JP2854538B2 - リニアソレノイド弁の制御装置 - Google Patents
リニアソレノイド弁の制御装置Info
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Description
アソレノイド弁の制御装置に関するものである。
は、例えば、本願の出願人によって、既に特開平3─1
99757号公報として提案されている。それによれ
ば、目標の油圧値に対応する目標の電流値を得るため
に、リニアソレノイド弁での電流値を検出し、その検出
結果に基づいて、リニアソレノイド弁への通電のデュー
ティ比を補正するフィードバック制御を行っている。
制御によるオーバーシュートを避けるため、制御ゲイン
を比較的小さな値としており、目標の電流値に徐々に近
付くような設定方法が採用されている。
に搭載されるリニアソレノイド弁の場合、電源はバッテ
リであり、このバッテリは、ほかの機器の電源にもなっ
ているので、例えば、エアコンの作動やワイパーの作動
により、電圧が変動する場合がある。この場合、上記し
た従来技術では、電圧が変動するとそれに伴い、電流値
も変動するので、目標の電流値となるようにフィードバ
ック制御が行われるが、上記したように、比較的制御ゲ
インが小さいので、その電圧の変動に対して即座に対応
することができず、目標の電流値となるまでに遅れを生
じる。
V1 がV2 に降下すると、PWM信号は、これに対応し
て、フィードバック制御が行われるが、上述したよう
に、比較的制御ゲインが小さいので、バッテリ電圧が変
化した時点では、PWM信号の幅d1 は狭く、次第に、
その幅は増加する、つまり、d1 <d2 <d3 <d4 <
d5 となる。これにより、過渡時には電流値i1 は一
旦、電流値i2 へと降下した後、徐々に元の電流値へと
戻る。
のライン圧を形成するためのものである場合には、ライ
ン圧が目標の値に対して、一時的に過大及び過小となる
場合がある。本発明は、上記問題点を除去し、バッテリ
電圧の変動が生じた場合に、リニアソレノイド弁に通電
される電流値の変動を抑え、目標の油圧値を安定的に得
ることができるリニアソレノイド弁の制御装置を提供す
ることを目的とする。
成するために、 〔1〕リニアソレイドに通電される電流値に応じた油圧
を出力するリニアソレイド弁(23)と、このリニアソ
レノイド弁(23)のリニアソレイド(12)に通電さ
れている電流値を検出する電流値検出手段(10)と、
バッテリの電圧値を検出する電圧値検出手段(8)と、
目標の油圧値に応じた目標の電流値を設定する電流値設
定手段(4)と、前記電流値検出手段(10)、電圧値
検出手段(8)、及び電流値設定手段(4)からの信号
に基づき、前記バッテリ電圧を前記リニアソレイド(1
2)に通電させるデューティ比を設定するデューティ比
設定手段(3a)と、このデューティ比設定手段(3
a)により設定されたデューティ比に応じて、所定の周
期でバッテリ電圧を前記リニアソレイド(12)に通電
させる通電手段(9)とを備え、前記電圧値検出手段
(8)は、前記通電手段(9)が前記バッテリ電圧を前
記リニアソレノイド(12)に通電する前記所定の周期
に同期して、前記バッテリ電圧を検出するとともに、前
記デューティ比設定手段(3a)は、前記電流値検出手
段(10)により検出された電流値と前記電流値設定手
段(4)により設定された目標の電流値との差に応じ
て、前記リニアソレイドに通電される電流値を前記目標
の電流値に近づけるように、デューティ比をフィードバ
ック補正するフィードバック補正手段(6)と、前記電
圧値検出手段(8)により検出された前記バッテリの電
圧値に基づき、前記フィードバック補正手段(6)によ
り補正されたデューティ比をさらに補正する電圧補正手
段(7)とを有することを特徴とする。
弁の制御装置において、前記電圧補正手段(7)は、前
記電圧値検出手段(8)により検出された前記バッテリ
の電圧値(Vig)と、基準電圧(Vo =12V)との
比(Vig/Vo )に応じて、前記デューティ比を補正
することを特徴とする。 〔3〕上記〔1〕又は〔2〕記載のリニアソレノイド弁
の制御装置において、前記電圧補正手段(7)は、前記
電圧値検出手段(8)により検出されたバッテリの電圧
値が、所定の範囲外(8V>電圧、電圧>17V)であ
る時には、前記デューティ比の補正を行わないことを特
徴とする。
載のリニアソレノイド弁の制御装置において、前記デュ
ーティ比設定手段(3a)は、さらに前記電流値設定手
段(4)により設定された目標の電流値に応じたデュー
ティ比を設定するフィードフォワード設定手段(5)を
有し、前記フィードバック補正手段(6)は、前記フィ
ードフォワード設定手段(5)により設定されたデュー
ティ比を補正することを特徴とする。
れば、電流値検出手段(10)により検出された電流値
と前記電流値設定手段(4)により設定された目標の電
流値との差に応じて、前記リニアソレノイド(12)に
通電される電流値を前記目標の電流値に近づけるよう
に、デューティ比をフィードバック補正するフィードバ
ック補正手段(6)と、前記電圧値検出手段(8)によ
り検出された前記バッテリの電圧値に基づき、前記フィ
ードバック補正手段(6)により補正されたデューティ
比をさらに補正する電圧補正手段(7)とを設けるよう
にしたので、フィードバック補正手段(6)により、目
標の電流値とリニアソレノイド(12)での電流値に差
がある場合には、前記リニアソレノイド(12)に通電
される電流値を前記目標の電流値に近づけるようにデュ
ーティ比が補正されるので、目標の電流値を得ることが
できる。
場合には電圧補正手段(7)により、電圧値検出手段
(8)により検出されたバッテリの電圧値に基づき、通
電手段(9)へ出力されるデューティ比を補正するの
で、リニアソレノイド(12)への通電が行われる前
に、デューティ比が補正される。よって、デューティ比
がフィードバック補正される前にバッテリの電圧値に応
じて補正されることになるので、遅れること無く、リニ
アソレノイド(12)に通電される電流の変動を抑える
ことができる。つまり、バッテリ電圧の変動が生じて
も、リニアソレノイド(12)での電流の変動を抑える
ことができ、安定した目標に適合した油圧値を得ること
ができる。
駆動によって、微小のバッテリの電圧値の変動が生じる
ので、もし、リニアソレノイド(12)への通電の周期
と、まったく関係なく電圧を検出した場合には、検出毎
に電圧値が変わってしまい、ワイパー等の機器の駆動に
よる電圧値の変動だけでなく、リニアソレノイド(1
2)自身の駆動による変動も検出されてしまうことにな
り、正確な制御を行うことができない。
て、バッテリの電圧値を検出すれば常にリニアソレノイ
ド(12)への通電状態が同じ時に電圧値を検出するこ
とができるので、リニアソレノイド(12)への通電に
よる電圧の変動を排除することができ、正確な制御を可
能とすることができる。 〔2〕請求項2記載の発明によれば、上記〔1〕記載の
リニアソレノイド弁の制御装置において、前記電圧補正
手段(7)は、前記電圧値検出手段(8)により検出さ
れた前記バッテリの電圧値(Vig)と、基準電圧(V
o =12V)との比(Vig/Vo )に応じて、前記デ
ューティ比を補正するようにしたので、的確なデューテ
ィ比を迅速に選定することができる。
の制御装置によれば、上記〔1〕又は〔2〕記載のリニ
アソレノイド弁の制御装置において、前記電圧補正手段
(7)は、前記電圧値検出手段(8)により検出された
バッテリの電圧値が、所定の範囲外(8V>電圧、電圧
>17V)である時には、前記デューティ比の補正を行
わないようにする。
な時には、電圧値検出手段による検出が正確に行われて
いないと考えられるので、このような場合に、電圧によ
る補正を行うと、誤った制御が行われる。したがって、
このような時、つまり、所定範囲外(8V>電圧、電圧
>17V)である時には、マスクを行い、補正を行わな
いようにし、誤った制御を防止することができる。
の制御装置によれば、上記〔1〕、〔2〕又は〔3〕記
載のリニアソレノイド弁の制御装置において、前記デュ
ーティ比設定手段(3a)は、さらに前記電流値設定手
段(4)により設定された目標の電流値に応じたデュー
ティ比を設定するフィードフォワード設定手段(5)を
有し、前記フィードバック補正手段(6)は、前記フィ
ードフォワード設定手段(5)により設定されたデュー
ティ比を補正するようにしたので、目標の油圧値に変更
があった場合に、フィードバック補正手段(6)だけで
デューティ比の補正を行うと、追従性が悪いので、目標
の電流値に応じたデューティ比をフィードフォワード設
定手段(5)により設定し、そのデューティ比をフィー
ドバック補正手段(6)により補正するようにすると、
追従性の向上を図ることができる。
ながら説明する。図1は本発明の実施例を示すリニアソ
レノイド弁の制御装置のシステムの全体構成図、図2は
本発明の実施例を示すリニアソレノイドの電流制御シス
テムの部分回路図、図3は本発明の実施例を示すリニア
ソレノイド弁の制御系のブロック線図、図4は本発明の
実施例を示すリニアソレノイド弁のコイル電流値の制御
タイミングチャートである。
ては、スロットルセンサ11からの信号を受け、スロッ
トル開度判定部2においてスロットル開度を判定し、そ
の結果をリニアソレノイド電流値設定部(以下、単に電
流値設定部という)4に送る。この電流値設定部4にお
いては、予め設定されたスロットル開度に対応したA/
Tのライン圧を発生するためのリニアソレノイド電流値
を設定する。電流値設定部4にて設定された電流値は、
フィードフォワード設定部5とフィードバック補正部6
にそれぞれ出力される。フィードバック補正部6の出力
は、電圧補正部7に入力され、電圧補正部7からの出力
は、ソレノイド駆動回路9に入力して、リニアソレノイ
ド弁23のリニアソレノイド12の電流を制御する。
及び図2を用いて説明する。これらの図に示すように、
電子制御装置1は、スロットルセンサ11より信号を受
け、そのスロットル開度に対応する自動変速機の油圧を
発生させるため、リニアソレノイド弁23のリニアソレ
ノイド12の電流を制御するようにしている。
開度判定部2からの信号を受ける電流値設定部4、PW
M(パルス幅変調)信号を出力するフィードフォワード
設定部5、フィードバック補正部6、電圧補正部7から
なるマイクロコンピュータ3、更に、リニアソレノイド
弁23のリニアソレノイド12を駆動するソレノイド駆
動回路9、電流モニタ部(電流モニタ用抵抗)10a、
ソレノイド電流モニタ回路10bを具備している。
は負論理ノット回路、Tr1〜Tr3はトランジスタ、C1
〜C4 はコンデンサ、D1 〜D3 はダイオードである。
なお、ダイオードD1 は、リニアソレノイド12による
サージ逆起電力を受けるため、その影響でトランジスタ
Tr3が破壊されるのを防止する機能を有する。更に、I
G電圧モニタ回路8を有し、バッテリBの電圧は抵抗R
12とR13によって分圧され、その分圧された電圧がマイ
クロコンピュータ3へ入力される。
ル圧(目標の油圧値)、irは指令電流、Kpredは
フィードフォワードゲイン、Kpは比例ゲイン、KIは
積分ゲイン、Vbatteryはバッテリ電圧、Vig
はバッテリの電圧値、Voは基準電圧(12V)、Vd
utyは電圧補正後のデューティ比、Veはソレノイド
の逆起電圧、V STHはソレノイド端子電圧、Lsは
ソレノイドのインダクタンス、Rはソレノイドの抵抗
値、I STHはソレノイド電流、I STHFはソレ
ノイドの電流値、ieは指令電流irとソレノイドの電
流値I STHFとの差、Rfは電流検出抵抗である。
また、A/Dはアナログ/ディジタルコンバータ、PW
MdriverはPMW駆動回路である。
たリニアソレノイド電流値設定手段(以下、単に電流値
設定手段という)、82はフィードフォワード設定手
段、83は比例フィードバック補正部であり、指令電流
irとソレノイドの電流値ISTHFとの差であるie
に比例ゲインKpを乗じた値に応じた補正デューティ比
を出力する。84は積分フィードバック補正部であり、
ieを積分し、その積分値に積分ゲインKIを乗じた値
に応じた補正デューティ比を出力する。
分フィードバック補正部84からなるフィードバック補
正手段である。86は電圧補正手段、87はフィードバ
ック補正手段85と電圧補正手段86とからなるデュー
ティ比設定手段である。89はA/Dコンバータ88を
有するバッテリ電圧を検出する電圧値検出手段、90は
PWMドライバー(300Hz)からなる通電手段、9
1はリニアソレノイド弁、94は電流検出抵抗92とA
/Dコンバータ93からなる電流値検出手段である。
10により検出された電流値と、電流値設定手段である
電流値設定部4により設定された目標の電流値との差に
応じて、フィードバック補正部6は、リニアソレノイド
12に通電される電流値を前記目標の電流値に近づける
ように、デューティ比をフィードバック補正する。
タ回路8により検出された前記バッテリの電圧値に基づ
き、電圧補正手段である電圧補正部7は、フィードバッ
ク補正部6により補正されたデューティ比をさらに補正
する。したがって、フィードバック補正部6により、目
標の電流値とリニアソレノイド12での電流値に差があ
る場合には、リニアソレノイド12に通電される電流値
を前記目標の電流値に近づけるようにデューティ比が補
正されるので、目標の電流値を得ることができる。
場合には電圧補正部7において、IG電圧モニタ回路8
により検出されたバッテリの電圧値に基づき、ソレノイ
ド駆動回路9(図3における通電手段90と対応)へ出
力されるデューティ比を補正する。したがって、リニア
ソレノイド12への通電が行われる前に、デューティ比
が補正される。よって、デューティ比がフィードバック
補正される前にバッテリの電圧値に応じて補正されるこ
とになるので、遅れること無く、リニアソレノイド12
に通電される電流の変動を抑えることができる。
リニアソレノイド12での電流の変動を抑えることがで
き、安定した目標に適合した油圧値を得ることができ
る。 (2)また、電圧補正部7は、IG電圧モニタ回路8に
より検出された前記バッテリの電圧値(Vig)と、基
準電圧(Vo =12V)との比(Vig/Vo)に応じ
て、前記デューティ比を補正する。
選定することができる。 (3)更に、IG電圧モニタ回路8は、前記ソレノイド
駆動回路9が前記バッテリ電圧をリニアソレノイド12
に通電する前記所定の周期に同期して、前記バッテリ電
圧を検出する。ところで、リニアソレノイド弁23自身
の駆動によっても、微小のバッテリの電圧値の変動が生
じるものであり、もし、リニアソレノイド12への通電
の周期と、まったく関係なく電圧を検出した場合には、
検出毎に、電圧値が変わってしまう。この場合、本来、
ワイパー等の機器の駆動による電圧値の変動のみを検出
したいが、リニアソレノイド弁23自身の駆動による変
動も検出されてしまうことになり、正確な制御を行うこ
とができない。
手段90)の周期に同期させて、バッテリの電圧値を検
出することができるようにする。例えば、図5に示すよ
うに、PWM信号の周期(300Hz)に同期させて、
変動するバッテリ電圧Vを検出する。したがって、常に
リニアソレノイド12への通電状態が同じ時に電圧値を
検出することができ、リニアソレノイド12への通電に
よる電圧の変動を排除することができ、正確な制御を可
能とすることができる。
ニタ回路8により検出されたバッテリの電圧値が、所定
の範囲外(8V>電圧、電圧>17V)である時には、
前記デューティ比の補正を行わないようにする。すなわ
ち、検出されたバッテリ電圧が異常な時には、IG電圧
モニタ回路8による検出が正確に行われていないと考え
られるので、このような場合に、電圧による補正を行う
と、誤った制御が行われる。
範囲外、例えば、8Vより低い、又は17Vより高い場
合には、マスクを行い、補正を行わないようにし、誤っ
た制御を防止する。 (5)デューティ比設定手段3aは、さらに電流値設定
部4により設定された目標の電流値に応じたデューティ
比を設定するフィードフォワード設定部5を有し、前記
フィードバック補正部6は、フィードフォワード設定部
5により設定されたデューティ比を補正する。
場合に、フィードバック補正部6だけでデューティ比の
補正を行うと、追従性が悪いので、目標の電流値に応じ
たデューティ比をフィードフォワード設定部5により設
定し、そのデューティ比をフィードバック補正部6によ
り補正するようにすると、追従性の向上を図ることがで
きる。
油圧回路について説明すると、この油圧回路30は、リ
ニアソレノイド12を有するリニアソレノイド弁23
と、ポンプ36と、ストレーナ37と、メインスプール
52a、サブスプール52b、プラグ52c、制御室
e、フィードバックポートf、ライン圧ポートp2 、セ
カンダリレギュレータ弁ポートh、ドレインポートEX
を有するプライマリレギュレータ弁52と、スロットル
弁53と、セカンダリレギュレータ弁55と、ソレノイ
ドリレー弁58と、カットバック弁59と、ソレノイド
レギュレータ弁73、プレッシャーリリーフ弁75等を
具備している。
に、ライン圧を減圧方向に調圧する制御室eを設け、リ
ニアソレノイド弁23からの制御圧を連通する。そし
て、マニュアル弁(図示なし)のセレクト位置を検出す
るセンサ(図示なし)からの信号に基づいてリニアソレ
ノイド弁23を制御し、ニュートラルレンジNからドラ
イブレンジD又はリバースレンジRへの操作時に、リニ
アソレノイド弁23から制御室eに制御圧を供給するよ
うにしている。その一例として、リニアソレノイド弁2
3がロックアップクラッチを制御する場合は、リニアソ
レノイド弁23からの制御圧を、ソレノイドリレー弁5
8を介して制御室eに供給する。
いては、メインスプール52aの一端にスロットル圧等
に基づく付勢力が作用し、その他端にライン圧ポートp
2 からのフィードバック圧が作用し、その段差部にリニ
アソレノイド弁23からの制御圧が作用するように構成
されており、更にライン圧ポートp2 、ドレインポート
EX及びセカンダリレギュレータ弁55に連通するセカ
ンダリレギュレータ弁ポートhを備えている。
図4に示すように、バッテリ電圧がV1 からV2 に低下
しても、電圧補正部7において、その電圧低下に即応し
て、PWM信号のデューティ比を高めることにより、リ
ニアソレノイド12への電流値i1 を一定に保つことが
できる。なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であ
り、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
御装置のシステムの全体構成図である。
制御システムの部分回路図である。
御系のブロック線図である。
イル電流値の制御タイミングチャートである。
圧の検出の関係を示すタイミングチャートである。
御タイミングチャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 リニアソレノイドに通電される電流値に
応じた油圧を出力するリニアソレイド弁と、該リニアソ
レイド弁のリニアソレノイドに通電されている電流値を
検出する電流値検出手段と、バッテリの電圧値を検出す
る電圧値検出手段と、目標の油圧値に応じた目標の電流
値を設定する電流値設定手段と、前記電流値検出手段、
電圧値検出手段、及び電流値設定手段からの信号に基づ
き、前記バッテリ電圧を前記リニアソレノイドに通電さ
せるデューティ比を設定するデューティ比設定手段と、
該デューティ比設定手段により設定されたデューティ比
に応じて、所定の周期でバッテリ電圧を前記リニアソレ
ノイドに通電させる通電手段とを備え、前記電圧値検出手段は、前記通電手段が前記バッテリ電
圧を前記リニアソレノイドに通電する前記所定の周期に
同期して、前記バッテリ電圧を検出するとともに、 前記デューティ比設定手段は、 前記電流値検出手段により検出された電流値と前記電流
値設定手段により設定された目標の電流値との差に応じ
て、前記リニアソレノイドに通電される電流値を前記目
標の電流値に近づけるように、デューティ比をフィード
バック補正するフィードバック補正手段と、 前記電圧値検出手段により検出された前記バッテリの電
圧値に基づき、前記フィードバック補正手段により補正
されたデューティ比をさらに補正する電圧補正手段と、 を有することを特徴とするリニアソレノイド弁の制御装
置。 - 【請求項2】 請求項1記載のリニアソレノイド弁の制
御装置において、前記電圧補正手段は、前記電圧値検出
手段により検出された前記バッテリの電圧値と、基準電
圧との比に応じて、前記デューティ比を補正することを
特徴とするリニアソレノイド弁の制御装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載のリニアソレノイド
弁の制御装置において、前記電圧補正手段は、前記電圧
値検出手段により検出されたバッテリの電圧値が、所定
の範囲外である時には、前記デューティ比の補正を行わ
ないことを特徴とするリニアソレノイド弁の制御装置。 - 【請求項4】 請求項1、2又は3記載のリニアソレノ
イド弁の制御装置において、前記デューティ比設定手段
は、さらに前記電流値設定手段により設定された目標の
電流値に応じたデューティ比を設定するフィードフォワ
ード設定手段を有し、前記フィードバック補正手段は、
前記フィードフォワード設定手段により設定されたデュ
ーティ比を補正することを特徴とするリニアソレノイド
弁の制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7121454A JP2854538B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | リニアソレノイド弁の制御装置 |
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Family
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Family Applications (1)
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JP7121454A Expired - Fee Related JP2854538B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | リニアソレノイド弁の制御装置 |
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