JP2016097850A - 電子制御システム - Google Patents
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Abstract
【課題】従来技術に対してより簡単な手法を用いてソレノイドバルブ制御回路のノイズ放射低減や、イミュニティの向上が可能なハーネス結線方法を得ることである。【解決手段】バッテリ１と変速動作を行うソレノイドバルブ９と、ソレノイドバルブを制御するＣ／Ｕ５から成り、Ｃ／Ｕ５にはソレノイドバルブを制御する制御ソフトを実装しているマイコン６と、スイッチング回路１１と、ソレノイドバルブ９に流れる電流を還流させる還流素子１０とを有しており、ソレノイドバルブ９GND側ハーネスがミッションアース４と接続され、ミッションアース４とＣ／Ｕ５のＧＮＤがエンジンアース２を介してハーネスで接続される構成において、Ｃ／Ｕ５のＧＮＤ端子から１０ｃｍ以内にハーネスが分岐し、分岐したハーネスがエンジンアース２を介することなくミッションアース４と接続する。【選択図】 図１
Description
本発明は、主にエンジンやオートマチックトランスミッションを制御するための電子制御装置(以下、Ｃ/Ｕ）に係り、主に自動車、船舶機、農耕機、工機に実装される制御装置に関する。
近年、自動車のオートマチックトランスミッション(以下、ＡＴ)や無段階変速機(以下、ＣＶＴ)において、燃費向上や変速ショック等の快適性向上の目的で制御が複雑化・高精度化してきている。これに伴い、コントロールユニット(以下、Ｃ／Ｕ)の入出力端子についても増加している。その結果、Ｃ／Ｕのコネクタ端子数が足りなくなるという課題がある。
従来では、端子の数が多いコネクタ採用や、入出力端子を共用化して端子数削減する等の対応を取っていた。いづれにしても、コストＵＰや機能制約などのデメリットとトレードオフの関係にあった。
Ａ／ＴやＣＶＴの変速を制御するソレノイドバルブを駆動する回路においても端子数削減の目的から、ソレノイドバルブのＧＮＤ側端子をミッションアースに落とすことで、ハーネスや端子数削減がなされている。
代表的な構成図を図２、図３に示す。図２、図３において、バッテリ１の電源供給を受けて動作するＣ／Ｕ５の中に、制御ソフトを実装したマイコン６と、ソレノイドバルブ９を駆動するためのスイッチング回路１１と、ソレノイドバルブ９の電流を還流させるための整流素子１０が複数存在し、バッテリ１とＣ／Ｕ５はエンジンルームに実装され、変速を制御するソレノイドバルブ９はトランスミッション内部に実装され、ハーネス１４、１６で電気的に接続されている。
図３の構成では、Ｃ／Ｕ５から出力されるソレノイドバルブ駆動信号は、ハーネス１４、ソレノイドバルブ９、ハーネス１６を介して、Ｃ／Ｕ５に戻る構成となっている。この構成は特開２０１４−０１９３９８や、極性が反対ではあるが特開２０１１−０２４３８３においても、Ｃ／Ｕから出力されるソレノイドバルブ駆動信号はソレノイドバルブを介してＣ／Ｕに戻されており、従来から用いられている構成である。
これに対して図２の構成では、図３のソレノイドバルブ９からＣ／Ｕ５に戻るハーネス１６を削除し、替わりにミッションアース４、ミッションエンジン間アース３、エンジンアース２、ハーネス１５を介して、Ｃ／Ｕ５のＧＮＤに戻る構成を採用しており、図３に対してハーネスとＣ／Ｕ５端子数を削減するメリットを享受している構成となっている。この構成についても従来から存在しており、特開２０１４−０１９３９８でも紹介されている。
しかしながら、図２の回路構成に対して図３の回路構成は以下のデメリットを有している。
スイッチング回路１１がＯＮしているときの電流ループ経路について、図３の電流ループ経路２２に対して、図２の電流ループ経路２０の方が、ミッションアースとエンジンアースを介するため距離が長くループ面積が大きい。さらにスイッチング回路１１がＯＦＦしているときの電流ループ経路についても、図３の電流ループ経路２３に対して、図２の電流ループ経路２１の方が、ミッションアースとエンジンアースを介するため距離が長くループ面積が大きい。すなわち、図２は図３に対してノイズ放射が大きく、ノイズイミュニティが弱いというデメリットがある。
本発明の課題は、従来技術に対してより簡単な手法を用いてソレノイドバルブ制御回路のノイズ放射低減や、イミュニティの向上が可能なハーネス結線方法を得ることである。
上記課題を実現するために、バッテリ１と変速動作を行うソレノイドバルブ９と、ソレノイドバルブを制御するＣ／Ｕ５から成り、Ｃ／Ｕ５にはソレノイドバルブを制御する制御ソフトを実装しているマイコン６と、スイッチング回路１１と、ソレノイドバルブ９に流れる電流を還流させる還流素子１０とを有しており、ソレノイドバルブ９GND側ハーネスがミッションアース４と接続され、ミッションアース４とＣ／Ｕ５のＧＮＤがエンジンアース２を介してハーネスで接続される構成において、Ｃ／Ｕ５のＧＮＤハーネス１５から分岐したハーネスがエンジンアース２を介することなくミッションアース４と接続されることを特徴とするソレノイドバルブ制御回路のハーネス結線方法を提案する。
上記構成を採用することにより、従来技術に対してより簡単な手法を用いてソレノイドバルブ制御回路のノイズ放射低減や、イミュニティの向上が可能なハーネス結線方法を得ることが可能となる。
図１は、本発明におけるソレノイドバルブ制御回路のハーネス結線方法の第一実施例である。以下、図１に従って各符号について説明していく。
Ｃ／Ｕ５はバッテリ１を電源として動作し、Ｃ／Ｕ５に実装されているマイコン６の指示に基づき、ソレノイドバルブ駆動回路７でスイッチング回路11を制御し、さらにソレノイドバルブ９に流れる電流を還流素子１０で還流させることで、主にトランスミッションの変速制御を担うソレノイドバルブ９に流れる電流を制御する。
バッテリ１とＣ／Ｕ５はエンジンルームに実装されており、ソレノイドバルブ９はミッション内部に実装されていて、それぞれの間は各ハーネスで電気的に接続されている状態である。
ソレノイドバルブ９に流れる電流ループ経路はスイッチング回路１１がＯＮ時とＯＦＦ時で異なっており、図５に示すように、スイッチング回路１１がＯＮ時の電流ループ経路２４と、スイッチング回路１１がＯＦＦ時の電流ループ経路２５に分かれる。
スイッチング回路１１がＯＮ時の電流ループ経路２４（図５参照）について説明する。
電流ループ経路２４でループ面積が大きい部分は、電源ハーネス１３とＧＮＤハーネス１５のループ面積と、ソレノイドバルブ制御信号ハーネス１４と電流リターンハーネス８のループ面積であるが、前者は通常電源とＧＮＤのハーネスが並走するためループ面積が小さく、後者はエンジンルーム→ミッション内部→エンジンルームの経路であり、前者同様にまとめてハーネスが並走するためループ面積が小さくなるというメリットがある。（車両において、ばらばらにハーネスを這わせるような非効率的なハーネス這い回しを採用することはない。）これは図２と比較するとわかり易い。
図２において、スイッチング回路１１がＯＮ時の電流ループ経路２０（図４参照）のループ面積は、電源ハーネス１３とＧＮＤハーネス１５のループ面積と、ソレノイドバルブ制御信号ハーネス１４とエンジンミッション間アース３のループ面積である。前者についても後者についても、電流がバッテリ１に帰る経路についてはミッションアース４からエンジンアース２へと続く経路を流れるため、電源ハーネス１３、ソレノイドバルブ制御信号ハーネス１４と並走しない。このためバッテリ１から負荷までの電流往路に対して、負荷からバッテリ１までの復路は車両別経路を通るため、大きなループ面積を構成してしまう。図１における電流リターンハーネス８によって、電流ループ面積が大きく削減されるというメリットがある。
次にスイッチング回路１１がＯＦＦ時の電流ループ経路２５（図５参照）について説明する。
電流ループ経路２５のループ面積は、ソレノイドバルブ制御信号ハーネス１４と電流リターンハーネス８のループ面積であるが、両ハーネスはＯＮ時の説明でも述べた様に、まとめてハーネスが並走するためループ面積が小さい。
対して、図２の電流ループ経路２１（図４参照）は、ソレノイドバルブ９以後の経路は、ミッションアース４→エンジンアース２→ＧＮＤハーネス１５→Ｃ／Ｕ５となるため、往路であるハーネス１４とは並走することなく、大きな電流ループを形成している。図１における電流リターンハーネス８によって、電流ループ面積が大きく削減されるということは明白である。
また、電流ループ面積を削減するうえで重要なことは、ＧＮＤ分岐点１６の分岐位置である。
ＧＮＤ分岐点１６の分岐位置がＣ／Ｕ５のＧＮＤ端子から遠ければ遠いほど、電流ループ面積が大きくなるため、ＧＮＤ分岐点１６の分岐位置はＣ／Ｕ５のＧＮＤ端子から極力近くすることが重要である。
以上のハーネス結線の構成をとることにより、Ｃ／Ｕの端子数を増加させることなく電流ループ面積を削減でき、ノイズエミッション低減やノイズイミュニティ向上が期待できる。
１ バッテリ
２ エンジンアース
３ ミッションエンジン間アース
４ ミッションアース
５ Ｃ／Ｕ
６ マイコン
７ ソレノイドバルブ駆動回路
８ 電流リターンハーネス
９ ソレノイドバルブ
１０ 還流素子
１１ スイッチング回路
１２ コンデンサ
１３ 電源ハーネス
１４ ソレノイドバルブ制御信号ハーネス
１５ ＧＮＤハーネス
１６ ＧＮＤ分岐点
１７ ソレノイドバルブＧＮＤ側ハーネス
２０ 図２のスイッチング回路ＯＮ時電流ループ経路
２１ 図２のスイッチング回路ＯＦＦ時電流ループ経路
２２ 図３のスイッチング回路ＯＮ時電流ループ経路
２３ 図３のスイッチング回路ＯＦＦ時電流ループ経路
２４ 図１のスイッチング回路ＯＮ時電流ループ経路
２５ 図１のスイッチング回路ＯＦＦ時電流ループ経路
２ エンジンアース
３ ミッションエンジン間アース
４ ミッションアース
５ Ｃ／Ｕ
６ マイコン
７ ソレノイドバルブ駆動回路
８ 電流リターンハーネス
９ ソレノイドバルブ
１０ 還流素子
１１ スイッチング回路
１２ コンデンサ
１３ 電源ハーネス
１４ ソレノイドバルブ制御信号ハーネス
１５ ＧＮＤハーネス
１６ ＧＮＤ分岐点
１７ ソレノイドバルブＧＮＤ側ハーネス
２０ 図２のスイッチング回路ＯＮ時電流ループ経路
２１ 図２のスイッチング回路ＯＦＦ時電流ループ経路
２２ 図３のスイッチング回路ＯＮ時電流ループ経路
２３ 図３のスイッチング回路ＯＦＦ時電流ループ経路
２４ 図１のスイッチング回路ＯＮ時電流ループ経路
２５ 図１のスイッチング回路ＯＦＦ時電流ループ経路
Claims (2)
- バッテリと、トランスミッション変速動作を行う複数のソレノイドバルブと、前記複数のソレノイドバルブを制御するＣ／Ｕと、前記複数のソレノイドバルブを前記Ｃ／Ｕまたはアースと結線するハーネスと、を備え、
前記Ｃ／Ｕは、ソレノイドバルブを制御する制御ソフトを実装しているマイコンと、ソレノイドバルブに流れる電流をスイッチングするスイッチング回路と、ソレノイドバルブに流れる電流を還流させる還流素子と、を有しており、
前記ソレノイドバルブＧＮＤ側のハーネスはミッションアースと接続され、前記ミッションアースと前記Ｃ／ＵのＧＮＤがエンジンアースを介してハーネスで接続される構成において、Ｃ／ＵのＧＮＤハーネスが分岐し、分岐した一方のハーネスがエンジンアースを介することなくミッションアースと接続されることを特徴とする電子制御システム。 - 請求項１の電子制御システムにおいて、ＧＮＤハーネスの分岐位置がＣ／ＵのＧＮＤ端子から１０ｃｍ以内の距離であることを特徴とする電子制御システム。
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