特開 2023-19873 負荷短絡検知方法及び負荷短絡検知装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023019873

(43)【公開日】2023-02-09

(54)【発明の名称】負荷短絡検知方法及び負荷短絡検知装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/52 20200101AFI20230202BHJP

   H03K 17/08 20060101ALI20230202BHJP

   H03K 17/082 20060101ALI20230202BHJP

   H03K 17/00 20060101ALI20230202BHJP

【ＦＩ】

G01R31/52

H03K17/08 C

H03K17/082

H03K17/00 B

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021124928

(22)【出願日】2021-07-30

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西仲 柾也

(72)【発明者】

【氏名】千賀 久司

【テーマコード（参考）】

2G014

5J055

【Ｆターム（参考）】

2G014AA03

2G014AB24

2G014AB38

2G014AB49

2G014AB62

2G014AC18

2G014AC19

5J055AX34

5J055AX40

5J055AX51

5J055AX66

5J055BX16

5J055CX28

5J055DX13

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5J055FX04

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5J055FX20

5J055FX21

5J055FX32

5J055GX01

5J055GX02

5J055GX03

5J055GX05

(57)【要約】

【課題】負荷短絡を確実に検出すると共に、短絡電流が流れる流路に位置する虞のある構成部品の保護を図る。
【解決手段】負荷短絡検知方法は、負荷を駆動するための電力を蓄える蓄電素子と、負荷の低電位側に接続され、負荷に流れる電流を制御する第１スイッチと、蓄電素子から第１スイッチを介して低電位側電源に流れる電流流路の電圧を検出する電圧検出回路と、を備えた負荷駆動装置において実行される負荷短絡検知方法である。そして、第１スイッチを所定のデューティ比でＰＷＭ駆動するステップと、電圧検出回路により検出された電流流路の電圧が所定の閾値電圧以下でである状態が所定時間以上継続した場合に負荷が短絡状態であると検出するステップと、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

負荷を駆動するための電力を蓄える蓄電素子と、前記負荷の低電位側に接続され、前記負荷に流れる電流を制御する第１スイッチと、前記蓄電素子から前記第１スイッチを介して低電位側電源に流れる電流流路の電圧を検出する電圧検出回路と、を備えた負荷駆動装置において実行される負荷短絡検知方法であって、
前記第１スイッチを所定のデューティ比でＰＷＭ駆動するステップと、
前記電圧検出回路により検出された前記電流流路の電圧が、所定の閾値電圧以下である状態が所定時間以上継続した場合に、前記負荷が短絡状態であると検出するステップと、
を備えた負荷短絡検知方法。

【請求項2】

前記負荷駆動装置は、前記蓄電素子の高電位側に接続されて電気蓄電素子を高電位側電源に接続する第２スイッチを有し、
前記ＰＷＭ駆動に先立って、前記第１スイッチをオフ状態で、前記第２スイッチをオン状態として前記蓄電素子を前記高電位側電源に接続して前記電力を蓄えるステップを備えた、
請求項１記載の負荷短絡検知方法。

【請求項3】

前記電流流路の電圧が所定の閾値電圧以下であるか否かを判断するステップは、所定時間毎に間欠的になされ、
前記短絡状態であると検出するステップは、前記電流流路の電圧が所定の閾値電圧以下である状態が所定回数連続して検出した場合に前記負荷が短絡状態であると検出する、
請求項１または請求項２に記載の負荷短絡検知方法。

【請求項4】

前記所定のデューティ比は、５０パーセント以下、より好ましくは、５０パーセント以下５パーセント以上と、設定される、
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の負荷短絡検知方法。

【請求項5】

負荷を駆動するための電力を蓄える蓄電素子と、
前記負荷の低電位側に接続され、第１制御信号により制御されて、所定のデューティ比でＰＷＭ駆動され、前記負荷に流れる電流を制御する第１スイッチと、
前記蓄電素子から前記第１スイッチを介して低電位側電源に流れる電流流路の電圧を検出し、電圧検出信号を出力する電圧検出回路と、
前記第１制御信号を出力すると共に、前記電圧検出信号に基づいて前記電流流路の電圧が所定の閾値電圧以下の状態が所定時間以上継続したと判断した場合に、前記負荷が短絡状態であることを検出する制御部と、
を備えた負荷短絡検知装置。

【請求項6】

第２制御信号により制御されて、前記蓄電素子の高電位側に接続されて電気蓄電素子を高電位側電源に接続する第２スイッチを有し、
前記制御部は、前記ＰＷＭ駆動に先立って、前記第１制御信号により前記第１スイッチをオフ状態とし、前記第２制御信号により前記第２スイッチをオン状態として前記蓄電素子を前記高電位側電源に接続して前記電力を蓄える、
請求項５記載の負荷短絡検知装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記電圧検出信号に基づいて前記電流流路の電圧を検出する処理を所定時間毎に間欠的に行い、前記電流流路の電圧が所定の閾値電圧以下である状態が所定回数連続して検出した場合に前記負荷が短絡状態であると検出する、
請求項５または請求項６に記載の負荷短絡検知装置。

【請求項8】

前記所定のデューティ比は、５０パーセント以下、より好ましくは、５０パーセント以下５パーセント以上と、設定される、
請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の負荷短絡検知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、負荷短絡検知方法及び負荷短絡検知装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ハイサイドスイッチと、ロウサイドスイッチと、を制御することで、負荷の駆動を行う制御装置が知られている。

【0003】

この場合において、負荷の端子同士の短絡を検出する手法として、負荷を高デューティ比で駆動することで制御装置上のロウサイドスイッチ側に設けられた電流監視回路を用いて異常電流値を検出する手法、及び、ハイサイドスイッチ側に設けられた電圧監視回路を用いて異常電圧値を堅守する手法が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－２０５０３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記従来の負荷の端子同士の短絡を検出する手法では、負荷の端子同士が短絡している状態で、負荷を高デューティ比で駆動することとなるため、大電流が流れてしまい、制御装置及びハーネスなどが過熱して、劣化させてしまう虞があった。
本開示が解決しようとする課題は、負荷短絡を確実に検出すると共に、短絡電流が流れる流路に位置する虞のある構成部品の保護を図ることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る負荷短絡検知方法は、負荷を駆動するための電力を蓄える蓄電素子と、負荷の低電位側に接続され、負荷に流れる電流を制御する第１スイッチと、蓄電素子から第１スイッチを介して低電位側電源に流れる電流流路の電圧を検出する電圧検出回路と、を備えた負荷駆動装置において実行される負荷短絡検知方法である。そして、第１スイッチを所定のデューティ比でＰＷＭ駆動するステップと、電圧検出回路により検出された電流流路の電圧が、所定の閾値電圧以下である状態が所定時間以上継続した場合に、負荷が短絡状態であると検出するステップと、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、負荷短絡を確実に検出すると共に、短絡電流が流れる流路に位置する虞のある構成部品の保護を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態にかかる車両用アクチュエータの制御装置が適用される車載システムの概要構成ブロック図。

【図2】シャシー制御モジュールの要部の概要構成ブロック図。

【図3】サスペンション駆動ユニットの概要構成ブロック図。

【図4】ソレノイド駆動部の詳細説明図。

【図5】初期診断における負荷短絡診断処理の処理フローチャート。

【図6】負荷短絡の判断処理の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、実施形態にかかる車両用アクチュエータの制御装置が適用される車載システムの概要構成ブロック図である。

【0010】

図１の車載システム１０においては、車両用アクチュエータの制御装置として、シャシー制御モジュール１１を構成する場合を例として説明する。

【0011】

シャシー制御モジュール１１は、入力された車両情報（例えば、車速、車輪速、前後左右加速度、操舵角、駆動力情報等）及び操作情報（例えば、ステアリング操作状態、アクセル操作状態、ブレーキ操作状態等）に基づいて、横滑り防止機能等の車両挙動制御を行う車両挙動制御モジュール１２、エンジン制御を行うエンジン制御モジュール１３及び無段変速機（ＣＶＴ）制御を行う無段変速機制御モジュール１４を制御している。

【0012】

この場合において、シャシー制御モジュール１１は、セントラルゲートウェイＥＣＵ１８を介して図示しない他の制御モジュール、具体的には、パワートレイン制御モジュール、ボディ制御モジュール、（自動）運転支援制御モジュール、マルチメディア制御モジュールなどとの連携動作を行うようにされている。

【0013】

図２は、シャシー制御モジュールの要部の概要構成ブロック図である。
図２においては、シャシー制御モジュール１１としてサスペンションの駆動制御を行う場合を例として説明する。

【0014】

電子制御サスペンション制御においては、ショックアブソーバの減衰力を変化させるためにソレノイド式電子制御弁を用い、このソレノイド式電子制御弁を流れる油量を制御している。具体的には、例えば、ソレノイドに流す電流を増やすことによりソレノイド式電子制御弁が閉じて油が流れにくくなり、ショックアブソーバを堅くして減衰力を減らす。

【0015】

またソレノイドに流す電流を減らすことによりソレノイド式電子制御弁が開いて油が流れやすくなり、ショックアブソーバを柔らかくして減衰力を増やす。
そしてこの制御を４輪のそれぞれにおいて独立して行うことで、車体を水平に保つようにそれぞれのショックアブソーバの減衰力を制御することとなる。

【0016】

シャシー制御モジュール１１は、図２に示すように、（車載）バッテリ５１から供給された電力を変換して、シャシー制御モジュール１１の各部に電源を供給する電源ＩＣ２１と、セントラルゲートウェイＥＣＵ１８を含む車両の各部と通信を行うＣＡＮトランシーバ２２と、被制御対象のサスペンションを構成している複数のソレノイド式電子弁のソレノイドを駆動するためのサスペンション駆動ユニット２３と、ＣＡＮトランシーバ２２を介して車両各部との通信を行いつつ、シャシー制御モジュール１１全体を制御するコントローラ２４と、を備えている。

【0017】

上記構成において、コントローラ２４は、電源ＩＣ２１からの電力供給を受けて、ＣＡＮトランシーバ２２、ＣＡＮネットワーク及びセントラルゲートウェイＥＣＵ１８を介して、他の制御モジュールと連携をとりつつ、シャシー制御としてのサスペンション駆動制御を行うことなる。

【0018】

図３は、サスペンション駆動ユニットの概要構成ブロック図である。
サスペンション駆動ユニット２３は、サスペンション駆動電源に一端が接続された逆接保護スイッチ６１と、一端が逆接保護スイッチ６１の他端に接続され、コントローラ２４からオン／オフ制御信号ＳＣＯが入力されてカットオフスイッチ（第２スイッチ）として機能するハイサイドスイッチ６２と、一端がハイサイドスイッチ６２の他端に接続され、他端が接地され、供給電流を抑制するための電解コンデンサ６３と、を備えている。

【0019】

さらにサスペンション駆動ユニット２３は、一端がハイサイドスイッチの他端に接続され、他端が接地され、電流検出信号ＳＣ１～ＳＣ４及び電圧検出信号ＳＶ１～ＳＶ４を出力し、コントローラ２４からのＰＷＭ制御信号ＳＰＷＭ１～ＳＰＷＭ４に基づいて、対応する車輪のショックアブソーバを構成するソレノイド５２－１～５２－４の駆動制御を行う複数（図３の例では、４個）のソレノイド駆動部６４－１～６４－４と、を備えている。

【0020】

次にソレノイド駆動部６４－１～６４－４の構成について説明する。
この場合において、ソレノイド駆動部６４－１～６４－４は、同一構成であるので、ソレノイド駆動部６４－１を例として説明する。

【0021】

図４は、ソレノイド駆動部の詳細説明図である。
ソレノイド駆動部３４－１は、カソード端子がハイサイドスイッチ６２の他端に接続され、ソレノイド５２－１を逆起電力から保護するための保護ダイオード７１と、一端がハイサイドスイッチ６２の他端（ソース端子）に接続されたソレノイド５２－１の他端に接続され、他端が保護ダイオード７１のアノード端子に接続された電流検出用のシャント抵抗７２と、シャント抵抗の両端に入力された電流検出用オペアンプ７３と、を備えている。

【0022】

さらにソレノイド駆動部３４－１は、直列接続された分圧抵抗を有し、入力端子が保護ダイオード７１のアノード端子に接続され、出力端子がコントローラ２４のアナログ入力端子に接続された電圧検出回路７４と、一端が保護ダイオード７１のアノード端子に接続され、他端が接地され、コントローラ２４からＰＷＭ制御信号ＳＰＷＭ１が入力されてＰＷＭ駆動部（第１スイッチ）として機能するロウサイドスイッチ７５と、を備えている。
ここで、接地は、低電位側電源に相当している。

【0023】

上記構成において、保護ダイオード７１は、ロウサイドスイッチ７５をオン状態からオフ状態に遷移した場合に、ソレノイド５２－１のコイルに逆起電力が発生し、大きな突入電流が発生するのを防止して、ソレノイド５２－１あるいはシャント抵抗７２が破損するのを防止する。

【0024】

図４の例においては、理解の容易のため、逆接保護スイッチ６１、ハイサイドスイッチ６２及びロウサイドスイッチ７５をそれぞれ一つのＮチャネルＭＯＳトランジスタにより示しているが、電流容量によっては、ＮチャネルＭＯＳトランジスタをそれぞれ複数並列に設けるようにすることも可能である。

【0025】

また、電流検出用オペアンプ７３は、ロウサイドスイッチ７５がオン状態である場合にソレノイド５２－１を流れる電流をシャント抵抗７２に生じる電圧に基づいて検出し、電流検出信号ＳＣ１をコントローラ２４に出力する。

【0026】

電圧検出回路７４は、ソレノイド５２－１に印可された電圧に相当する電圧検出信号ＳＶ１をコントローラ２４に出力する。
ロウサイドスイッチ７５は、コントローラ２４から出力されるＰＷＭ制御信号ＳＰＷＭ１に対応するデューティでオン／オフされ、ソレノイド５２－１に流れる電流量を制御して、ソレノイド５２－１の駆動制御を行う。

【0027】

次に実施形態の動作についてソレノイド駆動部３４－１を例として、車両の初期診断時の負荷短絡診断処理について説明する。
車両の始動時には、始動時の安全性の確保及び車載装置の保護のため、天絡診断、地絡診断に加えて負荷が短絡しているか否かを診断する負荷短絡診断処理が行われる。

【0028】

図５は、初期診断における負荷短絡診断処理の処理フローチャートである。
初期状態において、逆接保護スイッチ６１、ハイサイドスイッチ６２及びロウサイドスイッチ７５は、オフ状態であるものとする。

【0029】

負荷短絡診断処理が開始すると、まず、コントローラ２４は、電解コンデンサ６３を充電するためにカットオフスイッチとして機能するハイサイドスイッチ６２をオン状態とするためにオン／オフ制御信号ＳＣＯをハイサイドスイッチを構成するＮチャネルＭＯＳトランジスタのゲート端子に“Ｈ”レベルのオン／オフ制御信号ＳＣＯを出力する。

【0030】

これによりハイサイドスイッチ６２は、コントローラ２４から“Ｈ”レベルのオン／オフ制御信号ＳＣＯが入力されると、オン状態に遷移する（ステップＳ１１）。
この結果、バッテリ５１から逆接保護スイッチ６１の寄生ダイオード、ハイサイドスイッチ６２を介して電解コンデンサ６３に電力が供給されて充電が開始する（ステップＳ１２）。

【0031】

続いてコントローラ２４は、充電開始から電解コンデンサ６３の電圧がバッテリ５１の電圧と等しくなる充電完了タイミングに至ったか否かを判断する（ステップＳ１３）。
ステップＳ１３の判断において、未だ充電完了タイミングに至っていない場合には（ステップＳ１３；Ｎｏ）、処理を再びステップＳ１２に移行して、電解コンデンサ６３の充電を継続する。

【0032】

ステップＳ１３の判断において、充電完了タイミングに至った場合には（ステップＳ；Ｙｅｓ）、コントローラ２４は、カットオフスイッチとして機能するハイサイドスイッチ６２をオフ状態とするためにオン／オフ制御信号ＳＣＯをハイサイドスイッチ６２を構成するＮチャネルＭＯＳトランジスタのゲート端子に“Ｌ”レベルのオン／オフ制御信号ＳＣＯを出力する（ステップＳ１４）。

【0033】

この結果、コントローラ２４は、ハイサイドスイッチ６２が確実にオフ状態となるまで待機する。
そしてコントローラ２４は、負荷短絡を検出するための所定のデューティ比でロウサイドスイッチ７５を駆動するためのＰＷＭ制御信号ＳＰＷＭ１をロウサイドスイッチ７５を構成しているＮチャネルＭＯＳトランジスタのゲート端子に出力する。

【0034】

ここで、所定のデューティ比としては、負荷であるソレノイド５２－１が短絡状態にあることを高精度で確実に検出できるとともに、高電位側電源と電解コンデンサ６３から接地（（低電位側電源）に至るまでの電流流路の構成部品（図４の例では、シャント抵抗７２及びロウサイドスイッチ７５）の過電流に対する保護を図ることが可能な値とされる。

【0035】

より具体的には、デューティ比としては、５０％以下、より好ましくは、５％程度とされる。しかしながら、これに限られるものではなく、適宜回路構成に応じて設定される。

【0036】

続いて、コントローラ２４は、所定の電圧検出タイミングに至ったか否かを判断する（ステップＳ１６）。
この場合において、所定の電圧検出タイミングとしては、コントローラ２４の内部タイマにより、例えば、１０ｍｓｅｃ毎とされる。

【0037】

ステップＳ１６の判断において、未だ所定の電圧検出タイミングに至っていない場合には（ステップＳ１６；Ｎｏ）、処理を再びステップＳ１６に移行して、待機状態となる。
ステップＳ１６の判断において、所定の電圧検出タイミングに至った場合には（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、電圧検出回路７４によりソレノイド５２－１に印可された電圧を検出することとなる。

【0038】

電圧検出回路７４は、ソレノイド５２－１に印可された電圧を分圧抵抗により分圧し、ソレノイド５２－１に印可された電圧に相当する電圧検出信号ＳＶ１をコントローラ２４に出力する（ステップＳ１７）。

【0039】

これにより、コントローラ２４は、入力された電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下であるか否かを判断する（ステップＳ１８）。

【0040】

この場合において、閾値電圧Ｖｔｈは、初期診断処理期間中に正常状態では、決して至らないとともに、負荷短絡状態では、容易に至る電圧（例えば、０．５ボルト）に設定される。

【0041】

ステップＳ１８の判断において、入力された電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下である場合には（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、コントローラ２４は、入力された電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下であることが所定回数連続して検出されたか否かを判断する（ステップＳ１９）。より詳細な負荷短絡の判断処理については、後に詳述する。

【0042】

ここで、所定回数とは、例えば、５回とされ、上述の例の場合、所定の電圧検出タイミングが１０ｍｓｅｃ毎であるので、５０ｍｓｅｃの間、入力された電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下であったと見なせる状態においては、負荷であるソレノイド５２－１が短絡状態にあると判断して、負荷短絡検出時処理を行って（ステップＳ２０）、処理を終了する。

【0043】

ここで、負荷短絡検出時処理としては、例えば、負荷（本例では、ソレノイド）の短絡）が発生した旨の告知（表示、音声等）を行い、車両の始動ができない状況であれば、その旨を通知して、始動処理を中断することとなる。

【0044】

ステップＳ１８の判断において、入力された電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が閾値電圧Ｖｔｈを超えている場合には（ステップＳ１８；Ｎｏ）、初期診断処理の終了が可能であるか否か、すなわち、初期診断において異常を検出せずに全ての手順が完了したか否かを判断する（ステップＳ２１）。

【0045】

ステップＳ２１の判断において、未だ初期診断処理が終了できない場合には（ステップＳ２１；Ｎｏ）、処理を再びステップＳ１６に移行して、上述した処理を繰り返す。

【0046】

ステップＳ２１の判断において、初期診断処理が終了できる場合には（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、通常処理に移行して、車両の始動処理を行う（ステップＳ２２）。

【0047】

ここで、負荷短絡の判断処理について、より詳細に説明する。
図６は、負荷短絡の判断処理の説明図である。
電解コンデンサ６３の充電が完了し、ハイサイドスイッチ６２及びロウサイドスイッチ７５が双方ともオフ状態である初期状態においては、監視電圧ＳＶ（電圧検出信号ＳＶ１～ＳＶ４に相当）は、バッテリ５１の電圧と等しくなった電解コンデンサ６３の電圧に相当する電圧となっている（図６において、水平部分の電圧）。

【0048】

以下においては、理解の容易のため、ソレノイド駆動部３４－１の系統についてのみ説明するものとする。
その後、コントローラ２４は、時刻ｔｓにおいて、負荷短絡を検出するための所定のデューティ比でロウサイドスイッチ７５を駆動するためのＰＷＭ制御信号ＳＰＷＭ１をロウサイドスイッチ７５に出力する。

【0049】

この結果、ＰＷＭ制御信号ＳＰＷＭ１に対応する所定のデューティ比でロウサイドスイッチ７５がオン状態となるため、電解コンデンサ６３からソレノイド５２－１（あるいは短絡箇所）、シャント抵抗７２、ロウサイドスイッチ７５を構成しているＮチャネルＭＯＳトランジスタのドレイン端子及びソース端子を介して電流が流れることとなる。

【0050】

この場合において、短絡が発生しておらず、電流がソレノイド５２－１を介して流れる場合には、ソレノイド５２－１の抵抗成分により電流が制限され、図６の上部に直線ＶＮＭとして示すように、電圧低下は徐々に起こることとなる。

【0051】

したがって、所定の負荷短絡検出処理期間中は、電圧検出回路７４により検出される電圧検出信号ＳＶ１に対応する電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下となることはないので、コントローラ２４は、負荷短絡検出処理後、通常処理に移行可能と判断して処理を行う。

【0052】

一方、短絡が発生している場合には、電流は短絡箇所を介して流れることとなり、正常時と異なり電流が制限されないため、図６の下部に曲線ＶＡＮとして示すように、電圧低下が急激に起こることとなる。

【0053】

この場合において、所定の電圧検出タイミング（例えば、１０ｍｓｅｃ毎）である時刻ｔ０においては、未だ電圧検出回路７４により検出される電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下とはなっておらず、かつ、未だ負荷短絡検出処理を終了するタイミング（例えば、負荷短絡検出処理を開始してから８０ｍｓｅｃ間）に至っていないので、コントローラ２４は、待機状態となる。

【0054】

そして、コントローラ２４は、入力された電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が閾値電圧Ｖｔｈを超えていることを検出すると、図示しない検出数カウンタをリセットする。

【0055】

そして次回の電圧検出タイミングである時刻ｔ１において、コントローラ２４は、電圧検出回路７４により検出される電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が、閾値電圧Ｖｔｈ以下となっていることを検出する。

【0056】

これによりコントローラ２４は、入力された電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下であることが所定回数（例えば、５回）連続して検出されたか否かを判断することとなる。

【0057】

しかしながら、この場合には、まだ１回目であり、かつ、未だ負荷短絡検出処理を終了するタイミングに至っていないので、コントローラ２４は、待機状態となる。

【0058】

この場合において、コントローラ２４は、入力された電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下であることを検出すると、図示しない前述の検出数カウンタを一つカウントアップ（例えば、検出数カウンタ＝１）して保持する。

【0059】

同様にして、電圧検出タイミングである時刻ｔ２、時刻ｔ３及び時刻ｔ４においても、コントローラ２４は、電圧検出回路７４により検出される電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が、閾値電圧Ｖｔｈ以下となっていることを検出し、入力された電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下であることが所定回数（例えば、５回）連続して検出されたか否かを判断することとなる。

【0060】

しかしながら、これらの場合には、まだ２回目から４回目であり、かつ、未だ負荷短絡検出処理を終了するタイミングに至っていないので、コントローラ２４は、待機状態となる。この状態において、図示しない前述の検出数カウンタをそれぞれ一つずつカウントアップ（例えば、検出数カウンタ＝２→４）して保持する。

【0061】

そして次回の電圧検出タイミングである時刻ｔ５において、コントローラ２４は、電圧検出回路７４により検出される電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が、閾値電圧Ｖｔｈ以下となっていることを検出する。
これによりコントローラ２４は、入力された電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下であることが所定回数（例えば、５回）連続して検出されたか否かを判断することとなる。

【0062】

この場合には、入力された電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下であることが所定数（本例では、５回）連続して検出されたので、コントローラ２４は、所定期間（本例５０ｍｓｅｃ）の間、入力された電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以下であったと見なせる状態となったので、負荷であるソレノイド５２－１が短絡状態にあると判断して、負荷短絡検出時処理を行うこととなる。

【0063】

以上の説明のように、本実施形態によれば、電解コンデンサ６３に電力を蓄え、電解コンデンサをバッテリ５１から電気的に切り離した状態で、ロウサイドスイッチ７５を所定のデューティ比でＰＷＭ制御し、入力された電圧検出信号ＳＶ１に対応するソレノイド５２－１に印可された電圧が、負荷短絡検出処理期間中において、閾値電圧Ｖｔｈ以下である状態が連続して所定回数検出されたことにより確実に負荷短絡を検出することができる。

【0064】

また、本実施形態によれば、負荷短絡検出処理において、電源としての電解コンデンサ６３から接地に流れる電流を制限しているので、短絡電流が流れる電流流路を構成する虞のある回路構成部品（配線（ハーネス）、シャント抵抗、ＭＯＳトランジスタ、コントローラ等）を保護しつつ、確実に短絡検出を行うことができる。

【0065】

以上、本開示の各実施の形態について説明したが、本開示は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0066】

例えば、以上においては、ソレノイド駆動部６４－１～６４－４のうち、一つのソレノイド駆動部６４－１について負荷短絡を検知する場合について説明したが、複数のソレノイド駆動部６４－１～６４－４について負荷短絡検知処理を行うに際しては、各ソレノイド駆動部６４－１～６４－４負荷短絡検知処理において、電解コンデンサ６３をそれぞれ充電し、同一の閾値電圧Ｖｔｈを用いて負荷短絡検知処理を行うようにすればよい。

【0067】

また、１回の電解コンデンサ６３の充電で、各ソレノイド駆動部６４－１～６４－４について閾値電圧Ｖｔｈを異ならせ（後に処理するソレノイド駆動部ほど閾値電圧Ｖｔｈを低下させる）、所定のデューティ比を上記説明の場合よりも小さくすることで、電解コンデンサ６３の放電可能期間を延ばして全てのソレノイド駆動部６４－１～６４－４において順次負荷短絡検知処理を行うように構成することも可能である。

【0068】

以上の説明では、電圧検出を所定タイミング毎に行って、所定回数連続して閾値電圧Ｖｔｈを下回っている場合に、負荷短絡が検知されたとしていたが、所定時間電圧検出を連続して行って、所定時間以上閾値電圧Ｖｔｈを下回っている場合に、負荷短絡が検知されたと判断するように構成することも可能である。

【0069】

以上の説明においては、ソレノイドを用いて車両の姿勢を一定に保つことにより乗り心地の向上を図るシステムについて説明したが、さらに、ステアリング・バイ・ワイヤ技術で用いる操舵情報を用い、車両の旋回状況を予測してショックアブソーバの減衰力を制御することにより、ステアリングを操作した瞬間に車両が旋回を始めて傾くよりも前に減衰力を制御して、車体を水平に保つようにして、ロール時のボディ剛性が向上したのと同じ効果を得るシステムにおいて、同様に負荷の短絡検知を行うように構成することも可能である。

【0070】

以上の説明においては、負荷としてソレノイド（コイル）である場合について説明したが、正常動作時には、電流量が負荷により制限され、かつ、ＰＷＭ制御により負荷を流れる電流量を制御可能な装置であって、短絡時には電流量が負荷による制限がなされない装置であれば同様に適用が可能である。

【符号の説明】

【0071】

１０ 車載システム
１１ シャシー制御モジュール
１２ 車両挙動制御モジュール
１３ エンジン制御モジュール
１４ 無段変速機制御モジュール
１８ セントラルゲートウェイＥＣＵ
２１ 電源ＩＣ
２２ ＣＡＮトランシーバ
２３ サスペンション駆動ユニット
２４ コントローラ（制御部）
２５ セントラルゲートウェイ
３４ ソレノイド駆動部
５１ バッテリ（高電位側電源）
５２－１～５２－４ ソレノイド
６１ 逆接保護スイッチ
６２ ハイサイドスイッチ（第２スイッチ）
６３ 電解コンデンサ（蓄電装置）
６４ ソレノイド駆動部
７１ 保護ダイオード
７２ シャント抵抗
７３ 電流検出用オペアンプ
７４ 電圧検出回路
７５ ロウサイドスイッチ（第１スイッチ）
ＳＣ１～ＳＣ４ 電流検出信号
ＳＣＯ オン／オフ制御信号（第２制御信号）
ＳＶ 監視電圧
ＳＰＷＭ１～ＳＰＷＭ４ ＰＷＭ制御信号（第１制御信号）
ＳＶ１ 電圧検出信号
Ｖｔｈ 閾値電圧

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2023-01-11

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

負荷を駆動するための電力を蓄えるコンデンサと、前記負荷の低電位側に接続され、前記負荷に流れる電流を制御する第１スイッチと、前記コンデンサから前記第１スイッチを介して低電位側電源に流れる電流流路の電圧を検出する電圧検出回路と、前記コンデンサの高電位側に接続されて前記コンデンサを高電位側電源に接続する第２スイッチと、を備えた負荷駆動装置において実行される負荷短絡検知方法であって、
前記第１スイッチをオフ状態で、前記第２スイッチをオン状態として前記コンデンサを前記高電位側電源に接続して前記電力を蓄えるステップと、
前記第２スイッチをオフ状態として、前記コンデンサに蓄えられた前記電力を基に、前記第１スイッチを所定のデューティ比でＰＷＭ駆動するステップと、
前記第２スイッチをオフ状態で、前記電圧検出回路により検出された前記電流流路の電圧が、所定の閾値電圧以下である状態が所定時間以上継続した場合に、前記負荷が短絡状態であると検出するステップと、
を備えた負荷短絡検知方法。

【請求項2】

請求項１に記載の負荷短絡検知方法であって、
前記コンデンサは、電解コンデンサである、
負荷短絡検知方法。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の負荷短絡検知方法であって、
前記電流流路の電圧が所定の閾値電圧以下であるか否かを判断するステップは、所定時間毎に間欠的になされ、
前記短絡状態であると検出するステップは、前記電流流路の電圧が所定の閾値電圧以下である状態が所定回数連続して検出した場合に前記負荷が短絡状態であると検出する、
負荷短絡検知方法。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の負荷短絡検知方法であって、
前記所定のデューティ比は、５０パーセント以下５パーセント以上と、設定される、
負荷短絡検知方法。

【請求項5】

負荷を駆動するための電力を蓄えるコンデンサと、
前記負荷の低電位側に接続され、前記負荷に流れる電流を制御する第１スイッチと、
前記コンデンサから前記第１スイッチを介して低電位側電源に流れる電流流路の電圧を検出し、電圧検出信号を出力する電圧検出回路と、
前記コンデンサの高電位側に接続されて前記コンデンサを高電位側電源に接続する第２スイッチと、を備えた負荷短絡検知装置であって、
前記第１スイッチをオフ状態で、前記第２スイッチをオン状態として前記コンデンサを前記高電位側電源に接続して前記電力を蓄え、
前記第２スイッチをオフ状態として、前記コンデンサに蓄えられた前記電力を基に、前記第１スイッチを所定のデューティ比でＰＷＭ駆動し、
前記第２スイッチをオフ状態で、前記電圧検出回路により検出された前記電流流路の電圧が、所定の閾値電圧以下である状態が所定時間以上継続した場合に、前記負荷が短絡状態であると検出する、
負荷短絡検知装置。

【請求項6】

請求項５に記載の負荷短絡検知装置であって、
前記コンデンサは、電解コンデンサである、
負荷短絡検知装置。

【請求項7】

請求項５又は請求項６に記載の負荷短絡検知装置であって、
前記電圧検出信号に基づいて前記電流流路の電圧を検出する処理を所定時間毎に間欠的に行い、前記電流流路の電圧が所定の閾値電圧以下である状態が所定回数連続して検出した場合に前記負荷が短絡状態であると検出する、
負荷短絡検知装置。

【請求項8】

請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の負荷短絡検知装置であって、
前記所定のデューティ比は、５０パーセント以下５パーセント以上と、設定される、
負荷短絡検知装置。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0006】

本開示の一態様に係る負荷短絡検知方法は、負荷を駆動するための電力を蓄えるコンデンサと、前記負荷の低電位側に接続され、前記負荷に流れる電流を制御する第１スイッチと、前記コンデンサから前記第１スイッチを介して低電位側電源に流れる電流流路の電圧を検出する電圧検出回路と、前記コンデンサの高電位側に接続されて前記コンデンサを高電位側電源に接続する第２スイッチと、を備えた負荷駆動装置において実行される負荷短絡検知方法である。そして、第１スイッチをオフ状態で、第２スイッチをオン状態としてコンデンサを高電位側電源に接続して電力を蓄えるステップと、２スイッチをオフ状態として、コンデンサに蓄えられた前記電力を基に、前記第１スイッチを所定のデューティ比でＰＷＭ駆動するステップと、第２スイッチをオフ状態で、電圧検出回路により検出された電流流路の電圧が、所定の閾値電圧以下である状態が所定時間以上継続した場合に、前記負荷が短絡状態であると検出するステップと、を備える。