JP2621481B2 - Drive circuit diagnostic method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両用電子回路の負荷駆動回路におけ
る、負荷駆動部のショートなどを検出するための、駆動
回路の診断方式に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive circuit diagnostic method for detecting a short circuit of a load drive unit in a load drive circuit of a vehicle electronic circuit.
従来の車両用電子回路における、負荷駆動回路の負荷
駆動部のショートなどを検出する回路としては、例えば
第２図に示すようなものがある。2. Description of the Related Art As a circuit for detecting a short circuit of a load drive unit of a load drive circuit in a conventional vehicle electronic circuit, for example, there is a circuit as shown in FIG.
駆動対象となる負荷１は、リレー２によって電源と接
続し、リレー２はスイッチングトランジスタ３によって
オンオフされる。また負荷１はスイッチングトランジス
タ４を介して接地しており、トランジスタ３およびトラ
ンジスタ４のベース5,6を、駆動制御回路７によって制
御するようにして、負荷１の駆動段が構成される。なお
リレー２から電源を供給され、負荷１と並列に負荷８等
も接続しており、これらはスイッチングトランジスタ９
等を介して接地している。そしてスイッチングトランジ
スタ４のコレクタ10の電圧は、抵抗11によりプリダウン
され、コレクタ10の電圧は判定回路12に入力している。
また駆動制御回路７によって制御されるトランジスタ3,
4のベース5,6の電圧も判定回路12に入力している。The load 1 to be driven is connected to a power supply by a relay 2, and the relay 2 is turned on and off by a switching transistor 3. The load 1 is grounded via the switching transistor 4, and the drive stages of the load 1 are configured such that the bases 5 and 6 of the transistors 3 and 4 are controlled by the drive control circuit 7. The power is supplied from the relay 2, and the load 8 and the like are also connected in parallel with the load 1.
It is grounded via the like. Then, the voltage of the collector 10 of the switching transistor 4 is pre-down by the resistor 11, and the voltage of the collector 10 is input to the determination circuit 12.
Further, the transistors 3, 3 controlled by the drive control circuit 7,
The voltages of the bases 5 and 6 of 4 are also input to the determination circuit 12.
このようにして負荷１の駆動回路は常時監視されてお
り、判定回路12によって異常が発見されたときには、判
定回路12から駆動制御回路７に駆動停止指令信号13が発
せられ、負荷１の誤動作を防止している。In this manner, the drive circuit of the load 1 is constantly monitored, and when an abnormality is found by the determination circuit 12, the drive stop command signal 13 is issued from the determination circuit 12 to the drive control circuit 7, and the malfunction of the load 1 is detected. Preventing.
第１表はスイッチングトランジスタ3,4のベース5,6の
電圧が『H,L』になった条件に対して、正常状態やトラ
ンジスタのショート破壊が起こった場合の、コレクタ10
の電圧のH,Lを示すものである。このようにコレクタ10
の電圧を監視して、その電圧のH,Lを検知することによ
り、駆動段のトランジスタのショート検出が可能とな
る。なお上記の駆動制御回路７および判定回路12は、部
品点数の削減や省スペースのため、マイクロコンピュー
タ等により、１チップ内で構成されるのが一般的となっ
ている。 Table 1 shows that when the voltage of the bases 5 and 6 of the switching transistors 3 and 4 becomes “H, L”, the collector 10
3 shows H and L of the voltage of FIG. Collector 10 like this
By monitoring the voltage and detecting the H and L of the voltage, it is possible to detect the short circuit of the transistor in the driving stage. Note that the drive control circuit 7 and the determination circuit 12 are generally configured in one chip by a microcomputer or the like in order to reduce the number of components and save space.
ところでこのような従来の駆動回路診断方式にあって
は、第２図に示すように、負荷１と並列に負荷８等も接
続しており、これらはスイッチングトランジスタ９等を
介して接地している。よって負荷８をスイッチングする
ための、トランジスタ９のショート故障を検出しようと
するときには、上記のようにトランジスタ４のコレクタ
10の電圧をモニタするだけでは、トランジスタ９がショ
ート故障を起こしたときも、コレクタ10の電圧は第１表
の正常動作時と同じ表示となる。そこでトランジスタ９
のコレクタ電圧をモニタするための信号線を、別に設け
て判定回路12に入力する必要がある。しかして上記のよ
うに、駆動制御回路７および判定回路12は、部品点数の
削減や省スペースのため、マイクロコンピュータ等によ
り１チップ内で構成されるており、負荷の数量分のモニ
タ信号を設けて、１チップ内のマイクロコンピュータに
構成しようとした場合には、ピン数が増大して、１ラン
ク上のLSIを使用することを余儀なくされるという問題
があった。By the way, in such a conventional drive circuit diagnostic system, as shown in FIG. 2, a load 8 and the like are also connected in parallel with the load 1, and these are grounded via a switching transistor 9 and the like. . Therefore, when the short-circuit failure of the transistor 9 for switching the load 8 is to be detected, the collector of the transistor 4 is
By simply monitoring the voltage of 10, the voltage of the collector 10 is displayed as in the normal operation of Table 1 even when the transistor 9 has a short-circuit failure. So transistor 9
It is necessary to separately provide a signal line for monitoring the collector voltage of Thus, as described above, the drive control circuit 7 and the determination circuit 12 are configured in a single chip by a microcomputer or the like in order to reduce the number of components and save space, and provide monitor signals for the number of loads. However, when the microcomputer is configured on a single chip, there is a problem that the number of pins is increased and the use of an LSI one rank higher is required.
この発明は、このような従来の課題に着目してなされ
たもので、単純な回路構成により、多くの負荷駆動系の
異常を検知することができる、駆動回路診断方式を得る
ことをその目的とする。The present invention has been made in view of such a conventional problem, and has as its object to provide a drive circuit diagnosis method capable of detecting an abnormality in many load drive systems with a simple circuit configuration. I do.
本発明は上記の課題を解決するための手段として、そ
の構成を、並列に接続された負荷群と該負荷群に供給す
る電源を制御する第１のスイッチング回路と、該負荷群
の各負荷に直列に接続された第２のスイッチング回路群
よりなる負荷駆動回路において、前記負荷群の中の予め
定めた負荷と該負荷に接続された第２のスイッチング回
路との接続点に接続されるプルアップ抵抗およびプルダ
ウン抵抗と、該接続点の電圧を入力しかつ予め設定され
た第１の比較レベル電圧および第１の比較レベル電圧よ
りも低い電圧の第２の比較レベル電圧を入力する比較回
路と、第１のスイッチング回路及び第２のスイッチング
回路群に対し遮断を指示した場合に、前記接続点の電圧
が、第１の比較レベル電圧より高いか、第２の比較レベ
ル電圧よりも低いか、又は第１の比較レベル電圧より低
く第２の比較レベル電圧より高いかの該比較回路の比較
結果に基づいて、第１のスイッチング回路が短絡してい
るか、第２のスイッチング回路群のいずれかが短絡して
いるか、又は正常かの故障系統を判定する判定回路とを
有するものである。As a means for solving the above problems, the present invention provides a configuration in which a load group connected in parallel and a first switching circuit that controls power supplied to the load group, and a load connected to each load of the load group are provided. In a load drive circuit including a second switching circuit group connected in series, a pull-up connected to a connection point between a predetermined load in the load group and a second switching circuit connected to the load. A resistor and a pull-down resistor, a comparison circuit that inputs a voltage at the connection point, and inputs a first comparison level voltage and a second comparison level voltage lower than the first comparison level voltage; When shutting down is instructed to the first switching circuit and the second switching circuit group, whether the voltage at the connection point is higher than the first comparison level voltage or lower than the second comparison level voltage Alternatively, based on the comparison result of the comparison circuit as to whether the first switching circuit is lower than the first comparison level voltage and higher than the second comparison level voltage, whether the first switching circuit is short-circuited or one of the second switching circuit groups A judgment circuit for judging whether the fault system is short-circuited or normal.
次に本発明の作用を説明すると、負荷群のうち、予め
定めた負荷と該負荷に直列に接続された前記第２のスイ
ッチング回路との接続点に、プルアップ抵抗およびプル
ダウン抵抗を接続する。そして、第１のスイッチング回
路及び第２のスイッチング回路群に対し遮断を指示す
る。すると、比較回路には、前記接続点の電圧が入力し
かつ予め設定された第１の比較レベル電圧、および、第
１の比較レベル電圧よりも低い電圧の第２の比較レベル
電圧が入力して比較が行われる。そして比較回路によっ
て比較された結果は、判定回路に入力し、比較結果に応
じた故障系統の判定が行われる。Next, the operation of the present invention will be described. In a load group, a pull-up resistor and a pull-down resistor are connected to a connection point between a predetermined load and the second switching circuit connected in series to the load. Then, a cutoff is instructed to the first switching circuit and the second switching circuit group. Then, the voltage of the connection point is input to the comparison circuit, and a first comparison level voltage set in advance and a second comparison level voltage lower than the first comparison level voltage are input to the comparison circuit. A comparison is made. The result of the comparison by the comparison circuit is input to the determination circuit, and the determination of the fault system is performed according to the comparison result.
その際、接続点の電圧が、第１の比較レベル電圧より
高いとの比較結果があった場合には、第１のスイッチン
グ回路が短絡していると判定され、第１の比較レベル電
圧より低いとの比較結果があった場合には、第２のスイ
ッチング回路群のいずれかが短絡していると判定され、
第１の比較レベル電圧より低く第２の比較レベル電圧よ
り高いとの比較結果があった場合には、正常の旨の判定
が行われる。At this time, if there is a comparison result indicating that the voltage at the connection point is higher than the first comparison level voltage, it is determined that the first switching circuit is short-circuited and lower than the first comparison level voltage. When there is a comparison result with, it is determined that one of the second switching circuit groups is short-circuited,
If there is a comparison result that is lower than the first comparison level voltage and higher than the second comparison level voltage, it is determined that the state is normal.
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は、本発明の一実施例を示す回路図である。電
源20からはリレー21を介して、駆動対象となる負荷群22
〜23に電流を供給するようになっている。そしてリレー
21は第１のスイッチング回路である、トランジスタ24に
よってオンオフ制御され、トランジスタ24はそのベース
に入力する駆動信号25によって制御される。また負荷群
22〜23は、第２のスイッチング回路群であるスイッチン
グトランジスタ26,27を介して接地しており、これらの
ベースに入力する駆動信号28,29によってもオンオフせ
しめられる。そして負荷群のうちの一つの負荷22と、第
２のスイッチング回路群のうちの一つのスイッチングト
ランジスタ26との接続点30に、プルアップ抵抗31および
プルダウン抵抗32を接続する。また接続点30の電圧と予
め設定された第１の比較レベル電圧41とが入力する第１
比較回路43と、接続点30の電圧と予め設定された第２の
比較レベル電圧42が入力する第２比較回路44とが設けら
れ、第１、第２比較回路43,44の比較結果を判定する判
定回路45が設けられる。ここでプルアップ抵抗31は、リ
レー21および負荷22の抵抗値に対して充分大きい値を持
ち、プルダウン抵抗32は、トランジスタ26のオン抵抗値
より充分大きく、かつ負荷22の動作電流以下に、電流を
リミットするようになっている。また第１のスイッチン
グ回路であるトランジスタ24の駆動信号25、第２のスイ
ッチング回路群であるスイッチングトランジスタ26,27
の駆動信号28,29に電圧を与えて、それらを駆動するた
めの駆動制御回路35が備えられている。そして駆動制御
回路35からのオンオフ情報も、このオンオフ指令情報に
応じて判定を行うため、判定回路45に入力している。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention. Load group 22 to be driven from power supply 20 via relay 21
To 23 are supplied. And relay
Reference numeral 21 denotes a first switching circuit, which is on / off controlled by a transistor 24, and the transistor 24 is controlled by a drive signal 25 input to its base. Also load group
22 to 23 are grounded via switching transistors 26 and 27 as a second switching circuit group, and are also turned on and off by drive signals 28 and 29 input to their bases. Then, a pull-up resistor 31 and a pull-down resistor 32 are connected to a connection point 30 between one load 22 in the load group and one switching transistor 26 in the second switching circuit group. Further, the first voltage at which the voltage of the connection point 30 and the first comparative level voltage 41 set in advance are input.
A comparison circuit 43 and a second comparison circuit 44 to which a voltage of the connection point 30 and a preset second comparison level voltage 42 are provided are provided, and a comparison result of the first and second comparison circuits 43 and 44 is determined. A determination circuit 45 is provided. Here, the pull-up resistor 31 has a sufficiently large value with respect to the resistance value of the relay 21 and the load 22, and the pull-down resistor 32 has a value sufficiently larger than the on-resistance value of the transistor 26 and is equal to or less than the operating current of the load 22. Is to be limited. Further, a drive signal 25 for a transistor 24 as a first switching circuit, and switching transistors 26 and 27 as a second switching circuit group.
A drive control circuit 35 is provided for applying voltages to the drive signals 28 and 29 to drive them. The on / off information from the drive control circuit 35 is also input to the determination circuit 45 in order to make a determination according to the on / off command information.
次に作用を説明する。第１比較回路43には、接続点30
の電圧と、予め設定された第１の比較レベル電圧31
（V1）が入力し、第２比較回路44には、接続点30の電圧
と、第２の比較レベル電圧32（V2）が入力する。そして
第1,第２比較回路43,44の比較結果は、判定回路45に入
力し、比較結果および駆動制御回路35の条件とに応じ
て、判定が行われる。Next, the operation will be described. The first comparison circuit 43 includes the connection point 30
And a preset first comparison level voltage 31
(V 1 ) is input, and the voltage of the connection point 30 and the second comparison level voltage 32 (V 2 ) are input to the second comparison circuit 44. Then, the comparison result of the first and second comparison circuits 43 and 44 is input to the judgment circuit 45, and the judgment is performed according to the comparison result and the condition of the drive control circuit 35.
駆動系の診断を開始するには、まず第１および第２の
スイッチングトランジスタを『OFF』とするため、それ
らの駆動信号25,28,29を『Ｌ』とする。この診断状態に
おいて各駆動系に故障が生じた場合には、第２表に従っ
て、モニタ信号である接続点30の電圧Ｖを、第1,第２比
較回路43,44によって検出することにより、判定回路45
において判断できる。即ちモニタ信号の電圧Ｖが、V1,V
2の間にあれば正常であり、モニタ電圧Ｖが第１の比較
レベル電圧V1より低ければ、第２のスイッチングトラン
ジスタ26,27のうち、いずれかが短絡しており、 モニタ電圧Ｖが第２の比較レベル電圧V2より高ければ、
第１のスイッチングトランジスタ24が短絡しているか、
リレー24が接点溶着を起こしていることがわかるので、
これが判定回路45によって判断される。To start diagnosis of the drive system, first, the drive signals 25, 28, and 29 are set to "L" to turn off the first and second switching transistors. If a failure occurs in each drive system in this diagnostic state, the first and second comparison circuits 43 and 44 detect the voltage V at the connection point 30 as a monitor signal in accordance with Table 2 to make a determination. Circuit 45
Can be determined. That is, when the voltage V of the monitor signal is V 1 , V
2 is normal, and if the monitor voltage V is lower than the first comparison level voltage V1, one of the second switching transistors 26 and 27 is short-circuited. If the monitor voltage V is higher than the second comparison level voltage V 2,
Whether the first switching transistor 24 is short-circuited,
Since it can be seen that the relay 24 is causing contact welding,
This is determined by the determination circuit 45.
そして判定回路45でいずれかの故障を検出したときに
は、駆動制御回路35に負荷駆動禁止指令46を送ること
で、駆動制御回路35は駆動信号25,28,29等を『Ｌ』にラ
ッチし、負荷の誤動作を防止する。故障を検出しないと
きは、診断の終了後に駆動信号25,28,29を元の状態に戻
して運転が続けられる。Then, when any of the failures is detected by the determination circuit 45, the drive control circuit 35 sends the load drive inhibition command 46 to the drive control circuit 35, and the drive control circuit 35 latches the drive signals 25, 28, 29, and the like to “L”, Prevents load malfunction. When no failure is detected, the drive signals 25, 28, and 29 are returned to the original state after the diagnosis is completed, and the operation is continued.
なお以上の説明および図面においては、負荷は22,23
の２個とし、第２のスイッチングトランジスタとして
は、26,27の２個の場合について説明したが、並列する
負荷を増加させた場合にも、増加数に拘らず負荷駆動段
となるトランジスタは、上記と同様に故障検出が可能と
なる。また比較回路は第１および第２比較回路を有し、
接続点の電圧と、第１および第２の比較レベル電圧とを
比較するものについて述べたが、比較回路は１個で、そ
れに接続点の電圧と、第１および第２の比較レベル電圧
を入力するものでもよい。In the above description and drawings, the load is 22, 23
And the second switching transistor has been described as having two cases of 26 and 27. However, even when the number of parallel loads is increased, the transistor that becomes the load driving stage regardless of the increased number is: Failure detection can be performed in the same manner as described above. The comparison circuit has first and second comparison circuits,
Although the description has been given of the case where the voltage at the connection point is compared with the first and second comparison level voltages, the number of the comparison circuit is one, and the voltage at the connection point and the first and second comparison level voltages are input thereto. You may do it.
以上説明してきたようにこの発明によれば、負荷に接
続されるスイッチングトランジスタと負荷との接続点に
プルアップ抵抗及びプルダウン抵抗を接続し、第１のス
イッチ回路をオフとしたときの接続点電位をモニタする
ことにより、簡単な構成で診断を行うことができる。更
に複数の負荷が並列に接続されている時は、負荷に接続
されているスイッチと負荷との接続点のうち、一つの接
続点をモニタすることにより、負荷数に拘らず駆動系全
部の診断が可能となる。このため診断回路の端子数が削
減でき、かつ診断の処理も簡易化できるので、回路規模
が削減され、それに伴って１チップ化したときのピン数
が削減されて、回路のコストが低減される。そして駆動
対象負荷数が、多くなればなるほど、コスト低減の効果
は大きくなる。As described above, according to the present invention, the pull-up resistor and the pull-down resistor are connected to the connection point between the switching transistor connected to the load and the load, and the connection point potential when the first switch circuit is turned off. Can be diagnosed with a simple configuration. Furthermore, when a plurality of loads are connected in parallel, one of the connection points between the switch connected to the load and the load is monitored to monitor the entire drive system regardless of the number of loads. Becomes possible. For this reason, the number of terminals of the diagnostic circuit can be reduced, and the diagnosis process can be simplified. Therefore, the circuit scale is reduced, and accordingly, the number of pins in one chip is reduced, and the cost of the circuit is reduced. . The effect of cost reduction increases as the number of loads to be driven increases.
第１図は本発明の実施例に係るスイッチング駆動系の回
路図、第２図は従来のスイッチング駆動系の回路図であ
る。 21……電源（リレー） 22,23……負荷 24……第１のスイッチング回路 26,27……第２のスイッチング回路群 30……接続点（負荷と第２のスイッチング回路群との） 31……プルアップ抵抗 32……プルダゥン抵抗 41……第１の比較レベル電圧 42……第２の比較レベル電圧 43……第１比較回路（比較回路） 44……第２比較回路（比較回路） 45……判定回路FIG. 1 is a circuit diagram of a switching drive system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional switching drive system. 21 Power supply (relay) 22, 23 Load 24 First switching circuit 26, 27 Second switching circuit group 30 Connection point (between load and second switching circuit group) 31 ... Pull-up resistor 32 ... Pull-down resistor 41 ... First comparison level voltage 42 ... Second comparison level voltage 43 ... First comparison circuit (comparison circuit) 44 ... Second comparison circuit (comparison circuit) 45 …… Judgment circuit
Claims (1)
する電源を制御する第１のスイッチング回路と、 該負荷群の各負荷に直列に接続された第２のスイッチン
グ回路群よりなる負荷駆動回路において、 前記負荷群の中の予め定めた負荷と該負荷に接続された
第２のスイッチング回路との接続点に接続されるプルア
ップ抵抗およびプルダウン抵抗と、 該接続点の電圧を入力しかつ予め設定された第１の比較
レベル電圧および第１の比較レベル電圧よりも低い電圧
の第２の比較レベル電圧を入力する比較回路と、 第１のスイッチング回路及び第２のスイッチング回路群
に対し遮断を指示した場合に、前記接続点の電圧が、第
１の比較レベル電圧より高いか、第２の比較レベル電圧
よりも低いか、又は第１の比較レベル電圧より低く第２
の比較レベル電圧より高いかの該比較回路の比較結果に
基づいて、第１のスイッチング回路が短絡しているか、
第２のスイッチング回路群のいずれかが短絡している
か、又は正常かの故障系統を判定する判定回路とを有す
ることを特徴とする駆動回路の診断方式。1. A load group connected in parallel, a first switching circuit for controlling power supplied to the load group, and a second switching circuit group connected in series to each load of the load group. In the load driving circuit, a pull-up resistor and a pull-down resistor connected to a connection point between a predetermined load in the load group and a second switching circuit connected to the load, and a voltage at the connection point are input. A comparison circuit that inputs a first comparison level voltage and a second comparison level voltage lower than the first comparison level voltage, and a first switching circuit and a second switching circuit group. On the other hand, when the interruption is instructed, the voltage at the connection point is higher than the first comparison level voltage, lower than the second comparison level voltage, or lower than the first comparison level voltage.
Whether the first switching circuit is short-circuited based on the comparison result of the comparison circuit as to whether the first switching circuit is higher than the comparison level voltage of
A determination circuit for determining whether any one of the second switching circuit groups is short-circuited or a faulty system is normal.
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