JPH08147053A - パルス幅変調方式の電流制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路素子の消費電力を低下させると共に、負
荷に流れる電流を応答性よく変化させるパルス幅変調方
式の電流制御回路を提供する。 【構成】 フィードバック回路を並列に接続した誘導性
負荷をスイッチングする第１スイッチング手段のスイッ
チングのデューティを変えて誘導性負荷に流れる電流を
制御し、上記フィードバック回路により、該第１スイッ
チング手段がオフしたときに、誘導性負荷に流れる電流
を緩やかに減少させるパルス幅変調方式の電流制御回路
において、上記フィードバック回路は、ダイオードと該
ダイオードに流れる電流を上記第１スイッチング手段と
無関係に、任意に設定したタイミングでスイッチングす
る第２スイッチング手段とを直列に接続してなると共
に、誘導性負荷からの電流をフィードバックする方向に
接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧制御装置に設けら
れ、加えれる電流値に応じて油圧を変えるソレノイドバ
ルブの駆動回路、特に車両におけるＡＢＳ制御装置のブ
レーキ液圧の制御に使われるソレノイドバルブの駆動回
路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電流制御回路には、電流増幅素子
又は電流増幅回路等を用いて入力電圧又は入力電流と出
力電流とをリニアな関係を持たせ、入力電圧又は入力電
流を変えることによって出力電流を所望の電流値に電流
制御を行うことができるリニア制御方式と、上記電流増
幅素子又は電流増幅回路等を用いて、該電流増幅素子又
は電流増幅回路等におけるスイッチングのデューティを
変えることにより所望の電流値に電流制御を行うパルス
幅変調方式とがあった。

【０００３】上記パルス幅変調方式は、リニア制御方式
に比べて消費電力が抑制されることから、パルス幅変調
方式の電流制御回路が主によく使用されている。

【０００４】図１は、従来のパルス幅変調方式の電流制
御回路の一例を示しており、図１において、１は誘導性
負荷であり、２はダイオードであり、３はＮ型のＦＥＴ
であり、４はＦＥＴ３における発振防止用の抵抗であ
る。

【０００５】誘導性負荷１に対して並列に、誘導性負荷
１からの電流をフィードバックする方向にダイオード２
が接続され、誘導性負荷１とダイオード２のカソードと
の接続部は直流電源＋Ｖａに接続され、誘導性負荷１と
ダイオード２のアノードとの接続部はＦＥＴ３のドレイ
ンに接続され、ＦＥＴ３のソースは接地されている。

【０００６】ＦＥＴ３のゲートには抵抗４を介して高周
波のパルス信号が入力され、該パルスがＦＥＴ３のゲー
トに入力されるとＦＥＴ３はオンし誘導性負荷１に電流
が流れる。また、上記ダイオード２は、誘導性負荷１の
逆起電圧を抑制するだけでなく、誘導性負荷１の通電を
オフした際に、誘導性負荷１に流れる電流を緩やかに減
少させる。

【０００７】図２は、従来のパルス幅変調方式の電流制
御回路における他の例を示しており、図１と同じものは
同じ符号で示している。図２において、ＦＥＴ３のドレ
インとソース間に並列にツェナーダイオード５が接続さ
れており、ツェナーダイオード５のカソードはＦＥＴ３
のドレインに接続され、ツェナーダイオード５のアノー
ドはＦＥＴ３のソースに接続されると共に接地されてい
る。また、ツェナーダイオード５のカソードとＦＥＴ３
のドレイン接続部は誘導性負荷１を介して直流電源＋Ｖ
ａに接続されている。

【０００８】ＦＥＴ３のゲートには抵抗４を介して高周
波のパルス信号が入力され、該パルスがＦＥＴ３のゲー
トに入力されるとＦＥＴ３はオンし誘導性負荷１に電流
が流れる。上記ツェナーダイオード５は、誘導性負荷１
の逆起電圧を抑制するだけでなく、誘導性負荷１の通電
をオフした際に、誘導性負荷１に流れる電流を即座に減
少させることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘導性
負荷１の通電をオフした際に、誘導性負荷１に流れる電
流を即座に減少させたいときに、図１で示したような、
誘導性負荷１に並列にダイオード２を接続した場合、誘
導性負荷１に流れる電流を即座に減少させることができ
ない。

【００１０】例えば、上記誘導性負荷１が、車両のＡＢ
Ｓ制御装置に用いられる、加圧モード、保持モード及び
減圧モードという３ポジションのソレノイドバルブのソ
レノイドであり、該ソレノイドバルブは、ソレノイドに
電流が流れないときはブレーキ液圧を加圧する加圧モー
ドになり、ソレノイドにＩ1の電流が流れるとブレーキ
液圧を保持する保持モードになり、ソレノイドにＩ2の
電流が流れるとブレーキ液圧を減圧する減圧モードにな
るとすると、図１の電流制御回路を用いて上記ソレノイ
ドバルブのソレノイドに流れる電流を制御した場合、ソ
レノイドに流れる電流とブレーキ液圧との関係は図３に
示すようになる。ここで、上記において、Ｉ2＞Ｉ1＞０
である。

【００１１】図３において、上記ソレノイドに流れる電
流を減少させていく場合を示しており、ソレノイドに流
れる電流の減少が緩やかであるため、ブレーキ液圧の変
化の応答が遅く、例えば減圧モードから保持モードに移
行したときのブレーキ液の保持液圧においては目標値よ
りもかなり低くなってしまう。なお、図３で示した電流
値は、厳密にいうと細かく脈動をしている。

【００１２】そこで、上述したように、図２で示したツ
ェナーダイオード５を用いた方法を使用した場合、誘導
性負荷１の通電をオフした際に、誘導性負荷１に流れる
電流を即座に減少させることができるが、ＦＥＴ３に高
周波のパルス信号を入力して、該パルスが入力されるご
とにＦＥＴ３がオンし、パルス信号のデューティを変え
ることにより、所望の電流値に電流制限を行う電流制御
中においては、上記ツェナーダイオード５に、常時高電
圧がかかった状態で電流が流れるため消費電力が大きく
なるという問題があった。

【００１３】また、上記のような問題を解決する回路
が、特開平３−１７７６６９号明細書で開示されてい
る。特開平３−１７７６６９号明細書では、一端が接地
された誘導性負荷であるソレノイドコイルを励磁する第
１のスイッチング素子と、該ソレノイドコイルの還流電
流をオンオフさせる第２のスイッチング素子と、デュー
ティ率に応じたデューティ信号及び過励磁信号を生成す
るマイクロコンピュータと、該過励磁信号の終了時点か
ら該デューティ信号の終了時点までの間に、上記第１の
スイッチング素子をチョッピング駆動するためのチョッ
ピングパルス発生手段とを備え、ソレノイドコイルの通
電期間のデューティ率に基づいて流体の圧力又は流量を
制御するデューティソレノイドバルブ駆動装置が提案さ
れている。

【００１４】しかし、特開平３−１７７６６９号明細書
で開示されている回路において、上記第２のスイッチン
グ素子は、上記第１のスイッチング素子が１００％オン
するか又はチョッピング駆動されている間はオンしてソ
レノイドコイルの還流電流をオンさせ、それ以外の時は
オフしてソレノイドコイルの還流電流をオフさせる。そ
のため、ソレノイドコイルに流れる電流を完全にオフす
る場合は、該ソレノイドコイルに流れる電流を即座に減
少させることができるが、ソレノイドコイルに流れる電
流を完全にオフする以外、例えばソレノイドコイルをチ
ョッピング駆動して、ソレノイドコイルに流れる電流を
減少させたい場合には、ソレノイドコイルに流れる電流
を緩やかに減少させることしかできなかった。

【００１５】

【課題を解決するための手段】したがって、本発明は上
記問題を解決するためになされたものであり、本発明
は、誘導性負荷からの電流をフィードバックするフィー
ドバック回路を並列に接続した誘導性負荷を、第１スイ
ッチング手段によってスイッチングし、該第１スイッチ
ング手段のスイッチングのデューティを変えることによ
って誘導性負荷に流れる電流を制御すると共に、上記フ
ィードバック回路によって、該第１スイッチング手段が
オフしたときに、上記誘導性負荷に流れる電流を緩やか
に減少させることができる、誘導性負荷に流れる電流を
制御するパルス幅変調方式の電流制御回路において、上
記フィードバック回路は、ダイオードと該ダイオードに
流れる電流を上記第１スイッチング手段とは無関係に、
任意に設定したタイミングでスイッチングする第２スイ
ッチング手段とを直列に接続してなると共に、誘導性負
荷からの電流をフィードバックする方向に接続されるこ
とを特徴とするパルス幅変調方式の電流制御回路を提供
するものである。

【００１６】本願の特許請求の範囲の請求項２に記載の
発明において、請求項１のフィードバック回路は、逆阻
止３端子サイリスタからなり、該逆阻止３端子サイリス
タは、オンした時に、上記誘導性負荷からの電流をフィ
ードバックする方向に接続されることを特徴とする。

【００１７】本願の特許請求の範囲の請求項３に記載の
発明において、上記請求項２の逆阻止３端子サイリスタ
に対して、上記第１スイッチング手段がオンして上記誘
導性負荷に負荷電流が流れているときに、次に該負荷電
流を減少させたいときだけゲート電流をオフするように
したことを特徴とする。

【００１８】本願の特許請求の範囲の請求項４に記載の
発明において、上記請求項２の逆阻止３端子サイリスタ
に対して、上記第１スイッチング手段に対するパルスの
反転信号をゲートに入力することを特徴とする。

【００１９】本願の特許請求の範囲の請求項５に記載の
発明において、上記請求項２の逆阻止３端子サイリスタ
は、ＧＴＯサイリスタであることを特徴とする。

【００２０】

【作用及び効果】特許請求の範囲の請求項１に記載の装
置は、誘導性負荷に流れる電流を最大値及び最小値以外
の一定値に保持したい場合は、上記フィードバック回路
の第２スイッチング手段をオンすることにより、高周波
のパルス信号が入力されると共に、該パルス信号のパル
スが入力されている間オンする上記第２スイッチング手
段によって誘導性負荷の通電をオフした際に、誘導性負
荷に流れる電流を緩やかに減少させると共に、誘導性負
荷からの電流をフィードバックすることから誘導性負荷
に生じる逆起電圧を抑制することができ、更に誘導性負
荷に流れる電流をほぼ一定に保持することができる。

【００２１】また、誘導性負荷に流れる電流を減少させ
たい場合は、上記フィードバック回路の第２スイッチン
グ手段をオフすることにより、誘導性負荷に流れる電流
を速やかに減少させることができる。

【００２２】特許請求の範囲の請求項２に記載の装置に
おいては、上記フィードバック回路に逆阻止３端子サイ
リスタを使用することにより、ダイオードとスイッチン
グ手段を１つの素子で行うことができる。

【００２３】特許請求の範囲の請求項３に記載の装置に
おいては、上記第１スイッチング手段がオンすると、逆
阻止３端子サイリスタをターンオフするための逆バイア
ス状態が自動的に作り出されることにより、逆阻止３端
子サイリスタを逆バイアス状態にするための付加回路が
不要となる。

【００２４】特許請求の範囲の請求項４に記載の装置に
おいては、上記第１スイッチング手段にパルス信号が入
力されると、逆阻止３端子サイリスタに対して、ゲート
に該パルス信号を反転させた信号を入力するため、逆阻
止３端子サイリスタに対して逆バイアス状態時の逆電流
の増加を防ぐことができる。

【００２５】特許請求の範囲の請求項５に記載の装置に
おいては、逆阻止３端子サイリスタとしてＧＴＯサイリ
スタを使用することにより、逆阻止３端子サイリスタに
対して、逆バイアス状態を作る必要がなくなるため、電
流を減少させたい時にターンオフさせるためのタイミン
グを逆バイアス時に合わせる必要がなくなる。

【００２６】

【実施例】次に、図面に示す実施例に基づき、本発明に
ついて詳細に説明する。図４は、本発明の回路を適用す
る車両のＡＢＳ制御装置を示す概略の制御系統図であ
り、図５は、本発明の電流制御回路の第１実施例を示し
た回路図である。

【００２７】図４において、ブレーキペダル５０の踏力
をブレーキ液圧に変換するマスタシリンダ５１は、車輪
ブレーキ５２におけるホイールシリンダ５３へのブレー
キ液圧の減圧、保持又は加圧を行って制動力を制御する
ＡＢＳアクチュエータ５４を介して上記ホイールシリン
ダ５３と配管接続されている。

【００２８】また、車輪ブレーキ５２には車輪速センサ
５５が配置されており、上記ＡＢＳアクチュエータ５４
は、該車輪速センサ５５より入力された信号より種々の
計算及び判定を行う電子制御回路５６から出力される制
御信号によって、駆動制御される。なお、ホイールシリ
ンダを含む車輪ブレーキ及び車輪速センサは各車輪ごと
に設けられているが、ここでは、代表で１つの車輪のみ
を示して説明を行う。

【００２９】上記ＡＢＳアクチュエータ５４は、ソレノ
イド６１を有するソレノイドバルブ６０と、ホイールシ
リンダ５３のブレーキ液圧を減圧するときに、ホイール
シリンダ５３の余分なブレーキ液を一時的に貯蔵するリ
ザーバ６２と、ホイールシリンダ５３のブレーキ液圧を
加圧するときに、蓄圧されているブレーキ液圧によりホ
イールシリンダ５３を加圧するアキュムレータ６３と、
上記リザーバ６２に貯蔵されたブレーキ液を上記マスタ
シリンダ５１及び該アキュムレータ６３に送液するポン
プ６４と、該ポンプ６４を駆動するモータ６５と、逆止
弁６６，６７，６８とから構成されている。

【００３０】上記マスタシリンダ５１は、アキュムレー
タ６３と配管接続され、ソレノイドバルブ６０のバルブ
のポートＡは、マスタシリンダ５１とアキュムレータ６
３との接続部に配管接続され、ソレノイドバルブ６０の
バルブのポートＢは、リザーバ６２に配管接続され、ソ
レノイドバルブ６０のバルブのポートＣは、ホイールシ
リンダ５３に配管接続される。更に、ソレノイドバルブ
６０のバルブのポートＣは逆止弁６６を介してポートＡ
に配管接続される。なお、逆止弁６６は、ポートＣから
ポートＡの方向へのみブレーキ液が流れるようになって
いる。

【００３１】更にまた、ソレノイドバルブ６０のバルブ
のポートＢとリザーバ６２との接続部には、逆止弁６７
を介してポンプ６４の一端が配管接続され、ポンプ６４
の他端は逆止弁６８を介して、マスタシリンダ５１とア
キュムレータ６３との接続部に配管接続される。なお、
逆止弁６７はポートＢとリザーバ６２との接続部からポ
ンプ６４の方向へ、逆止弁６８はポンプ６４からマスタ
シリンダ５１とアキュムレータ６３との接続部の方向へ
のみブレーキ液が流れるようになっている。

【００３２】ここで、上記ソレノイドバルブ６０は、加
圧モード、保持モード及び減圧モードという３ポジショ
ンのソレノイドバルブであり、上記加圧モードは、ソレ
ノイドバルブ６０のポートＡからポートＣにブレーキ液
が流れるようにポートＡ及びポートＣが接続されると共
に、ポートＢは遮断される。また、上記保持モードは、
ポートＡ、ポートＢ及びポートＣのすべてが遮断され、
上記減圧モードは、ポートＣからポートＢにブレーキ液
が流れるようにポートＢ及びポートＣが接続されると共
に、ポートＡは遮断される。

【００３３】また、上記ソレノイドバルブ６０は、ソレ
ノイド６１に流れる電流値によって上記加圧モード、保
持モード及び減圧モードのいずれかの状態に切り替わる
ものであり、例えばソレノイド６１に流れる電流が０の
とき、ソレノイドバルブ６０は加圧モードになり、ソレ
ノイド６１に流れる電流がＩ1のとき、ソレノイドバル
ブ６０は保持モードになり、ソレノイド６１に流れる電
流がＩ2のとき、ソレノイドバルブ６０は減圧モードに
なる。なお、Ｉ2＞Ｉ1である。

【００３４】上記電子制御回路５６は、車輪速センサ５
５から入力される信号から車輪の速度を算出する車輪速
度演算部７０と、ＡＢＳ制御を実施するか否かを判断す
るための車両の制御基準速度を算出する制御基準速度演
算部７１と、車輪がロックしているか否かといった車輪
の状態を検出する車輪状態検出部７２と、ソレノイドバ
ルブ６０の駆動制御を行うソレノイド駆動部７３と、ポ
ンプ６４を駆動するモータ６５の駆動制御を行うモータ
駆動部７４とから構成されている。

【００３５】上記車輪速度演算部７０は車輪速センサ５
５、制御基準速度演算部７１及び車輪状態検出部７２に
接続され、上記制御基準速度演算部７１は車輪状態検出
部７２に接続され、車輪状態検出部７２はソレノイド駆
動部７３及びモータ駆動部７４に接続されている。

【００３６】更に、ソレノイド駆動部７３は、ソレノイ
ドバルブ６０のソレノイド６１の一端に接続され、ソレ
ノイド６１の他端は直流電源のプラス側端子＋Ｖａに接
続されている。また、モータ駆動部７４は、モータ６５
の一端に接続され、モータ６５の他端は直流電源のプラ
ス側端子＋Ｖａに接続されている。

【００３７】以上のような構成において、車輪速度演算
部７０は、上記車輪速センサ５５からの交流信号を矩形
波に波形処理し、この矩形波の電圧の変化するエッジ間
の時間を計測し、これを基に車輪の速度を算出した後、
この車輪の速度を制御基準速度演算部７１及び車輪状態
検出部７２に出力する。制御基準速度演算部７１は、車
輪速度演算部７０から入力された車輪の速度に対応する
制御基準速度を算出し、該制御基準速度を車輪状態検出
部７２に出力する。

【００３８】車輪状態検出部７２は、車輪速度演算部７
０から入力された実車輪速度と制御基準速度演算部７１
から入力された制御基準速度の差が一定値を上回ると車
輪ロックが生じたと判断して、ソレノイド駆動部７３及
びモータ駆動部７４に減圧信号を出力し、ソレノイド駆
動部７３はソレノイドバルブ６０のソレノイド６１に対
してＩ2の電流が流れるようにして減圧モードの駆動を
行い、モータ駆動部７４はポンプ６４のモータ６５に電
流を流すようにしてモータ６５を作動させる。

【００３９】これにより、ソレノイドバルブ６０の各ポ
ートは減圧モードになるように接続されて、マスタシリ
ンダ５１及びアキュムレータ６５からのブレーキ液供給
路を閉じ、ブレーキ液の排出路を開くことにより、ホイ
ールシリンダ５３側のブレーキ液がリザーバ６２に流れ
て、ホイールシリンダ５３のブレーキ液圧が下がる。そ
して、ホイールシリンダ５３のブレーキ液圧の減圧が開
始されるとポンプ６４が作動して、リザーバ６２内のブ
レーキ液を汲み上げてマスタシリンダ５１及びアキュム
レータ６５に還流させる。

【００４０】また、ホイールシリンダ５３のブレーキ液
圧の減圧により、実車輪速度と制御基準速度の差が、あ
る一定値よりも小さくなると、車輪状態検出部７２は車
輪のロックが回避されたと判断して、ソレノイド駆動回
路５５に加圧信号を出力し、ソレノイドバルブ６０を加
圧モードにし、ホイールシリンダ５３のブレーキ液圧が
再加圧される。

【００４１】上記のように、ソレノイド駆動部７３は、
車輪状態検出部７２からの減圧信号を受けると、ソレノ
イドバルブ６０のソレノイド６１に対してＩ2の電流が
流れるようにして減圧駆動を行い、車輪状態検出部７２
からの保持信号を受けると、ソレノイドバルブ６０のソ
レノイド６１に対してＩ1の電流が流れるようにしてブ
レーキ液圧を保持する駆動を行い、車輪状態検出部７２
からの加圧信号を受けると、ソレノイドバルブ６０のソ
レノイド６１に対して電流が流れないようにして加圧駆
動を行うものであり、本発明の電流制御回路は上記ソレ
ノイド駆動部７３で行われるソレノイド６１に流す電流
を変え、又は一定に保持するために使用されるものであ
る。

【００４２】次に、図４で示した車両のＡＢＳ制御装置
に用いる本発明の電流制御回路の第１実施例を、図５の
概略ブロック図を用いて説明する。なお、図５におい
て、図１、図２及び図４と同じものは同じ符号を付けて
示しており、ここではその説明を省略し、図２との相違
点のみ説明を行う。

【００４３】図５において、６はＰＮＰ型のトランジス
タであり、７はトランジスタ６のベース電流を制限する
ための抵抗であり、誘導性負荷１は図４におけるソレノ
イドバルブ６０のソレノイド６１に相当する。

【００４４】図５において、図２との相違点は、ダイオ
ード２のアノードにトランジスタ６のコレクタを接続
し、ＦＥＴ３のドレインとツェナーダイオード５のカソ
ードと誘導性負荷１との接続部にトランジスタ６のエミ
ッタを接続し、ダイオード２のカソードは誘導性負荷１
の直流電源＋Ｖａ側の端部に接続され、トランジスタ６
のベースには電流制限用の抵抗７が接続されていること
にある。

【００４５】また、図５において、ダイオード２、ＦＥ
Ｔ３、抵抗４、ツェナーダイオード５、トランジスタ６
及び抵抗７は、図４におけるソレノイド駆動部７３に相
当し、抵抗４において、ＦＥＴ３のゲートに接続されて
いる端部と反対側の端部を端子ａとし、抵抗７におい
て、トランジスタ６のベースに接続されている端部と反
対側の端部を端子ｂとする。なお、該端子ａ及び端子ｂ
は図４における車輪状態検出部７２に接続され、以下、
端子ａ及び端子ｂにおける電圧及び電流の供給はすべて
図４における車輪状態検出部７２によって行われるもの
である。

【００４６】上記のような構成において、誘導性負荷１
に流れる電流を最大値及び最小値以外の一定値に保持し
たい場合、直流電源＋Ｖａから誘導性負荷１を通り、ト
ランジスタ６のエミッタからベースを通り、更に抵抗７
を通って端子ｂへトランジスタ６がオンするに十分な電
流が流れるように端子ｂの電位を低くする。

【００４７】端子ａには高周波のパルス信号が入力さ
れ、該パルス信号のパルスの有無によってＦＥＴ３がオ
ンオフを行っており、上記のようにトランジスタ６をオ
ンさせると、ＦＥＴ３がオフした際に誘導性負荷１から
の電流をトランジスタ６のエミッタからコレクタを通
り、更にダイオード２のアノードからカソードを通って
フィードバックすると共に、図１の説明で示したよう
に、ダイオード２により誘導性負荷１の通電をオフした
際に、誘導性負荷１に流れる電流が緩やかに減少する。

【００４８】このことから、端子ａに入力するパルス信
号のデューティに対応するほぼ一定の電流が誘導性負荷
１に流れることになり、端子ａに入力するパルス信号の
デューティを変えることにより、ＦＥＴ３のスイッチン
グのデューティを変えて所望の電流値に電流制御を行
う。

【００４９】また、誘導性負荷１に流れる電流を減少さ
せたい場合、端子ｂの電位を高くしてトランジスタ６の
エミッタからベースに電流が流れないようにしてトラン
ジスタ６をオフさせることにより、ＦＥＴ３のオフ時に
誘導性負荷１からの電流がフィードバックされないた
め、誘導性負荷１に流れる電流は、端子ａに入力される
パルス信号のデューティを小さくして、ＦＥＴ３のスイ
ッチングのデューティを変えることにより速やかに減少
する。

【００５０】なお、ツェナーダイオード５は、トランジ
スタ６がオフしているときに、ＦＥＴ３がオフした際に
誘導性負荷１に生じる逆起電圧によって、ＦＥＴ３がア
バランシェ降伏を起こすことを防ぐためのものであり、
ＦＥＴ３が誘導性負荷１によって生じる逆起電圧に耐え
れるだけの耐電圧特性を有する場合は不要であるが、ツ
ェナーダイオードのツェナー電圧を変えることにより、
誘導性負荷１に流れる電流を減少させる傾きを変えるこ
とができると共に、ＦＥＴ３の消費電力の調整もでき
る。

【００５１】次に、図４で示した車両のＡＢＳ制御装置
に用いる本発明の電流制御回路の第２実施例を、図６の
回路図を用いて説明する。なお、図６において、図１、
図２、図４及び図５と同じものは同じ符号を付けて示し
ており、ここではその説明を省略し、図５で示した第１
実施例との相違点のみ説明を行う。

【００５２】図６において、１０はＳＣＲであり、１１
はＮＰＮ型のトランジスタであり、１２と１３は抵抗で
あり、１４は２入力のＡＮＤ回路であり、１５はインバ
ータである。

【００５３】図６において、図５との相違点は、図５の
ダイオード２とトランジスタ６の代わりにＳＣＲ１０を
使用したことと、それに伴ってトランジスタ１１、抵抗
１２、抵抗１３、ＡＮＤ回路１４及びインバータ１５か
らなるＳＣＲ１０の駆動制御回路を追加したこと、及び
直流電源＋Ｖａよりも電圧の高い直流電源＋Ｖｂを追加
したことにある。

【００５４】図６において、ＳＣＲ１０のカソードは誘
導性負荷１の直流電源＋Ｖａ側の端部に接続され、ＳＣ
Ｒ１０のアノードはＦＥＴ３のドレインとツェナーダイ
オード５のカソードと誘導性負荷１との接続部に接続さ
れ、ＳＣＲ１０のゲートはトランジスタ１１のエミッタ
に接続され、トランジスタ１１のコレクタは抵抗１２を
介して直流電源＋Ｖｂに接続されている。

【００５５】更に、トランジスタ１１のベースは抵抗１
３を介してＡＮＤ回路１４の出力に接続され、ＡＮＤ回
路１４の一方の入力を端子ｂとしている。また、端子ａ
にはインバータ１５の入力が接続され、インバータ１５
の出力はＡＮＤ回路１４の他方の入力に接続されてい
る。

【００５６】また、図６において、ＦＥＴ３、抵抗４、
ツェナーダイオード５、ＳＣＲ１０、トランジスタ１
１、抵抗１２、抵抗１３、ＡＮＤ回路１４及びインバー
タ１５は、図４におけるソレノイド駆動部７３に相当
し、図５の第１実施例と同様に、端子ａ及び端子ｂは図
４における車輪状態検出部７２に接続され、以下、端子
ａ及び端子ｂへの電圧及び電流の供給はすべて図４にお
ける車輪状態検出部７２によって行われるものである。

【００５７】上記のような構成において、端子ａには、
ＦＥＴ３をオンさせると共に、インバータ１５における
ハイレベルとするしきい値を超えた電圧の高周波パルス
信号が入力され、それに伴ってＡＮＤ回路１４の一方の
入力には、インバータ１５によってＦＥＴ３のゲートに
入力されるパルス信号を反転させたパルス信号が入力さ
れている。

【００５８】ここで、誘導性負荷１に流れる電流を最大
値及び最小値以外の一定値に保持したい場合、端子ｂ
に、ＡＮＤ回路１４におけるハイレベルとするしきい値
を超えた電圧を印加すると、ＦＥＴ３がオフするときに
ＡＮＤ回路１４の出力はハイレベルとなり、ＡＮＤ回路
１４の出力から抵抗１３を通り、トランジスタ１１のベ
ースからエミッタを通り、更にＳＣＲ１０のゲートから
カソードを通って直流電源＋Ｖａに電流が流れてトラン
ジスタ１１がオンする。

【００５９】トランジスタ１１がオンすると、直流電源
＋Ｖｂから抵抗１２を通り、トランジスタ１１のコレク
タからエミッタを通り、更にＳＣＲ１０のゲートからカ
ソードを通って直流電源＋Ｖａに電流が流れてＳＣＲ１
０がターンオンする。なお、ＡＮＤ回路１４は直流電源
＋Ｖｂを電源としており、ＡＮＤ回路１４の出力がハイ
レベルとなるということは、直流電源＋Ｖｂとほぼ同電
位になるということである。また、ＡＮＤ回路１４の出
力からトランジスタ１１のベースを通って流れてくる電
流だけでは、通常、ＳＣＲ１０をターンオンさせること
はできない。

【００６０】ＳＣＲ１０がターンオンすると、ＦＥＴ３
がオフした際に誘導性負荷１からの電流を、ＳＣＲ１０
のアノードからカソードを通ってフィードバックすると
共に、ＳＣＲ１０は、第１実施例におけるダイオード２
と同様に、誘導性負荷１の通電をオフした際に、誘導性
負荷１に流れる電流を緩やかに減少させる。上記におい
て、抵抗１２は、ＳＣＲ１０のゲートに流れる電流を制
限するためのものであり、抵抗１３は、トランジスタ１
１のベース電流を制限するためのものである。

【００６１】また、誘導性負荷１に流れる電流を減少さ
せたい場合、ＦＥＴ３がオンして誘導性負荷１に電流が
流れ、ＳＣＲ１０のカソードとアノード間が逆バイアス
状態となっているときに、端子ｂにＡＮＤ回路１４にお
けるローレベルとするしきい値を下回る電圧を印加して
ＡＮＤ回路１４の出力をローレベルとして、トランジス
タ１１がオフすると共に、ＳＣＲ１０にはゲート電流が
流れないためＳＣＲ１０はターンオフし、端子ｂにＡＮ
Ｄ回路１４におけるハイレベルとするしきい値を上回る
電圧を印加しない限りターンオンしない。

【００６２】上記のようにＳＣＲ１０がターンオフする
と、ＦＥＴ３のオフ時に誘導性負荷１からの電流がフィ
ードバックされないため、誘導性負荷１に流れる電流
は、端子ａに入力されるパルス信号のデューティを小さ
くして、ＦＥＴ３のスイッチングのデューティを変える
ことにより速やかに減少する。

【００６３】ここで、ＳＣＲ１０は、カソードとアノー
ド間が逆バイアス状態のときにゲート電流を流すと、カ
ソードからアノードに漏れ電流が流れる。このため、Ａ
ＮＤ回路１４及びインバータ１５を使用して、ＦＥＴ３
がオンしてＳＣＲ１０のカソードとアノード間が逆バイ
アス状態にあるときには、ＳＣＲ１０のゲートに電流を
流さないようにしている。

【００６４】図７は、図６で示した回路図における誘導
性負荷１に流れる電流を減少させたときの各部のタイミ
ングを示したタイミングチャート図であり、図７におい
て、ｂ端子の信号におけるのタイミングがＡより左に
なると誘導性負荷１の電流を示すグラフのＥ間の電流の
減少が大きくなり、ｂ端子の信号におけるのタイミン
グがＢより右になると誘導性負荷１の電流を示すグラフ
のＦ間の電流の減少が緩やかになる。

【００６５】また、図７において、ｂ端子の信号におけ
るのタイミングがＣより左になると誘導性負荷１の電
流を示すグラフのＦ間の電流の減少が、その瞬間、緩や
かになり、ｂ端子の信号におけるのタイミングがＤよ
り右になると、誘導性負荷１の電流を示すグラフのＧ間
の電流の減少が大きくなる。

【００６６】次に、図４で示した車両のＡＢＳ制御装置
に用いる本発明の電流制御回路の第３実施例を、図８の
回路図を用いて説明する。なお、図８において、図１、
図２、図４、図５及び図６と同じものは同じ符号を付け
て示しており、ここではその説明を省略する。

【００６７】図８において、２０はＰ型のＦＥＴであ
り、２１、２２、２３、２５、２８及び２９は抵抗であ
り、２４及び２７はＮＰＮ型のトランジスタであり、２
６はＧＴＯサイリスタである。

【００６８】ＦＥＴ２０のソースは直流電源＋Ｖａに接
続され、ＦＥＴ２０のドレインは誘導性負荷１の一端に
接続され、誘導性負荷１の他端は接地されている。更
に、ＦＥＴ２０のゲートには抵抗２１が接続され、抵抗
２１には抵抗２２が直列に接続されると共に、抵抗２２
の他端にはトランジスタ２４のコレクタが接続されてい
る。

【００６９】また、抵抗２１と抵抗２２の接続部は抵抗
２３を介して直流電源＋Ｖａに接続され、トランジスタ
２４のエミッタは接地されており、トランジスタ２４の
ベースは抵抗２５を介して端子ａに接続されている。

【００７０】ＦＥＴ２０のドレインと誘導性負荷１の接
続部には、ツェナーダイオード５のアノードとＧＴＯサ
イリスタ２６のカソードが接続され、ツェナーダイオー
ド５のカソードはＦＥＴ２０のソースに接続され、ＧＴ
Ｏサイリスタ２６のアノードは接地されている。

【００７１】更に、ＧＴＯサイリスタ２６のゲートはト
ランジスタ２７のエミッタに接続され、トランジスタ２
７のコレクタは抵抗２８を介して直流電源＋Ｖｃに接続
され、トランジスタ２７のベースは抵抗２９を介して端
子ｂに接続されている。なお、直流電源＋Ｖｃは直流電
源＋Ｖａよりも低い電圧である。

【００７２】また、図８において、ツェナーダイオード
５、ＦＥＴ２０、抵抗２１，２２，２３，２５，２８，
２９、トランジスタ２４，２７及びＧＴＯサイリスタ２
６は、図４におけるソレノイド駆動部７３に相当し、図
５の第１実施例及び図６の第２実施例と同様に、端子ａ
及び端子ｂは図４における車輪状態検出部７２に接続さ
れ、以下、端子ａ及び端子ｂにおける電圧及び電流の供
給はすべて図４における車輪状態検出部７２によるもの
である。

【００７３】上記のような構成において、端子ａには高
周波のパルス信号が入力され、該パルス信号のパルスの
有無によってトランジスタ２４がオンオフを行ってお
り、端子ａにパルスが入力されてトランジスタ２４がオ
ンすると、直流電源＋Ｖａから抵抗２３、抵抗２２を通
ってトランジスタ２４のコレクタに、更に該トランジス
タ２４のコレクタからベースを通って接地へと電流が流
れ、ＦＥＴ２０のゲートには、抵抗２１を介して、直流
電源＋Ｖａの電圧を抵抗２３と抵抗２２で分圧した電圧
にほぼ等しい電圧が印加されることからＦＥＴ２０はオ
ンし、直流電源＋ＶａからＦＥＴ２０のソースを通り、
更にＦＥＴ２０のドレインを通って誘導性負荷１に電流
が流れる。

【００７４】また、端子ａにパルスが入力されないと、
トランジスタ２４はオフし、ＦＥＴ２０のゲートには直
流電源＋Ｖａと同じ電圧が印加され、ＦＥＴ２０はオフ
して誘導性負荷１に電流が流れなくなる。

【００７５】ここで、誘導性負荷１に流れる電流を最大
値及び最小値以外の一定値に保持したい場合、端子ｂか
ら抵抗２９を通り、トランジスタ２７のベースからエミ
ッタを通って、更にＧＴＯサイリスタ２６のゲートから
カソードを通り、トランジスタ２７がオンするに十分な
電流が流れるように端子ｂの電位を高くする。

【００７６】トランジスタ２７がオンすると、直流電源
＋Ｖｃから抵抗２８を通り、更にトランジスタ２７のコ
レクタからエミッタを通り、ＧＴＯサイリスタ２６のゲ
ートからカソードを通って電流が流れ、ＧＴＯサイリス
タ２６がターンオンする。

【００７７】ＧＴＯサイリスタ２６がターンオンする
と、ＦＥＴ２０がオフした際に誘導性負荷１からの電流
を、ＧＴＯサイリスタ２６のアノードからカソードを通
ってフィードバックすると共に、ＧＴＯサイリスタ２６
は、第１実施例におけるダイオード２と同様に、誘導性
負荷１の通電をオフした際に、誘導性負荷１に流れる電
流を緩やかに減少させる。

【００７８】このことから、端子ａに入力するパルス信
号のデューティに対応するほぼ一定の電流が誘導性負荷
１に流れることになり、端子ａに入力するパルス信号の
デューティを変えることにより、ＦＥＴ２０のスイッチ
ングのデューティを変えて所望の電流値に電流制御を行
う。

【００７９】上記において、抵抗２１はＦＥＴ２０の発
振を防止するためのものであり、抵抗２５はトランジス
タ２４のベース電流を制限するためのものであり、抵抗
２８は、ＧＴＯサイリスタ２６のゲートに流れる電流を
制限するためのものであり、抵抗２９は、トランジスタ
２７のベース電流を制限するためのものである。

【００８０】また、誘導性負荷１に流れる電流を減少さ
せたい場合、端子ｂの電位を低くしてトランジスタ２７
をオフさせて、ＧＴＯサイリスタ２６をオフさせること
により、ＦＥＴ２０のオフ時に誘導性負荷１からの電流
がフィードバックされないため、誘導性負荷１に流れる
電流は、端子ａに入力されるパルス信号のデューティを
小さくして、ＦＥＴ２０のスイッチングのデューティを
変えることにより速やかに減少する。

【００８１】なお本実施例においても、ツェナーダイオ
ード５は、ＧＴＯサイリスタ２６がオフしているとき
に、ＦＥＴ２０がオフした際に誘導性負荷１に生じる逆
起電圧によって、ＦＥＴ２０がアバランシェ降伏を起こ
すことを防ぐためのものであり、ＦＥＴ２０が誘導性負
荷１によって生じる逆起電圧に耐えれるだけの耐電圧特
性を有する場合は不要であるが、ツェナーダイオードの
ツェナー電圧を変えることにより、誘導性負荷１に流れ
る電流を減少させる傾きを変えることができると共に、
ＦＥＴ２０の消費電力の調整もできる。

【００８２】上述した本発明のパルス幅変調方式の電流
制御回路を使用して、車両のＡＢＳ制御装置に用いられ
る、ソレノイドに流れる電流値に対応して切り替わる３
ポジションのソレノイドバルブを制御すると、ソレノイ
ドに流れる電流とブレーキ液圧との関係は図９に示すよ
うになる。

【００８３】図９において、従来の回路を使用した場合
を示した図３と比較して、上記ソレノイドに流れる電流
を減少させていく場合、ソレノイドに流れる電流が速や
かに減少しており、ブレーキ液圧の変化の応答も速く、
例えば減圧モードから保持モードに移行したときのブレ
ーキ液の保持液圧においても、目標値により近くなって
いることがわかる。

【００８４】本発明は、上記第１実施例から第３実施例
に限定されるものではなく、様々な変形例が考えられ、
本発明の範囲は、特許請求の範囲によって定められるべ
きものであることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来のパルス幅変調方式の電流制御回路を示
した回路図である。

【図２】 従来のパルス幅変調方式の電流制御回路の他
の例を示した回路図である。

【図３】 車両のＡＢＳ制御装置における３ポジション
のソレノイドバルブに、図１の電流制限回路を使用した
場合の、ソレノイドに流れる電流の変化とブレーキ液圧
の変化を示した図である。

【図４】 本発明の電流制御回路を適用する車両のＡＢ
Ｓ制御装置を示す概略の制御系統図である。

【図５】 本発明の電流制御回路の第１実施例を示した
回路図である。

【図６】 本発明の電流制御回路の第２実施例を示した
回路図である。

【図７】 図６で示した第２実施例の回路図において、
誘導性負荷に流れる電流を減少させたいときの各部のタ
イミングを示したタイミングチャート図である。

【図８】 本発明の電流制御回路の第３実施例を示した
回路図である。

【図９】 車両のＡＢＳ制御装置における３ポジション
のソレノイドバルブに、本発明の電流制限回路を使用し
た場合の、ソレノイドに流れる電流の変化とブレーキ液
圧の変化を示した図である。

【符号の説明】

１ 誘導性負荷 ２ ダイオード ３ Ｎ型ＦＥＴ ４，７，１２，１３，２１，２２，２３，２５，２８，
２９ 抵抗 ５ ツェナーダイオード ６ ＰＮＰ型トランジスタ １０ ＳＣＲ １１，２４，２７ ＮＰＮ型トランジスタ １４ ＡＮＤ回路 １５ インバータ ２０ Ｐ型ＦＥＴ ２６ ＧＴＯサイリスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｋ 17/567 17/695 // Ｂ６０Ｔ 8/58 Ｚ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘導性負荷からの電流をフィードバック
   するフィードバック回路を並列に接続した誘導性負荷
   を、第１スイッチング手段によってスイッチングし、該
   第１スイッチング手段におけるスイッチングのデューテ
   ィを変えることによって誘導性負荷に流れる電流を制御
   すると共に、上記フィードバック回路によって、該第１
   スイッチング手段がオフしたときに、上記誘導性負荷に
   流れる電流を緩やかに減少させることができる、誘導性
   負荷に流れる電流を制御するパルス幅変調方式の電流制
   御回路において、 上記フィードバック回路は、ダイオードと該ダイオード
   に流れる電流を上記第１スイッチング手段とは無関係
   に、任意に設定したタイミングでスイッチングする第２
   スイッチング手段とを直列に接続してなると共に、誘導
   性負荷からの電流をフィードバックする方向に接続され
   ることを特徴とするパルス幅変調方式の電流制御回路。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電流制御回路にして、
   上記フィードバック回路は、逆阻止３端子サイリスタか
   らなり、該逆阻止３端子サイリスタは、オンした時に、
   上記誘導性負荷からの電流をフィードバックする方向に
   接続されることを特徴とするパルス幅変調方式の電流制
   御回路。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の電流制御回路にして、
   上記逆阻止３端子サイリスタに対して、上記第１スイッ
   チング手段がオンして上記誘導性負荷に負荷電流が流れ
   ているときに、ゲート電流をオフするようにしたことを
   特徴とするパルス幅変調方式の電流制御回路。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の電流制御回路にして、
   上記逆阻止３端子サイリスタに対して、上記第１スイッ
   チング手段にパルス信号が入力されると共に、該パルス
   信号の反転信号をゲートに入力するようにしたことを特
   徴とするパルス幅変調方式の電流制御回路。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の電流制御回路にして、
   上記逆阻止３端子サイリスタは、ＧＴＯサイリスタであ
   ることを特徴とするパルス幅変調方式の電流制御回路。