(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．外部供給電源と誘導性負荷の間に介挿され、第１の駆動信号に応じてオン・オフされる第１のスイッチング素子と、
ｂ．前記誘導性負荷とアースの間に介挿され、第２の駆動信号に応じてオン・オフされる第２のスイッチング素子と、
ｃ．前記第１のスイッチング素子と前記誘導性負荷との間で分岐して前記アースに接続される第１の分岐路を有すると共に、前記第１のスイッチング素子がオフ、前記第２のスイッチング素子がオンされるとき、前記誘導性負荷の逆起電圧によって生じる逆起電流を前記アースから還流させる還流回路とを備えた誘導性負荷の駆動装置において、
ｄ．前記誘導性負荷と前記第２のスイッチング素子との間で分岐して前記外部供給電源に接続される第２の分岐路を有すると共に、前記第１、第２のスイッチング素子がオフされるとき、前記逆起電圧を前記外部供給電源に吸収させると共に、前記逆起電圧を吸収する逆起電圧吸収回路と、
ｅ．前記逆起電圧吸収回路に介挿されると共に、前記逆起電圧吸収回路に吸収される前記逆起電圧の電圧量を切り換える切換手段とを備え、
前記逆起電圧吸収回路は、前記第２の分岐路に介挿されると共に、前記逆起電圧の一部を吸収する第３のスイッチング素子を備え、
前記第３のスイッチング素子は、トランジスタと、前記トランジスタのベース端子と前記アースの間に介挿されるツェナーダイオードとからなると共に、
前記切換手段は、前記ツェナーダイオードと並列に接続される第４のスイッチング素子から少なくともなることを特徴とする誘導性負荷の駆動装置。
【請求項２】
前記切換手段はさらに、前記第１のスイッチング素子がオンされる回数と前記第２のスイッチング素子がオンされる回数との加算値を所定値と比較するスイッチング回数比較手段を備えると共に、前記加算値が前記所定値を超えるとき、前記第４のスイッチング素子をオフすることを特徴とする請求項１記載の誘導性負荷の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、誘導性負荷の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電磁ソレノイドや電動モータなどの誘導性負荷を駆動する駆動装置においては、例えば下記の特許文献１記載の技術のように、誘導性負荷の通電回路において外部供給電源と誘導性負荷の間に介挿されるスイッチング素子をパルス信号に応じてオン・オフすることにより、外部供給電源から誘導性負荷への通電を制御し、誘導性負荷をデューティ（ＰＷＭ）駆動している。また、誘導性負荷への通電が遮断される際には誘導性負荷による逆起電圧が生じるが、それによる逆起電流をフライホイールダイオードを介してアースから還流させることにより、逆起電圧による通電回路の損傷を防止している。
【０００３】
さらに、還流する逆起電流を減衰させるべく逆起電圧をツェナーダイオードによって吸収する逆起電力吸収回路を備えると共に、誘導性負荷の下流位置に介挿される第２のスイッチング素子をオン・オフすることにより、逆起電流の還流と逆起電圧の吸収を制御し、よって外部供給電源からの通電が遮断された後の誘導性負荷の通電量について所望の減衰特性を得ている。
【特許文献１】特開平５−８４１３号公報（図１など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１記載の逆起電力吸収回路は、所定値（具体的には、ツェナーダイオードの降伏電圧値）以上の逆起電圧が作用するときに導通されて所定値相当の逆起電圧を吸収することから、誘導性負荷の駆動装置自体が過度に発熱し、かかる発熱によって誘導性負荷の駆動装置に不具合が生じるという問題があった。
【０００５】
そこで、上記した逆起電力吸収回路において、逆起電圧を外部供給電源に吸収させる逆起電圧吸収回路を設けることが考えられる。これにより、誘導性負荷による逆起電圧を外部供給電源に吸収させることができ、よって駆動装置自体が発熱することを防止することができる。
【０００６】
他方、外部供給電源による逆起電圧の吸収は緩慢であり、誘導性負荷の通電量について十分な減衰特性を得られないことがある。
【０００７】
そこで、急激に逆起電圧の吸収をさせるために、上記した逆起電圧吸収回路に、トランジスタと、トランジスタのベース端子とアースの間に介挿されるツェナーダイオードとからなる第３のスイッチング素子を介挿することが考えられる。これにより、第３のスイッチング素子によってツェナーダイオードの降伏電圧値に応じて逆起電圧を急激に吸収させることができ、よって十分な減衰特性を得ることができる。
【０００８】
しかしながら、上記した構成においては、十分な減衰特性を得ることができるものの、逆起電圧が過度に大きい場合、逆起電圧吸収回路が発熱、即ち、駆動装置の内部が発熱する恐れがある。
【０００９】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、逆起電圧を吸収させるに際して十分な減衰特性を得つつ、過度な発熱が生じるのを防止できるような誘導性負荷の駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、外部供給電源と誘導性負荷の間に介挿され、第１の駆動信号に応じてオン・オフされる第１のスイッチング素子と、前記誘導性負荷とアースの間に介挿され、第２の駆動信号に応じてオン・オフされる第２のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子と前記誘導性負荷との間で分岐して前記アースに接続される第１の分岐路を有すると共に、前記第１のスイッチング素子がオフ、前記第２のスイッチング素子がオンされるとき、前記誘導性負荷の逆起電圧によって生じる逆起電流を前記アースから還流させる還流回路とを備えた誘導性負荷の駆動装置において、前記誘導性負荷と前記第２のスイッチング素子との間で分岐して前記外部供給電源に接続される第２の分岐路を有すると共に、前記第１、第２のスイッチング素子がオフされるとき、前記逆起電圧を前記外部供給電源に吸収させると共に、前記逆起電圧を吸収する逆起電圧吸収回路と、前記逆起電圧吸収回路に介挿されると共に、前記逆起電圧吸収回路に吸収される前記逆起電圧の電圧量を切り換える切換手段とを備える如く構成した。
【００１１】
また、前記逆起電圧吸収回路は、前記第２の分岐路に介挿されると共に、前記逆起電圧の一部を吸収する第３のスイッチング素子を備え、前記第３のスイッチング素子は、トランジスタと、前記トランジスタのベース端子と前記アースの間に介挿されるツェナーダイオードとからなると共に、前記切換手段は、前記ツェナーダイオードと並列に接続される第４のスイッチング素子から少なくともなる如く構成した。
【００１２】
また、請求項２に係る誘導性負荷の駆動装置にあっては、前記切換手段はさらに、前記第１のスイッチング素子がオンされる回数と前記第２のスイッチング素子がオンされる回数との加算値を所定値と比較するスイッチング回数比較手段を備えると共に、前記加算値が前記所定値を超えるとき、前記第４のスイッチング素子をオフする如く構成した。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１にあっては、第１の駆動信号に応じてオン・オフされる第１のスイッチング素子と、第２の駆動信号に応じてオン・オフされる第２のスイッチング素子と、第１のスイッチング素子がオフ、第２のスイッチング素子がオンされるとき、誘導性負荷の逆起電圧によって生じる逆起電流をアースから還流させる還流回路とを備えた誘導性負荷の駆動装置において、第１、第２のスイッチング素子がオフされるとき、逆起電圧を外部供給電源に吸収させると共に、逆起電圧を吸収する逆起電圧吸収回路と、逆起電圧吸収回路に吸収される逆起電圧の電圧量を切り換える切換手段とを備える如く構成したので、逆起電圧を吸収させるに際して十分な減衰特性を得つつ、誘導性負荷の駆動装置が過度に発熱するのを防止することができる。
【００１４】
即ち、逆起電圧を逆起電圧吸収回路に吸収させても過度に発熱する恐れがないとき、逆起電圧吸収回路に吸収される逆起電圧の電圧量を増加するように切り換える。これにより、逆起電圧を急激に吸収させることができるため十分な減衰特性を得ることができる。また、逆起電圧を逆起電圧吸収回路に吸収させると誘導性負荷の駆動装置が過度に発熱する恐れがあるとき、逆起電圧吸収回路で吸収される逆起電圧の電圧量を減少するように切り換える。これにより、逆起電圧吸収回路の発熱を抑え、よって誘導性負荷の駆動装置が過度に発熱するのを防止することができる。
【００１５】
また、逆起電圧吸収回路は、逆起電圧の一部を吸収する第３のスイッチング素子を備え、第３のスイッチング素子は、トランジスタとツェナーダイオードとからなると共に、切換手段は、ツェナーダイオードと並列に接続される第４のスイッチング素子から少なくともなる如く構成したので、簡易な構成でありながら、上記した効果を得ることができる。
【００１６】
請求項２に係る誘導性負荷の駆動装置にあっては、第１、第２のスイッチング素子がそれぞれオンされる回数の加算値が所定値を超えるとき、第４のスイッチング素子をオフする如く構成したので、上記した効果に加え、逆起電圧の大きさに応じて逆起電圧を第３のスイッチング素子で吸収させることができる。
【００１７】
具体的には、加算値が所定値以下のとき、誘導性負荷の通電量が、増加もしくは外部供給電源からの通電状態を維持させるような大きさとなり、逆起電圧が過度に大きい可能性がある。このときは、第４のスイッチング素子をオンさせ、逆起電圧を第３のスイッチング素子で吸収させないようにできる。一方、加算値が所定値を超えるとき、誘導性負荷の通電量が外部供給電源である程度吸収されて逆起電圧が過度に大きい可能性がない。このときは、第４のスイッチング素子をオフさせ、逆起電圧の一部を第３のスイッチング素子で吸収させることができる。換言すれば、逆起電圧の大きさに応じて第３のスイッチング素子に吸収される逆起電圧の電圧量を切り換えるように構成したので、第３のスイッチング素子の発熱を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に即してこの発明に係る誘導性負荷の駆動装置を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００１９】
図１は、この実施例に係る誘導性負荷の駆動装置の電気回路図である。
【００２０】
図１において、符号１０は誘導性負荷の駆動装置を示す。この誘導性負荷の駆動装置１０は、例えばエンジンが搭載される車両などに設けられる。また、ここで誘導性負荷とは、ソレノイドコイルへの通電によって駆動される電磁アクチュエータ、例えば電磁ソレノイドや電動モータなどをいう。
【００２１】
図１に示すように、誘導性負荷の駆動装置１０は、外部供給電源１２から電力を供給されて誘導性負荷１４を通電させる通電回路１６と、誘導性負荷１４の逆起電圧によって生じる電流（以下、「逆起電流」という）を還流させる還流回路１８と、誘導性負荷１４の逆起電圧を外部供給電源１２に吸収させる逆起電圧吸収回路２０から構成される。外部供給電源１２は、誘導性負荷の駆動装置１０の外部に配置される。
【００２２】
通電回路１６は、外部供給電源１２と誘導性負荷１４を接続する電路２２と、および誘導性負荷１４とアース２４を接続する電路２６とからなる。電路２２には、ＰＮＰ型トランジスタからなる第１のスイッチング素子２８が介挿される。また、電路２６には、ＮＰＮ型トランジスタからなる第２のスイッチング素子３０が介挿される。第２のスイッチング素子３０とアース２４の間に電流検出回路３１が介挿される。第１、第２のスイッチング素子２８，３０はそれぞれ、信号線３２，３４を介してコントローラ３５に接続される。
【００２３】
還流回路１８は、電路２２において第１のスイッチング素子２８と誘導性負荷１４の間で分岐されてアース２４に接続される電路４０と、前記した電路２２，２６とからなる。電路４０には、フライホイールダイオード４２が介挿される。具体的には、フライホイールダイオード４２は、そのアノード端子がアース２４側に、カソード端子が誘導性負荷１４側に接続されるように介挿される。
【００２４】
逆起電圧吸収回路２０は、電路２６において誘導性負荷１４と第２のスイッチング素子３０の間で分岐されて外部供給電源１２に接続される電路４４と、前記した電路２２，２６，４０とからなる。電路４４には、第３のスイッチング素子４６が介挿される。尚、電路４４には、逆起電圧吸収回路２０において電流の方向を規制するためのダイオード４８が介挿される。
【００２５】
第３のスイッチング素子４６は、ＰＮＰ型トランジスタ４６ａと、ツェナーダイオード４６ｂとからなる。具体的には、ＰＮＰ型トランジスタ４６ａは、そのエミッタ端子が誘導性負荷１４側に、コレクタ端子が外部供給電源１２側に、ベース端子がアース２４側に接続される。ツェナーダイオード４６ｂは、そのカソード端子がＰＮＰ型トランジスタ４６ａのベース端子側に、アノード端子がアース２４側に接続される。ツェナーダイオード４６ｂの降伏電圧値は、外部供給電源１２の電圧に比して大きく設定される。また、第３のスイッチング素子４６付近には切換装置５２が設けられる。
【００２６】
切換装置５２は、前記したツェナーダイオード４６ｂと並列に接続されるＮＰＮ型トランジスタからなる第４のスイッチング素子５４と、前記したコントローラ３５とからなる。この第４のスイッチング素子５４はツェナーダイオード４６ｂと並列になるように、具体的には、そのコレクタ端子がＰＮＰ型トランジスタ４６ａ側に、エミッタ端子がアース２４側に、ベース端子が信号線５６を介してコントローラ３５に接続される。
【００２７】
第１、第２のスイッチング素子２８，３０はそれぞれ、コントローラ３５から送信される第１、第２の駆動信号３６，３８に応じてオン・オフされる。第１、第２のスイッチング素子２８，３０がいずれもオンされるとき、誘導性負荷１４は外部供給電源１２から電力を供給され、図１の破線の矢印で示す方向に電流が流れる。第１、第２のスイッチング素子２８，３０のいずれか一方がオフされるとき、外部供給電源１２から誘導性負荷１４への通電は遮断される。
【００２８】
第１のスイッチング素子２８がオフされて外部供給電源１２から誘導性負荷１４への通電が遮断されると、誘導性負荷１４にはその通電状態を維持させるような逆起電圧が生じる。逆起電圧による逆起電流は、第２のスイッチング素子３０がオンされるとき、図１の１点鎖線の矢印で示すように、アース２４から電路４０、フライホイールダイオード４２、電路２２、誘導性負荷１４、電路２６を介してアース２４に還流される。その際、ダイオード４２には、その順方向電圧降下分の電力損失が生じる。
【００２９】
第１のスイッチング素子２８がオフされ、かつ第２のスイッチング素子３０がオフされるとき、図１の２点鎖線の矢印で示すように、逆起電流は、アース２４から電路４０、フライホイールダイオード４２、電路２２、誘導性負荷１４、電路２６、電路４４を介して外部供給電源１２に流れる。このとき、逆起電圧が外部供給電源１２の電圧より大きい場合、逆起電圧は外部供給電源１２に吸収される。
【００３０】
また、第１のスイッチング素子２８がオフされ、かつ第２のスイッチング素子３０がオフされるとき、逆起電圧がツェナーダイオード４６ｂの降伏電圧値を超える場合、逆起電圧が第３のスイッチング素子４６に作用してツェナーダイオード４６ｂが導通され、ＰＮＰ型トランジスタ４６ａのエミッタ−コレクタ間が導通される。即ち、第３のスイッチング素子４６はオンされる。このとき、逆起電圧の一部は第３のスイッチング素子４６に吸収され、残部は外部供給電源１２に吸収される。
【００３１】
尚、第３のスイッチング素子４６に作用する逆起電圧がツェナーダイオード４６ｂの降伏電圧値以下のとき、ツェナーダイオード４６ｂは導通されず、よってＰＮＰ型トランジスタ４６ａのエミッタ−コレクタ間も導通されない。このときは、第３のスイッチング素子４６はオフされ、逆起電圧が第３のスイッチング素子４６および外部供給電源１２に吸収されることはない。
【００３２】
第４のスイッチング素子５４はコントローラ３５から送信される第３の駆動信号５８に応じてオン・オフされる。第４のスイッチング素子５４がオンされるとき、第４のスイッチング素子５４によってツェナーダイオード４６ｂはバイパスされる。このときは、逆起電圧はツェナーダイオード４６ｂに作用しない。また、このときは、ＰＮＰ型トランジスタ４６ａのエミッタ−ベース間には逆起電流が流れるため、第３のスイッチング素子４６はオンされる。しかしながら、ＰＮＰ型トランジスタ４６ａのエミッタ−コレクタ間の電圧降下が小さくなるため、逆起電圧は第３のスイッチング素子４６にほとんど吸収されない。従って、この場合、逆起電圧のほとんどが外部供給電源１２に吸収されることになる。
【００３３】
他方、第４のスイッチング素子５４がオフされるとき、第４のスイッチング素子５４のコレクタ−エミッタ間に電流が流れず、ツェナーダイオード４６ｂはバイパスされない。このときは、逆起電圧はツェナーダイオード４６ｂに作用することになる。これにより、逆起電圧によってツェナーダイオード４６ｂが導通されるため、第３のスイッチング素子４６はオンされる（逆起電圧がツェナーダイオード４６ｂの降伏電圧値よりも大きい場合に限る）。従って、このときは、ＰＮＰ型トランジスタ４６ａのエミッタ−コレクタ間に降伏電圧値に応じた電圧降下が発生する。この逆起電圧の電圧降下分、即ち、逆起電圧の一部は第３のスイッチング素子４６に吸収される。また、逆起電圧の残部は外部供給電源１２に吸収される。
【００３４】
具体的に、ツェナーダイオード４６ｂの降伏電圧値をＶｚ、外部供給電源１２の電圧をＶＢとした場合、第３のスイッチング素子４６の電圧降下はＶｚ−ＶＢで表される。逆起電圧の一部（Ｖｚ−ＶＢ）が第３のスイッチング素子４６によって吸収され、逆起電圧の残部ＶＢは外部供給電源１２に吸収される。
【００３５】
このように、第４のスイッチング素子５４がオンされるとき、逆起電圧のほとんどが外部供給電源１２によって吸収される一方、第４のスイッチング素子５４がオフされるとき、逆起電圧の一部（Ｖｚ−ＶＢ）が第３のスイッチング素子４６によって吸収されるようにした。これにより、逆起電圧の一部を第３のスイッチング素子４６に吸収させても過度に発熱する恐れがないとき、第３のスイッチング素子４６に吸収される逆起電圧の電圧量を増加するように切り換えて、外部供給電源１２と第３のスイッチング素子４６において逆起電圧を吸収させることにより、逆起電圧を急激に吸収させることができ、よって十分な減衰特性を得ることができる。また、逆起電圧の一部を第３のスイッチング素子４６に吸収させると誘導性負荷の駆動装置１０が過度に発熱する恐れがあるとき、第３のスイッチング素子４６に吸収される逆起電圧の電圧量を減少するように切り換えて外部供給電源１２において逆起電圧を吸収させることにより、第３のスイッチング素子４６の発熱を低減させ、よって誘導性負荷の駆動装置１０が過度に発熱するのを防止することができる。
【００３６】
図２は、この実施例に係るコントローラ３５において実行される誘導性負荷の駆動装置１０の制御を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、所定の周期（例えば０．５［ｍｓｅｃ］）ごとに実行される。
【００３７】
以下説明すると、先ずＳ１０においては、コントローラ３５に格納される誘導性負荷１４の目標通電量をプログラム実行開始からの経過時間によって検索し、目標電流値ＩＣＭＤを読み込む。次いでＳ１２に進み、電流検出回路３１によって誘導性負荷１４に流れる実電流値ＩＡＣＴを検出する。次いでＳ１４に進み、検出した実電流値ＩＡＣＴと目標電流値ＩＣＭＤの偏差を算出し、Ｓ１６に進み、算出された偏差に基づいて第１のスイッチング素子２８および第２のスイッチング素子３０の駆動信号３６，３８のデューティ比を算出する。
【００３８】
次いで、Ｓ１８に進み、第１のスイッチング素子２８の駆動回数と第２のスイッチング素子３０の駆動回数との加算値Ｎが切換しきい値以下か否か判断する。尚、加算値Ｎの初期値は零である。
【００３９】
図３は、切換しきい値に対するエンジン回転数の関係を示すグラフである。切換しきい値はエンジン回転数が高くなるに従って小さくなるように設定される。これは、エンジン回転数から誘導性負荷１４の通電量の制御周期が決定され、決定された制御周期からプログラムの実行回数が設定される。この実行回数よりも小さい値となるように、切換しきい値が設定されるためである。
【００４０】
Ｓ１８で肯定されるとき、Ｓ２０に進み、第４のスイッチング素子５４をオンする。一方、Ｓ１８で否定されるとき、Ｓ２２に進み、第４のスイッチング素子５４をオフする。
【００４１】
次いで、Ｓ２４に進み、加算値Ｎを１つインクリメントし、Ｓ２６に進み、Ｓ１６において算出されたデューティ比となるように第１の駆動信号３６および第２の駆動信号３８を出力する。次いでＳ２８に進み、加算値Ｎが実行回数となったか否か判断する。Ｓ２８で否定されるとき、Ｓ１２に戻り、加算値Ｎが実行回数となるまで本プログラムを繰り返す。一方Ｓ２８で肯定されるとき、本プログラムを終了させる。
【００４２】
このように、第１、第２のスイッチング素子２８，３０がそれぞれ駆動した回数の加算値Ｎが切換しきい値以下か否か判断し、判断結果に基づいて第４のスイッチング素子５４をオン・オフするようにした。
【００４３】
図４は、図１に示す誘導性負荷１４の通電量をスイッチング素子の動作と共に示すタイムチャートである。
【００４４】
破線は実電流値ＩＡＣＴ、実線は目標電流値ＩＣＭＤ、白丸は上述したプログラムが実行されるタイミングを表す。また、図４においては、上記したようにエンジン回転数から誘導性負荷１４の通電量の制御周期が６［ｍｓｅｃ］が設定されるので、実行回数は１２［回］に設定される。また、切換しきい値が実行回数よりも小さい値、８［回］に設定される。
【００４５】
図示の如く、誘導性負荷１４の通電量が目標電流値ＩＣＭＤに一致するように、第１、第２、第４のスイッチング素子２８，３０，５４がオン・オフされる。具体的に、以下説明する。
【００４６】
図４のｔ１からｔ２の期間において、第２のスイッチング素子３０は常時オンされると共に、第１のスイッチング素子２８はオフされる。また、加算値Ｎが切換しきい値以下のため、第４のスイッチング素子５４は常時オンされる。この期間においては、外部供給電源１２から電力が供給されないため、誘導性負荷１４の通電量は零のままである。
【００４７】
ｔ２からｔ３の期間において、第２のスイッチング素子３０は常時オンされると共に、第１のスイッチング素子２８はオンされる。また、加算値Ｎが切換しきい値以下のため、第４のスイッチング素子５４は常時オンされる。この期間においては、誘導性負荷１４の通電量は第１のスイッチング素子２８がオンされる時間（デューティ比）に伴って増加する。
【００４８】
ｔ３からｔ４の期間において、第２のスイッチング素子３０は常時オンされると共に、第１のスイッチング素子２８はオフされる。また、加算値Ｎが切換しきい値以下のため、第４のスイッチング素子５４は常時オンされる。この期間においては、誘導性負荷１４による逆起電圧が発生し、それによる逆起電流は還流回路１８で還流されることから、誘導性負荷１４の通電量は一定に保たれる、あるいは僅かながら減少する。ｔ５までは上記が繰り返される結果、誘導性負荷１４の通電量は増加する。
【００４９】
次いで、ｔ５からｔ６の期間において、第１のスイッチング素子２８は常時オフされると共に、第２のスイッチング素子３０はオフされる。また、加算値Ｎが切換しきい値以下のため、第４のスイッチング素子５４は常時オンされる。このため、図示の如く、逆起電圧は外部供給電源１２の電圧ＶＢに応じて吸収される。よって誘導性負荷１４の通電量は外部供給電源１２の電圧に応じて緩やかに減少する。
【００５０】
ｔ６からｔ７の期間において、第１のスイッチング素子２８は常時オフされると共に、第２のスイッチング素子３０はオンされる。また、加算値Ｎが切換しきい値以下のため、第４のスイッチング素子５４は常時オンされる。この期間においては、逆起電流は還流回路１８で還流されることから、誘導性負荷１４の通電量は一定に保たれる、あるいは僅かながら減少する。ｔ８までは上記が繰り返えされる結果、誘導性負荷１４の通電量は総じて緩やかに減少する。換言すれば、逆起電圧が外部供給電源１２によって緩慢に吸収される。
【００５１】
次いで、ｔ８からｔ９の期間において、第１のスイッチング素子２８は常時オフされると共に、第２のスイッチング素子３０はオフされる。このとき、加算値Ｎの値が９となり、切換しきい値である８を超えるため、第４のスイッチング素子５４はオフされる。このため、図示の如く、逆起電圧の一部（Ｖｚ−ＶＢ）は第３のスイッチング素子４６において吸収され、逆起電圧の残部ＶＢが外部供給電源１２において吸収される。よって、この期間においては、誘導性負荷１４の通電量はｔ５からｔ６の期間に比して急激に減少する。
【００５２】
ｔ９からｔ１０の期間において、第１のスイッチング素子２８は常時オフされると共に、第２のスイッチング素子３０はオンされる。また、加算値Ｎが切換しきい値を超えるため、第４のスイッチング素子５４は常時オフされる。上述したように、逆起電流は還流回路１８で還流されることから、誘導性負荷１４の通電量は一定に保たれる、あるいは僅かながら減少する。ｔ１１までは上記が繰り返えされる結果、誘導性負荷１４の通電量は総じて急激に減少する。
【００５３】
尚、ｔ１１のとき、加算値Ｎの値が実行回数である１２になり、誘導性負荷１４の通電量の１つの制御周期が終了する。
【００５４】
このように、逆起電圧の吸収において、逆起電圧を外部供給電源１２の電圧に応じて緩やかに吸収させた後、逆起電圧の一部（Ｖｚ−ＶＢ）を第３のスイッチング素子４６で吸収し、逆起電圧の残部ＶＢを外部供給電源１２で吸収するように構成、換言すれば、逆起電圧の大きさに応じて第３のスイッチング素子４６に吸収される逆起電圧の電圧量を切り換えるように構成した。
【００５５】
即ち、図示の如く、加算値Ｎが切換しきい値以下の期間（ｔ１からｔ８）において、誘導性負荷１４によって発生した逆起電圧は外部供給電源１２からの通電状態を維持させるような大きさであるため、過度に大きくなる可能性がある。そのため、この期間において、その逆起電圧を外部供給電源１２に吸収させ、第３のスイッチング素子４６に過度に大きい逆起電圧を作用させないようにした。一方、加算値Ｎが切換しきい値を超えた後（ｔ８以降）において、逆起電圧は外部供給電源１２によってある程度吸収されて過度に大きい可能性がないため、逆起電圧の一部を第３のスイッチング素子４６に吸収させるように切り換え、逆起電圧を急激に吸収させるようにした。これにより、逆起電圧を急激に吸収させて十分な減衰特性を得つつ、誘導性負荷の駆動装置１０の発熱を防止することができる。
【００５６】
以上のように、この実施例にあっては、外部供給電源（１２）と誘導性負荷（１４）の間に介挿され、第１の駆動信号（３６）に応じてオン・オフされる第１のスイッチング素子（２８）と、前記誘導性負荷とアース（２４）の間に介挿され、第２の駆動信号（３８）に応じてオン・オフされる第２のスイッチング素子（３０）と、前記第１のスイッチング素子と前記誘導性負荷との間で分岐して前記アースに接続される第１の分岐路（電路４０）を有すると共に、前記第１のスイッチング素子がオフ、前記第２のスイッチング素子がオンされるとき、前記誘導性負荷の逆起電圧によって生じる逆起電流を前記アースから還流させる還流回路（１８）とを備えた誘導性負荷の駆動装置において、前記誘導性負荷と前記第２のスイッチング素子との間で分岐して前記外部供給電源に接続される第２の分岐路（電路４４）を有すると共に、前記第１、第２のスイッチング素子がオフされるとき、前記逆起電圧を前記外部供給電源に吸収させると共に、前記逆起電圧を吸収する逆起電圧吸収回路（２０）と、前記逆起電圧吸収回路に介挿されると共に、前記逆起電圧吸収回路に吸収される前記逆起電圧の電圧量を切り換える切換手段（５２）とを備える如く構成した。これにより、逆起電圧を吸収させるに際して十分な減衰特性を得つつ、誘導性負荷の駆動装置１０が過度に発熱するのを防止することができる。
【００５７】
また、前記逆起電圧吸収回路が、前記第２の分岐路に介挿されると共に、前記逆起電圧の一部を吸収する第３のスイッチング素子（４６）を備え、前記第３のスイッチング素子が、トランジスタ（４６ａ）と、前記トランジスタのベース端子と前記アースの間に介挿されるツェナーダイオード（４６ｂ）とからなると共に、前記切換手段は、前記ツェナーダイオードと並列に接続される第４のスイッチング素子（５４）から少なくともなる如く構成した。これにより、簡易な構成でありながら、上記した効果を得ることができる。
【００５８】
また、前記切換手段はさらに、前記第１のスイッチング素子がオンされる回数と前記第２のスイッチング素子がオンされる回数との加算値を所定値と比較するスイッチング回数比較手段（Ｓ１８）、を備えると共に、前記加算値が前記所定値を超えるとき、第４のスイッチング素子をオフする（Ｓ２２）如く構成した。これにより、逆起電圧の大きさに応じて第３のスイッチング素子４６で逆起電圧を吸収させることができる。
【００５９】
尚、上記において、第１、第２、第４のスイッチング素子２８，３０，５４はＰＮＰ型トランジスタあるいはＮＰＮ型トランジスタから構成したが、Ｎチャンネル電界効果トランジスタあるいはＰチャンネル電界効果ドランジスタから構成してもよい。
【００６０】
また、第３のスイッチング素子４６に備えられるトランジスタをＰＮＰ型トランジスタ４６ａから構成したが、例えば図５に示すように、ＰＮＰ型トランジスタ４６ａの後段にＮＰＮ型トランジスタ４６ａ２をインバーテッドダーリントン接続して構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の実施例に係る誘導性負荷の駆動装置の電気回路図である。
【図２】図１に示す誘導性負荷の駆動装置のコントローラにおいて実行される制御を示すフロー・チャートである。
【図３】図１に示す誘導性負荷の駆動装置におけるエンジン回転数に対する切換しきい値の関係を示すグラフである。
【図４】図１に示す誘導性負荷の駆動装置において誘導性負荷の通電量をスイッチング素子の動作と共に示すタイムチャートである。
【図５】図１に示す誘導性負荷の駆動装置における変形した第３のスイッチング素子に接続される切換装置を示す電気回路図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０：誘導性負荷の駆動装置、１２：外部供給電源、１４：誘導性負荷、１８：還流回路、２０：逆起電圧吸収回路、２４：アース、２８：第１のスイッチング素子、３０：第２のスイッチング素子、３５：コントローラ、３６：第１の駆動信号、３８：第２の駆動信号、４０：電路（第１の分岐路）、４４：電路（第２の分岐路）、４６：第３のスイッチング素子、４６ａ：ＰＮＰ型トランジスタ（トランジスタ）、４６ｂ：ツェナーダイオード、５２：切換装置、５４：第４のスイッチング素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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