自動車用放電電流制御回路
【課題】低温時において放電スイッチ１０のオフ後に生じる放電電流のオーバーシュート時の最大値が低下することを抑える。
【解決手段】コンパレータ４３は、放電電流が閾値を越えると、ローレベル信号をＡＮＤゲート４５に出力する。このため、ＡＮＤゲート４５がローレベル信号を放電スイッチ１０に出力するので、放電スイッチ１０がオフする。アルミ電解コンデンサ２０が常温であるとき切替スイッチ４６の設定により、閾値を狙い値Ｉ１に設定し、アルミ電解コンデンサ２０が低温であるとき切替スイッチ４６の設定により、閾値を放電電流の狙い値Ｉ２に設定する。狙い値Ｉ２は、狙い値Ｉ１に補正値ΔＩを加えた値である。補正値ΔＩは、低温時の放電スイッチ１０のオフ後の放電電流の最大値を、常温時の放電スイッチ１０のオフ後の放電電流の最大値ＶＰ２に近づけるように設定されている。
【解決手段】コンパレータ４３は、放電電流が閾値を越えると、ローレベル信号をＡＮＤゲート４５に出力する。このため、ＡＮＤゲート４５がローレベル信号を放電スイッチ１０に出力するので、放電スイッチ１０がオフする。アルミ電解コンデンサ２０が常温であるとき切替スイッチ４６の設定により、閾値を狙い値Ｉ１に設定し、アルミ電解コンデンサ２０が低温であるとき切替スイッチ４６の設定により、閾値を放電電流の狙い値Ｉ２に設定する。狙い値Ｉ２は、狙い値Ｉ１に補正値ΔＩを加えた値である。補正値ΔＩは、低温時の放電スイッチ１０のオフ後の放電電流の最大値を、常温時の放電スイッチ１０のオフ後の放電電流の最大値ＶＰ２に近づけるように設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷に流れる放電電流を制御する自動車用放電電流制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料噴射装置において、アルミ電解コンデンサと、電源電圧を昇圧してアルミ電解コンデンサに出力してアルミ電解コンデンサを充電する昇圧回路と、アルミ電解コンデンサおよび電磁弁の間を接続或いは開放する放電スイッチと、放電スイッチを制御する制御回路とを備え、制御回路が放電スイッチをオンしてアルミ電解コンデンサおよび電磁弁の間を接続したときに、アルミ電解コンデンサからの放電電流を放電スイッチおよび電磁弁を通してグランドに流すことにより、電磁弁を開弁して燃料を内燃機関に噴射させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４６７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者が、上述の燃料噴射装置において、アルミ電解コンデンサから放電スイッチおよび電磁弁を通してグランドに流れる放電電流が上昇して閾値に到達するまで制御回路により放電スイッチのオンを維持して電磁弁を開弁させることを検討したところ、放電電流が閾値以上になると制御回路により放電スイッチをオフさせた場合には、放電スイッチのオフ後に放電電流のオーバーシュートが発生し、低温時には、常温時に比べて、放電電流のオーバーシュートが小さくなることが分かった。
【０００５】
本発明者の検討によれば、低温時には、アルミ電解コンデンサのＥＳＲ（等価直列抵抗）の値が常温時に比べて低下する。このため、低温時には常温時に比べて、放電電流の時間に対する傾きが緩くなる。このため、図４（ｂ）に示すように、低温時にて放電電流のオーバーシュートが生じた際の放電電流の最大値（ＶＰ２）が、常温時にて放電電流のオーバーシュートが生じた際の放電電流の最大値（ＶＰ１）に比べて小さくなる。よって、低温時には常温時に比べて、アルミ電解コンデンサから負荷としての電磁弁に流れる放電電流が小さくなるので、電磁弁の開弁制御に悪影響を与える。このため、低温時には、電磁弁が開弁しない等の問題が生じる可能性があり、燃料噴射量の制御の精度を劣化させることになる。
【０００６】
このように低温時にてアルミ電解コンデンサのＥＳＲの値が低下することが原因で、アルミ電解コンデンサから負荷に流れる放電電流が低下することは、電磁弁を負荷とする場合に限らず、負荷として電磁弁以外の各種のものを用いた場合にも、生じると考えられる。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、アルミ電解コンデンサの温度低下が原因で、放電スイッチのオフ後にて放電電流のオーバーシュートが生じた際の放電電流の最大値が小さくなることを抑えるようにした放電電流制御回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、アルミ電解コンデンサ（２０）と、
前記アルミ電解コンデンサから負荷（２）を通してグランドに流れる放電電流を検出する電流検出手段（５０）と、
オンすることにより前記アルミ電解コンデンサおよび前記負荷の間を接続し、オフすることにより前記アルミ電解コンデンサおよび前記負荷の間を開放する放電スイッチ（１０）と、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記電流検出手段の検出電流値が閾値よりも大きくなると、前記放電スイッチをオフさせる制御手段（４３、４５）と、を備える自動車用放電電流制御回路であって、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったか否かを判定することにより、前記アルミ電解コンデンサが低温であるか否かを判定する判定手段（４２）と、
前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧以上であると前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが常温であるとして、第１の電流値（Ｉ１）を前記閾値とし、前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったと前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが低温であるとして、前記第１の電流値（Ｉ１）に補正値（ΔＩ）を加えた値（Ｉ１＋ΔＩ）を前記閾値とする設定手段（４６）と、を備え、
前記アルミ電解コンデンサが低温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１’）を、前記アルミ電解コンデンサが常温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１）に近づけるように前記補正値（ΔＩ）が設定されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、アルミ電解コンデンサの温度が低温である場合に放電スイッチのオフ後に放電電流のオーバーシュートが生じた際の放電電流の最大値（ＶＰ１’）を、アルミ電解コンデンサの温度が常温である場合に放電スイッチのオフ後に放電電流のオーバーシュートが生じた際の放電電流の最大値（ＶＰ１）に近づけるように補正値（ΔＩ）が設定されている。したがって、アルミ電解コンデンサの温度低下が原因で、放電スイッチのオフ後にて放電電流のオーバーシュートが生じた際の放電電流の最大値が小さくなることを抑えることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、アルミ電解コンデンサ（２０）と、
前記アルミ電解コンデンサから負荷（２）を通してグランドに流れる放電電流を検出する電流検出手段（５０）と、
オンすることにより前記負荷および前記グランドの間を接続し、オフすることにより前記負荷および前記グランドの間を開放する放電スイッチ（１０）と、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記電流検出手段の検出電流値が閾値よりも大きくなると、前記放電スイッチをオフさせる制御手段（４３、４５）と、を備える自動車用放電電流制御回路であって、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったか否かを判定することにより、前記アルミ電解コンデンサが低温であるか否かを判定する判定手段（４２）と、
前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧以上であると前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが常温であるとして、第１の電流値（Ｉ１）を前記閾値とし、前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったと前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが低温であるとして、前記第１の電流値（Ｉ１）に補正値（ΔＩ）を加えた値（Ｉ１＋ΔＩ）を前記閾値とする設定手段（４６）と、を備え、
前記アルミ電解コンデンサが低温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１’）を、前記アルミ電解コンデンサが常温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１）に近づけるように前記補正値（ΔＩ）が設定されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、上述の請求項１に記載の発明と同様、アルミ電解コンデンサの温度が低温である場合に放電スイッチのオフ後に放電電流のオーバーシュートが生じる際の放電電流の最大値（ＶＰ１’）を、アルミ電解コンデンサが常温である場合に放電スイッチのオフ後に放電電流のオーバーシュートが生じる際の放電電流の最大値（ＶＰ１）に近づけるように補正値（ΔＩ）が設定されている。したがって、アルミ電解コンデンサの温度低下が原因で、放電スイッチのオフ後にて放電電流のオーバーシュートが生じた際の放電電流の最大値が小さくなることを抑えることができる。
【００１２】
具体的には、請求項３に記載の発明のように、前記アルミ電解コンデンサの両電極間に直列に接続される第１、第２の抵抗素子（３４ａ、３４ｂ）を備え、前記第１、第２の抵抗素子によって前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧を分圧した分圧電圧（Ｖｂ）を前記第１、第２の抵抗素子の間の中間接続端子（３４ｃ）から出力する電圧検出回路（３４）を備え、
前記分圧電圧（Ｖｂ）が一定電圧（Ｖｔｈ）よりも低くなった否かを判定することにより、前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったか否かを判定することを特徴とする。
【００１３】
さらに、請求項４に記載の発明では、前記電圧検出回路から出力される分圧電圧（Ｖｂ）が所定値（Ｖ０）以下であるときには、前記電圧検出回路から出力される分圧電圧（Ｖｂ）が前記所定値以上になるように前記アルミ電解コンデンサに充電する充電制御手段（３０、４４）を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、判定手段（４２）と充電制御手段（４４）とが、それぞれ、分圧電圧（Ｖｂ）を用いている。このことにより、判定手段（４２）と充電制御手段（４４）とが、１つの電圧検出手段（３４）を共用していることになる。このため、判定手段（４２）と充電制御手段（４４）とが、それぞれ、別々の電圧検出手段を用いる場合に比べて、回路構成の増大化を抑制することができる。
【００１５】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態における燃料噴射電磁弁駆動回路の回路構成を示す図である。
【図２】図１のコンパレータの出力信号、マイコンから出力される制御信号、ＡＮＤゲートから出力される出力信号のタイミングチャートである。
【図３】図１の切替スイッチの作動を示すフローチャートである。
【図４】図１の燃料噴射電磁弁駆動回路の作動を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る自動車用放電電流制御回路が適用される燃料噴射電磁弁駆動回路１の一実施形態について図１〜図４に基づいて説明する。図１は本実施形態の燃料噴射電磁弁駆動回路１の電気回路構成を示す図である。
【００１８】
本実施形態の燃料噴射電磁弁駆動回路１は、自動車用内燃機関にディーゼル燃料を噴射する燃料噴射装置に用いられる電磁弁２（図１中インダクタの記号を示す）を制御する電子制御装置である。具体的には、燃料噴射電磁弁駆動回路１は、図１に示すように、放電スイッチ１０、アルミ電解コンデンサ２０、放電電圧制御回路３０、ドライバ回路４０、抵抗素子５０、およびマイコン（マイクロコンピュータ）６０を備える。
【００１９】
放電スイッチ１０は、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極および電磁弁２の間に配置されている。放電スイッチ１０は、後述するＡＮＤゲート４５の出力信号に応じて、オン、オフすることにより、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極および電磁弁２の間を接続、或いは開放する。
【００２０】
本実施形態の電磁弁２は、燃料噴射装置の燃料の噴出口を開口或いは閉鎖する弁体（図示省略）を駆動する。電磁弁２は、その電磁コイルに通電されると、弁体がリターンスプリングの付勢力に抗して開弁位置に移動して噴出口を開口する常閉型の電磁弁である。また、放電スイッチ１０としては、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、電界効果トランジスターなどの半導体スイッチ素子が用いられる。
【００２１】
アルミ電解コンデンサ２０は、放電電圧制御回路３０および放電スイッチ１０の間に配置されて、後述するように、放電電圧制御回路３０から出力されるエネルギを蓄える。
【００２２】
放電電圧制御回路３０は、インダクタ３１、充電スイッチ３２、ダイオード３３、および放電電圧モニタ回路３４を備える。
【００２３】
インダクタ３１は、電源ＶＢとグランドとの間に配置されている。充電スイッチ３２は、インダクタ３１とグランドとの間に配置されている。なお、充電スイッチ３２としては、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、電界効果トランジスター等の半導体スイッチ素子が用いられる。
【００２４】
ダイオード３３は、充電スイッチ３２およびインダクタ３１の間の共通接続端子３５とアルミ電解コンデンサ２０のプラス電極との間に配置されて、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極から共通接続端子３５に電流が流れることを防止する。
【００２５】
放電電圧モニタ回路３４は、放電電圧Ｖｈを検出するために抵抗素子３４ａ、３４ｂを備えている。放電電圧Ｖｈは、ダイオード３３のカソード端子とグランドとの間の電圧である。すなわち、放電電圧Ｖｈは、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極およびマイナス電極の間の電圧である。抵抗素子３４ａ、３４ｂは、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極とグランドとの間で直列に接続されている。抵抗素子３４ａ、３４ｂの間の共通接続端子３４ｃは、放電電圧Ｖｈを抵抗素子３４ａ、３４ｂにより分圧した分圧電圧Ｖｂを出力する。
【００２６】
ドライバ回路４０は、コンパレータ４１、４２、４３、基準電圧発生回路４１ａ、４２ａ、４３ａ、４３ｂ、ＳＷ制御回路４４、ＡＮＤゲート４５、および切替スイッチ４６を備える。
【００２７】
コンパレータ４１は、共通接続端子３４ｃから出力される分圧電圧Ｖｂと基準電圧発生回路４１ａから出力される一定の出力電圧Ｖ０との比較に応じてハイレベル信号或いはローレベル信号をＳＷ制御回路４４に出力する。
【００２８】
本実施形態のコンパレータ４１の非反転入力端子（−）には、共通接続端子３４ｃから出力される分圧電圧Ｖｂが入力される。コンパレータ４１の反転入力端子（＋）には、基準電圧発生回路４１ａから出力される一定の出力電圧Ｖ０が入力される。
【００２９】
コンパレータ４２は、放電電圧Ｖｈが所定電圧よりも低くなったか否かを判定するために、共通接続端子３４ｃから出力される分圧電圧Ｖｂと基準電圧発生回路４２ａから出力される一定の出力電圧Ｖｔｈとを比較して、この比較結果に応じて、ハイレベル信号或いはローレベル信号を切替スイッチ４６に出力する。
【００３０】
本実施形態のコンパレータ４２の非反転入力端子（−）には、共通接続端子３４ｃから出力される分圧電圧Ｖｂが入力される。コンパレータ４２の反転入力端子（＋）には、基準電圧発生回路４２ａから出力される一定電圧Ｖｔｈが入力される。一定電圧Ｖｔｈは、アルミ電解コンデンサ２０が低温であるか否かを判定するための所定値である。
【００３１】
コンパレータ４３は、抵抗素子５０と電磁弁２との間の共通接続端子５１から出力されるモニタ電圧と切替スイッチ４６の出力電圧との比較に応じて、ハイレベル信号或いはローレベル信号を出力する。
【００３２】
本実施形態のコンパレータ４３の非反転入力端子（−）には、共通接続端子５１から出力されるモニタ電圧が入力される。コンパレータ４３の反転入力端子（＋）には、切替スイッチ４６の出力電圧が入力される。切替スイッチ４６は、後述する可動端子４６ａの切替に応じて、基準電圧Ｖ１或いは基準電圧Ｖ２を出力する。
【００３３】
ＡＮＤゲート４５は、コンパレータ４３の出力信号とマイコン６０から出力される制御信号との論理積演算を実施して、ハイレベル信号或いはローレベル信号を放電スイッチ１０に出力する。
【００３４】
切替スイッチ４６の可動端子４６ａは、固定端子４６ｂ、４６ｃのうちいずれか一方に接続し、他方の固定端子との間を開放する。固定端子４６ｂには、基準電圧発生回路４３ａの出力端子が接続されている。固定端子４６ｃには、基準電圧発生回路４３ｂの出力端子が接続されている。
【００３５】
基準電圧発生回路４３ａは、一定の基準電圧Ｖ１を出力する。基準電圧Ｖ１は、アルミ電解コンデンサ２０の温度が常温（例えば、５℃〜３０℃）であるときの放電電流制御値であって、コンパレータ４３においてモニタ電圧の比較対象となる閾値である。具体的には、基準電圧Ｖ１は、放電電流の狙い値（目標値）Ｉ１に対応するものであって、抵抗素子５０の抵抗値をＲとすると、Ｖ１＝Ｉ１×Ｒとなる。
【００３６】
基準電圧発生回路４３ｂは、一定の基準電圧Ｖ２を出力する。基準電圧Ｖ２は、
アルミ電解コンデンサ２０の温度が低温（例えば、５℃〜−３０℃）であるときの放電電流制御値であって、コンパレータ４３においてモニタ電圧の比較対象となる閾値である。具体的には、基準電圧Ｖ２は、放電電流の狙い値（目標値）Ｉ２に対応するものであって、抵抗素子５０の抵抗値をＲとすると、Ｖ２＝Ｉ２×Ｒとなる。
【００３７】
ここで、狙い値Ｉ２は、狙い値Ｉ１に補正値ΔＩ（例えば、０．６ボルト）を加えた値（Ｉ１＋ΔＩ）である。補正値ΔＩは、後述するように、アルミ電解コンデンサ２０が低温である場合に放電スイッチ１０のオフ後に放電電流のオーバーシュートが生じる際の放電電流の最大値を、アルミ電解コンデンサ２０の温度が常温である場合に放電スイッチ１０のオフ後に放電電流のオーバーシュートが生じる際の放電電流の最大値に近づけるように設定されている。
【００３８】
ＳＷ制御回路４４は、コンパレータ４１の出力信号に応じて、充電スイッチ３２のスイッチング制御の開始、およびその停止を実施する。
【００３９】
抵抗素子５０は、電磁弁２およびグランドとの間に配置されている。抵抗素子５０と電磁弁２との間の共通接続端子５１は、モニタ電圧を出力する。モニタ電圧は、放電電流が抵抗素子５０に流れる際に抵抗素子５０の両端子間に生じる電圧である。放電電流は、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極から放電スイッチ１０、および電磁弁２を通してグランドに流れる電流である。
【００４０】
マイコン６０は、放電スイッチ１０をオンさせるための制御信号をＡＮＤゲート４５に出力する制御処理と、充電スイッチ３２をスイッチングさせることをＳＷ制御回路４４に対して許可或いは禁止する許可／禁止処理とをそれぞれ実行する。
【００４１】
次に、本実施形態の燃料噴射電磁弁駆動回路１の作動について説明する。
【００４２】
図２（ａ）はコンパレータ４３の出力信号のタイミングチャート、図２（ｂ）はマイコン６０からＡＮＤゲート４５に出力される制御信号のタイミングチャート、図２（ｃ）はＡＮＤゲート４５の出力信号のタイミングチャート、図２（ｄ）はマイコン６０からＳＷ制御回路４４に出力される許可／禁止信号のタイミングチャートである。図３は切替スイッチ４６ａの作動を示すフローチャートである。図４（ａ）は分圧電圧Ｖｂのタイミングチャート、図４（ｂ）は放電電流のタイミングチャートである。
【００４３】
まず、放電スイッチ１０をオフしているときには、後述するように、充電スイッチ３２のスイッチングによりアルミ電解コンデンサ２０が充電される。よって、分圧電圧Ｖｂが基準電圧発生回路４２ａの出力電圧Ｖｔｈよりも高くなる（図３中ステップＳ１００：ＮＯ）。このため、コンパレータ４２は、放電電圧Ｖｈが
所定電圧以上であるとして、ローレベル信号を切替スイッチ４６に出力する。したがって、切替スイッチ４６の可動端子４６ａが固定端子４６ｂに接続する。よって、基準電圧発生回路４３ａの出力端子がコンパレータ４３の非反転入力端子（＋）に接続されている。したがって、コンパレータ４３の非反転入力端子（＋）には、基準電圧発生回路４３ａの出力電圧Ｖ１が与えられる。つまり、コンパレータ４３において、放電電流の比較する対象としての閾値を狙い値Ｉ１に設定する（図３中ステップＳ１１０）。
【００４４】
ここで、上述の如く、放電スイッチ１０をオフしているときには、共通接続端子５１から出力されるモニタ電圧の方が基準電圧発生回路４３ａの出力電圧Ｖ１に比べて低くなる。このため、コンパレータ４３は、ハイレベル信号をＡＮＤゲート４５に出力する。このとき、マイコン６０がローレベルの制御信号（図２（ｂ）参照）をＡＮＤゲート４５に出力していると、ＡＮＤゲート４５がローレベル信号を放電スイッチ１０に出力する。よって、放電スイッチ１０がオフを維持することになる。
【００４５】
次に、マイコン６０は、タイミングｔ１にて、ＡＮＤゲート４５に対して出力する制御信号レベルをローレベルからハイレベルに変化させる。これに伴い、ＡＮＤゲート４５は、放電スイッチ１０に対する出力信号レベルをローレベルからハイレベルに変化させる。よって、放電スイッチ１０がオンする。これにより、放電スイッチ１０がアルミ電解コンデンサ２０のプラス電極および電磁弁２の間を接続する。これに伴い、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極から放電電流が放電スイッチ１０、電磁弁２、および抵抗素子５０を通してグランドに流れる。
【００４６】
例えば、アルミ電解コンデンサ２０の温度が常温であるときには、ＥＳＲ（等価直列抵抗）の値が小さい。このため、放電電流は、時間の経過に伴って急激に大きくなる（図４（ｂ）中実線のグラフ参照）。
【００４７】
ここで、アルミ電解コンデンサ２０の温度が常温である場合には、放電電流が大きくなることに伴って、放電電圧Ｖｈが低下するものの、図４（ａ）中の実線のグラフに示すように、共通接続端子３４ｃから出力される分圧電圧Ｖｂは、電圧Ｖｔｈよりも大きな値を維持する。このため、コンパレータ４２は、切替スイッチ４６に対する出力信号レベルをローレベルに維持する。よって、切替スイッチ４６が、基準電圧発生回路４３ａの出力端子とコンパレータ４３の非反転入力端子（＋）との間の接続を維持する。その後、タイミングｔ２において、放電電流が電流値Ｉ１よりも大きくなると、共通接続端子５１から出力されるモニタ電圧の方が基準電圧発生回路４３ａの出力電圧Ｖ１に比べて高くなる。このため、コンパレータ４３は、ＡＮＤゲート４５に対する出力信号レベルをハイレベルからローレベルに変化させる。すなわち、コンパレータ４３は、放電電流が電流値Ｉ１よりも大きくなったと判定して、出力信号レベルをハイレベルからローレベルに変化させることになる。よって、ＡＮＤゲート４５は、放電スイッチ１０に対する出力信号レベルをハイレベルからローレベルに変化させる。これにより、放電スイッチ１０がオフすることになる。その後、放電電流において、電流値Ｉ１を越えるオーバーシュートが生じる。そして、放電電流は、最大値ＶＰ１に到達してから時間の経過に伴って小さくなる。
【００４８】
一方、アルミ電解コンデンサ２０の温度が低温であるときには、ＥＳＲ（等価直列抵抗）の値が大きくなる。このため、放電電流は、時間の経過に伴って徐々に大きくなる。つまり、アルミ電解コンデンサ２０が低温であるときには、常温である場合に比べて放電電流の立ち上がりの傾斜が小さくなる（図４（ｂ）中鎖線のグラフ参照）。
【００４９】
ここで、放電電流が大きくなることに伴って、放電電圧Ｖｈが時間の経過に伴って低下する。これに伴って、図４（ａ）の鎖線のグラフに示すように、共通接続端子３４ｃから出力される分圧電圧Ｖｂが、電圧Ｖｔｈよりも小さくなる（図３中ステップＳ１００：ＹＥＳ）。このため、コンパレータ４２は、放電電圧Ｖｈが所定電圧よりも低くなったとして、切替スイッチ４６に対する出力信号レベルをローレベルからハイレベルに変化させる。よって、切替スイッチ４６では、可動端子４６ａと固定端子４６ｂとの間を開放し、可動端子４６ａと固定端子４６ｃとの間を接続する。このため、切替スイッチ４６がコンパレータ４３の非反転入力端子（＋）と基準電圧発生回路４３ａの出力端子との間を開放し、かつコンパレータ４３の非反転入力端子（＋）と基準電圧発生回路４３ｂの出力端子との間を接続する。このため、コンパレータ４３の非反転入力端子（＋）には、基準電圧発生回路４３ｂの出力電圧Ｖ２が与えられる。つまり、コンパレータ４３において、放電電流の比較する対象としての閾値が狙い値Ｉ２に設定されることになる（図３中ステップＳ１２０）。
【００５０】
その後、タイミングｔ２において、放電電流が電流値Ｉ２（＞Ｉ１）を越えると、共通接続端子５１から出力されるモニタ電圧の方が基準電圧発生回路４３ｂの出力電圧Ｖ２に比べて高くなる。このため、コンパレータ４３は、ＡＮＤゲート４５に対する出力信号レベルをハイレベルからローレベルに変化させる。すなわち、コンパレータ４３は、放電電流が電流値Ｉ２（＞Ｉ１）よりも大きくなったと判定して、出力信号レベルをハイレベルからローレベルに変化させることになる。よって、ＡＮＤゲート４５は、放電スイッチ１０に対する出力信号レベルをハイレベルからローレベルに変化させる。これにより、放電スイッチ１０がオフすることになる。その後、放電電流において、オーバーシュートが生じる。そして、放電電流は、最大値ＶＰ１’に到達してから時間の経過に伴って小さくなる。
【００５１】
また、タイミングｔ２において、上述の如く、コンパレータ４３の出力信号レベルがハイレベルからローレベルに変化すると、マイコン６０は、制御信号の信号レベルをハイレベルからローレベルに変化させる（図２（ｂ）参照）。
【００５２】
ここで、マイコン６０は、制御信号としてハイレベル信号を出力している期間には、ＳＷ制御回路４４に対して充電スイッチ３２をスイッチング制御することを禁止する禁止信号をＳＷ制御回路４４に出力する。一方、マイコン６０は、制御信号としてローレベル信号を出力している期間には、ＳＷ制御回路４４に対して充電スイッチ３２をスイッチング制御することを許可する許可信号をＳＷ制御回路４４に出力する。このため、ＳＷ制御回路４４が充電スイッチ３２に対するスイッチング制御を実施する。以下、ＳＷ制御回路４４による充電スイッチ３２の制御について説明する。
【００５３】
まず、共通接続端子３４ｃから出力される分圧電圧Ｖｂの方が基準電圧発生回路４１ａの出力信号Ｖ０に比べて小さいときには、コンパレータ４１は、ハイレベル信号をＳＷ制御回路４４に出力する。このとき、マイコン６０が許可信号をＳＷ制御回路４４に与えている場合には、ＳＷ制御回路４４は、充電スイッチ３２に対してスイッチング制御信号を出力する。したがって、充電スイッチ３２がスイッチング制御信号に基づいてスイッチングを開始する。
【００５４】
ここで、充電スイッチ３２がオンしているときに、電源ＶＢからインダクタ３１および充電スイッチ３２を通してグランドに流れる。このため、インダクタ３１にエネルギが蓄えられる。その後、充電スイッチ３２がオフすると、インダクタ３１に蓄えられたエネルギに基づいて、インダクタ３１から電流がダイオード３３を通してアルミ電解コンデンサ２０のプラス電極側に流れる。これに伴い、インダクタ３１から出力されるエネルギがアルミ電解コンデンサ２０に蓄えられる。
【００５５】
このような充電スイッチ３２のオン、オフを繰り返すことにより、電源ＶＢからインダクタ３１を介するアルミ電解コンデンサ２０への充電が行われることになる。このため、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極とマイナス電極との間の放電電圧Ｖｈが徐々に上昇して分圧電圧Ｖｂの方が基準電圧発生回路４１ａの出力信号Ｖ０に比べて大きくなる。これにより、コンパレータ４１は、ＳＷ制御回路４４に対する出力信号のレベルをハイレベルからローレベルに変化させることになる。
【００５６】
すると、ＳＷ制御回路４４は、充電スイッチ３２に対するスイッチング制御信号の出力を停止する。このため、充電スイッチ３２がスイッチングすることを停止する。
【００５７】
その後、上述したようにアルミ電解コンデンサ２０から電磁弁２に対して放電電流が流れると、放電電圧Ｖｈが低下して分圧電圧Ｖｂが基準電圧発生回路４１ａの出力信号Ｖ０に比べて低くなり、コンパレータ４１がＳＷ制御回路４４に対する出力信号のレベルをハイレベルからローレベルに変化させる。よって、ＳＷ制御回路４４は、充電スイッチ３２に対するスイッチング制御信号の出力を開始する。このため、充電スイッチ３２がスイッチングを開始する。したがって、電源ＶＢからインダクタ３１を介するアルミ電解コンデンサ２０への充電が開始される。その後、放電電圧Ｖｈが上昇して分圧電圧Ｖｂの方が基準電圧発生回路４１ａの出力信号Ｖ０に比べて大きくなると、コンパレータ４１が、ＳＷ制御回路４４に対する出力信号のレベルをハイレベルからローレベルに変化させる。よって、ＳＷ制御回路４４は、充電スイッチ３２に対するスイッチング制御信号の出力を停止する。このため、充電スイッチ３２がスイッチングを停止する。
【００５８】
このように電源ＶＢからインダクタ３１を介するアルミ電解コンデンサ２０への充電、および充電停止が繰り返されることにより、放電電圧Ｖｈを一定電圧Ｖ０（図２参照）に近づけることができる。
【００５９】
以上説明した本実施形態によれば、マイコン６０が放電スイッチ１０をオンさせるためにハイレベルの制御信号をＡＮＤゲート４５に出力する。このとき、コンパレータ４３がハイレベル信号をＡＮＤゲート４５に出力していると、ＡＮＤゲート４５がハイレベル信号を放電スイッチ１０に出力する。このため、放電スイッチ１０がオンする。このため、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極からの放電電流が放電スイッチ１０、電磁弁２および抵抗素子５０を通してグランドに流れる。その後、コンパレータ４３は、モニタ電圧が電圧Ｖ１（或いは、電圧Ｖ２）よりも大きくなると、放電電流が閾値よりも大きくなったとしてローレベル信号をＡＮＤゲート４５に出力する。これに伴い、ＡＮＤゲート４５がローレベル信号を放電スイッチ１０に出力するので、放電スイッチ１０がオフする。
【００６０】
ここで、アルミ電解コンデンサ２０の温度が常温であるときには、放電スイッチ１０のオン後にて分圧電圧Ｖｂが基準電圧発生回路４２ａの出力電圧Ｖｔｈよりも高い状態を維持して、コンパレータ４２がローレベル信号を切替スイッチ４６に出力する。これに伴い、切替スイッチ４６がコンパレータ４３におけるモニタ電圧の比較対象として電圧Ｖ１に設定する。電圧Ｖ１は、放電電流の狙い値Ｉ１に対応している。
【００６１】
ここで、アルミ電解コンデンサ２０の温度が低温である場合には常温時に比べて、アルミ電解コンデンサのＥＳＲ（等価直列抵抗値）が大きくなる。このため、アルミ電解コンデンサ２０の温度が低温である場合には常温時に比べて放電電流の時間に対する傾きが小さくなる（図４（ｂ）参照）。これに伴い、低温時には常温時に比べて、放電スイッチ１０のオフディレイ（オフ後）の放電電流のオーバーシュートが小さくなる。よって、低温時において、切替スイッチ４６がコンパレータ４３におけるモニタ電圧の比較対象として電圧Ｖ１に設定すると、低温時における放電電流のオーバーシュート時の放電電流の最大値ＶＰ２が、常温時における放電電流のオーバーシュート時の放電電流の最大値ＶＰ１よりも低くなる。
【００６２】
これに対して、本実施形態では、アルミ電解コンデンサ２０の温度が低温であるときには、放電スイッチ１０のオン後にて分圧電圧Ｖｂが基準電圧発生回路４２ａの出力電圧Ｖｔｈよりも低くなり、コンパレータ４２がハイレベル信号を切替スイッチ４６に出力する。これに伴い、切替スイッチ４６がコンパレータ４３におけるモニタ電圧の比較対象として電圧Ｖ２に設定する。電圧Ｖ２は放電電流の狙い値Ｉ２に対応している。狙い値Ｉ２は、狙い値Ｉ１に補正値ΔＩを加えた値（Ｉ１＋ΔＩ）である。
【００６３】
ここで、補正値ΔＩは、低温時における放電電流のオーバーシュート時の放電電流の最大値ＶＰ１’を、常温時における放電電流のオーバーシュート時の放電電流の最大値ＶＰ１に近づけるように設定されている。したがって、放電スイッチ１０のオフ後に放電電流のオーバーシュートが発生した時の放電電流の最大値が小さくなることを抑えることができる。
【００６４】
本実施形態では、ＳＷ制御回路４４が充電スイッチ３２を制御する際に分圧電圧Ｖｂを用いている。コンパレータ４２においてアルミ電解コンデンサ２０が低温であるか否かを判定するために分圧電圧Ｖｂを用いている。このことにより、コンパレータ４２とＳＷ制御回路４４とは、１つの分圧回路３４を共用していることになる。よって、コンパレータ４２とＳＷ制御回路４４とで、別々の分圧回路を設ける場合に比べて、回路構成が増大化を抑制することができる。
【００６５】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、電磁弁２を負荷とした例について説明したが、これに限らず、電磁弁以外の他のものを負荷としてもよい。
【００６６】
上述の実施形態では、本発明に係る電磁弁２として、ディーゼル燃料を噴射する燃料噴射装置に用いられるものを示したが、これに限らず、本発明に係る電磁弁２を、ガソリン、エタノール、ガソリン及びエタノールの混合燃料等の各種の燃料を噴射する燃料噴射装置に用いてもよい。
【００６７】
上述の実施形態では、放電スイッチ１０をアルミ電解コンデンサ２０のプラス電極と電磁弁２との間に配置した例について説明したが、これに代えて、電磁弁２と抵抗素子５０の間に放電スイッチ１０を配置してもよく、抵抗素子５０とグランドとの間に放電スイッチ１０を配置してもよい。
【００６８】
上述の実施形態では、コンパレータ４１により分圧電圧Ｖｂと電圧発生回路４１ａから出力される一定電圧Ｖ０とを比較して、この比較結果に応じてＳＷ制御回路４４が充電スイッチ３２をスイッチングさせたり、或いは、その充電スイッチ３２のスイッチングを停止させたりした例について説明したが、これに代えて、コンパレータ４１により放電電圧Ｖｈと一定電圧とを比較して、この比較結果に応じてＳＷ制御回路４４が充電スイッチ３２をスイッチングさせたり、或いは、その充電スイッチ３２のスイッチングを停止させたりしてもよい。
【００６９】
上述の実施形態では、コンパレータ４２により分圧電圧Ｖｂと電圧発生回路４２ａから出力される一定電圧Ｖｔｈとを比較して、この比較結果に応じて切替スイッチ４６ａによる閾値の切替を実施した例について説明したが、これに代えて、
コンパレータ４２により放電電圧Ｖｈと一定電圧とを比較して、この比較結果に応じて切替スイッチ４６ａによる閾値の切替を実施してもよい。
【００７０】
次に、特許請求の範囲と実施形態との対応関係について説明する。
【００７１】
まず、ＡＮＤゲート４５とコンパレータ４３とが制御手段を構成している。分圧回路３４が電圧検出手段に対応し、コンパレータ４２が判定手段に対応し、切替スイッチ４６が設定手段に対応し、放電電圧制御回路３０およびＳＷ制御回路４４が充電制御手段を構成している。
【符号の説明】
【００７２】
１ 燃料噴射電磁弁駆動回路
２ 電磁弁
１０ 放電スイッチ
２０ アルミ電解コンデンサ
３０ 放電電圧制御回路
３１ インダクタ
３２ 充電スイッチ
３３ ダイオード
３４ 放電電圧モニタ回路
４０ ドライバ回路
４１ コンパレータ
４２ コンパレータ
４３ コンパレータ
４１ａ 基準電圧発生回路
４２ａ 基準電圧発生回路
４３ａ 基準電圧発生回路
４３ｂ 基準電圧発生回路
４４ ＳＷ制御回路
４５ ＡＮＤゲート
４６ 切替スイッチ
５０ 抵抗素子
６０ マイコン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷に流れる放電電流を制御する自動車用放電電流制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料噴射装置において、アルミ電解コンデンサと、電源電圧を昇圧してアルミ電解コンデンサに出力してアルミ電解コンデンサを充電する昇圧回路と、アルミ電解コンデンサおよび電磁弁の間を接続或いは開放する放電スイッチと、放電スイッチを制御する制御回路とを備え、制御回路が放電スイッチをオンしてアルミ電解コンデンサおよび電磁弁の間を接続したときに、アルミ電解コンデンサからの放電電流を放電スイッチおよび電磁弁を通してグランドに流すことにより、電磁弁を開弁して燃料を内燃機関に噴射させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４６７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者が、上述の燃料噴射装置において、アルミ電解コンデンサから放電スイッチおよび電磁弁を通してグランドに流れる放電電流が上昇して閾値に到達するまで制御回路により放電スイッチのオンを維持して電磁弁を開弁させることを検討したところ、放電電流が閾値以上になると制御回路により放電スイッチをオフさせた場合には、放電スイッチのオフ後に放電電流のオーバーシュートが発生し、低温時には、常温時に比べて、放電電流のオーバーシュートが小さくなることが分かった。
【０００５】
本発明者の検討によれば、低温時には、アルミ電解コンデンサのＥＳＲ（等価直列抵抗）の値が常温時に比べて低下する。このため、低温時には常温時に比べて、放電電流の時間に対する傾きが緩くなる。このため、図４（ｂ）に示すように、低温時にて放電電流のオーバーシュートが生じた際の放電電流の最大値（ＶＰ２）が、常温時にて放電電流のオーバーシュートが生じた際の放電電流の最大値（ＶＰ１）に比べて小さくなる。よって、低温時には常温時に比べて、アルミ電解コンデンサから負荷としての電磁弁に流れる放電電流が小さくなるので、電磁弁の開弁制御に悪影響を与える。このため、低温時には、電磁弁が開弁しない等の問題が生じる可能性があり、燃料噴射量の制御の精度を劣化させることになる。
【０００６】
このように低温時にてアルミ電解コンデンサのＥＳＲの値が低下することが原因で、アルミ電解コンデンサから負荷に流れる放電電流が低下することは、電磁弁を負荷とする場合に限らず、負荷として電磁弁以外の各種のものを用いた場合にも、生じると考えられる。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、アルミ電解コンデンサの温度低下が原因で、放電スイッチのオフ後にて放電電流のオーバーシュートが生じた際の放電電流の最大値が小さくなることを抑えるようにした放電電流制御回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、アルミ電解コンデンサ（２０）と、
前記アルミ電解コンデンサから負荷（２）を通してグランドに流れる放電電流を検出する電流検出手段（５０）と、
オンすることにより前記アルミ電解コンデンサおよび前記負荷の間を接続し、オフすることにより前記アルミ電解コンデンサおよび前記負荷の間を開放する放電スイッチ（１０）と、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記電流検出手段の検出電流値が閾値よりも大きくなると、前記放電スイッチをオフさせる制御手段（４３、４５）と、を備える自動車用放電電流制御回路であって、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったか否かを判定することにより、前記アルミ電解コンデンサが低温であるか否かを判定する判定手段（４２）と、
前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧以上であると前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが常温であるとして、第１の電流値（Ｉ１）を前記閾値とし、前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったと前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが低温であるとして、前記第１の電流値（Ｉ１）に補正値（ΔＩ）を加えた値（Ｉ１＋ΔＩ）を前記閾値とする設定手段（４６）と、を備え、
前記アルミ電解コンデンサが低温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１’）を、前記アルミ電解コンデンサが常温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１）に近づけるように前記補正値（ΔＩ）が設定されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、アルミ電解コンデンサの温度が低温である場合に放電スイッチのオフ後に放電電流のオーバーシュートが生じた際の放電電流の最大値（ＶＰ１’）を、アルミ電解コンデンサの温度が常温である場合に放電スイッチのオフ後に放電電流のオーバーシュートが生じた際の放電電流の最大値（ＶＰ１）に近づけるように補正値（ΔＩ）が設定されている。したがって、アルミ電解コンデンサの温度低下が原因で、放電スイッチのオフ後にて放電電流のオーバーシュートが生じた際の放電電流の最大値が小さくなることを抑えることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、アルミ電解コンデンサ（２０）と、
前記アルミ電解コンデンサから負荷（２）を通してグランドに流れる放電電流を検出する電流検出手段（５０）と、
オンすることにより前記負荷および前記グランドの間を接続し、オフすることにより前記負荷および前記グランドの間を開放する放電スイッチ（１０）と、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記電流検出手段の検出電流値が閾値よりも大きくなると、前記放電スイッチをオフさせる制御手段（４３、４５）と、を備える自動車用放電電流制御回路であって、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったか否かを判定することにより、前記アルミ電解コンデンサが低温であるか否かを判定する判定手段（４２）と、
前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧以上であると前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが常温であるとして、第１の電流値（Ｉ１）を前記閾値とし、前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったと前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが低温であるとして、前記第１の電流値（Ｉ１）に補正値（ΔＩ）を加えた値（Ｉ１＋ΔＩ）を前記閾値とする設定手段（４６）と、を備え、
前記アルミ電解コンデンサが低温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１’）を、前記アルミ電解コンデンサが常温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１）に近づけるように前記補正値（ΔＩ）が設定されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、上述の請求項１に記載の発明と同様、アルミ電解コンデンサの温度が低温である場合に放電スイッチのオフ後に放電電流のオーバーシュートが生じる際の放電電流の最大値（ＶＰ１’）を、アルミ電解コンデンサが常温である場合に放電スイッチのオフ後に放電電流のオーバーシュートが生じる際の放電電流の最大値（ＶＰ１）に近づけるように補正値（ΔＩ）が設定されている。したがって、アルミ電解コンデンサの温度低下が原因で、放電スイッチのオフ後にて放電電流のオーバーシュートが生じた際の放電電流の最大値が小さくなることを抑えることができる。
【００１２】
具体的には、請求項３に記載の発明のように、前記アルミ電解コンデンサの両電極間に直列に接続される第１、第２の抵抗素子（３４ａ、３４ｂ）を備え、前記第１、第２の抵抗素子によって前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧を分圧した分圧電圧（Ｖｂ）を前記第１、第２の抵抗素子の間の中間接続端子（３４ｃ）から出力する電圧検出回路（３４）を備え、
前記分圧電圧（Ｖｂ）が一定電圧（Ｖｔｈ）よりも低くなった否かを判定することにより、前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったか否かを判定することを特徴とする。
【００１３】
さらに、請求項４に記載の発明では、前記電圧検出回路から出力される分圧電圧（Ｖｂ）が所定値（Ｖ０）以下であるときには、前記電圧検出回路から出力される分圧電圧（Ｖｂ）が前記所定値以上になるように前記アルミ電解コンデンサに充電する充電制御手段（３０、４４）を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、判定手段（４２）と充電制御手段（４４）とが、それぞれ、分圧電圧（Ｖｂ）を用いている。このことにより、判定手段（４２）と充電制御手段（４４）とが、１つの電圧検出手段（３４）を共用していることになる。このため、判定手段（４２）と充電制御手段（４４）とが、それぞれ、別々の電圧検出手段を用いる場合に比べて、回路構成の増大化を抑制することができる。
【００１５】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態における燃料噴射電磁弁駆動回路の回路構成を示す図である。
【図２】図１のコンパレータの出力信号、マイコンから出力される制御信号、ＡＮＤゲートから出力される出力信号のタイミングチャートである。
【図３】図１の切替スイッチの作動を示すフローチャートである。
【図４】図１の燃料噴射電磁弁駆動回路の作動を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る自動車用放電電流制御回路が適用される燃料噴射電磁弁駆動回路１の一実施形態について図１〜図４に基づいて説明する。図１は本実施形態の燃料噴射電磁弁駆動回路１の電気回路構成を示す図である。
【００１８】
本実施形態の燃料噴射電磁弁駆動回路１は、自動車用内燃機関にディーゼル燃料を噴射する燃料噴射装置に用いられる電磁弁２（図１中インダクタの記号を示す）を制御する電子制御装置である。具体的には、燃料噴射電磁弁駆動回路１は、図１に示すように、放電スイッチ１０、アルミ電解コンデンサ２０、放電電圧制御回路３０、ドライバ回路４０、抵抗素子５０、およびマイコン（マイクロコンピュータ）６０を備える。
【００１９】
放電スイッチ１０は、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極および電磁弁２の間に配置されている。放電スイッチ１０は、後述するＡＮＤゲート４５の出力信号に応じて、オン、オフすることにより、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極および電磁弁２の間を接続、或いは開放する。
【００２０】
本実施形態の電磁弁２は、燃料噴射装置の燃料の噴出口を開口或いは閉鎖する弁体（図示省略）を駆動する。電磁弁２は、その電磁コイルに通電されると、弁体がリターンスプリングの付勢力に抗して開弁位置に移動して噴出口を開口する常閉型の電磁弁である。また、放電スイッチ１０としては、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、電界効果トランジスターなどの半導体スイッチ素子が用いられる。
【００２１】
アルミ電解コンデンサ２０は、放電電圧制御回路３０および放電スイッチ１０の間に配置されて、後述するように、放電電圧制御回路３０から出力されるエネルギを蓄える。
【００２２】
放電電圧制御回路３０は、インダクタ３１、充電スイッチ３２、ダイオード３３、および放電電圧モニタ回路３４を備える。
【００２３】
インダクタ３１は、電源ＶＢとグランドとの間に配置されている。充電スイッチ３２は、インダクタ３１とグランドとの間に配置されている。なお、充電スイッチ３２としては、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、電界効果トランジスター等の半導体スイッチ素子が用いられる。
【００２４】
ダイオード３３は、充電スイッチ３２およびインダクタ３１の間の共通接続端子３５とアルミ電解コンデンサ２０のプラス電極との間に配置されて、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極から共通接続端子３５に電流が流れることを防止する。
【００２５】
放電電圧モニタ回路３４は、放電電圧Ｖｈを検出するために抵抗素子３４ａ、３４ｂを備えている。放電電圧Ｖｈは、ダイオード３３のカソード端子とグランドとの間の電圧である。すなわち、放電電圧Ｖｈは、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極およびマイナス電極の間の電圧である。抵抗素子３４ａ、３４ｂは、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極とグランドとの間で直列に接続されている。抵抗素子３４ａ、３４ｂの間の共通接続端子３４ｃは、放電電圧Ｖｈを抵抗素子３４ａ、３４ｂにより分圧した分圧電圧Ｖｂを出力する。
【００２６】
ドライバ回路４０は、コンパレータ４１、４２、４３、基準電圧発生回路４１ａ、４２ａ、４３ａ、４３ｂ、ＳＷ制御回路４４、ＡＮＤゲート４５、および切替スイッチ４６を備える。
【００２７】
コンパレータ４１は、共通接続端子３４ｃから出力される分圧電圧Ｖｂと基準電圧発生回路４１ａから出力される一定の出力電圧Ｖ０との比較に応じてハイレベル信号或いはローレベル信号をＳＷ制御回路４４に出力する。
【００２８】
本実施形態のコンパレータ４１の非反転入力端子（−）には、共通接続端子３４ｃから出力される分圧電圧Ｖｂが入力される。コンパレータ４１の反転入力端子（＋）には、基準電圧発生回路４１ａから出力される一定の出力電圧Ｖ０が入力される。
【００２９】
コンパレータ４２は、放電電圧Ｖｈが所定電圧よりも低くなったか否かを判定するために、共通接続端子３４ｃから出力される分圧電圧Ｖｂと基準電圧発生回路４２ａから出力される一定の出力電圧Ｖｔｈとを比較して、この比較結果に応じて、ハイレベル信号或いはローレベル信号を切替スイッチ４６に出力する。
【００３０】
本実施形態のコンパレータ４２の非反転入力端子（−）には、共通接続端子３４ｃから出力される分圧電圧Ｖｂが入力される。コンパレータ４２の反転入力端子（＋）には、基準電圧発生回路４２ａから出力される一定電圧Ｖｔｈが入力される。一定電圧Ｖｔｈは、アルミ電解コンデンサ２０が低温であるか否かを判定するための所定値である。
【００３１】
コンパレータ４３は、抵抗素子５０と電磁弁２との間の共通接続端子５１から出力されるモニタ電圧と切替スイッチ４６の出力電圧との比較に応じて、ハイレベル信号或いはローレベル信号を出力する。
【００３２】
本実施形態のコンパレータ４３の非反転入力端子（−）には、共通接続端子５１から出力されるモニタ電圧が入力される。コンパレータ４３の反転入力端子（＋）には、切替スイッチ４６の出力電圧が入力される。切替スイッチ４６は、後述する可動端子４６ａの切替に応じて、基準電圧Ｖ１或いは基準電圧Ｖ２を出力する。
【００３３】
ＡＮＤゲート４５は、コンパレータ４３の出力信号とマイコン６０から出力される制御信号との論理積演算を実施して、ハイレベル信号或いはローレベル信号を放電スイッチ１０に出力する。
【００３４】
切替スイッチ４６の可動端子４６ａは、固定端子４６ｂ、４６ｃのうちいずれか一方に接続し、他方の固定端子との間を開放する。固定端子４６ｂには、基準電圧発生回路４３ａの出力端子が接続されている。固定端子４６ｃには、基準電圧発生回路４３ｂの出力端子が接続されている。
【００３５】
基準電圧発生回路４３ａは、一定の基準電圧Ｖ１を出力する。基準電圧Ｖ１は、アルミ電解コンデンサ２０の温度が常温（例えば、５℃〜３０℃）であるときの放電電流制御値であって、コンパレータ４３においてモニタ電圧の比較対象となる閾値である。具体的には、基準電圧Ｖ１は、放電電流の狙い値（目標値）Ｉ１に対応するものであって、抵抗素子５０の抵抗値をＲとすると、Ｖ１＝Ｉ１×Ｒとなる。
【００３６】
基準電圧発生回路４３ｂは、一定の基準電圧Ｖ２を出力する。基準電圧Ｖ２は、
アルミ電解コンデンサ２０の温度が低温（例えば、５℃〜−３０℃）であるときの放電電流制御値であって、コンパレータ４３においてモニタ電圧の比較対象となる閾値である。具体的には、基準電圧Ｖ２は、放電電流の狙い値（目標値）Ｉ２に対応するものであって、抵抗素子５０の抵抗値をＲとすると、Ｖ２＝Ｉ２×Ｒとなる。
【００３７】
ここで、狙い値Ｉ２は、狙い値Ｉ１に補正値ΔＩ（例えば、０．６ボルト）を加えた値（Ｉ１＋ΔＩ）である。補正値ΔＩは、後述するように、アルミ電解コンデンサ２０が低温である場合に放電スイッチ１０のオフ後に放電電流のオーバーシュートが生じる際の放電電流の最大値を、アルミ電解コンデンサ２０の温度が常温である場合に放電スイッチ１０のオフ後に放電電流のオーバーシュートが生じる際の放電電流の最大値に近づけるように設定されている。
【００３８】
ＳＷ制御回路４４は、コンパレータ４１の出力信号に応じて、充電スイッチ３２のスイッチング制御の開始、およびその停止を実施する。
【００３９】
抵抗素子５０は、電磁弁２およびグランドとの間に配置されている。抵抗素子５０と電磁弁２との間の共通接続端子５１は、モニタ電圧を出力する。モニタ電圧は、放電電流が抵抗素子５０に流れる際に抵抗素子５０の両端子間に生じる電圧である。放電電流は、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極から放電スイッチ１０、および電磁弁２を通してグランドに流れる電流である。
【００４０】
マイコン６０は、放電スイッチ１０をオンさせるための制御信号をＡＮＤゲート４５に出力する制御処理と、充電スイッチ３２をスイッチングさせることをＳＷ制御回路４４に対して許可或いは禁止する許可／禁止処理とをそれぞれ実行する。
【００４１】
次に、本実施形態の燃料噴射電磁弁駆動回路１の作動について説明する。
【００４２】
図２（ａ）はコンパレータ４３の出力信号のタイミングチャート、図２（ｂ）はマイコン６０からＡＮＤゲート４５に出力される制御信号のタイミングチャート、図２（ｃ）はＡＮＤゲート４５の出力信号のタイミングチャート、図２（ｄ）はマイコン６０からＳＷ制御回路４４に出力される許可／禁止信号のタイミングチャートである。図３は切替スイッチ４６ａの作動を示すフローチャートである。図４（ａ）は分圧電圧Ｖｂのタイミングチャート、図４（ｂ）は放電電流のタイミングチャートである。
【００４３】
まず、放電スイッチ１０をオフしているときには、後述するように、充電スイッチ３２のスイッチングによりアルミ電解コンデンサ２０が充電される。よって、分圧電圧Ｖｂが基準電圧発生回路４２ａの出力電圧Ｖｔｈよりも高くなる（図３中ステップＳ１００：ＮＯ）。このため、コンパレータ４２は、放電電圧Ｖｈが
所定電圧以上であるとして、ローレベル信号を切替スイッチ４６に出力する。したがって、切替スイッチ４６の可動端子４６ａが固定端子４６ｂに接続する。よって、基準電圧発生回路４３ａの出力端子がコンパレータ４３の非反転入力端子（＋）に接続されている。したがって、コンパレータ４３の非反転入力端子（＋）には、基準電圧発生回路４３ａの出力電圧Ｖ１が与えられる。つまり、コンパレータ４３において、放電電流の比較する対象としての閾値を狙い値Ｉ１に設定する（図３中ステップＳ１１０）。
【００４４】
ここで、上述の如く、放電スイッチ１０をオフしているときには、共通接続端子５１から出力されるモニタ電圧の方が基準電圧発生回路４３ａの出力電圧Ｖ１に比べて低くなる。このため、コンパレータ４３は、ハイレベル信号をＡＮＤゲート４５に出力する。このとき、マイコン６０がローレベルの制御信号（図２（ｂ）参照）をＡＮＤゲート４５に出力していると、ＡＮＤゲート４５がローレベル信号を放電スイッチ１０に出力する。よって、放電スイッチ１０がオフを維持することになる。
【００４５】
次に、マイコン６０は、タイミングｔ１にて、ＡＮＤゲート４５に対して出力する制御信号レベルをローレベルからハイレベルに変化させる。これに伴い、ＡＮＤゲート４５は、放電スイッチ１０に対する出力信号レベルをローレベルからハイレベルに変化させる。よって、放電スイッチ１０がオンする。これにより、放電スイッチ１０がアルミ電解コンデンサ２０のプラス電極および電磁弁２の間を接続する。これに伴い、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極から放電電流が放電スイッチ１０、電磁弁２、および抵抗素子５０を通してグランドに流れる。
【００４６】
例えば、アルミ電解コンデンサ２０の温度が常温であるときには、ＥＳＲ（等価直列抵抗）の値が小さい。このため、放電電流は、時間の経過に伴って急激に大きくなる（図４（ｂ）中実線のグラフ参照）。
【００４７】
ここで、アルミ電解コンデンサ２０の温度が常温である場合には、放電電流が大きくなることに伴って、放電電圧Ｖｈが低下するものの、図４（ａ）中の実線のグラフに示すように、共通接続端子３４ｃから出力される分圧電圧Ｖｂは、電圧Ｖｔｈよりも大きな値を維持する。このため、コンパレータ４２は、切替スイッチ４６に対する出力信号レベルをローレベルに維持する。よって、切替スイッチ４６が、基準電圧発生回路４３ａの出力端子とコンパレータ４３の非反転入力端子（＋）との間の接続を維持する。その後、タイミングｔ２において、放電電流が電流値Ｉ１よりも大きくなると、共通接続端子５１から出力されるモニタ電圧の方が基準電圧発生回路４３ａの出力電圧Ｖ１に比べて高くなる。このため、コンパレータ４３は、ＡＮＤゲート４５に対する出力信号レベルをハイレベルからローレベルに変化させる。すなわち、コンパレータ４３は、放電電流が電流値Ｉ１よりも大きくなったと判定して、出力信号レベルをハイレベルからローレベルに変化させることになる。よって、ＡＮＤゲート４５は、放電スイッチ１０に対する出力信号レベルをハイレベルからローレベルに変化させる。これにより、放電スイッチ１０がオフすることになる。その後、放電電流において、電流値Ｉ１を越えるオーバーシュートが生じる。そして、放電電流は、最大値ＶＰ１に到達してから時間の経過に伴って小さくなる。
【００４８】
一方、アルミ電解コンデンサ２０の温度が低温であるときには、ＥＳＲ（等価直列抵抗）の値が大きくなる。このため、放電電流は、時間の経過に伴って徐々に大きくなる。つまり、アルミ電解コンデンサ２０が低温であるときには、常温である場合に比べて放電電流の立ち上がりの傾斜が小さくなる（図４（ｂ）中鎖線のグラフ参照）。
【００４９】
ここで、放電電流が大きくなることに伴って、放電電圧Ｖｈが時間の経過に伴って低下する。これに伴って、図４（ａ）の鎖線のグラフに示すように、共通接続端子３４ｃから出力される分圧電圧Ｖｂが、電圧Ｖｔｈよりも小さくなる（図３中ステップＳ１００：ＹＥＳ）。このため、コンパレータ４２は、放電電圧Ｖｈが所定電圧よりも低くなったとして、切替スイッチ４６に対する出力信号レベルをローレベルからハイレベルに変化させる。よって、切替スイッチ４６では、可動端子４６ａと固定端子４６ｂとの間を開放し、可動端子４６ａと固定端子４６ｃとの間を接続する。このため、切替スイッチ４６がコンパレータ４３の非反転入力端子（＋）と基準電圧発生回路４３ａの出力端子との間を開放し、かつコンパレータ４３の非反転入力端子（＋）と基準電圧発生回路４３ｂの出力端子との間を接続する。このため、コンパレータ４３の非反転入力端子（＋）には、基準電圧発生回路４３ｂの出力電圧Ｖ２が与えられる。つまり、コンパレータ４３において、放電電流の比較する対象としての閾値が狙い値Ｉ２に設定されることになる（図３中ステップＳ１２０）。
【００５０】
その後、タイミングｔ２において、放電電流が電流値Ｉ２（＞Ｉ１）を越えると、共通接続端子５１から出力されるモニタ電圧の方が基準電圧発生回路４３ｂの出力電圧Ｖ２に比べて高くなる。このため、コンパレータ４３は、ＡＮＤゲート４５に対する出力信号レベルをハイレベルからローレベルに変化させる。すなわち、コンパレータ４３は、放電電流が電流値Ｉ２（＞Ｉ１）よりも大きくなったと判定して、出力信号レベルをハイレベルからローレベルに変化させることになる。よって、ＡＮＤゲート４５は、放電スイッチ１０に対する出力信号レベルをハイレベルからローレベルに変化させる。これにより、放電スイッチ１０がオフすることになる。その後、放電電流において、オーバーシュートが生じる。そして、放電電流は、最大値ＶＰ１’に到達してから時間の経過に伴って小さくなる。
【００５１】
また、タイミングｔ２において、上述の如く、コンパレータ４３の出力信号レベルがハイレベルからローレベルに変化すると、マイコン６０は、制御信号の信号レベルをハイレベルからローレベルに変化させる（図２（ｂ）参照）。
【００５２】
ここで、マイコン６０は、制御信号としてハイレベル信号を出力している期間には、ＳＷ制御回路４４に対して充電スイッチ３２をスイッチング制御することを禁止する禁止信号をＳＷ制御回路４４に出力する。一方、マイコン６０は、制御信号としてローレベル信号を出力している期間には、ＳＷ制御回路４４に対して充電スイッチ３２をスイッチング制御することを許可する許可信号をＳＷ制御回路４４に出力する。このため、ＳＷ制御回路４４が充電スイッチ３２に対するスイッチング制御を実施する。以下、ＳＷ制御回路４４による充電スイッチ３２の制御について説明する。
【００５３】
まず、共通接続端子３４ｃから出力される分圧電圧Ｖｂの方が基準電圧発生回路４１ａの出力信号Ｖ０に比べて小さいときには、コンパレータ４１は、ハイレベル信号をＳＷ制御回路４４に出力する。このとき、マイコン６０が許可信号をＳＷ制御回路４４に与えている場合には、ＳＷ制御回路４４は、充電スイッチ３２に対してスイッチング制御信号を出力する。したがって、充電スイッチ３２がスイッチング制御信号に基づいてスイッチングを開始する。
【００５４】
ここで、充電スイッチ３２がオンしているときに、電源ＶＢからインダクタ３１および充電スイッチ３２を通してグランドに流れる。このため、インダクタ３１にエネルギが蓄えられる。その後、充電スイッチ３２がオフすると、インダクタ３１に蓄えられたエネルギに基づいて、インダクタ３１から電流がダイオード３３を通してアルミ電解コンデンサ２０のプラス電極側に流れる。これに伴い、インダクタ３１から出力されるエネルギがアルミ電解コンデンサ２０に蓄えられる。
【００５５】
このような充電スイッチ３２のオン、オフを繰り返すことにより、電源ＶＢからインダクタ３１を介するアルミ電解コンデンサ２０への充電が行われることになる。このため、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極とマイナス電極との間の放電電圧Ｖｈが徐々に上昇して分圧電圧Ｖｂの方が基準電圧発生回路４１ａの出力信号Ｖ０に比べて大きくなる。これにより、コンパレータ４１は、ＳＷ制御回路４４に対する出力信号のレベルをハイレベルからローレベルに変化させることになる。
【００５６】
すると、ＳＷ制御回路４４は、充電スイッチ３２に対するスイッチング制御信号の出力を停止する。このため、充電スイッチ３２がスイッチングすることを停止する。
【００５７】
その後、上述したようにアルミ電解コンデンサ２０から電磁弁２に対して放電電流が流れると、放電電圧Ｖｈが低下して分圧電圧Ｖｂが基準電圧発生回路４１ａの出力信号Ｖ０に比べて低くなり、コンパレータ４１がＳＷ制御回路４４に対する出力信号のレベルをハイレベルからローレベルに変化させる。よって、ＳＷ制御回路４４は、充電スイッチ３２に対するスイッチング制御信号の出力を開始する。このため、充電スイッチ３２がスイッチングを開始する。したがって、電源ＶＢからインダクタ３１を介するアルミ電解コンデンサ２０への充電が開始される。その後、放電電圧Ｖｈが上昇して分圧電圧Ｖｂの方が基準電圧発生回路４１ａの出力信号Ｖ０に比べて大きくなると、コンパレータ４１が、ＳＷ制御回路４４に対する出力信号のレベルをハイレベルからローレベルに変化させる。よって、ＳＷ制御回路４４は、充電スイッチ３２に対するスイッチング制御信号の出力を停止する。このため、充電スイッチ３２がスイッチングを停止する。
【００５８】
このように電源ＶＢからインダクタ３１を介するアルミ電解コンデンサ２０への充電、および充電停止が繰り返されることにより、放電電圧Ｖｈを一定電圧Ｖ０（図２参照）に近づけることができる。
【００５９】
以上説明した本実施形態によれば、マイコン６０が放電スイッチ１０をオンさせるためにハイレベルの制御信号をＡＮＤゲート４５に出力する。このとき、コンパレータ４３がハイレベル信号をＡＮＤゲート４５に出力していると、ＡＮＤゲート４５がハイレベル信号を放電スイッチ１０に出力する。このため、放電スイッチ１０がオンする。このため、アルミ電解コンデンサ２０のプラス電極からの放電電流が放電スイッチ１０、電磁弁２および抵抗素子５０を通してグランドに流れる。その後、コンパレータ４３は、モニタ電圧が電圧Ｖ１（或いは、電圧Ｖ２）よりも大きくなると、放電電流が閾値よりも大きくなったとしてローレベル信号をＡＮＤゲート４５に出力する。これに伴い、ＡＮＤゲート４５がローレベル信号を放電スイッチ１０に出力するので、放電スイッチ１０がオフする。
【００６０】
ここで、アルミ電解コンデンサ２０の温度が常温であるときには、放電スイッチ１０のオン後にて分圧電圧Ｖｂが基準電圧発生回路４２ａの出力電圧Ｖｔｈよりも高い状態を維持して、コンパレータ４２がローレベル信号を切替スイッチ４６に出力する。これに伴い、切替スイッチ４６がコンパレータ４３におけるモニタ電圧の比較対象として電圧Ｖ１に設定する。電圧Ｖ１は、放電電流の狙い値Ｉ１に対応している。
【００６１】
ここで、アルミ電解コンデンサ２０の温度が低温である場合には常温時に比べて、アルミ電解コンデンサのＥＳＲ（等価直列抵抗値）が大きくなる。このため、アルミ電解コンデンサ２０の温度が低温である場合には常温時に比べて放電電流の時間に対する傾きが小さくなる（図４（ｂ）参照）。これに伴い、低温時には常温時に比べて、放電スイッチ１０のオフディレイ（オフ後）の放電電流のオーバーシュートが小さくなる。よって、低温時において、切替スイッチ４６がコンパレータ４３におけるモニタ電圧の比較対象として電圧Ｖ１に設定すると、低温時における放電電流のオーバーシュート時の放電電流の最大値ＶＰ２が、常温時における放電電流のオーバーシュート時の放電電流の最大値ＶＰ１よりも低くなる。
【００６２】
これに対して、本実施形態では、アルミ電解コンデンサ２０の温度が低温であるときには、放電スイッチ１０のオン後にて分圧電圧Ｖｂが基準電圧発生回路４２ａの出力電圧Ｖｔｈよりも低くなり、コンパレータ４２がハイレベル信号を切替スイッチ４６に出力する。これに伴い、切替スイッチ４６がコンパレータ４３におけるモニタ電圧の比較対象として電圧Ｖ２に設定する。電圧Ｖ２は放電電流の狙い値Ｉ２に対応している。狙い値Ｉ２は、狙い値Ｉ１に補正値ΔＩを加えた値（Ｉ１＋ΔＩ）である。
【００６３】
ここで、補正値ΔＩは、低温時における放電電流のオーバーシュート時の放電電流の最大値ＶＰ１’を、常温時における放電電流のオーバーシュート時の放電電流の最大値ＶＰ１に近づけるように設定されている。したがって、放電スイッチ１０のオフ後に放電電流のオーバーシュートが発生した時の放電電流の最大値が小さくなることを抑えることができる。
【００６４】
本実施形態では、ＳＷ制御回路４４が充電スイッチ３２を制御する際に分圧電圧Ｖｂを用いている。コンパレータ４２においてアルミ電解コンデンサ２０が低温であるか否かを判定するために分圧電圧Ｖｂを用いている。このことにより、コンパレータ４２とＳＷ制御回路４４とは、１つの分圧回路３４を共用していることになる。よって、コンパレータ４２とＳＷ制御回路４４とで、別々の分圧回路を設ける場合に比べて、回路構成が増大化を抑制することができる。
【００６５】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、電磁弁２を負荷とした例について説明したが、これに限らず、電磁弁以外の他のものを負荷としてもよい。
【００６６】
上述の実施形態では、本発明に係る電磁弁２として、ディーゼル燃料を噴射する燃料噴射装置に用いられるものを示したが、これに限らず、本発明に係る電磁弁２を、ガソリン、エタノール、ガソリン及びエタノールの混合燃料等の各種の燃料を噴射する燃料噴射装置に用いてもよい。
【００６７】
上述の実施形態では、放電スイッチ１０をアルミ電解コンデンサ２０のプラス電極と電磁弁２との間に配置した例について説明したが、これに代えて、電磁弁２と抵抗素子５０の間に放電スイッチ１０を配置してもよく、抵抗素子５０とグランドとの間に放電スイッチ１０を配置してもよい。
【００６８】
上述の実施形態では、コンパレータ４１により分圧電圧Ｖｂと電圧発生回路４１ａから出力される一定電圧Ｖ０とを比較して、この比較結果に応じてＳＷ制御回路４４が充電スイッチ３２をスイッチングさせたり、或いは、その充電スイッチ３２のスイッチングを停止させたりした例について説明したが、これに代えて、コンパレータ４１により放電電圧Ｖｈと一定電圧とを比較して、この比較結果に応じてＳＷ制御回路４４が充電スイッチ３２をスイッチングさせたり、或いは、その充電スイッチ３２のスイッチングを停止させたりしてもよい。
【００６９】
上述の実施形態では、コンパレータ４２により分圧電圧Ｖｂと電圧発生回路４２ａから出力される一定電圧Ｖｔｈとを比較して、この比較結果に応じて切替スイッチ４６ａによる閾値の切替を実施した例について説明したが、これに代えて、
コンパレータ４２により放電電圧Ｖｈと一定電圧とを比較して、この比較結果に応じて切替スイッチ４６ａによる閾値の切替を実施してもよい。
【００７０】
次に、特許請求の範囲と実施形態との対応関係について説明する。
【００７１】
まず、ＡＮＤゲート４５とコンパレータ４３とが制御手段を構成している。分圧回路３４が電圧検出手段に対応し、コンパレータ４２が判定手段に対応し、切替スイッチ４６が設定手段に対応し、放電電圧制御回路３０およびＳＷ制御回路４４が充電制御手段を構成している。
【符号の説明】
【００７２】
１ 燃料噴射電磁弁駆動回路
２ 電磁弁
１０ 放電スイッチ
２０ アルミ電解コンデンサ
３０ 放電電圧制御回路
３１ インダクタ
３２ 充電スイッチ
３３ ダイオード
３４ 放電電圧モニタ回路
４０ ドライバ回路
４１ コンパレータ
４２ コンパレータ
４３ コンパレータ
４１ａ 基準電圧発生回路
４２ａ 基準電圧発生回路
４３ａ 基準電圧発生回路
４３ｂ 基準電圧発生回路
４４ ＳＷ制御回路
４５ ＡＮＤゲート
４６ 切替スイッチ
５０ 抵抗素子
６０ マイコン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミ電解コンデンサ（２０）と、
前記アルミ電解コンデンサから負荷（２）を通してグランドに流れる放電電流を検出する電流検出手段（５０）と、
オンすることにより前記アルミ電解コンデンサおよび前記負荷の間を接続し、オフすることにより前記アルミ電解コンデンサおよび前記負荷の間を開放する放電スイッチ（１０）と、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記電流検出手段の検出電流値が閾値よりも大きくなると、前記放電スイッチをオフさせる制御手段（４３、４５）と、を備える自動車用放電電流制御回路であって、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったか否かを判定することにより、前記アルミ電解コンデンサが低温であるか否かを判定する判定手段（４２）と、
前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧以上であると前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが常温であるとして、第１の電流値（Ｉ１）を前記閾値とし、前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったと前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが低温であるとして、前記第１の電流値（Ｉ１）に補正値（ΔＩ）を加えた値（Ｉ１＋ΔＩ）を前記閾値とする設定手段（４６）と、を備え、
前記アルミ電解コンデンサが低温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１’）を、前記アルミ電解コンデンサが常温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１）に近づけるように前記補正値（ΔＩ）が設定されていることを特徴とする自動車用放電電流制御回路。
【請求項２】
アルミ電解コンデンサ（２０）と、
前記アルミ電解コンデンサから負荷（２）を通してグランドに流れる放電電流を検出する電流検出手段（５０）と、
オンすることにより前記負荷および前記グランドの間を接続し、オフすることにより前記負荷および前記グランドの間を開放する放電スイッチ（１０）と、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記電流検出手段の検出電流値が閾値よりも大きくなると、前記放電スイッチをオフさせる制御手段（４３、４５）と、を備える自動車用放電電流制御回路であって、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったか否かを判定することにより、前記アルミ電解コンデンサが低温であるか否かを判定する判定手段（４２）と、
前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧以上であると前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが常温であるとして、第１の電流値（Ｉ１）を前記閾値とし、前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったと前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが低温であるとして、前記第１の電流値（Ｉ１）に補正値（ΔＩ）を加えた値（Ｉ１＋ΔＩ）を前記閾値とする設定手段（４６）と、を備え、
前記アルミ電解コンデンサが低温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１’）を、前記アルミ電解コンデンサが常温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１）に近づけるように前記補正値（ΔＩ）が設定されていることを特徴とする自動車用放電電流制御回路。
【請求項３】
前記アルミ電解コンデンサの両電極間に直列に接続される第１、第２の抵抗素子（３４ａ、３４ｂ）を備え、前記第１、第２の抵抗素子によって前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧を分圧した分圧電圧（Ｖｂ）を前記第１、第２の抵抗素子の間の中間接続端子（３４ｃ）から出力する電圧検出回路（３４）を備え、
前記分圧電圧（Ｖｂ）が一定電圧（Ｖｔｈ）よりも低くなった否かを判定することにより、前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったか否かを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用放電電流制御回路。
【請求項４】
前記電圧検出回路から出力される分圧電圧（Ｖｂ）が所定値（Ｖ０）以下であるときには、前記電圧検出回路から出力される分圧電圧（Ｖｂ）が前記所定値以上になるように前記アルミ電解コンデンサに充電する充電制御手段（３０、４４）を備えることを特徴とする請求項３に記載の自動車用放電電流制御回路。
【請求項１】
アルミ電解コンデンサ（２０）と、
前記アルミ電解コンデンサから負荷（２）を通してグランドに流れる放電電流を検出する電流検出手段（５０）と、
オンすることにより前記アルミ電解コンデンサおよび前記負荷の間を接続し、オフすることにより前記アルミ電解コンデンサおよび前記負荷の間を開放する放電スイッチ（１０）と、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記電流検出手段の検出電流値が閾値よりも大きくなると、前記放電スイッチをオフさせる制御手段（４３、４５）と、を備える自動車用放電電流制御回路であって、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったか否かを判定することにより、前記アルミ電解コンデンサが低温であるか否かを判定する判定手段（４２）と、
前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧以上であると前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが常温であるとして、第１の電流値（Ｉ１）を前記閾値とし、前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったと前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが低温であるとして、前記第１の電流値（Ｉ１）に補正値（ΔＩ）を加えた値（Ｉ１＋ΔＩ）を前記閾値とする設定手段（４６）と、を備え、
前記アルミ電解コンデンサが低温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１’）を、前記アルミ電解コンデンサが常温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１）に近づけるように前記補正値（ΔＩ）が設定されていることを特徴とする自動車用放電電流制御回路。
【請求項２】
アルミ電解コンデンサ（２０）と、
前記アルミ電解コンデンサから負荷（２）を通してグランドに流れる放電電流を検出する電流検出手段（５０）と、
オンすることにより前記負荷および前記グランドの間を接続し、オフすることにより前記負荷および前記グランドの間を開放する放電スイッチ（１０）と、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記電流検出手段の検出電流値が閾値よりも大きくなると、前記放電スイッチをオフさせる制御手段（４３、４５）と、を備える自動車用放電電流制御回路であって、
前記放電スイッチをオンさせた後に前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったか否かを判定することにより、前記アルミ電解コンデンサが低温であるか否かを判定する判定手段（４２）と、
前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧以上であると前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが常温であるとして、第１の電流値（Ｉ１）を前記閾値とし、前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったと前記判定手段が判定したときには前記アルミ電解コンデンサが低温であるとして、前記第１の電流値（Ｉ１）に補正値（ΔＩ）を加えた値（Ｉ１＋ΔＩ）を前記閾値とする設定手段（４６）と、を備え、
前記アルミ電解コンデンサが低温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１’）を、前記アルミ電解コンデンサが常温である場合に前記放電スイッチのオフ後に前記放電電流のオーバーシュートが生じる際の前記放電電流の最大値（ＶＰ１）に近づけるように前記補正値（ΔＩ）が設定されていることを特徴とする自動車用放電電流制御回路。
【請求項３】
前記アルミ電解コンデンサの両電極間に直列に接続される第１、第２の抵抗素子（３４ａ、３４ｂ）を備え、前記第１、第２の抵抗素子によって前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧を分圧した分圧電圧（Ｖｂ）を前記第１、第２の抵抗素子の間の中間接続端子（３４ｃ）から出力する電圧検出回路（３４）を備え、
前記分圧電圧（Ｖｂ）が一定電圧（Ｖｔｈ）よりも低くなった否かを判定することにより、前記アルミ電解コンデンサの両電極間の電圧が所定電圧よりも低くなったか否かを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用放電電流制御回路。
【請求項４】
前記電圧検出回路から出力される分圧電圧（Ｖｂ）が所定値（Ｖ０）以下であるときには、前記電圧検出回路から出力される分圧電圧（Ｖｂ）が前記所定値以上になるように前記アルミ電解コンデンサに充電する充電制御手段（３０、４４）を備えることを特徴とする請求項３に記載の自動車用放電電流制御回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１０４３０３（Ｐ２０１３−１０４３０３Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４６５３８（Ｐ２０１１−２４６５３８）
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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