(57)【要約】【課題】本発明は、ソレノイドの駆動方式を適切に切り替えることができる、ソレノイド駆動制御装置及びソレノイド駆動制御方法の提供を目的とする。【解決手段】ソレノイド８に流れる実電流を検出する実電流検出回路７と、実電流検出回路７によって検出された実電流と定電圧駆動からパルス駆動への切り替え条件とを比較することによりパルス駆動への切り替え要否を判断し、その判断結果に応じて、ソレノイド８に流す電流を制御するマイコン１とを備える、ソレノイド駆動制御装置。ソレノイド８に流れる実電流を検出し、検出された実電流と定電圧駆動からパルス駆動への切り替え条件とを比較することによりパルス駆動への切り替え要否を判断し、その判断結果に応じて、ソレノイド８に流す電流を制御する、ソレノイド駆動制御方法。【選択図】図１
2008016621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイドの通電を定電圧駆動で開始した後にパルス駆動に切り替える、ソレノイド駆動制御装置であって、
前記ソレノイドに流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出される電流と定電圧駆動からパルス駆動への切り替え条件とを比較することにより定電圧駆動からパルス駆動への切り替えを判断する判断手段と、
前記判断手段の判断結果に応じて定電圧駆動からパルス駆動への切り替えを制御する制御手段とを備えることを特徴とする、ソレノイド駆動制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記判断手段が前記電流検出手段によって検出される電流が前記制御手段の次回の制御タイミングで所定の許容電流を超えると推断する場合には、今回の制御タイミングで定電圧駆動からパルス駆動に切り替える、請求項１記載のソレノイド駆動制御装置。
【請求項３】
前記判断手段は、前記所定の許容電流を超えるか否かの推断を、定電圧駆動で通電開始する場合の前記ソレノイドに流れる電流の立ち上がり特性に基づいて行う、請求項２記載のソレノイド駆動制御装置。
【請求項４】
前記判断手段は、前記電流検出手段によって検出される電流が前記制御手段の今回の制御タイミングで前記立ち上がり特性上の電流値を超えている場合に、前記電流検出手段によって検出される電流が前記制御手段の次回の制御タイミングで前記所定の許容電流を超えると推断する、請求項３記載のソレノイド駆動制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、パルス駆動をパルス幅変調によって制御する、請求項１から４のいずれかに記載のソレノイド駆動制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記ソレノイドのオンに必要な目標電流に収束するようにパルス駆動を行う、請求項１から５のいずれかに記載のソレノイド駆動制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記目標電流に到達した後に前記ソレノイドのオンの維持に必要な前記目標電流より小さい保持電流を流す、請求項６に記載のソレノイド駆動制御装置。
【請求項８】
前記保持電流を流すための前記制御手段の制御周期を、前記保持電流を流す前の制御周期より長くした、請求項７記載のソレノイド駆動制御装置。
【請求項９】
請求項７に記載のソレノイド駆動制御装置を備えるブレーキ制御装置であって、
前記保持電流を流すための前記制御手段の制御周期を、当該ブレーキ制御装置の制御周期より長くした、ブレーキ制御装置。
【請求項１０】
ソレノイドの通電を定電圧駆動で開始した後にパルス駆動に切り替える、ソレノイド駆動制御方法であって、
前記ソレノイドに流れる電流を検出する第１ステップと、
第１ステップで検出される電流と定電圧駆動からパルス駆動への切り替え条件と比較することにより定電圧駆動からパルス駆動への切り替えを判断する第２ステップと、
第２ステップの判断結果に応じて定電圧駆動からパルス駆動への切り替えを制御する第３ステップとを有することを特徴とする、ソレノイド駆動制御方法。
【請求項１１】
前記ソレノイドに流れる電流が次回の制御タイミングで所定の許容電流を超えると推断される場合に、今回の制御タイミングで定電圧駆動からパルス駆動に切り替える、請求項１０記載のソレノイド駆動制御方法。
【請求項１２】
前記所定の許容電流を超えるか否かの推断を、定電圧駆動で通電開始する場合の前記ソレノイドに流れる電流の立ち上がり特性に基づいて行う、請求項１１記載のソレノイド駆動制御方法。
【請求項１３】
前記ソレノイドに流れる電流が今回の制御タイミングで前記立ち上がり特性上の電流値を超えている場合に、前記ソレノイドに流れる電流が次回の制御タイミングで前記所定の許容電流を超えると推断する、請求項１２記載のソレノイド駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソレノイドに流す電流を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電磁ソレノイドに流す電流を制御する技術として、電磁ソレノイドに流す電流を作動初期の所定期間では直流の定格電流を流し、その所定期間経過後の保持した状態では電流を制限するためにパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）を実行する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示される技術は、作動初期の所定期間まで直流の定格電流を流し、作動後に電流を制限することによって、電磁ソレノイドで消費される電力を低減し、バッテリ直流電源の消耗を少なくしようとするものである。
【特許文献１】特開２００３−２４０１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の従来技術は、所定期間を経過しただけでＰＷＭ制御に切り替わる構成になっているので、当該所定期間の設定を予め適切に設定しておかなければ、必要以上の電流が電磁ソレノイドに流れてしまう可能性がある。適切な所定期間を予め設定することは難しい技術課題と考えられるが、上述の特許文献１にはこの点について特に示唆及び開示がなされていない。
【０００４】
そこで、本発明は、ソレノイドの駆動方式を適切に切り替えることができる、ソレノイド駆動制御装置及びその装置を用いたブレーキ制御装置、並びにソレノイド駆動制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明のソレノイド駆動制御装置は、
ソレノイドの通電を定電圧駆動で開始した後にパルス駆動に切り替える、ソレノイド駆動制御装置であって、
前記ソレノイドに流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出される電流と定電圧駆動からパルス駆動への切り替え条件とを比較することにより定電圧駆動からパルス駆動への切り替えを判断する判断手段と、
前記判断手段の判断結果に応じて定電圧駆動からパルス駆動への切り替えを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。すなわち、ソレノイドの流れる実電流に基づき定電圧駆動からパルス駆動への切り替えを判断するので、単に所定時間経過後に切り替える場合に比べ、適切な切り替えを実施することができる。
【０００６】
また、前記制御手段は、前記判断手段が前記電流検出手段によって検出される電流が前記制御手段の次回の制御タイミングで所定の許容電流を超えると推断する場合には、今回の制御タイミングで定電圧駆動からパルス駆動に切り替えるようにしてもよい。
【０００７】
また、前記判断手段は、前記所定の許容電流を超えるか否かの推断を、定電圧駆動で通電開始する場合の前記ソレノイドに流れる電流の立ち上がり特性に基づいて行うのがよい。例えば、前記判断手段は、前記電流検出手段によって検出される電流が前記制御手段の今回の制御タイミングで前記立ち上がり特性上の電流値を超えている場合に、前記電流検出手段によって検出される電流が前記制御手段の次回の制御タイミングで前記所定の許容電流を超えると推断するようにすればよい。
【０００８】
また、前記制御手段は、前記ソレノイドのオンに必要な目標電流に収束するようにパルス駆動を行うと好適であり、パルス駆動をパルス幅変調によって制御すると好適である。
【０００９】
また、前記制御手段が前記目標電流に到達した後に前記ソレノイドのオンの維持に必要な前記目標電流より小さい保持電流を流す場合、前記保持電流を流すための前記制御手段の制御周期を、前記保持電流を流す前の制御周期より長くすると好適である。
【００１０】
なお、前記制御手段が前記目標電流に到達した後に前記ソレノイドのオンの維持に必要な前記目標電流より小さい保持電流を流すソレノイド駆動制御装置をブレーキ制御装置に用いた場合、前記保持電流を流すための前記制御手段の制御周期を、当該ブレーキ制御装置の制御周期より長くすると好適である。
【００１１】
また、上記目的を達成するため、本発明のソレノイド駆動制御方法は、
ソレノイドの通電を定電圧駆動で開始した後にパルス駆動に切り替える、ソレノイド駆動制御方法であって、
前記ソレノイドに流れる電流を検出する第１ステップと、
第１ステップで検出される電流と定電圧駆動からパルス駆動への切り替え条件と比較することにより定電圧駆動からパルス駆動への切り替えを判断する第２ステップと、
第２ステップの判断結果に応じて定電圧駆動からパルス駆動への切り替えを制御する第３ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ソレノイドの駆動方式を適切に切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１は、本発明に係るソレノイド駆動制御装置の実施形態を示す図である。本実施形態のソレノイド駆動制御装置は、ソレノイド８を駆動するために、マイコン１とＩＣ（Integrated  Circuit）４とを備える。
【００１４】
マイコン１は、ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭから構成され、ソレノイド８を電流駆動するためのＰＷＭ出力部２とソレノイド８に流れる電流（ソレノイド電流）をモニタするためのＡＤコンバータ３とを有する。ＰＷＭ出力部２は、０〜１００％のデューティ比を取り得るＰＷＭ駆動信号を出力する。ＰＷＭ出力部２は、１００％のオンデューティ比のＰＷＭ駆動信号を出力した場合（１００％Ｄｕｔｙ駆動をした場合）、ソレノイド８に一定電圧を印加する定電圧駆動をすることに相当する。一方、０％より大きく１００％未満のオンでユーティ比のＰＷＭ駆動信号を出力した場合、ソレノイド８に間欠的な電圧を印加するパルス駆動をすることに相当する。さらに、０％のオンデューティ比のＰＷＭ駆動信号を出力した場合、ソレノイド８に電圧は印加されず、非通電の完全オフ状態であることに相当する。
【００１５】
ＩＣ４は、トランジスタ５とダイオード６と電流検出回路７とを有する。トランジスタ５は、マイコン１のＰＷＭ出力部２からのＰＷＭ駆動信号を受けてソレノイド８を駆動する。ダイオード６は、トランジスタ５がオフする時に発生するソレノイド８のインダクタンス分によるサージを吸収し、サージ電圧から各回路を保護するものである。ダイオード６は、ソレノイド８に並列接続される。電流検出回路７は、ソレノイド電流を検出する。検出されたソレノイド電流に応じた電圧がマイコン１のＡＤコンバータ３に対して出力される。なお、トランジスタ５とダイオード６と電流検出回路７は、ＩＣ４にすべて集積される必要はなく、独立した回路として構成してもよい。また、トランジスタ５の具体例として、ＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ，バイポーラトランジスタが挙げられる。
【００１６】
ソレノイド８は、コイル（インダクタ）内に可動鉄心が設置され、コイルに電流を流すことによって発生する電磁力によって可動鉄心が直線運動するアクチュエータである。ソレノイド８は、例えば、車両のブレーキや燃料噴射弁などのアクチュエータとして使われる。ソレノイド８のコイルに電流を流すため、ソレノイド８の上流はトランジスタ５を介して定電圧源９につながり、ソレノイド８の下流は電流検出回路７を介してＧＮＤ（接地）につながる。定電圧源９は、例えば、車両に搭載されるバッテリや発電機である。定電圧源９の電圧は、バッテリや発電機の状態やそれらの電力供給先である電気負荷の動作状態によって変化する。また、ソレノイド８のインダクタンス分や抵抗分は、製造ばらつきや周囲温度等の環境条件によって変化する。
【００１７】
なお、トランジスタ５はソレノイド８の下流側とＧＮＤの間に配置されてもよい。また、ソレノイド８の下流のＧＮＤは、マイコン１のＧＮＤと同一配線でつないでもよいし、ソレノイド８に流れる電流によってマイコン１のＧＮＤに影響を与えないようにマイコン１のＧＮＤと別配線でつないでもよい。
【００１８】
図２は、ソレノイド８の電流制御を説明するための図である。横軸は時間を表し、縦軸は電流を表す。制御周期Ｔｃは、マイコン１の制御周期を表す。制御回数ｎは、トランジスタ５に対するＰＷＭ駆動信号の出力開始タイミングを起点とするマイコン１の制御回数を表し、制御周期Ｔｃ毎に番号が振られている。ＰＷＭ周期Ｔｐは、マイコン１のＰＷＭ出力部２からのＰＷＭ駆動信号の周期を表し、制御周期Ｔｃより短い。
【００１９】
Imaxは、ＩＣ４に流すことができる最大許容電流を表す。すなわち、ソレノイド８に流す電流は、Imax以下にする必要がある。
【００２０】
Itargetは、ソレノイド８のプランジャを動作させるために最低限必要な最低作動電流である。一旦、最低作動電流Itargetを流せば、その後、最低作動電流Itargetより小さい保持電流を流すことによってプランジャは保持可能である。
【００２１】
Ireal[n]は、マイコン１のｎ回目の制御時における電流モニタ値であって、電流検出回路７及びＡＤコンバータ３を介して検出されるソレノイド８に流れる実電流を示すものである。
【００２２】
Idchange[n]は、詳細は後述するが、マイコン１のｎ回目の制御時における、１００％Ｄｕｔｙ駆動（定電圧駆動）からパルス駆動に切り替えるための実電流閾値である。
【００２３】
曲線Ａは、定電圧源９の取り得る電圧が最も高く且つソレノイド８の取り得るインピーダンスが最も低い条件において、ＰＷＭ出力部２が１００％のオンＤｕｔｙ比で駆動した場合のソレノイド８の時間−電流特性を表す。つまり、曲線Ａは、定電圧源９及び周囲温度等の使用範囲内で、設計上、電流の立ち上がり特性（応答性）が一番速い場合のソレノイド８の電流特性を表す。
【００２４】
曲線Ｂは、ＰＷＭ出力部２が１００％のオンＤｕｔｙ比で駆動した場合のソレノイド８の実電流Irealの変化を表す。曲線Ｂは、ソレノイド８の駆動時における定電圧源９の電圧や周囲温度によって、その立ち上がり特性が変化する。低電圧源９の実電圧が高くなるほど、また、ソレノイド８の実インピーダンスが低くなるほど、その立ち上がり特性は急峻になる。
【００２５】
曲線Ｃは、１００％のオンＤｕｔｙ比での駆動を初回（ｎ＝０）から継続したときに２回目（ｎ＝２）の制御時においてソレノイド電流が最大許容電流Imaxに到達すると見込まれる場合のソレノイド８の電流特性である。曲線Ｃ上の１回目の制御時の電流値が、１００％Ｄｕｔｙ駆動からパルス駆動に切り替えるための閾値となる（Idchange[1]）。１回目の制御時に実電流Ireal[1]が閾値Idchange[1]より大きい場合、そのまま１００％Ｄｕｔｙ駆動を継続してしまうと、２回目の制御時までに最大許容電流Imaxを超えてしまうことになる。したがって、１回目の制御時に実電流Ireal[1]が閾値Idcharge[1]より大きい場合には、パルス駆動に切り替えてソレノイド８に流れる電流を抑える必要がある。一方、１回目の制御時に実電流Ireal[1]が閾値Idchange[1]より小さい場合、そのまま１００％Ｄｕｔｙ駆動を継続しても、２回目の制御時までに最大許容電流Imaxを超えてしまうことはない。
【００２６】
曲線Ｄは、１００％のオンＤｕｔｙ比での駆動を初回（ｎ＝０）から継続したときに３回目（ｎ＝３）の制御時においてソレノイド電流が最大許容電流Imaxに到達すると見込まれる場合のソレノイド８の電流特性である。上述の曲線Ｃの場合と同様に、曲線Ｄ上の２回目の制御時の電流値が、１００％Ｄｕｔｙ駆動からパルス駆動に切り替えるための閾値となる（Idchange[2]）。２回目の制御時に実電流Ireal[2]が閾値Idchange[2]より大きい場合、１００％Ｄｕｔｙ駆動を継続してしまうと、３回目の制御時までに最大許容電流Imaxを超えてしまうことになる。したがって、２回目の制御時に実電流Ireal[2]が閾値Idchange[2]より大きい場合には、パルス駆動に切り替えてソレノイド８に流れる電流を抑える必要がある。一方、２回目の制御時に実電流Ireal[2]が閾値Idcharge[2]より小さい場合、そのまま１００％Ｄｕｔｙ駆動を継続しても、３回目の制御時までに最大許容電流Imaxを超えてしまうことはない。
【００２７】
曲線Ｂ’は、２回目の制御時に１００％Ｄｕｔｙ駆動からパルス駆動に切り替えた場合のソレノイド８の実電流Irealの変化を表す。マイコン１は、１００％Ｄｕｔｙ駆動からパルス駆動に切り替えて、ソレノイド電流が最低作動電流ItargetになるようにＰＷＭ駆動信号のＤｕｔｙ比を変化させる。
【００２８】
ところで、図２のように、最低作動電流Itargetが閾値Idchangeより必ずしも大きいとは限らない。図３は、最低作動電流Itargetが閾値Idchangeより小さい場合のソレノイド８の電流制御を説明するための図である。図３において、図２と同一の符号については同一の意味を示すものとして、説明を簡略する。図３における曲線Ａ，Ｃ，Ｄは、図２と同様である。
【００２９】
曲線Ｅは、ＰＷＭ出力部２が１００％のオンＤｕｔｙ比で駆動した場合のソレノイド８の実電流Irealの変化を表す。曲線Ｅは、ソレノイド８の駆動時における定電圧源９の電圧や周囲温度によって、その立ち上がり特性が変化する。曲線Ｅは、図２の曲線Ｂと異なり、２回目の制御時の実電流Ireal[2]が、『Itarget＜Ireal[2]＜Idchange[2]』の関係にある場合の特性である。
【００３０】
曲線Ｅ’は、２回目の制御時に１００％Ｄｕｔｙ駆動からパルス駆動に切り替えた場合のソレノイド８の実電流Irealの変化を表す。マイコン１は、１００％Ｄｕｔｙ駆動からパルス駆動に切り替えて、ソレノイド電流が最低作動電流ItargetになるようにＰＷＭ駆動信号のＤｕｔｙ比を変化させる。
【００３１】
なお、上述の実電流閾値Idchangeは、マイコン１の制御回数ｎと関連付けてメモリ１０（図１参照）に予め記憶しておく。図４は、制御回数ｎと実電流閾値Idchangeとの関係を示した表である。１００％のオンＤｕｔｙ比での駆動を初回から継続したときに各制御時においてソレノイド電流が最大許容電流Imaxに到達すると見込まれる場合のソレノイド８の電流特性をシミュレーションや実機等による評価試験において算出しておけばよい。すなわち、曲線Ｃや曲線Ｄ上の電流値を算出しておけばよい。
【００３２】
また、マイコン１は、１００％Ｄｕｔｙ駆動からパルス駆動に切り替えて、ソレノイド電流が最低作動電流ItargetになるようにＰＷＭ駆動信号のＤｕｔｙ比を、図５に示されるようなマップ設計値に基づいて、変化させる。図５は、ＰＷＭ駆動信号のＤｕｔｙ設計値Ddesign[m]とそのときのソレノイド８に設計上流れる電流Idesign[m]との関係を示したマップ設計値である。マイコン１は、図５の左記の電流を流す場合には、図５の右記のＤｕｔｙ比のＰＷＭ駆動信号を出力する。
【００３３】
それでは、本実施形態のソレノイド駆動制御装置の動作（ソレノイド駆動制御方法）について説明する。図６は、本実施形態のソレノイド駆動制御装置のマイコン１の処理フローの一例である。マイコン１は、図２，３で示した制御周期Ｔｃで、図６に示される処理フローを実行する。図６に示される処理フローは、ソレノイド８の通電を開始した初期通電時に実行する初期電流制御フロー（電流推定制御フロー）を示す。
【００３４】
まず、マイコン１は、ソレノイド８のオン要求（動作要求）があるか否かを確認する（ステップ１）。例えば、車内ＬＡＮ等の通信回線を介して、他の電子制御装置からのオン要求があった場合に、ソレノイドＯＮ要求フラグが立つ。つまり、ソレノイドＯＮ要求フラグの状態によって、ソレノイド８のオン要求があるか否かが確認される。マイコン１は、ソレノイド８のオン要求がある場合には、ソレノイドＯＮ要求フラグをクリアしＯＮ制御中フラグを立てるとともに（ステップ２）、オンＤｕｔｙ比を１００％に設定したＰＷＭ駆動信号（すなわち、定電圧駆動の信号）を出力する（ステップ３）。定電圧駆動でソレノイド８の通電を開始することで、パルス駆動で通電を開始する場合に比較してソレノイド８がオンするまでの応答性が向上する。ステップ３の実行後に、本制御タイミングにおける処理は終了する。
【００３５】
一方、マイコン１は、ソレノイド８のオン要求がない場合には、ＯＮ制御中であるか否かを確認する（ステップ４）。ＯＮ制御中フラグの状態によって、ソレノイド８がＯＮ制御中であるか否かが確認される。ソレノイド８のＯＮ要求がなくＯＮ制御中でもなければ（ステップ４；Ｎｏ）、何もせずに本フローは終了し、本制御タイミングにおける処理は終了する。ソレノイド８のオン要求がなくＯＮ制御中であれば（ステップ４；Ｙｅｓ）、マイコン１は電流検出回路７及びＡＤコンバータ３を介して検出された実電流Ireal[n]を算出する（ステップ５）。
【００３６】
実電流Ireal[n]が閾値Idchange[n]より小さく（ステップ６；Ｙｅｓ）、最低作動電流Itargetよりも小さければ（ステップ７；Ｙｅｓ）、ステップ３で設定されたＤｕｔｙ比は変わらずに１００％Ｄｕｔｙ駆動が継続したまま本制御タイミングにおける処理は終了する。これは、図３で言えば、制御回数がｎ＝１の場合に相当する。
【００３７】
一方、実電流Ireal[n]が閾値Idchange[n]以上か（ステップ６；Ｎｏ）、または、実電流Ireal[n]が最低作動電流Itarget以上であれば（ステップ７；Ｎｏ）、マイコン１は、まず基準となるＤｕｔｙ設計値Ddesignを算出する（ステップ８）。つまり、図５に示されるマップ設計値に基づいて、少なくとも最低作動電流Itargetを流すためのＤｕｔｙ比であるＤｕｔｙ設計値Ddesignが算出される。
【００３８】
なお、このＤｕｔｙ設計値Ddesignは、あくまで設計値算出のための厳しい条件下で算出されたＤｕｔｙ比であるため、マイコン１は実際の定電圧源９の電圧やソレノイド８のインピーダンスに合わせて補正を行う（ステップ９）。
【００３９】
ｎ回目の制御時における補正後のＤｕｔｙ比Dout[n]は、例えば［数１］にしたがって演算することができる。
［数１］
Dout[n]=k×（Idesign[n]／Ireal[n]）×Ddesign[n+1]
ただし、ｋは比例定数とする。そして、マイコン１は、１００％Ｄｕｔｙ駆動からパルス駆動に切り替えて、Ｄｕｔｙ比をDout[n]に設定したＰＷＭ駆動信号を出力する（ステップ１０）。
【００４０】
ところで、図６で示される初期電流制御が終わり、ソレノイド８がオンした後は、通電によるソレノイド８やＩＣ４などの発熱を抑えるために、マイコン１は目標電流をItargetからそれより小さい保持電流に切り替える。この保持電流についてはソレノイド８をオンさせるまでの初期電流より高い応答性は必要ないため、目標電流が保持電流に切り替わったあとは、制御周期は初期電流制御の制御周期Ｔｃから長くすることができる。これにより、マイコン１の演算負荷の軽減が可能となる。
【００４１】
図７は、マイコン１が制御周期Ｔｃで処理する保持電流制御フローである。まず、マイコン１は、ソレノイド８の保持電流制御要求があるか否かを確認する（ステップ１１）。例えば、実電流Ireal[n]が最低作動電流Itargetを含む所定電流範囲内に収束していることを所定回数連続して検出された場合に、保持電流制御要求フラグが立つ。つまり、保持電流制御要求フラグの状態によって、ソレノイド８の保持電流制御要求があるか否かが確認される。マイコン１は、保持電流制御要求がある場合には（ステップ１１；Ｙｅｓ）、保持電流制御要求フラグをクリアし保持電流制御中フラグを立てるとともに（ステップ１２）、保持電流のＤｕｔｙ比の演算、補正、そのＤｕｔｙ比に設定したＰＷＭ駆動信号を出力する（ステップ１３）。すなわち、図５に示されるマップ設計値と同様に、保持電流用のマップ設計値に基づいて、保持電流を流すためのＤｕｔｙ比であるＤｕｔｙ設計値が算出される。そして、［数１］に示される演算式と同様の演算式で、ｎ回目の制御時における補正後の保持電流のＤｕｔｙ比が演算され、その補正後のＤｕｔｙ比に設定したＰＷＭ駆動信号が出力される。
【００４２】
図８は、マイコン１が制御周期Ｔｋで処理する保持電流制御フローである。図７のステップ１２において保持電流制御中フラグが立てられると、マイコン１の制御周期は、Ｔｃからそれより長いＴｋに変更される。マイコン１は、保持電流制御中フラグの状態に基づいて保持電流制御中であるか否かを判断する（ステップ２１）。保持電流制御中であり（ステップ２１；Ｙｅｓ）、ソレノイドのオフ指令（動作停止指令）などの保持電流制御終了要求がなければ（ステップ２２；Ｎｏ）、マイコン１は保持電流を維持するための保持電流フィードバック制御を実行する（ステップ２３）。つまり、マイコン１は、電流検出回路７及びＡＤコンバータ３を介して検出されるソレノイド８に流れる実電流を算出し、その算出された実電流と目標とする所定の保持電流との差が零となるように、ＰＷＭ駆動信号のＤｕｔｙ比を上述と同様の補正を行いながら変化させる。ステップ２３の実行後に、本制御タイミングにおける処理は終了する。
【００４３】
一方、保持電流制御終了要求があれば（ステップ２２；Ｙｅｓ）、マイコン１は保持電流制御中フラグをクリアし、オンＤｕｔｙ比を０％にすることによりＰＷＭ駆動信号の出力を停止する（ステップ２４）。ステップ２４の実行後に、本制御タイミングにおける処理は終了する。
【００４４】
したがって、本実施例によれば、ソレノイド８に流れる実電流を検出し、検出された実電流と定電圧駆動からパルス駆動への切り替え条件である閾値Idchange[n]とを比較することにより定電圧駆動からパルス駆動への切り替えを判断し、その判断結果に応じて、定電圧駆動からパルス駆動への切り替えを制御するので、精度の良い適切な切り替えを実施することができる。また、最大許容電流Imaxを超えないように、かつ、ソレノイド８の応答性を損なうことなく、ソレノイド８をオンさせることができる。
【００４５】
また、ソレノイドのオン／オフに数ｍｅｃ以内の応答性が要求されるブレーキ制御のアクチュエータに本実施例のソレノイド８を使用した場合、精度の良い適切な切り替えを実施することができるので、ブレーキ性能やブレーキフィーリングの向上が可能となる。
【００４６】
また、回路の部品点数削減、実装面積削減、コスト削減などの観点から、ソレノイドの駆動をＩＣで駆動することがある。ＩＣに大電流を流す場合、ボンディングワイヤを太くしたり、内部配線を太くしたりする必要があるため、ＩＣチップを大きくせざるを得ないことがある。また、パルス駆動する場合には、スイッチングロスによる発熱が定電圧駆動に比べ大きくなる。この点、本実施例によれば、ソレノイドの電流特性に基づいて定電圧駆動からパルス駆動に精度良く適切に切り替えているので、ＩＣに流れる電流を適切な値に制御することができ、ＩＣチップのサイズアップや発熱を抑えることができる。
【００４７】
また、ＩＣに流す電流が最大許容電流を超えると、ボンディングワイヤおよび内部配線抵抗の劣化を助長するおそれがある。しかしながら、本実施例によれば、ＩＣに流れる電流をＩＣの最大許容電流以下に精度よく制御することができる。
【００４８】
また、発熱等を抑えるためにソレノイドの通電電流を制限するためには、コイルの巻線数を増やしてコイルの巻線抵抗を大きくすることも考えられるが、コイルの巻線数が大きくなると、コイル寸法が大きくなるため、アクチュエータの車両への搭載性の問題が生じる場合がある。しかしながら、本実施例によれば、ソレノイドに流れる電流を適切に制限することができるので、コイル寸法が大きくなることを防止することができる。
【００４９】
また、本実施例によれば、パルス駆動切り替え後の保持電流制御中の演算周期が、初期電流制御中の演算周期より長くしているので、演算負荷を軽減することができる。演算周期が短い初期電流制御時はブレーキの制御周期よりも制御期間が十分に短いため、初期電流制御の演算負荷はブレーキ制御全体の演算負荷に対して大きな影響はないが、保持電流制御はブレーキの制御周期よりも制御期間が長いため、制御周期を長くすることによるブレーキ制御全体の演算負荷軽減の効果が顕著に現れる。
【００５０】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５１】
例えば、上述の実施例では、スイッチング素子５とダイオード６と電流検出回路７をＩＣ４の集積回路としていたが、独立した素子でよい。スイッチング素子５は、電流の導通・遮断が可能な半導体素子であって、その具体例として、ＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ，バイポーラトランジスタなどのトランジスタが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係るソレノイド駆動制御装置の実施形態を示す図である。
【図２】ソレノイド８の電流制御を説明するための図である。
【図３】最低作動電流Itargetが閾値Idchangeより小さい場合のソレノイド８の電流制御を説明するための図である。
【図４】制御回数ｎと実電流閾値Idchangeとの関係を示した表である。
【図５】ＰＷＭ駆動信号のＤｕｔｙ設計値Ddesign[m]とそのときのソレノイド８に設計上流れる電流Idesign[m]との関係を示したマップ設計値である。
【図６】本実施形態のソレノイド駆動制御装置のマイコン１の処理フローの一例である。
【図７】マイコン１が制御周期Ｔｃで処理する保持電流制御フローである。
【図８】マイコン１が制御周期Ｔｋで処理する保持電流制御フローである。
【符号の説明】
【００５３】
１  マイコン
２  ＰＷＭ出力部
３  ＡＤコンバータ
４  ＩＣ
５  スイッチング素子
６  ダイオード
７  電流検出回路
８  ソレノイド
９  定電圧源
１０  メモリ
Imax  ＩＣ４に流すことができる最大許容電流
Itarget  ソレノイド８のプランジャを動作させるために最低限必要な最低作動電流
Ireal[n]   ｎ回目の制御時における、ソレノイド８の実電流
Idchange[n]  ｎ回目の制御時における、１００％Ｄｕｔｙ駆動（定電圧駆動）からパルス駆動に切り替えるための実電流閾値
【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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