JP2009231409A - Linear solenoid driving device - Google Patents
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Description
本発明は、リニアソレノイドを含む装置内のショート故障を検知するリニアソレノイド駆動装置に関する。 The present invention relates to a linear solenoid driving device that detects a short circuit failure in a device including a linear solenoid.
従来より、リニアソレノイドに流れる電流値をリニアソレノイドに対し直列に接続された抵抗素子両端の電圧値として検出し、検出された電圧値が所望の電圧値になるようにリニアソレノイドの通電電流を制御するリニアソレノイド駆動装置が知られている。この装置は、リニアソレノイドに流れる電流値を検出し、検出結果に基づいてリニアソレノイドを駆動するPWM信号のデューティ比を補正し、補正されたデューティ比と基準デューティ比とを比較することにより、リニアソレノイドのショート故障を検知する。
従来のショート故障検知方法によれば、リニアソレノイドの目標電流値が小さい場合、補正されたデューティ比と基準デューティ比の差が小さくなるために、ショート故障を誤検知する恐れがある。このため、従来のリニアソレノイド駆動装置は、基準デューティ比が大きい、すなわちリニアソレノイドの目標電流値が大きい時にリニアソレノイドのショート故障を検知するようにしている。しかしながら、リニアソレノイドにショート故障が発生している場合には、PWM信号がオン状態である際に基準デューティ比の大きさに比例した大きさのショート電流が駆動回路やハーネスに流れる。このため、基準デューティ比が大きい時にショート故障を検知するようにすると、ショート故障が発生した際、駆動回路やハーネスに大きなショート電流が流れて負荷が大きくなり、二次故障が発生する恐れがある。 According to the conventional short failure detection method, when the target current value of the linear solenoid is small, the difference between the corrected duty ratio and the reference duty ratio is small, and thus there is a possibility that a short failure is erroneously detected. For this reason, the conventional linear solenoid drive device detects a short-circuit failure of the linear solenoid when the reference duty ratio is large, that is, when the target current value of the linear solenoid is large. However, when a short fault has occurred in the linear solenoid, a short current having a magnitude proportional to the magnitude of the reference duty ratio flows through the drive circuit and harness when the PWM signal is in the ON state. For this reason, if a short-circuit failure is detected when the reference duty ratio is large, when the short-circuit failure occurs, a large short-circuit current flows through the drive circuit and the harness and the load increases, which may cause a secondary failure. .
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、二次故障を発生させることなくリニアソレノイドのショート故障を検知可能なリニアソレノイド駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a linear solenoid driving device capable of detecting a short-circuit failure of a linear solenoid without causing a secondary failure.
本発明に係るリニアソレノイド駆動装置は、リニアソレノイドの駆動停止時にデューティ比が所定値以下に固定されたPWM信号を出力し、デューティ比が所定値以下に固定されたPWM信号により通電されたリニアソレノイドの通電状態に基づいてリニアソレノイドのショート故障を検知する。 The linear solenoid drive device according to the present invention outputs a PWM signal whose duty ratio is fixed to a predetermined value or less when the linear solenoid is stopped, and is energized by the PWM signal whose duty ratio is fixed to a predetermined value or less. The linear solenoid short-circuit failure is detected on the basis of the energization state.
本発明に係るリニアソレノイド駆動装置によれば、二次故障を発生させることなくリニアソレノイドのショート故障を検知することができる。 According to the linear solenoid driving device of the present invention, it is possible to detect a short-circuit failure of the linear solenoid without causing a secondary failure.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となるリニアソレノイド駆動装置の構成とそのショート故障検知方法について説明する。なお本実施形態においてリニアソレノイド駆動装置は、車両に搭載され、車両の変速制御を行う複数個(例えば6個)のリニアソレノイド毎に設けられているものとする。 Hereinafter, a configuration of a linear solenoid drive device according to an embodiment of the present invention and a short failure detection method thereof will be described with reference to the drawings. In this embodiment, it is assumed that the linear solenoid driving device is provided for each of a plurality of (for example, six) linear solenoids that are mounted on a vehicle and perform shift control of the vehicle.
〔リニアソレノイド駆動装置の構成〕
本発明の実施形態となるリニアソレノイド駆動装置は、図1に示すように、リニアソレノイド(リニアSOL)1を駆動する電流フィードバック回路2と、リニアソレノイド1に流れる電流値(ソレノイド駆動回路電流値)Isolが目標電流値になるようにフィードバック制御するCPU3とを主な構成要素として備える。電流フィードバック回路2は、リニアソレノイド1に対し直列に接続された電流モニタ抵抗素子4両端の電圧をモニタ電流値として検出し、検出されたモニタ電流値の大きさに応じた信号を出力する電流モニタ回路5と、電流モニタ回路5の出力信号を平滑化してCPU3のA/Dポート6に入力する抵抗器R1及びコンデンサC1から成るフィルタ回路とを備える。電流フィードバック回路2はさらに、A/Dポート6への入力信号に応じてCPU3の駆動信号出力ポート7から出力されるPWM信号(ソレノイド駆動信号)のデューティ比に従ってバッテリ電源VBの電力をリニアソレノイド1に供給する駆動回路8とを備える。
[Configuration of linear solenoid drive unit]
As shown in FIG. 1, a linear solenoid driving apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
〔リニアソレノイドのショート故障検知方法〕
上記リニアソレノイド駆動装置は、以下に示すショート故障検知処理を実行することにより、リニアソレノイド1のショート故障を検知する。以下、図2に示すフローチャートを参照して、このショート故障検知処理を実行する際のリニアソレノイド駆動装置の動作の流れについて説明する。
[Short failure detection method for linear solenoid]
The linear solenoid driving device detects a short-circuit failure of the
図2に示すフローチャートは、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り換えられたタイミング、すなわち車両が走行動作を開始する前に開始となり、ショート故障検知処理はステップS1の処理に進む。 The flowchart shown in FIG. 2 starts when the ignition switch of the vehicle is switched from the off state to the on state, that is, before the vehicle starts running, and the short failure detection process proceeds to step S1.
ステップS1の処理では、CPU3が、リニアソレノイド1が駆動停止状態にあるか否かを判別する。判別の結果、リニアソレノイドが駆動停止状態にない場合、CPU3はショート故障検知処理をステップS8の処理に進める。一方、リニアソレノイドが駆動停止状態にある場合には、CPU3はショート故障検知処理をステップS2の処理に進める。なおこのステップS1の処理は所定制御周期毎に繰り返し実行されるものとする。
In the process of step S1, the
ステップS2の処理では、CPU3が、 リニアソレノイド1の制御対象に影響が出ない、若しくは影響が少ない程度の微弱電流をリニアソレノイド1に通電するようにデューティ比を所定値以下に固定したPWM信号をショート診断用の信号として出力する。但し前回のショート故障検知処理により信号を既に出力している場合、CPU3はその信号の出力を維持するようにする。なおここでいう“リニアソレノイド1の制御対象”としては車両の油圧シリンダ,空気圧シリンダ,燃料噴射弁等を例示することができ、“制御対象に影響が出ない、若しくは影響が少ない”とは制御対象の動作状態が変化することにより車両挙動が変化しない程度のことを意味する。これにより、ステップS2の処理は完了し、ショート故障検知処理はステップS3の処理に進む。
In step S2, the
ステップS3の処理では、CPU3が、A/Dポート6への入力電圧が所定の閾値以上であるか否かを判別する。具体的には、リニアソレノイド1が正常な状態にある場合、PWM信号がCPU3から出力されることにより、リニアソレノイド1にはPWM信号のデューティ比に応じた微弱電流(例えば37mA程度)が流れ(図3(b)参照)、電流モニタ回路5はこの微弱電流に比例した電圧が出力され(図3(c)参照)、A/Dポート6には電流モニタ回路5の出力電圧に対応した電圧(正常時電圧,例えば2.1V程度)が入力される(図3(d)参照)。
In the process of step S3, the
一方、リニアソレノイド1がショート故障状態にある場合には、リニアソレノイド1のインダクタンス成分が無くなるために、電流モニタ回路5はCPU3から出力されるPWM信号と同期するパルス信号を出力し(図3(b)参照)、駆動回路8にはショート電流(例えば9A)が流れ、結果としてA/Dポート6には正常時よりも高い電圧(異常時電圧,例えば2.2V程度)が入力される(A/Dポートに入力される電圧,図3(d)実線鎖線)。
On the other hand, when the
従って、CPU3は、正常時電圧と異常時電圧の間の値に所定の閾値(図3(d)二点鎖線参照)を設定し、A/Dポート6への入力電圧が所定の閾値以上であるか否かを判別する。但し、駆動回路8の出力電流,電流モニタ回路5の出力電圧,及びA/Dポート6への入力電圧はバッテリ電源VBの電圧の大きさによって変動するので、リニアソレノイド1のショート故障をより高精度に検知するために、CPU3は、例えば予め用意されたバッテリ電源VBの大きさと所定の閾値の対応関係を示すテーブルを参照して、バッテリ電源VBの電圧の大きさに応じて所定の閾値を変更することが望ましい。
Therefore, the
判別の結果、A/Dポート6への入力電圧が所定の閾値以上でない場合、CPU3はショート故障検知処理をステップS8の処理に進める。一方、A/Dポート6への入力電圧が所定の閾値以上である場合には、CPU3はショート故障検知処理をステップS4の処理に進める。
As a result of the determination, if the input voltage to the A / D port 6 is not equal to or greater than the predetermined threshold value, the
ステップS4の処理では、CPU3が、A/Dポート6への入力電圧が所定の閾値以上と判断された回数を計数するためのプログラムカウンタ(NGカウント)の値を1増数する。これにより、ステップS4の処理は完了し、ショート故障検知処理はステップS5の処理に進む。
In the process of step S4, the
ステップS5の処理では、CPU3が、プログラムカウンタの値が所定の閾値N0(例えば50)であるか否かを判別する。判別の結果、プログラムカウンタの値が所定の閾値N0でない場合、CPU3はショート故障検知処理をステップS1の処理に戻す。一方、プログラムカウンタの値が所定の閾値N0である場合には、CPU3はショート故障検知処理をステップS6の処理に進める。
In the process of step S5, the
ステップS6の処理では、CPU3が、リニアソレノイド1がショート故障状態にあると判定する。これにより、ステップS6の処理は完了し、CPU3はショート故障検知処理をステップS7の処理に進める。
In the process of step S6, the
ステップS7の処理では、CPU3が、フェールセーフ動作を実行する。フェールセーフ動作としては、具体的には、車両の運転者にリニアソレノイド1のショート故障を通知する動作や,ATCU(Automatic Transimission Control Unit)が全てのリニアソレノイドの駆動を停止することによりミッション側の機能によって3速固定(4速固定)にする動作等を例示できる。これにより、ステップS7の処理は完了し、一連のショート故障検知処理は終了する。
In the process of step S7, the
ステップS8の処理では、CPU3が、NGカウントの値を0にリセットする。これにより、ステップS8の処理は完了し、ショート故障検知処理はステップS1の処理に戻る。
In the process of step S8, the
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となるリニアソレノイド駆動装置では、CPU3が、リニアソレノイド1の駆動停止時にデューティ比が所定値以下に固定されたPWM信号を出力し、デューティ比が所定値以下に固定されたPWM信号により通電されたリニアソレノイド1の通電状態に基づいてリニアソレノイド1のショート故障を検知する。このようなショート故障検知方法によれば、リニアソレノイド1にショート故障が発生した場合であっても、PWM信号のデューティ比が所定値以下に固定されており、駆動回路やハーネスに流れるショート電流は小さいので、駆動回路やハーネスの負荷は小さく、二次故障が発生することを防止できる。またこの結果、駆動回路やハーネスを低容量の部材(材料)により構成することができるようになるので、駆動回路やハーネスのコストを削減することができる。さらにはリニアソレノイド1の駆動停止時にショート故障を検知することができるので、エンジン始動時等の車両走行前にショート故障を検知することにより、より安全な車両制御が可能になる。また本発明の実施形態のショート故障検知処理では、フィードバック制御によるデューティ比の補正を行わないので、ショート故障を確実に検知することができる。
As is clear from the above description, in the linear solenoid drive device according to the embodiment of the present invention, the
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば本実施形態中における電圧値,電流値等の数値とデューティ比については、回路構成やリニアソレノイド1の特性,システム要求等に基づいて最適値に設定することができる。このように、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
As mentioned above, although embodiment which applied the invention made | formed by this inventor was described, this invention is not limited with the description and drawing which make a part of indication of this invention by this embodiment. For example, the numerical values such as voltage value and current value and the duty ratio in this embodiment can be set to optimum values based on the circuit configuration, the characteristics of the
本発明は、リニアソレノイドのショート故障検知に適用することができる。 The present invention can be applied to detection of a short-circuit failure of a linear solenoid.
1:リニアソレノイド(リニアSOL)
2:電流フィードバック回路
3:CPU
4:電流モニタ抵抗素子
5:電流モニタ回路
6:A/Dポート
7:駆動信号出力ポート
8:駆動回路
R1:抵抗器
C1:コンデンサ
1: Linear solenoid (Linear SOL)
2: Current feedback circuit 3: CPU
4: Current monitor resistor element 5: Current monitor circuit 6: A / D port 7: Drive signal output port 8: Drive circuit R1: Resistor C1: Capacitor
Claims (4)
前記リニアソレノイドの駆動停止時に、デューティ比が所定値以下に固定されたPWM信号を出力する出力手段を備え、前記検知手段は、デューティ比が所定値以下に固定されたPWM信号により通電された前記リニアソレノイドの通電状態に基づいて、当該リニアソレノイドのショート故障を検知することを特徴とするリニアソレノイド駆動装置。 Drive means for driving the linear solenoid by supplying power from the power source according to the PWM signal, detection means for detecting the energization state of the linear solenoid, and short-circuit failure of the linear solenoid based on the energization state detected by the detection means A linear solenoid drive device comprising a detecting means for detecting,
Output means for outputting a PWM signal whose duty ratio is fixed to a predetermined value or less when the linear solenoid is stopped driving, and the detecting means is energized by the PWM signal whose duty ratio is fixed to a predetermined value or less. A linear solenoid drive device that detects a short-circuit failure of the linear solenoid based on the energized state of the linear solenoid.
前記所定値は、前記リニアソレノイドの制御対象の動作に影響が出ない微弱電流がリニアソレノイドに通電される値であることを特徴とするリニアソレノイド駆動装置。 In the linear solenoid drive device according to claim 1,
The linear solenoid driving apparatus according to claim 1, wherein the predetermined value is a value by which a weak current that does not affect the operation of the control target of the linear solenoid is applied to the linear solenoid.
前記検知手段は、前記検出手段の検出値が所定閾値以上である場合に、前記リニアソレノイドがショート故障していると判定することを特徴とするリニアソレノイド駆動装置。 In the linear solenoid drive device according to claim 1 or 2,
The linear solenoid drive device, wherein the detection means determines that the linear solenoid is short-circuited when the detection value of the detection means is equal to or greater than a predetermined threshold value.
前記検知手段は、前記電源の電圧に応じて前記所定閾値を変更することを特徴とするリニアソレノイド駆動装置。 In the linear solenoid drive device according to claim 3,
The linear solenoid driving apparatus according to claim 1, wherein the detecting means changes the predetermined threshold according to a voltage of the power source.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008072905A JP2009231409A (en) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | Linear solenoid driving device |
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JP2011169280A (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Bosch Corp | Common-rail type fuel injection controller and pressure control valve driving control method in the same |
KR101870827B1 (en) * | 2017-04-05 | 2018-06-27 | 현대오트론 주식회사 | An Driving Device with A Programmable Over Driving Circuit |
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2008
- 2008-03-21 JP JP2008072905A patent/JP2009231409A/en active Pending
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