電磁閥驅動控制裝置以及具備電磁閥驅動控制裝置的電磁閥的制作方法

本發明涉及電磁閥驅動控制裝置。更詳細而言涉及如下構成的電磁閥驅動控制裝置以及具備電磁閥驅動控制裝置的電磁閥：對來自交流電源的交流電流進行全波整流而將其變換為直流電流，通過使該直流電流在螺線管(電磁線圈)流通來使柱塞移動，從而使設于柱塞的閥芯相對于閥座接近離開地移動，進而對設于閥座的閥口進行開閉。

背景技術：

以往，例如，一般的電磁閥如圖9所示那樣構成。

即，如圖9所示，電磁閥100具備具有閥芯102的控制部104。

并且，如圖9所示，該電磁閥100的控制部104具備插通有驅動部106的電磁線圈108。

而且，電磁線圈108以對卷繞有繞組的線軸120和線軸120的周圍進行包圍的方式由模制樹脂112模制而成。另外，如圖9所示，電磁線圈108裝配在磁性框架114的內部，并經由磁性框架114固定于驅動部106。

即，在形成于磁性框架114的底板部116的中央部的驅動部插通孔118、線軸120的驅動部插通孔122插通有驅動部106。而且，經由形成于磁性框架114的上板部128的中央部的螺栓插通孔130，在形成于驅動部106的吸引件124的上部的螺栓插通孔126螺紋結合有緊固螺栓132。

由此，電磁線圈108插通并固定于驅動部106，從而構成電磁閥100的控制部104。

此外，驅動部106具備柱塞殼體134，并在該柱塞殼體134內具備固定有能夠上下移動的閥芯102的柱塞136。而且，在吸引件124與柱塞136之間，夾裝有向下方對柱塞136進行施力、即向閥座138的方向對閥芯102進行施力的施力彈簧140。

對于這樣的電磁閥100而言，通過對電磁線圈108通電，而柱塞136克服施力彈簧140向吸引件124方向移動，與柱塞136連結的閥芯102從閥座138離開，從而將閥口142敞開。

并且，通過切斷對電磁線圈108的通電，而柱塞136因施力彈簧140的作用力向遠離吸引件124的方向移動，與柱塞136連結的閥芯102抵接于閥座138，從而將閥口142關閉。

并且，當使交流電流在電磁線圈108流通時，產生磁通，從而對柱塞136克服施力彈簧140向吸引件124方向移動而柱塞136與吸引件124抵接的狀態、即閥芯102從閥座138離開而閥口142敞開的狀態進行保持。

為了產生渦電流，目前進行在形成于吸引件124的與柱塞136對置的下端面144的環狀的線圈裝配用槽146，裝配環狀的屏蔽線圈(屏蔽環)148。

此處，由于電磁閥100的驅動所使用的電磁線圈108在每個電源電壓下耗電量不同，所以需要以不超過電磁線圈108的溫度上升允許限度那樣的繞組規格來準備。

也就是說，由于僅使電磁線圈108產生交流磁場，而無法吸引柱塞136，所以采用在吸引件124(或者柱塞136側)埋入有屏蔽線圈148，產生渦電流而向吸引件124的方向將柱塞136向上提的構造。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第3777265號公報

專利文獻2：日本專利第4911847號公報

專利文獻3：日本特開2014-105722號公報

技術實現要素：

發明所要解決的課題

然而，在像這樣構成的現有的電磁閥100中，由于插入屏蔽線圈148，所以功率因數惡化，并且由于因通電而產生電磁線圈108的溫度上升，所以得不到預定的吸引力，從而需要多余地卷繞電磁線圈108的繞組，部件以及加工工時增加，進而成為成本增加的重要因素。

并且，在現有的電磁閥100中，由于在向吸引件124的方向吸引柱塞136后，需要持續對電磁線圈108通電，從而實際情況是浪費了電力。

然而，在日本專利文獻1(專利第3777265號公報)中提出一種電磁閥，為了使與閥芯一體的柱塞吸附以及吸附保持于鐵芯而對流向線圈的電流進行控制，該電磁閥中，在柱塞吸附時提高吸引力，并且，為了進行吸附保持而使流動的電流為低電流，從而減少浪費的電力消耗。

為此，在該專利文獻1的電磁閥驅動控制裝置200中，如圖10的框圖所示地具備：全波整流電路部202，其將交流電源變換為直流電源；電源平滑部204，其從由全波整流電路部202直流化后的電源電壓提取一定值以上的電壓并使之平滑化；比較運算部208，其對螺線管(電磁線圈)206的通電、通電切斷進行控制；以及驅動元件部210，其根據比較運算部208的輸出來進行電磁線圈206的通電、通電切斷。

并且，具備：吸附電流指示部212，其以向電磁線圈206流動使柱塞吸附于鐵芯(吸引件)所需要的最低保持電流的2倍左右的電流的方式對比較運算部208指示通電時間；以及吸附保持電流指示部214，其以向電磁線圈206流動柱塞與鐵芯的吸附保持所需要的電流的方式對比較運算部208指示電磁線圈206的通電、通電切斷的時間。

即，利用全波整流電路部202所產生的直流電源，向電磁線圈206流動使柱塞吸附于鐵芯所需要的電流，從而柱塞吸附于被勵磁后的鐵芯。

而且，基于來自比較運算部208的輸出，對驅動元件部210所產生的電磁線圈206的通電、通電切斷進行控制，流動吸附保持時所需要的最低保持電流的2倍左右的電流，由此進行吸附保持。

此時，向電磁線圈206流動最初的吸附所需要的電流的通電時間由吸附電流指示部212來決定。并且，相對于電磁線圈206進行吸附后的吸附保持所需要的電流的通電、切斷的時間由吸附保持電流指示部214來決定。

由此，能夠將流向電磁線圈206的通電電流增大至最大限度，當柱塞吸附保持于鐵芯時，流動于電磁線圈206的電流變成低電流而能夠減少不需要的電力消耗。

然而，在專利文獻1的電磁閥驅動控制裝置200中，亦如其附圖所示地是在鐵芯(吸引件)設有屏蔽線圈(屏蔽環)的結構。因此，由于插入屏蔽線圈，所以功率因數惡化，并且由于因通電而產生電磁線圈的溫度上升，所以得不到預定的吸引力，從而需要多余地卷繞電磁線圈的繞組，進而成為成本增加的重要因素。

并且，在專利文獻1的電磁閥驅動控制裝置200中，在向吸引件的方向吸引柱塞后，需要持續在電磁線圈流動最低保持電流，從而消耗不需要的電力。

另一方面，在專利文獻2(日本專利第4911847號公報)中公開了一種具備電磁閥控制裝置的空調機。

即，如圖11的框圖所示，專利文獻2的電磁閥控制裝置300具備與四通切換電磁閥的閥線圈302連接的正特性溫度系數元件304、以及與正特性溫度系數元件304連接的作為第一開關機構的繼電器306。

并且，具備負極與閥線圈302連接的二極管d1、以及集電極與二極管d1的正極連接的作為第二開關機構的晶體管q1。

另外，具備控制部308，該控制部308向繼電器306輸出控制信號，并且經由電阻r1向晶體管q1的基極輸出控制信號。

并且，對繼電器306的另一端施加有來自驅動空調機的壓縮機的用于逆變器電路的逆變器用電源部310的直流高電壓(dc280v)，并對晶體管q1的發射極施加有來自空調機的逆變器電路的控制用電源部312的直流低電壓(dc16v)。

由此，通過對作為第一開關機構的繼電器306、作為第二開關機構的晶體管q1進行切換，來從用于驅動空調機的壓縮機的逆變器用電源部310供給直流高電壓(dc280v)，并從空調機的控制用電源部312供給直流低電壓(dc16v)，從而不需要另外準備電磁閥驅動用電源，進而能夠減少成本。

然而，該結構需要用于驅動空調機的壓縮機的逆變器用電源部310、空調機的控制用電源部312，并且無論如何僅限于能夠在空調機中使用，無法通用地用于其它用途。

并且，在這種情況下，在向吸引件的方向吸引柱塞后，也需要持續向電磁線圈流動最低保持電流，從而消耗不需要的電力。

因此，本申請人在專利文獻3(日本特開2014-105722號公報)中提出了一種電磁閥驅動控制裝置，即：構成為在用于使設于閥座的閥口打開的開閥驅動期間(a)對螺線管施加直流高電壓(va)，之后在用于保持開閥狀態的保持期間(b)對螺線管施加直流低電壓(vb)，并且設有電壓降低機構，該電壓降低機構對于朝螺線管66的供給電壓，在從開閥驅動期間(a)切換至保持期間(b)時，使電壓以一定梯度從直流高電壓(va)朝向直流低電壓(vb)降低。

由此，吸引件或者柱塞不需要屏蔽線圈(屏蔽環)，且不需要多余地卷繞螺線管(電磁線圈)的繞組，從而能夠減少部件以及加工工時，進而能夠減少成本。

而且，在向吸引件的方向吸引柱塞后，需要持續向電磁線圈流動最低保持電流，但該電流極低，不會消耗不需要的電力，而且不會產生柱塞脫離的現象。

這樣的電磁閥的線圈外形變大，因此，柱塞的吸引所需要的電力也變大。另外，這樣，若線圈外形較大，則線圈的寄生電容變大，從而在對線圈施加電壓時在寄生電容流動較大的沖擊電流。

并且，這樣，若產生沖擊電流，則產生起因于沖擊電流的噪聲，從而有無法滿足emc規格((electromagneticcompatibility)相關規格內與一般規格的emi測定相關的規格)的擔憂。

因此，本發明的目的在于提供如下電磁閥驅動控制裝置以及具備電磁閥驅動控制裝置的電磁閥：能夠在工業的交流電源電壓(有效電壓:100vac～240vac)下使用，而且減少向線圈的寄生電容流動的沖擊電流，在線圈積蓄電能，由此能夠抑制產生起因于沖擊電流的噪聲，并且實現節能。

用于解決課題的方案

本發明是為了實現上述那樣的現有技術中的課題以及目的而發明的，本發明的電磁閥驅動控制裝置通過對螺線管通電來使柱塞移動，從而使設于柱塞的閥芯相對于閥座接近離開地移動，

上述電磁閥驅動控制裝置構成為，在通電時，閥芯從閥座離開而吸附于吸引件從而成為開閥狀態，并在非通電時，閥芯抵接于閥座而成為閉閥狀態，

上述電磁閥驅動控制裝置的特征在于，具備：

開關機構，其進行朝上述螺線管的通電、切斷；

過零時機產生機構，其對基于上述開關機構的朝螺線管的通電進行控制，以便在電源周期的過零時機開始通電；以及

電流檢測機構，其對流動于上述螺線管的電流值進行檢測，

并且具備切斷模式和保持模式，

在上述切斷模式中，在通過上述過零時機產生機構的控制而利用上述開關機構來在過零時機開始朝螺線管的通電后，在由上述電流檢測機構檢測到的流動于螺線管的電流值達到預定的設定電流值ia時，利用上述開關機構來切斷朝螺線管的通電，

在上述保持模式中，在利用上述開關機構來切斷朝螺線管的通電后，且在下一個過零時機前的期間，通過緩沖電路使積蓄于螺線管的電能釋放，由此產生保持力，從而流動于螺線管的電流值被設定為預定的保持電流值ib以上。

通過這樣構成，利用過零時機產生機構對基于開關機構的朝螺線管的通電進行控制，以便在電源周期的過零時機開始通電。

由此，能夠抑制向線圈的寄生電容流動的沖擊電流，通過將向線圈的寄生電容流動的沖擊電流設為零，并在螺線管(電磁線圈)積蓄電能，能夠利用所謂的“斷開相位控制”來抑制噪聲的產生。

并且，在電源電壓為20v以下時，向線圈的寄生電容流動的沖擊電流不會成為超過emc規格的限度值那樣的值，從而實現節能。

另外，在切斷模式中，在通過過零時機產生機構的控制而利用開關機構在過零時機開始朝螺線管的通電后，在由電流檢測機構檢測到的流動于螺線管的電流值達到預定的設定電流值ia時，利用開關機構來切斷朝螺線管的通電。

并且，在保持模式中，在利用開關機構來切斷朝螺線管的通電后，且在下一個過零時機前的期間，通過緩沖電路使積蓄于螺線管的電能釋放，由此產生保持力，從而流動于螺線管的電流值被設定為預定的保持電流值ib以上。

由此，在下一個過零時機前的期間，通過緩沖電路使積蓄于螺線管的電能釋放，由此產生保持力，從而流動于螺線管的電流值被設定為預定的保持電流值ib以上。

因此，在切斷朝螺線管的通電后，通過將電路切換為例如使用了二極管的緩沖電路，來使比電源周期長的保持電流緩慢地釋放，從而能夠保持電能，將柱塞保持為吸附于吸引件的吸引狀態(開閥狀態)，因此實現節能。

這樣，能夠在工業的交流電源電壓(有效電壓:100vac～240vac)下使用，而且，通過減少向線圈的寄生電容流動的沖擊電流，并在線圈積蓄電能，能夠提供可抑制起因于沖擊電流的噪聲的產生、而且實現節能的電磁閥驅動控制裝置。

并且，本發明的電磁閥驅動控制裝置的特征在于，上述設定電流值是當在上述過零時機開始朝螺線管的通電后柱塞吸附于吸引件的電流值。

這樣，由于設定電流值是當在過零時機開始朝螺線管的通電后柱塞吸附于吸引件的電流值，所以不會對螺線管施加多余的電流，從而實現節能。

并且，本發明的電磁閥驅動控制裝置的特征在于，上述保持電流值是能夠對柱塞吸附于吸引件的狀態進行保持的電流值。

這樣，由于保持電流值是能夠對柱塞吸附于吸引件的狀態進行保持的電流值，所以能夠將柱塞保持為吸附于吸引件的吸引狀態(開閥狀態)，從而柱塞不會成為從吸附于吸引件的吸附狀態離開的脫落狀態。

并且，本發明的電磁閥驅動控制裝置的特征在于，具備脫落檢測機構，在上述保持模式中，上述脫落檢測機構對柱塞從吸附于吸引件的吸附狀態離開的脫落狀態進行檢測。

即，在本發明的電磁閥驅動控制裝置中，如上所述，不會向螺線管(電磁線圈)流動多余的電流，從而例如有因任何振動、壓力的變動等原因(外因)而柱塞從吸附于吸引件的狀態脫落的擔憂。

在這樣成為脫落狀態的情況下，由于有無法再吸引的擔憂，所以在保持模式中，即使在萬一柱塞脫落了的情況下，通過利用脫落檢測機構對柱塞從吸附于吸引件的吸附狀態離開的脫落狀態進行檢測，并再次開始朝螺線管的通電，由此能夠避免柱塞從吸附于吸引件的吸附狀態離開的脫落狀態，從而提高工作性、可靠性。

并且，本發明的電磁閥驅動控制裝置的特征在于，上述脫落檢測機構構成為，利用電流檢測機構對在上述過零時機開始朝螺線管的通電時的電流值進行測定，判斷是否是預定的脫落檢測電流值以下來檢測脫落。

這樣，構成為，利用電流檢測機構對在過零時機開始朝螺線管的通電時的電流值進行測定，判斷是否是預定的脫落檢測電流值以下來檢測脫落。

即，在柱塞吸附于吸引件的狀態下，線圈電感例如為2.5h以上，另一方面，在柱塞脫落的狀態下，線圈電感例如為1.5h(亨利)以下。

因此，對于在過零時機開始朝螺線管的通電時的電流值而言，在柱塞吸附于吸引件的狀態(高電感)下，例如超過21ma。與此相對，在柱塞脫落的狀態下的低電感下，從21ma以下開始導通。

因此，以此為指標(預定的脫落檢測電流值)，利用電流檢測機構對在過零時機開始朝螺線管的通電時的電流值進行測定，判斷是否是預定的脫落檢測電流值以下來檢測脫落即可。

由此，通過利用脫落檢測機構對柱塞從吸附于吸引件的吸附狀態離開的脫落狀態進行檢測，并再次開始朝螺線管的通電，由此能夠避免柱塞從吸附于吸引件的吸附狀態離開的脫落狀態，從而提高工作性、可靠性。

并且，本發明的電磁閥驅動控制裝置也可以構成為，上述脫落檢測機構對從在上述過零時機開始朝螺線管的通電時起至由上述電流檢測機構檢測到的流動于螺線管的電流值達到上述預定的設定電流值ia時為止的時間進行測定，判斷是否是預定的脫落檢測時間來檢測脫落。

即，脫落檢測機構也可以構成為，對從在過零時機開始朝螺線管66的通電時起至電流檢測機構78所檢測到的流動于螺線管66的電流值達到預定的設定電流值ia時為止的時間進行測定，判斷是否是預定的脫落檢測時間來檢測脫落(例如圖7中，測定1.3h的情況的t3來判斷)。

并且，如圖7所示，在柱塞46吸附于吸引件34的狀態下，線圈電感例如為2.5h以上，另一方面，在柱塞46脫落的狀態下，線圈電感例如為1.5h以下。

因此，對于在過零時機開始朝螺線管66的通電時的電流值而言，在柱塞吸附于吸引件的狀態(高電感，例如圖7中2.5h的情況)下，例如超過21ma。與此相對，在柱塞46脫落的狀態(低電感，例如圖7中1.3h的情況)下，從21ma以下開始導通。

并且，如上所述，在切斷模式中，當由電流檢測機構78檢測到的流動于螺線管66的電流值達到預定的設定電流值ia(例如，55ma)時，利用開關機構68來切斷朝螺線管66的通電。

因此，如圖7所示，對于從柱塞46吸附于吸引件34的狀態(高電感，例如圖7中2.5h的情況)起切斷通電而直至設定電流值ia為止所需要的時間t2、以及從柱塞脫落的狀態(低電感，例如圖7中1.3h的情況)起切斷通電而直至設定電流值ia為止所需要的時間t1而言，因電磁線圈的充電時間的影響，與柱塞46吸附于吸引件34的狀態(高電感)相比，在柱塞46脫落的狀態(低電感)下，該充電所需要的通電時間更短。

如圖7所示，通過對該時間差(t2－t1)進行測定，能夠判定柱塞46能否脫落。即，對從在過零時機開始朝螺線管66的通電時起至由電流檢測機構78檢測到的流動于螺線管66的電流值達到預定的設定電流值ia時為止的時間進行測定，判定是否是預定的脫落檢測時間以下來檢測脫落即可。

由此，利用脫落檢測機構來對柱塞從吸附于吸引件的吸附狀態離開的脫落狀態進行檢測，并再次開始朝螺線管的通電，由此能夠避免柱塞從吸附于吸引件的吸附狀態離開的脫落狀態，從而提高工作性、可靠性。

并且，本發明的電磁閥驅動控制裝置的特征在于，具備電路保護機構，從在上述過零時機最初開始朝螺線管的通電的初始通電時起，當由上述電流檢測機構檢測到的流動于螺線管的電流值成為預定的電路保護電流值ic時，上述電路保護機構利用上述開關機構來切斷朝螺線管的通電。

即，在最初柱塞從吸引件離開的狀態(未吸引的狀態)下，不產生磁路，從而示出較小的電感(例如，0.2h)。另一方面，在柱塞吸附于吸引件的狀態下，螺線管產生磁路，從而電感變大(例如，2.5h)。

因此，最初，線圈繞組有(線圈直流電阻230ω)左右的電阻，從而與電阻值相應地流動電流。即，例如，若是200v則流動1a的電流。然而，例如，在mosfet(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor)等開關機構例如使用僅能流動0.5a左右電流的機構的情況下，有電路損壞的可能性，從而若成為預定的電路保護電流值(例如，0.5a)以上的狀態，則切斷通電來保護電路。

這樣，在初始的通電時，由于螺線管(電磁線圈)的電感較小，所以流動大電流，從而為了進行電路保護而賦予電流切斷保護功能即可。

這樣，具備電路保護機構，該電路保護機構從在過零時機最初開始朝螺線管的通電的初始通電時起，當由電流檢測機構檢測到的流動于螺線管的電流值成為預定的電路保護電流值ic時，利用開關機構來切斷朝螺線管的通電，從而能夠有效果地保護電路。

并且，本發明的電磁閥的特征在于，具備上述任一項中所記載的電磁閥驅動控制裝置。

發明的效果如下。

根據本發明，利用過零時機產生機構對基于開關機構的朝螺線管的通電進行控制，以便在電源周期的過零時機開始通電。

由此，能夠抑制向線圈的寄生電容流動的沖擊電流，通過將向線圈的寄生電容流動的沖擊電流設為零，并在螺線管(電磁線圈)積蓄電能，能夠利用所謂的“斷開相位控制”來抑制噪聲的產生。

并且，在電源電壓為20v以下時，向線圈的寄生電容流動的沖擊電流不會成為超過emc規格的限度值那樣的值，從而實現節能。

另外，在切斷模式中，通過過零時機產生機構的控制，在利用開關機構在過零時機開始朝螺線管的通電后，在由電流檢測機構檢測到的流動于螺線管的電流值達到預定的設定電流值ia時，利用開關機構來切斷朝螺線管的通電。

并且，在保持模式中，在利用開關機構來切斷朝螺線管的通電后，且在下一個過零時機前的期間，通過緩沖電路使積蓄于螺線管的電能釋放，由此產生保持力，從而流動于螺線管的電流值被設定為預定的保持電流值ib以上。

由此，在下一個過零時機前的期間，通過緩沖電路使積蓄于螺線管的電能釋放，由此產生保持力，從而流動于螺線管的電流值被設定為預定的保持電流值ib以上。

因此，在切斷朝螺線管的通電后，通過將電路切換為例如使用了二極管的緩沖電路，來使比電源周期長的保持電流緩慢地釋放，從而能夠保持電能，將柱塞保持為吸附于吸引件的吸引狀態(開閥狀態)，因此實現節能。

這樣，能夠在工業的交流電源電壓(有效電壓:100vac～240vac)下使用，而且，通過減少向線圈的寄生電容流動的沖擊電流，并在線圈積蓄電能，能夠提供可抑制起因于沖擊電流的噪聲的產生、而且實現節能的電磁閥驅動控制裝置。

附圖說明

圖1是應用本發明的電磁閥驅動控制裝置的電磁閥的縱剖視圖。

圖2是本發明的電磁閥驅動控制裝置的電路圖。

圖3是示出本發明的電磁閥驅動控制裝置的控制的流程圖。

圖4是示出本發明的電磁閥驅動控制裝置的控制的簡圖。

圖5是示出本發明的電磁閥驅動控制裝置的保持模式的狀態下的時間與電流的關系的曲線圖。

圖6是示出本發明的其它實施例的電磁閥驅動控制裝置的控制的流程圖。

圖7是示出表示圖6的電磁閥驅動控制裝置的控制中的時間與電流的關系的曲線圖。

圖8是示出圖6的電磁閥驅動控制裝置的控制的流程圖。

圖9是現有的電磁閥的縱剖視圖。

圖10是現有的電磁閥驅動控制裝置200的框圖。

圖11是現有的電磁閥控制裝置300的框圖。

具體實施方式

以下，基于附圖，更加詳細地對本發明的實施方式(實施例)進行說明。

(實施例1)

圖1是應用本發明的電磁閥驅動控制裝置的電磁閥的縱剖視圖，圖2是本發明的電磁閥驅動控制裝置的電路圖，圖3是示出本發明的電磁閥驅動控制裝置的控制的流程圖，圖4是示出本發明的電磁閥驅動控制裝置的控制的簡圖，圖5是示出本發明的電磁閥驅動控制裝置的保持模式的狀態下的時間與電流的關系的曲線圖。

圖1中，符號10示出整體應用本發明的電磁閥驅動控制裝置的電磁閥。

如圖1所示，電磁閥10具備控制部14，該控制部14具有閥芯12。

并且，如圖1所示，該電磁閥10的控制部14具備插通有驅動部16的電磁線圈18。

而且，電磁線圈18以對卷繞有繞組的線軸30和線軸30的周圍進行包圍的方式由模制樹脂22模制而成。另外，如圖1所示，電磁線圈18裝配在磁性框架24的內部，并經由磁性框架24固定于驅動部16。

即，在形成于磁性框架24的底板部26的中央部的驅動部插通孔28、線軸30的驅動部插通孔32插通有驅動部16。而且，經由形成于磁性框架24的上板部38的中央部的螺栓插通孔40，在形成于驅動部16的吸引件34的上部的螺栓插通孔36螺紋結合有緊固螺栓42。

由此，電磁線圈18插通并固定于驅動部16，從而構成電磁閥10的控制部14。

此外，驅動部16具備柱塞殼體44，并在該柱塞殼體44內具備固定有能夠上下移動的閥芯12的柱塞46。而且，在吸引件34與柱塞46之間，夾裝有向下方對柱塞46進行施力、即向閥座48的方向對閥芯12進行施力的施力彈簧50。

對于這樣的電磁閥10而言，通過對電磁線圈18通電，而柱塞46克服施力彈簧50向吸引件34方向移動，與柱塞46連結的閥芯12從閥座48離開，從而將閥口52敞開。

并且，通過切斷對電磁線圈18的通電，而柱塞46因施力彈簧50的作用力向遠離吸引件34的方向移動，與柱塞46連結的閥芯12抵接于閥座48，從而將閥口52關閉。

另外，在圖9所示的現有的電磁閥100中，在吸引件124設有環狀的屏蔽線圈(屏蔽環)148，但如圖1所示，在應用本發明的電磁閥驅動控制裝置的電磁閥10中，是在吸引件34或者柱塞46均未設置這樣的屏蔽線圈(屏蔽環)的構造。

圖2是示出本發明的電磁閥驅動控制裝置60的電路圖，該實施例中，作為一個例子，示出使用交流電源來對這樣的結構的電磁閥10的驅動進行控制的實施例。

此外，本發明的電磁閥驅動控制裝置60在交流電源、直流電源(脈動電流)的任一情況下都能夠使用。在直流電源的情況下，省略后述的全波整流電路64即可。本發明的特征在于，線圈的寄生電容不會產生充電電流，從而即使是例如在0v～20v以下的預定電壓中具有交叉的時機的直流電源(例如，矩形波、三角波)，也能夠使用。

該實施例的電磁閥驅動控制裝置60具備由例如工業的有效電壓：100v～240v的單相交流電源構成的交流電源62，通過由二極管電橋構成的全波整流電路64對來自交流電源62的交流電流進行全波整流，從而產生直流電流。

而且，如圖2所示，構成為使來自該全波整流電路64的交流電流向電磁閥10的螺線管66(電磁線圈18)流動，從而驅動螺線管66。由此，柱塞46克服施力彈簧50向吸引件34方向移動，與柱塞46連結的閥芯12從閥座48離開，從而將閥口52敞開。

該情況下，像這樣由全波整流電路64進行全波整流而變換為直流電流，由此在電磁閥10中，在吸引件34或者柱塞46均不需要設置屏蔽線圈，從而即使吸引柱塞46所需要的磁通相同，通過去掉屏蔽線圈，不需要多余地卷繞螺線管66的電磁線圈18的繞組，因此能夠減少部件以及加工工時，進而能夠減少成本。

并且，即使吸引柱塞46所需要的磁通相同，通過去掉屏蔽線圈，柱塞46的磁阻降低，接近直流驅動，從而顯現的電感變小，因此能夠減小電磁線圈18的線圈尺寸。

并且，在該實施例的電磁閥驅動控制裝置60中，如圖2所示，由全波整流電路64全波整流后的電流作為正側電源而連接于電磁閥10的螺線管66的一端。

并且，在電磁閥10的螺線管66的另一端，連接有進行朝螺線管66的通電、切斷的例如mosfet等開關機構68。

并且，對于電磁閥10的螺線管66而言，連接有例如使用了二極管的緩沖電路70，作為在通電切斷時使電流在螺線管66環流的電流環流部件。

通過像這樣構成，例如，使用續流二極管作為電流環流部件，從而在切斷對螺線管66的通電的期間，能夠使電流向螺線管66(電磁線圈18)流動，柱塞不會振動，而且，能夠緩慢地釋放，保持能源。

并且，如圖2所示，電磁閥驅動控制裝置60具備過零時機產生機構72，該過零時機產生機構72對基于開關機構68的朝螺線管66的通電進行控制，以便如將在下文中說明那樣在單相交流電源的電源周期的過零時機開始通電。

即，具體而言，如圖2所示，該過零時機產生機構72具備：用于對單相交流電源的電源周期的過零進行檢測的過零檢測電路74；以及對基于開關機構68的朝螺線管66的通電、切斷進行控制的時機產生電路76。

此外，該過零檢測電路74除圖2所示的電路以外，還能夠使用公知的過零檢測電路74。

并且，如圖2所示，電磁閥驅動控制裝置60具備對流動于螺線管66的電流值進行檢測的電流檢測機構78。

即，具體而言，如圖2所示，該電流檢測機構78由對流動于螺線管66的電流值進行檢測的電流檢測電阻80(r7)以及電流限制比較電路82構成，該電流限制比較電路82如將在下文中說明那樣為了對預定的設定電流值ia和預定的保持電流值ib進行檢測而由比較器構成。

在像這樣構成的電磁閥驅動控制裝置60中，如圖3所示的流程圖所示那樣進行控制。

首先，如圖3、圖4所示，開始初始模式。即，如圖3所示，在步驟s1中，開始線圈通電序列，并在步驟s2中，開始通電時間的計時器計測。

而且，如圖3所示，在步驟s3中，開始線圈通電。即，如圖3、圖4所示，在過零時機產生機構72的過零檢測電路74中，對單相交流電源的電源周期的過零進行檢測，并利用時機產生電路76在單相交流電源的電源周期的過零時機(參照圖4的a1～a3)開始基于開關機構68的朝螺線管66的通電。

接下來，如圖3所示，在步驟s4中，判斷是否經過了預定的初始通電時間。具體而言，最初判斷是否最大經過了1秒以內(預定時間)，但根據噪聲規格(1秒以內)例如判斷是否經過了40msec的時間。

而且，在步驟s4中，在判斷出經過了預定的初始通電時間的情況下，進入步驟s5，并判斷由電流檢測機構78檢測到的流動于螺線管66的電流值是否達到預定的設定電流值ia(參照圖4)。

即，該設定電流值ia是當在過零時機開始朝螺線管66的通電后柱塞46吸附于吸引件34的電流值，如圖5所示，例如設定為55ma。

這樣，由于設定電流值ia是當在過零時機開始朝螺線管66的通電后柱塞46吸附于吸引件34的電流值，所以不會向螺線管66施加多余的電流，從而實現節能。

而且，圖2中，在步驟s5中，在判斷出流動于螺線管66的電流值達到了預定的設定電流值ia的情況(時)下，在步驟s6中，移至利用開關機構68來切斷朝螺線管66的通電的切斷模式(參照圖4、圖5的實線)。

另一方面，在步驟s5中，在判斷出流動于螺線管66的電流值未達到預定的設定電流值ia的情況下，再次返回步驟s5，判斷由電流檢測機構78檢測到的流動于螺線管66的電流是否達到預定的設定電流值ia。

而且，在步驟s6中，移至利用開關機構68來切斷朝螺線管66的通電的切斷模式，之后在步驟s7中，判斷是否是單相交流電源的電源周期的過零。

即，如圖4所示，在步驟s7中，在過零時機產生機構72的過零檢測電路74中，對單相交流電源的電源周期的過零進行檢測，在判斷出是單相交流電源的電源周期的過零的情況下，返回步驟s3，利用時機產生電路76對基于開關機構68的朝螺線管66的通電進行控制，以便在單相交流電源的電源周期的過零時機開始通電(參照圖4、圖5的實線)。

另一方面，在步驟s7中，在判斷出不是單相交流電源的電源周期的過零的情況下，再次在步驟s7中，判斷是否是單相交流電源的電源周期的過零。

以下，重復步驟s3～步驟s7，如圖4所示，移至保持模式(穩定模式)。

該情況下，如圖4所示，維持保持模式，即：在利用開關機構68來切斷朝螺線管66的通電后，且在下一個過零時機前的期間，通過緩沖電路70使積蓄于螺線管66的電能釋放，由此產生保持力，從而流動于螺線管66的電流值被設定為預定的保持電流值ib以上。

即，該保持電流值ib是能夠對柱塞46吸附于吸引件34的狀態進行保持的電流值，例如，如圖5所示地設定為21ma。

這樣，由于保持電流值ib是能夠對柱塞46吸附于吸引件34的狀態進行保持的電流值，所以能夠對柱塞46吸附于吸引件34的吸引狀態(開閥狀態)進行保持，從而柱塞46不會成為從吸附于吸引件34的吸附狀態離開的脫落狀態。

并且，在本發明的電磁閥驅動控制裝置60中具備電路保護機構，該電路保護機構從在過零時機最初開始朝螺線管66的通電的初始通電時起，當由電流檢測機構78檢測到的流動于螺線管66的電流值成為預定的電路保護電流值ic時，利用開關機構68來切斷朝螺線管66的通電。

即，在圖3中，在步驟s4中，在判斷出未經過預定的初始通電時間的情況下，在步驟s8中，判斷由電流檢測機構78檢測到的流動于螺線管66的電流值是否成為預定的電路保護電流值ic。

而且，在步驟s8中，在判斷出由電流檢測機構78檢測到的流動于螺線管66的電流值成為預定的電路保護電流值ic的情況下，在步驟s6中，移至利用開關機構68來切斷朝螺線管66的通電的切斷模式。

另一方面，在步驟s8中，在判斷出由電流檢測機構78檢測到的流動于螺線管66的電流值不是預定的電路保護電流值ic的情況下，返回步驟s4，判斷是否經過了預定的初始通電時間。

即，在最初柱塞46從吸引件34離開的狀態(未吸引的狀態)下，不產生磁路，從而示出較小的電感(例如，0.2h)。另一方面，在柱塞46吸附于吸引件34的狀態下，螺線管66產生磁路，從而電感變大(例如，2.5h)。

因此，最初，線圈繞組的直流電阻是200ω左右，從而相應地流動電流。即，例如，若是200v則流動1a的電流。然而，例如，在mosfet(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor)等開關機構68例如使用僅能流動0.5a左右電流的機構的情況下，有電路損壞的可能性，從而若成為流動預定的電路保護電流值(例如，0.5a)以上的狀態，則切斷通電來保護電路。

這樣，在初始的通電時，由于螺線管66的電磁線圈18的電感較小，所以流動大電流，從而為了進行電路保護而賦予電流切斷保護功能即可。

這樣，具備電路保護機構，該電路保護機構從在過零時機最初開始朝螺線管66的通電的初始通電時起，當由電流檢測機構78檢測到的流動于螺線管66的電流值成為預定的電路保護電流值ic時，利用開關機構68來切斷朝螺線管66的通電，從而能夠有效果地保護電路。

在這樣構成的本發明的本發明的電磁閥驅動控制裝置60中，利用過零時機產生機構72對基于開關機構68的朝螺線管66的通電進行控制，以便在單相交流電源的電源周期的過零時機開始通電。

由此，能夠抑制向線圈的寄生電容流動的沖擊電流，通過將向線圈的寄生電容流動的沖擊電流設為零，并在螺線管66的電磁線圈18積蓄電能，能夠利用所謂的“斷開相位控制”來抑制噪聲的產生。

并且，在電源電壓例如為20v以下時，向線圈的寄生電容流動的沖擊電流不會成為超過emc規格的限度值那樣的值，從而實現節能。

另外，在切斷模式中，通過過零時機產生機構72的控制，在利用開關機構68在過零時機開始朝螺線管66的通電后，在電流檢測機構78所檢測到的流動于螺線管66的電流值成為預定的設定電流值ia時，利用開關機構68來切斷朝螺線管66的通電。

并且，在保持模式中，在利用開關機構68來切斷朝螺線管66的通電后，且在下一個過零時機前的期間，通過緩沖電路70使積蓄于螺線管66的電能釋放，由此產生保持力，從而流動于螺線管66的電流值被設定為預定的保持電流值ib以上。

由此，在下一個過零時機前的期間，通過緩沖電路70使積蓄于螺線管66的電能釋放，由此產生保持力，從而流動于螺線管66的電流值被設定為預定的保持電流值ib以上。

因此，在切斷朝螺線管66的通電后，通過將電路切換為例如使用了二極管的緩沖電路，來使比電源周期長的保持電流緩慢地釋放，從而能夠保持電能，將柱塞46保持為吸附于吸引件34的吸引狀態(開閥狀態)，因此實現節能。

這樣，能夠在工業的交流電源電壓(有效電壓:100vac～240vac)下使用，而且，通過減少向線圈的寄生電容流動的沖擊電流，并在線圈積蓄電能，能夠提供可抑制起因于沖擊電流的噪聲的產生、而且實現節能的電磁閥驅動控制裝置60。

(實施例2)

圖6是示出本發明的其它的實施例的電磁閥驅動控制裝置的控制的流程圖，圖7是示出表示圖6的電磁閥驅動控制裝置的控制中的時間與電流的關系的曲線圖，圖8是示出圖6的電磁閥驅動控制裝置的控制的流程圖。

在該實施例的電磁閥驅動控制裝置60中，在與上述實施例的電磁閥驅動控制裝置60的圖3所示的流程圖相同的步驟s1～步驟s8中相同，從而省略其詳細的說明。

該實施例的電磁閥驅動控制裝置60具備脫落檢測機構，該脫落檢測機構在保持模式中對柱塞46從吸附于吸引件34的吸附狀態離開的脫落狀態進行檢測。

即，在本發明的電磁閥驅動控制裝置60中，如上所述，不會向螺線管66的電磁線圈18流動多余的電流，從而例如有因任何振動、壓力的變動等原因(外因)而柱塞46從吸附于吸引件34的狀態脫落的擔憂。

在這樣成為脫落狀態的情況下，由于有無法再吸引的擔憂，所以在保持模式中，即使在萬一柱塞46脫落了的情況下，通過利用脫落檢測機構對柱塞46從吸附于吸引件34的吸附狀態離開的脫落狀態進行檢測，并再次開始朝螺線管66的通電，由此能夠避免柱塞46從吸附于吸引件34的吸附狀態離開的脫落狀態，從而提高工作性、可靠性。

具體而言，如圖6所示，在步驟s6與步驟s7之間、步驟s9中，判斷柱塞46是否從吸引件34脫落、即是否檢測到柱塞46的脫落。

而且，在步驟s9中，在判斷出柱塞46從吸引件34脫落的情況下，返回步驟s2，在步驟s2中開始通電時間的計時器計測，并在步驟s3中開始線圈通電。

另一方面，在步驟s9中，在判斷出柱塞46未從吸引件34脫落的情況下，在步驟s7中，判斷是否是單相交流電源的電源周期的過零。

該情況下，如圖7所示，脫落檢測機構構成為，利用電流檢測機構78對在過零時機開始朝螺線管66的通電時的電流值進行測定，判斷是否是預定的脫落檢測電流值id以下來檢測脫落。

這樣，利用電流檢測機構78對在過零時機開始朝螺線管66的通電時的電流值進行測定，判斷是否是預定的脫落檢測電流值id以下來檢測脫落即可(參照圖7的b部)。

即，在柱塞46吸附于吸引件34的狀態下，線圈電感如圖7所示地例如是2.5h以上，另一方面，在柱塞46脫落的狀態下，線圈電感例如是1.5h以下。

因此，對于在過零時機開始朝螺線管66的通電時(瞬間)的電流值而言，在柱塞46吸附于吸引件34的狀態(高電感)下，例如超過21ma。與此相對，在柱塞46脫落的狀態的低電感(圖7中，實線的2.5h以外)下，從21ma以下起開始導通。

因此，以此為指標(預定的脫落檢測電流值id)，利用電流檢測機構78對在過零時機開始朝螺線管66的通電時的電流值進行測定，判斷是否是預定的脫落檢測電流值id以下來檢測脫落即可(參照圖7的b部)。

由此，通過利用脫落檢測機構對柱塞46從吸附于吸引件34的吸附狀態離開的脫落狀態進行檢測，并再次開始朝螺線管66的通電，由此能夠避免柱塞46從吸附于吸引件34的吸附狀態離開的脫落狀態，從而提高工作性、可靠性。

并且，脫落檢測機構也可以構成為，對從在過零時機開始朝螺線管66的通電時起至由電流檢測機構78檢測到的流動于螺線管66的電流值達到預定的設定電流值ia時為止的時間進行測定，判斷是否是預定的脫落檢測時間來檢測脫落(例如圖7中，對1.3h的情況下的t3進行測定來判斷)。

并且，如圖7所示，在柱塞46吸附于吸引件34的狀態下，線圈電感例如是2.5h以上，另一方面，在柱塞46脫落的狀態下，線圈電感例如是1.5h以下。

因此，對于在過零時機開始朝螺線管66的通電時的電流值而言，在柱塞吸附于吸引件的狀態(高電感，例如圖7中2.5h的情況)下，例如超過21ma。與此相對，在柱塞46脫落的狀態(低電感，例如圖7中1.3h的情況)下，從21ma以下起開始導通。

并且，如上所述，在切斷模式中，在由電流檢測機構78檢測到的流動于螺線管66的電流值達到預定的設定電流值ia(例如，55ma)時，利用開關機構68來切斷朝螺線管66的通電。

因此，如圖7所示，對于從柱塞46吸附于吸引件34的狀態(高電感，例如圖7中2.5h的情況)起切斷通電而直至設定電流值ia為止所需要的時間t2、以及從柱塞脫落的狀態(低電感，例如圖7中1.3h的情況)起切斷通電而直至設定電流值ia為止所需要的時間t1而言，因電磁線圈的充電時間的影響，與柱塞46吸附于吸引件34的狀態(高電感)相比，在柱塞46脫落的狀態(低電感)下，該充電所需要的通電時間更短。

如圖7所示，通過對該時間差(t2－t1)進行測定，能夠判定柱塞46能否脫落。即，對從在過零時機開始朝螺線管66的通電時起至由電流檢測機構78檢測到的流動于螺線管66的電流值達到預定的設定電流值ia時為止的時間進行測定，判斷是否是預定的脫落檢測時間以下來檢測脫落即可。

由此，利用脫落檢測機構來對柱塞46從吸附于吸引件34的吸附狀態離開的脫落狀態進行檢測，并再次開始朝螺線管66的通電，由此能夠避免柱塞46從吸附于吸引件34的吸附狀態離開的脫落狀態，從而提高工作性、可靠性。

該情況下，由于充電時間存在電源電壓依存性，所以需要在電源電壓下變更導通時間的判定值。

即，充電時間因線圈和電源電壓而變化，若電源電壓較大則時間較短。為此，必需例如根據是比110v更高電壓還是更低的電壓，來檢測朝螺線管66通電的時間是短還是長。即，為了對它們進行比較，必需在較高的電源電壓中縮短判定時間。

因此，例如，如圖8所示的流程圖那樣進行控制即可。

即，在步驟s11中開始判定。而且，在步驟s12中，判斷電源電壓是否比預定的電源電壓v(例如，110v)小。

而且，在步驟s12中，在判斷出電源電壓比預定的電源電壓v(例如，110v)小的情況下，在步驟s13中，判斷通電時間是否比預定的通電時間t1(例如，1.3msec)大。

而且，在步驟s13中，在判斷出通電時間比預定的通電時間t1(例如，1.3msec)大的情況下，在步驟s14中，柱塞46是吸附于吸引件34的吸附狀態，從而進行吸引判定。

另一方面，在步驟s13中，在判斷出通電時間比預定的通電時間t1(例如，1.3msec)小的情況下，在步驟s15中，柱塞46是從吸引件34脫落的狀態，從而進行脫落判定

并且，在步驟s12中，在判斷出電源電壓比預定的電源電壓v(例如，110v)大的情況下，在步驟s16中，判斷通電時間是否比預定的通電時間t2(例如，0.8msec)大。

而且，在步驟s16中，在判斷出通電時間比預定的通電時間t2(例如，0.8msec)大的情況下，在步驟s14中，柱塞46是吸附于吸引件34的吸附狀態，從而進行吸引判定。

另一方面，在步驟s16中，在判斷出通電時間比預定的通電時間t2(例如，0.8msec)小的情況下，在步驟s15中，柱塞46是從吸引件34脫落的狀態，從而進行脫落判定。

此外，這些預定的電源電壓v、預定的通電時間t1、預定的通電時間t2等通過預先測定、決定而數據庫化，并存儲于存儲部來使用即可。

以上，對本發明的優選的實施方式進行了說明，但本發明并不限定于此，在上述的實施例中，作為電磁閥驅動控制裝置60，對使用了交流電源的實施例進行了說明，但本發明的電磁閥驅動控制裝置60能夠使用交流電源、直流電源(脈動電流)中任一種，在直流電源的情況下省略全波整流電路64即可。

并且，本發明的特征在于，線圈的寄生電容不產生充電電流，從而例如即使是在0v～20v以下的預定電壓中具有過零的時機的直流電源(例如，矩形波、三角波)，也能夠使用。

另外，在上述實施例中，對于螺線管66而言，作為在通電切斷時在螺線管66環流的電流環流部件，使用了續流二極管，但例如能夠使用rc緩沖電路等作為電流環流部件等，在不脫離本發明的目的的范圍內能夠進行各種變更。

對于本發明而言，若允許功率因數的惡化，則在具有屏蔽線圈(屏蔽環)的電磁閥中也能夠使用。

工業上的可利用性

本發明涉及電磁閥驅動控制裝置。更詳細而言能夠在如下構成的電磁閥驅動控制裝置以及具備電磁閥驅動控制裝置的電磁閥中應用：對來自交流電源的交流電流進行全波整流而將其變換為直流電流，通過使該直流電流在螺線管(電磁線圈)流通來使柱塞移動，從而使設于柱塞的閥芯相對于閥座接近離開地移動，進而對設于閥座的閥口進行開閉。

符號的說明

10—電磁閥，12—閥芯，14—控制部，16—驅動部，18—電磁線圈，22—模制樹脂，24—磁性框架，26—底板部，28—驅動部插通孔，30—線軸，32—驅動部插通孔，34—吸引件，36—螺栓插通孔，38—上板部，40—螺栓插通孔，42—緊固螺栓，44—柱塞殼體，46—柱塞，48—閥座，50—施力彈簧，52—閥口，60—電磁閥驅動控制裝置，62—交流電源，64—全波整流電路，66—螺線管，68—開關機構，72—過零時機產生機構，74—過零檢測電路，76—時機產生電路，78—電流檢測機構，80—電流檢測電阻，82—電流限制比較電路，100—電磁閥，102—閥芯，104—控制部，106—驅動部，108—電磁線圈，112—模制樹脂，114—磁性框架，116—底板部，118—驅動部插通孔，120—線軸，122—驅動部插通孔，124—吸引件，126—螺栓插通孔，128—上板部，130—螺栓插通孔，132—緊固螺栓，134—柱塞殼體，136—柱塞，138—閥座，140—施力彈簧，142—閥口，144—下端面，146—線圈裝配用槽，148—線圈，200—電磁閥驅動控制裝置，202—全波整流電路部，204—電源平滑部，206—電磁線圈，208—比較運算部，210—驅動元件部，212—吸附電流指示部，214—吸附保持電流指示部，300—電磁閥控制裝置，302—閥線圈，304—正特性溫度系數元件，306—繼電器，308—控制部，310—逆變器用電源部，312—控制用電源部，d1—二極管，ia—設定電流值，ib—保持電流值，ic—電路保護電流值，id—脫落檢測電流值，q1—晶體管，r1—電阻，t—脫落檢測時間，t1—時間，t1—通電時間，t2—時間，t2—通電時間，v—電源電壓。