JP4556754B2 - 誘導性負荷の駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、誘導性負荷の駆動装置に関するものである。

従来、自動変速機制御用のトランスミッション油圧を制御する自動変速機制御システムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示されている自動変速機制御システムは、油圧制御弁駆動用の誘導性負荷に流れる電流を制御する誘導性負荷の駆動装置を備えている。この駆動装置は、誘導性負荷の通電経路に直列に接続された電流検出抵抗の両端電圧を増幅する増幅回路と、この増幅回路からの出力電圧とDuty−電圧変換回路からの出力電圧との偏差を積分したフィードバック制御のための誤差信号を生成する誤差信号生成回路と、この誤差信号と三角波とを比較することにより、誘導性負荷への通電電流を制御するための駆動信号（パルス幅変調信号）を生成する駆動信号生成回路と、この駆動信号のデューティ比に対応した電流を流して誘導性負荷を駆動する駆動回路とを備え、これら全てが電子回路によって構成される。
特開平１１−３２７６０２号公報

上述した、従来の駆動装置に対して、増幅回路と駆動回路の機能をＩＣ（Integrated Circuit）を用いて実現した駆動装置が提案されている。このＩＣに内蔵される増幅部は、抵抗やオペアンプ等によって構成されるが、この抵抗やオペアンプのオフセット電圧などの温度変化によって、一定のゲインで増幅することができない。すなわち、ＩＣに内蔵される増幅部は、常温（例えば２０℃前後）以上の温度域ではほぼ一定のゲインで増幅するものの、常温に満たない低温域では、常温以上の温度域でのゲインよりも低いゲインで増幅する。このように、ＩＣに内蔵された増幅部は、実用温度域において一定のゲインで増幅することができないため、増幅回路温度が低い期間では自動変速機制御システムの性能に悪影響を与えてしまう。この低温時の変速制御性能悪化時間を短縮したいという課題を解決するには、例えば、低温域で増幅部を加熱するための専用の加熱機構を設ければよいが、物理的な制約や電気的な制約によって、加熱機構を設けることができない場合が考えられる。また、専用の加熱機構を設けた場合、製造コストが高くなってしまう。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたもので、増幅部の温度特性に起因したシステムの性能低下を抑制することができる誘導性負荷の駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の誘導性負荷の駆動装置は、
誘導性負荷へ通電すべき目標電流値に対応した信号パターンの駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
駆動信号の信号パターンに応じて誘導性負荷の通電を制御することで、誘導性負荷を駆動するスイッチング素子と、
誘導性負荷の負荷電流から変換された電圧を増幅する増幅部と、を備え、
少なくともスイッチング素子及び増幅部は、同一のＩＣで構成されるとともに、ＩＣの内部において、スイッチング素子からの発熱が増幅部に伝わる位置関係に配置される誘導性負荷の駆動装置であって、
増幅部の温度が所定温度よりも低いか否かを判定する温度判定部を備え、
駆動信号生成部は、温度判定部が所定温度よりも低いと判定した場合、スイッチング素子からの発熱を促進するための発熱促進信号パターンの駆動信号を生成し、
スイッチング素子は、発熱促進信号パターンの駆動信号に応じて誘導性負荷の通電を制御することで、増幅部を加熱する加熱制御を実行することを特徴とする。

このように、本発明は、スイッチング素子と増幅部とが同一のＩＣに内蔵され、スイッチング素子からの発熱が増幅部に伝わる位置関係に配置されている点に着目し、増幅部の温度が所定温度よりも低い場合に、スイッチング素子は、増幅部を加熱する加熱制御を行って増幅部の温度を常温域まで上昇させる。これにより、特別な加熱機構を設けることなく、増幅部を加熱することができるため、増幅部の温度特性に起因した性能低下の抑制及び性能低下時間の短縮が可能となる。

請求項２に記載の誘導性負荷の駆動装置は、車両の自動変速機の制御に用いられるものであって、
車両の給電系、又は／及び車両の駆動系が加熱制御を実行することで悪影響を受けるか否かを判定する通電可否判定部を備え、
駆動信号生成部は、温度判定部が所定温度よりも低いと判定し、さらに、通電可否判定部が加熱制御を実行することで悪影響を受けないと判定した場合に発熱促進パターンの駆動信号を生成することを特徴とする。

これにより、車両の給電系や駆動系に悪影響を与えることなく、増幅部を加熱する加熱制御を実行することができる。

請求項３に記載の誘導性負荷の駆動装置によれば、通電可否判定部は、車両のエンジンが動作中である、又は／及び車両のバッテリの電圧レベルが所定電圧レベル以上である場合に、車両の給電系は悪影響を受けないと判定することを特徴とする。

すなわち、加熱制御を実行することによって電流消費が増加するため、エンジンが動作中でない場合やバッテリ電圧が所定電圧レベルに満たない場合に通電すると、バッテリ上がりを引き起こす可能性がある。そのため、エンジンが動作中である場合やバッテリ電圧が所定電圧レベル以上である場合には、加熱制御を実行しても、車両の給電系は悪影響を受けないと判定することができる。

請求項４に記載の誘導性負荷の駆動装置によれば、通電可否判定部は、自動変速機の制御を実行していない場合に、車両の駆動系は悪影響を受けないと判定することを特徴とする。

例えば、車両が停車中である場合等、自動変速機の制御を実施していない場合であるならば、加熱制御を実行して誘導性負荷を駆動しても、自動変速機の制御に影響を与えることはない。従って、自動変速機の制御を実施していない場合には、加熱制御を実行しても車両の駆動系は悪影響を受けないと判定することができる。

請求項５に記載の誘導性負荷の駆動装置によれば、駆動信号生成部は、
目標電流値に対応したデューティ比の駆動信号を生成するものであって、
発熱促進信号パターンの駆動信号として、自動変速機の制御中に生成する駆動信号のデューティ比よりも高いデューティ比の駆動信号を生成することを特徴とする。

このように、加熱制御を実行する場合には、自動変速機の制御中に生成する駆動信号のデューティ比よりも高いデューティ比の駆動信号を生成する。これにより、この高いデューティ比の駆動信号に応じて誘導性負荷の通電を制御することで、スイッチング素子の平均通電電流は高くなる。その結果、オン抵抗（サチレーション）と通電電流のかけ算値であるスイッチング素子の電位差（電圧ドロップ）が大きくなり、スイッチング素子の消費電力は「通電電流×電位差×通電時間比率」であることから、高いデューティ比とすることにより発熱量を増加させることができる。

請求項６に記載の誘導性負荷の駆動装置によれば、駆動信号生成部は、
目標電流値に対応した周波数の駆動信号を生成するものであって、
自動変速機の制御中に発熱促進信号パターンの駆動信号を生成する際、自動変速機の制御中における誘導性負荷の負荷電流の平均値とほぼ同じ値を示す、自動変速機の制御中に生成する駆動信号の周波数よりも高い周波数の駆動信号を生成することを特徴とする。

自動変速機の制御中に加熱制御を実行する場合には、誘導性負荷の負荷電流の平均値を変えることなく行う必要がある。これは、自動変速機の制御に用いられる場合、誘導性負荷の負荷電流の大きさによって、自動変速機の変速比が決定するためである。

そのため、自動変速機の制御中に増幅部を加熱制御を実行する場合には、自動変速機の制御中における誘導性負荷の負荷電流の平均値と同じ値を示す、自動変速機の制御中に生成する駆動信号の周波数よりも高い周波数の駆動信号を生成する。

これにより、この高い周波数の駆動信号に応じて誘導性負荷の通電を制御することで、スイッチング素子のスイッチング遅れにより電力損失が大きくなり、スイッチング素子からの発熱量を増加させることができる。その結果、自動変速機の制御に必要な電流を誘導性負荷に通電しながら、スイッチング素子からの発熱を促進することができる。

請求項７に記載の誘導負荷の駆動装置は、駆動信号生成部は、
目標電流値に対応したデューティ比の駆動信号を生成するものであって、
自動変速機の制御中に発熱促進信号パターンの駆動信号を生成する際、自動変速機の変速比が目標変速比に到達した後、その目標変速比の保持のために用いる誘導性負荷に対する発熱促進信号パターンの駆動信号として、目標変速比の保持のために生成する駆動信号のデューティ比よりも高いデューティ比の駆動信号を生成することを特徴とする。

すなわち、一般に、自動変速機の制御においては、自動変速機の変速比が目標変速比に到達した後、その目標変速比の保持のために誘導性負荷の通電する電流値を高めており、その割合をある程度高めたとしても、目標変速比の保持に影響を与えることがない。

そこで、自動変速機の制御中に増幅部を加熱制御を実行する場合には、自動変速機の変速比が目標変速比に到達した後、その目標変速比の保持のために用いる誘導性負荷に対する発熱促進信号パターンの駆動信号として、目標変速比の保持のために生成する駆動信号のデューティ比よりも高いデューティ比の駆動信号を生成する。

これにより、この高いデューティ比の駆動信号に応じて誘導性負荷の通電を制御することで、スイッチング素子の通電電流は高い電流となる。その結果、スイッチング素子からの発熱量を増加させることができる。

請求項８に記載の誘導性負荷の駆動装置は、増幅部の温度を推定する温度推定部を備え、温度判定部は、温度推定部の推定した温度が所定温度よりも低いか否かを判定することを特徴とする。

誘導性負荷の駆動装置は、例えば、エンジンルームや車室内に搭載されるが、熱容量が小さいため何れの場所であっても、強制的に冷却されない限り、始動からの時間経過に伴う温度上昇は、熱容量が大きいエンジン冷却水温あるいは自動変速機の油温等と比べて同等あるいはそれ以上の温度であると考えられる。従って、エンジン冷却水温、自動変速機の油温から推定すれば、増幅部の加熱が必要であるにもかかわらず加熱が不要であると判定されることがない。

また、誘導性負荷の駆動装置が車室内に搭載され、駆動装置がエアコンによって冷却されている場合、増幅部の温度よりもエンジン冷却水温、自動変速機の油温の方が高くなることがある。しかしながら、エアコンの使用条件からみて、そのときのエンジン冷却水温や自動変速機の油温は、常温以上の温度であると考えられるため、増幅部の加熱が不要と判定される。

従って、エンジン冷却水温や自動変速機の油温等から増幅部の温度を推定することができる。その結果、増幅部の温度を測定するための測温機構を設けることなく、推定した増幅部の温度が所定温度よりも低いか否かを判定することができる。

請求項９に記載の誘導性負荷の駆動装置によれば、温度推定部は、加熱制御を開始した場合、その加熱制御の累積時間を加味して推定することを特徴とする。増幅部の信号増幅率は、常温（例えば２０℃前後）以上の温度域ではその変化量が少なく、また、ＩＣの動作補償温度の上限は通常１５０℃程度であり常温との温度差は十分ある場合は、増幅部を加熱するための通電を開始してからの増幅部の温度を厳密に推定する必要がない。そのため、例えば、実用温度域での通電累積時間と温度上昇との関係を実験等により予め求めておき、その実験データを元に、加熱制御を開始してからの累積時間から増幅部温度を推定すればよい。

請求項１０に記載の誘導性負荷の駆動装置によれば、温度判定部が所定温度以上であると判定した場合、加熱制御の実行を終了することを特徴とする。これにより、必要以上に増幅部を加熱することを防止することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本実施形態は、車両の自動変速機制御システムに本発明の誘導性負荷の駆動装置を適用した場合について説明するものである。

（第１の実施形態）
図１に、本実施形態の自動変速機制御システムの全体構成を示す。同図に示す自動変速機制御システムは、例えば、エンジン３０により駆動される図示しない油圧ポンプから圧送されてきた自動変速機制御用のトランスミッション油圧について、所定の作動油圧に制御する油圧制御弁駆動用のソレノイド４０ａ〜４０ｄに流れる電流（ソレノイド電流）を制御するシステムであり、この複数のソレノイド４０ａ〜４０ｄの通電状態の組合せにより変速制御が行われる。

この自動変速機制御システムは、車両のエンジンルームや車室内に搭載される駆動装置としてのＥＣＵ１０、ギヤユニット２０ａ、ロックアップクラッチを備えるトルクコンバータ２０ｂ、油圧回路２０ｃからなる自動変速機２０、エンジン３０、及び誘導性負荷としてのソレノイド４０ａ〜４０ｄによって構成される。

ＥＣＵ１０は、マイクロコンピュータとして構成されており、何れも図示しない周知のＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ、Ｉ／Ｏ、及びこれらを接続するバスラインによって構成される。また、シフトレンジを表示する表示部を備える。

このＥＣＵ１０は、ギヤユニット２０ａから車速信号を取得するとともに、油圧回路２０ｃから油圧回路内の油温信号と油圧信号を入力する。また、エンジン３０からエンジン回転数、スロットル開度、エンジン冷却水温、吸気温の各信号を取得する。さらに、イグニションスイッチ（ＩＧ−ＳＷ）、バッテリ電圧、ブレーキON/OFF状態、及びシフトレンジの各信号を取得する。ＥＣＵ１０は、これらの入力信号により、変速点とロックアップクラッチ作動点の演算を行うとともに、この演算結果に基づいてソレノイド４０ａ〜４０ｄへ通電すべき目標電流値を演算する。ロックアップクラッチと変速の制御は、ソレノイド４０ａ〜４０ｄへの通電を制御することにより実行される。

図２に、ＥＣＵ１０の内部構成を示す。なお、上述したように、本実施形態では４つのソレノイド４０ａ〜４０ｄを備えているが、ソレノイド４０ａの通電を制御するための構成について代表して説明し、他のソレノイド４０ｂ〜４０ｄの通電を制御するための構成に関する説明を省略する。

ソレノイド駆動ＩＣ１１は、パワＴｒ１２、電流信号変換・増幅部１３を内蔵しており、これらは、パワＴｒ１２からの発熱が電流信号変換・増幅部１３に伝わる（熱伝達する）位置関係に配置されている。

パワＴｒ１２は、ＭＯＳ電界効果トランジスタ等のスイッチング素子であり、上記目標電流に対応した信号パターンの駆動信号（パルス幅変調信号）が図示しない駆動信号生成部において生成され、その生成された駆動信号がゲート電極に印加される。パワＴｒ１２は、この駆動信号の信号パターンに応じてソレノイド４０ａの通電経路を導通・遮断することで、ソレノイドへの通電（ソレノイド電流）を制御する。

電流検出抵抗１４は、ソレノイド４０ａの負荷電流を検出するために、ソレノイド４０ａの通電経路に接続される。電流信号変換・増幅部１３は、主に、オペアンプと抵抗によって構成され、負荷電流のレベルに対応した電流検出抵抗１４の両端電圧（Ｖｒ）を増幅して、この増幅した電圧信号（Ｖｏｕｔ）を出力する。

次に、本実施形態の特徴部分について説明する。上述したように、ソレノイド駆動ＩＣ１１に内蔵される電流信号変換・増幅部１３は、抵抗やオペアンプのオフセット電圧などの温度変化によって、一定のゲインで増幅することができない。すなわち、図３に示すように、電流信号変換・増幅部１３は、常温（例えば２０℃前後）以上の温度域ではほぼ一定のゲインで増幅するものの、常温に満たない低温域では、常温以上の温度域でのゲインよりも低いゲインで増幅する。また、同図に示すように、ソレノイド４０ａ〜４０ｄ毎のソレノイド駆動ＩＣの増幅ゲインにばらつきがあることから、制御のばらつきは、これら各ＩＣのばらつきが重畳して大きなばらつきとなる。

このように、ソレノイド駆動ＩＣ１１に内蔵される電流信号変換・増幅部１３は、実用温度域において一定のゲインで増幅することができないため、自動変速機制御システムの性能に悪影響を与えてしまう。

そこで、本実施形態の自動変速機制御システムでは、パワＴｒ１２と電流信号変換・増幅部１３とが同一のソレノイド駆動ＩＣ１１に内蔵され、さらに、ソレノイド駆動ＩＣ１１の内部において、パワＴｒ１２からの発熱が電流信号変換・増幅部１３に伝わる（熱伝達する）位置関係に配置されている点に着目し、電流信号変換・増幅部１３の温度を速やかに上昇させる目的で、電流信号変換・増幅部１３の温度が所定温度（例えば、常温）よりも低い場合、上述した駆動信号生成部は、駆動部からの発熱を促進するための発熱促進信号パターンの駆動信号を生成し、パワＴｒ１２は、この発熱促進信号パターンの駆動信号に応じて誘導性負荷の通電を制御することで、増幅部を加熱するための通電（加熱制御）を実行して、電流信号変換・増幅部１３の温度を常温域まで上昇させる。

これにより、特別な加熱機構を設けることなく、電流信号変換・増幅部１３を加熱することができるため、電流信号変換・増幅部１３の温度特性に起因した性能低下の抑制、及び性能低下時間の短縮が可能となる。

なお、この加熱制御の実施タイミングとしては、車両の給電系や駆動系が悪影響を受けるタイミングでは実施せず、悪影響を受けないタイミングで実施する。これにより、車両の給電系や駆動系に悪影響を与えることなく加熱制御を行うことができる。

例えば、給電系においては、加熱制御を実行することによって電流消費が増加するため、エンジン３０が動作中でない場合やバッテリ電圧が所定電圧レベルに満たない場合に通電すると、バッテリ上がりを引き起こす可能性がある。そのため、図４に示すように、エンジン３０が動作中である場合やバッテリ電圧が所定電圧レベル以上である場合に加熱制御を実施する。これにより、加熱制御を行っても、車両の給電系は悪影響を受けない。

一方、駆動系においては、例えば、車両が停車中である場合等、自動変速機の制御を実施していない場合であるならば、加熱制御を実行してソレノイド４０ａ〜４０ｄを駆動しても自動変速機の制御に影響を与えることはない。従って、図４に示すように、ブレーキがＯＮ状態で車両が停車中である場合に加熱制御を実行する。これにより、加熱制御を行っても、車両の駆動系は悪影響を受けない。

次に、加熱制御の実行可否を判断するための加熱可否判定処理について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。先ず、同図に示すステップ（以下、Ｓと記す）１０では、ＩＧ−ＳＷはＯＮ状態か否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ２０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ９０へ処理を移行する。

Ｓ２０では、エンジン回転数は所定回転数以上であるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ３０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ９０へ処理を移行する。Ｓ３０では、バッテリ電圧は所定電圧以上であるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ４０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ９０へ処理を移行する。このＳ２０及びＳ３０の処理において、加熱制御の実施に伴う車両の給電系への影響の有無を判定している。

Ｓ４０では、ブレーキはＯＮ状態であるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ５０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ９０へ処理を移行する。Ｓ５０では、車速は所定車速以上であるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ６０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ９０へ処理を移行する。このＳ４０及びＳ５０の処理によって、加熱制御の実施に伴う車両の駆動系への影響の有無を判定している。

Ｓ６０では、加熱対象素子としての電流信号変換・増幅部を内蔵するソレノイド駆動ＩＣの温度を推定し、この推定した温度が所定温度以下であるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ７０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ９０へ処理を移行する。ここで、ソレノイド駆動ＩＣの温度を推定方法に関して説明する。

上述したように、ＥＣＵ１０は、例えば、エンジンルームや車室内に搭載されるが、熱容量が小さいため、何れの場所であっても強制的に冷却されない限り、始動からの時間経過に伴う温度上昇は、熱容量が大きいエンジン冷却水温、油圧回路２０ｃ内の油温等と同等の温度がそれ以上の温度であると考えられる。従って、エンジン冷却水温、油圧回路２０ｃ内の油温から推定、すなわち、それらの温度が十分低い温度であれば車両は長時間低温雰囲気中にあった事が予想されるため、本加熱可否判定処理において、加熱対象素子への加熱が必要であるにもかかわらず加熱が不要であると判定することがない。

また、エンジン冷却水温、及び自動変速機の油温の方が高く、かつ始動後のエンジン吸気温度が十分高い場合は、加熱制御対象素子は常温以上の温度であると考えられるため加熱が不要と判定される。

従って、Ｓ６０では、エンジン冷却水温や油圧回路２０ｃ内の油温等から加熱対象素子の温度範囲を推定する。その結果、加熱対象素子の温度を測定するための測温機構を設けることなく、推定した加熱対象素子の温度が所定温度よりも低いか否かを判定することができる。

Ｓ７０では、加熱制御を実行してからの累積時間が所定時間以内であるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ８０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ９０へ処理を移行する。

図３に示したように、電流信号変換・増幅部１３は、常温（例えば２０℃前後）以上の温度域ではほぼ一定のゲインで増幅する。また、一般に、ソレノイド駆動ＩＣ１１の動作補償温度の上限は通常１５０℃程度であり常温との温度差は十分あるので、増幅部を加熱するための通電を開始してからの加熱対象素子の温度を厳密に推定する必要がない。
そのため、例えば、実用温度域での通電累積時間と温度上昇との関係を実験等により予め求めておき、Ｓ７０では、その実験データを元に、加熱制御を開始してからの累積時間から加熱対象素子の温度を推定する。このように、加熱制御を開始してからの累積時間を加味して、加熱対象素子の温度を推定する。

Ｓ８０では、加熱制御を実行する必要があるため加熱可否フラグを立て（１をセット）、Ｓ９０では、加熱制御を実行する必要ないため加熱可否フラグを立てない（０をセット）ようにする。

続いて、通電制御処理の流れについて、図６に示すフローチャートを用いて説明する。Ｓ１００では、加熱可否フラグが立っているか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ１１０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ１３０へ処理を進める。

Ｓ１１０では、例えば、バッテリ電圧レベル等に基づいてソレノイド電流の最大許容電流値を算出し、この算出した電流値を加熱制御におけるソレノイド電流の目標電流値として決定する。Ｓ１２０では、Ｓ１１０において決定した加熱制御における目標電流値に対応した通電デューティ比（発熱促進信号パターン）を算出する。

Ｓ１３０では、油圧回路２０ｃの油温、アクセル開度、車速、トルクコンバータ２０ｂ内部のタービンの回転数等、自動変速機２０の変速制御に関する信号を取得して、通常の変速制御におけるソレノイド電流の目標電流値を算出し決定する。Ｓ１４０では、Ｓ１３０において決定した通常の変速制御における目標電流値に対応した通電デューティ比（通常信号パターン）を算出する。

Ｓ１５０では、Ｓ１２０或いはＳ１４０において算出した通電デューティ比に応じた駆動信号を生成して、この生成した駆動信号の通電デューティ比に応じてソレノイドの通電を制御することでソレノイドを駆動する。ここで、Ｓ１５０において生成される駆動信号の通電デューティ比がソレノイド電流の最大許容電流値である加熱制御の目標電流値に対応した通電デューティ比（発熱促進信号パターン）である場合、通常の変速制御において生成される通電デューティ比（通常信号パターン）よりも高いデューティ比を示す。

これにより、パワＴｒは、この高いデューティ比の駆動信号に応じて誘導性負荷の通電を制御することで、パワＴｒの平均通電電流は高くなる。その結果、オン抵抗（サチレーション）と通電電流のかけ算値であるスイッチング素子の電位差（電圧ドロップ）が大きくなり、スイッチング素子の消費電力は「通電電流×電位差×通電時間比率」であることから、高いデューティ比とすることにより発熱量を増加させることができる。

図７に、加熱制御を実施した場合の加熱対象素子の温度変化と、変速制御を実施した場合の加熱対象素子の温度変化とを比較した温度変化の推移図を示す。同図に示すように、変速制御を実施した場合であっても、加熱対象素子の温度は時間経過とともに上昇するものの、低温期間中の制御性の悪さが問題となる。しかしながら、同図に示すように、加熱制御を実施することにより、低温期間が短縮されるため、制御性の悪い時間を大幅に短縮することができる。

なお、図７に示したＳ６０において、加熱対象素子の温度が所定温度を超えると判定した場合や、Ｓ７０において、加熱制御を実行してからの累積時間が所定時間を超えたと判定した場合には、加熱制御を終了する。これにより、必要以上に増幅部を加熱することを防止することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第１の実施形態では、通常の変速制御を実施していない場合に加熱制御を実施するものであったが、本実施形態では、通常の変速制御を実施しながら加熱制御を実施する点で異なる。

ここで、通常の変速制御の実行中に加熱制御を実行する場合には、ソレノイド電流の平均値を変えることなく行う必要がある。これは、自動変速機の制御に用いられる場合、ソレノイド電流値精度が、自動変速機の変速制御性能に影響するためである。

そのため、図８（ｂ）に示すように、通常の変速制御の実行中に加熱制御を実行する場合、駆動信号生成部では、図８（ａ）に示す自動変速機の制御中におけるソレノイド電流の平均値と同じ値を示す、自動変速機の制御中に生成する駆動信号の周波数（通常信号パターン）よりも高い周波数（発熱促進信号パターン）の駆動信号を生成する。

これにより、駆動部は、この高い周波数の駆動信号に応じて通電すべきソレノイドの通電を制御することで、パワＴｒのスイッチング遅れにより電力損失が大きくなり、パワＴｒからの発熱量を増加させることができる。その結果、通常の変速制御に必要なソレノイド電流を通電しながら、パワＴｒからの発熱を促進することができる。

次に、本実施形態における通電制御処理の流れについて、図９に示すフローチャートを用いて説明する。Ｓ２００では、油圧回路２０ｃの油温、アクセル開度、車速、トルクコンバータ２０ｂ内部のタービンの回転数等、自動変速機２０の変速制御に関する信号を取得して、通常の変速制御におけるソレノイド電流の目標電流値を算出し決定する。

Ｓ２１０では、第１の実施形態と同様の推定方法で、加熱対象素子としての電流信号変換・増幅部を内蔵するソレノイド駆動ＩＣの温度を推定し、この推定した温度が所定温度以下であるか否か、すなわち、加熱が必要か否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ２２０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ２３０へ処理を移行する。

Ｓ２２０では、自動変速機の制御中に生成する駆動信号の周波数（通常信号パターン）よりも高い周波数（発熱促進信号パターン）を設定し、Ｓ２３０では、通常の周波数を設定する。

Ｓ２４０では、Ｓ２００において決定した目標電流値に対応した通電デューティ比を算出し、Ｓ２５０では、Ｓ２４０において算出した通電デューティ比に応じた駆動信号を生成して、この生成した駆動信号の通電デューティ比に応じてソレノイドの通電を制御することでソレノイドを駆動する。これにより、通常の変速制御に必要なソレノイド電流を通電しながら、パワＴｒからの発熱を促進することができる。

（変形例２）
本実施形態では、通常の変速制御を実施しながら加熱制御を実施する際、駆動信号の周波数を高くすることでスイッチング遅れによる電力損失を大きくし、パワＴｒからの発熱量を増加させるものであるが、一般に、自動変速機の変速比が目標変速比に到達した後は、その目標変速比の保持のためにソレノイド電流を高めており、その割合をある程度高めたとしても、目標変速比の保持に影響を与えることがない。

そこで、本変形例では、図１０に示すように、通常の変速制御を実施しながら加熱制御を実行する場合、駆動信号生成部は、自動変速機２０の変速比が目標変速比に到達した後、その目標変速比の保持のために用いるソレノイドに対する駆動信号として、目標変速比の保持のために生成する駆動信号の通電デューティ比よりも高い通電デューティ比（発熱促進信号パターン）の駆動信号を生成する。

これにより、図１０（ａ）、（ｂ）に示すパワＴｒ４０ａ、４０ｂは、この高い通電デューティ比の駆動信号に応じてソレノイドの通電を制御することで、パワＴｒの通電電流は高い電流となる。その結果、パワＴｒ４０ａ、４０ｂからの発熱量を増加させることができる。

次に、本変形例における通電制御処理の流れについて、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。Ｓ３００では、油圧回路２０ｃの油温、アクセル開度、車速、トルクコンバータ２０ｂ内部のタービンの回転数等、自動変速機２０の変速制御に関する信号を取得して、通常の変速制御におけるソレノイド電流の目標電流値を算出し決定する。

Ｓ３１０では、目標変速比に到達したか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ３２０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ３５０へ処理を移行する。Ｓ３２０では、第１の実施形態と同様の推定方法で、目標変速比の保持のために用いられるソレノイドに対応する加熱対象素子としてのソレノイド駆動ＩＣの温度を推定し、この推定した温度が所定温度以下であるか否か、すなわち、加熱が必要か否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ３３０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ３５０へ処理を移行する。

Ｓ３３０では、目標変速比の保持のために用いられるソレノイドのソレノイド電流として、例えば、目標変速比の保持のために必要なソレノイド電流が０．６［Ａ］の場合、その数割増しの電流を加熱制御における目標電流値として設定する。Ｓ３４０では、Ｓ３３０において設定した加熱制御における目標電流値に対応した通電デューティ比（発熱促進信号パターン）を算出する。Ｓ３５０では、Ｓ３００において決定した通常の変速制御における目標電流値に対応した通電デューティ比（通常信号パターン）を算出する。

Ｓ３６０では、Ｓ３４０或いはＳ３５０において算出した通電デューティ比に応じた駆動信号を生成して、この生成した駆動信号の通電デューティ比に応じてソレノイドの通電を制御することでソレノイドを駆動する。これにより、その結果、パワＴｒからの発熱量を増加させることができる。

自動変速機制御システムの全体構成を示した図である。 ＥＣＵ１０の内部構成を示した図である。 電流信号変換・増幅部１３における温度対ゲイン特性を示す図である。 加熱制御の実施許可期間と実施禁止期間とを示すタイムチャートである。 加熱可否判定処理の流れを示すフローチャートである。 通電制御処理の流れを示すフローチャートである。 加熱制御を実施した場合の加熱対象素子の温度変化と、変速制御を実施した場合の加熱対象素子の温度変化とを比較した温度変化の推移図である。 （ａ）は、通常の変速制御におけるパワＴｒの電力損失を示した図であり、（ｂ）は、加熱制御におけるパワＴｒの電力損失を示した図である。 第２の実施形態における通電制御処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施形態の変形例を説明するための図である。 第２の実施形態の変形例における通電制御処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ ＥＣＵ
１１ ソレノイド駆動ＩＣ
１２ パワＴｒ
１３ 電流信号変換・増幅部
１４ 電流検出抵抗
２０ 自動変速機
２０ａ ギヤユニット
２０ｂ トルクコンバータ
２０ｃ 油圧回路
４０ａ〜ｄ ソレノイド

Claims (10)

1. 誘導性負荷へ通電すべき目標電流値に対応した信号パターンの駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
   前記駆動信号の信号パターンに応じて前記誘導性負荷の通電を制御することで、前記誘導性負荷を駆動するスイッチング素子と、
   前記誘導性負荷の負荷電流から変換された電圧を増幅する増幅部と、を備え、
   少なくとも前記スイッチング素子及び前記増幅部は、同一のＩＣで構成されるとともに、前記ＩＣの内部において、前記スイッチング素子からの発熱が前記増幅部に伝わる位置関係に配置される誘導性負荷の駆動装置であって、
   前記増幅部の温度が所定温度よりも低いか否かを判定する温度判定部を備え、
   前記駆動信号生成部は、前記温度判定部が所定温度よりも低いと判定した場合、前記スイッチング素子からの発熱を促進するための発熱促進信号パターンの駆動信号を生成し、
   前記スイッチング素子は、前記発熱促進信号パターンの駆動信号に応じて前記誘導性負荷の通電を制御することで、前記増幅部を加熱する加熱制御を実行することを特徴とする誘導性負荷の駆動装置。
2. 前記誘導性負荷の駆動装置は、車両の自動変速機の制御に用いられるものであって、
   前記車両の給電系、又は／及び前記車両の駆動系が前記加熱制御を実行することで悪影響を受けるか否かを判定する通電可否判定部を備え、
   前記駆動信号生成部は、前記温度判定部が所定温度よりも低いと判定し、さらに、前記通電可否判定部が前記加熱制御を実行することで悪影響を受けないと判定した場合に前記発熱促進パターンの駆動信号を生成することを特徴とする請求項１記載の誘導性負荷の駆動装置。
3. 前記通電可否判定部は、前記車両のエンジンが動作中である、又は／及び前記車両のバッテリの電圧レベルが所定電圧レベル以上である場合に、前記車両の給電系は悪影響を受けないと判定することを特徴とする請求項２記載の誘導性負荷の駆動装置。
4. 前記通電可否判定部は、前記自動変速機の制御を実行していない場合に、前記車両の駆動系は悪影響を受けないと判定することを特徴とする請求項２記載の誘導性負荷の駆動装置。
5. 前記駆動信号生成部は、
   前記目標電流値に対応したデューティ比の駆動信号を生成するものであって、
   前記発熱促進信号パターンの駆動信号として、前記自動変速機の制御中に生成する駆動信号のデューティ比よりも高いデューティ比の駆動信号を生成することを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の誘導性負荷の駆動装置。
6. 前記駆動信号生成部は、
   前記目標電流値に対応した周波数の駆動信号を生成するものであって、
   前記自動変速機の制御中に前記発熱促進信号パターンの駆動信号を生成する際、前記自動変速機の制御中における前記誘導性負荷の負荷電流の平均値と略同じ値を示す、前記自動変速機の制御中に生成する駆動信号の周波数よりも高い周波数の駆動信号を生成することを特徴とする請求項２又は３記載の誘導性負荷の駆動装置。
7. 前記駆動信号生成部は、
   前記目標電流値に対応したデューティ比の駆動信号を生成するものであって、
   前記自動変速機の制御中に前記発熱促進信号パターンの駆動信号を生成する際、前記自動変速機の変速比が目標変速比に到達した後、その目標変速比の保持のために用いる前記誘導性負荷に対する前記発熱促進信号パターンの駆動信号として、前記目標変速比の保持のために生成する駆動信号のデューティ比よりも高いデューティ比の駆動信号を生成することを特徴とする請求項２又は３記載の誘導性負荷の駆動装置。
8. 前記増幅部の温度を推定する温度推定部を備え、
   前記温度判定部は、前記温度推定部の推定した温度が所定温度よりも低いか否かを判定することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の誘導性負荷の駆動装置。
9. 前記温度推定部は、前記加熱制御を開始した場合、その加熱制御の累積時間を加味して推定することを特徴とする請求項８記載の誘導性負荷の駆動装置。
10. 前記スイッチング素子は、前記温度判定部が所定温度以上であると判定した場合、前記加熱制御の実行を終了することを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の誘導性負荷の駆動装置。

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