【手続補正書】
【提出日】平成26年3月20日(2014.3.20)
【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】
半導体チップ上に、
負荷を駆動するトランジスタと、
前記負荷の電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路と、
前記電流−電圧変換回路の出力電圧をデジタル値に変換するＡＤコンバータとを有する電子制御装置であって、
前記負荷の電流に電流パルスを重畳して、前記ＡＤコンバータが出力する電圧デジタル値を変動させる参照電流生成部と、
前記参照電流生成部による前記電圧デジタル値の変動に基づいてオフセットを補正するオフセット補正部と、
を備えることを特徴とする電子制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】電子制御装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
しかしながら、ＩＣチップ内に形成される抵抗の値は温度により数十％変動し、これがそのまま式（１）のゲインａの変動となって現れる。また、検出した電流値のデジタル変換に用いられるＡＤコンバータの参照電圧Ｖｒｅｆの変動も、ゲインａを数％変動させる要因となる。さらに、電流検出回路で用いられるオペアンプの入力オフセットにより、式（１）のオフセットｂも数％変動する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の目的は、ゲインａ、およびオフセットｂの変動を動的に補正することで、１チップのＩＣ内で高精度な電流検出が可能な電子制御装置を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、半導体チップ上に、負荷を駆動するトランジスタと、前記負荷の電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路と、前記電流−電圧変換回路の出力電圧をデジタル値に変換するＡＤコンバータとを有する電子制御装置であって、前記負荷の電流に電流パルスを重畳して、前記ＡＤコンバータが出力する電圧デジタル値を変動させる参照電流生成部と、前記参照電流生成部による前記電圧デジタル値の変動に基づいてオフセットを補正するオフセット補正部と、を備えるようにしたものである。  
かかる構成により、ゲインａ、およびオフセットｂの変動を動的に補正することで、１チップのＩＣ内で高精度な電流検出が可能となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
電流制御用半導体素子１は、ソレノイド２、およびソレノイド２に電圧を供給するバッテリー３に接続され、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）により、ハイサイドＭＯＳＦＥＴ４とローサイドＭＯＳＦＥＴ５をオン・オフ制御することで、ソレノイド２に印加する電圧をオン・オフし、ソレノイド２に流れる電流を制御する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
ハイサイドＭＯＳＦＥＴ４は、ソレノイド２とバッテリー３との間のスイッチで、ハイサイドＭＯＳＦＥＴ４のゲート信号Ｖｇがハイレベル時にオンで、ローレベル時にオフとなる。ハイサイドＭＯＳＦＥＴ４がオン時でローサイドＭＯＳＦＥＴ５がオフの時、ソレノイド２に流れる電流が上昇し、オフ時は減少する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
ローサイドＭＯＳＦＥＴ５は、ハイサイドＭＯＳＦＥＴ４がオフの期間、ローサイドＭＯＳＦＥＴ５はオンとなり、ハイサイドＭＯＳＦＥＴ４がオフの時、ソレノイド２に流れる電流を還流させる経路として使用する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
テストモード制御部１１は、端子１４を介して外部から起動される。テストモード制御部１１の起動時は、制御信号Ｃａｌ＿ｏｎを用いて参照電流生成回路６を制御して参照電流生成回路６に流れる電流を端子１３に出力し、外部から参照電流生成回路６に流れる電流値を測定可能とする。測定された電流値Ｉｃは、ＩＦ回路１０を介して、補正用測定値保持レジスタ９に保持される。端子１４を介しての外部から起動は、電流制御用半導体素子１を工場出荷する前などに行われる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
図３（Ａ）に示す参照電流生成回路６は、ＭＯＳＦＥＴ３０を備え、ゲート信号Ｃａｌ＿ｏｎがハイレベル時、電流値Ｉｃ１の定電流源３１の電流を通電する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図３（Ｂ）に示す参照電流生成回路６’は、ＭＯＳＦＥＴ３０’を備え、ゲート信号Ｃａｌ＿ｏｎ’がハイレベル時、電流値Ｉｃ１’の定電流源３１’の電流を通電する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
ここで、添え字が奇数Ｖｏｕｔｄ系列より、中点電圧Ｖｉ２＝（Ｖｓ１＋Ｖｓ３）／２，Ｖｉ４＝（Ｖｓ３＋Ｖｓ５）／２，…，Ｖｉ８＝（Ｖｓ７＋Ｖｓ９）／２をそれぞれ演算し、さらに、対応する添え字が偶数の電圧Ｖｓ２，Ｖｓ４，…，Ｖｓ８との差をそれぞれ演算することで、差電圧ΔＶ２，ΔＶ４，…，ΔＶ８を取得する。このようにして演算された差電圧ΔＶ２，ΔＶ４，…，ΔＶ８は、参照電流生成回路６が振幅Ｉｃの電流パルスをソレノイド電流に印加したことによって生じたＶｏｕｔ変動のデジタル値である。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
図４（Ｂ）を用いて、ゲイン・オフセット補正部８によるゲインａ’、およびオフセットｂ’の補正方法を説明する。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
このようにして得られたａｖｅ（ΔＶ）とａｖｅ（ΔＶ’）、印加したパルス電流Ｉｃ，Ｉｃ’を使い、式（１）のゲインａ，ａ’は、式（２）を用いて、
ａ＝Ｉｃ／ａｖｅ（ΔＶ）、  ａ’＝Ｉｃ’／ａｖｅ（ΔＶ’）  …（２）
として高精度に演算できる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
また、式（１）より、オフセットｂ，ｂ’は、式（３）を用いて、
ｂ＝−ａ・Ｖｏｕｔｄ＿ｏｆｆ，ｂ’＝−ａ’・Ｖｏｕｔｄ’＿ｏｆｆ  …（３）
として演算できる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
参照電流印加によるソレノイド電流への影響を抑えるため、参照電流生成回路６が発生する電流パルスの振幅Ｉｃはソレノイド電流値と比べて小さく制限される。その結果、各ΔＶａｖｅ２，ΔＶａｖｅ４の量子化誤差が大きくなるが、さらに平均値ａｖｅ（ΔＶａｖｅ）を、ａｖｅ（ΔＶａｖｅ）＝（ΔＶａｖｅ２  ＋  ΔＶａｖｅ４  ＋  …）／ｎとして演算することにより、量子化誤差を削減することができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
図１〜図４の例と同様に、ハイサイドＭＯＳＦＥＴ４がオフ時、すなわちローサイドＭＯＳＦＥＴ５がオンの時の電流検出回路７’の出力は、参照電流生成回路６’を用いて同様に演算できる。図５で示す例では、ＯＦＦ区間２，ＯＦＦ区間４において、参照電流生成回路６’が振幅Ｉｃ’の電流パルスを印加している。この時、電流はマイナス側に重畳されることになるが、平均値ａｖｅ（ΔＶａｖｅ）’の求め方は、ハイサイドＭＯＳＦＥＴ４オン時と同様である。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
添え字が奇数のＶｏｕｔｄ’平均値系列より、中点Ｖｉａｖｅ２’＝（Ｖｓａｖｅ１’＋Ｖｓａｖｅ３’）／２，Ｖｉａｖｅ４’＝（Ｖｓａｖｅ３’＋Ｖｓａｖｅ５’）／２をそれぞれ演算し、さらに、対応する添え字が偶数のＶｓａｖｅ２’，Ｖｓａｖｅ４’との差ΔＶａｖｅ２’＝Ｖｉａｖｅ２’−Ｖｓａｖｅ２’，ΔＶａｖｅ４’＝Ｖｉａｖｅ４’−Ｖｓａｖｅ４’をそれぞれ取得する。このようにして演算されたΔＶａｖｅ２’，ΔＶａｖｅ４’は、参照電流生成回路６’が振幅Ｉｃ’の電流パルスをソレノイド電流に加算したことによって生じたＶｏｕｔｄ’変動の平均値ａｖｅ（ΔＶａｖｅ）’を、ａｖｅ（ΔＶａｖｅ）’＝（ΔＶａｖｅ２’＋  ΔＶａｖｅ４’＋…）／ｎとして、演算する。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
このようにして得られたａｖｅ（ΔＶａｖｅ），ａｖｅ（ΔＶａｖｅ）’とＩｃ，Ｉｃ’を使い、式（１）の真のゲインａ，ａ’は、以下の式（４）として、  
ａ＝Ｉｃ／ａｖｅ（ΔＶａｖｅ），ａ’＝Ｉｃ’／ａｖｅ（ΔＶａｖｅ）’  …（４）
を用いて高精度に演算できる。