JPH07229577A - 電流制御型電磁弁の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電流制御型電磁弁のコイルの抵抗値の変化に
拘わらず安定的に且つ精度よくフィードバック制御でき
る電流制御型電磁弁の制御装置を提供する。 【構成】 コイル温度検出手段８８により検出されたコ
イルの温度Ｔ_C に基づいて、フィードバックゲイン変更
手段１１０により前記フィードバック制御手段１０５の
フィードバックゲインすなわち積分定数Ｋ_I および比例
定数Ｋ_P が変更される。このため、電流制御型電磁弁１
０のコイル３６の温度Ｔ_C によってそのコイル３６の抵
抗値ｒ_C が変化させられても、フィードバック系の出力
であるデューティ比Ｄもそのコイル３６の温度Ｔ_C に応
答して変化させられることから、コイル３６の抵抗値ｒ
_C の変化に起因して電流制御型電磁弁１０の駆動電流が
影響されたりその電流制御型電磁弁１０の出力が変化し
たりすることが解消されて、安定的且つ高精度のフィー
ドバック制御が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電流制御型電磁弁の制
御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両や工作機械などにおいては油圧制御
等の種々の目的で電流制御型電磁弁が用いられている。
たとえば、内燃機関の吸入空気量制御用電磁弁、自動変
速機のロックアップクラッチスリップ制御圧発生用電磁
弁、自動変速機のアキュム背圧制御圧発生用電磁弁、自
動変速機のスロットル圧発生用電磁弁などの所謂リニヤ
ソレノイド弁と称される電磁弁がそれである。

【０００３】そして、上記のような電流制御型電磁弁を
制御するために、駆動電流の変化に応答して作動させら
れる電流制御型電磁弁と、電池とその電流制御型電磁弁
との間に設けられてその電池から電流制御型電磁弁へ流
される駆動電流を変化させる電流調節手段とを備え、電
流制御型電磁弁の実際の駆動電流或いは電磁弁の実際の
出力圧が指令電流或いは電磁弁の指令出力圧と一致する
ように上記の電流調節手段を制御する電流制御型電磁弁
のフィードバック制御装置が提案されている。特開昭６
２−２４１０１３号公報に記載された制御装置はその一
例である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電流制御型
電磁弁の実際の駆動電流或いは電磁弁の実際の出力圧が
指令電流或いは電磁弁の指令出力圧と一致するように電
流調節手段を制御する従来のフィードバック制御装置で
は、予め定められた関係から指令値と実際値との偏差に
基づいて操作出力が決定されるのが普通であることか
ら、電流制御型電磁弁のコイルの抵抗値が変化すると、
偏差を解消するためにその電流制御型電磁弁のコイルに
流される実際の電流値が変化するため、制御が不安定と
なったり或いは制御精度が得られない場合があった。車
両などに要求される使用環境温度の幅が広いことから、
電流制御型電磁弁のコイルの環境温度に起因する変化値
は、上記フィードバック制御に拘わらずその影響が無視
できない程の大きさとなる場合があるのである。

【０００５】また、前記従来の電流制御型電磁弁のフィ
ードバック制御装置において、デューティ比が変化させ
られるパルス信号に従って電流調節手段が電流制御型電
磁弁へ流される駆動電流を変化させる場合には、電流制
御型電磁弁の指令電流が零であるときでも、その電磁弁
の非作動状態が維持できる範囲でその応答性を高めるた
めの所定の予備電流を発生させるようにデューティ比が
決定され、電流制御型電磁弁にその予備電流が流されて
いた。このため、電流制御型電磁弁の出力が用いられな
い期間でも上記予備電流が電流制御型電磁弁に流される
ため、不要に発熱したり或いは電池の電力を不要に消費
したりする欠点があった。

【０００６】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その第１の目的とするところは、電流制御
型電磁弁のコイルの抵抗値の変化に拘わらず安定的に且
つ精度よくフィードバック制御できる電流制御型電磁弁
の制御装置を提供することにある。また、本発明の第２
の目的は、電流制御型電磁弁の出力が用いられない期間
において指令電流値が零であるときには、その電流制御
型電磁弁の駆動電流を遮断して不要な発熱や電力消費を
解消する電流制御型電磁弁の制御装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための第１の手段】上記第１の目的を
達成するための本発明の要旨とするところは、駆動電流
の変化に応答して作動させられる電流制御型電磁弁と、
その電流制御型電磁弁へ流される駆動電流を変化させる
電流調節手段と、その電流制御型電磁弁の実際の駆動電
流を検出する電流検出手段と、その電流検出手段により
検出された実際の駆動電流が指令電流と一致するように
前記電流調節手段を制御するフィードバック制御手段と
を備えた電流制御型電磁弁の制御装置であって、(a) 前
記電流制御型電磁弁のコイルの抵抗値を直接または間接
的に検出するコイル抵抗値検出手段と、(b) そのコイル
抵抗値検出手段により検出されたコイルの温度に基づい
て、前記フィードバック制御手段のフィードバックゲイ
ンを変更するフィードバックゲイン変更手段とを、含む
ことにある。

【０００８】

【作用】このようにすれば、コイル抵抗値検出手段によ
り検出されたコイルの抵抗値に基づいて、フィードバッ
クゲイン変更手段により前記フィードバック制御手段の
フィードバックゲインが変更される。

【０００９】

【第１発明の効果】したがって、本第１発明によれば、
電流制御型電磁弁のコイルの抵抗値に基づいてフィード
バック制御手段のフィードバックゲインが変更されるこ
とから、その電流制御型電磁弁のコイルの温度によって
コイルの抵抗値が変化させられても、フィードバック系
の出力はコイルの抵抗値の変化に応答して変化させられ
ることから、コイルの抵抗値の変化に起因して電流制御
型電磁弁の駆動電流が影響されたりその電流制御型電磁
弁の出力が変化したりすることが解消されるので、安定
的且つ高精度のフィードバック制御が得られる。

【００１０】ここで、前記電流検出手段は、好適には、
前記電流制御型電磁弁と直列に接続された電流検出用抵
抗の両端に発生する電圧を増幅する増幅器と、この増幅
器の出力信号を平滑化するフィルタ手段とを含む。この
ようにすれば、電流検出手段による検出値にノイズが混
入したとしても、そのノイズがフィルタ手段により好適
に除去される利点がある。

【００１１】また、前記フィードバック制御手段は、好
適には、指令電流値と前記電流検出手段により検出され
た実際の電流値との偏差を算出する偏差演算手段と、そ
の偏差に積分定数を乗算して積分制御値を算出する積分
制御値算出手段と、その偏差の差分値を算出する差分演
算手段と、その差分値に比例定数を乗算して比例制御値
を算出する比例制御値算出手段と、それら積分制御値お
よび比例制御値を加算して操作変化値を算出する操作変
化値算出手段と、その操作変化値を前回の操作出力値に
加算することにより新たな操作出力値を算出する積算手
段とを含む。

【００１２】また、好適には、前記フィードバックゲイ
ン変更手段は、前記電流制御型電磁弁のコイルの抵抗値
変化による駆動電流の変化を相殺するように予め定めら
れた関係からそのコイルの実際の温度に基づいて、前記
積分定数および微分定数を決定する決定手段を含むもの
である。

【００１３】

【課題を解決するための第２の手段】また、前記第２の
目的を達成するための発明の要旨とするところは、駆動
電流の変化に応答して作動させられる電流制御型電磁弁
と、デューティ比が変化させられるパルス信号に従って
その電流制御型電磁弁へ流される駆動電流を変化させる
電流調節手段と、その電流制御型電磁弁の実際の駆動電
流を検出する電流検出手段と、その電流検出手段により
検出された実際の駆動電流が指令電流と一致するように
前記パルス信号のデューティ比を制御するフィードバッ
ク制御手段とを備えた電流制御型電磁弁の制御装置であ
って、(a) 前記電流制御型電磁弁の出力が用いられる期
間であるか否かを判定する電磁弁有用期間判定手段と、
(b) その電磁弁有用期間判定手段により前記電流制御型
電磁弁の出力が用いられる期間であると判定された場合
は、前記指令電流が零であるときでもその電流制御型電
磁弁に応答性を向上させるための予備電流を流すことを
許容し、その電磁弁有用期間判定手段により前記電流制
御型電磁弁の出力が用いられる期間でないと判定された
場合は、電流制御型電磁弁の予備電流を遮断する切換制
御手段とを、含むことにある。

【００１４】

【作用】このようにすれば、電磁弁有用期間判定手段に
より前記電流制御型電磁弁の出力が用いられる期間であ
ると判定された場合は、前記指令電流が零であるときで
も、切換制御手段によりその電流制御型電磁弁に応答性
を向上させるための予備電流が流されることが許容さ
れ、反対に、電磁弁有用期間判定手段により前記電流制
御型電磁弁の出力が用いられる期間でないと判定された
場合は、切換制御手段により電流制御型電磁弁の予備電
流が遮断される。

【００１５】

【第２発明の効果】したがって、本第２発明によれば、
電流制御型電磁弁の出力が用いられる期間であると判定
された場合は、指令電流が零であるときでも、電流制御
型電磁弁に応答性を向上させるための予備電流が流され
る一方、前記電流制御型電磁弁の出力が用いられる期間
でないと判定された場合には、電流制御型電磁弁に流さ
れる予備電流が遮断されるため、電流制御型電磁弁の不
要な発熱や電力消費が解消される。

【００１６】ここで、好適には、前記電流制御型電磁弁
は車両用自動変速機の変速時の油圧制御に用いられるも
のであり、前記電磁弁有用期間判定手段は、該車両用自
動変速機の変速時における油圧制御期間であるか否かを
判定するものである。

【００１７】また、前記フィードバック制御手段は、好
適には、指令電流値と前記電流検出手段により検出され
た実際の電流値との偏差を算出する偏差演算手段と、そ
の偏差に積分定数を乗算して積分制御値を算出する積分
制御値算出手段と、その偏差の差分値を算出する差分演
算手段と、その差分値に比例定数を乗算して比例制御値
を算出する比例制御値算出手段と、それら積分制御値お
よび比例制御値を加算して操作変化値を算出する操作変
化値算出手段と、その操作変化値を前回の操作出力値に
加算することにより新たな操作出力値を算出する積算手
段とを含む。

【００１８】また、好適には、前記電流制御型電磁弁の
制御装置は、前記電池の実際の出力電圧を検出する電池
出力電圧検出手段と、前記フィードバック制御手段の操
作出力値を、前記電池の実際の電圧値に基づく補正値に
より補正し、その電池の出力電圧の変動によって電流制
御型電磁弁の作動が影響されないようにする電池出力電
圧変動補正手段とを含む。このようにすれば、ヘッドラ
イトの点灯やヒータの通電などによって電池の出力電圧
値が低く変化しても、その変化分だけフィードバック制
御手段の操作出力値が補正されて駆動電流が増量される
ので、電流制御型電磁弁の作動が影響されない利点があ
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００２０】図１は、本発明の制御装置の制御対象とな
る車両用電流制御型電磁弁１０を示す断面図である。こ
の電磁弁１０は、車両用自動変速機の油圧制御回路に設
けられるロックアップクラッチスリップ制御圧発生用電
磁弁、アキュム背圧制御圧発生用電磁弁、スロットル圧
発生用電磁弁などとして用いられるものであり、リニヤ
ソレノイド弁とも称される。

【００２１】上記電磁弁１０は、図１に示すように、一
定のモジュレータ圧或いはライン圧である元圧Ｐ_INが供
給される入力ポート１２、出力圧Ｐ_OUT が出力される出
力ポート１４、作動油が排出されるドレンポート１６な
どが形成された弁本体１８と、第１ランド２０とそれよ
りも大径の第２ランド２２および第３ランド２４が形成
された弁子２６と、第２ランド２２に斜めに形成された
連通路２８を介して出力ポート１４に連通させられたフ
ィードバック油室３０と、上記入力ポート１２と出力ポ
ート１４との間が連通させられる開弁方向へ弁子２６を
付勢するスプリング３２と、弁子２６に当接するコア３
４とこのコア３４を吸引する磁力を発生させるコイル３
６とを有する電磁アクチュエータ３８と、コイル３６を
電気的に接続するために図示しないプラグが差し込まれ
るソケット４０とを備えている。

【００２２】また、上記電磁弁１０は、コイル３６の実
際の温度Ｔ_C を検出するためにそのコイル３６に接触或
いは近接した位置に配設された温度センサ４２を備えて
いる。この温度センサ４２は、サーミスタ、測温抵抗
体、温度スイッチなどから構成され、コイル温度に応じ
た温度信号（コイル抵抗値に対応した信号）ＳＴをイン
ターフェース４４を介して後述の演算制御装置６４へ出
力する。本実施例では、上記温度センサ４２がコイル３
６の実際の温度Ｔ_C を検出するための後述のコイル温度
検出手段８８に対応している。

【００２３】前記電磁弁１０の電磁アクチュエータ３８
は、コイル３６の駆動電流Ｉ_SOL に対応した推力を発生
して上記弁子２６を、入力ポート１２と出力ポート１４
との間が遮断させられる閉弁方向へ付勢する。この電磁
アクチュエータ３８の推力をＦ（Ｉ）とし、上記スプリ
ング３２の付勢力をＷとし、上記第１ランド２０および
第２ランド２２の断面積をＡ₁ およびＡ₂ とすると、出
力圧Ｐ_OUT は数式１に示す式に従って制御される。すな
わち、コイル３６の駆動電流Ｉ_SOL に対応した大きさの
油圧信号すなわち出力圧Ｐ_OUT が出力されるのである。
なお、数式１におけるＣ₁ およびＣ₂ は定数であり、Ｃ
₁ ＝１／（Ａ₂ −Ａ₁ ）、Ｃ₂ ＝Ｗ／（Ａ₂ −Ａ₁ ）で
ある。

【００２４】

【数１】Ｐ_OUT ＝Ｃ₁ ・Ｆ（Ｉ）−Ｃ₂

【００２５】図２は、上記電磁弁１０の作動を制御する
ために車両に搭載された制御装置を示している。図２に
おいて、車両の電池５０の＋端子５２とアースすなわち
金属製の車体５４との間には、イグニッションスイッチ
５６、トランジスタなどの電流制御素子５８、抵抗値ｒ
_C を有するコイル３６、比較的低い抵抗値Ｒ_C を有する
電流検出用抵抗体６０が直列に接続されている。

【００２６】出力電圧検出手段として機能する電圧検出
回路６２は、電池５０の＋端子５２の出力電圧ｖ_B を検
出し、その出力電圧ｖ_B を示すデジタル化された電圧信
号ＶＢを演算制御装置６４に供給する。また、コイル３
６の駆動電流Ｉ_SOL を検出する電流検出手段として機能
する電流検出回路６６は、電流検出用抵抗体６０の両端
に発生する電圧信号を増幅する増幅器６８、フィルタ７
０、Ａ／Ｄ変換器７２を備え、コイル３６の駆動電流Ｉ
_SOL を表す電圧信号ＶＩＯを演算制御装置６４に供給す
る。フィルタ７０はたとえば並列コンデンサ７４および
直列抵抗体７６から成るＬ型ローパスフィルタであり、
３００Ｈｚ程度以上のリップルを除去して平均化した波
形を出力する。

【００２７】上記演算制御装置６４は、通常、自動変速
機の変速ギヤ段やロックアップクラッチの係合状態を制
御するマイクロコンピュータなどにより構成される。演
算制御装置６４は、予め記憶されたプログラムに従って
入力信号を処理して電磁弁１０のデューティ比Ｄを決定
するとともにそのデューティ比Ｄに応じたパルス幅を有
する駆動信号Ｄ_SOL に変換し、その駆動信号Ｄ_SOL を駆
動回路７８を介して電流制御素子５８に出力する。これ
により、コイル３６の駆動電流Ｉ_SOL が調節される。本
実施例では、駆動回路７８および電流制御素子５８がコ
イル３６の駆動電流Ｉ_SOL を変化させる電流調節手段に
対応している。

【００２８】図３は、駆動信号Ｄ_SOL のパルス波形とコ
イル３６の駆動電流Ｉ_SOL との関係を示している。図３
の上側に示す実線は、デューティ比Ｄが５０％程度の駆
動信号Ｄ_SOL50 を示しており、このような駆動信号Ｄ
_SOL50 にて電流制御素子５８が開閉されることにより、
コイル３６には図３の下側の実線に示す駆動電流Ｉ_SOL5
0 が流される。図３の上側の破線に示すように、デュー
ティ比Ｄが３０％程度の駆動信号Ｄ_SOL30 となると、こ
のような駆動信号Ｄ_SOL30 にて電流制御素子５８が開閉
されることにより、コイル３６には図３の下側の破線に
示す駆動電流Ｉ_{SO L30} が流される。このように本実施例
では、駆動信号Ｄ_SOL のデューティ比Ｄに応じて、コイ
ル３６の駆動電流Ｉ_SOL が調節されるのである。

【００２９】図４は、上記演算制御装置６４の制御機能
を説明する機能ブロック線図である。図において、入力
信号変換手段９０は、たとえば所定の大きさの油圧信号
を発生させるように前記電磁弁１０を駆動するために図
示しない制御手段から指令された電流値に対応する指令
デューティ比ＤOUT をたとえば図５に示す予め設定され
た関係に従って目標値（電圧値）ＶＲに変換する。この
目標値ＶＲの大きさはコイル３６の目標駆動電流を表し
ており、指令デューティ比ＤOUT が零であっても所定の
オフセット値ＫＩOFF が生じるように上記関係が定めら
れている。このオフセット値ＫＩOFF は、前記電磁弁１
０の閉作動時においてその閉作動に支障が生じない範囲
であってその電磁弁１０の応答性を改善するための予備
電流値Ｉ _SOLYが得られるように定められている。この予
備電流値Ｉ_SOLYはたとえば０．２Ａ程度のものである。
偏差演算手段９２は、目標値ＶＲと前記電流検出回路６
６により検出された実際の駆動電流値（電圧値）ＶＩＯ
との偏差ＥＶを算出する。積分制御値算出手段９４は、
その偏差ＥＶに積分定数Ｋ_I を乗算して積分制御値Ｋ_I
・ＥＶを算出する。差分演算手段９６は、その偏差ＥＶ
の前回と今回のサンプリング値の差分値ＤＥＶ〔＝ＥＶ
（ｋ）−ＥＶ（ｋ−１）〕を算出する。比例制御値算出
手段９８は、その差分値ＤＥＶに比例定数Ｋ_P を乗算す
ることにより比例制御値Ｋ_P ・ＤＥＶを算出する。操作
変化値算出手段１００は、上記積分制御値Ｋ_I ・ＥＶと
比例制御値Ｋ_P ・ＤＥＶとを加算して操作変化値ＤＤＯ
を算出する。積算手段１０２は、その操作変化値ＤＤＯ
を前回の操作出力値ＤＯ（ｋ−１）に加算することによ
り新たな今回の操作出力値ＤＯ（ｋ）を算出する。

【００３０】上記積算手段１０２により算出された今回
の操作出力値ＤＯ（ｋ）は駆動デューティ比Ｄとして更
新され、出力信号変換手段１０４においてその駆動デュ
ーティ比Ｄを備えたたとえば３００Ｈｚ程度の所定周波
数のパルス信号である駆動信号Ｄ_SOL に変換される。こ
こで、上記偏差演算手段９２、積分制御値算出手段９
４、差分演算手段９６、比例制御値算出手段９８、操作
変化値算出手段１００、積算手段１０２は、上記偏差Ｅ
Ｖを解消して目標値ＶＲと電磁弁１０の実際の駆動電流
値ＶＩＯとを一致させるフィードバック制御手段１０５
を構成している。

【００３１】一方、コイル温度検出手段８８は、前記電
磁弁１０のコイル３６の実際の温度Ｔ_C を検出し、コイ
ル抵抗値決定手段１０６は予め記憶された関係から実際
のコイル３６の温度Ｔ_C に基づいてコイル３６の抵抗値
ｒ_C を決定する。それ等コイル温度検出手段８８および
コイル抵抗値決定手段１０６はコイル抵抗値検出手段１
０８を構成している。そして、フィードバックゲイン変
更手段１１０は、数式２および数式３に例示する予め記
憶された関係からコイル３６の抵抗値ｒ_C に基づいてフ
ィードバックゲインである積分定数Ｋ_I および比例定数
Ｋ_P をそれぞれ算出する。

【００３２】

【数２】 Ｋ_I ＝〔（ｒ_C ＋Ｒ_i ）／（ｒ_CO＋Ｒ_i ）〕・Ｋ_IO

【００３３】

【数３】 Ｋ_P ＝〔（ｒ_C ＋Ｒ_i ）／（ｒ_CO＋Ｒ_i ）〕・Ｋ_PO

【００３４】上記コイル抵抗値決定手段１０６において
用いられる関係は、たとえば図４のコイル抵抗値決定手
段１０６を示すブロック内に示されるデータマップであ
り、予め実験的に求められたコイル３６の抵抗値ｒ_C と
コイル３６の温度Ｔ_C との関係である。また、上記数式
２および数式３に示す関係は、コイル３６の抵抗値ｒ _C
の変化に拘わらず、そのコイル３６の駆動電流Ｉ_SOL が
変化しないように、すなわちコイル３６の抵抗値ｒ_C の
変化による駆動電流Ｉ_SOL の変化が相殺されるように予
め求められたものである。なお、上記数式２および数式
３のｒ_COは基準温度たとえば常温時におけるコイル３６
の抵抗値であり、数式２および数式３のＫ_IOおよびＫ_PO
は上記基準温度時の積分定数および比例定数である。

【００３５】以下、上記演算制御装置６４の制御作動を
図６および図７に示すフローチャートを用いて詳細に説
明する。図６は、積分定数Ｋ_I および比例定数Ｋ_P を電
磁弁１０のコイル３６の実際の温度Ｔ_C に応じて更新す
るために数ms乃至数十msの所定の周期で繰り返し実行さ
れるルーチンを示している。図７は、偏差ＥＶを解消し
て目標値ＶＲと電磁弁１０の実際の駆動電流値ＶＩＯと
を一致させるフィードバック制御を実行するルーチンを
示している。

【００３６】図６のステップＳＡ１では前記温度信号Ｓ
Ｔに基づいてコイル３６の実際の温度Ｔ_C が読み込まれ
る。続くステップＳＡ２では、予め設定された関係から
コイル３６の実際の温度Ｔ_C に基づいてコイル３６の実
際の抵抗値ｒ_C が算出される。この関係は、コイル３６
の実際の温度Ｔ_C とそれに関連して変化するコイル３６
の抵抗値ｒ_C との予め求められた関係であって、図４の
コイル抵抗値決定手段１０６内に示すようなデータマッ
プ或いは数式として記憶されている。次いで、ステップ
ＳＡ３では、図４のフィードバックゲイン変更手段１１
０内に示す関係すなわち前記数式２および数式３から、
コイル３６の実際の抵抗値ｒ_C に基づいて積分定数Ｋ_I
および比例定数Ｋ_P が新たに決定される。そして、ステ
ップＳＡ４では、それら新たに決定された積分定数Ｋ_I
および比例定数Ｋ_P がフィードバック制御におけるフィ
ードバックゲインとして用いられるように更新される。
上記ステップＳＡ２は前記コイル抵抗値決定手段１０６
に対応し、上記ステップＳＡ３は前記フィードバックゲ
イン変更手段１１０に対応している。

【００３７】図７のフィードバック制御ルーチンにおい
て、前記入力信号変換手段９０に対応するステップＳＭ
１では、前記図５に示す予め設定された関係から指令電
流を示す指令デューティ比ＤOUT に基づいて目標電流値
を表す目標値ＶＲに変換される。続くステップＳＭ２で
は、前記電流検出回路６６により検出された電磁弁１０
のコイル３６の実際の駆動電流の大きさを表す駆動電流
値ＶＩＯが読み込まれる。次いで、前記偏差演算手段９
２に対応するステップＳＭ３では、上記目標値ＶＲと駆
動電流値ＶＩＯとの偏差ＥＶが算出される。前記積分制
御値算出手段９４に対応するステップＳＭ４では、上記
偏差ＥＶに積分定数Ｋ_I が乗算されることにより積分制
御値Ｋ_I ・ＥＶが算出される。

【００３８】前記差分演算手段９６に対応するステップ
ＳＭ５では、上記偏差ＥＶの前回と今回のサンプリング
値の差分値ＤＥＶ〔＝ＥＶ（ｋ）−ＥＶ（ｋ−１）〕が
算出される。また、前記比例制御値算出手段９８に対応
するステップＳＭ６では、上記差分値ＤＥＶに比例定数
Ｋ_P が乗算されることにより比例制御値Ｋ_P ・ＤＥＶが
算出される。次いで、前記操作変化値算出手段１００に
対応するステップＳＭ７では、上記積分制御値Ｋ_I ・Ｅ
Ｖと比例制御値Ｋ_P ・ＤＥＶとが加算されることにより
操作変化値ＤＤＯが算出される。さらに、前記積算手段
１０２に対応するステップＳＭ８では、上記の操作変化
値ＤＤＯを前回の操作出力値ＤＯ（ｋ−１）に加算する
ことにより新たな今回の操作出力値ＤＯ（ｋ）が算出さ
れる。ステップＳＭ９では、操作出力値ＤＯ（ｋ）が大
きくなるに略比例してデューティ比Ｄを大きくするよう
に予め定められた関係から今回の操作出力値ＤＯ（ｋ）
に基づいて駆動デューティ比Ｄが決定され、ステップＳ
Ｍ１０においてその駆動デューティ比Ｄを備えたたとえ
ば３００Ｈｚ程度の所定周波数のパルス信号である駆動
信号Ｄ_SOL に変換され、出力される。上記ステップＳＭ
９およびＳＭ１０は出力信号変換手段１０４に対応して
いる。

【００３９】上述のように、本実施例では、コイル抵抗
値検出手段１０８により検出されたコイルの温度ｒ_C に
基づいて、フィードバックゲイン変更手段１１０により
前記フィードバック制御手段１０５のフィードバックゲ
インすなわち積分定数Ｋ_I および比例定数Ｋ_P が変更さ
れる。このため、車両用電流制御型電磁弁１０のコイル
３６の温度Ｔ_C によってそのコイル３６の抵抗値ｒ_C が
変化させられても、フィードバック系の出力であるデュ
ーティ比Ｄもそのコイル３６の温度Ｔ_C に応答して変化
させられることから、コイル３６の抵抗値ｒ_C の変化に
起因して電流制御型電磁弁３６の駆動電流が影響された
りその電流制御型電磁弁１０の出力が変化したりするこ
とが解消されるので、安定的且つ高精度のフィードバッ
ク制御が得られる。

【００４０】また、本実施例の電流検出回路６６は、電
磁弁１０と直列に接続された電流検出用抵抗体６０の両
端に発生する電圧を増幅する増幅器６８と、この増幅器
６８の出力信号を平滑化するフィルタ７０とを含むの
で、電流検出回路６６による検出値にノイズが混入した
としても、そのノイズがフィルタ７０により好適に除去
される利点がある。

【００４１】次に、本発明の他の実施例を説明する。な
お、以下の説明において前述の実施例と共通する部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。

【００４２】図８は、前記演算制御装置６４の新たに加
えられる制御機能を説明する図である。図において、電
磁弁有用期間判定手段１１４は、前記電流制御型電磁弁
１０の出力が用いられる期間であるか否かを判定する。
切換制御手段１１６は、電磁弁有用期間判定手段１１４
により電磁弁１０の出力が用いられる期間であると判定
された場合は、前記指令電流を示す指令デューティ比Ｄ
OUT が零であるときでもその電磁弁１０に応答性を向上
させるための予備電流Ｉ_SOLYを流すことを許容し、反対
に、上記電磁弁有用期間判定手段１１４により電磁弁１
０の出力が用いられる期間でないと判定された場合は、
その電磁弁１０の予備電流Ｉ_SOLYを遮断する。

【００４３】図９は、前記演算制御装置６４の制御作動
の他の例であって、上記図８の制御機能を実現するため
に前記図６および図７と並列的に実行されるルーチンを
示している。このルーチンは、電磁弁１０の出力が利用
されない期間は前記予備電流Ｉ_SOLYも遮断してコイル３
６の発熱および消費電力を解消する制御作動を実行する
ものである。

【００４４】図９のステップＳＢ１では電流制御素子５
８がオフ状態とされた後、ステップＳＢ２においてフラ
グＦの内容が「０」にクリアされる。このフラグＦは、
その内容が「１」であるときに電磁弁１０の出力を用い
る期間であることを示すものである。電磁弁１０がたと
えば車両用自動変速機の変速時に駆動されるアキュム背
圧制御圧発生用電磁弁である場合には、上記フラグＦは
その内容が「１」であるときに変速制御時であることを
示す。

【００４５】ステップＳＢ３ではフラグＦの内容が
「１」であるか否かが判断される。当初はこのステップ
ＳＢ３の判断が否定されるので、ステップＳＢ４におい
て電流制御素子５８がオフ状態とされてコイル３６の駆
動電流Ｉ_SOL が遮断される。次いで、ステップＳＢ５に
おいて電磁弁１０の出力を必要とする期間が開始された
か否か、たとえば車両用自動変速機の変速時の油圧制御
が開始されたか否かが判断される。このステップＳＢ５
の判断が否定された場合には、前記ステップＳＢ３以下
が繰り返し実行されてコイル３６の駆動電流Ｉ_SOL の遮
断が継続される。しかし、上記ステップＳＢ５の判断が
肯定された場合には、ステップＳＢ６においてフラグＦ
の内容が「１」にセットされた後、前記ステップＳＢ３
以下が実行される。

【００４６】このため、次の制御サイクルにおけるステ
ップＳＢ３の判断が肯定されるので、続くステップＳＢ
７において、前記図７に示すフィードバック制御の出力
に従って電磁弁１０がデューティ駆動される。この電磁
弁１０のフィードバック制御では、前述のようにステッ
プＳＭ１において指令デューティ比ＤOUT が図５に示す
予め設定された関係に従って目標値（電圧値）ＶＲに変
換されていることから、指令デューティ比ＤOUT が零と
されても、目標値ＶＲが所定のオフセット値ＫＩOFF を
有するので、電磁弁１０のコイル３６にはその応答性を
改善するための予備電流値Ｉ_SOLYが流されるようになっ
ている。

【００４７】続くステップＳＢ８では、電磁弁１０の出
力を必要とする期間が終了したか否か、たとえば車両用
自動変速機の変速時の油圧制御が終了したか否かが判断
される。このステップＳＢ８の判断が否定された場合に
は前記ステップＳＢ３以下が繰り返し実行され、図７に
示すフィードバック制御の出力に従って電磁弁１０がデ
ューティ駆動される。しかし、上記ステップＳＢ８の判
断が肯定された場合には、ステップＳＢ９においてフラ
グＦの内容が「０」にクリアされてから前記ステップＳ
Ｂ３以下が実行される。

【００４８】したがって、以上のステップが繰り返し実
行されることにより、電磁弁１０の出力を必要とする期
間は、図７に示すフィードバック制御の出力に従って電
磁弁１０がデューティ駆動され、この期間において指令
デューティ比（指令電流値）ＤOUT が零とされたときに
は、電磁弁１０のコイル３６にはその応答性を改善する
ための予備電流値Ｉ_SOLYが流される。しかし、電磁弁１
０の出力を必要としない期間は、電流制御素子５８がオ
フ状態とされてコイル３６の予備電流値Ｉ_SOLYが遮断さ
れる。本実施例では、上記ステップＳＢ５およびＳＢ８
が、前記電流制御型電磁弁の出力が用いられる期間であ
ると判定するための電磁弁有用期間判定手段に対応し、
ステップＳＢ３が、電磁弁１０の出力が用いられる期間
では、指令電流に対応する指令デューティ比ＤOUT が零
である場合にコイル３６に応答性を向上させるための予
備電流Ｉ_SOLYを流す制御を許容し、電磁弁１０の出力が
用いられない期間では、コイルに流される予備電流Ｉ
_SOLYを遮断する目標電流零状態切換制御手段に対応す
る。

【００４９】上述のように本実施例によれば、ステップ
ＳＢ５およびＳＢ８に対応する電磁弁有用期間判定手段
１１４により電磁弁１０の出力が用いられる期間である
と判定された場合には、ステップＳＢ４およびＳＢ７に
対応する切換制御手段１１６により指令デューティ比Ｄ
OUT が零であっても、応答性を向上させるための予備電
流Ｉ_SOLYをコイル３６に流す制御が許容されるが、上記
電磁弁有用期間判定手段１１４により電磁弁１０の出力
が用いられる期間でないと判定された場合には、上記切
換制御手段１１６によりコイル３６に流される上記予備
電流Ｉ_SOLYが遮断されるので、電磁弁１０の不要な発熱
や電力消費が解消される。

【００５０】図１０は、前記演算制御装置６４の他の制
御機能の要部を説明する図である。図１０において、電
池出力電圧変動補正手段１２２は、前記電圧検出回路６
２により検出された電池５０の実際の出力電圧ｖ_B に基
づいて補正値ｆ（ｖ_BB／ｖ_B）を決定し、フィードバッ
ク制御手段１０５の操作出力値ＤＯをその補正値ｆ（ｖ
_BB／ｖ_B ）により補正して駆動デューティ比Ｄを決定
し、その電池５０の出力電圧の変動によって電磁弁１０
の作動が影響されないようにする。上記補正値ｆ（ｖ_BB
／ｖ_B ）のｖ_BBは設計上の電池５０の出力電圧である。

【００５１】図１１は、演算制御装置６４により電池１
０の出力電圧補正制御の作動を示すステップあり、図６
のステップＳＭ９に替えて実行される。図１１のステッ
プＳＭ２０では、電池５０の出力電圧ｖ_B の変化を補正
するための補正係数ｋ_D が数式４から実際の出力電圧ｖ
_B に基づいて決定される。数式４のｖ_BBは、電池５０の
設計上の出力電圧値であり、上記補正係数ｋ_D は、電池
５０の出力電圧ｖ_B が設計上の出力電圧値ｖ_BBであると
きに流される駆動電流が得られるように決定される。続
くステップＳＭ２１では、上記数式５から上記補正係数
ｋ_D および操作出力値ＤＯ（ｋ）に基づいてデューティ
比Ｄ（ｋ）が算出される。本実施例では、上記ステップ
ＳＭ２０が電池出力電圧変動補正手段１２２に対応して
いる。

【００５２】

【数４】ｋ_D ＝ｆ（ｖ_BB／ｖ_B ）

【００５３】

【数５】Ｄ（ｋ）＝ｋ_D ・ＤＯ（ｋ）

【００５４】上述のように、本実施例によれば、電池出
力電圧変動補正手段１２２が、電池出力電圧検出回路６
２により検出された電池５０の実際の出力電圧ｖ_B と設
計上の電圧ｖ_BBとにより決定された補正値ｆ（ｖ_BB／ｖ
_B ）を用いて補正したデューティ比Ｄを算出するので、
ヘッドライトの点灯やヒータの通電などによって電池の
出力電圧値が低く変化しても、その変化分だけフィード
バック制御手段の操作出力値が補正されて駆動電流が増
量されるので、電流制御型電磁弁１０の作動が影響され
ない利点がある。

【００５５】図１２は、前記演算制御装置６４の他の制
御作動、すなわち電磁弁１０、電流制御素子５８、駆動
回路７８などによる故障を検出する作動を説明するフロ
ーチャートである。

【００５６】図１２において、ステップＳＣ１において
故障検出用タイマＴ_ERROR の内容が「０」にクリアされ
てその計時作動が開始された後、ステップＳＣ２におい
て前記フィードバック制御手段１０５の制御中、すなわ
ち電磁弁１０の駆動電流を指令電流に一致させるフィー
ドバック制御中であるか否かが判断される。このステッ
プＳＣ２の判断が否定された場合は、故障検出の必要が
ないので、ステップＳＣ３において上記故障検出用タイ
マＴ_ERROR の内容が「０」にクリアされてその計時作動
が再開された後、前記ステップＳＣ２以下が繰り返し実
行される。

【００５７】しかし、上記ステップＳＣ２の判断が肯定
された場合は、続くステップＳＣ４において、前記フィ
ードバック制御手段１０５における制御偏差｜ＥＶ｜が
予め設定された判断基準値ＥＶ_LIM 以下であるか否かが
判断される。このステップＳＣ４の判断が肯定された場
合は、制御偏差｜ＥＶ｜が比較的小さく、制御作動が正
常であると考えられるので、ステップＳＣ５において故
障検出用タイマＴ_{ERRO R} の内容が「０」にクリアされて
その計時作動が再開される。しかし、上記ステップＳＣ
４の判断が肯定された場合は、上記ステップＳＣ５が実
行されることなくステップＳＣ６が実行される。

【００５８】ステップＳＣ６では、故障検出用タイマＴ
_ERROR の内容が予め設定された判断基準値Ｔ_LIM を超え
たか否かが判断される。この判断基準値Ｔ_LIM および前
記判断基準値ＥＶ_LIM は、前記フィードバック制御手段
１０５における制御作動が正常である場合には有りえな
いような時間および偏差値に設定される。上記ステップ
ＳＣ６の判断が否定された場合には、フィードバック制
御手段１０５における制御作動が正常であるので、前記
ステップＳＣ２以下が繰り返し実行される。しかし、上
記ステップＳＣ６の判断が肯定された場合には、ステッ
プＳＣ７において、電磁弁１０、電流制御素子５８、駆
動回路７８などによる故障が記憶されるとともに、図示
しない表示ランプが点灯されて故障表示が行われ、図示
しない信号出力端子から故障信号が出力される。そし
て、ステップＳＣ８において、電流制御素子５８がオフ
状態に切り換えられた後、前記ステップＳＣ２以下が繰
り返し実行される。

【００５９】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。

【００６０】たとえば、図４或いは図８に示す各手段の
一部または全部は、予め記憶されたプログラムに従って
作動する演算制御装置６４の演算機能により構成されて
いたが、ハードロジック素子から構成されたデジタル回
路、アナログ信号にて演算処理するアナログ回路によっ
て構成されてもよい。

【００６１】また、前述の実施例では、入力信号変換手
段９０において指令デューテイ比ＤOUT が零となったと
きでも予備電流Ｉ_SOLYが流されるように信号変換が行わ
れていたが、積算手段１０２や出力信号変換手段１０４
などにおいて行われても差し支えない。

【００６２】また、前述のフィードバック制御手段１０
５における制御方式は他のものに変更可能であり、前記
フィードバックゲイン変更手段１１０により変更される
フィードバックゲインＫ_P 、Ｋ_I はその制御方式に応じ
て異なったものとなる。

【００６３】前述の実施例では、フィードバックゲイン
である比例定数Ｋ_P および積分定数Ｋ_I がフィードバッ
クゲイン変更手段１１０により共に変更されていたが、
一方のみ変更されるようにしてもよい。

【００６４】また、前述の実施例では、油圧制御式自動
変速機などに用いられる車両用電流制御型電磁弁１０に
ついて説明されていたが、工作機械や他の機械などの制
御に用いられる電流制御型電磁弁であってもよい。

【００６５】また、前述の実施例のコイル抵抗値検出手
段１０８はコイル３６の温度Ｔ_c に基づいてコイル抵抗
値ｒ_c を間接的に検出するように構成されていたが、直
接的にコイル抵抗値ｒ_c を検出するものであってもよ
い。

【００６６】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２の制御装置が制御する車両用電流制御型電
磁弁の構成を説明する断面図である。

【図２】本発明の一実施例である車両用電流制御型電磁
弁の制御装置の回路構成を説明する図である。

【図３】図１の車両用電流制御型電磁弁を駆動する駆動
パルス信号とこの駆動パルス信号によって流される駆動
電流とを示す図である。

【図４】図２の演算制御装置の制御機能を説明する機能
ブロック線図である。

【図５】図４の入力信号変換手段９０において信号変換
のために用いられる関係を説明する図である。

【図６】図４の機能を実現するための図２の演算制御装
置の制御作動を説明するフローチャートであって、フィ
ードバックゲインの変更作動を説明する図である。

【図７】図４の機能を実現するための図２の演算制御装
置の制御作動を説明するフローチャートであって、図１
の電磁弁の実際の駆動電流を指令値に一致させるための
フィードバック制御作動を説明する図である。

【図８】本発明の他の実施例における制御機能の要部を
説明する機能ブロック線図である。

【図９】図８の機能を実現するための図２の演算制御装
置の制御作動を説明するフローチャートである。

【図１０】本発明の他の実施例における制御機能の要部
を説明する機能ブロック線図である。

【図１１】図１０の機能を実現するための図２の演算制
御装置の制御作動を説明するフローチャートの要部を示
す図である。

【図１２】本発明の他の実施例における図２の演算制御
装置の制御作動を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１０：車両用電流制御型電磁弁（電流制御型電磁弁） ５８：電流制御素子、７８：駆動回路（電流調節手段） ６２：電圧検出回路（出力電圧検出手段） ６６：電流検出回路（電流検出手段） １０５：フィードバック制御手段 １０８：コイル抵抗値検出手段 １１０：フィードバックゲイン変更手段 １１４：電磁弁有用期間判定手段 １１６：切換制御手段 １２２：電池出力電圧変動補正手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動電流の変化に応答して作動させられ
   る電流制御型電磁弁と、該電流制御型電磁弁へ流される
   駆動電流を変化させる電流調節手段と、該電流制御型電
   磁弁の実際の駆動電流を検出する電流検出手段と、該電
   流検出手段により検出された実際の駆動電流が指令電流
   と一致するように前記電流調節手段を制御するフィード
   バック制御手段とを備えた電流制御型電磁弁の制御装置
   であって、 前記電流制御型電磁弁のコイルの抵抗値を直接または間
   接的に検出するコイル抵抗値検出手段と、 該コイル抵抗値検出手段により検出されたコイルの抵抗
   値に基づいて、前記フィードバック制御手段のフィード
   バックゲインを変更するフィードバックゲイン変更手段
   とを、含むことを特徴とする電流制御型電磁弁の制御装
   置。
2. 【請求項２】 駆動電流の変化に応答して作動させられ
   る電流制御型電磁弁と、デューティ比が変化させられる
   パルス信号に従って該電流制御型電磁弁へ流される駆動
   電流を変化させる電流調節手段と、該電流制御型電磁弁
   の実際の駆動電流を検出する電流検出手段と、該電流検
   出手段により検出された実際の駆動電流が指令電流と一
   致するように前記パルス信号のデューティ比を制御する
   フィードバック制御手段とを備えた電流制御型電磁弁の
   制御装置であって、 前記電流制御型電磁弁の出力が用いられる期間であるか
   否かを判定する電磁弁有用期間判定手段と、 該電磁弁有用期間判定手段により前記電流制御型電磁弁
   の出力が用いられる期間であると判定された場合は、前
   記指令電流が零であるときでも該電流制御型電磁弁に応
   答性を向上させるための予備電流を流すことを許容し、
   該電磁弁有用期間判定手段により前記電流制御型電磁弁
   の出力が用いられる期間でないと判定された場合は、該
   電流制御型電磁弁の予備電流を遮断する切換制御手段と
   を含むことを特徴とする電流制御型電磁弁の制御装置。