JP2021077682A - Abnormality detection circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異常検出回路に関する。 The present invention relates to an abnormality detection circuit.
例えば特開2009−232499号公報に記載されているように、モータ駆動回路には、モータに生じる逆起電力からスイッチング素子を保護する保護素子として、ツェナーダイオードが設けられている。ツェナーダイオードは、その特性を生かして、モータ停止時に生じる逆起電力によるスイッチング素子への悪影響を抑制する。ツェナーダイオードは、電源に対してスイッチング素子と並列に配置され、通常時には電源からモータへの通電を禁止し、逆起電力が発生した際には電源からモータへの通電を許可する。 For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-232499, the motor drive circuit is provided with a Zener diode as a protective element that protects the switching element from the counter electromotive force generated in the motor. The Zener diode takes advantage of its characteristics to suppress the adverse effect on the switching element due to the counter electromotive force generated when the motor is stopped. The Zener diode is arranged in parallel with the switching element with respect to the power supply, and normally prohibits the power supply from energizing the motor, and allows the power supply to energize the motor when a counter electromotive force is generated.
しかしながら、上記モータ駆動回路では、ツェナーダイオードが異常であるか否か、例えばツェナーダイオードがオープン故障(断線等)しているか否かを検出することはできない。本発明の目的は、スイッチング素子を逆起電力から保護する保護素子の異常を検出することができる異常検出回路を提供することである。 However, the motor drive circuit cannot detect whether or not the Zener diode is abnormal, for example, whether or not the Zener diode has an open failure (disconnection, etc.). An object of the present invention is to provide an abnormality detection circuit capable of detecting an abnormality of a protection element that protects a switching element from a back electromotive force.
本発明の異常検出回路は、インダクタンス成分を持つ負荷と、前記負荷に対する通電と非通電とを切り替える第1スイッチング素子と、コンデンサと、前記コンデンサに対する通電と非通電とを切り替える第2スイッチング素子と、前記コンデンサの電圧を検出する検出部と、前記負荷の電源端子に接続された第1端子、及び前記コンデンサに接続された第2端子を有し、前記第2端子の電圧が前記第1端子の電圧より高く且つ前記第1端子と前記第2端子との端子間電圧が所定圧を超えた場合を除いて、前記第2端子から前記第1端子への電流の流れを禁止する保護素子と、前記第1スイッチング素子及び前記第2スイッチング素子のオンオフを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記コンデンサが充電された後に前記第2スイッチング素子を非通電状態にし、続いて前記第1スイッチング素子を通電状態にしてから非通電状態に切り替える切替処理を実行し、前記切替処理完了後の前記検出部の検出値に基づいて前記保護素子が異常であるか否かを判定する。 The abnormality detection circuit of the present invention includes a load having an inductance component, a first switching element that switches between energization and non-energization of the load, a capacitor, and a second switching element that switches between energization and de-energization of the capacitor. It has a detection unit that detects the voltage of the capacitor, a first terminal connected to the power supply terminal of the load, and a second terminal connected to the capacitor, and the voltage of the second terminal is the voltage of the first terminal. A protective element that prohibits the flow of current from the second terminal to the first terminal unless the voltage is higher than the voltage and the voltage between the terminals of the first terminal and the second terminal exceeds a predetermined pressure. A control unit for controlling the on / off of the first switching element and the second switching element is provided, and the control unit de-energizes the second switching element after the capacitor is charged, and subsequently, the first switching element is de-energized. 1 The switching process of switching the switching element to the non-energized state after the energized state is executed, and it is determined whether or not the protective element is abnormal based on the detection value of the detection unit after the switching process is completed.
本発明によれば、切替処理により負荷に逆起電力が発生すると、保護素子の端子間電圧が所定圧を超える。ここで、保護素子が正常であれば、保護素子を介してコンデンサから負荷に電流(フライバック電流)が流れ、第1スイッチング素子が保護される。上記切替処理の後、検出部により検出されるコンデンサの電圧の変動は、保護素子が正常である場合と異常である場合とで異なる。つまり、制御部は、切替処理後の検出部の検出値に基づいて、保護素子が異常であるか否かを判定することができる。本発明によれば、スイッチング素子を逆起電力から保護する保護素子の異常を検出することができる。 According to the present invention, when a counter electromotive force is generated in the load due to the switching process, the voltage between the terminals of the protective element exceeds a predetermined pressure. Here, if the protective element is normal, a current (flyback current) flows from the capacitor to the load via the protective element, and the first switching element is protected. After the above switching process, the fluctuation of the capacitor voltage detected by the detection unit differs depending on whether the protection element is normal or abnormal. That is, the control unit can determine whether or not the protection element is abnormal based on the detection value of the detection unit after the switching process. According to the present invention, it is possible to detect an abnormality in the protective element that protects the switching element from the back electromotive force.
以下、電磁弁、モータ、及びポンプ等を備えるブレーキアクチュエータの制御回路(駆動回路)に適用された異常検出回路1を例として本実施形態を説明する。本実施形態の異常検出回路1は、図1に示すように、モータ(「負荷」に相当する)2と、モータ駆動回路3と、ソレノイド駆動回路4と、モニタ回路5と、制御部6と、接続ライン7と、を備えている。なお、後述する第1電源部91と第2電源部92とは、共通の電源(例えばバッテリ)に接続されており、接続された駆動回路に同レベルの電力を供給する。
Hereinafter, the present embodiment will be described by taking an abnormality detection circuit 1 applied to a control circuit (drive circuit) of a brake actuator including a solenoid valve, a motor, a pump, and the like as an example. As shown in FIG. 1, the abnormality detection circuit 1 of the present embodiment includes a motor (corresponding to a “load”) 2, a
(モータ駆動回路)
モータ2は、コイル等を有しており、インダクタンス成分を持っている。モータ2は、第1電源部91に接続される電源端子21と、グラウンドGNDに接続される接地端子22と、を備えている。モータ駆動回路3は、モータ2の駆動を制御するための回路である。詳細に、モータ駆動回路3は、第1電源ライン30と、第1スイッチング素子31と、ツェナーダイオード(「保護素子」に相当する)32と、を備えている。
(Motor drive circuit)
The motor 2 has a coil and the like, and has an inductance component. The motor 2 includes a
第1電源ライン30は、第1電源部91とモータ2とを接続する回路配線である。第1スイッチング素子31は、モータ2に対する通電と非通電とを切り替える素子である。第1スイッチング素子31は、第1電源ライン30に配置され、オンすることで第1電源部91とモータ2との間を接続し、オフすることで第1電源部91とモータ2との間を遮断する。第1スイッチング素子31がオンされると、第1電源部91からモータ2に電力が供給され、モータ2が駆動する。第1スイッチング素子31は、例えばMOSFET等の電界効果トランジスタである。
The first
第1電源ライン30は、第1電源部91と第1スイッチング素子31の第1端子311とを接続する一方側ライン301と、第1スイッチング素子31の第2端子312とモータ2の電源端子21とを接続する他方側ライン302と、を有しているといえる。
The first
ツェナーダイオード32は、モータ2停止時にモータ2に発生する逆起電力から第1スイッチング素子31を保護する保護素子である。ツェナーダイオード32は、モータ2の電源端子21に接続されたアノード(「第1端子」に相当する)321と、後述するソレノイド駆動回路4のコンデンサ44に接続されたカソード(「第2端子」に相当する)322と、を有している。ツェナーダイオード32は、後述する接続ライン7上に配置されている。
The Zener
ツェナーダイオード32は、カソード322の電圧がアノード321の電圧より高く且つアノード321とカソード322との端子間電圧が所定圧を超えた場合を除いて、カソード322からアノード321への電流の流れを禁止する。換言すると、カソード322からアノード321への電流の流れは、カソード322の電圧がアノード321の電圧より高く且つアノード321とカソード322との端子間電圧が所定圧を超えた場合にのみ許可される。なお、ツェナーダイオード32の特性として、アノード321からカソード322への電流の流れは許可される。
The Zener
ツェナーダイオード32の端子間電圧(カソード322の電位>アノード321の電位)が降伏電圧(所定圧)を超えると、カソード322からアノード321への電流の流れが許可される。すなわち、この場合、カソード322からアノード321に電流が流れる。ツェナーダイオード32の降伏電圧は、第2電源部92の電圧よりも高い。
When the voltage between the terminals of the Zener diode 32 (potential of
(ソレノイド駆動回路)
ソレノイド駆動回路4は、電磁弁8の駆動を制御するための回路である。ソレノイド駆動回路4は、主要部材として、第2電源ライン40と、第3電源ライン41と、第2スイッチング素子42と、第3スイッチング素子43と、コンデンサ44と、を備えている。
(Solenoid drive circuit)
The solenoid drive circuit 4 is a circuit for controlling the drive of the
第2電源ライン40は、第2電源部92と電磁弁8の電源端子81とを接続する回路配線である。第3電源ライン41は、電磁弁8の接地端子82とグラウンドGNDとを接続する回路配線である。第2スイッチング素子42は、第2電源ライン40に配置され、オンすることで第2電源部92と電磁弁8との間を接続し、オフすることで第2電源部92と電磁弁8との間を遮断する。第3スイッチング素子43は、第3電源ライン41に配置され、オンすることで電磁弁8とグラウンドGNDとの間を接続し、オフすることで電磁弁8とグラウンドGNDとの間を遮断する。
The second
第2スイッチング素子42及び第3スイッチング素子43は、電磁弁8に対する通電と非通電とを切り替える素子である。第2スイッチング素子42及び第3スイッチング素子43が両方ともオンになると、第2電源部92から電磁弁8に電力が供給され、電磁弁8が駆動する。第2スイッチング素子42及び第3スイッチング素子43の少なくとも一方がオフである場合、電磁弁8への通電(給電)は止まる。なお、第2スイッチング素子42は、フェールセーフスイッチとして用いられ、通常、オンで維持される。第2スイッチング素子42及び第3スイッチング素子43は、例えばMOSFET等の電界効果トランジスタである。スイッチング素子31、42、43のオンオフは、それぞれ、制御端子への電圧の印加の有無により切り替わる。
The
第2電源ライン40は、第2電源部92と第2スイッチング素子42の第1端子421とを接続する一方側ライン401と、第2スイッチング素子42の第2端子422と電磁弁8の電源端子81とを接続する他方側ライン402と、を有しているといえる。また、第3電源ライン41は、電磁弁8の接地端子82と第3スイッチング素子43の第1端子431とを接続する一方側ライン411と、第3スイッチング素子43の第2端子432とグラウンドGNDとを接続する他方側ライン412と、を有しているといえる。
The second
コンデンサ44は、ノイズ除去のための保護コンデンサであり、第2電源ライン40の他方側ライン402に設けられている。コンデンサ44の一方端子は他方側ライン402に接続され、コンデンサ44の他方端子はグラウンドGNDに接続されている。コンデンサ44は、第2スイッチング素子42を介して第2電源部92に接続されている。つまり、第2スイッチング素子42は、コンデンサ44に対する通電と非通電とを切り替えるスイッチでもある。第3スイッチング素子43がオフされ且つ第2スイッチング素子42がオンされることで、コンデンサ44が第2電源部92により充電され、コンデンサ44の電圧は第2電源部92の電圧と同レベルになる。コンデンサ44は、例えばアルミ電解コンデンサである。
The
(接続ライン)
接続ライン7は、第2電源ライン40の他方側ライン402と、第1電源ライン30の他方側ライン302とを接続する回路配線である。つまり、接続ライン7は、ソレノイド駆動回路4とモータ駆動回路3とを接続している。接続ライン7には、アノード321が第1電源ライン30に接続されカソード322が第2電源ライン40に接続されるように、ツェナーダイオード32が配置されている。
(Connection line)
The
駆動回路3、4間に接続ライン7が設けられても、ツェナーダイオード32の降伏電圧が第2電源部92の電圧よりも高いため、第2スイッチング素子42がオンしても第2電源部92からモータ2へは給電されない。また、第1スイッチング素子31がオンされても、第3スイッチング素子43がオンされなければ電磁弁8は通電されない。つまり、モータ駆動回路3とソレノイド駆動回路4とは、独立して制御可能に接続されている。
Even if the
(モニタ回路)
モニタ回路5は、電磁弁8に印加された電圧を検出(モニタ)する回路である。したがって、通常、モニタ回路5とソレノイド駆動回路4とは、両方で1セットの回路を構成している。換言すると、通常、ソレノイド駆動回路4には、モニタ回路5が接続されている。
(Monitor circuit)
The
モニタ回路5は、検出部55を備えている。検出部55は、第2電源ライン40の他方側ライン402に接続されている。検出部55は、電圧を検出する電圧計である。検出部55は、検出値を制御部6に送信する。検出部55は、第2電源ライン40の他方側ライン402の電圧を検出する。検出部55の検出値(第2電源ライン40の他方側ライン402の電圧)は、第2スイッチング素子42がオンされている場合、第2電源部92の電圧値(及び充電済みのコンデンサ44の電圧値)となり、第2スイッチング素子42がオフされている場合、コンデンサ44の電圧値となる。つまり、検出部55は、コンデンサ44の電圧を検出することができる。なお、検出部55は、制御部6に含まれてもよい。
The
(制御部)
制御部6は、第1スイッチング素子31、第2スイッチング素子42、及び第3スイッチング素子43のオンオフを制御する装置である。制御部6は、1つ又は複数のプロセッサを有するマイクロコンピュータを含んでいる。制御部6は、モータ駆動回路3及びソレノイド駆動回路4を制御するECUの一部といえる。
(Control unit)
The
制御部6は、所定のタイミング(例えばイグニッションがオフされた際やパーキングブレーキが作動している際)で、異常判定制御を実行する。具体的に、制御部6は、コンデンサ44が充電された後に第2スイッチング素子42を非通電状態(オフ)にし、続いて第1スイッチング素子31を通電状態(オン)にしてから非通電状態(オフ)に切り替える切替処理を実行し、切替処理完了後の検出部55の検出値に基づいてツェナーダイオード32が異常であるか否かを判定する。
The
(異常判定制御の具体例)
より詳細に、本実施形態の制御部6は、切替処理が完了した時点から所定時間後の検出部55の検出値に基づいて、ツェナーダイオード32の異常の有無を判定する。以下、具体例を挙げて説明する。異常判定制御では、まず、第2スイッチング素子42がオンされ且つ第3スイッチング素子43がオフされることで、コンデンサ44に電荷が蓄えられる。異常判定制御の実行中、第3スイッチング素子43はオフで維持される。なお、図2〜図5では、スイッチング素子をSW素子と表示する。
(Specific example of abnormality judgment control)
More specifically, the
図2(正常時の例)に示すように、検出部55の検出値は、第2スイッチング素子42がオンされている間は、第2電源部92の電圧値(及び充電済みのコンデンサ44の電圧値)となる。そして、第2スイッチング素子42がオフされた時間t0の後は、コンデンサ44の電荷がモニタ回路5に徐々に放出されるため、検出部55の検出値(すなわちコンデンサ44の電圧)が徐々に低下する。
As shown in FIG. 2 (example in the normal state), the detection value of the
そして、制御部6が切替処理を実行し、第1スイッチング素子31がオンされて、その後にオフされる。時間t1で切替処理が完了すると、モータ2に逆起電力が発生し、ツェナーダイオード32のアノード321の電位が急激に低下する。これにより、ツェナーダイオード32の端子間電圧(電位差)が降伏電圧を超え、カソード322からアノード321への電流の流れが許可される。つまり、切替処理が完了すると、ツェナーダイオード32を介して、コンデンサ44からモータ2に瞬間的にフライバック電流が流れる。
Then, the
フライバック電流によりコンデンサ44から電荷が放出されることで、コンデンサ44の電圧は所定値まで瞬時に低下する。このように、時間t1で切替処理が完了すると同時に、検出部55の検出値は、所定値まで一気に低下する。この所定値は、ツェナーダイオード32の端子間電圧が降伏電圧になったときのカソード322の電位に相当する。コンデンサ44の電圧が所定値まで下がると、端子間電圧が降伏電圧を超えない状態となり、カソード322からアノード321への電流の流れが禁止される。つまり、コンデンサ44からモータ2への電流供給が停止し、フライバック電流によるコンデンサ44の電圧低下が所定値で止まる。
The charge is discharged from the
切替処理完了後(時間t1の後)、コンデンサ44からモニタ回路5に電流が流れ、コンデンサ44の電圧が所定値から徐々に低下する。そして、時間t3で、コンデンサ44の電圧は0になる。制御部6は、切替処理が完了してから所定時間後、すなわち時間t2での検出部55の検出値に基づいて、ツェナーダイオード32の異常の有無を判定する。所定時間は、時間t2が、ツェナーダイオード32が正常である場合における時間t1から時間t3までの間になるように設定されている。図2に示すように、ツェナーダイオード32が正常である場合、時間t2における検出部55の検出値が所定正常範囲内の値となる。
After the switching process is completed (after the time t1), a current flows from the
一方、ツェナーダイオード32がオープン故障である場合、接続ライン7が遮断されているため、切替処理によりモータ2に逆起電力が発生しても、コンデンサ44からモータ2にフライバック電流は流れない。したがって、コンデンサ44は、切替処理が完了しても電圧が瞬間的に下がることなく、モニタ回路5に徐々に電荷を放出する。
On the other hand, when the
図3に示すように、検出部55の検出値は、第2スイッチング素子42がオフされてから徐々に低下し、0になる。これによれば、時間t2における検出部55の検出値は、所定正常範囲外の値(上限値よりも高い値)となる。この現象を利用し、制御部6は、時間t2における検出部55の検出値に基づいて、ツェナーダイオード32が異常であるか否かを判定する。
As shown in FIG. 3, the detected value of the
オープン故障の場合における時間t0から時間t2までのコンデンサ44の電圧低下量は、演算により推定することができる。したがって、時間t2における検出部55の検出値が、上記演算に基づく第1特定範囲内の値であれば、ツェナーダイオード32がオープン故障であると判定できる。
The amount of voltage drop of the
また、ツェナーダイオード32がショート故障である場合、接続ライン7が導通状態であるため、第2スイッチング素子42がオンされている間、モータ2に電力が供給され、コンデンサ44が充電されない。そして、第2スイッチング素子42がオフされたときに(時間t0)、コンデンサ44が充電されていない状態で第2電源部92の電力供給が遮断される。これにより、図4に示すように、検出部55は、時間t0までは第2電源部92の電圧値を検出し、時間t0以降は、充電されていないコンデンサ44の電圧(すなわち0)を検出する。
Further, when the
したがって、ツェナーダイオード32がショート故障である場合、時間t2における検出部55の検出値は、0を含む誤差範囲に設定された第2特定範囲内の値となる。制御部6は、時間t2における検出部55の検出値が第2特定範囲内の値であれば、ツェナーダイオード32がショート故障であると判定する。
Therefore, when the
また、ツェナーダイオード32が降伏電圧が変化する特性故障である場合、切替処理完了時(時間t1)のコンデンサ44の電圧低下量が変化する。例えば、降伏電圧が正常時よりも高くなっている場合、図5に示すように、切替処理完了時(t1)のコンデンサ44の電圧低下量は正常時よりも小さくなる。つまり、時間t2における検出部55の検出値は、所定正常範囲の上限値よりも高く、且つオープン故障時の第1特定範囲の下限値よりも低くなる。
Further, when the
反対に、降伏電圧が正常時よりも低くなっている場合、切替処理完了時(時間t1)のコンデンサ44の電圧低下量は正常時よりも大きくなる。つまり、時間t2における検出部55の検出値は、所定正常範囲の下限値よりも低く、且つショート故障時の第2特定範囲の上限値よりも高くなる。
On the contrary, when the breakdown voltage is lower than that in the normal state, the amount of voltage decrease of the
このように、制御部6は、切替処理が完了してから所定時間後(時間t2)における検出部55の検出値に基づいて、ツェナーダイオード32の状態(正常、オープン故障、ショート故障、又は特性故障)を判定することができる。時間t2における検出部55の検出値の大小関係は、「オープン故障>降伏電圧が正常時よりも高い特性故障>正常>降伏電圧が正常時よりも低い特性故障>ショート故障」となる。
As described above, the
(構成のまとめと効果)
本実施形態の異常検出回路1は、インダクタンス成分を持つモータ2と、モータ2に対する通電と非通電とを切り替える第1スイッチング素子31と、コンデンサ44と、コンデンサ44に対する通電と非通電とを切り替える第2スイッチング素子42と、コンデンサ44の電圧を検出する検出部55と、モータ2の電源端子21に接続されたアノード321及びコンデンサ44に接続されたカソード322を有するツェナーダイオード32と、第1スイッチング素子31及び第2スイッチング素子42のオンオフを制御する制御部6と、を備えている。当該制御部6は、上記のように切替処理を含む異常判定制御を実行可能に構成されている。本実施形態の異常検出回路1は、異常検出機能付きの駆動回路ともいえる。
(Summary and effect of composition)
The abnormality detection circuit 1 of the present embodiment has a motor 2 having an inductance component, a
この構成によれば、切替処理により負荷に逆起電力が発生すると、ツェナーダイオード32の端子間電圧が降伏電圧を超える。ここで、ツェナーダイオード32が正常であれば、ツェナーダイオード32を介してコンデンサ44からモータ2に電流(フライバック電流)が流れ、第1スイッチング素子31が保護される。上記切替処理の後、検出部55により検出されるコンデンサ44の電圧の変動は、ツェナーダイオード32が正常である場合と異常である場合とで異なる。つまり、制御部6は、切替処理後の検出部55の検出値に基づいて、ツェナーダイオード32が異常であるか否かを判定することができる。本実施形態によれば、第1スイッチング素子31を逆起電力から保護する保護素子(ツェナーダイオード32)の異常を検出することができる。さらには、保護素子の状態も判定することができる。
According to this configuration, when a counter electromotive force is generated in the load by the switching process, the voltage between the terminals of the
さらに、本実施形態の異常検出回路1は、上記構成を持った上で、モータ(「第1負荷」に相当する)2を駆動させるモータ駆動回路(「第1駆動回路」に相当する)3と、モータ2とは別の電磁弁(「第2負荷」に相当する)8を駆動させるソレノイド駆動回路(「第2駆動回路」に相当する)4と、モータ駆動回路3とソレノイド駆動回路4とを接続する接続ライン7と、を備えている。そして、モータ駆動回路3は、第1電源部91とモータ2の電源端子21とを接続する第1電源ライン30と、第1電源ライン30に配置された第1スイッチング素子31と、を有している。また、ソレノイド駆動回路4は、第2電源部92と電磁弁8の電源端子81とを接続する第2電源ライン40と、電磁弁8の接地端子82とグラウンドGNDとを接続する第3電源ライン41と、第2電源ライン40に配置された第2スイッチング素子42と、第3電源ライン41に配置された第3スイッチング素子43と、を有している。コンデンサ44は、第2電源ライン40のうち第2スイッチング素子42と電磁弁8の電源端子81との間の部分である他方側ライン(「所定ライン」に相当する)402に接続されている。接続ライン7は、他方側ライン402と、第1電源ライン30のうち第1スイッチング素子31とモータ2の電源端子21との間の部分(他方側ライン302)とを接続している。ツェナーダイオード32は、接続ライン7に配置されている。また、検出部55は、他方側ライン402の電圧を検出する。
Further, the abnormality detection circuit 1 of the present embodiment has the above configuration and has a motor drive circuit (corresponding to the "first drive circuit") 3 for driving the motor (corresponding to the "first load") 2. A solenoid drive circuit (corresponding to the "second drive circuit") 4 for driving an electromagnetic valve (corresponding to the "second load") 8 different from the motor 2, a
この構成によれば、駆動回路同士を所定の位置で保護素子を介して接続することで、保護素子の機能を発揮させつつ、保護素子の異常を検出することができる。つまり、この構成によれば、既存の駆動回路の大部分をそのまま利用することができ、部品点数の増大を抑制しつつ、保護素子(ツェナーダイオード32)の異常を検出することができる。 According to this configuration, by connecting the drive circuits to each other at a predetermined position via the protection element, it is possible to detect an abnormality of the protection element while exerting the function of the protection element. That is, according to this configuration, most of the existing drive circuit can be used as it is, and an abnormality of the protection element (Zener diode 32) can be detected while suppressing an increase in the number of parts.
例えば、ソレノイド駆動回路4のように、制御上、負荷への印加電圧をモニタする必要がある駆動回路には、元々、当該駆動回路の所定ライン(他方側ライン402)に対してモニタ回路5が接続されている。つまり、既存の検出部55を保護素子の異常検出に利用することができる。
For example, in a drive circuit such as the solenoid drive circuit 4, which needs to monitor the voltage applied to the load for control purposes, the
また、ソレノイド駆動回路4のように、2つのスイッチング素子42、43で負荷(電磁弁8)をオンオフ制御する回路では、所定ライン(他方側ライン402)にノイズ除去用のコンデンサ44が接続されている。さらに、当該コンデンサ44は、第2スイッチング素子42をオンし且つ第3スイッチング素子43をオフすることで充電される。つまり、既存のコンデンサ44及びスイッチング素子42、43を保護素子の異常検出に利用することができる。このように、2つの駆動回路を利用することで、部品点数の増大を抑制しつつ、異常検出可能な駆動回路を実現することができる。
Further, in a circuit such as the solenoid drive circuit 4 in which the load (solenoid valve 8) is controlled to be turned on and off by two switching
(その他)
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、逆起電力に対する保護素子は、ツェナーダイオードでなくてもよい。保護素子は、例えば、スイッチング素子と、当該スイッチング素子の第1端子の電圧を検出する第1電圧計と、当該スイッチング素子の第2端子の電圧を検出する第2電圧計と、を備えて構成されてもよい。この保護素子は、コンデンサ44側の第2端子の電圧がモータ2側の第1端子の電圧よりも高く且つ当該端子間電圧が所定圧を超えた場合に、第2端子から第1端子への電流の流れを許可する(すなわちスイッチング素子がオンする)ように構成されている。これにより、当該保護素子は、ツェナーダイオードと同様の機能を発揮することができる。当該保護素子は、第1端子の電圧が第2端子の電圧よりも高い場合に、スイッチング素子をオンしてもよいし、オフしてもよい。この場合に、スイッチング素子がオフされることで、モータ駆動回路3からソレノイド駆動回路4への電流の流れは遮断される。
(Other)
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the protection element against counter electromotive force does not have to be a Zener diode. The protection element includes, for example, a switching element, a first voltmeter that detects the voltage of the first terminal of the switching element, and a second voltmeter that detects the voltage of the second terminal of the switching element. May be done. This protective element moves from the second terminal to the first terminal when the voltage of the second terminal on the
また、接続ライン7には、ツェナーダイオード32のカソード322にカソードが接続するように配置されるツェナーダイオードがさらに設けられてもよい。つまり、接続ライン7には、カソード同士が接続するように2つのツェナーダイオードが配置されていてもよい。これにより、モータ駆動回路3からソレノイド駆動回路4への電流の流れは遮断される。ただし、この構成でなくても、上記のとおり各駆動回路の独立制御は実現される。
Further, the
また、第3スイッチング素子43はコンデンサ44と負荷8の電源端子81との間に設けられてもよい。この際、接続ライン7は、第2スイッチング素子の第2端子422とコンデンサ44との間の部分に接続される。
Further, the
また、駆動回路が駆動させる負荷は、モータ2や電磁弁8に限られない。また、異常検出回路1の適用は、負荷を駆動させる回路であればよく、ブレーキアクチュエータ以外の装置にも当然に適用することができる。
Further, the load driven by the drive circuit is not limited to the motor 2 and the
1…異常検出回路、2…モータ(負荷、第1負荷)、21…電源端子、3…モータ駆動回路(第1駆動回路)、30…第1電源ライン、31…第1スイッチング素子、32…ツェナーダイオード(保護素子)、321…アノード(第1端子)、322…カソード(第2端子)、4…ソレノイド駆動回路(第2駆動回路)、40…第2電源ライン、402…他方側ライン、41…第3電源ライン、42…第2スイッチング素子、43…第3スイッチング素子、44…コンデンサ、55…検出部、6…制御部、8…電磁弁(第2負荷)、81…電源端子、82…接地端子、91…第1電源部、92…第2電源部、GND…グラウンド。
1 ... Abnormality detection circuit, 2 ... Motor (load, 1st load), 21 ... Power supply terminal, 3 ... Motor drive circuit (1st drive circuit), 30 ... 1st power supply line, 31 ... 1st switching element, 32 ... Zener diode (protective element), 321 ... anode (first terminal), 322 ... cathode (second terminal), 4 ... solenoid drive circuit (second drive circuit), 40 ... second power supply line, 402 ... other side line, 41 ... 3rd power supply line, 42 ... 2nd switching element, 43 ... 3rd switching element, 44 ... capacitor, 55 ... detection unit, 6 ... control unit, 8 ... electromagnetic valve (second load), 81 ... power supply terminal, 82 ... ground terminal, 91 ... first power supply unit, 92 ... second power supply unit, GND ... ground.
Claims (2)
前記負荷に対する通電と非通電とを切り替える第1スイッチング素子と、
コンデンサと、
前記コンデンサに対する通電と非通電とを切り替える第2スイッチング素子と、
前記コンデンサの電圧を検出する検出部と、
前記負荷の電源端子に接続された第1端子、及び前記コンデンサに接続された第2端子を有し、前記第2端子の電圧が前記第1端子の電圧より高く且つ前記第1端子と前記第2端子との端子間電圧が所定圧を超えた場合を除いて、前記第2端子から前記第1端子への電流の流れを禁止する保護素子と、
前記第1スイッチング素子及び前記第2スイッチング素子のオンオフを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記コンデンサが充電された後に前記第2スイッチング素子を非通電状態にし、続いて前記第1スイッチング素子を通電状態にしてから非通電状態に切り替える切替処理を実行し、前記切替処理完了後の前記検出部の検出値に基づいて前記保護素子が異常であるか否かを判定する異常検出回路。 A load with an inductance component and
A first switching element that switches between energization and de-energization of the load,
With a capacitor
A second switching element that switches between energization and de-energization of the capacitor,
A detector that detects the voltage of the capacitor and
It has a first terminal connected to the power supply terminal of the load and a second terminal connected to the capacitor, and the voltage of the second terminal is higher than the voltage of the first terminal and the first terminal and the first terminal. A protective element that prohibits the flow of current from the second terminal to the first terminal, except when the voltage between the two terminals exceeds a predetermined pressure.
A control unit that controls the on / off of the first switching element and the second switching element, and
With
The control unit executes a switching process in which the second switching element is de-energized after the capacitor is charged, and then the first switching element is de-energized and then switched to the non-energized state. An abnormality detection circuit that determines whether or not the protection element is abnormal based on the detection value of the detection unit after completion.
前記第1負荷とは別の第2負荷を駆動させる第2駆動回路と、
前記第1駆動回路と前記第2駆動回路とを接続する接続ラインと、
を備え、
前記第1駆動回路は、第1電源部と前記第1負荷の電源端子とを接続する第1電源ラインと、前記第1電源ラインに配置された前記第1スイッチング素子と、を有し、
前記第2駆動回路は、第2電源部と前記第2負荷の電源端子とを接続する第2電源ラインと、前記第2負荷の接地端子とグラウンドとを接続する第3電源ラインと、前記第2電源ラインに配置された前記第2スイッチング素子と、前記第3電源ラインに配置された第3スイッチング素子と、を有し、
前記コンデンサは、前記第2電源ラインのうち前記第2スイッチング素子と前記第2負荷の電源端子との間の部分である所定ラインに接続され、
前記接続ラインは、前記所定ラインと、前記第1電源ラインのうち前記第1スイッチング素子と前記第1負荷の電源端子との間の部分とを接続し、
前記保護素子は、前記接続ラインに配置され、
前記検出部は、前記所定ラインの電圧を検出する請求項1に記載の異常検出回路。 The first drive circuit that drives the first load, which is the load, and
A second drive circuit that drives a second load different from the first load,
A connection line connecting the first drive circuit and the second drive circuit,
With
The first drive circuit includes a first power supply line connecting the first power supply unit and the power supply terminal of the first load, and the first switching element arranged in the first power supply line.
The second drive circuit includes a second power supply line connecting the second power supply unit and the power supply terminal of the second load, a third power supply line connecting the ground terminal of the second load and the ground, and the second power supply line. It has the second switching element arranged in the two power supply lines and the third switching element arranged in the third power supply line.
The capacitor is connected to a predetermined line which is a portion of the second power supply line between the second switching element and the power supply terminal of the second load.
The connection line connects the predetermined line and a portion of the first power supply line between the first switching element and the power supply terminal of the first load.
The protective element is arranged on the connection line and
The abnormality detection circuit according to claim 1, wherein the detection unit detects a voltage on the predetermined line.
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