JP5441557B2 - Abnormality diagnosis device - Google Patents

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Description

本発明は、グロープラグ等の負荷への通電を制御する通電制御装置において異常を検出・診断する異常診断装置に関する。   The present invention relates to an abnormality diagnosis device that detects and diagnoses an abnormality in an energization control device that controls energization to a load such as a glow plug.

従来、ディーゼル機関の着火を補助するグロープラグの通電制御装置において異常を検出する異常検出装置として、特許文献1には、バッテリから複数のグロープラグに電力を供給する複数の電力供給ラインにそれぞれ設けられ、前記グロープラグの通電及び非通電を切り替える複数のスイッチ手段と、前記複数のスイッチ手段のうち、いずれかのスイッチ手段をオン状態としつつ他の一又は複数のスイッチ手段をオフ状態とするタイミング制御が可能な制御手段と、前記制御手段による前記タイミング制御が行われている状態で、前記バッテリからの前記グロープラグへの通電状態を検出する通電状態検出手段と、前記通電状態検出手段による検出結果に基づいて、前記複数のグロープラグのうちの一部の通電異常を判断する異常判断手段と、を備えたことを特徴とする異常検出装置が開示されている。   Conventionally, as an abnormality detection device that detects an abnormality in a glow plug energization control device that assists ignition of a diesel engine, Patent Literature 1 provides a plurality of power supply lines that supply power from a battery to a plurality of glow plugs. A plurality of switch means for switching between energization and non-energization of the glow plug, and a timing for turning one of the plurality of switch means on and another one or more switch means off. Control means capable of controlling, energization state detection means for detecting an energization state from the battery to the glow plug in a state in which the timing control by the control means is performed, and detection by the energization state detection means Abnormality determination means for determining an energization abnormality of a part of the plurality of glow plugs based on the result , The abnormality detection apparatus is disclosed which comprising the.

特許文献1にあるような従来の異常検出装置では、FET等のスイッチ手段がオンしたときにバッテリ電圧を検出して通電ラインの短絡の有無を検出し、スイッチ手段がオンしたときに電流センサにより電流量を検出して断線を検出し、シャント抵抗を用いて出力電圧を検出し、遮断、過電流を検出している。   In the conventional abnormality detection device as disclosed in Patent Document 1, the battery voltage is detected when a switching means such as an FET is turned on to detect the presence or absence of a short circuit of the energization line, and the current sensor is detected when the switching means is turned on. Disconnection is detected by detecting the amount of current, output voltage is detected by using a shunt resistor, and interruption and overcurrent are detected.

一方、近年、グロープラグの速暖性の向上、排気エミッションの向上を図るべく、低定格のセラミックグロープラグが採用されるようになっている。しかし、スイッチ手段に短絡が生じ、スイッチ手段によって何ら制限されることなくセラミックグロープラグに直接電源ラインから電流が印加され続けると、熱暴走によりセラミックグロープラグの破損に至る虞がある。
このため、スイッチ手段に短絡が発生した場合には、確実にグロープラグへの通電を遮断しなければならない。
On the other hand, in recent years, low-rated ceramic glow plugs have been adopted in order to improve the quick warmth of the glow plugs and exhaust emissions. However, if a short circuit occurs in the switch means and current is continuously applied from the power supply line directly to the ceramic glow plug without being restricted by the switch means, the ceramic glow plug may be damaged due to thermal runaway.
For this reason, when a short circuit occurs in the switch means, the energization to the glow plug must be surely cut off.

また、複数のスイッチ手段が設けられている場合、低温始動時において結露の発生により複数のスイッチ手段の出力端子間、又は、入力端子間を橋渡しするように水滴が付着し、スイッチ手段間で短絡が発生する虞がある。
このような水滴の付着によりスイッチ手段間に短絡が発生した場合、スイッチ手段そのものに異常は発生しておらず、負荷への通電を維持できれば、その間に結露によって発生した水滴が蒸発し、正常な状態に復帰する場合もある。
さらに、配線のかみこみ等で配線間、つまりスイッチ手段間で短絡が発生する虞がある。このような場合にも、振動等により正常な状態に復帰する場合もある。
したがって、運転者の利便性を考慮すると、必ずしもスイッチ手段間で短絡異常が発生した場合に一律に通電を停止するのが望ましいとは限らない。
In addition, when a plurality of switch means are provided, water drops adhere to bridge between the output terminals of the plurality of switch means or between the input terminals due to the occurrence of condensation during cold start, and a short circuit occurs between the switch means. May occur.
When a short circuit occurs between the switch means due to the adhesion of water droplets, there is no abnormality in the switch means itself, and if the current to the load can be maintained, the water drops generated by condensation will evaporate during that time, It may return to the state.
Furthermore, there is a possibility that a short circuit may occur between the wirings, that is, between the switch means due to the inclusion of the wirings. Even in such a case, the normal state may be restored by vibration or the like.
Therefore, considering the convenience of the driver, it is not always desirable to stop energization uniformly when a short circuit abnormality occurs between the switch means.

ところが、特許文献1にあるような従来の異常検出装置では、複数のスイッチ手段の間での短絡異常の発生を想定しておらず、スイッチ手段そのもの短絡なのか複数のスイッチ手段間に生じている短絡なのかを区別できない。
また、複数のスイッチ間に短絡が生じた場合、グロープラグへの通電過多によりグロープラグが破壊される虞もある。
したがって、スイッチ手段そのものの短絡と複数のスイッチ手段間の短絡とを区別できない従来の異常検出装置では、スイッチ手段の異常ではなく、一時的な障害であり回復可能な水滴の付着等によるスイッチ手段間の短絡であっても、スイッチ手段に短絡が生じた場合と同様に一律に通電の停止をせざるを得ない。
However, in the conventional abnormality detection device as disclosed in Patent Document 1, it is not assumed that a short circuit abnormality occurs between a plurality of switch means, but the switch means itself is short-circuited or occurs between a plurality of switch means. I can't tell if it's a short circuit.
In addition, when a short circuit occurs between a plurality of switches, the glow plug may be destroyed due to excessive energization of the glow plug.
Therefore, in a conventional abnormality detection device that cannot distinguish between a short circuit of the switch means itself and a short circuit between a plurality of switch means, the switch means is not an abnormality of the switch means, but is a temporary failure and can be recovered between adhering water drops. Even in the case of short-circuiting, the energization must be stopped uniformly as in the case where a short-circuit occurs in the switch means.

複数のスイッチ手段間に短絡が発生したとしても、他のグロープラグは正常に駆動できる場合があるので、退避走行を可能とするためにも、複数のスイッチ手段間に短絡異常が発生しても極力グロープラグへの通電を継続したいという要求もある。   Even if a short circuit occurs between a plurality of switch means, other glow plugs may be able to drive normally, so even if a short circuit abnormality occurs between a plurality of switch means in order to enable retreat travel There is also a demand to continue energizing the glow plug as much as possible.

また、ディーゼル機関の始動時においては、クランキングのために突入電流の大きなスタータとグロープラグとの両方に対して同時期に通電が開始されるため、ノイズが発生しやすく、ノイズの影響によって異常診断装置が誤作動する虞もある。   Also, when starting a diesel engine, energization is started at the same time for both the starter and the glow plug, which have a large rush current, for cranking, so noise is likely to occur and abnormally occurs due to the effects of noise. There is also a risk that the diagnostic device malfunctions.

そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、負荷毎に設けられたスイッチ手段の開閉より複数の負荷への通電を制御する通電制御に用いられる異常診断装置において、ノイズの影響を排除し、確実に短絡異常を検出すると共に、短絡異常が検出された場合に、複数のスイッチ手段間に渡る短絡なのか、スイッチ手段内部に発生している短絡なのかを判別して、短絡異常の原因に応じた通電制御の選択を可能にする異常診断装置の提供を目的とする。   Therefore, in view of such a situation, the present invention eliminates the influence of noise in an abnormality diagnosis device used for energization control that controls energization to a plurality of loads by opening and closing switch means provided for each load. A short circuit abnormality is detected, and when a short circuit abnormality is detected, it is determined whether it is a short circuit between a plurality of switch means or a short circuit occurring inside the switch means, and according to the cause of the short circuit abnormality An object of the present invention is to provide an abnormality diagnosis device that enables selection of energization control.

第1の発明は、電源と、複数の負荷に対して負荷毎に設けられ、開閉により上記電源から上記負荷への電力の供給と停止とを制御するスイッチ手段と、該スイッチ手段の開閉を制御する駆動信号を発信する駆動信号発信手段と、上記駆動信号にしたがって上記スイッチ手段を開閉駆動する駆動制御手段とを具備し、上記負荷への通電を制御する通電制御装置の異常を検出、診断する異常診断装置において、
上記複数のスイッチ手段毎に各スイッチ手段の出力異常を検出する出力異常検出手段を設け、上記複数のスイッチ手段のうち、上記駆動信号にしたがって一のスイッチ手段が開放状態となったときに該スイッチ手段の出力異常の有無を上記出力異常検出手段によって判定する一次判定手段と、該一次判定手段で出力異常と判定した後に、異常の発生しているスイッチ手段の駆動信号を停止し、他のスイッチ手段を開閉する駆動信号によって、駆動信号の停止されたスイッチ手段を開閉駆動して複数の負荷への通電を試みる代替通電手段とを具備することを特徴とする(請求項1)。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power source, a switch unit that is provided for each load with respect to a plurality of loads, and controls the supply and stop of power from the power source to the load by opening and closing, and the switching of the switch unit A drive signal transmission means for transmitting a drive signal to be transmitted; and a drive control means for opening and closing the switch means in accordance with the drive signal, and detecting and diagnosing an abnormality in the power supply control device that controls the power supply to the load. In the abnormality diagnosis device,
Output abnormality detection means for detecting an output abnormality of each switch means is provided for each of the plurality of switch means, and when one switch means is opened according to the drive signal among the plurality of switch means, the switch means Primary determination means for determining presence / absence of output abnormality of the means by the output abnormality detection means, and after determining the output abnormality by the primary determination means, the drive signal of the switch means in which the abnormality has occurred is stopped, and the other switch And an alternative energization unit that attempts to energize a plurality of loads by opening and closing the switch unit in which the drive signal is stopped by a drive signal that opens and closes the unit (claim 1).

第2の発明では、上記一次判定手段が、上記スイッチ手段が開放状態であるときの出力を検出する素子開放時出力検出手段と、該素子開放時出力検出手段の検出結果を判定する素子開放時出力判定手段と、該素子開放時出力判定手段で検出された異常回数を計数する異常回数計数手段と、該異常回数計数手段によって計数された異常回数と閾値との比較によって誤検出であるか否かを判定する誤検出判定手段と、を具備する(請求項2)。 In the second invention, the primary determination means is an element open output detection means for detecting an output when the switch means is in an open state, and an element open detection time for determining a detection result of the element open output detection means. Whether there is a false detection by comparing the output number, the number of abnormalities detected by the output determination means when the element is open, and the number of abnormalities counted by the abnormality number counting means and the threshold Erroneous detection determination means for determining whether or not .

第3の発明では、上記一次判定手段で出力異常と判定した場合、上記駆動信号を停止し、上記複数のスイッチ手段の全てを一時的に開放状態として、上記一次判定手段によって出力異常が検知されたスイッチ手段に対して上記出力異常検出手段によって再度、出力異常の有無を判定する二次判定手段を具備する(請求項3)。 In the third invention, when the primary determination means determines that the output is abnormal, the drive signal is stopped, all of the plurality of switch means are temporarily opened, and the output abnormality is detected by the primary determination means. The switch means is provided with secondary determination means for determining again whether or not there is an output abnormality by the output abnormality detection means (claim 3).

第4の発明では、第3の発明において、上記二次判定手段が、上記駆動信号を停止する駆動信号停止手段と、該駆動信号停止手段によって上記駆動信号が停止された状態で、上記スイッチ手段の出力を検出する素子駆動停止時出力検出手段と、該素子駆動停止時出力検出手段の検出結果を判定する素子駆動停止時出力判定手段とを具備し、上記一次判定手段によって出力異常と判定され、かつ、上記駆動停止時出力判定手段によって出力異常と判定された場合には、素子内短絡と判定し、上記一次判定手段によって出力異常と判定され、かつ、上記駆動停止時出力判定手段によって出力なしと判定された場合には、素子間短絡と判定する(請求項4)。 According to a fourth invention, in the third invention, the secondary determination means is a drive signal stop means for stopping the drive signal, and the switch means in a state where the drive signal is stopped by the drive signal stop means. Output detection means for detecting the output of the element drive, and output determination means for the element drive stop when determining the detection result of the element drive stop output detection means. The primary determination means determines that the output is abnormal. And, when it is determined that the output is abnormal by the drive stop output determining means, it is determined that the element is short-circuited, the primary determination means is determined to be abnormal output, and the output is determined by the drive stop output determining means. If it is determined that there is none, it is determined that the element is short-circuited.

第5の発明では、第3、又は、第4の発明において、上記代替通電手段による代替通電処理を、上記一次判定後、かつ、上記二次判定前、又は、上記二次判定後に実施する(請求項5)。 In 5th invention, in 3rd or 4th invention, the alternative electricity supply process by the said alternative electricity supply means is implemented after the said primary determination and before the said secondary determination, or after the said secondary determination ( Claim 5).

第6の発明では、第3ないし第5の発明のいずれかにおいて、上記代替通電手段によって上記駆動信号を停止した状態で出力される代替出力回数を計数する代替出力回数計数手段と該代替出力回数計数手段によって計数された代替出力回数と閾値との比較によって代替通電処理中であるか否かを判定する三次判定手段と、代替通電処理中に代替出力が検出されない場合には、素子間短絡が解消されたと判定する素子間短絡解消判定手段と、該素子間短絡解消判定手段によって素子間短絡が解消されたと判断された場合には、上記駆動信号の停止を解除し通常の通電制御に復帰する正常復帰手段とを具備する(請求項6)。 According to a sixth invention, in any one of the third to fifth inventions, a substitute output number counting means for counting the number of substitute outputs outputted in a state where the drive signal is stopped by the substitute energization means and the number of substitute outputs. The tertiary determination means for determining whether or not the alternative energization process is being performed by comparing the number of alternative outputs counted by the counting means and the threshold value, and when the alternative output is not detected during the alternative energization process, an inter-element short circuit is detected. When the inter-element short-circuit elimination determining means that determines that the inter-element short-circuit elimination determination means determines that the inter-element short-circuit elimination determination means is resolved, the drive signal stop is canceled and the normal energization control is resumed. Normal return means (claim 6).

7の発明では、第1ないし第6の発明のいずれかにおいて、上記負荷はディーゼル機関の気筒毎に設けられ、混合気を加熱し着火を補助するグロープラグである(請求項7)。 According to a seventh aspect, in any one of the first to sixth aspects, the load is a glow plug that is provided for each cylinder of the diesel engine and that assists ignition by heating the air-fuel mixture.

第1の発明によれば、一次判定で何らかの短絡異常と判定されたスイッチ手段への駆動信号を停止し、停止されていない他のスイッチ手段により代替通電が試みられる。検出された短絡異常が、複数の素子間に渡って発生している素子間短絡であれば、代替通電を行うと、駆動信号の停止されたスイッチ手段が素子間短絡を介して他のスイッチ手段を駆動する駆動信号によって開閉駆動されるので、デューティ時間の重なりによって通電時間を延ばすことなく、また通電を継続的に維持し、過剰な電力を素子間短絡の発生した負荷に供給することなく適正な電力量で駆動することができる。
一方、上記スイッチ手段内部に短絡が発生している素子内短絡の場合には、代替通電を試みても、異常の発生していないチャンネルの駆動信号が異常の発生しているチャンネルへ伝達されることはなく、異常の発生しているチャンネルへの通電の停止により、素子内短絡の発生している負荷へ通電されることがない。
According to the first aspect of the present invention, the drive signal to the switch means determined to have some short circuit abnormality in the primary determination is stopped, and alternative energization is attempted by the other switch means not stopped. If the detected short-circuit abnormality is an inter-element short circuit that occurs across a plurality of elements, the switch means in which the drive signal is stopped is connected to the other switch means via the inter-element short circuit when an alternative energization is performed. Because it is driven to open and close by the drive signal that drives the power supply, it does not extend the energization time due to the overlap of the duty time, and it is appropriate to maintain the energization continuously and not supply excessive power to the load where the short circuit between elements occurred. It can be driven with a sufficient amount of power.
On the other hand, in the case of an in-element short circuit in which a short circuit has occurred in the switch means, the drive signal of the channel in which no abnormality has occurred is transmitted to the channel in which an abnormality has occurred even if alternative energization is attempted. In other words, when the energization of the channel in which the abnormality has occurred is stopped, the load in which the in-element short circuit has occurred is not energized.

第2の発明によれば、異常検出回数が閾値以上となった場合のみ出力異常と判定することによって、ノイズの影響などによる単発的な出力異常の誤検出を防止できる。したがって、異常診断装置としての信頼性が向上する。 According to the second aspect of the invention, it is possible to prevent a single erroneous detection of an output abnormality due to the influence of noise or the like by determining an output abnormality only when the number of abnormality detections is equal to or greater than a threshold value. Therefore, the reliability as an abnormality diagnosis device is improved.

第3の発明によれば、スイッチ手段の出力異常が素子内短絡異常によるものであるか素子間短絡異常によるものであるかを判別することが可能となり、異常の状態に応じて如何様にするかを適宜選択することが可能となる。
According to the third invention, it is possible to determine whether the output abnormality of the switch means is due to an intra-element short-circuit abnormality or an inter-element short-circuit abnormality. This can be selected as appropriate.

第4の発明によれば、上記一次判定手段と二次判定手段によって、複数のスイッチ手段に対して、異常診断を順次行い、異常の発生しているスイッチ手段の特定をすることもできる。例えば、素子内短絡が生じている場合、スイッチ手段が破壊されており、復旧不可能であるので、素子内短絡と判定した場合には、駆動信号発信手段に素子内短絡であることを示す二次判定信号を発信し、通電遮断手段を設けて、直ちに負荷への通電を遮断し、負荷の損傷を防ぐようにしたり、警報を発信して、スイッチ手段の交換を促したりすることができる。
また、素子間短絡は、スイッチ手段自体には異常がなく、複数の素子間に短絡が生じている状態であり、負荷への通電を制御することが可能な場合もある。
そこで、素子間短絡と判定した場合には、駆動信号の発信を再開し、負荷への通電を継続することも可能である。この場合、素子間短絡の発生している複数のスイッチ手段が互いの負荷を駆動するのでデューティ時間が重なって各負荷への通電時間が長くなるが、素子間短絡と判定した場合にはデューティ時間を短く補正することによって通電電力量の適正化を図ることも可能となる。
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to sequentially perform abnormality diagnosis for the plurality of switch means by the primary determination means and the secondary determination means, and to identify the switch means in which an abnormality has occurred. For example, when an internal short circuit has occurred, the switch means has been destroyed and cannot be recovered. Therefore, if the internal short circuit is determined, the drive signal transmitting means indicates that the internal short circuit has occurred. It is possible to transmit a next determination signal and provide an energization cut-off means to immediately cut off the energization to the load to prevent damage to the load, or to send an alarm to prompt the exchange of the switch means.
In addition, the short circuit between elements is a state in which there is no abnormality in the switch means itself, and a short circuit is generated between a plurality of elements, and it may be possible to control energization to the load.
Therefore, when it is determined that the element is short-circuited, it is possible to resume transmission of the drive signal and continue energization of the load. In this case, since the plurality of switch means in which the short circuit between elements drives each other's load, the duty time overlaps and the energization time to each load becomes long. It is also possible to optimize the amount of energized power by correcting the signal to be short.

第5の発明において、一次判定後、二次判定前に代替通電処理が実施された場合には、二次判定完了を待たずに、速やかに代替通電処理が実施されるので、負荷への過剰な通電が実施される虞がなく、また、二次判定後に代替通電処理が実施された場合には、二次判定によって発生している短絡異常が素子間短絡であり代替通電が可能と判断された場合のみ代替通電が実施される。   In the fifth invention, when the alternative energization process is performed after the primary determination and before the secondary determination, the alternative energization process is performed immediately without waiting for the completion of the secondary determination. If the alternative energization process is performed after the secondary determination, it is determined that the short-circuit abnormality occurring due to the secondary determination is an element-to-element short-circuit and alternative energization is possible. Alternative energization is carried out only when

第6の発明によれば、代替通電期間中の駆動信号を停止したスイッチ手段の出力を異常出力とは判定せず、代替通電によるものであると判定して、通電を継続し、素子間短絡が解消され、スイッチ手段が正常に駆動できるようになった場合には、停止していた駆動信号を再開させ、通常の通電制御に正常復帰できる。   According to the sixth aspect of the invention, the output of the switch means that has stopped the drive signal during the alternative energization period is not determined as an abnormal output, but is determined to be due to the alternative energization, the energization is continued, and the short circuit between the elements Is eliminated and the switch means can be driven normally, the stopped drive signal can be resumed to return to normal energization control.

第7の発明によれば、ノイズの発生し易いクランキング時においても誤検出することなく、信頼性の高い異常診断が可能となり、加えて、グロープラグの損傷に繋がる虞のある素子内短絡に対しては速やかに通電を遮断し、グロープラグの損傷を防止すると共に、素子間短絡に対してグロープラグの定格に余裕のある状況では全気筒に対して通電制御を実施し、素子間短絡に対してグロープラグの定格に余裕のない状況では素子間短絡の発生しているグロープラグへの通電のみを停止する等自由度の高い処理が可能となり、グロープラグ通電制御装置に用いられる異常診断装置としての信頼性が向上する。   According to the seventh aspect of the invention, it is possible to perform highly reliable abnormality diagnosis without erroneous detection even during cranking where noise is likely to occur, and in addition, in-element short circuit that may lead to damage to the glow plug. On the other hand, the power supply is cut off immediately to prevent damage to the glow plug, and in the situation where the glow plug rating has a margin against the short circuit between elements, the current supply control is performed for all cylinders. On the other hand, in situations where there is not enough room for the rating of the glow plug, processing with a high degree of freedom is possible, such as stopping energization only to the glow plug in which a short circuit between elements has occurred, and an abnormality diagnosis device used in the glow plug energization control device As reliability improves.

本発明の実施形態における異常検出装置を含む通電制御装置全体の概要を示す構成図。The block diagram which shows the outline | summary of the whole electricity supply control apparatus containing the abnormality detection apparatus in embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における異常検出装置に適用される異常検出フローチャート。The abnormality detection flowchart applied to the abnormality detection apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における異常検出装置の素子内短絡に対する効果を示すタイムチャート。The time chart which shows the effect with respect to the short circuit in an element of the abnormality detection apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における異常検出装置の素子間短絡に対する効果を示すタイムチャート。The time chart which shows the effect with respect to the short circuit between elements of the abnormality detection apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における異常検出装置に適用される素子間短絡と判定された場合の異常処理フローチャート。The abnormality processing flowchart at the time of determining with the short circuit between elements applied to the abnormality detection apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における異常検出装置の素子間短絡に対する効果を示すタイムチャート。The time chart which shows the effect with respect to the short circuit between elements of the abnormality detection apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における異常検出装置に適用される素子間短絡と判定された場合の異常処理フローチャート。The abnormality processing flowchart at the time of determining with the short circuit between elements applied to the abnormality detection apparatus in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態における異常検出装置に適用される短絡異常検出時の異常処理フローチャート。The abnormality processing flowchart at the time of the short circuit abnormality detection applied to the abnormality detection apparatus in the 3rd Embodiment of this invention. 比較例として示す従来の異常検出装置に適用される異常検出フローチャート。The abnormality detection flowchart applied to the conventional abnormality detection apparatus shown as a comparative example. 比較例として従来の異常検出装置の素子内短絡に対する作動を示すタイムチャート。The time chart which shows the operation | movement with respect to the short circuit in an element of the conventional abnormality detection apparatus as a comparative example. 比較例として従来の異常検出装置の素子間短絡に対する作動の問題点を示すタイムチャート。The time chart which shows the problem of the action | operation with respect to the short circuit between elements of the conventional abnormality detection apparatus as a comparative example.

図1を参照して、本発明の実施形態における異常診断装置として、ディーゼル機関の各気筒に装着されるグロープラグ50を負荷として、ディーゼル機関の運転を制御する電子制御装置(ECU)20を駆動信号発信手段としECU20から発信される駆動信号SIにしたがって、負荷への通電を制御するグロープラグ通電制御装置1に適用される異常診断装置(DIU)34を例に説明する。
尚、本実施形態においては、4気筒エンジンの場合について例示しているが、本発明は本実施形態に限定するものではない。また、本発明は、負荷として低定格セラミックグロープラグを用いたグロープラグ通電制御装置における異常診断装置として特に好適であるが、複数の負荷を制御する通電制御装置全般に適用し得るものである。
Referring to FIG. 1, as an abnormality diagnosis device in an embodiment of the present invention, an electronic control unit (ECU) 20 that controls the operation of a diesel engine is driven with a glow plug 50 attached to each cylinder of the diesel engine as a load. An abnormality diagnosis device (DIU) 34 applied to the glow plug energization control device 1 that controls energization to the load according to the drive signal SI transmitted from the ECU 20 as a signal transmitting means will be described as an example.
In the present embodiment, the case of a four-cylinder engine is illustrated, but the present invention is not limited to this embodiment. The present invention is particularly suitable as an abnormality diagnosis device in a glow plug energization control device using a low-rated ceramic glow plug as a load, but can be applied to all energization control devices that control a plurality of loads.

図1に示すように、グロープラグ通電制御装置1は、図略のディーゼル機関の気筒毎に設けられ、混合気を加熱し着火を補助するグロープラグ50を負荷とし、グロープラグ50への電力供給源となる車載バッテリ等の電源10と、電源10を開閉するキースイッチ11と、電子制御装置(ECU)20と、グロープラグ50への通電を制御する通電制御ユニット(GCU)30とによって構成されている。   As shown in FIG. 1, the glow plug energization control device 1 is provided for each cylinder of an unillustrated diesel engine, and a glow plug 50 that heats the air-fuel mixture and assists ignition is used as a load to supply power to the glow plug 50. A power source 10 such as an in-vehicle battery as a source, a key switch 11 that opens and closes the power source 10, an electronic control unit (ECU) 20, and an energization control unit (GCU) 30 that controls energization to the glow plug 50. ing.

通電制御ユニット(GCU)30は、負荷毎に設けられる複数のスイッチ手段31(MOS、MOS、MOS、MOS)と、ECU20から発信された駆動信号SIにしたがって、各スイッチ手段32の開閉を駆動する駆動信号G、G、G、Gを発信する駆動制御手段(DCU)32と、スイッチ手段毎に設けられる出力異常検出手段33として、スイッチ手段31の出力側に電位を検出する出力電位検出手段と、出力異常検出手段33によって検出された結果に基づいて異常を判定する異常診断装置(DIU)34とによって構成されている。 The energization control unit (GCU) 30 includes a plurality of switch means 31 (MOS 1 , MOS 2 , MOS 3 , MOS 4 ) provided for each load, and a drive signal SI transmitted from the ECU 20 to each switch means 32. A drive control means (DCU) 32 for transmitting drive signals G 1 , G 2 , G 3 , G 4 for driving opening and closing, and an output abnormality detection means 33 provided for each switch means, a potential on the output side of the switch means 31. Output potential detecting means for detecting the abnormality, and an abnormality diagnosing device (DIU) 34 for judging abnormality based on the result detected by the output abnormality detecting means 33.

本発明の要部であるDIU34は、短絡異常の有無を判定する一次判定手段(S100〜S104)と、短絡異常が検出された場合に、その原因が素子内短絡によるものであるか素子間短絡によるものであるかを特定する二次判定手段(ステップ105〜ステップ110)とを備えている。   The DIU 34, which is the main part of the present invention, is a primary determination means (S100 to S104) for determining the presence or absence of a short circuit abnormality, and when a short circuit abnormality is detected, whether the cause is due to an internal short circuit or an inter-element short circuit. Secondary determination means (step 105 to step 110) for identifying whether the error occurs.

スイッチ手段31には、パワーMOSFET、IGBT等のパワー半導体デバイスが用いられている。
ECU20は、ディーゼル機関の運転状況に応じて、グロープラグ50への通電を制御すべく、GCU30に対して駆動信号SIを発信し、DCU32からスイッチ手段31のゲートGに駆動信号SIにしたがってオンオフする駆動電圧Vがパルス状態で印加され、スイッチ手段31が開閉駆動される。各気筒に設けられたグロープラグ50の発熱タイミングを機関の運転状態に応じて調整すべく、DCU32では、タイミングを所定の間隔でずらしてG〜Gから駆動電圧Vを出力している。
For the switch means 31, a power semiconductor device such as a power MOSFET or IGBT is used.
The ECU 20 transmits a drive signal SI to the GCU 30 in order to control the energization to the glow plug 50 in accordance with the operation state of the diesel engine, and is turned on / off from the DCU 32 to the gate G of the switch means 31 according to the drive signal SI. driving voltage V G is applied in a pulsed state, the switch means 31 is opened and closed. In order to adjust the heat generation timing of the glow plug 50 provided in each cylinder according to the operating state of the engine, the DCU 32 outputs the drive voltage V G from G 1 to G 4 while shifting the timing at a predetermined interval. .

図2を参照して、本発明の第1の実施形態におけるグロープラグ通電制御装置1に適用される異常発生原因の特定が可能な異常検出方法について説明する。
ステップ100〜ステップ104では、一次判定手段として、何らかの短絡異常の有無についての判定が行われる。
ステップ100の素子開放時出力検出手段では、ECU20からの駆動信号SIにしたがって駆動制御手段(DCU)32によって開閉駆動されるスイッチ手段31が開放されたときに、出力異常検出手段33として設けられた出力電位検出手段によって、スイッチ手段31が開放された状態(オフ状態)での出力の有無を検出する。具体的な出力異常判定手段の構成として、出力検出手段によって検出された出力側の出力電圧VSSと入力電圧VDDとの比較によって出力の有無を検出するようにしても良い。
次いで、ステップ101の素子開放時出力判定手段では、ステップ100の検出結果の判定を行う。ステップ100においてスイッチング素子31の出力側にバッテリ電圧VDDが検出された場合には、スイッチ手段31がオフ状態であるにも関わらず出力レベルがHiとなるので、何らかの異常が発生している虞があると判定し、ステップ102に進む。
次いで、ステップ102の異常回数計数手段によって、異常検出回数nをカウントする。ステップ103の誤検出判定手段では、異常の検出された回数nが閾値(例えば5回)以下であるか否かによって、ステップ101で検出された異常が、ノイズの影響による誤検出によるものであるか、真に異常が検出されたものであるかを判定する。
異常検出回数nが閾値以下の場合には、誤検出の虞があるので、ステップ103の判定はYesとなり、ステップ100に戻り、駆動信号SIにしたがってスイッチ手段31が開閉駆動され、再度スイッチ手段31がオフの状態での出力の有無を確認する。
何らかの原因により異常が検出されるとステップ100からステップ103が繰り返され、異常を検出する度に異常検出回数nが増加される。
ステップ100においてスイッチング素子31の出力側にバッテリ電圧VDDが検出されない場合には、ステップ101の出力レベルはLoとなり、異常なしと判定し、ステップ102に進む。
このとき、異常検出回数nが1以上で、閾値以下の場合に、ステップ101の出力レベルがLoとなった場合には、先にステップ103において検出された異常は、誤検出によるものであると判定し、それまでにカウントされた異常検出回数nをステップ104のカウント初期化手段によって0にリセットする。
さらにステップ100に戻り、次の駆動信号SIの開閉時に異常出力が検出されるか否かの判定を繰り返す。
ステップ103で異常検出回数nが閾値を超えた場合には、異常が誤検出によるものではなく、真に異常が発生しているものと判断し、ステップ103の判定はNoとなり、ステップ105からステップ110の二次判定手段に進む。このとき、何らかの異常が発生していることを示す一次判定信号DIを発信する。
ステップ105からステップ110の二次判定手段では、一次判定手段によって検出された出力異常が、スイッチ手段31内に短絡の発生した素子内短絡によるものなのか、複数のスイッチ手段31間に短絡の発生した素子間短絡によるものなのかを判定する。
ステップ105の駆動信号停止手段では、上述の一次判定手段から発信された一次判定信号DIを受けて、駆動信号SIの発信、又は、駆動制御手段32からの駆動電圧Vの出力を一時的に停止し、複数のスイッチ手段31の全てを同時に開放状態とする。
次いで、ステップ106の素子駆動停止時出力検出手段では、全てのスイッチ手段31が開放状態での出力の有無を出力異常検出手段32として設けられた出力電位検出手段によって検出する。
ステップ107の素子駆動停止時出力判定手段において、全てのスイッチ手段31が開放状態で、ステップ106において出力側でバッテリ電圧VDDが検出された場合には、ステップ107の出力レベルはHiとなり、ステップ108に進む。
ステップ108の素子内短絡判定では、全てのスイッチ手段31が全く作動していないにも関わらず、出力レベルHiを検知しているので、スイッチ手段31の内部に短絡異常が発生している素子内短絡と判定する。
ステップ107の素子駆動停止時出力判定手段において、全てのスイッチ手段31が開放状態で、ステップ106において出力側でバッテリ電圧VDDが検出されなかった場合には、ステップ107の出力レベルはLoとなり、ステップ109に進む。
ステップ109の素子間短絡判定では、一次判定手段において検出対象となっているスイッチ手段31が開放状態で、他のスイッチ手段31が開閉駆動されている状態では、ステップ101の出力レベルはHiとなっているのにも関わらず、二次判定手段において全てのスイッチ手段31が開放状態の時には、ステップ107で、出力レベルがLoとなっているので、スイッチ手段31そのものには異常がなく、複数のスイッチ手段31の間に短絡異常が発生している素子間短絡と判定する。
以上により、スイッチ手段31の出力異常が素子内短絡異常によるものであるか素子間短絡異常によるものであるかを判別し、その結果を二次判定信号DIとしてECU20に発信する。
また、上記一次判定手段と二次判定手段によって、複数のスイッチ手段32に対して、異常診断を順次行い、異常の発生しているスイッチ手段の特定をすることができる。
ステップ110では、二次判定信号DIに応じて、その後の処理を如何様にするかを適宜選択することが可能となる。
例えば、素子内短絡が生じている場合、スイッチ手段31が破壊されており、復旧不可能であるので、ステップ108で素子内短絡と判定した場合には、ECU20に素子内短絡であることを示す二次判定信号DIを発信し、通電遮断手段として設けたリレー40を開放(ブレイク)させ、直ちにグロープラグ50への通電を遮断し、負荷の損傷を防ぐようにしたり、警報を発信して、スイッチ手段31、又は、GCU30の交換を促したりすることができる。
With reference to FIG. 2, the abnormality detection method which can identify the cause of occurrence of the abnormality applied to the glow plug energization control device 1 in the first embodiment of the present invention will be described.
In Step 100 to Step 104, determination as to whether or not there is any short-circuit abnormality is performed as a primary determination unit.
The element open output detection means in step 100 is provided as an output abnormality detection means 33 when the switch means 31 opened / closed by the drive control means (DCU) 32 is opened according to the drive signal SI from the ECU 20. The output potential detection means detects the presence or absence of output in a state where the switch means 31 is opened (off state). As a specific configuration of output abnormality judging means it may detect the presence or absence of an output by comparing the output voltage V SS and the input voltage V DD of the detected output side by the output detection means.
Next, the element open output determination means in step 101 determines the detection result in step 100. If the battery voltage V DD is detected on the output side of the switching element 31 in step 100, the output level becomes Hi even though the switch means 31 is in the OFF state, so that some abnormality may occur. It is determined that there is, and the process proceeds to step 102.
Next, the number of abnormality detections n is counted by the abnormality number counting means in step 102. In the erroneous detection determination means in step 103, the abnormality detected in step 101 is due to erroneous detection due to the influence of noise depending on whether or not the number n of abnormality detected is equal to or less than a threshold value (for example, 5 times). Or whether an abnormality is truly detected.
If the number of abnormality detections n is less than or equal to the threshold value, there is a risk of erroneous detection. Therefore, the determination in step 103 is Yes, and the process returns to step 100. Check if there is any output when is off.
If an abnormality is detected for some reason, Step 100 to Step 103 are repeated, and the abnormality detection count n is increased each time an abnormality is detected.
If the battery voltage V DD is not detected on the output side of the switching element 31 in step 100, the output level in step 101 is Lo, and it is determined that there is no abnormality, and the process proceeds to step 102.
At this time, if the abnormality detection count n is 1 or more and less than or equal to the threshold value, and the output level of step 101 is Lo, the abnormality detected in step 103 earlier is due to erroneous detection. The number of abnormality detections n counted so far is reset to 0 by the count initialization means in step 104.
Further, returning to step 100, the determination as to whether or not an abnormal output is detected when the next drive signal SI is opened or closed is repeated.
If the number of abnormality detections n exceeds the threshold value in step 103, it is determined that the abnormality is not due to erroneous detection, but that a true abnormality has occurred, and the determination in step 103 is No. Proceed to 110 secondary determination means. At this time, a primary determination signal DI 1 indicating that some abnormality has occurred is transmitted.
In the secondary determination means from step 105 to step 110, whether the output abnormality detected by the primary determination means is due to an internal short circuit in which a short circuit has occurred in the switch means 31, or a short circuit has occurred between the plurality of switch means 31. It is determined whether this is due to a short circuit between the elements.
The drive signal stop means in step 105 receives the primary determination signal DI 1 transmitted from the primary determination means described above, and temporarily transmits the drive signal SI or outputs the drive voltage V G from the drive control means 32. And all of the plurality of switch means 31 are simultaneously opened.
Next, in the element driving stop output detecting means in step 106, the presence or absence of output when all the switch means 31 are in the open state is detected by the output potential detecting means provided as the output abnormality detecting means 32.
In the element driving stop output determination means in step 107, when all the switch means 31 are in the open state and the battery voltage V DD is detected on the output side in step 106, the output level in step 107 becomes Hi, Proceed to 108.
In the intra-element short-circuit determination in step 108, the output level Hi is detected even though all the switch means 31 are not operating at all. Therefore, the inside of the element in which the short-circuit abnormality has occurred inside the switch means 31. Judged as a short circuit.
In the element drive stop output determination means in step 107, when all the switch means 31 are open and the battery voltage V DD is not detected on the output side in step 106, the output level in step 107 becomes Lo. Proceed to step 109.
In the inter-element short-circuit determination at step 109, the output level of step 101 is Hi when the switch means 31 to be detected by the primary determination means is in the open state and the other switch means 31 is driven to open and close. Nevertheless, when all the switch means 31 are open in the secondary determination means, the output level is Lo in step 107, so that the switch means 31 itself has no abnormality and a plurality of It is determined that the short circuit between the elements in which the short circuit abnormality has occurred between the switch means 31.
From the above, it is determined whether the output abnormality of the switch means 31 is due to an intra-element short-circuit abnormality or an inter-element short-circuit abnormality, and the result is transmitted to the ECU 20 as a secondary determination signal DI2.
In addition, the primary determination means and the secondary determination means can sequentially perform abnormality diagnosis on the plurality of switch means 32 to identify the switch means in which an abnormality has occurred.
In step 110, in response to the secondary determination signal DI 2, it is possible to appropriately select whether the subsequent processing in any way.
For example, if an internal short circuit has occurred, the switch means 31 has been destroyed and cannot be restored. If it is determined in step 108 that the internal circuit short circuit has occurred, the ECU 20 is informed of the internal short circuit. A secondary determination signal DI 2 is transmitted, and the relay 40 provided as a power cut-off means is opened (break), and the power supply to the glow plug 50 is immediately cut off to prevent damage to the load, or an alarm is sent. The switch means 31 or the GCU 30 can be exchanged.

また、素子間短絡は、スイッチ手段31自体には異常がなく、複数の素子間に短絡が生じている状態であり、負荷への通電を制御することが可能な場合もある。
そこで、ステップ109において素子間短絡と判定した場合には、ステップ110において、駆動信号SIの発信を再開し、負荷(グロープラグ)50への通電を継続することも可能である。
この場合、素子間短絡の発生している複数の素子が互いの負荷を駆動するのでデューティ時間が重なって各負荷への通電時間が長くなるが、素子間短絡と判定した場合にはデューティ時間tを短く補正することによって発熱量の適正化を図ることも可能である。
さらに、例えば、結露による水滴の付着が原因で素子間短絡が発生した場合には、通電を継続している内に、水滴が蒸発し、素子間短絡の状態が解消され通常の通電制御に移行することも可能である。
また、素子間短絡と判定された場合には、素子間短絡の発生しているスイッチ手段31を停止状態とし、他のスイッチ手段31は通常の開閉駆動を選択する処理を行っても良い。具体的な二次判定後の処理については後述する。
Further, the short circuit between the elements is a state in which there is no abnormality in the switch means 31 itself and a short circuit is generated between a plurality of elements, and it may be possible to control energization to the load.
Therefore, when it is determined in step 109 that the element is short-circuited, in step 110, transmission of the drive signal SI can be resumed, and energization to the load (glow plug) 50 can be continued.
In this case, since the plurality of elements in which the short circuit between the elements occurs drives each other's load, the duty time overlaps and the energization time to each load becomes long. It is also possible to optimize the amount of heat generated by correcting d short.
In addition, for example, when a short circuit between elements occurs due to the attachment of water droplets due to condensation, the water droplets evaporate while continuing energization, and the state of the short circuit between elements is eliminated, and normal energization control is entered. It is also possible to do.
When it is determined that the short circuit between the elements is determined, the switch unit 31 in which the short circuit between the elements is generated may be stopped, and the other switch unit 31 may perform a process of selecting a normal opening / closing drive. Specific processing after the secondary determination will be described later.

図3及び図4を参照して、本発明の第1の実施形態の効果について説明する。
図3(a)に示すようにスイッチ手段31(MOS)に素子内短絡が発生した場合には、入力端子Dと出力端子Sとの間が短絡している。上記ステップ100〜ステップ104の一次判定手段による作動は、本図(b)〜(d)に対応し、上記ステップ105〜ステップ110の二次判定手段による作動は、本図(e)〜(g)に対応する。
本図(b)に示すように、例えばPWM制御等の、所定のデューティ時間tと周期Tとでオンオフする駆動信号SIが発信されている状態で、素子内短絡が発生すると、本図(c)に示すように、駆動信号SIのオンオフに関わらず、出力電圧VSSは入力電圧VDDにほぼ等しい電位(Hi)となる。
この状態で駆動信号SIの立ち下がりタイミングで出力異常検出手段32によって出力電圧VSSを検知し、本図(d)に示すように、一次判定信号DIを発信する。駆動信号SIのオンオフの度に一次判定信号DIが発信され異常検出回数nが閾値(例えば5回)以上検出されると、本図(e)に示すように、駆動信号SIが停止される。
この状態で出力電圧VSSを検出すると、本図(f)に示すように、駆動信号SIが完全停止状態であるにも関わらず出力レベルHiが検出され、本図(g)に示すように、素子内短絡ありと判断され、素子内短絡であることを示す二次判定信号DIが発信される。二次判定手段によって、素子内短絡と判定された場合には、グローリレー40を開放し、グロープラグ50への通電を遮断して、過電流によるグロープラグ50の破損を防止することもできる。
The effect of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 3A, when an in-element short circuit occurs in the switch means 31 (MOS), the input terminal D and the output terminal S are short-circuited. The operations by the primary determination means in steps 100 to 104 correspond to FIGS. (B) to (d), and the operations by the secondary determination means in steps 105 to 110 correspond to the drawings (e) to (g). ).
As shown in the figure (b), for example, the PWM control or the like, in a state in which the drive signal SI to turn on and off at a predetermined duty time t d and the period T is transmitted, the elements in the short circuit occurs, the view ( As shown in c), the output voltage V SS becomes a potential (Hi) substantially equal to the input voltage V DD regardless of whether the drive signal SI is on or off.
In this state, the output voltage V SS is detected by the output abnormality detection means 32 at the falling timing of the drive signal SI, and the primary determination signal DI 1 is transmitted as shown in FIG. When the primary determination signal DI 1 is transmitted each time the drive signal SI is turned on and off and the abnormality detection count n is detected more than a threshold value (for example, 5 times), the drive signal SI is stopped as shown in FIG. .
When the output voltage VSS is detected in this state, the output level Hi is detected although the drive signal SI is in the complete stop state as shown in FIG. Then, it is determined that there is an intra-element short circuit, and a secondary determination signal DI 2 indicating that there is an intra-element short circuit is transmitted. When it is determined by the secondary determination means that the element is short-circuited, the glow relay 40 can be opened and the energization of the glow plug 50 can be interrupted to prevent the glow plug 50 from being damaged by overcurrent.

一方、素子間短絡の場合は、図4(a)に示すように、複数のスイッチ手段32(MOS、MOS)との間に短絡が生じており、一方のスイッチ手段32(MOS)がオフとなっても他方のスイッチ手段32(MOS)がオンとなると他方のスイッチ手段32(MOS)をバイパスしてあたかもオフとなっているスイッチ手段32(MOS)がオンとなっているのと同じ状態になる。
端子間短絡が生じている場合の上記ステップ100〜ステップ104の一次判定手段による作動は、本図(b)〜(g)に対応し、上記ステップ105〜ステップ110の二次判定手段による作動は、本図(h)〜(k)に対応する。
本図(b)に示すように一方のスイッチ手段32(MOS1)を駆動する駆動信号Gが発信され、本図(c)に示すように他方のスイッチ手段32(MOS2)を駆動する駆動信号Gが駆動信号Gに所定のタイミングtgだけ遅れて発信されている場合、本図(a)に示すような素子間短絡が生じると、素子間短絡の生じている複数のスイッチ手段32(MOS、MOS)は互いのデューティ時間tをタイミングギャップt分だけ長くしたように、駆動電圧Vが印加され、本図(d)、(f)に示すように出力電圧VSSは、見かけのデューティ時間(t+t)でオンオフすることになる。
このため、本図(e)に示すように、MOSを駆動する駆動信号Gの立ち下がりから一定時間内の駆動信号Gがオフのタイミングで出力異常検出手段32によって出力電圧VSSを検知し、出力レベルがHiとなり、一次判定信号C11が出力される。
このとき、本図(f)に示すように、MOSを駆動する駆動信号Gの立ち上がり前にも駆動信号GがオフであるにもかかわらずMOSの出力が検出されるので、一次判定信号C12が出力される。
駆動信号G、Gのオンオフの度に一次判定信号C11、C12が発信され異常検出回数nが閾値(例えば5回)以上検出されると、一次判定出力DIが出力される。
On the other hand, in the case of a short circuit between the elements, as shown in FIG. 4A, a short circuit occurs between the plurality of switch means 32 (MOS 1 , MOS 2 ), and one switch means 32 (MOS 1 ). When the other switch means 32 (MOS 2 ) is turned on even if the switch is turned off, the switch means 32 (MOS 1 ) that is turned off is bypassed by bypassing the other switch means 32 (MOS 2 ). Will be in the same state as
The operation by the primary determination means in step 100 to step 104 in the case where the short circuit between terminals corresponds to this figure (b) to (g), and the operation by the secondary determination means in step 105 to step 110 is as follows. This corresponds to FIGS. (H) to (k).
This Figure drive signals G 1 for driving one of the switching means 32 (MOS1) as shown in (b) is transmitted, the driving signal for driving the other switch means 32 (MOS2) as shown in the figure (c) When G 2 is transmitted with a delay of a predetermined timing tg from the drive signal G 1 , when an inter-element short circuit occurs as shown in FIG. MOS 1 , MOS 2 ) are applied with a drive voltage V G so that their duty time t d is increased by the timing gap t g , and the output voltage V SS as shown in FIGS. Is turned on and off at the apparent duty time (t d + t g ).
Therefore, as shown in the figure (e), the drive signals G 1 within a predetermined time period from the fall of the drive signal G 1 for driving the MOS 1 is the output voltage V SS by the output abnormality detecting section 32 at a timing of off detected, the output level becomes Hi, the primary determination signal C 11 is output.
At this time, as shown in the figure (f), since the drive signal G 2 is also before the rise of the drive signal G 2 for driving the MOS 2 is output is despite MOS 2 off is detected, the primary judging signal C 12 is output.
When the primary determination signals C 11 and C 12 are transmitted each time the drive signals G 1 and G 2 are turned on and off and the abnormality detection count n is detected more than a threshold value (for example, 5 times), the primary determination output DI 1 is output.

一次判定によって誤検出ではなく、なんらかの異常ありと判定されると、本図(h)に示すように、駆動信号SIが停止される。この状態で出力電圧VSSを所定の期間内に検出すると、本図(i)に示すように、スイッチ手段32(MOS、MOS)が全て停止されており、正常に通電を阻止しているので、出力レベルLoが検出され、本図(j)に示すように、素子間短絡であると判断され、二次判定信号DIの出力はLoを維持し、素子間短絡であることを示す。
二次判定信号DIが出力されない場合には、本図(k)に示すように、駆動信号SIの停止を解除して、本図(h)に示すように駆動信号SIの発信を再開することができる。
If it is determined by the primary determination that there is some abnormality rather than a false detection, the drive signal SI is stopped as shown in FIG. When the output voltage V SS is detected within a predetermined period in this state, as shown in FIG. 5I, all the switch means 32 (MOS 1 , MOS 2 ) are stopped, and the energization is normally prevented. because there, the output level Lo is detected, as shown in the figure (j), it is determined to be short-circuited between the elements, that the output of the secondary determination signal DI 2 is maintained at Lo, a short circuit between the elements Show.
If a second determination signal DI 2 is not outputted, as shown in the figure (k), and cancels the stop of the drive signal SI, resumes transmission of the drive signal SI as shown in the figure (h) be able to.

図5を参照して、二次判定手段によって素子間短絡と判定された後の処理方法の一例について説明する。
ステップS120の端子間短絡判定後処理が開始されると、ステップS121の素子間短絡検出チャンネル出力停止手段において素子間短絡の検出された複数のスイッチ手段(例えば、MOS、MOS)を駆動する駆動信号(G、G)の一方(G)が停止される。
ステップS122の代替通電回数初期化手段において、代替出力回数を計数する代替出力回数計数手段としてのカウンタが初期化され、ステップS123の素子間短絡時代替通電処理手段において、素子間短絡の発生している複数のスイッチ手段を駆動する駆動信号(G、G)の内、駆動信号(G)の停止されていない他方のスイッチ手段(MOS)を代替通電手段として用いて、駆動信号の停止された側のスイッチ手段(MOS)の代わりに負荷への通電を行う代替通電処理を行う。
ステップS124の代替通電処理回数判定手段では、ステップS123の代替通電処理が行われた代替出力回数nを閾値(例えば5回)と比較し、閾値より少ない場合、判定Yesとなり、ステップS125に進む。
ステップS126の素子間短絡解消判定手段では、代替出力の有無を判定し、代替出力が検出された場合には判定Noとなり、ステップS127に進む。
ステップS127の代替出力回数計数手段では、代替通電処理を行った回数nを計数すべくカウント加算し、ステップS123に戻る。
ステップS124で代替通電処理回数が閾値以上であると判定されると判定Noとなり、ステップS125に進む。
ステップS125の三次判定手段では、代替通電処理中であることを示す三次判定信号DIが出力され、ステップS123に戻る。
端子間短絡が解消され、ステップS125で代替出力なしと判定されるまで。S123の代替通電処理が繰り返し行われる。
ステップS125で代替出力が検出されず、Yesと判定されるとステップS128に進む。
ステップS128の素子間短絡解消判定後処理手段では、ステップS126において代替通電による出力がなくなり素子間短絡が解消されたものと判定されると、三次判定信号DIの出力を解除し、素子間短絡が検出され駆動信号(G)の発信が停止されていたスイッチ手段(MOS)への駆動信号(G)の出力が再開され、ステップS129の正常復帰手段によって正常な通電状態に復帰する。
With reference to FIG. 5, an example of a processing method after the secondary determination unit determines that an inter-element short-circuit is described.
When the inter-terminal short-circuit determination post-processing in step S120 is started, a plurality of switch means (for example, MOS 1 and MOS 2 ) in which the short-circuit between elements is detected in the inter-element short-circuit detection channel output stop means in step S121 are driven. One (G 1 ) of the drive signals (G 1 , G 2 ) is stopped.
In the alternative energization count initialization means in step S122, a counter as an alternative output count counting means for counting the number of alternative outputs is initialized, and in the alternative energization processing means in the event of an element short circuit in step S123, an element short circuit has occurred. Among the drive signals (G 1 , G 2 ) for driving the plurality of switch means, the other switch means (MOS 2 ) for which the drive signal (G 2 ) is not stopped is used as an alternative energization means, Instead of the stopped switch means (MOS 1 ), an alternative energization process for energizing the load is performed.
In the alternative energization processing frequency determination means in step S124, the alternative output frequency n for which the alternative energization processing in step S123 was performed is compared with a threshold value (for example, 5 times), and if it is less than the threshold value, the determination becomes Yes and the process proceeds to step S125.
The inter-element short-circuit elimination determination unit in step S126 determines whether there is an alternative output. If an alternative output is detected, the determination is No, and the process proceeds to step S127.
The alternative output number counting means in step S127 counts and adds to count the number n of the alternative energization processing, and returns to step S123.
If it is determined in step S124 that the number of alternative energization processes is equal to or greater than the threshold value, the determination is No and the process proceeds to step S125.
The tertiary determining means step S125, the tertiary determination signal DI 3 indicating that it is an alternate energization process is outputted, the flow returns to step S123.
Until the short circuit between terminals is resolved and it is determined in step S125 that there is no alternative output. The alternative energization process of S123 is repeatedly performed.
If no alternative output is detected in step S125 and the determination is Yes, the process proceeds to step S128.
The inter-element short-dissolution decider postprocessing unit in step S128, the output is lost between element shunt according to an alternative energization is determined to have been eliminated at step S126, releases the output of the tertiary determination signal DI 3, the inter-device short Is detected and output of the drive signal (G 1 ) to the switch means (MOS 1 ) for which transmission of the drive signal (G 1 ) has been stopped is resumed, and the normal return means of step S129 returns to the normal energized state. .

図6を参照して、本実施形態における素子間短絡後の代替通電処理の効果について説明する。
素子間短絡であると判定されると、上述の如く、二次判定期間中停止されていた駆動信号SIが復帰し、本図(a)に示すように、駆動信号SIの発信が再開される。
駆動信号SIにしたがって、本図(b)、(c)に示すように、駆動信号G、Gの発信も再開されるが、素子間短絡が生じているので、素子間短絡の生じているスイッチ手段(MOS、MOS)の出力電位VSS1、VSS2はそれぞれ本図(d)、(f)に示すように、デューティ時間が互いに重複した状態となり、駆動信号(G、G)がオフとなっているにもかかわらず出力されている場合には出力異常として本図(e)、(f)に示すように異常検出がカウントされる。
本実施形態の代替通電処理が始まると、本図(b)に示すように、素子間短絡の発生している複数のスイッチ手段(MOS1、MOS)を駆動する駆動信号(G1、G)の内、一方(G)が停止され、スイッチ手段(MOS、MOS)は、停止のされていない駆動信号(G)によって開閉駆動されるので、それぞれの負荷を駆動する出力電位VSS1、VSS2は、本図(d)、(f)に示すように、デューティ時間が重なることがない。
駆動信号(G)が停止された状態で代替通電されているスイッチ手段(MOS)側の出力は、スイッチ手段がオフ状態であるにもかかわらず出力されているので、本図(e)に示すように、代替通電回数係数手段によって異常検出回数がカウントされ、本図(g)に示すように、駆動信号(G)が停止されていないスイッチ手段(MOS)の出力は正常な出力と判定され、異常出力の検出カウントはされなくなる。
代替通電回数計数手段によって計数された代替通電回数nが閾値(例えば5)以上となると、本図(h)に示すように代替通電期間中であることを示す三次判定出力フラッグDI31が立ち上がる。
このとき、上述のステップS120〜ステップS125にしたがって出力されるDI出力は、本図(i)に示すように、スイッチ手段(MOS)に異常があることを示す情報(D)が立ち上がり、これが代替通電によるものであることを示す情報(ERR)が立ち上がる。
素子間短絡が発生している間は、代替通電処理がなされ、本図(b)に示すように、素子間短絡が解消されると、本図(d)に示すように、代替通電されていた側のスイッチ手段(MOS)からの出力がなくなり、ステップS128において、異常検出カウンタC(代替通電回数n)がクリアされ、本図(h)に示すように三次判定出力フラッグDI31が解除される。
ステップS128において、停止されていた駆動信号(G1)が再開され、本図(b)〜(f)に示すように、通常の通電制御に復帰する。
このとき、本図(j)に示すように、正常状態であることを示す全ての情報ビットが立ち下がったDI出力となる。
With reference to FIG. 6, the effect of the alternative energization process after the short circuit between elements in the present embodiment will be described.
If it is determined that the element is short-circuited, as described above, the drive signal SI that has been stopped during the secondary determination period is restored, and transmission of the drive signal SI is resumed as shown in FIG. .
According to the drive signal SI, as shown in FIGS. 2B and 2C, the transmission of the drive signals G 1 and G 2 is resumed. However, since the short circuit between the elements has occurred, the short circuit between the elements has occurred. switching means are (MOS 1, MOS 2) output potential V SS1, V SS2 respectively present views of (d), (f), the a state in which the duty time overlap with each other, the drive signal (G 1, G 2 ) When output is made despite being off, abnormality detection is counted as an output abnormality as shown in FIGS.
When the alternative energization process of the present embodiment is started, as shown in FIG. 5B, drive signals (G1, G 2 ) for driving a plurality of switch means (MOS1, MOS 2 ) in which an inter-element short circuit has occurred. One (G 1 ) is stopped, and the switch means (MOS 1 , MOS 2 ) is opened / closed by the drive signal (G 2 ) which is not stopped, so that the output potential V for driving each load SS1 and VSS2 do not overlap with the duty time as shown in FIGS.
Since the output on the side of the switch means (MOS 1 ) that is alternatively energized while the drive signal (G 1 ) is stopped is output even though the switch means is in the OFF state, this figure (e) As shown in (g), the number of times of abnormality detection is counted by the alternative energization frequency coefficient means, and the output of the switch means (MOS 2 ) in which the drive signal (G 2 ) is not stopped is normal as shown in FIG. The output is determined and the abnormal output is not counted.
When the alternative energization count n counted by the alternative energization count counting unit becomes equal to or greater than a threshold value (for example, 5), the tertiary determination output flag DI 31 indicating that the alternative energization period is in effect, as shown in FIG.
At this time, the DI output output in accordance with the above-described steps S120 to S125 has information (D 1 ) indicating that the switch means (MOS 1 ) is abnormal as shown in FIG. Information (ERR 2 ) indicating that this is due to alternative energization rises.
While the short circuit between the elements is occurring, an alternative energization process is performed. When the short circuit between the elements is resolved as shown in FIG. 5B, the alternative energization is performed as shown in FIG. was eliminated outputted from the side of the switch means (MOS 1), in step S128, the abnormality detection counter C 1 (alternate current number n) is cleared, the tertiary determination output flag DI 31 as shown in the figure (h) Canceled.
In step S128, the stopped drive signal (G1) is restarted, and the normal energization control is restored as shown in FIGS.
At this time, as shown in FIG. 6 (j), all the information bits indicating the normal state fall to the DI output.

図7を参照して、本発明の第2の実施形態における素子間短絡後の代替通電処理の効果について説明する。
上記実施形態においては、ステップS126の端子間短絡解消判定手段において、代替通電処理によって出力が検出されなくなると素子間短絡解消と判断し直ちに正常復帰する構成としたが、本実施形態においては、代替通電処理によって出力が検出されなくなった回数を検出し、正常復帰する点が相違する。
ステップS120aの端子間短絡判定後処理が開始されると、ステップS121aの素子間短絡検出チャンネル出力停止手段において素子間短絡の検出された複数のスイッチ手段(例えば、MOS、MOS)を駆動する駆動信号(G、G)の一方(G)が停止される。
ステップS122aの端子間短絡解消判定変数初期化手段において、端子間短絡解消を示す変数mを計数する端子間短絡解消変数計数手段としてのカウンタが初期化され、ステップS123aの素子間短絡時代替通電処理手段において、素子間短絡の発生している複数のスイッチ手段を駆動する駆動信号(G、G)の内、駆動信号(G)の停止されていない他方のスイッチ手段(MOS)を代替通電手段として用いて、駆動信号の停止された側のスイッチ手段(MOS)の代わりに負荷への通電を行う代替通電処理を行う。
素子間短絡が解消されると駆動信号の停止されているチャンネルは、代替通電処理によって駆動されなくなるので、代替通電処理による出力がなくなる。
ステップS124aの端子間短絡解消判定手段では、代替通電による出力の有無によって端子間短絡が解消されたか否かを判定する。
代替通電処理によって停止したチャンネルからの出力が検出されている間はNoに進み、ステップ123aの素子間短絡時代替通電処理が繰り返される。
ステップS124aにおいて、停止したチャンネルからの出力が検出されない場合には、Yesに進み、ステップ125aの端子間短絡解消変数加算処理がなされ、ステップS126aの代替処理終了判定手段において、S125aの代替出力の検出されなくなった端子間短絡解消変数kを閾値(例えば5回)と比較し、閾値より少ない場合、判定Noとなり、ステップS123aの素子間短絡時代替通電処理が繰り返され、誤検出が防止される。
ステップ126aで端子間短絡解消変数kが閾値以上となると、素子間短絡が解消されたものと判定され、Yesに進み、ステップ127aの素子間短絡解消判定後処理がなされる。
ステップS127aの素子間短絡解消判定後処理手段では、ステップS124aにおいて代替通電による出力がなくなり素子間短絡が解消されたものと判定されると、素子間短絡が検出され駆動信号(G)の発信が停止されていたスイッチ手段(MOS)への駆動信号(G)の出力が再開され、ステップS128aの正常復帰手段によって正常な通電状態に復帰する。
With reference to FIG. 7, the effect of the alternative energization process after the short circuit between elements in the second embodiment of the present invention will be described.
In the above-described embodiment, the inter-terminal short-circuit elimination determination unit in step S126 is configured to immediately return to normal when it is determined that the inter-element short-circuit is eliminated when the output is not detected by the alternative energization process. The difference is that the number of times the output is no longer detected by the energization process is detected and the normal operation is restored.
When the post-terminal short-circuit determination post-processing in step S120a is started, the plurality of switch means (for example, MOS 1 and MOS 2 ) in which the short-circuit between elements is detected in the inter-element short-circuit detection channel output stop means in step S121a are driven. One (G 1 ) of the drive signals (G 1 , G 2 ) is stopped.
In the inter-terminal short-circuit elimination determination variable initialization means in step S122a, a counter as an inter-terminal short-circuit elimination variable counting means for counting the variable m indicating the elimination of the short-circuit between terminals is initialized, and the alternative energization process at the time of inter-element short-circuit in step S123a Among the drive signals (G 1 , G 2 ) for driving the plurality of switch means in which the short circuit between the elements has occurred, the other switch means (MOS 2 ) of the drive signal (G 2 ) that is not stopped is used. As an alternative energization means, an alternative energization process for energizing the load instead of the switch means (MOS 1 ) on the side where the drive signal is stopped is performed.
When the short circuit between the elements is eliminated, the channel in which the drive signal is stopped is not driven by the alternative energization process, and therefore no output is generated by the alternative energization process.
In the terminal short-circuit elimination determination means in step S124a, it is determined whether or not the terminal short-circuit has been eliminated based on the presence or absence of output due to alternative energization.
While the output from the channel stopped by the alternative energization process is detected, the process proceeds to No, and the alternative energization process at the time of short circuit between elements in step 123a is repeated.
If the output from the stopped channel is not detected in step S124a, the process proceeds to Yes, the inter-terminal short circuit elimination variable addition process in step 125a is performed, and the alternative process end determination unit in step S126a detects the alternative output in S125a. The terminal-to-terminal short-circuit elimination variable k that is no longer being compared is compared with a threshold value (for example, 5 times). If the variable is less than the threshold value, the determination is No, and the alternate energization process at the time of the element short-circuit in step S123a is repeated.
When the inter-terminal short-circuit elimination variable k is greater than or equal to the threshold value in step 126a, it is determined that the inter-element short-circuit has been eliminated, and the process proceeds to Yes, and the inter-element short-circuit elimination determination post-processing in step 127a is performed.
If it is determined in step S124a that the output due to alternative energization has disappeared and the short circuit between elements has been eliminated, the short circuit between elements is detected and the drive signal (G 1 ) is transmitted. There the output of the switch means has been stopped driving signal to the (MOS 1) (G 1) is restarted, returning to the normal conducting state by normal return means of the step S128a.

図8を参照して、本発明の第3の実施形態における短絡異常処理方法について説明する。上記実施形態においては、二次判定によって素子内短絡か素子間短絡かを判定した後、素子間短絡と判定された場合の処理について説明したが、本実施形態では、一次判定において、何らかの短絡異常と判定された場合、二次判定前に直ちに短絡異常処理を開始する点が相違する。本実施形態によれば、短絡異常発生時の処理が速やかに行われ、確実にグロープラグの破損を防ぐことができる。
先ず、上述した一次判定手段(S100〜S104)によって、何らかの短絡異常が検出されると、ステップS120bの一次判定後処理が開始される。
ステップS120bの一次判定後処理が開始されると、ステップS121bの短絡異常検出チャンネル出力停止手段において短絡異常の検出されたスイッチ手段(例えば、MOS)を駆動する駆動信号(G)が停止される。
ステップS122bの代替通電回数初期化手段において、代替出力回数を計数する代替出力回数計数手段としてのカウンタが初期化され、ステップS123bの代替通電処理手段において、短絡異常の検出されたスイッチ手段(MOS)を駆動する駆動信号(G)の代わりに他のスイッチ手段(例えば、MOS)を代替通電手段として用いて、駆動信号の停止された側のスイッチ手段(MOS)の代わりに負荷への通電を行う代替通電処理を行う。
ステップS124bの代替通電処理回数判定手段では、ステップS123bの代替通電処理が行われた代替出力回数nを閾値(例えば5回)と比較し、閾値より少ない場合、判定Yesとなり、ステップS125に進む。
ステップS125bの代替出力判定手段では、代替出力の有無を判定し、代替出力が検出された場合には判定Yesとなり、ステップS126bに進み、代替出力が検出されなければ判定Noとなり、ステップS127bに進む。
代替通電処理通電回数nが閾値以下で代替通電によって代替出力が検出されない場合には、一次判定手段(S100〜S104)によって検出された短絡異常は、素子間短絡ではなく、素子内短絡であると考えられ、ステップ127bにおいて素子内短絡判定がなされ、上述のステップS110において素子内短絡処理がなされる。本実施形態においては、一次判定で異常が検出されたチャンネルの出力が停止されているので、S127bの素子内短絡判定となった場合には、このまま出力停止が維持される。
ステップS125bで代替通電出力が検出された場合、ステップS126bの代替出力回数計数手段で、代替通電処理を行った回数nを計数すべくカウント加算し、ステップS123bに戻る。
ステップS124bで代替通電処理回数nが閾値より大きいと判定されると判定Noとなり、ステップS128bに進む。
ステップS128bの三次判定信号出力手段では、代替通電処理中であることを示す三次判定信号DIが出力される。
さらに、ステップS129bの端子間短絡解消判定手段では、端子間短絡が解消されると代替出力がなくなるので代替出力が検出されている間は、判定Noとなり、ステップS123bに戻って代替通電処理を繰り返す。
端子間短絡が解消され、ステップS129bで代替出力が検出されず、Yesと判定されるとステップS130bに進む。
ステップS130bの素子間短絡解消判定後処理手段では、ステップS129bにおいて代替通電による出力がなくなり素子間短絡が解消されたものと判定されると、三次判定信号DIの出力を解除し、短絡異常が検出され駆動信号(G)の発信が停止されていたスイッチ手段(MOS)への駆動信号(G)の出力が再開され、ステップS131bの正常復帰手段によって正常な通電状態に復帰する。
With reference to FIG. 8, the short circuit abnormality processing method in the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated. In the above-described embodiment, after determining whether an internal short circuit or an inter-element short circuit is determined by secondary determination, the processing when it is determined as an inter-element short circuit has been described. Is determined, the short circuit abnormality process is immediately started before the secondary determination. According to the present embodiment, processing when a short-circuit abnormality occurs is quickly performed, and damage to the glow plug can be reliably prevented.
First, when any short-circuit abnormality is detected by the above-described primary determination means (S100 to S104), the post-primary determination processing in step S120b is started.
When the primary determination post-processing in step S120b is started, the drive signal (G 1 ) for driving the switch means (for example, MOS 1 ) in which the short-circuit abnormality is detected in the short-circuit abnormality detection channel output stop means in step S121b is stopped. The
In the alternative energization count initialization means in step S122b, a counter as an alternative output count counting means for counting the number of alternative outputs is initialized, and in the alternative energization processing means in step S123b, switch means (MOS 1) in which a short circuit abnormality is detected. ) To the load instead of the switch means (MOS 1 ) on the side where the drive signal is stopped, using another switch means (for example, MOS 2 ) instead of the drive signal (G 1 ) for driving the drive signal). An alternative energization process is performed to energize.
In the alternative energization processing frequency determination means in step S124b, the alternative output frequency n for which the alternative energization processing in step S123b was performed is compared with a threshold value (for example, 5 times), and if it is less than the threshold value, the determination becomes Yes, and the process proceeds to step S125.
In the alternative output determination means in step S125b, the presence / absence of an alternative output is determined. If an alternative output is detected, the determination is Yes, the process proceeds to step S126b, and if the alternative output is not detected, the determination is No, and the process proceeds to step S127b. .
When the alternative energization processing energization count n is equal to or less than the threshold value and no alternative output is detected by the alternative energization, the short circuit abnormality detected by the primary determination means (S100 to S104) is not an inter-element short circuit but an intra-element short circuit. It is conceivable that in-element short-circuit determination is performed in step 127b, and in-element short-circuit processing is performed in step S110 described above. In this embodiment, since the output of the channel in which the abnormality is detected in the primary determination is stopped, the output stop is maintained as it is when the intra-element short-circuit determination of S127b is made.
If an alternative energization output is detected in step S125b, the alternative output frequency counting means in step S126b counts up to count the number n of alternative energization processes, and the process returns to step S123b.
If it is determined in step S124b that the alternative energization processing count n is greater than the threshold, the determination is No, and the process proceeds to step S128b.
The tertiary determination signal output means in step S128b, it is outputted tertiary determination signal DI 3 indicating that it is an alternate energization process.
Further, the inter-terminal short-circuit elimination determination means in step S129b eliminates the alternative output when the inter-terminal short-circuit is eliminated. Therefore, while the alternative output is detected, the determination is No and the process returns to step S123b to repeat the alternative energization process. .
If the inter-terminal short circuit is eliminated and the alternative output is not detected in step S129b, and the determination is Yes, the process proceeds to step S130b.
The inter-element short-dissolution decider postprocessing unit in step S130b, when the alternative current output is eliminated element between short circuit due is determined to have been eliminated at step S129b, cancels the output of the tertiary determination signal DI 3, short circuit abnormality The output of the drive signal (G 1 ) to the switch means (MOS 1 ) that has been detected and the transmission of the drive signal (G 1 ) has been stopped is resumed, and the normal energization state is restored by the normal return means in step S131b.

ここで、図9、10、11を参照して、図9に示すような従来の異常判定フローを本発明の異常診断装置に適用した場合を想定して、従来の通電制御装置に用いられる異常診断装置の問題点について詳述する。
短絡異常について、素子内短絡と素子間短絡との区別を行えない従来の異常判定フローでは、図9に示すようにステップ200の素子開放時出力検出手段では、ECU20からの駆動信号SIにしたがって駆動制御手段(DCU)32によって開閉駆動されるスイッチ手段31が開放されたときに、出力異常検出手段33として設けられた出力電位検出手段によって、スイッチ手段31が開放された状態(オフ状態)での出力の有無を検出する。
Here, referring to FIGS. 9, 10, and 11, assuming that the conventional abnormality determination flow as shown in FIG. 9 is applied to the abnormality diagnosis apparatus of the present invention, the abnormality used in the conventional energization control apparatus is used. The problem of the diagnostic device will be described in detail.
In the conventional abnormality determination flow in which the short circuit abnormality cannot be distinguished from the short circuit between the elements and the short circuit between the elements, as shown in FIG. 9, the element open output detection means in step 200 drives according to the drive signal SI from the ECU 20. When the switch means 31 that is driven to open and close by the control means (DCU) 32 is opened, the output potential detection means provided as the output abnormality detection means 33 is in the open state (off state). Detect the presence or absence of output.

次いで、ステップ201の素子開放時出力判定手段では、ステップ200においてスイッチング素子31の出力側にバッテリ電圧VDDが検出された場合には、スイッチ手段31がオフ状態であるにも関わらず出力レベルがHiとなるので、ステップ202において短絡異常と判定し、ステップ203において負荷への通電が遮断される。
ステップ200においてスイッチング素子31の出力側にバッテリ電圧VDDが検出されない場合には、ステップ201の出力レベルはLoとなり、異常なしと判定し、ステップ200に戻り、判定が繰り返される。
Next, when the battery voltage V DD is detected at the output side of the switching element 31 in step 200, the output determination means at the element open time in step 201 sets the output level even though the switch means 31 is in the OFF state. Since it becomes Hi, it is determined in step 202 that there is a short circuit abnormality, and in step 203, the power supply to the load is cut off.
If the battery voltage V DD is not detected on the output side of the switching element 31 in step 200, the output level of step 201 is Lo, it is determined that there is no abnormality, the process returns to step 200, and the determination is repeated.

従来の異常診断装置によっても、図10(b)に示すようなデューティ時間t、周期Tのパルスでオンオフする駆動信号SIが発信されている状態で、本図(a)に示すような素子内短絡が生じると、本図(c)に示すように、出力電圧VSSが常にHiとなり、本図(d)に示すように異常検出信号DIが発信され、本図(e)に示すように通電停止ラッチを作動させ、本図(c)に示すように負荷への通電を遮断し、スイッチ手段や負荷を保護することは可能である。 Even with the conventional abnormality diagnosis device, the element as shown in FIG. 10A is transmitted in the state where the drive signal SI that is turned on / off with the pulse having the duty time t d and the period T as shown in FIG. When an internal short circuit occurs, the output voltage VSS is always Hi as shown in FIG. 10C, and the abnormality detection signal DI is transmitted as shown in FIG. It is possible to actuate the energization stop latch to cut off the energization to the load and protect the switch means and the load as shown in FIG.

しかし、従来の異常診断装置では、一方のスイッチ手段31(MOS)が図11(b)に示す駆動信号Gによって駆動され、他方のスイッチ手段31(MOS)が本図(c)に示す駆動信号Gによって駆動されている状態で、本図(a)に示すような、複数のスイッチ手段31(MOS、MOS)の間に素子間短絡が発生すると、一方のスイッチ手段32(MOS)がオフの状態でも、他方のスイッチ手段32(MOS)をバイパスして導通状態となる。
このため、一方のスイッチ手段32(MOS)の出力電圧VSSは、本図(d)に示すように見かけのデューティ時間(t+t)で駆動されているようになり、一方の駆動信号Gがオフの状態でも出力が検知され、本図(e)に示すように異常検出信号DIが発信され、通電停止ラッチを作動させ負荷への通電を遮断する。
したがって、素子間短絡のように、回復可能な状態であっても、素子内短絡との区別ができないため、一律に負荷への通電が遮断される。
また、クランキング時等のノイズの発生し易い時期には、ノイズの影響により、異常検出信号DIが誤って発信された場合にも、通電停止ラッチが作動し、負荷への通電が遮断される虞もある。
However, in the conventional abnormality diagnosis apparatus, one switch means 31 (MOS 1 ) is driven by the drive signal G 1 shown in FIG. 11B, and the other switch means 31 (MOS 2 ) is shown in FIG. When an inter-element short circuit occurs between a plurality of switch means 31 (MOS 1 , MOS 2 ) as shown in FIG. 5A in a state driven by the drive signal G 2 shown, one switch means 32. Even when (MOS 1 ) is off, the other switch means 32 (MOS 2 ) is bypassed and becomes conductive.
Therefore, the output voltage V SS of one switch means 32 (MOS 1 ) is driven with an apparent duty time (t d + t g ) as shown in FIG. signal G 1 is the detection output is in the off state, the figure (e) an abnormality detection signal DI as shown in it is transmitted, to cut off the power supply to the load by operating the energization stop latch.
Therefore, even if it is in a recoverable state, such as a short circuit between elements, it cannot be distinguished from a short circuit within the element, and the current supply to the load is uniformly interrupted.
Also, when noise is likely to occur, such as during cranking, the energization stop latch is activated and the load is de-energized even if the abnormality detection signal DI is erroneously transmitted due to the influence of noise. There is also a fear.

尚、本発明は上記実施形態に限定するものではなく、半導体素子がオフとなっているにもかかわらず出力が検知される出力異常が発生した場合に、複数のスイッチ手段の全てを一時的に停止した状態で、出力の有無を検出することによって、検出された出力異常が素子内短絡によるものか素子間短絡によるものかを特定して、より精度の高い通電制御の実施を可能とする本発明の趣旨に反しない範囲において、適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態においては、出力異常検出手段として、素子の出力側の電位を検出して素子の導通の有無を検知する出力電位検出手段を用いた例を示したが、出力異常検出手段として、従来なされているような、シャント抵抗を設けて過電流を検出したり、スイッチ手段が閉じられている状態で電流センサによって出力電流を測定して断線を検出したりする構成を加えても良い。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and when an output abnormality occurs in which the output is detected even though the semiconductor element is off, all of the plurality of switch means are temporarily set. By detecting the presence or absence of output in the stopped state, it is possible to identify whether the detected output abnormality is due to an internal short circuit or an inter-element short circuit, and to enable more accurate energization control. Changes can be made as appropriate without departing from the spirit of the invention.
For example, in the above embodiment, as the output abnormality detection means, an example in which the output potential detection means for detecting the presence or absence of conduction of the element by detecting the potential on the output side of the element is shown, but as the output abnormality detection means, A configuration may be added in which a shunt resistor is provided to detect an overcurrent, or a disconnection is detected by measuring an output current with a current sensor in a state where the switch means is closed, as is conventionally done. .

1 通電制御装置10 電源
11 キースイッチ
20 電子制御装置(ECU)
30 通電制御ユニット(GCU)
31 スイッチ手段(MOS、MOS、MOS、MOS
32 駆動制御手段(DCU)
33 出力異常検出手段(出力電位検出手段)
34 異常診断装置(DIU)
40 通電遮断手段(リレー)
50 負荷(グロープラグ)
SI、G、G、G、G 駆動信号
DI 一次判定信号
DI 二次判定信号
S100〜S103 一次判定手段
S100 素子開放時出力検出手段
S101 素子開放時出力判定手段
S102 異常回数計数手段
S103 誤検出判定手段
S105〜S110 二次判定手段
S105 駆動信号停止手段
S106 素子駆動停止時出力検出手段
S107 素子駆動停止時出力判定手段
S108 素子内短絡判定
S109 素子間短絡判定
S120〜S129 代替通電手段
S120 端子間短絡判定後処理
S121 素子間短絡検出チャンネル出力停止手段
S122 代替通電回数初期化手段
S123 素子間短絡時代替通電処理手段
S124 代替通電処理回数判定手段
S125 三次判定手段
S126 素子間短絡解消判定手段
S127 代替出力回数計数手段
S128 素子間短絡解消判定後処理手段
S129 正常復帰手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Energization control apparatus 10 Power supply 11 Key switch 20 Electronic control apparatus (ECU)
30 Energization control unit (GCU)
31 Switch means (MOS 1 , MOS 2 , MOS 3 , MOS 4 )
32 Drive control means (DCU)
33 Output abnormality detection means (output potential detection means)
34 Abnormality diagnosis device (DIU)
40 Power cut off means (relay)
50 load (glow plug)
SI, G 1 , G 2 , G 3 , G 4 Drive signal DI 1 Primary determination signal DI 2 Secondary determination signals S100 to S103 Primary determination means S100 Element open output detection means S101 Element open output determination means S102 Abnormal count counting Means S103 False detection judgment means S105 to S110 Secondary judgment means S105 Drive signal stop means S106 Element drive stop time output detection means S107 Element drive stop time output judgment means S108 Intra-element short-circuit judgment S109 Inter-element short-circuit judgment
S120 to S129 Alternative energization means S120 Inter-terminal short-circuit determination post-processing S121 Inter-element short-circuit detection channel output stop means S122 Alternative energization frequency initialization means S123 Inter-element short-circuit alternative energization processing means S124 Alternative energization processing frequency determination means S125 Tertiary determination means S126 Inter-element short-circuit elimination determination means S127 Alternate output count counting means S128 Inter-element short-circuit elimination determination post-processing means S129 Normal recovery means

特開2008−31979号公報JP 2008-31979 A

Claims (7)

電源と、複数の負荷に対して負荷毎に設けられ、開閉により上記電源から上記負荷への電力の供給と停止とを制御するスイッチ手段と、該スイッチ手段の開閉を制御する駆動信号を発信する駆動信号発信手段と、上記駆動信号にしたがって上記スイッチ手段を開閉駆動する駆動制御手段とを具備し、上記負荷への通電を制御する通電制御装置の異常を検出、診断する異常診断装置において、
上記複数のスイッチ手段毎に各スイッチ手段の出力異常を検出する出力異常検出手段を設け、
上記複数のスイッチ手段のうち、上記駆動信号にしたがって一のスイッチ手段が開放状態となったときに該スイッチ手段の出力異常の有無を上記出力異常検出手段によって判定する一次判定手段と、
該一次判定手段で出力異常と判定した後に、異常の発生しているスイッチ手段の駆動信号を停止し、他のスイッチ手段を開閉する駆動信号によって、駆動信号の停止されたスイッチ手段を開閉駆動して複数の負荷への通電を試みる代替通電手段とを具備することを特徴とする異常診断装置。
Provided for each load with respect to a power supply and a plurality of loads, and switch means for controlling supply and stop of power from the power supply to the load by opening and closing, and a drive signal for controlling opening and closing of the switch means In an abnormality diagnosis device for detecting and diagnosing an abnormality in an energization control device for controlling energization to the load, comprising drive signal transmission means and drive control means for opening and closing the switch means according to the drive signal,
An output abnormality detecting means for detecting an output abnormality of each switch means is provided for each of the plurality of switch means,
Primary determination means for determining, by the output abnormality detection means, whether or not there is an output abnormality of the switch means when one of the plurality of switch means is opened according to the drive signal;
After determining that the output is abnormal by the primary determination means, the drive signal of the switch means in which the abnormality has occurred is stopped, and the switch means in which the drive signal is stopped is opened and closed by the drive signal that opens and closes the other switch means. And an alternative energization means that attempts to energize a plurality of loads.
上記一次判定手段が、上記スイッチ手段が開放状態であるときの出力を検出する素子開放時出力検出手段と、該素子開放時出力検出手段の検出結果を判定する素子開放時出力判定手段と、該素子開放時出力判定手段で検出された異常回数を計数する異常回数計数手段と、該異常回数計数手段によって計数された異常回数と閾値との比較によって誤検出であるか否かを判定する誤検出判定手段と、を具備する請求項1に記載の異常診断装置。 The primary determination means includes an element open output detection means for detecting an output when the switch means is in an open state, an element open output determination means for determining a detection result of the element open output detection means, An error detection unit that counts the number of abnormalities detected by the output determination unit when the element is open, and an error detection that determines whether the error is detected by comparing the number of abnormalities counted by the error number counting unit with a threshold value The abnormality diagnosis device according to claim 1, further comprising a determination unit . 上記一次判定手段で出力異常と判定した場合、上記駆動信号を停止し、上記複数のスイッチ手段の全てを一時的に開放状態として、上記一次判定手段によって出力異常が検知されたスイッチ手段に対して上記出力異常検出手段によって再度、出力異常の有無を判定する二次判定手段を具備する請求項1、又は、2に記載の異常診断装置。 When the primary determination means determines that the output is abnormal, the drive signal is stopped, all of the plurality of switch means are temporarily opened, and the switch means in which the output abnormality is detected by the primary determination means The abnormality diagnosis apparatus according to claim 1, further comprising secondary determination means for determining again whether or not there is an output abnormality by the output abnormality detection means . 上記二次判定手段が、上記駆動信号を停止する駆動信号停止手段と、
該駆動信号停止手段によって上記駆動信号が停止された状態で、上記スイッチ手段の出力を検出する素子駆動停止時出力検出手段と、
該素子駆動停止時出力検出手段の検出結果を判定する素子駆動停止時出力判定手段とを具備し、
上記一次判定手段によって出力異常と判定され、かつ、上記駆動停止時出力判定手段によって出力異常と判定された場合には、素子内短絡と判定し、
上記一次判定手段によって出力異常と判定され、かつ、上記駆動停止時出力判定手段によって出力なしと判定された場合には、素子間短絡と判定する請求項に記載の異常診断装置。
The secondary determination means is a drive signal stop means for stopping the drive signal;
An element drive stop output detection means for detecting the output of the switch means in a state where the drive signal is stopped by the drive signal stop means;
An element driving stop output judging means for judging the detection result of the element driving stop output detecting means,
If it is determined that the output is abnormal by the primary determination means, and if it is determined that the output is abnormal by the drive stop time output determination means, it is determined that the element is short-circuited,
The abnormality diagnosis device according to claim 3 , wherein when the primary determination unit determines that the output is abnormal and when the drive stop time output determination unit determines that there is no output, the abnormality diagnosis device according to claim 3 .
上記代替通電手段による代替通電処理を、上記一次判定後かつ上記二次判定前、又は、上記二次判定後に実施する請求項3、又は、4に記載の異常診断装置。 The abnormality diagnosis device according to claim 3 or 4, wherein the alternative energization process by the alternative energization means is performed after the primary determination and before the secondary determination or after the secondary determination. 上記代替通電手段によって上記駆動信号を停止した状態で出力される代替出力回数を計数する代替出力回数計数手段と該代替出力回数計数手段によって計数された代替出力回数と閾値との比較によって代替通電処理中であるか否かを判定する三次判定手段と、
代替通電処理中に代替出力が検出されない場合には、素子間短絡が解消されたと判定する素子間短絡解消判定手段と、
該素子間短絡解消判定手段によって素子間短絡が解消されたと判断された場合には、上記駆動信号の停止を解除し通常の通電制御に復帰する正常復帰手段とを具備する請求項ないし5のいずれか1項に記載の異常診断装置。
The alternative energization processing is performed by comparing the alternative output number counting means for counting the number of alternative outputs output in a state where the drive signal is stopped by the alternative energization means, and the alternative output number counted by the alternative output number counting means and a threshold value. Tertiary determination means for determining whether or not
When an alternative output is not detected during the alternative energization process, an inter-element short-circuit elimination determination unit that determines that the inter-element short circuit has been eliminated,
If it is determined that the short circuit has been eliminated between the elements by the element between short dissolution decider means, according to claim 3 to 5 and a normal return means for returning to the normal energization control cancels the stop of the driving signal The abnormality diagnosis device according to any one of claims.
上記負荷はディーゼル機関の気筒毎に設けられ、混合気を加熱し着火を補助するグロープラグである請求項1ないし6のいずれか1項に記載の異常診断装置。   The abnormality diagnosis apparatus according to claim 1, wherein the load is a glow plug that is provided for each cylinder of the diesel engine and that heats the air-fuel mixture and assists ignition.
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