(57)【要約】【課題】単純な回路構成でありながら複数の電磁負荷を駆動することができる電磁負荷の駆動装置を提供することを課題とする。【解決手段】まずトランジスタＱ１及びスイッチＳＷ１をＯＮすると、電源からソレノイドＬ１及び電流検出用抵抗Ｒ３に電流が流れると共に電流検出用抵抗Ｒ３の両端間電圧がコンデンサＣ１でホールドされる。この電圧によりマイクロコンピュータ１はソレノイドＬ１に流れる電流を検出し、検出される電流値が所望の電流値になったらトランジスタＱ１をＯＦＦする。次に、トランジスタＱ２及びスイッチＳＷ２をＯＮしてソレノイドＬ２及び電流検出用抵抗Ｒ３に電流を流すと共にソレノイドＬ２を流れる電流値が所望の電流値になったらトランジスタをＯＦＦする。その後トランジスタＱ１及びスイッチＳＷ１をＯＮし、上述の動作を繰り返す。【選択図】        図１
2004297984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電磁負荷に共通の電流検出用抵抗と、
各電磁負荷に対応して配設され且つそれぞれ対応する電磁負荷と前記電流検出用抵抗との間に直列に接続されたスイッチング素子と、
複数の前記スイッチング素子を互いに異なるタイミングでＯＮ／ＯＦＦする制御部と、
各スイッチング素子がＯＮした時に前記電流検出用抵抗を流れる電流を測定することによりそのスイッチング素子に対応した電磁負荷を流れる電流を検出する電流検出部と
を備え、複数のスイッチング素子と電源との間にそれぞれ電磁負荷を接続し、前記制御部は、前記電流検出部で検出された電流値に基づいて各スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより各電磁負荷を所望の電流値で駆動する
ことを特徴とする電磁負荷の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁負荷の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ソレノイド等の電磁負荷に電力を供給して駆動する装置が使用されており、そのような装置として例えば特許文献１には、エンジンに設けられたインジェクタの電磁弁を駆動する装置が開示されている。この特許文献１に示される装置は、電源に接続されると共にソレノイドの上アーム側に接続される電流調整用トランジスタと、ソレノイドの下アーム側に配設されソレノイドを通電するための通電用トランジスタ及びソレノイドに流れる電流を検出する電流検出抵抗とを有している。通電用トランジスタをＯＮしてソレノイドを通電し、電流検出抵抗により検出された電流値に基づいて電流調整用トランジスタをＯＮ／ＯＦＦすることによりソレノイドに流れる電流を調整するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１８０８７８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示される装置では、上述のように、ソレノイドの下アーム側に接続された通電用トランジスタをＯＮした状態で上アーム側に配設された電流調整用トランジスタを導通してソレノイドを駆動する構成であるため、回路が複雑になっている。
また、特許文献１の電磁負荷の駆動装置の電流検出回路は、複数のグループのソレノイドの電流を検出するために複数のグループにそれぞれ対応して複数の電流検出用抵抗を有しており、回路がより複雑になってしまう。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、単純な回路構成でありながら複数の電磁負荷を駆動することができる電磁負荷の駆動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電磁負荷の駆動装置は、複数の電磁負荷に共通の電流検出用抵抗と、各電磁負荷に対応して配設され且つそれぞれ対応する電磁負荷と電流検出用抵抗との間に直列に接続されたスイッチング素子と、複数のスイッチング素子を互いに異なるタイミングでＯＮ／ＯＦＦする制御部と、各スイッチング素子がＯＮした時に電流検出用抵抗を流れる電流を測定することによりそのスイッチング素子に対応した電磁負荷を流れる電流を検出する電流検出部とを備え、複数のスイッチング素子と電源との間にそれぞれ電磁負荷を接続し、制御部は電流検出部で検出された電流値に基づいて各スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより各電磁負荷を所望の電流値で駆動するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に、実施の形態１に係る電磁負荷の駆動装置の回路構成を示す。この駆動装置の電源に、ダイオードＤ１を介してトランジスタＱ１の一端が接続されると共に、ダイオードＤ２を介してトランジスタＱ２の一端が接続されている。これら２つのトランジスタＱ１及びＱ２の他端は接続点Ｐで互いに接続され、この接続点Ｐとグラウンドとの間に一つの電流検出用抵抗Ｒ３が接続されている。
【０００７】
また、接続点ＰにはアナログスイッチＳＷ１及びＳＷ２を介してそれぞれマイクロコンピュータ１の入力端子Ｆ１及びＦ２が接続されており、入力端子Ｆ１とグラウンドとの間にコンデンサＣ１が、入力端子Ｆ２とグラウンドとの間にコンデンサＣ２がそれぞれ接続されている。また、マイクロコンピュータ１に駆動回路２が接続され、この駆動回路２の出力端子Ｇ１にトランジスタＱ１のベース及びスイッチＳＷ１が接続されると共に出力端子Ｇ２にトランジスタＱ２のベース及びスイッチＳＷ２が接続されている。駆動回路２の出力端子Ｇ１からの駆動信号ＩＮ１によりトランジスタＱ１及びスイッチＳＷ１が互いに同期してＯＮ／ＯＦＦし、出力端子Ｇ２からの駆動信号ＩＮ２によりトランジスタＱ２及びスイッチＳＷ２が互いに同期してＯＮ／ＯＦＦするようになっている。
なお、トランジスタＱ１及びＱ２がそれぞれこの発明のスイッチング素子を、駆動回路１及びマイクロコンピュータ２が制御部を、スイッチＳＷ１及びＳＷ２とコンデンサＣ１及びＣ２とが電流検出部をそれぞれ構成している。
【０００８】
次に、この実施の形態に係る電磁負荷の駆動装置の動作について説明する。まず、駆動装置のダイオードＤ１に並列にソレノイドＬ１を接続すると共に、ダイオードＤ２に並列にソレノイドＬ２を接続する。すなわち、電磁負荷としてのこれら２つのソレノイドＬ１及びＬ２は、上アーム側に電源が接続される一方、下アーム側にそれぞれトランジスタＱ１及びＱ２を介して電流検出用抵抗Ｒ３が接続される。
【０００９】
図２に示されるように、マイクロコンピュータ１により時刻ｔ１に駆動回路２の出力端子Ｇ１からＨレベルの駆動信号ＩＮ１がトランジスタＱ１のベースへ入力されると、トランジスタＱ１がＯＮして電源からソレノイドＬ１、トランジスタＱ１及び電流検出用抵抗Ｒ３を通って電流Ｉ１が流れる。このとき、駆動回路２からの駆動信号ＩＮ１によりスイッチＳＷ１もＯＮするので、電流検出用抵抗Ｒ３の両端間電圧がコンデンサＣ１でホールドされる。ここで、コンデンサＣ１にホールドされる電圧Ｖ１は電流検出用抵抗Ｒ３を流れる電流、すなわち、ソレノイドＬ１を流れる電流Ｉ１に比例しているため、マイクロコンピュータ１はコンデンサＣ１にホールドされた電圧Ｖ１を入力端子Ｆ１を介して検知することによりソレノイドＬ１に流れる電流Ｉ１を検出することができる。
【００１０】
ソレノイドＬ１を流れる電流Ｉ１はソレノイドＬ１のインダクタンスに起因して次第に大きくなるが、マイクロコンピュータ１は検出されるソレノイドＬ１の電流Ｉ１が所望の電流値になった時刻ｔ２に、駆動回路２の出力端子Ｇ１からトランジスタＱ１のベースに出力される駆動信号ＩＮ１をＬレベルとする。これにより、トランジスタＱ１がＯＦＦして電流検出用抵抗Ｒ３に電流が流れなくなり、ソレノイドＬ１を流れていた電流Ｉ１はダイオードＤ１を介して還流することとなる。
【００１１】
次に、マイクロコンピュータ１により時刻ｔ３に駆動回路２の出力端子Ｇ２からＨレベルの駆動信号ＩＮ２がトランジスタＱ２のベースへ入力されると、トランジスタＱ２がＯＮして電源からソレノイドＬ２、トランジスタＱ２及び電流検出用抵抗Ｒ３を通って電流Ｉ２が流れる。このとき、駆動回路２からの駆動信号ＩＮ２によりスイッチＳＷ２もＯＮするので、電流検出用抵抗Ｒ３の両端間電圧がコンデンサＣ２でホールドされる。ここで、コンデンサＣ２にホールドされる電圧Ｖ２は電流検出用抵抗Ｒ３を流れる電流、すなわち、ソレノイドＬ２を流れる電流Ｉ２に比例しているため、マイクロコンピュータ１はコンデンサＣ２にホールドされた電圧Ｖ２を入力端子Ｆ２を介して検知することによりソレノイドＬ２に流れる電流Ｉ２を検出することができる。
【００１２】
ソレノイドＬ２を流れる電流Ｉ２はソレノイドＬ２のインダクタンスに起因して次第に大きくなるが、マイクロコンピュータ１は検出されるソレノイドＬ２の電流Ｉ２が所望の電流値になった時刻ｔ４に、駆動回路２の出力端子Ｇ２からトランジスタＱ２のベースに出力される駆動信号ＩＮ２をＬレベルとする。これにより、トランジスタＱ２がＯＦＦして電流検出用抵抗Ｒ３に電流が流れなくなり、ソレノイドＬ２を流れていた電流Ｉ２はダイオードＤ２を介して還流することとなる。
その後トランジスタＱ１に再びＨレベルの駆動信号ＩＮ１を入力し、上述の動作を繰り返す。
【００１３】
ここで図２に示されるように、例えば、駆動回路２からの駆動信号ＩＮ１のパルス幅ΔＴ１に対して駆動信号ＩＮ２のパルス幅ΔＴ２をほぼ半分にする、すなわち、トランジスタＱ１のＯＮ時間に対してトランジスタＱ２のＯＮ時間をほぼ半分にしたところ、ソレノイドＬ１を流れる電流Ｉ１が１．２Ａ、コンデンサＣ１にホールドされる電圧Ｖ１が１．２Ｖ、ソレノイドＬ２を流れる電流Ｉ２が０．６Ａ、コンデンサＣ２にホールドされる電圧Ｖ２が０．６Ｖとなった。このようにトランジスタＱ１及びＱ２を駆動する駆動信号ＩＮ１及びＩＮ２のパルス幅ΔＴ１及びΔＴ２を調節することにより、ソレノイドＬ１及びＬ２を流れる電流値をそれぞれ制御することができる。
【００１４】
以上のように、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２とを互いに異なるタイミングでＯＮ／ＯＦＦすることにより、２つのソレノイドＬ１及びＬ２に共通の電流検出用抵抗Ｒ３を用いて各ソレノイドＬ１及びＬ２流れる電流Ｉ１及びＩ２を検出し、さらにこれら電流Ｉ１及びＩ２に基づいて各トランジスタＱ１及びＱ２をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、各ソレノイドＬ１及びＬ２を所望の電流値で駆動することができる。すなわち、単純な構成でありながら複数の電磁負荷を駆動することができる。
また、この駆動装置では、ソレノイドＬ１及びＬ２の上アーム側に電源を接続する一方、下アーム側に接続されたトランジスタＱ１及びＱ２をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより各ソレノイドＬ１及びＬ２の通電だけでなく電流調整も行っているため、より単純な回路構成にすることができる。
【００１５】
実施の形態２．
図３に、実施の形態２に係る電磁負荷の駆動装置の回路構成を示す。実施の形態２では、図１に示した実施の形態１の駆動装置において、アナログスイッチＳＷ１及びＳＷ２とコンデンサＣ１及びＣ２の代わりに、電流検出部として、トランジスタやＭＯＳ−ＦＥＴ等の半導体で構成された電流検出回路３を備えたものである。すなわち、この電流検出回路３により接続点Ｐの電位、すなわち電流検出用抵抗Ｒ３の両端間電圧を検知することにより、各ソレノイドＬ１及びＬ２を流れる電流Ｉ１及びＩ２を検出することができる。
以上のような構成にしても、単純な構成でありながら複数の電磁負荷を駆動することができ、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００１６】
なお、上述の実施の形態１及び２では、本発明の電流検出部として、アナログスイッチＳＷ１及びＳＷ２とコンデンサＣ１及びＣ２、或いは、電流検出回路３を設けたが、この電流検出部の機能をマイクロコンピュータ１が有するようにしてもよく、その場合、さらに単純な回路構成にすることができる。
【００１７】
また、この発明の電磁負荷の駆動装置は、電磁バルブのソレノイドやその他各種の電磁負荷の駆動に使用することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、複数の電磁負荷に共通の電流検出用抵抗と、各電磁負荷に対応して配設され且つそれぞれ対応する電磁負荷と電流検出用抵抗との間に直列に接続されたスイッチング素子と、複数のスイッチング素子を互いに異なるタイミングでＯＮ／ＯＦＦする制御部と、各スイッチング素子がＯＮした時に電流検出用抵抗を流れる電流を測定することによりそのスイッチング素子に対応した電磁負荷を流れる電流を検出する電流検出部とを備え、複数のスイッチング素子と電源との間にそれぞれ電磁負荷を接続し、制御部は電流検出部で検出された電流値に基づいて各スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより各電磁負荷を所望の電流値で駆動するようにしたので、単純な回路構成でありながら複数の電磁負荷を駆動することができる電磁負荷の駆動装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電磁負荷の駆動装置を示す回路図である。
【図２】実施の形態１の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】実施の形態２に係る電磁負荷の駆動装置を示す回路図である。
【符号の説明】
１  マイクロコンピュータ、２  駆動回路、３  電流検出回路、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２  ダイオード、Ｌ１，Ｌ２  ソレノイド、Ｐ  接続点、Ｒ３  電流検出用抵抗、ＳＷ１，ＳＷ２  アナログスイッチ、ＩＮ１，ＩＮ２  駆動信号。
【図１】
2004297984.tif 000003
【図２】
2004297984.tif 000004
【図３】
2004297984.tif 000005