JPH03149477A - 電磁切換弁駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、流体流路の開閉切換を行なう電磁切換弁の励
磁電流を切換指令信号によって制御するための駆動回路
に関するものであり、特に切換時の流体ショックを低減
するために切換時の励磁電流を漸増・漸減させるように
制御する電磁切換弁駆動回路に関するものである。

［従来の技術］ 流体流路の開閉切換を行なう電磁切換弁において、弁体
の移動が急激に行な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すので、従来より種々
の対策、所謂ショック防止策がとられている。

従来のシ１ツク防止策の代表的なものは、ソレノイド装
置で駆動されるスプール弁の形状を工夫したり、スプー
ル弁の移動によって生じる流体流れを絞ることによって
スプール弁の切換り速度を変えるｌｏどの方式で行なわ
れているが、この方式では機械構造上の複雑化のみなら
ず、可変調整が不能な固定制御要素で構成されるので、
使用圧力や流量及び負荷条件の違いによりスプール弁の
切換時間が変動し、満足な結果が得られないことが多い
。

この欠点は、例えば比例電磁制御弁のような平行吸引力
特性のソレノイド装置と、ストロークに応じて開閉流路
の開度が滑らかに変化するように流路開閉制御部の形状
に工夫を加えたスプール弁組立体とを用い、オンオフ時
のソレノイド装置の励磁電流を徐々に増減してスプール
弁をゆっくり移動させるように電気的に制御することに
より解決され、このようなものの従来例としては、例え
ば特願昭６２−２１７０３５　（特開昭６４−０５１１
８９０萼公報）などを挙げることができる。

すなわち、この電気制御方式のショックレス−電磁切換
弁の駆動回路においては、ステップ状の切換指令信号に
対してオン時の立上りとオフ時の立下りとの各々に対し
て個々に時定数回路を設けると共に、コンパレータ回路
と組み合わせて、オン時用の時定数回路の出力電圧レベ
ルが所定値以上になったときに電源電荷を前記オフ時用
の時定数回路に蓄積しておき、オフ時にはこの蓄積電荷
を前記オフ時用の時定数回路で放電させることにより、
オンオフ各々で所望の漸増・漸減信号を得るようにし、
この漸増・漸減信号によりソレノイド励磁電流のパワー
スイッチング素子をパルス幅変調することによってスプ
ール弁をゆっくり切換ることを実現し、またオン時用の
時定数回路に抵抗分圧回路を導入することによりオン時
とオフ時の瞬間に前記漸増・漸減信号に対して分圧比に
応じたオフセットを与え、これによりスプール弁の流路
開閉制御部の開き始め及び閉じ始めまでのオーバラップ
部通過時間を短くして所謂不感帯時間を短縮することを
実現している。

［発明が解決しようとする課題１ 前述の従来例に挙げた電気制御方式のショックレス電磁
切換弁の駆動回路では、オン時用の時定数回路の出力レ
ベルをコンパレータによって検出してオフ時”以後の電
流制御のための電荷を電源から供給してオフ時用の時定
数回路に蓄積しておく方式であるため、オン時用の時定
数回路の時定数を大きく設定すると切換え周期中にオフ
時用の時定数回路の電荷蓄積が充分に行なわれなくなる
ことがあり、短い切換え周期での動作時にオフ時のショ
ックレス動作が損なわれる恐れがあった。

またオン時とオフ時のオフセット電圧についてもオン時
用の時定数回路に分圧回路を組み合わせてオンオフ同一
電圧をオフセットとして与えるため、オフセットの大き
さをオン時とオフ時で別々に調整することができないと
いう問題を残していた。

またこの方式では、回路構成上の理由から両ソレノイド
型電磁切換弁用にするには各ソレノイド装置に各々独立
したスイッチング制御回路を設ける必要があり、共用回
路部分が少なく、回路構成が複雑大型化するきらいがあ
った。

更に従来の方式ではオフ時の切換のショックを時定数パ
ターンによるソレノイド装置の励磁電流の漸減制御によ
って行なっているので、流量が減少してくる時間が一定
でも負荷圧力が変化したり油温か変化したりするとそれ
が流量の変化として現われ、負荷アクチュエータの停止
位置が変わってしまうという問題もあった。

従って本発明の課題は、これら残された問題点を解消す
ることのできる電磁切換弁駆動回路を提供することであ
る。

［課題を解決するための手段］ 請求項１に記載の発明に係る電磁切換弁駆動回路では、
前述の課題を解決するために、切換指令信号によりパワ
ースイッチング素子を介して電磁切換弁のソレノイド装
置の励磁電流をオンオフ制御することにより前記電磁切
換弁の切換動作を制御する電磁切換弁駆動回路において
、 前記切換指令信号を受け取ったときに直ちに所定レベル
のホールド出力を生じて切換指令信号の消失後もリセッ
ト信号の到来までホールド出力を生じ続けるホールド回
路と、 前記切換指令信号に応じて立上りと立下りで漸増・漸減
するパターンの信号出力を生じるパターン発生器と、 前記切換指令信号の立上りととも虹前記パターン発生器
の信号出力と前記ホールド回路のホールド出力との加算
信号を出力する加算回路手段と、前記切換指令信号が消
失したときに、それまでの前記加算回路手段からの加算
信号をステップ状に実質的に減じるように前記加算回路
手段における前記ホールド回路からのホールド出力の入
力条件を切換える人力切換回路と、 前記切換指令信号が消失した後に前記加算回路手段から
の加算信号のレベルが予め設定された比較基準レベルま
で降下したときに前記パターン発生器の信号出力レベル
の降下を停止させて比較的低レベルに固定保持させる比
較回路と、前記パターン発生器に対して外部からの停止
指令信号を与えることによりパターン発生器を強制的に
リセットする停止回路手段と、 前記加算回路手段からの前記加算信号出力によってパル
ス幅変調したスイッチング制御信号により前記パワース
イッチング素子をスイッチング駆動する電流駆動回路と
を備えてなるものである。

またｉ求項２に記載の発明に係る電磁切換弁駆動回路で
は、一対のソレノイド装置によって両方向の切換を行な
う両ソレノイド型電磁切換弁のために請求項１に艷載の
発明に従う構成を備えるものであり、この場合、前記ホ
ールド回路は、一方のソレノイド装置のための第１の切
換指令信号を受け取る第１のホールド回路と、他方のソ
レノイド装置のための第２の切換指令信号を受け取る第
２のホールド回路とからなり、第１のホールド回路には
前記第２の切換指令信号がリセット信号として与えられ
、第２のホールド回路には前記第１の切換指令信号がリ
セット信号として与えられ、前記パターン発生器と前記
加算回路手段と前記比較回路と前記停止回路手段とが前
記第１及び第２のホールド回路に共用され、 前記電流駆動回路と前記パワースイッチング素子との間
には、前記第１のホールド回路が出力を生じているとき
は電流駆動回路の出力を前記一方のソレノ°−イド装置
のみに与え、前記第２のホールド回路が出力を生じてい
るときは電流駆動回路の出力を前記他方のソレノイド装
置のみに与えるように前記第１と第２のホールド回路の
出力によって制御される出力切換回路が設けられている
。

［作　用］ 本発明の電磁切換弁駆動回路において、電磁切換弁のソ
レノイド励磁電流をスイッチング制御するパワースイッ
チング素子は最終的に電流駆動回路のパルス出力でパル
ス駆動され、このパルス出力−は切換指令信号の立上り
一室下り時にパルス幅変調により平均電流を漸増・漸減
制御される。

さて外部から微小電流信号または光信号などの形態で信
号線を介して与えられる切換指令信号はステップ状の電
圧信号であり、その立上りでソレノイド励磁電流の供給
を開始させ、また立下りでソレノイド励磁電流の遮断を
開始させるためのものである。

請求項１に記載の発明に係る電磁切換弁駆動回路におい
て、スプール弁をばねに抗して流路を開く方向へ移動さ
せるためにソレノイド装置の励磁を開始すべくこの切換
指令信号が与えられると、前記ホールド回路は直ちに、
・所定レベルのホールド出力を生じて切換指令信号の消
失後も別に与えられるリセット信号の到来までホールド
出力を生じ続ける。この場合、前記リセット信号として
は、阜−ソレノイド型の電磁切換弁では外部から別に与
えたり、或は内部の適宜なタイマ一回路で所定時限の後
に与えたりすればよく、両ソレノイド型の電磁切換弁の
場合はこの他に一方のソレノイド装置に対する切換指令
信号で他方のソレノイド装置に属するホールド回路をリ
セットするようにしても良い。

一方、パターン発生器け、前記切換指令信号に応じて立
上りと立下りで漸増・漸減するパターンの信号出力を生
じ、この信号出力の立上りと立下りの開始時点は切換指
令信号のそれと同期している。このパターン発生器には
、立上りと立下りの漸増・漸減パターンを各々所定の時
定数で変化するように別々に時定数の設定調整が可能で
あるものを用い−が、そのようなパターン発生器は既存
技術で容易に構成可能である。

加算回路手段は前記パターン発生器の信号出力と前記ホ
ールド回路のホールド出力とを加算入力として受取り、
前記切換指令信号の立上りとともに前記パターン発生器
の信号出力と前記ホールド回路のホールド出力との加算
信号を出力する。すなわち、この加算信号は、前記切換
指令信号の立上りと同時に前記ホールド出力の値に対応
したオフセット量だけステップ状に立上り、その後、′
ｆｉＩ記パターン発生器の信号出力の変化に従って漸増
して行き、所定の立上り時定数による時間経過後に一定
レベルに到達することになる。

このような信号パターンで変化する加算回路手段からの
加算信号出力は前記電流駆動回路に入力され、電流駆動
回路はこの加算信号出力のレベル変化に応じてパルス幅
を徐々に大きくするようにパルス幅変調されたパルス出
力を生じ、このパルス出力によってパワースイッチング
素子のスイッチング制御を行なう。

従ってソレノイドへの平均励磁電流は切換指令信号の立
上りと同時に先ず前記オフセット量に相当する電流値と
なり、次いでパターン発生器の信号出力の変化に従って
漸増する電流となる。これに応じて電磁切換弁のスプー
ル弁は前記オフセット量に応じた初期速度で移動し始め
て流路開閉制御部のオーバーラップ部を通過し、開閉制
御部を開き始める位置に達した後は移動速度を徐々に増
加させながら切換位置へと向かうことになる。

逆に流路を閉じるためにスプール弁を切換位置から元の
位置へ復帰させるべく前記切換指令信号をオフにして消
失させると、前記人力切換回路がそれまでの前記加算回
路手段からの加算信号をステップ状に実質的に減じるよ
うに前記加算回路手段における前記ホールド回路からの
ホールド出力の入力条件を切換える。このとき前記ホー
ルド回路は依然としてホールド出力を生じているが、入
力切換回路は例えばこのホールド出力を別に減算人力と
して前記加算回路手段に与える。加算回路手段では先に
与えられている加算入力としてのホールド出力を新たに
与えられた減算入力としてのホールド出力によってステ
ップ状に減じ、この減少がオフ時のオフセット量となる
。この場合、両ホールド出力の利得と極性を種々に設定
調整することにより、前記オフ時のオフセット量を独立
して任意に設定することができる。

従って加算回路手段からの出力は、切換指令信号の消失
と同時に前記オフ時のオフセット量だけステップ状に減
少し、次いでパターン発生器の信号出力の漸減パターン
に従って徐々に減少して行くことになり、前述と同様に
して電磁切換弁のスプール弁は前記オフ時のオフセット
量に応じた初期速度でＢ動じ始めて流路開閉制御部のオ
ーバーラップ部を通過し、開閉制御部に流れる流量を絞
り始める位置に達した後は移動速度を徐々に増加させな
がら元の位置へと復帰して行く。

一般に切換弁ではオン時あるいはオフ時においてスプー
ル弁が流量制御部を充分に閉じた状態または開いた状態
から移動を開始し、実際に流量が変化し始めるまでに比
例制御弁の場合より−も長い距離をＢ動する。この移動
距離をオーバーラップ距離と呼ぶ場合、オン時とオフ時
のオーバーラップ距離は切換弁によって同じ場合も異な
る場合もあり、またソレノイド装置の出方トルクと弁戻
しばねの力およびフローフォースの関係も一致しないこ
とが多いので、前述のようにオン時とオフ時の各オフセ
ット量を個々に設定調整できることは意味が大きい。

さてオフ時において前記切換指令信号が消失した後に加
算回路手段からの出方される漸減信号のレベルが比較回
路の比較基準電圧レベルより下がると、比較回路はホー
ルド信号をパターン発生器に与えて前記パターン発生器
の信号出力レベルの降下をその時点で停止させ、以後は
そのとぎの比較的低レベルの信号出力に保持させる。こ
れによって励磁電流は低電流のまま一定で流れ、スプー
ル弁が成る低流量域の流路す御状態に保持されて負荷ア
クチュエータは減速停止直前の低速域で一定速度で穆勤
するようになる。負荷が停止すべき位置に達すると、例
えば目標停止位置に設置された位置検田器などから停止
指令信号が与えられ、これを受けて停止回路手段が前記
パターン発生器に対して外部からの停止指令信号を与え
ることによりパターン発生器を強制的にリセットする。

これによりパターン発生器の信号出力が消失し、加算回
路手段の出力もなくなるので、電流駆動回路はパワース
イッチング素子を遮断して励磁電流を断ち、スプール弁
は直ちに流路遮断位置へばねで戻り、負荷アクチュエー
タは所定の停止位置で停止することになる。

請求項２に記載の発明に係る電磁切換弁駆動回路では、
一対のソレノイド装置によって両方向の切換を行なう両
ソレノイド型電磁切換弁のため、前記ホールド回路が一
方のソレノイド装置のための第１の切換指令信号を受け
取る第１のホールド回路と、他方のソレノイド装置のた
めの第２の切換指令信号を受け取る第２のホールド回路
とからなっている。第１のホールド回路は前記第２の切
換指令信号をリセット信号として受取り、第２のホール
ド回路は前記第１の切換指令信号をリセット信号として
受取り、これによって交互に相手側の切換指令信号の立
上りでホールド回路がリセットされるようになっている
。

前記パターン発生器と前記加算回路手段と前記比較回路
と前記停止回路手段とは前記第１及び第２のホールド回
路に共用され、それぞれ単一のパターン発生器と加算回
路手段と比較回路及び停止回路手段で一対のソレノイド
装置に対するショックレス駆動制御と定位置停止制御が
行なわれる。

前記電流駆動回路もまた両ソレノイド装置に共用され、
そのため電流駆動回路と前記パワースイッチング素子と
の間には出力切換回路が介装されている。この出力切換
回路は、前記第１と第２のホールド回路の出力によって
制御されるものであり、前記第１のホールド回路が出力
を生じているときは電流駆動回路の出力で制御される励
磁電流を前記一方のソレノイド装置のみに与え、前記第
２のホールド回路が出力を生じているときは逆に前記他
方のソレノイド装置のみに与えるものである− この理容の切換指令信号によるソレノイド励磁電流の漸
増・漸減制御自体は前記請求項１に記載の発明の場合と
同様である。

本発明の特徴と利点を−履明確にするために本発明の実
施例を図面と共に説明すれば以下の通りである。

［実施例］ Ａ：回路構成　　 第１図は両ソレノイド型の電磁切換弁のための本発明の
一実施例に係る駆動回路の基本構成を示すブロック回路
図で、ソレノイド装置ａとｂは直流２４Ｖ電源にパワー
スイッチングトランジスタＱａ、Ｑｂを介して接続され
、これらパワースイッチングトランジスタのスイッチン
グ動作により励磁電流を制御されるようになっている。

各パワースイツチングトランジスタＱａ、Ｑｂの制御電
極には出力切換回路１２を介してパルス幅変調電流駆動
回路１４の出力端子に接続され、この電流駆動回路１４
には両ソレノイド装置１ａ、ｂから電流フィードバック
回路１５を介して電流帰還が掛けられており、ソレノイ
ド装置の温度上昇による抵抗値変化や電源電圧変動によ
る変化に対して安定化が計られている。

出力切換回路１２はａ側とｂ側のパワースイッチングト
ランジスタＱａ、Ｑｂのベース側でこれらトランジスタ
を選択的に遮断状態にするスイッチング素子１２ａ、１
２ｂを含み、これらスイッチング素子け、後述するよう
に各々の所属するａまたはｂ側のホールド回路２０ａ、
２０ｂのホールド出力によって制御されて、ａ側のソレ
ノイド装置ａを励磁するときにはスイッチング素子１２
ｂでトランジスタＱｂを遮断状態にし、ｂ側のソレノイ
ド装置すを励磁するときにはスイッチング素子１２ａで
トランジスタＱａを遮断状態にするものである。

電流駆動回路１４は、具体的には人力信号の電圧レベル
に応じて変化する可変パルス幅のＰＷＭ波形出力を生じ
る電圧制御可変パルス幅発振回路とベースドライブ回路
とで構成でき、入力電圧レベルが高いほどパルス幅が広
くなるパルス出力を生じる−一のパルス幅変調装置であ
る。

電流駆動回路１４への入力信号は加減算回路１６から与
えられ、この実施例では加減算回路１６は三つの加算入
力端と二つの減算入力端とを備えている。この加算入力
端の一つにはパターン発生器１８からの信号出力が入力
され、残りの二つの加算入力端には、ソレノイド装置ａ
に属する信号ホールド回路２０ａとソレノイド装置すに
属する信号ホールド回路２０ｂからのホールド出力が各
々人力されている。また各減算入力端には各々入力切換
回路２２ａ、２２ｂを介してホールド回路２０ａ、２０
ｂからのホールド出力が別に入力されている。これら各
加算入力端と減算入力端は各々利得調整可能なものであ
る。

一方のホールド回路２０ａは入力回路２４　ａ　ｈｌら
切換指令信号を受取り、他方のホールド回路２０ｂは別
の入力回路２４ｂから別の切換指令信号を受け取り、各
々切換指令信号の立上りと同時に所定レベルのホールド
出力を生じて、以後リセット信号でリセットされるまで
ホールド出力を保持する。各ホールド回路の出力は、前
述のように加減算回路１６への加算または減算入力とな
り、更に各々の所属するソレノイド装置ａまたはｂの相
手側に属する出力切換スイッチング素子１２ａまたは１
２ｂに対する制御信号となる。

入力回路２４ａ、２４ｂは例えばフォトカブラと波形整
形回路からなり、一方の入力回路２４ａは、ソレノイド
装置ａのための切換信号入力端子２６ａｅ与えられるス
テップ状の微小電流信号又は光ファイバーを介して外部
から与えられる光信号を電気信号に変換したうえで整形
して出力し、他方の入力回路２４ｂは、ソレノイド装置
すのための切換信号入力端子２６ｂに別に与えられるス
テップ状の微小電流信号又は光ファイバーを介して外部
から与えられる光信号を電気信号に変換したうえで整形
して出力する。

一方の入力回路２４ａから出力される切換指令信号は一
方のホールド回路２０ａのほかにパターン発生器１８と
一方の人力切換回路２２ａにも与えられ、更（他方のホ
ールド回路２０ｂにリセツト信号として与えられている
。同様に他方の入力回路２４ｂから出力される切換指令
信号は他方のホールド回路２０ｂのほかにパターン発生
器１８と他方の入力切換回路２２ｂにも与えられ、更に
一方のホールド回路２０ａにリセット信号として与えら
れている。

もう一つのの入力端子と２８ｃと入力回路２４Ｃは外部
の例えば負荷アクチェエータの停止位置検出器（リミッ
トスイッチなど）からの光信号を受けて停止指令信号を
生じ、これをパターン発生器１８に与えてパターン発生
器をその時点で強制的にリセットさせるためのものであ
る。この実施例では入力回路２４ｃはやはりフォトカブ
ラと波形整形回路からなっている。

比較回路３６は、一方の人力３６ａに切換回路４２を介
して固定高電位４４または加減算回路１６の出力を受け
、他方の入力３６ｂに予め設定された比較基準電圧３８
を受け、人力３６ａが入力３６おより高電位の場合はホ
ールド信号を出力せず、−入力３６ａが人力３６おより
低電位になるとホールド信号を出力してパターン発生器
１Ｂの出力レベルをその時点のレベルに固定する。この
場合、前記切換回路４２は入力回路２４ａ、２４ｂの出
力であるいずれかの切換指令信号が存在している間はノ
ア回路４０の出力によって比較回路３６の入力３６ａを
高電位４４側に接続しており、切換指令信号が消失した
ときにはノア回路４０の出力が反転して入力３６ａを加
減算回路１６の出力側に接続する。

パターン発生器１８は、一方の入力回路２４ａからの切
換指令信号の立上りに対するオン時間調整器２８ａおよ
び立下りに対するオフ時間調整器２９ａと、他方の入力
回路２４ｂからの切換指令信号の立上りに対するオン時
間調整器２８ｂおよび立下りに対するオフ時間調整器２
９ｂとを有しており、各切換指令信号が人力されたとぎ
にこれら調整器で個々に設定された滑らかな漸増・漸減
バダ−ンの信号出力を生じるようになっている。

又、このパターン発生器１８け、前述のように入力回路
２４ｃからの停止指令信号を受けたときには直ちにリー
セットされて信号出力を断ち、あるいは前述比較回路か
らのホールド信号を受けたときにはその時点の信号出力
レベルを侃持する機能をもっている。

入力切換回路２２ａは制御要素３２ａとスイッチング要
素３４ａとを含み、入力回路２４ａからの切換指令信号
が与えられているときは、所属するホールド回路２０ａ
からのホールド出力が加減算回路１６の減算入力端へ供
給されるのを遮断しており、自身が受け取っている切換
指令信号がオフされて消失するときにその立下りに同期
して所属のホールド回路２０ａのホールド出力を加減算
回路１６の減算入力端へ供給する。

他方の入力切換回路２２ｂ４）同様であり、対応する要
素には相当する符号にサフィックスｂを付して示しであ
るので詳細な説明は省略するが、その作動はソレノイド
装置すのための切換指令信号によって行なわれる点に注
意すべきである。

Ｂ：動作説明 第２図には上述の回路構成をもつ本実施例回路の動作説
明のための各部波形が示されにいる。

第２図において、（Ａ）は入力回路２４ａからの切換指
令信号波形、（Ｂ）はパターン発生器１８の信号出力波
形、（Ｃ）はホールド回路２０ａ又は２０ｂから加減算
回路１６の加算入力端に与えられたホールド出力波形、
（Ｄ）はホールド回路２０ａ又は２０ｂから加減算回路
１６の減算入力端に与えられたホールド出力波形、（Ｅ
）は加減算回路１６の出力波形、（Ｆ）Ｇｆノア回路４
０の出力波形、（Ｇ）は比較回路３６からのホールド信
号出力波形、（Ｈ）は入力回路２４ｃからの停止指令信
号波形である。

今、ソレノイド装置ａの切換信号が入力端子２６８に到
来した場合について動作を説明すると、入力端子２６ａ
に与えられた光信号は入力回路２４ａで電気信号に変換
され、波形整形されて第２図に（Ａ）で示すようなステ
ップ状の切換指令信号としてａ側のホールド回路２０ａ
１パターン発生器１Ｂ、人力切換回路２２ａ、ノア回路
４０に人力され、同時にお側のホールド回路２０ｂをす
セット°する。ノア回路４０はこれにより第２図の（Ｆ
）に示すように出力を停止し、切換回路４２によって比
較回路３６の人力３６ａを固定高電圧４４側に接続させ
て比較回路３６のホールド信号出力を第２図の（Ｇ）に
示すように停止させている。

ａ側のホールド回路２０ａは前記切換指令信号の立上り
で直ちに第２図の（Ｃ）にＶａで示す設定電圧値のホー
ルド出力を生じ、以後は自分がリセット信号（ｂ側の入
力回路２４ｂからの切換指令信号）を受け取るまで前記
ホールド出力Ｖａを保持し続ける。このホールド出力を
受けて出力切換回路１２はホールド出力の存在する間に
亙りｂ側のスイッチング素子１２ｂによってお側のパワ
ースイッチングトランジスタＱｂを遮断状態に保持する
。

人力切換回路２２ａは切換指令信号の立上りと同時に制
御要素３２ａを介してスイッチング要素３４ａによって
加減算回路１６の減算入力端をホールド回路２０ａから
遮断し、切換指令信号が消失するまでその状態を保つ。

パターン発生器１８は切換指令信号の立上りで第２図に
（Ｂ）で示すようなパターン信号出力を生じ始めるが、
その立上りはオン時間調整器２８ａで設定された時定数
に従って徐々に出力レベルが増加する漸増パターンであ
る。

加減算回路１６には、その加算入力端の一つに切換指令
信号の立上りと同時にホールド回路２０ａのホールド出
力Ｖａが与えられると共に、別の加算入力端にパターン
発生器１８からの漸増パターン信号出力が与えられ、従
ってその加算出力は第２図に（Ｅ）で示すように切換指
令信号の立上りと同時にＶａだけ急峻に立上り、次いで
パターン発生器１８の信号出力の漸増パターンに従って
徐々にレベル上昇する信号となる。

電流駆動回路１４は加減算回路１６からの出力信号のレ
ベル上昇に応じてパルス幅を徐々に広げつつＰＷＭ波形
のパルス出力を生じる。

出力切換回路１２は、前述のように、この場合はａ側の
ホールド回路２０ａからのホールド出力をスイッチング
素子１２ｂが受け取っており、このホールド出力によっ
てスイッチング素子１２ｂがパワースイッチングトラン
ジスタＱｂのベースＮ位を制御してトランジスタＱｂを
遮断状態に保持している。

従って電流駆動回路１４の出力パルスはパワースイッチ
ングトランジスタＱａのみをパルス駆動し、前述したよ
うな漸増パターンのＰＷＭ波形のスイッチング制御信号
によってトランジスタＱａのみが動作する。

トランジスタＱａによってソレノイド装置ａに供給され
る励磁電流は切換指令信号の立上りと同時にホールド出
力レベルＶａに相当するオフセット量の平均電流値で流
れ、これによりスプール弁は対応する速度でオーバーラ
ップ部を通過する。

次いで励磁電流の平均値はパターン発生器１８による漸
増パターンで徐々に増加し、従って前記ホールド出力レ
ベルを適当に設定しておくことでスプール弁は例えば流
路を開き始める位置から速度を漸増させてショックなく
流路を開いてゆくことになる。

切換指令信号をオフにして例えば戻しばねによりスプー
ル弁を元の位置に戻す場合は、切換指令信号の立下りと
同時に人力切換回路２２ａが加減算回路１６の減算入力
端へ第２図にＣＤ）で示すように電圧レベルｖｂのホー
ルド出力を与え、これにより加減算回路１６の出力レベ
ルが第２図の（Ｅ）のように減算値ｖｂだけ急峻に下降
する。

次いでパターン発生器１８の信号出力がオフ時間調整器
２９ａで設定した時定数に従って漸減してゆき、加減算
回路・１６の出力もそれに追従して漸減してゆく。

この切換指令信号がオフになった後はｂ側のホールド回
路２０ｂのリセット信号が消失し、従って以後いつでも
ｂ側の切換指令信号が与えられても良い状態となる。

このようなレベルｖｂの急峻な立下りとそれに続く漸減
パターンの信号人力を受けて電流駆動回路１′４はパワ
ースイッチングトランジスタＱａのスイッチング制御を
対応して行ない、従って平均励磁電流は先ず始めにオフ
セット量ｖｂに対応した急激な低下をしてその後パター
ン発生器１８の漸減パターンに従って徐々に減少する。

その結果としてスプール弁は戻しばねの力で戻されるが
、これに対向するソレノイド装置の力がその励磁電流の
減少パターンに従って減少するので、スプール弁の穆勤
は最初はオフセット量ｖｂに対応した速度で、次いで流
路を絞り始める位置から漸減する励磁電流値に応じて徐
々に速度を増加させ、流路開閉部を流体ショックなしに
閉じてゆくことになる。

ここで切換指令信号のオフに伴ってノア回路４０は切換
回路４２を切換えており、従って比較回路３６の入力３
６ａには加減算回路１６の出力電圧が人力されている。

この加減算回路１６の出力電圧レベルがパターン発生器
１８による漸減パターンに従って漸減し、それが基準電
圧３８のレベル以下になると比較回路３６がホールド信
号を出力する。その時点でパターン発生器１８はこのホ
ールド信号により出力のレベルを固定され、その結果、
以後は加減算回路１６の出力も一定レベルのものとなる
。これにより電流駆動回路１４を介してスイッチング制
御されるパワースイッチングトランジスタＱａによるソ
レノイド励磁電流は一定値となり、切換弁スプールは流
路を閉じる過程の終端近くで低流量を流す状態にてバラ
ンスした状態となり、その結果、負荷アクチュエータは
減速停止の直前で低速度でゆっくりと移動し続けること
になる。負荷が停止位置に到達すると図示しない位置検
出器が停止信号を入力端子２６ｃに与え、これにより入
力回路２４ｃが第２図（Ｈ）に示すような停止指令信号
をパターン発生器１６に与えてこれを強制的にリセット
する。パターン発生器１６がリセットされると加減算回
路１６の出力も消失し、電流駆動回路１４によりパワー
スイッチングトランジスタＱａも遮断されてソレノイド
励磁電流が断たれ、スプール弁はばね力によって最終復
帰位置に戻されることになる。

尚、ａ側のホールド回路２０ａのリセットは、ｂ側の入
力端子２６ｂに切換信号が到来してお側の入力回路２４
ｂから切換指令信号が生じたときに行なわれる。

また、ｂ側の回路の動作もほぼ同様であり、その場合、
パターン発生器１Ｂと加減算回路１６、比較回路３６と
停止指令用入力回路２４ｃ及び電流駆動回路１４などは
ａ側と共用である。

［発明の効果］ 以上に述べたように、本発明によれば、切換指令信号の
立上りから所定電圧レベルのホールド出力を継続的に生
じるホールド回路を設けたので、短い切換周期でのショ
ックレス動作が安定に実現でき、オンオフ各々の場合の
オーバーラップ部通過による不感帯時間低減のためのオ
フセット量を個々に調整可能であり、両ソレノイド型の
電磁切換弁に用いる場合にも回路の共用部分を多くして
小型簡略な回路構成で実現できるほか、オフ時の負荷の
停止位置を所定の目標位置に精度よく停止させるように
停止直前で負荷を低速移動させてから外部停止指令信号
で強制的に完全オフ状態にすることができるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は両画ソレノイド型の電磁切換弁に適用する場合
の本発明の一実施例に係る駆動回路の構成を示すブロッ
ク図、第２図は動作説明のための各部波形を示す線図で
ある。 （主要部分の符号の説明） ａ、ｂ：ソレノイド装置、Ｑａ、Ｑｂ：パワースイッチ
ングトランジスタ、　　１２：出力切換回路、　１４：
電流駆動回路、１６：加減算回路、ｌ、８：パターン発
生器、２０ａ、２０ｂ：ホールド回路、　２２ａ、２２
ｂ：人力切換回路、２４ａ、２４ｂ：入力回路、２４ｃ
：停止指令信号入力回路、　２６ａ、２６ｂ：入力端子
、２６ｃ：停止信号入力端子、３６：比較回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、切換指令信号によりパワースイッチング素子を介し
   て電磁切換弁のソレノイド装置の励磁電流をオンオフ制
   御することにより前記電磁切換弁の切換動作を制御する
   電磁切換弁駆動回路において、 前記切換指令信号を受け取ったときに直ちに所定レベル
   のホールド出力を生じて切換指令信号の消失後もリセッ
   ト信号の到来までホールド出力を生じ続けるホールド回
   路と、 前記切換指令信号に応じて立上りと立下りで漸増・漸減
   するパターンの信号出力を生じるパターン発生器と、 前記切換指令信号の立上りとともに前記パターン発生器
   の信号出力と前記ホールド回路のホールド出力との加算
   信号を出力する加算回路手段と、前記切換指令信号が消
   失したときに、それまでの前記加算回路手段からの加算
   信号をステップ状に実質的に減じるように前記加算回路
   手段における前記ホールド回路からのホールド出力の入
   力条件を切換える入力切換回路と、 前記切換指令信号が消失した後に前記加算回路手段から
   の加算信号のレベルが予め設定された比較基準レベルま
   で降下したときに前記パターン発生器の信号出力レベル
   の降下を停止させて比較的低レベルに固定保持させる比
   較回路と、 前記パターン発生器に対して外部からの停止指令信号を
   与えることによりパターン発生器を強制的にリセットす
   る停止回路手段と、 前記加算回路手段からの前記加算信号出力によってパル
   ス幅変調したスイッチング制御信号により前記パワース
   イッチング素子をスイッチング駆動する電流駆動回路、 とを備えてなることを特徴とする電磁切換弁駆動回路。 ２、一対のソレノイド装置によって両方向の切換を行な
   う両ソレノイド型電磁切換弁のための請求項１に記載の
   電磁切換弁駆動回路であって、前記ホールド回路が、一
   方のソレノイド装置のための第１の切換指令信号を受け
   取る第１のホールド回路と、他方のソレノイド装置のた
   めの第２の切換指令信号を受け取る第２のホールド回路
   とからなり、第１のホールド回路には前記第２の切換指
   令信号がリセット信号として与えられ、第２のホールド
   回路には前記第１の切換指令信号がリセット信号として
   与えられ、 前記パターン発生器と前記加算回路手段と前記比較回路
   と前記停止回路手段が前記第１および第２のホールド回
   路に対して共用され、 前記電流駆動回路と前記パワースイッチング素子との間
   には、前記第１のホールド回路が出力を生じているとき
   は電流駆動回路の出力を前記一方のソレノイド装置のみ
   に与え、前記第２のホールド回路が出力を生じていると
   きは電流駆動回路の出力を前記他方のソレノイド装置の
   みに与えるように前記第１と第２のホールド回路の出力
   によって制御される出力切換回路が設けられていること
   を特徴とする電磁切換弁駆動回路。