JP2003017318A - Current feedback type control method and apparatus of actuator - Google Patents

Current feedback type control method and apparatus of actuator

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JP2003017318A
JP2003017318A JP2001197128A JP2001197128A JP2003017318A JP 2003017318 A JP2003017318 A JP 2003017318A JP 2001197128 A JP2001197128 A JP 2001197128A JP 2001197128 A JP2001197128 A JP 2001197128A JP 2003017318 A JP2003017318 A JP 2003017318A
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actuator
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actuators
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Koji Ebata
浩二 江端
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Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Car Engineering Co Ltd
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the current feedback type control method and apparatus of an actuator for making a current detection section single, and simplifying a configuration circuit in the driving control apparatus of the actuator that requires current feedback control. SOLUTION: A plurality of actuators 20A to 20C to be controlled are synchronized entirely for carrying out duty drive, the current value of a common current path 14 to each of drive circuits 12A to 12C of the actuators 20A to 20C is detected by a current detection circuit 13, a rate of current distribution to each drive circuit of the common drive current is calculated according to the drive duty signal value of each of the drive circuits 12a to 12C and the basic resistance value of each of the actuators 20A to 20C, the drive current value of each of the actuators 20a to 20C is estimated and calculated according to the current value detected by the current detection circuit 13 and the rate of current distribution to each of the drive circuits 12a to 12C of the calculated common drive current, and current feedback control is carried out for each of the actuators 20A to 20C by the drive current value of each actuator that has been estimated and calculated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用電子制御
装置等に使用される電流フィードバック式制御方法およ
び装置に関し、特に、複数のアクチュエータの駆動を各
々個別に電流フィードバック方式で制御する制御方法お
よび制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current feedback type control method and apparatus used in an electronic control unit for an automobile and the like, and more particularly to a control method and method for individually controlling the driving of a plurality of actuators by a current feedback method. The present invention relates to a control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】電磁ソレノイドやヒータ等のアクチュエ
ータを電流フィードバック方式で制御する技術は、例え
ば、特開平5−217737号、同7−194175
号、同10−225179号の各公報に示され、アクチ
ュエータ制御で多く採用されている。従来の電流フィー
ドバック式の制御装置では、各アクチュエータの駆動回
路毎に電流検出回路が対になって設けられ、各アクチュ
エータの駆動電流を各アクチュエータ毎の電流検出回路
によって個別に検出することが行われる。
2. Description of the Related Art A technique for controlling an actuator such as an electromagnetic solenoid or a heater by a current feedback system is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 5-217737 and 7-194175.
No. 10-225179, and is often used for actuator control. In the conventional current feedback type control device, a pair of current detection circuits is provided for each drive circuit of each actuator, and the drive current of each actuator is individually detected by the current detection circuit of each actuator. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来技術で
は、電流フィードバック式制御装置の回路構成の規模が
大きくなることについて配慮がされておらず、システム
仕様を満たすために、電流フィードバック制御を必要と
するアクチュエータの個数分、電流検出回路が必要であ
る。このため、多数の構成部品を必要とし、かつそれら
に応じた多くの配線を必要とするとの課題を有してい
る。本発明は、上述の如き課題に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、電流フィードバック制御
を必要とするアクチュエータの駆動制御装置において、
電流検出部を単一とし、構成回路の簡素化を実現するア
クチュエータの電流フィードバック式制御方法および装
置を提供することにある。
By the way, in the prior art, no consideration has been given to the increase in the scale of the circuit configuration of the current feedback type control device, and the current feedback control is required to meet the system specifications. Current detection circuits are required for the number of actuators to be used. Therefore, there is a problem that a large number of components are required and a large number of wirings corresponding to them are required. The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a drive control device for an actuator which requires current feedback control,
An object of the present invention is to provide a current feedback control method and device for an actuator, which has a single current detection unit and realizes simplification of a constituent circuit.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による電流フィードバック式制御方法は、制
御対象として駆動周波数が同一の複数個のアクチュエー
タがあり、そのアクチュエータの駆動を各々個別に電流
フィードバック方式で制御する制御方法において、制御
対象である前記アクチュエータを全て同期させてデュテ
ィ駆動し、前記アクチュエータの個々の駆動回路に対し
て上流側あるいは下流側に存在する共通電流経路の電流
値を電流検出手段によって検出し、前記各アクチュエー
タの駆動回路の駆動デュティ信号値、前記各アクチュエ
ータの基本抵抗値より共通駆動電流の各駆動回路への電
流分配率を算出し、前記電流検出手段によって検出され
る電流値と、算出した前記共通駆動電流の各駆動回路へ
の電流分配率から、前記各アクチュエータの駆動電流値
を推定算出し、推定算出した各アクチュエータの駆動電
流値を用いて各アクチュエータ毎に電流フィードバック
制御を行うものである。この制御方法によれば、単一の
電流検出手段によって複数のアクチュエータを個別に電
流フィードバック制御することができる。
In order to achieve the above object, the current feedback control method according to the present invention includes a plurality of actuators having the same drive frequency as control targets, and the actuators are individually driven. In a control method of controlling by a current feedback method, all the actuators to be controlled are duty-driven in synchronization, and the current value of a common current path existing on the upstream side or the downstream side with respect to each drive circuit of the actuator is changed. Detected by the current detection means, the drive duty signal value of the drive circuit of each actuator, the current distribution ratio of the common drive current to each drive circuit is calculated from the basic resistance value of each actuator, and detected by the current detection means. From the current value and the current distribution ratio of the calculated common drive current to each drive circuit The one in which to calculate estimates the drive current value of each actuator, performs current feedback control for each actuator by using a drive current value of each actuator estimated calculated. According to this control method, it is possible to individually perform current feedback control on a plurality of actuators with a single current detection unit.

【0005】駆動制御において、駆動対象となるアクチ
ュエータは温度条件によって抵抗値が基本抵抗値に対し
て変化するため、各アクチュエータの基本抵抗値をパラ
メータとして算出した基本駆動電流値では実制御上の各
駆動対象アクチュエータの駆動電流値に対してずれが生
じる可能性がある。このため、検出対象外であるアクチ
ュエータの駆動デュティ信号を変化させず、検出対象と
するアクチュエータの駆動デュティ信号を、予め定める
所定分をもって単独で変化させ、その駆動デュティ信号
の変化に伴う共通駆動電流値の変化量からその実制御状
態における検出対象アクチュエータの抵抗値を算出し、
これと同様の方式によって全駆動対象アクチュエータの
抵抗値の算出を行う。この方式により算出した全駆動対
象アクチュエータの抵抗値にて各駆動回路への駆動電流
分配率を補正し、共通駆動電流経路から分配される各ア
クチュエータの駆動電流値を算出しながら各アクチュエ
ータ毎に電流フィードバック制御を行なう。
In drive control, the resistance value of the actuator to be driven changes with respect to the basic resistance value depending on the temperature condition. Therefore, the basic drive current value calculated using the basic resistance value of each actuator as a parameter is different from that in actual control. There is a possibility that a deviation occurs with respect to the drive current value of the driven actuator. Therefore, the drive duty signal of the actuator that is not the detection target is not changed, the drive duty signal of the actuator that is the detection target is independently changed by a predetermined amount, and the common drive current accompanying the change of the drive duty signal is changed. Calculate the resistance value of the detection target actuator in the actual control state from the change amount of the value,
The resistance values of all the actuators to be driven are calculated by the same method. The drive current distribution ratio to each drive circuit is corrected by the resistance values of all the actuators to be driven calculated by this method, and the current for each actuator is calculated while calculating the drive current value of each actuator distributed from the common drive current path. Perform feedback control.

【0006】また、本発明による電流フィードバック式
制御方法は、検出すべき対象アクチュエータへの駆動信
号を予め定める所定分をもって変化させた時の前記駆動
信号の変化に対する共通駆動電流値の変化量が、予め定
める所定範囲値に対して上回るあるいは下回った時に
は、対象アクチュエータの負荷短絡および負荷擬似短
絡、負荷断線および負荷擬似断線等の故障を検出するも
のである。
Further, in the current feedback control method according to the present invention, when the drive signal to the target actuator to be detected is changed by a predetermined amount, the change amount of the common drive current value with respect to the change of the drive signal is When the value exceeds or falls below a predetermined range value, a failure such as a load short circuit and a load pseudo short circuit, a load disconnection and a load pseudo disconnection is detected.

【0007】また、上記目的を達成するために、本発明
による電流フィードバック式制御装置は、制御対象とし
て駆動周波数が同一の複数個のアクチュエータがあり、
そのアクチュエータの駆動を各々個別に電流フィードバ
ック方式で制御する電流フィードバック式制御装置にお
いて、前記アクチュエータの個々の駆動回路に対して上
流側あるいは下流側に存在する共通電流経路の電流値を
検出する電流検出手段と、電流検出手段制御対象である
前記アクチュエータを全て同期させてデュティ駆動し、
前記各アクチュエータの駆動回路の駆動デュティ信号
値、前記各アクチュエータの基本抵抗値より共通駆動電
流の各駆動回路への電流分配率を算出し、前記電流検出
手段によって検出される電流値と、算出した前記共通駆
動電流の各駆動回路への電流分配率から、前記各アクチ
ュエータの駆動電流値を推定算出し、推定算出した各ア
クチュエータの駆動電流値を用いて各アクチュエータ毎
に電流フィードバック制御を行う制御手段とを有してい
るものである。この制御装置によれば、単一の電流検出
手段によって複数のアクチュエータを個別に電流フィー
ドバック制御することができる。
In order to achieve the above object, the current feedback control device according to the present invention includes a plurality of actuators having the same drive frequency as control targets,
In a current feedback type control device for individually controlling the drive of the actuators by a current feedback system, current detection for detecting a current value of a common current path existing upstream or downstream with respect to each drive circuit of the actuators. Means, the current detection means all the actuators to be controlled synchronously duty drive,
The drive duty signal value of the drive circuit of each actuator, the current distribution ratio of the common drive current to each drive circuit was calculated from the basic resistance value of each actuator, and the current value detected by the current detection means was calculated. Control means for estimating and calculating the drive current value of each actuator from the current distribution ratio of the common drive current to each drive circuit, and performing current feedback control for each actuator using the estimated drive current value of each actuator. And have. According to this control device, it is possible to individually perform current feedback control on a plurality of actuators with a single current detection unit.

【0008】本発明による電流フィードバック式制御装
置は、さらに、前記制御手段が、選択されたある一つの
検出対象のアクチュエータへの駆動信号を、予め定める
所定分をもって変化させ、前記駆動信号の変化に対する
共通駆動電流値の変化量に基いて検出対象のアクチュエ
ータの温度変化による抵抗変動値を算出し、前記対象ア
クチュエータの抵抗値算出結果を共通駆動電流から各駆
動回路への分配率計算に反映させ、各アクチュエータの
駆動デュティ信号値を補正するものである。
In the current feedback type control device according to the present invention, the control means further changes the drive signal to the one selected actuator to be detected by a predetermined amount, and responds to the change of the drive signal. The resistance variation value due to the temperature change of the actuator to be detected is calculated based on the variation amount of the common drive current value, and the resistance value calculation result of the target actuator is reflected in the distribution rate calculation from the common drive current to each drive circuit, The drive duty signal value of each actuator is corrected.

【0009】また、本発明による電流フィードバック式
制御装置では、前記制御手段によって、検出すべき対象
アクチュエータへの駆動信号を予め定める所定分をもっ
て変化させた時の前記駆動信号の変化に対する共通駆動
電流値の変化量が、予め定める所定範囲値に対して上回
るあるいは下回った時には、対象アクチュエータの負荷
短絡および負荷擬似短絡、負荷断線および負荷擬似断線
等の故障を検出することもできる。
Further, in the current feedback control device according to the present invention, the common drive current value with respect to the change of the drive signal when the drive signal to the target actuator to be detected is changed by the control means by a predetermined amount. When the change amount of is larger or smaller than a predetermined range value, a failure such as load short circuit and load pseudo short circuit, load disconnection and load pseudo disconnection of the target actuator can be detected.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明によ
る電流フィードバック式制御装置の一つの実施の形態を
示している。電流フィードバック式制御装置は全体を符
合10により示されている。電流フィードバック式制御
装置10は、制御装置の主要部をなすマイクロコンピュ
ータ11と、制御対象である複数個、この実施の形態で
は、3個のアクチュエータ20A、20B、20Cの各
々の駆動回路12A、12B、12Cと、一つの電流検
出回路13とを含んでいる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows one embodiment of a current feedback type control device according to the present invention. The current feedback controller is indicated generally by the numeral 10. The current feedback type control device 10 includes a microcomputer 11 which is a main part of the control device, a plurality of control target devices, and in this embodiment, drive circuits 12A and 12B of the three actuators 20A, 20B and 20C, respectively. , 12C and one current detection circuit 13.

【0011】マイクロコンピュータ11は、マイクロプ
ロセッサ、入/出力インターフェイス装置、記憶装置等
により構成され、電子制御モジュール(ECU)として
機能する。以下、マイクロコンピュータ11をECU1
1と称することがある。ECU11は、各種センサ21
やスイッチ類22等の制御装置外からの信号を入力し、
各アクチュエータ20A、20B、20Cの共通電源で
あるバッテリ30の電圧値、電流検出回路13によって
検出される電流検出値より、各アクチュエータ20A、
20B、20Cの最適な駆動デュティ信号を個々に算出
し、この駆動デュティ信号を対応する駆動回路12A、
12B、12Cの各々に同期出力する。
The microcomputer 11 is composed of a microprocessor, an input / output interface device, a storage device, etc., and functions as an electronic control module (ECU). Hereinafter, the microcomputer 11 will be referred to as the ECU 1
Sometimes referred to as 1. The ECU 11 uses various sensors 21.
Input signals from outside the control device such as or switches 22
Based on the voltage value of the battery 30 that is a common power source of the actuators 20A, 20B, and 20C and the current detection value detected by the current detection circuit 13, each actuator 20A,
The optimum drive duty signals of 20B and 20C are individually calculated, and the drive circuits corresponding to the drive duty signals
12B and 12C are synchronously output.

【0012】駆動回路12A、12B、12Cは、自己
診断機能および出力短絡保護機能を有しており、出力ラ
インの負荷短絡、負荷断線の故障状態をECU11に出
力し、かつ負荷短絡時には出力短絡保護しながら、EC
U11から入力される駆動デュティ信号に応じて各アク
チュエータ20A、20B、20Cを全て同期させてデ
ュティ駆動する。これにより、各アクチュエータ20
A、20B、20Cは、疑似的に電流制御される。な
お、ここで云うアクチュエータ20A、20B、20C
は、電磁ソレノイド、ヒータ等、電流制御される制御対
象である。
The drive circuits 12A, 12B, 12C have a self-diagnosis function and an output short-circuit protection function, output load short-circuit and load disconnection failure states to the ECU 11, and output short-circuit protection when the load is short-circuited. While EC
All the actuators 20A, 20B, and 20C are duty-driven in synchronization with each other in accordance with the drive duty signal input from U11. Thereby, each actuator 20
A, 20B, and 20C are pseudo-current controlled. The actuators 20A, 20B, 20C referred to here are
Is an electric current controlled object such as an electromagnetic solenoid and a heater.

【0013】電流検出回路13は、アクチュエータ20
A、20B、20Cの個々の駆動回路12A、12B、
12Cに対してこれら駆動回路より上流側に存在する共
通駆動電流経路14の電流値、すなわち、共通駆動電流
値(総和電流値)を検出する。このことに応じ、ECU
11は、各アクチュエータ20A、20B、20Cの駆
動回路12A、12B、12Cに与える駆動デュティ信
号値と、各アクチュエータ20A、20B、20Cが固
有する基本抵抗値(パラメータ設定)より共通駆動電流
の各駆動回路12A、12B、12Cへの電流分配率を
算出し、電流検出回路13によって検出された共通駆動
電流値と、算出した共通駆動電流の各駆動回路への電流
分配率から、各アクチュエータ20A、20B、20C
の駆動電流値を個々に推定算出する。そして、ECU1
1は、上述したように推定算出した各アクチュエータ2
0A、20B、20Cの駆動電流値を用いて各アクチュ
エータ20A、20B、20C毎に電流フィードバック
制御、換言すれば、電流フィードバック補償を行う。
The current detection circuit 13 includes an actuator 20.
A, 20B, 20C individual drive circuits 12A, 12B,
The current value of the common drive current path 14 existing upstream of these drive circuits with respect to 12C, that is, the common drive current value (total current value) is detected. In response to this, the ECU
Reference numeral 11 is a drive duty signal value given to the drive circuits 12A, 12B, 12C of the actuators 20A, 20B, 20C, and each drive of a common drive current from the basic resistance value (parameter setting) unique to each actuator 20A, 20B, 20C. The current distribution ratio to the circuits 12A, 12B, and 12C is calculated, and the common drive current value detected by the current detection circuit 13 and the current distribution ratio of the calculated common drive current to each drive circuit are used to determine the actuators 20A and 20B. , 20C
The drive current value of is estimated and calculated individually. And ECU1
1 is each actuator 2 estimated and calculated as described above
Using the drive current values of 0A, 20B, and 20C, current feedback control is performed for each actuator 20A, 20B, and 20C, in other words, current feedback compensation is performed.

【0014】次に、本発明における各駆動回路の駆動電
流推定方法について説明する。各アクチュエータ20
A、20B、20Cに流れる駆動電流を、電流検出回路
13にて検出される共通駆動電流値と、各駆動回路12
A、12B、12Cの駆動条件、負荷状態から算出した
電流分配率にて推定算出する。
Next, the method of estimating the drive current of each drive circuit in the present invention will be described. Each actuator 20
The drive currents flowing through A, 20B, and 20C, the common drive current value detected by the current detection circuit 13, and the drive circuits 12
It is estimated by the current distribution ratio calculated from the driving conditions of A, 12B, and 12C and the load state.

【0015】各駆動回路12A、12B、12Cの各駆
動条件における電流分配率の比較を平易に行なうため、
制御対象であるアクチュエータ20A、20B、20C
は、同一の駆動周波数のものとし、かつ各アクチュエー
タ20A、20B、20Cを同期させて駆動し、同期し
た同一の駆動周期の条件において、各駆動回路12A、
12B、12Cの電流分配率を推定算出する。電流検出
回路13によって検出される共通駆動電流経路14を流
れる電流の電流値Itは各アクチュエータ20A、20
B、20Cに流れる各駆動電流Ia、Ib、Icの総和
である。各駆動電流Ia、Ib、Ic(以下、総称して
駆動電流Inと云う)は、各アクチュエータ20A、2
0B、20Cの駆動デュティが100%の通電状態に対
して電流値が駆動デュティ比Dn分、抑制された値とな
る。駆動デュティ比Dnは、直流的にアクチュエータ駆
動電流を抑制する働きをするため、駆動対象(制御対
象)となる各アクチュエータ20A、20B、20Cの
抵抗値に相関した係数と見なすことができる。
In order to easily compare the current distribution ratios under the respective driving conditions of the respective driving circuits 12A, 12B, 12C,
Actuators 20A, 20B, 20C to be controlled
Are of the same drive frequency, and drive the actuators 20A, 20B, 20C in a synchronized manner, and under the condition of the same synchronized drive cycle, each drive circuit 12A,
The current distribution ratios of 12B and 12C are estimated and calculated. The current value It of the current flowing through the common drive current path 14 detected by the current detection circuit 13 is the actuator 20A, 20A.
It is the sum of the respective drive currents Ia, Ib, Ic flowing through B and 20C. The drive currents Ia, Ib, and Ic (hereinafter collectively referred to as drive current In) are supplied to the actuators 20A and 2A, respectively.
In the energized state where the drive duty of 0B and 20C is 100%, the current value becomes a value suppressed by the drive duty ratio Dn. Since the drive duty ratio Dn functions to suppress the actuator drive current in a direct current manner, it can be regarded as a coefficient correlated with the resistance value of each actuator 20A, 20B, 20C to be driven (controlled).

【0016】駆動対象となるアクチュエータ20A、2
0B、20Cの抵抗値は、それ自体の艤装環境における
雰囲気温度の変化や、駆動するための通電による自己発
熱等の熱影響により、常温にて規定されている基本抵抗
値に対して変化する。熱影響による基本抵抗値からの抵
抗変化量は各アクチュエータ20A、20B、20Cの
駆動条件等の相違により各アクチュエータ20A、20
B、20C毎に異なるため、共通駆動電流経路14から
見た各駆動回路間の抵抗値のバランスは、各アクチュエ
ータタ20A、20B、20Cの基本抵抗値で想定した
抵抗値のバランスとは異なる。このため、共通駆動電流
経路14から各駆動回路12A、12B、12Cへの電
流の分配率を算出するためのパラメータとして、実制御
上における各アクチュエータ20A、20B、20Cの
基本抵抗値からの抵抗値の変化を算出し、温度補償する
必要がある。
Actuators 20A, 2 to be driven
The resistance values of 0B and 20C change with respect to the basic resistance value specified at room temperature due to a change in the ambient temperature in the mounting environment of itself and thermal effects such as self-heating due to energization for driving. The amount of resistance change from the basic resistance value due to the thermal effect is different depending on the driving conditions of the actuators 20A, 20B, 20C.
Since it is different for each of B and 20C, the balance of resistance values between the drive circuits viewed from the common drive current path 14 is different from the balance of resistance values assumed for the basic resistance values of the actuators 20A, 20B, and 20C. Therefore, the resistance value from the basic resistance value of each actuator 20A, 20B, 20C in actual control is used as a parameter for calculating the current distribution ratio from the common drive current path 14 to each drive circuit 12A, 12B, 12C. It is necessary to calculate the change in the temperature and compensate for the temperature.

【0017】図2は、温度変化によるアクチュエータ基
本抵抗値Rnからの抵抗値変化を算出する場合の、アク
チュエータ駆動制御における通電状態を示している。図
2において、(A)はアクチュエータ20Aの通電状態
を、(B)、(C)は同じくアクチュエータ20B、2
0Cの通電状態を各々示している。
FIG. 2 shows an energized state in actuator drive control when calculating a resistance value change from the actuator basic resistance value Rn due to a temperature change. In FIG. 2, (A) shows the energization state of the actuator 20A, and (B) and (C) show the actuators 20B and 2 similarly.
The energized state of 0C is shown respectively.

【0018】温度変化に対する抵抗変化を算出するた
め、予め定めておく特定のタイミングで、前回の全アク
チュエータの通電状態に対して、制御対象であるシステ
ムに著しい挙動変化を与えない程度で、検出対象とする
単独のアクチュエータ、この例では、符合ΔDnで示さ
れているように、アクチュエータ20Aのみ駆動デュテ
ィを変化させる。この時の電流検出値の変動値ΔIt
は、上述したように、駆動デュティを変化させたアクチ
ュエータ固有の電流値であり、変化させたデュティ値Δ
Dnと、電流検出値の変動値ΔItと、バッテリ電圧V
Bとを用いて温度変化により変動したアクチュエータの
抵抗値Rrnは、下式1で表すことができる。 Rrn=VB/(ΔIt・ΔDn)………式1
In order to calculate the resistance change with respect to the temperature change, at a specific timing determined in advance, it is possible to detect the object to be detected with respect to the previous energization state of all the actuators to such an extent that the behavior of the system to be controlled does not change significantly. In this example, the drive duty is changed only for the actuator 20A, as shown by the code ΔDn. Variation value ΔIt of the current detection value at this time
Is the current value peculiar to the actuator in which the drive duty is changed as described above, and the changed duty value Δ
Dn, the fluctuation value ΔIt of the detected current value, and the battery voltage V
The resistance value Rrn of the actuator, which fluctuates due to a temperature change using B and, can be expressed by the following equation 1. Rrn = VB / (ΔIt · ΔDn) ... Equation 1

【0019】現状の温度状態におけるアクチュエータの
基本抵抗値Rnからの抵抗変化率CRnは、下式2、3
のようになる。 CRn=Rrn/Rn………式2 CRn=VB/(ΔIt・ΔDn・Rn)………式3 これと同様の方式にて駆動対象アクチュエータ全ての基
本抵抗値Rnからの抵抗変化率CRnを算出し、これに
より各アクチュエータの温度変化によって生じる電流分
配率のずれを補正する。
The resistance change rate CRn from the basic resistance value Rn of the actuator in the current temperature state is expressed by the following equations 2, 3
become that way. CRn = Rrn / Rn ... Equation 2 CRn = VB / (ΔIt · ΔDn · Rn)… Equation 3 The resistance change rate CRn from the basic resistance value Rn of all the actuators to be driven is calculated by the same method. Then, by this, the deviation of the current distribution ratio caused by the temperature change of each actuator is corrected.

【0020】各アクチュエータの基本抵抗値Rn、各駆
動デュティ比Dn、各アクチュエータの温度に対する抵
抗変化率CRnを用いて、各駆動回路の駆動デュティを
考慮した直流的に見なされる抵抗値RDnは下式4のよ
うになる。 RDn=(Rn・(1+CRn))/Dn………式4 式4にて求められる各駆動回路の駆動デュティを考慮し
た直流的に見なされる抵抗値RDnを用いて各駆動回路
への電流分流比IRnを算出する。
Using the basic resistance value Rn of each actuator, each drive duty ratio Dn, and the resistance change rate CRn of each actuator with respect to temperature, the resistance value RDn regarded as a direct current in consideration of the drive duty of each drive circuit is It becomes like 4. RDn = (Rn (1 + CRn)) / Dn ... Equation 4 Using the resistance value RDn considered as a direct current in consideration of the drive duty of each drive circuit obtained by Equation 4, the current shunt ratio to each drive circuit Calculate IRn.

【0021】図1の回路構成図を用いて各駆動回路(1
2A、12B、12C)への電流分流比IRnの算出方
法を説明する。各アクチュエータ20A、20B、20
Cに対応する駆動デュティを考慮した直流的に見なされ
る抵抗値をRDa、RDb、RDcとすると、共通駆動
電流経路14から各アクチュエータ20A、20B、2
0Cへの電流分流比RIa、IRb、RIcは、一般的
な分流法則に基づき、下式5〜式7となる。 IRa=(RDb+RDc)/(RDa+RDb+RDc)………式5 IRb=(RDa+RDc)/(RDa+RDb+RDc)………式6 IRc=(RDa+RDb)/(RDa+RDb+RDc)………式7 ECU11は、式5〜式7で求められる共通駆動電流経
路14から各アクチュエータ20A〜20Cへの電流分
流比IRa〜IRcと、電流検出回路13より検出され
る共通駆動電流経路14の電流値Itにより、各アクチ
ュエータ20A〜20Cの駆動電流Inを下式8にて算
出し、各アクチュエータ20A〜20Cを電流フィード
バック制御する。 In=It×IRn………式8
Using the circuit configuration diagram of FIG. 1, each drive circuit (1
2A, 12B, 12C) will be described. Each actuator 20A, 20B, 20
Letting RDa, RDb, and RDc be resistance values regarded as a direct current in consideration of the drive duty corresponding to C, the actuators 20A, 20B, 2
The current diversion ratios RIa, IRb, and RIc to 0C are expressed by the following equations 5 to 7 based on the general law of diversion. IRa = (RDb + RDc) / (RDa + RDb + RDc) ... Equation 5 IRb = (RDa + RDc) / (RDa + RDb + RDc) ... Equation 6 IRc = (RDa + RDb) / (RDa + RDb + RDc). Driving the actuators 20A to 20C by the current shunt ratios IRa to IRc from the common drive current path 14 to the actuators 20A to 20C and the current value It of the common drive current path 14 detected by the current detection circuit 13. The current In is calculated by the following equation 8, and the actuators 20A to 20C are current feedback controlled. In = It × IRn ... Equation 8

【0022】駆動回路に故障が生じた場合は、各駆動回
路12A、12B、12Cの自己診断機能からの情報を
もとに、ECU11は、故障した駆動回路を、自身のC
PU命令によりオフさせ、駆動電流の推定算出も、故障
回路に該当する抵抗値RDnを0とし、他の正常である
駆動回路の駆動電流を算出し、電流フィードバック制御
を行なう。また、温度変化におけるアクチュエータ基本
抵抗値Rnからの抵抗値の変化を算出する方法を用いて
負荷短絡、負荷擬似短絡および負荷断線、負荷擬似断線
の故障状態を検出することも可能である。
When a failure occurs in the drive circuit, the ECU 11 uses the information from the self-diagnosis function of each drive circuit 12A, 12B, 12C to determine the failed drive circuit as its own C.
The PU command is turned off, and the estimated drive current is also calculated by setting the resistance value RDn corresponding to the faulty circuit to 0, calculating the drive current of another normal drive circuit, and performing current feedback control. Further, it is possible to detect a load short circuit, a load pseudo short circuit and a load disconnection, and a failure state of the load pseudo disconnection by using a method of calculating a change in the resistance value from the actuator basic resistance value Rn due to a temperature change.

【0023】先に説明した図2による温度変化に対する
アクチュエータの抵抗値変化を算出する方法において、
式1からの展開より検出対象アクチュエータ固有の電流
検出値の変動値ΔItは、変化させたデュティ値ΔD
n、バッテリー電圧VB、温度により変化したアクチュ
エータの抵抗値Rrnから下式9のように表すことがで
きる。 ΔIt=VB/(Rrn・ΔDn)………式9 温度により変化したアクチュエータの抵抗値Rrnの変
化域を予め実験データ等で定めておき、その最大値と最
小値から式9により負荷正常状態における検出対象アク
チュエータ固有の電流変動値ΔItの変化域を定めてお
く。
In the method of calculating the change in the resistance value of the actuator with respect to the change in temperature according to FIG. 2 described above,
From the expansion from Expression 1, the fluctuation value ΔIt of the current detection value peculiar to the detection target actuator is changed to the changed duty value ΔD.
n, the battery voltage VB, and the resistance value Rrn of the actuator that has changed depending on the temperature, can be expressed by the following equation 9. ΔIt = VB / (Rrn · ΔDn) ... Equation 9 The change range of the resistance value Rrn of the actuator changed by temperature is previously determined by experimental data and the like, and from the maximum value and the minimum value in the normal load state by Expression 9. The change range of the current fluctuation value ΔIt peculiar to the detection target actuator is defined.

【0024】電流変動値ΔItの変化域の最大値をΔI
tmax、最小値をΔItminとして、制御上、算出
された検出対象アクチュエータ固有の電流変動値ΔIt
が式10の条件である場合には負荷短絡または負荷擬似
短絡、式11の条件である場合には負荷断線または負荷
擬似断線であると駆動回路の故障状態を診断する。 ΔIt≧ΔItmax………式10 ΔIt≦ΔItmin………式11 この故障診断方式では、上述の駆動電流の監視により、
駆動回路が有している診断機能の故障判定レベルでは検
出しえない負荷擬似短絡や負荷擬似断線の故障が検出可
能である。
The maximum value of the variation range of the current fluctuation value ΔIt is ΔI
With tmax and the minimum value being ΔItmin, the calculated current fluctuation value ΔIt peculiar to the detected actuator to be detected.
Is the load short-circuit or the load pseudo short-circuit, and the condition 11 is the load disconnection or the load pseudo-disconnection, the failure state of the drive circuit is diagnosed. ΔIt ≧ ΔItmax ... Equation 10 ΔIt ≦ ΔItmin ... Equation 11 In this failure diagnosis method, by monitoring the drive current described above,
It is possible to detect a load pseudo short circuit or a load pseudo wire disconnection that cannot be detected at the failure determination level of the diagnostic function of the drive circuit.

【0025】この実施の形態によれば、単一の電流検出
回路13にて複数のアクチュエータ20A、20B、2
0Cを電流フィードバック制御し、かつ駆動対象アクチ
ュエータの負荷短絡および負荷擬似短絡、負荷断線およ
び負荷擬似断線を検出することが可能となり、構成回路
の簡素化が可能となる。以上、本発明の一つの実施の形
態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態に限
定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発
明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の変更
ができるものである。
According to this embodiment, a plurality of actuators 20A, 20B, 2 are provided by the single current detection circuit 13.
It is possible to perform current feedback control of 0C and detect load short circuit and load pseudo short circuit, load disconnection and load pseudo disconnection of the actuator to be driven, and simplification of the configuration circuit becomes possible. As described above, one embodiment of the present invention has been described in detail, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and is designed within a range not departing from the spirit of the invention described in the claims. Various changes can be made in.

【0026】例えば、電流検出回路13の設置箇所は、
各駆動回路12A、12B、12Cより上流側の共通駆
動電流経路14に限られることはなく、アクチュエータ
20A、20B、20Cに流れる各駆動電流の総和電流
を検出できる箇所であればよく、図3の他の実施の形態
に示されているように、各駆動回路12A、12B、1
2Cより下流側の共通駆動電流経路15に電流検出回路
13を設置することもできる。
For example, the installation location of the current detection circuit 13 is
The drive current is not limited to the common drive current path 14 on the upstream side of the drive circuits 12A, 12B, and 12C, and may be any location where the total current of the drive currents flowing in the actuators 20A, 20B, and 20C can be detected. As shown in other embodiments, each drive circuit 12A, 12B, 1
The current detection circuit 13 can be installed in the common drive current path 15 on the downstream side of 2C.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明による電流フィードバック式制御方法および装置によ
れば、単一の電流検出回路によって複数のアクチュエー
タを個別に電流フィードバック制御、更には故障診断も
でき、構成回路の簡素化が可能となる。
As can be understood from the above description, according to the current feedback control method and apparatus of the present invention, a plurality of actuators are individually subjected to current feedback control by a single current detection circuit, and further fault diagnosis is performed. It is also possible to simplify the configuration circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電流フィードバック式制御装置の一つ
の実施の形態を示す回路構成図。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a current feedback control device of the present invention.

【図2】本発明による電流フィードバック式制御装置の
抵抗値補正動作時の通電状態を示すタイムチャート。
FIG. 2 is a time chart showing an energized state during a resistance value correcting operation of the current feedback control device according to the present invention.

【図3】本発明による電流フィードバック式制御装置の
他の実施の形態を示す回路構成図。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing another embodiment of the current feedback control device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電流フィードバック式制御装置 11 マイクロコンピュータ(ECU) 12A、12B、12C 駆動回路 13 電流検出回路 14、15 共通駆動電流経路 20A、20B、20C アクチュエータ 21 各種センサ 22 スイッチ類 30 バッテリ 10 Current feedback type controller 11 Microcomputer (ECU) 12A, 12B, 12C drive circuit 13 Current detection circuit 14, 15 Common drive current path 20A, 20B, 20C actuator 21 Various sensors 22 Switches 30 battery

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御対象として駆動周波数が同一の複数
個のアクチュエータがあり、そのアクチュエータの駆動
を各々個別に電流フィードバック方式で制御する制御方
法において、 制御対象である前記アクチュエータを全て同期させてデ
ュティ駆動し、 前記アクチュエータの個々の駆動回路に対して上流側あ
るいは下流側に存在する共通電流経路の電流値を電流検
出手段によって検出し、 前記各アクチュエータの駆動回路の駆動デュティ信号
値、前記各アクチュエータの基本抵抗値より共通駆動電
流の各駆動回路への電流分配率を算出し、 前記電流検出手段によって検出される電流値と、算出し
た前記共通駆動電流の各駆動回路への電流分配率から、
前記各アクチュエータの駆動電流値を推定算出し、 推定算出した各アクチュエータの駆動電流値を用いて各
アクチュエータ毎に電流フィードバック制御を行うこと
を特徴とする電流フィードバック式制御方法。
1. A control method in which there are a plurality of actuators having the same drive frequency as control targets, and the drive of each of the actuators is individually controlled by a current feedback method. Driving, detecting the current value of the common current path existing on the upstream side or the downstream side with respect to each drive circuit of the actuator by the current detection means, the drive duty signal value of the drive circuit of each actuator, each actuator Calculate the current distribution ratio of the common drive current to each drive circuit from the basic resistance value of, from the current value detected by the current detection unit, and the calculated current distribution ratio of the common drive current to each drive circuit,
A current feedback control method, wherein the drive current value of each actuator is estimated and calculated, and current feedback control is performed for each actuator using the estimated and calculated drive current value of each actuator.
【請求項2】 選択されたある一つの検出対象のアクチ
ュエータへの駆動デュティ信号を、予め定める所定分を
もって変化させ、前記駆動デュティ信号の変化に対する
共通駆動電流値の変化量に基いて検出対象のアクチュエ
ータの温度変化による抵抗変動値を算出し、前記対象ア
クチュエータの抵抗値算出結果を共通駆動電流から各駆
動回路への分配率計算に反映させ、各アクチュエータの
駆動デュティ信号値を補正することを特徴とする請求項
1記載の電流フィードバック式制御方法。
2. A drive duty signal to a selected one of the actuators to be detected is changed by a predetermined predetermined amount, and the drive duty signal of the detected object is changed based on the change amount of the common drive current value with respect to the change of the drive duty signal. A feature is that a resistance variation value due to a temperature change of the actuator is calculated, the resistance value calculation result of the target actuator is reflected in a distribution rate calculation from the common drive current to each drive circuit, and the drive duty signal value of each actuator is corrected. The current feedback control method according to claim 1.
【請求項3】 検出すべき対象アクチュエータへの駆動
デュティ信号を予め定める所定分をもって変化させた時
の前記駆動デュティ信号の変化に対する共通駆動電流値
の変化量が、予め定める所定範囲値に対して上回るある
いは下回った時には、対象アクチュエータの負荷短絡お
よび負荷擬似短絡、負荷断線および負荷擬似断線等の故
障を検出することを特徴とする請求項2記載の電流フィ
ードバック式制御方法。
3. The change amount of the common drive current value with respect to the change of the drive duty signal when the drive duty signal to the target actuator to be detected is changed by a predetermined amount, with respect to a predetermined range value. 3. The current feedback control method according to claim 2, wherein when it exceeds or falls below the target actuator, a failure such as a load short circuit and a load pseudo short circuit, a load disconnection and a load pseudo disconnection is detected.
【請求項4】 制御対象として駆動周波数が同一の複数
個のアクチュエータがあり、そのアクチュエータの駆動
を各々個別に電流フィードバック方式で制御する電流フ
ィードバック式制御装置において、 前記アクチュエータの個々の駆動回路に対して上流側あ
るいは下流側に存在する共通電流経路の電流値を検出す
る電流検出手段と、 電流検出手段制御対象である前記アクチュエータを全て
同期させてデュティ駆動し、前記各アクチュエータの駆
動回路の駆動デュティ信号値、前記各アクチュエータの
基本抵抗値より共通駆動電流の各駆動回路への電流分配
率を算出し、前記電流検出手段によって検出される電流
値と、算出した前記共通駆動電流の各駆動回路への電流
分配率から、前記各アクチュエータの駆動電流値を推定
算出し、推定算出した各アクチュエータの駆動電流値を
用いて各アクチュエータ毎に電流フィードバック制御を
行う制御手段と、 を有していることを特徴とする電流フィードバック式制
御装置。
4. A current feedback control device in which there are a plurality of actuators having the same drive frequency as control targets, and the drive of the actuators is individually controlled by a current feedback system. Current detection means for detecting the current value of the common current path existing on the upstream side or the downstream side and all the actuators to be controlled by the current detection means are duty-driven in synchronization, and the drive duty of the drive circuit of each actuator is The current distribution ratio of the common drive current to each drive circuit is calculated from the signal value and the basic resistance value of each actuator, and the current value detected by the current detection unit and the calculated common drive current to each drive circuit are calculated. The drive current value of each actuator is estimated and calculated from the current distribution ratio of Current feedback type control device, characterized in that it and a control means for performing current feedback control for each actuator by using the driving current value for each actuator.
【請求項5】 前記制御手段は、選択されたある一つの
検出対象のアクチュエータへの駆動デュティ信号を、予
め定める所定分をもって変化させ、前記駆動デュティ信
号の変化に対する共通駆動電流値の変化量に基いて検出
対象のアクチュエータの温度変化による抵抗変動値を算
出し、前記対象アクチュエータの抵抗値算出結果を共通
駆動電流から各駆動回路への分配率計算に反映させ、各
アクチュエータの駆動デュティを補正することを特徴と
する請求項4記載の電流フィードバック式制御装置。
5. The control means changes a drive duty signal to a selected one of the actuators to be detected by a predetermined amount, and sets the change amount of the common drive current value with respect to the change of the drive duty signal. Based on this, the resistance variation value due to the temperature change of the actuator to be detected is calculated, and the resistance value calculation result of the target actuator is reflected in the distribution rate calculation from the common drive current to each drive circuit to correct the drive duty of each actuator. The current feedback control device according to claim 4, wherein
【請求項6】 前記制御手段は、検出すべき対象アクチ
ュエータへの駆動デュティ信号を予め定める所定分をも
って変化させた時の前記駆動デュティ信号の変化に対す
る共通駆動電流値の変化量が、予め定める所定範囲値に
対して上回るあるいは下回った時には、対象アクチュエ
ータの負荷短絡および負荷擬似短絡、負荷断線および負
荷擬似断線等の故障を検出することを特徴とする請求項
5記載の電流フィードバック式制御装置。
6. The control means sets a predetermined predetermined amount of change of the common drive current value with respect to a change of the drive duty signal when the drive duty signal to the target actuator to be detected is changed by a predetermined predetermined amount. The current feedback control device according to claim 5, wherein when the value exceeds or falls below the range value, a failure such as load short circuit and load pseudo short circuit, load disconnection and load pseudo disconnection of the target actuator is detected.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114135443A (en) * 2020-09-04 2022-03-04 纳博特斯克有限公司 Output device and method, state monitoring device and method, and wind turbine
CN114135443B (en) * 2020-09-04 2024-05-17 纳博特斯克有限公司 Output device and method, state monitoring device and method, and windmill

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