JP2000269029A - 誘導負荷駆動回路 - Google Patents
誘導負荷駆動回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、誘導負荷の駆動制御時に、フライ
ホイールダイオードのオープン故障を含む還流ラインの
開放故障を検知することを目的とする。 【解決手段】 誘導負荷１に並列接続され、還流ライン
を構成するフライホイールダイオード４と、誘導負荷駆
動端子３の端子電圧を検知するためのピークホールド機
能を備えた駆動端子電圧モニタ回路６と、この駆動端子
電圧モニタ回路６の出力値から還流ラインの開放故障を
検知する故障検知回路とを有することを特徴とする。
ホイールダイオードのオープン故障を含む還流ラインの
開放故障を検知することを目的とする。 【解決手段】 誘導負荷１に並列接続され、還流ライン
を構成するフライホイールダイオード４と、誘導負荷駆
動端子３の端子電圧を検知するためのピークホールド機
能を備えた駆動端子電圧モニタ回路６と、この駆動端子
電圧モニタ回路６の出力値から還流ラインの開放故障を
検知する故障検知回路とを有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、還流ラインの開放
故障を検知する自己診断機能を持った誘導負荷駆動回路
に関する。
故障を検知する自己診断機能を持った誘導負荷駆動回路
に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘導負荷をオン・オフ駆動する駆動トラ
ンジスタがオフの時に誘導負荷に還流電流を流す還流ラ
インがコネクタの接触不良等で開放された場合、駆動ト
ランジスタがオフになると、急激に負荷電流が減少する
ので、誘導負荷を所望の平均電流で駆動することができ
ない。これに対し、従来の誘導負荷駆動回路は、還流ラ
インが開放故障しているとき、駆動トランジスタがオン
になると同時に還流電流が戻る還流端子の端子電圧が
「Ｌ」レベルになることを利用し、回路に電源が投入さ
れて誘導負荷を駆動制御する前に、駆動トランジスタを
動作させて、還流ラインの開放故障を検知する自己診断
を行っていた。
ンジスタがオフの時に誘導負荷に還流電流を流す還流ラ
インがコネクタの接触不良等で開放された場合、駆動ト
ランジスタがオフになると、急激に負荷電流が減少する
ので、誘導負荷を所望の平均電流で駆動することができ
ない。これに対し、従来の誘導負荷駆動回路は、還流ラ
インが開放故障しているとき、駆動トランジスタがオン
になると同時に還流電流が戻る還流端子の端子電圧が
「Ｌ」レベルになることを利用し、回路に電源が投入さ
れて誘導負荷を駆動制御する前に、駆動トランジスタを
動作させて、還流ラインの開放故障を検知する自己診断
を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自己診断法では、回路が誘導負荷の駆動制御を開始した
以降は、駆動トランジスタのオン・オフに伴う還流端子
の端子電圧の変化が速く、測定が極めて難しくなって、
自己診断を行えないという問題点があった。また、還流
ラインに含まれるフライホイールダイオード自体の開放
故障を検知できないという問題点もあった。
自己診断法では、回路が誘導負荷の駆動制御を開始した
以降は、駆動トランジスタのオン・オフに伴う還流端子
の端子電圧の変化が速く、測定が極めて難しくなって、
自己診断を行えないという問題点があった。また、還流
ラインに含まれるフライホイールダイオード自体の開放
故障を検知できないという問題点もあった。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、誘導負荷の駆動制御時に、フライ
ホイールダイオードのオープン故障を含む還流ラインの
開放故障を検知することができる誘導負荷駆動回路を提
供することを目的とする。
してなされたもので、誘導負荷の駆動制御時に、フライ
ホイールダイオードのオープン故障を含む還流ラインの
開放故障を検知することができる誘導負荷駆動回路を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、誘導負荷を駆動するスイッ
チング素子と、このスイッチング素子に駆動パルス信号
を供給するパルス発生回路と、前記誘導負荷に並列接続
され、還流ラインを構成するフライホイールダイオード
と、誘導負荷駆動端子を検知するためのピークホールド
機能を備えた駆動端子電圧モニタ回路と、この駆動端子
電圧モニタ回路の出力値から前記還流ラインの開放故障
を検知する故障検知回路とを有することを要旨とする。
この構成により、誘導負荷の駆動制御時に、還流ライン
端子のコネクタ接触不良やフライホイールダイオードの
オープン故障などで還流ラインが開放故障した場合、ス
イッチング素子がオフするたびに、誘導負荷に逆起電力
が発生し、誘導負荷駆動端子にサージ電圧が印加され
る。このサージ電圧はスイッチング素子の寄生ダイオー
ドの降伏電圧でクランプされるが、そのピーク値をホー
ルドすることにより検知する駆動端子電圧モニタ回路の
出力電圧は、誘導負荷の電源電圧よりも高くなる。還流
ラインが正常なときの駆動端子電圧モニタ回路の出力電
圧は電源電圧を超えることはないので、駆動端子電圧モ
ニタ回路の出力電圧を電源電圧と比較することで、還流
ラインの開放故障が検知される。
に、請求項１記載の発明は、誘導負荷を駆動するスイッ
チング素子と、このスイッチング素子に駆動パルス信号
を供給するパルス発生回路と、前記誘導負荷に並列接続
され、還流ラインを構成するフライホイールダイオード
と、誘導負荷駆動端子を検知するためのピークホールド
機能を備えた駆動端子電圧モニタ回路と、この駆動端子
電圧モニタ回路の出力値から前記還流ラインの開放故障
を検知する故障検知回路とを有することを要旨とする。
この構成により、誘導負荷の駆動制御時に、還流ライン
端子のコネクタ接触不良やフライホイールダイオードの
オープン故障などで還流ラインが開放故障した場合、ス
イッチング素子がオフするたびに、誘導負荷に逆起電力
が発生し、誘導負荷駆動端子にサージ電圧が印加され
る。このサージ電圧はスイッチング素子の寄生ダイオー
ドの降伏電圧でクランプされるが、そのピーク値をホー
ルドすることにより検知する駆動端子電圧モニタ回路の
出力電圧は、誘導負荷の電源電圧よりも高くなる。還流
ラインが正常なときの駆動端子電圧モニタ回路の出力電
圧は電源電圧を超えることはないので、駆動端子電圧モ
ニタ回路の出力電圧を電源電圧と比較することで、還流
ラインの開放故障が検知される。
【０００６】請求項２記載の発明は、誘導負荷を駆動す
るスイッチング素子と、このスイッチング素子に駆動パ
ルス信号を供給するパルス発生回路と、前記誘導負荷に
並列接続され、還流ラインを構成するフライホイールダ
イオードと、誘導負荷の駆動電流を検知する駆動電流モ
ニタ回路と、この駆動電流モニタ回路の出力値から前記
還流ラインの開放故障を検知する故障検知回路とを有す
ることを要旨とする。この構成により、誘導負荷の駆動
制御時に、還流ライン端子のコネクタ接触不良やフライ
ホイールダイオードのオープン故障などで還流ラインが
開放故障した場合、スイッチング素子のオン時に誘導負
荷に蓄えられたエネルギは、スイッチング素子がオフす
るたびに、スイッチング素子の寄生ダイオードが降伏し
て通電することにより消費される。このため、還流ライ
ンの正常時と同様に誘導負荷をパルス駆動しても、誘導
負荷に流れる平均電流は、正常時の平均電流よりも大幅
に減少する。したがって、駆動電流モニタ回路の出力値
を、還流ラインが正常時の出力値と比較することで、還
流ラインの開放故障が検知される。
るスイッチング素子と、このスイッチング素子に駆動パ
ルス信号を供給するパルス発生回路と、前記誘導負荷に
並列接続され、還流ラインを構成するフライホイールダ
イオードと、誘導負荷の駆動電流を検知する駆動電流モ
ニタ回路と、この駆動電流モニタ回路の出力値から前記
還流ラインの開放故障を検知する故障検知回路とを有す
ることを要旨とする。この構成により、誘導負荷の駆動
制御時に、還流ライン端子のコネクタ接触不良やフライ
ホイールダイオードのオープン故障などで還流ラインが
開放故障した場合、スイッチング素子のオン時に誘導負
荷に蓄えられたエネルギは、スイッチング素子がオフす
るたびに、スイッチング素子の寄生ダイオードが降伏し
て通電することにより消費される。このため、還流ライ
ンの正常時と同様に誘導負荷をパルス駆動しても、誘導
負荷に流れる平均電流は、正常時の平均電流よりも大幅
に減少する。したがって、駆動電流モニタ回路の出力値
を、還流ラインが正常時の出力値と比較することで、還
流ラインの開放故障が検知される。
【０００７】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、誘導負荷
を駆動するスイッチング素子と、このスイッチング素子
に駆動パルス信号を供給するパルス発生回路と、前記誘
導負荷に並列接続され、還流ラインを構成するフライホ
イールダイオードと、誘導負荷駆動端子の端子電圧を検
知するためのピークホールド機能を備えた駆動端子電圧
モニタ回路と、この駆動端子電圧モニタ回路の出力値か
ら前記還流ラインの開放故障を検知する故障検知回路と
を具備させたため、誘導負荷駆動端子の端子電圧のピー
ク値をホールドすることにより検知する駆動端子電圧モ
ニタ回路の出力電圧を誘導負荷の電源電圧と比較するこ
とで、誘導負荷の駆動制御時に、フライホイールダイオ
ードのオープン故障を含む還流ラインの開放故障を検知
することができる。
を駆動するスイッチング素子と、このスイッチング素子
に駆動パルス信号を供給するパルス発生回路と、前記誘
導負荷に並列接続され、還流ラインを構成するフライホ
イールダイオードと、誘導負荷駆動端子の端子電圧を検
知するためのピークホールド機能を備えた駆動端子電圧
モニタ回路と、この駆動端子電圧モニタ回路の出力値か
ら前記還流ラインの開放故障を検知する故障検知回路と
を具備させたため、誘導負荷駆動端子の端子電圧のピー
ク値をホールドすることにより検知する駆動端子電圧モ
ニタ回路の出力電圧を誘導負荷の電源電圧と比較するこ
とで、誘導負荷の駆動制御時に、フライホイールダイオ
ードのオープン故障を含む還流ラインの開放故障を検知
することができる。
【０００８】請求項２記載の発明によれば、誘導負荷を
駆動するスイッチング素子と、このスイッチング素子に
駆動パルス信号を供給するパルス発生回路と、前記誘導
負荷に並列接続され、還流ラインを構成するフライホイ
ールダイオードと、誘導負荷の駆動電流を検知する駆動
電流モニタ回路と、この駆動電流モニタ回路の出力値か
ら前記還流ラインの開放故障を検知する故障検知回路と
を具備させたため、誘導負荷の駆動電流を検知する駆動
電流モニタ回路の出力値を、還流ラインが正常時の出力
値と比較することで、誘導負荷の駆動制御時に、フライ
ホイールダイオードのオープン故障を含む還流ラインの
開放故障を検知することができる。
駆動するスイッチング素子と、このスイッチング素子に
駆動パルス信号を供給するパルス発生回路と、前記誘導
負荷に並列接続され、還流ラインを構成するフライホイ
ールダイオードと、誘導負荷の駆動電流を検知する駆動
電流モニタ回路と、この駆動電流モニタ回路の出力値か
ら前記還流ラインの開放故障を検知する故障検知回路と
を具備させたため、誘導負荷の駆動電流を検知する駆動
電流モニタ回路の出力値を、還流ラインが正常時の出力
値と比較することで、誘導負荷の駆動制御時に、フライ
ホイールダイオードのオープン故障を含む還流ラインの
開放故障を検知することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本実施の形態はソレノイドバルブ
の駆動をする車載電子制御ユニット回路に適用されてい
る。
に基づいて説明する。本実施の形態はソレノイドバルブ
の駆動をする車載電子制御ユニット回路に適用されてい
る。
【００１０】図１及び図２は、第１の実施の形態を示す
図である。まず、図１を用いて誘導負荷駆動回路の構成
を説明する。１は誘導負荷であるソレノイドバルブであ
り、ソレノイドバルブ１の一端には、このソレノイドバ
ルブ１にエネルギを供給するＢＡＴＴ電圧の電源が接続
され、ソレノイドバルブ１の他端は、負荷駆動端子３を
介してソレノイドバルブ駆動用のスイッチング素子であ
る駆動トランジスタ２に接続されている。ソレノイドバ
ルブ１には、還流ラインを構成するフライホイールダイ
オード４が並列接続されている。５はソレノイドバルブ
１に還流電流を戻す還流端子である。負荷駆動端子３に
は、この駆動端子電圧ＶDRV をモニタする駆動端子電圧
モニタ回路６が接続されている。駆動端子電圧モニタ回
路６内には、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 、ダイオードＤ1 、
コンデンサＣ1 によりピークホールド回路が構成されて
おり、このピークホールド回路により駆動端子電圧Ｖ
DRVの略ピーク値を検知する。駆動端子電圧モニタ回路
６の出力電圧ＶA/D1は、故障検知回路の機能を持つマイ
クロプロセッサ１０に入力されている。マイクロプロセ
ッサ１０は、パルス発生回路の機能も持ち、マイクロプ
ロセッサ１０からの駆動パルス信号ＶPWM が駆動トラン
ジスタ２のゲートに供給されている。マイクロプロセッ
サ１０は、還流ラインの開放故障検知の際に、駆動端子
電圧モニタ回路６の出力電圧ＶA/D1をＢＡＴＴ電圧と比
較するため、電源からのＢＡＴＴ電圧が、ＢＡＴＴ電圧
モニタ回路７を介してマイクロプロセッサ１０に入力さ
れている。車載のバッテリ電源電圧は環境によって大き
く変動するので、この構成により、マイクロプロセッサ
１０はＢＡＴＴ電圧を正しく読み取れるようになってい
る。ＶCCは誘導負荷駆動回路の内部電源、ＶFWD は還流
端子５の端子電圧である。
図である。まず、図１を用いて誘導負荷駆動回路の構成
を説明する。１は誘導負荷であるソレノイドバルブであ
り、ソレノイドバルブ１の一端には、このソレノイドバ
ルブ１にエネルギを供給するＢＡＴＴ電圧の電源が接続
され、ソレノイドバルブ１の他端は、負荷駆動端子３を
介してソレノイドバルブ駆動用のスイッチング素子であ
る駆動トランジスタ２に接続されている。ソレノイドバ
ルブ１には、還流ラインを構成するフライホイールダイ
オード４が並列接続されている。５はソレノイドバルブ
１に還流電流を戻す還流端子である。負荷駆動端子３に
は、この駆動端子電圧ＶDRV をモニタする駆動端子電圧
モニタ回路６が接続されている。駆動端子電圧モニタ回
路６内には、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 、ダイオードＤ1 、
コンデンサＣ1 によりピークホールド回路が構成されて
おり、このピークホールド回路により駆動端子電圧Ｖ
DRVの略ピーク値を検知する。駆動端子電圧モニタ回路
６の出力電圧ＶA/D1は、故障検知回路の機能を持つマイ
クロプロセッサ１０に入力されている。マイクロプロセ
ッサ１０は、パルス発生回路の機能も持ち、マイクロプ
ロセッサ１０からの駆動パルス信号ＶPWM が駆動トラン
ジスタ２のゲートに供給されている。マイクロプロセッ
サ１０は、還流ラインの開放故障検知の際に、駆動端子
電圧モニタ回路６の出力電圧ＶA/D1をＢＡＴＴ電圧と比
較するため、電源からのＢＡＴＴ電圧が、ＢＡＴＴ電圧
モニタ回路７を介してマイクロプロセッサ１０に入力さ
れている。車載のバッテリ電源電圧は環境によって大き
く変動するので、この構成により、マイクロプロセッサ
１０はＢＡＴＴ電圧を正しく読み取れるようになってい
る。ＶCCは誘導負荷駆動回路の内部電源、ＶFWD は還流
端子５の端子電圧である。
【００１１】次に、図２の（ａ）〜（ｄ）を用いて上述
のように構成された誘導負荷駆動回路の作用を説明す
る。図２は、（ａ）駆動パルス信号電圧ＶPWM 、（ｂ）
ソレノイドバルブ１の電流ＩL 、（ｃ）駆動端子電圧Ｖ
DRV 及び（ｄ）駆動端子電圧モニタ回路６の出力電圧Ｖ
A/D1の各値の時間変化を示している。駆動端子電圧モニ
タ回路６は、負荷駆動端子３の端子電圧ＶDRV のピーク
電圧に近い値を検出する。即ち、コンデンサＣ1 充電時
には、
のように構成された誘導負荷駆動回路の作用を説明す
る。図２は、（ａ）駆動パルス信号電圧ＶPWM 、（ｂ）
ソレノイドバルブ１の電流ＩL 、（ｃ）駆動端子電圧Ｖ
DRV 及び（ｄ）駆動端子電圧モニタ回路６の出力電圧Ｖ
A/D1の各値の時間変化を示している。駆動端子電圧モニ
タ回路６は、負荷駆動端子３の端子電圧ＶDRV のピーク
電圧に近い値を検出する。即ち、コンデンサＣ1 充電時
には、
【数１】 τ1 ＝Ｃ1 ×（Ｒ1 ／／Ｒ2 ／／Ｒ3 ） …（１） なる時定数τ1 でモニタ出力電圧ＶA/D1は上昇し、コン
デンサＣ1 放電時には、 τ2 ＝Ｃ1 ×（Ｒ2 ／／Ｒ3 ） …（２） なる時定数τ2 でモニタ出力電圧ＶA/D1は減少する。こ
こで、マイクロプロセッサ１０が出力する駆動パルス信
号ＶPWM の周期Ｔのうち、駆動トランジスタ２がオンす
る時間をＴon、オフする時間をＴoff とすると、時定数
τ1 ，τ2 は、それぞれ、 τ1 ＜Ｔoff 、τ2 ＞Ｔon …（３） となるように設定してあるので、マイクロプロセッサ１
０は駆動端子電圧モニタ回路６の出力電圧ＶA/D1に、回
路の分圧比の逆数（Ｒ1 ／／Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／Ｒ3を乗ず
ることにより、負荷駆動端子３の端子電圧ＶDRV の略ピ
ーク電圧を検知する。
デンサＣ1 放電時には、 τ2 ＝Ｃ1 ×（Ｒ2 ／／Ｒ3 ） …（２） なる時定数τ2 でモニタ出力電圧ＶA/D1は減少する。こ
こで、マイクロプロセッサ１０が出力する駆動パルス信
号ＶPWM の周期Ｔのうち、駆動トランジスタ２がオンす
る時間をＴon、オフする時間をＴoff とすると、時定数
τ1 ，τ2 は、それぞれ、 τ1 ＜Ｔoff 、τ2 ＞Ｔon …（３） となるように設定してあるので、マイクロプロセッサ１
０は駆動端子電圧モニタ回路６の出力電圧ＶA/D1に、回
路の分圧比の逆数（Ｒ1 ／／Ｒ2 ＋Ｒ3 ）／Ｒ3を乗ず
ることにより、負荷駆動端子３の端子電圧ＶDRV の略ピ
ーク電圧を検知する。
【００１２】次に、還流ラインが正常な場合の動作を説
明する。ソレノイドバルブ１を駆動するときは、マイク
ロプロセッサ１０から出力する駆動パルス信号ＶPWM を
駆動トランジスタ２に印加し、駆動パルス信号の
「Ｈ」、「Ｌ」に応じて駆動トランジスタ２がオン・オ
フする。還流ラインが正常なときは、概ねソレノイドバ
ルブ１の等価インダクタンスと等価抵抗から定まる時定
数で電流ＩL が増減し、ソレノイドバルブ１は平均電流
Ｉavg で駆動される。また、駆動端子電圧モニタ回路６
の出力電圧ＶA/D1は、負荷駆動端子３の略ピーク電圧を
検知できるので、
明する。ソレノイドバルブ１を駆動するときは、マイク
ロプロセッサ１０から出力する駆動パルス信号ＶPWM を
駆動トランジスタ２に印加し、駆動パルス信号の
「Ｈ」、「Ｌ」に応じて駆動トランジスタ２がオン・オ
フする。還流ラインが正常なときは、概ねソレノイドバ
ルブ１の等価インダクタンスと等価抵抗から定まる時定
数で電流ＩL が増減し、ソレノイドバルブ１は平均電流
Ｉavg で駆動される。また、駆動端子電圧モニタ回路６
の出力電圧ＶA/D1は、負荷駆動端子３の略ピーク電圧を
検知できるので、
【数２】 ＶA/D1＝ＢＡＴＴ×Ｒ3 ／（Ｒ1 ／／Ｒ2 ＋Ｒ3 ） …（４） となる。
【００１３】次いで、フライホイールダイオード４のオ
ープン故障や還流端子５のコネクタ接触不良などで、還
流ラインが開放故障した場合について説明する。故障時
には、駆動トランジスタ２がオフするたびに、ソレノイ
ドバルブ１による逆起電力が発生し、負荷駆動端子３に
はサージ電圧が印加されるが、サージ電圧は駆動トラン
ジスタ２のドレイン−ソース間寄生ダイオードの降伏電
圧ＶZ でクランプされる。このとき、駆動端子電圧モニ
タ回路６の充電時定数τ1 は、サージ電圧のパルス幅に
対して短く設定しておけば、駆動端子電圧モニタ回路６
が出力する電圧ＶA/D1は、ＢＡＴＴに相当する電圧より
も上昇する。前述したように還流ラインが正常なときに
は、ＶA/D1電圧は略ＢＡＴＴに相当する電圧を超えるこ
とはないので、マイクロプロセッサ１０が認識している
ＢＡＴＴ電圧と、駆動端子電圧モニタ回路６が出力する
電圧ＶA/D1を比較することで、サージ電圧の発生を検知
することができる。即ち、
ープン故障や還流端子５のコネクタ接触不良などで、還
流ラインが開放故障した場合について説明する。故障時
には、駆動トランジスタ２がオフするたびに、ソレノイ
ドバルブ１による逆起電力が発生し、負荷駆動端子３に
はサージ電圧が印加されるが、サージ電圧は駆動トラン
ジスタ２のドレイン−ソース間寄生ダイオードの降伏電
圧ＶZ でクランプされる。このとき、駆動端子電圧モニ
タ回路６の充電時定数τ1 は、サージ電圧のパルス幅に
対して短く設定しておけば、駆動端子電圧モニタ回路６
が出力する電圧ＶA/D1は、ＢＡＴＴに相当する電圧より
も上昇する。前述したように還流ラインが正常なときに
は、ＶA/D1電圧は略ＢＡＴＴに相当する電圧を超えるこ
とはないので、マイクロプロセッサ１０が認識している
ＢＡＴＴ電圧と、駆動端子電圧モニタ回路６が出力する
電圧ＶA/D1を比較することで、サージ電圧の発生を検知
することができる。即ち、
【数３】 ＢＡＴＴ＜ＶA/D1×Ｒ3 ／（Ｒ1 ／／Ｒ2 ＋Ｒ3 ） …（５） となった場合は、還流ラインが開放故障であると判断で
きる。
きる。
【００１４】以上述べてきたように、本実施の形態によ
れば、ソレノイドバルブ１の駆動端子電圧モニタ回路６
をピークホールド回路とし、その出力電圧ＶA/D1とソレ
ノイドバルブ１の電源電圧ＢＡＴＴを比較することによ
り、ソレノイドバルブ１の駆動制御時に、フライホイー
ルダイオード４のオープン故障を含む還流ラインの開放
故障を検出することができるという効果が得られる。
れば、ソレノイドバルブ１の駆動端子電圧モニタ回路６
をピークホールド回路とし、その出力電圧ＶA/D1とソレ
ノイドバルブ１の電源電圧ＢＡＴＴを比較することによ
り、ソレノイドバルブ１の駆動制御時に、フライホイー
ルダイオード４のオープン故障を含む還流ラインの開放
故障を検出することができるという効果が得られる。
【００１５】また、従来は駆動端子電圧のサージ電圧を
マイクロプロセッサで検出して還流ラインの開放故障を
検知する場合、サージ波形を検出するサンプリング周期
を、サージパルス幅より十分短く設定しなければ確実に
サージ検出ができなかったが、本実施の形態のように、
駆動端子電圧モニタ回路６をピークホールドできる構成
にすることでサージのピーク電圧を保持できるので、サ
ンプリングの周期を長くすることができ、使用するマイ
クロプロセッサ１０の作動クロック周波数を下げること
が可能となるという効果もある。
マイクロプロセッサで検出して還流ラインの開放故障を
検知する場合、サージ波形を検出するサンプリング周期
を、サージパルス幅より十分短く設定しなければ確実に
サージ検出ができなかったが、本実施の形態のように、
駆動端子電圧モニタ回路６をピークホールドできる構成
にすることでサージのピーク電圧を保持できるので、サ
ンプリングの周期を長くすることができ、使用するマイ
クロプロセッサ１０の作動クロック周波数を下げること
が可能となるという効果もある。
【００１６】図３及び図４には、第２の実施の形態を示
す。まず、図３を用いて誘導負荷駆動回路の構成を説明
すると、本実施の形態では、ソレノイドバルブ１の電流
ＩLをモニタする駆動電流モニタ回路８が設けられてい
る。駆動電流モニタ回路８の出力電圧ＶA/D2は、故障検
知回路及びパルス発生回路の機能を持つマイクロプロセ
ッサ１１に入力されている。ＶDDは誘導負荷駆動回路の
内部電源である。
す。まず、図３を用いて誘導負荷駆動回路の構成を説明
すると、本実施の形態では、ソレノイドバルブ１の電流
ＩLをモニタする駆動電流モニタ回路８が設けられてい
る。駆動電流モニタ回路８の出力電圧ＶA/D2は、故障検
知回路及びパルス発生回路の機能を持つマイクロプロセ
ッサ１１に入力されている。ＶDDは誘導負荷駆動回路の
内部電源である。
【００１７】次に、図４の（ａ）〜（ｃ）を用いて上述
のように構成された誘導負荷駆動回路の作用を説明す
る。図４は、（ａ）駆動パルス信号電圧ＶPWM 、（ｂ）
ソレノイドバルブ１の電流ＩL 及び（ｃ）駆動電流モニ
タ回路８の出力電圧ＶA/D2の各値の時間変化を示してい
る。ソレノイドバルブ１の駆動、フライホイールダイオ
ード４及びＢＡＴＴ電圧モニタ回路７については、第１
の実施の形態と同様なので説明を省略する。駆動電流モ
ニタ回路８は、ソレノイドバルブ１に流れる電流ＩL を
シャント抵抗で検出し差動増幅器で電圧値に変換する。
駆動電流モニタ回路８の出力電圧ＶA/D2は、駆動パルス
信号電圧ＶPWM の周期Ｔに比べて十分長い時定数のロー
パスフィルタが構成されており、平均化された駆動電流
がマイクロプロセッサ１２でモニタできるようにしてあ
る。
のように構成された誘導負荷駆動回路の作用を説明す
る。図４は、（ａ）駆動パルス信号電圧ＶPWM 、（ｂ）
ソレノイドバルブ１の電流ＩL 及び（ｃ）駆動電流モニ
タ回路８の出力電圧ＶA/D2の各値の時間変化を示してい
る。ソレノイドバルブ１の駆動、フライホイールダイオ
ード４及びＢＡＴＴ電圧モニタ回路７については、第１
の実施の形態と同様なので説明を省略する。駆動電流モ
ニタ回路８は、ソレノイドバルブ１に流れる電流ＩL を
シャント抵抗で検出し差動増幅器で電圧値に変換する。
駆動電流モニタ回路８の出力電圧ＶA/D2は、駆動パルス
信号電圧ＶPWM の周期Ｔに比べて十分長い時定数のロー
パスフィルタが構成されており、平均化された駆動電流
がマイクロプロセッサ１２でモニタできるようにしてあ
る。
【００１８】還流ラインが正常な場合の動作は、第１の
実施の形態と同様なので説明を省略する。
実施の形態と同様なので説明を省略する。
【００１９】フライホイールダイオード４のオープン故
障や還流端子５のコネクタ接触不良などで、還流ライン
の開放故障が発生した場合、ソレノイドバルブ１に蓄え
られたエネルギが放電する際、駆動トランジスタ２のド
レイン−ソース間寄生ダイオードが降伏して通電するこ
とにより消費される。したがって、正常時と同様にソレ
ノイドバルブ１をパルス駆動しても、平均電流Ｉavg ′
は正常時の平均電流Ｉavg よりも、大幅に減少する。正
常時の平均電流Ｉavg は、ソレノイドバルブ１の電源Ｂ
ＡＴＴ電圧と、ソレノイドバルブ１の等価抵抗ＲL と、
駆動パルスのデューティ比ＤＵＴＹを用いて、 Ｉavg ＝ＢＡＴＴ／ＲL ×ＤＵＴＹ …（６） で表せるので、駆動電流モニタ回路８による検出電流が
Ｉavg よりも小さければ、還流ラインの故障を検出する
ことが可能となる。
障や還流端子５のコネクタ接触不良などで、還流ライン
の開放故障が発生した場合、ソレノイドバルブ１に蓄え
られたエネルギが放電する際、駆動トランジスタ２のド
レイン−ソース間寄生ダイオードが降伏して通電するこ
とにより消費される。したがって、正常時と同様にソレ
ノイドバルブ１をパルス駆動しても、平均電流Ｉavg ′
は正常時の平均電流Ｉavg よりも、大幅に減少する。正
常時の平均電流Ｉavg は、ソレノイドバルブ１の電源Ｂ
ＡＴＴ電圧と、ソレノイドバルブ１の等価抵抗ＲL と、
駆動パルスのデューティ比ＤＵＴＹを用いて、 Ｉavg ＝ＢＡＴＴ／ＲL ×ＤＵＴＹ …（６） で表せるので、駆動電流モニタ回路８による検出電流が
Ｉavg よりも小さければ、還流ラインの故障を検出する
ことが可能となる。
【００２０】以上述べてきたように、本実施の形態によ
れば、ソレノイドバルブ１の駆動電流モニタ回路８を設
け、そのモニタ電流値と予想される正常電流値を比較す
ることにより、ソレノイドバルブ１の駆動制御時に、フ
ライホイールダイオード４のオープン故障を含む還流ラ
インの開放故障を検出することができるという効果が得
られる。
れば、ソレノイドバルブ１の駆動電流モニタ回路８を設
け、そのモニタ電流値と予想される正常電流値を比較す
ることにより、ソレノイドバルブ１の駆動制御時に、フ
ライホイールダイオード４のオープン故障を含む還流ラ
インの開放故障を検出することができるという効果が得
られる。
【００２１】また、本実施の形態においては、還流ライ
ンの開放故障時にソレノイドバルブ１の駆動電流が大幅
に減少することに着目することで、平均化されたモニタ
電流値からでも十分故障検出が可能となる。したがっ
て、電流モニタ回路に時定数の長いローパスフィルタを
組み合わせることができ、やはり第１の実施の形態と同
様に電流モニタのサンプリング周期を長くすることが可
能となるという効果がある。
ンの開放故障時にソレノイドバルブ１の駆動電流が大幅
に減少することに着目することで、平均化されたモニタ
電流値からでも十分故障検出が可能となる。したがっ
て、電流モニタ回路に時定数の長いローパスフィルタを
組み合わせることができ、やはり第１の実施の形態と同
様に電流モニタのサンプリング周期を長くすることが可
能となるという効果がある。
【００２２】さらに、上述した第１及び第２の実施の形
態ともに、還流端子５に第１の実施の形態で用いたピー
クホールドできる電圧モニタ回路を追加して同様の異常
判断を行うことで、故障箇所の特定が可能となるという
効果もある。即ち、駆動端子電圧異常又は駆動電流異常
を検出した際に、還流端子モニタでも異常検出されれば
還流端子５からソレノイドバルブ１側の開放故障、還流
端子モニタで異常が検出されなければ駆動回路内の還流
ラインの開放故障と判断できる。
態ともに、還流端子５に第１の実施の形態で用いたピー
クホールドできる電圧モニタ回路を追加して同様の異常
判断を行うことで、故障箇所の特定が可能となるという
効果もある。即ち、駆動端子電圧異常又は駆動電流異常
を検出した際に、還流端子モニタでも異常検出されれば
還流端子５からソレノイドバルブ１側の開放故障、還流
端子モニタで異常が検出されなければ駆動回路内の還流
ラインの開放故障と判断できる。
【００２３】なお、上述した第１及び第２の実施の形態
ともに、車載バッテリは環境によって電源電圧が大きく
変動するため、ＢＡＴＴ電圧モニタ回路７を設けてある
が、安定した電源電圧が供給できる場合は、ＢＡＴＴ電
圧モニタ回路７は不要であることは言うまでもない。
ともに、車載バッテリは環境によって電源電圧が大きく
変動するため、ＢＡＴＴ電圧モニタ回路７を設けてある
が、安定した電源電圧が供給できる場合は、ＢＡＴＴ電
圧モニタ回路７は不要であることは言うまでもない。
【図１】本発明の第１の実施の形態である誘導負荷駆動
回路の回路図である。
回路の回路図である。
【図２】上記図１における各点の動作波形を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の第２の実施の形態の回路図である。
【図４】上記図３における各点の動作波形を示す図であ
る。
る。
１ ソレノイドバルブ（誘導負荷） ２ 駆動トランジスタ（スイッチング素子） ３ 負荷駆動端子 ４ フライホイールダイオード ６ 駆動端子電圧モニタ回路 ７ ＢＡＴＴ電圧モニタ回路 ８ 駆動電流モニタ回路 １０，１１ 故障検知回路及びパルス発生回路の機能を
持つマイクロプロセッサ
持つマイクロプロセッサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H223 AA10 AA15 BB08 CC08 DD03 EE24 5J055 AX31 BX16 CX13 CX28 DX13 DX22 EX04 EX11 EY01 EY05 EY10 EY12 EZ00 EZ09 EZ14 EZ39 EZ57 FX04 FX32 GX01 GX04 9A001 LL06
Claims (2)
- 【請求項１】 誘導負荷を駆動するスイッチング素子
と、このスイッチング素子に駆動パルス信号を供給する
パルス発生回路と、前記誘導負荷に並列接続され、還流
ラインを構成するフライホイールダイオードと、誘導負
荷駆動端子の端子電圧を検知するためのピークホールド
機能を備えた駆動端子電圧モニタ回路と、この駆動端子
電圧モニタ回路の出力値から前記還流ラインの開放故障
を検知する故障検知回路とを有することを特徴とする誘
導負荷駆動回路。 - 【請求項２】 誘導負荷を駆動するスイッチング素子
と、このスイッチング素子に駆動パルス信号を供給する
パルス発生回路と、前記誘導負荷に並列接続され、還流
ラインを構成するフライホイールダイオードと、誘導負
荷の駆動電流を検知する駆動電流モニタ回路と、この駆
動電流モニタ回路の出力値から前記還流ラインの開放故
障を検知する故障検知回路とを有することを特徴とする
誘導負荷駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07616599A JP3800854B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 誘導負荷駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07616599A JP3800854B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 誘導負荷駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000269029A true JP2000269029A (ja) | 2000-09-29 |
| JP3800854B2 JP3800854B2 (ja) | 2006-07-26 |
Family
ID=13597472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07616599A Expired - Fee Related JP3800854B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 誘導負荷駆動回路 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3800854B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005253182A (ja) * | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Denso Corp | 制御装置 |
| JP2010110093A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 半導体装置 |
| US8144447B2 (en) * | 2008-01-22 | 2012-03-27 | Hitachi, Ltd. | Electromagnetic load controller |
| JP2012109659A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-06-07 | Denso Corp | 負荷駆動回路 |
| CN111616656A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-04 | 上海明略人工智能(集团)有限公司 | 故障提示信息的生成方法和装置及存储介质 |
| US11201614B2 (en) | 2017-07-19 | 2021-12-14 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Load control device having multiple terminals and a clamp circuit connected therebetween |
Citations (9)
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-
1999
- 1999-03-19 JP JP07616599A patent/JP3800854B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3800854B2 (ja) | 2006-07-26 |
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