CN103303364A - 螺线管控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种螺线管控制装置,按照通过对设置于螺线管(30)的供电线路的MOSFET(41)进行PWM驱动而使螺线管(30)的驱动电流成为作为当前的目标的电流的方式进行反馈控制。设置当螺线管(30)的驱动电流达到过电流判定电流值时输出过电流检测信号的过电流检测电路(46),对有无过电流进行检测。另外,通过监视过电流检测电路(46)是否反复进行过电流检测信号的输出以及过电流检测信号的输出的停止,对螺线管(30)的两端子间有无短路进行检测。
Description
技术领域
本发明涉及按照使螺线管的驱动电流成为作为当前的目标的电流的方式进行反馈控制的螺线管控制装置。
背景技术
公知有在螺线管的供电线路上设置开关元件,通过对该开关元件进行PWM驱动来对螺线管的驱动电流进行反馈控制的螺线管控制装置。日本特开2012-13098号公报所记载的螺线管控制装置具备对螺线管的驱动电流(实际电流)进行检测的电流检测部。该螺线管控制装置设定螺线管的驱动电流的目标值,利用PWM控制对消除电流检测部的检测电流值与目标值的偏差的占空比进行运算。并且,通过将与占空比对应的驱动信号输出给驱动电路来对开关元件进行PWM驱动,从而对螺线管的驱动电流进行反馈控制。
然而,在该螺线管控制装置中,在螺线管的两端子间发生了短路的情况下,当开关元件基于PWM驱动被导通时,产生过电流。此时,若检测电流值比目标值大,则螺线管控制装置为了使检测电流值与目标值一致,而使驱动信号的占空比减少。由此,螺线管的驱动电流降低为“0[A]”或者与其接近的值。因此,若检测电流值比目标值小,则螺线管控制装置这次使占空比增加。因此,再次产生过电流。并且在此以后,发生螺线管的驱动电流较大地变动的所谓的振荡现象。
以往,虽提出了对过电流异常、电流异常等进行检测的装置,但这些的检测装置基于对稳定的异常、即螺线管的驱动电流为规定值以上的状态持续的情况进行检测的逻辑来进行异常检测。因此,在以往的检测装置中,无法适当地对伴随振荡现象的螺线管的两端子间的短路进行检测。希望得到为了对螺线管的两端子间的短路实施适当的对策,也能够对该异常进行检测的螺线管控制装置。
发明内容
本发明提供一种能够进行过电流的检测,并且能够对螺线管的两端子间的短路异常进行检测的螺线管控制装置。
根据本发明的一个实施例的特征,在具备对经由供电线路供给给螺线管的驱动电流进行检测的电流检测部,按照通过对设置于上述供电线路的开关元件进行PWM驱动而使上述电流检测部的检测电流值成为作为当前的目标的电流值的方式进行反馈控制的螺线管控制装置中,具备在上述螺线管的驱动电流达到过电流判定电流值时输出过电流检测信号的过电流检测部,该螺线管控制装置基于上述过电流检测信号对过电流的有无进行检测,并且通过监视上述过电流检测部是否正在反复进行上述过电流检测信号的输出以及上述过电流检测信号的输出的停止,来对上述螺线管的两端子间有无短路进行检测。
附图说明
通过参照附图对本发明实施例的描述,本发明的以上所述的和其他的目标、特征和优点会更明确,其中,对相同元素标注相同附图标记,并且,
图1是表示车辆的液压式动力转向装置的概略结构的框图。
图2是针对本发明涉及的螺线管控制装置的第1实施方式表示其构成的框图。
图3是针对第1实施方式的螺线管控制装置表示其驱动电路以及过电流检测电路的电路构成的电路图。
图4A~图4C是表示第1实施方式的螺线管控制装置的动作例的时序图。
图5是表示第1实施方式的螺线管控制装置的短路发生检测处理的顺序的流程图。
图6是表示第1实施方式的螺线管控制装置的短路解除检测处理的顺序的流程图。
图7是表示第2实施方式的短路发生检测处理的顺序的流程图。
图8是表示第2实施方式的螺线管控制装置的短路解除检测处理的顺序的流程图。
图9是表示变形例的短路发生检测处理的顺序的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图来描述本发明的实施例。
参照图1~图6对本发明的第1实施方式进行说明。首先,参照图1,对应用了本实施方式的螺线管控制装置的车辆的液压式动力转向装置的概要进行说明。
如图1所示,在该液压式动力转向装置中,在方向盘1上安装有转向轴2作为其旋转轴。转向轴2的下端部经由齿条小齿轮机构3连结有转舵轴4。并且,若伴随驾驶员对方向盘1的操作,转向轴2进行旋转,则其旋转运动经由齿条小齿轮机构3被变换为转舵轴4的轴向的往复直线运动。另外,转舵轴4的轴向的往复直线运动经由连结于其两端的转向横拉杆5被传递给转舵轮6,从而转舵轮6的舵角、即车辆的行进方向被变更。
该液压式动力转向装置作为对驾驶员进行的转向操作进行辅助的机构,具备:使转舵轴4在内部移动的液压缸10、向液压缸10供给工作油的油泵11、控制对液压缸10的工作油的供给的切换阀12。
液压缸10具备通过形成于转舵轴4的隔壁13划分的第1液压室10a与第2液压室10b。第1液压室10a以及第2液压室10b经由第1油路14a以及第2油路14b与切换阀12连接。
油泵11使车载发动机(图示略)作为驱动源动作。油泵11将积存于油箱15中的工作油经由供给油路14c供给给切换阀12。
切换阀12被设置于转向轴2的中途。切换阀12基于转向轴2的旋转进行针对第1液压室10a以及第2液压室10b的工作油的供给以及排出。由此,在第1液压室10a与第2液压室10b之间产生差压,与该差压对应的力使隔壁13移动。并且,由于使该隔壁13移动的力而使转舵轴4在轴向上位移,从而对转向操作进行辅助。
在连接油泵11与切换阀12的供给油路14c的中途部分设置有作为可变孔口发挥作用的电磁阀16。电磁阀16根据向其电磁螺线管的通电量而使阀开度发生变化。根据电磁阀16的阀开度,从油泵11向切换阀12供给的工作油的流量被调整。另外,在供给油路14c上设置有对电磁阀16的上游侧与下游侧进行短路的返回油路14d。在返回油路14d上设置有流量控制阀17。若由于从油泵11供给过剩的工作油而在电磁阀16的前后产生差压,则流量控制阀17对抗弹簧18的作用力而位移。由此,过剩的工作油从流量控制阀17经由第3油路14e返回油箱15。
另一方面,该液压式动力转向装置具备进行电磁阀16的螺线管的通电控制的螺线管控制装置19、以及各种传感器20~22。舵角传感器20对方向盘1的转向角进行检测。车速传感器21对车辆的速度进行检测。转速传感器22对车载发动机的转速进行检测。这些各传感器20~22的输出经由CAN(Controller Area Network:控制器区域网络)等车载网络25而被螺线管控制装置19获取。螺线管控制装置19基于由各传感器20~22检测出的转向角、车辆的速度、以及车载发动机的转速对供给给切换阀12的工作油的流量进行运算。另外,螺线管控制装置19基于运算出的流量来设定应供给给电磁阀16的螺线管的电流的目标值。并且,螺线管控制装置19以电磁阀16的螺线管的驱动电流成为其目标值的方式执行反馈控制。这样,由于供给给液压缸10的工作油的流量被控制,因此与车辆状态对应的最佳的辅助力被赋予给转向系统,转向感得以提高。另外,由于利用流量控制阀17抑制了压力损耗,因此减少了能量消耗。
参照图2对螺线管控制装置19的构成进行说明。螺线管控制装置19具备:作为控制对象的电磁阀16的螺线管30、对螺线管30的驱动进行控制的ECU40、作为螺线管30的驱动电源的电池50。
电池50是安装于车辆的电池,经由点火开关60连接于ECU40。ECU40具备作为开关元件的MOSFET41,该开关元件对从电池50向螺线管30的供电进行断续。另外,ECU40具备微型计算机43,该微型计算机43通过经由驱动电路42操作MOSFET41的开关来对螺线管30的驱动电流进行控制。并且,ECU40具备对螺线管30的驱动电流进行检测的电流检测电路(电流检测部)44、对螺线管30的供电线路中产生的过电流进行检测的过电流检测电路(过电流检测部)46。
电流检测电路44具备配置于连接螺线管30与地的接地线的分流电阻Rs。电流检测电路44基于分流电阻Rs的两端子间的电压来输出与螺线管30的驱动电流对应的电压信号。电流检测电路44的输出信号经由低通滤波器45被平滑化,并被输入到微型计算机43的电流检测端子43c。
微型计算机43基于输入到电流检测端子43c的信号来求取螺线管30的驱动电流。另外,微型计算机43基于经由车载网络25获取的各传感器20~22的输出信号来设定螺线管30的驱动电流的目标值。并且,微型计算机43对螺线管30的驱动电流与目标值进行比较,来运算对螺线管30进行PWM驱动时的占空比,以便使螺线管30的驱动电流与目标值一致。另外,微型计算机43向驱动电路42输出与运算出的占空比对应的PWM驱动信号。此时,通过驱动电路42生成与占空比对应的驱动脉冲,MOSFET41基于该驱动脉冲被进行导通/截止驱动。由此,与占空比对应的电流(平均电流)被供给给螺线管30。通过微型计算机43的这样的动作,螺线管30的驱动电流以成为当前的目标值的方式被进行反馈控制。
过电流检测电路46具备配置于连接MOSFET41与电池50的供电线路的检测电阻Rd。过电流检测电路46基于检测电阻Rd的两端子间的电压而对螺线管30的供电线路中产生的过电流进行检测。此外,为了防止因螺线管30的反电动势引起的元件的损伤,二极管D与螺线管30并联地连接。
参照图3对驱动电路42以及过电流检测电路46的电路构成进行详述。MOSFET41由于栅极端子上经由电阻R1以及R2被施加电池电压,因此通常为截止状态。驱动电路42具备用于使MOSFET41导通/截止的第1晶体管47。第1晶体管47的集电极端子与电阻R1以及R2的中间点连接。第1晶体管47的发射极端子与地连接。第1晶体管47的基极端子经由电阻R3与微型计算机43的PWM控制端子43b连接。在第1晶体管47的基极-发射极间连接有使第1晶体管47的动作稳定的电阻R4。
在该驱动电路42中,从微型计算机43的PWM控制端子43b输出的PWM驱动信号经由电阻R3被输入到第1晶体管47的基极端子,从而进行第1晶体管47的导通/截止控制。并且,在第1晶体管47被导通时,MOSFET41的栅极端子成为接地电位,从而MOSFET41被导通。
过电流检测电路46具备由电阻R5以及R6构成的串联电路,该串联电路与检测电阻Rd并联连接。另外,过电流检测电路46具备在流过检测电阻Rd的电流达到过电流判定电流值时被导通的第2晶体管48。
第2晶体管48的基极端子与电阻R5以及R6的中间点连接。第2晶体管48的发射极端子经由点火开关60与电池50连接。第2晶体管48的集电极端子经由电阻R7与MOSFET41的栅极端子连接。此外,电阻R5与电容器C并联连接。
在该过电流检测电路46中,若流过检测电阻Rd的电流上升而其电压下降变大,则电阻R5以及R6的中间点处的电压下降也变大。由此,施加到第2晶体管48的基极端子的电压下降,从而第2晶体管48被导通。
在该过电流检测电路46中,以流过检测电阻Rd的电流达到过电流判定电流值Ith时第2晶体管48成为导通状态的方式,设定电阻R5以及R6的各自的电阻值。并且,在第2晶体管48成为导通状态的情况下,若驱动电路42的第1晶体管47被导通,则与电阻R2以及电阻R7的分压值对应的电压被施加到MOSFET41的栅极端子,MOSFET41成为截止状态。通过这样控制MOSFET41的栅极电压,来抑制螺线管30的驱动电流,所以螺线管控制装置19被进行过电流保护。
另外,过电流检测电路46具备在第2晶体管48成为导通状态时,即检测出过电流时,使微型计算机43的过电流检测端子43a的电位变化的第3晶体管49。
第3晶体管49的基极端子经由电阻R8连接于第2晶体管48与电阻R7的中间点。第3晶体管49的集电极端子与微型计算机43的过电流检测端子43a连接。第3晶体管49的发射极端子与地连接。此外,在第3晶体管49的基极-发射极间连接有使第3晶体管49的动作稳定的电阻R9。另外,微型计算机43的过电流检测端子43a经由电阻R10还被施加了规定的基准电压(“+Vcc”),过电流检测端子43a的电位通常为与基准电压对应的电位(逻辑高电平的电位)。
在该过电流检测电路46中,若第2晶体管48成为导通状态,则电池电压经由电阻R8被施加到第3晶体管49的基极端子,第3晶体管49被导通。由此,微型计算机43的过电流检测端子43a的电位变化为与地电位对应的电位(逻辑低电平的电位)。由此,在微型计算机43中,基于过电流检测端子43a的电位从高电平向低电平变化,能够对过电流进行检测。此外,在本实施方式中,从过电流检测电路46向过电流检测端子43a输出的低电平的信号成为过电流检测信号。
如图2的虚线所示,例如在由异物的附着等引起的螺线管30的两端子间发生了短路的情况下,螺线管控制装置19如图4A至图4C所示那样进行动作。首先,若螺线管30的两端子间在时刻t1发生了短路,则如图4A所示,从此时刻螺线管30的驱动电流(实际驱动电流)增加。此时,通过电流检测电路44检测出的电流(检测电流值)Id具有因低通滤波器45引起的延迟,因此微型计算机43在时刻t1无法检测驱动电流的增加。因此,如图4B所示,PWM驱动信号的占空比不发生变化。并且,如图4A所示,若在时刻t2实际驱动电流达到过电流判定电流值Ith,则利用过电流检测电路46对实际驱动电流进行抑制。
之后,假设微型计算机43在经过了驱动电流的检测延迟的量的时刻t3,检测出检测电流值Id比目标值大。此时,微型计算机43为了使检测电流值Id与目标电流一致,如图4B所示,使PWM驱动信号的占空比减少到“0”。由此,如图4A所示,实际驱动电流减少到“0[A]”。并且,微型计算机43若在时刻t4检测出检测电流值Id比目标值小,则这次如图4B所示,使PWM驱动信号的占空比增加。并且以后,通过重复PWM驱动信号的占空比的增减,产生如图4A所示实际驱动电流在过电流判定电流值Ith与“0[A]”之间重复变化的所谓的振荡现象。
在产生了由这样的占空比的变动引起的振荡现象的情况下,如图4C所示,微型计算机43的过电流检测端子43a的电位在实际驱动电流达到过电流判定电流值Ith的时刻t2从高电平变化为低电平。另外,过电流检测端子43a的电位在实际驱动电流小于过电流判定电流值Ith的时刻t3从低电平变化为高电平。而且之后,过电流检测端子43a的电位根据实际驱动电流的变化在低电平与高电平之间重复变化。
因此,本实施方式的微型计算机43在过电流检测端子43a的电位从高电平变化为低电平的状态持续时,换言之在过电流检测电路46反复进行过电流检测信号的输出以及过电流检测信号的输出的停止时,判断为螺线管30的两端子间发生了短路。并且,在螺线管30的两端子间发生了短路的情况下,将PWM驱动信号的占空比设定为固定值Da。由此,占空比不再上升,能够防止因过电流而导致元件损伤的情况。并且,如图2所示,微型计算机43例如通过经由车载网络25点亮设置于车辆的仪表板等的警告灯70来向驾驶员发出警告。
另外,本实施方式的微型计算机43将占空比固定值Da设定成在PWM驱动信号成为输出状态时实际驱动电流达到过电流判定电流值Ith。由此,在螺线管30的两端子间短路的期间,与PWM驱动信号成为输出状态对应地使过电流检测电路46工作,过电流检测端子43a的电位从高电平变化为低电平的状态持续。另外,在螺线管30的两端子间的短路被解除的情况下,由于实际驱动电流小于过电流判定电流值Ith,因此过电流检测端子43a的电位被维持为高电平。因此,微型计算机43在固定占空比的期间也对过电流检测端子43a的电位进行监视,在其电位持续地被维持为高电平时,判断为短路被解除。并且,在短路被解除的情况下,解除占空比的固定,使警告灯70熄灭。
另一方面,若作为螺线管30的驱动源的电池50的电压下降,则实际驱动电流下降。因此,在固定了占空比时,为了与PWM驱动信号成为输出状态对应地使过电流检测电路46可靠地工作,优选电池电压越低,则将占空比固定值Da设定得越大。
因此,如图2所示,本实施方式的微型计算机43通过电池电压传感器23对电池50的电压进行检测,基于检测出的电池电压在例如5%~10%的范围内设定占空比固定值Da。此外,占空比固定值Da与电池电压的关系预先通过实验等被求出,他们的关系被映射化而被存储于图2所示的ECU40的存储器80。另外,对于电池50的电压而言,也可以经由车载网络25将设置于ECU40的外部的电池电压传感器的输出取入到微型计算机43。
接下来,参照图5以及图6对由微型计算机43执行的短路发生检测处理以及短路解除检测处理进行说明。参照图5对短路发生检测处理及其作用一起进行说明。此外,微型计算机43以规定的运算周期反复执行图5所示的处理。另外,短路检测计数器CDS的值的初始值被设定为“0”。
如图5所示,在该处理中,微型计算机43首先判断在规定时间Ta的期间内是否发生一次以上过电流检测端子43a的电位从高电平变化为低电平(步骤S1)。规定时间Ta预先通过的实验等被设定为能够检测出一次以上的在如图4所例示的振荡现象发生时过电流检测端子43a的电位从高电平变化为低电平的现象的时间。在规定时间Ta的期间内过电流检测端子43a的电位未从高电平变化为低电平的情况下(步骤S1:否),微型计算机43重置短路检测计数器CDS的值(步骤S8),并使流程返回步骤S1。
另一方面,当螺线管30的两端子间发生短路时,过电流检测端子43a的电位在规定时间Ta的期间内发生1次以上从高电平变化为低电平。微型计算机43在检测出该变化的情况下(步骤S1:是),使短路检测计数器CDS的值自增1(步骤S2)。另外,微型计算机43对短路检测计数器CDS的值是否在判定值Cth以上进行判断(步骤S3)。微型计算机43在短路检测计数器CDS的值小于判定值Cth的情况下(步骤S3:否),使流程返回步骤S1。
之后,在规定时间Ta的期间内发生了1次以上的过电流检测端子43a的电位从高电平变化为低电平的状态持续的情况下,微型计算机43反复执行步骤S2的处理。由此,短路检测计数器CDS的值增加。并且,若短路检测计数器CDS的值达到判定值Cth(步骤S3:是),则微型计算机43判定为螺线管30的两端子间发生了短路。此时,微型计算机43利用电池电压传感器23对电池电压进行检测(步骤S4)。并且,基于存储于存储器80的表示电池电压与占空比固定值Da的关系的映射图来对占空比固定值Da进行运算(步骤S5),将PWM驱动信号的占空比设定为固定值Da(步骤S6)。由此,占空比的变动被解除。另外,微型计算机43使警告灯70点亮(步骤S7)。由此,驾驶员容易意识到异常的发生。
此外,PWM驱动信号的占空比被固定以后,在螺线管30的两端子间短路的期间,在规定时间Ta的期间内过电流检测端子43a的电位在高电平与低电平之间变化1次以上。因此,微型计算机43反复执行步骤S6的处理。由此,占空比固定值Da根据当前的电池电压而被变更。由此,在螺线管30的两端子间短路的期间,能够可靠地使过电流检测端子43a的电位从高电平变化为低电平的状态持续。
接下来,参照图6对短路解除检测处理及其作用一起进行说明。此外,微型计算机43在固定占空比之后执行图6所示的处理。另外,短路复原计数器CDR的值的初始值被设定为“0”。
如图6所示,微型计算机43首先判断在规定时间Ta的期间内,过电流检测端子43a是否维持为高电平(步骤S10)。这里,在螺线管30的两端子间仍短路的情况下,过电流检测端子43a的电位在规定时间Ta的期间内发生1次以上的从高电平向低电平的变化。微型计算机43在检测出该变化的情况下(步骤S10:否),重置短路复原计数器CDR的值(步骤S15),并使流程返回步骤S10。
另一方面,在短路被解除的情况下,过电流检测端子43a的电位在规定时间Ta的期间被维持为高电平。微型计算机43在检测出被维持为高电平的情况下(步骤S10:是),使短路复原计数器CDR的值自增1(步骤S11)。另外,微型计算机43判断短路复原计数器CDR的值是否在判定值Cth以上(步骤S12)。微型计算机43在短路复原计数器CDR的值小于判定值Cth的情况下(步骤S12:否),使流程返回步骤S10。
之后,在过电流检测端子43a的电位在规定时间Ta的期间内也维持为高电平的情况下,微型计算机43反复执行步骤S11的处理。由此,短路复原计数器CDR的值增加。并且,若短路复原计数器CDR的值达到判定值Cth(步骤S12:是),则微型计算机43判定为短路被解除。此时,微型计算机43解除占空比的固定(步骤S13),复原螺线管控制装置的动作。在本实施方式中,由于这样在短路解除时自动地复原螺线管控制装置的动作,因此便利性得以提高。另外,微型计算机43使警告灯70熄灭(步骤S14)。由此,驾驶员能够容易地意识到异常被解除的情况。
如以上说明的那样,根据本实施方式的螺线管控制装置,能够得到以下这样的效果。
(1)在螺线管控制装置19中设置过电流检测电路46,该过电流检测电路46在螺线管30的驱动电流达到过电流判定电流值时,向微型计算机43输出过电流检测信号。并且,螺线管控制装置19基于过电流检测信号检测有无过电流。另外,螺线管控制装置19通过对过电流检测电路46是否反复进行过电流检测信号的输出以及过电流检测信号的输出的停止进行监视,来检测螺线管30的两端子间的短路。由此,能够进行过电流的检测,并且能够对螺线管30的两端子间的短路异常进行检测。
(2)若螺线管30的两端子间短路,则起因于电流的反馈控制而占空比较大地变动。此时,若占空变得过大,则包含MOSFET41的各种元件有可能会被过电流损伤。与此相对,螺线管控制装置19在检测出螺线管30的两端子间的短路时,将针对MOSFET41的PWM驱动信号的占空比设定为固定值Da。由此,能够预先防止因占空比的上升造成的各种元件被过电流损伤的情况。另外,固定值Da被设定成在PWM驱动信号成为输出状态时驱动电流达到过电流判定电流值。因此,螺线管控制装置19通过继续监视过电流检测端子43a是否反复进行过电流检测信号的输出以及过电流检测信号的输出的停止,能够检测出短路是否被解除。
(3)螺线管控制装置19基于电池电压设定固定值Da。具体而言,若电池电压越下降,则将固定值Da设定得越大。由此,每当PWM驱动信号成为输出状态时,能够可靠地使驱动电流上升到过电流判定电流值Ith。其结果,螺线管控制装置19能够更准确地对螺线管30的两端子间的短路是否被解除进行检测。
(4)螺线管控制装置19在检测出螺线管30的两端子间的短路被解除时,解除占空比的固定。由此,由于用于使螺线管控制装置19的动作复原的操作不是特别必须的,因此便利性得以提高。
(5)螺线管控制装置19在检测出螺线管30的两端子间的短路时,使警告灯70点亮。另外,在检测出短路被解除时,使警告灯70熄灭。由此,驾驶员能够容易地意识到短路异常的发生、以及短路异常的解除。
接着,对本发明的第2实施方式进行说明。以下,以与第1实施方式的不同点为中心进行说明。对于图2所例示的过电流检测电路46而言,若其各种元件中混入噪声,则有可能误检测过电流而反复输出低电平的信号。在这样的状况下,若螺线管控制装置19执行图5所示的短路发生检测处理,则往往不管实际上螺线管30的两端子间未发生短路,也会基于过电流检测电路46的输出来固定PWM驱动信号的占空比、或者使警告灯70点亮。
另一方面,若PWM驱动信号的占空比被固定,则螺线管30的驱动电流成为恒定,因此由电流检测电路44检测出的电流值Id(实际上是其平均值)表示恒定值。由此,若在未发生短路时将占空比设定为固定值Da的状态下,利用实验等对电流检测电路44的检测电流值进行测量,则能够预先测量其正常值。
因此,在本实施方式中,预先通过实验等对在未发生短路时将占空比设定为固定值Da的状态下由电流检测电路44检测出的电流值进行测量,并将该测量值作为正常值In存储于存储器80。另外,预先通过实验等对发生短路时将占空比设定为固定值Da的状态下由电流检测电路44检测出的电流值进行测量,并将该测量值作为异常值Ie存储于存储器80。并且,螺线管控制装置19在短路发生检测处理中固定了占空比时,以电流检测电路44的检测电流值Id是正常值In为条件来解除占空比的固定。另外,在固定了占空比时,以电流检测电路44的检测电流值Id是异常值Ie为条件而使警告灯70点亮。
另一方面,对于过电流检测电路46而言,若其各种元件中混入噪声,则无法适当地检测过电流,有可能即使产生过电流时也不输出低电平的信号。在这样的状况下,若第1实施方式的螺线管控制装置19执行图6所示的短路解除检测处理,则有可能误检测短路的解除而解除占空比的固定、或者使警告灯70熄灭。
因此,本实施方式的螺线管控制装置19以执行短路解除检测处理时,基于过电流检测电路46的输出而检测出短路的解除、以及电流检测电路44的检测电流值Id是正常值In双方的条件都成立为条件,解除占空比的固定,并且使警告灯70熄灭。以下,参照图7以及图8对其详细内容进行说明。
参照图7对由微型计算机43执行的短路发生检测处理及其作用一起进行说明。此外,在图7中对与图5所示的处理相同的处理赋予相同的附图标记并省略重复的说明。
如图7所示,微型计算机43将PWM驱动信号的占空比设定为固定值Da之后(步骤S6),对电流检测电路44的检测电流值Id是否是异常值Ie进行判断(步骤S20)。具体而言,微型计算机43将预先设定的规定值设为ΔI,在检测电流值Id满足“Ie-ΔI≤Id≤Ie+ΔI”这一关系的情况下,判断为检测电流值Id是异常值Ie。并且,微型计算机43在检测电流值Id是异常值Ie的情况下(步骤S20:是),使警告灯70点亮(步骤S7)。
由此,在占空比被固定时电流检测电路44的检测电流值Id表示异常值Ie的情况下,即螺线管30的两端子间发生短路的情况下,警告灯70点亮。由此,驾驶员能够通过警告灯70的点亮可靠地获知短路的发生。
另一方面,微型计算机43在检测电流值Id不是异常值Ie的情况下(步骤S20:否),对检测电流值Id是否是正常值In进行判断(步骤S21)。具体而言,微型计算机43在检测电流值Id满足“In-ΔI≤Id≤In+ΔI”这一关系的情况下,判断为检测电流值Id是正常值In。并且,微型计算机43在检测电流值Id是正常值In的情况下(步骤S21:是),解除占空比的固定(步骤S22)。
由此,即使基于过电流检测电路46的输出而误将占空比固定,在电流检测电路44的检测电流值Id是正常值In的情况下,即实际上未发生短路的情况下,占空比的固定也被解除。由此,能够避免错误地固定占空比的状况。此外,微型计算机43在检测电流值Id不是正常值In的情况下(步骤S21:否),结束一系列的处理。
接下来,参照图8对由微型计算机43执行的短路解除检测处理及其作用一起进行说明。此外,在图8中对与图6所示的处理相同的处理赋予相同的附图标记,从而省略重复的说明。
如图8所示,微型计算机43在短路复原计数器CDR的值达到判定值Cth时(步骤S12:是),即检测出短路的解除时,对电流检测电路44的检测电流值Id是否是正常值In进行判断(步骤S23)。该步骤S23的处理与图7所示的步骤S21的处理相同。并且,微型计算机43在检测电流值Id是正常值In的情况下(步骤S23:是),解除占空比的固定(步骤S13),并且使警告灯70熄灭(步骤S14)。另一方面,微型计算机43在检测电流值Id不是正常值In的情况下(步骤S23:是),结束一系列的处理。在该情况下,微型计算机43在经过规定时间后再次执行图8所示的处理。另外此时,微型计算机43将短路复原计数器CDR的值设定为“0”。
由此,即使基于过电流检测电路46的输出而误检测出短路的解除,在电流检测电路44的检测电流值Id不是正常值的情况下,即实际上未解除短路的情况下,占空比的固定不被解除,由此,能够避免错误地解除占空比的固定的状况。另外,在检测电流值Id是正常值In的情况下,即短路被解除的情况下,能够可靠地执行占空比的固定的解除、以及警告灯70的熄灭。
如以上说明那样,根据本实施方式的螺线管控制装置,能够得到与第1实施方式的(1)~(5)同等的效果,或者能够得到与这些的效果相比拟的效果,并且可以得到以下那样的效果。
(6)螺线管控制装置19在将占空比设定为固定值Da时电流检测电路44的检测电流值Id是正常值In的情况下,解除占空比的固定。由此,能够避免在螺线管30的两端子间未发生短路时误将占空比固定的状况。
(7)螺线管控制装置19在将占空比设定为固定值Da时电流检测电路44的检测电流值Id是异常值Ie的情况下,使警告灯70点亮。由此,驾驶员通过警告灯70的点亮能够可靠地获知短路的发生。
(8)螺线管控制装置19以检测出短路的解除、以及电流检测电路44的检测电流值Id是正常值In这两方都成立为条件来解除占空比的固定。由此,即便短路未被解除,也能够避免误解除占空比的固定的状况。
(9)螺线管控制装置19以检测出短路的解除、以及电流检测电路44的检测电流值Id是正常值In这两方都成立为条件,使警告灯70熄灭。由此,在短路被解除的情况下,能够可靠地使警告灯70熄灭。
此外,各实施方式也能够以对其适当地进行了变更的以下的方式来实施。
在第2实施方式中,也可代替图7所示的处理而执行图9所示的处理。具体而言,如图9所示,微型计算机43在将PWM驱动信号的占空比设定为固定值Da之后(步骤S6),对电流检测电路44的检测电流值Id是否是正常值In进行判断(步骤S21)。并且,在检测电流值Id是正常值In的情况下(步骤S21:是),解除占空比的固定(步骤S22)。另一方面,微型计算机43在检测电流值Id不是正常值In的情况下(步骤S21:否),使警告灯点亮(步骤S7)。根据这样的构成也能够得到与第2实施方式相比拟的效果。
在第2实施方式中,也可在检测电流值Id与正常值In一致的情况下判断为检测电流值Id是正常值In。另外,也可在检测电流值Id与异常值Ie一致的情况下判断为检测电流值Id是异常值Ie。
在各实施方式中,将图5以及图7所例示的步骤S1的处理中使用的规定时间、以及图6以及图8所例示的步骤S10的处理中使用的规定时间设为相同的时间Ta,但也可将他们设定为不同时间。另外,对于图5以及图7所例示的步骤S3的处理中使用的判定值、以及图6以及图8所例示的步骤S12的处理中使用的判定值而言,也可将他们设定为不同值。
在各实施方式中,在检测出螺线管30的两端子间的短路时,使警告灯70点亮,但也可省略该构成。具体而言,在第1实施方式中,在图5所例示的短路发生检测处理中省略步骤S7的处理,并且在图6所例示的短路解除检测处理中省略步骤S14的处理即可。另外,在第2实施方式中,在图7所例示的短路发生检测处理中省略步骤S20以及步骤S7的处理,接着步骤S6的处理执行步骤S21的处理即可。另外,在图8所例示的短路解除检测处理中省略步骤S14的处理即可。
在具有螺线管30的驱动电流根据外部气温发生变化那样的温度特性的螺线管控制装置中,也可以基于外部气温设定占空比固定值Da。具体而言,如图2的虚线所示,设置对外部气温进行检测的温度传感器24。并且,微型计算机43基于由温度传感器24检测出的外部气温对占空比固定值Da进行映射运算。此外,表示占空比固定值Da与外部气温的关系的映射图为外部气温越高则占空比固定值Da越小那样的映射图形状。另外,也可以基于电池电压以及外部气温双方来设定占空比固定值Da,也可以基于电池电压以及外部气温中任意一方设定占空比固定值Da。
在各实施方式中,基于电池电压来设定占空比固定值Da,但也可以变换成将占空比固定值Da设定为预先规定的恒定值。
在各实施方式中,在螺线管30的两端子间发生了短路时,将PWM驱动信号的占空比设定为固定值Da,但也可以省略该处理而仅使警告灯70点亮。具体而言,在第1实施方式中,在图5所例示的短路发生检测处理中省略步骤S6的处理即可。另外,在第2实施方式中,在图7所例示的短路发生检测处理中省略步骤S6、S21、S22即可。
过电流检测电路46的构成能够适当地变更。过电流检测电路46在螺线管30的驱动电流达到过电流判定电流值时输出过电流检测信号即可。另外,驱动电路42的构成也能够适当地变更。
在各实施方式中,作为使从电池50向螺线管30的供电断续的开关元件,使用了MOSFET41,但也能够使用适当的开关元件。
在各实施方式中,作为警告单元使用了警告灯70,但也可以使用例如利用声音进行警告的扬声器等。
在各实施方式中,将本发明应用于设置于车辆的液压式动力转向装置的螺线管控制装置,本发明也能够应用于适当的螺线管控制装置。只要是按照通过对设置于螺线管的供电线路的开关元件进行PWM驱动而使螺线管的驱动电流成为作为当前的目标的电流的方式进行反馈控制的螺线管控制装置,就能够应用本发明。
Claims (7)
1.一种螺线管控制装置,其具备对经由供电线路供给给螺线管的驱动电流进行检测的电流检测部,该螺线管控制装置按照通过对设置于所述供电线路的开关元件进行PWM驱动而使所述电流检测部的检测电流值成为作为当前目标的电流值的方式进行反馈控制,其特征在于,
该螺线管控制装置具备在所述螺线管的驱动电流达到过电流判定电流值时输出过电流检测信号的过电流检测部,
该螺线管控制装置基于所述过电流检测信号对有无过电流进行检测,并且,通过监视所述过电流检测部是否正在反复进行所述过电流检测信号的输出以及该过电流检测信号的输出的停止,来对所述螺线管的两端子间有无短路进行检测。
2.根据权利要求1所述的螺线管控制装置,其特征在于,
以检测了所述短路为条件,将针对所述开关元件的PWM驱动信号的占空比设定为固定值。
3.根据权利要求2所述的螺线管控制装置,其特征在于,
在未发生所述短路时将占空比设定为所述固定值的状态下,将由所述电流检测部检测出的电流值作为正常值,
在将占空比设定为所述固定值时而所述电流检测部的检测电流值是所述正常值的情况下,解除占空比的固定设定。
4.根据权利要求2所述的螺线管控制装置,其特征在于,
在检测出所述短路之后,通过进一步监视所述过电流检测部是否正在反复进行所述过电流检测信号的输出以及该过电流检测信号的输出的停止,来对所述短路是否被解除进行检测,并以检测出所述短路的解除为条件,来解除占空比的固定设定。
5.根据权利要求4所述的螺线管控制装置,其特征在于,
在未发生所述短路时将占空比设定为所述固定值的状态下,将由所述电流检测部检测出的电流值作为正常值,
以检测出所述短路的解除、以及所述电流检测部的检测电流值为所述正常值双方都成立为条件来执行占空比的固定设定的解除。
6.根据权利要求2所述的螺线管控制装置,其特征在于,
所述固定值基于作为所述螺线管的驱动电源的电池的电压而被设定。
7.根据权利要求2所述的螺线管控制装置,其特征在于,
所述固定值基于外部气温而被设定。
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