JPS60201044A - ソレノイド駆動回路 - 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） 本発明はソレノイドのコイルに流れる電流な制御するソ
レノイド駆動回路に関する。

（従来技術とその問題点） ソレノイドを駆動するための回路は種々知られている。

例えば、矩形波のような周期関数を用いてソレノイドに
駆動電流を加えて、ソレノイドの平均駆動電流を最大印
加電流よりも少くすることが知られている。またソレノ
イドを励磁して最初の変位が起きた後は励磁状Ｂを保つ
のに必要な電力は少なくて済むことも知られている。し
たがって最初に大きいピーク電流を流して、それからは
少ない保持電流を流すことにより、ソレノイドの電力消
費量を減らすことが可能である。このような電流の減少
は、例えばある時間経過後に生起させることができる。

しかし、あらかじめ定められた時間の経過に頼るのは、
それがソレノイドの実際の状態と必要な電流を正確に反
映しないかもしれないという点で、望ましいことではな
い。すなわち、ソレノイドが充分励磁され１：ｃいうち
に電流が減るかもしれないし、あるいはソレノイドが励
磁された後も不必要に長い時間大きい電流が流れつ放し
Ｋなるかもしれない。

シュルツケ（５ｃｈｕｌｚｋｅ）らによる米国特許ｉ４
．１８０，０２６号には一対のトランジスタでソレノイ
ドを駆動する回路の例が示されている。一方のトランジ
スタは駆動期間のみオンになっている。オーバ（ｏｈｂ
ａ）による米国特許第４．３４７．５４４号と第４．３
６０，８５５号にもトランジスタを２個用いるソレノイ
ド駆動回路が示されている。ドルバチアン（］）ｏユｂ
ａｃｈｉａｎ）らによる米国特許第３．５８１．１５６
号にはスイッチを用いてクラッチコイル・を柚々のモー
ドで駆動することのできるスイッチ付き電磁クラッチ駆
動回路が示されている。ハーバ（Ｈａｒｐｅｒ）による
米国特許第４，３２７．３９４号にはピーク電圧がら保
持電圧に比較的ゆっくりと減衰する回路が示されている
。

回路のインダクタンスと抵抗による時定数により減衰が
速くなるのを制限されている。

特に、゛電力消費量を最小にするためと、ある場合には
ソレノイドの非線型性とヒステリシスとを最小にするた
めに、自動車の燃料噴射装置と伝動装置のソレノイドに
流れる電流を制御するのに、スイッチング（オン・オフ
）技術ヲ用いたスイッチングコイル駆動回路を使用する
ことが知られている。

ソレノイド駆動回路は電流シンク装置又は電流ソース装
置としてコイルに電流を供給することができる。電流シ
ンク装置としては、ソレノイドコイルの一端が電池に接
続される。トランジスタのようなスイッチを通してコイ
ルの他端を接地する（シンクする）ことにより、ソレノ
イドなオンにする。電流ソース装置としては、コイルの
一端が接地される。スイッチを通して、コイルの他端を
電池電圧に接続することにより、ソレノイドをオンにす
る。この構造は駆動回路と、ソレノイド間の配線具合で
アースに短絡するという事故があったときに保護される
という利点を有する。もしこのようなことが起これば、
ソレノイドはオフになる。現今のシンク構造ではオンに
なるであろう。

ソレノイドをオフにするのが故障モードとして好ましい
。なぜならば二次故障モード（アースへの短絡）と同じ
一次故障モード（電気的接続が開放される）を有する方
が有利だからである。面構造とも駆動回路からソレノイ
ドに至る配線は１本でよいという利点を有する。

１９８２年６月に発行されたＳＧＳ　−ＡＴ１１ｉＳ半
導体会社の［燃料噴射装置の駆動制御−試験データシー
トＪ（’　工ｎｊｅｃｔｏｒ　Ｄｒｉｖｅｒ　０ｏｎｔ
ｒｏｌ−ＴｅｎｔａｔｉｖｅＤａｔａ　５ｈｅｅｔ　’
）に、ソレノイドコイルを流れる電流を制御する直列の
トランジスタと検出用抵抗器とを有する電流シンク装備
−が開示されている。第２のトランジスタがソレノイド
コイルに並列の電流径路を選択的に供給する。ソレノイ
ド電流を初期ピーク電流から少ない保持′電流へと減ら
すように２個のトランジスタが制御される。

ソレノイド駆動社流をピーク電流から保持電流へと減ら
すことは知られているけれども、電力消費量を更に減ら
すことと、デユーティサイクルを持つ人力に応答するソ
レノイド出力の非巌形性を最小にすることとは依然とし
て望まれている。このような問題を回避するのが望まし
いといえよう。

以上に描記したことは本発明が克服しようとする従来技
術における問題点の主なものである。

（発明の構成的特徴、作用及び目的の要点）本発明は上
記問題点の解決を目的とし、そのために次のようにした
ものである。

ソレノイド駆動回路はソレノイドに流れる電流を制御し
て合計電力消費坦を少くする。ソレノイド駆動回路は２
個のトランジスタと、検出用抵抗器と、比較器手段と、
ツェナーダイオードと編理手段とを含む。第１のトラン
ジスタ手段はソレノイドと直列に接続されている。第２
のトランジスタ手段はソレノイドと並列に接続されてい
る。第１の検出用抵抗器はソレノイドに流れる電流を検
出するために、ソレノイドに直列に接続されている。第
１の比較器手段は検出用抵抗器に加わる電圧の大きさを
判定するために検出用抵抗器に接続されている。ツェナ
ーダイオードは検出用抵抗器に並列なソレノイドの電流
減衰径路を供給するために、検出用抵抗器と並列に接続
されている。論理回路手段は８ｆ！１と第２のトランジ
スタに接続されており、検出用抵抗器に加わる電圧の関
数として第１と第２のトランジスタのオン・オフをスイ
ッチングする。その結果初期ピーク電流がソレノイドに
加えられて、それから初期ピーク電流から保持用低電流
へと減衰していく途中で、周期的に電流が増加する。

初期ピーク電流から保持期間の低電流へと減衰していく
間にコイル電流をスイッチングすることにより、電力消
費量が少くなる。この減衰期間が終了すると、別のスイ
ッチングを行い、あらかじめ定めた長さの中間的な減衰
期間を有する保持用ピーク電流を続けて印加する。保持
用ピーク電流はイジノ期ピーク電流よりも少ない。初期
スイッチング減衰期間があるために、ソレノイドの出力
パラメータ（例えば圧力）とソレノイドに加えられる電
流のデユーティサイクルに関１−るソレノイドの伝達関
数のグラフにおける「平坦」部分も少くなる。もし２デ
ユーテイサイクルを増して圧力を太きくしようと望むな
らば、明らかにこの平坦部分は望ましくないものである
から、除去する方が有利である。例えばこのようなスイ
ッチングを行うことにまり液圧対伝動装置ソレノイドの
デユーティサイクル伝達関数における平坦部分を減らす
ことができる。

この平坦部分は第７図の従来技術に４５ける圧力対ソレ
ノイド電流のデユーティサイクルのグラフに示されてい
る。第７図はピーク電流から保持電流へと減衰する初期
の減衰期間にデユーティサイクルを増したとき、圧力は
一定であることを示している。これらは本発明が克服し
ようとする問題点の一部である。

（発明の具体旧構成・作用効果及び実施例）第６図のソ
レノイド駆動回路２０と第４図のソレノイド駆動回路４
０において夫々論理回路５０にディジタル人力２１が加
えられる。ディジタル人力２１が論理ハイレベルになる
と、決められた初期ピーク電流に達するまで全電池電圧
がコイル２２．４２に加えられる。この電流値に達する
と、ソレノイド駆動回路２０．４０はＴ２の期間（第１
Ｂ図と第２Ｂ図参照）段階的にコイル電流を減らすよう
に働らく。この作用は平均電流の小さい保持スイッチン
グ期間の始まりまで続く。スイッチング電流が次第に少
なくなるのはコイル電流の飽和と、コイル電流のヒステ
リシスとスイッチングトランジスタの応答時間の組合せ
効果のせいである。その後コイル電流はあらかじめ定め
られた保持用ピーク電流とそれより小さい保持用低電流
値との間を切替えられる。この作用はスイッチングトラ
ンジスタを用いて行なわれ、電流の減衰期間はあらかじ
め定められている。論理回路５０へ入力されるディジタ
ル人力信号２１が論理ローレベルになって終るまで、こ
の作用が続けられる。

堡特用ビーク電流は初期ピーク電流よりも小さい。

一定の周波数であるがデユーティサイクルを変えること
のできるパルス列のディジタル入力信号を用いて、所望
の平均電流値を得ることができる。

しメカ１つて−、−１伝動装置制御における燃料流出量
や液圧のようなコ′イル制御パラメータは論理回路５０
に加えられる入力のデユーティサイクルにより制御する
ことができる。

次に説明することは第６図のシン−り駆動回路２０と第
４図のソース駆動回路４００両方に一般的にあてはまる
。シンク駆動回路とソース駆動回路との違いは、コイル
とバッテリーに関して駆動回路の構造が異なるから、電
流の検出方法が異なることである。ソース駆動回路に関
する第２０図はシンク駆動回路に関する第１０図に匹敵
し、電圧の極性が逆になっている。

第３図を参照すると、シンク駆動回路２０では検出用抵
抗器２６を用いて、コイル２２に流れる電流を測定する
。検出用抵抗器２６の一端はアースされている。トラン
ジスタ２４のコレクタ・エミッタ径路が電池電位とアー
ス電位との間で、コイル２２と検出用抵抗２６とに直列
に接続されている。ツェナーダイオード２７がアースと
トランジスタ２４のコレクタ間に接続されていて、検出
用抵抗器２６に並列な電流径路を供給している。

非反転型の増幅器２９の正入力は検出用抵抗器２６とト
ランジスタ２４のエミッタとの節点に接続されている。

コイル電流がピーク（工ｐ）に達した後Ｔ　の期間（第
１０図参照）Ｑ１トランジスタがオフに１よる。これは
コイル２２とツェナーダイオード２７の接続点の電圧が
ツェナーダイオードの導通電圧に達すると始まり、必然
四に検出用抵抗器２６を電流が流れなくなる。増幅器２
９の正人力に加えられる電圧は実質的にゼロになる。

比較器３２は検出用抵抗器２６を流れる電流が保持用低
電流値よりも小さくなったことを検出して、直ちにＱｌ
）ランジスタ２４とＱ２）ランジスタ２５をオンにする
。ツェナーダイオード２７がオフになり、検出用抵抗器
２６をコイル電流が流れる。比較器３３は検出用抵抗器
２６を流れる電流が保持用ピーク電流値よりも大きくな
ったことを検出して、Ｑ１トランジスタ２４をオフにす
る。

あらかじめ定められた減衰期間Ｔｌが過ぎると、Ｑ１ト
ランジスタ２４は再びオンになるが、電流（１）依然と
して保持用ピーク電流値よりも大きいために、Ｑ１トラ
ンジスタ２４はオフになる。要約すると、初期ピーク電
流に達するまで、Ｑ１トランジスタ２４がオンになって
おりＱ２　）ランジスタ２５はオフになっている。続い
て短い減衰期間のｆＭ］、Ｑｌトランジスタ２４がオフ
となり、Ｑ２トランジスタ２５はオフのままである。短
い載設期間の終りに、Ｑ２トランジスタ２５がオンにな
り、ディジタル人力２１がハイである限り、オンのまま
になっている。短い減衰期間が終った後、Ｑ１トランゾ
スタ２４はオン状態とオフ状態とを往き来し、その間、
コイル電流か夫々ふえたり減ったりする。

増幅器２９の出力は比較器３１．３２．３３の負入力に
加えられる。比較器３１は初期ピーク電流レベルを判定
し、比較器３２は保持用低電流レベルを判定し、比較器
３３は保持用ピーク電流レベルを判定する。適当な動作
を行うために、保持用低電流レベルは保持用ピーク電流
レベルよりも低く設定される。この目的のために、比較
器３１の正入力は可変抵抗器３４に接続され−〔いて、
比較器３１の正入力に参照電圧が供給される。正入力は
初期ピーク電流値に関連しているので、比較器３１の出
力の発生を決める。同様に、比較器３２の正入力は抵抗
器３５に接続されていて、比較器３３の正入力は抵抗器
３６に接続されている。

−理回路５０は入力信号を処理して出力を生ずる。

一方の出力は抵抗器９５、トランジスタ９０、抵抗器９
３を介してＱ２　）ランジスタ２５に加えられ、他の出
力は抵抗器９４を介してＱ１トランジスタ２４に加えら
れる。Ｑ２　）ランジスタ２５のエミッタ・コレクタ径
路はコイル２２と並列になっており、初めて保持用ピー
ク電流値に達した後フィル２２に流れる電流の減衰速度
をゆるめるために低抵抗路を供給する。

論理回路５０に加えられたディジタル人力２１が論理ハ
イの状態になると、Ｑ１トランジスタ２４がオンになり
、Ｑ２トランジスタ２５がオフになる。続いて、コイル
２２に流れる電流があらかじめ定められた初期ピーク電
流レベルに達すると、Ｑｌ　）ランジスタ２４がオフに
なり、減衰電流がツェナーダイオード２７を通って流れ
る。初期ピーク電流レベルに達した後は、検出°用抵抗
器２６には電流が流れなくなる。比較器３２は検出され
た電圧を、保持用低電流が流れているときに想定される
参照電圧と比較して、保持用低電流になったかどうかを
判定する。後で詳述するように、論理回路５０はＱ１ト
ランジスタ２４とＱ２　）ランジスタ２５をオンにする
。比較器３３かコイル２２に流れる電流が保持用ピーク
電流の設定点ケ越えたことを検出すると、論理回路５０
は直ちにＱ１トランジスタ２４をオフにする。Ｔｌの時
間（第１Ｂ図参照）が過ぎると、Ｑ１トランジスタ２４
は再びオンになる。コイル２２に流れる電流は依然とし
て比較器３３に検出されたときのように、保持用ピーク
電流レベルより太きい。すると論理回路５０は直ちにＱ
ｌ’）ランジスタ２４をオフにする。その結果、Ｑ１ト
ランジスタ２４のＩＩｂ答時間ト、コイル２２のヒステ
リシスと飽和特性との組合せ効果のために、コイル電流
が順次減衰していくのにコイル電流の周期的な増減が重
畳される。

第１Ｂ図、第２Ｂ図においてＴ２の期間が終わった後、
保持期間の間、コイル２２に流れる電流がふえてあらか
じめ定められたある保持ピーク電流値になると、特定の
時間Ｔ１の間（第１Ｂ図）Ｑエトランジメタ２４をオフ
にする。Ｑ２　）ランジスタ２５はこの間オンになって
いるから、コイルの減衰時定数は大きくなる。なぜなら
ば、トランジスタ２５がオン状態であるから、コイル２
２と並列に低抵抗径路が形成されているからである。

既知のように、誘導性抵抗回路の放電時定数は抵抗値に
反比例する。トランジスタ２５のエミッタとコイル２２
間に接続されているダイオード８８は、この減衰期間だ
けトランジスタ２５にｔｔ流を流す働らき化する。７０
時間が経過すると、低電流レベルに達する。それからＱ
ｌ　）ランジスタ２４が再びオンになり、保持用ピーク
電流レベルに達するまでオンになっており、保持用ピー
ク電流レベルに達した時点で、Ｑｌトランジスタ２４は
オフになり、再びＴ１の時間オフ圧なっている。このシ
ーケンスはディジタル人力２１が論理ゼロになって、コ
イル２２の所望の励磁期間が終了したことを示１−まで
続く。

こうして、保持期間ははじめてコイル減衰電流が保持用
ピーク電流レベル以下になった時に始まり、ディジタル
人力２１の論理１０期間の終了により終る。この間、Ｑ
１トランジスタ２４がオンの期間コイル電流が増加し、
オフの期間コイル電流が減衰する。Ｑ２　）ランジスタ
２５は感にオンである。結果的に、保持用ピーク電流値
から保持用低電流値に減衰する時間の方が長くなる。そ
の結果、ソレノイドコイルに定電流が加えられる線型モ
ードで作動する場合とくらべて　電力消費量が少なくな
る。また、保持期間の間Ｑ２）ランジスタ２５はオンに
たつ”〔いるから、保持電流の周波数とそのデユーティ
サイクルもまた電力消費量を少なくするのに寄与する。

第４図のン丁ス駆動回路４０を参照すると、電流検出回
路は電池電圧に接続されていて、アースに接続されてい
ない。差動増幅器４９は検出用抵抗器４６に加わる電圧
を検出する。差動増ｌ１ｌＩ１１器４９の正入力は検出
用抵抗器４６０片側に接続され、負入力は検出用抵抗器
４６の他方側に接続されている。回路４０の動作は回路
２０の動作と似ている。Ｑｈ　）ランジスタ４４がコイ
ル４２と直列に接続されていて、コイル４２に流れる駆
動電流を制御する。Ｑ２　トランジスタ４５により保持
期間の間（第２Ｃ図）コイル４２と並列に低抵抗径路が
形成される。ダイオード４８により、Ｑ２トランジスタ
４５を流れる電流を減衰電流に限り、駆動電流は流れな
いようにする。ツェナーダイオード４７により検出用抵
抗器４６と並列のコイル４２の減衰電流径路が供給され
る。Ｑｌ　トランジスタ４４は論理回路５０からトラン
ジスタ８９を介して駆動される。検出用抵抗器４６に加
わる電圧は増幅器４９、トランジスタ９１、抵抗器９２
を経由して、比較器３１．３２．３３に加えられる。前
述の如く、抵抗器３４，３５．３６から電圧が比較器３
１゜３２．３３に夫々加えられて、論理回路５０に加え
られる信号を発生する。論理回路５０はトランジスタ（
ｈ　、Ｑ２４４．４．５に加えられる出力を発生する。

第５図に、ソース駆動回路４０とシンク駆動回路２００
両方に共通な論理回路５０を示す。比較器３１，３２．
３３の出力は論理回路５００Å力５１．５２．５３に夫
々加えられる。ディジタル人力２１により回路２０のト
ランジスタ２４゜２５と回路４０のトランジスタ４４．
４５に周期性の出力が供給される。以下第５図と、第６
Ａ図から第６Ｆ図を参照して論理回路５０の動作を説明
する。

本発明の実施例によると、第７図に示した従来技術のグ
ラフの平坦部分を減らすことができる。

ソレノイドの駆動を制御するディジタル人力の立下り端
の位置（第１Ａ図と第２Ａ図を参照）はデユーティサイ
クルの関数である。立下り端が立上り端の方に前進する
につれて、ソレノイドの駆動時間が短くなり、その結果
圧力が減る。立下り端が第１Ｃ図と第２Ｃ図のＴＡ期間
内にある点まで入力ディジタル信号の期間が短くなって
も、電流には影響がない。なぜならば、コイル電流は既
に減衰中であり、ＴＡ期間が終るまでこれ以上速く減衰
することも、減衰をやめることもできないからである。

このことはデユーティサイクルがＴＡ期間内で変化して
も液圧のようなコイルの出力パラメータは変化しないこ
とを意味する。この問題はＴＡ期間を最小にすることに
より解決される。

初期ピーク電流比較器３１、保持用低電流比較器３２、
保持用ピーク電流比較器３３により供給される人力波形
を夫々第６Ｃ図、第６Ｄ図、第６Ｆ図に示す。第５図に
おいて、集積回路５１゜５２　＋　５３．５４は商業的
に入手可能なＡ７４７４のようなり型フリップフロップ
である。集積回路の入力として、クロック入力、クリア
入力、ｎ人ノへシリセット入力がある。出力にはＱとＱ
の反転Ｑとがある。クリア入力が＠理０（ゼロ）になる
と、出力Ｑば−ｉｏになり、出力Ｑは論理１に１よる。

論理Ｕがプリセット入力に加えられると、出力Ｑは論理
１になり、出力Ｑは論理りになる。

クロック入力に正に立よるパルスが加えられると、９人
力に加えられている論理人力レベルが出力Ｑに現われ、
出力Ｑにはその反転レベルが現われる。

論理Ｏのディジタル入力２１がアンピケ９−ドアの人力
１に加えられる。ゲート７は一方の入力が０であると出
力がＤになる。デート７の出力はトランジスタＱ１（回
路２０ではトランジスタ２４、回路４０ではトランジス
タ４４）に加λられ、トランジスタＱ、ｌはオフになる
。論理りのディジタル人力２１が集積回路５２のクリア
入力に加えられると、出力Ｑが論理Ｏにセットされて、
トランジスタＱ２　（回路２０ではトランジスタ２５、
回路４０ではトランジスタ４５）に加えられ、トランジ
スタＱ２もオフになる。集積回路５３のプリセット入力
に論理Ｏのディジタル人力２１が加えられると、出力Ｑ
が論理１になる。アンドゲート１１の２査目の入力に論
理りのディジタル入力が加えられると、アンドデート１
１の論理０出力が集積回路５４のクリア入力に加えられ
て、集積回路５４のｑ出力を論理０にセットする。

ディジタル人力２１が論理１状態になると、集積回路５
１のＱ出力が＠埋１にセットされる。論理１のＱ出力は
オアゲート６の入力１に加えられるので、オアｒ−）６
の出力３は論理１になる。

アンドグ９−ドアの入力１，２が共に論理１になる。

一方の入力はディジタル人力に、他方の入力はオアゲー
ト６の出力に従続されている。その結果アンドｒ−）７
のビン３の出力は論理１になる。これがトランジスタＱ
１に加えられて、Ｑｌはオンになる。トランジスタＱ２
はオフのままである。というのは集積回路５２の出力状
態を変えるには、クロック入力に加えられる保持用低電
流が論理０から１に遷移することが必要だからである。

第６Ｄ図のＡ点で示１−ように、保持用低電流比較器３
２の出力が論理ハイレベルからローレベルに落ちたとき
、集積回路５２の出力は変わらない。

またオアデート９の出力は変化しないから、集積回路５
３のクロック入力も変わらない。

第６Ｆ図のＢ点で示すように、保持用ピーク電流比較器
３３の出力が論理１から論理ゼロに落ちたとき、この出
力が加えられているオアｒ−）１０の出力は変化しない
。なぜならばオアゲート１０の他方の入力が論ｆＭ１の
ままだがらである。

第６０図の０点で示ずように、ピーク電流比較器３１が
論理１から論理ゼロになると、集積回路５１はクリアさ
れるので、出力Ｑが論理０にセットされる。更にオアゲ
ート６０入力ビン１と２が共Ｋｍ理Ｏになったので、オ
アゲート６の出力が論理０になる。するとオアデート６
の出力を受けるアンドデート７の出力が影響を受ける。

アンドデート７によりトランジスタＱ１に論理０が加え
られるので、トランジスタＱｌがオフになる。トランジ
スタＱｌがオフになると、コイル電流が減衰し始める。

ディジタル人力２１が次にＯから１に遷移するまで、ピ
ーク電流比較器３１によりこれ以上影響されない。

第６Ｆ図のＤ点に示すように、保持用ピーク電流比較器
３３が論理Ｏから論理１になったとき、何も変化しない
。というのはオアゲート１００入力１には依然として論
理１の信号が加えられているからである。したがって、
オアデート１０の出力ビン３は論理１のままである。

第６Ｄ図のＥ点で示すように、保持用低電流比較器３２
の出力が論理０から論理１になると、集積回路５２が反
転して出力Ｑは論理１になる。デイジタル人力２１によ
りクリアされるまで、回路５２はその状態を保つ。集積
回路５２の出力が論理１になると、トランジスタＱ２が
オンになる。

集積回路５４のクロック入力にアンピケ９−ト８のビン
３の出力が加えられると、集積回路５４を反転させて、
出力Ｑを論理１にする。

集積回路５５は例えば７４１２１であり、タイミング機
能を有する。トリガするにはトリガ入力に論理Ｏから１
に遷移する信号を加える必要があるから、この時点（Ｅ
点の直後）では、集積回路のタイミング機能はトリガさ
れない。集積回路５４の出力からオアケ９−トロの入力
２に論理１が加えられるので、オアデート６の出力は調
理１である。またアン、ドデート７の面入力は論理１で
あるから、アンピケ９−トＴの出力は論理１であり、ト
ランジスタＱｌがオンになる。

ｍ６に図のＦ点で示すように、保持用低電流比較器３２
の出力の反転が論理０から論理１になると、オアデート
９の入力ビン１は論理０であるから、集積回路５３は反
転する。すなわち保持用低電流比較器３２の出力が変化
したために、オアデート９の出力が０から１に遷移する
。このために、保持用ピーク電流比較器３３の出力によ
り、集積回路５４をクリアすることか可能になる。

集積回路５３とデート９，１０．１１の目的は、保持用
低電流比較器３２が集積回路５３をセットし終わる迄、
保持用ピーク電流比較器３３が早まって集積回路５４を
クリアするのを防止することである。このことはすべて
の比較器はノイズに強くするために相当量のヒステリシ
スを要するために、実際のソレノイド使用時に詩々起こ
る。更に、Ｅ点から０点までの時間間隔はきわめて短く
、例えば１０マイクロ秒である。もし早まって集積回路
５４がクリアされるようなことが起こったならば、トラ
ンジスタＱ１がオフになり、ディジタル入力２１が次に
論理０から１に遷移するまでオフになっていることであ
ろう。

第６Ｆ図の０点で示すように、保持用ピーク電流比較器
３３の出力が論理１がら論理りに遷移すると、オアｒ−
）１０のピン１が論理ＯＫなるがら、アンドデート１１
の出力が論理０になって、それが集積回路５４をクリア
する。集積回路５４がクリアされると、出力Ｑが論理０
になる。オアダート６の出力が論理ＯにＩよる。オアデ
ート６の出力が論理０になると、アンド？−）７の出力
も論理０になり、これがトランジスタＱ１をオフにする
Ｏ 第６Ａ図で示すように、保持用ピーク電流から保持用低
電流までのＴ１の期間は、集積回路５４のＱ出力が論理
０から１に遷移することにより、集積回路５５がトリガ
された時間である。集積回路５５に結合された抵抗器５
６とコンデンサ５７により決まるＴ１の時間が過ぎると
、アンドデート８により集積回路５４は反転させられる
。すると再びトランジスタＱ１がオンになる。

第６Ｆ図のＨ点で示すように保持用ピーク電流比較器３
３が論理ハイレベルから論理ローレベルになると、集積
回路５４は再びクリアされる。するとトランジスタＱ１
は再びオフになる。集積回路５５は集積回路５４のＱ出
力によりトリガされる。Ｔ１０時間が過ぎると、集積回
路５４はアンドゲート８により反転させられる。すると
再びトランジスタＱｌがオンになる。ディジタル人力２
１が再び論理ＯＫなる迄保持期間中このサイクルがくり
返される。

次に本発明の一実施例によるスイッチング駆動の試験結
果を、伝動装置のソレノイドに関して線型駆動と比較し
て示す。電力消費量はスイッチング駆動の方が線型駆動
よりもはるかに少ない。

駆動トランジスタの合計消費電力 負　荷　線型駆動　スイッチング駆動 伝動装置ソレノイド　１２ワツト　２ワットＲ＝１．５
オーム Ｌ＝４ミリヘンリ 当業者にとって各種の変形や修正は容易であろう。例え
ば、論理回路に用いる回路素子は例示したものとは違う
ものでもよい。本発明により開示された進歩した技術に
基づくすべての変形例は、本発明の範囲に属すると考え
るのが適当である。

【図面の簡単な説明】

図面第１ツリｖＬＸ第２１凸葆響は本発明のソレノイド
駆動回路の動作説明用の波形図であって、第１Ａ図、第
１Ｂ図、第１Ｃ図はソレノイドとアース′電位間に接続
されているソレノイド駆動回路に関する６個の波形であ
り、これらによってソレノイドをアースに選択的に「シ
ンク」する、すなわち接続する。第１Ａ図は時間に関す
るディジタル論理信号を表わす波形であり、第１Ｂ図は
時間に関するソレノイドのコイル電流を表わす波形であ
り、最初のピーク電流から減衰する間のスイッチングを
含む。第１Ｃ図は時間に関するソレノイドのコイル電圧
を表わす波形である。また、第２Ａ図、第２Ｂ図、第２
Ｃ図は第１Ａ図、第１Ｂ図、第１Ｃ図と同様な波形であ
るが、駆動されるソレノイドと電圧源間にンース駆動回
路が接続されている場合を示す。ｉ２Ａ図はソレノイド
駆動回路に入力するディジタル人力であり、第２Ｂ図は
時間に関するソレノイドのコイル電流であり、最初の減
り期間のスイッチングを含む。第２ａ図は時１１ｉに胸
するソレノイドのコイル電圧である。 第６図は、本発明の着想が具現された一実施例である、
シンク駆動回路としてのソレノイド駆動回路の構成を示
す回路図であって、一部はブロックで示されている。第
１Ａ図、第１Ｂ図、第１Ｃ図の波形と関連している。 第４図は、同じく他の実施例であるソレノイドコイルと
電池電位間に接続されたソース駆動型のソレノイド駆動
回路の構成を示す回路図であって、一部はブロックで示
されている。第２Ａ図、第２Ｂ図、第２０図の波形と関
連している。 第５図は第６図と第４図にブロックで示されている論理
回路の一実施例を示す回路図であり、一部はブロックで
示されている。 第６Ａ図、第６Ｂ図、第６Ｃ図、第６Ｄ図、第６Ｅ図、
第６Ｆ図は、第５図の論理回路についての時間に関する
波形であり、夫々、コイル電流、検出用抵抗器に加わる
電圧、ビーク′電流比較器出力、保持用低電流比較器出
力、反転保持用低電流比較器出力、保持用ピーク電流比
較器出力を示す。 第７図は従来技術による平坦部分を含む圧力対デユーテ
ィサイクルのグラフである。 代理人　浅　村　皓 ＦＩＧ、ＩＡ ＦＩＧ、１８ ＦＩＧ、２Ａ ＆ ＣＱ　】３ 叱） ＦＩＧ、６Ｃ ＦＩＧ、６Ｆ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ＩＪ　ソレノイドと直列に接続された第１のトランジ
   スタ手段と、 ソレノイドに並列に接続された第２のトランジスタ手段
   と、 ソレノイドに直列に接続された検出用抵抗器と、前記第
   １のトランジスタ手段及び前記検出用抵抗器の直列接続
   による組合せと並列に接続され、ソレノイドを流れる電
   流に対し前記検出用抵抗器に並列な電流径路を与える、
   ツェナーダイオードと、 前記検出用抵抗器に接続され、前記検出用抵抗器を流れ
   る検出電流と、ソレノイドを流れる所望の初期ピーク電
   流を表わす第１の制御電流とを比較する第１の比較器手
   段と、 前記検出用抵抗器に接続され、前記検出用抵抗器を流れ
   る検出電流と、ソレノイドを流れる所望の保持用低電流
   を表わす第２の制御電流とを比較する第２の比較器手段
   と、 前記検出用抵抗器に接続され、前記検出用抵抗器を流れ
   る検出電流と、ソレノイドを流れる前記保持用低電流よ
   りも大きく前記初期ピーク電流よりも小さい所望の保持
   用ピーク電流とを比較する第６の比較器手段と、 前記第１、第２、第６の比較器手段に接続され、検出用
   抵抗器を流れる電流と第１、第２、第６の制御電流との
   関数である入力信号を受信し、前記第１、第２、第６の
   比較器手段の出力の関数として前記第１と第２のトラン
   ジスタ手段〉オンとオフにスイッチングし、そうするこ
   とにより、前記初期ビーク′鴫流ンンレノイドに印加し
   １、次いで初期ピーク電流から前記保持用ピーク電流へ
   と減衰させる途中で周期的に電流を増加させることによ
   り減衰平均匝を有する振動間＠をつくり、前記初期ピー
   ク電流からの最初のソレノイド゛蹴流の減衰期間の終わ
   りに第一２のトランジスタをオフからオンにスイッチン
   グし、ソレノイド電流が減衰中は前記第１のトランジス
   タをオフにし、ソレノイド電流が増加中はオンにするよ
   うになっている論理手段と、を含んで成り、ソレノイド
   に流れる電流を制御して合計電力消費量を減らすように
   したことを特徴とする、ソレノイド駆動回路。 （２１１ｒｆｆＦ請求の範囲第（１）項記載の装置にお
   いて、前記第１のトランジスタ手段はソレノイドと前記
   検出用抵抗器とに直列にエミッタ・エレクタ径路が接続
   されており、 第１のダイオードが前記第２のトランジスタ手段のエミ
   ッタ・コレクタ径路に接続されており、前記第１のダイ
   オードと前記第２のトランジスタ手段の組がソレノイド
   と並列に接続さ・れており、そうすることにより、ソレ
   ノイドに並列放電径路を供給するがソレノイド駆動′亀
   流が第２のトランジスタ手段を流れるのを防ぐようにな
   っており、前記論理手段は、検出用抵抗器に流れる電流
   の関数として作動し、検出用抵抗器に流れる電流が初期
   ピーク電流に達するまで前記第１のトランジスタ手段を
   オンにし、検出用抵抗器を流れる電流が初期ピーク電流
   に達すると前記第１のトランジスタ手段をオフにし、前
   記検出用抵抗器を流れる電流があらかじめ定めた保持用
   低電流レベルまで減衰すると前記第１と第２のトランジ
   スタ手段をオンにし、前記第２のトランジスタをオンの
   ままにしておいて、ソレノイド電流が保持用ピーク電流
   レベルに減衰するまで、前記第１のトランジスタをオン
   状態とオフ状態の間でスイッチングして振動的に減衰し
   ていくようにし、その結果、保持用ピーク電流レベルか
   ら減衰するあらかじめ定められた期間を用いて、ソレノ
   イド電流が保持用ピーク電流レベルと保持用低電流レベ
   ル間を変動しながら、保持期間が維持されるようになっ
   ている、ことを特徴とするソレノイド駆動回路。 ＋３１　特許請求の範囲第（２）　ｒｆｉ記載の装置に
   おいて、前記検出用抵抗器は前記第１のトランジスタ手
   段とアース電位間に接続されており、前記第、１、第２
   、第６の比較器への一方の入力は前記検出用抵抗器と前
   記第１のトランジスタ手段との節点に接続されている、
   ことを特徴とするソレノイド駆動回路。 （４）特許請求の範囲第（２）項記載の装置において、
   前記検出用抵抗器は前記第１のトランジスタ手段と電圧
   源電位間に接続されており、前記第１、第２、第６の比
   較器への一方の入力は前記検出用抵抗器に加わる電圧を
   検出するように接続されていることを特徴とする、ソレ
   ノイドの駆動回路。 （５）特許請求の範囲第（３）項記載の装置において、
   前記第１、第２、第６の比較器手段は第１の増幅器手段
   を経由して前記検出用抵抗器に接続されていることを特
   徴とする、ソレノイドの駆動回路。 （６）特許請求の範囲第（４）項記載の装置において、
   前記第１、第２、第６の比較器手段は前記検出用抵抗器
   に加わる電圧を人力とする差動増幅器と、制御トランジ
   スタと電流検出用抵抗器とに接続されていることを特徴
   とする、ソレノイドの駆動−回路。