JP6424556B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機を制御する電子制御装置について、特に、フェールセーフ機構を有する電子制御装置に関する。

車両に搭載される自動変速機では、電子制御装置によって、油圧回路の誘導性負荷（例えばソレノイド）への通電が制御され、アクチュエータが駆動してギアが選択される。万一、電子制御装置において異常が発生して誤った制御が行われた場合、ギアロックしてしまう虞がある。意図しないギアロックを解消するため、特許文献１に記載の自動変速機の制御装置では、監視部が制御装置の異常を検出したときに、誘導性負荷への通電を停止するように構成されている。

国際公開ＷＯ２０１１／１４５３９３号

しかしながら、誘導性負荷の駆動が停止されると、特定のギアでロックされるため、車両の走行に不都合を生じることがある。換言すれば、誘導性負荷に通電する側にフェールセーフを行う必要が生じる場合がある。

これを解決するために、例えば、本来ＰＷＭ制御を行わない監視部にも、ＰＷＭ制御を実施するための機能を持たせることにより、異常発生時にも正常通りの動作を実現させることができる。しかしながら、このような構成では、ＰＷＭ制御が可能な機構が、電子制御装置内に２つ以上形成されることになるため、冗長したシステム構成が必要となる。

もしくは、監視部が所定の誘導性負荷に対してデューティ比１００％のＰＷＭ、すなわち定電流を通電するように構成すれば、異常時において適切と思われるギア比に固定することが可能である。しかしながら、誘導性負荷への過電流のため、内部のスイッチング素子やシャント抵抗器が故障してしまう虞がある。

また、誘導性負荷の電源側のショートが発生した場合も、上記同様に、誘導性負荷への過電流のためシャント抵抗器が焼損し、結果、誘導性負荷への通電が停止して、通電する側にフェールセーフを行うことができない。

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、簡素な構成において、誘導性負荷へ通電側のフェールセーフを行うに際して過電流を抑制することのできる電子制御装置を提供することを目的とする。

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、特許請求の範囲およ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。

上記目的を達成するために、本発明は、電源（ＶＢ）から誘導性負荷（６００）に供給する電流を制御して、自動変速機に設けられた油路（５１０）内の油圧を調整することによってギア比を制御する電子制御装置であって、誘導性負荷と電源との間に介在し、ＰＷＭ信号が入力されて誘導性負荷への電流の供給を制御するハイサイド側スイッチング素子（１０）と、誘導性負荷と、電源よりも低電位とされた基準電位（ＧＮＤ）と、の間に介在し、誘導性負荷に流れる電流を制御する電流切替回路（２０）と、誘導性負荷に流れる電流を検出する電流検出回路（３０）と、ＰＷＭ信号を出力してハイサイド側スイッチング素子のオンオフを制御する制御部（４０）と、少なくとも制御部が出力するＰＷＭ信号を監視する監視部（５０）と、を備え、制御部もしくは監視部は、誘導性負荷の出力に異常が検出された場合に、電源と誘導性負荷とを導通して常時電流が流れるように制御するとともに、電流切替回路に対して、誘導性負荷に流れる電流を抑制するように制御し、電流切替回路は、誘導性負荷と基準電位との間に形成されたローサイド側スイッチング素子（２１）と、誘導性負荷と基準電位との間に形成され、誘導性負荷に対して、ローサイド側スイッチング素子と並列接続された電流制限回路（２２）と、を有し、電流制限回路は、電流制限インピーダンス（２３ａ，２４ａ）と、電流制限インピーダンスへの通電をオンオフする電流制限スイッチング素子（２３ｂ，２４ｂ）と、が直列接続されて構成され、制御部もしくは監視部は、誘導性負荷の出力に異常が検出された場合に、ローサイド側スイッチング素子をオフするとともに、電流制限スイッチング素子をオンすることによって、誘導性負荷に流れる電流を電流制限インピーダンスへ通電して電流値を抑制することを特徴としている。

これによれば、誘導性負荷の出力に異常が発生した場合において、電源と誘導性負荷とが導通されるため、通電側のフェールセーフを行うことができる。そして、フェールセーフ実行時に誘導性負荷に流れる電流は、電流切替回路により、異常未発生時に較べて抑制されるため、ハイサイド側スイッチング素子、電流切替回路および電流検出回路に過大な電流が流れることを防止することができる。

電子制御装置を含む自動変速機の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る電子制御装置の概略構成を示す回路図である。 制御部に異常がある場合の電子制御装置の動作を示すフローチャートである。 制御部に異常がある場合の電子制御装置の動作を示すタイミングチャートである。 誘導性負荷と電源とが短絡した場合の電子制御装置の動作を示すフローチャートである。 誘導性負荷と電源とが短絡した場合の電子制御装置の動作を示すタイミングチャートである。

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。

（第１実施形態）
最初に、図１および図２を参照して、本実施形態に係る電子制御装置の概略構成について説明する。

本実施形態における電子制御装置は自動変速機に適用され、ギア比を制御する制御装置である。図１に示すように、電子制御装置１００は、変速機２００に通信可能に接続されてギア比を自動で制御するようになっている。図１において、電子制御装置１００はＥＣＵと表記している。変速機２００は、エンジン３００と駆動輪４００とを仲介しており、トルクおよび回転数を変換してエンジン３００の動力を駆動輪４００に伝達する。変速機２００はギアトレーン２１０とトルクコンバータ２２０とを有している。電子制御装置１００は、油圧回路５００を介して、ギアトレーン２１０を構成する複数のギア２１１の噛み合う組み合わせを制御し、ギア比を変更するようになっている。なお、ギア２１１は図示しないシャフトに固定されており、シャフトは供給されるオイルの油圧によって位置が変位する。ギア２１１はシャフトの変位に従って位置が変位するようになっている。すなわち、複数のギア２１１について、それぞれに供給される油圧を個別に制御することによって、ギア比を制御することができる。

油圧回路５００は、図１に示すように、シャフトに続く油路５１０と、油路５１０に設けられ各シャフトへ供給される油圧を調整する油圧バルブ５２０と、油圧バルブ５２０より上流側の油路５１０の油圧を調整するライン圧バルブ５３０と、を有している。そして、各バルブ５２０，５３０は誘導性負荷としてソレノイド６００を有している。ソレノイド６００に通電する電流量を変化させることによりソレノイド６００まわりに磁場が誘起され、その磁場の量に基づいてシャフトが変位し、ギア２１１の噛み合わせが変更可能になっている。

本実施形態に係る電子制御装置１００は、ソレノイド６００に流れる電流を制御するものである。この電子制御装置１００は、図２に示すように、電源電圧を供給する電源ＶＢとソレノイド６００との間に介在するハイサイド側スイッチング素子１０と、ソレノイド６００と基準電位ＧＮＤとの間に介在する電流切替回路２０と、電流切替回路２０と基準電位ＧＮＤとの間に配置された電流検出回路３０と、を備えている。また、電子制御装置１００は、ハイサイド側スイッチング素子１０をＰＷＭ制御する制御部４０と、制御部４０を監視する監視部５０と、を備えている。

ハイサイド側スイッチング素子１０は、例えばＭＯＳトランジスタであり、ゲート端子に制御部４０からＰＷＭ信号が入力されることによって、ＰＷＭ制御されたドレイン電流がソレノイド６００に流れる。

ハイサイド側スイッチング素子１０のゲート端子には、論理和の計算が可能なＯＲ回路１１の出力端子が接続されている。ＯＲ回路１１の一方の入力端子には、制御部４０からＰＷＭ信号が入力されている。他方の入力端子は監視部５０に接続され、電子制御装置１００の状態に応じてＨｉｇｈ信号（以下、Ｈ信号）またはＬｏｗ信号（以下、Ｌ信号）が入力される。他方の入力端子にＬ信号が入力された状態であれば、ＯＲ回路１１の出力端子にはＰＷＭ信号がそのまま出力される。他方の入力端子にＨ信号が入力されると、ＰＷＭ信号に依存せずＨ信号が出力される。

電流切替回路２０は、ソレノイド６００に対してローサイド側に設けられており、異常発生時にソレノイド６００を流れる電流を制限する回路である。電流切替回路２０は、ソレノイド６００と基準電位ＧＮＤとの間に配置されたローサイド側スイッチング素子２１と、ソレノイド６００に対してローサイド側スイッチング素子２１と並列接続された電流制限回路２２とを備えている。本実施形態における電流切替回路２０は２つの電流制限回路２２（第１電流制限回路２３および第２電流制限回路２４）を有している。

ローサイド側スイッチング素子２１は、例えばＭＯＳトランジスタであり、異常が発生していない通常の駆動時には、制御部４０からゲート端子にＨ信号が入力されて常時オン状態である。これにより、ＰＷＭ制御された電流がソレノイド６００を流れる。

ローサイド側スイッチング素子２１のゲート端子にはスイッチとなるトランジスタ２５が設けられている。トランジスタ２５のゲート端子は監視部５０に接続されており、通常の駆動時にはトランジスタ２５はオフ状態であるが、監視部５０からゲート端子にＨ信号が入力されると、トランジスタ２５がオン状態となってローサイド側スイッチング素子２１のゲート端子は基準電位ＧＮＤと接続されるため、ローサイド側スイッチング素子２１はオフ状態となる。

電流制限回路２２は、電流制限インピーダンスとしての抵抗器２３ａ，２４ａと、電流制限インピーダンスへの通電をオンオフする電流制限スイッチング素子としてのＭＯＳトランジスタ２３ｂ，２４ｂと、を有している。具体的には、第１電流制限回路２３は、抵抗器２３ａとＭＯＳトランジスタ２３ｂとが直列接続されて構成され、第２電流制限回路２４は、抵抗器２４ａとＭＯＳトランジスタ２４ｂとが直列接続されて構成されている。以下、第１電流制限回路２３と第２電流制限回路２４とを総称して、電流制限回路２２という。

ＭＯＳトランジスタ２３ｂのゲート端子には、論理和の計算が可能なＯＲ回路２６の出力端子が接続されている。ＯＲ回路２６の一方の入力端子には、通常の駆動時においては、制御部４０からＬ信号が入力されている。他方の入力端子は監視部５０に接続され、電子制御装置１００の状態に応じてＨ信号またはＬ信号が入力される。他方の入力端子にＬ信号が入力された状態であれば、ＯＲ回路２６の出力端子にはＬ信号が出力され、ＭＯＳトランジスタ２３ｂはオフ状態を維持する。２つの入力端子のいずれか一方にＨ信号が入力されると、ＯＲ回路２６の出力端子には強制的にＨ信号が出力され、ＭＯＳトランジスタ２３ｂはオン状態となる。

また、ＭＯＳトランジスタ２４ｂのゲート端子には、論理和の計算が可能なＯＲ回路２７の出力端子が接続されている。ＯＲ回路２７の接続および動作はＯＲ回路２６と同様であるため詳細な記載を省略する。

抵抗器２３ａおよび抵抗器２４ａの抵抗値は、それぞれ異なっていてもよいし、互いに同一にされていてもよい。ローサイド側スイッチング素子２１がオフの状態において、ＭＯＳトランジスタ２３ｂまたは２４ｂがオン状態になると、ソレノイド６００を流れる電流は抵抗器２３ａまたは抵抗器２４ａを流れることになる。このため、ソレノイド６００に流れる電流の電流値を、抵抗器２３ａまたは抵抗器２４ａの抵抗値に対応した値に規定することができる。あるいは、ＭＯＳトランジスタ２３ｂおよび２４ｂが共にオン状態となった場合には、ソレノイド６００に流れる電流の電流値を、抵抗器２３ａと抵抗器２４ａの合成抵抗に対応した値に規定することができる。

電流検出回路３０は、シャント抵抗器３１と、シャント抵抗器３１の両端の電位差を検出するためのオペアンプ３２と、を有している。本実施形態におけるシャント抵抗器３１は、電流切替回路２０におけるローサイド側スイッチング素子２１と基準電位ＧＮＤの間に配置されている。オペアンプ３２は、２つの入力端子がシャント抵抗器３１の両端にそれぞれ接続されており、出力端子が制御部４０に接続されている。

ローサイド側スイッチング素子２１がオン状態であり、電流制限回路２２のＭＯＳトランジスタ２３ｂ，２４ｂがオフ状態であれば、ソレノイド６０を流れる電流はシャント抵抗器３１を経由するため、制御部４０はシャント抵抗器３１の両端の電位差を検出することができ、電圧を電流に換算して、ソレノイド６００を流れる電流を検出することができる。

なお、図２に示した電流検出回路３０は必要最低限の構成要素を図示したものであり、ＰＷＭ制御やノイズに起因するシャント抵抗器３１の両端電圧の振動等を平滑化するフィルタ回路などを追加するように構成されていてもよい。

制御部４０は、電子制御装置１００の外部に設けられた各種センサ７００から入力される情報に基づいて、電流検出回路３０により検出される電流値をフィードバックしつつ、ハイサイド側スイッチング素子１０のゲート端子に適切なＰＷＭ信号を出力する。ＰＷＭ信号は、上記したように、ＯＲ回路１１を介してハイサイド側スイッチング素子１０に入力される。なお、各種センサ７００とは、例えば、アクセルセンサ７１０、スロットルセンサ７２０、シフトボジションセンサ７３０、車速センサ７４０、油路５１０内のオイルの温度を検出する油温センサ７５０などである。また、図２に示すように、本実施形態における制御部４０は、抵抗器７６１，７６２による抵抗分圧により電源ＶＢの電圧を検出可能になっている。

制御部４０は、通常の駆動時には、ハイサイド側スイッチング素子１０のゲート端子、より正確にはＯＲ回路１１、にＰＷＭ信号を出力するとともに、電流切替回路２０におけるローサイド側スイッチング素子２１のゲート端子にＨ信号を出力している。また、ＯＲ回路２６，２７の１つの入力端子に対してＬ信号を出力している。なお、図２においては、ハイサイド側スイッチング素子１０のゲート端子にＰＷＭ信号を出力する端子をＣ１とし、ローサイド側スイッチング素子２１のゲート端子に信号を出力する端子をＣ２とし、ＯＲ回路２６の１つの入力端子に対して信号を出力する端子をＣ３とし、ＯＲ回路２７の１つの入力端子に対して信号を出力する端子をＣ４としている。

さらに、本実施形態における制御部４０は、電流検出回路３０におけるオペアンプ３２の出力端子が接続されており、ソレノイド６００に流れる電流を検出できるようになっている。また、上記したように、抵抗器７６１，７６２の抵抗分圧によって電源ＶＢの電位も検出できるようになっている。なお、ソレノイド６００の電源側の短絡（以下、ＶＢショートという）や制御部４０自身の異常が発生した場合の動作については追って詳述する。

監視部５０は、制御部４０の動作を監視する部分である。監視部５０は制御部４０からＰＷＭ信号が入力されており、ＰＷＭ信号の異常などが検出された場合には、制御部４０に代わってソレノイド６００への電流供給を制御する。監視部５０は、ＯＲ回路１１、および電流切替回路２０におけるトランジスタ２５、ＯＲ回路２６，２７に対して信号を入力できるようになっている。なお、図２においては、ＯＲ回路１１の１つの入力端子に対して信号を出力する端子をＭ１とし、トランジスタ２５のゲート端子に対して信号を出力する端子をＭ２とし、ＯＲ回路２６の１つの入力端子に対して信号を出力する端子をＭ３とし、ＯＲ回路２７の１つの入力端子に対して信号を出力する端子をＭ４としている。

監視部５０は制御部４０に代わってソレノイド６００への電流供給を制御する場合があるため、制御部４０同様、電子制御装置１００の外部に設けられた各種センサ７００から信号が入力されるようになっている。また、図２に示すように、本実施形態における監視部５０は、抵抗器７６１，７６２による抵抗分圧により電源ＶＢの電圧を検出可能になっている。監視部５０は、主に制御部４０に異常が発生した場合に制御部４０に代わって動作するが、その場合の動作については追って詳述する。

次に、図３〜図６を参照して、本実施形態に係る電子制御装置１００の動作および作用効果について説明する。

本実施形態に係る電子制御装置１００は、電流切替回路２０を備えており、制御部４０の異常やソレノイド６００のＶＢショートに対応して、ソレノイド６００に流れる電流を制御できるようにする、いわゆるフェールセーフ機構を備えている。以下、制御部４０が正しくＰＷＭ信号を出力できない異常が発生した場合と、ソレノイド６００がＶＢショートを生じた場合と、の２種類の異常を例として、電子制御装置１００の動作について説明する。

＜制御部が正しくＰＷＭ信号を出力できない場合＞
図３および図４を参照して説明する。図３は監視部５０の動作を示すフローチャートであり、図４は制御部４０および監視部５０が出力する信号、各スイッチング素子１０，２１のオンオフ状態、ＭＯＳトランジスタ２３ｂ，２４ｂのオンオフ状態、ソレノイド６００を流れる電流、および、電流検出回路の出力電圧を示すタイミングチャートである。

まず、図３に示すように、監視部５０はステップＳ１を実行する。監視部５０は制御部４０の端子Ｃ１から出力されるＰＷＭ信号を常に監視している。ここで、制御部４０に異常が発見されない場合は、ステップＳ１にてＮＯ判定となり処理を終了する。図４に示す時刻ｔ１以前は制御部４０に異常はなく、ステップＳ１においてＮＯ判定が継続されている状態にある。この場合、監視部５０は各端子Ｍ１〜Ｍ４からＬ信号を出力した状態を維持して特異な動作を行わない。

時刻ｔ１以前、制御部４０は、端子Ｃ１から所定のデューティ比でＰＷＭ信号を出力し、これに伴ってハイサイド側スイッチング素子１０もオンオフする。端子Ｃ２にはＨ信号が出力されており、ローサイド側スイッチング素子２１は常時オンの状態である。また、端子Ｃ３，Ｃ４にはＬ信号が出力されており、ＭＯＳトランジスタ２３ｂ，２４ｂはオフ状態である。このため、電流制限回路２２には電流が流れず、ＰＷＭ制御のデューティ比に対応した電流がソレノイド６００に流れる。なお、ソレノイド６００を流れた電流はローサイド側スイッチング素子２１を経てシャント抵抗器３１を流れるため、その電流値とシャント抵抗器３１の抵抗値に対応した電圧が制御部４０に入力されている。

一方、制御部４０に異常が発見された場合には、ステップＳ１にてＹＥＳ判定となる。仮に、図４に示す時刻ｔ１の時点において、端子Ｃ１から出力されるＰＷＭ信号のデューティ比が意図せず大きくなったとする。このような場合、ステップＳ１はＹＥＳ判定となりステップＳ２に進む。なお、特許請求の範囲における、誘導性負荷の出力に異常が検出された場合とは、この例においては、端子Ｃ１から出力されるＰＷＭ信号のデューティ比が意図せず大きくなることに相当する。ＰＷＭ信号のデューティ比が大きくなると、誘導性負荷の出力として、ソレノイド６００に流れる電流が大きくなる。

ステップＳ２は、ノイズケアのため、異常の継続時間が所定のフィルタ時間を超えているか否かを、監視部５０が判定するステップである。ＮＯ判定であれば異常の検出がノイズに起因するものであると判断して処理を終了する。一方、図４に示すように、異常がフィルタ時間以上継続する場合にはステップＳ２にてＹＥＳ判定となる。すなわち、時刻ｔ２においてステップＳ３に進む。

ステップＳ３は、監視部５０が、電流制限回路２２への通電を指示するステップである。具体的には、図４に示すように、時刻ｔ２において、監視部５０は端子Ｍ３からＨ信号を出力する。これにより、ＭＯＳトランジスタ２３ｂはオン状態となり、抵抗器２３ａに電流が流れる。時刻ｔ２の時点では、ローサイド側スイッチング素子２１とＭＯＳトランジスタ２３ｂが共にオン状態であり、ソレノイド６００を流れた電流は２つの電流経路を流れる状態にある。

次いで、監視部５０はステップＳ４を実行する。ステップＳ４は、監視部５０が、ハイサイド側スイッチング素子１０を常時オン状態とし、ローサイド側スイッチング素子２１を常時オフ状態とするよう指示するステップである。具体的には、時刻ｔ２から、ＭＯＳトランジスタ２３ｂがオン状態となるのに必要な時間を経た時刻ｔ３において、監視部５０は端子Ｍ１，Ｍ２からＨ信号を出力する。これにより、ＯＲ回路１１の出力はＨ信号となってハイサイド側スイッチング素子１０は常時オン状態となる。すなわち、電源ＶＢとソレノイド６００が導通した状態となる。また、ローサイド側スイッチング素子２１のゲート端子は基準電位ＧＮＤに接続されて常時オフ状態となる。

よって、ソレノイド６００を流れる電流はＰＷＭ信号によらず一定となり、通電側のフェールセーフを実現することができる。また、ソレノイド６００を流れる電流は抵抗器２３ａを介して基準電位ＧＮＤ側に流れるので、ローサイド側スイッチング素子２１の電流経路を流れる場合に較べて、抵抗器２３ａの抵抗値のぶんだけ抑制することができる。抵抗器２３ａの抵抗値は設計者が任意に決定することができので、フェールセーフ動作後のソレノイド６００に流れる電流を任意の一定値とすることができる。

なお、上記説明では、電流制限回路２２として、第１電流制限回路２３を電流経路に用いる例を示したが、第２電流制限回路２４を用いるようにしてもよい。この場合には、ステップＳ３（時刻ｔ２）において、端子Ｍ３ではなく端子Ｍ４からＨ信号を出力するようにする。また、第１電流制限回路２３および第２電流制限回路２４の両方を電流経路として用いるようにしてもよい。

以上記載したように、制御部４０のＰＷＭ信号に異常が発生した場合において、ハイサイド側スイッチング素子１０は常時オンにされるから、通電側のフェールセーフを行うことができる。そして、フェールセーフ実行時にソレノイド６００に流れる電流は、電流切替回路２０により、異常未発生時に較べて抑制されるため、ハイサイド側スイッチング素子１０、電流切替回路２０および電流検出回路３０に過大な電流が流れることを防止することができる。

＜誘導性負荷がＶＢショートを生じた場合＞
図５および図６を参照して説明する。図５は制御部４０の動作を示すフローチャートであり、図６は制御部４０および監視部５０が出力する信号、各スイッチング素子１０，２１のオンオフ状態、ＭＯＳトランジスタ２３ｂ，２４ｂのオンオフ状態、ソレノイド６００を流れる電流、および、電流検出回路の出力電圧を示すタイミングチャートである。

なお、図６に示す時刻ｔ１以前の動作については、上記した、制御部４０が正しくＰＷＭ信号を出力できない場合、に記載の動作と同様であるため、その記載を省略する。

まず、図５に示すように、制御部４０はステップＳ１１を実行する。ステップＳ１１は、制御部４０が、ソレノイド６００のＶＢショートを発見するか否かを判定するステップである。ＶＢショートが発見された場合には、ステップＳ１１にてＹＥＳ判定となる。仮に、図６に示す時刻ｔ１の時点において、ソレノイド６００のハイサイド側の端子が電源ＶＢとの間で短絡したとする。このような場合、ステップＳ１１はＹＥＳ判定となりステップＳ１２に進む。一方、ＶＢショートが発見されない場合は、ステップＳ１１にてＮＯ判定となり処理を終了する。なお、特許請求の範囲における、誘導性負荷の出力に異常が検出された場合とは、本実施形態においては、ソレノイド６００が電源ＶＢとの間で短絡を生じた場合に相当し、例えば、ハイサイド側スイッチング素子がオフ状態であるにも拘らず電流検出回路３０により所定の閾値以上の電流値が検出されることによって判断可能である。

ステップＳ１２は、ノイズケアのため、異常の継続時間が所定のフィルタ時間を超えているか否かを、制御部４０が判定するステップである。ＮＯ判定であれば異常の検出がノイズに起因するものであると判断して処理を終了する。一方、図６に示すように、異常がフィルタ時間以上継続する場合にはステップＳ１２にてＹＥＳ判定となる。すなわち、時刻ｔ２においてステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３は、制御部４０が、電流制限回路２２への通電を指示するステップである。具体的には、図６に示すように、時刻ｔ２において、制御部４０は端子Ｃ３からＨ信号を出力する。これにより、ＭＯＳトランジスタ２３ｂはオン状態となり、抵抗器２３ａに電流が流れる。時刻ｔ２の時点では、ローサイド側スイッチング素子２１とＭＯＳトランジスタ２３ｂが共にオン状態であり、ソレノイド６００を流れた電流は２つの電流経路を流れる状態にある。

次いで、制御部４０はステップＳ１４を実行する。ステップＳ１４は、制御部４０が、ローサイド側スイッチング素子２１を常時オフ状態とするよう指示するステップである。具体的には、時刻ｔ２から、ＭＯＳトランジスタ２３ｂがオン状態となるのに必要な時間を経た時刻ｔ３において、制御部４０は端子Ｃ２からＬ信号を出力する。これにより、ローサイド側スイッチング素子２１は常時オフ状態となる。なお、本発明は、ソレノイド６００の出力に異常が検出された場合に、電源ＶＢとソレノイド６００とを導通して常時電流が流れるように制御することを特徴としているが、ソレノイド６００の出力の異常の原因が、この例のようにＶＢショートの場合には、すでに電源ＶＢとソレノイド６００とを導通して常時電流が流れる状態になっている。よって、制御部４０は、ハイサイド側スイッチング素子１０に対しては特異な動作を行う必要はない。ただし、時刻ｔ３において、制御部４０は、ハイサイド側スイッチング素子１０に対して、デューティ比１００％のＰＷＭ信号を出力するようにしてもよい。

なお、上記説明では、電流制限回路２２として、第１電流制限回路２３を電流経路に用いる例を示したが、第２電流制限回路２４を用いるようにしてもよい。この場合には、ステップＳ１３（時刻ｔ２）において、端子Ｃ３ではなく端子Ｃ４からＨ信号を出力するようにする。また、第１電流制限回路２３および第２電流制限回路２４の両方を電流経路として用いるようにしてもよい。

以上記載したように、ソレノイド６００にＶＢショートが発生した場合、ソレノイド６００には電源ＶＢから電流が供給されるから、通電側のフェールセーフを行うことができる。そして、フェールセーフ実行時にソレノイド６００に流れる電流は、電流切替回路２０により、異常未発生時に較べて抑制されるため、ハイサイド側スイッチング素子１０、電流切替回路２０および電流検出回路３０に過大な電流が流れることを防止することができる。

（変形例）
上記実施形態では、制御部４０が正しくＰＷＭ信号を出力できない異常が発生した場合と、ソレノイド６００がＶＢショートを生じた場合と、の２種類の異常を例として、電子制御装置１００の動作について説明した。いずれの例においても、ステップＳ３またはステップＳ１３において、電流制限回路２２への通電を指示するステップが存在する。これらのステップにおいて、上記実施形態では第１電流制限回路２３が通電対象として選択される例について示したが、電流制限回路２２の選択は、外部から入力される車両の状態に関する情報に基づいて、行われるように構成することが好ましい。

上記した実施形態における制御部４０および監視部５０は、油温センサ７５０からの情報が入力されている。また、抵抗器７６１，７６２の抵抗分圧によって電源ＶＢの電圧値の情報も入力されている。

そして、第１電流制限回路２３の抵抗器２３ａの抵抗値をＲ_１とし、第２電流制限回路２４の抵抗器２４ａの抵抗値をＲ_１より小さいＲ_２とする。なお、この場合、第１電流制限回路２３と第２電流制限回路２４の両方に電流が流れるようにすれば、並列合成抵抗Ｒ_１２は、Ｒ_１２＜Ｒ_２＜Ｒ_１を満たす。すなわち、第１電流制限回路２３のＭＯＳトランジスタ２３ｂおよび第２電流制限回路２４のＭＯＳトランジスタ２４ｂのオンオフの組み合わせによって、フェールセーフ動作時の電流切替回路２０の抵抗値は３種類の切り替えが可能である。

例えば、油路５１０内のオイルの温度が高い場合には、より抵抗値の高い第１電流制限回路２３を電流経路として選択し、温度が低い場合には、抵抗値の低い第２電流制限回路２４や、第１電流制限回路２３と第２電流制限回路２４とを並列して用いるように選択するように構成するとよい。これにより、オイルの温度、ひいてはソレノイドの温度によるソレノイド６００の電流の温度特性を考慮した上で、フェールセーフ時にソレノイド６００に流れる電流を抑制することができる。

また、電源ＶＢの電圧が高い場合には、より抵抗値の高い第１電流制限回路２３を電流経路として選択し、電源ＶＢの電圧が低い場合には、抵抗値の低い第２電流制限回路２４や、第１電流制限回路２３と第２電流制限回路２４とを並列して用いるように選択するように構成するとよい。これにより、電源ＶＢの電圧によるソレノイド６００の電流の特性を考慮した上で、フェールセーフ時にソレノイド６００に流れる電流を抑制することができる。

（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、本発明は上記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。

上記した実施形態および変形例では、電流制限回路２２が、第１電流制限回路２３と第２電流制限回路２４の２つである構成について示したが、電流制限回路２２は２つである必要はなく、１つでも良いし、３つ以上で構成されていてもよい。

また、上記した実施形態および変形例では、電流検出回路３０の構成としてシャント抵抗器３１を用いる例について示したが、ソレノイド６００を流れる電流を検出する手段として、他に一般的に知られた回路を採用することもできる。

１０…ハイサイド側スイッチング素子，２０…電流切替回路，２１…ローサイド側スイッチング素子，２２…電流制限回路，３０…電流検出回路，４０…制御部，５０…監視部，１００…電子制御装置，６００…誘導性負荷（ソレノイド）

Claims (6)

1. 電源（ＶＢ）から誘導性負荷（６００）に供給する電流を制御して、自動変速機に設けられた油路（５１０）内の油圧を調整することによってギア比を制御する電子制御装置であって、
   前記誘導性負荷と前記電源との間に介在し、ＰＷＭ信号が入力されて前記誘導性負荷への電流の供給を制御するハイサイド側スイッチング素子（１０）と、
   前記誘導性負荷と、前記電源よりも低電位とされた基準電位（ＧＮＤ）と、の間に介在し、前記誘導性負荷に流れる電流を制御する電流切替回路（２０）と、
   前記誘導性負荷に流れる電流を検出する電流検出回路（３０）と、
   ＰＷＭ信号を出力して前記ハイサイド側スイッチング素子のオンオフを制御する制御部（４０）と、
   少なくとも前記制御部が出力するＰＷＭ信号を監視する監視部（５０）と、を備え、
   前記制御部もしくは前記監視部は、前記誘導性負荷の出力に異常が検出された場合に、
   前記電源と前記誘導性負荷とを導通して常時電流が流れるように制御するとともに、前記電流切替回路に対して、前記誘導性負荷に流れる電流を抑制するように制御し、
   前記電流切替回路は、
   前記誘導性負荷と前記基準電位との間に形成されたローサイド側スイッチング素子（２１）と、
   前記誘導性負荷と前記基準電位との間に形成され、前記誘導性負荷に対して、前記ローサイド側スイッチング素子と並列接続された電流制限回路（２２）と、を有し、
   前記電流制限回路は、電流制限インピーダンス（２３ａ，２４ａ）と、該電流制限インピーダンスへの通電をオンオフする電流制限スイッチング素子（２３ｂ，２４ｂ）と、が直列接続されて構成され、
   前記制御部もしくは前記監視部は、前記誘導性負荷の出力に異常が検出された場合に、
   前記ローサイド側スイッチング素子をオフするとともに、前記電流制限スイッチング素子をオンすることによって、前記誘導性負荷に流れる電流を前記電流制限インピーダンスへ通電して電流値を抑制することを特徴とする電子制御装置。
2. 前記電流制限回路が複数形成され、オンされる前記電流制限スイッチング素子の組み合わせによって、前記誘導性負荷を流れる電流が複数の電流値に切り替え可能にされることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
3. 前記制御部もしくは前記監視部は、前記電源の電圧に基づいて、複数形成された前記電流制限回路におけるオンされる前記電流制限スイッチング素子の組み合わせを決定することを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
4. 前記制御部もしくは前記監視部は、前記油路を流れるオイルの温度に基づいて、複数形成された前記電流制限回路におけるオンされる前記電流制限スイッチング素子の組み合わせを決定することを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
5. 前記誘導性負荷の出力に異常として、前記監視部によりＰＷＭ信号の異常が検出された場合には、
   前記監視部が、前記ハイサイド側スイッチング素子を常時オンにするように制御するとともに、前記電流切替回路に対して、前記誘導性負荷に流れる電流を抑制するように制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子制御装置。
6. 前記誘導性負荷の出力に異常として、前記電源と前記誘導性負荷との間に短絡が検出された場合には、
   前記制御部が、前記電流切替回路に対して、前記誘導性負荷に流れる電流を抑制するように制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子制御装置。

Images