JP5541089B2 - ソレノイド駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、ソレノイド駆動装置、特に駆動時に発生する熱を抑制するソレノイド駆動装置に関する。

ブレーキ制御は車両に搭載されたブレーキシステムの液圧アクチュエータを制御することにより行う。液圧アクチュエータは、ホイールシリンダへ流れ込むブレーキフルードの流入出を制御する電磁操作式の電磁弁を備える。この電磁弁にはソレノイドが設けられ、ソレノイドは駆動ＩＣに搭載された駆動ドライバから駆動電流の供給をうけ、駆動する。

ブレーキバイワイヤ方式のブレーキ制御装置では、制動力を制御する場合は常に電磁弁の開閉制御が行われる。その結果、電磁弁のソレノイドを制御する電子部品、特に駆動ＩＣにおける発熱量が増大してしまう傾向がある。また、一つのソレノイドを複数の駆動ＩＣにより駆動する場合がある。この場合においても複数の駆動ＩＣが通常の駆動ＩＣと同じように駆動していると、駆動ＩＣ全体の発熱量が大きくなってしまう。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動時に発生する熱を抑制することができるソレノイド駆動装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のソレノイド駆動装置は、ソレノイドに駆動電流を供給する第１駆動ＩＣと、第１駆動ＩＣとは別の系統からソレノイドに駆動電流を供給する第２駆動ＩＣと、第１駆動ＩＣおよび第２駆動ＩＣを制御する制御部と、を備える。制御部は、第１駆動ＩＣからソレノイドに駆動電流を供給しているときに第２駆動ＩＣから供給を開始させ、第２駆動ＩＣの供給の開始から所定時間後に第１駆動ＩＣからの供給を停止させて、ソレノイドの駆動を維持しつつ駆動電流の供給を切り替える。この態様によると、駆動時に発生する熱を抑制することができることができる。

本発明のソレノイド駆動装置によれば、駆動時に発生する熱を抑制することができる。

実施形態に係るソレノイド駆動装置とソレノイドを示す構成概念図である。 比較技術におけるソレノイドおよび駆動ドライバの通電状態を説明する図である。 実施形態に係るソレノイド駆動装置における通電方法を説明する図である。

図１は、実施形態に係るソレノイド駆動装置とソレノイドを示す構成概念図である。ソレノイド駆動装置１００は、第１ソレノイド４０および第２ソレノイド５０（これらを区別しない場合「ソレノイド」という）を駆動する。ソレノイド駆動装置１００は、ソレノイドの駆動を制御する第１制御部３０および第２制御部３２（これらを区別しない場合「制御部」という）と、ソレノイドに駆動電流を供給する第１駆動ＩＣ１０および第２駆動ＩＣ２０（これらを区別しない場合「駆動ＩＣ」という）とを備える。

第１駆動ＩＣ１０には第１駆動ドライバ１２および第３駆動ドライバ１４が設けられ、第２駆動ＩＣ２０には第２駆動ドライバ２２および第４駆動ドライバ２４が設けられる。実施形態では、第１ソレノイド４０は第１駆動ドライバ１２および第２駆動ドライバ２２から駆動電流の供給をうけ、第２ソレノイド５０は第３駆動ドライバ１４および第４駆動ドライバ２４から駆動電流の供給をうける。各駆動ドライバはグランド３４に接地されている。第１駆動ＩＣ１０と第２駆動ＩＣ２０はソレノイドにおいてそれぞれ別系統の電流供給源となっている。

ソレノイドは、たとえば車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）の液圧アクチュエータユニットに配置される電磁弁に設けられる。液圧アクチュエータユニットは、動力液圧源またはマスタシリンダユニットから供給されたブレーキフルードの液圧を電磁弁により適宜調整してディスクブレーキユニットに送出する。これにより、液圧制動による各車輪に対する制動力が調整される。液圧アクチュエータユニットには複数の電磁弁が設けられ、複数の電磁弁のそれぞれにソレノイドが設けられる。

電磁弁は、車両に設けられる第１制御部３０および第２制御部３２から第１駆動ＩＣ１０および第２駆動ＩＣ２０を介して所定の駆動電流が供給されると、開弁または閉弁し、ブレーキフルードを流通または遮断する。たとえば、常開型の電磁弁では、ソレノイドのコイルに所定の駆動電流が供給されると、ソレノイドに連結する弁子がソレノイドとともに弁座に向かって移動し、弁子が弁座に当接すると、弁座に設けられた孔を塞ぎ、ブレーキフルードの流通を遮断する。駆動ＩＣは駆動に伴い発熱する。

ソレノイドは複数の駆動ドライバから駆動電流の供給を受ける。これは、一方の駆動ドライバがソレノイドに駆動電流を供給をすることができなくなったとしても、他方の駆動ドライバが駆動電流を供給できるよう、フェイルセーフの観点から設けられている。そのため駆動ドライバの発熱は増すことになる。さらに、駆動ＩＣには複数の駆動ドライバが設けられており、駆動ＩＣでの発熱も増すこととなる。そこで、ソレノイド駆動装置１００は、駆動ドライバの発熱を抑えるための制御を行う。

図２は、比較技術におけるソレノイドおよび駆動ドライバの通電状態を説明する図である。第１ソレノイド４０および第２ソレノイド５０の通電状態は１００％である。１００％の通電状態とは、制御部から指令された通電量に対して十分な通電量が確保されている状態をいい、制御部の所望の駆動が発揮されている状態をいう。

比較技術では、第１ソレノイド４０が１００％の通電状態であるとき、第１駆動ドライバ１２および第２駆動ドライバ２２の両方からそれと同等の１００％の通電状態で駆動電流が供給されている。また第２ソレノイド５０が１００％の通電状態であるとき、第３駆動ドライバ１４および第４駆動ドライバ２４の両方からそれと同等の１００％の通電状態で駆動電流が供給されている。

第１ソレノイド４０を駆動している際、何らかの理由で第１駆動ドライバ１２から駆動電流を供給することができなくなった場合、第２駆動ドライバ２２からそのまま駆動電流を供給することで、第１ソレノイド４０が停止することなく駆動することができる。この態様によると、ソレノイドを駆動している際、一つのソレノイドを一つの駆動ドライバで駆動する場合と比べて、発熱量が２倍になってしまう。そこで実施形態のソレノイド駆動装置１００では、制御部が駆動ドライバの通電量を抑えるように制御する。

図３は、実施形態に係るソレノイド駆動装置１００における通電方法を説明する図である。通常時において第１ソレノイド４０が駆動される際、最初の３０％は第１駆動ドライバ１２により駆動電流が供給されるが、途中で駆動供給系統が切り替えられ、少なくとも残りの７０％が第２駆動ドライバ２２により駆動電流が供給される。この切り替えは、所定の切替時間の間に実行され、駆動電流を両方の駆動回路から供給する。これにより、電流の立上がりの遅れなどによってソレノイドを一時的に停止することなく、駆動回路を切り替えることができる。

一方、第１駆動ドライバ１２が何らかの理由で通電できない状態となった場合には、第２駆動ドライバ２２のみが第１ソレノイド４０への供給を行う。これにより第１ソレノイド４０の通電状態を１００％の状態に維持することができる。なお制御部は、駆動ドライバのソレノイドへの通電状態を監視して不具合が生じたかどうかを判定する機能を有してよい。これにより、たとえば第１制御部３０は第１駆動ドライバ１２に不具合があると判定すると、第２駆動ドライバ２２のみから第１ソレノイド４０への通電を行う方法に変更することができる。

通常状態における第１ソレノイド４０の駆動について具体的に説明する。まず第１制御部３０は、第１駆動ドライバ１２に駆動電流を供給するよう指令信号を送出し、第１駆動ドライバ１２はその指令信号に応じて第１ソレノイド４０に駆動電流を供給する。

そして、第１制御部３による駆動開始から所定の第１時間ｔ１が経過すると、第２制御部３２は第２駆動ドライバ２２に駆動電流を供給するよう指令信号を送出する。これに応じて第２駆動ドライバ２２はその指令信号に応じて第１ソレノイド４０に駆動電流を供給する。このとき、まだ第２駆動ドライバ２２は通電を停止している。

所定の第１時間ｔ１から所定の切替時間ｔ２が経過すると、第１制御部３０は第１駆動ドライバ１２に駆動電流の供給を停止するよう制御する。所定の切替時間ｔ２での通電が図３に示すα％の通電に相当する。第１駆動ドライバ１２からの通電が停止されても第１ソレノイド４０は、第２駆動ドライバ２２により駆動を一時的に停止することなく、駆動することができる。このように、第１制御部３０および第２制御部３２は、第１ソレノイド４０を駆動する際、第１駆動ドライバ１２および第２駆動ドライバ２２を切り替えてどちらか一方の駆動ドライバから駆動電流を供給させる。

第１駆動ドライバ１２および第２駆動ドライバ２２は、制御部による切り替え制御によって通電の有無を切り替える。すなわち、一方の駆動ドライバがソレノイドに通電している場合は、他方の駆動ドライバはそのソレノイドへの通電を停止しており、制御部による駆動ドライバの切り替えが完了すると、一方の駆動ドライバは通電を停止し、他方の駆動ドライバはソレノイドへの通電を行う。このように制御することで、２系統の駆動ＩＣからの通電を確保しつつ、通電による発熱量を低減することができる。

実施形態におけるソレノイドはＥＣＢに配置される電磁弁に設けられる態様を説明したが、それ以外のソレノイドにもソレノイド駆動装置１００を用いることは当然に可能である。

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。

１０ 第１駆動ＩＣ、 １２ 第１駆動ドライバ、 １４ 第３駆動ドライバ、 ２０ 第２駆動ＩＣ、 ２２ 第２駆動ドライバ、 ２４ 第４駆動ドライバ、 ３０ 第１制御部、 ３２ 第２制御部、 ３４ グランド、 ４０ 第１ソレノイド、 ５０ 第２ソレノイド、 １００ ソレノイド駆動装置。

Claims (1)

1. ソレノイドに駆動電流を供給する第１駆動ＩＣと、
   前記第１駆動ＩＣとは別の系統から前記ソレノイドに駆動電流を供給する第２駆動ＩＣと、
   前記第１駆動ＩＣおよび前記第２駆動ＩＣを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記第１駆動ＩＣから前記ソレノイドに駆動電流を供給しているときに前記第２駆動ＩＣから供給を開始させ、前記第２駆動ＩＣの供給の開始から所定時間後に前記第１駆動ＩＣからの供給を停止させて、前記ソレノイドの駆動を維持しつつ駆動電流の供給を切り替えることを特徴とするソレノイド駆動装置。

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