JP2004152938A

JP2004152938A - Electronic control valve drive circuit

Info

Publication number: JP2004152938A
Application number: JP2002315606A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Nakatsuka; 博孝中司
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2004-05-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic control valve drive circuit that is not affected by a counter-electromotive current flowing when a solenoid is off and a temperature change in an electromagnetic coil. <P>SOLUTION: A detection resistor 9 composing a current detection section is connected to a capacity control valve 1 in series. A protection diode 2 is connected to the series circuit in parallel. A transistor 8 is connected to it in series. In the transistor 8, a PWM transducer 6 performs the on/off drive of the capacity control valve 1 by a signal generated from the output signals of a duty ratio/voltage conversion circuit 3 and a triangular wave oscillation circuit 5. The detection resistor 9 detects a pulse current flowing when the solenoid is on/off and a pulse current reflecting a change in coil resistance by the temperature change, and smoothing is made by a smoothing circuit composed of an operational amplifier 4 and a capacitor C1 for correcting the output signal of the duty ratio/voltage conversion circuit 3, thus accurately controlling the capacity control valve 1 without being affected by the counter-electromotive current and the temperature change. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子制御弁駆動回路に関し、特に可変容量圧縮機の吐出容量を制御する電子制御弁ソレノイドを正確に制御することができる電子制御弁駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の空調装置等に使用される可変容量圧縮機では、クランク室内に傾斜角度可変に設けられた斜板が回転軸の回転によって揺動運動をし、その揺動運動によって回転軸と平行な方向に往復運動する複数のピストンが吸入室の冷媒をシリンダに吸入し、圧縮し、そして吐出室に吐出するようにしている。
【０００３】
可変容量圧縮機は、電子制御弁が吐出室とクランク室とを連通する連通路を開閉して吐出室からクランク室へ送り込む高圧冷媒の流量を制御して、クランク室の圧力を制御し、これにより斜板の傾斜角度を変化させて、吐出容量を可変にしている。
【０００４】
この連通路の開閉を制御する電子制御弁は、ソレノイドを有し、そのソレノイドに流す電流値を制御することによって可変容量圧縮機の吐出容量を制御している。
【０００５】
このような電子制御弁を駆動する駆動回路では、弁特性のヒステリシスを軽減するため、ソレノイドをパルス電流で駆動し、そのパルス電流の制御にデューティ制御が用いられている。しかしながら、電子制御弁のソレノイドは、駆動回路にとって誘導負荷であるため、パルス電流のオフの期間、ソレノイド内に逆起電力が発生する。この逆起電力は、電磁コイルに並列に接続された保護ダイオードによって吸収されるが、そのときに流れる逆起電流が電子制御弁の制御を不正確なものにしていた。
【０００６】
このため、逆起電流の存在を考慮してソレノイドへ供給されるパルス電流を制御するようにした電子制御弁駆動回路が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
図６は従来の電子制御弁駆動回路の回路図である。
電子制御弁７０は、電磁コイル７０１ａとこの電磁コイル７０１ａに挿入されて図示しない弁部を制御駆動するプランジャ７０１ｂとにより構成されるソレノイド７０１を有し、電磁コイル７０１ａには保護ダイオード７０２が並列に接続されている。
【０００８】
この電子制御弁駆動回路によれば、電流電圧変換回路７３、電圧付加回路７４およびローパスフィルタ７５が電子制御弁７０に流入するパルス電流の平均電流に比例する電圧値を出力し、この電圧値は、誤差増幅器７６により外部入力可変電圧７７からの基準電圧と比較され、その差に応じた出力電圧が出力される。ＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変換器７９は、誤差増幅器７６の出力電圧と、三角波発振回路７８の生成する周波数ｆの三角波入力電圧とを入力し、誤差増幅器７６の出力電圧に応じたオンパルス幅を有する周波数ｆの方形波パルス電圧を出力する。出力された方形波パルス電圧は、スイッチング素子制御回路８０を介してスイッチング素子７１に出力され、スイッチング素子７１をオン／オフさせる。スイッチング素子７１のオン／オフにより、直流電源７２から電子制御弁７０に流入する電流がオン／オフされる。
【０００９】
ここで、電流電圧変換回路７３、電圧付加回路７４およびローパスフィルタ７５により生成される信号について説明する。直流電源７２から電子制御弁７０に流入するパルス電流は、電流電圧変換回路７３で電圧変換される。電圧付加回路７４では、抵抗ＲとコンデンサＣにより、電子制御弁７０に流入するパルス電流がオフ時、保護ダイオード７０２を介してソレノイド７０１に流れる電流を電流電圧変換回路７３で電圧に変換した場合の出力電圧に等しい電圧を擬似的に発生させ、これを電流電圧変換回路７３の出力電圧に付加する。ローパスフィルタ７５は、入力する電圧値を平滑化することにより時間平均値に相当する電圧値を生成する。このように、電子制御弁７０に流入するパルス電流の平均電流に比例する電圧値は、電子制御弁７０に流入するパルス電流がオフ時に保護ダイオード７０２を介して電磁コイル７０１ａを流れる電流に比例する電圧値が付加され、補正されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−６６７３２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電子制御弁駆動回路では、パルス電流オフ時に実際に電子制御弁７０の電磁コイル７０１ａに流れる逆起電流を検出することなく、保護ダイオード７０２を介してソレノイド７０１へ流入する電流に比例した電圧値を抵抗ＲとコンデンサＣにより擬似的に生成しているにすぎない。抵抗Ｒの抵抗値とコンデンサＣの容量とは、電子制御弁の特性に応じて予め設定される定数であり、電子制御弁の特性が確定していれば、生成される電圧値は、実際に保護ダイオードを介して流れる電流を反映した値になると仮定している。しかしながら、例えば、電子制御弁７０のソレノイド７０１は、電流が供給されると発熱するため、温度が高くなるとともに電磁コイル７０１ａの抵抗値が高くなるという温度特性を持つ。このため、ＰＷＭ制御のデューティ比が一定だと、コイル電流が減少することとなり、制御弁のセット値が変化してしまう。このように、電子制御弁７０１の特性は温度に応じて変化するが、特性が確定していることを前提として補正を行なう従来の電子制御弁駆動回路では、電子制御弁の作動を正確に制御することができないという問題があった。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ソレノイドオフ時に流れる逆起電流および電磁コイルの温度特性の影響を受けずに電子制御弁を正確に制御できる電子制御弁駆動回路を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、電子制御弁のソレノイドをパルス電流にて駆動する電子制御弁駆動回路において、前記ソレノイドの電磁コイルと直列に接続されて前記電磁コイルを流れる電流を検出する電流検出部と、前記電磁コイルと前記電流検出部との直列回路に対して並列に接続された保護ダイオードと、前記直列回路に直列に接続されて前記電磁コイルに流す電流をスイッチングするスイッチング素子と、外部から与えられる前記パルス電流のデューティ比を表す信号を前記デューティ比に対応した電圧に変換するデューティ比／電圧変換部と、前記電流検出部によって検出された電流に比例する電圧を平滑化し前記デューティ比に対応した電圧を補正して出力する平滑回路と、三角波信号と前記平滑回路の出力信号とからパルス幅変調信号を出力して前記スイッチング素子を制御するパルス幅変調回路と、を備えていることを特徴とする電子制御弁駆動回路が提供される。
【００１４】
このような構成の電子制御弁駆動回路では、ソレノイドに流すパルス電流をパルス幅変調回路によりデューティ比制御する。電流検出部は、ソレノイドと直列に接続され、かつ、この直列回路に並列にスイッチング素子を保護する保護ダイオードが接続されている。これにより、電流検出部は、ソレノイドがオンの場合に電磁コイルに流れるパルス電流と、ソレノイドがオフの場合に電磁コイルに流れるパルス電流とを検出して平滑回路にフィードバックすることができる。また、電流検出部は、ソレノイドの電磁コイルに実際に流れたパルス電流を検出しているため、電磁コイルのコイル抵抗の変化を反映したパルス電流を検出して平滑回路にフィードバックしている。したがって、パルス幅変調回路は、ソレノイドオフ時に流れる逆起電流および電磁コイルの温度特性の変化を含めて補正されたデューティ比に対応した電圧をもとにパルス幅変調したパルス信号を出力しているため、ソレノイドオフ時に流れる逆起電流および電磁コイルの温度特性の影響を受けずに電子制御弁を正確に制御することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、電子制御弁として可変容量圧縮機の吐出容量を制御するための容量制御弁に適用した場合を例に図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る電子制御弁駆動回路を示す回路図、図２は電子制御弁駆動回路のソレノイド回りの回路を示す図、図３は電磁コイルの特性を示す図であって、（Ａ）はデューティ比に対する電流の変化を示し、（Ｂ）は温度に対するコイル抵抗の変化を示している。
【００１７】
ソレノイドを有する容量制御弁１の電子制御弁駆動回路は、直流電源Ｖｃｃと容量制御弁１との間に接続されて容量制御弁１に供給する電流をオン／オフするスイッチング素子として動作するトランジスタ８と、容量制御弁１とグランドとの間に接続されて容量制御弁１のソレノイドに流れる電流を検出する検出抵抗９と、容量制御弁１と検出抵抗９との直列接続回路に対して並列に接続されてトランジスタ８をオフ動作時の逆起電圧から保護するための保護ダイオード２と、外部から与えられるデューティ比を表す信号をデューティ比に対応した電圧に変換するデューティ比／電圧変換回路３と、演算増幅器４およびコンデンサＣ１により構成されて検出抵抗９にて検出された電流に対応する電圧信号を平滑化するとともにこの平滑化した電圧でデューティ比に対応した電圧を補正して出力する平滑回路と、所定の周波数の三角波信号を生成する三角波発振回路５と、三角波信号と平滑回路の出力電圧とを比較して平滑回路の出力電圧に応じたデューティ比のパルス信号を出力するＰＷＭ変換器６と、ＰＷＭ変換器６から出力されたパルス信号によってトランジスタ８をオン／オフ駆動するトランジスタ７とを備えている。
【００１８】
ここで、検出抵抗９は、特に図２に詳細に示したように、容量制御弁１を構成するソレノイドの電磁コイルＬとグランドとの間に接続され、保護ダイオード２は、電磁コイルＬと検出抵抗９とを直列接続したものに並列に接続されている。これにより、トランジスタ８のオン動作時に、直流電源Ｖｃｃからソレノイドの電磁コイルに流れる電流を検出抵抗９で検出できるとともに、トランジスタ８のオフ動作時にも、保護ダイオード２を介してソレノイドの電磁コイルを流れる逆起電流を検出抵抗９で検出できるようにしている。
【００１９】
デューティ比／電圧変換回路３は、容量制御弁１の弁開度に対応したデューティ比を表す信号を電圧信号に変換し、演算増幅器４の非反転入力端子に供給する。
【００２０】
演算増幅器４は、その反転入力端子と出力端子との間にコンデンサＣ１を接続することによる積分回路を利用して平滑回路を構成し、反転入力端子には、抵抗Ｒ２を介して検出抵抗９による検出電流に比例した電圧信号が入力され、非反転入力端子には、デューティ比／電圧変換回路３の出力信号が入力される。これにより、この平滑回路は、検出抵抗９の端子電圧を平滑化し、デューティ比／電圧変換回路３から入力された電圧を平滑化した電圧で補正して、出力端子より出力することになる。
【００２１】
三角波発振回路５は、所定の周波数ｆの三角波電圧信号を生成してＰＷＭ変換器６の反転入力端子へ出力する。ＰＷＭ変換器６は、反転入力端子に周波数ｆの三角波電圧信号を入力し、非反転入力端子に平滑回路からの電圧信号を入力して、これらを比較し、平滑回路からの電圧信号の大きさに応じたオンパルス幅を有する周波数ｆのパルス信号を生成し、抵抗Ｒ３を介してトランジスタ７のベースに供給する。
【００２２】
このトランジスタ７は、ＰＷＭ変換器６からのパルス信号を入力し、オン／オフ動作をする。これにより、抵抗Ｒ４の一端をグランドに接続したり遮断したりして、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ４とからなる直列回路を直流電源Ｖｃｃとグランドとの間に接続したり切り離したりする。トランジスタ８は、ベースが抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点に接続され、エミッタが直流電源Ｖｃｃに接続され、コレクタが容量制御弁１に接続されている。このトランジスタ８は、トランジスタ７がオンしたとき、抵抗Ｒ５による電圧降下によってオンされ、トランジスタ７がオフしたときには、ベースとエミッタとに同じ直流電源Ｖｃｃが印加されることによりオフされる。
【００２３】
トランジスタ８がオンの場合、図２に示したように、直流電源Ｖｃｃから電流Ｉ（ｔ）がソレノイドの電磁コイルＬおよび検出抵抗９を通過してグランドへ流れる。このとき、検出抵抗９の両端には、電流Ｉ（ｔ）に応じた電圧が発生する。また、トランジスタ８がオフの場合、電磁コイルＬに蓄積されていたエネルギが逆起電流Ｉｋ（ｔ）となって、検出抵抗９および保護ダイオード２を流れる。このとき、検出抵抗９の両端には、逆起電流Ｉｋ（ｔ）に応じた電圧が発生する。
【００２４】
このように、ソレノイドの電磁コイルＬと同一の電流ループ内に存在する検出抵抗９には、トランジスタ８がオンしている場合およびオフしている場合のいずれにおいても、検出抵抗９にはソレノイドの電磁コイルＬを流れた電流が流れ、その電流に応じた端子電圧が発生する。
【００２５】
次に、以上の構成の電子制御弁駆動回路の動作について説明する。まず、デューティ比／電圧変換回路３からデューティ比に相当する電圧信号が出力されると、その電圧信号は演算増幅器４を介してそのままＰＷＭ変換器６に入力される。ＰＷＭ変換器６は、三角波発振回路５から出力された三角波電圧信号とデューティ比に相当する電圧信号とを比較し、デューティ比／電圧変換回路３に与えられたデューティ比に対応するデューティ比を持った周波数ｆの方形波信号を出力する。これにより、トランジスタ７およびトランジスタ８がオン／オフ制御され、容量制御弁１のソレノイドがオン／オフ駆動される。
【００２６】
容量制御弁１のソレノイドがオン／オフ駆動されることによって、そのソレノイドに流れる電流Ｉ（ｔ）は、検出抵抗９により検出され、その検出電流に比例した検出電圧が抵抗Ｒ２を介して演算増幅器４にフィードバックされる。演算増幅器４は、検出電圧を平滑化してデューティ比に相当する電圧信号に重畳してその電圧信号を補正する。これにより、ＰＷＭ変換器６は、容量制御弁１のソレノイドを流れる平均電流がデューティ比／電圧変換回路３に入力されたデューティ比に対応する一定の値になるように制御される。
【００２７】
例えば、容量制御弁１のソレノイドを流れる平均電流が増えた場合、演算増幅器４から出力される信号はデューティ比に相当する電圧信号から増加した電流に相当する電圧分だけ低くなるので、ＰＷＭ変換器６に反転入力されている三角波電圧信号のスライスレベルが下がる。これにより、ＰＷＭ変換器６から出力される方形波のオンパルス幅が減少し、容量制御弁１に供給されるパルス電流のデューティ比が小さくなり、ソレノイドを流れる平均電流が減少される。逆に、ソレノイドを流れる平均電流が減少した場合は、容量制御弁１に供給されるパルス電流のデューティ比が設定されたデューティ比になるよう大きくされ、ソレノイドを流れる平均電流は増加するように補正される。
【００２８】
外部から設定されるデューティ比が変化された場合は、デューティ比／電圧変換回路３から出力されるデューティ比に相当する電圧信号が変化するので、それに応じてＰＷＭ変換器６から出力される方形波信号のデューティ比も変化される。したがって、図３の（Ａ）に示したように、容量制御弁１のソレノイドに流れる電流Ｉ（ｔ）は、外部から設定されるデューティ比に比例して変化する。
【００２９】
また、容量制御弁１のソレノイドは、通電時間が長く経過すると、電磁コイルＬの温度が上昇してくる。電磁コイルＬのコイル抵抗は、図３の（Ｂ）に示したように、温度が上昇するにつれて高くなるので、同じデューティ比の条件でソレノイドを駆動しても、温度が高くなると、ソレノイドの通電電流が減るため、実質的に小さなデューティ比で駆動することになる。しかし、本発明の電子制御弁駆動回路では、ソレノイドのコイル抵抗の変化に伴う通電電流の変化は、検出抵抗９により検出されて、ＰＷＭ変換器６へフィードバックされるため、電磁コイルの温度特性の影響は受けない。
【００３０】
例えば、電磁コイルＬの温度が上昇し、コイル抵抗が増えることによって容量制御弁１のソレノイドを流れる平均電流が減少した場合、検出抵抗９による検出電圧の平均値は減少する。これにより、演算増幅器４から出力される信号は、デューティ比に相当する電圧信号よりも検出電圧の平均値の分だけ高くなるので、ＰＷＭ変換器６に反転入力されている三角波電圧信号のスライスレベルが上がり、ＰＷＭ変換器６から出力される方形波のオンパルス幅が増加し、容量制御弁１に供給されるパルス電流のデューティ比が大きくなる。したがって、ソレノイドを流れる平均電流が増加し、設定されたデューティ比に相当する電流値になるよう制御されることになる。
【００３１】
図４は本発明の第２の実施の形態に係る電子制御弁駆動回路を示す回路図である。なお、図１に示した構成要素と同じ要素には同じ番号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３２】
この第２の実施の形態に係る電子制御弁駆動回路では、図１に示した検出抵抗９の代わりに、カレントトランス１０でソレノイドに流れる電流の電流検出部を構成している。また、スイッチング素子として、バイポーラ型の２個のトランジスタ７，８に代えて１個のＭＯＳ（ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のトランジスタ１１となって、容量制御弁１の電源側からグランド側でスイッチングするように配置されているが、容量制御弁１に流す電流をスイッチングするという機能は図１のものと同じである。
【００３３】
カレントトランス１０の１次側は、容量制御弁１と直列に接続され、これら直列回路に対し保護ダイオード２が並列に接続されている。なお、カレントトランス１０の１次側は、この例では、容量制御弁１とトランジスタ１１との間に配置されているが、直流電源Ｖｃｃと容量制御弁１との間に配置されてもよい。また、カレントトランス１０の２次側は、抵抗Ｒ６が並列に接続されており、その一端は整流回路１５入力となってパルストランスからの交流パルス出力が整流されることで直流に変換され、抵抗Ｒ２を介して演算増幅器４を有する平滑回路に接続され、他端はグランドに接地されている。
【００３４】
デューティ比／電圧変換回路３、平滑回路、三角波発振回路５およびＰＷＭ変換器６については、図１の構成と同じであり、ＰＷＭ変換器６の出力は、抵抗Ｒ３を介してトランジスタ１１のゲートに接続されている。なお、このゲートは、過電圧が加わらないようダイオード１２によってクランプされている。
【００３５】
以上の構成において、トランジスタ１１がオンの場合、直流電源Ｖｃｃから容量制御弁１を流れた電流がカレントトランス１０の１次側を通過し、トランジスタ１１からグランドへ流れる。このとき、カレントトランス１０の２次側には、１次側で検出された電流に比例した２次電流が誘起される。この２次電流は、負荷抵抗Ｒ６を流れることによって電圧信号に変換され、平滑回路にフィードバックされる。
【００３６】
また、トランジスタ１１がオフの場合には、容量制御弁１から発生する逆起電流は、カレントトランス１０の１次側を通過し、保護ダイオード２を介して流れることにより吸収される。このとき、カレントトランス１０の２次側には、オンの場合と同様に容量制御弁１を流れる電流に比例した電流が流れ、負荷抵抗Ｒ６の両端に現れる端子電圧が平滑回路にフィードバックされる。
【００３７】
これ以外の動作は、図１に示した電子制御弁駆動回路の動作と同様であるので省略する。
図５は本発明の第３の実施の形態に係る電子制御弁駆動回路を示す回路図である。なお、図１に示した構成要素と同じ要素には同じ番号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３８】
この電子制御弁駆動回路は、容量制御弁１をパルス駆動するトランジスタ７、８の構成は同じであるが、トランジスタ７のベースには、所定の周波数を有するデューティ比が固定のパルス信号が入力されている。これにより、容量制御弁１には、デューティ比が固定されたパルス電流が流れることになる。
【００３９】
また、直流電源Ｖｃｃとトランジスタ８との間には、電源電圧制御回路１３が設けられている。この電源電圧制御回路１３は、トランジスタ１４を有し、そのコレクタは直流電源Ｖｃｃに接続され、エミッタはトランジスタ８のエミッタに接続され、ベースは抵抗Ｒ７を介して平滑回路を構成する演算増幅器４の出力に接続されている。トランジスタ１４のベースとエミッタとの間には抵抗Ｒ８が接続されている。
【００４０】
なお、検出抵抗９が容量制御弁１と直列に接続され、この直列回路と並列に保護ダイオード２が接続されている構成は、図１の電子制御弁駆動回路と同じである。
【００４１】
以上の構成の電子制御弁駆動回路によれば、まず、電源電圧制御回路１３が演算増幅器４の出力信号によって、外部から与えられる容量制御弁１のパルス電流のデューティ比に対応した電圧をトランジスタ１４のエミッタに出力するよう制御される。ここで、容量制御弁１は、トランジスタ７、８によってデューティ比が固定されたパルス電流によって駆動され、このときにソレノイドの電磁コイルに流れる電流は、検出抵抗９によって検出される。検出抵抗９によって検出された検出電圧は、平滑回路によって平滑されて外部より設定されるデューティ比に対応した電圧を補正し、容量制御弁１を流れる電流の平均値が一定になるようにトランジスタ８のエミッタに印加する電圧を制御する。
【００４２】
外部より設定されるデューティ比が変えられた場合は、そのデューティ比に応じてトランジスタ８のエミッタに印加される電圧が制御される。例えば、デューティ比を大きくするよう設定された場合は、トランジスタ８のエミッタに印加される電圧が高くなるよう制御され、デューティ比を小さくするよう設定された場合には、トランジスタ８のエミッタに印加される電圧が低くなるよう制御される。つまり、設定されるデューティ比に応じて、第１および第２の実施の形態の場合のように容量制御弁１を流れるパルス電流のデューティ比を変えるのではなく、デューティ比が固定されたパルス電流の波高値（ピーク値）を変えて、容量制御弁１を流れるパルス電流の平均値を制御しているのである。
【００４３】
また、ソレノイドの電磁コイルが昇温することによって、コイル抵抗が増加し、容量制御弁１を流れるパルス電流の平均値が小さくなった場合には、検出抵抗９による検出電圧が減るので、その分、平滑回路から出力される電圧が増加するよう補正されて、電源電圧制御回路１３は、トランジスタ８のエミッタに印加する電圧を高くするよう制御する。これにより、ソレノイドの電磁コイルには、外部より設定されるデューティ比に対応した電流が流れるよう制御されるため、電磁コイルの温度変化によって容量制御弁１の弁特性が変化することはない。
【００４４】
この駆動方法によれば、容量制御弁１は、デューティ比が固定されたパルス電流によって駆動されているので、ソレノイドの電磁コイル内にて電磁コイルの軸線方向に進退自在に配置されたプランジャの振動量を表すルップル量が外部から設定されるデューティ比の大きさに関係なく略一定にすることができる。しかも、容量制御弁１を流れるパルス電流の波高値は、外部から設定されるデューティ比の大きさに応じて一定に維持されている。このことは、容量制御弁１内において、デューティ比が固定されたパルス電流による駆動によってプランジャの吸引力特性がヒステリシスの少ない特性に改善され、プランジャによって制御される弁の弁特性においてもヒステリシスの少ないものとなる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、ソレノイドの電磁コイルと直列に電流検出部を設け、これらの直列回路に対して並列に保護ダイオードを接続する構成にしたことで、スイッチング素子によりオン制御されたときに電磁コイルを流れる電流と、オフ制御されたときに保護ダイオードを介して流れる逆起電流との両方を電流検出部によって正確に検出することができる。このようにして検出された信号により、スイッチング素子をオン／オフするためのパルス信号のデューティ比を変化させて電磁コイルを流れる電流が一定になるようフィードバック制御することで、通電による電磁コイルの温度上昇によりコイル抵抗が増えて駆動電流が減少することがあっても、その電流の変化は検出されて補正されるので、弁特性が変化してしまうということがなく、電子制御弁を正確に制御することが可能となる。
【００４６】
また、第３の実施の形態では、電流検出部で検出された信号により、デューティ比固定でオン／オフさせるスイッチング素子に対し電源電圧を変化させて電磁コイルを流れる平均電流が一定になるようフィードバック制御する構成にしたことで、電磁コイルの温度上昇による弁特性の変化をなくすことができるだけでなく、デューティ比が固定であるためプランジャの吸引力特性が変化せず、ヒステリシスの少ない弁特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子制御弁駆動回路を示す回路図である。
【図２】電子制御弁駆動回路のソレノイド回りの回路を示す図である。
【図３】電磁コイルの特性を示す図であって、（Ａ）はデューティ比に対する電流の変化を示し、（Ｂ）は温度に対するコイル抵抗の変化を示している。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る電子制御弁駆動回路を示す回路図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る電子制御弁駆動回路を示す回路図である。
【図６】従来の電子制御弁駆動回路の回路図である。
【符号の説明】
１容量制御弁（電子制御弁）
２保護ダイオード
３デューティ比／電圧変換回路
４演算増幅器
５三角波発振回路
６ＰＷＭ変換器
７，８トランジスタ（スイッチング素子）
９検出抵抗
１０カレントトランス
１１トランジスタ
１２ダイオード
１３電源電圧制御回路
１４トランジスタ（スイッチング素子）
１５整流回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic control valve drive circuit, and more particularly, to an electronic control valve drive circuit that can accurately control an electronic control valve solenoid that controls the displacement of a variable displacement compressor.
[0002]
[Prior art]
In variable displacement compressors used in vehicle air conditioners, etc., a swash plate provided with a variable inclination angle in a crank chamber swings by the rotation of a rotating shaft, and the swinging motion causes the swash plate to be parallel to the rotating shaft. A plurality of pistons reciprocating in the direction draw the refrigerant in the suction chamber into the cylinder, compress it, and discharge it to the discharge chamber.
[0003]
The variable displacement compressor controls the pressure in the crank chamber by controlling the flow rate of the high-pressure refrigerant sent from the discharge chamber to the crank chamber by opening and closing a communication path through which the electronic control valve communicates the discharge chamber with the crank chamber. Thereby changing the inclination angle of the swash plate to make the discharge capacity variable.
[0004]
The electronic control valve that controls the opening and closing of the communication passage has a solenoid, and controls the discharge capacity of the variable displacement compressor by controlling the value of the current flowing through the solenoid.
[0005]
In a drive circuit for driving such an electronic control valve, a solenoid is driven by a pulse current in order to reduce hysteresis of valve characteristics, and duty control is used to control the pulse current. However, since the solenoid of the electronic control valve is an inductive load for the drive circuit, a counter electromotive force is generated in the solenoid during the period in which the pulse current is off. This back electromotive force is absorbed by a protection diode connected in parallel to the electromagnetic coil, and the back electromotive current flowing at that time makes the control of the electronic control valve inaccurate.
[0006]
For this reason, an electronic control valve drive circuit that controls a pulse current supplied to a solenoid in consideration of the existence of a back electromotive current is known (for example, see Patent Document 1).
[0007]
FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional electronic control valve drive circuit.
The electronic control valve 70 has a solenoid 701 composed of an electromagnetic coil 701a and a plunger 701b inserted into the electromagnetic coil 701a to control and drive a valve unit (not shown). A protection diode 702 is connected to the electromagnetic coil 701a in parallel. It is connected.
[0008]
According to this electronic control valve drive circuit, the current-voltage conversion circuit 73, the voltage adding circuit 74, and the low-pass filter 75 output a voltage value proportional to the average current of the pulse current flowing into the electronic control valve 70. Is compared with a reference voltage from the external input variable voltage 77 by the error amplifier 76, and an output voltage corresponding to the difference is output. A PWM (Pulse Width Modulation) converter 79 receives an output voltage of the error amplifier 76 and a triangular wave input voltage having a frequency f generated by the triangular wave oscillation circuit 78 and has an on-pulse width corresponding to the output voltage of the error amplifier 76. A square wave pulse voltage having a frequency f is output. The output square wave pulse voltage is output to the switching element 71 via the switching element control circuit 80, and turns on / off the switching element 71. When the switching element 71 is turned on / off, the current flowing from the DC power supply 72 to the electronic control valve 70 is turned on / off.
[0009]
Here, signals generated by the current-voltage conversion circuit 73, the voltage addition circuit 74, and the low-pass filter 75 will be described. The pulse current flowing from the DC power supply 72 into the electronic control valve 70 is voltage-converted by the current-voltage conversion circuit 73. In the voltage adding circuit 74, when the pulse current flowing into the electronic control valve 70 is turned off by the resistor R and the capacitor C, the current flowing through the solenoid 701 via the protection diode 702 is converted into a voltage by the current-voltage conversion circuit 73. A voltage equal to the output voltage is pseudo-generated and added to the output voltage of the current-voltage conversion circuit 73. The low-pass filter 75 generates a voltage value corresponding to a time average value by smoothing the input voltage value. As described above, the voltage value proportional to the average current of the pulse current flowing into the electronic control valve 70 is proportional to the current flowing through the electromagnetic coil 701a via the protection diode 702 when the pulse current flowing into the electronic control valve 70 is off. The voltage value has been added and corrected.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2001-66732 A
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional electronic control valve drive circuit, the voltage proportional to the current flowing into the solenoid 701 via the protection diode 702 without detecting the back electromotive current actually flowing through the electromagnetic coil 701a of the electronic control valve 70 when the pulse current is turned off. The value is merely artificially generated by the resistor R and the capacitor C. The resistance value of the resistor R and the capacitance of the capacitor C are constants set in advance according to the characteristics of the electronic control valve. If the characteristics of the electronic control valve are determined, the generated voltage value is actually It is assumed that the value reflects the current flowing through the protection diode. However, for example, the solenoid 701 of the electronic control valve 70 generates heat when a current is supplied, and thus has a temperature characteristic that the temperature increases and the resistance value of the electromagnetic coil 701a increases. For this reason, if the duty ratio of the PWM control is constant, the coil current decreases, and the set value of the control valve changes. As described above, the characteristics of the electronic control valve 701 change in accordance with the temperature. However, in the conventional electronic control valve driving circuit that performs correction on the assumption that the characteristics are fixed, the operation of the electronic control valve is accurately controlled. There was a problem that you can not.
[0012]
The present invention has been made in view of such a point, and provides an electronic control valve driving circuit that can accurately control an electronic control valve without being affected by a back electromotive current flowing when a solenoid is turned off and a temperature characteristic of an electromagnetic coil. The purpose is to do.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above problem, in an electronic control valve driving circuit that drives a solenoid of an electronic control valve with a pulse current, a current flowing through the electromagnetic coil connected in series with an electromagnetic coil of the solenoid is detected. A current detection unit, a protection diode connected in parallel to a series circuit of the electromagnetic coil and the current detection unit, and a switching element connected in series with the series circuit to switch a current flowing through the electromagnetic coil. A duty ratio / voltage conversion unit for converting a signal representing a duty ratio of the pulse current supplied from outside into a voltage corresponding to the duty ratio, and smoothing a voltage proportional to the current detected by the current detection unit; A smoothing circuit that corrects and outputs a voltage corresponding to the duty ratio, and a triangular wave signal and an output signal of the smoothing circuit. Electronic control valve driving circuit characterized in that it comprises a pulse width modulation circuit for controlling the switching element to output a pulse width modulated signal, is provided.
[0014]
In the electronic control valve drive circuit having such a configuration, the duty ratio of the pulse current flowing through the solenoid is controlled by the pulse width modulation circuit. The current detector is connected in series with the solenoid, and a protection diode for protecting the switching element is connected in parallel with the series circuit. Accordingly, the current detection unit can detect a pulse current flowing through the electromagnetic coil when the solenoid is on and a pulse current flowing through the electromagnetic coil when the solenoid is off, and feed it back to the smoothing circuit. Further, since the current detector detects the pulse current actually flowing through the solenoid electromagnetic coil, the current detector detects the pulse current reflecting the change in the coil resistance of the electromagnetic coil and feeds it back to the smoothing circuit. Therefore, the pulse width modulation circuit outputs a pulse signal that is pulse width modulated based on the voltage corresponding to the duty ratio corrected including the back electromotive current flowing when the solenoid is turned off and the change in the temperature characteristic of the electromagnetic coil. Therefore, the electronic control valve can be accurately controlled without being affected by the back electromotive current flowing when the solenoid is turned off and the temperature characteristics of the electromagnetic coil.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking as an example a case where the present invention is applied to a displacement control valve for controlling the displacement of a variable displacement compressor as an electronic control valve.
[0016]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an electronic control valve drive circuit according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a circuit around a solenoid of the electronic control valve drive circuit, and FIG. 3 shows characteristics of an electromagnetic coil. In the figure, (A) shows a change in current with respect to the duty ratio, and (B) shows a change in coil resistance with respect to temperature.
[0017]
The electronic control valve drive circuit of the capacity control valve 1 having a solenoid is connected between the DC power supply Vcc and the capacity control valve 1 and operates as a switching element for turning on / off a current supplied to the capacity control valve 1. A detection resistor 9 connected between the capacity control valve 1 and the ground to detect a current flowing through a solenoid of the capacity control valve 1; and a detection resistor 9 connected in series to a series connection circuit of the capacity control valve 1 and the detection resistor 9. A protection diode 2 connected to protect the transistor 8 from a back electromotive voltage at the time of an off operation, and a duty ratio / voltage conversion circuit 3 for converting a signal representing a duty ratio given from the outside into a voltage corresponding to the duty ratio. , A voltage signal corresponding to the current detected by the detection resistor 9 and constituted by the operational amplifier 4 and the capacitor C1 is smoothed and smoothed. A smoothing circuit that corrects and outputs a voltage corresponding to the duty ratio with the pressure, a triangular wave oscillation circuit 5 that generates a triangular wave signal of a predetermined frequency, and an output of the smoothing circuit by comparing the triangular wave signal with the output voltage of the smoothing circuit. It includes a PWM converter 6 that outputs a pulse signal having a duty ratio according to a voltage, and a transistor 7 that turns on / off the transistor 8 with the pulse signal output from the PWM converter 6.
[0018]
Here, the detection resistor 9 is connected between the electromagnetic coil L of the solenoid constituting the capacity control valve 1 and the ground, and the protection diode 2 is connected to the electromagnetic coil L as shown in detail in FIG. It is connected in parallel with a resistor 9 connected in series. Thus, when the transistor 8 is turned on, the current flowing from the DC power supply Vcc to the solenoid electromagnetic coil can be detected by the detection resistor 9, and also when the transistor 8 is turned off, the current flows through the solenoid electromagnetic coil via the protection diode 2. The counter electromotive current can be detected by the detection resistor 9.
[0019]
The duty ratio / voltage conversion circuit 3 converts a signal representing a duty ratio corresponding to the valve opening of the displacement control valve 1 into a voltage signal, and supplies the voltage signal to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 4.
[0020]
The operational amplifier 4 constitutes a smoothing circuit using an integrating circuit by connecting a capacitor C1 between its inverting input terminal and its output terminal. The inverting input terminal is connected to a detection resistor 9 via a resistor R2. A voltage signal proportional to the detection current is input, and an output signal of the duty ratio / voltage conversion circuit 3 is input to a non-inverting input terminal. As a result, the smoothing circuit smoothes the terminal voltage of the detection resistor 9, corrects the voltage input from the duty ratio / voltage conversion circuit 3 with the smoothed voltage, and outputs the corrected voltage from the output terminal.
[0021]
The triangular wave oscillating circuit 5 generates a triangular wave voltage signal having a predetermined frequency f and outputs the signal to the inverting input terminal of the PWM converter 6. The PWM converter 6 inputs a triangular wave voltage signal having a frequency f to an inverting input terminal, inputs a voltage signal from a smoothing circuit to a non-inverting input terminal, compares them, and compares the magnitude of the voltage signal from the smoothing circuit. A pulse signal having a frequency f having an on-pulse width corresponding to the above is generated and supplied to the base of the transistor 7 via the resistor R3.
[0022]
The transistor 7 receives a pulse signal from the PWM converter 6 and performs an on / off operation. As a result, one end of the resistor R4 is connected to or cut off from the ground, and the series circuit including the resistor R5 and the resistor R4 is connected or disconnected between the DC power supply Vcc and the ground. The transistor 8 has a base connected to a connection point between the resistors R4 and R5, an emitter connected to the DC power supply Vcc, and a collector connected to the capacity control valve 1. The transistor 8 is turned on when the transistor 7 is turned on by a voltage drop due to the resistor R5, and is turned off when the transistor 7 is turned off by applying the same DC power supply Vcc to the base and the emitter.
[0023]
When the transistor 8 is turned on, a current I (t) flows from the DC power supply Vcc to the ground through the solenoid coil L of the solenoid and the detection resistor 9 as shown in FIG. At this time, a voltage corresponding to the current I (t) is generated at both ends of the detection resistor 9. When the transistor 8 is off, the energy stored in the electromagnetic coil L becomes the back electromotive current Ik (t) and flows through the detection resistor 9 and the protection diode 2. At this time, a voltage corresponding to the back electromotive current Ik (t) is generated at both ends of the detection resistor 9.
[0024]
As described above, the detection resistor 9 existing in the same current loop as the solenoid electromagnetic coil L is connected to the detection resistor 9 regardless of whether the transistor 8 is on or off. The current flowing through the electromagnetic coil L flows, and a terminal voltage corresponding to the current is generated.
[0025]
Next, the operation of the electronic control valve drive circuit having the above configuration will be described. First, when a voltage signal corresponding to the duty ratio is output from the duty ratio / voltage conversion circuit 3, the voltage signal is directly input to the PWM converter 6 via the operational amplifier 4. The PWM converter 6 compares the triangular wave voltage signal output from the triangular wave oscillation circuit 5 with a voltage signal corresponding to the duty ratio, and has a duty ratio corresponding to the duty ratio given to the duty ratio / voltage conversion circuit 3. And outputs a square wave signal having the frequency f. Thus, the transistors 7 and 8 are turned on / off, and the solenoid of the capacity control valve 1 is turned on / off.
[0026]
When the solenoid of the displacement control valve 1 is turned on / off, a current I (t) flowing through the solenoid is detected by a detection resistor 9, and a detection voltage proportional to the detection current is supplied via a resistor R2 to an operational amplifier. 4 is fed back. The operational amplifier 4 smoothes the detected voltage, superimposes the detected voltage on a voltage signal corresponding to the duty ratio, and corrects the voltage signal. Thereby, the PWM converter 6 is controlled so that the average current flowing through the solenoid of the capacity control valve 1 becomes a constant value corresponding to the duty ratio input to the duty ratio / voltage conversion circuit 3.
[0027]
For example, when the average current flowing through the solenoid of the displacement control valve 1 increases, the signal output from the operational amplifier 4 becomes lower than the voltage signal corresponding to the duty ratio by the voltage corresponding to the increased current. The slice level of the triangular wave voltage signal inverted and input to 6 is lowered. As a result, the on-pulse width of the square wave output from the PWM converter 6 decreases, the duty ratio of the pulse current supplied to the displacement control valve 1 decreases, and the average current flowing through the solenoid decreases. Conversely, when the average current flowing through the solenoid decreases, the duty ratio of the pulse current supplied to the displacement control valve 1 is increased to the set duty ratio, and the average current flowing through the solenoid is corrected to increase. Is done.
[0028]
When the duty ratio set from the outside is changed, the voltage signal corresponding to the duty ratio output from the duty ratio / voltage conversion circuit 3 changes, so that the square wave output from the PWM converter 6 accordingly. The duty ratio of the signal is also changed. Therefore, as shown in FIG. 3A, the current I (t) flowing through the solenoid of the displacement control valve 1 changes in proportion to the duty ratio set from the outside.
[0029]
In addition, when the energization time of the solenoid of the capacity control valve 1 is long, the temperature of the electromagnetic coil L increases. As shown in FIG. 3B, the coil resistance of the electromagnetic coil L increases as the temperature rises. Therefore, even if the solenoid is driven under the same duty ratio condition, when the temperature rises, the solenoid is energized. Since the current is reduced, driving is performed with a substantially small duty ratio. However, in the electronic control valve drive circuit according to the present invention, the change in the energizing current due to the change in the coil resistance of the solenoid is detected by the detection resistor 9 and fed back to the PWM converter 6, so that the temperature characteristic of the electromagnetic coil is Not affected.
[0030]
For example, when the temperature of the electromagnetic coil L rises and the coil resistance increases, the average current flowing through the solenoid of the capacity control valve 1 decreases, and the average value of the voltage detected by the detection resistor 9 decreases. As a result, the signal output from the operational amplifier 4 is higher than the voltage signal corresponding to the duty ratio by the average value of the detection voltage, so that the slice level of the triangular wave voltage signal inverted and input to the PWM converter 6 is obtained. , The on-pulse width of the square wave output from the PWM converter 6 increases, and the duty ratio of the pulse current supplied to the capacity control valve 1 increases. Therefore, the average current flowing through the solenoid increases, and the current is controlled to a current value corresponding to the set duty ratio.
[0031]
FIG. 4 is a circuit diagram showing an electronic control valve drive circuit according to a second embodiment of the present invention. The same elements as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0032]
In the electronic control valve drive circuit according to the second embodiment, instead of the detection resistor 9 shown in FIG. 1, a current detection unit for the current flowing through the solenoid in the current transformer 10 is configured. Further, as a switching element, one MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor 11 is used instead of the two bipolar transistors 7 and 8, so that switching is performed from the power supply side of the capacity control valve 1 to the ground side. The function of switching the current flowing through the capacity control valve 1 is the same as that of FIG.
[0033]
The primary side of the current transformer 10 is connected in series with the capacity control valve 1, and the protection diode 2 is connected in parallel to these series circuits. Although the primary side of the current transformer 10 is arranged between the capacity control valve 1 and the transistor 11 in this example, it may be arranged between the DC power supply Vcc and the capacity control valve 1. On the secondary side of the current transformer 10, a resistor R6 is connected in parallel. One end of the current transformer 10 is input to the rectifier circuit 15 and the AC pulse output from the pulse transformer is rectified to be converted to DC. It is connected via R2 to a smoothing circuit having an operational amplifier 4, and the other end is grounded.
[0034]
The duty ratio / voltage conversion circuit 3, the smoothing circuit, the triangular wave oscillation circuit 5, and the PWM converter 6 are the same as those in FIG. 1, and the output of the PWM converter 6 is connected to the gate of the transistor 11 via the resistor R3. It is connected. This gate is clamped by the diode 12 so as not to apply an overvoltage.
[0035]
In the above configuration, when the transistor 11 is on, the current flowing from the DC power supply Vcc through the capacity control valve 1 passes through the primary side of the current transformer 10 and flows from the transistor 11 to the ground. At this time, a secondary current proportional to the current detected on the primary side is induced on the secondary side of the current transformer 10. This secondary current is converted into a voltage signal by flowing through the load resistor R6, and is fed back to the smoothing circuit.
[0036]
When the transistor 11 is off, the back electromotive current generated from the capacity control valve 1 passes through the primary side of the current transformer 10 and is absorbed by flowing through the protection diode 2. At this time, a current proportional to the current flowing through the capacity control valve 1 flows on the secondary side of the current transformer 10 as in the case of ON, and the terminal voltage appearing at both ends of the load resistor R6 is fed back to the smoothing circuit.
[0037]
The other operations are the same as those of the electronic control valve drive circuit shown in FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram showing an electronic control valve drive circuit according to a third embodiment of the present invention. The same elements as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0038]
This electronic control valve drive circuit has the same configuration of the transistors 7 and 8 for pulse driving the capacity control valve 1, but a pulse signal having a predetermined frequency and a fixed duty ratio is input to the base of the transistor 7. ing. As a result, a pulse current with a fixed duty ratio flows through the capacity control valve 1.
[0039]
A power supply voltage control circuit 13 is provided between the DC power supply Vcc and the transistor 8. The power supply voltage control circuit 13 has a transistor 14, the collector of which is connected to the DC power supply Vcc, the emitter of which is connected to the emitter of the transistor 8, and the base of which is connected to the operational amplifier 4 forming a smoothing circuit via a resistor R7. Connected to output. A resistor R8 is connected between the base and the emitter of the transistor 14.
[0040]
The configuration in which the detection resistor 9 is connected in series with the capacity control valve 1 and the protection diode 2 is connected in parallel with this series circuit is the same as the electronic control valve drive circuit in FIG.
[0041]
According to the electronic control valve driving circuit having the above configuration, first, the power supply voltage control circuit 13 uses the output signal of the operational amplifier 4 to change the voltage corresponding to the duty ratio of the pulse current of the capacity control valve 1 supplied from the outside to the transistor 14. Is controlled to output to the emitter. Here, the capacity control valve 1 is driven by a pulse current having a fixed duty ratio by the transistors 7 and 8, and a current flowing through the solenoid's electromagnetic coil at this time is detected by the detection resistor 9. The detection voltage detected by the detection resistor 9 is smoothed by a smoothing circuit to correct a voltage corresponding to an externally set duty ratio, and the transistor 8 is adjusted so that the average value of the current flowing through the capacity control valve 1 becomes constant. Control the voltage applied to the emitters.
[0042]
When the duty ratio set from outside is changed, the voltage applied to the emitter of the transistor 8 is controlled according to the duty ratio. For example, when the duty ratio is set to increase, the voltage applied to the emitter of the transistor 8 is controlled to increase, and when the duty ratio is set to decrease, the voltage applied to the emitter of the transistor 8 is controlled. Voltage is controlled to be low. That is, instead of changing the duty ratio of the pulse current flowing through the displacement control valve 1 according to the set duty ratio as in the first and second embodiments, the pulse current having a fixed duty ratio is used. The average value of the pulse current flowing through the capacity control valve 1 is controlled by changing the peak value (peak value).
[0043]
Further, when the temperature of the solenoid coil of the solenoid rises, the coil resistance increases, and when the average value of the pulse current flowing through the capacity control valve 1 decreases, the voltage detected by the detection resistor 9 decreases. Is corrected so that the voltage output from the smoothing circuit increases, and the power supply voltage control circuit 13 controls to increase the voltage applied to the emitter of the transistor 8. Thus, the current corresponding to the duty ratio set from the outside is controlled to flow through the solenoid coil of the solenoid, so that the valve characteristics of the displacement control valve 1 do not change due to the temperature change of the solenoid coil.
[0044]
According to this driving method, since the capacity control valve 1 is driven by the pulse current having a fixed duty ratio, the vibration of the plunger disposed in the electromagnetic coil of the solenoid so as to be able to advance and retreat in the axial direction of the electromagnetic coil. The amount of ripple representing the amount can be made substantially constant regardless of the magnitude of the duty ratio set from the outside. Moreover, the peak value of the pulse current flowing through the capacity control valve 1 is kept constant according to the magnitude of the duty ratio set from the outside. This means that, in the displacement control valve 1, the suction force characteristic of the plunger is improved to a characteristic with a small hysteresis by driving with a pulse current having a fixed duty ratio, and the valve characteristic of the valve controlled by the plunger also has a small hysteresis. It will be.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the current detection unit is provided in series with the solenoid's electromagnetic coil, and the protection diode is connected in parallel to these series circuits, so that when the switching element is turned on, The current detection unit can accurately detect both the current flowing through the electromagnetic coil and the back electromotive current flowing through the protection diode when the current is turned off. By changing the duty ratio of the pulse signal for turning on / off the switching element based on the signal detected in this way and performing feedback control so that the current flowing through the electromagnetic coil becomes constant, the temperature of the electromagnetic coil due to energization is controlled. Even if the coil resistance increases due to the rise and the drive current decreases, the change in the current is detected and corrected, so the valve characteristics do not change and the electronic control valve is accurately controlled. It is possible to do.
[0046]
In the third embodiment, the power supply voltage is changed for a switching element that is turned on / off with a fixed duty ratio based on a signal detected by the current detection unit so that the average current flowing through the electromagnetic coil becomes constant. The control configuration not only eliminates changes in valve characteristics due to a rise in temperature of the electromagnetic coil, but also obtains valve characteristics with little hysteresis because the duty ratio is fixed so that the plunger suction force characteristics do not change. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an electronic control valve drive circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a circuit around a solenoid of an electronic control valve drive circuit.
3A and 3B are diagrams showing characteristics of an electromagnetic coil, wherein FIG. 3A shows a change in current with respect to a duty ratio, and FIG. 3B shows a change in coil resistance with respect to temperature.
FIG. 4 is a circuit diagram showing an electronic control valve drive circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram showing an electronic control valve drive circuit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional electronic control valve drive circuit.
[Explanation of symbols]
1 Capacity control valve (electronic control valve)
2 Protection diode
3 Duty ratio / voltage conversion circuit
4 Operational amplifier
5 Triangular wave oscillation circuit
6 PWM converter
7,8 transistor (switching element)
9 Detection resistor
10 Current transformer
11 transistors
12 Diode
13 Power supply voltage control circuit
14 Transistor (switching element)
15 Rectifier circuit

Claims

In an electronic control valve drive circuit that drives a solenoid of an electronic control valve with a pulse current,
A current detector that is connected in series with the electromagnetic coil of the solenoid and detects a current flowing through the electromagnetic coil;
A protection diode connected in parallel to a series circuit of the electromagnetic coil and the current detection unit,
A switching element that is connected in series with the series circuit and that switches a current flowing through the electromagnetic coil;
A duty ratio / voltage conversion unit that converts a signal representing the duty ratio of the pulse current supplied from outside into a voltage corresponding to the duty ratio;
A smoothing circuit that smoothes a voltage proportional to the current detected by the current detection unit and corrects and outputs a voltage corresponding to the duty ratio;
A pulse width modulation circuit that outputs a pulse width modulation signal from a triangular wave signal and an output signal of the smoothing circuit to control the switching element,
An electronic control valve driving circuit, comprising:

2. The electronic control valve drive circuit according to claim 1, wherein the current detection unit includes a coil current detection resistor that generates a terminal voltage proportional to a current flowing through an electromagnetic coil of the solenoid.

The said current detection part is comprised by the current transformer which connects the primary side to the electromagnetic coil of the said solenoid, and induces the electric current in proportion to the electric current which flows through the said primary side to the secondary side. 3. The electronic control valve drive circuit according to 2.

In an electronic control valve drive circuit that drives a solenoid of an electronic control valve with a pulse current,
A current detector that is connected in series with the electromagnetic coil of the solenoid and detects a current flowing through the electromagnetic coil;
A protection diode connected in parallel to a series circuit of the electromagnetic coil and the current detection unit,
A switching element that is connected in series with the series circuit and that switches a current flowing through the electromagnetic coil at a fixed duty ratio;
A duty ratio / voltage conversion unit that converts a signal representing the duty ratio of the pulse current supplied from outside into a voltage corresponding to the duty ratio;
A smoothing circuit that smoothes a voltage proportional to the current detected by the current detection unit and corrects and outputs a voltage corresponding to the duty ratio;
The circuit comprising the series circuit and the switching element is connected between a power supply and the voltage of the power supply is controlled to a voltage corresponding to an output signal of the smoothing circuit, and the peak value of a pulse current flowing through the electromagnetic coil is controlled. A power supply voltage control circuit that controls a voltage corresponding to the duty ratio given to the duty ratio / voltage conversion unit and corrects the voltage in accordance with the current detected by the current detection unit;
An electronic control valve driving circuit, comprising: