KR20020017963A - 솔레노이드 구동장치 - Google Patents

Abstract

전류검출회로와 솔레노이드와의 사이를 전기적으로 접속하는 신호선의 수를 저감하는 것으로서,

솔레노이드(1-1, 1-2)와 스위치(SW-1, SW-2)의 사이에서, 각 솔레노이드에 대하여 상측에 각각 전류검출회로(4-1, 4-2)를 설치하고 있다. 솔레노이드(1-1, 1-2)에 있어서의 각 GND측의 끝부는 코몬으로 되어 있다. 컨트롤러와 2개의 솔레노이드를 접속하는 신호선의 수는, 「2 + 1 = 3」로 좋고, 이 때문에 커넥터(3)의 단자부의 수(핀수)도, 「2 + 1 = 3」(P1∼P3)로 좋다. 전류검출회로(4-1, 4-2)는 솔레노이드(1-1, 1-2)측으로 흐르는 전류를 검출한다. 이 때문에, 예컨대 불완전하여 땅에 떨어뜨린 경우에, 솔레노이드에 흐르는 과전류를 검출할 수 있다.

Description

솔레노이드 구동장치{SOLENOID DRIVING DEVICE}

본 발명은 솔레노이드에 공급되는 전류를 제어하는 솔레노이드 구동장치에 관한 것이다.

종래, 건설기계등의 유압구동차량에는, 전자밸브(전자비례제어밸브)를 구동하기 위해서, 그 전자밸브를 구동하는 솔레노이드와, 상기 솔레노이드로의 전류를 제어하는 컨트롤러를 보유하는 솔레노이드 구동장치가 갖추어져 있다.

이러한 종류의 장치로서는, 도 25이나 도 26에 나타내는 것이 알려지고 있다.

도 25에 있어서, 도면 중 점선의 좌측이 컨트롤러(의 내부)측을 나타내고,한쪽, 우측이 솔레노이드(전자밸브)측을 나타내고 있다.

이 도 25에 나타내는 장치에서는, 솔레노이드(1)의 양끝부(1A, 1B)는, 각각 신호선(와이어하니스)(2A, 2B)을 통해서, 컨트롤러측에 설치된 커넥터(3)의 단자부 (3A, 3B)에 접속되어 있다. 일반적으로, 전자밸브 요컨대 솔레노이드(1)는 컨트롤러와는 거리적으로 떨어진 위치에 배치되어 있으므로, 이들은, 예컨대 약1∼2 m정도의 신호선(2A, 2B)에 의해 접속되게 된다.

한편, 컨트롤러측에서는, 직류의 부하전원(VB)의 정전극(+)측은, 펄스변조를 행하기 위한 스위치(SW)를 통해서 커넥터(3)의 단자부(3A)에 접속되고, 또한 커넥터(3)의 단자부(3B)와 GND(글랜드)와의 사이에 전류검출회로(4)가 설치하고 있다. 즉 전류검출회로(4)는, 솔레노이드(1)에 대하여 하측(GND측)에 설치되어 있다.

커넥터(3)의 단자부(3A)와 GND 사이에는, 그 단자부(3A)에 캐소드가 접속되고, 한쪽, 그 GND에 양극이 접속된 프리휠 다이오드(D)가 설치되어 있다.

스위치(SW)는 예컨대 트랜지스터나 전계효과 트랜지스터 등의 스위칭소자를 보유하여 구성되는 것이고, 펄스변조신호(PWM신호)에 따라서 온오프동작(스위칭)한다.

이 스위치(SW)가 온상태일 때에, 부하전원(VB)의 정전극측으로부터의 전류가, 스위치(SW), 커넥터(3)의 단자부(3A) 및 신호선(2A)을 통해서 솔레노이드(1)에 흐르고, 또한 신호선(2B), 커넥터(3)의 단자부(3B) 및 전류검출회로(4)를 통해서 GND로 흐른다. 이 때, 전류검출회로(4)에서는, 솔레노이드(1)로부터 흘러나오는 전류를 검출하여, 이 검출결과를 출력하도록 하고 있다. 이 검출결과는, 솔레노이드(1)에 흐르는 전류를 제어하기 위한 신호, 즉, 스위치(SW)를 온오프 동작시키는 펄스변조신호의 충격비를 결정하기 위한 신호로서 이용된다.

이것에 의해, 솔레노이드(1)의 작동에 따라서 전자밸브(전자비례제어밸브)가 구동되게 된다.

한편, 도 26에 나타내는 장치는, 도 25에 나타낸 장치의 구성에 있어서, 전류검출회로(4) 및 스위치(SW)의 배치를 변경한 구성으로 되어 있다. 또, 동 도 26에 있어서, 도 25에 나타내는 구성요소와 동일의 기능을 하는 부분에 동일부호를 붙이고 있다.

그런데, 도 26에 있어서, 전류검출회로(4)는 솔레노이드(1)에 대하여 상측(전원측)에 배치되어, 스위치(SW)는 GND에 접속된 구성으로 되어 있다.

즉, 부하전원(VB)과 커넥터(3)의 단자부(3A)와의 사이에 전류검출회로(4)가 설치되고, 커넥터(3)의 단자부(3B)와 GND와의 사이에 스위치(SW)가 설치되어 있다. 또한, 전류검출회로(4)의 입력측과 커넥터(3)의 단자부(3B)와의 사이에는, 그 입력측에 캐소드가 접속되고, 한쪽, 그 단자부(3B)에 양극이 접속된 프리휠 다이오드 (D)가 설치되어 있다.

이 경우, 스위치(SW)가 온상태일 때에는, 부하전원(VB)의 정전극측으로부터의 전류가, 전류검출회로(4), 커넥터(3)의 단자부(3A) 및 신호선(2A)를 통해서 솔레노이드(1)로 흐르고, 또한 신호선(2B), 커넥터(3)의 단자부(3B) 및 스위치(SW)를 통해서 GND로 흐른다. 이 때, 전류검출회로(4)에서는, 솔레노이드(1)에 흐르는 전류를 검출하여, 이 검출결과를 출력하도록 하고 있다. 이 검출결과는, 상기와 마찬가지로, 스위치(SW)를 온오프동작시키는 펄스변조신호의 충격비를 결정하기 위한 신호로서 이용된다.

또, 도 25 및 도 26에 나타낸 장치에 있어서는, 컨트롤러가 1개의 솔레노이드만을 제어하도록 되어 있지만, 실제로는, 도 27 및 도 28에 나타내는 바와 같이 복수의 솔레노이드를 제어하게 되어 있다. 이들 도 27 및 도 28에 나타내는 솔레노이드 구동장치에 있어서, 컨트롤러에서는, 1개의 솔레노이드에 대해서는 상기도 25 또는 도 26에 나타낸 장치의 컨트롤러(컨트롤러 내부측)과 같은 구성으로 되어 있다. 또, 도 27 및 도 28에 있어서는, 신호선 및 솔레노이드의 끝부를 나타내는 부호는 생략하고 있다.

그러나, 상기 도 27 및 도 28에 나타낸 종래의 솔레노이드 구동장치에서는, 상기한 바와 같이 컨트롤러 내부에 스위치(SW)와 전류검출회로(4)를 설치하여, 차량의 전자밸브를 구동하는 솔레노이드(1)를 컨트롤러의 외부에 설치한 경우에, 「솔레노이드의 수 × 2」의 신호선(와이어 하니스)의 수가 필요하게 된다. 예를 들면 도 27 및 도 28에 나타내는 바와 같이 2개의 솔레노이드를 설치한 경우에는 2 × 2 = 4개의 신호선이 필요하게 되고, 또한, 5개의 솔레노이드를 설치하는 경우에는 5 × 2 = 10개의 신호선이 필요하게 된다. 이와 같이 솔레노이드수의 증가에 따라 신호선수가 대폭 증가한다는 문제가 있었다.

그래서, 제 1의 발명은, 전류검출회로와 솔레노이드와의 사이를 전기적으로 접속하는 신호선의 수를 저감하는 것을 제 1의 해결과제로 한다.

또한, 상기 도 25 또는 도 27에 나타낸 솔레노이드 구동장치에서는, 전류검출회로가 솔레노이드(1)에 대하여 하측(GND측)에 설치되어 있기 때문에, 솔레노이드(1)의 불완전한 땅에 떨어짐이나 완전한 땅에 떨어짐을 검출할 수가 없다.

즉, 컨트롤러의 외부에 배치되어 있는 솔레노이드(1)와 컨트롤러(의 커넥터 (3))를 접속하기 위한 약 1∼2m의 신호선(와이어 하니스)를 GND에 접속되어 있는 차체 내로 둘러칠 때에, 그 신호선의 도체부분이 노출하여 차체에 접촉함으로써, 솔레노이드(1)가 불완전한 땅에 떨어짐 또는 완전한 땅에 떨어짐이 있다.

예컨대, 도 29에 나타내는 바와 같이 솔레노이드(1)가 불완전한 땅에 떨어지거나 또는 완전한 땅에 떨어진 경우(도면 중 점선부분참조)에는, 부하전원(VB)으로부터는, 스위치(SW), 솔레노이드(1) 및 전류검출회로(4)를 통해서 GND로 흐르는 전류(i1)와, 스위치(SW) 및 솔레노이드(1)를 통해서 GND(GND접지되어 있는 차체)로 흐르는 전류(i2)를 더한 전류(i1 + i2)가, 스위치(SW)로 향하여 흐르게 된다.

즉, 스위치(SW)나 솔레노이드(1)에는 전류(i1)와 전류(i2)를 더한 값의 전류(i1+i2)가 흐르게 된다. 그러나, 솔레노이드(1)에 대하여 하측에 설치된 전류검출회로(4)에서는, 상기 전류(i1)는 검출할 수가 있지만, 상기 전류(i2)에 관해서는 검출할 수가 없다.

이 때문에, 솔레노이드(1)에 대하여 하측에 전류검출회로(4)를 설치한 종래의 솔레노이드 구동장치에서는, 예컨대 컨트롤러 내부의 스위치(SW)나, 솔레노이드 (1)가, 과전류가 흐르는 것에 기인하여 고장날 우려가 있었다.

또한, 이러한 과전류를 방지하기 위해서, 도 29에 나타낸 장치로는, 예컨대스위치(SW)와 커넥터(3)(의 단자부(3A))와의 사이에, 과전류 검출회로를 별도에 설치할 필요가 있었다. 이것은, 스위치(SW), 전류검출회로(4), 커넥터(3) 및 과전류 검출회로 등이 배치되는 프린트기판의 사이즈를 크게 할 필요가 있고, 컨트롤러 자체가 대형화에 되어 버리는 것을 의미한다.

그래서, 제 2의 발명은, 불완전한 땅에 떨어짐이나 완전한 땅에 떨어짐을 검출할 수 있음과 아울러, 과전류 검출회로를 별도 설치할 필요가 없도록 하는 것을 제 2의 해결과제로 한다.

또한, 도 27에 나타내는 바와 같은 하측(GND측)에 전류검출회로를 설치한 구성의 솔레노이드 구동장치에 있어서는, 상기한 바와 같이, 불완전한 땅에 떨어짐이나 완전한 땅에 떨어짐을 검출할 수 없다라는 문제나, 과전류 검출회로를 별도 설치할 필요가 있다라는 문제에 추가로, 솔레노이드와 컨트롤러를 전기적으로 접속하기 위해서「솔레노이드의 수 × 2」의 수의 신호선(와이어 하니스)을 필요로 하고, 또한 솔레노이드수의 증가에 따라 신호수가 증대하여, 결과적으로, 커넥터의 단자수(핀수)가 증가한다고 하는 문제가 있었다.

이것은, 스위치(SW), 전류검출회로(4), 단자수에 따른 크기의 커넥터(3) 및 과전류 검출회로 등이 배치되는 프린트기판의 사이즈를 크게 할 필요가 있고, 컨트롤러 자체가 대형화로 되어 버리는 것을 의미한다.

그래서, 제 3의 발명은, 커넥터의 단자수를 저감함과 동시에, 불완전한 땅에 떨어짐이나 완전한 땅에 떨어짐을 검출하여, 추가로 과전류 검출회로를 별도 설치할 필요가 없도록 하는 것을 제 3의 해결과제로 한다.

도 1은, 본 발명에 관한 솔레노이드 구동장치의 원리를 설명하기 위한 원리도이다.

도 2는, 본 발명에 관한 솔레노이드 구동장치의 원리를 설명하기 위한 원리도이다.

도 3은, 본 발명에 관한 솔레노이드 구동장치의 원리를 설명하기 위한 원리도이다.

도 4는, 제 1의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 5는, 제 1의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치의 전류검출회로의 출력형태를 전류출력으로 하고, 또한 이 출력전류를 GND 기준의 전압신호로 변환하는 근거를 설명하기 위한 도이다.

도 6은, 제 1의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치의 전류검출회로의 출력형태를 전류출력으로 하고, 또한 이 출력전류를 GND 기준의 전압신호로 변환하는 근거를 설명하기 위한 도이다.

도 7은, 제 1의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치의 전류검출회로의 출력형태를 전류출력으로 하고, 또한 이 출력전류를 GND 기준의 전압신호로 변환하는근거를 설명하기 위한 도이다.

도 8은, 제 1의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치의 전류검출회로의 출력형태를 전류출력으로 하여, 또한 이 출력전류를 GND 기준의 전압신호로 변환하는 근거를 설명하기 위한 도이다.

도 9는, 제 1의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치의 전류검출회로의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 10은, 도 9에 나타낸 전류검출회로를 더욱 상세히 나타내는 구성을 나타내는 구성도이다.

도 11은, 제 1의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치의 검출회로전원의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 12는, 제 1의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치의 전류/전압변환회로의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 13은, 도 12에 나타낸 전류/전압변환회로의 응용예를 게시하는 구성도이다.

도 14는, 도 4에 나타낸 제 1의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치의 전류검출회로, 검출회로전원 및 전류, 전압변환회로를 도 10 내지 도 12에 나타낸 각 구성요소의 구성으로 나타낸 구성도이다.

도 15는, 제 2의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치에 있어서의 전류검출회로의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 16은, 제 3의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치에 있어서의 검출회로전원의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 17은, 제 3의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치에 있어서의 다른 검출회로전원의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 18(a),(b)은, 제 3의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치에 있어서의 다른 검출회로전원의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 19는, 제4의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치에 있어서의 전류/전압변환회로의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 20은, 제5의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치에 있어서의 전류검출회로의 동작의 안정화를 설명하기 위한 도이다.

도 21은, 제5의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치에 있어서의 전류검출회로의 동작의 안정화를 설명하기 위한 도이다.

도 22는, 본 발명에 관한 다른 솔레노이드 구동장치의 원리를 설명하기 위한 원리도이다.

도 23은, 본 발명에 관한 다른 솔레노이드 구동장치의 원리를 설명하기 위한 원리도이다.

도 24는, 제6의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 25는, 종래의 솔레노이드 구동장치의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 26은, 종래의 솔레노이드 구동장치의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 27은, 종래의 솔레노이드 구동장치의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 28은, 종래의 솔레노이드 구동장치의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 29는, 종래의 솔레노이드 구동장치에 있어서의 땅에 떨어뜨린 경우의 동작을 설명하기 위한 도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1, 1-1, 1-2 … 솔레노이드 2A, 2B … 신호선

3 … 커넥터 4, 4-1, 4-2 … 전류검출회로

5 … 전류/전압변환회로 D, D-1, D-2 … 프리휠 다이오드

E … 검출회로전원 VB … 부하전원

SW, SW-1, SW-2 … 스위치

상기 제 1의 해결과제를 달성하기 위해서, 제 1의 발명에서는, 솔레노이드와, 전원으로부터의 전류를 단속적으로 상기 솔레노이드에 공급시키는 스위치수단을 보유하는 솔레노이드 구동장치에 있어서, 상기 솔레노이드와 상기 스위치수단의 사이에, 상기 솔레노이드에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출회로를 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2의 해결과제를 달성하기 위해서, 제 2의 발명에서는, 제 1의 발명에 있어서, 상기 전류검출회로는, 상기 솔레노이드에 대하여 상기 전원측에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 3의 해결과제를 달성하기 위해서, 제 3의 발명에서는, 제 1 또는 제 2의 발명에 있어서, 상기 스위치수단 및 상기 전류검출회로를 컨트롤러의 내부에 설치함과 아울러, 상기 컨트롤러의 외부에 단자부를 통해서 상기 솔레노이드를 접속하여, 상기 전류검출회로는, 상기 컨트롤러의 외부의 단자부를 통해서 접속되는 상기 솔레노이드에 흐르는 전류를 검출하도록 한 것을 특징으로 한다.

다음에, 제 1 내지 제 3의 발명에 관해서 도 1 내지 도 3을 참조하고 설명한다.

전류검출회로(4)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 솔레노이드(1)와 스위치 (SW)와의 사이에서, 솔레노이드(1)에 대하여 상측(부하전원측)에 설치되어 있다.

스위치(SW) 및 전류검출회로(4)는, 도 1 중 점선의 좌측부분에 나타내는 컨트롤러(도시하지 않음)의 내부에 설치되어 있다. 이 컨트롤러 외부에 커넥터(3)를통해서 도 1 중 점선의 우측부분에 나타내는 솔레노이드(1)가 접속되어 있다. 즉 솔레노이드(1)는, 신호선(2A, 2B)를 통해서 커넥터(3)의 단자부(3A, 3B)에 접속되어 있다.

이러한 솔레노이드 구동장치(10)에 있어서 복수의 솔레노이드를 구동하기 위한 원리를 도 3에 나타낸다. 여기서는, 솔레노이드가 2개인 경우에 관해서 설명한다.

도 3에 있어서, 스위치(SW-1, SW-2), 전류검출회로(4-1, 4-2), 솔레노이드 (1-1, 1-2), 및 프리휠 다이오드(D-1, D-2)는 각각 도 1에 나타낸 스위치(SW), 전류검출회로(4), 솔레노이드(1), 및 프리휠 다이오드(D)와 같은 기능을 보유하고 있다.

또한, 도 3에 있어서, 커넥터(3)의 단자부(P1)는 도 1에 나타낸 커넥터(3)의 단자부(3B)에 상당하고, 커넥터(3)의 단자부(P2, P3)는 도 1에 나타낸 커넥터(3)의 단자부(3A)에 상당한다. 즉, 솔레노이드(1-1)와 솔레노이드(1-2)에 있어서의 GND에 접속되는 한끝부는 코몬으로 되어 있다. 따라서, 커넥터(3)의 단자부의 수(핀수)는, 「솔레노이드수 + 1」에서 요구되는 값이 좋게 된다.

여기서, 솔레노이드 구동장치(10)가 가동 중에, 예컨대 솔레노이드(1)와 전류검출회로(4)(실제로는 커넥터(3))를 접속하기 위한 신호선의 도체부분이 노출하여, GND에 접속되어 있는 차체에 접촉함으로써, 솔레노이드(1)가 불완전한 땅에 떨어짐이나 완전한 땅에 떨어진 것으로 한다. 여기서는, 설명의 사정상, 솔레노이드가 하나인 경우를 예에 들어 설명한다.

이 경우, 부하전원(VB)으로부터 공급되는 전류는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 스위치(SW), 전류검출회로(4), 커넥터(3)의 단자부(3A), 신호선(2A), 솔레노이드(1), 신호선(2B), 및 커넥터(3)의 단자부(3B)를 통해서 GND로 흐르는 전류(i1)와, 스위치(SW), 전류검출회로(4), 커넥터(3)의 단자부(3A), 신호선(2A) 및 솔레노이드(1)를 통해서 GND(GND에 접속되어 있는 차체)로 흐르는 전류(i2)를 더한 전류로 된다.

즉, 부하전원(VB)에서는 「전류(i1) + 전류(i2)」의 전류가 스위치(SW)를 통해서 전류검출회로(4)에 흐르게 되기 때문에, 그 「전류(i1)+ 전류(i2)」전류(과전류)를 전류검출회로(4)에 의해서 검출할 수가 있다. 그리고, 이 검출결과에 기초하여 과전류를 방지하기 위한 제어를 할 수가 있다.

이상 설명한 바와 같이, 제 1의 발명에 의하면, 솔레노이드와 스위치수단과의 사이에 전류검출회로를 설치하도록 하였기 때문에, 복수의 솔레노이드의 구동을 제어하는 경우에는, 상기 각 솔레노이드에 있어서의 부하전원측 또는 GND측의 한끝부를 코몬으로 할 수 있기 때문에, 복수의 전류검출회로와 복수의 솔레노이드를 전기적으로 접속하기 위한 신호선의 수를 삭감할 수가 있다. 따라서 신호선의 수의 삭감에 따라 신호선을 접속하기 위한 접촉불량을 저감할 수가 있다.

또한, 제 2의 발명에 의하면, 상기 제 1의 발명의 작용효과를 기대할 수가 있음과 아울러, 솔레노이드와 스위치수단과의 사이에서 상기 솔레노이드에 대하여 전원측(상측)에 전류검출회로를 설치하도록 하였기 때문에, 불완전한 땅에 떨어짐이나 완전한 땅에 떨어짐을 검출하여, 이들 땅에 떨어짐에 따른 과전류를 검출할수가 있다. 또한, 과전류 검출회로를 별도 설치함이 없이, 전류검출회로에 의해서 과전류를 검출할 수가 있다.

또한, 제 3의 발명에 의하면, 상기 제 1 또는 제 2의 발명의 작용효과를 기대할 수가 있음과 아울러, 컨트롤러의 외부에 단자부를 통해서 솔레노이드를 접속하도록 되어 있기 때문에, 커넥터의 단자수를 저감할 수가 있어, 그 단자수의 삭감에 따라 커넥터에서의 접속부분의 접촉불량을 저감할 수가 있다.

또한, 종래와 비교하여 단자수가 대폭 삭감되는 커넥터가 배치되는 프린트기판의 사이즈(프린트 배선영역의 면적)을 작게 할 수가 있고, 결과적으로 솔레노이드 구동장치 자체를 콤팩트하게 할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 첨부 도면을 참조하고 설명한다.

도 1은, 본 발명에 관한 솔레노이드 구동장치(10)의 원리도를 나타내고 있다.

솔레노이드 구동장치(10)는, 도 26에 나타낸 종래의 솔레노이드 구동장치의 구성에 있어서, 스위치(SW)의 배치를 변경한 구성으로 되어 있다. 또, 동 도 1에 있어서, 도 26에 나타낸 구성요소와 동일 기능을 하는 부분에는 동일부호를 붙이고 있다.

본 실시형태로서는, 솔레노이드(1)는 비례솔레노이드인 것으로 한다.

스위치(SW)는, 프리휠 다이오드(D)의 캐소드와 전류검출회로(4)와의 접속점과, 부하전원(VB)의 정전극측과의 사이에 설치되어 있다. 즉, 전류검출회로(4)는, 솔레노이드(1)와 스위치(SW)와의 사이로서, 솔레노이드(1)에 대하여 상측(부하전원측)에 설치하고 있다.

또한, 프리휠 다이오드(D)의 캐소드 및 커넥터(3)의 단자부(3B)는 글랜드 (GND)에 접속되어 있다. 즉, 솔레노이드(1)의 끝부(1B)(하측)는, 항상, GND에 접속되어 있게 된다.

이러한 구성의 솔레노이드 구동장치(10)에서는, 펄스변조신호(PWM 신호)의 소정의 충격비에 따라서 온오프동작(스위칭)하는 스위치(SW)가 온상태가 되었을 때에, 부하전원(VB)에서 솔레노이드(1)로 향하여 전류가 공급된다. 즉, 그 전류는, 스위치(SW), 전류검출회로(4), 커넥터(3) 및 신호선(2A)을 통해서 솔레노이드(1)로 흐르고, 또한 신호선(2B) 및 커넥터(3)를 통해서 GND로 흐른다.

한편, 스위치(SW)가 온상태로부터 오프상태로 변화되었을 때에는, 솔레노이드(1)에 발생한 역기전력에 의해서, 솔레노이드(1)로부터 프리휠 다이오드(D) 및 전류검출회로(4)로 전류가 흐른다(도 1 중 점선화살표로 나타내는 방향으로 전류가 흐른다).

즉, 프리휠 다이오드(D)는, 스위치(SW)가 고속이고 스위칭하여 오프상태가 되었을 때에, 솔레노이드에 축적된에너지를 방출하기 위해서 발생하는 전압(역기전력)으로부터, 트랜지스터나 전계효과 트랜지스터 등의 스위칭소자인 스위치(SW)를 보호하는 기능을 하고 있다. 이와 동시에, 프리휠 다이오드(D)는, 도 1 중 점선으로 나타내는 방향으로 전류(환류전류)를 흘리는 것에 의해, 부하전류 즉 솔레노이드(1)로 공급해야 할 전류를 지속시키는 기능도 하고 있다.

여기서, 솔레노이드 구동장치(10)가 가동 중에, 예를들면 솔레노이드(1)와전류검출회로(4)(실제로는 커넥터(3))를 접속하기 위한 신호선의 도체부분이 노출하여, GND에 접속되어 있는 차체에 접촉함으로써, 솔레노이드(1)가 불환전한 땅에 떨어짐 또는 완전한 땅에 떨어짐으로 한다.

이 경우, 부하전원(VB)으로부터 공급되는 전류는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 스위치(SW), 전류검출회로(4), 커넥터(3)의 단자부(3A), 신호선(2A), 솔레노이드(1), 신호선(2B), 및 커넥터(3)의 단자부(3B)를 통해서 GND로 흐르는 전류(i1)와, 스위치(SW), 전류검출회로(4), 커넥터(3)의 단자부(3A), 신호선(2A) 및 솔레노이드(1)를 통해서 GND(GND에 접속되어 있는 차체)로 흐르는 전류(i2)를 가산한 전류로 된다.

즉, 부하전원 VB에서는 「전류(i1)+ 전류(i2)」의 전류가 스위치(SW)를 통해서 전류검출회로(4)에 흐르게 된다. 이 때문에, 그 「전류(i1)+ 전류(i2)」전류(과전류)를 전류검출회로(4)에 의해서 검출하고, 이 검출결과에 기초하여 과전류를 방지하기 위한 제어를 할 수가 있다.

예컨대, 전류검출회로(4)에 의해서 과전류인 것을 검지한 경우에는, 스위치(SW)의 동작을 정지시켜, 또한 그러한 바를 알리도록(예컨대 램프표시나 디스플레이표시) 한다. 이것에 의해, 스위치(SW)나 솔레노이드(1)를 과전류에 의한 고장으로부터 방지할 수가 있어, 또한, 과전류가 발생한 것(땅에 떨어진 것)을 외부에 알림으로써, 조급히 보수관리를 행하는 것이 가능해진다.

다음에, 도 1에 나타낸 본 발명에 관한 솔레노이드 구동장치(10)에 있어서, 복수의 솔레노이드를 구동하기 위한 원리에 관해서 설명한다. 여기서는, 솔레노이드가 2개인 경우에 관해서 설명한다.

도 3은, 2개의 솔레노이드를 구동하기 위한 솔레노이드 구동장치(10)의 원리를 나타내는 원리도이다.

도 3에 있어서, 스위치(SW-1, SW-2), 전류검출회로(4-1, 4-2), 솔레노이드 (1-1, 1-2), 및 프리휠 다이오드(D-1, D-2)는 각각 도 1에 나타낸 스위치(SW), 전류검출회로(4), 솔레노이드(1), 및 프리휠 다이오드(D)와 같은 기능을 보유하고 있다.

또한, 도 3에 있어서, 커넥터(3)의 단자부(P1)는 도 1에 나타낸 커넥터(3)의 단자부(3B)에 상당하고, 커넥터(3)의 단자부(P2, P3)는 도 1에 나타낸 커넥터(3)의 단자부(3A)에 상당한다. 즉, 솔레노이드(1-1)와 솔레노이드(1-2)에 있어서의 GND에 접속되는 한끝부는 코몬으로 되어 있다. 따라서, 커넥터(3)의 단자부의 수(핀수)는, 「솔레노이드수 + 1」으로 구해지는 값이면 좋게 된다.

또, 도 3에 있어서는, 신호선 및 솔레노이드의 끝부의 부호에 관해서는 생략하고 있다.

다음에, 도 1에 나타낸 솔레노이드 구동장치(10)에 있어서 전류검출회로(4)를 구동하기 위한 전원을 고려한 구성을 도 4에 나타낸다. 이 도 4에 있어서는, 커넥터(3) 및 신호선(2A, 2B)를 생략하고 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 전류검출회로(4)에는 이 회로를 구동하기 위한 직류의 전원(E)(이하, 검출회로전원(E)라고 함)이 접속되어 있다. 검출회로전원(E)의 부전극측은, 전류검출회로(4)와 솔레노이드(1)와의 접속부분에 접속되어 있다.그 접속부분과 검출회로전원(E)의 부전극측을 연결하는 라인은, 전류검출회로(4)의 글랜드(이하, 전류검출회로 글랜드라고 함)으로 되어 있다. 즉, 검출회로전원(E)은 솔레노이드(1)의 상측을 글랜드로 하고 있다.

또한, 전류검출회로(4)에서는, 검출한 결과를 출력하기 위한 출력단은, GND에 접속된 전류/전압변환회로(5)의 입력단에 접속되어 있다. 상기 출력단과 상기 입력단은 출력신호선①에 의해서 접속되어 있다. 본 실시형태에서는, 솔레노이드 (1)로 공급되는 전류를 검출한 전류검출회로(4)는, 그 검출결과에 따른 전류를 출력하도록 되어 있다. 즉, 전류검출회로(4)의 출력형태는 전류출력으로 되어 있다.

전류/전압변환회로(5)는, 출력신호선①을 경유하여 입력한 전류검출회로(4)로부터의 전류를 전압으로 변환하여, 출력단으로부터 출력한다. 즉, 전류/전압변환회로(5)의 출력단으로부터는, GND 기준의 전압신호가 출력된다. 그 전압신호는, 뒤끝의 처리회로(예컨데 아날로그/디지털변환기 등)로 공급된다. 전류/전압변환회로 (5)의 출력단과 상기 뒤끝의 처리회로와는 출력신호선②에 의해서 접속되어 있다.

다음에, 전류검출회로(4)의 출력형태를 전류출력으로 하고 있는 이유에 관해서, 도 5 내지 도 8을 참조하고 설명한다.

도 5(a)에 나타내는 회로에 있어서 펄스변조신호에 따라서 스위치(SW)가 온오프동작하고 있을 때에는, 솔레노이드(1)의 상측(부하전원측)의 전위(VL)는, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 스위치(SW)가 온일 때는 부하전원(VB)의 전원전압과 동등하게 되고, 또한, 스위치(SW)가 오프일 때는 프리휠 다이오드(D)의 순방향 전압(VF)의 극성부호를 반대로 한 전압(-VF)과 동등하게 된다.

여기서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 도 5(a)에 나타내는 회로구성에 있어서 솔레노이드(1)와 스위치(SW)와의 사이에 GND 기준의 전류검출회로(4)를 설치한 경우에는, 그 입력전압의 범위는, -VF-VS∼VB-VS(VS는 전류검출회로(4)에 의해 검출되는 검출신호)로 되고, 전류검출회로 자신의 전원전압의 범위(0∼VB)를 초과해 버린다. 이 때문에, 전류검출회로(4)는 검출동작을 정상으로 행할 수 없다.

또한, 부하(이 경우는 솔레노이드(1))로의 전압공급손실을 작게 하기 위해서, 통상, 전류검출회로(4)에서의 전압드롭분(전압강하분)을 작게 하도록 한다. 이 전압드롭분의 전압으로서는 예컨대 약 100mV 정도로 되도록 설정된다. 따라서, 전류검출회로(4)의 입력신호는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 큰 동상성분에 작은 신호성분(검출신호(VS))가 중첩하고 있는 상태로 되어 있다. 이러한 신호로부터, 검출신호(VS)만을 정밀도 좋게 취출하는 것은 곤란하다.

이것에 대처하도록, 도 8에 나타내는 바와 같이 전류검출회로(4)를 검출회로전원(E)과 함께 솔레노이드(1)에 대하여 상측에 설치한 경우에는, 전류검출회로(4)에서 보면, 입력신호는 작은 검출신호(VS)만으로 되고, 안정한 검출동작을 할 수 있다.

그러나, 도 8에 나타내는 회로구성에 있어서는, GND로부터 보면, 전류검출회로(4)전체의 전위가, 도 5(b)에 나타낸 전위「VB」와 전위「-VF」를 교대에 반복한 전위로 되도록 보인다. 따라서, 전류검출회로 글랜드기준의 전류검출회로(4)의 전압출력으로서는, GND 기준의 안정한 검출신호(VS)는 얻어지지 않는다.

그래서, 본 실시형태로서는, 전류검출회로(4)의 출력형태를 전류출력으로 하여, 상기 도 4에 나타내는 바와 같이, 전류검출회로(4)로부터의 출력전류를, 전류/전압변환회로(5)를 통해서 GND 기준의 전압신호로 변환하도록 하고 있다.

다음에, 출력형태가 전류출력인 전류검출회로(4)의 구성에 관해서, 도 9를 참조하고 설명한다.

도 9는, 전류검출회로(4)의 상세한 구성도를 나타내고 있다. 동 도 9에 있어서, 전류검출회로(4)는, 스위치(SW)와 솔레노이드(1)(실제로는 커넥터(3))와의 사이에 직렬로 접속된 분류기저항(R)과, 이 분류기저항(R)에 전류가 흐름으로써 분류기저항(R)의 양 끝에 발생하는 전위의 차이(전위차)를 검출하여, 전류로 변환하는 전압/전류변환회로(20)와, 이 전압/전류변환회로(20)에 의해서 변환된 전류에 대응한 전류를 출력하는 전류반복기(30)로 구성되어 있다.

분류기저항(R)은, 솔레노이드(1)로 정격전류를 흘렸을 때에 상기 전압드롭분의 전압(예컨대 100 mV)으로 되는 저항치의 것이 사용된다.

전류반복기(30)는, 외부에 전류신호를 출력하기 위해서 이용되는 것이다.

검출회로전원(E)의 전류전압은, 전압/전류변환회로(20) 및 전류반복기(30)의 구동용 전원으로서 공급(인가)된다.

분류기저항(R)의 솔레노이드(1)측의 끝부, 전류/전압변환회로(20) 및 전류반복기(30)는, 검출회로전원(E)의 부전극측에 접속되어 있다. 즉, 이들 각 구성요소는 전류검출회로 글랜드에 접속되게 된다.

그런데, 도 9에 나타내는 전류검출회로(4)에서는, 솔레노이드(1)로 흐르는 전류를 분류기저항(R)에서 전류/전압변환하여, 여기서 변환된 전압을, 전압/전류변환회로(20)에서 전압/전류변환하고, 또한, 여기서 변환된 전류를 전류반복기(30)에서 출력전류로서 출력하고 있기 때문에, 전류검출회로(4) 전체에서는, 전류검출회로 글랜드를 기준으로 한 전류/전류변환을 하고 있게 된다. 또 이 경우, 그 출력전류는, 입력전류와는 다른 전류치로 되어 있다.

이것은, GND로부터 본 경우에 전류검출회로(4)에는 도 7에 나타내는 것 같은 입력신호가 입력되어 있음에 상관없이, 전류검출회로(4)로부터 보면, 입력신호는 작은 전류신호성분만으로 이루어지는 것을 의미한다. 이 때문에, GND 기준으로 한 경우에는 S/N 비가 나쁜 검출회로구성의 것이기 때문에, 상기한 바와 같은 전류검출회로 글랜드기준으로 한 전류/전류변환을 행함으로써, 순수히 검출전류성분(전류신호성분)을 취출할 수 있다.

상기한 바와 같은 전류검출회로(4)에 있어서는, 분류기저항(R)에 발생하는 전위는 전류검출회로 글랜드가 기준이 되기 때문에, 도 7에 나타내는 것 같은 입력신호가 입력된 경우이어도, 전류검출회로(4)로부터 바라보면, 입력신호는 작은 전류신호성분(전류검출회로 글랜드기준의 분류기저항에 흐르는 전류= 분류기전류)으로만 되기 때문에, 이 분류기전류의 S/N 비를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 스위치(SW)가 온오프동작했을 때 솔레노이드(1)의 상측의 전위(VL)는, GND를 기준으로 한 경우에는, 상기 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 온일 때는 부하전원(VB)의 전원전압으로 되고, 한쪽, 오프일 때는 프리휠 다이오드(D)의 순방향 전압에 상당하는 전압「-VF」로 된다.

그러나, 이 실시형태에서는 상기한 바와 같이 분류기저항(R)의 솔레노이드(1)측의 끝부 및 전류/전압변환회로(20)는, 솔레노이드(1)의 상측을 글랜드로 하는 검출회로전원(E)의 부전극측(즉 전류검출회로 글랜드)에 접속되어 있기 때문에, 분류기저항(R)과 전류/전압변환회로(20)에 대해서는, 공통의 기준점(전류검출회로 글랜드)에 대해서의 전위를 고려하면 좋게 된다.

즉, 스위치(SW)가 오프상태로 되어, 솔레노이드(1)의 상측의 전위(VL)가 GND를 기준으로 하여 전압「-VF」로 된 경우이어도, 분류기저항(R)의 양끝의 전위의 차는, 그 저항의 저항치와 분류기저항(R)에 흐르는 전류(솔레노이드(1)로 흐르는 전류)의 전류치와의 곱으로 구하는 전압으로 된다.

이 전압(분류기전압)은, 솔레노이드(1)로 정격전류를 흘렸을 때에 상기 전압드롭분의 전압(예컨대 100 mV)으로 된다. 따라서, 도 4에 나타내는 바와 같이 프리휠 다이오드(D)가 설치하고 있는 경우에도, 분류기전압은 전류검출회로(4)의 전원전압의 범위(0∼VB)로 수습된다. 이 때문에 전류검출회로(4), 특히 전압/전류회로 (20)의 검출동작을 정상으로 행할 수 있다.

다음에, 전압/전류변환회로(20)및 전류반복기(30)를 더욱 상세히 나타낸 전류검출회로(4)를, 도 10에 나타낸다.

도 10에 있어서, 전압/전류변환회로(20)는 연산증폭기(21)와 전계효과 트랜지스터(FET)와 저항(R2)으로 구성되고, 전류반복기(30)는 2개의 트랜지스터(Tr1, Tr2)와 2개의 저항(R3, R4)으로 구성되어 있다.

연산증폭기(21)의 +전원단자 및 -전원단자에는, 각각 검출회로전원(E)의 정전극측 및 부전극측이 접속되어 있다. 여기서는, 검출회로전원(E)의 전원전압은,연산증폭기(21)가 정상으로 동작가능한 전압(전원전압) 예컨대 8V로 하고 있다.

전압/전류변환회로(20)로서는, 연산증폭기(21)는, 그 +입력단자가 분류기저항(R)의 스위치(SW)측의 한끝에 접속되고, 또한, 그 -입력단자가 전계효과 트랜지스터(FET)의 소스(S)에 접속되고, 또한, 그 출력단자가 전계효과 트랜지스터(FET)의 게이트(G)에 접속되어 있다.

전계효과 트랜지스터(FET)의 소스(S)는, 한쪽이 검출회로전원(E)의 부전극측과 접속되어 있는 저항(R2)의 다른쪽과 접속되고, 또한, 그 드레인(D)은, 트랜지스터(Tr1)의 베이스 및 콜렉터와 접속되어 있다.

전류반복기(30)를 구성하는 트랜지스터(Tr1)와 트랜지스터(Tr2)의 베이스는 서로 접속되고, 트랜지스터(Tr1)의 이미터는, 한쪽이 검출회로전원(E)의 정전극측과 접속되어 있는 저항(R3)의 다른쪽과 접속되어 있다. 또한, 트랜지스터(Tr2)는, 그 이미터가 한쪽이 검출회로전원(E)의 정전극측과 접속되어 있는 저항(R4)의 다른쪽과 접속되고, 그 콜렉터는, 출력신호선①을 통해서 도 4에 나타낸 전류/전압변환회로(5)와 접속되어 있다.

또, 2개의 트랜지스터(Tr1, Tr2)는 기본적으로는 동일한 특성을 보유하는 것을 페어로서 이용할 필요가 있다. 그러나, 실제로는, 동일 특성의 트랜지스터를 페어로서 이용하는 것은 곤란하기 때문에, 그 페어성을 보상하기 위해서, 트랜지스터 (Tr1, Tr2)의 각각의 이미터와 검출회로전원(E)의 정전극측과의 사이에 저항(R2, R3)을 설치하도록 하고 있다.

다음에, 이러한 구성의 전류검출회로(4)의 동작에 관해서 설명한다.

여기서는, 분류기저항(R)의 저항치를 r1로 하고, 또한 저항(R2)의 저항치를 r2로 한다.

지금, 전류(i1)가, 한끝이 전류검출회로 글랜드기준으로 되어 있는 분류기저항(R1)에 흘린 것으로 하면, 분류기저항(R1)의 양끝의 전위의 차는「r1 ×i1」로 구해지는 전압치로 되고, 이 「r1 ×i1」로 구해지는 전압치의 전압이 연산증폭기 (21)의 +입력단자에 인가되게 된다. 그리고, 연산증폭기(21)의 2개의 입력단자 사이는 이매지널쇼트라는 관계이기 때문에, 그 -입력단자의 전위는, 「r1 ×i1」으로 구해지는 전압치로 된다.

그런데, 「r1 ×i1」로 구해지는 전압치의 전위가 연산증폭기(21)의 +입력단자에 인가되면, 연산증폭기(21)의 출력단자로부터는 소정의 전압이 출력되어, 이 전압이 전계효과 트랜지스터(FET)의 게이트에 인가되고, 전계효과 트랜지스터(FET)가 오프상태로부터 온상태로 변화된다. 또한 전계효과 트랜지스터(FET)가 온상태가 됨으로써 트랜지스터(Tr1, Tr2)의 각 베이스로 소정의 전압이 인가되어서, 이들 트랜지스터가 오프상태로부터 온상태로 변화된다.

또한, 전계효과 트랜지스터(FET)의 소스(S)와 저항(R2)의 접속부분에는, 연산증폭기(21)의 -입력단자로부터의「r1 ×i1」로 구해지는 전압치의 전압이 인가된다.

이것에 의해, 저항(R2)에는, (r1 ×i1)/r2으로 구해지는 전류치의 전류(이 전류를 i2로 한다)가 흐른다. 이것은, 트랜지스터(Tr1)에는, 저항(R3)을 통해서 이미터 및 콜렉터로 상기 전류(i2)가 흐르는 것을 의미한다. 이렇게 하여 트랜지스터(Tr1)에 전류(i2)가 흐르면, 트랜지스터(Tr2)에도, 저항(R4)를 통해서 이미터 및 콜렉터로 상기 전류(i2)와 동일한 값의 전류(이 전류를 i3로 한다)가 흐른다.

즉, 트랜지스터(Tr2)의 콜렉터 즉 출력신호선①에는, 분류기저항(R)에 흐르는 전류(i1)에 비례한 전류 i3(=i2=(r1/r2) ×i1)가 흐른다.

도 11은, 도 4에 나타내는 솔레노이드 구동장치(10)의 구성에 있어서, 검출회로전원(E)을 더욱 상세히 나타낸 구성도를 나타내고 있다. 또, 여기서는, 출력신호선①, ② 및 전류/전압변환회로(5)를 생략하고 있다.

검출회로전원(E)에서는, 전해 콘덴서(C)에, 다이오드(D)를 통해서, 부전극측이 GND 접속된 직류전원(E40)의 전압이 인가되어 충전전류가 흐르도록 되어 있다. 이렇게 하여 충전전류가 흐르는 것으로 충전된 전해 콘덴서(C40)의 충전전압은, 전원전압으로서 전류검출회로(4)에 공급된다. 즉, 전류검출회로(4)의 전원은, 부하전원(VB)과는 별도인 전원(전계 콘덴서(C40)의 충전전압)을 이용하도록 하고 있다.

이 때문에, 직류전원(E40)은, 연산증폭기(21)가 정상으로 동작하는 전압(전원전압) 예컨대 8V에 따른 전원전압으로 할 수 있다. 또한, 전계 콘덴서(C40)의 내전압도, 연산증폭기(21)의 전원전압(예컨대 8V)에 따른 전압의 것으로 할 수 있다.

이러한 검출회로전원(E)에서는, 스위치(SW)가 오프상태의 때에, 직류전원 (E40)의 전원전압이, 온상태로 되어 있는 다이오드(D40)를 통해서 전해 콘덴서 (C40)의 +전극에 인가된다. 그리고, 이 전해 콘덴서(C40)는, 솔레노이드(1) 및 GND를 통해서 충전전류가 흐르는(도 11 중 실선 화살표로 나타내는 방향으로 흐르는) 것에 의해 충전된다.

한편, 스위치(SW)가 오프상태로부터 온상태로 변화되면, 솔레노이드(1)의 상측의 전위가 부하전원(VB)과 대략 동일한 전압(약 28V)으로 되기 때문에, 다이오드 (D40)은 온상태로부터 오프상태로 변화된다. 이것에 의해, 전해 콘덴서(C40)에 있어서는, 직류전원(E40)에 의한 충전은 행하여지지 않고, 이미 충전압이 전류검출회로(4)에 공급된다.

이와 같이 스위치(SW)가 온오프동작을 반복함으로써 상기한 바와 같이 전해 콘덴서(C40)에 있어서는, 충전과 전류검출회로(4)로의 충전전압의 공급이 교대에 반복하게 된다.

즉, 전해 콘덴서(C40)에서는, 전류검출회로(4)로의 충전전압의 공급과 동시에 그 충전전압이 저하하지만, 펄스변조신호의 충격비에 따른 스위치(SW)의 스위칭에 있어서의 다음의 오프동작 시에 직류전원(E40)에 의한 충전이 행하여지기 때문에, 그 충전전압으로서는, 전류검출회로(4)의 전원전압 예컨대 연산증폭기(21)의 전원전압(예컨대 8V)을 보증할 수가 있다.

또, 상기한 바와 같이 검출회로전원(E)을 단순한 구성으로 할 수 있는 것은, 펄스변조신호의 충격비에 따라서 스위치(SW)가 스위칭하는 것에 의해, 솔레노이드 (1)로 흐르는 전류를 검출하는 전류검출회로(4)에 대한 전원전압을 공급하기 위한 것이기 때문이다.

도 12는, 도 4에 나타낸 솔레노이드 구동장치(10)에 있어서의 전류/전압변환회로(5)를 더욱 상세히 나타낸 구성도를 나타내고 있다.

전류/전압변환회로(5)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 전류검출회로(4)로부터의 출력신호선①과 GND와의 사이에, 저항치(r50)의 저항(R50)이 접속되어 있다. 또한, 출력신호선①과 저항(R50)과의 접속부분에는, 저항(50)의 그 접속부분측의 전위(한끝이 GND에 접속된 저항(R50)의 양끝의 전위의 차)를 출력하기 위한 출력신호선②이 접속되어 있다. 즉, 출력신호선②으로부터는, GND 기준의 검출신호(검출전압신호)가 출력된다.

예컨대, 분류기저항(R)에 흐른 전류(i1)와 게인(r1/r2)과의 곱에 따른 전류(i3)가, 도 10에 나타낸 전류검출회로(4)의 트랜지스터(Tr2) 및 출력신호선①을 통해서, 도 12에 나타낸 전류/전압변환회로(5)의 저항(R50)에 흐르면, 이 전류 (i3)와 저항(R50)의 저항치(r50)와의 곱으로 구하는 전압(전위)가 출력신호선②으로부터 출력된다.

이러한 전류/전압변환회로(5)의 응용예를 도 13에 나타낸다. 이 응용예로서는, 출력신호선②으로부터 출력되는 출력전압(출력신호)를 평균화하기 위해서, 도 13에 나타내는 바와 같이, 도 12에 나타낸 회로구성에 있어서 저항(R50)에 대하여 병렬로 콘덴서(C51)를 설치하고 있다.

다음에, 도 4에 나타낸 솔레노이드 구동장치(10)에 관해서, 전류검출회로 (4), 검출회로전원(E) 및 전류/전압변환회로(5)를 도 10 내지 도12에 나타낸 각 구성요소의 회로구성에서 나타낸 전체구성도를, 도 14에 나타낸다. 이 전체 구성도의 세부에 관해서는 상기한 바와 같기 때문에, 여기서는 그 설명에 관해서는 생략한다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 하기에 나타내는 작용효과를얻을 수 있다.

(1)솔레노이드(1)와 스위치(SW)와의 사이이며, 또한 솔레노이드(1)에 대하여 상측(부하전원측)에 전류검출회로(4)를 설치하고 있기 때문에, 솔레노이드 구동장치(10) 내의 컨트롤러(도시하지 않음)에 의해서 복수의 솔레노이드를 구동제어하는 경우에는, 복수(N)의 솔레노이드의 GND측을 코몬으로 할 수 있게 되고, 상기 컨트롤러와 복수(N)의 솔레노이드를 접속하는 신호선의 수는, 「솔레노이드의 수(N) + 1」로 구해지는 값이면 좋다.

따라서, 본 실시형태에 의하면, 신호선의 수가 「솔레노이드의 수(N) ×2」로 구해지는 값만큼을 필요로 하는 상기 종래의 솔레노이드 구동장치와 비교하여, 신호선의 수를 대폭 삭감할 수가 있다.

이와 같이 신호선의 수를 삭감할 수가 있다는 것은, 그 신호선수의 삭감에 따라, 신호선의 도체부의 노출에 따른 GND 접속된 차량과의 접촉불량을 저감할 수 있다는 것을 의미한다.

(2) 또한, 상기한 바와 같이 복수(N)의 솔레노이드의 GND측을 코몬으로 한 경우에는, 상기 컨트롤러와 복수(N)의 솔레노이드를 접속하는 신호선의 수는「솔레노이드의 수(N) × 1」로 구해지는 값이면 좋기 때문에, 컨트롤러 내부에 설치되는 커넥터(3)의 단자수(핀수)도「솔레노이드의 수(N) +1」로 구해지는 값이면 좋은 것으로 된다.

따라서, 본 실시형태에 의하면, 커넥터의 핀수가 「솔레노이드의 수(N) ×2」로 구해지는 값만큼을 필요로 하는 상기 종래의 솔레노이드 구동장치와 비교하여, 커넥터의 핀수를 대폭 삭감할 수가 있다.

또한, 커넥터의 핀수를 삭감할 수가 있기 때문에, 그 핀수의 삭감에 따라 커넥터에서의 접속부분의 접촉불량을 저감할 수가 있다.

또한, 종래와 비교하여 핀수가 대폭 삭감되는 커넥터가 배치되는 프린트 기판의 사이즈(프린트 배선영역의 면적)를 작게 할 수가 있어, 결과적으로 솔레노이드 구동장치 자체를 콤팩트하게 할 수 있다.

(3) 또한, 전류검출회로(4)를 솔레노이드(1)에 대하여 상측로 설치하고 있기 때문에, GND에 접속된 차체에 신호선의 도체부분이 접촉하여, 솔레노이드(1)가 땅에 떨어진 경우이어도, 전류검출회로(4)에 의해서 과전류를 검출할 수가 있다. 특히 문제로 되고 있는 불완전한 땅에 떨어짐을 검출할 수가 있다. 물론, 완전한 땅에 떨어짐도 검출할 수가 있다.

상기 전류검출회로(4)는 과전류 검출회로의 기능도 보유하고 있기 때문에, 본 실시형태에서는, 종래과 같이 과전류 검출회로를 별도 설치할 필요는 없다.

따라서, 본 실시형태에 의하면, 스위치(SW)나 솔레노이드(1)를 과전류에 의한 고장으로부터 방지할 수가 있고, 또한, 예컨대 과전류가 발생한 것(땅에 떨어지는 것)을 외부에 알리기 때문에, 조급히 보수관리를 행할 수 있다.

[제 2의 실시의 형태]

이 제 2의 실시형태는, 전류검출회로의 구성이 다르다라는 점에서 제 1의 실시형태와는 서로 다르다.

도 15는, 제 2의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치에 있어서의 전류검출회로(4)의 회로구성을 나타내는 구성도이다.

이 전류검출회로(4)는, 도 10에 나타낸 제 1의 실시형태에 있어서의 전류검출회로(4)의 전류반복기(30)의 구성에 있어서, 2개의 트랜지스터(Tr1, Tr2) 및 2개의 저항(R3, R4)을 삭제하고, 연산증폭기(61), 저항(R61, R62)을 추가한 구성으로 되어 있다. 또, 동 도에 있어서, 도 10에 나타낸 구성요소와 동일한 기능을 하는 부분에는 동일부호를 붙이고 있다.

연산증폭기(61)에 있어서는, 그 -입력단자는 전계효과 트랜지스터(FET)의 드레인 및 저항(R61)의 한쪽과 접속되고, 또한 그 +입력단자는 저항(R62)의 한쪽과 접속되고, 또한 그 출력단자는 저항(R61)과 저항(R62)의 다른쪽과 접속되어 있다. 그 +입력단자와 저항(R62)의 한쪽과의 접속부분은, 출력신호선①을 통해서 전류/전압변환회로(5)와 접속되게 되어 있다. 여기서는, 저항(R61)의 저항치를 r61, 저항(62)의 저항치를 r62로 한다.

다음에, 제 2의 실시형태에 있어서의 전류검출회로(4)의 동작에 관해서 설명한다.

지금, 전류(i1)가, 한끝이 전류검출회로 글랜드기준으로 되어 있는 분류기저항(R)에 흘렀다라고 하면, 분류기저항(R)의 양끝의 전위의 차이는「r1 ×i1」으로 구해지는 전압치로 되고, 이 「r1×i1」로 구해지는 전압이 연산증폭기(21)의 +입력단자에 인가되는 것으로 된다. 그리고, 연산증폭기(21)의 2개의 입력단자 사이는 이매지널쇼트라는 관계이기 때문에, 그 -입력단자의 전위는, 「r1×i1」으로 구해지는 전압치로 된다.

그런데, 「r1×i1」로 구해지는 전압치의 전위가 연산증폭기(21)의 +입력단자에 인가되면, 연산증폭기(21)의 출력단자로부터는 소정의 전압이 출력되고, 이 전압이 전계효과 트랜지스터(FET)의 게이트에 인가되어, 전계효과 트랜지스터(FET)가 오프상태로부터 온상태로 변화된다.

또한, 전계효과 트랜지스터(FET)의 소스(S)와 저항(R2)과의 접속부분에는, 연산증폭기(21)의 -입력단자로부터의 「r1×i1」로 구해지는 전압치의 전압이 인가된다. 이것에 의해, 저항(R2)에는 (r1×i1)/r2으로 구해지는 전류치의 전류(이 전류를 i2로 한다)가 흐른다. 이 전류(i2)는 저항(R61)에도 흐른다.

한편, 연산증폭기(61)의 2개의 입력단 사이의 전위의 차는 이매지널쇼트의 관계로부터 0V로 되기 때문에, 그 +입력단자에는 전류(i2)와 저항(R61)의 저항치 (r61)와의 곱으로 구해지는 전압이 인가된다. 즉, 저항(R62)에는, (r61×i2)/r62으로 구해지는 전류치의 전류(이 전류를 i3로 한다)로 흐르게 된다.

여기서, r61=r62로 한 경우에는, 저항(R62)를 통해서 전류/전압변환회로(5)로 흐르는 전류(즉 전류(i3))는, 분류기저항(R)에 흐르는 전류(i1)에 비례한 전류(i3)(=i2=(r1/r2) ×i1)로 된다. 물론, 저항치(r61)와 저항치(r62)를 다르게 함으로써 전류(i2)와는 다른 전류치의 전류(i3)로 할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이 제 2의 실시형태에 의하면, 상기 제 1의 실시형태와 같은 작용효과를 기대할 수가 있다.

[제 3의 실시의 형태]

이 제 3의 실시형태는, 검출회로전원의 구성이 다르다라는 점에서 제 1 및제 2의 실시형태와는 서로 다르다.

도 16은, 제 3의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치에 있어서의 검출회로전원(E)의 회로구성을 나타내는 구성도이다.

이 검출회로전원(E)은, 도 11에 나타낸 검출회로전원(E)에 있어서, 다이오드 (D40) 및 전원(E40)을 삭제한 구성으로 되어 있다. 또, 동 도에 있어서, 도 11에 나타낸 구성요소와 동일의 기능을 하는 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

제 3의 실시형태에 관한 검출회로전원(E)에서는, 도 16에 나타내는 바와 같이, 전해 콘덴서(C40)는, 부하전원(VB)으로부터 전압이 공급되어서 충전전류가 흐르게 된다.

이러한 검출회로전원(E)에 있어서도, 도 11에 나타낸 제 1의 실시형태의 검출회로전원(E)과 같이, 스위치(SW)가 오프상태일 때에, 부하전원(VB)의 전원전압이 전해 콘덴서(C40)의 +전극으로 인가되기 때문에, 이 전해 콘덴서(C40)는, 솔레노이드(1)를 통해서 충전전류가 흐르는(도 11 중 실선 화살표로 나타내는 방향으로 흐르는) 것에 의해 충전된다.

한편, 스위치(SW)가 오프상태로부터 온상태로 변화되면, 솔레노이드(1)의 상측의 전위 즉 전해 콘덴서(C40)의 -전극측은, 부하전원(VB)과 대략 동일한 전위(약 28V)로 되고, 또한 전해 콘덴서(C40)의 +전극측도 부하전원(VB)과 대략 동일한 전위(약 28V)로 된다. 이것에 의해, 전해 콘덴서(C40)에 있어서는, 전원(E40)에 의한 충전은 행하여지지 않고, 이미 충전된 충전전압이 전류검출회로(4)에 공급된다.

이와 같이 스위치(SW)가 온오프동작을 반복함으로써 상기한 바와 같이 전해콘덴서(C40)에 있어서는, 충전과 전류검출회로(4)로의 충전전압의 공급이 교대에 반복하게 된다.

이 도 16에 나타낸 검출회로전원(E)에서는, 1개의 전해 콘덴서(C40)를 이용하여 검출회로전원(E)을 실현할 수 있기 때문에, 제 1의 실시형태와 비교하여, 더한층 단순한 구성으로 할 수 있다.

한편, 전류검출회로(4)의 연산증폭기(21)(도 10참조)는, 부하전원(VB)의 전원전압 예컨대 28V에 따른 전원전압으로서, 그 전압에 충분히 견딜 수 있는 것, 즉 내전압이 높은 것을 사용해야 한다. 또한, 전해 콘덴서(C40)도, 부하전원(VB)의 전원전압 예컨대 28V에 견딜 수 있는 내전압의 것을 사용해야 한다.

다음에, 제 3의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치에 있어서의 검출회로전원의 다른 예를, 도 17및 도 18(a),(b)을 참조하고 설명한다.

도 17에 나타내는 검출회로전원(E)은, 도 11에 나타낸 검출회로전원(E)에 있어서, 다이오드(D40)및 전원(E40)을 삭제하고, 정류회로(71), 스위치회로(72), 트랜스(T70) 및 전원(E70)을 추가한 구성으로 되어 있다. 또, 동 도에 있어서, 도 11에 나타낸 구성요소와 동일의 기능을 하는 부분에는 동일부호를 붙이고 있다.

이 검출회로전원(E)에서는, 직류전원(E70)의 전원전압을, 스위칭동작하는 스위치회로(72), 1차와 2차가 소정의 감기수 비로 구성되어 있는 트랜스(T70) 및 정류회로(71)를 통해서 전해 콘덴서(C40)에 공급하도록 되어 있다.

그 때문에, 전류검출회로(4)의 연산증폭기(21)(도 10참조)는, 부하전원(VB)의 전원전압에 영향을 미침이 없이 임의의 전원전압(예컨대 8V)의 것을 사용할 수가 있다. 또한, 전해 콘덴서(C40)도, 연산증폭기(21)의 전원전압에 따른 내전압의 것을 사용할 수가 있다.

이것에 대하여 도 18(a)에 나타내는 검출회로전원(E)은, 도 11에 나타낸 검출회로전원(E)에 있어서, 전해 콘덴서(C40), 다이오드(D40) 및 전원(E40)을 삭제하여, 배터리(BAT)를 추가한 구성으로 되어 있다. 또, 동 도에 있어서, 도 11에 나타낸 구성요소와 동일한 기능을 하는 부분에는 동일부호를 붙이고 있다.

배터리(BAT)는, 전류검출회로(4)의 연산증폭기(21)의 전원전압과 동등한 전압으로 한다. 이 경우, 스위치(SW)의 온오프동작에 관계없게 항상, 배터리(BAT)의 전압을 전류검출회로(4)에 공급할 수가 있다.

또한, 도 18(b)에 나타내는 검출회로전원 E는, 도 11에 나타낸 검출회로전원 (E)에 있어서, 다이오드(D40) 및 전원(E40)을 삭제하고, 정전압회로(E50)를 추가한 구성으로 되어 있다. 또, 동 도에 있어서, 도 11에 나타낸 구성요소와 동일한 기능을 하는 부분에는 동일부호를 붙이고 있다

정전압회로(E50)는, 제노 다이오드(ZD51)와 트랜지스터(Tr52)와 저항(R53)으로 구성되어 있다. 또한, 전원(VB2)은, 「전원(VB2)의 전압> 부하전원(VB)의 전압+전류검출회로전원의 전압(전류검출회로(4)의 전원전압)」의 관계가 성립하는 전원전압으로 설정되어 있다.

이러한 검출회로전원(E)의 구성에 의하면, 스위치(SW)의 온오프동작에 관계없이, 전류검출회로(4)에는, 항상, 전류검출회로전원(전류검출회로(4)의 전원전압)이상의 전압이 공급된다. 또한, 예컨대 도 18(b)에 나타낸 정전압화하는 회로(정전압회로(50))를 이용하고 있기 때문에, 항상 안정한 전압을 전류검출회로(4)에 공급할 수가 있다.

이상 설명한 바와 같이 제 3의 실시형태에 의하면, 상기 제 1 및 제 2의 실시형태와 같은 작용효과를 기대할 수가 있다.

[제4의 실시의 형태]

이 제4의 실시형태는, 전류/전압변환회로의 구성이 다르다라는 점에서 제 1 내지 제 3의 실시형태와는 서로 다르다.

도 19는, 제4의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치에 있어서의 전류/전압변환회로(5)의 회로구성을 나타내는 구성도이다.

이 전류/전압변환회로(5)에 있어서는, 도 19에 나타내는 바와 같이, 연산증폭기(81)는, 그 +입력단자에는, 부전극측이 GND에 접속된 직류전원(E80)의 정전극측이 접속되고, 또한 그 -입력단자에는 저항(R82)의 한쪽과 출력신호선①이 접속되고, 또한 그 출력단자에는 저항(82)의 다른쪽 및 출력신호선②이 접속되어 있다.

다음에, 이 전류/전압변환회로(5)의 동작에 관해서 설명한다.

여기서는, 직류전원(E80)의 전압치를 Vin으로 하고, 또한 저항(R82)의 저항치를 r82로 한다.

예를 들면, 도 10에 나타낸 분류기저항(R)에 흐르는 전류(i1)와 게인(r1, r2)과의 곱에 따른 전류(i3)가, 전류검출회로(4)의 트랜지스터(Tr2) 및 출력신호선①을 통해서, 도 19에 나타낸 전류/전압변환회로(5)로 향하여 흐른 것으로 한다.

전류/전압변환회로(5)에서는, 연산증폭기(81)의 2개의 입력단자사이는 이매지널쇼트의 관계이므로, 그 -입력단자에는 직류전원(E80)과 동일한 전압치(Vin)의 전압이 인가되게 된다. 또한, 상기 전류(i3)는 -입력단자에는 흐르지 않고, 저항 (R82)에 흐르므로, 그 저항(82)에는 저항치(r82)와 전류(i3)와의 곱으로 구하는 전위(전압강하)가 생긴다. 그 결과, 연산증폭기(81)의 출력단자로부터는, 「Vin-(r82×i3)」로 구해지는 전압치의 전압이 출력된다.

이와 같이 연산증폭기(81)의 출력단자 즉 출력신호선②으로부터 출력되는 출력전압은, 분류기저항(R)에 흐른 전류(i1)와 게인(r1/r2)과의 곱에 따른 전류(i3)가 전압변환된 신호이고, 또한 GND 기준의 검출신호(검출전압신호)라는 것으로 된다.

이상 설명한 바와 같이 제4의 실시형태에 의하면, 제 1 내지 제 3의 실시형태와 같은 작용효과를 기대할 수가 있다.

[제5의 실시의 형태]

이 제5의 실시형태로서는, 제 1 내지 제 3의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치의 동작의 안정화를 도모하도록 한 것이다.

그런데, 제 1 내지 제 3의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치에서는, 전류/전압변환회로로서 도 12에 나타낸 회로를 채용하도록 하고 있다. 즉, 예컨대 도 4에 나타낸 제 1의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치(10)는, 그 전류/전압변환회로를 도 12에 나타낸 회로구성으로 나타낸 경우에는, 도 20에 나타내는 회로구성으로 된다.

이 도 20으로부터 명확해진 바와 같이, 전류검출회로(4)의 출력 즉 출력신호선①은, 전류/전압변환회로(5)의 저항(R50)을 통해서 GND에 접속되어 있다. 이러한 회로구성에서는, 스위치(SW)에 의한 스위칭일 때, 출력신호선①과 GND와의 사이에 발생하는 결합용량(C90)을 통해서 흐르는 전류에 의해서 전류검출회로(4)가 흔들리고, 동작이 불안정하게 된다. 즉 전류검출회로 글랜드로부터, 전류검출회로(4)의 출력을 보면, 스위치(SW)에 의한 스위칭일 때에, 전류검출회로(4)의 출력(출력신호선①의 출력)이 크게 흔들리고 있다.

그래서, 이 제5의 실시형태에서는, 상기한 바와 같은 솔레노이드 구동장치 (10)에 있어서의 전류검출회로(4)의 동작을 안정화하도록 하고 있다.

이 전류검출회로(4)의 동작의 안정화를 도모하도록 한 솔레노이드 구동장치 (10)의 구성도를, 도 21에 나타낸다.

도 21에 나타내는 솔레노이드 구동장치(10)는, 도 4에 나타낸 제 1의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치(10)의 구성에 있어서, 검출회로전원(E)을 도 11에 나타낸 구성요소로 하고, 또한 전류/전압변환회로(5)를 도 12에 나타낸 구성요소로 하며, 또한 베이스 접지회로(BEC)를 추가한 구성으로 되어 있다.

이 베이스 접지회로(BEC)는 전류검출회로(4)의 출력부 즉 출력신호선①과 전류/전압변환회로(5)와의 사이에 설치되어 있다.

베이스 접지회로(BEC)에서는, 검출회로전원(E)을 구성하고 있는 전해 콘덴서 (C40)의 양 전극 사이에, 저항(R91)과 저항(R92)이 직렬로 접속된 직렬회로가 설치되고, 그 직렬 회로에 있어서의 2개의 저항의 접속점과 트랜지스터(Tr3)의 베이스와 접속되어 있다. 이 베이스에는, 저항(R91)과 저항(R92)의 저항비에 따라서저항(R92)에 발생하는 전위가 인가되게 되어 있다.

또한, 트랜지스터(Tr3)의 베이스와 전류검출회로 글랜드(콘덴서(C40)의 -전극측) 사이에, 그 베이스 인가되는 전위(전압)를 안정화시키기 위한 콘덴서(C93)가 설치되어 있다. 한편, 트랜지스터(Tr3)의 이미터는 전류검출회로(4)의 출력부 즉 출력신호선①과 접속되고, 그 콜렉터는 전류/전압변환회로(5)의 저항(R50)과 접속되어 있다.

이와 같은 베이스 접지회로(BEC)에 있어서는, 트랜지스터(Tr3)의 베이스전위 (베이스(Vbase))는, 전류검출회로 글랜드로부터 봐서, 안정되어 있다.

또한, 트랜지스터(Tr3)의 이미터전위(베이스전위(Vbase)+베이스이미터 간 전압(VBE)) 즉 전류검출회로(4)의 출력(즉 출력신호선①)은, 전류검출회로 글랜드로부터 봐서, 안정되어 있다.

또 트랜지스터(Tr3)의 콜렉터는, 스위치(SW)에 의한 스위칭일 때에, 그 콜렉터와 GND 사이에 발생하는 결합용량(C90)이 발생하기 때문에, 전류검출회로 글랜드로부터 봐서, 크게 흔들린다. 그러나, 그 결합용량(C9O)을 흐르는 전류는 베이스 전위(Vbase)에 의해 공급되기 때문에, 결합용량(C90)에 의한 전류검출회로(4)로의 영향은 없다.

한편, 상기한 바와 같이 출력신호선①은, 전류검출회로 글랜드로부터 봐서 안정된 이미터전위로 되는 트랜지스터(Tr3)의 이미터에 접속되어 있기 때문에, 전류검출회로(4)로부터의 출력전류는, 전류검출회로 글랜드로부터 봐서 안정된 트랜지스터(Tr3)의 이미터전위로 향하여 출력되게 된다.

이 때문에, 전류검출회로(4)는, 스위치(SW)에 의한 스위칭일 때, 출력이 흔들리는 것없이, 안정된 동작을 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 제 5의 실시형태에 의하면, 상기 제 1 내지 제 3의 실시형태와 같은 작용효과를 기대할 수가 있다.

또한 제5의 실시형태에서는, 전류검출회로(4)는, 안정한 전위(트랜지스터 (Tr3)의 이미터전위)로 향하여 전류를 흘리고 있게 되기 때문에, 안정한 동작을 할 수 있다. 즉, 솔레노이드 구동장치 특히 전류검출회로의 동작의 안정화를 도모할 수 있다. 따라서, 전류검출회로에 의해 검출된 검출신호(출력전류신호)도 안정하게 된다.

[제6의 실시의 형태]

이 제6의 실시형태는, 솔레노이드와 스위치수단과의 사이이고, 상기 솔레노이드에 대하여 하측(GND측)에 전류검출회로를 설치하도록 한 점에서, 그 솔레노이드에 대하여 상측(부하전원측)에 전류검출회로를 설치하도록 한 제 1 내지 제 5의 실시형태와는 서로 다르다.

도 22는, 제6의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치(10)0의 원리를 나타내는 원리도이다.

솔레노이드 구동장치(100)는, 도 1에 나타낸 본 발명에 관한 솔레노이드 구동장치(10)의 구성에 있어서, 스위치(SW)와 전류검출회로(4)와 프리휠 다이오드(D)의 배치를 변경한 구성으로 되어 있다. 또, 동 도 22에 있어서, 도 1에 나타낸 구성요소와 동일한 기능을 하는 부분에는 동일부호를 붙이고 있다.

스위치(SW)와 전류검출회로(4)가 직렬로 접속된 직렬 회로에 있어서, 스위치(SW)의 일단을 GND에 접속하고, 한쪽, 전류검출회로(4)의 한끝(입력측)을 커넥터(3)의 단자부(3B)에 접속하고 있다.

그리고, 부하전원(VB)과 커넥터(3)의 단자부(3A)와의 제 1의 접속점과, 전류검출회로(4)와 스위치(SW)와의 제 2의 접속점과의 사이에는, 그 제 1의 접속점에 캐소드가 접속되어, 또한 그 제 2의 접속점에 양극이 접속된 프리휠 다이오드(D)가 설치하고 있다.

이러한 구성의 솔레노이드 구동장치(1OO)에서는, 전류검출회로(4)는, 스위치 (SW)가 펄스변조신호에 따라서 온오프동작하는 것에 의해 온상태가 되었을 때에, 부하전원(VB)의 정전극측, 커넥터(3), 신호선(2A), 솔레노이드(1), 신호선(2B) 및 커넥터(3)를 통해서 흘러 나오는 전류를 검출하여, 이 검출한 결과를 도시하지 않은 다른 처리부로 출력한다.

한편, 스위치(SW)가 온상태로부터 오프상태로 변화되었을 때에는, 솔레노이드(1)에 발생한 역기전력에 의해서, 솔레노이드(1)로부터 전류검출회로(4) 및 프리휠 다이오드(D4)로 전류가 흐른다(도 22 중 점선화살표로 나타내는 방향으로 전류가 흐른다).

또, 이 솔레노이드 구동장치(100)에서는, 전류검출회로(4)가 솔레노이드(1)에 대하여 하측에 설치되고 있기 때문에, 도 29에 나타낸 종래의 솔레노이드 구동장치와 같이, 컨트롤러 외의 솔레노이드(1)와 컨트롤러(의 커넥터(3))를 접속하기 위한 신호선의 도체부분이 노출하여 차체에 접촉하여, 솔레노이드(1)가 불완전하게땅에 떨어지거나 또는 완전한 땅에 떨어지는 경우에는, 그 불완전한 땅에 떨어짐 또는 완전한 땅에 떨어짐을 검출하는 것이 가능하다. 즉, 도 29에 나타낸 솔레노이드(1)로부터 GND(GND 접속된 차체)로 흐르는 전류(i2)를 검출할 수가 없다.

따라서, 전류검출회로(4)를 솔레노이드(1)에 대하여 하측에 설치하는 경우에는, 예컨대 솔레노이드(1)의 과전류방지의 관점에서, 솔레노이드(1)에 대하여 상측에 과전류 방지회로를 설치하도록 한 쪽이 바람직하다.

다음에, 도 22에 나타낸 본 발명에 관한 솔레노이드 구동장치(100)에 있어서, 복수의 솔레노이드를 구동하기 위한 원리에 관해서 설명한다. 여기서는, 솔레노이드가 2개의 경우에 관해서 설명한다.

도 23은, 2개의 솔레노이드를 구동하기 위한 솔레노이드 구동장치(10)0의 원리를 나타내는 원리도이다.

도 23에 있어서, 스위치(SW-1, SW-2), 전류검출회로(4-1, 4-2), 솔레노이드 (1-1, 1-2), 및 프리휠 다이오드(D-1, D-2)는 각각 도 22에 나타낸 스위치(SW), 전류검출회로(4), 솔레노이드(1), 및 프리휠 다이오드(D)와 같은 기능을 보유하고 있다.

또한, 도 23에 있어서, 커넥터(3)의 단자부(P1)는 도 22에 나타낸 커넥터(3)의 단자부(3A)에 상당하고, 커넥터(3)의 단자부(P2, P3)는 도 22에 나타낸 커넥터 (3)의 단자부(3B)에 상당한다. 즉, 솔레노이드(1-1)와 솔레노이드(1-2)에 있어서의 부하전원(VB)측에 접속되는 각 한끝부는 코몬으로 되어 있다.

따라서, 솔레노이드 구동장치(100) 내의 컨트롤러(도시하지 않음)에 의해서복수의 솔레노이드를 구동제어하는 경우에는, 복수(N)의 솔레노이드의 상측을 코몬으로 할 수 있게 되고, 상기 컨트롤러와 복수(N)의 솔레노이드를 접속하는 신호선의 수는, 「솔레노이드의 수(N) + 1」로 구해지는 값이면 좋고, 이 때문에 커넥터 (3)의 단자부의 수(핀수)도, 「솔레노이드수(N) +1」로 구해지는 값이면 좋은 것으로 된다.

도 24는, 솔레노이드 구동장치(100)의 상세한 구성을 나타내는 전체구성도이며, 이 솔레노이드 구동장치(100)는, 도 14에 나타낸 제 1의 실시형태에 관한 솔레노이드 구동장치(10)는, 스위치(SW)와 전류검출회로(4)와 프리휠 다이오드(D)의 배치가 다르지만, 기본적으로는 구성요소의 구성 그 자체는 동일하게 되어 있다. 또, 동 도 24에 있어서, 도 14에 나타낸 구성요소와 동일한 기능을 하는 부분에는 동일부호를 붙이고 있다. 또한, 이 전체구성도의 세부에 관해서는 상기한 바와 같으므로, 여기서는 그 설명에 관해서는 생략한다.

이상 설명한 바와 같이 제 6의 실시형태에 의하면, 솔레노이드(1)와 스위치 (SW)의 사이이고, 또한 솔레노이드(1)에 대하여 하측(GND측)에 전류검출회로(4)를 설치하고 있기 때문에, 상기 제 1의 실시형태의 작용효과(1) 및 (2)를 기대할 수가 있다.

본 발명의 솔레노이드 구동장치는, 전류검출회로와 솔레노이드와의 사이를 전기적으로 접속하는 신호선의 수를 저감할 수 있으며, 불완전한 땅에 떨어짐이나 완전한 땅에 떨어짐을 검출할 수 있음과 아울러, 과전류 검출회로를 별도 설치할필요가 없고, 또한, 커넥터의 단자수를 저감함과 동시에, 불완전한 땅에 떨어짐이나 완전한 땅에 떨어짐을 검출하여, 추가로 과전류 검출회로를 별도 설치할 필요가 없도록 한 것을 특징으로 한다.

Claims (3)

1. 솔레노이드와, 전원으로부터의 전류를 단속적으로 상기 솔레노이드로 공급시키는 스위치수단을 보유하는 솔레노이드 구동장치에 있어서,

   상기 솔레노이드와 상기 스위치수단과의 사이에, 상기 솔레노이드에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출회로를 설치한 것을 특징으로 하는 솔레노이드 구동장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전류검출회로는, 상기 솔레노이드에 대하여 상기 전원측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 구동장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 스위치수단 및 전류검출회로를 컨트롤러의 내부에 설치함과 아울러, 상기 컨트롤러의 외부에 단자부를 통해서 상기 솔레노이드를 접속하고,

   상기 전류검출회로는, 상기 컨트롤러의 외부의 단자부를 통해서 접속되는 상기 솔레노이드에 흐르는 전류를 검출하도록 한 것을 특징으로 하는 솔레노이드 구동장치.