JPS59139606A - コイル電流制御装置 - 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】 １）　技術分野 本発明は、コイル電流制御装置、更に詳細にはコイルが
環流ダイオードと並列に接続されたコイル回路にスイッ
チと測定用抵抗が轡続され、その場合スイッチはスイッ
チング手段によりコイルに流れる電流が所定の値を越え
た場合開放され、又ヒステリンス特性により再び閉じ、
それによりコイルに流れる電流がオンオフされてクロッ
ク制御されるコイル電流制御装置に関する。

１１）　　従来技術 従来コイルに流れる電流を制御するためにコイル回路に
測定用抵抗を設け、コイル電流に比例する電圧をこの抵
抗による電圧降下を介して測定するようにしている。こ
のようにしてコイルに流れる電流を制御するために電圧
信号が用いられている。更にこの制御をクロックさせて
行なうようにすることが知られている。この場合コイル
は環流素子、通常ダイオードあるいはそれに対応したサ
イリスタによりバイパスされることになる。その際コイ
ル。電流はコイルのインダクタンスと測定用抵抗によっ
て定められる時定数に従い指数関数的に上昇し、所定の
しきい値に達した場合コイル回路に設けられたスイッチ
が開放され、それによってコイル電流は再び指数関数に
従って減少する。

従来の装置では所定の時間間隔をもつヒステリンス特性
を通すことによυコイル回路のスイッチが再び閉・しる
ようになるので、周期的にオンオフしクロックされる制
御動作が発生する。このような装置は例えば米国特許第
３５７５１５４号に記載されている。

しかし従来の装置では電流値が固定されているので、種
々の電流値に制御することができないという問題があり
、又従来の装置では回路素子が僅かな構成となっている
ので固有振動を起しやすいという欠点がある。

１１１）　　　　目　　　　　的 従って本発明は、このような従来の欠点を解決するもの
で、コイル電流を広範な範囲にわたって制御することが
可能なコイル電流制御装置を提供することを目的とする
。

本発明によればコイル回路にスイッチと測定用抵抗が設
けられ、この測定用抵抗で発生する電圧信号が種々な値
に設定可能なしきい値をもったコンパレータで比較され
、コイル電流がこのしきい値に達した場合スイッチが開
放される。電流が少なくなった場合ヒステリシス特性に
よりスイッチ１２が再び閉じられる。その場合コンパレ
ータとスイッチの間に遅延素子とヒステリシススイッチ
１６が配置される。

■１）効　果 このようにして本発明によれば電流制御を任意の値に基
づいて行なうことができ、それによりコイル電流を広範
囲にわたって制御することが可能になる。特に本発明に
よるコイル電流装置は自動車の自動変速ギヤに用いられ
る電磁弁を制御するのに用いられる。この場合電磁弁は
トランスミッションのメイン圧力を調整するのに用いら
れ、その場合圧力範囲が広範に制御されることになる。

更に本発明によれば回路構成が多段にわたる構成となっ
ているので簡単な構成とな逆回路素子がわずかで済むと
いう利点のほかに、固有振動に対して安定性を有すると
いう利点が得られる。又本発明では制御装置のクロック
時間を調節することが可能であるので、種々の目的に合
わせて装置を応用することができる。

又本発明の実施例によればコイル電流が再び流れ始める
場合、測定用抵抗からの信号が抑圧されるので、コイル
の過渡特性時に発生するノイズを抑圧することができる
。

■）実施例 以下図面に示す実施例に従い本発明の詳細な説明する。

第１図において、符号１０で示すものはコイルであシ、
このコイルは環流ダイオード１１と並列に接続される。

コイル１０はスイッチ１２を介して電源電圧ＵＯとアー
ス間に接続され、その場合このコイル回路には更に測定
用抵抗１３が接続される。測定用抵院１３から得られた
信号はコンパレータの反転入力端子に接続され、その非
反転入力端子（では調節可能な所定のしきい値電圧ＵＳ
が印加される。コンパレータ１４の出力は遅延素子１５
を介してヒステリシススイッチ１６の入力に接続され、
そのヒステリシススイッチ１６の出力によってスイッチ
１２が制御される。更にヒステリシススイッチ１６の出
力によって測定用抵抗１３からコンパレータ１４に至る
接続部に配置されたタイミングスイッチ１７が制御され
る。このようなコイル１０は例えば自動変速ギヤの電磁
弁に用いられる励磁コイルであったり、又自動車の点火
コイルであったシする。

しきめ値ＵＳが設定され、またスイッチ１２が閉じるこ
とにより回路が動作を始めると、コイル回路の電流はコ
イル１０のインダクタンスと抵抗１３の抵抗値によって
定まる時定数に従い指数関数に従って上昇する。タイミ
ングスイッチ１７が閉じている場合にはコイル電流に対
応した信号がコンパレータ１４の反転入力端子に印加さ
れ、このコンパレータ１４はその値がしきい値ＵＳに達
した時に切り替わる。コンパレータ１４の出力は遅延回
路１５に印加され、所定の時間経過した後ヒステリシス
スイッチ１６を介してスイッチ１２がオープンとなる。

それによシコイル電流は減少し、コンパレータ１４が逆
に反転し、又遅延素子１５を介してヒステリシススイッ
チ１６が戻され、それによってスイッチ１２は再び閉じ
るようになる。

このようにして調節されたしきい値ＩＪｓの値、遅延回
路１５の遅延時間並びにヒステリシススイッチ１６の幅
に応じてスイッチ１２が所定の時間遮断されコイルに流
れる電流がオンオフされる。制御時スイッチ１２が再び
閉じた時に発生するノイズを遮断するためにヒステリシ
ススイッチ１６が戻ってスイッチ１２が閉じる時に、タ
イミングスイッチ１γを所定の時間だけ開放し、それに
よって測定用抵抗１３からコンパレータ１４に信号が入
力されないような構成となっている。

第２図には第１図に示したブロック図の詳細な回路構成
が図示されておシ、同図において第１図と同一部分には
同一の符号が付されている。

第２図の実施例でしきい値ＵＳは可変抵抗２０と抵抗２
１から成る分圧器を介して電源電圧ＵＢから作られる。

測定用抵抗１３からの信号はコンパレータ１４に入力さ
れるので、コンパレータ１４の出力は測定用抵抗１３か
らの信号がこのしきい値より大きくなった時に正の信号
を発生する。コンパレータ１４の出力に接続されたコン
デンサ２５は抵抗２３とダイオード２２を介して充電さ
れる。

コンデンサ２５の電圧によってその後段に接続されたコ
ンパレータ２６の切り替え特性が定寸る。

このコンパレータはダイオード２７によってフィードバ
ックされており、それによってヒステリシススイッチが
形成される。コンパレータ２６の出力は端子２８から取
９出されると共に、又抵抗３０、コンデンサ３１を介し
て他のコンパレータ２９にも入力される。このコンパレ
ータ２９の出力信−号は抵抗１３からの信号が入力され
るコンパレータ１４の非反転入力端子に接続されている
。端子２８には外部スイッチから得られる信号を入力す
るととができ、それによってこの電流１１ｉ１１　ｍを
クロック制御とは別に遮断させることができる。これは
特にマイクロプロセッサの制御によりパｒレス変調され
た信号によってコイルを駆動する場合に好捷しいものと
なる。

コンデンサ２５の電圧がコンパレータ２６のしきい値よ
りも大きくなると、その出力によってスイッチ１２が遮
断（オフ）される。スイッチ１２が開放することにより
コイル電流が遮断された後コンパレ〜り１４の出力がア
ース電位に切り替わるので、コンデンサ２５は抵抗２４
を介して放電される。ダイオード２２はコンデンサ２５
゛と抵抗２３の結合を遮断させる働きをする。コンデン
サ２５の電圧が再びコンパレータ２Ｇの下方のしきい値
よりも小さくなった場合には、スイッチ１２が再び閉じ
る。同時にＲＣ素子３０．３１並びにコンパレータ２９
を介し測定用抵抗１３からの信樵 号が短時間アース電流となるので、ノイズがあってもそ
のノイズはコンパレータ１４の入力に印加されないよう
にすることができる。通常大きなコイル電流を切９替え
なければならない場合環流ダイオード１１が比較的大き
なものでなければならずダイオード１１が遮断される前
にまずｐｎ接合領域にある電荷が流れなければならない
ので、コイル１０に再び電流が流れた場合短い電流ピー
クが現われそれがノイズとなって現われる。このような
ノイズが上述したような方法で遮断することができる。

第３図には第１図装置を実現する他の実施例が図示され
ており、同実施例の場合には第２図に図示した機能がま
とめられておシ、それによって回路素子を少なくするこ
とができる。

第３図の回路の場合入力コンパレータ１４は分圧器２０
．２１を介してしきい値ＵＳヲ受ける。このコンパレー
タ１４の出力は抵抗４１を介して演算増幅器４２の非反
転入力端子に接続されると共に抵抗４０を介して電源電
圧ＵＢに接続される。演算増幅器４２はコンデンサ４３
を介してフィードバックされており、この非反転入力端
子には基準電圧ＵＲが印加されている。この演算増幅器
４２の出力によってスイッチ１２が制御される。

スイッチ１２がオンとなると上述したようにコイル１０
に流れる電流が上昇する。測定用抵抗１３から得られる
電圧はコシパレータ１４においてしきい値ＵＳと比較さ
れる。抵抗１３からの電圧がしきい値ＵＳより大きくな
ると、コンパレータ１４はアース電流に切り替わる。そ
の時演算増幅器４２の非反転入力端子に印加される電圧
は抵抗４１とコンデンサ４３によって決められる指数関
数に従って減少する。演算増幅器４２の非反転入力端子
の電圧が基準電圧ＵＲに釘ると、演算増幅器４２は反転
し、非反転入力端子にかかる電圧はコンデンサ４３が充
電されるために大きく負の方向に移動される。演算増幅
器４２の非反転入力端子にかかる電圧はこの新しい値か
らコンデンサ４３並びに抵抗４０．４１によって決めら
れる値に従い権幕準電圧に達すると、演算増幅器４２は
再びその元の状態に反転する。この両反転によ逆演算増
幅　　　゛器４２の出力電圧は高しベノペ低レベルに切
り替わり、従ってスイッチ１２はオンオフされることに
なる。このようにしてスイッチ１２のオフ期間。がほぼ
各回路素子によって定められ、又オン期間がコイル１０
に流れる電流上昇によって定まるオンオフ制御が発生す
る。コイルが短絡した場合電流は小さな値に制限される
ので、回路は短絡に対して安全性を有することになる。

第３図の実施例においてもタイミングスイッチ１７を設
けることができることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

図はいずれも本発明の詳細な説明するもので、第１図は
本発明の原理構成を示したブロック回路図、第２図は第
１図回路の更に詳細な回路図、第３図は本発明の他の実
施例を示す回路図である。 １０・コイル　　　　１１・・環流タイオード１３・・
・測定用抵抗　１４・・・コンパレータ１５・・・遅延
回路　　　１６・・・ヒステリシススイッチ手続補正書
彷史 昭和５９年　３月１４日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和　５８　年　特許願　第　１５２５９９　　号２、
発明の名称 コイル電流制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 名　　称　　　ローベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト
・ミツト・ベシュレンクテル・ハフラング４　、代工駄
　　　　　　　　　γ陀言舌　　０３　　（２６８）　
　２４８１　　Ｃ子（）６、補正の対象 図面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　コイル（１０）と環流素子（１１）が並列に接続
   されたコイル回路にスイッチ（１２）と測定用抵扼１３
   ）が接続され、その場合スイッチ（１２）はスイッチン
   グ手段によシコイルに流れる電流が所定の値を越えた場
   合開放され、又所定のヒステリシス特性により再び閉じ
   、それによシコイルに流れる電流がオンオン制御される
   コイル電流制御装置において、前記スイッチング手段は
   測定用抵抗（１３）を介して得られる信号と調節可能な
   しきい値（ＵＳ）を比較するコンパレータ（１４）から
   構成され、又そのコンパレータ（１４）は遅延素子（１
   ５）を介してヒステリシススイッチ（１６）に接続され
   、このヒステリシススイッチを介してスイッチ（１２）
   が制御されることを特徴とするコイル電流制御装置。 ２）　前記ヒステリシススイッチ（１６）はダイオード
   （２７）を介してフィードバック接続されたコンパレー
   タ（２６）から成る特許請求の範囲第１項に記載のコイ
   ル電流制御装置。 ３）　前記ヒステリシススイッチ（１６）と遅延素子（
   １５）はコンデンサ（４３）でフィードバックされた演
   算増幅器（４２）から成シ、その場合コンデンサ（４３
   ）はコンパレータ（１４）からの出力信号に応じて充放
   電される特許請求の範囲第１項に記載のコイル電流制御
   装置。 ４）　ヒステリシススイッチ（１６）からの出力信号が
   タイミングスイッチ（１７）に印加され、そのタイミン
   グスイッチによって測定用抵抗（１３）とコンパレータ
   （１４）の接続が制御され、スイッチ（１２）が投入さ
   れた場合測定用抵抗とコンパレータの接続が短時間遮断
   される特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項に記載
   のコイル電流制御装置。 ５）　前記コイル（１０）の自動車の自動変速制御用の
   電磁弁の励磁コイルである特許請求の範囲第１項から第
   ４項までのいずれか１項に記載のコイル電流制御装置。 ６）　前記コイル（１０）は自動車の点火コイルである
   特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に
   記載のコイル電流両割装置。