JPH09210241A - 電磁弁制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成が単純で、駆動電源電圧の変動を補償で
きる高精度で安定性に優れた電磁弁制御装置を提供す
る。 【解決手段】 過励磁パルス発生手段５、駆動制御パル
ス発生手段６、チョッピングパルス発生手段７、駆動信
号合成手段８、電圧比較手段９、パルス信号補正手段１
０を備えた制御手段２と、駆動手段３と、電磁弁４とか
らなる電磁弁制御装置１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電磁弁の駆動を制
御する電磁弁制御装置に係り、特に駆動電源電圧が変動
しても電磁弁を安定に駆動する電磁弁制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電磁弁制御装置は、特開昭６３−
２０３９８２号公報に開示されているように、電磁弁の
駆動を制御するデューティ制御信号の一周期当りの作動
時間が、電磁弁の起動に必要な動作電流を流す動作時間
と、電磁弁の動作を保持する保持電流を流す保持時間と
の和で構成されている。

【０００３】これにより、電磁弁の動作を保持する保持
電流は電磁弁の起動に必要な動作電流よりも小さな値に
設定することができ、デューティ制御信号の一周期間に
電磁弁に流すトータル電流を減少させることができる。

【０００４】このように、従来の電磁弁制御装置は、デ
ューティ制御信号に電磁弁の動作を保持する保持電流を
流す保持時間を設けたため、デューティ比が１００％ま
たはその近傍にあっても電磁弁のコイルに流す電流値を
制限し、消費電力が必要以上に増大することを抑えてコ
イルの発熱に起因する電磁弁の絶縁破壊を防止すること
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の電磁弁制御装置
は、電磁弁の起動に必要な動作電流を流す動作時間と、
電磁弁の動作を保持する保持電流を流す保持時間との和
でデューティ制御信号の一周期当りの作動時間を構成し
たので、デューティ制御信号の一周期間に電磁弁に流す
トータル電流を減少させることができるが、電磁弁を駆
動する駆動電源の電圧がノミナル値から変動した場合に
は、変動した電圧値に対応して動作電流および保持電流
が変動して電磁弁の動作に影響を及ぼす課題がある。

【０００６】例えば、駆動電源の電圧が変動してノミナ
ル値から増加した場合、電磁弁のコイルに流れる動作電
流および保持電流が増加して電磁弁が発熱する課題があ
る。

【０００７】一方、駆動電源の電圧が変動してノミナル
値から減少した場合、電磁弁のコイルに流れる動作電流
および保持電流が減少して電磁弁が起動しなかったり、
電磁弁の動作を保持できない課題がある。

【０００８】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は電磁弁を駆動する駆動電源
の電圧がノミナル値から変動してもデューティ制御信号
の一周期間の動作電流および保持電流を一定にして電磁
弁を安定に駆動することができる電磁弁制御装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項１に係る電磁弁制御装置の制御手段は、電磁弁を
駆動する駆動電源電圧と基準電圧とを比較する電圧比較
手段と、電圧比較手段の比較結果に基づいて駆動制御パ
ルス信号の立上がりパルス幅とチョッピングパルス信号
のパルス幅とを変更するパルス信号補正手段と、を備え
たことを特徴とする。

【００１０】電磁弁制御装置の制御手段は、電磁弁を駆
動する駆動電源電圧と基準電圧とを比較する電圧比較手
段と、電圧比較手段の比較結果に基づいて駆動制御パル
ス信号の立上がりパルス幅とチョッピングパルス信号の
パルス幅とを変更するパルス信号補正手段とを備えたの
で、電磁弁を駆動する駆動電源電圧がノミナル値から変
動しても駆動制御パルス信号の立上がりパルス幅とチョ
ッピングパルス信号のパルス幅とを変更し、電磁弁の動
作電流および保持電流を駆動電源電圧がノミナル値の場
合の値に補正することができる。

【００１１】また、請求項２に係る駆動信号合成手段
は、駆動制御パルス信号および過励磁パルス信号の論理
積と、駆動制御パルス信号およびチョッピングパルス信
号の論理積との論理和を駆動信号として形成することを
特徴とする。

【００１２】駆動制御パルス信号および過励磁パルス信
号の論理積と、駆動制御パルス信号およびチョッピング
パルス信号の論理積との論理和を駆動信号として形成す
る駆動信号合成手段を備えたので、チョッピングパルス
信号（ＰＷＭ信号）を常時出力しても、駆動制御パルス
信号および過励磁パルス信号のタイミングによって駆動
信号出力におけるチョッピングパルス信号（ＰＷＭ信
号）の出力オン／オフのタイミングを設定することがで
きる。また、チョッピングパルス信号（ＰＷＭ信号）の
出力タイミングを制御する必要がないため、制御手段２
を構成するマイクロプロセッサの負荷を低減することが
できる。

【００１３】さらに、請求項３に係る電圧比較手段は、
駆動電源電圧と基準電圧との偏差に対応した偏差信号を
出力することを特徴とする。

【００１４】駆動電源電圧と基準電圧との偏差に対応し
た偏差信号を出力する電圧比較手段を備えたので、駆動
電源電圧の変動量の絶対値と極性を一極性の偏差信号と
して正確に検出することができる。

【００１５】また、請求項４に係るパルス信号補正手段
は、偏差信号に対応した駆動制御パルス補正信号を出力
する駆動制御パルス補正手段と、偏差信号に対応したチ
ョッピングパルス補正信号を出力するチョッピングパル
ス補正手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１６】この発明に係るパルス信号補正手段は、駆
動制御パルス補正手段と、チョッピングパルス補正手段
とを備え、偏差信号に対応してそれぞれ駆動制御パルス
補正信号およびチョッピングパルス補正信号を出力する
ので、駆動電源電圧の変動値に対応してトータルの動作
電流および保持電流を駆動電源電圧がノミナル値の状態
に補償することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。なお、この発明の電磁弁制
御装置は、車両の油圧制御を行う電磁弁をバッテリ電圧
で駆動する場合に、例えばバッテリ充電直後のノミナル
値よりも高いバッテリ電圧、またはバッテリ駆動が継続
した後のノミナル値よりも低いバッテリ電圧のいずれの
状態で電磁弁が駆動されても、電磁弁の起動に必要な動
作電流および電磁弁の動作を保持する保持電流の変動を
補償してバッテリ電圧がノミナル値の状態に補正するも
のである。

【００１８】図１は請求項１に係る電磁弁制御装置の全
体ブロック構成図である。図１において、電磁弁制御装
置１は、制御手段２、駆動手段３、電磁弁４を備える。
なお、駆動手段３および電磁弁４はバッテリ１１の駆動
電源電圧Ｖ_Bにより駆動され、制御手段２は駆動電源電
圧Ｖ_B（例えば、１２Ｖ）を降圧した安定化電源Ｖ_A（例
えば、５Ｖ）で駆動される。また、駆動電源電圧Ｖ_Bは
バッテリ１１の充電状態または使用状態によって高圧側
または低圧側に変動するが、安定化電源Ｖ_Aは駆動電源
電圧Ｖ_Bの変動を吸収して常に一定電圧を制御手段２に
供給する。

【００１９】制御手段２はマイクロプロセッサを基本に
各種信号発生手段、演算手段、処理手段、比較手段等か
ら構成し、過励磁パルス発生手段５、駆動制御パルス発
生手段６、チョッピングパルス発生手段７、駆動信号合
成手段８、電圧比較手段９、パルス信号補正手段１０を
備える。

【００２０】過励磁パルス発生手段５は、例えばパルス
発生器で構成し、電磁弁４の起動に必要な動作電流Ｉ_D
を流すための過励磁パルス信号Ｐ_Oを発生し、過励磁パ
ルス信号Ｐ_Oを駆動信号合成手段８に供給する。なお、
過励磁パルス信号Ｐ_Oのパルス幅は、バッテリ１１の駆
動電源電圧Ｖ_Bが許容される低圧側に最大変動しても、
電磁弁４を起動できるよう予め設定する。

【００２１】駆動制御パルス発生手段６は、例えばパル
ス発生器で構成し、所定周期、所定デューティ比の駆動
制御パルス信号Ｐ_Dを発生し、駆動制御パルス信号Ｐ_Dを
駆動信号合成手段８に供給する。また、駆動制御パルス
発生手段６は立上りのパルス幅を可変する可変制御手段
を備え、パルス信号補正手段１０から供給される駆動制
御パルス補正信号Ｋ_Dに基づいて駆動制御パルス信号Ｐ_D
の立上りのパルス幅を変更するよう構成する。

【００２２】チョッピングパルス発生手段７は、ＰＷＭ
（パルス幅変調）信号発生器で構成し、例えば図示しな
い車両のＥＣＵ（電子制御ユニット）からの制御信号に
基づいて電磁弁４の動作保持に必要な保持電流Ｉ_Hを流
すための所定デューティ比のチョッピングパルス信号
（ＰＷＭ信号）Ｐ_Cを発生し、チョッピングパルス信号
Ｐ_Cを駆動信号合成手段８に供給する。また、チョッピ
ングパルス発生手段７はチョッピングパルス信号（ＰＷ
Ｍ信号）Ｐ_Cのパルス幅を可変する可変制御手段を備
え、パルス信号補正手段１０から供給されるチョッピン
グパルス補正信号Ｋ_Cに基づいてチョッピングパルス信
号（ＰＷＭ信号）Ｐ_Cのパルス幅（デューティ比）を変
更するよう構成する。

【００２３】駆動信号合成手段８は論理演算回路で構成
し、過励磁パルス信号Ｐ_O、駆動制御パルス信号Ｐ_Dおよ
びチョッピングパルス信号Ｐ_Cに基づいて所定の論理演
算を行い、駆動制御パルス信号Ｐ_Dの一周期間に電磁弁
４の起動および保持に必要な動作電流Ｉ_Dおよび保持電
流Ｉ_Hを流すよう過励磁パルス信号Ｐ_Oおよびチョッピン
グパルス信号Ｐ_Cを合成した駆動信号Ｖ_Hを発生し、駆動
信号Ｖ_Hを駆動手段３に提供する。

【００２４】電圧比較手段９は差動増幅器等を用いたコ
ンパレータで構成し、バッテリ１１の駆動電源電圧Ｖ_B
を分圧した電圧Ｖ_BDと、駆動電源電圧Ｖ_Bのノミナル値
を分圧（分圧比：Ｖ_BD／Ｖ_B）した基準電圧Ｖ_Rとを比較
し、電圧Ｖ_BDと基準電圧Ｖ_Rの偏差ΔＶ（＝Ｖ_BD−Ｖ_R）
を演算した後、この偏差ΔＶ（＝Ｖ_BD−Ｖ_R）に対応し
た偏差信号Ｖ_Xをパルス信号補正手段１０に供給する。

【００２５】パルス信号補正手段１０はＲＯＭ等のメモ
リを備え、予め設計値または実験値に基づいて設定した
偏差信号Ｖ_Xと駆動制御パルス補正信号Ｋ_Dとの対応デー
タ、および偏差信号Ｖ_Xとチョッピングパルス補正信号
Ｋ_Cとの対応データを記憶しておき、電圧比較手段９か
ら供給される偏差信号Ｖ_Xに対応した駆動制御パルス補
正信号Ｋ_D、チョッピングパルス補正信号Ｋ_Cを選択して
出力し、それぞれ駆動制御パルス発生手段６、チョッピ
ングパルス発生手段７に供給して駆動制御パルス信号Ｐ
_Dの立上りのパルス幅およびチョッピングパルス信号Ｐ_C
のパルス幅を変更するよう制御する。

【００２６】駆動手段３は、例えばトランジスタやＦＥ
Ｔ（電界効果トランジスタ）を用いたスイッチング回路
で構成し、駆動信号合成手段８から供給される過励磁パ
ルス信号Ｐ_Oおよびチョッピングパルス信号Ｐ_Cを合成し
た駆動信号Ｖ_Hに基づいてバッテリ１１の駆動電源電圧
Ｖ_Bからパルス状の駆動電圧Ｖ_Oを発生し、動作電流Ｉ_D
を供給して電磁弁４を起動するとともに、保持電流Ｉ_H
を供給して電磁弁４の動作を保持する。

【００２７】このように、電磁弁制御装置１の制御手段
２は、電磁弁４を駆動する駆動電源電圧と基準電圧とを
比較する電圧比較手段９と、電圧比較手段９の比較結果
に基づいて駆動制御パルス信号Ｐ_Dの立上がりパルス幅
とチョッピングパルス信号Ｐ_Cのパルス幅とを変更する
パルス信号補正手段１０とを備えたので、電磁弁４を駆
動する駆動電源電圧Ｖ_Bがノミナル値から変動しても駆
動制御パルス信号Ｐ_Dの立上がりパルス幅とチョッピン
グパルス信号Ｐ_Cのパルス幅とを変更し、電磁弁４の動
作電流Ｉ_Dおよび保持電流Ｉ_Hを駆動電源電圧Ｖ_Bがノミ
ナル値の場合の値に補正することができる。

【００２８】図２は請求項２に係る駆動信号合成手段の
一実施の形態回路図である。図２において、駆動信号合
成手段８はＮＡＮＤゲート８Ａ〜８Ｃからなる論理演算
回路で構成し、電磁弁４の起動に必要な動作電流Ｉ_Dを
流すための過励磁パルス信号Ｐ_O、駆動制御パルス信号
Ｐ_Dおよび電磁弁４の動作保持に必要な保持電流Ｉ_Hを流
すための所定デューティ比のチョッピングパルス信号
（ＰＷＭ信号）Ｐ_Cを合成して駆動信号Ｖ_H（Ｐ_O＊Ｐ_D＋
Ｐ_D＊Ｐ_C）を生成し、この駆動信号Ｖ_Hを駆動手段３に
供給する。

【００２９】駆動信号合成手段８は、過励磁パルス信号
Ｐ_Oおよび駆動制御パルス信号Ｐ_Dの論理積（Ｐ_O＊Ｐ_D）
と、駆動制御パルス信号Ｐ_Dとチョッピングパルス信号
（ＰＷＭ信号）Ｐ_Cの論理積（Ｐ_D＊Ｐ_C）との論理和
（Ｐ_O＊Ｐ_D＋Ｐ_D＊Ｐ_C）を駆動信号Ｖ_Hとして出力する
ので、チョッピングパルス信号（ＰＷＭ信号）Ｐ_Cは出
力オン／オフのタイミング制御を実行することなく常時
出力しても、駆動制御パルス信号Ｐ_Dおよび過励磁パル
ス信号Ｐ_Oのタイミングによって駆動信号Ｖ_H出力におけ
るチョッピングパルス信号（ＰＷＭ信号）Ｐ_Cの出力オ
ン／オフのタイミングを設定することができる。

【００３０】図３に駆動信号合成手段の各信号波形図を
示す。図３において、駆動信号Ｖ_Hは過励磁パルス信号
Ｐ_O、駆動制御パルス信号Ｐ_Dおよびチョッピングパルス
信号（ＰＷＭ信号）Ｐ_Cの論理演算（Ｐ_O＊Ｐ_D＋Ｐ_D＊Ｐ
_C）により決定されるので、駆動制御パルス信号Ｐ_Dのオ
ンパルス期間中において、過励磁パルス信号Ｐ_Oおよび
チョッピングパルス信号（ＰＷＭ信号）Ｐ_Cの出力タイ
ミングを設定することができる。

【００３１】駆動手段３は、コンパレータＣＭ、スイッ
チングトランジスタＱ１を備え、駆動信号Ｖ_Hの駆動制
御パルス信号Ｐ_D成分およびチョッピングパルス信号
（ＰＷＭ信号）Ｐ_C成分でスイッチング制御され、バッ
テリ１１の駆動電源電圧Ｖ_Bからパルス状の駆動電圧Ｖ_O
を発生し、ソレノイドコイルＳＯＬに供給して電磁弁４
を駆動する。

【００３２】なお、コンパレータＣＭは駆動信号合成手
段８を駆動する電圧と駆動手段３を駆動する駆動電源電
圧Ｖ_Bが異なる場合に、駆動信号Ｖ_Hでスイッチングトラ
ンジスタＱ１を駆動するためのレベルシフトを行い、基
準レベルＶ_aは、例えば駆動信号合成手段８を駆動する
電圧の１／２に設定する。

【００３３】このように、駆動制御パルス信号Ｐ_Dおよ
び過励磁パルス信号Ｐ_Oの論理積と、駆動制御パルス信
号Ｐ_Dおよびチョッピングパルス信号Ｐ_Cの論理積との論
理和を駆動信号Ｖ_Hとして形成する駆動信号合成手段８
を備えたので、チョッピングパルス信号（ＰＷＭ信号）
Ｐ_Cは出力オン／オフのタイミング制御を実行すること
なく常時出力しても、駆動制御パルス信号Ｐ_Dおよび過
励磁パルス信号Ｐ_Oのタイミングによって駆動信号Ｖ_H出
力におけるチョッピングパルス信号（ＰＷＭ信号）Ｐ_C
の出力オン／オフのタイミングを設定することができ
る。

【００３４】図４は請求項３に係る電圧比較手段の一実
施の形態回路図である。図４において、電圧比較手段９
は、単一電源駆動の差動増幅器ＯＰで構成し、非反転入
力にバッテリ１１の駆動電源電圧Ｖ_Bを抵抗Ｒａと抵抗
Ｒｂで分圧した電圧Ｖ_BD｛＝Ｖ_B＊Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒ
ｂ）｝を入力し、反転入力に差動増幅器ＯＰの駆動電圧
Ｖ_A（例えば、５Ｖ）を同じ２つの抵抗Ｒで分圧した基
準電圧Ｖ_A／２（２.５Ｖ）を入力する。

【００３５】基準電圧Ｖ_A／２は駆動電源電圧Ｖ_Bのノミ
ナル値（例えば、１２Ｖ）に対応した値なので、抵抗比
Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）を２.５／１２の比に設定するこ
とで、電圧Ｖ_BDもノミナル値（１２Ｖ）を基準として高
圧側または低圧側に変動する任意の駆動電源電圧Ｖ_Bに
対応した値として検出することができる。

【００３６】差動増幅器ＯＰは、駆動電圧Ｖ_Aの中点電
位（Ｖ_A／２）を仮想接地点とした単一電源駆動の演算
増幅器を構成するので、ノミナル値を基準としてプラス
／マイナスの双方に変動する駆動電源電圧Ｖ_Bの変動量
を中点電位（Ｖ_A／２）を基準とした一極性（例えば、
プラス極性）で検出し、検出した偏差信号Ｖ_Xを図１に
示すパルス信号補正手段１０に提供する。

【００３７】例えば、図５の偏差電圧ΔＶ−偏差信号Ｖ
_X特性図に示すように、駆動電源電圧Ｖ_Bがノミナル値
（１２Ｖ）の場合（偏差電圧ΔＶ＝０）には偏差信号Ｖ
_XをＶ _A／２（＝２.５Ｖ）、駆動電源電圧Ｖ_Bがノミナル
値（１２Ｖ）を超えてプラス側に変動した場合（偏差電
圧ΔＶ＞０）には偏差信号Ｖ_XをＶ_A／２を超える値、駆
動電源電圧Ｖ_Bがノミナル値（１２Ｖ）を下回ってマイ
ナス側に変動した場合（偏差電圧ΔＶ＜０）には偏差信
号Ｖ_XをＶ_A／２を下回る値でそれぞれ検出する。したが
って、偏差信号Ｖ_Xが、例えば３.０Ｖと２.０とでは駆
動電源電圧Ｖ_Bの変動量の絶対値が等しく、ノミナル値
を中心として変動量の極性が互いに異なる。

【００３８】また、ノミナル値を中心として極性が互い
に異なる駆動電源電圧Ｖ_Bの変動量を単一極性の偏差信
号Ｖ_Xで検出するので、この偏差信号Ｖ_XにＡ／Ｄ変換を
施してディジタル処理をする場合にも、偏差信号Ｖ_Xの
極性処理をする必要がなくディジタル処理が容易にな
る。

【００３９】このように、駆動電源電圧と基準電圧との
偏差に対応した偏差信号Ｖ_Xを出力する電圧比較手段９
を備えたので、駆動電源電圧の変動量の絶対値と極性を
一極性の偏差信号Ｖ_Xとして正確に検出することができ
る。

【００４０】図６は請求項４に係るパルス信号補正手段
の要部ブロック構成図である。図６において、パルス信
号補正手段１０は、チョッピングパルス補正手段１３、
駆動制御パルス補正手段１６を備え、チョッピングパル
ス補正手段１３はデータアクセス手段１４およびＶ_X−
Ｋ_C変換手段１５から構成し、駆動制御パルス補正手段
１６はデータアクセス手段１７およびＶ_X−Ｋ_D変換手段
１８から構成する。

【００４１】データアクセス手段１４およびデータアク
セス手段１７は、それぞれＩ／ＯポートおよびＩ／Ｏポ
ート制御機能を有し、電圧比較手段９（図４参照）から
供給されるアナログの偏差信号Ｖ_Xに図示しないＡ／Ｄ
変換器でディジタル変換を施したディジタルの偏差信号
Ｖ_Xを取り込み、ディジタル偏差信号Ｖ_XをそれぞれＶ _X
−Ｋ_C変換手段１５、Ｖ_X−Ｋ_D変換手段１８に送り、デ
ィジタル偏差信号Ｖ_Xに対応したチョッピングパルス補
正信号Ｋ_C、駆動制御パルス補正信号Ｋ_Dをそれぞれチョ
ッピングパルス発生手段７、駆動制御パルス発生手段６
に供給する。

【００４２】Ｖ_X−Ｋ_C変換手段１５およびＶ_X−Ｋ_D変換
手段１８はＲＯＭ等のメモリで構成し、予め設計値や実
験値に基づいて偏差信号Ｖ_Xと対応するチョッピングパ
ルス補正信号Ｋ_C、偏差信号Ｖ_Xと対応する駆動制御パル
ス補正信号Ｋ_Dを設定しておき、データアクセス手段１
４およびデータアクセス手段１７から偏差信号Ｖ_Xが提
供された場合には、任意の偏差信号Ｖ_Xに対応したチョ
ッピングパルス補正信号Ｋ_C、駆動制御パルス補正信号
Ｋ_Dをそれぞれデータアクセス手段１４、データアクセ
ス手段１７に供給する。

【００４３】図７に偏差信号（Ｖ_X）−パルス幅係数
（Ｋ_C、Ｋ_D）特性図を示す。図７において、パルス幅係
数Ｋ_C、Ｋ_Dは、図６に示すチョッピングパルス補正信号
Ｋ_C、駆動制御パルス補正信号Ｋ_Dの一例とし、偏差信号
Ｖ_XがＶ_A／２（駆動電源電圧Ｖ_Bの変動０）の場合には
パルス幅係数Ｋ_C、Ｋ_Dが１、偏差信号Ｖ_XがＶ_A／２を超
える（駆動電源電圧Ｖ_Bの変動がプラス側）場合にはパ
ルス幅係数Ｋ_C、Ｋ_Dが１より減少し、偏差信号Ｖ_XがＶ_A
／２を下回る（駆動電源電圧Ｖ_Bの変動がマイナス側）
場合にはパルス幅係数Ｋ_C、Ｋ_Dが１より増加するよう設
定する。

【００４４】なお、図７ではパルス幅係数Ｋ_C、Ｋ_Dを同
一の値に設定したが、異なる任意の値に設定してもよ
い。また、チョッピングパルス補正信号Ｋ_Cおよび駆動
制御パルス補正信号Ｋ_Dは、係数Ｋ_C、Ｋ_Dではなく、例
えば２進化符号で形成してもよい。

【００４５】係数または２進化符号等で形成した駆動制
御パルス補正信号Ｋ_Dを駆動制御パルス発生手段６の立
上りのパルス幅を可変する可変制御手段に供給し、駆動
制御パルス信号Ｐ_Dの立上りのパルス幅を変更する。

【００４６】一方、係数または２進化符号等で形成した
チョッピングパルス補正信号Ｋ_Cをチョッピングパルス
発生手段７のパルス幅を可変する可変制御手段に供給
し、チョッピングパルス信号（ＰＷＭ信号）Ｐ_Cのパル
ス幅（デューティ比）を変更する。

【００４７】図８は駆動制御パルス補正手段による駆動
制御パルス信号（Ｐ_D）の補正説明図を示す。図８にお
いて、駆動信号Ｖ_H（−）、Ｖ_H（Ｎ）、Ｖ_H（＋）は、
それぞれ駆動電源電圧Ｖ_Bの変動が−ΔＶ_B、０、＋ΔＶ
_Bに伴い発生される駆動制御パルス補正信号Ｋ_Dにより駆
動制御パルス信号Ｐ_Dの立上りのパルス幅を変更した場
合に、駆動信号合成手段８から出力される駆動信号Ｖ_H
の過励磁パルス信号Ｐ_O成分の波形を示す。なお、変動
ΔＶ_Bは駆動電源電圧Ｖ_Bの３０％程度を想定する。

【００４８】駆動電源電圧Ｖ_Bがマイナス側に変動（Ｖ_B
−ΔＶ_B）した場合の駆動信号Ｖ_H（−）を過励磁パルス
信号Ｐ_Oと同一のパルス幅とすると、駆動電源電圧Ｖ_Bが
ノミナルの場合の駆動制御パルス信号Ｐ_Dの立上りパル
ス幅は減少し、駆動信号Ｖ_H（Ｎ）は過励磁パルス信号
Ｐ_Oの立上がりパルス幅を元のパルス幅より減少させた
ものとなる。一方、駆動電源電圧Ｖ_Bがプラス側に変動
（Ｖ_B＋ΔＶ_B）した場合の駆動制御パルス信号Ｐ_Dの立
上りパルス幅は更に減少し、駆動信号Ｖ_H（＋）は過励
磁パルス信号Ｐ_Oの立上がりパルス幅を元のパルス幅よ
り更に減少させたものとなる。

【００４９】したがって、電磁弁４の起動に必要な動作
電流Ｉ_Dは駆動電源電圧Ｖ_Bがマイナス側に変動（Ｖ_B−
ΔＶ_B）した場合には減少するが、動作電流Ｉ_Dが流れる
時間は長くなるため、変動（Ｖ_B−ΔＶ_B）の影響を補償
して駆動電源電圧Ｖ_Bがノミナル値と同じ消費電力で電
磁弁４を起動することができる。

【００５０】一方、動作電流Ｉ_Dは駆動電源電圧Ｖ_Bがプ
ラス側に変動（Ｖ_B＋ΔＶ_B）した場合には増加するが、
動作電流Ｉ_Dが流れる時間は短くなるため、変動（Ｖ_B＋
ΔＶ_B）の影響を補償して駆動電源電圧Ｖ_Bがノミナル値
と同じ消費電力で電磁弁４を起動することができる。

【００５１】図９はチョッピングパルス補正手段による
チョッピングパルス（Ｐ_C）の補正説明図を示す。図９
において、チョッピングパルス信号Ｐ_C（−）、Ｐ
_C（Ｎ）、Ｐ_C（＋）は、それぞれ駆動電源電圧Ｖ_Bの変
動が−ΔＶ_B、０、＋ΔＶ_Bに伴い発生されるチョッピン
グパルス補正信号Ｋ_Cによりパルス幅が変更されるチョ
ッピングパルス信号Ｐ_C波形を示す。

【００５２】駆動電源電圧Ｖ_Bの変動が０のチョッピン
グパルス信号Ｐ_C（Ｎ）のパルス幅を基準とし、駆動電
源電圧Ｖ_Bの変動が−ΔＶ_Bの場合のチョッピングパルス
信号Ｐ_C（−）のパルス幅は増加し、一方、駆動電源電
圧Ｖ_Bの変動が＋ΔＶ_Bの場合のチョッピングパルス信号
Ｐ_C（＋）のパルス幅は減少する。

【００５３】したがって、電磁弁４の保持に必要な保持
電流Ｉ_Hは駆動電源電圧Ｖ_Bがマイナス側に変動（Ｖ_B−
ΔＶ_B）した場合には減少するが、保持電流Ｉ_Hが流れる
時間は長くなるため、変動（Ｖ_B−ΔＶ_B）の影響を補償
して駆動電源電圧Ｖ_Bがノミナル値と同じ消費電力で電
磁弁４の動作を保持することができる。

【００５４】一方、保持電流Ｉ_Hは駆動電源電圧Ｖ_Bがプ
ラス側に変動（Ｖ_B＋ΔＶ_B）した場合には増加するが、
保持電流Ｉ_Hが流れる時間は短くなるため、変動（Ｖ_B＋
ΔＶ_B）の影響を補償して駆動電源電圧Ｖ_Bがノミナル値
と同じ消費電力で電磁弁４の動作を保持することができ
る。

【００５５】このように、この発明に係るパルス信号補
正手段１０は、駆動制御パルス補正手段１６と、チョッ
ピングパルス補正手段１３とを備え、偏差信号Ｖ_Xに対
応してそれぞれ駆動制御パルス補正信号Ｋ_Dおよびチョ
ッピングパルス補正信号Ｋ_Cを出力するので、駆動電源
電圧Ｖ_Bの変動値±ΔＶ_Bに対応してトータルの動作電流
Ｉ_Dおよび保持電流Ｉ_Hを駆動電源電圧Ｖ_Bがノミナル値
の状態に補償することができる。

【００５６】図１０はこの発明に係る電磁弁制御装置の
動作フロー図である。最初（スタート）に、制御手段２
のイニシャライズ（初期化）を行う。ステップＰ１で
は、バッテリ１１の駆動電源電圧Ｖ_Bと基準電圧（駆動
電源電圧Ｖ_Bのノミナル値）とを比較し、ステップＰ２
で駆動電源電圧Ｖ_Bが基準電圧に等しいか否かの判定を
実行して駆動電源電圧Ｖ_Bが基準電圧に等しい（駆動電
源電圧Ｖ_Bがノミナル値）場合にはステップＰ３に移行
し、駆動電源電圧Ｖ_Bが基準電圧に等しくない（駆動電
源電圧Ｖ_Bに変動有り）場合にはステップＰ４に移行す
る。

【００５７】ステップＰ３では駆動電源電圧Ｖ_Bの変動
がないと判定し、駆動制御パルス信号Ｐ_Dの立上がりパ
ルス幅およびチョッピングパルス信号（ＰＷＭ信号）Ｐ
_Cのパルス幅を補正せずステップＰ７に移行する。

【００５８】ステップＰ４では、駆動電源電圧Ｖ_Bが基
準電圧よりも大きいか否かを判定し、駆動電源電圧Ｖ_B
が基準電圧を超える場合（駆動電源電圧Ｖ_Bの変動がプ
ラス側）にはステップＰ５に移行し、一方駆動電源電圧
Ｖ_Bが基準電圧を下回る（駆動電源電圧Ｖ_Bの変動がマイ
ナス側）場合にはステップ６に移行する。

【００５９】ステップＰ５では、駆動電源電圧Ｖ_Bの変
動がプラス側と判定し、駆動制御パルス信号Ｐ_Dの立上
がりパルス幅およびチョッピングパルス信号（ＰＷＭ信
号）Ｐ_Cのパルス幅を減少補正してステップＰ７に移行
する。

【００６０】一方、ステップＰ６では、駆動電源電圧Ｖ
_Bの変動がマイナス側と判定し、駆動制御パルス信号Ｐ_D
の立上がりパルス幅およびチョッピングパルス信号（Ｐ
ＷＭ信号）Ｐ_Cのパルス幅を増加補正してステップＰ７
に移行する。

【００６１】ステップＰ７ではステップＰ３、ステップ
Ｐ５またはステップＰ６で設定された駆動制御パルス信
号Ｐ_D、チョッピングパルス信号（ＰＷＭ信号）Ｐ_Cとと
もに、過励磁パルス信号Ｐ_Oを合成して駆動信号Ｖ_Hとし
て出力し、ステップＰ８で駆動信号Ｖ_Hに基づき、駆動
手段３を介して電磁弁４を駆動する。

【００６２】このように、電磁弁制御装置１の動作フロ
ーにステップＰ４〜ステップＰ６を設け、駆動電源電圧
Ｖ_Bのプラス側またはマイナス側の変動を検出するとと
もに、変動量に対応して駆動制御パルス信号Ｐ_Dの立上
がりパルス幅およびチョッピングパルス信号（ＰＷＭ信
号）Ｐ_Cのパルス幅を補正し、駆動電源電圧Ｖ_Bが変動し
ても駆動電源電圧Ｖ_Bがノミナル値の場合と同じ動作電
流Ｉ_Dおよび保持電流Ｉ_Hを電磁弁４に流すことができる
ので、駆動電源電圧Ｖ_Bの変動に係わらず電磁弁４を安
定に駆動する。

【００６３】図１１はこの発明に係る電磁弁制御装置を
油圧制御に適用した一例の特性図を示す。図１１におい
て、（ａ）図に駆動電源電圧の変動補償がないものの特
性図、（ｂ）図に本願発明の駆動電源電圧の変動補償が
あるものの特性図を示す。なお、制御油圧Ｐ−ｏｕｔ
［Kgf／cm²］は制御油圧（間欠流）の平均値である。

【００６４】（ａ）図において、駆動電源電圧が９Ｖと
１５Ｖで制御油圧Ｐ−ｏｕｔ特性が異なるのに対し、
（ｂ）図では駆動電源電圧が９Ｖと１５Ｖで制御油圧Ｐ
−ｏｕｔ特性が等しく、駆動電源電圧の変動（例えば、
１２Ｖ±３Ｖ）の影響が補償されることを示す。

【００６５】図１２はこの発明に係る電磁弁制御装置を
複数の電磁弁駆動に適用した例である。３個の駆動信号
合成手段で３個の電磁弁４Ａ〜４Ｃを駆動する例であ
り、それぞれの駆動信号合成手段に入力する過励磁パル
ス信号Ｐ_O1、Ｐ_O2、Ｐ_O3および駆動制御パルス信号
Ｐ_D1、Ｐ_D2、Ｐ_D3は独立しているが、チョッピングパル
ス信号（ＰＷＭ信号）Ｐ_Cは共通化するため、チョッピ
ングパルス手段は単一で構成することができ、構成の単
純化ならびにチョッピングパルス手段を駆動するマイク
ロプロセッサの負荷低減を図ることができる。なお、駆
動する電磁弁が３個の場合について説明したが、電磁弁
が４個以上の場合にもチョッピングパルス信号（ＰＷＭ
信号）Ｐ_Cの共通化を図ることができる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る電
磁弁制御装置の制御手段は、電磁弁を駆動する駆動電源
電圧と基準電圧とを比較する電圧比較手段と、電圧比較
手段の比較結果に基づいて駆動制御パルス信号の立上が
りパルス幅とチョッピングパルス信号のパルス幅とを変
更するパルス信号補正手段とを備え、電磁弁を駆動する
駆動電源電圧がノミナル値から変動しても駆動制御パル
ス信号の立上がりパルス幅とチョッピングパルス信号の
パルス幅とを変更し、電磁弁の動作電流および保持電流
を駆動電源電圧がノミナル値の場合の値に補正すること
ができるので、駆動電源電圧の変動を補償して精度の高
い電磁弁制御を実現することができる。

【００６７】請求項２に係る駆動信号合成手段は、駆動
制御パルス信号および過励磁パルス信号の論理積と、駆
動制御パルス信号およびチョッピングパルス信号の論理
積との論理和を駆動信号として形成する駆動信号合成手
段を備え、チョッピングパルス信号（ＰＷＭ信号）を常
時出力しても、駆動制御パルス信号および過励磁パルス
信号のタイミングによって駆動信号出力におけるチョッ
ピングパルス信号（ＰＷＭ信号）の出力オン／オフのタ
イミングを設定することができるので、構成の単純化を
図ることができるとともに、制御手段を構成するマイク
ロプロセッサの負荷を低減することができる。

【００６８】請求項３に係る電圧比較手段は、駆動電源
電圧と基準電圧との偏差に対応した偏差信号を出力する
電圧比較手段を備え、駆動電源電圧の変動量の絶対値と
極性を一極性の偏差信号として正確に検出することがで
きるので、駆動電源電圧の変動を高精度に補償すること
ができる。

【００６９】請求項４に係るパルス信号補正手段は、駆
動制御パルス補正手段と、チョッピングパルス補正手段
とを備え、偏差信号に対応してそれぞれ駆動制御パルス
補正信号およびチョッピングパルス補正信号を出力し、
駆動電源電圧の変動値に対応してトータルの動作電流お
よび保持電流を駆動電源電圧がノミナル値の状態に補償
することができるので、駆動電源電圧の依存性のない安
定した電磁弁制御を実現することができる。

【００７０】よって、構成が単純で、駆動電源電圧の変
動を補償できる高精度で安定性に優れた電磁弁制御装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る電磁弁制御装置の全体ブロック
構成図

【図２】請求項２に係る駆動信号合成手段の一実施の形
態回路図

【図３】駆動信号合成手段の各信号波形図

【図４】請求項３に係る電圧比較手段の一実施の形態回
路図

【図５】偏差電圧ΔＶ−偏差信号Ｖ_X特性図

【図６】請求項４に係るパルス信号補正手段の要部ブロ
ック構成図

【図７】偏差信号（Ｖ_X）−パルス幅係数（Ｋ_C、Ｋ_D）
特性図

【図８】駆動制御パルス補正手段による駆動制御パルス
信号（Ｐ_D）の補正説明図

【図９】チョッピングパルス補正手段によるチョッピン
グパルス（Ｐ_C）の補正説明図

【図１０】この発明に係る電磁弁制御装置の動作フロー
図

【図１１】この発明に係る電磁弁制御装置を油圧制御に
適用した一例の特性図

【図１２】この発明に係る電磁弁制御装置を複数の電磁
弁駆動に適用した例

【符号の説明】

１…電磁弁制御装置、２…制御手段、３…駆動手段、４
…電磁弁、５…過励磁パルス発生手段、６…駆動制御パ
ルス発生手段、７…チョッピングパルス発生手段、８…
駆動信号合成手段、８Ａ〜８Ｃ…ＮＡＮＤゲート、９…
電圧比較手段、１０…パルス信号補正手段、１１…バッ
テリ、１３…チョッピングパルス補正手段、１４，１７
…データアクセス手段、１５…Ｖ_X−Ｋ_C変換手段、１６
…駆動制御パルス補正手段、１８…Ｖ_X−Ｋ_D変換手段、
ＣＭ…コンパレータ、ＯＰ…差動増幅器、Ｑ１…スイッ
チングトランジスタ、ＳＯＬ…ソレノイドコイル、Ｋ_C
…チョッピングパルス補正信号、Ｋ_D…駆動制御パルス
補正信号、Ｐ_C…チョッピングパルス信号（ＰＷＭ信
号）、Ｐ_D…駆動制御パルス信号、Ｐ_O…過励磁パルス信
号、Ｖ_A…安定化電源、Ｖ_B…駆動電源電圧、Ｖ_BD…分圧
した電圧、Ｖ_H…駆動信号、Ｖ_O…パルス状の駆動電圧、
Ｖ_R…基準電圧、Ｖ_X…偏差信号。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定周期で可変デューティの駆動制御パ
   ルス信号を発生する駆動制御パルス発生手段、電磁弁を
   起動する過励磁パルス信号を発生する過励磁パルス発生
   手段、前記電磁弁の動作を保持するチョッピングパルス
   信号を発生するチョッピングパルス発生手段、駆動制御
   パルス信号、過励磁パルス信号およびチョッピングパル
   ス信号に基づいて駆動信号を合成する駆動信号合成手段
   を備えた制御手段と、この制御手段からの駆動信号に基
   づいて前記電磁弁を駆動電源で駆動する駆動手段と、か
   らなる電磁弁制御装置において、 前記制御手段は、前記電磁弁を駆動する駆動電源電圧と
   基準電圧とを比較する電圧比較手段と、この電圧比較手
   段の比較結果に基づいて駆動制御パルス信号の立上がり
   パルス幅とチョッピングパルス信号のパルス幅とを変更
   するパルス信号補正手段と、を備えたことを特徴とする
   電磁弁制御装置。
2. 【請求項２】 前記駆動信号合成手段は、駆動制御パル
   ス信号および過励磁パルス信号の論理積と、駆動制御パ
   ルス信号およびチョッピングパルス信号の論理積との論
   理和を駆動信号として形成することを特徴とする請求項
   １記載の電磁弁制御装置。
3. 【請求項３】 前記電圧比較手段は、駆動電源電圧と基
   準電圧との偏差に対応した偏差信号を出力することを特
   徴とする請求項１記載の電磁弁制御装置。
4. 【請求項４】 前記パルス信号補正手段は、偏差信号に
   対応した駆動制御パルス補正信号を出力する駆動制御パ
   ルス補正手段と、偏差信号に対応したチョッピングパル
   ス補正信号を出力するチョッピングパルス補正手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の電磁弁制御装
   置。