(57)【要約】【課題】検出したい電流範囲の広さに関係なくリニアソレノイド電流の検出精度を向上させる。【解決手段】出力信号Ｖ１と目標電流値Ｖ２の大小関係に従って差動増幅器ＡＭＰ１の出力レベルを変化させる。これにより、検出したい電流範囲の広さに関係なく差動増幅器ＡＭＰ１の増幅率ｎを高くすることにより、リニアソレノイドに流れる電流Ｉｓｏｌを高精度に検出することができる。また、差動増幅器ＡＭＰ２は、出力信号Ｖ１と目標電流値Ｖ２の差分値を算出し、算出された差分値に従って差動増幅器ＡＭＰ１の出力レベルを増幅するので、マイコン３側で出力信号Ｖ１と目標電流値Ｖ２の差分値をデジタル演算する必要がなくなり、マイコン３の負荷を低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニアソレノイドへの通電のオン／オフを切り替えることによりリニアソレノイドに流れる電流値が目標電流値になるように制御するリニアソレノイド駆動回路であって、
前記リニアソレノイドに対して直列に接続された電流検出用抵抗素子と、
前記電流検出用抵抗素子の両端に発生する電圧を増幅して出力する差動増幅器と、
前記目標電流値と前記差動増幅器の出力値の大小関係を比較する比較部とを備え、
前記比較部の比較結果に従って前記差動増幅器の出力レベルを変化させることを特徴とするリニアソレノイド駆動回路。
【請求項２】
請求項１に記載のリニアソレノイド駆動回路であって、
前記比較部は、前記目標電流値と前記差動増幅器の出力値の差分値を算出し、算出された差分値に従って前記差動増幅器の出力レベルを変化させる第２の差動増幅器により構成されていることを特徴とするリニアソレノイド駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアソレノイドを駆動制御するリニアソレノイド駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、リニアソレノイドに流れる電流値が目標電流値になるようにリニアソレノイドへの通電／非通電を制御するリニアソレノイド駆動回路が知られている。そして、このようなリニアソレノイド駆動回路では、リニアソレノイドの上流側に電流検出用抵抗素子を接続し、この抵抗素子の両端に発生する電圧を検出することにより、リニアソレノイドに流れる電流値を検出している（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２０００−１１２５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来のリニアソレノイド駆動回路では、電流検出用抵抗素子の両端に発生する電圧は差動増幅器によって増幅された後に電流モニタ出力Ｖｏｕｔとしてマイコンのアナログ・デジタル変換器に入力されるが、電流モニタ出力Ｖｏｕｔの値はアナログ・デジタル変換器に入力可能な電圧範囲（通常は０〜５［Ｖ］）内に抑えなければならない。従って、検出したいリニアソレノイドの電流範囲が例えば０〜１．５［Ａ］の電流範囲内である場合、電流検出用抵抗素子の抵抗値Ｒ１と差動増幅器の増幅率ｎの値はＲ１×ｎ＝Ｖｏｕｔ／Ｉｓｏｌ≦５［Ｖ］／１．５［Ａ］≒３．３の関係が成り立つ範囲内で設定する必要があり、差動増幅器の増幅率ｎは検知したい電流範囲（ソレノイドの種類）によって制限される。
【０００４】
しかしながら、差動増幅器の増幅率ｎが検知したい電流範囲によって制限されていると、例えばＲ１×ｎ＝３．３である場合、ソレノイド電流Ｉｓｏｌが１［ｍＡ］変化した際の電流モニタ出力Ｖｏｕｔの変化量は３．３（＝０．００１×３．３）［ｍＶ］となるので、マイコンのアナログ・デジタル変換器（１０ビットと仮定）の分解能が４．８（＝５［Ｖ］／１０２４［通り］）［ｍＶ／ｂｉｔ］である場合には、電流モニタ出力Ｖｏｕｔの変化量がアナログ・デジタル変換器の分解能以下となり、電流モニタ出力Ｖｏｕｔの変化を精度高く検出することができない。すなわち、従来のリニアソレノイド駆動回路によれば、電流検出用抵抗素子の両端に発生する電圧を増幅する差動増幅器の増幅率ｎが検知したい電流範囲（ソレノイドの種類）によって制限されるために、リニアソレノイドに流れる電流値Ｉｓｏｌを精度高く検出できないことがある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、検知する電流範囲の広さに関係なくリニアソレノイド電流を高精度に検出可能なリニアソレノイド駆動回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るリニアソレノイド駆動回路は、リニアソレノイドへの通電のオン／オフを切り替えることによりリニアソレノイドに流れる電流値が目標電流値になるように制御するリニアソレノイド駆動回路であって、リニアソレノイドに対して直列に接続された電流検出用抵抗素子と、電流検出用抵抗素子の両端に発生する電圧を増幅して出力する差動増幅器と、目標電流値と差動増幅器の出力値の大小関係を比較する比較部とを備え、比較部の比較結果に従って差動増幅器の出力レベルを変化させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るリニアソレノイド駆動回路によれば、目標電流値と差動増幅器の出力値の大小関係に従って差動増幅器の出力レベルを変化させるので、検出する電流範囲の広さに関係なく差動増幅器の増幅率を高くし、リニアソレノイド電流を高精度に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となるリニアソレノイド駆動回路の構成について説明する。
【０００９】
〔リニアソレノイド駆動回路の構成〕
本発明の実施形態となるリニアソレノイド駆動回路は、リニアソレノイド１を駆動するＩＣ２と、リニアソレノイド１に流れる電流値Ｉｓｏｌが目標電流値になるようにリニアソレノイド１に流れる電流値ＩｓｏｌをＰＷＭ制御（フィードバック制御）するマイコン３とを主な構成要素として備える。また、ＩＣ２は、リニアソレノイド１に対し直列に接続された抵抗素子Ｒ１両端の電圧をｎ倍に増幅出力する差動増幅器ＡＭＰ１と、差動増幅器ＡＭＰ１の出力電圧Ｖ１を平滑化して出力する平滑回路４と、マイコン３から出力されたＰＷＭ信号をｆ−Ｖ変換（周波数−電圧変換）により平均化して目標電流値Ｖ２として出力するｆ−Ｖ変換部５とを備える。また、ＩＣ２は、出力信号Ｖ１と目標電流値Ｖ２の差分値（Ｖ１−Ｖ２）をｍ倍に増幅してマイコン３のアナログ・デジタル変換器（ＡＤ）に電流モニタ出力Ｖｏｕｔとして出力する増幅器ＡＭＰ２と、マイコン３から出力されたＰＷＭ信号のデューティ比に従ってトランジスタＴｒ１のオン／オフを制御するゲート制御部６と、バッテリ電源ＶＢの電力をリニアソレノイド１に供給するトランジスタＴｒ１とを備える。
【００１０】
なお、このリニアソレノイド駆動回路では、トランジスタＴｒ１がオン状態である場合、リニアソレノイド１に流れる電流Ｉｓｏｌはバッテリ電源ＶＢからトランジスタＴｒ１のドレイン端子及びソース端子，抵抗素子Ｒ１を経由して供給される。一方、トランジスタＴｒ１がオフ状態である場合には、リニアソレノイド１に流れる電流Ｉｓｏｌは、リニアソレノイド１のインダクタンス成分が蓄えたエネルギーを吸収する働きにより、接地準位ＧＮＤから還流ダイオードＤ１のアノード端子及びカソード端子，抵抗素子Ｒ１を経由して供給される。
【００１１】
〔リニアソレノイド駆動回路の動作〕
マイコン３のアナログ・デジタル変換器に入力される電流モニタ出力Ｖｏｕｔの値は、アナログ・デジタル変換器に入力可能な電圧範囲内に抑えなければならない。従って、アナログ・デジタル変換器に入力可能な電圧範囲が０〜５［Ｖ］である場合、増幅器ＡＭＰ２の出力信号（Ｖ１−Ｖ２）×ｍは５［Ｖ］未満、換言すれば、増幅器ＡＭＰ２の増幅率ｍは５／（Ｖ１−Ｖ２）未満の値に設定しなければならない。そこで、この駆動回路では、以下のようにして検知する電流範囲の広さに関係なくリニアソレノイドに流れる電流値Ｉｓｏｌを高精度に検出することを可能にする。
【００１２】
（ａ）出力信号Ｖ１と目標電流値Ｖ２の差分値が大きい場合
上述の増幅器ＡＭＰ２の増幅率ｍの条件によれば、出力信号Ｖ１と目標電流値Ｖ２の差分値が大きい程、増幅率ｍを小さくしなければならない。しかしながら、出力信号Ｖ１と目標電流値Ｖ２の差分値が大きい（例えば１００［ｍＡ］以上）時は、リニアソレノイドに流れる電流値Ｉｓｏｌと目標電流値との間の開きが大きく、きめ細かい電流フィードバック制御が不要な段階である。そこで、差分値が所定値（例えば１００［ｍＡ］）以上である場合、マイコン３は、電流モニタ出力Ｖｏｕｔを０又は５［Ｖ］にクランプ（固定）し、クランプされた電流モニタ出力Ｖｏｕｔに従ってリニアソレノイドに流れる電流値ＩｓｏｌをＰＷＭ制御する。
【００１３】
（ｂ）出力信号Ｖ１と目標電流値Ｖ２の差分値が小さい場合
一方、出力信号Ｖ１と目標電流値Ｖ２の差分値が小さい（例えば１００［ｍＡ］以下）時は、リニアソレノイドに流れる電流値Ｉｓｏｌと目標電流値との間の開きが小さく、きめ細かい電流フィードバック制御が必要となる。そこで、差分値が所定値（例えば１００［ｍＡ］）以下である場合には、リニアな電流モニタ出力Ｖｏｕｔが得られるように、検出したい電流範囲に関係なく増幅器ＡＭＰ２の増幅率ｍを上述の条件を満たす範囲で任意に設定し、マイコン３は、増幅器ＡＭＰ２からの電流モニタ出力Ｖｏｕｔに従ってリニアソレノイドに流れる電流値ＩｓｏｌをＰＷＭ制御する。
【００１４】
具体的には、差分値（Ｖ１−Ｖ２）が例えば５［Ｖ］と大きい場合、増幅器ＡＭＰ２の増幅率ｍは上述の条件から約１以下にしなければならないために、検出可能な電流変化量（電流モニタ出力と目標電流量の差分値）は図２に示すように０〜１．５［Ａ］の電流範囲になるが、差分値（Ｖ１−Ｖ２）が小さい場合には、増幅器ＡＭＰの増幅率ｍを上述の条件を満たす範囲で１以上の値に設定し、増幅器ＡＭＰ２の増幅率ｍを例えば１５に設定することにより、図３に示すように検出可能な電流変化量を０〜１００［ｍＡ］の電流範囲にすることができる。
【００１５】
従来のリニアソレノイド駆動回路では、増幅器ＡＭＰ１の増幅率ｎが検知したい電流範囲によって制限されるてしまうために、例えばＲ１×ｎ＝３．３である場合、検出可能な電流値は図４に示すように０〜１．５［Ａ］の電流範囲になり、検出したい電流範囲の広さによっては、電流モニタ出力Ｖｏｕｔの変化を検出できないことがあった。これに対して、本発明の実施形態となるリニアソレノイド駆動回路では、上述の通り、出力信号Ｖ１と目標電流値Ｖ２の大小関係に従って差動増幅器ＡＭＰ１の出力レベルを変化させるので、検出したい電流範囲の広さに関係なく差動増幅器ＡＭＰ１の増幅率ｎを高くすることにより、リニアソレノイドに流れる電流Ｉｓｏｌを高精度に検出することができる。
【００１６】
また、本発明の実施形態となるリニアソレノイド駆動回路によれば、差動増幅器ＡＭＰ２が、出力信号Ｖ１と目標電流値Ｖ２の差分値を算出し、算出された差分値に従って差動増幅器ＡＭＰ１の出力レベルを増幅するので、マイコン３側で出力信号Ｖ１と目標電流値Ｖ２の差分値をデジタル演算する必要がなくなり、マイコン３の負荷を低減することができる。また、これにより複数のリニアソレノイドを駆動する場合であっても、演算能力が低い廉価なマイコンで各リニアソレノイドに流れる電流をフィードバック制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、オートマチック・トランスミッションの油圧制御弁に用いられるソレノイドの駆動制御に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態となるリニアソレノイド駆動回路の構成を示す回路図である。
【図２】図１に示す増幅器ＡＭＰ２の増幅率ｍが１である時の電流モニタ出力Ｖｏｕｔと目標電流値との差分値の関係を示す図である。
【図３】図１に示す増幅器ＡＭＰ２の増幅率ｍが１５である時の電流モニタ出力Ｖｏｕｔと目標電流値との差分値の関係を示す図である。
【図４】従来のリニアソレノイド駆動回路における電流モニタ出力Ｖｏｕｔと目標電流値との差分値の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１：リニアソレノイド
２：ＩＣ
３：マイコン
４：平滑回路
５：ｆ−Ｖ変換部
６：ゲート制御部
ＡＭＰ１，ＡＭＰ２：増幅器
Ｄ１：還流ダイオード
Ｒ１：抵抗素子
Ｔｒ１：トランジスタ
ＶＢ：バッテリ電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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