JP2003065455A - 切換弁制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 理想的には電力エネルギーを使用せず、高効
率で、ムービングバルブを駆動可能とする。 【解決手段】 ムービングコイルの巻線へ定電流（＋
ｉ）を供給する（ｔ０点）。これにより、ローレンツ力
が発生し、スプールがムービングバルブとともに加速移
動する。スプールのストローク位置Ｓが第１の切換状態
（移動開始地点）から第２の切換状態（停止目標地点）
までの移動ストローク長Ｌの１／２（Ｓ＝Ｌ／２）に達
した時点で（ｔ１点）、駆動電流（＋ｉ）の供給を遮断
する。ムービングコイルは、駆動電流（＋ｉ）の供給が
断たれた後も、スプールとともに慣性によって直線運動
する。この時、ムービングコイルの巻線にそれまでとは
逆方向の誘導電流（−ｉ）が流れる。この誘導電流（−
ｉ）を直流電源等に回生する。直線運動を続けるムービ
ングコイルおよびスプールは回生制動によって減速す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ムービングコイ
ルを用いた切換弁（高速度切換弁）に付設される切換弁
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】〔ソレノイドバルブ〕一般に、油圧バル
ブとしては、ソレノイドバルブが用いられている。ソレ
ノイドバルブは、ソレノイドの付勢によって可動鉄芯を
作動させ、この可動鉄芯によってプランジャの一端を打
撃することにより、プランジャを軸方向へ移動させて油
路を切り換える。このため、ソレノイドバルブでは、高
頻度に反復作動を行う場合、可動鉄芯の衝撃による騒
音，振動が大となる。また、可動鉄芯を介するために、
作動遅れが避けられず、高速度で油路の切り換えを行う
ことができない。

【０００３】〔高速度切換弁（ムービングバルブ）〕そ
こで、高頻度反復高速作動に適する切換弁として、特公
昭４５−３４３５１号公報（文献１）などにより、ムー
ビングコイルを用いた高速度切換弁（以下、ムービング
バルブと呼ぶ）が提案されている。図９に従来のムービ
ングバルブの概略を示す。同図において、１０１はバル
ブ本体、１０２はサブブロック、１０３はコーンフラン
ジ、１０４は外側ヨーク、１０５はセンタヨークであ
り、これらは止めねじによって一体的に組み合わされて
いる。

【０００４】バルブ本体１０１内にはスプール１０７が
組み込まれている。スプール１０７は、両側に設けられ
たスプリングアダプタ１０８，１０８との間に介装され
たスプリング１０９，１０９によって、軸方向へ移動可
能にバルブ本体１０１内に保持されている。また、スプ
ール１０７の一端には、ムービングコイル１１２が止め
ねじ１１０により一体的に連結されている。ムービング
コイル１１２はボビン１１２−１とボビン１１２−１に
巻かれた巻線１１２−２とによって構成されている。外
側ヨーク１０４とセンタヨーク１０５との間には励磁コ
イル１１３が設けられている。

【０００５】１１４は励磁コイル１１３への電源供給用
の端子、１１５はムービングコイル１１２への電源供給
用の端子、１１６は冷却用オイルの入口、１１７は冷却
用オイルの出口、１１９〜１２４は外部への漏油を防ぐ
Ｏリング、１２５は油圧回路の圧力入口（Ａポート）、
１２６，１２７は油圧回路の圧力出口（Ｂポート，Ｃポ
ート）である。

【０００６】〔動作原理〕端子１１４を介して励磁コイ
ル１１３へ電源を供給する。これにより、励磁コイル１
１３へ電流が流れ、この電流によって励磁コイル１１３
が磁界を発生し、センタヨーク１０５および外側ヨーク
１０４を磁路とする磁気回路が形成され、この磁気回路
中の磁界がムービングコイル１１２の巻線１１２−２と
直交する。この状態で、端子１１５を介してムービング
コイル１１２に電源を供給すると、ムービングコイル１
１２の巻線１１２−２に駆動電流が流れ、このムービン
グコイル１１２の巻線１１２−２を流れる駆動電流と直
交する磁界との相互作用によって力（ローレンツ力）が
発生する。このローレンツ力によってムービングコイル
１１２およびこのムービングコイル１１２に連結された
スプール１０７が移動する。ローレンツ力の方向はムー
ビングコイル１１２の巻線１１２−２を流れる電流の方
向によって異なる。

【０００７】例えば、ムービングコイル１１２の巻線１
１２−２に図示Ａ方向への駆動電流を流すと、このＡ方
向への駆動電流と直交する磁界との相互作用によって発
生するローレンツ力によりスプール１０７がムービング
コイル１１２とともに図示左方向へ移動し、Ａポート１
２５とＣポート１２７とが連通状態となる。ムービング
コイル１１２の巻線１１２−２に図示Ｂ方向への駆動電
流を流すと、このＢ方向への駆動電流と直交する磁界と
の相互作用によって発生するローレンツ力によりスプー
ル１０７がムービングコイル１１２とともに図示右方向
へ移動し、Ａポート１２５とＢポート１２６とが連通状
態となる。

【０００８】このムービングバルブ１００では、その動
作原理から分かるように、ムービングコイル１１２で直
接スプール１０７が駆動されるので、ソレノイドバルブ
のような可動鉄芯の衝撃による騒音，振動などがなく、
また作動遅れも生じず、高速度で油路を切り換えること
が可能である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このム
ービングバルブ１００において、油路の切り換え動作の
開始から実際に切り換えられるまでの期間に着目した場
合、すなわちスプール１０７の移動を開始してから移動
を終了するまでの移動期間に着目した場合、その移動期
間の全てにおいてムービングコイル１１２の巻線１１２
−２に駆動電流を供給するようにしているため、消費電
力が大きいという問題があった。最近では、ムービング
バルブをメインバルブとして用いることも考えられてお
り、メインバルブではさらに大電力を必要とする。

【００１０】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、理想的には
電力エネルギーを使用せず、高効率で、ムービングバル
ブを駆動することの可能な切換弁制御装置を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、ムービングコイルの巻線に駆動電
流を供給し、この巻線を流れる駆動電流と交叉する磁界
との相互作用によってムービングコイルおよびスプール
を駆動する駆動手段と、この駆動手段によるムービング
コイルおよびスプールの駆動中の所定のタイミングでム
ービングコイルの巻線への駆動電流を遮断する駆動電流
遮断手段と、駆動電流を遮断した後に軸線に沿って直線
運動するムービングコイルと交叉する磁界との相互作用
によってムービングコイルの巻線に流れる電流を回生電
流として形成する回生手段とを設けたものである。

【００１２】この発明によれば、ムービングコイルの巻
線に駆動電流を流すと、この巻線を流れる駆動電流と交
叉する磁界との相互作用によって力（ローレンツ力）が
発生し、このローレンツ力によってムービングコイルお
よびこのムービングコイルに連結されたスプールが加速
移動する。所定のタイミングで駆動電流を遮断した後も
ムービングコイルおよびスプールは慣性によって軸線に
沿って運動するが、ムービングコイルと交叉する磁界と
の相互作用によってムービングコイルの巻線に誘導電流
（回生電流）が流れる。その結果、駆動電流によってム
ービングコイルおよびスプールに与えられた運動エネル
ギーが電気エネルギーとして電源等へ還元されるととも
に、直線運動を続けるムービングコイルおよびスプール
は回生制動によって減速する。

【００１３】なお、駆動電流を一定の電流とすれば、回
路抵抗の電力損失を最小限に抑え、ムービングコイルお
よびスプールを効率良く駆動することができる。また、
回生電流を一定の電流とすれば、回路抵抗の電力損失を
最小限に抑え、効率の良い回生が実現される。また、駆
動電流の遮断のタイミングをスプールの移動開始地点と
停止目標地点との間のほゞ中央とすれば、最短の時間で
スプールを停止目標地点まで移動させることが可能であ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は本発明に係る切換弁制御装置の一
実施の形態が付設されるムービングバルブの概略を示す
側断面図である。同図において、１はバルブ本体、２は
サブブロック、３はカバー、４は上蓋、５はセンターヨ
ーク、６は外側ヨーク、７はセンタヨーク５と外側ヨー
ク６との間に設けられた永久磁石（マグネット）であ
り、これらは止めねじによって一体的に組み合わされて
いる。

【００１５】バルブ本体１内にはスプール８が組み込ま
れている。スプール８はシャフト９に４本のスプリング
カップラ９−１を介して取り付けられている。シャフト
９の先端はサブブロック２に設けられた貫通孔２−１に
挿通されている。貫通孔２−１の内壁面とシャフト９の
外周面との間にはＯリング１０が設けられている。貫通
孔２−１の一端側の開口２−１ａは大気に開放されてい
る。この開口２−１の大気への開放により、スプール８
の移動に伴う内部の油圧圧力の変化が是正され、急峻な
圧力変化が生じなくなる。

【００１６】また、シャフト９の後端部はセンタヨーク
５の中央部に設けられた貫通孔５−１を通してセンタヨ
ーク５と上蓋４との間の中空部１１に位置している。シ
ャフト９の外周面と貫通孔５−１の内壁面との間にはＯ
リング１２が設けられている。また、中空部１１に位置
するシャフト９の後端部にはムービングコイル１３が固
定されている。ムービングコイル１３は、ボビン１３−
１とボビン１３−１に巻かれた巻線１３−２とによって
構成されている。

【００１７】本実施の形態では、センタヨーク５と外側
ヨーク６とマグネット７とでステータが構成されてお
り、マグネット７を磁界の発生源とし、センタヨーク５
および外側ヨーク６を磁路とする磁気回路が形成されて
いる。そして、この磁気回路中の磁界とその巻線１３−
２が直交するように、ムービングコイル１３が設けられ
ている。また、ムービングコイル１３の巻線１３−２の
軸線方向に移動可能にスプール８がバルブ本体１内に保
持されており、ムービングコイル１３はシャフト９を介
してスプール８に連結されている。

【００１８】シャフト９の後端には円筒状の磁性体１５
が嵌入されている。この磁性体１５の長さはスプール８
の移動ストローク長Ｌ（後述）と等しくされている。磁
性体１５の長さ方向の中央位置（Ｌ／２の位置）にはノ
ッチ１５−１が形成されている（図２参照）。また、セ
ンタヨーク５と上蓋４との間の中空部１１にはセンサコ
ネクタ１６が上蓋４側から挿入セットされており、この
センサコネクタ１６の中央部に設けられたガイド孔１６
−１に、磁性体１５が嵌入されたシャフト９の後端が挿
入されている。センサコネクタ１６には磁気センサ（例
えば、磁気抵抗素子）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が設けられてい
る。

【００１９】１７はムービングコイル１３への電源供給
用の端子、１８は磁気センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３からの検
出信号取出用の端子、１９は油圧回路の圧力入口（Ａポ
ート）、２０は油圧回路の圧力出口（Ｂポート）、２１
はドレインポート（タンクポート）である。

【００２０】図１に示した状態は、スプール８の図示矢
印Ｒ方向（リバース方向）への移動（後述）によってＡ
ポート１９とＢポート２０とを連通させた状態（第１の
切換状態）を示しており、この第１の切換状態において
シャフト９の後端に嵌入された磁性体１５の左端に対向
位置するように磁気センサＳ２が、右端に対向位置する
ように磁気センサＳ３が配置されている。

【００２１】また、この第１の切換状態からのスプール
８の図示矢印Ｆ方向（フォワード方向）への移動（後
述）によってＡポート１９とＢポート２０とを非連通状
態（第２の切換状態）としたとき、この第２の切換状態
においてシャフト９の後端に嵌入された磁性体１５の左
端に対向位置するように磁気センサＳ１が、右端に対向
位置するように磁気センサＳ２が配置されている。

【００２２】このムービングバルブ２００には制御回路
３００（図２参照）が付設されている。制御回路３００
は、直流電源３０１と、コントローラ（双方向電流制御
部）３０２と、切り替えスイッチ部３０３と、センス信
号処理部３０４と、主制御部３０５と、電流センサ３０
６とを備えている。

【００２３】コントローラ３０２は、昇降圧双方向コン
バータとして電気回路では一般的に使用されているもの
であり、ａ点，ｂ点の電圧に依存せずａ→ｂ又はｂ→ａ
方向に定電流を供給できる電流制御回路である。本実施
の形態において、コントローラ３０２は、主制御部３０
５からの指示に従い選択的に双方向の定電流制御を行
う。切り替えスイッチ部３０３は、Ｈブリッジにより構
成され、主制御部３０５からの指示に従いムービングコ
イル１３に印加する電圧方向を切り替える。

【００２４】電流センサ３０６はムービングコイル１３
に流れる電流を検出する。センス信号処理部３０４は、
電流センサ３０６からの検出電流を入力とし、コントロ
ーラ３０２を定電流動作させるための電流センスを行
い、主制御部３０５へ状態通知を行う。また、センス信
号処理部３０４は、磁気センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３からの
検出信号に基づいてスプール８の位置を検出し、主制御
部３０５へ通知する。主制御部３０５は、ＣＰＵ、メモ
リ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）、Ｉ／Ｏより構成され、定電流制
御、スプール駆動制御を行う。

【００２５】なお、ムービングバルブ２００において、
磁気センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３と磁性体１５とによってス
プール位置検出部４００が構成されている。本実施の形
態の切換弁制御装置は、このスプール位置検出部４００
と制御回路３００とを構成要素とし、図３にスプール８
の移動速度ｖ（特性Ｉ）、ムービングコイル１３に流れ
る電流ｉ（特性II）、スプール８のストローク位置Ｓ
（特性III ）を示すような制御方式で動作する。以下、
この図３に従う制御動作について説明する。

【００２６】図１に示した第１の切換状態でのスプール
８の移動位置をストローク位置Ｓ＝０とする。この第１
の切換状態において、主制御部３０５へ第２の切換状態
への切換指令（フォワード制御指令）を送ると、主制御
部３０５はコントローラ３０２へａ→ｂ方向への定電流
制御指令を送ると共に、切り替えスイッチ部３０３をｃ
点を＋、ｄ点を−とする直流電源３０１からの電圧印加
モードとする。すなわち、ｃ→ｄ方向への電流供給モー
ドとする。

【００２７】これにより、コントローラ３０２における
定電流制御が開始され、切り替えスイッチ部３０３を介
してムービングコイル１３の巻線１３−２へ定電流（＋
ｉ）が供給される。なお、この定電流制御に際して、主
制御部３０５はセンス信号処理部３０４を介してムービ
ングコイル１３の巻線１３−２に流れる電流（＋ｉ）を
監視し、この電流（＋ｉ）が予め定められた一定値とな
るようにコントローラ３０２へ制御指令を送る。

【００２８】ムービングコイル１３へ定電流（＋ｉ）が
供給されると、すなわちムービングコイル１３の巻線１
３−２へ駆動電流（＋ｉ）が流れると、この巻線１３−
２を流れる駆動電流と直交する磁界（マグネット７を発
生源とする磁界）との相互作用によりローレンツ力が発
生する。このローレンツ力によってムービングコイル１
３がマグネット７側へ移動し、シャフト９を介してスプ
ール８がＦ方向へ加速移動し始める（図３に示すｔ０
点）。

【００２９】ここで、可動部（スプール，ムービングコ
イル，シャフトなど共に動く部分）の質量をＭ（ｋ
ｇ）、加速度をα（ｍ／ｓ² ）としたとき、運動部の力
Ｆは、 Ｆ＝Ｍ・α（Ｎ） ・・・・（１） と表される。次に、ムービングコイル１３に一定電流Ｉ
（Ａ）を流したとき、磁束密度をＢ（Ｔ），線材長をＬ
（ｍ）とすると、電磁力は、 Ｆ＝Ｂ・Ｌ・Ｉ（Ｎ） ・・・・（２） と表される。したがって、上記（１）および（２）式に
より、加速度αは、 α＝Ｆ／Ｍ＝Ｂ・Ｌ・Ｉ／Ｍ（ｍ／ｓ² ） ・・・・（３） と表される。

【００３０】また、可動部の速度ｖはｖ＝αｔ、可動部
の移動距離Ｘは速度を時間ｔで積分した値となることか
ら、 Ｘ＝∫αｔｄｔ＝（１／２）・αｔ² ＋Ｃ ・・・・（４） と表される。この場合、停止位置からのスタートである
から、Ｃ＝０となり、 Ｘ＝（１／２）・αｔ² ・・・・（５） となる。

【００３１】スプール８が加速移動し、そのストローク
位置Ｓが第１の切換状態（移動開始地点）から第２の切
換状態（停止目標地点）までの移動ストローク長Ｌの１
／２（Ｓ＝Ｌ／２）に達すると（図３に示すｔ１点）、
磁気センサＳ２が磁性体１５のノッチ１５−１を検出
し、その検出信号をセンス信号処理部３０４を介して主
制御部３０５へ送る。

【００３２】この磁気センサＳ２からの検出信号を受け
て、主制御部３０５は、コントローラ３０２へ、それま
でのａ→ｂ方向への定電流制御指令に代えて、ｂ→ａ方
向への定電流制御指令を送る。なお、この時、切り替え
スイッチ部３０３は、ｃ点を＋、ｄ点を−とする直流電
源３０１からの電圧印加モードとしたままとする。

【００３３】コントローラ３０２は、ｂ→ａ方向への定
電流制御指令が与えられると、ムービングコイル１３へ
の駆動電流（＋ｉ）の供給を遮断する。ムービングコイ
ル１３は、駆動電流（＋ｉ）の供給が断たれた後も、ス
プール８とともに慣性によって軸線方向に沿って直線運
動する。この時、ムービングコイル１３と直交する磁界
（マグネット７を発生源とする磁界）との相互作用によ
りムービングコイル１３の巻線１３−２にそれまでとは
逆方向の誘導電流（−ｉ）が流れ、この誘導電流（−
ｉ）が切り替えスイッチ部３０３→コントローラ３０２
の経路で直流電源３０１に回生される。

【００３４】この際、コントローラ３０２は、直流電源
３０１へ回生する誘導電流すなわち回生電流（−ｉ）を
定電流とする。なお、この定電流制御に際して、主制御
部３０５はセンス信号処理部３０４を介してムービング
コイル１３に流れる回生電流（−ｉ）を監視し、この回
生電流（−ｉ）が予め定められた一定値となるようにコ
ントローラ３０２へ制御指令を送る。

【００３５】この結果、駆動電流（＋ｉ）によってムー
ビングコイル１３およびスプール８に与えられた運動エ
ネルギーが電気エネルギーとして直流電源３０１へ還元
されるとともに、直線運動を続けるムービングコイル１
３およびスプール８は回生制動によって減速する。

【００３６】この場合、スプール８のストローク位置Ｓ
がＬ／２に達したときにムービングコイル１３への駆動
電流（＋ｉ）の供給が遮断されるので、理想状態では
（半導体素子、コイル抵抗等のロスを無視）、加速時に
ムービングコイル１３に与えられた運動エネルギーと減
速時に直流電源３０１に回生される電気エネルギーとが
等しくなる。

【００３７】これにより、スプール８はムービングコイ
ル１３への駆動電流（＋ｉ）の供給が遮断された位置か
らＬ／２移動した位置、すなわちストローク位置Ｓ＝０
から移動ストローク長Ｌだけ移動した位置（停止目標地
点）に停止し（図３に示すｔ２点）、Ａポート１９とＢ
ポート２０とがスプール８によって非連通状態とされ
る。

【００３８】このスプール８の移動過程において、加速
時にムービングコイル１３に与えられた運動エネルギー
は減速時に電気エネルギーとして直流電源３０１に回生
されるので、理想的には電力エネルギーが消費されるこ
とがなく、高効率で、ムービングバルブ２００の駆動が
行われるものとなる。

【００３９】また、本実施の形態では、駆動電流（＋
ｉ）を一定の電流としているので、回路抵抗の電力損失
を最小限に抑え、ムービングコイル１３およびスプール
８を効率良く駆動することができる。すなわち、回路抵
抗をＲとし、流れる電流をＩとした場合、電力損失はＩ
² Ｒとなることから、電流Ｉが変動すると電力損失が大
きく変化し、電力損失が大きくなる。このため、本実施
の形態では、駆動電流（＋ｉ）を一定の電流とすること
によって、電力損失を最小限に抑えている。また、回生
電流（−ｉ）についても一定の電流としているので、回
路抵抗の電力損失が最小限に抑えられ、効率の良い回生
が実現される。

【００４０】また、前述した（３）式から分かるよう
に、加速度αはムービングコイル１３の巻線１３−２に
流れる駆動電流（＋ｉ）の大きさによって変化する。し
たがって、駆動電流（＋ｉ）の設定によって、加速度α
を適切な値として定めることができる。なお、駆動電流
（＋ｉ）の設定値を可変とすれば、加速度αを自由に調
整することが可能である。

【００４１】また、本実施の形態において、スプール８
が停止目標地点に停止した状態では、ムービングコイル
１３に流れる電流は零となり、電力は消費されない。ま
た、実際のバルブ制御においては電気的、メカ的損失を
伴うためスプール８の停止位置はサーボ制御等による調
整が必要となる。すなわち、主制御部３０５は、センス
信号処理部３０４を介する磁気センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３
からの検出信号に基づき、スプール８が停止目標地点か
らずれないように停止位置決めサーボ制御を行う。

【００４２】図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に磁気センサ
Ｓ３，Ｓ２，Ｓ１からの検出信号を電圧値に変換した波
形（電圧波形）を示す。スプール８のストローク位置Ｓ
がＬ／２に達するｔ１点では、磁気センサＳ２に磁性体
１５のノッチ１５−１が対向するので、磁気センサＳ２
からの電圧波形が窪む。この磁気センサＳ２からの電圧
波形の変化から主制御部３０５はスプール８のストロー
ク位置ＳがＬ／２に達したことを知る。スプール８のス
トローク位置ＳがＬ（停止目標地点）に達するｔ２点で
は、磁気センサＳ２からの出力電圧が低下し、磁気セン
サＳ１からの出力電圧が上昇する。

【００４３】スプール８が停止目標地点に停止した状態
では、磁気センサＳ２からの電圧波形の値と磁気センサ
Ｓ１からの電圧波形の値とは等しくなる。この状態か
ら、何らかの要因により、スプール８がストローク位置
Ｓ＝０の方向へ動くと、磁気センサＳ１からの出力が小
さくなり、磁気センサＳ２からの出力が大きくなる。ま
た、スプール８が停止目標地点からストローク位置Ｓ＝
０の方向とは反対の方向へ動くと、磁気センサＳ１から
の出力が大きくなり、磁気センサＳ２からの出力が小さ
くなる。

【００４４】主制御部３０５は、この磁気センサＳ１，
Ｓ２からの出力が予め定められた一定値となるように、
ムービングコイル１３へ電流を供給する。スプール８が
停止目標地点の手前で停止したり、停止目標地点をオー
バして停止した場合にも、同様にして停止位置決めサー
ボ制御が行われる。この停止位置決めサーボ制御につい
ては後述する制御回路３００の具体例でより詳細に説明
する。

【００４５】なお、この実施の形態では、スプール８の
ストローク位置ＳがＬ／２に達したときにムービングコ
イル１３の巻線１３−２への駆動電流（＋ｉ）の供給を
遮断するようにしたが、必ずしもＬ／２に達したときで
なくてもよい。例えば、エネルギーのロスを考慮し、ス
プール８のストローク位置ＳがＳ＝（Ｌ／２）＋ΔＬに
達したときに、ムービングコイル１３の巻線１３−２へ
の駆動電流（＋ｉ）の供給を遮断するようにしてもよ
い。また、駆動電流（＋ｉ）や回生電流（−ｉ）は、必
ずしも一定電流としなくてもよい。

【００４６】また、この実施の形態では、スプール８を
第１の切換状態から第２の切換状態へ移動させる場合
（フォワード制御）について説明したが、スプール８を
第２の切換状態から第１の切換状態へ移動させる場合
（リバース制御）についてもフォワード制御と同様の制
御が行われる。

【００４７】すなわち、ストローク位置ＳがＳ＝Ｌから
Ｓ＝Ｌ／２に達するまでの間は駆動電流（＋ｉ）を供給
し、ムービングコイル１３およびスプール８を加速移動
させる。そして、Ｓ＝Ｌ／２に達した時点で駆動電流
（＋ｉ）を遮断し、ストローク位置ＳがＳ＝Ｌ／２から
Ｓ＝０に達するまでの間は回生電流（−ｉ）を流し、ム
ービングコイル１３およびスプール８に与えられた運動
エネルギーを電気エネルギーとして直流電源３０１へ還
元するともにスプール８を減速させる。

【００４８】また、この実施の形態では、マグネット７
からの磁界とムービングコイル１３の巻線１３−２とを
直交させるようにしたが、ローレンツ力や誘導電流が得
られればよく、必ずしも直交させなくてもよい。また、
この実施の形態では、電流（−ｉ）を直流電源３０１に
回生するようにしたが、他の負荷へ回生するようにして
もよい。

【００４９】〔制御回路３００の具体例〕図５に図２に
示した制御回路３００の具体例を示す。この制御回路３
００において、コントローラ（双方向電流制御部）３０
２は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１およびＦＥＴ
２と、コイルＬ１と、コンデンサＣ１と、ＦＥＴ１，Ｆ
ＥＴ２に接続されたダイオードＤ１，Ｄ２とから構成さ
れている。切り替えスイッチ部（Ｈブリッジ）３０３は
ＦＥＴＡ，ＦＥＴＢ，ＦＥＴＣ，ＦＥＴＤと、それぞれ
のＦＥＴに接続されたフライホイーリングダイオードＤ
_A，Ｄ_B ，Ｄ_C ，Ｄ_D とから構成されている。

【００５０】主制御部３０５は、ＣＰＵ３０５−１と、
ＲＯＭ３０５−２と、ＲＡＭ３０５−３と、ＰＷＭデュ
ーティ制御部３０５−４と、入出力部（Ｉ／Ｏ）３０５
−５と、スイッチング素子駆動回路３０５−６とから構
成されている。センス信号処理部３０４はＡＤ変換器３
０４−１とセンサ入力部３０４−２とから構成されてい
る。ＡＤ変換器３０４−１には、電流センサ３０６が検
出するムービングコイル１３に流れる電流と、センサ入
力部３０４−２を介する磁気センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３か
らの検出信号とが与えられる。

【００５１】図６にこの制御回路３００における定電流
制御／Ｈブリッジ制御の真理値表を示す。図７にフォワ
ード制御に際する各部の出力波形を示す。図７（ａ），
（ｂ），（ｃ），（ｄ）は入出力部３０５−５のポート
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄからの出力波形、図７（ｅ）は
電流センサ３０６からの出力波形（Ｐ１端子からの出力
波形）、図７（ｆ）はスイッチング素子駆動回路３０５
−６からのＦＥＴ１のゲートへの出力波形（Ｐ２端子か
らの出力波形）、図７（ｇ）はスイッチング素子駆動回
路３０５−６からのＦＥＴ２のゲートへの出力波形（Ｐ
３端子からの出力波形）、図７（ｈ）はＦＥＴ１のソー
ス電圧波形（Ｐ４点の電圧波形）、図７（ｉ）はコンデ
ンサＣ１の電圧波形（Ｐ５点の電圧波形）である。

【００５２】〔フォワード制御：加速〕図１に示した第
１の切換状態でのスプール８の移動位置をストローク位
置Ｓ＝０とする。この第１の切換状態において、主制御
部３０５のＣＰＵ３０５−１へフォワード制御指令を送
ると、ＣＰＵ３０５−１は入出力部３０５−５のＦＷ制
御ポートＰａを「Ｈ」レベルとするとともに（図７
（ａ）に示すｔ１点）、加速制御ポートＰｃを「Ｈ」レ
ベルとする（図７（ｃ）に示すｔ２点）。

【００５３】ＦＷ制御ポートＰａが「Ｈ」レベルとなる
と、スイッチング素子駆動回路３０５−６は、Ｈブリッ
ジ３０３のＦＥＴＡとＦＥＴＢをＯＮとする。加速制御
ポートＰｃが「Ｈ」レベルとなると、スイッチング素子
駆動回路３０５−６は、ＰＷＭデューティ制御部３０５
−４からのＰＷＭ信号をＦＥＴ１のゲートへ与え、ＦＥ
Ｔ１をチョッピング制御し始める（図７（ｆ）のｔ３
点）。

【００５４】これにより、ＦＥＴ１がＯＮの期間は、直
流電源３０１の正極性側→ＦＥＴ１→コイルＬ１→ＦＥ
ＴＡ→ムービングコイル１３→ＦＥＴＢ→直流電源３０
１の負極性側の経路で電流が流れ、ＦＥＴ１がＯＦＦの
期間は、コイルＬ１→ＦＥＴＡ→ムービングコイル１３
→ＦＥＴＢ→ダイオードＤ２の経路で電流が流れる。こ
の際、ムービングコイル１３に流れる電流は電流センサ
３０６により検出され、ＡＤ変換器３０４−１を介して
ＣＰＵ３０５−１へ与えられる。ＣＰＵ３０５−１は、
電流センサ３０６によって検出される電流が予め定めら
れている一定値となるように、ＰＷＭデューティ制御部
３０５−４からのＰＷＭ信号のデューティ比を調整す
る。

【００５５】これにより、ムービングコイル１３の巻線
１３−２へ定電流（＋ｉ）、すなわち駆動電流（＋ｉ）
が供給されるようになる。ムービングコイル１３の巻線
１３−２へ駆動電流（＋ｉ）が流れると、ローレンツ力
が発生し、ムービングコイル１３とともにスプール８が
フォワード方向へ加速移動し始める。

【００５６】〔フォワード制御：減速〕スプール８が加
速移動し、そのストローク位置Ｓが第１の切換状態（移
動開始地点）から第２の切換状態（停止目標地点）まで
の移動ストローク長Ｌの１／２（Ｓ＝Ｌ／２）に達する
と、磁気センサＳ２が磁性体１５のノッチ１５−１を検
出し、その検出信号をセンス信号処理部３０４へ与え
る。センス信号処理部３０４では、磁気センサＳ２から
の検出信号をセンサ入力部３０４−２を介して取り込
み、ＡＤ変換器３０４−１によりデジタル値に変換した
うえ、ＣＰＵ３０５−１へ送る。

【００５７】ＣＰＵ３０５−１は、センス信号処理部３
０４を介する磁気センサＳ２からの検出信号を受けて、
入出力部３０５−５のＦＷ制御ポートＰａを「Ｈ」レベ
ルに維持したまま、加速制御ポートＰｃを「Ｌ」レベル
とするとともに（図７（ｃ）に示すｔ４点）、減速制御
ポートＰｄを「Ｈ」レベルとする（図７（ｄ）に示すｔ
５点）。加速制御ポートＰｃが「Ｌ」レベルとなると、
スイッチング素子駆動回路３０５−６は、ＦＥＴ１のチ
ョッピング制御を停止する（図７（ｆ）に示すｔ４
点）。減速制御ポートＰｄが「Ｈ」レベルとなると、ス
イッチング素子駆動回路３０５−６は、ＰＷＭデューテ
ィ制御部３０５−４からのＰＷＭ信号をＦＥＴ２のゲー
トへ与え、ＦＥＴ２をチョッピング制御し始める（図７
（ｇ）のｔ５点）。

【００５８】ＦＥＴ１のチョッピング制御が停止される
と、すなわちＦＥＴ１がＯＦＦとされると、ムービング
コイル１３の巻線１３−２への駆動電流（＋ｉ）の供給
が遮断される。ムービングコイル１３は、駆動電流（＋
ｉ）の供給が断たれた後も、スプール８とともに慣性に
よって軸線方向に沿って直線運動する。この時、ムービ
ングコイル１３の巻線１３−２には、それまでとは逆方
向の誘導電流（−ｉ）が流れる。

【００５９】この誘導電流（−ｉ）は、ＦＥＴ２がＯＦ
Ｆの期間は、ムービングコイル１３→ＦＥＴＡ→コイル
Ｌ１→ダイオードＤ１→直流電源３０１の正極性側→直
流電源３０１の負極性側→ＦＥＴＢ→ムービングコイル
１３の経路で直流電源３０１に回生され、ＦＥＴ２がＯ
Ｎの期間はムービングコイル１３→ＦＥＴＡ→コイルＬ
１→ＦＥＴ２→ＦＥＴＢ→ムービングコイル１３の経路
で流れる。

【００６０】この際、ムービングコイル１３に流れる電
流は電流センサ３０６により検出され、ＡＤ変換器３０
４−１を介してＣＰＵ３０５−１へ与えられる。ＣＰＵ
３０５−１は、電流センサ３０６によって検出される電
流が予め定められている一定値となるように、ＰＷＭデ
ューティ制御部３０５−４からのＰＷＭ信号のデューテ
ィ比を調整する。これにより、直流電源３０１に回生さ
れる誘導電流、すなわち回生電流（−ｉ）が定電流とさ
れる。

【００６１】この結果、駆動電流（＋ｉ）によってムー
ビングコイル１３およびスプール８に与えられた運動エ
ネルギーが電気エネルギーとして直流電源３０１へ還元
されるとともに、直線運動を続けるムービングコイル１
３およびスプール８は回生制動によって減速する。

【００６２】この場合、スプール８のストローク位置Ｓ
がＬ／２に達したときにムービングコイル１３への駆動
電流（＋ｉ）の供給が遮断されるので、理想状態では
（半導体素子、コイル抵抗等のロスを無視）、加速時に
ムービングコイル１３に与えられた運動エネルギーと減
速時に直流電源３０１に回生される電気エネルギーとが
等しくなる。

【００６３】これにより、スプール８はムービングコイ
ル１３への駆動電流（＋ｉ）の供給が遮断された位置か
らＬ／２移動した位置、すなわちストローク位置Ｓ＝０
から移動ストローク長Ｌだけ移動した位置（停止目標地
点）に停止する。この状態では、コンデンサＣ１の充電
電圧が０Ｖとなり（図７（ｉ）に示すｔ６点）、ムービ
ングコイル１３に流れる電流は零となる。したがって、
スプール８が停止目標地点に停止した状態では、電力は
消費されない。

【００６４】また、ＣＰＵ３０５−１は、停止目標地点
に停止したことを磁気センサＳ１，Ｓ２からの検出信号
に基づいて認識し、入出力部３０５−５のＦＷ制御ポー
トＰａ、減速制御ポートＰｄをともに「Ｌ」レベルとす
る。これにより、Ｈブリッジ３０３におけるＦＥＴＡ，
ＦＥＴＢがＯＦＦとされ、ＦＥＴＡ，ＦＥＴＢ，ＦＥＴ
Ｃ，ＦＥＴＤの全てがＯＦＦ状態とされる。また、ＦＥ
Ｔ２のチョッピング制御が停止され、ＦＥＴ１，ＦＥＴ
２がＯＦＦ状態とされる。

【００６５】〔リバース制御：加速〕リバース制御にお
いても、すなわちスプール８を第２の切換状態から第１
の切換状態へ移動させる場合においても、フォワード制
御と同様の制御が行われる。第２の切換状態において、
主制御部３０５のＣＰＵ３０５−１へリバース制御指令
を送ると、ＣＰＵ３０５−１は入出力部３０５−５のＲ
Ｖ制御ポートＰｂを「Ｈ」レベルとし、加速制御ポート
Ｐｃを「Ｈ」レベルとする。

【００６６】ＲＶ制御ポートＰｂが「Ｈ」レベルとなる
と、スイッチング素子駆動回路３０５−６は、Ｈブリッ
ジ３０３のＦＥＴＣとＦＥＴＤをＯＮとする。加速制御
ポートＰｃが「Ｈ」レベルとなると、スイッチング素子
駆動回路３０５−６は、ＰＷＭデューティ制御部３０５
−４からのＰＷＭ信号をＦＥＴ１のゲートへ与え、ＦＥ
Ｔ１をチョッピング制御し始める。

【００６７】これにより、ＦＥＴ１がＯＮの期間は、直
流電源３０１の正極性側→ＦＥＴ１→コイルＬ１→ＦＥ
ＴＣ→ムービングコイル１３→ＦＥＴＤ→直流電源３０
１の負極性側の経路で電流が流れ、ＦＥＴ１がＯＦＦの
期間は、コイルＬ１→ＦＥＴＣ→ムービングコイル１３
→ＦＥＴＤ→ダイオードＤ２の経路で電流が流れる。こ
の際、ムービングコイル１３に流れる電流は電流センサ
３０６により検出され、ＡＤ変換器３０４−１を介して
ＣＰＵ３０５−１へ与えられる。ＣＰＵ３０５−１は、
電流センサ３０６によって検出される電流が予め定めら
れている一定値となるように、ＰＷＭデューティ制御部
３０５−４からのＰＷＭ信号のデューティ比を調整す
る。

【００６８】これにより、ムービングコイル１３の巻線
１３−２へ定電流（＋ｉ）、すなわち駆動電流（＋ｉ）
が供給されるようになる。ムービングコイル１３の巻線
１３−２へ駆動電流（＋ｉ）が流れると、ローレンツ力
が発生し、ムービングコイル１３とともにスプール８が
リバース方向へ加速移動し始める。

【００６９】〔リバース制御：減速〕スプール８が加速
移動し、そのストローク位置Ｓが第２の切換状態（移動
開始地点）から第１の切換状態（停止目標地点）までの
移動ストローク長Ｌの１／２（Ｓ＝Ｌ／２）に達する
と、磁気センサＳ２が磁性体１５のノッチ１５−１を検
出し、その検出信号をセンス信号処理部３０４へ与え
る。センス信号処理部３０４では、磁気センサＳ２から
の検出信号をセンサ入力部３０４−２を介して取り込
み、ＡＤ変換器３０４−１によりデジタル値に変換した
うえ、ＣＰＵ３０５−１へ送る。

【００７０】ＣＰＵ３０５−１は、センス信号処理部３
０４を介する磁気センサＳ２からの検出信号を受けて、
入出力部３０５−５のＲＶ制御ポートＰｂを「Ｈ」レベ
ルに維持したまま、加速制御ポートＰｃを「Ｌ」レベル
とし、減速制御ポートＰｄを「Ｈ」レベルとする。加速
制御ポートＰｃが「Ｌ」レベルとなると、スイッチング
素子駆動回路３０５−６は、ＦＥＴ１のチョッピング制
御を停止する。減速制御ポートＰｄが「Ｈ」レベルとな
ると、スイッチング素子駆動回路３０５−６は、ＰＷＭ
デューティ制御部３０５−４からのＰＷＭ信号をＦＥＴ
２のゲートへ与え、ＦＥＴ２をチョッピング制御し始め
る。

【００７１】ＦＥＴ１のチョッピング制御が停止される
と、すなわちＦＥＴ１がＯＦＦとされると、ムービング
コイル１３の巻線１３−２への駆動電流（＋ｉ）の供給
が遮断される。ムービングコイル１３は、駆動電流（＋
ｉ）の供給が断たれた後も、スプール８とともに慣性に
よって軸線方向に沿って直線運動する。この時、ムービ
ングコイル１３の巻線１３−２には、それまでとは逆方
向の誘導電流（−ｉ）が流れる。

【００７２】この誘導電流（−ｉ）は、ＦＥＴ２がＯＦ
Ｆの期間は、ムービングコイル１３→ＦＥＴＣ→コイル
Ｌ１→ダイオードＤ１→直流電源３０１の正極性側→直
流電源３０１の負極性側→ＦＥＴＤ→ムービングコイル
１３の経路で直流電源３０１に回生され、ＦＥＴ２がＯ
Ｎの期間はムービングコイル１３→ＦＥＴＣ→コイルＬ
１→ＦＥＴ２→ＦＥＴＤ→ムービングコイル１３の経路
で流れる。

【００７３】この際、ムービングコイル１３に流れる電
流は電流センサ３０６により検出され、ＡＤ変換器３０
４−１を介してＣＰＵ３０５−１へ与えられる。ＣＰＵ
３０５−１は、電流センサ３０６によって検出される電
流が予め定められている一定値となるように、ＰＷＭデ
ューティ制御部３０５−４からのＰＷＭ信号のデューテ
ィ比を調整する。これにより、直流電源３０１に回生さ
れる誘導電流、すなわち回生電流（−ｉ）が定電流とさ
れる。

【００７４】この結果、駆動電流（＋ｉ）によってムー
ビングコイル１３およびスプール８に与えられた運動エ
ネルギーが電気エネルギーとして直流電源３０１へ還元
されるとともに、直線運動を続けるムービングコイル１
３およびスプール８は回生制動によって減速する。

【００７５】なお、本実施の形態において、スイッチン
グ素子駆動回路３０５−６は、負荷ドライブ系と定電流
制御部との分離に加えて、ＦＥＴのゲートソース間電位
の安定化を図る機能を有している。すなわち、ＦＥＴ
１，ＦＥＴＡ，ＦＥＴＣの駆動時は、ソース電位が変動
するためＧＮＤを基準とした信号では制御できない。こ
のた、ＦＥＴ１，ＦＥＴＡ，ＦＥＴＣについては、その
ソース電圧をスイッチング素子駆動回路３０５−６へ与
え、ゲートソース間電位の安定化を図るようにしてい
る。

【００７６】〔停止位置決めサーボ制御〕スプール８
は、ＣＰＵ３０５−１による停止位置決めサーボ制御に
よって、停止目標地点にとどめられる。また、スプール
８が停止目標地点の手前で停止したり、停止目標地点を
オーバして停止した場合にも、同様にして停止位置決め
サーボ制御が行われる。

【００７７】例えば、フォワード制御によりスプール８
を第１の切換状態から第２の切換状態まで移動させる
際、電気的損失、メカ的損失などによって停止目標地点
の手前でスプール８が停止してしまうことがある。この
場合、ＣＰＵ３０５−１は、磁気センサＳ１と磁気セン
サＳ２の出力状態をＡＤ変換器３０４−１によりモニタ
し、Ｈブリッジ３０３を制御しつつ停止目標地点までス
プール８を移動させる。

【００７８】磁気センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の出力電圧
は、周囲温度、センサ印加電圧および磁性体１５の検出
位置に対して等しく出力され、図４のＡ部に示すよう
に、磁気センサＳ２は磁性体１５が停止目標地点に近づ
くにつれ出力電圧は低下し、一方、磁気センサＳ１の出
力電圧は上昇する。停止目標地点での電圧値は予め規定
でき、磁気センサＳ１，Ｓ２ともに等しい規定値をとる
ため、その規定値が得られるようにスプール８の位置を
微調整する。この時、本実施の形態では、Ｈブリッジ３
０３を加速／ブレーキとして制御する。

【００７９】図８（ａ）に磁気センサＳ１およびＳ２の
出力電圧の変化を、図８（ｂ）にＨブリッジ３０３にお
けるＦＥＴＡ，ＦＥＴＢのＯＮ／ＯＦＦ制御状況を、図
８（ｃ）にＨブリッジ３０３におけるＦＥＴＣ，ＦＥＴ
ＤのＯＮ／ＯＦＦ制御状況を示す。

【００８０】ＣＰＵ３０５−１は、フォワード制御に際
し、停止目標地点の手前でスプール８が停止してしまっ
た場合、ＦＥＴＡとＦＥＴＢとを短時間の間ＯＮとし、
ムービングコイル１３に直流電源３０１からの電流を流
す。これにより、スプール８が加速移動し、停止目標地
点へ向かう。

【００８１】次に、ＣＰＵ３０５−１は、ＦＥＴＣとＦ
ＥＴＤとを短時間の間ＯＮとし、ムービングコイル１３
に直流電源３０１からの逆方向への電流を流す。これに
より、スプール８にブレーキ（モータ制御における一般
的な逆転ブレーキ）がかかり、スプール８が減速する。

【００８２】この加速・減速を繰り返し、磁気センサＳ
１およびＳ２の出力電圧が共に規定電圧に達する地点で
停止させるようにする。なお、サーボ制御については、
過去の制御過程を順次、次のサーボ制御にフィードする
ようなソフトウェアとしてもよい。

【００８３】なお、上述した実施の形態では、駆動電流
（＋ｉ）の遮断のタイミング（加速／減速の切り替え
点）を磁気センサＳ２からの検出信号より求めるように
したが、ムービングコイル１３の移動時に生じる逆起電
力の大きさより求めてもよい。

【００８４】ムービングコイル１３への印加電圧をＥ、
ムービングコイル１３の巻線抵抗をＲ、ムービングコイ
ル１３に流れる電流をＩ、ムービングコイル１３に生じ
る逆起電力をＥｃとしたとき、 Ｅ＝Ｒ・Ｉ＋Ｅｃ ・・・・（６） と表される。

【００８５】ここで、（６）式のＲおよびＩは既知であ
り、ムービングコイル１３の速度ｖと逆起電力Ｅｃは比
例関係にある。ムービングコイル１３の移動距離Ｘは速
度を時間ｔで積分した値となることから、逆起電力Ｅｃ
を時間ｔで積分した値に換算することができる。 Ｘ＝∫Ｅｃｄｔ ・・・・（７）

【００８６】上記（７）式における距離Ｘは、ムービン
グコイル１３の端子電圧に生じる電圧をＡ／Ｄ変換した
結果より演算（面積）にて求められる。スプール８の移
動距離Ｌは一定であり、加速／減速の切り替え点までの
距離Ｌ／２も既知であることから、予め求めたＬ／２位
置の積分値期待値とスプール８の加速時随時求められる
演算結果とを比較することによりＬ／２位置を検出でき
る。

【００８７】このような方式とすると、加速／減速の切
り替え点を演算より求めることができ、磁性体１５にノ
ッチ１５−１を設ける必要がなくなる。また、磁気セン
サＳ２を省略することが可能となる。なお、この場合、
停止位置決めサーボ制御は、磁気センサＳ１，Ｓ３の出
力電圧のみでも行うことが可能である。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、ムービングコイルの巻線に駆動電流を供
給し、この巻線を流れる駆動電流と交叉する磁界との相
互作用によってムービングコイルおよびスプールを駆動
する駆動手段と、この駆動手段によるムービングコイル
およびスプールの駆動中の所定のタイミングでムービン
グコイルの巻線への駆動電流を遮断する駆動電流遮断手
段と、駆動電流を遮断した後に軸線に沿って直線運動す
るムービングコイルと交叉する磁界との相互作用によっ
てムービングコイルの巻線に流れる電流を回生電流とし
て形成する回生手段とを設けたので、駆動電流によって
ムービングコイルおよびスプールに与えられた運動エネ
ルギーが電気エネルギーとして電源等へ還元されるとと
もに、直線運動を続けるムービングコイルおよびスプー
ルが回生制動によって減速するものとなり、理想的には
電力エネルギーを使用せず、高効率で、ムービングバル
ブを駆動することが可能となる。

【００８９】また、駆動電流を一定の電流とすることに
より、回路抵抗の電力損失を最小限に抑え、ムービング
コイルおよびスプールを効率良く駆動することが可能と
なる。また、回生電流を一定の電流とすることにより、
回路抵抗の電力損失を最小限に抑え、効率の良い回生を
実現することが可能となる。また、駆動電流の遮断のタ
イミングをスプールの移動開始地点と停止目標地点との
間のほゞ中央とすれば、最短の時間でスプールを停止目
標地点まで移動させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る切換弁制御装置の一実施の形態
が付設されるムービングバルブの概略を示す側断面図で
ある。

【図２】 このムービングバルブに付設される制御回路
を示す図である。

【図３】 スプールの移動速度ｖ（特性Ｉ）、ムービン
グコイルに流れる電流ｉ（特性II）、スプールのストロ
ーク位置Ｓ（特性III ）の時間変化を示す図である。

【図４】 磁気センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３からの検出信号
を電圧値に変換した波形（電圧波形）を示す図である。

【図５】 図２に示した制御回路の具体例を示す図であ
る。

【図６】 この制御回路における定電流制御／Ｈブリッ
ジ制御の真理値表を示す図である。

【図７】 この制御回路におけるフォワード制御に際す
る各部の出力波形を示す図である。

【図８】 この制御回路における停止位置決めサーボ制
御の一例を説明する図である。

【図９】 従来のムービングバルブの概略を示す側断面
図である。

【符号の説明】

５…センタヨーク、６…外側ヨーク、７…永久磁石（マ
グネット）、８…スプール、９…シャフト、１３…ムー
ビングコイル、１３−１…ボビン、１３−２…巻線、１
５…磁性体、１５−１…ノッチ、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…磁
気センサ、２００…ムービングバルブ、３００…制御回
路、３０１…直流電源、３０２…コントローラ（双方向
電流制御部）、３０３…切り替えスイッチ部（Ｈブリッ
ジ）、３０４…センス信号処理部、３０５…主制御部、
３０６…電流センサ、４００…スプール位置検出部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 浩一 東京都目黒区下目黒二丁目２番３号 株式 会社田村電機製作所内 (72)発明者 鈴木 茂 東京都目黒区下目黒二丁目２番３号 株式 会社田村電機製作所内 (72)発明者 関 純子 神奈川県横浜市港北区新横浜２丁目12番12 号 新横浜ＩＫビル203号 株式会社雪ケ 谷制御研究所内 (72)発明者 伊東 孝彦 神奈川県横浜市港北区新横浜２丁目12番12 号 新横浜ＩＫビル203号 株式会社雪ケ 谷制御研究所内 Ｆターム(参考） 3H106 DA08 DA26 DB12 DB28 DB32 DC09 DD09 EE04 EE22 GA08 GA13 KK03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームに固定されて所定方向の磁界を
   発生するステータと、前記磁界に交叉する巻線を有しこ
   の巻線の軸線方向に進退自在に支持されたムービングコ
   イルと、このムービングコイルに連結され前記軸線方向
   への移動により流路を切り換えるスプールとを備えた切
   換弁に付設され、前記ムービングコイルへ供給する電流
   を制御する切換弁制御装置において、 前記ムービングコイルの巻線に駆動電流を供給し、この
   巻線を流れる駆動電流と前記磁界との相互作用によって
   前記ムービングコイルおよび前記スプールを駆動する駆
   動手段と、 この駆動手段による前記ムービングコイルおよび前記ス
   プールの駆動中の所定のタイミングで前記ムービングコ
   イルの巻線への前記駆動電流を遮断する駆動電流遮断手
   段と、 前記駆動電流を遮断した後に前記軸線に沿って直線運動
   する前記ムービングコイルと前記磁界との相互作用によ
   って前記巻線に流れる電流を回生電流として形成する回
   生手段とを有することを特徴とする切換弁制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された切換弁制御装置に
   おいて、 前記駆動手段および前記回生手段は、それぞれ前記駆動
   電流および前記回生電流を一定とすることを特徴とする
   切換弁制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載された切換弁制御装置に
   おいて、 前記駆動電流遮断手段は、移動開始地点と停止目標地点
   との間のほゞ中央に前記スプールが位置したときを所定
   のタイミングとして、前記ムービングコイルの巻線への
   前記駆動電流を遮断することを特徴とする切換弁制御装
   置。