JP2010032057A - 電磁弁及び電磁弁駆動回路 - Google Patents

電磁弁及び電磁弁駆動回路 Download PDF

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Abstract

【課題】消費電力の低減と電磁弁の速やかな駆動制御とを共に実現することを可能とする電磁弁及び電磁弁駆動回路を提供する。
【解決手段】スイッチ制御部１６に電源電圧を印加すると、前記スイッチ制御部１６よりトランジスタ２８に制御信号が供給され、前記トランジスタ２８は、前記制御信号のパルス幅の時間でオン状態となり、前記電源電圧を第１電圧としてソレノイドコイル１４に印加する。一方、前記トランジスタ２８に対する前記制御信号の供給が停止すると、該トランジスタ２８はオフ状態となり、電圧生成部２０は、前記電源電圧よりも低電圧の直流電圧を生成し、前記トランジスタ２８は、前記生成した直流電圧を第２電圧として前記ソレノイドコイル１４に印加する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ソレノイドコイルに対する第１の電圧の印加によって駆動され、第２の電圧の印加によって駆動状態が維持される電磁弁及び前記ソレノイドコイルに前記第１又は第２の電圧を印加する電磁弁駆動回路に関する。
流路の途中に電磁弁を配設して、電磁弁駆動回路より前記電磁弁のソレノイドコイルに電圧を印加すると、該電磁弁が付勢されて前記流路の開閉が行われる技術的思想は公知である（特許文献１、２参照）。
ところで、本出願人は、図１７及び図１８に示す電磁弁駆動回路２００、２２０を用いた電磁弁２０６が活用されていることを確認している。
図１７に示す電磁弁駆動回路２００では、スイッチ２０２を閉じると、直流電源２０４より電磁弁２０６のソレノイドコイル２０８に前記直流電源２０４の電源電圧Ｖ0が印加され、前記ソレノイドコイル２０８を流れる電流に起因する電磁力で前記電磁弁２０６が駆動状態となる。
前記電磁弁駆動回路２００では、ソレノイドコイル２０８に対して抵抗２１０及びＬＥＤ２１２とダイオード２１４とが各々電気的に並列接続されている。そのため、前記ＬＥＤ２１２が発光すれば、電磁弁２０６が駆動状態にあることを視認可能である。また、前記ソレノイドコイル２０８に対する電源電圧Ｖ0の印加が停止したときに、該ソレノイドコイル２０８に発生する逆起電力は、前記ダイオード２１４によって短時間で減衰する。
また、図１８に示す電磁弁駆動回路２２０では、スイッチ２０２を閉じると、トランジスタ２２２がオフ状態からオン状態に変化して、ソレノイドコイル２０８に第１の電圧である電源電圧Ｖ0が印加される。そして、前記スイッチ２０２を閉じてから所定時間が経過し、抵抗２２４を介してのコンデンサ２２６の充電が完了すると、前記トランジスタ２２２が前記コンデンサ２２６の充電電圧によってオン状態からオフ状態に変化する。これにより、抵抗２２８において前記電源電圧Ｖ0が分圧され、この分圧によって生成された第２の電圧が前記ソレノイドコイル２０８に印加されて、前記電磁弁２０６は駆動状態を維持することが可能となる。
特開平７−３３１７１８号公報 特開２０００−２５７７４４号公報
図１７に示す電磁弁駆動回路２００において、電磁弁２０６の駆動時や駆動状態を維持する時間領域では、ソレノイドコイル２０８に対して同一の電源電圧Ｖ0が印加されるので、前記駆動状態を維持する時間領域では、前記ソレノイドコイル２０８に対して必要以上の電気エネルギーが供給され、この結果、無駄な電力消費が行われる。
一方、図１８に示す電磁弁駆動回路２２０では、電磁弁２０６の駆動時にはソレノイドコイル２０８に電源電圧Ｖ0（第１の電圧）が印加され、該電磁弁２０６の駆動状態を維持する時間領域では、前記電源電圧Ｖ0よりも低電圧の第２の電圧が印加されるので、電磁弁駆動回路２００と比較して、前記電磁弁２０６の駆動状態を維持する時間領域における前記ソレノイドコイル２０８の消費電力を低減することが可能である。
しかしながら、電磁弁駆動回路２２０では、抵抗２２８で電源電圧Ｖ0を分圧して前記第２の電圧を生成し、前記生成した第２の電圧をソレノイドコイル２０８に印加しているので、前記抵抗２２８において電力が無駄に消費されるという問題がある。
さらに、電磁弁駆動回路２２０では、抵抗２２４及びコンデンサ２２６の充放電の時間に基づいてトランジスタ２２２のオン状態及びオフ状態の切り換えを行っているので、停電等によって停止状態となった前記電磁弁駆動回路２２０を短時間で再起動させたり、あるいは、電磁弁２０６を速やかに駆動状態を維持する時間領域に移行させることができない。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、消費電力の低減と電磁弁の速やかな駆動制御とを共に実現することを可能とする電磁弁及び電磁弁駆動回路を提供することを目的とする。
本発明に係る電磁弁は、ソレノイドコイルに対する第１の電圧の印加によって駆動され、前記第１の電圧よりも低い第２の電圧の印加によって駆動状態が維持される電磁弁において、前記電磁弁は、電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され且つスイッチ制御部、スイッチ部及び電圧生成部を備えた電磁弁駆動回路を有し、前記スイッチ制御部は、制御信号を生成し、前記生成した制御信号を前記スイッチ部に供給し、前記スイッチ部は、前記スイッチ制御部より前記制御信号が供給される時間ではオン状態となって、前記オン状態の時間において、前記電源の電源電圧を前記第１の電圧として前記ソレノイドコイルに印加し、前記電圧生成部は、前記スイッチ部のオフ状態の時間において、前記電源電圧に基づいて生成した前記第２の電圧を前記ソレノイドコイルに印加することを特徴とする。
上記した構成によれば、前記スイッチ制御部より前記スイッチ部に対して、前記制御信号を供給し、前記スイッチ部は、前記供給された制御信号に基づいて、前記電源又は前記電圧生成部と前記ソレノイドコイルとの間の電気的接続状態の時間制御を行っている。
すなわち、前記スイッチ制御部より前記スイッチ部に前記制御信号を供給して該スイッチ部が前記オン状態となれば、前記電源電圧が前記第１の電圧として前記ソレノイドコイルに印加され、この結果、前記ソレノイドコイルに大きな電気エネルギーが供給されて前記電磁弁を短時間で駆動することが可能となる。
一方、前記スイッチ部に対する前記制御信号の供給を停止すれば、該スイッチ部は、前記オン状態より前記オフ状態に変化する。これにより、前記電圧生成部より前記ソレノイドコイルに対して、前記第１の電圧よりも低い前記第２の電圧が印加され、この結果、前記ソレノイドコイルに供給される電気エネルギー量が減少して、より少ない電気エネルギー量で前記電磁弁の駆動状態を維持することが可能となる。
このように、前記スイッチ制御部が前記スイッチ部のオン状態及びオフ状態の時間制御を行うことで、前記電源又は前記電圧生成部から前記ソレノイドコイルに供給される電気エネルギー量や前記第１の電圧及び前記第２の電圧の供給時間を容易に調整することが可能となる。
この場合、前記スイッチ部に対する前記制御信号の供給時間及び供給停止時間が、前記ソレノイドコイルに対する前記第１の電圧及び前記第２の電圧の印加時間となるので、前記電磁弁の仕様に合わせて前記供給時間を調整することにより、前記電磁弁の起動時間、前記ソレノイドコイルを流れる電流の値や該ソレノイドコイルに供給される電気エネルギー量を所望の値に変化させることができる。この結果、本発明に係る電磁弁は、図１７及び図１８に示す電磁弁２０６と比較して、前記ソレノイドコイルの消費電力を低減させることが可能になると共に、各種電磁弁に対する汎用性を高めることができる。
さらに、前記スイッチ制御部から前記スイッチ部に対する前記制御信号の供給時間を適宜変更すれば、前記スイッチ部のオン状態の時間が変化するので、本発明に係る電磁弁では、コンデンサ及び抵抗の充放電時間を利用した図１８に示す電磁弁２０６と比較して、停電等によって停止状態となった電磁弁を短時間で再起動させたり、あるいは、前記電磁弁を速やかに駆動状態を維持する時間領域に移行させることができる。
さらにまた、本発明に係る電磁弁は、前記電源電圧、前記第１の電圧及び前記第２の電圧の供給ラインに抵抗を用いない装置構成であるので、図１８に示す電磁弁２０６と比較して、装置全体の消費電力を低減させることが可能になると共に、熱対策が不要となって該装置全体の耐久性の向上や製造コストの低減を実現することができる。
ここで、前記スイッチ制御部は、前記電源電圧に基づいて所定のパルス幅を有するパルス信号を前記制御信号として生成する単一パルス発生回路を有することが好ましい。
さらに、前記電圧生成部は、前記電源電圧を所定電圧にまで降圧させる電圧調整部と、前記所定電圧の変動を平滑して前記第２の電圧を生成する平滑回路とを有することが好ましい。
これにより、前記第２の電圧の変動が抑制されて、より少ない消費電力で前記電磁弁の駆動状態を維持することが可能となる。
また、本発明に係る電磁弁は、ソレノイドコイルに対する第１の電圧の印加によって駆動され、第２の電圧の印加によって駆動状態が維持される電磁弁において、前記電磁弁は、電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され且つスイッチ制御部及びスイッチ部を備えた電磁弁駆動回路を有し、前記スイッチ制御部は、第１及び第２パルス信号から構成される制御信号を生成し、前記生成した制御信号を前記スイッチ部に供給し、前記スイッチ部は、前記第１パルス信号が供給される時間において、前記電源の電源電圧を前記第１の電圧として前記ソレノイドコイルに印加し、一方で、前記第２パルス信号が供給される時間において、前記電源電圧を前記第２の電圧として前記ソレノイドコイルに印加することを特徴とする。
上記した構成によれば、前記スイッチ制御部より前記スイッチ部に対して前記第１パルス信号及び前記第２パルス信号（前記制御信号）を供給し、前記スイッチ部は、前記供給された制御信号に基づいて、前記電源と前記ソレノイドコイルとの間の電気的接続状態の時間制御を行っている。
すなわち、前記第１パルス信号に対応する制御信号の供給時間を長くすれば前記オン状態の時間が長くなり、この結果、前記ソレノイドコイルに供給される電気エネルギー量が増加して前記電磁弁を短時間で駆動することが可能となる。
一方、前記第２パルス信号に対応する制御信号の供給時間を短くすれば前記オン状態の時間が短くなり、この結果、前記ソレノイドコイルに供給される電気エネルギー量が減少して、より少ない電気エネルギー量で前記電磁弁の駆動状態を維持することが可能となる。
換言すれば、前記第１及び第２の電圧の電圧値が前記電源電圧のレベルであっても、前記第２の電圧の供給時間を短くすることにより、少ない電気エネルギー量で前記電磁弁の駆動状態を維持することができる。
このように、前記スイッチ制御部が前記スイッチ部に対するオン状態及びオフ状態の時間制御を行うことにより、前記電源から前記ソレノイドコイルに供給される電気エネルギー量を容易に調整することが可能となる。
この場合、前記スイッチ部に対する前記制御信号の供給時間が、前記ソレノイドコイルに対する前記第１の電圧又は前記第２の電圧の印加時間となるので、前記電磁弁の仕様に合わせて前記供給時間を調整することにより、前記電磁弁の起動時間や駆動時間、前記ソレノイドコイルを流れる電流の値や該ソレノイドコイルに供給される電気エネルギー量を所望の値に変化させることができる。この結果、本発明に係る電磁弁は、図１７及び図１８に示す電磁弁２０６と比較して、前記ソレノイドコイルの消費電力をより一層低減させることが可能になると共に、各種電磁弁に対する汎用性を高めることができる。
さらに、本発明に係る電磁弁は、ソレノイドコイルに対する第１の電圧の印加によって駆動され、第２の電圧の印加によって駆動状態が維持される電磁弁において、前記電磁弁は、電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され且つスイッチ制御部、スイッチ部及び電圧生成部を備えた電磁弁駆動回路を有し、前記スイッチ制御部は、第１及び第２パルス信号から構成される制御信号を生成し、前記生成した制御信号を前記スイッチ部に供給し、前記電圧生成部は、前記電源の電源電圧よりも電圧値の大きな電圧を生成して、前記生成した電圧を前記スイッチ部に供給し、前記スイッチ部は、前記第１パルス信号が供給される時間において、前記電圧値の大きな電圧を前記第１の電圧として前記ソレノイドコイルに印加し、前記第２パルス信号が供給される時間において、前記第１の電圧と略等しい電圧値の電圧を前記第２の電圧として前記ソレノイドコイルに印加することを特徴とする。
上記した構成によれば、前記スイッチ制御部より前記スイッチ部に対して前記第１パルス信号及び前記第２パルス信号（前記制御信号）を供給し、前記スイッチ部は、前記供給された制御信号に基づいて、前記電圧生成部と前記ソレノイドコイルとの間の電気的接続状態の時間制御を行っている。
この場合、前記電磁弁の起動時に前記電圧値の大きな電圧を前記ソレノイドコイルに印加することで、該起動時に供給される電気エネルギー量が増加して前記電磁弁を短時間で駆動することが可能となる。
また、前記第１及び第２の電圧の電圧値が略等しい電圧のレベルであっても、前記第２の電圧の供給時間を短くすることにより、少ない電気エネルギー量で前記電磁弁の駆動状態を維持することができる。
ここで、前記スイッチ制御部は、前記第１パルス信号よりもパルス幅の短い前記第２パルス信号を繰り返し生成する繰り返しパルス発生回路を有することが好ましい。この場合、前記スイッチ制御部より前記スイッチ部に供給される前記第１パルス信号及び前記第２パルス信号に対してＰＷＭ制御を行うと、前記ソレノイドコイルの消費電力をより一層低減することが可能となる。
また、前記繰り返しパルス発生回路は、前記第２パルス信号の繰り返し周波数とデューティ比とを調整可能に構成されていることが好ましい。
この場合、前記繰り返し周波数を高くすることにより、電磁弁の駆動状態を維持する時間領域において、前記ソレノイドコイルを流れる電流の変動を抑制することができ、該ソレノイドコイルの消費電力をさらに低減することが可能となる。さらに、前記デューティ比が調整可能となるので、前記電磁弁の駆動状態を効率よく維持することができる。
またさらに、前記スイッチ制御部は、前記電源電圧に基づいて所定のパルス幅を有するパルス信号を前記第１パルス信号として生成する単一パルス発生回路をさらに有することが好ましく、さらに、この単一パルス発生回路は、前記第１パルス信号のパルス幅を調整可能に構成されていることが好ましい。これにより、前記電磁弁の起動制御を効率よく行うことができる。
さらに、前記スイッチ制御部は、前記電磁弁駆動回路の瞬断時間を調整可能に構成され、該スイッチ制御部に供給される前記電源電圧の変動の影響を抑制可能に構成されていることが好ましい。
これにより、前記電磁弁駆動回路の瞬断後に前記電磁弁を速やかに再起動させることが可能になる。また、前記電磁弁の起動時に発生する大電流（突入電流）が前記スイッチ制御部に流れることを阻止することが可能となり、この結果、前記突入電流に起因する前記電源電圧の変動による前記制御信号への影響を回避することができる。
さらにまた、上記の各発明において、前記単一パルス発生回路は、前記電源電圧の供給から所定時間経過すると前記パルス信号の生成を停止するタイマカウンタ回路から構成され、前記電圧生成部は、スイッチング電源であることが好ましい。
この場合、前記電源電圧を利用して前記制御信号としての前記パルス信号が生成されるので、前記パルス信号を生成するために必要な専用電源が不要となり、前記電磁弁駆動回路の小型化を実現することができる。また、前記タイマカウンタ回路による前記パルス信号の生成停止によって前記パルス信号のパルス幅、すなわち、前記スイッチ部のオン状態の時間（前記ソレノイドコイルに対する前記第１の電圧の印加時間）が決定されるので、前記電磁弁を容易に駆動制御することができる。
さらにまた、前記スイッチ部は、第１端子が前記電源と電気的に接続され、第２端子が前記ソレノイドコイルと電気的に接続され、第３端子が前記スイッチ制御部と電気的に接続された半導体素子で構成されることが好ましい。
これにより、前記制御信号に対する前記第１の電圧及び前記第２の電圧の応答性が向上して、前記第１の電圧及び前記第２の電圧が印加される前記ソレノイドコイル及び前記電磁弁の応答性を向上させることが可能となる。
ここで、前記半導体素子は、トランジスタ又はＭＯＳＦＥＴであることが好ましい。これにより、前記制御信号に対する前記第１の電圧及び前記第２の電圧の応答性がさらに向上する。また、前記ＭＯＳＦＥＴを使用すると、前記半導体素子の有するインピーダンスを低減することができる。
また、本発明に係る電磁弁駆動回路は、電磁弁のソレノイドコイルに第１の電圧を印加して前記電磁弁を駆動させ、前記ソレノイドコイルに前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を印加して前記電磁弁の駆動状態を維持させる電磁弁駆動回路において、前記電磁弁駆動回路は、電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され且つスイッチ制御部、スイッチ部及び電圧生成部を備え、前記スイッチ制御部は、制御信号を生成し、前記生成した制御信号を前記スイッチ部に供給し、前記スイッチ部は、前記スイッチ制御部より前記制御信号が供給される時間ではオン状態となって、前記オン状態の時間において、前記電源の電源電圧を前記第１の電圧として前記ソレノイドコイルに印加し、前記電圧生成部は、前記スイッチ部のオフ状態の時間において、前記電源電圧に基づいて生成した前記第２の電圧を前記ソレノイドコイルに印加することを特徴とする。
さらに、本発明に係る電磁弁駆動回路は、電磁弁のソレノイドコイルに第１の電圧を印加して前記電磁弁を駆動させ、前記ソレノイドコイルに第２の電圧を印加して前記電磁弁の駆動状態を維持させる電磁弁駆動回路において、前記電磁弁駆動回路は、電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され且つスイッチ制御部及びスイッチ部を備え、前記スイッチ制御部は、第１及び第２パルス信号から構成される制御信号を生成し、前記生成した制御信号を前記スイッチ部に供給し、前記スイッチ部は、前記第１パルス信号が供給される時間において、前記電源の電源電圧を前記第１の電圧として前記ソレノイドコイルに印加し、一方で、前記第２パルス信号が供給される時間において、前記電源電圧を前記第２の電圧として前記ソレノイドコイルに印加することを特徴とする。
さらにまた、本発明に係る電磁弁駆動回路は、電磁弁のソレノイドコイルに第１の電圧を印加して前記電磁弁を駆動させ、前記ソレノイドコイルに第２の電圧を印加して前記電磁弁の駆動状態を維持させる電磁弁駆動回路において、前記電磁弁駆動回路は、電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々接続され且つスイッチ制御部、スイッチ部及び電圧生成部を備え、前記スイッチ制御部は、第１及び第２パルス信号から構成される制御信号を生成し、前記生成した制御信号を前記スイッチ部に供給し、前記電圧生成部は、前記電源の電源電圧よりも電圧値の大きな電圧を生成して、前記生成した電圧を前記スイッチ部に供給し、前記スイッチ部は、前記第１パルス信号が供給される時間において、前記電圧値の大きな電圧を前記第１の電圧として前記ソレノイドコイルに印加し、前記第２パルス信号が供給される時間において、前記第１の電圧と略等しい電圧値の電圧を前記第２の電圧として前記ソレノイドコイルに印加することを特徴とする。
この場合、前記スイッチ制御部は、前記第１パルス信号よりもパルス幅の短い前記第２パルス信号を生成する繰り返しパルス発生回路を有することが好ましい。
本発明によれば、スイッチ制御部よりスイッチ部に対して制御信号を供給し、前記スイッチ部は、前記供給された制御信号に基づいて、電源又は電圧生成部とソレノイドコイルとの間の電気的接続状態の時間制御を行っている。
すなわち、前記スイッチ制御部より前記スイッチ部に前記制御信号を供給して該スイッチ部がオン状態となれば、前記電源電圧が第１の電圧として前記ソレノイドコイルに印加され、この結果、前記ソレノイドコイルに大きな電気エネルギーが供給されて電磁弁を短時間で駆動することが可能となる。
一方、前記スイッチ部に対する前記制御信号の供給を停止すれば、該スイッチ部は、前記オン状態よりオフ状態に変化する。これにより、前記電圧生成部より前記ソレノイドコイルに対して、前記第１の電圧よりも低い第２の電圧が印加され、この結果、前記ソレノイドコイルに供給される電気エネルギー量が減少して、より少ない電気エネルギー量で前記電磁弁の駆動状態を維持することが可能となる。
このように、前記スイッチ制御部が前記スイッチ部のオン状態及びオフ状態の時間制御を行うことで、前記電源又は前記電圧生成部から前記ソレノイドコイルに供給される電気エネルギー量や前記第１の電圧及び前記第２の電圧の供給時間を容易に調整することが可能となる。
また、本発明によれば、スイッチ制御部よりスイッチ部に対して、第１パルス信号及び第２パルス信号（制御信号）を供給し、前記スイッチ部は、前記供給された制御信号に基づいて、電源とソレノイドコイルとの間の電気的接続状態の時間制御を行っている。
すなわち、前記第１パルス信号に対応する制御信号の供給時間を長くすれば前記スイッチ部のオン状態の時間が長くなり、この結果、前記ソレノイドコイルに供給される電気エネルギー量が増加して電磁弁を短時間で駆動することが可能となる。
一方、前記第２パルス信号に対応する制御信号の供給時間を短くすれば前記オン状態の時間が短くなり、この結果、前記ソレノイドコイルに供給される電気エネルギー量が減少して、より少ない電気エネルギー量で前記電磁弁の駆動状態を維持することが可能となる。換言すれば、前記ソレノイドコイルに印加する第１及び第２の電圧の電圧値が電源電圧のレベルであっても、前記第２の電圧の供給時間を短くすることにより、少ない電気エネルギー量で前記電磁弁の駆動状態を維持することができる。
このように、前記スイッチ制御部が、前記スイッチ部に対するオン状態及びオフ状態の時間制御を行うことにより、前記電源から前記ソレノイドコイルに供給される電気エネルギー量を容易に調整することが可能となる。
さらに、本発明によれば、スイッチ制御部よりスイッチ部に対して第１パルス信号及び第２パルス信号（制御信号）を供給し、前記スイッチ部は、前記供給された制御信号に基づいて、電圧生成部とソレノイドコイルとの間の電気的接続状態の時間制御を行っている。この場合、前記電磁弁の起動時に電源電圧よりも電圧値の大きな電圧を前記ソレノイドコイルに印加することで、該起動時に供給される電気エネルギー量が増加して前記電磁弁を短時間で駆動することが可能となる。また、前記第１及び第２の電圧の電圧値が略等しい電圧のレベルであっても、前記第２の電圧の供給時間を短くすることにより、少ない電気エネルギー量で前記電磁弁の駆動状態を維持することができる。
そして、上記した各発明では、前記スイッチ部に対する前記制御信号の供給時間が、前記ソレノイドコイルに対する前記第１の電圧又は前記第２の電圧の印加時間となるので、前記電磁弁の仕様に合わせて前記供給時間を調整することにより、前記電磁弁の起動時間や駆動時間、前記ソレノイドコイルを流れる電流の値や該ソレノイドコイルに供給される電気エネルギー量を所望の値に変化させることができる。この結果、本発明は、図１７及び図１８に示す電磁弁２０６と比較して、前記ソレノイドコイルの消費電力をより一層低減させることが可能になると共に、各種電磁弁に対する汎用性を高めることができる。
また、前記スイッチ制御部から前記スイッチ部に対する前記制御信号の供給時間を適宜変更すれば、前記スイッチ部のオン状態の時間が変化するので、本発明では、コンデンサ及び抵抗の充放電時間を利用した図１８に示す電磁弁２０６と比較して、停電等によって停止状態となった電磁弁を短時間で再起動したり、あるいは、前記電磁弁を速やかに駆動状態を維持する時間領域に移行させることができる。
さらに、本発明は、前記電源電圧、前記第１の電圧及び前記第２の電圧の供給ラインに抵抗を用いない装置構成であるので、図１８に示す電磁弁２０６と比較して、装置全体の消費電力を低減させることが可能になると共に、熱対策が不要となって装置全体の耐久性の向上や製造コストの低減を実現することができる。
第１実施形態に係る電磁弁の回路図である。 図１のスイッチ部をＭＯＳＦＥＴで構成した電磁弁の回路図である。 図３Ａは、図１の電磁弁における電源電圧のタイムチャートであり、図３Ｂは、制御信号のタイムチャートであり、図３Ｃは、第２電圧のタイムチャートであり、図３Ｄは、ソレノイドコイルに対する印加電圧のタイムチャートであり、図３Ｅは、前記ソレノイドコイルを流れる電流のタイムチャートである。 図１の電磁弁駆動回路及びソレノイドコイルの消費電力と、比較例に係る電磁弁駆動回路及びソレノイドコイルの消費電力とを比較した特性図である。 図５Ａは、図１の電磁弁における電源電圧のタイムチャートであり、図５Ｂは、ソレノイドコイルに対する印加電圧のタイムチャートである。 図６Ａは、図１の電磁弁における電源電圧のタイムチャートであり、図６Ｂは、ソレノイドコイルに対する印加電圧のタイムチャートである。 第２実施形態に係る電磁弁の回路図である。 図８Ａは、図７の電磁弁における電源電圧のタイムチャートであり、図８Ｂは、第１パルス信号のタイムチャートであり、図８Ｃは、第２パルス信号のタイムチャートであり、図８Ｄは、ベース端子入力のタイムチャートであり、図８Ｅは、ソレノイドコイルに対する印加電圧のタイムチャートであり、図８Ｆは、前記ソレノイドコイルを流れる電流のタイムチャートである。 第３実施形態に係る電磁弁の回路図である。 図１０Ａは、図９の電磁弁における電源電圧のタイムチャートであり、図１０Ｂは、第１パルス信号のタイムチャートであり、図１０Ｃは、第２パルス信号のタイムチャートであり、図１０Ｄは、ベース端子入力のタイムチャートであり、図１０Ｅは、ソレノイドコイルに対する印加電圧のタイムチャートであり、図１０Ｆは、前記ソレノイドコイルを流れる電流のタイムチャートである。 図１の電磁弁の具体例（第１の具体例）に係る回路図である。 図７の電磁弁の具体例（第２の具体例）に係る回路図である。 図１２の電磁弁駆動回路内に、パルス幅調整回路、繰り返し周波数調整回路及びデューティ比調整回路を配置した電磁弁の回路図である。 図７の電磁弁の他の具体例（第３の具体例）に係る回路図である。 図１５Ａは、図１４の電磁弁における第１パルス信号のタイムチャートであり、図１５Ｂは、第２パルス信号のタイムチャートであり、図１５Ｃは、ゲート端子入力のタイムチャートであり、図１５Ｄは、ソレノイドコイルに対する印加電圧のタイムチャートであり、図１５Ｅは、前記ソレノイドコイルを流れる電流のタイムチャートである。 図１４の電磁弁駆動回路内に、パルス幅調整回路、繰り返し周波数調整回路及びデューティ比調整回路を配置した電磁弁の回路図である。 本出願人が案出した電磁弁の回路図である。 本出願人が案出した他の電磁弁の回路図である。
本発明に係る電磁弁について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
図１及び図２は、電磁弁駆動回路１０を有する第１実施形態に係る電磁弁１２Ａの回路図であり、図３Ａ〜図３Ｅは、電磁弁１２Ａのソレノイドコイル１４における電源電圧Ｖ0、第１電圧Ｖ1（第１の電圧）、第２電圧Ｖ2（第２の電圧）、制御信号及び電流のタイムチャートである。
電磁弁１２Ａは、図１に示すように、スイッチ制御部１６とスイッチ部１８と電圧生成部２０とを備える電磁弁駆動回路１０を有し、直流電源２２は、スイッチ２４を介して前記スイッチ部１８を構成するＰＮＰ型のトランジスタ２８のエミッタ端子（第１端子）３０ａと電気的に接続されている。
前記電磁弁駆動回路１０は、ソレノイドコイル１４と共に電磁弁１２Ａに内蔵され、あるいは、該ソレノイドコイル１４を収容する図示しない電磁弁本体の外部に配置されている。
また、トランジスタ２８のコレクタ端子（第２端子）３０ｂは、ソレノイドコイル１４の一方の端子と電気的に接続され、該ソレノイドコイル１４の他方の端子は、直流電源２２の負極と電気的に接続され且つ接地されている。
スイッチ制御部１６は、電源電圧Ｖ0に基づいてパルス幅Ｔ1（図３Ｂ参照）の単一のパルス信号（制御信号）を生成する図示しない単一パルス発生回路を有し、その入力端子は、スイッチ２４と電気的に接続され、その出力端子は、トランジスタ２８に対するバイアス抵抗としての抵抗３６を介してベース端子（第３端子）３０ｃと電気的に接続されている。なお、前記入力端子は、前記スイッチ制御部１６の電源端子の役割も兼ねている。
さらに、ソレノイドコイル１４に対してダイオード６８が電気的に並列接続され、スイッチ制御部１６は、ＬＥＤ６６を介して接地されている。
この場合、時刻Ｔ0（図３Ｅ参照）でスイッチ２４を閉じると、スイッチ制御部１６では、予め設定された所定時間（例えば、１００［ｍｓ］）をパルス幅Ｔ1とし且つ所定電圧をパルス電圧とする制御信号が生成され、前記生成された制御信号は、抵抗３６を介してトランジスタ２８のベース端子３０ｃに供給される。
なお、第１実施形態において、スイッチ制御部１６は、パルス幅Ｔ1の負極性の制御信号を抵抗３６を介してベース端子３０ｃに供給するが、前記制御信号に関する説明で容易に理解できるように、図３Ｂでは、電源電圧Ｖ0、第１電圧Ｖ1、第２電圧Ｖ2、及びソレノイドコイル１４を流れる電流（図３Ａ及び図３Ｃ〜図３Ｅ参照）の極性に合わせ、前記制御信号を正極性に反転させて図示している。
また、スイッチ制御部１６（図１及び図２参照）は、前記制御信号を出力すると、前記所定時間以降（時刻Ｔ2以降）では、パルス生成動作を停止する。
電圧生成部２０は、直流電源２２の電源電圧Ｖ0を所定電圧にまで降圧し、前記降圧した電源電圧Ｖ0を第２電圧Ｖ2として生成するスイッチング電源から構成され、その入力端子は、スイッチ２４と電気的に接続され、その出力端子は、ダイオード５２を介してソレノイドコイル１４と電気的に接続されている。
スイッチ部１８は、前述したように、ＰＮＰ型のトランジスタ２８で構成され、スイッチ制御部１６より前記トランジスタ２８のベース端子３０ｃに制御信号が供給されると、前記制御信号のパルス幅Ｔ1の時間だけエミッタ端子３０ａとコレクタ端子３０ｂとの間がオン状態となり、前述したパルス幅Ｔ1の時間だけ電源電圧Ｖ0が第１電圧Ｖ1として電磁弁１２Ａのソレノイドコイル１４に印加される。一方、時刻Ｔ2以降における前記制御信号の供給停止時間では、前記エミッタ端子３０ａと前記コレクタ端子３０ｂとの間がオフ状態となり、電圧生成部２０で生成された第２電圧Ｖ2が電磁弁１２Ａのソレノイドコイル１４に印加される。
前記スイッチ部１８は、図１に示すトランジスタ２８に代えて、図２に示すＰチャネル型で且つエンハンスメントタイプのＭＯＳＦＥＴ１１０で構成することも可能である。この場合、前記ＭＯＳＦＥＴ１１０のゲート端子（第３端子）１１２ｃは、スイッチ制御部１６と電気的に接続され、ソース端子（第１端子）１１２ａは、スイッチ２４と電気的に接続され、ドレイン端子（第２端子）１１２ｂは、ソレノイドコイル１４と電気的に接続されている。ダイオード１１４は、前記ソース端子１１２ａと前記ドレイン端子１１２ｂとの間において、前記ドレイン端子１１２ｂから前記ソース端子１１２ａへの方向を順方向とするように電気的に並列接続されている。このダイオード１１４は、ソレノイドコイル１４から直流電源２２の正極の方向に流れる電流を該ダイオード１１４に流すための前記ＭＯＳＦＥＴ１１０の保護用ダイオードである。なお、前記スイッチ部１８を前記ＭＯＳＦＥＴ１１０で構成した場合、図１に示す抵抗３６は不要である。
第１実施形態に係る電磁弁１２Ａは、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、該電磁弁１２Ａの動作について、図１及び図３Ａ〜図３Ｅを参照しながら説明する。
先ず、時刻Ｔ0でスイッチ２４を閉じると、直流電源２２の電源電圧Ｖ0は、スイッチ制御部１６、トランジスタ２８のエミッタ端子３０ａ及び電圧生成部２０に印加される。この場合、スイッチ制御部１６は、その内部において予め設定された所定時間をパルス幅Ｔ1とし、且つ予め設定された所定電圧をパルス電圧とする制御信号を生成し、前記生成した制御信号を抵抗３６を介してトランジスタ２８のベース端子３０ｃに供給する。
なお、前記スイッチ制御部１６は、時刻Ｔ0において前記制御信号の出力を開始し、前記時刻Ｔ0からパルス幅Ｔ1後の時刻Ｔ2以降では、前記制御信号の出力動作を停止する。すなわち、前記スイッチ制御部１６は、１つのパルスを前記制御信号としてトランジスタ２８のベース端子３０ｃに供給する。
トランジスタ２８のベース端子３０ｃに前記制御信号が供給されると、前記トランジスタ２８では、前記制御信号のパルス発生時間（時刻Ｔ0から時刻Ｔ2までの時間）において、エミッタ端子３０ａとコレクタ端子３０ｂとの間がオン状態となり、前記トランジスタ２８は、電源電圧Ｖ0を第１電圧Ｖ1としてソレノイドコイル１４に印加する。
これにより、前記ソレノイドコイル１４に前記第１電圧Ｖ1が印加される時間領域（時刻Ｔ0から時刻Ｔ2までの時間領域）において、前記ソレノイドコイル１４を流れる電流は、時間経過と共に急激に増加し、電磁弁１２Ａは、前記電流に起因する電磁力によって速やかに付勢される。
この場合、前記第１電圧Ｖ1が印加される時間領域において、前記急激に増加する電流が僅かに減少しているが（図３Ｅ参照）、これは、前記電磁弁１２Ａの図示しない弁体に接続された可動コアが、前記電磁力によって固定コアに吸着されることに起因するものである。
なお、前記トランジスタ２８がオン状態の時間領域では、電圧生成部２０は該トランジスタ２８によってショートされるので、前記電圧生成部２０よりソレノイドコイル１４に対して電圧が印加されることはない。
次いで、時刻Ｔ2において、スイッチ制御部１６からの前記制御信号のパルス出力動作が停止すると、トランジスタ２８のエミッタ端子３０ａとコレクタ端子３０ｂとの間はオン状態からオフ状態に変化する。
これにより、電圧生成部２０は、電源電圧Ｖ0を予め設定された所定電圧にまで降圧し、前記降圧された所定電圧（直流電圧）を前記第１電圧Ｖ1よりも低電圧の第２電圧Ｖ2として、ダイオード５２を介してソレノイドコイル１４に印加される。
この結果、時刻Ｔ2以降の時間領域において、ソレノイドコイル１４には、電磁弁１２Ａの駆動時における電流よりも小さな電流が流れ、該ソレノイドコイル１４は、より小さな電流で電磁弁１２Ａの駆動状態を維持することができる。
そして、時刻Ｔ3においてスイッチ２４を開くと、スイッチ制御部１６、トランジスタ２８のエミッタ端子３０ａ及び電圧生成部２０に対する電源電圧Ｖ0の印加が停止し、この結果、ソレノイドコイル１４に対する第２電圧Ｖ2の印加も停止するに至る。この場合、ソレノイドコイル１４に対する前記第２電圧Ｖ2の印加が停止すると、該ソレノイドコイル１４には逆起電力が発生するが、前記逆起電力に起因する電流がダイオード６８を流れることにより、該逆起電力は速やかに減衰する。
また、ソレノイドコイル１４に第１電圧Ｖ1又は第２電圧Ｖ2が印加されている間は、スイッチ制御部１６及びＬＥＤ６６を流れる電流によって該ＬＥＤ６６が発光するので、前記ＬＥＤ６６の発光を視認することにより、前記ソレノイドコイル１４に前記第１電圧Ｖ1又は前記第２電圧Ｖ2が印加されて電磁弁１２Ａが駆動状態になっていることを確認することができる。
図４は、電磁弁駆動回路１０及びソレノイドコイル１４（図１参照）の消費電力（実施例）と、電磁弁駆動回路２００及びソレノイドコイル２０８（図１７参照）の消費電力（比較例１）と、電磁弁駆動回路２２０及びソレノイドコイル２０８（図１８参照）の消費電力（比較例２）とを比較したグラフである。
例えば、電源電圧Ｖ0が２４［Ｖ］の場合、比較例１の消費電力は２．４［Ｗ］であり、比較例２の消費電力は０．８［Ｗ］であるが、実施例の消費電力は０．４［Ｗ］である。すなわち、実施例の消費電力は、比較例１の消費電力と比較して８４［％］減少する一方で、比較例２の消費電力と比較して５０［％］減少している。
これは、電磁弁駆動回路２００及びソレノイドコイル２０８（図１７参照）の場合、電磁弁２０６の駆動時や駆動状態を維持する時間領域において、ソレノイドコイル２０８に電源電圧Ｖ0が間断なく印加されるので、該ソレノイドコイル２０８の消費電力が著しく増大するためである。
また、電磁弁駆動回路２２０及びソレノイドコイル２０８（図１８参照）の場合、電磁弁２０６の駆動時には、ソレノイドコイル２０８に電源電圧Ｖ0が印加され、電磁弁２０６の駆動状態を維持する時間領域において、抵抗２２８の分圧により前記ソレノイドコイル２０８に前記電源電圧Ｖ0よりも低い第２電圧が印加されるので、電磁弁駆動回路２００（図１７参照）と比較して、消費電力が低減されている。しかしながら、前記抵抗２２８での前記電源電圧Ｖ0の分圧により前記抵抗２２８で電力が消費されるので、この消費電力により電磁弁駆動回路２２０の消費電力が増加することになる。
これに対して、電磁弁１２Ａ（図１参照）では、該電磁弁１２Ａの駆動時（図３Ａ〜図３Ｅに示す時刻Ｔ0から時刻Ｔ2までの時間）には、ソレノイドコイル１４に第１電圧Ｖ1を印加して前記電磁弁１２Ａを速やかに駆動させ、該電磁弁１２Ａの駆動状態を維持する時間領域（時刻Ｔ2から時刻Ｔ3までの時間）では、前記ソレノイドコイル１４に対して第２電圧Ｖ2を印加している。この結果、電磁弁１２Ａの駆動状態を維持する時間領域では、電磁弁１２Ａの駆動時より少ない電気エネルギー量で該電磁弁１２Ａの駆動状態を維持している。従って、電磁弁１２Ａでは、図１７及び図１８の電磁弁２０６と比較して、ソレノイドコイル１４の消費電力を低減することが可能となる。
また、電磁弁１２Ａでは、電源電圧Ｖ0、第１電圧Ｖ1及び第２電圧Ｖ2の供給ラインに抵抗が配置されていないので、電磁弁１２Ａのソレノイドコイル１４に電圧を印加しても、前記供給ラインで電力が消費されることはない。従って、前記電磁弁１２Ａでは、図１８の電磁弁２０６と比較して、該電磁弁１２Ａにおける消費電力を低減することが可能となる。
このように、第１実施形態に係る電磁弁１２Ａでは、スイッチ制御部１６よりスイッチ部１８に対して制御信号を供給し、前記スイッチ部１８は、前記制御信号の供給に基づいて、直流電源２２又は電圧生成部２０とソレノイドコイル１４との間の電気的接続状態の時間制御を行っている。
すなわち、スイッチ部１８に前記制御信号を供給して前記オン状態となれば、電源電圧Ｖ0が第１電圧Ｖ1としてソレノイドコイル１４に印加され、この結果、前記ソレノイドコイル１４に大きな電気エネルギーが供給されて電磁弁１２Ａを短時間で駆動することが可能となる。
一方、前記スイッチ部１８への前記制御信号の供給を停止すれば前記オフ状態に変化し、前記第１電圧Ｖ1よりも低い前記第２電圧Ｖ2が前記ソレノイドコイル１４に印加され、この結果、前記ソレノイドコイル１４に供給される電気エネルギー量が減少して、より少ない電気エネルギー量で前記電磁弁１２Ａの駆動状態を維持することが可能となる。
このように、スイッチ制御部１６がスイッチ部１８のオン状態及びオフ状態の時間制御を行うことで、直流電源２２又は電圧生成部２０からソレノイドコイル１４に供給される電気エネルギー量や前記第１電圧Ｖ1及び前記前記第２電圧Ｖ2の供給時間を容易に調整することが可能となる。
この場合、スイッチ部１８に対する前記制御信号の供給時間及び供給停止時間が、ソレノイドコイル１４に対する第１電圧Ｖ1及び第２電圧Ｖ2の印加時間となるので、電磁弁１２Ａの仕様に合わせて前記供給時間を調整することにより、前記電磁弁１２Ａの起動時間、前記ソレノイドコイル１４を流れる電流の値や該ソレノイドコイル１４に供給される電気エネルギー量を所望の値に変化させることができる。この結果、電磁弁１２Ａは、電磁弁駆動回路２００、２２０（図１７及び図１８参照）と比較して、前記ソレノイドコイル１４の消費電力を低減させることが可能になると共に、電磁弁１２Ａに対する汎用性を高めることができる。
また、スイッチ制御部１６からスイッチ部１８に対する前記制御信号の供給時間を適宜変更すれば、前記スイッチ部１８のオン状態の時間が変化するので、電磁弁１２Ａでは、コンデンサ２２６及び抵抗２２４の充放電時間を利用した従来技術に係る電磁弁駆動回路２２０と比較して、停電等によって停止状態となった電磁弁１２Ａを短時間で再起動させたり、あるいは、前記電磁弁１２Ａを速やかに駆動状態を維持する時間領域に移行させることができる。
さらに、電磁弁１２Ａは、電源電圧Ｖ0、第１電圧Ｖ1及び第２電圧Ｖ2の供給ラインに抵抗を用いない装置構成であるので、従来技術に係る電磁弁駆動回路２２０と比較して、装置全体の消費電力を低減させることが可能になると共に、熱対策が不要となって装置全体の耐久性の向上や製造コストの低減を実現することができる。
また、スイッチ制御部１６は、電源電圧Ｖ0を利用して前記制御信号を生成するので、前記制御信号を生成するために必要な専用電源が不要となり、電磁弁１２Ａの小型化を実現することができる。また、前記制御信号のパルス幅Ｔ1によって、スイッチ部１８のオン状態の時間が決定されるので、電磁弁１２Ａを容易に駆動制御することができる。
さらに、スイッチ部１８をトランジスタ２８又はＭＯＳＦＥＴ１１０で構成することにより、前記制御信号に対する第１電圧Ｖ1及び第２電圧Ｖ2の応答性が向上するので、前記第１電圧Ｖ1及び前記第２電圧Ｖ2が印加されるソレノイドコイル１４及び電磁弁１２Ａの応答性を向上させることが可能となる。特に、前記スイッチ部１８を前記ＭＯＳＦＥＴ１１０で構成すると、該スイッチ部１８を構成する半導体素子のインピーダンスを低減することができる。
上述した電磁弁１２Ａでは、第１電圧Ｖ1が電源電圧Ｖ0と略同一であり、第２電圧Ｖ2が前記電源電圧Ｖ0よりも低くなっているが、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、前記第１電圧Ｖ1が電源電圧Ｖ0よりも高く、第２電圧Ｖ2が前記電源電圧Ｖ0と略同一であっても構わない。また、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、前記第１電圧Ｖ1が電源電圧Ｖ0よりも高く、第２電圧Ｖ2が前記電源電圧Ｖ0よりも低くなっても構わない。図５Ｂ及び図６Ｂに示す第１電圧Ｖ1及び第２電圧Ｖ2をソレノイドコイル１４に印加しても、上述した作用効果が得られることは勿論である。
次に、第２実施形態に係る電磁弁１２Ｂについて、図７及び図８Ａ〜図８Ｆを参照しながら説明する。なお、図１〜図６Ｂに示した第１実施形態に係る電磁弁１２Ａの各構成要素と同じ構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を省略し、以下同様とする。
第２実施形態に係る電磁弁１２Ｂは、電圧生成部２０が配置されていない点で、第１実施形態に係る電磁弁１２Ａ（図１〜図６Ｂ参照）とは異なる。
すなわち、電磁弁１２Ｂでは、図７に示すように、スイッチ制御部１６が、タイマカウンタ回路（単一パルス発生回路）３２及びＰＷＭ回路（繰り返しパルス発生回路）８４で構成されている。
また、前記スイッチ制御部１６において、タイマカウンタ回路３２の入力端子は、スイッチ２４と電気的に接続され、一方で、その出力端子は、抵抗３６を介してトランジスタ２８のベース端子３０ｃと電気的に接続されている。
ＰＷＭ回路８４の入力端子は、スイッチ２４と電気的に接続され、一方で、出力端子は、抵抗３６を介してトランジスタ２８のベース端子３０ｃと電気的に接続されている。
さらに、前記タイマカウンタ回路３２及びＰＷＭ回路８４は、ＬＥＤ６６を介して接地されている。
この場合、時刻Ｔ0（図８Ｆ参照）でスイッチ２４を閉じると、タイマカウンタ回路３２の入力端子に電源電圧Ｖ0（図８Ａ参照）が印加され、該タイマカウンタ回路３２内で予め設定された所定時間（例えば、１００［ｍｓ］）をパルス幅Ｔ1（図８Ｂ参照）とし且つ所定電圧をパルス電圧とする第１パルス信号が生成され、前記生成された第１パルス信号は、抵抗３６を介してトランジスタ２８のベース端子３０ｃに供給される。
なお、第２実施形態において、スイッチ制御部１６は、パルス幅Ｔ1の負極性の第１パルス信号や、パルス幅Ｔ4（図８Ｃ参照）の負極性の第２パルス信号を抵抗３６を介してベース端子３０ｃに供給するが、前記第１パルス信号、前記第２パルス信号及び前記ベース端子３０ｃの入力（前記第１パルス信号及び前記第２パルス信号）に関する説明で容易に理解できるように、図８Ｂ〜図８Ｄでは、図３Ｂと同様に、電源電圧Ｖ0、第１電圧Ｖ1、第２電圧Ｖ2、及びソレノイドコイル１４を流れる電流（図８Ａ、図８Ｅ及び図８Ｆ参照）の極性に合わせ、前記第１パルス信号、前記第２パルス信号及び前記入力を正極性に反転させて図示している。
この場合、タイマカウンタ回路３２（図７参照）は、その出力端子より前記第１パルス信号を出力すると、前記所定時間以降（図８Ｆの時刻Ｔ2以降）では、パルス生成動作を停止する。
一方、ＰＷＭ回路８４に電源電圧Ｖ0を供給すると、前記ＰＷＭ回路８４内で第２パルス信号が生成され、前記生成された第２パルス信号は、抵抗３６を介してトランジスタ２８のベース端子３０ｃに供給される（図８Ｃ及び図８Ｄ参照）。
この場合、前記ＰＷＭ回路８４内には、前記第２パルス信号の繰り返し周波数（例えば、１［ｋＨｚ］〜１００［ｋＨｚ］）とデューティ比とが予め設定されている。なお、前記第２パルス信号のパルス幅Ｔ4は、図８Ｃに示すように、前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1（図８Ｂ参照）よりも小さく設定されている（Ｔ1＞Ｔ4）。
ここで、スイッチ２４（図７参照）が閉じた状態で、前記トランジスタ２８のベース端子３０ｃに前記第１パルス信号又は前記第２パルス信号が供給されると、前記第１パルス信号又は前記第２パルス信号のパルス幅Ｔ1、Ｔ4の時間だけ前記エミッタ端子３０ａと前記コレクタ端子３０ｂとの間がオン状態となり、前記オン状態の時間（前記各パルス幅Ｔ1、Ｔ4）だけ電源電圧Ｖ0が第１電圧Ｖ1（第１の電圧）又は第２電圧Ｖ2（第２の電圧）として電磁弁１２Ｂのソレノイドコイル１４に印加される（図８Ｅ参照）。
第２実施形態に係る電磁弁１２Ｂは、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、該電磁弁１２Ｂの動作について、図７及び図８Ａ〜図８Ｆを参照しながら説明する。
先ず、時刻Ｔ0でスイッチ２４を閉じると、直流電源２２の電源電圧Ｖ0は、タイマカウンタ回路３２及びＰＷＭ回路８４に印加され、この結果、前記タイマカウンタ回路３２及びＰＷＭ回路８４は起動するに至る。
タイマカウンタ回路３２は、その内部において予め設定された所定時間をパルス幅Ｔ1とし、且つ該タイマカウンタ回路３２内で予め設定された所定電圧をパルス電圧とする第１パルス信号を生成し、前記生成した第１パルス信号を出力端子より抵抗３６を介してトランジスタ２８のベース端子３０ｃに供給する。
そして、タイマカウンタ回路３２は、時刻Ｔ0において前記第１パルス信号の出力を開始し、前記時刻Ｔ0からパルス幅Ｔ1後の時刻Ｔ2以降では、パルス出力動作を停止する。すなわち、前記タイマカウンタ回路３２は、１つのパルスを前記第１パルス信号としてトランジスタ２８のベース端子３０ｃに供給する。
一方、ＰＷＭ回路８４にも電源電圧Ｖ0が印加されて該ＰＷＭ回路８４が起動しているので、前記ＰＷＭ回路８４は、その内部において予め設定された所定周波数を繰り返し周波数とし、且つ該ＰＷＭ回路８４内で予め設定された所定のデューティ比をデューティ比とする第２パルス信号を生成し、前記生成した第２パルス信号を出力端子より抵抗３６を介してトランジスタ２８のベース端子３０ｃに供給する。
なお、第２パルス信号の繰り返し周期Ｔ5（図８Ｃ参照）は、前記繰り返し周波数の逆数であり、前記第２パルス信号のデューティ比は、（Ｔ4／Ｔ5）×１００［％］である。そして、前記第２パルス信号のパルス幅Ｔ4は、前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1よりも小さく（Ｔ1＞Ｔ4）、前記第１パルス信号のパルス電圧と前記第２パルス信号のパルス電圧とは、略同一である。
トランジスタ２８のベース端子３０ｃには、前記第１パルス信号又は前記第２パルス信号が供給され、前記トランジスタ２８では、前記第１パルス信号又は前記第２パルス信号におけるパルス発生時間（パルス幅Ｔ1、Ｔ4）において、エミッタ端子３０ａとコレクタ端子３０ｂとの間がオン状態となる。この結果、前記トランジスタ２８は、電源電圧Ｖ0を第１電圧Ｖ1としてソレノイドコイル１４に印加し、時刻Ｔ2以降における前記オン状態の時間内（パルス幅Ｔ4）では、電源電圧Ｖ0を第２電圧Ｖ2としてソレノイドコイル１４に印加する。
これにより、前記ソレノイドコイル１４に前記第１電圧Ｖ1が印加される時間領域（パルス幅Ｔ1）において、前記ソレノイドコイル１４を流れる電流は、時間経過と共に急激に増加し、電磁弁１２Ｂは、前記電流に起因する電磁力によって速やかに駆動する。
一方、時刻Ｔ2以降の時間領域では、所定時間毎（繰り返し周期Ｔ5毎）に前記ソレノイドコイル１４に前記第２電圧Ｖ2が印加されるので、前記ソレノイドコイル１４には、電磁弁１２Ｂの駆動時における電流よりも小さな電流が流れ、この結果、より小さな電流で前記電磁弁１２Ｂの駆動状態を維持することができる。
そして、時刻Ｔ3（図８Ｆ参照）において、スイッチ２４を開くと、タイマカウンタ回路３２及びＰＷＭ回路８４に対する電源電圧Ｖ0の印加が停止するので、前記タイマカウンタ回路３２及び前記ＰＷＭ回路８４は、駆動状態より停止状態に変化し、前記トランジスタ２８のベース端子３０ｃに対する前記第１パルス信号及び前記第２パルス信号の供給も停止する。
これにより、前記トランジスタ２８のエミッタ端子３０ａとコレクタ端子３０ｂとの間はオフ状態となり、前記ソレノイドコイル１４に対する前記第１電圧Ｖ1又は前記第２電圧Ｖ2の印加も停止するに至る。
なお、ソレノイドコイル１４に対する前記第２電圧Ｖ2の印加が停止した際に、該ソレノイドコイル１４に発生する逆起電力は、該逆起電力に起因する電流がダイオード６８を流れることにより速やかに減衰する。また、ソレノイドコイル１４に第１電圧Ｖ1又は第２電圧Ｖ2が印加されている間は、タイマカウンタ回路３２又はＰＷＭ回路８４及びＬＥＤ６６を流れる電流によって該ＬＥＤ６６が発光するので、前記ＬＥＤ６６の発光を視認することにより、前記ソレノイドコイル１４に前記第１電圧Ｖ1又は前記第２電圧Ｖ2が印加されて電磁弁１２Ｂが駆動状態になっていることを確認することができる。
このように、第２実施形態に係る電磁弁１２Ｂでは、スイッチ制御部１６よりスイッチ部１８に対して、第１パルス信号及び第２パルス信号に対応する制御信号を供給し、前記スイッチ部１８は、前記制御信号の供給に基づいて、直流電源２２とソレノイドコイル１４との間の電気的接続状態の時間制御を行っている。
すなわち、前記第１パルス信号に対応する制御信号の供給時間（パルス幅Ｔ1）を長くすればスイッチ部１８のオン状態の時間が長くなり、ソレノイドコイル１４に供給される電気エネルギー量が増加して電磁弁１２Ｂを短時間で駆動することが可能となる。
一方、前記第２パルス信号に対応する制御信号の供給時間（パルス幅Ｔ4）を短くすれば前記オン状態の時間が短くなるので、前記ソレノイドコイル１４に供給される電気エネルギー量が減少して、より少ない電気エネルギー量で前記電磁弁１２Ｂの駆動状態を維持することが可能となる。換言すれば、第１電圧Ｖ1及び第２電圧Ｖ2が電源電圧Ｖ0のレベルであっても、第２電圧Ｖ2のパルス幅Ｔ4を短くすることにより、少ない電気エネルギー量で電磁弁１２Ｂの駆動状態を維持することができる。
このように、スイッチ制御部１６が前記スイッチ部１８のオン状態の時間制御を行うことで、前記直流電源２２から前記ソレノイドコイル１４に供給される電気エネルギー量を容易に調整することが可能となる。
この場合、スイッチ部１８に対する前記制御信号の供給時間が、ソレノイドコイル１４に対する前記第１電圧Ｖ1又は前記第２電圧Ｖ2の印加時間となるので、電磁弁１２Ｂの仕様に合わせて前記供給時間を調整することにより、前記電磁弁１２Ｂの起動時間や駆動時間、前記ソレノイドコイル１４を流れる電流の値や該ソレノイドコイル１４に供給される電気エネルギー量を所望の値に変化させることができる。この結果、電磁弁１２Ｂは、電磁弁駆動回路２００、２２０（図１７及び図１８参照）と比較して、前記ソレノイドコイル１４の消費電力をより一層低減させることが可能になると共に、電磁弁１２Ｂに対する汎用性を高めることができる。
さらに、スイッチ制御部１６からスイッチ部１８に対する前記制御信号の供給時間を適宜変更すれば、前記スイッチ部１８のオン状態の時間が変化するので、電磁弁１２Ｂでは、コンデンサ２２６及び抵抗２２４の充放電時間を利用した電磁弁駆動回路２２０（図１８参照）と比較して、停電等によって停止状態となった電磁弁１２Ｂを短時間で再起動したり、あるいは、電磁弁１２Ｂを速やかに駆動状態を維持する時間領域に移行させることができる。
さらにまた、電磁弁１２Ｂは、電源電圧Ｖ0、第１電圧Ｖ1及び第２電圧Ｖ2の供給ラインに抵抗を用いない装置構成であるので、電磁弁駆動回路２２０と比較して、装置全体の消費電力を低減させることが可能になると共に、熱対策が不要となって装置全体の耐久性の向上や製造コストの低減を実現することができる。
また、タイマカウンタ回路３２で生成される前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1や、ＰＷＭ回路８４で生成される前記第２パルス信号のパルス幅Ｔ4によって、前記スイッチ部１８のオン状態の時間が決定されるので、前記電磁弁１２Ｂを容易に駆動制御することができる。
さらに、前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1を前記第２パルス信号のパルス幅Ｔ4よりも長くすることにより、ソレノイドコイル１４に前記第１電圧Ｖ1を印加する時間では、該ソレノイドコイル１４により大きな電気エネルギー量が供給され、電磁弁１２Ｂを速やかに駆動することができる。一方、前記第２パルス信号のパルス幅Ｔ4を前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1よりも短くすることにより、前記ソレノイドコイル１４に前記第２電圧Ｖ2を印加する時間では、該ソレノイドコイル１４により小さな電気エネルギー量が所定時間毎に供給される。このように、スイッチ制御部１６よりスイッチ部１８に供給される前記第１パルス信号及び前記第２パルス信号に対してＰＷＭ制御を行うことにより、前記ソレノイドコイル１４の消費電力をより一層低減することが可能となる。
次に、第３実施形態に係る電磁弁１２Ｃについて、図９及び図１０Ａ〜図１０Ｆを参照しながら説明する。
第３実施形態に係る電磁弁１２Ｃは、スイッチ２４が電圧生成部２０を介してスイッチ部１８と電気的に接続され、該電圧生成部２０が電源電圧Ｖ0よりも電圧値の高い直流電圧を生成する点で、第１及び第２実施形態に係る電磁弁１２Ａ、１２Ｂ（図１〜図８Ｆ参照）とは異なる。
この場合、時刻Ｔ0（図１０Ｆ参照）でスイッチ２４を閉じると、直流電源２２の電源電圧Ｖ0（図１０Ａ参照）は、電圧生成部２０、タイマカウンタ回路３２及びＰＷＭ回路８４に印加され、この結果、電圧生成部２０、タイマカウンタ回路３２及びＰＷＭ回路８４が起動されるに至る。
タイマカウンタ回路３２は、第１パルス信号を生成し、前記生成した第１パルス信号を出力端子より抵抗３６を介してトランジスタ２８のベース端子３０ｃに供給する（図１０Ｂ及び図１０Ｄ参照）。一方、ＰＷＭ回路８４は、第２パルス信号を生成し、前記生成した第２パルス信号を出力端子より抵抗３６を介してトランジスタ２８のベース端子３０ｃに供給する（図１０Ｃ及び図１０Ｄ参照）。
なお、第３実施形態では、前記第２実施形態（図７及び図８Ａ〜図８Ｆ参照）と同様に、スイッチ制御部１６は、パルス幅Ｔ1の負極性の第１パルス信号や、パルス幅Ｔ4の負極性の第２パルス信号をベース端子３０ｃに供給するが、図１０Ｂ〜図１０Ｄでは、前記第１パルス信号、前記第２パルス信号及びベース端子３０ｃの入力（前記第１パルス信号及び前記第２パルス信号）に関する説明で容易に理解できるように、図３Ｂ及び図８Ｂ〜図８Ｄと同様に、電源電圧Ｖ0、第１電圧Ｖ1、第２電圧Ｖ2、及びソレノイドコイル１４を流れる電流（図１０Ａ、図１０Ｅ及び図１０Ｆ参照）の極性に合わせ、前記第１パルス信号、前記第２パルス信号及び前記入力を正極性に反転させて図示している。
電圧生成部２０（図９参照）は、電源電圧Ｖ0よりも電圧値の高い直流電圧を生成して、前記生成した直流電圧をスイッチ部１８に供給する。
トランジスタ２８のベース端子３０ｃには、前記第１パルス信号又は前記第２パルス信号が供給され、前記トランジスタ２８では、前記第１パルス信号又は前記第２パルス信号におけるパルス発生時間（パルス幅Ｔ1、Ｔ4）（図１０Ｂ及び図１０Ｃ参照）において、エミッタ端子３０ａとコレクタ端子３０ｂとの間がオン状態となる。この結果、前記トランジスタ２８は、前記直流電圧を第１電圧Ｖ1としてソレノイドコイル１４に印加し、時刻Ｔ2以降における前記オン状態の時間内（パルス幅Ｔ4）では、前記直流電圧を第２電圧Ｖ2としてソレノイドコイル１４に印加する。
これにより、前記ソレノイドコイル１４に前記第１電圧Ｖ1が印加される時間領域（パルス幅Ｔ1）において、前記ソレノイドコイル１４を流れる電流は、時間経過と共に急激に増加し、電磁弁１２Ｃは、前記電流に起因する電磁力によって速やかに駆動する。
一方、時刻Ｔ2以降の時間領域では、所定時間毎（繰り返し周期Ｔ5毎）に前記ソレノイドコイル１４に前記第２電圧Ｖ2が印加されるので、前記ソレノイドコイル１４には、電磁弁１２Ｃの駆動時における電流よりも小さな電流が流れ、この結果、より小さな電流で前記電磁弁１２Ｃの駆動状態を維持することができる。
そして、時刻Ｔ3（図１０Ｆ参照）において、スイッチ２４を開くと、電圧生成部２０、タイマカウンタ回路３２及びＰＷＭ回路８４に対する電源電圧Ｖ0の印加が停止するので、前記タイマカウンタ回路３２及び前記ＰＷＭ回路８４は、駆動状態より停止状態に変化し、前記トランジスタ２８のベース端子３０ｃに対する前記第１パルス信号及び前記第２パルス信号の供給も停止する。
これにより、前記トランジスタ２８のエミッタ端子３０ａとコレクタ端子３０ｂとの間はオフ状態となり、前記ソレノイドコイル１４に対する前記第１電圧Ｖ1又は前記第２電圧Ｖ2の印加も停止するに至る。
なお、ソレノイドコイル１４に対する前記第２電圧Ｖ2の印加が停止した際に該ソレノイドコイル１４に発生する逆起電力の減衰や、前記ソレノイドコイル１４に第１電圧Ｖ1又は第２電圧Ｖ2が印加されている間におけるＬＥＤ６６の発光については、第２実施形態に係る電磁弁１２Ｂ（図７参照）と同様であるので、詳細な説明については省略する。
このように、電磁弁１２Ｃでは、起動時に電源電圧Ｖ0よりも大きな前記直流電圧をソレノイドコイル１４に印加することで、該起動時に供給される電気エネルギー量が増加して電磁弁１２Ｃを短時間で駆動することが可能となる。また、第１電圧Ｖ1及び第２電圧Ｖ2が略等しい電圧のレベルであっても、第２電圧Ｖ2のパルス幅Ｔ4を短くすることにより、少ない電気エネルギー量で電磁弁１２Ｃの駆動状態を維持することができる。
次に、上述した電磁弁１２Ａ、１２Ｂの具体例（第１〜第３の具体例）について、図１１〜図１５を参照しながら説明する。
図１１は、第１実施形態に係る電磁弁１２Ａの具体例（第１の具体例）を示す回路図である。
この場合、電磁弁１２Ａは、スイッチ制御部１６とスイッチ部１８と電圧生成部２０とを有し、直流電源２２は、スイッチ２４を介してダイオード２６と電気的に接続され、該ダイオード２６は、トランジスタ２８のエミッタ端子３０ａと電気的に接続されている。この場合、前記ダイオード２６は、ソレノイドコイル１４から直流電源２２の正極の方向に流れる電流を阻止するための回路保護用のダイオードである。
また、トランジスタ２８のコレクタ端子３０ｂは、ソレノイドコイル１４の一方の端子と電気的に接続されている。
スイッチ制御部１６は、リセットＩＣ３８で構成されるタイマカウンタ回路３２を有する。前記リセットＩＣ３８の入力端子３８ａは、ダイオード２６と電気的に接続され、該リセットＩＣ３８の出力端子３８ｂは、抵抗３６を介してトランジスタ２８のベース端子３０ｃと電気的に接続され、さらに、前記リセットＩＣ３８の接地端子３８ｃは、接地されている。
この場合、前記入力端子３８ａは、前記リセットＩＣ３８の電源端子の役割も兼ねている。さらに、前記リセットＩＣ３８は、図示しないタイマを有し、前記電圧の供給時（図３Ｅに示す時刻Ｔ0）から所定時間経過すると（図３Ｅに示す時刻Ｔ2以降）、制御信号の生成を停止する。
ここで、時刻Ｔ0（図３Ｅ参照）でスイッチ２４を閉じると、前記入力端子３８ａには、電源電圧Ｖ0が印加されてリセットＩＣ３８が起動すると共に、前記リセットＩＣ３８では制御信号が生成され、前記生成された制御信号は、抵抗３６を介してトランジスタ２８のベース端子３０ｃに供給される。
電圧生成部２０は、直流電源２２の電源電圧Ｖ0を所定電圧にまで降圧し、前記降圧した所定電圧をパルス電圧とするパルス信号を所定時間毎に出力するスイッチングＩＣ（電圧調整部）４０と、前記パルス信号を平滑化して第２電圧Ｖ2を生成する平滑回路４２とを有し、前記スイッチングＩＣ４０の入力端子４４ａは、ダイオード２６と電気的に接続され、グランド端子４４ｂは接地されている。また、前記入力端子４４ａと前記グランド端子４４ｂとの間には、コンデンサ４６が電気的に接続されている。前記コンデンサ４６は、前記入力端子４４ａに印加される電源電圧Ｖ0に含まれた高周波成分を除去するバイパスコンデンサである。
また、スイッチングＩＣ４０の出力端子４４ｃとブースト端子４４ｄとの間には、コンデンサ４８が電気的に接続されている。前記コンデンサ４８は、前記入力端子４４ａに電源電圧Ｖ0が印加された際に、前記スイッチングＩＣ４０が確実にスイッチング動作を行って、前記出力端子４４ｃから前記パルス信号が出力されるように設けられたブーストコンデンサである。
平滑回路４２では、出力端子４４ｃに対してコイル５０が電気的に接続され、前記コイル５０は、ダイオード５２を介してソレノイドコイル１４と電気的に接続されている。この場合、前記コイル５０の出力端子４４ｃ側は、ダイオード５４を介して接地され、一方で、該コイル５０の前記ダイオード５２側は、コンデンサ５６、５８の並列回路を介して接地されている。さらに、前記コイル５０のダイオード５２側は、抵抗６０を介してスイッチングＩＣ４０のフィードバック端子４４ｅと電気的に接続され、該フィードバック端子４４ｅは、抵抗６２を介して接地されている。
なお、前記フィードバック端子４４ｅには、前記第２電圧Ｖ2の一部がフィードバック電圧として印加される。この場合、前記フィードバック電圧の大きさは、前記抵抗６０及び前記抵抗６２の抵抗値によって決定される。また、ダイオード５２は、ソレノイドコイル１４から電圧生成部２０の方向に流れる電流を阻止するための回路保護用のダイオードである。
スイッチ部１８は、トランジスタ２８で構成され、スイッチ制御部１６より前記トランジスタ２８のベース端子３０ｃに制御信号が供給されると、前記制御信号のパルス幅Ｔ1（図３Ｂ参照）の時間だけエミッタ端子３０ａとコレクタ端子３０ｂとの間がオン状態となり、前述したパルス幅Ｔ1の時間だけ電源電圧Ｖ0が第１電圧Ｖ1（図３Ｄ参照）として電磁弁１２Ａのソレノイドコイル１４に印加される。一方、時刻Ｔ2（図３Ｅ参照）以降における前記制御信号の供給停止時間では、前記エミッタ端子３０ａと前記コレクタ端子３０ｂとの間がオフ状態となり、電圧生成部２０で生成された第２電圧Ｖ2が電磁弁１２Ａのソレノイドコイル１４に印加される。
また、スイッチ制御部１６に対して抵抗６４及びＬＥＤ６６が電気的に並列接続されている。
ここで、ソレノイドコイル１４に第１電圧Ｖ1又は第２電圧Ｖ2が印加されると、抵抗６４及びＬＥＤ６６を流れる電流によって該ＬＥＤ６６が発光するので、前記ＬＥＤ６６の発光を視認することにより、前記ソレノイドコイル１４に前記第１電圧Ｖ1又は前記第２電圧Ｖ2が印加されて電磁弁１２Ａが駆動状態になっていることを確認することができる。
また、ソレノイドコイル１４に対する第１電圧Ｖ1又は第２電圧Ｖ2の印加が停止すると、該ソレノイドコイル１４に発生する逆起電力に起因した電流がダイオード６８を流れることにより、該逆起電力は速やかに減衰する。
そして、上記したスイッチ制御部１６、スイッチ部１８、電圧生成部２０、ダイオード２６、５２、６８、抵抗６４及びＬＥＤ６６は、基板７０上に実装される。
このように、第１の具体例では、スイッチング電源としての電圧生成部２０がスイッチングＩＣ４０と平滑回路４２とを有することにより、前記第２電圧Ｖ2の時間的な変動が抑制されて、より少ない消費電力で電磁弁１２Ａの駆動状態を維持することが可能となる。
また、タイマカウンタ回路３２をリセットＩＣ３８で構成すると、電源電圧Ｖ0を利用して前記制御信号が生成されるので、前記制御信号を生成するために必要な専用電源が不要となり、電磁弁駆動回路１０の小型化を実現することができる。また、前記リセットＩＣ３８による前記制御信号の生成停止によって前記制御信号のパルス幅Ｔ1、すなわち、トランジスタ２８のオン状態の時間（ソレノイドコイル１４に対する第１電圧Ｖ1の印加時間）が決定されるので、電磁弁１２Ａを容易に駆動制御することができる。
図１２は、第２実施形態に係る電磁弁１２Ｂの具体例（第２の具体例）を示す回路図である。
この場合、電磁弁１２Ｂでは、スイッチ制御部１６が、タイマカウンタ回路３２、ＰＷＭ回路８４及びＰＮＰ型のトランジスタ８６や、これらと電気的に接続された抵抗３９、８８〜９２を内蔵したカスタム型のＩＣで構成されている。
すなわち、前記スイッチ制御部１６において、タイマカウンタ回路３２は、リセットＩＣ３８及び抵抗３９で構成され、前記リセットＩＣ３８の入力端子３８ａは、コンデンサ９４及びコンデンサ９６を介してダイオード２６と電気的に接続され、一方で、その出力端子３８ｂは、抵抗３９を介してトランジスタ８６のベース端子９８ｃと電気的に接続されている。また、前記リセットＩＣ３８の電源端子３８ｆは、ダイオード２６と電気的に接続され、一方で、接地端子３８ｃは接地されている。前記コンデンサ９４は、時刻Ｔ0（図７Ｆ参照）でスイッチ２４を閉じた際に電源電圧Ｖ0に含まれた高周波成分を除去するバイパスコンデンサである。
また、ＰＷＭ回路８４は、タイマーＩＣ１００及び抵抗８８で構成され、前記タイマーＩＣ１００の第１入力端子１００ａは、コンデンサ１０２を介してコンデンサ９４と電気的に接続され、第２入力端子１００ｂは、コンデンサ１０４を介して前記コンデンサ９４と電気的に接続され、一方で、出力端子１００ｃは、前記抵抗８８を介してトランジスタ８６のベース端子９８ｃと電気的に接続されている。さらに、前記タイマーＩＣ１００の電源端子１００ｄは、ダイオード２６と電気的に接続され、一方で、グランド端子１００ｅは接地されている。
前記タイマーＩＣ１００は、図示しないタイマを内蔵し、電源電圧Ｖ0の供給時（図８Ｆの時刻Ｔ0）から繰り返し周期Ｔ5毎にパルス幅Ｔ4（図８Ｃ参照）を有する第２パルス信号を生成する。
なお、抵抗３９、８８は、トランジスタ８６に対するバイアス抵抗である。
ここで、時刻Ｔ0でスイッチ２４を閉じると、前記電源端子３８ｆ、１００ｄには、電源電圧Ｖ0が印加されてリセットＩＣ３８及びタイマーＩＣ１００が起動する。
そして、リセットＩＣ３８が起動した状態で、直流電源２２よりスイッチ２４、ダイオード２６、コンデンサ９４及びコンデンサ９６を介して前記リセットＩＣ３８の入力端子３８ａに電源電圧Ｖ0が印加されると、第１パルス信号が生成され、前記生成された第１パルス信号は、抵抗３９を介してトランジスタ８６のベース端子９８ｃに供給される。
この場合、コンデンサ９６の静電容量を調整することにより、前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1を変化させることが可能である。
一方、タイマーＩＣ１００が起動した状態で、直流電源２２よりスイッチ２４、ダイオード２６、コンデンサ９４及びコンデンサ１０２を介して第１入力端子１００ａに電源電圧Ｖ0を供給すると共に、前記コンデンサ９４及びコンデンサ１０４を介して第２入力端子１００ｂに電源電圧Ｖ0を供給すると、前記タイマーＩＣ１００内で第２パルス信号が生成され、前記生成された第２パルス信号は、抵抗８８を介してトランジスタ８６のベース端子９８ｃに供給される。
この場合、前記第２パルス信号の繰り返し周波数は、コンデンサ１０２の静電容量を調整することにより変化させることが可能であり、一方で、前記デューティ比は、コンデンサ１０４の静電容量を調整することにより変化させることが可能である。
トランジスタ８６は、エミッタ端子９８ａがダイオード２６と電気的に接続され、コレクタ端子９８ｂが抵抗９０、９２を介して接地されている。また、前記抵抗９０と前記抵抗９２とは、スイッチ部１８を構成するＰチャネル型で且つエンハンスメントタイプのＭＯＳＦＥＴ１１０のゲート端子（第３端子）１１２ｃと電気的に接続されている。
この場合、前記トランジスタ８６のベース端子９８ｃは、リセットＩＣ３８の出力端子３８ｂ及びＰＷＭ回路８４の出力端子１００ｃとワイヤードＯＲ形式で電気的に接続されている。そのため、電磁弁１２Ｂが駆動状態のとき、前記トランジスタ８６のベース端子９８ｃには、前記第１パルス信号及び前記第２パルス信号のうち、いずれかの一方のパルス信号が供給されることになる。
ここで、スイッチ２４が閉じた状態で、前記トランジスタ８６のベース端子９８ｃに前記第１パルス信号又は前記第２パルス信号が供給されると、前記第１パルス信号又は前記第２パルス信号のパルス幅Ｔ1、Ｔ4（図８Ｂ及び図８Ｃ参照）の時間だけ前記エミッタ端子９８ａと前記コレクタ端子９８ｂとの間がオン状態となり、前記オン状態の時間（前記各パルス幅Ｔ1、Ｔ4）だけ前記抵抗９０、９２の直列回路に電源電圧Ｖ0が印加される。この結果、前記直列回路の分圧によって前記抵抗９２に印加される電圧をパルス電圧とし且つ前記オン状態の時間をパルス幅とするパルス信号が制御信号として、ＭＯＳＦＥＴ１１０のゲート端子１１２ｃに供給される。
スイッチ部１８は、図２に示すスイッチ部１８と同様に、ＭＯＳＦＥＴ１１０とダイオード１１４とから構成され、前記ＭＯＳＦＥＴ１１０のソース端子（第１端子）１１２ａは、ダイオード２６と電気的に接続される一方で、ドレイン端子（第２端子）１１２ｂは、ソレノイドコイル１４と電気的に接続されている。
図１２において、スイッチ制御部１６より前記ＭＯＳＦＥＴ１１０のゲート端子１１２ｃに制御信号が供給されると、図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、前記制御信号のパルス幅、すなわち、前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1又は前記第２パルス信号のパルス幅Ｔ4の時間だけソース端子１１２ａとドレイン端子１１２ｂとの間がオン状態となり、前述したパルス幅Ｔ1、Ｔ4の時間だけ電源電圧Ｖ0が第１電圧Ｖ1（第１の電圧）又は第２電圧Ｖ2（第２の電圧）として電磁弁１２Ｂのソレノイドコイル１４に印加される。
直流電源２２の負極とコンデンサ９４との間には、ダイオード１１６が電気的に接続されている。前記ダイオード１１６は、直流電源２２の負極から前記コンデンサ９４の方向に流れる電流を阻止するための回路保護用のダイオードであり、該ダイオード１１６のアノード側は接地されている。
また、スイッチ制御部１６に対して抵抗６４及びＬＥＤ６６が電気的に並列接続され、ソレノイドコイル１４に対してダイオード６８が電気的に並列接続されている。
そして、上記したスイッチ制御部１６、スイッチ部１８、ダイオード２６、６８、１１６、抵抗６４、ＬＥＤ６６及び各コンデンサ９４、９６、１０２、１０４は、基板７０上に実装されている。
このように、第２の具体例では、コンデンサ９６の静電容量を調整することにより、前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1を変化させることができるので、電磁弁１２Ｂの起動制御を効率よく行うことが可能となる。また、コンデンサ１０２の静電容量を調整することにより、前記第２パルス信号の繰り返し周波数を変化させ、さらに、コンデンサ１０４の静電容量を調整することにより、前記第２パルス信号のデューティ比を変化させることができるので、例えば、前記繰り返し周波数を高くすれば、前記電磁弁１２Ｂの駆動状態を維持する時間領域（時刻Ｔ2〜Ｔ3）において、ソレノイドコイル１４を流れる電流の変動を抑制することができ、該ソレノイドコイル１４の消費電力をさらに低減することが可能となる。また、前記デューティ比が調整可能となるので、前記電磁弁１２Ｂの駆動状態を効率よく維持することができる。
前述したように、コンデンサ９６、１０２、１０４の静電容量により前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1、前記第２パルス信号の繰り返し周波数及び前記デューティ比が変化するので、電磁弁１２Ｂの仕様によって電源電圧Ｖ0の電圧値を変更しても、前記パルス幅Ｔ1、前記繰り返し周波数及び前記デューティ比が変動することはない。換言すれば、前記電源電圧Ｖ0の電圧値を変更しても、スイッチ制御部１６及びスイッチ部１８を安定に動作することができる。この結果、電磁弁駆動回路１０の使用電圧の範囲（電源電圧Ｖ0の範囲）を広範囲にすることが可能となる。
さらにまた、スイッチ部１８内にＭＯＳＦＥＴ１１０を配置することにより、前記スイッチ部１８を構成する半導体素子のインピーダンスを低減することができる。
上述した第２の具体例（図１２参照）では、コンデンサ９６の静電容量を調整することにより前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1を変化させ、コンデンサ１０２の静電容量を調整することにより前記第２パルス信号の繰り返し周波数を変化させ、コンデンサ１０４の静電容量を調整することにより前記第２パルス信号のデューティ比を変化させるようにしているが、この構成に代えて、図１３に示すように、前記パルス幅Ｔ1を調整可能なパルス幅調整回路１７０、前記繰り返し周波数を調整可能な繰り返し周波数調整回路１７２及び前記デューティ比を調整可能なデューティ比調整回路１７４を電磁弁駆動回路１０内に配置することも可能である。前記パルス幅調整回路１７０、前記繰り返し周波数調整回路１７２及び前記デューティ比調整回路１７４は、いずれも、前記パルス幅Ｔ1、前記繰り返し周波数又は前記デューティ比のデータを記憶したメモリを備え、前記メモリから読み出した前記データをリセットＩＣ３８又はタイマーＩＣ１００に出力する。これにより、電磁弁１２Ｂの仕様に応じて、前記メモリ内に記憶されたデータを変更し、前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1、前記第２パルス信号の繰り返し周波数及び前記デューティ比を所望の値に適宜設定することが可能となる。
図１４は、第２実施形態に係る電磁弁１２Ｂの他の具体例（第３の具体例）を示す回路図である。
前記第３の具体例では、スイッチ制御部１６がタイマカウンタ回路３２、ＰＷＭ回路８４、定電圧回路１２０及びスイッチ１２２を内蔵したカスタム型のＩＣで構成され、前記スイッチ制御部１６の入力側にダイオード１２４及び突入電流制限用の抵抗１２６を電気的に接続し、前記タイマカウンタ回路３２の入力側に抵抗１３０及びコンデンサ１３２を電気的に接続し、前記ＰＷＭ回路８４の入力側に抵抗１３４、１３８、１４０を電気的に接続している点で、前記第２の具体例（図１２及び図１３参照）とは異なる。
ここで、定電圧回路１２０の入力端子１２０ａは、抵抗１２６及びダイオード１２４を介してスイッチ２４と電気的に接続され、第１出力端子１２０ｂは、コンデンサ１３６及び抵抗１４０と電気的に接続され、第２出力端子１２０ｃは、スイッチ１２２の電圧制御端子１２２ｃと電気的に接続されている。また、タイマカウンタ回路３２の第１入力端子３２ａは、抵抗１３０の一端側と電気的に接続され、第２入力端子３２ｂは、該抵抗１３０の他端側及びコンデンサ１３２と電気的に接続され、出力端子３２ｃは、前記スイッチ１２２の第１入力端子１２２ａと電気的に接続されている。さらに、ＰＷＭ回路８４の第１入力端子８４ａは、抵抗１３４と電気的に接続され、第２入力端子８４ｂは、抵抗１３８、１４０と電気的に接続され、出力端子８４ｃは、前記スイッチ１２２の第２入力端子１２２ｂと電気的に接続されている。さらにまた、前記スイッチ１２２の出力端子１２２ｄは、ＭＯＳＦＥＴ１１０のゲート端子１１２ｃと電気的に接続されている。
そして、抵抗１２６は、コンデンサ１２８及びＬＥＤ６６を介して接地され、定電圧回路１２０の第１出力端子１２０ｂは、コンデンサ１３６及び前記ＬＥＤ６６を介して接地され、抵抗１３４、１３８及びコンデンサ１３２も前記ＬＥＤ６６を介して接地されている。また、ソレノイドコイル１４に対してダイオード６８が電気的に並列接続されている。
定電圧回路１２０は、スイッチ２４がオン状態となったときに入力端子１２０ａに印加された電源電圧Ｖ0に基づいて、タイマカウンタ回路３２及びＰＷＭ回路８４を起動し、前記電源電圧Ｖ0を所定時間（図１５Ｅの時刻Ｔ0〜Ｔ2）だけ第２出力端子１２０ｃより電圧制御端子１２２ｃに供給し、所定の電圧を第１出力端子１２０ｂよりコンデンサ１３６及び抵抗１４０に供給する。
ダイオード１２４は、抵抗１２６から直流電源２２の正極の方向に流れる電流を阻止するための回路保護用のダイオードである。
抵抗１２６は、スイッチ２４をオン状態としたとき（図１５Ｅの時刻Ｔ0）に発生する大電流（突入電流）がスイッチ制御部１６に流れることを阻止するための突入電流制限用の抵抗である。
この場合、コンデンサ１２８の静電容量を調整することにより、スイッチ制御部１６（電磁弁駆動回路１０）の瞬断時間を変化させることが可能である。また、抵抗１３０の抵抗値及びコンデンサ１３２の静電容量を調整することにより、前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1（図１５Ａ参照）を変化させることが可能である。さらにまた、抵抗１３４の抵抗値を調整することにより、前記第２パルス信号（図１５Ｂ参照）の繰り返し周波数を変化させることが可能である。さらにまた、抵抗１３８、１４０の抵抗値を調整することにより、前記第２パルス信号のデューティ比を変化させることが可能である。なお、コンデンサ１３６は、前記電圧に含まれる高周波成分を除去するバイパスコンデンサである。
さらに、スイッチ１２２は、定電圧回路１２０から電圧制御端子１２２ｃに電源電圧Ｖ0が供給される時間（図１５Ｅの時刻Ｔ0〜Ｔ2）では、第１入力端子１２２ａと出力端子１２２ｄとの間をオンにして、タイマカウンタ回路３２の出力端子８４ｃからの第１パルス信号をＭＯＳＦＥＴ１１０のゲート端子１１２ｃに供給する。また、スイッチ１２２は、電圧制御端子１２２ｃに対する電源電圧Ｖ0の非供給時間（図１５Ｅの時刻Ｔ2以降の時間）では、第２入力端子１２２ｂと前記出力端子１２２ｄとの間をオンにして、ＰＷＭ回路８４の出力端子８４ｃからの第２パルス信号をＭＯＳＦＥＴ１１０のゲート端子１１２ｃに出力する。
すなわち、図１５Ａ〜図１５Ｅに示すように、時刻Ｔ0でスイッチ２４（図１４参照）を閉じると、定電圧回路１２０の入力端子１２０ａに電源電圧Ｖ0が印加され、この結果、タイマカウンタ回路３２及びＰＷＭ回路８４が起動し、定電圧回路１２０の第２出力端子１２０ｃよりスイッチ１２２の電圧制御端子１２２ｃに電源電圧Ｖ0が供給されて、該スイッチ１２２の第１入力端子１２２ａと出力端子１２２ｄとの間がオンとなる。
そして、タイマカウンタ回路３２が起動した状態で、直流電源２２よりスイッチ２４、ダイオード１２４、抵抗１２６、コンデンサ１２８、１３２（及び抵抗１３０）を介して第１及び第２入力端子３２ａ、３２ｂに電源電圧Ｖ0を供給すると、該タイマカウンタ回路３２は、パルス幅Ｔ1（図１５Ａ参照）の第１パルス信号を生成し、前記生成した第１パルス信号を出力端子３２ｃからスイッチ１２２の第１入力端子１２２ａに供給する。
一方、ＰＷＭ回路８４が起動した状態で、直流電源２２よりスイッチ２４、ダイオード１２４、抵抗１２６、コンデンサ１２８及び抵抗１３４を介して第１入力端子８４ａに電源電圧Ｖ0を供給すると共に、定電圧回路１２０の第１出力端子１２０ｂより抵抗１４０を介して第２入力端子８４ｂに前記電圧を供給すると、前記ＰＷＭ回路８４は、パルス幅Ｔ4及び繰り返し周期Ｔ5（図１５Ｂ参照）の第２パルス信号を生成し、前記生成したパルス信号を出力端子３２ｃからスイッチ１２２の第２入力端子１２２ｂに供給する。
この場合、スイッチ１２２は、時刻Ｔ0〜Ｔ2（図１５Ｅ参照）では、前記第１パルス信号をＭＯＳＦＥＴ１１０のゲート端子１１２ｃに供給し、一方で、時刻Ｔ2〜Ｔ3では、定電圧回路１２０から電圧制御端子１２２ｃへの電源電圧Ｖ0の供給が停止して、第２入力端子１２２ｂと出力端子１２２ｄとの間がオンとなるので、前記第２パルス信号をＭＯＳＦＥＴ１１０のゲート端子１１２ｃに供給する。
ＭＯＳＦＥＴ１１０は、前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1又は前記第２パルス信号のパルス幅Ｔ4の時間だけソース端子１１２ａとドレイン端子１１２ｂとの間をオン状態とし、前述したパルス幅Ｔ1、Ｔ4の時間だけ電源電圧Ｖ0を第１電圧Ｖ1（第１の電圧）又は第２電圧Ｖ2（第２の電圧）として電磁弁１２Ｂのソレノイドコイル１４に印加する。
なお、第３の具体例では、スイッチ制御部１６は、パルス幅Ｔ1の負極性の第１パルス信号、パルス幅Ｔ1の負極性の第２パルス信号をゲート端子１１２ｃに供給するが、図１５Ａ〜図１５Ｃでは、前記第１パルス信号、前記第２パルス信号及びゲート端子１１２ｃの入力（前記第１パルス信号及び前記第２パルス信号）に関する説明で容易に理解できるように、図３Ｂ、図８Ｂ〜図８Ｄ及び図１０Ｂ〜図１０Ｄと同様に、電源電圧Ｖ0、第１電圧Ｖ1、第２電圧Ｖ2、及びソレノイドコイル１４を流れる電流（図１５Ｄ及び図１５Ｅ参照）の極性に合わせ、前記第１パルス信号、前記第２パルス信号及び前記入力を正極性に反転させて図示している。
そして、上記したスイッチ制御部１６、スイッチ部１８、ダイオード２６、６８、１２４、ＬＥＤ６６、抵抗１２６、１３０、１３８、１４０及びコンデンサ１２８、１３２、１３６は、基板７０上に実装されている。
このように、第３の具体例では、突入電流制限用の抵抗１２６を設けることにより、電磁弁１２Ｂの起動時（スイッチ２４のオン時）に発生する大電流（突入電流）がスイッチ制御部１６に流れることを抵抗１２６にて阻止することが可能となり、この結果、該突入電流に起因する電源電圧Ｖ0の変動によるスイッチ制御部１６（制御信号）への影響を回避することができる。
また、コンデンサ１２８の静電容量を調整してスイッチ制御部１６の瞬断時間を変化させることにより、瞬断後に電磁弁１２Ｂを速やかに再起動させることが可能になる。
さらに、抵抗１３０の抵抗値及びコンデンサ１３２の静電容量を調整して、前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1を変化させることにより、電磁弁１２Ｂの起動制御を効率よく行うことができる。
さらにまた、抵抗１３４の抵抗値を調整して、前記第２パルス信号の繰り返し周波数を変化させることにより、電磁弁１２Ｂの駆動状態を維持する時間領域（時刻Ｔ2〜時刻Ｔ3の時間）において、ソレノイドコイル１４を流れる電流の変動を抑制することができ、該ソレノイドコイル１４の消費電力をさらに低減することが可能となる。また、抵抗１３８、１４０の抵抗値を調整して、前記第２パルス信号のデューティ比を変化させることにより、電磁弁１２Ｂの駆動状態を効率よく維持させることができる。
前述したように、第３の具体例では、コンデンサ１２８、１３２の静電容量及び抵抗１３０、１３４、１３８、１４０の抵抗値により前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1、前記第２パルス信号の繰り返し周波数及び前記デューティ比が変化するので、第２の具体例（図１２及び図１３参照）と同様に、電磁弁１２Ｂの仕様によって電源電圧Ｖ0の電圧値を変更しても、前記パルス幅Ｔ1、前記繰り返し周波数及び前記デューティ比が変動することはない。換言すれば、前記電源電圧Ｖ0の電圧値を変更しても、スイッチ制御部１６及びスイッチ部１８を安定に動作させることができる。この結果、電磁弁駆動回路１０の使用電圧の範囲（電源電圧Ｖ0の範囲）を広範囲とすることが可能となる。
そして、上述した第３の具体例（図１４参照）では、図１３と同様に、抵抗１３０、１３４、１３８、１４０及びコンデンサ１３２に代えて、図１６に示すように、前記パルス幅Ｔ1を調整可能なパルス幅調整回路１７０、前記繰り返し周波数を調整可能な繰り返し周波数調整回路１７２及び前記デューティ比を調整可能なデューティ比調整回路１７４を電磁弁駆動回路１０内に配置することが可能である。この場合でも、電磁弁１２Ｂの仕様に応じて、前記パルス幅調整回路１７０、前記繰り返し周波数調整回路１７２及び前記デューティ比調整回路１７４の各メモリ内に記憶されたデータを変更することにより、前記第１パルス信号のパルス幅Ｔ1、前記第２パルス信号の繰り返し周波数及び前記デューティ比を所望の値に設定することが可能となる。
また、上述した図１３及び図１６に示す第２及び第３の具体例では、スイッチ制御部１６、パルス幅調整回路１７０、繰り返し周波数調整回路１７２及びデューティ比調整回路１７４をカスタム型のＩＣとして電磁弁駆動回路１０内に配置することも可能である。
さらに、上述した第１〜第３実施形態に係る電磁弁１２Ａ〜１２Ｃでは、市販の電磁弁のソレノイドコイルにケーブルを介して前記電磁弁駆動回路１０を電気的に接続した構成や、前記電磁弁駆動回路１０をユニット化して前記市販の電磁弁に外付けした構成や、市販の電磁弁マニホールドに前記ユニット化した電磁弁駆動回路１０を外付けした構成も可能である。
さらにまた、上述した第１〜第３実施形態に係る電磁弁１２Ａ〜１２Ｃでは、トランジスタ２８、８６がＰＮＰ型のトランジスタであり、ＭＯＳＦＥＴ１１０がＰチャネル型で且つエンハンスタイプのＭＯＳＦＥＴであるが、トランジスタ２８、８６をＮＰＮ型のトランジスタとし、ＭＯＳＦＥＴ１１０をＮチャネル型で且つエンハンスタイプのＭＯＳＦＥＴとする構成も可能である。この場合には、トランジスタ２８、８６のベース端子３０ｃ、９８ｃや、ＭＯＳＦＥＴ１１０のゲート端子１１２ｃに正極性のパルス信号を供給できるように、電磁弁駆動回路１０内を変更することが必要である。
さらにまた、上述した第１〜第３実施形態に係る電磁弁１２Ａ〜１２Ｃでは、スイッチ２４とスイッチ部１８との間に回路保護用（逆接続保護用）のダイオード２６を電気的に接続しているが、このダイオード２６に代えて、無極性のダイオードブリッジを電気的に接続することも可能である。
なお、本発明に係る電磁弁及び電磁弁駆動回路は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
１０…電磁弁駆動回路 １２Ａ〜１２Ｃ…電磁弁
１４…ソレノイドコイル １６…スイッチ制御部
１８…スイッチ部 ２０…電圧生成部
２２…直流電源 ２４、１２２…スイッチ
２８、８６…トランジスタ ３２…タイマカウンタ回路
３８…リセットＩＣ ４０…スイッチングＩＣ
４２…平滑回路 ８４…ＰＷＭ回路
１００…タイマーＩＣ １１０…ＭＯＳＦＥＴ
１７０…パルス幅調整回路 １７２…繰り返し周波数調整回路
１７４…デューティ比調整回路

Claims (9)

  1. ソレノイドコイルに対する第１の電圧の印加によって駆動され、第２の電圧の印加によって駆動状態が維持される電磁弁において、
    直流電源と、前記直流電源に対して電気的に並列に接続された電磁弁駆動回路と、前記電磁弁駆動回路に対して電気的に並列に接続された前記ソレノイドコイルとを有し、
    前記電磁弁駆動回路は、抵抗器、コンデンサ、スイッチ制御部及びスイッチ部を備え、
    前記直流電源に対して、前記抵抗器と、前記コンデンサ及び前記スイッチ制御部の並列回路とが電気的に直列に接続され、
    前記抵抗器は、前記直流電源から前記スイッチ制御部に供給される電源電圧の変動の影響を抑制し、
    前記コンデンサは、前記電磁弁駆動回路の瞬断時間を調整し、
    前記スイッチ制御部は、定電圧回路、単一パルス発生回路、繰り返しパルス発生回路及びパルス供給部を備え、
    前記定電圧回路は、前記直流電源から供給される前記電源電圧に基づいて、前記単一パルス発生回路及び前記繰り返しパルス発生回路を駆動すると共に、前記電源電圧を所定時間だけ前記パルス供給部に供給し、
    前記単一パルス発生回路は、前記電源電圧に基づいて、前記所定時間のパルス幅を有する第１パルス信号を生成して前記パルス供給部に供給し、
    前記繰り返しパルス発生回路は、前記電源電圧に基づいて、前記第１パルス信号よりもパルス幅の短い第２パルス信号を生成して前記パルス供給部に供給し、
    前記パルス供給部は、前記定電圧回路から前記電源電圧が供給される前記所定時間では、前記単一パルス発生回路から供給される前記第１パルス信号を前記スイッチ部に供給し、前記所定時間の経過後、前記定電圧回路からの前記電源電圧の供給が停止したときに、前記繰り返しパルス発生回路から供給される前記第２パルス信号を前記スイッチ部に供給し、
    前記スイッチ部は、前記第１パルス信号が供給される時間において、前記直流電源の電源電圧を前記第１の電圧として前記ソレノイドコイルに印加し、一方で、前記第２パルス信号が供給される時間において、前記電源電圧を前記第２の電圧として前記ソレノイドコイルに印加する
    ことを特徴とする電磁弁。
  2. 請求項１記載の電磁弁において、
    前記繰り返しパルス発生回路は、前記第２パルス信号の繰り返し周波数とデューティ比とを調整可能に構成されている
    ことを特徴とする電磁弁。
  3. 請求項１記載の電磁弁において、
    前記単一パルス発生回路は、前記第１パルス信号のパルス幅を調整可能に構成されている
    ことを特徴とする電磁弁。
  4. 請求項１又は３記載の電磁弁において、
    前記単一パルス発生回路は、前記定電圧回路からの前記電源電圧の供給開始より前記所定時間経過すると前記第１パルス信号の生成を停止するタイマカウンタ回路から構成される
    ことを特徴とする電磁弁。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電磁弁において、
    前記スイッチ部は、第１端子が前記直流電源と電気的に接続され、第２端子が前記ソレノイドコイルと電気的に接続され、第３端子が前記パルス供給部と電気的に接続された半導体素子で構成される
    ことを特徴とする電磁弁。
  6. 請求項５記載の電磁弁において、
    前記半導体素子は、トランジスタ又はＭＯＳＦＥＴである
    ことを特徴とする電磁弁。
  7. 請求項１〜６記載の電磁弁において、
    前記スイッチ制御部には、前記ソレノイドコイルに前記第１の電圧又は前記第２の電圧が印加されているときに発光するＬＥＤが接続されている
    ことを特徴とする電磁弁。
  8. 電磁弁のソレノイドコイルに第１の電圧を印加して前記電磁弁を駆動させ、前記ソレノイドコイルに第２の電圧を印加して前記電磁弁の駆動状態を維持させる電磁弁駆動回路において、
    前記電磁弁駆動回路は、電源と前記ソレノイドコイルとに電気的に各々並列に接続されると共に、抵抗器、コンデンサ、スイッチ制御部及びスイッチ部を備え、
    前記直流電源に対して、前記抵抗器と、前記コンデンサ及び前記スイッチ制御部の並列回路とが電気的に直列に接続され、
    前記抵抗器は、前記直流電源から前記スイッチ制御部に供給される電源電圧の変動の影響を抑制し、
    前記コンデンサは、前記電磁弁駆動回路の瞬断時間を調整し、
    前記スイッチ制御部は、定電圧回路、単一パルス発生回路、繰り返しパルス発生回路及びパルス供給部を備え、
    前記定電圧回路は、前記直流電源から供給される前記電源電圧に基づいて、前記単一パルス発生回路及び前記繰り返しパルス発生回路を駆動すると共に、前記電源電圧を所定時間だけ前記パルス供給部に供給し、
    前記単一パルス発生回路は、前記電源電圧に基づいて、前記所定時間のパルス幅を有する第１パルス信号を生成して前記パルス供給部に供給し、
    前記繰り返しパルス発生回路は、前記電源電圧に基づいて、前記第１パルス信号よりもパルス幅の短い第２パルス信号を生成して前記パルス供給部に供給し、
    前記パルス供給部は、前記定電圧回路から前記電源電圧が供給される前記所定時間では、前記単一パルス発生回路から供給される前記第１パルス信号を前記スイッチ部に供給し、前記所定時間の経過後、前記定電圧回路からの前記電源電圧の供給が停止したときに、前記繰り返しパルス発生回路から供給される前記第２パルス信号を前記スイッチ部に供給し、
    前記スイッチ部は、前記第１パルス信号が供給される時間において、前記直流電源の電源電圧を前記第１の電圧として前記ソレノイドコイルに印加し、一方で、前記第２パルス信号が供給される時間において、前記電源電圧を前記第２の電圧として前記ソレノイドコイルに印加する
    ことを特徴とする電磁弁駆動回路。
  9. 請求項８記載の電磁弁駆動回路において、
    前記スイッチ制御部には、前記ソレノイドコイルに前記第１の電圧又は前記第２の電圧が印加されているときに発光するＬＥＤが接続されている
    ことを特徴とする電磁弁駆動回路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017025961A (ja) * 2015-07-17 2017-02-02 ワイ・エル・ビー株式会社 電磁弁装置
CN109268563A (zh) * 2018-10-09 2019-01-25 北京大豪科技股份有限公司 气阀驱动电路、气阀驱动控制方法及设备
CN112594436A (zh) * 2020-12-22 2021-04-02 中国兵器装备集团自动化研究所 一种功率电磁阀快速启动电路及启动方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5019303B2 (ja) * 2010-03-03 2012-09-05 Ｓｍｃ株式会社 電磁弁駆動回路、電磁弁及び電磁弁の駆動方法
CN102865401B (zh) * 2011-07-04 2014-06-18 贵州红林机械有限公司 双电压、双维持、双续流驱动电路
CN102709119A (zh) * 2012-06-01 2012-10-03 华为技术有限公司 继电器驱动装置
CN104344055B (zh) * 2014-09-16 2017-02-15 三一重机有限公司 基于pwm的比例电磁阀驱动方法及系统
CN109695768B (zh) * 2017-10-20 2020-10-16 深圳市美好创亿医疗科技股份有限公司 低功耗电磁阀驱动电路
CN110504134B (zh) * 2019-07-26 2021-10-01 漳州科华技术有限责任公司 一种继电器控制电路及继电器控制装置
CN115103974A (zh) * 2020-02-28 2022-09-23 博世力士乐（常州）有限公司 用于阀的控制方法和阀

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63297881A (ja) * 1987-05-29 1988-12-05 Nachi Fujikoshi Corp 電磁弁の制御装置
JPH03177668A (ja) * 1989-12-07 1991-08-01 Nec Corp ソレノイド駆動装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5347419A (en) * 1992-12-22 1994-09-13 Eaton Corporation Current limiting solenoid driver
US5381297A (en) * 1993-06-18 1995-01-10 Siemens Automotive L.P. System and method for operating high speed solenoid actuated devices
US5818678A (en) * 1997-10-09 1998-10-06 Delco Electronics Corporation Tri-state control apparatus for a solenoid having on off and PWM control modes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63297881A (ja) * 1987-05-29 1988-12-05 Nachi Fujikoshi Corp 電磁弁の制御装置
JPH03177668A (ja) * 1989-12-07 1991-08-01 Nec Corp ソレノイド駆動装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017025961A (ja) * 2015-07-17 2017-02-02 ワイ・エル・ビー株式会社 電磁弁装置
CN109268563A (zh) * 2018-10-09 2019-01-25 北京大豪科技股份有限公司 气阀驱动电路、气阀驱动控制方法及设备
CN109268563B (zh) * 2018-10-09 2024-07-16 北京大豪科技股份有限公司 气阀驱动电路、气阀驱动控制方法及设备
CN112594436A (zh) * 2020-12-22 2021-04-02 中国兵器装备集团自动化研究所 一种功率电磁阀快速启动电路及启动方法
CN112594436B (zh) * 2020-12-22 2022-12-13 中国兵器装备集团自动化研究所有限公司 一种功率电磁阀快速启动电路及启动方法

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