JP2014175456A - 車両用電子制御装置 - Google Patents
車両用電子制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014175456A JP2014175456A JP2013046606A JP2013046606A JP2014175456A JP 2014175456 A JP2014175456 A JP 2014175456A JP 2013046606 A JP2013046606 A JP 2013046606A JP 2013046606 A JP2013046606 A JP 2013046606A JP 2014175456 A JP2014175456 A JP 2014175456A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- temperature
- unit
- inductive load
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
【課題】誘導性負荷をローサイド駆動する場合に、誘導性負荷の電流を精度よく検出でき誘導性負荷を駆動できるようにした車両用電子制御装置を提供する。
【解決手段】記憶部6は、イグニッションスイッチIGのオン/オフのタイミング毎にサーミスタ8の検出温度と差動増幅回路(電圧増幅部)3の出力電圧との関係を予め記憶する。制御回路4は、この記憶された学習値を近似した近似式に、実駆動中に検出されたサーミスタの検出温度を代入し、差動増幅回路の出力電圧を補正する。
【選択図】図1
【解決手段】記憶部6は、イグニッションスイッチIGのオン/オフのタイミング毎にサーミスタ8の検出温度と差動増幅回路(電圧増幅部)3の出力電圧との関係を予め記憶する。制御回路4は、この記憶された学習値を近似した近似式に、実駆動中に検出されたサーミスタの検出温度を代入し、差動増幅回路の出力電圧を補正する。
【選択図】図1
Description
本発明は、誘導性負荷に流れる電流を検出しフィードバック制御する車両用電子制御装置に関する。
従来、ソレノイドの電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)は、リニアソレノイドの負荷電流を検出するため、電流検出回路をリニアソレノイドと直列接続して駆動する。電流制御の検出精度を向上させる方法として、駆動装置が検出する検出電流と実駆動電流の差分を低温、高温環境下において比較し、その誤差分に起因した制御誤差に応じて記憶された補正データに基いて指令信号を補正し、フィードバック制御する技術が提供されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、この特許文献1記載の技術はハイサイド駆動技術の一例を示している。誘導性負荷をローサイド駆動する場合には、電流検出回路の同相入力電圧が0V〜電源電圧(最大電圧)まで変化するため、電流検出回路の検出精度が更に悪くなる。
また、特許文献1記載の技術は素子の経年劣化がない状態の検査工程にて行うときの方法である。この特許文献1記載の技術を適用したとしても、電流検出回路を構成する各素子が経年劣化すれば電流検出の精度が悪化してしまう。したがって、この電流検出精度の悪化を防ぐことはできない。また、電源電圧(バッテリ電圧)の変動の影響が大きい場合、又は/及び、低電流〜高電流に至る幅広い動作電流の全域の補正を行う場合、各電圧変動及び動作電流値に応じた補正ポイントを追加して制御しなければならない。
本発明の目的は、誘導性負荷を駆動する場合に、誘導性負荷の電流を精度よく検出でき誘導性負荷を駆動できるようにした車両用電子制御装置を提供することにある。
請求項1記載の発明によれば、駆動部が電源電圧供給端子側のハイサイドに誘導性負荷を接続し当該誘導性負荷をローサイド駆動すると、誘導性負荷のローサイドに直列接続された電流検出回路がこの誘導性負荷に流れる電流を検出する。電圧増幅部は、この電流検出回路の検出電流に応じた電圧を入力端子に入力し差動増幅するが、制御部は、この電圧増幅部の出力電圧に応じて駆動部による誘導性負荷の駆動電流を目標電流となるように通電制御する。
記憶部は、車両動作状態の変化に応じて互いに異なる回路動作状態で電流検出回路の端子に印加される同相電位の変化に応じた電圧増幅部の出力電圧を車両動作状態の変化に伴う温度検出部の検出温度、電源電圧と共にそれぞれ学習値として記憶する。そして、制御部は、駆動部が誘導性負荷を駆動している最中に、制御部が制御するために用いる電圧増幅部の出力電圧について記憶部の学習値に応じて補正する。
すると、車両動作状態の変化に伴い記憶された温度検出部の検出温度と、電源電圧と、電圧増幅部の出力電圧とに応じて実駆動中の電圧増幅部の出力電圧を補正することができ、低電流領域から高電流領域にかけて補正を行う場合であっても誘導性負荷の電流を精度よく検出でき誘導性負荷の通電電流を目標電流に制御できる。
請求項2記載の発明によれば、制御部は、記憶部の学習値を近似した近似式に、駆動中に検出された温度検出部の検出温度、電源電圧を代入し電圧増幅部の出力電圧を補正するため、誘導性負荷の電流をより精度よく検出できる。
請求項3記載の発明によれば、イグニッションスイッチのオン/オフの切換タイミングにおいて、電圧増幅部の出力電圧と温度検出部の検出温度と、電源電圧とを都度、学習値として記憶する。このため、例えば回路が経年劣化することで電流検出精度が悪化した場合であっても、車両を使用した最近のタイミングにおいて学習でき、この学習値を用いて補正を行うことでより実用性の高い補正を行うことができる。
請求項4記載の発明に示すように、第1制御スイッチにより電流検出抵抗の両端子へ電源電位の印加がなされている状態と当該両端子へ零電位の印加がなされている状態のそれぞれの状態にて各電圧の学習値を検出温度と共に記憶することが望ましい。
請求項5記載の発明に示すように、電子制御装置本体の製造又は検査時に所定の第1温度、当該第1温度とは異なる第2温度に曝された状態で且つ誘導性負荷の非通電状態にて電流検出抵抗の両端子に零電位が印加されている状態での電圧増幅部の出力電圧を温度検出部の検出温度と共に記憶することが望ましい。
これらの請求項4及び5記載の発明によれば、記憶部がこれらの電圧増幅部の出力電圧をそれぞれ車両動作状態の変化に伴う学習値の一つとして記憶しているため、電圧増幅部の出力電圧の学習値を様々な形態で記憶でき、制御部はこの学習値を利用して電圧増幅部の出力電圧を補正できる。
以下では幾つかの実施形態を説明する。各実施形態間における構成要素が同一又は類似部分については同一又は類似符号を付して説明を必要に応じて省略し、各実施形態の特徴部分を中心に説明する。
(第1実施形態)
以下、誘導性負荷を駆動する駆動回路を搭載した電子制御装置の第1実施形態について図1〜図7を参照しながら説明する。リニアソレノイドLは、例えば自動車などの車両に搭載される自動変速機の変速制御用のアクチュエータとして用いられるものであり、このリニアソレノイドLの駆動を制御することで変速を実現できる。
以下、誘導性負荷を駆動する駆動回路を搭載した電子制御装置の第1実施形態について図1〜図7を参照しながら説明する。リニアソレノイドLは、例えば自動車などの車両に搭載される自動変速機の変速制御用のアクチュエータとして用いられるものであり、このリニアソレノイドLの駆動を制御することで変速を実現できる。
図1に示す電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)1は、リニアソレノイドLの駆動装置2を搭載している。駆動装置2は、ローサイドスイッチSWLを主として備え、負荷電流検出部となる電流検出抵抗Rs、還流ダイオードD1、電流検出回路となる差動増幅回路3、ハイサイドスイッチSWH、制御回路(制御部に相当)4などを備え、リニアソレノイドLの負荷電流Irが目標電流となるようにPWM信号により駆動制御する。
制御回路4は例えばマイクロコンピュータを備えると共に、その入力段に差動増幅回路3の出力アナログ電圧をデジタル変換するA/D変換部5を備える。また、制御回路4は、不揮発的にデータを記憶可能なEEPROMなどの記憶部6を備える。制御回路4は入力されるA/D変換部5のデジタル値に応じて各種制御を行う。
また、制御回路4には温度検出回路7を通じてサーミスタ8が接続されている。このサーミスタ8は電子制御装置1に設置され当該電子制御装置1の温度を検出する。また、制御回路4には電源電圧検出回路10が接続されている。この電源電圧検出回路10は、バッテリから電源回路(何れも図示せず)を通じてECU1に供給される電源電圧+Bの供給端子9の電圧を検出する。
駆動装置2は、出力端子2a−2b間にリニアソレノイドLを接続して構成されている。ハイサイド側の出力端子2aと電源供給端子9との間にはハイサイドスイッチSWHが接続されている。ハイサイドスイッチSWHは、例えばNチャネル型のMOSトランジスタにより構成され、フェールセーフ対策用に設けられている。
制御回路4が、例えばリニアソレノイドLの短絡などの異常を検出したときにはハイサイドスイッチSWHをオフ制御することで、リニアソレノイドLに流れる電流を遮断しフェールセーフ機能を実現する。
ハイサイドスイッチSWHのドレインは電源線N1を通じて電源供給端子9に接続され、そのソースは出力端子2aに電気的に接続されている。電源供給端子9には電源電圧+Bが与えられる。
他方、リニアソレノイドLのローサイド側の出力端子2bとグランドGNDとの間には電流検出抵抗RsとローサイドスイッチSWLとが直列接続されている。ローサイドスイッチSWLは、例えばNチャネル型のMOSトランジスタにより構成され、制御回路4からPWM信号が制御信号として与えられると、リニアソレノイドLに通電オンオフする。
リニアソレノイドLに電流が流れると電流検出抵抗Rsに同時に電流が流れるため、電流検出抵抗Rsの端子N2−N3間電圧を検出することでリニアソレノイドLの通電電流を検出できる。還流ダイオードD1は、リニアソレノイドLに蓄積されるエネルギーについてローサイドスイッチSWLがオフしたときに抵抗Rsを通じて還流する。
差動増幅回路3は、オペアンプOP1、抵抗R1〜R6、及びオフセット補正回路11を図示のように接続して構成され、電流検出抵抗Rsの端子N2−N3間電圧を入力し当該入力電圧を差動増幅し、当該制御回路4に電圧Voutを出力する。
電流検出抵抗Rsの高電位側の端子N2は、抵抗R1及びR2による分圧回路を通じてオペアンプOP1の非反転入力端子に接続されている。また低電位側の端子N3は、抵抗R3及びR4による分圧回路を通じてオペアンプOP1の反転入力端子に接続されている。オペアンプOP1の反転入力端子と出力端子との間には複数の抵抗R5及びR6が並列接続されている。また、オペアンプOP1の非反転入力端子にはオフセット補正回路11が接続されている。
このオフセット補正回路11は、各抵抗R1〜R8の抵抗値のばらつきに基づくオフセット調整用に設けられ、所定電圧の電圧源V1の出力電圧を分圧出力してオペアンプOP1の非反転入力端子に出力する。このオフセット補正回路11は、特にリニアソレノイドLを低電流駆動するときに差動増幅回路3の出力電圧が一定値(≒0)となることを防止するために設けられる。
図1に示すように、電子制御装置1には、イグニッションスイッチIGのオン/オフ信号(ON/OFF)が車両動作状態の変化を示す信号として与えられており、この入力信号に応じてイグニッションスイッチIGがON/OFFされたタイミング毎に各種パラメータを取得し、このパラメータに基いて温度補正係数を求める。
図2にパラメータ取得の流れを示す。制御回路4は、イグニッションスイッチIGのON切換を検出する(S1:YES)と、ローサイドスイッチSWLをオフ状態にすると共にハイサイドスイッチSWHをオン状態にする(S2、S3)。
電源供給端子9には電源電圧+Bが与えられており、出力端子2aの電位は高電位状態(≒+B)になる。ローサイドスイッチSWLはオフ状態であるため、電流検出抵抗Rsの両端子には端子間電圧が零(≒0V)で電源電位+Bに近い電位が印加される。制御回路4は、差動増幅回路3の出力電圧V1lと、電源電圧検出回路10の検出電圧VBlと、サーミスタの検出温度Ton1とを記憶する(S4)。
そして、制御回路4はハイサイドスイッチSWHをオフ状態に切換える(S5)。すると、リニアソレノイドLの蓄電は抵抗Rsで消費され、電流検出抵抗Rsの端子間電圧が零(≒0V)で両端子はそれぞれ零電位(≒0)になる。このとき制御回路4は、差動増幅回路3の出力電圧V0lと、サーミスタの検出温度Ton2とを記憶する(S6)。
その後、イグニッションスイッチIGがOFFに切換えられると、制御回路4はこの旨を検出する(S7:YES)。すると、制御回路4はローサイドスイッチSWLをオフ状態にしてハイサイドスイッチSWHをオン状態にする(S8、S9)。イグニッションスイッチIGがOFFに切換えられても所定時間中に電源電圧はオフしないため、出力端子2a,2bの電位は高電位状態(≒+B)に保持される。
ローサイドスイッチSWLはオフ状態であるため、電流検出抵抗Rsの端子間電圧が零(≒0)となり両端子には共に電源電位+Bに近い電位が印加される。制御回路4は、差動増幅回路3の出力電圧V1hと、電源電圧検出回路10の検出電圧VBhと、サーミスタ8の検出温度Toff1を記憶する(S10)。
そして、制御回路4はハイサイドスイッチSWHをオフ状態に切換える(S11)。すると、電流検出抵抗Rsの端子間電圧が零(≒0)となり両端子は共に零電位(≒0)となる。このとき、制御回路4は差動増幅回路3の出力電圧V0hと、サーミスタ8の検出温度Toff2とを記憶する(S12)。このようにして、制御回路4は、差動増幅回路3の出力電圧V0l、V0h、V1l、V1h、電源電圧検出回路10の検出電圧VBl、VBh、サーミスタ8の検出温度Ton1、Ton2、Toff1、Toff2の各種パラメータ値を取得できる。
図3に示すように、イグニッションスイッチIGがOFFされるのは、エンジン継続動作停止直後の場合が多く、イグニッションスイッチIGがONされるのは、エンジン停止状態から始動する場合である。従って、イグニッションスイッチIGがOFFされたときの温度Toff1、Toff2はイグニッションスイッチIGがONされたときの温度Ton1,Ton2より比較的高い。
また、制御回路4は、次回以降イグニッションスイッチIGがオンされる度に図4、図5に示す制御を実施する。図4に示すように、制御回路4は前回のイグニッションスイッチIGのON/OFF時に求められた各種の値(V0l、V0h、Ton1、Ton2、Toff1、Toff2)を用いて、電流検出抵抗Rsの端子間電圧が零で両端子が共に零電位(≒0V)における出力電圧Voutの温度依存特性V0(T)を求める(T1)。この温度依存特性V0(T)は下記の(1)式のように求められる。
V0(T)=(V0l−V0h)/(Ton2−Toff2)×(T−Ton2)+V0l …(1)
この(1)式は、図3中の実線で示される一次近似特性である。
この後、制御回路4はイグニッションスイッチIGがON(温度Ton1)されたときの出力電圧V0(Ton1)について温度Ton1を(1)式に代入して算出し、電源電圧1V当たりの出力電圧V0の温度補正係数α(T)を求める(T2)。
この(1)式は、図3中の実線で示される一次近似特性である。
この後、制御回路4はイグニッションスイッチIGがON(温度Ton1)されたときの出力電圧V0(Ton1)について温度Ton1を(1)式に代入して算出し、電源電圧1V当たりの出力電圧V0の温度補正係数α(T)を求める(T2)。
αon(T)=(V0(Ton1)−V1l)/VBl …(2)
また同様に、制御回路4はイグニッションスイッチIGがOFFのときの温度Toff1の出力電圧V0(Toff1)について温度Toff1を(1)式に代入して算出し、電源電圧1V当たりの出力電圧V0の温度補正係数α(T)を求める(T3)。
また同様に、制御回路4はイグニッションスイッチIGがOFFのときの温度Toff1の出力電圧V0(Toff1)について温度Toff1を(1)式に代入して算出し、電源電圧1V当たりの出力電圧V0の温度補正係数α(T)を求める(T3)。
αoff(T)=(V0(Toff1)−V1h)/VBh …(3)
制御回路4は、これらの温度補正係数α(T)の算出処理について、リニアソレノイドLを駆動する前に行う。そして、これらの(2)式、(3)式を用いて補正係数の温度依存性α(T)を算出すると、
α(T) = (αon−αoff)/(Ton−Toff)×(T−Toff)+αoff …(4)
となる。この(4)式の温度補正係数α(T)は図6に示すような一次近似直線となる。
制御回路4は、これらの温度補正係数α(T)の算出処理について、リニアソレノイドLを駆動する前に行う。そして、これらの(2)式、(3)式を用いて補正係数の温度依存性α(T)を算出すると、
α(T) = (αon−αoff)/(Ton−Toff)×(T−Toff)+αoff …(4)
となる。この(4)式の温度補正係数α(T)は図6に示すような一次近似直線となる。
その後、制御回路4はハイサイドスイッチSWHをオン制御し、その後リニアソレノイドLを駆動制御する。図5は、制御回路4が駆動制御時にPWM信号の1パルス周期毎(例えば3.3ms毎)に実行する処理を示す。制御回路4はリニアソレノイドLを駆動制御する(T4)。制御回路4は、PWM信号のデューティ比指令が与えられるとこのデューティ比に応じてPWM信号を生成し当該生成されたPWM信号に応じてローサイドスイッチSWLをオンオフ制御する。
図7にタイミングチャートを示すように、ローサイドスイッチSWLのオン通電期間には、リニアソレノイドLの通電電流が上昇し、電流検出抵抗RsにはリニアソレノイドLの通電電流に比例した電圧が印加される。差動増幅回路3は、この電流検出抵抗Rsの端子N2−N3間電圧を差動増幅し、出力電圧V0を制御回路4のA/D変換部5に入力させる。
PWM駆動の通電オン時には、差動増幅回路3の出力電圧Voutは所定の時定数をもって上昇するが、制御回路4内のA/D変換部5が所定のサンプリング間隔でこの出力電圧VoutをA/D変換し、記憶部6がこのA/D変換結果を記憶する。
また、PWM駆動の通電オフ時には、差動増幅回路3の出力電圧Voutは所定の時定数で徐々に下降するが、このときにも制御回路4内のA/D変換部5は所定のサンプリング間隔でこの出力電圧VoutをA/D変換し、記憶部6がこのA/D変換電圧Vnを記憶する。
制御回路4は、駆動装置2によるリニアソレノイドLの駆動中にサーミスタ8の検出温度Tnを取得して記憶し、例えばA/D変換部5のA/D変換タイミングに同期してサーミスタ8の検出温度Tnを記憶する。また、制御回路4は、PWM信号の通電オフ区間において電源電圧+Bの検出電圧VBnを記憶する。
そして制御回路4は、これらの出力電圧Vn、サーミスタ8の検出温度Tnについて、PWM信号の1パルス分の平均値を算出する(T5)。また、制御回路4は電源電圧+Bの検出電圧VBnをPWM信号の1パルス分の通電オフ区間分の平均値を算出し記憶する(T6)。
制御回路4は、次回の周期τn+1において前回の1パルス期間τnにて取得したサーミスタ8の検出温度Tnの平均値、電源電圧+Bの検出電圧VBnの平均値、温度補正係数α(T)を用いて、出力電圧Voutを補正する(T7)。
このとき、制御回路4はこの周期τn+1における差動増幅回路3の出力電圧Vn+1を、
Vn+1 = Vn + α(Tn)×(1−Du)×VBn …(5)
として補正する。ここで「Du」はPWM信号のデューティ比であり、Du=通電オン区間/周期τと定義される。すなわち、この(5)式に示すように、制御回路4は、1パルス通電オフ区間の電源電圧VBnに当該通電オフ区間のデューティの値を乗じ、さらにα(Tn)の係数を乗算し、前回の出力電圧Vnに加算することによって補正が行われる。
Vn+1 = Vn + α(Tn)×(1−Du)×VBn …(5)
として補正する。ここで「Du」はPWM信号のデューティ比であり、Du=通電オン区間/周期τと定義される。すなわち、この(5)式に示すように、制御回路4は、1パルス通電オフ区間の電源電圧VBnに当該通電オフ区間のデューティの値を乗じ、さらにα(Tn)の係数を乗算し、前回の出力電圧Vnに加算することによって補正が行われる。
また、制御回路4は周期τn+1におけるリニアソレノイドLの通電電流In+1を、
In+1 = (Vn+1 − V0(Tn))/(Rs1×Gain) …(6)
と補正する。ここでRs1は電流検出抵抗Rsの抵抗値を示し、Gainは差動増幅回路3のゲインを示す。また、V0(Tn)は周期τnにおける検出温度Tnをオフセット電圧V0(T)の一次近似特性(図3参照)に代入して得られた電圧を示す。すなわち、この(6)式に示すように、補正後の出力電圧Vn+1の値からオフセット電圧V0(Tn)を減算してその影響を排除し、このとき電流検出抵抗Rsの通電電流を補正後の電流値として求める。
In+1 = (Vn+1 − V0(Tn))/(Rs1×Gain) …(6)
と補正する。ここでRs1は電流検出抵抗Rsの抵抗値を示し、Gainは差動増幅回路3のゲインを示す。また、V0(Tn)は周期τnにおける検出温度Tnをオフセット電圧V0(T)の一次近似特性(図3参照)に代入して得られた電圧を示す。すなわち、この(6)式に示すように、補正後の出力電圧Vn+1の値からオフセット電圧V0(Tn)を減算してその影響を排除し、このとき電流検出抵抗Rsの通電電流を補正後の電流値として求める。
本実施形態によれば、制御回路4は、学習値を近似した近似式に、実駆動中に温度検出回路7により検出されるサーミスタ8の検出温度、電源電圧を代入し差動増幅回路3の出力電圧を補正している。これによりリニアソレノイドLの電流を精度良く検出できる。たとえ電子制御装置1が低温環境、高温環境に曝されたとしても、これらの温度変化に応じて出力電圧Vnを補正できる。
また、記憶部6は、イグニッションスイッチIGのオン/オフのタイミング毎にサーミスタ8の検出温度と差動増幅回路3の出力電圧との関係を予め記憶し、制御回路4はこの記憶された学習値を用いて実駆動中に差動増幅回路3の出力電圧を補正している。このため、たとえ回路が経年劣化することで電流検出精度が悪化した場合であっても、車両を使用した最近のタイミングで温度変化に伴う学習値を取得することができ、より実用性の高い補正を行うことができる。
これにより、制御タイミングの直前のPWMパルスの出力タイミングにおける温度Tnの平均値、出力電圧Vnの平均値、通電オフ時に検出される電源電圧VBnを用いて、次回のPWMパルス出力タイミングにおける出力電圧V0(=Vn+1)、負荷電流Ir(=In+1)を補正できる。このため、経年変化により差動増幅回路3等の回路が劣化したとしても、検出精度を補償でき、よりリアルタイム性の高い補正を行うことができる。これにより、電源電圧+Bの変動に起因した影響を極力排除できると共に、低電流領域〜高電流領域の広範囲で補正できるようになる。
(第2実施形態)
図8〜図13は本発明の第2実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、ハイサイドスイッチSWHを設けず前述実施形態と同様の機能を実現したところにある。具体的には製造時又は検査時に学習値の一部を取得したところにある。前述実施形態と同一又は類似部分については同一又は類似符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分を中心に説明する。
図8〜図13は本発明の第2実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、ハイサイドスイッチSWHを設けず前述実施形態と同様の機能を実現したところにある。具体的には製造時又は検査時に学習値の一部を取得したところにある。前述実施形態と同一又は類似部分については同一又は類似符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分を中心に説明する。
図8に示すように、電源電圧+Bの供給端子9には直接出力端子2aが接続され、前述実施形態の図1に示したハイサイドスイッチSWHが接続されていない。また電流検出抵抗Rsは、抵抗R1〜R4による分圧回路を通じて直接オペアンプOP1の非反転入力端子、反転入力端子に接続されている。
このような場合、製造者が電子制御装置1を製造又は検査するときに図9に示す処理を予め行うことで補正に必要な各種パラメータ値を取得する。これは、電子制御装置1を車両に組付けたとき、駆動回路2の出力端子2aにバッテリから電位(≒+B)が与えられることになるため、電流検出抵抗Rsの両端子について、当該電流検出抵抗Rsの端子間電圧を零(≒0)としながら当該抵抗Rsの両端子を共に零電位(≒0V)に設定できなくなる虞がある為である。
図9に示すように、製造者は低温環境(−X℃)下に電子制御装置1を曝しつつ電流検出抵抗Rsの両端子電位を共に零(≒0V:すなわち端子2bの電位=零(≒0V))に保持する。そして、外部に接続された検査装置(図示せず)が、リニアソレノイドLの非通電状態における出力電圧V0l、サーミスタ8の検出温度Tlを取得し、電子制御装置1内の記憶部6に不揮発的に記憶させる(U1)。
また製造者は、高温環境(+Y℃)下に電子制御装置1を曝し電流検出抵抗Rsの両端子電位を共に零(≒0V:すなわち端子2bの電圧=零(≒0V))に設定する。そして、リニアソレノイドLの非通電状態における出力電圧V0h、サーミスタ8の検出温度Thを取得し、電子制御装置1内の記憶部6に不揮発的に記憶させる(U2)。これにより、電流検出抵抗Rsの端子N2−N3間電圧が零(≒0V)のときの出力電圧V0の温度特性式V0(T)を学習できる(U3)。図10に温度特性を示すように、このときの温度特性式V0(T)は、
V0(T) = (V0h−V0l)/(Th−Tl)×(T−Th)+Voh …(7)
のように表される。
V0(T) = (V0h−V0l)/(Th−Tl)×(T−Th)+Voh …(7)
のように表される。
その後、ユーザが車両を運転するときにはイグニッションスイッチIGをONに切換える。制御回路4はイグニッションスイッチIGがONに切換えられたことを検出すると(U4:YES)、ローサイドスイッチSWLをオフ状態にする(U5)。
電源供給端子9には電源電圧+Bが与えられるため、電流検出抵抗Rsの両端子は端子間電圧を零(≒0:実用上ではリーク電流が存在)で電源電位(≒+B)が与えられる。そして、制御回路4は、差動増幅回路3の出力電圧V1l、電源電圧検出回路10による電源の検出電圧VBl、サーミスタの検出温度Ton1(=Ton(VBl))を記憶する(U6)。
イグニッションスイッチがOFFに切換えられると(U7:YES)と、制御回路4はローサイドスイッチをオフ状態にする(U8)。イグニッションスイッチIGがOFFに切換えられたとしても所定の期間電源電圧+Bが供給されるため、電源供給端子9には電源電圧+Bが与えられる。
このため、出力端子2a、2bの電位は高電位状態(≒+B)であり、電流検出抵抗Rsの端子N2,N3にも同相電位が与えられる。そして、制御回路4は、差動増幅回路3の出力電圧V1h、電源電圧検出回路10による電源の検出電圧VBh、サーミスタの検出温度Toff1(=Toff(VBl))を記憶する(U9)。
図11に示すように、イグニッションスイッチIGがOFFに切換えられたとき、エンジン動作直後となるため、その温度Toff(TBl)は、イグニッションスイッチIGがONに切換えられたときの温度Ton(TBl)に比較して高くなる。
そして、図12に示すように、制御回路4は、次回イグニッションスイッチIGがONに切換えされたとき(V1:YES)に、前述のステップU1〜U7の処理で取得された補正用の各種パラメータを使用し、電源電圧1V当たりの出力電圧Voutの温度補正係数α(T)を算出する(V2)。
このとき、制御回路4はイグニッションスイッチIGがON(温度Ton)のときの出力電圧V0(Ton)について、温度Tonを(7)式に代入して算出し、電源電圧1V当たりの出力電圧V0の温度補正係数α(T)を求める。
αon(T)=(V0(Ton)−V1l)/VBl …(8)
また同様に、制御回路4はイグニッションスイッチIGがOFF(温度Toff)のときの出力電圧V0(Toff)について、温度Toffを(7)式に代入して算出し、電源電圧1V当たりの出力電圧V0の温度補正係数α(T)を求める(T3)。
また同様に、制御回路4はイグニッションスイッチIGがOFF(温度Toff)のときの出力電圧V0(Toff)について、温度Toffを(7)式に代入して算出し、電源電圧1V当たりの出力電圧V0の温度補正係数α(T)を求める(T3)。
αoff(T)=(V0(Toff)−V1h)/VBh …(9)
制御回路4は、これらの温度補正係数α(T)の算出処理について、リニアソレノイドLを駆動する前に行う。そして、これらの(8)式、(9)式を用いて温度に応じた温度補正係数α(T)を算出すると、
α(T)=(αon−αoff)/(Ton−Toff)×(T−Toff)+αoff…(10)
となる。この(10)式の温度補正係数α(T)は図5に示すような一次近似直線となる。
制御回路4は、これらの温度補正係数α(T)の算出処理について、リニアソレノイドLを駆動する前に行う。そして、これらの(8)式、(9)式を用いて温度に応じた温度補正係数α(T)を算出すると、
α(T)=(αon−αoff)/(Ton−Toff)×(T−Toff)+αoff…(10)
となる。この(10)式の温度補正係数α(T)は図5に示すような一次近似直線となる。
その後、制御回路4はリニアソレノイドLを駆動制御する。図13は制御回路4が駆動制御時にPWM信号の1パルス周期毎(例えば3.3ms毎)に実行する処理を示す。このとき、制御回路4は実駆動時のPWM信号の1パルスの周期τnにおいて、サーミスタの検出温度Tn、電源の検出電圧VBnを記憶し(V3)、次回のPWM信号の1パルスの周期τn+1において、直前に検出されたサーミスタ8の温度Tn、電源電圧検出回路10の電源の検出電圧VBnと、温度補正係数α(T)を用いて出力電圧Voutを補正する(V4)。そして、制御回路4は、次の周期n←n+1でも同様な処理を繰り返す(V5→V3)。
このように、記憶部6が製造時又は検査時に予めパラメータを取得して記憶する場合であってもほぼ同様の作用効果を奏する。本実施形態ではハイサイドスイッチSWHを設けなくても良くなる。
(他の実施形態)
前述実施形態の態様に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形又は拡張が可能である。前述実施形態のフローチャート(図2、図4、図9、図12のステップV2内)に示した各処理は、実用的であれば処理順序を入れ替えて行っても良い。
前述実施形態の態様に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形又は拡張が可能である。前述実施形態のフローチャート(図2、図4、図9、図12のステップV2内)に示した各処理は、実用的であれば処理順序を入れ替えて行っても良い。
第1実施形態では、イグニッションスイッチIGのオン/オフ毎に出力電圧の温度依存特性(1)を学習し、この式(1)を用いて実駆動時に補正する例を示したが、電子制御装置1の製造段階で温度依存特性(1)を予め求めておき、その後、ユーザが車両を運転する段階になってから電源電圧1V当たりの出力電圧V0の温度補正式α(T)を算出して補正するようにしても良い。
第1、第2の実施形態では、イグニッションスイッチIGのオン/オフ毎に出力電圧の温度依存特性(1)を学習する例を示したが、イグニッションスイッチIGのオン/オフ毎に限らず、車両の動作として問題なければ、任意のタイミングで学習するようにしてもよい。
図面中、1は車両用電子制御装置(電子制御装置本体)、2は駆動装置(駆動部)、3は差動増幅回路(電圧増幅部)、4は制御回路(制御部)、6は記憶部、7は温度検出回路(温度検出部)、8はサーミスタ(温度検出部)、10は電源電圧検出回路(電源電圧検出部)、15はアナログスイッチ(第2制御スイッチ)、Lはリニアソレノイド(誘導性負荷)、SWHはハイサイドスイッチ(第1制御スイッチ)、SWLはローサイドスイッチ、Rsは電流検出抵抗(電流検出回路)、N2,N3は端子、を示す。
Claims (5)
- 電源電圧供給端子(9)側のハイサイドに誘導性負荷(L)を接続し当該誘導性負荷をローサイド駆動する駆動部(2)と、
前記誘導性負荷のローサイドに直列接続され当該誘導性負荷に流れる電流を検出する電流検出回路(Rs)と、
前記電流検出回路(Rs)の検出電流に応じた電圧を入力し差動増幅する電圧増幅部(3)と、
電子制御装置本体(1)の温度を検出する温度検出部(7,8)と、
前記電圧増幅部(3)の出力電圧に応じて前記駆動部(2)による前記誘導性負荷(L)の駆動電流を目標電流となるように通電制御する制御部(4)と、
車両動作状態の変化に応じて互いに異なる回路動作状態で前記電流検出回路(Rs)の端子に印加される同相電位の変化に応じた前記電圧増幅部(3)の出力電圧を、当該車両動作状態の変化に伴う前記温度検出部(7,8)の検出温度、電源電圧と共に学習値として記憶する記憶部(6)と、を備え、
前記制御部(4)は、前記駆動部(2)が前記誘導性負荷(L)を駆動している最中に、制御するために用いる前記電圧増幅部(3)の出力電圧について前記記憶部(6)の学習値に応じて補正することを特徴とする車両用電子制御装置。 - 請求項1記載の車両用電子制御装置において、
前記制御部(4)は、前記記憶部(6)の前記電圧増幅部の出力電圧の学習値を前記温度検出部の検出温度の学習値に応じて近似した近似式に、前記駆動部(2)が前記誘導性負荷(L)を駆動している最中に当該駆動中に検出された前記温度検出部(7,8)の検出温度及び電源電圧を代入し、前記電圧増幅部(3)の出力電圧を補正することを特徴とする車両用電子制御装置。 - 請求項1または2記載の車両用電子制御装置において、
前記記憶部(6)は、前記車両動作状態としてのイグニッションスイッチのオン/オフに応じて変化する前記温度検出部(7,8)の検出温度と、電源電圧と、前記イグニッションスイッチのオン/オフの切換タイミングにおける前記電圧増幅部(3)の出力電圧とを、当該温度検出部(7,8)の検出温度毎に記憶することを特徴とする車両用電子制御装置。 - 請求項1〜3の何れか一項に記載の車両用電子制御装置において、
前記電源電圧供給端子(9)と前記誘導性負荷(L)との間のハイサイド側に接続され前記電源電圧による前記誘導性負荷(L)への通電をオンオフする第1制御スイッチ(SWH)を備え、
前記記憶部(6)は、
前記駆動部(2)が前記誘導性負荷(L)の通電電流を遮断することで前記誘導性負荷(L)が非通電状態で且つ前記第1制御スイッチ(SWH)により前記誘導性負荷(L)への通電がオンされた状態にて前記電流検出回路(Rs)の端子間電圧を零として当該両端子に前記電源の電位(+B)が印加されている状態にて前記車両動作状態の変化に伴う前記学習値の一つとして電源電圧と、前記電圧増幅部(3)の出力電圧と、前記温度検出部(7,8)の検出電圧と、を記憶し、
前記駆動部(2)が前記誘導性負荷(L)の通電電流を遮断することで前記誘導性負荷(L)が非通電状態で且つ前記第1制御スイッチ(SWH)により前記誘導性負荷(L)への通電がオフされ前記電流検出回路(Rs)の端子間電圧を零として当該両端子に零電位が印加されている状態にて前記車両動作状態の変化に伴う前記学習値の一つとして前記電圧増幅部(3)の出力電圧と、前記温度検出部(7,8)の検出電圧と、を記憶することを特徴とする車両用電子制御装置。 - 請求項1〜3の何れか一項に記載の車両用電子制御装置において、
前記記憶部(6)には、
前記電子制御装置本体(1)の製造又は検査時に所定の第1温度に曝された状態で且つ前記誘導性負荷(L)の非通電状態かつ電流検出抵抗(Rs)の端子間電圧を零として前記温度検出部(7,8)の検出温度と共に前記電圧増幅部(3)の出力電圧が前記車両動作状態の変化に伴う前記学習値の一つとして記憶され、
前記電子制御装置本体(1)の製造又は検査時に前記第1温度とは異なる第2温度に曝された状態で且つ前記誘導性負荷(L)の非通電状態かつ電流検出抵抗(Rs)の端子間電圧を零として前記温度検出部(7,8)の検出温度と共に前記電圧増幅部(3)の出力電圧が前記車両動作状態の変化に伴う前記学習値の一つとして記憶されていることを特徴とする車両用電子制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013046606A JP2014175456A (ja) | 2013-03-08 | 2013-03-08 | 車両用電子制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013046606A JP2014175456A (ja) | 2013-03-08 | 2013-03-08 | 車両用電子制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014175456A true JP2014175456A (ja) | 2014-09-22 |
Family
ID=51696402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013046606A Pending JP2014175456A (ja) | 2013-03-08 | 2013-03-08 | 車両用電子制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014175456A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017170848A1 (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | リニアソレノイド駆動装置 |
-
2013
- 2013-03-08 JP JP2013046606A patent/JP2014175456A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017170848A1 (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | リニアソレノイド駆動装置 |
JPWO2017170848A1 (ja) * | 2016-03-30 | 2018-10-18 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | リニアソレノイド駆動装置 |
CN108780691A (zh) * | 2016-03-30 | 2018-11-09 | 爱信艾达株式会社 | 线性螺线管驱动装置 |
US10566123B2 (en) | 2016-03-30 | 2020-02-18 | Aisin Aw Co., Ltd. | Linear solenoid driving device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8890554B2 (en) | Current control device for electric load | |
JP5280332B2 (ja) | 電流制御用半導体素子およびそれを用いた制御装置 | |
JP2019132618A (ja) | 半導体装置、負荷駆動システムおよびインダクタ電流の電流検出方法 | |
US10176913B2 (en) | Semiconductor device, in-vehicle valve system and solenoid driver | |
JP6365467B2 (ja) | 断線検出装置 | |
JP4434046B2 (ja) | 誘導性負荷制御装置 | |
US9714917B2 (en) | Method of controlling lambda sensor preheating and lambda sensor drive controller | |
JP6485375B2 (ja) | 電流補正回路 | |
JP2013012902A (ja) | 負荷駆動回路 | |
JP2014175456A (ja) | 車両用電子制御装置 | |
JP2012109659A (ja) | 負荷駆動回路 | |
WO1999000287A1 (fr) | Dispositif de commande pour automobiles | |
JP2009002347A (ja) | グローシステム、制御部およびグロープラグの出力制御方法 | |
JP6500770B2 (ja) | 電子制御装置 | |
JP2003031415A (ja) | 誘導性負荷制御装置,誘導性負荷制御装置の出荷検査方法,及びa/d変換器選別方法 | |
JP4916543B2 (ja) | 電気負荷の電流制御装置 | |
JP4075257B2 (ja) | 誘導性負荷駆動装置 | |
JP2017161409A (ja) | 電圧検出装置、電流検出装置及びコンピュータプログラム | |
JPH08278110A (ja) | 光学式センサ | |
JPH11298327A (ja) | A/d変換方法及び装置並びに制御装置の補正データ生成方法及び装置 | |
CN108780691B (zh) | 线性螺线管驱动装置 | |
JP2016149456A (ja) | リニアソレノイド制御装置 | |
JP7368112B2 (ja) | モータ電流値検出装置 | |
JP2009232649A (ja) | リニアソレノイド駆動装置 | |
KR100305001B1 (ko) | 자동차용 제어 장치 |