JP2006097806A - Solenoid valve control device - Google Patents

Solenoid valve control device Download PDF

Info

Publication number
JP2006097806A
JP2006097806A JP2004285769A JP2004285769A JP2006097806A JP 2006097806 A JP2006097806 A JP 2006097806A JP 2004285769 A JP2004285769 A JP 2004285769A JP 2004285769 A JP2004285769 A JP 2004285769A JP 2006097806 A JP2006097806 A JP 2006097806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solenoid valve
coil
valve
side port
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004285769A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Yada
宏之 矢田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JATCO Ltd
Original Assignee
JATCO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JATCO Ltd filed Critical JATCO Ltd
Priority to JP2004285769A priority Critical patent/JP2006097806A/en
Publication of JP2006097806A publication Critical patent/JP2006097806A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solenoid valve control device for preventing a member as part of a valve part from being in a constantly one-direction magnetized condition. <P>SOLUTION: The solenoid valve control device comprises an electromagnet for attracting a piston (a valve element) to one side independently of the energizing direction of a coil 8. Herein, control means (a H-bridge circuit consisting of power MOSFETs 21-24 and a control circuit 25 for controlling it to change the energizing direction of the coil 8 at starting system, e.g.) is provided for alternately switching the energizing direction of the coil 8. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、コイルの通電方向に無関係に弁体を一方向に吸引する電磁石を用いたソレノイドバルブ(電磁弁)の制御装置に係り、弁部を構成する部材が磁性を帯びることに起因する不具合を防止する技術に関する。   The present invention relates to a control device for a solenoid valve (electromagnetic valve) using an electromagnet that attracts a valve body in one direction regardless of the direction of energization of the coil, and a problem caused by the members constituting the valve portion being magnetized. It is related with the technology to prevent.

例えば、自動車の変速機では、油圧を制御するためにソレノイドバルブが用いられるが、このようなソレノイドバルブとしては、従来、例えば特許文献1〜5に記載されているようなリニアソレノイドバルブ(弁部の開口度をコイルの通電量に応じて変化させるもの)が知られている。なお、ここで「弁部」とは、ソレノイドバルブの流入側ポートと流出側ポートの連通部において、弁体によって開口度又は開閉状態を調整される部分であり、いわゆる弁体と弁座(或いは、スプールとスリーブ)よりなる部分である。   For example, in a transmission of an automobile, a solenoid valve is used to control the hydraulic pressure. As such a solenoid valve, for example, a linear solenoid valve (valve unit) described in, for example, Patent Documents 1 to 5 has been conventionally used. In which the degree of opening of the coil is changed in accordance with the energization amount of the coil is known. Here, the “valve part” is a part in which the opening degree or the open / closed state is adjusted by the valve body in the communication part between the inflow side port and the outflow side port of the solenoid valve. , Spool and sleeve).

特開2003−28335号公報JP 2003-28335 A 特開2003−314732号公報JP 2003-314732 A 特開平7−224963号公報JP-A-7-224963 特開2001−132865号公報JP 2001-132865 A 特開平5−106756号公報JP-A-5-106756

ところで、上述した従来のソレノイドバルブは、電磁石を構成するコイルの通電方向が通常は常に一定であった。このため、電磁力により駆動される可動側のコア(プランジャ)に一体に設けられる弁体や、この弁体に僅かな隙間で対向する弁座を構成する部材(即ち、弁部を構成する部材)が、鉄などの磁性体により形成されている場合、これら部材が定常的に一方向の磁性を帯びた状態となる。そして、このように弁部を構成する部材が磁性を帯びると、それにより鉄系のいわゆるコンタミ(流体中に存在する微小な固形状の異物)が弁部を構成する部材に吸着されて弁部に介在し動作を邪魔する恐れがあることが、発明者らの研究により判明している。例えば、弁部の開口度が大きい状態で、この弁部にコンタミが入り込んだままとなり、その後、前記開口度を小さくする方向の弁体の動作(即ち、プランジャの動作)が前記コンタミによって邪魔されてしまう恐れがあることが分かった。このため、前記コンタミを除去すべく、篩(メッシュ)を設けようとしていたが、これではコスト高となってしまう。   By the way, in the conventional solenoid valve described above, the energization direction of the coil constituting the electromagnet is usually always constant. Therefore, a valve body provided integrally with a movable core (plunger) driven by electromagnetic force, or a member constituting a valve seat facing the valve body with a slight gap (that is, a member constituting the valve portion) ) Is formed of a magnetic material such as iron, these members are unidirectionally magnetized. And when the member which comprises a valve part becomes magnetized in this way, so-called contamination (micro solid foreign substance which exists in a fluid) is adsorbed by the member which comprises a valve part, and, thereby, a valve part It has been found by the inventors' research that there is a risk of interfering with the operation and disturbing the operation. For example, in a state where the opening degree of the valve portion is large, contamination remains in the valve portion, and thereafter, the operation of the valve body in the direction of reducing the opening degree (that is, the operation of the plunger) is obstructed by the contamination. I found out that there is a risk. For this reason, in order to remove the contamination, an attempt was made to provide a sieve (mesh), but this would increase the cost.

なお例外的に、特許文献1には、永久磁石と電磁石を用い、弁体の駆動方向に応じて電磁石のコイルへの通電方向を切替えることによって、弁体の進退動作を何れの方向についても電磁力で駆動するリニアソレノイドバルブ(スプリングを復帰動作について補完的に使うもの)が開示されている。このバルブでは、電磁石の極性が弁体の駆動方向(電磁力の方向)に応じて反転制御されるが、適用される機器等によっては弁体の駆動方向が定常的には一定の場合もあり、この場合には、電磁石の極性が実質的に一定となる。また、永久磁石による磁界の方向は常に一定である。このため、やはり、弁体等の部材が定常的に一方向の磁性を帯びた状態となり、上述したコンタミの吸着が発生する恐れがあり、上記に述べた対策が必要であった。
そこで本発明は、コイルの通電方向に無関係に弁体を一方側に吸引する電磁石を用いたタイプのソレノイドバルブ(上述した特許文献1のような永久磁石を用いるタイプでないもの)の制御装置であって、弁部を構成する部材が定常的に一方向の磁性を帯びた状態とならない制御装置を提供することを目的としている。
In exceptional cases, in Patent Document 1, a permanent magnet and an electromagnet are used, and the energization direction of the electromagnet coil is switched in accordance with the driving direction of the valve body, so that the forward / backward movement of the valve body is electromagnetic in any direction. A linear solenoid valve driven by force (which uses a spring complementarily for return operation) is disclosed. In this valve, the polarity of the electromagnet is controlled to be reversed according to the driving direction of the valve body (direction of electromagnetic force). However, depending on the equipment used, the driving direction of the valve body may be constant. In this case, the polarity of the electromagnet is substantially constant. Further, the direction of the magnetic field by the permanent magnet is always constant. For this reason, the members such as the valve body are steadily unidirectionally magnetized, and the above-described contamination adsorption may occur, and the above-described measures are required.
Therefore, the present invention is a control device for a solenoid valve of a type using an electromagnet that attracts a valve body to one side regardless of the energization direction of the coil (not a type using a permanent magnet as in Patent Document 1 described above). Thus, an object of the present invention is to provide a control device in which the members constituting the valve portion do not constantly become unidirectionally magnetized.

本願のソレノイドバルブの制御装置は、流体が流入する流入側ポートと、流体が流出する流出側ポートと、所定方向に進退移動可能とされて、その移動位置によって前記流入側ポートと流出側ポートの連通部の開口度又は開閉状態を変化させる弁体と、この弁体を前記所定方向に駆動する駆動手段とを備え、前記駆動手段が、コイルの通電方向に無関係に前記弁体を前記所定方向における一方側に吸引する電磁石よりなるソレノイドバルブの制御装置において、
前記電磁石を構成するコイルの通電方向を交互に切替える制御手段を備えたことを特徴とする。
The solenoid valve control device of the present application is configured such that an inflow side port into which a fluid flows, an outflow side port from which a fluid flows out, and a forward and backward movement in a predetermined direction. A valve body that changes an opening degree or an open / closed state of the communication portion; and a driving unit that drives the valve body in the predetermined direction, and the driving unit moves the valve body in the predetermined direction regardless of the energization direction of a coil. In the solenoid valve control device comprising an electromagnet that attracts to one side of
Control means for alternately switching energization directions of coils constituting the electromagnet is provided.

そして、本願発明のより好ましい態様は、請求項2に記載のように、前記ソレノイドバルブが、前記開口度を前記コイルの通電量に応じて変化させるリニアソレノイドバルブである態様である。
また、請求項3に記載のように、前記制御手段は、前記ソレノイドバルブが設けられる機器や設備の起動時又は停止時に、前記通電方向を切替える態様が好ましい。
A more preferable aspect of the present invention is an aspect in which the solenoid valve is a linear solenoid valve that changes the degree of opening according to the energization amount of the coil.
Further, as described in claim 3, it is preferable that the control means switches the energization direction when starting or stopping a device or facility provided with the solenoid valve.

本願のソレノイドバルブの制御装置では、電磁石を構成するコイルの通電方向が交互に切替えられるので、弁部を構成する部材が、鉄などの磁性体により形成されている場合でも、これら部材が定常的に一方向の磁性を帯びた状態とならない。即ち、コイル通電方向の切替えにより、磁気の方向も切り替わり、切替え前の以前の磁気が消磁されることによって、定常的にはほとんど磁性を帯びないか、磁性を帯びても極めて弱いものとなる。このため、前述のコンタミの付着が格段に発生し難くなり、コンタミ付着による不具合の発生可能性を大きく低減できる。
特に請求項2に記載のリニアソレノイドバルブの場合には、コンタミが弁部へ入り込んだままとなり易いので、上記コンタミ付着防止による効果が著しい。ちなみに、例えばデューティーソレノイドバルブの場合には、弁体が所定周期で開閉動作を繰り返すので、コンタミが付着しても、このコンタミが開動作中に排出され易く、リニアソレノイドバルブに比較すると、コンタミ付着による不具合の発生の可能性が基本的に少ない。
In the solenoid valve control device of the present application, the energizing directions of the coils constituting the electromagnet are alternately switched. Therefore, even when the members constituting the valve portion are formed of a magnetic material such as iron, these members are stationary. It does not become unidirectionally magnetized. That is, by switching the coil energization direction, the direction of magnetism is also switched, and the previous magnetism before the switching is demagnetized, so that it is hardly magnetized or is extremely weak even when magnetized. For this reason, the above-mentioned contamination adherence hardly occurs, and the possibility of occurrence of defects due to the contamination adherence can be greatly reduced.
In particular, in the case of the linear solenoid valve according to the second aspect, since contamination easily remains in the valve portion, the effect of preventing contamination adherence is remarkable. Incidentally, for example, in the case of a duty solenoid valve, the valve body repeatedly opens and closes at a predetermined cycle. The possibility of malfunctions due to is basically low.

また、請求項3に記載のように、ソレノイドバルブが設けられる機器や設備の起動時又は停止時に、コイルの通電方向を切替える態様であると、次のような利点がある。即ち、前記機器や設備の稼動中にコイルの通電方向の切替えが実行されて、一時的にソレノイドバルブが機能しなくなることによる弊害が避けられる。つまり、コイルの通電方向を切替える際には、必ず一瞬コイルが非通電状態(電流ゼロ)となるため、その時コイルに通電すべき状態である場合には、一時的にしろソレノイドバルブの機能が失われるが、機器や設備の起動時又は停止時に切替えを実行すれば、このような弊害が確実に避けられる。なお、機器や設備の起動時又は停止時としては、例えば自動車の場合には、イグニションスイッチのオン又はオフ操作時があり得る。
なお、本願のソレノイドバルブは、弁体を駆動する駆動手段が、コイルの通電方向に無関係に前記弁体を所定方向における一方側に吸引する電磁石よりなる。このため、コイルの通電方向が切り替わっても、弁体の作動方向は一定であり、常にソレノイドバルブとしての一定の機能を発揮できる。
Further, as described in claim 3, there is the following advantage when the energization direction of the coil is switched at the time of starting or stopping the equipment or equipment provided with the solenoid valve. That is, adverse effects caused by temporarily switching the energization direction of the coil during the operation of the device or facility and temporarily stopping the solenoid valve will be avoided. In other words, when switching the energization direction of the coil, the coil is always in a non-energized state (zero current), so if the coil should be energized at that time, the function of the solenoid valve is temporarily lost. However, if the switching is executed at the time of starting or stopping the device or equipment, such a harmful effect can be surely avoided. In addition, as the time of starting or stopping the device or facility, for example, in the case of an automobile, there may be a time when the ignition switch is turned on or off.
In the solenoid valve of the present application, the driving means for driving the valve body includes an electromagnet that attracts the valve body to one side in a predetermined direction regardless of the energization direction of the coil. For this reason, even if the energization direction of the coil is switched, the operation direction of the valve body is constant, and a constant function as a solenoid valve can always be exhibited.

以下、本発明の実施の形態例を図に基づいて説明する。
図1は、ソレノイドバルブを駆動制御する制御装置を示す回路図、図2は、ソレノイドバルブの制御処理を示すフローチャート、図3は、ソレノイドバルブ本体の一例を示す断面図である。
まず、ソレノイドバルブ本体について説明する。本例のソレノイドバルブ1は、図3に示すように、外面を覆う筐体であるボディ2と、このボディ2の内部中心軸線上に上下動可能に配設されたプランジャピン3と、このプランジャピン3の中央部外周に固定されたプランジャ4(快削鋼などの磁性体よりなる可動側ヨーク)と、プランジャピン3の下端部の外周に固定されたピストン5(弁体)と、プランジャピン3の上端部の外周側に配設されてボディ2に固定された固定側コア6(快削鋼などの磁性体よりなる固定側ヨーク)と、プランジャ4と固定側コア6の外周側に配設されてボディ2に固定されたボビン7と、このボビン7の外周に巻かれたコイル8と、プランジャピン3の外周であってプランジャ4と固定側コア6(厳密には、後述するすべり軸受12)との間に介装されて、可動部(プランジャピン3、プランジャ4、及びピストン5)を下方に付勢するコイル状のリターンバネ9(付勢手段)と、ボディ2の下端に形成された接続部2aに固定されて弁座を構成するシール部材10と、コイル8を制御装置の回路に接続するための端子部11とを備える。
なお、プランジャピン3とプランジャ4とピストン5よりなる可動部全体をプランジャと呼ぶこともあるし、プランジャピン3又はピストン5をプランジャと呼ぶこともある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a control device for driving and controlling a solenoid valve, FIG. 2 is a flowchart showing control processing of the solenoid valve, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a solenoid valve body.
First, the solenoid valve body will be described. As shown in FIG. 3, the solenoid valve 1 of this example includes a body 2 that is a housing that covers an outer surface, a plunger pin 3 that is disposed on the inner central axis of the body 2 so as to be movable up and down, and the plunger Plunger 4 (movable side yoke made of a magnetic material such as free-cutting steel) fixed to the outer periphery of the center of the pin 3, piston 5 (valve element) fixed to the outer periphery of the lower end of the plunger pin 3, and the plunger pin 3 is arranged on the outer peripheral side of the fixed side core 6 (fixed side yoke made of a magnetic material such as free-cutting steel) disposed on the outer peripheral side of the upper end portion 3 and fixed to the body 2. A bobbin 7 installed and fixed to the body 2, a coil 8 wound around the outer periphery of the bobbin 7, and an outer periphery of the plunger pin 3, the plunger 4 and the fixed core 6 (strictly, a slide bearing described later) 12) A valve seat fixed to a coil-shaped return spring 9 (biasing means) for biasing the movable portion (plunger pin 3, plunger 4 and piston 5) downward and a connecting portion 2a formed at the lower end of the body 2. And a terminal portion 11 for connecting the coil 8 to the circuit of the control device.
In addition, the whole movable part which consists of the plunger pin 3, the plunger 4, and the piston 5 may be called a plunger, and the plunger pin 3 or the piston 5 may be called a plunger.

ここで、ボディ2は、下端部に油圧回路等への接続部2aを有し、この接続部2aの下端面から内部上方に伸びて上端面まで貫通する貫通孔が流入側ポート2bを構成し、また接続部2aの上端側外周に形成された開口が流出側ポート2cを構成している。
またシール部材10は、上記接続部2aの貫通孔(流入側ポート2b)の上部内側に固定されたドーナツ状の部材である。
またピストン5は、上記シール部材10の上面開口を閉塞することが可能となるように、その下端面が上記シール部材10の上面に接合又は対向可能となっており、シール部材10とともに弁部(流入側ポート2bと流出側ポート2cの連通部であって、開口度や開閉状態が可変な部分)を構成している。
また、プランジャピン3の上端は、すべり軸受12によって固定側コア6に対して上下動可能とされ、またピストン5は、すべり軸受13によってボディ2に対して上下動可能とされており、これにより、プランジャピン3とプランジャ4とピストン5よりなる可動部がボディ2等の固定側に対して上下動可能となっている。
Here, the body 2 has a connecting portion 2a to a hydraulic circuit or the like at the lower end portion, and a through-hole extending from the lower end surface of the connecting portion 2a to the inside and penetrating to the upper end surface forms the inflow side port 2b. Moreover, the opening formed in the upper end side outer periphery of the connection part 2a comprises the outflow side port 2c.
The seal member 10 is a donut-shaped member fixed to the upper inside of the through hole (inflow side port 2b) of the connecting portion 2a.
The lower end surface of the piston 5 can be joined to or opposed to the upper surface of the seal member 10 so that the upper surface opening of the seal member 10 can be closed. This is a communicating portion of the inflow side port 2b and the outflow side port 2c, and the opening degree and the open / closed state are variable.
Further, the upper end of the plunger pin 3 can be moved up and down with respect to the stationary core 6 by the slide bearing 12, and the piston 5 can be moved up and down with respect to the body 2 by the slide bearing 13. The movable part composed of the plunger pin 3, the plunger 4 and the piston 5 can move up and down with respect to the fixed side of the body 2 or the like.

以上のように構成されたソレノイドバルブ1では、コイル8に電圧が印加されていない非通電状態では、流入側ポート2bに加わる流体の圧力(例えば油圧)がリターンバネ9の付勢力相当より小さい限り、リターンバネ9の付勢力によって、ピストン5がシール部材10の上面に接合して流入側ポート2bを流出側ポート2cに対して閉じる方向(この場合、下方向)に移動し、弁部が閉状態となる。そして、コイル8に所定電圧以上の電圧が印加される通電状態になると、コイル8と可動側コア(プランジャ4)と固定側コア6よりなる電磁石の吸引力がリターンバネ9の付勢力に対向する方向に作用し、ピストン5が流入側ポート2bを流出側ポート2cに対して開ける方向(この場合、上方向)に移動し、弁部が開状態となる。
そして、この通電状態における弁部の開口度は、流入側ポート2bに加わる流体の圧力による力、及び上記電磁石の吸引力と、これらに対向するリターンバネ9の付勢力とが、バランスする上記可動部の位置によって決まる。このため、上記通電状態においてコイル8に流す電流(即ち、電磁石の吸引力)を調整することで、上記弁部の開口度の制御が可能となり、ソレノイドバルブ1をリニアソレノイドバルブとして機能させることができる。
この際、上記電磁石によって上記可動部が吸引される方向は、電圧の印加方向(コイル8の通電方向)に無関係に、常に一定(この場合、常に上向き)である。但し、コイルの通電方向によって、電磁石のN極とS極の位置は、当然上下反対になる。
In the solenoid valve 1 configured as described above, in a non-energized state in which no voltage is applied to the coil 8, as long as the pressure of the fluid applied to the inflow side port 2 b (for example, hydraulic pressure) is smaller than the urging force equivalent to the return spring 9. The piston 5 is joined to the upper surface of the seal member 10 by the urging force of the return spring 9 and moves in a direction (in this case, downward) to close the inflow side port 2b with respect to the outflow side port 2c, and the valve portion is closed. It becomes a state. When the coil 8 is energized such that a voltage higher than a predetermined voltage is applied, the attractive force of the electromagnet composed of the coil 8, the movable core (plunger 4), and the fixed core 6 opposes the biasing force of the return spring 9. Acting in the direction, the piston 5 moves in a direction (in this case, upward) to open the inflow side port 2b with respect to the outflow side port 2c, and the valve portion is opened.
The opening degree of the valve portion in this energized state is the above-mentioned movable in which the force due to the pressure of the fluid applied to the inflow side port 2b, the attraction force of the electromagnet, and the urging force of the return spring 9 facing them are balanced. It depends on the position of the part. Therefore, by adjusting the current flowing through the coil 8 in the energized state (that is, the attractive force of the electromagnet), the opening degree of the valve portion can be controlled, and the solenoid valve 1 can function as a linear solenoid valve. it can.
At this time, the direction in which the movable part is attracted by the electromagnet is always constant (in this case, always upward) regardless of the voltage application direction (the energization direction of the coil 8). However, the positions of the N pole and the S pole of the electromagnet are naturally upside down depending on the energization direction of the coil.

なお、ここで例示したソレノイドバルブ1は、車両用自動変速機のライン圧調整用などに用いられるものであり、接続部2aの流入側ポート2bに接続される油圧回路(図示しない油圧ポンプの元圧が供給される回路ライン)の圧力を元圧の範囲内で調整することができる。ピストン5が上昇していて流入側ポート2bが流出側ボート2cに対して開いていると、上記油圧回路の油の一部が、図3に矢印で示すように流入側ポート2bから流出側ポート2cに流れ出て、油圧回路外に排出される。このため、ピストン5の上昇位置(即ち、弁部の開口度)を変化させると、流入側ポート2bの圧力(即ち、上記油圧回路の圧力)がそれに応じて変化するからである。   The solenoid valve 1 exemplified here is used for adjusting the line pressure of an automatic transmission for a vehicle, and is a hydraulic circuit connected to an inflow side port 2b of a connecting portion 2a (the source of a hydraulic pump (not shown)). The pressure of the circuit line to which the pressure is supplied can be adjusted within the range of the original pressure. When the piston 5 is raised and the inflow side port 2b is open with respect to the outflow side boat 2c, a part of the oil in the hydraulic circuit is transferred from the inflow side port 2b to the outflow side port as shown by an arrow in FIG. It flows out to 2c and is discharged out of the hydraulic circuit. For this reason, if the rising position of the piston 5 (that is, the opening degree of the valve portion) is changed, the pressure of the inflow side port 2b (that is, the pressure of the hydraulic circuit) changes accordingly.

次に、ソレノイドバルブ制御装置20の構成を説明する。
本例のソレノイドバルブ制御装置20は、図1に示すように、ソレノイドバルブ1のコイル8と電源ラインに対して、Hブリッジ形に接続された4個のパワーMOSFET21〜24と、これらパワーMOSFET21〜24を駆動制御する制御回路25とよりなる。なお、高電位側電源ライン26に印加される電圧Vingは、例えば車両のバッテリの出力電圧を、必要に応じて変圧或いは安定化してなるもので、例えば車両のイグニションスイッチに同期してオンオフされる構成となっている。
また、制御回路25は、マイクロコンピュータや、このマイクロコンピュータの制御によってパワーMOSFET21〜24を駆動するトランジスタなどを含む回路であり、後述する処理(図2に示す)によって、コイル8の駆動制御(即ち、ソレノイドバルブ1の制御)を行う。この場合、ソレノイドバルブ1の通電状態では、高電位側電源ライン26に接続されたFETのうちの一方(パワーMOSFET21)と、低電位側電源ライン27(グランドライン)に接続されたFETのうちの他方(パワーMOSFET24)をオンするか、高電位側電源ライン26に接続されたFETのうちの他方(パワーMOSFET22)と、低電位側電源ライン27に接続されたFETのうちの一方(パワーMOSFET23)をオンする。即ち、対角位置にあるFETの組合わせのうち、何れか一方をオンし、他方をオフする。これにより、通電方向を何れかに設定してコイル8に通電することが可能となる。
Next, the configuration of the solenoid valve control device 20 will be described.
As shown in FIG. 1, the solenoid valve control device 20 of this example includes four power MOSFETs 21 to 24 connected in an H-bridge shape to the coil 8 and the power supply line of the solenoid valve 1, and these power MOSFETs 21 to 21. And a control circuit 25 for controlling the drive of the motor 24. The voltage Ving applied to the high-potential-side power supply line 26 is obtained by, for example, transforming or stabilizing the output voltage of the vehicle battery as necessary, and is turned on and off in synchronization with the ignition switch of the vehicle, for example. It has a configuration.
The control circuit 25 is a circuit including a microcomputer and a transistor for driving the power MOSFETs 21 to 24 under the control of the microcomputer. The control circuit 25 controls the driving of the coil 8 (that is, shown in FIG. 2). , Control of the solenoid valve 1). In this case, when the solenoid valve 1 is energized, one of the FETs connected to the high potential power supply line 26 (power MOSFET 21) and one of the FETs connected to the low potential power supply line 27 (ground line). Either the other (power MOSFET 24) is turned on, or the other FET (power MOSFET 22) connected to the high-potential-side power line 26 and one FET (power MOSFET 23) connected to the low-potential-side power line 27 Turn on. That is, one of the combinations of FETs at the diagonal positions is turned on, and the other is turned off. This makes it possible to energize the coil 8 with the energization direction set to any one.

以下、図2により制御回路25のマイクロコンピュータの制御処理を説明する。
例えば、自動車のイグニションスイッチがオン操作(通常は、イグニションキーと呼ばれる鍵を差し込んで回す操作)されて自動変速機を含むシステムが起動すると、制御回路25は、図2に示すルーチンを開始し、まずステップS1で、駆動するFETの組合わせ(FET21とFET24、或いはFET22とFET23)を、キーオフ前と逆に設定する。即ち、後述するステップS4で記憶したFETの組合わせと異なるものを設定する。なお、上記記憶が無い場合には、予め設定された何れかの組合わせを設定する。
ステップS1を経ると、ステップS2に進み、ステップS1で設定された組合わせのFETを駆動して、ソレノイドバルブ1の制御を開始する。即ち、ソレノイドバルブ1による調圧動作を実行することが必要である場合には、設定された組合わせのFET(FET21とFET24、或いはFET22とFET23)をオンさせて、ソレノイドバルブ1を通電状態とする。この際、電流量の制御(ソレノイドバルブ1の弁部開口度の制御)は、例えば駆動するFETの一方又は両方を目標電流に応じたディーティー比でPWM制御することによって、実現する。
Hereinafter, the microcomputer control process of the control circuit 25 will be described with reference to FIG.
For example, when an ignition switch of an automobile is turned on (usually an operation of inserting and turning a key called an ignition key) and a system including an automatic transmission is started, the control circuit 25 starts a routine shown in FIG. First, in step S1, the combination of the FETs to be driven (FET 21 and FET 24 or FET 22 and FET 23) is set opposite to that before key-off. That is, a different one from the combination of FETs stored in step S4 described later is set. If there is no such storage, any combination set in advance is set.
After step S1, the process proceeds to step S2, and the combination FET set in step S1 is driven to start control of the solenoid valve 1. That is, when it is necessary to perform a pressure adjustment operation by the solenoid valve 1, the set combination of FETs (FET21 and FET24, or FET22 and FET23) is turned on, and the solenoid valve 1 is turned on. To do. At this time, control of the amount of current (control of the opening degree of the solenoid valve 1) is realized, for example, by PWM control of one or both of the FETs to be driven with a duty ratio corresponding to the target current.

そして上記制御中に、ステップS3で、イグニションスイッチがオフ操作されたか否か判定し、イグニションスイッチがオフ操作されると、ステップS4に進む。
ステップS4では、本マイクロコンピュータがシャットダウンする前に、ステップS2で実行した制御において駆動していたFETの組合わせを記憶し、その後本ルーチンの処理を終了する。
During the above control, it is determined in step S3 whether or not the ignition switch has been turned off. If the ignition switch has been turned off, the process proceeds to step S4.
In step S4, before the microcomputer shuts down, the combination of FETs driven in the control executed in step S2 is stored, and then the processing of this routine is terminated.

以上説明した本例のソレノイドバルブの制御装置によれば、電磁石を構成するコイル8の通電方向が、イグニションスイッチが操作される度に交互に切替えられるので、弁部を構成する部材(ピストン5やシール部材10)が、鉄などの磁性体により形成されている場合でも、これら部材が定常的に一方向の磁性を帯びた状態とならない。即ち、コイル通電方向の切替えにより、磁気の方向(N極とS極の上下関係)も切り替わり、切替え前の以前の磁気が消磁されることによって、定常的にはほとんど磁性を帯びないか、磁性を帯びても極めて弱いものとなる。このため、前述のコンタミの付着が格段に発生し難くなり、コンタミ付着による不具合の発生可能性を大きく低減できる。
特に本例はリニアソレノイドバルブであり、コンタミが弁部へ入り込んだままとなり易いので、上記コンタミ付着防止による効果が著しい。
According to the solenoid valve control device of the present example described above, the energizing direction of the coil 8 constituting the electromagnet is alternately switched every time the ignition switch is operated. Even when the sealing member 10) is made of a magnetic material such as iron, these members do not steadily become magnetized in one direction. That is, by switching the coil energization direction, the direction of magnetism (the vertical relationship between the N pole and the S pole) is also switched, and the previous magnetism before the switching is demagnetized, so that the magnetism is steadily almost magnetized. Even if you take it, it will be extremely weak. For this reason, the above-mentioned contamination adherence hardly occurs, and the possibility of occurrence of defects due to the contamination adherence can be greatly reduced.
In particular, this example is a linear solenoid valve, and since contamination easily enters the valve portion, the effect of preventing contamination adherence is remarkable.

また本例は、ソレノイドバルブ1が設けられる機器や設備の起動時又は停止時(例えば、自動車のイグニションスイッチ操作時)に、コイルの通電方向を切替える態様であるため、次のような利点がある。即ち、前記機器や設備の稼動中(例えば、車両走行中)に、コイル8の通電方向の切替えが実行され、一時的にソレノイドバルブ1が機能しなくなることによる弊害が避けられる。つまり、コイル8の通電方向を切替える際には、必ず一瞬コイル8が非通電状態(電流ゼロ)となるため、その時コイル8に通電すべき状態である場合には、一時的にしろソレノイドバルブ1の機能が失われて問題となるが、機器や設備の起動時又は停止時に切替えを実行すれば、このような弊害が確実に避けられる。
なお、本例のソレノイドバルブ1は、弁体(ピストン5)を駆動する駆動手段が、コイル8の通電方向に無関係に前記弁体を所定方向における一方側に吸引する電磁石よりなる。このため、コイル8の通電方向が切り替わっても、弁体の作動方向は一定であり、常にソレノイドバルブとしての一定の機能を発揮できる。
In addition, since the present embodiment is a mode in which the energization direction of the coil is switched at the time of starting or stopping the equipment or equipment provided with the solenoid valve 1 (for example, when operating the ignition switch of the automobile), there are the following advantages. . That is, switching of the energizing direction of the coil 8 is performed while the device or facility is operating (for example, while the vehicle is running), and adverse effects due to the temporary malfunction of the solenoid valve 1 can be avoided. That is, when the direction of energization of the coil 8 is switched, the coil 8 is always in a non-energized state (zero current) for a moment. Therefore, if the coil 8 is to be energized at that time, the solenoid valve 1 temporarily. However, if switching is performed at the time of starting or stopping the device or equipment, such a problem can be surely avoided.
In the solenoid valve 1 of this example, the driving means for driving the valve body (piston 5) is composed of an electromagnet that attracts the valve body to one side in a predetermined direction regardless of the energization direction of the coil 8. For this reason, even if the energization direction of the coil 8 is switched, the operation direction of the valve body is constant, and a constant function as a solenoid valve can always be exhibited.

なお、本発明は上述した形態例に限られず、各種の変形や応用があり得る。
例えば、上記形態例では、電磁力によってプランジャが弁部を開ける方向に吸引されるタイプのソレノイドバルブを例示したが、電磁力によってプランジャが弁部を閉じる方向に吸引されるタイプのソレノイドバルブであってもよい。
図4は、このようなタイプのソレノイドバルブ31を示す図である。以下、このソレノイドバルブ31について説明する。なお、このソレノイドバルブ31の場合には、リターンスプリングは不要となる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible.
For example, in the above-described embodiment, a solenoid valve of a type in which the plunger is attracted in a direction to open the valve part by electromagnetic force is illustrated, but the solenoid valve is a type in which the plunger is attracted in a direction to close the valve part by electromagnetic force. May be.
FIG. 4 is a view showing a solenoid valve 31 of this type. Hereinafter, the solenoid valve 31 will be described. In the case of this solenoid valve 31, no return spring is required.

ソレノイドバルブ31は、外面を覆う筐体であるボディ32と、このボディ32の内部中心軸線上に上下動可能に配設されたプランジャピン33と、このプランジャピン33の上端部外周に固定されたプランジャ34(快削鋼などの磁性体よりなる可動側ヨーク)と、プランジャピン33の下方同軸線上に上下動可能に設けられたピストン35(弁体)と、プランジャピン33の下端部の外周側に配設されてボディ32に固定された固定側コア36(快削鋼などの磁性体よりなる固定側ヨーク)と、プランジャ34と固定側コア36の外周側に配設されてボディ32に固定されたボビン37と、このボビン37の外周に巻かれたコイル38と、ボディ32の下端に形成された接続部32aに固定されて弁座を構成するシール部材40と、コイル38を制御装置の回路に接続するための端子部41とを備える。   The solenoid valve 31 is fixed to the outer periphery of a body 32 that is a casing covering the outer surface, a plunger pin 33 that is disposed on the inner central axis of the body 32 so as to be movable up and down, and an upper end portion of the plunger pin 33. Plunger 34 (movable side yoke made of a magnetic material such as free-cutting steel), piston 35 (valve element) provided on the lower coaxial line of plunger pin 33 so as to move up and down, and the outer peripheral side of the lower end of plunger pin 33 The fixed side core 36 (fixed side yoke made of a magnetic material such as free-cutting steel) fixed to the body 32 and the plunger 34 and the fixed side core 36 are arranged on the outer peripheral side and fixed to the body 32. A bobbin 37, a coil 38 wound around the outer periphery of the bobbin 37, a seal member 40 which is fixed to a connecting portion 32a formed at the lower end of the body 32 and forms a valve seat, And a terminal portion 41 for connection to the circuit 38 of the control device.

ここで、ボディ32は、下端部に油圧回路等への接続部32aを有し、この接続部32aの下端面から内部上方に伸びて上端面まで貫通する貫通孔が流入側ポート32bを構成し、また接続部32aの上端側外周に形成された開口が流出側ポート32cを構成している。
またシール部材40は、上記接続部32aの貫通孔(流入側ポート32b)の上部内側に固定されたドーナツ状の部材である。
またピストン35は、すべり軸受42によって固定側コア36に対して上下動可能とされ、上記シール部材40の上面開口を閉塞することが可能となるように、その下端面が上記シール部材40の上面に接合又は対向可能となっており、シール部材40とともに弁部(流入側ポート32bと流出側ポート32cの連通部であって、開口度や開閉状態が可変な部分)を構成している。なお、この場合のピストン35は、プランジャピン33とは別体である(一体に取り付けられていない)が、プランジャピン33の下面によってその上面を押されることによって下方に駆動される。
また、プランジャピン33は、すべり軸受43によって固定側コア36に対して上下動可能とされ、またプランジャ34は、すべり軸受44によってボビン37に対して上下動可能とされており、これにより、プランジャピン33とプランジャ34とピストン35よりなる可動部がボディ32等の固定側に対して上下動可能となっている。
Here, the body 32 has a connection portion 32a to a hydraulic circuit or the like at the lower end portion, and a through-hole extending from the lower end surface of the connection portion 32a to the upper inside and penetrating to the upper end surface forms an inflow side port 32b. Moreover, the opening formed in the upper end side outer periphery of the connection part 32a comprises the outflow side port 32c.
The seal member 40 is a donut-shaped member fixed to the upper inside of the through hole (inflow side port 32b) of the connection portion 32a.
The piston 35 can be moved up and down with respect to the stationary core 36 by the slide bearing 42, and the lower end surface of the piston 35 can close the upper surface opening of the seal member 40. Can be joined to or opposed to each other, and together with the seal member 40, constitutes a valve portion (a communication portion between the inflow side port 32b and the outflow side port 32c, and a portion whose opening degree and open / close state are variable). The piston 35 in this case is separate from the plunger pin 33 (not attached integrally), but is driven downward when the upper surface is pushed by the lower surface of the plunger pin 33.
The plunger pin 33 can be moved up and down with respect to the stationary core 36 by the slide bearing 43, and the plunger 34 can be moved up and down with respect to the bobbin 37 by the slide bearing 44. A movable part including the pin 33, the plunger 34, and the piston 35 can move up and down with respect to the fixed side of the body 32 or the like.

以上のように構成されたソレノイドバルブ31では、コイル38に電圧が印加されていない非通電状態では、流入側ポート32bに加わる流体の圧力によって、ピストン35が流入側ポート32bを流出側ポート32cに対して開ける方向(この場合、上方向)に移動し、弁部が流体の圧力に応じて開くフリーの開状態となる。そして、コイル38に所定電圧が印加される通電状態になると、コイル38と可動側コア(プランジャ34)と固定側コア36よりなる電磁石の吸引力が、プランジャピン33を下向きに下降させる方向に作用し、このプランジャピン33に押されるピストン35がシール部材40の上面に接合して流入側ポート32bを流出側ポート32cに対して閉じる方向(この場合、下方向)に駆動され、弁部が調圧状態となる。   In the solenoid valve 31 configured as described above, in a non-energized state where no voltage is applied to the coil 38, the piston 35 changes the inflow side port 32b to the outflow side port 32c by the pressure of the fluid applied to the inflow side port 32b. On the other hand, it moves in the opening direction (in this case, upward), and the valve portion is in a free open state that opens according to the fluid pressure. When a predetermined voltage is applied to the coil 38, the attractive force of the electromagnet composed of the coil 38, the movable side core (plunger 34), and the fixed side core 36 acts in a direction to lower the plunger pin 33 downward. Then, the piston 35 pushed by the plunger pin 33 joins the upper surface of the seal member 40 and is driven in a direction (in this case, downward) to close the inflow side port 32b with respect to the outflow side port 32c, and the valve portion is adjusted. Pressure state.

ここでいう調圧状態とは、コイル38に流す電流を調整することで、上記弁部の開口度の制御が可能となり、ソレノイドバルブ31をリニアソレノイドバルブとして機能させることができる状態である。上記通電状態における弁部の開口度は、流入側ポート32bに加わる流体の圧力による力と、これに対向する上記電磁石の吸引力とが、バランスするピストン35の位置によって決まる。このため、上記通電状態においてコイル38に流す電流(即ち、電磁石の吸引力)を調整することで、上記弁部の開口度の制御が可能となり、ソレノイドバルブ1をリニアソレノイドバルブとして機能させることができる。
この際、上記電磁石によって可動部(プランジャピン33やピストン35等)が吸引される方向は、電圧の印加方向(コイル38の通電方向)に無関係に、常に一定(この場合、常に下向き)である。但し、コイルの通電方向によって、電磁石のN極とS極の位置は、当然上下反対になる。
このため、このソレノイドバルブ31に対しても、前述の制御装置20を適用して、前述の形態例と同様の効果を奏することができる。
The pressure regulation state here is a state in which the opening degree of the valve portion can be controlled by adjusting the current flowing through the coil 38 and the solenoid valve 31 can function as a linear solenoid valve. The degree of opening of the valve portion in the energized state is determined by the position of the piston 35 where the force due to the pressure of the fluid applied to the inflow side port 32b and the attractive force of the electromagnet opposed to the force are balanced. Therefore, by adjusting the current flowing through the coil 38 in the energized state (that is, the attractive force of the electromagnet), the opening degree of the valve portion can be controlled, and the solenoid valve 1 can function as a linear solenoid valve. it can.
At this time, the direction in which the movable part (plunger pin 33, piston 35, etc.) is attracted by the electromagnet is always constant (in this case, always downward) regardless of the voltage application direction (the energization direction of the coil 38). . However, the positions of the N pole and the S pole of the electromagnet are naturally upside down depending on the energization direction of the coil.
For this reason, the above-described control device 20 can be applied to the solenoid valve 31 to achieve the same effects as the above-described embodiment.

また、以上説明した形態例では、本発明を適用するソレノイドバルブとして、図3や図4に示すようなポペット式のソレノイドバルブを例示したが、前述した特許文献2や4に記載されたようなスプール式のソレノイドバルブに本発明を適用することも可能である。この場合も、スプール(弁体)やスリーブ(弁座)が磁性体であっても、これらが一定方向に定常的に磁化されることを防止でき、スプールとスリーブ間にコンタミが付着する不具合の可能性を格段に低減できる。   In the embodiment described above, as a solenoid valve to which the present invention is applied, a poppet type solenoid valve as shown in FIGS. 3 and 4 is exemplified. However, as described in Patent Documents 2 and 4 described above, The present invention can also be applied to a spool type solenoid valve. Even in this case, even if the spool (valve body) and the sleeve (valve seat) are magnetic bodies, they can be prevented from being constantly magnetized in a certain direction, and contamination can be caused between the spool and the sleeve. The possibility can be greatly reduced.

ソレノイドバルブの制御装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the control apparatus of a solenoid valve. ソレノイドバルブの制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control processing of a solenoid valve. ソレノイドバルブ本体の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a solenoid valve main body. ソレノイドバルブ本体の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of a solenoid valve main body.

符号の説明Explanation of symbols

1、31 ソレノイドバルブ
2b、32b 流入側ポート
2c、32c 流出側ポート
4、34 プランジャ(電磁石)
5、35 ピストン(弁体)
6、36 固定側コア(電磁石)
8、38 コイル(電磁石)
21〜24 パワーMOSFET(制御手段)
25 制御回路(制御手段)
1, 31 Solenoid valve 2b, 32b Inlet side port 2c, 32c Outlet side port 4, 34 Plunger (electromagnet)
5, 35 Piston (valve)
6, 36 Fixed core (electromagnet)
8, 38 Coil (electromagnet)
21-24 Power MOSFET (control means)
25 Control circuit (control means)

Claims (3)

流体が流入する流入側ポートと、流体が流出する流出側ポートと、所定方向に進退移動可能とされて、その移動位置によって前記流入側ポートと流出側ポートの連通部の開口度又は開閉状態を変化させる弁体と、この弁体を前記所定方向に駆動する駆動手段とを備え、前記駆動手段が、コイルの通電方向に無関係に前記弁体を前記所定方向における一方側に吸引する電磁石よりなるソレノイドバルブの制御装置において、
前記電磁石を構成するコイルの通電方向を交互に切替える制御手段を備えたことを特徴とするソレノイドバルブの制御装置。
An inflow side port into which the fluid flows in, an outflow side port from which the fluid flows out, and a forward / backward movement in a predetermined direction are possible, and the degree of opening or the open / close state of the communication portion between the inflow side port and the outflow side port is determined depending A valve body to be changed; and a driving means for driving the valve body in the predetermined direction. The driving means includes an electromagnet that attracts the valve body to one side in the predetermined direction regardless of the energization direction of the coil. In the solenoid valve control device,
A solenoid valve control device comprising control means for alternately switching energizing directions of coils constituting the electromagnet.
前記ソレノイドバルブは、前記開口度を前記コイルの通電量に応じて変化させるリニアソレノイドバルブであることを特徴とする請求項1に記載のソレノイドバルブの制御装置。 The solenoid valve control device according to claim 1, wherein the solenoid valve is a linear solenoid valve that changes the degree of opening in accordance with an energization amount of the coil. 前記制御手段は、前記ソレノイドバルブが設けられる機器や設備の起動時又は停止時に、前記通電方向を切替えることを特徴とする請求項1又は2に記載のソレノイドバルブの制御装置。 The control device for a solenoid valve according to claim 1 or 2, wherein the control means switches the energization direction when a device or facility provided with the solenoid valve is started or stopped.
JP2004285769A 2004-09-30 2004-09-30 Solenoid valve control device Pending JP2006097806A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004285769A JP2006097806A (en) 2004-09-30 2004-09-30 Solenoid valve control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004285769A JP2006097806A (en) 2004-09-30 2004-09-30 Solenoid valve control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006097806A true JP2006097806A (en) 2006-04-13

Family

ID=36237816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004285769A Pending JP2006097806A (en) 2004-09-30 2004-09-30 Solenoid valve control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006097806A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009069949A (en) * 2007-09-11 2009-04-02 Toyota Motor Corp Pressure controller
JP2011520068A (en) * 2008-04-21 2011-07-14 ピールブルク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング solenoid valve
KR20210079260A (en) * 2019-09-17 2021-06-29 (주)모토닉 Regulator with shut off valve

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009069949A (en) * 2007-09-11 2009-04-02 Toyota Motor Corp Pressure controller
JP2011520068A (en) * 2008-04-21 2011-07-14 ピールブルク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング solenoid valve
US9117577B2 (en) 2008-04-21 2015-08-25 Pierburg Gmbh Solenoid valve
KR20210079260A (en) * 2019-09-17 2021-06-29 (주)모토닉 Regulator with shut off valve
KR102387714B1 (en) * 2019-09-17 2022-04-19 (주)모토닉 Regulator with shut off valve

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6328461B2 (en) solenoid
EP1065418B1 (en) Self-latching solenoid valve assembly and control circuit
JP4285354B2 (en) Linear solenoid and solenoid valve
JPH03278206A (en) Electromagnetic flow rate control device
US20160327176A1 (en) Electromagnetic actuator and solenoid-valve device
JP2000283317A (en) Electromagnetic driving device for engine valve
US20090250645A1 (en) Solenoid valve
JP6321371B2 (en) Solenoid valve device
US6201681B1 (en) Control apparatus for electromagnetic actuator
JP3424861B2 (en) Step flow control valve
JP2006097806A (en) Solenoid valve control device
JP2001068335A (en) Electromagnetically driving device and electromagnetic valve using same
JP2017115944A (en) Flow rate control valve
JP6934557B2 (en) Bistable solenoid valves for hydraulic braking systems, control and assembly methods for them, and brake systems with solenoid valves of this type.
JP4111106B2 (en) Fuel injection device
JPH11287348A (en) Proportional solenoid valve
JP4428027B2 (en) Electromagnetic drive device and electromagnetic valve using the same
JP3318127B2 (en) Step flow control valve
JP4333610B2 (en) Fuel injection valve and assembly method
JP2023148053A (en) solenoid device
JP2001097197A (en) Solenoid valve
JP2000009245A (en) Solenoid valve
JP2003318024A (en) Solenoid and solenoid valve
JPH0626781Y2 (en) Multi-stage solenoid valve
JP2000266215A (en) Electromagnetic valve

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060210

A977 Report on retrieval

Effective date: 20080730

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080808

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081202