(57)【要約】【課題】  圧力センサを用いることなく電磁弁の電流に対する制御液圧のバラツキを低減できる液圧制御装置を提供する。【解決手段】  コイルスプリング25によって一方側へ付勢されるプランジャ24と、プランジャ24を他方向へ駆動するためのコイル21とを備え、算出されたバルブ電流目標値に基づいて駆動される比例電磁弁20と、比例電磁弁20を開閉することで油圧ユニットHUの油圧回路内の液圧を調整するコントロールユニットCUと、コイル21に流れる電流値を検出する電流センサと、プランジャ24が一方側または他方側へ移動した状態から他方側または一方側へ移動する間の電流値の変化を監視し、電流値の変化率が所定値以上となったときに電源からコイル21に供給された電流値に基づいて、バルブ電流目標値を補正するバルブ電流目標値補正部と、を備えた。【選択図】  図２
2011184012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性部材によって一方側へ付勢される弁体と、前記弁体を他方向へ駆動するためのコイルとを備え、算出された指令電流値に基づいて駆動される電磁弁と、
前記電磁弁を開閉することで液圧回路内の液圧を調整する液圧制御手段と、
前記コイルに流れる電流値を検出する電流検出手段と、
前記弁体が一方側または他方側へ移動した状態から他方側または一方側へ移動する間の前記電流値の変化を監視し、前記電流値の変化率が所定値以上となったときに電源から前記コイルに供給された電流値に基づいて、前記指令電流値を補正する指令電流値補正手段と、
を備えたことを特徴とする液圧制御装置。
【請求項２】
弾性部材によって一方向へ付勢される弁体と、前記弁体を他方向へ駆動するためのコイルとを備え、算出された指令電流値に基づいて駆動される電磁弁と、
前記電磁弁を開閉することで液圧回路内の液圧を調整する液圧制御手段と、
前記コイルに流れる電流値を検出する電流検出手段と、
前記弁体が閉弁位置から開弁位置まで移動する間の前記電流値の微分値を逐次算出し、前記微分値から電流変化の変曲点を検出し、前記変曲点が生じたときに電源から前記コイルに供給された電流値に基づいて、前記指令電流値を補正する指令電流値補正手段と、
を備えたことを特徴とする液圧制御装置。
【請求項３】
弾性部材によって一方向へ付勢される弁体と、前記弁体を他方向へ駆動するためのコイルとを備え、算出された指令電流値に基づいて駆動される電磁弁と、
前記電磁弁を開閉することで液圧回路内の液圧を調整する液圧制御手段と、
前記コイルに流れる電流値を検出する電流検出手段と、
前記弁体が閉弁位置から開弁位置まで移動する間の前記電流値を監視し、前記電流値とあらかじめ設定された閾値との偏差が最大となったときに電源から前記コイルに供給された電流値に基づいて、前記指令電流値を補正する指令電流値補正手段と、
を備えたことを特徴とする液圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電磁弁に供給する電流に対する制御液圧のバラツキを低減するために、圧力センサを用いて電磁弁が開弁するときの液圧変化勾配を検出し、検出した液圧変化勾配が所定の基準変化勾配と一致するように指令電流値を補正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３５４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術にあっては、圧力センサが必須の構成となるため、コストが嵩むという問題があった。
本発明の目的は、圧力センサを用いることなく電磁弁の電流に対する制御液圧のバラツキを低減できる液圧制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の液圧制御装置は、弁体が一方側または他方側へ移動した状態から他方側または一方側へ移動する間にコイルに流れる電流値の変化を監視し、電流値の変化率が所定値以上となったときに電源からコイルに供給された電流値に基づいて、指令電流値を補正する。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明によれば、圧力センサを用いることなく電磁弁の電流に対する制御液圧のバラツキを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の液圧制御装置の油圧回路図である。
【図２】図１のゲートアウトバルブ3とソレノイドインバルブ4に用いられる比例電磁弁20の縦断面図である。
【図３】実施例１のコントロールユニットCUにおけるゲートアウトバルブ3とソレノイドインバルブ4の駆動回路図である。
【図４】実施例１のコントロールユニットCUで実行されるバルブ電流目標値演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】図４のステップS7で実行される実施例１のバルブ電流補正値演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】比例電磁弁20のバルブ開度に対するコイル21の電流値およびインダクタンスの関係を示す図である。
【図７】実施例１のバルブ電流値補正作用を示すタイムチャートである。
【図８】実施例１のバルブ電流値補正作用を示すゲートアウトバルブ3P,3Sの電流に対する制御液圧特性図である。
【図９】図４のステップS7で実行される実施例２のバルブ電流補正値演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施例２のバルブ電流値補正作用を示すタイムチャートである。
【図１１】実施例３の常閉型の比例電磁弁40の縦断面図である。
【図１２】比例電磁弁40のバルブ開度に対するコイル41の電流値およびインダクタンスの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の液圧制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【０００９】
〔実施例１〕
まず、構成について説明する。
［ブレーキユニットの構成］
図１は、実施例１の液圧制御装置の油圧回路図であり、実施例１の液圧制御装置は、モータ，ポンプ，電磁弁およびセンサ等が搭載されるとともに、マスタシリンダM/CとホイルシリンダW/Cとの間に介在された油圧ユニットHUと、この油圧ユニットHUに一体に取り付けられ各要素を制御するコントロールユニット（液圧制御手段）CUとから構成された機電一体型の車両用ブレーキ倍力装置である。なお、機電一体の構成に限定するものではなく、油圧ユニットHUとコントロールユニットCUとが別体の構成であってもよく、特に限定しない。
実施例１の油圧回路（液圧回路）は、P系統とS系統の２系統からなる、Ｘ配管と呼ばれる配管構造を有する。
P系統には、左前輪のホイルシリンダW/C(FL)、右後輪のホイルシリンダW/C(RR)が接続され、S系統には、右前輪のホイルシリンダW/C(FR)、左後輪のホイルシリンダW/C(RL)が接続されている。また、P系統、S系統それぞれに、ポンプPPとポンプPSとが設けられ、このポンプPPとポンプPSは、１つの電動モータ（以下、モータ）Mによって駆動される。実施例１では、モータMとして、DCブラシモータを用いている。
ブレーキペダルBPには、ブレーキペダルBPの操作状態を検出するブレーキスイッチBSが設けられている。ブレーキペダルBPは、インプットロッド1を介してマスタシリンダM/Cに接続されている。なお、インプットロッド1の入力を倍力するブースタを備えた構成としてもよい。
【００１０】
マスタシリンダM/CとポンプPP，PS（以下、ポンプP）の吸入側とは、管路11P,11S（以下、管路11）によって接続されている。この各管路11上には、常閉型のオンオフ電磁弁であるゲートインバルブ2P,2Sが設けられている。マスタシリンダM/Cとゲートインバルブ2Pとの間には、マスタシリンダM/Cの圧力を検出する圧力センサPMCが設けられている。
また、管路11上であって、ゲートインバルブ2P,2S（以下、ゲートインバルブ2）とポンプPとの間にはチェックバルブ6P,6S（以下、チェックバルブ6）が設けられ、この各チェックバルブ6は、ゲートインバルブ2からポンプPへ向かう方向へのブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
各ポンプPの吐出側と各ホイルシリンダW/Cとは、管路12P,12S（以下、管路12）によって接続されている。この各管路12上には、各ホイルシリンダW/Cに対応する常開型の比例電磁弁であるソレノイドインバルブ4FL,4RR,4FR,4RL（以下、ソレノイドインバルブ4）が設けられている。
また、各管路12上であって、各ソレノイドインバルブ4とポンプPとの間にはチェックバルブ7P,7S（以下、チェックバルブ7）が設けられて、この各チェックバルブ7は、ポンプPからソレノイドインバルブ4へ向かう方向へのブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
さらに、各管路12には、各ソレノイドインバルブ4を迂回する管路17FL,17RR,17FR,17RL（以下、管路17）が設けられ、この管路17には、チェックバルブ10FL,10RR,10FR,10RL（以下、チェックバルブ10）が設けられている。この各チェックバルブ10は、ホイルシリンダW/CからポンプPへ向かう方向へのブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
【００１１】
マスタシリンダM/Cと管路12とは管路13P,13S（以下、管路13）によって接続され、管路12と管路13とはポンプPとソレノイドインバルブ4との間において合流する。この各管路13上には、常開型の比例電磁弁であるゲートアウトバルブ3P,3S（以下、ゲートアウトバルブ3）が設けられている。
また各管路13には、各ゲートアウトバルブ3を迂回する管路18P,18S（以下、管路18）が設けられ、この管路18には、チェックバルブ9P,9S（以下、チェックバルブ9）が設けられている。この各チェックバルブ9は、マスタシリンダM/C側からホイルシリンダW/Cへ向かう方向のブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
ポンプPの吸入側にはリザーバ16P,16S（以下、リザーバ16）が設けられ、このリザーバ16とポンプPとは管路15P,15S（以下、管路15）によって接続されている。リザーバ16とポンプPとの間にはチェックバルブ8P,8S（以下、チェックバルブ8）が設けられて、この各チェックバルブ8は、リザーバ16からポンプPへ向かう方向のブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
ホイルシリンダW/Cと管路15とは管路14P,14S（以下、管路14）によって接続され、管路14と管路15とはチェックバルブ8とリザーバ16との間において合流する。この各管路14には、それぞれ常閉型のオンオフ電磁弁であるソレノイドアウトバルブ5FL,5RR,5FR,5RLが設けられている。
コントロールユニットCUは、圧力センサPMCにより検出されたマスタシリンダ圧Pmcや各種車両情報（車輪速、車両加速度）に基づいて、アンチスキッドブレーキ制御（ABS）、先行車追従制御(ACC)、車両挙動安定化制御（VDC）等の自動ブレーキ制御における制御目標値を演算し、ゲートインバルブ2、ゲートアウトバルブ3、ソレノイドインバルブ4、ソレノイドアウトバルブ5およびモータMを駆動制御する。
【００１２】
［常開型の比例電磁弁］
図２は、図１のゲートアウトバルブ3とソレノイドインバルブ4に用いられる比例電磁弁20の縦断面図である。
比例電磁弁20は、通電により電磁力を発生するコイル21と、電磁力により作動するアーマチュア22を備えている。ハウジング（不図示）内に圧入されたバルブボディ23には軸方向貫通穴が形成され、この軸方向貫通穴内にはアーマチュア22と一体に作動するプランジャ（弁体）24と、プランジャ24を開弁方向に付勢するコイルスプリング（弾性部材）25と、シートバルブ26とが設けられている。
シートバルブ26には、軸心部に油路27と接続された軸心油路26aと、図中シートバルブ26の上端に設けられ、シート面に連通するオリフィス穴26bとが設けられている。バルブボディ23の側面には、油路28と連通する径方向油路23aが形成されている。
通電が開始されるとコイル21に電磁力が発生し、アーマチュア22を図２中下方に吸引し、プランジャ24をコイルスプリング25のスプリング力に抗して引き下げる。これによりシートバルブ26のシート面にプランジャ24が当接し、オリフィス穴26bを塞ぐことで油路27と油路28とを遮断する。非通電状態では、コイルスプリング25によりプランジャ24は図２中上方に付勢され、オリフィス穴26bは解放されるため、油路27と油路28とが連通される。
【００１３】
［電磁弁駆動回路］
図３は、実施例１のコントロールユニットCUにおけるゲートアウトバルブ3とソレノイドインバルブ4の駆動回路図である。CPU30は、FET31に対し制御目標値に応じたバルブ電流目標値を得るための電磁弁駆動信号を出力し、FET31は、電磁弁駆動信号に応じて各電磁弁のコイル21を駆動する。コイル21の供給電流は、電流センサ（電流検出手段）32により検出され、CPU30へ入力されてAD変換される。電流センサ32は、シャント抵抗32aと差動アンプ32bとから構成される。シャント抵抗32aは、電源33とコイル21との間に介装されている。差動アンプ32bは、シャント抵抗32aの端子間電圧の差分を演算し、当該差分に所定の電流換算ゲインを乗算した値を電流検出値としてCPU30へ出力する。
【００１４】
［バルブ電流目標値演算処理］
実施例１のコントロールユニットCUでは、比例電磁弁20の電流に対する制御液圧のバラツキ（特に、オフセットバラツキ）を低減することを狙いとし、以下に示すようなバルブ電流目標値演算処理を実行する。
図４は、実施例１のコントロールユニットCUで実行されるバルブ電流目標値演算処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、ゲートアウトバルブ3およびソレノイドインバルブ4の電磁弁駆動信号を決めるバルブ電流目標値（指令電流値）を演算するためのもので、電源ON（イグニッションON）から電源OFF（イグニッションOFF）まで所定の演算周期で繰り返し実行される。
ステップS1では、圧力センサPMCにより検出されたマスタシリンダ圧Pmcがゼロであるか否かを判定する。YESの場合にはステップS2へ進み、NOの場合にはステップS6へ進む。
ステップS2では、ブレーキスイッチがOFFであるか否かを判定する。YESの場合にはステップS3へ進み、NOの場合にはステップS6へ進む。
ステップS1およびS2は、ブレーキペダルが踏まれているか否かを確認するステップであり、どちらか一方のみを実施する構成としてもよい。
ステップS3では、停車状態を確認するために、車速がゼロであるか否かを判定する。YESの場合にはステップS4へ進み、NOの場合にはステップS6へ進む。
【００１５】
ステップS4では、補正済みフラグがクリア(=0)されているか否かを判定する。YESの場合にはステップS5へ進み、NOの場合にはステップS6へ進む。ここで、補正済みフラグは、電源ONのイニシャライズ時にクリアされるものとする
ステップS5では、ブレーキ液温が所定値よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS7へ進み、NOの場合にはステップS6へ進む。ここで、所定値は、ブレーキ液の粘性が高くなり、後述するバルブ電流補正値の演算誤差に影響を及ぼす温度とする。
ステップS6では、外部の検査機器からテスト信号が入力されたか否かを判定する。YESの場合にはステップS7へ進み、NOの場合にはステップS9へ進む。ここで、テスト信号の入力は、油圧ユニットHUを搭載した車両の出荷時のみならず、油圧ユニットHUの出荷時を想定している。
ステップS7では、バルブ電流目標値ベース値を補正するためのバルブ電流補正値を演算するバルブ電流補正値演算処理を実行する。バルブ電流目標値ベース値は、コントロールユニットCUの制御目標値に応じた比例電磁弁20の電流目標値である。なお、バルブ電流補正値演算処理については後述する。
ステップS8では、補正済みフラグをセット(=1)する。
ステップS9では、バルブ電流目標値を演算し、バルブ電流目標値に基づくDuty比によりFET31をPWM制御する。バルブ電流目標値は、バルブ電流目標値ベース値とステップS7で演算したバルブ電流補正値とを加算した値とする。この処理は、コントロールユニットCU内部に設けられたバルブ電流目標値補正部（指令電流値補正手段）19により行われる。
【００１６】
［バルブ電流補正値演算処理］
図５は、図４のステップS7で実行される実施例１のバルブ電流補正値演算処理の流れを示すフローチャートであり、この処理は、バルブ電流目標値補正部19により行われる。
ステップS11では、バルブ電流補正値をゼロ、バルブ電流補正値記憶値をあらかじめ設定された補正中央値（開弁時設計電流値）、検出フラグをクリア(=0)、減少カウンタnをクリア(=0)する。ここで、補正中央値は、比例電磁弁20の工場出荷時における初期オフセットバラツキを平均した値である。
ステップS12では、Duty比を下側値Aにセットする。ここで、下側値Aは、比例電磁弁20が全閉状態となるDuty比であり、0%に近い値とする。
ステップS13では、電流センサ32によりバルブ電流値を計測する。このときのバルブ電流値をaとする。
ステップS14では、Duty比を上側値B(>A)にセットする。ここで、上側値Bは、比例電磁弁20が全開状態となるDuty比であり、100%に近い値とする。
ステップS15では、電流センサ32によりバルブ電流値を計測する。このときのバルブ電流値をbとする。
ステップS16では、Duty比をΔDuty*nだけ減少させる。ここで、nは減少回数である。
ステップS17では、バルブ電流予想値cを下記の式を参照して算出する。
c=(b-a)/(B-A)*(B-ΔDuty*n)+a
ステップS18では、電流センサ32によりバルブ電流値を計測する。このときのバルブ電流値をdとする。
ステップS19では、ステップS18で計測したバルブ電流値dを微分して電流微分値を算出する。
【００１７】
ステップS20では、減少カウンタnをインクリメント(n=n+1)する。
ステップS21では、ステップS19で算出した電流微分値があらかじめ設定された補正値判断閾値よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS22へ進み、NOの場合にはステップS23へ進む。ここで、補正値判断閾値は、プランジャ24がストロークすることで、コイル21のインダクタンスが変化し、コイル21に逆起電力が生じたことを判断できる値とする。
ステップS22では、検出フラグをセットする。
ステップS23では、検出フラグがセットされ、かつ、ステップS19で算出した電流微分値がゼロ以下であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS24へ進み、NOの場合にはステップS25へ進む。
ステップS24では、バルブ電流補正記憶値をバルブ電流予想値とし、かつ、検出フラグをリセットする。このステップの処理は、コイル21に流れる電流に変曲点が生じたときの
ステップS25では、Duty比が下側値A以下であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS26へ進み、NOの場合にはステップS16へ戻る。
ステップS26では、バルブ電流補正値をバルブ電流補正記憶値から補正中央値を減じた値とし、Duty比をゼロとする。
【００１８】
次に、実施例１の作用を説明する。
［電流変曲点の発生原理］
図６は、比例電磁弁20のバルブ開度に対するコイル21の電流値およびインダクタンスの関係を示す図である。図６に示すように、比例電磁弁20のコイル21に与える電流値を徐々に小さくしていくと、コイル21の吸引力とコイルスプリング25のスプリング力との大小関係が、「吸引力＞スプリング力」から「吸引力＜スプリング力」へと切り替わる際、バルブ開度（GAP量）が変化する。このとき、スプリング力によってアーマチュア22がストロークするため、コイル21のインダクタンスが減少し、アーマチュア22のストローク速度に比例してコイル21に逆起電力が発生する。この逆起電力はプランジャ24が停止するまで発生するが、プランジャ24がストロークしきったとき、すなわち、比例電磁弁20が全開状態となったとき、ストローク速度は最大となり、コイル21に流れる電流に変曲点（ピーク点）が発生する。
よって、比例電磁弁20のプランジャ24を閉弁位置（全閉位置）から開弁位置（全開位置）までストロークさせたとき、コイル21に流れる電流に変曲点が生じたタイミングを見ることで、比例電磁弁20が実際に開弁（全開）したタイミングを把握できる。そして、このとき電源33からコイル21に供給された電流値を開弁（全開）時の設計値（補正中央値）と比較することで、当該比例電磁弁20のオフセットバラツキを求めることができる。
【００１９】
［バルブ電流値補正作用］
実施例１のバルブ電流補正値演算処理では、ステップS16からS25において、Duty比を上側値BからΔDutyずつ減少させながら、バルブ電流値dの微分値（電流微分値）を求める一連の処理を、Duty比が下側値Aに達するまで繰り返す。このとき、ステップS21で電流微分値が補正値判断閾値を超えたら、プランジャ24のストロークが開始し、コイル21に逆起電力が発生し始めたと判断してステップS22で検出フラグをセットする。そして、検出フラグセット後、ステップS23で電流微分値がゼロとなり、コイル21に流れる電流に変曲点が生じたとき、プランジャ24が開弁位置までストロークしたと判断し、ステップS24でバルブ電流補正記憶値にそのときのバルブ電流予想値cをセットし、ステップS26でバルブ電流補正記憶値から補正中央値を減じてバルブ電流補正値を算出する。
ここで、比例電磁弁20にゲインバラツキが生じていない場合、バルブ電流予想値cは、電源33からコイル21に付与された電流値と等しいため、コイル21の電流に変曲点が生じたときのバルブ電流予想値cは、比例電磁弁20が開弁したときに電源33からコイル21に付与されている電流値を示すものである。よって、コイル21の電流に変曲点が生じたときのバルブ電流予想値cをバルブ電流補正記憶値とし、補正中央値との差分を取ることにより、比例電磁弁20においてプランジャ24が開弁するときの電流値が設計値からどの程度ずれているか、すなわち、比例電磁弁20のオフセットバラツキを求めることができる。
【００２０】
図７は、実施例１のバルブ電流値補正作用を示すタイムチャートである。
時点t1では、Duty比を下側値Aにセットし、バルブ電流値aを計測する。
時点t2では、Duty比を上側値Bにセットし、バルブ電流値bを計測する。
時点t3では、電流微分値が補正値判断閾値を超えたため、検出フラグをセットする。
時点t4では、電流微分値がゼロとなったため、このときのバルブ電流予想値cをバルブ電流補正値にセットし、検出フラグをリセットする。
時点t5では、Dutyが下側値Aとなったため、時点t4でセットされたバルブ電流補正記憶値から補正中央値を減じてバルブ電流補正値を算出すると共に、Dutyをゼロとしてバルブを初期状態に戻す。
算出したバルブ電流補正値は、図４に示したバルブ電流目標値演算処理のステップS9において、バルブ電流目標値ベース値から減算することで、比例電磁弁20のオフセットバラツキを低減するバルブ電流目標値を求めることができる。つまり、実施例１のバルブ電流補正値演算処理では、圧力センサを用いることなく比例電磁弁20の電流に対する制御液圧のバラツキを低減できる。従来装置では圧力センサを要するため、コストアップやユニットの大型化を強いられるのに対し、実施例１では圧力センサが不要であるため、油圧ユニットHUの低コスト化および小型化を実現できる。
ここで、実施例１のバルブ電流補正値演算処理によって求めたバルブ電流補正値には、コイルスプリング25のバラツキ、アーマチュア22とバルブボディ23との間のギャップのバラツキ、コイル21の磁力のバラツキ等に起因する比例電磁弁20のオフセットバラツキに加え、図３に示した駆動回路上における電流センサ32のバラツキやCPU30のAD変換時の読み取りバラツキ等に起因するオフセットバラツキも含まれる。よって、実施例１のバルブ電流補正値演算処理およびこれに基づくバルブ電流目標値演算処理を実施することで、駆動回路の個体差に伴うオフセットバラツキを低減できる。
【００２１】
また、実施例１では、各比例電磁弁20に対してそれぞれオフセットバラツキを低減するバルブ電流目標値を生成することにより、油圧ユニットHUの両系統（P系統、S系統）間の応答性バラツキ、すなわち、ゲートアウトバルブ3P,3S間およびソレノイドインバルブ4,4間の応答性バラツキを低減できる。図８は、実施例１のバルブ電流値補正作用を示すゲートアウトバルブ3P,3Sの電流に対する制御液圧特性図である。バルブ電流目標値ベース値を補正しない図８(a)の場合には、ゲートアウトバルブ3P,3S間のオフセットバラツキが大きいため、両系統間で制御応答性のズレが大きく、ブレーキ制御遅れやオーバーシュートが生じやすい。これに対し、実施例１の制御を適用した図８(b)の場合には、ゲートアウトバルブ3P,3S間のオフセットバラツキをゼロに近づけられるため、両系統間の制御応答性がほぼ一致し、ブレーキ制御の精度を高めることができる。
実施例１では、比例電磁弁20のオフセットバラツキをなくすようにバルブ電流目標値ベース値を補正しているため、図８(a)と(b)との比較から明らかなように、比例電磁弁20において制御液圧の低い領域（低圧域）のゲインバラツキを低減できる。このように、低圧域のゲインバラツキを無くすことは、先行車追従制御(ACC)の制御性を高める上で非常に有利である。一般的に、先行車追従制御は、自車と先行車との相対関係（車間距離、相対速度など）の維持を目的としており、緩制動時に高い制御精度が要求されるからである。よって、低圧域のゲインバラツキを低減することで、先行車追従制御の制御性向上を図ることができる。なお、比例電磁弁20にゲインバラツキが生じている場合、制御液圧が高いほど設計値に対するバラツキ量は大きくなるが、先行車追従制御において急減速が必要なシーンは稀であり、制御液圧の高い領域（高圧域）を用いることはほとんどないため、制御性に及ぼす影響はない。
【００２２】
実施例１のバルブ電流目標値演算処理では、停車状態でブレーキが踏まれていないときにバルブ電流補正値を演算し、演算したバルブ電流補正値に基づいてバルブ電流目標値を補正する。つまり、無負荷状態（比例電磁弁20にブレーキ液による圧力が作用していない状態）でバルブ電流目標値を補正することにより、ブレーキ液の影響を受けることなくコイルスプリング25のスプリング力、アーマチュア22とバルブボディ23との間のギャップ、コイル21の磁力等、ストローク速度に影響を与える因子による比例電磁弁20のオフセットバラツキをより正確に検出できる。
また、バルブ電流目標値の補正は、イグニッションON後に１度だけ行う。バルブ電流補正値は、経年変化や初期の個体差により発生する比例電磁弁20の電流に対する制御液圧のバラツキを吸収するためのものであって、これらは走行中に短時間で変化する性質のものではないため、走行前に１度補正すれば足りるからである。
さらに、ブレーキ液温が所定値よりも高いときにバルブ電流目標値の補正を行う。ブレーキ液温が低い場合には液粘性が高く、バルブ電流補正値の演算誤差が大きくなるため、この場合は低温でのバルブ電流補正値演算を禁止することで、補正精度の悪化を抑制できる。
また、工場やディーラーなどで外部の検査機器からテスト信号が入力された場合にも、バルブ電流補正値を演算してバルブ電流目標値を補正するため、比例電磁弁20の初期個体差に伴うバラツキを車両の出荷時および油圧ユニットHUの出荷時にあらかじめ低減しておくことができる。このとき、車両は走行しておらず、かつ、ブレーキ液温等の環境は管理された状態であるため、ステップS1〜S5の判定は不要となる。
ここで、油圧ユニットHUの出荷時には、油圧ユニットHUの油圧回路内にブレーキ液が充満していないドライ状態であるが、実施例１の手法では、圧力センサが不要であるため、油圧回路内をブレーキ液が充満したウエット状態にすることなく、車両搭載前の段階で比例電磁弁20のバラツキを低減できる。
【００２３】
実施例１の液圧制御装置では、以下に列挙する効果を奏する。
(1) コイルスプリング25によって一方側へ付勢されるプランジャ24と、プランジャ24を他方向へ駆動するためのコイル21とを備え、算出されたバルブ電流目標値に基づいて駆動される比例電磁弁20と、比例電磁弁20を開閉することで油圧ユニットHUの油圧回路内の液圧を調整するコントロールユニットCUと、コイル21に流れる電流値を検出する電流センサ32と、プランジャ24が一方側または他方側へ移動した状態から他方側または一方側へ移動する間の電流値の変化を監視し、電流値の変化率が所定値以上となったときに電源33からコイル21に供給された電流値に基づいて、バルブ電流目標値を補正するバルブ電流目標値補正部19と、を備えた。
プランジャ24がストロークする際、コイル21にはストローク速度に比例した逆起電力が生じるため、コイル21の電流値の変化を監視し、変化率が電源33からコイル21に供給される電流値の変化率を超えたとき、プランジャ24がストロークしていることがわかる。よって、変化率が所定値以上となったときに電源33からコイル21に供給された電流値を見ることで、比例電磁弁20が開弁または閉弁したときに電源33からコイル21に供給される電流値がわかるため、当該電流値に基づいてバルブ電流目標値を補正することで、圧力センサを用いることなく比例電磁弁20の電流に対する制御液圧のバラツキを低減でき、油圧ユニットHUの低コスト化および小型化を実現できる。
【００２４】
(2) コイルスプリング25によって一方側へ付勢されるプランジャ24と、プランジャ24を他方向へ駆動するためのコイル21とを備え、算出されたバルブ電流目標値に基づいて駆動される比例電磁弁20と、比例電磁弁20を開閉することで油圧ユニットHUの油圧回路内の液圧を調整するコントロールユニットCUと、コイル21に流れる電流値を検出する電流センサ32と、プランジャ24が閉弁位置から開弁位置まで移動する間の電流値の微分値を逐次算出し、微分値から電流変化の変曲点を検出し、変曲点が生じたときのバルブ電流予想値cと補正中央値との偏差に基づいて、バルブ電流目標値を補正するバルブ電流目標値補正部19と、を備えた。
比例電磁弁20が開弁する際のプランジャ24のストローク速度は、比例電磁弁20が全開状態となったとき最大となり、このときコイル21に流れる電流に変曲点が発生する。よって、変曲点が生じたときに電源33からコイル21に供給された電流値を見ることで、比例電磁弁20が全開したときに電源33からコイル21に供給される電流値がわかるため、当該電流値に基づいてバルブ電流目標値を補正することで、圧力センサを用いることなく比例電磁弁20の電流に対する制御液圧のバラツキを低減でき、油圧ユニットHUの低コスト化および小型化を実現できる。
【００２５】
〔実施例２〕
実施例２の液圧制御装置では、バルブ電流補正値演算処理のみが実施例１と異なり、他の構成は実施例１と同一であるため、同一の構成部分については説明を省略する。
［バルブ電流補正値演算処理］
図９は、図４のステップS7で実行される実施例２のバルブ電流補正値演算処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS31では、バルブ電流補正値をゼロ、バルブ電流補正値記憶値をあらかじめ設定された補正中央値、減少カウンタnをクリア(=0)する。
ステップS32では、ステップS18で計測したバルブ電流値dからステップS17で算出したバルブ電流予想値cを減じてバルブ電流偏差を求める。
ステップS33では、ステップS32で求めたバルブ電流偏差(d-c)がバルブ電流偏差最大値よりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS34へ進み、NOの場合にはステップS25へ進む。
ステップS34では、バルブ電流補正記憶値をバルブ電流予想値cとし、かつ、バルブ電流偏差最大値をステップS32で求めたバルブ電流偏差とする。
【００２６】
次に、作用を説明する。
［バルブ電流値補正作用］
実施例２のバルブ電流補正値演算処理では、ステップS16〜S25においてDuty比を上側値BからΔDutyずつ減少させながら、バルブ電流値dとバルブ電流予想値cとの偏差であるバルブ電流偏差(d-c)を求める一連の処理を、Duty比が下側値Aに達するまで繰り返す。このとき、ステップS33でバルブ電流偏差が過去のバルブ電流偏差の最大値であるバルブ電流偏差最大値を超えると、ステップS34でバルブ電流補正記憶値とバルブ電流偏差最大値とを共に更新する。よって、ステップS25でDuty比が下側値Aに達し、ステップS26に進んだときのバルブ電流補正記憶値は、バルブ電流偏差が最大となったとき、つまり、プランジャ24が開弁（全開）位置までストロークしたときのバルブ電流予想値cであるため、ステップS26でバルブ電流補正記憶値から補正中央値を減じることでバルブ電流補正値を算出する。
【００２７】
図１０は、実施例２のバルブ電流値補正作用を示すタイムチャートである。
時点t1では、Duty比を下側値Aにセットし、バルブ電流値aを計測する。
時点t2では、Duty比を上側値Bにセットし、バルブ電流値bを計測する。
時点t3では、バルブ電流値dとバルブ電流予想値cとが乖離し始め、時点t4に至るまで、バルブ電流補正記憶値とバルブ電流偏差最大値とを更新し続ける。
時点t4では、バルブ電流偏差(d-c)が最大となる。時点t4以降は、バルブ電流偏差(d-c)が減少するため、バルブ電流補正記憶値は更新しない。
時点t5では、Dutyが下側値Aとなったため、時点t4でセットしたバルブ電流補正記憶値から補正中央値を減じてバルブ電流補正値を算出すると共に、Dutyをゼロとしてバルブを初期状態に戻す。
算出したバルブ電流補正値は、図４に示したバルブ電流目標値演算処理のステップS9において、バルブ電流目標値ベース値から減算することで、比例電磁弁20のオフセットバラツキを低減し得るバルブ電流目標値を求めることができる。つまり、実施例２のバルブ電流補正値演算処理では、実施例１と同様、圧力センサを用いることなく比例電磁弁20の電流に対する制御液圧のバラツキを低減できる。
【００２８】
実施例２の液圧制御装置では、実施例１の効果(1)に加え、以下の効果を奏する。
(3) コイルスプリング25によって一方側へ付勢されるプランジャ24と、プランジャ24を他方向へ駆動するためのコイル21とを備え、算出されたバルブ電流目標値に基づいて駆動される比例電磁弁20と、比例電磁弁20を開閉することで油圧ユニットHUの油圧回路内の液圧を調整するコントロールユニットCUと、バルブ電流値dを検出する電流センサ32と、プランジャ24が閉弁位置から開弁位置まで移動する間のバルブ電流値dを監視し、バルブ電流偏差(d-c)が最大となったときのバルブ電流予想値cと補正中央値との偏差に基づいて、バルブ電流目標値を補正するバルブ電流目標値補正部19と、を備えた。
比例電磁弁20が開弁する際のプランジャ24のストローク速度は、比例電磁弁20が全開状態となったとき最大となり、コイル21に流れる逆起電力は最大となる。このとき、バルブ電流偏差(d-c)も最大となるため、このときに電源33からコイル21に供給された電流値を見ることで、比例電磁弁20が全開したときに電源33からコイル21に供給される電流値がわかる。当該電流値に基づいてバルブ電流目標値を補正することで、圧力センサを用いることなく比例電磁弁20の電流に対する制御液圧のバラツキを低減でき、油圧ユニットHUの低コスト化および小型化を実現できる。
【００２９】
〔実施例３〕
実施例３は、常閉型の比例電磁弁のオフセットバラツキを低減する例である。なお、常閉型の比例電磁弁は、例えば、図１のゲートインバルブ2やソレノイドアウトバルブ5に用いることができる。
［常閉型の比例電磁弁］
図１１は、実施例３の常閉型の比例電磁弁40の縦断面図である。
比例電磁弁40は、通電により電磁力を発生するコイル41と、電磁力により作動するアーマチュア42を備えている。ハウジング43内に圧入されたバルブボディ44には軸方向貫通穴が形成され、この軸方向貫通穴内には閉弁時にアーマチュア42と一体に作動するプランジャ（弁体）45と、シートバルブ46と、プランジャ45を開弁方向に付勢するコイルスプリング47とが設けられている。
シートバルブ46には、軸心部に油路48と接続された軸心油路46aと、図中シートバルブ46の上端に設けられ、シート面に連通するオリフィス穴46bとが設けられている。バルブボディ44の側面には、油路49と連通する径方向油路44aが形成されている。
アーマチュア42の上端には、アーマチュア42を閉弁方向に付勢するコイルスプリング（弾性部材）50が設けられている。
通電が開始されるとコイル41に電磁力が発生し、アーマチュア42を図１１中上方に吸引し、プランジャ45をコイルスプリング50のスプリング力に抗して引き上げる。これによりシートバルブ46のシート面からプランジャ45が離間し、オリフィス穴46bが解放されることで油路48と油路49とが連通される。非通電状態では、コイルスプリング50によりプランジャ45は図２中下方に付勢され、オリフィス穴46bを塞ぐことで油路48と油路49とを遮断する。
【００３０】
［電流変曲点の発生原理］
図１２は、比例電磁弁40のバルブ開度に対するコイル41の電流値およびインダクタンスの関係を示す図である。図１２に示すように、比例電磁弁40のコイル41に与える電流値を徐々に大きくしていくと、コイル41の吸引力とコイルスプリング50のスプリング力との大小関係が、「吸引力＜スプリング力」から「吸引力＞スプリング力」へと切り替わる際、バルブ開度（GAP量）が変化する。なお、コイル41の吸引力と同方向にコイルスプリング47のスプリング力も作用しているが、コイルスプリング47のスプリング力はコイルスプリング50のスプリング力と比較して非常に小さいため、ここでは考慮していない。このとき、コイル41の吸引力によってアーマチュア42ストロークするため、コイル41のインダクタンスが増加し、アーマチュア42のストローク速度に比例してコイル41に逆起電力が発生する。この逆起電力はプランジャ45が停止するまで発生するが、アーマチュア42にはコイルスプリング50のスプリング力が作用しているため、アーマチュア42のストローク速度は徐々に遅くなる。そして、プランジャ45がストロークしきったとき、すなわち、比例電磁弁40が全開状態となったとき、ストローク速度は最小となり、コイル41に流れる電流に変曲点（ボトム点）が発生する。
つまり、比例電磁弁40のプランジャ45を閉弁位置（全閉位置）から開弁位置（全開位置）までストロークさせたとき、コイル41に流れる電流に変曲点が生じたタイミングを見ることで、比例電磁弁40が実際に開弁（全開）したタイミングを把握できる。そして、このときの電流値を開弁（全開）時の設計値（補正中央値）と比較することで、当該比例電磁弁40のオフセットバラツキを求めることができる。
よって、実施例３においても、実施例１，２に示したバルブ電流目標値演算処理およびバルブ電流補正値演算処理を実施することで、圧力センサを用いることなく、常閉型の比例電磁弁40を用いたゲートインバルブ2やソレノイドアウトバルブ5のオフセットバラツキを低減できる。
【００３１】
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例では、バルブ電流補正値をバルブ電流目標値ベース値に加算することでバルブ電流目標値を補正する例を示したが、バルブ電流補正値をマップ参照して生成する方法、出荷時と車載時とでは油圧ユニットHUにドライ状態、ウエット状態の差があるため、独立に補正値を生成する方法、上記マップをドライ状態とウエット状態とで切り替える方法等を用いてもよい。
実施例では、プランジャが閉弁した状態から開弁する間の電流値の変化を監視し、電磁弁が開弁するタイミングを検出する例を示したが、プランジャが開弁した状態から閉弁する間の電流値の変化を監視し、電磁弁が閉弁するタイミングを検出してもよい。
【符号の説明】
【００３２】
19  バルブ電流目標値補正部（指令電流値補正手段）
20  比例電磁弁（電磁弁）
21  コイル
24  プランジャ（弁体）
25  コイルスプリング（弾性部材）
32  電流センサ（電流検出手段）
33  電源
40  比例電磁弁（電磁弁）
41  コイル
45  プランジャ（弁体）
50  コイルスプリング（弾性部材）
CU  コントロールユニット（液圧制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2011184012.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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