(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁弁のコイルに通電する通電経路に直列に設けられたスイッチング素子を、所定の駆動周期時間を周期とする駆動信号によってオンオフさせることにより、前記電磁弁を駆動する電磁弁駆動装置であって、
前記駆動信号の１周期毎に、今回の前記駆動信号の１周期において前記コイルへの通電を行う通電時間を決定する決定手段と、
前記駆動信号を前記スイッチング素子に出力する手段であって、前記駆動信号の１周期の開始時から前記決定手段により決定された通電時間が経過するまでの期間である通電期間のうち、前記１周期の開始時から、前記電磁弁の弁体を初期位置から動作完了位置へ向けて動かすことが可能なピーク電流を前記コイルに流すためのピーク電流供給時間が経過するまでは、前記駆動信号を、前記スイッチング素子をオンさせる方のアクティブレベルのままにし、その後、前記通電期間が終了するまでは、前記駆動信号を、前記駆動周期時間よりも短い周期で且つ所定のデューティ比でアクティブレベルとなるパルス列信号であって、前記ピーク電流より小さいものの前記初期位置から移動した前記弁体の位置を少なくとも保持可能なホールド電流を前記コイルに流すためのホールド電流用パルス列信号にし、前記通電期間が終了してから当該駆動信号の１周期が終了するまでは、前記駆動信号を非アクティブレベルにする駆動信号出力手段と、
前記決定手段が前記通電時間を決定する毎に、前記駆動周期時間から前記決定された通電時間を引いた残り時間である非通電時間が所定の下限値以下であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記非通電時間が前記下限値以下であると判定されたならば、前記決定された通電時間を前記駆動周期時間に変更して、前記駆動信号出力手段により今回出力される駆動信号が、前記ピーク電流供給時間の経過時から次回の１周期の開始時まで前記ホールド電流用パルス列信号となるようにすると共に、次回の駆動信号の１周期の開始時から前記ピーク電流供給時間が経過するまでの間に前記駆動信号出力手段が出力する前記駆動信号の形態を、前記駆動周期時間よりも短い周期で且つ前記ホールド電流用パルス列信号のデューティ比以上の所定デューティ比でアクティブレベルとなる電流抑制用パルス列信号に変更する信号形態変更手段と、
を備え、
前記下限値は、前記駆動信号の形態が前記ホールド電流用パルス列信号から非アクティブレベルのままに変わってから前記弁体が前記初期位置の方向に戻り始めるまでの遅れ時間よりも小さい値であること、
を特徴とする電磁弁駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁弁駆動装置において、
前記ホールド電流用パルス列信号は、前記ホールド電流として、前記ピーク電流より小さいものの前記弁体を前記動作完了位置へ向けて動かすことが可能な電流を、前記コイルに流すパルス列信号であること、
を特徴とする電磁弁駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電磁弁駆動装置において、
前記電流抑制用パルス列信号は、前記ホールド電流用パルス列信号と同じ周期及びデューティ比のパルス列信号であること、
を特徴とする電磁弁駆動装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の電磁弁駆動装置において、
前記信号形態変更手段は、
前記判定手段の判定結果が、前記非通電時間が前記下限値以下でないという否定判定結果から、前記非通電時間が前記下限値以下であるという肯定判定結果に変わった場合には、前記電流抑制用パルス列信号のデューティ比を、前記ホールド電流用パルス列信号のデューティ比よりも大きい初期値に設定し、前記判定手段の判定結果が連続して前記肯定判定結果になった場合には、前記電流抑制用パルス列信号のデューティ比を、前記ホールド電流用パルス列信号のデューティ比以上で、且つ、前回周期の前記駆動信号における当該電流抑制用パルス列信号のデューティ比よりも小さい値に設定すること、
を特徴とする電磁弁駆動装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の電磁弁駆動装置において、
当該電磁弁駆動装置は、複数の電磁弁を駆動するものであって、その電磁弁の各々について、前記スイッチング素子、前記決定手段、前記駆動信号出力手段、前記判定手段、及び前記信号形態変更手段を備えており、
前記電磁弁の各々に対応する各駆動信号の１周期の開始タイミングは、該各駆動信号がアクティブレベルのままになる期間が互いに重ならないように、前記ピーク電流供給時間以上の所定時間だけずらされていること、
を特徴とする電磁弁駆動装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電磁弁駆動装置において、
前記各駆動信号のうちの何れかである特定駆動信号について、前記判定手段により、前記非通電時間が前記下限値以下であると連続して判定されており、且つ、前記特定駆動信号とは別の駆動信号について、前記決定手段が前記通電期間を０に決定している状況で、前記別の駆動信号に対応する電磁弁の駆動を開始する要求が発生したときに、前記別の駆動信号の１周期の開始タイミングよりも、前記特定駆動信号の１周期の開始タイミングの方が早く到来するのなら、前記別の駆動信号の１周期の開始タイミングを、前記特定駆動信号の１周期の開始タイミングまで早め、その早めた１周期の開始タイミングにて、前記別の駆動信号のアクティブレベルでの出力を開始すること、
を特徴とする電磁弁駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁（ソレノイドバルブ）を駆動する電磁弁駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁弁駆動装置は、電磁弁のコイルに通電する通電経路に直列に設けられたＭＯＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子を、駆動信号によってオンオフさせることにより、その電磁弁を駆動する。
【０００３】
また、この種の電磁弁駆動装置では、電磁弁のコイルに通電する通電期間のうち、該通電期間の開始時から所定時間が経過するまでは、駆動信号を、スイッチング素子をオンさせる方のアクティブレベルのままにすることで、電磁弁の弁体を速やかに動かすことが可能な大きなピーク電流をコイルに流し、上記所定時間が経過してから通電期間が終了するまでの残りの期間は、駆動信号を、所定周期で且つ所定のデューティ比でアクティブレベルとなるパルス列信号にすることで、コイルへの通電電流を制限して、電力消費を抑えるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、駆動対象の電磁弁が、開度調節が行われるリニアソレノイドバルブである場合には、上記のように駆動信号の形態を通電期間中にパルス列信号へと切り替える技術と、通電期間自体をＰＷＭ（パルス幅変調）制御する技術とを、組み合わせることが考えられる。以下、具体例を挙げて説明する。
【０００５】
まず図９に示すように、この例の電磁弁駆動装置１００では、電磁弁ＶのコイルＬよりも上流側にスイッチング素子（この例ではＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒを配置したハイサイド駆動形態を採っている。このため、コイルＬの一端がグランドラインに接続されており、スイッチング素子Ｔｒがオンすることで、コイルＬの他端に電源電圧ＶＢが印加されて該コイルＬに電流が流れる。
【０００６】
そして、電磁弁駆動装置１００では、図９（ｅ）に示すような周期性を有する駆動信号ＤＲを、下記の手順で生成する。尚、この例では、駆動信号ＤＲがハイのときにスイッチング素子Ｔｒがオンされる。つまり、駆動信号ＤＲのアクティブレベルはハイである。
【０００７】
まず、図９（ａ）に示すように、駆動信号ＤＲの周期Ｔｂａｓｅと同じ周期で且つ駆動信号ＤＲの１周期の開始時から所定時間ＴｐだけハイになるワンショットパルスＯＳを生成すると共に、図９（ｂ）に示すように、周期が上記周期Ｔｂａｓｅよりも短く且つ所定のデューティ比でハイになるパルス列信号（以下、ホールド信号という）ＨＤを生成する。そして、図９（ｃ）に示すように、ワンショットパルスＯＳとホールド信号ＨＤとから、その両信号ＯＳ，ＨＤの論理和をとった信号であるベース信号ＢＡを生成する。
【０００８】
更に、電磁弁駆動装置１００では、図９（ｄ）に示すように、駆動信号ＤＲの周期Ｔｂａｓｅと同じ周期で且つ駆動信号ＤＲの１周期の開始時にてハイになるＰＷＭ信号である駆動デューティ信号ＤＤを生成する。その駆動デューティ信号ＤＤのハイ時間とロー時間とのうち、ハイ時間は、コイルＬに通電する通電時間Ｔｏｎを意味し、ロー時間は、コイルＬに通電しない非通電時間Ｔｏｆｆを意味しており、駆動デューティ信号ＤＤがハイになっている期間が、コイルＬに通電する通電期間を意味する。
【０００９】
そして、電磁弁駆動装置１００では、図９（ｅ）に示すように、駆動デューティ信号ＤＤとベース信号ＢＡとの論理積をとった信号を、駆動信号ＤＲとして生成する。
このため、駆動信号ＤＲは、駆動デューティ信号ＤＤがハイになる通電期間（即ち、１周期の開始時から通電時間Ｔｏｎが経過するまでの期間）のうち、１周期の開始時から上記所定時間Ｔｐが経過するまでは、ハイのままになり、その後、通電期間が終了するまでは、上記ホールド信号ＨＤとなる。また、通電期間が終了してから当該駆動信号ＤＲの１周期が終了するまでの期間（即ち、駆動デューティ信号ＤＤがローになっている非通電時間Ｔｏｆｆの期間）は、ローのままになる。
【００１０】
そして、図１０（Ａ）に示すように、駆動信号ＤＲの１周期の開始時から該駆動信号ＤＲがハイのままになる所定時間Ｔｐの期間は、スイッチング素子Ｔｒのオンが継続して、コイルＬに、電磁弁Ｖの弁体を初期位置（この例では全閉位置）から動作完了位置（この例では全開位置）へ向けて動かすことが可能な大きなピーク電流Ｉｐが流れ、その後、駆動信号ＤＲがホールド信号ＨＤの形態になっている期間は、スイッチング素子Ｔｒがホールド信号ＨＤに応じてオンオフされることにより、コイルＬには、上記ピーク電流Ｉｐより小さいものの初期位置から移動した弁体の位置を少なくとも保持可能なホールド電流Ｉｈが流れる。
【００１１】
そして、駆動信号ＤＲがホールド信号ＨＤの形態からローのままになると、コイルＬへの通電が停止する。すると、電磁弁Ｖの弁体が初期位置の方向に戻り始め、その後、弁体が初期位置に戻る前に、次周期の駆動信号ＤＲの開始タイミングが到来して、該駆動信号ＤＲがハイになれば、電磁弁Ｖは全閉状態（完全に閉じた状態）に戻ることなく、弁体の動作完了位置への移動が行われることとなる。尚、図１０において、「電流値」とは、電磁弁のコイルに流れる電流を意味している。また、図１０において、「バルブ」の段の“閉”と“開”は、全閉と全開を意味しているのではなく、“閉”から“開”への立ち上がりが、「弁体が動作完了位置の方向に動き始めたタイミング」を示しており、“開”から“閉”への立ち下がりが、「弁体が初期位置の方向に戻り始めたタイミング」を示している。そして、これらのことは、後述する他の図についても同様である。
【００１２】
よって、駆動信号ＤＲがハイ又はホールド信号ＨＤになる通電時間Ｔｏｎの周期Ｔｂａｓｅに対する割合（＝Ｔｏｎ／Ｔｂａｓｅ）が、該駆動信号ＤＲのデューティ比であり、以下では、このような駆動信号ＤＲのデューティ比のことを、一般的なパルス列信号のデューティ比（即ち、連続する１組のハイ時間とロー時間との合計を１周期とするパルス列信号のデューティ比）と区別するために、駆動デューティ比と言う。また、本明細書では、デューティ比（駆動デューティ比を含む）の単位として、特に断らない限りは、百分率（％）を用いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平０５−２７２３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、上記従来の電磁弁駆動装置１００においては、図１０（Ｂ）に示すように、駆動デューティ比が、１００％未満であっても、所定値以上になると、駆動信号ＤＲの複数の周期にわたって、電磁弁Ｖの弁体が初期位置の方向に戻ることなく動作完了位置へ向けて移動していく状態となる。
【００１５】
つまり、駆動信号ＤＲの形態がホールド信号ＨＤからローのままに変わってから弁体が初期位置の方向に戻り始めるまでの遅れ時間を「Ｔｃｓ」とすると（図１０（Ａ）参照）、駆動デューティ比が大きくなって、非通電時間Ｔｏｆｆ（＝Ｔｂａｓｅ−Ｔｏｎ）がＴｃｓよりも短くなったならば、駆動信号ＤＲがローのままになってから弁体が初期位置の方向に戻り始める前に、駆動信号ＤＲが次の周期開始により再びハイになるため、弁体は初期位置の方向に戻ることなく動作完了位置へ向けての移動を継続する。
【００１６】
ここで、電磁弁Ｖの弁体を動作完了位置に移動させる場合、一般には、駆動デューティ比を徐々に大きくしていくこととなるため、駆動デューティ比が上記所定値以上に設定される場合には、電磁弁Ｖは全開あるいは全開に近い状態になっており、そのような状況では、コイルＬにピーク電流Ｉｐを流さなくても、弁体が初期位置の方向へ戻ってしまうことはなく、電磁弁Ｖの開状態は維持できると考えられる。
【００１７】
しかし、従来の電磁弁駆動装置１００では、そのような状況においても、駆動信号ＤＲの各周期の開始時から所定時間Ｔｐは、駆動信号ＤＲをハイのままにしてコイルＬにピーク電流Ｉｐを流すことから、そのピーク電流Ｉｐの分の電力を無駄に消費してしまうこととなる。
【００１８】
本発明は、こうした点に着目し、無駄な電力消費を防止可能な電磁弁駆動装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項１の電磁弁駆動装置は、電磁弁のコイルに通電する通電経路に直列に設けられたスイッチング素子を、所定の駆動周期時間Ｔｂａｓｅを周期とする駆動信号によってオンオフさせることにより、その電磁弁を駆動するものであり、決定手段と、駆動信号をスイッチング素子に出力する駆動信号出力手段とに加えて、更に、判定手段と信号形態変更手段とを備えている。
【００２０】
この電磁弁駆動装置では、決定手段が、駆動信号の１周期毎に、今回の駆動信号の１周期においてコイルへの通電を行う通電時間Ｔｏｎを決定する。尚、その通電時間Ｔｏｎの駆動周期時間Ｔｂａｓｅに対する割合が、前述の駆動デューティ比である。
【００２１】
そして、駆動信号出力手段は、駆動信号の１周期の開始時から前記決定手段により決定された通電時間Ｔｏｎが経過するまでの期間である通電期間のうち、前記１周期の開始時から、電磁弁の弁体を初期位置から動作完了位置へ向けて動かすことが可能なピーク電流をコイルに流すためのピーク電流供給時間Ｔｐが経過するまでは、駆動信号を、スイッチング素子をオンさせる方のアクティブレベルのままにし、その後、前記通電期間が終了するまでは、駆動信号を、駆動周期時間Ｔｂａｓｅよりも短い周期で且つ所定のデューティ比でアクティブレベルとなるパルス列信号であって、ピーク電流より小さいものの前記初期位置から移動した弁体の位置を少なくとも保持可能なホールド電流をコイルに流すためのホールド電流用パルス列信号（前述したホールド信号ＨＤに相当）にし、前記通電期間が終了してから当該駆動信号の１周期が終了するまでは、駆動信号を非アクティブレベル（即ち、スイッチング素子をオフさせる方のレベル）にする。
【００２２】
更に、この電磁弁駆動装置では、決定手段が通電時間Ｔｏｎを決定する毎に、判定手段が作動して、その判定手段は、駆動周期時間Ｔｂａｓｅから前記決定された通電時間Ｔｏｎを引いた残り時間である非通電時間Ｔｏｆｆ（＝Ｔｂａｓｅ−Ｔｏｎ）が、所定の下限値Ｔｏｆｆｍｉｎ以下であるか否かを判定する。その下限値Ｔｏｆｆｍｉｎは、スイッチング素子への駆動信号の形態がホールド電流用パルス列信号から非アクティブレベルのままに変わってから電磁弁の弁体が初期位置の方向に戻り始めるまでの遅れ時間Ｔｃｓよりも小さい値に設定されている。
【００２３】
そして、判定手段により非通電時間Ｔｏｆｆが下限値Ｔｏｆｆｍｉｎ以下であると判定（肯定判定）されたならば、信号形態変更手段が、以下の動作を行う。
即ち、信号形態変更手段は、前記決定された通電時間Ｔｏｎを駆動周期時間Ｔｂａｓｅに変更して、駆動信号出力手段により今回出力される駆動信号が、ピーク電流供給時間Ｔｐの経過時から次回の１周期の開始時までホールド電流用パルス列信号となるようにすると共に、次回の駆動信号の１周期の開始時からピーク電流供給時間Ｔｐが経過するまでの間に駆動信号出力手段が出力する駆動信号の形態を、駆動周期時間Ｔｂａｓｅよりも短い周期で且つホールド電流用パルス列信号のデューティ比以上の所定デューティ比でアクティブレベルとなる電流抑制用パルス列信号に変更する。
【００２４】
このような電磁弁駆動装置では、決定手段により決定された通電時間Ｔｏｎが、「Ｔｏｆｆ≦Ｔｏｆｆｍｉｎ」とならない値であって、「Ｔｂａｓｅ−Ｔｏｆｆｍｉｎ」未満であった場合には、判定手段が否定判定（即ち、「Ｔｏｆｆ≦Ｔｏｆｆｍｉｎ」でないと判定）することとなり、信号形態変更手段は機能しない。
【００２５】
よって、その場合、駆動信号出力手段により出力される駆動信号は、１周期の開始時から決定手段により決定された通電時間Ｔｏｎが経過するまでの通電期間のうち、１周期の開始時からピーク電流供給時間Ｔｐが経過するまでの期間（以下、ピーク電流供給期間という）は、アクティブレベルのままになり、その後、通電期間が終了するまで、ホールド電流用パルス列信号になり、通電期間が終了してから当該駆動信号の１周期が終了するまでは、非アクティブレベルのままになる。
【００２６】
そして、電磁弁の弁体は、駆動信号がアクティブレベルのままになるピーク電流供給期間において、動作完了位置の方向に動き、駆動信号がホールド電流用パルス列信号になる期間においては、少なくとも位置が保持され（即ち、動作完了位置の方向に動くこともあり得る）、１周期中の通電期間が終了して駆動信号が非アクティブレベルになると、初期位置の方向へ戻り始めることとなる。
【００２７】
一方、決定手段により決定された通電時間Ｔｏｎが、「Ｔｏｆｆ≦Ｔｏｆｆｍｉｎ」となる値であって、「Ｔｂａｓｅ−Ｔｏｆｆｍｉｎ」以上であった場合には、判定手段が肯定判定（即ち、「Ｔｏｆｆ≦Ｔｏｆｆｍｉｎ」であると判定）することとなり、信号形態変更手段が機能する。
【００２８】
すると、駆動信号出力手段により出力される今回周期の駆動信号は、ピーク電流供給時間Ｔｐの経過時（ピーク電流供給期間の終了時）から次回周期の駆動信号の開始時まで、ホールド電流用パルス列信号のままになり、更に、次回周期の駆動信号のピーク電流供給期間における信号形態が、アクティブレベルのままではなく、電流抑制用パルス列信号となる。よって、駆動信号は、今回周期におけるピーク電流供給期間の終了時から、次回周期における通電期間の終了時まで、電磁弁の弁体位置を少なくとも保持可能なパルス列信号（ホールド電流用パルス列信号あるいは電流抑制用パルス列信号）となる。
【００２９】
このため、次回周期の駆動信号がピーク電流供給期間においてアクティブレベルのままにならなくても、電磁弁の弁体位置が少なくとも保持される。
つまり、決定手段により決定された通電時間Ｔｏｎが「Ｔｂａｓｅ−Ｔｏｆｆｍｉｎ」以上であって、判定手段が肯定判定する場合に、もし、信号形態変更手段が機能せずに、今回周期の駆動信号が、ホールド電流用パルス列信号から非アクティブレベルのままになったとしても、その非アクティブレベルになる時間（非通電時間Ｔｏｆｆ）は、弁体が初期位置の方向に戻り始めるまでの遅れ時間Ｔｃｓより短いため、弁体は、少なくとも次回周期の駆動信号での通電期間が終了するまでは初期位置の方向に戻らない。
【００３０】
この点に着目して、本発明の電磁弁駆動装置では、信号形態変更手段が機能することにより、次回周期の駆動信号がピーク電流供給期間においてアクティブレベルのままにならなくても、電磁弁の弁体位置が少なくとも保持されるようにしている。
【００３１】
そして、駆動信号がピーク電流供給期間においてアクティブレベルのままにならなくても良いということは、そのピーク電流供給期間において、スイッチング素子がオンしたままにならず、コイルに流す電流が少なくても済むということであり、その分、無駄な電力消費を防止することができる。
【００３２】
尚、判定手段が連続して肯定判定する場合（換言すれば、決定手段により決定された通電時間Ｔｏｎが連続して「Ｔｂａｓｅ−Ｔｏｆｆｍｉｎ」以上となる場合）には、駆動信号は、複数の周期にわたって、パルス列信号（ホールド電流用パルス列信号あるいは電流抑制用パルス列信号）のままとなる。
【００３３】
一方、決定手段は、通電時間Ｔｏｎの値を直接決定しなくても、駆動デューティ比（Ｔｏｎ／Ｔｂａｓｅ）または非通電時間Ｔｏｆｆの値を、通電時間Ｔｏｎとして決定しても良い。駆動デューティ比と非通電時間Ｔｏｆｆとの何れかが決まれば、通電時間Ｔｏｎが決まるからである。
【００３４】
また、判定手段は、「Ｔｏｆｆ≦Ｔｏｆｆｍｉｎ」であるか否かの判定として、駆動デューティ比または通電時間Ｔｏｎが、「Ｔｏｆｆ≦Ｔｏｆｆｍｉｎ」を満たす所定値以上であるか否かを判定する、というものでも良い。
【００３５】
ところで、請求項２に記載のように、ホールド電流用パルス列信号は、ホールド電流として、前記ピーク電流より小さいものの電磁弁の弁体を動作完了位置へ向けて動かすことが可能な電流を、電磁弁のコイルに流すパルス列信号であることが好ましい。
【００３６】
このようにすれば、通電時間Ｔｏｎを、例えば、０あるいは０に近い値から、一気に、判定手段で肯定判定される値（「Ｔｂａｓｅ−Ｔｏｆｆｍｉｎ」以上の値）に変更して、その設定状態を続けたとしても、電磁弁の弁体を動作完了位置へと確実に動かすことができるからである。
【００３７】
次に、請求項３の電磁弁駆動装置では、請求項１，２の電磁弁駆動装置において、電流抑制用パルス列信号は、ホールド電流用パルス列信号と同じ周期及びデューティ比のパルス列信号である。
【００３８】
この構成によれば、判定手段が肯定判定した場合（信号形態変更手段が機能する場合）に、駆動信号出力手段は、電流抑制用パルス列信号として、ホールド電流用パルス列信号と同じパルス列信号を出力すれば良いため、駆動信号を出力するための処理を簡素化することができるという利点がある。
【００３９】
一方、請求項４の電磁弁駆動装置では、請求項１，２の電磁弁駆動装置において、信号形態変更手段は、判定手段の判定結果が、否定判定結果（非通電時間Ｔｏｆｆが下限値Ｔｏｆｆｍｉｎ以下でないという判定結果）から、肯定判定結果（非通電時間Ｔｏｆｆが下限値Ｔｏｆｆｍｉｎ以下であるという判定結果）に変わった場合には、電流抑制用パルス列信号のデューティ比を、ホールド電流用パルス列信号のデューティ比よりも大きい初期値に設定し、判定手段の判定結果が連続して肯定判定結果になった場合（即ち、前回も今回も肯定判定結果になった場合）には、電流抑制用パルス列信号のデューティ比を、ホールド電流用パルス列信号のデューティ比以上で、且つ、前回周期の駆動信号における当該電流抑制用パルス列信号のデューティ比よりも小さい値に設定する。
【００４０】
よって、判定手段が連続して肯定判定する場合には、駆動信号のピーク電流供給期間における電流抑制用パルス列信号のデューティ比が、初期値から、当該駆動信号の１周期毎に次第に小さくなって、ホールド電流用パルス列信号のデューティ比へと近づいていくこととなる。
【００４１】
そして、この請求項４の電磁弁駆動装置によれば、駆動デューティ比（Ｔｏｎ／Ｔｂａｓｅ）を徐々に１００％に近づけていくことで、電磁弁の弁体を初期位置から動作完了位置に移動させる制御を行う場合に、請求項３の電磁弁駆動装置と比較すると、弁体を動作完了位置へと早く移動させることができる。なぜなら、判定手段が連続して肯定判定するようになってからの、各駆動信号のピーク電流供給期間における電流抑制用パルス列信号のデューティ比が、ホールド電流用パルス列信号のデューティ比よりも大きくなるからである。このため、弁体の動作応答性と省電力性とを、バランス良く両立することができる。
【００４２】
次に、請求項５の電磁弁駆動装置では、請求項１〜４の電磁弁駆動装置において、当該電磁弁駆動装置は、複数の電磁弁を駆動するものであって、その電磁弁の各々について、前記スイッチング素子、前記決定手段、前記駆動信号出力手段、前記判定手段、及び前記信号形態変更手段を備えている。そして、電磁弁の各々に対応する各駆動信号の１周期の開始タイミングは、各駆動信号がアクティブレベルのままになる期間（ピーク電流供給期間）が互いに重ならないように、ピーク電流供給時間Ｔｐ以上の所定時間だけずらされている。
【００４３】
そして、このような電磁弁駆動装置によれば、複数の電磁弁のコイルに、同時に大きなピーク電流が流れることが回避され、その結果、各コイルに電流を流すための電源の電圧が瞬間的に低下してしまうことを、防止することができる。
【００４４】
次に、請求項６の電磁弁駆動装置では、請求項５の電磁弁駆動装置において、前記各駆動信号のうちの何れかである特定駆動信号について、判定手段により、非通電時間Ｔｏｆｆが下限値Ｔｏｆｆｍｉｎ以下であると連続して判定（肯定判定）されており、且つ、前記特定駆動信号とは別の駆動信号について、決定手段が通電時間Ｔｏｎを０に決定している状況で、前記別の駆動信号に対応する電磁弁の駆動を開始する要求が発生したときに、前記別の駆動信号の１周期の開始タイミングよりも、前記特定駆動信号の１周期の開始タイミングの方が早く到来するのなら、前記別の駆動信号の１周期の開始タイミングを、前記特定駆動信号の１周期の開始タイミングまで早め、その早めた１周期の開始タイミングにて、前記別の駆動信号のアクティブレベルでの出力を開始する。
【００４５】
つまり、この場合、前記特定駆動信号はパルス列信号のままとなるため、前記特定駆動信号の本来の１周期開始タイミングにて、別の駆動信号に対応する電磁弁の駆動を開始する（即ち、別の駆動信号のアクティブレベルでの出力を開始する）ようにしても、複数の電磁弁のコイルに同時にピーク電流が流れることはなく、電源電圧が低下することはない。よって、このような電磁弁駆動装置によれば、電源電圧の瞬間的な低下を防止できると共に、前記別の駆動信号に対応する電磁弁の駆動開始応答性を向上させることができる。
【００４６】
尚、電流抑制用パルス列信号を、ホールド電流用パルス列信号と同じ周期及びデューティ比のパルス列信号にしない場合であっても、駆動信号を出力するための処理を簡素化するという観点から、電流抑制用パルス列信号の周期は、ホールド電流用パルス列信号の周期と同じ値に設定することが好ましい。但し、電流抑制用パルス列信号とホールド電流用パルス列信号とで、周期を相違させることも勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施形態の電磁弁駆動装置の構成と基本動作を説明する説明図である。
【図２】マイコンが行う処理を表すフローチャートである。
【図３】実施形態の作用を説明する第１の説明図である。
【図４】実施形態の作用を説明する第２の説明図である。
【図５】第１変形例を説明するための第１の説明図である。
【図６】第１変形例を説明するための第２の説明図である。
【図７】第２変形例を説明するための第１の説明図である。
【図８】第２変形例を説明するための第２の説明図である。
【図９】従来の電磁弁駆動装置の構成及び動作を説明する説明図である。
【図１０】課題を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下に、本発明が適用された実施形態の電磁弁駆動装置について説明する。尚、本実施形態の電磁弁駆動装置は、例えば、自動車の自動変速機を変速させるための油圧経路に設けられた複数（本実施形態では３つ）のリニアソレノイドバルブを駆動するものである。
【００４９】
図１（Ａ）に示すように、３つのリニアソレノイドバルブ（以下単に、電磁弁という）Ｖ１〜Ｖ３のコイルＬ１〜Ｌ３の一端は、グランドラインに接続されており、その各コイルＬ１〜Ｌ３の他端が、電磁弁駆動装置１の端子Ｊ１〜Ｊ３にそれぞれ接続されている。
【００５０】
そして、電磁弁駆動装置１は、電磁弁Ｖ１〜Ｖ３の各々について、コイルＬ１〜Ｌ３に電流を流すためのスイッチング素子（本実施形態ではＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ１〜Ｔｒ３を備えている。
【００５１】
各スイッチング素子Ｔｒｘ（ｘは１〜３の何れかであり、以下も同様）の２つの出力端子のうち、一方（本実施形態ではドレイン）は、電源電圧としてのバッテリ電圧ＶＢに接続されており、他方（本実施形態はソース）は、電磁弁駆動装置１の端子Ｊｘを介して、コイルＬｘのグランドライン側とは反対側に接続されている。そして、スイッチング素子Ｔｒｘがオンすることにより、コイルＬｘのグランドライン側とは反対側にバッテリ電圧ＶＢが印加されて該コイルＬｘに電流が流れ、電磁弁Ｖｘが開き側に駆動される。
【００５２】
また、上記スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ３は、電磁弁駆動装置１に備えられた出力ドライバ２に内蔵されている。その出力ドライバ２は、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ３等の複数の素子及び論理回路を１つのパッケージに収めたＩＣである。
【００５３】
更に、電磁弁駆動装置１は、電磁弁Ｖ１〜Ｖ３を制御するための処理を行うマイコン３を備えており、出力ドライバ２は、マイコン３から出力される後述の信号に基づいて、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ３に対する駆動信号ＤＲ１〜ＤＲ３を生成する。そして、出力ドライバ２では、生成した駆動信号ＤＲ１〜ＤＲ３をスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ３の制御端子（本実施形態ではゲート）に出力することにより、該各スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ３をオンオフさせて、電磁弁Ｖ１〜Ｖ３を駆動する。
【００５４】
ここで、駆動信号ＤＲ１〜ＤＲ３は、図９に示した電磁弁駆動装置１００における駆動信号ＤＲと同様の形態の信号である。
即ち、図１（Ｂ）に示すように、各駆動信号ＤＲｘ（ＤＲ１〜ＤＲ３）は、同じ一定の周期Ｔｂａｓｅを持つと共に、その１周期中においてコイルＬｘへの通電期間を意味する信号形態になる継続時間（即ち、通電時間Ｔｏｎ）が変更される信号である。そして、各駆動信号ＤＲｘは、１周期の開始時から通電時間Ｔｏｎが経過するまでの通電期間のうち、１周期の開始時から所定時間Ｔｐが経過するまでは、ハイのままになり、その後、通電期間が終了するまでは、当該駆動信号の周期Ｔｂａｓｅよりも短い周期で且つ所定のデューティ比でハイになるパルス列信号であるホールド信号ＨＤとなり、通電期間が終了してから当該駆動信号の１周期が終了するまでの期間は、ローのままになる（図１（Ｂ）における「ＤＲ１」，「ＤＲ２」の段参照）。但し、通電時間Ｔｏｎが上記所定時間Ｔｐよりも短い場合には、１周期の開始時から通電時間Ｔｏｎ（＜Ｔｐ）だけハイのままになり、その後、当該駆動信号の１周期が終了するまでローのままになる（図１（Ｂ）における「ＤＲ３」の段参照）。
【００５５】
尚、本実施形態では、例えば、駆動信号ＤＲｘの周期Ｔｂａｓｅは２０ｍｓであり、上記所定時間Ｔｐは５ｍｓであり、ホールド信号ＨＤの周期は２５０μｓであり、ホールド信号ＨＤのデューティ比は５０％である。
【００５６】
更に、図１（Ｂ）に示すように、各駆動信号ＤＲ１〜ＤＲ３の１周期の開始タイミングは、該各駆動信号ＤＲ１〜ＤＲ３がハイのままになる所定時間Ｔｐの期間が、互いに重ならないように、少なくともその所定時間Ｔｐだけ順次ずらされている。尚、本実施形態では、所定時間Ｔｐずつずらされている。
【００５７】
なぜなら、駆動信号ＤＲｘの１周期の開始時から所定時間Ｔｐが経過するまでの期間であって、駆動信号ＤＲｘがハイのままになる所定時間Ｔｐの期間は、電磁弁Ｖｘの弁体を初期位置（本実施形態では全閉位置）から動作完了位置（本実施形態では全開位置）へ向けて速やかに動かすことが可能な大きなピーク電流ＩｐをコイルＬｘに流すためのピーク電流供給期間であるため、その期間が複数の駆動信号で重なってしまうと、複数のコイルに同時にピーク電流Ｉｐが流れて、電源電圧としてのバッテリ電圧ＶＢが瞬間的に低下してしまうからであり、その電源電圧低下を回避するために、各駆動信号ＤＲ１〜３の１周期の開始タイミングが所定時間Ｔｐずつずらされている。
【００５８】
尚、図１（Ｂ）において、Ｔｏｎｘ（Ｔｏｎ１〜Ｔｏｎ３）は、駆動信号ＤＲｘの１周期において、コイルＬｘに通電する通電時間を示しており、Ｔｏｆｆｘ（Ｔｏｆｆ１〜Ｔｏｆｆ３）は、駆動信号ＤＲｘの１周期において、コイルＬｘに通電しない非通電時間（＝Ｔｂａｓｅ−Ｔｏｎｘ）を示している。一方、本実施形態では、スイッチング素子ＴｒｘとしてＮチャネルＭＯＳＦＥＴを用いると共に、ハイサイド駆動形態でコイルＬｘに通電するため、スイッチング素子Ｔｒｘへの駆動信号ＤＲｘのハイレベルは、バッテリ電圧ＶＢ（例えば通常１０〜１４Ｖ）よりも大きい電圧であって、例えば２０Ｖであり、また、駆動信号ＤＲｘのローレベルは、例えば０Ｖである。
【００５９】
次に、駆動信号ＤＲ１〜ＤＲ３を生成するためにマイコン３から出力ドライバ２へ出力される信号について説明する。尚、ここでは、駆動信号ＤＲ１を生成するための信号について詳細に説明するが、他の駆動信号ＤＲ２，ＤＲ３を生成するための信号についても同様である。
【００６０】
マイコン３は、図１（Ｂ）における１段目に示すように、駆動信号ＤＲ１の周期Ｔｂａｓｅと同じ周期を持つ信号であって、駆動信号ＤＲ１の１周期の開始時から所定時間Ｔｐだけハイになり、その後、駆動信号ＤＲ１の１周期が終了するまでの期間は、前述したホールド信号ＨＤの形態となるベース信号ＢＡ１を生成して出力する。
【００６１】
また、マイコン３は、図１（Ｂ）における４段目に示すように、駆動信号ＤＲ１の周期Ｔｂａｓｅと同じ周期で且つ駆動信号ＤＲ１の１周期の開始時にてハイになるＰＷＭ信号である駆動デューティ信号ＤＤ１を生成して出力する。
【００６２】
そして、出力ドライバ２では、スイッチング素子Ｔｒ１に対応して設けられた信号生成回路１１が、マイコン３からのベース信号ＢＡ１と駆動デューティ信号ＤＤ１との論理積をとり、その両信号ＢＡ１，ＤＤ１の論理積信号のハイレベルを前述の２０Ｖ（即ち、スイッチング素子Ｔｒ１を十分にオンさせることが可能な電圧）に変換した信号を、駆動信号ＤＲ１として、スイッチング素子Ｔｒ１のゲートに出力する。よって、駆動信号ＤＲ１は、図１（Ｂ）における７段目に示すような信号になる。
【００６３】
また、マイコン３は、図１（Ｂ）における２段目に示すように、ベース信号ＢＡ１と同じ信号形態で、且つ、ベース信号ＢＡ１に対して位相を所定時間Ｔｐだけ遅らせた信号を、ベース信号ＢＡ２として出力し、図１（Ｂ）における３段目に示すように、ベース信号ＢＡ１と同じ信号形態で、且つ、ベース信号ＢＡ１に対して位相を「所定時間Ｔｐ×２」の時間だけ遅らせた信号を、ベース信号ＢＡ３として出力する。
【００６４】
更に、マイコン３は、図１（Ｂ）における５段目に示すように、駆動デューティ信号ＤＤ１と周期が同じで且つ駆動デューティ信号ＤＤ１に対して位相を所定時間Ｔｐだけ遅らせたＰＷＭ信号である駆動デューティ信号ＤＤ２を生成して出力し、図１（Ｂ）における６段目に示すように、駆動デューティ信号ＤＤ１と周期が同じで且つ駆動デューティ信号ＤＤ１に対して位相を「所定時間Ｔｐ×２」の時間だけ遅らせたＰＷＭ信号である駆動デューティ信号ＤＤ３を生成して出力する。
【００６５】
そして、出力ドライバ２には、スイッチング素子Ｔｒ２，Ｔｒ３についても、信号生成回路１１と同様の信号生成回路１２，１３が備えられており、信号生成回路１２が、マイコン３からのベース信号ＢＡ２と駆動デューティ信号ＤＤ２とから、駆動信号ＤＲ２を生成してスイッチング素子Ｔｒ２のゲートに出力し、同様に、信号生成回路１３が、マイコン３からのベース信号ＢＡ３と駆動デューティ信号ＤＤ３とから、駆動信号ＤＲ３を生成してスイッチング素子Ｔｒ３のゲートに出力する。
【００６６】
尚、既述したように、駆動デューティ信号ＤＤｘのハイ時間とロー時間とのうち、ハイ時間は、コイルＬｘに通電する通電時間Ｔｏｎ（Ｔｏｎｘ）を意味し、ロー時間は、コイルＬｘに通電しない非通電時間Ｔｏｆｆ（Ｔｏｆｆｘ）を意味しており、駆動デューティ信号ＤＤｘがハイになっている期間が、コイルＬｘに通電する通電期間を意味する。また、図１（Ｂ）の例では、駆動デューティ信号ＤＤ３のハイ時間である通電時間Ｔｏｎ３が所定時間Ｔｐよりも短いため、駆動信号ＤＲ３は、１周期の開始時から通電時間Ｔｏｎ３だけハイのままになり、その後、当該駆動信号ＤＲ３の１周期が終了するまでローのままになっている。
【００６７】
そして、上記のように生成される駆動信号ＤＲｘがスイッチング素子Ｔｒｘのゲートに供給されることで、電磁弁ＶｘのコイルＬｘに電流が流れて該電磁弁Ｖｘが駆動される。
即ち、図３（Ａ）に示すように、駆動信号ＤＲｘの１周期の開始時から所定時間Ｔｐの期間は、スイッチング素子Ｔｒｘのオンが継続して、コイルＬｘにピーク電流Ｉｐが流れ、その後、駆動信号ＤＲｘがホールド信号ＨＤの形態になっている期間は、スイッチング素子Ｔｒｘがホールド信号ＨＤに応じてオンオフされることにより、コイルＬｘには、ピーク電流Ｉｐより小さいものの初期位置から移動した弁体の位置を少なくとも保持可能なホールド電流Ｉｈが流れる。尚、本実施形態において、ホールド電流Ｉｈは、実際には、ピーク電流Ｉｐより小さいものの電磁弁の弁体を動作完了位置へ向けて動かすことが可能な値に設定されている。換言すれば、ホールド信号ＨＤの周期とデューティ比は、ホールド電流Ｉｈとして、ピーク電流Ｉｐより小さいものの電磁弁の弁体を動作完了位置へ向けて動かすことが可能な電流を、コイルに流すことのできる値に設定されている。
【００６８】
そして、駆動信号ＤＲｘがホールド信号ＨＤの形態からローのままになると、コイルＬｘへの通電が停止し、その時点から所定の遅れ時間Ｔｃｓが経つと、電磁弁Ｖｘの弁体が初期位置の方向に戻り始めることとなる。このため、弁体が初期位置の方向に戻り始める前か、あるいは、少なくとも弁体が初期位置に戻る前に、次周期の駆動信号ＤＲｘの開始タイミングが到来して該駆動信号ＤＲｘがハイになれば、電磁弁Ｖｘは全閉状態に戻ることなく、弁体の動作完了位置への移動が行われることとなる。
【００６９】
よって、駆動信号ＤＲｘがハイ又はホールド信号ＨＤになる通電時間Ｔｏｎの周期Ｔｂａｓｅに対する割合（＝Ｔｏｎ／Ｔｂａｓｅ）である駆動デューティ比を制御することで、電磁弁Ｖｘの開度を調節することができる。尚、本実施形態では、駆動デューティ信号ＤＤｘのデューティ比が、駆動デューティ比となっている。
【００７０】
次に、マイコン３が駆動デューティ信号ＤＤ１〜ＤＤ３とベース信号ＢＡ１〜ＢＡ３とを出力するために行う各処理について、図２を用いて説明する。
まず、図２（Ａ）は、マイコン３が、駆動デューティ信号ＤＤ１〜ＤＤ３を出力するために行う処理を表すフローチャートである。
【００７１】
尚、図２（Ａ）の処理は、駆動デューティ信号ＤＤ１〜ＤＤ３の各々について行われるが、ここでは、駆動デューティ信号ＤＤ１〜ＤＤ３のうちの何れかであるＤＤｘを出力するための処理として説明する。そして、図２（Ａ）の処理は、駆動デューティ信号ＤＤｘを元にして生成される駆動信号ＤＲｘの１周期毎であって、例えば、その１周期の開始タイミングの直前毎に実行される。
【００７２】
マイコン３は、図２（Ａ）の処理を開始すると、まずＳ１１０にて、今回出力する駆動信号ＤＲｘの駆動デューティ比（＝Ｔｏｎ／Ｔｂａｓｅ）を決定する。例えば、自動車の走行速度（車速）や運転者のアクセル操作量などから、自動変速機の変速段や変速の必要性を決定し、その決定結果から、駆動信号ＤＲｘに対応する電磁弁Ｖｘの目標開度を決定して、その目標開度を実現するのに必要な駆動デューティ比を決定する。尚、周期Ｔｂａｓｅは既知であるため、駆動デューティ比を決めるということは、通電時間Ｔｏｎ又は非通電時間Ｔｏｆｆを決めているのと同じことである。
【００７３】
そして、次のＳ１２０にて、上記Ｓ１１０で決定した駆動デューティ比が所定値Ｄｔｈ以上であるか否かを判定する。その所定値Ｄｔｈは、決定された駆動デューティ比によって決まる非通電時間Ｔｏｆｆ（＝Ｔｂａｓｅ−Ｔｏｎ）が、所定の下限値Ｔｏｆｆｍｉｎ以下となる値であり、その下限値Ｔｏｆｆｍｉｎとは、前述の遅れ時間Ｔｃｓよりも小さい値である。このため、Ｓ１２０では、Ｓ１１０で決定された駆動デューティ比によって決まる非通電時間Ｔｏｆｆが、下限値Ｔｏｆｆｍｉｎ以下であるか否かを判定していると言える。尚、本実施形態において、所定値Ｄｔｈは、例えば９５％に設定されており、この場合、「Ｔｂａｓｅ＝２０ｍｓ」であることから、上記下限値Ｔｏｆｆｍｉｎは、１ｍｓに設定されているということになる。
【００７４】
ここで、上記Ｓ１２０にて、駆動デューティ比が所定値Ｄｔｈ以上ではないと判定（否定判定）した場合には、そのままＳ１４０に移行する。
また、上記Ｓ１２０にて、駆動デューティ比が所定値Ｄｔｈ以上であると判定（肯定判定）した場合には、Ｓ１３０に進み、決定された駆動デューティ比を１００％に変更する。これは、駆動信号ＤＲｘがハイ又はホールド信号ＨＤとなる通電時間Ｔｏｎを、周期Ｔｂａｓｅと同じ値に設定し直す（換言すれば、非通電時間Ｔｏｆｆを０にする）、ということである。そして、その後、Ｓ１４０に進む。
【００７５】
Ｓ１４０では、その時点で決定されている駆動デューティ比（即ち、Ｓ１１０で決定された値、あるいは、Ｓ１３０で変更された１００％）を、駆動デューティ信号ＤＤｘを出力するための当該マイコン３内のＰＷＭ回路に、ＰＷＭ信号のデューティ比としてセットする。すると、そのＰＷＭ回路は、周期が「Ｔｂａｓｅ」で且つ上記Ｓ１４０でセットされたデューティ比のＰＷＭ信号を、駆動デューティ信号ＤＤｘとして出力するが、その新たなデューティ比での出力開始タイミングは、これから到来する駆動信号ＤＲｘの１周期の開始タイミングである。
【００７６】
そして、このような図２（Ｂ）の処理が駆動信号ＤＲｘの１周期毎に行われることで、駆動デューティ比と同じデューティ比のＰＷＭ信号である駆動デューティ信号ＤＤｘが、マイコン３から出力されるが、Ｓ１２０で肯定判定された場合には、Ｓ１３０で駆動デューティ比が１００％に変更されるため、駆動デューティ信号ＤＤｘは、図４（Ｂ）に示すように、今回の１周期Ｔｂａｓｅに亘ってハイのままになる。
【００７７】
尚、ＰＷＭ回路は、駆動デューティ信号ＤＤ１〜ＤＤ３の各々について設けられており、その各ＰＷＭ回路が駆動デューティ信号ＤＤ１〜ＤＤ３の出力を開始するタイミングは、図１（Ｂ）に示すように所定時間Ｔｐずつずらされている。
【００７８】
次に、図２（Ｂ）は、マイコン３が、ベース信号ＢＡ１〜ＢＡ３を出力するために行う処理を表すフローチャートである。
尚、図２（Ｂ）の処理は、ベース信号ＢＡ１〜ＢＡ３の各々について行われるが、ここでは、ベース信号ＢＡ１〜ＢＡ３のうちの何れかであるＢＡｘを出力するための処理として説明する。また、図２（Ｂ）の処理は、ベース信号ＢＡｘを元にして生成される駆動信号ＤＲｘの１周期の開始タイミング毎に開始される。よって、ベース信号ＢＡ１〜ＢＡ３の各々についての図２（Ｂ）の処理は、前述の所定時間Ｔｐずつずれて開始されることとなる。
【００７９】
マイコン３は、図２（Ｂ）の処理を開始すると、まずＳ２１０にて、前回周期の駆動信号ＤＲｘについて、上記Ｓ１２０で肯定判定されたか否かを判定する。そして、前回周期の駆動信号ＤＲｘについて、上記Ｓ１２０で肯定判定されていなければ（否定判定されていれば）、Ｓ２２０に進む。
【００８０】
そして、Ｓ２２０にて、前述した所定時間Ｔｐの間（即ち、駆動信号ＤＲｘの１周期開始時から所定時間Ｔｐの間）、ベース信号ＢＡｘをハイのままにし、その所定時間Ｔｐが経過したら、Ｓ２４０に進んで、駆動信号ＤＲｘの１周期が終了するまで、ベース信号ＢＡｘをホールド信号ＨＤの形態で出力する。
【００８１】
よって、前回周期の駆動信号ＤＲｘについて、上記Ｓ１２０で否定判定されていれば、ベース信号ＢＡｘは、図１（Ｂ）に示した通りの形態となる。
一方、Ｓ２１０にて、前回周期の駆動信号ＤＲｘについて、上記Ｓ１２０で肯定判定されたと判定した場合には、Ｓ２３０に移行して、所定時間Ｔｐの間（即ち、駆動信号ＤＲｘの１周期開始時から所定時間Ｔｐの間）、ベース信号ＢＡｘを、ハイのままにせずに、ホールド信号ＨＤの形態で出力する。そして、所定時間Ｔｐが経過したら、Ｓ２４０に進んで、引き続き、ベース信号ＢＡｘを、駆動信号ＤＲｘの１周期が終了するまでホールド信号ＨＤの形態で出力する。
【００８２】
よって、前回周期の駆動信号ＤＲｘについて、上記Ｓ１２０で肯定判定されていれば、ベース信号ＢＡｘは、図４（Ｂ）に示すように、駆動信号ＤＲｘの１周期開始タイミングから所定時間Ｔｐの間も、ホールド信号ＨＤの形態となり、結局、駆動信号ＤＲｘの１周期の間ずっとホールド信号ＨＤの形態となる。
【００８３】
次に、以上のような電磁弁駆動装置１の作用について説明する。
まず、図２（Ａ）のＳ１２０で“ＮＯ”と否定判定された場合には、今回周期の駆動信号ＤＲｘの元となる駆動デューティ信号ＤＤｘについて、Ｓ１３０の処理（即ち、駆動デューティ信号ＤＤｘのデューティ比を強制的に１００％に変更する処理）が行われず、次回周期の駆動信号ＤＲｘの元となるベース信号ＢＡｘについて、Ｓ２３０の処理（即ち、ベース信号ＢＡｘを周期の開始時からホールド信号ＨＤに変更する処理）も行われない。
【００８４】
よって、その場合、マイコン３から出力される駆動デューティ信号ＤＤｘは、図１（Ｂ）に示したように、駆動デューティ比と同じデューティ比のＰＷＭ信号となり、マイコン３から出力されるベース信号ＢＡｘも、図１（Ｂ）に示した基本の信号形態となる。このため、スイッチング素子Ｔｒｘへの駆動信号ＤＲｘは、図１（Ｂ）や図３（Ａ）に示した通常の信号形態となる。
【００８５】
そして、電磁弁Ｖｘの弁体は、駆動信号ＤＲｘがハイのままになる所定時間Ｔｐの期間において、動作完了位置の方向へ速やかに動き、駆動信号ＤＲｘがホールド信号ＨＤの形態になる期間においては、遅いながらも動作完了位置の方向に動くかあるいは位置が保持され、駆動信号ＤＲｘがホールド信号ＨＤの形態からローのままになると、初期位置の方向へ戻り始めることとなる。
【００８６】
一方、図２（Ａ）のＳ１２０で“ＹＥＳ”と肯定判定された場合には、今回周期の駆動信号ＤＲｘの元となる駆動デューティ信号ＤＤｘについて、Ｓ１３０の処理が行われ、更に、次回周期の駆動信号ＤＲｘの元となるベース信号ＢＡｘについて、Ｓ２３０の処理も行われる。
【００８７】
よって、その場合、マイコン３からの今回周期の駆動デューティ信号ＤＤｘは、図４（Ｂ）に示すように、１周期に亘ってハイのままになるため、スイッチング素子Ｔｒｘへの今回周期の駆動信号ＤＲｘは、図３（Ｂ）における一点鎖線の楕円内に示すように、所定時間Ｔｐのピーク電流供給期間が終了した時から次回周期の開始時まで、ホールド信号ＨＤのままになる。更に、マイコン３からの次回周期のベース信号ＢＡｘは、図４（Ｂ）に示すように、周期の開始タイミングから所定時間Ｔｐの間もホールド信号ＨＤの形態となるため、図３（Ｂ）における二点鎖線の楕円内に示すように、次回周期の駆動信号ＤＲｘは、それのピーク電流供給期間における信号形態が、ハイのままではなくホールド信号ＨＤとなる。
【００８８】
よって、駆動信号ＤＲｘは、今回周期におけるピーク電流供給期間の終了時から、次回周期における通電時間Ｔｏｎの経過時まで、ホールド信号ＨＤの形態となる。
このため、次回周期の駆動信号ＤＲｘがピーク電流供給期間においてハイのままにならなくても、電磁弁Ｖｘの弁体位置が少なくとも保持される。
【００８９】
つまり、Ｓ１１０で決定された駆動デューティ比が所定値Ｄｔｈ以上であった場合に、もし、Ｓ１３０とＳ２３０の処理が行われなければ、駆動信号ＤＲｘ及びコイルＬｘの電流は、前述した図１０（Ｂ）と同様の図４（Ａ）に示すようになり、今回周期の駆動信号ＤＲｘがローのままになる時間（非通電時間Ｔｏｆｆ）は前述の遅れ時間Ｔｃｓより短いため、電磁弁Ｖｘの弁体は、少なくとも次回周期の駆動信号ＤＲｘでの通電期間が終了するまでは初期位置の方向に戻らない。
【００９０】
そこで、本実施形態の電磁弁駆動装置１では、Ｓ１１０で決定された駆動デューティ比が所定値Ｄｔｈ以上であった場合に、Ｓ１３０とＳ２３０の処理が行われるようにして、次回周期の駆動信号ＤＲｘがピーク電流供給期間においてハイのままにならなくても済むようにしている。そして、駆動信号ＤＲｘがピーク電流供給期間においてハイのままにならなくても良いということは、そのピーク電流供給期間において、スイッチング素子Ｔｒｘがオンしたままにならず、コイルＬｘに流す電流が少なくても済むということであり、その分、本実施形態の電磁弁駆動装置１によれば、無駄な電力消費を防止することができる。
【００９１】
尚、図２（Ａ）のＳ１２０で連続して肯定判定する場合（即ち、Ｓ１１０で決定される駆動デューティ比が連続して所定値Ｄｔｈ以上となる場合）には、図４（Ｂ）に示すように、駆動信号ＤＲｘは、複数の周期にわたって、ホールド信号ＨＤのままとなる。
【００９２】
また、上記Ｓ１２０では、例えば、駆動デューティ比によって決まる通電時間Ｔｏｎが、「Ｔｏｆｆ≦Ｔｏｆｆｍｉｎ」を満たす所定値以上であるか否かを判定しても良いし、駆動デューティ比によって決まる非通電時間Ｔｏｆｆが下限値Ｔｏｆｆｍｉｎ以下であるか否かを直接判定しても良い。
【００９３】
一方、本実施形態では、ホールド信号ＨＤによってコイルＬｘに流すホールド電流Ｉｈを、電磁弁Ｖｘの弁体を動作完了位置へ向けて動かすことが可能な値に設定したため、仮に、駆動デューティ比を０あるいは０に近い値から一気に所定値Ｄｔｈ以上の値に変更して、その設定状態を続けたとしても、少し時間はかかるものの、電磁弁Ｖｘの弁体を動作完了位置へと確実に動かすことができる。
【００９４】
但し、ホールド電流Ｉｈは、電磁弁Ｖｘの弁体位置を保持可能な最低限の電流でも良い。この場合、電磁弁Ｖｘを全開させる際には、例えば、駆動デューティ比を所定値Ｄｔｈ未満の範囲で徐々に大きくすることにより電磁弁Ｖｘを全開にし、その後に、駆動デューティ比を所定値Ｄｔｈ以上に設定すれば、電磁弁Ｖｘを全開状態に維持できる。
【００９５】
また、本実施形態では、図２（Ｂ）のＳ２３０にて、ベース信号ＢＡｘの１周期開始時からの形態（延いては、駆動信号ＤＲｘの１周期開始時からの形態）を、ホールド信号ＨＤにしているため、ホールド信号ＨＤとは異なる周期及びデューティ比のパルス列信号に変更する場合と比較すると、駆動信号ＤＲｘを出力するための処理を簡素化することができる。
【００９６】
一方、本実施形態では、マイコン３による図２（Ａ）のＳ１１０の処理が、決定手段に相当し、マイコン３による図２（Ａ）のＳ１４０の処理、マイコン３内のＰＷＭ回路、マイコン３による図２（Ｂ）のＳ２２０，Ｓ２４０の処理、及び出力ドライバ２内の信号生成回路１１〜１３が、駆動信号出力手段に相当している。そして、マイコン３による図２（Ａ）のＳ１２０の処理が、判定手段に相当し、マイコン３による図２（Ａ）のＳ１３０の処理と、図２（Ｂ）のＳ２１０，Ｓ２３０の処理とが、信号形態変更手段に相当している。また、本実施家形態では、ホールド信号ＨＤが、ホールド電流用パルス列信号に相当しており、電流抑制用パルス列信号にも相当している。また、所定時間Ｔｐがピーク電流供給時間に相当している。
【００９７】
次に、幾つかの変形例について説明する。
［第１変形例］
駆動デューティ比を徐々に大きくしていくことで、電磁弁Ｖｘを全閉状態から全開状態にする制御は、弁体のリバウンド（即ち、弁体が勢いよく動作完了位置に当たって戻ってしまうこと）を防ぐ上で有効である。
【００９８】
ここで、前述した実施形態の電磁弁駆動装置１では、図５の上段に示すように、決定される駆動デューティ比が所定値Ｄｔｈ以上の制御領域において、実際の駆動デューティ比は１００％になると共に、その制御領域では、駆動信号ＤＲｘの形態が、ハイのままにならずにホールド信号ＨＤのみとなるため（図４（Ｂ）参照）、図５の下段における実線波形で示すように、電磁弁Ｖｘの開度であるバルブ開度の増加速度（弁体の移動速度）が低下する。
【００９９】
即ち、図５の下段において、点線で示す波形は、決定された駆動デューティ比が所定値Ｄｔｈ以上であっても、その決定された駆動デューティ比を駆動信号ＤＲｘに反映すると共に、その駆動信号ＤＲｘのピーク電流供給期間における形態をホールド信号ＨＤにせずにハイのままにする電磁弁駆動装置（具体的には、図２におけるＳ１２０，Ｓ１３０，Ｓ２１０，Ｓ２３０の処理が行われない電磁弁駆動装置）を対比例として、その対比例の装置によるバルブ開度の変化を示している。そして、時刻ｔａは、対比例の場合にバルブ開度が１００％に達する時刻であり、時刻ｔｂは、上記実施形態の場合にバルブ開度が１００％に達する時刻であり、その両時刻ｔｂ，ｔａの差が、弁体の動作応答遅れということになる。
【０１００】
そこで、このような動作応答遅れを抑制するためには、前述した実施形態を下記のように変形すれば良い。
まず、マイコン３は、図２（Ｂ）のＳ２１０にて、前回“ＮＯ”と判定し、今回“ＹＥＳ”と判定した場合には、Ｓ２３０にて、駆動信号ＤＲｘの１周期開始時から所定時間Ｔｐが経過するまで、ベース信号ＢＡｘとして、ホールド信号ＨＤではなく、ホールド信号ＨＤの周期と同じ周期で且つホールド信号ＨＤのデューティ比よりも大きい初期値α（例えば９０％）のデューティ比でハイになるパルス列信号を出力する。
【０１０１】
そして、マイコン３は、図２（Ｂ）のＳ２１０にて、前回“ＹＥＳ”と判定し、今回も“ＹＥＳ”と判定した場合には、Ｓ２３０にて、駆動信号ＤＲｘの１周期開始時から所定時間Ｔｐが経過するまで、ベース信号ＢＡｘとして、ホールド信号ＨＤの周期と同じ周期で且つ前回の当該Ｓ２３０で出力したパルス列信号のデューティ比よりも小さいデューティ比でハイになるパルス列信号を出力する。但し、そのパルス列信号のデューティ比は、ホールド信号のデューティ比以上の範囲で設定する。
【０１０２】
つまり、図２（Ａ）におけるＳ１２０の判定結果が、否定判定結果（ＮＯ）から肯定判定結果（ＹＥＳ）に変わった場合には、図６における二点鎖線の楕円内に示すように、次周期の駆動信号ＤＲｘのピーク電流供給期間における形態を、ホールド信号ＨＤのデューティ比よりも大きい初期値αのデューティ比を有したパルス列信号にし、図２（Ａ）におけるＳ１２０の判定結果が連続して肯定判定結果になった場合（即ち、前回も今回も肯定判定結果になった場合）には、次周期の駆動信号ＤＲｘのピーク電流供給期間における形態を、ホールド信号ＨＤのデューティ比以上で、且つ、前回周期の駆動信号ＤＲｘのピーク電流供給期間におけるパルス列信号のデューティ比よりも小さいデューティ比のパルス列信号にする。
【０１０３】
このため、Ｓ１２０の判定結果が連続して肯定判定結果になる場合には、駆動信号ＤＲｘのピーク電流供給期間におけるパルス列信号のデューティ比が、ホールド信号ＨＤのデューティ比よりも大きい初期値αから、当該駆動信号ＤＲｘの１周期毎に次第に小さくなって、ホールド信号ＨＤのデューティ比へと近づいていくこととなる。
【０１０４】
そして、このような変形例によれば、駆動デューティ比を徐々に１００％に近づけていくことで電磁弁Ｖｘを全開状態にする制御を行う場合に、電磁弁Ｖｘの弁体を動作完了位置（全開位置）へと早く移動させることができる。
【０１０５】
なぜなら、決定される駆動デューティ比が所定値Ｄｔｈ以上になってからの、駆動信号ＤＲｘのピーク電流供給期間におけるパルス列信号のデューティ比が、ホールド信号ＨＤのデューティ比よりも大きくなるからである。例えば、図６における「Ｉｐ’」は、駆動信号ＤＲｘのピーク電流供給期間におけるパルス列信号のデューティ比が初期値αである場合に、電磁弁ＶｘのコイルＬｘに流れる電流を示しており、その電流Ｉｐ’は、通常のピーク電流Ｉｐより小さいものの、ホールド電流Ｉｈよりは大きくなる。
【０１０６】
以上のことから、この変形例によれば、弁体の動作応答性と省電力性とをバランス良く両立することができる。
尚、この変形例では、駆動信号ＤＲｘのピーク電流供給期間におけるパルス列信号が、電流抑制用パルス列信号に相当している。また、そのピーク電流供給期間におけるパルス列信号の周期は、ホールド信号ＨＤの周期と同じでなくても良いが、ホールド信号ＨＤの周期と同じにしておけば、駆動信号ＤＲｘを出力するための処理を簡素化できる。
【０１０７】
［第２変形例］
ところで、図７は、前述した実施形態の電磁弁駆動装置１において、電磁弁Ｖ１の駆動信号ＤＲ１に関し、駆動デューティ比が所定値Ｄｔｈ以上に決定され、電磁弁Ｖ２の駆動信号ＤＲ２に関し、駆動デューティ比が０％に決定され、電磁弁Ｖ３の駆動信号ＤＲ３に関し、駆動デューティ比が所定値Ｄｔｈ未満の例えば５０％に決定されている場合を示している。
【０１０８】
この場合、ベース信号ＢＡ１は、図１（Ｂ）に示した基本の信号形態でなく、ホールド信号ＨＤのままとなり、駆動デューティ信号ＤＤ１はハイのままになるため、駆動信号ＤＲ１は、ホールド信号ＨＤのままの形態となる。また、ベース信号ＢＡ２は、図１（Ｂ）に示した基本の信号形態になるが、駆動デューティ信号ＤＤ２は、駆動デューティ比が０％であるため、ローのままになり、その結果、駆動信号ＤＲ２もローのままとなる。
【０１０９】
つまり、図７が示す状況は、３つの駆動信号ＤＲ１〜ＤＲ３のうちの１つである駆動信号ＤＲ１について、図２（Ａ）のＳ１２０により連続して肯定判定されており、且つ、別の駆動信号ＤＲ２については、図２（Ａ）のＳ１１０により駆動デューティ比が０％に決定されている（換言すれば、通電時間Ｔｏｎが０に決定されている）という状況である。
【０１１０】
ここで、このような状況で、駆動信号ＤＲ２に対応する電磁弁Ｖ２の駆動を開始する要求（駆動開始要求）が発生したとする。尚、この駆動開始要求は、マイコン３が行う他の制御処理によって発生する。
【０１１１】
その場合、図８（Ａ）に示すように、電磁弁Ｖ２の駆動開始要求が発生してから最初に到来する駆動信号ＤＲ２の１周期開始タイミング（時刻ｔ６）にて、駆動信号ＤＲ２のハイでの出力を開始すれば良いが、もし、駆動信号ＤＲ２の１周期開始タイミングよりも、ホールド信号ＨＤのままになっている駆動信号ＤＲ１の１周期開始タイミングの方が早く到来するのであれば、図８（Ｂ）に示すように、駆動信号ＤＲ２の１周期開始タイミングを、駆動信号ＤＲ１の本来の１周期開始タイミング（時刻ｔ５）まで早め、その早めた１周期開始タイミング（時刻ｔ５）にて、駆動信号ＤＲ２のハイでの出力を開始し、また、駆動信号ＤＲ１の１周期開始タイミングは、所定時間Ｔｐだけ遅らせれば良い。
【０１１２】
つまり、駆動信号ＤＲ２の１周期開始タイミングが早まるように、その駆動信号ＤＲ２の１周期開始タイミングと、ホールド信号ＨＤのままにされている駆動信号ＤＲ１の１周期開始タイミングとを入れ替える処理を行えば良い。
【０１１３】
このような入れ替え処理を行えば、バッテリ電圧ＶＢの瞬間的な低下を防止しつつ駆動信号ＤＲ２に対応する電磁弁Ｖ２の駆動開始応答性を向上させることができる。具体的には、図８（Ａ）の場合よりも所定時間Ｔｐだけ早く電磁弁Ｖ２の駆動を開始することができる。尚、駆動信号ＤＲ１はパルス列信号（この例ではホールド信号ＨＤ）のままとなっているため、その駆動信号ＤＲ１の本来の１周期開始タイミング（時刻ｔ５）にて、駆動信号ＤＲ２のハイでの出力を開始するようにしても、複数の電磁弁Ｖ１，Ｖ２のコイルＬ１，Ｌ２に同時にピーク電流Ｉｐが流れることはないし、電磁弁Ｖ１の制御に支障もない。
【０１１４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【０１１５】
例えば、駆動対象の電磁弁は、自動変速機を変速させるための電磁弁以外でも良い。
また、電磁弁の数は１つでも良いし、３以外の複数でも良い。
また、電磁弁の駆動形態は、スイッチング素子がコイルの下流側に配置されるローサイド駆動形態でも良い。
【０１１６】
また、駆動信号ＤＲ１〜ＤＲ３を生成する信号生成回路１１〜１３の機能のうち、ハイレベルを２０Ｖに変換する機能以外は、マイコン３が担うように構成しても良い。よって、電磁弁の駆動形態がローサイド駆動形態であると共に、マイコン３の電源電圧（例えば５Ｖ）をハイレベルとする駆動信号によってスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ３をオンすることができるのであれば、マイコン３からスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ３へ駆動信号ＤＲ１〜ＤＲ３を直接出力するように構成することもできる。
【符号の説明】
【０１１７】
１…電磁弁駆動装置、２…出力ドライバ、３…マイコン、１１〜１３…信号生成回路、Ｊ１〜Ｊ３…端子、Ｖ１〜Ｖ３…電磁弁、Ｌ１〜Ｌ３…コイル、Ｔｒ１〜Ｔｒ３…スイッチング素子
【図１】
0005273116.tif 000002
【図２】
0005273116.tif 000003
【図３】
0005273116.tif 000004
【図４】
0005273116.tif 000005
【図５】
0005273116.tif 000006
【図６】
0005273116.tif 000007
【図７】
0005273116.tif 000008
【図８】
0005273116.tif 000009
【図９】
0005273116.tif 000010
【図１０】
0005273116.tif 000011