DE102008031728A1 - Elektromagnetventilantriebsschaltung und Elektromagnetventil - Google Patents

Elektromagnetventilantriebsschaltung und Elektromagnetventil Download PDF

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Yoshitada Tsukumamirai Doi
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Abstract

Eine Stromdetektionsschaltung (72) generiert ein Pulssignal Sd auf der Basis einer Spannung Vd, die einem durch eine Magnetspule (12) fließenden Strom I entspricht, und führt das Pulssignal Sd zurück zu einer PWM-Schaltung (60) einer Schaltersteuerung (40). Die PWM-Schaltung (60) generiert ein Pulssignal Sr mit einer festgelegten relativen Einschaltdauer auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem rückgeführten Pulssignal Sd und einem Spannungswert, der einem ersten Stromwert oder einem zweiten Stromwert entspricht, und liefert das Pulssignal Sr an eine Pulszufuhreinheit (64). Die Pulszufuhreinheit (64) liefert das Pulssignal Sr als ein erstes Pulssignal S1 und/oder ein zweites Pulssignal S2 an einen Gate-Anschluss G eines MOSFET (38).

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Elektromagnetventilantriebsschaltung, bei welcher nach dem Aufbringen einer ersten Spannung auf die Solenoidspule (Magnetspule) eines Solenoidventils (Elektromagnetventils), um das Elektromagnetventil anzutreiben, eine zweite Spannung auf die Magnetspule aufgebracht wird und der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, sowie auf ein Elektromagnetventil mit einer solchen Elektromagnetventilantriebsschaltung.
  • Herkömmlicherweise ist es üblich, ein Elektromagnetventil in einem Fluiddurchgang anzuordnen. Durch Aufbringen einer Spannung durch eine Elektromagnetantriebsschaltung auf eine Magnetspule des Elektromagnetventils wird das Elektromagnetventil eingeschaltet, um den Fluiddurchgang zu öffnen und zu schließen. Nachdem das Elektromagnetventil von der Elektromagnetventilantriebsschaltung durch Aufbringen einer ersten Spannung auf die Magnetspule des Elektromagnetventils angetrieben wurde, wird in diesem Fall der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils dadurch aufrecht erhalten, dass von der Elektromagnetventilantriebsschaltung eine zweite Spannung auf die Magnetspule aufgebracht wird.
  • In jüngerer Zeit wird angestrebt, dass der angetriebene Zustand mit niedrigerem Stromverbrauch aufrecht erhalten werden kann. In dem japanischen Patent Nr. 377265 und der japanischen Offenlegungsschrift JP 2006-308082 A wurde vorgeschlagen, dass in einem Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand aufrecht erhalten wird und als Folge der Steuerung der Leitung zwischen der Stromquelle und der Magnetspule mit Hilfe eines Schalters das Ein- und Ausschalten der Magnetspule wiederholt durchgeführt wird, so dass der angetriebe ne Zustand des Elektromagnetventils mit einem niedrigeren Niveau an Energieverbrauch aufrecht erhalten werden kann.
  • Hierbei kann es dazu kommen, dass der Strom mit der Zeit als Folge verschiedener Faktoren, beispielsweise einer Änderung des elektrischen Widerstandswerts in der Magnetspule, die durch Temperaturänderungen der Magnetspule hervorgerufen werden, zeitlicher Schwankungen der Stromquellenspannung (erste Spannung und zweite Spannung), die von der Gleichstromquelle durch die Elektromagnetventilantriebsschaltung auf die Magnetspule aufgebracht wird, und durch Vibrationen oder Stöße und dergleichen, die von außen auf das Elektromagnetventil aufgebracht werden. Aus diesem Grund wird in dem Zeitraum, in welchem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, um ein Auftreten der oben beschriebenen Faktoren und ein Anhalten des Elektromagnetventils zu verhindern, ein Strom, der die oben genannten verschiedenen Faktoren berücksichtigt, dem minimal erforderlichen Strom überlagert, um den angetriebenen Zustand beizubehalten. Auch wenn die verschiedenen oben genannten Faktoren nicht auftreten, fließt daher der Strom unter Berücksichtigung dieser Faktoren durch die Magnetspule. Dementsprechend kann die Einsparung elektrischer Energie in der Elektromagnetventilantriebsschaltung und dem Elektromagnetventil nicht gefördert werden.
  • Wenn der Antrieb des Elektromagnetventils angehalten wird, nachdem der angetriebene Zustand aufrecht erhalten wurde, kann das Elektromagnetventil außerdem nicht innerhalb eines kurzen Zeitraumes gestoppt werden, da der Strom, der durch die Magnetspule fließt, groß ist.
  • In dem Fall, dass eine Mehrzahl von Gleichstromquellen mit unterschiedlichen Stromquellenspannungen von der Seite der Nutzer der Elektromagnetventile vorbereitet und genutzt werden, steigen außerdem die Kosten auf der Herstellerseite an, auch wenn es Elektromagnetventilantriebsschaltungen und Elektro magnetventile mit etwa den gleichen Eigenschaften hinsichtlich des Öffnens/Schließens des gleichen Fluiddurchgangs gibt, weil es notwendig ist, die Elektromagnetventilantriebsschaltungen und die Elektromagnetventile entsprechend den unterschiedlichen verschiedenen Stromquellenspannungen separat herzustellen.
  • Da der elektrische Energieverbrauch eine Elektromagnetventilantriebsschaltung und eines Elektromagnetventils, die bei dem Fall einer relativ hohen Stromquellenspannung (beispielsweise 24 V) größer ist als der elektrische Energieverbrauch einer Elektromagnetventilantriebsschaltung und eines Elektromagnetventils, die für den Fall einer relativ niedrigen Stromquellenspannung (beispielsweise 12 V) vorgesehen sind, kann außerdem auf der Seite eines Nutzers, der einen Gleichstromquelle mit einer relativ hohen Stromquellenspannung besitzt, die Einsparung elektrischer Energie in der Elektromagnetventilantriebsschaltung und dem Elektromagnetventil nicht erreicht werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Elektromagnetventilantriebsschaltung und ein Elektromagnetventil vorzuschlagen, die es ermöglichen, in einem Rutsch eine Verringerung des elektrischen Energieverbrauchs, eine schnell ansprechende Antriebssteuerung für das Elektromagnetventil und eine Reduzierung der Kosten zu erreichen.
  • Diese Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Elektromagnetantriebsschaltung vorgesehen, in welcher nach dem Aufbringen einer ersten Spannung auf die Magnetspule eines Elektromagnetventils zum Antreiben des Elektromagnetventils eine zweite Spannung auf die Magnetspule aufgebracht wird und der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, wobei die Elektromagnetventilantriebsschaltung elektrisch an eine Gleichstromquelle und an die Magnetspule angeschlossen ist und außerdem eine Schaltersteuerung, einen Schalter und einen Stromdetektor aufweist, wobei der Stromdetektor einen durch die Magnetspule fließenden Strom erfasst und ein Detektionsergebnis als einen Stromdetektionswert an die Schaltersteuerung ausgibt, wobei die Schaltersteuerung ein erstes Pulssignal auf der Basis eines Vergleichs zwischen einem festgelegten Aktivierungsstromwert und dem Stromdetektionswert und ein zweites Pulssignal auf der Basis eines Vergleichs zwischen einem festgelegten Haltestromwert und dem Stromdetektionswert erzeugt und das erste Pulssignal und das zweite Pulssignal den Schalter zuführt, und wobei der Schalter einen Stromquellenspannung der Gleichstromquelle als die erste Spannung auf die Magnetspule während eines Zeitraums aufbringt, in dem ihm das erste Pulssignal zugeführt wird, und wobei der Schalter die Stromquellenspannung als die zweite Spannung auf die Magnetspule während eines Zeitraums aufbringt, in dem ihm das zweite Pulssignal zugeführt wird.
  • Innerhalb des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, sind hierbei die notwendige Erregungskraft (Aktivierungskraft) zum Antreiben eines beweglichen Kerns (Kolben) des Elektromagnetventils und zum Antreiben eines Ventilstopfens, der an dem Ende des Kolbens angebracht ist, und die notwendige Erregungskraft (Haltekraft), die erforderlich ist, um den Kolben und den Ventilstopfen während eines Zeitraums an einer festgelegten Position zu halten, an dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, Werte, die sich aus der Multiplikation der Zahl der Wicklungen (Windungen) der Magnetspule und des Stromes, der durch die Magnetspule fließt, ergeben (jeweilige Erregungskraft = Zahl der Wicklungen × Strom). Unter der Annahme, dass die Aktivierungskraft, die zum Antreiben des Elektromagnetventils erforderlich ist, die minimal notwendige Haltekraft zum Beibehalten des angetriebenen Zustands und die Zahl der Wicklungen jeweils vorab bekannt sind, kann daher ein optimaler Strom (Aktivierungsstromwert) entsprechend der Aktivierungskraft sowie ein optimaler Stromwert (Haltestrom) entsprechend der Haltekraft einfach berechnet werden.
  • Außerdem wird zu der Zeit der Zufuhr des ersten Pulssignals oder des zweiten Pulssignals von der Schaltersteuerung zu dem Schalter die Stromquellenspannung als eine erste Spannung oder eine zweite Spannung auf die Magnetspule aufgebracht, wodurch die Zufuhr von elektrischem Strom zu der Magnetspule von der Gleichstromquelle durchgeführt wird, so dass der durch die Magnetspule fließende Strom vergrößert wird. Andererseits wird zu Zeiten, an denen die Zufuhr des ersten Pulssignals und des zweiten Pulssignals von der Schaltersteuerung zu dem Schalter unterbrochen ist, die Zufuhr von elektrischem Strom gestoppt, so dass der durch die Magnetspule fließende Strom reduziert wird. Durch zeitliche Steuerung der Zufuhr des ersten Pulssignals und des zweiten Pulssignals zu dem Schalter kann dementsprechend der durch die Magnetspule fließende Strom auf gewünschten Stromwerten gehalten werden (d. h. einem Aktivierungsstromwert, der optimal für die Aktivierungskraft ist, und einem Haltestromwert, der optimal für die Haltekraft ist).
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung erfasst der Stromdetektor den durch die Magnetspule fließenden Strom, und der Stromdetektionswert wird zu der Schaltersteuerung zurückgeführt. In der Schaltersteuerung wird das erste Pulssignal auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Aktivierungsstromwert als einem optimalen Strom entsprechend der Aktivierungskraft und dem zurückgeführten Stromdetektionswert generiert, während das zweite Pulssignal auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Haltestromwert als einem optimalen Strom entsprechend der Haltekraft und dem zurückgeführten Stromdetektionswert generiert wird. Der Schalter bringt die erste Spannung auf die Magnetspule lediglich während derjenigen Zeiten auf, die einer Pulsweite des ersten Pulssignals entsprechen, oder er bringt die zweite Spannung auf die Magnetspule lediglich während der Zeiten auf, die einer Pulsweite des zweiten Pulssignals entsprechen.
  • Das bedeutet, dass während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, die Schaltersteuerung das erste Pulssignal generiert, so dass der Stromdetektionswert der Aktivierungsstromwert entsprechend der Aktivierungskraft wird, und das erste Pulssignal dem Schalter zuführt, wodurch der Schalter auf der Basis der Pulsweite des ersten Pulssignals die Anwendungszeit der ersten Spannung auf die Magnetspule steuert. Aus diesem Grunde wird der durch die Magnetspule fließende Strom auf dem Aktivierungsstromwert entsprechend der Aktivierungskraft gehalten, und die durch einen solchen Strom induzierte Aktivierungskraft wird aufgebracht, um den Kolben und den Ventilstopfen zu betätigen.
  • Im Einzelnen wird auf der Seite des Nutzers des Elektromagnetventils in dem Fall, dass vorab eine Gleichstromquelle vorbereitet wurde, die eine relativ hohe Stromquellenspannung aufweist (beispielsweise 24 V), und dass ein Elektromagnetventil, das eine relativ niedrige Stromquellenspannung verwendet (beispielsweise 12 V), im Hinblick auf eine solche Gleichstromquelle verwendet wird, der Aktivierungsstromwert in der Schaltersteuerung auf oder unter einem Nennwert (Nennstrom) des durch die Magnetspule fließenden Stromes eingestellt. Wird dann die Pulsweite des ersten Pulssignals so eingestellt, dass der Stromdetektionswert den so eingestellten Aktivierungsstromwert annimmt, wird der Strom, der durch die Magnetspule während des Zeitraumes fließt, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, auf dem Aktivierungsstromwert gehalten. Auch für einen Nutzer, für welchen eine Gleichstromquelle mit einer relativ hohen Stromquellenspannung vorbereitet wurde, können somit Energieeinsparungen an der Elektromagnetventilantriebsschaltung und dem Elektromagnetventil erreicht werden. Da die relativ hohe Stromquellenspannung als die erste Spannung auf die Magnetspule aufgebracht wird, ist es in diesem Falle möglich, das Elektromagnetventil in einer kürzeren Zeit anzutreiben.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann durch Einstellen der Pulsweite des ersten Pulssignals in der Schaltersteuerung der Strom, der durch die Magnetspule fließt, auf dem Aktivierungsstromwert gehalten werden, der bei oder unterhalb des Nennstromes liegt. Daher können auf der Seite des Herstellers ohne Bedenken hinsichtlich Unterschieden der Stromquellenspannung, die der Magnetspule von der auf Nutzerseite vorgesehenen Gleichstromquelle zugeführt wird, die Elektromagnetventilantriebsschaltung und das Elektromagnetventil mit einer relativ niedrigen Stromquellenspannung allgemein verwendbar gemacht werden, wobei durch Bereitstellen einer solchen allgemein einsetzbaren Elektromagnetventilantriebsschaltung und eines Elektromagnetventils die Kosten reduziert werden können.
  • Dementsprechend können mit der vorliegenden Erfindung durch Generierung des ersten Pulssignals auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Stromdetektionswert, der von dem Stromdetektor zu der Schaltersteuerung zurückgeführt wird, und dem Aktivierungsstromwert während eines Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, jeweils Energieeinsparungen der Elektromagnetventilantriebsschaltung und des Elektromagnetventils, eine allgemeine Verwendbarkeit und Kostenreduktion sowie eine schnell ansprechende Antriebssteuerung für das Elektromagnetventil realisiert werden.
  • Andererseits generiert die Schaltersteuerung während eines Zeitraums, in welchem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, ein zweites Pulssignal, so dass der Stromdetektionswert den Haltestromwert entsprechend der Haltekraft annimmt, woraufhin dem Schalter das zweite Pulssignal zugeführt wird. Der Schalter steuert hierdurch die Zeit, mit welcher die zweite Spannung auf die Magnetspule aufgebracht wird. Aus diesem Grunde wird der durch die Magnetspule fließende Strom auf dem Haltestromwert entsprechend der Haltekraft gehalten, und die durch den Strom induzierte Haltekraft wird aufgebracht, um den Kolben und den Ventilstopfen zu betätigen.
  • Dementsprechend kann mit der vorliegenden Erfindung durch Generierung des zweiten Pulssignals auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Stromdetektionswert, der von dem Stromdetektor während eines Zeitraums, in welchem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, zu der Schalterstellung zurückgeführt wird, und dem Haltestromwert der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils mit geringerem Stromverbrauch aufrecht erhalten werden. Außerdem kann das Elektromagnetventil in kurzer Zeit angehalten werden.
  • Außerdem wird durch die Rückführung des Stromdetektionswertes zu der Schaltersteuerung auch dann, wenn der Strom mit der Zeit durch Änderungen des elektrischen Widerstandswertes innerhalb der Magnetspule oder durch Schwankungen der Stromquellenspannung als Folge von Temperaturänderungen in der Magnetspule variiert, das zweite Pulssignal so generiert, dass es auf diese Änderungen reagiert. Dadurch können eine Elektromagnetantriebsschaltung und ein Elektromagnetventil realisiert werden, die in der Lage sind, auf Änderungen in der Nutzungsumgebung, beispielsweise Änderungen des elektrischen Widerstandswertes und der Stromquellenspannung oder dergleichen, zu reagieren.
  • Auf diese Weise kann mit der vorliegenden Erfindung jeweils eine Verringerung des elektrischen Stromverbrauchs der Elektromagnetantriebsschaltung und des Elektromagnetventils, eine schnell ansprechende Antriebssteuerung für das Elektromagnetventil und eine Verringerung der Kosten für die Elektromagnetventilantriebsschaltung und das Elektromagnetventil in einem Rutsch realisiert werden.
  • Hierbei umfasst die Schaltersteuerung vorzugsweise eine Einzelpulsgenerierungsschaltung zur Erzeugung eines einzelnen Pulses,
    eine Kurzpulsgenerierungsschaltung, die während eines Zeitraums, in welchem das Elektromagnetventil angetrieben wird, auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Aktivierungsstromwert und dem Stromdetektionswert einen ersten kurzen Puls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als eine Pulsweite des Einzelpulses, während sie in dem Zeitraum, in dem ein angetriebener Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Haltestromwert und dem Stromdetektionswert einen zweiten kurzen Puls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als die Pulsweite des ersten kurzen Pulses, und
    eine Pulszufuhreinheit, die während des Zeitraum, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, den ersten kurzen Puls dem Schalter als das erste Pulssignal zuführt, während sie in dem Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, dem Schalter den zweiten kurzen Puls als das zweite Pulssignal zuführt.
  • In dem Zeitraum, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, nachdem die Stromquellenspannung als die erste Spannung auf die Magnetspule lediglich während einer Zeit entsprechend der Pulsweite des ersten Pulses aufgebracht wurde, bringt in diesem Fall der Schalter dann die erste Spannung auf die Mag netspule lediglich während eines Zeitraums entsprechend der Pulsweite des ersten kurzen Pulses auf. Als Folge hiervon wird in dem Zeitraum, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, nachdem der durch die Magnetspule fließende Strom innerhalb einer Zeit entsprechend der Pulsweite des einzelnen Pulses bis zu dem Aktivierungsstromwert angestiegen ist, der Aktivierungsstromwert durch eine Schaltoperation des Schalters auf der Basis des ersten kurzen Pulses aufrecht erhalten. Aus diesem Grunde können die Elektromagnetventilantriebsschaltung und das Elektromagnetventil allgemein einsetzbar gemacht werden, und die Kosten können einfach reduziert werden. Insbesondere in dem Fall, dass eine Gleichstromquelle mit einer relativ hohen Stromquellenspannung durch die Elektromagnetventilantriebsschaltung elektrisch an die Magnetspule angeschlossen ist und das Elektromagnetventil dadurch angetrieben wird, ist das Elektromagnetventil in der Lage, innerhalb kurzer Zeit angetrieben zu werden. Durch Halten des durch die Magnetspule fließenden Stromes auf dem Aktivierungsstromwert können unbeabsichtigte oder fehlerhafte Betätigungen der Elektromagnetventilantriebsschaltung und des Elektromagnetventils, die durch Eingabe einer Überspannung (Stromstoß) bewirkt werden, zuverlässig verhindert werden.
  • Andererseits kann während eines Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, durch Zuführen des zweiten kurzen Pulses als zweitem Pulssignal zu dem Schalter der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils mit niedrigem Energieverbrauch aufrecht erhalten werden. Außerdem kann das Elektromagnetventil in kurzer Zeit angehalten werden.
  • Hierbei kann anstelle des oben beschriebenen Aufbaus die Schaltungssteuerung vorzugsweise folgende Elemente aufweisen:
    eine Einzelpulsgenerierungsschaltung zur Erzeugung eines einzelnen Pulses, eine Wiederholungspulsgenerierungsschaltung, die während eines Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Aktivierungsstromwert und dem Stromdetektionswert einen ersten Wiederholungspuls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als die Pulsweite des einzelnen Pulses, während sie in dem Zeitraum, in dem ein angetriebener Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Haltestromwert und dem Stromdetektionswert einen zweiten Wiederholungspuls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als die Pulsweite des ersten Wiederholungspulses, und
    eine Pulszufuhreinheit, die während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, den ersten Wiederholungspuls dem Schalter als das erste Pulssignal zuführt, nachdem der einzelne Puls dem Schalter als das erste Pulssignal zugeführt wurde, während sie in dem Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, dem Schalter dem zweiten Wiederholungspuls als das zweite Pulssignal zuführt.
  • In dem Zeitraum, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, nachdem die Stromquellenspannung als die erste Spannung auf die Magnetspule lediglich während eines Zeitraums entsprechend der Pulsweite des einzelnen Pulses aufgebracht wurde, bringt in diesem Fall der Schalter dann die erste Spannung lediglich während eines Zeitraums entsprechend der Pulsweite des ersten Wiederholungspulses auf die Magnetspule auf. Als Folge hiervon wird in dem Zeitraum, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, nachdem der durch die Magnetspule fließende Strom innerhalb eines Zeitraums, der der Pulsweite des Einzelpulses entspricht, bis zu dem Aktivierungsstromwert angestiegen ist, der Aktivierungsstromwert durch eine Schaltoperation des Schalters auf der Basis des ersten Wiederholungspulses aufrecht erhalten. Auch in diesem Fall können die Elektromagnetventilantriebsschaltung und das Elektromagnetventil allge mein einsetzbar gemacht werden. Die Kosten können verringert werden, und außerdem kann in dem Fall, dass eine Gleichstromquelle mit einer relativ hohen Stromquellenspannung durch die Elektromagnetventilantriebsschaltung elektrisch an die Magnetspule angeschlossen ist und das Elektromagnetventil hierdurch angetrieben wird, das Elektromagnetventil in einer kurzen Zeit angetrieben werden. Durch Halten des durch die Magnetspule fließenden Stromes auf dem Aktivierungsstromwert können außerdem unbeabsichtigte oder fehlerhafte Betätigungen der Elektromagnetventilantriebsschaltung und des Elektromagnetventils, die durch Eingabe einer Überspannung (Stromstoß) bewirkt werden, zuverlässig verhindert werden.
  • Andererseits kann während eines Zeitraums, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, durch die Zufuhr des zweiten Wiederholungspulses als zweitem Pulssignal zu dem Schalter der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils mit niedrigerem Energieverbrauch aufrecht erhalten werden. Außerdem kann das Elektromagnetventil in kurzer Zeit angehalten werden.
  • Durch Vorsehen der oben beschriebenen Strukturen für die Schaltersteuerung können dementsprechend die allgemeine Verwendbarkeit und Kostenreduzierung der Elektromagnetventilantriebsschaltung und des Elektromagnetventils, ein Antrieb des Elektromagnetventils in kurzer Zeit, Stromeinsparungen der Elektromagnetventilantriebsschaltung und des Elektromagnetventils und die Fähigkeit, das Elektromagnetventil in kurzer Zeit anzuhalten, einfach realisiert werden.
  • Während eines Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, wird gemäß der oben beschriebenen Erfindung die Zufuhr des ersten Pulssignals zeitlich auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Aktivierungsstromwert und dem Stromdetektionswert gesteuert, während in einem Zeitraum, in dem das Elektromagnetventil in dem angetriebenen Zustand gehalten wird, die Zufuhr des zweiten Pulssignals zeitlich auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Haltestromwert und dem Stromdetektionswert gesteuert wird.
  • Durch eine solche zeitliche Steuerung auf der Basis des Stromdetektionswertes kann die Steuerung lediglich während eines Zeitraums durchgeführt werden, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird. Alternativ kann die Steuerung lediglich während des Zeitraums durchgeführt werden, in dem das Elektromagnetventil in dem angetriebenen Zustand gehalten wird.
  • Im Einzelnen ist der Aufbau der Elektromagnetventilantriebsschaltung zur Durchführung einer zeitlichen Steuerung auf der Basis des Stromdetektionswertes lediglich während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, wie folgt:
    eine Elektromagnetventilantriebsschaltung ist vorgesehen, bei welcher nach dem Aufbringen einer ersten Spannung auf eine Magnetspule eines Elektromagnetventils zum Antreiben des Elektromagnetventils eine zweite Spannung auf die Magnetspule aufgebracht wird und der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird,
    wobei die Elektromagnetventilantriebsschaltung elektrisch an eine Gleichstromquelle und an die Magnetspule angeschlossen ist und außerdem eine Schaltersteuerung, einen Schalter und einen Stromdetektor aufweist,
    wobei der Stromdetektor einen durch die Magnetspule fließenden Strom erfasst und ein Detektionssignal als einen Stromdetektionswert an die Schaltersteuerung ausgibt,
    wobei die Schaltersteuerung ein erstes Pulssignal auf der Basis eines Vergleichs zwischen einem festgelegten Aktivierungsstromwert und dem Stromdetektionswert und ein festgelegtes zweites Pulssignal generiert und das erste Pulssignal und das zweite Pulssignal dem Schalter zuführt, und
    wobei der Schalter die Stromquellenspannung der Gleichstromquelle während eines Zeitraums auf die Magnetspule aufbringt, in welchem ihm das erste Pulssignal zuführt, und die Stromquellenspannung der Magnetspule während eines Zeitraums als die zweite Spannung zuführt, in dem ihm das zweite Pulssignal zugeführt wird.
  • In diesem Fall umfasst die Schaltersteuerung vorzugsweise:
    eine Einzelpulsgenerierungsschaltung zur Generierung eines einzelnen Pulses,
    eine Kurzpulsgenerierungsschaltung, die während eines Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Aktivierungsstromwert und dem Stromdetektionswert einen ersten kurzen Puls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als eine Pulsweite des Einzelpulses, während sie in einem Zeitraum, in dem ein angetriebener Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, einen festgelegten zweiten kurzen Puls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als die Pulsweite des ersten kurzen Pulses, und
    eine Pulszufuhreinheit, die während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, den ersten kurzen Puls dem Schalter als das erste Pulssignal zuführt, nachdem dem Schalter der Einzelpuls als das erste Pulssignal zugeführt wurde, während sie in dem Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, dem Schalter den zweiten kurzen Puls als das zweite Pulssignal zuführt.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform umfasst die Schaltungssteuerung vorzugsweise:
    eine Einzelpulsgenerierungsschaltung zur Generierung eines einzelnen Pulses,
    eine Wiederholungspulsgenerierungsschaltung, die während eines Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Aktivierungsstromwert und dem Stromdetektionswert einen ersten Wiederholungspuls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als eine Pulsweite des Einzelpulses, während sie in dem Zeitraum, in dem ein angetriebener Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, einen festgelegten zweiten Wiederholungspuls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als die Pulsweite des ersten Wiederholungspulses, und
    einer Pulszufuhreinheit, die während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, dem Schalter den ersten Wiederholungspuls als das erste Pulssignal zuführt, nachdem dem Schalter der Einzelpuls als das erste Pulssignal zugeführt wurde, während sie in dem Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, dem Schalter den zweiten Wiederholungspuls als das zweite Pulssignal zuführt.
  • In dem Fall, dass eine zeitliche Steuerung der Zufuhr des ersten Pulssignals zu dem Schalter auf der Basis des Stromdetektionswertes lediglich während eines Zeitraums durchgeführt wird, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, können auf diese Weise die oben genannten vorteilhaften Wirkungen der zeitlichen Steuerung einfach erreicht werden.
  • Andererseits ist zur Durchführung einer zeitlichen Steuerung der Zufuhr des zweiten Pulssignals auf der Basis des Stromdetektionswertes lediglich während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil in dem angetriebenen Zustand gehalten wird, der Aufbau der Elektromagnetventilantriebsschaltung wie folgt:
    es ist eine Elektromagnetventilantriebsschaltung vorgesehen, bei der nach dem Aufbringen einer ersten Spannung auf eine Magnetspule eines Elektromagnetventils zum Antreiben des Elektromagnetventils eine zweite Spannung auf die Magnetspule aufgebracht wird und der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird,
    wobei die Elektromagnetventilantriebsschaltung elektrisch an eine Gleichstromquelle und an die Magnetspule angeschlossen ist und außerdem eine Schaltersteuerung, einen Schalter und einen Stromdetektor aufweist,
    wobei der Stromdetektor einen durch die Magnetspule fließenden Strom erfasst und ein Detektionssignal als einen Stromdetektionswert an die Schaltersteuerung ausgibt,
    wobei die Schaltersteuerung ein festgelegtes erstes Pulssignal generiert und auf der Basis eines Vergleichs zwischen einem festgelegten Haltestromwert und dem Stromdetektionswert ein zweites Pulssignal generiert und das erste Pulssignal und das zweite Pulssignal dem Schalter zuführt, und
    wobei der Schalter eine Stromquellenspannung der Gleichstromquelle als die erste Spannung während eines Zeitraums auf die Magnetspule aufbringt, in dem ihm das erste Pulssignal zugeführt wird, und wobei der Schalter die Stromquellenspannung als die zweite Spannung auf die Magnetspule während eines Zeitraums aufbringt, in dem ihm das zweite Pulssignal zugeführt wird.
  • In diesem Fall weist die Schaltersteuerung vorzugsweise folgende Elemente auf:
    eine Einzelpulsgenerierungsschaltung zur Generierung eines einzelnen Pulses,
    eine Kurzpulsgenerierungsschaltung, die auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Haltestromwert und dem Stromdetektionswert einen kurzen Puls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als eine Pulsweite des Einzelpulses, und
    eine Pulszufuhreinheit, die während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, dem Schalter den Einzelpuls als das erste Pulssignal zuführt, während sie in dem Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, dem Schalter den kurzen Puls als das zweite Pulssignal zuführt.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Schaltersteuerung vorzugsweise folgende Elemente aufweisen:
    eine Einzelpulsgenerierungsschaltung zur Generierung eines einzelnen Pulses,
    eine Wiederholungspulsgenerierungsschaltung, die auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Haltestromwert und dem Stromdetektionswert einen Wiederholungspuls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als eine Pulsweite des Einzelpulses, und
    eine Pulszufuhreinheit, die während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, dem Schalter den Einzelpuls als das erste Pulssignal zuführt, während sie in dem Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, dem Schalter den Wiederholungspuls als das zweite Pulssignal zuführt.
  • In dem Fall, dass eine zeitliche Steuerung der Zufuhr des zweiten Pulssignals zu dem Schalter auf der Basis des Stromdetektionswerts lediglich während des Zeitraums durchgeführt wird, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, können auf diese Weise die oben beschriebenen vorteilhaften Wirkungen hinsichtlich der zeitlichen Steuerung einfach erreicht werden.
  • Außerdem stellt bei allen der oben beschriebenen Ausführungsformen die Schaltersteuerung die Pulsweite des zweiten Pulssignals auf der Basis eines Vibrationsdetektionswertes von einem Vibrationsdetektor ein, der Vibrationen des Elektromagnetventils erfasst.
  • Wenn die Haltekraft reduziert wird, um Strom zu sparen, kann ins Auge gefasst werden, dass Vibrationen des Elektromagnetventils erzeugt werden könnten, die zu einem Anhalten des Elektromagnetventils führen könnten. Durch Vorsehen der Schaltersteuerung mit dem oben beschriebenen Aufbau können jedoch auch dann, wenn der durch die Magnetspule fließende Strom über die Zeit aufgrund von Vibrationen variiert, durch Einstellen der Pulsweite in Reaktion auf solche Variationen eine Elektromagnetantriebsschaltung und ein Elektromagnetventil realisiert werden, die in der Lage sind, auf vibrationsbedingte Änderungen zu reagieren.
  • Im Einzelnen wird in dem Fall, dass Befürchtungen dahingehend bestehen, dass das Elektromagnetventil aufgrund von Vibrationen innerhalb des Elektromagnetventils, die durch Vibrationen oder Stöße und dergleichen bewirkt werden, die von außen auf das Elektromagnetventil während eines Zeitraums aufgebracht werden, in welchem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, durch Verlängern der Pulsweite und Vergrößern des Stromes (des Haltestromwertes), der durch die Magnetspule fließt, die Haltekraft auf den Kolben und den Ventilstopfen in dem Elektromagnetventil vergrößert, wo durch zuverlässig verhindert wird, dass das Elektromagnetventil in einen angehaltenen Zustand gerät.
  • Mit der vorliegenden Erfindung können auf diese Weise Stromeinsparungen der Elektromagnetventilantriebsschaltung und des Elektromagnetventils mit guter Effizienz durchgeführt werden, da die Pulsweite länger eingestellt werden kann, um den Strom (Haltestromwert) nur in solchen Fällen zu erhöhen, in denen eine hohe Haltekraft benötigt wird.
  • Vorzugsweise umfasst die Elektromagnetventilantriebsschaltung außerdem folgende Elemente:
    einen Erregungszeitrechner zur Berechnung einer Erregungszeit der Magnetspule innerhalb einer Einmalbetätigungsdauer des Elektromagnetventils auf der Basis des Stromdetektionswertes,
    einen Erregungszeitspeicher zum Speichern der Erregungszeit und
    eine Erregungszeitbestimmungseinheit zur Berechnung einer Gesamterregungszeit der Magnetspule aus den jeweiligen Erregungszeiten, die in dem Erregungszeitspeicher gespeichert sind, und zum Bestimmen, ob die Gesamterregungszeit länger ist als eine festgelegte erste Erregungszeit oder nicht,
    wobei die Erregungszeitbestimmungseinheit ein Pulsweitenänderungssignal an die Schaltersteuerung ausgibt, das den Befehl erteilt, dass die Pulsweite des ersten Pulssignals geändert wird, wenn festgestellt wird, dass die Gesamterregungszeit länger ist als die erste Erregungszeit, und
    wobei die Schaltersteuerung die Pulsweite des ersten Pulssignals auf der Basis des Pulsweitenänderungssignals verlängert.
  • Aus diesem Grund kann die Antriebssteuerung des Elektromagnetventils auch in Fällen effizient durchgeführt werden, in denen die Antriebsleistung des Elektromagnetventils durch die Verwendung des Elektromagnetventils über einen längeren Zeitraum verringert wird, in dem die Pulsweite des ersten Pulssignals länger eingestellt wird, wenn die Gesamterregungszeit des Elektromagnetventils länger wird als die erste Erregungszeit, da der Strom (Aktivierungsstromwert), der durch die Magnetspule fließt, größer wird, und die Aktivierungskraft kann erhöht werden.
  • In diesem Fall kann die Erregungszeitbestimmungseinheit vorzugsweise ein Nutzungsgrenzen-Benachrichtigungssignal nach außen ausgeben, das darüber informiert, dass das Elektromagnetventil eine Nutzungsgrenze erreicht hat, wenn festgestellt wird, dass die Gesamterregungszeit länger ist als eine zweite Erregungszeit, die so gewählt ist, dass sie länger ist als die erste Erregungszeit.
  • Aus diesem Grund wird es möglich, das Elektromagnetventil schnell auszutauschen, wann immer seine Nutzungsgrenze erreicht wird, so dass die Zuverlässigkeit im Hinblick auf die Nutzungsgrenze (Lebensdauer) des Elektromagnetventils verbessert wird.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Elektromagnetventilantriebsschaltung vorzugsweise außerdem folgende Elemente:
    einen Elektromagnetventilbetätigungsdetektor zur Erfassung, dass das Elektromagnetventil in Betrieb ist, auf der Basis des Stromdetektionswertes,
    einen Detektionsergebnisspeicher zur Speicherung eines Detektionsergebnisses des Elektromagnetventilbetriebsdetektors und
    eine Bestimmungseinheit für die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten zur Berechnung einer akkumulierten Zahl von Betriebszeiten des Elektromagnetventils aus den jeweiligen Detektionsergebnissen, die in dem Detektionsergebnisspeicher gespeichert sind, und zum Bestimmen, ob die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten eine festgelegte erste Zahl von Betriebszeiten überschreitet oder nicht,
    wobei die Bestimmungseinheit für die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten ein Pulsweitenänderungssignal an die Schaltersteuerung ausgibt, das den Befehl erteilt, dass die Pulsweite des ersten Pulssignals geändert werden soll, wenn festgestellt wird, dass die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten die erste Zahl von Betriebszeiten überschreitet, und
    wobei die Schaltersteuerung die Pulsweite des ersten Pulssignals auf der Basis des Pulsweitenänderungssignals verlängert.
  • Wird die Pulsweite des ersten Pulssignals zu Zeiten verlängert, an denen die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten des Elektromagnetventils die erste Zahl von Betriebszeiten überschreitet, kann die Steuerung des Elektromagnetventils effizient durchgeführt werden, da der Strom (Aktivierungsstromwert), der durch die Magnetspule fließt, größer wird, und die Aktivierungskraft kann erhöht werden.
  • In diesem Fall wird bevorzugt, dass die Bestimmungseinheit für die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten einen Nutzungsgrenzenbenachrichtigungssignal nach außen ausgibt, das darüber informiert, dass das Elektromagnetventil eine Nutzungsgrenze erreicht hat, wenn festgestellt wird, dass die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten eine zweite Zahl von Betriebszeiten überschreitet, die so gewählt ist, dass sie größer ist als die erste Zahl von Betriebszeiten.
  • Aus diesem Grunde wird es möglich, das Elektromagnetventil schnell auszutauschen, wenn seine Nutzungsgrenze erreicht ist, so dass die Zuverlässigkeit im Hinblick auf die Nutzungsgrenze (Lebensdauer) des Elektromagnetventils verbessert wird.
  • Außerdem weist die Elektromagnetventilantriebsschaltung folgende Elemente auf:
    eine Stromdetektionswert-Überwachungseinheit zur Überwachung einer Verringerung des Stromdetektionswertes während eines Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird,
    wobei die Stromdetektionswert-Überwachungseinheit ein Zeitverzögerungs-Benachrichtigungssignal nach außen ausgibt, um darüber zu informieren, dass eine Zeitverzögerung in einem Zeitraum von einer Antriebsstartzeit des Elektromagnetventils zu einer Zeit, an welcher der Stromdetektionswert abnimmt, erzeugt wurde, wenn festgestellt wird, dass der Zeitraum länger war als ein festgelegter eingestellter Zeitraum.
  • Aus diesem Grunde wird es möglich, ein Elektromagnetventil schnell auszutauschen, bei dem die Zeit, die erforderlich ist, damit der Stromdetektionswert absinkt, größer wird und daher die Antriebsleistung verschlechtert ist. Indem die Elektromagnetventilantriebsschaltung den oben beschriebenen Aufbau aufweist, kann somit die Erfassung der Nutzungsgrenze (Lebensdauer) des Elektromagnetventils auf der Basis des Ansprechverhaltens des Elektromagnetventils während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, effizient durchgeführt werden.
  • Außerdem umfasst die Elektromagnetventilantriebsschaltung vorzugsweise eine Licht emittierende Diode, die in der Lage ist, Licht zu emittieren, wenn der Strom durch die Magnetspule fließt, wobei eine Reihenschaltung, die aus der Licht emittierende Diode und der Schaltersteuerung besteht, und die Magnetspule elektrisch parallel zu der Gleichstromquelle angeschlossen sind.
  • Obwohl herkömmlicher Weise eine Reihenschaltung, die aus einer Licht emittierenden Diode und einem Strombegrenzungswiderstand besteht, um Licht von der Licht emittierenden Diode zu emittieren, elektrisch parallel zu der Gleichstromquelle und der Magnetspule angeschlossen war, wird gemäß der vorliegenden Erfindung anstelle des Strombegrenzungswiderstands die Reihenschaltung, die aus der Schaltersteuerung und der Licht emittierenden Diode besteht, elektrisch parallel zu der Gleichstromquelle und der Magnetspule angeschlossen, wodurch eine Elektromagnetventilantriebsschaltung, die eine hohe Energienutzungseffizienz aufweist, realisiert werden kann, da die normalerweise durch den Strombegrenzungswiderstand verbrauchte elektrische Energie dazu verwendet wird, die Schaltersteuerung zu betreiben.
  • Außerdem weist die Elektromagnetventilantriebsschaltung vorzugsweise zusätzlich einen Widerstand auf, der in der Lage ist, einen Anlaufstrom, der zu der Antriebsstartzeit des Elektromagnetventils zu der Schaltersteuerung fließt, einzustellen, um diesen unter einem maximalen Wert des durch die Magnetspule fließenden Stromes zu halten, wobei eine Reihenschaltung, die aus dem Widerstand und der Schaltersteuerung besteht, und die Magnetspule elektrisch parallel zu der Gleichstromquelle angeschlossen sind.
  • Aus diesem Grunde wird es möglich, die Schaltersteuerung zuverlässig vor einem Anfahrstrom zu schützen, und das Elektromagnetventil kann auch einfach mit einer Gleichstromquelle mit einer relativ hohen Stromquellenspannung eingesetzt werden. Durch Durchführen einer solchen Gegenmaßnahme im Hinblick auf den Anfahrstrom können unbeabsichtigte oder fehlerhafte Betätigungen der Elektromagnetventilantriebsschaltung oder des Elektromagnetventils, die durch Spannungsstöße bewirkt würden, die während der Start- und Stoppzeiten des Elektromagnetventils kurzzeitig innerhalb der Elektromagnetventilantriebsschaltung generiert werden, zuverlässig verhindert werden.
  • Außerdem können die gleichen vorteilhaften Wirkungen der oben beschriebenen Elektromagnetventilantriebsschaltungen in einfacher Weise auch bei einem Elektromagnetventil erreicht werden, welches die oben beschriebenen verschiedenen Elektromagnetventilantriebsschaltungen aufweist.
  • Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Schaltung eines Elektromagnetventils gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • 2A ist ein Zeitdiagramm einer relativ niedrigen Stromquellenspannung bei dem Elektromagnetventil gemäß 1,
  • 2B ist ein Zeitdiagramm eines Einzelpulssignals, das einer Pulszufuhreinheit von einer Einzelpulsgenerierungsschaltung zugeführt wird,
  • 2C ist ein Zeitdiagramm eines Pulssignals, das der Pulszufuhreinheit von einer PWM-Schaltung zugeführt wird,
  • 2D ist ein Zeitdiagramm eines Steuersignals, das einem Gate-Anschluss eines MOSFET von der Pulszufuhreinheit zugeführt wird,
  • 2E ist ein Zeitdiagramm einer Spannung, die auf eine Magnetspule aufgebracht wird,
  • 2F ist ein Zeitdiagramm eines Stroms, der durch die Magnetspule fließt,
  • 3A ist ein Zeitdiagramm einer relativ hohen Stromquellenspannung bei dem Elektromagnetventil gemäß 1,
  • 3B ist ein Zeitdiagramm eines Einzelpulssignals, das von der Einzelpulsgenerierungsschaltung einer Pulszufuhreinheit zugeführt wird,
  • 3C ist ein Zeitdiagramm eines Pulssignals, das der Pulszufuhreinheit von einer PWM-Schaltung zugeführt wird,
  • 3D ist ein Zeitdiagramm, das einem Gate-Anschluss eines MOSFET von der Pulszufuhreinheit zugeführt wird,
  • 3E ist ein Zeitdiagramm einer Spannung, die auf eine Magnetspule aufgebracht wird,
  • 3F ist ein Zeitdiagramm eines Stromes, der durch die Magnetspule fließt,
  • 4 zeigt eine Schaltung für ein Elektromagnetventil gemäß einer zweiten Ausführungsform,
  • 5 zeigt eine Schaltung für ein Elektromagnetventil gemäß einer dritten Ausführungsform und
  • 6 zeigt eine Schaltung für ein Elektromagnetventil gemäß einer vierten Ausführungsform
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Wie in der Schaltung gemäß 1 gezeigt ist, weist das Elektromagnetventil (Solenoidventil) 10A gemäß einer ersten Ausführungsform eine Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 auf, die elektrisch an eine Gleichstromquelle 16 angeschlossen ist, und eine Magnetspule 12, die elektrisch an die Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 angeschlossen ist. In diesem Fall ist die positive Seite der Gleichstromquelle 16 elektrisch über einen Schalter 18 und eine Diode 32 innerhalb der Elektromagnetantriebsschaltung 14 an die Magnetspule 12 angeschlossen, während die negative Seite der Gleichstromquelle 16 mit der Masse (Erde) verbunden ist.
  • Die Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 umfasst einen Stromstoßabsorber 30, Dioden 32, 34, 36, 39, einen MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) 38, der als ein Schalter dient, eine Schaltersteuerung 40, Widerstände 42, 50, 52, 66, 70, 76, Kondensatoren 44, 48, 56, eine Licht emittierende Diode (LED) 54 und eine Stromdetektionsschaltung (Stromdetektor) 72.
  • In diesem Fall kann die Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 zusammen mit der Magnetspule 12 innerhalb des Elektromagnetventils 10A angeordnet sein, oder sie kann alternativ außerhalb eines nicht dargestellten Elektromagnetventilgrundkörper angeordnet sein, der die Magnetspule 12 aufnimmt. Dementsprechend kann das Elektromagnetventil 10A einen Aufbau aufweisen, bei welchem die Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 elektrisch über ein nicht dargestelltes Kabel mit der Magnetspule 12 innerhalb eines kommerziell erhältlichen Elektromagnetventils verbunden ist, einen Aufbau, bei welchem die Elektromag netventilantriebsschaltung 14 als externe Einheit an einem solchen kommerziell erhältlichen Elektromagnetventil angebracht ist, oder einen Aufbau, bei welchem die als Einheit gestaltete Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 außen an einem kommerziell erhältlichen Elektromagnetventilverteiler angebracht ist.
  • Außerdem umfasst die Schaltersteuerung 40 eine Konstantspannungsschaltung 58, eine Niedrigspannung-Detektionsschaltung 59, eine PWM-Schaltung (Kurzpulsgenerierungsschaltung, Wiederholungspulsgenerierungsschaltung) 60, einen Oszillator 61, eine Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 und eine Pulszufuhreinheit 64. Die Schaltersteuerung 40, der MOSFET 38, die Diode 39 und die Stromdetektionsschaltung 72, wie sie oben beschrieben wurden, können beispielsweise als ein kundenspezifischer IC (integrierte Schaltung) konfiguriert sein.
  • Der Stromstoßabsorber 30 ist elektrisch parallel zu einer Reihenschaltung angeschlossen, die aus der Gleichstromquelle 16 und dem Schalter 18 besteht. Außerdem ist eine Reihenschaltung, die aus der Diode 34, der LED 54, dem Widerstand 52, der Schaltersteuerung 40 und den Widerständen 50, 52, 76 besteht, elektrisch parallel zu dem Stromstoßabsorber 30 angeschlossen. Außerdem ist eine Reihenschaltung, die aus der Diode 32, der Magnetspule 12, dem MOSFET 38 und dem Widerstand 70 besteht, elektrisch parallel zu einer anderen Reihenschaltung, die aus der Diode 34, der LED 54, dem Widerstand 42, der Schaltersteuerung 40 und den Widerständen 50, 52, 56 besteht, angeschlossen. Weiterhin ist der Kondensator 56 elektrisch parallel zu der LED 54 angeschlossen. Der Kondensator 44 ist elektrisch parallel zu einer Reihenschaltung angeschlossen, die aus der Schaltersteuerung 40 und den Widerständen 50, 52, 76 besteht. Außerdem ist der Kondensator 48 elektrisch parallel zu einer Reihenschaltung angeschlossen, die aus den Widerständen 50, 52, 76 besteht. Die Diode 36 ist elektrisch parallel zu der Magnetspule 12 angeschlossen, und die Diode 39 ist elektrisch zwischen dem Drain-Anschluss D und dem Source-Anschluss S des MOSFET 38 angeschlossen.
  • Der oben genannte Stromstoßabsorber 30 dient als ein schaltungsschützender spannungsabhängiger Widerstand, der den Stromstoß, der in der Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 aufgrund einer Überspannung fließt, zu den Aktivierungs- oder Stoppzeiten (Zeiten T0 und T1 in den 2F und 3F) des Elektromagnetventils 10A, wenn der Schalter 18 geöffnet und geschlossen wird, als Folge davon, dass der Widerstandswert des Stromstoßabsorbers 30 zeitweise in Reaktion auf die Überspannung abnimmt, welche zeitweise in der Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 generiert wird, schnell zur Erde kanalisiert. Die Überspannung ist definiert als eine Spannung, die größer ist als eine Stromquellenspannung von V0, V0' der Gleichstromquelle 16 (V0 < V0').
  • Die Diode 32 ist eine Schaltungsschutzdiode, die verhindern soll, dass Strom von der Magnetspule 12 durch die Diode 32 in Richtung der positiven Elektrode der Gleichstromquelle 16 fließt. Die Diode 34 ist eine Schaltungsschutzdiode, die verhindern soll, dass Strom von der LED 54 durch die Diode 34 in Richtung der positiven Elektrode der Gleichstromquelle 16 fließt. Außerdem ist die Diode 36 eine Diode, die einen Strom zurück fließen lässt (zurück kanalisiert), welcher durch eine elektromotorische Rückwärtskraft bewirkt wird, die in der Magnetspule 12 zu einer Stoppzeit (Zeit T1) des Elektromagnetventils 10A in einer geschlossenen Schaltung der Magnetspule 12 und der Diode 36 generiert wird, um den Strom schnell zu dämpfen. Die Diode 32 kann durch eine nicht polarisierte Diodenbrücke (nicht dargestellt) ersetzt werden, falls dies gewünscht ist.
  • Der MOSFET 38 ist ein Halbleiterschaltelement, das zwischen dem Drain-Anschluss D und dem Source-Anschluss S zu einer Zeit in einen EIN-Zustand versetzt wird, wenn das Steuersignal Sc (erstes Pulssignal S1 oder zweites Pulssignal S2) von der Schaltersteuerung 40 dem Gate-Anschluss G zugeführt wird, wodurch die Magnetspule 12 an der Seite des Drain-Anschlusses D und der Widerstand 70 an der Seite des Source-Anschlusses S elektrisch miteinander verbunden werden. Andererseits wird der MOSFET 38 zu einem Zeitpunkt in einen AUS-Zustand zwischen dem Drain-Anschluss D und dem Source-Anschluss S versetzt, wenn die Zufuhr des Steuersignals Sc zu dem Gate-Anschluss G unterbrochen wird, wodurch die elektrische Verbindung zwischen der Magnetspule 12 und dem Widerstand 70 unterbrochen wird.
  • In dem Schaltungsdiagramm gemäß 1 ist als Beispiel des Halbleiterschaltelementes ein Fall dargestellt, bei dem ein MOSFET 38 mit N-Kanal-Verarmung eingesetzt wird. Das Elektromagnetventil 10A gemäß der ersten Ausführungsform ist jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt. Es kann jede Art von Halbleiterschaltelement eingesetzt werden, das in der Lage ist, die elektrische Verbindung zwischen der Magnetspule 12 und dem Widerstand 70 schnell zu schalten, in Abhängigkeit davon, ob das Steuersignal Sc zugeführt wird oder nicht. Insbesondere kann anstelle des oben beschriebenen MOSFET 38 ein MOSFET mit N-Kanalanreicherung, mit P-Kanalverarmung oder mit P-Kanalanreicherung, ein bipolarer Transistor oder ein Feldeffekttransistor selbstverständlich ebenfalls eingesetzt werden.
  • Außerdem ist die Diode 39 eine Schutzdiode für den MOSFET 38, die dazu dient, den Strom durchzulassen, der von dem Widerstand 70 in Richtung zu der Magnetspule 12 fließt.
  • Außerdem ist das oben genannte erste Pulssignal S1 als ein Steuersignal Sc definiert, dass dem Gate-Anschluss G des MOSFET 38 während des Zeitraums zugeführt wird, in welchem das Elektromagnetventil 10A angetrieben wird (d. h. den Zeiträumen T3, T3' von der Zeit T0 bis zu den Zeiten T2, T2' in den 2F und 3F). Andererseits ist das zweite Pulssignal S2 als ein Steuersignal Sc definiert, das dem Gate-Anschluss G des MOSFET 38 während des Zeitraums zugeführt wird, in welchem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 10A aufrecht erhalten wird (d. h. den Zeiträumen T4, T4' von den Zeiten T2, T2' zu der Zeit T1 in den 2F und 3F).
  • Die LED 54 liefert während eines Zeitraums, in dem der Schalter 18 in einem EIN-Zustand ist (d. h. dem Zeitraum von der Zeit T0 bis T1 in den 2F und 3F), eine Benachrichtigung nach außen, dass das Elektromagnetventil 10A in Betrieb ist, weil die LED 54 in Reaktion auf einen in Richtung von der Diode 34 zu dem Widerstand 42 fließenden Strom erleuchtet wird.
  • Der Kondensator 56 ist ein Bypass-Kondensator zum Durchlassen hochfrequenter Komponenten, die in dem Strom enthalten sind, der in der Richtung von der Diode 34 zu dem Widerstand 42 fließt. Der Kondensator 48 ist dagegen ein Bypass-Kondensator zum Durchlassen hochfrequenter Komponenten, die in dem Strom enthalten sind, der in der Richtung von der Konstantspannungsschaltung 58 zu den Widerständen 50, 52, 76 fließt. Außerdem ist der Kondensator 44 ein Kondensator, der in der Lage ist, die zeitweise Unterbrechungszeit der Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 einschließlich der Schaltersteuerung 40 einzustellen, indem er eine Änderung seiner Kapazität bewirkt. Außerdem dient er als ein Bypass-Kondensator zum Abführen hochfrequenter Komponenten, die in dem Strom enthalten sind, der von dem Widerstand 72 in Richtung der Konstantspannungsschaltung 58 und der Niederspannungsdetektionsschaltung 59 fließt, zur Erde.
  • Der Widerstand 42 dient als ein Anlaufstrombegrenzungswiderstand, um einen Anlaufstrom niedrig zu halten, der in die Schaltersteuerung 40 fließt, wenn der Schalter 18 in einem EIN-Zustand ist, so dass er unter einem Nennwert (Nennstrom) des Stroms I bleibt, der durch die Magnetspule fließt. Durch Durchführen einer Gegenmaßnahme gegen den Anlaufstrom dient der Widerstand 42 dementsprechend als ein Widerstand zur Verhinderung eines Fehlbetriebs der Elekt romagnetventilantriebsschaltung 14 und des Elektromagnetventils 10A, der durch die Überspannung bewirkt würde, die zu den Start- und Stoppzeiten des Elektromagnetventils 10A in der Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 generiert wird.
  • Wenn der Strom I von der Magnetspule 12 durch den MOSFET 38 zu dem Widerstand 70 fließt, wird eine Spannung Vd entsprechend dem Strom I an dem Widerstand 70 generiert.
  • In einem Zeitraum (vgl. 2F und 3F) von der Zeit T0, wenn der Schalter 18 in einen EIN-Zustand versetzt wird, bis zu der Zeit T1, wenn der Schalter ein AUS-Zustand annimmt, wird hierbei von der Gleichstromquelle 16 durch den Schalter 18, die Diode 34, die LED 54 und den Widerstand 42 eine Gleichspannung V auf die Konstantspannungsschaltung 58 aufgebracht. Die Konstantspannungsschaltung 58 wandelt die Gleichspannung V in eine Spannung V' mit einem festgelegten Niveau um und führt dann die Spannung V' den Widerständen 50, 52, 76 zu. Die Gleichspannung V steht für eine Gleichspannung, die von der Stromquellenspannung V0, V0' durch entsprechende Spannungsabfälle der Dioden 34, der LED 54 und des Widerstands 42 reduziert wurde.
  • Der Oszillator 61 gibt ein Pulssignal Sp mit einer festgelegten Wiederholungsfrequenz (d. h. einer Wiederholungsfrequenz entsprechend der Periode des Zeitraums T5 in den 2C und 3C) an die PWM-Schaltung 60, die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 und die Stromdetektionsschaltung 72 während eines Zeitraums aus, in dem der Schaltersteuerung 40 die Gleichspannung V zugeführt wird, und insbesondere während eines Zeitraums, in dem der oben genannte Schalter 18 in einem EIN-Zustand ist.
  • Die Niedrigspannungsdetektionsschaltung 59 überwacht, ob die Gleichspannung V, die auf die Konstantspannungsschaltung 58 aufgebracht wird, auf oder unterhalb eines festgelegten Spannungsniveaus liegt oder nicht. In dem Fall, dass eine Gleichspannung erfasst wurde, die bei oder unterhalb des Spannungsniveaus liegt, wird ein Niedrigspannungsdetektionssignal Sv, das anzeigt, dass die Gleichspannung V die eine Antriebsspannung zur Betätigung der Schaltersteuerung 40 ist, eine relative niedrige Spannung ist, zu der Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 und der Pulszufuhreinheit 64 ausgegeben.
  • Die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 generiert ein einzelnes Pulssignal Ss mit einer festgelegten Pulsweite auf der Basis des Pulssignals Sp von dem Oszillator 61 und liefert das einzelne Pulssignal Ss zu der Pulszufuhreinheit 64. In diesem Fall ist die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 im Wesentlichen so voreingestellt, dass sie die Zahl der Pulse des Pulssignals Sp, das von dem Oszillator 61 eingegeben wird, zählt und ein einzelnes Pulssignal Ss (vgl. 2B) mit einer Pulsweite (d. h. der Pulsweite des Zeitraums T3 gemäß 2F) entsprechend einer festgelegten Zählzahl generiert. Es ist jedoch auch möglich, dass ein einzelnes Pulssignal Ss (vgl. 3B) generiert wird, das eine festgelegte Pulsweite (d. h. die Pulsweite des Zeitraums T9 in 3F) entsprechend dem Widerstandswert des Widerstandes 66 aufweist.
  • Somit ist die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 eine Pulsgenerierungsschaltung, die in der Lage ist, die Pulsweite des Einzelpulssignals Ss entsprechend dem Widerstandswert des Widerstands 66 einzustellen. Außerdem gibt die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 ein Benachrichtigungssignal St an die PWM-Schaltung 60 aus, um über den Ablauf der Zeitdauern T3, T3' zu informieren.
  • Das Benachrichtigungssignal St ist definiert als ein Signal zur Benachrichtigung der PWM-Schaltung 60, dass eine Verschiebung von dem Zeitraum, während dem das Elektromagnetventil 10A angetrieben wird (die Zeiträume T3, T3' gemäß den 2F und 3F) zu einem Zeitraum erfolgt ist, in dem der angetrie bene Zustand aufrecht erhalten wird (die Zeiträume T4, T4' gemäß den 2F und 3F), und wird von der Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 zu den Zeiten T2 und T2' an die PWM-Schaltung 60 ausgegeben. In diesem Fall werden die Zeiten T2, T2' in der Einzelpulsgenerierungsschaltung entsprechend eines Betriebes des Elektromagnetventils 10A (erster Betrieb oder zweiter Betrieb), der nachfolgend beschrieben wird, eingestellt. Außerdem hält in dem Fall, dass das Niedrigspannungsdetektionssignal Sv von der Niedrigspannungsdetektionsschaltung 59 eingegeben wird, die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 die Erzeugung des Einzelpulssignals Ss an und gibt das Benachrichtigungssignal St aus.
  • Die Stromdetektionsschaltung 72 fragt die Spannung Vd des Widerstands 70 zu der Zeit des Pulssignals Sp, das von dem Oszillator 61 eingegeben wird, ab und die abgefragte Spannung Vd wird als ein Pulssignal Sd an die PWM-Schaltung 60 ausgegeben. Da die Spannung Vd für eine Spannung steht, die dem durch die Magnetspule 12 fließenden Strom I entspricht, repräsentiert die Amplitude (Spannung Vd) des Pulssignals St, wie oben beschrieben wurde, einen Spannungswert (Stromdetektionswert), der den durch die Magnetspule 12 fließenden Strom I indiziert.
  • Die PWM-Schaltung 60 generiert ein Pulssignal Sr (erster kurzer Puls, erster Wiederholungspuls, zweiter kurzer Puls oder zweiter Wiederholungspuls) mit einer Wiederholungsperiode (d. h. dem Zeitraum T5 in den 2C und 3C) entsprechend der Wiederholfrequenz des Pulssignals Sp von dem Oszillator 61 und mit einer festgelegten relativen Einschaltdauer (d. h. den Verhältnissen T6/T5, T7/T5 der Zeiträume T6, T7 zu dem Zeitraum T5) entsprechend dem Spannungswert und liefert das Pulssignal Sr zu der Pulszufuhreinheit 64 auf der Basis eines Vergleichs zwischen einem Spannungswert entsprechend einem gewünschten Stromwert (d. h. dem ersten Stromwert (Aktivierungsstromwert) I1 und dem zweiten Stromwert (Haltestromwert) I2 gemäß den 2F und 3F) relativ zu dem Strom I, der durch die Magnetspule 12 fließt, und der Amplitude (Spannung Vd) des Pulssignals Sd von der Stromdetektionsschaltung 72.
  • In dem Elektromagnetventil 10A wird innerhalb der Zeiträume T3, T3' (siehe 2F und 3F) eine Erregungskraft (Aktivierungskraft), die durch den Strom I bewirkt wird, der durch die Magnetspule 12 fließt, auf einen nicht dargestellten beweglichen Kern (Kolben) des Elektromagnetventils 10A sowie auf den Ventilstopfen, der an dem Ende des Kolbens angebracht ist, ausgeübt, um dadurch das Elektromagnetventil 10A anzutreiben. Andererseits wird während Zeiträumen T4 und T4' eine andere Erregungskraft (Haltekraft), die durch den durch die Magnetspule fließenden Strom I bewirkt wird, auf den Kolben und den Ventilstopfen ausgeübt, so dass der Kolben und der Ventilstopfen an einer festgelegten Position gehalten werden, wodurch der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 10A aufrecht erhalten wird.
  • In diesem Fall sind die Erregerkraft (Aktivierungskraft), die erforderlich ist, um den Kolben und den Ventilstopfen in den Zeiträumen T3, T3', welche Zeiträume definieren, während denen das Elektromagnetventil angetrieben wird, anzutreiben, oder die minimal notwendige Erregungskraft (Haltekraft) zum Halten des Kolbens und des Ventilstopfens an einer festgelegten Position in den Zeiträumen T4, T4', die Zeiträume definieren, in denen das Elektromagnetventil 10A in dem angetriebenen Zustand gehalten wird, Werte, die durch Multiplikation der Zahl der Wicklungen (Windungen) der Magnetspule 12 mit dem Strom I, der durch die Magnetspule fließt, erhalten werden (jeweilige Erregungskräfte = Zahl der Wicklungen × Strom I). Angenommen, dass die Aktivierungskraft, die zum Antreiben des Elektromagnetventils 10A benötigt wird, die minimal notwendige Haltekraft zum Beibehalten des angetriebenen Zustands und die Zahl der Wicklungen jeweils vorab bekannt sind, können daher ein optimaler Stromwert (erster Stromwert I1 als der Aktivierungsstromwert) entsprechend der Aktivierungs kraft sowie ein optimaler Stromwert (zweiter Stromwert I2 als der Haltestromwert) entsprechend der Haltekraft einfach berechnet werden.
  • Außerdem nimmt während den Zeiträumen, in denen das erste Pulssignal S1 und das zweite Pulssignal S2 von der Schaltersteuerung 40 zu dem Gate-Anschluss G des MOSFET 38 geliefert werden, der durch die Magnetspule 12 fließende Strom I zu, weil die Stromquellenspannungen V0, V0', die als die erste oder zweite Spannung auf die Magnetspule 12 aufgebracht werden, und die Zufuhr von elektrischem Strom von der Gleichstromquelle 16 zu der Magnetspule 12 durch den Schalter 18 und die Diode 32 durchgeführt wird. Andererseits wird während der Zeiträume in denen die Zufuhr des ersten Pulssignals S1 und des zweiten Pulssignals S2 von der Schaltersteuerung 40 zu dem Gate-Anschluss G des MOSFET 38 unterbrochen wird, der durch die Magnetspule 12 fließende Strom I verringert, weil die Zufuhr des elektrischen Stromes unterbrochen wird.
  • Durch zeitliche Steuerung der Zufuhr des ersten Pulssignals S1 und des zweiten Pulssignals S2 zu dem Gate-Anschluss G kann dementsprechend der durch die Magnetspule 12 fließende Strom I auf dem gewünschten Stromwert (dem ersten Stromwert I1 und dem zweiten Stromwert I2) gehalten werden.
  • Dementsprechend wird in der Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 die Spannung Vd entsprechend dem durch die Magnetspule 12 fließenden Strom I von dem Widerstand 70 zu der Stromdetektionsschaltung 72 ausgegeben, und ein Pulssignal Sd mit der Amplitude der Spannung Vd, die durch den Stromdetektionswert indiziert wird, wird von der Stromdetektionsschaltung 72 zu der PWM-Schaltung 60 der Schaltersteuerung zurückgeführt.
  • In der PWM-Schaltung 60 wird auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Spannungswert, der dem für die Aktivierungskraft optimalen Stromwert (erster Stromwert I1) und der Amplitude (Spannung Vd) des zurückgeführten Pulssignals Sd entspricht, ein Pulssignal Sr (erster Wiederholungspuls oder erster kurzer Puls) generiert mit einer Wiederholungsperiode der Zeit T5 und einer relativen Einschaltdauer von T6/T5. Andererseits wird auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Spannungswert entsprechend dem für die Haltekraft optimalen Stromwert (zweiter Stromwert I2) und der Amplitude des zurückgeführten Pulssignals Sd ein Pulssignal Sr (zweiter Wiederholungspuls oder zweiter kurzer Puls) generiert mit einer Wiederholungsperiode der Zeit T5 und einer relativen Einschaltdauer von T7/T5.
  • Wie oben angegeben wurde, stehen die relativen Einschaltdauern (duty ratios) T6/T5 und T7/T5 für relative Einschaltdauern entsprechend optimalen Stromwerten (d. h. dem ersten Stromwert I1 und dem zweiten Stromwert I2), und diese relative Einschaltdauern werden auf der Basis der Widerstandswerte der Widerstände 50, 72, 76 eingestellt. Im Einzelnen ist die relative Einschaltdauer T6/T5 eine relative Einschaltdauer entsprechend einer festgelegten Spannung, die generiert wird durch Division der Gleichspannung V', die von der Konstantspannungsschaltung 58 zugeführt wird, durch jeden der Widerstandswerte der Widerstände 52, 76, während die Einschaltdauer T6/T5 eine relative Einschaltdauer entsprechend einer festgelegten Spannung ist, welche generiert wird durch Division der Gleichspannung V', die von der Konstantspannungsschaltung 58 zugeführt wird, durch jeden der Widerstandswerte der Widerstände 50, 52, 76. Dementsprechend sind in der PWM-Schaltung 60 die relativen Einschaltdauern T6/T5 und T7/T5 des Pulssignals Sr durch geeignete Änderung der Widerstandswerte der Widerstände 50, 52, 76 entsprechend den Größen des ersten Stromwerts I1 und des zweiten Stromwerts I2 einstellbar.
  • In diesem Fall wird die PWM-Schaltung 60, der zweite Wiederholungspuls oder der zweite kurze Puls, die die relative Einschaltdauer von T7/T5 aufweisen, als das Pulssignal Sr generiert (vgl. 2C). Alternativ wird der erste Wiederho lungspuls oder der erste kurze Puls mit der relativen Einschaltdauer von T6/T5 als das Pulssignal Sr generiert bis das Benachrichtigungssignal St von der Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 empfangen wird. Nach Empfang des Benachrichtigungssignals St wird dagegen der zweite Wiederholungspuls oder der zweite kurze Puls als das Pulssignal Sr generiert (vgl. 3C).
  • Der erste Wiederholungspuls und der erste kurze Puls sind Pulse mit einer Pulsweite (Zeitdauer T6), die kürzer ist als die Pulsweite des Einzelpulssignals Ss (vgl. 3C). Das bedeutet, dass der erste Wiederholungspuls ein Puls mit einer Pulsweite der Zeitdauer T6 ist, der generiert wird, um sich in einer Periode der Zeit T5 zu wiederholen, während der erste kurze Puls ein Puls mit einer Pulsweite der Zeitdauer T6 ist.
  • Außerdem sind der zweite Wiederholungspuls und der zweite kurze Puls Pulse mit einer Pulsweite (Zeitdauer T7), die kürzer ist als die Pulsweiten des ersten Wiederholungspulses und des ersten kurzen Pulses (vgl. 2C und 3C). Das bedeutet, dass der zweite Wiederholungspuls ein Puls mit einer Pulsweite der Zeitdauer T7 ist, der generiert wird, um sich in einer Periode der Zeit T5 zu wiederholen. Dagegen ist der zweite kurze Puls ein Puls mit einer Pulsweite der Zeitdauer T7.
  • Die Pulszufuhreinheit 64 ist so aufgebaut, dass sie beispielsweise eine ODER-Schaltung aufweist, und dient dazu, das Einzelpulssignal Ss von der Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 als ein Steuersignal Sc oder alternativ das Pulssignal Sr von der PWM-Schaltung 60 dem Gate-Anschluss G des MOSFET 38 zuzuführen. Im Einzelnen liefert die Pulszufuhreinheit 64 in den oben genannten Zeiträumen T3, T3' das Einzelpulssignal Ss oder das Pulssignal Sr (der erste Wiederholungspuls oder der zweite kurze Puls) als das erste Pulssignal S1 an dem Gate-Anschluss G, während sie in den Zeiträumen T4, T4' das Pulssignal Sr, das aus dem zweiten Wiederholungspuls oder dem zweiten kurzen Pulssig nal besteht, als das zweite Pulssignal S2 an den Gate-Anschluss G liefert. In dem Fall, dass von der Niedrigspannungsdetektionsschaltung 59 ein Niedrigspannungsdetektionssignal Sv eingegeben wird, unterbricht außerdem die Pulszufuhreinheit 64 die Zufuhr des ersten Pulssignals S1 und des zweiten Pulssignals S2 zu dem Gate-Anschluss G.
  • Das Elektromagnetventil 10A gemäß der ersten Ausführungsform ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nun wird mit Bezug auf die 1 bis 3F die Betriebsweise des Elektromagnetventils 10A erläutert.
  • Nachfolgend wird mit Bezug auf das Schaltdiagramm gemäß 1 und die Zeitdiagramme gemäß den 2A bis 3F (1) ein Betrieb des Elektromagnetventils 10A in dem Fall erläutert, dass das erste Pulssignal S1 mit der Pulsweite der Zeitdauer T3 und das zweite Pulssignal S2 (zweiter Wiederholungspuls) mit einer relativen Einschaltdauer von T7/T5 von der Schaltersteuerung 40 dem Gate-Anschluss G des MOSFET 38 zugeführt wird (nachfolgend erster Betrieb) und (2) ein Betrieb des Elektromagnetventils 10A in dem Fall, dass das Einzelpulssignal Ss mit einer Pulsweite der Zeitdauer T9 und das Pulssignal Sr (erster Wiederholungspuls) mit einer relativen Einschaltdauer von T6/T5 als ein erstes Pulssignal S1 von der Schaltersteuerung 40 dem Gate-Anschluss G zugeführt wird und anschließend ein Pulssignal Sr (zweiter Wiederholungspuls) mit einer relativen Einschaltdauer von T7/T5 als ein zweites Pulssignal von der Schaltersteuerung 40 dem Gate-Anschluss G zugeführt wird (nachfolgend zweite Betrieb).
  • Die Erläuterungen erfolgen unter der Annahme, dass während des ersten Betriebs die Stromquellenspannung der Gleichstromquelle auf V0 eingestellt ist, während in dem zweiten Betrieb die Stromquellenspannung der Gleichstromquelle auf V0' eingestellt ist. Im Einzelnen ist der erste Betrieb ein Betrieb des Elektromagnetventils 10A in einem Fall, in dem auf der Seite des Nutzers des Elektromagnetventils 10A eine Gleichstromquelle 16 mit einer relativ niedrigen Stromquellenspannung (d. h. V0 = 12 V) vorbereitet ist. Andererseits ist der zweite Betrieb ein Betrieb des Elektromagnetventils 10A in einem Fall, in dem auf der Seite des Nutzers des Elektromagnetventils 10A eine Gleichstromquelle 16 mit einer relativ hohen Stromquellenspannung (beispielsweise V0' = 24 V) vorbereitet ist. Außerdem erfolgen die Erläuterungen unter der Annahme, dass während des ersten Betriebes und des zweiten Betriebes die Amplitude des Einzelpulses Ss, welcher der Pulszufuhreinheit 64 von der Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 zugeführt wird, und die Amplitude des Pulssignals Sr, das der Pulszufuhreinheit 64 von der PWM-Schaltung 60 zugeführt wird, im Wesentlichen auf dem gleichen Niveau liegen.
  • Zunächst erfolgt eine Erläuterung des ersten Betriebes mit Bezug auf das Schaltungsdiagramm gemäß 1 und die Zeitdiagramme gemäß den 2A bis 2F.
  • Zu der Zeit T0, wenn der Schalter 16 geschlossen und die Vorrichtung in einen EIN-Zustand versetzt ist (vgl. 2A), wird durch die Konstantspannungsschaltung 58 eine Gleichspannung V aufgebracht, die durch einen Spannungsabfall über die Diode 34, die LED 54 und den Widerstand 52 gegenüber der Spannung V0 der Gleichstromquelle verringert ist. Zu dieser Zeit emittiert die LED 54 Licht in Reaktion auf Strom, der von der Diode 34 zu dem Widerstand 42 fließt, wodurch nach außen bekannt gegeben wird, dass das Elektromagnetventil 10A in Betrieb ist.
  • Die Konstantspannungsschaltung 58 wandelt die Gleichspannung V in eine festgelegte Gleichspannung V' um und liefert die Gleichspannung V' an eine Reihenschaltung, die aus den Widerständen 50, 52, 76 besteht. Außerdem überwacht die Niedrigspannungsdetektionsschaltung 59, ob die Gleichspannung V auf oder unterhalb eines festgelegten Spannungsniveaus ist oder nicht. Der Oszillator 61 generiert ein Pulssignal Sp mit einer Frequenz, die mit einer Periode entsprechend der Periode des Zeitraums T5 wiederholt wird, und liefert das Pulssignal Sp an die PWM-Schaltung 60, die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 und die Stromdetektionsschaltung 72.
  • Die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 generiert ein Einzelpulssignal Ss mit einer Pulsweite der Zeitdauer T3 (vgl. 2B) auf der Basis der Zufuhr des Pulssignals Sp und gibt das generierte Einzelpulssignal Ss an die Pulszufuhreinheit 64 aus.
  • Die Stromdetektionsschaltung 72 führt beim Timing des Pulssignals Sp einen Abruf der Spannung Vd durch, die dem Strom I in dem Widerstand 70 entspricht, und die abgerufene Spannung Vd wird als ein Pulssignal Sd an die PWM-Schaltung 60 ausgegeben.
  • Die PWM-Schaltung 60 generiert auf der Basis eines Vergleichs zwischen der Spannung entsprechend dem zweiten Stromwert I2 und der Amplitude (Spannung Vd) des Pulssignals Sd ein Pulssignal Sr des zweiten Wiederholungspulses mit einer relativen Einschaltdauer von T7/T5 entsprechend den jeweiligen Widerstandswerten 50, 52, 76 und außerdem mit einer Wiederholungsperiode der Zeitdauer T5 und liefert das Pulssignal Sr an die Pulszufuhreinheit 64 (vgl. 2C).
  • In dem Zeitraum T3 von der Zeit T0 bis zur Zeit T2 wird ein einzelnes Pulssignal Ss von der Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 in die Pulszufuhreinheit 64 eingegeben, und zusammen hiermit wird das Pulssignal Sr von der PWM-Schaltung 60 eingegeben. Wie schon zuvor beschrieben wurde, liefert aber die Pulszufuhreinheit 64 das Einzelpulssignal Ss als das erste Pulssignal S1 zu dem Gate-Anschluss G des MOSFET 38 (vgl. 2D), weil die Pulszufuhrein heit 64 eine ODER-Schaltung aufweist und da die jeweiligen Amplituden des Einzelpulssignals Ss und des Pulssignals Sr im Wesentlichen gleich groß sind.
  • Aus diesem Grund wird auf der Basis des ersten Pulssignals S1, das dem Basisanschluss G zugeführt wird, ein EIN-Zustand zwischen dem Drain-Anschluss D und dem Source-Anschluss S gebildet, wodurch der MOSFET 38 elektrisch an die Magnetspule 12 und den Widerstand 70 angeschlossen wird. Daher wird die Stromquellenspannung V0 als die erste Spannung von der Gleichstromquelle 16 und durch den Schalter 18 und die Diode 32 auf die Magnetspule 12 aufgebracht (vgl. 2E). Andererseits nimmt der Strom I, der von der Magnetspule 12 durch den MOSFET 38 in Richtung des Widerstandes 70 fließt, mit der Zeit schnell zu (vgl. 2F). Als Folge hiervon werden der Kolben und der Ventilstopfen durch die durch den Strom I bewirkte Erregungskraft (Aktivierungskraft) schnell angetrieben, und das Elektromagnetventil 10A schaltet von einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand um.
  • Außerdem nimmt zur Zeit T10 der Strom I, der mit der Zeit plötzlich zugenommen hat, auch etwas ab (vgl. 2F). Dies liegt daran, dass der Kolben entsprechend der Aktivierungskraft zu einem nicht dargestellten festen Eisenkern angezogen wird.
  • Als nächstes stoppt zu der Zeit T2, wenn der durch die Magnetspule 12 fließende Strom I den festgelegten ersten Strom I1 erreicht, die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 das Generieren des einzelnen Pulssignals Ss, und dessen Zufuhr zu der Pulszufuhreinheit 64 wird unterbrochen (vgl. 2B). Außerdem wird ein Benachrichtigungssignal St an die PWM-Schaltung 60 ausgegeben, das darüber informiert, dass die Zeit T3 abgelaufen ist (d. h., dass das Einzelpulssignal Ss beendet wurde).
  • Andererseits erzeugt die PWM-Schaltung 60 auch während des Zeitraums T4 von der Zeit T2 zu der Zeit T1 durch die gleiche Schaltungsoperation, die zuvor bei der Zeit T3 angegeben wurde, den zweiten Wiederholungspuls als das Pulssignal Sr und liefert dieses zu der Pulszufuhreinheit 64 (vgl. 2C). Da in diesem Fall lediglich das Pulssignal Sr von der PWM-Schaltung 60 in die Pulszufuhreinheit 64 eingegeben wird, liefert die Pulszufuhreinheit 64 das Pulssignal Sr als das zweite Pulssignal S2 an den Gate-Anschluss G des MOSFET 38 (vgl. 2D).
  • Aus diesem Grund wird auf der Basis des zweiten Pulssignals S2, das dem Gate-Anschluss G zugeführt wird, zwischen dem Drain-Anschluss D und dem Source-Anschluss S ein EIN-Zustand gebildet, wodurch der MOSFET 38 elektrisch an die Magnetspule 12 und den Widerstand 70 angeschlossen wird. Dadurch wird die Stromquellenspannung V0, die auf die Magnetspule 12 aufgebracht wird, von der Gleichstromquelle 16 und durch den Schalter 18 und die Diode 32 als die zweite Spannung auf die Magnetspule 12 aufgebracht (vgl. 2E). Andererseits nimmt der Strom I, der von der Magnetspule 12 durch den MOSFET 38 in Richtung des Widerstands 70 fließt, in einem kurzen Zeitraum von der Zeit T2 von einem ersten Strom I1 auf einen festgelegten zweiten Strom I2 schnell ab. Anschließend wird der zweite Strom I2 während des Zeitraums bis zu der Zeit T1 aufrecht erhalten (vgl. 2F). Als Folge hiervon werden der Kolben und der Ventilstopfen durch die Erregerkraft (Haltekraft) die durch den zweiten Strom I2 bewirkt wird, an einer festgelegten Position gehalten, wodurch der angetriebene Zustand (Ventil offen Zustand) des Elektromagnetventils 10A aufrecht erhalten wird.
  • Außerdem gibt die Niedrigspannungsdetektionsschaltung 59 zur Zeit T1, wenn der Schalter 18 geöffnet und die Vorrichtung in einen AUS-Zustand versetzt ist (vgl. 2A), ein Niedrigspannungsdetektionssignal Sv an die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 und an die Pulszufuhreinheit 64 aus, da die Zufuhr der Gleichspannung V zu der Schaltersteuerung 40 unterbrochen ist. Hierdurch stoppt die Pulszufuhreinheit 64 auf der Basis des Inputs des Niedrigspannungsdetektionssignals Sv die Zufuhr des zweiten Pulssignals S2 zu dem Gate-Anschluss G des MOSFET 38. Weil der MOSFET 38 schnell von einem EIN-Zustand in einen AUS-Zustand zwischen dem Drain-Anschluss D und dem Source-Anschluss S umgeschaltet wird, wird aus diesem Grunde ein Zustand erreicht, in dem das Aufbringen der Spannung V0 von der Gleichstromquelle 16 auf die Magnetspule 12 angehalten wird. Obwohl eine elektromotorische Rückwärtskraft in der Magnetspule 12 generiert wird, wird in diesem Fall ein Strom, der durch die elektromotorische Rückwärtskraft bewirkt wird, zurückgeführt (d. h. er fließt rückwärts) in eine geschlossene Schaltung, die aus der Magnetspule 12 und der Diode 36 besteht, so dass der Strom schnell gedämpft wird.
  • Als nächstes wird mit Bezug auf das Schaltungsdiagramm gemäß 1 und die Zeitdiagramme gemäß den 3A bis 3F der zweite Betrieb erläutert.
  • Zur Zeit T0, wenn der Schalter 18 geschlossen und die Vorrichtung in einen EIN-Zustand versetzt ist (vgl. 3A), wird durch die Konstantspannungsschaltung 58 eine Gleichspannung V, die durch den Spannungsabfall über die Diode 34, die LED 54 und den Widerstand 42 gegenüber der Spannung V0' der Gleichstromquelle verringert ist, aufgebracht. Zu dieser Zeit sendet die LED 54 Licht aus in Reaktion auf den von der Diode 34 in Richtung zu dem Widerstand 42 fließenden Strom, wodurch nach außen deutlich angezeigt wird, dass das Elektromagnetventil 10A in Betrieb ist.
  • Die Konstantspannungsschaltung 58 wandelt die Gleichspannung V in eine festgelegte Gleichspannung V' um und liefert diese Gleichspannung V' an eine Reihenschaltung, die aus den Widerständen 50, 52, 76 besteht. Außerdem überwacht die Niedrigspannungsdetektionschaltung 59, ob die Gleichspannung V auf oder unterhalb eines festgelegten Spannungsniveau liegt oder nicht. Der Oszillator 61 generiert ein Pulssignal Sp mit einer Frequenz, die mit einer Periode entsprechend der Periode der Zeit T5 wiederholt wird, und liefert das Pulssignal St an die PWM-Schaltung 60, die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 und die Stromdetektionsschaltung 72.
  • Auf der Basis der Zufuhr des Pulssignals Sp und des Widerstandswertes des Widerstandes 66 generiert die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 ein einzelnes Pulssignal Ss mit einer Pulsweite des Zeitraums T9 und gibt dieses Pulssignal an die Pulszufuhreinheit 64 aus (vgl. 3B).
  • Die Stromdetektionsschaltung 72 führt beim Timing des Pulssignals Sp den Abruf der Spannung Vd durch, die dem Strom I in dem Widerstand 70 zugeordnet ist, und die abgerufene Spannung Vd wird als ein Pulssignal Sd an die PWM-Schaltung 60 ausgegeben.
  • Auf der Basis eines Vergleichs zwischen einem Spannungswert entsprechend dem ersten Stromwert I1 und der Amplitude (Spannung Vd) des Pulssignals Sd während eines Zeitraums T3' bis zur Zeit T2', an welcher das Benachrichtigungssignal St von der Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 eingegeben wird, generiert die PWM-Schaltung 60 ein Pulssignal Sr des ersten Wiederholungspulses mit einer relativen Einschaltdauer von T6/T5 entsprechend den jeweiligen Widerstandswerten der Widerstände 50 und 52 und außerdem mit einer Wiederholungsperiode des Zeitraums T5 und führt das Pulssignal Sr der Pulszufuhreinheit 64 zu (vgl. 3C).
  • Innerhalb des Zeitraums T9 von der Zeit T0 bis zur Zeit T8 wird ein einzelnes Pulssignal Ss von der Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 in die Pulszufuhreinheit 64 eingegeben, und zusammen hiermit wird das Pulssignal Sr von der PWM-Schaltung 60 eingegeben. Da die Pulszufuhreinheit 64 eine ODER-Schaltung aufweist und da die jeweiligen Amplituden des Einzelpulssignals Ss und des Pulssignals Sr im Wesentlichen gleich sind, wie es oben beschrieben wurde, liefert die Pulszufuhreinheit 64 aber den Einzelpuls Ss als das erste Pulssignal S1 an den Gate-Anschluss G des MOSFET 38 (vgl. 3D).
  • Aus diesem Grund wird auf der Basis des ersten Pulssignals S1, das dem Gate-Anschluss G zugeführt wird, zwischen den Drain-Anschluss D und dem Source-Anschluss S ein EIN-Zustand ausgebildet, wodurch der MOSFET 38 elektrisch an die Magnetspule 12 und den Widerstand 70 angeschlossen wird. Dadurch wird die Stromquellenspannung V0' als die erste Spannung von der Gleichstromquelle 16 und durch den Schalter 18 und die Diode 32 auf die Magnetspule 12 aufgebracht (vgl. 3E). Andererseits nimmt der Strom I, der von der Magnetspule 12 durch den MOSFET 38 in Richtung des Widerstands 70 fließt, mit der Zeit innerhalb des Zeitraums T9 schnell zu, bis er den ersten Stromwert I1 erreicht (vgl. 3F). Durch die durch den Strom I bewirkte Erregungskraft (Aktivierungskraft) werden der Kolben und der Ventilstopfen schnell angetrieben, wodurch das Elektromagnetventil von einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand umschaltet.
  • Anschließend stoppt zu der Zeit T8 unmittelbar nach Ablauf des Zeitraums T9 die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 die Generierung des Einzelpulssignals Ss, und dessen Zufuhr zu der Pulszufuhreinheit 64 wird unterbrochen (vgl. 3B).
  • Andererseits generiert die PWM-Schaltung 60 auch während des Zeitraums von der Zeit T8 bis zur Zeit T2' durch die gleichen Schaltoperationen, die zuvor in dem Zeitraum T9 angesprochen wurden, den ersten Wiederholungspuls als das Pulssignal Sr und liefert dieses zu der Pulszufuhreinheit 64 (vgl. 3C). Da in diesem Fall lediglich das Pulssignal Sr von der PWM-Schaltung 60 in die Pulszufuhreinheit 64 eingegeben wird, liefert die Pulszufuhreinheit 64 das Pulssignal Sr als das erste Pulssignal an den Gate-Anschluss G des MOSFET 38 (vgl. 3D).
  • Aus diesem Grund wird zwischen dem Drain-Anschluss D und dem Source-Anschluss S auf der Basis des ersten Pulssignals S1, das dem Gate-Anschluss G zugeführt wird, ein EIN-Zustand ausgebildet, wodurch der MOSFET 38 elektrisch an die Magnetspule 12 und den Widerstand 70 angeschlossen wird. Dadurch wird die Stromquellenspannung V0' als eine erste Spannung von der Gleichstromquelle 16 und durch den Schalter 18 und die Diode 32 auf die Magnetspule 12 aufgebracht (vgl. 3E). Andererseits wird der Strom I, der von der Magnetspule 12 durch den MOSFET 38 in Richtung des Widerstands 70 fließt, während des Zeitraums von der Zeit T8 bis zur Zeit T2' auf dem ersten Strom I1 gehalten (vgl. 3F).
  • In 3F stellt die durch die gestrichelte Linie dargestellte Wellenform eine Situation dar, in welcher keine Regelung des Stromes I durch die Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 durchgeführt wird, und zeigt eine zeitliche Veränderung des Stromes I in dem Fall, dass das Aufbringen der Stromquellenspannung V0' bis zur Zeit T2 weitergeht. Andererseits zeigt die mit zwei Punkten und Strich dargestellte Welle eine zeitliche Veränderung des Stroms I während des Zeitraums T3 (d. h. des Zeitraums von der Zeit T0 bis zur Zeit T2) in 2F (d. h. eine zeitliche Änderung des Stroms I bei der relativ niedrigen Stromquellenspannung V0).
  • Hierbei zeigt eine Integration des Stromes I, der durch die Magnetspule 12 fließt, über der Zeit, d. h. die Teilfläche (Strom I × Zeit), die von der Zeitwelle des Stromes I, den Stromwerten an zwei Zeiten und dem Nullniveau (d. h. die gestrichelte Linie, die sich in den 2F und 3F in der horizontalen Richtung erstreckt) umgeben wird, die Menge der Energie an, die der Magnetspule 12 von der Gleichstromquelle 16 zugeführt wird. Dementsprechend stehen die Energiemengen (Strom I × Zeiten T3, T3'), die der Magnetspule 12 von der Gleichstromquelle 16 während den Zeiträumen T3 und T3' von der Zeit T0 zu den Zeiten T2 und T2' zugeführt werden, für die Energiemengen, die erforderlich sind, um das Elektromagnetventil 10A anzutreiben.
  • Da das selbe Elektromagnetventil 10A sowohl für den oben beschriebenen ersten Betrieb als auch für den zweiten Betrieb eingesetzt wird, ist die Energiemenge, die zum Antreiben des Elektromagnetventils 10A erforderlich ist, unabhängig von den Unterschieden beim Betrieb die Gleiche. Als Folge hiervon ist die zeitliche Integration des Stroms I während des ersten Betriebs (die Fläche des Stromes I × die Zeit T3) die Gleiche wie die zeitliche Integration des Stromes I während des zweiten Betriebes (die Fläche des Stromes I × die Zeit T3').
  • Angenommen, dass die zeitlichen Integrationen des Stromes I (die Fläche des Stromes I × die Zeiten T3, T3') während des ersten Betriebes und des zweiten Betriebs identisch eingestellt sind, steigt dementsprechend während des zweiten Betriebes (die durchgezogene Linie in 3F) der durch die Magnetspule 12 fließende Strom I innerhalb eines kürzeren Zeitraumes auf das Stromniveau an, als bei dem ersten Betrieb (die zwei Punkte-Strich-Linie in 3F). Durch Zufuhr der Energiemenge von der Gleichstromquelle 16 zu der Magnetspule 12 innerhalb des Zeitraumes T3', der kürzer ist als der Zeitraum T3 (siehe 2F), kann außerdem das Elektromagnetventil 10A in kurzer Zeit angetrieben werden.
  • Als nächstes gibt zu der Zeit T2' die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 (vgl. 1) ein Benachrichtigungssignal St an die PWM-Schaltung 60 aus, um über den Ablauf der Zeitdauer T3' zu informieren. Auf der Basis des Benachrichtigungssignals St generiert die PWM-Schaltung 60 dementsprechend während des Zeitraums T4' von der Zeit T2' zu der Zeit T1 anstelle des oben genannten Pulssignals Sr mit der relativen Einschaltdauer T6/T5 ein Pulssignal Sr des zweiten Wiederholungspulses mit einer relativen Einschaltdauer von T7/T5 auf der Basis der jeweiligen Widerstandswerte der Widerstände 50 und 52 und außerdem mit einer Wiederholungsperiode der Zeitdauer T5 aus und führt das Pulssignal Sr der Pulszufuhreinheit 64 zu (vgl. 3C). Da in diesem Fall lediglich das Pulssignal Sr von der PWM-Schaltung 60 in die Pulszufuhreinheit eingegeben wird, liefert die Pulszufuhreinheit 64 das Pulssignal Sr als das zweite Pulssignal S2 an den Gate-Anschluss G des MOSFET 38 (vgl. 3D).
  • Aus diesem Grunde wird auf der Basis des zweiten Pulssignal S2, das dem Gate-Anschluss G zugeführt wird, ein EIN-Zustand zwischen dem Drain-Anschluss D und dem Source-Anschluss S ausgebildet, wodurch der MOSFET 38 elektrisch an die Magnetspule 12 und den Widerstand 70 angeschlossen wird. Daher wird die Stromquellenspannung V0' als zweite Spannung von der Gleichstromquelle 16 und durch den Schalter 18 und die Diode 32 auf die Magnetspule 12 aufgegeben (vgl. 3E). Andererseits wird der Strom I, der von der Magnetspule 12 in Richtung des Widerstands 70 fließt, nachdem er in einem kurzen Zeitraum von der Zeit T2' schnell von dem ersten Stromwert I1 auf den zweiten Stromwert I2 verringert wurde, während des Zeitraums, bis die Zeit T1 erreicht ist, auf dem zweiten Stromwert I2 gehalten (vgl. 3F). Als Folge hiervon werden der Kolben und der Ventilstopfen durch die Erregungskraft (Haltekraft), die durch den zweiten Strom I2 bewirkt wird, an einer festgelegten Position gehalten, wodurch der angetriebene Zustand (Ventil offen Zustand) des Elektromagnetventils 10A aufrecht erhalten wird.
  • Wenn zu der Zeit T1 der Schalter 18 geöffnet und die Vorrichtung in einen AUS-Zustand versetzt wird (vgl. 3A), da die Zufuhr der Gleichspannung V zu der Schaltersteuerung 40 unterbrochen wird, gibt außerdem die Niedrigspannungsdetektionsschaltung 59 ein Niedrigspannungsdetektionssignal Sv an die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 und an die Pulszufuhreinheit 64 aus, wodurch auf der Basis des Inputs des Niedrigspannungsdetektionssignals Sv die Pulszufuhreinheit 64 die Zufuhr des zweiten Pulssignals zu dem Gate-Anschluss G des MOSFET 38 stoppt. Weil der MOSFET 38 schnell aus einem EIN-Zustand in einen AUS-Zustand zwischen dem Drain-Anschluss D und dem Source-Anschluss S umgeschaltet wird, wird aus diesem Grunde ein Zustand erreicht, in welchem das Aufbringen der Spannung V0' von der Gleichstromquelle 16 auf die Magnetspule 12 angehalten wird. In diesem Fall fließt ein Strom, der durch die elektromotorische Rückwärtskraft bewirkt wird, innerhalb eines geschlossenen Kreises, der durch die Magnetspule 12 und die Diode 36 gebildet wird, zurück (d. h. er fließt rückwärts), obwohl durch die Magnetspule 12 eine elektromotorische Rückwärtskraft generiert wird. Dadurch wird der Strom schnell gedämpft.
  • Auf diese Weise wird bei dem Elektromagnetventil 10A gemäß der ersten Ausführungsform eine Spannung Vd entsprechend dem Strom I, der durch die Magnetspule fließt, von dem Widerstand 70 zu der Stromdetektionsschaltung 72 ausgegeben, und in der Stromdetektionsschaltung 72 wird ein Pulssignal Sd mit einer Amplitude der Spannung Vd, die als ein Stromdetektionswert dient, zu der PWM-Schaltung 60 der Schaltersteuerung 40 zurückgeführt.
  • In der PWM-Schaltung 60 wird auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Spannungswert entsprechend dem Stromwert entweder des ersten Stromwertes I1 (Aktivierungsstromwert) oder des zweiten Stromwertes I2 (Haltestromwert) und der Amplitude (Spannung Vd) des rückgeführten Pulssignals Sd ein Pulssignal Sr (erster Wiederholungspuls, erster kurzer Puls, zweiter Wiederholungspuls oder zweiter kurzer Puls) mit einer Pulsweite der Zeitdauer T5 und einer festgelegten relativen Einschaltdauer von T6/T5 oder T7/T5 generiert, und das Pulssignal Sr wird der Pulszufuhreinheit 64 zugeführt.
  • Die Pulszufuhreinheit 64 liefert das Einzelpulssignal Ss von der Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 als das erste Pulssignal S1 an den Gate-Anschluss G des MOSFET 38 und liefert anschließend das Pulssignal Sr von der PWM-Schaltung 60 als das zweite Pulssignal S2 an den Gate-Anschluss G des MOSFET 38. Alternativ liefert die Pulszufuhreinheit 64 das Einzelpulssignal Ss und das Pulssignal Sr als das erste Pulssignal S1 an den Gate-Anschluss G des MOSFET 38 und liefert anschließend das Pulssignal Sr als das zweite Pulssignal S2 an den Gate-Anschluss G des MOSFET 38.
  • Im Einzelnen generiert in den Zeitraum (Zeitraum T3, T3'), während dem das Elektromagnetventil 10A angetrieben wird, die PWM-Schaltung 60 der Schaltersteuerung 40 das Pulssignal Sr, das aus dem ersten Wiederholungspuls oder dem ersten kurzen Puls besteht, und liefert dieses an die Pulszufuhreinheit 64, so dass der Stromdetektionswert entsprechend der Amplitude (Spannung Vd) des Pulssignals St den ersten Stromwert I1 entsprechend der Aktivierungskraft des Elektromagnetventils 10A erreicht. Die Pulszufuhreinheit 64 liefert das Pulssignal Sr als das erste Pulssignal S1 an den Gate-Anschluss G des MOSFET 38. Aus diesem Grunde steuert der MOSFET 38 die Aufbringungszeit der ersten Spannung (Stromquellenspannung V0, V0') auf die Magnetspule 12 auf der Basis der Pulsweite des ersten Pulssignals S1. Als Folge hiervon wird der Strom I, der durch die Magnetspule 12 fließt, auf dem ersten Stromwert I1, der der Aktivierungskraft entspricht, gehalten, während die durch den Strom I (erster Stromwert I1) bewirkte Aktivierungskraft zum Betätigen des Kolbens und des Ventilstopfens aufgebracht wird.
  • Im Detail wird in einem Fall, in dem auf der Seite des Nutzers des Elektromagnetventils 10A vorab eine Gleichstromquelle 16 mit einer relativ hohen Stromquellenspannung V0' (beispielsweise V0' = 24 V) vorbereitet wird, für eine solche Gleichstromquelle 16 ein Elektromagnetventil 10A eingesetzt, das zur Verwendung mit einer relativ niedrigen Stromquellenspannung V0 (beispielsweise V0 = 12 V) gedacht ist. In einem solchen Fall wird in der PWM-Schaltung 60 der Schaltersteuerung 40 der erste Stromwert I1 so eingestellt, dass er bei oder unterhalb eines Nennwertes (Nennstrom) des Stroms I liegt, der durch die Mag netspule 12 fließt. Unter der Annahme, dass die Pulsweite (Zeitdauer T6) des Pulssignals Sr so eingestellt wird, dass der Stromdetektionswert gleich dem so eingestellten ersten Stromwert I1 wird, kann dann auch auf der Seite eines Nutzers, der eine Gleichstromquelle 16 mit der relativ hohen Stromquellenspannung V0' vorbereitet hat, eine elektrische Energieeinsparung in dem Elektromagnetventil 10A und der Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 erreicht werden, da der durch die Magnetspule 12 während des Zeitraums (Zeitdauer T3, T3'), in welchem das Elektromagnetventil 10A angetrieben wird, fließende Strom auf dem ersten Stromwert I1 gehalten wird. In diesem Fall kann das Elektromagnetventil 10A in einer kürzeren Zeit angetrieben werden, da die relativ hohe Stromquellenspannung V0' als die erste Spannung auf die Magnetspule aufgebracht wird.
  • Da durch Einstellen der Pulsweite (Zeitdauer T6) des Pulssignals Sr in der PWM-Schaltung 60 der Schaltersteuerung 40 der durch die Magnetspule 12 fließende Strom I wie oben beschrieben wurde auf dem ersten Stromwert I1 bei oder unterhalb des Nennstroms gehalten werden kann, können auf der Seite des Herstellers ohne Berücksichtigung von Unterschieden der Stromquellenspannungen V0, V0', die der auf der Seite des Nutzers bereitgestellten Gleichstromquelle 16 der Magnetspule 12 zugeführt werden, das Elektromagnetventil 10A und die Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 allgemein verwendbar entsprechend einer relativ niedrigen Stromquellenspannung hergestellt werden. Indem dem Nutzer ein solches allgemein einsetzbares Elektromagnetventil 10A und eine entsprechende Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 zur Verfügung gestellt werden, können die Kosten reduziert werden.
  • Dementsprechend können mit dem Elektromagnetventil 10A gemäß der ersten Ausführungsform durch Generieren des Pulssignals Sr des ersten Wiederholungspulses oder des kurzen Pulses auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Pulssignal Sd mit der Spannung Vd entsprechend dem Stromdetektions wert, der von der Stromdetektionsschaltung 72 zu der Schaltersteuerung 40 zurückgeführt wird, und dem Spannungswert entsprechend dem ersten Stromwert I1 während eines Zeitraums (Zeitdauer T3, T3'), in welchem das Elektromagnetventil 10A angetrieben wird, Stromeinsparungen an dem Elektromagnetventil und der Elektromagnetventilantriebsschaltung 14, eine allgemeine Verwendbarkeit und Kostenreduzierungen sowie eine sehr schnell ansprechende Antriebssteuerung des Elektromagnetventils 10A realisiert werden.
  • Andererseits generiert die PWM-Schaltung 60 der Schaltersteuerung 40 während eines Zeitraums (Zeitdauer T4, T4'), in welchem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 10A aufrecht erhalten wird, ein Pulssignal Sr des zweiten Wiederholungspulses oder des zweiten kurzen Pulses, so dass der Stromdetektionswert entsprechend der Amplitude (Spannung Vd) des Pulssignals Sd den zweiten Stromwert I2 entsprechend der Haltekraft für das Elektromagnetventil 10A annimmt, woraufhin das Pulssignal Sr der Pulszufuhreinheit 64 zugeführt wird und die Pulszufuhreinheit 64 das Pulssignal Sr als das zweite Pulssignal S2 dem Gate-Anschluss G des MOSFET 38 zuführt. Aus diesem Grunde steuert der MOSFET 38 die Aufbringungszeit, während welcher die zweite Spannung (Stromquellenspannung V0, V0') auf die Magnetspule 12 aufgebracht wird, auf der Basis der Pulsweite des zweiten Pulssignals S2. Als Folge hiervon wird der Strom I, der durch die Magnetspule 12 fließt, auf dem zweiten Stromwert I2 entsprechend der Haltekraft gehalten, und die durch den Strom I (zweiter Stromwert I2) induzierte Haltekraft wird aufgebracht, um den Kolben und den Ventilstopfen zu betätigen.
  • Dementsprechend kann bei dem Elektromagnetventil 10A gemäß der ersten Ausführungsform durch Generieren des Pulssignals Sr des zweiten Wiederholungspulses oder des zweiten kurzen Pulses auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Pulssignal Sd mit der Spannung Vd entsprechend dem Stromdetektionswert, der von der Stromdetektionsschaltung 72 zu der Schaltersteuerung 40 zurückgeführt wird, und dem Spannungswert entsprechend dem zweiten Stromwert I2 während eines Zeitraums (Zeitdauer T4, T4'), in welchem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 10A aufrecht erhalten wird, der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 10A mit geringerem Stromverbrauch aufrecht erhalten werden. Außerdem kann das Elektromagnetventil 10A in kurzer Zeit angehalten werden.
  • Durch Rückführen des Pulssignals Sd mit der Spannung Vd entsprechend dem Stromdetektionswert zu der PWM-Schaltung 60 der Schaltersteuerung 40, auch wenn der Strom I über die Zeit aufgrund von Änderungen des elektrischen Widerstandswertes innerhalb der Magnetspule 12 oder von Änderungen der Stromquellenspannung V0, V0' als Folge von Temperaturänderungen in der Magnetspule 12 variiert, wird außerdem das Pulssignal Sr unter Berücksichtigung dieser Änderungen generiert, wodurch das Elektromagnetventil 10A und die Elektromagnetventilantriebssteuerung 14, die auf Änderungen in der Nutzungsumgebung reagieren können, beispielsweise Änderungen des elektrischen Widerstandswertes der Stromquellenspannung V0, V0' oder dergleichen, realisiert werden können.
  • Auf diese Weise können mit dem Elektromagnetventil 10A gemäß der ersten Ausführungsform gleichzeitig in einem Rutsch eine Verringerung des elektrischen Stromverbrauchs des Elektromagnetventils 10A und der Elektromagnetantriebsschaltung 14, eine schnell ansprechende Antriebssteuerung des Elektromagnetventils 10A und eine Verringerung der Kosten für das Elektromagnetventil 10A und die Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 realisiert werden.
  • Außerdem wird in dem Zeitraum (Zeitdauer T3, T3'), während dem das Elektromagnetventil 10A angetrieben wird, nachdem die Stromquellenspannung V0' als die erste Spannung auf die Magnetspule 12 lediglich in dem Zeitraum T9 entsprechend der Pulsweite des Einzelpulses Ss aufgebracht wurde, die erste Spannung lediglich während des Zeitraums entsprechend der Pulsweite (Zeitdauer T6) des Pulssignals Sr des ersten Wiederholungspulses oder des ersten kurzen Pulses auf die Magnetspule 12 aufgebracht. Als Folge hiervon wird in dem Zeitraum, in dem das Elektromagnetventil 10A angetrieben wird, nachdem der durch die Magnetspule 12 fließende Strom I bis zu dem ersten Stromwert I1 angestiegen ist, in dem Zeitraum T9 entsprechend der Pulsweite des Einzelpulssignals Ss der erste Stromwert I1 durch eine Schaltoperation des MOSFET 38 auf der Basis des ersten Wiederholungspulses oder des ersten kurzen Pulses aufrecht erhalten. Aus diesem Grunde können das Elektromagnetventil 10A und die Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 allgemein verwendbar gemacht werden und die Kosten lassen sich in einfacher Weise reduzieren. Insbesondere in dem Fall, dass eine Gleichstromquelle 16, für welche die Stromquellenspannung V0' relativ hoch ist, elektrisch über die Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 an die Magnetspule angeschlossen und das Elektromagnetventil 10A hierdurch angetrieben wird, kann das Elektromagnetventil 10A in kürzerer Zeit angetrieben werden. Außerdem kann durch Halten des durch die Magnetspule 12 fließenden Stromes I auf dem ersten Stromwert I1 eine unbeabsichtigte oder fehlerhafte Betätigung des Elektromagnetventils 10A und der Elektromagnetventilantriebsschaltung 14, die durch den Input einer Überspannung (Stromstoßenergie) bewirkt würde, zuverlässig verhindert werden.
  • Andererseits kann während eines Zeitraums (Zeitdauer T4, T4'), in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 10A aufrecht erhalten wird, durch Zufuhr des Pulssignals Sr des zweiten Wiederholungspulses oder des zweiten kurzen Pulses als zweites Pulssignal S2 zu dem MOSFET 38 der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 10A mit niedrigem Stromverbrauch aufrecht erhalten werden. Außerdem kann das Elektromagnetventil 10A in kurzer Zeit angehalten werden.
  • Durch Vorsehen eines Aufbaus mit der PWM-Schaltung 60, der Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 und der Pulszufuhreinheit 64 können bei der Schaltersteuerung 40 eine allgemeine Verwendbarkeit und Kostenverringerung des Elektromagnetventils 10A und der Elektromagnetantriebsschaltung 14, ein Antreiben des Elektromagnetventils 10A in kurzer Zeit, Stromeinsparungen bei dem Elektromagnetventil 10A und der Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 sowie die Möglichkeit, das Elektromagnetventil 10A in kurzer Zeit anzuhalten, einfach realisiert werden.
  • Außerdem sind in der Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 eine Reihenschaltung, die aus der Diode 34, der LED 54, dem Widerstand 42, der Schaltersteuerung 40 und den Widerständen 50, 52, 76 besteht, und eine Reihenschaltung, die aus der Diode 32, der Magnetspule 12, dem MOSFET 38 und dem Widerstand 70 besteht, elektrisch parallel zu einer Reihenschaltung geschaltet, die aus der Gleichstromquelle 16 und dem Schalter 18 besteht. Obwohl in herkömmlicher Weise eine Reihenschaltung, die aus der LED 54 und einem Strombegrenzungswiderstand besteht, um dafür zu sorgen, dass Licht von der LED 54 emittiert wird, elektrisch parallel zu der Gleichspannungsquelle 16 und der Magnetspule 12 angeschlossen ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung anstelle eines Strombegrenzungswiderstandes die Reihenschaltung mit der Schaltersteuerung 40 und der LED 54 elektrisch parallel zu der Gleichstromquelle 16 und der Magnetspule 12 angeschlossen, wodurch eine Elektromagnetventilantriebsschaltung 14, die eine sehr hohe Energienutzungseffizienz aufweist, realisiert werden kann, weil die ursprünglich durch den Strombegrenzungswiderstand verbrauchte elektrische Energie zur Betätigung der Schaltersteuerung 40 genutzt wird.
  • Außerdem wird es dank der Anordnung des Widerstands 42 möglich, dass die Schaltersteuerung 40 zuverlässig vor einem Anlaufstrom geschützt wird. Außerdem kann das Elektromagnetventil 10A einfach auch bei einer Gleichstromquel le 16 mit einer relativ hohen Stromquellenspannung V0' eingesetzt werden. Außerdem kann durch Durchführen einer solchen Gegenmaßnahme gegen den Anlaufstrom eine unbeabsichtigte oder fehlerhafte Betätigung des Elektromagnetventils und der Elektromagnetventilantriebsschaltung 14, die durch eine Überspannung bewirkt würde, welche zeitweise innerhalb der Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 an Start- und Stoppzeiten des Elektromagnetventils 10A generiert würde, zuverlässig verhindert werden.
  • Außerdem können in der PWM-Schaltung 60 die relativen Einschaltdauern T6/T5 und T7/T5 des Pulssignals Sr eingestellt werden, indem die Widerstandswerte der Widerstände 50, 52, 76 geändert werden, während bei der Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 die Pulsweite des Einzelpulssignals Ss eingesteht werden kann, indem der Widerstandswert des Widerstands 66 geändert wird. Aus diesem Grunde können unabhängig von Änderungen der Stromquellenspannung V0, V0' die Schaltersteuerung 40 und der MOSFET 38 stabil betätigt werden, und der Spannungsbereich (d. h. der Bereich der Stromquellenspannung V0, V0'), der mit der Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 nutzbar ist, kann sehr breit eingestellt werden.
  • Im Hinblick auf die Einstellung der relativen Einschaltdauern T6/T5 und T7/T5 und der Pulsweite des Einzelpulssignals Ss kann anstelle der oben genannten Widerstände 50, 52, 66, 76 ein nicht dargestellter Speicher verwendet werden, um die relativen Einschaltdauern T6/T5 und T7/T5 und die Pulsweite des Einzelpulssignals Ss zu speichern. Je nach Bedarf können dann die relativen Einschaltdauern T6/T5 und T7/T5 und die Pulsweite aus dem Speicher zu der PWM-Schaltung 60 und der Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 ausgelesen werden. Durch Änderung der in dem Speicher gespeicherten Daten können dementsprechend die relativen Einschaltdauern T6/T5 und T7/T5 und die Pulsweite in geeigneter Weise auf gewünschte Werte entsprechend den Spezifikationen des Elektromagnetventils 10A eingestellt werden.
  • Bei der obigen Erläuterung des Elektromagnetventils 10A gemäß der ersten Ausführungsform wird während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil 10A angetrieben wird, die Zufuhr des ersten Pulssignals S1 zeitlich auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Spannungswert, der dem ersten Stromwert I1 entspricht, und der Amplitude (der Spannung Vd entsprechend dem Stromdetektionswert) des Pulssignals Sd gesteuert. Andererseits wird innerhalb des Zeitraums, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 10A aufrecht erhalten wird, die Zufuhr des zweiten Pulssignals S2 zeitlich auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Stromwert, der dem zweiten Stromwert I2 entspricht, und der Amplitude des Pulssignals Sd gesteuert.
  • Bei dem Elektromagnetventil 10A gemäß der ersten Ausführungsform versteht sich, das eine solche zeitliche Steuerung auf der Basis des Stromdetektionswertes lediglich während eines Zeitraums durchgeführt werden kann, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird, oder alternativ während eines Zeitraums, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 10A aufrecht erhalten wird.
  • Im Einzelnen wird zur Durchführung der zeitlichen Steuerung auf der Basis des Stromdetektionswertes lediglich während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil 10A angetrieben wird, in dem Zeitraum (Zeitdauer T3'), wenn das Elektromagnetventil 10A angetrieben wird, das Elektromagnetventil 10A auf der Basis des oben genannten zweiten Betriebes angetrieben. Dagegen wird in dem Zeitraum (Zeitdauer T4'), wenn der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 10A aufrecht erhalten wird, die PWM-Schaltung 60 entweder einen festgelegten zweiten Wiederholungspuls mit einer relativen Einschaltdauer von T7/T5 und einer Wiederholungsperiode der Zeitdauer T5 generieren oder einen festgelegten zweiten kurzen Puls mit einer Pulsweite der Zeitdauer T7 und solche Pulse an die Pulszufuhreinheit 64 ausgeben.
  • Auch in diesem Fall können während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil 10A angetrieben wird, die oben beschriebenen Effekte der zeitlichen Steuerung auf der Basis des Stromdetektionswertes einfach erreicht werden.
  • Andererseits wird der oben genannte erste Betrieb nur während des Zeitraumes durchgeführt, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 10A aufrecht erhalten wird, um die zeitliche Steuerung auf der Basis des Stromdetektionswertes durchzuführen. Auch in diesem Fall können während des Zeitraums, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 10A aufrecht erhalten wird, die oben beschriebenen Effekte der zeitlichen Steuerung auf der Basis des Stromdetektionswertes einfach erreicht werden.
  • Außerdem können bei dem Elektromagnetventil 10A gemäß der ersten Ausführungsform, bei dem die Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 eine LED 54 aufweist, die oben beschriebenen Wirkungen auch dann selbstverständlich noch erreicht werden, wenn die LED 54 weggelassen wird.
  • Als nächstes wird mit Bezug auf 4 eine Erläuterung eines Elektromagnetventils 10B gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben. In den nachfolgenden Beschreibungen werden diejenigen Aufbauelemente, die die gleichen sind wie bei dem Elektromagnetventil 10A (vgl. 1 bis 3F), mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Insoweit wird auf die obige Beschreibung der entsprechenden Merkmale verwiesen.
  • Das Elektromagnetventil 10B gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Elektromagnetventil 10A gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend, dass es einen Vibrationssensor 98 aufweist.
  • Der Vibrationssensor 98 erfasst Vibrationen, die in dem Elektromagnetventil 10B als Folge von Vibrationen und/oder Stößen generiert werden, die von außen auf das Elektromagnetventil 10B aufgebracht werden. Die Erfassungsresultate werden als ein Vibrationsdetektionssignal So (Vibrationsdetektionswert) an die PWM-Schaltung 60 der Schaltersteuerung 40 ausgegeben. Auf der Basis des Vibrationsdetektionssignals So von dem Vibrationssensor 98 erhöht die PWM-Schaltung 60 die relative Einschaltdauer T7/T5 (d. h. die Pulsweite des Zeitraumes T7) des Pulssignals Sr, das der Pulszufuhreinheit 64 während des Zeitraumes T4, T4' zugeführt wird (vgl. 2F und 3F). Aus diesem Grund kann auch dann, wenn Befürchtungen bestehen, dass der Strom I (zweiter Stromwert I2), der durch die Magnetspule fließt, sich mit der Zeit durch Vibrationen innerhalb des Elektromagnetventils 10B ändern könnte, was zu einem Anhalten des Elektromagnetventils 10B während des Zeitraums (Zeitdauer T4, T4'), in welchem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 10B aufrecht erhalten wird, der Strom I durch Erhöhen der relativen Einschaltdauer T7/T5 erhöht werden.
  • Wenn die Haltekraft reduziert wird, um Strom zu sparen, kann ins Auge gefasst werden, dass Vibrationen innerhalb des Elektromagnetventils bewirkt werden könnten, die zu einem Anhalten des Elektromagnetventils 10B führen könnten. Bei dem Elektromagnetventil 10B gemäß der zweiten Ausführungsform können aber durch Vorsehen der Schaltersteuerung 40 mit dem oben beschriebenen Aufbau auch dann, wenn der Strom I (zweiter Stromwert I2), der durch die Magnetspule 2 fließt, sich mit der Zeit durch Vibrationen innerhalb des Elektromagnetventils 10B ändert, durch Anpassen der Pulsweite des Pulssignals Sr (zweites Pulssignal S2) entsprechend diesen Änderungen ein Elektromagnetventil 10B und eine Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 realisiert werden, die in der Lage sind, auf solche vibrationsinduzierte Änderungen zu reagieren.
  • Das bedeutet, dass während des Zeitraums (Zeitdauer T4, T4'), in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils 10B aufrecht erhalten wird, für den Fall, dass befürchtet wird, dass das Elektromagnetventil 10B aufgrund von Vibrationen einen gestoppten Zustand erreicht, die Pulsweite (Zeitdauer T7) des Pulssignals Sr (zweites Pulssignal S2) verlängert und der Strom I (zweiter Stromwert I2), der durch die Magnetspule 12 fließt, erhöht wird, wodurch die Haltekraft auf den Kolben und den Ventilstopfen innerhalb des Elektromagnetventils 10B erhöht wird, so dass das Elektromagnetventil 10B daran gehindert werden kann, einen gestoppten Zustand zu erreichen.
  • Dementsprechend können in dem Elektromagnetventil 10B gemäß der zweiten Ausführungsform Stromeinsparungen in dem Elektromagnetventil 10B und der Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 effizient durchgeführt werden, weil die Pulsweite des zweiten Pulssignals S2 länger eingestellt werden kann, so dass das Niveau des Stroms I nur in den Fällen größer wird, wenn eine große Haltekraft notwendig ist.
  • Bei existierenden Elektromagnetventilen kann durch Verwenden der Merkmale des oben beschriebenen Elektromagnetventils 10B bei den existierenden Elektromagnetventilen ein Stoppen des Elektromagnetventils während eines Zeitraums (Zeitdauer T4), in dem der angetriebene Zustand des existierenden Elektromagnetventils aufrecht erhalten wird, zuverlässig verhindert werden, obwohl es bekannt ist, Ventil-Offen- und Ventil-Geschlossen-Zustände des Elektromagnetventils durch Erfassen des Druckes innerhalb des Elektromagnetventils unter Verwendung eines internen Drucksensors zu erfassen, wobei ein Neustart des Elektromagnetventils auf der Basis eines solchen Detektionsergebnisses durchgeführt wird.
  • Als nächstes wird mit Bezug auf 5 ein Elektromagnetventil 10C gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • Das Elektromagnetventil 10C gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Elektromagnetventil 10B gemäß der zweiten Ausführungsform (vgl. 4) dahingehend, dass die Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 außerdem einen Betriebsdetektor (Einschaltzeitrechner und Elektromagnetventilbetriebsdetektor) 100, einen Flash-Speicher (Einschaltzeitspeicher und Detektionsergebnisspeicher) 102 und eine Bestimmungseinheit (Einschaltzeitbestimmungseinheit und Bestimmungseinheit für die akkumulierte Zahl der Betätigungszeiten) 106 aufweist.
  • Der Betriebsdetektor 100 umfasst einen Zähler, welcher die Einschaltzeit der Magnetspule 12 (gesamte Zeit, während der die Stromquellenspannung V0, V0' auf die Magnetspule 12 aufgebracht wird) in einer Betriebsperiode (dem Zeitraum von der Zeit T0 bis zur Zeit T1 in den 2F und 3F) des Elektromagnetventils 10C auf der Basis des Pulssignals Sd berechnet. Das Detektionsergebnis wird in dem Flash-Speicher 102 gespeichert. Alternativ erfasst der Betriebsdetektor 100, dass das Elektromagnetventil 10C auf der Basis des Pulssignals Sd operiert, und speichert dieses Detektionsergebnis in dem Flash-Speicher 102 ab.
  • Die Bestimmungseinheit 106 berechnet die gesamte Betriebszeit der Magnetspule 12 auf der Basis der gesamten Einschaltzeit, die in dem Flash-Speicher 102 gespeichert wurde, nach dem Ende des Betriebes des Elektromagnetventils 10C und bestimmt, ob die gesamte Einschaltzeit länger ist als eine festgelegte erste Einschaltzeit oder nicht. Alternativ berechnet die Bestimmungseinheit 106 eine akkumulierte Anzahl von Betriebszeiten des Elektromagnetventils 10C aus jedem der entsprechenden Detektionsergebnisse, die in dem Flash-Speicher 102 gespeichert sind, und bestimmt, ob die akkumulierte Zahl der Betriebszeiten eine festgelegte erste Zahl von Betriebszeiten überschreitet oder nicht.
  • Wenn die Bestimmungseinheit 106 feststellt, dass die gesamte Einschaltzeit länger ist als die festgelegte erste Einschaltzeit, oder alternativ, dass die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten die festgelegte erste Zahl von Betriebszeiten überschritten hat, gibt die Bestimmungseinheit 106 in diesem Fall ein Pulsweitenänderungssignal Sm an die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 und die PWM-Schaltung 60 der Schaltersteuerung 40, wodurch befohlen wird, dass die Pulsweite (Zeitdauer T3, T9) des Einzelpulssignals Ss und die Pulsweite (Zeitdauer T6) des Pulssignals Sr geändert werden sollten. Auf der Basis des Pulsweitenänderungssignals Sm stellt die Einzelpulsgenerierungsschaltung 62 die Pulsweite des Einzelpulssignals Ss auf einen längeren Wert ein als die bis dahin eingestellte Pulsweite. Andererseits stellt die PWM-Schaltung 60 auf der Basis des Pulsweitenänderungssignals Sm die Pulsweite des Pulssignals Sr so ein, dass sie länger ist als die bis dahin eingestellte Pulsweite.
  • Wenn die Bestimmungseinheit 106 feststellt, dass die gesamte Einschaltzeit länger wurde als eine festgelegte zweite Einschaltzeit, oder alternativ, wenn die Bestimmungseinheit 106 feststellt, dass die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten eine festgelegte zweite Zahl von Betriebszeiten überschreitet, die so eingestellt ist, dass sie größer ist als die erste festgelegte Zahl von Betriebszeiten, gibt die Bestimmungseinheit 106 außerdem ein Nutzungsgrenzenbenachrichtigungssignal Sf nach außen aus, das darüber informiert, dass das Elektromagnetventil 10C ein Nutzungslimit erreicht hat.
  • Auf diese Weise wird mittels des Elektromagnetventils 10C gemäß der dritten Ausführungsform auch in Fällen, in denen die Antriebsleistung des Elektromagnetventils 10C durch Verwenden des Elektromagnetventils über einen längeren Zeitraum verringert wird, durch Einstellen der Pulsweiten des Einzelpulssignals Ss und des Pulssignals Sr, so dass sie zu Zeiten, an welchen die gesamte Einschaltzeit des Elektromagnetventils 10C länger wird als die erste Einschaltzeit, oder wenn die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten die erste Zahl von Betriebszeiten überschreitet, länger werden, der Strom I (erster Stromwert I1), der durch die Magnetspule 12 fließt, größer, und die Aktivierungskraft kann erhöht werden. Somit kann die Antriebssteuerung des Elektromagnetventils 10C effizient durchgeführt werden.
  • Da die Bestimmungseinheit 106 das Nutzungsgrenzenbenachrichtigungssignal Sf nach außen ausgibt, wenn die gesamte Einschaltzeit des Elektromagnetventils 10C größer wird als die zweite Einschaltzeit, oder wenn die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten die zweite Zahl von Betriebszeiten überschreitet, wird es außerdem möglich, das Elektromagnetventil 10C schnell auszutauschen, sobald sein Nutzungslimit erreicht ist, so dass die Zuverlässigkeit im Hinblick auf die Nutzungsgrenze (Lebensdauer) des Elektromagnetventils 10C verbessert wird.
  • Als nächstes wird mit Bezug auf 6 ein Elektromagnetventil 10D gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • Das Elektromagnetventil 10D gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Elektromagnetventil 10C gemäß der dritten Ausführungsform (vgl. 5) dahingehend, dass die Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 außerdem eine Aktivierungsstromüberwachungseinheit (Stromdetektionswert-Überwachungseinheit) 104 aufweist.
  • Die Stromdetektionswert-Überwachungseinheit 104 überwacht einen Zeitraum T11 von der Zeit T0 bis zur Zeit T12, in welchem der Strom I (und die diesem entsprechende Spannung Vd) während eines Zeitraums (Zeitdauer T3, T3'), zu welcher das Elektromagnetventil 10D angetrieben wird, leicht abnimmt. Wenn festgestellt wird, dass der Zeitraum T11 länger wird als eine festgelegte eingestellte Zeit, wird ein Zeitverzögerungs-Benachrichtigungssignal Se nach außen ausgegeben, um darüber zu informieren, dass in dem Zeitraum T11 eine Zeitverzögerung erzeugt wurde.
  • Auf diese Weise wird es mit Hilfe des Elektromagnetventils 10D gemäß der vierten Ausführungsform möglich, das Elektromagnetventil 10D, bei welchem die Zeitdauer T11 lange geworden ist und sich dadurch dessen Antriebsleistung verschlechtert hat, schnell auszutauschen. Das bedeutet, dass durch Vorsehen der Elektromagnetventilantriebsschaltung 14 mit dem oben beschriebenen Aufbau die Erfassung der Nutzungsgrenze (Lebensdauer) des Elektromagnetventils 10D effizient durchgeführt werden kann auf der Basis des Ansprechverhaltens des Elektromagnetventils 10D während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil angetrieben wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 377265 [0003]
    • - JP 2006-308082 A [0003]

Claims (18)

  1. Elektromagnetventilantriebsschaltung, bei welcher nach dem Aufbringen einer ersten Spannung auf eine Magnetspule (12) eines Elektromagnetventils (10A bis 10D) zum Antreiben des Elektromagnetventils (10A bis 10D) eine zweite Spannung auf die Magnetspule (12) aufgebracht wird und ein angetriebener Zustand des Elektromagnetventils (10A bis 10D) aufrecht erhalten wird, wobei die Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) elektrisch an eine Gleichstromquelle (16) und an die Magnetspule (12) angeschlossen ist, und außerdem eine Schaltersteuerung (40), einen Schalter (38) und einen Stromdetektor (72) umfasst, wobei der Stromdetekter (72) einen durch die Magnetspule (12) fließenden Strom erfasst und ein Detektionsergebnis als einen Stromdetektionswert an die Schaltersteuerung (40) ausgibt, wobei die Schaltersteuerung (40) ein erstes Pulssignal auf der Basis eines Vergleichs zwischen einem festgelegten Aktivierungsstromwert und dem Stromdetektionswert und ein zweites Pulssignal auf der Basis eines Vergleichs zwischen einem festgelegten Haltestromwert und dem Stromdetektionswert generiert und das erste Pulssignal und das zweite Pulssignal dem Schalter (38) zuführt, und wobei der Schalter (38) eine Stromquellenspannung der Gleichstromquelle (16) als die erste Spannung auf die Magnetspule (12) während eines Zeitraums aufbringt, in dem ihm das erste Pulssignal zugeführt wird, und wobei der Schalter (38) die Stromquellenspannung als die zweite Spannung auf die Magnetspu le (12) während eines Zeitraums aufbringt, in dem ihm das zweite Pulssignal zugeführt wird.
  2. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltersteuerung (40) folgende Elemente aufweist: eine Einzelpulsgenerierungsschaltung (62) zur Generierung eines einzelnen Pulses, eine Kurzpulsgenerierungsschaltung (60), die während eines Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil (10A bis 10D) angetrieben wird, auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Aktivierungsstromwert und dem Stromdetektionswert einen ersten kurzen Puls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als eine Pulsweite des einzelnen Pulses, während sie in einem Zeitraum, in dem ein angetriebener Zustand des Elektromagnetventils (10A bis 10D) aufrecht erhalten wird, auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Haltestromwert und dem Stromdetektionswert einen zweiten kurzen Puls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als die Pulsweite des ersten kurzen Pulses, und eine Pulszufuhreinheit (64), die während eines Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil (10A bis 10D) angetrieben wird, dem Schalter (38) den ersten kurzen Puls als das erste Pulssignal zuführt, nachdem der einzelne Puls dem Schalter (38) als das erste Pulssignal zugeführt wurde, während sie dem Schalter (38) während des Zeitraums, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils (10A bis 10D) aufrecht erhalten wird, den zweiten kurzen Puls als das zweite Pulssignal zuführt.
  3. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltersteuerung (40) folgende Elemente aufweist: eine Einzelpulsgenerierungsschaltung (62) zur Generierung eines einzelnen Pulses, eine Wiederholungspulsgenerierungsschaltung (60), die während eines Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil (10A bis 10D) angetrieben wird, auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Aktivierungsstromwert und dem Stromdetektionswert einen ersten Wiederholungspuls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als eine Pulsweite des einzelnen Pulses, während sie in einem Zeitraum, in dem ein angetriebener Zustand des Elektromagnetventils (10A bis 10D) aufrecht erhalten wird, auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Haltestromwert und dem Stromdetektionswert einen zweiten Wiederholungspuls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als die Pulsweite des ersten Wiederholungspulses, und eine Pulszufuhreinheit (64), die während eines Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil (10A bis 10D) angetrieben wird, den ersten Wiederholungspuls dem Schalter (38) als das erste Pulssignal zuführt, nachdem der einzelne Puls dem Schalter (38) als das erste Pulssignal zugeführt wurde, während sie dem Schalter (38) während des Zeitraums, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils (10A bis 10D) aufrecht erhalten wird, den zweiten Wiederholungspuls als das zweite Pulssignal zuführt.
  4. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14), bei welcher nach dem Aufbringen einer ersten Spannung auf eine Magnetspule (12) eines Elektromagnetventils (10A bis 10D) zum Antreiben des Elektromagnetventils (10A bis 10D) eine zweite Spannung auf die Magnetspule (12) aufgebracht und ein angetriebener Zustand des Elektromagnetventils (10A bis 10D) aufrecht erhalten wird, wobei die Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) elektrisch an eine Gleichstromquelle (16) und an die Magnetspule (12) angeschlossen ist und außerdem eine Schaltersteuerung (40), einen Schalter (38) und einen Stromdetektor (72) aufweist, wobei der Stromdetektor (72) einen durch die Magnetspule (12) fließenden Strom erfasst und ein Detektionsergebnis als einen Stromdetektionswert an die Schaltersteuerung (40) ausgibt, wobei die Schaltersteuerung (40) ein erstes Pulssignal auf der Basis eines Vergleichs zwischen einem festgelegten Aktivierungsstromwert und dem Stromdetektionswert und ein festgelegtes zweites Pulssignal generiert und das erste Pulssignal und das zweite Pulssignal dem Schalter (38) zuführt, und wobei der Schalter (38) eine Stromquellenspannung der Gleichstromquelle (16) während eines Zeitraums auf die Magnetspule (12) aufbringt, in dem ihm das erste Pulssignal zugeführt wird, und wobei der Schalter (38) die Stromquellenspannung als die zweite Spannung auf die Magnetspule (12) während eines Zeitraums aufbringt, in dem ihm das zweite Pulssignal zugeführt wird.
  5. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltersteuerung (40) folgende Elemente aufweist: eine Einzelpulsgenerierungsschaltung (62) zur Generierung eines einzelnen Pulses, eine Kurzpulsgenerierungsschaltung (60), die während eines Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil (10A bis 10D) angetrieben wird, auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Aktivierungsstromwert und dem Stromdetektionswert einen ersten kurzen Puls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als eine Pulsweite des einzelnen Pulses, während sie in einem Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils (10A bis 10D) aufrecht erhalten wird, einen zweiten kurzen Puls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als die Pulsweite des ersten kurzen Pulses, und eine Pulszufuhreinheit (64), die während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil (10A bis 10D) angetrieben wird, den ersten kurzen Puls dem Schalter (38) als das erste Pulssignal zuführt, nachdem der einzelne Puls dem Schalter (38) als das erste Pulssignal zugeführt wurde, während sie in dem Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils (10A bis 10D) aufrecht erhalten wird, dem Schalter (38) den zweiten kurzen Puls als das zweite Pulssignal zuführt.
  6. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltersteuerung (40) folgende Elemente aufweist: eine Einzelpulsgenerierungsschaltung (62) zur Generierung eines einzelnen Pulses, eine Wiederholungspulsgenerierungsschaltung (60), die während eines Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil (10A bis 10D) angetrieben wird, auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Aktivierungsstromwert und dem Stromdetektionswert einen ersten Wiederholungspuls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als eine Pulsweite des ersten Pulses, während sie in einem Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils (10A bis 10D) aufrecht erhalten wird, einen zweiten Wiederholungspuls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als die Pulsweite des ersten Wiederholungspulses, und eine Pulszufuhreinheit (64), die während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil (10A bis 10D) angetrieben wird, dem Schalter (38) den ersten Wiederholungspuls als das erste Pulssignal zuführt, nachdem der einzelne Puls dem Schalter (38) als das erste Pulssignal zugeführt wurde, während sie in dem Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils (10A bis 10D) aufrecht erhalten wird, dem Schalter (38) den zweiten Wiederholungspuls als das zweite Pulssignal zuführt.
  7. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14), bei der nach dem Aufbringen einer ersten Spannung auf eine Magnetspule (12) eines Elektromagnetventils (10A bis 10D) zum Antreiben des Elektromagnetventils (10A bis 10D) eine zweite Spannung auf die Magnetspule aufgebracht wird und ein angetriebener Zustand des Elektromagnetventils (10A bis 10D) aufrecht erhalten wird, wobei die Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) elektrisch an eine Gleichstromquelle (16) und an die Magnetspule (12) angeschlossen ist und außerdem eine Schaltersteuerung (40), einen Schalter (38) und einen Stromdetektor (72) aufweist, wobei der Stromdetektor (72) einen durch die Magnetspule (12) fließenden Strom erfasst und ein Detektionsergebnis als einen Stromdetektionswert an die Schaltersteuerung (40) ausgibt, wobei die Schaltersteuerung (40) ein festgelegtes erstes Pulssignal und ein zweites Pulssignal auf der Basis eines Vergleiches zwischen einem festgelegten Haltestromwert und dem Stromdetektionswert generiert und das erste Pulssignal und das zweite Pulssignal dem Schalter (38) zuführt, und wobei der Schalter (38) eine Stromquellenspannung der Gleichstromquelle (16) als die erste Spannung auf die Magnetspule (12) während eines Zeitraums aufbringt, in dem ihm das erste Pulssignal zugeführt wird, und wobei der Schalter (38) die Stromquellenspannung als die zweite Spannung auf die Magnetspu le (12) während eines Zeitraums aufbringt, in dem ihm das zweite Pulssignal zugeführt wird.
  8. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltersteuerung (40) folgende Elemente aufweist: eine Einzelpulsgenerierungsschaltung (62) zur Generierung eines einzelnen Pulses, eine Kurzpulsgenerierungsschaltung (60), die auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Haltestromwert und dem Stromdetektionswert einen kurzen Puls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als eine Pulsweite des einzelnen Pulses, und eine Pulszufuhreinheit (64), die während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil (10A bis 10D) angetrieben wird, dem Schalter (38) den einzelnen Puls als das erste Pulssignal zuführt, während sie während des Zeitraums, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils (10A bis 10D) aufrecht erhalten wird, dem Schalter (38) den kurzen Puls als das zweite Pulssignal zuführt.
  9. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltersteuerung (40) folgende Elemente aufweist: eine Einzelpulsgenerierungsschaltung (62) zur Generierung eines einzelnen Pulses, eine Wiederholungspulsgenerierung (60), die auf der Basis eines Vergleichs zwischen dem Haltestromwert und dem Stromdetektionswert einen Wiederho lungspuls mit einer Pulsweite generiert, die kürzer ist als eine Pulsweite des einzelnen Pulses, und eine Pulszufuhreinheit (64), die während des Zeitraums, in dem das Elektromagnetventil (10A bis 10D) angetrieben wird, dem Schalter (38) den einzelnen Puls als das erste Pulssignal zuführt, während sie in dem Zeitraum, in dem der angetriebene Zustand des Elektromagnetventils (10A bis 10D) aufrecht erhalten wird, dem Schalter (38) den Wiederholungspuls als das zweite Pulssignal zuführt.
  10. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltersteuerung (40) die Pulsweite des zweiten Pulses auf der Basis eines Vibrationsdetektionswertes von einem Vibrationsdetektor (98) einstellt, welcher Vibrationen des Elektromagnetventils (10B bis 10D) erfasst.
  11. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: einen Einschaltzeitrechner (100) zur Berechnung einer Einschaltzeit der Magnetspule (12) innerhalb einer einmaligen Betriebsperiode des Elektromagnetventils (10C, 10D) auf der Basis des Stromdetektionswertes, einen Einschaltzeitspeicher (102) zum Speichern der Einschaltzeit, und eine Einschaltzeitbestimmungseinheit (106) zur Berechnung einer gesamten Einschaltzeit der Magnetspule (12) aus den jeweiligen Einschaltzeiten, die in dem Einschaltzeitspeicher (102) gespeichert sind, und zum Bestimmen, ob die gesamte Einschaltzeit länger ist als eine festgelegte erste Einschaltzeit oder nicht, wobei die Einschaltzeitbestimmungseinheit (106) ein Pulsweitenänderungssignal an die Schaltersteuerung (40) ausgibt, das befiehlt, dass die Pulsweite des ersten Pulssignals geändert wird, wenn festgestellt wird, dass die gesamte Einschaltzeit länger ist als die erste Einschaltzeit, und wobei die Schaltersteuerung (40) die Pulsweite des ersten Pulssignals auf der Basis des Pulsweitenänderungssignals verlängert.
  12. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschaltzeitbestimmungseinheit (106) ein Nutzungsgrenzenbenachrichtigungssignal nach außen ausgibt, das darüber informiert, dass das Elektromagnetventil (10C, 10D) eine Nutzungsgrenze erreicht hat, wenn festgestellt wird, dass die gesamte Einschaltzeit länger ist als eine zweite Einschaltzeit, die so eingestellt ist, dass sie länger ist als die erste Einschaltzeit.
  13. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Elektromagnetventilbetriebsdetektor (100) zur Erfassung, dass das Elektromagnetventil (10C, 10D) in Betrieb ist, auf der Basis des Stromerdetektionswertes, einen Detektionsergebnisspeicher (102) zur Speicherung eines Detektionsergebnisses des Elektromagnetventilbetriebsdetektors (100), und eine Bestimmungseinheit (102) für die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten zur Berechnung einer akkumulierten Zahl von Betriebszeiten des Elektromagnetventils (10C, 10D) aus den jeweiligen Detektionsergebnissen, die in dem Detek tionsergebnisspeicher (102) gespeichert sind, und zum Bestimmen, ob die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten eine festgelegte erste Zahl von Betriebszeiten überschreitet oder nicht, wobei die Bestimmungseinheit (102) für die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten ein Pulsweitenänderungssignal an die Schaltersteuerung (40) ausgibt, das den Befehl erteilt, dass die Pulsweite des ersten Pulssignals geändert wird, wenn festgestellt wird, dass die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten die erste Zahl von Betriebszeiten überschreitet, und wobei die Schaltersteuerung (40) die Pulsweite des ersten Pulssignals auf der Basis des Pulsweitenänderungssignals verlängert.
  14. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungseinheit (106) für die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten ein Nutzungsgrenzenbenachrichtigungssignal nach außen ausgibt, das darüber informiert, dass das Elektromagnetventil (10C, 10D) eine Nutzungsgrenze erreicht hat, wenn festgestellt wird, dass die akkumulierte Zahl von Betriebszeiten eine zweite Zahl von Betriebszeiten überschreitet, die so eingestellt ist, dass sie größer ist als die erste Zahl von Betriebszeiten.
  15. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: eine Stromdetektionswert-Überwachungseinheit (104) zur Überwachung einer Verringerung des Stromdetektionswertes während eines Zeitraumes, in dem das Elektromagnetventil (10D) angetrieben wird, wobei die Stromdetektionswert-Überwachungseinheit (104) ein Zeitverzögerungsbenachrichtigungssignal nach außen ausgibt, um darüber zu informieren, dass in einem Zeitraum von einer Antriebsstartzeit des Elektromagnetventils (10D) bis zu einer Zeit, an welcher der Stromdetektionswert abnimmt, eine Zeitverzögerung generiert wurde, wenn festgestellt wird, dass die Zeitdauer länger ist als eine festgelegte eingestellte Zeitdauer.
  16. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Licht emittierende Diode (54), die in der Lage ist, Licht auszusenden, wenn Strom durch die Magnetspule (12) fließt, wobei eine Reihenschaltung, die aus der Licht emittierenden Diode (54) und der Schaltersteuerung (40) besteht, und die Magnetspule (12) elektrisch parallel zu der Gleichstromquelle (16) angeschlossen sind.
  17. Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Widerstand (42), der in der Lage ist, einen Anlaufstrom, der zu einer Antriebsstartzeit des Elektromagnetventils (10A bis 10D) zu der Schaltersteuerung (40) fließt, so einzustellen, dass er unterhalb eines Maximalwertes des durch die Magnetspule (12) fließenden Stromes liegt, wobei eine Reihenschaltung, die aus dem Widerstand (42) und der Schaltersteuerung (40) besteht, und die Magnetspule (12) elektrisch parallel zu der Gleichstromquelle (16) angeschlossen sind.
  18. Elektromagnetventil (10A bis 10D) mit der Elektromagnetventilantriebsschaltung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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