リニアアクチュエータの制御装置
【課題】電磁ソレノイドに供給される駆動電流を遮断する際にプランジャがストッパーに当接する衝撃を抑制する制御装置を構成する。
【解決手段】プランジャを目標とする位置まで移動させる際には、電磁ソレノイドＶｓに駆動電流を供給する電力制御部Ｂが、第１設定値Ｆ１を目標電流値に設定して駆動電流を供給するノーマル駆動モードの制御を実行する。次に、プランジャをストッパーに当接する位置まで戻す際には、電力制御部Ｂが、第１設定値Ｆ１より低い値で、プランジャがストッパーに当接しない値となる第２設定値Ｆ２を目標電流値に設定して駆動電流を供給する保持モードの制御を実行し、これに続いて、目標電流値を段階的に低減するスイープ駆動モードの制御を実行する。
【解決手段】プランジャを目標とする位置まで移動させる際には、電磁ソレノイドＶｓに駆動電流を供給する電力制御部Ｂが、第１設定値Ｆ１を目標電流値に設定して駆動電流を供給するノーマル駆動モードの制御を実行する。次に、プランジャをストッパーに当接する位置まで戻す際には、電力制御部Ｂが、第１設定値Ｆ１より低い値で、プランジャがストッパーに当接しない値となる第２設定値Ｆ２を目標電流値に設定して駆動電流を供給する保持モードの制御を実行し、これに続いて、目標電流値を段階的に低減するスイープ駆動モードの制御を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアアクチュエータの制御装置に関し、詳しくは、付勢手段からの付勢力によりストッパーに当接する当接位置で停止するプランジャと、通電時の磁力の作用により前記付勢手段の付勢力に抗して前記プランジャを直線的に作動させる電磁ソレノイドとを備えたリニアアクチュエータの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成されたリニアアクチュエータとして特許文献１には、電磁ソレノイド（文献ではコイル）を外周に備えた円筒形状の磁性スリーブの内部空間に対して、直線上に作動自在にプランジャを配置した電磁弁装置が示されている。この電磁弁装置では、リニアアクチュエータがプランジャの作動によりスプール弁を操作するように構成され、磁性スリーブの端部側のカバーにはプランジャの底部が当接するストッパー（文献では緩衝部材）を備えており、スプール弁にはプランジャの底部をストッパーに当接させる付勢力を作用させる付勢手段（文献ではスプリング）を備えている。
【０００３】
また、リニアアクチュエータの制御装置として特許文献２には、電磁ソレノイド（文献ではリニアソレノイド）に対してＰＷＭ出力部から指令電流値に基づいた電流を供給し、この電流の供給時に電磁ソレノイドに流れる電流値をモニタし、モニタした電流値をフィードバックすることで電磁ソレノイドの抵抗値等を取得し、これに基づいて指令電流値を演算する制御形態が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９‐７９６０５号公報
【特許文献２】特開平０９‐２８０４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電磁バルブのスプールを作動させるプランジャを備えたリニアアクチュエータでは、電磁ソレノイドに駆動電流を供給した場合に、付勢手段の付勢力に抗してプランジャが所定位置まで作動する。この作動状態で駆動電流を遮断した（消磁した）場合には、付勢手段の付勢力により、プランジャがストッパーに当接する位置まで変位する（戻る）ため、この当接により衝撃を生ずるだけではなく、スプールを破損させることもある。
【０００６】
このような不都合を解消するために、特許文献１ではストッパーとして緩衝部材を用いることで衝撃を抑制し、作動音を軽減している。
【０００７】
また、ストッパーとして緩衝部材を用いたものであっても、衝撃や作動音を完全に無くすことは困難であり、付勢手段の付勢力によりプランジャが当接位置に到達した際の衝撃の低減が望まれている。そこで、電磁ソレノイドに供給される駆動電流を遮断する際に、駆動電流を徐々に低減する制御形態も考えられるが、電磁バルブの駆動対象が油圧クラッチである場合には、入り状態から切り状態への切り換わりに時間を要することになり改善の余地がある。
【０００８】
本発明の目的は、電磁ソレノイドに供給される駆動電流を遮断する制御時にプランジャがストッパーに当接する際の衝撃を抑制する制御装置を合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴は、付勢手段からの付勢力によりストッパーに当接する当接位置で停止するプランジャと、通電時の磁力の作用により前記付勢手段の付勢力に抗して前記プランジャを直線的に作動させる電磁ソレノイドとを備えてリニアアクチュエータが構成され、前記電磁ソレノイドに駆動電流を供給する電力制御部を備え、この電力制御部は、前記プランジャを目標位置まで作動させるよう目標電流値を第１設定値に設定して前記電磁ソレノイドに駆動電流を供給するノーマル駆動モードと、このノーマル駆動モードから前記プランジャの前記当接位置への移行時に前記目標電流値を前記第１設定値より低い値で前記プランジャが前記ストッパーに当接しない値の第２設定値に設定して前記電磁ソレノイドに駆動電流を供給する保持モードと、この保持モードから前記プランジャの前記当接位置への移行時に前記電磁ソレノイドに供給される駆動電流を時間経過に伴って低減するスイープ駆動モードとに制御切換可能な点にある。
【００１０】
この構成によると、電力制御手段がノーマル駆動モードを実行することで、目標電流値に第１設定値を設定して電磁ソレノイドに駆動電流が供給され、プランジャを目標位置まで作動させる。このノーマル駆動モードにおいて、プランジャを当接位置へ移行させる際には、電力制御手段が保持モードを実行することで、目標電流値を第２設定値に設定して電磁ソレノイドに駆動電流が供給され、プランジャはストッパーに当接しない位置に保持される。このようにノーマル駆動モードから保持モードに移行した場合には、目標電流値を第１設定値から第２設定値まで即座に下降させるため、目標電流値を第１設定値から徐々に低減するものと比較して、プランジャがストッパーに当接する位置の近傍まで高速で作動させることも可能となる。
この後に、電力制御手段がスイープ駆動モードを実行することで、電磁ソレノイドに供給される駆動電流が時間経過に伴って低減し、付勢手段の付勢力によりプランジャがストッパーに接近する方向に移動し、駆動電流を遮断した際にはストッパーに対して近接する位置からプランジャを低速度で当接させることになり、衝撃を発生させることがない。
従って、電磁ソレノイドに供給される駆動電流を遮断する制御時にプランジャがストッパーに当接する際の速度を低くして、この当接の際の衝撃を抑制する制御装置が構成された。特に、この構成では、緩衝部材を用いる必要もない。
【００１１】
本発明は、前記電力制御部が、入り信号により前記ノーマル駆動モードでの制御を実行し、このノーマル駆動モードにおいて切り信号により前記保持モードでの制御を実行し、これに続き、前記スイープ駆動モードの制御を実行しても良い。
【００１２】
これによると、例えば、プランジャが油圧バルブのスプールを作動させるものであり、このスプールが油圧クラッチを断続する作動油を制御するものである場合に、入り信号を取得した場合にプランジャを目標位置まで迅速に作動させて油圧クラッチを入り操作し、この後に切り信号を取得した場合に、保持モードとスイープ駆動モードとをシーケンシャルに実行することで衝撃や作動音を招くことなく油圧クラッチを切り操作する。つまり、入り信号と切り信号との２種の信号だけで、プランジャを目標位置まで作動させ、この後に、プランジャをストッパーと当接する位置までソフトに戻す作動が実現する。
【００１３】
本発明は、前記電磁ソレノイドに供給される駆動電流を検出電流値として取得する電流値取得手段を備え、前記電力制御部は、前記保持モードにおいて前記電流値取得手段で取得した前記検出電流値が前記第２設定値より高い値の第３設定値に達するまで前記目標電流値を前記第２設定値に保持し、前記検出電流値が第３設定値まで低減した場合に、前記スイープ駆動モードに移行しても良い。
【００１４】
ノーマル駆動モードから保持モードに切り換わり、第２設定値を目標電流値として駆動電流が供給された場合には、電磁ソレノイドに供給される実電流値が第１設定値から第２設定値に向けて低減する。この実電流値は電磁ソレノイドからプランジャに作用する磁力に比例するため、プランジャの位置を反映している。従って、電流値取得手段が取得した検出電流値が第３設定値まで低減したタイミングではプランジャは第３設定値に対応する位置に達しており、この位置からスイープ駆動モードに移行することで、プランジャがストッパーに近接する位置でスイープ駆動モードに移行できる。
【００１５】
本発明は、前記電力制御部が、前記スイープ駆動モードでは、設定時間毎に目標電流値を低減することで前記電磁ソレノイドに供給される駆動電流の低減を図り、このスイープ駆動モードにおいて前記電流値取得手段で取得される検出電流値が、予め設定された第４設定値まで低下した場合に、前記電磁ソレノイドへの駆動電力の供給を停止しても良い。
【００１６】
これによると、設定時間毎に目標電流値を低減することで電磁ソレノイドに供給される駆動電流の低減が図られ、プランジャをストッパーに接近させる方向に変位させ、電流値取得手段で取得した検出電流値が第４設定値まで低下した場合に駆動電流の供給を停止することでストッパーに極めて近い位置から付勢手段の付勢力でプランジャを移動させてストッパーに当接させることが可能となる。また、これによると、スイープ駆動モードの実行時にプランジャを短いストロークで移動させる際にストッパーに当接させることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電磁弁の断面図である。
【図２】電磁弁制御ユニットの構成を示すブロック回路図である。
【図３】目標電流値と検出電流値とをグラフ化した図である。
【図４】プランジャ制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕
図１及び図２示すように、電磁ソレノイドＶｓと、この電磁ソレノイドＶｓの作動力によって操作される弁ユニットＶｔとを備えて電磁弁Ｖが構成され、電磁ソレノイドＶｓに供給する電力を制御する制御装置としての電力制御部Ｂを備えて電磁弁制御ユニットＤが構成されている。この電磁弁制御ユニットＤは、乗用車等の車輌の変速系等に備えられる油圧クラッチＣを制御するものであり、ＥＣＵとして構成されるクラッチ制御ユニットＡから制御信号により電磁弁Ｖの制御を行うように構成されている。
【００１９】
〔電磁弁〕
電磁ソレノイドＶｓは、プランジャ１と、このプランジャ１とスライド移動自在に内挿する磁性体製のヨーク２と、ヨーク２の外周に嵌め込まれるコイル３とを円筒状のソレノイドケース４の内部に収め、端部に蓋体５を備えている。この電磁ソレノイドＶｓとプランジャ１とでリニアアクチュエータが構成され、このリニアアクチュエータは、電磁ソレノイドＶｓの電磁力でプランジャ１を直線的に作動させる。弁ユニットＶｔは、弁ボディ７と、この弁ボディ７の内部空間に軸芯方向に移動自在に嵌め込んだスプール８と、このスプール８を電磁ソレノイドＶｓの方向に付勢する付勢手段としてのスプリング９とを備えている。蓋体５はプランジャ１の位置を決めるストッパーとして機能するものであり、プランジャ１の外端部１ｓとの当接部位にストッパー部５ｓが形成されている。
【００２０】
弁ボディ７には、油圧ポンプＰからの作動油が供給されるポンプポート７ｐと、油圧クラッチＣに作動油を供給する出力ポート７ｃと、油圧クラッチＣの作動油を排出するドレンポート７ｄとが形成されている。スプール８には作動油を制御する大径となる複数のランド部８ａが形成されている。
【００２１】
図１には、電磁ソレノイドＶｓに電流（電力）が供給されない非駆動状態を示しており、この非駆動状態ではスプリング９の付勢力によりスプール８の内端部がプランジャ１の内端部に当接し、更に、このプランジャ１の外端部１ｓが蓋体５のストッパー部５ｓに当接する。この非駆動状態では、スプール８のランド部８ａと各ポートの位置関係から油圧ポンプＰの作動油は油圧クラッチＣに供給されず、油圧クラッチＣの作動油はドレンポート７ｄから排出され、この油圧クラッチＣは切り状態に維持される。
【００２２】
図面には示していないが、電磁ソレノイドＶｓに駆動電流が供給される駆動状態では、電磁ソレノイドＶｓの電磁力と、スプリング９の付勢力とがバランスする位置までスプール８を作動させ、その位置にスプール８が保持される。特に、後述するノーマル駆動モードで設定される駆動電流が電磁ソレノイドＶｓに供給される駆動状態では、ドレンポート７ｄが閉じられ、ポンプポート７ｐからの作動油が出力ポート７ｃから油圧クラッチＣに供給する位置までスプール８が作動し、油圧クラッチＣは入り状態に設定される。
【００２３】
この実施形態では、電磁弁Ｖで油圧クラッチＣに作動油を給排するものを示しているが、電磁弁Ｖの作動油を油圧クラッチＣ以外のアクチュエータに供給するものでも良い。また、この実施形態では、油圧クラッチＣが、電磁ソレノイドＶｓが非駆動状態にある場合に切り状態あり、駆動状態で入り状態に達するものを想定しているが、これとは逆に、電磁ソレノイドＶｓが非駆動状態にある場合に、入り状態にあり、駆動状態で切り状態に達するものであっても良い。
【００２４】
〔電磁弁制御ユニット〕
図２に示す電磁弁制御ユニットＤは、前述したクラッチ制御ユニットＡからの制御信号が入力する電力制御部Ｂと、この電力制御部Ｂからの制御信号により駆動電流を制御する電力制御回路１１とを有している。電力制御回路１１はパワートランジスタ等の電力制御素子を備えており、パルス信号を間歇的に出力する際の出力周期におけるパルスのＯＮ時間の比率（デューティ比・デューティサイクル）からＰＷＭ式に駆動電流の値を設定する。この電力制御回路１１から電磁ソレノイドＶｓのコイル３に供給される電力系にシャント抵抗器Ｒが直列に介装されている。
【００２５】
電力制御部Ｂは、プログラムに従って処理を実現するＣＵＰやＤＳＰ等を有しており、メモリ等のストレージで構成される設定情報保存部１２と、シャント抵抗器Ｒで取得した電圧信号をデジタル信号に変換する電流値取得手段としてのＡ／Ｄ変換部１３とを有すると共に、モード設定処理部１４と、目標値設定処理部１５と、比較処理部１６とを有している。
【００２６】
尚、モード設定処理部１４と、目標値設定処理部１５と、比較処理部１６とはプログラムで構成されるものを想定しているが、ロジック等のハードウエアで構成されるものや、プログラム（ソフトウエア）とハードウエアとの組み合わせによって構成されるものでも良い。
【００２７】
電力制御部Ｂは、クラッチ制御ユニットＡから入り信号を取得した場合にノーマル駆動モードで電磁ソレノイドＶｓに駆動電流を供給し、このノーマル駆動モードにある状態でクラッチ制御ユニットＡから切り信号を取得した場合に、保持モードで電磁ソレノイドＶｓに駆動電流を供給し、これに続いてスイープ駆動モードで電磁ソレノイドＶｓに駆動電流を供給し、この後に電磁ソレノイドＶｓに供給される駆動電流の停止を行うように基本的な処理シーケンスが設定されている。
【００２８】
図３にはノーマル駆動モードと、保持モードと、スイープ駆動モードとにおいて設定される目標電流値と、夫々のモードにおいて電磁ソレノイドＶｓに流れる実電流値を重ねて示している。目標電流値は決まった値に維持されるため、同図において直線で示され、実電流値（後述する検出電流値）は、電力制御回路１１でＰＷＭ式に駆動電流を制御するため、同図に示す如く鋸歯状の波形を示す。また、ノーマル駆動モードと、保持モードと、スイープ駆動モードとにおいて駆動電流が供給された際の時間領域をノーマル駆動領域Ｎ、保持モード領域Ｋ、スイープ駆動領域Ｓとして示し、駆動電流が供給されない領域を停止領域ＯＦＦとして示している。
【００２９】
具体的な数値として、ノーマル駆動モードの目標電流値は１０００ｍＡ（第１設定値Ｆ１）に設定され、保持モードでは目標電流値は３８０ｍＡ（第２設定値Ｆ２）に設定され、スイープ駆動モードでは目標電流値が段階的に低減するように設定される。電力制御部Ｂによる制御形態の概要を前述した数値に従って以下に説明する。
【００３０】
〔制御形態〕
図４のフローチャートに示すように、電力制御部Ｂがクラッチ制御ユニットＡから入り信号を取得した場合には、ノーマル駆動モードが設定され、第１設定値Ｆ１として１０００ｍＡを目標電流値にセットして電磁ソレノイドＶｓに駆動電流が供給される（＃１０１〜＃１０３ステップ）。
【００３１】
つまり、モード設定処理部１４は、電磁ソレノイドＶｓが非駆動状態にある際に、入り信号を取得した場合にノーマル駆動モードを設定すると共に、目標値設定処理部１５は、設定情報保存部１２に第１設定値Ｆ１として保存されている１０００ｍＡの数値を目標電流値に設定し、電力制御回路１１に与えることで、この電力制御回路１１から１０００ｍＡを目標電流値とする駆動電流が電磁ソレノイドＶｓに供給される。これにより油圧ポンプＰの作動油を電磁弁Ｖから油圧クラッチＣに供給して、この油圧クラッチＣを入り操作する。
【００３２】
このノーマル駆動モードで駆動電流が供給されている状況においてクラッチ制御ユニットＡから切り信号を取得した場合には、保持モードが設定され、第２設定値Ｆ２として３８０ｍＡを目標電流値にセットして電磁ソレノイドＶｓに駆動電流が供給される（＃１０４〜＃１０６ステップ）。
【００３３】
つまり、ノーマル駆動モードにある状況において切り信号を取得した場合には、モード設定処理部１４は、保持モードを設定すると共に、目標値設定処理部１５は、設定情報保存部１２に第２設定値Ｆ２として保存されている３８０ｍＡを目標電流値に設定することで、電力制御回路１１から３８０ｍＡ（第２設定値Ｆ２）を目標電流値とする駆動電流が電磁ソレノイドＶｓに供給される。
【００３４】
この３８０ｍＡ（第２設定値Ｆ２）は、電磁弁Ｖのプランジャ１の外端部１ｓが蓋体５のストッパー部５ｓに近接するが当接しない位置関係を現出する値であり、駆動電流が低下し３８０ｍＡ（第２設定値Ｆ２）に近い値まで達した時点において電磁弁Ｖが、油圧ポンプＰから油圧クラッチＣに供給される作動油を遮断し、油圧クラッチＣの作動油をドレンポート７ｄに排出し、これにより油圧クラッチＣは切り状態に達する。
【００３５】
保持モードにおいては電磁ソレノイドＶｓに供給される駆動電流を検出電流値（実電流値）として取得し、この検出電流値が第３設定値Ｆ３としての４００ｍＡまで低下したことを判別した場合にスイープ駆動モードに移行する（＃１０４〜＃１１１ステップ）。
【００３６】
保持モードでは、１０００ｍＡ（第１設定値Ｆ１）より低い値の３８０ｍＡ（第２設定値Ｆ２）が目標電流値に設定されるものであるが、保持モードに移行した後において駆動電流（実電流値）は即座に３８０ｍＡまで低減するものではなく、時間経過に伴い３８０ｍＡ（第２設定値Ｆ２）まで低減する。比較処理部１６は、設定情報保存部１２に第３設定値Ｆ３として保存されている４００ｍＡを閾値に設定する。そして、Ａ／Ｄ変換部１３により取得した検出電流値（実電流値）が４００ｍＡ（第３設定値Ｆ３）まで低下するのを待ち、検出電流値が４００ｍＡ（第３設定値Ｆ３）に達したことを判別した時点でモード設定処理部１４がスイープ駆動モードを設定する。
【００３７】
つまり、検出電流値（実電流値）が４００ｍＡ（第３設定値Ｆ３）に低減するまで、保持モードが維持されることになり、この保持モードにおいてプランジャ１の運動を一時的に停止させ、このプランジャ１の運動エネルギーを小さくしている。
【００３８】
スイープ駆動モードに移行する際には、電磁ソレノイドＶｓに供給されている駆動電流（実電流）を検出して基準値にセットし、基準値から設定時間毎に（設定時間間隔で）設定値（４０ｍＡ）を減じた値を目標電流値に設定して駆動電流を供給する処理を反復して行うことで、電磁ソレノイドＶｓに供給される駆動電流を段階的に低減する処理を行う。そして、このスイープ駆動モードで電磁ソレノイドＶｓに供給される駆動電流（実電流値）としての検出電流値（実電流値）が第４設定値Ｆ４としての１４０ｍＡまで低下したことを判別した場合に電磁ソレノイドＶｓへの駆動電流の供給を停止する（＃１０９〜＃１１３ステップ）。
【００３９】
この処理では、スイープ駆動モードに移行する際に、Ａ／Ｄ変換部１３を介して取得した検出電流値（実電流値）を基準値にセットして、最初に基準値から４０ｍＡ（設定値）だけ減じた値を目標電流値に設定しで電力制御回路１１から電磁ソレノイドＶｓに駆動電流の供給を行う。次に、この目標電流値から４０ｍＡ（設定値）だけ減じた値を目標電流値に設定して電力制御回路１１から電磁ソレノイドＶｓに駆動電流を供給する制御を反復して行う。これにより、電磁ソレノイドＶｓに供給される駆動電流が徐々に低減する。そして、このスイープ駆動モードでは設定情報保存部１２に第４設定値Ｆ４として保存されている１４０ｍＡを閾値に設定し、比較処理部１６は、Ａ／Ｄ変換部１３を介して取得した検出電流値（実電流値）が１４０ｍＡ（第４設定値Ｆ４）まで低減したことを判別すると、電磁ソレノイドＶｓへの駆動電流の供給を停止する。これにより電磁ソレノイドＶｓは消磁状態となり、スプリング９の付勢力によりプランジャ１の外端部１ｓを蓋体５のストッパー部５ｓに当接させた状態に達する。
【００４０】
このように、スイープ駆動モードでは、プランジャ１の外端部１ｓをストッパーとしての蓋体５のストッパー部５ｓに低速で接近させるために、検出電流値（実電流値）が１４０ｍＡ（第４設定値Ｆ４）まで低減した時点で駆動電流の供給を停止する。これにより、プランジャ１の外端部１ｓと蓋体５のストッパー部５ｓとを極めて近い位置から接当させることができる。また、スイープ駆動モードにおいてプランジャ１を短いストロークで作動させる制御の途中でプランジャ１の外端部１ｓと蓋体５のストッパー部５ｓとを当接させることもできる。このように外端部１ｓと蓋体５との当接の衝撃を極めて小さいものにして、衝撃音を招く不都合や、プランジャ１を破損させる不都合等を解消している。
【００４１】
この制御では、保持モードの実行時、あるいは、スイープ駆動モードの実行時において、クラッチ制御ユニットＡからの入り信号を電力制御部Ｂが取得することもあり、このように入り信号を取得した場合には、そのタイミングで行われているモードでの制御を停止して、ノーマル駆動モードでの制御に移行するようにプログラムが構成されている。
【００４２】
〔実施形態の作用・効果〕
このように本発明の電磁弁制御ユニットＤでは、電力制御部Ｂが、クラッチ制御ユニットＡから入り信号を取得した際に、モード設定処理部１４がノーマル駆動モードを設定し、第１設定値Ｆ１を目標駆動電流に設定して電磁ソレノイドＶｓに駆動電流を供給することで、プランジャ１を大きく作動させる。これにより、油圧クラッチＣに作動油を供給して油圧クラッチＣの入り操作（切り操作でも良い）を実現する。このノーマル駆動モードにおいて電力制御部Ｂが切り信号を取得した場合には、モード設定処理部１４が保持モードを設定してプランジャ１をスプリング９の付勢力によりプランジャ１の外端部１ｓは蓋体５（ストッパーの一例）のストッパー部５ｓに近接する位置まで高速で戻すことが可能となり、油圧クラッチＣは迅速に切り操作（入り操作でも良い）される。これに続いて、スイープ駆動モードに移行することで、電磁ソレノイドＶｓに供給される駆動電流は段階的に低減した後に遮断されるため、プランジャ１の外端部１ｓは蓋体５（ストッパーの一例）のストッパー部５ｓには緩速で当接することになり、衝撃を招くことがなく、緩衝部材を特別に用いずとも衝撃音を抑制し、プランジャ１の破損も抑制できる。
【００４３】
電力制御部Ｂでは、保持モードからスイープ駆動モードに移行するタイミングを、第２設定値Ｆ２より少し高い値となる第３設定値Ｆ３に設定しているため、プランジャ１の外端部１ｓが蓋体５（ストッパーの一例）のストッパー部５ｓに近接する位置に達した後にスイープ駆動モードに移行する作動を実現している。このスイープ駆動モードでは、電磁ソレノイドＶｓに供給する駆動電流を段階的に低減しているので、プランジャ１の外端部１ｓが蓋体５（ストッパーの一例）のストッパー部５ｓに低速で当接させる作動を実現する。
【００４４】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い。
【００４５】
（ａ）保持モードでは、目標電流値を設定時間だけ維持する制御を行うように制御形態を設定しても良い。このように制御形態を設定することで、検出電流値を検出して第３設定値Ｆ３と比較する処理を行わずに済み、処理形態を単純化できる。
【００４６】
（ｂ）スイープ駆動モードにおいて、設定時間毎に目標電流値を設定値（例えば、４０ｍＡ）だけ減ずる処理を、設定回数だけ行う、又は、設定時間だけ行い、この後に駆動電流の供給を停止するように制御形態を設定しても良い。このように制御形態を設定することで検出電流値を検出して比較する処理を行わずに済み、処理形態を単純化できる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、リニアアクチュエータの電磁ソレノイドに電力を供給する制御装置の全般に利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ プランジャ
５ ストッパー（蓋体）
９ 付勢手段（スプリング）
１３ 電流値取得手段（Ａ／Ｄ変換部）
Ｂ 電力制御部
Ｆ１ 第１設定値
Ｆ２ 第２設定値
Ｆ３ 第３設定値
Ｆ４ 第４設定値
Ｖｓ 電磁ソレノイド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアアクチュエータの制御装置に関し、詳しくは、付勢手段からの付勢力によりストッパーに当接する当接位置で停止するプランジャと、通電時の磁力の作用により前記付勢手段の付勢力に抗して前記プランジャを直線的に作動させる電磁ソレノイドとを備えたリニアアクチュエータの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成されたリニアアクチュエータとして特許文献１には、電磁ソレノイド（文献ではコイル）を外周に備えた円筒形状の磁性スリーブの内部空間に対して、直線上に作動自在にプランジャを配置した電磁弁装置が示されている。この電磁弁装置では、リニアアクチュエータがプランジャの作動によりスプール弁を操作するように構成され、磁性スリーブの端部側のカバーにはプランジャの底部が当接するストッパー（文献では緩衝部材）を備えており、スプール弁にはプランジャの底部をストッパーに当接させる付勢力を作用させる付勢手段（文献ではスプリング）を備えている。
【０００３】
また、リニアアクチュエータの制御装置として特許文献２には、電磁ソレノイド（文献ではリニアソレノイド）に対してＰＷＭ出力部から指令電流値に基づいた電流を供給し、この電流の供給時に電磁ソレノイドに流れる電流値をモニタし、モニタした電流値をフィードバックすることで電磁ソレノイドの抵抗値等を取得し、これに基づいて指令電流値を演算する制御形態が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９‐７９６０５号公報
【特許文献２】特開平０９‐２８０４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電磁バルブのスプールを作動させるプランジャを備えたリニアアクチュエータでは、電磁ソレノイドに駆動電流を供給した場合に、付勢手段の付勢力に抗してプランジャが所定位置まで作動する。この作動状態で駆動電流を遮断した（消磁した）場合には、付勢手段の付勢力により、プランジャがストッパーに当接する位置まで変位する（戻る）ため、この当接により衝撃を生ずるだけではなく、スプールを破損させることもある。
【０００６】
このような不都合を解消するために、特許文献１ではストッパーとして緩衝部材を用いることで衝撃を抑制し、作動音を軽減している。
【０００７】
また、ストッパーとして緩衝部材を用いたものであっても、衝撃や作動音を完全に無くすことは困難であり、付勢手段の付勢力によりプランジャが当接位置に到達した際の衝撃の低減が望まれている。そこで、電磁ソレノイドに供給される駆動電流を遮断する際に、駆動電流を徐々に低減する制御形態も考えられるが、電磁バルブの駆動対象が油圧クラッチである場合には、入り状態から切り状態への切り換わりに時間を要することになり改善の余地がある。
【０００８】
本発明の目的は、電磁ソレノイドに供給される駆動電流を遮断する制御時にプランジャがストッパーに当接する際の衝撃を抑制する制御装置を合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴は、付勢手段からの付勢力によりストッパーに当接する当接位置で停止するプランジャと、通電時の磁力の作用により前記付勢手段の付勢力に抗して前記プランジャを直線的に作動させる電磁ソレノイドとを備えてリニアアクチュエータが構成され、前記電磁ソレノイドに駆動電流を供給する電力制御部を備え、この電力制御部は、前記プランジャを目標位置まで作動させるよう目標電流値を第１設定値に設定して前記電磁ソレノイドに駆動電流を供給するノーマル駆動モードと、このノーマル駆動モードから前記プランジャの前記当接位置への移行時に前記目標電流値を前記第１設定値より低い値で前記プランジャが前記ストッパーに当接しない値の第２設定値に設定して前記電磁ソレノイドに駆動電流を供給する保持モードと、この保持モードから前記プランジャの前記当接位置への移行時に前記電磁ソレノイドに供給される駆動電流を時間経過に伴って低減するスイープ駆動モードとに制御切換可能な点にある。
【００１０】
この構成によると、電力制御手段がノーマル駆動モードを実行することで、目標電流値に第１設定値を設定して電磁ソレノイドに駆動電流が供給され、プランジャを目標位置まで作動させる。このノーマル駆動モードにおいて、プランジャを当接位置へ移行させる際には、電力制御手段が保持モードを実行することで、目標電流値を第２設定値に設定して電磁ソレノイドに駆動電流が供給され、プランジャはストッパーに当接しない位置に保持される。このようにノーマル駆動モードから保持モードに移行した場合には、目標電流値を第１設定値から第２設定値まで即座に下降させるため、目標電流値を第１設定値から徐々に低減するものと比較して、プランジャがストッパーに当接する位置の近傍まで高速で作動させることも可能となる。
この後に、電力制御手段がスイープ駆動モードを実行することで、電磁ソレノイドに供給される駆動電流が時間経過に伴って低減し、付勢手段の付勢力によりプランジャがストッパーに接近する方向に移動し、駆動電流を遮断した際にはストッパーに対して近接する位置からプランジャを低速度で当接させることになり、衝撃を発生させることがない。
従って、電磁ソレノイドに供給される駆動電流を遮断する制御時にプランジャがストッパーに当接する際の速度を低くして、この当接の際の衝撃を抑制する制御装置が構成された。特に、この構成では、緩衝部材を用いる必要もない。
【００１１】
本発明は、前記電力制御部が、入り信号により前記ノーマル駆動モードでの制御を実行し、このノーマル駆動モードにおいて切り信号により前記保持モードでの制御を実行し、これに続き、前記スイープ駆動モードの制御を実行しても良い。
【００１２】
これによると、例えば、プランジャが油圧バルブのスプールを作動させるものであり、このスプールが油圧クラッチを断続する作動油を制御するものである場合に、入り信号を取得した場合にプランジャを目標位置まで迅速に作動させて油圧クラッチを入り操作し、この後に切り信号を取得した場合に、保持モードとスイープ駆動モードとをシーケンシャルに実行することで衝撃や作動音を招くことなく油圧クラッチを切り操作する。つまり、入り信号と切り信号との２種の信号だけで、プランジャを目標位置まで作動させ、この後に、プランジャをストッパーと当接する位置までソフトに戻す作動が実現する。
【００１３】
本発明は、前記電磁ソレノイドに供給される駆動電流を検出電流値として取得する電流値取得手段を備え、前記電力制御部は、前記保持モードにおいて前記電流値取得手段で取得した前記検出電流値が前記第２設定値より高い値の第３設定値に達するまで前記目標電流値を前記第２設定値に保持し、前記検出電流値が第３設定値まで低減した場合に、前記スイープ駆動モードに移行しても良い。
【００１４】
ノーマル駆動モードから保持モードに切り換わり、第２設定値を目標電流値として駆動電流が供給された場合には、電磁ソレノイドに供給される実電流値が第１設定値から第２設定値に向けて低減する。この実電流値は電磁ソレノイドからプランジャに作用する磁力に比例するため、プランジャの位置を反映している。従って、電流値取得手段が取得した検出電流値が第３設定値まで低減したタイミングではプランジャは第３設定値に対応する位置に達しており、この位置からスイープ駆動モードに移行することで、プランジャがストッパーに近接する位置でスイープ駆動モードに移行できる。
【００１５】
本発明は、前記電力制御部が、前記スイープ駆動モードでは、設定時間毎に目標電流値を低減することで前記電磁ソレノイドに供給される駆動電流の低減を図り、このスイープ駆動モードにおいて前記電流値取得手段で取得される検出電流値が、予め設定された第４設定値まで低下した場合に、前記電磁ソレノイドへの駆動電力の供給を停止しても良い。
【００１６】
これによると、設定時間毎に目標電流値を低減することで電磁ソレノイドに供給される駆動電流の低減が図られ、プランジャをストッパーに接近させる方向に変位させ、電流値取得手段で取得した検出電流値が第４設定値まで低下した場合に駆動電流の供給を停止することでストッパーに極めて近い位置から付勢手段の付勢力でプランジャを移動させてストッパーに当接させることが可能となる。また、これによると、スイープ駆動モードの実行時にプランジャを短いストロークで移動させる際にストッパーに当接させることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電磁弁の断面図である。
【図２】電磁弁制御ユニットの構成を示すブロック回路図である。
【図３】目標電流値と検出電流値とをグラフ化した図である。
【図４】プランジャ制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕
図１及び図２示すように、電磁ソレノイドＶｓと、この電磁ソレノイドＶｓの作動力によって操作される弁ユニットＶｔとを備えて電磁弁Ｖが構成され、電磁ソレノイドＶｓに供給する電力を制御する制御装置としての電力制御部Ｂを備えて電磁弁制御ユニットＤが構成されている。この電磁弁制御ユニットＤは、乗用車等の車輌の変速系等に備えられる油圧クラッチＣを制御するものであり、ＥＣＵとして構成されるクラッチ制御ユニットＡから制御信号により電磁弁Ｖの制御を行うように構成されている。
【００１９】
〔電磁弁〕
電磁ソレノイドＶｓは、プランジャ１と、このプランジャ１とスライド移動自在に内挿する磁性体製のヨーク２と、ヨーク２の外周に嵌め込まれるコイル３とを円筒状のソレノイドケース４の内部に収め、端部に蓋体５を備えている。この電磁ソレノイドＶｓとプランジャ１とでリニアアクチュエータが構成され、このリニアアクチュエータは、電磁ソレノイドＶｓの電磁力でプランジャ１を直線的に作動させる。弁ユニットＶｔは、弁ボディ７と、この弁ボディ７の内部空間に軸芯方向に移動自在に嵌め込んだスプール８と、このスプール８を電磁ソレノイドＶｓの方向に付勢する付勢手段としてのスプリング９とを備えている。蓋体５はプランジャ１の位置を決めるストッパーとして機能するものであり、プランジャ１の外端部１ｓとの当接部位にストッパー部５ｓが形成されている。
【００２０】
弁ボディ７には、油圧ポンプＰからの作動油が供給されるポンプポート７ｐと、油圧クラッチＣに作動油を供給する出力ポート７ｃと、油圧クラッチＣの作動油を排出するドレンポート７ｄとが形成されている。スプール８には作動油を制御する大径となる複数のランド部８ａが形成されている。
【００２１】
図１には、電磁ソレノイドＶｓに電流（電力）が供給されない非駆動状態を示しており、この非駆動状態ではスプリング９の付勢力によりスプール８の内端部がプランジャ１の内端部に当接し、更に、このプランジャ１の外端部１ｓが蓋体５のストッパー部５ｓに当接する。この非駆動状態では、スプール８のランド部８ａと各ポートの位置関係から油圧ポンプＰの作動油は油圧クラッチＣに供給されず、油圧クラッチＣの作動油はドレンポート７ｄから排出され、この油圧クラッチＣは切り状態に維持される。
【００２２】
図面には示していないが、電磁ソレノイドＶｓに駆動電流が供給される駆動状態では、電磁ソレノイドＶｓの電磁力と、スプリング９の付勢力とがバランスする位置までスプール８を作動させ、その位置にスプール８が保持される。特に、後述するノーマル駆動モードで設定される駆動電流が電磁ソレノイドＶｓに供給される駆動状態では、ドレンポート７ｄが閉じられ、ポンプポート７ｐからの作動油が出力ポート７ｃから油圧クラッチＣに供給する位置までスプール８が作動し、油圧クラッチＣは入り状態に設定される。
【００２３】
この実施形態では、電磁弁Ｖで油圧クラッチＣに作動油を給排するものを示しているが、電磁弁Ｖの作動油を油圧クラッチＣ以外のアクチュエータに供給するものでも良い。また、この実施形態では、油圧クラッチＣが、電磁ソレノイドＶｓが非駆動状態にある場合に切り状態あり、駆動状態で入り状態に達するものを想定しているが、これとは逆に、電磁ソレノイドＶｓが非駆動状態にある場合に、入り状態にあり、駆動状態で切り状態に達するものであっても良い。
【００２４】
〔電磁弁制御ユニット〕
図２に示す電磁弁制御ユニットＤは、前述したクラッチ制御ユニットＡからの制御信号が入力する電力制御部Ｂと、この電力制御部Ｂからの制御信号により駆動電流を制御する電力制御回路１１とを有している。電力制御回路１１はパワートランジスタ等の電力制御素子を備えており、パルス信号を間歇的に出力する際の出力周期におけるパルスのＯＮ時間の比率（デューティ比・デューティサイクル）からＰＷＭ式に駆動電流の値を設定する。この電力制御回路１１から電磁ソレノイドＶｓのコイル３に供給される電力系にシャント抵抗器Ｒが直列に介装されている。
【００２５】
電力制御部Ｂは、プログラムに従って処理を実現するＣＵＰやＤＳＰ等を有しており、メモリ等のストレージで構成される設定情報保存部１２と、シャント抵抗器Ｒで取得した電圧信号をデジタル信号に変換する電流値取得手段としてのＡ／Ｄ変換部１３とを有すると共に、モード設定処理部１４と、目標値設定処理部１５と、比較処理部１６とを有している。
【００２６】
尚、モード設定処理部１４と、目標値設定処理部１５と、比較処理部１６とはプログラムで構成されるものを想定しているが、ロジック等のハードウエアで構成されるものや、プログラム（ソフトウエア）とハードウエアとの組み合わせによって構成されるものでも良い。
【００２７】
電力制御部Ｂは、クラッチ制御ユニットＡから入り信号を取得した場合にノーマル駆動モードで電磁ソレノイドＶｓに駆動電流を供給し、このノーマル駆動モードにある状態でクラッチ制御ユニットＡから切り信号を取得した場合に、保持モードで電磁ソレノイドＶｓに駆動電流を供給し、これに続いてスイープ駆動モードで電磁ソレノイドＶｓに駆動電流を供給し、この後に電磁ソレノイドＶｓに供給される駆動電流の停止を行うように基本的な処理シーケンスが設定されている。
【００２８】
図３にはノーマル駆動モードと、保持モードと、スイープ駆動モードとにおいて設定される目標電流値と、夫々のモードにおいて電磁ソレノイドＶｓに流れる実電流値を重ねて示している。目標電流値は決まった値に維持されるため、同図において直線で示され、実電流値（後述する検出電流値）は、電力制御回路１１でＰＷＭ式に駆動電流を制御するため、同図に示す如く鋸歯状の波形を示す。また、ノーマル駆動モードと、保持モードと、スイープ駆動モードとにおいて駆動電流が供給された際の時間領域をノーマル駆動領域Ｎ、保持モード領域Ｋ、スイープ駆動領域Ｓとして示し、駆動電流が供給されない領域を停止領域ＯＦＦとして示している。
【００２９】
具体的な数値として、ノーマル駆動モードの目標電流値は１０００ｍＡ（第１設定値Ｆ１）に設定され、保持モードでは目標電流値は３８０ｍＡ（第２設定値Ｆ２）に設定され、スイープ駆動モードでは目標電流値が段階的に低減するように設定される。電力制御部Ｂによる制御形態の概要を前述した数値に従って以下に説明する。
【００３０】
〔制御形態〕
図４のフローチャートに示すように、電力制御部Ｂがクラッチ制御ユニットＡから入り信号を取得した場合には、ノーマル駆動モードが設定され、第１設定値Ｆ１として１０００ｍＡを目標電流値にセットして電磁ソレノイドＶｓに駆動電流が供給される（＃１０１〜＃１０３ステップ）。
【００３１】
つまり、モード設定処理部１４は、電磁ソレノイドＶｓが非駆動状態にある際に、入り信号を取得した場合にノーマル駆動モードを設定すると共に、目標値設定処理部１５は、設定情報保存部１２に第１設定値Ｆ１として保存されている１０００ｍＡの数値を目標電流値に設定し、電力制御回路１１に与えることで、この電力制御回路１１から１０００ｍＡを目標電流値とする駆動電流が電磁ソレノイドＶｓに供給される。これにより油圧ポンプＰの作動油を電磁弁Ｖから油圧クラッチＣに供給して、この油圧クラッチＣを入り操作する。
【００３２】
このノーマル駆動モードで駆動電流が供給されている状況においてクラッチ制御ユニットＡから切り信号を取得した場合には、保持モードが設定され、第２設定値Ｆ２として３８０ｍＡを目標電流値にセットして電磁ソレノイドＶｓに駆動電流が供給される（＃１０４〜＃１０６ステップ）。
【００３３】
つまり、ノーマル駆動モードにある状況において切り信号を取得した場合には、モード設定処理部１４は、保持モードを設定すると共に、目標値設定処理部１５は、設定情報保存部１２に第２設定値Ｆ２として保存されている３８０ｍＡを目標電流値に設定することで、電力制御回路１１から３８０ｍＡ（第２設定値Ｆ２）を目標電流値とする駆動電流が電磁ソレノイドＶｓに供給される。
【００３４】
この３８０ｍＡ（第２設定値Ｆ２）は、電磁弁Ｖのプランジャ１の外端部１ｓが蓋体５のストッパー部５ｓに近接するが当接しない位置関係を現出する値であり、駆動電流が低下し３８０ｍＡ（第２設定値Ｆ２）に近い値まで達した時点において電磁弁Ｖが、油圧ポンプＰから油圧クラッチＣに供給される作動油を遮断し、油圧クラッチＣの作動油をドレンポート７ｄに排出し、これにより油圧クラッチＣは切り状態に達する。
【００３５】
保持モードにおいては電磁ソレノイドＶｓに供給される駆動電流を検出電流値（実電流値）として取得し、この検出電流値が第３設定値Ｆ３としての４００ｍＡまで低下したことを判別した場合にスイープ駆動モードに移行する（＃１０４〜＃１１１ステップ）。
【００３６】
保持モードでは、１０００ｍＡ（第１設定値Ｆ１）より低い値の３８０ｍＡ（第２設定値Ｆ２）が目標電流値に設定されるものであるが、保持モードに移行した後において駆動電流（実電流値）は即座に３８０ｍＡまで低減するものではなく、時間経過に伴い３８０ｍＡ（第２設定値Ｆ２）まで低減する。比較処理部１６は、設定情報保存部１２に第３設定値Ｆ３として保存されている４００ｍＡを閾値に設定する。そして、Ａ／Ｄ変換部１３により取得した検出電流値（実電流値）が４００ｍＡ（第３設定値Ｆ３）まで低下するのを待ち、検出電流値が４００ｍＡ（第３設定値Ｆ３）に達したことを判別した時点でモード設定処理部１４がスイープ駆動モードを設定する。
【００３７】
つまり、検出電流値（実電流値）が４００ｍＡ（第３設定値Ｆ３）に低減するまで、保持モードが維持されることになり、この保持モードにおいてプランジャ１の運動を一時的に停止させ、このプランジャ１の運動エネルギーを小さくしている。
【００３８】
スイープ駆動モードに移行する際には、電磁ソレノイドＶｓに供給されている駆動電流（実電流）を検出して基準値にセットし、基準値から設定時間毎に（設定時間間隔で）設定値（４０ｍＡ）を減じた値を目標電流値に設定して駆動電流を供給する処理を反復して行うことで、電磁ソレノイドＶｓに供給される駆動電流を段階的に低減する処理を行う。そして、このスイープ駆動モードで電磁ソレノイドＶｓに供給される駆動電流（実電流値）としての検出電流値（実電流値）が第４設定値Ｆ４としての１４０ｍＡまで低下したことを判別した場合に電磁ソレノイドＶｓへの駆動電流の供給を停止する（＃１０９〜＃１１３ステップ）。
【００３９】
この処理では、スイープ駆動モードに移行する際に、Ａ／Ｄ変換部１３を介して取得した検出電流値（実電流値）を基準値にセットして、最初に基準値から４０ｍＡ（設定値）だけ減じた値を目標電流値に設定しで電力制御回路１１から電磁ソレノイドＶｓに駆動電流の供給を行う。次に、この目標電流値から４０ｍＡ（設定値）だけ減じた値を目標電流値に設定して電力制御回路１１から電磁ソレノイドＶｓに駆動電流を供給する制御を反復して行う。これにより、電磁ソレノイドＶｓに供給される駆動電流が徐々に低減する。そして、このスイープ駆動モードでは設定情報保存部１２に第４設定値Ｆ４として保存されている１４０ｍＡを閾値に設定し、比較処理部１６は、Ａ／Ｄ変換部１３を介して取得した検出電流値（実電流値）が１４０ｍＡ（第４設定値Ｆ４）まで低減したことを判別すると、電磁ソレノイドＶｓへの駆動電流の供給を停止する。これにより電磁ソレノイドＶｓは消磁状態となり、スプリング９の付勢力によりプランジャ１の外端部１ｓを蓋体５のストッパー部５ｓに当接させた状態に達する。
【００４０】
このように、スイープ駆動モードでは、プランジャ１の外端部１ｓをストッパーとしての蓋体５のストッパー部５ｓに低速で接近させるために、検出電流値（実電流値）が１４０ｍＡ（第４設定値Ｆ４）まで低減した時点で駆動電流の供給を停止する。これにより、プランジャ１の外端部１ｓと蓋体５のストッパー部５ｓとを極めて近い位置から接当させることができる。また、スイープ駆動モードにおいてプランジャ１を短いストロークで作動させる制御の途中でプランジャ１の外端部１ｓと蓋体５のストッパー部５ｓとを当接させることもできる。このように外端部１ｓと蓋体５との当接の衝撃を極めて小さいものにして、衝撃音を招く不都合や、プランジャ１を破損させる不都合等を解消している。
【００４１】
この制御では、保持モードの実行時、あるいは、スイープ駆動モードの実行時において、クラッチ制御ユニットＡからの入り信号を電力制御部Ｂが取得することもあり、このように入り信号を取得した場合には、そのタイミングで行われているモードでの制御を停止して、ノーマル駆動モードでの制御に移行するようにプログラムが構成されている。
【００４２】
〔実施形態の作用・効果〕
このように本発明の電磁弁制御ユニットＤでは、電力制御部Ｂが、クラッチ制御ユニットＡから入り信号を取得した際に、モード設定処理部１４がノーマル駆動モードを設定し、第１設定値Ｆ１を目標駆動電流に設定して電磁ソレノイドＶｓに駆動電流を供給することで、プランジャ１を大きく作動させる。これにより、油圧クラッチＣに作動油を供給して油圧クラッチＣの入り操作（切り操作でも良い）を実現する。このノーマル駆動モードにおいて電力制御部Ｂが切り信号を取得した場合には、モード設定処理部１４が保持モードを設定してプランジャ１をスプリング９の付勢力によりプランジャ１の外端部１ｓは蓋体５（ストッパーの一例）のストッパー部５ｓに近接する位置まで高速で戻すことが可能となり、油圧クラッチＣは迅速に切り操作（入り操作でも良い）される。これに続いて、スイープ駆動モードに移行することで、電磁ソレノイドＶｓに供給される駆動電流は段階的に低減した後に遮断されるため、プランジャ１の外端部１ｓは蓋体５（ストッパーの一例）のストッパー部５ｓには緩速で当接することになり、衝撃を招くことがなく、緩衝部材を特別に用いずとも衝撃音を抑制し、プランジャ１の破損も抑制できる。
【００４３】
電力制御部Ｂでは、保持モードからスイープ駆動モードに移行するタイミングを、第２設定値Ｆ２より少し高い値となる第３設定値Ｆ３に設定しているため、プランジャ１の外端部１ｓが蓋体５（ストッパーの一例）のストッパー部５ｓに近接する位置に達した後にスイープ駆動モードに移行する作動を実現している。このスイープ駆動モードでは、電磁ソレノイドＶｓに供給する駆動電流を段階的に低減しているので、プランジャ１の外端部１ｓが蓋体５（ストッパーの一例）のストッパー部５ｓに低速で当接させる作動を実現する。
【００４４】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い。
【００４５】
（ａ）保持モードでは、目標電流値を設定時間だけ維持する制御を行うように制御形態を設定しても良い。このように制御形態を設定することで、検出電流値を検出して第３設定値Ｆ３と比較する処理を行わずに済み、処理形態を単純化できる。
【００４６】
（ｂ）スイープ駆動モードにおいて、設定時間毎に目標電流値を設定値（例えば、４０ｍＡ）だけ減ずる処理を、設定回数だけ行う、又は、設定時間だけ行い、この後に駆動電流の供給を停止するように制御形態を設定しても良い。このように制御形態を設定することで検出電流値を検出して比較する処理を行わずに済み、処理形態を単純化できる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、リニアアクチュエータの電磁ソレノイドに電力を供給する制御装置の全般に利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ プランジャ
５ ストッパー（蓋体）
９ 付勢手段（スプリング）
１３ 電流値取得手段（Ａ／Ｄ変換部）
Ｂ 電力制御部
Ｆ１ 第１設定値
Ｆ２ 第２設定値
Ｆ３ 第３設定値
Ｆ４ 第４設定値
Ｖｓ 電磁ソレノイド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
付勢手段からの付勢力によりストッパーに当接する当接位置で停止するプランジャと、通電時の磁力の作用により前記付勢手段の付勢力に抗して前記プランジャを直線的に作動させる電磁ソレノイドとを備えてリニアアクチュエータが構成され、
前記電磁ソレノイドに駆動電流を供給する電力制御部を備え、この電力制御部は、前記プランジャを目標位置まで作動させるよう目標電流値を第１設定値に設定して前記電磁ソレノイドに駆動電流を供給するノーマル駆動モードと、このノーマル駆動モードから前記プランジャの前記当接位置への移行時に前記目標電流値を前記第１設定値より低い値で前記プランジャが前記ストッパーに当接しない値の第２設定値に設定して前記電磁ソレノイドに駆動電流を供給する保持モードと、この保持モードから前記プランジャの前記当接位置への移行時に前記電磁ソレノイドに供給される駆動電流を時間経過に伴って低減するスイープ駆動モードとに制御切換可能なリニアアクチュエータの制御装置。
【請求項２】
前記電力制御部が、入り信号により前記ノーマル駆動モードでの制御を実行し、このノーマル駆動モードにおいて切り信号により前記保持モードでの制御を実行し、これに続き、前記スイープ駆動モードの制御を実行する請求項１記載のリニアアクチュエータの制御装置。
【請求項３】
前記電磁ソレノイドに供給される駆動電流を検出電流値として取得する電流値取得手段を備え、
前記電力制御部は、前記保持モードにおいて前記電流値取得手段で取得した前記検出電流値が前記第２設定値より高い値の第３設定値に達するまで前記目標電流値を前記第２設定値に保持し、前記検出電流値が第３設定値まで低減した場合に、前記スイープ駆動モードに移行する請求項１又は２記載のリニアアクチュエータの制御装置。
【請求項４】
前記電力制御部が、前記スイープ駆動モードでは、設定時間毎に目標電流値を低減することで前記電磁ソレノイドに供給される駆動電流の低減を図り、このスイープ駆動モードにおいて前記電流値取得手段で取得される検出電流値が、予め設定された第４設定値まで低下した場合に、前記電磁ソレノイドへの駆動電力の供給を停止する請求項３記載のリニアアクチュエータの制御装置。
【請求項１】
付勢手段からの付勢力によりストッパーに当接する当接位置で停止するプランジャと、通電時の磁力の作用により前記付勢手段の付勢力に抗して前記プランジャを直線的に作動させる電磁ソレノイドとを備えてリニアアクチュエータが構成され、
前記電磁ソレノイドに駆動電流を供給する電力制御部を備え、この電力制御部は、前記プランジャを目標位置まで作動させるよう目標電流値を第１設定値に設定して前記電磁ソレノイドに駆動電流を供給するノーマル駆動モードと、このノーマル駆動モードから前記プランジャの前記当接位置への移行時に前記目標電流値を前記第１設定値より低い値で前記プランジャが前記ストッパーに当接しない値の第２設定値に設定して前記電磁ソレノイドに駆動電流を供給する保持モードと、この保持モードから前記プランジャの前記当接位置への移行時に前記電磁ソレノイドに供給される駆動電流を時間経過に伴って低減するスイープ駆動モードとに制御切換可能なリニアアクチュエータの制御装置。
【請求項２】
前記電力制御部が、入り信号により前記ノーマル駆動モードでの制御を実行し、このノーマル駆動モードにおいて切り信号により前記保持モードでの制御を実行し、これに続き、前記スイープ駆動モードの制御を実行する請求項１記載のリニアアクチュエータの制御装置。
【請求項３】
前記電磁ソレノイドに供給される駆動電流を検出電流値として取得する電流値取得手段を備え、
前記電力制御部は、前記保持モードにおいて前記電流値取得手段で取得した前記検出電流値が前記第２設定値より高い値の第３設定値に達するまで前記目標電流値を前記第２設定値に保持し、前記検出電流値が第３設定値まで低減した場合に、前記スイープ駆動モードに移行する請求項１又は２記載のリニアアクチュエータの制御装置。
【請求項４】
前記電力制御部が、前記スイープ駆動モードでは、設定時間毎に目標電流値を低減することで前記電磁ソレノイドに供給される駆動電流の低減を図り、このスイープ駆動モードにおいて前記電流値取得手段で取得される検出電流値が、予め設定された第４設定値まで低下した場合に、前記電磁ソレノイドへの駆動電力の供給を停止する請求項３記載のリニアアクチュエータの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−６８２３０（Ｐ２０１３−６８２３０Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０５０９１（Ｐ２０１１−２０５０９１）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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