JPH1187134A - 電磁ソレノイドの制御装置 - Google Patents

電磁ソレノイドの制御装置

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JPH1187134A
JPH1187134A JP25142397A JP25142397A JPH1187134A JP H1187134 A JPH1187134 A JP H1187134A JP 25142397 A JP25142397 A JP 25142397A JP 25142397 A JP25142397 A JP 25142397A JP H1187134 A JPH1187134 A JP H1187134A
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electromagnetic
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JP25142397A
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English (en)
Inventor
Masatoshi Nishina
正利 仁科
Tatsuyuki Ohashi
達之 大橋
Tomoji Kato
智士 加藤
Hiroyuki Takeo
裕之 武生
Masaaki Yamada
公明 山田
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1個のA/D変換器のみ備えたマイクロコン
ピュータを用い、駆動パルスA,Bを介して駆動する2
個のリニアソレノイドの電流値をA/D変換(サンプリ
ング)するとき、電圧保持・記憶回路を不要とする。 【解決手段】 駆動パルスA,Bの周期を同一とし、駆
動パルスAの周期の1/2が経過した時点で駆動パルス
Bを立ち上げると共に、駆動パルスAのon時間の1/
2が経過した点で電流検出値をA/D変換し、よってA
/D変換タイミングの重複を回避する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は電磁ソレノイドの
制御装置に関し、より詳しくはリニアソレノイドなどの
電磁ソレノイドのA/D変換(サンプリング)について
の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電磁ソレノイド、例えば車両変速機の油
圧回路に用いられるリニアソレノイドなどを流れる電流
を検出してフィードバック補正することは良く行われて
おり、その例として特開平3−199757号、特開平
3−153980号、特開平4−50550号、特開平
2−300556号記載の技術を挙げることができる。
【0003】かかる電磁ソレノイドをデューティ制御
(パルス幅変調PWM制御)する場合、特に車両用のリ
ニアソレノイドなどをデューティ制御する場合、搭載す
る電源の電圧が変化したり、電子デバイスの抵抗値が温
度によって変化したりすることから、通電電流を検出し
てフィードバック補正することが良く行われる。
【0004】更に、近時は制御性の向上を意図して2個
のリニアソレノイドを使用することも多い。その場合、
2種の駆動パルスの立ち上がり点および立ち下がり点で
電流の瞬時値を読み込む場合、マイクロコンピュータは
通例1個のA/D変換器しか備えないため、電圧保持・
記憶回路を2個用意する必要があった。
【0005】そこで、本出願人は先に特開平8−298
210号公報において、2種の駆動パルスの立ち上がり
点をA/D変換に必要な時間だけずらすと共に、検出し
た電流値のA/D変換を連続させ、よって電圧保持・記
憶回路を1個に低減する技術を提案した。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、その手
法によっても1個の電圧保持・記憶回路を必要とし、装
置構成の簡略化において依然として解決すべき課題をか
かえていた。
【0007】従って、この発明の目的は上記した不都合
を解消することにあり、1個のA/D変換器のみ備えた
マイクロコンピュータを用いて2個のリニアソレノイド
などの電磁ソレノイドの検出電流をA/D変換(サンプ
リング)するとき、電圧保持・記憶回路を全く必要とし
ないようにした電磁ソレノイドの制御装置を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
めにこの発明は請求項1項において、2個の電磁ソレノ
イド、前記2個の電磁ソレノイドを電圧源に接続する電
圧供給回路、前記電圧供給回路にデューティ比(on時
間t/周期T)可変の2個の周期が同一である駆動パル
スA,Bを出力し、前記2個の電磁ソレノイドに通電し
て所定のタイミングで駆動するソレノイド駆動手段、前
記2個の電磁ソレノイドに供給される電流値を検出する
電流検出手段、前記電流検出手段に接続されるA/D変
換器、および前記A/D変換器を起動して前記電流検出
手段の検出値をサンプリングするサンプリング手段を備
えた電磁ソレノイドの制御装置において、前記サンプリ
ング手段は、前記駆動パルスAのon時間tの1/2に
相当する時間が経過した時点で前記電流検出手段の検出
値をサンプリングすると共に、前記ソレノイド駆動手段
は、前記2個の電磁ソレノイドの駆動タイミングが前記
周期Tの1/2に相当する時間ずれるように前記駆動パ
ルスA,Bを出力するように構成したので、1個のA/
D変換器のみ備えたマイクロコンピュータを用いて2個
のリニアソレノイドなどの電磁ソレノイドの通電電流を
サンプリングするとき、電圧保持・記憶回路を不要とす
ることができる。
【0009】
【実施の形態】以下、添付図面に即してこの発明の実施
の形態を説明する。
【0010】図1はこの発明に係る電磁ソレノイドの制
御装置を、車両用油圧作動式変速機の制御装置を例にと
って全体的に示す概略図である。
【0011】以下説明すると、車両用の自動変速機T
は、内燃機関Eのクランクシャフト1にロックアップ機
構Lを有するトルクコンバータ2を介して接続されたメ
インシャフトMSと、このメインシャフトMSに複数の
ギヤ列を介して接続されたカウンタシャフトCSとを備
える。
【0012】メインシャフトMSには、メイン1速ギヤ
3、メイン2速ギヤ4、メイン3速ギヤ5、メイン4速
ギヤ6、およびメインリバースギヤ7が支持される。ま
た、カウンタシャフトCSには、メイン1速ギヤ3に噛
合するカウンタ1速ギヤ8、メイン2速ギヤ4と噛合す
るカウンタ2速ギヤ9、メイン3速ギヤ5に噛合するカ
ウンタ3速ギヤ10、メイン4速ギヤ6に噛合するカウ
ンタ4速ギヤ11、およびメインリバースギヤ7にリバ
ースアイドルギヤ13を介して接続されるカウンタリバ
ースギヤ12が支持される。
【0013】上記において、メインシャフトMSに相対
回転自在に支持されたメイン1速ギヤ3を1速用油圧ク
ラッチC1でメインシャフトMSに結合すると、1速変
速段が確立する。1速用油圧クラッチC1は、2速〜4
速変速段の確立時にも係合状態に保持されるため、カウ
ンタ1速ギヤ8は、ワンウェイクラッチCOWを介して
支持される。
【0014】メインシャフトMSに相対回転自在に支持
されたメイン2速ギヤ4を2速用油圧クラッチC2でメ
インシャフトMSに結合すると、2速変速段が確立す
る。カウンタシャフトCSに相対回転自在に支持された
カウンタ3速ギヤ10を3速用油圧クラッチC3でカウ
ンタシャフトCSに結合すると、3速変速段が確立す
る。
【0015】カウンタシャフトCSに相対回転自在に支
持されたカウンタ4速ギヤ11をセレクタギヤSGでカ
ウンタシャフトCSに結合した状態で、メインシャフト
MSに相対回転自在に支持されたメイン4速ギヤ6を4
速−リバース用油圧クラッチC4RでメインシャフトM
Sに結合すると、4速変速段が確立する。
【0016】カウンタシャフトCSに相対回転自在に支
持されたカウンタリバースギヤ12をセレクタギヤSG
でカウンタシャフトCSに結合した状態で、メインシャ
フトMSに相対回転自在に支持されたメインリバースギ
ヤ7を前記4速−リバース用油圧クラッチC4Rでメイ
ンシャフトMSに結合すると、後進変速段が確立する。
【0017】そして、カウンタシャフトCSの回転は、
ファイナルドライブギヤ14およびファイナルドリブン
ギヤ15を介してディファレンシャルDに伝達され、そ
れから左右のドライブシャフト16,16を介し、前記
内燃機関Eおよび自動変速機Tが搭載される車両の駆動
輪W,Wに伝達される。
【0018】ここで、内燃機関Eの吸気路(図示せず)
に配置されたスロットル弁(図示せず)の付近にはスロ
ットル開度センサS1が設けられ、スロットル開度θTH
に応じた信号を出力する。またファイナルドリブンギヤ
15の付近には車速センサS2が設けられ、ファイナル
ドリブンギヤ15が1回転する度に信号を出力する。更
に、カムシャフト(図示せず)の付近にはクランク角セ
ンサS3が設けられ、特定気筒の所定クランク角度でC
YL信号を、各気筒の所定クランク角度でTDC信号
を、所定クランク角度を細分したクランク角度(例えば
15度)でCRK信号を出力する。
【0019】また、メインシャフトMSの付近には入力
軸回転数センサS4が設けられ、メインシャフトMSが
1回転する度に信号を出力すると共に、カウンタシャフ
トCSの付近には出力軸回転数センサS5が設けられ、
カウンタシャフトCSが1回転する度に信号を出力す
る。更に、車両運転席床面に装着されたシフトレバー
(図示せず)の付近にはシフトレバーポジションセンサ
S6が設けられ、P,R,N,D4,D3,2の6種の
ポジションの中、運転者が選択したポジションを示す信
号を出力する。
【0020】これらセンサS1などの出力は、ECU
(電子制御ユニット)に送られる。
【0021】ECUはCPU17、ROM18、RAM
19、入力回路20、および出力回路21からなるマイ
クロコンピュータから構成される。マイクロコンピュー
タは1個のA/D変換器22を備える。
【0022】前記したセンサS1などの出力は、入力回
路20を介してマイクロコンピュータ内に入力され、ア
ナログ出力は1個のA/D変換器22を介してデジタル
値に変換されると共に、デジタル出力は波形整形回路な
どの処理回路(図示せず)を経て処理され、前記RAM
19に格納される。
【0023】前記した車速センサS2の出力およびクラ
ンク角センサS3のCRK信号出力はカウンタ(図示せ
ず)でカウントされ、車速Vおよび機関回転数Neが検
出される。また、入力軸回転数センサS4および出力軸
回転数センサS5の出力もカウントされて変速機の入力
軸回転数NM および出力軸回転数NC が検出される。
尚、CPU17は、8/16ビット(外部バス8ビッ
ト、内部バス16ビット)の容量を備える。
【0024】マイクロコンピュータにおいてCPU17
はシフト位置(変速段)を決定し、出力回路21を通じ
てシフトソレノイド(電磁ソレノイド)SL1,2を電
圧源(バッテリ)24に接続する電圧供給(および電流
検出)回路26を介して励磁・非励磁することによって
油圧回路Oの図示しないシフトバルブを切り替え、所定
のギヤ段の油圧クラッチを解放・連結する。
【0025】また、CPU17は、シフト(変速)時に
はリニアソレノイド(電磁ソレノイド)SL3,4を同
様に電圧供給回路26を介して励磁・非励磁することに
よって前記したC1などの油圧クラッチへの供給油圧を
制御すると共に、トルクコンバータ2のロックアップ機
構Lのオン・オフ制御用のソレノイド(電磁ソレノイ
ド)SL5と容量制御用ソレノイド(電磁ソレノイド)
SL6についても同様に電圧供給回路26を介して励磁
・非励磁し、ロックアップ機構Lの動作を制御する。
【0026】尚、上記した油圧回路Oの詳細な構成など
は、本出願人が先に提案した特願平8−253633号
などに記載されているので、これ以上の説明は省略す
る。
【0027】ECUはソレノイドに供給される電流をA
/D変換(サンプリング)し、得た値と目標値との偏差
に基づいてフィードバック補正を行うが、この実施の形
態ではA/D変換(サンプリング)をソレノイドの中で
リニアソレノイドSL3,SL4を例にとって説明す
る。
【0028】図2は前記した電圧供給(および電流検
出)回路26の回路図である。
【0029】CPU17はROM18に格納された命令
に従い、図示しないルーチンにおいてリニアソレノイド
SL3への指令値(駆動パルスA)のデューティ比(o
n時間ta/周期Ta)およびリニアソレノイドSL4
への指令値(駆動パルスB)のデューティ比(on時間
tb/周期Tb)を決定し、出力回路21を介してNP
N型のトランジスタTRa,TRbのベース端子に供給
する。
【0030】トランジスタTRa,TRbは前記した電
圧源24(例えば12v)に接続され、駆動パルスA,
Bの立ち上がりパルスに応じてオンし、リニアソレノイ
ドSL3,SL4を通電する。通電路にはリニアソレノ
イドSL3,4の下流において抵抗R1a,R1bが介
挿され、通電電流に比例するその両端電圧が増幅用のオ
ペアンプ23a,23bに入力される。ここで、抵抗R
1a,R1bおよびオペアンプ23a,23bが前記し
た電流検出手段を構成する。
【0031】オペアンプ23a,23bの出力は、抵抗
R2a,R2bとコンデンサCa,Cbからなるノイズ
除去用のフィルタ回路24a,24bを介して前記した
1個のA/D変換器22に入力される。
【0032】CPU17は後述の所定のタイミングでA
/D変換器22を動して入力値を取り込ませ、デジタル
値に変換させる。A/D変換値は所定のタイミングでR
AM19に入力される(読み込まれる)。
【0033】CPU17は入力値を適宜な特性で電流値
に換算し、換算値と目標値との偏差に適宜なフィードバ
ックゲインを乗じて、指令値を補正する。尚、符号26
a,26b、逆起電力用のフライホイールダイオードを
示す。
【0034】続いて、この制御装置の動作を説明する。
【0035】図3は制御装置の動作の中の駆動パルスを
出力する処理を示すフロー・チャートであり、図4はそ
の動作を説明するタイム・チャートである。
【0036】以下説明すると、先ずS10でリニアソレ
ノイドSL3を駆動するための駆動パルスAを出力す
る。尚、そのデューティ比(on時間ta/周期Ta)
は、図示しない別ルーチンで決定される。
【0037】次いでS12に進んで周期Taの1/2に
相当する時間の経過を待機し、経過したと判断されると
きはS14に進んでリニアソレノイドSL4を駆動する
ための駆動パルスBを出力する。換言すれば、2個のリ
ニアソレノイドSL3,SL4の駆動タイミングが周期
Tの1/2に相当する時間ずれるように、駆動パルス
A,Bを出力する。駆動パルスBのデューティ比(on
時間tb/周期Tb)も、図示しない別ルーチンで決定
される。尚、駆動パルスBの周期Tbは、駆動パルスA
の周期Taと同一とする。
【0038】次いでS16に進んで駆動パルスAの周期
Taに相当する時間の経過を待機し、経過したと判断さ
れるときはS10に戻って以上の処理を繰り返す。
【0039】図4はこのように出力される駆動パルス
A,Bに応じてリニアソレノイドSL3,SL4に供給
される電流値を検出(サンプリング)する処理を示すフ
ロー・チャートである。
【0040】図4の説明に入る前に、図5を参照してこ
の制御装置の特徴を説明すると、この制御装置において
は、図5に示す如く、駆動パルスAのon時間taの1
/2に相当する時間が経過したところでA/D変換器2
2を起動し、リニアソレノイドSL3に通電されている
電流の瞬時値をA/D変換してサンプリングする。
【0041】そして、駆動パルスAの周期Taの1/2
に相当する時間が経過した時点で駆動パルスBを出力、
即ち、駆動パルスBがその時点で立ち上がるように、換
言すればリニアソレノイドSL4をその時点で駆動する
ように出力する。また、駆動パルスA,Bの周期Ta,
Tbは前記の如く、同一値(例えば4.096ms)と
する。
【0042】このように構成することにより、駆動パル
スA,Bについてパルス立ち上がり点およびパルス立ち
下がり点のリニアソレノイドSL3,SL4の電流の瞬
時値をA/D変換(サンプリング)するとき、A/D変
換(サンプリング)タイミングが重複するのを避けるこ
とができる。
【0043】これによって、図5の末尾に示す如く、順
次A/D変換(サンプリング)することができ、電圧保
持・記憶回路(サンプルホールド回路)を省略すること
ができる。
【0044】即ち、駆動パルスのデューティ比(on時
間/周期)を可変とするとき、デューティ比を0%ある
いは100%に設定せず、例えば3%から97%の範囲
に設定すれば、on時間の1/2と周期の1/2とは、
時間的に一致しない。尚、本願ではデューティ比が3%
〜97%で設定したが、リニアソレノイドは0〜100
%の出力が可能である。これはリニアソレノイドの構造
上の特性(スプリング力摩擦)等によるためである。こ
の発明はかかる点に着目してなされたもので、on時間
の1/2で検出電流値をA/D変換(サンプリング)
し、サンプリング値に基づき、適宜な関数を用いてパル
ス立ち下がり点の電流の瞬時値を推定するようにした。
【0045】図6を参照してA/D変換器22の起動タ
イミングおよびA/D値の読み込みポイントについて説
明すると、駆動パルスの立ち下がり点(図にtLと示
す)とon時間の1/2相当点(tMと示す)の電流瞬
時値をA/D変換(サンプリング)するために、それら
の直前のあるタイミングtSTL,tSTMを設定し、
そのタイミングでA/D変換器22を起動するようにし
た。
【0046】タイミングtSTL,tSTMは、A/D
変換器22の電圧ホールドおよび変換開始サイクルが開
始する点が、パルス立ち下がり点tLあるいはon時間
1/2相当点tMが一致するように設定する。より具体
的には、以下のように設定する。
【0047】A/D起動タイミングtSTL,tSTM
の設定 tSTL=tL−(T1+T2+α)...式1 tSTM=tM−(T1+T2±α’)...式2 A/D値読み込みポイントtRL,tRMの設定 tRL>tL+(T3+T4−α)....式3 tRM>tM+(T3+T4±α’)....式4
【0048】尚、全体としてのA/D変換時間TAD
(20μsec程度)は以下の通りとする。 TAD=T1+T2+T3+T4
【0049】上記で、tL:駆動パルスの立ち上がり
点、tM:on時間1/2相当点(=tL+(tH−t
L)/2)、tH:駆動パルスの立ち下がり点、T1:
スタート受付時間、T2:サンプリングおよびチャージ
時間、T3:ホールドおよび変換時間、T4:A/D結
果のレジスタ転送−ストア時間、α,α’:数μsec
程度の微小時間、である。
【0050】以上を前提として、図4フロー・チャート
を参照して瞬時電流値のA/D変換(サンプリング)処
理を説明する。
【0051】先ず、S100において、駆動パルスAの
立ち上がり時点の電流瞬時値(図5でILAと示す)を
A/D変換(サンプリング)するために、tSTLa
(駆動パルスAについて前記したタイミングtSTLを
tSTLaという)を式1に従って算出し、S102に
進んでそのタイミングtSTLAの到着を待機し、到着
するとS104に進み、A/D変換器22を起動する。
【0052】これによって時点tLにおいてA/D値を
読み込み、そのときの電流の瞬時値ILAをサンプリン
グすることができる。図5の末尾にサンプリングの行わ
れる時間的な範囲を示す。
【0053】次いでS106に進み、駆動パルスAのo
n時間taの1/2に相当する時点の電流瞬時値(図5
でIMAと示す)をA/D変換(サンプリング)するた
めに、その直前のタイミングtSTMa(図4ではtS
TMを示すtSTMaと示す)を式2に従って算出し、
S108に進んでそのタイミングtSTMAの到着を待
機し、到着するとS110に進み、A/D変換器22を
起動する。
【0054】これによって時点tMにおいてA/D値を
読み込み、そのときの電流瞬時値IMAをサンプリング
することができる。続いてS112に進み、サンプリン
グした値IMAに基づき、適宜な関数を用いて駆動パル
スAの立ち下がり点tHの電流の瞬時値IHAを算出す
る。
【0055】続いてS114からS126まで進んで駆
動パルスBについて同様の処理を繰り返し、S100に
戻る。
【0056】尚、A/D変換(サンプリング)された値
に基づき、必要に応じてフィードバック補正が行われる
が、それについてはこの発明の要旨に関連しないので、
説明を省略する。
【0057】この実施の形態においては上記の如く、2
個の電磁ソレノイド(リニアソレノイドSL3,SL
4)、前記2個の電磁ソレノイドを電圧源に接続する電
圧供給回路(電圧供給および電流検出回路26)、前記
電圧供給回路にデューティ比(on時間t/周期T)可
変の2個の周期が同一である駆動パルスA,Bを出力
し、前記2個の電磁ソレノイドに通電して所定のタイミ
ングで駆動するソレノイド駆動手段(図4のS10から
S16)、前記2個の電磁ソレノイドに供給される電流
値を検出する電流検出手段(抵抗R2a,R2b、オペ
アンプ23a,23b)、前記電流検出手段に接続され
るA/D変換器22、および前記A/D変換器を起動し
て前記電流検出手段の検出値をサンプリングするサンプ
リング手段(図4のS100からS126)を備えた電
磁ソレノイドの制御装置において、前記サンプリング手
段は、前記駆動パルスAのon時間tの1/2に相当す
る時間が経過した時点で前記電流検出手段の検出値をサ
ンプリングする(図4のS106からS110,S12
0からS124)と共に、前記ソレノイド駆動手段は、
前記2個の電磁ソレノイドの駆動タイミングが前記周期
Tの1/2に相当する時間ずれるように前記駆動パルス
A,Bを出力する(図3のS12からS14)ように構
成した。
【0058】かかる構成によって、1個のA/D変換器
のみ備えたマイクロコンピュータを用いて2個のリニア
ソレノイドなどの電磁ソレノイドの通電電流をサンプリ
ングするとき、電圧保持・記憶回路を不要とすることが
できる。
【0059】また、上記において電磁ソレノイドの例と
してリニアソレノイドを挙げたが、それに限られるもの
ではない。また、リニアソレノイドについても車両用油
圧作動式変速機を例にとったが、その用途は開示のもの
に限られないことは言うまでもない。
【0060】
【発明の効果】1個のA/D変換器のみ備えたマイクロ
コンピュータを用いて2個のリニアソレノイドなどの電
磁ソレノイドの通電電流をサンプリングするとき、電圧
保持・記憶回路を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る電磁ソレノイドの制御装置を車
両用油圧作動式変速機の制御装置を例にとって全体的に
示す説明図である。
【図2】図1装置の電圧供給および電流検出回路の回路
図である。
【図3】図1装置の動作の中の駆動パルスの出力処理を
示すメイン・フロー・チャートである。
【図4】図1装置の動作の中の検出電流値のA/D変換
(サンプリング)処理を示すフロー・チャートである。
【図5】図4フロー・チャートの動作を説明するタイム
・チャートである。
【図6】図4フロー・チャートの動作、特にA/D起動
およびA/D値読み込みタイミングを説明するタイム・
チャートである。
【符号の説明】
T 車両用の自動変速機 O 油圧回路 ECU 電子制御ユニット 17 CPU 18 ROM 19 RAM 22 A/D変換器 R1a,R1b 抵抗(電流検出手段) 23a,23b オペアンプ(電流検出手段) 26 電圧供給および電流検出回路 SL3,SL4 リニアソレノイド(電磁ソレノイド)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武生 裕之 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 山田 公明 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】a.2個の電磁ソレノイド、 b.前記2個の電磁ソレノイドを電圧源に接続する電圧
    供給回路、 c.前記電圧供給回路にデューティ比(on時間t/周
    期T)可変の2個の周期が同一である駆動パルスA,B
    を出力し、前記2個の電磁ソレノイドに通電して所定の
    タイミングで駆動するソレノイド駆動手段、 d.前記2個の電磁ソレノイドに供給される電流値を検
    出する電流検出手段、 e.前記電流検出手段に接続されるA/D変換器、およ
    び f.前記A/D変換器を起動して前記電流検出手段の検
    出値をサンプリングするサンプリング手段、を備えた電
    磁ソレノイドの制御装置において、前記サンプリング手
    段は、前記駆動パルスAのon時間tの1/2に相当す
    る時間が経過した時点で前記電流検出手段の検出値をサ
    ンプリングすると共に、前記ソレノイド駆動手段は、前
    記2個の電磁ソレノイドの駆動タイミングが前記周期T
    の1/2に相当する時間ずれるように前記駆動パルス
    A,Bを出力するように構成したことを特徴とする電磁
    ソレノイドの制御装置。
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