JP5297408B2 - Solenoid valve control device - Google Patents
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Description
本発明は、電磁弁の制御装置に関し、詳しくは、コイルを有する電磁弁を制御する電磁弁の制御装置に関する。 The present invention relates to an electromagnetic valve control device, and more particularly to an electromagnetic valve control device that controls an electromagnetic valve having a coil.
従来、ΔΣ変調器を用いたA/Dコンバータ(Analog to Digital Converter)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このA/Dコンバータでは、アナログ入力信号をΔΣ変調して1ビットのビットストリームに変換し、変換した1ビットのビットストリームを多ビットのビットストリームに変換し、変換した多ビットのビットストリームから入力信号に対応する低周波成分を抽出して多ビットのディジタルデータを出力している。 Conventionally, an A / D converter (Analog to Digital Converter) using a ΔΣ modulator has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this A / D converter, the analog input signal is ΔΣ-modulated and converted into a 1-bit bit stream, the converted 1-bit bit stream is converted into a multi-bit bit stream, and input from the converted multi-bit bit stream A low-frequency component corresponding to the signal is extracted and multi-bit digital data is output.
こうしたA/Dコンバータを、コイルを有する電磁弁を制御する電磁弁の制御装置におけるコイルの通電電流を検出する電流検出器として用いると、コイルの通電電流を比較的高精度で検出することが可能となるが、この場合、ディジタルデータの出力周期に比してコイルにごく短時間だけ電流が流れるときなどには検出値が小さくなりやすい。したがって、コイルの通電電流を比較的高分解能(高精度)で検出する電流検出器だけを設けると、コイルやコイルを駆動する駆動回路などに異常が生じている状態でコイルに短時間の電流を流したときに、コイルに電流が流れているか否かに拘わらず検出値が非常に小さくなってしまい、その異常がコイルの端子間短絡であるか否かを判別できない場合が生じ得る。 When such an A / D converter is used as a current detector for detecting an energization current of a coil in an electromagnetic valve control device that controls an electromagnetic valve having a coil, the energization current of the coil can be detected with relatively high accuracy. In this case, however, the detected value tends to be small when a current flows through the coil for a very short time compared to the output period of the digital data. Therefore, if only a current detector that detects the coil energization current with relatively high resolution (high accuracy) is provided, a short-time current is supplied to the coil in a state where an abnormality has occurred in the coil and the drive circuit that drives the coil. When the current flows, the detected value becomes very small regardless of whether or not the current is flowing through the coil, and it may be impossible to determine whether or not the abnormality is a short circuit between the terminals of the coil.
本発明の電磁弁の制御装置は、コイルの通電電流を精度よく検出すると共に、コイルやコイルの駆動回路を含む電気系に異常が生じているときにその異常がコイルの端子間短絡であるか否かをより適正に判別することを主目的とする。 The solenoid valve control device according to the present invention accurately detects the energization current of the coil, and when an abnormality occurs in the electrical system including the coil and the coil drive circuit, is the abnormality a short circuit between the terminals of the coil? The main purpose is to more appropriately determine whether or not.
本発明の電磁弁の制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 In order to achieve the above-described main object, the electromagnetic valve control device of the present invention employs the following means.
本発明の電磁弁の制御装置は、
コイルを有する電磁弁を制御する電磁弁の制御装置であって、
前記コイルへの電圧の印加によって前記電磁弁を作動させる駆動回路と、
前記コイルの通電電流をΔΣ変調を用いて検出する第1電流検出手段と、
前記コイルの通電電流をΔΣ変調を用いて前記第1電流検出手段よりも低分解能で検出する第2電流検出手段と、
前記コイルおよび前記駆動回路を含む電気系に異常が生じているとき、前記コイルに電圧が印加されるよう前記駆動回路を制御したときに前記第2電流検出手段により検出される検出値である異常判別用検出値を用いて前記電気系の異常が前記コイルの端子間短絡であるか否かを判定する異常判別手段と、
を備えることを要旨とする。
The control device for the solenoid valve of the present invention comprises:
A control device for a solenoid valve for controlling a solenoid valve having a coil,
A drive circuit for operating the solenoid valve by applying a voltage to the coil;
First current detection means for detecting an energization current of the coil using ΔΣ modulation;
Second current detection means for detecting an energization current of the coil using ΔΣ modulation with lower resolution than the first current detection means;
When an abnormality occurs in the electrical system including the coil and the drive circuit, the abnormality is a detection value detected by the second current detection unit when the drive circuit is controlled so that a voltage is applied to the coil. An abnormality determining means for determining whether the abnormality of the electrical system is a short circuit between terminals of the coil by using a detection value for determination;
It is a summary to provide.
この本発明の電磁弁の制御装置では、コイルの通電電流をΔΣ変調を用いて検出する第1電流検出手段と、コイルの通電電流をΔΣ変調を用いて第1電流検出手段よりも低分解能で検出する第2電流検出手段とを設け、コイルおよび駆動回路を含む電気系に異常が生じているときには、コイルに電圧が印加されるよう駆動回路を制御したときに第2電流検出手段により検出される検出値である異常判別用検出値を用いて電気系の異常がコイルの端子間短絡であるか否かを判定する。したがって、第1電流検出手段を設けることにより、コイルの通電電流を比較的精度よく検出することができ、この検出値を用いて駆動回路をより適正に制御することができる。また、第2電流検出手段を設けることにより、電気系の異常としてコイルの端子間短絡が生じている状態でコイルに短時間だけ大電流が流れたときにその電流を第1電流検出手段よりもより検出しやすくなり、コイルの端子間短絡が生じているか否かをより適正に判別することができる。 In the electromagnetic valve control device according to the present invention, the first current detecting means for detecting the energizing current of the coil using ΔΣ modulation and the energizing current of the coil with the lower resolution than the first current detecting means using ΔΣ modulation. A second current detecting means for detecting, and when an abnormality occurs in the electric system including the coil and the drive circuit, the second current detecting means detects the abnormality when the drive circuit is controlled so that a voltage is applied to the coil. It is determined whether the abnormality of the electric system is a short circuit between the terminals of the coil using the abnormality determination detection value that is a detected value. Therefore, by providing the first current detection means, the energization current of the coil can be detected with relatively high accuracy, and the drive circuit can be more appropriately controlled using this detection value. In addition, by providing the second current detection means, when a large current flows through the coil for a short time in a state where a short circuit between the terminals of the coil occurs as an abnormality in the electrical system, the current is detected more than the first current detection means. It becomes easier to detect and it is possible to more appropriately determine whether or not a short circuit between the terminals of the coil has occurred.
こうした本発明の電磁弁の制御装置において、前記第1電流検出手段は、アナログの入力値に対して第1所定時間毎にΔΣ変調を行なってデジタル値を生成し、前記第1所定時間毎に生成した第1所定数のデジタル値を用いて前記第1所定時間よりも長い第2所定時間毎に前記コイルの通電電流についての検出値を出力する手段であり、前記第2電流検出手段は、アナログの入力値に対して前記第1所定時間毎にΔΣ変調を行なってデジタル値を生成し、前記第1所定時間毎に生成した前記第1所定数よりも少ない第2所定数のデジタル値を用いて前記第1所定時間よりも長く前記第2所定時間よりも短い第3所定時間毎に前記コイルの通電電流についての検出値を出力する手段である、ものとすることもできる。この場合、第2電流検出手段は、第1電流検出手段よりも低分解能ではあるが短い周期(高頻度)で検出値を出力することができる。この態様の本発明の電磁弁の制御装置において、前記第1電流検出手段および前記第2電流検出手段は、前記コイルと接地とに介在するよう配置された抵抗の両端の電圧である両端電圧または該両端電圧を増幅した電圧である増幅後電圧をアナログの入力値として用いる手段である、ものとすることができる。 In the electromagnetic valve control device according to the present invention, the first current detection means performs ΔΣ modulation on the analog input value every first predetermined time to generate a digital value, and every first predetermined time. Means for outputting a detection value for the energization current of the coil every second predetermined time longer than the first predetermined time using the generated first predetermined number of digital values, and the second current detection means, A digital value is generated by performing ΔΣ modulation on the analog input value every first predetermined time, and a second predetermined number of digital values smaller than the first predetermined number generated every first predetermined time is obtained. It is also possible to use means for outputting a detection value for the energization current of the coil every third predetermined time longer than the first predetermined time and shorter than the second predetermined time. In this case, the second current detection means can output the detection value with a shorter period (high frequency) than the first current detection means. In this aspect of the electromagnetic valve control device of the present invention, the first current detection means and the second current detection means are either a voltage across the resistor which is a voltage across a resistor arranged so as to be interposed between the coil and ground. It is possible to use a post-amplification voltage which is a voltage obtained by amplifying the both-end voltage as an analog input value.
また、本発明の電磁弁の制御装置において、前記駆動回路は、前記コイルに接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に前記電気系の保護を要する保護必要時間に亘って過電流が流れたときに該スイッチング素子をオフとする保護回路と、を有する回路であり、前記第1電流検出手段および前記第2電流検出手段は、前記コイルと接地とに介在するよう配置されてなり、前記異常判別手段は、前記異常判別用検出値が所定値以上のときには前記電気系の異常は前記コイルの端子間短絡であると判定し、前記異常判別用検出値が前記所定値未満のときには前記電気系の異常は前記コイルのグランド短絡または端子開放であると判定する手段である、ものとすることもできる。コイルの端子間短絡が生じている状態でスイッチング素子がオンとされたときや、コイルと第1電流検出手段および第2電流検出手段との間またはスイッチング素子とコイルとの間でグランド短絡が生じている状態でスイッチング素子がオンとされたときには、スイッチング素子に比較的大きな電流が流れて保護回路によってスイッチング素子がオフされる可能性がある。そして、これらのうち、コイルの端子間短絡が生じている状態でスイッチング素子がオンとされたときには、第1電流検出手段,第2電流検出手段にも比較的大きな電流が流れるが、コイルと第1電流検出手段および第2電流検出手段との間またはスイッチング素子とコイルとの間でグランド短絡が生じている状態でスイッチング素子がオンとされたときには、第1電流検出手段,第2電流検出手段には電流は流れない。また、コイルの端子開放が生じている状態でスイッチング素子がオンとされたときには、スイッチング素子やコイル,第1電流検出手段,第2電流検出手段には電流が流れない。したがって、異常判別用検出値と所定値との比較により、電機系の異常がコイルの端子間短絡であるかコイルのグランド短絡または端子開放であるかを判別することができる。 Further, in the electromagnetic valve control device of the present invention, when the drive circuit has an overcurrent flowing over a switching element connected to the coil and a necessary protection time required to protect the electrical system, the switching element is connected to the coil. And a protection circuit for turning off the switching element, wherein the first current detection means and the second current detection means are arranged so as to be interposed between the coil and the ground, and the abnormality determination The means determines that the abnormality in the electrical system is a short circuit between the terminals of the coil when the detection value for abnormality determination is equal to or greater than a predetermined value, and determines that the abnormality of the electrical system when the detection value for abnormality determination is less than the predetermined value. The abnormality may be a means for determining that the coil is a ground short circuit or a terminal open. When the switching element is turned on in a state where a short circuit between the terminals of the coil is occurring, a ground short circuit occurs between the coil and the first current detection means and the second current detection means or between the switching element and the coil. When the switching element is turned on in a state in which the switching element is turned on, a relatively large current flows through the switching element, and the switching element may be turned off by the protection circuit. Of these, when the switching element is turned on in a state where a short circuit between the terminals of the coil has occurred, a relatively large current also flows through the first current detection means and the second current detection means. When the switching element is turned on in a state where a ground short-circuit occurs between the one current detection means and the second current detection means or between the switching element and the coil, the first current detection means and the second current detection means There is no current flowing through. Further, when the switching element is turned on while the terminal of the coil is open, no current flows through the switching element, the coil, the first current detection means, and the second current detection means. Therefore, by comparing the detected value for abnormality determination with the predetermined value, it is possible to determine whether the abnormality in the electrical system is a short circuit between the terminals of the coil, a ground short circuit of the coil, or an open terminal.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例として電磁弁10を制御する電磁弁の制御装置20の構成の概略を示す構成図であり、図2は、制御装置20が備える電流検出器30a,30bの構成の概略を示す構成図である。なお、電磁弁10は、コイル(ソレノイド)12への通電によって作動する電磁弁として構成されており、オートマチックトランスミッションに組み込まれたクラッチの油圧制御などに用いられるものとした。実施例の電磁弁の制御装置20は、図1に示すように、電磁弁10のコイル12への電圧の印加によって電磁弁10を作動させる駆動回路22と、コイル12の通電電流をΔΣ変調を用いて検出する電流検出器30aと、コイル12の通電電流をΔΣ変調を用いて電流検出器30aよりも低分解能で検出する電流検出器30bと、電流検出器30a,30bからの検出値I1,I2を入力したり駆動回路22を制御したりする演算装置40と、を備える。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a configuration of a
駆動回路22は、直流電源24と、直流電源24とコイル12とに接続されたスイッチング素子としてのトランジスタ26とを備え、トランジスタ26のオン時間の割合を調整することによってコイル12に流れる電流を調整できるようになっている。また、この駆動回路22には、駆動回路22やコイル12を含む電気系の保護を要する保護必要時間Tpro(例えば、40μsecや50μsecなど)に亘ってトランジスタ26に許容電流を超える過電流が流れたときにトランジスタ26をオフとする保護回路28が設けられており、この保護回路28は、トランジスタ26をオフとしたときにそのことを示す信号(以下、保護回路作動信号という)を演算装置40に送信する。
The
電流検出器30aは、一端がコイル12に接続されると共に他端が接地された抵抗32と、抵抗32の両端の電圧(アナログ値)を増幅して出力する増幅器34と、増幅器34からの出力(アナログ値)に対してΔΣ変調を行なってデジタル値を生成するΔΣ変調器36と、ΔΣ変調器36からの所定数Nc1の出力(デジタル値)を用いて所定時間Tdet1毎に検出値I1を演算装置40に出力するカウンタ38aと、からなる。また、電流検出器30bは、抵抗32と、増幅器34と、ΔΣ変調器36と、ΔΣ変調器36からの所定数Nc1よりも少ない所定数Nc2の出力(デジタル値)を用いて所定時間Tdet1よりも短い所定時間Tdet2毎に検出値I2を演算装置40に出力するカウンタ38bと、からなる。ここで、ΔΣ変調器36やカウンタ38a,38bは、実施例では、所定時間Tdet1の所定数Nc1分の1の時間(Tdet1/Nc1)に相当する周波数のクロックCLKで動作するものとした。また、実施例では、所定時間Tdet1は、300Hzに相当する時間(略3.3msec)とし、所定時間Tdet2は、4800Hzに相当する時間(略0.21msec)とし、所定数Nc1は、8192(2の13乗)とし、所定数Nc2は512(2の9乗)とした。したがって、実施例では、ΔΣ変調器36は、増幅器34からのアナログ値に対して略0.40μsec毎にΔΣ変調を行なってデジタル値(1ビットデータ)を生成し、カウンタ38aは、0.40μsec毎に生成した8192個のデジタル値(1ビットデータ)を略3.3msec毎に13ビッド分解能の検出値I1に変換(換算)して出力し、カウンタ38bは、0.40μsec毎に生成した512個のデジタル値(1ビットデータ)を0.21msec毎に9ビット分解能の検出値I2に変換(換算)して出力することになる。即ち、電流検出器30aは、コイル12の通電電流を電流検出器30bに比して高精度で検出することができ、電流検出器30bは、電流検出器30aよりも短い周期(高頻度)で検出値I2を出力することができる。
The
こうして構成された実施例の電磁弁の制御装置20では、所定時間Tdet1毎に出力される検出値I1がコイル12に流すべき電流指令Ic*に一致するように電圧指令Vc*を設定して駆動回路22のトランジスタ26をスイッチング制御することによって電磁弁10を制御している。以下、この制御を通常制御という。この通常制御において、比較的高分解能の電流検出器30aによって検出された検出値I1を用いることにより、通常制御をより適正に行なうことができる。
In the solenoid
次に、こうして構成された実施例の電磁弁の制御装置20の動作、特に、駆動回路22やコイル12を含む電気系に異常が生じたときにその異常の種類を判別する動作について説明する。図3は、演算装置40によって実行される異常時制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図4は、演算装置40によって実行される異常判別処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。図3や図4のルーチンは、図示しない異常判定ルーチンによって電気系に異常が生じていると判定されたときに実行される。なお、電気系に異常が生じていると判定されるときとしては、例えば、保護回路作動信号を保護回路28から受信したときや、通常制御を行なっているにも拘わらず電磁弁10が作動していなかったり検出値I1が略値0であるときなどが考えられる。
Next, the operation of the electromagnetic
図3の異常時制御ルーチンでは、演算装置40は、所定時間Ttest1が経過するのを待って(ステップS100)、コイル12に電圧が印加されるよう駆動回路22を制御する判別用制御を実行し(ステップS110)、このルーチンの実行開始時に値0が設定される判別用制御の実行回数Ndをインクリメントして更新する(ステップS120)。ここで、所定時間Ttest1は、実施例では、コイル12の温度上昇などを抑制可能な時間を定めるものとし、例えば、30msecなどを用いることができる。また、判別用制御は、実施例では、所定時間Ttest2(例えば、50μsecなど)のパルス電圧がコイル12に印加されるよう駆動回路22のトランジスタをスイッチング制御することによって実行するものとした。上述したように、駆動回路22には保護回路28が設けられているから、コイル12の端子間短絡が生じているときやコイル12と電流検出器30a,30bとの間またはトランジスタ26とコイル12との間でグランド短絡が生じているときには、保護必要時間Tproに亘ってトランジスタ26に過電流が流れたときやNd回目の判別用制御が終了したときにトランジスタ26がオフとされ、コイル12の端子開放が生じているときには、Nd回目の判別用制御が終了したときにトランジスタ26がオフとされる。
In the abnormal time control routine of FIG. 3, the
続いて、更新した実行回数Ndを所定回数Nset(例えば、3や5,10など)と比較し(ステップS130)、実行回数Ndが所定回数Nset未満のときには、ステップS100に戻り、実行回数Ndが所定回数Nsetに等しいときには本ルーチンを終了する。即ち、所定時間Ttest1毎の判別用制御をNset回実行するのである。なお、所定時間Ttest1として例えば30msecなどを用いる場合、この所定時間Ttest1は、電流検出器30a,30bの検出周期(所定時間Tdet1,Tdet2)に比して十分に長い時間となる。
Subsequently, the updated execution number Nd is compared with a predetermined number Nset (for example, 3, 5, 10, etc.) (step S130). When the execution number Nd is less than the predetermined number Nset, the process returns to step S100, and the execution number Nd is When it is equal to the predetermined number Nset, this routine is terminated. That is, the control for determination every predetermined time Ttest1 is executed Nset times. In the case where, for example, 30 msec is used as the predetermined time Ttest1, the predetermined time Ttest1 is sufficiently longer than the detection periods (predetermined times Tdet1, Tdet2) of the
図4の異常判別処理ルーチンでは、演算装置40は、まず、電流検出器30bによる検出値I2を入力すると共に(ステップS200)、入力した検出値I2と前回の最大検出値I2maxとのうち大きい方を最大検出値I2maxに設定し(ステップS210)、最大検出値I2maxを閾値Irefと比較し(ステップS220)、最大検出値I2maxが閾値Iref以上のときには、電気系の異常はコイル12の端子間短絡であると判定して(ステップS230)、本ルーチンを終了する。ここで、最大検出値I2maxは、このルーチンの実行開始時に値0が設定される。また、閾値Irefは、コイル12に端子間短絡が生じている状態でトランジスタ26やコイル12に保護必要時間Tproに亘って過電流が流れたときに想定される検出値I2の範囲の下限などを用いることができる。上述したように、電流検出器30aは、コイル12の通電電流を比較的高精度で検出できるものの、検出周期(所定時間Tdet1)の間に短時間しか電流が流れないときに検出値I1が非常に小さくなる。このため、検出周期よりも長い所定時間Ttest1毎に判別用制御を実行する場合などには、コイル12に電流が流れたとしても検出値I1が非常に小さくなってしまい、電気系の異常がコイル12の端子間短絡であるか否かを判別できない場合が生じ得る。特に、電流検出器30aの検出領域が狭い場合、例えば、コイル12の端子間短絡が生じている状態で判別用制御を行なったときにコイル12に10〜20A程度流れるのに対して検出領域が0〜2A程度の電流検出器30aを用いる場合などには、検出値I1が非常に小さくなりやすく、電気系の異常がコイル12の端子間短絡であるか否かの判別がより困難になりやすい。これに対して、実施例では、電流検出器30aの他に、電流検出器30aに比して低分解能でコイル12の通電電流を検出する電流検出器30bを設けたから、コイル12に短時間だけしか電流が流れない場合にその電流ある程度の値として検出しやすくなり、電気系の異常がコイル12の端子間短絡であるか否かをより適正に判別することができる。なお、コイル12の端子間短絡としては、コイル12の絶縁不良などが想定される。
In the abnormality determination processing routine of FIG. 4, the
一方、最大検出値I2maxが閾値Iref未満のときには、上述の判別用制御をNset回実行したか否かを判定し(ステップS240)、判別用制御を未だNset回実行していないときには、ステップS200に戻る。なお、最大検出値I2maxが閾値Iref未満のときとしては、判別用制御が未だ実行されていないときと、判別用制御が実行されたが最大検出値I2maxが閾値Iref未満のときとがあり、後者の場合としては、コイル12の端子間短絡が生じているが電流検出器30bの検出値I2としては閾値Iref以上になっていないときや、コイル12と電流検出器30a,30bとの間でグランド短絡が生じているとき(トランジスタ26やコイル12には大電流が流れるが、電流検出器30a,30bの抵抗32には電流が流れないとき),トランジスタ26とコイル12との間でグランド短絡が生じているとき(トランジスタ26に大電流が流れるが、コイル12や電流検出器30a,30bの抵抗32には電流が流れないとき),コイル12の端子開放のとき(トランジスタ26やコイル12,電流検出器30a,30bの抵抗32に電流が流れないとき)などがある。
On the other hand, when the maximum detection value I2max is less than the threshold value Iref, it is determined whether or not the above-described determination control has been executed Nset times (step S240). If the determination control has not yet been executed Nset times, the process proceeds to step S200. Return. Note that when the maximum detection value I2max is less than the threshold value Iref, there are a case where the discrimination control has not yet been executed and a case where the discrimination control has been executed but the maximum detection value I2max is less than the threshold value Iref. In this case, a short circuit between the terminals of the
こうしてステップS200〜S220,S240の処理を繰り返し実行している最中に最大検出値I2maxが閾値Iref以上になったときには、電気系の異常はコイル12の端子間短絡であると判定して(ステップS230)、本ルーチンを終了し、ステップS240で判別用制御をNset回実行したと判定されたときには、電気系の異常はコイル12のグランド短絡や端子開放であると判定して(ステップS250)、本ルーチンを終了する。なお、コイル12のグランド短絡としては、電気系のハーネスの被膜剥がれによるグランド短絡などが想定され、コイル12の端子開放としては、電気系のハーネスの断線などが想定される。
Thus, when the maximum detection value I2max is equal to or greater than the threshold value Iref during the repeated execution of the processes of steps S200 to S220 and S240, it is determined that the abnormality in the electrical system is a short circuit between the terminals of the coil 12 (step S230) When this routine is finished and it is determined in step S240 that the discrimination control has been executed Nset times, it is determined that the abnormality in the electrical system is a ground short circuit or a terminal open of the coil 12 (step S250). This routine ends. The ground short of the
図5は、通常制御中にコイル12の端子間短絡が生じたときの様子の一例を示す説明図であり、図6は、通常制御中にコイル12と電流検出器30a,30bとの間でグランド短絡が生じたときの様子の一例を示す説明図である。図5および図6では、共に、上から順に、コイル12の端子間電圧,コイル12の通電電流,電流検出器30aによる検出値I1,電流検出器30bによる検出値I2,最大検出値I2maxを示している。図5の例では、コイル12に過電流が流れて保護回路28によってトランジスタ26がオフとされたとき(時刻t1)より後に判別用制御を実行したとき(時刻t2)に、電流検出器30bによる検出値I2の最大値としての最大検出値I2maxが閾値Iref以上となり、電気系の異常はコイル12の端子間短絡であると判定する。一方、図6の例では、コイル12に過電流が流れて保護回路28によってトランジスタ26がオフとされたとき(時刻t1)より後にNset回の判別用制御を実行しても最大電流I2maxが閾値Iref未満のままであり(時刻t3)、電気系の異常はコイルのグランド短絡やコイル12の端子開放であると判定する。このように最大検出値I2maxを用いて、電気系の異常がコイル12の端子間短絡であるかコイル12のグランド短絡や端子開放であるかを判別することができる。なお、図5および図6の例では、判別用制御を行なったときの電流検出器30aによる検出値I1は略値0となっている。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a state in which a short circuit between the terminals of the
以上説明した実施例の電磁弁の制御装置20としては、コイル12の通電電流をΔΣ変調を用いて検出する電流検出器30aと、コイル12の通電電流をΔΣ変調を用いて電流検出器30aよりも低分解能で検出する電流検出器30bとを設け、電気系に異常が生じていないときには電流検出器30aによる検出値I1を用いてトランジスタ26を制御し、電気系に異常が生じているときには、コイル12に電圧が印加されるようトランジスタ26を制御したときの電流検出器30bによる検出値I2の最大値I2maxを用いて電気系の異常がコイル12の端子間短絡であるか否かを判別するから、コイル12の通電電流を精度よく検出してトランジスタ26を制御することができると共に、電気系の異常がコイル12の端子間短絡であるか否かをより適正に判別することができる。
The electromagnetic
実施例の電磁弁の制御装置20では、電流検出器30aと電流検出器30bは、抵抗32や増幅器34,ΔΣ変調器36を共用するものとしたが、これらを各々に備えるものとしてもよい。また、電流検出器30aと電流検出器30bは、増幅器34を備えないものとしてもよい。この場合、ΔΣ変調器36は、抵抗32の両端の電圧を増幅した増幅後の電圧ではなく、抵抗32の両端の電圧に対してΔΣ変調を行なうことになる。
In the electromagnetic
実施例の電磁弁の制御装置20では、電流検出器30a,30bの増幅器34と、電流検出器30aのカウンタ38aと、電流検出器30bのカウンタ38bとは同一のクロックCLKで動作するものとしたが、電流検出器30aと電流検出器30bとが各々にΔΣ変調器を備える場合などには、電流検出器30aのΔΣ変調器およびカウンタ38aと、電流検出器30bのΔΣ変調器およびカウンタと、が異なるクロックで動作するものとしてもよい。なお、この場合、両者のクロック周期はできるだけ同一にすることが好ましい。
In the electromagnetic
実施例の電磁弁の制御装置20では、電流検出器30bによる検出値I2の最大値I2maxを用いて電気系の異常がコイル12の端子間短絡であるか否かを判別するものとしたが、判別用制御を実行したとき(実行中や実行直後)の電流検出器30bによる検出値I2を用いて電気系の異常がコイル12の端子間短絡であるか否かを判別するものとしてもよい。
In the electromagnetic
実施例の電磁弁の制御装置20では、保護必要時間Tproに亘って過電流がトランジスタ26に流れたときにトランジスタ26をオフとする保護回路28を駆動回路22に設けるものとしたが、トランジスタ26に過電流が流れたときにそのことを示す信号(以下、過電流検出信号という)を演算装置40に送信する過電流検出器を駆動回路22に設け、過電流検出器から演算装置40に過電流検出信号が入力されたときに演算装置40がトランジスタ26をオフとするものとしてもよい。
In the electromagnetic
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、コイル12を有する電磁弁10が「電磁弁」に相当し、駆動回路22が「駆動回路」に相当し、電流検出器30aが「第1電流検出手段」に相当し、電流検出器30bが「第2電流検出手段」に相当し、電気系に異常が生じているとき、コイル12に電圧が印加されるようトランジスタ26を制御する判別用制御を実行する図3の異常時制御ルーチンを実行したり、電流検出器30bによる検出値I2の最大値I2maxを用いて電気系の異常がコイル12の端子間短絡であるか否かを判別する図4の異常判別処理ルーチンを実行したりする演算装置40が「異常判別手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
ここで、「駆動回路」としては、トランジスタ26に限定されるものではなく、コイルへの電圧の印加によって電磁弁を作動させるものであれば如何なるものとしても構わない。「第1電流検出手段」としては、電流検出器30aに限定されるものではなく、コイルの通電電流をΔΣ変調を用いて検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「第2電流検出手段」としては、電流検出器30bに限定されるものではなく、コイルの通電電流をΔΣ変調を用いて第1電流検出手段よりも低分解能で検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「異常判別手段」としては、電気系に異常が生じているとき、コイル12に電圧が印加されるようトランジスタ26を制御し、電流検出器30bによる検出値I2の最大値I2maxを用いて電気系の異常がコイル12の端子間短絡であるか否かを判別するものに限定されるものではなく、コイルおよび駆動回路を含む電気系に異常が生じているとき、コイルに電圧が印加されるよう駆動回路を制御したときに第2電流検出手段により検出される検出値である異常判別用検出値を用いて電気系の異常がコイルの端子間短絡であるか否かを判定するものであれば如何なるものとしても構わない。
Here, the “driving circuit” is not limited to the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、電磁弁の制御装置の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of control devices for solenoid valves.
10 電磁弁、12 コイル、20 制御装置、22 駆動回路、24 直流電源、26 トランジスタ、28 保護回路、30a,30b 電流検出器、32 抵抗、34 増幅器、36 ΔΣ変調器、38a,38b カウンタ、40 演算装置。 10 solenoid valve, 12 coil, 20 control device, 22 drive circuit, 24 DC power supply, 26 transistor, 28 protection circuit, 30a, 30b current detector, 32 resistor, 34 amplifier, 36 ΔΣ modulator, 38a, 38b counter, 40 Arithmetic unit.
Claims (4)
前記コイルへの電圧の印加によって前記電磁弁を作動させる駆動回路と、
前記コイルの通電電流をΔΣ変調を用いて検出する第1電流検出手段と、
前記コイルの通電電流をΔΣ変調を用いて前記第1電流検出手段よりも低分解能で検出する第2電流検出手段と、
前記コイルおよび前記駆動回路を含む電気系に異常が生じているとき、前記コイルに電圧が印加されるよう前記駆動回路を制御したときに前記第2電流検出手段により検出される検出値である異常判別用検出値を用いて前記電気系の異常が前記コイルの端子間短絡であるか否かを判定する異常判別手段と、
を備える電磁弁の制御装置。 A control device for a solenoid valve for controlling a solenoid valve having a coil,
A drive circuit for operating the solenoid valve by applying a voltage to the coil;
First current detection means for detecting an energization current of the coil using ΔΣ modulation;
Second current detection means for detecting an energization current of the coil using ΔΣ modulation with lower resolution than the first current detection means;
When an abnormality occurs in the electrical system including the coil and the drive circuit, the abnormality is a detection value detected by the second current detection unit when the drive circuit is controlled so that a voltage is applied to the coil. An abnormality determining means for determining whether the abnormality of the electrical system is a short circuit between terminals of the coil by using a detection value for determination;
A control device for a solenoid valve.
前記第1電流検出手段は、アナログの入力値に対して第1所定時間毎にΔΣ変調を行なってデジタル値を生成し、前記第1所定時間毎に生成した第1所定数のデジタル値を用いて前記第1所定時間よりも長い第2所定時間毎に前記コイルの通電電流についての検出値を出力する手段であり、
前記第2電流検出手段は、アナログの入力値に対して前記第1所定時間毎にΔΣ変調を行なってデジタル値を生成し、前記第1所定時間毎に生成した前記第1所定数よりも少ない第2所定数のデジタル値を用いて前記第1所定時間よりも長く前記第2所定時間よりも短い第3所定時間毎に前記コイルの通電電流についての検出値を出力する手段である、
電磁弁の制御装置。 A control device for a solenoid valve according to claim 1,
The first current detection means generates a digital value by performing ΔΣ modulation on an analog input value every first predetermined time, and uses a first predetermined number of digital values generated every first predetermined time. Means for outputting a detection value for the energization current of the coil every second predetermined time longer than the first predetermined time,
The second current detection means performs ΔΣ modulation on the analog input value every first predetermined time to generate a digital value, and is smaller than the first predetermined number generated every first predetermined time. Means for outputting a detection value for the energization current of the coil every third predetermined time longer than the first predetermined time and shorter than the second predetermined time using a second predetermined number of digital values;
Control device for solenoid valve.
前記第1電流検出手段および前記第2電流検出手段は、前記コイルと接地とに介在するよう配置された抵抗の両端の電圧である両端電圧または該両端電圧を増幅した電圧である増幅後電圧をアナログの入力値として用いる手段である、
電磁弁の制御装置。 A control device for a solenoid valve according to claim 2,
The first current detection unit and the second current detection unit are configured to output a voltage across the resistor that is disposed between the coil and the ground, or a voltage after amplification that is a voltage obtained by amplifying the voltage across the resistor. A means used as an analog input value.
Control device for solenoid valve.
前記駆動回路は、前記コイルに接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に前記電気系の保護を要する保護必要時間に亘って過電流が流れたときに該スイッチング素子をオフとする保護回路と、を有する回路であり、
前記第1電流検出手段および前記第2電流検出手段は、前記コイルと接地とに介在するよう配置されてなり、
前記異常判別手段は、前記異常判別用検出値が所定値以上のときには前記電気系の異常は前記コイルの端子間短絡であると判定し、前記異常判別用検出値が前記所定値未満のときには前記電気系の異常は前記コイルのグランド短絡または端子開放であると判定する手段である、
電磁弁の制御装置。 A control device for a solenoid valve according to any one of claims 1 to 3,
The drive circuit includes a switching element connected to the coil, and a protection circuit that turns off the switching element when an overcurrent flows through the switching element for a required protection time that requires protection of the electrical system, A circuit having
The first current detection means and the second current detection means are arranged to be interposed between the coil and the ground,
The abnormality determining means determines that the abnormality of the electrical system is a short circuit between terminals of the coil when the abnormality determination detection value is equal to or greater than a predetermined value, and when the abnormality determination detection value is less than the predetermined value, An abnormality in the electrical system is a means for determining that the coil is grounded short-circuited or a terminal is open,
Control device for solenoid valve.
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