JPH10106831A - ソレノイドの動作状態検出装置及び動作状態検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイル及び磁気回路の構成、すなわち、弁の
種類にかかわらず、ソレノイドの動作状態を検出する。 【解決手段】 検出信号出力手段は、外部から入力され
た検出制御信号に基づきソレノイドノコイルに検出用信
号を流す。比較手段は、検出用信号を流したときにソレ
ノイドのコイルの両端に発生する電圧と基準電圧とを比
較し比較結果信号を出力し、信号保持手段は、比較結果
信号を外部から入力されたタイミング信号に基づき取り
込み、保持し、保持比較結果信号として論理制御出力手
段に出力し、論理制御出力手段は、外部から入力された
動作モード制御信号に基づいて保持比較結果信号の信号
論理を反転し、あるいは、反転せずに状態検出信号とし
て出力するので、ソレノイドコイルやソレノイドコイル
を駆動する磁気回路の種類にかかわらず、状態検出信号
の論理を一定とすることができ、ソレノイドの動作状態
を容易に把握できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はソレノイドの動作状
態検出装置及び動作状態検出方法に係り、より詳細に
は、例えば開閉弁や切換え弁などを作動し、作動状態を
保持するために使用されるラッチングソレノイドなどの
ソレノイドの動作状態を検出するソレノイドの動作状態
検出装置及び動作状態検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、開閉弁や切換弁などを作動させ
る場合、開閉制御信号や切換制御信号の入力に応じてソ
レノイド駆動回路がラッチングソレノイドに駆動電流を
流すことによってラッチングソレノイドを駆動し、この
ラッチングソレノイドの駆動によって弁を作動するよう
になっている。

【０００３】このような場合において制御信号の入力、
実際の弁の作動とは独立しているため、制御信号を入力
しても弁が全く作動していない、もしくは、弁が途中で
止まる等の異常作動状態が生じる。従って、制御信号の
入力により弁作動が確実に行われたか否かを確認するこ
とが必要になる。

【０００４】そこで、従来のソレノイドの動作状態検出
装置においては、ラッチングソレノイドが発生する漏洩
磁束中にリードスイッチを設置し、漏洩磁束がラッチン
グソレノイドの動作状態によって互いに異なることを利
用する事により弁作動の確認を行っていた。

【０００５】より具体的には、弁作動状態に対応して異
なる漏洩磁束にによりリードスイッチをオン／オフさ
せ、このリードスイッチのオン／オフ状態に基づいてラ
ッチングソレノイドの動作状態を示すアンサバック信号
を発生し、アンサバック信号を監視することによりソレ
ノイドの動作状態検出を行っていた。

【０００６】しかし、上述した従来のソレノイドの動作
状態検出装置の構成では、漏洩磁束の大小によりリード
スイッチをオン／オフ駆動してアンサバック信号を発生
しているので、リードスイッチの接触片が切離する磁束
レベルにバラ付きがあると、ソレノイドの動作状態を確
実にアンサバックできなくなるため、リードスイッチの
設置位置を微妙に調整することが必要になる。

【０００７】特に、効率すなわち性能の向上を図ったソ
レノイドの場合には、漏洩磁束が極端に少なくなるた
め、上述したリードスイッチのオン／オフ動作の不正確
さが益々顕著になる。また、リードスイッチは機械的な
接触片を有しているため、接触片の摩耗などによって故
障する可能性が高いなど信頼性の点で劣るという問題点
もあった。

【０００８】そこで、これらの問題点を解決すべく、本
願出願人は、ソレノイドとこのソレノイドに直列に接続
した抵抗の時定数を利用したソレノイドの動作状態検出
装置を提案している。図６に本願出願人が提案したソレ
ノイドの動作状態検出装置の回路ブロック図を示す。

【０００９】ラッチングソレノイド５１のコイルＬの両
端には弁駆動回路５２が接続され、該コイルＬには抵抗
Ｒ1 、トランジスタＱ11、Ｑ12が電源ＶCCに対して直列
接続され、トランジスタＱ12にはコンデンサＣ1 が並列
に接続されている。コイルＬの出力電圧はダイオードＤ
1 、Ｄ2 によるリミッタを介してアンプ５３に入力さ
れ、その出力電圧はコンパレータ５４に入力される。コ
ンパレータ５４の他方の入力には電源ＶCCを抵抗Ｒ₂ と
半固定抵抗Ｒ₃ により分圧された基準電圧ＶREFが印加
されている。

【００１０】また、コントローラ５５は、予め定めたプ
ログラムに従って動作し、外部信号に応じて弁駆動回路
５２に対して弁閉制御信号ａ又は弁開制御信号ｂを出力
すると共に、トランジスタＱ11、Ｑ12に対して検出要求
信号ｆを出力する。検出要求信号ｆは遅延回路５６にも
入力され、その遅延出力がＤフリップフロップより構成
されるラッチ回路５７のクロック入力ＣＫに供給され
る。更にラッチ回路５７のデータ入力Ｄにはコンパレー
タ５４の出力が供給される。そしてラッチ回路５７のＱ
出力がコントローラ５５にアンサバック信号ｊとして入
力され、これによってコントローラ５５は弁の作動状態
を判断する。

【００１１】次に上記ソレノイドの動作状態検出装置の
動作を説明するに先立ち、動作原理を図７を参照して説
明する。図７は、ガス遮断弁Ａの一例を示し、同図にお
いて、ガス遮断弁Ａは、ラッチングソレノイド６１と、
ラッチングソレノイド６１により作動される弁体６２
と、弁体６２により開閉される弁孔６３を有する弁座６
４とにより構成されている。

【００１２】また、ラッチングソレノイド６１は、コイ
ルＬ、可動片６５及び磁石Ｍｇより構成されており、可
動片６５には弁体６２が一体に設けられている。ガス遮
断弁Ａは、弁体６２が弁座６４に当接しているときには
弁孔６３が閉じられ弁閉状態（図７右側）となり、当接
していないときには弁孔６３が開かれ弁開状態（図７左
側）となる。

【００１３】以上のような構成において、弁体６２が弁
座６４に当接している弁閉状態にあるとき、ラッチング
ソレノイド６１のコイルＬに直流弁開電流を流すと、可
動片６５が励磁される。この励磁された可動片６５の磁
極が磁石Ｍｇの磁極と一致するように上記弁開電流の方
向を設定すると、可動片６５が可動片６５と磁石Ｍｇと
の間に設けられた図示しないスプリングに抗して磁石Ｍ
ｇに吸引され、これによって弁体６２が弁座６４から離
れて弁開状態となる。

【００１４】また、弁開状態からコイルＬに前記弁開電
流と逆方向の直流弁閉電流を流すと、可動片６５は磁石
Ｍｇの磁力を減少させる方向の磁極となるように励磁さ
れるので、可動片６５と磁石Ｍｇとの間のスプリングの
力が働いてそれまで磁石Ｍｇに吸引されていた可動片６
５が弁孔６３側に移動し、弁体６２が弁座６４に当接し
て弁閉状態となる。

【００１５】なお、ラッチングソレノイド６１は、弁開
から弁閉又は弁閉から弁開状態に移行するとき弁閉駆動
電流又は弁開駆動電流が所定期間コイルＬにそれぞれ流
され、その後該駆動電流が流されなくなっても、弁体６
２をその状態に維持（ラッチ）できるように構成されて
いる。

【００１６】ここで、ラッチングソレノイド６１のコイ
ルＬのインダクタンスについて考察すると、例えば、弁
閉時における可動片６５とコイルＬとの磁気的結合は弁
開時における磁気的結合に比して大きくなる場合には、
弁閉時における磁束は弁開時における磁束より大きくな
るため、弁閉時におけるコイルＬのインダクタンスは弁
開時のインダクタンスより大きくなる。

【００１７】なお、弁閉時における磁束と弁開時の磁束
とは、何れが大きくなるかは、ソレノイドのインダクタ
ンス及び磁気回路の状態によって異なる。次に上記従来
のソレノイドの動作状態検出装置の動作を図６、図８の
動作フローチャート及び図９の波形図を参照して説明す
る。

【００１８】コントローラ５５は、駆動回路５２に対し
弁閉制御信号（図９（ａ）参照）又は弁開制御信号（図
９（ｂ）参照）を出力する（ステップＳ１１）。この場
合において、どちらの制御信号を出力するかは、コント
ローラ５５が外部から入力される信号に基づいて決定す
る。

【００１９】ここで、ガス遮断弁Ａが弁開状態にあっ
て、コントローラ５５が弁閉制御信号（図９（ａ）参
照）を出力したとすると、コントローラ５５が出力する
弁閉制御信号は弁駆動回路５２に入力される。この弁閉
制御信号の入力に応じて弁駆動回路５２は、その出力端
子ｃをＨレベル、出力端子ｄをＬレベルにして、ラッチ
ングソレノイド６１のコイルＬに対して出力端子ｃから
出力端子ｄの方向に所定時間直流弁閉駆動電流（図９
（ｃ）参照）を流す。このことによって上述したように
可動片６５が駆動されてガス遮断弁Ａが弁閉状態となる
（図９（ｅ）参照）。

【００２０】次にコントローラ５５は、図９（ｆ）に示
すように、検出要求信号を所定時間出力し（ステップＳ
１２）、トランジスタＱ11、Ｑ12をオンさせる。これに
よりコイルＬには電源ＶCCより検出電圧が印加され、コ
イルＬの出力電圧がアンプ５３によって増幅され、増幅
された出力（図９（ｇ）参照）がコンパレータ４に入力
される。

【００２１】アンプ５３の出力はコイルＬのインダクタ
ンスと抵抗Ｒ1 の時定数によって立下がる。そこでコン
パレータ４は該コイルＬの電圧と基準電圧とを比較し、
コイルＬの電圧が基準電圧より大きい期間ｔ11 ではコ
ンパレータ４の出力は“Ｈ”レベルに反転し（図９
（ｈ）参照）、ラッチ回路５７のデータ入力Ｄに入力さ
れる。

【００２２】一方、検出要求信号は遅延回路６により所
定時間ｔ0 遅延され（図９（ｉ）参照）、ラッチ回路５
７のクロック入力ＣＫに供給される。ラッチ回路５７は
データ入力Ｄに供給されたコンパレータ出力（図９
（ｈ）参照）と、クロック入力ＣＫに供給された遅延出
力（図９（ｉ）参照）とにより、データ出力Ｑのレベル
が決定される。

【００２３】すなわち、上述の例の場合には、遮断弁Ａ
の弁閉時におけるコイルＬのインダクタンスは、弁開時
のインダクタンスより大きくなる。従って、検出要求信
号を供給したときの立下り時定数は弁閉時の方が弁開時
より大きくなるので、図９（ｇ）に示すように、コイル
Ｌの出力電流は弁閉時の方が弁開時より長時間に渡って
流れることにより、コンパレータ５４の出力も図９
（ｈ）のように“Ｈ”レベルの期間ｔ11が弁閉時の方が
長くなる。

【００２４】一方遅延回路６からの出力は、弁開及び弁
閉の状態に拘わらず図９（ｉ）のように検出要求信号か
ら所定時間ｔ0 遅延されているので、ラッチ回路７のデ
ータ出力Ｑ、すなわち、アンサバック信号は図９（ｊ）
に示すように、ｔ11＞ｔ0 のとき（弁開から弁閉状態に
なったとき）には“Ｈ”レベルとなり、ｔ11＜ｔ0 のと
き（弁閉から弁開状態になったとき）には“Ｌ”レベル
となる。

【００２５】従って、コントローラ５５は、アンサバッ
ク信号を読み込み（ステップＳ１３）、弁の作動状態を
判別することとなる（ステップＳ１４）。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
ソレノイドの動作状態検出装置においては、コイルＬ及
びコイルＬに直列に接続された抵抗Ｒ1 により決まる時
定数を利用することにより、弁の開／閉状態を検出して
いたが、ガス遮断弁のインダクタンスはコイルＬのイン
ダクタンス及び磁気回路の構成によって変化するため、
アンサバック信号ｊの論理が反転してしまう可能性があ
り、全ての遮断弁に対して一のソレノイドの動作状態検
出装置を適用することができないという問題点があっ
た。

【００２７】そこで、本発明の目的は、コイルＬ及び磁
気回路の構成、すなわち、ガス遮断弁の種類に拘わら
ず、ソレノイドの動作状態を検出させることが可能なソ
レノイドの動作状態検出装置及び動作状態検出方法を提
供することにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、ソレノイドの可動片を第１
状態から第２状態に駆動する第１駆動電流あるいは前記
第２状態から前記第１状態に駆動する第２駆動電流を前
記ソレノイドのコイルに流した後、前記ソレノイドの動
作状態を検出するソレノイドの動作状態検出装置におい
て、外部から入力された検出制御信号に基づいて前記ソ
レノイドのコイルに検出用信号を流す検出信号出力手段
と、前記検出用信号を流したときに前記ソレノイドのコ
イルの両端に発生する電圧と基準電圧とを比較し比較結
果信号を出力する比較手段と、前記比較結果信号を外部
から入力されたタイミング信号に基づくタイミングで取
り込み、保持し、保持比較結果信号として出力する信号
保持手段と、外部から入力された動作モード制御信号に
基づいて、前記保持比較結果信号の信号論理を反転し、
あるいは、反転せずに状態検出信号として出力する論理
制御出力手段と、を備えて構成する。

【００２９】請求項１記載の発明によれば、ソレノイド
の動作状態検出装置の検出信号出力手段は、外部から入
力された検出制御信号に基づいてソレノイドのコイルに
検出用信号を流す。これと並行して比較手段は、検出用
信号を流したときにソレノイドのコイルの両端に発生す
る電圧と基準電圧とを比較し比較結果信号を信号保持手
段に出力する。

【００３０】信号保持手段は、比較結果信号を外部から
入力されたタイミング信号に基づくタイミングで取り込
み、保持し、保持比較結果信号として論理制御出力手段
に出力する。論理制御出力手段は、外部から入力された
動作モード制御信号に基づいて、保持比較結果信号の信
号論理を反転し、あるいは、反転せずに状態検出信号と
して出力する。

【００３１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記ソレノイドのコイルに検出用信号を流
すべく前記検出制御信号を出力する検出制御手段を備え
て構成する。請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の作用に加えて、検出制御手段は、ソレノイド
のコイルに検出用信号を流すべく検出制御信号を検出信
号出力手段に出力する。

【００３２】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の発明において、前記ソレノイドの種類に応じ
て、前記動作モード制御信号を出力する動作モード切替
手段を備えて構成する。請求項３記載の発明によれば、
請求項１又は請求項２記載の発明の作用に加えて、動作
モード切替手段は、ソレノイドの種類に応じて、動作モ
ード制御信号を論理制御出力手段に出力する。

【００３３】請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求
項３記載のソレノイドの発明において、前記検出制御信
号に基づいて、前記タイミング信号を出力するタイミン
グ信号生成手段を備えて構成する。請求項４記載の発明
によれば、請求項１乃至請求項３記載のソレノイドの発
明の作用に加えて、タイミング信号生成手段は、検出制
御信号に基づいて、タイミング信号を信号保持手段に出
力する。

【００３４】請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求
項４記載の発明において、前記状態検出信号に基づいて
前記ソレノイドの動作状態を判別する状態判別手段を備
えて構成する。請求項５記載の発明によれば、請求項１
乃至請求項４記載の発明の作用に加えて、状態判別手段
は、状態検出信号に基づいてソレノイドの動作状態を判
別する。

【００３５】請求項６記載の発明は、ソレノイドの可動
片を第１状態から第２状態に駆動する第１駆動電流ある
いは前記第２状態から前記第１状態に駆動する第２駆動
電流を前記ソレノイドのコイルに流した後、前記ソレノ
イドの動作状態を検出するソレノイドの動作状態検出方
法において、外部からの検出制御に基づいて前記ソレノ
イドのコイルに検出用信号を流す検出信号出力工程と、
前記検出信号を流したときに前記ソレノイドのコイルの
両端に発生する電圧と基準電圧とを比較する比較工程
と、前記比較結果を所定のタイミングで取り込み、保持
する比較結果保持工程と、外部からの動作モード制御に
基づいて、前記保持比較結果の論理の反転請求項６記載
の発明によれば、検出信号出力工程は、外部からの検出
制御に基づいてソレノイドのコイルに検出用信号を流
す。

【００３６】比較工程は、検出信号を流したときにソレ
ノイドのコイルの両端に発生する電圧と基準電圧とを比
較する。比較結果保持工程は、比較工程における比較結
果を所定のタイミングで取り込み、保持する。

【００３７】論理制御工程は、外部からの動作モード制
御に基づいて、保持比較結果の論理の反転／非反転を制
御する。／非反転を制御する論理制御工程と、を備えて
構成する。請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明
において、前記ソレノイドのコイルに検出用信号を流す
べく制御を行う検出制御工程を備えて構成する。

【００３８】請求項７記載の発明によれば、請求項６記
載の発明の作用に加えて、検出制御工程は、ソレノイド
のコイルに検出用信号を流すべく制御を行う。請求項８
記載の発明は、請求項６又は請求項７記載の発明におい
て、前記ソレノイドの種類に応じて、前記動作モード制
御を行う動作モード切替工程を備えて構成する。

【００３９】請求項８記載の発明によれば、請求項６又
は請求項７記載の発明の作用に加えて、動作モード切替
工程は、ソレノイドの種類に応じて、動作モード制御を
行う。請求項９記載の発明は、請求項６乃至請求項８記
載の発明において、前記検出制御に基づいて、前記所定
のタイミングを制御するタイミング制御工程を備えて構
成する。

【００４０】請求項９記載の発明によれば、請求項６乃
至請求項８記載の発明の作用に加えて、タイミング制御
工程は、検出制御工程における検出制御に基づいて、所
定のタイミングを制御する。請求項１０記載の発明は、
請求項６乃至請求項９記載の発明において、前記論理制
御工程後の前記保持比較結果に基づいて前記ソレノイド
の動作状態を判別する状態判別工程を備えて構成する。

【００４１】請求項１０記載の発明によれば、請求項６
乃至請求項９記載の発明の作用に加えて、状態判別工程
は、論理制御工程後の保持比較結果に基づいてソレノイ
ドの動作状態を判別する。

【００４２】

【発明の実施の形態】次に図面を参照して本発明の好適
な実施形態を説明する。図１に実施形態のソレノイドの
動作状態検出装置の概要構成ブロック図を示す。

【００４３】ソレノイドの動作状態検出装置１は、ラッ
チングソレノイドのコイルＬの両端に接続された弁駆動
回路２と、コイルＬの一端に直列に接続された抵抗Ｒ
と、抵抗Ｒの他端と電源ＶCCとの間に接続されたトラン
ジスタＱ1 と、コイルＬの他端と接地ＧＮＤとの間に接
続されたトランジスタＱ2 と、を備えて構成されてい
る。

【００４４】また、ソレノイドの動作状態検出装置１
は、抵抗ＲとコイルＬとの中間接続点に当該中間接続点
の電圧である基準電圧に相当する基準電圧信号ＶREFが
入力される基準電圧入力端子が接続され、コイルＬとト
ランジスタＱ2 との中間接続点に電圧レベルを判別すべ
き判別対象電圧信号ＶDSが入力される判別電圧入力端子
が接続され、比較結果データＤＣＰＭを出力するコンパ
レータ３と、予め定めたプログラムに従って動作し、外
部信号に応じて弁駆動回路２に対して弁開閉制御信号Ｖ
Ｃを出力するとともに、トランジスタＱ1 、Ｑ2 及び後
述のタイマ回路５に対して検出要求信号ＤＲを出力する
コントローラ４と、検出要求信号ＤＲに基づいて判別タ
イミング信号ＴＭを出力するタイマ回路５と、コンパレ
ータ３の出力した比較結果データＤＣＰＭがデータ入力
端子Ｄに入力され、判別タイミング信号ＴＭがクロック
入力端子ＣＫに入力され、判別タイミング信号ＴＭに対
応するタイミングにおける比較結果データＤＣＰＭの信
号レベルを取り込み、原アンサバックデータＡＮＳ1 と
してデータ出力端子Ｑより出力するフリップ−フロップ
（Ｆ／Ｆ）回路６と、を備えて構成されている。

【００４５】さらに、ソレノイドの動作状態検出装置１
は、弁開時のコイルＬのインダクタンス（ＬOPEN）が弁
閉時のコイルＬのインダクタンス（ＬCLOSE）よりも大
きい場合、すなわち、 ＬOPEN＞ＬCLOSE の場合に高電位側電源（＝ＶCC；“Ｈ”レベル）に接続
され、弁開時のコイルＬのインダクタンス（ＬOPEN）が
弁閉時のコイルＬのインダクタンス（ＬCLOSE）よりも
小さい場合、すなわち、 ＬOPEN＜ＬCLOSE の場合に低電位側電源（＝ＧＮＤ；“Ｌ”レベル）に接
続されることにより、ソレノイドの動作状態検出装置１
の動作モードを切り換えるための動作モード切替信号Ｓ
ＥＬを出力する動作モード切替スイッチ７と、一方の入
力端子に原アンサバックデータＡＮＳ1 が入力され、他
方の入力端子に動作モード切替信号ＳＥＬが入力され、
原アンサバックデータＡＮＳ1 と動作モード切替信号Ｓ
ＥＬの排他的論理和をとってアンサバック信号ＡＮＳと
してコントローラ４に出力する排他的論理和（ＥＸＯ
Ｒ）回路８と、を備えて構成されている。

【００４６】次にソレノイドの動作状態検出装置の動作
を図２の動作フローチャート並びに図３及び図４の波形
図を参照して説明する。まず、コントローラ４は、弁の
開閉制御を行うべく弁駆動回路に弁開閉制御信号ＶＣを
出力する（ステップＳ１）。

【００４７】この弁開閉制御信号ＶＣの入力に応じて弁
駆動回路２は、その一方の出力端子を“Ｈ”レベル、他
方の出力端子を“Ｌ”レベルにして、コイルＬに対して
所定時間、弁閉駆動用直流電流を流す。これにより図７
に示したように可動片６５が駆動されてガス遮断弁Ａが
弁開状態あるいは弁閉状態となる。

【００４８】次にコントローラ４は、図３（ａ）に示す
ように、時刻ｔ1 に検出要求信号ＤＲを“Ｈ”レベルと
し、この“Ｈ”レベルの検出要求信号ＤＲを所定時間出
力し（ステップＳ２）、トランジスタＱ1 をオン状態と
し、トランジスタＱ2 をオフ状態とするので、基準電圧
信号ＶREFは“Ｈ”レベルとなり（図３（ｂ）参照）、
コンパレータ３の基準電圧入力端子（＋）に入力され
る。

【００４９】一方、コイルＬには電源ＶCCより検出電圧
が印加され、コイルＬの出力電圧である判別対象電圧信
号ＶDS（図３（ｃ）参照）がコンパレータ３の判別電圧
入力端子（−）に入力される。これらによりコンパレー
タ３は、基準電圧信号ＶREFと判別対象電圧信号ＶDSと
を比較し、その比較結果を比較結果データＤＣＭＰとし
てフリップ−フロップ回路６のデータ入力端子Ｄに出力
することとなる（ステップＳ３）。

【００５０】このコンパレータ３の比較結果データＤＣ
ＭＰの出力動作と並行して、タイマ回路５は、判別タイ
ミング信号ＴＭを所定時間ΔＴの間、“Ｈ”レベルとし
てフリップ−フロップ回路クロック入力端子ＣＫに出力
する（ステップＳ４）。比較結果データＤＣＰＭ及び判
別タイミング信号ＴＭが入力されたフリップ−フロップ
回路６は、判別タイミング信号ＴＭの立下がりにおける
比較結果データＤＣＰＭの信号レベルを取り込み、原ア
ンサバックデータＡＮＳ1 として排他的論理和回路８に
出力する（ステップＳ５）。

【００５１】次に排他的論理和回路８の動作について、
弁開時のコイルＬのインダクタンス（ＬOPEN）が弁閉時
のコイルＬのインダクタンス（ＬCLOSE）よりも大きい
場合及び弁開時のコイルＬのインダクタンス（ＬOPEN）
が弁閉時のコイルＬのインダクタンス（ＬCLOSE）より
も小さい場合に分けて動作を説明する。

【００５２】１）ＬOPEN＞ＬCLOSEの場合 この場合においては、動作モード切替スイッチは高電位
側電源（＝ＶCC）に接続する必要があり、この結果、動
作モード切替信号ＳＥＬは“Ｈ”レベルとなっているも
のとする。

【００５３】コイルＬのインダクタンスが ＬOPEN＞ＬCLOSE となっている場合には、抵抗ＲとコイルＬのインダクタ
ンスとに起因する時定数は、弁開時に大きくなり、弁閉
時に小さくなる。

【００５４】１−１） 弁開時の動作 従って、弁開時には、図３（ｃ）に実線で示すように、
判別対象電圧信号ＶDSの信号立下がりは緩やかとなり、
判別タイミング信号ＴＭの立下がりのタイミングでは、
未だ“Ｈ”レベル（すなわち、ＶDS＞基準電圧信号ＶRE
Fに相当する判定電圧）となっている。

【００５５】この結果、コンパレータ３の出力である比
較結果データＤＣＰＭは“Ｌ”レベルとなる。この
“Ｌ”レベルの比較結果データＤＣＰＭは、フリップ−
フロップ回路６に入力され、フリップ−フロップ回路６
は“Ｌ”レベルの原アンサバック信号ＡＮＳ1 を保持
し、データ出力端子Ｑを介して排他的論理和回路８に出
力する。

【００５６】このとき、排他的論理和回路８の他方の入
力である動作モード切替信号ＳＥＬは“Ｈ”レベルとな
っているので、アンサバック信号ＡＮＳは、“Ｈ”レベ
ルとなり（ステップＳ６）、コントローラ４は、ソレノ
イド、すなわち、遮断弁が開状態にあることを判別でき
ることとなる（ステップＳ７）。

【００５７】１−２） 弁閉時の動作 一方、弁閉時には、図３（ｃ）に波線で示すように、判
別対象電圧信号ＶDSの信号立下がりは急激となり、判別
タイミング信号ＴＭの立下がりのタイミングでは、すで
に“Ｌ”レベル（すなわち、ＶDS＜基準電圧信号ＶREF
に相当する判定電圧）となっている。

【００５８】この結果、コンパレータ３の出力である比
較結果データＤＣＰＭは“Ｈ”レベルとなる。この
“Ｈ”レベルの比較結果データＤＣＰＭは、フリップ−
フロップ回路６に入力され、フリップ−フロップ回路６
は“Ｈ”レベルの原アンサバック信号ＡＮＳ1 を保持
し、データ出力端子Ｑを介して排他的論理和回路８に出
力する。

【００５９】このとき、排他的論理和回路８の他方の入
力である動作モード切替信号ＳＥＬは“Ｈ”レベルとな
っているので、アンサバック信号ＡＮＳは、“Ｌ”レベ
ルとなり（ステップＳ６）、コントローラ４は、ソレノ
イド、すなわち、遮断弁が閉状態にあることを判別でき
ることとなる（ステップＳ７）。

【００６０】２）ＬOPEN＜ＬCLOSEの場合 この場合においては、動作モード切替スイッチは低電位
側電源（＝ＧＮＤ）に接続する必要があり、この結果、
動作モード切替信号ＳＥＬは“Ｌ”レベルとなっている
ものとする。

【００６１】コイルＬのインダクタンスが ＬOPEN＜ＬCLOSE となっている場合には、抵抗ＲとコイルＬのインダクタ
ンスとに起因する時定数は、弁開時に小さくなり、弁閉
時に大きくなる。

【００６２】２−１） 弁開時の動作 従って、弁開時には、図４（ｃ）に破線で示すように、
判別対象電圧信号ＶDSの信号立下がりは急激となり、判
別タイミング信号ＴＭの立下がりのタイミングでは、す
でに“Ｌ”レベル（すなわち、ＶDS＜基準電圧信号ＶRE
Fに相当する判定電圧）となっている。

【００６３】この結果、コンパレータ３の出力である比
較結果データＤＣＰＭは“Ｈ”レベルとなる。この
“Ｈ”レベルの比較結果データＤＣＰＭは、フリップ−
フロップ回路６に入力され、フリップ−フロップ回路６
は“Ｈ”レベルの原アンサバック信号ＡＮＳ1 を“保持
し、データ出力端子Ｑを介して排他的論理和回路８に出
力する。

【００６４】このとき、排他的論理和回路８の他方の入
力である動作モード切替信号ＳＥＬは“Ｌ”レベルとな
っているので、アンサバック信号ＡＮＳは、“Ｈ”レベ
ルとなり（ステップＳ６）、コントローラ４は、ソレノ
イド、すなわち、遮断弁が開状態にあることを判別でき
ることとなる（ステップＳ７）。

【００６５】２−２） 弁閉時の動作 一方、弁閉時には、図４（ｃ）に実線で示すように、判
別対象電圧信号ＶDSの信号立下がりは緩やかとなり、判
別タイミング信号ＴＭの立下がりのタイミングでは、未
だ“Ｈ”レベル（すなわち、ＶDS＞基準電圧信号ＶREF
に相当する判定電圧）となっている。

【００６６】この結果、コンパレータ３の出力である比
較結果データＤＣＰＭは“Ｌ”レベルとなる。この
“Ｌ”レベルの比較結果データＤＣＰＭは、フリップ−
フロップ回路６に入力され、フリップ−フロップ回路６
は“Ｌ”レベルの原アンサバック信号ＡＮＳ1 を“保持
し、データ出力端子Ｑを介して排他的論理和回路８に出
力する。

【００６７】このとき、排他的論理和回路８の他方の入
力である動作モード切替信号ＳＥＬは“Ｌ”レベルとな
っているので、アンサバック信号ＡＮＳは、“Ｌ”レベ
ルとなり（ステップＳ６）、コントローラ４は、弁が閉
状態にあることを判別できることとなる（ステップＳ
７）。

【００６８】以上の説明のように、弁開時のコイルＬの
インダクタンス（ＬOPEN）が弁閉時のコイルＬのインダ
クタンス（ＬCLOSE）よりも大きい場合及び弁開時のコ
イルＬのインダクタンス（ＬOPEN）が弁閉時のコイルＬ
のインダクタンス（ＬCLOSE）よりも小さい場合の何れ
においても、コントローラ４におけるアンサバック信号
ＡＮＳは、弁開時に“Ｈ”レベル、弁閉時に“Ｌ”レベ
ルとなるので、ガス遮断弁の種類に拘わらず一定とな
り、ガス遮断弁の種類に拘わらずソレノイドの動作状態
検出装置を共用することができ、コントローラの制御プ
ログラムを変更する必要もない。

【００６９】以上の実施形態においては、コントローラ
４と、コンパレータ３、タイマ回路５、フリップ−フロ
ップ回路６、動作モード切替スイッチ７及び排他的論理
和回路８とを、別個に設けていたが、図５に示すよう
に、コントローラ４の機能に加えて、外部からの設定に
よりコンパレータ３、タイマ回路５、フリップ−フロッ
プ回路６、動作モード切替スイッチ７及び排他的論理和
回路８の機能を自己が実現できるコントローラ４Ａを設
けるように構成することも可能である。

【００７０】さらに図５に示すように、コントローラ４
Ａに抵抗値制御信号ＣＲを出力させ、プログラム制御に
より制御可能な抵抗可変回路Ｒ’を設けるように構成す
ることも可能である。これらにより、より多くのソレノ
イドコイルの種類に対してソレノイドの動作状態検出装
置を対応させることが可能となる。

【００７１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ソレノイ
ドの動作状態検出装置の検出信号出力手段は、外部から
入力された検出制御信号に基づいてソレノイドのコイル
に検出用信号を流す。

【００７２】これと並行して比較手段は、検出用信号を
流したときにソレノイドのコイルの両端に発生する電圧
と基準電圧とを比較し比較結果信号を信号保持手段に出
力し、信号保持手段は、比較結果信号を外部から入力さ
れたタイミング信号に基づくタイミングで取り込み、保
持し、保持比較結果信号として論理制御出力手段に出力
し、論理制御出力手段は、外部から入力された動作モー
ド制御信号に基づいて、保持比較結果信号の信号論理を
反転し、あるいは、反転せずに状態検出信号として出力
するので、 ソレノイドコイルやソレノイドコイルを駆
動する磁気回路の種類に拘わらず、状態検出信号の論理
を一定とすることができ、ソレノイドの動作状態、すな
わち、遮断弁の開／閉状態を容易に把握することができ
る。

【００７３】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の作用に加えて、検出制御手段は、ソレノイド
のコイルに検出用信号を流すべく検出制御信号を検出信
号出力手段に出力するので、ソレノイド（遮断弁）駆動
後の好適なタイミングでソレノイドの動作状態を把握す
ることができる。

【００７４】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は請求項２記載の発明の作用に加えて、動作モード切替
手段は、ソレノイドの種類に応じて、動作モード制御信
号を論理制御出力手段に出力するので、ソレノイドの種
類に拘わらず、状態検出信号の論理を一定とすることが
できる。

【００７５】請求項４記載の発明によれば、請求項１乃
至請求項３記載のソレノイドの発明の作用に加えて、タ
イミング信号生成手段は、検出制御信号に基づいて、タ
イミング信号を信号保持手段に出力するので、ソレノイ
ドの動作状態を判別するのに好適なタイミングで比較結
果信号を保持することができ、ひいては、正確なソレノ
イドの動作状態を判別することができる。

【００７６】請求項５記載の発明によれば、請求項１乃
至請求項４記載の発明の作用に加えて、状態判別手段
は、状態検出信号に基づいてソレノイドの動作状態を判
別するので、ソレノイドの駆動後の好適なタイミングで
動作状態を正確に判別することができる。

【００７７】請求項６記載の発明によれば、検出信号出
力工程は、外部からの検出制御に基づいてソレノイドの
コイルに検出用信号を流し、比較工程は、検出信号を流
したときにソレノイドのコイルの両端に発生する電圧と
基準電圧とを比較し、比較結果保持工程は、比較工程に
おける比較結果を所定のタイミングで取り込み、保持
し、論理制御工程は、外部からの動作モード制御に基づ
いて、保持比較結果の論理の反転／非反転を制御するの
で、ソレノイドコイルやソレノイドコイルを駆動する磁
気回路の種類に拘わらず、状態検出信号の論理を一定と
することができ、ソレノイドの動作状態、すなわち、遮
断弁の開／閉状態を容易に把握することができるので、
ソレノイドの種類に拘わらず、状態検出信号の論理を一
定とすることができる。

【００７８】請求項７記載の発明によれば、請求項６記
載の発明の作用に加えて、検出制御工程は、ソレノイド
のコイルに検出用信号を流すべく制御を行うので、ソレ
ノイド（遮断弁）駆動後の好適なタイミングでソレノイ
ドの動作状態を把握することができる。

【００７９】請求項８記載の発明によれば、請求項６又
は請求項７記載の発明の作用に加えて、動作モード切替
工程は、ソレノイドの種類に応じて、動作モード制御を
行うので、ソレノイドの種類に拘わらず、状態検出信号
の論理を一定とすることができる。

【００８０】請求項９記載の発明によれば、請求項６乃
至請求項８記載の発明の作用に加えて、タイミング制御
工程は、検出制御工程における検出制御に基づいて、所
定のタイミングを制御するので、ソレノイドの動作状態
を判別するのに好適なタイミングで比較結果信号を保持
することができ、ひいては、正確なソレノイドの動作状
態を判別することができる。

【００８１】請求項１０記載の発明によれば、請求項６
乃至請求項９記載の発明の作用に加えて、状態判別工程
は、論理制御工程後の保持比較結果に基づいてソレノイ
ドの動作状態を判別するので、ソレノイドの駆動後の好
適なタイミングで動作状態を正確に判別することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態のソレノイドの動作状態検出装置の回
路ブロック図である。

【図２】実施形態の動作フローチャートである。

【図３】実施形態の動作波形図（その１）である。

【図４】実施形態の動作波形図（その２）である。

【図５】実施形態の変形例説明図である。

【図６】従来のソレノイドの動作状態検出装置の回路ブ
ロック図である。

【図７】遮断弁の動作状態説明図である。

【図８】従来例の動作フローチャートである。

【図９】従来例の動作波形図である。

【符号の説明】

１ ソレノイドの動作状態検出装置 ２ 弁駆動回路 ３ コンパレータ ４ コントローラ ５ タイマ回路 ６ フリップ−フロップ回路 ７ 動作モード切替スイッチ ８ 排他的論理和回路 ＡＮＳ アンサバック信号 ＡＮＳ1 原アンサバック信号 ＶＣ 弁開閉制御信号 ＤＲ 検出要求信号 ＶREF 基準電圧信号 ＶDS 判別対象電圧信号 ＤＣＰＭ 比較結果データ ＴＭ 判別タイミング信号

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソレノイドの可動片を第１状態から第２
   状態に駆動する第１駆動電流あるいは前記第２状態から
   前記第１状態に駆動する第２駆動電流を前記ソレノイド
   のコイルに流した後、前記ソレノイドの動作状態を検出
   するソレノイドの動作状態検出装置において、 外部から入力された検出制御信号に基づいて前記ソレノ
   イドのコイルに検出用信号を流す検出信号出力手段と、 前記検出用信号を流したときに前記ソレノイドのコイル
   の両端に発生する電圧と基準電圧とを比較し比較結果信
   号を出力する比較手段と、 前記比較結果信号を外部から入力されたタイミング信号
   に基づくタイミングで取り込み、保持し、保持比較結果
   信号として出力する信号保持手段と、 外部から入力された動作モード制御信号に基づいて、前
   記保持比較結果信号の信号論理を反転し、あるいは、反
   転せずに状態検出信号として出力する論理制御出力手段
   と、 を備えたことを特徴とするソレノイドの動作状態検出装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のソレノイドの動作状態検
   出装置において、 前記ソレノイドのコイルに検出用信号を流すべく前記検
   出制御信号を出力する検出制御手段を備えたことを特徴
   とするソレノイドの動作状態検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載のソレノイド
   の動作状態検出装置において、 前記ソレノイドの種類に応じて、前記動作モード制御信
   号を出力する動作モード切替手段を備えたことを特徴と
   するソレノイドの動作状態検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３記載のソレノイド
   の動作状態検出装置において、 前記検出制御信号に基づいて、前記タイミング信号を出
   力するタイミング信号生成手段を備えたことを特徴とす
   るソレノイドの動作状態検出装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４記載のソレノイド
   の動作状態検出装置において、 前記状態検出信号に基づいて前記ソレノイドの動作状態
   を判別する状態判別手段を備えたことを特徴とするソレ
   ノイドの動作状態検出装置。
6. 【請求項６】 ソレノイドの可動片を第１状態から第２
   状態に駆動する第１駆動電流あるいは前記第２状態から
   前記第１状態に駆動する第２駆動電流を前記ソレノイド
   のコイルに流した後、前記ソレノイドの動作状態を検出
   するソレノイドの動作状態検出方法において、 外部からの検出制御に基づいて前記ソレノイドのコイル
   に検出用信号を流する検出信号出力工程と、 前記検出信号を流したときに前記ソレノイドのコイルの
   両端に発生する電圧と基準電圧とを比較する比較工程
   と、 前記比較結果を所定のタイミングで取り込み、保持する
   比較結果保持工程と、 外部からの動作モード制御に基づいて、前記保持比較結
   果の論理の反転／非反転を制御する論理制御工程と、 を備えたことを特徴とするソレノイドの動作状態検出方
   法。
7. 【請求項７】 請求項６記載のソレノイド動作状態検出
   方法において、 前記ソレノイドのコイルに検出用信号を流すべく制御を
   行う検出制御工程を備えたことを特徴とするソレノイド
   の動作状態検出方法。
8. 【請求項８】 請求項６又は請求項７記載のソレノイド
   の動作状態検出方法において、 前記ソレノイドの種類に応じて、前記動作モード制御を
   行う動作モード切替工程を備えたことを特徴とするソレ
   ノイドの動作状態検出方法。
9. 【請求項９】 請求項６乃至請求項８記載のソレノイド
   の動作状態検出方法において、 前記検出制御に基づい
   て、前記所定のタイミングを制御するタイミング制御工
   程を備えたことを特徴とするソレノイドの動作状態検出
   方法。
10. 【請求項１０】 請求項６乃至請求項９記載のソレノイ
    ドの動作状態検出方法において、 前記論理制御工程後の前記保持比較結果に基づいて前記
    ソレノイドの動作状態を判別する状態判別工程を備えた
    ことを特徴とするソレノイドの動作状態検出方法。