JP6015586B2 - PWM control device and PWM control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、負荷をＰＷＭ（パルス幅変調）制御するＰＷＭ制御装置およびそのＰＷＭ制御方法に関する。 The present invention relates to a PWM control device for controlling a load by PWM (pulse width modulation) and a PWM control method thereof.
近年、例えば車両等に用いられる電子制御式の自動変速機において、クラッチ等のアクチュエータとしてソレノイドが用いられている。ソレノイドに流れる電流がＰＷＭ（パルス幅変調）制御されることにより、ソレノイドに生じる磁場を変化させて変速させる。特許文献１には、ソレノイドに地絡（アース側ショート）等の異常が生じた際に、電流を制限すること、あるいは、ＰＷＭ制御を停止して通電を遮断することを可能とするソレノイド駆動回路の電流制限装置が記載されている。この電流制限装置により、ソレノイド駆動回路のフェールセーフ対応が可能となる。
In recent years, for example, in an electronically controlled automatic transmission used in a vehicle or the like, a solenoid is used as an actuator such as a clutch. The current flowing through the solenoid is controlled by PWM (Pulse Width Modulation) to change the magnetic field generated in the solenoid to change the speed.
しかしながら、上記フェールセーフ対応を行うことにより、ソレノイド駆動回路がソレノイドに対して所望のＰＷＭ制御を行うことができなくなってしまう。この場合、ソレノイド駆動回路の修理等を行うまでの間、例えば、所定のギア比に固定されて運転が継続される。すなわち、車両を安全な場所まで移動させる際にギア比が固定されてしまい、運転の快適性が失われるという問題がある。 However, by performing the fail-safe countermeasure, the solenoid drive circuit cannot perform desired PWM control on the solenoid. In this case, until the solenoid drive circuit is repaired, for example, the operation is continued while being fixed at a predetermined gear ratio. That is, there is a problem that the gear ratio is fixed when the vehicle is moved to a safe place, and driving comfort is lost.
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、負荷が天絡あるいは地絡しても、ＰＷＭ制御を継続させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to continue PWM control even when a load has a power fault or a ground fault.
ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。 The invention disclosed herein employs the following technical means to achieve the above object. Note that the reference numerals in parentheses described in the claims and in this section indicate a corresponding relationship with specific means described in the embodiments described later as one aspect, and limit the technical scope of the invention. Not what you want.
上記目的を達成するために、本発明は、電源（２００）と基準電位源（３００）との間に並列に接続され、負荷（４００，５００）を駆動するための複数の駆動回路（１０，２０）と、各駆動回路の動作を制御する制御手段（３０）と、を備え、各駆動回路は、負荷に電流を流すか否かを規定する駆動用スイッチング素子（１１，２１）と、負荷に流れる負荷電流を検出する負荷電流検出回路（１２，２２）と、負荷が電源とショートする天絡、あるいは、負荷が基準電位源とショートする地絡を検出するダイアグ回路（１３，２３）と、を有し、制御手段が、前記負荷電流に基づいて決定されるデューティ比を以って、駆動用スイッチング素子をパルス幅変調（ＰＷＭ）制御するＰＷＭ制御装置であって、各駆動回路の負荷電流の合計値Ｉを検出する共通電流検出回路（４０）を備え、駆動用スイッチング素子は、負荷に対して電源側に直列接続されたハイサイド側スイッチング素子（１１Ｈ，２１Ｈ）と、負荷に対して基準電位側に直列接続されたローサイド側スイッチング素子（１１Ｌ，２１Ｌ）とを有し、制御手段は、ダイアグ回路により天絡または地絡が検出された駆動回路において、負荷電流検出回路により検出されるべき負荷電流ＩＮＧを、天絡または地絡が検出されていない駆動回路において、負荷電流検出回路により検出された負荷電流ＩＯＫから、式ＩＮＧ＝Ｉ−ＩＯＫに基づいて算出する電流推定手段（３１）を有し、制御手段は、電流推定手段により算出されたＩＮＧの値に基づいて、天絡または地絡が検出された駆動回路における駆動用スイッチング素子に入力されるＰＷＭ信号のデューティ比を決定して、天絡または地絡が検出された駆動回路の動作を継続させることを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is connected in parallel between a power source (200) and a reference potential source (300), and a plurality of drive circuits (10, 10) for driving a load (400, 500). 20) and a control means (30) for controlling the operation of each drive circuit, each drive circuit including a drive switching element (11, 21) for specifying whether or not a current flows to the load, and a load A load current detection circuit (12, 22) for detecting a load current flowing through the power supply, and a diagnostic circuit (13, 23) for detecting a power supply fault in which the load is short-circuited to the power source or a ground fault in which the load is short-circuited to the reference potential source And a control means for controlling the drive switching element with pulse width modulation (PWM) with a duty ratio determined based on the load current, wherein the load of each drive circuit Total current I A common current detection circuit (40) for detection is provided, and a driving switching element is connected in series with a high-side switching element (11H, 21H) connected in series on the power supply side with respect to the load, and in series with a reference potential side with respect to the load. The low-side switching elements (11L, 21L) connected to each other, and the control means is a drive circuit in which a power supply fault or a ground fault is detected by a diagnosis circuit, and a load current I NG to be detected by a load current detection circuit. Current estimation means (31) is calculated from the load current I OK detected by the load current detection circuit based on the formula I NG = I−I OK in the drive circuit in which no power fault or ground fault is detected. a control means, based on the value of I NG calculated by the current estimating means, switching driving is tangled ceiling in the drive circuit a ground fault has been detected Determines the duty ratio of the PWM signal input to the element, was tangled ceiling is characterized in that to continue the operation of the driving circuit ground fault has been detected.
これによれば、負荷の天絡あるいは地絡に起因して、負荷を流れる電流の大きさが、負荷電流検出回路によって検出できない状況に陥っても、天絡および地絡が発生した駆動回路における負荷電流を推定することができる。そして、推定された電流値に基づいて、天絡および地絡が発生した駆動回路におけるデューティ比を決定することができる。したがって、負荷の天絡あるいは地絡が発生した場合であっても、駆動用スイッチング素子を停止することなく、負荷の駆動を継続させることができる。 According to this, even in a situation where the magnitude of the current flowing through the load cannot be detected by the load current detection circuit due to a load fault or a ground fault, in the drive circuit where the power fault and the ground fault have occurred The load current can be estimated. Based on the estimated current value, it is possible to determine the duty ratio in the drive circuit in which the power fault and the ground fault have occurred. Accordingly, even when a load fault or ground fault occurs, the driving of the load can be continued without stopping the driving switching element.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same reference numerals are given to the same or equivalent parts.
（第１実施形態）
最初に、図１および図２を参照して、本実施形態に係るＰＷＭ制御装置の概略構成について説明する。
(First embodiment)
First, a schematic configuration of the PWM control device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
本実施形態に係るＰＷＭ制御装置１００は、図１に示すように、第１駆動回路１０および第２駆動回路２０と、各駆動回路１０，２０の動作を制御する制御手段としての制御部３０と、を備えている。各駆動回路１０，２０は、電源２００と基準電位源としてのＧＮＤ３００に対して並列に接続されている。そして、ＰＷＭ制御装置１００は、第１駆動回路１０および第２駆動回路２０に流れる負荷電流の総計を検出するための共通電流検出回路４０を備えている。
As shown in FIG. 1, the
第１駆動回路１０には負荷４００が接続されている。また、第２駆動回路２０には負荷５００が接続されている。制御部３０は、各駆動回路１０，２０にそれぞれパルス幅変調信号（以下、ＰＷＭ信号と示す）を出力してＰＷＭ制御する。負荷４００，５００には、上記ＰＷＭ制御に基づいた負荷電流が流れる。各駆動回路１０，２０は、それぞれに接続された負荷４００，５００に流れる負荷電流を検出して、その電流値を制御部３０にフィードバックする。そして、制御部３０は、フィードバックされた電流値に基づいて、ＰＷＭ信号のデューティ比を決定する。
A
共通電流検出回路４０は、負荷４００および負荷５００に流れる負荷電流の合計値Ｉを検出する回路である。検出された合計値Ｉは、共通電流検出回路４０から制御部３０に出力される。これにより、制御部３０は、合計値Ｉを共通電流検出回路４０から取得する。
The common
ここで、何らかの理由で一つの駆動回路、例えば、第２駆動回路２０に接続された負荷５００に流れる電流値が検出できなくなったと仮定する。この場合、負荷５００に流れる負荷電流の電流値（以下、ＩＮＧと示す）が制御部３０にフィードバックされない。よって、制御部３０は第２駆動回路２０に対して出力するＰＷＭ信号のデューティ比を決定することができない。
Here, it is assumed that the current value flowing through the
このような事態に対応するため、本実施形態における制御部３０は、負荷電流を検出できなくなった第２駆動回路２０における電流値を、負荷電流が検出可能な駆動回路における負荷電流の電流値（以下、ＩＯＫを示す）から推定する電流推定部３１を有している。電流推定部３１は、特許請求の範囲に記載の電流推定手段に相当する。この例では、第１駆動回路１０における負荷電流がＩＯＫに相当する。
In order to cope with such a situation, the
具体的には、電流推定部３１は、式ＩＮＧ＝Ｉ−ＩＯＫによって、負荷５００に流れる負荷電流の電流値を推定する。制御部３０は、この推定された負荷電流の電流値ＩＮＧに基づいて、第２駆動回路２０に出力するＰＷＭ信号のデューティ比を決定する。
Specifically, the
図２を参照して、より具体的な構成について説明する。 A more specific configuration will be described with reference to FIG.
第１駆動回路１０は、負荷４００に対して直列に接続された駆動用スイッチング素子１１を有している。駆動用スイッチング素子１１は、負荷４００に対して電源２００側に接続されたハイサイド側スイッチング素子１１Ｈと、負荷４００に対してＧＮＤ３００側に接続されたローサイド側スイッチング素子１１Ｌと、を有している。駆動用スイッチング素子１１は、制御部３０から入力されるＰＷＭ信号に基づいてオンオフする。これにより、第１駆動回路１０は、ＰＷＭ信号に基づいた負荷電流を負荷４００に流すことができる。
The
また、第１駆動回路１０は、負荷４００とローサイド側スイッチング素子１１Ｌの間に負荷電流検出回路１２を有している。この負荷電流検出回路１２は、負荷４００に対して直列に接続されたシャント抵抗１２ａの両端の電位差から負荷４００に流れる負荷電流I１を検出するものである。
Further, the
また、第１駆動回路１０は、負荷４００の天絡もしくは地絡を検出するためのダイアグ回路１３を有している。天絡とは、負荷が電源２００とショートすることを指し、地絡とは、負荷が基準電位源、すなわちＧＮＤ３００とショートすることを指す。なお、ダイアグ回路１３は、負荷４００に対して電源２００側に接続されたハイサイド側ダイアグ回路１３Ｈと、負荷４００に対してＧＮＤ３００側に接続されたローサイド側ダイアグ回路１３Ｌと、を有している。ダイアグ回路１３は、負荷４００のハイサイド側端子およびローサイド側端子における電位をそれぞれ検出する電圧モニターである。そして、後述するダイアグ部３４ａ，３４ｂは、故障のない正常時の電位に対して、検出された電位に変動があったことを以って天絡もしくは地絡を判断する。
Further, the
第２駆動回路２０は、第１駆動回路１０と同一の回路構成となっている。具体的には、負荷５００に対して直列に接続された駆動用スイッチング素子２１を有している。駆動用スイッチング素子２１は、ハイサイド側スイッチング素子２１Ｈとローサイド側スイッチング素子２１Ｌとを有する。また、第２駆動回路２０は負荷電流検出回路２２を有し、負荷５００に流れる負荷電流Ｉ２を検出している。また、第２駆動回路２０はダイアグ回路２３を有している。そして、ダイアグ回路２３は、ハイサイド側ダイアグ回路２３Ｈとローサイド側ダイアグ回路２３Ｌとを有している。
The
制御部３０は、上記した電流推定部３１のほか、駆動回路の数に対応した負荷電流検出部３２，３３、および、ダイアグ部３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂを有している。
In addition to the
負荷電流検出部３２には、第１駆動回路１０における負荷電流検出回路１２にて検出した電流値Ｉ１が入力される。制御部３０は、負荷電流検出回部３２に入力された電流値Ｉ１に基づいて、駆動用スイッチング素子１１に出力するＰＷＭ信号のデューティ比を決定する。
The current value I 1 detected by the load
同様に、負荷電流検出部３３には、第２駆動回路２０における負荷電流検出回路２２にて検出した電流値Ｉ２が入力される。制御部３０は、負荷電流検出回部３３に入力された電流値Ｉ２に基づいて、駆動用スイッチング素子２１に出力するＰＷＭ信号のデューティ比を決定する。
Similarly, the current value I 2 detected by the load
ダイアグ部３４ａ，３４ｂは、第１駆動回路１０におけるダイアグ回路１３により検出された電位変動を以って、負荷４００の天絡もしくは地絡を判断する。
The
同様に、ダイアグ部３５ａ，３５ｂは、第２駆動回路２０におけるダイアグ回路２３により検出された電位変動を以って、負荷５００の天絡もしくは地絡を判断する。
Similarly, the
電流推定部３１は、共通電流検出回路４０により検出される負荷電流の合計値Ｉをモニターしている。加えて、電流推定部３１は、負荷電流検出部３２，３３から入力される各駆動回路における負荷電流の電流値Ｉ１，Ｉ２もモニターしている。各駆動回路１０，２０が正常に駆動し、負荷４００，５００に正しく電流が流れている状態では、Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２に他ならない。また、電流推定部３１は、負荷４００，５００に正しく電流が流れない状態に陥った場合において、負荷電流に流れる電流値を推定する。
The
共通電流検出回路４０は、上記したように、電源２００に対して、各駆動回路１０，２０と直列に接続されたシャント抵抗４０ａの両端の電位差から各駆動回路１０，２０に流れる負荷電流の合計値Ｉを検出するものである。検出された負荷電流の合計値Ｉは電流推定部３１に出力される。
As described above, the common
次に、図２〜図４を参照して、本実施形態に係るＰＷＭ制御装置１００の動作および作用効果について説明する。一例として、図２中の符号Ａに示すように、第２駆動回路２０に接続された負荷５００が地絡した場合について説明する。
Next, operations and effects of the
駆動用スイッチング素子１１，２１のタイミングチャートと、その際の負荷電流Ｉ１，Ｉ２の時間変化、および、負荷電流の合計値（Ｉ、および、Ｉ１＋Ｉ２）の時間変化を図３に示す。図３に示すように、第１駆動回路１０におけるハイサイド側スイッチング素子１１Ｈは、所定のデューティ比を以って周期的にオンオフを繰り返す。ローサイド側スイッチング素子１１Ｌは常にオンである。これにより、負荷４００に流れる負荷電流Ｉ１は、周期的に変化するものとなる。同様に、第２駆動回路２０におけるハイサイド側スイッチング素子２１Ｈは、所定のデューティ比を以って周期的にオンオフを繰り返す。ローサイド側スイッチング素子２１Ｌは常にオンである。図３では、ハイサイド側スイッチング素子２１Ｈに入力されるＰＷＭ信号の１周期ごとにＩ部〜ＩＶ部に分けて示してある。この例では、ＩＩ部において、負荷５００に地絡が発生し、負荷電流検出回路２２に電流が流れない状態を示している。すなわち、負荷電流検出部３５は、ＩＩ部以降、負荷電流Ｉ２を検出することができなくなる。このため、電流推定部３１が共通電流検出回路４０から取得する負荷電流の合計値Ｉは、Ｉ１＋Ｉ２とは異なる値を示すようになる。
FIG. 3 shows a timing chart of the
なお、ハイサイド側スイッチング素子１１Ｈ，２１Ｈを常時オンとし、ローサイド側スイッチング素子１１Ｌ，２１Ｌを、所定デューティ比を以ってオンオフしても良い。また、ハイサイド側スイッチング素子１１Ｈ，２１Ｈと、ローサイド側スイッチング素子１１Ｌ，２１Ｌとを同一周期、同一デューティ比で同期させてオンオフしても良い。
Note that the high-
従来の構成においては、負荷電流検出部３５が、負荷電流Ｉ２を検出できない状態に陥ると、制御部３０は、ハイサイド側スイッチング素子２１Ｈおよびローサイド側スイッチング素子２１Ｌを常にオフとするようにＰＷＭ信号を出力する。このため、第２駆動回路２０の駆動は停止する。
In the conventional configuration, the load current detection unit 35, when falling into a state unable to detect the load current I 2, the
本実施形態に係るＰＷＭ制御装置１００は、従来のように第２駆動回路２０の駆動を停止することなく、図４に示すフローに従って第２駆動回路２０の駆動を継続するものである。
The
図４は、制御部３０が、負荷電流検出部３４，３５から各負荷４００，５００を流れる負荷電流の値Ｉ１，Ｉ２を取得してから、駆動用スイッチング素子１１，２１にＰＷＭ信号を出力するまでの動作を示すフロー図である。
In FIG. 4, after the
以下、図３に示すＩ部〜ＩＶ部について、時系列に沿って説明する。 Hereinafter, the I part to the IV part shown in FIG. 3 will be described in time series.
［Ｉ部］
Ｉ部は、負荷５００に地絡が発生する以前のタイミングである。
[Part I]
Part I is the timing before a ground fault occurs in the
まず、図４に示すステップＳ１を実施する。ステップＳ１は、制御部３０が、共通電流検出回路４０により検出される負荷電流の合計値Ｉを取得する共通電流検出ステップである。
First, step S1 shown in FIG. 4 is performed. Step S <b> 1 is a common current detection step in which the
次いで、ステップＳ２を実施する。ステップＳ２は、制御部３０が、負荷電流検出部３４，３５から各負荷４００，５００を流れる負荷電流の値Ｉ１，Ｉ２を取得するステップである。
Next, step S2 is performed. Step S < b > 2 is a step in which the
次いで、ステップＳ３を実施する。ステップＳ３は、制御部３０が、負荷電流の合計値Ｉと、Ｉ１＋Ｉ２とを比較するステップである。図３に示すＩ部においては、地絡が発生しておらず、Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２であるため、ステップＳ７に進む。
Next, step S3 is performed. Step S3 is a step in which the
ステップＳ７は、制御部３０が、Ｉ１およびＩ２の値に基づいて、それぞれ、駆動用スイッチング素子１１および１２に出力するＰＷＭ信号のデューティ比を決定するデューティ比決定ステップである。具体的には、Ｉ１の値に基づいて第１駆動回路１０におけるハイサイド側スイッチング素子１１Ｈに出力するＰＷＭ信号のデューティ比を決定する。同様に、Ｉ２の値に基づいて第２駆動回路２０におけるハイサイド側スイッチング素子２１Ｈに出力するＰＷＭ信号のデューティ比を決定する。決定されたデューティ比は、図３に示すＩＩ部におけるＰＷＭ信号に反映される。
Step S7, the
次いで、ステップＳ８を実施する。ステップＳ８は、制御部３０が、ステップＳ７において決定されたデューティ比を以って、ＰＷＭ信号を出力するステップである。
Next, step S8 is performed. Step S8 is a step in which the
［ＩＩ部］
ＩＩ部は、負荷５００に地絡が発生する瞬間を含むタイミングである。図３に示す地絡の発生以降の時刻について、図４を参照して説明する。
[Part II]
Part II is the timing including the moment when a ground fault occurs in the
まず、Ｉ部と同様に、ステップＳ１およびステップＳ２を実施して、Ｉ，Ｉ１，Ｉ２を取得する。ＩＩ部においては、地絡の発生により第２駆動回路２０における負荷電流検出回路２２に電流が流れず、制御部３０が負荷電流Ｉ２を取得できない。
First, similarly to the I part, step S1 and step S2 are performed to obtain I, I 1 and I 2 . In Part II, no current flows through the load
次いで、ステップＳ３を実施する。ＩＩ部では、ステップＳ２において負荷電流Ｉ２を取得できないため、Ｉ≠Ｉ１＋Ｉ２となり、ステップＳ４に進む。 Next, step S3 is performed. In part II, the load current I 2 cannot be acquired in step S2, so I ≠ I 1 + I 2 and the process proceeds to step S4.
ステップＳ４は、ステップＳ３においてＩ≠Ｉ１＋Ｉ２となる原因と、その発生箇所を特定するステップである。本実施形態では、ダイアグ回路１３，２３により、第２駆動回路２０に接続された負荷５００に地絡が発生したことが検出される。
Step S4 is a step of identifying the cause of I ≠ I 1 + I 2 in step S3 and the location where it occurs. In the present embodiment, the
次いで、ステップＳ５を実施する。ステップＳ５は、天絡または地絡が発生していない駆動回路における負荷電流を検出する正常箇所電流検出ステップである。この例では、ステップＳ４において負荷５００に地絡が発生したことが判明している。このため、制御部３０は負荷電流Ｉ２が検出できていないと判断する。すなわち、制御部３０は、ＩＮＧ＝Ｉ２であると定義する。一方、正常な駆動回路における負荷に流れる負荷電流Ｉ１がＩＯＫであると判断する。すなわち、制御部３０は、ＩＯＫ＝Ｉ１であると定義する。これにより、正常に駆動する第１駆動回路１０の負荷電流Ｉ１がＩＯＫとして検出される。
Next, step S5 is performed. Step S5 is a normal part current detection step for detecting a load current in the drive circuit in which no power fault or ground fault has occurred. In this example, it has been found that a ground fault has occurred in the
次いで、ステップＳ６を実施する。ステップＳ６は、検出できている合計値Ｉおよび第１駆動回路１０の負荷電流Ｉ１（＝ＩＯＫ）から、地絡によって検出不可能になった第２駆動回路２０の負荷電流Ｉ２（＝ＩＮＧ）を算出する異常箇所電流算出ステップである。本実施形態では、式ＩＮＧ＝Ｉ−ＩＯＫに基づいて、負荷電流Ｉ２が算出される。
Next, step S6 is performed. Step S6, the load current I 1 of the sum I and the
次いで、ステップＳ７を実施する。ＩＩ部におけるステップＳ７は、正常に検出されたＩ１の値と、ステップＳ６で算出されたＩ２の値を用いて、デューティ比を決定する。その後ステップＳ８を実施する。すなわち、ステップＳ７において決定されたデューティ比を以って、各駆動回路１０，２０にＰＷＭ信号を出力する。決定されたデューティ比は、図３に示すＩＩＩ部におけるＰＷＭ信号に反映される。これにより、地絡が発生した負荷の負荷電流Ｉ２を推定することができ、第２駆動回路２０の駆動を継続させることができる。したがって、車両を安全な場所まで移動させる際にギア比が固定されてしまうことなく、運転の快適性が保持することができる。
Next, step S7 is performed. In step S7 in the II part, the duty ratio is determined using the value of I 1 detected normally and the value of I 2 calculated in step S6. Thereafter, step S8 is performed. That is, PWM signals are output to the
［ＩＩＩ部およびＩＶ部］
ＩＩＩ部およびＩＶ部では、ＩＩ部に続いて負荷５００の地絡が継続している。このため、制御部３０の動作フローはＩＩ部と同様である。よって、動作フローの記載を割愛する。ＩＩＩ部において決定されたデューティ比は、図３に示すＩＶ部におけるＰＷＭ信号に反映される。
[Parts III and IV]
In Part III and Part IV, the ground fault of the
なお、本実施形態において、異常箇所電流算出ステップ（ステップＳ６）に用いられる各電流値Ｉ，Ｉ１は、ＩＩ部、ＩＩＩ部、ＩＶ部の時間平均値である。すなわち、第２駆動回路２０における駆動用スイッチング素子２１に出力するＰＷＭ信号の周期に基づいた時間平均値である。各電流値Ｉ，Ｉ１として、異常が検出された前記駆動回路におけるＰＷＭ信号の周期における時間平均値を用いることによって、ＩＮＧのより正確な推定を行うことができる。
In the present embodiment, each current value used in the anomaly current calculation step (step S6) I, I 1 is, II part, III part, the time average value of the IV unit. That is, the time average value is based on the period of the PWM signal output to the
（第２実施形態）
第１実施形態では、図２に示すように、共通電流検出回路４０が各駆動回路１０，２０に対してハイサイド側に接続され、負荷電流検出回路１２，２２が負荷４００，５００に対してローサイド側に接続された例を示した。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the common
これに対して、本実施形態では、図５に示すように、共通電流検出回路４０が各駆動回路１０，２０に対してローサイド側に接続されている。また、各駆動回路１０，２０において、負荷電流検出回路１２，２２が負荷４００，５００に対してハイサイド側に接続されている。このような構成では、負荷に天絡が発生した場合に、第１実施形態と同様に、検出できない負荷電流を、検出可能な電流から推定して、駆動回路の駆動を継続させることができる。なお、図５においては、便宜上、ダイアグ回路１３，２３およびダイアグ部３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂの図示を省略する。
In contrast, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the common
具体例として、図５中の符号Ｂに示すように、第２駆動回路２０の負荷５００に天絡が発生した例について説明する。天絡が発生する前のタイミングでは、第１実施形態と同様に、ローサイド側スイッチング素子１１Ｌ，２１Ｌを常にオンとし、ハイサイド側スイッチング素子１１Ｈ，２１Ｈをオンオフすることにより、負荷４００，５００に所定の負荷電流を流す。
As a specific example, an example in which a power fault has occurred in the
負荷５００に天絡が発生すると、負荷電流検出回路２２に電流が流れなくなり、負荷電流Ｉ２を検出することができなくなる。本実施形態においても、第１実施形態と同様に、図４に示すステップＳ１〜Ｓ６に従って負荷電流Ｉ２を算出する。そして、ステップＳ７において、正常に検出されたＩ１の値と、ステップＳ６で算出されたＩ２の値を用いて、デューティ比を決定する。その後ステップＳ８を実施する。すなわち、ステップＳ７において決定されたデューティ比を以って、各駆動回路１０，２０にＰＷＭ信号を出力する。なお、本実施形態では、ステップＳ４において、地絡ではなく天絡が検出されることになる。
When power supply fault in the
また、負荷５００が天絡すると、第２駆動回路２０におけるハイサイド側スイッチング素子２１Ｈにも電流が流れない。このため、制御部３０は、例えば、ハイサイド側スイッチング素子２１Ｈに出力するＰＷＭ信号を常時オフとし、ローサイド側スイッチング素子２１Ｌを所定のデューティ比でオンオフすることにより、第２駆動回路２０の駆動を継続する。
Further, when the
以上のように、本実施形態に係るＰＷＭ制御装置１００を採用することにより、負荷の天絡に対しても、駆動回路の駆動を継続させることができる。したがって、車両を安全な場所まで移動させる際にギア比が固定されてしまうことなく、運転の快適性が保持することができる。
As described above, by adopting the
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
第１実施形態では、ＩＩ部において決定されたデューティ比が、ＩＩＩ部におけるＰＷＭ信号に反映され、ＩＩＩ部において決定されたデューティ比が、ＩＶ部におけるＰＷＭ信号に反映される例を示したが、この限りではない。図４に示す各ステップの実行に要する時間が、ＰＷＭ信号の周期に対して十分に小さくない場合、ＩＩ部において決定されたデューティ比を即座にＩＩＩ部に反映できないことがある。このような場合は、ＩＩ部において決定されたデューティ比をＩＶ部に反映させてもよい。この場合、ＩＩＩ部におけるＰＷＭ信号のデューティ比は、Ｉ部において決定されたデューティ比が反映される。 In the first embodiment, the duty ratio determined in the II part is reflected in the PWM signal in the III part, and the duty ratio determined in the III part is reflected in the PWM signal in the IV part. This is not the case. If the time required to execute each step shown in FIG. 4 is not sufficiently small with respect to the period of the PWM signal, the duty ratio determined in the II part may not be immediately reflected in the III part. In such a case, the duty ratio determined in the II part may be reflected in the IV part. In this case, the duty ratio determined in the I part is reflected in the duty ratio of the PWM signal in the III part.
また、第１実施形態では、異常箇所電流算出ステップ（ステップＳ６）に用いられる各電流値Ｉ，Ｉ１として、異常が検出された前記駆動回路におけるＰＷＭ信号の周期における時間平均値を用いる例を示した。しかしながら、各電流値を平均する時間間隔は任意であり、特定のＰＷＭ信号の周期に限定されるものではない。 Further, in the first embodiment, as the current values I and I 1 used in the abnormal part current calculation step (step S6), an example in which a time average value in the period of the PWM signal in the drive circuit in which an abnormality is detected is used. Indicated. However, the time interval for averaging the current values is arbitrary, and is not limited to a specific PWM signal period.
また、上記した各実施形態では、ＰＷＭ制御装置１００が、２つの駆動回路１０，２０を有する例を示した。しかしながら、駆動回路が３つ以上であっても本発明を適用することができる。この場合、上記の各実施形態と同様に、何らかの理由で負荷電流が検出不能になった一つの駆動回路における負荷電流がＩＮＧに相当する。そして、負荷電流が検出可能な、故障を生じていない駆動回路における負荷電流の合計値がＩＯＫに相当する。
Further, in each of the above-described embodiments, the example in which the
また、上記した各実施形態では、共通電流検出回路４０、負荷電流検出回路１２，２２において、シャント抵抗を利用して電流値を検出する方式を採用したが、これに限定されるものではない。シャント抵抗以外にも、ＭＯＳのオン抵抗を利用したり、電流センスＭＯＳやホールセンサを採用したりしてもよい。
In each of the above-described embodiments, the common
１０・・・第１駆動回路
２０・・・第２駆動回路
３０・・・制御部，３１・・・電流推定部
４０・・・共通電流検出回路
２００・・・電源
３００・・・基準電位源（ＧＮＤ）
４００，５００・・・負荷
DESCRIPTION OF
400,500 ... Load
Claims (3)
各駆動回路は、
前記負荷に電流を流すか否かを規定する駆動用スイッチング素子（１１，２１）と、
前記負荷に流れる負荷電流を検出する負荷電流検出回路（１２，２２）と、
前記負荷が前記電源とショートする天絡、あるいは、前記負荷が前記基準電位源とショートする地絡を検出するダイアグ回路（１３，２３）と、
を有し、
前記制御手段が、前記負荷電流に基づいて決定されるデューティ比を以って、前記駆動用スイッチング素子をパルス幅変調（ＰＷＭ）制御するＰＷＭ制御装置であって、
各駆動回路の前記負荷電流の合計値Ｉを検出する共通電流検出回路（４０）を備え、
前記駆動用スイッチング素子は、前記負荷に対して前記電源側に直列接続されたハイサイド側スイッチング素子（１１Ｈ，２１Ｈ）と、前記負荷に対して前記基準電位側に直列接続されたローサイド側スイッチング素子（１１Ｌ，２１Ｌ）とを有し、
前記制御手段は、前記ダイアグ回路により天絡または地絡が検出された前記駆動回路において、前記負荷電流検出回路により検出されるべき前記負荷電流ＩＮＧを、天絡または地絡が検出されていない前記駆動回路において、前記負荷電流検出回路により検出された前記負荷電流ＩＯＫから、式ＩＮＧ＝Ｉ−ＩＯＫに基づいて算出する電流推定手段（３１）を有し、
前記制御手段は、前記電流推定手段により算出された前記ＩＮＧの値に基づいて、天絡または地絡が検出された前記駆動回路における前記駆動用スイッチング素子に入力されるＰＷＭ信号のデューティ比を決定して、天絡または地絡が検出された前記駆動回路の動作を継続させることを特徴とするＰＷＭ制御装置。 A plurality of drive circuits (10, 20) for driving the load (400, 500) connected in parallel between the power source (200) and the reference potential source (300) and the operation of each drive circuit are controlled. Control means (30),
Each drive circuit
A switching element for driving (11, 21) that defines whether or not current flows through the load;
A load current detection circuit (12, 22) for detecting a load current flowing through the load;
A diagnosis circuit (13, 23) for detecting a power short circuit in which the load is short-circuited with the power source or a ground fault in which the load is short-circuited with the reference potential source;
Have
The control means is a PWM control device that performs pulse width modulation (PWM) control of the driving switching element with a duty ratio determined based on the load current,
A common current detection circuit (40) for detecting a total value I of the load currents of the drive circuits;
The driving switching element includes a high-side switching element (11H, 21H) connected in series on the power supply side with respect to the load, and a low-side switching element connected in series on the reference potential side with respect to the load. (11L, 21L)
In the drive circuit in which a power fault or a ground fault is detected by the diagnostic circuit, the control means does not detect a power fault or a ground fault in the load current ING to be detected by the load current detection circuit. The drive circuit includes current estimation means (31) for calculating from the load current I OK detected by the load current detection circuit based on the formula I NG = I−I OK .
The control means determines a duty ratio of a PWM signal input to the drive switching element in the drive circuit in which a power fault or a ground fault is detected based on the value of the I NG calculated by the current estimation means. A PWM control apparatus characterized by determining and continuing the operation of the drive circuit in which a power fault or a ground fault is detected.
天絡または地絡が検出された前記駆動回路におけるＰＷＭ信号の周期における時間平均値であることを特徴とする請求項１に記載のＰＷＭ制御装置。 The load current I OK detected by the load current detection circuit in the drive circuit in which the total value I of the load current and the power fault or the ground fault are not detected are:
The PWM control device according to claim 1, wherein the PWM control device is a time average value in a period of a PWM signal in the drive circuit in which a power fault or a ground fault is detected.
各駆動回路の前記負荷電流の合計値Ｉを検出する共通電流検出ステップと、
前記ダイアグ回路により天絡または地絡が検出されていない前記駆動回路において、前記負荷電流検出回路により検出された前記負荷電流の合計値ＩＯＫを検出する正常箇所電流検出ステップと、
天絡または地絡が検出された前記駆動回路において、前記負荷電流検出回路により検出されるべき前記負荷電流ＩＮＧを、式ＩＮＧ＝Ｉ−ＩＯＫに基づいて算出する異常箇所電流算出ステップと、
算出された前記ＩＮＧを、天絡または地絡が検出された前記駆動回路における前記負荷電流と見なして、前記駆動用スイッチング素子に入力するＰＷＭ信号のデューティ比を決定するデューティ比決定ステップと、を有することを特徴とするＰＷＭ制御方法。 A PWM control method for a PWM control device according to claim 1 or 2, wherein
A common current detection step of detecting a total value I of the load currents of each drive circuit;
In the drive circuit in which no power fault or ground fault is detected by the diagnostic circuit, a normal location current detection step of detecting a total value I OK of the load current detected by the load current detection circuit;
In the drive circuit in which a power fault or a ground fault has been detected, an abnormal location current calculation step of calculating the load current I NG to be detected by the load current detection circuit based on the formula I NG = I−I OK ; ,
A duty ratio determining step for determining the duty ratio of the PWM signal to be input to the driving switching element by regarding the calculated I NG as the load current in the driving circuit in which a power fault or a ground fault is detected; A PWM control method comprising:
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