JP2009232649A - Linear solenoid driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源とグランドとの間に、リニアソレノイドと共に直列に接続される駆動用スイッチング素子をPWM制御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 apparatus that performs PWM control of a driving switching element connected in series with a linear solenoid between a power source and a ground.
図7は、従来のリニアソレノイド駆動装置の一構成例を示すものである。駆動装置1のD/V変換回路2は、外部のECU(Electronic Control Unit)などよりDUTY信号として与えられる制御指令を電圧信号に変換してフィードバック制御部3に出力する。フィードバック制御部3は、上記制御指令と、後述する検出電流の電圧変換信号との差分信号をV/D変換回路4(PWM駆動信号生成回路)に出力する(図8(a)参照)。V/D変換回路4は、上記差分信号と、三角波発生回路5より出力されるPWM制御の搬送波である三角波信号とを比較し、PWM信号を生成する(図8(b),(c)参照)。
FIG. 7 shows an example of the configuration of a conventional linear solenoid drive device. The D /
電源VBとグランドとの間には、NチャネルMOSFET6,リニアソレノイド7,電流検出用の抵抗素子8の直列回路が接続されており、FET6のドレインとグランドとの間には、フリーホイールダイオード9が逆方向に接続されている。リニアソレノイド7は、例えば車両のクラッチを操作する空気圧を生成するため、空気流量を調整するバルブの開閉を制御するものである。抵抗素子8の両端は、I/V変換回路10(電流検出回路)に接続されており、I/V変換回路10は、FET6がONした場合に抵抗素子8に流れる電流(図8(d)参照)を電圧として検出し、その検出結果をフィードバック制御部3に出力する。図8(d)では、例えば制御目標を1Aとした場合を示している。
A series circuit of an N-
ところで、上記の駆動装置1においては、各回路部が負の温度特性を有しているため、結果として、リニアソレノイド7に供給される電流も負の温度特性を有するという問題がある。例えば特許文献1では、リニアソレノイドの抵抗値が周囲温度に応じて変化することにより制御電流に誤差が生じることを問題としており、予め求めておいたリニアソレノイドの抵抗値を補正するように学習を行い、フィードバック制御のゲインに反映させるようにしている。
しかしながら、特許文献1では、制御系を構成する回路自体が温度特性を有していることには全く着目していない。したがって、リニアソレノイドの抵抗値を補正しても、フィードバック制御に潜在する温度特性は排除されず、電流制御が高精度に実行されるという保証はない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、制御系を構成する回路自体が有している温度特性を補正することが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。
However,
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a linear solenoid driving device capable of correcting temperature characteristics of a circuit itself constituting a control system.
請求項1記載のリニアソレノイド駆動装置によれば、温度補正回路は、デューティ/電圧変換回路,電流検出回路,指令電圧生成回路,PWM駆動信号生成回路等が搭載されている回路基板の温度を検出し、その検出結果に応じて、PWM駆動信号が有している温度特性を補正する。したがって、各回路が有する温度特性が反映されることでフィードバック制御系に潜在する温度特性を補正して、リニアソレノイドを駆動する電流を高精度に制御することができる。
According to the linear solenoid drive device of
請求項2記載のリニアソレノイド駆動装置によれば、温度補正回路は、電流供給回路により、デューティ/電圧変換回路における積分回路を構成するオペアンプの比較基準電圧入力端子に電流を供給し、その電流値を決定するための基準電圧を付与する基準電圧発生回路が、正の温度特性を持つように構成する。すると、温度の上昇に伴い、オペアンプの比較基準電圧入力端子の電位が上昇するので、デューティ/電圧変換回路の出力である制御指令信号の積分値が上昇する。その結果、PWM駆動信号に正の温度特性を付与することができるため、制御系全体が有している負の温度特性をキャンセルできる。
According to the linear solenoid drive device of
請求項3記載のリニアソレノイド駆動装置によれば、前記基準電圧発生回路を、電源とグランドとの間に接続されるダイオードと抵抗素子との直列回路で構成する。すなわち、ダイオードの順方向電圧は負の温度特性を有しているので、抵抗素子との共通接続点に発生させる基準電圧に、正の温度特性を与えることができる。 According to the linear solenoid driving apparatus of the third aspect, the reference voltage generating circuit is configured by a series circuit of a diode and a resistance element connected between a power source and a ground. That is, since the forward voltage of the diode has a negative temperature characteristic, a positive temperature characteristic can be given to the reference voltage generated at the common connection point with the resistance element.
請求項4記載のリニアソレノイド駆動装置によれば、温度補正回路を、電流供給回路により、デューティ/電圧変換回路における積分回路を構成するオペアンプの比較基準電圧入力端子に供給する電流を、検出温度が上昇する過程で増加させるように構成する。したがって、請求項2について述べた場合と同様に、温度の上昇に伴い、比較基準電圧を上昇させて制御指令信号の積分値を上昇させ、PWM駆動信号に正の温度特性を付与することができる。
According to the linear solenoid drive device of the fourth aspect, the temperature supplied from the temperature correction circuit to the comparison reference voltage input terminal of the operational amplifier constituting the integration circuit in the duty / voltage conversion circuit is detected by the current supply circuit. It is configured to increase in the process of rising. Therefore, as in the case of
請求項5記載のリニアソレノイド駆動装置によれば、電流供給ユニットを、温度検出用ダイオードの順方向電圧の変化に応じて、電流供給回路とオペアンプの比較基準電圧入力端子との間に挿入されるスイッチ回路を断続させる構成とし、その電流供給ユニットを1つ以上備えて温度補正回路を構成する。すなわち、ダイオードが、検出した温度に応じて順方向電圧を負の温度特性で変化させることで、温度の上昇に応じてスイッチ回路を閉じるようにすれば、オペアンプの基準電圧入力端子に電流を供給し、比較基準電圧を上昇させることができる。 According to the linear solenoid drive device of the fifth aspect, the current supply unit is inserted between the current supply circuit and the comparison reference voltage input terminal of the operational amplifier according to a change in the forward voltage of the temperature detection diode. The switch circuit is configured to be intermittent, and the temperature correction circuit is configured by including one or more current supply units. In other words, if the diode changes the forward voltage with a negative temperature characteristic according to the detected temperature and closes the switch circuit as the temperature rises, it supplies current to the reference voltage input terminal of the operational amplifier. Thus, the comparison reference voltage can be increased.
請求項6記載のリニアソレノイド駆動装置によれば、電流供給ユニットのスイッチ回路をトランジスタで構成し、そのトランジスタの導通制御を、オペアンプがダイオードの順方向電圧と基準電圧とを比較した結果に応じて行うようにする。すなわち、ダイオードが検出した温度が上昇して順方向電圧が低下した場合に、基準電圧と比較した結果でトランジスタを導通させれば、オペアンプの基準電圧入力端子に電流を供給することができる。 According to the linear solenoid drive device of the sixth aspect, the switch circuit of the current supply unit is constituted by a transistor, and the conduction control of the transistor is performed according to the result of the operational amplifier comparing the forward voltage of the diode and the reference voltage. To do. In other words, when the temperature detected by the diode rises and the forward voltage decreases, the current can be supplied to the reference voltage input terminal of the operational amplifier by turning on the transistor as a result of comparison with the reference voltage.
請求項7記載のリニアソレノイド駆動装置によれば、温度補正回路を、デューティ/電圧変換回路の積分回路を構成するオペアンプに、正の温度特性を有する比較基準電圧を与える基準電圧発生回路として構成する。すなわち、オペアンプに与える比較基準電圧に正の温度特性を与えれば、温度の上昇に伴い基準電圧を直接的に上昇させて、制御指令信号の積分値を上昇させることができる。 According to the linear solenoid drive device of the seventh aspect, the temperature correction circuit is configured as a reference voltage generation circuit that gives a comparison reference voltage having a positive temperature characteristic to an operational amplifier that constitutes an integration circuit of the duty / voltage conversion circuit. . That is, if a positive temperature characteristic is given to the comparison reference voltage given to the operational amplifier, the integrated value of the control command signal can be raised by directly raising the reference voltage as the temperature rises.
請求項8記載のリニアソレノイド駆動装置によれば、基準電圧発生回路を、電源とグランドとの間に接続される、ダイオードと抵抗素子との直列回路で構成する。斯様に構成し、両者の共通接続点をオペアンプの比較基準電圧入力端子に接続すれば、ダイオードのカソード電位は、電源電圧よりダイオードの順方向電圧分だけ降下したものとなるので、温度の上昇に応じて比較基準電圧を上昇させることができる。 According to the linear solenoid driving device of the eighth aspect, the reference voltage generating circuit is configured by a series circuit of a diode and a resistance element connected between the power source and the ground. In this way, if the common connection point of both is connected to the comparison reference voltage input terminal of the operational amplifier, the cathode potential of the diode will drop by the forward voltage of the diode from the power supply voltage. The comparison reference voltage can be increased according to the above.
請求項9記載のリニアソレノイド駆動装置によれば、温度補正回路を、指令電圧生成回路付近に配置する。すなわち、本発明が前提とする制御系の構成では、デューティ/電圧変換回路により変換された電圧信号と電流検出回路により変換された電圧信号との差分に応じてPWM指令電圧を生成する指令電圧生成回路が、比較的強い負の温度特性を備える傾向にある。したがって、温度補正回路が指令電圧生成回路付近の温度に応じて温度特性を補正することで、良好な補正結果を得ることができる。 According to the linear solenoid drive device of the ninth aspect, the temperature correction circuit is arranged in the vicinity of the command voltage generation circuit. That is, in the configuration of the control system assumed by the present invention, the command voltage generation that generates the PWM command voltage according to the difference between the voltage signal converted by the duty / voltage conversion circuit and the voltage signal converted by the current detection circuit Circuits tend to have relatively strong negative temperature characteristics. Accordingly, the temperature correction circuit corrects the temperature characteristic according to the temperature near the command voltage generation circuit, so that a good correction result can be obtained.
(第1実施例)
以下、本発明の第1実施例について図1乃至図4を参照して説明する。尚、図7と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。図1は、本実施例の駆動装置11の構成を示すもので、駆動装置11は、図7に示した駆動装置1に温度補正器12(温度補正回路)を加えて構成されている。この温度補正器12は、駆動装置11の回路部品が搭載されている回路基板の温度を検出し、その検出温度に応じてD/V変換回路2(デューティ/電圧変換回路)における制御指令電圧の変換特性を補正するものである。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted, and different parts will be described below. FIG. 1 shows the configuration of the
図2には、D/V変換回路2の具体構成と共に、温度補正器12を示す。D/V変換回路2は、オペアンプOP1を中心とする積分回路として構成されている。電源V1とグランドとの間には、抵抗素子R1及びR2の直列回路,並びに抵抗素子R3及びR4の直列回路が接続されており、抵抗素子R1及びR2の共通接続点は、抵抗素子R5を介してオペアンプOP1の反転入力端子に接続され、抵抗素子R3及びR4の共通接続点は、オペアンプOP1の非反転入力端子に接続されている。尚、抵抗素子R2,R5は可変抵抗である。また、オペアンプOP1の反転入力端子と出力端子との間には、コンデンサC1と抵抗素子R6との並列回路が接続されている。
FIG. 2 shows a
制御指令信号であるDUTYは、NPNトランジスタ13のベースに接続されており、トランジスタ13のコレクタは、抵抗素子R1及びR2の共通接続点に接続され、エミッタはグランドに接続されている。温度補正器12は、温度検出器14及び定電流源15(電流供給回路)で構成されている。抵抗素子R3及びR4の共通接続点は、オペアンプOP1に比較用基準電圧Vth1を与えるもので、温度補正器12は、温度検出器14により検出した温度に応じて、定電流源15からの定電流を上記共通接続点に供給する。
The control command signal DUTY is connected to the base of the
以下、D/V変換回路2の動作を説明する。基準電圧Vth1は(1)式となる。
Vth1=V1×R4/(R3+R4) …(1)
抵抗素子R3及びR4の共通接続点の電位Vth2が、トランジスタ13がOFFしている場合の電位Vth2Hは、(2)式となる。
Vth2H=(V1/R1+Vth1/R5)×1/(1/R1+1/R2+1/R5)
…(2)
また、トランジスタ13がONしている場合の電位Vth2Lは、トランジスタ13のコレクタ−エミッタ間電圧VCEに等しく、例えば
Vth2L=0.05V …(3)
程度である。
Hereinafter, the operation of the D /
Vth1 = V1 × R4 / (R3 + R4) (1)
The potential Vth2H when the
Vth2H = (V1 / R1 + Vth1 / R5) × 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R5)
... (2)
Further, the potential Vth2L when the
Degree.
制御指令信号DUTYがデューティ100%である場合のオペアンプOP1の出力電圧OUT100%は、
OUT100%=(Vth1−Vth2L)×R6/R5+Vth1 …(4)
となり、制御指令信号DUTYがデューティ0%である場合の出力電圧OUT0%は、
OUT0% =(Vth1−Vth2H)×R6/R5+Vth1 …(5)
となる。そして、制御指令信号DUTYがデューティX%である場合の出力電圧OUTX%は、
OUTX%= OUT100%×(X/100)
+OUT0%×{(100−X)/100)} …(6)
となる。すなわち、温度の上昇に伴い基準電圧Vth1が上昇すれば出力電圧OUTX%が上昇するので、正の温度特性を付与することができる。
When the control command signal DUTY has a duty of 100%, the output voltage OUT 100% of the operational amplifier OP1 is
OUT 100% = (Vth1−Vth2L) × R6 / R5 + Vth1 (4)
The output voltage OUT 0% when the control command signal DUTY has a duty of 0% is
OUT 0% = (Vth1−Vth2H) × R6 / R5 + Vth1 (5)
It becomes. The output voltage OUT X% when the control command signal DUTY is the duty X% is
OUT X% = OUT 100% x (X / 100)
+ OUT 0% x {(100-X) / 100)} (6)
It becomes. That is, if the reference voltage Vth1 rises as the temperature rises, the output voltage OUT X% rises, so that a positive temperature characteristic can be imparted.
図3は、温度検出器12の具体構成例を示すものである。定電流源15において、ミラー対を構成するPNPトランジスタ16a,16bは、エミッタが電源V3に接続され、両者のベースは、抵抗素子17を介してPNPトランジスタ18のエミッタに接続されている。トランジスタ18のコレクタはグランドに接続されている。トランジスタ18のベースは、トランジスタ16aのコレクタと共にNPNトランジスタ19のコレクタに接続され、トランジスタ19のエミッタは、抵抗素子20を介してグランドに接続されている。また、トランジスタ16bのコレクタは、オペアンプOP1の非反転入力端子に接続されている。
FIG. 3 shows a specific configuration example of the
電源V3とグランドとの間には、抵抗素子21とPNPトランジスタ22との直列回路が接続され、両者の共通接続点(トランジスタ22のエミッタ)には、トランジスタ19のベースが接続されている。また、電源V4とグランドとの間には、ダイオードD1及び抵抗素子23の直列回路が接続されており、両者の共通接続点は抵抗素子24を介してトランジスタ22のベースに接続されている。そして、ダイオードD1及び抵抗素子23は、基準電圧発生回路25を構成している。
A series circuit of a resistance element 21 and a
一般的な定電流源であれば、定電流値を決定するトランジスタ22のベースには、抵抗素子24を介して、温度特性を持たない例えばバンドギャップリファレンス(BGR)による基準電圧が付与されるが、本実施例では、ダイオードD1及び抵抗素子23の直列回路を接続する。ダイオードD1は、温度検出器14に対応しており、その順方向電圧Vfは負の温度特性を有している。したがって、抵抗素子23との共通接続点において付与される電圧は、正の温度特性を有することになる。尚、ダイオードD1は、極力フィードバック制御部3(指令電圧生成回路)の近傍に配置する。すなわち、駆動装置11の制御系において、最も強く負の温度特性を示すのが、フィードバック制御部3だからである。
In the case of a general constant current source, a reference voltage based on, for example, a band gap reference (BGR) having no temperature characteristic is applied to the base of the
その結果、定電流源15の動作としては、ダイオードD1が検出する温度が上昇すると、オペアンプOP1の非反転入力端子に供給される定電流Iが増加することになる。すると、基準電圧Vth1が上昇するため出力電圧OUTX%が上昇して、正の温度特性を付与することができる。よって、図4に示すように、制御系,すなわちリニアソレノイド7に供給する制御電流が有している負の温度特性を、基準電圧Vth1に付与した正の温度特性により相殺し、温度特性をキャンセルすることができる。
As a result, as an operation of the constant
以上のように本実施例によれば、温度補正器12は、駆動装置11の各回路が搭載されている回路基板の温度を検出し、その検出結果に応じて、PWM駆動信号が有している温度特性を補正するので、各回路が有する温度特性が反映されることでフィードバック制御系に潜在する温度特性を補正して、リニアソレノイド7を駆動する電流を高精度に制御することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
その場合、温度補正器12は、定電流源15により、D/V変換回路2における積分回路を構成するオペアンプOP1に比較基準電圧Vth1が与えられる非反転入力端子に電流を供給し、その電流値を決定するための基準電圧を付与する基準電圧発生回路25が正の温度特性を持つように構成するので、検出温度の上昇に伴い、D/V変換回路2の出力である制御指令信号の積分値を上昇させてPWM駆動信号に正の温度特性を付与することができるため、制御系全体が有している負の温度特性をキャンセルできる。
In that case, the
そして、基準電圧発生回路25を、電源とグランドとの間に接続されるダイオードD1と抵抗素子24との直列回路で構成するので、ダイオードD1の順方向電圧が有している負の温度特性を利用して、基準電圧に正の温度特性を与えることができる。
更に、温度補正器12を、フィードバック制御部3の付近に配置するので、比較的強い負の温度特性を備える傾向にあるフィードバック制御部3の付近の温度に応じて温度特性を補正することで、良好な補正結果を得ることができる。
Since the reference
Furthermore, since the
(第2実施例)
図5は本発明の第2実施例を示すものであり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第2実施例は、温度補正器の異なる構成例を示すものである。図5(a)において、温度補正器31(温度補正回路,電流供給回路)は、定電流源32と、スイッチ回路33との組みで構成される電流供給ユニット34を複数(n個)備えて構成されている。
(Second embodiment)
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. The same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Hereinafter, different parts will be described. The second embodiment shows a different configuration example of the temperature corrector. In FIG. 5A, the temperature corrector 31 (temperature correction circuit, current supply circuit) includes a plurality (n) of current supply units 34 configured by a combination of a constant current source 32 and a
図5(b)は、スイッチ回路33の具体構成例を示す。スイッチ回路33は、電源V3とグランドとの間に接続される定電流源35とダイオードD2との直列回路,上述したBGR回路が発生する電源電圧VBGとグランドとの間に接続される抵抗素子36及び37の直列回路,前者の共通接続点に反転入力端子が接続され、後者の共通接続点に非反転入力端子が接続されるオペアンプOP2,そのオペアンプOP2の出力端子にベースが接続されるNPNトランジスタTR1で構成されている。そして、トランジスタTR1のコレクタ(端子A)が定電流源32に接続され、エミッタ(端子B)がオペアンプOP1の非反転入力端子に接続される。
FIG. 5B shows a specific configuration example of the
次に、第2実施例の作用について説明する。スイッチ回路33において、オペアンプOP2の非反転入力端子の電位Vth3は、温度特性がない電源電圧VBGの分圧電位であるからほぼ一定である。一方、反転入力端子の電位Vth4はダイオードD2の順方向電圧Vfであるから負の温度特性を有し、温度が上昇するのに伴って低下する。
Next, the operation of the second embodiment will be described. In the
したがって、温度が低い場合にVth3<Vth4となっていれば、オペアンプOP2の出力信号はロウレベルとなり、スイッチOFFの状態となるから、定電流源32からの電流は、オペアンプOP1の非反転入力端子に流入しない。そして、温度が上昇することに伴い順方向電圧Vfが低下してVth3>Vth4となれば、オペアンプOP2の出力信号はハイレベルとなり、スイッチONの状態となるから、定電流源32からの電流がオペアンプOP1の非反転入力端子に流入するようになる。すなわち、ダイオードD2が温度検出器に対応するので、第1実施例のダイオードD1と同様、フィードバック制御部3の近傍に配置する。
Therefore, if Vth3 <Vth4 when the temperature is low, the output signal of the operational amplifier OP2 is at a low level and the switch is turned off, so that the current from the constant current source 32 is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1. Does not flow. If the forward voltage Vf decreases as the temperature rises and Vth3> Vth4, the output signal of the operational amplifier OP2 becomes high level and the switch is turned on, so that the current from the constant current source 32 is It flows into the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1. That is, since the diode D2 corresponds to the temperature detector, the diode D2 is arranged in the vicinity of the
故に、複数の電流供給ユニット34(1〜n)について、それぞれのスイッチ回路33における抵抗素子36及び37の分圧比を変えることで、温度の上昇に伴い電流供給ユニット34(1〜n)のスイッチ回路33が順次ONするように設定すれば、オペアンプOP1の非反転入力端子に供給する電流量を漸増させることができ、比較基準電圧Vth1を上昇させることができる。
Therefore, by changing the voltage dividing ratio of the
以上のように第2実施例によれば、温度補正回路31を、定電流源32により、オペアンプOP1の比較基準電圧入力端子に供給する電流を、検出温度が上昇する過程で増加させる構成とするので、第1実施例と同様に、温度の上昇に伴い、比較基準電圧Vth1を上昇させて制御指令信号の積分値を上昇させ、PWM駆動信号に正の温度特性を付与することができる。 As described above, according to the second embodiment, the temperature correction circuit 31 is configured to increase the current supplied to the comparison reference voltage input terminal of the operational amplifier OP1 by the constant current source 32 in the process of increasing the detected temperature. Therefore, as in the first embodiment, as the temperature rises, the reference value Vth1 can be raised to raise the integrated value of the control command signal, and a positive temperature characteristic can be imparted to the PWM drive signal.
そして、電流供給ユニット34を、温度検出用ダイオードD2の順方向電圧Vfの変化に応じて、定電流源32とオペアンプOP1の非反転入力端子との間に挿入されるスイッチ回路33を断続させる構成とし、その電流供給ユニット34を複数備えて構成するので、ダイオードD2が、検出した温度に応じて順方向電圧Vfを負の温度特性で変化させることで、温度の上昇に応じてスイッチ回路33を閉じてオペアンプOP1の非反転入力端子に電流を供給し、比較基準電圧Vth1を上昇させることができる。この場合もダイオードD3が温度検出器に対応するので、第1実施例のダイオードD1と同様、フィードバック制御部3の近傍に配置する。
The current supply unit 34 is configured to intermittently switch the
また、電流供給ユニット34のスイッチ回路33をトランジスタTR1で構成し、そのトランジスタTR1の導通制御を、オペアンプOP2がダイオードD2の順方向電圧Vfと基準電圧Vth3とを比較した結果に応じて行うように構成するので、ダイオードD2が検出した温度が上昇して順方向電圧Vfが低下した場合に、基準電圧Vth3と比較した結果でトランジスタTR2を導通させて、オペアンプOP1の非反転入力端子に電流を供給することができる。
Further, the
(第3実施例)
図6は本発明の第3実施例を示すものである。第3実施例の温度補正器41(温度補正回路,基準電圧発生回路)は、オペアンプOP1の非反転入力端子に接続されている抵抗素子R3をダイオードD3に置き換えたものである。このように構成すれば、非反転入力端子の電位は(V1−Vf)となり、ダイオードD3が検出する温度に応じて順方向電圧Vfが低下することで、比較基準電圧Vth1が上昇する。
以上のように第3実施例によれば、温度補正器41を、電源V1とグランドとの間に接続されるダイオードD3と抵抗素子R4との直列回路で構成したので、負の温度特性を有する順方向電圧Vfを利用して、両者の共通接続点において正の温度特性を有する比較基準電圧Vth1を与えることができる。
(Third embodiment)
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. The temperature corrector 41 (temperature correction circuit, reference voltage generation circuit) of the third embodiment is obtained by replacing the resistor element R3 connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1 with a diode D3. With this configuration, the potential of the non-inverting input terminal becomes (V1−Vf), and the comparison reference voltage Vth1 increases as the forward voltage Vf decreases according to the temperature detected by the diode D3.
As described above, according to the third embodiment, the
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形または拡張が可能である。
温度補正器12等は、必ずしもフィードバック制御部3の付近に配置する必要はなく、回路基板の温度を検出することができれば、何処に配置しても良い。
第2実施例において、電流供給ユニット34を1つだけ配置しても良い。
第3実施例において、ダイオードD3に抵抗素子R3を並列に接続しても良い。
駆動用スイッチング素子にPチャネルMOSFETや、バイポーラトランジスタ,IGBTなどを用いても良い。また、ロウサイド駆動方式の駆動装置に適用しても良い。
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
The
In the second embodiment, only one current supply unit 34 may be arranged.
In the third embodiment, the resistor element R3 may be connected in parallel to the diode D3.
A P-channel MOSFET, a bipolar transistor, an IGBT, or the like may be used as the driving switching element. Further, the present invention may be applied to a low-side drive type drive device.
図面中、2はD/V変換回路(デューティ/電圧変換回路)、3はフィードバック制御部(指令電圧生成回路)、4はV/D変換回路(PWM駆動信号生成回路)、6はNチャネルMOSFET(駆動用スイッチング素子)、7はリニアソレノイド、8は抵抗素子(電流検出回路)、10はI/V変換回路(電流検出回路)、11は駆動装置、12は温度補正器(温度補正回路)、15は定電流源(電流供給回路)、23は抵抗素子、25は基準電圧発生回路、31は温度補正器(温度補正回路,電流供給回路)、32は定電流源、33はスイッチ回路、34は電流供給ユニット、41は温度補正器(温度補正回路,基準電圧発生回路)、D1〜D3はダイオード、R4は抵抗素子、OP1,OP2はオペアンプ、TR1はトランジスタを示す。 In the drawing, 2 is a D / V conversion circuit (duty / voltage conversion circuit), 3 is a feedback control unit (command voltage generation circuit), 4 is a V / D conversion circuit (PWM drive signal generation circuit), and 6 is an N-channel MOSFET. (Drive switching element), 7 is a linear solenoid, 8 is a resistance element (current detection circuit), 10 is an I / V conversion circuit (current detection circuit), 11 is a drive device, and 12 is a temperature corrector (temperature correction circuit). , 15 is a constant current source (current supply circuit), 23 is a resistance element, 25 is a reference voltage generation circuit, 31 is a temperature corrector (temperature correction circuit, current supply circuit), 32 is a constant current source, 33 is a switch circuit, 34 is a current supply unit, 41 is a temperature corrector (temperature correction circuit, reference voltage generation circuit), D1 to D3 are diodes, R4 is a resistance element, OP1 and OP2 are operational amplifiers, and TR1 is a transistor. .
Claims (9)
外部より、PWMデューティによって与えられる制御指令信号を電圧信号に変換するデューティ/電圧変換回路と、
前記駆動用スイッチング素子がONした場合に、前記リニアソレノイドに流れる電流を、電圧信号に変換して検出する電流検出回路と、
前記デューティ/電圧変換回路により変換された電圧信号と、前記電流検出回路により変換された電圧信号との差分に応じてPWM指令電圧を生成する指令電圧生成回路と、
前記PWM指令電圧に応じたPWM駆動信号を生成して、前記駆動用スイッチング素子に出力するPWM駆動信号生成回路と、
前記各回路が搭載されている回路基板の温度を検出し、その検出結果に応じて、前記PWM駆動信号が有している温度特性を補正する温度補正回路とを備えることを特徴とするリニアソレノイド駆動装置。 In a linear solenoid drive device that PWM-controls a drive switching element connected in series with a linear solenoid between a power supply and a ground,
A duty / voltage conversion circuit for converting a control command signal given by PWM duty into a voltage signal from the outside;
A current detection circuit for detecting a current flowing through the linear solenoid by converting it into a voltage signal when the driving switching element is turned ON;
A command voltage generation circuit that generates a PWM command voltage according to a difference between the voltage signal converted by the duty / voltage conversion circuit and the voltage signal converted by the current detection circuit;
A PWM drive signal generation circuit that generates a PWM drive signal corresponding to the PWM command voltage and outputs the PWM drive signal to the drive switching element;
A linear solenoid comprising: a temperature correction circuit that detects a temperature of a circuit board on which each of the circuits is mounted, and corrects a temperature characteristic of the PWM drive signal according to the detection result. Drive device.
前記電流供給回路において、前記電流値を決定するための基準電圧を付与する基準電圧発生回路が、正の温度特性を持つように構成することを特徴とする請求項1記載のリニアソレノイド駆動装置。 In the duty / voltage conversion circuit, the temperature correction circuit supplies a current for increasing the reference voltage to a comparison reference voltage input terminal of an operational amplifier constituting an integration circuit that integrates the control command signal. With
2. The linear solenoid drive device according to claim 1, wherein in the current supply circuit, a reference voltage generation circuit for applying a reference voltage for determining the current value has a positive temperature characteristic.
前記電流供給回路は、検出温度が上昇する過程において、前記比較基準電圧入力端子に供給する電流量を増加させることを特徴とする請求項1記載のリニアソレノイド駆動装置。 In the duty / voltage conversion circuit, the temperature correction circuit supplies a current for increasing the reference voltage to a comparison reference voltage input terminal of an operational amplifier constituting an integration circuit that integrates the control command signal. Configured as
2. The linear solenoid drive device according to claim 1, wherein the current supply circuit increases an amount of current supplied to the comparison reference voltage input terminal in a process in which a detected temperature rises.
前記ダイオードの順方向電圧と基準電圧との比較結果に応じて、前記トランジスタの導通を制御するオペアンプを備えることを特徴とする請求項5記載のリニアソレノイド駆動装置。 The current supply unit comprises the switch circuit with a transistor,
6. The linear solenoid driving device according to claim 5, further comprising an operational amplifier that controls conduction of the transistor according to a comparison result between a forward voltage of the diode and a reference voltage.
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JP2011205337A (en) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | Current control device for electric load |
JP2016201646A (en) * | 2015-04-09 | 2016-12-01 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Semiconductor device, on-vehicle valve system, and solenoid driver |
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