JPH0254612B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、制御入力電圧に応じて比例的に作動
する電磁差動器に供給する電流のデユーテイ比を
帰還制御する電磁差動器駆動回路に関し、例えば
電磁弁により流量もしくは、開度あるいは位置を
制御することにより自動車用気化器の補正空気量
あるいは排気系への二次空気量を制御する装置に
適用できるものである。

供給電流に応じてストロークすなわち開度が変
化する、いわゆる比例制御式の電磁作動器（電磁
弁）の駆動回路としては第１図に示すような回路
を本発明者らは提案している。この図において４
は電源＋Ｂに接続された電磁弁のコイル、７はス
イツチング素子をなすトランジスタでコイル４に
供給する電流をオンオフ制御する。６はコイル４
に流れる断続的電流を検出する電流検出用抵抗、
１５は積分器であり、演算増幅器１３、コンデン
サ１４および抵抗５からなる。１は積分器１５の
入力抵抗である。１０は所定周波数の三角波信号
を出力する三角波発振器であり、比較器１７、コ
ンデンサ２５および信号２６，２７，２８，２
９，３０により構成される。コンデンサ２５およ
び抵抗２６は時定数を決めるものであり、抵抗２
７，２８は帰還用抵抗２９とともに三角波出力の
上下限を決める抵抗である。２は積分器１５の出
力と三角波発振信号とを比較してオンオフ信号を
出力する比較器、１１，１２は比較器２の入力抵
抗、３は比較器２とトランジスタ７のベース間に
挿入された入力抵抗である。１６はトランジスタ
７のコレクタ・エミツタ間に接続されたツエナ
ー・ダイオードであり、コイル４へ流れる電流が
オフの場合に生ずる正のピーク電圧を除去するた
めのものである。２２は電流検出抵抗６の両端電
圧を増幅する増幅器であり、演算増幅器１８、抵
抗１９，２０，２１からなる。抵抗１９，２０は
増幅率を決定するための抵抗であり、抵抗２１は
入力抵抗である。なお第１図中の＋Ｖは直流電源
であり、直流電源＋Ｂと同じ値でもよい。また、
E₁，E₂はアース端子である。

この回路は端子ａに供給される制御入力電圧に
応じて比例的に作動する電磁弁（リニア・ソレノ
イド）用の駆動回路において、該電磁弁のコイル
電流をオンオフ制御すると共に、コイル電流を検
出する電流検出用抵抗６の両端電圧を増幅器２２
にて増幅して用いるという構想にもとづき、該電
流検出用抵抗の抵抗値を小さくすることができる
ため電磁弁のコイルに流す電流をより多くするこ
とができると共に、スイツチング素子７自体にお
ける電力消費が少ないのでスイツチング素子とし
て小容量のものが使用可能であり、また電磁弁の
磁気ヒステリシス等の影響を小さくできるため制
御精度を良好にできるという特徴をもつている。

しかるに前記の構成のものでもヒステリシスの
除去は充分でなく、電流対ストロークの関係は第
２図のごとくなる。これは電流のリプル幅が小
さいためヒステリシスが充分除去できないからで
あり、発振器１０の周波数を下げればリプル幅が
大きくなりヒステリシス除去の効果はあるが、電
磁弁の弁体が応答しだすという不都合がある。

本発明は上記問題に鑑みなされたもので、第２
の発振手段を備えることにより、オンオフ電流の
周波数を下げることなくリプル幅を大きくしヒス
テリシス特性を第２図の如く改善することを目
的とするものである。

以下図面により本発明の第１の実施例を説明す
る。第３図はその電気回路図であり、第１図と同
一の符号は同一の構成を示すものであるため、異
なる部分のみを説明する。１０は第１の発振器を
なすものであり、上述のように所定周波数の三角
波信号を出力し、また、３１は第２の発振器であ
つて、所定周波数の矩形波信号を出力する。この
第２の発振器の構成は第１の発振器と同様であ
り、比較器３４，コンデンサ４０，抵抗３５，３
６，３７，３８，３９により構成され、その出力
はコンデンサ３２と減衰用抵抗３３を介して演算
増幅器１３の入力に印加されるようになつてい
る。

第３図の回路の動作を第４図の波形図を参照し
て説明する。制御入力端子ａの電圧Vaが第４図
１の点線の如く表わされるとき、演算増幅器１３
の入力端子ｂの電圧Vbは第２の発振器３１の周
波数，抵抗３３，抵抗１によつて決る減衰度で第
４図１の実線の如く変化する。このようなとき電
磁作動器としての電磁弁のコイル４に流れる電流
１は第２の発振器３１がない場合には第４図２の
如く変化し、第２の発振器３１がある場合には第
４図３の如く変化する。しかもこの実施例の場
合、入力端子ｂと第２の発振器とはコンデンサ３
２で交流結合されているため、入力端子ｂの電圧
平均値と入力端子ａの電圧平均値は同じであり、
第４図２の平均電流と第４図３の平均電流は等し
くなり、ストロークすなわち流量の制御には悪影
響を及ぼすことはない。また、第４図２，３でわ
かるように、電流平均値は一定のままでリプル分
Δiは第２の発振器３１がある場合に大きくなり、
ヒステリシスを大幅に除去することが可能とな
る。

第５図に本発明の第２，第３の実施例を示す。
第２の実施例は、第２の発振器３１の出力を比較
器２の入力に交流結合したものであり、第３の実
施例は比較器２ではなく増幅器２２の演算増幅器
１８の入力に交流結合したもの（点線による接
続）であつて、どちらも第１の実施例と同じ動作
を行う。

第６図に本発明の第４の実施例を示す。第４の
実施例と上述の実施例との相異点は、第２の発振
器３１が積分器１５の比較器１３と直流結合され
ている（コンデンサ３２がない）ことであり、そ
れに伴い、制御入力は抵抗１を介して演算増幅器
１３の反転入力端子に、第２の発振器３１の出
力，増幅器２２の出力と共に接続されている。ま
た、この比較器１３の非反転入力端子には抵抗４
１と抵抗４２で決る一定電圧が印加されている。
このようにすることにより、制御入力端子ａの電
圧は上述の実施例とは逆になるが、同様のヒス除
去の効果がある。

なお、第２の発振器として上述の実施例では、
矩形波発振器を使用しているが、これは三角波あ
るいは正弦波発振器の出力電圧でも同様の効果が
得られるし、また、Ｆ／Ｖ変換器（周波数電圧変
換器）のようなリプルの重畳した直流電圧でも同
様の効果が得られる。

以上述べたように本発明によれば、第２の発振
手段によつて電磁弁等の電磁作動器に供給される
電流のリプル幅を大きくしているので、ヒステリ
シスの大幅な除去ができ、したがつて電磁作動器
の応答性が向上し、第１の発振手段の周波数も弁
体等が応動しない程度の周波数に設定が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁弁駆動回路の電気回路図、
第２図は電磁弁の電流に対するストロークの関係
を示す図、第３図は本発明の第１の実施例を示す
電気回路図、第４図は第３図に示す回路の作動説
明に供する信号波形図、第５図は本発明の第２お
よび第３の実施例を示す電気回路図、第６図は本
発明の第４の実施例を示す電気回路図である。 ２……比較器、４……電磁作動器をなす電磁弁
のコイル、６……電流検出用抵抗、７……スイツ
チング素子をなすトランジスタ、１０……第１の
発振器、１５……積分器、２２……増幅器、３１
……第２の発振器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電磁作動器に供給される電流を検出する電流
   検出用抵抗と、この電流検出用抵抗の両端電圧を
   増幅して前記電流に対応する増幅電圧を出力する
   増幅器と、この増幅器の出力電圧と電磁作動器の
   作動量を制御する制御入力電圧とを比較積分する
   積分手段と、所定の周波数の信号を出力する第１
   の発振手段と、この第１の発振手段の発振出力と
   前記積分手段の出力とを比較し、オンオフ信号を
   出力する比較手段と、この比較手段のオンオフ信
   号によつて電磁作動器に供給する電流をオンオフ
   制御するスイツチング素子とを備えた電磁作動器
   駆動回路において、前記第１の発振手段の発振周
   波数より低い所定の周波数の信号を出力する第２
   の発振手段を設け、この第２の発振手段の出力信
   号を前記積分手段、比較手段、増幅器のいずれか
   一つの入力側に供給し、前記電磁作動器に供給さ
   れる電流のリプル幅を大きくするようにしたこと
   を特徴とする電磁作動器駆動回路。