JP6102715B2 - Inductive load controller - Google Patents
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Description
本発明は、誘導性負荷と直列にスイッチング素子と電流検出抵抗を備えた誘導性負荷制御装置に関する。 The present invention relates to an inductive load control device including a switching element and a current detection resistor in series with an inductive load.
ソレノイドなどの誘導性負荷に流れる電流を制御する制御装置は、誘導性負荷と直列にスイッチング素子と電流検出抵抗を備えている。スイッチング素子がオフしたときに負荷電流を還流させるため、誘導性負荷と電流検出抵抗との直列回路に対し並列にダイオードを備えている。このダイオードの接続形態を採用すると、スイッチング素子のオン期間のみならずオフ期間でも電流検出抵抗に負荷電流が流れる。 A control device that controls a current flowing through an inductive load such as a solenoid includes a switching element and a current detection resistor in series with the inductive load. In order to return the load current when the switching element is turned off, a diode is provided in parallel with the series circuit of the inductive load and the current detection resistor. When this diode connection mode is employed, a load current flows through the current detection resistor not only during the ON period of the switching element but also during the OFF period.
制御装置は、電流検出抵抗の端子間電圧を十分に平均化するフィルタ回路を備えている。マイコンは、スイッチング素子の駆動状態とは無関係に、一定周期で上記平均電圧をサンプルホールドおよびA/D変換することにより入力する。マイコンは、その入力電圧に基づいて負荷電流を求め、負荷電流が目標電流と一致するようにスイッチング素子に与える駆動信号のデューティ比を制御する。 The control device includes a filter circuit that sufficiently averages the voltage between the terminals of the current detection resistor. The microcomputer inputs the average voltage by sample-holding and A / D conversion at a constant period regardless of the driving state of the switching element. The microcomputer obtains the load current based on the input voltage and controls the duty ratio of the drive signal given to the switching element so that the load current matches the target current.
上記従来構成では、電流検出抵抗に常に負荷電流が流れるので、負荷電流による電流検出抵抗の損失(=負荷電流2×電流検出抵抗の抵抗値)が大きくなる。近年、制御装置の小型化が進む一方で、制御装置に収容される素子数が増加しており、制御装置内で発生する総発熱量が増える傾向にある。このため、制御装置の熱設計が難しくなっている。 In the above conventional configuration, since the load current always flows through the current detection resistor, the loss of the current detection resistor due to the load current (= load current 2 × resistance value of the current detection resistor) increases. In recent years, while miniaturization of the control device has progressed, the number of elements accommodated in the control device has increased, and the total amount of heat generated in the control device tends to increase. For this reason, the thermal design of the control device is difficult.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、負荷電流による電流検出抵抗の損失を低減可能な誘導性負荷制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an inductive load control device capable of reducing a loss of a current detection resistor due to a load current.
請求項1に記載した誘導性負荷制御装置は、スイッチング素子、検出回路、還流回路、バイパス回路および電流検出手段を備えている。スイッチング素子は、誘導性負荷への通電経路に当該誘導性負荷と直列に設けられている。通電経路には、誘導性負荷と隣接して直列に電流検出抵抗が設けられている。検出回路は、当該電流検出抵抗の電圧に応じた検出信号を出力する。還流回路は、誘導性負荷と電流検出抵抗との直列回路に対し並列に設けられており、誘導性負荷に流れる電流を還流させる。
The inductive load control device according to
バイパス回路は、電流検出抵抗と並列に設けられており、オン駆動により通電状態となり、オフ駆動により断電状態となる。電流検出手段は、バイパス回路のオン駆動とオフ駆動を繰り返すオンオフ駆動を行い、バイパス回路をオフ駆動している期間に検出回路が出力する検出信号を入力し、当該入力した検出信号に基づいて誘導性負荷に流れる電流を検出する。 The bypass circuit is provided in parallel with the current detection resistor. The bypass circuit is energized by ON driving and is disconnected by OFF driving. The current detection means performs on / off driving that repeats ON driving and OFF driving of the bypass circuit, inputs a detection signal output by the detection circuit during a period of OFF driving of the bypass circuit, and induces based on the input detection signal Detects the current flowing through the load.
この構成によれば、誘導性負荷に流れる負荷電流は、バイパス回路がオフ駆動されている期間では電流検出抵抗に流れ、バイパス回路がオン駆動されている期間ではバイパス回路に流れる。このため、電流検出抵抗に常に負荷電流が流れる従来構成と比べ、負荷電流による電流検出抵抗の損失を低減することができる。電流検出手段は、検出信号の入力を必要とする所望のタイミングに合わせてバイパス回路をオフ駆動することにより、支障なく負荷電流を検出することができる。 According to this configuration, the load current flowing through the inductive load flows through the current detection resistor during the period in which the bypass circuit is driven off, and flows through the bypass circuit during the period during which the bypass circuit is driven on. For this reason, the loss of the current detection resistor due to the load current can be reduced as compared with the conventional configuration in which the load current always flows through the current detection resistor. The current detection means can detect the load current without any trouble by driving the bypass circuit off in accordance with a desired timing that requires the input of the detection signal.
また、請求項1記載の手段によれば、電流検出手段は、スイッチング素子のオン駆動期間およびオフ駆動期間よりも短いオンオフ駆動周期でバイパス回路をオンオフ駆動する。この構成によれば、電流検出手段は、スイッチング素子のオン駆動期間とオフ駆動期間のそれぞれにおいて、少なくとも1回の検出信号を入力できる。従って、これら入力した検出信号に基づいて、スイッチング素子のオン駆動とオフ駆動に応じて増加と減少を繰り返す負荷電流を精度よく検出できる。
Further, according to the means of
請求項2記載の手段によれば、電流検出手段は、バイパス回路のオンオフ駆動周波数を、スイッチング素子のオンオフ駆動周波数のn逓倍(nは2以上の整数)の値に設定する。この構成によれば、電流検出手段は、スイッチング素子のオンオフ駆動周期内の定まった位置で検出信号を入力できる。その結果、負荷電流の状態が不変であるにもかかわらず、スイッチング素子のオンオフ駆動周期ごとに負荷電流の検出値が変動することがなくなる。これにより、平均値の算出に用いる検出信号を入力するスイッチング素子のオンオフ駆動周期の数が少ない場合でも、その入力した少ない検出信号に基づいて負荷電流の平均値を精度よく演算できる。また、入力した検出信号を補間して精度のよい検出電流を得られる。 According to the measures of claim 2, wherein the current detection means, the on-off driving frequency of the bypass circuit, n multiplication on-off driving frequency of the switching elements (n is an integer of 2 or more) is set to a value of. According to this configuration, the current detection unit can input the detection signal at a fixed position within the on / off driving cycle of the switching element. As a result, the detection value of the load current does not fluctuate every on / off drive cycle of the switching element, even though the state of the load current is unchanged. As a result, even when the number of on / off drive cycles of the switching element that receives the detection signal used for calculating the average value is small, the average value of the load current can be accurately calculated based on the input small detection signal. In addition, an accurate detection current can be obtained by interpolating the input detection signal.
請求項3記載の手段によれば、電流検出手段は、スイッチング素子のオン駆動期間にバイパス回路をオンオフ駆動し、スイッチング素子のオフ駆動期間にバイパス回路をオフ駆動する。この構成によれば、誘導性負荷とスイッチング素子との間に電流検出抵抗を設ける場合、バイパス回路の駆動用電源(例えばゲート駆動用電源)の電圧を、スイッチング素子の駆動用電源(例えばゲート駆動用電源)の電圧と同程度の電圧値に抑えることができる。その結果、昇圧回路等を新たに設ける必要がなくなる。 According to a third aspect of the present invention , the current detection unit drives the bypass circuit on and off during the on-drive period of the switching element, and off-drives the bypass circuit during the off-drive period of the switching element. According to this configuration, when a current detection resistor is provided between the inductive load and the switching element, the voltage of the power supply for driving the bypass circuit (for example, the power supply for gate drive) is set to the power supply for driving the switching element (for example, gate drive). The voltage value can be suppressed to the same level as the voltage of the power supply. As a result, there is no need to newly provide a booster circuit or the like.
請求項6記載の手段によれば、電流検出手段は、バイパス回路をオンオフ駆動しているとき、バイパス回路のオフ駆動期間をオン駆動期間よりも短く設定する。バイパス回路のオフ駆動期間は、安定した検出信号を入力できる時間幅があれば十分である。本構成によれば、安定した検出信号を入力するのに必要なオフ駆動期間を確保しつつ、負荷電流による電流検出抵抗の損失を一層低減することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, when the bypass circuit is on-off driven, the current detection unit sets the off-drive period of the bypass circuit shorter than the on-drive period. It is sufficient for the off-drive period of the bypass circuit to have a time width in which a stable detection signal can be input. According to this configuration, it is possible to further reduce the loss of the current detection resistor due to the load current while securing an off drive period necessary for inputting a stable detection signal.
請求項4記載の手段によれば、電流検出手段は、バイパス回路をオンオフ駆動しているとき、バイパス回路をオフ駆動からオン駆動に切り替える時またはその直前に検出回路が出力する検出信号を入力する。この構成によれば、切り替えに伴うノイズや過渡的な変動のない安定した検出信号を入力することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, when the bypass circuit is driven on / off, the current detection means inputs a detection signal output by the detection circuit when the bypass circuit is switched from the off drive to the on drive or just before that. . According to this configuration, it is possible to input a stable detection signal free from noise and transient fluctuations associated with switching.
請求項5記載の手段によれば、電流検出手段は、バイパス回路をオンオフ駆動しているとき、検出回路が出力する検出信号を入力すると直ちにバイパス回路をオン駆動する。この構成によれば、検出信号を入力した後のバイパス回路のオフ駆動期間がなくなるので、負荷電流による電流検出抵抗の損失を一層低減することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, when the bypass circuit is being turned on / off, the current detection means immediately turns on the bypass circuit when the detection signal output from the detection circuit is input. According to this configuration, since there is no off-drive period of the bypass circuit after the detection signal is input, the loss of the current detection resistor due to the load current can be further reduced.
(第1の実施形態)
第1の実施形態について図1および図2を参照しながら説明する。負荷制御装置1は、例えば車両のECU(Electronic Control Unit)に搭載されており、誘導性負荷2(以下、負荷2と称す)に流れる電流を制御する。負荷2は、例えば自動変速機や油圧コントロールバルブのアクチュエータとして用いられるリニアソレノイドなどである。負荷2は、バッテリ(図示せず)に繋がる電源線3と負荷制御装置1の出力端子4との間に接続されている。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The
負荷制御装置1は、Nチャネル型のMOSトランジスタ5、6、還流用のダイオード7、ゲート抵抗8、9、検出回路10およびマイクロコンピュータ11(以下、マイコン11と称す)を備えている。負荷制御装置1は、バッテリ電圧VBと、図示しない電源回路により生成される制御用電源電圧VDDにより動作する。
The
電源線3から出力端子4を介してグランドに至る負荷2への通電経路12において、出力端子4とグランドとの間に電流検出抵抗13とMOSトランジスタ5とが直列に接続されている。電源線3とMOSトランジスタ5のドレインとの間には、負荷2と電流検出抵抗13との直列回路に対し並列となるように還流用のダイオード7が接続されている。電流検出抵抗13には、バイパス回路として動作するMOSトランジスタ6が並列に接続されている。マイコン11の出力ポートとMOSトランジスタ5、6の各ゲートとの間には、それぞれゲート抵抗8、9が設けられている。
In the
検出回路10は、電流検出抵抗13と差動増幅回路14とから構成されている。差動増幅回路14は、オペアンプ15と抵抗16〜19から構成されており、マイコン11に対し電流検出抵抗13の端子間電圧に応じた電圧を持つ検出信号Scを出力する。マイコン11は、A/Dコンバータ20を内蔵しており、検出信号Scをサンプルホールドした後A/D変換して取り込む。マイコン11は、本発明でいう電流検出手段として機能する。
The
次に、本実施形態の作用について図2を参照しながら説明する。図2に示す波形図は、上から順に、マイコン11からMOSトランジスタ5のゲートに与える駆動信号G1、マイコン11からMOSトランジスタ6のゲートに与える駆動信号G2、負荷2に流れる電流(負荷電流)、検出回路10が出力する検出信号Scを表している。検出信号Scに示したドットは、マイコン11が検出信号Scをサンプリングする位置である。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. The waveform diagram shown in FIG. 2 is, in order from the top, the drive signal G1 given from the
マイコン11は、負荷電流の目標値と検出した負荷電流(検出電流)の平均値が一致するようにフィードバック制御を行う。すなわち、マイコン11は、目標値から後述する手段により得られた検出電流の平均値を減算して電流偏差を求め、その電流偏差を例えばPI制御器に入力してデューティ比を得る。マイコン11は、一定のオンオフ駆動周波数(PWM周波数)でPWM制御を行い、上記算出したデューティ比を持つ駆動信号G1を生成する。図2に示す波形例では、オンオフ駆動周波数が300Hz、デューティ比が50%の場合を示している。
The
マイコン11は、MOSトランジスタ6についてオン駆動とオフ駆動を繰り返すオンオフ駆動を行う。このときのMOSトランジスタ6のオンオフ駆動周波数は、MOSトランジスタ5のオンオフ駆動周波数のn逓倍(nは2以上の整数)の値に設定されている。図2に示す波形例では6逓倍とされており、そのオンオフ駆動周波数は1.8kHzである。オンオフ駆動しているときの駆動信号G2のデューティ比は50%よりも大きく設定されており、図2に示す波形例では80%とされている。駆動信号G1、G2は、LレベルからHレベルへの立ち上がりタイミングが一致するように同期している。
The
駆動信号G1がHレベル(オン駆動状態)になると、MOSトランジスタ5がオン(通電状態)となり、電源線3から負荷2、電流検出抵抗13またはMOSトランジスタ6、MOSトランジスタ5を通してグランドに至る通電経路12に流れる負荷電流が増加する。このとき、駆動信号G1がHレベルになってからの経過時間をt、負荷2や電流検出抵抗13などの通電経路12上のインピーダンスで決まる時定数をτ1とすると、負荷電流は1−exp(−t/τ1)の波形に従って増加する。
When the drive signal G1 becomes H level (on drive state), the
一方、駆動信号G1がLレベル(オフ駆動状態)になると、MOSトランジスタ5がオフ(断電状態)となり、電源線3から負荷2、電流検出抵抗13またはMOSトランジスタ6、ダイオード7を通して負荷電流が還流しながら減少する。このとき、駆動信号G1がLレベルになってからの経過時間をt、負荷2、電流検出抵抗13、ダイオード7などの還流経路上のインピーダンスで決まる時定数をτ2とすると、負荷電流はexp(−t/τ2)の波形に従って減少する。
On the other hand, when the drive signal G1 becomes L level (off drive state), the
MOSトランジスタ6がオフ駆動されている期間では、負荷電流は電流検出抵抗13を通して流れるので、検出信号Scは負荷電流に応じた電圧を持つ。このとき、電流検出抵抗13で損失が発生して発熱する。これに対し、MOSトランジスタ6がオン駆動されている期間では、負荷電流は電流検出抵抗13をバイパスしてMOSトランジスタ6を通して流れるので、検出信号Scはほぼ0Vとなる。このとき、電流検出抵抗13での損失はほぼゼロとなる。
Since the load current flows through the
マイコン11は、MOSトランジスタ6がオフ駆動されている期間に検出信号Scをサンプルホールドし、A/D変換を実行して負荷電流を検出する。図2に示す波形例では、MOSトランジスタ6のオフ駆動期間ごとに、各期間の中央位置において検出信号Scをサンプリングしている。マイコン11は、MOSトランジスタ5のオンオフ駆動周期(PWM周期)のm周期分(m=1、2、…)である6m個のA/D変換値から平均値を算出して負荷電流の平均値を求める。
The
本実施形態によれば、負荷電流は、MOSトランジスタ6がオフ駆動されている期間に電流検出抵抗13に流れ、MOSトランジスタ6がオン駆動されている期間には電流検出抵抗13に流れない。このため、電流検出抵抗13に常に負荷電流が流れる従来構成と比べ、負荷電流による電流検出抵抗13における損失(発熱)を低減することができる。その結果、小型化や集積化が進むECUに負荷制御装置1を搭載すれば、ECU内での発熱量を抑制することができ、ECUの熱設計を容易に行えるようになる。本実施形態ではMOSトランジスタ6のオフ駆動期間をオン駆動期間よりも短く設定したので、負荷電流による電流検出抵抗13の損失が一層低減される。
According to the present embodiment, the load current flows to the
マイコン11は、MOSトランジスタ6のオン駆動とオフ駆動を繰り返し行うので、MOSトランジスタ6をオフ駆動している期間に検出信号Scを入力することにより、負荷電流を継続的に検出することができる。MOSトランジスタ6をオン駆動からオフ駆動に切り替えた時、検出信号Scにノイズやリンギングが重畳する場合も考えられる。そこで、マイコン11は、MOSトランジスタ6がオフ駆動された時点から検出信号Scが安定する時間を待って検出信号Scを入力することが好ましい。
Since the
具体的には、図2に示すようにオフ駆動期間が比較的長い場合には、オフ駆動期間の中央位置付近またはそれ以降に検出信号Scを入力すればよい。オフ駆動期間が比較的短い場合には、MOSトランジスタ6をオフ駆動からオン駆動に切り替える時、すなわち駆動信号G2をLレベルからHレベルに変化させた時、またはその直前に検出信号Scを入力すればよい。駆動信号G2がLレベルからHレベルに変化しても、MOSトランジスタ6が実際にターンオン動作を開始するまでの間、電流検出抵抗13に負荷電流が流れ続けるからである。その結果、スイッチングノイズやリンギング等の変動がない安定した検出信号Scを入力することができる。
Specifically, as shown in FIG. 2, when the off-drive period is relatively long, the detection signal Sc may be input near or near the center position of the off-drive period. When the off drive period is relatively short, the detection signal Sc is input when the MOS transistor 6 is switched from the off drive to the on drive, that is, when the drive signal G2 is changed from the L level to the H level. That's fine. This is because even if the drive signal G2 changes from the L level to the H level, the load current continues to flow through the
MOSトランジスタ6のオンオフ駆動周波数は、MOSトランジスタ5のオンオフ駆動周波数(PWM周波数)のn逓倍に設定されているので、マイコン11は、PWM周期内の定まった位置で検出信号Scを入力できる。これにより、駆動信号G1のデューティ比が一定に制御されて負荷電流の状態も変化していない場合、PWM周期ごとに負荷電流の検出値が変動することがなくなる。従って、平均値の算出に用いる検出信号Scを入力するPWM周期数が少ない場合、すなわち平均値の算出に用いる検出信号Scのサンプル数が少ない場合でも、負荷電流の平均値を精度よく演算できる。また、入力した検出信号Scを補間して検出電流を得る場合でも、PWM周期ごとの変動がない精度のよい補間処理を行うことができる。
Since the on / off drive frequency of the MOS transistor 6 is set to n times the on / off drive frequency (PWM frequency) of the
負荷電流は、MOSトランジスタ5のオン駆動期間に増加し、オフ駆動期間に減少する。このため、MOSトランジスタ6のオンオフ駆動周期は、MOSトランジスタ5のオン駆動期間とオフ駆動期間よりも短いことが好ましい。例えば、マイコン11は、駆動信号G1のデューティ比を算出するとともに、MOSトランジスタ6のオンオフ駆動周期を、駆動信号G1のHレベル期間とLレベル期間のうち短い方の期間よりも短く設定する。或いは、駆動信号G1のHレベル期間とLレベル期間の最小期間を予め予測し、MOSトランジスタ6のオンオフ駆動周期をその最小期間よりも短く設定すればよい。この設定により、マイコン11は、負荷電流の増加期間と減少期間のそれぞれにおいて少なくとも1つの検出信号Scを入力できる。従って、この入力した検出信号Scに基づいて、負荷電流の平均値または補間値を高精度に得ることができる。
The load current increases during the ON drive period of the
(第2の実施形態)
第2の実施形態について図3を参照しながら説明する。本実施形態の回路構成は、図1に示した負荷制御装置1と同じである。マイコン11は、MOSトランジスタ5のオン駆動期間にMOSトランジスタ6をオンオフ駆動し、MOSトランジスタ5のオフ駆動期間にMOSトランジスタ6をオフ駆動状態に維持する。図3は、MOSトランジスタ5のオンオフ駆動周波数が300Hz、デューティ比が50%、MOSトランジスタ6のオンオフ駆動周波数が1.8kHz、デューティ比が80%の場合を示している。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIG. The circuit configuration of this embodiment is the same as that of the
マイコン11は、MOSトランジスタ5のオン駆動期間では、MOSトランジスタ6のオフ駆動期間の中央位置において検出信号Scをサンプリングする。MOSトランジスタ5のオフ駆動期間でも、MOSトランジスタ5のオン駆動期間でのサンプリング時点を基点として、MOSトランジスタ6のオンオフ駆動周期(0.55msec)ごとに検出信号Scをサンプリングする。
The
MOSトランジスタ5のオフ駆動期間では、負荷電流がダイオード7を通して還流するため、MOSトランジスタ6のソース電位はVB+Vf(Vf:ダイオードの順方向電圧)まで上昇する。この期間にMOSトランジスタ6をオン駆動するには、上昇したソース電位よりも更にMOSトランジスタのしきい値電圧Vth以上高い駆動信号G2が必要となる。このため、チャージポンプ回路などの昇圧回路が必要となる。また、MOSトランジスタ6に、当該昇圧電圧以上のゲート耐圧が必要となる。
In the off drive period of the
本実施形態の負荷制御装置は、MOSトランジスタ5のオフ駆動期間にMOSトランジスタ6をオフ駆動し、MOSトランジスタ5のオン駆動期間に限りMOSトランジスタ6をオンオフ駆動する。従って、昇圧回路を新たに設ける必要がなくなる。また、MOSトランジスタ6に必要なゲート耐圧を、MOSトランジスタ5のゲート耐圧と同程度に下げることができ、素子選定の自由度が高まる。その他、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第1の実施形態で説明した検出信号Scの入力タイミング、MOSトランジスタ6のオンオフ駆動周波数(オンオフ駆動周期)についても同様に適用できる。
The load control device of this embodiment drives the MOS transistor 6 off during the off-drive period of the
(その他の実施形態)
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形、拡張を行うことができる。
(Other embodiments)
As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation and expansion | extension can be performed within the range which does not deviate from the summary of invention.
電源線3とグランドとの間にMOSトランジスタ5、負荷2および電流検出抵抗13が順に直列接続された構成、または電源線3とグランドとの間にMOSトランジスタ5、電流検出抵抗13および負荷2が順に直列接続された構成としてもよい。これらの構成でも、負荷2と電流検出抵抗13との直列回路に対しダイオード7が並列に設けられる。この場合、Pチャネル型のMOSトランジスタ5を用いてもよい。スイッチング素子およびバイパス回路はMOSトランジスタに限られない。
A configuration in which the
MOSトランジスタ6のオンオフ駆動周期に下限を設けてもよい。これにより、MOSトランジスタ6のスイッチング損失の増大を抑えることができる。
MOSトランジスタ6のオンオフ駆動周波数は、必ずしもMOSトランジスタ5のオンオフ駆動周波数と逓倍関係になくてもよい。
A lower limit may be provided for the on / off drive cycle of the MOS transistor 6. Thereby, an increase in switching loss of the MOS transistor 6 can be suppressed.
The on / off drive frequency of the MOS transistor 6 does not necessarily have to be multiplied by the on / off drive frequency of the
MOSトランジスタ6のオフ駆動期間をオン駆動期間よりも長く設定してもよい。ただし、MOSトランジスタ6のオフ駆動期間を短く設定するほど、電流検出抵抗13での損失低減効果が大きくなる。
The off drive period of the MOS transistor 6 may be set longer than the on drive period. However, the shorter the OFF drive period of the MOS transistor 6, the greater the loss reduction effect at the
マイコン11は、MOSトランジスタ6をオンオフ駆動しているとき、検出信号Scを入力すると直ちにMOSトランジスタ6をオン駆動する構成としてもよい。この構成によれば、検出信号Scを入力した後のMOSトランジスタ6のオフ駆動期間がなくなるので、負荷電流による電流検出抵抗13の損失を一層低減することができる。
The
マイコン11による検出信号Scのサンプリングタイミングにおける信号電圧に影響を及ぼさない限りにおいて、検出回路とマイコン11との間にフィルタ回路を備えてもよい。これにより、スイッチングに伴い生じるサージ電圧を除去することができる。
A filter circuit may be provided between the detection circuit and the
図面中、1は負荷制御装置(誘導性負荷制御装置)、2は誘導性負荷、5はMOSトランジスタ(スイッチング素子)、6はMOSトランジスタ(バイパス回路)、7はダイオード(還流回路)、10は検出回路、11はマイクロコンピュータ(電流検出手段)、12は通電経路、13は電流検出抵抗である。 In the drawings, 1 is a load control device (inductive load control device), 2 is an inductive load, 5 is a MOS transistor (switching element), 6 is a MOS transistor (bypass circuit), 7 is a diode (reflux circuit), 10 is A detection circuit, 11 is a microcomputer (current detection means), 12 is an energization path, and 13 is a current detection resistor.
Claims (6)
前記通電経路に前記誘導性負荷と隣接して直列に電流検出抵抗(13)を有し、当該電流検出抵抗の電圧に応じた検出信号を出力する検出回路(10)と、
前記誘導性負荷と前記電流検出抵抗との直列回路に対し並列に設けられ、前記誘導性負荷に流れる電流を還流させる還流回路(7)と、
前記電流検出抵抗と並列に設けられ、オン駆動により通電状態となり、オフ駆動により断電状態となるバイパス回路(6)と、
前記バイパス回路のオン駆動とオフ駆動を繰り返すオンオフ駆動を行い、前記バイパス回路をオフ駆動している期間に前記検出回路が出力する検出信号を入力し、当該入力した検出信号に基づいて前記誘導性負荷に流れる電流を検出する電流検出手段(11)とを備え、
前記電流検出手段は、前記スイッチング素子のオン駆動期間およびオフ駆動期間よりも短いオンオフ駆動周期で前記バイパス回路をオンオフ駆動することを特徴とする誘導性負荷制御装置。 A switching element (5) provided in series with the inductive load in the energization path (12) to the inductive load (2);
A detection circuit (10) having a current detection resistor (13) in series in the energization path adjacent to the inductive load and outputting a detection signal corresponding to the voltage of the current detection resistor;
A reflux circuit (7) that is provided in parallel to a series circuit of the inductive load and the current detection resistor and recirculates a current flowing through the inductive load;
A bypass circuit (6) provided in parallel with the current detection resistor, which is energized by on-drive and is de-energized by off-drive;
On-off driving that repeats on-drive and off-drive of the bypass circuit is performed, and a detection signal output from the detection circuit is input during a period of off-drive of the bypass circuit, and the inductivity is based on the input detection signal Current detection means (11) for detecting the current flowing through the load ,
The inductive load control device characterized in that the current detection means drives the bypass circuit on and off at an on / off drive cycle shorter than an on drive period and an off drive period of the switching element .
前記通電経路に前記誘導性負荷と隣接して直列に電流検出抵抗(13)を有し、当該電流検出抵抗の電圧に応じた検出信号を出力する検出回路(10)と、
前記誘導性負荷と前記電流検出抵抗との直列回路に対し並列に設けられ、前記誘導性負荷に流れる電流を還流させる還流回路(7)と、
前記電流検出抵抗と並列に設けられ、オン駆動により通電状態となり、オフ駆動により断電状態となるバイパス回路(6)と、
前記バイパス回路のオン駆動とオフ駆動を繰り返すオンオフ駆動を行い、前記バイパス回路をオフ駆動している期間に前記検出回路が出力する検出信号を入力し、当該入力した検出信号に基づいて前記誘導性負荷に流れる電流を検出する電流検出手段(11)とを備え、
前記電流検出手段は、前記バイパス回路のオンオフ駆動周波数を、前記スイッチング素子のオンオフ駆動周波数のn逓倍(nは2以上の整数)の値に設定することを特徴とする誘導性負荷制御装置。 A switching element (5) provided in series with the inductive load in the energization path (12) to the inductive load (2);
A detection circuit (10) having a current detection resistor (13) in series in the energization path adjacent to the inductive load and outputting a detection signal corresponding to the voltage of the current detection resistor;
A reflux circuit (7) that is provided in parallel to a series circuit of the inductive load and the current detection resistor and recirculates a current flowing through the inductive load;
A bypass circuit (6) provided in parallel with the current detection resistor, which is energized by on-drive and is de-energized by off-drive;
On-off driving that repeats on-drive and off-drive of the bypass circuit is performed, and a detection signal output from the detection circuit is input during a period of off-drive of the bypass circuit, and the inductivity is based on the input detection signal Current detection means (11) for detecting the current flowing through the load ,
The inductive load control device , wherein the current detection means sets the on / off drive frequency of the bypass circuit to a value of n times (n is an integer of 2 or more) the on / off drive frequency of the switching element .
前記通電経路に前記誘導性負荷と隣接して直列に電流検出抵抗(13)を有し、当該電流検出抵抗の電圧に応じた検出信号を出力する検出回路(10)と、
前記誘導性負荷と前記電流検出抵抗との直列回路に対し並列に設けられ、前記誘導性負荷に流れる電流を還流させる還流回路(7)と、
前記電流検出抵抗と並列に設けられ、オン駆動により通電状態となり、オフ駆動により断電状態となるバイパス回路(6)と、
前記バイパス回路のオン駆動とオフ駆動を繰り返すオンオフ駆動を行い、前記バイパス回路をオフ駆動している期間に前記検出回路が出力する検出信号を入力し、当該入力した検出信号に基づいて前記誘導性負荷に流れる電流を検出する電流検出手段(11)とを備え、
前記電流検出手段は、前記スイッチング素子のオン駆動期間に前記バイパス回路をオンオフ駆動し、前記スイッチング素子のオフ駆動期間に前記バイパス回路をオフ駆動することを特徴とする誘導性負荷制御装置。 A switching element (5) provided in series with the inductive load in the energization path (12) to the inductive load (2);
A detection circuit (10) having a current detection resistor (13) in series in the energization path adjacent to the inductive load and outputting a detection signal corresponding to the voltage of the current detection resistor;
A reflux circuit (7) that is provided in parallel to a series circuit of the inductive load and the current detection resistor and recirculates a current flowing through the inductive load;
A bypass circuit (6) provided in parallel with the current detection resistor, which is energized by on-drive and is de-energized by off-drive;
On-off driving that repeats on-drive and off-drive of the bypass circuit is performed, and a detection signal output from the detection circuit is input during a period of off-drive of the bypass circuit, and the inductivity is based on the input detection signal Current detection means (11) for detecting the current flowing through the load ,
The inductive load control device , wherein the current detection means drives the bypass circuit on and off during an on-drive period of the switching element, and off-drives the bypass circuit during an off-drive period of the switching element .
前記通電経路に前記誘導性負荷と隣接して直列に電流検出抵抗(13)を有し、当該電流検出抵抗の電圧に応じた検出信号を出力する検出回路(10)と、
前記誘導性負荷と前記電流検出抵抗との直列回路に対し並列に設けられ、前記誘導性負荷に流れる電流を還流させる還流回路(7)と、
前記電流検出抵抗と並列に設けられ、オン駆動により通電状態となり、オフ駆動により断電状態となるバイパス回路(6)と、
前記バイパス回路のオン駆動とオフ駆動を繰り返すオンオフ駆動を行い、前記バイパス回路をオフ駆動している期間に前記検出回路が出力する検出信号を入力し、当該入力した検出信号に基づいて前記誘導性負荷に流れる電流を検出する電流検出手段(11)とを備え、
前記電流検出手段は、前記バイパス回路をオンオフ駆動しているとき、前記バイパス回路をオフ駆動からオン駆動に切り替える時またはその直前に前記検出回路が出力する検出信号を入力することを特徴とする誘導性負荷制御装置。 A switching element (5) provided in series with the inductive load in the energization path (12) to the inductive load (2);
A detection circuit (10) having a current detection resistor (13) in series in the energization path adjacent to the inductive load and outputting a detection signal corresponding to the voltage of the current detection resistor;
A reflux circuit (7) that is provided in parallel to a series circuit of the inductive load and the current detection resistor and recirculates a current flowing through the inductive load;
A bypass circuit (6) provided in parallel with the current detection resistor, which is energized by on-drive and is de-energized by off-drive;
On-off driving that repeats on-drive and off-drive of the bypass circuit is performed, and a detection signal output from the detection circuit is input during a period of off-drive of the bypass circuit, and the inductivity is based on the input detection signal Current detection means (11) for detecting the current flowing through the load ,
The current detection means inputs a detection signal output by the detection circuit when the bypass circuit is driven on / off, or when the bypass circuit is switched from off-drive to on-drive or just before that. Load control device.
前記通電経路に前記誘導性負荷と隣接して直列に電流検出抵抗(13)を有し、当該電流検出抵抗の電圧に応じた検出信号を出力する検出回路(10)と、
前記誘導性負荷と前記電流検出抵抗との直列回路に対し並列に設けられ、前記誘導性負荷に流れる電流を還流させる還流回路(7)と、
前記電流検出抵抗と並列に設けられ、オン駆動により通電状態となり、オフ駆動により断電状態となるバイパス回路(6)と、
前記バイパス回路のオン駆動とオフ駆動を繰り返すオンオフ駆動を行い、前記バイパス回路をオフ駆動している期間に前記検出回路が出力する検出信号を入力し、当該入力した検出信号に基づいて前記誘導性負荷に流れる電流を検出する電流検出手段(11)とを備え、
前記電流検出手段は、前記バイパス回路をオンオフ駆動しているとき、前記検出回路が出力する検出信号を入力すると直ちに前記バイパス回路をオン駆動することを特徴とする誘導性負荷制御装置。 A switching element (5) provided in series with the inductive load in the energization path (12) to the inductive load (2);
A detection circuit (10) having a current detection resistor (13) in series in the energization path adjacent to the inductive load and outputting a detection signal corresponding to the voltage of the current detection resistor;
A reflux circuit (7) that is provided in parallel to a series circuit of the inductive load and the current detection resistor and recirculates a current flowing through the inductive load;
A bypass circuit (6) provided in parallel with the current detection resistor, which is energized by on-drive and is de-energized by off-drive;
On-off driving that repeats on-drive and off-drive of the bypass circuit is performed, and a detection signal output from the detection circuit is input during a period of off-drive of the bypass circuit, and the inductivity is based on the input detection signal Current detection means (11) for detecting the current flowing through the load ,
The inductive load control device according to claim 1 , wherein when the bypass circuit is driven on and off, the current detection unit drives the bypass circuit on immediately upon receiving a detection signal output from the detection circuit .
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