JP7238830B2 - load drive circuit - Google Patents
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Description
本発明は、負荷駆動回路に関する。 The present invention relates to load driving circuits.
従来、ソレノイド等の誘導負荷を駆動する負荷駆動回路において、ソレノイドや駆動トランジスタの異常を監視する技術が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a load drive circuit for driving an inductive load such as a solenoid, there is known a technique for monitoring an abnormality of a solenoid or a drive transistor.
例えば特許文献1に開示されたソレノイド負荷監視回路は、バッテリに対して並列接続された複数のソレノイドについて、各ソレノイドの両端の電位差を計測する。ソレノイドと接地間に接続された駆動トランジスタがOFFのとき、ソレノイド両端の電位差が基準電圧より大きければ、ソレノイド負荷監視回路は、駆動トランジスタのリーク故障と判定する。
For example, a solenoid load monitoring circuit disclosed in
特許文献1の回路構成では各ソレノイドを迂回する電流経路が無く、あるソレノイドに対応する駆動トランジスタのリーク故障が検出されたとき、そのソレノイドへの通電を個別に遮断することができない。そのため、一部のソレノイドに対応する駆動トランジスタがリーク故障した場合でも、全てのソレノイドへのバッテリ電圧の供給を一斉に停止する必要があり、システム機能が完全に喪失することとなる。
In the circuit configuration of
本明細書では、誘導負荷そのものに起因する場合に限らず、各誘導負荷に対応する配線や素子に起因する場合を含め、リーク電流が流れる場合、「誘導負荷がリーク異常」であると表現する。同様に、誘導負荷そのもの、及び、対応する配線や素子が正常であってリーク電流が流れない場合、「誘導負荷が正常」であると表現する。 In this specification, when a leakage current flows, it is expressed as "an inductive load has a leakage abnormality", not only when it is caused by the inductive load itself, but also when it is caused by wiring or elements corresponding to each inductive load. . Similarly, when the inductive load itself and corresponding wiring and elements are normal and no leakage current flows, it is expressed as "the inductive load is normal."
本発明は上述の点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、一部の誘導負荷の軽微リーク異常の場合、正常な誘導負荷を駆動し、少なくとも一部のシステム機能を継続する負荷駆動回路を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention was created in view of the above points, and its object is to drive normal inductive loads and continue at least some system functions in the case of minor leakage faults in some of the inductive loads. The object is to provide a drive circuit.
本発明は、バッテリとグランドとの間に並列接続された複数の誘導負荷(SL1-SL3)を駆動する負荷駆動回路である。誘導負荷は、例えばコイルへの通電により発生した電磁吸引力によりバルブを開閉するソレノイド等である。以下、バッテリ側を上流と表し、グランド側を下流と表す。この負荷駆動回路は、セーフリレー(RY)と、ハイサイドスイッチ(TH)と、ローサイドスイッチ(TL)と、制御回路(44)と、スイッチ駆動回路(8H、8L)と、を備える。 The present invention is a load drive circuit for driving multiple inductive loads (SL1-SL3) connected in parallel between a battery and ground. The inductive load is, for example, a solenoid or the like that opens and closes a valve by an electromagnetic attraction force generated by energizing a coil. Hereinafter, the battery side will be referred to as upstream, and the ground side will be referred to as downstream. This load drive circuit includes a safe relay (RY), a high side switch (TH), a low side switch (TL), a control circuit (44), and switch drive circuits (8H, 8L).
セーフリレーは、複数の誘導負荷に対して共通に設けられ、バッテリから複数の誘導負荷への電力供給を遮断可能である。ハイサイドスイッチは、各誘導負荷の上流端と下流端との間に各誘導負荷と並列に接続され、電流経路の導通及び遮断を切り替える。ローサイドスイッチは、各誘導負荷の下流端とグランドとの間に接続され、電流経路の導通及び遮断を切り替える。 A safe relay is commonly provided for a plurality of inductive loads, and can cut off power supply from the battery to the plurality of inductive loads. A high-side switch is connected in parallel with each inductive load between the upstream end and the downstream end of each inductive load, and switches conduction and interruption of the current path. A low-side switch is connected between the downstream end of each inductive load and the ground, and switches conduction and interruption of the current path.
制御回路は、ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチのスイッチング信号を生成し、且つ、当該負荷駆動回路の起動後のイニシャルチェックにおいて、各誘導負荷の下流端からグランドへリーク電流が流れるリーク異常の有無を判定する。スイッチ駆動回路は、スイッチング信号に従ってハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチのON/OFFを切り替える。 The control circuit generates switching signals for the high-side switch and the low-side switch, and determines in the initial check after starting the load drive circuit whether or not there is a leak abnormality in which a leak current flows from the downstream end of each inductive load to the ground. do. The switch drive circuit switches ON/OFF of the high side switch and the low side switch according to the switching signal.
制御回路は、イニシャルチェックの第1判定段階において、セーフリレーをONし、各誘導負荷に対応するハイサイドスイッチをON、且つ、ローサイドスイッチをOFFした状態で、リーク異常であるか否かを判定する。制御回路は、第1判定段階で一つ以上の誘導負荷についてリーク異常であると判定した場合、イニシャルチェックの第2判定段階において、リーク電流が許容範囲内にある「軽微リーク異常」であるか、リーク電流が許容範囲を超える「真性リーク異常」であるかを判別する。例えば「軽微リーク異常」とは、スイッチの耐電流性能に問題ない程度のリーク電流が流れている状態を指す。 The control circuit turns ON the safe relay, turns ON the high side switch corresponding to each inductive load, and turns OFF the low side switch in the first judgment stage of the initial check, and judges whether or not there is a leakage abnormality. do. When the control circuit determines that one or more inductive loads have a leak abnormality in the first determination stage, the second determination stage of the initial check determines whether the leak current is within the allowable range and is a "minor leak abnormality". , to determine whether the leakage current exceeds the allowable range or not is an “intrinsic leakage abnormality”. For example, "slight leakage abnormality" refers to a state in which a leakage current that does not pose a problem for the withstand current performance of the switch is flowing.
制御回路は、軽微リーク異常であると判定した場合、異常と判定された誘導負荷について、第1判定段階におけるハイサイドスイッチのON状態及びローサイドスイッチのOFF状態を継続して駆動を禁止すると共に、正常と判定された誘導負荷の駆動を許可する。また、制御回路は、真性リーク異常であると判定した場合、セーフリレーをOFFし、全ての誘導負荷の駆動を禁止する。 When the control circuit determines that there is a minor leak abnormality, the control circuit prohibits driving the inductive load determined to be abnormal while maintaining the ON state of the high-side switch and the OFF state of the low-side switch in the first determination stage, Permits driving an inductive load that is determined to be normal. Further, when the control circuit determines that there is an intrinsic leak abnormality, it turns off the safe relay and prohibits driving of all the inductive loads.
本発明では、イニシャルチェック時にハイサイドスイッチをON状態とすることで、判定対象の誘導負荷にリーク電流が流れて誤動作等が発生することを防止できる。また、軽微リーク異常時に異常と判定された誘導負荷のみの駆動を禁止し、正常と判定された誘導負荷の駆動を許可することで、システム機能が完全に喪失することを回避し、少なくとも一部のシステム機能を継続することができる。また、真性リーク異常時に全ての誘導負荷の駆動を禁止することで、確実にフェールセーフを実現することができる。 In the present invention, by turning on the high-side switch at the time of the initial check, it is possible to prevent the leakage current from flowing through the inductive load to be judged and the occurrence of malfunction or the like. In addition, by prohibiting the driving of only the inductive loads that are judged to be abnormal and permitting the driving of the inductive loads that are judged to be normal in the event of a minor leak abnormality, it is possible to avoid the complete loss of system functions and at least partially system functions can continue. In addition, by prohibiting the driving of all inductive loads at the time of the intrinsic leakage abnormality, it is possible to reliably realize a fail-safe.
以下、本発明による負荷駆動回路の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。複数の実施形態で、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。第1~第3実施形態を包括して「本実施形態」という。本実施形態において負荷駆動回路の駆動対象である複数の「誘導負荷」は、例えば車両の油圧ブレーキシステムにおいて油圧経路を開閉する制御弁を構成する複数のソレノイドである。 A plurality of embodiments of the load drive circuit according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In a plurality of embodiments, substantially the same configurations are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. The first to third embodiments are collectively referred to as "this embodiment". In this embodiment, the plurality of "inductive loads" to be driven by the load drive circuit are, for example, a plurality of solenoids constituting control valves for opening and closing hydraulic paths in a hydraulic brake system of a vehicle.
(第1実施形態)
図1、図2を参照し、第1実施形態について説明する。まず図1に、負荷駆動回路の駆動対象である複数のソレノイドSL1、SL2、SL3(以下、「複数のソレノイドSL1-SL3」と記す)、及び、負荷駆動回路40の全体構成を示す。図1においてソレノイドの数が3個であることに意味はなく、2個でも4個以上でもよい。複数のソレノイドSL1-SL3は、図示しないバッテリとグランドとの間に並列接続され、バッテリ電圧Vbが共通に印加される。以下、バッテリ側を「上流」と表し、グランド側を「下流」と表す。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. First, FIG. 1 shows the overall configuration of a plurality of solenoids SL1, SL2, and SL3 (hereinafter referred to as “plurality of solenoids SL1-SL3”) to be driven by the load drive circuit and the
負荷駆動回路40は、複数のソレノイドSL1-SL3を駆動する。負荷駆動回路40は、全ソレノイドSL1-SL3に対して共通に設けられたセーフリレーRY及び制御回路44と、ソレノイドSL1-SL3毎に個別に設けられた第1~第3ソレノイド駆動回路とを備える。つまり、図1における複数のソレノイドSL1-SL3以外の部分が負荷駆動回路40に該当する。セーフリレーRYは、バッテリから複数のソレノイドSL1-SL3への電力供給を遮断可能である。
A
第1実施形態では第1~第3ソレノイド駆動回路の符号を「461」、「462」、「463」とする。第1ソレノイド駆動回路461については詳細な構成を図示する。第2、第3ソレノイド駆動回路462、463については、単に第1ソレノイド駆動回路461と同様の構成の回路が複数設けられていることを表し、詳細な図示を省略する。
In the first embodiment, the reference numerals of the first to third solenoid drive circuits are "461", "462" and "463". A detailed configuration of the first
以下の説明で、第1実施形態の第1~第3ソレノイド駆動回路を代表して「ソレノイド駆動回路461」と記す。この場合、「一つのソレノイドに対する一単位の駆動回路」の意味である。また、駆動されるソレノイドを代表して「ソレノイドSL1」と記す。ソレノイド駆動回路461は、ハイサイドスイッチTH、ローサイドスイッチTL、並びに、各スイッチTH、TLに対応する電流センサ5H、5L、電流検出回路6H、6L及びスイッチ駆動回路8H、8Lを含む。
In the following description, the first to third solenoid drive circuits of the first embodiment are represented by "
ハイサイドスイッチTHは、ソレノイドSL1の上流端と下流端との間にソレノイドSL1と並列に接続され、電流経路の導通及び遮断を切り替える。ローサイドスイッチTLは、ソレノイドSL1の下流端とグランドとの間に接続され、電流経路の導通及び遮断を切り替える。 The high-side switch TH is connected in parallel with the solenoid SL1 between the upstream end and the downstream end of the solenoid SL1, and switches between conduction and interruption of the current path. The low-side switch TL is connected between the downstream end of the solenoid SL1 and the ground, and switches between conduction and interruption of the current path.
スイッチ駆動回路8Hは、8Lは、制御回路44が生成したスイッチング信号に従って、それぞれハイサイドスイッチTH及びローサイドスイッチTLのON/OFFを切り替える。短絡を防止する技術常識として、ハイサイドスイッチTH及びローサイドスイッチTLが同時にONすることはない。ハイサイドスイッチTHがON、ローサイドスイッチTLがOFFのときソレノイドSL1に通電されず、非駆動の状態となる。ハイサイドスイッチTHがOFF、ローサイドスイッチTLがONのときソレノイドSL1に通電される。すなわち、ソレノイドSL1が駆動される。
The
ハイサイドスイッチTHに流れる電流を「ハイサイド電流IH」、ローサイドスイッチTLに流れる電流を「ローサイド電流IL」と定義する。ハイサイド電流センサ5H及びローサイド電流センサ5Lは、それぞれハイサイド電流IH及びローサイド電流ILを検出する。ハイサイド電流検出回路6H及びローサイド電流検出回路6Lは、それぞれ対応する電流センサ5H、5Lの出力信号を処理して制御回路44に出力する。
A current flowing through the high-side switch TH is defined as a "high-side current IH", and a current flowing through the low-side switch TL is defined as a "low-side current IL". A high-side
通常駆動において制御回路44は、例えば外部からの指令信号に基づき、デューティ制御によりハイサイドスイッチTH及びローサイドスイッチTLのスイッチング信号を生成する。このとき、電流検出回路6H、6Lからフィードバック電流IH、ILを取得し、電流フィードバック制御を行ってもよい。また、制御回路44は、セーフリレーRYの開閉を指令する。
In normal driving, the
ところで、このような構成の負荷駆動回路40において、ソレノイドSL1の下流端からグランドへリーク電流が流れる「リーク異常」が発生する可能性がある。リーク経路としては、図1に破線で示すように、ソレノイドSL1の下流端からグランドに流れる経路LPa、及び、ローサイドスイッチTLの内部を流れる経路LPbが想定される。
By the way, in the
そこで、負荷駆動回路40の起動後、通常駆動開始前のイニシャルチェックによりリーク異常を検出することが求められる。したがって、本実施形態の制御回路44は、さらにイニシャルチェックにおいて、各ソレノイドSL1-SL3の下流端からグランドへリーク電流が流れるリーク異常の有無を判定する。
Therefore, after starting the
本明細書では、ソレノイドそのものに起因する場合に限らず、各ソレノイドに対応する配線やローサイドスイッチTLに起因する場合を含め、リーク電流が流れる場合、「ソレノイドがリーク異常」であると表現する。同様に、ソレノイドそのもの、及び、対応する配線やローサイドスイッチTLが正常であってリーク電流が流れない場合、「ソレノイドが正常」であると表現する。 In this specification, when a leak current flows not only due to the solenoid itself, but also due to wiring corresponding to each solenoid or low side switch TL, it is expressed as "solenoid leak abnormality". Similarly, when the solenoid itself, the corresponding wiring and the low-side switch TL are normal and no leakage current flows, it is expressed as "the solenoid is normal".
なお、特許文献1(特開平10-338125号公報)の従来技術では、複数のうち一部のソレノイドがリーク異常の場合でも、処置として全てのソレノイドに対する電圧供給を一斉に遮断する必要があり、システム機能が完全に喪失することとなる。 In the prior art of Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-338125), it is necessary to cut off the voltage supply to all the solenoids at once as a measure even if some of the plurality of solenoids have a leak abnormality. Complete loss of system functionality.
それに対し本実施形態の負荷駆動回路40は、リーク異常と判定された場合、実質的に許容範囲内である「軽微リーク異常」と、許容範囲を超える「真性リーク異常」とに判別する。そして、一部のソレノイドの軽微リーク異常の場合、正常なソレノイドを駆動し、少なくとも一部のシステム機能を継続することを目的とする。
On the other hand, the
第1実施形態では、制御回路44は、電流センサ5Hにより検出され、電流検出回路6Hにより出力信号が処理されたハイサイド電流IHに基づいて、各ソレノイドSL1-SL3のリーク異常の有無を判定し、さらに、軽微リーク異常であるか、真性リーク異常であるかを判別する。
In the first embodiment, the
なお、第1実施形態のソレノイド駆動回路461において、ローサイド電流センサ5L及び電流検出回路6Lはイニシャルチェックのリーク異常判定では用いられず、通常駆動時のフィードバック制御等でのみ用いられることを想定している。ローサイド電流ILに基づいてリーク経路LPaとリーク経路LPbとを識別することも可能であるが、現実的なニーズがないため、第1実施形態では想定しない。
In the
図2のフローチャートを参照し、第1実施形態によるリーク異常判定処理について説明する。フローチャートの説明で記号「S」はステップを意味する。S1-S4が「イニシャルチェックの第1判定段階」に相当し、S5-S7が「イニシャルチェックの第2判定段階」に相当する。S8-S10は判定結果に応じた処置である。第1~第3実施形態においてS3、S5以外のステップは共通であり、第1判定段階及び第2判定段階の意味も共通である。またS3、S5については各実施形態に対応する「A」、「B」、「C」の記号を末尾に付す。 A leak abnormality determination process according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the description of the flowchart, the symbol "S" means step. S1-S4 correspond to the "first determination stage of the initial check", and S5-S7 correspond to the "second determination stage of the initial check". S8-S10 are measures according to the determination result. Steps other than S3 and S5 are common in the first to third embodiments, and the meanings of the first determination stage and the second determination stage are also common. As for S3 and S5, the symbols "A", "B" and "C" corresponding to each embodiment are added at the end.
制御回路44は、S1でセーフリレーRYをONし、S2で各ソレノイドSL1-SL3に対応するハイサイドスイッチTHをON、且つ、ローサイドスイッチTLをOFFする。この状態で制御回路44は、S3Aで、ハイサイド電流IHが第1電流閾値IHth1以上であるか否か判断する。第1電流閾値IHth1は、0[A]に対する誤差範囲の上限値に設定されている。つまり、「ハイサイド電流IHが第1電流閾値IHth1以上である」とは、「ハイサイド電流IHが実質的に0[A]でない」ことを意味する。
The
以下、異常判定対象のソレノイドを「対象ソレノイドSL1」として記載する。また、他のソレノイドSL2、SL3は正常とする。S3AでNOの場合、S4で制御回路44は、ハイサイド電流IHが実質的に0[A]であり、対象ソレノイドSL1が正常と判定する。そして、S8で制御回路44は、対象ソレノイドSL1についてデューティ制御等による通常駆動を開始する。S3AでYESの場合、制御回路44は、対象ソレノイドSL1がリーク異常であると判定し、S5Aに移行する。
Hereinafter, the solenoid subject to abnormality determination will be referred to as "subject solenoid SL1". Also, the other solenoids SL2 and SL3 are assumed to be normal. If NO in S3A, in S4 the
第2判定段階のS5Aで制御回路44は、ハイサイド電流IHが第2電流閾値IHth2以上であるか否か判断する。第2電流閾値IHth2は第1電流閾値IHth1より大きい値である。例えば、第2電流閾値IHth2以上の電流を通電し続けるとハイサイドスイッチTH、及び、リーク電流が経路LPbを流れる場合のローサイドスイッチTLの耐電流値を超えるおそれがある、という値が第2電流閾値IHth2として設定される。つまり、スイッチTH、TLの耐電流の観点から、第2電流閾値IHth2以上のリーク電流が流れる場合、真性リーク異常として扱う。一方、第2電流閾値IHth2未満の電流を通電し続けても、スイッチTH、TLの耐電流性能に問題ないため、この場合、軽微リーク異常として扱う。
In the second determination step S5A, the
要するに、第2電流閾値IHth2は「リーク電流の許容範囲の上限値」に相当する。制御回路44は、第2判定段階において、リーク電流が許容範囲内にある「軽微リーク異常」であるか、リーク電流が許容範囲を超える「真性リーク異常」であるかを判別する。
In short, the second current threshold IHth2 corresponds to "the upper limit of the allowable range of leakage current". In the second determination stage, the
ハイサイド電流IHが第2電流閾値IHth2より小さいとき、すなわちS5AでNOの場合、S6で制御回路44は、対象ソレノイドSL1が「軽微リーク異常」であると判定する。そして、S9で制御回路44は、異常と判定された対象ソレノイドSL1について、第1判定段階における「ハイサイドスイッチTHのON状態及びローサイドスイッチTLのOFF状態」を継続して駆動を禁止する。また、制御回路44は、正常と判定された他のソレノイドSL2、SL3の駆動を許可する。
When the high-side current IH is smaller than the second current threshold IHth2, that is, when NO in S5A, the
ハイサイド電流IHが第2電流閾値IHth2以上のとき、すなわちS5AでYESの場合、S7で制御回路44は、対象ソレノイドSL1が「真性リーク異常」であると判定する。そして、S10で制御回路44は、セーフリレーRYをOFFし、全てのソレノイドSL1-SL3の駆動を禁止する。
When the high-side current IH is equal to or greater than the second current threshold IHth2, that is, when YES in S5A, the
このように本実施形態では、イニシャルチェック時にハイサイドスイッチTHをON状態とすることで、対象ソレノイドSL1にリーク電流が流れて誤動作等が発生することを防止できる。 As described above, in the present embodiment, by turning on the high-side switch TH at the time of the initial check, it is possible to prevent the leakage current from flowing through the target solenoid SL1 and the occurrence of malfunction or the like.
また、軽微リーク異常時に異常と判定された対象ソレノイドSL1のみの駆動を禁止し、正常と判定された他のソレノイドSL2、SL3の駆動を許可することで、システム機能が完全に喪失することを回避し、少なくとも一部のシステム機能を継続することができる。例えば四つの車輪に対する各ブレーキ油圧経路を開閉する制御弁のうち一つに異常が発生しても、他の三つを正常に駆動することができる。また、真性リーク異常時に全てのソレノイドSL1-SL3の駆動を禁止することで、確実にフェールセーフを実現することができる。 In addition, by prohibiting the driving of only the target solenoid SL1 determined to be abnormal in the event of a minor leak abnormality and permitting the driving of the other solenoids SL2 and SL3 determined to be normal, it is possible to avoid a complete loss of system functions. and at least some system functionality can continue. For example, even if one of the control valves that open and close the brake hydraulic paths for four wheels malfunctions, the other three can be driven normally. In addition, by prohibiting the driving of all the solenoids SL1-SL3 at the time of the intrinsic leak abnormality, it is possible to reliably realize a fail-safe.
さらに第1実施形態では、通常駆動の電流フィードバック制御に用いられる電流センサ5H及び電流検出回路6Hの構成によりハイサイド電流IHを取得してリーク異常を判定するため、リーク異常判定のための専用の構成を設ける必要がない。したがって、既存の負荷駆動回路40においても適用しやすい。また、一般に電流による検出方法は、電位差による検出方法よりも検出精度が良い。
Furthermore, in the first embodiment, the high-side current IH is acquired by the configuration of the
(第2、第3実施形態)
次に図3、図4を参照し、第2実施形態について説明する。図3に示すように、第2実施形態では第1~第3ソレノイド駆動回路の符号を「471」、「472」、「473」とする。第1ソレノイド駆動回路471については詳細な構成を図示する。第2、第3ソレノイド駆動回路472、473については、単に第1ソレノイド駆動回路471と同様の構成の回路が複数設けられていることを表し、詳細な図示を省略する。なお、図1の第2、第3ソレノイド駆動回路462、463に対し、ハイサイド電位差比較回路71H、72Hの記号のみが追加されている。
(Second and third embodiments)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. As shown in FIG. 3, in the second embodiment, the reference numerals of the first to third solenoid drive circuits are "471", "472", and "473". A detailed configuration of the first
第2実施形態の第1~第3ソレノイド駆動回路を代表して、「ソレノイド駆動回路471」と記す。また、ハイサイドスイッチTHの上流端と下流端との電位差を「ハイサイド電位差VH」と定義する。第2実施形態のソレノイド駆動回路471は、第1実施形態のソレノイド駆動回路461の構成に加え、ハイサイド電位差VHを閾値と比較する二つのハイサイド電位差比較回路71H、72Hを有している。ハイサイド電位差VHは、ソレノイドSL1の非駆動時にソレノイドSL1の両端に発生する電位差でもある。
The first to third solenoid drive circuits of the second embodiment are represented by "
第1のハイサイド電位差比較回路71Hは、ハイサイド電位差VHを第1ハイサイド電位差閾値VHref1と比較する。第1ハイサイド電位差閾値VHref1は、リーク異常であるか否かを判定する第1判定段階で用いられる。第2のハイサイド電位差比較回路72Hは、ハイサイド電位差VHを第2ハイサイド電位差閾値VHref2と比較する。第2ハイサイド電位差閾値VHref2は、第1ハイサイド電位差閾値VHref1より大きい値に設定されており、軽微リーク異常であるか真性リーク異常であるかを判別する第2判定段階で用いられる。
The first high side potential
図4のフローチャートは、図2に対しS3B、S5Bのみが異なる。それ以外のステップについては第1実施形態の説明を援用する。第1判定段階のS3Bで制御回路44は、ハイサイド電位差VHが第1ハイサイド電位差閾値VHref1以上であるか否か判断する。第1ハイサイド電位差閾値VHref1は、図2の第1電流閾値IHth1相当のリーク電流が流れたときに発生するハイサイド電位差VHの値に設定される。S3BでYESの場合、制御回路44は、対象ソレノイドSL1がリーク異常であると判定し、S5Bに移行する。
The flowchart of FIG. 4 differs from that of FIG. 2 only in S3B and S5B. For other steps, the description of the first embodiment is used. In the first determination step S3B, the
第2判定段階のS5Bで制御回路44は、ハイサイド電位差VHが第2ハイサイド電位差閾値VHref2以上であるか否か判断する。第2ハイサイド電位差閾値VHref2は、図2の第2電流閾値IHth2相当のリーク電流が流れたときに発生するハイサイド電位差VHの値に設定される。
In the second determination step S5B, the
ハイサイド電位差VHが第2ハイサイド電位差閾値VHref2より小さいとき、すなわちS5BでNOの場合、S6で制御回路44は、対象ソレノイドSL1が「軽微リーク異常」であると判定する。ハイサイド電位差VHが第2ハイサイド電位差閾値VHref2以上のとき、すなわちS5BでYESの場合、S7で制御回路44は、対象ソレノイドSL1が「真性リーク異常」であると判定する。
When the high side potential difference VH is smaller than the second high side potential difference threshold value VHref2, that is, when NO in S5B, the
次に図5、図6を参照し、第3実施形態について説明する。図5に示すように、第3実施形態では第1~第3ソレノイド駆動回路の符号を「481」、「482」、「483」とする。第1ソレノイド駆動回路481については詳細な構成を図示する。第2、第3ソレノイド駆動回路482、483については、単に第1ソレノイド駆動回路481と同様の構成の回路が複数設けられていることを表し、詳細な図示を省略する。なお、図1の第2、第3ソレノイド駆動回路462、463に対し、ローサイド電位差比較回路71L、72Lの記号のみが追加されている。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. As shown in FIG. 5, in the third embodiment, the reference numerals of the first to third solenoid drive circuits are "481", "482" and "483". A detailed configuration of the first
第3実施形態の第1~第3ソレノイド駆動回路を代表して、「ソレノイド駆動回路481」と記す。また、ローサイドスイッチTLの上流端と下流端との電位差を「ローサイド電位差VL」と定義する。第3実施形態のソレノイド駆動回路481は、第1実施形態のソレノイド駆動回路461の構成に加え、ローサイド電位差VLを閾値と比較する二つのローサイド電位差比較回路71L、72Lを有している。なお、例えばローサイドスイッチTLとグランドとの間に抵抗等が接続された回路では、抵抗等による電圧降下分を考慮した閾値が設定されてもよい。
The first to third solenoid drive circuits of the third embodiment are represented by "
第1のローサイド電位差比較回路71Lは、ローサイド電位差VLを第1ローサイド電位差閾値VLref1と比較する。第1ローサイド電位差閾値VLref1は、リーク異常であるか否かを判定する第1判定段階で用いられる。第2のローサイド電位差比較回路72Lは、ローサイド電位差VLを第2ローサイド電位差閾値VLref2と比較する。第2ローサイド電位差閾値VLref2は、第1ローサイド電位差閾値VLref1より小さい値に設定されており、軽微リーク異常であるか真性リーク異常であるかを判別する第2判定段階で用いられる。
The first low-side potential
図6のフローチャートは、図2に対しS3C、S5Cのみが異なる。それ以外のステップについては第1実施形態の説明を援用する。第1判定段階のS3Cで制御回路44は、ローサイド電位差VLが第1ローサイド電位差閾値VLref1以下であるか否か判断する。第1ローサイド電位差閾値VLref1は、図2の第1電流閾値IHth1相当のリーク電流が流れたときに発生するローサイド電位差VLの値に設定される。S3CでYESの場合、制御回路44は、対象ソレノイドSL1がリーク異常であると判定し、S5Cに移行する。
The flowchart of FIG. 6 differs from that of FIG. 2 only in S3C and S5C. For other steps, the description of the first embodiment is used. In the first determination step S3C, the
第2判定段階のS5Cで制御回路44は、ローサイド電位差VLが第2ローサイド電位差閾値VLref2以下であるか否か判断する。第2ローサイド電位差閾値VLref2は、図2の第2電流閾値IHth2相当のリーク電流が流れたときに発生するローサイド電位差VLの値に設定される。
In the second determination step S5C, the
ローサイド電位差VLが第2ローサイド電位差閾値VLref2より大きいとき、すなわちS5CでNOの場合、S6で制御回路44は、対象ソレノイドSL1が「軽微リーク異常」であると判定する。ローサイド電位差VLが第2ローサイド電位差閾値VLref2以下のとき、すなわちS5CでYESの場合、S7で制御回路44は、対象ソレノイドSL1が「真性リーク異常」であると判定する。
When the low-side potential difference VL is greater than the second low-side potential difference threshold VLref2, that is, when NO in S5C, the
このように第2、第3実施形態では、ハイサイドスイッチTH又はローサイドスイッチTLの両端電位差により、対象ソレノイドSL1のリーク異常を判定する。これにより、第1実施形態と同様の効果が得られる。 As described above, in the second and third embodiments, the leakage abnormality of the target solenoid SL1 is determined based on the potential difference between both ends of the high-side switch TH or the low-side switch TL. As a result, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
なお、第2、第3実施形態のソレノイド駆動回路471、481において、電流センサ5H、5L及び電流検出回路6H、6Lはイニシャルチェックのリーク異常判定では用いられない。ただし、通常駆動時のフィードバック制御等で用いられるため、図3、図5でも図1と同様に図示されている。
In the
(その他の実施形態)
(a)リーク異常の判定において制御回路44は、ハイサイド電流IHによる判定と、ハイサイドスイッチTH又はローサイドスイッチTLの両端電位差VH、VLによる判定とを併用してもよい。複数の判定を組み合わせることで、信頼性が向上する。
(Other embodiments)
(a) The
(b)リーク異常の判定における二段階の閾値に加え、三段階以上の閾値を設け、軽微リーク異常又は真性リーク異常をさらに層別して、レベルに応じた処置が実施されるようにしてもよい。 (b) In addition to the two-stage threshold for determining leak abnormality, thresholds of three or more stages may be provided to further classify minor leak abnormality or true leak abnormality, and measures may be taken according to the level.
(c)負荷駆動回路の駆動対象である誘導負荷は、電磁吸引力によりバルブを開閉するソレノイドに限らず、トランス、モータ巻線等、インダクタンス成分を有するどのような負荷でもよい。また、同種の誘導負荷が並列接続される構成に限らず、駆動電流が同等の異種の誘導負荷が混在してもよい。 (c) The inductive load to be driven by the load drive circuit is not limited to a solenoid that opens and closes a valve by electromagnetic attraction, but may be any load having an inductance component such as a transformer or motor windings. In addition, the configuration is not limited to the configuration in which the same type of inductive loads are connected in parallel, and different types of inductive loads having the same drive current may coexist.
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。 As described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and can be embodied in various forms without departing from the spirit of the present invention.
本開示に記載の制御回路及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御回路及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御回路及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 The control circuitry and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by the computer program. may be Alternatively, the control circuitry and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control circuitry and techniques described in this disclosure can be implemented by a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may also be implemented by one or more dedicated computers configured. The computer program may also be stored as computer-executable instructions on a computer-readable non-transitional tangible recording medium.
40・・・負荷駆動回路、 44・・・制御回路
8H、8L・・・スイッチ駆動回路、
SL1-3・・・ソレノイド(誘導負荷)、
RY・・・セーフリレー、
TH・・・ハイサイドスイッチ、 TL・・・ローサイドスイッチ。
40
SL1-3 ... Solenoid (inductive load),
RY: Safe relay,
TH: high side switch, TL: low side switch.
Claims (3)
複数の前記誘導負荷に対して共通に設けられ、前記バッテリから複数の前記誘導負荷への電力供給を遮断可能なセーフリレー(RY)と、
各前記誘導負荷の上流端と下流端との間に各前記誘導負荷と並列に接続され、電流経路の導通及び遮断を切り替えるハイサイドスイッチ(TH)と、
各前記誘導負荷の下流端とグランドとの間に接続され、電流経路の導通及び遮断を切り替えるローサイドスイッチ(TL)と、
前記ハイサイドスイッチ及び前記ローサイドスイッチのスイッチング信号を生成し、且つ、当該負荷駆動回路の起動後のイニシャルチェックにおいて、各前記誘導負荷の下流端からグランドへリーク電流が流れるリーク異常の有無を判定する制御回路(44)と、
前記スイッチング信号に従って前記ハイサイドスイッチ及び前記ローサイドスイッチのON/OFFを切り替えるスイッチ駆動回路(8H、8L)と、
を備え、
前記制御回路は、
前記イニシャルチェックの第1判定段階において、前記セーフリレーをONし、各前記誘導負荷に対応する前記ハイサイドスイッチをON、且つ、前記ローサイドスイッチをOFFした状態で、前記リーク異常であるか否かを判定し、
前記第1判定段階で一つ以上の前記誘導負荷について前記リーク異常であると判定した場合、前記イニシャルチェックの第2判定段階において、前記リーク電流が許容範囲内にある軽微リーク異常であるか、前記リーク電流が前記許容範囲を超える真性リーク異常であるかを判別し、
前記軽微リーク異常であると判定した場合、
異常と判定された前記誘導負荷について、前記第1判定段階における前記ハイサイドスイッチのON状態及び前記ローサイドスイッチのOFF状態を継続して駆動を禁止すると共に、正常と判定された前記誘導負荷の駆動を許可し、
前記真性リーク異常であると判定した場合、
前記セーフリレーをOFFし、全ての前記誘導負荷の駆動を禁止する負荷駆動回路。 A load driving circuit for driving a plurality of inductive loads (SL1-SL3) connected in parallel between a battery and ground, wherein the battery side is represented as upstream and the ground side is represented as downstream,
a safe relay (RY) that is commonly provided for a plurality of the inductive loads and is capable of interrupting power supply from the battery to the plurality of the inductive loads;
a high-side switch (TH) connected in parallel with each of the inductive loads between the upstream end and the downstream end of each of the inductive loads and switching between conduction and interruption of the current path;
a low-side switch (TL) connected between the downstream end of each of the inductive loads and the ground and switching between conduction and interruption of the current path;
generating switching signals for the high-side switch and the low-side switch, and determining presence/absence of a leakage abnormality in which a leakage current flows from the downstream end of each of the inductive loads to the ground in an initial check after starting the load drive circuit; a control circuit (44);
a switch drive circuit (8H, 8L) for switching ON/OFF of the high side switch and the low side switch according to the switching signal;
with
The control circuit is
In the first determination stage of the initial check, whether or not the leak abnormality occurs in a state where the safe relay is turned on, the high side switch corresponding to each inductive load is turned on, and the low side switch is turned off. to determine
If one or more of the inductive loads are determined to be the leakage abnormality in the first determination step, the second determination step of the initial check determines whether the leakage current is within the allowable range and the leakage abnormality is minor, Determining whether the leak current is an intrinsic leak abnormality exceeding the allowable range,
When it is determined that the minor leak abnormality is present,
For the inductive load determined to be abnormal, driving of the inductive load determined to be normal is prohibited while the high-side switch ON state and the low-side switch OFF state in the first determination stage are continued. to allow
When it is determined to be the intrinsic leak abnormality,
A load drive circuit that turns off the safe relay and prohibits driving of all the inductive loads.
前記制御回路は、前記第1判定段階において、前記ハイサイド電流が第1電流閾値(IHth1)以上のとき前記リーク異常であると判定し、前記第2判定段階において、前記ハイサイド電流が前記第1電流閾値より大きい第2電流閾値(IHth2)より小さいとき前記軽微リーク異常、前記第2電流閾値以上のとき前記真性リーク異常であると判定する、請求項1に記載の負荷駆動回路。 A high side current sensor (5H) that detects a high side current (IH) that flows through the high side switch, and a high side current detection circuit (6H) that processes an output signal of the high side current sensor. ,
The control circuit determines that the leak abnormality occurs when the high-side current is equal to or greater than a first current threshold (IHth1) in the first determination step, and determines that the high-side current is equal to or exceeds the first current threshold (IHth1) in the second determination step. 2. The load driving circuit according to claim 1, wherein when the current is smaller than a second current threshold (IHth2) larger than one current threshold, the minor leakage abnormality is determined, and when the current is equal to or greater than the second current threshold, the intrinsic leakage abnormality is determined.
前記ローサイドスイッチの上流端と下流端との電位差であるローサイド電位差(VL)を第1ローサイド電位差閾値(VLref1)、及び、前記第1ローサイド電位差閾値より小さい第2ローサイド電位差閾値(VLref2)と比較するローサイド電位差比較回路(71L、72L)をさらに備え、
前記ハイサイド電位差比較回路を備える場合、
前記制御回路は、前記第1判定段階において、前記ハイサイド電位差が前記第1ハイサイド電位差閾値以上のとき前記リーク異常であると判定し、前記第2判定段階において、前記ハイサイド電位差が前記第2ハイサイド電位差閾値より小さいとき前記軽微リーク異常、前記第2ハイサイド電位差閾値以上のとき前記真性リーク異常であると判定し、
前記ローサイド電位差比較回路を備える場合、
前記制御回路は、前記第1判定段階において、前記ローサイド電位差が前記第1ローサイド電位差閾値以下のとき前記リーク異常であると判定し、前記第2判定段階において、前記ローサイド電位差が前記第2ローサイド電位差閾値より大きいとき前記軽微リーク異常、前記第2ローサイド電位差閾値以下のとき前記真性リーク異常であると判定する、請求項1に記載の負荷駆動回路。 The high side potential difference (VH), which is the potential difference between the upstream end and the downstream end of the high side switch, is set to a first high side potential difference threshold (VHref1) and a second high side potential difference threshold (VHref1) larger than the first high side potential difference threshold ( VHref2), a high side potential difference comparison circuit (71H, 72H) for comparison, or
A low-side potential difference (VL), which is a potential difference between the upstream end and the downstream end of the low-side switch, is compared with a first low-side potential difference threshold (VLref1) and a second low-side potential difference threshold (VLref2) smaller than the first low-side potential difference threshold. Further comprising a low side potential difference comparison circuit (71L, 72L),
When the high-side potential difference comparison circuit is provided,
The control circuit determines that the leakage abnormality occurs when the high-side potential difference is equal to or greater than the first high-side potential difference threshold in the first determination step, and determines that the high-side potential difference is equal to or greater than the first high-side potential difference threshold in the second determination step. determining that the leakage abnormality is minor when the potential difference is smaller than the second high-side potential difference threshold, and that the leakage abnormality is true when the potential difference is equal to or greater than the second high-side potential difference threshold;
When the low-side potential difference comparison circuit is provided,
The control circuit determines that the leakage abnormality occurs when the low-side potential difference is equal to or less than the first low-side potential difference threshold in the first determination step, and determines that the low-side potential difference is equal to or exceeds the second low-side potential difference in the second determination step. 2. The load driving circuit according to claim 1, wherein the minor leakage abnormality is determined when the potential difference is greater than a threshold, and the intrinsic leakage abnormality is determined when the potential difference is equal to or less than the second low-side potential difference threshold.
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