JP2017130859A - 負荷駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電磁誘導性負荷3に直列に設けられたリレー5と、電磁誘導性負荷3を駆動する少なくとも2つのスイッチ素子10A、10Bと、スイッチ素子に流れる電流11A,11Bを検出する電流検出手段14A,14Bと、電流検出手段により検出された電流値に基づいて負荷駆動装置の故障を判断する故障診断手段20とを備える。
【選択図】図1
Description
さらに、電磁誘導性負荷が駆動される前にオン及びオフ固着の診断を行うことで、リレー通電時にリレーを介して電磁誘導性負荷に過電流が流れてしまう事象を防止でき、安全に誘導性負荷の駆動を開始できる。
電磁誘導性負荷3とバッテリー電源1はリレー5を介して接続されており、マイクロコントローラ30から出力されるリレー制御信号6により、電磁誘導性負荷3への電源供給が制御される。マイクロコントローラ30によりリレー5が通電されると電磁誘導性負荷3にバッテリー電源1が供給され、前記リレー5への通電が停止されると電磁誘導性負荷3へのバッテリー電源1の供給が停止される。
リレー5が通電されていない状態において、故障診断開始信号21がハイに制御されると、負荷駆動装置の故障診断動作が開始する。故障診断開始信号21がハイに制御されると、駆動手段16は所定の駆動パターンに従い、ハイサイドスイッチ素子10A及びロウサイドスイッチ素子10Bを制御する。
初めに天絡故障時の故障診断動作について説明する。
地絡故障についても、スイッチ素子のオン及びオフ固着故障の診断時と同様に、リレー5が通電されていない状態において故障診断を行う。診断手段16はリレー5が通電されていない状態において、所定の駆動パターンに従い、ハイサイドスイッチ素子10A及びロウサイドスイッチ素子10Bを制御する。地絡故障時においては、ハイサイドスイッチ素子10Aがオンでロウサイドスイッチ素子10Bがオフの時に、ハイサイドスイッチ素子10Aから地絡されたグラウンド電源に向かって、所定の診断電流閾値以上の電流が流れるため、ハイサイド電流検出手段14Aからハイ、ロウサイド電流検出手段14Bからロウが出力される。それ以外の駆動状態においては、正常時と同じ検出結果がハイサイド電流検出手段14A及びロウサイド電流検出手段14Bから出力される。
2 グランド電源
3 電磁誘導性負荷
4 ドライバ出力信号
5 リレー
6 リレー制御信号
7 診断電流供給手段
10A ハイサイドスイッチ素子
10B ロウサイドスイッチ素子
11A ハイサイド電流
11B ロウサイド電流
12A ハイサイド電流検出抵抗
12B ロウサイド電流検出抵抗
13A ハイサイドゲート駆動信号
13B ロウサイドゲート駆動信号
14A ハイサイド電流検出手段
14B ロウサイド電流検出手段
15A ハイサイド電流検出信号
15B ロウサイド電流検出信号
16 駆動手段
18 電圧検出手段
20 故障診断手段
21 診断開始信号
22 診断終了信号
23 故障診断通知信号
30 マイクロコントローラ
Claims (6)
- 電磁誘導性負荷に対し並列に接続された少なくとも2つのスイッチ素子と、前記電磁誘導性負荷に対し直列に設けられたスイッチと、前記スイッチ素子を駆動する駆動手段と、前記少なくとも2つのスイッチ素子に流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、
前記スイッチにより前記電磁誘導性負荷へ電流供給が遮断されている状態において、前記駆動手段の駆動状態に応じて、前記少なくとも2つのスイッチ素子の両方に電流が流れない、もしくは、前記少なくとも2つのスイッチ素子の両方に電流が流れることが前記電流検出手段により検出された場合に、前記スイッチング素子のオン固着またはオフ固着故障であると診断することを特徴とした負荷駆動装置。 - 前記駆動手段により前記少なくとも2つのスイッチ素子の両方をオンに制御した場合に、前記電流検出手段により少なくとも2つのスイッチ素子の両方に所定の電流が流れないことが検出された場合は前記スイッチ素子のオフ固着故障であると診断し、前記少なくとも2つのスイッチ素子のいずれかをオンに制御した場合に、前記電流検出手段により少なくとも2つのスイッチ素子の両方に所定の電流が流れたことが検出された場合は前記スイッチ素子のオン固着故障であると診断することを特徴とする請求項1に記載の負荷駆動装置。
- 前記少なくとも2つのスイッチ素子の内、グラウンド電源と前記電磁誘導性負荷の間に接続されたスイッチ素子をオンに制御し、残りの少なくとも2つのスイッチ素子をオフに制御した場合に、前記電流検出手段により、前記少なくとも2つのスイッチ素子の内、グラウンド電源と電磁誘導性負荷の間に接続されたスイッチ素子に所定の電流が流れたことが検出された場合は天絡故障であると診断し、前記少なくとも2つのスイッチ素子の内、バッテリー電源と電磁誘導性負荷の間に接続されたスイッチ素子をオンに制御し、残りの
少なくとも2つのスイッチ素子をオフに制御した場合に、前記電流検出手段により前記少なくとも2つのスイッチ素子の内、バッテリー電源と電磁誘導性負荷の間に接続されたスイッチ素子に所定の電流が流れたことが検出された場合は、地絡故障であると診断することを特徴とする請求項2に記載の負荷駆動装置。 - 前記少なくとも2つのスイッチ素子はMOSFETであり、前記駆動手段は前記少なくとも2つのスイッチ素子に微小な電流が流れるように、前記MOSFETのゲート電圧を制御することを特徴とする請求項3に記載の負荷駆動装置。
- 負荷駆動装置の故障が検出されなかった場合、前記リレーを通電し、前記電磁誘導性負荷にバッテリー電源あるいはグラウンド電源を供給することを特徴する請求項4に記載の負荷駆動装置。
- 電磁誘導負荷への通電を制御するためのスイッチ素子と、前記電磁誘導負荷への通電を遮断するように、前記電磁誘導負荷または前記スイッチ素子に直列に設けられたリレーと、前記スイッチ素子を駆動する駆動部と、前記スイッチ素子の通電電流を検出する電流検出部と、を備える負荷駆動装置において、
前記リレーがOFFのとき、かつ、前記リレーを介さず前記スイッチ素子を介する経路で電流が流れたときの前記電流検出部の検出値と前記駆動部の前記スイッチ素子に対する駆動状態とに基づいて前記スイッチ素子を診断する診断手段を備え、
前記スイッチ素子は複数のスイッチ素子が直列に接続されており、
前記診断手段は、前記駆動部から前記複数のスイッチ素子各々に対する駆動状態の組み合わせに基づいて診断を行うことを特徴とする負荷駆動装置。
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