JP2007096754A - Load driving circuit - Google Patents

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JP2007096754A JP2005283499A JP2005283499A JP2007096754A JP 2007096754 A JP2007096754 A JP 2007096754A JP 2005283499 A JP2005283499 A JP 2005283499A JP 2005283499 A JP2005283499 A JP 2005283499A JP 2007096754 A JP2007096754 A JP 2007096754A
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Yusuke Watanabe
祐介 渡邉
Makoto Kimura
誠 木村
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Hitachi Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a load driving circuit for detecting circuit grounding regardless of the existence of any resistance. <P>SOLUTION: This load driving circuit is provided with: a load to be driven by a power to be supplied from a power source; a control signal output circuit for outputting a pulse signal for controlling the driving of the load; an intelligent power device for outputting a voltage supplied from the power source to the load as a pulse voltage based on the pulse signal from the control signal output circuit, and for interrupting the pulse voltage in the case of overcurrents; a voltage detecting means for detecting a voltage between the load and the intelligent power device as a monitor voltage; a pulse signal correcting circuit for correcting the pulse signal, based on a current value running through the load; and an abnormality detecting circuit for detecting the grounding of the intelligent power device, based on the whether the monitor voltage is synchronized with the pulse signal. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、操舵力をアシストする負荷駆動回路に関し、特にソレノイドバルブを駆動する負荷駆動回路に関する。   The present invention relates to a load drive circuit that assists steering force, and more particularly to a load drive circuit that drives a solenoid valve.

従来、ソレノイド弁の故障診断装置では、ソレノイド弁を駆動するデューティ信号と、駆動トランジスタのコレクタ側のモニタ電圧とを比較することにより回路異常を検出している。特に、回路の地絡を検出する場合は、モニタ電圧がアースによりゼロとなることから、デューティ信号とモニタ電圧との差分が所定値異常となったときに回路地絡と判断する。
特開平1−244143号公報
Conventionally, a failure diagnosis device for a solenoid valve detects a circuit abnormality by comparing a duty signal for driving the solenoid valve with a monitor voltage on the collector side of the drive transistor. In particular, when a ground fault of a circuit is detected, the monitor voltage becomes zero due to the ground, and therefore a circuit ground fault is determined when the difference between the duty signal and the monitor voltage becomes a predetermined value abnormality.
JP-A-1-244143

しかしながら上記従来技術にあっては、地絡箇所やその他の箇所に抵抗が存在した場合、モニタ電圧がゼロとならず回路地絡を検出できない、という問題があった。   However, the conventional technology has a problem that when a resistance is present at a ground fault location or other locations, the monitor voltage does not become zero and the circuit ground fault cannot be detected.

本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、抵抗の存在によらず回路地絡を検出可能とした負荷駆動回路を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a load driving circuit capable of detecting a circuit ground fault regardless of the presence of a resistor.

上述の目的を達成するため、本発明では、電源から供給される電力により駆動される負荷と、前記負荷を駆動制御するパルス信号を出力する制御信号出力回路と、前記電源から供給された電圧を前記制御信号出力回路からのパルス信号に基づいたパルス電圧として前記負荷に出力するとともに、過電流の際にはこのパルス電圧を遮断するインテリジェントパワーデバイスと、前記負荷と前記インテリジェントパワーデバイスとの間の電圧をモニタ電圧として検出する電圧検出手段と、前記負荷に流れる電流値に基づき、前記パルス信号を補正するパルス信号補正回路と、前記モニタ電圧と前記パルス信号が同期しているかどうかに基づき、前記インテリジェントパワーデバイスの地絡を検出する異常検出回路とを備えることとした。   In order to achieve the above object, in the present invention, a load driven by electric power supplied from a power supply, a control signal output circuit for outputting a pulse signal for driving and controlling the load, and a voltage supplied from the power supply are provided. An intelligent power device that outputs a pulse voltage based on a pulse signal from the control signal output circuit to the load and interrupts the pulse voltage in the event of an overcurrent, and between the load and the intelligent power device. Voltage detection means for detecting a voltage as a monitor voltage, a pulse signal correction circuit for correcting the pulse signal based on a current value flowing through the load, and whether the monitor voltage and the pulse signal are synchronized, And an abnormality detection circuit for detecting a ground fault of the intelligent power device.

よって、リレー異常の誤検出を防止した負荷駆動回路を提供できる。   Therefore, it is possible to provide a load drive circuit that prevents erroneous detection of relay abnormality.

以下、本発明の負荷駆動回路を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for realizing a load driving circuit of the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings.

[負荷駆動回路のシステム構成]
実施例1につき図1ないし図8に基づき説明する。図1は、本願負荷駆動回路を搭載した車両のシステム構成図である。
[System configuration of load drive circuit]
Example 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a system configuration diagram of a vehicle equipped with a load driving circuit of the present application.

運転者がステアリングホイールSWを操舵すると、シャフト2を介してピニオン3が駆動され、いわゆるラック&ピニオン機構によりラック軸4が軸方向に移動し、前輪を操舵する。ラック軸4には、運転者の操舵トルクに応じてラック軸4の移動をアシストするパワーステアリング機構が設けられている。パワーステアリング機構は、シリンダ6、コントロールユニット10(負荷駆動回路)、ポンプP、油圧制御弁1、およびソレノイドSOL(負荷)を備える。   When the driver steers the steering wheel SW, the pinion 3 is driven through the shaft 2, and the rack shaft 4 is moved in the axial direction by a so-called rack and pinion mechanism to steer the front wheels. The rack shaft 4 is provided with a power steering mechanism that assists the movement of the rack shaft 4 according to the steering torque of the driver. The power steering mechanism includes a cylinder 6, a control unit 10 (load drive circuit), a pump P, a hydraulic control valve 1, and a solenoid SOL (load).

シリンダ6は、軸方向移動可能に設けられたピストン63により第1シリンダ室61及び第2シリンダ室62に画成される。第1、第2シリンダ室61,62は第1、第2通路31,32および油圧制御弁1を介してポンプPと接続し、ポンプPから作動油を導入されることでピストン63を軸方向移動させ、操舵アシスト力を得る。   The cylinder 6 is defined in a first cylinder chamber 61 and a second cylinder chamber 62 by a piston 63 provided so as to be movable in the axial direction. The first and second cylinder chambers 61 and 62 are connected to the pump P via the first and second passages 31 and 32 and the hydraulic control valve 1, and the hydraulic oil is introduced from the pump P to move the piston 63 in the axial direction. Move to obtain steering assist force.

油圧制御弁1はトーションバー5と接続し、トーションバー5の捩れ方向および捩れ量に合わせて開度を変化させ、第1、第2シリンダ室61,62への流量を調節する。余剰分の作動油はリザーバタンク7へ還流される。また、油圧制御弁1にはソレノイドSOLが設けられ、コントロールユニット10からの指令に応じて油圧制御弁1の開度量を制御する。   The hydraulic control valve 1 is connected to the torsion bar 5 and adjusts the flow rate to the first and second cylinder chambers 61 and 62 by changing the opening according to the twist direction and the twist amount of the torsion bar 5. Excess hydraulic fluid is returned to the reservoir tank 7. Further, the hydraulic control valve 1 is provided with a solenoid SOL, and controls the opening amount of the hydraulic control valve 1 in accordance with a command from the control unit 10.

コントロールユニット10はバッテリEから電源供給を受け、イグニッションIGNからスイッチ信号、車速センサ8から車速信号、エンジン回転数センサ9からエンジン回転数信号が入力される。これらの各種信号に基づいて操舵アシスト力を決定し、ソレノイドSOLへ指令信号を出力する。   The control unit 10 receives power from the battery E, and receives a switch signal from the ignition IGN, a vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 8, and an engine speed signal from the engine speed sensor 9. A steering assist force is determined based on these various signals, and a command signal is output to the solenoid SOL.

[コントロールユニットの詳細]
図2は、コントロールユニット10の制御ブロック図である。コントロールユニット10は車速算出部11、エンジン回転数算出部12、目標電流算出部13、PWM_DUTY決定部14(制御信号出力回路およびパルス信号補正回路)、異常検出部15、ソレノイド電流検出部16、端子電圧検出部17、およびソレノイド駆動部100(インテリジェントパワーデバイス)を備える。
[Details of Control Unit]
FIG. 2 is a control block diagram of the control unit 10. The control unit 10 includes a vehicle speed calculation unit 11, an engine speed calculation unit 12, a target current calculation unit 13, a PWM_DUTY determination unit 14 (control signal output circuit and pulse signal correction circuit), an abnormality detection unit 15, a solenoid current detection unit 16, and a terminal. The voltage detection part 17 and the solenoid drive part 100 (intelligent power device) are provided.

車速算出部11は車速VSPを算出し、エンジン回転数算出部12はエンジン回転数Neを算出してそれぞれ目標電流算出部13へ出力する。目標電流算出部13は、エンジン始動後(Ne>0)であるかを判断し、エンジン始動後であれば車速−目標電流マップ(図4参照)に基づき目標電流I*を算出し、PWM_DUTY決定部14へ出力する。   The vehicle speed calculator 11 calculates the vehicle speed VSP, and the engine speed calculator 12 calculates the engine speed Ne and outputs it to the target current calculator 13. The target current calculation unit 13 determines whether the engine has been started (Ne> 0). If the engine has been started, the target current I * is calculated based on the vehicle speed-target current map (see FIG. 4), and PWM_DUTY is determined. To the unit 14.

PWM_DUTY決定部14は、目標電流I*およびソレノイド電流検出部16により検出されたソレノイド実電流Iに基づき、ソレノイドSOLに対するPWM_DUTYを決定する。これに基づきソレノイド駆動部100はソレノイドSOLを駆動する。   The PWM_DUTY determination unit 14 determines PWM_DUTY for the solenoid SOL based on the target current I * and the solenoid actual current I detected by the solenoid current detection unit 16. Based on this, the solenoid drive unit 100 drives the solenoid SOL.

端子電圧検出部17はソレノイドSOLの端子間電圧Vrを検出し、異常検出部15へ出力する。また、異常検出部15は端子間電圧Vrに基づきソレノイドSOLの異常を検出し、異常が検出された場合はPWM_DUTY決定部14へ駆動禁止信号を出力する。異常検出には目標電流−端子間電圧閾値マップ(図5参照)を用い、目標電流I*が小さい場合は端子間電圧閾値Vaを大きく設定する。   The terminal voltage detection unit 17 detects the inter-terminal voltage Vr of the solenoid SOL and outputs it to the abnormality detection unit 15. The abnormality detection unit 15 detects an abnormality of the solenoid SOL based on the voltage Vr between the terminals, and outputs a drive prohibition signal to the PWM_DUTY determination unit 14 when an abnormality is detected. The abnormality detection uses a target current-terminal voltage threshold map (see FIG. 5), and when the target current I * is small, the terminal voltage threshold Va is set large.

なお、電流検出部16を設けずに、異常検出部15に車速VSPを導入し、VSPの値からソレノイドSOLの電流を推定することとしてもよく特に限定しない。この場合、直接的に電流を検出する電流検出部16が不要になる。   In addition, without providing the current detection unit 16, the vehicle speed VSP may be introduced into the abnormality detection unit 15, and the current of the solenoid SOL may be estimated from the value of VSP. In this case, the current detection unit 16 that directly detects the current is not necessary.

[ソレノイド駆動部(負荷駆動回路の詳細)]
図3はソレノイド駆動部100の制御ブロック図である。ソレノイド駆動部100はレギュレータ110、過熱保護部120、チャージポンプ130、ドライバ140、およびMOS_FET150を有する。
[Solenoid drive (details of load drive circuit)]
FIG. 3 is a control block diagram of the solenoid driving unit 100. The solenoid driving unit 100 includes a regulator 110, an overheat protection unit 120, a charge pump 130, a driver 140, and a MOS_FET 150.

バッテリEからの電圧Vは、レギュレータ110による安定化の後チャージポンプ130により昇圧され、ドライバ140へ導入される。ドライバ140はPWM_DUTYに基づきMOS_FET150を駆動する。また、ドライバ140は、過熱保護部120により過熱状態と判断された場合、あるいは過電流が流れた場合にMOS_FET150へ出力する電流値を制限する。   The voltage V from the battery E is boosted by the charge pump 130 after being stabilized by the regulator 110 and introduced into the driver 140. The driver 140 drives the MOS_FET 150 based on PWM_DUTY. Further, the driver 140 limits the current value output to the MOS_FET 150 when the overheat protection unit 120 determines that the overheat state occurs or when an overcurrent flows.

[ソレノイド地絡検出制御]
回路の地絡を検出する際は、検出箇所の端子間電位差を検出し、この電位差がゼロとなった際に地絡と判断する。検出箇所における低電位側を接地して高電位側の電圧を検出すれば、電圧を計測するのみで回路地絡を検出可能である。
[Solenoid ground fault detection control]
When detecting a ground fault of a circuit, a potential difference between terminals at a detection point is detected, and when this potential difference becomes zero, it is determined that there is a ground fault. If the low potential side at the detection location is grounded and the high potential side voltage is detected, the circuit ground fault can be detected only by measuring the voltage.

しかし、検出箇所の2点間に抵抗が存在する場合、地絡が起こっても電位差がゼロとならず、地絡を検出できない。とりわけ検出箇所の低電位側を接地する回路において、高電位側よりも下流に抵抗が存在する場合も同様に検出不能となってしまう。   However, when a resistance exists between two detection points, even if a ground fault occurs, the potential difference does not become zero, and a ground fault cannot be detected. In particular, in a circuit that grounds the low potential side of the detection location, even when a resistor exists downstream from the high potential side, detection is similarly impossible.

ここで検出箇所に抵抗が存在する場合、地絡により抵抗がショートカットされるため端子間電位差が低下する。したがって本願実施例では、地絡検出対象たるソレノイドSOLの端子間電圧Vrが閾値Va以上であれば、地絡はなく正常であると判断する。Vr≦Vaの状態が一定時間ta継続した場合、地絡と判断してPWM出力を停止する。なお、本願ではPWM出力を停止することとするが、パルス信号ではなくフラット信号を出力することとしてもよい。   Here, when there is a resistance at the detection location, the resistance is short-circuited due to a ground fault, so that the potential difference between terminals decreases. Therefore, in this embodiment, if the voltage Vr between terminals of the solenoid SOL, which is a ground fault detection target, is equal to or higher than the threshold value Va, it is determined that there is no ground fault and is normal. When the state of Vr ≦ Va continues for a certain time ta, it is determined as a ground fault and PWM output is stopped. Although the PWM output is stopped in the present application, a flat signal may be output instead of a pulse signal.

地絡が検出された場合、パルス信号の出力が停止されるとシリンダ6に供給する液量が最小となる。したがって、低速走行時における操舵負荷は増加するものの、高速走行時に過剰な操舵アシスト力が付与されることを回避できる。また、低速走行時には操舵負荷が増大し、運転者に異常を知らせるものである。   When a ground fault is detected, the amount of liquid supplied to the cylinder 6 is minimized when the output of the pulse signal is stopped. Therefore, although the steering load during low-speed traveling increases, it is possible to avoid applying an excessive steering assist force during high-speed traveling. In addition, the steering load increases during low-speed traveling, and the driver is notified of the abnormality.

また、地絡時には大電流が流れて装置が発熱するため、本願実施例では過熱保護部120によりソレノイド駆動部100の温度を検出し、検出された温度が所定値以上となった場合にPWM出力を停止する。この場合、温度でなく電流値を計測し、過電流を判定してもよい。   In addition, since a large current flows during a ground fault and the device generates heat, in the present embodiment, the temperature of the solenoid drive unit 100 is detected by the overheat protection unit 120, and when the detected temperature exceeds a predetermined value, the PWM output To stop. In this case, an overcurrent may be determined by measuring a current value instead of a temperature.

また、本願ソレノイドSOLはパワーステアリング装置のアシスト力制御を行うものであり、高速走行時にはアシスト力が小さくなるためソレノイドSOLに対する目標電流I*も小さく設定される。この場合、電流I*が小さいため地絡時の発熱も小さくなり、過熱保護部120によるPWM出力停止を行いづらい。したがって目標電流I*が小さい場合は端子間電位差Vの閾値Vaを高めに設定し、端子間電圧Vrの正常マージンを小さくする。   Further, the solenoid SOL of the present application performs assist force control of the power steering device. Since the assist force becomes small during high speed traveling, the target current I * for the solenoid SOL is also set small. In this case, since the current I * is small, the heat generation at the time of the ground fault is also small, and it is difficult to stop the PWM output by the overheat protection unit 120. Therefore, when the target current I * is small, the threshold value Va of the inter-terminal potential difference V is set high, and the normal margin of the inter-terminal voltage Vr is reduced.

[ソレノイド地絡検出制御処理]
図6は、ソレノイドSOLの地絡検出制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップにつき説明する。
[Solenoid ground fault detection control processing]
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the ground fault detection control process of the solenoid SOL. Hereinafter, each step will be described.

ステップS101ではイグニッションIGNがONであるかどうかを判断し、YESであればステップS102へ移行し、NOであればステップS101を繰り返す。   In step S101, it is determined whether or not the ignition IGN is ON. If YES, the process proceeds to step S102, and if NO, step S101 is repeated.

ステップS102ではエンジン回転数Neを読み込み、ステップS103へ移行する。   In step S102, the engine speed Ne is read, and the process proceeds to step S103.

ステップS103ではエンジン始動(Ne>0)かどうかが判断され、YESであればステップS104へ移行し、NOであればステップS103を繰り返す。   In step S103, it is determined whether or not the engine is started (Ne> 0). If YES, the process proceeds to step S104. If NO, step S103 is repeated.

ステップS104ではソレノイドSOLの端子間電圧Vrを読み込み、ステップS105へ移行する。   In step S104, the inter-terminal voltage Vr of the solenoid SOL is read, and the process proceeds to step S105.

ステップS105では車速VSPを読み込み、ステップS106へ移行する。   In step S105, the vehicle speed VSP is read, and the process proceeds to step S106.

ステップS106ではソレノイドSOLに対する目標電流I*を算出し、ステップS107へ移行する。   In step S106, the target current I * for the solenoid SOL is calculated, and the process proceeds to step S107.

ステップS107ではソレノイドSOLの端子間電圧閾値Vaを設定し、ステップS108へ移行する。   In step S107, a voltage threshold Va between the terminals of the solenoid SOL is set, and the process proceeds to step S108.

ステップS108ではソレノイド端子間電圧Vr≦閾値Vaであるかどうかが判断され、YESであればステップS109へ移行し、NOであればステップS111へ移行する。   In step S108, it is determined whether or not the voltage between solenoid terminals Vr ≦ the threshold value Va. If YES, the process proceeds to step S109, and if NO, the process proceeds to step S111.

ステップS109ではVr≦Vaとなってから所定時間t経過したかどうかが判断され、YESであればステップS110へ移行し、NOであればステップS111へ移行する。   In step S109, it is determined whether or not a predetermined time t has elapsed since Vr ≦ Va. If YES, the process proceeds to step S110, and if NO, the process proceeds to step S111.

ステップS110ではPWM出力をOFFとし、ステップS113へ移行する。   In step S110, the PWM output is turned OFF, and the process proceeds to step S113.

ステップS111ではPWM_DUTYを算出し、ステップS112へ移行する。   In step S111, PWM_DUTY is calculated, and the process proceeds to step S112.

ステップS112ではPWM出力を実行し、ステップS200へ移行する。   In step S112, PWM output is executed, and the process proceeds to step S200.

ステップS200では過熱保護制御処理(図7参照)を実行し、ステップS113へ移行する。   In step S200, an overheat protection control process (see FIG. 7) is executed, and the process proceeds to step S113.

ステップS113ではイグニッションIGNがOFFされているかどうかが判断され、YESであれば制御を終了し、NOであればステップS104へ戻る。   In step S113, it is determined whether or not the ignition IGN is OFF. If YES, the control is terminated, and if NO, the process returns to step S104.

[過熱保護制御処理]
図7は過熱保護制御処理の流れを示すフローチャートである。図6のステップS200に対応する。
[Overheat protection control processing]
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the overheat protection control process. This corresponds to step S200 in FIG.

ステップS201では過熱保護部120により検出されたソレノイド駆動部100の温度Tが上限閾値Th以上であるかどうかが判断され、YESであればステップS202へ移行し、NOであればステップS203へ移行する。   In step S201, it is determined whether or not the temperature T of the solenoid driving unit 100 detected by the overheat protection unit 120 is equal to or higher than the upper limit threshold Th. If YES, the process proceeds to step S202, and if NO, the process proceeds to step S203. .

ステップS202ではPWM出力を停止し、制御を終了する。   In step S202, the PWM output is stopped and the control is terminated.

ステップS203ではソレノイド駆動部100の温度が下限閾値Tl以下であるかどうかが判断され、YESであればステップS205へ移行し、NOであればステップS204へ移行する。   In step S203, it is determined whether or not the temperature of the solenoid drive unit 100 is equal to or lower than the lower limit threshold Tl. If YES, the process proceeds to step S205, and if NO, the process proceeds to step S204.

ステップS204では現在のPWM出力状態を継続させ、制御を終了する。   In step S204, the current PWM output state is continued and the control is terminated.

ステップS205ではPWM出力を再開し、制御を終了する。   In step S205, the PWM output is resumed and the control is terminated.

[ソレノイド地絡検出制御の経時変化]
図8は、ソレノイド地絡検出制御の経時変化である。
(時刻t1)
時刻t1においてPWM電圧がONとなる。
[Change in solenoid ground fault detection control over time]
FIG. 8 shows the change over time of the solenoid ground fault detection control.
(Time t1)
At time t1, the PWM voltage is turned on.

(時刻t2)
時刻t2においてソレノイドSOLに地絡が発生し、端子間電圧Vrが閾値Va以下に低下する。地絡に伴い実電流Iが増大し、ソレノイド駆動部100の温度が上昇を開始する。また、カウンタによりこの時点からの時間計測が開始される。
(Time t2)
At time t2, a ground fault occurs in the solenoid SOL, and the inter-terminal voltage Vr drops below the threshold value Va. The actual current I increases with the ground fault, and the temperature of the solenoid driving unit 100 starts to rise. In addition, time measurement from this point is started by the counter.

(時刻t3)
時刻t3においてPWM電圧がOFFとなり、実電流Iが0となってソレノイド駆動部100の温度も低下する。
(Time t3)
At time t3, the PWM voltage is turned off, the actual current I becomes 0, and the temperature of the solenoid drive unit 100 also decreases.

(時刻t4)
時刻t4においてPWM信号がONとなり、ソレノイド端子間電圧Vrが上昇する。また通電再開により温度Tも上昇する。
(Time t4)
At time t4, the PWM signal is turned ON, and the solenoid terminal voltage Vr rises. Moreover, the temperature T also rises by restarting energization.

(時刻t5)
時刻t5においてソレノイド駆動部100の温度がThに達し、PWM信号によらず通電が停止される。
(Time t5)
At time t5, the temperature of the solenoid driving unit 100 reaches Th, and energization is stopped regardless of the PWM signal.

(時刻t6〜t7)
時刻t4〜t5を繰り返す。
(Time t6 to t7)
The times t4 to t5 are repeated.

(時刻t7)
時刻t7において時刻t2(地絡時)からの時間がtaとなり、地絡と判断されてPWM信号の出力が停止される。
(Time t7)
At time t7, the time from time t2 (at the time of ground fault) becomes ta, it is determined that there is a ground fault, and the output of the PWM signal is stopped.

[本願実施例の効果]
本願実施例では、目標電流I*およびソレノイドSOLの実電流Iに基づきソレノイドSOLを駆動制御するパルス信号を出力するPWM_DUTY決定部14と、バッテリEからの電圧をPWM_DUTY決定部14からのパルス信号に基づいたパルス電圧として前記負荷に出力するとともに、過電流の際にはこのパルス電圧を遮断するソレノイド駆動部100と、ソレノイドSOLの端子間電圧Vrを検出する端子電圧検出部17と、端子間電圧Vrに基づきソレノイドSOLの異常を検出する異常検出部15を備えることとした。
[Effect of the embodiment of the present application]
In the present embodiment, the PWM_DUTY determination unit 14 that outputs a pulse signal for driving and controlling the solenoid SOL based on the target current I * and the actual current I of the solenoid SOL, and the voltage from the battery E as the pulse signal from the PWM_DUTY determination unit 14 A solenoid driving unit 100 that outputs a pulse voltage based on the voltage to the load and interrupts the pulse voltage in the case of an overcurrent; a terminal voltage detection unit 17 that detects a terminal voltage Vr of the solenoid SOL; and a terminal voltage An abnormality detection unit 15 that detects abnormality of the solenoid SOL based on Vr is provided.

地絡時には大電流が流れて装置が発熱するため、本願実施例では過熱保護部120によりソレノイド駆動部100の温度を検出し、検出された温度が所定値以上となった場合にPWM出力を停止する。これにより、ソレノイドSOLの端子間電圧Vr≦閾値Vaの状態が一定時間ta継続した場合に地絡と判断することで、地絡箇所に抵抗が存在する場合であっても確実に地絡を検出することができる。
(他の実施例)
In the embodiment of the present invention, the temperature of the solenoid drive unit 100 is detected by the overheat protection unit 120, and the PWM output is stopped when the detected temperature exceeds a predetermined value because a large current flows at the time of ground fault and the device generates heat. To do. As a result, a ground fault is reliably detected even when a resistance exists at the ground fault location by determining that a ground fault has occurred when the voltage Vr ≦ the threshold value Va of the solenoid SOL continues for a certain period of time ta. can do.
(Other examples)

以上、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。   The best mode for carrying out the present invention has been described based on the embodiments. However, the specific configuration of the present invention is not limited to each embodiment, and the scope of the invention is not deviated. Design changes and the like are included in the present invention.

更に、上記各実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。   Further, technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiments will be described below together with the effects thereof.

(イ)請求項1に記載の負荷駆動回路において、
前記インテリジェントパワーデバイスは温度検出手段を備え、
前記温度検出手段によって検出された温度が所定値以上であるとき、前記パルス信号の出力を停止すること
を特徴とする負荷駆動回路。
(A) In the load driving circuit according to claim 1,
The intelligent power device includes temperature detection means,
The load driving circuit, wherein when the temperature detected by the temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined value, the output of the pulse signal is stopped.

正常であるにもかかわらず温度が若干上昇した場合であっても、異常の誤検出を回避することができる。   Even if the temperature is slightly increased despite being normal, erroneous detection of an abnormality can be avoided.

(ロ)請求項1に記載の負荷駆動回路において、
前記インテリジェントパワーデバイスは温度検出手段を備え、
前記温度検出手段によって検出された温度が所定値以下であるとき、前記パルス信号の出力を停止すること
を特徴とする負荷駆動回路。
(B) In the load driving circuit according to claim 1,
The intelligent power device includes temperature detection means,
The load driving circuit, wherein when the temperature detected by the temperature detecting means is equal to or lower than a predetermined value, the output of the pulse signal is stopped.

正常であるにもかかわらず温度が若干低下した場合であっても、異常の誤検出を回避することができる。   Even if the temperature is slightly lowered despite being normal, erroneous detection of abnormality can be avoided.

(ハ)上記(ロ)に記載の負荷駆動回路において、
前記以上検出回路は、前記負荷に流す電流値が低いほど、前記所定値を低下させること
を特徴とする負荷駆動回路。
(C) In the load driving circuit described in (b) above,
The load driving circuit, wherein the detection circuit decreases the predetermined value as a current value flowing through the load is lower.

負荷に流す電流値が低い場合、インテリジェントパワーデバイスのパルス電圧遮断機能が働きづらくなり、パルス信号のオン区間終了時より所定時間前の時点においてもパルス電圧が遮断されない場合がある。この場合であっても、パルス電圧値自体は低下する傾向にあるため、所定閾値を上昇させることにより、パルス電圧値の低下を検出し、回路異常を検出することができる。   When the value of the current flowing through the load is low, the pulse voltage cutoff function of the intelligent power device becomes difficult to operate, and the pulse voltage may not be cut off even at a predetermined time before the end of the ON period of the pulse signal. Even in this case, since the pulse voltage value itself tends to decrease, it is possible to detect a circuit abnormality by detecting a decrease in the pulse voltage value by increasing the predetermined threshold.

(ニ)上記(ハ)に記載の負荷駆動回路は、
車両に搭載される回路であって、
前記負荷に流す電流は車両速度に基づき変化し、
前記異常検出回路は、前記車両速度に基づき前記電流を推定すること
を特徴とする負荷駆動回路。
(D) The load drive circuit described in (c) above is
A circuit mounted on a vehicle,
The current flowing through the load changes based on the vehicle speed,
The load detection circuit, wherein the abnormality detection circuit estimates the current based on the vehicle speed.

直接的に電流値を検出する電流値検出回路を設ける必要がない。   There is no need to provide a current value detection circuit that directly detects the current value.

(ホ)上記(ニ)に記載の負荷駆動回路において、
前記負荷は転舵輪に操舵アシスト力を付与するパワーステアリング装置のアクチュエータであること
を特徴とする負荷駆動回路。
(E) In the load driving circuit described in (d) above,
The load driving circuit, wherein the load is an actuator of a power steering device that applies a steering assist force to the steered wheels.

パワーステアリング装置のアクチュエータは車両速度が増加するほど電流値を低下させるため、高速走行時における回路異常を適切に検出することができる。   Since the actuator of the power steering device decreases the current value as the vehicle speed increases, it is possible to appropriately detect a circuit abnormality during high-speed driving.

(ヘ)上記(ニ)に記載の負荷駆動回路において、   (F) In the load drive circuit described in (d) above,

前記負荷は転舵輪に操舵アシスト力を付与する油圧パワーシリンダに供給される液量を制御する制御バルブ用のソレノイドであって、
前記車両速度が増加するほど、前記ソレノイドに流す電流値を低下させ、
この電流値の低下に伴い前記液量を減少させるよう、前記制御バルブをコントロールすること
を特徴とする負荷駆動回路。
The load is a solenoid for a control valve that controls the amount of liquid supplied to a hydraulic power cylinder that applies a steering assist force to the steered wheels,
As the vehicle speed increases, the current value flowing through the solenoid is decreased,
A load driving circuit, wherein the control valve is controlled so as to reduce the liquid amount as the current value decreases.

車両速度が増加するほど制御バルブに流れる電流が小さくなるため、高速走行時における回路異常を適切に検出することができる。   Since the current flowing through the control valve decreases as the vehicle speed increases, it is possible to appropriately detect a circuit abnormality during high-speed traveling.

(ト)上記(ヘ)に記載の負荷駆動回路において、
前記制御信号出力回路は、前記異常検出回路が回路異常を検出したとき、前記パルス信号の出力を停止すること
を特徴とする負荷駆動回路。
(G) In the load driving circuit described in (f) above,
The control signal output circuit stops outputting the pulse signal when the abnormality detection circuit detects a circuit abnormality.

回路異常が検出された場合、パルス信号の出力が停止されると制御バルブは油圧パワーシリンダに供給する液量を最小とする。したがって、低速走行時における操舵負荷は増加するものの、高速走行時に過剰な操舵アシスト力が付与されることを回避できる。また、低速走行時には操舵負荷が増大するため、運転者に回路異常を知らせることができる。   When a circuit abnormality is detected, when the output of the pulse signal is stopped, the control valve minimizes the amount of liquid supplied to the hydraulic power cylinder. Therefore, although the steering load during low-speed traveling increases, it is possible to avoid applying an excessive steering assist force during high-speed traveling. In addition, since the steering load increases during low-speed traveling, it is possible to notify the driver of a circuit abnormality.

本願負荷駆動回路を搭載した車両のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a vehicle equipped with a load drive circuit of the present application. コントロールユニットの制御ブロック図である。It is a control block diagram of a control unit. ソレノイド駆動部の制御ブロック図である。It is a control block diagram of a solenoid drive unit. 車速−目標電流マップである。It is a vehicle speed-target current map. 目標電流−端子間電圧閾値マップである。It is a target current-terminal voltage threshold value map. ソレノイドの地絡検出制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a ground fault detection control process of a solenoid. 過熱保護制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of an overheat protection control process. ソレノイド地絡検出制御の経時変化である。It is a time-dependent change of solenoid ground fault detection control.

符号の説明Explanation of symbols

1 油圧制御弁
2 シャフト
3 ピニオン
4 ラック軸
5 トーションバー
6 シリンダ
7 リザーバタンク
8 車速センサ
9 エンジン回転数センサ
10 コントロールユニット
11 車速算出部
12 エンジン回転数算出部
13 目標電流算出部
14 PWM_DUTY決定部
15 異常検出部
16 ソレノイド電流検出部
17 端子電圧検出部
31,32 第1、第2通路
61,62 第1、第2シリンダ室
63 ピストン
100 ソレノイド駆動部
110 レギュレータ
120 過熱保護部
130 チャージポンプ
140 ドライバ
E バッテリ
IGN イグニッション
P ポンプ
SOL ソレノイド
SW ステアリングホイール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic control valve 2 Shaft 3 Pinion 4 Rack shaft 5 Torsion bar 6 Cylinder 7 Reservoir tank 8 Vehicle speed sensor 9 Engine speed sensor 10 Control unit 11 Vehicle speed calculation part 12 Engine speed calculation part 13 Target current calculation part 14 PWM_DUTY determination part 15 Abnormality detection unit 16 Solenoid current detection unit 17 Terminal voltage detection units 31 and 32 First and second passages 61 and 62 First and second cylinder chambers 63 Piston 100 Solenoid drive unit 110 Regulator 120 Overheat protection unit 130 Charge pump 140 Driver E Battery IGN Ignition P Pump SOL Solenoid SW Steering wheel

Claims (1)

電源から供給される電力により駆動される負荷と、
前記負荷を駆動制御するパルス信号を出力する制御信号出力回路と、
前記電源から供給された電圧を前記制御信号出力回路からのパルス信号に基づいたパルス電圧として前記負荷に出力するとともに、過電流の際にはこのパルス電圧を遮断するインテリジェントパワーデバイスと、
前記負荷と前記インテリジェントパワーデバイスとの間の電圧をモニタ電圧として検出する電圧検出手段と、
前記負荷に流れる電流値に基づき、前記パルス信号を補正するパルス信号補正回路と、
前記モニタ電圧が所定の閾値以下となった場合に前記インテリジェントパワーデバイスの異常を検出する異常検出回路と
を備えることを特徴とする負荷駆動回路。
A load driven by power supplied from a power source;
A control signal output circuit for outputting a pulse signal for driving and controlling the load;
An intelligent power device that outputs the voltage supplied from the power source to the load as a pulse voltage based on a pulse signal from the control signal output circuit, and interrupts the pulse voltage in the event of an overcurrent;
Voltage detection means for detecting a voltage between the load and the intelligent power device as a monitor voltage;
A pulse signal correction circuit for correcting the pulse signal based on a value of a current flowing through the load;
A load drive circuit comprising: an abnormality detection circuit that detects an abnormality of the intelligent power device when the monitor voltage becomes a predetermined threshold value or less.
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