JP7379705B2

JP7379705B2 - 車載制御装置

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Publication number: JP7379705B2
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Inventors: 賢太郎十文字
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Priority date: 2020-06-24
Filing date: 2021-02-09
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Description

本発明は、車両に搭載される車載制御装置に関する。

車両に搭載される車載制御装置の一例として、車載電気負荷の一部であるリニアソレノイドの制御装置が知られている。このようなリニアソレノイドの制御装置は、リニアソレノイドに流れる電流を調整するリニアソレノイド駆動回路と、リニアソレノイドに流れる電流を検出する電流検出器とで構成されている。そして、リニアソレノイドの電流をより正確に測定できるように、リニアソレノイドの制御装置の生産工程において、電流検出器の確からしさを確認する検査が行われている。具体的には、検査工程において電流検出器に一定電流を流して、規定値の電流が電流検出器から出力されているか否かを検査する。

一方、リニアソレノイドの制御装置を車両へ取り付けて出荷した後、車両が使われることによって電流検出器が劣化し、その劣化に起因して電流検出器の確からしさが低下していく問題が生じている。この問題を解決するために、例えば特許文献１に記載された技術を用いることが検討されている。すなわち、特許文献１に記載されたインバータ装置を利用して、走行前に電流検出器の確からしさを診断し、電流検出器の確からしさの低下を防止する。

特開２００９－２８４７５２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、以下の問題が新たに生じる。まず、電流検出器の診断時期が車両走行前に限定されているので、例えば車両走行中や走行開始後の停車中などの場合に電流検出器の診断を行えない。このため、電流検出器の確からしさをタイムリーに診断できない問題が発生する。また、電流検出器で検出した電流を制御回路へフィードバックして所定の電流に調整する制御において、電流検出器の確からしさを診断するためには、駆動回路の出力ＤＵＴＹ信号をモニタする回路を追加する必要があるので、車載制御装置が大型化になってしまう問題も発生する。

本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、大型化を抑制できるとともに、電流検出器の確からしさをタイムリーに診断できる車載制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車載制御装置は、電磁誘導負荷の通電電流を制御する制御部と、前記電磁誘導負荷を駆動する駆動回路と、前記電磁誘導負荷の通電電流を検出する電流検出器と、を備える車載制御装置であって、前記制御部は、バッテリから前記駆動回路に供給される電源電圧と、前記駆動回路の出力ＤＵＴＹと、前記駆動回路のオン抵抗値と、前記電磁誘導負荷の負荷抵抗値とに基づいて前記電磁誘導負荷に流れる目標電流値を算出し、算出した目標電流値と前記電流検出器により検出された検出電流値とを比較し、前記電流検出器の確からしさを診断する診断部を有することを特徴としている。

本発明に係る車載制御装置では、バッテリから駆動回路に供給される電源電圧と駆動回路の出力ＤＵＴＹと駆動回路のオン抵抗値と電磁誘導負荷の負荷抵抗値とに基づいて電磁誘導負荷に流れる目標電流値を算出し、算出した目標電流値と電流検出器により検出された検出電流値とを比較し、電流検出器の確からしさを診断する診断部を有するので、電磁誘導負荷への電流制御の期間中であれば、電流検出器の確からしさを診断することができる。このため、電流検出器の診断時期が車両走行前に限定される従来技術と比べて、電流検出器の確からしさをタイムリーに診断することができる。加えて、従来のように駆動回路の出力ＤＵＴＹをモニタするためのモニタ回路を追加することなく、電流検出器の確からしさの診断を実現できるので、車載制御装置の大型化を抑制することができる。その結果、車載制御装置の大型化を抑制できるとともに、電流検出器の確からしさをタイムリーに診断することができる。

本発明によれば、大型化を抑制できるとともに、電流検出器の確からしさをタイムリーに診断することができる。

本発明の車載制御装置が適用される車両用トランスミッションシステムを示す概略構成図である。第１実施形態の車載制御装置の内部構成図である。第１実施形態の車載制御装置による電流検出器の診断に関する機能ブロック図である。駆動回路入力ＤＵＴＹと駆動回路出力ＤＵＴＹとの関係を示すグラフである。第２実施形態の車載制御装置の内部構成図である。第２実施形態の車載制御装置による電流検出器の診断に関する機能ブロック図である。第３実施形態の車載制御装置による電流検出器の診断に関する機能ブロック図である。負荷通電時間と駆動回路オン抵抗値との関係を示すグラフである。第４実施形態の車載制御装置に関するフローチャートである。第５実施形態の車載制御装置による電流検出器の診断に関する機能ブロック図である。指示電流偏差と診断判定時間との関係を示すグラフである。第６実施形態の車載制御装置による電流検出器の診断に関する機能ブロック図である。指示電流偏差と診断判定閾値との関係を示すグラフである。第７実施形態の車載制御装置による電流検出器の診断に関する機能ブロック図である。

以下、図面を参照して本発明に係る車載制御装置の実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、重複説明は省略する。

本発明に係る車載制御装置は、例えば図１に示す車両用トランスミッションシステムに適用されている。図１に示す車両用トランスミッションシステムにおいて、エンジン１０は、変速機２０を介して駆動輪３０を駆動する。変速機２０は、油圧ポンプ４０から油圧が供給される油圧回路５０によって動作制御される。油圧回路５０は、複数のリニアソレノイド（電磁誘導負荷）６０により駆動制御される。これらのリニアソレノイド６０は、車載制御装置１００から出力される駆動信号によって駆動制御される。

[第１実施形態]
図２は第１実施形態の車載制御装置の内部構成図である。車載制御装置１００は、いわゆるＥＣＵ（Electronic Control Unit）であって、マイコン（「マイクロコントローラ」の略称である）１１０と、電圧検出部１２０と、駆動回路１３０と、還流ダイオード１４０と、電流検出器１５０とを備えている。そして、駆動回路１３０、還流ダイオード１４０及び電流検出器１５０は、リニアソレノイド６０を駆動するための電流制御回路１７０を構成する。また、車載制御装置１００は、出力端子（負荷端子ともいう）１６０、電源端子１８０及びグランド端子１９０を備えている。

電圧検出部１２０は、バッテリ８０から駆動回路１３０に供給される電源電圧を検出し、検出した結果をマイコン１１０に出力する。バッテリ８０は、車載制御装置１００の外部に設けられている。

駆動回路１３０は、例えばスイッチ素子からなり、マイコン１１０の制御信号に従ってリニアソレノイド６０の駆動を行う。駆動回路１３０は、電源端子１８０を介してバッテリ８０の正極と接続され、バッテリ８０から電源電圧が供給されている。また、駆動回路１３０は、還流ダイオード１４０のカソード及びシャント抵抗１５１（後述する）を介して出力端子１６０に接続されている。還流ダイオード１４０のアノードはグランドに接続されている。出力端子１６０は、リニアソレノイド６０の一方端に接続されている。リニアソレノイド６０の他方端は、車両のグランドに接続されている。

電流検出器１５０は、リニアソレノイド６０に流れる電流を検出し、検出した結果をマイコン１１０に出力する。この電流検出器１５０は、シャント抵抗１５１と、電流検出部１５２によって構成されている。シャント抵抗１５１は、リニアソレノイド６０に流れる電流を検出する。電流検出部１５２は、例えばオペアンプＩＣからなり、シャント抵抗１５１の両端の電位差を増幅してマイコン１１０に出力する。

マイコン１１０は、特許請求の範囲に記載の「制御部」に相当するものであり、例えば算出を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、算出のためのプログラムを記録した二次記憶装置としてのＲＯＭ（Read Only Memory）と、算出経過の記憶や一時的な制御変数を記憶する一時記憶装置としてのＲＡＭ（Random Access Memory）とを組み合わせてなる。マイコン１１０の内部には、プログラム等のソフトウェア情報等を記憶する記憶部（図示せず）が備えられている。マイコン１１０は、記憶部に記憶されたソフトウェアによって各制御処理を実行する。

また、マイコン１１０は、駆動回路１３０にオンオフなどの制御信号を出力する。駆動回路１３０は、マイコン１１０からの制御信号に基づいてリニアソレノイド６０を駆動する。より具体的には、駆動回路１３０は、マイコン１１０からのオンオフ信号に基づいてリニアソレノイド６０の通電電流を制御する。従って、例えばマイコン１１０からのオンオフ信号の出力が停止されると、駆動回路１３０によるリニアソレノイド６０の駆動が停止される。

本実施形態では、マイコン１１０は、電圧検出部１２０を介して駆動回路１３０に供給される電源電圧を取得する。しかし、駆動回路１３０に供給される電源電圧は、電圧検出部１２０を介して取得する方法の他に、車載制御装置１００とは異なる制御装置でモニタされた該電源電圧を通信で取得しても良い。

なお、図２には、一つの電流制御回路１７０と、この電流制御回路１７０により駆動される一つのリニアソレノイド６０を示したが、図１に示したように、リニアソレノイド６０は複数設けられ、それぞれを駆動する電流制御回路１７０も複数設けられている。図２では、図示の簡略化のため、一つの電流制御回路１７０と、この電流制御回路１７０により駆動される一つのリニアソレノイド６０とを代表として示す。

以下、マイコン１１０がリニアソレノイドの通電電流を制御することを説明する。すなわち、マイコン１１０は、入力された各パラメータ値に基づいてリニアソレノイド６０への目標電流値を算出し、算出した目標電流値と電流検出器１５０によって検出された検出電流値との差分を算出し、更に駆動回路１３０を動作させる駆動信号のＤＵＴＹ（言い換えれば、駆動回路の出力ＤＵＴＹ）を決定し、決定した駆動信号のＤＵＴＹを駆動回路１３０に出力して駆動回路１３０を動作させる。そして、駆動信号のＤＵＴＹが高い場合、駆動回路１３０から出力される通電電流は大きく、駆動信号のＤＵＴＹが低い場合、通電電流は小さくなり、目標電流値と検出電流値の差分が小さくなるように制御される。

また、負荷であるリニアソレノイド６０に流れる負荷電流は、駆動回路１３０から出力される通電電流と、還流ダイオード１４０から出力される還流電流で構成される。通電電流は駆動回路１３０が動作している期間だけ流れ、非動作中は流れない。一方、還流電流は、駆動回路１３０が動作から非動作に変わった後の非動作期間中のみ流れる。

このようなマイコン１１０の通電制御は、例えば車両走行中や走行開始後の車両停車中等において、ソフトウェア上で所定の周期で繰り返し実行される。

以下、図３を参照して、本実施形態の車載制御装置１００による電流検出器１５０の診断に関する制御処理について、詳細に説明する。

図３に示すように、マイコン１１０は、電流検出器１５０の確からしさを診断するための診断部２００を更に備えている。そして、診断部２００は、出力回路ＤＵＴＹ算出部２１０と、電流算出部２２０と、比較部２３０と、判断部２４０とを有する。

出力回路ＤＵＴＹ算出部２１０は、マイコンＤＵＴＹ出力に基づいて、出力回路ＤＵＴＹ（言い換えれば、駆動回路出力ＤＵＴＹ）を算出する。マイコンＤＵＴＹ出力は、すなわちマイコン１１０から駆動回路１３０に出力されるオンオフ信号である。より具体的には、出力回路ＤＵＴＹ算出部２１０は、図４に示す駆動回路入力ＤＵＴＹと駆動回路出力ＤＵＴＹとの関係グラフに基づいて、駆動回路１３０の出力ＤＵＴＹ信号値を算出する。

図４において、横軸は駆動回路入力ＤＵＴＹ（言い換えれば、マイコンＤＵＴＹ出力）、縦軸は駆動回路出力ＤＵＴＹを示す。図４に示すように、ＤＵＴＹ不感帯を超えると、駆動回路出力ＤＵＴＹが入力ＤＵＴＹの増大に従って直線状に増えていく。例えば、入力ＤＵＴＹがＤＵＴＹＡのとき、駆動回路出力ＤＵＴＹとしてＤＵＴＹＡ’が算出される。そして、出力回路ＤＵＴＹ算出部２１０は、算出した駆動回路１３０の出力ＤＵＴＹを電流算出部２２０に出力する。

電流算出部２２０は、電圧検出部１２０によって検出された電源電圧V_monと、出力回路ＤＵＴＹ算出部２１０によって算出された出力ＤＵＴＹ DUTY_outと、マイコン１１０の記憶部に記憶された駆動回路オン抵抗値Ron_ic及び負荷抵抗値R_actとを取得し、取得したこれらのパラメータ値に基づいて、下記式１により、リニアソレノイド６０に流れる目標電流値I_calを算出する。更に、電流算出部２２０は、算出した目標電流値I_calを比較部２３０に出力する。

I_cal = V_mon / ( Ron_ic + R_act ) × DUTY_out （式１）

駆動回路オン抵抗値Ron_icは、駆動回路１３０にオン信号が入力されたときのオン抵抗値であり、予めマイコン１１０の記憶部に記憶されている。負荷抵抗値R_actは、リニアソレノイド６０の抵抗値であり、予めマイコン１１０の記憶部に記憶されている。

比較部２３０は、電流算出部２２０によって算出された目標電流値I_calと、電流検出器１５０によって検出された検出電流値（すなわち、実際にリニアソレノイド６０に流れる電流の値）とを比較し、目標電流値I_calと検出電流値との乖離を確認する。乖離の確認は、例えば目標電流値I_calに対して電流閾値の上下限値（電流範囲）を設定し、設定した上下限値の範囲に検出電流値が入っているか否かを確認する。

また、比較部２３０は、検出電流値が設定した上下限値の範囲に入っていない間の時間を計測し、その計測した時間が規定時間以上であることを確認し、確認結果を示す信号を判断部２４０に出力する。なお、上述の電流閾値と規定時間は、例えばマイコン１１０の記憶部に記憶されている。

判断部２４０は、比較部２３０から出力された出力信号に基づいて、電流検出器１５０の確からしさが問題ないか否かを判断する。電流検出器１５０の確からしさに問題があると判断された場合、マイコン１１０は、該マイコン１１０から駆動回路１３０に出力される駆動信号をオフし、駆動回路１３０を停止させることにより、リニアソレノイド６０の駆動を停止する。

このように構成された車載制御装置１００では、診断部２００は、上述の電源電圧V_monと、出力ＤＵＴＹ値 DUTY_outと、駆動回路オン抵抗値Ron_icと負荷抵抗値R_actとに基づいてリニアソレノイド６０に流れる目標電流値I_calを算出し、算出した目標電流値I_calに基づいて設定された電流閾値の上下限値と、電流検出器１５０によって検出された検出電流値とを比較して電流検出器１５０の確からしさを診断する。

従って、例えば車両走行中や走行開始後の車両停車中においても、リニアソレノイド６０への電流制御の期間中であれば、電流検出器１５０の確からしさを診断することができる。このため、電流検出器１５０の診断時期が車両走行前に限定される従来技術と比べて、電流検出器１５０の確からしさをタイムリーに診断することができる。

加えて、リニアソレノイド６０を電流制御するための現状回路に対して、従来のように駆動回路の出力ＤＵＴＹをモニタするためのモニタ回路を追加することなく、電流検出器１５０の確からしさの診断を実現できるので、車載制御装置１００の大型化を抑制することができる。

その結果、車載制御装置１００の大型化を抑制できるとともに、電流検出器１５０の確からしさをタイムリーに診断することができる。

[第２実施形態]
以下、図５及び図６を参照して車載制御装置の第２実施形態を説明する。本実施形態の車載制御装置１００Ａは、リニアソレノイド６０の抵抗値である負荷抵抗値に温度の影響を考慮する点において、上述した第１実施形態と異なっている。

具体的には、リニアソレノイド６０の抵抗値は、リニアソレノイド６０の温度に依存している。リニアソレノイド６０の温度が高くなると、リニアソレノイド６０の抵抗値は高くなり、リニアソレノイド６０の温度が低くなると、リニアソレノイド６０の抵抗値は低くなる。そこで、リニアソレノイド６０の温度を直接または間接的に測定し、温度の変化に伴うリニアソレノイド６０の抵抗値の変化を考慮することで、リニアソレノイド６０の抵抗値をより正確に求めることができる。

図５に示すように、本実施形態の車載制御装置１００Ａは、油圧回路５０の温度を検出する温度モニタ部２５０を更に備えている。温度モニタ部２５０は、検出した結果をマイコン１１０に出力する。リニアソレノイド６０は油圧回路５０に取り付けられているので、リニアソレノイド６０の温度が油圧回路５０の油温とほぼ等しい。従って、本実施形態では、温度モニタ部２５０を介して油圧回路５０の油温を検出し、検出した油温をリニアソレノイド６０の温度とする。

図６は第２実施形態の車載制御装置による電流検出器の診断に関する機能ブロック図である。本実施形態の診断部２０１は、出力回路ＤＵＴＹ算出部２１０、電流算出部２２０、比較部２３０及び判断部２４０に加えて、抵抗算出部２６０を更に有する。抵抗算出部２６０は、入力された負荷抵抗値と温度モニタ部２５０によって検出された温度（ここでは、油温）に基づいて、予め記憶されたリニアソレノイド６０の抵抗値と温度との関係式やマップデータ等を利用し、リニアソレノイド６０の抵抗値を補正算出し、補正算出した結果を電流算出部２２０に出力する。

本実施形態の車載制御装置１００Ａによれば、上述の第１実施形態と同様の作用効果を得られるほか、診断部２０１が抵抗算出部２６０を更に有するので、温度変化によるリニアソレノイド６０の抵抗値への影響を考慮して負荷抵抗値を算出することで、目標電流値I_calの算出精度を向上させることができる。その結果、電流検出器１５０の確からしさを診断する精度を高めることができる。

[第３実施形態]
次に、図７及び図８を参照して車載制御装置の第３実施形態を説明する。本実施形態の車載制御装置は、駆動回路のオン抵抗値に温度の影響を更に考慮する点において、上述した第２実施形態と異なっている。

具体的には、駆動回路１３０のオン抵抗値は、駆動回路１３０の温度に依存している。
駆動回路１３０の温度が高くなると、そのオン抵抗値は高くなり、駆動回路１３０の温度が低くなると、そのオン抵抗値は低くなる。また、駆動回路１３０を介してリニアソレノイド６０へ通電を継続している場合、通電時間が長くなると、駆動回路１３０の温度が高くなる。なお、駆動回路１３０の温度は直接測定しても良いが、本実施形態では、通電時間が長くなるにつれて駆動回路１３０の温度が高くなる関係を利用し、駆動回路１３０を介してリニアソレノイド６０に通電する時間（言い換えれば、負荷通電時間）を基に駆動回路１３０のオン抵抗値を算出する。

従って、本実施形態の診断部２０２は、図７に示すようにオン抵抗算出部２７０を更に有する。そして、マイコン１１０は、駆動回路１３０を介してリニアソレノイド６０へ通電する時間を計測し、計測した結果をオン抵抗算出部２７０に出力する。オン抵抗算出部２７０は、図８に示す負荷通電時間（すなわち、リニアソレノイド６０への通電時間）と駆動回路オン抵抗値との関係グラフに基づいて、負荷通電時間から駆動回路１３０のオン抵抗値を算出し、算出した結果を電流算出部２２０に出力する。

本実施形態の車載制御装置によれば、上述の第２実施形態と同様の作用効果を得られるほか、診断部２０２がオン抵抗算出部２７０を更に有するので、リニアソレノイド６０への通電時間を用い、温度変化による駆動回路１３０のオン抵抗値への影響を考慮してオン抵抗値を算出することで、目標電流値I_calの算出精度を向上させることができる。その結果、電流検出器１５０の確からしさを診断する精度を一層高めることができる。

[第４実施形態]
図１に示す車両用トランスミッションシステムでは、複数のリニアソレノイド６０が取り付けられている。車載制御装置１００は、各リニアソレノイドを適切に電流制御したりそれぞれの通電を停止したりすることで、変速機２０の変速比等を制御できる。

そして、上述の第１実施形態から第３実施形態においては、リニアソレノイド６０の通電制御中に、電流検出器１５０の確からしさの診断を実施することを特徴としているが、変速機２０のシステム上、通電制御が必要ないリニアソレノイド６０に対応する電流検出器１５０に対し、電流検出器１５０の確からしさの診断を行うことができないという問題がある。

そこで、本実施形態では変速機２０のシステム上、通電制御が必要ないリニアソレノイド６０に対応する電流検出器１５０に対しても、電流検出器１５０の確からしさの診断を行えることを特徴としている。それを実現するために、本実施形態の車載制御装置は、図９に示すフローチャートで制御処理を行う。

図９に示すフローチャートは、例えば車両走行中や走行開始後の車両停車中において、所定の周期で繰り返し実行される。まず、ステップＳ１００では、マイコン１１０は、変速機システム上において、リニアソレノイド６０に関して通電制御が不要か否かを判断する。リニアソレノイド６０の通電制御が必要と判断された場合、制御処理はステップＳ１０１に移行し、通常の電流制御が行われる。このとき、例えば第１実施形態から第３実施形態のいずれかで述べたように、通電制御が必要なリニアソレノイド６０について、それぞれに対応する電流検出器１５０の確からしさの診断が実行される。ステップＳ１０１が終わると、制御処理は終了する。

一方、ステップＳ１００でリニアソレノイド６０の通電制御が不要と判断された場合（言い換えれば、通電制御が必要とされない場合）、制御処理はステップＳ１０２へ移行する。ステップＳ１０２では、マイコン１１０は、変速機システム上において、リニアソレノイド６０に対して、電流検出器１５０の診断が行える微小電流を流しても良いか否かを判断する。ここでの微小電流は、通電しても変速機システム上影響のないと考えられる通電電流であって、マイコン１１０によって算出されるものである。そして、変速機システム上、リニアソレノイド６０に微小電流を流しても問題ないと判断された場合、制御処理はステップＳ１０３へ移行する。一方、変速機システム上、リニアソレノイド６０に微小電流を流せないと判断された場合、制御処理は終了する。

ステップＳ１０３では、マイコン１１０は、対応する電流検出器１５０の診断を行うために、診断用微小電流を該電流検出器１５０に通電する。具体的には、マイコン１１０は、対応する電流検出器１５０に対し、診断用微小電流となるＤＵＴＹ出力を行う。ステップＳ１０３に続くステップＳ１０４では、マイコン１１０の診断部は、上述の第１実施形態から第３実施形態のいずれかで述べたように電流検出器１５０の診断処理を行う。ステップＳ１０４が終わると、一連の制御処理は終了する。

本実施形態の車載制御装置によれば、上述の第１実施形態から第３実施形態と同様の作用効果を得られるほか、変速機のシステム上、通電制御が必要とされないリニアソレノイド６０に対応する電流検出器１５０に対しても、通電制御が必要とされるリニアソレノイド６０に対応する電流検出器１５０と同様の診断を行うことができる。その結果、通電制御が必要とされないリニアソレノイド６０に対応する電流検出器１５０の確からしさも診断できるので、電流検出器１５０の故障の検出率を改善することができる。

[第５実施形態]
続いて、図１０及び図１１を参照して車載制御装置の第５実施形態を説明する。本実施形態の車載制御装置と第３実施形態との相違点として、診断部２０３は電流検出器１５０の診断判定時間を算出する判定時間算出部２８０を更に有しており、判定時間算出部２８０は、リニアソレノイド６０への指示電流に基づいて、リニアソレノイド６０の温度算出値と実際の温度との差を考慮して電流検出器１５０の診断判定時間を算出する。そして、比較部２３０は、判定時間算出部２８０により算出された診断判定時間と電流検出器１５０により検出された検出電流値とを更に比較する。

ここで、本実施形態に至った経緯を説明する。図１に示す車両用トランスミッションシステムでは、リニアソレノイド６０は変速機２０の油圧回路５０に取り付けられている。
油圧回路５０内にはオイルが含まれており、オイルによる油圧制御や冷却が行われている。そして、例えばリニアソレノイド６０に通電する電流がゼロの状態から１Ａへ短時間で急峻に変化した場合、通電開始から通電によってリニアソレノイド６０の負荷温度は上昇する。

一方、油圧回路５０内のオイルは、リニアソレノイド６０の負荷温度の上昇に伴って徐々に上昇するので、油圧回路５０から出力される油温信号を基にしたリニアソレノイド６０の負荷温度の算出値と実際のリニアソレノイド６０の負荷温度が一致するには、時間差が生じる。すなわち、リニアソレノイド６０の通電量に依存し電流算出部２２０で算出する目標電流値が時間とともに変化するので、電流検出器１５０の確からしさの診断をより正しく行って誤診断を避けるためには、上述の時間差の考慮が必要という問題がある。

この問題を解決するため、本実施形態では、リニアソレノイド６０の通電量の変化に基づく油温信号の時間的変化量が更に考慮される。そして、診断部２０３は、比較部２３０を介して電流算出部２２０から出力された目標電流値と、電流検出器１５０により検出された検出電流値とを比較したうえ、更に検出電流値が上述した電流閾値の上下限値の範囲に入っていない間の時間を計測し、リニアソレノイド６０の通電量に基づいて設定される診断の判定時間を用いて電流検出器１５０の確からしさの診断を行う。

より具体的には、上述の第３実施形態において、比較部２３０は、電流算出部２２０から出力された目標電流値と、電流検出器１５０から出力された検出電流値とを比較し、検出電流値と目標電流値との乖離を判断する構成としている。これに対して、本実施形態の診断部２０３は、図１０に示すように、上記第３実施形態の診断部２０２の構成に加えて判定時間算出部２８０を更に有する。判定時間算出部２８０は、図１１に示す指示電流偏差と診断判定時間との関係グラフに基づいて、リニアソレノイド６０の通電量を決める指示電流から診断判定時間を算出し、算出した結果を比較部２３０に出力する。

判定時間算出部２８０は、図１１に示すリニアソレノイド６０の指示電流偏差と上述の負荷温度が一致するまでの時間差を考慮した判定時間の関係グラフから、判定時間を算出し、算出した判定時間を比較部２３０に出力する。なお、図１１の関係グラフは、リニアソレノイド６０の指示電流偏差と負荷温度が一致するまでの時間差が考慮されているため、変速機２０を構成する油圧回路５０の大きさや油圧回路５０で使われるオイルの使用量などを加味して、関係グラフを決めても良い。

そして、比較部２３０は、電流算出部２２０によって算出された目標電流値I_calと、電流検出器１５０によって検出された検出電流値とを比較し、更に判定時間算出部２８０によって算出された診断判定時間を用いて検出電流値と比較し、判断部２４０へ出力する出力信号を決める。

本実施形態の車載制御装置によれば、上述の第３実施形態と同様の作用効果を得られるほか、診断部２０３が判定時間算出部２８０を更に有するので、リニアソレノイド６０に流れる電流に対する指示電流の偏差に基づき、診断判定時間を算出する。図１１に示すように、指示電流偏差が小さいと、電流検出器１５０の診断判定時間が短く、指示電流偏差が大きくなるにつれ、電流検出器１５０の診断判定時間が長くなる。このように判定時間算出部２８０により算出された診断判定時間を用いて、リニアソレノイド６０の温度算出値と実際の温度とが一致するための時間差を考慮することで、電流検出器１５０の確からしさの診断精度を更に高めることができる。

[第６実施形態]
次に図１２及び図１３を参照して車載制御装置の第６実施形態を説明する。本実施形態の車載制御装置は、上述の第５実施形態と同じ問題を解決するためになされるものである。

第５実施形態においては、比較部２３０は、電流算出部２２０によって算出された目標電流値I_calと、電流検出器１５０によって検出された検出電流値と、判定時間算出部２８０によって算出された判定時間とを用いて、電流検出器１５０の確からしさの確認を行う。これに対して、本実施形態では、図１２に示すように、本実施形態の診断部２０４は、上記第５実施形態の判定時間算出部２８０に代えて判定閾値算出部２９０を有する。

すなわち、本実施形態の診断部２０４は、電流検出器１５０の診断判定閾値を算出する判定閾値算出部２９０を更に有する。該判定閾値算出部２９０は、リニアソレノイド６０への指示電流に基づいて、リニアソレノイド６０の負荷抵抗算出値と実際の負荷抵抗値との差を考慮して電流検出器１５０の診断判定閾値を算出する。そして、比較部２３０は、判定閾値算出部２９０により算出された診断判定閾値と電流検出器１５０により検出された検出電流値とを更に比較する。

より具体的には、判定閾値算出部２９０は、図１３に示す指示電流偏差と診断判定閾値との関係グラフに基づいて、リニアソレノイド６０への通電量を決める指示電流から診断判定閾値を算出し、算出した結果を比較部２３０に出力する。

図１３に示すように、指示電流偏差が小さいと、電流検出器１５０の診断判定閾値が小さく、指示電流偏差が大きくなるにつれ、電流検出器１５０の診断判定閾値が大きくなる。なお、診断判定閾値は、例えば上述のリニアソレノイド６０の実際の負荷抵抗と、油圧回路から出力される油温信号を基にして抵抗算出部２６０で算出される負荷抵抗の偏差を考慮して設定されたものである。

比較部２３０は、電流算出部２２０によって算出された目標電流値I_calと、電流検出器１５０によって検出された検出電流値とを比較し、更に判定閾値算出部２９０によって算出された診断判定閾値を用いて検出電流値と比較し、判断部２４０へ出力する出力信号を決める。

本実施形態の車載制御装置によれば、上述の第３実施形態と同様の作用効果を得られるほか、判定閾値算出部２９０により算出された診断判定閾値を用いて、リニアソレノイド６０の負荷抵抗算出値と実際の負荷抵抗値との差を考慮することで、電流検出器１５０の確からしさの診断精度を更に高めることができる。

[第７実施形態]
次に図１４を参照して車載制御装置の第７実施形態を説明する。

第１実施形態では、目標電流値の算出に負荷抵抗値は、予め設定されてマイコン１１０の記憶部に記憶されている。しかし、例えば、記憶部に記憶されている負荷抵抗値のデータが何らかの原因で破損した場合、電流算出部２２０で算出される目標電流値は正しく求めることができなくなる問題がある。

そこで、本実施形態では、リニアソレノイド６０の負荷抵抗基準値を各パラメータ値から算出し、算出した負荷抵抗基準値を目標電流値の算出処理に適用することで、上記問題を解決することができる。なお、ここでの負荷抵抗基準値は、上述の負荷抵抗値と同じ意味である。

図１４に示すように、本実施形態の診断部２０５は、リニアソレノイド６０の負荷抵抗基準値を算出するための抵抗基準値算出部３００を有する。抵抗基準値算出部３００は、入力される各パラメータ値に基づいて、下記式２により、リニアソレノイド６０の負荷抵抗基準値R_act_baseを算出し、算出した結果を電流算出部２２０へ出力する。

R_act_base = (V_mon × DUTY_out - Ron_ic ×I_mon) / I_mon （式２）

式２において、V_monは電源電圧、DUTY_outは出力回路ＤＵＴＹ値、Ron_icは駆動回路オン抵抗値、I_monは電流検出器１５０により検出された検出電流値である。

負荷抵抗基準値R_act_baseの算出は、車載制御装置１００が起動された直後に行われるのが好ましい。このように車載制御装置１００が起動された直後に負荷抵抗基準値を算出しておくことで、それ以後の車両走行中または車両停車中において、算出された負荷抵抗基準値を用いて電流検出器１５０の確からしさの診断を行うことができる。

本実施形態の車載制御装置によれば、上述の第１実施形態から第３実施形態と同様の作用効果を得られるほか、診断部２０５が抵抗基準値算出部３００を更に有するので、仮にマイコン１１０の記憶部に記憶されている負荷抵抗値のデータが破損しても、抵抗基準値算出部３００でリニアソレノイド６０の負荷抵抗基準値を算出し、算出した値を用いて、電流検出器１５０の確からしさの診断を行うことができる。

なお、上記第１実施形態から第７実施形態の車載制御装置の一例としては、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）の制御装置がある。この場合、複数のリニアソレノイド６０が駆動する対象は、プライマリプーリ、セカンダリプーリ等である。

また、上記第１実施形態から第７実施形態において、リニアソレノイド６０に流れる電流を検出する電流検出器１５０が１つの例について説明しているが、複数のリニアソレノイドに備えられるそれぞれの電流検出器の確からしさを診断する構成であっても構わない。

更に、上記第１実施形態から第７実施形態において、車載制御装置が車両用トランスミッション（車両用自動変速機）システムに適用される例を述べたが、本発明の車載制御装置は車両用自動変速機に限定されず、電磁誘導負荷を駆動する同様の回路構成を備える車両用制御装置（例えば、エンジン制御装置）に適用しても良く、その場合は上述の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。

１０エンジン
２０変速機
３０駆動輪
４０油圧ポンプ
５０油圧回路
６０リニアソレノイド（電磁誘導負荷）
８０バッテリ
１００，１００Ａ車載制御装置
１１０マイコン（制御部）
１２０電圧検出部
１３０駆動回路
１４０還流ダイオード
１５０電流検出器
１５１シャント抵抗
１５２電流検出部
１６０出力端子
１７０電流制御回路
２００，２０１，２０２，２０３，２０４，２０５診断部
２１０出力回路ＤＵＴＹ算出部
２２０電流算出部
２３０比較部
２４０判断部
２５０温度モニタ部
２６０抵抗算出部
２７０オン抵抗算出部
２８０判定時間算出部
２９０判定閾値算出部
３００抵抗基準値算出部

Claims

電磁誘導負荷の通電電流を制御する制御部と、前記電磁誘導負荷を駆動する駆動回路と、前記電磁誘導負荷の通電電流を検出する電流検出器と、を備える車載制御装置であって、
前記制御部は、
バッテリから前記駆動回路に供給される電源電圧と、前記駆動回路の出力ＤＵＴＹと、前記駆動回路のオン抵抗値と、前記電磁誘導負荷の負荷抵抗値とに基づいて前記電磁誘導負荷に流れる目標電流値を算出し、算出した目標電流値と前記電流検出器により検出された検出電流値とを比較し、前記電流検出器の確からしさを診断する診断部、を有することを特徴とする車載制御装置。
前記バッテリから前記駆動回路に供給される電源電圧を検出する電圧検出部を更に備え、
前記診断部は、前記電圧検出部により検出された電源電圧を取得する請求項１に記載の車載制御装置。
前記診断部は、前記車載制御装置とは異なる制御装置から前記電源電圧を取得する請求項１に記載の車載制御装置。
前記診断部は、
前記制御部から前記駆動回路に出力された信号に基づいて前記駆動回路の出力ＤＵＴＹを算出する出力回路ＤＵＴＹ算出部と、
前記出力回路ＤＵＴＹ算出部により算出された前記駆動回路の出力ＤＵＴＹと、前記バッテリから前記駆動回路に供給される電源電圧と、前記駆動回路のオン抵抗値と、前記電磁誘導負荷の負荷抵抗値とに基づいて前記電磁誘導負荷に流れる目標電流値を算出する電流算出部と、
前記電流算出部により算出された目標電流値と前記電流検出器により検出された検出電流値とを比較する比較部と、を有する請求項１～３のいずれか一項に記載の車載制御装置。
前記出力回路ＤＵＴＹ算出部は、駆動回路入力ＤＵＴＹと駆動回路出力ＤＵＴＹとの関係を用いて、前記駆動回路の出力ＤＵＴＹを算出する請求項４に記載の車載制御装置。
前記電磁誘導負荷の負荷抵抗値は、前記制御部に予め記憶されている請求項４又は５に記載の車載制御装置。
前記電磁誘導負荷の負荷抵抗値は、前記電磁誘導負荷の負荷抵抗基準値であり、
前記診断部は、前記電磁誘導負荷の負荷抵抗基準値を算出する抵抗基準値算出部を更に有する請求項４又は５に記載の車載制御装置。
前記電磁誘導負荷の温度を検出する温度モニタ部を更に備え、
前記診断部は、前記温度モニタ部により検出された温度に基づいて前記電磁誘導負荷の負荷抵抗値を算出する抵抗算出部を更に有する請求項４又は５に記載の車載制御装置。
前記制御部は、通電制御が必要とされない前記電磁誘導負荷に対し、影響のない通電電流を算出し、算出した通電電流を通電制御が必要とされない前記電磁誘導負荷に通電し、前記診断部で前記電流検出器の確からしさを診断する請求項４～８のいずれか一項に記載の車載制御装置。
前記診断部は、前記電流検出器の診断判定時間を算出する判定時間算出部を更に有し、
前記判定時間算出部は、前記電磁誘導負荷への指示電流に基づいて、前記電磁誘導負荷の温度算出値と実際の温度との差を考慮して前記電流検出器の診断判定時間を算出し、
前記比較部は、前記判定時間算出部により算出された診断判定時間と前記電流検出器により検出された検出電流値とを更に比較する請求項４～９のいずれか一項に記載の車載制御装置。
前記診断部は、前記電流検出器の診断判定閾値を算出する判定閾値算出部を更に有し、
前記判定閾値算出部は、前記電磁誘導負荷への指示電流に基づいて、前記電磁誘導負荷の負荷抵抗算出値と実際の負荷抵抗値との差を考慮して前記電流検出器の診断判定閾値を算出し、
前記比較部は、前記判定閾値算出部により算出された診断判定閾値と前記電流検出器により検出された検出電流値とを更に比較する請求項４～９のいずれか一項に記載の車載制御装置。
前記診断部は、前記電磁誘導負荷への負荷通電時間に基づいて前記駆動回路のオン抵抗値を算出するオン抵抗算出部を更に有する請求項１～１１のいずれか一項に記載の車載制御装置。