JP3916867B2 - 車載電気負荷駆動系の異常検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば自動車用エンジンの排気ガス循環通路に設けられた循環ガス量の調整弁やアイドル回転速度制御用の吸気弁などの駆動制御に用いられる複数の電気負荷（ステッピングモータの場合には、多相の界磁コイルなど）を駆動制御するための車載電気負荷駆動系の異常検出装置に関し、特に電気負荷自体の断線または短絡異常、電気負荷駆動用の開閉素子の断線または短絡異常、または、電気負荷および開閉素子間の配線などの断線または短絡異常を手軽に検出可能な改良された車載電気負荷駆動系の異常検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車用エンジンなどに搭載された電気負荷駆動系の異常検出装置としては、電気負荷自体の異常（断線または短絡異常）、電気負荷駆動用開閉素子の異常、または、電気負荷および開閉素子間の配線の異常を検出するために、種々の方式を用いた装置が知られている。
【０００３】
第１の従来装置としては、負荷電流検出方式を用いたものがあり、これは、電気負荷に通電したときに、電流検出用直列抵抗器に発生する電圧降下を監視し、適正電流が流れているか否かを判定するものである。
【０００４】
この場合、負荷短絡や配線短絡などが発生すれば電気負荷に過大な電流が流れ、一方、負荷断線、配線断線または開閉素子の閉路異常などが発生すれば、電気負荷電流が所定値未満になることにより、各部の異常を総合的に検出することができる。
【０００５】
このような負荷電流検出方式は、負荷や配線の短絡異常発生時に開閉素子を自動的に遮断して開閉素子の破損を防止する場合に有効であるが、電気負荷が誘導性負荷の場合には、開閉素子の導通直後で電流上昇遅れが発生するので、不用意に断線異常と判定しないような遅延検出処理が必要となる。
【０００６】
また、第２の従来装置としては、漏れ電流検出方式を用いたものがあり、これは、負荷駆動用開閉素子と並列に漏れ電流を流すための高抵抗器を接続し、この高抵抗器の分圧電圧を監視するものである。
【０００７】
この場合、開閉素子を遮断したときに電気負荷に流れる漏れ電流が無ければ、電気負荷や配線の断線または開閉素子の短絡異常として、各部の異常を総合的に検出することができる。
【０００８】
さらに、第３の従来装置としては、サージ電圧検出方式を用いたものがあり、これは、電気負荷（誘導性負荷）駆動用開閉素子を遮断したときに、誘導性負荷が発生するサージ電圧を検出するものである。
【０００９】
この場合、サージ電圧が無ければ、電気負荷や配線の断線、開閉素子の遮断異常、電気負荷や配線の短絡による遮断異常として、各部の異常を総合的に検出することができる。
【００１０】
しかしながら、サージ電圧検出方式を用いた場合も、開閉素子の遮断直後においてはサージ電圧の発生遅れがあるので、不用意に異常と判定しないような遅延検出処理が必要となる。
【００１１】
たとえば、特開平３−２０３５９９号公報（特許第２６３９１４４号）に参照される排気ガス循環弁制御装置においては、負荷電流検出方式を用いたステッピングモータ駆動系の異常検出装置が開示されている。
【００１２】
この場合、ステッピングモータの４つの界磁コイルに関する異常をディレイラッチして、これらをＡＮＤ結合した総合異常判定結果をマイクロプロセッサに取込むようにした「外部ハードウェア（以下、「Ｈ／Ｗ」と記す）方式」が採用されている。
【００１３】
また、特開平１０−２５７７９９号公報に参照される多チャンネル（複数系統の）出力装置の出力オープン検出装置においては、漏れ電流検出方式を用いたステッピングモータ駆動系の異常検出装置が開示されている。
【００１４】
この場合、ステッピングモータの４つの界磁コイルに関する正常状態信号をダイオードでＯＲ結合して、積分回路をリセットするとともに、積分回路の出力を総合異常判定結果として、必要に応じてマイクロプロセッサに取込み可能にした「外部Ｈ／Ｗ方式」が採用されている。
【００１５】
同様に、特開平１０−９０２７号公報に参照される燃料噴射弁の駆動回路においても、漏れ電流検出方式を用いた燃料噴射弁駆動用電磁コイル駆動系の異常検出装置が開示されている。
【００１６】
また、特開平７−９９７９６号公報に参照されるステッピングモータの駆動装置においては、負荷電流検出方式と漏れ電流検出方式とを併用したステッピングモータ駆動系の異常検出装置が開示されている。
【００１７】
この場合、各種状態信号を論理結合してマイクロプロセッサに入力し、入力されたパルス列の周期およびデューティ比をマイクロプロセッサ内で監視することにより、断線または短絡検出を行うようにした「内部ソフトウェア（以下、「Ｓ／Ｗ」と記す）方式」が採用されている。
【００１８】
さらに、特公平７−９２０１６号公報に参照される内燃機関用燃料噴射弁駆動回路の故障検出回路においては、サージ電圧検出方式を用いた燃料噴射弁駆動用電磁コイル駆動系の異常検出装置が開示されている。
【００１９】
なお、上述した通り、多数の電気負荷に対する公知の異常検出手段としては、ハードウエアで判定および合成した結果をマイクロプロセッサに取込むようにした「外部Ｈ／Ｗ方式」の異常検出装置と、合成された状態信号をマイクロプロセッサに入力して、マイクロプロセッサ内部で判定処理を行うようにした「内部Ｓ／Ｗ方式」の異常検出装置とに大別される。
【００２０】
たとえば、上記特開平３−２０３５９９号公報や特開平１０−２５７７９９号公報に参照されるような「外部Ｈ／Ｗ方式」を採用した場合には、寸法およびコスト面で不利となる。
【００２１】
したがって、この点に鑑みれば、上記特開平７−９９７９６号公報に参照されるような「内部Ｓ／Ｗ方式」が望ましいが、この場合、多数の電気負荷の内どの負荷系統が異常となったものであるかを特定する概念が開示されていない。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車載電気負荷駆動系の異常検出装置は以上のように、外部Ｈ／Ｗ方式を採用した場合には、寸法およびコスト面で不利になるという問題点があった。
【００２３】
また、内部Ｓ／Ｗ方式を採用した場合には、多数の電気負荷の内どの負荷系統が異常となったものであるかを特定する概念がなく、このため保守作業が困難となるという問題点があった。
【００２４】
また、内部Ｓ／Ｗ方式を採用した場合には、単に負荷系統に異常があるか否かを総合的に判定する上でも、相互誘導ノイズ（後述する）の影響があるので、正確な異常判定が困難になるという問題点があった。
【００２５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、安価で且つ簡易な外部Ｈ／Ｗによる個別状態検出信号を論理結合した単一の合成状態検出信号をマイクロプロセッサに入力し、マイクロプロセッサ内のＳ／Ｗ処理によって正しい異常検出を行うとともに、異常な負荷系統を正確に特定可能にして、保守作業の容易化を実現した車載電気負荷駆動系の異常検出装置を得ることを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る車載電気負荷駆動系の異常検出装置は、電源電圧を発生する車載バッテリと、車載バッテリにより給電されて断続信号を生成するマイクロプロセッサと、断続信号に応答して互いに異なる時刻に順次開閉動作する複数系統の開閉素子と、各開閉素子の開閉動作によって各系統毎に個別に駆動される複数系統の電気負荷と、各開閉素子および各電気負荷の各系統毎の個別状態を示す複数系統の個別状態検出信号を論理結合して、合成状態検出信号としてマイクロプロセッサに入力する検出信号合成手段と、マイクロプロセッサにより駆動される異常警報表示手段とを備え、各個別状態検出信号は、各系統毎の、開閉素子の短絡または開放異常と、電気負荷の短絡または開放異常と、開閉素子と電気負荷との間の配線の短絡または開放異常との少なくとも１つの異常状態を示し、マイクロプロセッサは、合成状態検出信号が入力されたことを記憶する一時記憶手段と、断続信号の今回の立上がり時点または立下がり時点で一時記憶手段の内容を読み出して、各開閉素子と、各電気負荷と、各開閉素子と各電気負荷との間の配線との少なくとも１つの異常の有無を、各系統毎に判定して記憶する個別判定記憶手段と、個別判定記憶手段の動作後に一時記憶手段の内容を消去するリセット手段とを含み、個別判定記憶手段の少なくとも１つの記憶内容が異常を示す場合に、異常警報表示手段を作動させるものである。
【００２７】
また、この発明の請求項２に係る車載電気負荷駆動系の異常検出装置は、請求項１において、電気負荷は、車載バッテリから給電される誘導性負荷を含み、個別状態検出信号は、電気負荷の通電を遮断したときに発生する電源電圧よりも高電圧のサージ電圧からなるものである。
【００２８】
また、この発明の請求項３に係る車載電気負荷駆動系の異常検出装置は、請求項１において、各個別状態検出信号は、電気負荷の駆動出力端子の電圧変化を検出するための微分信号電圧からなり、同一時刻に複数の個別状態検出信号が重複生成されないものである。
【００２９】
また、この発明の請求項４に係る車載電気負荷駆動系の異常検出装置は、請求項１から請求項３までのいずれかにおいて、マイクロプロセッサは、外部ツールが接続されるインタフェースを含み、個別判定記憶手段の内容は、インタフェースを介して、外部ツールにより読み出し表示されるとともに、外部ツールによってリセットされるものである。
【００３０】
また、この発明の請求項５に係る車載電気負荷駆動系の異常検出装置は、請求項１から請求項４までのいずれかにおいて、電気負荷は、多相ステッピングモータの界磁コイルを含み、個別判定記憶手段は、多相ステッピングモータの特定の回転方向に対して記憶動作を行うものである。
【００３１】
また、この発明の請求項６に係る車載電気負荷駆動系の異常検出装置は、請求項１から請求項４までのいずれかにおいて、電気負荷は、多相ステッピングモータの界磁コイルを含み、マイクロプロセッサは、多相ステッピングモータの回転方向を判定する回転方向判定手段を含み、個別判定記憶手段は、回転方向判定手段の判定結果に応答して、界磁コイルを含む故障系統を識別するものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１はこの発明の実施の形態１を示すブロック構成図である。
【００３３】
図１において、異常検出装置１００ａは、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１１０ａと、マイクロプロセッサ１１０ａに関連する回路要素１１１〜１２５（後述する）と、電源端子ＩＧＳおよびバッテリ入力端子ＢＡＴと、４系統のコネクタ端子Ａ１〜Ｄ１とを有し、コネクタ端子Ａ１〜Ｄ１を介して外部接続されたステッピングモータ１０１ａを駆動制御する。
【００３４】
マイクロプロセッサ１１０ａは、断続信号Ｐ１、Ｐ２を出力する出力端子と、異常検出用の合成状態検出信号Ｐ３を取り込む割込み入力端子と、表示（ランプ）駆動出力端子ＬＰと、ＲＡＭ１３０ａおよびＲＯＭ１３１ａとを有する。
【００３５】
ステッピングモータ１０１ａは、回転子１０２と、多相（４相）の界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄと、４系統のコネクタ端子Ａ２〜Ｄ２とを有する。
【００３６】
各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄは、コネクタ端子Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２を介して、異常検出装置１００ａのコネクタ端子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１に接続されている。
【００３７】
ステッピングモータ１０１ａ内の各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの他端は、電源スイッチ１０５を介して車載バッテリ１０４の出力端子が接続されており、ステッピングモータ１０１ａは、車載バッテリ１０４からの電源電圧が電源スイッチ１０５を介して給電される。
【００３８】
また、異常検出装置１００ａのバッテリ入力端子ＢＡＴは、車載バッテリ１０４に直接接続され、異常検出装置１００ａの電源端子ＩＧＳは、電源スイッチ１０５を介して車載バッテリ１０４に接続されている。
【００３９】
これにより、異常検出装置１００ａには、車載バッテリ１０４からの電源電圧が直接的にまたは電源スイッチ１０５を介して給電される。
【００４０】
ランプなどからなる異常警報表示器１０６は、異常検出装置１００ａ内のマイクロプロセッサ１１０ａの制御下で駆動される。また、外部ツール１４０は、ケーブル１４１を介して異常警報装置１００ａ内のマイクロプロセッサ１１０ａに接続されている。
【００４１】
異常検出装置１００ａにおいて、通信用のインタフェース１１１は、マイクロプロセッサ１１０ａと外部ツール１４０とを接続している。
プルダウン抵抗器１１２ａ、１１２ｃは、マイクロプロセッサ１００ａから出力される断続信号Ｐ１、Ｐ２をグランド側にプルダウンする。
【００４２】
ベース抵抗器１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄは、マイクロプロセッサ１００ａからの断続信号に応答して、エミッタ接地のトランジスタにより構成された４系統の開閉素子１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄを駆動する。
【００４３】
ベース抵抗器１１３ａおよび１１３ｃは、マイクロプロセッサ１００ａからの断続信号を通過させ、ベース抵抗器１１３ｂおよび１１３ｄは、論理反転素子１１５ｂおよび１１５ｄを介した断続信号を通過させるようになっている。
【００４４】
各開閉素子１１４ａ〜１１４ｄのコレクタ端子は、マイクロプロセッサ１００ａの各コネクタ端子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１に接続されて、ステッピングモータ１０１ａ内の４系統の界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄを駆動する。
【００４５】
また、各開閉素子１１４ａ〜１１４ｄのコレクタ端子は、ＯＲ結合用ダイオード１１６ａを介して抵抗器１１７に接続されている。抵抗器１１７の他端は、トランジスタ１１８のエミッタ端子に接続されている。
【００４６】
トランジスタ１１８のエミッタ端子は、抵抗器１１７を介してＯＲ結合用ダイオード１１６ａのカソード側に接続されるとともに、エミッタ抵抗器１１９を介して電源端子ＩＧＳに接続されている。
【００４７】
トランジスタ１１８のベース端子と電源端子ＩＧＳとの間には、ドロッパダイオード１２０が接続されている。トランジスタ１１８のコレクタ端子は、ベース抵抗器１２１を介してエミッタ接地のトランジスタ１２２を駆動する。
【００４８】
トランジスタ１２２のベース／エミッタ端子間には、安定抵抗器１２３が接続されている。合成状態検出信号Ｐ３を生成するトランジスタ１２２のコレクタ端子は、マイクロプロセッサ１１０ａの割込み入力端子に接続されている。
【００４９】
電源ユニット（ＰＳＵ）１２４は、電源端子ＩＧＳおよびＢＡＴ端子から供給される電源電圧を制御用定電圧に変換出力し、マイクロプロセッサ１１０ａに給電する。
【００５０】
プルアップ抵抗器１２５は、トランジスタ１２２のコレクタ端子と電源ユニット１２４の出力端子との間に接続されている。
【００５１】
なお、電源端子ＢＡＴから供給される電源電圧は、電源スイッチ１０５を開放したときのスリープ電源として用いられ、マイクロプロセッサ１１０ａと協動するＲＡＭ１３０ａの一部を記憶保持するためのものである。
【００５２】
また、マイクロプロセッサ１１０ａは、ＲＯＭ１３１ａに格納されたプログラムにしたがう制御動作を行うとともに、インタフェース１１１を介して外部ツール１４０との通信を行うようになっている。
【００５３】
さらに、マイクロプロセッサ１１０ａの割込み入力端子に入力される合成状態検出信号Ｐ３は、マイクロプロセッサ１１０ａにより常時監視されており、「Ｌ」レベル信号を「意味あり」信号としてＲＡＭ１３０ａ内に取込まれるようになっている。
【００５４】
次に、図２〜図４に示したタイミングチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１による動作について詳細に説明する。
図２はステッピングモータ１０１ａの正常正転動作時の各信号波形を示すタイミングチャートである。
【００５５】
図２において、マイクロプロセッサ１１０ａの断続信号Ｐ１の立上がりタイミングは、エッジＥ１、Ｅ５、Ｅ９で示され、立下がりタイミングは、エッジＥ３、Ｅ７、Ｅ１１で示されている。
【００５６】
また、マイクロプロセッサ１１０ａの断続信号Ｐ２の立上がりはエッジＥ４、Ｅ８、Ｅ１２で示され、立下がりエッジはＥ２、Ｅ６、Ｅ１０で示されている。
【００５７】
断続信号Ｐ１の立上がりエッジＥ１、Ｅ５、Ｅ９の時点での断続信号Ｐ２は、「Ｈ」レベルとなっており、断続信号Ｐ１の立下がりエッジＥ３、Ｅ７、Ｅ１１の時点での断続信号Ｐ２は、「Ｌ」レベルとなっており、これが正転状態を表している。
【００５８】
Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１は開閉素子１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄのコレクタ端子電圧波形すなわち異常検出装置１００ａのコネクタ端子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１の電圧波形を示しており、界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄへの通電時は「Ｌ」、遮断時は「Ｈ」レベルとなっている。
【００５９】
各電圧波形Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１内の２００ａ〜２００ｄは、電気負荷の通電遮断時に発生するサージ電圧（個別状態検出信号）波形であり、２００ａは断続信号Ｐ１の立下がりエッジＥ３で界磁コイル１０３ａの通電が遮断されたときのサージ電圧、２００ｂは断続信号Ｐ１の立上がりエッジＥ１で界磁コイル１０３ｂの通電が遮断されたときのサージ電圧である。
【００６０】
また、２００ｃは断続信号Ｐ２の立下がりエッジＥ２で界磁コイル１０３ｃの通電が遮断されたときのサージ電圧、２００ｄは断続信号Ｐ２の立上がりエッジＥ４で界磁コイル１０３ｄの通電が遮断されたときのサージ電圧である。
【００６１】
各サージ電圧２００ａ〜２００ｄによって流れる電流（個別状態検出信号）は、ＯＲ結合用ダイオード１１６ａを介して合成され、さらに、抵抗器１１７、エミッタ抵抗器１１９および電源スイッチ１０５を介して、車載バッテリ１０４に吸収される。
【００６２】
しかし、合成された個別状態検出信号の一部は、ドロッパダイオード１２０に流れてトランジスタ１１８を駆動し、さらに、トランジスタ１１８およびベース抵抗器１２１を介してトランジスタ１２２を駆動する。
【００６３】
したがって、サージ電圧２００ａ〜２００ｄが発生しているときには、マイクロプロセッサ１１０ａに入力される合成状態検出信号Ｐ３は、正常を意味する信号「Ｌ」レベルとなっている。
【００６４】
合成状態検出信号Ｐ３は、マイクロプロセッサ１１０ａに割込み動作で読込まれ、ＲＡＭ１３０ａ内の一時記憶メモリに直ちに格納される。
【００６５】
ＲＡＭ１３０ａ内に格納された一時記憶メモリ内容は、次回のタイミング（断続信号Ｐ１およびＰ２の立上がりエッジや立下がりエッジ）で、読み出され且つ判定されたうえでリセットされる。
以下、新たに入力された合成状態検出信号Ｐ３が順次格納される。
【００６６】
図３はステッピングモータ１０１ａの正常逆転動作時の各信号波形を示すタイミングチャートである。
図３において、前述（図２参照）と同様に、断続信号Ｐ１の立上がりエッジはＥ１、Ｅ５、Ｅ９、立下がりエッジはＥ３、Ｅ７、Ｅ１１で示され、断続信号Ｐ２の立下がりエッジはＥ４、Ｅ８，Ｅ１２、立上がりエッジはＥ２、Ｅ６、Ｅ１０で示されている。
【００６７】
一方、図３は逆転状態なので、前述（図２）とは逆に、断続信号Ｐ１の立上がりエッジＥ１、Ｅ５、Ｅ９の時点における断続信号Ｐ２は「Ｌ」レベルとなっているとともに、断続信号Ｐ１の立下がりエッジＥ３、Ｅ７、Ｅ１１の時点における断続信号Ｐ２は「Ｈ」レベルとなっている。
【００６８】
異常検出装置１００ａのコネクタ端子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１の電圧波形は、開閉素子１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄのコレクタ電圧波形を示しており、界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄへの通電時は「Ｌ」、遮断時は「Ｈ」レベルとなっている。
【００６９】
３００ａは断続信号Ｐ１の立下がりエッジＥ３で界磁コイル１０３ａの通電が遮断されたときのサージ電圧、３００ｂは断続信号Ｐ１の立上がりエッジＥ１で界磁コイル１０３ｂの通電が遮断されたときのサージ電圧、３００ｃは断続信号Ｐ２の立下がりエッジＥ４で界磁コイル１０３ｃの通電が遮断されたときのサージ電圧、３００ｄは断続信号Ｐ２の立上がりエッジＥ２で界磁コイル１０３ｄの通電が遮断されたときのサージ電圧である。
【００７０】
各サージ電圧３００ａ〜３００ｄにより流れる電流（個別状態検出信号）は、前述と同様に、ＯＲ結合用ダイオード１１６ａ、抵抗器１１７、エミッタ抵抗器１１９、電源スイッチ１０５を介して車載バッテリ１０４に吸収される。
【００７１】
また、個別状態検出信号の一部は、ドロッパダイオード１２０を介してトランジスタ１１８を駆動し、トランジスタ１１８およびベース抵抗器１２１を介してトランジスタ１２２を駆動する。
【００７２】
したがって、前述（図２）と同様に、サージ電圧３００ａ〜３００ｄが発生しているときには、合成状態検出信号Ｐ３は「Ｌ」レベルとなっている。
【００７３】
なお、図２および図３内の合成状態検出信号Ｐ３のパルス列において、たとえば、最初の「Ｌ」レベルパルスＥ２Ｂは、エッジＥ２のタイミングでサージ電圧３００ｂによる界磁コイル１０３ｂの状態（個別状態検出信号）を読取り判定することを意味する。
【００７４】
図４は界磁コイル１０３ａの系統に断線が発生したときのステッピングモータ１０１ａの正転動作時の各信号波形を示すタイミングチャートである。
図４において、サージ電圧２００ｂ、２００ｃ、２００ｄは、前述（図２参照）と同様である。
【００７５】
この場合、コネクタ端子Ａ１の電圧波形において、本来の電圧波形（破線参照）が、実際には発生しない状態となっている。
したがって、合成状態検出信号Ｐ３においても、本来は「Ｌ」レベルとなるべきパルスＥ４（Ａ）（破線参照）が、実際には「Ｈ」レベルのままとなる。
【００７６】
一方、コネクタ端子Ｂ１の電圧波形において、４００ｃは誘導電圧波形であり、断続信号Ｐ２の立下がりエッジＥ２で開閉素子１０３ｃが遮断されたときに、界磁コイル１０３ｃから発生したサージ電圧２００ｃにより、通電遮断中の界磁コイル１０３ｂに誘導された電圧波形である。
【００７７】
本来、誘導電圧波形４００ｃの発生時点では、界磁コイル１０３ａが通電中であって、誘導電圧は界磁コイル１０３ａに吸収されるべきものであるが、界磁コイル１０３ａが断線しているという異常結果として、図４のように誘導電圧波形４００ｃがコネクタ端子Ｂ１に発生する。
【００７８】
この結果、合成状態検出信号Ｐ３は、２回の継続した「Ｌ」レベル状態が発生しているが、一時記憶された信号レベル「Ｌ」状態は変化しないので、問題は無い。
【００７９】
上記誘導現象に注目すると、所定期間内に入力される合成状態検出信号Ｐ３のパルス数をカウントするような判定は無効であることが分かる。なぜなら、欠落波形がある代わりに、余分な波形があって相殺されてしまうからである。
【００８０】
なお、界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄや配線の断線、コネクタの接触不良、または、開閉素子１１４ａ〜１１４ｄの短絡異常などが発生すると、開閉素子１１４ａ〜１１４ｄが遮断されるべきタイミングで、サージ電圧２００ａ〜２００ｄ、３００ａ〜３００ｄが発生しない。
【００８１】
また、界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄや配線の短絡や開閉素子１１４ａ〜１１４ｄの開放異常が発生しても、界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄに流れるべき電流が流れていないことになるので、開閉素子１１４ａ〜１１４ｄが遮断されるべきタイミングでのサージ電圧が発生しない。
【００８２】
したがって、上記のいずれの場合も、マイクロプロセッサ１１０ａにおいて、合成状態検出信号Ｐ３から異常として検出されることになる。
【００８３】
次に、図１〜図４とともに、図５および図６のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１による動作について、さらに詳細に説明する。
図５はこの発明の実施の形態１による前半の処理動作を示し、図６は図５内のＡ部（ステップ５１０）に続く後半の処理動作を示す。
【００８４】
まず、図５において、マイクロプロセッサ１１０ａは、動作開始（ステップ５００）に続いて、断続信号Ｐ１の立上がりが検出されたか否かを判定する（ステップ５０１）。ステップ５０１は、断続信号Ｐ１の立上がりが検出されるまで待機動作が繰り返される。
【００８５】
ステップ５０１において、断続信号Ｐ１の立上がりが検出された（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、電源スイッチ１０５が閉路されてから初回の立上がりであるか否かを判定する（ステップ５０２）。
【００８６】
ステップ５０２において、初回の立上がりである（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ステップ５０７ｃｄ（後述する）に進み、合成状態検出信号Ｐ３に関する過去の不確定な一時記憶情報をリセットする。
【００８７】
一方、ステップ５０２において、初回の立上がりでない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、断続信号Ｐ２が「Ｈ」レベルであるか否かを判定する（ステップ５０３）。
【００８８】
ステップ５０３において、断続信号Ｐ２が「Ｈ」レベル（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、図２の正転動作を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５０４ｄ）。
【００８９】
続いて、ステップ５０４ｄで読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５０５ｄ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＤをセットして（ステップ５０６ｄ）、ステップ５０７ｃｄに進む。
【００９０】
また、ステップ５０５ｄにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５０７ｃｄに進み、合成状態検出信号Ｐ３をリセットする。
【００９１】
一方、ステップ５０３において、断続信号Ｐ２が「Ｌ」レベル（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、図３の逆転動作を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５０４ｃｒ）。
【００９２】
続いて、ステップ５０４ｃｒで読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５０５ｃｒ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＣをセットして（ステップ５０６ｃｒ）、ステップ５０７ｃｄに進む。
【００９３】
また、ステップ５０５ｃｒにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５０７ｃｄに進む。
【００９４】
ステップ５０７ｃｄは、合成状態検出信号Ｐ３の一時記憶をリセットして「Ｈ」レベルにする処理であり、ステップ５０２で初回動作が判定された場合、ステップ５０５ｄまたは５０５ｃｒで意味あり信号の記憶有り（すなわち、ＹＥＳ）と判定された場合に実行されるとともに、意味あり信号の記憶無し（すなわち、ＮＯ）と判定された場合にステップ５０６ｄおよび５０６ｃｒに続いて実行される。
【００９５】
続いて、断続信号Ｐ２の立下がりが検出されたか否かを判定し（ステップ５０８）、断続信号Ｐ２の立下がり検出されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、断続信号Ｐ２の立上がりが検出されたか否かを判定する（ステップ５０９）。
【００９６】
ステップ５０９において、断続信号Ｐ２の立上がりが検出されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップ５０８へ復帰する。
したがって、ステップ５０８で断続信号Ｐ２の立下がりが検出されるか、または、ステップ５０９で断続信号Ｐ２の立上がりが検出されるまでは、ステップ５０８および５０９による待機動作が繰り返される。
【００９７】
ステップ５０８において、断続信号Ｐ２の立下がりが検出された（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、断続信号Ｐ１が立上がっているとき（ステップ５０１参照）に断続信号Ｐ２が立下がったこと（図２の正転動作）を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５０４ｂ）。
【００９８】
続いて、読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５０５ｂ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＢをセットして（ステップ５０６ｂ）、ステップ５０７ｂｂに進む。
【００９９】
また、ステップ５０５ｂにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５０７ｂｂに進み、合成状態検出信号Ｐ３をリセットする。
【０１００】
一方、ステップ５０９において、断続信号Ｐ２の立上がり検出された（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、断続信号Ｐ１が立上がっているとき（ステップ５０１参照）に断続信号Ｐ２が立上がること（図３の逆転動作）を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５０４ｂｒ）。
【０１０１】
続いて、ステップ５０４ｂｒで読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５０５ｂｒ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＢをセットして（ステップ５０６ｂｒ）、ステップ５０７ｂｂに進む。
【０１０２】
また、ステップ５０５ｂｒにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５０７ｂｂに進む。
【０１０３】
ステップ５０７ｂｂは、合成状態検出信号Ｐ３の一時記憶をリセットして「Ｈ」レベルにする処理であり、ステップ５０５ｂまたは５０５ｂｒで意味あり信号の記憶有り（すなわち、ＹＥＳ）と判定された場合に実行されるとともに、意味あり信号の記憶無し（すなわち、ＮＯ）と判定された場合にステップ５０６ｂおよび５０６ｂｒに続いて実行される。
【０１０４】
図５内の最終ステップ５１０は、図６（後述する）に続く中継端子である。
以下に、図５の処理動作の概要をまとめて再度説明する。
まず、マイクロプロセッサ１１０ａに割込み入力される合成状態検出信号Ｐ３は、正常な各界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄが発生するサージ電圧（個別状態検出信号）の論理和信号である。
【０１０５】
したがって、各界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄがサージ電圧を発生していれば、正常な意味あり信号として「Ｌ」レベルの合成状態検出信号Ｐ３がＲＡＭ１３０ａに一時記憶される。
【０１０６】
マイクロプロセッサ１１０ａは、ＲＡＭ１３０ａに一時記憶された意味あり信号の有無を事後に読出判定して、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない場合（異常発生時）には、４系統（一連の界磁コイルの配線および開閉素子）のうちのどの界磁コイル系統の異常であったかを、個別判定記憶手段（ステップ５０６ｄ、５０６ｃｒ、５０６ｂ、５０６ｂｒ）により記憶する。
【０１０７】
すなわち、正転動作時の処理として、ステップ５０６ｄでは界磁コイル１０３ｄ系統の異常が記憶され、ステップ５０６ｂでは、界磁コイル１０３ｂ系統の異常が記憶される。
【０１０８】
また、逆転動作時の処理として、ステップ５０６ｃｒでは界磁コイル１０３ｃ系統の異常が記憶され、ステップ５０６ｂｒでは界磁コイル１０３ｂ系統の異常が記憶される。
【０１０９】
各断続信号Ｐ１、Ｐ２の出力区間での判定および記憶が終了すると、一時記憶はリセットされ（ステップ５０７ｃｄ、５０７ｂｂ）、次の区間の動作判定に備えるようになっている。
【０１１０】
なお、図５において、判定ステップ５０８および５０９を含むステップ５２３は、回転方向判定手段による処理であり、同様に、判定ステップ５０３も回転方向判定手段による処理である。
【０１１１】
また、ステップ５０７ｃｄはリセット手段による処理である。
さらに、ステップ１３０ａは、ＲＡＭ１３０ａによる合成状態検出信号Ｐ３の一時記憶処理であり、破線矢印のように、ステップ５０４ｄおよび５０７ｃｄに関連している。
【０１１２】
ＲＡＭ１３０ａ内に一時記憶された合成状態検出信号Ｐ３（図２参照）は、各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの駆動毎に、ステップ５０４により読出されるとともに、ステップ５０７ｃｄによりリセットされる。
【０１１３】
すなわち、各系統毎の個別状態検出信号は、次回の他系統の電気負荷（界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄ）に対する開閉動作タイミングで読取られる。
これにより、実質的に各系統毎のサージ電圧（個別状態検出信号）を、１系統の合成状態検出信号Ｐ３（たとえば、図２参照）により検出することができる。
【０１１４】
次に、図５内のＡ部（ステップ５１０）に続く図６の処理動作について説明する。
図６において、まず、前述のステップ５０７ｂｂに続いて、断続信号Ｐ１の立下がりが検出されたか否かを判定する（ステップ５１１）。
【０１１５】
ステップ５１１は、断続信号Ｐ１の立下がりが検出されるまで待機動作が繰り返される。
ステップ５１１において、断続信号Ｐ１の立下がりが検出された（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、断続信号Ｐ２が「Ｌ」レベルか否かを判定する（ステップ５１３）。
【０１１６】
ステップ５１３において、断続信号Ｐ２が「Ｌ」レベル（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、図２の正転動作を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５１４ｃ）。
【０１１７】
続いて、ステップ５１４ｃで読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５１５ｃ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＣをセットして（ステップ５１６ｃ）、ステップ５１７ｄｃに進む。
【０１１８】
また、ステップ５１５ｃにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５１７ｄｃに進み、合成状態検出信号Ｐ３をリセットする。
【０１１９】
一方、ステップ５１３において、断続信号Ｐ２が「Ｈ」レベル（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、図３の逆転動作を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５１４ｄｒ）。
【０１２０】
続いて、ステップ５１４ｄｒで読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５１５ｄｒ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＤをセットして（ステップ５１６ｄｒ）、ステップ５１７ｄｃに進む。
【０１２１】
また、ステップ５１５ｄｒにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５１７ｄｃに進む。
【０１２２】
続いて、断続信号Ｐ２の立上がりが検出されたか否かを判定し（ステップ５１８）、断続信号Ｐ２の立上がり検出されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、断続信号Ｐ２の立下がりが検出されたか否かを判定する（ステップ５１９）。
【０１２３】
ステップ５１９において、断続信号Ｐ２の立下がりが検出されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップ５１８へ復帰する。
したがって、ステップ５１８で断続信号Ｐ２の立上がりが検出されるか、または、ステップ５１９で断続信号Ｐ２の立下がりが検出されるまでは、ステップ５１８および５１９による待機動作が繰り返される。
【０１２４】
ステップ５１８において、断続信号Ｐ２の立上がりが検出された（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、断続信号Ｐ１が立下がっているとき（ステップ５１１参照）に断続信号Ｐ２が立上がったこと（図２の正転動作）を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５１４ａ）。
【０１２５】
続いて、読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５１５ａ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＡをセットして（ステップ５１６ａ）、ステップ５１７ａａに進む。
【０１２６】
また、ステップ５１５ａにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５１７ａａに進み、合成状態検出信号Ｐ３をリセットする。
【０１２７】
一方、ステップ５１９において、断続信号Ｐ２の立下がり検出された（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、断続信号Ｐ１が立下がっているとき（ステップ５１１参照）に断続信号Ｐ２が立下がること（図３の逆転動作）を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５１４ａｒ）。
【０１２８】
続いて、ステップ５１４ａｒで読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５１５ａｒ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＡをセットして（ステップ５１６ａｒ）、ステップ５１７ａａに進む。
【０１２９】
また、ステップ５１５ａｒにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５１７ａａに進む。
【０１３０】
ステップ５１７ａａで合成状態検出信号Ｐ３の一時記憶がリセットされた後、マイクロプロセッサ１１０ａは、図５および図６内の各フラグＦＡ〜ＦＤのいずれかがセットされているか否かを判定する（ステップ５２０）。
【０１３１】
ステップ５２０において、フラグＦＡ〜ＦＤのいずれかがセットされている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、異常警報表示出力を発生して異常警報表示器１０６を駆動し（ステップ５２１）、図６の処理動作を終了する（ステップ５２２）。
【０１３２】
また、ステップ５２０において、フラグＦＡ〜ＦＤのいずれもセットされていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、直ちに図６の処理動作を終了する（ステップ５２２）。
【０１３３】
図６の処理動作終了後において、ステッピングモータ１０１ａが運転されている場合には、直ちに動作開始ステップ５００へ復帰する。
以下、図６の処理動作の概要をまとめて再度説明する。
【０１３４】
まず、各割込み入力によって一時記憶された合成状態検出信号Ｐ３に意味あり信号が記憶されていなければ、４系統のうちのどの界磁コイル系統（一連の界磁コイルの配線および開閉素子）の異常であったかを、個別判定記憶手段の処理（ステップ５１６ｃ、５１６ｄｒ、５１６ａ、５１６ａｒ）として記憶する。
【０１３５】
すなわち、正転動作時の処理として、ステップ５１６ｃでは界磁コイル１０３ｃ系統の異常が記憶され、ステップ５１６ａでは界磁コイル１０３ａ系統の異常が記憶される。
【０１３６】
また、逆転動作時の処理として、ステップ５１６ｄｒでは界磁コイル１０３ｄ系統の異常が記憶され、ステップ５１６ａｒでは界磁コイル１０３ａ系統の異常が記憶される。
【０１３７】
各断続信号Ｐ１、Ｐ２の出力区間での判定および記憶が終了すると、一時記憶された合成状態検出信号Ｐ３はリセットされ（ステップ５１７ｄｃ、５１７ａａ）、次の区間の動作判定に備えるようになっている。
【０１３８】
なお、図６において、判定ステップ５１８および５１９を含むステップ５２３は、回転方向判定手段による処理であり、同様に、判定ステップ５１３も回転方向判定手段による処理である。
【０１３９】
このように、マイクロプロセッサ１１０ａから生成された断続信号Ｐ１、Ｐ２により複数系統（４系統）の開閉素子１１４ａ〜１１４ｄを互いに異なる時刻に順次開閉動作させ、各開閉素子１１４ａ〜１１４ｄにより複数系統（４系統）の電気負荷（界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄ）を個別に駆動する車載電気負荷駆動系において、各系統毎の異常発生状態を効率よく検出することができる。
【０１４０】
すなわち、各開閉素子１１４ａ〜１１４ｄの短絡または開放異常と、各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの短絡または開放異常と、各開閉素子１１４ａ〜１１４ｄと各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄとの間の配線の短絡または開放異常との少なくとも１つの異常状態を、各系統毎に検出することができる。
【０１４１】
このとき、ＯＲ結合用ダイオード１１６ａを含む検出信号合成手段により、各系統毎の個別状態検出信号が論理結合され、１系統の合成状態検出信号Ｐ３としてマイクロプロセッサ１１０ａに入力されるので、回路構成を簡略化することができ、コストアップを招くこともない。
【０１４２】
すなわち、ＯＲ結合用ダイオード１１６ａを用いることにより、同一時刻に複数の個別状態検出信号が重複しないような論理結合を容易に実現することができる。
【０１４３】
また、合成状態検出信号Ｐ３は、マイクロプロセッサ１１０ａに割込み入力される毎にＲＡＭ１３０ａに一時記憶され、断続信号Ｐ１、Ｐ２（時系列信号）の今回の立上がり時点または立下がり時点毎に読出されて、異常の有無が判定されて個別判定記憶手段（フラグＦＡ〜ＦＤ）に記憶された後、リセット手段により消去されるので、複数系統のうちの少なくとも１つの異常を正確に検出することができる。
【０１４４】
また、各系統毎の個別状態検出信号を次回の他系統の電気負荷（界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄ）に対する開閉動作タイミングで読取ることにより、今回の開閉素子１１４ａ〜１１４ｄの開閉にともなって各個別状態検出信号の応答遅れが生じても、遅延検出用タイマ手段が不要となり、個別判定記憶手段によって異常な負荷系統を特定することができる。
【０１４５】
すなわち、断続信号Ｐ１、Ｐ２の立上がりまたは立下がりに起因して若干の時間遅れを持って発生する個別状態検出信号を一時記憶し、この記憶情報を次回の断続信号の立上がりまたは立下がり時点で読取りおよび判定することになるので、時間遅れに対応した検出用タイマ回路などが不要となり、回路の簡略化を実現することができる。
【０１４６】
また、複数系統の電気負荷に対する個別状態検出信号を論理結合し、合成状態検出信号Ｐ３としてマイクロプロセッサ１１０ａに入力するので、マイクロプロセッサ１１０ａの入力端子数を節約することができる。
【０１４７】
また、マイクロプロセッサ１１０ａの外部のハードウェアとしては、何等の判定機能を持っておらず、単純に個別状態検出信号を論理結合するためのＯＲ結合用ダイオード１１６ａのみを設ければよいので、回路構成を小形化することができる。
【０１４８】
また、複数系統のうちの少なくとも１つが異常であることが検出された場合に、異常警報表示器１０６を作動させることにより、オペレータに報知することができる。
【０１４９】
また、界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄは、車載バッテリ１０４から給電される誘導性負荷なので、個別状態検出信号は、電気負荷への通電を遮断したときに、電源電圧を越えるサージ電圧として発生するので、確実に検出することができる。
【０１５０】
すなわち、コンパレータによる比較などを行わなくても、電源電圧の変動にともなうサージ電圧の変動に対し、比較基準である電源電圧も連動して変化するので、簡単且つ安価に所定値以上のサージ電圧が発生しているか否かを判定することができる。
【０１５１】
また、図１において、電気負荷はステッピングモータ１０１ａの多相の界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄからなり、個別判定記憶手段（フラグＦＡ〜ＦＤ）は、多相のステッピングモータ１０１ａの特定回転方向に関連して異常情報を記憶する場合であれば、ステッピングモータ１０１ａの駆動系（開閉素子１１４ａ〜１１４ｄ）の異常検出を、たとえば一定回転方向の初期化運転時のみで実行するような場合に、簡易な判定手段を提供することができる。
【０１５２】
また、個別判定記憶手段（フラグＦＡ〜ＦＤ）は、ステッピングモータ１０１ａの回転方向を判定する回転方向判定手段の判定結果に応じて、異常発生した界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの系統を識別するので、任意の回転方向に対するステッピングモータ１０１ａの駆動系の異常検出手段を提供することができる。
【０１５３】
また、ステッピングモータ１０１ａの正逆運転中において、常に、正確な個別判定記憶を行うことができる。
【０１５４】
また、マイクロプロセッサ１１０ａには、外部ツール１４０を接続するためのインタフェース１１１が設けられているので、異常発生時の各種要求に応じた表示手段や、保守作業後のフラグ初期化リセット手段を提供することができる。
【０１５５】
したがって、マイクロプロセッサ１１０ａは、インタフェース１１１を介して、外部ツール１４０と通信することにより、個別判定記憶手段（後述する複数系統のフラグ）の内容を読出し、異常警報表示器１０６に表示して異常な負荷系統を明確にすることができる。
【０１５６】
すなわち、異常発生後の修理および保守作業において、どの負荷系統の異常であるかが明確に判明するので、的確な修理を能率よく行うことができる。
また、外部ツール１４０と通信することにより、異常状態に対処するための保守作業後に、個別判定記憶手段（フラグ）の内容を初期化リセットすることができる。
【０１５７】
しかも、外部ツール１４０は、マイクロプロセッサ１１０ａの制御プログラムの書込みおよび変更などの多目的用途のものであって、異常検出装置１００ａそのもののコストアップを招くことはなく、異常系統の読出を容易に行うことができる。
【０１５８】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、通電電流の遮断時にコネクタ端子Ａ１〜Ｄ１に発生するサー子電圧波形を直接検出して合成状態検出信号Ｐ３を生成したが、通電時にコネクタ端子Ａ１〜Ｄ１に発生する電圧波形を微分した信号に基づいて、合成状態検出信号Ｐ３を生成してもよい。
【０１５９】
図７は通電時にの微分電圧波形を用いたこの発明の実施の形態２を示すブロック構成図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、同一符号を付して、または符号の後に「ｂ」を付して、詳述を省略する。
【０１６０】
この場合、個別状態検出信号としては、前述のサージ電圧ではなく、電気負荷（界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄ）の駆動出力端子（コネクタ端子Ａ１〜Ｄ１）の電圧変化を微分した電圧信号が用いられている。
【０１６１】
図７において、ステッピングモータ１０１ｂは、前述の構成に加えて、各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの駆動入力側に挿入された４系統の負荷側開閉素子１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄと、各負荷側開閉素子１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄのベース抵抗器すなわち駆動抵抗器１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄとを備えている。
【０１６２】
各負荷側開閉素子１０７ａ〜１０７ｄは、界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄに直列接続されたトランジスタにより構成されている。
また、各駆動抵抗器１０８ａ〜１０８ｄは、各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄとともに電気負荷を構成しており、コネクタ端子Ａ２〜Ｄ２を介して、異常検出装置１００ｂのコネクタ端子Ａ１〜Ｄ１にそれぞれ接続されている。
【０１６３】
各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの他端は、車載バッテリ１０４の負極側端子（グランド）に接続されている。
また、各負荷側開閉素子１０７ａ〜１０７ｄのエミッタ端子は、電源スイッチ１０５を介して車載バッテリ１０４に接続されている。
【０１６４】
異常検出装置１００ｂにおいて、各開閉素子１１４ａ〜１１４ｄのコレクタ端子は、コネクタ端子Ａ１〜Ｄ１に接続されるとともに、微分コンデンサ１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄを介してＯＲ結合用ダイオード１１６ｂに接続されている。
【０１６５】
１２７は放電用ダイオードであり、各微分コンデンサ１２６ａ〜１２６ｄの負極側と電源（車載バッテリ１０４）の負極側端子との間に接続されている。
【０１６６】
放電用ダイオード１２７は、各微分コンデンサ１２６ａ〜１２６ｄの充電電圧を各開閉素子１１４ａ〜１１４ｄの導通にともなって放電する極性となるように接続されている。
【０１６７】
この場合、トランジスタ１１８およびその関連要素（抵抗器１１７、１１９およびダイオード１２０）は省略されている。
【０１６８】
なお、図７においては、個別状態検出信号としてサージ電圧でなく微分信号を用いているので、開閉素子１１４ａ〜１１４ｄ、各系統毎の配線およびステッピングモータ１０１ｂ内の駆動抵抗器１０８ａ〜１０８ｄの異常を検出することはできるが、負荷側開閉素子１０７ａ〜１０７ｄおよび界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄのそのものの異常を検出することはできない。
【０１６９】
したがって、負荷側開閉素子１０７ａ〜１０７ｄおよび界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄのそのものの異常は、ステッピングモータ１０１ｂ内で検出されており、検出結果は、図示されない信号回線を介してマイクロプロセッサ１１０ｂに入力されているものとする。
【０１７０】
たとえば、回転子１０２の周辺に周知のポジションセンサ（図示せず）などを設け、各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの駆動タイミングに対応した回転位置をマイクロプロセッサ１１０ｂにフィードバックすることにより、マイクロプロセッサ１１０ａ側で、負荷側開閉素子１０７ａ〜１０７ｄおよび界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの異常を検出することができる。
【０１７１】
次に、この発明の実施の形態２による動作について詳細に説明する。
図７において、たとえば開閉素子１１４ａが導通（オン）すると、ステッピングモータ１０１ｂ内の駆動抵抗器１０８ａを介して負荷側開閉素子１０７ａが導通（オン）し、界磁コイル１０３ａへの給電が行われる。
【０１７２】
次に、開閉素子１１４ａが開放（オフ）されたときには、車載バッテリ１０４から、電源スイッチ１０５、負荷側開閉素子１０７ａのエミッタ端子、駆動抵抗器１０８ａ、微分コンデンサ１２６ａ、ＯＲ結合用ダイオード１１６ｂ、ベース抵抗器１２１、および、トランジスタ１２２のベース回路を介して、微分コンデンサ１２６ａが充電され、この充電電流によってトランジスタ１２２が導通する。
【０１７３】
その後、微分コンデンサ１２６ａが電源電圧の近傍まで充電されると、トランジスタ１２２は不導通となるが、微分コンデンサ１２６ａに充電された電圧は、開閉素子１１４ａが導通したときに、放電用ダイオード１２７を通じて放電される。
【０１７４】
上記のように、微分コンデンサ１２６ａに充電電流が流れて、トランジスタ１２２が導通するためには、駆動抵抗器１０８ａ、コネクタ端子Ａ１およびＡ２間の配線などに断線がないこと、開閉素子１２６ａが正常に開閉動作していることなど、種々の要件を満たす必要がある。
【０１７５】
したがって、上記要件を満たさないときには、界磁コイル１０３ａの系統に何らかの異常があると判断することができる。
このことは、他の微分コンデンサ１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄについても同様である。
【０１７６】
このように、各電気負荷への駆動出力電圧の変化を検出する微分コンデンサ１２６ａ〜１２６ｄと、ＯＲ結合用ダイオード１１６ｂなどの簡単な論理結合処理手段とを用いることにより、前述と同様に、同一時刻に複数の個別状態検出信号が重複されることなく、合成状態検出信号Ｐ３を取得することができ、小形で且つ安価な異常検出装置を実現することができる。
【０１７７】
実施の形態３．
なお、上記実施の形態１では、多相のステッピングモータ１０１ａが正逆回転する場合を想定しているが、ステッピングモータ１０１ａの初期化運転のときのみ異常検出を実行してもよい。
【０１７８】
この場合、ステッピングモータ１０１ａの回転方向が一定である場合には、図５および図６内の回転方向判定手段による処理は不要となり、特定回転方向に対応した処理動作のみに単純化することができる。
【０１７９】
すなわち、個別判定記憶手段（フラグＦＡ〜ＦＤ）は、ステッピングモータ１０１ａの特定回転方向に対して記憶するので、異常検出装置１００ａ内のマイクロプロセッサ１１０ａの制御プログラムを単純化することができる。
【０１８０】
特に、異常検出装置１００ａが他の多くのエンジン制御機能を有している場合には、マイクロプロセッサ１１０ａの負担を軽減することができる。
【０１８１】
また、上記実施の形態１、２では、正常動作中の状態信号を「意味あり」として論理レベル「Ｌ」でとらえ、これを論理結合した合成状態検出信号Ｐ３をマイクロプロセッサ１０１ａ、１０１ｂに入力し、正常状態信号（「Ｌ」レベル）が無ければ異常と判定したが、逆に、異常動作状態を示す信号を論理結合してマイクロプロセッサ１０１ａに入力し、異常状態信号が無ければ正常と判定してもよい。
【０１８２】
また、上記実施の形態１では、断続信号Ｐ１、Ｐ２の立上がりエッジおよび立下がりエッジを検出するために、判定ステップ５０１、５０８、５０９、５１１、５１８および５１９（図５、図６参照）を実行したが、これらは断続信号Ｐ１、Ｐ２の生成直後の処理動作を意味しており、敢えて判定ステップを追加する必要はない。
【０１８３】
また、上記実施の形態１、２では、電気負荷がステッピングモータの界磁コイルである場合を例にとって説明したが、他の電気負荷、たとえば多気筒エンジンの各気筒に個別に設置された点火コイルや、多気筒エンジンの各吸気ポートに個別に設置された燃料噴射用電磁弁の駆動用電磁コイルであってもよい。
【０１８４】
電気負荷としてどのようなものが適用された場合であっても、マイクロプロセッサから生成される断続信号Ｐ１、Ｐ２により、互いに異なる時刻に順次開閉動作される複数系統の開閉素子と、各開閉素子によって個別に駆動される複数系統の電気負荷とを備えていれば、前述と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。
【０１８５】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、電源電圧を発生する車載バッテリと、車載バッテリにより給電されて断続信号を生成するマイクロプロセッサと、断続信号に応答して互いに異なる時刻に順次開閉動作する複数系統の開閉素子と、各開閉素子の開閉動作によって各系統毎に個別に駆動される複数系統の電気負荷と、各開閉素子および各電気負荷の各系統毎の個別状態を示す複数系統の個別状態検出信号を論理結合して、合成状態検出信号としてマイクロプロセッサに入力する検出信号合成手段と、マイクロプロセッサにより駆動される異常警報表示手段とを備え、各個別状態検出信号は、各系統毎の、開閉素子の短絡または開放異常と、電気負荷の短絡または開放異常と、開閉素子と電気負荷との間の配線の短絡または開放異常との少なくとも１つの異常状態を示し、マイクロプロセッサは、合成状態検出信号が入力されたことを記憶する一時記憶手段と、断続信号の今回の立上がり時点または立下がり時点で一時記憶手段の内容を読み出して、各開閉素子と、各電気負荷と、各開閉素子と各電気負荷との間の配線との少なくとも１つの異常の有無を、各系統毎に判定して記憶する個別判定記憶手段と、個別判定記憶手段の動作後に一時記憶手段の内容を消去するリセット手段とを含み、個別判定記憶手段の少なくとも１つの記憶内容が異常を示す場合に、異常警報表示手段を作動させるようにしたので、遅延検出用タイマ手段などを不要として個別判定記憶手段により異常な負荷系統を特定することができ、マイクロプロセッサ入力端子数を節約することができ、外部ハードウェアとしては何等の判定機能を有さず単純に個別状態検出信号を論理結合するのみでよく、回路構成を小形化することができ、安価で且つ簡易な構成で正しい異常検出を行うとともに、異常な負荷系統を正確に特定可能にして、保守作業の容易化を実現した車載電気負荷駆動系の異常検出装置が得られる効果がある。
【０１８６】
また、この発明の請求項２によれば、請求項１において、電気負荷は、車載バッテリから給電される誘導性負荷を含み、個別状態検出信号は、電気負荷の通電を遮断したときに発生する電源電圧よりも高電圧のサージ電圧からなるので、電源電圧変動にともなうサージ電圧変動に対して比較基準（電源電圧）も連動して変化することから、コンパレータを用いずに、安価で且つ簡易な構成で正しい異常検出を行うとともに、異常な負荷系統を正確に特定可能にして、保守作業の容易化を実現した車載電気負荷駆動系の異常検出装置が得られる効果がある。
【０１８７】
また、この発明の請求項３によれば、請求項１において、各個別状態検出信号は、電気負荷の駆動出力端子の電圧変化を検出するための微分信号電圧からなり、同一時刻に複数の個別状態検出信号が重複生成されないようにしたので、ダイオード論理による簡単な処理で合成状態を検出することができ、安価で且つ簡易な構成で正しい異常検出を行うとともに、異常な負荷系統を正確に特定可能にして、保守作業の容易化を実現した車載電気負荷駆動系の異常検出装置が得られる効果がある。
【０１８８】
また、この発明の請求項４によれば、請求項１から請求項３までのいずれかにおいて、マイクロプロセッサは、外部ツールが接続されるインタフェースを含み、個別判定記憶手段の内容は、インタフェースを介して、外部ツールにより読み出し表示されるとともに、外部ツールによってリセットされるようにしたので、異常発生後の修理および保守作業で異常負荷系統が明確に判明して的確な修理を能率よく行うことができ、また、異常状態に対処するための保守作業後に外部ツールとの通信により個別判定記憶手段の内容を初期化リセットすることができ、さらに多目的用途の外部ツールを用いることにより異常検出装置そのもののコストアップを回避して異常系統の読出を容易に行うことができ、安価で且つ簡易な構成で正しい異常検出を行うとともに、異常な負荷系統を正確に特定可能にして、保守作業の容易化を実現した車載電気負荷駆動系の異常検出装置が得られる効果がある。
【０１８９】
また、この発明の請求項５によれば、請求項１から請求項４までのいずれかにおいて、電気負荷は、多相ステッピングモータの界磁コイルを含み、個別判定記憶手段は、多相ステッピングモータの特定の回転方向に対して記憶動作を行うようにしたので、特に多くのエンジン制御機能を有するマイクロプロセッサの制御プログラムを単純化してマイクロプロセッサの負担を軽減することができ、安価で且つ簡易な構成で正しい異常検出を行うとともに、異常な負荷系統を正確に特定可能にして、保守作業の容易化を実現した車載電気負荷駆動系の異常検出装置が得られる効果がある。
【０１９０】
また、この発明の請求項６によれば、請求項１から請求項４までのいずれかにおいて、電気負荷は、多相ステッピングモータの界磁コイルを含み、マイクロプロセッサは、多相ステッピングモータの回転方向を判定する回転方向判定手段を含み、個別判定記憶手段は、回転方向判定手段の判定結果に応答して、界磁コイルを含む故障系統を識別するようにしたので、ステッピングモータの正逆運転中において、常に正確な個別判定記憶を行うことができ、安価で且つ簡易な構成で正しい異常検出を行うとともに、異常な負荷系統を正確に特定可能にして、保守作業の容易化を実現した車載電気負荷駆動系の異常検出装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示すブロック構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による正常正転動作時の各信号波形を示すタイミングチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態１による正常逆転動作時の各信号波形を示すタイミングチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態１によるＡ系統異常発生時の正転動作時の各信号波形を示すタイミングチャートである。
【図５】 この発明の実施の形態１による前半の処理動作を示すフローチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態１による後半の処理動作を示すフローチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態２を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
１００ａ、１００ｂ 異常検出装置、１０１ａ、１０１ｂ ステッピングモータ、１０３ａ〜１０３ｄ 界磁コイル（電気負荷）、１０４ 車載バッテリ、
１０６ 異常警報表示器、１０８ａ〜１０８ｄ 駆動抵抗器（電気負荷）、
１１０ａ、１１０ｂ マイクロプロセッサ、１１１ インタフェース、１１４ａ〜１１４ｄ 開閉素子、１１６ａ、１１６ｂ ＯＲ結合用ダイオード（検出信号合成手段）、１３０ａ、１３０ｂ ＲＡＭ（一時記憶手段）、１４０ 外部ツール、２００ａ〜２００ｄ、３００ａ〜３００ｄ サージ電圧（個別状態検出信号）、５０３、５１３、５２３、５２４ 回転方向判定手段による処理、５０６ｂ、５０６ｄ、５０６ｂｒ、５０６ｃｒ 個別判定記憶手段による処理、５０７ｃｄ、５０７ｂｂ リセット手段による処理、５１６ａ、５１６ｃ、５１６ａｒ、５１６ｄｒ 個別判定記憶手段による処理、５１７ｄｃ、５１７ａａ リセット手段による処理、５２１ 異常警報表示手段による処理、ＦＡ〜ＦＤ フラグ（個別判定記憶手段）、Ｐ１、Ｐ２ 断続信号、Ｐ３ 合成状態検出信号。
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば自動車用エンジンの排気ガス循環通路に設けられた循環ガス量の調整弁やアイドル回転速度制御用の吸気弁などの駆動制御に用いられる複数の電気負荷（ステッピングモータの場合には、多相の界磁コイルなど）を駆動制御するための車載電気負荷駆動系の異常検出装置に関し、特に電気負荷自体の断線または短絡異常、電気負荷駆動用の開閉素子の断線または短絡異常、または、電気負荷および開閉素子間の配線などの断線または短絡異常を手軽に検出可能な改良された車載電気負荷駆動系の異常検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車用エンジンなどに搭載された電気負荷駆動系の異常検出装置としては、電気負荷自体の異常（断線または短絡異常）、電気負荷駆動用開閉素子の異常、または、電気負荷および開閉素子間の配線の異常を検出するために、種々の方式を用いた装置が知られている。
【０００３】
第１の従来装置としては、負荷電流検出方式を用いたものがあり、これは、電気負荷に通電したときに、電流検出用直列抵抗器に発生する電圧降下を監視し、適正電流が流れているか否かを判定するものである。
【０００４】
この場合、負荷短絡や配線短絡などが発生すれば電気負荷に過大な電流が流れ、一方、負荷断線、配線断線または開閉素子の閉路異常などが発生すれば、電気負荷電流が所定値未満になることにより、各部の異常を総合的に検出することができる。
【０００５】
このような負荷電流検出方式は、負荷や配線の短絡異常発生時に開閉素子を自動的に遮断して開閉素子の破損を防止する場合に有効であるが、電気負荷が誘導性負荷の場合には、開閉素子の導通直後で電流上昇遅れが発生するので、不用意に断線異常と判定しないような遅延検出処理が必要となる。
【０００６】
また、第２の従来装置としては、漏れ電流検出方式を用いたものがあり、これは、負荷駆動用開閉素子と並列に漏れ電流を流すための高抵抗器を接続し、この高抵抗器の分圧電圧を監視するものである。
【０００７】
この場合、開閉素子を遮断したときに電気負荷に流れる漏れ電流が無ければ、電気負荷や配線の断線または開閉素子の短絡異常として、各部の異常を総合的に検出することができる。
【０００８】
さらに、第３の従来装置としては、サージ電圧検出方式を用いたものがあり、これは、電気負荷（誘導性負荷）駆動用開閉素子を遮断したときに、誘導性負荷が発生するサージ電圧を検出するものである。
【０００９】
この場合、サージ電圧が無ければ、電気負荷や配線の断線、開閉素子の遮断異常、電気負荷や配線の短絡による遮断異常として、各部の異常を総合的に検出することができる。
【００１０】
しかしながら、サージ電圧検出方式を用いた場合も、開閉素子の遮断直後においてはサージ電圧の発生遅れがあるので、不用意に異常と判定しないような遅延検出処理が必要となる。
【００１１】
たとえば、特開平３−２０３５９９号公報（特許第２６３９１４４号）に参照される排気ガス循環弁制御装置においては、負荷電流検出方式を用いたステッピングモータ駆動系の異常検出装置が開示されている。
【００１２】
この場合、ステッピングモータの４つの界磁コイルに関する異常をディレイラッチして、これらをＡＮＤ結合した総合異常判定結果をマイクロプロセッサに取込むようにした「外部ハードウェア（以下、「Ｈ／Ｗ」と記す）方式」が採用されている。
【００１３】
また、特開平１０−２５７７９９号公報に参照される多チャンネル（複数系統の）出力装置の出力オープン検出装置においては、漏れ電流検出方式を用いたステッピングモータ駆動系の異常検出装置が開示されている。
【００１４】
この場合、ステッピングモータの４つの界磁コイルに関する正常状態信号をダイオードでＯＲ結合して、積分回路をリセットするとともに、積分回路の出力を総合異常判定結果として、必要に応じてマイクロプロセッサに取込み可能にした「外部Ｈ／Ｗ方式」が採用されている。
【００１５】
同様に、特開平１０−９０２７号公報に参照される燃料噴射弁の駆動回路においても、漏れ電流検出方式を用いた燃料噴射弁駆動用電磁コイル駆動系の異常検出装置が開示されている。
【００１６】
また、特開平７−９９７９６号公報に参照されるステッピングモータの駆動装置においては、負荷電流検出方式と漏れ電流検出方式とを併用したステッピングモータ駆動系の異常検出装置が開示されている。
【００１７】
この場合、各種状態信号を論理結合してマイクロプロセッサに入力し、入力されたパルス列の周期およびデューティ比をマイクロプロセッサ内で監視することにより、断線または短絡検出を行うようにした「内部ソフトウェア（以下、「Ｓ／Ｗ」と記す）方式」が採用されている。
【００１８】
さらに、特公平７−９２０１６号公報に参照される内燃機関用燃料噴射弁駆動回路の故障検出回路においては、サージ電圧検出方式を用いた燃料噴射弁駆動用電磁コイル駆動系の異常検出装置が開示されている。
【００１９】
なお、上述した通り、多数の電気負荷に対する公知の異常検出手段としては、ハードウエアで判定および合成した結果をマイクロプロセッサに取込むようにした「外部Ｈ／Ｗ方式」の異常検出装置と、合成された状態信号をマイクロプロセッサに入力して、マイクロプロセッサ内部で判定処理を行うようにした「内部Ｓ／Ｗ方式」の異常検出装置とに大別される。
【００２０】
たとえば、上記特開平３−２０３５９９号公報や特開平１０−２５７７９９号公報に参照されるような「外部Ｈ／Ｗ方式」を採用した場合には、寸法およびコスト面で不利となる。
【００２１】
したがって、この点に鑑みれば、上記特開平７−９９７９６号公報に参照されるような「内部Ｓ／Ｗ方式」が望ましいが、この場合、多数の電気負荷の内どの負荷系統が異常となったものであるかを特定する概念が開示されていない。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車載電気負荷駆動系の異常検出装置は以上のように、外部Ｈ／Ｗ方式を採用した場合には、寸法およびコスト面で不利になるという問題点があった。
【００２３】
また、内部Ｓ／Ｗ方式を採用した場合には、多数の電気負荷の内どの負荷系統が異常となったものであるかを特定する概念がなく、このため保守作業が困難となるという問題点があった。
【００２４】
また、内部Ｓ／Ｗ方式を採用した場合には、単に負荷系統に異常があるか否かを総合的に判定する上でも、相互誘導ノイズ（後述する）の影響があるので、正確な異常判定が困難になるという問題点があった。
【００２５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、安価で且つ簡易な外部Ｈ／Ｗによる個別状態検出信号を論理結合した単一の合成状態検出信号をマイクロプロセッサに入力し、マイクロプロセッサ内のＳ／Ｗ処理によって正しい異常検出を行うとともに、異常な負荷系統を正確に特定可能にして、保守作業の容易化を実現した車載電気負荷駆動系の異常検出装置を得ることを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る車載電気負荷駆動系の異常検出装置は、電源電圧を発生する車載バッテリと、車載バッテリにより給電されて断続信号を生成するマイクロプロセッサと、断続信号に応答して互いに異なる時刻に順次開閉動作する複数系統の開閉素子と、各開閉素子の開閉動作によって各系統毎に個別に駆動される複数系統の電気負荷と、各開閉素子および各電気負荷の各系統毎の個別状態を示す複数系統の個別状態検出信号を論理結合して、合成状態検出信号としてマイクロプロセッサに入力する検出信号合成手段と、マイクロプロセッサにより駆動される異常警報表示手段とを備え、各個別状態検出信号は、各系統毎の、開閉素子の短絡または開放異常と、電気負荷の短絡または開放異常と、開閉素子と電気負荷との間の配線の短絡または開放異常との少なくとも１つの異常状態を示し、マイクロプロセッサは、合成状態検出信号が入力されたことを記憶する一時記憶手段と、断続信号の今回の立上がり時点または立下がり時点で一時記憶手段の内容を読み出して、各開閉素子と、各電気負荷と、各開閉素子と各電気負荷との間の配線との少なくとも１つの異常の有無を、各系統毎に判定して記憶する個別判定記憶手段と、個別判定記憶手段の動作後に一時記憶手段の内容を消去するリセット手段とを含み、個別判定記憶手段の少なくとも１つの記憶内容が異常を示す場合に、異常警報表示手段を作動させるものである。
【００２７】
また、この発明の請求項２に係る車載電気負荷駆動系の異常検出装置は、請求項１において、電気負荷は、車載バッテリから給電される誘導性負荷を含み、個別状態検出信号は、電気負荷の通電を遮断したときに発生する電源電圧よりも高電圧のサージ電圧からなるものである。
【００２８】
また、この発明の請求項３に係る車載電気負荷駆動系の異常検出装置は、請求項１において、各個別状態検出信号は、電気負荷の駆動出力端子の電圧変化を検出するための微分信号電圧からなり、同一時刻に複数の個別状態検出信号が重複生成されないものである。
【００２９】
また、この発明の請求項４に係る車載電気負荷駆動系の異常検出装置は、請求項１から請求項３までのいずれかにおいて、マイクロプロセッサは、外部ツールが接続されるインタフェースを含み、個別判定記憶手段の内容は、インタフェースを介して、外部ツールにより読み出し表示されるとともに、外部ツールによってリセットされるものである。
【００３０】
また、この発明の請求項５に係る車載電気負荷駆動系の異常検出装置は、請求項１から請求項４までのいずれかにおいて、電気負荷は、多相ステッピングモータの界磁コイルを含み、個別判定記憶手段は、多相ステッピングモータの特定の回転方向に対して記憶動作を行うものである。
【００３１】
また、この発明の請求項６に係る車載電気負荷駆動系の異常検出装置は、請求項１から請求項４までのいずれかにおいて、電気負荷は、多相ステッピングモータの界磁コイルを含み、マイクロプロセッサは、多相ステッピングモータの回転方向を判定する回転方向判定手段を含み、個別判定記憶手段は、回転方向判定手段の判定結果に応答して、界磁コイルを含む故障系統を識別するものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１はこの発明の実施の形態１を示すブロック構成図である。
【００３３】
図１において、異常検出装置１００ａは、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１１０ａと、マイクロプロセッサ１１０ａに関連する回路要素１１１〜１２５（後述する）と、電源端子ＩＧＳおよびバッテリ入力端子ＢＡＴと、４系統のコネクタ端子Ａ１〜Ｄ１とを有し、コネクタ端子Ａ１〜Ｄ１を介して外部接続されたステッピングモータ１０１ａを駆動制御する。
【００３４】
マイクロプロセッサ１１０ａは、断続信号Ｐ１、Ｐ２を出力する出力端子と、異常検出用の合成状態検出信号Ｐ３を取り込む割込み入力端子と、表示（ランプ）駆動出力端子ＬＰと、ＲＡＭ１３０ａおよびＲＯＭ１３１ａとを有する。
【００３５】
ステッピングモータ１０１ａは、回転子１０２と、多相（４相）の界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄと、４系統のコネクタ端子Ａ２〜Ｄ２とを有する。
【００３６】
各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄは、コネクタ端子Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２を介して、異常検出装置１００ａのコネクタ端子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１に接続されている。
【００３７】
ステッピングモータ１０１ａ内の各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの他端は、電源スイッチ１０５を介して車載バッテリ１０４の出力端子が接続されており、ステッピングモータ１０１ａは、車載バッテリ１０４からの電源電圧が電源スイッチ１０５を介して給電される。
【００３８】
また、異常検出装置１００ａのバッテリ入力端子ＢＡＴは、車載バッテリ１０４に直接接続され、異常検出装置１００ａの電源端子ＩＧＳは、電源スイッチ１０５を介して車載バッテリ１０４に接続されている。
【００３９】
これにより、異常検出装置１００ａには、車載バッテリ１０４からの電源電圧が直接的にまたは電源スイッチ１０５を介して給電される。
【００４０】
ランプなどからなる異常警報表示器１０６は、異常検出装置１００ａ内のマイクロプロセッサ１１０ａの制御下で駆動される。また、外部ツール１４０は、ケーブル１４１を介して異常警報装置１００ａ内のマイクロプロセッサ１１０ａに接続されている。
【００４１】
異常検出装置１００ａにおいて、通信用のインタフェース１１１は、マイクロプロセッサ１１０ａと外部ツール１４０とを接続している。
プルダウン抵抗器１１２ａ、１１２ｃは、マイクロプロセッサ１００ａから出力される断続信号Ｐ１、Ｐ２をグランド側にプルダウンする。
【００４２】
ベース抵抗器１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄは、マイクロプロセッサ１００ａからの断続信号に応答して、エミッタ接地のトランジスタにより構成された４系統の開閉素子１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄを駆動する。
【００４３】
ベース抵抗器１１３ａおよび１１３ｃは、マイクロプロセッサ１００ａからの断続信号を通過させ、ベース抵抗器１１３ｂおよび１１３ｄは、論理反転素子１１５ｂおよび１１５ｄを介した断続信号を通過させるようになっている。
【００４４】
各開閉素子１１４ａ〜１１４ｄのコレクタ端子は、マイクロプロセッサ１００ａの各コネクタ端子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１に接続されて、ステッピングモータ１０１ａ内の４系統の界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄを駆動する。
【００４５】
また、各開閉素子１１４ａ〜１１４ｄのコレクタ端子は、ＯＲ結合用ダイオード１１６ａを介して抵抗器１１７に接続されている。抵抗器１１７の他端は、トランジスタ１１８のエミッタ端子に接続されている。
【００４６】
トランジスタ１１８のエミッタ端子は、抵抗器１１７を介してＯＲ結合用ダイオード１１６ａのカソード側に接続されるとともに、エミッタ抵抗器１１９を介して電源端子ＩＧＳに接続されている。
【００４７】
トランジスタ１１８のベース端子と電源端子ＩＧＳとの間には、ドロッパダイオード１２０が接続されている。トランジスタ１１８のコレクタ端子は、ベース抵抗器１２１を介してエミッタ接地のトランジスタ１２２を駆動する。
【００４８】
トランジスタ１２２のベース／エミッタ端子間には、安定抵抗器１２３が接続されている。合成状態検出信号Ｐ３を生成するトランジスタ１２２のコレクタ端子は、マイクロプロセッサ１１０ａの割込み入力端子に接続されている。
【００４９】
電源ユニット（ＰＳＵ）１２４は、電源端子ＩＧＳおよびＢＡＴ端子から供給される電源電圧を制御用定電圧に変換出力し、マイクロプロセッサ１１０ａに給電する。
【００５０】
プルアップ抵抗器１２５は、トランジスタ１２２のコレクタ端子と電源ユニット１２４の出力端子との間に接続されている。
【００５１】
なお、電源端子ＢＡＴから供給される電源電圧は、電源スイッチ１０５を開放したときのスリープ電源として用いられ、マイクロプロセッサ１１０ａと協動するＲＡＭ１３０ａの一部を記憶保持するためのものである。
【００５２】
また、マイクロプロセッサ１１０ａは、ＲＯＭ１３１ａに格納されたプログラムにしたがう制御動作を行うとともに、インタフェース１１１を介して外部ツール１４０との通信を行うようになっている。
【００５３】
さらに、マイクロプロセッサ１１０ａの割込み入力端子に入力される合成状態検出信号Ｐ３は、マイクロプロセッサ１１０ａにより常時監視されており、「Ｌ」レベル信号を「意味あり」信号としてＲＡＭ１３０ａ内に取込まれるようになっている。
【００５４】
次に、図２〜図４に示したタイミングチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１による動作について詳細に説明する。
図２はステッピングモータ１０１ａの正常正転動作時の各信号波形を示すタイミングチャートである。
【００５５】
図２において、マイクロプロセッサ１１０ａの断続信号Ｐ１の立上がりタイミングは、エッジＥ１、Ｅ５、Ｅ９で示され、立下がりタイミングは、エッジＥ３、Ｅ７、Ｅ１１で示されている。
【００５６】
また、マイクロプロセッサ１１０ａの断続信号Ｐ２の立上がりはエッジＥ４、Ｅ８、Ｅ１２で示され、立下がりエッジはＥ２、Ｅ６、Ｅ１０で示されている。
【００５７】
断続信号Ｐ１の立上がりエッジＥ１、Ｅ５、Ｅ９の時点での断続信号Ｐ２は、「Ｈ」レベルとなっており、断続信号Ｐ１の立下がりエッジＥ３、Ｅ７、Ｅ１１の時点での断続信号Ｐ２は、「Ｌ」レベルとなっており、これが正転状態を表している。
【００５８】
Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１は開閉素子１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄのコレクタ端子電圧波形すなわち異常検出装置１００ａのコネクタ端子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１の電圧波形を示しており、界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄへの通電時は「Ｌ」、遮断時は「Ｈ」レベルとなっている。
【００５９】
各電圧波形Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１内の２００ａ〜２００ｄは、電気負荷の通電遮断時に発生するサージ電圧（個別状態検出信号）波形であり、２００ａは断続信号Ｐ１の立下がりエッジＥ３で界磁コイル１０３ａの通電が遮断されたときのサージ電圧、２００ｂは断続信号Ｐ１の立上がりエッジＥ１で界磁コイル１０３ｂの通電が遮断されたときのサージ電圧である。
【００６０】
また、２００ｃは断続信号Ｐ２の立下がりエッジＥ２で界磁コイル１０３ｃの通電が遮断されたときのサージ電圧、２００ｄは断続信号Ｐ２の立上がりエッジＥ４で界磁コイル１０３ｄの通電が遮断されたときのサージ電圧である。
【００６１】
各サージ電圧２００ａ〜２００ｄによって流れる電流（個別状態検出信号）は、ＯＲ結合用ダイオード１１６ａを介して合成され、さらに、抵抗器１１７、エミッタ抵抗器１１９および電源スイッチ１０５を介して、車載バッテリ１０４に吸収される。
【００６２】
しかし、合成された個別状態検出信号の一部は、ドロッパダイオード１２０に流れてトランジスタ１１８を駆動し、さらに、トランジスタ１１８およびベース抵抗器１２１を介してトランジスタ１２２を駆動する。
【００６３】
したがって、サージ電圧２００ａ〜２００ｄが発生しているときには、マイクロプロセッサ１１０ａに入力される合成状態検出信号Ｐ３は、正常を意味する信号「Ｌ」レベルとなっている。
【００６４】
合成状態検出信号Ｐ３は、マイクロプロセッサ１１０ａに割込み動作で読込まれ、ＲＡＭ１３０ａ内の一時記憶メモリに直ちに格納される。
【００６５】
ＲＡＭ１３０ａ内に格納された一時記憶メモリ内容は、次回のタイミング（断続信号Ｐ１およびＰ２の立上がりエッジや立下がりエッジ）で、読み出され且つ判定されたうえでリセットされる。
以下、新たに入力された合成状態検出信号Ｐ３が順次格納される。
【００６６】
図３はステッピングモータ１０１ａの正常逆転動作時の各信号波形を示すタイミングチャートである。
図３において、前述（図２参照）と同様に、断続信号Ｐ１の立上がりエッジはＥ１、Ｅ５、Ｅ９、立下がりエッジはＥ３、Ｅ７、Ｅ１１で示され、断続信号Ｐ２の立下がりエッジはＥ４、Ｅ８，Ｅ１２、立上がりエッジはＥ２、Ｅ６、Ｅ１０で示されている。
【００６７】
一方、図３は逆転状態なので、前述（図２）とは逆に、断続信号Ｐ１の立上がりエッジＥ１、Ｅ５、Ｅ９の時点における断続信号Ｐ２は「Ｌ」レベルとなっているとともに、断続信号Ｐ１の立下がりエッジＥ３、Ｅ７、Ｅ１１の時点における断続信号Ｐ２は「Ｈ」レベルとなっている。
【００６８】
異常検出装置１００ａのコネクタ端子Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１の電圧波形は、開閉素子１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄのコレクタ電圧波形を示しており、界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄへの通電時は「Ｌ」、遮断時は「Ｈ」レベルとなっている。
【００６９】
３００ａは断続信号Ｐ１の立下がりエッジＥ３で界磁コイル１０３ａの通電が遮断されたときのサージ電圧、３００ｂは断続信号Ｐ１の立上がりエッジＥ１で界磁コイル１０３ｂの通電が遮断されたときのサージ電圧、３００ｃは断続信号Ｐ２の立下がりエッジＥ４で界磁コイル１０３ｃの通電が遮断されたときのサージ電圧、３００ｄは断続信号Ｐ２の立上がりエッジＥ２で界磁コイル１０３ｄの通電が遮断されたときのサージ電圧である。
【００７０】
各サージ電圧３００ａ〜３００ｄにより流れる電流（個別状態検出信号）は、前述と同様に、ＯＲ結合用ダイオード１１６ａ、抵抗器１１７、エミッタ抵抗器１１９、電源スイッチ１０５を介して車載バッテリ１０４に吸収される。
【００７１】
また、個別状態検出信号の一部は、ドロッパダイオード１２０を介してトランジスタ１１８を駆動し、トランジスタ１１８およびベース抵抗器１２１を介してトランジスタ１２２を駆動する。
【００７２】
したがって、前述（図２）と同様に、サージ電圧３００ａ〜３００ｄが発生しているときには、合成状態検出信号Ｐ３は「Ｌ」レベルとなっている。
【００７３】
なお、図２および図３内の合成状態検出信号Ｐ３のパルス列において、たとえば、最初の「Ｌ」レベルパルスＥ２Ｂは、エッジＥ２のタイミングでサージ電圧３００ｂによる界磁コイル１０３ｂの状態（個別状態検出信号）を読取り判定することを意味する。
【００７４】
図４は界磁コイル１０３ａの系統に断線が発生したときのステッピングモータ１０１ａの正転動作時の各信号波形を示すタイミングチャートである。
図４において、サージ電圧２００ｂ、２００ｃ、２００ｄは、前述（図２参照）と同様である。
【００７５】
この場合、コネクタ端子Ａ１の電圧波形において、本来の電圧波形（破線参照）が、実際には発生しない状態となっている。
したがって、合成状態検出信号Ｐ３においても、本来は「Ｌ」レベルとなるべきパルスＥ４（Ａ）（破線参照）が、実際には「Ｈ」レベルのままとなる。
【００７６】
一方、コネクタ端子Ｂ１の電圧波形において、４００ｃは誘導電圧波形であり、断続信号Ｐ２の立下がりエッジＥ２で開閉素子１０３ｃが遮断されたときに、界磁コイル１０３ｃから発生したサージ電圧２００ｃにより、通電遮断中の界磁コイル１０３ｂに誘導された電圧波形である。
【００７７】
本来、誘導電圧波形４００ｃの発生時点では、界磁コイル１０３ａが通電中であって、誘導電圧は界磁コイル１０３ａに吸収されるべきものであるが、界磁コイル１０３ａが断線しているという異常結果として、図４のように誘導電圧波形４００ｃがコネクタ端子Ｂ１に発生する。
【００７８】
この結果、合成状態検出信号Ｐ３は、２回の継続した「Ｌ」レベル状態が発生しているが、一時記憶された信号レベル「Ｌ」状態は変化しないので、問題は無い。
【００７９】
上記誘導現象に注目すると、所定期間内に入力される合成状態検出信号Ｐ３のパルス数をカウントするような判定は無効であることが分かる。なぜなら、欠落波形がある代わりに、余分な波形があって相殺されてしまうからである。
【００８０】
なお、界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄや配線の断線、コネクタの接触不良、または、開閉素子１１４ａ〜１１４ｄの短絡異常などが発生すると、開閉素子１１４ａ〜１１４ｄが遮断されるべきタイミングで、サージ電圧２００ａ〜２００ｄ、３００ａ〜３００ｄが発生しない。
【００８１】
また、界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄや配線の短絡や開閉素子１１４ａ〜１１４ｄの開放異常が発生しても、界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄに流れるべき電流が流れていないことになるので、開閉素子１１４ａ〜１１４ｄが遮断されるべきタイミングでのサージ電圧が発生しない。
【００８２】
したがって、上記のいずれの場合も、マイクロプロセッサ１１０ａにおいて、合成状態検出信号Ｐ３から異常として検出されることになる。
【００８３】
次に、図１〜図４とともに、図５および図６のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１による動作について、さらに詳細に説明する。
図５はこの発明の実施の形態１による前半の処理動作を示し、図６は図５内のＡ部（ステップ５１０）に続く後半の処理動作を示す。
【００８４】
まず、図５において、マイクロプロセッサ１１０ａは、動作開始（ステップ５００）に続いて、断続信号Ｐ１の立上がりが検出されたか否かを判定する（ステップ５０１）。ステップ５０１は、断続信号Ｐ１の立上がりが検出されるまで待機動作が繰り返される。
【００８５】
ステップ５０１において、断続信号Ｐ１の立上がりが検出された（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、電源スイッチ１０５が閉路されてから初回の立上がりであるか否かを判定する（ステップ５０２）。
【００８６】
ステップ５０２において、初回の立上がりである（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ステップ５０７ｃｄ（後述する）に進み、合成状態検出信号Ｐ３に関する過去の不確定な一時記憶情報をリセットする。
【００８７】
一方、ステップ５０２において、初回の立上がりでない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、断続信号Ｐ２が「Ｈ」レベルであるか否かを判定する（ステップ５０３）。
【００８８】
ステップ５０３において、断続信号Ｐ２が「Ｈ」レベル（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、図２の正転動作を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５０４ｄ）。
【００８９】
続いて、ステップ５０４ｄで読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５０５ｄ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＤをセットして（ステップ５０６ｄ）、ステップ５０７ｃｄに進む。
【００９０】
また、ステップ５０５ｄにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５０７ｃｄに進み、合成状態検出信号Ｐ３をリセットする。
【００９１】
一方、ステップ５０３において、断続信号Ｐ２が「Ｌ」レベル（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、図３の逆転動作を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５０４ｃｒ）。
【００９２】
続いて、ステップ５０４ｃｒで読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５０５ｃｒ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＣをセットして（ステップ５０６ｃｒ）、ステップ５０７ｃｄに進む。
【００９３】
また、ステップ５０５ｃｒにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５０７ｃｄに進む。
【００９４】
ステップ５０７ｃｄは、合成状態検出信号Ｐ３の一時記憶をリセットして「Ｈ」レベルにする処理であり、ステップ５０２で初回動作が判定された場合、ステップ５０５ｄまたは５０５ｃｒで意味あり信号の記憶有り（すなわち、ＹＥＳ）と判定された場合に実行されるとともに、意味あり信号の記憶無し（すなわち、ＮＯ）と判定された場合にステップ５０６ｄおよび５０６ｃｒに続いて実行される。
【００９５】
続いて、断続信号Ｐ２の立下がりが検出されたか否かを判定し（ステップ５０８）、断続信号Ｐ２の立下がり検出されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、断続信号Ｐ２の立上がりが検出されたか否かを判定する（ステップ５０９）。
【００９６】
ステップ５０９において、断続信号Ｐ２の立上がりが検出されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップ５０８へ復帰する。
したがって、ステップ５０８で断続信号Ｐ２の立下がりが検出されるか、または、ステップ５０９で断続信号Ｐ２の立上がりが検出されるまでは、ステップ５０８および５０９による待機動作が繰り返される。
【００９７】
ステップ５０８において、断続信号Ｐ２の立下がりが検出された（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、断続信号Ｐ１が立上がっているとき（ステップ５０１参照）に断続信号Ｐ２が立下がったこと（図２の正転動作）を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５０４ｂ）。
【００９８】
続いて、読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５０５ｂ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＢをセットして（ステップ５０６ｂ）、ステップ５０７ｂｂに進む。
【００９９】
また、ステップ５０５ｂにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５０７ｂｂに進み、合成状態検出信号Ｐ３をリセットする。
【０１００】
一方、ステップ５０９において、断続信号Ｐ２の立上がり検出された（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、断続信号Ｐ１が立上がっているとき（ステップ５０１参照）に断続信号Ｐ２が立上がること（図３の逆転動作）を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５０４ｂｒ）。
【０１０１】
続いて、ステップ５０４ｂｒで読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５０５ｂｒ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＢをセットして（ステップ５０６ｂｒ）、ステップ５０７ｂｂに進む。
【０１０２】
また、ステップ５０５ｂｒにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５０７ｂｂに進む。
【０１０３】
ステップ５０７ｂｂは、合成状態検出信号Ｐ３の一時記憶をリセットして「Ｈ」レベルにする処理であり、ステップ５０５ｂまたは５０５ｂｒで意味あり信号の記憶有り（すなわち、ＹＥＳ）と判定された場合に実行されるとともに、意味あり信号の記憶無し（すなわち、ＮＯ）と判定された場合にステップ５０６ｂおよび５０６ｂｒに続いて実行される。
【０１０４】
図５内の最終ステップ５１０は、図６（後述する）に続く中継端子である。
以下に、図５の処理動作の概要をまとめて再度説明する。
まず、マイクロプロセッサ１１０ａに割込み入力される合成状態検出信号Ｐ３は、正常な各界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄが発生するサージ電圧（個別状態検出信号）の論理和信号である。
【０１０５】
したがって、各界磁コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄがサージ電圧を発生していれば、正常な意味あり信号として「Ｌ」レベルの合成状態検出信号Ｐ３がＲＡＭ１３０ａに一時記憶される。
【０１０６】
マイクロプロセッサ１１０ａは、ＲＡＭ１３０ａに一時記憶された意味あり信号の有無を事後に読出判定して、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない場合（異常発生時）には、４系統（一連の界磁コイルの配線および開閉素子）のうちのどの界磁コイル系統の異常であったかを、個別判定記憶手段（ステップ５０６ｄ、５０６ｃｒ、５０６ｂ、５０６ｂｒ）により記憶する。
【０１０７】
すなわち、正転動作時の処理として、ステップ５０６ｄでは界磁コイル１０３ｄ系統の異常が記憶され、ステップ５０６ｂでは、界磁コイル１０３ｂ系統の異常が記憶される。
【０１０８】
また、逆転動作時の処理として、ステップ５０６ｃｒでは界磁コイル１０３ｃ系統の異常が記憶され、ステップ５０６ｂｒでは界磁コイル１０３ｂ系統の異常が記憶される。
【０１０９】
各断続信号Ｐ１、Ｐ２の出力区間での判定および記憶が終了すると、一時記憶はリセットされ（ステップ５０７ｃｄ、５０７ｂｂ）、次の区間の動作判定に備えるようになっている。
【０１１０】
なお、図５において、判定ステップ５０８および５０９を含むステップ５２３は、回転方向判定手段による処理であり、同様に、判定ステップ５０３も回転方向判定手段による処理である。
【０１１１】
また、ステップ５０７ｃｄはリセット手段による処理である。
さらに、ステップ１３０ａは、ＲＡＭ１３０ａによる合成状態検出信号Ｐ３の一時記憶処理であり、破線矢印のように、ステップ５０４ｄおよび５０７ｃｄに関連している。
【０１１２】
ＲＡＭ１３０ａ内に一時記憶された合成状態検出信号Ｐ３（図２参照）は、各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの駆動毎に、ステップ５０４により読出されるとともに、ステップ５０７ｃｄによりリセットされる。
【０１１３】
すなわち、各系統毎の個別状態検出信号は、次回の他系統の電気負荷（界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄ）に対する開閉動作タイミングで読取られる。
これにより、実質的に各系統毎のサージ電圧（個別状態検出信号）を、１系統の合成状態検出信号Ｐ３（たとえば、図２参照）により検出することができる。
【０１１４】
次に、図５内のＡ部（ステップ５１０）に続く図６の処理動作について説明する。
図６において、まず、前述のステップ５０７ｂｂに続いて、断続信号Ｐ１の立下がりが検出されたか否かを判定する（ステップ５１１）。
【０１１５】
ステップ５１１は、断続信号Ｐ１の立下がりが検出されるまで待機動作が繰り返される。
ステップ５１１において、断続信号Ｐ１の立下がりが検出された（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、断続信号Ｐ２が「Ｌ」レベルか否かを判定する（ステップ５１３）。
【０１１６】
ステップ５１３において、断続信号Ｐ２が「Ｌ」レベル（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、図２の正転動作を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５１４ｃ）。
【０１１７】
続いて、ステップ５１４ｃで読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５１５ｃ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＣをセットして（ステップ５１６ｃ）、ステップ５１７ｄｃに進む。
【０１１８】
また、ステップ５１５ｃにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５１７ｄｃに進み、合成状態検出信号Ｐ３をリセットする。
【０１１９】
一方、ステップ５１３において、断続信号Ｐ２が「Ｈ」レベル（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、図３の逆転動作を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５１４ｄｒ）。
【０１２０】
続いて、ステップ５１４ｄｒで読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５１５ｄｒ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＤをセットして（ステップ５１６ｄｒ）、ステップ５１７ｄｃに進む。
【０１２１】
また、ステップ５１５ｄｒにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５１７ｄｃに進む。
【０１２２】
続いて、断続信号Ｐ２の立上がりが検出されたか否かを判定し（ステップ５１８）、断続信号Ｐ２の立上がり検出されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、断続信号Ｐ２の立下がりが検出されたか否かを判定する（ステップ５１９）。
【０１２３】
ステップ５１９において、断続信号Ｐ２の立下がりが検出されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップ５１８へ復帰する。
したがって、ステップ５１８で断続信号Ｐ２の立上がりが検出されるか、または、ステップ５１９で断続信号Ｐ２の立下がりが検出されるまでは、ステップ５１８および５１９による待機動作が繰り返される。
【０１２４】
ステップ５１８において、断続信号Ｐ２の立上がりが検出された（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、断続信号Ｐ１が立下がっているとき（ステップ５１１参照）に断続信号Ｐ２が立上がったこと（図２の正転動作）を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５１４ａ）。
【０１２５】
続いて、読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５１５ａ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＡをセットして（ステップ５１６ａ）、ステップ５１７ａａに進む。
【０１２６】
また、ステップ５１５ａにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５１７ａａに進み、合成状態検出信号Ｐ３をリセットする。
【０１２７】
一方、ステップ５１９において、断続信号Ｐ２の立下がり検出された（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、断続信号Ｐ１が立下がっているとき（ステップ５１１参照）に断続信号Ｐ２が立下がること（図３の逆転動作）を示すので、割込み動作で一時記憶されていた合成状態検出信号Ｐ３を読み出す（ステップ５１４ａｒ）。
【０１２８】
続いて、ステップ５１４ａｒで読み出された合成状態検出信号Ｐ３が意味あり信号（「Ｌ」レベル）であったか否かを判定し（ステップ５１５ａｒ）、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラグＦＡをセットして（ステップ５１６ａｒ）、ステップ５１７ａａに進む。
【０１２９】
また、ステップ５１５ａｒにおいて、意味あり信号（「Ｌ」レベル）が記憶されている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちにステップ５１７ａａに進む。
【０１３０】
ステップ５１７ａａで合成状態検出信号Ｐ３の一時記憶がリセットされた後、マイクロプロセッサ１１０ａは、図５および図６内の各フラグＦＡ〜ＦＤのいずれかがセットされているか否かを判定する（ステップ５２０）。
【０１３１】
ステップ５２０において、フラグＦＡ〜ＦＤのいずれかがセットされている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、異常警報表示出力を発生して異常警報表示器１０６を駆動し（ステップ５２１）、図６の処理動作を終了する（ステップ５２２）。
【０１３２】
また、ステップ５２０において、フラグＦＡ〜ＦＤのいずれもセットされていない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、直ちに図６の処理動作を終了する（ステップ５２２）。
【０１３３】
図６の処理動作終了後において、ステッピングモータ１０１ａが運転されている場合には、直ちに動作開始ステップ５００へ復帰する。
以下、図６の処理動作の概要をまとめて再度説明する。
【０１３４】
まず、各割込み入力によって一時記憶された合成状態検出信号Ｐ３に意味あり信号が記憶されていなければ、４系統のうちのどの界磁コイル系統（一連の界磁コイルの配線および開閉素子）の異常であったかを、個別判定記憶手段の処理（ステップ５１６ｃ、５１６ｄｒ、５１６ａ、５１６ａｒ）として記憶する。
【０１３５】
すなわち、正転動作時の処理として、ステップ５１６ｃでは界磁コイル１０３ｃ系統の異常が記憶され、ステップ５１６ａでは界磁コイル１０３ａ系統の異常が記憶される。
【０１３６】
また、逆転動作時の処理として、ステップ５１６ｄｒでは界磁コイル１０３ｄ系統の異常が記憶され、ステップ５１６ａｒでは界磁コイル１０３ａ系統の異常が記憶される。
【０１３７】
各断続信号Ｐ１、Ｐ２の出力区間での判定および記憶が終了すると、一時記憶された合成状態検出信号Ｐ３はリセットされ（ステップ５１７ｄｃ、５１７ａａ）、次の区間の動作判定に備えるようになっている。
【０１３８】
なお、図６において、判定ステップ５１８および５１９を含むステップ５２３は、回転方向判定手段による処理であり、同様に、判定ステップ５１３も回転方向判定手段による処理である。
【０１３９】
このように、マイクロプロセッサ１１０ａから生成された断続信号Ｐ１、Ｐ２により複数系統（４系統）の開閉素子１１４ａ〜１１４ｄを互いに異なる時刻に順次開閉動作させ、各開閉素子１１４ａ〜１１４ｄにより複数系統（４系統）の電気負荷（界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄ）を個別に駆動する車載電気負荷駆動系において、各系統毎の異常発生状態を効率よく検出することができる。
【０１４０】
すなわち、各開閉素子１１４ａ〜１１４ｄの短絡または開放異常と、各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの短絡または開放異常と、各開閉素子１１４ａ〜１１４ｄと各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄとの間の配線の短絡または開放異常との少なくとも１つの異常状態を、各系統毎に検出することができる。
【０１４１】
このとき、ＯＲ結合用ダイオード１１６ａを含む検出信号合成手段により、各系統毎の個別状態検出信号が論理結合され、１系統の合成状態検出信号Ｐ３としてマイクロプロセッサ１１０ａに入力されるので、回路構成を簡略化することができ、コストアップを招くこともない。
【０１４２】
すなわち、ＯＲ結合用ダイオード１１６ａを用いることにより、同一時刻に複数の個別状態検出信号が重複しないような論理結合を容易に実現することができる。
【０１４３】
また、合成状態検出信号Ｐ３は、マイクロプロセッサ１１０ａに割込み入力される毎にＲＡＭ１３０ａに一時記憶され、断続信号Ｐ１、Ｐ２（時系列信号）の今回の立上がり時点または立下がり時点毎に読出されて、異常の有無が判定されて個別判定記憶手段（フラグＦＡ〜ＦＤ）に記憶された後、リセット手段により消去されるので、複数系統のうちの少なくとも１つの異常を正確に検出することができる。
【０１４４】
また、各系統毎の個別状態検出信号を次回の他系統の電気負荷（界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄ）に対する開閉動作タイミングで読取ることにより、今回の開閉素子１１４ａ〜１１４ｄの開閉にともなって各個別状態検出信号の応答遅れが生じても、遅延検出用タイマ手段が不要となり、個別判定記憶手段によって異常な負荷系統を特定することができる。
【０１４５】
すなわち、断続信号Ｐ１、Ｐ２の立上がりまたは立下がりに起因して若干の時間遅れを持って発生する個別状態検出信号を一時記憶し、この記憶情報を次回の断続信号の立上がりまたは立下がり時点で読取りおよび判定することになるので、時間遅れに対応した検出用タイマ回路などが不要となり、回路の簡略化を実現することができる。
【０１４６】
また、複数系統の電気負荷に対する個別状態検出信号を論理結合し、合成状態検出信号Ｐ３としてマイクロプロセッサ１１０ａに入力するので、マイクロプロセッサ１１０ａの入力端子数を節約することができる。
【０１４７】
また、マイクロプロセッサ１１０ａの外部のハードウェアとしては、何等の判定機能を持っておらず、単純に個別状態検出信号を論理結合するためのＯＲ結合用ダイオード１１６ａのみを設ければよいので、回路構成を小形化することができる。
【０１４８】
また、複数系統のうちの少なくとも１つが異常であることが検出された場合に、異常警報表示器１０６を作動させることにより、オペレータに報知することができる。
【０１４９】
また、界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄは、車載バッテリ１０４から給電される誘導性負荷なので、個別状態検出信号は、電気負荷への通電を遮断したときに、電源電圧を越えるサージ電圧として発生するので、確実に検出することができる。
【０１５０】
すなわち、コンパレータによる比較などを行わなくても、電源電圧の変動にともなうサージ電圧の変動に対し、比較基準である電源電圧も連動して変化するので、簡単且つ安価に所定値以上のサージ電圧が発生しているか否かを判定することができる。
【０１５１】
また、図１において、電気負荷はステッピングモータ１０１ａの多相の界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄからなり、個別判定記憶手段（フラグＦＡ〜ＦＤ）は、多相のステッピングモータ１０１ａの特定回転方向に関連して異常情報を記憶する場合であれば、ステッピングモータ１０１ａの駆動系（開閉素子１１４ａ〜１１４ｄ）の異常検出を、たとえば一定回転方向の初期化運転時のみで実行するような場合に、簡易な判定手段を提供することができる。
【０１５２】
また、個別判定記憶手段（フラグＦＡ〜ＦＤ）は、ステッピングモータ１０１ａの回転方向を判定する回転方向判定手段の判定結果に応じて、異常発生した界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの系統を識別するので、任意の回転方向に対するステッピングモータ１０１ａの駆動系の異常検出手段を提供することができる。
【０１５３】
また、ステッピングモータ１０１ａの正逆運転中において、常に、正確な個別判定記憶を行うことができる。
【０１５４】
また、マイクロプロセッサ１１０ａには、外部ツール１４０を接続するためのインタフェース１１１が設けられているので、異常発生時の各種要求に応じた表示手段や、保守作業後のフラグ初期化リセット手段を提供することができる。
【０１５５】
したがって、マイクロプロセッサ１１０ａは、インタフェース１１１を介して、外部ツール１４０と通信することにより、個別判定記憶手段（後述する複数系統のフラグ）の内容を読出し、異常警報表示器１０６に表示して異常な負荷系統を明確にすることができる。
【０１５６】
すなわち、異常発生後の修理および保守作業において、どの負荷系統の異常であるかが明確に判明するので、的確な修理を能率よく行うことができる。
また、外部ツール１４０と通信することにより、異常状態に対処するための保守作業後に、個別判定記憶手段（フラグ）の内容を初期化リセットすることができる。
【０１５７】
しかも、外部ツール１４０は、マイクロプロセッサ１１０ａの制御プログラムの書込みおよび変更などの多目的用途のものであって、異常検出装置１００ａそのもののコストアップを招くことはなく、異常系統の読出を容易に行うことができる。
【０１５８】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、通電電流の遮断時にコネクタ端子Ａ１〜Ｄ１に発生するサー子電圧波形を直接検出して合成状態検出信号Ｐ３を生成したが、通電時にコネクタ端子Ａ１〜Ｄ１に発生する電圧波形を微分した信号に基づいて、合成状態検出信号Ｐ３を生成してもよい。
【０１５９】
図７は通電時にの微分電圧波形を用いたこの発明の実施の形態２を示すブロック構成図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、同一符号を付して、または符号の後に「ｂ」を付して、詳述を省略する。
【０１６０】
この場合、個別状態検出信号としては、前述のサージ電圧ではなく、電気負荷（界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄ）の駆動出力端子（コネクタ端子Ａ１〜Ｄ１）の電圧変化を微分した電圧信号が用いられている。
【０１６１】
図７において、ステッピングモータ１０１ｂは、前述の構成に加えて、各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの駆動入力側に挿入された４系統の負荷側開閉素子１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄと、各負荷側開閉素子１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄのベース抵抗器すなわち駆動抵抗器１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄとを備えている。
【０１６２】
各負荷側開閉素子１０７ａ〜１０７ｄは、界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄに直列接続されたトランジスタにより構成されている。
また、各駆動抵抗器１０８ａ〜１０８ｄは、各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄとともに電気負荷を構成しており、コネクタ端子Ａ２〜Ｄ２を介して、異常検出装置１００ｂのコネクタ端子Ａ１〜Ｄ１にそれぞれ接続されている。
【０１６３】
各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの他端は、車載バッテリ１０４の負極側端子（グランド）に接続されている。
また、各負荷側開閉素子１０７ａ〜１０７ｄのエミッタ端子は、電源スイッチ１０５を介して車載バッテリ１０４に接続されている。
【０１６４】
異常検出装置１００ｂにおいて、各開閉素子１１４ａ〜１１４ｄのコレクタ端子は、コネクタ端子Ａ１〜Ｄ１に接続されるとともに、微分コンデンサ１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄを介してＯＲ結合用ダイオード１１６ｂに接続されている。
【０１６５】
１２７は放電用ダイオードであり、各微分コンデンサ１２６ａ〜１２６ｄの負極側と電源（車載バッテリ１０４）の負極側端子との間に接続されている。
【０１６６】
放電用ダイオード１２７は、各微分コンデンサ１２６ａ〜１２６ｄの充電電圧を各開閉素子１１４ａ〜１１４ｄの導通にともなって放電する極性となるように接続されている。
【０１６７】
この場合、トランジスタ１１８およびその関連要素（抵抗器１１７、１１９およびダイオード１２０）は省略されている。
【０１６８】
なお、図７においては、個別状態検出信号としてサージ電圧でなく微分信号を用いているので、開閉素子１１４ａ〜１１４ｄ、各系統毎の配線およびステッピングモータ１０１ｂ内の駆動抵抗器１０８ａ〜１０８ｄの異常を検出することはできるが、負荷側開閉素子１０７ａ〜１０７ｄおよび界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄのそのものの異常を検出することはできない。
【０１６９】
したがって、負荷側開閉素子１０７ａ〜１０７ｄおよび界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄのそのものの異常は、ステッピングモータ１０１ｂ内で検出されており、検出結果は、図示されない信号回線を介してマイクロプロセッサ１１０ｂに入力されているものとする。
【０１７０】
たとえば、回転子１０２の周辺に周知のポジションセンサ（図示せず）などを設け、各界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの駆動タイミングに対応した回転位置をマイクロプロセッサ１１０ｂにフィードバックすることにより、マイクロプロセッサ１１０ａ側で、負荷側開閉素子１０７ａ〜１０７ｄおよび界磁コイル１０３ａ〜１０３ｄの異常を検出することができる。
【０１７１】
次に、この発明の実施の形態２による動作について詳細に説明する。
図７において、たとえば開閉素子１１４ａが導通（オン）すると、ステッピングモータ１０１ｂ内の駆動抵抗器１０８ａを介して負荷側開閉素子１０７ａが導通（オン）し、界磁コイル１０３ａへの給電が行われる。
【０１７２】
次に、開閉素子１１４ａが開放（オフ）されたときには、車載バッテリ１０４から、電源スイッチ１０５、負荷側開閉素子１０７ａのエミッタ端子、駆動抵抗器１０８ａ、微分コンデンサ１２６ａ、ＯＲ結合用ダイオード１１６ｂ、ベース抵抗器１２１、および、トランジスタ１２２のベース回路を介して、微分コンデンサ１２６ａが充電され、この充電電流によってトランジスタ１２２が導通する。
【０１７３】
その後、微分コンデンサ１２６ａが電源電圧の近傍まで充電されると、トランジスタ１２２は不導通となるが、微分コンデンサ１２６ａに充電された電圧は、開閉素子１１４ａが導通したときに、放電用ダイオード１２７を通じて放電される。
【０１７４】
上記のように、微分コンデンサ１２６ａに充電電流が流れて、トランジスタ１２２が導通するためには、駆動抵抗器１０８ａ、コネクタ端子Ａ１およびＡ２間の配線などに断線がないこと、開閉素子１２６ａが正常に開閉動作していることなど、種々の要件を満たす必要がある。
【０１７５】
したがって、上記要件を満たさないときには、界磁コイル１０３ａの系統に何らかの異常があると判断することができる。
このことは、他の微分コンデンサ１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄについても同様である。
【０１７６】
このように、各電気負荷への駆動出力電圧の変化を検出する微分コンデンサ１２６ａ〜１２６ｄと、ＯＲ結合用ダイオード１１６ｂなどの簡単な論理結合処理手段とを用いることにより、前述と同様に、同一時刻に複数の個別状態検出信号が重複されることなく、合成状態検出信号Ｐ３を取得することができ、小形で且つ安価な異常検出装置を実現することができる。
【０１７７】
実施の形態３．
なお、上記実施の形態１では、多相のステッピングモータ１０１ａが正逆回転する場合を想定しているが、ステッピングモータ１０１ａの初期化運転のときのみ異常検出を実行してもよい。
【０１７８】
この場合、ステッピングモータ１０１ａの回転方向が一定である場合には、図５および図６内の回転方向判定手段による処理は不要となり、特定回転方向に対応した処理動作のみに単純化することができる。
【０１７９】
すなわち、個別判定記憶手段（フラグＦＡ〜ＦＤ）は、ステッピングモータ１０１ａの特定回転方向に対して記憶するので、異常検出装置１００ａ内のマイクロプロセッサ１１０ａの制御プログラムを単純化することができる。
【０１８０】
特に、異常検出装置１００ａが他の多くのエンジン制御機能を有している場合には、マイクロプロセッサ１１０ａの負担を軽減することができる。
【０１８１】
また、上記実施の形態１、２では、正常動作中の状態信号を「意味あり」として論理レベル「Ｌ」でとらえ、これを論理結合した合成状態検出信号Ｐ３をマイクロプロセッサ１０１ａ、１０１ｂに入力し、正常状態信号（「Ｌ」レベル）が無ければ異常と判定したが、逆に、異常動作状態を示す信号を論理結合してマイクロプロセッサ１０１ａに入力し、異常状態信号が無ければ正常と判定してもよい。
【０１８２】
また、上記実施の形態１では、断続信号Ｐ１、Ｐ２の立上がりエッジおよび立下がりエッジを検出するために、判定ステップ５０１、５０８、５０９、５１１、５１８および５１９（図５、図６参照）を実行したが、これらは断続信号Ｐ１、Ｐ２の生成直後の処理動作を意味しており、敢えて判定ステップを追加する必要はない。
【０１８３】
また、上記実施の形態１、２では、電気負荷がステッピングモータの界磁コイルである場合を例にとって説明したが、他の電気負荷、たとえば多気筒エンジンの各気筒に個別に設置された点火コイルや、多気筒エンジンの各吸気ポートに個別に設置された燃料噴射用電磁弁の駆動用電磁コイルであってもよい。
【０１８４】
電気負荷としてどのようなものが適用された場合であっても、マイクロプロセッサから生成される断続信号Ｐ１、Ｐ２により、互いに異なる時刻に順次開閉動作される複数系統の開閉素子と、各開閉素子によって個別に駆動される複数系統の電気負荷とを備えていれば、前述と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。
【０１８５】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、電源電圧を発生する車載バッテリと、車載バッテリにより給電されて断続信号を生成するマイクロプロセッサと、断続信号に応答して互いに異なる時刻に順次開閉動作する複数系統の開閉素子と、各開閉素子の開閉動作によって各系統毎に個別に駆動される複数系統の電気負荷と、各開閉素子および各電気負荷の各系統毎の個別状態を示す複数系統の個別状態検出信号を論理結合して、合成状態検出信号としてマイクロプロセッサに入力する検出信号合成手段と、マイクロプロセッサにより駆動される異常警報表示手段とを備え、各個別状態検出信号は、各系統毎の、開閉素子の短絡または開放異常と、電気負荷の短絡または開放異常と、開閉素子と電気負荷との間の配線の短絡または開放異常との少なくとも１つの異常状態を示し、マイクロプロセッサは、合成状態検出信号が入力されたことを記憶する一時記憶手段と、断続信号の今回の立上がり時点または立下がり時点で一時記憶手段の内容を読み出して、各開閉素子と、各電気負荷と、各開閉素子と各電気負荷との間の配線との少なくとも１つの異常の有無を、各系統毎に判定して記憶する個別判定記憶手段と、個別判定記憶手段の動作後に一時記憶手段の内容を消去するリセット手段とを含み、個別判定記憶手段の少なくとも１つの記憶内容が異常を示す場合に、異常警報表示手段を作動させるようにしたので、遅延検出用タイマ手段などを不要として個別判定記憶手段により異常な負荷系統を特定することができ、マイクロプロセッサ入力端子数を節約することができ、外部ハードウェアとしては何等の判定機能を有さず単純に個別状態検出信号を論理結合するのみでよく、回路構成を小形化することができ、安価で且つ簡易な構成で正しい異常検出を行うとともに、異常な負荷系統を正確に特定可能にして、保守作業の容易化を実現した車載電気負荷駆動系の異常検出装置が得られる効果がある。
【０１８６】
また、この発明の請求項２によれば、請求項１において、電気負荷は、車載バッテリから給電される誘導性負荷を含み、個別状態検出信号は、電気負荷の通電を遮断したときに発生する電源電圧よりも高電圧のサージ電圧からなるので、電源電圧変動にともなうサージ電圧変動に対して比較基準（電源電圧）も連動して変化することから、コンパレータを用いずに、安価で且つ簡易な構成で正しい異常検出を行うとともに、異常な負荷系統を正確に特定可能にして、保守作業の容易化を実現した車載電気負荷駆動系の異常検出装置が得られる効果がある。
【０１８７】
また、この発明の請求項３によれば、請求項１において、各個別状態検出信号は、電気負荷の駆動出力端子の電圧変化を検出するための微分信号電圧からなり、同一時刻に複数の個別状態検出信号が重複生成されないようにしたので、ダイオード論理による簡単な処理で合成状態を検出することができ、安価で且つ簡易な構成で正しい異常検出を行うとともに、異常な負荷系統を正確に特定可能にして、保守作業の容易化を実現した車載電気負荷駆動系の異常検出装置が得られる効果がある。
【０１８８】
また、この発明の請求項４によれば、請求項１から請求項３までのいずれかにおいて、マイクロプロセッサは、外部ツールが接続されるインタフェースを含み、個別判定記憶手段の内容は、インタフェースを介して、外部ツールにより読み出し表示されるとともに、外部ツールによってリセットされるようにしたので、異常発生後の修理および保守作業で異常負荷系統が明確に判明して的確な修理を能率よく行うことができ、また、異常状態に対処するための保守作業後に外部ツールとの通信により個別判定記憶手段の内容を初期化リセットすることができ、さらに多目的用途の外部ツールを用いることにより異常検出装置そのもののコストアップを回避して異常系統の読出を容易に行うことができ、安価で且つ簡易な構成で正しい異常検出を行うとともに、異常な負荷系統を正確に特定可能にして、保守作業の容易化を実現した車載電気負荷駆動系の異常検出装置が得られる効果がある。
【０１８９】
また、この発明の請求項５によれば、請求項１から請求項４までのいずれかにおいて、電気負荷は、多相ステッピングモータの界磁コイルを含み、個別判定記憶手段は、多相ステッピングモータの特定の回転方向に対して記憶動作を行うようにしたので、特に多くのエンジン制御機能を有するマイクロプロセッサの制御プログラムを単純化してマイクロプロセッサの負担を軽減することができ、安価で且つ簡易な構成で正しい異常検出を行うとともに、異常な負荷系統を正確に特定可能にして、保守作業の容易化を実現した車載電気負荷駆動系の異常検出装置が得られる効果がある。
【０１９０】
また、この発明の請求項６によれば、請求項１から請求項４までのいずれかにおいて、電気負荷は、多相ステッピングモータの界磁コイルを含み、マイクロプロセッサは、多相ステッピングモータの回転方向を判定する回転方向判定手段を含み、個別判定記憶手段は、回転方向判定手段の判定結果に応答して、界磁コイルを含む故障系統を識別するようにしたので、ステッピングモータの正逆運転中において、常に正確な個別判定記憶を行うことができ、安価で且つ簡易な構成で正しい異常検出を行うとともに、異常な負荷系統を正確に特定可能にして、保守作業の容易化を実現した車載電気負荷駆動系の異常検出装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示すブロック構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による正常正転動作時の各信号波形を示すタイミングチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態１による正常逆転動作時の各信号波形を示すタイミングチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態１によるＡ系統異常発生時の正転動作時の各信号波形を示すタイミングチャートである。
【図５】 この発明の実施の形態１による前半の処理動作を示すフローチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態１による後半の処理動作を示すフローチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態２を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
１００ａ、１００ｂ 異常検出装置、１０１ａ、１０１ｂ ステッピングモータ、１０３ａ〜１０３ｄ 界磁コイル（電気負荷）、１０４ 車載バッテリ、
１０６ 異常警報表示器、１０８ａ〜１０８ｄ 駆動抵抗器（電気負荷）、
１１０ａ、１１０ｂ マイクロプロセッサ、１１１ インタフェース、１１４ａ〜１１４ｄ 開閉素子、１１６ａ、１１６ｂ ＯＲ結合用ダイオード（検出信号合成手段）、１３０ａ、１３０ｂ ＲＡＭ（一時記憶手段）、１４０ 外部ツール、２００ａ〜２００ｄ、３００ａ〜３００ｄ サージ電圧（個別状態検出信号）、５０３、５１３、５２３、５２４ 回転方向判定手段による処理、５０６ｂ、５０６ｄ、５０６ｂｒ、５０６ｃｒ 個別判定記憶手段による処理、５０７ｃｄ、５０７ｂｂ リセット手段による処理、５１６ａ、５１６ｃ、５１６ａｒ、５１６ｄｒ 個別判定記憶手段による処理、５１７ｄｃ、５１７ａａ リセット手段による処理、５２１ 異常警報表示手段による処理、ＦＡ〜ＦＤ フラグ（個別判定記憶手段）、Ｐ１、Ｐ２ 断続信号、Ｐ３ 合成状態検出信号。
Claims (6)
- 電源電圧を発生する車載バッテリと、
前記車載バッテリにより給電されて断続信号を生成するマイクロプロセッサと、
前記断続信号に応答して互いに異なる時刻に順次開閉動作する複数系統の開閉素子と、
前記各開閉素子の開閉動作によって各系統毎に個別に駆動される複数系統の電気負荷と、
前記各開閉素子および前記各電気負荷の各系統毎の個別状態を示す複数系統の個別状態検出信号を論理結合して、合成状態検出信号として前記マイクロプロセッサに入力する検出信号合成手段と、
前記マイクロプロセッサにより駆動される異常警報表示手段とを備え、
前記各個別状態検出信号は、各系統毎の、前記開閉素子の短絡または開放異常と、前記電気負荷の短絡または開放異常と、前記開閉素子と前記電気負荷との間の配線の短絡または開放異常との少なくとも１つの異常状態を示し、
前記マイクロプロセッサは、
前記合成状態検出信号が入力されたことを記憶する一時記憶手段と、
前記断続信号の今回の立上がり時点または立下がり時点で前記一時記憶手段の内容を読み出して、前記各開閉素子と、前記各電気負荷と、前記各開閉素子と前記各電気負荷との間の配線との少なくとも１つの異常の有無を、各系統毎に判定して記憶する個別判定記憶手段と、
前記個別判定記憶手段の動作後に前記一時記憶手段の内容を消去するリセット手段とを含み、
前記個別判定記憶手段の少なくとも１つの記憶内容が異常を示す場合に、前記異常警報表示手段を作動させることを特徴とする車載電気負荷駆動系の異常検出装置。 - 前記電気負荷は、前記車載バッテリから給電される誘導性負荷を含み、
前記個別状態検出信号は、前記電気負荷の通電を遮断したときに発生する前記電源電圧よりも高電圧のサージ電圧からなることを特徴とする請求項１に記載の車載電気負荷駆動系の異常検出装置。 - 前記各個別状態検出信号は、前記電気負荷の駆動出力端子の電圧変化を検出するための微分信号電圧からなり、同一時刻に複数の個別状態検出信号が重複生成されないことを特徴とする請求項１に記載の車載電気負荷駆動系の異常検出装置。
- 前記マイクロプロセッサは、外部ツールが接続されるインタフェースを含み、
前記個別判定記憶手段の内容は、前記インタフェースを介して、前記外部ツールにより読み出し表示されるとともに、前記外部ツールによってリセットされることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の車載電気負荷駆動系の異常検出装置。 - 前記電気負荷は、多相ステッピングモータの界磁コイルを含み、
前記個別判定記憶手段は、前記多相ステッピングモータの特定の回転方向に対して記憶動作を行うことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の車載電気負荷駆動系の異常検出装置。 - 前記電気負荷は、多相ステッピングモータの界磁コイルを含み、
前記マイクロプロセッサは、前記多相ステッピングモータの回転方向を判定する回転方向判定手段を含み、
前記個別判定記憶手段は、前記回転方向判定手段の判定結果に応答して、前記界磁コイルを含む故障系統を識別することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の車載電気負荷駆動系の異常検出装置。
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