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JP4474782B2 - Electric load drive - Google Patents
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JP4474782B2 - Electric load drive - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気負荷へ電流を流すための電流供給経路に設けられる出力トランジスタと、その出力トランジスタを制御信号に応じてオン/オフさせるトランジスタ駆動回路とを、駆動対象の複数の各電気負荷毎に夫々備えた電気負荷駆動装置に関し、特に、出力トランジスタが、電気負荷へと電流を流し出すハイサイド出力形態である電気負荷駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えば自動車に搭載されるエンジン制御装置やトランスミッション制御装置などの車両用電子制御装置は、リレーやソレノイドといった様々な電気負荷を車両の運転状態に応じて駆動することにより制御対象を制御している。
【0003】
そして、これら制御装置は、電気負荷を駆動するための手段として、駆動対象の各電気負荷毎に、その電気負荷の電流供給経路に設けられる出力トランジスタと、該出力トランジスタをマイクロコンピュータ(以下、マイコンという)や専用IC等からの制御信号に応じてオン/オフさせるトランジスタ駆動回路(所謂プリドライブ回路)とを備えている。
【0004】
ここで、電気負荷に駆動電流を供給するための出力形態は、その電気負荷の種類や用途によって異なり、ハイサイド出力形態とロウサイド出力形態との何れかが採用されることとなるが、特に、出力トランジスタがハイサイド出力形態のNチャネルMOSFETである場合には、負荷電源の高電位側(車両では、一般にバッテリのプラス端子の電位であるバッテリ電圧)から電気負荷へ至る電流供給経路に2つの出力端子であるドレインとソースとが直列に接続されることとなる。
【0005】
そして、この場合、負荷電源の電圧(車両では、一般にバッテリ電圧である)を、それよりも高い電圧に昇圧して出力する昇圧回路(以下、チャージポンプ回路ともいう)が設けられ、トランジスタ駆動回路は、マイコン等からの制御信号が出力トランジスタのオンを指示するアクティブレベルである時に、出力トランジスタのゲートへ上記チャージポンプ回路の出力電圧Vcpを供給することで該出力トランジスタをオンさせることとなる。
【0006】
そして更に、ハイサイド出力形態のNチャネルMOSFETである出力トランジスタとトランジスタ駆動回路とが、複数の各電気負荷毎に夫々設けられる場合には、複数のトランジスタ駆動回路が1つのチャージポンプ回路を共用するように構成することで、部品点数の削減及び小型化と低コスト化とが図られる。
【0007】
そこで次に、1つのチャージポンプ回路を複数のトランジスタ駆動回路で共用するようにした電子制御装置の従来の構成例について、図7を用い具体的に説明する。
まず、図7に例示する電子制御装置100は、車両の自動変速機の制御に用いられるソレノイドのうち、少なくとも、図6に示す如く自動変速機101内に配設されたメイン油圧経路102の油圧を調節するためのリニアソレノイドであるメイン油圧ソレノイドL1と、自動変速機101のギア部104へメイン油圧経路102からの油圧を供給して、そのギア部104での減速比を変えるシフトソレノイドL2とを駆動制御するものである。
【0008】
尚、図6におけるロックアップソレノイドL3は、自動変速機101のトルクコンバータ106に設けられている2つのクラッチ板108を、油圧により結合させて該自動変速機101をロックアップ状態にさせるロックアップ駆動部110へ、メイン油圧経路102からの油圧を供給するものであり、このロックアップソレノイドL3も、実際には、メイン油圧ソレノイドL1及びシフトソレノイドL2と共に、電子制御装置100によって制御されるが、ここでは説明を省略する。また、シフトソレノイドL2は、実際には複数個存在するが、ここでは1個として説明する。
【0009】
図7に示すように、この電子制御装置100は、上記ソレノイドL1,L2を制御するための各種処理を実行する制御部としてのマイコン10と、そのマイコン10からメイン油圧ソレノイドL1を制御するために出力される制御信号S1に応じてメイン油圧ソレノイドL1に電流を流すと共に、マイコン10からシフトソレノイドL2を制御するために出力される制御信号S2に応じてシフトソレノイドL2に電流を流す駆動部200と、メイン油圧ソレノイドL1の一端と接地電位(バッテリのマイナス端子の電位であり、負荷電源の低電位側に相当)との間に接続された電流検出用抵抗12と、その電流検出用抵抗12の両端に生じる電位差を差動増幅して、メイン油圧ソレノイドL1に流れる電流値を表す電流検出信号MIとして出力する電流検出回路14とを備えている。
【0010】
そして、駆動部200は、車両のバッテリ電圧VBを、それよりも高い電圧に昇圧して出力するチャージポンプ回路CPと、ドレインがバッテリ電圧VB(負荷電源の高電位側に相当)に接続されると共に、ソースがメイン油圧ソレノイドL1の電流検出用抵抗12側とは反対側の端部に接続され、オンすることで該メイン油圧ソレノイドL1へ電流を流し出すNチャネルMOSFETである出力トランジスタT1と、ドレインがバッテリ電圧VBに接続されると共に、ソースがシフトソレノイドL2の接地電位側とは反対側の端部に接続され、オンすることで該シフトソレノイドL2へ電流を流し出すNチャネルMOSFETである出力トランジスタT2とを備えている。
【0011】
更に、駆動部200は、マイコン10からの制御信号S1に応じてメイン油圧ソレノイドL1に対応した出力トランジスタT1をオン/オフさせる回路として、チャージポンプ回路CPの出力電圧(以下、昇圧電圧ともいう)Vcpを受けて、上記制御信号S1がハイレベルの時に出力端子から該昇圧電圧Vcpを出力し、上記制御信号S1がローレベルの時には出力端子がハイインピーダンス状態となるバッファ21と、そのバッファ21の出力端子と出力トランジスタT1のゲートとの間に接続されたゲート保護用の抵抗22と、エミッタが接地電位に接続されたNPNトランジスタ23と、そのトランジスタ23のコレクタと出力トランジスタT1のゲートとの間に接続された電流制限用の抵抗24と、マイコン10からの上記制御信号S1を論理反転させて上記トランジスタ23のベースへ供給する反転回路25と、からなるトランジスタ駆動回路K1を備えている。
【0012】
このトランジスタ駆動回路K1では、マイコン10からの制御信号S1がアクティブレベルとしてのハイレベルになると、バッファ21から抵抗22を介して出力トランジスタT1のゲートへ、チャージポンプ回路CPの出力電圧Vcpが供給される。そして、それに伴いバッファ21からチャージポンプ回路CPの出力を元にして出力トランジスタT1のゲートへ駆動電流Ionが流れ出て、該出力トランジスタT1のゲート−ソース間寄生容量Cが所定のしきい値電圧にまで充電されると、該出力トランジスタT1がオンすることとなる。逆に、マイコン10からの制御信号S1がパッシブレベルとしてのローレベルになると、NPNトランジスタ23がオンして、出力トランジスタT1のゲート−ソース間寄生容量Cが放電されることとなり、その結果、該出力トランジスタT1がオフすることとなる。尚、図7におけるIoffは、出力トランジスタのゲート−ソース間寄生容量Cが放電される際の放電電流を示している。
【0013】
同様に、駆動部200は、マイコン10からの制御信号S2に応じてシフトソレノイドL2に対応した出力トランジスタT2をオン/オフさせる回路として、上記トランジスタ駆動回路K1と全く同じ構成のトランジスタ駆動回路K2を備えている。即ち、このトランジスタ駆動回路K2も、チャージポンプ回路CPからの昇圧電圧Vcpを受けて、上記制御信号S2がハイレベルの時に出力端子から該昇圧電圧Vcpを出力し、上記制御信号S2がローレベルの時には出力端子がハイインピーダンス状態となるバッファ31と、そのバッファ31の出力端子と出力トランジスタT2のゲートとの間に接続されたゲート保護用の抵抗32と、エミッタが接地電位に接続されたNPNトランジスタ33と、そのトランジスタ33のコレクタと出力トランジスタT2のゲートとの間に接続された電流制限用の抵抗34と、マイコン10からの上記制御信号S2を論理反転させて上記トランジスタ33のベースへ供給する反転回路35とから構成されている。
【0014】
このような電子制御装置100において、マイコン10は、車両に取り付けられた各種センサ(図示省略)からの信号に基づいて車両の運転状態を検出すると共に、その検出した運転状態からメイン油圧ソレノイドL1へ流すべき目標電流(換言すれば、自動変速機101におけるメイン油圧経路102の目標油圧)を算出する。そして更に、マイコン10は、電流検出回路14からの電流検出信号MIに基づきメイン油圧ソレノイドL1に実際に流れている電流(以下、実電流という)を検出して、トランジスタ駆動回路K1への制御信号S1を、上記実電流が上記目標電流となるようなデューティ比で出力する。つまり、マイコン10は、実電流と目標電流との差に応じたデューティ比で制御信号S1を出力して、メイン油圧ソレノイドL1に流す電流をフィードバック制御している。
【0015】
また、マイコン10は、シフトソレノイドL2に関しては、上記ギア部104での減速比を変えるタイミングが到来した時に、トランジスタ駆動回路K2への制御信号S2をハイレベルにしてシフトソレノイドL2への通電を開始し、ギア部104での減速比の変更が完了したと見なされるタイミングが到来した時に、上記制御信号S2をローレベルしてシフトソレノイドL2への通電を止める、といったオン/オフ制御を行う。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記電子制御装置100のように、1つのチャージポンプ回路から複数のトランジスタ駆動回路へ出力トランジスタをオンさせるための駆動電力を供給する構成の電気負荷駆動装置の場合、そのチャージポンプ回路としては、接続される複数のトランジスタ駆動回路が一斉に出力トランジスタをオンさせたとしても十分な駆動電力が供給できるように、出力能力が高い大規模なものが必要となっていた。
【0017】
例えば、図7の電子制御装置100において、図8の時刻t1に示すように、シフトソレノイドL2用の制御信号S2(制御信号▲2▼)とメイン油圧ソレノイドL1用の制御信号S1(制御信号▲1▼)とが、ほぼ同時にローレベルからハイレベルへと変化したとする。尚、図8は、制御信号S2がハイレベルとなった直後に制御信号S1がハイレベルとなった場合を例示している。
【0018】
この場合、2つの出力トランジスタT1,T2のゲートへ、ほぼ同時に駆動電流Ionを流さなければならないため、チャージポンプ回路CPの出力能力(特に出力可能な電流容量)が十分でないと、図8の如く、そのチャージポンプ回路CPの出力電圧Vcpが低下して、出力トランジスタT1,T2のゲート−ソース間寄生容量Cの充電が遅れてしまい、その結果、出力トランジスタT1,T2のオンが遅れることとなる。尚、図8において、“駆動信号▲1▼”は、出力トランジスタT1のゲート−ソース間電圧を示し、“駆動信号▲2▼”は、出力トランジスタT2のゲート−ソース間電圧を示している。
【0019】
すると、制御信号S1に基づきデューティ駆動される出力トランジスタT1のオン時間が予定値よりも短くなることから、メイン油圧ソレノイドL1の通電デューティ比が一時的に小さくなって、そのメイン油圧ソレノイドL1の通電電流が低下し、電流検出回路14からの電流検出信号MIに基づくフィードバック制御の作用により、制御信号S1の次の周期のデューティ比が大きい値に修正されることとなる。このため、メイン油圧ソレノイドL1の通電電流には、図8の期間Xに示す如く、大きくなった後に目標電流としての制御電流値に戻る、といった脈動が発生し、その結果、メイン油圧経路102の油圧が不要に変動して、自動変速機101の制御に影響が生じる可能性がある。
【0020】
よって、上記従来の電子制御装置100では、チャージポンプ回路CPとして、2つの出力トランジスタT1,T2を同時に素早くオンさせることが可能な大きな出力能力のものが必要となり、装置全体の小型化及び低コスト化に限界が生じていた。つまり、チャージポンプ回路(昇圧回路)CPは、一般に、所定の周波数で累積的に充電される複数段の充電用コンデンサと、それら充電用コンデンサの最終段のコンデンサの電圧により充電されて、昇圧電圧Vcpを出力する出力用コンデンサとを備えるが、出力能力を高めるためには、上記出力用コンデンサ及び充電用コンデンサの静電容量を大きくしたり、場合によっては上記充電用コンデンサの段数を増やす必要がある。
【0021】
一方、上記図7の電子制御装置100において、例えば抵抗22,32の抵抗値を大きく設定して、各トランジスタ駆動回路K1,K2から出力トランジスタT1,T2のゲートへ流し出される駆動電流Ionを小さく設定することにより、チャージポンプ回路CPの小型化を図ることも考えられる。
【0022】
しかしながら、ただ単に駆動電流Ionを絞ってしまうと、制御信号S1,S2に対する出力トランジスタT1,T2の駆動応答性(即ち、制御信号S1,S2がハイレベルになってから出力トランジスタT1,T2がオンするまでの反応速度)が低下してしまい、常に優れた制御性能を得ることができなくなってしまう。特に、通電電流が緻密にデューティ制御されるメイン油圧ソレノイドL1と、通電電流がオン/オフ制御(通電するかしないかの二値制御)されるシフトソレノイドL2とを比較すると、シフトソレノイドL2に電流を流す出力トランジスタT2についても駆動応答性が優れていることに越したことはないが、メイン油圧ソレノイドL1に電流を流す出力トランジスタT1の駆動応答性が低いと、電流フィードバック制御の精度に影響を与えてしまい、より好ましくない。つまり、駆動応答性の面において、メイン油圧ソレノイドL1に対応する出力トランジスタT1は、シフトソレノイドL2に対応する出力トランジスタT2よりも優先度が高いと言える。
【0023】
また、チャージポンプ回路CPの出力能力を高く設定しておくことは、複数の出力トランジスタが同時にオンされる時を考慮した場合だけではなく、以下に述べるフェイルセーフ機能付きのトランジスタ駆動回路を備えた装置の場合にも必要であった。
【0024】
即ち、まず、トランジスタ駆動回路としては、出力トランジスタのオン時の動作状態(例えば出力トランジスタに流れる電流や出力トランジスタの発熱)から駆動対象の電気負荷の異常を検知すると共に、異常を検知すると、制御信号に拘わらず出力トランジスタを一時的にオフさせる、といったフェイルセーフ機能を備えたものがある。
【0025】
具体例を挙げると、例えば、シフトソレノイドL2を対象としたトランジスタ駆動回路では、上記フェイルセーフ機能を実現するために、出力トランジスタに流れる電流が過電流判定値以上になると、ソレノイドL2のショート故障が発生したことを示す異常検知信号を出力する異常検出回路と、該異常検出回路から上記異常検知信号が出力されると出力トランジスタを一定時間だけ強制的にオフさせる保護回路と、を備える場合がある。
【0026】
そして、このトランジスタ駆動回路の場合、シフトソレノイドL2のショート故障時には、制御信号がアクティブレベルである間、異常検知→出力トランジスタが一定時間だけオフ(通電遮断)→出力トランジスタのオン(通電再開)→異常検知→出力トランジスタが一定時間だけオフ→…、といった動作が繰り返されて、出力トランジスタは周期的にオン/オフされることとなり、シフトソレノイドL2が正常状態に復帰して異常検知がされなくなれば、その時点から、制御信号に応じた正常時の動作となる。これは、シフトソレノイドL2の場合、ショート故障時には、正常状態への復帰を期待して、通電を制限しつつ駆動を続けた方が良いと考えられるためである。
【0027】
ここで、こうしたフェイルセーフ機能付きのトランジスタ駆動回路を備えた装置の場合、そのトランジスタ駆動回路に対応する電気負荷に異常が生じて、出力トランジスタが周期的にオン/オフされるようになると、チャージポンプ回路の出力能力が不足気味になって出力電圧Vcpが通常時よりも低下する(或いは低下し易くなる)こととなり、その結果、他の出力トランジスタ(詳しくは、他のトランジスタ駆動回路に対応する出力トランジスタ)の駆動応答性が低下してしまう。
【0028】
よって、このような他の出力トランジスタの駆動応答性低下を招くことがないように、チャージポンプ回路の出力能力を十分に高く設定しておく必要があり、高出力能力で大規模なチャージポンプ回路が必要となっていた。
本発明は、以上のような問題に鑑みなされたものであり、複数のトランジスタ駆動回路が1つの昇圧回路を共用する構成の電気負荷駆動装置において、性能低下を招くことなく昇圧回路の小型化及び低コスト化を実現することを目的としている。
【0029】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するためになされた請求項1に記載の電気負荷駆動装置は、前述した従来装置と同様に、負荷電源の高電位側から電気負荷へ至る電流供給経路に2つの出力端子が直列に接続されて、オンすることにより、その電気負荷へ電流を流し出すハイサイド出力形態の出力トランジスタと、該出力トランジスタを制御部からの制御信号に応じてオン/オフさせるトランジスタ駆動回路とを、駆動対象の複数の各電気負荷毎に夫々備えていると共に、その各トランジスタ駆動回路によって共用される昇圧回路を備えている。そして、昇圧回路は、上記負荷電源の電圧(負荷電源電圧)をそれよりも高い電圧に昇圧して、各トランジスタ駆動回路へ出力し、その各トランジスタ駆動回路は、制御部からの制御信号が出力トランジスタのオンを指示するアクティブレベルである時に、自己に対応する出力トランジスタのゲートに上記昇圧回路の出力電圧を供給することで該出力トランジスタをオンさせる。
【0030】
ここで特に、請求項1の電気負荷駆動装置では、状況判定手段が、昇圧回路の出力電圧が低下する所定の状況(以下、電圧低下状況という)が発生したか否かを判定する。そして、複数のトランジスタ駆動回路のうちの特定のトランジスタ駆動回路は、上記状況判定手段によって電圧低下状況が発生していると判定されている間、昇圧回路の出力を元にして出力トランジスタのゲートへ流し出す駆動電流を抑制するように構成されている。
【0031】
この電気負荷駆動装置によれば、昇圧回路の出力電圧が低下する状況(電圧低下状況)の発生が状況判定手段によって検知されると、上記特定のトランジスタ駆動回路が出力トランジスタへ流し出す駆動電流を抑制するため、他のトランジスタ駆動回路からそれに対応する出力トランジスタのゲートへは、駆動電流を十分に供給することができる。
【0032】
よって、複数のトランジスタ駆動回路のうち、ある所定のトランジスタ駆動回路KAがオン/オフさせる出力トランジスタTAよりも駆動応答性が低くても良いことが許容される出力トランジスタTBに対応したトランジスタ駆動回路KBを、上記特定のトランジスタ駆動回路としておけば、昇圧回路の出力電圧が低下しても、駆動応答性の優先度が高い上記出力トランジスタTAに対する駆動能力は維持される。つまり、昇圧回路の出力能力が小さくて、その出力電圧が低下したとしても、より高い駆動応答性が要求される出力トランジスタTAのゲートへは、昇圧回路の出力を元にして十分な駆動電流を供給できるようになり、その出力トランジスタTAの駆動応答性を確保することができる。
【0033】
しかも、この電気負荷駆動装置では、特定のトランジスタ駆動回路KBから出力トランジスタTBのゲートへ流し出される駆動電流を、予め小さく絞っておくのではなく、電圧低下状況が発生した場合にだけ小さく抑制するようにしているため、通常時には、その出力トランジスタTBの駆動応答性も高いレベルに維持することができる。
【0034】
よって、この請求項1の電気負荷駆動装置によれば、従来の装置と比較して、性能の低下を招くことなく昇圧回路の小型化及び低コスト化を実現することができ、延いては、当該装置全体の小型化と低コスト化とを達成することができる。ところで、状況判定手段は、請求項2に記載の如く、昇圧回路の出力電圧Vcpを監視して、該出力電圧Vcpが所定の基準電圧Vrefよりも低い場合に、前記電圧低下状況が発生していると判定するように構成することができる。
【0035】
そして、このような請求項2の電気負荷駆動装置によれば、昇圧回路の出力電圧Vcpを直接監視することとなるため、複数の出力トランジスタがほぼ同時にオンされる時や、何れかのトランジスタ駆動回路の前述したフェイルセーフ機能によって、そのトランジスタ駆動回路に対応した出力トランジスタが周期的にオン/オフされる場合だけでなく、例えば、負荷電源電圧自体が低下した場合や、ある出力トランジスタが制御上、頻繁にオン/オフされた場合など、他のどの様な要因で昇圧回路の出力電圧Vcpが低下しても、上記特定のトランジスタ駆動回路KBが駆動電流を抑制することとなる。このため、特定のトランジスタ駆動回路KBに対応した出力トランジスタTBよりも高い駆動応答性が要求される他の出力トランジスタTAの駆動応答性を、より確実に確保することができるようになる。
【0036】
一方、上記請求項1の電気負荷駆動装置において、複数のトランジスタ駆動回路のうちの何れかが前述したフェイルセーフ機能を有しているのであれば、請求項3に記載の如く構成することもできる。
即ち、まず、請求項3に記載の電気負荷駆動装置では、駆動電流を抑制するように構成される特定のトランジスタ駆動回路KBが、前述したフェイルセーフ機能用のフェイルセーフ手段を備えている。
【0037】
そして、このフェイルセーフ手段は、当該トランジスタ駆動回路KBに対応する出力トランジスタTBのオン時の動作状態から駆動対象の電気負荷の異常を検知すると共に、該異常を検知すると、制御部からの前記制御信号に拘わらず、出力トランジスタTBを一時的にオフさせる。
【0038】
このため、このフェイルセーフ手段が電気負荷の異常を検知すると、その異常が解消されるか或いは制御部から当該トランジスタ駆動回路KBへの制御信号がパッシブレベルに戻るまでは、異常検知→出力トランジスタTBの一時オフ→出力トランジスタTBのオン→異常検知→出力トランジスタTBの一時オフ→…、といった動作が繰り返されて、出力トランジスタTBが周期的にオン/オフされることとなり、前述したように、昇圧回路の出力能力が不足気味になって、該昇圧回路の出力電圧Vcpが正常時よりも低下する(或いは低下し易くなる)。
【0039】
そこで更に、請求項3の電気負荷駆動装置において、状況判定手段は、上記フェイルセーフ手段が前記異常を検知すると、その時点から前記フェイルセーフ手段が所定時間以上継続して前記異常を検知しなくなるまでの間、前記電圧低下状況が発生していると判定する。
【0040】
このような請求項3の電気負荷駆動装置では、上記特定のトランジスタ駆動回路KBがオン/オフさせる出力トランジスタTBに接続された電気負荷LBに異常が発生して、その出力トランジスタTBがフェイルセーフ手段の作用によって周期的にオン/オフされるようになり、その結果、昇圧回路の出力能力が不足気味になったとしても、その特定のトランジスタ駆動回路KBから出力トランジスタTBのゲートへ流し出される駆動電流が抑制されるため、他の出力トランジスタへの駆動電流を十分に確保することができる。
【0041】
次に、請求項4に記載の電気負荷駆動装置は、上記請求項1の電気負荷駆動装置と同様の前提構成を持つが、特に、この請求項4の電気負荷駆動装置において、複数のトランジスタ駆動回路のうちの特定のトランジスタ駆動回路は、制御部から当該トランジスタ駆動回路以外の所定のトランジスタ駆動回路に出力される制御信号がアクティブレベルである時に、昇圧回路の出力を元にして出力トランジスタのゲートへ流し出す駆動電流を抑制するように構成されている。
【0042】
この請求項4の電気負荷駆動装置では、上記所定のトランジスタ駆動回路に対応した出力トランジスタがオンされる時には、上記特定のトランジスタ駆動回路からそれに対応する出力トランジスタのゲートへ供給される駆動電流が抑制されることとなる。
【0043】
よって、上記特定のトランジスタ駆動回路がオン/オフさせる出力トランジスタよりも高い駆動応答性が要求される出力トランジスタに対応したトランジスタ駆動回路を、上記所定のトランジスタ駆動回路としておけば、その所定のトランジスタ駆動回路と上記特定のトランジスタ駆動回路とが各自の出力トランジスタをほぼ同時にオンさせようとした場合の、昇圧回路の出力能力不足及び出力電圧低下が防止され、延いては、より高い駆動応答性が要求される方の出力トランジスタに対する駆動能力(つまり、上記所定のトランジスタ駆動回路の駆動能力)が確保される。
【0044】
また、この電気負荷駆動装置においても、特定のトランジスタ駆動回路が出力する駆動電流を、予め小さく絞っておくのではなく、他の所定のトランジスタ駆動回路が出力トランジスタをオンさせる場合にだけ、小さく抑制するようにしているため、それ以外の場合には、上記特定のトランジスタ駆動回路に対応する出力トランジスタの駆動応答性も高いレベルに維持することができる。
【0045】
従って、この請求項4の電気負荷駆動装置によっても、従来装置と比較して、性能の低下を招くことなく昇圧回路の小型化及び低コスト化を実現でき、延いては、当該装置全体の小型化と低コスト化とを達成することができる。
【0046】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施形態の電気負荷駆動装置としての電子制御装置について、図面を用いて説明する。
まず図1は、第1実施形態の電子制御装置1の構成を表す構成図である。
【0047】
尚、この電子制御装置1も、前述した図7の電子制御装置100と同様に、車両の自動変速機101におけるメイン油圧ソレノイドL1とシフトソレノイドL2とを、車両の運転状態に応じて駆動制御するものである。そして、図1において、図7と同じ機能の構成要素や信号については、同一の符号を付しているため、詳細な説明は省略する。
【0048】
本第1実施形態の電子制御装置1は、図7の電子制御装置100と比較すると、駆動部200に代わる駆動部20を備えており、その駆動部20は、図7の駆動部200と比較すると、下記の(1−1)及び(1−2)の点が異なっている。
【0049】
(1−1):まず、本実施形態の駆動部20には、当該電子制御装置1内でバッテリ電圧VBを元に生成される一定電圧Vs(例えば5V)を分圧して、チャージポンプ回路CPの出力電圧Vcpが低下したか否かを判定するための基準電圧Vrefを発生させる2つ直列の分圧用抵抗41,42と、該分圧用抵抗41,42同士の接続点に非反転入力端子(+端子)が接続されると共に、チャージポンプ回路CPの出力電圧Vcpが反転入力端子(−端子)に入力された比較器43と、その比較器43の出力端子をハイレベルに相当する上記一定電圧Vsにプルアップするプルアップ用抵抗44と、比較器43の出力端子と分圧用抵抗41,42同士の接続点との間に接続された帰還用抵抗45と、からなる電圧判定回路46が追加されている。
【0050】
そして、この電圧判定回路46において、抵抗41と抵抗42との各抵抗値を、夫々、R41,R42とし、抵抗42と抵抗45とを並列接続した抵抗値を、Raとし、抵抗44と抵抗45とを直列に接続した抵抗と抵抗41とを並列接続した抵抗値を、Rbとすると、比較器43の出力がローレベルである場合には、その比較器43の非反転入力端子に入力される基準電圧Vrefが、下記式1の第1の基準電圧Vref1となり、比較器43の出力がハイレベル(実際には、比較器43の出力端子がハイインピーダンス状態)である場合には、その比較器43の非反転入力端子に入力される基準電圧Vrefが、下記式2の第2の基準電圧Vref2となる。
【0051】
Vref1=Vs×Ra/(R41+Ra) …式1
Vref2=Vs×R42/(Rb+R42)>Vref1 …式2
このため、電圧判定回路46では、チャージポンプ回路CPの出力電圧Vcpが第2の基準電圧Vref2よりも高くなると、比較器43の出力が確実にローレベルとなり、その後、チャージポンプ回路CPの出力電圧Vcpが第1の基準電圧Vref1よりも低くなったならば、比較器43の出力がローレベルからハイレベルに変化する。そして、比較器43の出力が一旦ハイレベルになると、その後は、チャージポンプ回路CPの出力電圧Vcpが第2の基準電圧Vref2よりも高くなって初めて、比較器43の出力がローレベルに戻ることとなる。つまり、この電圧判定回路46では、比較器43の非反転入力端子への基準電圧Vrefにヒステリシスが設けられている。
【0052】
(1−2):次に、本実施形態の駆動部20は、図7のトランジスタ駆動回路K2に代えて、トランジスタ駆動回路K2’を備えている。
そして、このトランジスタ駆動回路K2’には、図7のトランジスタ駆動回路K2と比較すると、上記電圧判定回路46の比較器43の出力を論理反転して出力する反転回路49と、その反転回路49の出力とマイコン10からの制御信号S2との論理積信号を出力するアンド回路50と、チャージポンプ回路CPの出力電圧(昇圧電圧)Vcpを受けて、アンド回路50の出力がハイレベルの時に出力端子から昇圧電圧Vcpを出力し、アンド回路50の出力がローレベルの時には出力端子がハイインピーダンス状態となるバッファ51と、そのバッファ51の出力端子と出力トランジスタT2のゲートとの間に接続されたゲート保護用の抵抗52とが、追加して備えられている。
【0053】
更に、このトランジスタ駆動回路K2’において、バッファ31の出力端子と出力トランジスタT2のゲートとの間に接続された抵抗32の抵抗値は、図7のトランジスタ駆動回路K2における抵抗32の2倍の抵抗値に設定されている。そして、バッファ51の出力端子と出力トランジスタT2のゲートとの間に接続された抵抗52の抵抗値も、図7のトランジスタ駆動回路K2における抵抗32の2倍の抵抗値に設定されている。
【0054】
このようなトランジスタ駆動回路K2’において、電圧判定回路46の比較器43の出力がローレベルであれば、マイコン10からの制御信号S2がアクティブレベルとしてのハイレベルになると、アンド回路50の出力がハイレベルとなるため、2つのバッファ31,51から各抵抗32,52を介して、出力トランジスタT2のゲートへ昇圧電圧Vcpが供給される。
【0055】
そして、それに伴い、バッファ31から抵抗32を介して出力トランジスタT2のゲートへ駆動電流I1が流れ出ると共に、バッファ51から抵抗52を介して出力トランジスタT2のゲートへ駆動電流I2が流れ出ることとなり、その結果、出力トランジスタT2のゲートへは、チャージポンプ回路CPの出力を元にして「I1+I2」なる駆動電流Ionが供給されることとなる。そして更に、出力トランジスタT2のゲート−ソース間寄生容量Cが所定のしきい値電圧にまで充電されると、該出力トランジスタT2がオンすることとなる。
【0056】
尚、この場合の駆動電流Ion(=I1+I2)は、前述した抵抗32,52の抵抗値設定により、図7のトランジスタ駆動回路K2から出力トランジスタT2のゲートへ供給される駆動電流Ionと同じ値となる。
これに対して、上記比較器43の出力がハイレベルならば、マイコン10からの制御信号S2がハイレベルであっても、アンド回路50の出力がローレベルとなるため、2つのバッファ31,51のうち、一方のバッファ31からのみ抵抗32を介して出力トランジスタT2のゲートへ昇圧電圧Vcpが供給される。
【0057】
そして、そのバッファ31からのみ抵抗32を介して出力トランジスタT2のゲートへ、通常の半分の駆動電流I1(=Ion/2)が流れ出ることとなり、出力トランジスタT2のゲート−ソース間寄生容量Cが所定のしきい値電圧にまで充電されると、該出力トランジスタT2がオンすることとなる。
【0058】
つまり、比較器43の出力がハイレベルである場合には、チャージポンプ回路CPの出力を元にして出力トランジスタT2のゲートへ流し出される駆動電流が、比較器43の出力がローレベルである場合の半分に抑制されることとなる。
尚、このトランジスタ駆動回路K2’においても、図7のトランジスタ駆動回路K2と同様に、マイコン10からの制御信号S2がローレベルになると、NPNトランジスタ33がオンして、出力トランジスタT2のゲート−ソース間寄生容量Cが放電されることとなり、その結果、出力トランジスタT2がオフすることとなる。
【0059】
以上のような本第1実施形態の電子制御装置1は、基本的には図7の電子制御装置100と同様の動作を行うが、例えば図2の時刻t2に示すように、マイコン10からの制御信号S2(制御信号▲2▼)と制御信号S1(制御信号▲1▼)とが、ほぼ同時にローレベルからハイレベルへと変化して、2つの出力トランジスタT1,T2のゲートへほぼ同時に駆動電流を流す状況が発生し、その結果、チャージポンプ回路CPの出力電圧Vcpが前述の第1の基準電圧Vref1よりも低下したとする。尚、図2においても、図8と同様に、“駆動信号▲1▼”は、出力トランジスタT1のゲート−ソース間電圧を示し、“駆動信号▲2▼”は、出力トランジスタT2のゲート−ソース間電圧を示している。
【0060】
すると、電圧判定回路46における比較器43の出力がハイレベルとなり、トランジスタ駆動回路K2’においては、アンド回路50の出力がローレベルとなって、出力トランジスタT2のゲートへの駆動電流が通常の半分に抑制されることとなる。
【0061】
このため、本第1実施形態の電子制御装置1によれば、チャージポンプ回路CPの出力能力が小さくて、その出力電圧Vcpが低下したとしても、シフトソレノイドL2用の出力トランジスタT2より駆動応答性の優先度が高いメイン油圧ソレノイドL1用の出力トランジスタT1のゲートへは、チャージポンプ回路CPの出力を元にして十分な駆動電流を供給できるようになり、その出力トランジスタT1の駆動応答性を確保することができる。よって、図8の期間Xに示したようなメイン油圧ソレノイドL1への通電電流の脈動が防止される。
【0062】
しかも、本第1実施形態の電子制御装置1では、トランジスタ駆動回路K2’から出力トランジスタT2のゲートへ流し出される駆動電流を、予め小さく絞っておくのではなく、電圧判定回路46によってチャージポンプ回路CPの出力電圧Vcpが低下したことが検知された場合にだけ小さく抑制するようにしているため、通常時には、シフトソレノイドL2に対する出力トランジスタT2の駆動応答性も高いレベルに維持することができる。
【0063】
よって、この電子制御装置1によれば、従来の装置100と比較して、性能の低下を招くことなくチャージポンプ回路CPの小型化及び低コスト化を実現することができ、延いては、当該電子制御装置1全体の小型化と低コスト化とを達成することができる。
【0064】
尚、本第1実施形態では、シフトソレノイドL2に対応するトランジスタ駆動回路K2’が、特定のトランジスタ駆動回路に相当している。また、電圧判定回路46が、状況判定手段に相当していると共に、その電圧判定回路46の比較器43から反転回路49への信号がハイレベルになっている期間が、電圧低下状況が発生していると判定されている期間に相当している。
【0065】
次に、第2実施形態の電子制御装置について、図3及び図4を用いて説明する。
まず図3は、第2実施形態の電子制御装置54の構成を表す構成図である。
尚、この電子制御装置54も、図1,7の電子制御装置1,100と同様に、車両の自動変速機101におけるメイン油圧ソレノイドL1とシフトソレノイドL2とを、車両の運転状態に応じて駆動制御するものである。そして、図3において、図1,7と同じ機能の構成要素や信号については、同一の符号を付しているため、詳細な説明は省略する。
【0066】
本第2実施形態の電子制御装置54は、前述した図1の電子制御装置1と比較すると、駆動部20に代わる駆動部56を備えており、その駆動部56は、図1の駆動部20と比較すると、下記の(2−1)〜(2−3)の点が異なっている。
【0067】
(2−1):まず、本実施形態の駆動部56には、電圧判定回路46が設けられていない。
(2−2):次に、本実施形態の駆動部56は、図1のトランジスタ駆動回路K2’に代えて、トランジスタ駆動回路K2”を備えている。
【0068】
そして、このトランジスタ駆動回路K2”には、図1のトランジスタ駆動回路K2’と比較すると、前述のフェイルセーフ機能を実現するための手段として、出力トランジスタT2からシフトソレノイドL2に流れる負荷電流が予め設定された過電流判定値以上になると、ハイレベルの信号を、シフトソレノイドL2にショート故障が発生して出力トランジスタT2に過電流が流れたことを示す過電流検出信号として出力する過電流検出回路58と、過電流検出回路58の出力がロウレベルからハイレベルになると、予め定められた一定時間Toffだけハイレベルの信号を出力するワンショットパルス出力回路60と、そのワンショットパルス出力回路60の出力信号を論理反転させて出力する反転回路62と、該反転回路62の出力とマイコン10からの制御信号S2との論理積信号を出力するアンド回路64とが、追加して備えられている。そして更に、このトランジスタ駆動回路K2”では、アンド回路64の出力が、バッファ31とアンド回路50と反転回路35との各々に入力されている。
【0069】
尚、本第2実施形態において、出力トランジスタT2は、シフトソレノイドL2に接続された電流出力用のソースとは別に、もう一つ電流検出用のソースを有しており、この電流検出用のソースには、電流出力用のソースに流れる電流に比例した電流が流れる。そして、過電流検出回路58は、その電流検出用のソースに流れる電流から、負荷電流が過電流判定値以上であるか否かを判定するように構成されている。
【0070】
(2−3):更に、本実施形態の駆動部56には、過電流検出回路58の出力がハイレベルになると、その時点で出力がローレベルとなり、その後、予め定められた所定時間Tsだけ継続して過電流検出回路58の出力がローレベルであると、出力がハイレベルに戻るタイマ回路66と、過電流検出回路58の出力がセット端子(S)に入力され、タイマ回路66の出力がリセット端子(R)に入力されたSRラッチ68と、そのSRラッチ68の出力を論理反転させて、マイコン10へ、シフトソレノイドL2の異常の有無を示すダイアグ信号DSとして出力する反転回路70とが、追加されている。そして、上記SRラッチ68の出力が、トランジスタ駆動回路K2”の反転回路49に入力されている。
【0071】
尚、SRラッチ68のセット端子とリセット端子は、両方共にハイアクティブの入力端子である。また、タイマ回路66で計時される上記所定時間Tsは、ワンショットパルス出力回路60がハイレベル信号を出力する上記一定時間Toff(即ち、ワンショットパルス出力回路60が出力するハイレベル信号のパルス幅)よりも十分に長い時間に設定されており、例えば、上記一定時間Toffの10倍である。
【0072】
このような本第2実施形態の電子制御装置54において、シフトソレノイドL2にショート故障が生じておらず、過電流検出回路58の出力がローレベルのままである正常時には、トランジスタ駆動回路K2”は、前述した図1の駆動部20にて比較器43の出力がローレベルである場合のトランジスタ駆動回路K2’と全く同様に動作する。つまり、この正常時には、ワンショットパルス出力回路60とSRラッチ68との両出力がローレベルのままとなり、バッファ31とアンド回路50と反転回路35との各々に、マイコン10からの制御信号S2が供給されるからである。
【0073】
一方、出力トランジスタT2がオンされている時に該シフトソレノイドL2にショート故障が発生して、図4の時刻t3に示すように、出力トランジスタT2からシフトソレノイドL2への通電電流が過電流検出回路58での過電流判定値を越えたとする。
【0074】
すると、トランジスタ駆動回路K2”では、過電流検出回路58からハイレベルの過電流検出信号が出力されて、ワンショットパルス出力回路60から反転回路62への出力信号が一定時間Toffだけハイレベルとなり、その結果、制御信号S2に拘わらず、アンド回路64の出力が一定時間Toffだけローレベルとなって、出力トランジスタT2が強制的にオフされる。
【0075】
そして、上記一定時間Toffが経過すると、アンド回路64の出力がハイレベルに戻り、出力トランジスタT2が再びオンされることとなるが、その時にシフトソレノイドL2のショート故障が解消されていなければ、出力トランジスタT2からシフトソレノイドL2への通電電流が再び上記過電流判定値を越えて、出力トランジスタT2が一定時間Toffだけ強制的にオフされることとなる。
【0076】
このため、シフトソレノイドL2にショート故障が発生すると、トランジスタ駆動回路K2”では、図4に示すように、マイコン10からの制御信号S2がハイレベルである間、「過電流検出回路58によりショート故障検知→ワンショットパルス出力回路60,反転回路62,及びアンド回路64の作用により出力トランジスタT2が一定時間Toffだけオフ(通電遮断)→出力トランジスタT2のオン(通電再開)→過電流検出回路58によりショート故障検知→出力トランジスタT2が一定時間Toffだけオフ→…」といった動作が繰り返され、出力トランジスタT2が周期的にオン/オフされることとなる。
【0077】
尚、図4においても、図2及び図8と同様に、“駆動信号▲1▼”は、出力トランジスタT1のゲート−ソース間電圧を示し、“駆動信号▲2▼”は、出力トランジスタT2のゲート−ソース間電圧を示している。
また、本第2実施形態では、トランジスタ駆動回路K2”の過電流検出回路58によりシフトソレノイドL2のショート故障が検知されて、出力トランジスタT2が周期的にオン/オフされるようになると、最初にショート故障が検知された時点からタイマ回路66で計時される所定時間Ts以上継続してショート故障が検知されなくなるまで(即ち、過電流検出回路58の出力が所定時間Ts以上継続してローレベルとなるまで)の間、SRラッチ68の出力がハイレベルになり、その結果、図4に示す如く、反転回路70からマイコン10へのダイアグ信号DSが異常を示す方のローレベルとなる。
【0078】
そして、本第2実施形態において、マイコン10は、上記ダイアグ信号DSがローレベルになると、シフトソレノイドL2がショート故障したと判断して、予め定められたフェイルセーフ処理を実行する。
ここで、トランジスタ駆動回路K2”のフェイルセーフ機能によって出力トランジスタT2が周期的にオン/オフされるようになると、チャージポンプ回路CPの出力能力が不足気味になって昇圧電圧Vcpが通常時よりも低下する(或いは低下し易くなる)こととなり、その結果、他の出力トランジスタT1の駆動応答性が低下してしまう。
【0079】
そこで、本第2実施形態では、SRラッチ68の出力をトランジスタ駆動回路K2”の反転回路49に入力して、そのSRラッチ68の出力がハイレベルである間(即ち、過電流検出回路58が所定時間Ts以上継続して異常を検出しなくなるまでの間)は、図1の駆動部20にて比較器43の出力がハイレベルになった場合と全く同様に、トランジスタ駆動回路K2”から出力トランジスタT2のゲートへ流し出される駆動電流が通常時の半分に抑制されるようにしている。
【0080】
このため、本第2実施形態の電子制御装置54によれば、シフトソレノイドL2にショート故障が発生して、出力トランジスタT2がトランジスタ駆動回路K2”のフェイルセーフ機能によって周期的にオン/オフされるようになり、その結果、チャージポンプ回路CPの出力能力が不足気味になったとしても、昇圧電圧Vcpが図4の6段目における点線で例示するように大きく低下してしまうこことが防止され、他の出力トランジスタT1への駆動電流を十分に確保することができるようになる。
【0081】
よって、出力能力の大きいチャージポンプ回路CPを使用しなくても、他の出力トランジスタT1の駆動応答性を確保することができ、第1実施形態の電子制御装置1と同様に、性能の低下を招くことなく小型化と低コスト化とを達成することができる。
【0082】
尚、本第2実施形態では、過電流検出回路58とワンショットパルス出力回路60と反転回路62とアンド回路64とが、特定のトランジスタ駆動回路としてのトランジスタ駆動回路K2”に備えられたフェイルセーフ手段に相当している。また、タイマ回路66とSRラッチ68とが、状況判定手段に相当していると共に、SRラッチの出力がハイレベルである期間が、電圧低下状況が発生していると判定されている期間に相当している。
【0083】
次に、第3実施形態の電子制御装置について、図5を用いて説明する。
尚、図5は、第3実施形態の電子制御装置72の構成を表す構成図である。また、この電子制御装置72も、図1,3,7の電子制御装置1,54,100と同様に、車両の自動変速機101におけるメイン油圧ソレノイドL1とシフトソレノイドL2とを、車両の運転状態に応じて駆動制御するものである。そして、図5において、図1,3,7と同じ機能の構成要素や信号については、同一の符号を付しているため、詳細な説明は省略する。
【0084】
図5に示すように、本第3実施形態の電子制御装置72は、前述した図1の電子制御装置1と比較すると、駆動部20に代わる駆動部74を備えており、その駆動部74は、図1の駆動部20と比較すると、下記の(3−1)及び(3−2)の点が異なっている。
【0085】
(3−1):まず、本実施形態の駆動部74には、電圧判定回路46が設けられていない。
(3−2):そして、トランジスタ駆動回路K2’の反転回路49には、マイコン10からトランジスタ駆動回路K1への制御信号S1が入力されるようになっている。
【0086】
このような本第3実施形態の電子制御装置72では、マイコン10からの制御信号S1がハイレベルとなってトランジスタ駆動回路K1により駆動応答性の優先度が高い出力トランジスタT1がオンされる時には、図1の駆動部20にて比較器43の出力がハイレベルになった場合と同様に、トランジスタ駆動回路K2”から出力トランジスタT2のゲートへ流し出される駆動電流が通常時の半分に抑制される。
【0087】
このため、2つの出力トランジスタT1,T2を同時にオンさせようとした場合の、チャージポンプ回路CPの出力能力不足が防止されて、より高い駆動応答性が要求される方の出力トランジスタT1に対する駆動能力(即ち、トランジスタ駆動回路K1の駆動能力)が確保される。
【0088】
また、本第3実施形態の電子制御装置72においても、トランジスタ駆動回路K2’が出力トランジスタT2のゲートへ出力する駆動電流を、予め小さく絞っておくのではなく、トランジスタ駆動回路K1が出力トランジスタT1をオンさせる場合にだけ、小さく抑制するようにしているため、それ以外の場合には、出力トランジスタT2の駆動応答性も高いレベルに維持することができる。
【0089】
よって、この電子制御装置72によっても、従来の装置100と比較して、性能の低下を招くことなくチャージポンプ回路CPの小型化及び低コスト化を実現することができ、延いては、当該電子制御装置72全体の小型化と低コスト化とを達成することができる。
【0090】
尚、本第3実施形態では、シフトソレノイドL2に対応するトランジスタ駆動回路K2’が、請求項4に記載の特定のトランジスタ駆動回路に相当し、メイン油圧ソレノイドL1に対応するトランジスタ駆動回路K1が、請求項4に記載の所定のトランジスタ駆動回路に相当している。
【0091】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
例えば、第3実施形態の手法は、第1実施形態の電子制御装置1或いは第2実施形態の電子制御装置54に追加して適用することもできる。つまり、図1又は図3の電子制御装置1,54において、アンド回路50を3入力のアンド回路とし、そのアンド回路の追加された入力端子に、マイコン10からの制御信号S1を論理反転させて入力させるように構成すれば良い。
【0092】
一方、第1実施形態の電子制御装置1では、電圧判定回路46により、チャージポンプ回路CPの出力電圧Vcpを直接監視して、その出力電圧Vcpが基準電圧よりも低い場合に、電圧低下状況が発生していると判定するようにしたが、例えば、マイコン10からの制御信号S1,S2が両方共にハイレベルとなった時に、電圧低下状況が発生したと判定するように構成しても良い。つまり、2つの出力トランジスタT1,T2を同時にオンさせる場合に、チャージポンプ回路CPの出力電圧Vcpが低下すると考えられるからである。
【0093】
そして、この場合の具体的な構成例としては、例えば、図1の電子制御装置1において、電圧判定回路46の代わりに、マイコン10からの両制御信号S1,S2を入力とするアンド回路を状況判定手段として設け、そのアンド回路の出力をトランジスタ駆動回路K2’の反転回路49へ入力させるように構成すれば良い。
【0094】
但し、第1実施形態のように、チャージポンプ回路CPの出力電圧Vcpを直接監視して判定するように構成すれば、出力トランジスタT1,T2が同時にオンされる時や、トランジスタ駆動回路のフェイルセーフ機能によって、そのトランジスタ駆動回路に対応した出力トランジスタが周期的にオン/オフされる場合だけではなく、例えば、バッテリ電圧VB自体が低下した場合や、出力トランジスタT2が制御上、頻繁にオン/オフされた場合など、他のどの様な要因でチャージポンプ回路CPの出力電圧Vcpが低下したとしても、トランジスタ駆動回路K2’が駆動電流を抑制することとなり、出力トランジスタT2よりも駆動応答性の面で優先度が高い出力トランジスタT1の駆動応答性を、より確実に確保することができるという点で好ましい。
【0095】
一方、本発明は、駆動対象の電気負荷がメイン油圧ソレノイドL1やシフトソレノイドL2以外の電気負荷であっても、全く同様に適用することができる。また、本発明は、車両用の装置に限らず適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施形態の電子制御装置の構成を表す構成図である。
【図2】 第1実施形態の電子制御装置の作用を表すタイムチャートである。
【図3】 第2実施形態の電子制御装置の構成を表す構成図である。
【図4】 第2実施形態の電子制御装置の作用を表すタイムチャートである。
【図5】 第3実施形態の電子制御装置の構成を表す構成図である。
【図6】 車両の自動変速機の制御に用いられるソレノイドを説明する説明図である。
【図7】 電子制御装置の従来の構成例を表す構成図である。
【図8】 従来装置の問題を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
1,54,72…電子制御装置 10…マイコン 12…電流検出用抵抗
14…電流検出回路 20,56,74…駆動部
T1,T2…出力トランジスタ CP…チャージポンプ回路(昇圧回路)
K1,K2’,K2”…トランジスタ駆動回路
21,31,51…バッファ 23,33…NPNトランジスタ
22,24,32,34,41,42,44,45,52…抵抗
25,35,49,62,70…反転回路 43…比較器
46…電圧判定回路 50,64…アンド回路 58…過電流検出回路
60…ワンショットパルス出力回路 66…タイマ回路
68…SRラッチ L1…メイン油圧ソレノイド
L2…シフトソレノイド
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides an output transistor provided in a current supply path for flowing a current to an electric load, and a transistor driving circuit for turning on / off the output transistor in accordance with a control signal for each of a plurality of electric loads to be driven. In particular, the present invention relates to an electric load driving device having a high-side output configuration in which an output transistor flows current to the electric load.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic control device for a vehicle such as an engine control device and a transmission control device mounted on an automobile controls a control target by driving various electric loads such as a relay and a solenoid according to a driving state of the vehicle. ing.
[0003]
These control devices, as means for driving the electric load, for each electric load to be driven, an output transistor provided in a current supply path of the electric load, and the output transistor are connected to a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer). And a transistor drive circuit (so-called predrive circuit) that is turned on / off in response to a control signal from a dedicated IC or the like.
[0004]
Here, the output form for supplying the drive current to the electric load varies depending on the type and application of the electric load, and either the high-side output form or the low-side output form is adopted. When the output transistor is an N-channel MOSFET with a high-side output configuration, there are two current supply paths from the high potential side of the load power supply (battery voltage which is generally the potential of the positive terminal of the battery in the vehicle) to the electric load. The drain and source which are output terminals are connected in series.
[0005]
In this case, a booster circuit (hereinafter also referred to as a charge pump circuit) that boosts and outputs the voltage of the load power source (generally a battery voltage in a vehicle) to a higher voltage is provided, and a transistor drive circuit When the control signal from the microcomputer or the like is at an active level for instructing to turn on the output transistor, the output transistor is turned on by supplying the output voltage Vcp of the charge pump circuit to the gate of the output transistor.
[0006]
Further, in the case where an output transistor that is an N-channel MOSFET of a high-side output form and a transistor drive circuit are provided for each of a plurality of electric loads, the plurality of transistor drive circuits share one charge pump circuit. With such a configuration, the number of parts can be reduced, and the size and cost can be reduced.
[0007]
Therefore, a conventional configuration example of an electronic control device in which one charge pump circuit is shared by a plurality of transistor drive circuits will be specifically described with reference to FIG.
First, the electronic control unit 100 illustrated in FIG. 7 includes at least the hydraulic pressure of the main hydraulic path 102 disposed in the automatic transmission 101 as shown in FIG. 6 among the solenoids used for controlling the automatic transmission of the vehicle. A main hydraulic solenoid L1 that is a linear solenoid for adjusting the speed, and a shift solenoid L2 that supplies hydraulic pressure from the main hydraulic path 102 to the gear portion 104 of the automatic transmission 101 and changes a reduction ratio in the gear portion 104; Is driven and controlled.
[0008]
The lockup solenoid L3 in FIG. 6 is a lockup drive that causes the two clutch plates 108 provided in the torque converter 106 of the automatic transmission 101 to be hydraulically coupled to bring the automatic transmission 101 into a lockup state. The lockup solenoid L3 is actually controlled by the electronic control unit 100 together with the main hydraulic solenoid L1 and the shift solenoid L2, although the hydraulic pressure from the main hydraulic path 102 is supplied to the section 110. Then, explanation is omitted. Further, although there are actually a plurality of shift solenoids L2, a description is given here assuming that there is one.
[0009]
As shown in FIG. 7, the electronic control unit 100 is configured to control the main hydraulic solenoid L1 from the microcomputer 10 as a control unit that executes various processes for controlling the solenoids L1 and L2. A drive unit 200 for passing a current to the main hydraulic solenoid L1 in response to the output control signal S1 and for causing a current to flow to the shift solenoid L2 in response to the control signal S2 output from the microcomputer 10 to control the shift solenoid L2; The current detection resistor 12 connected between one end of the main hydraulic solenoid L1 and the ground potential (the potential of the negative terminal of the battery and corresponding to the low potential side of the load power source), and the current detection resistor 12 The potential difference generated at both ends is differentially amplified and output as a current detection signal MI representing the current value flowing through the main hydraulic solenoid L1. And a current detecting circuit 14 for.
[0010]
Drive unit 200 boosts and outputs vehicle battery voltage VB to a voltage higher than that, and drain is connected to battery voltage VB (corresponding to the high potential side of the load power source). At the same time, an output transistor T1, which is an N-channel MOSFET, is connected to the end of the main hydraulic solenoid L1 opposite to the current detection resistor 12 side and is turned on to flow current to the main hydraulic solenoid L1. An output which is an N-channel MOSFET whose drain is connected to the battery voltage VB and whose source is connected to the end of the shift solenoid L2 on the side opposite to the ground potential side. And a transistor T2.
[0011]
Furthermore, the drive unit 200 serves as a circuit for turning on / off the output transistor T1 corresponding to the main hydraulic solenoid L1 in response to the control signal S1 from the microcomputer 10, and the output voltage of the charge pump circuit CP (hereinafter also referred to as a boosted voltage). In response to Vcp, when the control signal S1 is at a high level, the boosted voltage Vcp is output from the output terminal. When the control signal S1 is at a low level, the buffer 21 has an output terminal in a high impedance state, and the buffer 21 A gate protection resistor 22 connected between the output terminal and the gate of the output transistor T1, an NPN transistor 23 whose emitter is connected to the ground potential, and between the collector of the transistor 23 and the gate of the output transistor T1. And the current limiting resistor 24 connected to the microcomputer 10 and the control signal from the microcomputer 10. S1 is by logical inversion comprises an inverting circuit 25 is supplied to the base of the transistor 23, the transistor driving circuit K1 consisting of.
[0012]
In the transistor drive circuit K1, when the control signal S1 from the microcomputer 10 becomes a high level as an active level, the output voltage Vcp of the charge pump circuit CP is supplied from the buffer 21 to the gate of the output transistor T1 through the resistor 22. The Accordingly, the drive current Ion flows from the buffer 21 to the gate of the output transistor T1 based on the output of the charge pump circuit CP, and the gate-source parasitic capacitance C of the output transistor T1 becomes a predetermined threshold voltage. The output transistor T1 is turned on. On the contrary, when the control signal S1 from the microcomputer 10 becomes a low level as a passive level, the NPN transistor 23 is turned on, and the gate-source parasitic capacitance C of the output transistor T1 is discharged. The output transistor T1 is turned off. Note that Ioff in FIG. 7 indicates a discharge current when the gate-source parasitic capacitance C of the output transistor is discharged.
[0013]
Similarly, the drive unit 200 includes a transistor drive circuit K2 having the same configuration as the transistor drive circuit K1 as a circuit for turning on / off the output transistor T2 corresponding to the shift solenoid L2 according to the control signal S2 from the microcomputer 10. I have. That is, the transistor drive circuit K2 also receives the boosted voltage Vcp from the charge pump circuit CP, and outputs the boosted voltage Vcp from the output terminal when the control signal S2 is at high level, and the control signal S2 is at low level. Sometimes the buffer 31 whose output terminal is in a high impedance state, the gate protection resistor 32 connected between the output terminal of the buffer 31 and the gate of the output transistor T2, and the NPN transistor whose emitter is connected to the ground potential 33, the current limiting resistor 34 connected between the collector of the transistor 33 and the gate of the output transistor T2, and the control signal S2 from the microcomputer 10 are logically inverted and supplied to the base of the transistor 33. And an inverting circuit 35.
[0014]
In such an electronic control device 100, the microcomputer 10 detects the driving state of the vehicle based on signals from various sensors (not shown) attached to the vehicle, and from the detected driving state to the main hydraulic solenoid L1. A target current to be flowed (in other words, a target hydraulic pressure of the main hydraulic pressure path 102 in the automatic transmission 101) is calculated. Further, the microcomputer 10 detects a current actually flowing through the main hydraulic solenoid L1 (hereinafter referred to as an actual current) based on the current detection signal MI from the current detection circuit 14, and a control signal to the transistor drive circuit K1. S1 is output at a duty ratio such that the actual current becomes the target current. That is, the microcomputer 10 outputs the control signal S1 with a duty ratio corresponding to the difference between the actual current and the target current, and feedback-controls the current flowing through the main hydraulic solenoid L1.
[0015]
In addition, regarding the shift solenoid L2, the microcomputer 10 sets the control signal S2 to the transistor drive circuit K2 to high level and starts energizing the shift solenoid L2 when the timing for changing the reduction ratio in the gear unit 104 comes. Then, when the timing at which it is considered that the change of the reduction ratio in the gear unit 104 has been completed, on / off control is performed such that the control signal S2 is made low to stop energization of the shift solenoid L2.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the case of an electric load driving device configured to supply driving power for turning on an output transistor from one charge pump circuit to a plurality of transistor driving circuits like the electronic control device 100, the charge pump circuit includes Therefore, a large-scale device with high output capability is required so that sufficient drive power can be supplied even when a plurality of connected transistor drive circuits simultaneously turn on the output transistors.
[0017]
For example, in the electronic control unit 100 of FIG. 7, as shown at time t1 of FIG. 8, the control signal S2 for the shift solenoid L2 (control signal (2)) and the control signal S1 for the main hydraulic solenoid L1 (control signal ▲) 1 ▼) change from the low level to the high level almost simultaneously. FIG. 8 illustrates a case where the control signal S1 becomes high level immediately after the control signal S2 becomes high level.
[0018]
In this case, since the drive current Ion must be supplied almost simultaneously to the gates of the two output transistors T1 and T2, the output capability (particularly the current capacity that can be output) of the charge pump circuit CP is not sufficient as shown in FIG. As a result, the output voltage Vcp of the charge pump circuit CP decreases, and the charging of the gate-source parasitic capacitance C of the output transistors T1 and T2 is delayed, and as a result, the on-state of the output transistors T1 and T2 is delayed. . In FIG. 8, “drive signal (1)” indicates the gate-source voltage of the output transistor T1, and “drive signal (2)” indicates the gate-source voltage of the output transistor T2.
[0019]
Then, since the ON time of the output transistor T1 that is duty-driven based on the control signal S1 becomes shorter than the scheduled value, the energization duty ratio of the main hydraulic solenoid L1 is temporarily reduced, and the energization of the main hydraulic solenoid L1 is reduced. The current decreases, and the duty ratio of the next cycle of the control signal S1 is corrected to a large value by the action of feedback control based on the current detection signal MI from the current detection circuit 14. For this reason, the pulsation that the energizing current of the main hydraulic solenoid L1 increases and returns to the control current value as the target current as shown in the period X of FIG. 8 occurs. The oil pressure may fluctuate unnecessarily, and the control of the automatic transmission 101 may be affected.
[0020]
Therefore, in the conventional electronic control device 100, the charge pump circuit CP needs to have a large output capability capable of quickly turning on the two output transistors T1 and T2 at the same time. There was a limit to the conversion. In other words, the charge pump circuit (boost circuit) CP is generally charged by the voltage of a plurality of stages of charging capacitors that are cumulatively charged at a predetermined frequency and the final stage of the charging capacitors, so that the boosted voltage is increased. An output capacitor for outputting Vcp. In order to increase the output capability, it is necessary to increase the capacitance of the output capacitor and the charging capacitor, or in some cases, increase the number of stages of the charging capacitor. is there.
[0021]
On the other hand, in the electronic control unit 100 of FIG. 7, for example, the resistance values of the resistors 22 and 32 are set to be large, and the driving current Ion flowing from the transistor driving circuits K1 and K2 to the gates of the output transistors T1 and T2 is reduced. It is conceivable to reduce the size of the charge pump circuit CP by setting.
[0022]
However, if the drive current Ion is simply reduced, the drive responsiveness of the output transistors T1 and T2 to the control signals S1 and S2 (that is, the output transistors T1 and T2 are turned on after the control signals S1 and S2 become high level). Reaction rate) until it is reduced, and it becomes impossible to always obtain excellent control performance. In particular, when comparing the main hydraulic solenoid L1 in which the energization current is precisely duty-controlled and the shift solenoid L2 in which the energization current is on / off controlled (binary control of energization or not), the current to the shift solenoid L2 is compared. The output response of the output transistor T2 that flows current is excellent in driving response, but if the output response of the output transistor T1 that flows current to the main hydraulic solenoid L1 is low, the accuracy of the current feedback control is affected. It is not preferable. That is, in terms of drive response, it can be said that the output transistor T1 corresponding to the main hydraulic solenoid L1 has higher priority than the output transistor T2 corresponding to the shift solenoid L2.
[0023]
In addition, setting the output capability of the charge pump circuit CP high is not only in consideration of when a plurality of output transistors are simultaneously turned on, but also includes a transistor drive circuit with a fail-safe function described below. It was also necessary for the device.
[0024]
That is, first, the transistor drive circuit detects the abnormality of the electric load to be driven from the operation state when the output transistor is turned on (for example, the current flowing through the output transistor or the heat generation of the output transistor), and controls when the abnormality is detected. Some have a fail-safe function of temporarily turning off an output transistor regardless of a signal.
[0025]
As a specific example, for example, in the transistor drive circuit for the shift solenoid L2, in order to realize the fail-safe function, when the current flowing through the output transistor becomes equal to or higher than the overcurrent determination value, a short-circuit failure of the solenoid L2 occurs. There may be provided an abnormality detection circuit that outputs an abnormality detection signal indicating that it has occurred, and a protection circuit that forcibly turns off the output transistor for a predetermined time when the abnormality detection signal is output from the abnormality detection circuit. .
[0026]
In the case of this transistor drive circuit, when the shift solenoid L2 is short-circuited, the abnormality is detected while the control signal is at the active level. The output transistor is turned off for a certain period of time (energization is cut off). The operation of abnormality detection → the output transistor is turned off for a certain time →... Is repeated, and the output transistor is periodically turned on / off. If the shift solenoid L2 returns to the normal state and no abnormality is detected. From that point on, the normal operation according to the control signal is performed. This is because, in the case of the shift solenoid L2, in the event of a short circuit failure, it is considered that it is better to continue driving while limiting energization in anticipation of return to the normal state.
[0027]
Here, in the case of a device having such a transistor drive circuit with a fail-safe function, when an abnormality occurs in the electrical load corresponding to the transistor drive circuit and the output transistor is periodically turned on / off, the charge is The output capability of the pump circuit becomes insufficient and the output voltage Vcp decreases (or tends to decrease) as compared with the normal time. As a result, other output transistors (specifically, other transistor drive circuits are supported). The drive response of the output transistor) is reduced.
[0028]
Therefore, it is necessary to set the output capability of the charge pump circuit sufficiently high so that the drive response of such other output transistors does not deteriorate, and the large-scale charge pump circuit has a high output capability. Was needed.
The present invention has been made in view of the above problems, and in an electric load driving device having a configuration in which a plurality of transistor driving circuits share one boosting circuit, the boosting circuit can be reduced in size without causing performance degradation. The purpose is to reduce costs.
[0029]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
The electrical load driving device according to claim 1, which has been made to achieve the above object, has two output terminals connected in series to the current supply path from the high potential side of the load power source to the electrical load, as in the conventional device described above. A high-side output type output transistor that flows current to the electrical load by being turned on, and a transistor drive circuit that turns the output transistor on / off according to a control signal from the control unit, Each of the plurality of electric loads to be driven is provided with a booster circuit shared by the transistor drive circuits. The booster circuit boosts the voltage of the load power supply (load power supply voltage) to a voltage higher than that, and outputs the boosted voltage to each transistor drive circuit. Each transistor drive circuit outputs a control signal from the control unit. When the transistor is at an active level instructing to turn on the transistor, the output transistor is turned on by supplying the output voltage of the booster circuit to the gate of the output transistor corresponding to the transistor.
[0030]
In particular, in the electric load driving device according to the first aspect, the situation determination unit determines whether or not a predetermined situation in which the output voltage of the booster circuit decreases (hereinafter referred to as a voltage reduction situation) has occurred. A specific transistor drive circuit among the plurality of transistor drive circuits is supplied to the gate of the output transistor based on the output of the booster circuit while it is determined by the situation determination means that a voltage drop situation has occurred. The driving current that flows out is suppressed.
[0031]
According to this electrical load driving device, when the occurrence of the situation where the output voltage of the booster circuit is lowered (voltage drop situation) is detected by the situation determining means, the drive current that the specific transistor drive circuit flows to the output transistor is reduced. In order to suppress this, a drive current can be sufficiently supplied from another transistor drive circuit to the gate of the corresponding output transistor.
[0032]
Therefore, the transistor drive circuit KB corresponding to the output transistor TB that is allowed to have lower drive response than the output transistor TA that is turned on / off by a predetermined transistor drive circuit KA among the plurality of transistor drive circuits. If the above-mentioned specific transistor drive circuit is used, even if the output voltage of the booster circuit decreases, the drive capability for the output transistor TA having a high drive response priority is maintained. In other words, even if the output capability of the booster circuit is small and the output voltage decreases, a sufficient drive current based on the output of the booster circuit is applied to the gate of the output transistor TA that requires higher drive response. As a result, the drive response of the output transistor TA can be ensured.
[0033]
In addition, in this electric load driving device, the driving current flowing out from the specific transistor driving circuit KB to the gate of the output transistor TB is not reduced in advance, but only reduced when a voltage drop situation occurs. As a result, the drive response of the output transistor TB can be maintained at a high level during normal operation.
[0034]
Therefore, according to the electric load driving device of the first aspect, compared with the conventional device, the booster circuit can be reduced in size and cost without causing a decrease in performance. The entire apparatus can be reduced in size and cost. By the way, as described in claim 2, the situation determination means monitors the output voltage Vcp of the booster circuit, and when the output voltage Vcp is lower than a predetermined reference voltage Vref, the voltage drop situation occurs. It can be configured to determine that it is present.
[0035]
According to the electric load driving apparatus of the second aspect, since the output voltage Vcp of the booster circuit is directly monitored, when a plurality of output transistors are turned on almost simultaneously, any one of the transistor driving In addition to the case where the output transistor corresponding to the transistor drive circuit is periodically turned on / off by the above-described fail-safe function of the circuit, for example, when the load power supply voltage itself is lowered or a certain output transistor is controlled. Even if the output voltage Vcp of the booster circuit decreases due to any other factor, such as when it is frequently turned on / off, the specific transistor drive circuit KB suppresses the drive current. For this reason, it becomes possible to more surely secure the drive response of the other output transistor TA that requires higher drive response than the output transistor TB corresponding to the specific transistor drive circuit KB.
[0036]
On the other hand, in the electric load driving apparatus according to the first aspect, if any one of the plurality of transistor driving circuits has the above-described fail-safe function, the electric load driving apparatus can be configured as in the third aspect. .
That is, first, in the electric load driving device according to the third aspect, the specific transistor drive circuit KB configured to suppress the drive current includes the fail-safe means for the fail-safe function described above.
[0037]
The fail-safe means detects an abnormality of the electric load to be driven from the operating state when the output transistor TB corresponding to the transistor drive circuit KB is on, and when the abnormality is detected, the control from the control unit Regardless of the signal, the output transistor TB is temporarily turned off.
[0038]
For this reason, when the fail-safe means detects an abnormality in the electric load, the abnormality detection → the output transistor TB until the abnormality is resolved or the control signal from the control unit to the transistor drive circuit KB returns to the passive level. Is temporarily turned off → output transistor TB is turned on → abnormality detection → output transistor TB is temporarily turned off →..., And output transistor TB is periodically turned on / off. The output capability of the circuit becomes insufficient, and the output voltage Vcp of the booster circuit decreases (or is likely to decrease) than when it is normal.
[0039]
Accordingly, in the electric load driving device according to claim 3, when the fail safe means detects the abnormality, the situation determination means continues from the point in time until the fail safe means continues to detect the abnormality for a predetermined time or more. During this period, it is determined that the voltage drop situation has occurred.
[0040]
In such an electric load driving device according to claim 3, an abnormality occurs in the electric load LB connected to the output transistor TB which is turned on / off by the specific transistor driving circuit KB, and the output transistor TB becomes a fail-safe means. As a result, even if the output capability of the booster circuit becomes insufficient, the drive that flows from the specific transistor drive circuit KB to the gate of the output transistor TB Since the current is suppressed, it is possible to secure a sufficient drive current to the other output transistors.
[0041]
Next, the electric load driving device according to claim 4 has the same premise configuration as that of the electric load driving device according to claim 1. In particular, in the electric load driving device according to claim 4, a plurality of transistors are driven. A specific transistor drive circuit in the circuit is configured such that when the control signal output from the control unit to a predetermined transistor drive circuit other than the transistor drive circuit is at an active level, the gate of the output transistor is based on the output of the booster circuit. It is configured to suppress the drive current flowing out to the flow.
[0042]
In the electric load driving device according to claim 4, when the output transistor corresponding to the predetermined transistor driving circuit is turned on, the driving current supplied from the specific transistor driving circuit to the gate of the corresponding output transistor is suppressed. Will be.
[0043]
Therefore, if a transistor drive circuit corresponding to an output transistor that requires a higher drive response than an output transistor that is turned on / off by the specific transistor drive circuit is used as the predetermined transistor drive circuit, the predetermined transistor drive When the circuit and the specific transistor driving circuit try to turn on their output transistors almost simultaneously, the output capability of the booster circuit is prevented from being insufficient and the output voltage is lowered, and thus higher drive response is required. The driving capability for the output transistor to be performed (that is, the driving capability of the predetermined transistor driving circuit) is ensured.
[0044]
Also in this electric load driving device, the driving current output from a specific transistor driving circuit is not reduced in advance, but only reduced when another predetermined transistor driving circuit turns on the output transistor. Therefore, in other cases, the drive response of the output transistor corresponding to the specific transistor drive circuit can be maintained at a high level.
[0045]
Therefore, according to the electric load driving device of claim 4 as well, the booster circuit can be reduced in size and cost without causing a decrease in performance as compared with the conventional device. And cost reduction can be achieved.
[0046]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an electronic control device as an electric load driving device according to an embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
First, FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of the electronic control device 1 of the first embodiment.
[0047]
The electronic control device 1 also controls the drive of the main hydraulic solenoid L1 and the shift solenoid L2 in the automatic transmission 101 of the vehicle according to the driving state of the vehicle, similarly to the electronic control device 100 of FIG. Is. In FIG. 1, components and signals having the same functions as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0048]
Compared with the electronic control device 100 of FIG. 7, the electronic control device 1 of the first embodiment includes a drive unit 20 that replaces the drive unit 200. The drive unit 20 is compared with the drive unit 200 of FIG. Then, the following points (1-1) and (1-2) are different.
[0049]
(1-1): First, the drive unit 20 of the present embodiment divides a constant voltage Vs (for example, 5 V) generated based on the battery voltage VB in the electronic control device 1 to charge the charge pump circuit CP. Two series voltage dividing resistors 41 and 42 for generating a reference voltage Vref for determining whether or not the output voltage Vcp of the output voltage Vcp has decreased, and a non-inverting input terminal ( + Terminal) and the output voltage Vcp of the charge pump circuit CP is input to the inverting input terminal (− terminal), and the constant voltage corresponding to the high level is applied to the output terminal of the comparator 43. A voltage determination circuit 46 including a pull-up resistor 44 that pulls up to Vs and a feedback resistor 45 connected between the output terminal of the comparator 43 and the connection point between the voltage dividing resistors 41 and 42 is added. Been That.
[0050]
In the voltage determination circuit 46, the resistance values of the resistor 41 and the resistor 42 are R41 and R42, respectively, the resistance value obtained by connecting the resistor 42 and the resistor 45 in parallel is Ra, and the resistor 44 and the resistor 45 are connected. When the resistance value obtained by connecting the resistor 41 and the resistor 41 in parallel is Rb, and the output of the comparator 43 is at a low level, it is input to the non-inverting input terminal of the comparator 43. When the reference voltage Vref becomes the first reference voltage Vref1 of the following equation 1 and the output of the comparator 43 is at a high level (actually, the output terminal of the comparator 43 is in a high impedance state), the comparator The reference voltage Vref input to the non-inverting input terminal 43 is the second reference voltage Vref2 of the following equation 2.
[0051]
Vref1 = Vs × Ra / (R41 + Ra) Equation 1
Vref2 = Vs × R42 / (Rb + R42)> Vref1 Formula 2
Therefore, in the voltage determination circuit 46, when the output voltage Vcp of the charge pump circuit CP becomes higher than the second reference voltage Vref2, the output of the comparator 43 is surely set to the low level, and then the output voltage of the charge pump circuit CP. If Vcp becomes lower than the first reference voltage Vref1, the output of the comparator 43 changes from the low level to the high level. Once the output of the comparator 43 becomes high level, the output of the comparator 43 returns to low level only after the output voltage Vcp of the charge pump circuit CP becomes higher than the second reference voltage Vref2. It becomes. That is, in the voltage determination circuit 46, hysteresis is provided for the reference voltage Vref to the non-inverting input terminal of the comparator 43.
[0052]
(1-2): Next, the drive unit 20 of the present embodiment includes a transistor drive circuit K2 ′ instead of the transistor drive circuit K2 of FIG.
The transistor driving circuit K2 ′ includes an inverting circuit 49 that logically inverts and outputs the output of the comparator 43 of the voltage determination circuit 46 as compared with the transistor driving circuit K2 of FIG. The AND circuit 50 that outputs a logical product signal of the output and the control signal S2 from the microcomputer 10 and the output voltage (boost voltage) Vcp of the charge pump circuit CP are received, and the output terminal when the output of the AND circuit 50 is high level When the output of the AND circuit 50 is at a low level, the output terminal of the AND circuit 50 is in a high impedance state, and the gate connected between the output terminal of the buffer 51 and the gate of the output transistor T2 A protective resistor 52 is additionally provided.
[0053]
Further, in this transistor drive circuit K2 ′, the resistance value of the resistor 32 connected between the output terminal of the buffer 31 and the gate of the output transistor T2 is twice that of the resistor 32 in the transistor drive circuit K2 of FIG. Is set to a value. The resistance value of the resistor 52 connected between the output terminal of the buffer 51 and the gate of the output transistor T2 is also set to twice the resistance value of the resistor 32 in the transistor drive circuit K2 of FIG.
[0054]
In such a transistor drive circuit K2 ′, if the output of the comparator 43 of the voltage determination circuit 46 is at a low level, when the control signal S2 from the microcomputer 10 is at a high level as an active level, the output of the AND circuit 50 is Since the level is high, the boosted voltage Vcp is supplied from the two buffers 31 and 51 to the gate of the output transistor T2 via the resistors 32 and 52.
[0055]
As a result, the drive current I1 flows from the buffer 31 to the gate of the output transistor T2 via the resistor 32, and the drive current I2 flows from the buffer 51 to the gate of the output transistor T2 via the resistor 52. The drive current Ion of “I1 + I2” is supplied to the gate of the output transistor T2 based on the output of the charge pump circuit CP. Further, when the gate-source parasitic capacitance C of the output transistor T2 is charged to a predetermined threshold voltage, the output transistor T2 is turned on.
[0056]
The drive current Ion (= I1 + I2) in this case is the same value as the drive current Ion supplied from the transistor drive circuit K2 of FIG. 7 to the gate of the output transistor T2 by setting the resistance values of the resistors 32 and 52 described above. Become.
On the other hand, if the output of the comparator 43 is high level, the output of the AND circuit 50 is low level even if the control signal S2 from the microcomputer 10 is high level. Among them, the boosted voltage Vcp is supplied from only one buffer 31 to the gate of the output transistor T2 through the resistor 32.
[0057]
Then, only half the normal drive current I1 (= Ion / 2) flows from the buffer 31 to the gate of the output transistor T2 via the resistor 32, and the gate-source parasitic capacitance C of the output transistor T2 is predetermined. When the threshold voltage is charged, the output transistor T2 is turned on.
[0058]
That is, when the output of the comparator 43 is at a high level, the drive current that flows out to the gate of the output transistor T2 based on the output of the charge pump circuit CP is the output of the comparator 43 at a low level. Will be suppressed to half.
In the transistor drive circuit K2 ′, as in the transistor drive circuit K2 of FIG. 7, when the control signal S2 from the microcomputer 10 becomes low level, the NPN transistor 33 is turned on and the gate-source of the output transistor T2 is turned on. The interstitial capacitance C is discharged, and as a result, the output transistor T2 is turned off.
[0059]
The electronic control device 1 according to the first embodiment as described above basically performs the same operation as the electronic control device 100 of FIG. 7, but for example from the microcomputer 10 as shown at time t <b> 2 of FIG. 2. The control signal S2 (control signal {circle around (2)}) and the control signal S1 (control signal {circle around (1)}) change from the low level to the high level almost simultaneously and are driven almost simultaneously to the gates of the two output transistors T1 and T2. It is assumed that a situation where a current flows is generated, and as a result, the output voltage Vcp of the charge pump circuit CP is lower than the first reference voltage Vref1 described above. In FIG. 2, as in FIG. 8, “drive signal (1)” indicates the gate-source voltage of the output transistor T1, and “drive signal (2)” indicates the gate-source of the output transistor T2. Inter-voltage is shown.
[0060]
Then, the output of the comparator 43 in the voltage determination circuit 46 becomes high level, and in the transistor drive circuit K2 ′, the output of the AND circuit 50 becomes low level, and the drive current to the gate of the output transistor T2 is half of the normal value. Will be suppressed.
[0061]
For this reason, according to the electronic control device 1 of the first embodiment, even if the output capability of the charge pump circuit CP is small and the output voltage Vcp thereof is lowered, the drive response is higher than that of the output transistor T2 for the shift solenoid L2. A sufficient drive current can be supplied to the gate of the output transistor T1 for the main hydraulic solenoid L1 having a high priority based on the output of the charge pump circuit CP, and the drive response of the output transistor T1 is ensured. can do. Therefore, the pulsation of the energization current to the main hydraulic solenoid L1 as shown in the period X of FIG. 8 is prevented.
[0062]
In addition, in the electronic control apparatus 1 of the first embodiment, the charge determination circuit 46 does not reduce the drive current flowing out from the transistor drive circuit K2 ′ to the gate of the output transistor T2 in advance, but the charge pump circuit. Since it is suppressed only when it is detected that the output voltage Vcp of the CP has decreased, the drive response of the output transistor T2 with respect to the shift solenoid L2 can be maintained at a high level in a normal state.
[0063]
Therefore, according to the electronic control device 1, compared with the conventional device 100, the charge pump circuit CP can be reduced in size and cost without causing a decrease in performance. The entire electronic control unit 1 can be reduced in size and cost.
[0064]
In the first embodiment, the transistor drive circuit K2 ′ corresponding to the shift solenoid L2 corresponds to a specific transistor drive circuit. In addition, the voltage determination circuit 46 corresponds to a situation determination means, and a voltage drop situation occurs during a period in which the signal from the comparator 43 of the voltage determination circuit 46 to the inverting circuit 49 is at a high level. This corresponds to the period in which it is determined that
[0065]
Next, an electronic control device according to a second embodiment will be described with reference to FIGS.
First, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the electronic control unit 54 of the second embodiment.
The electronic control unit 54 also drives the main hydraulic solenoid L1 and the shift solenoid L2 in the automatic transmission 101 of the vehicle according to the driving state of the vehicle, similarly to the electronic control units 1 and 100 of FIGS. It is something to control. In FIG. 3, components and signals having the same functions as those in FIGS. 1 and 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0066]
The electronic control device 54 of the second embodiment includes a drive unit 56 in place of the drive unit 20 as compared with the electronic control device 1 of FIG. 1 described above, and the drive unit 56 is the drive unit 20 of FIG. And the following points (2-1) to (2-3) are different.
[0067]
(2-1): First, the voltage determination circuit 46 is not provided in the drive unit 56 of the present embodiment.
(2-2): Next, the drive unit 56 of this embodiment includes a transistor drive circuit K2 ″ instead of the transistor drive circuit K2 ′ of FIG.
[0068]
As compared with the transistor drive circuit K2 ′ of FIG. 1, the transistor drive circuit K2 ″ is preset with a load current flowing from the output transistor T2 to the shift solenoid L2 as a means for realizing the fail-safe function. When the overcurrent determination value is greater than or equal to the overcurrent detection value, an overcurrent detection circuit 58 outputs a high level signal as an overcurrent detection signal indicating that a short circuit fault has occurred in the shift solenoid L2 and an overcurrent has flowed through the output transistor T2. When the output of the overcurrent detection circuit 58 changes from the low level to the high level, the one-shot pulse output circuit 60 that outputs a high-level signal for a predetermined time Toff, and the output signal of the one-shot pulse output circuit 60 Is inverted and output, and the output of the inverter 62 and the An AND circuit 64 that outputs a logical product signal with the control signal S2 from the capacitor 10 is additionally provided. Further, in this transistor drive circuit K2 ″, the output of the AND circuit 64 is connected to the buffer 31 and It is input to each of the AND circuit 50 and the inverting circuit 35.
[0069]
In the second embodiment, the output transistor T2 has another current detection source in addition to the current output source connected to the shift solenoid L2, and this current detection source. Current flows in proportion to the current flowing through the current output source. The overcurrent detection circuit 58 is configured to determine whether or not the load current is greater than or equal to the overcurrent determination value from the current flowing through the current detection source.
[0070]
(2-3): Furthermore, when the output of the overcurrent detection circuit 58 becomes high level, the output becomes low level at that time, and then the drive unit 56 of the present embodiment only has a predetermined time Ts. If the output of the overcurrent detection circuit 58 continues to be at a low level, the output of the timer circuit 66 that returns to the high level and the output of the overcurrent detection circuit 58 are input to the set terminal (S). Is input to the reset terminal (R), and the output of the SR latch 68 is logically inverted, and an inverting circuit 70 is output to the microcomputer 10 as a diagnosis signal DS indicating whether the shift solenoid L2 is abnormal or not. Has been added. The output of the SR latch 68 is input to the inverting circuit 49 of the transistor drive circuit K2 ″.
[0071]
The set terminal and the reset terminal of the SR latch 68 are both high active input terminals. The predetermined time Ts timed by the timer circuit 66 is the fixed time Toff when the one-shot pulse output circuit 60 outputs a high-level signal (that is, the pulse width of the high-level signal output by the one-shot pulse output circuit 60). ) Is set to a sufficiently longer time than, for example, 10 times the predetermined time Toff.
[0072]
In such an electronic control unit 54 of the second embodiment, when the short-circuit failure has not occurred in the shift solenoid L2 and the output of the overcurrent detection circuit 58 remains normal, the transistor drive circuit K2 " 1 operates in exactly the same way as the transistor drive circuit K2 'when the output of the comparator 43 is at a low level in the drive unit 20 of Fig. 1. That is, in this normal state, the one-shot pulse output circuit 60 and the SR latch are operated. This is because both of the outputs of 68 and 68 remain at low level, and the control signal S2 from the microcomputer 10 is supplied to each of the buffer 31, the AND circuit 50, and the inverting circuit 35.
[0073]
On the other hand, when the output transistor T2 is turned on, a short circuit failure occurs in the shift solenoid L2, and the current flowing from the output transistor T2 to the shift solenoid L2 is detected as an overcurrent detection circuit 58 as shown at time t3 in FIG. The overcurrent judgment value at is exceeded.
[0074]
Then, in the transistor drive circuit K2 ″, a high-level overcurrent detection signal is output from the overcurrent detection circuit 58, and the output signal from the one-shot pulse output circuit 60 to the inverting circuit 62 becomes high level for a certain time Toff. As a result, regardless of the control signal S2, the output of the AND circuit 64 becomes low level for a certain time Toff, and the output transistor T2 is forcibly turned off.
[0075]
When the predetermined time Toff elapses, the output of the AND circuit 64 returns to the high level and the output transistor T2 is turned on again. If the short-circuit failure of the shift solenoid L2 is not eliminated at that time, the output The energization current from the transistor T2 to the shift solenoid L2 again exceeds the overcurrent determination value, and the output transistor T2 is forcibly turned off for a certain time Toff.
[0076]
For this reason, when a short circuit failure occurs in the shift solenoid L2, the transistor drive circuit K2 "causes the" short circuit failure by the overcurrent detection circuit 58 while the control signal S2 from the microcomputer 10 is at a high level as shown in FIG. Detection → By the action of the one-shot pulse output circuit 60, the inverting circuit 62, and the AND circuit 64, the output transistor T2 is turned off (energization cut off) for a predetermined time Toff → the output transistor T2 is turned on (energization resumed) → by the overcurrent detection circuit 58 The operation of “short failure detection → the output transistor T2 is turned off for a predetermined time Toff →...” Is repeated, and the output transistor T2 is periodically turned on / off.
[0077]
In FIG. 4, as in FIGS. 2 and 8, “drive signal (1)” indicates the gate-source voltage of the output transistor T1, and “drive signal (2)” indicates the output transistor T2. The gate-source voltage is shown.
In the second embodiment, when the short-circuit failure of the shift solenoid L2 is detected by the overcurrent detection circuit 58 of the transistor drive circuit K2 ″ and the output transistor T2 is periodically turned on / off, From the time when the short circuit failure is detected until the short circuit failure is not detected continuously for a predetermined time Ts counted by the timer circuit 66 (that is, the output of the overcurrent detection circuit 58 continues to be at the low level for the predetermined time Ts or more. Until the output of the SR latch 68 becomes high level. As a result, as shown in FIG. 4, the diagnosis signal DS from the inverting circuit 70 to the microcomputer 10 becomes low level indicating abnormality.
[0078]
In the second embodiment, when the diagnostic signal DS becomes low level, the microcomputer 10 determines that the shift solenoid L2 has a short circuit failure and executes a predetermined fail-safe process.
Here, when the output transistor T2 is periodically turned on / off by the fail-safe function of the transistor drive circuit K2 ″, the output capability of the charge pump circuit CP becomes insufficient and the boosted voltage Vcp becomes lower than normal. As a result, the drive response of the other output transistor T1 is lowered.
[0079]
Therefore, in the second embodiment, the output of the SR latch 68 is input to the inverting circuit 49 of the transistor drive circuit K2 ″, and while the output of the SR latch 68 is at the high level (that is, the overcurrent detection circuit 58 is 1 is output from the transistor drive circuit K2 ″ in the same manner as when the output of the comparator 43 becomes high level in the drive unit 20 of FIG. The drive current flowing out to the gate of the transistor T2 is suppressed to half of the normal time.
[0080]
For this reason, according to the electronic control unit 54 of the second embodiment, a short failure occurs in the shift solenoid L2, and the output transistor T2 is periodically turned on / off by the fail-safe function of the transistor drive circuit K2 ″. As a result, even if the output capability of the charge pump circuit CP becomes insufficient, it is possible to prevent the boosted voltage Vcp from greatly decreasing as illustrated by the dotted line in the sixth stage of FIG. As a result, a sufficient drive current to the other output transistor T1 can be secured.
[0081]
Therefore, the drive response of the other output transistor T1 can be ensured without using the charge pump circuit CP having a large output capability, and the performance is reduced as in the electronic control device 1 of the first embodiment. Minimization and cost reduction can be achieved without incurring.
[0082]
In the second embodiment, the overcurrent detection circuit 58, the one-shot pulse output circuit 60, the inverting circuit 62, and the AND circuit 64 are provided in a fail-safe manner provided in a transistor drive circuit K2 ″ as a specific transistor drive circuit. In addition, the timer circuit 66 and the SR latch 68 correspond to a situation determination means, and a voltage drop situation occurs during a period in which the output of the SR latch is at a high level. This corresponds to the determined period.
[0083]
Next, an electronic control device according to a third embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a configuration diagram showing the configuration of the electronic control unit 72 of the third embodiment. The electronic control device 72 also sets the main hydraulic solenoid L1 and the shift solenoid L2 in the automatic transmission 101 of the vehicle to the vehicle operating state, similarly to the electronic control devices 1, 54, 100 of FIGS. The drive is controlled according to the above. In FIG. 5, components and signals having the same functions as those in FIGS.
[0084]
As shown in FIG. 5, the electronic control device 72 of the third embodiment includes a drive unit 74 that replaces the drive unit 20 as compared with the electronic control device 1 of FIG. 1 described above. Compared with the drive unit 20 of FIG. 1, the following points (3-1) and (3-2) are different.
[0085]
(3-1): First, the voltage determination circuit 46 is not provided in the drive unit 74 of the present embodiment.
(3-2): The control signal S1 from the microcomputer 10 to the transistor drive circuit K1 is input to the inverting circuit 49 of the transistor drive circuit K2 ′.
[0086]
In such an electronic control device 72 of the third embodiment, when the control signal S1 from the microcomputer 10 becomes high level and the output transistor T1 having a high drive response priority is turned on by the transistor drive circuit K1, As in the case where the output of the comparator 43 becomes high level in the drive unit 20 of FIG. 1, the drive current flowing from the transistor drive circuit K2 ″ to the gate of the output transistor T2 is suppressed to half of the normal time. .
[0087]
For this reason, when the two output transistors T1 and T2 are turned on at the same time, the output capability of the charge pump circuit CP is prevented from being insufficient, and the drive capability for the output transistor T1 for which higher drive response is required. (That is, the drive capability of the transistor drive circuit K1) is ensured.
[0088]
Also in the electronic control unit 72 of the third embodiment, the transistor drive circuit K1 does not narrow down the drive current output to the gate of the output transistor T2 in advance, but the transistor drive circuit K1 outputs the output transistor T1. Therefore, the drive response of the output transistor T2 can be maintained at a high level in other cases.
[0089]
Therefore, also with this electronic control device 72, compared with the conventional device 100, the charge pump circuit CP can be reduced in size and cost without incurring a decrease in performance. The entire control device 72 can be reduced in size and cost.
[0090]
In the third embodiment, the transistor drive circuit K2 ′ corresponding to the shift solenoid L2 corresponds to the specific transistor drive circuit according to claim 4, and the transistor drive circuit K1 corresponding to the main hydraulic solenoid L1 is This corresponds to the predetermined transistor drive circuit according to claim 4.
[0091]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention can take a various form.
For example, the method of the third embodiment can be additionally applied to the electronic control device 1 of the first embodiment or the electronic control device 54 of the second embodiment. That is, in the electronic control units 1 and 54 of FIG. 1 or FIG. 3, the AND circuit 50 is a three-input AND circuit, and the control signal S1 from the microcomputer 10 is logically inverted at the input terminal to which the AND circuit is added. What is necessary is just to comprise so that it may input.
[0092]
On the other hand, in the electronic control unit 1 of the first embodiment, the voltage determination circuit 46 directly monitors the output voltage Vcp of the charge pump circuit CP, and when the output voltage Vcp is lower than the reference voltage, a voltage drop situation occurs. Although it is determined that the voltage has occurred, for example, when both the control signals S1 and S2 from the microcomputer 10 are at a high level, it may be determined that a voltage drop situation has occurred. That is, when the two output transistors T1 and T2 are simultaneously turned on, the output voltage Vcp of the charge pump circuit CP is considered to decrease.
[0093]
As a specific configuration example in this case, for example, in the electronic control unit 1 of FIG. 1, an AND circuit that receives both control signals S <b> 1 and S <b> 2 from the microcomputer 10 is used instead of the voltage determination circuit 46. What is necessary is just to comprise so that it may provide as a determination means and the output of the AND circuit may be input into the inversion circuit 49 of transistor drive circuit K2 '.
[0094]
However, if the output voltage Vcp of the charge pump circuit CP is directly monitored and determined as in the first embodiment, when the output transistors T1 and T2 are turned on at the same time, or the fail safe of the transistor drive circuit Depending on the function, not only when the output transistor corresponding to the transistor drive circuit is periodically turned on / off, for example, when the battery voltage VB itself decreases, or when the output transistor T2 is frequently turned on / off for control purposes. Even if the output voltage Vcp of the charge pump circuit CP decreases due to any other factor, such as when the transistor is driven, the transistor drive circuit K2 ′ suppresses the drive current, and the surface of the drive response is higher than that of the output transistor T2. The drive response of the output transistor T1 having a high priority can be ensured more reliably. This is preferable.
[0095]
On the other hand, the present invention can be applied in the same manner even when the electric load to be driven is an electric load other than the main hydraulic solenoid L1 and the shift solenoid L2. Further, the present invention can be applied not only to a vehicle device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration of an electronic control device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a time chart showing the operation of the electronic control device of the first embodiment.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a configuration of an electronic control device according to a second embodiment.
FIG. 4 is a time chart showing the operation of the electronic control device of the second embodiment.
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a configuration of an electronic control device according to a third embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a solenoid used for controlling an automatic transmission of a vehicle.
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a conventional configuration example of an electronic control device.
FIG. 8 is a time chart for explaining a problem of the conventional apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,54,72 ... Electronic control apparatus 10 ... Microcomputer 12 ... Resistance for electric current detection
14 ... Current detection circuit 20, 56, 74 ... Drive unit
T1, T2 ... Output transistor CP ... Charge pump circuit (boost circuit)
K1, K2 ', K2 "... transistor drive circuit
21, 31, 51 ... buffer 23, 33 ... NPN transistor
22, 24, 32, 34, 41, 42, 44, 45, 52 ... resistance
25, 35, 49, 62, 70 ... inverting circuit 43 ... comparator
46 ... Voltage determination circuit 50, 64 ... AND circuit 58 ... Overcurrent detection circuit
60 ... One-shot pulse output circuit 66 ... Timer circuit
68 ... SR latch L1 ... Main hydraulic solenoid
L2 ... Shift solenoid

Claims (4)

負荷電源の高電位側から電気負荷へ至る電流供給経路に2つの出力端子が直列に接続され、前記負荷電源の電圧(以下、負荷電源電圧という)よりも高い電圧がゲートに供給されてオンすることにより、前記電気負荷へ電流を流し出す出力トランジスタと、
前記負荷電源電圧を該負荷電源電圧よりも高い電圧に昇圧して出力する昇圧回路と、
制御部からの制御信号に応じて前記出力トランジスタをオン/オフさせる回路であって、前記制御信号が前記出力トランジスタのオンを指示するアクティブレベルである時には、前記出力トランジスタのゲートに前記昇圧回路の出力電圧を供給することで該出力トランジスタをオンさせるトランジスタ駆動回路と、
を有すると共に、前記出力トランジスタと前記トランジスタ駆動回路とが、駆動対象の複数の各電気負荷毎に夫々設けられた電気負荷駆動装置において、
前記昇圧回路の出力電圧が低下する所定の状況(以下、電圧低下状況という)が発生したか否かを判定する状況判定手段を備えると共に、
前記複数のトランジスタ駆動回路のうちの特定のトランジスタ駆動回路は、前記状況判定手段により前記電圧低下状況が発生していると判定されている間、前記昇圧回路の出力を元にして前記出力トランジスタのゲートへ流し出す駆動電流を抑制するように構成されていること、
を特徴とする電気負荷駆動装置。
Two output terminals are connected in series to the current supply path from the high potential side of the load power supply to the electric load, and a voltage higher than the voltage of the load power supply (hereinafter referred to as the load power supply voltage) is supplied to the gate and turned on. An output transistor for flowing current to the electrical load;
A booster circuit that boosts and outputs the load power supply voltage to a voltage higher than the load power supply voltage;
A circuit for turning on / off the output transistor in response to a control signal from the control unit, and when the control signal is at an active level instructing to turn on the output transistor, a gate of the output transistor is connected to the gate of the output transistor; A transistor drive circuit for turning on the output transistor by supplying an output voltage;
And the output transistor and the transistor drive circuit are provided for each of a plurality of electric loads to be driven,
A situation determination means for determining whether or not a predetermined situation in which the output voltage of the booster circuit decreases (hereinafter referred to as a voltage reduction situation) has occurred;
A specific transistor drive circuit of the plurality of transistor drive circuits is configured to output the output transistor based on the output of the booster circuit while the state determination unit determines that the voltage drop state is occurring. Configured to suppress the drive current flowing out to the gate,
An electric load driving device characterized by the above.
請求項1に記載の電気負荷駆動装置において、
前記状況判定手段は、
前記昇圧回路の出力電圧を監視して、該出力電圧が所定の基準電圧よりも低い場合に、前記電圧低下状況が発生していると判定すること、
を特徴とする電気負荷駆動装置。
The electric load driving device according to claim 1,
The situation determination means includes
Monitoring the output voltage of the booster circuit and determining that the voltage drop situation has occurred when the output voltage is lower than a predetermined reference voltage;
An electric load driving device characterized by the above.
請求項1に記載の電気負荷駆動装置において、
前記特定のトランジスタ駆動回路は、
前記出力トランジスタのオン時の動作状態から駆動対象の電気負荷の異常を検知すると共に、該異常を検知すると、前記制御信号に拘わらず前記出力トランジスタを一時的にオフさせるフェイルセーフ手段を備え、
前記状況判定手段は、
前記フェイルセーフ手段が前記異常を検知すると、その時点から前記フェイルセーフ手段が所定時間以上継続して前記異常を検知しなくなるまでの間、前記電圧低下状況が発生していると判定すること、
を特徴とする電気負荷駆動装置。
The electric load driving device according to claim 1,
The specific transistor driving circuit includes:
Detecting an abnormality in the electric load to be driven from the operating state when the output transistor is on, and when detecting the abnormality, comprises fail-safe means for temporarily turning off the output transistor regardless of the control signal,
The situation determination means includes
When the fail-safe means detects the abnormality, it is determined that the voltage drop situation has occurred from that point until the fail-safe means continues to detect the abnormality for a predetermined time or longer,
An electric load driving device characterized by the above.
負荷電源の高電位側から電気負荷へ至る電流供給経路に2つの出力端子が直列に接続され、前記負荷電源の電圧(以下、負荷電源電圧という)よりも高い電圧がゲートに供給されてオンすることにより、前記電気負荷へ電流を流し出す出力トランジスタと、
前記負荷電源電圧を該負荷電源電圧よりも高い電圧に昇圧して出力する昇圧回路と、
制御部からの制御信号に応じて前記出力トランジスタをオン/オフさせる回路であって、前記制御信号が前記出力トランジスタのオンを指示するアクティブレベルである時には、前記出力トランジスタのゲートに前記昇圧回路の出力電圧を供給することで該出力トランジスタをオンさせるトランジスタ駆動回路と、
を有すると共に、前記出力トランジスタと前記トランジスタ駆動回路とが、駆動対象の複数の各電気負荷毎に夫々設けられた電気負荷駆動装置において、
前記複数のトランジスタ駆動回路のうちの特定のトランジスタ駆動回路は、前記制御部から当該トランジスタ駆動回路以外の所定のトランジスタ駆動回路に出力される制御信号が前記アクティブレベルである時に、前記昇圧回路の出力を元にして前記出力トランジスタのゲートへ流し出す駆動電流を抑制するように構成されていること、
を特徴とする電気負荷駆動装置。
Two output terminals are connected in series to the current supply path from the high potential side of the load power supply to the electric load, and a voltage higher than the voltage of the load power supply (hereinafter referred to as the load power supply voltage) is supplied to the gate and turned on. An output transistor for flowing current to the electrical load;
A booster circuit that boosts and outputs the load power supply voltage to a voltage higher than the load power supply voltage;
A circuit for turning on / off the output transistor in response to a control signal from the control unit, and when the control signal is at an active level instructing to turn on the output transistor, a gate of the output transistor is connected to the gate of the output transistor; A transistor drive circuit for turning on the output transistor by supplying an output voltage;
And the output transistor and the transistor drive circuit are provided for each of a plurality of electric loads to be driven,
A specific transistor drive circuit of the plurality of transistor drive circuits outputs an output of the booster circuit when a control signal output from the control unit to a predetermined transistor drive circuit other than the transistor drive circuit is at the active level. Is configured to suppress the drive current flowing out to the gate of the output transistor based on
An electric load driving device characterized by the above.
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