JP7124486B2 - 負荷駆動装置 - Google Patents
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Description
本開示の目的は、検出マスク時間を大きくすることなく過電流を適切に検出できるようにした負荷駆動装置を提供することにある。
負荷短絡異常時において駆動指令が入力された後に半導体スイッチの入力端子と通電端子との間の検出電圧が所定の閾値電圧に達しなくても、指示部は、半導体スイッチの制御端子と通電端子との間の電圧が安定化するミラープラトー電圧の安定期間が終了したことを検出したことを条件として、マスク制御部に前記過電流検出処理のマスクを解除指示することで過電流検出処理を有効とする。
図1から図3は第1実施形態の説明図を示している。図1は負荷駆動装置としての電子制御装置(以下ECUと称す:Electronic Control Unit:負荷駆動装置相当)101の電気的構成例を概略的なブロック図により示す。ECU101は、例えば自動車などの車両に搭載された内燃機関に燃料を噴射供給するインジェクタの駆動用コイル、又は、燃料供給用のポンプの駆動用コイルなどによる外部の負荷2を駆動制御する装置である。
<通常動作>
負荷2の両端が短絡していないときの通常動作を説明する。図2は、通常動作を説明するためのタイミングチャートである。マイコン4は、負荷2に通電制御するときに駆動指令TQを制御IC5に出力する(図2のタイミングt0)。制御IC5に駆動指令TQが入力されると、マスク生成部20が駆動指令TQを入力しHレベルを論理ゲート21に出力する。すると、論理ゲート21がHを切替スイッチ15の制御端子に出力することで切替スイッチ15がオンする。
マイコン4が駆動指令TQを出力している間、仮に図1の破線に示すように負荷2の両端が短絡したときには、負荷2の両端電圧は0Vとなる。この場合、MOSトランジスタ6がオンしていると、電源VBがMOSトランジスタ6のドレインソース間のオン抵抗に印加される。このため、電圧検出部17が、MOSトランジスタ6のドレインソース間電圧Vdsを検出することで、当該MOSトランジスタ6のオン抵抗にかかる電圧を概ね電源VB程度に検出できる。このため比較器19が、この電圧検出部17の検出電圧VBと閾値電圧Vaとを比較した結果、Lレベルを論理ゲート21に出力する。論理ゲート21は、このLレベルを入力すると切替スイッチ15をオフすることで駆動指令TQの通電を停止する。これにより、負荷2の短絡異常を検出すると過電流を検出でき、MOSトランジスタ6のゲートへの通電を素早く停止できる。
以下、マイコン4が駆動指令TQを出力する前に、図1の破線に示すように負荷2の短絡異常を生じている場合の動作について、図3を参照しながら説明する。マイコン4が駆動指令TQを出力していなければ、マスク生成部20はLレベルを論理ゲート21に出力している。
本実施形態によれば、マスク制御部13は、駆動指令TQが入力されると過電流検出部12による過電流検出処理をマスク開始するが、指示部14は、MOSトランジスタ6のドレインソース間電圧Vdsの検出電圧が所定の閾値電圧Vaに達した後のタイミングt2において、マスク制御部13による過電流検出処理のマスクを解除指示することで過電流検出部12による過電流検出処理を有効としている。このため、検出マスク時間TMを大きくすることなく過電流を適切に検出できるようになる。
図4は、第2実施形態の追加説明図を示している。この図4に示すECU201は、制御IC5に代えて制御IC205を備える。制御IC205は、指示部14に代えて指示部214を備える。この指示部214は、微分ロジック部23に代えてDCカット用のキャパシタ223を備える。キャパシタ223は、微分回路として機能し、アンプ22の出力を微分処理することでドレインソース間電圧Vdsの立上りエッジを検出できる。これにより、第1実施形態に比較しても簡易な回路で構成できる。
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができ、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。例えば以下に示す変形又は拡張が可能である。前述した複数の実施形態を組み合わせて構成することができる。
Claims (4)
- 駆動指令が入力されると半導体スイッチ(6)の制御端子と通電端子との間に電圧を印加することで、入力される電源を用いて前記半導体スイッチを通じて負荷(2)に通電制御する負荷駆動装置であって、
前記半導体スイッチに前記電源が入力される入力端子と前記通電端子との間の電圧に基づいて前記負荷に流れる過電流を検出する過電流検出部(12)と、
前記駆動指令が入力されると前記過電流検出部による過電流検出処理をマスク開始するマスク制御部(13)と、
通常動作時において前記半導体スイッチの前記入力端子と前記通電端子との間の検出電圧が所定の閾値電圧に達した後の所定のタイミングにおいて前記マスク制御部に前記過電流検出処理のマスクを解除指示することで前記過電流検出部による前記過電流検出処理を有効とする指示部(14,214)と、を備え、
負荷短絡異常時において前記駆動指令が入力された後に前記半導体スイッチの前記入力端子と前記通電端子との間の検出電圧が前記所定の閾値電圧に達しなくても、前記指示部は、前記半導体スイッチの前記制御端子と前記通電端子との間の電圧が安定化するミラープラトー電圧の安定期間(t1~t2)が終了したことを検出したことを条件として、前記マスク制御部に前記過電流検出処理のマスクを解除指示することで前記過電流検出処理を有効とする負荷駆動装置。 - 前記指示部は、前記半導体スイッチの前記制御端子と前記通電端子との間の電圧を微分して立上りエッジを検出したことを条件として、前記ミラープラトー電圧の安定期間が終了したと検出する請求項1記載の負荷駆動装置。
- 前記指示部(214)は、キャパシタを用いた微分回路(223)を用いて前記立上りエッジを検出する請求項2記載の負荷駆動装置。
- 前記指示部(14)は、ロジック演算により微分処理する微分ロジック部(23)を用いて前記立上りエッジを検出する請求項2記載の負荷駆動装置。
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WO2013008452A1 (ja) | 2011-07-14 | 2013-01-17 | 富士電機株式会社 | 短絡保護回路 |
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