JPH03177668A - ソレノイド駆動装置 - Google Patents

ソレノイド駆動装置

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JPH03177668A
JPH03177668A JP31823589A JP31823589A JPH03177668A JP H03177668 A JPH03177668 A JP H03177668A JP 31823589 A JP31823589 A JP 31823589A JP 31823589 A JP31823589 A JP 31823589A JP H03177668 A JPH03177668 A JP H03177668A
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JP
Japan
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transistor
solenoid
turned
current
voltage
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JP31823589A
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English (en)
Inventor
Takashi Sato
隆 佐藤
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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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】 技術分野 本発明はソレノイド駆動装置に関し、特にオートマチッ
ク車の変速ギアをはじめとする自動型各部の油圧制御用
電磁弁に用いられるソレノイドへ供給すべき励磁電流を
制御するソレノイド駆動装置に関する。
従来技術 従来、自動車電装用の電磁弁は第3図に示されているよ
うなヒステリシス特性を有していた。すなわち、電磁弁
は後述する電磁ソレノイドを含んで槽底されており、そ
のソレノイドへの励磁電流がある一定のレベルを越える
と、電磁弁がオンとなり、その後は励磁電流が多少低下
してもオン状態を保持し続けるというものである。
よって、従来のソレノイド駆動装置ではそのヒステリシ
ス特性を利用し、まず、ソレノイドに励磁電流を流して
電磁弁をオンさせ、その後、そのオン状態を保持するの
に必要な最小電流値まで励磁電流を下げることにより、
省電力化及びソレノイドの発熱防止を図っている。
その従来のソレノイド駆動装置の動作について第4図及
び第5図を用いて説明する。第4図は従来のソレノイド
駆動装置の主要部の回路図であり、第5図は第4図の回
路各部の動作を示す波形図である。
第4図において、401は上述した電磁ソレノイドであ
り、このソレノイドに励磁電流を流すことにより図示せ
ぬ電磁弁がオン状態になるのである。
よって、このソレノイド401に与える励磁電流を制御
するために駆動トランジスタ402を介して電i!1W
VBが供給されている。また、トランジスタ402の動
作状態を制御するため、すなわちベース電流を変化せし
めるために、ロジック回路407及びトランジスタ4、
D3さらには差動増幅器404が設けられている。なお
、408はサージ電圧対策用のツェナダイオードである
。
差動増幅器404は基準電圧’VREFとソレノイド4
01の端子電圧V Lとを比較し、端子電圧VLと基準
電圧V REPとの電圧差に対応する電圧を送出するも
のである。なお、413はフィルタ用のコンデンサであ
る。
ロジック回路407は後述する信号を反転バッファ40
5及び406に印加するものであり、反転バッファ40
5.40Eiはその反転値の信号を夫々送出するもので
ある。
かかる構成の回路において、第5図に示されている信号
A、Bがロジック回路407から送出されるものとする
。信号Aは過励磁時間TKを規定する信号であり、その
過励磁時間TKは電磁弁が駆動されてオン状態になるま
でに必要な時間に設定されている。また、信号Bは電磁
弁がオン状態からオフ状態に移行する時間に設定されて
いる。つまり、信号Aがハイレベルのとき、トランジス
タ402がオンし、信号Bがハイレベルのとき、トラン
ジスタ402がオフすることになる。
まず、信号Aがハイレベルになると、反転バッファ40
5の出力側はローレベルとなる。このとき、反転バッフ
ァ40Bの出力側はハイレベルであり、トランジスタ4
03がオン状態となる。
すると、抵抗409によってトランジスタ402のベー
ス電流が増加し、トランジスタ402はオン状態となる
。よって、電圧VLが第5図のCに示されているように
上昇し、ソレノイド401に流れる励磁電流ILは同図
りに示されているように緩やかに上昇する。
ここで、信号Aがハイレベルからローレベルに変化する
と、反転バッファ405の出力側はハイレベルとなる。
このとき、反転バッファ40Bの出力側もハイレベルと
なっているため、トランジスタ403は能動領域で動作
する。これにより、ICが小さくなり、電圧VLは第5
図のCに示されているように低いレベルとなる。よって
、ソレノイド401に流れる電流値は緩やかに下降し、
同図りに示されているように小さくなる。
ここで、ソレノイド401の端子電圧VL、電流I L
が第5図のように一定の値になるのは、差動増幅器40
4並びにトランジスタ403及び402によって基準電
圧V REP一端子電圧VLとなるようにフィードバッ
クされているからである。
次に、信号Bがローレベルからハイレベルに変化すると
、反転バッファ406の出力側はローレベルとなり、ト
ランジスタ403はオフとなる。このとき、バッファ4
05の出力側がハイレベルとなっているためトランジス
タダ402のベース電流が減少し、その後トランジスタ
402は完全にオフとなる。
これにより、ソレノイド401に流れる電流値は緩やか
に下降し、ついにはゼロとなる。
つまり、差動増幅器404→トランジスタ403→トラ
ンジスタ402→差動増幅器404のフィードバック系
により、ソレノイド401に電流を流して電磁弁のオン
状態を保ち、それとは無関係に信号A。
Bによって電磁弁を強制的にオンオフ制御しているので
ある。このように、本装置では一定の過励磁時間後、励
磁電流を下げて電磁弁のオン状態を保持するという制御
を行っているため、省電力化及び電磁ソレノイドの発熱
を防止しているのである。
しかし、上述した従来のソレノイド駆動装置においては
励磁電流を下げて電磁弁のオン状態を保持している際、
駆動トランジスタは能動領域で使用されることとなり、
その駆動トランジスタでの損失は PV−ICIVCE−IL   (VB−VL)と多く
、発熱量も多くなり、駆動トランジスタを熱破壊させる
おそれがあるという欠点があった。
発明の目的 本発明は上述した従来の欠点を解決するためになされた
ものであり、その目的は駆動トランジスタを熱破壊させ
ることのないソレノイド駆動装置を提供することである
。
発明の構成 本発明によるソレノイド駆動装置は、ソレノイドへ供給
すべき励磁電流を制御するソレノイド駆動装置であって
、前記ソレノイドへ供給すべき励磁電流をオンオフ制御
するスイッチング手段と、前記ソレノイドに流れる励磁
電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段によ
って検出された励磁電流が所定値より大なるとき前記ス
イッチング手段をオフ制御し、前記所定値より小なると
き前記スイッチング手段をオン制御する制御手段とを有
することを特徴とする。
実施例 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明によるソレノイド駆動装置の一実施例の
主要部の回路図であり、第2図は第1図の回路各部の動
作を示す波形図である。
本実施例の回路は、従来の回路、すなわち第4図の差動
増幅器404の代わりにチョッピング回路108及び電
流検出回路107が設けられている点に特徴がある。つ
まり、電流検出回路107によってソレノイドの励磁電
流ILを電圧値に変換し、これをチョッピング回路10
8内のコンパレータ109において基準電圧V REP
と比較してチョッピングを行っているのである。
図において、 101は電磁ソレノイドであり、このソ
レノイドに励磁電流を流すことにより図示せぬ電磁弁が
オン状態となる。このソレノイド101に与える励磁電
流を制御するため、第4図の回路と同様に駆動トランジ
スタ102.hランジスタ103等を含む励磁回路10
4が設けられている。
この励磁回路104内の駆動トランジスタ102を介し
て電源VBがソレノイド101に供給され、またトラン
ジスタ102のオンオフ状態を制御するためにトランジ
スタ103さらにはロジック回路112が設けられてい
る。
ロジック回路112は第4図と同様な信号を反転バッフ
ァ110及び111に印加するものであり、反転バッフ
ァ110.111はその反転値の信号を夫々送出するも
のである。
また、コンパレータ109は電流検出回路107の出力
電圧と基準電圧V REFとを比較するものであり、電
流検出回路107の出力電圧が基準電圧VREFより低
いとき、その出力がハイレベルとなり、基準電圧V R
EFより高いとき、その出力がローレベルとなるもので
ある。したがって、電流検出回路107の出力電圧が基
準電圧V REFより低いとき、トランジスタ103が
オン、トランジスタ102がオンとなってソレノイド1
01に励磁電流を与える。
一方、電流検出回路107の出力電圧が基準電圧VRE
Pより高いとき、トランジスタ+03がオフ、トランジ
スタ102がオフとなってソレノイド+01への励磁電
流の供給を止める。つまり、このチョッピング回路10
8によって励磁回路104が断続的に制御され、励磁電
流は基準電圧V REFに応じた値になるようにフィー
ドバック制御されるのである。
なお、チョッピング回路108内のプルアップ抵抗12
4はコンパレータ109の出力段がコレクタオブンの回
路構成である場合に必要となり、抵抗123はコンパレ
ータ109の出力にヒステリシス特性を持たせるために
設けられている。
電流検出回路107はその内部の抵抗105及び119
によって電流ILを電圧に変換し、これを差動増幅器1
0B並びに抵抗118及び120からなる非反転増幅器
で増幅しているのである。
かかる構成の回路において、第2図に示されている信号
A、Bがロジック回路112から送出されるものとする
。ここで、信号A及びBは第5図と同様の信号である。
よって、信号Aがハイレベルのとき、トランジスタ10
2がオンしく飽和領域)信号Bがハイレベルのとき、ト
ランジスタ!02がオフすることになる。
まず、信号Aがハイレベルになると、反転バッファ11
0の出力側はロウレベルとなる。このとき、信号Bはロ
ーレベル、反転バッファIllの出力側はハイレベルで
あり、トランジスタ+03がオン状態となる。
すると、抵抗114によってトランジスタ102のベー
ス電流が上昇し、トランジスタ102はオン状態となる
。よって、電圧VLが第2図のCに示されているように
上昇し、ソレノイド401に流れる励磁電流ILは同図
りに示されているように緩やかに上昇する。
励磁電流ILが上昇し、電流検出回路107の出力電圧
が基準電圧V REFより高くなると、コンパレータ1
09の出力がローレベルとなる。すると、トランジスタ
103がオフ、トランジスタ102がオフとなる。
一方、トランジスタ1G2がオフになると励磁電流11
が下降していき、電流検出回路107の出力電圧が基準
電圧V REFより低くなり、コンパレータ109の出
力がハイレベルとなる。すると、トランジスタ103が
オン、トランジスタ102がオンとなり、再び励磁電流
ILが上昇する。
以下、トランジスタ102のオンオフが繰返され、電圧
V Lは第2図のCに示されているようにチョッピング
される。なお、このチョッピング状態に伴い、励磁電流
ILは第2図Cのように微動変化を繰返す。
このチョッピングされている状態は、信号Bがハイレベ
ルになると停止する。すなわち、信号Bがハイレベルに
なると反転バッファ111の出力側はローレベルになる
。すると、トランジスタ103はオフ状態となる。これ
により、励磁電流ILは第2図りのように緩やかに下降
する。また、反転バッファ110の出力側はハイレベル
となっているため、トランジスタ102はオフとなる。
以後は信号Bがハイレベル、すなわち反転バッファH1
の出力側がローレベルになっている限り、トランジスタ
102はオフ状態のままとなる。そして、再び信号Aが
ハイレベル、信号Bがローレベルになるまでこのオフ状
態が続くこととなる。
つまり、本発明では信号A及び信号Bによって電磁弁の
オン状態の期間のみトランジスタ102を繰返しオンオ
フさせて電圧VLをチョッピングしているため、トラン
ジスタ102における損失を低酸できるのである。
すなわち、その損失は PW −IC−VCE−K −IL −VCE(Sat
、)である。なお、V CE(sat、)は飽和(Sa
turatlOrl)電圧、Kはチョッピングのデユー
ティ率である。
よって、本発明によれば駆動トランジスタ102の発熱
を防止できるのである。
また、以上はソレノイドを含む電磁弁の制御について説
明したが、第3図に示されているようなヒステリシス特
性を有するソレノイドの励磁制御について広く適用でき
ることは明らかである。
発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、省電力化及び電磁
ソレノイドの発熱を防止できるとともに、駆動トランジ
スタの熱破壊を防ぐことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例によるソレノイド駆動装置の主
要部の回路図、第2図は第1図の回路各部の動作を示す
波形図、第3図は電磁弁のオンオフ特性図、第4図は従
来のソレノイド駆動装置の主要部の回路図、第5図は第
4図の回路各部の動作を示す波形図である。 主要部分の符号の説明 101・・・・・・ソレノイド 102.103・・・・・・トランジスタ107・・・
・・・電流検出回路 108・・・・・・チョッピング回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ソレノイドへ供給すべき励磁電流を制御するソレ
    ノイド駆動装置であって、前記ソレノイドへ供給すべき
    励磁電流をオンオフ制御するスイッチング手段と、前記
    ソレノイドに流れる励磁電流を検出する電流検出手段と
    、この電流検出手段によって検出された励磁電流が所定
    値より大なるとき前記スイッチング手段をオフ制御し、
    前記所定値より小なるとき前記スイッチング手段をオン
    制御する制御手段とを有することを特徴とするソレノイ
    ド駆動装置。
JP31823589A 1989-12-07 1989-12-07 ソレノイド駆動装置 Pending JPH03177668A (ja)

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