JP4665340B2

JP4665340B2 - 電子制御装置

Info

Publication number: JP4665340B2
Application number: JP2001141575A
Authority: JP
Inventors: 利実小嶋; 和敏森定
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2021-05-11
Also published as: JP2002343634A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の電気負荷を制御するための電子制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術として、図６に示すＥＣＵ（電子制御装置）１０がある。図６において、バッテリ＋Ｂには、インジェクタ等の電気負荷１〜５とトランジスタ１１〜１５とがそれぞれに直列に接続されており、各トランジスタ１１〜１５のエミッタは共通の接地端子ＧＮＤ１，ＧＮＤ２を介して接地されている。各トランジスタ１１〜１５はマイコン２５からの駆動信号によりＯＮ／ＯＦＦされ、トランジスタ１１〜１５のＯＮ時に各電気負荷１〜５が通電される。
【０００３】
また、バッテリ＋Ｂには、前記の電気負荷１〜５以外に、電気負荷６，７が接続されている。これら電気負荷６，７は、電気負荷１〜５とは異なり、当該電気負荷６，７に流れる通電電流が随時検出されるものであり、例えば排ガスセンサ（Ｏ2 センサ等）のヒータ、電子スロットルアクチュエータのモータ、トランスミッションの油圧制御用リニアソレノイド等々がこれに相当する。この電気負荷６，７にはそれぞれ、トランジスタ１６，１７と電流検出抵抗２１，２２とがそれぞれに直列に接続されている。また、電気負荷６，７毎に専用の接地端子ＧＮＤ３，ＧＮＤ４が設けられている。
【０００４】
この場合、電気負荷６，７に流れる電流が電流検出抵抗２１，２２により検出され、その検出値が電流検出回路２３及びＡ／Ｄ変換器２４を介してマイコン２５に取り込まれる。マイコン２５は、電気負荷６，７の電流検出値に基づいて、当該電気負荷６，７の通電をフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御したり、同電気負荷６，７の異常診断を実施したりする。
【０００５】
上記構成では、電気負荷６，７に関して電流検出が実施されるため、他の電気負荷の駆動電流の影響が排除されるよう、接地端子は別系統の設定がなされている。つまり、仮に全ての電気負荷１〜７に共通の接地端子が設けられる場合、電流検出対象の電気負荷６，７と同時に他の電気負荷１〜５が通電されると、その影響から電流検出抵抗２１，２２の接地端子側電位が変動し、電流値の検出誤差が生じてしまう。このことから、電気負荷６，７での電流検出の悪影響を排除すべく、専用の接地端子が必要となる。
【０００６】
しかしながらこの場合、接地端子を増設することにより、以下の問題を生ずる。すなわち、ＥＣＵ１０の構成としてプリント基板に回路部品を実装することを考えると、回路部品や接地端子への配線の配置に制約を受ける。また、車両側とＥＣＵ１０との結合を行うコネクタの端子数も増えるため、車両配線の増加及びコネクタ端子の不足を招く。こうしたことから、接地端子を削減するための改良技術が望まれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、接地端子の削減を図りつつ、電気負荷の電流検出、若しくはそれに付随する通電制御等を好適に実施することができる電子制御装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、共通の接地端子に接続される電流の検出対象となる第１の電気負荷と電流の検出対象でない第２の電気負荷とを含む複数の電気負荷のうち、第２の電気負荷のどの電気負荷が通電されているかが判別される（負荷判別手段）。また、その時々で第１の電気負荷と同時に通電されている第２の電気負荷が何れであるかの判別結果と第２の電気負荷毎に予め用意されている値とに応じて、電流検出手段により検出した電流値が補正される（補正手段）。そしてこの場合、上記の如く補正された電流値に基づき、電気負荷への通電や異常診断など、所定の処理が実施される。
【０００９】
要するに本発明では、複数の電気負荷に対して接地端子が共通化されており、それら複数の電気負荷の何れかが同時に通電されると、相互の影響から電流検出手段の接地端子側電位が変動し、電気負荷の電流検出値に影響が及ぶことが考えられる。これに対し本発明では、同時に通電されている電気負荷が何れであるかに応じて電流検出値が補正されるので、他の電気負荷による電流検出値への影響が抑制できる。従って、電子制御装置として接地端子の削減を図りつつ、電気負荷の電流検出を好適に実施することができるようになる。また、このように電流検出対象の電気負荷とそうでない電気負荷とが混在する場合において、電流検出若しくはそれに付随する通電制御等が適正に実施できる。
また、請求項２に記載の発明では、所定の処理として、補正された電流値と所定の目標電流値との偏差に基づいて電気負荷の通電制御を実施する。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、共通の接地端子に接続される電流の検出対象となる第１の電気負荷と電流の検出対象でない第２の電気負荷とを含む複数の電気負荷のうち、第２の電気負荷のどの電気負荷が通電されているかが判別される（負荷判別手段）。また、その時々で第１の電気負荷と同時に通電されている第２の電気負荷が何れであるかの判別結果と第２の電気負荷毎に予め用意されている値とに応じて、目標電流値が補正される（補正手段）。そして、補正後の目標電流値を用い、電気負荷の電流値（検出値）と目標電流値との偏差に基づいて当該電気負荷の通電制御が実施される。請求項３の発明によれば、同時に通電されている電気負荷が何れであるかに応じて目標電流値が補正されるので、他の電気負荷による通電制御への悪影響が抑制できる。従って、電子制御装置として接地端子の削減を図りつつ、電気負荷の通電制御を好適に実施することができるようになる。また、このように電流検出対象の電気負荷とそうでない電気負荷とが混在する場合において、電流検出若しくはそれに付随する通電制御等が適正に実施できる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明では、その時々で前記第１の電気負荷と同時に通電されている前記第２の電気負荷が何れであるかに応じて、前記電流検出手段の接地端子側電位の浮き上がり分に相当する電流補正値が算出され、その電流補正値を用いて補正が実施される。この場合、他の電気負荷による電流変動の影響を確実に抑制することができる。
【００１２】
上記請求項４では、請求項５に記載したように、その時々で前記第１の電気負荷と同時に通電されている前記第２の電気負荷に所定のバッテリ電圧下で前記共通の接地端子に流れ得る電流値として第２の電気負荷毎に予め用意されている値とに基づき前記共通の接地端子に流れる電流値が算出され、該算出された電流値に基づいて補正が実施されると良い。つまり、共通の接地端子に流れ込む電流値と、その時々で必要となる電流補正値とは概ね比例関係にある。それ故、本請求項の発明によれば、電流補正値を適正に算出することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。図１は、本実施の形態における電子制御装置を示す構成図である。但し図１は、従来技術で説明した図６の構成と大部分が共通であり、共通部分については同一の番号を付してその説明を簡略化する。
【００１５】
図１では前記図６と同様に、バッテリ＋Ｂには、インジェクタ等の電気負荷１〜５とトランジスタ１１〜１５とがそれぞれに直列に接続されており、各トランジスタ１１〜１５のエミッタは共通の接地端子ＧＮＤ１，ＧＮＤ２を介して接地されている。また、バッテリ＋Ｂには、前記の電気負荷１〜５以外に、電気負荷６，７が接続されている。これら電気負荷６，７は、前述の通り当該電気負荷６，７に流れる通電電流が随時検出されるものであり、例えば排ガスセンサ（Ｏ2 センサ等）のヒータ、電子スロットルアクチュエータのモータ、トランスミッションの油圧制御用リニアソレノイド等々がこれに相当する。但し、図１では、前記図６との相違点として、電気負荷６，７を含む全ての電気負荷１〜７に対して共通の接地端子ＧＮＤ１，ＧＮＤ２が設けられている。その他、トランジスタ１６，１７、電流検出手段としての電流検出抵抗２１，２２、電流検出回路２３、Ａ／Ｄ変換器２４及びマイコン２５の構成も前記図６と同様である。
【００１６】
前記電気負荷６，７がトランスミッションの油圧制御用リニアソレノイドである場合を例に挙げれば、マイコン２５は、電流検出抵抗２１により検出した電気負荷６，７の電流値を随時取り込み、その電流値と所定の目標電流値との偏差に基づいて当該電気負荷６，７の通電制御を実施する。
【００１７】
ここで、図１の如く接地端子を共通化した場合に生じる問題点を図２を用いて説明する。なお、図２では便宜上、電気負荷６の関する構成のみを抽出して示している。
【００１８】
要するに、電気負荷６に電流ｉが流れる時、電流検出抵抗２１のＧＮＤ側電位Ｖ１と接地端子ＧＮＤ１との電位差は理想は０ボルトであるが、電気負荷６の通電と同時に他の電気負荷（例えば、図１の電気負荷１〜５の何れか）が通電されると、他の電気負荷の駆動電流の影響を受けて電位Ｖ１が浮き上がり、電位Ｖ１と接地端子ＧＮＤ１との電位差が発生する。実際には、この電位差が高い場合、電流検出抵抗２１により検出された電流値は本来の値よりも小さくなり、電流検出値の誤差が発生する。そこで本実施の形態では、電流検出抵抗２１（又は２２）のＧＮＤ側電位Ｖ１の浮き上がり分を補正し、同時に複数の電気負荷が通電される場合にもその影響を抑制することを考える。
【００１９】
次に、電気負荷６，７がトランスミッションの油圧制御用リニアソレノイドである場合について、同ソレノイドの通電制御及びその際の電流補正を詳しく説明する。図３は、油圧制御用リニアソレノイドの通電制御手順を示すフローチャートであり、この処理はマイコン２５により実施される。
【００２０】
図３において、先ずステップ１１０では、エンジン回転数や車速などの運転状態に基づいてリニアソレノイド（電気負荷６，７）の目標電流値を設定する。特に本ステップでは、このリニアソレノイドと同時に駆動される他の電気負荷を判別し、他の電気負荷に応じた電流補正を実施することとしており、その詳細を図４を用いて説明する。
【００２１】
すなわち図４において、先ずステップ１１１では、その時に同時に通電している他の電気負荷を確認する。このとき、マイコン２５が実際に駆動している電気負荷が何れであるかが判別される。また、続くステップ１１２では、前記ステップ１１１で確認した電気負荷（同時に通電されている電気負荷）について各々の通電電流を加算し、共通の接地端子（図１のＧＮＤ１，ＧＮＤ２）に流れる通電電流を算出する。なおここで、各電気負荷の通電電流は、所定のバッテリ電圧下で本来流れる電流値であり、電気負荷毎に予め用意されている値である。但し、バッテリ電圧の変動に対処すべく、このときの通電電流の値としてバッテリ変動分を考慮した値を用いても良い。
【００２２】
その後、ステップ１１３では、エンジン回転数や車速などの各種パラメータに基づいてリニアソレノイドの目標電流値を算出する。また、続くステップ１１４では、前記ステップ１１２の算出結果に応じてリニアソレノイドの目標電流値を補正する。具体的には、例えば図５の関係を用い、共通の接地端子に流れる通電電流に基づいてそれに対応する電流補正値を算出する。そして、その電流補正値により目標電流値を補正する（補正後の目標電流値＝目標電流値−電流補正値）。この場合、図５の電流補正値は、電流検出抵抗２１，２２のＧＮＤ側電位の浮き上がり分（例えば、図２のＶ１とＧＮＤ１との電位差）に相当する。但し、図５の電流補正値は、ＥＣＵ毎の配線レイアウトに応じて個別に設定されるのが望ましい。ステップ１１４の実施後、図３の処理に戻る。なお本実施の形態では、図４のステップ１１１が特許請求の範囲に記載の「負荷判別手段」に相当し、ステップ１１４が同「補正手段」に相当する。
【００２３】
図３の説明に戻り、ステップ１２０では、前記設定した目標電流値に応じたＤＵＴＹ値（デューティ制御信号）を算出し、それをリニアソレノイドに対して出力する。また、ステップ１３０では、リニアソレノイドに流れる電流値を検出する。この検出値は、電流検出抵抗２１，２２による電流検出値である。
【００２４】
続くステップ１４０では、その時の目標電流値と検出電流値とが一致するか否かを判別する。そして、目標電流値＝検出電流値であればそのままステップ１１０に戻り、該ステップ１１０以降の処理を繰り返し実施する。これに対し、目標電流値≠検出電流値であればステップ１５０に進み、これら目標電流値と検出電流値との偏差をＤＵＴＹ値にフィードバックする。すなわち、目標電流値と検出電流値との偏差分の補正を実施する。
【００２５】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られる。
同時に通電されている電気負荷が何れであるかに応じてリニアソレノイド（電気負荷６，７）の目標電流値が補正されるので、他の電気負荷による通電制御への悪影響が抑制できる。従って、接地端子の削減を図りつつ、リニアソレノイドの通電制御を好適に実施することができるようになる。また言い換えれば、制御対象となる電気負荷について、専用の接地端子を必要とせずとも精度の良い通電制御を実施することができる。
【００２６】
トランスミッションの油圧制御上の効果について述べれば、適正な油圧制御が実施できることからトランスミッションの変速ショックや燃費の悪化等の不具合が防止できるようになる。
【００２７】
また、同時に通電されている電気負荷について、共通の接地端子（図１のＧＮＤ１，ＧＮＤ２）に流れる電流値（の総和）が算出され、該算出された電流値に基づいて補正が実施されるので、電流補正値を適正に算出することが可能となる。
【００２８】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記実施の形態では、図１の電気負荷６，７を油圧制御用リニアソレノイドとしその通電制御に関して実施事例を説明したが、この電気負荷６，７として他の電気負荷の適用も勿論可能である。例えば、電気負荷６，７を排ガスセンサのヒータとする場合には、ヒータの通電電流を検出し、その検出値によりヒータ通電の異常診断を実施する。つまり、ヒータの通電電流（電流検出値）が予め規定されている電流範囲にあるか否かによりヒータ通電の異常の有無を判定する。このとき特に、上記ヒータ以外に同時に通電されている他の電気負荷が何れであるかを判別し、通電中の他の電気負荷に応じてヒータの電流検出値を補正する。そして、補正後の電流値に基づき異常診断を実施する。かかる場合、接地端子の削減を図りつつ、ヒータの異常診断を精度良く実施することができる。
【００２９】
その他に、スロットルアクチュエータのモータ制御に適用する場合においても、同様にモータの通電電流を検出し、その検出値によりモータ制御の異常診断を実施する。このとき特に、上記モータ以外に同時に通電されている他の電気負荷が何れであるかを判別し、通電中の他の電気負荷に応じてモータの電流検出値を補正する。そして、補正後の電流値に基づき異常診断を実施すれば良い。
【００３０】
図１の構成では、電流検出対象でない電気負荷（図１の電気負荷１〜５）と、電流検出対象である電気負荷（図１の電気負荷６，７）とに対して共通の接地端子を設けたが、必ずしもこれら電気負荷が混在する構成である必要はない。例えば、全ての電気負荷が電流検出対象である場合にも本発明が適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態における電子制御装置の概要を示す構成図。
【図２】接地端子を共通化した場合の問題点を説明するための図。
【図３】リニアソレノイドの通電制御手順を示すフローチャート。
【図４】目標電流値の設定手順を示すフローチャート。
【図５】電流補正値を設定するための図。
【図６】従来技術における電子制御装置を示す構成図。
【符号の説明】
１０…ＥＣＵ（電子制御装置）、１〜７…電気負荷、２１，２２…電流検出抵抗、２５…マイコン、ＧＮＤ１，ＧＮＤ２…接地端子。

Claims

電流の検出対象となる第１の電気負荷と電流の検出対象でない第２の電気負荷とを含む複数の電気負荷に対して共通に設けられる接地端子と、前記第１の電気負荷及び接地端子に直列に接続され、該第１の電気負荷に流れる電流値を検出するための電流検出手段とを備え、前記検出した第１の電気負荷の電流値を随時取り込み、その電流値に基づいて所定の処理を実施する電子制御装置において、
前記複数の電気負荷のうち、前記第２の電気負荷のどの電気負荷が通電されているかを判別する負荷判別手段と、
その時々で前記第１の電気負荷と同時に通電されている前記第２の電気負荷が何れであるかの判別結果と当該第２の電気負荷毎に予め用意されている値とに応じて、前記電流検出手段により検出した電流値を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする電子制御装置。
前記所定の処理は、前記補正された電流値と所定の目標電流値との偏差に基づいて前記電気負荷の通電制御を実施する処理である請求項１に記載の電子制御装置。
電流の検出対象となる第１の電気負荷と電流の検出対象でない第２の電気負荷とを含む複数の電気負荷に対して共通に設けられる接地端子と、前記第１の電気負荷及び接地端子に直列に接続され、該第１の電気負荷に流れる電流値を検出するための電流検出手段とを備え、前記検出した第１の電気負荷の電流値を随時取り込み、その電流値と所定の目標電流値との偏差に基づいて当該電気負荷の通電制御を実施する電子制御装置において、
前記複数の電気負荷のうち、前記第２の電気負荷のどの電気負荷が通電されているかを判別する負荷判別手段と、
その時々で前記第１の電気負荷と同時に通電されている前記第２の電気負荷が何れであるかの判別結果と当該第２の電気負荷毎に予め用意されている値と応じて、前記目標電流値を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする電子制御装置。
前記補正手段は、その時々で前記第１の電気負荷と同時に通電されている前記第２の電気負荷が何れであるかに応じて、前記電流検出手段の接地端子側電位の浮き上がり分に相当する電流補正値を算出し、その電流補正値を用いて補正を実施する請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子制御装置。
請求項４に記載の電子制御装置において、
その時々で前記第１の電気負荷と同時に通電されている前記第２の電気負荷に所定のバッテリ電圧下で前記共通の接地端子に流れ得る電流値として第２の電気負荷毎に予め用意されている値とに基づき前記共通の接地端子に流れる電流値を算出する手段を備え、前記補正手段は、前記共通の接地端子に流れる電流値に基づいて補正を実施する電子制御装置。