WO2017006603A1 - 故障診断回路、および故障診断方法 - Google Patents

故障診断回路、および故障診断方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017006603A1
WO2017006603A1 PCT/JP2016/061246 JP2016061246W WO2017006603A1 WO 2017006603 A1 WO2017006603 A1 WO 2017006603A1 JP 2016061246 W JP2016061246 W JP 2016061246W WO 2017006603 A1 WO2017006603 A1 WO 2017006603A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reverse connection
connection protection
protection transistor
transistor
failure
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/061246
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
伸一 宮崎
鈴木　達也
Original Assignee
株式会社東海理化電機製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社東海理化電機製作所 filed Critical 株式会社東海理化電機製作所
Priority to EP16821074.8A priority Critical patent/EP3293531A4/en
Priority to US15/578,351 priority patent/US10352990B2/en
Publication of WO2017006603A1 publication Critical patent/WO2017006603A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/54—Testing for continuity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H11/00—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
    • H02H11/002—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of inverted polarity or connection; with switching for obtaining correct connection
    • H02H11/003—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of inverted polarity or connection; with switching for obtaining correct connection using a field effect transistor as protecting element in one of the supply lines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/20—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for electronic equipment
    • H02H7/205—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for electronic equipment for controlled semi-conductors which are not included in a specific circuit arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors

Definitions

  • the present invention relates to a failure diagnosis circuit and a failure diagnosis method.
  • reverse connection state In order to protect the load when the polarity of the power supply connected to the load is reversed (hereinafter referred to as “reverse connection state”), the reverse connection protection is applied.
  • a transistor may be used.
  • the reverse connection protection transistor serves to prevent a current in the reverse direction from flowing in a normal state when the reverse connection state is established.
  • the reverse connection protection transistor does not work properly when the reverse connection is established, the current flows in the opposite direction to that of the normal state. Therefore, when the reverse connection protection transistor does not work normally when the reverse connection state is established, an undesirable situation such as a load failure may occur.
  • reverse connection protection means is provided between the battery and the motor.
  • the reverse connection protection means is composed of a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor), and the MOSFET serves as a switching element and reverse connection protection means.
  • MOSFET Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor
  • first potential difference the potential difference between the upstream side and the downstream side of the reverse connection protection means when the switching element is in the off state
  • second potential difference the difference between the potential difference between the upstream side and the downstream side of the reverse connection protection means
  • the first potential difference and the second potential difference are measured after switching the state of the switching element, The difference between the potential difference of 1 and the second potential difference must be calculated, and further, the calculated difference must be compared with a set threshold value. Therefore, for example, when the technique described in Patent Document 1 is used, it is not desirable to easily diagnose the failure of the reverse connection protection transistor.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a new and improved fault diagnosis circuit capable of diagnosing an open fault of a reverse connection protection transistor, and a fault diagnosis. It is to provide a method.
  • a fault diagnosis circuit for diagnosing including a switching transistor that is electrically connected to a power source and each of the reverse connection protection transistors, and that is turned on or off according to a control signal applied to a control terminal.
  • the power supply unit that supplies power to the reverse connection protection transistor from the power source when the power supply is on, and the control signal is output to the switching transistor, thereby controlling power supply to the reverse connection protection transistor and stopping of power supply.
  • Power supply control unit, the output state of the control signal, the switching transistor and the reverse connection protection On the basis of the detection result of the voltage between the transistors, and a diagnosis unit for diagnosing an open failure of the reverse connection protection transistor, the failure diagnosis circuit is provided.
  • diagnosis unit may diagnose an open fault of the reverse connection protection transistor based on a change in the voltage after power supply to the reverse connection protection transistor is stopped.
  • diagnosis unit may diagnose that an open-circuit failure has occurred in the reverse connection protection transistor when a decrease in the voltage is not detected after power supply to the reverse connection protection transistor is stopped.
  • diagnosis unit may not diagnose that an open circuit fault has occurred in the reverse connection protection transistor when the voltage drop is detected after the power supply to the reverse connection protection transistor is stopped.
  • reverse connection protection transistor may be further provided.
  • the reverse connection protection transistor when the reverse connection state is established, the reverse connection protection transistor that prevents the reverse current from flowing in the normal state is prevented.
  • a failure diagnosis method in a failure diagnosis circuit for diagnosing a failure wherein the failure diagnosis circuit is electrically connected to each of a power supply and the reverse connection protection transistor, and is turned on according to a control signal applied to a control terminal or Including a switching transistor that is turned off, and outputting the control signal to the switching transistor, thereby controlling power supply to the reverse connection protection transistor and stopping of power supply, and outputting the control signal, the switching transistor,
  • the reverse connection protection transistor is opened based on the detection result of the voltage between the reverse connection protection transistor and the reverse connection protection transistor. Diagnosing disabilities, fault diagnosis method is provided.
  • connecting one constituent element and another constituent element means “the one constituent element and the other constituent element do not pass through another additional constituent element. “It is electrically connected” or “the one component and the other component are electrically connected via another component”.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a configuration of a failure diagnosis circuit 10 for diagnosing an open circuit failure of a reverse connection protection transistor.
  • a reverse connection protection transistor Tr connected to a load (not shown) such as a door control ECU (Electronic Control Unit) or a motor (not shown) and a ground (reference potential; the same shall apply hereinafter). It also shows.
  • the reverse connection protection transistor Tr an FET (Field-Effect Transistor) such as a MOSFET can be cited.
  • FIG. 1 shows an example in which the reverse connection protection transistor Tr is an N-channel MOSFET, the reverse connection protection transistor Tr is not limited to the example described above.
  • the reverse connection protection transistor Tr may be any transistor that can be used as a reverse connection protection transistor, such as a P-channel MOSFET.
  • a parasitic diode included in the reverse connection protection transistor Tr prevents a reverse current from flowing in a reverse state when the reverse connection state occurs.
  • the fault diagnosis circuit 10 includes, for example, an amplification unit 12 and a diagnosis unit 14.
  • the amplification unit 12 is composed of an amplification circuit such as an operational amplifier, for example.
  • the amplifier circuit is connected between the load (not shown) and the reverse connection protection transistor Tr, and amplifies the voltage between the drain and source of the reverse connection protection transistor Tr.
  • the diagnosis unit 14 includes, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit), a microcontroller, and the like.
  • a processor such as a CPU (Central Processing Unit), a microcontroller, and the like.
  • the diagnosis unit 14 diagnoses an open-circuit failure of the reverse connection protection transistor Tr based on the voltage (the amplified voltage between the drain and source of the reverse connection protection transistor Tr) output from the amplification unit 12 and input to the terminal DIN. .
  • the diagnosis unit 14 compares the value of the voltage output from the amplification unit 12 when the reverse connection protection transistor Tr is in an on state with a threshold value related to the diagnosis of the open fault. Then, the diagnosis unit 14 diagnoses an open failure of the reverse connection protection transistor Tr based on the comparison result. For example, when the voltage value is smaller than the threshold value (or when the voltage value is equal to or lower than the threshold value), the diagnosis unit 14 diagnoses that the reverse connection protection transistor Tr has not failed. For example, when the voltage value is equal to or higher than a threshold value (or when the voltage value is larger than the threshold value), the diagnosis unit 14 diagnoses that the reverse connection protection transistor Tr has an open failure.
  • the failure diagnosis circuit 10 diagnoses an open-circuit failure of the reverse connection protection transistor Tr based on the voltage between the drain and source of the reverse connection protection transistor Tr when the reverse connection protection transistor Tr is turned on. Therefore, by using the failure diagnosis circuit 10, it is possible to diagnose the open-circuit failure of the reverse connection protection transistor Tr more easily than in the case where the technique described in Patent Document 1, for example, is used.
  • the voltage drop Vf due to the parasitic diode of the reverse connection protection transistor Tr is very small. Further, the voltage drop Vf due to the parasitic diode of the reverse connection protection transistor Tr varies due to variations in the reverse connection protection transistor Tr. Furthermore, the voltage drop Vf due to the parasitic diode of the reverse connection protection transistor Tr can also vary depending on the temperature of the reverse connection protection transistor Tr.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the failure diagnosis circuit 100 according to the embodiment of the present invention.
  • a reverse connection protection transistor Tr1 connected to a load (not shown) such as an ECU or a motor for door control and a ground is also shown.
  • the reverse connection protection transistor Tr1 may be an FET such as a MOSFET.
  • FIG. 2 shows an example in which the reverse connection protection transistor Tr1 is an N-channel MOSFET like the reverse connection protection transistor Tr shown in FIG.
  • the reverse connection protection transistor Tr1 may be any transistor that can be used as a reverse connection protection transistor, such as a P-channel MOSFET.
  • the fault diagnosis circuit 100 includes, for example, a power supply unit 102, a power supply control unit 104, and a diagnosis unit 106.
  • the power supply control unit 104 and the diagnosis unit 106 are configured by, for example, a processor such as a CPU or a microcontroller.
  • a processor such as a CPU or a microcontroller.
  • one microcontroller serves as the power supply control unit 104 and the diagnosis unit 106.
  • the failure diagnosis circuit 100 may be configured to include, for example, a microcontroller that serves as the power supply control unit 104 and a microcontroller that serves as the diagnosis unit 106.
  • the power feeding unit 102 includes a switching transistor Tr2 that is turned on or off according to a control signal applied to the control terminal.
  • a control signal is shown in FIGS. 4 and 5 described later.
  • the switching transistor Tr2 is connected to a power source (not shown) and the reverse connection protection transistor Tr1.
  • the switching transistor Tr2 is connected to a ground having the same potential as the ground to which the reverse connection protection transistor Tr1 is connected via a resistor.
  • power is supplied from a power supply (not shown) to the reverse connection protection transistor Tr1 when the switching transistor Tr2 is in an ON state.
  • examples of the switching transistor Tr2 include bipolar transistors, FETs such as TFTs (Thin Film Transistors) and MOSFETs.
  • FIG. 2 shows an example in which the switching transistor Tr2 is a PNP-type bipolar transistor, but the switching transistor Tr2 according to the embodiment of the present invention is not limited to the above example.
  • the switching transistor Tr according to the embodiment of the present invention may be an NPN bipolar transistor, or may be a P-channel TFT or an N-channel TFT.
  • the switching transistor Tr2 according to the embodiment of the present invention is an arbitrary circuit element as long as it can serve as a switching element that is turned on or off according to a control signal (described later). Also good.
  • Examples of the power source include a secondary battery such as a battery and a fuel cell.
  • the power source may be, for example, a power source provided in a “system or device provided with a reverse connection protection transistor” or an external device connected to a “system or device provided with a reverse connection protection transistor”. It may be a power source.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing another configuration of the power feeding unit 102 in the failure diagnosis circuit 100 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows the power supply unit 102 portion of the failure diagnosis circuit 100 shown in FIG.
  • the fault diagnosis circuit according to the embodiment of the present invention is reversely connected in the diagnosis unit 106 as in the case where the power supply unit 102 has the configuration shown in FIG. 2. It is possible to diagnose an open failure of the protection transistor Tr1.
  • Feed control unit 104 controls the power supply to the reverse connection protection transistor Tr1 and the stop of power supply by outputting a control signal to the switching transistor Tr2.
  • the power supply control unit 104 generates a control signal, outputs the generated control signal from the terminal DOUT, and controls the on state and the off state of the switching transistor Tr2, thereby supplying power to the reverse connection protection transistor Tr1 and stopping the power supply. To control.
  • the power supply control unit 104 transmits, for example, data indicating the output state of the control signal to the diagnosis unit 106.
  • the diagnosis unit 106 grasps the output state of the control signal.
  • Diagnosis unit 106 The diagnosis unit 106 diagnoses an open failure of the reverse connection protection transistor Tr1 based on the output state of the control signal and the voltage input to the terminal DIN.
  • the voltage input to the terminal DIN corresponds to the detection result of the voltage between the switching transistor Tr2 and the reverse connection protection transistor Tr1.
  • the diagnosis unit 106 diagnoses an open failure of the reverse connection protection transistor Tr1 based on a change in voltage input to the terminal DIN after power supply to the reverse connection protection transistor Tr1 is stopped.
  • 4 and 5 are explanatory diagrams for explaining a fault diagnosis method for the reverse connection protection transistor Tr1 in the fault diagnosis circuit 100 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows a control signal (DOUT shown in FIG. 4) and a voltage inputted to the terminal DIN (shown in FIG. 4) when the reverse connection protection transistor Tr1 is not broken and the reverse connection protection transistor Tr1 is in an ON state.
  • DIN shows an example of the relationship.
  • FIG. 5 shows an example of the relationship between the control signal (DOUT shown in FIG. 5) and the voltage (DIN shown in FIG. 5) input to the terminal DIN when an open circuit failure occurs in the reverse connection protection transistor Tr1. Show.
  • the DIN shown in FIG. 4 and the DIN shown in FIG. 5 are obtained when the voltage input to the terminal DIN is converted into a high level voltage and a low level voltage by a comparator included in a microcontroller, for example. Show.
  • an open circuit failure occurs in the reverse connection protection transistor Tr1 by checking whether or not the voltage input to the terminal DIN after the power supply to the reverse connection protection transistor Tr1 is stopped is observed. It is possible to diagnose whether or not.
  • the power supply control unit 104 controls power supply to the reverse connection protection transistor Tr1 and stop of power supply.
  • the diagnosis unit 106 diagnoses an open failure of the reverse connection protection transistor Tr1 based on a change in voltage input to the terminal DIN after power supply to the reverse connection protection transistor Tr1 is stopped.
  • the diagnosis unit 106 detects a decrease in voltage input to the terminal DIN after power supply to the reverse connection protection transistor Tr1 is stopped. It is not diagnosed that an open circuit fault has occurred in the reverse connection protection transistor Tr1. In addition, the diagnosis unit 106 determines that an open failure has not occurred in the reverse connection protection transistor Tr1 when, for example, a drop in the voltage input to the terminal DIN is detected after power supply to the reverse connection protection transistor Tr1 is stopped. Diagnosis may be made.
  • a in FIG. 4 shows an example of a period during which the diagnosis unit 106 performs a process related to diagnosis when power supply to the reverse connection protection transistor Tr1 is stopped at t2 in FIG.
  • the diagnosis unit 106 opens the reverse connection protection transistor Tr1 when a drop in the voltage input to the terminal DIN is not detected after power supply to the reverse connection protection transistor Tr1 is stopped. Diagnose that a failure has occurred.
  • a in FIG. 5 shows an example of a period during which the diagnosis unit 106 performs a process related to diagnosis when the power supply to the reverse connection protection transistor Tr1 is stopped at t2 in FIG.
  • the “diagnosis unit 106 determines whether the output state of the control signal in the power supply control unit 104 Based on the voltage input to the terminal DIN, it is diagnosed whether or not an open circuit failure has occurred in the reverse connection protection transistor Tr1 by diagnosing an open circuit failure of the reverse connection protection transistor Tr1.
  • the fault diagnosis circuit according to the embodiment of the present invention has a configuration shown in FIG.
  • the failure diagnosis circuit according to the embodiment of the present invention may be configured to include a reverse connection protection transistor to be diagnosed for failure.
  • the failure diagnosis circuit may further include a notification control unit that controls notification of the diagnosis result in the diagnosis unit 106.
  • the notification control unit includes, for example, a processor such as a CPU and a microcontroller.
  • a processor such as a CPU
  • a microcontroller serves as the power supply control unit 104, the diagnosis unit 106, and the notification control unit.
  • the functions of the power supply control unit 104, the diagnosis unit 106, and the notification control unit may be realized by a plurality of microcontrollers, for example.
  • the notification control unit when the diagnosis unit 106 diagnoses that the reverse connection protection transistor has an open failure, the notification control unit outputs a sound (including a warning sound and music) indicating that the reverse connection protection transistor has failed.
  • the indicated signal is transmitted to an audio output device such as a speaker.
  • the audio output device include an audio output device included in a “system or apparatus provided with a reverse connection protection transistor” and an external audio output device connected to a “system or apparatus provided with a reverse connection protection transistor”. .
  • the audio output device When the audio output device outputs a sound indicating that a failure has occurred in the reverse connection protection transistor, for example, the fact that the reverse connection protection transistor has failed is a “system or device provided with the reverse connection protection transistor”. The user is audibly notified.
  • the notification control unit transmits data indicating that a failure has occurred in the reverse connection protection transistor to an external device such as a server of a manufacturer of the “system or device provided with the reverse connection protection transistor”.
  • the notification control unit may include a communication device included in a “system or device including a reverse connection protection transistor” or an external communication device connected to a “system or device including a reverse connection protection transistor”. Data indicating that a failure has occurred is transmitted.
  • the communication device transmits data indicating that the reverse connection protection transistor has failed by wireless communication or wired communication.
  • Examples of the communication device include a communication antenna and an RF (Radio Frequency) circuit (wireless communication), an IEEE 802.15.1 port and a transmission / reception circuit (wireless communication), an IEEE 802.11 port and a transmission / reception circuit. (Wireless communication), or a LAN (Local Area Network) terminal and a transmission / reception circuit (wired communication).
  • RF Radio Frequency
  • the communication device transmits data indicating that a failure has occurred in the reverse connection protection transistor to the external device, so that the user of the external device (for example, “manufacturer of“ system or device provided with the reverse connection protection transistor ”) A maintenance person or the like) can recognize the failure diagnosed by the failure diagnosis circuit in the embodiment of the present invention.
  • the notification control unit notifies the diagnosis result in the diagnosis unit 106 by the method as described above, for example.
  • the notification control unit has been diagnosed as having a failure in the reverse connection protection transistor, such as a visual notification method by lighting a lamp or a tactile notification method by vibrating a vibrating device. It is possible to notify the diagnosis result in the diagnosis unit 106 by any notification method capable of notifying that.
  • the notification control unit may notify, for example, by any notification method that the reverse connection protection transistor has not been diagnosed as having a failure.
  • the diagnosis unit 106 diagnoses an open-circuit failure of the reverse connection protection transistor based on the output state of the control signal in the power supply control unit 104 and the voltage input to the terminal DIN.
  • an open circuit failure occurs in the reverse connection protection transistor by checking whether or not the voltage input to the terminal DIN after the power supply to the reverse connection protection transistor is stopped. It is possible to diagnose whether or not
  • the failure diagnosis circuit according to the embodiment of the present invention can diagnose an open failure of the reverse connection protection transistor.
  • the failure diagnosis circuit according to the embodiment of the present invention the open-circuit failure of the reverse connection protection transistor is diagnosed based on the output state of the control signal and the voltage input to the terminal DIN. Therefore, the failure diagnosis circuit according to the embodiment of the present invention can diagnose the open-circuit failure of the reverse connection protection transistor more easily than, for example, when the technique described in Patent Document 1 is used.
  • an open-circuit failure is detected in the reverse connection protection transistor depending on whether or not a decrease in the voltage input to the terminal DIN is detected after power supply to the reverse connection protection transistor is stopped. It is diagnosed whether it has occurred. Therefore, in the failure diagnosis circuit according to the embodiment of the present invention, it is possible to diagnose an open-circuit failure of the reverse connection protection transistor without depending on, for example, variations in the reverse connection protection transistor or the temperature of the reverse connection protection transistor.
  • the failure diagnosis circuit according to the embodiment of the present invention can diagnose the open-circuit failure of the reverse connection protection transistor more reliably than the failure diagnosis circuit 10 shown in FIG. Moreover, the failure diagnosis circuit according to the embodiment of the present invention can quickly diagnose that an open circuit failure has occurred in the reverse connection protection transistor.
  • the open circuit failure of the reverse connection protection transistor is more reliably diagnosed by the failure diagnosis circuit according to the embodiment of the present invention, it is possible to improve the reliability of the “system or device provided with the reverse connection protection transistor”. Further, by more reliably diagnosing an open fault in the reverse connection protection transistor, it is possible to prevent an undesired situation such as a load failure due to the reverse connection state from occurring.
  • the failure diagnosis circuit has been described as an embodiment of the present invention, but the embodiment of the present invention is not limited to the above.
  • the embodiment of the present invention can be applied to various systems and devices provided with a reverse connection protection transistor such as a vehicle (vehicle system) such as a car.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

逆接保護トランジスタの開放故障を診断する故障診断回路であって、電源および逆接保護トランジスタそれぞれと電気的に接続され、制御端子に印加される制御信号に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチングトランジスタを含み、スイッチングトランジスタがオン状態のときに電源から逆接保護トランジスタへと給電が行われる給電部と、制御信号をスイッチングトランジスタに出力することにより、逆接保護トランジスタへの給電と給電の停止とを制御する給電制御部と、制御信号の出力状態と、スイッチングトランジスタと逆接保護トランジスタとの間の電圧の検出結果とに基づいて、逆接保護トランジスタの開放故障を診断する診断部と、を備える、故障診断回路が提供される。

Description

故障診断回路、および故障診断方法
　本発明は、故障診断回路、および故障診断方法に関する。
　負荷に接続されている電源の極性が正常な状態とは逆の状態で接続された状態（以下、「逆接状態」と示す。）となった場合に、当該負荷を保護するために、逆接保護トランジスタが用いられる場合がある。逆接保護トランジスタは、逆接状態となった場合に、正常な状態のときとは逆方向の電流が流れることを防止する役目を果たす。
　逆接状態となったときに逆接保護トランジスタが正常に働かない場合には、正常な状態のときとは逆方向の電流が負荷に流れる。そのため、逆接状態となったときに逆接保護トランジスタが正常に働かない場合には、負荷の故障などの望ましくない事態が生じる恐れが、ある。
　このような中、逆接保護トランジスタの故障を診断する技術が開発されている。逆接保護トランジスタの故障を診断する技術としては、例えば特許文献１に記載の技術が挙げられる。
特開２０１２－６５４０５号公報
　例えば特許文献１に記載の技術が適用されるモータ制御装置（以下、「従来のモータ制御装置」と示す。）では、バッテリとモータとの間に逆接保護手段が設けられる。また、上記逆接保護手段は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field　Effect　Transistor）で構成され、ＭＯＳＦＥＴは、スイッチング素子と逆接保護手段との役目を果たす。
　従来のモータ制御装置では、“上記スイッチング素子がオフ状態であるときにおける逆接保護手段の上流側と下流側の電位差（以下、「第１の電位差」と示す。）と、上記スイッチング素子がオン状態であるときにおける逆接保護手段の上流側と下流側の電位差（以下、「第２の電位差」と示す。）との差分”と、予め設定されている閾値とを比較することによって、逆接保護手段の故障が診断される。よって、例えば特許文献１に記載の技術を用いることによって、逆接保護手段であるＭＯＳＦＥＴが有する逆接保護手段の故障、すなわち、逆接保護トランジスタの故障を診断することができる可能性はある。
　しかしながら、特許文献１に記載の技術を用いて逆接保護トランジスタの故障を診断するためには、上記スイッチング素子の状態を切り替えて第１の電位差と第２の電位差とをそれぞれ測定した上で、第１の電位差と第２の電位差との差分を算出し、さらに、算出された差分と設定されている閾値との比較を行わなければならない。そのため、例えば特許文献１に記載の技術を用いる場合には、逆接保護トランジスタの故障を簡易に診断することは、望むべくもない。
　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、逆接保護トランジスタの開放故障を診断することが可能な、新規かつ改良された故障診断回路、および故障診断方法を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、逆接状態となった場合に正常な状態のときとは逆方向の電流が流れることを防止する逆接保護トランジスタの開放故障を診断する、故障診断回路であって、電源および上記逆接保護トランジスタそれぞれと電気的に接続され、制御端子に印加される制御信号に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチングトランジスタを含み、上記スイッチングトランジスタがオン状態のときに上記電源から上記逆接保護トランジスタへと給電が行われる給電部と、上記制御信号を上記スイッチングトランジスタに出力することにより、上記逆接保護トランジスタへの給電と給電の停止とを制御する給電制御部と、上記制御信号の出力状態と、上記スイッチングトランジスタと上記逆接保護トランジスタとの間の電圧の検出結果とに基づいて、上記逆接保護トランジスタの開放故障を診断する診断部と、を備える、故障診断回路が提供される。
　かかる構成によって、逆接保護トランジスタの開放故障を診断することができる。
　また、上記診断部は、上記逆接保護トランジスタへの給電が停止された後の上記電圧の変化に基づいて、上記逆接保護トランジスタの開放故障を診断してもよい。
　また、上記診断部は、上記逆接保護トランジスタへの給電が停止された後に上記電圧の低下が検出されない場合に、上記逆接保護トランジスタに開放故障が生じていると診断してもよい。
　また、上記診断部は、上記逆接保護トランジスタへの給電が停止された後に上記電圧の低下が検出された場合には、上記逆接保護トランジスタに開放故障が生じていると診断しなくてもよい。
　また、上記逆接保護トランジスタをさらに備えていてもよい。
　また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、逆接状態となった場合に正常な状態のときとは逆方向の電流が流れることを防止する逆接保護トランジスタの開放故障を診断する故障診断回路における、故障診断方法であって、上記故障診断回路は、電源および上記逆接保護トランジスタそれぞれと電気的に接続され、制御端子に印加される制御信号に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチングトランジスタを含み、上記制御信号を上記スイッチングトランジスタに出力することにより、上記逆接保護トランジスタへの給電と給電の停止とを制御し、上記制御信号の出力状態と、上記スイッチングトランジスタと上記逆接保護トランジスタとの間の電圧の検出結果とに基づいて、上記逆接保護トランジスタの開放故障を診断する、故障診断方法が提供される。
　かかる方法が用いられることによって、逆接保護トランジスタの開放故障を診断することができる。
　本発明によれば、逆接保護トランジスタの開放故障を診断することができる。
逆接保護トランジスタの開放故障を診断する故障診断回路の構成の一例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る故障診断回路の構成の一例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る故障診断回路における給電部の他の構成を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る故障診断回路における、逆接保護トランジスタの故障診断方法を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係る故障診断回路における、逆接保護トランジスタの故障診断方法を説明するための説明図である。
　以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　また、以下において、“一の構成要素と、他の構成要素とを、接続する”とは、“当該一の構成要素と当該他の構成要素とが、さらなる他の構成要素を介さずに、電気的に接続されていること”、または、“当該一の構成要素と当該他の構成要素とが、さらなる他の構成要素を介して、電気的に接続されていること”をいう。
（本発明の実施形態に係る故障診断回路）
［１］故障診断回路の構成の一例
　本発明の実施形態に係る故障診断回路の構成の一例について説明する前に、逆接保護トランジスタの開放故障（オフ故障）を診断することが可能な、故障診断回路の構成の一例について説明する。
　図１は、逆接保護トランジスタの開放故障を診断する故障診断回路１０の構成の一例を示す説明図である。図１では、例えばドア制御用のＥＣＵ（Electronic　Control　Unit）やモータなどの負荷（図示せず）と、グランド（基準電位。以下、同様とする。）とに接続されている逆接保護トランジスタＴｒを、併せて示している。
　逆接保護トランジスタＴｒとしては、ＭＯＳＦＥＴなどのＦＥＴ（Field-Effect　Transistor）が挙げられる。図１では、逆接保護トランジスタＴｒが、Ｎ－チャネルのＭＯＳＦＥＴである例を示しているが、逆接保護トランジスタＴｒは、上記に示す例に限られない。例えば、逆接保護トランジスタＴｒは、Ｐ－チャネルのＭＯＳＦＥＴなど、逆接保護トランジスタとして用いることが可能な任意のトランジスタであってもよい。
　逆接保護トランジスタＴｒでは、例えば逆接保護トランジスタＴｒが有する寄生ダイオードによって、逆接状態となった場合に正常な状態のときとは逆方向の電流が流れることが防止される。
　故障診断回路１０は、例えば、増幅部１２と、診断部１４とを備える。
　増幅部１２は、例えば、オペアンプなどの増幅回路で構成される。増幅回路は、負荷（図示せず）と逆接保護トランジスタＴｒとの間に接続され、逆接保護トランジスタＴｒのドレイン－ソース間の電圧を増幅する。
　診断部１４は、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）などのプロセッサや、マイクロコントローラなどで構成される。
　診断部１４は、端子ＤＩＮに入力される、増幅部１２から出力される電圧（増幅された逆接保護トランジスタＴｒのドレイン－ソース間の電圧）に基づいて、逆接保護トランジスタＴｒの開放故障を診断する。
　より具体的には、診断部１４は、例えば、逆接保護トランジスタＴｒをオン状態としている場合における増幅部１２から出力される電圧の値と、開放故障の診断に係る閾値とを比較する。そして、診断部１４は、比較結果によって逆接保護トランジスタＴｒの開放故障を診断する。診断部１４は、例えば、上記電圧の値が閾値より小さい場合（または、上記電圧の値が閾値以下の場合）に、逆接保護トランジスタＴｒの開放故障が生じていないと診断する。また、診断部１４は、例えば、上記電圧の値が閾値以上の場合（または、上記電圧の値が閾値より大きい場合）に、逆接保護トランジスタＴｒの開放故障が生じていると診断する。
　上記のように、故障診断回路１０は、逆接保護トランジスタＴｒをオン状態としている場合における逆接保護トランジスタＴｒのドレイン－ソース間の電圧に基づいて、逆接保護トランジスタＴｒの開放故障を診断する。よって、故障診断回路１０が用いられることによって、例えば特許文献１に記載の技術が用いられる場合よりも、より簡易に逆接保護トランジスタＴｒの開放故障を診断することができうる。
　しかしながら、逆接保護トランジスタＴｒの寄生ダイオードによる電圧降下Ｖｆは非常に小さい。また、逆接保護トランジスタＴｒの寄生ダイオードによる電圧降下Ｖｆは、逆接保護トランジスタＴｒのばらつきにより、ばらつく。さらに、逆接保護トランジスタＴｒの寄生ダイオードによる電圧降下Ｖｆは、逆接保護トランジスタＴｒの温度によっても変動しうる。
　よって、故障診断回路１０のように、逆接保護トランジスタＴｒのドレイン－ソース間の電圧に基づいて逆接保護トランジスタＴｒの開放故障を診断する場合には、診断精度を確保することが困難である。
［２］本発明の実施形態に係る故障診断回路、および本発明の実施形態に係る故障診断方法
　次に、本発明の実施形態に係る故障診断方法により逆接保護トランジスタの開放故障を診断することが可能な、本発明の実施形態に係る故障診断回路の構成の一例について説明する。以下では、本発明の実施形態に係る故障診断回路の構成の一例を説明すると共に、本発明の実施形態に係る故障診断方法について説明する。
　図２は、本発明の実施形態に係る故障診断回路１００の構成の一例を示す説明図である。図２では、例えばドア制御用のＥＣＵやモータなどの負荷（図示せず）とグランドとに接続されている逆接保護トランジスタＴｒ１を、併せて示している。
　逆接保護トランジスタＴｒ１としては、ＭＯＳＦＥＴなどのＦＥＴが挙げられる。図２では、図１に示す逆接保護トランジスタＴｒと同様に、逆接保護トランジスタＴｒ１がＮ－チャネルのＭＯＳＦＥＴである例を、示している。なお、逆接保護トランジスタＴｒ１は、Ｐ－チャネルのＭＯＳＦＥＴなど、逆接保護トランジスタとして用いることが可能な任意のトランジスタであってもよい。
　故障診断回路１００は、例えば、給電部１０２と、給電制御部１０４と、診断部１０６とを備える。
　給電制御部１０４と診断部１０６とは、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサや、マイクロコントローラなどで構成される。故障診断回路１００では、例えば、１つのマイクロコントローラが給電制御部１０４および診断部１０６の役目を果たす。また、故障診断回路１００は、例えば、給電制御部１０４の役目を果たすマイクロコントローラと、診断部１０６の役目を果たすマイクロコントローラとを備える構成であってもよい。
［２－１］給電部１０２
　給電部１０２は、制御端子に印加される制御信号に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチングトランジスタＴｒ２を含む。なお、制御信号の一例は、後述する図４、図５において示す。
　スイッチングトランジスタＴｒ２は、電源（図示せず）および逆接保護トランジスタＴｒ１それぞれと接続される。また、スイッチングトランジスタＴｒ２は、抵抗を介して、逆接保護トランジスタＴｒ１が接続されているグランドと電位が同一であるグランドに接続される。
　給電部１０２では、スイッチングトランジスタＴｒ２がオン状態のときに電源（図示せず）から逆接保護トランジスタＴｒ１へと給電が行われる。
　ここで、スイッチングトランジスタＴｒ２としては、バイポーラトランジスタや、ＴＦＴ（Thin　Film　Transistor）やＭＯＳＦＥＴなどのＦＥＴが挙げられる。
　図２では、スイッチングトランジスタＴｒ２が、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである例を示しているが、本発明の実施形態に係るスイッチングトランジスタＴｒ２は、上記に示す例に限られない。例えば、本発明の実施形態に係るスイッチングトランジスタＴｒは、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであってもよく、また、Ｐチャネル型のＴＦＴやＮチャネル型のＴＦＴであってもよい。さらに、制御信号（後述する）に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチング素子の役目を果たすことが可能であれば、本発明の実施形態に係るスイッチングトランジスタＴｒ２は、任意の回路素子であってもよい。
　電源（図示せず）としては、例えば、バッテリなどの二次電池や、燃料電池などが挙げられる。また、電源（図示せず）は、例えば、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”が備える電源であってもよいし、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”に接続されている外部電源であってもよい。
　なお、給電部１０２の構成は、図２に示す構成に限られない。図３は、本発明の実施形態に係る故障診断回路１００における給電部１０２の他の構成を示す説明図である。図３では、図２に示す故障診断回路１００のうちの給電部１０２部分を示している。
　給電部１０２が図３に示す構成である場合であっても、本発明の実施形態に係る故障診断回路は、給電部１０２が図２に示す構成である場合と同様に、診断部１０６において逆接保護トランジスタＴｒ１の開放故障を診断することが可能である。
［２－２］給電制御部１０４
　給電制御部１０４は、制御信号をスイッチングトランジスタＴｒ２に出力することにより、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電と給電の停止とを制御する。給電制御部１０４は、制御信号を生成し、生成した制御信号を端子ＤＯＵＴから出力してスイッチングトランジスタＴｒ２のオン状態、オフ状態を制御することによって、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電と給電の停止とを制御する。
　また、給電制御部１０４は、例えば制御信号の出力の状態を示すデータを、診断部１０６へ伝達する。例えば、給電制御部１０４が制御信号の出力の状態を示すデータを診断部１０６へ伝達することによって、診断部１０６では、制御信号の出力状態が把握される。
［２－３］診断部１０６
　診断部１０６は、制御信号の出力状態と、端子ＤＩＮに入力される電圧に基づいて、逆接保護トランジスタＴｒ１の開放故障を診断する。ここで、端子ＤＩＮに入力される電圧は、スイッチングトランジスタＴｒ２と逆接保護トランジスタＴｒ１との間の電圧の検出結果に該当する。
　より具体的には、診断部１０６は、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された後の端子ＤＩＮに入力される電圧の変化に基づいて、逆接保護トランジスタＴｒ１の開放故障を診断する。
　ここで、本発明の実施形態に係る故障診断方法について説明する。図４、図５は、本発明の実施形態に係る故障診断回路１００における、逆接保護トランジスタＴｒ１の故障診断方法を説明するための説明図である。
　図４は、逆接保護トランジスタＴｒ１が故障しておらず、かつ逆接保護トランジスタＴｒ１がオン状態である場合における、制御信号（図４に示すＤＯＵＴ）と端子ＤＩＮに入力される電圧（図４に示すＤＩＮ）との関係の一例を示している。また、図５は、逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じている場合における、制御信号（図５に示すＤＯＵＴ）と端子ＤＩＮに入力される電圧（図５に示すＤＩＮ）との関係の一例を示している。
　なお、図４に示すＤＩＮ、および図５に示すＤＩＮは、例えばマイクロコントローラなどが有するコンパレータによって、端子ＤＩＮに入力される電圧がハイレベルの電圧とローレベルの電圧とに変換された場合を、示している。
（１）逆接保護トランジスタＴｒ１が故障していない場合（図４）
　ハイレベルの制御信号がスイッチングトランジスタＴｒ２に印加され、スイッチングトランジスタＴｒ２がオン状態となることによって、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が行われる。このとき、端子ＤＩＮに入力される電圧は、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電に伴い上昇する（例えば図４のｔ１）。
　その後、ローレベルの制御信号がスイッチングトランジスタＴｒ２に印加され、スイッチングトランジスタＴｒ２がオフ状態となることによって、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止される。逆接保護トランジスタＴｒ１が故障しておらず、かつ逆接保護トランジスタＴｒ１がオン状態である場合には、逆接保護トランジスタＴｒ１を経由した放電が行われる。よって、端子ＤＩＮに入力される電圧は、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電の停止に伴い低下する（例えば図４のｔ２）。
（２）逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じている場合（図５）
　ハイレベルの制御信号がスイッチングトランジスタＴｒ２に印加され、スイッチングトランジスタＴｒ２がオン状態となることによって、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が行われる。このとき、端子ＤＩＮに入力される電圧は、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電に伴い上昇する（例えば図５のｔ１）。
　その後、ローレベルの制御信号がスイッチングトランジスタＴｒ２に印加され、スイッチングトランジスタＴｒ２がオフ状態となることによって、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止される。逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じている場合には、逆接保護トランジスタＴｒ１を経由した放電は行われない。よって、端子ＤＩＮに入力される電圧は、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止した後も、図４に示すように低下しない（例えば図５のｔ２）。
　例えば図４、図５に示すように、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された後の端子ＤＩＮに入力される電圧の変化の有無をみることによって、逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じているか否かを診断することが可能である。
　そこで、故障診断回路１００では、給電制御部１０４が、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電と給電の停止とを制御する。
　また、故障診断回路１００では、診断部１０６が、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された後の端子ＤＩＮに入力される電圧の変化に基づいて、逆接保護トランジスタＴｒ１の開放故障を診断する。
　より具体的には、診断部１０６は、例えば図４のＡに示すように、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された後に端子ＤＩＮに入力される電圧の低下が検出される場合には、逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じていると診断しない。また、診断部１０６は、例えば、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された後に端子ＤＩＮに入力される電圧の低下が検出される場合には、逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じていないと診断してもよい。ここで、図４のＡは、図４のｔ２において逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された場合において、診断部１０６が診断に係る処理を行う期間の一例を示している。
　また、診断部１０６は、例えば図５のＡに示すように、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された後に端子ＤＩＮに入力される電圧の低下が検出されない場合に、逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じていると診断する。ここで、図５のＡは、図５のｔ２において逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された場合において、診断部１０６が診断に係る処理を行う期間の一例を示している。
　上記のように、本発明の実施形態に係る故障診断方法により逆接保護トランジスタＴｒ１の開放故障を診断する、故障診断回路１００では、“診断部１０６が、給電制御部１０４における制御信号の出力状態と、端子ＤＩＮに入力される電圧とに基づいて、逆接保護トランジスタＴｒ１の開放故障を診断すること”によって、逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じているか否かが診断される。
　本発明の実施形態に係る故障診断回路は、例えば図２に示す構成を有する。
［２－４］本発明の実施形態に係る故障診断回路の変形例
　なお、本発明の実施形態に故障診断回路の構成は、上述した故障診断回路１００に係る構成に限られない。
　例えば、本発明の実施形態に故障診断回路は、故障の診断対象の逆接保護トランジスタを備える構成であってもよい。
　また、本発明の実施形態に故障診断回路は、診断部１０６における診断結果の通知を制御する通知制御部をさらに備えていてもよい。
　通知制御部は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサや、マイクロコントローラなどで構成される。通知制御部を備える場合、本発明の実施形態に故障診断回路では、例えば、１つのマイクロコントローラが給電制御部１０４、診断部１０６、および通知制御部の役目を果たす。また、本発明の実施形態に故障診断回路は、例えば、複数のマイクロコントローラによって、給電制御部１０４、診断部１０６、および通知制御部の機能が実現されてもよい。
　通知制御部は、例えば、診断部１０６において逆接保護トランジスタの開放故障が生じていると診断された場合に、逆接保護トランジスタに故障が生じている旨の音声（警告音や音楽も含む。）を示す信号を、スピーカなどの音声出力デバイスに伝達する。音声出力デバイスとしては、例えば、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”が備える音声出力デバイスや、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”に接続されている外部の音声出力デバイスが挙げられる。
　上記音声出力デバイスが、逆接保護トランジスタに故障が生じている旨の音声を出力することによって、例えば、逆接保護トランジスタに故障が生じていることが、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”のユーザなどに対して、聴覚的に通知される。
　また、例えば、通知制御部は、逆接保護トランジスタに故障が生じていることを示すデータを、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”の製造メーカのサーバなどの、外部装置に対して送信させる。通知制御部は、例えば、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”が備える通信デバイスや、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”に接続されている外部の通信デバイスに、逆接保護トランジスタに故障が生じていることを示すデータを送信させる。通信デバイスは、無線通信または有線通信によって、逆接保護トランジスタに故障が生じていることを示すデータを送信する。
　本発明の実施形態に係る通信デバイスとしては、例えば、通信アンテナおよびＲＦ（Radio　Frequency）回路（無線通信）や、ＩＥＥＥ８０２．１５．１ポートおよび送受信回路（無線通信）、ＩＥＥＥ８０２．１１ポートおよび送受信回路（無線通信）、あるいはＬＡＮ（Local　Area　Network）端子および送受信回路（有線通信）などが挙げられる。
　通信デバイスが、逆接保護トランジスタに故障が生じていることを示すデータを外部装置に対して送信することによって、外部装置のユーザ（例えば、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”の製造メーカの保守担当者など）は、本発明の実施形態に故障診断回路において診断された故障を認識することができる。
　通知制御部は、例えば上記のような方法によって、診断部１０６における診断結果を通知させる。
　なお、通知制御部は、例えば、ランプを点灯させることなどによる視覚的な通知方法や、振動デバイスを振動させることによる触覚的な通知方法など、逆接保護トランジスタに故障が生じていると診断されたことを通知することが可能な、任意の通知方法によって、診断部１０６における診断結果を通知させることが可能である。
　また、通知制御部は、例えば、逆接保護トランジスタに故障が生じていると診断されていないことを、任意の通知方法によって通知させてもよい。
［２－５］本発明の実施形態に係る故障診断回路が奏する効果（本発明の実施形態に係る故障診断方法が用いられることによる効果）の一例
　本発明の実施形態に係る故障診断回路では、診断部１０６が、給電制御部１０４における制御信号の出力状態と、端子ＤＩＮに入力される電圧とに基づいて、逆接保護トランジスタの開放故障を診断する。
　ここで、例えば図４、図５に示すように、逆接保護トランジスタへの給電が停止された後の端子ＤＩＮに入力される電圧の変化の有無をみることによって、逆接保護トランジスタに開放故障が生じているか否かを診断することが可能である。
　よって、本発明の実施形態に係る故障診断回路は、逆接保護トランジスタの開放故障を診断することができる。
　また、上記のように、本発明の実施形態に係る故障診断回路では、制御信号の出力状態と端子ＤＩＮに入力される電圧とに基づいて、逆接保護トランジスタの開放故障が診断される。よって、本発明の実施形態に係る故障診断回路は、例えば特許文献１に記載の技術が用いられる場合よりも、より簡易に逆接保護トランジスタの開放故障を診断することができる。
　また、本発明の実施形態に係る故障診断回路では、逆接保護トランジスタへの給電が停止された後に端子ＤＩＮに入力される電圧の低下が検出されるか否かによって、逆接保護トランジスタに開放故障が生じているか否かが診断される。そのため、本発明の実施形態に係る故障診断回路では、例えば、逆接保護トランジスタのばらつきや、逆接保護トランジスタの温度などに依存せずに、逆接保護トランジスタの開放故障を診断することが可能である。
　したがって、本発明の実施形態に係る故障診断回路は、図１に示す故障診断回路１０よりも確実に、逆接保護トランジスタの開放故障を診断することができる。また、本発明の実施形態に係る故障診断回路は、逆接保護トランジスタに開放故障が生じていることを迅速に診断することができる。
　また、本発明の実施形態に係る故障診断回路によって逆接保護トランジスタの開放故障がより確実に診断されるので、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”の信頼性の向上を図ることができる。また、逆接保護トランジスタの開放故障がより確実に診断されることによって、逆接状態が生じることによる負荷の故障などの、望ましくない事態の発生を未然に防止することが可能となる。
　以上、本発明の実施形態として、故障診断回路を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、上記に限られない。本発明の実施形態は、例えば、車などの車両（車両システム）など、逆接保護トランジスタが備えられる様々なシステムや機器に、適用することができる。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　１０、１００　　故障診断回路
　１２　　増幅部
　１４、１０６　　診断部
　１０２　　給電部
　１０４　　給電制御部
　Ｔｒ、Ｔｒ１　　逆接保護トランジスタ
　Ｔｒ２　　スイッチングトランジスタ
 

Claims (6)

  1. 　逆接状態となった場合に正常な状態のときとは逆方向の電流が流れることを防止する逆接保護トランジスタの開放故障を診断する、故障診断回路であって、
    　電源および前記逆接保護トランジスタそれぞれと電気的に接続され、制御端子に印加される制御信号に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチングトランジスタを含み、前記スイッチングトランジスタがオン状態のときに前記電源から前記逆接保護トランジスタへと給電が行われる給電部と、
    　前記制御信号を前記スイッチングトランジスタに出力することにより、前記逆接保護トランジスタへの給電と給電の停止とを制御する給電制御部と、
    　前記制御信号の出力状態と、前記スイッチングトランジスタと前記逆接保護トランジスタとの間の電圧の検出結果とに基づいて、前記逆接保護トランジスタの開放故障を診断する診断部と、
    　を備えることを特徴とする、故障診断回路。
  2. 　前記診断部は、前記逆接保護トランジスタへの給電が停止された後の前記電圧の変化に基づいて、前記逆接保護トランジスタの開放故障を診断することを特徴とする、請求項１に記載の故障診断回路。
  3. 　前記診断部は、前記逆接保護トランジスタへの給電が停止された後に前記電圧の低下が検出されない場合に、前記逆接保護トランジスタに開放故障が生じていると診断することを特徴とする、請求項２に記載の故障診断回路。
  4. 　前記診断部は、前記逆接保護トランジスタへの給電が停止された後に前記電圧の低下が検出された場合には、前記逆接保護トランジスタに開放故障が生じていると診断しないことを特徴とする、請求項２、または３に記載の故障診断回路。
  5. 　前記逆接保護トランジスタをさらに備えることを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載の故障診断回路。
  6. 　逆接状態となった場合に正常な状態のときとは逆方向の電流が流れることを防止する逆接保護トランジスタの開放故障を診断する故障診断回路における、故障診断方法であって、
    　前記故障診断回路は、
    　電源および前記逆接保護トランジスタそれぞれと電気的に接続され、制御端子に印加される制御信号に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチングトランジスタを含み、
    　前記制御信号を前記スイッチングトランジスタに出力することにより、前記逆接保護トランジスタへの給電と給電の停止とを制御し、
    　前記制御信号の出力状態と、前記スイッチングトランジスタと前記逆接保護トランジスタとの間の電圧の検出結果とに基づいて、前記逆接保護トランジスタの開放故障を診断することを特徴とする、故障診断方法。
     
PCT/JP2016/061246 2015-07-07 2016-04-06 故障診断回路、および故障診断方法 WO2017006603A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16821074.8A EP3293531A4 (en) 2015-07-07 2016-04-06 Fault diagnosis circuit and fault diagnosis method
US15/578,351 US10352990B2 (en) 2015-07-07 2016-04-06 Failure diagnosis circuit and failure diagnosis method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-136108 2015-07-07
JP2015136108A JP6577270B2 (ja) 2015-07-07 2015-07-07 故障診断回路、および故障診断方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017006603A1 true WO2017006603A1 (ja) 2017-01-12

Family

ID=57685281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/061246 WO2017006603A1 (ja) 2015-07-07 2016-04-06 故障診断回路、および故障診断方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10352990B2 (ja)
EP (1) EP3293531A4 (ja)
JP (1) JP6577270B2 (ja)
WO (1) WO2017006603A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10797481B2 (en) 2017-02-27 2020-10-06 Denso Corporation Reverse connection protection circuit and load system
US11218826B2 (en) * 2017-06-01 2022-01-04 Harman International Industries, Incorporated Apparatus and method for speaker tuning and automatic digital signal processing configuration
JP6897502B2 (ja) 2017-11-02 2021-06-30 株式会社デンソー 超音波センサ
JP6930400B2 (ja) 2017-11-30 2021-09-01 株式会社デンソー 超音波センサ
FR3093814B1 (fr) 2019-03-11 2021-02-26 Crouzet Automatismes Installation electrique comportant un module de surveillance
FR3093815B1 (fr) * 2019-03-11 2021-02-26 Crouzet Automatismes Installation electrique comportant un module de surveillance
CN113125931B (zh) * 2019-12-30 2024-03-26 日立安斯泰莫汽车系统(苏州)有限公司 电路异常诊断装置、电路异常诊断方法及计算机可读取介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012188101A (ja) * 2011-02-23 2012-10-04 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置の制御装置
JP2012242330A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Omron Automotive Electronics Co Ltd 漏電検知装置
JP2015047035A (ja) * 2013-08-29 2015-03-12 株式会社デンソー 電源遮断装置および電動機駆動装置
JP2015105605A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 株式会社デンソー 電磁弁駆動装置
JP2015171305A (ja) * 2014-03-11 2015-09-28 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 電源供給回路

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4065181B2 (ja) 2002-11-12 2008-03-19 日信工業株式会社 電気部品駆動回路
DE102004029966A1 (de) * 2004-06-21 2006-01-12 Infineon Technologies Ag Verpolungsschutzschaltung mit niedrigem Spannungsabfall
US20080247108A1 (en) * 2007-04-03 2008-10-09 Denso Corporation Load drive device
US7863579B2 (en) * 2007-05-09 2011-01-04 Avraham Suhami Directional neutron detector
JP2009033835A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Tokai Rika Co Ltd 負荷駆動制御回路
JP5274823B2 (ja) * 2007-12-11 2013-08-28 ルネサスエレクトロニクス株式会社 電力供給制御回路
JP5274824B2 (ja) * 2007-12-11 2013-08-28 ルネサスエレクトロニクス株式会社 電力供給制御回路
JP5451563B2 (ja) 2010-09-14 2014-03-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 モータ制御装置
DE102011057002A1 (de) 2011-12-23 2013-06-27 Valeo Systèmes d'Essuyage Vorrichtung zur Betriebszustandsüberwachung einer Verpolschutzvorrichtung, Verfahren zum Betreiben einer Verpolschutzvorrichtung sowie Verwendung einer solchen Vorrichtung zur Betriebszustandsüberwachung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012188101A (ja) * 2011-02-23 2012-10-04 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置の制御装置
JP2012242330A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Omron Automotive Electronics Co Ltd 漏電検知装置
JP2015047035A (ja) * 2013-08-29 2015-03-12 株式会社デンソー 電源遮断装置および電動機駆動装置
JP2015105605A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 株式会社デンソー 電磁弁駆動装置
JP2015171305A (ja) * 2014-03-11 2015-09-28 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 電源供給回路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3293531A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP6577270B2 (ja) 2019-09-18
EP3293531A4 (en) 2018-11-21
JP2017020798A (ja) 2017-01-26
US10352990B2 (en) 2019-07-16
US20180149694A1 (en) 2018-05-31
EP3293531A1 (en) 2018-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6577270B2 (ja) 故障診断回路、および故障診断方法
US20210013708A1 (en) Pyro-fuse circuit
US10558231B2 (en) Voltage regulator
CN108604516B (zh) 继电器装置
US9030794B2 (en) Electronic fuse apparatus and method of operating the same
US20170365997A1 (en) Overcurrent protection circuit
JP6953619B2 (ja) 電気的故障を診断するためのシステムおよび方法
US9735767B2 (en) Electronic control apparatus having switching element and drive circuit
JP2014112823A (ja) フォールトトレラントフェールセーフリンク
US20150115852A1 (en) Over-current protection circuit and motor driving device
WO2018016225A1 (ja) 車載制御装置
US9493127B2 (en) Electrical control system
US20130063121A1 (en) Short-circuit protection circuit and dc-dc converter
US20090219654A1 (en) Two Level Current Limiting Power Supply System
US9214802B2 (en) Fault protection of a variable differential transformer (VDT) excitation circuit
EP3176978A1 (en) Circuit architectures for protecting against podl wire faults
JP2023009548A (ja) 電源制御装置および半導体故障検出方法
JP2009065807A (ja) スイッチング電源装置
KR20210069396A (ko) 전압 모니터링 회로
KR102246702B1 (ko) 전동식 조향장치의 전자제어장치 및 그 전원제어방법
Krishna et al. Speaker load diagnostics for switching automotive audio amplifiers
US20240333278A1 (en) A Power Supply System Having A Circuit For Detecting A Ground Fault
US20220140825A1 (en) Transistor diagnostic circuit
JP2018152391A (ja) 半導体装置
JP5998895B2 (ja) 制御システム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16821074

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15578351

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016821074

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE