JPH0442805B2 - - Google Patents

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JPH0442805B2
JPH0442805B2 JP60013680A JP1368085A JPH0442805B2 JP H0442805 B2 JPH0442805 B2 JP H0442805B2 JP 60013680 A JP60013680 A JP 60013680A JP 1368085 A JP1368085 A JP 1368085A JP H0442805 B2 JPH0442805 B2 JP H0442805B2
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solenoid
comparator
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Jemuzu Haabei Ian
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Lucas Industries Ltd
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    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は制御信号に応答して電磁装置のソレノ
イド内の電流の流れを制御するための駆動回路に
関する。
装置が迅速に動作するため、装置のソレノイド
を流れる電流は速やかに上昇して、装置の電機子
が運転を開始するのに少なくとも十分なだけの高
い磁束が装置の磁心に発生されることが必要であ
る。電流はピーク値にまで高められ、電機子が運
動を完了するまでの所定の時間後、電流は電機子
がその動作状態を保持するより低減される。ソレ
ノイド内において電流は駆動回路に制御信号が供
給されている間だけ流れる。これまでの実践にか
んがみ、ピーク電流と保持電流の周期中、電流の
流れを制御するパルス素子が必要であり、本発明
の目的は上記の要求を満たす駆動回路を提供する
ことである。
本発明にもとづきこの目的は、制御信号に応答
して電磁装置のソレノイド内の電流の流れを制御
するための駆動回路において、直流電源に接続す
るための端子であつて、前記ソレノイドの一端は
前記電源用端子の１つに接続されている形式の第
１と第２端子と、前記ソレノイドの他端と電流検
知抵抗の一端の間に直列に接続されているソレノ
イド電流経路を有し前記電流検知抵抗の他端は他
の電流端子に接続されている形式の第１の半導体
スイツチと、ダイオードと直列に接続された第２
の半導体スイツチとを含み、前記ソレノイドと並
列に接続された電流循環ループと、制御信号入力
端子と、前記制御信号入力端子に接続されてお
り、それにより制御信号が前記入力端子に供給さ
れると第２の半導体スイツチが電流循環ループを
作動せしめるために接続される前記第２の半導体
スイツチ用駆動部と、比較器と、前記電流検知抵
抗を流れる電流の量に応じて比較器の１つの入力
端子に電圧信号を印加するための第１の入力制御
部と、比較器の第２の入力端子に印加される基準
電圧を発生するための第２の入力制御部と、
ANDゲートであつてその出力は第１の半導体ス
イツチを導通状態にするように使用され、その１
つの入力は前記制御信号入力端子に、また別の入
力は前記比較器の出力に接続されているANDゲ
ートと、前記制御信号に応答し、出力は制御信号
を受けてから所定の時間後に比較器に供給された
基準電圧を修正するように起動する第１の単安定
回路と、比較器の出力に応答する第２の単安定回
路とにより構成されており、前記第２の単安定回
路の出力は比較器の１つの入力に印加され、それ
によりソレノイド内の電流量は基準電圧の第１の
値により定められるピーク値に上昇し、その後前
記第２の単安定回路により定められる周波数にて
切換わり、ソレノイド内の電流量は前記所定の時
間後にピーク保持値に低減され、電流のピーク保
持値は基準電圧の第２の値により定められ、その
後電流は前記第２の単安定回路の動作により切換
わることを特徴とする駆動回路によつて達成され
る。
以下添付図面を参照しつつ本発明の一実施例を
詳細に説明する。
第１図を参照すると、内燃機関に燃料を供給す
る燃料ポンプ装置のスピル弁の動作を制御する目
的の電磁装置のソレノイド巻線用の駆動回路が図
示してある。弁は機関への燃料供給を可能にする
ために閉じられなければならず、ばね力に抗して
装置の運動を付勢することによつて閉じる。
駆動回路は直流電源の正と負の端子、この場合
は機関により駆動される自動車の蓄電池の端子に
接続する端子１０および１１を具備している。装
置のソレノイドLEの一端は直列に接続された１
対の鉄心チヨークを経て端子１０に接続されてい
る。ソレノイドLEの他端はＮチヤネル電解効果
型トランジスタTR１のドレンに接続され、前記
トランジスタのソースは電流検知抵抗Ｒ３の一端
に接続され、この抵抗Ｒ３の他端は端子１１に接
続されている。トランジスタTR１は第１の半導
体スイツチを形成している。
Ｐチヤネル電界効果型トランジスタTR２の導
通経路とダイオードＤ１が直列接続されており、
トランジスタTR２とダイオードＤ１は第２の半
導体スイツチを形成するトラジスタと共に並列接
続されているソレノイドLE用の電流循環ループ
を形成している。ダイオードＤ１の陽極はツエー
ナ・ダイオードＤ２の陰極でもあるトランジスタ
TR１のドレンに接続されている。ダイオードＤ
２の陽極は直列接続された抵抗Ｒ１３，Ｒ１４の
接合部に接続され、抵抗Ｒ１４の他端はトランジ
スタTR１のゲートに、また抵抗Ｒ１３の他端は
ANDゲートIC４の出力に接続されている。トラ
ンジスタTR２のゲートは直列接続された一対の
抵抗Ｒ１，Ｒ２の接合部に接続され、抵抗Ｒ１の
他端はダイオードＤ１の陰極に、また抵抗Ｒ２の
他端はＮチヤネル電界効果型トランジスタTR３
のドレンに接続され、前記トラジスタのソースは
端子１１に接続されている。トランジスタTR３
のゲートは制御信号入力端子１２およびANDゲ
ートIC４の１入力端子に接続されている。AND
ゲートへの電流供給は別個の電源１４によつて行
なわれ、トランジスタTR１を導通状態へと駆動
するに十分な電圧がANDゲートに供給されるよ
うになつている。
電流が通過することにより抵抗Ｒ３に発生する
電圧は抵抗Ｒ４およびＲ６より成る分圧回路を経
て作動増幅器IC５の１入力に印加される。この
増幅器の他の入力は抵抗Ｒ５を経て端子１１に接
続されている。帰還抵抗Ｒ７が具備されている。
増幅器の出力は抵抗Ｒ８を経て比較器IC２の１
入力に送られる。比較器の出力はANDゲートIC
４の他の入力および単安定回路IC３の制御入力
に接続され、この単安定回路の出力は直列のダイ
オードＤ３と抵抗Ｒ９を経て比較器IC２の前記
１入力端子に接続されている。
基準電圧が比較器の別の入力端子に印加され、
これは直列接続された抵抗Ｒ１０とＲ１１とを含
む電位差計連鎖によつて行なわれる。基準電圧は
トランジスタTR４を導通状態にすることにより
低減することができる。前記トランジスタTR４
のコレクタ、エミツタ経路は抵抗Ｒ１１，Ｒ１２
と直列に接続されている。
トランジスタTR４の導通は単安定回路IC１に
より制御され、この単安定回路IC１の入力は端
子１２に接続されている。端子１２は制御信号発
生器１３に接続され、この制御信号発生器は連結
された燃料ポンプからタイミング信号等を受け
て、連結された機関に供給される燃料の量に適応
する適切な時期と周期で制御信号を発生可能にす
る複雑な回路である。回路図における各位置での
基準電圧は第２図に示してある。
動作中でかつ正の制御信号が端子１２に供給さ
れると、トラジスタTR３はON状態に切換わり、
それにより今度はダイオードＤ１とトランジスタ
TR２とより成る電流循環ループが動作状態にな
る。さらに、後に明らかにされる理由により、信
号がANDゲートの出力に現われ、これがトラン
ジスタTR１をON状態に切換え、電流はソレノ
イド巻線LEと電流検知抵抗Ｒ３とを流れ始める。
ソレノイド巻線中の電流の上昇は回路の抵抗とイ
ンダクタンスとに左右され、電流量が増加する
と、抵抗Ｒ３に発生する電圧および増幅器IC５
の出力での電圧Ｖ６も上昇する。上昇する電流曲
線上のいくつかのポイントでソレノイドの電機子
は運動を開始するが、運動が完了する前にソレノ
イド巻線内の電流量はピーク値に達し、そこでト
ランジスタTR１は非導通状態になる。この状態
になると電磁装置の磁心での時速崩壊は逆電圧を
誘導し、これによつて電流循環ループに電流が流
れる。電流は短期間減衰せしめられ、次にトラン
ジスタTR１は再度ON状態に切換わる。電流は
再度ピーク値に上昇し、この過程は少なくとも電
機子が完全な動作位置に移動するのに必要なだけ
反復される。次にこの動作が達成される機構を説
明する。
一端単安定回路IC１、トランジスタTR４およ
び抵抗Ｒ１２を考慮外におくと、比較器IC２の
出力は通常は＜高＞であるが、増幅器の出力での
電圧Ｖ６が上昇すると、抵抗Ｒ１０とＲ１１によ
り設定された基準電圧に等しいポイントに達す
る。このポイントで比較器の出力は＜低＞となり
それによりANDゲートIC４の出力は＜低＞とな
りトランジスタTR１はOFFに切換わる。比較器
IC２は単安定回路IC３の動作によりこの状態に
留められる。前記単安定回路IC３は比較器の出
力信号の負方向エツジによりトリガされ、ダイオ
ードＤ３と抵抗Ｒ９によつて、基準電圧よりも高
い比較器の入力部のクランプ電圧を保持する。従
つてトラジスタTR１は単安定回路IC３の同期Tf
（第２図）が経過するまではOFF状態に保たれ
る。クランプ電圧が除去されると比較器の出力は
再び高になり、そこでトランジスタTR１はON
状態に切換わり、この過程が反復される。
単安定回路IC１はソレノイド巻線内の電流が
ピーク値に達するまでの時間を決定する機能を果
たす。単安定回路IC１は端子１２に印加される
制御信号によりトリガされ、その出力はトランジ
スタTR４の導通を阻むので、基準電圧が上昇す
る。その周期の終端でトランジスタTR４は導通
状態にされ、抵抗Ｒ１２は抵抗Ｒ１１と並列とな
り、かつ比較器IC２に印加される基準電圧は低
下する。実際的な作用としてはソレノイド巻線内
の電流が保持レベルまで低下し、このレベルにて
単安定回路IC３は再度前述の通りトランジスタ
TR１をONおよびOFFに切換えるよう動作する
ので、保持電流はピーク値Ih（第２図）と共に上
下する。ソレノイド巻線内の電流が保持レベルに
降下している間、トランジスタTR１はONおよ
びOFFに切換わり、極めて小さい電流パルスの
発生が認められる。これは単安定回路IC３の周
期の終りに比較器の出力が＜高＞となり、トラン
ジスタTR１をONに切換えるからである。ソレ
ノイド内の電流は増大し始め、増幅器IC５の出
力電圧は比較器に印加された低い基準電圧を越え
る値に上昇する。従つて比較器はトランジスタ
TR１をOFFに切換える動作を行なう。電流パル
スの接続期間は短かく、電力消費は無視できるほ
ど僅かである。
ソレノイド巻線LE内の電流の流れは制御信号
を除去することにより周期の任意のポイントにて
０にまで降下することが可能である。制御信号を
除去することはANDゲートIC４の出力が低下
し、それによりトランジスタTR１がOFFに切換
わることを意味する。更に、トランジスタTR３
が非導通状態となるので、電流循環ループはもは
や動作しない。電磁装置の磁心の磁束が崩壊する
とソレノイドに電圧が誘導され、それによりトラ
ンジスタTR１のドレンの電圧が端子１０の電圧
以上の値に上昇し、かつ場合によりツエナ・ダイ
オードＤ２が破壊するに十分な値にまで上昇す
る。そのポイントでダイオードＤ２を流れる電流
がトランジスタTR１をONに切換え、それによ
り電圧Ｖ２をクランプする。従つてソレノイド内
の電流は極めて速やかに０まで降下する。電流が
降下すると、電圧Ｖ２およびダイオードＤ２内の
電流も降下する。電圧が破壊電圧以下に降下する
と、ダイオードＤ２内の電流の流れは停止し、ト
ランジスタTR１はOFFに切換わる。
単安定回路IC１は電源端子１０と接続されて
いることに留意されたい。これによつて単安定回
路の周期が供給電圧と共に変化し、供給電圧が上
昇するとソレノイド内の電流上昇が補償される。
特にこの周期調整によつて、供給電圧が低い時、
電機子が動作位置に到達する前にはソレノイド内
の電流が保持レベルに降下されることがない。単
安定回路IC３に関しては、その周期Tfは一定で
あり、従つてトランジスタTR１の「OFF」周期
は一定である。
電界効果型トランジスタを使用することによつ
て極めて高レベルの電流を利用できるが、反面、
駆動用に高電圧が必要である。そこでANDゲー
トIC４用の電源１４が具備されている。修正型
ではANDゲートは、ANDゲートと並列接続され
たインバータの間に配置された信号反転機構と共
に、電源１４から給電される一連の並列インバー
タを具備する従来型設計のものでもよい。
回路に高電流が流れることがあり、また電界効
果型トランジスタを使用することにより切換え速
度が速いため、チヨークＬ１とＬ２とより成るＴ
型フイルタおよびコンデンサＣ１が具備されてい
る。コンデンサＣ２も、トランジスタTR１が
OFFに切換わる際、ラインおよびフイルタイン
ダクタンスが高電圧を発生するのを防止するため
に必要である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に基づく駆動回路の一実施例の
回路図である。第２図は回路の各ポイントでの電
圧および電流の曲線図である。 図中符号；１０，１１，１２……端子、１３…
…制御信号発生器、１４……電源、Ｌ１，Ｌ２…
…鉄心チヨーク、LE……ソレノイド、Ｄ１……
タイオード、Ｄ２……ツエナダイオード、TR
１，TR２，TR３……電界効果型トランジスタ、
Ｒ１〜Ｒ１４……抵抗、IC２……比較器、IC３
……単安定回路、IC４……ANDゲート、IC５…
…差動増幅器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 制御信号に応答して電磁装置のソレノイド
    LE内の電流の流れを制御するための駆動回路に
    おいて、直流電源に接続するための端子であつ
    て、前記ソレノイドの一端は前記電源用端子の１
    つに接続されている形式の第１と第２端子１０，
    １１と、前記ソレノイドLEの他端と電流検知抵
    抗Ｒ３の一端の間に接続されているソレノイド電
    流経路を有し前記電流検知抵抗の他端は他の電源
    端子に接続されている形式の第１の半導体スイツ
    チTR１と、ダイオードＤ１と直列に接続された
    第２の半導体スイツチTR２とを含み、前記ソレ
    ノイドと並列に接続された電流循環ループと、制
    御信号入力端子１２と、前記制御信号入力端子に
    接続されており、それにより制御信号が前記入力
    端子１２に供給されると第２の半導体スイツチ
    TR２が電流循環ループを作動せしめるために接
    続される前記第２の半導体スイツチTR２用駆動
    部TR３と、比較器IC２と、前記電流検知抵抗Ｒ
    ３を流れる電流の量に応じて比較器IC２の１つ
    の入力端子に電圧信号を印加するための第１の入
    力制御部IC５と、比較器IC２の第２の入力端子
    に印加される基準電圧Ｖ７を発生するための第２
    の入力制御部Ｒ１０，Ｒ１１と、ANDゲートIC
    ４であつてその出力は第１の半導体スイツチTR
    １を導通状態にするように使用され、その１つの
    入力は前記制御信号入力端子１２に、また別の入
    力は前記比較器IC２の出力に接続されている
    ANDゲートと、前記制御信号に応答し、出力は
    制御信号を受けてから所定の時間後に比較器IC
    ２に供給された基準電圧Ｖ７を修正するように起
    動する第１の単安定回路IC１と、比較器IC２の
    出力に応答する第２の単安定回路IC３とにより
    構成されており、前記第２の単安定回路IC３の
    出力は比較器IC２の１つの入力に印加され、そ
    れによりソレノイドLE内の電流量は基準電圧Ｖ
    ７の第１の値により定められるピーク値に上昇
    し、その後前記第２の単安定回路IC３により定
    められる周波数にて切換わり、ソレノイド内の電
    流量は前記所定の時間後にピーク保持値に低減さ
    れ、電流のピーク保持値は基準電圧Ｖ７の第２の
    値により定められ、その後電流は前記第２の単安
    定回路IC３の動作により切換わることを特徴と
    する駆動回路。 ２ 前記第２の単安定回路IC３の周期は一定で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の駆動回路。 ３ 前記第１の単安定回路IC１は直流電源から
    の電流レベルに応答し、それにより第１の単安定
    回路の周期は直流電源からの電流レベルに応じて
    変化することを特徴とする特許請求の範囲第１項
    または第２項記載の駆動回路。 ４ 前記第１の単安定回路IC１の周期は直流電
    流レベルが降下するのに応じて長くなることを特
    徴とする特許請求の範囲第３項記載の駆動回路。 ５ 前記ソレノイドLEの他端における電圧に応
    答し、前記電流循環ループが動作しない時、前記
    第１の半導体スイツチTR１を導通状態にせしめ
    る電圧検知装置Ｄ２を含むことを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載の駆動回路。 ６ 前記電圧検知装置Ｄ２はツエーナ・ダイオー
    ドより成ることを特徴とする特許請求の範囲第５
    項記載の駆動回路。 ７ 前記第１および第２の半導体スイツチTR
    １，TR２は電界効果型トランジスタであること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第６項の
    いずれか１項に記載の駆動回路。 ８ 前記ソレノイド電流経路を流れる電流が経由
    する「Ｔ」型フイルタＬ１，Ｌ２，Ｃ１，Ｃ２を
    含むことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載
    の駆動回路。
JP60013680A 1984-01-31 1985-01-29 駆動回路 Granted JPS60187006A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8402470 1984-01-31
GB848402470A GB8402470D0 (en) 1984-01-31 1984-01-31 Drive circuits

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60187006A JPS60187006A (ja) 1985-09-24
JPH0442805B2 true JPH0442805B2 (ja) 1992-07-14

Family

ID=10555794

Family Applications (1)

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JP60013680A Granted JPS60187006A (ja) 1984-01-31 1985-01-29 駆動回路

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