JPS622744Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、制御入力電圧に応じて作動する電磁
作動器に供給する電流のデユーテイ比を帰還制御
する電磁作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等に適用で
きるものである。

従来、電磁弁等の電磁作動器をオンオフ駆動す
る駆動回路としては第１図に示すように抵抗１０
１，１０３，１０５，１０６、制御回路１０２、
トランジスタ１０７、トランジスタ１０７のコレ
クタと電源＋Ｂとの間に接続された電磁弁のコイ
ル１０４およびサージ電流を流すツエナーダイオ
ード１０８とからなるものが考えられている。こ
の回路においては、電磁弁のオン状態のときに電
源＋Ｂから電磁弁のコイル１０４、トランジスタ
１０７、電流検出用抵抗１０６に流れる電流およ
び電磁弁のオフ状態のときにコイル１０４に生じ
ツエナーダイオード１０８、電流検出用抵抗１０
６に流れるサージ電流を電流検出用抵抗１０６の
両端に発生する端子電圧Ｖ_Rとして検出し、電磁
弁の開度を制御すべく予め計算された制御入力電
圧Ｖ_INとこの端子電圧Ｖ_Rとを制御回路１０２に
入力し両電圧にて定まるデユーテイ比信号でトラ
ンジスタ１０７を駆動する閉回路を構成して電磁
弁を駆動するようになつている。

しかしながら、上記のような回路においては、
電磁弁がオフ状態の時にコイル１０４に発生する
サージ電流は電源電圧以上のツエナ電圧Ｖ_Zを有
するツエナーダイオード１０８を介して電流検出
用抵抗１０６に流れるため、ツエナーダイオード
１０８はＶ_Z×（サージ電流）の電力により発熱し
破損しやすくなるという問題があり、また電流検
出用抵抗１０６には電磁弁の駆動電流が流れるた
め小さな抵抗値のものを用いなければならず、そ
の結果サージ電流の検出精度を高めることができ
ないという問題がある。

またスイツチング素子として使用するトランジ
スタの駆動用バイアス電流がオン時電流検出用抵
抗に流れるために検出誤差が有り、検出精度が良
くないという欠点が有る。

本考案は上記問題点に鑑みなされたものであ
り、電磁作動器がオン状態のときに電磁作動器に
供給される電流を駆動電流検出用抵抗により検出
すると共にオフ状態のときに電磁作動器のコイル
に発生するサージ電流をサージ電流検出用抵抗に
より検出し、これら両電流検出用抵抗により検出
された電流と電磁作動器の作動量を設定する制御
入力電圧とに応じて電磁作動器の作動量を制御
し、また電磁検出用抵抗に流れる電流をスイツチ
ング素子駆動用バイアス電流分だけ補正する構成
とすることにより、サージ電流の検出時の発熱を
低減でき、また駆動電流、サージ電流を精度良く
検出して電磁作動器の制御精度を向上できる電磁
作動器駆動回路の提供を目的としている。

以下図面により本考案の実施例を説明する。第
２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はトランジスタ７がオン時にコイル４に流
れる電流を検出する駆動電流検出用抵抗、３１は
トランジスタ７がオフ時に発生するサージ電流を
検出するサージ電流検出用抵抗、１５は積分器で
あり演算増幅器１３、コンデンサ１４、抵抗５お
よび入力抵抗１からなる。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および抵抗２６，２７，２
８，２９，３０により構成される。コンデンサ２
５および抵抗２６は時定数を決めるものであり、
抵抗２７，２８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１
５の出力と三角波発振信号とを比較してオンオフ
信号（デユーテイ比信号）を出力する比較器、１
１，１２は比較器２の入力抵抗、３は比較器２と
トランジスタ４１のベース間に挿入されたマツチ
ング用抵抗である。トランジスタ４１と抵抗４２
によりトランジスタ７を駆動する。１６はサージ
電流検出用抵抗３１と直列にして、コイル４に並
列に挿入したダイオードであり、トランジスタ７
がオフの場合に生ずるサージ電流を電源＋Ｂへ流
すためのものである。２２は駆動電流検出用抵抗
６の両端電圧およびサージ電流検出用抵抗３１の
両端電圧それぞれを増幅する増幅器であり、演算
増幅器１８、抵抗１９，２０，２１，３２，３
３，３４からなる。抵抗１９，２０，３３は増幅
率を決定するための抵抗であり、抵抗２１，３
２，３４は入力抵抗である。また抵抗４３，４４
はトランジスタ７のバイアス電流補正を行う補正
回路をなす。なお、第２図中の＋Ｖは電流電源で
あり、Ｇはアース端子である。

次に第２図の回路の動作を第３図の波形図を参
照して説明する。比較器２の出力端ｄの電圧Vd
（第３図２）が低レベルのときはトランジスタ７
が導通し、電磁弁のコイル４に電流が供給され、
駆動電流検出用抵抗６の端子ｅの電圧Veは第３
図３に示されるようになる。この端子ｅの電圧が
演算増幅器１８で増幅され、増幅器１８の出力端
ｆには第３図３のｆで示されるように一定倍だけ
増幅された電圧Vfが得られる。積分器１５は制
御入力端子ａの電圧Vaが例えば第３図３の点線
の如く変化したとき、この電圧（制御入力電圧）
を基準として、この電圧と端子ｆの電圧との偏差
に応じた割合で積分し、出力端ｂには第３図１の
如き電圧Vbを出力する。一方、三角波発振器１
０はその出力端ｃに第３図１に示されるような三
角波Vcを出力する。比較器２は積分器１５の出
力Vbと発振器１０の出力Vcとを比較し、積分器
出力の方が大きいときに低レベル信号を出力して
トランジスタ７がオンする。

逆に三角波Vcの方が大きいときは高レベル信
号を出力しトランジスタ７がオフする。この時電
磁弁のコイル４に発生するサージ電流は、サージ
電流検出用抵抗３１とダイオード１６を通つて＋
Ｂへ流れ、その時の抵抗３１に発生する電圧Vg
は端子ｈを基準とすると第３図４のようになる。
この抵抗３１の両端の電圧VgおよびVhをそれぞ
れ抵抗３２および抵抗３３を介して増幅器１８に
入力する。このようにして増幅器１８の出力端子
ｆには電磁弁の断続的作動によつて連続した電圧
Vf（第３図５）を得ることができる。

したがつて、例えば、制御入力電圧Vaに対し
てコイル４に流れる電流に対応する増幅器出力電
圧Vfが低いときは、積分器１５の積分出力Vbが
平均的に上昇し、このため比較器の低レベルの時
間が増加し、したがつてトランジスタ７のオン時
間も増加するためコイル４に流れる電流が増加す
る。このようにしてコイル４には制御入力電圧
Vaに対応した、即ち比例した電流を供給でき
る。

また、トランジスタ７の駆動バイアス電流をオ
ンオフに関係なく駆動電流検出用抵抗６に流す構
成にし、増幅器２２の入力電圧を補正回路の抵抗
４３，４４を用いて常時バイアス電流に相当した
電流分だけ低下させる構成にしているので、増幅
器出力には実際のコイル電流に相当した増幅電圧
を出力しバイアス電流誤差を除去できる。

第４図は本実施例の回路における制御入力電圧
Vaに対するコイル電流の特性を示し、この特性
は比例関係になつている。

第５図に本考案の第２の実施例を示す。上記第
１の実施例との相違点はトランジスタ７のオンオ
フにかかわらず常時補正をかける構成をトランジ
スタ７のオン時のみに補正するようにしたもので
あり、トランジスタ４１のかわりに４１′を用
い、抵抗４２の接続を変更した点を除いて第１の
実施例と同様である。この実施例では、バイアス
電流供給用抵抗４２に断続的に電圧が印加される
ため、第１の実施例よりこの抵抗の発熱を少なく
することができる。

以上述べたように本考案は、制御入力電圧に応
じて電磁弁等の電磁作動器をスイツチング素子に
よりオンオフ駆動する駆動回路において、スイツ
チング素子がオン状態のときに電磁作動器に供給
される電流とオフ状態のときに電磁作動器のコイ
ルに生じるサージ電流とを各々別の電流検出用抵
抗により検出する構成であるので、サージ電流の
検出時にツエナーダイオードを用いた場合のよう
に大きく発熱することはなく耐久性があり、また
サージ電流検出用抵抗の抵抗値は駆動電流検出用
抵抗の抵抗値に対して比較的大きな値に設定で
き、サージ電流を精度良く検出できる。

また増幅器により駆動電流検出用抵抗の両端電
圧を増幅しているのでこの抵抗値を小さくするこ
とができ、その結果電磁作動器のコイルに流し得
る電流を多くすることができ、さらに駆動電流検
出用抵抗を流れる電流をスイツチング素子のバイ
アス電流分だけ補正しているので、電磁作動器を
流れる電流を高精度に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来形の電磁弁駆動回路を示す電気回
路図、第２図は、本考案の第１の実施例を示す電
気回路図、第３図は、第２図の回路の動作を説明
するための波形図、第４図は、第２図の回路にお
ける制御入力電圧対コイル電流の特性を示す特性
図、第５図は、本考案の第２の実施例を示す電気
回路図である。 ２……比較器、４，１０４……電磁作動器をな
す電磁弁のコイル、６……駆動電流検出用抵抗、
７，１０７……スイツチング素子をなすトランジ
スタ、１０……発振器、１５……積分器、２２…
…増幅器、３１……サージ電流検出用抵抗、４
３，４４……補正回路をなす抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電磁作動器をオンオフ駆動するスイツチング素
   子と、このスイツチング素子がオン状態のとき前
   記電磁作動器に供給される電流を検出する駆動電
   流検出用抵抗と、前記スイツチング素子がオフ状
   態のとき前記電磁作動器のインダクタンス成分に
   より生じるサージ電流を検出するサージ電流検出
   用抵抗と、前記駆動電流およびサージ電流検出用
   抵抗の両端電圧を増幅して増幅電圧を出力する増
   幅器と、前記駆動電流検出用抵抗に流れる電流を
   前記スイツチング素子の駆動用バイアス電流分だ
   け補正する補正回路と、前記増幅器の出力電圧と
   前記電磁作動器の作動量を設定する制御入力電圧
   とを比較積分する積分器と、所定の周波数の三角
   波またはのこぎり波を出力する発振器と、この発
   振出力と前記積分器の出力とを比較しオンオフ信
   号を出力する比較器とを備え、この比較器のオン
   オフ信号によつて前記スイツチング素子をオンオ
   フ制御することを特徴とする電磁作動器駆動回
   路。