JP2010183498A - 誘導負荷制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、誘導負荷に流れる負荷電流を止めなくても、負荷電流の電流検出部のオフセットを検出して補正をすることができる、誘導負荷制御装置の提供を目的とする。
【解決手段】ソレノイド電流を検出する電流検出回路１２と、ソレノイド電流と＋Ｂ電圧を選択的に検出する検出回路１７と、電流検出回路１２によって検出されたソレノイド電流と検出回路１７によって検出された＋Ｂ電圧とに基づき得られた第１の検出結果と、検出回路１７によって検出されたソレノイド電流に基づき得られた第２の検出結果とのいずれかの検出結果に応じて、ソレノイド電流の目標電流値にソレノイド電流の電流値が一致するように、ソレノイド電流を流すためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御する制御回路１４とを備え、検出回路１７は、電流検出回路１２のオフセットの検出タイミングに応じて、＋Ｂ電圧を検出する代わりにソレノイド電流を検出する、誘導負荷制御装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、誘導負荷に流れる負荷電流の電流値がその目標値に一致するように誘導負荷に負荷電流を流すためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御する制御手段を備える、誘導負荷制御装置に関する。

従来技術として、ソレノイドに電流が流れていない場合にのみ、電流検出回路の入力端子を同電位にすることにより、電流検出回路のオフセットの検出と補正をする回路が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００６−８７２４９号公報 特開２００３−３１４１５号公報

しかしながら、ソレノイド等の誘導負荷に流れる電流を止めることが制御上できない場合があるため、上述の従来技術では、そのような誘導負荷の場合には正確に電流検出回路のオフセットを検出して補正をすることができない。

そこで、本発明は、誘導負荷に流れる負荷電流を止めなくても、負荷電流の電流検出部のオフセットを検出して補正をすることができる、誘導負荷制御装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る誘導負荷制御装置は、
誘導負荷に流れる負荷電流の検出をする第１の検出手段と、
前記負荷電流と前記誘導負荷の電源電圧とを選択的に検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段によって検出された前記負荷電流と前記第２の検出手段によって検出された前記電源電圧とに基づき得られた第１の検出結果と、前記第２の検出手段によって検出された前記負荷電流に基づき得られた第２の検出結果とのいずれかの検出結果に応じて、前記負荷電流の目標電流値に前記負荷電流の電流値が一致するように、前記誘導負荷に前記負荷電流を流すためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御する制御手段とを備え、
前記第２の検出手段は、前記第１の検出手段のオフセットが検出される検出タイミングに応じて、前記電源電圧を検出する代わりに前記負荷電流を検出する、ことを特徴としている。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る誘導負荷制御装置は、
誘導負荷に流れる負荷電流の検出をする第１の検出手段と、
前記負荷電流と前記誘導負荷の抵抗分とを選択的に検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段によって検出された前記負荷電流と前記第２の検出手段によって検出された前記抵抗分とに基づき得られた第１の検出結果と、前記第２の検出手段によって検出された前記負荷電流に基づき得られた第２の検出結果とのいずれかの検出結果に応じて、前記負荷電流の目標電流値に前記負荷電流の電流値が一致するように、前記誘導負荷に前記負荷電流を流すためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御する制御手段とを備え、
前記第２の検出手段は、前記第１の検出手段のオフセットが検出される検出タイミングに応じて、前記抵抗分を検出する代わりに前記負荷電流を検出する、ことを特徴としている。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る誘導負荷制御装置は、
誘導負荷に流れる負荷電流の検出をする第１の検出手段と、
前記負荷電流と前記誘導負荷の抵抗分とを選択的に検出する第２の検出手段と、
前記誘導負荷の電源電圧の検出をする第３の検出手段と、
前記第１の検出手段によって検出された前記負荷電流と前記第２の検出手段によって検出された前記抵抗分と前記第３の検出手段によって検出された前記電源電圧とに基づき得られた第１の検出結果と、前記第２の検出手段によって検出された前記負荷電流と前記第３の検出手段によって検出された前記電源電圧とに基づき得られた第２の検出結果とのいずれかの検出結果に応じて、前記負荷電流の目標電流値に前記負荷電流の電流値が一致するように、前記誘導負荷に前記負荷電流を流すためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御する制御手段とを備え、
前記第２の検出手段は、前記第１の検出手段のオフセットが検出される検出タイミングに応じて、前記抵抗分を検出する代わりに前記負荷電流を検出する、ことを特徴としている。

本発明によれば、誘導負荷に流れる負荷電流を止めなくても、負荷電流の電流検出部のオフセットを検出して補正をすることができる。

本発明の第１の実施例である誘導負荷制御装置１００の構成図である。 誘導負荷制御装置１００の動作状態を動作パターン毎に示した表である。 本発明の第２の実施例である誘導負荷制御装置２００の構成図である。 誘導負荷制御装置２００の動作状態を動作パターン毎に示した表である。 本発明の第３の実施例である誘導負荷制御装置３００の構成図である。 誘導負荷制御装置３００の動作状態を動作パターン毎に示した表である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明の第１の実施例である誘導負荷制御装置１００の構成図である。誘導負荷制御装置１００は、主な構成として、リニアソレノイド３０と、ＰＷＭ信号生成回路１１と、トランジスタ２１，２２と、電流検出回路１２と、補正回路１３Ａと、検出回路１７と、補正回路１３Ｂと、制御回路１４と、スイッチｓｗ１〜ｓｗ９とを備える。例えば、ＰＷＭ信号生成回路１１と制御回路１４は、マイクロコンピュータ等の演算装置に構成されるものである。補正回路１３Ａ，１３Ｂも、マイクロコンピュータ等の演算装置に構成されてもよい。また、ＰＷＭ信号生成回路１１と電流検出回路１２と補正回路１３Ａ，１３Ｂと制御回路１４と検出回路１７とスイッチｓｗ１〜ｓｗ９とは、集積化された集積回路でもよい。以下、各構成について説明する。

リニアソレノイド３０は、誘導負荷であって、コイル（インダクタ）内に可動鉄心が設置され、コイルに電流（ソレノイド電流）を流すことによって発生する電磁力によって可動鉄心が直線運動するアクチュエータである。リニアソレノイド３０は、車両用のアクチュエータであって、電子制御されるブレーキのアクチュエータとして使われる。なお、リニアソレノイド３０は、車両の燃料噴射弁のアクチュエータとして使われてもよい。また、還流ダイオード３１がリニアソレノイド３０のコイルに並列接続されている。

ＰＷＭ信号生成回路１１は、ＰＷＭ信号生成手段として、リニアソレノイド３０をＰＷＭ駆動するためのＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ信号は、詳細は後述するが、制御回路１４によって決定されたデューティ比に従って生成される。ＰＷＭ信号は、第１の駆動手段であるトランジスタ２１を駆動するスイッチング信号に対応している。

また、ＰＷＭ信号生成回路１１は、第２の駆動手段であるトランジスタ２２を正常時にオン状態に維持させる駆動信号を出力する。一方、異常時には、ＰＷＭ信号生成回路１１は、トランジスタ２２をオフにする駆動信号を出力するとよい。これにより、異常時にリニアソレノイド３０に電流が流れないようにすることができる。

トランジスタ２１は、リニアソレノイド３０を駆動する。トランジスタ２１，２２は、スイッチング素子であって、その具体例として、ＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ，バイポーラトランジスタ等の半導体素子が挙げられる。トランジスタ２１は、ＰＷＭ信号生成回路１１によって生成されたＰＷＭ信号に従ってスイッチングをすることにより、リニアソレノイド３０に電流を流す。リニアソレノイド３０の上流はハイサイドのトランジスタ２１を介して定電圧源につながり、リニアソレノイド３０の下流はローサイドのトランジスタ２２を介してグランドにつながる。この定電圧源は、例えば、車両に搭載されるバッテリや発電機である（いわゆる、＋Ｂ電源）。また、トランジスタ２２のオン状態での抵抗（すなわち、オン抵抗）が、リニアソレノイド３０のソレノイド電流の電流値を検出するための検出抵抗に相当する。

なお、図５に示されるような構成で、リニアソレノイド３０をＰＷＭ駆動してもよい。ローサイドのトランジスタ２２がＰＷＭ信号生成回路１１によって生成されたＰＷＭ信号に従ってスイッチングをすることによって、ソレノイド電流が流れる。そして、ＰＷＭ信号生成回路１１によってオン状態に維持されたトランジスタ２１のオン抵抗によって、ソレノイド電流の電流値が検出される。

また、図１において、リニアソレノイド３０をＰＷＭ駆動する場合、トランジスタ２２を、リニアソレノイド３０のソレノイド電流の電流値を検出するための検出抵抗に、置き換えてもよい。同様に、図５において、トランジスタ２１を検出抵抗に置き換えてもよい。

電子制御ブレーキシステムなどのリニアソレノイドを制御するシステムにおいて、リニアソレノイドをＰＷＭ駆動する場合、フィードフォワード制御とＰＩＤ制御などのフィードバック制御を併用することによって、オーバーシュートを抑え高速且つ高精度にソレノイド電流を制御することができる。フィードフォワード制御やフィードバック制御によってソレノイド電流を効率的に精度良く制御するためには、例えば、リニアソレノイド３０の電源電圧やリニアソレノイド３０の抵抗分（ソレノイド抵抗）を検出し、その検出結果をＰＷＭ信号のデューティ比の演算に反映させればよい。リニアソレノイド３０の電源電圧は他の負荷の電源でもある＋Ｂ電源の電圧（いわゆる、＋Ｂ電圧）であるため、＋Ｂ電圧の変動に伴ってリニアソレノイド３０に流れる電流も変動してしまうからである（デューティ比が＋Ｂ電圧の変動にかかわらず一定のままでは、＋Ｂ電圧が上昇するとソレノイド電流は増加し、＋Ｂ電圧が低下するとソレノイド電流は減少するからである）。また、＋Ｂ電圧の変動と同様に、ソレノイド抵抗の温度特性等による変動に伴ってリニアソレノイド３０に流れる電流も変動してしまうからである（デューティ比がソレノイド抵抗の変動にかかわらず一定のままでは、ソレノイド抵抗が上昇するとソレノイド電流は減少し、ソレノイド抵抗が低下するとソレノイド電流が増加するからである）。

例えば、リニアソレノイド３０を駆動する図１の駆動構成の場合、デューティ比をＤｕｔｙ，ソレノイド電流の電流値をＩ，リニアソレノイド３０の抵抗分をＲ，＋Ｂ電圧をＶＢ，還流ダイオード３１の順方向電圧をＶｆとした場合、ソレノイド電流を流すためのＰＷＭ信号のデューティ比は、式（１）のように近似できる。

Ｄｕｔｙ＝（Ｉ×Ｒ＋Ｖｆ）／（ＶＢ＋Ｖｆ） ・・・（１）
したがって、式（１）にも示されるように、＋Ｂ電圧の変動やソレノイド抵抗の温度特性等による変動により、デューティ比を適正値に調整してもその適正値からずれてしまう。そのため、オーバーシュートを抑え高速且つ高精度にソレノイド電流を制御するためには、ソレノイド電流と＋Ｂ電圧とソレノイド抵抗とを実際に検出して、フィードフォワード制御やフィードバック制御に反映するのがよい。

図１では、ソレノイド電流は電流検出回路１２又は検出回路１７によって検出され、＋Ｂ電圧とソレノイド抵抗は検出回路１７によって検出される。

電流検出回路１２は、第１の検出手段として、リニアソレノイド３０に流れるソレノイド電流の電流値に応じた検出値を出力する。電流検出回路１２は、ソレノイド電流の電流値専用の検出回路であるとよい。また、電流検出回路１２は、差動増幅器が内蔵されるとよい（例えば、特開平１１−３０８１０７号公報の図１参照）。ソレノイド電流の電流値に相当する入力電圧が差動増幅器の差動入力端子に入力されることによって、ソレノイド電流の電流値に相当する出力電圧が差動増幅器から補正回路１３Ａに出力される。

また、電流検出回路１２は、ＡＤ変換回路が内蔵されてもよい。ＡＤ変換回路が内蔵される場合、ソレノイド電流の電流値に相当するデジタル出力値が補正回路１３Ａに出力される（例えば、特許文献２の図１，１２、特開２０００−１１４０３８号公報の図１，９，１４，１６参照）。

補正回路１３Ａは、第１の補正手段として、電流検出回路１２による検出値に電流検出回路１２のオフセットを反映することにより当該検出値を補正した補正検出値を出力する。電流検出回路１２から出力される検出値には、電流検出回路１２自身の電流検出誤差（すなわち、オフセット）が含まれる。そのオフセットをキャンセルするために、補正回路１３Ａは、電流検出回路１２による検出値からそのオフセットを差し引いた補正検出値を制御回路１４に出力する。なお、制御回路１４は、電流検出回路１２のソレノイド電流を検出するための２つの入力端子の電位を等しくした状態で、補正回路１３Ａを迂回して電流検出回路１２から直接出力された出力値を、電流検出回路１２のオフセットとして検出する。

検出回路１７は、第２の検出手段として、リニアソレノイド３０に流れるソレノイド電流の電流値とリニアソレノイド３０の電源電圧である＋Ｂ電圧とリニアソレノイド３０の抵抗分であるソレノイド抵抗とを選択的に検出する。検出回路１７は、ソレノイド電流の電流値に応じた電流検出値と＋Ｂ電圧に応じた電圧検出値とソレノイド抵抗に応じた抵抗検出値とを出力する。

なお、検出回路１７は、第２の検出手段として、ソレノイド電流の電流値と＋Ｂ電圧とを選択的に検出するものでもよい。また、検出回路１７は、第２の検出手段として、ソレノイド電流の電流値とソレノイド抵抗とを選択的に検出するものでもよい。検出回路１７は、ソレノイド電流の電流値等の検出対象に応じた検出値を出力する。

検出回路１７は、高電位側の入力端子と低電位側の入力端子との間の両端電圧を検出することによって、ソレノイド電流の電流値と＋Ｂ電圧とソレノイド抵抗とを択一的に検出する。検出回路１７は、ソレノイド電流の電流値を検出するための検出抵抗の両端電圧（図１の場合、オン固定のトランジスタ２２の両端電圧）を検出することによって、その検出抵抗の抵抗値（図１の場合、トランジスタ２２のオン抵抗）に基づいて、ソレノイド電流の電流値に応じた電流検出値を出力する。また、検出回路１７は、グランドと＋Ｂ電源との間の電圧を検出することによって、＋Ｂ電圧に応じた電圧検出値を出力する。また、検出回路１７は、リニアソレノイド３０の両端電圧を検出することによって、その両端電圧を検出する時のソレノイド電流の電流値に基づいて、リニアソレノイド３０の抵抗分に応じた抵抗検出値を出力する。

また、検出回路１７は、ＡＤ変換回路が内蔵されてもよい。ＡＤ変換回路が内蔵される場合、電流検出値と電圧検出値と抵抗検出値のそれぞれに相当するデジタル出力値が補正回路１３Ｂに出力される（例えば、特許文献２の図１，１２、特開２０００−１１４０３８号公報の図１，９，１４，１６参照）。

補正回路１３Ｂは、第２の補正手段として、検出回路１７による検出値に検出回路１７のオフセットを反映することにより当該検出値を補正した補正検出値を出力する。検出回路１７から出力される検出値には、検出回路１７自身の検出誤差（すなわち、オフセット）が含まれる。そのオフセットをキャンセルするために、補正回路１３Ｂは、検出回路１７による検出値からそのオフセットを差し引いた補正検出値を制御回路１４に出力する。なお、制御回路１４は、検出回路１７のソレノイド電流の電流値等の検出対象を検出するための２つの入力端子の電位を等しくした状態で、補正回路１３Ｂを迂回して検出回路１７から直接出力された出力値を、検出回路１７のオフセットとして検出する。

そして、制御回路１４は、制御手段として、ソレノイド電流の電流値がその目標値に一致するように、上述の補正検出値に基づいて、ソレノイド電流を流すためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御する。つまり、制御回路１４は、トランジスタ２１を駆動するためのＰＷＭ信号の基本周波数を一定にしたままそのデューティ比を調整するＰＷＭ制御を実行する。例えば、制御回路１４は、ソレノイド電流の電流値の目標値である電流指示値にソレノイド電流の実電流値が一致するように、上述の補正検出値に基づいて、トランジスタ２１のオン時間の指令値を設定することによって、ＰＷＭ信号のデューティ比を制御する。

例えば、トランジスタ２１がＰチャンネルの場合、トランジスタ２１は、ＰＷＭ信号のハイレベルの時間にオフ状態になり、ＰＷＭ信号のローレベルの時間にオン状態になる。制御回路１４は、補正検出値に対応するソレノイド電流の電流値が電流指示値より大きい場合にはオン時間の指令値を短くすることによりデューティ比を大きく変更し、検出結果から得られたソレノイド電流の電流値が電流指示値より小さい場合にはオン時間の指令値を長くすることによりデューティ比を小さく変更するとよい。そして、＋Ｂ電圧の変動に伴ってリニアソレノイド３０に流れる電流も変動してしまうため、制御回路１４は、補正検出値に対応する＋Ｂ電圧に応じて、ソレノイド電流の実電流値が電流指示値に一致するように変更されたデューティ比を微調整する。制御回路１４は、＋Ｂ電圧の上昇に応じてデューティ比を大きくし、＋Ｂ電圧の低下に応じてデューティ比を小さくする。これにより、＋Ｂ電圧が変動しても、リニアソレノイド３０の電流変動を抑えることができる。また、ソレノイド抵抗の温度特性等による変動に伴ってリニアソレノイド３０に流れる電流も変動してしまうため、制御回路１４は、補正検出値に対応するソレノイド抵抗に応じて、ソレノイド電流の実電流値が電流指示値に一致するように変更されたデューティ比を微調整する。制御回路１４は、ソレノイド抵抗の上昇に応じてデューティ比を小さくし、ソレノイド抵抗の低下に応じてデューティ比を大きくする。これにより、リニアソレノイド３０の抵抗分が変動しても、リニアソレノイド３０の電流変動を抑えることができる。もちろん、制御回路１４は、ソレノイド電流の電流値と＋Ｂ電圧と抵抗分との補正検出値を組み合わせることによって、より高精度にデューティ比を微調整することができる。

ソレノイド電流の目標電流値にソレノイド電流の実電流値を更に精度良く一致させるため、ＰＷＭ信号のデューティ比を制御するための要素として、例えば、リニアソレノイド３０や電流検出回路１２や検出回路１７などの温度を含めてもよい。温度特性を有することがあるからである。

なお、制御回路１４は、ソレノイド電流の電流値と＋Ｂ電圧の２つの変数に応じて定められるデューティ比が格納されたマップに従って、ＰＷＭ信号のデューティ比を演算してもよい。また、制御回路１４は、ソレノイド電流の電流値とリニアソレノイド３０の抵抗分の２つの変数に応じて定められるデューティ比が格納されたマップに従って、ＰＷＭ信号のデューディ比を演算してもよい。また、制御回路１４は、ソレノイド電流の電流値と＋Ｂ電圧とリニアソレノイド３０の抵抗分の３つの変数に応じて定められるデューティ比が格納されたマップに従って、ＰＷＭ信号のデューティ比を演算してもよい。

ＰＷＭ信号生成回路１１は、制御回路１４で演算されたデューティ比に従って、所定の周波数のＰＷＭ信号（パルス信号）を生成する。ＰＷＭ信号のハイレベルの時間とローレベルの時間は、デューティ比によって定まる。トランジスタ２１は、例えば、ＰＷＭ信号のハイレベルの時間にオフ状態となり、ＰＷＭ信号のローレベルの時間にオン状態となる。ソレノイド電流の実電流値は、トランジスタ２１がオンすることにより増加し、トランジスタ２１がオフすることにより減少する。なお、ＰＷＭ信号生成回路１１は、トランジスタ２２を駆動するためのＰＷＭ信号を生成してもよい（図５参照）。

また、ＰＷＭ信号生成回路１１は、例えば、電流検出回路１２によってソレノイド電流を常時検出できるようにするため、１００％のデューティ比のＰＷＭ信号をトランジスタ２２に出力させる。これにより、トランジスタ２２は常時オン状態になる。

このように、検出値の補正が行われた補正検出値に基づいて、トランジスタ２１のオン時間の指令値を設定し、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整するフィードバック制御やフィードフォワード制御を行うことによって、ソレノイド電流の電流値の目標値である電流指示値にソレノイド電流の実電流値を精度良く一致させることができる。

ところで、電流検出回路１２のオフセットを検出するためには、電流検出回路１２の２つの入力端子を同電位にする必要がある。しかしながら、それらの入力端子を同電位にすると、ソレノイド電流の電流値は「０」と検出される。したがって、電流指示値と実電流値との偏差が零になるようにフィードバック制御が上述のように行われている状態で電流検出回路１２の２つの入力端子を単に同電位にした場合、デューティ比が大きく調整されてソレノイド電流の電流値が急増してしまうため、ソレノイド電流の電流値を正確に調整することができない。

そこで、制御回路１４は、電流検出回路１２によって検出されたソレノイド電流と検出回路１７によって検出された＋Ｂ電圧とに基づき得られた第１の検出結果（例えば、ソレノイド電流の電流値や＋Ｂ電圧等の補正検出値やマップなど）と、検出回路１７によって検出されたソレノイド電流に基づき得られた第２の検出結果（例えば、ソレノイド電流の電流値の補正検出値やマップなど）とのいずれかの検出結果に応じて、ソレノイド電流の目標電流値にソレノイド電流の実電流値が一致するように、リニアソレノイド３０にソレノイド電流を流すためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御する。そして、検出回路１７は、電流検出回路１２のオフセットが検出される検出タイミングに応じて、＋Ｂ電圧を検出する代わりにソレノイド電流を検出することによって、自身が検出すべき検出対象を＋Ｂ電圧からソレノイド電流の電流値に切り替える。

これにより、電流検出回路１２のオフセットの検出が行われることにより電流検出回路１２によってソレノイド電流が検出できないオフセット検出期間であっても、検出回路１７によって検出されたソレノイド電流に基づいてＰＷＭ信号のデューティ比の制御を継続することができるので、ソレノイド電流が流れることを止めることなく、電流検出回路１２のオフセットの検出とそのオフセットに起因する電流検出誤差の補正をすることができる。例えば、電源供給後に常時電流が流れ且つブレーキの作動状態以外の状態で電流変化がほとんど無いソレノイドに流れるソレノイド電流を制御する場合、検出回路１７によって検出されたソレノイド電流に基づいてデューティ比の制御を維持したまま電流検出回路１２のオフセットを検出することにより、ソレノイド電流を止めなくてもオフセットを検出して補正をする機会を増やすことができる。その結果、電流検出の精度を向上させてソレノイド電流を更に精度よく制御することができる。

また、＋Ｂ電圧とソレノイド抵抗は、電流検出回路１２のオフセットの検出に要する時間に比べると、急激に変化するものではない。オフセットの検出は短時間で終了するが、＋Ｂ電圧とソレノイド抵抗は時間の経過とともに変動するものである。特に、ソレノイド抵抗の変動は急激ではない。そこで、検出回路１７は、通常時は＋Ｂ電圧を検出し、必要に応じてスイッチｓｗ１〜ｓｗ９が切り替えられることによりソレノイド抵抗又は電流検出回路１２のオフセットが検出される期間におけるソレノイド電流を間欠的に（例えば、一定の周期で）検出すればよい。これにより、検出回路１７によって＋Ｂ電圧とソレノイド抵抗とソレノイド電流の検出を共用できるので、新たな回路を追加することなく、ソレノイド電流の制御に影響を与えないようにソレノイド電流等の検出を高精度に行うことができる。

図２は、誘導負荷制御装置１００の動作状態を動作パターン毎に示した表である。例えば、スイッチｓｗ３をオン状態にすることにより、電流検出回路１２の２つの入力端子を同電位にすることができる。

制御回路１４は、各スイッチをパターン１の状態にオン又はオフさせることによって、電流検出回路１２にソレノイド電流を検出させ、検出回路１７に＋Ｂ電圧を検出させることができる。また、制御回路１４は、各スイッチをパターン２の状態にオン又はオフさせることによって、電流検出回路１２のオフセットの検出を行うことができ、検出回路１７にソレノイド電流を検出させることができる。

また、制御回路１４は、各スイッチをパターン３の状態にオン又はオフさせることによって、電流検出回路１２にソレノイド電流を検出させ、検出回路１７のオフセットの検出を行うことができる。このように各スイッチを切り替えた状態で、制御回路１４は、電流検出回路１２がソレノイド電流を検出する期間に検出回路１７のオフセットの検出を間欠的に行う。したがって、ソレノイド電流を止めることなく継続的に検出しつつ、ソレノイド電流の検出も行う検出回路１７のオフセットも検出して、検出回路１７によって得られる検出値の精度も向上させることができる。

また、制御回路１４は、各スイッチをパターン４の状態にオン又はオフさせることによって、電流検出回路１２にソレノイド電流を検出させ、検出回路１７にソレノイド抵抗を検出させることができる。このように各スイッチを切り替えた状態で、制御回路１４は、電流検出回路１２がソレノイド電流を検出する期間に検出回路１７によって間欠的に検出されたソレノイド抵抗に基づいて、デューティ比を微調整する。したがって、ソレノイド電流の電流変化時にフィードフォワード制御を適正に行うことができる。また、ソレノイド電流を止めることなく継続的に検出しつつ、ソレノイド抵抗によるデューティ比の補正を行うことができる。

また、図６は、図５に示した誘導負荷制御装置３００の動作状態を動作パターン毎に示した表である。詳細説明は省略するが、図２と同様に、制御回路１４は、各スイッチを図示のパターンに従ってオン又はオフさせることによって、電流検出回路１２と検出回路１７に独立に指定の検出値を検出させることができる。

図３は、本発明の第２の実施例である誘導負荷制御装置２００の構成図である。実施例１と同様の構成や効果については、その説明を省略する。誘導負荷制御装置２００は、特に、＋Ｂ電圧を検出する検出回路１９を備える。誘導負荷制御装置２００は、＋Ｂ電圧とソレノイド抵抗をそれぞれ独立の検出回路で検出している。

制御回路１４は、電流検出回路１２によって検出されたソレノイド電流と検出回路１８によって検出されたソレノイド抵抗と検出回路１９によって検出された＋Ｂ電圧とに基づき得られた第１の検出結果（例えば、ソレノイド電流の電流値ややソレノイド抵抗や＋Ｂ電圧等の補正検出値やマップなど）と、検出回路１８によって検出されたソレノイド電流と検出回路１９によって検出された＋Ｂ電圧とに基づき得られた第２の検出結果（例えば、ソレノイド電流の電流値や＋Ｂ電圧等の補正検出値やマップなど）とのいずれかの検出結果に応じて、ソレノイド電流の目標電流値にソレノイド電流の実電流値が一致するように、リニアソレノイド３０にソレノイド電流を流すためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御する。そして、検出回路１８は、電流検出回路１２のオフセットが検出される検出タイミングに応じて、ソレノイド抵抗を検出する代わりにソレノイド電流を検出することによって、自身が検出すべき検出対象をソレノイド抵抗からソレノイド電流の電流値に切り替える。

これにより、電流検出回路１２のオフセットの検出が行われることにより電流検出回路１２によってソレノイド電流が検出できないオフセット検出期間であっても、検出回路１８によって検出されたソレノイド電流に基づいてＰＷＭ信号のデューティ比の制御を継続することができるので、ソレノイド電流が流れることを止めることなく、電流検出回路１２のオフセットの検出とそのオフセットに起因する電流検出誤差の補正をすることができる。例えば、電源供給後に常時電流が流れ且つブレーキの作動状態以外の状態で電流変化がほとんど無いソレノイドに流れるソレノイド電流を制御する場合、検出回路１８によって検出されたソレノイド電流に基づいてデューティ比の制御を維持したまま電流検出回路１２のオフセットを検出することにより、ソレノイド電流を止めなくてもオフセットを検出して補正をする機会を増やすことができる。その結果、電流検出の精度を向上させてソレノイド電流を更に精度良く制御することができる。

また、定常状態で、電流検出回路１２はソレノイド電流を検出し、検出回路１８はソレノイド抵抗を検出し、検出回路１９は＋Ｂ電圧を検出する。そして、制御回路１４は、電流検出回路１２のオフセットの検出時に、通常時にソレノイド抵抗を検出する検出回路１８にソレノイド電流を一時的に検出させる。これにより、検出回路１８によってソレノイド抵抗とソレノイド電流の検出を共用できるので、新たな回路を追加することなく、ソレノイド電流の制御に影響を与えないようにソレノイド電流等の検出を高精度に行うことができる。

図４は、誘導負荷制御装置２００の動作状態を動作パターン毎に示した表である。制御回路１４は、各スイッチをパターン１の状態にオン又はオフさせることによって、電流検出回路１２にソレノイド電流を検出させ、検出回路１８にソレノイド抵抗を検出させ、検出回路１９に＋Ｂ電圧を検出させることができる。また、制御回路１４は、各スイッチをパターン２の状態にオン又はオフさせることによって、電流検出回路１２のオフセットの検出を行うことができ、検出回路１８にソレノイド電流を検出させ、検出回路１９に＋Ｂ電圧を検出させることができる。

また、制御回路１４は、各スイッチをパターン３の状態にオン又はオフさせることによって、電流検出回路１２にソレノイド電流を検出させることができ、検出回路１８のオフセットの検出を行うことができ、検出回路１９に＋Ｂ電圧を検出させることができる。したがって、ソレノイド電流を止めることなく継続的に検出しつつ、ソレノイド電流の検出も行う検出回路１８のオフセットも検出して、検出回路１８によって得られる検出値の精度も向上させることができる。

なお、図２，４のパターン２における電流検出回路１２のオフセットの検出は、ソレノイド電流の電流値と＋Ｂ電圧とリニアソレノイド３０の温度と電流検出回路１２の温度のいずれかが所定範囲内に収束した安定状態で行われるとよい。これにより、所定範囲内に収束していない不安定な状態で電流検出回路１２のオフセットの検出が行われることにより、＋Ｂ電圧やソレノイド抵抗が検出されなくなることを防ぐことができる。つまり、電流検出回路１２のオフセットの検出が行われることにより、検出回路１７（又は、検出回路１８）はソレノイド電流の検出を行う代わりに＋Ｂ電圧やソレノイド抵抗を検出することができなくなる。不安定な状態では、ソレノイド電流が変動しやすい。そのため、＋Ｂ電圧やソレノイド抵抗も加味してデューティ比を制御することにより、ソレノイド電流の電流値を電流指示値に確実に一致させるようにすることができる。

さらに、その安定状態が所定時間経過した時に電流検出回路１２のオフセットを検出することによって、安定状態からすぐに不安定状態になっても、電流検出回路１２のオフセットの検出をすぐに開始させないようにすることができる。不安定な状態では、ソレノイド電流が変動しやすいため、＋Ｂ電圧やソレノイド抵抗も加味してデューティ比を制御したいからである。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、リニアソレノイド３０を誘導素子（インダクタンス素子）に置き換えて当該誘導素子をＰＷＭ信号に従って駆動する駆動手段を設けることによって、上述の実施例の誘導負荷制御装置をコンバータやスイッチング電源装置やモータ制御装置として適用することも可能である。

１１ ＰＷＭ信号生成回路
１２ 電流検出回路
１３Ａ，１３Ｂ 補正回路
１４ 制御回路
１７，１８，１９ 検出回路
２１，２２ トランジスタ
３０ リニアソレノイド
３１ 還流ダイオード

Claims (7)

1. 誘導負荷に流れる負荷電流の検出をする第１の検出手段と、
   前記負荷電流と前記誘導負荷の電源電圧とを選択的に検出する第２の検出手段と、
   前記第１の検出手段によって検出された前記負荷電流と前記第２の検出手段によって検出された前記電源電圧とに基づき得られた第１の検出結果と、前記第２の検出手段によって検出された前記負荷電流に基づき得られた第２の検出結果とのいずれかの検出結果に応じて、前記負荷電流の目標電流値に前記負荷電流の電流値が一致するように、前記誘導負荷に前記負荷電流を流すためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御する制御手段とを備え、
   前記第２の検出手段は、前記第１の検出手段のオフセットが検出される検出タイミングに応じて、前記電源電圧を検出する代わりに前記負荷電流を検出する、誘導負荷制御装置。
2. 前記第２の検出手段は、前記誘導負荷の抵抗分を更に検出可能であって、前記負荷電流と前記電源電圧と前記抵抗分とを選択的に検出し、
   前記制御手段は、前記第１の検出手段が前記負荷電流を検出する期間に前記第２の検出手段によって検出された前記抵抗分に基づいて、前記デューティ比を調整する、請求項１に記載の誘導負荷制御装置。
3. 誘導負荷に流れる負荷電流の検出をする第１の検出手段と、
   前記負荷電流と前記誘導負荷の抵抗分とを選択的に検出する第２の検出手段と、
   前記第１の検出手段によって検出された前記負荷電流と前記第２の検出手段によって検出された前記抵抗分とに基づき得られた第１の検出結果と、前記第２の検出手段によって検出された前記負荷電流に基づき得られた第２の検出結果とのいずれかの検出結果に応じて、前記負荷電流の目標電流値に前記負荷電流の電流値が一致するように、前記誘導負荷に前記負荷電流を流すためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御する制御手段とを備え、
   前記第２の検出手段は、前記第１の検出手段のオフセットが検出される検出タイミングに応じて、前記抵抗分を検出する代わりに前記負荷電流を検出する、誘導負荷制御装置。
4. 誘導負荷に流れる負荷電流の検出をする第１の検出手段と、
   前記負荷電流と前記誘導負荷の抵抗分とを選択的に検出する第２の検出手段と、
   前記誘導負荷の電源電圧の検出をする第３の検出手段と、
   前記第１の検出手段によって検出された前記負荷電流と前記第２の検出手段によって検出された前記抵抗分と前記第３の検出手段によって検出された前記電源電圧とに基づき得られた第１の検出結果と、前記第２の検出手段によって検出された前記負荷電流と前記第３の検出手段によって検出された前記電源電圧とに基づき得られた第２の検出結果とのいずれかの検出結果に応じて、前記負荷電流の目標電流値に前記負荷電流の電流値が一致するように、前記誘導負荷に前記負荷電流を流すためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御する制御手段とを備え、
   前記第２の検出手段は、前記第１の検出手段のオフセットが検出される検出タイミングに応じて、前記抵抗分を検出する代わりに前記負荷電流を検出する、誘導負荷制御装置。
5. 前記第１の検出手段のオフセットは、前記負荷電流の電流値と前記誘導負荷の電源電圧と前記誘導負荷の温度と前記第１の検出手段の温度のいずれかが所定範囲内に収束した安定状態で検出される、請求項１から４のいずれか一項に記載の誘導負荷制御装置。
6. 前記第１の検出手段のオフセットは、前記安定状態が所定時間経過した時に検出される、請求項５に記載の誘導負荷制御装置。
7. 前記第２の検出手段のオフセットは、前記第１の検出手段が前記負荷電流を検出する期間に検出される、請求項１から６のいずれか一項に記載の誘導負荷制御装置。

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