制御装置
【課題】従来技術によれば、機能上重要な特定素子のみの保護を目的に温度をモニタしており、発熱部位である負荷駆動素子は温度をモニタしていない、という課題がある。そこで、負荷駆動素子の温度をモニタするセンサを設置することが考えられるが、そうすると、コスト及び部品実装面積が増大するという課題がある。
【解決手段】当該制御装置は、負荷電流をモニタする電流モニタ回路と、電流モニタ回路からの情報を所定の条件に基づいて計算し、所定の処理を行うCPUと、CPUに接続され当該CPUが行った所定の処理に関する情報に基づいて、誘導負荷を駆動する負荷駆動素子と、を備え、更に、還流ダイオードの順方向電圧降下をモニタする電圧モニタ回路を備える。
【解決手段】当該制御装置は、負荷電流をモニタする電流モニタ回路と、電流モニタ回路からの情報を所定の条件に基づいて計算し、所定の処理を行うCPUと、CPUに接続され当該CPUが行った所定の処理に関する情報に基づいて、誘導負荷を駆動する負荷駆動素子と、を備え、更に、還流ダイオードの順方向電圧降下をモニタする電圧モニタ回路を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車用制御装置のフェイルセーフに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車用制御装置において、機能上重要な素子の近くに配置された温度センサの情報に基づいて、CPUが制御装置の温度をモニタし、そのモニタした温度が所定の温度を超える状態が発生した時にフェイルセーフ動作に移行するのが一般的である。ここで、相互に異なる温度特性を有する2つのバイアス電圧Vin,Vbiasを用い、反転増幅器がそれらの差に対応した電圧を出力することで、2つのバイアス電圧源の相対精度で温度検出する技術がある(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2001−336987号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1によれば、機能上重要な特定素子のみの保護を目的に温度をモニタしており、発熱部位である負荷駆動素子は温度をモニタしていない、という課題がある。そこで、負荷駆動素子の温度をモニタするセンサを設置することが考えられるが、そうすると、コスト及び部品実装面積が増大するという課題がある。
【0005】
そこで、本発明の目的は、コストの増大を抑えつつ、負荷駆動素子の温度をモニタできる制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本発明の望ましい態様の一つは次の通りである。
【0007】
当該制御装置は、負荷電流をモニタする電流モニタ回路と、電流モニタ回路からの情報を所定の条件に基づいて計算し、所定の処理を行うCPUと、CPUに接続され当該CPUが行った所定の処理に関する情報に基づいて、誘導負荷を駆動する負荷駆動素子と、を備え、更に、還流ダイオードの順方向電圧降下をモニタする電圧モニタ回路を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、コストの増大を抑えつつ、負荷駆動素子の温度をモニタできる制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施例1の制御装置を示す図。
【図2】従来技術の制御装置を示す図。
【図3】実施例2の制御装置を示す図。
【図4】実施例3の制御装置を示す図。
【図5】実施例4の制御装置を示す図。
【図6】実施例5の制御装置を示す図。
【図7】実施例6の制御装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を用いて、実施例について説明する。
【実施例1】
【0011】
図1は、実施例1の制御装置の構成図である。
【0012】
制御装置11は、制御装置11に電源を供給する電源31,還流ダイオード54のVfモニタ回路41,負荷電流を検出する電流検出抵抗53及び電流モニタ回路42,前記モニタ回路からの情報を取り込み所定の条件に基づいて演算処理を行うCPU21,CPU21に接続されCPU21において演算処理された情報に基づいて負荷を駆動する負荷駆動素子51、及び、負荷駆動素子51により駆動される誘導負荷52とから構成される。
【0013】
ここで、例えばオートマチックトランスミッション内に搭載されるATコントロールユニット(以下、ATCUと略す)の場合、車両がスタックするなど走行風による冷却が行われない状況下での温度が上昇したオートマチックフルードからのもらい熱、又はATCUの負荷駆動条件が変化し負荷電流が増加する、もしくは駆動負荷及び駆動素子の異常による発熱といった要因等により、制御装置の動作保証温度を超えた場合における従来のフェイルセーフ動作への移行方法について図2を用いて説明する。
【0014】
図2は従来技術の制御装置を示す図である。
【0015】
制御装置11は、制御装置11に電源を供給する電源31,還流ダイオード54,負荷電流を検出する電流検出抵抗53及び電流モニタ回路42,制御装置11の内部の温度を検出する温度センサ61,モニタ回路及び温度センサからの情報を取り込み所定の条件に基づいて演算処理を行うCPU21、及び、CPU21に接続されCPU21において演算処理された情報に基づいて負荷52を駆動する負荷駆動素子51とから構成される。
【0016】
まず、制御装置11が正常動作している時、CPU21は温度センサ61を用いて制御装置内部温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超えていないかモニタし、動作保証温度の上限値を超えていない場合、CPU21は演算処理された制御の目標値に従い負荷を駆動する。次に制御装置の負荷駆動条件が変化し、負荷電流が増加する、もしくは制御装置の外部温度が、例えばATCUの場合、車両がスタックするなど走行風による冷却が行われない状況下での温度が上昇したオートマチックフルードからのもらい熱等で上昇した場合、制御装置内部温度が上昇し始める。このまま、制御装置内部温度が上昇し続けると、制御装置の動作保証温度の上限値に達する。この後、CPU21は制御装置内部基板温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超えた場合、フェイルセーフ動作に移行する。
【0017】
しかしながら、この時、温度センサ61は機能上重要な特定素子のみ温度をモニタしており、発熱部位である負荷駆動素子51の温度をモニタしていないため、負荷駆動条件によっては、温度をモニタしている機能上重要な特定素子が動作保証温度範囲内であっても、負荷駆動素子51の温度が動作保証温度範囲を超える可能性があった。
【0018】
次に、本実施例のフェイルセーフ動作に移行する方法について説明する。
【0019】
まず、制御装置11が正常動作している時、CPU21は電流検出抵抗53及び電流モニタ回路42を用いて負荷電流をモニタし、還流ダイオード54の順方向電圧降下VfをVfモニタ回路41にてモニタする。
【0020】
次に、CPU21は、モニタした負荷電流より負荷駆動OFF時の還流ダイオード54に流れる電流を算出し、還流ダイオード54のVfと電流の相関関係より、還流ダイオード54の素子温度を算出する。
【0021】
CPU21は、還流ダイオード54の素子温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超えていないかモニタし、動作保証温度の上限値を超えていない場合、CPU21は演算処理された制御の目標値に従い負荷を駆動する。
【0022】
次に制御装置の負荷駆動条件が変化し、負荷電流が増加する、もしくは制御装置の外部温度が、例えばATCUの場合、車両がスタックするなど走行風による冷却が行われない状況下での温度が上昇したオートマチックフルードからのもらい熱等で上昇した場合、制御装置内部温度が上昇し始める。このまま、制御装置内部温度が上昇し続けると、制御装置の動作保証温度の上限値に達する。この後、CPU21は制御装置内部基板温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超えた場合、フェイルセーフ動作に移行する。
【0023】
本実施例において、負荷駆動OFFが継続する条件では還流ダイオード54に還流電流が流れないため、還流ダイオードのVfをモニタすることによる温度検出ができないが、負荷駆動OFFが継続する条件であっても温度検出だけを目的に、負荷が反応しない駆動Dutyにて微少な負荷電流を流すことにより、温度検出が可能であることはいうまでもない。又、ATCUは製造時に高温及び低温環境下にて特性試験を実施し、電流検出抵抗53及び電流モニタ回路42のばらつきを補正するための校正データを取得すると共に記憶媒体へ保存し、制御へ校正データを用いるのが一般的である。同様に還流ダイオード54の順方向電圧降下Vf及びVfモニタ回路41のばらつきを補正するために、校正データを制御に用いることで還流ダイオード54の素子温度の算出精度を向上させることが可能である。
【0024】
本実施例によれば、制御装置自体に専用の温度センサを実装しなくても、制御装置の負荷駆動回路であるリニアソレノイド駆動回路部の還流ダイオードを用いることで制御装置自体の内部温度を算出することができ、例えばATCUの場合、車両がスタックするなど走行風による冷却が行われない状況下での温度が上昇したオートマチックフルードからのもらい熱、又はATCUの負荷駆動条件が変化し負荷電流が増加する、もしくは駆動負荷及び駆動素子の異常による発熱といった要因等により、制御装置が動作保証温度を超える場合にフェイルセーフ動作へ移行することができる。
【0025】
又、制御装置内の温度検出箇所が複数個ある場合でも、リニアソレノイド駆動回路が制御装置に複数個あれば、温度センサを個別に準備しなくても制御装置自体の内部温度を個別に算出することができ、制御装置が動作保証温度を超える場合にフェイルセーフ動作へ移行することができる。これにより、複数の温度検出箇所に対して個別に温度センサを準備する必要がないため、コスト,部品実装面積を低減することが可能である。
【実施例2】
【0026】
図3は、実施例2の制御装置を示す図である。
【0027】
本実施例において、71は警告をユーザへ知らせる警告灯であり、72は他制御装置との通信を行うためのインターフェース回路、73は他制御装置を示す。
【0028】
本実施例は、実施例1に対し、制御装置の内部温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超える場合、ユーザ又は、通信回路を用いて他の制御装置へ警告を実施する手段を有していることを特徴とする。
【0029】
制御装置内部温度が制御装置11の動作保証温度の上限値を超える場合、例えば警告灯を点灯もしくは点滅させることで、ユーザに制御装置11がフェイルセーフ動作に移行することを知らせる。警告灯は制御装置11が直接駆動してもよいが、他制御装置との通信を行うためのインターフェース回路72を経由して他制御装置73が駆動してもよい。この場合、他の制御装置は当該制御装置がフェイルセーフ動作へ移行したことを認識することが可能である。ユーザ及び他の制御装置は警告に基づき、適切な処置、例えば制御装置11の電源遮断などを実施しうる。警告の手段としては警告灯の他にアラーム等の警告音もしくは、警告灯,警告音を併用しうることはいうまでもない。
【実施例3】
【0030】
図4は、実施例3の制御装置を示す図である。
【0031】
本実施例において、81はフェイルセーフモードへ移行した情報を記憶する記憶媒体であり、82は他制御装置との通信を行うためのインターフェース回路72を利用して記憶媒体に記憶されたフェイル情報を確認することが可能なモニタ装置を示す。
【0032】
フェイル情報は通信用インターフェースを用いて制御装置の外部にある別な記憶媒体に記憶させても問題なく、又、情報を記憶する記憶媒体81及び、通信を行うためのインターフェース回路72を用いることにより、製品の機能試験時の温度補正データを記憶媒体81に記憶させ、製品の制御に適用しても問題ないことはいうまでもない。
【0033】
本実施例は、実施例1に対し、制御装置の内部温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超える場合、CPU内蔵又は制御装置11内部に準備された記憶媒体を用いてフェイル情報を記憶する手段を有し、後からフェイル情報を確認することが可能な構成を特徴とする。
【実施例4】
【0034】
図5は、実施例4の制御装置を示す図である。
【0035】
実施例1では制御装置11の負荷駆動回路が1回路場合について説明したが、本実施例では、複数の負荷駆動回路を用いている。
【0036】
まず、制御装置11が正常動作している時、CPU21は電流検出抵抗53a及び53b,電流モニタ回路42a及び42bを用いてそれぞれの負荷電流をモニタし、それぞれの還流ダイオード54a及び54bの順方向電圧降下VfをVfモニタ回路41a及び42bにてモニタする。
【0037】
次に制御装置11は、モニタした負荷電流より負荷駆動OFF時の還流ダイオード54a及び54bに流れる電流を算出し、還流ダイオードのVfと還流ダイオード54a及び54bに流れる電流の相関関係より、還流ダイオード54a及び54bについてそれぞれの素子温度を算出する。
【0038】
CPU21は、それぞれの還流ダイオード54a及び54bの素子温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超えていないかモニタし、動作保証温度の上限値を超えていない場合、CPU21は演算処理された制御の目標値に従いそれぞれの負荷を駆動する。次に制御装置の負荷駆動条件が変化し、誘導負荷52aまたは52bに流れる負荷電流が増加する、もしくは制御装置の外部温度が、例えばATCUの場合、車両がスタックするなど走行風による冷却が行われない状況下での温度が上昇したオートマチックフルードからのもらい熱等で上昇した場合、制御装置内部温度が上昇し始める。このまま、制御装置内部温度が上昇し続けると、制御装置の動作保証温度の上限値に達する。
【0039】
この後、CPU21は制御装置内部基板温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超えた場合、フェイルセーフ動作に移行する。制御装置内部基板温度を算出する場合において、複数の還流ダイオードの素子温度情報から多数決判定を用いることにより、フェイルセーフ動作の信頼性を向上させることが可能である。ここでの信頼性の向上とは、還流ダイオード54の素子異常、又はVfモニタ回路41の故障が発生時、CPU21が単数の素子温度をモニタしている場合は制御装置の温度の算出ができなくなるが、複数の素子温度をモニタしている場合は多数決判定を用いることで、還流ダイオード54の素子異常、又はVfモニタ回路41の故障を検出することが可能であり、確度の高い制御装置の温度を算出することである。
【0040】
又、本実施例において、負荷駆動OFFが継続する条件では還流ダイオード54a及び54bに還流電流が流れないため、還流ダイオードのVfをモニタすることによる温度検出ができないが、負荷駆動OFFが継続する条件であっても温度検出だけを目的に、負荷が反応しない駆動Dutyにて微少な負荷電流を流すことにより、温度検出が可能であることはいうまでもない。又、ATCUは製造時に高温及び低温環境下にて特性試験を実施し、電流検出抵抗53並びに電流モニタ回路42のばらつきを補正するための校正データを取得すると共に記憶媒体へ保存し、制御へ校正データを用いるのが一般的である。同様に還流ダイオード54の順方向電圧降下Vf及びVfモニタ回路41のばらつきを補正するために、校正データを制御に用いることで還流ダイオード54の素子温度の算出精度を向上させることが可能である。
【0041】
ここでのフェイルセーフとは、複数の負荷駆動回路において、発熱が懸念される負荷駆動回路への通電電流を低減又は遮断する、もしくは制御装置自体の電源を遮断する、又はフェイルセーフ動作移行時に予め決められた負荷駆動条件に変更するなど、制御装置自体の内部温度が動作保証温度の上限値を超えないようにすることである。
【実施例5】
【0042】
図6は、実施例5の制御装置を示す図である。
【0043】
本実施例は、実施例4に実施例2を組み合わせた形態である。
【実施例6】
【0044】
図7は、実施例6の制御装置を示す図である。
【0045】
本実施例は、実施例4に実施例3を組み合わせた形態である。
【0046】
上記実施例によれば、制御装置自体に専用の温度センサを実装しなくても、制御装置の負荷駆動回路であるリニアソレノイド駆動回路部の還流ダイオードを用いることで制御装置自体の内部温度を算出することができ、例えばオートマチックトランスミッション内に搭載されるATCUの場合、車両がスタックするなど走行風による冷却が行われない状況下での温度が上昇したオートマチックフルードからのもらい熱、又はATCUの負荷駆動条件が変化し負荷電流が増加する、もしくは駆動負荷及び駆動素子の異常による発熱といった要因等により、制御装置が動作保証温度を超える場合にフェイルセーフ動作へ移行することができる。
【0047】
又、制御装置内の温度検出箇所が複数個ある場合でも、リニアソレノイド駆動回路が制御装置に複数個あれば、温度センサを個別に準備しなくても制御装置自体の内部温度を個別に算出することができ、制御装置が動作保証温度を超える場合にフェイルセーフ動作へ移行することができる。これにより、複数の温度検出箇所に対して個別に温度センサを準備する必要がないため、コスト,部品実装面積を低減することが可能である。
【符号の説明】
【0048】
11 制御装置
21 CPU
31 電源
41a,41b Vfモニタ回路
42a,42b 電流モニタ回路
51a,51b 負荷駆動素子
52a,52b 誘導負荷
61 温度センサ
71 警告灯
72 通信用インターフェース回路
73 他制御装置
81 記憶媒体
82 モニタ装置
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車用制御装置のフェイルセーフに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車用制御装置において、機能上重要な素子の近くに配置された温度センサの情報に基づいて、CPUが制御装置の温度をモニタし、そのモニタした温度が所定の温度を超える状態が発生した時にフェイルセーフ動作に移行するのが一般的である。ここで、相互に異なる温度特性を有する2つのバイアス電圧Vin,Vbiasを用い、反転増幅器がそれらの差に対応した電圧を出力することで、2つのバイアス電圧源の相対精度で温度検出する技術がある(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2001−336987号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1によれば、機能上重要な特定素子のみの保護を目的に温度をモニタしており、発熱部位である負荷駆動素子は温度をモニタしていない、という課題がある。そこで、負荷駆動素子の温度をモニタするセンサを設置することが考えられるが、そうすると、コスト及び部品実装面積が増大するという課題がある。
【0005】
そこで、本発明の目的は、コストの増大を抑えつつ、負荷駆動素子の温度をモニタできる制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本発明の望ましい態様の一つは次の通りである。
【0007】
当該制御装置は、負荷電流をモニタする電流モニタ回路と、電流モニタ回路からの情報を所定の条件に基づいて計算し、所定の処理を行うCPUと、CPUに接続され当該CPUが行った所定の処理に関する情報に基づいて、誘導負荷を駆動する負荷駆動素子と、を備え、更に、還流ダイオードの順方向電圧降下をモニタする電圧モニタ回路を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、コストの増大を抑えつつ、負荷駆動素子の温度をモニタできる制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施例1の制御装置を示す図。
【図2】従来技術の制御装置を示す図。
【図3】実施例2の制御装置を示す図。
【図4】実施例3の制御装置を示す図。
【図5】実施例4の制御装置を示す図。
【図6】実施例5の制御装置を示す図。
【図7】実施例6の制御装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を用いて、実施例について説明する。
【実施例1】
【0011】
図1は、実施例1の制御装置の構成図である。
【0012】
制御装置11は、制御装置11に電源を供給する電源31,還流ダイオード54のVfモニタ回路41,負荷電流を検出する電流検出抵抗53及び電流モニタ回路42,前記モニタ回路からの情報を取り込み所定の条件に基づいて演算処理を行うCPU21,CPU21に接続されCPU21において演算処理された情報に基づいて負荷を駆動する負荷駆動素子51、及び、負荷駆動素子51により駆動される誘導負荷52とから構成される。
【0013】
ここで、例えばオートマチックトランスミッション内に搭載されるATコントロールユニット(以下、ATCUと略す)の場合、車両がスタックするなど走行風による冷却が行われない状況下での温度が上昇したオートマチックフルードからのもらい熱、又はATCUの負荷駆動条件が変化し負荷電流が増加する、もしくは駆動負荷及び駆動素子の異常による発熱といった要因等により、制御装置の動作保証温度を超えた場合における従来のフェイルセーフ動作への移行方法について図2を用いて説明する。
【0014】
図2は従来技術の制御装置を示す図である。
【0015】
制御装置11は、制御装置11に電源を供給する電源31,還流ダイオード54,負荷電流を検出する電流検出抵抗53及び電流モニタ回路42,制御装置11の内部の温度を検出する温度センサ61,モニタ回路及び温度センサからの情報を取り込み所定の条件に基づいて演算処理を行うCPU21、及び、CPU21に接続されCPU21において演算処理された情報に基づいて負荷52を駆動する負荷駆動素子51とから構成される。
【0016】
まず、制御装置11が正常動作している時、CPU21は温度センサ61を用いて制御装置内部温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超えていないかモニタし、動作保証温度の上限値を超えていない場合、CPU21は演算処理された制御の目標値に従い負荷を駆動する。次に制御装置の負荷駆動条件が変化し、負荷電流が増加する、もしくは制御装置の外部温度が、例えばATCUの場合、車両がスタックするなど走行風による冷却が行われない状況下での温度が上昇したオートマチックフルードからのもらい熱等で上昇した場合、制御装置内部温度が上昇し始める。このまま、制御装置内部温度が上昇し続けると、制御装置の動作保証温度の上限値に達する。この後、CPU21は制御装置内部基板温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超えた場合、フェイルセーフ動作に移行する。
【0017】
しかしながら、この時、温度センサ61は機能上重要な特定素子のみ温度をモニタしており、発熱部位である負荷駆動素子51の温度をモニタしていないため、負荷駆動条件によっては、温度をモニタしている機能上重要な特定素子が動作保証温度範囲内であっても、負荷駆動素子51の温度が動作保証温度範囲を超える可能性があった。
【0018】
次に、本実施例のフェイルセーフ動作に移行する方法について説明する。
【0019】
まず、制御装置11が正常動作している時、CPU21は電流検出抵抗53及び電流モニタ回路42を用いて負荷電流をモニタし、還流ダイオード54の順方向電圧降下VfをVfモニタ回路41にてモニタする。
【0020】
次に、CPU21は、モニタした負荷電流より負荷駆動OFF時の還流ダイオード54に流れる電流を算出し、還流ダイオード54のVfと電流の相関関係より、還流ダイオード54の素子温度を算出する。
【0021】
CPU21は、還流ダイオード54の素子温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超えていないかモニタし、動作保証温度の上限値を超えていない場合、CPU21は演算処理された制御の目標値に従い負荷を駆動する。
【0022】
次に制御装置の負荷駆動条件が変化し、負荷電流が増加する、もしくは制御装置の外部温度が、例えばATCUの場合、車両がスタックするなど走行風による冷却が行われない状況下での温度が上昇したオートマチックフルードからのもらい熱等で上昇した場合、制御装置内部温度が上昇し始める。このまま、制御装置内部温度が上昇し続けると、制御装置の動作保証温度の上限値に達する。この後、CPU21は制御装置内部基板温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超えた場合、フェイルセーフ動作に移行する。
【0023】
本実施例において、負荷駆動OFFが継続する条件では還流ダイオード54に還流電流が流れないため、還流ダイオードのVfをモニタすることによる温度検出ができないが、負荷駆動OFFが継続する条件であっても温度検出だけを目的に、負荷が反応しない駆動Dutyにて微少な負荷電流を流すことにより、温度検出が可能であることはいうまでもない。又、ATCUは製造時に高温及び低温環境下にて特性試験を実施し、電流検出抵抗53及び電流モニタ回路42のばらつきを補正するための校正データを取得すると共に記憶媒体へ保存し、制御へ校正データを用いるのが一般的である。同様に還流ダイオード54の順方向電圧降下Vf及びVfモニタ回路41のばらつきを補正するために、校正データを制御に用いることで還流ダイオード54の素子温度の算出精度を向上させることが可能である。
【0024】
本実施例によれば、制御装置自体に専用の温度センサを実装しなくても、制御装置の負荷駆動回路であるリニアソレノイド駆動回路部の還流ダイオードを用いることで制御装置自体の内部温度を算出することができ、例えばATCUの場合、車両がスタックするなど走行風による冷却が行われない状況下での温度が上昇したオートマチックフルードからのもらい熱、又はATCUの負荷駆動条件が変化し負荷電流が増加する、もしくは駆動負荷及び駆動素子の異常による発熱といった要因等により、制御装置が動作保証温度を超える場合にフェイルセーフ動作へ移行することができる。
【0025】
又、制御装置内の温度検出箇所が複数個ある場合でも、リニアソレノイド駆動回路が制御装置に複数個あれば、温度センサを個別に準備しなくても制御装置自体の内部温度を個別に算出することができ、制御装置が動作保証温度を超える場合にフェイルセーフ動作へ移行することができる。これにより、複数の温度検出箇所に対して個別に温度センサを準備する必要がないため、コスト,部品実装面積を低減することが可能である。
【実施例2】
【0026】
図3は、実施例2の制御装置を示す図である。
【0027】
本実施例において、71は警告をユーザへ知らせる警告灯であり、72は他制御装置との通信を行うためのインターフェース回路、73は他制御装置を示す。
【0028】
本実施例は、実施例1に対し、制御装置の内部温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超える場合、ユーザ又は、通信回路を用いて他の制御装置へ警告を実施する手段を有していることを特徴とする。
【0029】
制御装置内部温度が制御装置11の動作保証温度の上限値を超える場合、例えば警告灯を点灯もしくは点滅させることで、ユーザに制御装置11がフェイルセーフ動作に移行することを知らせる。警告灯は制御装置11が直接駆動してもよいが、他制御装置との通信を行うためのインターフェース回路72を経由して他制御装置73が駆動してもよい。この場合、他の制御装置は当該制御装置がフェイルセーフ動作へ移行したことを認識することが可能である。ユーザ及び他の制御装置は警告に基づき、適切な処置、例えば制御装置11の電源遮断などを実施しうる。警告の手段としては警告灯の他にアラーム等の警告音もしくは、警告灯,警告音を併用しうることはいうまでもない。
【実施例3】
【0030】
図4は、実施例3の制御装置を示す図である。
【0031】
本実施例において、81はフェイルセーフモードへ移行した情報を記憶する記憶媒体であり、82は他制御装置との通信を行うためのインターフェース回路72を利用して記憶媒体に記憶されたフェイル情報を確認することが可能なモニタ装置を示す。
【0032】
フェイル情報は通信用インターフェースを用いて制御装置の外部にある別な記憶媒体に記憶させても問題なく、又、情報を記憶する記憶媒体81及び、通信を行うためのインターフェース回路72を用いることにより、製品の機能試験時の温度補正データを記憶媒体81に記憶させ、製品の制御に適用しても問題ないことはいうまでもない。
【0033】
本実施例は、実施例1に対し、制御装置の内部温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超える場合、CPU内蔵又は制御装置11内部に準備された記憶媒体を用いてフェイル情報を記憶する手段を有し、後からフェイル情報を確認することが可能な構成を特徴とする。
【実施例4】
【0034】
図5は、実施例4の制御装置を示す図である。
【0035】
実施例1では制御装置11の負荷駆動回路が1回路場合について説明したが、本実施例では、複数の負荷駆動回路を用いている。
【0036】
まず、制御装置11が正常動作している時、CPU21は電流検出抵抗53a及び53b,電流モニタ回路42a及び42bを用いてそれぞれの負荷電流をモニタし、それぞれの還流ダイオード54a及び54bの順方向電圧降下VfをVfモニタ回路41a及び42bにてモニタする。
【0037】
次に制御装置11は、モニタした負荷電流より負荷駆動OFF時の還流ダイオード54a及び54bに流れる電流を算出し、還流ダイオードのVfと還流ダイオード54a及び54bに流れる電流の相関関係より、還流ダイオード54a及び54bについてそれぞれの素子温度を算出する。
【0038】
CPU21は、それぞれの還流ダイオード54a及び54bの素子温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超えていないかモニタし、動作保証温度の上限値を超えていない場合、CPU21は演算処理された制御の目標値に従いそれぞれの負荷を駆動する。次に制御装置の負荷駆動条件が変化し、誘導負荷52aまたは52bに流れる負荷電流が増加する、もしくは制御装置の外部温度が、例えばATCUの場合、車両がスタックするなど走行風による冷却が行われない状況下での温度が上昇したオートマチックフルードからのもらい熱等で上昇した場合、制御装置内部温度が上昇し始める。このまま、制御装置内部温度が上昇し続けると、制御装置の動作保証温度の上限値に達する。
【0039】
この後、CPU21は制御装置内部基板温度が制御装置の動作保証温度の上限値を超えた場合、フェイルセーフ動作に移行する。制御装置内部基板温度を算出する場合において、複数の還流ダイオードの素子温度情報から多数決判定を用いることにより、フェイルセーフ動作の信頼性を向上させることが可能である。ここでの信頼性の向上とは、還流ダイオード54の素子異常、又はVfモニタ回路41の故障が発生時、CPU21が単数の素子温度をモニタしている場合は制御装置の温度の算出ができなくなるが、複数の素子温度をモニタしている場合は多数決判定を用いることで、還流ダイオード54の素子異常、又はVfモニタ回路41の故障を検出することが可能であり、確度の高い制御装置の温度を算出することである。
【0040】
又、本実施例において、負荷駆動OFFが継続する条件では還流ダイオード54a及び54bに還流電流が流れないため、還流ダイオードのVfをモニタすることによる温度検出ができないが、負荷駆動OFFが継続する条件であっても温度検出だけを目的に、負荷が反応しない駆動Dutyにて微少な負荷電流を流すことにより、温度検出が可能であることはいうまでもない。又、ATCUは製造時に高温及び低温環境下にて特性試験を実施し、電流検出抵抗53並びに電流モニタ回路42のばらつきを補正するための校正データを取得すると共に記憶媒体へ保存し、制御へ校正データを用いるのが一般的である。同様に還流ダイオード54の順方向電圧降下Vf及びVfモニタ回路41のばらつきを補正するために、校正データを制御に用いることで還流ダイオード54の素子温度の算出精度を向上させることが可能である。
【0041】
ここでのフェイルセーフとは、複数の負荷駆動回路において、発熱が懸念される負荷駆動回路への通電電流を低減又は遮断する、もしくは制御装置自体の電源を遮断する、又はフェイルセーフ動作移行時に予め決められた負荷駆動条件に変更するなど、制御装置自体の内部温度が動作保証温度の上限値を超えないようにすることである。
【実施例5】
【0042】
図6は、実施例5の制御装置を示す図である。
【0043】
本実施例は、実施例4に実施例2を組み合わせた形態である。
【実施例6】
【0044】
図7は、実施例6の制御装置を示す図である。
【0045】
本実施例は、実施例4に実施例3を組み合わせた形態である。
【0046】
上記実施例によれば、制御装置自体に専用の温度センサを実装しなくても、制御装置の負荷駆動回路であるリニアソレノイド駆動回路部の還流ダイオードを用いることで制御装置自体の内部温度を算出することができ、例えばオートマチックトランスミッション内に搭載されるATCUの場合、車両がスタックするなど走行風による冷却が行われない状況下での温度が上昇したオートマチックフルードからのもらい熱、又はATCUの負荷駆動条件が変化し負荷電流が増加する、もしくは駆動負荷及び駆動素子の異常による発熱といった要因等により、制御装置が動作保証温度を超える場合にフェイルセーフ動作へ移行することができる。
【0047】
又、制御装置内の温度検出箇所が複数個ある場合でも、リニアソレノイド駆動回路が制御装置に複数個あれば、温度センサを個別に準備しなくても制御装置自体の内部温度を個別に算出することができ、制御装置が動作保証温度を超える場合にフェイルセーフ動作へ移行することができる。これにより、複数の温度検出箇所に対して個別に温度センサを準備する必要がないため、コスト,部品実装面積を低減することが可能である。
【符号の説明】
【0048】
11 制御装置
21 CPU
31 電源
41a,41b Vfモニタ回路
42a,42b 電流モニタ回路
51a,51b 負荷駆動素子
52a,52b 誘導負荷
61 温度センサ
71 警告灯
72 通信用インターフェース回路
73 他制御装置
81 記憶媒体
82 モニタ装置
【特許請求の範囲】
【請求項1】
負荷電流をモニタする電流モニタ回路と、
前記電流モニタ回路からの情報を所定の条件に基づいて計算し、所定の処理を行うCPUと、
前記CPUに接続され当該CPUが行った所定の処理に関する情報に基づいて、誘導負荷を駆動する負荷駆動素子と、を備え、更に、
還流ダイオードの順方向電圧降下をモニタする電圧モニタ回路を備える、制御装置。
【請求項2】
前記負荷駆動素子を複数備え、
前記負荷駆動素子毎に前記電流モニタ回路、及び、前記電圧モニタ回路を備える、請求項1記載の制御装置。
【請求項3】
前記CPUは、前記電流モニタ回路がモニタした電流及び前記電圧モニタ回路がモニタした順方向電圧降下に基づいて、前記還流ダイオードの素子温度を算出する、請求項1又は2記載の制御装置。
【請求項4】
前記CPUは、負荷駆動OFFの場合、負荷駆動Dutyと負荷電流の関係に基づいて還流電流を推定し、当該推定した還流電流と前記還流ダイオードの順方向電圧降下のモニタ値に基づいて、温度を算出する、請求項3記載の制御装置。
【請求項5】
前記CPUは、負荷駆動条件,負荷電流モニタ結果及び還流ダイオードの順方向電圧降下モニタ値に基づいて前記制御装置の上昇温度を算出し、所定以上の温度に達すると判定した時、前記制御装置をフェイルセーフ動作へ移行させる、請求項1又は2記載の制御装置。
【請求項6】
フェイルセーフモードへ移行する時、ユーザに警告する警告手段を更に備える、請求項5記載の制御装置。
【請求項7】
フェイル情報を記憶する記憶手段を更に備え、
前記CPUは、フェイルセーフモードへ移行する時、前記フェイル情報を参照する、請求項5記載の制御装置。
【請求項8】
温度を算出するための校正データを記憶する手段を更に備える、請求項5記載の制御装置。
【請求項9】
前記CPUは、フェイルセーフモードへ移行する時、複数の還流ダイオードの順方向電圧降下モニタ値に基づいて前記制御装置の上昇温度を算出し、多数決判定を用いる、請求項1又は2記載の制御装置。
【請求項10】
前記誘導負荷とは、リニアソレノイドである、請求項1乃至9何れか一に記載の制御装置。
【請求項1】
負荷電流をモニタする電流モニタ回路と、
前記電流モニタ回路からの情報を所定の条件に基づいて計算し、所定の処理を行うCPUと、
前記CPUに接続され当該CPUが行った所定の処理に関する情報に基づいて、誘導負荷を駆動する負荷駆動素子と、を備え、更に、
還流ダイオードの順方向電圧降下をモニタする電圧モニタ回路を備える、制御装置。
【請求項2】
前記負荷駆動素子を複数備え、
前記負荷駆動素子毎に前記電流モニタ回路、及び、前記電圧モニタ回路を備える、請求項1記載の制御装置。
【請求項3】
前記CPUは、前記電流モニタ回路がモニタした電流及び前記電圧モニタ回路がモニタした順方向電圧降下に基づいて、前記還流ダイオードの素子温度を算出する、請求項1又は2記載の制御装置。
【請求項4】
前記CPUは、負荷駆動OFFの場合、負荷駆動Dutyと負荷電流の関係に基づいて還流電流を推定し、当該推定した還流電流と前記還流ダイオードの順方向電圧降下のモニタ値に基づいて、温度を算出する、請求項3記載の制御装置。
【請求項5】
前記CPUは、負荷駆動条件,負荷電流モニタ結果及び還流ダイオードの順方向電圧降下モニタ値に基づいて前記制御装置の上昇温度を算出し、所定以上の温度に達すると判定した時、前記制御装置をフェイルセーフ動作へ移行させる、請求項1又は2記載の制御装置。
【請求項6】
フェイルセーフモードへ移行する時、ユーザに警告する警告手段を更に備える、請求項5記載の制御装置。
【請求項7】
フェイル情報を記憶する記憶手段を更に備え、
前記CPUは、フェイルセーフモードへ移行する時、前記フェイル情報を参照する、請求項5記載の制御装置。
【請求項8】
温度を算出するための校正データを記憶する手段を更に備える、請求項5記載の制御装置。
【請求項9】
前記CPUは、フェイルセーフモードへ移行する時、複数の還流ダイオードの順方向電圧降下モニタ値に基づいて前記制御装置の上昇温度を算出し、多数決判定を用いる、請求項1又は2記載の制御装置。
【請求項10】
前記誘導負荷とは、リニアソレノイドである、請求項1乃至9何れか一に記載の制御装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【公開番号】特開2011−191152(P2011−191152A)
【公開日】平成23年9月29日(2011.9.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−56900(P2010−56900)
【出願日】平成22年3月15日(2010.3.15)
【出願人】(509186579)日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年9月29日(2011.9.29)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年3月15日(2010.3.15)
【出願人】(509186579)日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Fターム(参考)】
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