JPH11218256A - 電磁弁診断装置 - Google Patents

電磁弁診断装置

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JPH11218256A
JPH11218256A JP2116398A JP2116398A JPH11218256A JP H11218256 A JPH11218256 A JP H11218256A JP 2116398 A JP2116398 A JP 2116398A JP 2116398 A JP2116398 A JP 2116398A JP H11218256 A JPH11218256 A JP H11218256A
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JP
Japan
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solenoid
voltage
circuit
short
solenoid valve
Prior art date
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JP2116398A
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English (en)
Inventor
Katsutoshi Kizaki
勝敏 木崎
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NEC Home Electronics Ltd
NEC Corp
Original Assignee
NEC Home Electronics Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁弁のソレノイド部に生じたショート故障
が確実に検出できるようにする。 【解決手段】 電磁弁12のソレノイド部12sへの通
電をスイッチング制御する電界効果トランジスタQfを
診断パルスにより一定時間に亙って導通させ、診断パル
スの消滅に合わせてソレノイド部12sに発生する逆起
電圧Vxをしきい値判別し、ソレノイド部12sのショ
ート故障の有無を判定する。スイッチング素子の種類に
よらない電磁弁12の診断が可能であり、ソレノイド部
12sに対し必要以上に通電しないで済む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁のソレノイ
ド部に生じたショート故障が確実に検出できるようにし
た電磁弁診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】雪道などの滑りやすい路面を走行する車
両をスリップ事故から護るアンチロックブレーキ装置
は、車輪ごとに装着されたホイールセンサにより計測さ
れる車輪速信号に基づき、コントローラが車輪ロックの
可能性を検出し、車輪ロックが発生しそうな場合に、油
圧回路内の電磁弁を介して油圧ブレーキ機構を制御する
構成とされている。この種のアンチロックブレーキ制御
装置に用いる電磁弁は、高速でオンオフ制御する必要が
あり、オンオフ制御のためのドライバであるソレノイド
部にショート故障があってはならない。
【0003】図3に示す電磁弁診断装置1は、ブレーキ
用油圧配管に組み込まれた電磁弁2のソレノイド部2s
にスイチング素子として接続されてトランジスタQを診
断パルスにより導通させ、ソレノイド部2sにショート
故障が発生しているか否かを診断する装置である。電磁
弁2のソレノイド部2sは、一端がバッテリ電源+Bに
接続され、他端がトランジスタQを介して接地されてい
る。トランジスタQはエミッタ接地されており、コレク
タとエミッタ間に保護素子であるバリスタRvが接続し
てある。さらに、トランジスタQのベースには、ベース
抵抗Rbを介して診断パルス発生回路3が接続してあ
り、例えば運転者が車両のイグニッションスイッチを投
入した時点で診断パルスを発する構成とされている。4
は、ショート故障検出回路であり、ソレノイド部2sと
トランジスタQのコレクタを結ぶ線路に分岐接続してあ
り、分岐接続点の電圧を診断電圧Vsとして取り込む。
【0004】ショート故障検出回路4は、分圧抵抗R
1,R2と平滑コンデンサCからなる充放電回路4aを
前記分岐接続点に接続し、平滑コンデンサCの端子電圧
をリミッタ回路4bを介して判定回路4cに取り込む構
成としてある。リミッタ回路4bは、カソードが電源V
ccに接続された上部クリップ用ダイオードD1とアノ
ードが接地された下部クリップ用ダイオードD2を直列
接続し、その接続点を判定回路4cと充放電回路4aと
に接続してある。
【0005】ところで、診断パルス発生回路33が、図
4(A)に示す診断パルスを発生し、トランジスタQを
導通させたとする。このとき、電磁弁2のソレノイド部
2sにショート故障が発生していないものとすると、ト
ランジスタQのコレクタ・エミッタ間電圧Vsatは、
例えば約0.6Vとソレノイド部2sの両端に印加され
る電圧(ほぼ、バッテリ電源+Bの出力電圧)に比べは
るかに小さい。このため、図4(B)に実線で示したよ
うに、ショート故障判定回路4が取り込む診断電圧Vs
はVsatと低く、判定回路4cの入力電圧すなわち充
放電回路4aの出力電圧Vjは、判定回路4cに設定さ
れた図4(C)に示すしきい値電圧Vr以下であり、シ
ョート故障が発生していないことが判る。
【0006】これに対し、電磁弁2のソレノイド部2s
にショート故障が発生している場合は、診断パルスを発
生してトランジスタQを導通させたときに、トランジス
タQには大電流が流れる。その結果、このため、トラン
ジスタQのコレクタ・エミッタ間電圧Vsatが上昇
し、トランジスタのコレクタ端子電圧すなわち診断電圧
Vsは、図4(B)に点線で示したように、7V程度と
ソレノイド部2sが正常であった時(約0.6V)に比
べ、十数倍程度高い値を示す。その結果、ショート故障
判定回路4内の判定回路4cに入力される判定電圧Vj
が、図4(C)に示したように、しきい値電圧Vrを越
え、ショート故障が検出される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の電磁弁診断
装置1は、電磁弁2のソレノイド部2sを駆動するスイ
ッチング素子としてトランジスタQを用いているが、こ
のトランジスタQをMOS FET(金属酸化膜電界効
果トランジスタ)に置き換えた場合、ショート故障を正
確に判定できない恐れがあった。これは、MOS FE
Tの導通抵抗が非常に小さいために、仮にソレノイド部
2sのショート発生とともに大電流が流れたとしても、
ソレノイド部2sのショートインピーダンスによって
は、ショート故障判定回路4に取り込まれる診断電圧V
sに前述したような顕著なレベル差が表れないからであ
った。具体的には、図5(A)〜(C)に実線と点線で
示したように、診断電圧Vsにも或いは判定電圧Vjに
も顕著な差異が見られず、判定電圧Vjがしきい値電圧
Vr以下となってしまい、ショート故障を判定できない
のであった。また、診断パルスを発生してMOS FE
Tを導通させたときに、充放電回路4aの平滑コンデン
サCの充電時定数が存在するため、判定電圧Vjが安定
するまで、ある程度の時間に亙って診断パルスを出力し
続ける必要があり、診断目的であるとは言え、必要以上
にソレノイド部2sに通電させる結果を招く等の課題を
抱えるものであった。
【0008】本発明は、上記課題を解決したものであ
り、電磁弁のソレノイド部に生じたショート故障が確実
に検出できるようにすることを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、スイッチング素子によりソレノイド部への通電を制
御される電磁弁と、前記スイッチング素子に診断パルス
を供給して導通させ、該診断パルスの消滅時点で前記ソ
レノイド部に発生する逆起電圧をしきい値判別し、予め
設定した基準電圧以上の逆起電圧が発生しない場合は、
前記ソレノイド部にショート故障が発生していると判定
するショート故障検出手段とを具備することを特徴とす
るものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1,
2を参照して説明する。図1は、本発明の電磁弁診断装
置の一実施形態を示す回路構成図、図2は、図1に示し
た回路各部の信号波形図である。
【0011】図1に示す電磁弁診断装置11は、電磁弁
12のソレノイド部12sを駆動するスイッチング素子
としてMOS FET(Qf)を用いた場合の回路構成
例を示すものであり、ソース接地された電界効果トラン
ジスタQfのドレインがバッテリ電源+Bに接続してあ
る。電界効果トランジスタQfは、そのゲートがゲート
抵抗Rgを介して診断パルス発生回路13に接続してあ
る。電界効果トランジスタQfのドレインとゲートを結
んで接続したツェナーダイオードZDとダイオーDは、
電界効果トランジスタQfを過電圧から保護するダイナ
ミック・クランプ回路15を構成している。
【0012】ところで、電磁弁12のソレノイド部12
sと電界効果トランジスタQfのドレインとを結ぶ線路
には、ショート故障検出回路14が分岐接続してある。
このショート故障検出回路14は、ソレノイド部12s
に対する通電を断ったときにソレノイド部12sに発生
する逆起電圧Vxをしきい値判別してショート故障の有
無を判定するものであり、上記分岐接続点に接続した分
圧抵抗R11,R12の分圧点をコンパレータ14cの
比較入力端子(反転入力端子)に接続し、コンパレータ
14cの出力端子を判定出力回路14dに接続した構成
をなす。コンパレータの基準入力端子(非反転入力端
子)には、電源電圧Vccを分圧抵抗R13,R14に
より分圧して得られる基準電圧Vrが与えられている。
本実施形態では、この基準電圧Vrは、電界効果トラン
ジスタQfを遮断した時にソレノイド部12sに発生す
る逆起電圧Vxによって出力極性が反転するような値に
設定してある。抵抗R15は、コンパレータ14cの非
反転入力端子と出力端子の間に接続したヒステリシス設
定抵抗であり、抵抗R16は、コンパレータ14cの出
力端子と直流電源Vccの間に接続したプルアップ抵抗
である。
【0013】ここで、診断パルス発生回路13が、図2
(A)に示したように、診断パルスとして一定時間に亙
って持続するゲート電圧を供給したとする。電磁弁12
が正常であれば、ショート故障検出回路14内のコンパ
レータ14cの反転端子に印加される判定電圧Vjは、
非反転入力端子に設定された基準電圧Vrよりも低く、
コンパレータ14cの出力はハイレベルをとる。しかし
ながら、一定時間が経過して診断パルスが消滅したとき
に、インダクタンス負荷であるソレノイド部12sが逆
起電圧Vxを発生すると、電界効果トランジスタQfの
ドレイン電圧は急激に上昇し、図2(B)に実線で示し
たように、ダイナミッククランプ回路15のクランプ電
圧Vcにクランプされる。その結果、コンパレータ14
cの反転入力端子に印加される判定電圧Vjが非反転入
力端子に印加される基準電圧Vrを上回り、コンパレー
タ14cの出力電圧はロウレベルに反転する。これによ
り、ショート故障検出回路14内の判定出力回路14d
から、負荷ショートが発生していないことを示す判定出
力が得られる。
【0014】なお、コンパレータ14cはヒステリシス
付きであるから、診断期間としては、図2(C)に示し
たように、判定電圧Vjが基準電圧Vrを越えて上昇す
る時点と、判定電圧Vjが基準電圧Vrよりもヒステリ
シス電圧ΔVhだけ低い電圧(Vr−ΔVh)を横切っ
て下降する時点までの間となる。このため、ヒステリシ
ス幅ΔVhを大に設定することで、判定出力回路14d
が判定結果を出力までの時間を十分に確保し、確実な判
定を下すことができる。
【0015】一方、電磁弁12のソレノイド部12sが
ショート故障を引き起こした場合、診断パルス発生回路
13が診断パルスを発生して電界効果トランジスタQf
を導通させ、コンパレータ11出力はハイレベルをと
る。ただし、一定時間が経過して診断パルスが消滅して
も、本来であればインダクタンス負荷である筈のソレノ
イド部12cは逆起電圧Vxを発生しない。このため、
図2(B)に点線で示したように、電界効果トランジス
タQfのドレイン電圧が急上昇することはなく、ショー
ト故障検出回路14内のコンパレータ14cの反転端子
に印加される判定電圧Vjは非反転端子に印加されてい
る基準電圧Vrに満たない。その結果、診断パルスが消
滅しても、図2(D)に示したように、コンパレータ1
4cの出力電圧はハイレベルのままであり、ショート故
障検出回路14によりソレノイド部12sのショート故
障が検出される。
【0016】このように、上記電磁弁診断装置11は、
電磁弁12のソレノイド部12sへの通電をスイッチン
グ制御する電界効果トランジスタQfを診断パルスによ
り一定時間に亙って導通させ、診断パルスの消滅に合わ
せてソレノイド部12sに発生する逆起電圧Vxをしき
い値判別し、ソレノイド部12sのショート故障の有無
を判定する構成としたから、スイッチング素子として導
通抵抗の低いMOSFETを用いていても、診断パルス
の供給時点で観測されるソレノイド部12sと電界効果
トランジスタQfの接続点における微妙な電圧変化では
なく、診断パルスの消滅時点でソレノイド部12sに発
生する逆起電圧Vfの有無に応じてソレノイド部12s
のショート故障を適確に判定することができ、従ってス
イッチング素子の種類によらない電磁弁12の診断が可
能である。また、診断パルスが消滅した時点で診断を行
うため、診断パルスのパルス持続時間の長短は問題では
なく、従って診断パルスの持続時間を必要最小限に止
め、診断目的とは言え、ソレノイド部12sに対し必要
以上に通電しないで済ませることができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はによれ
ば、電磁弁のソレノイド部への通電をスイッチング制御
するスイッチング素子を診断パルスにより一定時間に亙
って導通させ、診断パルスの消滅に合わせてソレノイド
部に発生する逆起電圧をしきい値判別し、ソレノイド部
のショート故障の有無を判定する構成としたから、スイ
ッチング素子として導通抵抗の低いMOS FETを用
いていても、診断パルスの供給時点で観測されるソレノ
イド部とスイッチング素子の接続点における微妙な電圧
変化ではなく、診断パルスの消滅時点でソレノイド部に
発生する逆起電圧の有無に応じてソレノイド部のショー
ト故障を適確に判定することができ、スイッチング素子
の種類によらない電磁弁の診断が可能であり、診断パル
スが消滅した時点で診断を行うため、診断パルスのパル
ス持続時間の長短は問題ではなく、従って診断パルスの
持続時間を必要最小限に止め、診断目的とは言え、ソレ
ノイド部に対し必要以上に通電しないで済む等の優れた
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電磁弁診断装置の一実施形態を示す回
路構成図である。
【図2】図1に示した回路各部の信号波形図である。
【図3】従来の電磁弁診断装置の一例を示す回路構成図
である。
【図4】図3に示した回路各部の信号波形図である。
【図5】スイッチング素子をMOS FETで構成した
場合の図3に示した回路各部の信号波形図である。
【符号の説明】
11 電磁弁診断装置 12 電磁弁 12s ソレノイド部 13 診断パルス発生回路 14 ショート故障検出回路 14c コンパレータ 14d 判定出力回路 15 ダイナミッククランプ回路 Qf 電界効果トランジスタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スイッチング素子によりソレノイド部へ
    の通電を制御される電磁弁と、前記スイッチング素子に
    診断パルスを供給して導通させ、該診断パルスの消滅時
    点で前記ソレノイド部に発生する逆起電圧をしきい値判
    別し、予め設定した基準電圧以上の逆起電圧が発生しな
    い場合は、前記ソレノイド部にショート故障が発生して
    いると判定するショート故障検出手段とを具備すること
    を特徴とする電磁弁診断装置。
JP2116398A 1998-02-02 1998-02-02 電磁弁診断装置 Pending JPH11218256A (ja)

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