(57)【要約】【課題】システムの起動から通常動作への移行にかかる時間を短縮する。【解決手段】駆動系リレー１９０の出力側と接地端子７０の間を直列接続した抵抗１２１、１２３、１２４によって接続し、駆動系リレー１９０の出力であるバッテリ１０の電圧を分圧し、抵抗１２１と１２３の接続点の電圧を分圧電圧Ｖ１とし、分圧電圧Ｖ１を調整する手段を有する第１の分圧回路１２０と、やはり駆動系リレー１９０の出力側と接地端子７０の間を直列接続した抵抗１３１、１３３、１３４によって接続し、駆動系リレー１９０の出力であるバッテリ１０の電圧を分圧し、抵抗１３１と１３３の接続点の電圧を分圧電圧Ｖ２とし、分圧電圧Ｖ２を調整する手段を有する第２の分圧回路１３０を設けている。比較器１７０は分圧電圧Ｖ１とＶ２を比較し、分圧電圧Ｖ１が分圧電圧Ｖ２より大きいときに異常と判断する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、前記電源からの電力によって駆動する負荷を備え、前記電源と前記負荷との間に接続された第１のスイッチング手段を備えた電源回路の前記第１のスイッチング手段の異常の有無を検出する電源回路の診断装置において、
前記第１のスイッチング手段と前記負荷との間に前記負荷に供給される前記電源の電圧を分圧する第１の分圧回路と第２の分圧回路を前記負荷にそれぞれ並列に配置し、
前記第１の分圧回路の出力である第１の分圧電圧が前記第２の分圧回路の出力である第２の分圧電圧より高い場合に異常検知信号を出力する比較手段を備え、
前記第２の分圧回路は前記異常検知信号に基づいて前記第２の分圧電圧を調整する手段を備え、
前記第１の分圧回路は前記負荷への電源投入に基づいて前記第１の分圧電圧を調整する手段を備え、
前記異常検知信号に基づいて、前記第１のスイッチング手段の異常を検出すること
、を特徴とする電源回路の診断装置。
【請求項２】
前記第１の分圧回路は前記第１のスイッチング手段と前記負荷との間に接続された第１の抵抗と、一方が前記第１の抵抗に直列に接続され、他方が接地された第２の抵抗とを有し、前記第２の分圧回路は前記第１のスイッチング手段と前記負荷との間に接続された第３の抵抗と、一方が前記第３の抵抗に直列に接続され、他方が接地された第４の抵抗とを有し、前記負荷への電源投入に基づいて調整された前記第１の分圧電圧を前記第２の分圧電圧より低く、かつ前記異常検知信号に基づいて調整された前記第２の分圧電圧より高く設定することを特徴とする請求項１記載の電源回路の診断装置。
【請求項３】
前記第４の抵抗は第７の抵抗と第８の抵抗を直列に接続してなり、前記第７の抵抗と前記第８の抵抗の接続点を、前記異常検知信号に基づいて閉路する第３のスイッチング手段を介して接地することにより、前記第２の分圧電圧を調整することを特徴とする請求項２に記載の電源回路の診断装置。
【請求項４】
前記第２の抵抗は第５の抵抗と第６の抵抗を直列に接続してなり、前記第５の抵抗と前記第６の抵抗の接続点を、前記負荷への、電源投入時に閉路する第２のスイッチング手段を介して接地することにより、前記第１の分圧電圧を調整することを特徴とする請求項２に記載の電源回路の診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電源ラインに挿入されたスイッチング手段により、負荷を駆動する電源投入、遮断を行う電源回路において、スイッチング手段の異常の有無を検出する電源回路の診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献】特開２００２−２４０６５５号公報。
【０００３】
上記特許文献に示された電源回路の診断装置は車載用モータ制御装置の起動時にリレーを意図的にオン／オフさせ、リレー後段の電圧をモニタすることでリレーの故障を診断している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この従来例において、車載用モータ制御装置の起動時に、リレーを数回オン／オフさせるため、リレーの診断に時間を要し、車載用モータ制御装置の起動から通常動作に移行するまでの時間が長くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、負荷への電源投入から通常動作への移行にかかる時間を短縮することができる電源回路の診断装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明においては、電源と負荷との間に電源電圧を分圧する第１の分圧回路と第２の分圧回路を負荷にそれぞれ並列に配置し、第１の分圧回路の出力である第１の分圧電圧が第２の分圧回路の出力である第２の分圧電圧より高い場合に異常検知信号を出力する比較手段を設け、第２の分圧回路に異常検知信号により分圧電圧を調整する手段を設け、第１の分圧回路に負荷への電源投入により分圧電圧を調整する手段を設けた。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、負荷への電源投入により第１の分圧回路の第１の分圧電圧が調整されるが、異常検知信号によってすでに第２の分圧回路の第２の分圧電圧も調整されているため、負荷への電源投入直後に第１のスイッチング手段の診断結果が出せるため、負荷への電源投入から通常動作への移行にかかる時間を短縮することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態を示す電源回路の診断装置１１０であり、集中制御装置２０の指令に基づき、モータ制御装置１００がモータの駆動回路１８０を制御し、モータ８０を駆動するシステムを示している。ここでは電源であるバッテリ１０が負荷である駆動回路１８０とモータ８０に電力を供給している。
【０００９】
図１に沿ってシステム構成を説明する。集中制御装置２０は、バッテリ１０によって動作し、起動スイッチ３０をオンすることによって図１のシステムが起動する構成であり、モータ制御装置１００には制御系電源端子６０と、駆動系電源端子５０と接地端子７０を設け、バッテリ１０と制御系電源端子６０の間には、集中制御装置２０によってオン／オフ制御される制御系リレー４０を設けている。この制御系リレー４０がオンすることによりモータ制御装置１００とモータ８０への電源投入となる。すなわち制御系リレー４０がオンすることによりバッテリ１０の電圧でトランジスタ１４０がオンするため、駆動リレー１９０がオンし負荷である駆動回路１８０とモータ８０に電力を供給する。
【００１０】
モータ制御装置１００には、制御系電源端子６０から電力供給を受けるモータ制御回路１４２を設け、このモータ制御回路１４２は集中制御装置２０からの指令を受けてモータの駆動回路１８０を制御するとともに、モータ制御装置１００内で生じた異常を集中制御装置２０へ通知する。駆動回路１８０はモータ制御回路１４２に制御され、モータ８０を駆動する。この駆動回路１８０は駆動系電源端子５０から電力供給を受けるが、駆動系電源端子５０と駆動回路１８０の間には、駆動系リレー１９０（第１のスイッチング手段）を設けている。この駆動系リレー１９０は制御系電源端子６０への電圧印加の有無に応じてオン／オフ動作するトランジスタ１５０（第２のスイッチング手段）によってオン／オフ制御される。この駆動系リレー１９０と駆動回路１８０との接続側（以後駆動系リレー１９０の出力側と称す）と接地端子７０の間には駆動回路１８０に並列に電源回路の診断装置１１０を設けている。
【００１１】
電源回路の診断装置１１０には駆動系リレー１９０の出力側と接地端子７０の間を直列接続した抵抗１２１（第１の抵抗）、１２３（第５の抵抗）、１２４（第６の抵抗）（抵抗１２３と１２４を直列接続した抵抗が第２の抵抗１２２）によって接続し、駆動系リレー１９０の出力であるバッテリ１０の電圧を分圧し、抵抗１２１と１２３の接続点の電圧を分圧電圧Ｖ１（第１の分圧電圧）とする第１の分圧回路１２０と、やはり駆動系リレー１９０の出力側と接地端子７０の間を直列接続した抵抗１３１（第３の抵抗）、１３３（第７の抵抗）、１３４（第８の抵抗）（抵抗１３３と１３４を直列接続した抵抗が第４の抵抗１３２）によって接続し、駆動系リレー１９０の出力であるバッテリ１０の電圧を分圧し、抵抗１３１と１３３の接続点の電圧を分圧電圧Ｖ２（第２の分圧電圧）とする第２の分圧回路１３０を設けている。
【００１２】
比較器１７０（比較手段）は分圧電圧Ｖ１とＶ２を比較し、分圧電圧Ｖ１が分圧電圧Ｖ２より大きいときに異常と判断し、比較器１７０はハイレベルの異常検知信号１１１を出力する。この異常検知信号１１１はモータ制御回路１４２に通知される。
【００１３】
また、第１の分圧回路１２０の抵抗１２４の両端は、制御系電源端子６０にバッテリ１０の電圧が印加されている間（制御系リレー４０がオンの間）、トランジスタ１５０によって短絡される構成である。すなわち、第１の分圧回路１２０は
制御系リレー４０がオンし負荷である駆動回路１８０およびモータ８０に電源が投入されたときに、分圧電圧Ｖ１を調整する手段を有している。
【００１４】
一方、第２の分圧回路１３０の抵抗１３４の両端は、異常検知信号１１１がハイレベルの間、トランジスタ１６０（第３のスイッチング手段）によって短絡される。すなわち、第２の分圧回路１３０は異常検知信号１１１により分圧電圧Ｖ２を調整する手段を有している。
【００１５】
駆動系リレー１９０がオンしている状態、すなわちバッテリ１０の電圧が電源回路の診断装置１１０に加えられている状態で、トランジスタ１５０がオフの場合の分圧電圧Ｖ１の電圧をＶ１Ｈ（第１の分圧電圧）とし、トランジスタ１５０がオンの場合の電圧をＶ１Ｌ（調整された第１の分圧電圧）と設定し、他方、トランジスタ１６０がオフの場合の分圧電圧Ｖ２の電圧をＶ２Ｈ（第２の分圧電圧）とし、トランジスタ１６０がオンの場合の電圧をＶ２Ｌ（調整された第２の分圧電圧）と設定した場合、各電圧の大小関係がＶ１Ｈ＞Ｖ２Ｈ＞Ｖ１Ｌ＞Ｖ２Ｌの関係を満たすように抵抗１２１、１２３、１２４、１３１、１３３、１３４の抵抗値を決定している。なお、抵抗１２１と抵抗１２３の接続点と接地との間にコンデンサ１４３を接続しているのは分圧電圧Ｖ１の遷移時間を調整する目的である。
【００１６】
次に、図１および図２を用いて、本実施の形態の動作を説明する。システムの起動スイッチ３０をオンし、集中制御装置２０を起動する（図２における時間ｔ１）と、集中制御装置２０は図示されていない他の装置の起動や状況確認を行い、モータ制御装置１００の起動条件が成立した時点で、制御系リレー４０をオンさせる（図２におけるｔ２）。制御系リレー４０がオンすると、モータ制御装置１００の制御系電源端子６０にバッテリ１０の電圧が印加されるため、トランジスタ１４０がオンとなり駆動系リレー１９０もオンとなり、バッテリ１０の負荷となる駆動回路１８０およびモータ８０に電源が投入されたことになる。また、同時にトランジスタ１５０もオンになり、第１の分圧回路１２０の分圧電圧Ｖ１はコンデンサ１４３による遅延を受けた後、電圧がＶ１Ｌとなる。一方、第２の分圧回路１３０の分圧電圧Ｖ２は例えば電源回路の診断回路１１０への電源投入直後の比較器１７０に電圧が加わった状態で、比較器１７０の出力である異常検知信号１１１がハイレベルとなりトランジスタ１６０がオンし電圧Ｖ２Ｌを出力したとしても、分圧電圧Ｖ１がコンデンサ１４３による遅延を受けながら電圧Ｖ１Ｌに達する前に、分圧電圧Ｖ２の電圧が分圧電圧Ｖ１の電圧を追い越しＶ２Ｌに早く達するため、比較器１７０の出力である異常検知信号１１１はローレベルとなり、分圧電圧Ｖ２の電圧はＶ２Ｈとなる。
【００１７】
モータ制御回路１４２はモータ制御装置１００内部の故障診断を行った後、集中制御装置２０へモータ制御装置１００が正常である旨を通知し、システムは通常動作へと移行する。
【００１８】
ここで、図２に示すようにシステムの動作を終了するために、起動スイッチ３０をオフ（図２の時間ｔ３）する以前に、駆動系リレー１９０の溶着が発生したとする（図２の溶着発生）。なお、この時点では溶着が発生しているが、システムとしては駆動系リレー１９０が閉じているのが正常状態であるため、システムとしては正常動作している。
【００１９】
システムを停止させるため、起動スイッチ３０をオフさせると、集中制御装置２０は図示していない他の装置の終了や状態確認を行い、モータ制御装置１００の終了条件が成立した時点で、制御系リレー４０をオフ（図２のｔ４）する。このときモータ制御装置１００の制御系電源端子６０への印加電圧がなくなるため、トランジスタ１４０がオフし、駆動系リレー１９０もオフすることになるが、駆動系リレー１９０が溶着しているため、駆動系リレー１９０はオフすることができない。一方制御系リレー４０のオフにより、トランジスタ１５０がオフすることにより、第１の分圧回路１２０の分圧電圧Ｖ１の電圧はコンデンサ１４３による遅延を受けながらＶ１Ｈに上がる。この第１の分圧回路１２０の分圧電圧Ｖ１の電圧がＶ１Ｈに上がる過程で、第２の分圧回路１３０の分圧電圧Ｖ２の電圧Ｖ２Ｈを越えた時点（図２のｔ５）で比較器１０８の出力である異常検知信号１１１がハイレベルとなるため、この異常検知信号１１１によりオン／オフ制御されているトランジスタ１６０がオンし、第２の分圧回路１３０の分圧電圧Ｖ２の電圧はＶ２Ｌに下がる。
【００２０】
次にシステムの再度の動作のために、起動スイッチ３０をオン（図２の時間ｔ６）し、モータ制御装置１００の起動条件成立により、制御系リレー４０をオン（図２の時間ｔ７）すると、モータ制御装置１００の制御系電源端子６０にバッテリ１０の電圧が印加されるため、トランジスタ１５０がオンすることにより、第１の分圧回路１２０の分圧電圧Ｖ１の電圧はＶ１Ｌに下がるが、第２の分圧回路１３０の分圧電圧Ｖ２はすでに時間ｔ５直後に電圧Ｖ１Ｌより低い電圧Ｖ２Ｌになっているため、比較器１７０の出力である異常検知信号１１１はハイレベルのまま維持される。
【００２１】
このように時間ｔ７の制御系リレー４０のオン、すなわちモータ制御装置１００の起動の時点において、異常検知信号１１１のレベルが確定しているため、モータ制御回路１４２は、モータ制御装置１００の故障診断を行うにあたり、異常検知信号１１１を読み込むだけで駆動系リレー１９０が溶着しているか否かを判断することができる。この結果駆動系リレー１９０の故障診断に必要な時間は、この異常検知信号１１１を読み込むだけの極めてわずかな時間ですむ。この異常検知信号１１１がハイレベルになっていることを認識したモータ制御回路１４２は、モータ制御装置１００に故障が発生していることを集中制御装置２０へ通知し、集中制御装置２０は警告等を点灯させるなどして、ユーザーに故障の発生を知らせる。
【００２２】
なお、本実施の形態においては、モータへ電力を供給する電源回路のリレー診断に適用したが、例えばヘッドランプ等の他の負荷への電源回路に適用可能であることは言うまでもない。また、本発明では駆動系リレー１９０を用いた電源回路の診断装置に適用したが、駆動系リレー１９０が例えばトランジスタ等のスイッチング素子であっても適用可能なことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す回路図。
【図２】本発明の実施の形態の動作を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１０…バッテリ
８０…モータ
１１０…電源回路の診断装置
１１１…比較器の出力（異常検知信号）
１２０…第１の分圧回路
１３０…第２の分圧回路
１２１、１２２、１２３、１２４、１３１、１３２、１３３、１３４…抵抗
１５０、１６０…トランジスタ
１７０…比較器
１８０…駆動回路
１９０…駆動系リレー
【図１】
2004312893.tif 000003
【図２】
2004312893.tif 000004