JP6500770B2 - Electronic control unit - Google Patents
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Description
本発明は、アナログ入力信号を入力する電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control unit that receives an analog input signal.
従来、アナログ入力信号を入力してアナログデジタル変換(以下、A/D変換)し、このデジタル値を用いて各種の制御を行う装置が様々な用途で開発されている(例えば、特許文献1、2参照)。特許文献1記載の技術は、加速度センサ、温度センサがA/D変換器に択一的に入力されるようになっている。特許文献1で想定する温度センサは検出した温度に応じて抵抗分圧比が変わる構成になっており、センサの電源電圧の変動に伴って出力電圧が変動する。そのため、温度センサが選択されているときには、電源比例電圧発生部が温度センサの電源電圧に比例する基準電圧をA/D変換器に印加することによって、センサの電源電圧の変動による出力変動を相殺している。一方、特許文献1で想定する加速度センサは、電源電圧の変動に伴って出力電圧が変動しない。そのため、加速度センサが選択されているときには、定電圧発生部が加速度センサの電源電圧の変動には依存しない一定の基準電圧をA/D変換器に印加する。このように、センサのタイプによってA/D変換器の基準電圧の電圧源を切り替えることによって、電源電圧の変動に伴って出力が変化するアナログ入力信号に対しては、電源電圧の変動による出力変動を相殺することによって、A/D変換結果の精度の向上を可能にしている。 Conventionally, devices for performing analog-to-digital conversion (hereinafter referred to as A / D conversion) by inputting an analog input signal and performing various controls using this digital value have been developed for various applications (for example, Patent Document 1, 2). In the technology described in Patent Document 1, an acceleration sensor and a temperature sensor are alternatively input to an A / D converter. The temperature sensor assumed in Patent Document 1 is configured to change the resistance voltage division ratio according to the detected temperature, and the output voltage fluctuates according to the fluctuation of the power supply voltage of the sensor. Therefore, when the temperature sensor is selected, the power supply proportional voltage generation unit cancels the output fluctuation due to the fluctuation of the power supply voltage of the sensor by applying the reference voltage proportional to the power supply voltage of the temperature sensor to the A / D converter. doing. On the other hand, in the acceleration sensor assumed in Patent Document 1, the output voltage does not fluctuate with the fluctuation of the power supply voltage. Therefore, when the acceleration sensor is selected, the constant voltage generation unit applies a constant reference voltage, which does not depend on the fluctuation of the power supply voltage of the acceleration sensor, to the A / D converter. Thus, by switching the voltage source of the reference voltage of the A / D converter according to the type of sensor, the output fluctuation due to the fluctuation of the power supply voltage for an analog input signal whose output changes with the fluctuation of the power supply voltage By offsetting, it is possible to improve the accuracy of A / D conversion results.
また、特許文献2記載の技術は、A/D変換器に電圧変動を含まない標準電源が供給された場合に、A/D変換器の基準電圧が理想値(例えば5V)である時に標準電源電圧をA/D変換することで得られる第1の変換値と、A/D変換器の基準電圧が理想値に対して誤差を含む(例えば5.1V)時に標準電源電圧をA/D変換して得られる第2の変換値とをもとに、A/D変換器の基準電圧が有する誤差を算出し、算出した誤差に基づいて、A/D変換結果を補正している。これによりA/D変換器の基準電圧に含まれる誤差を補正できる。
Further, the technology described in
例えば、特許文献1記載の技術を用いると、定電圧の基準電圧を発生する定電圧発生部の他に、温度センサの電源電圧に比例する基準電圧を発生する電源比例電圧発生部を必要とし、可変出力の電源回路を含む2種類以上の電源回路が必要になってしまい、回路サイズが大きくなると共にコストが上昇する。 For example, using the technology described in Patent Document 1, in addition to a constant voltage generation unit that generates a reference voltage of a constant voltage, a power supply proportional voltage generation unit that generates a reference voltage proportional to the power supply voltage of the temperature sensor is required. Since two or more types of power supply circuits including a variable output power supply circuit are required, the circuit size increases and the cost increases.
また例えば、特許文献2記載の技術を用いると、事前の設定として、電圧変動が無い理想的な電源電圧である標準電源電圧をA/D変換器に供給し、かつ、A/D変換器の基準電圧を理想値とした状態で、標準電源電圧のA/D変換結果を取得し、メモリに記憶させなければならない。従って、事前に標準電源電圧のA/D変換結果を取得するための製造工数が増加するデメリットがある。また、例えば車載構成を考慮すれば、変動を含まない標準電源を持つことは現実的に不可能であるため、本技術の実用化は困難である。
Also, for example, when using the technology described in
本発明の開示の目的は、可変出力の電源回路を追加する必要なく且つ予め事前の設定を要することなく、アナログ入力信号の電源電圧及びA/D変換器の基準電圧の変動の影響を補正できるようにした電子制御装置を提供することにある。 An object of the present disclosure is to correct the influence of fluctuations in the power supply voltage of an analog input signal and the reference voltage of an A / D converter without the need for adding a power supply circuit of variable output and without requiring presetting. An object of the present invention is to provide an electronic control device as described above.
請求項1記載の発明によれば、直流電源電圧、又は、基準電圧となる第1直流電圧が理想的な値に対して誤差を含む場合、A/D変換器によるアナログ入力信号のA/D変換結果である第1A/D変換出力にも誤差を生じる。しかし、第2直流電圧を基準電圧とする直流電源電圧及び第1直流電圧のA/D変換結果である第2及び第3A/D変換出力に基づいて補正係数取得部に取得されるデジタル補正係数により、デジタル補正部が第1A/D変換出力の誤差を補正することができる。また、直流電源電圧、第1直流電圧、第2直流電圧は電子制御装置で使用されている電圧源、または、それらから生成される電圧源を適用可能であるため、特許文献1に示されるような可変出力の電源回路を追加する必要がなくなる。第2直流電圧として用いるバンドギャップ電圧を生成するバンドギャップリファレンス回路を備えるため、安定した第2直流電圧を供給するために別途電源IC等を追加する必要がなくなる。しかも、特許文献2に記載されている技術のように、標準電源電圧のA/D変換結果を取得し、メモリに記憶させる必要もなくなる。これにより、従来技術に示したように電源回路を追加する必要もなく且つ事前の設定による工数を要することもなく、電源電圧及び基準電圧の誤差の影響を補正し高精度にA/D変換処理できる。
According to the invention of claim 1, when the DC power supply voltage or the first DC voltage serving as the reference voltage includes an error with respect to an ideal value, A / D of an analog input signal by the A / D converter An error also occurs in the first A / D conversion output which is the conversion result. However, the digital correction coefficient acquired by the correction coefficient acquisition unit based on the DC power supply voltage using the second DC voltage as a reference voltage and the second and third A / D conversion outputs that are A / D conversion results of the first DC voltage Thus, the digital correction unit can correct the error of the first A / D conversion output. Also, as the DC power supply voltage, the first DC voltage, and the second DC voltage can be applied to the voltage source used in the electronic control unit or a voltage source generated therefrom, as disclosed in Patent Document 1 It is not necessary to add a power supply circuit of variable output. Since the band gap reference circuit that generates the band gap voltage used as the second DC voltage is provided, it is not necessary to add a separate power supply IC or the like to supply a stable second DC voltage. Moreover, it is not necessary to obtain the result of A / D conversion of the standard power supply voltage and store it in the memory as in the technique described in
以下、電子制御装置の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する各実施形態において、同一又は類似の動作を行う構成については、同一又は類似の符号を付して必要に応じて説明を省略する。 Hereinafter, several embodiments of the electronic control device will be described with reference to the drawings. In each embodiment described below, the same or similar reference numerals are assigned to components performing the same or similar operations, and the description will be omitted as necessary.
(第1実施形態)
図1は第1実施形態の説明図を示す。図1は車両に搭載される電子制御装置の電気的構成例を概略的に示している。電子制御装置101は、図示しないバッテリ電源から電源供給されることにより動作するもので、第1A/D変換器2、バンドギャップリファレンス回路3、設定回路としての増幅回路4、第2A/D変換器5、及び、補正係数演算部6を備える。第1A/D変換器2は、マルチプレクサ7、保持部8、A/D変換回路9、デジタル補正部10、及び、制御部13を備える。第2A/D変換器5は、前述の保持部8、A/D変換回路9と同様の構成を備えた汎用的なA/D変換器と同等の構成をなしており、第1A/D変換器2の内部のデジタル補正部10を備えない構成に相当する。
First Embodiment
FIG. 1 shows an explanatory diagram of the first embodiment. FIG. 1 schematically shows an example of the electrical configuration of an electronic control unit mounted on a vehicle. The
制御部13は、RAM、ROM、EEPROMなどの非遷移的実体的記録媒体となるメモリを備えて構成され、このメモリに記憶されたプログラムを実行することで、プログラムに対応する方法を実行する。A/D制御部11は論理的に動作するロジック回路により構成しても良く、この場合、このハードウェア構成を用いて各種制御を行うこともできる。
The
また、電子制御装置101はその内部に直流電源回路14を備える。この直流電源回路14は第1A/D変換器2のA/D変換回路9の基準電圧となる第1直流電圧VAR1を生成する。直流電源回路14は電子制御装置101の外部に備えられていても良い。また、図示しないが、直流電源電圧Vccを供給する直流電源回路が電子制御装置101の内部又は外部に構成されている。
Further, the
この電子制御装置101は、1または複数のチャンネルのアナログ入力信号VINを第1A/D変換器2に入力して、当該第1A/D変換器2によってA/D変換処理する機能を備え、このA/D変換処理結果を用いて各種電子制御処理を行うように構成される。以下、説明の便宜上、1チャンネルの形態について説明するが、2チャンネル以上のアナログ入力信号VINをA/D変換処理する形態にも適用可能である。
The
このアナログ入力信号VINは、RCフィルタ回路15を通じて電子制御装置101の第1A/D変換器2に入力される。このアナログ入力信号VINはセンサ部16により生成される。センサ部16は、例えば温度センサにより構成され、センサ部16が温度センサにより構成されているときには、図1に示すような抵抗分圧回路により等価的に置き換えることができる。この図1に示す等価回路は、直流電源電圧Vccの印加端子とグランド電位Vssの印加端子との間に抵抗R1と可変抵抗Rzとが直列接続された回路形態とされている。環境温度が変化すれば抵抗Rzの抵抗値は変化する。したがって、直流電源電圧Vccが一定の条件下において、環境温度が変化すればセンサ部16の出力電圧も変化する。
The analog input signal VIN is input to the first A /
このセンサ部16の出力電圧は、RCフィルタ回路15を通じて電子制御装置101に入力される。RCフィルタ回路15は、抵抗RA及びコンデンサCAを入力端子とグランドとの間に直列接続して構成され、高周波ノイズを除去すると共に、A/D変換処理用の電圧をコンデンサCAに充電して保持する。このRCフィルタ回路15は、このコンデンサCAの充電電圧をアナログ入力信号VINとしてマルチプレクサ7の入力端子に出力する。
The output voltage of the
マルチプレクサ7は、制御部13の制御に応じてアナログ入力信号VINを切替入力して電圧Vnとして出力可能になっている。本実施形態では説明の便宜上、1チャンネル入力の構成を図1に示しているが、2チャンネル以上の入力の場合には、マルチプレクサ7の前段に他チャンネルのアナログ入力信号を入力させている。この場合、制御部13がマルチプレクサ7の入力信号を切替制御する。
The multiplexer 7 switches and inputs the analog input signal VIN according to the control of the
また、マルチプレクサ7の出力電圧Vnは保持部8に入力される。保持部8は、制御スイッチ11及びコンデンサ12を備える。制御スイッチ11は制御部13によりオンオフ切替制御可能に構成され、制御部13によりオンされるとマルチプレクサ7の出力電圧Vnをコンデンサ12に入力させる。制御スイッチ11とコンデンサ12との共通接続ノードをNnとすると、保持部8のコンデンサ12はこのノードNnの電圧VHOLDを保持する。このとき、この電圧VHOLDはA/D変換回路9に入力される。
The output voltage Vn of the multiplexer 7 is input to the
A/D変換回路9は、制御部13の制御に応じて所望のタイミングで電圧VHOLDをA/D変換処理する。このとき制御部13はA/D変換回路9に電圧VHOLDをA/D変換処理させる。A/D変換回路9は、例えば逐次比較型又はΔΣ型などのタイプで構成される。A/D変換回路9は、直流電源回路14から与えられる第1直流電圧VAR1を基準電圧とし、当該基準電圧VAR1と基準グランドVAGNDとの範囲内の電圧を量子化可能に構成され、コンデンサ12の充電電圧VHOLDをA/D変換処理して、第1A/D変換出力としてのデジタル出力VOUT1とする。A/D変換回路9はデジタル出力VOUT1をデジタル補正部10に出力する。
The A /
他方、バンドギャップリファレンス回路3は、直流電源電圧Vccを入力して、直流電源電圧Vccとは異なる値となる直流電圧を高精度に生成し、直流電源電圧Vccの変化及び温度変化に対して安定的な電源生成回路であり、例えば図1に示すように構成される。この図1に示すように、バンドギャップリファレンス回路3は、電流源SI、抵抗R11〜R13、NPNトランジスタTr1、Tr2、及び、オペアンプOP1を図示形態に組み合わせて構成される。
On the other hand, band
電流源SIは、直流電源電圧Vccの供給を受けて定電流を生成する。この電流源SIの電流供給ノードをノードNBGとすると、ノードNBGとグランド電位Vssの端子との間には抵抗R11及びNPNトランジスタTr1のコレクタエミッタ間が直列接続されており、このNPNトランジスタTr1のコレクタベース間は共通接続され、この共通接続点はオペアンプOP1の非反転入力端子に接続されている。また、ノードNBGとグランド電位Vssの端子との間には抵抗R12、NPNトランジスタTr2のコレクタエミッタ間及び抵抗R13が直列接続されており、NPNトランジスタTr2のベースはNPNトランジスタTr1のベースと共通接続されている。そして、抵抗R12とNPNトランジスタTr2のコレクタとの共通接続点は、オペアンプOP1の反転入力端子に接続されており、オペアンプOP1の出力端子は、ノードNBGに接続されている。これにより、バンドギャップリファレンス回路3は、ノードNBGからバンドギャップ電圧VBGを出力する。このバンドギャップリファレンス回路3のバンドギャップ電圧VBGは増幅回路4に入力される。
Current source SI receives a DC power supply voltage Vcc to generate a constant current. Assuming that the current supply node of the current source SI is a node NBG, the resistor R11 and the collector-emitter of the NPN transistor Tr1 are connected in series between the node NBG and the terminal of the ground potential Vss. The bases are connected in common, and this common connection point is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1. Further, a resistor R12 and a collector-emitter junction of an NPN transistor Tr2 and a resistor R13 are connected in series between the node NBG and the terminal of the ground potential Vss, and the base of the NPN transistor Tr2 is commonly connected ing. The common connection point between the resistor R12 and the collector of the NPN transistor Tr2 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP1, and the output terminal of the operational amplifier OP1 is connected to the node NBG. Thereby, the band
増幅回路4は、例えばオペアンプOP2、抵抗R21、R22を図示形態に備えた非反転増幅回路により構成され、バンドギャップ電圧VBGを直流増幅し第2直流電圧VAR2として出力する。この増幅回路4が出力する第2直流電圧VAR2は、第2A/D変換結果を第2A/D変換器5の基準電圧として与えられる。この第2直流電圧VAR2は増幅回路4の直流増幅度が予め調整されることによって、第1直流電圧VAR1と同一或いはそれ以上、且つ、直流電源電圧Vccと同一或いはそれ以上、の電圧に調整される。
The
第2A/D変換器5は、基準電圧として与えられる第2直流電圧VAR2と基準グランドVAGNDとの範囲の間の2チャンネルの入力信号を量子化可能に構成される。この第2A/D変換器5は、直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1をA/D変換処理し、これらをそれぞれ第2A/D変換出力、第3A/D変換出力として、補正係数演算部6に出力する。補正係数演算部6は、これらの直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1のA/D変換結果となるデジタル値を入力し、これらのデジタル値に応じてデジタル補正係数Kを算出する。補正係数演算部6は、デジタル補正係数Kを以下の(1)式のように演算する。
The second A /
K = (Vcci / Vcc) ×(VAR1 / VAR1i) …(1)
この(1)式中において、Vcciは直流電源電圧Vccの理想値で例えば5Vに対応したデジタル値を示し、VAR1iは第1直流電圧VAR1の理想値で例えば5Vに対応したデジタル値を示す。Vccは第2A/D変換器5による直流電源電圧VccのA/D変換処理後のデジタル値を示し、VAR1は第2A/D変換器5による第1直流電圧VAR1のA/D変換処理後のデジタル値を示す。
K = (Vcci / Vcc) * (VAR1 / VAR1i) (1)
In the equation (1), Vcci represents an ideal value of the DC power supply voltage Vcc, for example, a digital value corresponding to 5 V, and VAR1i represents an ideal value of the first DC voltage VAR1, for example, a digital value corresponding to 5 V. Vcc indicates a digital value after A / D conversion processing of the DC power supply voltage Vcc by the second A /
このとき、これらの5Vのデジタル値は、補正係数演算部6の所定の記憶領域に予め保持されるデータであり、例えば特許文献2などに示されるように第1直流電圧VAR1の理想値を予め測定して得られる値ではない。したがって初期値として設定すればよい値であり容易に設定可能なデジタル値である。補正係数演算部6は、この(1)式に応じてデジタル論理演算によりデジタル補正係数Kを演算し、このデジタル補正係数Kをデジタル補正部10に出力する。デジタル補正部10は、このデジタル補正係数Kを取得する補正係数取得部としても機能する。デジタル補正部10は、A/D変換回路9のA/D変換処理後のデジタル出力VOUT1と、補正係数演算部6により演算されたデジタル補正係数Kを乗算し、この乗算データをデジタル出力VOUT2として変換結果を出力する。
At this time, these 5 V digital values are data held in advance in a predetermined storage area of the correction
前記の構成における作用を説明する。電子制御装置101はRCフィルタ回路15を通じてセンサ部16の出力電圧をアナログ入力信号VINとして入力する。制御部13は、マルチプレクサ7を入力切り替えすると共に制御スイッチ11をオン制御すると、コンデンサ12にセンサ部16の出力電圧を保持できる。その後、制御部13は、A/D変換回路9にコンデンサ12の充電電圧をA/D変換処理させる。A/D変換回路9はデジタル出力VOUT1をデジタル補正部10に出力する。
The operation in the above configuration will be described. The
他方、バンドギャップリファレンス回路3はバンドギャップ電圧VBGを生成する。このバンドギャップ電圧VBGは直流電源電圧Vccや環境温度の変化に依存しにくい電圧であり、高精度で安定的な直流電圧(例えば1.22V)を出力する。増幅回路4はこのバンドギャップ電圧VBGを直流増幅し第2直流電圧VAR2として出力し、第2A/D変換器5の基準電圧として与える。第2A/D変換器5は第2直流電圧VAR2を基準電圧として直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1をA/D変換処理し、補正係数演算部6にデジタル出力する。前述したように、第2直流電圧VAR2はバンドギャップリファレンス回路3を用いて生成されるため、直流電源電圧Vccの変動の影響を受けにくく、さらに環境温度の影響も受けにくい。このため、第2A/D変換器5のA/D変換結果の精度を高くすることができる。
On the other hand, the band
その後、補正係数演算部6は(1)式に応じてデジタル補正係数Kを演算しデジタル補正部10に出力する。このとき、デジタル補正係数Kは、直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1の誤差の影響が反映された値となる。
Thereafter, the correction
デジタル補正部10は、A/D変換回路9のデジタル出力VOUT1及び補正係数演算部6のデジタル補正係数Kを乗算して出力する。このため、デジタル補正部10により補正された結果が出力されることになり、直流電源電圧Vcc、及び、第1直流電圧VAR1の誤差の影響が補正された後の出力を取得できる。
The
例えば、直流電源電圧Vccが理想値(例えば5V)から大きくなった場合、この影響に応じてセンサ部16の出力電圧は標準値より高くなり、A/D変換回路9のデジタル出力VOUT1も本来出力されるべき値よりも高くなる。しかし、補正係数演算部6は、第2A/D変換器5による直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1のA/D変換結果を基にデジタル補正係数Kを演算することで、デジタル補正係数Kを直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1が共に理想値である時の値(=1)よりも小さい値に設定する。これは(1)式の分母にVccの項があるためであり、Vccが大きくなればデジタル補正係数Kは小さくなるためである。このため、デジタル補正部10が、A/D変換回路9のデジタル出力VOUT1とデジタル補正係数Kとを乗算して出力することで、直流電源電圧Vccの上昇の影響を相殺するように補正できる。直流電源電圧Vccが理想値から小さくなるときには、前述説明の逆の作用となるが、この説明は省略する。これにより、直流電源電圧Vccの誤差の影響を補正できる。
For example, when the DC power supply voltage Vcc increases from an ideal value (for example, 5 V), the output voltage of the
また、例えば、第1直流電圧VAR1が理想値(例えば5V)から大きくなった場合、センサ部16の出力電圧は影響されないが、A/D変換回路9のデジタル出力VOUT1は本来の値よりも低く出力される。これは、A/D変換回路9の基準電圧が大きくなり分解能が下がるためであり、同じ電圧VHOLDであれば、A/D変換回路9のデジタル出力VOUT1は本来の値よりも低く出力される。
Also, for example, when the first DC voltage VAR1 increases from the ideal value (for example, 5 V), the output voltage of the
しかし、補正係数演算部6は、第2A/D変換器5による直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1のA/D変換結果を基にデジタル補正係数Kを演算すると、デジタル補正係数Kは直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1が共に理想値である時の値(=1)よりも大きくなる。これは(1)式の分子にVAR1の項があるためであり、VAR1が大きくなればデジタル補正係数Kは大きくなるためである。
However, when the correction
このため、デジタル補正部10が、A/D変換回路9のデジタル出力VOUT1とデジタル補正係数Kとを乗算して出力することで、第1直流電圧VAR1の上昇の影響を相殺するように補正できる。第1直流電圧VAR1が理想値から小さくなるときには、前述説明の逆の作用となるが、この説明は省略する。これにより、第1直流電圧VAR1の誤差の影響を補正できる。
Therefore, the
<従来技術の課題>
例えば特許文献2記載の技術を用いて本実施形態に示すように車載用途に用いると、標準電源電圧を常にA/D変換器に供給し続けて、そのA/D変換結果を取得しなければならないが、実際の車両において、そのような理想的な標準電源電圧を確保することは困難となる。
<Problems of prior art>
For example, if it is used for an on-vehicle application as described in the present embodiment using the technology described in
<本実施形態のまとめ>
以上説明したように、本実施形態によれば、アナログ入力信号VINを生成する直流電源電圧VccとA/D変換回路9の基準電圧となる第1直流電圧VAR1とが理想的な値からずれるとアナログ入力信号VINのデジタル出力に誤差を生じるが、第2A/D変換器5が直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1について第2直流電圧VAR2を基準電圧としてA/D変換処理し、デジタル補正部10が、これらの直流電源電圧Vcc、第1直流電圧VAR1のデジタル出力に基づくデジタル補正係数Kを取得し、当該取得されたデジタル補正係数Kに基づいてアナログ入力信号VINのデジタル出力VOUT1を補正する。このため高精度にA/D変換処理できる。
<Summary of this embodiment>
As described above, according to the present embodiment, when the DC power supply voltage Vcc generating the analog input signal VIN and the first DC voltage VAR1 serving as the reference voltage of the A /
バンドギャップリファレンス回路3が第2直流電圧VAR2を生成しているため、直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1をA/D変換処理するための高精度な基準電圧を生成することができ、直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1の各A/D変換出力に基づくデジタル補正係数Kを適切な値に設定できる。これにより、アナログ入力信号VINを高精度にA/D変換処理できる。
Since the band
また、バンドギャップリファレンス回路3は、例えばマイコン等のICには標準的に備えられる回路であり、ECU上にも容易に形成できる回路であるため、安定した第2直流電圧VAR2を供給するために別途電源IC等を追加する必要がなくなる。
In addition, the band
増幅回路4が、第2直流電圧VAR2を、直流電源電圧Vccと同一或いはそれ以上、且つ第1直流電圧VAR1と同一或いはそれ以上、の電圧に増幅して設定するため、第2直流電圧VAR2を基準電圧として直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1を適切にA/D変換処理できる。
In order for
第1A/D変換器2と第2A/D変換器5を別体に構成しているため、A/D変換処理を並行して実行でき、並行して実行したときには速やかに処理できる。
補正係数演算部6は、直流電源電圧Vccに依存した係数(Vcci/Vcc)と第1直流電圧VAR1に依存した係数(VAR1/VAR1i)とを乗算したデジタル補正係数Kを演算し、デジタル補正部10は、補正係数演算部6の演算結果を取得し、アナログ入力信号VINのデジタル出力VOUT1とを乗ずることにより補正するため、直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1の誤差の影響を演算処理により補正できる。
Since the first A /
The correction
(第2実施形態)
図2は第2実施形態の追加説明図を示す。第1実施形態と同一又は類似の動作を行う構成については、同一又は類似の符号を付して説明を省略する。第2実施形態では増幅回路4を用いず構成したところを特徴の一つとしている。
Second Embodiment
FIG. 2 shows an additional explanatory view of the second embodiment. About the composition which performs the same or similar operation as a 1st embodiment, the same or similar numerals are attached and explanation is omitted. In the second embodiment, one of the features is that the
図2に示すように、本実施形態の電子制御装置201は、第1A/D変換器2、バンドギャップリファレンス回路3、第2A/D変換器5、補正係数演算部206を主に備える。バンドギャップリファレンス回路3はバンドギャップリファレンス電圧(以下バンドギャップ電圧と略す)VBGを出力するが、本実施形態では、このバンドギャップ電圧VBGを第2直流電圧VAR2として出力する。そして、この第2直流電圧VAR2は第2A/D変換器5の基準電圧として入力される。
As shown in FIG. 2, the
他方、第2A/D変換器5の入力段には降圧回路217、218が設けられている。降圧回路217は例えば抵抗R31、R32による分圧回路により構成されており、直流電源電圧Vccを入力しこの直流電源電圧Vccを分圧することで降圧する。この降圧比αは所定の比率(例えば4:1)に設定され、第2A/D変換器5には直流電源電圧Vccの例えば5分の1の電圧が入力される。また、降圧回路218は、例えば抵抗R33、R34による分圧回路により構成され、第1直流電圧VAR1を入力しこの第1直流電圧VAR1を分圧することで降圧する。この降圧回路218の降圧比αは例えば降圧回路217の降圧比αと同一値となるように設定されている。
On the other hand, step-down
バンドギャップ電圧VBGは、シリコントランジスタでバンドギャップリファレンス回路を形成した場合は、大体1.22Vの出力電圧となるため、A/D変換処理する第1直流電圧VAR1及び第2直流電圧VAR2に対して低い電圧となる。そのため、第1直流電圧VAR1及び第2直流電圧VAR2は第2A/D変換器5の同相入力電圧範囲外になり、正常にA/D変換できない。第1実施形態では、増幅回路4を用いてこのバンドギャップ電圧VBGを直流増幅する形態を示したが、本実施形態では、このバンドギャップ電圧VBGを第2A/D変換器5の基準電圧としてそのまま用いている。このため、図2に示すように、直流電源電圧Vcc、第1直流電圧VAR1を降圧するための降圧回路217、218を構成すると良い。降圧回路217、218が出力する降圧電圧は、第2直流電圧VAR2以下の電圧にできるため、第2A/D変換器5はこれらの直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1を適切にA/D変換処理できる。
When the band gap voltage VBG is an output voltage of about 1.22 V when the band gap reference circuit is formed of silicon transistors, the first DC voltage VAR1 and the second DC voltage VAR2 to be subjected to A / D conversion are processed. It becomes a low voltage. Therefore, the first DC voltage VAR1 and the second DC voltage VAR2 are out of the in-phase input voltage range of the second A /
本実施形態によれば、降圧回路217、218が例えば分圧回路により構成され、降圧回路217が直流電源電圧Vccを所定比率で降圧し、降圧回路218が第1直流電圧VAR1を所定比率で降圧して第2直流電圧VAR2より低い電圧にしているため、第2A/D変換器5が第2直流電圧VAR2を基準電圧として直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1を適切にA/D変換処理できる。なお、降圧回路217、218は、例えば抵抗R31〜R34による分圧回路により構成した形態を示したが、これは抵抗による分圧回路のものに限られず、例えばトランジスタなどの能動回路を用いて降圧する回路を適用してもよい。
According to the present embodiment, the step-down
(第3実施形態)
図3は第3実施形態の追加説明図を示す。第3実施形態では、第1A/D変換器と第2A/D変換器を共通化した形態を説明する。電子制御装置301は、A/D変換器302、バンドギャップリファレンス回路3、増幅回路4、及び補正係数演算部6を主に備える。A/D変換器302は、A/D変換対象切替部としてのマルチプレクサ307、保持部8、共用A/D変換回路309、基準電圧切替部319、デジタル補正部10、及び制御部13を備える。
Third Embodiment
FIG. 3 shows an additional explanatory view of the third embodiment. In the third embodiment, an embodiment in which the first A / D converter and the second A / D converter are shared will be described. The
マルチプレクサ307は、制御部13の制御に応じて、センサ部16の出力電圧と直流電源電圧Vccと第1直流電圧VAR1とを出力切替可能に構成される。また、基準電圧切替部319は、制御部13の制御に応じて、第1直流電圧VAR1を共用A/D変換回路309に基準電圧として供給するか、第2直流電圧VAR2を共用A/D変換回路309に基準電圧として供給するか、を切り替えるように構成される。その他の構成は、第1実施形態と同様であるためその説明を省略する。
The
上記構成の作用について説明する。制御部13は、まず、基準電圧切替部319を制御し第1直流電圧VAR1を共用A/D変換回路309の基準電圧として入力させ、さらにマルチプレクサ307の入力を直流電源電圧Vccに切り替え、制御スイッチ11をオン制御する。するとコンデンサ12には直流電源電圧Vccが充電される。共用A/D変換回路309は、このコンデンサ12の充電電圧VHOLDをA/D変換処理する。このデジタル出力VOUT1は補正係数演算部6に直流電源電圧Vccのデジタル値として入力され、補正係数演算部6は、この直流電源電圧Vccのデジタル値を記憶する。
The operation of the above configuration will be described. The
その後、制御部13は、制御スイッチ11をオフ制御し、その後、マルチプレクサ307の入力を第1直流電圧VAR1に切り替え、制御スイッチ11をオン制御する。するとコンデンサ12には第1直流電圧VAR1が充電される。共用A/D変換回路309は、このコンデンサ12の充電電圧VHOLDをA/D変換処理する。このデジタル出力VOUT1は補正係数演算部6に第1直流電圧VAR1のデジタル値として入力され、補正係数演算部6は、この第1直流電圧VAR1のデジタル値を記憶する。補正係数演算部6は、直流電源電圧Vccのデジタル値と第1直流電圧VAR1のデジタル値とを入力すると、前述した(1)式に応じてデジタル補正係数Kを演算し、デジタル補正部10にデジタル補正係数Kを出力する。
Thereafter, the
その後、制御部13は、制御スイッチ11をオフ制御し、基準電圧切替部319を切り替えることで第2直流電圧VAR2を共用A/D変換回路309の基準電圧として入力させる。そして、制御部13は、マルチプレクサ307の入力をアナログ入力信号VINとし、制御スイッチ11をオン制御する。するとコンデンサ12にはアナログ入力信号VINが充電される。共用A/D変換回路309は、このコンデンサ12の充電電圧VHOLDをA/D変換処理する。このデジタル出力VOUT1はデジタル補正部10に出力される。デジタル補正部10は、補正係数演算部6から入力されるデジタル補正係数Kにアナログ入力信号VINのデジタル値を乗算することで、アナログ入力信号VINのデジタル値を補正する。これにより、第1実施形態と同様の処理を行うことができ、第1実施形態と同様の作用効果を奏する。
Thereafter, the
また、本実施形態によれば、基準電圧切替部319が基準電圧を切替えると共にマルチプレクサ307がA/D変換対象を切替え、共用A/D変換回路309がこれらの切替えられた電圧を用いてA/D変換処理するため、第1A/D変換器2と第2A/D変換器5を複数設ける構成に比較して回路規模を縮小化できる。
Further, according to the present embodiment, the reference
(第4実施形態)
図4は第4実施形態の追加説明図を示す。第4実施形態では、A/D変換部として共用A/D変換回路309を用いた形態を説明するが、基本構成は第3実施形態と同様である。
Fourth Embodiment
FIG. 4 shows an additional explanatory view of the fourth embodiment. In the fourth embodiment, an embodiment in which the shared A /
電子制御装置401は、A/D変換器302、バンドギャップリファレンス回路3、及び補正係数演算部6を主に備えるもので、第3実施形態に示した増幅回路4を備えていない。A/D変換器302は、A/D変換対象切替部としてのマルチプレクサ307、保持部8、共用A/D変換回路309、基準電圧切替部319、デジタル補正部10、及び制御部13を備える。
The
そして、図4に示すように、直流電源電圧Vccを降圧する降圧回路217がマルチプレクサ307の入力段に構成され、第1直流電圧VAR1を降圧する降圧回路218がマルチプレクサ307の入力段に構成されている。その他の構成、作用は第2、第3実施形態の適用例と同様であるため説明を省略する。この場合、共用A/D変換回路309はバンドギャップリファレンス回路3の出力電圧VAR2を基準電圧として、直流電源電圧Vccの降圧回路217の出力電圧、及び、第1直流電圧VAR1の降圧回路218の出力電圧を適切にA/D変換処理できる。これにより増幅回路4を構成しなくてもよくなる。
Then, as shown in FIG. 4, a step-down
(第5実施形態)
図5は第5実施形態の追加説明図を示す。第5実施形態では、アナログ入力信号VINが電源電圧の誤差への依存性が所定より低いまたはアナログ入力信号VINが直流電源電圧Vccの誤差に依存しないときに、デジタル補正係数Kのうち直流電源電圧Vccに依存した係数を無効とした形態を示す。
Fifth Embodiment
FIG. 5 shows an additional explanatory view of the fifth embodiment. In the fifth embodiment, when the dependence of the analog input signal VIN on the error of the power supply voltage is lower than a predetermined value or the analog input signal VIN is not dependent on the error of the DC power supply voltage Vcc, the DC power supply voltage among the digital correction coefficients K The form which made the coefficient dependent on Vcc invalid is shown.
電子制御装置501は、第1A/D変換器2、バンドギャップリファレンス回路、増幅回路4、第2A/D変換器505、及び、補正係数演算部506を備える。本実施形態では、センサ部516の出力電圧が、直流電源電圧Vccの誤差に依存しにくいセンサにより構成されている。
The
センサ部516は、例えばモータのロータ角度などを検出するためのレゾルバの出力信号を検出するセンサ、または、例えば巻線に生じる電流を磁界により検出する電流センサなどにより構成され、このような場合の出力電圧は直流電源電圧Vccの誤差には依存しない。このセンサ部516としては、例えば離散的な値を取得するセンサなどにも適用可能である。
The
このような場合、直流電源電圧Vccの誤差に対するセンサ部516の出力電圧の依存関係が全くない、または、予め想定される所定の依存度より低いことが判明していることになる。このようなセンサ部516を電子制御装置501の外部に接続するときには、補正係数演算部506がデジタル補正係数Kを演算するときの(1)式の直流電源電圧Vccに依存した係数(Vcci/Vcc)を1にすることが望ましい。このとき、直流電源電圧Vccに誤差が生じたとしても補正係数演算部506はデジタル補正係数Kを変化させない。これにより、センサ部516の構成に合わせてデジタル補正係数Kを調整できる。なお、例えば第1実施形態では2チャンネルの第2A/D変換器5を用いたが、本実施形態の構成では、1チャンネル構成の第2A/D変換器505を用いてもよく、この場合、第2A/D変換器505は第1直流電圧VAR1をA/D変換処理して補正係数演算部506に出力すれば良い。当然2チャンネル入力の第2A/D変換器5を用いても良いため、図5には破線で図示している。
In such a case, it is found that the output voltage of the
また、例えば、第1実施形態で説明した電子制御装置101を適用した場合、補正係数演算部6の直流電源電圧Vccに依存した係数を1に設定するだけで対応できるようになる。
Further, for example, in the case where the
本実施形態によれば、直流電源電圧Vccの変化に対するアナログ入力信号VINの依存性が低い又は依存しないときには、補正係数演算部506が用いる(1)式中の直流電源電圧Vccに依存した係数を無効にしているため、直流電源電圧Vccに依存する影響を無視しながら、A/D変換回路9の基準電圧となる第1直流電圧VAR1の変化の影響を補正できる。
According to the present embodiment, when the dependence of the analog input signal VIN on the change of the DC power supply voltage Vcc is low or not dependent, the coefficient dependent on the DC power supply voltage Vcc in the equation (1) used by the correction
(第6実施形態)
図6は第6実施形態の追加説明図を示す。第6実施形態では、第1直流電圧VAR1が所定の許容精度範囲内で出力するように調整された直流電源回路614から供給される場合、デジタル補正係数Kのうち第1直流電圧VAR1に依存した係数を無効にした形態を示す。
Sixth Embodiment
FIG. 6 shows an additional explanatory view of the sixth embodiment. In the sixth embodiment, when the first DC voltage VAR1 is supplied from the DC
本実施形態の電子制御装置601は直流電源回路614を内部に備えている。なお、直流電源回路614は電子制御装置601の外部に構成してもよい。直流電源回路614は、第1直流電圧VAR1を生成するが、このとき所定範囲内の精度で出力するように構成される。
The
直流電源回路614は、A/D変換回路9に供給する基準電圧として第1直流電圧VAR1を出力するが、この第1直流電圧VAR1が予め所定の許容精度範囲に収まっていることが判明しているときには、補正係数演算部606がデジタル補正係数Kを演算するときの(1)式の第1直流電圧VAR1に依存した係数(VAR1/VAR1i)を1にすることが望ましい。このとき、補正係数演算部606は、第1直流電圧VAR1の変動に応じてデジタル補正係数Kを変化させないことになる。なお、例えば第1実施形態では2チャンネルの第2A/D変換器5を用いたが、本実施形態の構成では、これに代えて1チャンネル構成の第2A/D変換器605を用いてもよく、この場合、第2A/D変換器605は直流電源電圧VccをA/D変換処理して補正係数演算部606に出力すれば良い。当然2チャンネル入力の第2A/D変換器5を用いても良いため、図5には破線で図示している。
Although the DC
例えば、第1実施形態で説明した電子制御装置101を適用した場合、補正係数演算部6の第1直流電圧VAR1に依存した係数を1に設定するだけで対応できるようになり、図1の電子制御装置101を図6の電子制御装置601に示すように汎用的に用いることができる。
For example, when the
本実施形態によれば、直流電源回路614が第1直流電圧VAR1を所定の許容精度範囲で出力する場合には、第1直流電圧VAR1を基準電圧としてアナログ入力信号VINをA/D変換処理しても当該第1直流電圧VAR1の変化の影響がA/D変換出力にほとんど現れない。このようなことが予め判明しているときには、第1直流電圧VAR1に依存した係数を無効にすることが望ましく、この場合、A/D変換回路9の基準電圧の変化の影響を無視しながら直流電源電圧Vccの変化の影響を補正できる。
According to this embodiment, when the DC
(第7実施形態)
図7は第7実施形態の追加説明図を示す。第7実施形態に係る電子制御装置701は、第1A/D変換器2、バンドギャップリファレンス回路3、及び二次元マップ記憶部706を主に備える。その他の構成は前述実施形態(例えば第1実施形態)に示す構成と同様であるため説明を省略する。すなわち、図7に示すように、電子制御装置701は、第1実施形態に示す補正係数演算部6に代えて補正係数マップM1を記憶する二次元マップ記憶部706を備えるようにしても良い。
Seventh Embodiment
FIG. 7 shows an additional explanatory view of the seventh embodiment. An
二次元マップ記憶部706は、直流電源電圧Vccと第1直流電圧VAR1とを変数としたデジタル補正係数K11、K12、…、K1N、…、及びKNNを二次元的に記憶するメモリである。この二次元マップ記憶部706は、前述実施形態で説明した(1)式に応じて予め計算した結果を、直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1の変化に応じて記憶する。このとき、デジタル補正係数K11、K12、…、K1N、…、及びKNNを、直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1の所定ステップ毎に記憶する。
The two-dimensional
したがって、第2A/D変換器5が直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1のデジタル値を出力すると、二次元マップ記憶部706では、これらのデジタル値に対応してデジタル補正係数Kを決定できる。
Therefore, when the second A /
デジタル補正部10が、第2A/D変換器5による直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1のデジタル値に対応したデジタル補正係数Kを二次元マップ記憶部706から参照することで、計算処理を要することなくデジタル補正係数Kを取得できる。その他の構成、動作は前述実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
The
本実施形態によれば、デジタル補正部10は、第2A/D変換器5により変換された直流電源電圧Vcc及び第1直流電圧VAR1のデジタル値に基づいて、二次元マップ記憶部706に予め記憶された二次元的な補正係数マップM1からデジタル補正係数Kを取得するため、デジタル補正係数Kを演算する必要がなくなり、電子制御装置701の内部の各装置の処理負荷を低減できる。
According to the present embodiment, the
(第8実施形態)
図8は第8実施形態の追加説明図を示す。第8実施形態に係る電子制御装置801は、第1A/D変換器2、バンドギャップリファレンス回路3、及び第1直流電圧依存係数記憶部806を主に備える。その他の構成は第5実施形態に示す構成と同様であるため説明を省略する。図8に示すように、電子制御装置801は、第1実施形態に示す補正係数演算部6に代えて補正係数表M2を記憶する第1直流電圧依存係数記憶部806を備える。
Eighth Embodiment
FIG. 8 shows an additional explanatory view of the eighth embodiment. An
第5実施形態に示したように、アナログ入力信号VINが直流電源電圧Vccの変化への依存性が所定より低いまたはアナログ入力信号VINが直流電源電圧Vccの変化に依存しないときには、直流電源電圧Vccに依存した係数を無効としても良い。このため、電子制御装置801が補正係数演算部6に代えて第1直流電圧依存係数記憶部806を備えるときには、第1直流電圧依存係数記憶部806は、直流電源電圧Vccを変数とすることなく、第1直流電圧VAR1を変数V0、V1、…、Vnとしたデジタル補正係数k0、k1、…、knを一次元的に記憶する補正係数表M2を備えるように構成することが望ましい。この第1直流電圧依存係数記憶部806は、第1実施形態で説明した(1)式のうち直流電源電圧Vccの係数を1とした数式に応じて予め計算した結果を、第1直流電圧VAR1を変数として予め記憶する。したがって、デジタル補正部10が、第1直流電圧依存係数記憶部806から第2A/D変換器5による第1直流電圧VAR1のデジタル出力に対応したデジタル補正係数k0、k1、…、knを参照することで、計算処理を要することなくデジタル補正係数を取得できる。その他の構成、動作は前述実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
As shown in the fifth embodiment, when the dependence of the analog input signal VIN on the change of the DC power supply voltage Vcc is lower than a predetermined level or when the analog input signal VIN is not dependent on the change of the DC power supply voltage Vcc, the DC power supply voltage Vcc A coefficient dependent on may be invalidated. Therefore, when the
本実施形態によれば、デジタル補正部10は、第1直流電圧依存係数記憶部806に一次元的に記憶されたデジタル補正係数k0、k1、…、knに基づいて補正するため、例えば第7実施形態の二次元マップ記憶部706の記憶領域よりも必要な記憶領域を削減できる。
According to the present embodiment, since the
(第9実施形態)
図9は第9実施形態の追加説明図を示す。第9実施形態に係る電子制御装置901は、第1A/D変換器2、バンドギャップリファレンス回路3、及び電源電圧依存係数記憶部906を主に備える。その他の構成は第6実施形態に示す構成と同様であるため説明を省略する。図9に示すように、電子制御装置901は、第1実施形態に示す補正係数演算部6に代えて補正係数表M3を記憶する電源電圧依存係数記憶部906を備えるようにしても良い。
The ninth embodiment
FIG. 9 shows an additional explanatory view of the ninth embodiment. An
第6実施形態に示したように、第1直流電圧VAR1が所定の許容精度範囲内で出力するように調整された直流電源回路614から供給される場合には、第1直流電圧VAR1に依存した係数を無効としても良い。このため、電子制御装置901が補正係数演算部6に代えて電源電圧依存係数記憶部906を備えるときには、電源電圧依存係数記憶部906は、第1直流電圧VAR1を変数とすることなく、直流電源電圧Vccを変数V0、V1、…、Vnとしたデジタル補正係数k0、k1、…、knを一次元的に記憶する補正係数表M3を備えるように構成することが望ましい。この電源電圧依存係数記憶部906は、第1実施形態で説明した(1)式のうち第1直流電圧VAR1の係数を1とした数式に応じて予め計算した結果を、直流電源電圧Vccを変数として予め記憶する。したがって、デジタル補正部10が、第2A/D変換器5による直流電源電圧Vccのデジタル出力に対応したデジタル補正係数k0、k1、…、knを電源電圧依存係数記憶部906から参照することで、計算処理を要することなくデジタル補正係数Kを取得できる。その他の構成、動作は前述実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
As described in the sixth embodiment, when the first DC voltage VAR1 is supplied from the DC
本実施形態によれば、デジタル補正部10は、電源電圧依存係数記憶部906に一次元的に記憶されたデジタル補正係数k0、k1、…、knに基づいて補正するため、例えば第7実施形態の二次元マップ記憶部706の記憶領域よりも必要な記憶領域を削減できる。
According to the present embodiment, the
(第10実施形態)
図10は第10実施形態の追加説明図を示す。第10実施形態に係る電子制御装置1001は、デジタル補正係数記憶部22を備えている。補正係数演算部6がデジタル補正係数Kを演算すると、デジタル補正係数記憶部22に出力する。このデジタル補正係数記憶部22はこの演算されたデジタル補正係数Kを記憶する。
Tenth Embodiment
FIG. 10 shows an additional explanatory view of the tenth embodiment. An
A/D変換回路9は、アナログ入力信号VINをA/D変換処理してデジタル出力VOUT1をデジタル補正部10に出力するが、複数のアナログ入力信号VINを、順次、複数回A/D変換処理したときに複数のデジタル出力VOUT1を得るが、このとき、デジタル補正部10は、デジタル補正係数記憶部22に記憶された一つのデジタル補正係数KをA/D変換回路9の複数回のA/D変換出力に乗じて変換結果として出力する。これにより、補正係数演算部6が何度も演算しなくても良くなる。この結果、A/D変換回路9によるA/D変換処理が行われる度に補正係数演算部6がデジタル補正係数Kを演算する構成に比較して、補正係数演算部6による演算処理時間を削減できる。
The A /
(他の実施形態)
本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形または拡張が可能である。各実施形態の構成は適宜組み合わせて構成できる。特に共用A/D変換回路を用いた形態を各種の前述実施形態に係る特徴に組み合わせることは容易にできるものである。車両搭載用に適用したがこれに限られない。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and, for example, the following modifications or extensions are possible. The configurations of the embodiments can be combined appropriately. In particular, it is possible to easily combine the form using the common A / D conversion circuit with the features according to the various embodiments described above. Although applied to vehicles, it is not limited to this.
A/D変換器2がアナログ入力信号をA/D変換して第1A/D変換出力する度に、前記第2及び第3A/D変換出力に基づくデジタル補正係数を更新することが望ましい。
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、本発明の一つの態様として前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、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
It is desirable to update the digital correction coefficient based on the second and third A / D conversion outputs each time the A /
The reference numerals in the parentheses described in the claims indicate the correspondence with the specific means described in the embodiment described above as one aspect of the present invention, and the technical scope of the present invention It is not limited.
図面中、101、201、301、401、501、601、701、801、901、1001は電子制御装置、2は第1A/D変換器、302はA/D変換器、3はバンドギャップリファレンス回路、4は増幅回路、5は第2A/D変換器、9、309はそれぞれ第1A/D変換器に含まれ、アナログ信号をデジタル信号に変換処理するA/D変換回路、6、206、306、506、606は補正係数演算部、706は二次元マップ記憶部、806は第1直流電圧依存係数記憶部、906は電源電圧依存係数記憶部、307はマルチプレクサ(A/D変換対象切替部)、309は共用A/D変換回路、10はデジタル補正部(補正係数取得部)、13は制御部、14、614は直流電源回路、15はRCフィルタ回路、16、516はセンサ部、217、218は降圧回路、319は基準電圧切替部、VAR1は第1直流電圧、VAR2は第2直流電圧、VINはアナログ入力信号、VBGはバンドギャップ電圧、を示す。
In the drawings,
Claims (13)
前記アナログ入力信号について第1直流電圧(VAR1)を基準電圧としてA/D変換して第1A/D変換出力し、直流電源電圧(Vcc)及び前記第1直流電圧(VAR1)を前記第1直流電圧(VAR1)と同一或いはそれ以上に設定される第2直流電圧(VAR2)を基準電圧としてA/D変換してそれぞれ第2及び第3A/D変換出力とするA/D変換器(2、5;302;2、505;2、605)と、
前記第2及び第3A/D変換出力に基づくデジタル補正係数を取得する補正係数取得部を備え当該デジタル補正係数に基づいて前記第1A/D変換出力を補正するデジタル補正部(10)と、を備え、
前記第2直流電圧として用いるバンドギャップ電圧(VBG)を生成するバンドギャップリファレンス回路(3)をさらに備える電子制御装置。 Electronic control unit (101; 201; 301; 401; 501; 601; 701) having a function of inputting an analog input signal (VIN) generated by the sensor unit (16; 516) and A / D converting the analog input signal. 801; 901; 1001), and
A / D-converts the analog input signal using the first DC voltage (VAR1) as a reference voltage, and outputs the first A / D, and outputs a DC power supply voltage (Vcc) and the first DC voltage (VAR1) to the first DC A / D converter (2, 2) A / D-converts the second DC voltage (VAR2) set equal to or higher than the voltage (VAR1) as a reference voltage and outputs the second and third A / D conversions respectively 5; 302; 2, 505; 2, 605),
A digital correction unit (10) including a correction coefficient acquisition unit for acquiring a digital correction coefficient based on the second and third A / D conversion outputs, and correcting the first A / D conversion output based on the digital correction coefficient; Bei example,
The electronic control device further includes a band gap reference circuit (3) that generates a band gap voltage (VBG) used as the second direct current voltage .
前記第2直流電圧を、前記直流電源電圧(Vcc)と同一或いはそれ以上、且つ、前記第1直流電圧(VAR1)と同一或いはそれ以上の電圧に設定する増幅回路(4)をさらに備える電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 1 ,
Electronic control further comprising an amplifier circuit (4) for setting the second DC voltage to a voltage equal to or higher than the DC power supply voltage (Vcc) and equal to or higher than the first DC voltage (VAR1) apparatus.
前記直流電源電圧及び前記第1直流電圧を所定比率で降圧して前記第2直流電圧より低くする降圧回路(217、218)を備え、
前記A/D変換器は、前記降圧回路により降圧された直流電源電圧の降圧電圧及び第1直流電圧の降圧電圧を、前記第2直流電圧を基準電圧としてA/D変換しそれぞれ前記第2及び第3A/D変換出力とする電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 1 ,
A step-down circuit (217, 218) for stepping down the DC power supply voltage and the first DC voltage by a predetermined ratio to make the voltage lower than the second DC voltage;
The A / D converter performs A / D conversion of the step-down voltage of the DC power supply voltage and the step-down voltage of the first DC voltage down-converted by the step-down circuit using the second DC voltage as a reference voltage. An electronic control unit that produces a third A / D conversion output.
前記A/D変換器(2、5)は、
前記アナログ入力信号について第1直流電圧(VAR1)を基準電圧としてA/D変換して第1A/D変換出力する第1A/D変換器(2)と、直流電源電圧(Vcc)及び前記第1直流電圧(VAR1)を前記第1直流電圧(VAR1)と同一或いはそれ以上に設定される第2直流電圧(VAR2)を基準電圧としてA/D変換してそれぞれ第2及び第3A/D変換出力とする第2A/D変換器(5)と、を別体に備える電子制御装置。 The electronic control unit according to any one of claims 1 to 3 .
The A / D converter (2, 5)
A first A / D converter (2) that performs A / D conversion on the analog input signal using the first DC voltage (VAR1) as a reference voltage and outputs the first A / D, a DC power supply voltage (Vcc), and the first The second and third A / D converted outputs are A / D converted using the second DC voltage (VAR2), which is set equal to or higher than the first DC voltage (VAR1), as the reference voltage. An electronic control unit separately provided with a second A / D converter (5).
前記第1直流電圧及び第2直流電圧を基準電圧として切替える基準電圧切替部(319)と、
前記アナログ入力信号と前記第1直流電圧と前記直流電源電圧とを切替えるA/D変換対象切替部(307)と、をさらに備え、
前記A/D変換器(302)は、前記A/D変換対象切替部により切替えられた前記アナログ入力信号を、前記基準電圧切替部により切替えられた前記第1直流電圧を基準電圧としてA/D変換して第1A/D変換出力し、前記A/D変換対象切替部により切替えられた前記第1直流電圧と前記直流電源電圧とを、前記基準電圧切替部により切替えられた前記第2直流電圧を基準電圧としてA/D変換して第2及び第3A/D変換出力とすることで共用された共用A/D変換回路(309)を備えて構成される電子制御装置。 The electronic control unit according to any one of claims 1 to 3 .
A reference voltage switching unit (319) that switches the first DC voltage and the second DC voltage as a reference voltage;
And A / D conversion target switching unit (307) for switching between the analog input signal, the first DC voltage, and the DC power supply voltage.
The A / D converter (302) performs A / D conversion using the first DC voltage switched by the reference voltage switching unit as the reference voltage and the analog input signal switched by the A / D conversion target switching unit. Converting the first A / D conversion output, and switching the first DC voltage switched by the A / D conversion target switching unit and the DC power supply voltage by the reference voltage switching unit An electronic control unit comprising a shared A / D conversion circuit (309) shared by A / D converting the signal into a second and third A / D conversion output as a reference voltage.
前記直流電源電圧に依存した係数と前記第1直流電圧に依存した係数とを乗算したデジタル補正係数を演算する補正係数演算部(6;206;306;506;606)をさらに備え、
前記補正係数取得部は前記補正係数演算部による演算結果を取得し、前記デジタル補正部は、前記補正係数取得部により取得される演算結果と前記第1A/D変換出力とを乗ずることにより補正する電子制御装置。 In the electronic control unit according to any one of claims 1 to 5 ,
A correction coefficient calculation unit (6; 206; 306; 506; 606) for calculating a digital correction coefficient obtained by multiplying the coefficient dependent on the DC power supply voltage and the coefficient dependent on the first DC voltage
The correction coefficient acquisition unit acquires the calculation result by the correction coefficient calculation unit, and the digital correction unit corrects by multiplying the calculation result acquired by the correction coefficient acquisition unit by the first A / D conversion output. Electronic control unit.
前記アナログ入力信号が前記直流電源電圧の変化への依存性が所定より低い又は前記アナログ入力信号が前記直流電源電圧の変化に依存しないときに当該アナログ入力信号をA/D変換処理の対象とする場合、
前記補正係数演算部(506)の直流電源電圧に依存した係数による補正を無効とする電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 6 ,
The analog input signal is subjected to A / D conversion processing when the dependence of the analog input signal on the change of the DC power supply voltage is lower than a predetermined level or the analog input signal does not depend on the change of the DC power supply voltage. If
The electronic control unit invalidates the correction based on the coefficient dependent on the DC power supply voltage of the correction coefficient calculation unit (506).
前記第1直流電圧が所定の許容精度範囲内で出力するように調整された直流電源回路(614)から供給される場合、
前記補正係数演算部(606)の第1直流電圧に依存した係数による補正を無効とする電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 6 ,
When the first DC voltage is supplied from a DC power supply circuit (614) adjusted to output within a predetermined allowable accuracy range,
The electronic control unit makes invalid the correction by the coefficient depending on the 1st direct current voltage of the above-mentioned correction coefficient operation part (606).
前記直流電源電圧と前記第1直流電圧とを変数としたデジタル補正係数を二次元の補正係数マップとして記憶する二次元マップ記憶部(706)をさらに備え、
前記補正係数取得部(10)は、前記A/D変換部の第2及び第3A/D変換出力に基づいて前記二次元マップ記憶部のデジタル補正係数を取得する電子制御装置。 In the electronic control unit according to any one of claims 1 to 5 ,
It further comprises a two-dimensional map storage unit (706) that stores digital correction coefficients with the DC power supply voltage and the first DC voltage as variables, as a two-dimensional correction coefficient map,
The electronic control unit according to claim 1, wherein the correction coefficient acquisition unit (10) acquires a digital correction coefficient of the two-dimensional map storage unit based on the second and third A / D conversion outputs of the A / D conversion unit.
前記アナログ入力信号が前記直流電源電圧の変化への依存性が所定より低い又は前記アナログ入力信号が前記直流電源電圧の変化に依存しないときに当該アナログ入力信号をA/D変換処理の対象とする場合、
前記第1直流電圧を変数としたデジタル補正係数を一次元的に記憶する第1直流電圧依存係数記憶部(806)をさらに備え、
前記補正係数取得部(10)は、前記A/D変換器の第3A/D変換出力に基づいて前記第1直流電圧依存係数記憶部に記憶されたデジタル補正係数を取得する電子制御装置。 The electronic control device according to any one of claims 1 to 5 , 7
The analog input signal is subjected to A / D conversion processing when the dependence of the analog input signal on the change of the DC power supply voltage is lower than a predetermined level or the analog input signal does not depend on the change of the DC power supply voltage. If
The device further comprises a first DC voltage dependent coefficient storage unit (806) for storing one-dimensionally a digital correction coefficient using the first DC voltage as a variable,
The electronic control unit according to claim 1, wherein the correction coefficient acquisition unit (10) acquires the digital correction coefficient stored in the first DC voltage dependency coefficient storage unit based on a third A / D conversion output of the A / D converter.
前記第1直流電圧が所定の許容精度範囲内で出力するように調整された直流電源回路(614)から供給される場合、
前記直流電源電圧を変数とした補正係数を一次元的に記憶する電源電圧依存係数記憶部(906)をさらに備え、
前記補正係数取得部(10)は、前記電源電圧依存係数記憶部のデジタル補正係数を取得する電子制御装置。 The electronic control device according to any one of claims 1 to 5 , 8
When the first DC voltage is supplied from a DC power supply circuit (614) adjusted to output within a predetermined allowable accuracy range,
The device further comprises a power supply voltage dependent coefficient storage unit (906) that one-dimensionally stores the correction coefficient with the DC power supply voltage as a variable,
The electronic control unit according to claim 1, wherein the correction coefficient acquisition unit (10) acquires a digital correction coefficient of the power supply voltage dependent coefficient storage unit.
前記直流電源電圧に依存した係数と前記第1直流電圧に依存した係数とを乗算したデジタル補正係数を演算する補正係数演算部(6)と、
演算される前記デジタル補正係数を記憶するデジタル補正係数記憶部(22)と、をさらに備え、
前記A/D変換器が前記アナログ入力信号を複数回A/D変換し第1A/D変換出力を複数するときには、
前記補正係数取得部が前記デジタル補正係数記憶部のデジタル補正係数を取得し、前記デジタル補正部は、前記補正係数取得部により取得される前記デジタル補正係数に基づいて前記複数の第1A/D変換出力を補正する電子制御装置。 The electronic control device according to any one of claims 1 to 11 .
A correction coefficient calculation unit (6) for calculating a digital correction coefficient obtained by multiplying the coefficient dependent on the DC power supply voltage and the coefficient dependent on the first DC voltage;
A digital correction coefficient storage unit (22) for storing the digital correction coefficient to be calculated;
When the A / D converter A / D converts the analog input signal a plurality of times to make a plurality of first A / D conversion outputs,
The correction coefficient acquisition unit acquires the digital correction coefficient of the digital correction coefficient storage unit, and the digital correction unit is configured to perform the plurality of first A / D conversions based on the digital correction coefficient acquired by the correction coefficient acquisition unit. Electronic control unit that corrects the output.
前記A/D変換器がアナログ入力信号をA/D変換して第1A/D変換出力する度に、前記第2及び第3A/D変換出力に基づくデジタル補正係数を更新する電子制御装置。 The electronic control device according to any one of claims 1 to 12 .
The electronic control unit updates a digital correction coefficient based on the second and third A / D conversion outputs each time the A / D converter A / D converts an analog input signal and performs a first A / D conversion output.
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