JPH0630538B2 - ソレノイド駆動回路の異常検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はソレノイド駆動回路の異常検出装置に関す
る。

［従来の技術］ ソレノイドの故障など何らかの事故によってそのソレノ
イドに過大な電流が流れるとソレノイドがかなりの高温
状態となり、容量の小さなものでは焼損する問題があ
り、また通電を制御するスイッチング素子など周囲の回
路素子に悪影響を与える。このためソレノイドの駆動回
路には過大電流が流れた場合にそれを検出する回路が組
込まれている。

このようなものとして従来は第４図に示すものが知られ
ている。すなわち、これはソレノイド１の一端を＋Ｖ_１
電源端子に接続するとともに他端をスイッチング素子で
あるＮＰＮ形のトランジスタ２及び抵抗３を直列に介し
て接地点に接続し、また＋Ｖ_２電源端子と接地点との間
に抵抗４、５を直列に接続した基準電圧発生用の分圧回
路を接続している。前記トランジスタ２のベースにソレ
ノイド制御用の入力信号Ｓ_Ｉを抵抗６を介して入力して
いる。そして抵抗３に発生する検査電圧Ｅ_１と抵抗４、
５の接続点に発生する基準電圧Ｅ_２とを比較器７で比較
し、その比較器７の出力端子から信号Ｓ_０を出力してい
る。

この回路においては第５図の（ａ）に示すような入力信
号Ｓ_Ｉが入力されるとその信号のハイレベル期間トラン
ジスタ２がオン動作し、ソレノイド１に電流が流れる。
このとき抵抗３には第５図の（ｂ）に示すような検査電
圧Ｅ_１が発生する。そしてソレノイド１に正常な電流が
流れたときには検査電圧Ｅ_１のレベルが基準電圧Ｅ_２の
レベルよりも低くこのため比較器７からの出力Ｓ_０は第
５図の（ｃ）に示すように常にローレベル状態となって
いる。しかし、ソレノイド１の故障などによってそのソ
レノイド１に過大電流が流れると第５図の（ｂ）に一点
鎖線で示すように抵抗３に発生する検査電圧Ｅ_１のレ
ベルが基準電圧Ｅ_２のレベルよりも大きくなり、比較器
７から第５図の（ｃ）に一点鎖線で示すようにハイレ
ベルな異常検出信号が出力される。こうしてソレノイド
１に過大な電流が流れたときにはそれを検出して知らせ
るようになっている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながらこの回路においてトランジスタ２が故障し
て導通状態になることがあると、ソレノイド１に電流が
流れ続けるが第５図の（ｂ）に一点鎖線で示すように
抵抗３に発生する検査電圧Ｅ_１は電流量が正常である限
り何時までも基準電圧Ｅ_２レベルより低くなっているの
で比較器７は何時までも異常検出ができないという問題
があった。このため正常な電流量であってもソレノイド
１に電流が流れ続けるのでソレノイド１が誤動作した
り、異常発熱して寿命低下を招くなどの問題があった。

この発明はこのような問題を解決するために為されたも
ので、ソレノイドに過大な電流が流れたときの異常検出
は勿論、スイッチング素子が導通状態になってソレノイ
ドに電流が流れ続けるという異常検出も確実にできるソ
レノイド駆動回路の異常検出装置を提供することを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明は入力信号に応動してスイッチング素子をオン
動作しソレノイドへの通電を所定時間行なうソレノイド
駆動回路において、ソレノイドに流れる電流量を抵抗に
発生する検査電圧として検出し、その検査電圧を比較器
において基準電圧発生回路から発生する異常検出用の基
準電圧と比較し、検査電圧が基準電圧以上のとき異常検
出信号を出力するようにし、また入力信号の有無に応動
して基準電圧発生回路からの基準電圧レベルを変化させ
るレベル変化手段を設け、そのレベル変化手段で、入力
信号に応動して基準電圧発生回路からの基準電圧レベル
をソレノイドに正常な電流が流れたときに抵抗に発生す
る検査電圧のレベルよりも若干高いレベルに設定すると
ともに、入力信号の停止に応動して基準電圧発生回路か
らの基準電圧レベルをソレノイドに正常な電流が流れた
ときに抵抗に発生する検査電圧のレベルよりも低いレベ
ルに設定するようにしている。

［作用］ このような構成の本発明においては入力信号によりスイ
ッチング素子がオン動作し、そのときソレノイドに過大
な電流が流れると抵抗に発生する検査電圧のレベルが基
準電圧のレベル以上となって異常検出ができ、またスイ
ッチング素子が故障して導通状態になったときには入力
信号が停止するとレベル変化手段によって基準電圧のレ
ベルがソレノイドに正常な電流が流れたときの抵抗に発
生する検査電圧のレベルよりも低く変化されるので、こ
の場合においても異常検出ができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図に示すようにソレノイド１１の一端を＋Ｖ_１電源
端子に接続し、その他端をスイッチング素子としてのＮ
ＰＮ形の第１のトランジスタ１２及び抵抗１３を直列に
介して接地点に接続している。また抵抗１４、１５、１
６を直列に接続して基準電圧発生回路１７を形成し、そ
の一端、すなわち抵抗１４の一端を＋Ｖ_２電源端子に接
続し、その他端、すなわち抵抗１６の一端を接地点に接
続している。前記第１のトランジスタ１２のベースは抵
抗１８を介して入力信号Ｓ_Ｉの入力端子１９に接続して
いる。

また比較器２０を設け、その比較器２０の非反転入力端
子（＋）に前記第１のトランジスタ１２のエミッタと抵
抗１３との接続点Ｐを接続し、その反転入力端子（−）
に前記抵抗１４と１５との接続点Ｑを接続している。前
記比較器２０は接続点ＰとＱの電圧レベルを比較し、接
続点Ｐのレベルが接続点Ｑのレベル以上になると出力端
子２１にハイレベルな出力信号Ｓ_０を異常検出信号とし
て送出するようにしている。

前記抵抗１６にＮＰＮ形の第２のトランジスタ２２を並
列に接続し、そのトランジスタ２２のベースに前記入力
端子１９をインバータ２３、抵抗２４を直列に介して接
続してレベル変化手段を構成している。

このような構成の本発明実施例においては第２図の
（ａ）に示すような入力信号Ｓ_Ｉが入力端子１９に入力
されるとその信号のハイレベル期間は第１のトランジス
タ１２がオン動作し、ソレノイド１１に電流が流れる。
また信号のローレベル期間は第１のトランジスタ１２が
オフ動作し、ソレノイド１１への通電が停止される。そ
して第１のトランジスタ１２がオン動作したときにはソ
レノイド１１に流れる電流が抵抗１３を介して流れるの
で接続点Ｐの電圧、すなわち検査電圧Ｅ_１は第２図の
（ｂ）に示すように入力信号Ｓ_Ｉがハイレベルのときあ
る一定の電位まで上昇するようになる。一方、入力信号
Ｓ_Ｉがハイレベルのときには第２のトランジスタ２２が
オフ動作し接続点Ｑの電圧である基準電圧Ｅ_２は上昇
し、逆に入力信号Ｓ_Ｉがローレベルのときには第２のト
ランジスタ２２がオン動作し抵抗１６を短絡するので接
続点Ｑの電圧である基準電圧Ｅ_２は低下する。すなわち
基準電圧Ｅ_２も入力信号Ｓ_Ｉの有無に応動して第２図の
（ｂ）に示すようにレベルが上下する。そして基準電圧
Ｅ_２が高い電位になったときそのレベルはソレノイド１
１に正常な電流が流れたときの抵抗１３に発生する検査
電圧Ｅ_１よりも若干高くなる。しかして、ソレノイド１
１及び第１のトランジスタ１２が正常に動作している限
りは入力信号Ｓ_Ｉがローレベルのときは勿論、ハイレベ
ルのときも接続点Ｐの検査電圧Ｅ_１は接続点Ｑの基準電
圧Ｅ_２を越えることはない。従って、比較器２０の出力
は第２図の（ｃ）に示すように常にローレベル状態とな
っている。

しかし、ソレノイド１１の故障などによりそのソレノイ
ド１１に過大な電流が流れる異常が発生すると第２図の
（ｂ）に一点鎖線で示すように接続点Ｐの検査電圧Ｅ
_１が大きくなり基準電圧Ｅ_２を越えるようになる。しか
して比較器２０からは第２図の（ｃ）に一点鎖線で示
すようなハイレベルな信号Ｓ_０が異常検出信号として出
力される。

また、ソレノイド１１に流れる電流が正常電流であって
も第１のトランジスタ１２が導通状態となる故障が発生
すると入力信号Ｓ_Ｉがローレベルになってもソレノイド
１１及び抵抗１３に電流が流れ続けるので接続点Ｐの検
査電圧Ｅ_１は第２図の（ｂ）に一点鎖線で示すように
入力信号Ｓ_Ｉがハイレベルのときと同じレベルを保持す
るようになる。一方、基準電圧Ｅ_２は入力信号Ｓ_Ｉのレ
ベルがローレベルになると第２のトランジスタ２２がオ
ン動作して検査電圧Ｅ_１よりも低下する。しかして、こ
のときも比較器２０は異常状態を検出し、ハイレベルな
信号Ｓ_０を異常検出信号として出力する。

このように過大電流が流れたときのみでなく第１のトラ
ンジスタ１２が故障して電流が流れ続けたときも確実に
異常検出を行なうことができる。従って、ソレノイド１
１の異常発熱による回路素子への悪影響やソレノイドの
焼損事故を防止できるとともに、トランジスタの破壊に
よるソレノイドの誤動作や寿命低下も防止でき、信頼性
の高いすぐれた異常検出ができる。

次にこの発明の他の実施例を図面を参照して説明する。
なお、前記実施例と同一部分には同一符号を付して詳細
な説明は省略する。

これは第３図に示すように基準電圧発生回路１７を抵抗
１４′、１５′、１６′の直列回路で形成し、前記抵抗
１４′にレベル変化手段を構成するＰＮＰ形の第３のト
ランジスタ２５を並列に接続し、そのトランジスタ２５
のベースにインバータ２３の出力端子を抵抗２４を介し
て接続したものである。

この実施例では前記実施例とは逆に入力信号Ｓ_Ｉがハイ
レベルのとき第３のトランジスタ２５がオン動作して抵
抗１４′を短絡する。そして抵抗１４′が短絡すると接
続点Ｑに発生する基準電圧Ｅ_２は上昇する。また、入力
信号Ｓ_Ｉがローレベルのときには第３のトランジスタ２
５がオフ動作するので、基準電圧Ｅ_２は抵抗１４′と１
５′との直列回路と抵抗１６′との分圧で決り、信号Ｓ
_Ｉがハイレベルのときに比べて低下する。しかしてこの
実施例においても入力信号Ｓ_Ｉがハイレベルのときには
基準電圧Ｅ_２のレベルが高くなり、ローレベルのときに
は基準電圧Ｅ_２のレベルが低くなるので、そのときのレ
ベルを前記実施例と同様な値に設定すれば前記実施例と
同様の効果が得られるものである。

なお、前記実施例ではスイッチング素子としてトランジ
スタを使用したものについて述べたが必ずしもこれに限
定されるものではなく、リレーなど機械的接点を使用し
たものであってもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、ソレノイドに過
大な電流が流れたときの異常検出は勿論、スイッチング
素子が導通状態になってソレノイドに電流が流れ続ける
という異常検出も確実にでき、信頼性の高いソレノイド
駆動回路の異常検出装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は同
実施例における各部の電圧波形図、第３図はこの発明の
他の実施例を示す回路図、第４図は従来例を示す回路
図、第５図は同従来例における各部の電圧波形図であ
る。 １１…ソレノイド、１２…第１のトランジスタ、１３…
抵抗、１７…基準電圧発生回路、２０…比較器、２２…
第２のトランジスタ、２５…第３のトランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力信号に応動してスイッチング素子をオ
   ン動作しソレノイドへの通電を所定時間行なうソレノイ
   ド駆動回路において、前記ソレノイドへの通電路に直列
   に介挿された抵抗と、異常検出用の基準電圧を発生する
   基準電圧発生回路と、この基準電圧発生回路からの基準
   電圧と前記抵抗に発生する検査電圧とを比較し、検査電
   圧が基準電圧以上のとき異常検出信号を出力する比較器
   と、前記入力信号の有無に応動して前記基準電圧発生回
   路からの基準電圧レベルを変化させるレベル変化手段と
   を設け、前記レベル変化手段は、入力信号に応動して前
   記基準電圧発生回路からの基準電圧レベルを前記ソレノ
   イドに正常な電流が流れたときに前記抵抗に発生する検
   査電圧のレベルよりも若干高いレベルに設定し、かつ前
   記入力信号の停止に応動して前記基準電圧発生回路から
   の基準電圧レベルを前記ソレノイドに正常な電流が流れ
   たときに前記抵抗に発生する検査電圧のレベルよりも低
   いレベルに設定することを特徴とするソレノイド駆動回
   路の異常検出装置。