JPH04171905A - ソレノイドの作動チエツク方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、各種電磁弁や電磁プランジャなとのソレノ
イドの作動チエツク方法に関する。

〔従来の技術〕

例えば第１７図に示すような電磁弁は、ボディ１に形成
した摺動孔２内にスプール３を摺動可能に設け、その両
側のスプリング室４，５内に設けたスプリング６．７に
よって、このスプール３を図示の閉弁位置（入口ポート
８と呂ロポート９の間を遮断する位置）に保持しており
、ボディ１の一端に固設したソレノイド１ｏをコイル１
１に通電して励磁すると、その励磁電流の大きさに応じ
て可動鉄心１２が図示しない固定鉄心との間の吸引力に
よって左行し、ブツシュロッド１３によってスプール３
を左方へ移動させ、入口ポート８と出口ボート９の間を
開放する開弁位置にする。

第１８図は、この場合のスプリング６の反力（実線ａ）
と、それに流体力を加えたカ（−点鎖線ｂ）と、ソレノ
イド１０の出力（実線Ｃ）との関係を示す。

ところが、スプール３が異物の詰まりなどによる固着現
象を起こしたり、ソレノイド１０の可動鉄心１２が摺動
スリーブ内で密着状態になったりすると、全開位置で実
線Ｃで示すソレノイド出方を得る励磁電流をコイル１１
に供給しても、可動鉄心１２が左行しなくなったり、あ
るいは全開位置でΔＦ　（＝スプリングカ＋流体力）分
ソレノイド出力を減らすように励磁電流を減少しても、
可動鉄心１２が吸着位置から離れなくなることがある。

従来、このようなソレノイドの作動状態をチエツクする
方法としては、例えば特開平１−２６５５０４号公報に
見られるように、ソレノイド内の可動鉄心の移動状況に
よる電流応答波形の違いがらＯＮ作動を検出する方法が
知られている。

この方法を簡単に説明すると、第１９図に示すようにソ
レノイドのコイル１１に電流検出用抵抗１５を直列に接
続して、その直列回路に電源１６からスイッチ１７をＯ
Ｎにして電流を流すと、コイル１１に流れる励磁電流の
大きさが抵抗１５によって電圧に変換されて検出される
が、その検出電圧ｅの応答波形が、可動鉄心が移動する
かしないかによって相違することを利用する。

すなわち、可動鉄心が移動してソレノイドが正常に作動
した場合には、第２０図（ロ）に実線で示すように、上
昇の途中で一時的に落ち込みのある応答波形になるが、
可動鉄心が移動しない非正常時には、−点鎖線で示すよ
うに落ち込みのない応答波形になる。

そこで、この検出電圧ｅを増幅器１８で増幅し。

ピークホールド回路１９によってそのピーク値をホール
ドし、そのピーク値と新たな検出値とをコンパレータ２
０で比較すると、正常時には落ち込み波形部でコンパレ
ータ２０の出力が反転して“Ｈ”になる。

これをスイッチ１７がＯＮになると第２０図（イ）示す
ようにｔｌ　Ｈ＃になるコンパレータ２１の出力とアン
ド回路２２によってアンドをとり、同図（ハ）に示すよ
うなパルス状の出力Ｏｕｔが得られる。非正常時にはこ
の出力が得られない。

この出力○ｕｔによって、ソレノイドの作動状態を判断
することができる。

このように、ソレノイドの可動鉄心が移動するかしない
かを電流あるいは電圧の応答波形の違いから判断するも
のは、他にも多く開示されている。

その他のソレノイド作動チエツク方法としては、ソレノ
イドに機械的なリミットスイッチを内蔵させたり、ある
いは無接触式の近接スイッチやポテンショメータなどを
内蔵させて、検出信号によってチエツクする方法が多く
提案されている。

〔発明が解決しようとするＩｌ！題〕

しかしながら、このような従来のソレノイドの作動チエ
ツク方法にあっては、前者においては、切換えた瞬間の
みの判断しかできず、ノイズでそうなったかどうか確認
するには再操作するしかなく、そうするとスプールやア
クチュエータを動かしてしまうためそれも不可能であっ
た。

またチエツク結果に対する信頼性も低かった。

特に、可動鉄心を油浸で動きに＜〈シた、いわゆるショ
ックレス電磁弁の場合には、可動鉄心の動きが遅いため
応答波形の差が大きく現われないので２判別の信頼性に
問題があった。

後者は確実性はあるが１機械的構造が一般に複雑になり
、またそのスイッチ等を収納するために余分なスペース
を必要とするし１機械的なものは耐久性にも問題があっ
た。

この発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであり、ソレノイドの作動後、随時必要に応じてその
作動状態をチエツクすることができ、そのチエツク結果
の信頼性も高く、機械的なスイッチ等をソレノイドに内
蔵させる必要もないようにすることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は上記の目的を達成するため、ソレノイドのコ
イルに電流検出用抵抗を直列に接続し、その直列回路に
並列にダイオードを接続して設け、ソレノイドのオン作
動後、可動鉄心が殆んど動かない程度の短かい時間幅だ
け上記コイルへの給電を断って消磁し、上記電流検出用
抵抗によって検出される上記コイルに流れる電流の応答
波形の変化量を検知することによって可動鉄心の位置を
検出するソレノイドの作動チエツク方法を提供する。

上記コイルに流れる電流の応答波形の変化量を。

波形変化割合すなわち単位時間当りの変化量の微分値で
検知するとよい。

また、上記応答波形の変化量検知を消磁による立下り時
に、あるいは消磁後の再立上り時に行うようにすればよ
い。

〔作　用〕

この発明によるソレノイドの作動チエツク方法を適用す
れば、ソレノイドのオン作動後、パルス状のソレノイド
の可動鉄心が殆んど動かない時間幅だけ消磁を行い、可
動鉄心の位置によるソレノイドのインダクタンスの違い
による応答電流波形の違いから、可動鉄心が所定位置（
ＯＮの吸着位置、ＯＦＦの解放位置、あるいは何らかの
トラブルで中間位置）にあるか否かを判定することがで
きる。

そして、ソレノイドのＯＮ作動後（一般には○。

１秒以内に作動を完了している）に、その作動チエツク
を随時行えるので信頼性が高く、コントローラ側からの
監視も容易である。

しかも、機械的なスイッチ等をソレノイドに内蔵させる
必要がないので、スペース上の間琶や耐久性の問題もな
い。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明
する。

第１図は、この発明の第１実施例を示すソレノイド作動
チエツク装置のブロック構成図であり、第１９図と対応
する部分には同一の符号を付しである。

まず、その構成を説明すると、ソレノイドのコイル１１
に電流検出用抵抗１５を直列に接続し、その直列回路に
並列にダイオード２５を接続して、直流電源１６からス
イッチ２７を介してコイル１１と抵抗１５の直列回路に
通電できるようにする（この時ダイオード２５は逆バイ
アスになるので非導通）と共に、スイッチ２７を短時間
ＯＦＦにした時にも、コイル１１に蓄積されたエネルギ
によってダイオード２５を通してコイル１１及び抵抗１
５に電流が流れ続けるようにしている。

スイッチ２７はリレースイッチや電子スイッチ等の被制
御スイッチであり、スイッチ制御部２６によってＯＮ指
令及びＯＦＦ信号の有無に応じて０Ｎ１０ＦＦ制御され
る。

さらに、ＯＮ指令によって起動するタイマ２８、そめタ
イマ設定時間後にチエツク指令を受は付けるゲート回路
２９．及びそのゲート回路２９を通過したチエツク指令
によってＯＦＦ信号のパルスを発生するパルス発生器３
０を設けている。

また、コイル１１に流れる励磁電流の大きさに応じて発
生する抵抗１５の端子電圧ｅを増幅する増幅器１８、そ
の出力電圧ｅ１を○ＦＦ信号の立上り時と立下がり時に
それぞれホールドする２個のホールド回路３１．３２と
インバータ３４．各ホールド回路３１．３２のホールド
出力ｅｕとｅｄの差に応じた電圧信号ｅｃを出力する差
動増幅器３５、及びその電圧信号ｅｃのレベルを基準値
ｅｓと比較してソレノイドの可動鉄心の位置を判定する
判定部３６とを設けている。

この実施例はソレノイドのオン作動チエツク装置の例で
、第１７図に示したようなソレノイド１０の励磁により
、可動鉄心１２が固定鉄心に吸着される吸着位置に到っ
ているか否かを判定するための装置である。

第２図のタイムチャートも参照しながら、この実施例の
作用を説明する。

まず、第２図の時点ａでソレノイドを作動させるＯＮ指
令を（イ）に示すように＃　ＨＩ＋にすると。

それが入力されるスイッチ制御部２６がスイッチ２７を
ＯＮにし、それによって直流電源１６からコイル１１に
励磁電流が流れ始め、その電流値に応じた電圧ｅが抵抗
１５の両端に発生される。

その電圧ｅを増幅器１８で増幅した出力電圧ｅ工は、第
２図（ロ）示すように変化する。

一方、○Ｎ指令によってタイマ２８が起動され、設定さ
れたタイマ時間ＴＭＩ　（電圧ｅ１が飽和するまでに要
する時間より長めに設定する）後に。

同図（ハ）に示すようにその出力がｔｔ　ＨＩｔになる
。

それによって、ゲート回路２９がゲートを開いて所定時
間＠ＴＭ２のチエツク指令を受は付けて出力し、そのチ
エツク指令の立上り時点すでパルス発生器３０が起動し
て、同図（ホ）に示すようにパルス＠ＴＭ３の○ＦＦ信
号を発生する。

このＯＦＦ信号のパルス幅ＴＭ３は、コイル１１への電
源供給を遮断してソレノイドを消磁しても、可動鉄心が
殆んど動かない程度の短かい時間幅に設定する。

また、チエツク指令の立上り時点すで同時にホールド回
路３１．３２をセットして、データの取り込みを開始さ
せ、ＯＦＦ信号パルスの立上りでホールド回路３１にそ
の時点の電圧ｅ１をホールドさせる。したがって、ホー
ルド回路３１のホールド出力ｅｕは、第２図（へ）に示
すように飽和レベルｅｕ、に−なる。

パルス発生器３０からＯＦＦ信号が出力される（　１１
　ＨＩｔになる）と、そのパルス幅ＴＭ３の期間だけス
イッチ制御回路２６がスイッチ２７をＯＦＦにするので
、コイル１１に流れる電流は自己の蓄積エネルギによる
保持電流だけになるため急減し、その電流値に応じた検
出電圧ｅ工は第２図（イ）に示すように低下する。

時間ＴＭ３後の時点ＣでＯＦＦ信号がＬ′″になると、
再びスイッチ２７がＯＮになり、コイル１１に流れる電
流が再び増加してやがて元の状態に戻るので、検出電圧
ｅ工も上昇して飽和レベルに戻る。

このＯＦＦ信号の立ち下がりでインバータ３４の出力が
Ｉｔ　Ｉ　１１になり、ホールド回路３２にその時の検
出電圧ｅ１をホールドさせるため、ホールド回路３２の
ホールド出力ｅｄは、第２図（ト）に示すように消磁時
の極小レベルｅｄｏになる。

したがって、その後の差動増幅器３５の出力ｅＱは、ｅ
ｃ＝ｅｕ−ｅｄ＝ｅｕｏ−ｅｄｏとなり、第２図（チ）
に示すようになる。

そして、判定部３６がこの差電圧ｅｃを基準値ｅｓと比
較して、ソレノイドの可動鉄心の位置判定する。

この時、第２図（ヌ）の正常側に示すように、可動鉄心
が正常に作動して吸着位置にあれば、同図（チ）の正常
側に示すように差電圧ｅＣのレベルが基準値ｅｓより低
くなり（ｅｃ＜ｅｓ）、判定部３６は同図（す）の正常
側に示すように異常検知信号を出力しない。なお、同図
（ヌ）におけるＴＩ、Ｔ２は可動鉄心の作動のタイムラ
グである。

もし、第２図（ヌ）の非正常側に示すように。

可動鉄心が正常に作動せずに初期位置に留まっていると
、同図（チ）の非正常側に示すように差電圧ｅｃのレベ
ルが基準値ｅｓより高くなり（ｅｃ≧ｅｓ）、判定部３
６は同図（す）の非正常側に示すようにパルス状の異常
検知信号を出力する。

その後、時点ｄでチエツク指令がＯＦＦになると、ホー
ルド回路３１．３２がリセットされ。

ｅｕｙｅｄ、ｅｃがいずれもＯになって次のチエツク指
令を待つ。

そして、時点ｅで再びチエツク指令が入力されると、時
点ｅ−ｆ間で消磁され１時点ｆ−ｇ間で判定が行なわれ
る。

このようにして、ソレノイドの作動中に随時、何度でも
その作動状態をチエツクすることができる。

なお、上記実施例ではＯＮ指令によって直ちにタイマ２
８を起動して、その設定時間Ｔ　Ｍ　ｌ後にゲート回路
２９を開くようにしたが、ＯＮＮ指令ココイル１１流れ
る電流値の検出電圧ｅ工を監視して、それが予め設定し
た値に達した時にタイマ２８を起動させるようにしても
よい。

コイル１１のインダクタンスＬが大きい場合などには１
通電開始時からの時間ＴＭＩを設定するより、上述のよ
うに実電流を基準にしてタイマを起動させる方が確実と
いえる。その場合、タイマ設定時間ＴＭＩはＯであって
もよい。

ところで、ソレノイドを励磁すると、その可動鉄心が固
定鉄心（ポールフェース）に吸引され、第１７図及び第
１８図で説明したように、スプリング力士流体力に抗し
てスプール等を押しながら移動し、固定鉄心に吸着され
るが、その吸着状態ではその状態を保持するために、通
常ソレノイド出力の方がスプリング力士流体力より遥か
に大きくなっている。

したがって、短期間の消磁よってコイル１１に流れる電
流が減少しても、ソレノイド出力がスプリング力士流体
力以下にならない範囲であれば。

可動鉄心は吸着位置を保つ。あるいは、−瞬吸着が離れ
てもシステム全体として問題がない範囲であれば差し支
えないので、この範囲内になるようにＯＦＦ信号のパル
スＩＩＩｉＴＭ３を設定することが必要である。

第３図（イ）、（ロ）は、パルス＠ＴＭ３の消磁による
コイル１１に流れる電流応答すなわち抵抗によって検出
される電圧応答波形の可動鉄心位置による相違を示す波
形図である。

コイル１１のインダクタンスは、可動鉄心が初期位置（
固定鉄心から最も離れている位置）にある時が最も小さ
く、吸着位置（固定鉄心に密着した位置）にある時が最
も大きく、同図（ハ）に示すように可動鉄心の位置によ
って変化する。

インダクタンスによって、消磁の際の電圧波形の変化量
（落ち込み量）が相違し、可動鉄心が初期位置にある時
はインダクタンスが小さいため第３図（イ）に示すよう
に大きく落ち込み、吸着位置にある時はインダクタンス
が大きいので落ち込み量が少ない。

したがって、この変化量に相当する差電圧ｅｃ＝ｅｕ−
ｅｄを検出して基準値ｅｓと比較することによって、可
動鉄心がどこにあるかを判定することができるのである
。

なお、２値判定の例を説明したが、差電圧ｅＣをレベル
の異なる複数の基準値と比較するようにすれば、可動鉄
心の複数段階の位置を検知することもでき、位置検出の
分解能が上がり、精度が向上し、異常、正常の程度を検
知できる。

また、差電圧ｅｅを無段階に検知すれば、可動鉄心の位
置を連続的に測定することもできる。

第４図は、この発明の第２実施例を示す第１図と同様な
ブロック構成図である。

この実施例は第１図に示したソレノイドの作動チエツク
装置に対して、基準値ｅｓを補正するためのホールド回
路３３と補正回路３７を追加して設けたものである。

これは、コイルの温度上昇や電源電圧の変動による１０
０％電流値の変化に対応して基準値ｅｓを補正し、正し
い検出ポイントを得るためである。

ホールド回路３３は、スイッチ２７がＯＮの時の直流電
源１６の供給電圧Ｅ０を入力し、チエツク指令の立ち上
がりでセットされてそのデータ取り込みを開始し、パル
ス発生器３０からのＯＦＦ信号の立ち上がりでその入力
データすなわち電圧Ｅ、をホールドして、補正回路３７
へ出力する。

この時同時に、ホールド回路３１によるホールド値ｅｕ
　　（ソレノイド作動後の定常状態でコイル１１に流れ
る電流値に応じた電圧）も補正回路３７に入力される。

補正回路３７は、これらのＥｏ及びｅｕの僅に応じて基
準値ｅｓを補正して判定部３６へ送る。

スイッチ２７をＯＮにした時にコイル１１に流れる電流
応答特性は１次式で表わされる。

Ｅｏ　　　−Δｔ ｉ＝−（ｌｅ　　　ム　　） Ｒ：コイル１１の内部抵抗＋抵抗１５の抵抗値Ｌ：コイ
ル１１のインダクタンス したがって、コイル電流を遮断する直前の電源電圧Ｅ０
と、その時の定常電流工に相当する電圧ｅｕをホールド
することにより、Ｒ＝Ｅ、／ＩによりＲの値が既知とな
り、それらの変動に応じて、基準値ｅｓを補正すること
が可能になる。

この補正により、判定部３６による差電圧ｅｃに基づく
可動鉄心の位置判定の精度を高めることができる。

第５図はワンチップマイクロコンピュータ（以下「マイ
コン」と略称する）を使用した第３実施例のブロック構
成図であり、第１図と対応する部分には同一の符号を付
してあり、それらの説明は省略する。第６図はそのマイ
コン４０による処理のフローチャートである。

このマイコン４０は、ＯＮ指令及びチエツク指令を入力
してスイッチ（ＳＷ）２７をＯＮ／○ＦＦ制御し、増幅
器１８の呂力電圧ｅ工（コイル１１に流れる電流値に応
じた電圧）を、内部のＡ／Ｄ変換部よってデジタル値に
変換してチエツクし。

ソレノイドの動作異常を検知すると異常検知信号を出力
する。

この例では、外部シーケンサがＯＮ指令、チエツク指令
のタイミング管理を行うので１両者間のインターロック
手段が不要になる。

マイコン４０による処理を第６図にしたがって説明する
と。

このルーチンがスタートすると、ＯＮ指令の入力を待っ
てスイッチ２７をＯＮにし、コイル１１に励磁電流を流
す、その後、ソレノイドの作動に要する時間に相当する
１００μｓ経過してから、チエツク指令の入力を待つ。

チエツク指令の入力がないうちにＯＮ指令が無くなった
場合には、スイッチ２７をＯＦＦにしてコイル１１への
通電を遮断し、次のＯＮ指令を待つ。

１００μｓ経過後にチエツク指令が入力すると、所定の
短いパルス幅のＯＦＦパルスを発生し、その間だけスイ
ッチ２７をＯＦＦにする。

そして、そのＯＦＦパルスの立ち上がりで増幅器１８か
らの８力電圧ｅ１のＡ／Ｄ変換値をホールドして、その
ホールド値をｅｕとし、ＯＦＦパルスの立ち下がりでも
電圧ｅ工のＡ／Ｄ変換値をホールドして、そのホールド
値ａｄとする。

次いで、ｅｃ：ｅｕ−ａｄの演算を行なって、そのｅｃ
を基準値ｅｓと比較するｓｅｃ＞ａｓであれば、可動鉄
心が移動していないと判断して異常検知信号を出力する
。ｅｃ≦ｅｓであれば何も出力しない。

その後、チエツク指令が無くなるので待って。

ホールド値ｅｕ、ａｄをリセットし、再びＯＮ指令の有
無をチエツクして、有れば次のチエツク指令を待ち、Ｏ
Ｎ指令が無くなるとスイッチ２７をＯＦＦにして、次の
ＯＮ指令を待つ。

勿論、このマイコン４０に代えてディジタル素子による
ワイヤードロジック回路で構成することも可能である。

第７図は、この発明の第４実施例を示す第１図と同様な
ブロック構成図であり、第１図と対応する部分には同一
の符号を付して、それらの説明は省略する。

この実施例では、ソレノイドのＯＮ作動後、自動的に所
定の時間幅で周期的に作動チエツクを行なって、その結
果をアナログ量で出力するようにしたものである。

第７図において、第１図の第１実施例と異なるのは、ゲ
ート回路２９に代えてチエツク指令パルス発生用のパル
ス発生器（Ｐ、Ｇ）４１を設け、外部からチエツク指令
を入力することを不要にした点と、判定部３６に代えて
可動鉄心位置演算部４２を設けて、アナログ信号による
可動鉄心位置情報をａカするようにした点のみである。

この第４実施例の作用を、第８図のタイムチャートも参
照して説明する。

外部から第８図（イ）に示すようにＯＮ指令が入力され
ると、スイッチ制御部２６がスイッチ２７をＯＮにして
、電源１６からソレノイドのコイル１１への通電を開始
すると同時に、タイマ２８を起動する。

タイマ２８は設定時間ＴＭＩの経過時にパルス発生器４
１を起動させる６パルス発生器４１は第８図（ハ）に示
すように、パルス幅がＴＭ２で周期がＴＭ２０のチエツ
ク指令パルスを発生する。

このチエツク指令パルスの立上りで、各ホールド回路３
１．３２をセットしてデータの取り込みを開始させると
同時に、パルス発生器３０を起動させる。

それによって、パルス発生器３０はパルス幅がＴ　Ｍ　
３で周期がＴＭ２０のＯＦＦ信号パルスを発生し、スイ
ッチ制御回路２６が期間ＴＭ３の間だけスイッチ２７を
ＯＦＦにして、ソレノイドを消磁させる。

この時、コイル１１に流れる電流の応答波形を抵抗１５
と増幅器１８によって電圧ｅ１として検出するが、その
波形は第８図（ロ）に示すようになる。そのスイッチ２
７をＯＦＦにする直前の電圧ｅ工をホールド回路３１に
よってホールドしくその値をｅｕとする）、再びＯＮに
する直前の電圧ｅ工をホールド回路３２によってホール
トする（そのホールド値をｅｄとする）。

この各ホールド値ｅｕとｅｄの差ｅｃを差動増幅器３５
によって演算し、その差ｅｃを可動鉄心位置演算部４２
によって、第８図（ホ）に示すような可動鉄心位置情報
ｅａ　を演算して出力する。

パルス発生器４１からのチエツク指令パルスの立下がり
で、ホールド回路３１．３２がリセットされて１回のチ
エツクが終了するが、パルス発生器４１は周期ＴＭ２０
で周期的にチエツク指令パルスを発生するので、すぐに
また次のチエツクが行なわれ、可動鉄心位置情報ｅａが
周期的に出力される。

第９図は、この発明の第５実施例を示す第７図と同様な
ブロック構成図であり、第１図及び第７図と対応する部
分には同一の符号を付して、それらの説明は省略するに の実施例では、ソレノイドをＯＮ／○ＦＦするメインス
イッチ４３と、作動チエツク用の消磁スイッチ（常閉ス
イッチ）２７′とを別に設け、従来の単純システムに使
用できるようにした例である。

この第５実施例で第７図の第４実施例と異なるのは、上
記の点のほかに、スイッチ制御部２６が不要になった点
と、可動鉄心位置演算部４２に代えて第１実施例と同様
に判定部３６を設けた点のみである。

この第５実施例によれば、外部からのＯＮ指令は不要で
あり、メインスイッチ４３をＯＮにすると、コイル１１
に通電してソレノイドを作動させ、所定時間ＴＭＩ後か
ら所定の周期（第４実施例のＴＭ２０と同じ）で周期的
に作動チエツクを行なって、その結果可動鉄心の位置に
異常（不作動）があると判定すると、異常検知信号を出
力する。

第１０図は、この発明の第６実施例を示すブロック構成
図であり、第１＠と対応する部分には同一の符号を付し
て、それらの説明は省略する。

この第６実施例で第１図の第１実施例と異なるのは、タ
イマ２８及びゲート回路２９を除去して。

パルス＠ＴＭ４の検出用パルスを発生するパルス発生器
（Ｐ、Ｇ）４４を設け、パルス発生器３０が発生するＯ
ＦＦ信号を反転してホールド回路３１のホールド信号に
するインバータ４５と、パルス発生器４４が発生する検
出用パルスを反転してホールド回路３２のホールド信号
にするインバータ４５とを設けた点である。

この実施例は、ソレノイド消磁後の再投入時のコイル電
流波形を利用するものであり、一定時間＠　（ＴＭ３）
の消磁後の立上り波形をチエツクする。

その作用を第１１図のタイムチャートを参照して説明す
ると、ＯＮ指令によりスイッチ２７をＯＮにしてソレノ
イドを作動させた後、チエツク指令が入力されると、パ
ルス発生器３０がパルス幅ＴＭ３のＯＦＦ信号を発生し
、スイッチ制御回路２６がその期間だけスイッチ２７を
ＯＦＦにしてソレノイドを消磁し、期間ＴＭａ後にスイ
ッチ２７を再投入する。

したがって、コイル１１に流れる電流波形に相当する増
幅器１８の出力電圧ｅ工の波形は第１１図（イ）に示す
ようになる。

そして、ＯＦＦ信号の立下がり時にホールド回路３１が
電圧ｅ工の最下降値を同図（ロ）に示すようにホールド
してｅｕ　とする。

また、パルス発生器４４がその時点からパルス幅ＴＭ４
の検出用パルスを発生し、その立下がり時にホールド回
路３２が同図（ハ）に示すように上昇中の電圧ｅ工をホ
ールドしてｅｄとする。

そして、差動増幅器３５が上記電圧ｅｕとｅｄの差に応
じたレベルの同図（ニ）に示す信号ｅｃを出力し、判定
部がそれを基準値ｅｓと比較して、ｅｃ）ｅｓであると
同図（ホ）に示すようにハイレベルの異常検知信号を出
力する。

この実施例は、コイル抵抗や電源電圧などの変動が少な
い場合に適している。なお、この場合にも第４図の第２
実施例と同様に基準値ｅｓに補正を加えることにより、
精度を上げることができる第１２図は、この発明の第７
実施例を示すブロック構成図であり、第１＠と対応する
部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略
するこの実施例では、チエツク指令を常閉スイッチ５１
を介してＯＦＦ信号とし、第１３図（ロ）に示すように
ソレノイドをＯＦＦにした後、増幅器１８の出力電圧ｅ
８が同ＩＩ（イ）に示すように基準値ａＳ、まで低下し
た時に、コンパレータ５０の出ガによって常閉スイッチ
５１をＯＦＦにして。

ソレノイドを再投入すると同時に、ホールド回路３１に
その時の入力電圧ｅ、＝ｅｓ工をホールドさせる。

これと同時に、タイマ５２が起動して、設定時間ＴＭ５
の後にパルスを発生してホールド回路３２に上昇途中の
電圧ｅ工をホールドさせてｅｄとする。

差動増幅器３５がこの電圧ｅｓ工とｅｄとの差に応じた
信号ｅｃを出力し１判別部３６がそれを基準値ａｓと比
較して、可動鉄心の位置を判定し、・　　その結果ｅｃ
＞ｅｓであれば異常検知信号を出力する。

この実施例によれば１．第１０図の第６実施例・　　の
場合よりチエツク精度が向上する。基準値ｅＳ１及びｅ
ｓに補正を加えれば、さらに精度向上を図ることができ
る。

する。

上記各実施例の説明は、全て電流値の単位時間内の大き
さの変化を検知することを基本にしたが、第１４図に示
す第８実施例のように傾斜を測定することによっても良
い。

この第８実施例の作用を、第１５図の波形図を参照して
説明する。

チエツク指令によりスイッチ２７をＯＦＦにした後、増
幅器１８の出力電圧ｅ□が基準値ｅｓ工まで低下すると
、コンパレータ５０の出力によって常閉じスイッチ５１
をＯＦＦにしてスイッチ２７を再投入する点は前述の第
７実施例（第１２図）と同様である。

この第８実施例では、増幅器器１８の出力電圧ｅ□を微
分回路５３によって常時微分し、その微分信号ｅｙのピ
ーク値をピークホールド回路５４によって第１５図に示
すようにホールドする。

そのホールド値ｅｚを判定部５５によって基準値ｅｓ、
と比較して、６ｚ）ｅｓｚであれば異常検知信号を出力
する。

この例では、電流応答波形は一次遅れタイプなので同一
関係である。

また、この例はスイッチ２７の再投入時にチエツクする
検知方法であるが、第７実施例までのように消磁直後に
、電流応答波形の傾斜をチエツクするようにしてもよい
。

第１６図は、この発明の第９実施例のコイル１１への通
電部付近のみを示す回路図である。

この実施例は、常時はスイッチ２７をＯＮからＯＦＦに
した時のソレノイドの消磁を早くしたい場合の例で、切
換スイッチ５７が常時は図示のようにバリスタ５６側に
切り換わっており、ＯＮ指令による通常のＯＮｌＯＦ　
Ｆ時には、バリスタ５６を介して速やかに消磁し、チエ
ツク指令によってスイッチ２７をＯＦＦにする時にのみ
、切換スイッチ５７をダイオード２５側へ切り換えるよ
うにしたものである。

その他の構成及び作用は前述の各実施例と同様にすれば
よいので、説明を省略する。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば、以下に列
挙する効果が得られる。

（１）ソレノイドを励磁した後、チエツク指令を与えれ
ばいつでも可動鉄心の位置情報が得られる。

（２）電子回路で構成でき、新たに弁に取付ける部品は
一切不要である。

（３）チエツク指令をソレノイドのＯＮ信号を基に周期
的に行うようにすると、常に可動鉄心の位置情報が得ら
れる。

（４）ソレノイド消磁時の電流波形をチエツク対象とす
れば、電源から切り離される期間にチエツクするので、
電源のリップルの影響を受けない。

そのため、全波整流の簡易電源もそのまま使用可能であ
り、フィルタなどが不要になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示すソレノイド作動チ
エツク装置のブロック構成図、 第２図はその作用説明に供するタイムチャート、第３図
（イ）、（ロ）は可動鉄心位置による電流応答波形の相
違を示す波形図であり、（ハ）は可動鉄心位置とソレノ
イドコイルのインダクタンスとの関係を示す線図、 第４図はこの発明の第２実施例を示す第１図と同様なブ
ロック構成図、 第５図はこの発明の第３実施例を示すマイクロコンピュ
ータを用いた装置の構成図。 第６図はそのマイクロコンピュータによる処理のフロー
チャート、 第７図はこの発明の第４実施例を示す第１図と同様なブ
ロック構成図。 第８図はその作用説明に供するタイムチャート、第９図
はこの発明の第５実施例を示す第７図と同様なブロック
構成図、 第１０図はこの発明の第６実施例を示す第１図と同様な
ブロック構成図。 第１１図はその作用説明に供するタイムチャート。 第１２図はこの発明の第７実施例を示す第１図と同様な
ブロック構成図、 第１３図はその作用説明に供する波形図、第１４図はこ
の発明の第８実施例を示すブロック構成図、 第１５図はその作用説明に供する波形図、第１６図はこ
の発明の第９実施例のコイルへの通電部付近のみを示す
回路図、 第１７図はソレノイドを使用した電磁弁の一例を示す縦
断面図、 第１８図はその作用を説明するための線図、第１９図は
従来のソレノイドの作動をチエツクするための装置の一
例を示すブロック構成図、第２０図はその作用を説明す
るためのタイムチャートである。 １０・・・ソレノイド　　　１１・・・コイル１２・・
・可動鉄心　　　　１３・・・ブツシュロッド１５・・
・電流検出用抵抗　１６・・・直流電源１８・・・増幅
器　　　　　２５・・・ダイオード２６・・・スイッチ
制御部　２７・・・スイッチ２７′・・・消磁スイッチ
　２８，５２・・・タイマ２９・・・ゲート回路 ３０．４１．４４・・・パルス発生器 ３１．３２．３３・・・ホールド回路 ３５・・・差動増幅器　　　３６・・・判定部３７・・
・補正回路 ４０・・・ワンチップマイクロコンピュータ４２・・・
可動鉄心位置演算部 ４３・・・メインスイッチ　５０・・・コンパレータ５
１・・・常閉スイッチ ５３・・・微分回路　　　５４・・・ピークホールド回
路５６・・・バリスタ　　　５７・・・切換スイッチｒ 緘３ 第３図 （イ）　　　　　　　　　　　　　　　　（ロフ（ハ） （最も離れている） 亨ゴ 第５図 麩ｈｋ 第１１図 第１５図 第１６図 第１７図 第１８図 巳　　　　　　：

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ソレノイドのコイルに電流検出用抵抗を直列に接続
   し、その直列回路に並列にダイオードを接続して設け、
   前記ソレノイドのオン作動後、可動鉄心が殆んど動かな
   い程度の短かい時間幅だけ前記コイルへの給電を断つて
   消磁し、前記電流検出用抵抗によつて検出される前記コ
   イルに流れる電流の応答波形の変化量を検知することに
   よつて前記可動鉄心の位置を検出することを特徴とする
   ソレノイドの作動チエツク方法。 ２　請求項１記載のソレノイドの作動チエツク方法にお
   いて、前記コイルに流れる電流の応答波形の変化量を、
   波形変化割合すなわち単位時間当りの変化量の微分値で
   検知することを特徴とするソレノイドの作動チエツク方
   法。 ３　前記コイルに流れる電流の応答波形の変化量を消磁
   による立下り時に行うこを特徴とする請求項１又は２記
   載のソレノイドの作動チエツク方法。 ４　前記コイルに流れる電流の応答波形の変化量を消磁
   後の再立上り時に行うこを特徴とする請求項１又は２記
   載のソレノイドの作動チエツク方法。