JPH09280410A

JPH09280410A - ソレノイドの励磁電流制御装置

Info

Publication number: JPH09280410A
Application number: JP9149896A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yamagata; 英城山形; Kiyotaka Ogawa; 清孝小川; Atsushi Kugenuma; 淳久下沼; Haruhiko Kawasaki; 治彦川崎
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 1997-10-31
Anticipated expiration: 2016-04-12
Also published as: JP3752300B2

Abstract

(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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の出力と、第１の時定数回路１０
２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の出力を加算する第１の加算器１０８の出力と、
第１の時定数回路１０２の出力にしたがって出力される
第２の基準電圧１０５との加算値と、ソレノイド１０１
の駆動電流フィードバック電圧とを第２の比較器１１３
で比較した出力により、パワースイッチング素子１１４
をオンオフ制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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Ｅ
₁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１
２（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２
０８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１０
２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１０
６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１
０３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１
０９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１１
２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の出力とを比較する第２の比較器１
１３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１
０２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１０
３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１
０３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２
２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９
ａ、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ｔ
₁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ｔ
₂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２
１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１
０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ｔ
₂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３
１、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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久下沼淳東京都港区浜松町二丁目４番１号世界貿易センタービルカヤバ工業株式会社内 (72)発明者川崎治彦東京都港区浜松町二丁目４番１号世界貿易センタービルカヤバ工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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
の加算器の出力とを比較する第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、を備えたことを特徴とするソレノイドの励磁電流制御装
置。
【請求項２】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。
【請求項３】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。
【請求項４】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。
【請求項５】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。