JP6583017B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、センサ信号がセンサから入力され、センサ信号に応じて制御対象を制御する電子制御装置に関する。

従来、特許文献１に記載のように、センサ、アンチエイリアシングフィルタ（ローパスフィルタ）、サンプリング素子（変換部）、位相補償回路（補正部）を備える装置（電子制御装置）が知られている。サンプリング素子は、アンチエイリアシングフィルタの出力信号をデジタル信号に変換する。アンチエイリアシングフィルタの出力信号では、アンチエイリアシングフィルタの時定数に応じて位相遅延が生じる。

これに対し、位相補償回路は、アンチエイリアシングフィルタの時定数に応じて、サンプリング素子の出力信号に対して位相遅延を補償する。言い換えると、位相補償回路は、アンチエイリアシングフィルタの時定数に応じて、位相遅延が小さくなるようにサンプリング素子の出力信号を補正する。

特表２００２−５３０９８７号公報

サンプリング素子の出力信号を位相補償回路が補正する構成として、アンチエイリアシングフィルタの時定数に応じた値が装置に予め記憶され、この値に基づき位相補償回路が補正を行うことが考えられる。しかしながらこの構成では、アンチエイリアシングフィルタが温度変化すると、サンプリング素子の出力信号における位相遅延は大きくなる。詳しく言うと、出力信号の値が増加している場合、アンチエイリアシングフィルタの温度変化が大きいほど、位相遅延によりセンサ信号の値は小さくなる。一方、出力信号の値が減少している場合、アンチエイリアシングフィルタの温度変化が大きいほど、位相遅延によりセンサ信号の値は大きくなる。よって、予め設定された値を用いる構成では、アンチエイリアシングフィルタの温度変化により、位相補償回路が位相遅延を小さくし難い虞がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ローパスフィルタが温度変化した場合であっても、センサ信号の位相遅延を小さくする電子制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として下記の実施形態における具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。

本発明のひとつは、アナログ信号であるセンサ信号（Ａ１）がセンサ（２００）から入力され、センサ信号に応じて制御対象（３００）を制御する電子制御装置であって、
センサ信号における遮断周波数（ｆ_Ａ）以上の周波数成分を減衰させるローパスフィルタ（３０）と、
ローパスフィルタが出力したセンサ信号（Ａ２）をデジタル信号に変換して出力する変換部（４０）と、
変換部が出力したセンサ信号（Ｘ）におけるローパスフィルタの時定数（Ｔ_Ｆ）に応じた位相遅延を小さくするように、時定数に基づきセンサ信号を補正する補正部（２４）と、
補正部が出力したセンサ信号（Ｚ）を用いて制御信号を生成し、制御対象に制御信号を出力する制御部（２２）と、
ローパスフィルタの温度を検出し、検出結果に応じた温度信号（Ｂ）を補正部に出力する温度検出部（５０）と、
を備え、
補正部は、
変換部が出力したセンサ信号の値が増加している場合、ローパスフィルタの温度の上昇にともなう温度変化が大きいほどセンサ信号の値を大きくし、
変換部が出力したセンサ信号の値が減少している場合、ローパスフィルタの温度の上昇にともなう温度変化が大きいほどセンサ信号の値を小さくする。

変換部が出力したセンサ信号の値が増加している場合、ローパスフィルタの温度の上昇にともなう温度変化が大きいほど、時定数に応じた位相遅延によりセンサ信号の値は小さくなる。これに対し上記構成では、ローパスフィルタの温度の上昇にともなう温度変化が大きいほど、センサ信号の値が大きくなるように補正される。

また、変換部が出力したセンサ信号の値が減少している場合、ローパスフィルタの温度の上昇にともなう温度変化が大きいほど、時定数に応じた位相遅延によりセンサ信号の値は大きくなる。これに対し上記構成では、ローパスフィルタの温度の上昇にともなう温度変化が大きいほど、センサ信号の値が小さくなるように補正される。

以上によれば、補正部は、ローパスフィルタの温度変化に応じたセンサ信号の位相遅延を小さくするように、センサ信号を補正する。よって、ローパスフィルタが温度変化した場合であっても、センサ信号の位相遅延を小さくすることができる。

第１実施形態に係る電子制御装置の概略構成を示すブロック図である。 トリガ信号、センサ信号、及び、温度信号を示すタイミングチャートである。 補正部が温度補償する領域を示す図である。 補正部の温度補償について説明するためのタイミングチャートである。

図面を参照して説明する。なお、複数の実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。

（第１実施形態）
先ず、図１及び図２に基づき、電子制御装置１００の概略構成について説明する。

電子制御装置１００は、センサ２００、モータ３００、電源４００、及び、グランド５００と電気的に接続されている。電子制御装置１００には、センサ２００から第１センサ信号Ａ１が入力される。電子制御装置１００は、第１センサ信号Ａ１に応じてモータ３００を制御している。本実施形態において、電子制御装置１００は、車両用のＥＣＵである。

電子制御装置１００は、駆動回路１０と、マイコン２０と、ローパスフィルタ３０と、第１ＡＤＣ４０と、温度検出回路５０と、第２ＡＤＣ６０と、を備えている。電子制御装置１００は、端子として、電源端子１００ａ、第１モータ端子１００ｂ、第２モータ端子１００ｃ、センサ端子１００ｄ、及び、グランド端子１００ｅを有している。

駆動回路１０は、モータ３００を駆動するための回路である。モータ３００は、特許請求の範囲に記載の制御対象に相当する。本実施形態において、モータ３００は直流モータである。モータ３００では、ロータの回転位置に伴って磁束の向きが周期的に変化している。

また、駆動回路１０は、４個のＦＥＴ１２〜１８を有し、Ｈブリッジ回路を構成している。本実施形態において、ＦＥＴ１２〜１８は、Ｎチャネル型とされている。ＦＥＴ１２，１４のドレインは、電源端子１００ａを介して、電源４００と電気的に接続されている。電源４００は、例えば、１２Ｖを出力する車両用のバッテリである。

ＦＥＴ１２，１６のソースは、第１モータ端子１００ｂを介して、モータ３００と電気的に接続されている。ＦＥＴ１４のソース及びＦＥＴ１８のドレインは、第２モータ端子１００ｃを介してモータ３００と電気的に接続されている。ＦＥＴ１６のドレイン及びＦＥＴ１８のソースは、グランド端子１００ｅを介して、グランド５００と電気的に接続されている。

各ＦＥＴ１２〜１８のゲートは、マイコン２０と電気的に接続されている。マイコン２０は、制御部２２と補正部２４とを有している。制御部２２は、駆動回路１０の各ＦＥＴ１２〜１８と接続され、各ＦＥＴ１２〜１８に制御信号を出力している。制御信号は、Ｈｉｇｈ又はＬｏｗの値をとるデジタル信号である。各ＦＥＴ１２〜１８は、ゲートに入力される制御信号がＨｉｇｈの場合にオフとなり、制御信号がＬｏｗの場合にオンとなる。

以下、モータ３００を正転させる場合における電子制御装置１００の動作について説明する。制御部２２は、Ｈｉｇｈ及びＬｏｗが周期的に変化する制御信号をＦＥＴ１２に出力する。これにより、ＦＥＴ１２のオンオフ状態は、周期的に変化する。制御部２２は、ＦＥＴ１２に出力する制御信号のデューティ比を変化させることでモータ３００の回転速度を変化させる。

制御部２２は、Ｈｉｇｈの値をとる制御信号をＦＥＴ１４，１６に出力する。これにより、ＦＥＴ１４，１６はオフとなる。制御部２２は、ＦＥＴ１８に出力する制御信号をＨｉｇｈからＬｏｗにすることで、ＦＥＴ１８をオフからオンにする。

ＦＥＴ１２，１８の両方がオンの場合に、電源４００から、ＦＥＴ１２、モータ３００、及び、ＦＥＴ１８を介して、グランド５００へ電流が流れる。これにより、モータ３００では正転する方向に駆動力が発生する。図１では、電流が流れる経路を太線で示している。また、図１では、モータ３００のロータが回転する方向を白抜き矢印で示している。

センサ２００は、モータ３００の回転を検出するものである。詳しく言うと、センサ２００は、ロータの回転位置に応じた第１センサ信号Ａ１を出力するものである。電子制御装置１００は、第１センサ信号Ａ１に基づき、モータ３００をフィードバック制御している。

センサ２００は、モータ３００に配置され、ロータの回転に伴って周期的に変化する磁束を検出している。センサ２００が出力する第１センサ信号Ａ１は、正弦波をなすアナログ信号である。第１センサ信号Ａ１は、ローパスフィルタ３０に入力される。

ローパスフィルタ３０は、第１センサ信号Ａ１における遮断周波数ｆ_Ａ以上の周波数成分を減衰させるものである。ローパスフィルタ３０は、第１ＡＤＣ４０のＡＤ変換で生じる折り返し雑音を抑制するものである。折り返し雑音は、折り返し歪みと称することもできる。ローパスフィルタ３０は、アンチエイリアジングフィルタ、又は、前置フィルタと称することもできる。

ローパスフィルタ３０は、抵抗３２とコンデンサ３４とを有するＲＣ回路である。抵抗３２の一端は、センサ端子１００ｄを介して、センサ２００と電気的に接続されている。抵抗３２の他端は、第１ＡＤＣ４０と電気的に接続されている。コンデンサ３４の一端は、抵抗３２及び第１ＡＤＣ４０の接続点に接続されている。コンデンサ３４の他端は、グランド端子１００ｅを介してグランド５００と電気的に接続されている。

ローパスフィルタ３０は、出力信号として、第２センサ信号Ａ２を出力する。第１センサ信号Ａ１は、ローパスフィルタ３０を通ることで、第２センサ信号Ａ２となる。第２センサ信号Ａ２は、第１センサ信号Ａ１における遮断周波数ｆ_Ａ以上の周波数成分が除去された信号である。

抵抗３２の抵抗値をＲ、コンデンサ３４の静電容量をＣとすると、ローパスフィルタ３０の遮断周波数ｆ_Ａは、１／２πＲＣである。また、ローパスフィルタ３０の時定数Ｔ_Ｆは、ＲＣである。第２センサ信号Ａ２では、第１センサ信号Ａ１に対して、時定数Ｔ_Ｆに基づく位相遅延が生じる。抵抗３２は、温度変化により抵抗値が変化する。同様に、コンデンサ３４は、温度変化により静電容量が変化する。これらにより、第２センサ信号Ａ２で生じる位相遅延の長さは、ローパスフィルタ３０の温度変化Ｔ_Ｖにより変化する。第２センサ信号Ａ２は、第１ＡＤＣ４０に入力される。

第１ＡＤＣ４０は、アナログ信号である第２センサ信号Ａ２をデジタル信号に変換するものである。言い換えると、第１ＡＤＣ４０は、第２センサ信号Ａ２をＡＤ変換するものである。第１ＡＤＣ４０は、特許請求の範囲に記載の変換部に相当する。

第１ＡＤＣ４０は、出力信号として第３センサ信号Ｘを出力する。第３センサ信号Ｘは、アナログ信号である第２センサ信号Ａ２をデジタル信号に変換したものである。第１ＡＤＣ４０は、ローパスフィルタ３０に加えて、電子制御装置１００内の電源、グランド５００、及び、マイコン２０と電気的に接続されている。なお、本実施形態において、第３センサ信号Ｘは正の値とされている。

第１ＡＤＣ４０は、図２に示すトリガ信号に基づき、ＡＤ変換を行っている。トリガ信号は、第１ＡＤＣ４０のサンプリング周期Ｔ_Ｓを決定するものである。トリガ信号は、オンオフ状態が周期的に変化するパルス信号である。トリガ信号の周期は、第１ＡＤＣ４０のサンプリング周期Ｔ_Ｓである。本実施形態において第１ＡＤＣ４０は、トリガ信号の立ち上がりタイミング毎に、第３センサ信号Ｘを生成及び出力している。図２では、トリガ信号の立ち上がりタイミングを矢印で示している。

第１ＡＤＣ４０のサンプリング周期Ｔ_Ｓは、第２センサ信号Ａ２の周期よりも短くされている。サンプリング周期Ｔ_Ｓは、第１ＡＤＣ４０が第２センサ信号Ａ２を標本化する周期である。サンプリング周期Ｔ_Ｓは、標本化周期と称することもできる。第１ＡＤＣ４０の標本化周波数をｆ_Ｂとすると、ローパスフィルタ３０の遮断周波数ｆ_Ａは、数式１で示される。

数式１を満たすように、抵抗３２の抵抗値及びコンデンサ３４の静電容量が選択されている。これにより、ローパスフィルタ３０は、第１ＡＤＣ４０のＡＤ変換で生じる折り返し雑音を抑制することができる。第３センサ信号Ｘは、補正部２４に入力される。

温度検出回路５０は、ローパスフィルタ３０の温度を検出するものである。詳しく言うと、温度検出回路５０は、電子制御装置１００内におけるローパスフィルタ３０の周囲温度を検出するものである。温度検出回路５０は、抵抗５２と、サーミスタ５４と、を有している。温度検出回路５０は、特許請求の範囲に記載の温度検出部に相当する。

抵抗５２の一端は、電子制御装置１００内の電源と電気的に接続されている。抵抗５２は、接続された電源の電圧を分圧するための素子である。抵抗５２の他端は、第２ＡＤＣ６０と電気的に接続されている。

サーミスタ５４は、ローパスフィルタ３０の温度を検出するための素子である。サーミスタ５４の一端は、抵抗５２及び第２ＡＤＣ６０の接続点に接続されている。サーミスタ５４の他端は、グランド端子１００ｅを介してグランド５００と電気的に接続されている。抵抗５２及びサーミスタ５４の接続点の電位が、温度検出回路５０の出力信号である第１温度信号Ｂの値である。第１温度信号Ｂは、温度検出回路５０の検出結果である。

サーミスタ５４は、温度に応じて抵抗値が変化する。サーミスタ５４は、温度計測素子と称することもできる。本実施形態では、ローパスフィルタ３０の温度が増加するほど第１温度信号Ｂの値が増加するように、サーミスタ５４が選択されている。例えば、ローパスフィルタ３０の温度が増加することにより第１温度信号Ｂの値がほぼ一定の割合で増加するように、サーミスタ５４が選択される。なお、第１温度信号Ｂはアナログ信号である。第１温度信号Ｂは、第２ＡＤＣ６０に入力される。

第２ＡＤＣ６０は、アナログ信号である第１温度信号Ｂをデジタル信号に変換するものである。言い換えると、第２ＡＤＣ６０は、第１温度信号ＢをＡＤ変換するものである。第２ＡＤＣ６０は、出力信号として第２温度信号Ｙを出力する。第２温度信号Ｙは、アナログ信号である第１温度信号Ｂをデジタル信号に変換したものである。以下、第１温度信号Ｂ及び第２温度信号Ｙの夫々を区別する必要がない場合、単に温度信号とも称する。

第２ＡＤＣ６０は、温度検出回路５０に加えて、電子制御装置１００内の電源、グランド５００、及び、マイコン２０と電気的に接続されている。第２温度信号Ｙは、マイコン２０の補正部２４に入力される。

補正部２４は、時定数Ｔ_Ｆに応じた第３センサ信号Ｘの位相遅延を小さくするように、第３センサ信号Ｘを補正するものである。補正部２４は、出力信号として第４センサ信号Ｚを出力する。以下、第１センサ信号Ａ１、第２センサ信号Ａ２、第３センサ信号Ｘ、及び、第４センサ信号Ｚの夫々を区別する必要がない場合、単にセンサ信号とも称する。なお、本実施形態において、第４センサ信号Ｚは正の値とされている。

補正部２４は、第３センサ信号Ｘを補正することで、出力信号である第４センサ信号Ｚの位相遅延を小さくする。すなわち、補正部２４は、センサ信号の位相遅延を補償する。補正部２４による第３センサ信号Ｘの補正については、下記で詳細に説明する。

また、補正部２４は、第２温度信号Ｙに基づき、ローパスフィルタ３０の温度変化Ｔ_Ｖに応じたセンサ信号の位相遅延を小さくするように、第３センサ信号Ｘを補正する。なお、温度変化Ｔ_Ｖは、詳しく言うと、ローパスフィルタ３０の温度変化における絶対値である。温度変化により時定数Ｔ_Ｆが変化して第３センサ信号Ｘの位相遅延が大きくなった場合であっても、補正部２４の補正により、第４センサ信号Ｚの位相遅延を小さくすることができる。以上により、補正部２４は、センサ信号の温度補償を行うことができる。補正部２４は、補償部と称することもできる。

次に、図２〜図４に基づき、補正部２４における第３センサ信号Ｘの補正について説明する。

補正部２４は、基準値α_ｎと変化値βとを用いて、第４センサ信号Ｚを生成する。基準値α_ｎは、ローパスフィルタ３０の温度変化に応じて値が変化しない。一方、変化値βは、ローパスフィルタ３０の温度変化に応じて値が変化する。

第１ＡＤＣ４０がｎ番目に出力する第３センサ信号Ｘの値をＸ_ｎ、第１ＡＤＣ４０のサンプリング周期をＴ_Ｓ、ローパスフィルタ３０の時定数をＴ_Ｆとすると、基準値α_ｎは、以下の数式２に示す値とされる。なお、サンプリング周期Ｔ_Ｓ及び時定数をＴ_Ｆは、正の値とされる。

また、ローパスフィルタ３０の温度変化をＴ_Ｖ℃とすると、変化値βは、数式３に示す値とされる。変化値βの値については、下記で詳細に説明する。

ところで、図３に示すように、ローパスフィルタ３０が所定の温度であって、且つ、ローパスフィルタ３０が所定の温度変化をした場合にのみ、補正部２４はセンサ信号の温度補償を行う。図３では、補正部２４が温度補償を行う範囲にハッチングを施している。

電子制御装置１００は、動作により温度が上昇し易い。これに対して、電子制御装置１００は、動作している場合、温度が下降し難い。また、電子制御装置１００は、動作が停止した場合であっても、温度が下降し難い。すなわち、電子制御装置１００の温度は、上昇し易く、下降し難い。これに対し、補正部２４は、ローパスフィルタ３０の温度が上昇した場合にのみ、センサ信号の温度補償を行う。

補正部２４は、第２温度信号Ｙに応じて、ローパスフィルタ３０の温度が上昇したか否かを判定する。詳しく言うと、第２ＡＤＣ６０がｎ番目に出力する第２温度信号Ｙの値をＹ_ｎとすると、補正部２４は、Ｙ_ｎ−Ｙ_ｎ−１が負の場合にローパスフィルタ３０の温度が下降したと判定する。

補正部２４は、ローパスフィルタ３０の温度が下降した場合、センサ信号の温度補償を行わない。詳しく言うと、補正部２４は、ローパスフィルタ３０の温度が下降した場合、第４センサ信号Ｚの値を基準値α_ｎとする。すなわち、補正部２４は、以下の数式４に基づき、第４センサ信号Ｚの値を算出する。

第３センサ信号Ｘの値が増加している場合、Ｘ_ｎ−Ｘ_ｎ−１は、正の値とされる。よって、数式４によると、温度補償されていない第４センサ信号Ｚの値は、第３センサ信号Ｘの値よりも大きくされる。言い換えると、第３センサ信号Ｘの値が増加している場合であって、センサ信号の温度補償を行わない場合、補正部２４は、値Ｘ_ｎに較べて値Ｚ_ｎが大きくなるように値Ｚ_ｎを算出する。

一方、第３センサ信号Ｘの値が減少している場合、Ｘ_ｎ−Ｘ_ｎ−１は、負の値とされる。よって、数式４によると、温度補償されていない第４センサ信号Ｚの値は、第３センサ信号Ｘの値よりも小さくされる。言い換えると、第３センサ信号Ｘの値が減少している場合であって、センサ信号の温度補償を行わない場合、補正部２４は、値Ｘ_ｎに較べて値Ｚ_ｎが小さくなるように値Ｚ_ｎを算出する。

補正部２４は、センサ信号の温度補償を行わない場合、第４センサ信号Ｚを算出するために第２温度信号Ｙを用いていない。なお、時定数Ｔ_Ｆ及びサンプリング周期Ｔ_Ｓに対応する値は、予めマイコン２０のメモリに格納されている。数式４における時定数Ｔ_Ｆの値は、一定値に設定されている。

補正部２４は、センサ信号の温度補償を行う場合に、第２温度信号Ｙを用いる。補正部２４は、温度変化Ｔ_Ｖが大きいほど、Ｚ_ｎ−Ｘ_ｎの絶対値が大きくなるように第３センサ信号Ｘを補正する。言い換えると、温度変化Ｔ_Ｖが大きいほど、Ｚ_ｎ−Ｘ_ｎの絶対値は大きくされている。Ｚ_ｎ−Ｘ_ｎは、センサ信号の値における補正前後の差である。

本実施形態において、補正部２４は、基準値α_ｎに対して変化値βを乗算することで、温度補償した第４センサ信号Ｚの値を算出する。すなわち、補正部２４は、温度補償したＺ_ｎの値をα_ｎβとする。変化値βの値は、第３センサ信号Ｘの値が増加しているか否かに応じて変わる。補正部２４は、第３センサ信号Ｘに基づき、第３センサ信号Ｘの値が増加しているか否かを判定する。詳しく言うと、補正部２４は、Ｘ_ｎ−Ｘ_ｎ−１が正の値である場合に、第３センサ信号Ｘの値が増加していると判定する。第３センサ信号Ｘの値が増加している場合、変化値βの値は、以下の数式５に示す値とされる。

温度変化Ｔ_Ｖは、第２温度信号Ｙに対応する値である。詳しく言うと、温度変化Ｔ_Ｖは、Ｙ_ｎ−Ｙ_ｎ−１に対応する値である。第３センサ信号Ｘの値が増加している場合、補正部２４は、以下の数式６に基づき、第４センサ信号Ｚの値を算出する。

Ｘ_ｎ−Ｘ_ｎ−１が負の値の場合に、補正部２４は、第３センサ信号Ｘの値が減少していると判定する。第３センサ信号Ｘの値が減少している場合、変化値βの値は、以下の数式７に示す値とされる。

よって、第３センサ信号Ｘの値が減少している場合、補正部２４は、以下の数式８に基づき、第４センサ信号Ｚの値を算出する。

ところで、電子制御装置１００は、高温の場合に温度変化し難い。よって、ローパスフィルタ３０は、高温の場合に温度変化し難い。ローパスフィルタ３０が温度変化し難いと、ローパスフィルタ３０によるセンサ信号の位相遅延は生じ難い。これに対し、補正部２４は、ローパスフィルタ３０の温度が温度閾値以下の場合にのみ、温度補償を行う。温度閾値は、ローパスフィルタ３０の温度の閾値である。温度閾値は、ローパスフィルタ３０の温度が温度閾値以上の場合にローパスフィルタ３０が温度変化し難い温度に設定されている。例えば、電子制御装置１００がエンジンルームに配置されている場合に、温度閾値は１００℃程度とされている。また、電子制御装置１００が車室内に配置されている場合には、温度閾値が８０℃程度とされている。

補正部２４は、第２温度信号Ｙの値と、温度閾値に対応する値と、を比較することで、ローパスフィルタ３０の温度が温度閾値以下か否かを判定する。温度閾値に対応する値とは、ローパスフィルタ３０の温度が温度閾値とされた場合の第２温度信号Ｙの値である。温度閾値に対応する値は、マイコン２０のメモリに予め格納されている。

補正部２４は、ローパスフィルタ３０の温度が温度閾値よりも高い場合、第４センサ信号Ｚの値を基準値α_ｎとする。すなわち、補正部２４は、数式４に基づき、第４センサ信号Ｚの値を算出する。

これに対し、ローパスフィルタ３０の温度が温度閾値以下とされ、且つ、第３センサ信号Ｘの値が増加している場合、補正部２４は、数式６に基づき第４センサ信号Ｚの値を算出する。一方、ローパスフィルタ３０の温度が温度閾値以下とされ、且つ、第３センサ信号Ｘの値が減少している場合、補正部２４は、数式８に基づき第４センサ信号Ｚの値を算出する。

ところで、温度変化Ｔ_Ｖが大きいほど、ローパスフィルタ３０によるセンサ信号の位相遅延が大きくなる。これに対し、補正部２４は、温度変化Ｔ_Ｖが変化閾値より大きい場合にのみ、センサ信号の温度補償を行う。

変化閾値とは、温度変化Ｔ_Ｖに対する閾値である。温度変化Ｔ_Ｖが変化閾値以下の場合には、ローパスフィルタ３０によるセンサ信号の位相遅延が温度補償する必要のないほど小さい。言い換えると、変化閾値は、温度変化Ｔ_Ｖが変化閾値以下の場合にはセンサ信号を温度補償する必要のない値に設定されている。変化閾値は、例えば、±２℃程度とされている。

補正部２４は、Ｙ_ｎ−Ｙ_ｎ−１の値と、変化閾値に対応する値と、を比較することで、温度変化Ｔ_Ｖが変化閾値以下か否かを判定する。変化閾値に対応する値とは、温度変化Ｔ_Ｖが変化閾値とされた場合のＹ_ｎ−Ｙ_ｎ−１の値である。変化閾値に対応する値は、マイコン２０のメモリに予め格納されている。

補正部２４は、温度変化Ｔ_Ｖが変化閾値以下の場合、第４センサ信号Ｚの値を基準値α_ｎとする。すなわち、補正部２４は、数式４に基づき、第４センサ信号Ｚの値を算出する。

これに対し、温度変化Ｔ_Ｖが変化閾値より大きく、且つ、第３センサ信号Ｘの値が増加している場合、補正部２４は、数式６に基づき第４センサ信号Ｚの値を算出する。一方、温度変化Ｔ_Ｖが変化閾値より大きく、且つ、第３センサ信号Ｘの値が減少している場合、補正部２４は、数式８に基づき第４センサ信号Ｚの値を算出する。

第３センサ信号Ｘの値が増加し、且つ、補正部２４がセンサ信号の温度補償を行う場合、Ｚ_ｎ−Ｘ_ｎの値は、以下の数式９で示される。

第３センサ信号Ｘの値が増加している場合、Ｚ_ｎ−Ｘ_ｎは正の値とされる。言い換えると、第３センサ信号Ｘの値が増加している場合、温度補償した第４センサ信号Ｚの値は第３センサ信号Ｘの値に較べて大きくされる。すなわち、第３センサ信号Ｘの値が増加している場合、補正部２４は、温度補償するか否かによらず、第３センサ信号Ｘの値に較べて第４センサ信号Ｚの値を大きくする。

また、第３センサ信号Ｘの値が増加し、且つ、補正部２４がセンサ信号の温度補償を行う場合、温度変化Ｔ_Ｖが大きいほど、Ｚ_ｎ−Ｘ_ｎの値は大きくされる。言い換えると、第３センサ信号Ｘの値が増加している場合、温度変化Ｔ_Ｖが大きいほど、補正部２４は、温度補償後の値Ｚ_ｎを大きくする。

また、数式４及び数式６によれば、第３センサ信号Ｘの値が増加している場合、温度補償した第４センサ信号Ｚの値は温度補償していない値に較べて大きくされる。すなわち、第３センサ信号Ｘの値が増加している場合、補正部２４は、温度補償により第４センサ信号Ｚの値を大きくする。

第３センサ信号Ｘの値が減少し、且つ、補正部２４がセンサ信号の温度補償を行う場合、Ｚ_ｎ−Ｘ_ｎの値は、以下の数式１０で示される。

第３センサ信号Ｘの値が減少している場合、Ｚ_ｎ−Ｘ_ｎは負の値とされる。すなわち、Ｘ_ｎ−Ｚ_ｎは正の値とされる。言い換えると、第３センサ信号Ｘの値が減少している場合、温度補償した第４センサ信号Ｚの値は第３センサ信号Ｘの値に較べて小さくされる。すなわち、第３センサ信号Ｘの値が減少している場合、補正部２４は、温度補償するか否かによらず、第３センサ信号Ｘの値に較べて第４センサ信号Ｚの値を小さくする。

また、第３センサ信号Ｘの値が減少し、且つ、補正部２４がセンサ信号の温度補償を行う場合、温度変化Ｔ_Ｖが大きいほど、Ｚ_ｎ−Ｘ_ｎの値は小さくされる。すなわち、第３センサ信号Ｘの値が減少し、且つ、補正部２４がセンサ信号の温度補償を行う場合、温度変化Ｔ_Ｖが大きいほど、Ｘ_ｎ−Ｚ_ｎの値は大きくされる。言い換えると、第３センサ信号Ｘの値が減少している場合、温度変化Ｔ_Ｖが大きいほど、補正部２４は、温度補償により第４センサ信号Ｚの値を小さくする。

また、数式４及び数式８によれば、第３センサ信号Ｘの値が減少している場合、温度補償した値Ｚ_ｎは、温度補償していない値Ｚ_ｎよりも小さくされる。なお、図４示す例では、第３センサ信号Ｘの値が減少している時間ｔ１〜時間ｔ６において、補正部２４がセンサ信号の温度補償を行っている。また、図４では、温度補償した第４センサ信号Ｚの値を実線で示し、温度補償していない第４センサ信号Ｚの値を一点鎖線で示している。第３センサ信号Ｘの値が減少している場合、補正部２４は、温度補償により第４センサ信号Ｚの値を小さくする。

次に、上記した電子制御装置１００の効果について説明する。

第３センサ信号Ｘの値が増加している場合、温度変化Ｔ_Ｖが大きいほど、ローパスフィルタ３０による位相遅延によりセンサ信号の値は小さくなる。これに対し本実施形態では、第３センサ信号Ｘの値が増加している場合、温度変化Ｔ_Ｖが大きいほど、センサ信号の値が大きくなるように補正される。

また、第３センサ信号Ｘの値が減少している場合、温度変化Ｔ_Ｖが大きいほど、ローパスフィルタ３０による位相遅延によりセンサ信号の値は大きくなる。これに対し本実施形態では、第３センサ信号Ｘの値が減少している場合、温度変化Ｔ_Ｖが大きいほど、センサ信号の値が小さくなるように補正される。

以上によれば、補正部２４は、温度変化Ｔ_Ｖに応じた位相遅延を小さくするように、第３センサ信号Ｘを補正している。よって、ローパスフィルタ３０が温度変化した場合であっても、補正部２４の補正によりセンサ信号の位相遅延を小さくすることができる。

また、本実施形態では、補正部２４は、第３センサ信号Ｘを出力するタイミング毎に、第３センサ信号Ｘを補正する。そのため、第３センサ信号Ｘの値の全てを補正部２４が補正することができる。これによれば、補正部２４は、第３センサ信号Ｘの値の全てについて、ローパスフィルタ３０に応じた位相遅延を小さくすることができる。これによれば、制御部２２は、温度変化Ｔ_Ｖにより位相遅延が生じた第４センサ信号Ｚを用いることなく、制御信号を生成することができる。

本実施形態では、補正部２４が、ローパスフィルタ３０の温度が温度閾値以下の場合にのみ、センサ信号の温度補償を行っている。詳しく言うと、補正部２４は、ローパスフィルタ３０の温度が温度閾値より高い場合に、基準値α_ｎを第４センサ信号Ｚの値としている。そのため、ローパスフィルタ３０の温度が温度閾値より高い場合、第４センサ信号Ｚの値を算出するために温度信号を用いる必要がない。これによれば、ローパスフィルタ３０の温度が温度閾値以下か否かによらず温度信号を用いて第４センサ信号Ｚの値を算出する構成に較べて、補正部２４の処理を簡略化することができる。

本実施形態では、補正部２４が、温度変化Ｔ_Ｖが変化閾値より大きい場合にのみ、センサ信号の温度補償を行っている。詳しく言うと、補正部２４は、温度変化Ｔ_Ｖが変化閾値以下の場合に、基準値α_ｎを第４センサ信号Ｚの値としている。そのため、温度変化Ｔ_Ｖが変化閾値以下の場合、第４センサ信号Ｚの値を算出するために温度信号を用いる必要がない。これによれば、温度変化Ｔ_Ｖが変化閾値以下か否かによらず温度信号を用いて第４センサ信号Ｚの値を算出する構成に較べて、補正部２４の処理を簡略化することができる。

本実施形態では、補正部２４が、ローパスフィルタ３０の温度が上昇した場合にのみ、センサ信号の温度補償を行っている。詳しく言うと、補正部２４は、ローパスフィルタ３０の温度が下降した場合に、基準値α_ｎを第４センサ信号Ｚの値としている。そのため、ローパスフィルタ３０の温度が下降した場合、第４センサ信号Ｚの値を算出するために温度信号を用いる必要がない。これによれば、ローパスフィルタ３０の温度が上昇したか否かによらず温度信号を用いて第４センサ信号Ｚの値を算出する構成に較べて、補正部２４の処理を簡略化することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

上記実施形態では、変化値βの値が数式５及び数式７に示す値とされた例を示したが、これに限定するものではない。例えば、数式５及び数式７に示す値に対してさらに定数を乗算した値を変化値βとして採用してもよい。

上記実施形態において、補正部２４は、基準値α_ｎと変化値βとを乗算することで第４センサ信号Ｚの値を算出する例を示したが、これに限定するものではない。基準値α_ｎに変化値βを加えることで補正部２４が第４センサ信号Ｚの値を算出する例を採用することもできる。

上記実施形態において、温度検出回路５０は、ローパスフィルタ３０の温度を検出する素子としてサーミスタ５４を有する例を示したが、これに限定するものではない。温度検出回路５０が、ローパスフィルタ３０の温度を検出する素子としてＭＯＳを有する例を採用することもできる。この例では、ＭＯＳの電流値が、ローパスフィルタ３０の温度に応じて変わる。

上記実施形態では、第１ＡＤＣ４０が第３センサ信号Ｘを出力するタイミング毎に、補正部２４が第３センサ信号Ｘを補正する例を示したが、これに限定するものではない。言い換えると、トリガ信号の１周期毎に補正部２４が第３センサ信号Ｘを補正する例を示したが、これに限定するものではない。

上記実施形態では、電子制御装置１００の制御対象がモータ３００である例を示したが、これに限定するものではない。電子制御装置１００の制御対象が、インジェクタのソレノイドであってもよい。この例では、電子制御装置１００が、センサ信号に応じてソレノイドに流す電流を決定することで、インジェクタの弁体の開閉動作を制御する。

上記実施形態では、ローパスフィルタ３０は、抵抗３２とコンデンサ３４とを有するＲＣフィルタである例を示したが、これに限定するものではない。ローパスフィルタ３０は、コイルとコンデンサとを有するＬＣフィルタであってもよい。

上記実施形態では、ローパスフィルタ３０が所定の温度であって、且つ、ローパスフィルタ３０が所定の温度変化をした場合にのみ、補正部２４がセンサ信号の温度補償を行う例を示した。しかしながら、これに限定するものではない。ローパスフィルタ３０の温度及び温度変化Ｔ_Ｖによらず、補正部２４がセンサ信号の温度補償を行う例を採用することもできる。また、ローパスフィルタ３０の温度、及び、温度変化Ｔ_Ｖの大きさによらず、ローパスフィルタ３０の温度が上昇した場合にのみ補正部２４がセンサ信号の温度補償を行う例を採用することもできる。

温度変化Ｔ_Ｖによらずローパスフィルタ３０の温度が温度閾値以下の場合にのみ、補正部２４がセンサ信号の温度補償を行う例を採用することもできる。また、ローパスフィルタ３０の温度、及び、ローパスフィルタ３０の温度が上昇したか否かによらず、温度変化Ｔ_Ｖが変化閾値よりも大きい場合にのみ補正部２４がセンサ信号の温度補償を行う例を採用することもできる。

１０…駆動回路、１２…ＦＥＴ、１４…ＦＥＴ、１６…ＦＥＴ、１８…ＦＥＴ、２０…マイコン、２２…制御部、２４…補正部、３０…ローパスフィルタ、３２…抵抗、３４…コンデンサ、４０…第１ＡＤＣ、５０…温度検出回路、５２…抵抗、５４…サーミスタ、６０…第２ＡＤＣ、１００…電子制御装置、１００ａ…電源端子、１００ｂ…第１モータ端子、１００ｃ…第２モータ端子、１００ｄ…センサ端子、１００ｅ…グランド端子、２００…センサ、３００…モータ、４００…電源、５００…グランド

Claims (7)

1. アナログ信号であるセンサ信号（Ａ１）がセンサ（２００）から入力され、前記センサ信号に応じて制御対象（３００）を制御する電子制御装置であって、
   前記センサ信号における遮断周波数（ｆ_Ａ）以上の周波数成分を減衰させるローパスフィルタ（３０）と、
   前記ローパスフィルタが出力した前記センサ信号（Ａ２）をデジタル信号に変換して出力する変換部（４０）と、
   前記変換部が出力した前記センサ信号（Ｘ）における前記ローパスフィルタの時定数（Ｔ_Ｆ）に応じた位相遅延を小さくするように、前記時定数に基づき前記センサ信号を補正する補正部（２４）と、
   前記補正部が出力した前記センサ信号（Ｚ）を用いて制御信号を生成し、前記制御対象に前記制御信号を出力する制御部（２２）と、
   前記ローパスフィルタの温度を検出し、検出結果に応じた温度信号（Ｂ）を前記補正部に出力する温度検出部（５０）と、
   を備え、
   前記補正部は、
   前記変換部が出力した前記センサ信号の値が増加している場合、前記ローパスフィルタの温度の上昇にともなう温度変化が大きいほど前記センサ信号の値を大きくし、
   前記変換部が出力した前記センサ信号の値が減少している場合、前記ローパスフィルタの温度の上昇にともなう温度変化が大きいほど前記センサ信号の値を小さくする電子制御装置。
2. 前記補正部は、前記変換部が前記センサ信号を出力するタイミング毎に、前記センサ信号を補正する請求項１に記載の電子制御装置。
3. 前記補正部は、前記ローパスフィルタの温度に応じて値が変化する変化値（β）と、前記ローパスフィルタの温度に応じて値が変化しない基準値（α_ｎ）と、を用いて前記センサ信号の値を算出し、
   前記変換部がｎ番目に出力する前記センサ信号の値をＸ_ｎ、前記変換部のサンプリング周期をＴ_Ｓ、前記時定数をＴ_Ｆ、前記基準値をα_ｎとすると、前記基準値は、以下の数式１１に示す値とされる請求項１又は請求項２に記載の電子制御装置。
   

   
4. 前記ローパスフィルタの温度変化をＴ_Ｖ、前記基準値をα_ｎ、前記補正部がｎ番目に出力する前記センサ信号の値をＺ_ｎとすると、
   前記変換部が出力した前記センサ信号の値が増加している場合、前記補正部が出力する前記センサ信号の値は、以下の数式１２に示す値とされ、
   前記変換部が出力した前記センサ信号の値が減少している場合、前記補正部が出力する前記センサ信号の値は、以下の数式１３に示す値とされる請求項３に記載の電子制御装置。
   

   

   
5. 前記補正部は、
   前記ローパスフィルタの温度が当該温度に対応する温度閾値以下の場合、前記温度信号に応じて、前記基準値と前記変化値とを用いて前記センサ信号の値を算出し、
   前記ローパスフィルタの温度が前記温度閾値よりも高い場合、前記基準値を前記センサ信号の値とする請求項３又は請求項４に記載の電子制御装置。
6. 前記補正部は、
   前記ローパスフィルタの温度変化が当該温度変化に対応する変化閾値より大きい場合、前記温度信号に応じて、前記基準値と前記変化値とを用いて前記センサ信号の値を算出し、
   前記ローパスフィルタの温度変化が前記変化閾値以下の場合、前記基準値を前記センサ信号の値とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の電子制御装置。
7. 前記補正部は、
   前記ローパスフィルタの温度が上昇した場合、前記温度信号に応じて、前記基準値と前記変化値とを用いて前記センサ信号の値を算出し、
   前記ローパスフィルタの温度が下降した場合、前記基準値を前記センサ信号の値とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の電子制御装置。

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