JP3752300B2

JP3752300B2 - ソレノイドの励磁電流制御装置

Info

Publication number: JP3752300B2
Application number: JP09149896A
Authority: JP
Inventors: 英城山形; 清孝小川; 淳久下沼; 治彦川崎
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2016-04-12
Also published as: JPH09280410A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体通路の開閉を切り換える電磁弁のソレノイド装置に用いられるソレノイドの励磁電流制御装置において、切り換え時の各電磁弁特性の機差を低減し得るものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ソレノイド装置で流体通路の開閉切り換えを行う電磁弁において、弁体の移動が急激に行われると流体中に圧力衝撃が生じて、機器に思わぬトラブルを引き起こしてしまうことがある。このようなショックを防止するためのソレノイド装置の励磁電流制御装置としては、例えば特開昭６４−５８８９０号公報に提案がなされている。
【０００３】
これは、図１０に示すような回路からなるものであり、この入力端子２０１ａ、２０１ｂ間にステップ状の入力信号（切換信号）電圧が印加されると、この回路のＣ点電圧は、図１１のＸ〜Ｐに示すように抵抗２０２及び可変抵抗２０３により決められる分圧電圧までステップ状に上昇した後、図１１のＰ〜Ｑに示すようにコンデンサ２０４の充電により漸次増加して行く。
【０００４】
このＣ点電圧はコンパレータ回路２０５の一方の入力となるが、このＣ点電圧がコンパレータ回路２０５の他方の入力であるＥ点電圧（図１１に電圧Ｅ₁として示す）を超えるとコンパレータ回路２０５がオフとなり、その出力であるＦ点電圧がコンデンサ２０６を充電し、図１１のＸ〜Ｙに示すようにＨ点電圧を所定値Ｈ₁まで上昇させる。
【０００５】
一方、入力端子２０１ａ、２０１ｂ間の入力信号電圧がオフされると同時に、図１１のＲ〜Ｓに示すように、Ｃ点電圧は抵抗２０２および可変抵抗２０３による分圧電圧分だけステップ状に減少し、その後、コンデンサ２０４の放電により、図１１のＳ〜Ｔ〜Ｖ〜Ｗに示すように漸次減少して行く。
【０００６】
このとき、Ｃ点電圧がＨ点電圧より低くなると、図１１のＴ〜Ｕに示すように、Ｄ点電圧はＨ点電圧と同レベルに保持される。さらに、Ｃ点電圧が電圧Ｅ₁より低くなるとコンパレータ回路２０５がオンし、コンデンサ２０６の放電により、Ｈ点電圧は図１１のＵ〜Ｗに示すように漸次減少して行く。
【０００７】
以上の結果、入力信号電圧のオンオフによるＤ点電圧の変化は図１１の下図に示すようなものになる。このＤ点電圧が、コンパレータ回路２０７において、Ｂ点に印加される基準信号（三角波信号）と逐次比較され、このコンパレータ回路２０７の出力信号によってＫ点を流れるソレノイド２０８の励磁電流が制御される結果、このソレノイド２０８による吸引力とバネ力のバランスによって、電磁弁のスプール弁体の動きが制御される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように図１０に示す従来の装置によれば、ステップ状の作動入力に対して、ソレノイド励磁電流を制御するＤ点電圧を緩やかに漸増漸減させることにより、ソレノイド装置の励磁電流を所定の設定速度で漸増漸減できるものではあるが、これでもなお、図１１のＸ〜Ｐに示す間では、Ｄ点電圧がステップ状に増加するようになっている。
【０００９】
このため、この間では、ソレノイド励磁電流もステップ状に増加し、ソレノイド２０８の吸引力も急激に増加する。したがって、電磁弁のバネ力が小さい場合には、弁スプールの加速度が大きくなってしまい、弁スプールは弁の不感帯を行き過ぎてしまう結果、図１２（ｄ）に示すように、弁を通過する流体の流れ始めの流量（初期流量）が大きくなって、切換初期に大きなショックを生じてしまう。ところが逆に、バネ力が大きな場合には、図１２（ｃ）に示すように、弁の不感帯を行き過ぎるのに必要な吸引力を発生する電流値にソレノイド励磁電流が増加するまでのむだ時間が大きくなってしまう。
【００１０】
ところで、このような電磁弁を複数個製造するにあたっては、そのバネ力にはバラツキが生じるので、結局、各電磁弁の機差によって、初期流量が大きくなり過ぎたり、むだ時間が大きくなってしまうというように、各電磁弁の特性にバラツキが生じてしまう。
【００１１】
また、同様なバラツキは入力信号（切換信号）の変動によっても生じる。すなわち、図１１のＰ点電圧は切換信号電圧の分圧電圧となるため、切換信号電圧が大きくなったときにはＰ点電圧も大きくなり、ソレノイド２０８の吸引力が増加する結果、図１３（ａ）に示すように、初期流量が大きくなって、切換初期に大きなショックを生じてしまう。一方、切換信号電圧が小さくなったときにはＰ点電圧も小さくなり、ソレノイド２０８の吸引力が減少する結果、図１３（ｂ）に示すように、弁の不感帯を行き過ぎるのに必要な吸引力を発生する電流値に電流が増加するまでのむだ時間が大きくなってしまう。
【００１２】
これに対して、この従来装置では、Ｐ点電圧を可変抵抗２０３で個々の電磁弁の機差に合わせて調整していたので、調整工数が増加してしまい余計なコストがかかるうえ、この調整が複雑で取り扱いが不便であるので生産性が悪く、また電磁弁を搭載する電装箱が大型になる等の不都合を生じていた。
【００１３】
本発明はこのような問題点に着目し、電磁弁の構成部品のバラツキや、切換信号電圧の変動による影響を受けにくく、またそれを調整箇所なしで実現する電磁弁のソレノイド装置の励磁電流制御装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、図１に示すように、ソレノイド１０１に流れる励磁電流を制御するソレノイド１０１の励磁電流制御装置において、入力信号を第１の時定数で変化させる第１の時定数回路１０２と、この第１の時定数回路１０２の出力を第２の時定数で変化させる第２の時定数回路１０３と、前記第１の時定数回路１０２の出力を第１の基準電圧１０４と比較して第２の基準電圧１０５を出力する第１の比較器１０６と、第１の逆流防止ダイオード１０７通過後の前記第１の時定数回路１０２の出力と前記第２の時定数回路１０３の出力とを加算する第１の加算器１０８と、前記ソレノイド１０１の駆動電流を電圧に換算する検出抵抗１０９と、この検出抵抗１０９からの出力と第３の基準電圧１１０とを加算する第２の加算器１１１と、前記第１の加算器１０８の出力に第２の逆流防止ダイオード１１２通過後の前記第２の基準電圧を加算した加算値と前記第２の加算器１１１の出力とが入力される第２の比較器１１３と、この第２の比較器１１３の出力によりオンオフ制御されるパワースイッチング素子１１４とを備え、前記第１の時定数回路１０２の出力が前記第１の基準電圧１０４より大きい場合には、前記第１の比較器１０６は、第２の基準電圧１０５を０とし、前記第２の比較器１１３は、前記第１の逆流防止ダイオード１０７通過後の前記第１の時定数回路１０２の出力及び前記第２の時定数回路１０３の出力を加算した電圧と、前記第２の加算器１１１の出力とを比較し、
前記第１の時定数回路１０２の出力が前記第１の基準電圧１０４より小さい場合には、前記第１の比較器１０６は、第２の基準電圧１０５を所定の電圧に設定し、前記第２の比較器１１３は、第２の逆流防止ダイオード１１２通過後の前記第２の基準電圧１０５及び前記第２の時定数回路１０３の出力を加算した電圧と、前記第２の加算器１１１の出力とを比較するようにした。
【００１５】
第２の発明は、前記パワースイッチング素子１１４のオフ時に前記ソレノイド１０１より発生する過渡電圧を吸収するフライホイールダイオード１１５を備えた。
【００１６】
第３の発明では、前記第１の時定数回路１０２は、その時定数を任意の値に設定できるようにした。
【００１７】
第４の発明は、前記第２の時定数回路１０３は、その時定数を任意の値に調整できる可変抵抗を備えた。
【００１８】
第５の発明は、前記第２の基準電圧を任意の値に調整するための可変抵抗を備えた。
【００１９】
【作用】
第１の発明では、入力端子にステップ状の切換信号電圧（回路のＡ点電圧Ｖ_A）が印加されると、第１の時定数回路１０２により分圧されたＢ点電圧Ｖ_Bが第１の時定数で速やかに立ち上がり、このＢ点電圧Ｖ_Bは第１の逆流防止ダイオード１０７を通じて第１の加算器１０８の一端に入力される一方で、第２の時定数回路１０３を通じて、第２の時定数で緩やかにＥ点電圧Ｖ_Eとなり第１の加算器１０８の他端へと入力される。
【００２０】
また、Ｂ点電圧Ｖ_Bは第１の比較器１０６の一端に入力され、第１の基準電圧１０４（Ｃ点電圧Ｖ_C）と比較されるが、この第１の比較器１０６は、Ｖ_B＞Ｖ_Cのとき（すなわち切換信号電圧Ｖ_Aがオンのとき）にはオンとなり、第２の基準電圧１０５を０とし、この第２の基準電圧１０５が逆流防止ダイオード通過したＧ点電圧Ｖ_Gを０にする一方、Ｖ_B＜Ｖ_Cのとき（すなわち切換信号電圧Ｖ_Aがオフのとき）にはオフとなり、第２の基準電圧１０５として所定の電圧を発生させ、Ｇ点電圧Ｖ_Gを発生させる。このため、第２の比較器１１３の一端に入力されるＨ点電圧Ｖ_Hは、切換信号電圧Ｖ_Aがオンのときには、Ｖ_H＝Ｖ_D＋Ｖ_Eとなる一方、切換信号電圧Ｖ_Aがオフのときには、Ｖ_H＝Ｖ_G＋Ｖ_Eとなる。
【００２１】
また、この第２の比較器１１３の他端には、ソレノイド１０１の駆動電流を検出抵抗１０９により換算した電圧と第３の基準電圧１１０とを第２の加算器１１１により加算した駆動電流フィードバック電圧Ｖ_Iが入力される。第２の比較器１１３は、このＶ_HとＶ_Iとが一致するようにパワースイッチング素子１１４のオンオフ制御を行い、ソレノイド１０１の駆動電流を制御する。
【００２２】
以上の結果、ステップ状の切換信号電圧Ｖ_Aが入力されたとき、ソレノイド駆動電流はステップ状に変化せず、時間ｔ₁（第１の時定数）をかけて増加し、その後時間ｔ₂（第２の時定数）をかけて緩やかに増加して行くので、時間ｔ₁経過時のソレノイド１０１の吸引力を適切に調整することにより、個々の弁の構成部品の公差に起因する切り換え時の弁作動の遅れが、最大でも時間ｔ₁以内に抑制されるとともに、同じく個々の弁の構成部品の公差に起因する切り換え時の流量の急激な増加が抑制され、切り換え時のショックが適切に防止できるとともに、切換信号電圧の変動に対しても、ソレノイド吸引力の変動量を小さく抑えることができるので、切換信号電圧の変動に起因する弁の作動遅れや初期流量の急激な増加を適切に抑制できる。また、このために、可変抵抗等の特別な調整部品を必要としていないので、調整工数の低減によるコスト削減が可能となり、また取り扱いが容易で生産性も向上するうえ、電磁弁搭載用の電装箱が大型化してしまうこともない。
【００２３】
第２の発明では、フライホイールダイオード１１５により、パワースイッチング素子１１４がオフする際にソレノイド１０１より励磁される過渡電圧が吸収されるので、本装置に接続されている他の機器へと悪影響が及ぶことはない。
【００２４】
第３の発明では、第１の時定数回路の時定数を任意の値に設定できるので、第１の時定数として適切な値を設定することができる。
【００２５】
第４の発明では、第２の時定数回路の時定数を任意の値に調整できるので、第２の時定数として適切な値を設定することができる。
【００２６】
第５の発明では、第２の基準電圧を任意の値に調整できるので、第２の基準電圧として適切な値を設定することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図２に示すように、直流電源２８には、図示しない電磁弁の弁スプールを駆動するソレノイド２６と、パワースイッチング素子２５とが直列接続され、ソレノイド２６に対して逆極性にフライホイールダイオード２７が並列接続されている。また、ソレノイド２６を流れるソレノイド駆動電流を電圧に換算する検出抵抗２２が、ソレノイド２６に直列に接続されている。
【００２９】
スイッチング素子２５は比較器１９（図１の第２の比較器１１３に相当）の出力によってスイッチングを制御されるようになっており、この比較器１９の一方の入力端子には、検出抵抗２２の両端の電圧に、抵抗２０、抵抗２１により決定されるバイアス電圧（図１の第３の基準電圧１１０に相当）を加えた駆動電流フィードバック電圧Ｖ_Iが入力されるようになっている（図１の第２の加算器１１１に相当）。ここで、このバイアス電圧はノイズマージンとして印加されるものであり、ノイズによる不要なスイッチングを防止するものである。
【００３０】
また、比較器１９の他方の入力には、後述の第１の時定数回路の出力であるＢ点電圧Ｖ_Bが逆流防止ダイオード９を通過した後のＤ点電圧Ｖ_Dと、第２の時定数回路の出力がバッファ１５を通過した後のＥ点電圧Ｖ_Eが、抵抗１６、抵抗１７および抵抗１８を介して加算されて（図１の加算器１０８に相当）、入力されるようになっている。
【００３１】
比較器８（図１の第１の比較器１０６に相当）は、第１時定数回路の出力信号レベル（Ｂ点電圧Ｖ_B）を、抵抗６と抵抗７により決定される比較電圧（Ｃ点電圧Ｖ_C）と比較することにより、Ｖ_B＞Ｖ_Cであればオンとなり、第２の基準電圧として出力される電圧を０とする（したがってＦ点電圧Ｖ_F＝Ｇ点電圧Ｖ_G＝０）とともに、Ｖ_B＜Ｖ_Cであればオフとなり、第２の基準電圧として所定のＦ点電圧Ｖ_Fを出力して、このＦ点電圧Ｖ_Fを可変抵抗１２で調整したＧ点電圧Ｖ_Gを、逆流防止ダイオード１３を通した後で、Ｄ点電圧のかわりに比較器１９に入力するようになっている。
【００３２】
第１の時定数回路は、図３にも取り出して示すように、抵抗１、３、４、５およびコンデンサ２から構成されるＣＲ時定数回路であり、比較的小さな第１の時定数ｔ₁にしたがって充電動作および放電動作を行うもので、この充電および放電の切換は、入力端子９ａ、９ｂに入力される切換信号電圧によって制御されるようになっている。
【００３３】
第２の時定数回路は、図４にも取り出して示すように、可変抵抗１０およびコンデンサ１４から構成されるＣＲ時定数回路であり、第１の時定数回路からの出力Ｖ_Bが入力されて、比較的大きな第２の時定数ｔ₂にしたがって充電動作および放電動作を行うようになっている。この第２の時定数回路の出力はバッファ１５を経て、Ｅ点電圧Ｖ_Eとして比較器１９に入力される。なお、この第２の時定数ｔ₂は可変抵抗１０で調整可能となっている。
【００３４】
つぎに図５にしたがって、この図２の回路の作動を説明する。この図５は、回路のＡ、Ｂ、Ｅ、Ｇ、Ｈ、Ｉの各点における電圧の時間変化を表したものである。
【００３５】
入力端子９ａ、９ｂにステップ状の切換信号電圧Ｖ_A（大きさＶ_AH）が印加されると、コンデンサ２は抵抗１とコンデンサ２により決まる第１の時定数ｔ₁で速やかに充電され、Ｂ点電圧Ｖ_Bは、図５Ｂの線ａ〜ｂのように、抵抗１と抵抗５による分圧電圧Ｖ_BHに達する。
【００３６】
このＢ点電圧Ｖ_Bにより、コンデンサ１４は可変抵抗１０とコンデンサ１４による第２の時定数ｔ₂で緩やかに充電され、Ｅ点電圧Ｖ_Eは図５Ｅのｅ〜ｆに示すように、Ｖ_EHに達する。
【００３７】
さらに、Ｂ点電圧Ｖ_Bは、抵抗６と抵抗７により決定される比較電圧Ｖ_Cと比較器８において比較されるが、この場合Ｖ_B＞Ｖ_Cであるので、比較器８はオンとなり、Ｆ点電圧Ｖ_Fは０となる。
【００３８】
このためＦ点電圧Ｖ_Fが可変抵抗１２および逆流防止ダイオード１３を通過した後のＧ点電圧Ｖ_Gも、図５のｉ〜ｊに示すように０となって、比較器１９の一方の入力電圧となるＨ点電圧Ｖ_Hは、Ｂ点電圧Ｖ_Bが逆流防止ダイオード９を通過した後の電圧Ｖ_Dと電圧Ｖ_Eが、抵抗１６、抵抗１７および抵抗１８を介して加算されたものとなり、図５Ｈのｍ〜ｎ〜ｏに示すように、第１の時定数ｔ₁で速やかに立ち上がった後（図５Ｈのｍ〜ｎ）、第２の時定数ｔ₂で緩やかに上昇する（図５Ｈのｎ〜ｏ）。
【００３９】
このとき、弁の構成部品の公差およびこれらの組み合わせを考慮して、切換信号電圧Ｖ_Aオンから時間ｔ₁経過時点で、弁開口開始位置におけるバネ力の最大値と同等のソレノイドの吸引力を得るための電流が流れるように、電流指令値であるＨ点電圧Ｖ_Hの図５Ｈのｎ点における値（切換信号電圧オンから第１の時定数ｔ₁経過時点のＨ点電圧）を設定する。
【００４０】
一方、電源２８からパワースイッチング素子２５を通ってソレノイド２６へと流れ込むソレノイド駆動電流は、ソレノイド２６と直列に接続された電流検出抵抗２２により電圧へと換算され、抵抗２０と抵抗２１により決定されるバイアス電圧が印加されて駆動電流フィードバック電圧Ｖ_Iとなり、比較器１９の他方の入力端子に入力される。
【００４１】
比較器１９は、Ｈ点電圧Ｖ_Hおよび駆動電流フィードバック電圧Ｖ_Iの比較により切り換えられる出力により、パワースイッチング素子２５をオンオフする。このソレノイド駆動電流のオンオフ制御は、Ｖ_H＞Ｖ_Iならばパワースイッチング素子２５はオンとなり、ソレノイド駆動電流を増加させる一方、Ｖ_H＜Ｖ_Iならばパワースイッチング素子２５はオフとなり、ソレノイド駆動電流を減少させることにより行われる。この間の駆動電流フィードバック電圧Ｖ_Iの変化を、図５Ｉのｓ〜ｔ〜ｕに示す。
【００４２】
なお、Ｈ点電圧Ｖ_Hの最大値Ｖ_HHは、駆動電流フィードバック電圧Ｖ_Iの最大値Ｖ_IHよりも大きくなるように設定されているので、ソレノイド２６の連続通電時には、図５のｕ〜ｖに示すようにパワースイッチング素子２５はオン状態に保持され、パワースイッチング２５の長寿命化とソレノイド駆動音の低減を図っている。
【００４３】
また、パワースイッチング素子２５がオフとなる際にソレノイド２６より発生する過渡電圧は、フライホイールダイオード２７で吸収されるので、本装置に接続されている他の機器へと悪影響が及ぶことはない。
【００４４】
さて、入力端子９ａ、９ｂへの切換信号電圧がオフされると、コンデンサ２が第１の時定数ｔ₁で速やかに放電するので、Ｂ点電圧Ｖ_Bは図５Ｂのｃ〜ｄに示すように速やかに低下し、Ｄ点電圧Ｖ_Dも同様に減少する。
【００４５】
このようにして、Ｖ_B＜Ｖ_Cとなったならば、比較器８はオフとなり、図５Ｇのｌ〜ｋに示すようにＧ点電圧Ｖ_Gが立ち上がり、比較器１９の一方の入力であるＨ点電圧Ｖ_Hには、Ｄ点電圧Ｖ_DのかわりにＧ点電圧Ｖ_Gが印加される。
【００４６】
一方、Ｅ点電圧Ｖ_Eは、バッファ１５および逆流防止用ダイオード９、１３の作用で、可変抵抗１０および抵抗５を通じて、図５Ｅのｇ〜ｈに示すように、時定数ｔ₂で緩やかに低下して行く。
【００４７】
以上の結果、Ｈ点電圧Ｖ_Hは、図５Ｈのｐ〜ｑに示すように切換信号電圧オフと同時にいったん低下した後、図５Ｈのｑ〜ｒに示すように第２の時定数ｔ₂で緩やかに低下して行く。また、駆動電流フィードバック電圧Ｖ_Iも、Ｈ点電圧Ｖ_Hに応じて、図５Ｉのｖ〜ｗ〜ｘに示すように変化する。
【００４８】
なお、Ｇ点電圧Ｖ_Gは、可変抵抗１２により調整できるので、液圧管路特性によって変化する切換信号電圧オフから流量減少開始までのむだ時間を、例えば図５Ｈの破線ｐ〜ｑ′〜ｒを実線ｐ〜ｑ〜ｒとするように調整できる。
【００４９】
また、図５Ｉに示すように、Ｈ点電圧Ｖ_Hの最小電圧Ｖ_HLは、駆動電流フィードバック電圧Ｖ_Iよりも小さくなるように設定するので、切換信号電圧オフ時には、パワースイッチング素子２５はオフ状態に保持され、ソレノイド２６への通電は行われない。
【００５０】
つぎに全体的な作用を説明する。
【００５１】
本発明のソレノイド駆動電流制御装置にステップ状の切換信号電圧Ｖ_Aが入力されたとき、前述した原理によりソレノイド駆動電流はステップ状に変化せず、時間ｔ₁をかけて増加し、その後時間ｔ₂をかけて緩やかに増加して行く。
【００５２】
このため、ソレノイド２６の吸引力の急激な増加が防止されるが、第１の時定数回路で設定される時間ｔ₁（第１の時定数）経過時のソレノイド２６の吸引力は、前述のとおり、弁の構成部品の公差を考慮した弁開口開始位置におけるバネ力の最大値と同等の値に設定されているため、図６（ｃ）に示すように、弁のバネ力が大きな場合でも、切換信号電圧Ｖ_Aの入力から、弁を通過する流体の流れ始めまでのむだ時間を、最大でも時間ｔ₁以内に抑えることができる。
【００５３】
一方、図６（ｄ）に示すように、弁のバネ力が小さな場合でも、ソレノイド２６の吸引力は緩やかに増加するため、弁開口開始位置におけるスプール加速度は緩やかであり、電磁弁の不感帯を行き過ぎてしまうことはなく、初期流量の増加は少なくでき、切り換え初期のショックを抑制できる。
【００５４】
このように本発明によれば、個々の弁の構成部品の公差に起因する切り換え時の弁作動の遅れが、最大でも時間ｔ₁以内に抑制されるとともに、同じく個々の弁の構成部品の公差に起因する切り換え時の流量の急激な増加が抑制され、切り換え時のショックが適切に防止できる。
【００５５】
また、図７（ａ）に示すように、切換信号電圧が変動し、大きくなってしまった場合には、図５Ｉのｔ点における電流値が増加するためにソレノイド２６の吸引力は増加するが、この図５Ｉのｔ点に到達するまでの吸引力の増加率は緩やかなため、弁開口開始位置におけるスプール加速度は緩やかであり、初期流量の増加は少なくできる。
【００５６】
一方、図７（ｂ）に示すように、切換信号電圧が小さくなってしまった場合には、図５Ｉのｔ点における電流値が減少するためにソレノイド２６の吸引力は減少するが、図５Ｉのｔ点のソレノイド２６の吸引力は構成部品の公差および組み合わせを考慮して、大きめに設定されているので、ソレノイド２６の吸引力の減少による流れ始めまでのむだ時間の増加は少なくすることができる。
【００５７】
このように本発明によれば、切換信号電圧の変動に対して、ソレノイド吸引力の変動量を小さく抑えることができるので、切換信号電圧の変動に起因する弁の作動遅れや初期流量の急激な増加を適切に抑制できる。
【００５８】
さらに、本発明では以上のような作用を得るために、可変抵抗等の特別な調整部品を必要としていないので、調整工数の低減によるコスト削減が可能となり、また取り扱いが容易で生産性も向上するうえ、電磁弁搭載用の電装箱が大型化してしまうこともない。
【００５９】
図８は本発明の他の実施の形態を示すものであり、図２の回路の固定抵抗１６を可変抵抗３６へと変更したものである。
【００６０】
この実施の形態によれば、可変抵抗３６により、図５Ｈのｎ点の電圧を変えることができるために、図５Ｉのｔ点におけるソレノイドの励磁電流を調整することにより、図５Ｉのｓ〜ｔ間のソレノイド吸引力特性を適切に調整することができる。
【００６１】
このため、個々の電磁弁により異なる不感帯に対して、同一の励磁電流制御装置で対応することができ、また、電磁弁内蔵のバネまたは不感帯が変更された場合でも、同一の励磁電流制御装置で対応できる。
【００６２】
図９は本発明のさらに他の実施の形態を示すものであり、図２の回路に比較器３０、可変抵抗３１、および逆流防止ダイオード２９を追加したものである。
【００６３】
これによれば、逆流防止ダイオード２９と比較器３０の働きにより、コンデンサ１４は、切換信号電圧オン時には可変抵抗１０との組み合わせによる時定数で充電され、切換信号電圧オフ時には可変抵抗３１と抵抗７との組み合わせで放電される。その結果、切換信号のオン時とオフ時で、それぞれ別の時定数でソレノイドの励磁電流制御が可能となる。
【００６４】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ステップ状の切換信号電圧Ｖ_Aが入力されたとき、ソレノイド駆動電流はステップ状に変化せず、時間ｔ₁（第１の時定数）をかけて増加し、その後時間ｔ₂（第２の時定数）をかけて緩やかに増加して行くので、時間ｔ₁経過時点でのソレノイドの吸引力を適切に調整することにより、個々の弁の構成部品の公差に起因する切り換え時の弁作動の遅れが、最大でも時間ｔ₁以内に抑制されるとともに、同じく個々の弁の構成部品の公差に起因する切り換え時の流量の急激な増加が抑制され、切り換え時のショックが適切に防止できるとともに、切換信号電圧の変動に対しても、ソレノイド吸引力の変動量を小さく抑えることができるので、切換信号電圧の変動に起因する弁の作動遅れや初期流量の急激な増加を適切に抑制できる。また、このために、可変抵抗等の特別な調整部品を必要としていないので、調整工数の低減によるコスト削減が可能となり、また取り扱いが容易で生産性も向上するうえ、電磁弁搭載用の電装箱が大型化してしまうこともない。
【００６５】
第２の発明によれば、フライホイールダイオードにより、パワースイッチング素子がオフする際にソレノイドより励磁される過渡電圧が吸収されるので、本装置に接続されている他の機器へと悪影響が及ぶことはない。
【００６６】
第３の発明によれば、第１の時定数回路の時定数を任意の値に設定できるので、第１の時定数として適切な値を設定することができる。
【００６７】
第４の発明によれば、第２の時定数回路の時定数を任意の値に調整できるので、第２の時定数として適切な値を設定することができる。
【００６８】
第５の発明によれば、第２の基準電圧を任意の値に調整できるので、第２の基準電圧として適切な値を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す構成図である。
【図２】同じく回路図である。
【図３】同じく第１の時定数回路を示す回路図である。
【図４】同じく第２の時定数回路を示す回路図である。
【図５】同じく回路の各点における電圧変化を示す特性図である。
【図６】同じく回路のＩ点における電圧変化および電磁弁を通過する流量変化を示す特性図である。
【図７】同じく回路のＩ点における電圧変化および電磁弁を通過する流量変化を示す特性図である。
【図８】本発明の他の発明の実施の形態を示す回路図である。
【図９】さらに他の発明の実施の形態を示す回路図である。
【図１０】従来例を示す回路図である。
【図１１】従来例の回路の特定点における電圧変化を示す特性図である。
【図１２】同じく回路のＫ点における電圧変化および電磁弁を通過する流量変化を示す特性図である。
【図１３】同じく回路のＫ点における電圧変化および電磁弁を通過する流量変化を示す特性図である。
【符号の説明】
１０１ソレノイド
１０２第１の時定数回路
１０３第２の時定数回路
１０４第１の基準電圧
１０５第２の基準電圧
１０６第１の比較器
１０７第１の逆流防止ダイオード
１０８第１の加算器
１０９検出抵抗
１１０第３の基準電圧
１１１第２の加算器
１１２第２の逆流防止ダイオード
１１３第２の比較器
１１４パワースイッチング素子
１１５フライホイールダイオード

Claims

ソレノイドに流れる励磁電流をオンオフ制御するソレノイドの励磁電流制御装置において、
入力信号を第１の時定数で変化させる第１の時定数回路と、
この第１の時定数回路の出力を第２の時定数で変化させる第２の時定数回路と、
前記第１の時定数回路の出力を第１の基準電圧と比較して第２の基準電圧を出力する第１の比較器と、
第１の逆流防止ダイオード通過後の前記第１の時定数回路の出力と前記第２の時定数回路の出力とを加算する第１の加算器と、
前記ソレノイドの駆動電流を電圧に換算する検出抵抗と、
この検出抵抗からの出力と第３の基準電圧とを加算する第２の加算器と、
前記第１の加算器の出力に第２の逆流防止ダイオード通過後の前記第２の基準電圧を加算した加算値と前記第２の加算器の出力とが入力される第２の比較器と、
この第２の比較器の出力によりオンオフ制御されるパワースイッチング素子と、
を備え、
前記第１の時定数回路の出力が前記第１の基準電圧より大きい場合には、前記第１の比較器は、第２の基準電圧を０とし、前記第２の比較器は、前記第１の逆流防止ダイオード通過後の前記第１の時定数回路の出力及び前記第２の時定数回路の出力を加算した電圧と、前記第２の加算器の出力とを比較し、
前記第１の時定数回路の出力が前記第１の基準電圧より小さい場合には、前記第１の比較器は、第２の基準電圧を所定の電圧に設定し、前記第２の比較器は、前記第２の逆流防止ダイオード通過後の前記第２の基準電圧及び前記第２の時定数回路の出力を加算した電圧と、前記第２の加算器の出力とを比較することを特徴とするソレノイド励磁電流装置。
前記パワースイッチング素子のオフ時に前記ソレノイドより発生する過渡電圧を吸収するフライホイールダイオードを備えたことを特徴とする請求項１に記載のソレノイドの励磁電流制御装置。
前記第１の時定数回路は、その時定数を任意の値に設定できることを特徴とする請求項１に記載のソレノイドの励磁電流制御装置。
前記第２の時定数回路は、その時定数を任意の値に調整できる可変抵抗を備えたことを特徴とする請求項１に記載のソレノイドの励磁電流制御装置。
前記第２の基準電圧を任意の値に調整するための可変抵抗を備えたことを特徴とする請求項１に記載のソレノイドの励磁電流制御装置。