[发明专利]电磁阀驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及利用使电源电压升压后的高电压来驱动电磁阀的电磁阀驱动电路，特别涉及适合驱动汽缸内直接喷射型喷射器的电磁阀驱动电路。

背景技术

目前，在以汽油或轻油等为燃料的汽车、摩托车、农耕机、机床、船舶机械等的内燃机控制装置中，为了改善燃料消耗率和输出，在汽缸内配备直接喷射燃料的喷射器。这种喷射器被称为“汽缸内直接喷射型喷射器”、“直喷喷射器”或“DI”。

当前，在汽油发动机中主流方式是向吸气管喷射燃料，而具备汽缸内直接喷射型喷射器的发动机使用的是被施加高压的燃料，在喷射器开阀动作时，需要比上述方式更大的能量。此外，为了提高控制性，应对高速旋转，需要在短时间内向喷射器提供高能量。再有，对于具备汽缸内直接喷射型喷射器的发动机来说，用于降低燃料消耗率和减少废气排出的多段喷射技术备受瞩目，由于该技术是将现有的活塞每动作一次就喷射一次的燃料分为多次喷射，所以需要在更短的时间内向喷射器提供高能量。

一般而言，控制汽缸内直接喷射型喷射器的喷射器驱动电路多数设有使电压高于电池电压升压电路，通过施加该升压电路产生的升压电压，力求缩短喷射器的动作响应时间。为此，在喷射器工作次数增加的多段喷射技术中，升压电路的负担会增加，所以，降低升压电路的负荷是一个重要的课题。

下面，对具有代表性的直喷喷射器的电流波形进行说明。首先，在通电初期的峰值电流通电期间，利用升压电压使喷射器电流在短时间内提升到预先规定的峰值电流，打开喷射器阀门。该峰值电流比燃料喷射到吸气管方式中的喷射器的电流大5～20倍左右。峰值电流通电期间结束后，喷射器的电能提供源从升压电路过渡到电池电源，使喷射器的通电电流变为低于上述峰值电流值的开阀保持电流，保持喷射器的开阀状态。通过对喷射器输出上述峰值电流和开阀保持电流，打开阀门的喷射器会将燃料向汽缸内喷射。

喷射结束时，为了迅速关闭喷射器阀门，需要在短时间内降低喷射器的通电电流，截断喷射器电流。但是，由于喷射器中流过喷射器电流，从而积蓄了较高的能量，必需使喷射器消除该能量。为了使能量在短时间内消除，采用了各种方式，例如：通过驱动喷射器电流的驱动电路的驱动元件，使用齐纳二极管效应，将能量转换成热能的方式；和通过电流再生二极管，使积蓄升压电路的升压电压的升压电容再生喷射器电流的方式等等。

从提高喷射器的单体特性和提高发动机燃烧特性的观点出发，根据喷射器，有时优选使上述峰值电流保持一定期间。在短时间内导通/关断连接在喷射器与升压电路之间的开关元件，断续地对喷射器施加升压电压，反复增减少量电流，就可以实现上述峰值电流保持期间。此时，作为减少喷射器电流的方法，可考虑如下方式：使喷射器电流在经过续流二极管的路径上回流，从而降低电流的方式(续流方式)；与上述关阀动作时同样，使积蓄着升压电路的升压电压的升压电容再生喷射器电流的方式(再生方式)。例如，专利文献1公开了一种驱动方法，通过续流方式保持喷射器的峰值电流。

专利文献1：JP特开2008-169782号公报

然而，在对喷射器断续地施加升压电压、使峰值电流保持一定期间的情况下，该保持期间的电流下降越快，施加升压电压使电流增加的频度就越高，所以，升压电路的负荷增大。在升压电路负担增加的多段喷射技术中，降低该升压电路的负荷是尤为重要的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能降低升压电路的负荷的电磁阀驱动电路。

为解决上述课题，如下是本发明的一个优选方式。

该电磁阀驱动电路包括：升压电路，从电源生成高电压；第1开关元件，连接在所述升压电路与电磁阀的一个端子之间的路径上；第2开关元件，与所述电源的正极连接；第1二极管，连接在该第2开关元件的负极侧与电磁阀的一个端子之间的路径上；第2二极管，一个端子连接在所述电磁阀的一个端子与所述第1二极管之间，另一个端子与电源地线连接；第3开关元件，连接在所述电磁阀的另一个端子与电源地线之间的路径上；和控制机构，根据流经所述电磁阀的电流值，使所述第1开关元件、所述第2开关元件和所述第3开关元件动作。所述控制机构具备峰值保持辅助机构，在所述第1开关元件多次导通/关断期间，使所述第2开关元件导通。

根据本发明，就会实现可以降低升压电路负荷的电磁阀驱动电路。

附图说明

图1是使用本发明的第1实施方式的电磁阀驱动电路的电磁阀控制系统的电路构成框图。

图2是使用本发明第1实施方式的电磁阀驱动电路的电磁阀控制系统的动作说明时序图。

图3是根据本发明第1实施方式的电磁阀驱动电路的效果说明图。