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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

ソレノイドの動作状態検出装置及び動作状態検出方法

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Publication number
JPH10106831A
JPH10106831A JP9140239A JP14023997A JPH10106831A JP H10106831 A JPH10106831 A JP H10106831A JP 9140239 A JP9140239 A JP 9140239A JP 14023997 A JP14023997 A JP 14023997A JP H10106831 A JPH10106831 A JP H10106831A
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JP
Japan
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solenoid
signal
state
detection
operating state
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Application number
JP9140239A
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Inventor
Michiaki Yamaura
路明 山浦
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Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
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Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
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Publication of JPH10106831A publication Critical patent/JPH10106831A/ja
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  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Electromagnets (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

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
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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100784364B1 (ko) * 2002-02-08 2007-12-10 주식회사 만도 솔레노이드 구동 장치
KR101090383B1 (ko) 2009-06-09 2011-12-07 한길용 파형 생성 장치
US9109817B2 (en) 2011-10-25 2015-08-18 Lg Electronics Inc. Air conditioner and method of operating an air conditioner
CN107407579A (zh) * 2015-03-20 2017-11-28 德纳汽车系统集团有限责任公司 电磁致动器中基于感应的位置感测

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