JP2013038042A - Circuit fault detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動回路におけるスイッチの故障を検出する回路故障検出装置に関するものである。 The present invention relates to a circuit failure detection device for detecting a switch failure in a drive circuit.
電力供給を切換えるスイッチとして電磁リレーを用いた駆動回路を制御する制御装置が知られている。このような制御装置は、例えば、車両に搭載される駆動力伝達装置や電動パワーステアリング装置に適用されている。また、制御装置においては、車両のイグニッションスイッチがオン状態となった場合に、電磁リレーの故障検出を行う回路故障検出装置を備えるものがある。電磁リレーの故障検出として、例えば、特許文献1には接点の溶着状態を検出する溶着検出、特許文献2には接点が閉状態とならないオープン故障を検出するオープン故障検出がそれぞれ開示されている。また、制御装置は、回路故障検出装置により電磁リレーの故障が検出された場合には、フェイルセーフ処理などを実行することで装置全体の安全確保を図っている。
There is known a control device that controls a drive circuit using an electromagnetic relay as a switch for switching power supply. Such a control device is applied to, for example, a driving force transmission device or an electric power steering device mounted on a vehicle. Some control devices include a circuit failure detection device that detects failure of an electromagnetic relay when an ignition switch of a vehicle is turned on. As failure detection of an electromagnetic relay, for example,
ところで、このような電磁リレーの故障検出においては、例えば、リレースイッチの電極間に異物が混入しているにも関わらず、閉状態に切換えた際に瞬間的に導通することがある。このような場合に、駆動回路の構成によっては、オープン故障を看過して正常と誤判定してしまうおそれがあった。 By the way, in such a failure detection of the electromagnetic relay, for example, there is a case where, even if foreign matter is mixed between the electrodes of the relay switch, it is instantaneously connected when switched to the closed state. In such a case, depending on the configuration of the drive circuit, an open failure may be overlooked and erroneously determined as normal.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、駆動回路への電源供給を切換えるスイッチに異物が混入することがある環境下においても確実にオープン故障検出が可能な回路故障検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a circuit failure detection device capable of reliably detecting an open failure even in an environment where foreign matter may enter a switch that switches power supply to a drive circuit. The purpose is to do.
上述した課題を解決するために、請求項1に係る回路検出装置によると、電源とグランドの間である電路に設けられた負荷に電力供給をする駆動回路と、前記駆動回路への電力の供給と遮断を切換えるメインスイッチと、前記メインスイッチの故障の有無を判定する故障判定部と、を備え、前記駆動回路は、前記負荷と直列に接続され、当該負荷の導通状態を切換える駆動スイッチと、前記負荷と並列に接続され、前記駆動回路に電力が供給されると電荷を蓄えるコンデンサと、を有し、前記故障判定部は、前記メインスイッチが閉状態に切換えられた後に前記駆動スイッチを一定時間だけ閉状態に切換えて前記コンデンサに蓄えられた電荷を放出させ、前記メインスイッチのグランド側端子における電圧値に基づいて前記メインスイッチの故障の有無を判定する。
In order to solve the above-described problem, according to a circuit detection device according to
請求項2に係る発明によると、請求項1において、前記メインスイッチは、コイルの励磁状態に応じて開閉する電磁リレーを構成するリレースイッチであって、開状態から閉状態へ切換える際に、固定電極に可動電極を電気的に接続した状態で両電極間の接点を移動させるワイピング機構を有する。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the main switch is a relay switch that constitutes an electromagnetic relay that opens and closes according to the excitation state of the coil, and is fixed when switching from the open state to the closed state. A wiping mechanism is provided that moves the contact between both electrodes while the movable electrode is electrically connected to the electrode.
請求項1に係る発明によると、故障判定部は、故障の判定対象であるメインスイッチが閉状態に切換えられた後に駆動回路のコンデンサに蓄えられた電荷を放出させる。そして、その後にメインスイッチのグランド側端子における電圧値に基づいて判定を行う。ここで、メインスイッチが異物の混入するおそれのある環境で運用されている場合に、メインスイッチの電極間に異物が混入すると閉状態に切換えても導通しないオープン故障となることがある。ところが、従来の故障検出装置においては、このようなオープン故障を看過してしまうことがあった。これは、混入した異物の形状や大きさによってはメインスイッチを閉状態に切換えた際に瞬間的に導通することがあり、その瞬間的に供給された電力を検出してしまうことが一つの原因として挙げられる。 According to the first aspect of the present invention, the failure determination unit releases the electric charge stored in the capacitor of the drive circuit after the main switch, which is a failure determination target, is switched to the closed state. Then, the determination is made based on the voltage value at the ground side terminal of the main switch. Here, when the main switch is operated in an environment in which foreign matter may be mixed, if foreign matter enters between the electrodes of the main switch, an open failure that does not conduct even when switched to the closed state may occur. However, the conventional failure detection apparatus sometimes overlooks such an open failure. One reason for this is that depending on the shape and size of the contaminated foreign matter, the main switch may be turned on momentarily when it is switched to the closed state, and the instantaneously supplied power is detected. As mentioned.
さらに、別の原因として、駆動回路のコンデンサによる作用に起因することが見出された。即ち、駆動回路がコンデンサを有している場合に、瞬間的に供給された電力により当該コンデンサが電荷を蓄えることになる。そして、その後に非導通となったメインスイッチのグランド側端子における電圧を検出すると、コンデンサから放出される電荷によって所定の電圧値が検出される。そうすると、この電圧値がオープン故障の有無を判定する閾値を超えている場合には、メインスイッチは正常に導通しているものと誤判定し、オープン故障であることを看過してしまうことがあった。 Furthermore, it has been found that another cause is due to the action of the capacitor of the drive circuit. That is, when the drive circuit has a capacitor, the capacitor stores electric charge by the instantaneously supplied power. Then, when the voltage at the ground side terminal of the main switch that has become non-conductive thereafter is detected, a predetermined voltage value is detected by the charge discharged from the capacitor. If this happens, if this voltage value exceeds the threshold for determining the presence or absence of an open fault, the main switch may be erroneously determined to be conducting normally, and an open fault may be overlooked. It was.
そこで、本発明では、上記の構成のように、閉状態に切換えられたメインスイッチのグランド側端子における電圧値を検出する前に、駆動回路の駆動スイッチを一定時間だけ閉状態に切換える。そうすると、電圧値の検出前に、コンデンサに蓄えられた電荷を予め放出させることになる。ここで、メインスイッチを閉状態に切換えた際に瞬間的に導通するようなオープン故障の場合には、コンデンサの電荷が十分に抜けているため、コンデンサの作用による影響を受けることなく正しく電圧値を検出できる。これにより、従来の故障検出装置では検出されなかった故障を検出できる。また、駆動スイッチを閉状態に切換える「一定時間」とは、予め定められた時間であって、駆動回路に設けられたコンデンサの静電容量によって設定されるようにしてもよい。 Therefore, in the present invention, as described above, the drive switch of the drive circuit is switched to the closed state for a certain time before detecting the voltage value at the ground side terminal of the main switch switched to the closed state. Then, before the voltage value is detected, the charge stored in the capacitor is discharged in advance. Here, in the case of an open failure that conducts instantaneously when the main switch is switched to the closed state, the capacitor charge is sufficiently removed, so that the correct voltage value is not affected by the action of the capacitor. Can be detected. Thereby, it is possible to detect a failure that has not been detected by the conventional failure detection device. The “certain time” for switching the drive switch to the closed state is a predetermined time, and may be set by the capacitance of a capacitor provided in the drive circuit.
一方で、メインスイッチが瞬間的にも導通しないようなオープン故障が生じている場合には、コンデンサに電荷が蓄えられていないので、従来と同様に故障判定を行うことができる。また、駆動回路の起動が短時間で繰り返されるなど、他の要因によってコンデンサに電荷が蓄えられている場合でも同様に、メインスイッチの故障の有無をより確実に判定することができる。また、メインスイッチにオープン故障が生じていない正常な状態の場合には、メインスイッチが閉状態に切換えられているので、駆動回路には電力が供給さえ、コンデンサに再び電荷が蓄えられることになる。そして、メインスイッチのグランド側端子には、正常に電圧が印加されているので当該端子における電圧値に基づいて導通していることを確認し、メインスイッチに故障がないことを判定できる。 On the other hand, if an open failure that does not cause the main switch to conduct even momentarily has occurred, no charge is stored in the capacitor, so the failure determination can be performed as in the conventional case. Similarly, whether or not the main switch has failed can be more reliably determined even when electric charges are stored in the capacitor due to other factors, such as when the drive circuit is repeatedly activated in a short time. When the main switch is in a normal state where no open failure has occurred, the main switch is switched to the closed state, so even if power is supplied to the drive circuit, the charge is stored again in the capacitor. . Since the voltage is normally applied to the ground side terminal of the main switch, it is confirmed that the main switch is conductive based on the voltage value at the terminal, and it can be determined that there is no failure in the main switch.
請求項2に係る発明によると、メインスイッチは、電磁リレーを構成するリレースイッチとしている。ここで、コイルの励磁状態に応じて電極を機械的に動作させて開閉する電磁リレーは、閉状態にした際に駆動回路の構成などに起因して定常電流よりも大きな突入電流が流れることがある。そうすると、リレースイッチの電極間の接点において、アーク放電が発生することがある。このアーク放電が繰り返し発生すると、リレースイッチの接点に溶着などの不具合が生じるおそれがある。そのため、リレースイッチには電極の形状や材質を変更することで耐久性を高める他に、ワイピング機構により接点の溶着を防止するものが知られている。ワイピング機構は、固定電極に可動電極を接近させて電気的に接続した状態で、さらに電極間の接点を移動(ワイピング)させる機構である。これにより、接点間の溶着の防止、および電極間における接触信頼性の向上を図っている。
According to the invention which concerns on
しかしながら、このようなワイピング機構を有する電磁リレーにおいて、リレースイッチに異物が混入した場合には、ワイピング中に両電極間に異物が噛み込んでオープン故障となることがある。そうすると、両電極が最初に電気的に接続された時点から異物が噛み込むまでの期間は、駆動回路に電力が供給されることになる。これにより、駆動回路のコンデンサに電荷が蓄えられることになり、その後の故障判定においてコンデンサから放出される電荷によって所定の電圧値を検出し、誤判定の原因となる。これに対して、本発明では、リレースイッチのグランド側端子における電圧値を検出する前に、コンデンサに蓄えられた電荷を予め放出させることで、ワイピング中に異物を噛み込むようなオープン故障も確実に検出することができる。このように、ワイピング機構を有する電磁リレーに本発明を適用することは特に有用である。 However, in an electromagnetic relay having such a wiping mechanism, if foreign matter enters the relay switch, the foreign matter may be caught between both electrodes during wiping, resulting in an open failure. Then, power is supplied to the drive circuit during a period from when the electrodes are first electrically connected to when the foreign object is caught. As a result, electric charge is stored in the capacitor of the drive circuit, and a predetermined voltage value is detected by the electric charge released from the capacitor in subsequent failure determination, causing erroneous determination. On the other hand, in the present invention, before the voltage value at the ground side terminal of the relay switch is detected, the electric charge stored in the capacitor is discharged in advance, so that an open failure that bites a foreign object during wiping is also ensured. Can be detected. Thus, it is particularly useful to apply the present invention to an electromagnetic relay having a wiping mechanism.
以下、本発明の回路故障検出装置を車両の制御装置1に具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
Hereinafter, an embodiment in which a circuit failure detection device of the present invention is embodied in a
<実施形態>
(制御装置の構成)
制御装置1は、車両に搭載された駆動力伝達装置2の駆動力配分を制御する装置である。この駆動力伝達装置2は、図示しない車両の前後駆動軸を連結するプロペラシャフトに設けられ、湿式の電磁クラッチ機構を有する継手装置である。この電磁クラッチ機構は、互いに摩擦して係合可能な複数のクラッチ板と、電磁コイル2aとから構成されている。駆動力伝達装置2は、制御装置1による制御信号に応じた電流が電磁コイル2aに供給され、これに伴い各クラッチ板が互いに係合することで駆動力の伝達を行っている。そして、車両は、駆動力伝達装置2がクラッチ係合している場合には四輪駆動となり、駆動力伝達装置2がクラッチ切断している場合には二輪駆動となる。また、各クラッチ板の係合力は、電磁コイル2aに供給される電流量に応じて変動する。そのため、制御装置1は、制御信号によって駆動力伝達装置2における駆動力配分の可変的な制御を可能としている。
<Embodiment>
(Configuration of control device)
The
バッテリ3は、車載バッテリであって、制御装置1を介して駆動力伝達装置2に所定の電圧で電力供給する直流電源である。イグニッションスイッチ4は、制御装置1へのバッテリ3の電力の供給と遮断を切換える車両の電源スイッチである。このイグニッションスイッチ4がオンに操作されると、制御装置1に電力が供給され、各種制御プログラムが実行される。
The
また、制御装置1は、図1に示すように、駆動回路10と、電磁リレー20と、ECU30とを有する。駆動回路10は、電源であるバッテリ3とグランドの間である電路に設けられた負荷である駆動力伝達装置2の電磁コイル2aに電力供給する回路である。この駆動回路10は、コイル11と、コンデンサ12と、トランジスタ13と、ダイオード14を有する。コイル11およびコンデンサ12は、駆動回路10においてノイズを除去するフィルタ回路を構成している。また、このコンデンサ12は、負荷である駆動力伝達装置2の電磁コイル2aと並列に接続され、駆動回路10に電力が供給されると電荷を蓄える。
Moreover, the
トランジスタ13は、負荷である駆動力伝達装置2の電磁コイル2aと直列に接続され、電磁コイル2aの導通状態を切換える駆動スイッチである。トランジスタ13は、ECU30の制御信号によりオンオフ制御される。ダイオード14は、電磁コイル2aと並列に接続され、駆動回路10への電力が遮断された際に誘導性の電磁コイル2aに発生する高電圧からトランジスタ13などを保護している。
The
電磁リレー20は、図2に示すように、リレースイッチ21と、コイル22を有する。リレースイッチ21は、コイル22の励磁状態に応じて開閉し、駆動回路10への電力の供給と遮断を切換えるスイッチである。このようにリレースイッチ21は、コイル22により動作する電磁リレー20を構成し、本発明の「メインスイッチ」に相当する。また、リレースイッチ21は、駆動回路10に接続される固定電極23と、電源3に接続される可動電極24によりワイピング機構を構成している。このワイピング機構は、図2に示すように、開状態から閉状態へ切換える際に、固定電極23に対して可動電極24を接近させて電気的に接続した状態で、さらに電極間の接点を移動(ワイピング)させる機構である。
As shown in FIG. 2, the
ここで、電磁リレー20は、閉状態に切換えた際に駆動回路10の構成などに起因して定常電流よりも大きな突入電流が流れることがある。そうすると、リレースイッチ21の電極間の接点において、アーク放電が発生することがある。このアーク放電が繰り返し発生すると、リレースイッチ21の接点に溶着などの不具合が生じるおそれがある。そのため、本実施形態では、上記のワイピング機構により接点における溶着の防止、および電極間における接触信頼性の向上を図っている。
Here, when the
ECU30は、演算処理を行うCPU、記憶装置としてRAM,ROM等を備えたマイクロコンピュータである。このECU30は、エンジン回転数や車速、アクセルペダルセンサなどの各センサからの信号を入力し、種々の車両情報を取得している。そして、ECU30は、これらの車両情報に基づいて駆動力伝達装置2における駆動力配分を算出し、駆動回路10のトランジスタ13に制御信号を出力する。駆動力伝達装置2は、トランジスタ13のオンオフ制御に伴って電磁コイル2aへ電流を供給し、前後輪に所定の駆動力を配分する。
The
また、ECU30は、電磁リレー20に対して制御信号を出力し、コイル22の励磁状態と非励磁状態を切換えている。ECU30は、図1に示すように、電磁リレー20のグランド側端子における電圧値Vbを入力している。ECU30の故障判定部31は、入力された電圧値Vbに基づいて電磁リレー20のリレースイッチ21の故障の有無を判定する処理を実行する。故障検出の詳細については後述する。
Further, the
(電磁リレーの故障検出)
ECU30の故障判定部31による電磁リレー20の故障検出について図3を参照して説明する。先ず、イグニッションスイッチ4がオンに操作されるECU30に電力が供給されると、ECU30は、RAM,ROM等のチェック処理などの初期設定を行う(S10)。
(Electromagnetic relay failure detection)
The failure detection of the
続いて、故障判定部31は、電磁リレー20の故障について、リレースイッチ21の溶着検出を行う(S20)。溶着検出は、先ずECU30が電磁リレー20に開状態となるように制御信号を出力し、所定時間だけ待機した後にトランジスタ13をオンに切換えて電圧値Vbを測定する。そして、この電圧値Vbと予め設定された閾値Vsとを比較することによりリレースイッチ21に溶着が生じているかを判定する(S30)。電圧値Vbが閾値Vsよりも大きい場合には(S30:Yes)、電磁リレー20を開状態にしているにも関わらず導通していることから溶着が生じているものと判定し、フェイルセーフ処理を実行する(S80)。一方で、電圧値Vbが閾値Vs以下の場合には(S30:No)、電磁リレー20は導通していないことから溶着が生じていないものと判定する。
Subsequently, the
電磁リレー20に溶着が検出されなかった場合に、続いてリレースイッチ21のオープン故障検出を行う(S40)。このオープン故障検出の詳細については、後述する。オープン故障が生じている場合には(S50:Yes)、フェイルセーフ処理を実行する(S80)。一方で、オープン故障が生じていない場合には(S50:No)、電磁リレー20には溶着もオープン故障も生じていないことになるので、駆動回路10の起動を許可する(S60)。そして、制御装置1は、駆動力伝達装置2の通常制御を行う(S70)。つまり、制御装置1は、取得した種々の車両情報に基づいて、前後輪に所定の駆動力を配分するように制御する。
When welding is not detected in the
ここで、S40におけるオープン故障検出について図4を参照して詳細に説明する。オープン故障検出の処理に際して、初期状態として駆動回路10のトランジスタ13および電磁リレー20は共にオフ(開状態)となっている。先ず、ECU30は、図4に示すように、電磁リレー20に制御信号を出力し、リレースイッチ21を開状態に切換える(S401)。その後に、ECU30は、図示しないタイマをリセットしてトランジスタ13を閉状態に切換える(S402)とともに、タイマをスタートさせる。これにより、駆動力伝達装置2の電磁コイル2aは、導通している状態となる。
Here, the open failure detection in S40 will be described in detail with reference to FIG. During the open failure detection process, the
そして、ECU30は、タイマの値と一定時間T1を比較して(S403)、一定時間T1が経過していない場合は(S403:No)トランジスタ13を閉状態に維持して待機する。ECU30は、トランジスタ13を閉状態に切換えてから一定時間T1が経過した場合に(S403:Yes)、トランジスタ13を開状態に戻す(S404)。これにより、駆動力伝達装置2の電磁コイル2aは、導通していない状態となる。
Then, the
S402〜S404では、一定時間T1だけトランジスタ13を閉状態にすることにより、駆動力伝達装置2の電磁コイル2aを導通している状態としている。この一連の処理は、コンデンサ12に蓄えられた電荷を一端放出させることを目的としている。そのため、トランジスタ13の閉状態を維持する「一定時間T1」とは、予め定められた時間であって、コンデンサ12の静電容量によって適宜設定されている。
In S402 to S404, the
続いて、ECU30は、再びタイマをリセットしてスタートさせる。そして、故障判定部31は、電磁リレー20のグランド側端子において測定された電圧値Vbを入力し、電圧値Vbと閾値Vpを比較することによりリレースイッチ21にオープン故障が生じているかを判定する(S405)。電圧値Vbが閾値Vpよりも大きい場合には(S405:Yes)、電磁リレー20を閉状態にして少なくとも閾値Vpを超える電圧が駆動回路10に印加されていることからオープン故障が生じていないものと判定し、オープン故障検出の処理を終了する。
Subsequently, the
一方で、電圧値Vbが閾値Vp以下の場合には(S405:No)、タイマをスタートさせてから一定時間T2が経過したかを判定する(S406)。一定時間T2が経過していない場合には(S406:No)、故障判定部31は、改めて測定された電圧値Vbを入力し、電圧値Vbと閾値Vpを再び比較する(S405)。故障判定部31は、これを一定時間T2が経過するまで(S406:Yes)繰り返す。この一定時間T2の間に、電圧値Vbが閾値Vpを超えた場合にはオープン故障が生じていないものと判定するが、常に電圧値Vbが閾値Vp以下の場合には電磁リレー20を閉状態にしているにも関わらず導通していないことになりオープン故障のおそれがある。
On the other hand, if the voltage value Vb is less than or equal to the threshold value Vp (S405: No), it is determined whether a certain time T2 has elapsed since the timer was started (S406). If the predetermined time T2 has not elapsed (S406: No), the
ここで、リレースイッチ21のオープン故障は、例えば絶縁物質の噛み込みや電極に酸化被膜が形成されたことが原因として考えられる。そこで、ECU30は、リレースイッチ21を開閉し、接点における機械的な作動によってオープン故障の原因の除去を試みるために、N回のリトライを行うようにしている。つまり、ECU30は、電磁リレー20を開状態に切換え(S407)、図示しないカウンタをインクリメントする(S408)。そして、ECU30は、カウンタとリトライの上限値Nを比較し(S409)する。カウンタがN回に達していない場合には(S409:Yes)、電磁リレー20に制御信号を出力し、リレースイッチ21を開状態に切換える(S401)。そして、ECU30は、再びタイマをリセットしてスタートさせて、S401〜S409を繰り返す。
Here, the open failure of the
N回のリトライの間に、電圧値Vbが閾値Vpを超えた場合にはオープン故障が生じていないものと判定するが、常に電圧値Vbが閾値Vp以下の場合には電磁リレー20を閉状態にしているにも関わらず導通していないことになるので、オープン故障が生じているものと判定し(S410)。そして、故障判定部31は、オープン故障の有無についての判定結果を記憶して処理を終了する。ECU30は、記憶された判定結果に基づいて、フェイルセーフ処理を行うかの判定をする(S50)。
If the voltage value Vb exceeds the threshold value Vp during N retries, it is determined that no open failure has occurred. If the voltage value Vb is always equal to or less than the threshold value Vp, the
(実施形態の作用および効果)
上述した構成からなる制御装置1の作用および効果について、図5を参照して説明する。ここで、故障判定部31によるオープン故障検出におけるS401〜S406の処理では、各部の制御信号および電圧値は、図5のタイムチャートで示される。例えば、リレースイッチ21が正常の場合には、電磁リレー20のグランド側端子における電圧値Vbは、図5の最下段の細実線L1で示されるように、電磁リレー20の閉状態への切換えに伴って所定の電圧値となり、その状態を維持される。
(Operation and effect of the embodiment)
The operation and effect of the
また、リレースイッチ21が異物の混入するおそれのある環境で運用されている場合に、リレースイッチ21の電極間に異物が混入してオープン故障となることがある。混入した異物がリレースイッチ21の電極に付着したような場合にはリレースイッチ21が全く導通しない状態となるが、混入した異物の形状や大きさによってはリレースイッチ21を閉状態に切換えた際に瞬間的に導通することがある。リレースイッチ21はその後に異物によって再び非導通となるが、瞬間的に駆動回路10に供給された電力によってコンデンサ12は電荷を蓄えることになる。また、このコンデンサ12が電磁リレー20のグランド側に位置しているため、電磁リレー20のグランド側端子における電圧値Vbを測定すると、その測定値にコンデンサ12に蓄えられた電荷が影響するおそれがある。そうすると、電圧値Vbに基づく故障判定において誤判定の要因となることがある。
Further, when the
そこで、故障判定部31は、オープン故障検出の処理の際に、判定対象であるリレースイッチ21が閉状態に切換えられた(S401)後に、S402〜S404においてトランジスタ13を一定時間T1だけ閉状態に切換えてコンデンサ12に蓄えられた電荷を放出させている。そして、その後にリレースイッチ21のグランド側端子における電圧値Vbに基づいて故障判定を行う構成としている。そうすると、電圧値Vbは、図5の最下段の太実線L2で示されるように、電磁リレー20の閉状態への切換えに伴って瞬間的に導通して所定の電圧値まで上昇した後に、コンデンサ12の電荷抜き処理によって下降し、一定時間T1が経過した辺りでは0[V]となる。
Therefore, the
これにより、S405,S406において一定時間T2の間に測定される電圧値Vbは、上記のような異物によるオープン故障の場合においてもコンデンサ12の作用による影響を受けることなく正しく電圧値Vbを検出できる。従って、より確実にオープン故障を検出することができる。また、駆動回路10の起動が短時間で繰り返されるなど、他の要因によってコンデンサ12に電荷が蓄えられている場合でも同様に、リレースイッチ21の故障の有無をより確実に判定することができる。また、コンデンサ12の電荷を考慮する必要がないため、故障判定における閾値Vpを従来よりも小さく設定できる。従って、故障判定の高精度化を図ることができる。
Thereby, the voltage value Vb measured during the predetermined time T2 in S405 and S406 can be correctly detected without being influenced by the action of the
ここで、参考に従来の故障検出装置においては、同様の異物が混入した場合について説明する。この時、電圧値Vbは、図5の最下段の破線L3で示されるように、電磁リレー20の閉状態への切換えに伴って瞬間的に導通して所定の電圧値まで上昇した後に、コンデンサ12が徐々に電荷を放出することにより、電圧値Vbも徐々に下降していくことになる。そして、電圧値Vbが十分に下降する前に、この電圧値Vbと閾値Vpを比較すると、電圧値Vbが閾値Vpより大きいためにオープン故障が生じていないものと誤判定されてしまう。このように、従来の故障検出装置においては、異物の混入によるオープン故障を看過してしまうことがあった。これに対して、本実施形態の制御装置1は、コンデンサ12の電荷抜きによって確実に故障の有無を判定できるものである。
Here, for reference, a case where the same foreign matter is mixed in the conventional failure detection apparatus will be described. At this time, as indicated by the lowermost broken line L3 in FIG. 5, the voltage value Vb instantaneously conducts as the
また、電磁リレー20は、ワイピング機構により、接点間の溶着の防止、および電極間における接触信頼性の向上を図る構成とした。しかしながら、このようなワイピング機構を有する電磁リレー20において、リレースイッチ21に異物が混入した場合には、ワイピング中に両電極間に異物が噛み込んでオープン故障となることがある。そうすると、両電極が最初に電気的に接続された時点から異物が噛み込むまでの期間は、駆動回路10に電力が供給されコンデンサ12に電荷が蓄えられることになる。これに対して、本実施形態では、電圧値Vbを測定する前に、予めコンデンサ12の電荷抜き処理をすることで、ワイピング中に異物を噛み込むようなオープン故障も確実に検出することができる。このように、ワイピング機構を有する電磁リレー20を故障判定の対象とする場合には、コンデンサ12の電荷抜き処理は特に有用である。
Further, the
<実施形態の変形態様>
本実施形態において、駆動回路10は、駆動力伝達装置2に電力供給する回路として例示した。その他に、例えば、電動パワーステアリング装置などを駆動させる回路に適用してもよい。また、コンデンサ12の電荷抜き処理を行うために、トランジスタ13を駆動スイッチとして開閉するものとした。これに対して、駆動回路10は、コンデンサ12の電荷抜き処理を行うための専用スイッチを設ける構成としてもよい。
<Modification of Embodiment>
In the present embodiment, the driving
さらに、本実施形態において、故障判定の対象であるメインスイッチを電磁リレー20のリレースイッチ21とした。これに対して、駆動回路10への電力の供給と遮断を切換えるスイッチ素子であればよい。また、上述した変形態様における何れの構成においても本実施形態と同様の効果を奏する。
Furthermore, in this embodiment, the main switch that is the target of failure determination is the
1:制御装置(回路故障検出装置)、 2:駆動力伝達装置
2a:電磁コイル(負荷)、 3:バッテリ(電源)、 4:イグニッションスイッチ
10:駆動回路、 11:コイル、 12:コンデンサ
13:トランジスタ(駆動スイッチ)、 14:ダイオード
20:電磁リレー、 21:リレースイッチ(メインスイッチ)、 22:コイル
23:固定電極、 24:可動電極
30:ECU、 31:故障判定部
1: Control device (circuit failure detection device) 2: Driving
Claims (2)
前記駆動回路への電力の供給と遮断を切換えるメインスイッチと、
前記メインスイッチの故障の有無を判定する故障判定部と、を備え、
前記駆動回路は、
前記負荷と直列に接続され、当該負荷の導通状態を切換える駆動スイッチと、
前記負荷と並列に接続され、前記駆動回路に電力が供給されると電荷を蓄えるコンデンサと、を有し、
前記故障判定部は、前記メインスイッチが閉状態に切換えられた後に前記駆動スイッチを一定時間だけ閉状態に切換えて前記コンデンサに蓄えられた電荷を放出させ、前記メインスイッチのグランド側端子における電圧値に基づいて前記メインスイッチの故障の有無を判定する回路故障検出装置。 A drive circuit for supplying power to a load provided in an electric circuit between the power source and the ground;
A main switch for switching between power supply and cut-off to the drive circuit;
A failure determination unit that determines the presence or absence of a failure of the main switch,
The drive circuit is
A drive switch connected in series with the load and switching a conduction state of the load;
A capacitor that is connected in parallel with the load and stores electric charge when power is supplied to the drive circuit;
The failure determination unit switches the drive switch to a closed state for a certain period of time after the main switch is switched to a closed state to release the charge stored in the capacitor, and a voltage value at the ground side terminal of the main switch A circuit failure detection device for determining whether or not there is a failure in the main switch based on the above.
前記メインスイッチは、
コイルの励磁状態に応じて開閉する電磁リレーを構成するリレースイッチであって、
開状態から閉状態へ切換える際に、固定電極に可動電極を電気的に接続した状態で両電極間の接点を移動させるワイピング機構を有する回路故障検出装置。
In claim 1,
The main switch is
A relay switch that constitutes an electromagnetic relay that opens and closes according to the excitation state of the coil,
A circuit failure detection device having a wiping mechanism for moving a contact between both electrodes while the movable electrode is electrically connected to the fixed electrode when switching from the open state to the closed state.
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