JP2006317334A - Solenoid abnormality detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、L/R成分を備える素子の、L分の異常発見を行うソレノイド異常検出装置に関する。 The present invention relates to a solenoid abnormality detection device that detects an abnormality of L of an element having an L / R component.
ソレノイドなど、L、R成分を備える素子に対してダイアグ検知が行われる場合、R成分に対して故障検出が行われる。 When diagnosis detection is performed on an element having L and R components such as a solenoid, failure detection is performed on the R component.
例えば、ソレノイド駆動回路によりソレノイドを駆動し、駆動されたソレノイドに供給される電圧値と、駆動されたソレノイドに流れる電流値とをモニタし、モニタされた電圧値および電流値に基づいて、ソレノイドの抵抗値を求め、ソレノイドの異常を検出する(例えば、特許文献1参照)。 For example, a solenoid is driven by a solenoid drive circuit, a voltage value supplied to the driven solenoid and a current value flowing through the driven solenoid are monitored, and the solenoid voltage is determined based on the monitored voltage value and current value. A resistance value is obtained and abnormality of the solenoid is detected (for example, refer to Patent Document 1).
この場合、求められたソレノイドの抵抗値と予め設定されたソレノイドの基準抵抗値との比較に基づいてソレノイドの異常が検出される。
しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。 However, the background art described above has the following problems.
ソレノイドの抵抗値の異常は検出できるがインダクタンスの異常を検出できない問題がある。 There is a problem that an abnormality in the solenoid resistance value can be detected, but an abnormality in the inductance cannot be detected.
また、Lの異常値は検知されないため、アクチュエータの不作動・誤動作を防止できない場合がある。 In addition, since an abnormal value of L is not detected, the actuator may not be prevented from malfunctioning or malfunctioning.
また、電流を流す回路は、ECUに既に組み込まれているため、電流値を変化させることはできない。このため、L成分が変化しても最適な電流値を流すことができず、今までと同じ電流を流しても、動作しない。また、今まで流してきたよりも少ない電流で動作する可能性がある。 In addition, since the circuit through which the current flows is already incorporated in the ECU, the current value cannot be changed. For this reason, even if the L component changes, an optimal current value cannot be supplied, and even if the same current as before is supplied, the device does not operate. In addition, there is a possibility of operating with less current than has been used so far.
そこで、本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ソレノイドのインダクタンスの異常を検出することができるソレノイド異常検出装置を提供することを主たる目的とする。 Therefore, the present invention is to solve such a problem, and a main object of the present invention is to provide a solenoid abnormality detection device capable of detecting abnormality of solenoid inductance.
上記目的を達成するため、本発明のソレノイド異常検出装置は、ソレノイド駆動回路により駆動されるソレノイドと、前記ソレノイドに流れる電流をモニタする電流モニタ手段と、前記電流の変化率に基づいて、前記電流が安定したか否かを判断する電流判定手段と、前記電流が安定するまでの安定時間と、予め設定された前記ソレノイドに流れる電流の基準安定時間との比較結果に基づいて前記ソレノイドのインダクタンスの異常を検出するインダクタンス異常検出手段とを備えることを特徴の1つとする。 In order to achieve the above object, the solenoid abnormality detection device of the present invention includes a solenoid driven by a solenoid drive circuit, current monitoring means for monitoring a current flowing through the solenoid, and the current based on the rate of change of the current. Current determination means for determining whether the current is stable, a stabilization time until the current is stabilized, and a comparison result of a preset reference stabilization time of the current flowing through the solenoid, the inductance of the solenoid One of the features is that it includes an inductance abnormality detecting means for detecting abnormality.
このように構成することにより、ソレノイドコイルの電流が安定するまでの時間に基づいて、ソレノイドのインダクタンスの異常を検出することができる。 With this configuration, it is possible to detect an abnormality in the solenoid inductance based on the time until the current of the solenoid coil is stabilized.
また、本発明の他のソレノイド異常検出装置は、ソレノイド駆動回路により駆動されるソレノイドと、前記ソレノイドに供給される電圧をモニタする電圧モニタ手段と、予め設定された検出時間における電圧と、前記検出時間における予め設定された基準電圧との比較結果に基づいて前記ソレノイドのインダクタンスの異常を検出するインダクタンス異常検出手段とを備えることを特徴の1つとする。 In another solenoid abnormality detection device of the present invention, a solenoid driven by a solenoid drive circuit, a voltage monitoring means for monitoring a voltage supplied to the solenoid, a voltage at a preset detection time, and the detection One of the features is that it comprises an inductance abnormality detecting means for detecting an abnormality in the inductance of the solenoid based on a comparison result with a preset reference voltage in time.
このように構成することにより、予め決められた時間における電圧値に基づいて、インダクタンスの異常を検出することができる。 With this configuration, it is possible to detect an abnormality in inductance based on a voltage value at a predetermined time.
本発明の実施例によれば、ソレノイドのインダクタンスの異常を検出することができるソレノイド異常検出装置を提供することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a solenoid abnormality detecting device capable of detecting an abnormality in solenoid inductance.
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
Next, the best mode for carrying out the present invention will be described based on the following embodiments with reference to the drawings.
In all the drawings for explaining the embodiments, the same reference numerals are used for those having the same function, and repeated explanation is omitted.
本発明の第1の実施例にかかるソレノイド異常検出装置について、図1を参照して説明する。 A solenoid abnormality detection apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施例にかかるソレノイド異常検出装置100は、アクチュエータとしてのソレノイド102と、ソレノイド102の一方の端子と接続されたソレノイド駆動部104と、ソレノイド駆動部104の電圧源から供給される電源供給路に接続される電圧モニタ部106と、ソレノイド102の他方の端子に接続される電流モニタ部108と、ソレノイド駆動部104、電圧モニタ部106および電流モニタ部108と接続された電流判定手段、インダクタンス異常検出手段および抵抗値演算手段としての制御部110とを備える。
The solenoid
ソレノイド駆動部104は、例えば、電圧源および定電流源を備え、電圧源から電源の供給を受けて、制御部110から与えられる駆動制御信号に基づいてソレノイド102に電流を供給してソレノイド102を駆動する。また、ソレノイド駆動部104は、定電流源によりソレノイド102に電流を供給する。
The
電圧モニタ部106は、電源供給路の電圧をモニタする。電圧モニタ部106は、モニタした電圧値を制御部110に入力する。
The
電流モニタ部108は、ソレノイド102に流れる電流をモニタする。電流モニタ部108は、例えばソレノイド102の他方の端子とグランドとの間に接続されたシャント抵抗を備え、このシャント抵抗にソレノイド102の他方の端子から出力された電流を流すことにより、ソレノイド102の出力電流を電圧に変換し、この変換により得られた電圧を制御部110に入力する。
The
制御部110は、電流モニタ部108から入力される電圧を演算処理することで、ソレノイド102の出力電流を算出する。また、制御部110は、所定の周期で出力電流を算出し、算出された電流値から電流の変化率を求める。また、制御部110は、算出された電流の変化率が所定の変化率よりも小さくなった場合に、電流が安定したと判断する。また、制御部110は、電流が安定したと判断されるまでの時間を求める。例えば、制御部110は、ソレノイド102に電流を供給してから電流が安定したと判断されるまでの時間を求める。また、制御部110は、電流が安定したと判断されるまでの時間と、予め設定されたソレノイドの基準安定時間とを比較し、その比較結果に基づいて、ソレノイドの異常を検出する。
The
このように、ソレノイド102の電流が安定するまでの時間を検出することにより、ソレノイドの異常を検出することができ、インダクタンスの異常によるアクチュエータの不作動、作動の遅れを防止することができる。
Thus, by detecting the time until the current of the
また、制御部110は、算出された出力電流値と、入力された電圧値に基づいて、抵抗値を求める。また、制御部110は、算出された抵抗値と、電流が安定したと判断されるまでの時間とからインダクタンスを求め、求められたインダクタンスと予め設定された基準インダクタンスとの比較結果に基づいて、ソレノイドの異常を検出する。
In addition, the
このようにソレノイドコイルのインダクタンスを、安定時間と抵抗値により計算することにより、直接インダクタンスを求め、求められたインダクタンスに基づいて、ソレノイドのインダクタンスの異常を検出することができる。 Thus, by calculating the inductance of the solenoid coil based on the stabilization time and the resistance value, it is possible to directly obtain the inductance, and to detect abnormality of the solenoid inductance based on the obtained inductance.
次に、本実施例にかかるソレノイド異常検出装置100の動作について、図2を参照して説明する。
Next, the operation of the solenoid
最初に、ショート・オープンなどの異常がないかを検出する(ステップS202)。 First, it is detected whether there is an abnormality such as short / open (step S202).
ショート・オープンなどの異常が検出された場合(ステップS202:NO)、他の異常、すなわちソレノイド102のインダクタンス以外の異常があるとして終了する(ステップS204)。 If an abnormality such as a short / open is detected (step S202: NO), the process ends with another abnormality, that is, an abnormality other than the inductance of the solenoid 102 (step S204).
一方、ショート・オープンなどの異常がない場合(ステップS202:YES)、ソレノイド駆動部104は、ソレノイド102に電流i1または電圧V1を印加する(ステップS206)。ここで、電流i1はソレノイド102に影響を与えない程度の微小電流であり、電圧V1はソレノイド102に影響を与えない程度の微小電圧である。
On the other hand, when there is no abnormality such as a short circuit open (Step S202: YES), the
次に、制御部110は、電圧モニタ部106により入力された電圧値と、電流モニタ部108から入力される電圧値を演算処理することで、算出したソレノイド102の出力電流値に基づいて、ソレノイド102の抵抗値Rを算出する(ステップS208)。
Next, the
次に、制御部110は、算出された抵抗値Rが、抵抗値Rの正常範囲であるRaからRbの範囲に入るか否か、すなわちRa<R<Rbであるか否かを判断する(ステップS210)。
Next, the
算出された抵抗値RがRa<R<Rbでない場合(ステップS210:NO)、他の異常、すなわちソレノイド102のインダクタンス以外の異常があるとして終了する(ステップS204)。 If the calculated resistance value R is not Ra <R <Rb (step S210: NO), the process ends with another abnormality, that is, an abnormality other than the inductance of the solenoid 102 (step S204).
一方、算出された抵抗値RがRa<R<Rbである場合(ステップS210:YES)、ソレノイド駆動部104は、ソレノイド102に電流i2を印加する(ステップS212)。ここで、電流i2はソレノイド102に影響を与えない程度の微小電流であり、例えば抵抗値Rを測定する場合に印加する電流よりも大きな電流である。
On the other hand, when the calculated resistance value R is Ra <R <Rb (step S210: YES), the
次に、制御部110は、電流モニタ部108から入力される電圧値を演算処理することで、ソレノイド102の出力電流を算出する。また、制御部110は、所定の周期で測定された出力電流値に基づいて、電流の変化率を算出し、算出された電流の変化率が所定の変化率よりも小さくなった場合に、電流が安定したと判断する。また、制御部110は、電流が安定したと判断されるまでの時間Tを測定する(ステップS214)。
Next, the
次に、制御部110は、電流が安定したと判断されるまでの時間Tが、Tの正常範囲である電流の基準安定時間TaからTbの範囲に入るか否か、すなわちTa<T<Tbであるか否かを判断する(ステップS216)。
Next, the
電流が安定したと判断されるまでの時間TがTa<T<Tbである場合(ステップS216:YES)、ソレノイドのリアクタンスは正常であるため終了する。 If the time T until it is determined that the current is stable is Ta <T <Tb (step S216: YES), the solenoid reactance is normal, and the process ends.
一方、電流が安定したと判断されるまでの時間TがTa<T<Tbでない場合(ステップS216:NO)、ソレノイドのリアクタンスが故障であることを確定する(ステップS218)。 On the other hand, when the time T until it is determined that the current is stable is not Ta <T <Tb (step S216: NO), it is determined that the reactance of the solenoid is faulty (step S218).
次に、制御部110は、ソレノイド駆動部104の駆動用電流が可変であるか否かを判定する(ステップS220)。
Next, the
駆動用電流が可変である場合(ステップ220:YES)、制御部110は、L成分を駆動させるのに最適な電流値を算出し、算出された電流値を設定する駆動制御信号をソレノイド駆動部104に入力する。その結果、ソレノイド駆動部104は、入力された駆動制御信号に基づいて、電流値を変更する。
When the drive current is variable (step 220: YES), the
一方、駆動用電流が可変でない場合(ステップ220:NO)、制御部110は、L成分が異常であることを通知する。
On the other hand, when the drive current is not variable (step 220: NO), the
本実施例においては、電流が安定したと判断されるまでの時間Tが、Tの正常範囲であるTaからTbの範囲に入るか否か、すなわちTa<T<Tbであるか否かに基づいて、L分が異常であるか否かを判断する場合について説明したが、L分の値を算出し、算出されたL分の値が規定範囲内であるか否かにより判断するようにしてもよい。例えば、電流が安定したと判断されるまでの時間Tは、式(1)により算出される。 In this embodiment, the time T until it is determined that the current is stable is based on whether or not the normal time range of T is in the range of Ta to Tb, that is, whether Ta <T <Tb. In the above, the case where it is determined whether or not the L portion is abnormal has been described. However, the value for the L portion is calculated, and the determination is made based on whether or not the calculated value for the L portion is within the specified range. Also good. For example, the time T until the current is determined to be stable is calculated by the equation (1).
T=R/L (1)
ここで、Rはソレノイド102の抵抗、Lはソレノイド102のインダクタンスである。
T = R / L (1)
Here, R is the resistance of the
電流が安定したと判断されるまでの時間Tは、Lが大きいほど短く、Lが小さい程長くなる。 The time T until the current is determined to be stable is shorter as L is larger, and is longer as L is smaller.
ステップS208により算出された抵抗値Rと、ステップS214により求められた電流が安定したと判断されるまでの時間Tとを用いて、式(1)により、Lを算出する。算出されたインダクタンスLが、Lの正常範囲であるソレノイドの基準インダクタンスLminからLmaxの範囲に入るか否か、すなわちLmin<L<Lmaxであるか否かを判断する。この場合、算出されたLがLmin<L<Lmaxである場合に正常、Lmin<L<Lmaxでない場合に異常であると判断される。 Using the resistance value R calculated in step S208 and the time T until the current determined in step S214 is determined to be stable, L is calculated according to equation (1). It is determined whether or not the calculated inductance L falls within the range of Lmax from the reference inductance Lmin of the solenoid that is the normal range of L, that is, whether or not Lmin <L <Lmax. In this case, it is determined that the calculated L is normal when Lmin <L <Lmax, and is abnormal when Lmin <L <Lmax is not satisfied.
次に、本発明の第2の実施例にかかるソレノイド異常検出装置について説明する。 Next, a solenoid abnormality detecting apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.
本実施例にかかるソレノイド異常検出装置の構成は、図1を参照して説明したソレノイド異常検出装置と同様の構成であるため、その説明を省略する。 The configuration of the solenoid abnormality detection device according to this embodiment is the same as that of the solenoid abnormality detection device described with reference to FIG.
本実施例にかかるソレノイド異常検出装置100の制御部110は、ソレノイド102の出力電流値および電圧モニタ部106から入力される電圧値をモニタし、モニタ電流を流してから予め定められた検出時間の経過後の電圧を検出し、予め設定された検出時間における電圧値と、検出時間における予め設定された基準電圧との比較結果に基づいてソレノイド102のインダクタンスの異常を検出する。
The
このように予め決められた時間における電圧を検出することにより、インダクタンスの異常を検出することができる。また、第1の実施例と比較して演算数を減少させることができるため、処理負荷を低減させることができる。 By detecting the voltage at a predetermined time in this way, an abnormality in inductance can be detected. In addition, since the number of operations can be reduced as compared with the first embodiment, the processing load can be reduced.
次に、本実施例にかかるソレノイド異常検出装置100の動作について、図3を参照して説明する。
Next, the operation of the solenoid
最初に、ショート・オープンなどの異常がないかを検出する(ステップS302)。 First, it is detected whether there is any abnormality such as short / open (step S302).
ショート・オープンなどの異常が検出された場合(ステップS302:NO)、他の異常、すなわちソレノイド102のインダクタンス以外の異常があるとして終了する(ステップS304)。 If an abnormality such as a short / open is detected (step S302: NO), the process ends with another abnormality, that is, an abnormality other than the inductance of the solenoid 102 (step S304).
一方、ショート・オープンなどの異常がない場合(ステップS302:YES)、制御部110は、特別な電流・電圧をソレノイド102に印加しない状態で、電圧モニタ部106により入力されるソレノイド102の電位V0を測定する(ステップS306)。
On the other hand, when there is no abnormality such as short / open (step S302: YES), the
次に、ソレノイド駆動部104は、ソレノイド102に電流i1を印加する(ステップS308)。ここで、電流i1はソレノイド102に影響を与えない程度の微小電流である。
Next, the
次に、制御部110は、電圧モニタ部106を参照し、所定の時間τ経過後の出力電位Viを測定する(ステップS310)。ここで、所定の時間τは、図4に示すように出力電圧が完全に安定する前の時間である。
Next, the
次に、電位V0とτ経過後の出力電位Viとの差分、すなわちVi−V0が、Vi−V0の正常範囲である基準電圧VminからVmaxの範囲に入るか否か、すなわちVmin<Vi−V0<Vmaxであるか否かを判断する(ステップS312)。 Next, whether or not the difference between the potential V 0 and the output potential V i after elapse of τ, that is, V i −V 0 falls within the range of the reference voltage Vmin, which is the normal range of V i −V 0 , Vmax, That is, it is determined whether or not Vmin <V i −V 0 <Vmax (step S312).
Vi−V0がVmin<Vi−V0<Vmaxである場合(ステップS312:YES)、ソレノイド102のリアクタンスは正常であるとして終了する。
If V i −V 0 is Vmin <V i −V 0 <Vmax (step S312: YES), the reactance of the
一方、Vi−V0がVmin<Vi−V0<Vmaxでない場合(ステップS312:NO)、ソレノイドのリアクタンスが故障であることを通知する(ステップS314)。 On the other hand, when V i −V 0 is not Vmin <V i −V 0 <Vmax (step S312: NO), it is notified that the reactance of the solenoid is faulty (step S314).
このように、予め決められた時間における電圧に基づいて、インダクタンスの異常を検出することができる。 In this way, an abnormality in inductance can be detected based on the voltage at a predetermined time.
本発明の実施例にかかるソレノイド異常検出装置は、L/R成分を備える素子の、L分の異常発見を行う装置に適用できる。 The solenoid abnormality detection apparatus according to the embodiment of the present invention can be applied to an apparatus for detecting abnormality for L of an element having an L / R component.
100 ソレノイド異常検出装置
102 ソレノイド
100 Solenoid
Claims (3)
前記ソレノイドに流れる電流をモニタする電流モニタ手段と、
前記電流の変化率に基づいて、前記電流が安定したか否かを判断する電流判定手段と、
前記電流が安定するまでの安定時間と、予め設定された前記ソレノイドに流れる電流の基準安定時間との比較結果に基づいて前記ソレノイドのインダクタンスの異常を検出するインダクタンス異常検出手段と
を備えることを特徴とするソレノイド異常検出装置。 A solenoid driven by a solenoid drive circuit;
Current monitoring means for monitoring the current flowing through the solenoid;
Current determining means for determining whether the current is stable based on a rate of change of the current;
Inductance abnormality detection means for detecting an abnormality in the inductance of the solenoid based on a comparison result between a stabilization time until the current is stabilized and a reference stabilization time of a current flowing through the solenoid set in advance. Solenoid abnormality detection device.
前記ソレノイドに供給される電圧をモニタする電圧モニタ手段と、
前記ソレノイドに供給される電圧と前記ソレノイドに流れる電流とに基づいて、前記ソレノイドの抵抗値を求める抵抗値演算手段と、
を備え、
前記インダクタンス異常検出手段は、前記電流の安定時間と前記ソレノイドの抵抗値によりインダクタンスを求め、このインダクタンスと予め設定されたソレノイドの基準インダクタンスとの比較結果に基づいて前記ソレノイドのインダクタンスの異常を検出することを特徴とするソレノイド異常検出装置。 In the solenoid abnormality detection device according to claim 1,
Voltage monitoring means for monitoring the voltage supplied to the solenoid;
A resistance value calculating means for obtaining a resistance value of the solenoid based on a voltage supplied to the solenoid and a current flowing through the solenoid;
With
The inductance abnormality detecting means obtains an inductance from the current stabilization time and the resistance value of the solenoid, and detects an abnormality in the inductance of the solenoid based on a comparison result between the inductance and a preset reference inductance of the solenoid. A solenoid abnormality detection device characterized by that.
前記ソレノイドに供給される電圧をモニタする電圧モニタ手段と、
予め設定された検出時間における電圧と、前記検出時間における予め設定された基準電圧との比較結果に基づいて前記ソレノイドのインダクタンスの異常を検出するインダクタンス異常検出手段と
を備えることを特徴とするソレノイド異常検出装置。 A solenoid driven by a solenoid drive circuit;
Voltage monitoring means for monitoring the voltage supplied to the solenoid;
Solenoid abnormality characterized by comprising: an inductance abnormality detecting means for detecting abnormality of inductance of the solenoid based on a comparison result between a voltage at a preset detection time and a preset reference voltage at the detection time. Detection device.
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2005
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