JPH0792033A - 電流制御式電気コイルの温度を検出するための回路装置 - Google Patents

電流制御式電気コイルの温度を検出するための回路装置

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JPH0792033A
JPH0792033A JP6175684A JP17568494A JPH0792033A JP H0792033 A JPH0792033 A JP H0792033A JP 6175684 A JP6175684 A JP 6175684A JP 17568494 A JP17568494 A JP 17568494A JP H0792033 A JPH0792033 A JP H0792033A
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JP
Japan
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coil
temperature
current
circuit
voltage
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JP6175684A
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English (en)
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Frank Menten
メンテン フランク
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K15/00Testing or calibrating of thermometers

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コイルへの温度センサの取付けを必要とする
ことなく、電流制御式の電気コイルの温度を正確に検出
し得る装置を提供すること。 【構成】 コイルを流れる平均電流がパルス幅変調され
た調整操作信号で制御/評価回路によって制御され、前
記制御/評価回路によって、温度センサの温度値を用い
て平衡調整(バランシング)されたコイルの温度値のも
とで1つの補正値が求められ、該補正値によってはコイ
ル電流回路におけるその他の抵抗値による温度への障害
的な影響が考慮され、前記コイルの温度が、該コイルへ
の給電電圧と、コイル電流のオンオフ比と、コイル電流
自体から前記補正値の考慮のもとで算出されるように構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コイル巻線のオーム抵
抗の測定によって、例えば液圧式調整装置における電磁
比例弁のコイル等の電流制御式電気コイルの温度を検出
するための回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の回路装置は、例えば自動車−操
舵システムにおいて用いられているような液圧式調整操
作(サーボ)装置における例えば電磁比例弁のコイル等
の温度を求めるために用いられる。
【0003】例えば米国特許第4770264号明細書
から公知の後輪操舵システムは、液圧調整操作(サー
ボ)部材を備えたこの種の調整操作(サーボ)装置を有
している。この液圧調整部材は液圧調整シリンダと、調
整シリンダへの流体流量を定める電動制御弁ないし比例
弁を有している。前記調整装置は電子制御装置も有して
いる。この電子制御装置によっては自動車における異な
るセンサから供給された信号が評価され、調整操作部材
に対する制御信号が生ぜしめられる。またリアアクスル
操舵機構の調整操作シリンダ−ピストンの位置調整を制
御するための電子制御装置も公知である(国際公開特許
出願公表公報89/10865号)。
【0004】液圧調整操作(サーボ)部材の構成部材内
部のオイル流量は、粘度及び温度に依存している。
【0005】特に低温においては公称の流量値は達成さ
れない。その結果低温の際の調整系の制御偏差と位置定
め精度が悪化することとなる。位置制御部の温度依存性
を考慮するためには、調整部材の温度(これはほぼ圧媒
オイルの温度に対するおよその尺度指標である)を固有
のセンサによって測定することが考えられる。しかしな
がらそのようなセンサと、そのために要する接続部には
無視することのできないコストがかかる。
【0006】またドイツ連邦共和国特許公開第3240
153号公報からは、自動車の自動変速機の制御におい
て温度が変速機構成部材の温度に依存して変化する電気
抵抗から検出されることが公知である。しかしながらこ
の公報からは、温度検出の精度がコイル温度(ひいては
コイル抵抗)とコイル給電電圧にだけ依存するのではな
く、コイル電流回路の合成電気抵抗にも依存することが
あきらかである。このようなことはその他の抵抗値(例
えば移行部の抵抗、線路抵抗等)に依存している。これ
らは総じて温度−オフセットを引き起こす。この温度−
オフセットは、コイル回路毎に異なっており、求められ
た温度値に誤差を生ぜしめる。温度センサをコイルに直
接集積化することも可能ではあるが、しかしながらこの
手法には困難な固定手段やコイルから引出される所要の
線路や差込プラグ等のために著しいコストがかかり、さ
らに障害も被りやすい。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、コイ
ルへの温度センサの取付けを必要とすることなく電流制
御式電気コイルの温度を正確に検出することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記課題
は、コイルを流れる平均電流がパルス幅変調された調整
操作信号で制御/評価回路によって制御され、前記制御
/評価回路によって、温度センサの温度値を用いて平衡
調整(バランシング)されたコイルの温度値のもとで1
つの補正値が求められ、該補正値によってはコイル電流
回路におけるその他の抵抗値による温度への障害的な影
響が考慮され、前記コイルの温度が、該コイルへの給電
電圧と、コイル電流のオンオフ比と、コイル電流自体か
ら前記補正値の考慮のもとで算出されるように構成され
て解決される。
【0009】本発明の有利な構成例は従属請求項に記載
される。本発明による回路装置は、信頼性が高く障害を
被りにくい利点を有する。
【0010】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
【0011】従来の制御回路(図1)においてはコイル
1(例えば電磁比例弁のコイル等)を流れる電流が電流
制御器2によって制御される。電流制御器の入力信号
は、制御偏差である。すなわち目標値電流と実際値電流
の差である。電流制御器2の出力信号は、パルス幅変調
された信号形式の調整操作信号PWMである。この信号
PWMは、コイル電流Ispuleを制御する。このコイル
電流の高さを規定するものは調整操作信号のオンオフ比
ppvである。
【0012】コイル1の温度(金属性コイル材料のオー
ム抵抗の温度依存性のため)とコイル1の給電電圧は、
制御回路における障害量である。これらはコイルの電流
の高さに規定的影響を及ぼす。
【0013】コイル1を通って流れる電流の制御用の回
路装置は、コイル電流回路4と、電流制御器として用い
られるマイクロプロセッサ5を含んでいる(図2)。さ
らに以下で詳述する温度補償(バランシング)の実施に
対しては、すなわちコイル温度に対する補正値の検出に
対してはその他に計算機6(例えばパーソナルコンピュ
ータPC等)ならびに温度センサ8が用いられる。この
温度センサ8は、ここでは単に破線で概略的に示された
制御装置9に含まれている。この制御装置9はさらに以
下で述べる構成要素RST、RSH、RLSPVを含んでいる。
制御装置9は、例えば自動変速機、リアアクスル操舵機
構、または自動車におけるその他の装置等の制御のため
に用いられる。
【0014】コイル電流回路4は次のような抵抗を有す
る構成要素を含んでいる(この構成要素は以下の記載と
図面においてはそのオーム抵抗によって表される)。す
なわち抵抗値RSTを有する保護トランジスタ、線路抵抗
LTGを有する電気線路、抵抗値Rspuleを有するコイル
1、抵抗値RLSPVを有する出力スイッチ、および抵抗値
SHを有する実際値電流検出用の分路抵抗を含んでい
る。出力スイッチRLS PVには、線路10を介して調整操
作信号が供給される。この調整操作信号は符号PWMで
示されたマイクロプロセッサ5の出力側から送出され
る。この調整操作信号はパルス幅変調されている。この
信号はオンオフ比ppvの形の制御情報を含んでおり、
さらにコイル電流回路4における実際値電流Ispule
制御する。
【0015】コイル電流回路の給電電圧としてはいわゆ
るKL15−電圧、すなわち制御装置9においていずれ
にせよ存在する車両バッテリの電圧UKL15が用いられ
る。この電圧は線路11を介してマイクロプロセッサ5
の第1のアナログ/デジタル入力側に供給される。コイ
ル電流回路4の実際値電流は、線路12を介してマイク
ロプロセッサ5の第2のアナログ/デジタル入力側に達
する。
【0016】コイル電流回路4のその他の抵抗は、すな
わちコイル抵抗自体を除いたその他の抵抗は以下のよう
にまとめられる。
【0017】 ΣRSONST=RLSPV+RLTG+RSH+RST ………(1) コイル1を流れる実際値電流Ispuleは、以下の式によ
って算出される。
【0018】 前記式の変形によりコイル温度が以下のように求められ
る。
【0019】 この場合前記式で用いられている各符号は以下の通りで
ある。
【0020】α 銅の温度係数 Ispule コイル1を流れる実際値電流(平均) k 比例係数(0.9…1.3) ppv オンオフ比 RSH 実際値電流平均化のための分路抵抗 RST 保護トランジスタ抵抗 RLTG 線路抵抗 RLSPV 出力スイッチの抵抗 Rspule(293k) 293kでのコイル1の抵抗 ΣRsonst コイル電流回路におけるその他の抵抗の
和 Tspule コイル温度 TSG 制御装置9の温度 TA コイル1の温度に対する補正値 UKL15 給電電圧(コイル4の) 前記式(3)からは、温度検出の精度がほとんどコイル
電流回路4の電気抵抗に、すなわち特にその他の抵抗の
総和ΣRsonstに規定的に依存していることがあきらか
である。この和は、コイル電流回路毎に異なる温度−オ
フセット、すなわち検出された温度値の誤差に影響す
る。
【0021】このような誤差を補償するために、制御装
置9内に含まれている温度センサ8を用いた平衡調整
(バランシング)が実施される。すなわちコイル温度に
対する補正値TAが求められる。温度センサ8から供給
された電圧値は線路13を介してマイクロプロセッサ5
の第3のアナログ/デジタル入力側に供給される。この
温度平衡調整(バランシング)動作機能は計算機6によ
ってマイクロプロセッサ5の診断−インターフェースを
介してトリガされる。計算機6はこのマイクロプロセッ
サ5と、線路14を介して接続されている。平衡調整を
行う前に、つまり補正値TAを求める前に制御装置9と
コイル1は同じ温度を有するようにしなければならな
い。それにより補正値TAに対して以下の式が得られ
る。
【0022】 さらに前記式からは以下の式が得られる。
【0023】 一度求めた温度値TAを用いることにより常時連続的に
マイクロプロセッサ5によってコイル1の温度が、当該
マイクロプロセッサに供給された測定値と既知の特性量
から正確に求められ得る。ある程度の期間の経過後に
(特にコイル抵抗が小さい場合)コイル電流回路の抵抗
が例えば差込プラグの経年変化等によって変化した場合
には、補正値TAの新たな算出によって本発明による回
路装置の測定精度は簡単に回復され得る。
【0024】また別の改善例として、前記制御/評価回
路5は、マイクロプロセッサ5として構成され、該マイ
クロプロセッサ5によってコイル電流回路4における電
圧降下が求められ、コイル電流を制御せしめるパルス幅
変調された調整操作信号PWMが送出されるように構成
してもよい。
【0025】前記パルス幅変調された調整操作信号は、
コイル電流回路4に設けられた出力スイッチRLSPVに供
給されるように構成されてもよい。
【0026】前記温度センサ8は、コイルと接続された
制御装置9内部に設けられてもよい。
【0027】また前記マイクロプロセッサ5は、診断入
力側を有し、該診断入力側には1つの計算機6が接続さ
れ、該計算機6によってはマイクロプロセッサ5による
温度−補正値TAの検出がトリガされるように構成して
もよい。
【0028】さらにコイル巻線のオーム抵抗の測定によ
って電流制御式電気コイルの温度を検出する方法におい
て、前記コイルを流れる平均電流をパルス幅変調された
調整操作信号で制御し、温度センサの温度でもって平衡
調整されたコイルの温度のもとで1つの補正値TAを求
め、該補正値は、コイル電流回路におけるその他の抵抗
値の温度への障害的影響を考慮するものであり、前記コ
イルの温度を、該コイルの給電電圧とコイル電流のオン
オフ比とコイル電流自体から前記補正値の考慮のもとで
算出してもよい。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、センサをコイルに設け
ることなく電流制御式電気コイルの温度を正確に検出す
ることのできる回路装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電磁石のコイルを流れる電流を制御する制御回
路のブロック回路図である。
【図2】本発明による回路装置の実施例のブロック回路
図である。
【符号の説明】
1 コイル 2 電流制御器 5 マイクロプロセッサ 6 計算機 8 温度センサ 9 制御装置 14 線路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コイル巻線のオーム抵抗の測定によって
    電流制御式電気コイル(1)の温度を検出するための回
    路装置において、 前記コイル(1)を流れる平均電流(Ispule)がパル
    ス幅変調された調整操作信号(PWM)で制御/評価回
    路(5)によって制御され、 前記制御/評価回路(5)によって、温度センサ(8)
    の温度値を用いて平衡調整(バランシング)されたコイ
    ル(1)の温度値(Tspule)のもとで1つの補正値
    (TA)が求められ、該補正値(TA)によってはコイ
    ル電流回路(4)におけるその他の抵抗値による温度へ
    の障害的な影響が考慮され、 前記コイル(1)の温度が、該コイルへの給電電圧(U
    KL15)と、コイル電流(Ispule)のオンオフ比(pp
    v)と、コイル電流自体から前記補正値(TA)の考慮
    のもとで算出されることを特徴とする、電流制御式電気
    コイルの温度検出のための回路装置。
JP6175684A 1993-07-27 1994-07-27 電流制御式電気コイルの温度を検出するための回路装置 Withdrawn JPH0792033A (ja)

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DE93112002.6 1993-07-27
EP93112002A EP0636869B1 (de) 1993-07-27 1993-07-27 Schaltungsanordnung zum Ermitteln der Temperatur einer stromgeregelten elektrischen Spule

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