JPS6037603Y2

JPS6037603Y2 - 電磁弁駆動回路

Info

Publication number: JPS6037603Y2
Application number: JP12462879U
Authority: JP
Inventors: 幸秀新見; 誠悦吉田; 雅夫伊藤; 利明矢倉
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1979-09-11
Filing date: 1979-09-11
Publication date: 1985-11-09
Also published as: JPS5645902U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、制御入力電圧に応じて比例的に作動する電磁
弁（リニア・ツレメイド）に供給する電流のデユーティ
比を帰還制御する電磁弁駆動回路に関し、例えば電磁弁
により流量若しくは、開度あるいは位置を、リニアに制
御することによって自動車用気化器の補正空気量あるい
は排気系への二次空気量を制御する装置に適用できるも
のである。

従来、供給電流に応じてストローク即ち弁開度が変化す
るいわゆる比例制御式の電磁弁の駆動回路としては、第
１図に示すようなものが提案されている。

この回路においては、電源十Ｂから電磁弁のコイル３お
よび出力回路４に断面的に流れる電流を電流検出回路５
にて該電流に比例する電圧■６の形で検出し、該電圧■
、と制御入力電圧■３とをこれらの電圧差に応じて積分
をする偏差積分器１に入力し、この偏差積分器１の出力
■、と所定の周波数の三角波を出力する三角波発振器６
の出力■ｒとを比較器２にて比較し、この比較器２のオ
ンオフ出力■。

により出力回路４がコイル３に流れる電流をオンオフ制
御する構成になっている。

ここで、発振器６の発振周波数は、電磁弁が固有に持っ
ている機械的まさつや磁気回路等の原因によるヒステリ
シスを除去するため、その設定範囲は限られており使用
状態に適合した所定値に決められている。

また、偏差積分器１の時定数は前記周波数の波形を積分
するものであるため、少なくとも前記周波数の１周期に
相当する時間よりも大きな値に選定される。

第２図を参照して第１図の従来形の回路構成の動作を説
明する。

今、上記時定数を発振器６の発振出力信号の２〜３周期
に相当する値にした例について考案する。

制御入力電圧■。が第２図１に示されるように急変し、
コイル３の電流をゼロから所定値まで増加させる場合を
考える。

Ｔ１の期間；■ユはゼロであるから■、は■、の下限電
圧以下であり、比較器２の出力■。

はオフであるから電流検出器５の出力ｖｄもゼロである
。

Ｔ２の期間；制御入力電圧■３はステップ的に所定値ま
で上昇し、ＶａがゼロのためＶｂはとり得る最高の傾斜
で上昇するが、まだＶｒより低いため■ｏはオフである
。

Ｔ３の期間；■ｂ≧■となり■。

がオンになりコイル３に電流が流れ始める。

この電流はコイルのインダクタンスＬ１抵抗分Ｒにより
形成される時定数Ｌ／Ｒで第３図３Ｖａの如く上昇する
。

このとき■ユと■６との偏差は■６が上昇するにつれて
徐々に小さくなるため■、の上昇傾きは徐々に小さくな
る。

Ｔ、の期間９Ｖｌ）≦■、となりＶ。

がオフになる。このときコイル３には逆起電力が生じ、
出力回路４にその逆起電力を吸収するための回路が設け
られており、コイル電流は第２図３Ｖａの如く減少する
。

この場合、Ｖ（＋が徐々に減少するためＶｂの上昇傾き
は徐々に大きくなる。

Ｔ５の期間；再びＶｂ≧ＹｒとなりＶ。

がオンになり、コイル電流は■６の如く増加する。

■６が徐々に上昇するため■、の上昇傾きは徐々に小さ
くなり、Ｖｄ＝Ｖ−の時点で傾きはゼロとなり、それ以
降はＶｂは下降し始める。

このようにして、■６の面積積分値（即ち実効値）とＶ
ユが等しくなったところでコイル３の電流値は一定とな
るので、制御入力電圧■１によりコイルに流れる電流を
制御することができる。

しかしながら、前記従来形においては制御入力電圧■８
が急変した場合に、コイル３のインダクタンスによる電
流の立上り遅れと、偏差積分器１の時定数および発振器
６の周波数に依存する応答遅れとが結合されてコイル３
の瑠電流の立上りが非常に遅くなるという不都合があっ
た。

即ち、第２図かられかるようにコイル電流が所定値に達
するまで（Ｖ、＝Ｖｄになるまで）にはｖｆの周期の１
〜２倍程度の遅れがあった。

本考案の目的は前記従来形における問題点にかんがみ、
電磁弁に供給する電流のデユーティ−比を帰還制御する
電磁弁駆動回路において、制御入力電圧の急変に応じて
所定時間の間三角波発振器の発振周波数を設定値より高
くするという構想にもとづき、該三角波発振器の発振周
波数に依存する応答遅れが少なくなるため電磁弁コイル
の電流の立上りを速くすることができる電磁弁駆動回路
を提供することにある。

以下図面により本考案の実施例を説明する。

第３図は本考案の一実施例に係る電磁弁駆動回路を示す
。

同図において、３はその一端が電源十Ｂに接続された電
磁弁コイル、４は電磁弁駆動出力回路であり、４１はコ
イル３にオンオフ電流を供給するトランジスタ、４２は
ベース抵抗、４３，４４はトランジスタ４１のコレクタ
ーエミッタ間に接続されたコイル３の電流オフ時の逆サ
ージ吸収用のそれぞれ抵抗およびツェナー・ダイオード
である。

また、５はコイル３に流れる電流を検出する電流検出回
路であり、５１は電流検出用抵抗、５２は演算増幅器（
以下ＯＰアンプと称する）であり、抵抗５１の両端電圧
を抵抗５３．５４で決定される増幅率で増幅する。

５５はＯＰアンプ５２の入力抵抗である。

１は偏差積分回路であり、制御入力電圧■８と検出回路
５の出力■ｄとの偏差に応じて積分を行なう。

１１はＯＰアンプ、１２はコンデンサ、１４は抵抗であ
り、コンデンサ１２と抵抗１４とにより積分回路の時定
数が決まる。

１３はＯＰアンプ１１の入力抵抗である。６は所定周波
数の三角波信号を発生する発振回路であり、６１は比較
器、６２はコンデンサ、６３゜６４は抵抗、６５は周知
のアナログスイッチであり、該アナログスイッチのオン
またはオフ状態に応じて抵抗６３．６４およびコンデン
サ６２とで決定される時定数が切換えられる。

６６．６７は帰還用抵抗６８とともに三角波出力の上下
限を決める抵抗であり、６９は比較器６１の入力抵抗で
ある。

２は偏差積分器出力■５と三角波発振出力Ｖｒとを比較
してオンオフ信号を出力する比較回路であり、２１は比
較器、２２．２３は入力抵抗である。

７は微分回路であり、７１は比較器、７２は制御入力電
圧Ｖ、を一端に印加する微分用コンデンサ、７３は充電
用抵抗、７４は放電用ダイオード、７５は入力抵抗、７
６．７７は比較電圧設定抵抗である。

７８は比較器７１の出力信号■８を前記アナログスイッ
チ６５に伝達する抵抗であり、該出力信号■８が高レベ
ルのときアナログスイッチ６５が閉じて前記発振回路６
の時定数を決定する抵抗６３．６４が並列接続される。

次に、上記回路構成の動作を説明する。

第３図において、発振回路６および微分回路７以外の部
分の動作は第１図の従来形の回路のものと同じである。

発振回路６および微分回路７の動作は次のように行なわ
れる。

第４図１の如く制御入力電圧ｖ４がゼロから所定値まで
急変すると、微分回路７のコンデンサ７２の端子電圧■
、は第４図６のようなな波形を描き、この電圧■１と抵
抗７６および抵抗７７により作られる比較電圧■５とが
比較器７１で比較され、微分回路７の出力■８は第４図
４の如く所定時間Ｔ。

の同高レベルになる。一方、発振回路６のアナログスイ
ッチ６５は該微分回路７の出力信号■。

を受け、該出力信号■。が低レベル時はアナログスイッ
チ６５は開いており、発振回路６の発振周波数は抵抗６
３とコンデンサ６２の値により決まるが、該出力信号■
８が高レベルになるとアナログスイッチ６５は閉じられ
、発振周波数は抵抗６３．６４の並列抵抗値とコンデン
サ６２の値により決まる。

したがって、前記出力信号■８が高レベルのときは低レ
ベルのときに比し第４図２に示されるように発振回路６
の発振周波数が高くなるため、偏差積分器１の出力Ｖ、
の上昇が早まり■５が■ユの期待する所定値により早く
到達する。

したがって、発振器６の周波数に依存する応答遅れが少
なくなる。

なお、上記発振周波数は例えば通常１００Ｈｚの場合、
■漁変時には２００〜３００Ｈｚにされる。

以上のように本考案によれば、電磁弁コイルに供給する
電流のオンオフ時間の比を変えることによって制御する
電磁弁駆動回路において、制御入力電圧の急変に応じて
所定時間の間、三角波発振器の周波数を設定値より高め
にすることにより、制御入力電圧の急変時における電磁
弁コイルの電流の立上りを速くすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来形の電磁弁駆動回路の構成を示す概略的構
成図、第２図は第１図の回路構成の各部の動作波形を示
す波形図、第３図は本発明に係る電磁弁駆動回路の一実
施例を示す電気回路図、そして第４図は第３図の回路の
各部の動作波形を示す波形図である。１・・・・・・偏差積分回路、２・・・・・・比較回路
、３・・・・・・電磁弁のコイル、４・・・・・・出力
回路、５・・・・・・電流検出回路、６・・・・・・三
角波発振回路、７・・・・・・微分回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

電磁弁に供給される電流を検出する電流検出用抵抗と、
該電流検出用抵抗により検出された電流に比例する電圧
と電磁弁の開度を制御する制御入力電圧とを比較積分す
る積分器と、所定の周波数の三角波を出力する三角波発
振器と、該発振器の発振出力と前記積分器の出力とを比
較する比較器とを具備し、該比較器の出力信号により電
磁弁に供給される電流をオンオフ制御する電磁弁駆動回
路において、前記制御入力電圧の急変に応じて所定時間
の間、前記三角波発振器の周波数を設定値よりも高める
ことを特徴とする、電磁弁駆動回路。