[发明专利]用于电磁感应负载的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种PWM（脉冲宽度调制）控制诸如电磁离合器或继电器线圈这样的电磁感应负载的控制装置。

背景技术

通常地，为了减少功耗，诸如电磁离合器或继电器线圈这样的电磁感应负载受到PWM控制。专利文献1示出了上述的一个实例，并且其中公开的电流控制装置如图24所示构造。

参考图24，通过放大电路5检测从蓄电池1经过晶体管2流向作为负载的离合器电磁线圈3和电流检测电阻4的电流，并且基于检测值，计算单元（微机）6计算占空比，以便获得图25所示的给定平均电流量，从而PWM驱动所述晶体管2。

在图24中，参考标号7表示续流二极管，而参考标号8表示离合器电磁线圈驱动电路。图25示出了用于图示判定占空比的方法的图示。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利JP-A-2008-198850

发明内容

技术问题

然而，在传统技术中，用于将检测的电流量转换成占空比的计算单元和A/D转换器是必要的，从而产生了电路昂贵的问题。

在管理平均电流量的控制方法中，线圈电流的波动由于负载感应或电源电压的增加而增大，并且存在电流可能降至最小操作电流以下的可能性。

在这种情况下，认为可能发生诸如离合器打滑或继电器接点分离的这种操作故障。因此，必须采取设定充足余量的对策，从而使得浪费功耗。

为了解决这种问题，还提供了这样一种方法：如图26所示，在流经负载的电流的下限值和上限值处PWM ON/OFF。在这种情况下，通过负载的感应（如图26（a）所示，当感应低时，频率高；并且如图26（b）所示，当感应高时，频率低）来判定PWM频率。因此，存在这种可能性：当频率相当于声频时，可能产生异常噪声。

此外，在电路设计中，必须要进行根据负载频率的切换损失和噪声的验证。

为了解决需要用于将感测电流量转换为占空比的计算单元和A/D转换器并且电路昂贵的问题，以及进行了本发明。

问题的解决方案

为了解决上述问题的根据本发明第一方面的用于电磁感应负载的控制装置构造成使得：该控制装置是使所述电磁感应负载与受PWM控制的切换元件在直流电源与地之间串联连接在一起的电路，并且该控制装置包括：电流感测单元，该电流感测单元感测所述切换元件的PWM驱动操作中的OFF时间时的再生电流；电流检测单元，当由所述电流感测单元所感测到的感测电流变为小于目标电流量时，该电流检测单元输出电流检测信号；PWM信号生成单元，该PWM信号生成单元接收给定频率的时钟信号和从所述电流检测单元输出的所述电流检测信号，并且，在从指示所述电流检测信号变为小于所述目标电流量的感测的信号的输出起，至所述时钟信号上升或下降的时间段期间，该PWM信号生成单元生成处于高电平或低电平的PWM信号；以及驱动单元，该驱动单元设置在所述PWM信号生成单元与所述切换元件之间，并且控制以驱动所述切换单元。

在上述构造中，电流感测单元感测由所述电流检测单元检测的感测电流（在切换元件的PWM驱动中的OFF时间时的再生电流）变成小于目标点流量，并且基于电流检测信号和时钟信号生成PWM信号。因此，当通过PWM信号控制切换元件时，可以自动地调整与目标电流量对应的占空比，而无需利用计算单元等计算该占空比。

此外，将目标点流量调整为具有大于等于负载的最小操作电流的值。因此，负载电流并不减小至所述值以下，并且可以防止发生诸如离合器打滑或继电器接点分离的这种操作故障。

此外，PWM频率等于时钟频率，因而，能够以恒定的频率进行PWM控制，而与负载的电感无关。

根据本发明第二方面的用于电磁感应负载的控制装置被构造成包括：电源电压监控单元，该电源电压监控单元监控所述直流电源的电压，并且，在电源电压减小至设定电压或设定电压以下的时间段期间，该电源电压监控单元输出电压减小信号；以及直流驱动信号生成单元，该直流驱动信号生成单元接收从所述电源电压监控单元输出的所述电压减小信号，并且，在电源电压减小期间和电压减小恢复之后的给定时间段内，该直流驱动信号生成单元输出一直处于高电平的直流驱动信号，其中所述驱动单元接收从所述直流驱动信号生成单元输出的所述直流驱动信号和从所述PWM信号生成单元输出的所述PWM信号。

根据本发明第三方面的用于电磁感应负载的控制装置构造成包括：逻辑和单元，该逻辑和单元对所述时钟信号和由所述PWM信号生成单元生成的所述PWM信号逻辑求和，其中所述驱动单元接收所述逻辑和单元的输出。