JPS60187006A - 駆動回路 - Google Patents

駆動回路

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JPS60187006A
JPS60187006A JP60013680A JP1368085A JPS60187006A JP S60187006 A JPS60187006 A JP S60187006A JP 60013680 A JP60013680 A JP 60013680A JP 1368085 A JP1368085 A JP 1368085A JP S60187006 A JPS60187006 A JP S60187006A
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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】 本発明は制御信号に応答して電磁装置のソレノイド内の
電流の流れを制御するための駆動回路に関する。
装置が迅速に動作するため、装置のソレノイドを流れる
電流は速やかに上昇して、装置の電機子が運転を開始す
るのに少なくとも十分なだけの高い磁石が装置の磁心に
発生されることが必要である。電流はピーク値にまで高
められ、電機子が運動を完了するまでの所定の時間後、
電流は電機子がその動作状態を保持するよシ低減される
。ソレノイド内において電流は駆動回路に制御信号が供
給されている間だけ流れる。これまでの実践にかんがみ
、ピーク電流と保持電流の周期中、電流の流れを制御す
るパルス素子が必要であシ、本発明の目的は上記の要求
を満たす駆動回路を提供することである。
本発明にもとすきこの目的は１、直流電源に接続するた
めの端子であって、前記ソレノイドの一端は前記電源用
端子の１つに接続されている形式の第１と第２の端子と
、前記ソレノイドの他端と電流検知抵抗の一端の間に直
列に接続されているソレノイド電流経路を有し前記電流
検知抵抗の他端は他の電源端子に接続されている形式の
第１の半導体スイッチと、ダイオードと前記ソレノイド
と並列に接続された第２の半導体スイッチとを含む電流
循環ループと、制御信号入力端子と、前記制御信号入力
端子に接続されておシ、それによシ制御信号が前記入力
端子に供給されると電流循環ループが作動せしめられる
形式の前記第２の半導体スイッチ用駆動装置と、比較器
と、前記電流検知抵抗を流れる電流の量に応じて比較器
の１つの入力端子に電圧信号を印加するための第１装置
と、比較器の第２の入力端子に印加される基準電圧を発
生するための第２装置と、ＡＮＤゲートであってその出
力は第１の半導体スイッチのソレノイド電流経路を導通
状態にするように使用され、その１つの入力は前記制御
信号入力端子に、また別の入力は前記比較器の出力に接
続されているＡＮＤゲートと、前記制御信号に応答し、
出力は制御信号を受けてから所定の時間後に比較器に供
給された基準電圧を修正するように起動する第１の単安
定回路装置と、比較器の出力に応答する第２の単安定回
路装置とによシ構成されておシ、前記第２の単安定回路
装置の出力は比較器の１つの入力に印加され、それによ
シンンノイド内の電流量は基準電圧の第１の値によシ定
められるピーク値に上昇し、その後前記第２の単安定回
路装置によυ定められる周波数にて切換わシ、ソレノイ
ド内の電流量は前記所定の時間後にピーク保持値−低減
され、電流のピーク保持値は基準電圧の第２の値によシ
定められ、その後電流は前記第２の単安定回路装置の動
作によシ切換わることを特徴とする、制御信号に応答し
て電磁装置のソレノイド内の電流の流れを制御するため
の駆動回路によって達成される。
以下添附図面を参照しつつ本発明の一実施例を詳細に説
明する。
第１図を参照すると、内燃機関に燃料を供給する燃料ポ
ンプ装置の溢れ弁の動作を制御する目的の電磁装置のソ
レノイド巻線用の駆動回路が図示しである。弁は機関へ
の燃料供給を可能にするために閉じられなければならず
、ばね力に抗して装置の運動を付勢することによって閉
じる。
駆動回路は直流電源の正と負の端子、この場合は機関に
よシ駆動される自動車の蓄電池の端子に接続する端子１
０および１１を具備している。装置のソレノイドＬ３の
一端は直列に接続された１対の鉄心チョークを径て端子
１０に接続されている。ソレノイドＬ６の他端はＮチャ
ネル電界効果型トランジスタＴＲ１のドレンに接続され
、前記トランジスタのソースは電流検知抵抗Ｒ３の一端
に接続され、この抵抗Ｒ３の他端は端子１１に接続され
ている。トランジスタＴＲ１は第１０半導゛体スイッチ
を形成している。
ソレノイドＬ６と並列に、Ｐチャネル電界効果型トラン
ジスタＴＲ２の導通経路とダイオードＤ１の直列の組合
わせが接続されておシ、トランジスタＴＲ２とダイオー
ドＤ１は第２の半導体スイッチを形成するトランジスタ
と共にソレノイド巻線用の電流循環ループを形成してい
る。ダイオードＤ１の陽極はツエーナ・ダイオードＤ２
の陰極でもあるトランジスタＴＲ１のドレンに接続され
ている。ダイオードＤ２の陽極は直列接続された抵抗Ｒ
１５，Ｒ１４の接合部に接続され、抵抗Ｒ１４の他端は
トランジスタＴＲ１のゲートに、また抵抗Ｒ１３の他端
はＡＮＤゲーグーＩＣ４の出力に接続されている。トラ
ンジスタＴＲ２のゲートは直列接続された一対の抵抗Ｒ
１，Ｒ２の接合部に接続され、抵抗Ｒ１の他端はダイオ
ードＤ１の陰極に、ｔた抵抗Ｒ２の他端はＮチャネル電
界効果型トランジスタＴＲ５のドレンに接続され、前記
トランジスタのソースは端子１１に接続されている。
トランジスタＴＲ３のゲートは制御信号入力端子１２お
よびＡＮＤグー）ＩＣ４の一入力端子に接続されている
。ＡＮＤゲートへの電流供給は別個の発電機１４によっ
て行なわれ、トランジスタＴＲ１を導通状態へと駆動す
るに十分な電圧がＡＮＤゲートに供給されるようになっ
ている。
電流が通過することにより抵抗Ｒ６に発生する電圧は抵
抗Ｒ４およびＲ６よシ成る分圧回路を径て差動増幅器Ｉ
Ｃ５の１人力に印加される。この増幅器の他の入力は抵
抗Ｒ５を径て端子１１に接続されている。帰還抵抗Ｒ７
が具備されている。
増幅器の出力は抵抗Ｒ８を径て比較器ＩＣ２の１人力に
送られる。比較器の出力はＡＮＤグー）ＩＣ４の他の入
力および単安定回路ＩＣ３０制御入力に接続され、この
単安定回路の出力は直列のダイオードＤると抵抗Ｒ９を
径て比較器ＩＣ２の前記１入力端子に接続されている。
基準電圧が比較器の別の入力端子に印加され、これは直
列接続された抵抗Ｒ１０とＲ１１とを含む電位差計連鎖
によって行なわれる。基準電圧はトランジスタＴＲ４を
導通状態にすることによシ低減することができる。前記
トランジスタＴＲ４（７）コレクタ、エミッタ経路は抵
抗Ｒ１１，Ｒ１２と直列に接続されている。
トランジスタＴＲ４の導通は単安定回路ＩＣ１によシ制
御され、この単安定回路ＩＣ１の入力は端子１２に接続
されている。端子１２は制御信号発生器１６に接続され
、この制御信号発生器は連結された燃料ポンプからタイ
ミング信号等を受けて、連結された機関に供給される燃
料の量に適応する適切な時期と周期で制御信号を発生可
能な複雑な回路である。回路図における各位置での基準
電圧は第２図の曲線に示しである。
動作中ｔかつ正の制御信号が端子１２に供給されると、
トランジスタＴＲ３はＯＮ状態に切換わシ、それにより
今度はダイオードＤ１とトランジスタＴＲ２とよシ成る
電流循環ループが動作状態になる。さらに、後に明らか
にされる理由により、信号がＡＮＤゲートの出力に現わ
れ、これがトランジスタＴＲ１をＯＮ状態に切換え、電
流はソレノイド巻蔵Ｌ６と電流検知抵抗Ｒ６とを流れ始
める。ソレノイド巻線中の電流の上昇は回路の抵抗とイ
ンダクタンスとに左右され、′電波量が増加すると、抵
抗Ｒ６に発生する電圧および増幅器ＩＣ５の出力１の電
圧ｖ６も上昇する。上昇する屯流曲葱上のいくつかのポ
イントでソレノイドの電機子は運動を開始するが、運動
が完了するまえにソレノイド巻線内の電流討はピーク値
に達し、そこでトラン・ジスタＴＲ１は非導通状態にな
る。この状態になると電磁装置の磁心の減衰磁石は逆電
圧を誘導し、これによって電流循環ループに電流が流れ
る。電流は短期間減衰せしめられ、次にトランジスタＴ
ＲＩは得度ＯＮ状態に切換わる。電流は再度ピーク値に
上昇し、この過程は少なくとも電機子が児全な動作位置
に移動するに必要なだけ反復される。次にこの動作が達
成される機構を説明する。。
一端単安定回路Ｉ（１、トランジスタＴＲ４および抵抗
Ｒ１２を考慮外におくと、比較器■Ｃ２の出力は通常は
高↑あるが、増幅器の出力での′電圧Ｖ６が上昇すると
、抵抗ＲＩＤとＲ１１によシ設定された基準電圧に等し
いポイントに達する。
このポイントで比較器の出力は低となりそれによ、９１
１ＡＮＤゲートＩＣ４の出力は低となりトランジスタＴ
Ｒ１はｏｆｆに切換わる。比較器ＩＣ２は単安定回路Ｉ
Ｃ３の動作によりこの状態に留められる。前記単安定回
路ＩＣ３は比較器の出力信号の負方向エツジによりトリ
ガされ、ダイオードＤ６と抵抗Ｒ９によって、基準電圧
よりも高い比較器の入力部のクランプ電圧を保持する。
従ってトラン・クスクＴＲ１は単安定回路ＩＣ５の同期
Ｔｆ（第２図）が紅過するまではｏｆｆ状態に保たれる
。。
クランプ電圧が除去されると比較器の出力は再び高にな
り、そこでトランジスタＴＲ１はＯＮ状態に切換わシ、
この過程が反復される。
単安定回路ＩＣ１はソレノイド巻線内の電流がピーク値
に達するまでの時間を決定する機能を果たす。単安定回
路ＩＣ１は端子１２に印加される制御信号によりトリガ
され、その出力はトランジスタＴＲ４の尋通を阻むので
、基準電圧が上昇する。その周期の終端でトランジスタ
ＴＲ４は導通状態にされ、抵抗Ｒ１２は抵抗Ｒ１１と並
列となシ、かつ比較器ＩＣ２に印加される基準電圧は低
下する。実際的な作用としてはソレノイド巻線内の電流
か保持レベルまで低下し、このレベルにて単安定回路Ｉ
Ｃ６は再度前述のｉＪ１シトランジスタＴＲ１をＯＮお
よびｏｆｆに切換えるよう動作するので、保持′電流は
ピーク値Ｉｈ（第２図）とともに上下する。ソレノイド
巻庫内の電流が保持レベルに降下している間、トランジ
スタＴＲ１はＯＮおよびｏｆｆに切換わり、極めて小さ
い電流／９ルスの発生が認められる。これは単安定回路
ＩＣ６の周期の終りに比較器の出力が高となり、トラン
ジスタＴＲ１をＯＮに切換えるからである１、ソレノイ
ド内の電流は増大し始め、増幅器ＩＣ５の出力電圧は比
較器に印加されたたり低い基準電圧を超える値に上昇す
る。従って比較器はトランジスタＴＲＩをｏｆｆに切換
える動作を行なう。を流ノぐルスの継続期間は短かく、
電力消費は無視できるほど僅かである。
ソレノイド巻緘Ｌ６内の１流の流れは制御信号を除去す
ることによｐ周期の任意のポイントにて０にまで呻下す
ることが可能である。制御信号を除去することはＡＮＤ
グー）ＩＣ４の出力が低下し、それＶこよシトランジス
タＴＲ１かｏｆｆに切換わることを意味する。史に、ト
ランジスタＴＲ３が非導通状態となるので、電流循環ル
ープはもはや動作しないっ電磁装置の磁心の磁束が崩解
するとソレノイドに電圧が誘導され、それによりトラン
ジスタＴｌｔｌのドレンの電圧ｔ１端子１０の電圧以上
の値に上昇し、かつ場合によりツェナ・ダイオードＤ２
が破壊するに十分な値に１で上昇する。
このポイントでダイオードＤ２を流れる電流がトランジ
スタＴＲ１をＯＮに切換え、それによ＃）を圧ｖ２をク
ランプする。従ってソレノイド内の電流は極めて速やか
にＯＫまで降下する。′電流が降下すると、電圧ｖ２お
よびダイオードＤ２内の電流も降下する。電圧が破！電
圧以下に降下するとダイオードＤ２内の電流の流れは停
止し、トランジスタＴＲＩはｏｆｆに切換わる。
単安定回路ＩＣ１は電源端子１ｏと接続されていること
に留意されたい。これによって単安定回路の周期が供給
電圧とともに変化し、供給電圧が上昇するとソレノイド
内の電流上昇分が補償される。とくにこの周期調整によ
って、供給電圧が低い時、電機子が動作位置に到達する
前にはソレノイド内の電流が保持レベルに降下されるこ
とがない。単安定回路ＩＣ１に関しては、その周期Ｔｆ
は一定テア、！ｌ）、従ってトランジスタＴＲ１＋ｌＤ
Ｉ’ｏｆｆＪ周期は一定であることを明記しておく。
電界効果型トランジスタを使用することによって極めて
高レベルの電流を利用できるが、反面。
駆動用に高電圧が必要である。そこでＡＮＤゲーグーＣ
Ｊ用の電源１４が具備されている。修正型ではＡＮＤゲ
ートは、ＡＮＤゲートと並列接続されたインバータの間
に配置された信号反転機構とともに、電源１４から給電
される一連の並列インバータを具備する従来型設計のも
のでもよい。
回路に高電流が流れることがあシ、また電界効果型トラ
ンジスタを使用することによシ切換え速度が速いため、
チョークＬ１とＬ２とよシ成るＴ型フィルタおよびコン
デンサＣ１が具備されている。コンデンサＣ２も、トラ
ンジスタＴＲ１がｏｆｆに切換わる際、線およびフィル
タインダクタンスが高圧を発生するのを防止するために
必要である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明にもとすく駆動回路の一実施例の回路図
、 第２図は回路の各ポイントでの電圧および電流の曲線図
。 図中符号 端子１０，１１，１２、制御信号発生器１３、電源１４
、鉄心チョークＬ１．Ｌ２、ソレノイドＬ６、ダイオー
ドＤ１、ツェナダイオードＤ２、電界効果型トランジス
タＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ５、抵抗Ｒ１〜Ｒ１４、比較器
ＩＣ２，単安定回路ＩＣ３、ＡＮＤゲーグーＣ４、差動
増幅器ＩＣ５゜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）制御信号に応答して電磁装置のソレノイド内の電流
    の流れを制御するための駆動回路において、直流電源に
    接続するための端子であって、前記ソレノイドの一端は
    前記電源用端子の１つに接続され°Ｃいる形式の第１と
    第２端子と、前記ソレノイドの他端と電流検知抵抗の一
    端の間に直列に接続されているソレノイド電流経路を有
    し前記電流検知抵抗の他端は他の電源端子に接続されて
    いる形式の第１の半導体スイッチと、ダイオードと前記
    ソレノイドと並列に接続された第２の半導体スイッチと
    を含む電流循環ループと、制御信号入力端子と、前記制
    御信号入力端子に接続されておシ、それによシ制御信号
    が前記入力端子に供給されると電流循環ループが作動せ
    しめられる形式の前記第２の半導体スイッチ用駆動装置
    と、比較器と、前記電流検知抵抗を流れる電流の量に応
    じて比較器の１つの入力端子に電圧信号を印加するだめ
    の第１装置と、比較器の第２の入力端子に印加される基
    準電圧を発生するための第２装置と、ＡＮＤゲートであ
    ってその出力は第１の半導体スイッチのソレノイド電流
    経路を導通状態にするように使用され、その１つの入力
    は前記制御信号入力端子に、また別の入力は前記比較器
    の出力に接続されているＡＮＤゲートと、前記制御信号
    に応答し、出力は制御信号を受けてから所定の時間後に
    比較器に供給された基準電圧を修正するように起動する
    第１の単安定回路装置と、比較器の出力に応答する第２
    の単安定回路装置とによシ構成されておシ、前記第２の
    単安定回路装置の出力は比較器の１つの入力に印加され
    、それによシソレノイド内の電流量は基準電圧の第１の
    値によシ定められるピーク値に上昇し、その後前記第２
    の単安定回路装置によシ定められる周波数にて切換わシ
    、ソレノイド内の電流量は前記所定の時間後にピーク保
    持値に低減され、電流のピーク保持値は基準電圧の第２
    の値によシ定められ、その後電流は前記載２の単安定回
    路装置の動作によシ切換わることを特徴とする駆動回路
    。 ２）第２の単安定回路の周期は一定であることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載の駆動回路。 ３）前記第１の単安定回路は直流電源からの電流レベル
    に応答し、それＫよυ第１の単安定回路の周期は直流電
    源からの電流レベルに応じて変化することを特徴とする
    特許請求の範囲第１項または第２項記載の駆動回路。 ４）周期は直流電流レベルが降下するのに応じて長くな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の駆動回
    路。 ５）前記ソレノイドの他端における電圧に応答し、前記
    電流循環ループが動作しない時、前記第１の半導体スイ
    ッチを導通状態にせしめる電圧検知装置を含むことを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の駆動回路。 ６）前記電圧検知装置はツエーナ・ダイオードより成る
    ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の駆動回路
    。 ７）前記第１および第２の半導体スイッチは電界効果型
    トランジスタであることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項ないし第６項のいずれか１項に記載の駆動回路。 ８）前記ソレノイド電流経路を流れる電流が径由するｒ
    ＴＪ型フィルタを含むことを特徴とする特許請求の範囲
    第７項記載の駆動回路。
JP60013680A 1984-01-31 1985-01-29 駆動回路 Granted JPS60187006A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB848402470A GB8402470D0 (en) 1984-01-31 1984-01-31 Drive circuits
GB8402470 1984-01-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60187006A true JPS60187006A (ja) 1985-09-24
JPH0442805B2 JPH0442805B2 (ja) 1992-07-14

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ID=10555794

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60013680A Granted JPS60187006A (ja) 1984-01-31 1985-01-29 駆動回路

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