JP5213822B2 - 電流検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の電流検出回路によって各負荷回路の負荷電流をそれぞれに検出する電流検出装置に関する。

特許文献１には、Ａ／Ｄ変換回路において、複数のＡ／Ｄ変換器による第１及び第２の基準直流電圧についてのディジタルデータの差分に基づいて、ディジタルゲイン補正データを算出し、前記ディジタルゲイン補正データをＤ／Ａ変換して前記Ａ／Ｄ変換器に対するアナログゲイン補正信号を生成する構成の開示がある。

特開２００１−３３９３０３号公報

例えば、自動車用ブレーキ装置において、各車輪の制動力を複数のソレノイドバルブで個別に制御する場合、複数のソレノイドバルブ（負荷）毎に実際の電流（負荷電流）を検出して操作量を個々にフィードバック制御する場合がある。

しかし、前記負荷電流の検出に用いる電流検出回路には、オペアンプのゲイン誤差などがあり、かかる誤差によって複数の電流検出回路間で相対誤差が生じ、該相対誤差を要因として各ソレノイドバルブが制御する制動力、即ち、車輪毎の制動力にばらつきを生じてしまう場合があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、負荷回路毎に設けた複数の電流検出回路間における相対誤差を抑制できる電流検出装置を提供することを目的とする。

そのため、本願発明では、複数の負荷回路に流れる電流を定電流回路によってそれぞれ一定に制御することで、複数の電流検出回路を構成する複数のオペアンプに対して共通の電位差を入力させ、複数のオペアンプに対して共通の電位差を入力させたときの各電流検出回路の出力に基づいて、各負荷回路の負荷電流を検出するときに電流検出回路の出力を変更するようにした。
また、本願発明では、複数の電流検出回路を構成する複数のオペアンプの入力回路相互を接続回路で接続し、複数の負荷回路のうちの１つに負荷電流を流すことで、複数のオペアンプに対して共通の電位差を入力させ、複数のオペアンプに対して共通の電位差を入力させたときの各電流検出回路の出力に基づいて、各負荷回路の負荷電流を検出するときに電流検出回路の出力を変更する。

上記発明によると、負荷回路毎に設けた複数の電流検出回路間における相対誤差を検出し、該検出結果に基づいて各電流検出回路の出力を変更することで、前記相対誤差を抑制した負荷電流の検出が行えるようになる。

実施形態における車両用の制動力制御装置の構成を示すブロック図である。 実施形態におけるブレーキ圧制御ユニットを示すブロック図である。 電流検出装置の第１実施形態を示す回路図である。 前記第１実施形態における相対誤差の検出及び相対誤差の補正処理を示すフローチャートである。 電流検出装置の第２実施形態を示す回路図である。 電流検出装置の第３実施形態を示す回路図である。 前記第３実施形態における相対誤差の検出及び相対誤差の補正処理を示すフローチャートである。 電流検出装置の第４実施形態を示す回路図である。

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本願発明に係る電流検出装置を適用する車両用の制動力制御装置の構成を示すブロック図である。

この図１に示すように、制動力制御装置は、車速ＶＳＰを検出する車速センサ１、操舵輪の舵角ＳＴＥを検出する舵角センサ２、車体のヨーレイトＹＡＷを検出するヨーレイトセンサ３、運転者によるブレーキペダルの踏み込み操作を検出するブレーキセンサ４、車両が走行している路面の摩擦係数μを検出（推定）する路面μセンサ５、マスターシリンダ圧ＭＣＰを検出するマスターシリンダ圧センサ６、コントローラ７、エンジン出力制御装置８及びブレーキ圧制御ユニット９を備えている。

前記車速センサ１、舵角センサ２、ヨーレイトセンサ３、ブレーキセンサ４、路面μセンサ５、マスターシリンダ圧センサ６は、それぞれの検出結果を前記コントローラ７に出力する。

コントローラ７は、上記各種センサの検出結果に基づいて制動力制御処理を実行し、エンジン出力制御装置８及びブレーキ圧制御ユニット９に対して制御指令を出力する。
エンジン出力制御装置８は、運転者のアクセル操作及びコントローラ７の指令に従って、エンジン出力を制御する。

ブレーキ圧制御ユニット９は、運転者のブレーキ操作及びコントローラ７の指令に従って、各車輪のホイールシリンダのブレーキ液圧を制御する。
ブレーキ圧制御ユニット９は、図２に示すように、マスターシリンダ１０と各ホイールシリンダ１１ＦＬ〜１１ＲＲとの間に配置される。

マスターシリンダ１０は、運転者によるブレーキペダルの操作量に応じてプライマリ側とセカンダリ側との２系統の液圧（マスターシリンダ圧）を作るタンデム式のものであり、プライマリ側の液圧を左前輪ＦＬ・右後輪ＲＲの各ホイールシリンダ１１ＦＬ，１１ＲＲに伝達し、セカンダリ側の液圧を右前輪ＦＲ・左後輪ＲＬの各ホイールシリンダ１１ＦＲ，１１ＲＬに伝達する。

各ホイールシリンダ１１ＦＬ〜１１ＲＲは、ディスクロータをブレーキパッドで挟圧して制動力を発生させるディスクブレーキ、又は、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューを押圧して制動力を発生させるドラムブレーキに内蔵される。

また、ブレーキ圧制御ユニット９は、アンチスキッド制御（ABS）、トラクション制御（ＴＣＳ）、スタビリティ制御（Vehicle Dynamics Control）などの運転者のブレーキ操作に関わらず各ホイールシリンダ１１ＦＬ〜１１ＲＲの液圧を増圧・保持・減圧する制御（以下、自動走行安定制御ともいう）を行うための制動流体圧制御回路を含んでいて、前記コントローラ７は、前記制動流体圧制御回路に含まれるソレノイドを制御することで、液圧の増圧・保持・減圧を制御する。

即ち、プライマリ側は、マスターシリンダ１０及びホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）間の流路を閉鎖可能な常開型の第１ゲートバルブ１２Ａ、第１ゲートバルブ１２Ａ及びホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）間の流路を閉鎖可能な常開型のインレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）、ホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）及びインレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）間に連通したリザーバ１４、ホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）及びリザーバ１４間の流路を開放可能な常閉型のアウトレットバルブ１５ＦＬ（１５ＲＲ）、マスターシリンダ１０及び第１ゲートバルブ１２Ａ間とリザーバ１４及びアウトレットバルブ１５ＦＬ（１５ＲＲ）間とを連通した流路を開放可能な常閉型の第２ゲートバルブ１６Ａ、更に、リザーバ１４及びアウトレットバルブ１５ＦＬ（１５ＲＲ）間に吸入側を連通し、且つ、第１ゲートバルブ１２Ａ及びインレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）間に吐出側を連通した電動ポンプ１７を備えている。

また、前記電動ポンプ１７の吐出側には、吐出されたブレーキ液の脈動を抑制するためのダンパー室１８が配設されている。
また、セカンダリ側も、プライマリ側と同様に、第１ゲートバルブ１２Ｂ、インレットバルブ１３ＦＲ（１３ＲＬ）、リザーバ１４、アウトレットバルブ１５ＦＲ（１５ＲＬ）、第２ゲートバルブ１６Ｂ、電動ポンプ１７及びダンパー室１８を備えている。

第１ゲートバルブ１２Ａ・１２Ｂ、インレットバルブ１３ＦＬ〜１３ＲＲ、アウトレットバルブ１５ＦＬ〜１５ＲＲ及び第２ゲートバルブ１６Ａ・１６Ｂは、それぞれ２ポート２ポジション切換・シングルソレノイド・スプリングオフセット式のソレノイドバルブであって、第１ゲートバルブ１２Ａ・１２Ｂ及びインレットバルブ１３ＦＬ〜１３ＲＲは、非励磁のＯＦＦ状態で流路を開放し、アウトレットバルブ１５ＦＬ〜１５ＲＲ及び第２ゲートバルブ１６Ａ・１６Ｂは、非励磁のＯＦＦ状態で流路を閉鎖する。

電動ポンプ１７は、負荷圧力に関係なく任意の吐出量を確保できる、歯車ポンプやピストンポンプなどの容積形のポンプを用いている。
そして、プライマリ側を例に説明すると、コントローラ７は、通常制動時（自動走行安定制御を行わない場合）には、第１ゲートバルブ１２Ａ、インレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）、アウトレットバルブ１５ＦＬ（１５ＲＲ）、及び第２ゲートバルブ１６Ａを全て非励磁のＯＦＦ状態とすることで、マスターシリンダ１０の液圧（運転者のブレーキ操作によって作られたマスターシリンダ圧）をそのままホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）に伝達し、運転者のブレーキ操作に応じた制動力を発生する。

また、前記自動走行安定制御における増圧要求時において、コントローラ７は、インレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）、及び、アウトレットバルブ１５ＦＬ（１５ＲＲ）を非励磁のＯＦＦ状態としたまま、第１ゲートバルブ１２Ａを励磁して閉鎖するとともに、第２ゲートバルブ１６Ａを励磁して開放し、さらに、電動ポンプ１７を駆動することで、マスターシリンダ１０の液圧を電動ポンプ１７が第２ゲートバルブ１６Ａを介して吸入し、電動ポンプ１７から吐出される液圧がインレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）を介してホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）に伝達され、液圧を増圧させる。

更に、前記自動走行安定制御における液圧保持要求時において、コントローラ７は、第１ゲートバルブ１２Ａ、アウトレットバルブ１５ＦＬ（１５ＲＲ）、及び第２ゲートバルブ１６Ａを非励磁のＯＦＦ状態とし、インレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）を励磁して閉鎖することで、ホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）からマスターシリンダ１０及びリザーバ１４への流路それぞれが遮断され、ホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）の液圧を保持する。

また、前記自動走行安定制御における減圧要求時において、コントローラ７は、第１ゲートバルブ１２Ａ及び第２ゲートバルブ１６Ａを非励磁のＯＦＦ状態とし、インレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）を励磁して閉鎖するとともに、アウトレットバルブ１５ＦＬ（１５ＲＲ）を励磁して開放することで、ホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）の液圧をリザーバ１４に流出させて減圧する。

尚、セカンダリ側に関しても、通常制動時及び自動走行安定制御時の動作は、プライマリ側の動作と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
上記のように、コントローラ７は、第１ゲートバルブ１２Ａ・１２Ｂ、インレットバルブ１３ＦＬ〜１３ＲＲ、アウトレットバルブ１５ＦＬ〜１５ＲＲ、第２ゲートバルブ１６Ａ・１６Ｂ及び電動ポンプ１７を駆動制御することによって、各ホイールシリンダ１１ＦＬ〜１１ＲＲの液圧を自動的に増圧・保持・減圧する。

前記増圧・減圧制御において、前記コントローラ７は、前記アウトレットバルブ１５ＦＬ〜１５ＲＲやインレットバルブ１３ＦＬ〜１３ＲＲを構成するソレノイドバルブの目標電流を要求制動力（要求増圧レベル、要求減圧レベル）などに基づいて設定し、該目標電流に実際の電流が近づくように、前記各ソレノイドバルブの通電のオン・オフをデューティ制御する際のデューティ比をフィードバック制御する。

前記フィードバック制御のために、図３に示す電流検出回路によって、ソレノイドバルブにおける実際の電流（負荷電流）を検出する。
図３において、第１負荷１０１ａ，第２負荷１０１ｂは、例えば、左前輪ＦＬの液圧を制御するアウトレットバルブ１５ＦＬ，右前輪ＦＲの液圧を制御するアウトレットバルブ１５ＦＲのソレノイドであり、第１負荷１０１ａ，第２負荷１０１ｂと接地部（アース、基準電位点）との間には、ソレノイドへの通電・遮断を制御するスイッチング素子である第１，第２ＦＥＴ（トランジスタ）１０２ａ，１０２ｂを直列に接続してある。

また、前記各負荷１０１ａ，１０１ｂと電源ＶＢとの間には、各負荷１０１ａ，負荷１０１ｂに流れる電流（負荷電流）を検出するための第１，第２シャント抵抗（電流測定用の抵抗器）ＲＳａ，ＲＳｂを直列に接続してある。

上記のように、各負荷回路は、シャント抵抗ＲＳａ（ＲＳｂ）、負荷１０１ａ（１０１ｂ）、ＦＥＴ１０２ａ（１０２ｂ）の直列接続回路で構成される。
更に、前記シャント抵抗ＲＳａ，ＲＳｂそれぞれの両端の電位差を入力する第１，第２オペアンプ（差動増幅器）ＯＰａ，ＯＰｂを設けてあり、前記オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力は、Ａ／Ｄ変換器１０３でデジタルデータに変換されてメモリ＆演算部１０４に出力される。

即ち、シャント抵抗ＲＳａとオペアンプＯＰａとの組み合わせによって、負荷１０１ａ側の電流検出回路が構成され、シャント抵抗ＲＳｂとオペアンプＯＰｂとの組み合わせによって、負荷１０１ｂ側の電流検出回路が構成される。

尚、前記メモリ＆演算部１０４は、マイクロプロセッサ（マイコン）と、電流検出値を補正するためのデータを記憶するメモリ（記憶手段）とを備えてなる。
また、電流検出装置は、定電流回路１０５と、該定電流回路１０５とシャント抵抗ＲＳａとを直列接続させる接続回路ＬＳａと、該接続回路ＬＳａに介装したスイッチ１０６ａと、該定電流回路１０５とシャント抵抗ＲＳｂとを直列接続させる接続回路ＬＳｂと、該接続回路ＬＳｂに介装したスイッチ１０６ｂとを備えている。

ここで、前記両スイッチ１０６ａ，１０６ｂをオフ状態（開成状態）にすれば、前記シャント抵抗ＲＳａ，ＲＳｂには、ＦＥＴ１０２ａ，１０２ｂのオンデューティに応じた電流（負荷電流）が流れ、前記スイッチ１０６ａ，１０６ｂのいずれか一方をオン状態にすると、定電流回路１０５に接続されたシャント抵抗ＲＳの電流が定電流値に制御される。

即ち、スイッチ１０６ａ，１０６ｂは、定電流回路１０５をシャント抵抗ＲＳａ側に接続する状態と、定電流回路１０５をシャント抵抗ＲＳｂ側に接続する状態と、定電流回路１０５をシャント抵抗ＲＳａ側及びシャント抵抗ＲＳｂ側の双方に接続しない状態とのいずれかに切り替える切り替え手段である。

そして、定電流回路１０５をシャント抵抗ＲＳａ側に接続したときにオペアンプＯＰａに入力される電位差と、定電流回路１０５をシャント抵抗ＲＳｂ側に接続したときにオペアンプＯＰｂに入力される電位差とは、共通の電位差となるから、前記接続回路ＬＳａ，ＬＳｂ、スイッチ１０６ａ，１０６ｂ、定電流回路１０５及びコントローラ７（演算部１２２）によるスイッチ１０６ａ，１０６ｂの制御機能によって、共通電位差入力手段が構成される。

尚、前記オペアンプＯＰａ，ＯＰｂ、定電流回路１０５及びスイッチ１０６ａ，１０６ｂを含むアンプ部１２１は１つのＩＣ（集積回路）を構成し、前記アンプ部１２１、及び、前記Ａ／Ｄ変換器１０３ａ，１０３ｂとメモリ＆演算部１０４とを含む演算部１２２（電流検出手段、補正手段）は、前記コントローラ７に含まれる。

上記構成の電流検出装置において、負荷電流を検出する場合には、メモリ＆演算部１０４は、前記スイッチ１０６ａ，１０６ｂを共にオフ状態（開放状態）に制御することで、負荷電流が、ＦＥＴ１０２ａ，１０２ｂのオンデューティに応じて変化する状態とし、前記オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力から各負荷電流を検出する。

ここで、前記オペアンプＯＰａ，ＯＰｂを１つの集積回路内に一体的に設けることで、温度特性や半導体ばらつきが同様になるようにして、２つの電流検出回路間における検出ばらつきを抑制するようにしているが、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの０点のずれ・ゲインずれなどによって、前記検出ばらつきが発生してしまう。

そこで、前記定電流回路１０５及びスイッチ１０６ａ，１０６ｂを用いて、電流検出回路間（オペアンプＯＰａ，ＯＰｂ間）における相対的な検出ばらつき（相対誤差）を検出し、検出した相対誤差を補償する補正を、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力に対して施し、該補正後の出力を、最終的に負荷電流を示す値とすることで、各負荷電流を同じ値に制御したいのに、電流検出回路間の相対誤差によって、異なる電流に制御されてしまうことを抑制できるようにしてある。

図４のフローチャートは、前記コントローラ７（演算部１２２）による前記相対誤差の検出及び出力補正処理を示すものであり、まず、ステップＳ５０１では、前記電流検出回路間の相対誤差を検出する条件が成立しているか否かを判断する。

後述の診断では、負荷１０１（ソレノイド）に電流を流すことなく診断が行えるので、電流検出回路の検出結果を用いた制御が行われていない状態であれば、前記相対誤差の検出条件が成立していると判断する。

条件成立がステップＳ５０１で判断されると、ステップＳ５０２へ進み、前記スイッチ１０６ａをオフ状態（開成状態）としたまま、第１オペアンプＯＰａ側のスイッチ１０６ａをオン（閉成）することで、定電流回路１０５をシャント抵抗ＲＳａに対して直列に接続する。

これにより、シャント抵抗ＲＳａには定電流値の電流が流れ、オペアンプＯＰａには、前記定電流値に対応する電位差が入力されることになり、ステップＳ５０３では、このときの第１オペアンプＯＰａの出力（電流検出出力）を読み込んでメモリ（記憶手段）に記憶する。

次のステップＳ５０４では、前記スイッチ１０６ａをオフし、第２オペアンプＯＰｂ側のスイッチ１０６ｂをオンすることで、定電流回路１０５をシャント抵抗ＲＳｂに対して直列に接続する。

これにより、シャント抵抗ＲＳｂには定電流値の電流が流れ、第２オペアンプＯＰｂには、前記定電流値に対応する電位差が入力されることになり、ステップＳ５０５では、このときの第２オペアンプＯＰｂの出力（電流検出出力）を読み込んでメモリ（記憶手段）に記憶する。

前記ステップＳ５０３及びステップＳ５０５で記憶したオペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力は、シャント抵抗ＲＳａ，ＲＳｂに同じ電流値が流れている状態であって、各オペアンプＯＰａ，ＯＰｂに共通の電位差を入力させたときの出力であるから、両者の違いは、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂ間の相対誤差を示すことになる。

そして、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂ間の相対誤差、即ち、電流検出回路間における相対誤差がある状態では、各負荷１０１ａ，１０１ｂに流れている電流を検出する場合に、同じ負荷電流が実際には流れているにも関わらず、電流値が異なると判断して、ＦＥＴ１０２ａ，１０２ｂの制御デューティを変更してしまい、本来同じ負荷電流にする要求があるのに、実際に流れる電流値にばらつきを生じることになる。

ここで、例えば、負荷１０１ａが、右前輪ＦＲの液圧を制御するソレノイドバルブであって、負荷１０１ｂが、左前輪ＦＬの液圧を制御するソレノイドバルブである場合、各ソレノイドが異なる電流に制御されることで、左右輪間での液圧のばらつきを発生させることになってしまう。

そこで、ステップＳ５０６（補正手段）では、各オペアンプＯＰａ，ＯＰｂに共通の電位差を入力させたときの出力に基づいて、共通の電位差が入力されたときに各オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力結果を同じ値に補正するための補正値（補正係数）を演算して記憶する。

具体的には、例えば、共通の電位差を入力したときのオペアンプＯＰａの出力をＯＵＴＡ、オペアンプＯＰｂの出力をＯＵＴＢとしたときに、ＯＵＴＢ／ＯＵＴＡをオペアンプＯＰａの出力を補正するための補正係数として設定するか、又は、ＯＵＴＡ／ＯＵＴＢをオペアンプＯＰｂの出力を補正するための補正係数として設定する。

また、例えば、シャント抵抗ＲＳａ，ＲＳｂに電流を流していない状態での電流検出値と、前記定電流回路１０５によって定電流（例えば２５０Ａ）を流したときの電流検出値とから、実電流に対する測定値の特性を直線補間で求め、一方の測定特性に他方の測定特性を合わせる補正を行わせることができる。

ここで、他の電流検出回路の測定特性を合わせるための基準とする電流検出回路は、予め特定しておいても良いし、定電流を流したときの電流検出値の誤差が小さい回路を基準回路として選択しても良い。

また、前記補正値は、上記のように、各オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力のうちのいずれか一方のみを補正する補正値であっても良いし、オペアンプＯＰａ用の補正値と、オペアンプＯＰｂ用の補正値とを個別に設定してもよい。

ステップＳ５０１で、相対誤差を検出する条件が成立していないと判断されると、ステップＳ５０７へ進み、負荷電流の検出条件（負荷電流のフィードバック制御条件）であるか否かを判断する。

そして、負荷電流の検出条件であれば、ステップＳ５０８へ進み、そのときのオペアンプＯＰａ，ＯＰｂそれぞれの出力をＡ／Ｄ変換して読込み、ステップＳ５０９（補正手段）では、ステップＳ５０６で演算し記憶しておいた補正値によって、オペアンプＯＰａ及び／又はオペアンプＯＰｂの出力を補正する。

ステップＳ５１０では、ステップＳ５０９で補正した出力に基づく電流検出値に応じて、負荷１０１ａ，１０１ｂ（ソレノイド）の制御デューティをフィードバック制御する。
例えば、ステップＳ５０９で補正した出力に基づいて求めた実際の電流値と、目標電流値との偏差に基づく比例・積分・微分動作によって、ソレノイドのデューティ制御におけるデューティ比を演算する。

これにより、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂ間の相対誤差が補償され、負荷１０１ａ側の負荷電流と負荷１０１ｂ側の負荷電流とが同じであるのに、異なる電流値に検出されることが抑制され、結果、負荷１０１ａ側の負荷電流と負荷１０１ｂ側の負荷電流とを目標電流付近の同等の値に制御できる。

従って、負荷１０１ａ，１０１ｂが、前輪側又は後輪側の左右輪のブレーキ圧（液圧）を制御するソレノイドバルブ（例えば、アウトレットバルブ１５ＦＬ，ＦＲ）であれば、左右輪で制動力に差が生じることを抑制でき、高い制動安定性を得ることができる。

尚、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力を補正するための補正値を演算し記憶させる代わりに、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂに共通の電位差を入力させたときの各出力を記憶させ、該記憶値を用いてオペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力を補正することができる。

図３に示した電流検出装置（第１実施形態）では、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂ、定電流回路１０５及びスイッチ１０６ａ，１０６ｂを一体的に備える１つの集積回路内で、前記オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの入力回路と、定電流回路１０５とを接続させたが、この場合、負荷回路とオペアンプＯＰａ，ＯＰｂとの接続点Ｃ１（シャント抵抗ＲＳの下流側端子）と、前記オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの入力回路と定電流回路１０５との接続点Ｃ２との間における回路部分の抵抗値による電圧降下分を含む電位差を、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂに入力させることになって、相対誤差の検出精度が低下する。

そこで、図５に示す第２実施形態のように、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂ、定電流回路１０５及びスイッチ１０６ａ，１０６ｂを一体的に備える１つの集積回路に、負荷回路と定電流回路１０５とを接続させるための端子ＣＣａ，ＣＣｂを設け、該端子ＣＣａ，ＣＣｂと、シャント抵抗ＲＳと負荷１０１との間とを接続させるようにすることが好ましい。

図５に示すように構成すると、集積回路の端子数は多くなるものの、定電流回路１０５を接続させた状態と、定電流回路１０５を接続させない状態とで、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂが入力する電位差の箇所が同じになって、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの相対誤差を検出する状態と、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂによって実際の電流検出を行わせる状態とが同じになって、高い補正精度を確保できる。

また、上記実施形態では、定電流回路１０５を用いてオペアンプＯＰａ，ＯＰｂに共通の電位差を入力させ、そのときのオペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力差を、両者の相対誤差として検出させるようにしたが、定電流回路を用いずに前記相対誤差を検出させることが可能である。

図６は、定電流回路を用いずにオペアンプＯＰａ，ＯＰｂに共通の電位差を入力させて、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂ間の相対誤差を検出する実施形態（第３実施形態）を示す。
図６に示す電流検出装置は、シャント抵抗ＲＳａ，ＲＳｂの下流側端子とオペアンプＯＰａ，ＯＰｂとを接続する入力回路ＳＤａ，ＳＤｂ相互を、スイッチ２０１を介装した接続回路ＳＳで短絡させることができるよう構成したものであり、オペアンプＯＰａ側の入力回路ＳＤａに抵抗Ｒ３，Ｒ４を直列に接続し、また、オペアンプＯＰｂ側の入力回路ＳＤｂに抵抗Ｒ１，Ｒ２（Ｒ１の抵抗値＝Ｒ３の抵抗値、Ｒ２の抵抗値＝Ｒ４の抵抗値）を直列に接続し、抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点Ｃ３（分圧点）と、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点Ｃ４（分圧点）とを、前記スイッチ２０１が介装される接続回路ＳＳで接続させている。

ここで、例えば、ＦＥＴ１０２ａをオンとし、ＦＥＴ１０２ｂをオフとして、シャント抵抗ＲＳａに負荷電流Ａを流した状態で（又は、ＦＥＴ１０２ａをオフとし、ＦＥＴ１０２ｂをオンとして負荷電流Ｂを流した状態で）、前記スイッチ２０１をオンさせると、接続点Ｃ３と接続点Ｃ４との電位が同じなるので、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂに共通の電位差が入力されることになり、このときのオペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力差が、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの相対誤差を示すことになる。

前記接続回路ＳＳに介装されるスイッチ２０１をオンさせることで、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂに共通の電位差が入力されるようになるから、接続回路ＳＳと該接続回路ＳＳに介装されるスイッチ２０１のオン・オフを制御するコントローラ７の制御機能とによって、共通電位差入力手段が構成される。

前記電流検出装置では、前記抵抗Ｒ１，Ｒ３によって、負荷回路同士の電流干渉を低くできるので、例えば負荷電流Ａを流した状態でのオペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力差から、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの相対誤差を高精度に検出できる。

また、図中に点線で示すように、シャント抵抗ＲＳａの下流側端子とシャント抵抗ＲＳｂの下流側端子とを、抵抗を介することなく前記接続回路ＳＳで直接的に接続させることができるが、この場合、スイッチ２０１に過大な電流が流れてしまう可能性がある。

これに対し、図６に実線で示すように、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの入力回路ＳＤａ，ＳＤｂの途中で相互が接続されるようにすれば、負荷１０１やスイッチ２０１に過大な電流が流れることを抑制しつつ、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂに共通の電位差を入力させることができる。

そして、前記共通の電位差を入力させたときのオペアンプＯＰａ，ＯＰｂそれぞれの出力から、前記第１実施形態と同様にして補正値を設定し、負荷電流の検出を行う場合に、前記補正値でオペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力を補正することで、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂ間の相対誤差を補償した電流検出が行える。

実際の負荷電流の検出においては、抵抗Ｒ１，Ｒ３のばらつきが、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂに入力される電位差のばらつきを生じさせることになるが、抵抗Ｒ２，Ｒ４の抵抗値に対して、抵抗Ｒ１，Ｒ３の抵抗値を小さくすれば、抵抗Ｒ１，Ｒ３の抵抗値のばらつきの影響を充分に小さくでき、接続点Ｃ３と接続点Ｃ４とを同じ電位にしたときのオペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力から求めた補正値による補正で、充分な精度の電流検出を行える。

例えば、抵抗Ｒ２，Ｒ４の抵抗値を９９kΩとし、抵抗Ｒ１，Ｒ３の抵抗値を１kΩとすると、抵抗Ｒ１，Ｒ３の抵抗値が５０％ずれても、トータルの抵抗値は、100.5kΩとなり、0.5％の誤差にしかならないので、実際の負荷電流の検出において、抵抗Ｒ１，Ｒ３の抵抗値ばらつきによる電流検出の誤差を充分に小さくできる。

尚、ＦＥＴ１０２ａをオンとし、ＦＥＴ１０２ｂをオフとして負荷電流Ａを流し、スイッチ２０１をオン（閉成状態）とした状態でのオペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力差と、ＦＥＴ１０２ａをオフとし、ＦＥＴ１０２ｂをオンとして負荷電流Ｂを流し、スイッチ２０１をオン（閉成状態）とした状態でのオペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力差とをそれぞれに求めることで、抵抗Ｒ１，Ｒ３の抵抗値誤差を推定することができ、この抵抗値誤差の補正を含めて、各オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力を補正する補正値を設定させることができる。

図７のフローチャートは、図６に示した電流検出装置におけるコントローラ７（演算部１２２）による、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂ間の相対誤差の検出処理及び検出出力の補正処理を示す。

ステップＳ６０１では、前記電流検出回路間（オペアンプＯＰａ，ＯＰｂ間）の相対誤差を検出する条件が成立しているか否かを判断する。
本実施形態における相対誤差の検出では、負荷１０１に対して診断用として強制的に電流を流すので、例えばブレーキ圧制御ユニット９においては、前記アウトレットバルブ１５ＦＬ〜１５ＲＲやインレットバルブ１３ＦＬ〜１３ＲＲなどに制動力要求とは無関係に通電制御を行っても良い条件、具体的には、車両停止時かつエンジン停止かつパーキングブレーキの作動状態であることなど、ソレノイドバルブを用いた液圧の増圧・保持・減圧制御が安定して不要であるソレノイドのＯＦＦ状態で、相対誤差の検出を行わせることが好ましい。

条件成立がステップＳ６０１で判断されると、ステップＳ６０２へ進み、前記ＦＥＴ１０２ａをオン状態とする一方、前記ＦＥＴ１０２ｂをオフ状態として、負荷電流Ａが流れる状態とする。

尚、オンさせる側のＦＥＴ１０２は、例えば、１００％オンデューティを与える構成であっても良いし、予め設定されたオンデューティＤＵＴＹ（０＜＜ＤＵＴＹ＜１００）を与えるようにしてもよい。

また、前記ＦＥＴ１０２ａをオフ状態とする一方、前記ＦＥＴ１０２ｂをオン状態として、負荷電流Ｂが流れる状態としてもよい。
ステップＳ６０３では、前記接続回路ＳＳのスイッチ２０１をオン（閉成状態）とし、接続点Ｃ３，Ｃ４の電位を同じにし、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂに共通の電位差が入力されるようにする。

ステップＳ６０４では、そのときのオペアンプＯＰａ，ＯＰｂそれぞれの出力を読み込み、ステップＳ６０５では、読み込んだ出力に基づいて、共通の電位差が入力された場合に各オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力を同等にするための補正値を演算して記憶させる。

ステップＳ６０１で、相対誤差を検出する条件が成立していないと判断されると、ステップＳ６０６へ進み、負荷電流の検出条件（負荷電流のフィードバック制御条件）であるか否かを判断する。

そして、負荷電流の検出条件であれば、ステップＳ６０７へ進み、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂそれぞれの出力をＡ／Ｄ変換して読込み、ステップＳ６０８では、ステップＳ６０５で演算し記憶しておいた補正値によって、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力を補正する。

ステップＳ６０９では、ステップＳ６０８で補正した出力に基づく電流検出値に応じて、ソレノイドの制御デューティをフィードバック制御する。
上記第３実施形態によると、定電流回路１０５を用いることなく、各オペアンプＯＰａ，ＯＰｂに共通の電位差を入力させて、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの相対誤差を検出し、オペアンプＯＰａ，ＯＰｂの出力（電流検出値）を補正して相対誤差を補償できる。

図６に示した第３実施形態では、シャント抵抗ＲＳとオペアンプＯＰとから構成される電流検出回路を２系統備えた場合を示したが、図８に示す第４実施形態ように、例えば、４輪それぞれに対応して設けられる４個のソレノイドバルブ（例えば、インレットバルブ１３ＦＬ〜１３ＲＲやアウトレットバルブ１５ＦＬ〜１５ＲＲ）の駆動回路（負荷回路）に対して、それぞれに電流検出回路を備える場合には、これら４系統の電流検出回路のうちの１つを基準とする電流検出回路として定め、該基準の電流検出回路の出力に、他の３系統の電流検出回路の出力を合わせるように補正して、同じ電流値に対して各電流検出回路の出力が揃うようにすることができる。

具体的には、基準とする電流検出回路と、他の３系統の電流検出回路とのいずれか１つとの組み合わせにおいて、各電流検出回路のオペアンプＯＰに共通の電位差を入力させるための前記接続回路ＳＳ１〜ＳＳ３を設けるようにする。

図８においては、基準の電流検出回路を、負荷１０１ａの電流を検出する回路に定め、前記図６に示した実施形態と同様に、負荷１０１ａの電流を検出する回路におけるオペアンプＯＰａの入力回路ＳＤａ（接続点Ｃ３）と負荷１０１ｂの電流を検出する回路におけるオペアンプＯＰｂの入力回路ＳＤｂ（接続点Ｃ４）とを接続回路ＳＳ１で接続し、同様に、負荷１０１ａの電流を検出する回路におけるオペアンプＯＰａの入力回路ＳＤａ（接続点Ｃ５）と負荷１０１ｃの電流を検出する回路におけるオペアンプＯＰｃの入力回路ＳＤｃ（接続点Ｃ６）とを接続回路ＳＳ２で接続し、更に、負荷１０１ａの電流を検出する回路におけるオペアンプＯＰａの入力回路ＳＤａ（接続点Ｃ７）と負荷１０１ｄの電流を検出する回路におけるオペアンプＯＰｄの入力回路ＳＤｄ（接続点Ｃ８）とを接続回路ＳＳ３で接続させるようにしてある。

前記接続回路ＳＳ１〜ＳＳ３には、スイッチ２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄがそれぞれ介装されている。
そして、ＦＥＴ１０２ａをオンさせて負荷電流Ａを流す状態で、接続回路ＳＳ１〜ＳＳ３に介装されるスイッチ２０１のいずれか１つをオンさせ、接続回路ＳＳ１に介装されるスイッチ２０１ｂをオンさせた状態では、負荷１０１ａの電流を検出する回路（オペアンプＯＰａ）に対する負荷１０１ｂの電流を検出する回路（オペアンプＯＰｂ）の相対誤差を求め、接続回路ＳＳ２に介装されるスイッチ２０１ｃをオンさせた状態では、負荷１０１ａの電流を検出する回路（オペアンプＯＰａ）に対する負荷１０１ｃの電流を検出する回路（オペアンプＯＰｃ）の相対誤差を求め、接続回路ＳＳ３に介装されるスイッチ２０１ｄをオンさせた状態では、負荷１０１ａの電流を検出する回路（オペアンプＯＰａ）に対する負荷１０１ｄの電流を検出する回路（オペアンプＯＰｄ）の相対誤差を求める。

次いで、前記負荷１０１ａの電流を検出する回路（オペアンプＯＰａ）に対する負荷１０１ｂの電流を検出する回路（オペアンプＯＰｂ）の相対誤差に基づいて、負荷１０１ｂの電流を検出する回路（オペアンプＯＰｂ）の出力を、負荷１０１ａの電流を検出する回路（オペアンプＯＰａ）の出力に合わせるための補正値を演算・記憶させ、同様に、負荷１０１ｃの電流を検出する回路（オペアンプＯＰｃ）の出力を補正するための補正値、負荷１０１ｄの電流を検出する回路（オペアンプＯＰｄ）の出力を補正するための補正値を演算・記憶させる。

上記のようにして求めた補正値で、各電流検出回路（オペアンプＯＰ）の出力を補正すれば、負荷１０１ａの電流を検出する回路（オペアンプＯＰａ）の出力特性に、他の系統の出力特性が近づけられ、同じ実電流に対して異なる検出出力になってしまうことが抑制され、４輪それぞれに対応するソレノイドバルブの電流（負荷電流）を同等に制御でき、結果的に、４輪それぞれの制動力が、電流検出ばらつきによってばらついてしまうことを抑制できる。

尚、電流検出回路（オペアンプＯＰ）の出力を補正するための補正値は、予め定めた上下限値以内に制限することが好ましく、また、前記上下限値を超える補正要求が発生した場合には、電流検出回路の異常を診断して、警告を発したり、ソレノイドバルブの制御（自動走行安定制御）を禁止したりすることができる。

更に、同じ電位差をオペアンプに入力させた場合のオペアンプの出力に基づく補正値を、移動平均（加重平均）演算し、該移動平均値に基づいてオペアンプ出力を補正させることができる。

また、本実施形態では、負荷を、ブレーキ圧制御ユニットを構成するソレノイドバルブとしたが、例えば自動変速機の油圧制御に用いるソレノイドバレブの電流検出回路などにも、同様に適用することができる。

また、負荷及び該負荷の電流を検出する電流検出回路の組み合わせを複数備えればよく、前記電流検出回路を２系統或いは４系統備える構成に限定するものではない。
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）請求項１又は２記載の電流検出装置において、
前記負荷回路が、車両の車輪に供給するブレーキ液圧を制御するソノレイドバルブを負荷とする回路であることを特徴とする電流検出装置。

上記発明によると、ブレーキ液圧を制御するソレノイドバルブそれぞれに流れる電流を検出する回路を構成するオペアンプ間の相対誤差が補正され、ソレノイドバルブに流れる電流のばらつき誤差を抑制して、ブレーキ液圧の制御精度が向上する。
（ロ）請求項１又は２記載の電流検出装置において、
前記負荷回路が、車両の車輪に供給するブレーキ液圧を制御するソノレイドバルブを負荷とする回路であり、
左右輪のブレーキ液圧をそれぞれに制御するソノレイドバルブの電流を検出する２つの電流検出回路のオペアンプに対し、共通の電位差を入力させることを特徴とする電流検出回路。

上記発明によると、左右輪のブレーキ液圧をそれぞれに制御するソノレイドバルブの電流を検出回路（オペアンプ）間における相対誤差が補正されることで、左右輪のブレーキ液圧のばらつきが抑制され、制動安定性を向上させることができる。
（ハ）請求項２記載の電流検出装置において、
前記複数のアペアンプのうちの１つを基準として定め、該基準とするオペアンプと他のオペアンプの１つとの組み合わせについて、共通の電位差を入力させ、
前記基準とするオペアンプの出力に他のオペアンプの出力を合わせる変更を行うことを特徴とする電流検出装置。

上記発明によると、基準とするオペアンプの出力に他のオペアンプの出力を合わせるから、例えば、車両のブレーキ装置において車輪毎に設けたソレノイドバルブそれぞれの電流を検出する場合に、車輪毎の電流検出特性を揃えて、４輪それぞれの制動力を高精度に制御できるようになる。
（ニ）請求項２記載の電流検出装置において、
前記接続回路が、前記オペアンプの入力回路に直列に接続された抵抗による分圧点相互を接続することを特徴とする電流検出回路。

上記発明によると、接続回路に大きな電流が流れることを抑制できる。

７…コントローラ、１０１ａ，１０１ｂ…負荷、１０２ａ，１０２ｂ…ＦＥＴ、１０５…定電流回路、１０６ａ，１０６ｂ…スイッチ、１２１…アンプ部、１２２…演算部、２０１…スイッチ、ＯＰａ，ＯＰｂ…オペアンプ、ＲＳａ，ＲＳｂ…シャント抵抗、ＬＳａ，ＬＳｂ…接続回路、ＳＳ…接続回路

Claims (2)

1. シャント抵抗と、該シャント抵抗の両端の電位差を入力するオペアンプとを備えてなる電流検出回路を複数の負荷回路毎にそれぞれ設け、複数の電流検出回路によって各負荷回路の負荷電流をそれぞれに検出する電流検出装置であって、
   前記複数の負荷回路に流れる電流を定電流回路によってそれぞれ一定に制御することで、前記複数の電流検出回路を構成する複数のオペアンプに対して共通の電位差を入力させ、
   前記複数のオペアンプに対して共通の電位差を入力させたときの各電流検出回路の出力に基づいて、各負荷回路の負荷電流を検出するときに前記電流検出回路の出力を変更する、電流検出装置。
2. シャント抵抗と、該シャント抵抗の両端の電位差を入力するオペアンプとを備えてなる電流検出回路を複数の負荷回路毎にそれぞれ設け、複数の電流検出回路によって各負荷回路の負荷電流をそれぞれに検出する電流検出装置であって、
   前記複数の電流検出回路を構成する複数のオペアンプの入力回路相互を接続回路で接続し、前記複数の負荷回路のうちの１つに負荷電流を流すことで、前記複数のオペアンプに対して共通の電位差を入力させ、
   前記複数のオペアンプに対して共通の電位差を入力させたときの各電流検出回路の出力に基づいて、各負荷回路の負荷電流を検出するときに前記電流検出回路の出力を変更する、電流検出装置。

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