(57)【要約】【課題】ソレノイドオフ時に流れる逆起電流および電磁コイルの温度変化の影響を受けない電子制御弁駆動回路を提供する。【解決手段】容量制御弁１と直列に電流検出部をなす検出抵抗９を接続し、この直列回路に並列に保護ダイオード２を接続し、これに直列にトランジスタ８を接続し、このトランジスタ８をデューティ比／電圧変換回路３および三角波発振回路５の出力信号から生成される信号によりＰＷＭ変換器６が容量制御弁１をオン／オフ駆動する。検出抵抗９は、ソレノイドオン／オフ時に流れるパルス電流と、温度変化によるコイル抵抗の変化を反映したパルス電流とを検出し、演算増幅器４およびコンデンサＣ１で構成の平滑回路で平滑してデューティ比／電圧変換回路３の出力信号を補正するようにしたので、逆起電流および温度変化の影響を受けることなく容量制御弁１を正確に制御できる。【選択図】        図１
2004152938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子制御弁のソレノイドをパルス電流にて駆動する電子制御弁駆動回路において、
前記ソレノイドの電磁コイルと直列に接続されて前記電磁コイルを流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電磁コイルと前記電流検出部との直列回路に対して並列に接続された保護ダイオードと、
前記直列回路に直列に接続されて前記電磁コイルに流す電流をスイッチングするスイッチング素子と、
外部から与えられる前記パルス電流のデューティ比を表す信号を前記デューティ比に対応した電圧に変換するデューティ比／電圧変換部と、
前記電流検出部によって検出された電流に比例する電圧を平滑化し前記デューティ比に対応した電圧を補正して出力する平滑回路と、
三角波信号と前記平滑回路の出力信号とからパルス幅変調信号を出力して前記スイッチング素子を制御するパルス幅変調回路と、
を備えていることを特徴とする電子制御弁駆動回路。
【請求項２】
前記電流検出部は、前記ソレノイドの電磁コイルに流れる電流に比例した端子電圧を発生させるコイル電流検出抵抗で構成されることを特徴とする請求項１記載の電子制御弁駆動回路。
【請求項３】
前記電流検出部は、１次側を前記ソレノイドの電磁コイルに接続し、２次側に前記１次側を流れる電流に比例した電流を誘起させるカレントトランスにより構成されることを特徴とする請求項２記載の電子制御弁駆動回路。
【請求項４】
電子制御弁のソレノイドをパルス電流にて駆動する電子制御弁駆動回路において、
前記ソレノイドの電磁コイルと直列に接続されて前記電磁コイルを流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電磁コイルと前記電流検出部との直列回路に対して並列に接続された保護ダイオードと、
前記直列回路に直列に接続されて前記電磁コイルに流す電流を固定のデューティ比でスイッチングするスイッチング素子と、
外部から与えられる前記パルス電流のデューティ比を表す信号を前記デューティ比に対応した電圧に変換するデューティ比／電圧変換部と、
前記電流検出部によって検出された電流に比例する電圧を平滑化し前記デューティ比に対応した電圧を補正して出力する平滑回路と、
前記直列回路および前記スイッチング素子からなる回路と電源との間に接続され、前記電源の電圧を前記平滑回路の出力信号に応じた電圧に制御して前記電磁コイルに流すパルス電流の波高値を前記デューティ比／電圧変換部に与えられたデューティ比に対応する電圧に制御するとともに前記電流検出部による検出電流に応じて補正する電源電圧制御回路と、
を備えていることを特徴とする電子制御弁駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子制御弁駆動回路に関し、特に可変容量圧縮機の吐出容量を制御する電子制御弁ソレノイドを正確に制御することができる電子制御弁駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の空調装置等に使用される可変容量圧縮機では、クランク室内に傾斜角度可変に設けられた斜板が回転軸の回転によって揺動運動をし、その揺動運動によって回転軸と平行な方向に往復運動する複数のピストンが吸入室の冷媒をシリンダに吸入し、圧縮し、そして吐出室に吐出するようにしている。
【０００３】
可変容量圧縮機は、電子制御弁が吐出室とクランク室とを連通する連通路を開閉して吐出室からクランク室へ送り込む高圧冷媒の流量を制御して、クランク室の圧力を制御し、これにより斜板の傾斜角度を変化させて、吐出容量を可変にしている。
【０００４】
この連通路の開閉を制御する電子制御弁は、ソレノイドを有し、そのソレノイドに流す電流値を制御することによって可変容量圧縮機の吐出容量を制御している。
【０００５】
このような電子制御弁を駆動する駆動回路では、弁特性のヒステリシスを軽減するため、ソレノイドをパルス電流で駆動し、そのパルス電流の制御にデューティ制御が用いられている。しかしながら、電子制御弁のソレノイドは、駆動回路にとって誘導負荷であるため、パルス電流のオフの期間、ソレノイド内に逆起電力が発生する。この逆起電力は、電磁コイルに並列に接続された保護ダイオードによって吸収されるが、そのときに流れる逆起電流が電子制御弁の制御を不正確なものにしていた。
【０００６】
このため、逆起電流の存在を考慮してソレノイドへ供給されるパルス電流を制御するようにした電子制御弁駆動回路が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
図６は従来の電子制御弁駆動回路の回路図である。
電子制御弁７０は、電磁コイル７０１ａとこの電磁コイル７０１ａに挿入されて図示しない弁部を制御駆動するプランジャ７０１ｂとにより構成されるソレノイド７０１を有し、電磁コイル７０１ａには保護ダイオード７０２が並列に接続されている。
【０００８】
この電子制御弁駆動回路によれば、電流電圧変換回路７３、電圧付加回路７４およびローパスフィルタ７５が電子制御弁７０に流入するパルス電流の平均電流に比例する電圧値を出力し、この電圧値は、誤差増幅器７６により外部入力可変電圧７７からの基準電圧と比較され、その差に応じた出力電圧が出力される。ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変換器７９は、誤差増幅器７６の出力電圧と、三角波発振回路７８の生成する周波数ｆの三角波入力電圧とを入力し、誤差増幅器７６の出力電圧に応じたオンパルス幅を有する周波数ｆの方形波パルス電圧を出力する。出力された方形波パルス電圧は、スイッチング素子制御回路８０を介してスイッチング素子７１に出力され、スイッチング素子７１をオン／オフさせる。スイッチング素子７１のオン／オフにより、直流電源７２から電子制御弁７０に流入する電流がオン／オフされる。
【０００９】
ここで、電流電圧変換回路７３、電圧付加回路７４およびローパスフィルタ７５により生成される信号について説明する。直流電源７２から電子制御弁７０に流入するパルス電流は、電流電圧変換回路７３で電圧変換される。電圧付加回路７４では、抵抗ＲとコンデンサＣにより、電子制御弁７０に流入するパルス電流がオフ時、保護ダイオード７０２を介してソレノイド７０１に流れる電流を電流電圧変換回路７３で電圧に変換した場合の出力電圧に等しい電圧を擬似的に発生させ、これを電流電圧変換回路７３の出力電圧に付加する。ローパスフィルタ７５は、入力する電圧値を平滑化することにより時間平均値に相当する電圧値を生成する。このように、電子制御弁７０に流入するパルス電流の平均電流に比例する電圧値は、電子制御弁７０に流入するパルス電流がオフ時に保護ダイオード７０２を介して電磁コイル７０１ａを流れる電流に比例する電圧値が付加され、補正されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−６６７３２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電子制御弁駆動回路では、パルス電流オフ時に実際に電子制御弁７０の電磁コイル７０１ａに流れる逆起電流を検出することなく、保護ダイオード７０２を介してソレノイド７０１へ流入する電流に比例した電圧値を抵抗ＲとコンデンサＣにより擬似的に生成しているにすぎない。抵抗Ｒの抵抗値とコンデンサＣの容量とは、電子制御弁の特性に応じて予め設定される定数であり、電子制御弁の特性が確定していれば、生成される電圧値は、実際に保護ダイオードを介して流れる電流を反映した値になると仮定している。しかしながら、例えば、電子制御弁７０のソレノイド７０１は、電流が供給されると発熱するため、温度が高くなるとともに電磁コイル７０１ａの抵抗値が高くなるという温度特性を持つ。このため、ＰＷＭ制御のデューティ比が一定だと、コイル電流が減少することとなり、制御弁のセット値が変化してしまう。このように、電子制御弁７０１の特性は温度に応じて変化するが、特性が確定していることを前提として補正を行なう従来の電子制御弁駆動回路では、電子制御弁の作動を正確に制御することができないという問題があった。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ソレノイドオフ時に流れる逆起電流および電磁コイルの温度特性の影響を受けずに電子制御弁を正確に制御できる電子制御弁駆動回路を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、電子制御弁のソレノイドをパルス電流にて駆動する電子制御弁駆動回路において、前記ソレノイドの電磁コイルと直列に接続されて前記電磁コイルを流れる電流を検出する電流検出部と、前記電磁コイルと前記電流検出部との直列回路に対して並列に接続された保護ダイオードと、前記直列回路に直列に接続されて前記電磁コイルに流す電流をスイッチングするスイッチング素子と、外部から与えられる前記パルス電流のデューティ比を表す信号を前記デューティ比に対応した電圧に変換するデューティ比／電圧変換部と、前記電流検出部によって検出された電流に比例する電圧を平滑化し前記デューティ比に対応した電圧を補正して出力する平滑回路と、三角波信号と前記平滑回路の出力信号とからパルス幅変調信号を出力して前記スイッチング素子を制御するパルス幅変調回路と、を備えていることを特徴とする電子制御弁駆動回路が提供される。
【００１４】
このような構成の電子制御弁駆動回路では、ソレノイドに流すパルス電流をパルス幅変調回路によりデューティ比制御する。電流検出部は、ソレノイドと直列に接続され、かつ、この直列回路に並列にスイッチング素子を保護する保護ダイオードが接続されている。これにより、電流検出部は、ソレノイドがオンの場合に電磁コイルに流れるパルス電流と、ソレノイドがオフの場合に電磁コイルに流れるパルス電流とを検出して平滑回路にフィードバックすることができる。また、電流検出部は、ソレノイドの電磁コイルに実際に流れたパルス電流を検出しているため、電磁コイルのコイル抵抗の変化を反映したパルス電流を検出して平滑回路にフィードバックしている。したがって、パルス幅変調回路は、ソレノイドオフ時に流れる逆起電流および電磁コイルの温度特性の変化を含めて補正されたデューティ比に対応した電圧をもとにパルス幅変調したパルス信号を出力しているため、ソレノイドオフ時に流れる逆起電流および電磁コイルの温度特性の影響を受けずに電子制御弁を正確に制御することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、電子制御弁として可変容量圧縮機の吐出容量を制御するための容量制御弁に適用した場合を例に図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る電子制御弁駆動回路を示す回路図、図２は電子制御弁駆動回路のソレノイド回りの回路を示す図、図３は電磁コイルの特性を示す図であって、（Ａ）はデューティ比に対する電流の変化を示し、（Ｂ）は温度に対するコイル抵抗の変化を示している。
【００１７】
ソレノイドを有する容量制御弁１の電子制御弁駆動回路は、直流電源Ｖｃｃと容量制御弁１との間に接続されて容量制御弁１に供給する電流をオン／オフするスイッチング素子として動作するトランジスタ８と、容量制御弁１とグランドとの間に接続されて容量制御弁１のソレノイドに流れる電流を検出する検出抵抗９と、容量制御弁１と検出抵抗９との直列接続回路に対して並列に接続されてトランジスタ８をオフ動作時の逆起電圧から保護するための保護ダイオード２と、外部から与えられるデューティ比を表す信号をデューティ比に対応した電圧に変換するデューティ比／電圧変換回路３と、演算増幅器４およびコンデンサＣ１により構成されて検出抵抗９にて検出された電流に対応する電圧信号を平滑化するとともにこの平滑化した電圧でデューティ比に対応した電圧を補正して出力する平滑回路と、所定の周波数の三角波信号を生成する三角波発振回路５と、三角波信号と平滑回路の出力電圧とを比較して平滑回路の出力電圧に応じたデューティ比のパルス信号を出力するＰＷＭ変換器６と、ＰＷＭ変換器６から出力されたパルス信号によってトランジスタ８をオン／オフ駆動するトランジスタ７とを備えている。
【００１８】
ここで、検出抵抗９は、特に図２に詳細に示したように、容量制御弁１を構成するソレノイドの電磁コイルＬとグランドとの間に接続され、保護ダイオード２は、電磁コイルＬと検出抵抗９とを直列接続したものに並列に接続されている。これにより、トランジスタ８のオン動作時に、直流電源Ｖｃｃからソレノイドの電磁コイルに流れる電流を検出抵抗９で検出できるとともに、トランジスタ８のオフ動作時にも、保護ダイオード２を介してソレノイドの電磁コイルを流れる逆起電流を検出抵抗９で検出できるようにしている。
【００１９】
デューティ比／電圧変換回路３は、容量制御弁１の弁開度に対応したデューティ比を表す信号を電圧信号に変換し、演算増幅器４の非反転入力端子に供給する。
【００２０】
演算増幅器４は、その反転入力端子と出力端子との間にコンデンサＣ１を接続することによる積分回路を利用して平滑回路を構成し、反転入力端子には、抵抗Ｒ２を介して検出抵抗９による検出電流に比例した電圧信号が入力され、非反転入力端子には、デューティ比／電圧変換回路３の出力信号が入力される。これにより、この平滑回路は、検出抵抗９の端子電圧を平滑化し、デューティ比／電圧変換回路３から入力された電圧を平滑化した電圧で補正して、出力端子より出力することになる。
【００２１】
三角波発振回路５は、所定の周波数ｆの三角波電圧信号を生成してＰＷＭ変換器６の反転入力端子へ出力する。ＰＷＭ変換器６は、反転入力端子に周波数ｆの三角波電圧信号を入力し、非反転入力端子に平滑回路からの電圧信号を入力して、これらを比較し、平滑回路からの電圧信号の大きさに応じたオンパルス幅を有する周波数ｆのパルス信号を生成し、抵抗Ｒ３を介してトランジスタ７のベースに供給する。
【００２２】
このトランジスタ７は、ＰＷＭ変換器６からのパルス信号を入力し、オン／オフ動作をする。これにより、抵抗Ｒ４の一端をグランドに接続したり遮断したりして、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ４とからなる直列回路を直流電源Ｖｃｃとグランドとの間に接続したり切り離したりする。トランジスタ８は、ベースが抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点に接続され、エミッタが直流電源Ｖｃｃに接続され、コレクタが容量制御弁１に接続されている。このトランジスタ８は、トランジスタ７がオンしたとき、抵抗Ｒ５による電圧降下によってオンされ、トランジスタ７がオフしたときには、ベースとエミッタとに同じ直流電源Ｖｃｃが印加されることによりオフされる。
【００２３】
トランジスタ８がオンの場合、図２に示したように、直流電源Ｖｃｃから電流Ｉ（ｔ）がソレノイドの電磁コイルＬおよび検出抵抗９を通過してグランドへ流れる。このとき、検出抵抗９の両端には、電流Ｉ（ｔ）に応じた電圧が発生する。また、トランジスタ８がオフの場合、電磁コイルＬに蓄積されていたエネルギが逆起電流Ｉｋ（ｔ）となって、検出抵抗９および保護ダイオード２を流れる。このとき、検出抵抗９の両端には、逆起電流Ｉｋ（ｔ）に応じた電圧が発生する。
【００２４】
このように、ソレノイドの電磁コイルＬと同一の電流ループ内に存在する検出抵抗９には、トランジスタ８がオンしている場合およびオフしている場合のいずれにおいても、検出抵抗９にはソレノイドの電磁コイルＬを流れた電流が流れ、その電流に応じた端子電圧が発生する。
【００２５】
次に、以上の構成の電子制御弁駆動回路の動作について説明する。まず、デューティ比／電圧変換回路３からデューティ比に相当する電圧信号が出力されると、その電圧信号は演算増幅器４を介してそのままＰＷＭ変換器６に入力される。ＰＷＭ変換器６は、三角波発振回路５から出力された三角波電圧信号とデューティ比に相当する電圧信号とを比較し、デューティ比／電圧変換回路３に与えられたデューティ比に対応するデューティ比を持った周波数ｆの方形波信号を出力する。これにより、トランジスタ７およびトランジスタ８がオン／オフ制御され、容量制御弁１のソレノイドがオン／オフ駆動される。
【００２６】
容量制御弁１のソレノイドがオン／オフ駆動されることによって、そのソレノイドに流れる電流Ｉ（ｔ）は、検出抵抗９により検出され、その検出電流に比例した検出電圧が抵抗Ｒ２を介して演算増幅器４にフィードバックされる。演算増幅器４は、検出電圧を平滑化してデューティ比に相当する電圧信号に重畳してその電圧信号を補正する。これにより、ＰＷＭ変換器６は、容量制御弁１のソレノイドを流れる平均電流がデューティ比／電圧変換回路３に入力されたデューティ比に対応する一定の値になるように制御される。
【００２７】
例えば、容量制御弁１のソレノイドを流れる平均電流が増えた場合、演算増幅器４から出力される信号はデューティ比に相当する電圧信号から増加した電流に相当する電圧分だけ低くなるので、ＰＷＭ変換器６に反転入力されている三角波電圧信号のスライスレベルが下がる。これにより、ＰＷＭ変換器６から出力される方形波のオンパルス幅が減少し、容量制御弁１に供給されるパルス電流のデューティ比が小さくなり、ソレノイドを流れる平均電流が減少される。逆に、ソレノイドを流れる平均電流が減少した場合は、容量制御弁１に供給されるパルス電流のデューティ比が設定されたデューティ比になるよう大きくされ、ソレノイドを流れる平均電流は増加するように補正される。
【００２８】
外部から設定されるデューティ比が変化された場合は、デューティ比／電圧変換回路３から出力されるデューティ比に相当する電圧信号が変化するので、それに応じてＰＷＭ変換器６から出力される方形波信号のデューティ比も変化される。したがって、図３の（Ａ）に示したように、容量制御弁１のソレノイドに流れる電流Ｉ（ｔ）は、外部から設定されるデューティ比に比例して変化する。
【００２９】
また、容量制御弁１のソレノイドは、通電時間が長く経過すると、電磁コイルＬの温度が上昇してくる。電磁コイルＬのコイル抵抗は、図３の（Ｂ）に示したように、温度が上昇するにつれて高くなるので、同じデューティ比の条件でソレノイドを駆動しても、温度が高くなると、ソレノイドの通電電流が減るため、実質的に小さなデューティ比で駆動することになる。しかし、本発明の電子制御弁駆動回路では、ソレノイドのコイル抵抗の変化に伴う通電電流の変化は、検出抵抗９により検出されて、ＰＷＭ変換器６へフィードバックされるため、電磁コイルの温度特性の影響は受けない。
【００３０】
例えば、電磁コイルＬの温度が上昇し、コイル抵抗が増えることによって容量制御弁１のソレノイドを流れる平均電流が減少した場合、検出抵抗９による検出電圧の平均値は減少する。これにより、演算増幅器４から出力される信号は、デューティ比に相当する電圧信号よりも検出電圧の平均値の分だけ高くなるので、ＰＷＭ変換器６に反転入力されている三角波電圧信号のスライスレベルが上がり、ＰＷＭ変換器６から出力される方形波のオンパルス幅が増加し、容量制御弁１に供給されるパルス電流のデューティ比が大きくなる。したがって、ソレノイドを流れる平均電流が増加し、設定されたデューティ比に相当する電流値になるよう制御されることになる。
【００３１】
図４は本発明の第２の実施の形態に係る電子制御弁駆動回路を示す回路図である。なお、図１に示した構成要素と同じ要素には同じ番号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３２】
この第２の実施の形態に係る電子制御弁駆動回路では、図１に示した検出抵抗９の代わりに、カレントトランス１０でソレノイドに流れる電流の電流検出部を構成している。また、スイッチング素子として、バイポーラ型の２個のトランジスタ７，８に代えて１個のＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のトランジスタ１１となって、容量制御弁１の電源側からグランド側でスイッチングするように配置されているが、容量制御弁１に流す電流をスイッチングするという機能は図１のものと同じである。
【００３３】
カレントトランス１０の１次側は、容量制御弁１と直列に接続され、これら直列回路に対し保護ダイオード２が並列に接続されている。なお、カレントトランス１０の１次側は、この例では、容量制御弁１とトランジスタ１１との間に配置されているが、直流電源Ｖｃｃと容量制御弁１との間に配置されてもよい。また、カレントトランス１０の２次側は、抵抗Ｒ６が並列に接続されており、その一端は整流回路１５入力となってパルストランスからの交流パルス出力が整流されることで直流に変換され、抵抗Ｒ２を介して演算増幅器４を有する平滑回路に接続され、他端はグランドに接地されている。
【００３４】
デューティ比／電圧変換回路３、平滑回路、三角波発振回路５およびＰＷＭ変換器６については、図１の構成と同じであり、ＰＷＭ変換器６の出力は、抵抗Ｒ３を介してトランジスタ１１のゲートに接続されている。なお、このゲートは、過電圧が加わらないようダイオード１２によってクランプされている。
【００３５】
以上の構成において、トランジスタ１１がオンの場合、直流電源Ｖｃｃから容量制御弁１を流れた電流がカレントトランス１０の１次側を通過し、トランジスタ１１からグランドへ流れる。このとき、カレントトランス１０の２次側には、１次側で検出された電流に比例した２次電流が誘起される。この２次電流は、負荷抵抗Ｒ６を流れることによって電圧信号に変換され、平滑回路にフィードバックされる。
【００３６】
また、トランジスタ１１がオフの場合には、容量制御弁１から発生する逆起電流は、カレントトランス１０の１次側を通過し、保護ダイオード２を介して流れることにより吸収される。このとき、カレントトランス１０の２次側には、オンの場合と同様に容量制御弁１を流れる電流に比例した電流が流れ、負荷抵抗Ｒ６の両端に現れる端子電圧が平滑回路にフィードバックされる。
【００３７】
これ以外の動作は、図１に示した電子制御弁駆動回路の動作と同様であるので省略する。
図５は本発明の第３の実施の形態に係る電子制御弁駆動回路を示す回路図である。なお、図１に示した構成要素と同じ要素には同じ番号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３８】
この電子制御弁駆動回路は、容量制御弁１をパルス駆動するトランジスタ７、８の構成は同じであるが、トランジスタ７のベースには、所定の周波数を有するデューティ比が固定のパルス信号が入力されている。これにより、容量制御弁１には、デューティ比が固定されたパルス電流が流れることになる。
【００３９】
また、直流電源Ｖｃｃとトランジスタ８との間には、電源電圧制御回路１３が設けられている。この電源電圧制御回路１３は、トランジスタ１４を有し、そのコレクタは直流電源Ｖｃｃに接続され、エミッタはトランジスタ８のエミッタに接続され、ベースは抵抗Ｒ７を介して平滑回路を構成する演算増幅器４の出力に接続されている。トランジスタ１４のベースとエミッタとの間には抵抗Ｒ８が接続されている。
【００４０】
なお、検出抵抗９が容量制御弁１と直列に接続され、この直列回路と並列に保護ダイオード２が接続されている構成は、図１の電子制御弁駆動回路と同じである。
【００４１】
以上の構成の電子制御弁駆動回路によれば、まず、電源電圧制御回路１３が演算増幅器４の出力信号によって、外部から与えられる容量制御弁１のパルス電流のデューティ比に対応した電圧をトランジスタ１４のエミッタに出力するよう制御される。ここで、容量制御弁１は、トランジスタ７、８によってデューティ比が固定されたパルス電流によって駆動され、このときにソレノイドの電磁コイルに流れる電流は、検出抵抗９によって検出される。検出抵抗９によって検出された検出電圧は、平滑回路によって平滑されて外部より設定されるデューティ比に対応した電圧を補正し、容量制御弁１を流れる電流の平均値が一定になるようにトランジスタ８のエミッタに印加する電圧を制御する。
【００４２】
外部より設定されるデューティ比が変えられた場合は、そのデューティ比に応じてトランジスタ８のエミッタに印加される電圧が制御される。例えば、デューティ比を大きくするよう設定された場合は、トランジスタ８のエミッタに印加される電圧が高くなるよう制御され、デューティ比を小さくするよう設定された場合には、トランジスタ８のエミッタに印加される電圧が低くなるよう制御される。つまり、設定されるデューティ比に応じて、第１および第２の実施の形態の場合のように容量制御弁１を流れるパルス電流のデューティ比を変えるのではなく、デューティ比が固定されたパルス電流の波高値（ピーク値）を変えて、容量制御弁１を流れるパルス電流の平均値を制御しているのである。
【００４３】
また、ソレノイドの電磁コイルが昇温することによって、コイル抵抗が増加し、容量制御弁１を流れるパルス電流の平均値が小さくなった場合には、検出抵抗９による検出電圧が減るので、その分、平滑回路から出力される電圧が増加するよう補正されて、電源電圧制御回路１３は、トランジスタ８のエミッタに印加する電圧を高くするよう制御する。これにより、ソレノイドの電磁コイルには、外部より設定されるデューティ比に対応した電流が流れるよう制御されるため、電磁コイルの温度変化によって容量制御弁１の弁特性が変化することはない。
【００４４】
この駆動方法によれば、容量制御弁１は、デューティ比が固定されたパルス電流によって駆動されているので、ソレノイドの電磁コイル内にて電磁コイルの軸線方向に進退自在に配置されたプランジャの振動量を表すルップル量が外部から設定されるデューティ比の大きさに関係なく略一定にすることができる。しかも、容量制御弁１を流れるパルス電流の波高値は、外部から設定されるデューティ比の大きさに応じて一定に維持されている。このことは、容量制御弁１内において、デューティ比が固定されたパルス電流による駆動によってプランジャの吸引力特性がヒステリシスの少ない特性に改善され、プランジャによって制御される弁の弁特性においてもヒステリシスの少ないものとなる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、ソレノイドの電磁コイルと直列に電流検出部を設け、これらの直列回路に対して並列に保護ダイオードを接続する構成にしたことで、スイッチング素子によりオン制御されたときに電磁コイルを流れる電流と、オフ制御されたときに保護ダイオードを介して流れる逆起電流との両方を電流検出部によって正確に検出することができる。このようにして検出された信号により、スイッチング素子をオン／オフするためのパルス信号のデューティ比を変化させて電磁コイルを流れる電流が一定になるようフィードバック制御することで、通電による電磁コイルの温度上昇によりコイル抵抗が増えて駆動電流が減少することがあっても、その電流の変化は検出されて補正されるので、弁特性が変化してしまうということがなく、電子制御弁を正確に制御することが可能となる。
【００４６】
また、第３の実施の形態では、電流検出部で検出された信号により、デューティ比固定でオン／オフさせるスイッチング素子に対し電源電圧を変化させて電磁コイルを流れる平均電流が一定になるようフィードバック制御する構成にしたことで、電磁コイルの温度上昇による弁特性の変化をなくすことができるだけでなく、デューティ比が固定であるためプランジャの吸引力特性が変化せず、ヒステリシスの少ない弁特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子制御弁駆動回路を示す回路図である。
【図２】電子制御弁駆動回路のソレノイド回りの回路を示す図である。
【図３】電磁コイルの特性を示す図であって、（Ａ）はデューティ比に対する電流の変化を示し、（Ｂ）は温度に対するコイル抵抗の変化を示している。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る電子制御弁駆動回路を示す回路図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る電子制御弁駆動回路を示す回路図である。
【図６】従来の電子制御弁駆動回路の回路図である。
【符号の説明】
１  容量制御弁（電子制御弁）
２  保護ダイオード
３  デューティ比／電圧変換回路
４  演算増幅器
５  三角波発振回路
６  ＰＷＭ変換器
７，８  トランジスタ（スイッチング素子）
９  検出抵抗
１０  カレントトランス
１１  トランジスタ
１２  ダイオード
１３  電源電圧制御回路
１４  トランジスタ（スイッチング素子）
１５  整流回路
【図１】
2004152938.tif 000003
【図２】
2004152938.tif 000004
【図３】
2004152938.tif 000005
【図４】
2004152938.tif 000006
【図５】
2004152938.tif 000007
【図６】
2004152938.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成15年1月6日(2003.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−６５７３２号公報