JP2010146841A - Failure diagnostic device and failure diagnosis method - Google Patents

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Hiroshi Ishikura
寛 石倉
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Digital Electronics Corp
株式会社デジタル
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a failure diagnostic device capable of diagnosing a failure of a transistor to drive an electromagnetic relay without changing power supply state to a load connected to the electromagnetic relay. <P>SOLUTION: The failure diagnostic device 5 includes a test signal generating part 51 which outputs to a base of a bipolar transistor 4 a test signal to make the bipolar transistor 4 non-conductive for a short time shorter than a restoration time of the electromagnetic relay 3 when the electromagnetic relay 3 is in operation, a voltage detection part 52 which diagnoses a collector voltage of the bipolar transistor 4, and a judgement part 53 which judges whether the bipolar transistor 4 is defective or not based on the collector voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体スイッチによって駆動される電磁リレーに関するものであり、特に、電磁リレーに接続された負荷の状態を変化させずに半導体スイッチの故障を診断する技術に関するものである。   The present invention relates to an electromagnetic relay driven by a semiconductor switch, and more particularly to a technique for diagnosing a failure of a semiconductor switch without changing the state of a load connected to the electromagnetic relay.
従来から、モータなどに流す大きな負荷電流を開閉するリレー装置として、電磁リレー(電磁接触器)が用いられている。図8は、一般的な電磁リレー10の構成を示す図である。電磁リレー10は、コイル11、ばね12、可動鉄心13、固定接点14a、可動接点14bを備えており、コイル11は、半導体スイッチ15を介して電源16に接続されている。固定接点14aおよび可動接点14bからなる接点14は、電磁リレー10が動作することにより閉じるメーク接点である。   Conventionally, an electromagnetic relay (electromagnetic contactor) is used as a relay device that opens and closes a large load current flowing through a motor or the like. FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a general electromagnetic relay 10. The electromagnetic relay 10 includes a coil 11, a spring 12, a movable iron core 13, a fixed contact 14 a, and a movable contact 14 b, and the coil 11 is connected to a power supply 16 through a semiconductor switch 15. A contact 14 composed of a fixed contact 14a and a movable contact 14b is a make contact that closes when the electromagnetic relay 10 operates.
図8(a)は、電磁リレー10が休止している状態を示しており、半導体スイッチ15がオフ状態となっている。このとき、コイル11には電圧が印加されないので、コイル11には電磁力が発生せず、バネ12によりコイル11と可動鉄心13とが離間し、それに伴い、固定接点14aと可動接点14bとが離間している。すなわち、接点14は開いた状態となる。   FIG. 8A shows a state in which the electromagnetic relay 10 is at rest, and the semiconductor switch 15 is in an off state. At this time, since no voltage is applied to the coil 11, no electromagnetic force is generated in the coil 11, and the coil 11 and the movable iron core 13 are separated by the spring 12, and accordingly, the fixed contact 14 a and the movable contact 14 b are separated. It is separated. That is, the contact 14 is in an open state.
図8(b)は、電磁リレー10が動作している状態を示しており、半導体スイッチ15がオン状態となっている。このとき、コイル11には電源16により電圧が印加され、コイル11に電磁力が発生する。これにより、可動鉄心13がコイル11に引き付けられ、それに伴い、固定接点14aと可動接点14bとが接触した状態、すなわち、接点14が閉じた状態となっている。   FIG. 8B shows a state where the electromagnetic relay 10 is operating, and the semiconductor switch 15 is in an ON state. At this time, a voltage is applied to the coil 11 by the power supply 16, and an electromagnetic force is generated in the coil 11. Thereby, the movable iron core 13 is attracted to the coil 11, and accordingly, the fixed contact 14a and the movable contact 14b are in contact with each other, that is, the contact 14 is closed.
このように、電磁リレー10では、半導体スイッチ15のオン/オフにより接点14の開閉を行っているため、半導体スイッチ15が故障している場合、接点14の開閉制御を行うことができなくなる。したがって、電磁リレー10の安全性を確保するためには、接点14の故障だけでなく、半導体スイッチ15の故障を診断・検出することが重要となる。   As described above, in the electromagnetic relay 10, the contact 14 is opened / closed by turning on / off the semiconductor switch 15. Therefore, when the semiconductor switch 15 is broken, the opening / closing control of the contact 14 cannot be performed. Therefore, in order to ensure the safety of the electromagnetic relay 10, it is important to diagnose and detect not only the failure of the contact 14 but also the failure of the semiconductor switch 15.
ここで、半導体スイッチ15の故障を診断するために、電磁リレー10に接続された負荷側の冗長接点の動作をモニタすると、負荷の故障であるか半導体スイッチ15の故障であるかの判別ができない。そのため、半導体スイッチ15の動作状態を変化させて、正常に導通/非導通となっているかを確認する必要がある。   Here, when the operation of the redundant contact on the load side connected to the electromagnetic relay 10 is monitored to diagnose the failure of the semiconductor switch 15, it cannot be determined whether the load is a failure or the failure of the semiconductor switch 15. . Therefore, it is necessary to change the operating state of the semiconductor switch 15 to check whether it is normally conducting / non-conducting.
電磁リレーを制御する半導体スイッチの故障を診断する技術を開示する文献として、特許文献1および2が挙げられる。   Patent Documents 1 and 2 are cited as documents disclosing a technique for diagnosing a failure of a semiconductor switch that controls an electromagnetic relay.
しかしながら、特許文献1では、半導体スイッチの機能を点検する際に、リレー装置を作動させなければならないので、リレー装置に接続された負荷の状態変化が許容されないシステムには適用できない。   However, Patent Document 1 cannot be applied to a system in which a change in the state of a load connected to the relay device is not allowed because the relay device must be operated when checking the function of the semiconductor switch.
一方、特許文献2に開示の構成では、電磁リレーを制御する半導体スイッチが電圧駆動型半導体素子である場合、通常動作では流れない半導体素子のゲート電流の有無を検出することにより、半導体素子の故障を診断している。この構成では、半導体素子の動作状態を変化させないので、電磁リレーが負荷に接続されている状態においても、負荷の状態を変化させることなく、半導体素子の故障を診断することができる。
特開平3−265401号公報(1991年11月26日公開) 特開2003−219631号公報(2003年7月31日公開)
On the other hand, in the configuration disclosed in Patent Document 2, when the semiconductor switch that controls the electromagnetic relay is a voltage-driven semiconductor element, the failure of the semiconductor element is detected by detecting the presence or absence of the gate current of the semiconductor element that does not flow in normal operation. Is diagnosed. In this configuration, since the operation state of the semiconductor element is not changed, the failure of the semiconductor element can be diagnosed without changing the load state even when the electromagnetic relay is connected to the load.
JP-A-3-265401 (published on November 26, 1991) JP 2003-219631 A (published July 31, 2003)
しかしながら、特許文献1の構成では、半導体スイッチが導通している状態でなければ、半導体素子の故障を診断することができないという問題がある。また、特許文献1の構成では、電磁リレーを制御する半導体スイッチが、MOSトランジスタとバイポーラトランジスタとを組み合わせたIGB等の電圧駆動型半導体素子に限られるため、電流駆動型の半導体素子には適用できない。   However, the configuration of Patent Document 1 has a problem that a failure of a semiconductor element cannot be diagnosed unless the semiconductor switch is in a conductive state. Further, in the configuration of Patent Document 1, since the semiconductor switch for controlling the electromagnetic relay is limited to a voltage-driven semiconductor element such as an IGB combining a MOS transistor and a bipolar transistor, it cannot be applied to a current-driven semiconductor element. .
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電磁リレーに接続された負荷への電力供給状態を変化させることなく、電磁リレーを駆動するトランジスタの故障を診断可能な故障診断装置および故障診断方法を実現することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to diagnose a failure of a transistor driving an electromagnetic relay without changing the power supply state to a load connected to the electromagnetic relay. It is to implement a fault diagnosis apparatus and a fault diagnosis method.
本発明に係る故障診断装置は、上記課題を解決するために、コイルの電磁力により接点の状態を制御する電磁リレーの当該コイルに印加する電圧を制御するトランジスタの故障を診断する故障診断装置であって、前記トランジスタのターンオン時間とターンオフ時間との合計が、上記電磁リレーの復帰時間より短く、上記トランジスタが導通して上記電磁リレーが動作しているとき、上記電磁リレーの復帰時間より短い期間上記トランジスタを非導通とする制御信号を上記トランジスタの制御電極へ出力しうるトランジスタ制御手段と、上記期間に上記トランジスタが非導通となったか否かに基づいて上記トランジスタが不良であるか否かを判定する判定手段とを有することを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, a failure diagnosis device according to the present invention is a failure diagnosis device that diagnoses a failure of a transistor that controls a voltage applied to a coil of an electromagnetic relay that controls a contact state by an electromagnetic force of the coil. And the sum of the turn-on time and the turn-off time of the transistor is shorter than the return time of the electromagnetic relay, and shorter than the return time of the electromagnetic relay when the transistor is on and the electromagnetic relay is operating. Transistor control means capable of outputting a control signal for turning off the transistor to the control electrode of the transistor, and whether or not the transistor is defective based on whether or not the transistor is turned off during the period. And determining means for determining.
上記の構成によれば、電磁リレーが動作しているとき、すなわち、トランジスタが導通状態でコイルに電圧が印加されているとき、トランジスタ制御手段によって、電磁リレーの復帰時間より短い期間トランジスタを非導通とする制御信号がトランジスタの制御電極に出力される。このとき、トランジスタが正常であれば、トランジスタが非導通となるので、判定手段は、上記期間にトランジスタが非導通となったか否かに基づいてトランジスタが不良であるか否かを判定することができる。ここで、トランジスタが非導通となることにより、コイルは電圧が印加されていない状態となるが、コイルに電圧が印加されていない期間は電磁リレーの復帰時間より短いので、電磁リレーが休止状態となることはなく、動作状態が継続する。したがって、電磁リレーに接続された負荷への電力供給状態を変化させることなく、電磁リレーを駆動するトランジスタの故障を診断可能な故障診断装置を実現できるという効果を奏する。   According to the above configuration, when the electromagnetic relay is operating, that is, when the voltage is applied to the coil while the transistor is in a conductive state, the transistor is not turned on for a period shorter than the return time of the electromagnetic relay by the transistor control means. Is output to the control electrode of the transistor. At this time, if the transistor is normal, the transistor is non-conductive. Therefore, the determination unit can determine whether the transistor is defective based on whether the transistor is non-conductive during the period. it can. Here, when the transistor becomes non-conductive, the coil is in a state where no voltage is applied, but since the period in which no voltage is applied to the coil is shorter than the return time of the electromagnetic relay, the electromagnetic relay is in a dormant state. The operating state continues. Therefore, there is an effect that it is possible to realize a failure diagnosis device capable of diagnosing a failure of a transistor driving the electromagnetic relay without changing a power supply state to a load connected to the electromagnetic relay.
本発明に係る故障診断装置は、上記課題を解決するために、コイルの電磁力により接点の状態を制御する電磁リレーの当該コイルに印加する電圧を制御するトランジスタの故障を診断する故障診断装置であって、前記トランジスタのターンオン時間とターンオフ時間との合計が、上記電磁リレーの動作時間より短く、上記トランジスタが非導通で上記電磁リレーが休止しているとき、上記電磁リレーの動作時間より短い期間上記トランジスタを導通させる制御信号を上記トランジスタの制御電極へ出力しうるトランジスタ制御手段と、上記期間に上記トランジスタが導通したか否かに基づいて上記トランジスタが不良であるか否かを判定する判定手段とを有することを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, a failure diagnosis device according to the present invention is a failure diagnosis device that diagnoses a failure of a transistor that controls a voltage applied to a coil of an electromagnetic relay that controls a contact state by an electromagnetic force of the coil. The sum of the turn-on time and the turn-off time of the transistor is shorter than the operation time of the electromagnetic relay, and when the transistor is non-conductive and the electromagnetic relay is at rest, the period is shorter than the operation time of the electromagnetic relay. Transistor control means capable of outputting a control signal for conducting the transistor to the control electrode of the transistor, and determination means for determining whether the transistor is defective based on whether the transistor is conducted during the period It is characterized by having.
上記の構成によれば、電磁リレーが休止しているとき、すなわち、トランジスタが非導通状態でコイルに電圧が印加されていないとき、トランジスタ制御手段によって、電磁リレーの動作時間より短い期間トランジスタを導通させる制御信号がトランジスタの制御電極に出力される。このとき、トランジスタが正常であれば、トランジスタが導通するので、判定手段は、上記期間にトランジスタが導通したか否かに基づいてトランジスタが不良であるか否かを判定することができる。ここで、トランジスタが導通することにより、コイルに電圧が印加されるが、コイルに電圧が印加される期間は電磁リレーの動作時間より短いので、電磁リレーが動作状態となることはなく、休止状態が継続する。したがって、電磁リレーに接続された負荷への電力供給状態を変化させることなく、電磁リレーを駆動するトランジスタの故障を診断可能な故障診断装置を実現できるという効果を奏する。   According to the above configuration, when the electromagnetic relay is at rest, that is, when the transistor is in a non-conducting state and no voltage is applied to the coil, the transistor control means conducts the transistor for a period shorter than the operation time of the electromagnetic relay. The control signal to be output is output to the control electrode of the transistor. At this time, if the transistor is normal, the transistor is turned on. Therefore, the determination unit can determine whether the transistor is defective based on whether the transistor is turned on during the period. Here, when the transistor is turned on, a voltage is applied to the coil, but the period during which the voltage is applied to the coil is shorter than the operation time of the electromagnetic relay, so the electromagnetic relay will not be in the operating state and will be in the dormant state Will continue. Therefore, there is an effect that it is possible to realize a failure diagnosis device capable of diagnosing a failure of a transistor driving the electromagnetic relay without changing a power supply state to a load connected to the electromagnetic relay.
本発明に係る故障診断装置では、上記判定手段は、上記トランジスタの被制御電極の少なくともいずれかの電位に基づいて、上記トランジスタが上記制御信号に応じて動作したか否かを検出してもよい。   In the failure diagnosis apparatus according to the present invention, the determination means may detect whether or not the transistor has operated in response to the control signal, based on the potential of at least one of the controlled electrodes of the transistor. .
本発明に係る故障診断方法は、上記課題を解決するためにコイルの電磁力により接点の状態を制御する電磁リレーの当該コイルに印加する電圧を制御するトランジスタの故障を診断する故障診断方法であって、前記トランジスタのターンオン時間とターンオフ時間との合計が、上記電磁リレーの復帰時間より短く、上記トランジスタが導通して上記電磁リレーが動作しているとき、上記電磁リレーの復帰時間より短い期間上記トランジスタを非導通とする制御信号を上記トランジスタの制御電極へ出力するトランジスタ制御ステップと、上記期間に上記トランジスタが非導通となったか否かに基づいて上記トランジスタが不良であるか否かを判定する判定ステップとを有することを特徴としている。   The failure diagnosis method according to the present invention is a failure diagnosis method for diagnosing a failure of a transistor that controls a voltage applied to a coil of an electromagnetic relay that controls a contact state by an electromagnetic force of the coil in order to solve the above-described problem. The sum of the turn-on time and the turn-off time of the transistor is shorter than the return time of the electromagnetic relay, and when the transistor is conductive and the electromagnetic relay is operating, the period is shorter than the return time of the electromagnetic relay. A transistor control step for outputting a control signal for turning off the transistor to the control electrode of the transistor, and determining whether the transistor is defective based on whether the transistor is turned off during the period. And a determination step.
上記の構成によれば、電磁リレーが動作しているとき、すなわち、トランジスタが導通状態でコイルに電圧が印加されているとき、トランジスタ制御ステップにおいて、電磁リレーの復帰時間より短い期間トランジスタを非導通とする制御信号がトランジスタの制御電極に出力される。このとき、トランジスタが正常であれば、トランジスタが非導通となるので、判定ステップにおいて、上記期間にトランジスタが非導通となったか否かに基づいてトランジスタが不良であるか否かを判定することができる。ここで、トランジスタが非導通となることにより、コイルは電圧が印加されていない状態となるが、コイルに電圧が印加されていない期間は電磁リレーの復帰時間より短いので、電磁リレーが休止状態となることはなく、動作状態が継続する。したがって、電磁リレーに接続された負荷への電力供給状態を変化させることなく、電磁リレーを駆動するトランジスタの故障を診断可能な故障診断方法を実現できるという効果を奏する。   According to the above configuration, when the electromagnetic relay is operating, that is, when the voltage is applied to the coil while the transistor is in a conductive state, the transistor is turned off for a period shorter than the return time of the electromagnetic relay in the transistor control step. Is output to the control electrode of the transistor. At this time, if the transistor is normal, the transistor is non-conductive. Therefore, in the determination step, it is determined whether the transistor is defective based on whether the transistor is non-conductive during the period. it can. Here, when the transistor becomes non-conductive, the coil is in a state where no voltage is applied, but since the period in which no voltage is applied to the coil is shorter than the return time of the electromagnetic relay, the electromagnetic relay is in a dormant state. The operating state continues. Therefore, there is an effect that it is possible to realize a failure diagnosis method capable of diagnosing a failure of a transistor that drives the electromagnetic relay without changing a power supply state to a load connected to the electromagnetic relay.
本発明に係る故障診断方法は、コイルの電磁力により接点の状態を制御する電磁リレーの当該コイルに印加する電圧を制御するトランジスタの故障を診断する故障診断方法であって、前記トランジスタのターンオン時間とターンオフ時間との合計が、上記電磁リレーの動作時間より短く、上記トランジスタが非導通で上記電磁リレーが休止しているとき、上記電磁リレーの動作時間より短い期間上記トランジスタを導通させる制御信号を上記トランジスタの制御電極へ出力するトランジスタ制御ステップと、上記期間に上記トランジスタが導通したか否かに基づいて上記トランジスタが不良であるか否かを判定する判定ステップとを有することを特徴としている。   A failure diagnosis method according to the present invention is a failure diagnosis method for diagnosing a failure of a transistor that controls a voltage applied to a coil of an electromagnetic relay that controls a state of a contact by an electromagnetic force of the coil, the turn-on time of the transistor And the turn-off time is shorter than the operation time of the electromagnetic relay, and when the transistor is non-conductive and the electromagnetic relay is at rest, a control signal for making the transistor conductive for a period shorter than the operation time of the electromagnetic relay is A transistor control step for outputting to the control electrode of the transistor and a determination step for determining whether or not the transistor is defective based on whether or not the transistor is turned on during the period are characterized.
上記の構成によれば、電磁リレーが休止しているとき、すなわち、トランジスタが非導通状態でコイルに電圧が印加されていないとき、トランジスタ制御ステップにおいて、電磁リレーの動作時間より短い期間トランジスタを導通させる制御信号がトランジスタの制御電極に出力される。このとき、トランジスタが正常であれば、トランジスタが導通するので、判定ステップにおいて、上記期間にトランジスタが導通したか否かに基づいてトランジスタが不良であるか否かを判定することができる。ここで、トランジスタが導通することにより、コイルに電圧が印加されるが、コイルに電圧が印加される期間は電磁リレーの動作時間より短いので、電磁リレーが動作状態となることはなく、休止状態が継続する。したがって、電磁リレーに接続された負荷への電力供給状態を変化させることなく、電磁リレーを駆動するトランジスタの故障を診断可能な故障診断方法を実現できるという効果を奏する。   According to the above configuration, when the electromagnetic relay is at rest, that is, when the transistor is in a non-conductive state and no voltage is applied to the coil, the transistor is turned on for a period shorter than the operation time of the electromagnetic relay in the transistor control step. The control signal to be output is output to the control electrode of the transistor. At this time, if the transistor is normal, the transistor is turned on. Therefore, in the determination step, it can be determined whether the transistor is defective based on whether the transistor is turned on during the period. Here, when the transistor is turned on, a voltage is applied to the coil, but the period during which the voltage is applied to the coil is shorter than the operation time of the electromagnetic relay, so the electromagnetic relay will not be in the operating state and will be in the dormant state Will continue. Therefore, there is an effect that it is possible to realize a failure diagnosis method capable of diagnosing a failure of a transistor that drives the electromagnetic relay without changing a power supply state to a load connected to the electromagnetic relay.
本発明に係る故障診断装置は、上記課題を解決するために、コイルの電磁力によりメーク接点を開閉する電磁リレーの当該コイルに印加する電圧を制御するトランジスタの故障を診断する故障診断装置であって、前記トランジスタのターンオン時間とターンオフ時間との合計が、上記電磁リレーの復帰時間より短く、上記メーク接点が閉じているとき、上記電磁リレーの復帰時間より短い期間上記トランジスタを非導通とする制御信号を上記トランジスタの制御電極へ出力しうるトランジスタ制御手段と、上記期間に上記トランジスタが非導通となったか否かに基づいて上記トランジスタが不良であるか否かを判定する判定手段とを有することを特徴としている。   In order to solve the above problems, a failure diagnosis device according to the present invention is a failure diagnosis device that diagnoses a failure of a transistor that controls a voltage applied to a coil of an electromagnetic relay that opens and closes a make contact by electromagnetic force of the coil. The transistor is turned off for a period shorter than the return time of the electromagnetic relay when the sum of the turn-on time and the turn-off time of the transistor is shorter than the return time of the electromagnetic relay and the make contact is closed. Transistor control means capable of outputting a signal to the control electrode of the transistor, and determination means for determining whether or not the transistor is defective based on whether or not the transistor is turned off during the period It is characterized by.
上記の構成によれば、メーク接点が閉じているとき、すなわち、トランジスタが導通状態でコイルに電圧が印加されているとき、トランジスタ制御手段によって、電磁リレーの復帰時間より短い期間トランジスタを非導通とする制御信号がトランジスタの制御電極に出力される。このとき、トランジスタが正常であれば、トランジスタが非導通となるので、判定手段は、上記期間にトランジスタが非導通となったか否かに基づいてトランジスタが不良であるか否かを判定することができる。ここで、トランジスタが非導通となることにより、コイルは電圧が印加されていない状態となるが、コイルに電圧が印加されていない期間は電磁リレーの復帰時間より短いので、メーク接点が開くことはない。したがって、電磁リレーに接続された負荷への電力供給状態を変化させることなく、電磁リレーを駆動するトランジスタの故障を診断可能な故障診断装置を実現できるという効果を奏する。   According to the above configuration, when the make contact is closed, that is, when a voltage is applied to the coil while the transistor is in a conductive state, the transistor is made non-conductive for a period shorter than the return time of the electromagnetic relay by the transistor control means. A control signal is output to the control electrode of the transistor. At this time, if the transistor is normal, the transistor is non-conductive. Therefore, the determination unit can determine whether the transistor is defective based on whether the transistor is non-conductive during the period. it can. Here, when the transistor becomes non-conductive, the coil is in a state where no voltage is applied, but since the period when the voltage is not applied to the coil is shorter than the return time of the electromagnetic relay, the make contact is not opened. Absent. Therefore, there is an effect that it is possible to realize a failure diagnosis device capable of diagnosing a failure of a transistor driving the electromagnetic relay without changing a power supply state to a load connected to the electromagnetic relay.
本発明に係る故障診断装置は、上記課題を解決するために、コイルの電磁力によりメーク接点を開閉する電磁リレーの当該コイルに印加する電圧を制御するトランジスタの故障を診断する故障診断装置であって、前記トランジスタのターンオン時間とターンオフ時間との合計が、上記電磁リレーの動作時間より短く、上記メーク接点が開いているとき、上記電磁リレーの動作時間より短い期間上記トランジスタを導通させる制御信号を上記トランジスタの制御電極へ出力しうるトランジスタ制御手段と、上記期間に上記トランジスタが導通したか否かに基づいて上記トランジスタが不良であるか否かを判定する判定手段とを有することを特徴としている。   In order to solve the above problems, a failure diagnosis device according to the present invention is a failure diagnosis device that diagnoses a failure of a transistor that controls a voltage applied to a coil of an electromagnetic relay that opens and closes a make contact by electromagnetic force of the coil. When the total turn-on time and turn-off time of the transistor is shorter than the operation time of the electromagnetic relay and the make contact is open, a control signal for conducting the transistor for a period shorter than the operation time of the electromagnetic relay is Transistor control means capable of outputting to the control electrode of the transistor and determination means for determining whether or not the transistor is defective based on whether or not the transistor is conductive during the period .
上記の構成によれば、メーク接点が開いているとき、すなわち、トランジスタが非導通状態でコイルに電圧が印加されていないとき、トランジスタ制御手段によって、電磁リレーの動作時間より短い期間トランジスタを導通させる制御信号がトランジスタの制御電極に出力される。このとき、トランジスタが正常であれば、トランジスタが導通するので、判定手段は、上記期間にトランジスタが導通したか否かに基づいてトランジスタが不良であるか否かを判定することができる。ここで、トランジスタが導通することにより、コイルに電圧が印加されるが、コイルに電圧が印加される期間は電磁リレーの動作時間より短いので、メーク接点が閉じることはない。したがって、電磁リレーに接続された負荷への電力供給状態を変化させることなく、電磁リレーを駆動するトランジスタの故障を診断可能な故障診断装置を実現できるという効果を奏する。   According to the above configuration, when the make contact is open, that is, when the transistor is non-conductive and no voltage is applied to the coil, the transistor control means causes the transistor to conduct for a period shorter than the electromagnetic relay operating time. A control signal is output to the control electrode of the transistor. At this time, if the transistor is normal, the transistor is turned on. Therefore, the determination unit can determine whether the transistor is defective based on whether the transistor is turned on during the period. Here, when the transistor is turned on, a voltage is applied to the coil. However, since the voltage is applied to the coil is shorter than the operation time of the electromagnetic relay, the make contact is not closed. Therefore, there is an effect that it is possible to realize a failure diagnosis device capable of diagnosing a failure of a transistor driving the electromagnetic relay without changing a power supply state to a load connected to the electromagnetic relay.
本発明に係る故障診断装置は、上記課題を解決するために、コイルの電磁力によりブレーク接点を開閉する電磁リレーの当該コイルに印加する電圧を制御するトランジスタの故障を診断する故障診断装置であって、前記トランジスタのターンオン時間とターンオフ時間との合計が、上記電磁リレーの動作時間より短く、上記ブレーク接点が閉じているとき、上記電磁リレーの動作時間より短い期間上記トランジスタを導通させる制御信号を上記トランジスタの制御電極へ出力しうるトランジスタ制御手段と、上記期間に上記トランジスタが導通したか否かに基づいて上記トランジスタが不良であるか否かを判定する判定手段とを有することを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, a failure diagnosis device according to the present invention is a failure diagnosis device that diagnoses a failure of a transistor that controls a voltage applied to a coil of an electromagnetic relay that opens and closes a break contact by electromagnetic force of the coil. When the sum of the turn-on time and the turn-off time of the transistor is shorter than the operation time of the electromagnetic relay and the break contact is closed, a control signal for conducting the transistor for a period shorter than the operation time of the electromagnetic relay is Transistor control means capable of outputting to the control electrode of the transistor and determination means for determining whether or not the transistor is defective based on whether or not the transistor is conductive during the period .
上記の構成によれば、ブレーク接点が閉じているとき、すなわち、トランジスタが非導通状態でコイルに電圧が印加されていないとき、トランジスタ制御手段によって、電磁リレーの動作時間より短い期間トランジスタを導通させる制御信号がトランジスタの制御電極に出力される。このとき、トランジスタが正常であれば、トランジスタが導通するので、判定手段は、上記期間にトランジスタが導通したか否かに基づいてトランジスタが不良であるか否かを判定することができる。ここで、トランジスタが導通することにより、コイルに電圧が印加されるが、コイルに電圧が印加される期間は電磁リレーの動作時間より短いので、ブレーク接点が開くことはない。したがって、電磁リレーに接続された負荷への電力供給状態を変化させることなく、電磁リレーを駆動するトランジスタの故障を診断可能な故障診断装置を実現できるという効果を奏する。   According to the above configuration, when the break contact is closed, that is, when the transistor is in a non-conductive state and no voltage is applied to the coil, the transistor control means causes the transistor to conduct for a period shorter than the operation time of the electromagnetic relay. A control signal is output to the control electrode of the transistor. At this time, if the transistor is normal, the transistor is turned on. Therefore, the determination unit can determine whether the transistor is defective based on whether the transistor is turned on during the period. Here, when the transistor is turned on, a voltage is applied to the coil. However, since the voltage is applied to the coil is shorter than the operation time of the electromagnetic relay, the break contact is not opened. Therefore, there is an effect that it is possible to realize a failure diagnosis device capable of diagnosing a failure of a transistor driving the electromagnetic relay without changing a power supply state to a load connected to the electromagnetic relay.
本発明に係る故障診断装置は、上記課題を解決するために、コイルの電磁力によりブレーク接点を開閉する電磁リレーの当該コイルに印加する電圧を制御するトランジスタの故障を診断する故障診断装置であって、前記トランジスタのターンオン時間とターンオフ時間との合計が、上記電磁リレーの復帰時間より短く、上記ブレーク接点が開いているとき、上記電磁リレーの復帰時間より短い期間上記トランジスタを非導通とする制御信号を上記トランジスタの制御電極へ出力しうるトランジスタ制御手段と、上記期間に上記トランジスタが非導通となったか否かに基づいて上記トランジスタが不良であるか否かを判定する判定手段とを有することを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, a failure diagnosis device according to the present invention is a failure diagnosis device that diagnoses a failure of a transistor that controls a voltage applied to a coil of an electromagnetic relay that opens and closes a break contact by electromagnetic force of the coil. And controlling the transistor to be non-conductive for a period shorter than the return time of the electromagnetic relay when the sum of the turn-on time and the turn-off time of the transistor is shorter than the return time of the electromagnetic relay and the break contact is open. Transistor control means capable of outputting a signal to the control electrode of the transistor, and determination means for determining whether or not the transistor is defective based on whether or not the transistor is turned off during the period It is characterized by.
上記の構成によれば、ブレーク接点が開いているとき、すなわち、トランジスタが導通状態でコイルに電圧が印加されているとき、トランジスタ制御手段によって、電磁リレーの復帰時間より短い期間トランジスタを非導通とする制御信号がトランジスタの制御電極に出力される。このとき、トランジスタが正常であれば、トランジスタが非導通となるので、判定手段は、上記期間にトランジスタが非導通となったか否かに基づいてトランジスタが不良であるか否かを判定することができる。ここで、トランジスタが非導通となることにより、コイルは電圧が印加されていない状態となるが、コイルに電圧が印加されていない期間は電磁リレーの復帰時間より短いので、ブレーク接点が閉じることはない。したがって、電磁リレーに接続された負荷への電力供給状態を変化させることなく、電磁リレーを駆動するトランジスタの故障を診断可能な故障診断装置を実現できるという効果を奏する。   According to the above configuration, when the break contact is open, that is, when a voltage is applied to the coil while the transistor is in a conductive state, the transistor is turned off for a period shorter than the return time of the electromagnetic relay by the transistor control means. A control signal is output to the control electrode of the transistor. At this time, if the transistor is normal, the transistor is non-conductive. Therefore, the determination unit can determine whether the transistor is defective based on whether the transistor is non-conductive during the period. it can. Here, when the transistor becomes non-conductive, the coil is in a state where no voltage is applied, but since the period when the voltage is not applied to the coil is shorter than the return time of the electromagnetic relay, the break contact is not closed. Absent. Therefore, there is an effect that it is possible to realize a failure diagnosis device capable of diagnosing a failure of a transistor driving the electromagnetic relay without changing a power supply state to a load connected to the electromagnetic relay.
本発明に係る故障診断装置は、以上のように、コイルの電磁力により接点の状態を制御する電磁リレーの当該コイルに印加する電圧を制御するトランジスタの故障を診断する故障診断装置であって、前記トランジスタのターンオン時間とターンオフ時間との合計が、上記電磁リレーの復帰時間より短く、上記トランジスタが導通して上記電磁リレーが動作しているとき、上記電磁リレーの復帰時間より短い期間上記トランジスタを非導通とする制御信号を上記トランジスタの制御電極へ出力しうるトランジスタ制御手段と、上記期間に上記トランジスタが非導通となったか否かに基づいて上記トランジスタが不良であるか否かを判定する判定手段とを有するので、電磁リレーに接続された負荷への電力供給状態を変化させることなく、電磁リレーを駆動するトランジスタの故障を診断可能な故障診断装置を実現できるという効果を奏する。   As described above, the failure diagnosis device according to the present invention is a failure diagnosis device that diagnoses a failure of a transistor that controls a voltage applied to the coil of an electromagnetic relay that controls the state of a contact by electromagnetic force of the coil, The sum of the turn-on time and turn-off time of the transistor is shorter than the return time of the electromagnetic relay, and the transistor is turned on for a period shorter than the return time of the electromagnetic relay when the transistor is conductive and the electromagnetic relay is operating. A transistor control means capable of outputting a control signal for non-conduction to the control electrode of the transistor, and a determination for determining whether or not the transistor is defective based on whether or not the transistor is non-conductive during the period Without changing the power supply state to the load connected to the electromagnetic relay. An effect that a failure of a transistor for driving the over can be realized diagnosable fault diagnosis apparatus.
また、本発明に係る故障診断方法は、以上のように、コイルの電磁力により接点の状態を制御する電磁リレーの当該コイルに印加する電圧を制御するトランジスタの故障を診断する故障診断方法であって、前記トランジスタのターンオン時間とターンオフ時間との合計が、上記電磁リレーの復帰時間より短く、上記トランジスタが導通して上記電磁リレーが動作しているとき、上記電磁リレーの復帰時間より短い期間上記トランジスタを非導通とする制御信号を上記トランジスタの制御電極へ出力するトランジスタ制御ステップと、上記期間に上記トランジスタが非導通となったか否かに基づいて上記トランジスタが不良であるか否かを判定する判定ステップとを有するので、電磁リレーに接続された負荷への電力供給状態を変化させることなく、電磁リレーを駆動するトランジスタの故障を診断可能な故障診断方法を実現できるという効果を奏する。   Further, as described above, the failure diagnosis method according to the present invention is a failure diagnosis method for diagnosing a failure of a transistor that controls a voltage applied to the coil of an electromagnetic relay that controls a contact state by an electromagnetic force of the coil. The sum of the turn-on time and the turn-off time of the transistor is shorter than the return time of the electromagnetic relay, and when the transistor is conductive and the electromagnetic relay is operating, the period is shorter than the return time of the electromagnetic relay. A transistor control step for outputting a control signal for turning off the transistor to the control electrode of the transistor, and determining whether the transistor is defective based on whether the transistor is turned off during the period. Changing the power supply state to the load connected to the electromagnetic relay. Ku, an effect that a failure of a transistor for driving the electromagnetic relay can be realized diagnosable failure diagnosis method.
本発明の一実施形態について図1〜図7に基づいて説明すると以下の通りである。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図2は、本実施形態に係る制御システム1の構成を示すブロック図である。制御システム1は、プログラマブル表示器2、電磁リレー3、リレー制御部4、故障診断部5およびデバイス6を備えている。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the control system 1 according to the present embodiment. The control system 1 includes a programmable display 2, an electromagnetic relay 3, a relay control unit 4, a failure diagnosis unit 5, and a device 6.
プログラマブル表示器2は、ユーザが制御システム1を制御/監視するための携帯型のHMI(Human Machine Interface)であり、アンテナ21を有している。また、プログラマブル表示器2は、図示しない表示画面、タッチパネルおよび非常停止ボタンを備えており、ユーザの操作に応じた指示信号をアンテナ21から発信する。   The programmable display 2 is a portable HMI (Human Machine Interface) for the user to control / monitor the control system 1 and has an antenna 21. Moreover, the programmable display 2 is provided with the display screen which is not shown in figure, a touchscreen, and an emergency stop button, and transmits the instruction | indication signal according to a user's operation from the antenna 21. FIG.
デバイス6は、例えば製造ラインに配置される電磁弁やアクチュエータである。デバイス6に電力を供給するデバイス用電源V1は、電磁リレー3を介してデバイス6に接続されている。電磁リレー3は、コイルの電磁力により接点を開閉する構成であり、電磁リレー3の接点が閉じているとき、デバイス用電源V1からデバイス6に電力が供給され、接点が開いているとき、デバイス用電源V1からデバイス6への電力供給が遮断される。   The device 6 is, for example, an electromagnetic valve or an actuator that is arranged on the production line. A device power supply V <b> 1 that supplies power to the device 6 is connected to the device 6 via the electromagnetic relay 3. The electromagnetic relay 3 is configured to open and close the contact by the electromagnetic force of the coil. When the contact of the electromagnetic relay 3 is closed, power is supplied from the device power supply V1 to the device 6 and when the contact is open, the device The power supply from the power supply V1 to the device 6 is cut off.
また、電磁リレー3を駆動するリレー用電源V2が、リレー制御部4を介して電磁リレー3に接続されている。リレー制御部4は、例えば各種トランジスタのようなスイッチング素子であれば良く、本実施形態では、バイポーラトランジスタを用いている。リレー制御部4およびリレー用電源V2は、図8に示す半導体スイッチ15および電源16に相当する。リレー制御部4には、プログラマブル表示器2のアンテナ21からの信号を受信するためのアンテナ41が接続されている。   A relay power source V <b> 2 that drives the electromagnetic relay 3 is connected to the electromagnetic relay 3 via the relay control unit 4. The relay control unit 4 may be a switching element such as various transistors, and a bipolar transistor is used in the present embodiment. Relay control unit 4 and relay power supply V2 correspond to semiconductor switch 15 and power supply 16 shown in FIG. An antenna 41 for receiving a signal from the antenna 21 of the programmable display device 2 is connected to the relay control unit 4.
通常時では、電磁リレー3の接点は閉じており、デバイス6に電力が供給される状態となっている。ここで、デバイス6を緊急停止させる場合、ユーザはプログラマブル表示器2の緊急停止ボタンを押下することにより、アンテナ21から停止信号を発信させる。リレー制御部4は、アンテナ41により停止信号を受信し、リレー制御部4が非導通状態となる。これにより、電磁リレー3の接点が開き、デバイス6への電力供給が遮断される。   In a normal time, the contact of the electromagnetic relay 3 is closed, and power is supplied to the device 6. Here, when the device 6 is urgently stopped, the user presses the urgent stop button of the programmable display device 2 to transmit a stop signal from the antenna 21. The relay control unit 4 receives the stop signal from the antenna 41, and the relay control unit 4 becomes non-conductive. Thereby, the contact of the electromagnetic relay 3 is opened, and the power supply to the device 6 is interrupted.
さらに、制御システム1では、リレー制御部4に、リレー制御部4の故障を診断するための故障診断部5が接続されている。続いて、故障診断部5によるリレー制御部4の故障診断について、図1に基づいて具体的に説明する。   Further, in the control system 1, a failure diagnosis unit 5 for diagnosing a failure of the relay control unit 4 is connected to the relay control unit 4. Next, failure diagnosis of the relay control unit 4 by the failure diagnosis unit 5 will be specifically described with reference to FIG.
図1は、図2に示す電磁リレー3、リレー制御部4および故障診断部5の具体的な構成を示す図である。なお、本実施形態では、リレー制御部4はバイポーラトランジスタであるので、以下の説明ではリレー制御部4をバイポーラトランジスタ4と称する。また、図1では、図2に示すアンテナ41を省略している。   FIG. 1 is a diagram showing a specific configuration of the electromagnetic relay 3, the relay control unit 4, and the failure diagnosis unit 5 shown in FIG. In this embodiment, since the relay control unit 4 is a bipolar transistor, the relay control unit 4 is referred to as a bipolar transistor 4 in the following description. In FIG. 1, the antenna 41 shown in FIG. 2 is omitted.
電磁リレー3は、コイル31、接点32およびダイオード33を備えている。電磁リレー3の全体構成は、図8に示す電磁リレー10と略同様である。すなわち、コイル31の構成は、図8に示すコイル11の構成と略同様であり、接点32の構成は、図8に示す固定接点14aおよび可動接点14bと略同様である。   The electromagnetic relay 3 includes a coil 31, a contact 32 and a diode 33. The overall configuration of the electromagnetic relay 3 is substantially the same as that of the electromagnetic relay 10 shown in FIG. That is, the configuration of the coil 31 is substantially the same as the configuration of the coil 11 shown in FIG. 8, and the configuration of the contact 32 is substantially the same as the fixed contact 14a and the movable contact 14b shown in FIG.
接点32は、電磁リレー3の動作時に閉状態となるメーク接点である。具体的には、コイル31に電圧が印加された状態では接点32が閉じており、コイル31の電圧が印加されていない状態では接点32が開いている。   The contact 32 is a make contact that is closed when the electromagnetic relay 3 is operated. Specifically, the contact 32 is closed when a voltage is applied to the coil 31, and the contact 32 is open when a voltage is not applied to the coil 31.
コイル31はバイポーラトランジスタ4のコレクタと接続されており、バイポーラトランジスタ4のエミッタは接地されている。これにより、バイポーラトランジスタ4が導通しているとき、コイル31にリレー用電源V2からの電圧が印加され、バイポーラトランジスタ4が非導通であるとき、コイル31には電圧が印加されない。このように、バイポーラトランジスタ4は、コイル31に印加する電圧を制御している。   The coil 31 is connected to the collector of the bipolar transistor 4, and the emitter of the bipolar transistor 4 is grounded. Thus, when the bipolar transistor 4 is conductive, the voltage from the relay power supply V2 is applied to the coil 31, and when the bipolar transistor 4 is non-conductive, no voltage is applied to the coil 31. As described above, the bipolar transistor 4 controls the voltage applied to the coil 31.
故障診断部5は、テスト信号発生部51、電圧検出部52および判定部53を備えている。テスト信号発生部51は、バイポーラトランジスタ4のベースに接続されており、バイポーラトランジスタ4の故障診断のためのテスト信号(制御信号)を当該ベースに出力する。テスト信号に関する具体的な説明は後述する。   The failure diagnosis unit 5 includes a test signal generation unit 51, a voltage detection unit 52, and a determination unit 53. The test signal generator 51 is connected to the base of the bipolar transistor 4 and outputs a test signal (control signal) for failure diagnosis of the bipolar transistor 4 to the base. Specific description regarding the test signal will be described later.
電圧検出部52は、バイポーラトランジスタ4のコレクタに接続されており、バイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧を検出する。判定部53は、上記テスト信号とバイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧とに基づいて、バイポーラトランジスタ4が不良であるか否かを判定する。   The voltage detection unit 52 is connected to the collector of the bipolar transistor 4 and detects the collector voltage of the bipolar transistor 4. The determination unit 53 determines whether or not the bipolar transistor 4 is defective based on the test signal and the collector voltage of the bipolar transistor 4.
テスト信号発生部51の発生するテスト信号は、電磁リレー3の復帰時間よりも短い期間バイポーラトランジスタ4を非導通とする信号である。先に、復帰時間について説明する。   The test signal generated by the test signal generating unit 51 is a signal that makes the bipolar transistor 4 non-conductive for a period shorter than the return time of the electromagnetic relay 3. First, the return time will be described.
図3は、接点32が閉状態(ON)から開状態(OFF)になる場合を示しており、(a)〜(d)はそれぞれ、バイポーラトランジスタ4のベース電流、バイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧、コイル31の電流、および接点32の開閉状態を示す図である。   FIG. 3 shows a case where the contact 32 changes from the closed state (ON) to the open state (OFF). (A) to (d) are the base current of the bipolar transistor 4, the collector voltage of the bipolar transistor 4, It is a figure which shows the electric current of the coil 31, and the opening / closing state of the contact 32. FIG.
まず、バイポーラトランジスタ4のベース電流がIのとき、バイポーラトランジスタ4は導通状態であるので、コイル31に印加される電圧は、リレー用電源V2と同電位であるVONとなる。バイポーラトランジスタ4の抵抗がコイル31の抵抗に比べて非常に小さいため、このとき、バイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧は、0Vとなる。 First, when the base current of the bipolar transistor 4 is I B, since the bipolar transistor 4 is in a conducting state, the voltage applied to the coil 31 becomes V ON a power supply V2 and the potential relay. Since the resistance of the bipolar transistor 4 is much smaller than the resistance of the coil 31, the collector voltage of the bipolar transistor 4 is 0V at this time.
続いて、時点Tにおいてバイポーラトランジスタ4のベース電流がIから0になったとき、バイポーラトランジスタ4は非導通状態となる。このとき、バイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧は、リレー用電源V2と同電位であるVONとなり、コイル31に印加される電圧は0となる。印加電圧が0になると、コイル31に流れていた電流は、コイル31およびダイオード33からなるループを循環するようになるが、電流の変化を打ち消す方向に働く誘導起電力がコイル31に発生するため、図3(c)に示すように、コイル31の電流は、即座にIから0になるバイポーラトランジスタ4のベース電流とは異なり、徐々に減少する。これにより、コイル31の電磁力も徐々に減少するため、接点32はTの時点から一定時間、閉状態を継続する。 Then, when at time T 1 the base current of the bipolar transistor 4 becomes 0 from I B, the bipolar transistor 4 is rendered non-conductive. At this time, the collector voltage of the bipolar transistor 4 is V ON which is the same potential as the relay power supply V2, and the voltage applied to the coil 31 is zero. When the applied voltage becomes 0, the current flowing through the coil 31 circulates through a loop composed of the coil 31 and the diode 33. However, an induced electromotive force is generated in the coil 31 in a direction that cancels the change in the current. as shown in FIG. 3 (c), the current in the coil 31, immediately unlike the base current of the bipolar transistor 4 becomes 0 to I B, gradually decreases. Accordingly, the electromagnetic force of the coil 31 also decreases gradually, the contact 32 is the time constant from the time point of T 1, to continue the closed state.
その後、時点Tにおいてコイル31の電流がリレー遮断電流IOFFまで減少すると、図3(d)に示すように、接点32は開状態(OFF)となる。リレー遮断電流IOFFは、例えば定常電流Iの約10%である。このように、接点32は、バイポーラトランジスタ4が非導通状態となっても、すぐには開状態とはならない。バイポーラトランジスタ4が非導通状態となることにより、コイル31は電圧が印加されていない状態となる。コイル31に電圧が印加されていない状態となってから接点32が開状態となるまでの時間TOFF(TOFF=T−T)を、復帰時間(リレー開放遅延時間)という。この復帰時間は、電磁リレー3の機種によって異なるが、概ね4〜40msである。 Thereafter, when the current of the coil 31 at time T 2 is decreased to relay interrupting current I OFF, as shown in FIG. 3 (d), the contact 32 is opened (OFF). The relay cut-off current I OFF is, for example, about 10% of the steady current I 0 . Thus, the contact 32 is not immediately opened even when the bipolar transistor 4 is turned off. When the bipolar transistor 4 is turned off, the coil 31 is not applied with a voltage. A time T OFF (T OFF = T 2 −T 1 ) from when the voltage is not applied to the coil 31 until the contact 32 is opened is referred to as a return time (relay opening delay time). Although this return time varies depending on the model of the electromagnetic relay 3, it is approximately 4 to 40 ms.
ついで、トランジスタの故障診断装置の動作について説明する。   Next, the operation of the transistor failure diagnosis apparatus will be described.
図4(a)〜(d)はそれぞれ、バイポーラトランジスタ4の故障診断テスト時における、バイポーラトランジスタ4のベース電流、バイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧、コイル31の電流、および接点32の開閉状態を示す図である。   4A to 4D are diagrams showing the base current of the bipolar transistor 4, the collector voltage of the bipolar transistor 4, the current of the coil 31, and the open / closed state of the contact 32, respectively, at the time of the failure diagnosis test of the bipolar transistor 4. It is.
図4(a)に示すバイポーラトランジスタ4のベース電流は、テスト信号発生部51から出力され、所定時間ごとに期間tだけ0となる波形を有している。これに伴い、バイポーラトランジスタ4が正常であれば、バイポーラトランジスタ4は非導通状態となり、期間tだけコイル31に印加される電圧が0となる。本実施形態では、期間tを1msとしている。 The base current of the bipolar transistor 4 shown in FIG. 4A is output from the test signal generating unit 51 and has a waveform that becomes 0 for a period t 1 every predetermined time. Accordingly, if the bipolar transistor 4 is normal, the bipolar transistor 4 becomes non-conductive, and the voltage applied to the coil 31 becomes 0 for the period t 1 . In the present embodiment, the period t1 is 1 ms.
したがって、バイポーラトランジスタ4が正常であれば、バイポーラトランジスタ4のベース電流が0のとき、図4(b)に示すように、バイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧の波形は、VONとなる。バイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧は、図1に示す電圧検出部52によって検出され、検出結果が判定部53に入力される。 Therefore, if the bipolar transistor 4 is normal, when the base current of the bipolar transistor 4 is 0, the collector voltage waveform of the bipolar transistor 4 is V ON as shown in FIG. The collector voltage of the bipolar transistor 4 is detected by the voltage detection unit 52 shown in FIG. 1, and the detection result is input to the determination unit 53.
また、判定部53には、テスト信号発生部51の出力波形も入力される。判定部53は、バイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧の波形とテスト信号の波形とを比較することにより、期間tにバイポーラトランジスタ4が非導通となったか否かを検知する。これにより、バイポーラトランジスタ4が不良であるか否かを判定することができる。 Further, the output waveform of the test signal generation unit 51 is also input to the determination unit 53. Determination unit 53 by comparing the waveforms of the test signal of the collector voltage of the bipolar transistor 4, the bipolar transistor 4 detects whether it is non-conductive in the period t 1. Thereby, it can be determined whether or not the bipolar transistor 4 is defective.
ここで、上記のように、期間tは、電磁リレー3の復帰時間TOFFより短い1msに設定されている。したがって、バイポーラトランジスタ4が非導通状態となっても、図4(c)に示すように、コイル31の電流はリレー遮断電流IOFFまで低下することはない。よって、接点32は閉状態(ON)のまま推移し、電磁リレー3に接続されるデバイス6の状態は変化しない。たとえば、稼動状態であるデバイス6は、稼動状態が保たれたままとなり、その状態は変化しない。すなわち、負荷への電力供給状態は変化しない。 Here, as described above, the period t 1 is set to 1 ms shorter than the return time T OFF of the electromagnetic relay 3. Therefore, even if the bipolar transistor 4 becomes non-conductive, the current of the coil 31 does not drop to the relay cutoff current I OFF as shown in FIG. Therefore, the contact 32 remains in the closed state (ON), and the state of the device 6 connected to the electromagnetic relay 3 does not change. For example, the device 6 in the operating state remains in the operating state and the state does not change. That is, the power supply state to the load does not change.
なお、上記の期間tは、バイポーラトランジスタ4が動作可能な時間の範囲内で設定される。一般に、半導体スイッチの動作速度は、電磁リレーの動作速度よりも速いので、バイポーラトランジスタ4の動作可能な時間は、電磁リレー3の復帰時間よりも短い。したがって、電磁リレー3の復帰時間より短い期間だけバイポーラトランジスタ4を非導通とすることは容易である。 The period t 1 is set within a time range during which the bipolar transistor 4 can operate. In general, since the operation speed of the semiconductor switch is faster than the operation speed of the electromagnetic relay, the operable time of the bipolar transistor 4 is shorter than the return time of the electromagnetic relay 3. Therefore, it is easy to make the bipolar transistor 4 nonconductive only for a period shorter than the return time of the electromagnetic relay 3.
また、本実施形態では、テスト信号によりバイポーラトランジスタ4を非導通とする周期を、例えば100msに設定している。この周期は、電磁リレー3に要求される安全規格に応じて適宜設定される。   Further, in the present embodiment, the cycle in which the bipolar transistor 4 is turned off by the test signal is set to 100 ms, for example. This period is appropriately set according to the safety standard required for the electromagnetic relay 3.
このように、本実施形態では、バイポーラトランジスタ4の故障診断テスト時に、電磁リレー3の復帰時間より短い期間バイポーラトランジスタ4を非導通状態にするので、接点32は閉じたままである。したがって、デバイス6の状態を変化させることなく、バイポーラトランジスタ4を動作させてバイポーラトランジスタ4の故障の有無を診断することができる。   As described above, in the present embodiment, during the failure diagnosis test of the bipolar transistor 4, the bipolar transistor 4 is turned off for a period shorter than the return time of the electromagnetic relay 3, so that the contact 32 remains closed. Therefore, it is possible to diagnose whether or not the bipolar transistor 4 has failed by operating the bipolar transistor 4 without changing the state of the device 6.
なお、上記実施形態では、ベース電流がIから0に変化すると、コレクタ電圧が0からVONになるか否かで判定しているが、ベース電流を段階的に、すなわちIから0まで例えば10段階で変化させるようにして、コレクタ電圧がどのように変化するかを測定するようにすれば、バイポーラトランジスタ4の経年変化や劣化も診断することができる。例えば、コレクタ電圧をVONとするために新規使用開始時に比べて所定以上に高いベース電流を必要とすることが観察された場合、バイポーラトランジスタ4が劣化していると判定する。この場合は、ベース電流をIから0へ変化させるのに要する時間を、復帰時間より短くする必要があるのは当然である。これにより、バイポーラトランジスタ4の劣化の有無を診断できるので、バイポーラトランジスタ4の故障による電磁リレー3の誤動作を未然に防ぐことができる。なお、バイポーラトランジスタ4の代わりにMOSトランジスタを用いる場合も、ゲート電圧を段階的に変化させることにより、MOSトランジスタの劣化具合を診断してもよい。 In the above embodiment, when the base current changes from 0 to I B, but is determined by whether the collector voltage is V ON from 0, stepwise the base current, that is, until 0 I B For example, if the collector voltage is changed in 10 steps and the change in the collector voltage is measured, aging and deterioration of the bipolar transistor 4 can be diagnosed. For example, when it is observed that a base current higher than a predetermined level is required compared to the time when new use is started in order to set the collector voltage to V ON , it is determined that the bipolar transistor 4 has deteriorated. In this case, the time required for the base current to change to 0 to I B, is a matter of course should be shorter than the recovery time. Thereby, since the presence or absence of deterioration of the bipolar transistor 4 can be diagnosed, the malfunction of the electromagnetic relay 3 due to the failure of the bipolar transistor 4 can be prevented in advance. Even when a MOS transistor is used instead of the bipolar transistor 4, the deterioration of the MOS transistor may be diagnosed by changing the gate voltage stepwise.
なお、劣化のため、まれに所定以上に低いベース電流によりコレクタ電圧がVONとなることもあるが、いずれの場合であっても所定のベース電流と異なるベース電流によりコレクタ電圧がVONとなるので、劣化を診断することができる。 Due to deterioration, the collector voltage may occasionally be V ON due to a base current lower than a predetermined value, but in any case, the collector voltage becomes V ON due to a base current different from the predetermined base current. Therefore, deterioration can be diagnosed.
以上では、電磁リレー3の接点32を閉じた状態で、バイポーラトランジスタ4の故障の有無を診断する構成について説明した。続いて、電磁リレー3の接点32を開いた状態で、バイポーラトランジスタ4の故障の有無を診断する構成について説明する。この場合、図1に示すテスト信号発生部51は、電磁リレー3の動作時間よりも短い期間バイポーラトランジスタ4を導通させるテスト信号を出力する。先に、動作時間について説明する。   The configuration for diagnosing the presence or absence of a failure of the bipolar transistor 4 with the contact 32 of the electromagnetic relay 3 closed has been described above. Next, a configuration for diagnosing the presence or absence of a failure of the bipolar transistor 4 with the contact 32 of the electromagnetic relay 3 opened will be described. In this case, the test signal generation unit 51 shown in FIG. 1 outputs a test signal for making the bipolar transistor 4 conductive for a period shorter than the operation time of the electromagnetic relay 3. First, the operation time will be described.
図5は、図1に示す接点32が開状態(OFF)から閉状態(ON)になる場合を示しており、(a)〜(d)はそれぞれ、バイポーラトランジスタ4のベース電流、バイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧、コイル31の電流、および接点32の開閉状態を示す図である。   FIG. 5 shows a case where the contact 32 shown in FIG. 1 changes from an open state (OFF) to a closed state (ON). (A) to (d) are the base current of the bipolar transistor 4 and the bipolar transistor 4 respectively. It is a figure which shows the collector voltage of this, the electric current of the coil 31, and the switching state of the contact 32. FIG.
まず、バイポーラトランジスタ4のベース電流が0のとき、バイポーラトランジスタ4は非導通状態であるので、コイル31に印加される電圧は、0である。このとき、バイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧は、リレー用電源V2と同電位であるVONとなる。 First, when the base current of the bipolar transistor 4 is 0, since the bipolar transistor 4 is in a non-conducting state, the voltage applied to the coil 31 is 0. At this time, the collector voltage of the bipolar transistor 4 becomes V ON which is the same potential as the relay power supply V2.
続いて、時点Tにおいてバイポーラトランジスタ4のベース電流が0からIになったとき、バイポーラトランジスタ4は導通状態となる。このとき、バイポーラトランジスタ4のコレクタの電位は、即座に0となる。したがって、コイル31に印加される電圧はVONとなるが、電流の変化を打ち消す方向に働く誘導起電力が発生するため、図5(c)に示すように、コイル31の電流は、即座に0からIになるバイポーラトランジスタ4のベース電流とは異なり、徐々に増加する。これにより、コイル31の電磁力も徐々に増加するため、接点32はTの時点から一定時間、開状態を継続する。 Subsequently, when the base current of the bipolar transistor 4 changes from 0 to I B at time T 3, the bipolar transistor 4 becomes conductive. At this time, the potential of the collector of the bipolar transistor 4 immediately becomes zero. Therefore, although the voltage applied to the coil 31 is V ON , an induced electromotive force is generated that works in a direction that cancels the change in the current. Therefore, as shown in FIG. 0 Unlike the base current of the bipolar transistor 4 becomes I B, gradually increases. Accordingly, the electromagnetic force of the coil 31 also increases gradually, the contact 32 is the time constant from the time of T 3, to continue the open state.
その後、時点Tにおいてコイル31の電流がリレー駆動電流IONまで増加すると、図5(d)に示すように、接点32は閉状態(ON)となる。リレー駆動電流IONは、例えば定常電流Iの約75%である。このように、接点32は、バイポーラトランジスタ4が導通状態となっても、すぐには閉状態とはならない。バイポーラトランジスタ4が導通状態となることにより、コイル31は印加された状態となる。コイル31に電圧を印加してから接点32が閉状態となるまでの時間TON(TON=T−T)を、動作時間(リレー閉遅延時間)という。この動作時間は、電磁リレー3の機種によって異なるが、概ね8〜50msである。 Thereafter, when the current of the coil 31 at time T 4 increases to relay driving current I ON, as shown in FIG. 5 (d), the contact 32 is closed (ON). Relay driving current I ON is, for example, about 75% of the steady-state current I 0. Thus, even if the bipolar transistor 4 becomes conductive, the contact 32 is not immediately closed. When the bipolar transistor 4 becomes conductive, the coil 31 is applied. The time T ON (T ON = T 4 −T 3 ) from when the voltage is applied to the coil 31 until the contact 32 is closed is referred to as the operation time (relay closing delay time). Although this operation time varies depending on the model of the electromagnetic relay 3, it is approximately 8 to 50 ms.
図6(a)〜(d)はそれぞれ、バイポーラトランジスタ4の故障診断テスト時における、バイポーラトランジスタ4のベース電流、バイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧、コイル31の電流、および接点32の開閉状態を示す図である。   6A to 6D are diagrams showing the base current of the bipolar transistor 4, the collector voltage of the bipolar transistor 4, the current of the coil 31, and the open / closed state of the contact 32 at the time of the failure diagnosis test of the bipolar transistor 4. It is.
図6(a)に示すバイポーラトランジスタ4のベース電流は、テスト信号発生部51から出力され、所定時間ごとに期間tだけIとなる波形を有している。これに伴い、バイポーラトランジスタ4が正常であれば、バイポーラトランジスタ4は導通状態となり、期間tだけコイル31に印加される電圧がVONとなる。本実施形態では、期間tを1msとしている。 The base current of the bipolar transistor 4 shown in FIG. 6 (a) is output from the test signal generation unit 51, and a waveform comprising only I B period t 2 at predetermined time intervals. Accordingly, if normal bipolar transistor 4, the bipolar transistor 4 becomes conductive, the voltage applied to only the coil 31 period t 2 is V ON. In the present embodiment, it has a duration t 2 and 1 ms.
したがって、バイポーラトランジスタ4が正常であれば、バイポーラトランジスタ4のベース電流がIのとき、図6(b)に示すように、バイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧の値は、0となる。バイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧は、図1に示す電圧検出部52によって検出され、検出結果が判定部53に入力され、判定部53は、バイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧の波形とテスト信号の波形とを比較することにより、期間tにバイポーラトランジスタ4が導通したか否かを検知する。これにより、バイポーラトランジスタ4が不良であるか否かを診断することができる。 Thus, if the bipolar transistor 4 is normal, the base current of the bipolar transistor 4 when I B, as shown in FIG. 6 (b), the value of the collector voltage of the bipolar transistor 4 becomes zero. The collector voltage of the bipolar transistor 4 is detected by the voltage detection unit 52 shown in FIG. 1, and the detection result is input to the determination unit 53. The determination unit 53 calculates the waveform of the collector voltage of the bipolar transistor 4 and the waveform of the test signal. by comparison, the bipolar transistor 4 detects whether the conduction period t 2. Thereby, it is possible to diagnose whether or not the bipolar transistor 4 is defective.
ここで、上記のように、期間tは、電磁リレー3の動作時間TONより短い1msに設定されている。したがって、バイポーラトランジスタ4が導通状態となっても、図6(c)に示すように、コイル31の電流はリレー駆動電流IONまで上昇することはない。よって、接点32は開状態(OFF)のまま推移し、電磁リレー3に接続されるデバイス6の状態は変化しない。 Here, as described above, the period t 2 is set to be shorter than the operating time T ON of the electromagnetic relay 3 1 ms. Therefore, even when the bipolar transistor 4 is conductive, as shown in FIG. 6 (c), the current of the coil 31 is not be raised to the relay driving current I ON. Accordingly, the contact 32 remains in the open state (OFF), and the state of the device 6 connected to the electromagnetic relay 3 does not change.
なお、上記の期間tも、期間tと同様、バイポーラトランジスタ4が動作可能な時間の範囲内で設定される。一般に、半導体スイッチの動作速度は、電磁リレーの動作速度よりも速いので、バイポーラトランジスタ4の動作可能な時間、すなわち、半導体スイッチのターンオン時間とターンオフ時間との合計は、電磁リレー3の動作時間よりも短い。したがって、電磁リレー3の動作時間より短い期間だけバイポーラトランジスタ4を導通させることは容易である。 The period t 2 of the above are also similar to the period t 1, the bipolar transistor 4 is set within the range of operable time. In general, since the operation speed of the semiconductor switch is faster than the operation speed of the electromagnetic relay, the operable time of the bipolar transistor 4, that is, the sum of the turn-on time and the turn-off time of the semiconductor switch is larger than the operation time of the electromagnetic relay 3. Also short. Therefore, it is easy to make the bipolar transistor 4 conductive for a period shorter than the operation time of the electromagnetic relay 3.
このように、本実施形態では、バイポーラトランジスタ4の故障診断テスト時に、電磁リレー3の動作時間より短い期間バイポーラトランジスタ4を導通状態にするので、接点32は開いたままである。したがって、デバイス6の状態を変化させることなく、バイポーラトランジスタ4の故障の有無を診断することができる。   As described above, in the present embodiment, during the failure diagnosis test of the bipolar transistor 4, the bipolar transistor 4 is turned on for a period shorter than the operation time of the electromagnetic relay 3, so that the contact 32 remains open. Therefore, it is possible to diagnose whether or not the bipolar transistor 4 has failed without changing the state of the device 6.
本実施形態では、電圧検出部52は、バイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧を検出する構成であったが、これに限定されず、図7に示すように、例えば、電圧検出部52が、バイポーラトランジスタ4のエミッタ電圧を検出する構成としてもよい。この場合、バイポーラトランジスタ4が導通状態の場合と非導通状態の場合とで、エミッタ電圧が異なるようにするため、バイポーラトランジスタ4のエミッタと接地との間に抵抗7を設ける必要がある。   In the present embodiment, the voltage detection unit 52 is configured to detect the collector voltage of the bipolar transistor 4, but is not limited thereto, and for example, as shown in FIG. 7, the voltage detection unit 52 includes the bipolar transistor 4. The emitter voltage may be detected. In this case, it is necessary to provide a resistor 7 between the emitter of the bipolar transistor 4 and the ground so that the emitter voltage differs between when the bipolar transistor 4 is in a conductive state and when it is in a non-conductive state.
また、本実施形態では、判定部53は、電圧検出部52によって検出されたバイポーラトランジスタ4のコレクタ電圧またはエミッタ電圧に基づいて、バイポーラトランジスタ4がテスト信号に従って導通/非導通となったか否かを検知していたが、バイポーラトランジスタ4がテスト信号に従って導通/非導通となったか否かを検知する方法は、これに限定されない。例えば、判定部53は、バイポーラトランジスタ4のコレクタまたはエミッタに流れる電流を検知することにより、バイポーラトランジスタ4がテスト信号に従って導通/非導通となったか否かを検知してもよい。   In the present embodiment, the determination unit 53 determines whether or not the bipolar transistor 4 is turned on / off according to the test signal based on the collector voltage or the emitter voltage of the bipolar transistor 4 detected by the voltage detection unit 52. Although it has been detected, the method of detecting whether or not the bipolar transistor 4 is turned on / off according to the test signal is not limited to this. For example, the determination unit 53 may detect whether or not the bipolar transistor 4 is turned on / off according to the test signal by detecting a current flowing through the collector or emitter of the bipolar transistor 4.
また、本実施形態では、接点32は、電磁リレー3の動作時に閉状態となるメーク接点である場合について説明したが、これに限定されず、接点32は、電磁リレー3の動作時に開状態となるブレーク接点であってもよい。この場合は、バイポーラトランジスタ4の故障診断テスト時に、バイポーラトランジスタ4を次のように制御する。   In the present embodiment, the case where the contact 32 is a make contact that is closed when the electromagnetic relay 3 is operated is described. However, the present invention is not limited to this, and the contact 32 is open when the electromagnetic relay 3 is operated. It may be a break contact. In this case, the bipolar transistor 4 is controlled as follows at the time of a fault diagnosis test of the bipolar transistor 4.
すなわち、接点32が閉じている場合、電磁リレー3の動作時間より短い期間バイポーラトランジスタ4を導通状態にする。これにより、接点32は閉状態のまま維持されるので、デバイス6の状態を変化させることなく、バイポーラトランジスタ4の故障の有無を診断することができる。一方、接点32が開いている場合、電磁リレー3の復帰時間より短い期間バイポーラトランジスタ4を非導通状態にする。これにより、接点32は開状態のまま維持されるので、デバイス6の状態を変化させることなく、バイポーラトランジスタ4の故障の有無を診断することができる。   That is, when the contact 32 is closed, the bipolar transistor 4 is turned on for a period shorter than the operation time of the electromagnetic relay 3. Thereby, since the contact 32 is maintained in the closed state, it is possible to diagnose the presence or absence of the failure of the bipolar transistor 4 without changing the state of the device 6. On the other hand, when the contact 32 is open, the bipolar transistor 4 is turned off for a period shorter than the return time of the electromagnetic relay 3. Thereby, since the contact 32 is maintained in the open state, the presence / absence of the failure of the bipolar transistor 4 can be diagnosed without changing the state of the device 6.
さらに、接点32が切換接点であってもよい。この場合、バイポーラトランジスタ4が導通して電磁リレー3が動作状態にあるとき、電磁リレー3の復帰時間より短い期間バイポーラトランジスタ4を非導通状態にする。また、バイポーラトランジスタ4が非導通で電磁リレー3が休止状態にあるとき、電磁リレー3の動作時間より短い期間バイポーラトランジスタ4を導通状態にする。これにより、故障診断テストを行う間、接点32の状態が変わらないので、デバイス6の状態を変化させることなく、バイポーラトランジスタ4の故障の有無を診断することができる。   Further, the contact 32 may be a switching contact. In this case, when the bipolar transistor 4 is turned on and the electromagnetic relay 3 is in an operating state, the bipolar transistor 4 is turned off for a period shorter than the return time of the electromagnetic relay 3. Further, when the bipolar transistor 4 is non-conductive and the electromagnetic relay 3 is in a dormant state, the bipolar transistor 4 is made conductive for a period shorter than the operation time of the electromagnetic relay 3. Thereby, since the state of the contact 32 does not change during the failure diagnosis test, it is possible to diagnose the presence or absence of the failure of the bipolar transistor 4 without changing the state of the device 6.
また、本実施形態では、バイポーラトランジスタ4がNPN型バイポーラトランジスタであったが、バイポーラトランジスタ4としてPNP型バイポーラトランジスタを用いてもよい。また、電磁リレー3のコイル31を駆動する半導体スイッチとして、MOSトランジスタを用いてもよい。   In the present embodiment, the bipolar transistor 4 is an NPN type bipolar transistor, but a PNP type bipolar transistor may be used as the bipolar transistor 4. A MOS transistor may be used as a semiconductor switch for driving the coil 31 of the electromagnetic relay 3.
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、半導体スイッチによって駆動される電磁リレーを備える制御システムに好適に適用できる。   The present invention can be suitably applied to a control system including an electromagnetic relay driven by a semiconductor switch.
本発明の実施形態に係る制御システムの電磁リレー、リレー制御部および故障診断部の具体的な構成を示す図である。It is a figure which shows the specific structure of the electromagnetic relay of the control system which concerns on embodiment of this invention, a relay control part, and a failure diagnostic part. 本発明の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す接点が閉状態から開状態になる場合を示しており、(a)〜(d)はそれぞれ、本発明の実施形態に係る制御システムのバイポーラトランジスタのベース電流、バイポーラトランジスタのコレクタ電圧、コイルの電流、および接点の開閉状態を示す図である。1 shows a case where the contact shown in FIG. 1 is changed from a closed state to an open state, wherein (a) to (d) are the base current of the bipolar transistor and the collector voltage of the bipolar transistor of the control system according to the embodiment of the present invention, respectively. It is a figure which shows the electric current of a coil, and the switching state of a contact. (a)〜(d)はぞれぞれ、バイポーラトランジスタの故障診断テスト時における、バイポーラトランジスタのベース電流、バイポーラトランジスタのコレクタ電圧、コイルの電流、および接点の開閉状態を示す図である。(A)-(d) is a figure which shows the base current of a bipolar transistor, the collector voltage of a bipolar transistor, the current of a coil, and the open / close state of a contact, respectively, at the time of a fault diagnosis test of a bipolar transistor. 図1に示す接点が開状態から閉状態になる場合を示しており、(a)〜(d)はそれぞれ、バイポーラトランジスタのベース電流、バイポーラトランジスタのコレクタ電圧、コイルの電流、および接点の開閉状態を示す図である。FIG. 1 shows a case where the contact shown in FIG. 1 is changed from an open state to a closed state, and (a) to (d) show the base current of the bipolar transistor, the collector voltage of the bipolar transistor, the current of the coil, and the switching state of the contact, respectively. FIG. (a)〜(d)はぞれぞれ、バイポーラトランジスタの故障診断テスト時における、バイポーラトランジスタのベース電流、バイポーラトランジスタのコレクタ電圧、コイルの電流、および接点の開閉状態を示す図である。(A)-(d) is a figure which shows the base current of a bipolar transistor, the collector voltage of a bipolar transistor, the current of a coil, and the open / close state of a contact, respectively, at the time of a fault diagnosis test of a bipolar transistor. 本発明の実施形態の変形例に係るリレー制御部の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the relay control part which concerns on the modification of embodiment of this invention. 一般的な電磁リレーの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a general electromagnetic relay.
符号の説明Explanation of symbols
3 電磁リレー
4 バイポーラトランジスタ(トランジスタ)
5 故障診断部(故障診断装置)
31 コイル
32 接点
51 テスト信号発生部(トランジスタ制御手段)
52 電圧検出部(判定手段)
53 判定部(判定手段)
3 Electromagnetic relay 4 Bipolar transistor (transistor)
5. Failure diagnosis unit (failure diagnosis device)
31 Coil 32 Contact 51 Test signal generator (transistor control means)
52 Voltage detector (determination means)
53 determination unit (determination means)

Claims (5)

  1. コイルの電磁力により接点の状態を制御する電磁リレーの当該コイルに印加する電圧を制御するトランジスタの故障を診断する故障診断装置であって、
    前記トランジスタのターンオン時間とターンオフ時間との合計が、上記電磁リレーの復帰時間より短く、
    上記トランジスタが導通して上記電磁リレーが動作しているとき、上記電磁リレーの復帰時間より短い期間上記トランジスタを非導通とする制御信号を上記トランジスタの制御電極へ出力しうるトランジスタ制御手段と、
    上記期間に上記トランジスタが非導通となったか否かに基づいて上記トランジスタが不良であるか否かを判定する判定手段とを有することを特徴とする故障診断装置。
    A failure diagnosis device for diagnosing a failure of a transistor that controls a voltage applied to the coil of an electromagnetic relay that controls a contact state by an electromagnetic force of the coil,
    The sum of the turn-on time and turn-off time of the transistor is shorter than the return time of the electromagnetic relay,
    Transistor control means capable of outputting to the control electrode of the transistor a control signal for making the transistor non-conductive for a period shorter than a return time of the electromagnetic relay when the transistor is conducting and the electromagnetic relay is operating;
    A failure diagnosis apparatus comprising: determination means for determining whether or not the transistor is defective based on whether or not the transistor is turned off during the period.
  2. コイルの電磁力により接点の状態を制御する電磁リレーの当該コイルに印加する電圧を制御するトランジスタの故障を診断する故障診断装置であって、
    前記トランジスタのターンオン時間とターンオフ時間との合計が、上記電磁リレーの動作時間より短く、
    上記トランジスタが非導通で上記電磁リレーが休止しているとき、上記電磁リレーの動作時間より短い期間上記トランジスタを導通させる制御信号を上記トランジスタの制御電極へ出力しうるトランジスタ制御手段と、
    上記期間に上記トランジスタが導通したか否かに基づいて上記トランジスタが不良であるか否かを判定する判定手段とを有することを特徴とする故障診断装置。
    A failure diagnosis device for diagnosing a failure of a transistor that controls a voltage applied to the coil of an electromagnetic relay that controls a contact state by an electromagnetic force of the coil,
    The sum of the turn-on time and turn-off time of the transistor is shorter than the operation time of the electromagnetic relay,
    A transistor control means capable of outputting a control signal for conducting the transistor to a control electrode of the transistor for a period shorter than an operation time of the electromagnetic relay when the transistor is non-conductive and the electromagnetic relay is inactive;
    A failure diagnosis apparatus comprising: a determination unit that determines whether or not the transistor is defective based on whether or not the transistor is turned on during the period.
  3. 上記判定手段は、上記トランジスタの被制御電極の少なくともいずれかの電位に基づいて、上記トランジスタが上記制御信号に応じて動作したか否かを検出することを特徴とする請求項1または2に記載の故障診断装置。   3. The determination unit according to claim 1, wherein the determination unit detects whether or not the transistor is operated in accordance with the control signal based on a potential of at least one of the controlled electrodes of the transistor. Fault diagnosis device.
  4. コイルの電磁力により接点の状態を制御する電磁リレーの当該コイルに印加する電圧を制御するトランジスタの故障を診断する故障診断方法であって、
    前記トランジスタのターンオン時間とターンオフ時間との合計が、上記電磁リレーの復帰時間より短く、
    上記トランジスタが導通して上記電磁リレーが動作しているとき、上記電磁リレーの復帰時間より短い期間上記トランジスタを非導通とする制御信号を上記トランジスタの制御電極へ出力するトランジスタ制御ステップと、
    上記期間に上記トランジスタが非導通となったか否かに基づいて上記トランジスタが不良であるか否かを判定する判定ステップとを有することを特徴とする故障診断方法。
    A failure diagnosis method for diagnosing a failure of a transistor that controls a voltage applied to a coil of an electromagnetic relay that controls a contact state by an electromagnetic force of the coil,
    The sum of the turn-on time and turn-off time of the transistor is shorter than the return time of the electromagnetic relay,
    A transistor control step for outputting, to the control electrode of the transistor, a control signal for turning off the transistor for a period shorter than a return time of the electromagnetic relay when the transistor is conducting and the electromagnetic relay is operating;
    And a determination step of determining whether or not the transistor is defective based on whether or not the transistor is turned off during the period.
  5. コイルの電磁力により接点の状態を制御する電磁リレーの当該コイルに印加する電圧を制御するトランジスタの故障を診断する故障診断方法であって、
    前記トランジスタのターンオン時間とターンオフ時間との合計が、上記電磁リレーの動作時間より短く、
    上記トランジスタが非導通で上記電磁リレーが休止しているとき、上記電磁リレーの動作時間より短い期間上記トランジスタを導通させる制御信号を上記トランジスタの制御電極へ出力するトランジスタ制御ステップと、
    上記期間に上記トランジスタが導通したか否かに基づいて上記トランジスタが不良であるか否かを判定する判定ステップとを有することを特徴とする故障診断方法。
    A failure diagnosis method for diagnosing a failure of a transistor that controls a voltage applied to a coil of an electromagnetic relay that controls a contact state by an electromagnetic force of the coil,
    The sum of the turn-on time and turn-off time of the transistor is shorter than the operation time of the electromagnetic relay,
    A transistor control step for outputting a control signal for conducting the transistor to a control electrode of the transistor for a period shorter than an operation time of the electromagnetic relay when the transistor is non-conductive and the electromagnetic relay is inactive;
    And a determination step of determining whether or not the transistor is defective based on whether or not the transistor is turned on during the period.
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