【手続補正書】
【提出日】平成18年11月16日(2006.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と負荷との間の介在されるデューティ制御のためのスイッチング素子と、
負荷電流または負荷電圧を検出する負荷検出手段と、
負荷検出手段の出力に応答し、スイッチング素子をデューティ制御し、負荷を駆動する初期の期間に、負荷電流または負荷電圧が第１の値以下に制限されるように、スイッチング素子を制御し、その後の保持期間に、第１の値未満であって負荷の駆動された動作状態を保持するために必要な値以上の第２の値とするスイッチング制御手段とを含むことを特徴とする負荷制御装置。
【請求項２】
スイッチング制御手段は、
初期の期間に、第１の値に対応する第１基準信号を発生し、保持期間に、第２の値に対応する第２基準信号を発生する基準信号発生手段と、
負荷検出手段からの検出出力と、基準信号発生手段からの第１および第２基準信号とに応答し、スイッチング素子を駆動制御するスイッチング素子駆動手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項３】
基準信号発生手段は、
前記電源の電圧を分圧する複数の分圧抵抗を含む分圧回路と、
分圧回路に関連して接続され、分圧抵抗の組合せを変え、これによって分圧回路から、第１および第２の値にそれぞれ対応するレベルを有する第１および第２基準信号を導出する分圧用スイッチング素子と、
分圧用スイッチング素子を制御する分圧制御手段とを含むことを特徴とする請求項２記載の負荷制御装置。
【請求項４】
負荷検出手段の出力は、負荷電流または負荷電圧の検出値に対応するレベルを有し、
スイッチング素子駆動手段は、
負荷検出手段からの検出出力のレベルと第１および第２基準信号のレベルとを比較する比較手段と、
比較手段の出力に応答し、負荷電流または負荷電圧の検出値が、第１または第２基準信号のレベルが表わす値以上であるとき、スイッチング素子を遮断し、前記検出値が、第１または第２基準信号のレベルが表わす前記値未満であるとき、導通するスイッチング信号発生手段とを含むことを特徴とする請求項３記載の負荷制御装置。
【請求項５】
スイッチング制御手段は、
第２の値に対応する基準信号を発生する基準信号発生手段と、
前記初期の期間および保持期間を表わす期間信号を発生する期間信号発生手段と、
負荷検出手段からの検出出力と基準信号発生手段から基準信号と期間信号発生手段からの期間信号とに応答し、初期の期間に、負荷検出手段の検出値が第１の値以下に制限されるように、スイッチング素子を制御し、保持期間に、スイッチング素子を、負荷電流または負荷電圧が前記第２の値となるように、デューティ制御するスイッチング素子駆動手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項６】
スイッチング素子からの出力を負荷に平滑して与える平滑回路を含み、
前記負荷検出手段は、
平滑回路の出力を検出する平滑出力検出手段と、
平滑出力検出手段の検出出力に応答し、負荷電流または負荷電圧を演算する負荷演算手段とを含み、
スイッチング制御手段は、
負荷演算手段の出力に応答し、演算された負荷電流または負荷電圧が、初期の期間に、第１の値以下に制限されるように、スイッチング素子を制御し、その後の保持期間に、第２の値となるようにスイッチング素子をデューティ制御することを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項７】
電源と負荷との間に介在されるデューティ制御のためのスイッチング素子と、
負荷の動作環境を検出する動作環境検出手段と、
負荷電流または負荷電圧を検出する負荷検出手段と、
動作環境検出手段と負荷検出手段との各出力に応答し、スイッチング素子をデューティ制御し、負荷を駆動する初期の期間に、負荷電流または負荷電圧を第１の値以下に制限されるようにスイッチング制御し、その後の保持期間では、第１の値未満であって前記動作環境に適した負荷の動作状態を保持するために必要な値以上の第２の値とするスイッチング制御手段とを含むことを特徴とする負荷制御装置。
【請求項８】
スイッチング制御手段は、
動作環境検出手段の検出出力に応答し、第１の値に対応する第１基準信号を前記初期の期間に発生し、第２の値に対応する第２基準信号を、前記動作環境に基づいて前記初期の期間の後の保持期間に発生する基準信号発生手段と、
負荷検出手段の出力と基準信号発生手段からの第１および第２基準信号とに応答し、負荷電流または負荷電圧が、第１基準信号に対応した第１の値以下に制限されるようにスイッチングを制御し、第２基準信号に対応した第２の値となるようにスイッチング素子をデューティ制御するスイッチング素子駆動手段とを含むことを特徴とする請求項７記載の負荷制御装置。
【請求項９】
負荷の動作によって予め定める動作を行なう動作手段と、
動作手段に設けられ、動作手段の動作環境を検出する補助検出手段と、
動作環境検出手段の故障を検出する故障検出手段とをさらに含み、
スイッチング制御手段は、
補助検出手段と故障検出手段との出力にも応答し、
動作環境検出手段の故障が検出されたとき、前記第２の値を、補助検出手段の出力に基づいて設定することを特徴とする請求項７または８記載の負荷制御装置。
【請求項１０】
負荷に関して前記スイッチング素子と反対側で電源との間に介在される駆動制御用スイッチング素子と、
前記駆動制御用スイッチング素子を導通、遮断制御し、スイッチング制御手段を、その導通時、能動化し、その遮断時、不能動化する処理手段とを含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の負荷制御装置。
【手続補正２】
【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】
本発明は、電源と負荷との間の介在されるデューティ制御のためのスイッチング素子と、
負荷電流または負荷電圧を検出する負荷検出手段と、
負荷検出手段の出力に応答し、スイッチング素子をデューティ制御し、負荷を駆動する初期の期間に、負荷電流または負荷電圧が第１の値以下に制限されるように、スイッチング素子を制御し、その後の保持期間に、第１の値未満であって負荷の駆動された動作状態を保持するために必要な値以上の第２の値とするスイッチング制御手段とを含むことを特徴とする負荷制御装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明に従えば、図１〜図１４に関連して後述されるように、電源からの電力は、スイッチング素子を介して電磁弁などの負荷に供給されてデューティ制御され、この負荷に供給される電力の負荷電流または負荷電圧を負荷検出手段によって検出し、負荷の駆動初期の期間に負荷電流または負荷電圧が第１の値以下に制限されるようにスイッチング素子を制御する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明において、デューティ制御というのは、電磁弁などの負荷が駆動されるべき期間において、デューティ制御用スイッチング素子が前記期間未満の短い期間に導通／遮断を繰返すスイッチング制御を言う。これによって負荷には、第１の値以下の大きな負荷電流または負荷電圧が与えられることが許容され、負荷を高速度で動作させることができる。そのため、たとえば電磁弁を高い応答速度で、閉状態から開状態に変化させることができる。第１の値は、定格電流、定格電圧を超えるたとえば突入電流以上の値に定められてもよく、負荷が破壊するに至る値未満に定められ、または異常な発熱が生じる値未満に選ばれてもよいが、定格電流、定格電圧などの値に定められてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
前記初期の期間を経過した後の保持期間では、負荷には、予め定める第２の値が与えられ、この第２の値は、第１の値未満であって、負荷の駆動された動作状態を保持するために必要な値以上の値に定められる。たとえば負荷が電磁弁である場合、第２の値は、前述のように一旦、開状態となった後、その開状態を保持するために必要最小限の値であってもよい。前述の初期の期間は、たとえば１００ｍｓｅｃ未満の時間であって、たとえば５〜２０ｍｓｅｃである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
この負荷の駆動初期の期間に、負荷に第１の値を超える過大な負荷電流が流れ、または過大な負荷電圧を印加したとき、スイッチング素子は遮断され、負荷は保護される。スイッチング素子は、保持期間だけでなく、初期の期間にも、デューティ制御されてもよく、または初期の期間にはデューティ制御されず、導通したままに保たれてもよい。保持期間は、初期の期間の後に引き続いて負荷が駆動される残余の期間の全てであってもよいが、本発明の実施の他の形態では、その残余の期間の一部分の期間であってもよく、たとえば前記残余の期間の最後の予め定める期間だけ、または前記残余の期間内でたとえば中央などの予め定める期間だけ、負荷電流、または負荷電圧を高く変化するようにしてもよく、このように保持期間というのは、前記初期の期間の後に負荷が駆動される前記残余の期間のうちの少なくとも一部分をいう。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また本発明は、スイッチング制御手段は、
初期の期間に、第１の値に対応する第１基準信号を発生し、保持期間に、第２の値に対応する第２基準信号を発生する基準信号発生手段と、
負荷検出手段からの検出出力と、基準信号発生手段からの第１および第２基準信号とに応答し、スイッチング素子を駆動制御するスイッチング素子駆動手段とを含むことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また本発明は、基準信号発生手段は、
前記電源の電圧を分圧する複数の分圧抵抗を含む分圧回路と、
分圧回路に関連して接続され、分圧抵抗の組合せを変え、これによって分圧回路から、第１および第２の値にそれぞれ対応するレベルを有する第１および第２基準信号を導出する分圧用スイッチング素子と、
分圧用スイッチング素子を制御する分圧制御手段とを含むことを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また本発明は、負荷検出手段の出力は、負荷電流または負荷電圧の検出値に対応するレベルを有し、
スイッチング素子駆動手段は、
負荷検出手段からの検出出力のレベルと第１および第２基準信号のレベルとを比較する比較手段と、
比較手段の出力に応答し、負荷電流または負荷電圧の検出値が、第１または第２基準信号のレベルが表わす値以上であるとき、スイッチング素子を遮断し、前記検出値が、第１または第２基準信号のレベルが表わす前記値未満であるとき、導通するスイッチング信号発生手段とを含むことを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明に従えば、図１〜６に関連して後述されるように、スイッチング制御手段では、基準信号発生手段によって前記初期の期間と前記保持期間とに第１および第２基準信号をそれぞれ発生し、スイッチング素子駆動手段は、負荷検出手段によって検出される検出出力が、初期の期間に、第１基準信号に対応する第１の値以下に制限されるようにスイッチング素子を駆動制御し、保持期間に、第２基準信号に対応する第２の値になるようにスイチッング素子をデューティ制御して駆動する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
スイッチング素子をデューティ制御するために、比較手段は負荷検出手段からの検出出力のレベル、すなわち負荷電流の値または負荷電圧の値と、第１および第２基準信号のレベルとを比較し、検出出力のレベルが第１または第２基準信号のレベル以上であるときスイッチング素子を遮断し、これによって前述の初期の期間に負荷に第１の値を超える過大な電流または電圧が与えられることを防ぎ、前記保持期間に、検出出力が第２の値となるように導通／遮断してデューティ制御する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また本発明は、スイッチング素子からの出力を負荷に平滑して与える平滑回路を含み、
前記負荷検出手段は、
平滑回路の出力を検出する平滑出力検出手段と、
平滑出力検出手段の検出出力に応答し、負荷電流または負荷電圧を演算する負荷演算手段とを含み、
スイッチング制御手段は、
負荷演算手段の出力に応答し、演算された負荷電流または負荷電圧が、初期の期間に、第１の値以下に制限されるように、スイッチング素子を制御し、その後の保持期間に、第２の値となるようにスイッチング素子をデューティ制御することを特徴とする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明に従えば、図１１〜図１４に関連して後述されるように、電源からスイッチング素子および負荷を介して電力が供給されるループの途中に平滑回路が介在され、この平滑回路によって、スイッチング素子を介する出力が平滑されて負荷に与えられ、負荷検出手段は、この平滑出力を検出し、負荷演算手段は、検出された平滑出力から、前述の負荷電流または負荷電圧を演算して求める。こうして得られた演算結果である検出出力がスイッチング制御手段に与えられ、スイッチング素子の前記初期の期間および保持期間のスイッチング動作が制御される。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また本発明は、電源と負荷との間に介在されるデューティ制御のためのスイッチング素子と、
負荷の動作環境を検出する動作環境検出手段と、
負荷電流または負荷電圧を検出する負荷検出手段と、
動作環境検出手段と負荷検出手段との各出力に応答し、スイッチング素子をデューティ制御し、負荷を駆動する初期の期間に、負荷電流または負荷電圧を第１の値以下に制限されるようにスイッチング制御し、その後の保持期間では、第１の値未満であって前記動作環境に適した負荷の動作状態を保持するために必要な値以上の第２の値とするスイッチング制御手段とを含むことを特徴とする負荷制御装置である。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
本発明に従えば、図１５〜図２０に関連して後述されるように負荷の動作環境を動作環境検出手段によって検出し、この動作環境検出手段は、たとえば負荷がソレノイドコイルを有する電磁弁などのソレノイド負荷である場合、そのソレノイドコイルの温度を検出する温度センサなどによって実現することができ、負荷駆動の初期の期間には負荷検出手段によって検出された負荷電流または負荷電圧が第１の値以下に制限されるようにスイッチング素子をスイッチング制御し、その後の保持期間では、負荷検出手段の検出出力が、負荷の動作状態を保持するために必要な、たとえば最小限の電流値以上であって、前記動作環境に適した第２の値となるようにスイッチング素子がスイッチング制御される。こうして動作環境がたとえば温度である場合、たとえば電磁弁のコイルが、その動作環境に適した状態、たとえば室温〜８０℃の範囲に保たれるように第２の値が設定され、これによって負荷の発熱を抑制することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
本発明に従えば、スイッチング制御手段は、基準信号発生手段を備え、第１の値に対応する第１基準信号を発生するとともに、第２の値に対応する第２基準信号を、前記動作環境、たとえば前述のように負荷の温度に基づいて発生する。これによってスイッチング素子駆動手段は、スイッチング素子を第１および第２基準信号によって、前記初期の期間および前記保持期間に、駆動制御する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
本発明によれば、負荷の駆動の初期の期間には、負荷電流または負荷電圧が第１の値以下に制限されるので、大きな負荷電流または負荷電圧を負荷に与えて負荷の応答速度を向上することができ、この初期の期間は、比較的短期間である。その後の保持期間には、小さな第２の値である負荷電流または負荷電圧が負荷に与えられるので、負荷の発熱を抑制することができる。この保持期間には、負荷には前述の第２の値が与えられるので、スイッチング素子の発熱を抑制し、またスイッチング素子のデューティ制御によるノイズの発生を抑制することができる。しかも本発明によれば、前述の先行技術に関連して述べた大容量のコンデンサを必要とせず、構成の小形化を図ることができる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
本発明によれば、第１および第２基準信号によって前記初期の期間に負荷電流または負荷電圧が第１の値以下に制限し、保持期間に、第２の値とすることができるようになる。この基準信号発生手段を、分圧回路を含んで実現し、さらにスイッチング素子駆動手段を、比較手段を含んで実現することによって、ノイズなどによって誤動作を生じない確実な負荷の駆動を行なうことができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
本発明によれば、初期の期間に基準信号発生手段からの基準信号によって負荷検出手段の検出出力を第１の値以下に制限し、保持期間に、検出出力が第２の値となるようにスイッチング素子をデューティ制御し、こうして負荷の動作を確実に達成することができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
本発明によれば、負荷を駆動する初期の期間に、第１の値以下の大きな負荷電流または負荷電圧が負荷に与えられることが許容される。その後の保持期間では、負荷の動作状態を保持するために必要な値以上、たとえば負荷が電磁弁である場合、その開状態または閉状態を保持するために最小限必要な負荷電流または負荷電圧の値以上であって、動作環境検出手段によって検出される動作環境が適切な値、たとえば前述のように室温〜８０℃となるように第２の値が定められる。負荷検出手段によって検出される検出出力が、この第２の値となるように、スイッチング素子がデューティ制御される。したがって負荷の発熱を抑制して、発熱に起因した破壊を防ぐことができるとともに、第２の値は前述の第１の値に比べて小さく、この保持期間におけるスイッチング素子の発熱を抑制するとともに、ノイズの発生を抑制することができる。しかも本発明によれば、前述の先行技術のように、大容量のコンデンサを必要とせず、構成の小形化を図ることが容易である。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】削除
【補正の内容】