JPH0630781U - 故障検知回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 常に結線が接地へショートしたりあるいは断
線やコネクタはずれがあってもこれを検知でき、しかも
簡単な回路構成で安価に実現することのできる故障検知
回路を提供すること。 【構成】 コントロールユニット１０内に故障検知回路
１２を設けた点で従来の故障検知回路と構成を異にして
いる。故障検知信号は故障信号出力トランジスタＱ３の
コレクタ端子から取り出される。なお、出力トランジス
タＱ２のベース端子には抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点からコ
ントロールユニット１０への制御信号が入力される様に
構成される。即ち、コントロールユニット１０の制御信
号はトランジスタＱ４のベースに入力され、抵抗Ｒ６，
Ｒ７の接続点を介して出力トランジスタＱ２のベースに
供給される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、故障検知回路に係り、特に負荷を駆動するＮチャネルＭＯＳＦＥＴ を用いたパワーユニットと、そのパワーユニットを制御するコントロールユニッ トとの間の結線の接続状態の故障を検出する故障検知回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図２は従来の故障検知回路の一例を示した図で、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴを用 いたパワーユニット２０と、これを駆動するコントロールユニット１０とが接続 された構成を示している。

【０００３】 コントロールユニット１０の出力端子とパワーユニット２０の入力端子とが接 続され、パワーユニット２０の出力端子は負荷３０を介してバッテリ４０に接続 されている。コントロールユニット１０から負荷３０の駆動信号を出力し、パワ ーユニット２０はその信号を受けて負荷３０を駆動する。パワーユニット２０は ＮチャネルＭＯＳＦＥＴｑ１とこれをドライブするためにそのゲートに接続され た２つの抵抗ｒ１，ｒ２からなるプリドライブ回路２１とで構成される。またコ ントロールユニット１０は制御信号を受けてＯＮ／ＯＦＦ動作を行なう出力トラ ンジスタＱ１と、そのエミッタ−コレクタ間に接続されたプルアップ抵抗Ｒ１と 、出力端子と接地間に直列に接続され出力電圧を分圧して検出する抵抗Ｒ２，Ｒ ３と、この両抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続点に接続されたＡ／Ｄコンバータ１１とから 構成される。

【０００４】 この様な構成でコントロールユニット１０とパワーユニット２０間の結線の接 地へのショートや断線、およびコレクタはずれをコントロールユニット１０内の Ａ／Ｄコンバータ１１により読み取りその出力から故障検知信号を得るようにし ている。

【０００５】 このような構成においてコントロールユニット１０とパワーユニット２０との 間の結線に故障がない場合、コントロールユニット１０が負荷３０をＯＮする信 号を出している時にはコントロールユニット１０の出力端子では出力が数Ｖとな り、コントロールユニット１０が負荷３０をＯＦＦする信号を出している時には コントロールユニット１０の出力端の電圧は電源電圧Ｖ_B となる。

【０００６】 そこで例えばパワーユニット２０とコントロールユニット１０との間の結線が 接地へ短絡した場合には負荷３０に対する信号の状態に関係なくコントロールユ ニット１０の出力はほぼ０Ｖとなるため故障を検知することができる。またコン トロールユニット１０とパワーユニット２０との間に断線やコネクタはずれがあ った場合、コントロールユニット１０が負荷３０をＯＮする信号を出している時 にはコントロールユニット１０の出力は電源電圧になるためその故障を検知する ことができる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしコントロールユニット１０が負荷３０をＯＦＦする信号を出している時 には、断線やコネクタはずれがあってもＡ／Ｄコンバータ１１はこれを正常の時 と区別して検出することができないため故障検知が不可能である。また、Ａ／Ｄ コンバータ１１を用いているため、装置が高価になってしまうという問題点もあ った。

【０００８】 本考案は上述した問題点を解消するためになされたもので常に結線が接地へシ ョートしたりあるいは断線やコネクタはずれがあってもこれを検知でき、しかも 簡単な回路構成で安価に実現することのできる故障検知回路を提供することを目 的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案はパワーユニットとそのパワーユニットを制御するコントロールユニッ トとで構成される制御システムにおいて前記パワーユニットの入力端子と前記コ ントロールユニットの出力端子との間の接続状態を監視する故障検知回路におい て、前記コントロールユニットの出力端子と電源端子との間に接続され、前記パ ワーユニットの入力端子と接地間の入力抵抗よりも大きい抵抗値をもつ第１のプ ルアップ抵抗と、前記電源端子に電流抑制抵抗を介してエミッタが接続され、ベ ースが前記出力端子に接続され、コレクタがダイオードのアノード側に接続され た第１の出力モニタトランジスタと、前記電源端子にエミッタが接続され、コレ クタが前記入力抵抗よりも小さい抵抗値を持つ抵抗を介して前記出力端子に接続 され、ベースに前記コントロールユニットの制御信号が入力される出力トランジ スタと、前記ダイオードのカソードと一端が接地された抵抗との接続点にベース が接地され、エミッタが接地され、コレクタは第２のプルアップ抵抗を介して電 源端子に接続された第２の出力モニタトランジスタとを具備し、前記第２の出力 モニタトランジスタのコレクタから故障検知信号を出力する様にしたものである 。

【００１０】

【作用】

本考案は、上記のように構成することによりコントロールユニットとパワーユ ニットとの間の結線が接地へショートした時には出力電圧が小さくなり、結線の 断線やコネクタはずれの時には消費電流が小さくなるため故障検知を行なうこと ができる。

【００１１】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例を示す故障検知回路の回路図である。なお、図２に 示す従来の回路構成図と同一部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する 。

【００１２】 本考案ではコントロールユニット１０内に故障検知回路１２を設けた点で従来 の故障検知回路と構成を異にしている。コントローニユニット１０内の出力トラ ンジスタＱ２のコレクタは抵抗Ｒ９を介してコントロールユニット１０の出力端 子に接続される。電源端子Ｖ_B と出力端子との間にはパワーユニット２０の入力 端子と接地間に存在する入力抵抗ｒ１より大きいプルアップ抵抗Ｒ８が接続され る。出力モニタトランジスタＱ５のエミッタは電流抑制抵抗Ｒ１０を介して電源 端子Ｖ_B に接続され、ベース端子は出力端子に接続され、コレクタ端子はダイオ ードＤ１のアノードに接続されている。また、そのカソード端子は抵抗Ｒ４を介 して接地される。また、故障信号出力トランジスタＱ３のベースにはダイオード Ｄ１のカソードが接続され、エミッタは接地され、コレクタは電源端子Ｖ_C にプ ルアップ抵抗Ｒ５を介して接続されている。

【００１３】 故障検知信号は故障信号出力トランジスタＱ３のコレクタ端子から取り出され る。なお、出力トランジスタＱ２のベース端子には抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点から コントロールユニット１０への制御信号が入力される様に構成される。即ち、コ ントロールユニット１０の制御信号はトランジスタＱ４のベースに入力され、抵 抗Ｒ６，Ｒ７の接続点を介して出力トランジスタＱ２のベースに供給される。

【００１４】 次に、図１の回路の動作を説明する。この回路ではＮチャネルＭＯＳＦＥＴｑ １のＯＮ／ＯＦＦに関わらず、常にコントロールユニット１０とパワーユニット ２０との間の結線の接地へのショートや断線及びコネクタのはずれを検知するこ とができる。

【００１５】 まず、ＦＥＴｑ１がＯＦＦしている時にコントロールユニット１０の出力がＦ ＥＴｑ１をＯＮしないレベルの、例えば、２Ｖ程度の電圧がでるように抵抗Ｒ８ ，ｒ１の値を定める。例えば、電源電圧Ｖ_B が１２Ｖの時はＲ８：ｒ１＝５：１ となるように抵抗値を定める。なお、この時には、出力モニタトランジスタＱ５ のベース電流を０に近づけるため、Ｒ８＝Ｒ１０となるように設定する必要があ る。またＦＥＴｑ１がＯＮしている時にコントロールユニット１０の出力がＦＥ Ｔｑ１を充分にＯＮするように抵抗Ｒ９の抵抗値を定める。例えば、電源電圧Ｖ _B が１２Ｖの時にはパワーユニット２０の入力電圧を１０Ｖ程度ほしい時には、 Ｒ９：ｒ１＝１：５となるように定める。この様な条件が満足されると常に出力 モニタトランジスタＱ３がＯＮしているため故障検知信号出力はローレベルとな り正常な状態であることを示す。

【００１６】 ここで、コントロールユニット１０とパワーユニット２０との間の接続結線が 接地へ短絡した場合、コントロールユニット１０の出力が０Ｖとなる。この時出 力モニタトランジスタＱ５のコレクタ電圧は１．３Ｖ未満となるためトランジス タＱ３のベース電圧はトランジスタＱ３がＯＮするところまで達しないため故障 検知信号の出力はハイレベルとなり、結線の異常が検知される。また、コントロ ールユニット１０の出力が接地される際、ある程度接触抵抗がある場合が考えら れるが、この時にはコントロールユニット１０の出力がＯＶにならない。その際 にはコントロールユニット１０の出力が１．３Ｖ未満になる時のみ異常を検知す ることになる。

【００１７】 次にコントロールユニット１０とパワーユニット２０との間の結線に断線およ びコネクタはずれがあった場合について説明する。この際には、コントロールユ ニット１０の出力は電源電圧Ｖ_B となり、出力モニタトランジスタＱ５がＯＮし ないためトランジスタＱ３もＯＮしない。従って、故障検知信号の出力はハイレ ベルとなり異常が検知される。

【００１８】

【考案の効果】

以上実施例に基づいて詳細に説明したように、本考案では故障検知回路の構成 を上述したように構成したため、コントロールユニットとパワーユニットとの間 の結線の接地への短絡や断線、コネクタのはずれをコントロールユニットの出力 状態に関係なく常に検知することができる。しかも簡単な回路構成で実現するこ とができるため、安価に故障検知機能を実現できるという利点がある。

【００１９】 なお、本考案の故障検知回路は例えば故障検知信号の出力を割り込み信号とし て使うことにより、常にこの信号を監視する事なく、異常が起きた時点ですぐに 検知するようにすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す故障検知回路。

【図２】従来の故障検知回路。

【符号の説明】

ｒ１ 入力抵抗 Ｒ５，Ｒ８ プルアップ抵抗 Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ４ 抵抗 Ｄ１ ダイオード Ｑ２ 出力トランジスタ Ｑ５，Ｑ３ 出力モニタトランジスタ ｑ１ ｎチャネルＭＯＳＦＥＲ Ｖ_B 電源電圧

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 パワーユニットとそのパワーユニットを
   制御するコントロールユニットとで構成される制御シス
   テムにおいて前記パワーユニットの入力端子と前記コン
   トロールユニットの出力端子との間の接続状態を監視す
   る故障検知回路において、 前記コントロールユニットの出力端子と電源端子との間
   に接続され、前記パワーユニットの入力端子と接地間の
   入力抵抗よりも大きい抵抗値を持つ第１のプルアップ抵
   抗と、 前記電源端子に電流抑制抵抗を介してエミッタが接続さ
   れ、ベースが前記出力端子に接続され、コレクタがダイ
   オードのアノード側に接続された第１の出力モニタトラ
   ンジスタと、 前記電源端子にエミッタが接続され、コレクタが前記入
   力抵抗よりも小さい抵抗値を持つ抵抗を介して前記出力
   端子に接続され、ベースに前記コントロールユニットの
   制御信号が入力される出力トランジスタと、 前記ダイオードのカソードと一端が接地された抵抗との
   接続点にベースが接続され、エミッタが接地され、コレ
   クタは第２のプルアップ抵抗を介して電源端子に接続さ
   れた第２の出力モニタトランジスタとを具備し、前記第
   ２の出力モニタトランジスタのコレクタから故障検知信
   号を出力する事を特徴とする故障検知回路。