电磁驱动控制装置及具备电磁阀驱动控制装置的电磁阀

申请号 CN201680054136.8 申请日 2016-09-03 公开(公告)号 CN108027080B 公开(公告)日 2019-08-16
申请人 株式会社鹭宫制作所; 发明人 金井佑二; 铃木龙介;
摘要 本 发明 提供一种电磁 阀 驱动控制装置,其不会尽管正常构成了磁路( 柱塞 吸附 于吸引件)还是误判定为脱落而进入柱塞的再吸附模式。构成为反复进行多次ON(接通)-OFF(断开)循环(图4的 实施例 中,总计四次)的稳定化模式(图4的A5~A8),上述ON-OFF循环是利用零交叉时机产生机构(72)的控制,通过 开关 机构(68)在零交叉时机开始对螺线管(66)的通电,然后在由 电流 探测机构(78)检测到的流过螺线管(66)的电流值达到 电路 保护电流值Ic(αA)时,通过开关机构(84)切断对螺线管(66)的通电。
权利要求

1.一种电磁驱动控制装置,其构成为通过对螺线管通电而使柱塞移动,从而使设于柱塞的阀芯相对于阀座离开/接近地移动,
在通电时,阀芯远离阀座而被吸引件吸附,从而成为开阀状态,在不通电时,阀芯抵接于阀座,从而成为闭阀状态,
上述电磁阀驱动控制装置的特征在于,具备:
开关机构,其进行对上述螺线管的通电/断电;
零交叉时机产生机构,其控制由上述开关机构进行的对螺线管的通电,以便在电源周期的零交叉时机开始通电;以及
电流探测机构,其探测流过上述螺线管的电流值,
上述电磁阀驱动控制装置具备:
吸附工作模式,通过上述开关机构开始对螺线管的通电后,在由上述电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值达到预定的吸附电流值即电路保护电流值Ic(αA)时,进行设定为上述预定的吸附电流值的恒流通电,从而进行柱塞的吸附;
稳定化模式,在上述吸附工作模式后反复进行多次接通-断开循环,该接通-断开循环是利用零交叉时机产生机构的控制,通过开关机构在零交叉时机开始对螺线管的通电,然后在由上述电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值达到电路保护电流值Ic(αA)时,通过上述开关机构切断对螺线管的通电;
切断模式,在上述稳定化模式后,利用零交叉时机产生机构的控制,通过开关机构在零交叉时机开始对螺线管的通电,然后在上述电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)时,通过开关机构切断对螺线管的通电;以及保持模式,在上述切断模式后,在下一个零交叉时机前的期间,通过缓冲电路释放蓄积于螺线管的能量,从而产生保持,且流过螺线管的电流值被设定为成为预定的保持电流值Ib(γA)以上。
2.根据权利要求1所述的电磁阀驱动控制装置,其特征在于,
上述设定电流值Ia(βA)是在上述零交叉时机开始对螺线管的通电后,柱塞吸附于吸引件的电流值。
3.根据权利要求1所述的电磁阀驱动控制装置,其特征在于,
上述保持电流值Ib(γA)是能够维持柱塞吸附于吸引件的状态的保持电流值Ib(γA)以上的电流值。
4.根据权利要求1所述的电磁阀驱动控制装置,其特征在于,
具备脱落探测机构,该脱落探测机构在上述保持模式下,探测柱塞从吸附至吸引件的状态离开的脱落状态。
5.根据权利要求4所述的电磁阀驱动控制装置,其特征在于,
上述脱落探测机构构成为,测定从在上述零交叉时机开始对螺线管的通电时到由上述电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值达到上述预定的设定电流值Ia(βA)时的时间,并判断是否为预定的脱落探测时间,从而检测脱落。
6.根据权利要求4所述的电磁阀驱动控制装置,其特征在于,
上述脱落探测机构构成为,由电流探测机构测定在上述零交叉时机开始对螺线管的通电时的电流值,并判断是否为预定的脱落探测电流值Id(δA)以下,从而检测脱落。
7.根据权利要求1所述的电磁阀驱动控制装置,其特征在于,
具备电路保护机构,该电路保护机构在上述吸附工作模式下,在由上述电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值成为上述预定的吸附电流值即电路保护电流值Ic(αA)时,通过上述开关机构切断对螺线管的通电。
8.一种电磁阀,其特征在于,具备权利要求1至7中任一项所述的电磁阀驱动控制装置。

说明书全文

电磁驱动控制装置及具备电磁阀驱动控制装置的电磁阀

技术领域

[0001] 本发明涉及电磁阀驱动控制装置。更详细而言,涉及如下构成的电磁阀驱动控制装置以及具备电磁阀驱动控制装置的电磁阀:对来自交流电源的交流电流进行全波整流而将其变换为直流电流,通过该直流电流在螺线管(电磁线圈)流通而使柱塞移动,从而设于柱塞的阀芯相对于阀座离开/接近地移动,从而对设于阀座的阀口进行开闭。

背景技术

[0002] 以往,例如,一般的电磁阀如图14所示那样构成。
[0003] 即,如图14所示,电磁阀200具备具有阀芯202的控制部204。
[0004] 另外,如图14所示,该电磁阀200的控制部204具备插通有驱动部206的电磁线圈208。
[0005] 而且,电磁线圈208具备卷绕有绕线的线圈架220,且以包围线圈架220的周围的方式由模制树脂212塑模。而且,如图14所示,电磁线圈208装配于磁性框架214的内部,并经由磁性框架214固定于驱动部206。
[0006] 即,在形成于磁性框架214的底板部216的中央部的驱动部插通孔218、线圈架220的驱动部插通孔222插通有驱动部206。而且,经由形成于磁性框架214的上板部228的中央部的螺栓插通孔230,在形成于驱动部206的吸引件124的上部的螺栓插通孔226螺纹结合有紧固螺栓232。
[0007] 由此,电磁线圈208插通固定于驱动部206,构成电磁阀200的控制部204。
[0008] 此外,驱动部206具备柱塞壳体234,在该柱塞壳体234内具备能够上下移动的固定有阀芯202的柱塞236。而且,在吸引件224与柱塞236之间夹设有对柱塞236向下方施,即对阀芯202向阀座238的方向施力的施力弹簧240。
[0009] 就这样的电磁阀200而言,通过对电磁线圈208通电,从而柱塞236抵抗施力弹簧240而向吸引件224方向移动,连结于柱塞236的阀芯202远离阀座238,从而打开阀口242。
[0010] 另外,通过切断对电磁线圈208的通电,从而柱塞236受施力弹簧240的作用力而向远离吸引件224的方向移动,连结于柱塞236的阀芯202抵接于阀座238,从而关闭阀口242。
[0011] 另外,在电磁线圈208流通有交流电流时,产生磁通,从而柱塞236抵抗施力弹簧240而向吸引件224方向移动,保持柱塞236和吸引件224抵接的状态,即,阀芯202远离阀座
238,保持打开阀口242的状态。
[0012] 为了产生涡电流,一直以来,进行在形成于吸引件224的与柱塞236对置的下端面244的环状的线圈装配用槽246装配环状的罩极线圈(罩极环)248。
[0013] 在此,用于电磁阀200的驱动的电磁线圈208在每个电源电压下耗电不同,因此需要以不会超过电磁线圈208的温度上升允许限度的绕线规格来准备。
[0014] 另外,就现有的电磁阀200而言,实际情况是,在将柱塞236向吸引件224的方向吸引后,需要对电磁线圈208继续通电,因此耗费多余的电力。
[0015] 另外,在专利文献1(日本专利第3777265号公报)中提出了一种电磁阀,为了使与阀芯一体的柱塞吸附以及吸附保持于芯,控制流向线圈的电流,其中,在柱塞吸附时提高吸引力,并且将为了进行吸附保持而流通的电流设置为低电流,降低多余的耗电。
[0016] 因此,在该专利文献1的电磁阀驱动控制装置300中,如图15的框图所示,具备:将交流电源变换成直流电源的全波整流电路部302;以及从通过全波整流电路部302直流化后的电源电压提取固定值以上的电压,并进行平滑化的电源平滑部304。
[0017] 另外,具备:控制对螺线管(电磁线圈)306的通电/断电的比较运算部308;以及根据比较运算部308的输出,进行对电磁线圈306的通电/断电的驱动元件部310。
[0018] 而且,具备吸附电流指示部312,其对比较运算部308指示通电时间,以便在电磁线圈306流通为了使柱塞吸附于铁芯(吸引件)而所需的最低保持电流的两倍左右的电流。
[0019] 另外,具备吸附保持电流指示部314,其对比较运算部308指示对电磁线圈306通电/断电的时间,以便向电磁线圈306流通柱塞与铁芯的吸附保持所需的电流。
[0020] 即,利用全波整流电路部302产生的直流电源,在电磁线圈306流通为了使柱塞吸附于铁芯而所需的电流,从而柱塞吸附于被励磁的铁芯。
[0021] 然后,基于来自比较运算部208的输出,控制由驱动元件部310进行的对电磁线圈306的通电/断电,流通吸附保持时所需的最低保持电流的两倍左右的电流,从而进行吸附保持。
[0022] 此时,向电磁线圈306流通最初的吸附所需要的电流的通电时间由吸附电流指示部312来决定。另外,对电磁线圈306流通/切断吸附后的吸附保持所需的电流的时间由吸附保持电流指示部314来决定。
[0023] 由此,能够将向电磁线圈306的通电电流增大至最大限度,在柱塞被吸附保持于铁芯时,在电磁线圈306流通的电流成为低电流,从而能够减少多余的耗电。
[0024] 然而,在专利文献1的电磁阀驱动控制装置300中,亦如其附图所示,是在铁芯(吸引件)设有罩极线圈(罩极环)的结构。因此,由于插入罩极线圈,功率因数变差,另外,由于因通电而引起的电磁线圈的温度上升,而得不到预定的吸引力,因此需要多余地卷绕电磁线圈的绕线,进而成为成本增加的重要因素。
[0025] 另外,在专利文献1的电磁阀驱动控制装置300中,在向吸引件的方向吸引柱塞后,需要在电磁线圈持续流通最低保持电流,因此消耗多余的电力。
[0026] 另一方面,在专利文献2(日本专利第4911847号公报)中公开了一种具备电磁阀控制装置的空调机。
[0027] 即,如图16的框图所示,专利文献2的电磁阀控制装置400具备与四通切换电磁阀的阀线圈402连接的正特性温度系数元件404以及与正特性温度系数元件404连接的作为第一开关机构的继电器406。
[0028] 另外,具备负极与阀线圈402连接的二极管D1以及集电极与二极管D1的正极连接的作为第二开关机构的晶体管Q1。
[0029] 而且,具备控制部408,该控制部408向继电器306输出控制信号,并且经由电阻R1向晶体管Q1的基极输出控制信号
[0030] 并且,对继电器306的另一端施加有来自用于驱动空调机的压缩机的逆变器电路的逆变器用电源部410的直流高电压(DC280V),并对晶体管Q1的发射极施加有来自空调机的逆变器电路的控制用电源部412的直流低电压(DC16V)。
[0031] 由此,通过对作为第一开关机构的继电器406、作为第二开关机构的晶体管Q1进行切换,从而从用于驱动空调机的压缩机的逆变器用电源部410供给直流高电压(DC280V),并从空调机的控制用电源部412供给直流低电压(DC16V)。
[0032] 由此,无需另外准备电磁阀驱动用电源,而且能够降低成本。
[0033] 然而,该结构需要用于驱动空调机的压缩机的逆变器用电源部410、空调机的控制用电源部412,并且毕竟仅限于能够用于空调机,无法通用地用于其它用途。
[0034] 另外,在该情况下,在向吸引件的方向吸引柱塞后,也需要持续在电磁线圈流通最低保持电流,因此消耗多余的电力。
[0035] 因此,本申请人在专利文献3(日本特开2014-105722号公报)中提出了一种电磁阀驱动控制装置。
[0036] 即,在该电磁阀驱动控制装置中,构成为,在用于打开设于阀座的阀口的开阀驱动期间(A),对螺线管施加直流高电压(Va),之后在用于保持开阀状态的保持期间(B),对螺线管施加直流低电压(Vb)。
[0037] 而且提出了电磁阀驱动控制装置,其设有电压降低机构,该电压降低机构在从开阀驱动期间(A)向保持期间(B)切换对螺线管66的供给电压时,使电压以固定梯度从直流高电压(Va)向直流低电压(Vb)降低。
[0038] 由此,无需多余地卷绕螺线管(电磁线圈)的绕线,而且部件以及加工工时减少,从而能够降低成本。
[0039] 而且,在向吸引件的方向吸引柱塞后,需要持续在电磁线圈流通最低保持电流,但该电流极低,不会消耗多余的电力,而且不会产生柱塞脱离的现象。
[0040] 但是,这样的电磁阀的线圈外形变大,因此,吸引柱塞所需的电力也会变大。而且,如此若线圈外形较大,则线圈的寄生电容变大,在对线圈施加电压时,在寄生电容流通较大的冲击电流。
[0041] 另外,如此若产生冲击电流,则产生因冲击电流而引起的噪声,从而存在无法满足EMC标准((Electromagnetic Compatibility:电磁兼容性)相关标准中的与一般标准的EMI测量相关的标准)的问题。
[0042] 现有技术文献
[0043] 专利文献
[0044] 专利文献1:日本专利第3777265号公报
[0045] 专利文献2:日本专利第4911847号公报
[0046] 专利文献3:日本特开2014-105722号公报

发明内容

[0047] 发明所要解决的课题
[0048] 根据这样的背景,寻求能够在商用的交流电源电压(有效电压:100Vac~240Vac)下使用,而且能够减小对线圈的寄生电容的冲击电流从而抑制因冲击电流而引起的噪声的产生,并且能够实现节能。
[0049] 另外,为了解决这样的问题点,考虑如下结构的电磁阀驱动控制装置。
[0050] 即,这种电磁阀驱动控制装置虽未图示,但具备:进行对螺线管的通电/断电的开关机构;对由开关机构进行的对螺线管的通电以在电源周期的零交叉时机开始通电的方式进行控制的零交叉时机产生机构;以及探测流过螺线管的电流值的电流探测机构。
[0051] 而且,如图17所示,根据零交叉时机产生机构的控制,通过开关机构在零交叉时机(图17的a1)开始对螺线管的通电,然后在由电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值为预定的吸附电流值即电路保护电流值Ic(αA)时,执行进行恒流通电的吸附工作模式(图17的a1~a4)。
[0052] 此外,电路保护电流值Ic(αA)设定为,在驱动电路的额定电流值以内,而且在使用负载条件内不低于电磁阀的吸引电流。
[0053] 在该吸附工作模式下,在经过初始通电时间后,在作为吸附电流值的电路保护电流值Ic(αA)(图17的b1)时,执行通过开关机构切断对螺线管的通电的初始切断模式。
[0054] 在初始切断模式下,在由电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值比预定的设定电流值Ia(βA)大的情况下(图17的a5),即使处于零交叉时机,也不进行对螺线管的通电。
[0055] 进一步地,在初始切断模式之后,如图17所示,根据零交叉时机产生机构的控制,通过开关机构在下一个零交叉时机(图17的a6)开始对螺线管的通电。
[0056] 然后,在由电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)时(图17的b2),执行通过开关机构切断对螺线管的通电的切断模式。
[0057] 然后,在该切断模式之后,在下一个零交叉时机((图17的a7)前的期间,执行保持模式,该保持模式设定为,通过缓冲电路释放蓄积于螺线管的能量,由此产生保持力,且使流过螺线管的电流值成为预定的保持电流值Ib(γA)以上。
[0058] 此外,保持电流值Ib(γA)的值设定为比后述的预定的脱落探测电流值Id(δA)大,且比预定的设定电流值Ia(βA)小的值。
[0059] 然后,如图17所示,反复执行这些切断模式、保持模式,从而执行常态模式(节电模式)。
[0060] 但是,如图17所示,在吸附工作模式(经过初始通电时间前的时间)下,存在电流的下限值逐渐增高的现象(图17的a2~a4)。
[0061] 此外,就该现象而言,在产生如下现象后发生:当将柱塞吸附于吸引件时,柱塞与吸引件之间的距离变小,因此磁阻变小,电感L变大。
[0062] 在将柱塞吸附至吸引件后,由于为全波整流,因此可知,当进入反复全波整流时,根据B-H曲线的滞后特性,残留磁通密度B变大。电感L逐渐增大相当于该残留磁通密度B增大的程度。认为,在残留磁通密度B饱和后,电感L成为固定值。
[0063] 电流的上升、下降速度(时间常数)由L/R决定,因此,当电感L增大时,时间常数增大,电流下降速度下降,电流的下限值上升。
[0064] 吸附工作模式中,流通不低于吸附电流的过剩的电流,因此蓄积于线圈的磁通过剩,电流的下限值逐渐增高。
[0065] 因为存在这样的现象,因此在初始切断模式后,如图17、图6的放大图所示,在下一个零交叉时机(图17的a6),发生电流的下限值不下降而高于预定的保持电流值Ib(γA)的状态。
[0066] 由此,存在以下现象,即,在零交叉时机(图17的a6)开始通电后,流过螺线管的电流值达到设定电流值Ia(βA)前的时间T1(图17的b2)缩短。
[0067] 另外,在柱塞从吸引件脱离时,磁回路的电感L变小,因此充电时间(电流波形的上升时间)变短。
[0068] 因此,在通过在零交叉时机(图17的a6)开始通电后流过螺线管的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)前的时间T(图17的b2)的大小来探测有无脱落的情况下,由于达到设定电流值Ia(βA)前的时间T1(图17的b2)变短,因此误判定为脱落。
[0069] 因此,存在尽管正常构成了磁路(柱塞吸附于吸引件),还是误判定为脱落而进入柱塞的再吸附模式的情况。
[0070] 另外,由于电流波形因此而不稳定,因而在切断对螺线管的通电的切断模式下,流过螺线管的电流值在低于设定电流值Ia(βA)后而到达的零交叉时的残留电流值有时产生偏差。
[0071] 即,导致因产品而判断为脱离状态,从而不能进行最佳控制的问题。
[0072] 因此,本发明的目的是提供一种电磁阀驱动控制装置以及具备电磁阀驱动控制装置的电磁阀,该电磁阀驱动控制装置能够在商用的交流电源电压(有效电压:100Vac~240Vac)下使用,而且减小对线圈的寄生电容的冲击电流,从而能够抑制因冲击电流而引起的噪声的发生,并且实现节能。
[0073] 另外,本发明的目的在于,在吸附工作模式(经过吸附工作模式时间前的固定时间)后,电感L固定,且电流的下限值不上升且稳定,在初始切断模式后,在下一个零交叉时机,电流的下限值完全下降,使预定的保持电流值Ib(γA)稳定。
[0074] 由此,目的在于,使在零交叉时机开始通电后,流过螺线管的电流值达到设定电流值Ia(βA)前的时间不会变短且能够稳定化。
[0075] 其结果,目的在于,在通过在零交叉时机开始通电后流过螺线管的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)前的时间T的大小来探测脱落的有无的情况下,不会误判定为脱落。
[0076] 因此,目的在于,不存在尽管正常构成了磁路(柱塞吸附至吸引件),还是误判定为脱落而进入柱塞的再吸附模式的问题。
[0077] 进一步,目的在于,电流波形因此而稳定,因此在切断对螺线管的通电的切断模式下,流过螺线管的流电流值在低于设定电流值Ia(βA)后而到达的零交叉时的残留电流值不会产生偏差而固定。
[0078] 由此,目的在于,不会因产品而判断为脱离状态,因此,能够进行最佳控制。
[0079] 用于解决课题的方案
[0080] 本发明为了完成上述那样的现有技术的课题以及目的而做成,本发明的电磁阀驱动控制装置构成为通过对螺线管通电而使柱塞移动,从而使设于柱塞的阀芯相对于阀座离开/接近地移动,
[0081] 在通电时,阀芯远离阀座而被吸引件吸附,从而成为开阀状态,在不通电时,阀芯抵接于阀座,从而成为闭阀状态,
[0082] 上述电磁阀驱动控制装置的特征在于,具备:
[0083] 开关机构,其进行对上述螺线管的通电/断电;
[0084] 零交叉时机产生机构,其控制由上述开关机构进行的对螺线管的通电,以便在电源周期的零交叉时机开始通电;以及
[0085] 电流探测机构,其探测流过上述螺线管的电流值,
[0086] 上述电磁阀驱动控制装置具备:
[0087] 吸附工作模式,通过上述开关机构开始对螺线管的通电后,在由上述电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值达到预定的吸附电流值即电路保护电流值Ic(αA)时,进行设定为上述预定的吸附电流值的恒流通电,从而进行柱塞的吸附;
[0088] 稳定化模式,在上述吸附工作模式后反复进行多次接通-断开循环,该接通-断开循环是利用零交叉时机产生机构的控制,通过开关机构在零交叉时机开始对螺线管的通电,然后在由上述电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值达到电路保护电流值Ic(αA)时,通过上述开关机构切断对螺线管的通电;
[0089] 切断模式,在上述稳定化模式后,利用零交叉时机产生机构的控制,通过开关机构在零交叉时机开始对螺线管的通电,然后在上述电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)时,通过开关机构切断对螺线管的通电;以及[0090] 保持模式,在上述切断模式后,在下一个零交叉时机前的期间,通过缓冲电路释放蓄积于螺线管的能量,从而产生保持力,且流过螺线管的电流值被设定为成为预定的保持电流值Ib(γA)以上。
[0091] 通过这样构成,能够通过零交叉时机产生机构控制由开关机构进行的对螺线管的通电,以便在电源周期的零交叉时机开始通电。
[0092] 由此,能够抑制对线圈的寄生电容的冲击电流,使对线圈的寄生电容的冲击电流为零,在螺线管(电磁线圈)蓄积能量,从而通过所谓的“断开相位控制”,能够抑制噪声的产生。
[0093] 另外,电源电压为20V以下的情况下,对线圈的寄生电容的冲击电流不会成为超过EMC标准的界限值的值,实现节能。
[0094] 而且,在切断模式下,利用零交叉时机产生机构的控制,通过开关机构在零交叉时机开始对螺线管的通电,然后在由电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)时,通过开关机构切断对螺线管的通电。
[0095] 另外,在保持模式下,通过开关机构切断对螺线管的通电,然后在下一个零交叉时机前的期间,通过缓冲电路释放蓄积于螺线管的能量,从而产生保持力,且流过螺线管的电流值被设定为成为预定的保持电流值Ib(γA)以上。
[0096] 由此,在下一个零交叉时机前的期间,通过缓冲电路释放蓄积于螺线管的能量,从而产生保持力,且流过螺线管的电流值被设定为成为预定的保持电流值Ib(γA)以上。
[0097] 因此,在切断对螺线管的通电后,以不成为保持电流值Ib(γA)以下的方式,例如,将电路切换至使用了二极管的缓冲电路,从而缓慢地放电,从而能够将柱塞保持为吸引于吸引件的状态(开阀状态),且实现节能。
[0098] 因此,能够提供电磁阀驱动控制装置,其能够在商用的交流电源电压(有效电压:100Vac~240Vac)下使用,而且减小对线圈的寄生电容的冲击电流,从而能够抑制因冲击电流而引起的噪声的产生,并且实现节能。
[0099] 另外,吸附工作模式下,通过开关机构开始对螺线管的通电,然后在由电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值达到作为预定的吸附电流值的电路保护电流值Ic(αA)时,进行设定为预定的吸附电流值的恒流通电,从而进行柱塞的吸附。
[0100] 即,吸附模式时的通电与零交叉时机产生机构的控制时机无关,以在固定时间内结束吸附工作模式的方式施加电源,使时间经过机构工作。此外,作为时间经过机构,例如,可以使用微型计算机等构成时间经过机构。
[0101] 而且,构成为在经过固定时间后,即经过预定的吸附工作模式时间后,在零交叉时机开始稳定化模式。
[0102] 此外,该情况下,在吸附工作模式下,可以与零交叉时机产生机构的控制无关地通过开关机构开始对螺线管的通电,另外,也可以随着零交叉时机产生机构的控制开始对螺线管的通电。
[0103] 另外,具备稳定化模式,在吸附工作模式后反复进行多次ON(接通)-OFF(断开)循环,ON-OFF循环是利用零交叉时机产生机构的控制,通过开关机构在零交叉时机开始对螺线管的通电,然后在电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值达到上述电路保护电流值Ic(αA)时,通过开关机构切断对螺线管的通电。
[0104] 因此,在吸附工作模式(经过吸附工作模式时间前的固定时间)后的稳定化模式下,电感L固定,且电流的下限值不会上升而且稳定,在初始切断模式后,在下一个零交叉时机,电流的下限值完全下降,成为预定的保持电流值Ib(γA)。
[0105] 此外,在初始切断模式下,电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值比预定的设定电流值Ia(βA)大的情况下,即使成为零交叉时机,也不进行对螺线管的通电。
[0106] 此外,预定的保持电流值Ib(γA)的值设定为比后述的预定的脱落探测电流值Id(δA)大,且比预定的设定电流值Ia(βA)小的值。
[0107] 由此,在零交叉时机开始通电后,流过螺线管的电流值达到设定电流值Ia(βA)前的时间不会缩短,而且能够稳定化。
[0108] 其结果,在通过在零交叉时机开始通电后,流过螺线管的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)前的时间T的大小来探测有无脱落的情况下,不会误判定为脱落。
[0109] 因此,不会尽管正常构成了磁路(柱塞吸附于吸引件)还是误判定为脱落而进入柱塞的再吸附模式。
[0110] 而且,电流波形因此而稳定,因此在切断对螺线管的通电的切断模式下,流过螺线管的电流值在低于设定电流值Ia(βA)后而到达的零交叉时的残留电流值不产生偏差而固定。
[0111] 此外,这是可用于电流探测机构通过流过螺线管的电流值来确认吸附-脱离状态的情况的有效效果。
[0112] 由此,不会因产品而判定为脱离状态,因此能够进行最佳控制。
[0113] 另外,本发明的电磁阀驱动控制装置的特征在于,上述保持电流值Ib(γA)是能够维持柱塞吸附于吸引件的状态的保持电流值Ib(γA)以上的电流值。
[0114] 由此,由于保持电流值Ib(γA)是能够维持柱塞吸附于吸引件的状态的保持电流值Ib(γA)以上的电流值,因此能够保持将柱塞吸引于吸引件的状态(开阀状态),不会成为柱塞从吸附至吸引件的状态离开的脱落状态。
[0115] 另外,本发明的电磁阀驱动控制装置的特征在于,具备脱落探测机构,该脱落探测机构在上述保持模式下,探测柱塞从吸附至吸引件的状态离开的脱落状态。
[0116] 即,本发明的电磁阀驱动控制装置如上所述地不在螺线管(电磁线圈)流通多余的电流,因此,例如存在因任何的振动、压力的变动等原因(外因)而柱塞从吸附至吸引件的状态脱落的问题。
[0117] 因此,在成为脱落状态的情况下,在保持模式不能产生能够再吸引柱塞的吸引力,因此即使在不能再吸引而且柱塞万一脱落的情况下,通过脱落探测机构探测柱塞从吸附至吸引件的状态离开的脱落状态,再次开始对螺线管的通电,从而能够避免柱塞从吸附至吸引件的状态离开的脱落状态,提高工作性、可靠性。
[0118] 另外,本发明的电磁阀驱动控制装置的特征在于,上述脱落探测机构构成为,测定从在上述零交叉时机开始对螺线管的通电时到由上述电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值达到上述预定的设定电流值Ia(βA)时的时间,并判断是否为预定的脱落探测时间,从而检测脱落。
[0119] 即,脱落探测机构也可以构成为,测定从在零交叉时机开始对螺线管66的通电时到由电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)时的时间,判断是否为预定的脱落探测时间,从而检测脱落。
[0120] 例如,在图7中,根据比预定的电源电压大还是小(参照步骤S22),通过测定比预定的通电时间大还是小(参照步骤S23、步骤S26)来判断。
[0121] 另外,如上所述,在切断模式下,在电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)时,通过开关机构68切断对螺线管66的通电。
[0122] 此外,就从柱塞46吸附于吸引件34的状态(高电感的情况)切断通电而成为设定电流值Ia(βA)所需的时间t2和从柱塞脱落的状态(低电感的情况)切断通电而成为设定电流值Ia(βA)所需的时间t1而言,根据电磁线圈的充电时间的影响,相比柱塞46吸附于吸引件34的状态(高电感),柱塞46脱落的状态(低电感)下该充电所需的通电时间变短。
[0123] 通过测量该充电所需的时间,决定成为阈值的充电所需的时间(预定的脱落探测时间),也能够判定柱塞46是否脱落。即,测量从在零交叉时机开始对螺线管66的通电时到由电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)时的时间,判断是否为预定的脱落探测时间以下来检测脱落即可。
[0124] 由此,利用脱落探测机构探测柱塞从吸附至吸引件的状态离开的脱落状态,并再次开始对螺线管的通电,从而能够避免柱塞从吸附至吸引件的状态的离开的脱落状态,提高工作性、可靠性。
[0125] 另外,本发明的电磁阀驱动控制装置的特征在于,上述脱落探测机构构成为,由电流探测机构测定在上述零交叉时机开始对螺线管的通电时的电流值,并判断是否为预定的脱落探测电流值Id(δA)以下,从而检测脱落。
[0126] 因此,由电流探测机构78测定在零交叉时机开始对螺线管66的通电时的电流值,判断是否为预定的脱落探测电流值Id(δA)以下,从而检测脱落即可。
[0127] 因此,以此为指标(预定的脱落探测电流值Id(δA)),用电流探测机构78测定在零交叉时机开始对螺线管66的通电时的电流值,判断是否为预定的脱落探测电流值Id(δA)以下,从而检测脱落即可。
[0128] 由此,通过脱落探测机构探测柱塞46从吸附至吸引件34的状态离开的脱落状态,再次开始对螺线管66的通电,从而能够避免柱塞46从吸附至吸引件34的状态离开的脱落状态,提高工作性、可靠性。
[0129] 另外,本发明的电磁阀驱动控制装置的特征在于,具备电路保护机构,该电路保护机构在上述吸附工作模式下,在由上述电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值成为上述预定的电路保护电流值Ic(αA)时,通过上述开关机构切断对螺线管的通电。
[0130] 即,在起初柱塞远离吸引件的状态(未被吸引的状态)下,未形成磁路,因此显示较小的电感(例如,0.2H)。另一方面,在柱塞被吸附于吸引件的状态下,在螺线管形成磁路,电感变大(例如,2.5H)。
[0131] 因此,最初,为线圈绕线(线圈直流电阻为200Ω)左右的电阻,因此流通电阻值程度的电流。即,例如,若为200V,则流通1A的电流。但是,例如,在MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金属化物半导体场效应晶体管)等开关机构使用例如仅可流通0.5A左右的MOSFET的情况下,存在电路损坏的可能性,因此若成为流通预定的电路保护电流值(例如,0.5A)以上的状态,则切断通电,保护电路。
[0132] 因此,在初始的通电时,螺线管(电磁线圈)的电感较小,因此流通大电流,从而为了保护电路,赋予电流切断保护功能即可。
[0133] 因此,具备电路保护机构,在吸附工作模式下,在电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值成为预定的电路保护电流值Ic(αA)时,通过开关机构切断对螺线管的通电,从而能够有效地保护电路。
[0134] 另外,本发明的电磁阀的特征在于,具备上述的任一个记载的电磁阀驱动控制装置。
[0135] 发明效果
[0136] 根据本发明,利用零交叉时机产生机构控制由开关机构进行的对螺线管的通电,以便在电源周期的零交叉时机开始通电。
[0137] 由此,能够抑制对线圈的寄生电容的冲击电流,使对线圈的寄生电容的冲击电流为零,在螺线管(电磁线圈)蓄积能量,从而通过所谓的“断开相位控制”,能够抑制噪声的产生。
[0138] 另外,在电源电压为20V以下的情况下,对线圈的寄生电容的冲击电流不会成为超过EMC标准的界限值的值,实现节能。
[0139] 而且,在切断模式下,利用零交叉时机产生机构的控制,通过开关机构在零交叉时机开始对螺线管的通电,然后在由电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)时,通过开关机构切断对螺线管的通电。
[0140] 另外,在保持模式下,通过开关机构切断对螺线管的通电,然后在下一个零交叉时机前的期间,通过缓冲电路释放蓄积于螺线管的能量,从而产生保持力,且流过螺线管的电流值被设定为成为预定的保持电流值Ib(γA)以上。
[0141] 由此,在下一个零交叉时机前的期间,通过缓冲电路释放蓄积于螺线管的能量,从而产生保持力,且流过螺线管的电流值被设定为成为预定的保持电流值Ib(γA)以上。
[0142] 因此,在切断对螺线管的通电后,例如,将电路切换至使用了二极管的缓冲电路,从而缓慢释放比电源周期长的保持电流,从而能够保持能量,能够将柱塞保持为吸引于吸引件的状态(开阀状态),且实现节能。
[0143] 因此,能够提供能够在商用的交流电源电压(有效电压:100Vac~240Vac)下使用,而且能够减小对线圈的寄生电容的冲击电流从而抑制因冲击电流而引起的噪声的产生,并且能够实现节能的电磁阀驱动控制装置。
[0144] 另外,吸附工作模式下,与零交叉时机产生机构的控制无关地,通过开关机构开始对螺线管的通电,然后在电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值达到作为预定的吸附电流值的电路保护电流值Ic(αA)时,进行设定为预定的吸附电流值的恒流通电,从而进行柱塞的吸附。
[0145] 即,吸附模式时的通电与零交叉时机产生机构的控制时机无关,以在固定时间内结束吸附工作模式的方式施加电源,使时间经过机构工作。此外,作为时间经过机构,例如,可以使用微型计算机等构成时间经过机构。
[0146] 而且,构成为,在经过固定时间后,即经过预定的吸附工作模式时间后,在零交叉时机开始稳定化模式。
[0147] 此外,该情况下,在吸附工作模式下,可以与零交叉时机产生机构的控制无关地通过开关机构开始对螺线管的通电,另外,也可以随着零交叉时机产生机构的控制开始对螺线管的通电。
[0148] 另外,具备稳定化模式,在吸附工作模式后反复进行多次ON-OFF循环,ON-OFF循环是利用零交叉时机产生机构的控制,通过开关机构在零交叉时机开始对螺线管的通电,然后在由电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值达到上述电路保护电流值Ic(αA)时,通过开关机构切断对螺线管的通电。
[0149] 因此,在吸附工作模式(经过初始通电时间前的时间)后的稳定化模式下,电感L固定,且电流的下限值不会上升而且稳定,在初始切断模式后,在下一个零交叉时机,电流的下限值下降,成为预定的保持电流值Ib(γA)。
[0150] 此外,在初始切断模式下,电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值比预定的设定电流值Ia(βA)大的情况下,即使成为零交叉时机,也不进行对螺线管的通电。
[0151] 此外,预定的保持电流值Ib(γA)的值设定为比后述的预定的脱落探测电流值Id(δA)大,且比预定的设定电流值Ia(βA)小的值。
[0152] 由此,在零交叉时机开始通电后,流过螺线管的电流值达到设定电流值Ia(βA)前的时间不会缩短,而且能够稳定化。
[0153] 其结果,在通过在零交叉时机开始通电后流过螺线管的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)前的时间T的大小来探测脱落的有无的情况下,不会误判定为脱落。
[0154] 因此,不会尽管正常构成了磁路(柱塞吸附于吸引件)还是误判定为脱落而进入柱塞的再吸附模式。
[0155] 而且,电流波形因此而稳定,因此在切断对螺线管的通电的切断模式下,流过螺线管的流电流值在低于设定电流值Ia(βA)后而到达的零交叉时的残留电流值不产生偏差而固定。
[0156] 此外,这是可用于电流探测机构通过流过螺线管的电流值来确认吸附-脱离状态的情况的有效效果。
[0157] 由此,不会因产品而判定为脱离状态,因此能够进行最佳控制。

附图说明

[0158] 图1是应用本发明的电磁阀驱动控制装置的电磁阀的纵剖视图。
[0159] 图2是本发明的电磁阀驱动控制装置的电路图。
[0160] 图3是表示本发明的电磁阀驱动控制装置的控制的流程图
[0161] 图4是表示本发明的电磁阀驱动控制装置的控制的概略图。
[0162] 图5是对于本申请发明的电磁阀驱动控制装置60和未进行稳定化模式的情况,为了便于比较,表示初始切断模式下重合的时间与电流的关系的曲线图。
[0163] 图6是图5的A部分的放大图。
[0164] 图7是表示本发明的电磁阀驱动控制装置的控制的流程图。
[0165] 图8是表示基于充电与放电的关系式的常态模式(节电模式)下的时间与电流的关系的曲线图。
[0166] 图9是表示交流(AC)驱动时的B-H关系的曲线图。
[0167] 图10是表示全波整流驱动时的B-H关系的曲线图。
[0168] 图11是表示使用了本发明的其它实施例的电磁阀驱动控制装置的电磁阀的全波整流驱动时的B-H关系的曲线图。
[0169] 图12是现有电磁阀的模制线圈的纵剖视图。
[0170] 图13是本发明的其它实施例的电磁阀的模制线圈的纵剖视图。
[0171] 图14是现有电磁阀的纵剖视图。
[0172] 图15是现有电磁阀驱动控制装置300的框图。
[0173] 图16是现有电磁阀控制装置400的框图。
[0174] 图17是表示未进行本申请发明的稳定化模式的情况下的时间与电流的关系的曲线图。

具体实施方式

[0175] 以下,基于附图,对本发明的实施方式(实施例)详细地进行说明。
[0176] (实施例1)
[0177] 图1是应用本发明的电磁阀驱动控制装置的电磁阀的纵剖视图,图2是本发明的电磁阀驱动控制装置的电路图,图3是表示本发明的电磁阀驱动控制装置的控制的流程图,图4是表示本发明的电磁阀驱动控制装置的控制的概略图。
[0178] 图1中,符号10表示整体上应用本发明的电磁阀驱动控制装置的电磁阀。
[0179] 如图1所示,电磁阀10具备具有阀芯12的控制部14。
[0180] 另外,如图1所示,该电磁阀10的控制部14具备插通有驱动部16的电磁线圈18。
[0181] 而且,电磁线圈18具备卷绕有绕线的线圈架30,且以包围线圈架30的周围的方式由模制树脂22塑模。而且,如图1所示,电磁线圈18装配于磁性框架24的内部,经由磁性框架24固定于驱动部16。
[0182] 即,在形成于磁性框架24的底板部26的中央部的驱动部插通孔28、线圈架30的驱动部插通孔32插通有驱动部16。而且,在形成于驱动部16的吸引件34的上部的螺栓插通孔36,经由形成于磁性框架24的上板部38的中央部的螺栓插通孔40螺纹结合有紧固螺栓42。
[0183] 由此,电磁线圈18插通固定于驱动部16,构成电磁阀10的控制部14。
[0184] 此外,驱动部16具备柱塞壳体44,在该柱塞壳体44内具备能够上下移动的固定有阀芯12的柱塞46。而且,在吸引件34与柱塞46之间,夹设有对柱塞46向下方施力即向阀座48的方向对阀芯12施力的施力弹簧50。
[0185] 就这种电磁阀10而言,通过对电磁线圈18通电,柱塞46抵抗施力弹簧50而向吸引件34方向移动,连结于柱塞46的阀芯12远离阀座48,从而打开阀口52。
[0186] 另外,通过切断对电磁线圈18的通电,柱塞46受施力弹簧50的作用力而向远离吸引件34的方向移动,连结于柱塞46的阀芯12抵接于阀座48,从而关闭阀口52。
[0187] 而且,在如图14所示的现有的电磁阀200中,在吸引件224设有环状的罩极线圈(罩极环)248,但是如图1所示,应用本发明的电磁阀驱动控制装置的电磁阀10构成为,在吸引件34以及柱塞46均未设置这种罩极线圈(罩极环)。
[0188] 图2是表示本发明的电磁阀驱动控制装置60的电路图,该实施例中,作为一例,示出了使用交流电源来控制这种结构的电磁阀10的驱动的实施例。
[0189] 此外,本发明的电磁阀驱动控制装置60在交流电源、直流电源(脉动电流)的任一种下都能够使用。在直流电源的情况下,省略后述的全波整流电路64即可。本发明的特征在于在线圈的寄生电容不产生充电电流,因此即使是例如具有在0V~20V以下的预定电压交叉的时机的直流电源(例如,矩形波、三波),也能够使用。
[0190] 该实施例的电磁阀驱动控制装置60例如具备由商用的有效电压:100V~240V的单相交流电源构成的交流电源62,来自交流电源62的交流电流通过由二极管电桥构成的全波整流电路64进行全波整流,产生直流电流。
[0191] 而且,如图2所示,构成为,在电磁阀10的螺线管66(电磁线圈18)流通来自该全波整流电路64的交流电流,从而驱动螺线管66。由此,柱塞46抵抗施力弹簧50向吸引件34方向移动,与柱塞46连结的阀芯12远离阀座48,从而打开阀口52。
[0192] 该情况下,如上所述地通过全波整流电路64进行全波整流,变换成直流电流,从而在电磁阀10中,在吸引件34和柱塞46均不需要设置罩极线圈。
[0193] 其结果,即使吸引柱塞46所需要的磁通相同,通过去掉罩极线圈,不需要多余地卷绕螺线管66的电磁线圈18的绕线,而且部件以及加工工时减少,从而能够降低成本。
[0194] 另外,在该实施例的电磁阀驱动控制装置60中,如图2所示,由全波整流电路64全波整流后的电流作为正极侧电源连接于电磁阀10的螺线管66的一端。
[0195] 另外,在电磁阀10的螺线管66的另一端,连接有进行对朝螺线管66的通电/断电的例如MOSFET等开关机构68。
[0196] 而且,对于电磁阀10的螺线管66而言,作为在断电时使电流回流至螺线管66的电流回流部件,连接有例如使用了二极管的缓冲电路70。
[0197] 通过像这样构成,例如,使用续流二极管作为电流回流部件,从而在切断对螺线管66的通电的期间,能够在螺线管66(电磁线圈18)流通电流,因此柱塞不会振动,而且,能够缓慢地放电,保持能量。
[0198] 另外,如图2所示,电磁阀驱动控制装置60具备零交叉时机产生机构72,该零交叉时机产生机构72如后述地控制由开关机构68进行的对螺线管66的通电,以便在单相交流电源的电源周期的零交叉时机开始通电。
[0199] 即,具体而言,如图2所示,该零交叉时机产生机构72具备:用于对单相交流电源的电源周期的零交叉进行检测的零交叉检测电路74;以及控制由开关机构68进行的对螺线管66的通电/断电的时机产生电路76。
[0200] 此外,该零交叉检测电路74除图2所示的电路以外,还能够使用公知的零交叉检测电路74。
[0201] 另外,如图2所示,电磁阀驱动控制装置60具备探测在螺线管66流通的电流值的电流探测机构78。
[0202] 即,具体而言,如图2所示,该电流探测机构78包括:探测在螺线管66流通的电流值的电流检测电阻80(R7);以及如后述地为了检测预定的设定电流值Ia(βA)和电路保护电流值Ic(αA)而由比较器构成的电流限制比较电路82。
[0203] 此外,如后述地,在电流限制比较电路82执行在吸附工作模式后反复进行多次ON(接通)-OFF(断开)循环的稳定化模式,ON-OFF循环是,利用零交叉时机产生机构72的控制,通过开关机构68在零交叉时机开始对螺线管66的通电,然后在由电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值达到电路保护电流值Ic(αA)时,通过开关机构84切断对螺线管66的通电。
[0204] 在这样构成的电磁阀驱动控制装置60中,如图3的流程图所示地进行控制。
[0205] 首先,如图3、图4所示,开始初始模式。即,如图3所示,在步骤S1,开始线圈通电序列,在步骤S2开始通电时间的计时器计量。
[0206] 然后,如图3所示,在步骤S3,开始线圈通电。然后,执行吸附工作模式(图4的A1~A4):开始对螺线管66的通电,然后在由电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值达到预定的吸附电流值即电路保护电流值Ic(αA)时,进行设定为预定的吸附电流值的恒流通电,从而进行柱塞46的吸附。
[0207] 即,如图3所示,在步骤S4,判断是否经过了预定的吸附工作模式时间。
[0208] 然后,在步骤S4判断为未经过预定的吸附工作模式时间的情况下,进入图3的步骤S5,判断是否达到了作为吸附电流值的电路保护电流值Ic(αA)。
[0209] 然后,在步骤S5判断为达到了电路保护电流值Ic(αA)的情况下,在步骤S6,通过开关机构84切断对螺线管66的通电(线圈通电OFF)。
[0210] 然后,在步骤S7,进行调节控制待机(待机预定时间,例如150μS)后,返回步骤S3,再次开始进行线圈通电。
[0211] 另一方面,在步骤S5判断为未达到电路保护电流值Ic(αA)的情况下,返回步骤S4,判断是否经过了预定的吸附工作模式时间。
[0212] 这样,如图4所示,进行吸附工作模式,即,在零交叉时机(图4的A1)开始对螺线管66的通电,然后在由电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值达到预定的吸附电流值即电路保护电流值Ic(αA)时,进行设定为预定的吸附电流值的恒流通电,从而进行柱塞46的吸附(图4的A1~A4)。
[0213] 另外,在吸附工作模式下,通过开关机构68开始对螺线管66的通电,然后在由电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值达到预定的吸附电流值即电路保护电流值Ic(αA)时,进行设定为预定的吸附电流值的恒流通电,从而进行柱塞46的吸附。
[0214] 即,吸附模式时的通电与零交叉时机产生机构72的控制时机无关,以在固定时间内结束吸附工作模式的方式施加电源,从而使时间经过机构工作。此外,作为时间经过机构,例如可以使用微型计算机等构成时间经过机构。
[0215] 而且,构成为,在经过固定时间后,即经过预定的吸附工作模式时间后,在零交叉时机开始稳定化模式。
[0216] 此外,该情况下,在吸附工作模式下,也可以与零交叉时机产生机构72的控制无关地通过开关机构68进行对螺线管66的通电的开始,另外,也可以构成为随着零交叉时机产生机构72的控制,进行对螺线管66的通电的开始。
[0217] 因此,在本发明的电磁阀驱动控制装置60中,具备电路保护机构,该电路保护机构在吸附工作模式下,从最初在零交叉时机开始对螺线管66的通电的初始通电开始,在由电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值成为预定的电路保护电流值Ic(αA)时,对开关机构68进行调节工作(150μS),从而切断对螺线管66的通电。
[0218] 即,在柱塞46远离吸引件34的状态(未被吸引的状态)下,未形成磁路,因此显示较小的电感(例如,0.2H)。另一方面,在柱塞46被吸附于吸引件34的状态下,在螺线管66形成磁路,电感变大(例如,2.5H)。
[0219] 因此,最初,线圈绕线的直流电阻为200Ω左右,因此流通相应程度的电流。即,例如,若为200V,则流通1A的电流。但是,例如,在MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)等开关机构68使用例如仅可流通0.5A左右的MOSFET的情况下,存在电路损坏的可能性,因此若成为流通预定的电路保护电流值(例如,0.5A)以上的状态,则切断通电,保护电路。
[0220] 因此,在初始的通电时,螺线管66的电磁线圈18的电感较小,因此流通大电流,从而为了保护电路,带有电流切断保护功能即可。此外,若使用电流的限制值较大的MOSFET,则也能够省略电流切断保护功能。
[0221] 然后,在步骤S4判断为经过了预定的吸附工作模式时间的情况下,进入稳定化模式(图4的A5~A8)。
[0222] 即,在图3中,进入步骤S8,判断是否经过了稳定化时间。
[0223] 在步骤S8判断为未经过稳定化时间的情况下,进入步骤S9,在步骤S9判断是否达到了作为吸附电流值的电路保护电流值Ic(αA)。
[0224] 然后,在步骤S9判断为达到了作为吸附电流值的电路保护电流值Ic(αA)的情况下,进入步骤S11,通过开关机构68切断对螺线管66的通电(线圈通电OFF)。
[0225] 另一方面,在步骤S9判断为未达到作为吸附电流值的电路保护电流值Ic(αA)的情况下,返回步骤S8,判断是否经过了稳定化时间。
[0226] 因此,本发明的电磁阀驱动控制装置60具备电路保护机构,其从在零交叉时机开始对螺线管66的通电的通电时起,在由电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值成为预定的电路保护电流值Ic(αA)时,通过开关机构84切断对螺线管66的通电。
[0227] 在步骤S11中,切断对螺线管66的通电,然后,在稳定化模式中,在步骤S12判断柱塞46是否从吸引件34脱落。
[0228] 在步骤S12判断为柱塞46未从吸引件34脱落的情况下,进入步骤S13,在步骤S13判断是否为单相交流电源的电源周期的零交叉。
[0229] 即,如图3所示,在步骤S13中,零交叉时机产生机构72的零交叉检测电路74检测单相交流电源的电源周期的零交叉,在判断为是单相交流电源的电源周期的零交叉的情况下,返回步骤S3。
[0230] 然后,在步骤S3通过时机产生电路76在单相交流电源的电源周期的零交叉时机开始由开关机构68进行的对螺线管66的通电(参照图4的A5~A8)。
[0231] 该情况下,已经经过了吸附工作模式时间,因此,在步骤S4判断为经过了吸附工作模式时间,进入步骤S8,再次判断是否经过了稳定化时间,并且反复进行上述的步骤。
[0232] 另一方面,在步骤S13判断为不是单相交流电源的电源周期的零交叉的情况下,再次在步骤S13判断是否为单相交流电源的电源周期的零交叉。
[0233] 另一方面,在步骤S9判断为未达到作为吸附电流值的电路保护电流值Ic(αA)的情况下,返回步骤S8,再次判断是否经过了稳定化时间。
[0234] 此外,在步骤S12判断为柱塞46从吸引件34脱落的情况下,进行复位,成为再吸附模式,在步骤S2再次开始通电时间的计时器计量。
[0235] 如上所述,构成为进行反复多次(在图4的实施例中,总计四次)ON-OFF循环的稳定化模式(参照图4的A5~A8),该ON-OFF循环是,在吸附工作模式后,根据零交叉时机产生机构72的控制,通过开关机构68在零交叉时机开始对螺线管66的通电,然后在由电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值达到了电路保护电流值Ic(αA)时,通过开关机构84切断对螺线管66的通电。
[0236] 此外,该次数不特别受限定,例如,可以根据应用本发明的电磁阀驱动控制装置60的电磁阀10所使用的压力、液体(气体)的粘度、弹簧载荷、吸附面的流体排泄构造、柱塞46的提升量等适当设定。
[0237] 然后,在步骤S8判断为经过了稳定化时间的情况下,执行常态模式(节电模式)。
[0238] 即,在步骤S8判断为经过了稳定化时间(稳定化模式结束)的情况下,如图4所示,进行在电路保护电流值Ic(αA)(图4的B1)通过开关机构68切断对螺线管66的通电的初始切断模式。
[0239] 而且,在初始切断模式后,如图4所示,根据零交叉时机产生机构72的控制,通过开关机构84在下一个零交叉时机(图4的A10)开始对螺线管的通电。
[0240] 此外,在初始切断模式下,在由电流探测机构检测到的流过螺线管的电流值比预定的设定电流值Ia(βA)大的情况下(图4的A9),即使在零交叉时机,也不进行对螺线管的通电。
[0241] 然后,进入图3的步骤S10,判断电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值是否达到了预定的设定电流值Ia(βA)(参照图4)。
[0242] 即,该设定电流值Ia(βA)是在零交叉时机开始对螺线管66的通电后,用于保持使柱塞46吸附于吸引件34的电流值。
[0243] 如此,设定电流值Ia(βA)是在零交叉时机开始对螺线管66的通电后,使柱塞46吸附于吸引件34的电流值,因此不会对螺线管66施加多余的电流,从而实现节能。
[0244] 而且,在图2、图3的步骤S10判断为在螺线管66流通的电流值达到了预定的设定电流值Ia(βA)的情况(时),进入步骤S11,进入通过开关机构68切断对螺线管66的通电的切断模式(参照图4的B2~B5)。
[0245] 另一方面,在步骤S10判断为在螺线管66流通的电流值未达到预定的设定电流值Ia(βA)的情况下,再次返回步骤S10,判断由电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值是否达到了预定的设定电流值Ia(βA)。
[0246] 然后,在步骤S11进入通过开关机构68切断对螺线管66的通电的切断模式后,在常态模式(节电模式)下,在步骤S12判断柱塞46是否从吸引件34脱落。
[0247] 在步骤S12判断为柱塞46未从吸引件34脱落的情况下,进入步骤S13,在步骤S13判断是否为单相交流电源的电源周期的零交叉。
[0248] 即,如图3所示,在步骤S13中,零交叉时机产生机构72的零交叉检测电路74检测单相交流电源的电源周期的零交叉,在判断为是单相交流电源的电源周期的零交叉的情况下,返回步骤S3,通过时机产生回路76在单相交流电源的电源周期的零交叉时机开始由开关机构68进行的对螺线管66的通电(参照图4的A11~A13)。
[0249] 该情况下,已经经过了初始通电时间,因此在步骤S4判断为经过了初始通电时间。另外,已经经过了稳定化时间,因此在步骤S8判断为经过了稳定化时间。然后,在步骤S10再次判断在螺线管66流通的电流值是否达到了预定的设定电流值Ia(βA),反复进行上述的步骤。
[0250] 另一方面,在步骤S13判断为不是单相交流电源的电源周期的零交叉的情况下,再次在步骤S13判断是否为单相交流电源的电源周期的零交叉。
[0251] 此外,在步骤S12判断为柱塞46从吸引件34脱落的情况下,进行复位,成为再吸附模式,在步骤S2再次开始通电时间的计时器计量。
[0252] 以下,反复进行步骤S8、步骤S10~步骤S13,如图4所示,进入保持模式(常态模式)。
[0253] 该情况下,如图4所示,维持保护模式,该保护模式是在通过开关机构68切断对螺线管66的通电后,在下一个零交叉时机前的期间,通过缓冲电路70释放蓄积于螺线管66的能量,从而产生保持力,且在螺线管66流通的电流值被设定为成为预定的保持电流值Ib(γA)以上。
[0254] 即,该保持电流值Ib(γA)是能够保持柱塞46吸附于吸引件34的状态的电流值,预定的保持电流值Ib(γA)的值设定为比后述的预定的脱落探测电流值Id(δA)大,且比预定的设定电流值Ia(βA)小的值。
[0255] 这样,保持电流值Ib(γA)是能够保持柱塞46吸附于吸引件34的状态的电流值,因此能够保持柱塞46被吸引于吸引件34的状态(开阀状态),不会成为柱塞46从吸附至吸引件34的状态离开的脱落状态。
[0256] 对于这样构成的本发明的电磁阀驱动控制装置60,利用零交叉时机产生机构72控制由开关机构68进行的对螺线管66的通电,以便在单相交流电源的电源周期的零交叉时机开始通电。
[0257] 从而,能够抑制对线圈的寄生电容的冲击电流,使对线圈的寄生电容的冲击电流为零,并在螺线管66的电磁线圈18蓄积能量,从而能够通过所谓的“断开相位控制”抑制噪声的产生。
[0258] 另外,在电源电压例如为20V以下的情况下,对线圈的寄生电容的冲击电流不会成为超过EMC标准的界限值的值,实现节能。
[0259] 而且,在切断模式下,利用零交叉时机产生机构72的控制,通过开关机构68在零交叉时机开始对螺线管66的通电,然后在电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)时,通过开关机构68切断对螺线管66的通电。
[0260] 另外,在保持模式下,通过开关机构68切断对螺线管66的通电,然后在下一个零交叉时机前的期间,通过缓冲电路70释放蓄积于螺线管66的能量,从而产生保持力,且在螺线管66流动的电流值被设定为成为预定的保持电流值Ib(γA)以上。
[0261] 由此,在下一个零交叉时机前的期间,通过缓冲电路70释放蓄积于螺线管66的能量,从而产生保持力,且在螺线管66流通的电流值被设定为预定的保持电流值Ib(γA)以上。
[0262] 因此,在切断对螺线管66的通电后,以不成为保持电流值Ib(γA)以下的方式,例如,通过将电路切换至使用了二极管的缓冲电路,缓慢地进行放电,从而能够保持将柱塞46吸引至吸引件34的状态(开阀状态),实现节能。
[0263] 这样,能够在交流电源电压(有效电压:100Vac~240Vac)下使用,而且消除对线圈的寄生电容的冲击电流,且在线圈蓄积能量,从而能够提供抑制因冲击电流而引起的噪声的发生,并且实现节能的电磁阀驱动控制装置60。
[0264] 另外,如上所述,在不执行稳定化模式的情况下,如图17、图6的放大图所示,在下一个零交叉时机(图17的a6),存在电流的下限值未完全下降,而成为比预定的保持电流值Ib(γA)高的电流值的情况。
[0265] 由此,在零交叉时机(图17的a6)开始通电后,流过螺线管的电流值达到设定电流值Ia(βA)前的时间T1(图17的b2)变短。
[0266] 因此,由于达到设定电流值Ia(βA)前的时间T1(图17的b2)变短,因而会误判定为脱落。
[0267] 因此,存在尽管正常构成了磁路(柱塞吸附于吸引件),还是误判定为脱落而进入柱塞的再吸附模式的情况。
[0268] 另外,电流波形因此而不稳定,从而在切断对螺线管的通电的切断模式下,流过螺线管的电流值在低于设定电流值Ia(βA)后而到达的零交叉时的残留电流值有时产生偏差。
[0269] 即,导致因产品而判断为脱离状态,从而不能进行最佳控制的问题。
[0270] 图5是对于本申请发明的电磁阀驱动控制装置60和未执行稳定化模式的情况,为了便于比较,表示初始切断模式下重合的时间与电流的关系的曲线图,图6是图5的A部分的放大图。
[0271] 此外,图5的曲线图是在吸附工作模式下柱塞吸附,且进入反复全波整流后的残留磁通密度B饱和的状态的曲线图,是设定为磁回路的电感L收敛成为固定值,且设定为电流波形的上升、下降速度(时间常数)固定的曲线图。
[0272] 即,如图5所示,在未进行稳定化模式的情况(实线)下,如图17中所说明地,在吸附工作模式(经过吸附工作模式时间前的时间)下,存在电流的下限值逐渐增高的现象(图17的a2~a4)。此外,在图5中,为了方便,示出为电流的下限值为较高的状态,且固定。
[0273] 与之相对,本申请发明的电磁阀驱动控制装置60中,构成为进行反复多次(在图4的实施例中,总计四次)ON-OFF循环的稳定化模式(参照图4的A5~A8),该ON-OFF循环是,在吸附工作模式后,利用零交叉时机产生机构72的控制,通过开关机构68在零交叉时机开始对螺线管66的通电,然后在由电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值达到了电路保护电流值Ic(αA)时,通过开关机构84切断对螺线管66的通电。
[0274] 即,构成为,如图5的虚线所示,进行反复多次(在图5的中,四次)ON-OFF循环的稳定化模式,该ON-OFF循环是,在由电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值达到了电路保护电流值Ic(αA)时,通过开关机构84切断对螺线管66的通电。
[0275] 因此,本申请发明的电磁阀驱动控制装置60中,如图5的虚线所示,在吸附工作模式(经过吸附工作模式时间前的时间)后的稳定化模式下,电感L固定,电流的下限值不会上升,而且稳定。
[0276] 与之相对,在未进行稳定化模式的情况下,如图5、图6的实线所示,在初始切断模式后,如图17、图6的放大图所示,在下一个零交叉时机(图17的a6),存在电流的下限值未完全下降,而成为比预定的保持电流值Ib(γA)高的电流值。
[0277] 由此,如图5、图6的实线所示,在零交叉时机(图6的a6)开始通电后,螺线管流通的电流值达到设定电流值Ia(βA)前的时间T1(图6地b2)会缩短。
[0278] 从而,由于达到设定电流值Ia(βA)前的时间T1(图6的b2)缩短,因此误判定为脱落。
[0279] 因此,存在尽管正常构成了磁路(柱塞吸附于吸引件),还是误判定为脱落而进入柱塞的再吸附模式的情况。
[0280] 另外,电流波形因此而不稳定,从而在切断对螺线管的通电的切断模式下,流过螺线管的电流值在低于设定电流值Ia(βA)后而到达的零交叉时的残留电流值有时产生偏差。
[0281] 即,导致因产品而判断为脱离状态,从而不能进行最佳控制的问题。
[0282] 与之相对,在本申请发明的电磁阀驱动控制装置60中,如图5、图6的虚线所示,在初始切断模式后,在下一个零交叉时机(图4的A10),电流的下限值完全下降,能够控制在预定的保持电流值Ib(γA)的范围内。
[0283] 由此,如图5、图6的虚线所示,在零交叉时机开始通电后,在螺线管66流通的电流值达到设定电流值Ia(βA)前的时间T2不会缩短,而且能够稳定化。
[0284] 其结果,在通过在零交叉时机开始通电后流过螺线管66的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)前的时间T的大小来探测脱落的有无的情况下,不会误判定为脱落。
[0285] 因此,不会存在尽管正常构成了磁路(柱塞46吸附于吸引件34)还是误判定为脱落而进入柱塞46的再吸附模式的问题。
[0286] 而且,电流波形因此而稳定,因此在切断对螺线管66的通电的切断模式下,流过螺线管66的电流值在低于设定电流值Ia(βA)而到达的零交叉时的残留电流值不会产生偏差,能够控制在固定的范围内。
[0287] 由此,不会因产品而判定为脱离状态,能够进行最佳控制。
[0288] 另外,作为在步骤S12判断柱塞46是否从吸引件34脱落的方法,能够采用以下的两种方法。
[0289] 即,作为第一脱落探测的方法,脱落探测机构能够构成为,测量从在零交叉时机开始对螺线管66的通电时直至电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值达到预定的设定电流值Ia的时间,判断是否为预定的脱落探测时间,从而检测脱落。
[0290] 如上所述,在切断模式下,在电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)时,通过开关机构68切断对螺线管66的通电。
[0291] 因此,就从柱塞46吸附于吸引件34的状态(高电感的情况)切断通电而成为设定电流值Ia所需的时间t2和从柱塞脱落的状态(低电感的情况)切断通电而成为设定电流值Ia所需的时间t1而言,根据电磁线圈的充电时间的影响,相比柱塞46吸附于吸引件34的状态(高电感),柱塞46脱落的状态(低电感)下该充电所需的通电时间(预定的脱落探测时间)变短。
[0292] 通过测量该充电所需的时间,决定成为阈值的充电所需的时间(预定的脱落探测时间),也能够判定柱塞46是否脱落。即,测量从在零交叉时机开始对螺线管66的通电时到电流探测机构78检测到的在螺线管66流通的电流值达到预定的设定电流值Ia(βA)时的时间,判断是否为预定的脱落探测时间以下来检测脱落即可。
[0293] 由此,利用脱落探测机构探测柱塞46从吸附至吸引件34的状态离开的脱落状态,并再次开始对螺线管66的通电,从而能够避免柱塞46从吸附至吸引件34的状态的离开的脱落状态,提高工作性、可靠性。
[0294] 该情况下,充电时间具有电源电压依赖性,因此需要根据电源电压变更导通时间的判定值。
[0295] 即,根据线圈和电源电压的不同,充电时间发生改变,如电源电压大,则时间缩短。因此,例如,必须根据是比110V高的电压还是低的电压,检测对螺线管66通电的时间是短还是长。即,对它们进行比较,因此在较高的电源电压下,必须缩短判定时间。
[0296] 因此,例如,也可以如图7所示的流程图那样进行控制。
[0297] 即,在步骤S21开始判定。然后,在步骤S22判断电源电压是否比预定的电源电压V(例如110V)小。
[0298] 然后,在步骤S22判断为电源电压比预定的电源电压V(例如,110V)小的情况下,在步骤S23判断通电时间是否比预定的通电时间T1(例如,1.3msec)大。
[0299] 然后,在步骤S23判断为通电时间比预定的通电时间T1(例如,1.3msec)大的情况下,在步骤S24判断为柱塞46吸附至吸引件34的状态,进行吸引判定。
[0300] 另一方面,在步骤S23判断为通电时间比预定的通电时间T1(例如,1.3msec)小的情况下,在步骤S25判断为柱塞46从吸引件34脱落的状态,做出脱落判定。
[0301] 另外,在步骤S22判断为电源电压比预定的电源电压V(例如,110V)大的情况下,在步骤S26判断通电时间是否比预定的通电时间T2(例如,0.8msec)大。
[0302] 而且,在步骤S26判断为通电时间比预定的通电时间T2(例如,0.8msec)大的情况下,在步骤S24判断为柱塞46吸附至吸引件34的状态,做出吸引判定。
[0303] 另一方面,在步骤S26判断为通电时间比预定的通电时间T2(例如,0.8msec)小的情况下,在步骤S25判断为柱塞46从吸引件34脱落的状态,做出脱落判定。
[0304] 此外,这些预定的电源电压V、预定的通电时间T1、预定的通电时间T2等可以预先测量、决定,并数据库化而存储于存储部使用。
[0305] 另外,作为第二脱落探测的方法,也能够将脱落探测机构构成为,通过电流探测机构78测定在零交叉时机开始对螺线管66的通电时的电流值,判断是否为预定的脱落探测电流值Id(δA)以下,从而检测脱落。
[0306] 如此,通过电流探测机构78测定在零交叉时机开始对螺线管66的通电时的电流值,判断是否为预定的脱落探测电流值Id(δA)以下,从而检测脱落即可。
[0307] 即,以此为指标(预定的脱落探测电流值Id(δA)),用电流探测机构78测定在零交叉时机开始对螺线管66的通电时的电流值,判断是否为预定的脱落探测电流值Id(δA)以下,从而检测脱落即可。
[0308] 由此,通过脱落探测机构探测柱塞46从吸附至吸引件34的状态离开的脱落状态,再次开始对螺线管66的通电,从而能够避免柱塞46从吸附至吸引件34的状态离开的脱落状态,提高工作性、可靠性。
[0309] 此外,对于在施加进行了全波整流的电源电压时,在线圈流通的电流方程式,以下简单地说明概要。
[0310] 如下定义各常数。
[0311] 在此,若设为Em:进行了全波整流的电源电压的波高值,R:线圈电阻,L:线圈电感,f:商用电源的频率,ω:商用电源的角频率,t:进行了全波整流的电源电压的周期,则[0312] ω=2πf,t=1/(2f),
[0313] t=t1+t2=t3+t4=t5+t6(t1、t3、t5、...:通电时间,t2、t4、t6、...:放电时间)。
[0314] [数1]
[0315] τ=R/L、功率因数φ=cosθ=R/Z
[0316] 若建立电路方程式,解出在全波整流下相对于电感的充电时的电流通式,则能够用下式表达。
[0317] [数2]
[0318]
[0319] 另外,若解出在缓冲二极管流通的放电时的电流通式,则能够用下式表达。
[0320] [数3]
[0321] I(t)=I(t1)(e-τt)······················(2)
[0322] 反复进行计算,则成为如下。
[0323] 电源接通时的初始值为I(t0)=0,
[0324] 若将充电结束时的时间设为t1,则根据(1)式,充电结束时的电流I1变成下式。
[0325] [数4]
[0326]
[0327] 就第一次的放电式而言,若将放电结束时的时间设为t2,则根据(2)式,放电结束时的电流I2变成如下。
[0328] [数5]
[0329] I2=I1(e-τ(t2-t1))······················(4)
[0330] 根据电流的重合,求出第二次充电结束电流I3。若将充电结束时的时间设为t3,则根据(1)式,变成下式。
[0331] [数6]
[0332]
[0333] 就第二次放电式而言,若将放电结束时的时间设为t4,则根据(1)式,放电结束时的电流I4变成如下。
[0334] [数7]
[0335] I4=I3(e-τ(t4-t3))······················(6)
[0336] 如上所述地反复进行计算,则能够用下式表达第X次的充电电流In。
[0337] X=(n+1)/2
[0338] [数8]
[0339]
[0340] 其中,n=3,5,7,9,...。
[0341] 能够用下式表达第Y次的放电电流In。
[0342] Y=n/2,
[0343] [数9]
[0344] In=I(n-1)(e-τ(tn-t(n-1))····················(8)
[0345] 其中,n=4,6,8,10,...。
[0346] 如上所述,能够表示充电与放电的关系式。
[0347] 图8是表示基于上述的充电与放电的关系式计算出的常态模式(节电模式)下的时间与电流的关系的曲线图。
[0348] 即,图8中,作为一例,表示R=230(Q)、L=2.3(H)、Em=141.4(V)、f=50(Hz)、充电时间ton=2.23(msec)、放电时间toff=7.77(msec)的计算结果。
[0349] 根据图8可知,在常态模式(节电模式)下,电流波形稳定。
[0350] 此外,该电流波形示出了在预定的设定电流值Ia停止充电,在零交叉的时机从放电向充电切换模式。另外,充电时间和放电时间表示第二次以后的充电时间、放电时间。
[0351] (实施例2)
[0352] 图9是表示交流(AC)驱动时的B-H的关系的曲线图,图10是表示全波整流驱动时的B-H的关系的曲线图,图11是表示使用了本发明的其它实施例的电磁阀驱动控制装置的电磁阀的全波整流驱动时的B-H的关系的曲线图,图12是表示现有的电磁阀的模制线圈的纵剖视图,图13是表示本发明的其它实施例的电磁阀的模制线圈的纵剖视图。
[0353] 若对图9的表示交流(AC)驱动时的B-H的关系的曲线图和图10的表示全波整流驱动时的B-H的关系的曲线图进行比较,则可知,相比图9的AC驱动时,在图10的全波整流驱动下,残留磁通密度更高。
[0354] 即,图10中的单点划线表示通电开始时的波形环路,虚线表示通电中的波形环路(2~最终波形前的合成),双点划线表示最终波形时的波形环路,相比通电开始时,在最终波形时,磁通密度B变高,残留磁通密度变大。
[0355] 因此,由于该较高的残留磁通密度,柱塞46的保持力变大。其结果,产生柱塞46从吸引件34脱离不良的问题。
[0356] 因此,与图12的现有的电磁阀的模制线圈相比,如图13的本发明的其它实施例的电磁阀的模制线圈所示,缩短磁路,做成残留磁通密度降低的构造即可。
[0357] 即,如图12、图13所示,在模制线圈100中,将磁性框架102由构成磁性框架102的底板部的连接接地端子104的下侧磁性框架106和上侧磁性框架108构成。
[0358] 即,在下侧磁性框架106以向外壁侧突出设置的方式形成有铆接用凸部106a。然后,在设于接地端子104的基端部104a的铆接用孔部104b卡合该下侧磁性框架106的铆接用凸部106a。
[0359] 然后,通过冲头等夹具在设于接地端子104的基端部104a的铆接用孔部104b从下侧磁性框架106的外壁侧进行铆接加工,从而在下侧磁性框架106的外壁侧牢固地电连接固定接地端子104的基端部104a。
[0360] 另外,在下侧磁性框架106的中央部设置驱动部插通孔110,并且在该驱动部插通孔110的内周部形成有向上方竖立设置的磁路部件110a。
[0361] 另一方面,模制线圈100包括:卷绕有绕线112的线圈架114;以及通过压入固定于线圈架114,且电连接有绕线112的端部的一对供电端子116。
[0362] 于是,与图12的现有的电磁阀的模制线圈进行比较,如图13的本发明的其它实施例的电磁阀的模制线圈所示,缩短在构成磁路的一部分的下侧磁性框架106的驱动部插通孔110的内周部向上方竖立设置的磁路部件110a的长度即可。
[0363] 由此,如图11的表示B-H的关系的曲线图所示,相比图10的表示全波整流驱动时的B-H的关系的曲线图,磁化直线的斜率变小。
[0364] 其结果,磁通密度B降低,残留磁通密度变小,残留磁通密度变小,不会产生柱塞46从吸引件34脱离的问题。
[0365] 此外,该情况下,如图13所示,磁路部件110a也能够做成与下侧磁性框架106分体的磁路部件110a,虽未图示,但是也可以与下侧磁性框架106一体。
[0366] 以上,对本发明优选的实施方式进行了说明,但是本发明不限定于此,在上述的实施例中,作为电磁阀驱动控制装置60,对使用了交流电源的实施例进行了说明,但是本发明的电磁阀驱动控制装置60在交流电源、直流电源(脉动电流)的任一种下均能够使用,在直流电源的情况下,省略全波整流电路64即可。
[0367] 另外,本发明的特征在于在线圈的寄生电容不产生充电电流,因此,例如即使是在0V~20V以下的预定电压具有交叉的时机的直流电源(例如,矩形波、三角波),也能够使用。
[0368] 而且,在上述实施例中,在螺线管66作为断电时回流至螺线管66的电流回流部件使用续流二极管,但是,例如,能够使用RC缓冲电路等作为电流回流部件等,在不脱离本发明的目的的范围内,能够进行各种变更。
[0369] 若允许功率因数的变差,则本发明也能够使用于具有罩极线圈(罩极环)的电磁阀。
[0370] 生产上的可利用性
[0371] 本发明涉及电磁阀驱动控制装置。更详细而言,能够应用于电磁阀驱动控制装置以及具备电磁阀驱动控制装置的电磁阀,该电磁阀驱动控制装置将来自交流电源的交流电流全波整流而变换成直流电流,通过使该直流电流在螺线管(电磁线圈)流通,从而使柱塞移动,使设于柱塞的阀芯相对于阀座离开/接近地移动,从而开闭设于阀座的阀口。
[0372] 符号说明
[0373] 10—电磁阀,12—阀芯,14—控制部,16—驱动部,18—电磁线圈,22—模制树脂,24—磁性框架,26—底板部,28—驱动部插通孔,30—线圈架,32—驱动部插通孔,34—吸引件,36—螺栓插通孔,38—上板部,40—螺栓插通孔,42—紧固螺栓,44—柱塞壳体,46—柱塞,48—阀座,50—施力弹簧,52—阀口,60—电磁阀驱动控制装置,62—交流电源,64—全波整流电路,66—螺线管,68—开关机构,70—缓冲电路,72—零交叉时机产生机构,74—零交叉检测电路,76—时机产生回路,78—电流探测机构,80—电流检测电阻,82—电流限制比较电路,84—开关机构,100—模制线圈,102—磁性框架,104—接地端子,104a—基端部,
104b—铆接用孔部,106—下侧磁性框架,106a—铆接用凸部,108—上侧磁性框架,110—驱动部插通孔,110a—磁路部件,112—绕线,114—线圈架,116—供电端子,200—电磁阀,
202—阀芯,204—控制部,206—驱动部,208—电磁线圈,212—模制树脂,214—磁性框架,
216—底板部,218—驱动部插通孔,220—线圈架,222—驱动部插通孔,224—吸引件,226—螺栓插通孔,228—上板部,230—螺栓插通孔,232—紧固螺栓,234—柱塞壳体,236—柱塞,
238—阀座,240—施力弹簧,242—阀口,244—下端面,246—线圈装配用槽,248—罩极线圈,300—电磁阀驱动控制装置,302—全波整流电路部,304—电源平滑部,306—电磁线圈,
308—比较运算部,310—驱动元件部,312—吸附电流指示部,314—吸附保持电流指示部,
400—电磁阀控制装置,402—阀线圈,404—正特性温度系数元件,406—继电器,408—控制部,410—逆变器用电源部,412—控制用电源部,D1—二极管,Ia(βA)—设定电流值,Ib(γA)—保持电流值,Ic(αA)—电路保护电流值,Id(δA)—脱落探测电流值,Q1—晶体管,R1—电阻,V—电源电压。
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