JP2010199438A - Solenoid driving device, and brake device - Google Patents

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Toshio Goto
敏夫 後藤
Chikashige Hoshikawa
周重 星川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solenoid driving device etc. approximating a current flowing in a solenoid to a target current more suitably. <P>SOLUTION: The solenoid driving device having a driving control means of driving a switching element so that the current flowing in the solenoid approximates the given target current, includes a correction arithmetic means of calculating a first correction arithmetic value based upon temporal variation in the current flowing in the solenoid in a region of a first predetermined current or smaller and a second correction arithmetic value based upon the difference between temporal variation in the current flowing in the solenoid in a region of a second predetermined current or larger which is larger than the first predetermined current, and temporal variation in the current flowing in the solenoid in the region of the first predetermined current or smaller, the driving control means drives the switching element based upon the first and second correction arithmetic values calculated by the correction arithmetic means. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、スイッチング素子を介して直流電源からソレノイドに電流を供給するソレノイド駆動装置に関し、特に、ソレノイドを流れる電流が所与の目標電流に近付くようにスイッチング素子を駆動するソレノイド駆動装置、及びこれを利用したブレーキ装置に関する。   The present invention relates to a solenoid drive device that supplies a current from a DC power supply to a solenoid via a switching element, and more particularly to a solenoid drive device that drives a switching element so that a current flowing through the solenoid approaches a given target current, and this The present invention relates to a brake device using

従来、駆動電流を指示する駆動信号に基づいて、駆動回路からリニアソレノイドに駆動電流が供給され、電流モニタ回路でモニタされた駆動電流に対応した電流モニタ信号に基づいて、駆動信号の駆動電流指示値が設定されるフィードバック制御により駆動制御される装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, the drive current is supplied from the drive circuit to the linear solenoid based on the drive signal indicating the drive current, and the drive current instruction of the drive signal is based on the current monitor signal corresponding to the drive current monitored by the current monitor circuit. An invention of an apparatus that is driven and controlled by feedback control in which a value is set is disclosed (for example, see Patent Document 1).

特開２００５−２３６１０１号公報JP-A-2005-236101

しかしながら、上記従来の装置においては、温度変化や電源電圧変動に基づいて装置の特性が変化した場合についての考慮がなされていない。この結果、駆動電流指示値に対してソレノイドを流れる電流のオーバーシュートが大きくなったり、応答性が低下したりするという不都合が生じ得る。   However, in the above-described conventional apparatus, no consideration is given to the case where the characteristics of the apparatus change based on temperature changes or power supply voltage fluctuations. As a result, inconveniences such as an overshoot of the current flowing through the solenoid with respect to the drive current instruction value may increase or responsiveness may decrease.

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ソレノイドを流れる電流を、より適切に目標電流に近づけることが可能なソレノイド駆動装置、及びこれを利用したブレーキ装置を提供することを、主たる目的とする。   The present invention is to solve such problems, and to provide a solenoid drive device that can bring the current flowing through the solenoid closer to the target current more appropriately, and a brake device using the solenoid drive device. Main purpose.

上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、
電源とソレノイドを導通させ又は遮断するスイッチング素子と、
前記ソレノイドを流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により検出された電流が所与の目標電流に近付くように前記スイッチング素子を駆動する駆動制御手段と、
を備えるソレノイド駆動装置であって、
第１の所定電流以下の領域における前記ソレノイドを流れる電流の時間変化に基づく第１の補正演算値と、前記第１の所定電流に比して高い第２の所定電流以上の領域における前記ソレノイドを流れる電流の時間変化と前記第１の所定電流以下の領域における前記ソレノイドを流れる電流の時間変化との差分に基づく第２の補正演算値と、を算出する補正演算手段を備え、
前記駆動制御手段は、前記補正演算手段により算出された第１及び第２の補正演算値に基づき前記スイッチング素子を駆動することを特徴とする、
ソレノイド駆動装置である。 In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention provides:
A switching element for conducting or shutting off the power supply and the solenoid;
Current detecting means for detecting a current flowing through the solenoid;
Drive control means for driving the switching element so that the current detected by the current detection means approaches a given target current;
A solenoid drive device comprising:
A first correction calculation value based on a time change of the current flowing through the solenoid in a region below the first predetermined current, and the solenoid in a region above the second predetermined current which is higher than the first predetermined current. A correction calculation means for calculating a second correction calculation value based on a difference between a time change of the flowing current and a time change of the current flowing through the solenoid in a region below the first predetermined current;
The drive control means drives the switching element based on the first and second correction calculation values calculated by the correction calculation means.
It is a solenoid drive device.

この本発明の第１の態様によれば、第１の所定電流以下の領域におけるソレノイドを流れる電流の時間変化に基づく第１の補正演算値と、第１の所定電流に比して高い第２の所定電流以上の領域におけるソレノイドを流れる電流の時間変化と第１の所定電流以下の領域におけるソレノイドを流れる電流の時間変化との差分に基づく第２の補正演算値と、を算出する補正演算手段を備え、補正演算手段により算出された第１及び第２の補正演算値に基づきスイッチング素子を駆動するため、ソレノイドを流れる電流を、より適切に目標電流に近づけることができる。   According to the first aspect of the present invention, the first correction calculation value based on the time change of the current flowing through the solenoid in the region below the first predetermined current and the second higher than the first predetermined current. Correction calculation means for calculating a second correction calculation value based on a difference between a time change of the current flowing through the solenoid in a region of the predetermined current or more and a time change of the current flowing through the solenoid in the region of the first predetermined current or less. Since the switching element is driven based on the first and second correction calculation values calculated by the correction calculation means, the current flowing through the solenoid can be brought closer to the target current more appropriately.

本発明の第１の態様において、
前記駆動制御手段は、デューティー比を決定して前記スイッチング素子をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動する手段であって、所定の場合には１００％デューティーで前記スイッチング素子を駆動する手段であり、
前記補正演算手段は、前記駆動制御手段が１００％デューティーで前記スイッチング素子を駆動しているときに前記ソレノイドを流れる電流の時間変化に基づいて、前記補正演算を行なう手段であるものとすると、好適である。 In the first aspect of the present invention,
The drive control means is means for driving the switching element by PWM (Pulse Width Modulation) by determining a duty ratio, and is means for driving the switching element at a 100% duty in a predetermined case.
Preferably, the correction calculation means is a means for performing the correction calculation based on a time change of the current flowing through the solenoid when the drive control means is driving the switching element with 100% duty. It is.

ここで、「所定の場合」とは、デューティー比を演算した結果、１００％以上のデューティー比が算出された場合、或いはソレノイドを流れる電流が所与の目標電流の所定割合（例えば８０％程度）に至るまで、等と定めることができる。   Here, the “predetermined case” means that when a duty ratio of 100% or more is calculated as a result of calculating the duty ratio, or the current flowing through the solenoid is a predetermined ratio of a given target current (for example, about 80%). Etc., and so on.

また、本発明の第２の態様は、
車両に搭載されるブレーキ装置であって、
本発明の第１の態様のソレノイド駆動装置を備え、
油圧系制御のためのソレノイドバルブを前記ソレノイド駆動装置によって駆動することを特徴とする、
ブレーキ装置である。 In addition, the second aspect of the present invention includes
A brake device mounted on a vehicle,
The solenoid drive device according to the first aspect of the present invention is provided,
A solenoid valve for hydraulic system control is driven by the solenoid drive device,
Brake device.

本発明の第２の態様によれば、各ソレノイドバルブを流れる電流を、より適切に目標電流値に近づけることができるため、ブレーキペダルの踏み込み量を、より正確に反映したブレーキトルクを出力することができる。   According to the second aspect of the present invention, since the current flowing through each solenoid valve can be brought closer to the target current value more appropriately, a brake torque that more accurately reflects the depression amount of the brake pedal is output. Can do.

本発明によれば、ソレノイドを流れる電流を、より適切に目標電流に近づけることが可能なソレノイド駆動装置、及びこれを利用したブレーキ装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the solenoid drive device which can closely approximate the electric current which flows through a solenoid to a target electric current, and a brake device using the same can be provided.

本発明の一実施例に係るソレノイド駆動装置１のシステム構成例である。1 is a system configuration example of a solenoid drive device 1 according to an embodiment of the present invention. 電源２の供給電圧Ｖｂｓやソレノイド抵抗ＲＬの変動に応じてデューティー比が不適切なものとなる不都合が顕著に表れる場面における、ソレノイド３を流れる電流｛Ｉ｝の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the electric current {I} which flows through the solenoid 3 in the scene where the inconvenience that a duty ratio becomes unsuitable according to the fluctuation | variation of the supply voltage Vbs of the power supply 2, or solenoid resistance RL appears notably. 補正演算部４８による補正演算を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the correction calculation by the correction calculating part 48. FIG. 車両のブレーキ装置において油圧系を制御するためのソレノイドバルブが、本実施例に係るソレノイド駆動装置１によって駆動される場合の構成例である。This is a configuration example in the case where a solenoid valve for controlling a hydraulic system in a vehicle brake device is driven by a solenoid drive device 1 according to the present embodiment.

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

以下、本発明の一実施例に係るソレノイド駆動装置１について説明する。図１は、本発明の一実施例に係るソレノイド駆動装置１のシステム構成例である。ソレノイド駆動装置１は、電源２から供給される電力を用いてソレノイド３を駆動する装置であり、主要な構成として、第１のスイッチング素子１０と、第２のスイッチング素子２０と、電流モニタ部３０と、Ａ／Ｄコンバータ３２と、平均化処理部３４と、減算器３６と、ＰＩ制御演算部３８と、加算器４０と、デューティー演算部４２と、パルス生成部４４と、駆動部４６と、補正演算部４８と、還流ダイオード５０と、を備える。   Hereinafter, the solenoid drive device 1 which concerns on one Example of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a system configuration example of a solenoid driving apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The solenoid driving device 1 is a device that drives the solenoid 3 using electric power supplied from the power source 2. As a main configuration, the solenoid driving device 1 includes a first switching element 10, a second switching element 20, and a current monitoring unit 30. A / D converter 32, averaging processing unit 34, subtractor 36, PI control calculation unit 38, adder 40, duty calculation unit 42, pulse generation unit 44, drive unit 46, A correction calculation unit 48 and a reflux diode 50 are provided.

電源２は、例えばバッテリー及びスイッチング電源装置からなり、直流をソレノイド駆動装置１に供給している。ソレノイド３は、例えば６［ｍＨ］で４．５［Ω］程度のものが用いられる。   The power source 2 includes, for example, a battery and a switching power source device, and supplies direct current to the solenoid driving device 1. The solenoid 3 is, for example, 6 [mH] and about 4.5 [Ω].

第１のスイッチング素子１０は、例えばＰチャネルＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型トランジスタであり、逆止用ダイオードが並列に接続されている。第１のスイッチング素子１０は、駆動部４６によりオン／オフ制御される。   The first switching element 10 is, for example, a P-channel MOS (Metal Oxide Semiconductor) type transistor, and a check diode is connected in parallel. The first switching element 10 is on / off controlled by the driving unit 46.

第２のスイッチング素子２０は、例えばＮチャネルＭＯＳ型トランジスタであり、逆止用ダイオードが並列に接続されている。第２のスイッチング素子２０は、ソレノイド駆動装置１が作動状態である間、オン状態に維持される。   The second switching element 20 is, for example, an N-channel MOS transistor, and a check diode is connected in parallel. The second switching element 20 is maintained in the on state while the solenoid driving device 1 is in the operating state.

従って、第１のスイッチング素子１０がオン状態とされたときに、電源２からソレノイド３を通ってグランド端子に電流が流れることとなる。   Therefore, when the first switching element 10 is turned on, a current flows from the power source 2 through the solenoid 3 to the ground terminal.

電流モニタ部３０は、第２のスイッチング素子２０の両端電圧を監視しており、これを第２のスイッチング素子２０の抵抗値で除した電流値を示す電圧信号｛Ｖ｝を出力する。なお、電圧信号｛Ｖ｝は、次式（１）で表される。式中、Ｉはソレノイドを流れる電流を示している。   The current monitor unit 30 monitors the voltage across the second switching element 20 and outputs a voltage signal {V} indicating a current value obtained by dividing this voltage by the resistance value of the second switching element 20. The voltage signal {V} is expressed by the following equation (1). In the formula, I indicates a current flowing through the solenoid.

Ｖ＝０．４５＋１．４×Ｉ …（１）   V = 0.45 + 1.4 × I (1)

Ａ／Ｄコンバータ３２は、電流モニタ部３０から入力されるアナログ信号｛Ｖ｝を、デジタル信号｛Ｖｍ｝に変換して出力する。   The A / D converter 32 converts the analog signal {V} input from the current monitor unit 30 into a digital signal {Vm} and outputs it.

平均化処理部３４は、Ａ／Ｄコンバータ３２から入力されるデジタル信号｛Ｖｍ｝の移動平均｛Ｖａ＝Ｖｍ（１）＋Ｖｍ（２）＋…Ｖｍ（ｋ）／ｋ｝を算出して出力する。   The averaging processing unit 34 calculates and outputs a moving average {Va = Vm (1) + Vm (2) +... Vm (k) / k} of the digital signal {Vm} input from the A / D converter 32. .

減算器３６は、外部ＣＰＵ５から入力される電流値指示信号｛Ｖｄ｝から移動平均｛Ｖａ｝を除した値を出力する。ここで、電流値指示信号｛Ｖｄ｝は、ソレノイド３に供給すべき目標電流値を電圧信号として表現したものであり、次式（２）で表される。式中、Ｉ＃は目標電流値を示している。   The subtracter 36 outputs a value obtained by dividing the moving average {Va} from the current value instruction signal {Vd} input from the external CPU 5. Here, the current value instruction signal {Vd} represents the target current value to be supplied to the solenoid 3 as a voltage signal, and is expressed by the following equation (2). In the formula, I # indicates a target current value.

Ｖｄ＝０．４５＋１．４×Ｉ＃ …（２）   Vd = 0.45 + 1.4 × I # (2)

ＰＩ制御演算部３８は、減算器３６から入力される偏差信号｛ｅｎ＝Ｖｄ−Ｖａ｝に基づいて、ＰＩ制御演算を行なう。具体的には、電流値指示信号｛Ｖｄ｝の増減変更値｛ΔＶ｝を次式（３）に基づいて算出し、加算器４０に出力する。式中、Ｋｐは比例項のゲインであり、Ｋｉは積分項のゲインである。また、ＰＩ制御演算部３８は、外部ＣＰＵ５から入力されるゲイン補正信号によって上記ゲインを補正する機能や、外部ＣＰＵ５からの指示に応じてＰＩ制御とＰ制御を切換える機能等を有してよい。   The PI control calculation unit 38 performs a PI control calculation based on the deviation signal {en = Vd−Va} input from the subtractor 36. Specifically, an increase / decrease change value {ΔV} of the current value instruction signal {Vd} is calculated based on the following equation (3) and output to the adder 40. In the equation, Kp is the gain of the proportional term, and Ki is the gain of the integral term. Further, the PI control calculation unit 38 may have a function of correcting the gain by a gain correction signal input from the external CPU 5, a function of switching between PI control and P control in accordance with an instruction from the external CPU 5.

ΔＶ＝Ｋｐ×ｅｎ＋Ｋｉ×∫ｅｎ・ｄｔ …（３）   ΔV = Kp × en + Ki × ∫en · dt (3)

加算器４０は、外部ＣＰＵ５から入力される電流値指示信号｛Ｖｄ｝と、ＰＩ制御演算部３８から入力される増減変更値｛ΔＶ｝を加算し、デューティー演算部４２に出力する。   The adder 40 adds the current value instruction signal {Vd} input from the external CPU 5 and the increase / decrease change value {ΔV} input from the PI control calculation unit 38 and outputs the result to the duty calculation unit 42.

デューティー演算部４２は、加算器４０から入力される値｛Ｖｄ＋ΔＶ｝に応じた電流がソレノイド３に供給されるように、第１のスイッチング素子１０に供給するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号のデューティー比を決定する。具体的には、例えば次式（４）に基づいてデューティー比｛ｄｕｔｙ｝を決定し、パルス生成部４４に出力する。式中、Ｉ＃＃はＰＩ制御演算部３８から入力される増減変更値｛ΔＶ｝を加味した目標電流値である。また、ＲＬはソレノイド抵抗であり、Ｖｆは還流ダイオード５０の順方向電圧であり、Ｖｂｓは電源２の供給電圧であり、これらの値は初期値としてデューティー演算部４２が保持している。   The duty calculator 42 is a duty ratio of a PWM (Pulse Width Modulation) signal supplied to the first switching element 10 so that a current corresponding to the value {Vd + ΔV} input from the adder 40 is supplied to the solenoid 3. To decide. Specifically, for example, the duty ratio {duty} is determined based on the following equation (4), and is output to the pulse generation unit 44. In the formula, I ## is a target current value in consideration of the increase / decrease change value {ΔV} input from the PI control calculation unit 38. Further, RL is a solenoid resistance, Vf is a forward voltage of the freewheeling diode 50, Vbs is a supply voltage of the power source 2, and these values are held by the duty calculator 42 as initial values.

ｄｕｔｙ＝（Ｉ＃＃×ＲＬ＋Ｖｆ）／（Ｖｂｓ＋Ｖｆ）
但し、Ｉ＃＃＝｛（Ｖｄ＋ΔＶ）−０．４５｝／１．４ …（４） duty = (I ### RL + Vf) / (Vbs + Vf)
However, I ## = {(Vd + ΔV) −0.45} /1.4 (4)

また、デューティー演算部４２は、上式（４）で算出されたデューティー比｛ｄｕｔｙ｝が大きい場合には（１００％以上となった場合には）、デューティー比を１００％に設定してソレノイド３を流れる電流｛Ｉ｝を速やかに上昇させ、その後は電流値指示信号｛Ｖｄ｝と｛Ｖａ｝の差分に基づく制御を行なう。係る制御は、ソレノイド３を流れる電流｛Ｉ｝が所定値（例えば目標電流｛Ｉ＃｝の８０％等）に至るまではデューティー比を１００％に設定し、その後は電流値指示信号｛Ｖｄ｝と｛Ｖａ｝の差分に基づく制御を行なうとしてもよい。   Further, when the duty ratio {duty} calculated by the above equation (4) is large (when it becomes 100% or more), the duty calculation unit 42 sets the duty ratio to 100% and sets the solenoid 3 The current {I} flowing through is quickly increased, and thereafter, control based on the difference between the current value instruction signals {Vd} and {Va} is performed. In this control, the duty ratio is set to 100% until the current {I} flowing through the solenoid 3 reaches a predetermined value (for example, 80% of the target current {I #}), and then the current value instruction signal {Vd} And control based on the difference between {Va}.

このような駆動制御は、例えば、ソレノイド３が、車両のブレーキ装置において油圧系を制御するためのソレノイドとして用いられる場合に行なわれる。すなわち、運転者がブレーキペダルを踏み込んでからブレーキトルク（ソレノイド３を流れる電流｛Ｉ｝に応じて変化する）がある程度のトルクに至るまではデューティー比を１００％とし、その後はＰＩ制御によってブレーキトルクを所望の値に維持し、いわゆるＡＢＳ（Antilock Brake Systeｍ）を作動させる。なお、係る場合の構成例について後述する。   Such drive control is performed, for example, when the solenoid 3 is used as a solenoid for controlling a hydraulic system in a vehicle brake device. That is, the duty ratio is set to 100% until the brake torque (which changes according to the current {I} flowing through the solenoid 3) reaches a certain level after the driver depresses the brake pedal, and then the brake torque is controlled by PI control. Is maintained at a desired value and a so-called ABS (Antilock Brake System) is activated. A configuration example in such a case will be described later.

パルス生成部４４はデューティー演算部４２から入力されるデューティー比｛ｄｕｔｙ｝を有するＰＷＭ信号｛ｔ＝Ｔｐｗｍ・ｄｕｔｙ｝を生成し、駆動部４６に出力する。駆動部４６は、ＰＷＭ信号｛ｔ＝Ｔｐｗｍ・ｄｕｔｙ｝に応じて第１のスイッチング素子１０をオン／オフ制御する。こうして、電流モニタ部３０により検出された電流｛Ｉ｝が、電流値指示信号｛Ｖｄ｝の示す目標電流値｛Ｉ＃｝に近付くように、第１のスイッチング素子１０が駆動されることとなる。   The pulse generator 44 generates a PWM signal {t = Tpwm · duty} having a duty ratio {duty} input from the duty calculator 42 and outputs the PWM signal {t = Tpwm · duty} to the driver 46. The drive unit 46 performs on / off control of the first switching element 10 according to the PWM signal {t = Tpwm · duty}. Thus, the first switching element 10 is driven such that the current {I} detected by the current monitor unit 30 approaches the target current value {I #} indicated by the current value instruction signal {Vd}. .

ここで、このような構成を有するソレノイド駆動装置１において発生しうる不都合について説明する。現実にソレノイド駆動装置１が使用される場面では、電源２の供給電圧Ｖｂｓやソレノイド抵抗ＲＬは一定値ではなく、電源２の供給電圧Ｖｂｓはバッテリーの充電状態等によって変動し、ソレノイド抵抗ＲＬは温度によって変動する。このため、例えば電源２の供給電圧Ｖｂｓがデューティー演算部４２の保持する初期値よりも高くなった場合には、式（４）に鑑みると、デューティー比を小さく変更すべきである。しかしながら、デューティー演算部４２の保持する初期値を用いて算出されるデューティー比は、電源２の供給電圧Ｖｂｓの上昇を加味した理想値よりも大きくなってしまう。   Here, inconveniences that may occur in the solenoid drive device 1 having such a configuration will be described. In a situation where the solenoid drive device 1 is actually used, the supply voltage Vbs and solenoid resistance RL of the power supply 2 are not constant values, the supply voltage Vbs of the power supply 2 varies depending on the state of charge of the battery, etc., and the solenoid resistance RL is a temperature. Fluctuates depending on. For this reason, for example, when the supply voltage Vbs of the power supply 2 becomes higher than the initial value held by the duty calculator 42, the duty ratio should be changed to be small in view of the equation (4). However, the duty ratio calculated using the initial value held by the duty calculator 42 becomes larger than the ideal value taking into account the increase in the supply voltage Vbs of the power source 2.

図２は係る不都合が顕著に表れる場面における、ソレノイド３を流れる電流｛Ｉ｝の変化を示す図である。図中、破線は理想的な電流｛Ｉ｝の変化を示しており、実線は電源２の供給電圧Ｖｂｓが上昇したにも拘わらずデューティー演算部４２の保持する初期値を用いてデューティー比を算出した場合の電流｛Ｉ｝の変化を示している。この場合、図示する如く、電流｛Ｉ｝が目標電流値｛Ｉ＃｝に対してオーバーシュートし、また、定常的に誤差が生じる可能性がある。   FIG. 2 is a diagram showing a change in the current {I} flowing through the solenoid 3 in a scene where such inconvenience appears remarkably. In the figure, the broken line indicates the change in the ideal current {I}, and the solid line calculates the duty ratio using the initial value held by the duty calculation unit 42 even though the supply voltage Vbs of the power source 2 is increased. Shows the change of the current {I}. In this case, as shown in the figure, the current {I} overshoots the target current value {I #}, and there is a possibility that an error occurs constantly.

そこで、本実施例のソレノイド駆動装置１は、補正演算部４８を備え、補正演算された電源２の供給電圧Ｖｂｓ＃やソレノイド抵抗ＲＬ＃をデューティー演算部４２に供給することとした。そして、デューティー演算部４２は、例えば電源投入時には自己が保持する初期値を用いてデューティー比を決定し、補正演算部４８から補正演算値が入力されると補正演算値を用いてデューティー比を決定する。   Therefore, the solenoid drive device 1 of the present embodiment includes the correction calculation unit 48 and supplies the supply voltage Vbs # of the power source 2 and the solenoid resistance RL #, which have been corrected and calculated, to the duty calculation unit 42. For example, when the power is turned on, the duty calculation unit 42 determines the duty ratio using an initial value held by itself, and when the correction calculation value is input from the correction calculation unit 48, the duty calculation unit 42 determines the duty ratio using the correction calculation value. To do.

図３は、補正演算部４８による補正演算を説明するための説明図である。補正演算部４８は、第１の所定電流（例えば、上記ブレーキ装置の例のように、目標電流値｛Ｉ＃｝が略一定値として定められている場合、その１０％程度の電流とする）以下の領域におけるソレノイド３を流れる電流｛Ｉ｝の時間変化｛ΔＩ１／Δｔ１｝に基づいて電源２の供給電圧Ｖｂｓを補正演算し、第１の所定電流に比して高い第２の所定電流（例えば、目標電流値｛Ｉ＃｝が略一定値として定められている場合、その８０％程度の電流とする）以上の領域におけるソレノイド３を流れる電流｛Ｉ｝の時間変化｛ΔＩ２／Δｔ２｝と、上記｛ΔＩ１／Δｔ１｝の差分に基づいてソレノイド抵抗ＲＬを補正演算する。なお、係る補正演算は、ソレノイド３を流れる電流｛Ｉ｝の変化が大きいデューティー比が１００％の期間で行なうと好適である。   FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the correction calculation by the correction calculation unit 48. The correction calculation unit 48 uses a first predetermined current (for example, when the target current value {I #} is determined as a substantially constant value as in the example of the brake device described above, the current is about 10%). The supply voltage Vbs of the power source 2 is corrected based on the time change {ΔI1 / Δt1} of the current {I} flowing through the solenoid 3 in the following region, and a second predetermined current (higher than the first predetermined current) ( For example, when the target current value {I #} is determined to be a substantially constant value, the current is about 80% of the target current value {I #}. The solenoid resistance RL is corrected and calculated based on the difference of {ΔI1 / Δt1}. It is preferable that the correction calculation is performed in a period in which the duty ratio with a large change in the current {I} flowing through the solenoid 3 is 100%.

より具体的には、第１の所定電流以下の領域における２点間の時間｛Δｔ１｝と、電流｛Ｉ｝の変化｛ΔＩ１｝を測定する。低電流領域においては、電流｛Ｉ｝の時間変化｛ΔＩ１／Δｔ１｝は電源２の供給電圧Ｖｂｓをソレノイド３のインダクタンスＬで除した値に等しくなるため、次式（５）に基づいて電源２の供給電圧Ｖｂｓの補正演算値Ｖｂｓ＃を算出する。   More specifically, the time {Δt1} between two points in the region below the first predetermined current and the change {ΔI1} of the current {I} are measured. In the low current region, the time change {ΔI1 / Δt1} of the current {I} is equal to the value obtained by dividing the supply voltage Vbs of the power supply 2 by the inductance L of the solenoid 3, so that the power supply 2 based on the following equation (5) The correction calculation value Vbs # of the supply voltage Vbs is calculated.

Ｖｂｓ＃＝（ΔＩ１／Δｔ１）×Ｌ …（５）   Vbs # = (ΔI1 / Δt1) × L (5)

また、第２の所定電流以下の領域における２点間の時間｛Δｔ２｝と、電流｛Ｉ｝の変化｛ΔＩ２｝を測定する。高電流領域においては、電流｛Ｉ｝の時間変化｛ΔＩ２／Δｔ２｝は次式（６）で表されるため、次式（７）を用いてソレノイド抵抗ＲＬの補正演算値ＲＬ＃を算出する。   Further, a time {Δt2} between two points in a region below the second predetermined current and a change {ΔI2} of the current {I} are measured. In the high current region, the time change {ΔI2 / Δt2} of the current {I} is expressed by the following equation (6). Therefore, the correction calculation value RL # of the solenoid resistance RL is calculated using the following equation (7). .

ΔＩ２／Δｔ２＝｛Ｖｂｓ−ＲＬ・Ｉ｝／Ｌ …（６）
ＲＬ＃＝（ΔＩ１／Δｔ１−ΔＩ２／Δｔ２）×Ｌ／Ｉ …（７） ΔI2 / Δt2 = {Vbs−RL · I} / L (6)
RL # = (ΔI1 / Δt1-ΔI2 / Δt2) × L / I (7)

このように補正演算を行なうと、補正演算値Ｖｂｓ＃及びＲＬ＃が、より実際の値に近いものとなる。従って、デューティー演算部４２が決定するデューティー比が、より適切なものとなり、ソレノイド３を流れる電流｛Ｉ｝を、より適切に目標電流値｛Ｉ＃｝に近づけることができる。この結果、オーバーシュートを防止しつつ高速応答を実現することもできる。   When the correction calculation is performed in this way, the correction calculation values Vbs # and RL # are closer to actual values. Therefore, the duty ratio determined by the duty calculator 42 becomes more appropriate, and the current {I} flowing through the solenoid 3 can be more appropriately brought closer to the target current value {I #}. As a result, a high-speed response can be realized while preventing overshoot.

図４は、車両のブレーキ装置において油圧系を制御するためのソレノイドバルブが、本実施例に係るソレノイド駆動装置１によって駆動される場合の構成例である。   FIG. 4 is a configuration example in a case where a solenoid valve for controlling a hydraulic system in a vehicle brake device is driven by the solenoid drive device 1 according to the present embodiment.

ブレーキ装置７０は、ブレーキ装置７０全体を制御するブレーキＥＣＵ７０Ａと、ブレーキペダルになされたブレーキ操作が伝達されるマスターシリンダー７１と、ブレーキ液を蓄えるリザーバータンク７２と、ストロークシミュレーター７３と、各車輪に出力される制動力を調節するブレーキアクチュエーター７４と、を備える。この場合、ブレーキＥＣＵ７０Ａが、上記説明した外部ＣＰＵ５として機能する。   The brake device 70 outputs a brake ECU 70A for controlling the entire brake device 70, a master cylinder 71 to which a brake operation performed on the brake pedal is transmitted, a reservoir tank 72 for storing brake fluid, a stroke simulator 73, and outputs to each wheel. A brake actuator 74 for adjusting the braking force applied. In this case, the brake ECU 70A functions as the external CPU 5 described above.

ブレーキアクチュエーター７４は、ポンプ７５及びこれを駆動するモータ７６と、ポンプ７５から圧送される油圧によって内部の油圧が高圧に維持されるアキュームレーター７７と、アキュームレーター７７の油圧を調整するカットバルブ７８と、各車輪に対して設けられ、開閉動作によって、各車輪に出力される制動力を調節する各車輪用制御バルブ７９Ａ、７９Ｂ、７９Ｃ、及び７９Ｄ（図３では、簡便のため、一つのブロックとして記載している）と、を備える。なお、各車輪からリザーバータンク７２に還流する油圧経路については、図示及び説明を省略する。   The brake actuator 74 includes a pump 75 and a motor 76 that drives the pump 75, an accumulator 77 in which the internal hydraulic pressure is maintained at a high pressure by the hydraulic pressure fed from the pump 75, and a cut valve 78 that adjusts the hydraulic pressure of the accumulator 77. Each wheel control valve 79A, 79B, 79C, and 79D is provided for each wheel and adjusts the braking force output to each wheel by opening and closing operations (in FIG. 3, as a block for convenience) A). Note that the illustration and description of the hydraulic path for returning from each wheel to the reservoir tank 72 is omitted.

ここで、カットバルブ７８、各車輪用制御バルブ７９Ａ、７９Ｂ、７９Ｃ、及び７９Ｄの少なくとも一部は、ソレノイドバルブとして構成され、本実施例に係るソレノイド駆動装置１によって駆動される。この場合、ソレノイドバルブに対応した個数のソレノイド駆動装置１を備えるものとしてよい。   Here, at least a part of the cut valve 78 and the wheel control valves 79A, 79B, 79C, and 79D is configured as a solenoid valve, and is driven by the solenoid drive device 1 according to the present embodiment. In this case, the number of solenoid driving devices 1 corresponding to the solenoid valves may be provided.

ブレーキ装置７０では、アキュームレーター７７内部のアキュームレーター圧はブレーキＥＣＵ７０Ａにより監視されており、これが所定の圧力を下回るとアキュームレーター圧を上昇させるようにモータ７６が駆動される。また、所定の圧力を上回ると、カットバルブ７８が開放されてアキュームレーター圧を低下させる。   In the brake device 70, the accumulator pressure inside the accumulator 77 is monitored by the brake ECU 70A, and when the pressure falls below a predetermined pressure, the motor 76 is driven so as to increase the accumulator pressure. If the pressure exceeds a predetermined pressure, the cut valve 78 is opened to reduce the accumulator pressure.

運転者によりブレーキペダルが踏み込まれると、マスターシリンダー７１内部の液圧室に発生するマスターシリンダー圧が、通信によりブレーキＥＣＵ７０Ａに入力される。ブレーキＥＣＵ７０Ａは、マスターシリンダー圧に応じた制動力を出力するように、各車輪用制御バルブ７９Ａ〜７９Ｄを制御する。なお、この際にストロークシミュレーター７３は、マスターシリンダー７１からの油圧経路が遮断されている状態においても、運転者のブレーキ踏力に応じた自然なブレーキストロークを発生させる。   When the brake pedal is depressed by the driver, the master cylinder pressure generated in the hydraulic pressure chamber inside the master cylinder 71 is input to the brake ECU 70A by communication. The brake ECU 70A controls the wheel control valves 79A to 79D so as to output a braking force according to the master cylinder pressure. At this time, even when the hydraulic path from the master cylinder 71 is interrupted, the stroke simulator 73 generates a natural brake stroke according to the driver's braking force.

このように、本実施例に係るソレノイド駆動装置１によって各ソレノイドバルブを制御することにより、各ソレノイドバルブを流れる電流を、より適切に目標電流値に近づけることができる。この結果、ブレーキペダルの踏み込み量を、より正確に反映したブレーキトルクを出力することができる。   Thus, by controlling each solenoid valve by the solenoid drive device 1 according to the present embodiment, the current flowing through each solenoid valve can be brought closer to the target current value more appropriately. As a result, it is possible to output a brake torque that more accurately reflects the depression amount of the brake pedal.

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例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内において種々の変形及び置換を加えることができる。   The best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. And substitutions can be added.

例えば、デューティー比の決定手法については実施例のものに限らず、ソレノイドを流れる電流を目標電流に近付けるための如何なる制御手法（例えば、ＰＩＤ制御等）を採用してもよい。   For example, the method for determining the duty ratio is not limited to that of the embodiment, and any control method (for example, PID control or the like) for causing the current flowing through the solenoid to approach the target current may be employed.

また、目標電流とソレノイドを流れる電流を比較する際に移動平均を求める処理を省略してもよい。また、単純移動平均に限らず、加重平均等を用いてフィルタリング処理を行なっても構わない。   Further, the processing for obtaining the moving average may be omitted when comparing the target current and the current flowing through the solenoid. Further, the filtering process may be performed using not only a simple moving average but also a weighted average.

本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。   The present invention can be used in the automobile manufacturing industry, the automobile parts manufacturing industry, and the like.

１ ソレノイド駆動装置
２ 電源
３ ソレノイド
５ 外部ＣＰＵ
１０ 第１のスイッチング素子
２０ 第２のスイッチング素子
３０ 電流モニタ部
３２ Ａ／Ｄコンバータ
３４ 平均化処理部
３６ 減算器
３８ ＰＩ制御演算部
４０ 加算器
４２ デューティー演算部
４４ パルス生成部
４６ 駆動部
４８ 補正演算部
５０ 還流ダイオード
７０ ブレーキ装置
７０Ａ ブレーキＥＣＵ（外部ＣＰＵ）
７１ マスターシリンダー
７２ リザーバータンク
７３ ストロークシミュレーター
７４ ブレーキアクチュエーター
７５ ポンプ
７６ モータ
７７ アキュームレーター
７８ カットバルブ
７９Ａ、７９Ｂ、７９Ｃ、及び７９Ｄ 各車輪用制御バルブ 1 Solenoid drive 2 Power supply 3 Solenoid 5 External CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st switching element 20 2nd switching element 30 Current monitor part 32 A / D converter 34 Averaging process part 36 Subtractor 38 PI control calculating part 40 Adder 42 Duty calculating part 44 Pulse generation part 46 Drive part 48 Correction | amendment Arithmetic unit 50 Reflux diode 70 Brake device 70A Brake ECU (external CPU)
71 Master cylinder 72 Reservoir tank 73 Stroke simulator 74 Brake actuator 75 Pump 76 Motor 77 Accumulator 78 Cut valve 79A, 79B, 79C, and 79D Control valve for each wheel

Claims (3)

電源とソレノイドを導通させ又は遮断するスイッチング素子と、
前記ソレノイドを流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により検出された電流が所与の目標電流に近付くように前記スイッチング素子を駆動する駆動制御手段と、
を備えるソレノイド駆動装置であって、
第１の所定電流以下の領域における前記ソレノイドを流れる電流の時間変化に基づく第１の補正演算値と、前記第１の所定電流に比して高い第２の所定電流以上の領域における前記ソレノイドを流れる電流の時間変化と前記第１の所定電流以下の領域における前記ソレノイドを流れる電流の時間変化との差分に基づく第２の補正演算値と、を算出する補正演算手段を備え、
前記駆動制御手段は、前記補正演算手段により算出された第１及び第２の補正演算値に基づき前記スイッチング素子を駆動することを特徴とする、
ソレノイド駆動装置。 A switching element for conducting or shutting off the power supply and the solenoid;
Current detecting means for detecting a current flowing through the solenoid;
Drive control means for driving the switching element so that the current detected by the current detection means approaches a given target current;
A solenoid drive device comprising:
A first correction calculation value based on a time change of the current flowing through the solenoid in a region below the first predetermined current, and the solenoid in a region above the second predetermined current which is higher than the first predetermined current. A correction calculation means for calculating a second correction calculation value based on a difference between a time change of the flowing current and a time change of the current flowing through the solenoid in a region below the first predetermined current;
The drive control means drives the switching element based on the first and second correction calculation values calculated by the correction calculation means.
Solenoid drive. 前記駆動制御手段は、デューティー比を決定して前記スイッチング素子をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動する手段であって、所定の場合には１００％デューティーで前記スイッチング素子を駆動する手段であり、
前記補正演算手段は、前記駆動制御手段が１００％デューティーで前記スイッチング素子を駆動しているときに前記ソレノイドを流れる電流の時間変化に基づいて、前記補正演算を行なう手段である、
請求項１に記載のソレノイド駆動装置。 The drive control means is means for driving the switching element by PWM (Pulse Width Modulation) by determining a duty ratio, and is means for driving the switching element at a 100% duty in a predetermined case.
The correction calculation means is means for performing the correction calculation based on a time change of a current flowing through the solenoid when the drive control means is driving the switching element with a 100% duty.
The solenoid drive device according to claim 1. 車両に搭載されるブレーキ装置であって、
請求項１又は２に記載のソレノイド駆動装置を備え、
油圧系制御のためのソレノイドバルブを前記ソレノイド駆動装置によって駆動することを特徴とする、
ブレーキ装置。 A brake device mounted on a vehicle,
The solenoid drive device according to claim 1 or 2,
A solenoid valve for hydraulic system control is driven by the solenoid drive device,
Brake device.
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