JP3298910B2 - 内燃機関ないし自動車に用いられる負荷の監視装置 - Google Patents
内燃機関ないし自動車に用いられる負荷の監視装置Info
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/0833—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
- H02H7/0838—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements with H-bridge circuit
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/03—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors
- H02P7/04—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors by means of a H-bridge circuit
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関ないし自動車
に用いられる負荷の監視装置、更に詳細には、少なくと
も２つの電源スイッチからなるブリッジ回路で構成され
ブリッジの対角線に配置された負荷を駆動信号で駆動す
る出力段と、出力段及び／あるいは負荷の機能を監視す
る監視装置と、出力段及び／あるいは負荷の領域の所定
電位を監視し故障状態を検出する比較手段とを備えた内
燃機関ないし自動車に用いられる負荷の監視装置に関す
る。
に用いられる負荷の監視装置、更に詳細には、少なくと
も２つの電源スイッチからなるブリッジ回路で構成され
ブリッジの対角線に配置された負荷を駆動信号で駆動す
る出力段と、出力段及び／あるいは負荷の機能を監視す
る監視装置と、出力段及び／あるいは負荷の領域の所定
電位を監視し故障状態を検出する比較手段とを備えた内
燃機関ないし自動車に用いられる負荷の監視装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】このような装置がＤＥ−ＯＳ３６２５０
９１に記載されている。同公報には、ブリッジ回路とし
て構成された出力段を用いて駆動される内燃機関の駆動
源（モータ）が記載されている。その場合、出力段は駆
動可能な４つの電源スイッチを有するブリッジ回路とし
て構成されており、駆動源はブリッジの対角線上に配置
されている。駆動源は、対応するオン期間にそれぞれブ
リッジの対角線を導通させることにより正方向並びに逆
方向に駆動することができる。さらに出力段並びに駆動
源の短絡あるいは分路を監視し、かつ／あるいは出力段
並びに駆動源領域の過電流を監視する回路手段が設けら
れている。
９１に記載されている。同公報には、ブリッジ回路とし
て構成された出力段を用いて駆動される内燃機関の駆動
源（モータ）が記載されている。その場合、出力段は駆
動可能な４つの電源スイッチを有するブリッジ回路とし
て構成されており、駆動源はブリッジの対角線上に配置
されている。駆動源は、対応するオン期間にそれぞれブ
リッジの対角線を導通させることにより正方向並びに逆
方向に駆動することができる。さらに出力段並びに駆動
源の短絡あるいは分路を監視し、かつ／あるいは出力段
並びに駆動源領域の過電流を監視する回路手段が設けら
れている。
【０００３】このような監視装置により故障時には駆動
信号の大きさに無関係に警告信号が発生される。警告信
号の発生並びにその後の応答は最も困難と考えられる故
障時を考えて決めなければならない。
信号の大きさに無関係に警告信号が発生される。警告信
号の発生並びにその後の応答は最も困難と考えられる故
障時を考えて決めなければならない。
【０００４】更に、ＤＥ−ＯＳ３８４２４２６には内燃
機関ないし自動車に用いられブリッジ回路として構成さ
れた出力段を用いて駆動される負荷を監視する回路装置
が記載されている。同装置には出力段領域の所定の電位
が正常駆動時得られる所定の範囲の値にあるかどうかを
監視する比較手段が設けられている。この比較手段は故
障時所定の範囲の値を上回った場合あるいは下回った場
合警告信号を発生している。この場合駆動信号の大きさ
は考慮されていない。
機関ないし自動車に用いられブリッジ回路として構成さ
れた出力段を用いて駆動される負荷を監視する回路装置
が記載されている。同装置には出力段領域の所定の電位
が正常駆動時得られる所定の範囲の値にあるかどうかを
監視する比較手段が設けられている。この比較手段は故
障時所定の範囲の値を上回った場合あるいは下回った場
合警告信号を発生している。この場合駆動信号の大きさ
は考慮されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題はこのよ
うな点に鑑みてなされたもので内燃機関ないし自動車に
用いられる監視装置をさらに改良することである。
うな点に鑑みてなされたもので内燃機関ないし自動車に
用いられる監視装置をさらに改良することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するために、内燃機関ないし自動車に用いられる負荷
の監視装置であって、少なくとも２つの電源スイッチか
らなるブリッジ回路として構成されブリッジ対角線に負
荷（１１）を接続した出力段（１０）と、前記出力段に
駆動信号を出力して前記負荷を駆動する駆動手段（４
０、４６）と、出力段及び／あるいは負荷の機能を監視
する監視手段（５４）とを有し、 前記監視手段が、出力
段及び／あるいは負荷の領域の電位を所定電位と比較し
故障状態を検出する比較手段（５６ａ、５６ｂ）と、前
記比較手段により故障状態が検出されたとき、前記駆動
信号の大きさに依存して警告信号を発生する信号発生手
段（５８）と、を有する構成を採用した。
決するために、内燃機関ないし自動車に用いられる負荷
の監視装置であって、少なくとも２つの電源スイッチか
らなるブリッジ回路として構成されブリッジ対角線に負
荷（１１）を接続した出力段（１０）と、前記出力段に
駆動信号を出力して前記負荷を駆動する駆動手段（４
０、４６）と、出力段及び／あるいは負荷の機能を監視
する監視手段（５４）とを有し、 前記監視手段が、出力
段及び／あるいは負荷の領域の電位を所定電位と比較し
故障状態を検出する比較手段（５６ａ、５６ｂ）と、前
記比較手段により故障状態が検出されたとき、前記駆動
信号の大きさに依存して警告信号を発生する信号発生手
段（５８）と、を有する構成を採用した。
【０００７】
【作用】このように出力段を監視する本発明の構成で
は、出力段の領域に故障が発生した場合警告信号を駆動
信号の大きさに従って形成することができる、という利
点が得られる。
は、出力段の領域に故障が発生した場合警告信号を駆動
信号の大きさに従って形成することができる、という利
点が得られる。
【０００８】本発明を適用したとき、すなわちエンジン
制御装置において不本意な状況になるような大きな駆動
信号の領域では、例えば短時間の電圧ないし電流ピーク
を除去して故障状態の識別が可能な限り迅速に行なわれ
る。
制御装置において不本意な状況になるような大きな駆動
信号の領域では、例えば短時間の電圧ないし電流ピーク
を除去して故障状態の識別が可能な限り迅速に行なわれ
る。
【０００９】それに対して駆動信号の大きさが小さい場
合には、通常内燃機関を停止させたり自動車を非常走行
するような結果となる短時間の外乱があっても装置を応
答させるような結果にはならない。
合には、通常内燃機関を停止させたり自動車を非常走行
するような結果となる短時間の外乱があっても装置を応
答させるような結果にはならない。
【００１０】このような構成により装置の安全性と柔軟
性が向上する。
性が向上する。
【００１１】他の利点としては回路技術的に本発明を安
価にしかも簡単に実現することができることであり、又
回路はハイブリッドあるいは集積回路としても実現する
ことができる。
価にしかも簡単に実現することができることであり、又
回路はハイブリッドあるいは集積回路としても実現する
ことができる。
【００１２】
【実施例】以下図面に示す実施例に従い本発明を詳細に
説明する。
説明する。
【００１３】図１には内燃機関ないし自動車に用いられ
る電気駆動源を駆動する出力段１０が図示されている。
このような出力段はブリッジ回路として構成され、制御
すべき駆動源はブリッジの対角線に配置される。この出
力段は、電子アクセルペダル装置、アイドリング制御装
置あるいはトラクション制御装置（駆動スリップ制御装
置）とともに用いられ内燃機関の絞り弁を制御するのに
利用される。
る電気駆動源を駆動する出力段１０が図示されている。
このような出力段はブリッジ回路として構成され、制御
すべき駆動源はブリッジの対角線に配置される。この出
力段は、電子アクセルペダル装置、アイドリング制御装
置あるいはトラクション制御装置（駆動スリップ制御装
置）とともに用いられ内燃機関の絞り弁を制御するのに
利用される。
【００１４】出力段は、主に少なくとも２つ、本実施例
では４つの電子電源スイッチ（好ましくはＭＯＳＦＥＴ
トランジスタ）１２、１４、１６、１８から構成されて
いる。これらの電源スイッチは他の回路素子とともにブ
リッジ回路に配置される。その場合負荷、すなわち電気
駆動源（具体的にはサーボモータ）はブリッジの対角線
に配置される。電源スイッチ１４と１６ないし１２と１
８のそれぞれ一方の端子は駆動電圧Ｕが印加される接続
点２８ないし駆動電圧の負の極と接続される接続点３０
に導かれる。さらに電源スイッチ１２と１４の他方の端
子は共通の接続点３２と接続され、この接続点に駆動源
の一方の端子が接続される。一方駆動源の他方の端子は
接続点３４において電源スイッチ１６と１８の第２の端
子と接続される。電源スイッチ１２〜１８の制御入力端
子には対応するリード線２０、２４並びに２２、２６を
介して駆動信号が入力される。
では４つの電子電源スイッチ（好ましくはＭＯＳＦＥＴ
トランジスタ）１２、１４、１６、１８から構成されて
いる。これらの電源スイッチは他の回路素子とともにブ
リッジ回路に配置される。その場合負荷、すなわち電気
駆動源（具体的にはサーボモータ）はブリッジの対角線
に配置される。電源スイッチ１４と１６ないし１２と１
８のそれぞれ一方の端子は駆動電圧Ｕが印加される接続
点２８ないし駆動電圧の負の極と接続される接続点３０
に導かれる。さらに電源スイッチ１２と１４の他方の端
子は共通の接続点３２と接続され、この接続点に駆動源
の一方の端子が接続される。一方駆動源の他方の端子は
接続点３４において電源スイッチ１６と１８の第２の端
子と接続される。電源スイッチ１２〜１８の制御入力端
子には対応するリード線２０、２４並びに２２、２６を
介して駆動信号が入力される。
【００１５】ブリッジ回路において対角線上で対向する
電源スイッチ１２の駆動線２０と電源スイッチ１６の駆
動線２４は接続点３６において一緒になっている。この
接続点３６は電源スイッチを第１の方向、具体的には正
方向に駆動する従来から知られた駆動回路４０とリード
線３８を介して接続されている。同様に電源スイッチ１
４のリード線２２と電源スイッチ１８のリード線２８は
接続点４２に接続されており、この接続点４２は駆動源
１１を第２の方向、すなわち逆方向に駆動する駆動回路
４６とリード線４４を介して接続されている。駆動回路
４０ないし４６は対応するリード線４８ないし５０を介
して駆動信号を出力するコンピュータユニット５２と接
続されている。
電源スイッチ１２の駆動線２０と電源スイッチ１６の駆
動線２４は接続点３６において一緒になっている。この
接続点３６は電源スイッチを第１の方向、具体的には正
方向に駆動する従来から知られた駆動回路４０とリード
線３８を介して接続されている。同様に電源スイッチ１
４のリード線２２と電源スイッチ１８のリード線２８は
接続点４２に接続されており、この接続点４２は駆動源
１１を第２の方向、すなわち逆方向に駆動する駆動回路
４６とリード線４４を介して接続されている。駆動回路
４０ないし４６は対応するリード線４８ないし５０を介
して駆動信号を出力するコンピュータユニット５２と接
続されている。
【００１６】コンピュータユニット５２は上述したエン
ジン制御装置に使用した場合電子制御装置となり、内燃
機関ないし自動車の運転パラメータに従って駆動信号を
形成し開ループ制御ないし閉ループ制御を行なうもので
ある。
ジン制御装置に使用した場合電子制御装置となり、内燃
機関ないし自動車の運転パラメータに従って駆動信号を
形成し開ループ制御ないし閉ループ制御を行なうもので
ある。
【００１７】コンピュータユニット５２はリード線４８
ないし５０を介して駆動源１１のそれぞれの移動方向に
従って駆動信号を発生する。この駆動信号は好ましくは
パルス形状となっており、そのパルスの長さ、すなわち
パルス信号のデューティー比τは可変になっている。こ
のパルスの長さによりそれぞれ駆動源のオン期間が決ま
る。コンピュータユニット５２から出力される駆動信号
は駆動回路４０ないし４６において公知の方法で処理さ
れ対応するリード線３８ないし４４を介してそれぞれの
電源スイッチの対に出力される。正方向駆動の場合所定
のオン期間で電源スイッチ１２、１６が同時に閉じるの
で、駆動源１１には駆動信号が印加され給電が行なわれ
る。逆方向駆動の場合には同様にして電源スイッチ１
４、１８が閉じられる。
ないし５０を介して駆動源１１のそれぞれの移動方向に
従って駆動信号を発生する。この駆動信号は好ましくは
パルス形状となっており、そのパルスの長さ、すなわち
パルス信号のデューティー比τは可変になっている。こ
のパルスの長さによりそれぞれ駆動源のオン期間が決ま
る。コンピュータユニット５２から出力される駆動信号
は駆動回路４０ないし４６において公知の方法で処理さ
れ対応するリード線３８ないし４４を介してそれぞれの
電源スイッチの対に出力される。正方向駆動の場合所定
のオン期間で電源スイッチ１２、１６が同時に閉じるの
で、駆動源１１には駆動信号が印加され給電が行なわれ
る。逆方向駆動の場合には同様にして電源スイッチ１
４、１８が閉じられる。
【００１８】好ましい実施例では、電源スイッチ１４、
１６は駆動電圧よりも小さな値の駆動信号により電源ス
イッチ１４、１６を駆動することができる回路構成のト
ランジスタより構成される。一方電源スイッチ１２、１
８は駆動電圧の大きさの値を有する駆動信号により駆動
される。従って図１には互いに異なるシンボルが用いら
れている。
１６は駆動電圧よりも小さな値の駆動信号により電源ス
イッチ１４、１６を駆動することができる回路構成のト
ランジスタより構成される。一方電源スイッチ１２、１
８は駆動電圧の大きさの値を有する駆動信号により駆動
される。従って図１には互いに異なるシンボルが用いら
れている。
【００１９】本発明の監視回路は図１では上述した正方
向系統に実施されている。同様な回路５４ａが逆方向系
統にも設けられる。これが図１で一点鎖線で図示されて
おり、その詳細な構成は監視装置５４に対応している。
向系統に実施されている。同様な回路５４ａが逆方向系
統にも設けられる。これが図１で一点鎖線で図示されて
おり、その詳細な構成は監視装置５４に対応している。
【００２０】さらにこの監視装置には、図示されていな
いが出力段及び負荷の監視に関連して従来からよく用い
られている、例えば短絡保護などの手段が設けられてい
る。
いが出力段及び負荷の監視に関連して従来からよく用い
られている、例えば短絡保護などの手段が設けられてい
る。
【００２１】監視装置５４は主に比較手段５６ａ、５６
ｂ並びに処理ユニット５８から構成されている。その場
合比較手段５６ａないし５６ｂはリード線６０並びに６
２を介して駆動源１１の接続点３２、３４と接続され
る。従って比較手段５６ａないし５６ｂには駆動源１１
の接続点３２並びに３４の電位が入力される。
ｂ並びに処理ユニット５８から構成されている。その場
合比較手段５６ａないし５６ｂはリード線６０並びに６
２を介して駆動源１１の接続点３２、３４と接続され
る。従って比較手段５６ａないし５６ｂには駆動源１１
の接続点３２並びに３４の電位が入力される。
【００２２】リード線６４ａないし６４ｂにより比較手
段５６ａないし５６ｂは処理ユニット５８と接続され
る。この処理ユニットは更にリード線を介して駆動線３
８と接続される。同時に監視装置５４の出力ともなって
いる処理ユニット５８の出力は接続線６８と接続され
る。この接続線６８は処理ユニット５８とコンピュータ
ユニット５２を接続するとともに故障時警告信号を導
く。
段５６ａないし５６ｂは処理ユニット５８と接続され
る。この処理ユニットは更にリード線を介して駆動線３
８と接続される。同時に監視装置５４の出力ともなって
いる処理ユニット５８の出力は接続線６８と接続され
る。この接続線６８は処理ユニット５８とコンピュータ
ユニット５２を接続するとともに故障時警告信号を導
く。
【００２３】出力段と電気駆動源が正常に駆動されてい
る場合は、接続点３２と３４の電位は、電源スイッチの
オン期間の間駆動電圧と電源スイッチ１２と１６ないし
１４と１８並びに電気駆動源１１の電圧降下によって定
まる値の範囲内にある。この値は接続点３２と３４の電
位が入力される比較手段５６ａないし５６ｂにより監視
される。
る場合は、接続点３２と３４の電位は、電源スイッチの
オン期間の間駆動電圧と電源スイッチ１２と１６ないし
１４と１８並びに電気駆動源１１の電圧降下によって定
まる値の範囲内にある。この値は接続点３２と３４の電
位が入力される比較手段５６ａないし５６ｂにより監視
される。
【００２４】例えば負荷すなわち電気駆動源に流れる電
流を増大させる電気駆動源の電気的及び／あるいは機械
的な故障が発生した場合には、接続点３２と３４の電位
はいずれかがあるいは両方とも正常駆動を特徴付ける範
囲の値を上回りないし下回る。この上回りないし下回る
ことは、接続点３２と３４に対して別々に比較手段５６
ａと５６ｂにより検査される。比較手段はアナログで実
現する場合所定の基準電位１２５、１２６を有する当業
者にはよく知られたコンパレータから構成される。
流を増大させる電気駆動源の電気的及び／あるいは機械
的な故障が発生した場合には、接続点３２と３４の電位
はいずれかがあるいは両方とも正常駆動を特徴付ける範
囲の値を上回りないし下回る。この上回りないし下回る
ことは、接続点３２と３４に対して別々に比較手段５６
ａと５６ｂにより検査される。比較手段はアナログで実
現する場合所定の基準電位１２５、１２６を有する当業
者にはよく知られたコンパレータから構成される。
【００２５】正方向駆動の場合、本実施例では正常な駆
動を特徴づける電源スイッチ１１の電圧降下により定め
られる接続点３２の電位は２ボルトとなっており、この
接続点での電位が２ボルトの近辺の所定の値よりも大き
いかが検査される。
動を特徴づける電源スイッチ１１の電圧降下により定め
られる接続点３２の電位は２ボルトとなっており、この
接続点での電位が２ボルトの近辺の所定の値よりも大き
いかが検査される。
【００２６】同様に接続点３４に対して、この電位が駆
動電圧、接続点３２の電位並びに駆動源の電圧降下によ
って定まる値よりも小さいかが検査される。
動電圧、接続点３２の電位並びに駆動源の電圧降下によ
って定まる値よりも小さいかが検査される。
【００２７】検出した電位が上述した値を上回ったりな
いし下回ったりすると、比較手段５６ａないし５６ｂは
対応した出力信号を発生する。
いし下回ったりすると、比較手段５６ａないし５６ｂは
対応した出力信号を発生する。
【００２８】逆方向駆動に対しては逆のことが行なわれ
る。接続点３４に対してはオン期間の間２ボルトの値な
いし電源スイッチ１８の電圧降下の電位であるかどうか
が検査され、一方接続点３２に対しては上述した実施例
に対応して駆動電圧などから定まる値の電位であるか否
かが監視される。
る。接続点３４に対してはオン期間の間２ボルトの値な
いし電源スイッチ１８の電圧降下の電位であるかどうか
が検査され、一方接続点３２に対しては上述した実施例
に対応して駆動電圧などから定まる値の電位であるか否
かが監視される。
【００２９】逆方向に対してはこれらの機能は別の監視
装置５４ａにおいて行なわれる。
装置５４ａにおいて行なわれる。
【００３０】比較手段５６ａないし５６ｂの比較結果は
リード線６４ａないし６４ｂに現れ、処理ユニット５８
に入力される。
リード線６４ａないし６４ｂに現れ、処理ユニット５８
に入力される。
【００３１】上述したように電子アクセルペダルに用い
られた場合正方向分岐路において駆動信号の大きさτが
大きくなることは、絞り弁が大きく開くこと、すなわち
車両が高負荷状態にあり例えば加速期間で運転されてい
ることを意味する。出力段の領域における故障はこの運
転状態では好ましくない状況になるので、この運転状態
では例えば短時間の電圧ピーク値を取り除くことにより
故障状態が可能な限り速く識別され、装置を遮断したり
あるいは非常走行運転にするなど対応した処置がとられ
る。
られた場合正方向分岐路において駆動信号の大きさτが
大きくなることは、絞り弁が大きく開くこと、すなわち
車両が高負荷状態にあり例えば加速期間で運転されてい
ることを意味する。出力段の領域における故障はこの運
転状態では好ましくない状況になるので、この運転状態
では例えば短時間の電圧ピーク値を取り除くことにより
故障状態が可能な限り速く識別され、装置を遮断したり
あるいは非常走行運転にするなど対応した処置がとられ
る。
【００３２】駆動信号が小さい場合、すなわち絞り弁の
開度がアイドリングあるいはアイドリング領域にある場
合には警告信号は駆動信号が大きい場合に比較して遅延
して発生される。これにより短時間のノイズがあって
も、通常内燃機関を遮断したりあるいは車両を非常走行
運転させる結果となるような装置の反応には至らないと
いうという利点が得られる。
開度がアイドリングあるいはアイドリング領域にある場
合には警告信号は駆動信号が大きい場合に比較して遅延
して発生される。これにより短時間のノイズがあって
も、通常内燃機関を遮断したりあるいは車両を非常走行
運転させる結果となるような装置の反応には至らないと
いうという利点が得られる。
【００３３】同様な状況が逆方向分岐路においても行な
われる。駆動信号の大きさが大きくなることは、例えば
トラクション制御装置に用いた場合絞り弁を高速に閉じ
ることを意味し、故障時には内燃機関が突然止まったり
絞り弁領域で機械的な損傷が発生する結果となる。従っ
て駆動信号が大きい場合には故障状態は可能な限り速く
識別しなければならず、一方駆動信号が小さい場合には
識別は幾分遅延して行なうことができる。
われる。駆動信号の大きさが大きくなることは、例えば
トラクション制御装置に用いた場合絞り弁を高速に閉じ
ることを意味し、故障時には内燃機関が突然止まったり
絞り弁領域で機械的な損傷が発生する結果となる。従っ
て駆動信号が大きい場合には故障状態は可能な限り速く
識別しなければならず、一方駆動信号が小さい場合には
識別は幾分遅延して行なうことができる。
【００３４】上述した手段によりそれぞれの装置の安全
性と柔軟性が向上する。
性と柔軟性が向上する。
【００３５】図１に示した処理ユニットは、上述した機
能を実行する。比較手段５６ａないし５６ｂの出力線６
４ａないし６４ｂは抵抗１００ないし１０１に接続さ
れ、これらの抵抗の一方の端子がそれぞれ接続点１０２
ないし１０３に導かれる。更に接続点１０２には、ダイ
オード１０４のアノードが接続され、このダイオードの
カソードは接続線６６に接続される。接続点１０２、１
０３はリード線１０６により互いに接続される。
能を実行する。比較手段５６ａないし５６ｂの出力線６
４ａないし６４ｂは抵抗１００ないし１０１に接続さ
れ、これらの抵抗の一方の端子がそれぞれ接続点１０２
ないし１０３に導かれる。更に接続点１０２には、ダイ
オード１０４のアノードが接続され、このダイオードの
カソードは接続線６６に接続される。接続点１０２、１
０３はリード線１０６により互いに接続される。
【００３６】接続点１０３にはダイオード１０８のアノ
ードが接続され、このダイオードのカソードは抵抗１１
０に接続されている。
ードが接続され、このダイオードのカソードは抵抗１１
０に接続されている。
【００３７】抵抗１１０のダイオード１０８と反対側の
端部は、コンデンサ１１２を介して駆動電圧の負の極
と、また抵抗１１４を介して駆動電圧の負の極と、更に
演算増幅器１１６の正の入力端子とそれぞれ接続され
る。演算増幅器１１６の反転入力端子には、基準電圧源
１１８から得られる所定の基準値が入力される。演算増
幅器の出力は抵抗１２２に導かれており、この抵抗の他
方の端部は、コンデンサ１２４を介して駆動電圧の負の
極と接続され、また警告信号を出力する接続線６８と接
続されている。
端部は、コンデンサ１１２を介して駆動電圧の負の極
と、また抵抗１１４を介して駆動電圧の負の極と、更に
演算増幅器１１６の正の入力端子とそれぞれ接続され
る。演算増幅器１１６の反転入力端子には、基準電圧源
１１８から得られる所定の基準値が入力される。演算増
幅器の出力は抵抗１２２に導かれており、この抵抗の他
方の端部は、コンデンサ１２４を介して駆動電圧の負の
極と接続され、また警告信号を出力する接続線６８と接
続されている。
【００３８】以下、上述した回路の動作を図２の波形図
を用いて説明する。図２において、横軸は時間軸を、ま
た縦軸は電圧値を表している。
を用いて説明する。図２において、横軸は時間軸を、ま
た縦軸は電圧値を表している。
【００３９】故障時、すなわち、接続点３２及び／ある
いは３４の電位が所定の値を上回りないしは下回ると
き、比較手段５６ａないし５６ｂはリード線６４ａない
し６４ｂに故障信号を発生する。この故障信号によりオ
ン期間ないしパルス期間抵抗１００ないし１０１、ダイ
オード１０８並びに抵抗１１０を介してコンデンサ１１
２が充電される。オン期間ダイオード１０４は遮断され
るので、故障信号が発生しているときコンデンサ１１２
はパルス期間τの間充電される。
いは３４の電位が所定の値を上回りないしは下回ると
き、比較手段５６ａないし５６ｂはリード線６４ａない
し６４ｂに故障信号を発生する。この故障信号によりオ
ン期間ないしパルス期間抵抗１００ないし１０１、ダイ
オード１０８並びに抵抗１１０を介してコンデンサ１１
２が充電される。オン期間ダイオード１０４は遮断され
るので、故障信号が発生しているときコンデンサ１１２
はパルス期間τの間充電される。
【００４０】二重の故障時、すなわち、接続点３２の領
域並びに接続点３４の領域において故障がある場合に
は、コンデンサ１１２は２倍の電流で充電される。
域並びに接続点３４の領域において故障がある場合に
は、コンデンサ１１２は２倍の電流で充電される。
【００４１】電源スイッチ１２、１６がオフ期間のとき
ないしは逆方向駆動時にも、比較手段５６ａと５６ｂは
正方向分岐路において同様に故障状態を識別する。しか
し、この場合には、ダイオード１０４が導通しダイオー
ド１０８が遮断されるので、警告信号は形成されない。
ダイオード１０４に流れる電流は駆動回路４０で吸収さ
れる。
ないしは逆方向駆動時にも、比較手段５６ａと５６ｂは
正方向分岐路において同様に故障状態を識別する。しか
し、この場合には、ダイオード１０４が導通しダイオー
ド１０８が遮断されるので、警告信号は形成されない。
ダイオード１０４に流れる電流は駆動回路４０で吸収さ
れる。
【００４２】従って、コンデンサ１１２には電流が流れ
なくなり、電源スイッチがオフ期間のときコンデンサ１
１２は抵抗１１４を介して放電される。
なくなり、電源スイッチがオフ期間のときコンデンサ１
１２は抵抗１１４を介して放電される。
【００４３】リード線６８の警告信号は、コンデンサ電
圧が基準電圧源１１８の一定の基準電圧により与えられ
るしきい値を越えた場合に発生される。
圧が基準電圧源１１８の一定の基準電圧により与えられ
るしきい値を越えた場合に発生される。
【００４４】逆方向分岐路に対しても同様なことがいえ
る。
る。
【００４５】比較手段５６ａないし５６ｂが駆動電圧に
接続された演算増幅器により構成されるアナログのコン
パレータで実現される場合には、特殊な運転状態のと
き、たとえば始動運転時において、出力段の駆動電圧が
減少し比較手段により故障が検知されたとき、コンデン
サは駆動電圧に関係した最大値に達するまでしか充電さ
れず、所定の基準電圧を上回ることがなく従って警告信
号が発生しない、という利点が得られる。
接続された演算増幅器により構成されるアナログのコン
パレータで実現される場合には、特殊な運転状態のと
き、たとえば始動運転時において、出力段の駆動電圧が
減少し比較手段により故障が検知されたとき、コンデン
サは駆動電圧に関係した最大値に達するまでしか充電さ
れず、所定の基準電圧を上回ることがなく従って警告信
号が発生しない、という利点が得られる。
【００４６】図２において、２００は警告信号のしきい
値を示す。運転時出力段の駆動電圧は通常１２ボルトで
あり、故障信号があるとき警告信号は時間的に遅延して
駆動信号の大きさに従って形成される。駆動信号の大き
さが大きく、例えばτ＝４０％の場合コンデンサ１１２
の電圧が図２において２０２で図示されている。電源ス
イッチのオン期間の間コンデンサは充電され、コンデン
サ電圧は最初のパルス期間で既にしきい値を越え警告信
号が形成される。
値を示す。運転時出力段の駆動電圧は通常１２ボルトで
あり、故障信号があるとき警告信号は時間的に遅延して
駆動信号の大きさに従って形成される。駆動信号の大き
さが大きく、例えばτ＝４０％の場合コンデンサ１１２
の電圧が図２において２０２で図示されている。電源ス
イッチのオン期間の間コンデンサは充電され、コンデン
サ電圧は最初のパルス期間で既にしきい値を越え警告信
号が形成される。
【００４７】このように本発明の装置では、負荷の端子
電圧が所定の期間の間正常駆動時を特徴付ける値をとら
ないとき、故障状態が識別された後駆動信号の大きさに
従って時間的に遅延して警告信号が発生される。
電圧が所定の期間の間正常駆動時を特徴付ける値をとら
ないとき、故障状態が識別された後駆動信号の大きさに
従って時間的に遅延して警告信号が発生される。
【００４８】駆動信号の大きさが小さく、例えばτ＝２
０％のときの時間特性がカーブ２０４により図示されて
いる。この場合には、故障信号が発生したときコンデン
サ電圧は２番目のパルス期間のときにしきい値に達し警
告信号が形成されることが理解される。これによりこの
領域において短時間のノイズが有効に遮断される。内燃
機関の特殊な運転状態、例えば駆動電圧が１２ボルトの
規定値以下、例えば６ボルトに低下している始動運転時
には、処理ユニットは警告信号を発生しない。これは、
このような運転状態では好ましいものとなる。コンデン
サは最大で駆動電圧に関係した最大値までしか充電され
ないので、例えば駆動電圧が６ボルトの場合しきい値に
達することはない。この状態が駆動信号の大きさτ＝４
０％として図２に２０６のカーブで示されている。
０％のときの時間特性がカーブ２０４により図示されて
いる。この場合には、故障信号が発生したときコンデン
サ電圧は２番目のパルス期間のときにしきい値に達し警
告信号が形成されることが理解される。これによりこの
領域において短時間のノイズが有効に遮断される。内燃
機関の特殊な運転状態、例えば駆動電圧が１２ボルトの
規定値以下、例えば６ボルトに低下している始動運転時
には、処理ユニットは警告信号を発生しない。これは、
このような運転状態では好ましいものとなる。コンデン
サは最大で駆動電圧に関係した最大値までしか充電され
ないので、例えば駆動電圧が６ボルトの場合しきい値に
達することはない。この状態が駆動信号の大きさτ＝４
０％として図２に２０６のカーブで示されている。
【００４９】接続点３２並びに接続点３４の電位が所定
の値を上回りないしは下回るような二重の故障時には故
障信号は点１０３で加算されるので、警告信号は単独の
故障のときよりもより早く形成される。
の値を上回りないしは下回るような二重の故障時には故
障信号は点１０３で加算されるので、警告信号は単独の
故障のときよりもより早く形成される。
【００５０】このように、本発明の監視装置では、負荷
の端子電位が所定の期間の間正常駆動を特徴付ける値を
とらないときのような故障発生時に、警告信号がオン期
間すなわち駆動信号の大きさに従って時間遅延して発生
され、それぞれ負荷ないし出力段の駆動状態に対して柔
軟に反応させることができる。
の端子電位が所定の期間の間正常駆動を特徴付ける値を
とらないときのような故障発生時に、警告信号がオン期
間すなわち駆動信号の大きさに従って時間遅延して発生
され、それぞれ負荷ないし出力段の駆動状態に対して柔
軟に反応させることができる。
【００５１】本発明は、好ましくはディーゼル噴射ポン
プの制御にも適用することができる。
プの制御にも適用することができる。
【００５２】また、本発明はコンピュータプログラムを
用いて実現することもできる。
用いて実現することもできる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、故障
状態が検出されたとき、負荷を駆動する駆動信号の大き
さに依存して警告信号が発生されるので、故障が検出さ
れたとき、故障に対する反応を、駆動信号の大きさ、す
なわち運転状態に応じて変化させることができる、とい
う優れた効果が得られる（請求項１）。例えば、駆動信
号を遅延して発生させ（請求項３）、駆動信号が大きく
故障時に好ましくない状況が発生する恐れのある場合に
は、早く警告信号を出して危険な状態を回避したり、あ
るいは駆動信号が小さい場合には、遅延して警告信号を
出力し、故障に対して過剰な反応が発生するのを防止す
ることができる（請求項４）。
状態が検出されたとき、負荷を駆動する駆動信号の大き
さに依存して警告信号が発生されるので、故障が検出さ
れたとき、故障に対する反応を、駆動信号の大きさ、す
なわち運転状態に応じて変化させることができる、とい
う優れた効果が得られる（請求項１）。例えば、駆動信
号を遅延して発生させ（請求項３）、駆動信号が大きく
故障時に好ましくない状況が発生する恐れのある場合に
は、早く警告信号を出して危険な状態を回避したり、あ
るいは駆動信号が小さい場合には、遅延して警告信号を
出力し、故障に対して過剰な反応が発生するのを防止す
ることができる（請求項４）。
【図１】本発明の監視装置を有する構成を示すブロック
図である。
図である。
【図２】種々の条件での故障時の信号特性を示した線図
である。
である。
１０ 出力段 １１ 電気駆動源 １２、１４、１６、１８ 電源スイッチ ５２ コンピュータユニット ５４、５４ａ 監視装置 ５８ 処理ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲオルク ハウプナー ドイツ連邦共和国 8431 ベルク／オー バープファート ルートヴィッヒシュト ラーセ １ (56)参考文献 特開 昭50−16810（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−183354（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/22 301 G05B 23/02 301
Claims (10)
- 【請求項１】 内燃機関ないし自動車に用いられる負荷
の監視装置であって、 少なくとも２つの電源スイッチからなるブリッジ回路と
して構成されブリッジ対角線に負荷（１１）を接続した
出力段（１０）と、前記出力段に駆動信号を出力して前記負荷を駆動する駆
動手段（４０、４６）と 、 出力段及び／あるいは負荷の機能を監視する監視手段
（５４）とを有し、 前記監視手段が 、 出力段及び／あるいは負荷の領域の電位を所定電位と比
較し故障状態を検出する比較手段（５６ａ、５６ｂ）
と、前記比較手段により故障状態が検出されたとき、前記駆
動信号の大きさに依存して警告信号を発生する信号発生
手段（５８）と 、を有する ことを特徴とする内燃機関ないし自動車に用い
られる負荷の監視装置。 - 【請求項２】 前記負荷が電子アクセルペダル装置、ア
イドリング制御装置及び／あるいはトラクション制御装
置に用いられる電気駆動源であることを特徴とする請求
項１に記載の監視装置。 - 【請求項３】 前記信号発生手段が、警告信号を時間的
に遅延して発生するように構成されることを特徴とする
請求項１または２に記載の監視装置。 - 【請求項４】 前記遅延が駆動信号の大きさに関係し、
駆動信号が大きい場合には遅延が少なくなることを特徴
とする請求項３に記載の監視装置。 - 【請求項５】 前記駆動信号がパルス形状であり、電源
スイッチがオン期間とオフ期間を有することを特徴とす
る請求項１から４までのいずれか１項に記載の監視装
置。 - 【請求項６】 前記信号発生手段は、故障状態が検出さ
れたとき、電源スイッチのオン期間中比較手段により充
電されるコンデンサを有し、また抵抗素子が設けられ、
この抵抗素子を介してコンデンサが電源スイッチのオフ
期間中に放電されることを特徴とする請求項１から５ま
でのいずれか１項に記載の監視装置。 - 【請求項７】 前記信号発生手段にコンパレータが設け
られ、このコンパレータはコンデンサの電圧が所定の基
準値を越えたとき警告信号を発生することを特徴とする
請求項６に記載の監視装置。 - 【請求項８】 負荷の領域で過電流があり、出力段ない
し負荷の領域で監視される電位の内少なくとも一つの電
位が所定の期間の間正常駆動を特徴付ける範囲の値にな
いときに、前記比較手段が故障状態を検出することを特
徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の監
視装置。 - 【請求項９】 前記信号発生手段に、ダイオードが設け
られ、このダイオードは比較手段と少なくとも一つの電
源スイッチの駆動線を接続し、それによりダイオードは
故障状態が検出されたとき電源スイッチのオン期間の間
遮断されることを特徴とする請求項１から８までのいず
れか１項に記載の監視装置。 - 【請求項１０】 前記比較手段がコンデンサと接続され
る接続点に接続されることを特徴とする請求項６から９
までのいずれか１項に記載の監視装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4030533A DE4030533A1 (de) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | Anordnung zur ueberwachung eines verbrauchers in verbindung mit einer brennkraftmaschine bzw. einem kraftfahrzeug |
| DE4030533.3 | 1990-09-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04234544A JPH04234544A (ja) | 1992-08-24 |
| JP3298910B2 true JP3298910B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=6415067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23670491A Expired - Fee Related JP3298910B2 (ja) | 1990-09-27 | 1991-09-18 | 内燃機関ないし自動車に用いられる負荷の監視装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3298910B2 (ja) |
| DE (1) | DE4030533A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE4230925C1 (de) * | 1992-09-16 | 1994-02-24 | Bosch Gmbh Robert | Digitaler Lageregler für Fahrzeuge |
| DE4403375A1 (de) * | 1993-03-04 | 1994-09-08 | Siemens Ag | Einrichtung und Verfahren zum Steuern eines induktiven Verbrauchers |
| DE4329169A1 (de) * | 1993-08-30 | 1995-03-02 | Siemens Ag | Einrichtung zur Überwachung von Spannungen an Kondensatoren zur Filterung von Oberschwingungen und/oder zur Blindleistungskompensation in Energienetzen |
| DE4329919A1 (de) * | 1993-09-04 | 1995-03-09 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betreiben eines Verbrauchers in einem Fahrzeug |
| US5793291A (en) * | 1996-05-13 | 1998-08-11 | Thornton; Carolyn M. | Child alert system for automobiles |
| EP0810444A1 (en) * | 1996-05-31 | 1997-12-03 | STMicroelectronics S.r.l. | Diagnosys circuit for possible faults during the driving phase of an electric load by a bridge stage |
| DE19723456C2 (de) | 1997-06-04 | 2003-03-27 | Siemens Ag | Fehlschlußerkennungseinrichtung für elektrische Verbraucher |
| US20040193988A1 (en) * | 2003-03-26 | 2004-09-30 | James Saloio | Engine speed sensor with fault detection |
| US20050200437A1 (en) * | 2004-03-12 | 2005-09-15 | M/A-Com, Inc. | Method and mechanism for tuning dielectric resonator circuits |
| JP2006042446A (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Yamaha Motor Co Ltd | モータ制御システムの異常監視装置 |
| DE102008043835A1 (de) * | 2008-11-19 | 2010-05-20 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Vollbrückenschaltungsanordnung |
| EP3252486B1 (en) * | 2016-05-30 | 2021-05-05 | NXP USA, Inc. | A safety circuit |
| CN107528310B (zh) * | 2016-06-20 | 2020-03-27 | 晶豪科技股份有限公司 | 具有负载突降保护的电子装置 |
| CN110347143B (zh) * | 2019-08-07 | 2020-10-16 | 中国核动力研究设计院 | 核安全级优选模块现场驱动输出回路诊断系统及方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3997890A (en) * | 1974-06-11 | 1976-12-14 | Kendrick Jr Embry Mayes | Alarm system with supervisory system to detect severing or bridging of detection switches |
| US4348661A (en) * | 1978-11-22 | 1982-09-07 | J. C. Penney Company, Inc. | Self-balancing alarm system |
| DE3625091A1 (de) * | 1986-07-24 | 1988-01-28 | Bosch Gmbh Robert | Endstufe in brueckenschaltung |
| DE3719988A1 (de) * | 1987-06-15 | 1988-12-29 | Total Feuerschutz Gmbh | Einzelidentifikation |
| DE3842426A1 (de) * | 1988-12-16 | 1990-06-21 | Bosch Gmbh Robert | Schaltungsanordnung zur steuerung und ueberwachung eines verbrauchers in brueckenschaltung |
-
1990
- 1990-09-27 DE DE4030533A patent/DE4030533A1/de not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-09-18 JP JP23670491A patent/JP3298910B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-26 US US07/765,953 patent/US5218339A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4030533A1 (de) | 1992-04-02 |
| US5218339A (en) | 1993-06-08 |
| JPH04234544A (ja) | 1992-08-24 |
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|---|---|---|---|
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