JP2003284238A - ソレノイド駆動用のスイッチング素子の保護方法及び保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 体格及びコストの面で不利なコイルを使用せ
ずに、ソレノイドのショート時にソレノイド駆動用のス
イッチング素子に過大な電流が流れるのを防止する保護
回路を提供する。 【解決手段】 スイッチング素子13はソレノイド14と直
列に接続されるとともに、駆動回路16により駆動されて
バッテリ12からソレノイド14への電力供給を制御する。
検出回路18はソレノイド14に流れる過電流をシャント抵
抗Ｒｓを用いて検出する。検出回路18から過電流検出信
号が出力されると、駆動回路16の駆動が停止される。ソ
レノイド14と検出回路18との間に電圧駆動素子17として
のＭＯＳＦＥＴが直列に接続され、そのゲートに所定の
バイアス電圧Ｖｃが印加されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ソレノイド駆動用
のスイッチング素子の保護方法及び保護回路に関するも
のである。詳しくはソレノイドに流れる過電流を検出す
る検出回路の過電流検出信号に基づいて、ソレノイド駆
動用のスイッチング素子の駆動を停止する制御回路を備
えた回路構成におけるソレノイド駆動用のスイッチング
素子の保護方法及び保護回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、産業車両のフォークリフトにお
いては、荷役装置を駆動する油圧回路でソレノイド弁を
使用している。そして、ソレノイド弁を構成するソレノ
イドの駆動制御回路として図６に示す構成のものがあ
る。この制御回路は、ソレノイド４１へのバッテリ４２
からの電力供給を駆動回路４３によるスイッチング素子
４４のスイッチング制御により行う。検出回路４５はシ
ャント抵抗Ｒｓとソレノイド４１との結合点に接続され
ている。駆動回路４３には図示しない制御装置からのス
イッチング信号と、検出回路４５の出力信号とがアンド
ゲート４６を介して入力される。検出回路４５は、ソレ
ノイド４１に流れる電流を検出し、ソレノイド４１に過
電流が流れたことを検出すると、過電流検出信号として
Ｌレベルの信号を出力し、過電流が流れない状態ではＨ
レベルの信号を出力する。従って、ソレノイド４１に過
電流が流れ、検出回路４５がそれを検出し、その過電流
検出信号に基づいて駆動回路４３によるスイッチング素
子４４の駆動が停止される。

【０００３】そして、ソレノイド４１がショートした場
合のスイッチング素子４４の保護は、ソレノイド４１と
スイッチング素子４４との間にコイル４７を接続するこ
とで、検出回路４５による検出の遅れをカバーしてい
た。即ち、図７に示すように、ソレノイド４１に流れる
電流Ｉは、ソレノイド４１が時刻ｔ₀においてショート
すると、コイル４７がない状態では鎖線で示すように急
激に上昇し、検出回路４５の検出の遅れＴ（数百ナノ
秒）の間にスイッチング素子４４の損傷を招く値Ｉｈ以
上に上昇する。しかし、コイル４７を設けた場合は図７
に実線で示すように、電流の立ち上がりが緩くなり、電
流Ｉの値がＩｈに達する前の検出時ｔ１において検出回
路４５が過電流を検出し、その過電流検出信号に基づい
てスイッチング素子４４による電力の供給が停止され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、コイル４７
を設けることによるスイッチング素子４４の保護を図る
構成では、ソレノイド４１の数に対応してコイル４７を
設ける必要がある。コイル４７は半導体素子に比較して
体格が大きく、また、大量生産性が悪くコストが高い。
従って、制御回路を設けるプリント基板の体格アップと
製造コストのアップになるという問題がある。

【０００５】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その第１の目的は体格及びコストの面で不
利なコイルを使用せずに、ソレノイドのショート時にソ
レノイド駆動用のスイッチング素子に過大な電流が流れ
るのを防止することができるソレノイド駆動用のスイッ
チング素子の保護方法を提供することにある。第２の目
的は保護回路を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るため、請求項１に記載の発明は、ソレノイドがショー
トした際にソレノイドに流れる過電流を検出して過電流
検出信号を出力する検出回路を備え、該検出回路の過電
流検出信号に基づいて、ソレノイド駆動用の電源からソ
レノイドへの電力供給を制御するスイッチング素子の駆
動回路の駆動を停止させる。そして、前記ソレノイドと
前記検出回路との間に、電圧駆動素子を直列に接続し、
ソレノイドのショート時に前記電圧駆動素子を流れる電
流値の増加を所定の値以下に抑制する。

【０００７】この発明の方法では、従来装置のようにコ
イルを設けてソレノイドのショート時における電流の立
ち上がりを遅らせるのではなく、ソレノイドに流れる電
流を抑制して、ショート発生から検出回路による過電流
検出までに遅れがあっても、その間にスイッチング素子
に過大な電流が流れるのを抑制する。即ち、ソレノイド
がショートすると、ソレノイドと検出回路との間に接続
された電圧駆動素子を流れる電流値の増加が抑制され、
検出回路により過電流が検出されるまでスイッチング素
子を流れる電流値は、スイッチング素子に悪影響を与え
る大きさに達しない。従って、ソレノイドのショートか
ら検出回路による過電流の検出時までに遅れがあって
も、スイッチング素子に過大な電流が流れるのを防止で
きる。

【０００８】第２の目的を達成するため、請求項２に記
載の発明は、ソレノイドと直列に接続されるとともに、
駆動回路により駆動されてソレノイド駆動用の電源から
ソレノイドへの電力供給を制御するスイッチング素子の
保護回路である。保護回路は前記ソレノイドに流れる過
電流をシャント抵抗を用いて検出するとともに過電流検
出信号を出力する検出回路を備える。また、保護回路は
前記検出回路の過電流検出信号に基づいて前記駆動回路
の駆動を停止させる制御回路と、前記ソレノイドと前記
検出回路との間に直列に接続され、所定のバイアス電圧
が印加される電圧駆動素子とを備えている。

【０００９】この発明では、ソレノイドへの電力供給を
制御するスイッチング素子は駆動回路によりスイッチン
グ制御される。検出回路から過電流検出信号が出力され
ると、制御回路により駆動回路の駆動が停止されてスイ
ッチング素子がオフ状態となる。ソレノイドがショート
するとシャント抵抗の存在により、電圧駆動素子がＮチ
ャネルの場合は、ゲート・ソース間電圧が低くなってド
レイン・ソース間電圧Ｖｄｓが上昇し、電圧駆動素子を
流れる電流が抑制される。電圧駆動素子がＰチャネルの
場合は、ソース・ゲート電圧が低くなってソース・ドレ
イン電圧が上昇し、電圧駆動素子を流れる電流が抑制さ
れる。従って、ソレノイドのショートから検出回路によ
る過電流の検出時までに遅れがあっても、スイッチング
素子に過大な電流が流れるのを防止できる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、前記スイッチング素子に対して複数の
ソレノイドがそれぞれ直列に接続され、各ソレノイドを
選択的に電力供給可能とするために電圧駆動素子がそれ
ぞれ直列に接続されるとともに、各電圧駆動素子のゲー
トには所定の電圧を供給するためのスイッチ素子が接続
されている。前記所定の電圧は前記ソレノイドのショー
ト時において前記スイッチ素子が接続された前記電圧駆
動素子のゲート・ソース間電圧の低下に伴ってドレイン
電流が所定の値以下に低下する値に設定されている。

【００１１】この発明では、スイッチング素子に直列に
接続された複数のソレノイドは、各ソレノイドに直列に
接続された電圧駆動素子がオン状態において、スイッチ
ング素子の駆動により電力が供給される。各電圧駆動素
子はゲートに所定の電圧を供給するためのスイッチ素子
のオン状態においてオン状態に保持される。各スイッチ
素子のうちいずれか一個がオン状態に保持され、対応す
るソレノイドに電力が供給されている状態で当該ソレノ
イドがショートすると、電圧駆動素子がＮチャネルの場
合は、ゲート・ソース間電圧が低くなってドレイン・ソ
ース間電圧Ｖｄｓが上昇し、電圧駆動素子を流れる電流
が抑制される。電圧駆動素子がＰチャネルの場合は、ソ
ース・ゲート電圧が低くなってソース・ドレイン電圧が
上昇し、電圧駆動素子を流れる電流が抑制される。従っ
て、ソレノイドのショートから検出回路による過電流の
検出時までに遅れがあっても、スイッチング素子に過大
な電流が流れるのを防止できる。各電圧駆動素子は複数
のソレノイドのうち、どのソレノイドを駆動させるかの
切替手段としての役割も果たす。

【００１２】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
を産業車両としてのフォークリフトの荷役装置を駆動す
る油圧回路のソレノイド弁のソレノイドの駆動制御回路
に具体化した第１の実施の形態を図１〜図３（ａ）に従
って説明する。

【００１３】図１に示すように、制御回路１１は、電源
としてのバッテリ１２に対して、スイッチング素子１３
とソレノイド１４とが直列に接続されている。バッテリ
１２と並列にコンデンサＣが接続され、コンデンサＣと
バッテリ１２のプラス側端子との間に電源スイッチ１５
が接続されている。この実施の形態ではスイッチング素
子１３にＮチャネルのＭＯＳＦＥＴが使用され、そのゲ
ートがスイッチング素子１３を制御する駆動回路１６に
接続されている。

【００１４】ソレノイド１４は電圧駆動素子１７及びシ
ャント抵抗Ｒｓを介してバッテリ１２のマイナス側端子
に接続され、電圧駆動素子１７とシャント抵抗Ｒｓとの
結合点Ｎに、ソレノイド１４を流れる電流を検出する検
出回路１８が接続されている。検出回路１８はソレノイ
ド１４に流れる過電流を検出するとともに過電流検出信
号を出力する。検出回路１８は過電流を検出しない状態
ではＨレベルの信号を出力し、過電流が流れたことを検
出すると、過電流検出信号としてＬレベルの信号を出力
するように構成されている。具体的には、比較器を内蔵
し、前記結合点の電圧が基準電圧以上になるとＬレベル
の信号を出力するように構成されている。

【００１５】駆動回路１６は制御回路としてのアンドゲ
ート１９の出力端子に接続され、アンドゲート１９には
検出回路１８の出力と、図示しない油圧回路制御装置か
らの制御信号とが入力されるようになっている。油圧回
路制御装置はアンドゲート１９に所定のデューティ信号
（パルス幅変調信号）を出力し、検出回路１８が過電流
を検出していない状態では、油圧回路制御装置からのデ
ューティ信号に対応した信号が駆動回路１６に入力され
る。

【００１６】電圧駆動素子１７にはＮチャネルのＭＯＳ
ＦＥＴが使用され、そのゲートには抵抗Ｒ１を介して電
源に接続され、所定のバイアス電圧Ｖｃが印加されてい
る。抵抗Ｒ１にはダイオードＤが並列に接続されてい
る。

【００１７】ソレノイド１４、電圧駆動素子１７及びシ
ャント抵抗Ｒｓの直列回路と並列にダイオードＤ１が接
続されている。ダイオードＤ１はそのカソードがスイッ
チング素子１３とソレノイド１４との結合点に接続され
ている。

【００１８】シャント抵抗Ｒｓ、電圧駆動素子１７、検
出回路１８及びアンドゲート１９により、ソレノイド１
４のショート時にソレノイド駆動用のスイッチング素子
１３に過大な電流が流れるのを防止する保護回路が構成
されている。

【００１９】次に、前記のように構成された制御回路１
１の作用を説明する。電源スイッチ１５がオン状態に保
持され、ソレノイド１４が正常に作動され、検出回路１
８が過電流を検出していない状態では、検出回路１８か
らはＨレベルの出力信号がアンドゲート１９に出力され
る。従って、アンドゲート１９からは油圧回路制御装置
からのデューティ信号に対応した信号が出力され、駆動
回路１６によりスイッチング素子１３がスイッチング制
御されてソレノイド１４に所望の電力が供給される。

【００２０】ＮチャネルのＭＯＳＦＥＴでは、図３
（ａ）に示すように、飽和状態となるまでは、ドレイン
・ソース間電圧Ｖｄｓが上昇するほどドレインからソー
スに流れるドレイン電流Ｉｄが大きくなる。また、ゲー
ト・ソース間電圧Ｖｇｓが大きい方が飽和状態になるド
レイン・ソース間電圧Ｖｄｓが大きくなる。そして、正
常状態では、電圧駆動素子１７は、そのゲートに印加さ
れているバイアス電圧Ｖｃと、ソースの電圧との差であ
るゲート・ソース間電圧Ｖｇｓが比較的大きな状態に保
持され、ドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓは小さな状態に
保持されている。この状態では、ドレイン電流Ｉｄとド
レイン・ソース間電圧Ｖｄｓとは図３（ａ）におけるＡ
の部分に相当する関係を有する。

【００２１】ソレノイド１４が何らかの原因でショート
すると、ソレノイド１４に流れる電流が急激に増加し、
シャント抵抗Ｒｓとソースとの結合点Ｎの電圧Ｖ_Rがそ
れに伴って増加する。電流の立ち上がりを緩くするため
のコイルが設けられていないため、電流は図２の時刻ｔ
₀から急激に増加する。検出回路１８の過電流の検出時
ｔ１まで電流が増加を続けると、その値はスイッチング
素子１３の損傷を招く値に達する。

【００２２】しかし、電圧駆動素子１７のゲート・ソー
ス間電圧Ｖｇｓはバイアス電圧Ｖｃと電圧Ｖ_Rとの差で
あるので、電圧Ｖ_Rが増加するとゲート・ソース間電圧
Ｖｇｓは小さくなり、ドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓが
大きくなる。その結果、ドレイン電流Ｉｄとドレイン・
ソース間電圧Ｖｄｓとは図３（ａ）におけるＢの部分に
相当する関係を有する状態となる。そして、電圧駆動素
子１７は検出回路１８の過電流の検出時ｔ１までに飽和
状態となり、図２に示すように、検出回路１８はスイッ
チング素子１３の損傷を招く値より小さな飽和状態の電
流値を検出して、ソレノイド１４に過電流が流れている
ことを検出する。そして、検出回路１８から過電流検出
信号としてＬレベルの信号がアンドゲート１９に出力さ
れる。アンドゲート１９に過電流検出信号が出力される
と、その出力がＬレベルに保持されて駆動回路１６への
デューティ信号の出力が停止され、スイッチング素子１
３がオフとなってソレノイド１４への電力供給が停止さ
れる。

【００２３】ソレノイド１４のショートが解消される
と、電圧Ｖ_Rが通常の値に減少し（戻り）、ゲート・ソ
ース間電圧Ｖｇｓが通常の値に上昇して、ドレイン電流
Ｉｄと、ドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓとは自動的に図
３（ａ）のグラフのＡで示す関係に復帰する。

【００２４】この実施の形態では以下の効果を有する。 （１） ソレノイド１４と検出回路１８との間に、電圧
駆動素子１７を直列に接続し、ソレノイド１４のショー
ト時に電圧駆動素子１７を流れる電流値の増加を所定の
値以下に抑制する。従って、ソレノイド１４のショート
から検出回路１８による過電流の検出時ｔ１までに遅れ
があっても、スイッチング素子１３に過大な電流、即ち
スイッチング素子１３に悪影響を与える大きな電流が流
れるのを防止することができる。即ち、体格及びコスト
の面で不利なコイルを使用することなく、ソレノイド駆
動用のスイッチング素子１３の保護を行うことができ
る。

【００２５】（２） 電圧駆動素子１７としてＮチャネ
ルのＭＯＳＦＥＴが使用され、該ＭＯＳＦＥＴは検出回
路１８が電流検出用に使用するシャント抵抗Ｒｓのソレ
ノイド１４側の端子にソースが接続され、ゲートに所定
のバイアス電圧Ｖｃが印加されている。従って、ソレノ
イド１４がショートするとシャント抵抗Ｒｓの存在によ
り、電圧駆動素子１７のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓが
低くなってドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓが上昇し、電
圧駆動素子１７を流れる電流が抑制される。その結果、
ソレノイド１４のショートから検出回路１８による過電
流の検出時ｔ１までに遅れＴがあっても、スイッチング
素子１３に過大な電流が流れるのを防止できる。また、
電圧駆動素子１７としてＮチャネルのＭＯＳＦＥＴを使
用しているため、ＰチャネルのＭＯＳＦＥＴを使用する
場合に比較して、ショート時にスイッチング素子１３に
流れる電流量を抑制する作用が安定する。

【００２６】（３） 従来の保護回路に使用されている
検出回路や制御回路をほとんど利用し、コイルに代えて
電圧駆動素子１７を使用するという簡単な改造で実施す
ることができる。

【００２７】（第２の実施の形態）次に第２の実施の形
態を図３（ｂ）及び図４に従って説明する。この実施の
形態では同時に動作しない複数個（この実施の形態では
２個）のソレノイドを駆動する制御回路１１に具体化し
た点と、各ソレノイドを選択的に動作可能な状態に切り
替える切替手段が、保護回路の一部を構成している点と
が前記実施の形態と異なっている。前記実施の形態と同
一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。同時
に動作しない２個のソレノイドとしては、例えばフォー
クリフトのリフトシリンダの上昇用ソレノイド及び下降
用ソレノイドがある。

【００２８】図４に示すように、スイッチング素子１３
に対して２個のソレノイド２０，２１がそれぞれ直列に
接続され、各ソレノイド２０，２１を選択的に電力供給
可能とするために各ソレノイド２０，２１に対して電圧
駆動素子２２，２３がそれぞれ直列に接続されている。
各電圧駆動素子２２，２３にはＮチャネルのＭＯＳＦＥ
Ｔが使用され、そのゲートに所定の電圧を供給するスイ
ッチ素子２４，２５がそれぞれ接続されている。前記所
定の電圧は各ソレノイド２０，２１のショート時におい
てスイッチ素子２４，２５が接続された電圧駆動素子２
２，２３のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓの低下に伴って
ドレイン電流Ｉｄが所定の値以下に低下する値に設定さ
れている。

【００２９】スイッチ素子２４，２５は図示しない油圧
回路制御装置からの信号により、対応するソレノイド２
０，２１を駆動させる際にゲートに所定の電圧を供給す
る切替手段を構成し、両スイッチ素子２４，２５が同時
にオン状態となることはない。また、スイッチ素子２
４，２５は、電圧駆動素子２２，２３が単にソレノイド
２０，２１の作動を切り替える切替手段としてのみ機能
する構成であれば、ゲートに対して１５Ｖ程度の電圧を
供給するように構成される。しかし、この実施の形態で
は電圧駆動素子２２，２３は切替手段の他に、保護回路
の一部も構成するため、スイッチ素子２４，２５はソレ
ノイド２０，２１のショート時に、電圧駆動素子２２，
２３のドレイン電流Ｉｄが所定の値以下に低下し易いよ
うに、ゲートに対して５Ｖ程度の電圧を供給するように
構成されている。

【００３０】各電圧駆動素子２２，２３のゲートとスイ
ッチ素子２４，２５との結合点には、過電流が流れたと
きにＭＯＳＦＥＴのゲート容量を速く抜くためのダイオ
ードＤのアノードが接続されている。

【００３１】また、ソレノイド２０と並列にダイオード
Ｄ２及びツェナーダイオードＺＤ１の直列回路が接続さ
れ、ソレノイド２１と並列にダイオードＤ３及びツェナ
ーダイオードＺＤ２の直列回路が接続されている。これ
らの直列回路は、スイッチング素子１３の動作中に電圧
駆動素子２２又は電圧駆動素子２３をオフしたときに、
ソレノイド２０，２１のインダクタンスＬ分による過電
圧（サージ電圧）が電圧駆動素子２２，２３に印加され
るのを防止する役割を果たす。

【００３２】この実施の形態では、油圧回路制御装置か
らの信号により、駆動すべきソレノイド２０，２１に対
応する一方のスイッチ素子２４，２５がオン状態に保持
され、その状態でスイッチング素子１３が制御される。
ソレノイド２０，２１がショートすると、前記実施の形
態と同様に電圧駆動素子２２，２３のゲート・ソース間
電圧Ｖｇｓが低下し、ドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓが
大きくなる。電圧駆動素子２２，２３を単に切替手段と
して使用する場合は、ゲートに供給される電圧は１５Ｖ
程度と比較的高いため、ゲート・ソース間電圧Ｖｇｓが
１〜２Ｖ程度低下しても、図３（ｂ）に示すグラフから
明らかなように、ドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓの増加
割合は小さい。しかし、ゲートに供給される電圧は５Ｖ
程度のため、ゲート・ソース間電圧Ｖｇｓが１〜２Ｖ程
度低下しても、ドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓの増加割
合は大きくなる。その結果、ドレイン電流Ｉｄが小さな
値で飽和状態となり、検出回路１８による過電流の検出
時ｔ１までに遅れＴがあっても、スイッチング素子１３
に過大な電流が流れることが防止される。

【００３３】この実施の形態では前記実施の形態の
（１）〜（３）の効果の他に次の効果を有する。 （４） 複数のソレノイド２０，２１を１個のスイッチ
ング素子１３に選択的に接続して駆動する構成におい
て、ソレノイド２０，２１の接続状態を切り替える切替
手段が、ソレノイド２０，２１のショート時にスイッチ
ング素子１３に過大な電流が流れるのを防止する保護回
路の主要部を構成している。従って、複数のソレノイド
２０，２１を駆動する制御回路１１において、保護回路
を構成する際に追加の素子が少なくて簡単に製造でき
る。

【００３４】（５） スイッチング素子１３とバッテリ
１２のマイナス側端子との間に並列に接続された各ソレ
ノイド２０，２１に対してダイオードＤ２，Ｄ３とツェ
ナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２の直列回路が並列に接続
されている。従って、スイッチング素子１３の動作中に
電圧駆動素子２２，２３をオフにした際、ソレノイド２
０，２１のインピーダンスＬ分によるサージ電圧が電圧
駆動素子２２，２３に印加されるのを防止することがで
きる。

【００３５】実施の形態は前記に限らず、例えば次のよ
うに構成してもよい。○ 電圧駆動素子１７，２２，２
３としてＮチャネルのＭＯＳＦＥＴに代えてＰチャネル
のＭＯＳＦＥＴを使用する。この場合、ソレノイド１
４，２０，２１をスイッチング素子１３よりバッテリ１
２のプラス端子側に接続する。また、電圧駆動素子１
７，２２，２３はソレノイド１４，２０，２１よりバッ
テリ１２のプラス端子側に接続する。例えば、２個のソ
レノイド２０，２１を使用する第２の実施の形態におい
て電圧駆動素子２２，２３としてＰチャネルのＭＯＳＦ
ＥＴを使用する場合は、図５に示すように、スイッチン
グ素子１３をソレノイド２０，２１よりバッテリ１２の
マイナス端子側に接続する。電圧駆動素子２２，２３は
ソレノイド２０，２１よりバッテリ１２のプラス端子側
に接続する。検出回路１８は電圧駆動素子２２，２３よ
りバッテリ１２のプラス端子側に接続する。この構成で
は、例えば、ソレノイド２０の駆動状態でソレノイド２
０がショートしてシャント抵抗Ｒｓに流れる電流が増加
してＶ_Rが増加すると、ソース・ゲート間電圧Ｖｓｇが
低くなってソース・ドレイン間電圧Ｖｓｄが上昇し、電
圧駆動素子２２を流れる電流Ｉｄが抑制される。従っ
て、ソレノイド２０のショートから検出回路１８による
過電流の検出時までに遅れがあっても、スイッチング素
子１３に過大な電流が流れるのを防止できる。

【００３６】○ 電圧駆動素子１７，２２，２３として
ＭＯＳＦＥＴに代えてＩＧＢＴを使用してもよい。 ○ 複数のソレノイドを選択的に切り替えて使用する構
成において、駆動すべきソレノイドを選択する切替手段
と、保護回路を構成する電圧駆動素子とを別個に設けて
もよい。

【００３７】○ スイッチング素子１３としてＭＯＳＦ
ＥＴを用いたが、スイッチング機能を有していれば特に
限定されず、例えば、バイポーラトランジスタ、ＳＩＴ
（静電誘導トランジスタ）やＩＧＢＴ、あるいはサイリ
スタ等の他のスイッチング素子を使用してもよい。

【００３８】○ 前記実施の形態では、フォークリフト
の油圧回路のソレノイド弁のソレノイド駆動用のスイッ
チング素子の保護回路に適用したが、他のソレノイドを
駆動する場合に適用してもよい。

【００３９】○ また、産業車両に限らず、一般の電気
機器におけるソレノイド駆動用のスイッチング素子の保
護回路に適用してもよい。前記実施の形態から把握でき
る技術的思想（発明）について以下に記載する。

【００４０】（１） 請求項１〜請求項３に記載の発明
において、前記電圧駆動素子はＭＯＳＦＥＴである。 （２） 前記技術的思想（１）に記載の発明において、
ＭＯＳＦＥＴはＮチャネル構造である。

【００４１】（３） 請求項３に記載の発明において、
前記ソレノイドはフォークリフトのリフトシリンダの上
昇用ソレノイド及び下降用ソレノイドである。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜請求項
３に記載の発明によれば、体格及びコストの面で不利な
コイルを使用せずに、ソレノイドのショート時にソレノ
イド駆動用のスイッチング素子に過大な電流が流れるの
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施の形態の保護回路を示す回路図。

【図２】 検出回路の作用を説明するグラフ。

【図３】 （ａ）及び（ｂ）は電圧駆動素子のＶｇｓ、
Ｖｄｓ，Ｉｄの関係を示すグラフ。

【図４】 第２の実施の形態の保護回路を示す回路図。

【図５】 別の実施の形態の保護回路を示す回路図。

【図６】 従来の保護回路を示す回路図。

【図７】 スイッチング素子に流れる電流の時間変化を
示すグラフ。

【符号の説明】

Ｉｄ…ドレイン電流、Ｒｓ…保護回路を構成するシャン
ト抵抗、Ｖｃ…バイアス電圧、Ｖｇｓ…ゲート・ソース
間電圧、１１…制御回路、１２…電源としてのバッテ
リ、１３…スイッチング素子、１４，２０，２１…ソレ
ノイド、１６…駆動回路、１７，２２，２３…保護回路
を構成する電圧駆動素子、１８…同じく検出回路、１９
…同じく制御回路としてのアンドゲート、２４，２５…
スイッチ素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G013 AA02 AA12 BA01 CA07 CA10 5G053 AA01 AA02 BA01 CA02 CA07 EA06 EB02 EC03 FA04 FA05 5H410 BB01 BB05 CC02 DD02 DD06 EA11 EA32 EA38 EA39 EB09 FF05 FF25 LL06 LL13 LL20 5J055 AX32 AX64 BX16 CX13 DX09 DX13 DX14 DX22 DX54 EX02 EY01 EY05 EY10 EY12 EY13 EY21 EZ25 EZ43 EZ57 FX04 FX32 GX01 GX04 GX06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソレノイドがショートした際にソレノイ
   ドに流れる過電流を検出して過電流検出信号を出力する
   検出回路を備え、該検出回路の過電流検出信号に基づい
   て、ソレノイド駆動用の電源からソレノイドへの電力供
   給を制御するスイッチング素子の駆動回路の駆動を停止
   させるソレノイド駆動用のスイッチング素子の保護方法
   であって、 前記ソレノイドと前記検出回路との間に、電圧駆動素子
   を直列に接続し、ソレノイドのショート時に前記電圧駆
   動素子を流れる電流値の増加を所定の値以下に抑制する
   ソレノイド駆動用のスイッチング素子の保護方法。
2. 【請求項２】 ソレノイドと直列に接続されるととも
   に、駆動回路により駆動されてソレノイド駆動用の電源
   からソレノイドへの電力供給を制御するスイッチング素
   子の保護回路であって、 前記ソレノイドに流れる過電流をシャント抵抗を用いて
   検出するとともに過電流検出信号を出力する検出回路
   と、 前記検出回路の過電流検出信号に基づいて前記駆動回路
   の駆動を停止させる制御回路と、 前記ソレノイドと前記検出回路との間に直列に接続さ
   れ、所定のバイアス電圧が印加される電圧駆動素子とを
   備えているソレノイド駆動用のスイッチング素子の保護
   回路。
3. 【請求項３】 前記スイッチング素子に対して複数のソ
   レノイドがそれぞれ直列に接続され、各ソレノイドのい
   ずれかを選択的に電力供給可能とするために電圧駆動素
   子がそれぞれ直列に接続されるとともに、各電圧駆動素
   子のゲートには所定の電圧を供給するためのスイッチ素
   子が接続され、前記所定の電圧は前記ソレノイドのショ
   ート時において前記スイッチ素子が接続された前記電圧
   駆動素子のゲート・ソース間電圧の低下に伴ってドレイ
   ン電流が所定の値以下に低下する値に設定されている請
   求項２に記載のソレノイド駆動用のスイッチング素子の
   保護回路。