JP6591295B2 - 半導体装置及びそれを備えた電子制御システム - Google Patents
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Description
実施の形態1にかかるRDコンバータ及びそれを備えた電子制御システムの詳細について説明する前に、本発明者らが事前検討したRDコンバータ50及びそれを備えた電子制御システム5について説明する。
図1は、実施の形態1に係る電子制御システム1の構成例を示す図である。電子制御システム1は、例えば自動車等の車両に搭載され、ロータ等の回転体(検知対象物)の回転角度を検知してその検知結果を基に所定の処理を行うとともに、RDコンバータを形成するチップ上に設けられた既存の外部端子の電位を用いて、レゾルバの短絡故障の有無を正確に検知する機能を有する。以下、具体的に説明する。
図2は、RDコンバータ10の具体的な構成例を示す図である。
図2には、角度演算回路101の具体的な構成例が示されている。
=f(t)・sin(θ−φ)
=f(t)・(θ−φ)
=f(t)・ε
図4は、電子制御システム1の正常状態での動作を示すタイミングチャートである。図5は、電子制御システム1の地絡状態での動作を示すタイミングチャートである。図6は、電子制御システム1の天絡状態での動作を示すタイミングチャートである。図4〜図6の例では、上側のタイミングチャートにコイルL11の端部S1R,S3Rの電位が示され、下側のタイミングチャートに外部端子S1,S3の電位が示されている。なお、端部S2R,S4R及び外部端子S2,S4の電位の関係については、逆相であることを除いて基本的には端部S1R,S3R及び外部端子S1,S3の電位の関係と同様であるため、その説明を省略する。
続いて、RDコンバータ10の変形例について、図7を用いて説明する。
図7は、RDコンバータ10の変形例をRDコンバータ10aとして示す図である。
図8は、実施の形態2にかかる電子制御システム2の構成例を示す図である。
電子制御システム2は、ホールセンサを用いた角度センスシステムである。
図9は、実施の形態3にかかる電子制御システム3の構成例を示す図である。
電子制御システム3は、半導体圧力センサを用いた圧力検知システムである。
2 電子制御システム
3 電子制御システム
10 RDコンバータ
10a RDコンバータ
11 レゾルバ
12 励磁信号源
13 マイコン
15 増幅回路
16 増幅回路
21 ホールセンサ
20 ADコンバータ
30 ADコンバータ
31 定電流源
32 ブリッジ回路
101 角度演算回路
101a 角度演算回路
102 短絡故障検知回路
103 タイミング制御回路
301 ADコンバータ
1011 角度偏差演算回路
1012 PI制御回路
1013 アキュムレートカウンタ
1014 ROM
1015 ROM
1016 クロック生成回路
1017 選択回路
S1R,S2R,S3R,S4R 端子
RH1,RH2 抵抗素子
RL1,RL2 抵抗素子
R1〜R4 抵抗素子
S1〜S4 外部端子
T1〜T3 外部端子
SW1〜SW4 スイッチ
AP11,AP12 オペアンプ
CHP1,CHP2,CHP3 チップ
R11〜R14 抵抗素子
Claims (11)
- 外部に設けられた検知装置の検知結果に応じた一対の電圧信号の一方及び他方がそれぞれ第1及び第2入力抵抗を介して供給される第1及び第2端子と、
前記第1及び前記第2端子に供給された一対の前記電圧信号の電位差を増幅するオペアンプと、
前記オペアンプの出力端子及び一方の入力端子間に設けられた第1帰還抵抗と、
前記オペアンプの2つの入力端子と、前記第1及び前記第2端子と、の間にそれぞれ設けられた第1及び第2スイッチと、
前記第1及び前記第2スイッチがオフしたときの前記第1及び前記第2端子のそれぞれの電圧レベルに基づいて、前記検知装置において短絡故障が発生したか否かを検知する、短絡故障検知回路と、
前記第1スイッチ及び前記第1端子間の信号線上のノードと、電源電圧が供給される高電位側電源端子と、の間に設けられた第1抵抗素子と、
前記第2スイッチ及び前記第2端子間の信号線上のノードと、基準電圧が供給される低電位側電源端子と、の間に設けられた第2抵抗素子と、
を備えた電子制御システム。 - 前記オペアンプの他方の入力端子には、基準電圧より大きく電源電圧よりも小さな中間電圧が供給される、
請求項1に記載の電子制御システム。 - 前記検知装置は、レゾルバである、
請求項1に記載の電子制御システム。 - 前記レゾルバにより検知されたロータの回転角度を表した前記オペアンプの出力信号を、デジタル信号に変換して出力する角度演算回路をさらに備え、
前記角度演算回路は、
前記デジタル信号により表される前記回転角度と、前記オペアンプの出力信号により表される前記回転角度と、の差分に応じたデューティ比のパルス波形の制御信号により、前記デジタル信号により表される前記回転角度が、前記オペアンプの出力信号により表される前記回転角度を示すように、前記デジタル信号の値を調整する、
請求項3に記載の電子制御システム。 - 前記角度演算回路は、前記第1及び前記第2スイッチがオフの場合には、前記制御信号の代わりにデューティ比が50%のクロック信号を用いることにより、前記デジタル信号の値を一定に保持する、
請求項4に記載の電子制御システム。 - 外部に設けられた検知装置の検知結果に応じた電圧信号が第1入力抵抗を介して供給される第1端子と、
前記第1端子に供給された前記電圧信号を増幅するオペアンプと、
前記オペアンプの出力端子及び一方の入力端子間に設けられた第1帰還抵抗と、
前記オペアンプと前記第1端子との間に設けられた第1スイッチと、
前記第1スイッチがオフしたときの前記第1端子の電圧レベルに基づいて、前記検知装置において短絡故障が発生したか否かを検知する、短絡故障検知回路と、
前記第1スイッチ及び前記第1端子間の信号線上のノードと、電源電圧が供給される高電位側電源端子と、の間に設けられた第1抵抗素子と、
を備えた電子制御システム。 - 外部に設けられた検知装置の検知結果に応じた一対の電圧信号の一方及び他方がそれぞれ第1及び第2入力抵抗を介して供給される第1及び第2端子と、
一端が前記第1端子に接続された第1スイッチと、
一端が前記第2端子に接続された第2スイッチと、
前記第1スイッチの他端に接続された第1入力端子と、前記第2スイッチの他端に接続された第2入力端子と、を有するオペアンプと、
前記オペアンプの出力端子と前記第1スイッチの他端との間に設けられた帰還抵抗と、
前記第1スイッチがオフする期間に、前記第1端子に供給される信号の電圧レベルに基づいて、前記第1端子に供給される信号の異常を検知する異常検知回路と、
前記第1端子及び前記第1スイッチの一端間の信号線上のノードと、電源電圧が供給される高電位側電源端子と、の間に設けられた第1抵抗素子と、
前記第2端子及び前記第2スイッチの一端間の信号線上のノードと、基準電圧が供給される低電位側電源端子と、の間に設けられた第2抵抗素子と、
を備えた半導体装置。 - 前記異常検知回路は、さらに、前記第1スイッチとともに前記第2スイッチがオフする期間に、前記第2端子に供給される信号の電圧レベルに基づいて、前記第2端子に供給される信号の異常を検知する、
請求項7に記載の半導体装置。 - 前記オペアンプの前記第2入力端子には、基準電圧より大きく電源電圧よりも小さな中間電圧が供給される、
請求項7に記載の半導体装置。 - 前記オペアンプの出力信号をデジタル信号に変換して出力する角度演算回路をさらに備え、
前記角度演算回路は、
前記デジタル信号により表される回転角度と、前記オペアンプの出力信号により表される回転角度と、の差分に応じたデューティ比のパルス波形の制御信号により、前記デジタル信号により表される前記回転角度が、前記オペアンプの出力信号により表される前記回転角度を示すように、前記デジタル信号の値を調整する、
請求項7に記載の半導体装置。 - 前記角度演算回路は、前記第1及び前記第2スイッチがオフの場合には、前記制御信号の代わりにデューティ比が50%のクロック信号を用いることにより、前記デジタル信号の値を一定に保持する、
請求項10に記載の半導体装置。
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