JPS59104565A - 負荷電流異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＭＣＵ（マイクロプロセッサ）等の制御装置か
らの信号に応じた可変電流によ多負荷を駆動する装置に
おいて、負荷電流の異常を検出する装置に関する。

従来のこの種の装置を第１図に示す。図において、ＭＣ
Ｕｌから出力されるデジタル電圧信号はＤ／Ａ変換器２
によってデジタル−アナログ変換され、このアナログ電
圧は電圧／電流変換器（オペアンプ）３によって電流に
変換されてトランジスタ４を通電し、該トランジスタ４
に接続されたアイドルスピードコントローラやサーボコ
ントローラ等の負荷５を駆動する。この負荷５及びトラ
ンジスタ４と共に抵抗６が接続されて負荷駆動回路が構
成されている。そして負荷電流の異常検出回路として、
２つのコンパレータ７．８が後述スるようにウィンドコ
ンパレータとして機能するように設けられる。即ち、一
方のコンパレータＴの＋側入力端子と他方のコンパレー
タ８の−側入力Ｔの一側入力端子は定電圧Ｖｃを分圧す
るように直列接続された３つの抵抗９，１０．１１の抵
抗９と抵抗１０との接続点に接続され、コンパレータ８
の＋側入力端子は抵抗１０と抵抗１１との接続点に接続
されている。これら２つのコンパレータ７．８の出力端
子はＭＣＵｌの異常検出信号入力端子に接続されている
。

そして、負荷５に流れる制御電流が上限値を超えると、
Ａ点の電圧が増大してコンパレータ７の一側入力端子に
印加される基準電圧を超えるためコンパレータ７の出力
がＯＮとなシ、又、負荷５に流れる電流が減少して下限
値を下回ると、コンパレータ８の＋側入力端子に印加さ
れる基準電Ｈを下回るためコンパレータ８の出力がＯＮ
となる。

即ち、負荷５に流れる制御電流が制御範囲を外れた時に
は、いずれかのコンパレータ７．８の出力がＯＮとなっ
てＭＣＵｌに入力され、異常電流が検出されるのである
。

ところで、異常電流としては、回路部品の不良により制
御範囲内におけるＭＣＵｌからの信号に対する負荷電流
の比例特性の劣化、或いは下限値を下回る負荷電流によ
る負荷の動作停止、上限値を超えた負荷への過電流等が
挙げられるが、この中では比例特性の劣化が最も発生頻
度が高く、又、これを検出すれば制御範囲外での負荷の
動作停止や過電流も予測できる。

しかしながら、前記従来の異常電流検出方式は、負荷電
流が制御範囲から外れた場合だけを異常電流として検出
するものであシ、発生頻度の高い制御範囲内に収捷って
いる時の比例特性の異常については全く検出できないた
め、異常検出としては極めて不完全であり、異常の′１
筐長時間放置されて負荷の制御精度を低下させ悪影響を
及はしてし１うことがあった。又、制御範囲の上限と下
限を検出するためにコンパレータを２個使用してウィン
ドコンパレータとすることが必要となり、コスト高につ
くものでもあった。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みなされたもので
、単一のコンパレータを使用し、使用頻度の高い負荷の
制御電流使用時に被検出箇所に生じる電圧を正常時の基
準電圧と比較することにより負荷電流の異常を検出する
と共に、被検出箇所に基準電圧近傍の電圧を発生さぜ、
コンパレータの反転特性を検出することによシ負荷電流
の比例特性の劣化の程度まで検出できる構成とし、もっ
て異常電流検出精度を大幅に向上させた負荷電流異常検
出装置を提供することを目的とする。

以下に本発明を図示実施例に基づいて説明する。

一実施例を示す第２図において、ＭＣＵ２１からのデジ
タル電圧信号をＤ／Ａ変換器２でアナログ電圧信号に変
換し、これを電圧／電流変換器３で電流に変換してトラ
ンジスタ４を通電することによシ、トランジスタ４及び
抵抗６と直列接続された負荷５を可変電流駆動制御する
ことは従来と同様である。次に、本発明に係る異常電流
検出回路部分を説明する。

即ち、本発明ではコンパレータ２２は一個のみ設けられ
、その−個入力端子にはトランジスタ４と抵抗６との接
続点Ａ（以下Ａ点という）の電圧が入力され、＋側入力
端子には電ｉ１杷亀圧Ｖｃを分圧する抵抗２３と抵抗２
４との接続点から基準電て求められる基準電圧ＶＯは、
負荷５に最も使用頻度の高い負荷電流を流した時にＡ点
に発生する電圧と等しくなるように設定しである。コン
パレータ２２の出力端子はＭＣＵ２１の異常信号入力端
子に接続される。ＭＣＵ２１には後述するようにコンパ
レータ２２からの出力に基づいて負荷電流の異常を検出
する異常検出回路２１Ａが内蔵されている。

かかる構成において、負荷５に流れる電流が異常の時は
、コンパレータ２２の出力が反転する時のＭＣＵ２１か
ら出力されるデジタル電圧信号が正常時の信号と異なる
ため、これを比較することによって異常を検出できるの
である。そして、この異常検出は制御範囲内に折〕って
最も使用頻度の高い負荷電流近傍の負荷電流を使用する
際に行なわれるため、早急に異常を検出することができ
、これにより上限又は下限近くの負荷電流を使用する際
の負荷への過電流供給や負荷の動作停止等の事態発生も
予測できる。

又、りるモードで負荷電流の比例特性をチェックしたい
場合には、基準電圧と微小差をもつ上下の電圧をＡ点に
発生させるようにＭＣＵから２つのチェック信号１）＋
　　、　Ｄ２　ｆ：出力し、この２つのチェック４１４
号に対してコンパレータ２２の出力が反転するか否かで
比例特性の異常を検出できる。

即ち、コンパレータ２２が反転すればチェック信号Ｄ１
に対するＡ点の電圧はＶｏより小さく、チェック信号Ｄ
２に対するＡ点の電圧はＶｏより大きいことを示しでい
るから１１１３図において、負荷電流特性は、座標（Ｄ
Ｂ　　、Ｖｏ）を通るＰｐａと座標（Ｄ２．ＶＯ）を通
る線１）との間に挾まれた領域に比例定数（傾き）をも
つ特、性であることが明らかである。従って基準電圧ｖ
Ｏを発生する信号りがＤ　Ｉ　−Ｄ　２の区間に存在す
るため比例特性は正常であることが検出される。又、コ
ンパレータ２２が反転しない場合は、基準電圧Ｖｏを発
生ずる信号りがＤ　Ｉ−Ｄ　２の区間に存在しないため
比例特性が異常であることを検出できる。そして、チェ
ック信号を変化させていき、コンパレータ２２が反転す
る時のＡ点の電圧を検出することによシ負荷電流の比例
特性自体を検出でき、異笥の程度まで判別できる。

以上説明したように本発明によれば制御範囲内で特に使
用頻度の高い負荷電流特性で異常を検出する構成とした
ため、異常を迅速にかつ高精度に検出できると共に、チ
ェック信刊を出力することにより負荷電流の比例特性の
精度を自己診断でき、しかもコンパレータが１個で済む
ためコストも引き下げられる等’６Ｒ々の特長を備える
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の負荷電流異常検出装置の一例を示す回路
図、第２図は本発明の一実施列を示す回路図、第３図は
同上実施例の負荷電流の検出特性を示す刺！図である。 ２・・・Ｄ／Ａ変換器　　３・・・電圧／　１４ｉ流変
換器４・・・トランジスタ　　５・・・負荷　　６・・
・抵抗２１・・・ＭＣＵ　　　２１Ａ・・・異常検出回
路　　２２・・・コンパレータ　　２３，２４・・・抵
抗Ｖｏ・・・基準電圧　　ＤＩ、Ｄ２・・・ヂエツク信
号特　許　出　願　人　日本電子機器株式会社代理人弁
理士笹　島　富二雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 制御装置からの信号に応じた可変電流によ多負荷を駆動
   する装置において、負荷駆動回路の所定箇所に発生する
   電圧を一方の入力端子に入力すると共に、使用相反の高
   い負荷電流の使用時に前記所定箇所に発生する電圧に等
   しく設定した基準電圧を他方の入力端子に入力してなる
   コンパレータと、該コンパレータの出力を入力して該出
   力が反転する時の制御装置からの信号を負荷電流正常時
   における信号と比較して負荷電流の異常を検出すると共
   に、制御装置からチェック信号を出力して前記所定箇所
   に前記基準電圧近傍の電圧を発生させた時のコンパレー
   タの反転特性を検出することによシ信号に対する負荷電
   流の比例特性を検出する異常検出手段と、を設けて構成
   したことを特徴とする負荷電流異常検出装置。