(57)【要約】【課題】安価で消費電力少なく複数の電磁弁を独立に駆動することのできる連続通電型電磁弁の駆動回路を提供する。【解決手段】連続通電型電磁弁の駆動回路を、起動時に必要とする広いパルス幅の起動信号を出力する複数の起動信号出力ポート１８-１〜１８-ｎと、起動後に必要とする狭いパルス幅のパルス信号が所定時間間隔で連続した保持信号を出力する単一のＰＷＭ出力ポート１４と、通電オン・オフ信号を出力する複数の通電オン・オフ信号出力ポート２２-１〜２２-ｎと、それらからの信号を合成し、起動信号と保持信号との組合せから成る駆動信号を各電磁弁１０-１〜１０-ｎに独立に供給する信号合成回路２６-１〜２６-ｎ及び２８-１〜２８-ｎを含んで構成する。【選択図】        図１
2006064075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の連続通電型電磁弁のそれぞれに対して、起動時における広いパルス幅の起動信号と、起動後における保持時の狭いパルス幅でパルス信号が所定時間間隔で連続した保持信号との組合せから成る駆動信号を供給して各電磁弁を駆動する連続通電型電磁弁の駆動回路であって
（a）前記保持時における狭いパルス幅のパルス信号を所定時間間隔で連続的に発生する、各電磁弁に共通の連続パルス信号発生手段と
（b）前記起動時における広いパルス幅の起動信号を発生する、前記複数の電磁弁のそれぞれに対応した起動信号発生手段と
（c）前記電磁弁の通電オン・オフのための信号を発生する、前記複数の電磁弁のそれぞれに対応した通電オン・オフ信号発生手段と
（d）前記連続パルス信号発生手段，起動信号発生手段及び通電オン・オフ信号発生手段からの信号を合成し、前記起動信号と保持信号との組合せから成る駆動信号を各電磁弁に独立に供給する信号合成回路と
を有していることを特徴とする連続通電型電磁弁の駆動回路。
【請求項２】
請求項１において、前記連続パルス信号発生手段としてＰＷＭ信号発生手段を用いていることを特徴とする連続通電型電磁弁の駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電磁弁の駆動回路に関し、詳しくは連続通電型電磁弁の駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水栓その他の制御弁として電磁弁が広く用いられている。
この電磁弁の一種として、開弁後には開弁状態を、閉弁後には閉弁状態をそれぞれ維持するラッチ型の電磁弁があり、この種電磁弁の場合には開弁時と閉弁時にのみ通電を行えば良く、開弁状態又は閉弁状態の保持時には通電は不要である。
【０００３】
これに対して、通電が行われている間だけ開弁又は閉弁（以下通電中のみ開弁であるとして説明する）状態を保持し、通電停止によって自動的に閉弁する形式の連続通電型電磁弁があり、この電磁弁の場合には開弁状態を維持する間も連続的に電磁弁に対して通電を行うことが必要である。
【０００４】
但しこの連続通電型電磁弁にあって起動時とその後の保持時とでは必要な電力が異なり、起動時には大きな電力を供給する必要がある一方、保持時には小電力の供給で十分である。
【０００５】
具体的には起動時には広いパルス幅で起動信号を供給し、またその後の保持時には狭いパルス幅のパルス信号を所定時間間隔で連続的に供給することで、電磁弁を開弁状態に保持することができる。
【０００６】
即ち広いパルス幅の起動信号と、狭いパルス幅でパルス信号が所定時間間隔で連続した保持信号とを組み合せてなる駆動信号を電磁弁に供給することで、かかる電磁弁を一定時間動作状態（開弁状態）とすることができる。
【０００７】
このような電磁弁の駆動信号として、パルス幅を自由に変えることのできるＰＷＭ信号を用いるのが好適である。
図３はこのようなＰＷＭ信号を駆動信号として用いる際に通常採用される駆動回路を示したものである。
【０００８】
同図において２００はＰＷＭ信号から成る駆動信号であって、広いパルス幅の起動信号２０２と、これに続き狭いパルス幅でパルス信号が所定時間間隔で連続した保持信号２０４とから成っている。
図示の例は複数の電磁弁２０６-１，２０６-２，・・をそれぞれ独立に駆動する場合の駆動回路の例で、このように複数の電磁弁２０６-１，２０６-２，・・を駆動する場合には、通常、各電磁弁２０６-１，２０６-２，・・に対してそれぞれＰＷＭ信号から成る駆動信号２００を独立に供給する。
【０００９】
そこでここでは制御部２０８として、電磁弁の数に対応した数の複数のＰＷＭ出力ポート２１０-１，２１０-２，・・を有するマイコン（マイクロコンピュータ）を用い、それぞれのＰＷＭポート２１０-１，２１０-２，・・から駆動信号２００を各対応する電磁弁２０６-１，２０６-２，・・に供給して、それぞれを駆動するようにしている。
【００１０】
しかしながらこのように複数のＰＷＭ出力ポート２１０-１,２１０-２,・・を有するマイコンは高級なものであって大型且つ価格が高く、複数の電磁弁の駆動用としてこのようなものを用いるのは経済的でない。
【００１１】
尚、下記特許文献１にはＰＷＭ信号発生回路からのＰＷＭ信号を共通に用いて複数のモータを駆動するようになした点が開示されている。
しかしながらこの特許文献１に開示のものは、複数のモータに対してＰＷＭ信号を交互に供給するものであり、各モータにＰＷＭ信号を同時には供給できないことから、これを上記の問題点の解決のために適用することはできない。
【００１２】
一方下記特許文献２には、ＰＷＭ発生装置からの信号によって電磁弁を駆動し、この電磁弁を介してアクチュエータの作動流体を制御するＰＷＭ駆動装置において、ＰＷＭ発生装置とアクチュエータ間に複数の電磁弁を並列に接続し、それぞれの電磁弁を同一ＰＷＭ周期で位相差をもって動作するようになした点が開示されている。
【００１３】
しかしながらこの特許文献２に開示のものも、複数の電磁弁を一定の位相差をもって同じ動作を行なわせるもので、これもまた上記の問題点解決のために適用することはできない。
【００１４】
【特許文献１】特開平１０−１４２８６号公報
【特許文献２】特許第２５３４６６９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は以上のような事情背景とし、安価で消費電力少なく複数の電磁弁を独立に駆動することのできる連続通電型電磁弁の駆動回路を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
而して請求項１のものは、複数の連続通電型電磁弁のそれぞれに対して、起動時における広いパルス幅の起動信号と、起動後における保持時の狭いパルス幅でパルス信号が所定時間間隔で連続した保持信号との組合せから成る駆動信号を供給して各電磁弁を駆動する連続通電型電磁弁の駆動回路であって、（a）前記保持時における狭いパルス幅のパルス信号を所定時間間隔で連続的に発生する、各電磁弁に共通の連続パルス信号発生手段と、（b）前記起動時における広いパルス幅の起動信号を発生する、前記複数の電磁弁のそれぞれに対応した起動信号発生手段と、（c）前記電磁弁の通電オン・オフのための信号を発生する、前記複数の電磁弁のそれぞれに対応した通電オン・オフ信号発生手段と、（d）前記連続パルス信号発生手段，起動信号発生手段及び通電オン・オフ信号発生手段からの信号を合成し、前記起動信号と保持信号との組合せから成る駆動信号を各電磁弁に独立に供給する信号合成回路と、を有していることを特徴とする。
【００１７】
請求項２のものは、請求項１において、前記連続パルス信号発生手段としてＰＷＭ信号発生手段を用いていることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００１８】
本発明は、連続通電型電磁弁の駆動用としては起動時において広いパルス幅の起動信号を供給し、起動後における保持時においては狭いパルス幅でパルス信号が所定時間間隔で連続した保持信号を供給すれば良い点、即ちそれら起動信号と保持信号との組合せからなる駆動信号を供給すれば良い点に着眼し、狭いパルス幅でパルス信号を所定時間間隔で連続的に発生する連続パルス信号発生手段と、広いパルス幅の起動信号を発生する起動信号供給手段と、電磁弁の通電オン・オフのための信号を発生する通電オン・オフ信号発生手段と、それらからの信号を合成し、上記起動信号と保持信号との組合せから成る駆動信号を各電磁弁に独立に供給する信号合成回路とを含んで連続通電型電磁弁の駆動回路を構成したもので、本発明によれば、小型且つ安価なマイコンを用いて駆動回路を構成することができ、複数の連続通電型電磁弁の駆動回路に要する所要コストを低減することができる。
【００１９】
しかも本発明によれば、連続パルス信号発生手段からの信号を共通に用いつつ信号合成回路によって複数の連続通電型電磁弁のそれぞれを独立に駆動することができる。
【００２０】
この場合において上記連続パルス信号発生手段としてＰＷＭ信号発生手段を用いることができる（請求項２）。
このようにすれば容易に上記の連続パルス信号を発生させることができるとともに、この場合においても単一のＰＷＭ出力ポートを備えただけの安価なマイコンを用いて駆動回路を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に本発明を図１の複数の連続通電型電磁弁（以下単に電磁弁とする）１０-１，１０-２，・・１０-ｎの駆動回路に適用した場合の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において１２はマイコンから成る制御部で、単一のＰＷＭ出力ポート１４を有しており、そこから信号線が延び出している。
このＰＷＭ出力ポート１４からは、上記電磁弁の保持時における狭いパルス幅のパルス信号が所定時間間隔で連続的に出力される。
図２中１６はその連続パルス信号を表わしている。
【００２２】
制御部１２にはまた、上記電磁弁１０-１，１０-２，・・１０-ｎに対応した数で起動信号出力ポート１８-１，１８-２，・・１８-ｎが設けられており、対応した数の信号線がそれら各ポートから延び出している。
ここで各起動信号出力ポート１８-１，１８-２，・・１８-ｎからは、図２に示しているように上記電磁弁の起動時に必要な広いパルス幅の起動信号２０が出力される。
【００２３】
制御部１２には更に、通電オン・オフ信号出力ポート２２-１，２２-２，・・２２-ｎが上記電磁弁１０-１，１０-２，・・１０-ｎに対応した数で備えられており、それらの各々から信号線が延び出している。
これらの通電オン・オフ信号出力ポート２２-１，２２-２，・・２２-ｎからは、図２に示す通電オン・オフ信号２４が出力される。
【００２４】
この実施形態では、複数の電磁弁１０-１，１０-２，・・１０-ｎに対応した数で複数のオア回路２６-１，２６-２，・・２６-ｎが設けられており、それらの一対の入力部の一方に対して、上記ＰＷＭ出力ポート１４からの連続パルス信号１６が共通に入力される。
【００２５】
また上記の複数の起動信号出力ポート１８-１，１８-２，・・１８-ｎからの広いパルス幅の起動信号２０が、各ポートに対応したオア回路２６-１，２６-２，・・２６-ｎの他方の入力部に対して入力される。
【００２６】
この実施形態ではまた、複数の電磁弁１０-１，１０-２，・・１０-ｎに対応した数で複数のアンド回路２８-１，２８-２，・・２８-ｎが設けられており、これらの一方の入力部に対して、対応したオア回路２６-１，２６-２，・・２６-ｎからの出力信号が入力される。
【００２７】
ここで各アンド回路２８-１，２８-２，・・２８-ｎの他方の入力部に対しては、対応した通電オン・オフ信号出力ポート２２-１，２２-２，・・２２-ｎからの通電オン・オフ信号２４がそれぞれ入力される。
【００２８】
本実施形態において、これらオア回路２６-１，２６-２，・・２６-ｎ及びアンド回路２８-１，２８-２，・・２８-ｎは、ＰＷＭ出力ポート１４，起動信号出力ポート１８-１，１８-２，・・１８-ｎ及び通電オン・オフ信号出力ポート２２-１，２２-２，・・２２-ｎからの各信号を合成する合成回路を成すもので、これら合成回路から、詳しくは各アンド回路２８-１，２８-２，・・２８-ｎから、対応する各電磁弁１０-１，１０-２，・・１０-ｎの起動停止を制御するスイッチング素子としてのＦＥＴ３０-１，３０-２，・・３０-ｎに対し、図２に示すパルス幅の広い起動信号２０と狭いパルス幅でパルス信号が所定時間間隔で連続した連続パルス信号即ち保持信号１６の組合せから成る駆動信号３２が入力される。
【００２９】
各電磁弁１０-１，１０-２，・・１０-ｎは、この駆動信号に基づいて開弁動作する。詳しくは起動初期のパルス幅の広い起動信号２０によって開弁起動し、その後においては狭いパルス幅でパルス信号が連続した保持信号１６によって開弁状態を保持する。
【００３０】
この駆動信号３２は、通電オン・オフ信号が出力されている間だけ各電磁弁１０-１，１０-２，・・１０-ｎ、詳しくはそのスイッチング素子であるＦＥＴ３０-１，３０-２，・・３０-ｎに供給され、通電オン・オフ信号が供給停止となったところで各電磁弁１０-１，１０-２，・・１０-ｎへの駆動信号３２の供給が停止する。
尚図１において、３４は電磁弁駆動用の電源であり、３６は通電停止時の逆電流防止のためのダイオード、３８は抵抗である。
【００３１】
以上のように本実施形態では、単一のＰＷＭ出力ポート１４から連続パルス信号１６Ａが出力されるにも拘わらず、信号合成回路によって駆動信号３２が合成されることで、それらが複数の電磁弁１０-１，１０-２，・・１０-ｎに独立に供給される。
【００３２】
従って本実施形態によれば、小型且つ安価なマイコンを用いて駆動回路を構成することができ、複数の電磁弁１０-１，１０-２，・・１０-ｎの駆動回路に要する所要コストを低減することができる。
しかも各電磁弁１０-１，１０-２，・・１０-ｎに対して信号を供給するためのＰＷＭポート１４が単一であるにも拘わらず、各電磁弁１０-１，１０-２，・・１０-ｎをそれぞれ信号合成回路によって独立に動作させることができる。
【００３３】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば上記実施形態ではＰＷＭ出力ポート１４を用いて連続パルス信号１６Ａを出力するようにしているが、ＰＷＭ出力ポートを用いないで、即ち連続パルス信号１６Ａを発生する回路ないしポートを設けて、そこから連続パルス信号１６Ａを出力させるようになすことができる。
【００３４】
また本発明は信号合成回路を上記とは異なった他の様々な形態で構成することも可能であるなど、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態の連続通電型電磁弁の駆動回路を示す図である。
【図２】同実施形態における信号合成回路による信号合成をタイムチャートで表した図である。
【図３】従来用いられている連続通電型電磁弁の駆動回路を駆動信号とともに示した図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０-１，１０-２，１０-ｎ  連続通電型電磁弁（電磁弁）
１４  ＰＷＭ出力ポート（連続パルス信号発生手段）
１６  保持信号
１８-１，１８-２，１８-ｎ  起動信号出力ポート（起動信号発生手段）
２０  起動信号
２２-１，２２-２，２２-ｎ  通電オン・オフ信号出力ポート（通電オン・オフ信号発生手段）
３２  駆動信号
【図１】
2006064075.tif 000003
【図２】
2006064075.tif 000004
【図３】
2006064075.tif 000005