JP2006279866A

JP2006279866A - Load drive unit

Info

Publication number: JP2006279866A
Application number: JP2005099758A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Komatsu; 和弘小松; Takeshi Okamura; 健岡村; Yoshinori Shibachi; 義徳芝地; Keisuke Kido; 啓介木戸
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2006-10-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make selection of appropriate processing or the like possible by deciding open abnormality of a load distinguishably from abnormality of driving. <P>SOLUTION: While an MOS transistor 12 is controlled not to supply driving power to a load 11, non-driving power is supplied from a switch 20 via an open detection resistor 13 to the load 11, a potential to be outputted to a connecting terminal 21 for connecting the load 11 is detected and when detecting a predetermined potential corresponding to a state where the load 11 becomes higher impedance than normal time, DIAG abnormality detection is decided. In accordance with whether or not the predetermined potential is not detected any more when the switch 20 is turned off to stop supplying non-driving power to the load 11, either load abnormality or abnormality of MOS always-on at all the time is decided respectively, so that fault modes are segmented and load open abnormality can be decided distinguishably from driving abnormality. On the basis of the result of the decision due to the abnormality deciding means, appropriate processing can be selected. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力が与えられると作動する負荷を駆動するとともに、異常状態を判断可能な負荷駆動装置に関する。 The present invention relates to a load driving device that drives a load that operates when electric power is applied and can determine an abnormal state.

従来から、各種電子制御ユニット（ＥＣＵ）などによる負荷の駆動では、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（以下、「ＭＯＳトランジスタ」と略称する）などの半導体スイッチング素子を論理的に制御して、負荷に電力を供給したり供給を停止させたりしている。このような駆動では、負荷や半導体スイッチング素子を異常状態から保護する必要がある。異常状態のうち、負荷に短絡などが生じると過大な電流が流れやすくなる。半導体スイッチング素子と、その駆動回路と、過大電流からの保護回路などを一体化したＩＰＤ（Inteligent Power Device ）なども製品化され、広く使用されている。ＩＰＤは、代表的な半導体スイッチング素子であるＭＯＳトランジスタに保護機能と異常通知の機能を追加したものであり、単独の半導体スイッチング素子よりも使いやすくなっている。 Conventionally, when a load is driven by various electronic control units (ECUs) or the like, a semiconductor switching element such as a metal oxide semiconductor field effect transistor (hereinafter abbreviated as “MOS transistor”) is logically controlled to load the load. Electric power is supplied or stopped. In such driving, it is necessary to protect the load and the semiconductor switching element from an abnormal state. In the abnormal state, if a short circuit occurs in the load, an excessive current tends to flow. An IPD (Inteligent Power Device) integrated with a semiconductor switching element, its drive circuit, a protection circuit against excessive current, etc. has been commercialized and widely used. The IPD is obtained by adding a protection function and an abnormality notification function to a MOS transistor, which is a typical semiconductor switching element, and is easier to use than a single semiconductor switching element.

負荷に断線などが生じると、オープン異常となる。オープン異常では、負荷には電流が流れないので、半導体スイッチング素子を保護する必要性は少ない。しかしながら、負荷を作動させることができなくなるので、負荷を制御するシステム全体としては、異常として検出し、適切な処理を行う必要がある。負荷の断線などの異常状態を検出可能な負荷駆動回路も知られている（たとえば、特許文献１参照）。 If the load breaks, an open error will occur. In an open abnormality, no current flows through the load, so there is little need to protect the semiconductor switching element. However, since the load cannot be operated, the entire system that controls the load needs to detect it as an abnormality and perform appropriate processing. There is also known a load driving circuit capable of detecting an abnormal state such as disconnection of a load (see, for example, Patent Document 1).

図１４は、特許文献１での負荷の異常検出と同様な考え方を適用する負荷駆動装置の概略的な構成を示す。負荷１は、半導体スイッチング素子であるＭＯＳトランジスタ２を介して供給される電力で駆動される。ＭＯＳトランジスタ２のソース・ドレイン間には、並列にオープン検知抵抗３が接続されている。ＭＯＳトランジスタ２のスイッチング状態は、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略称する）４がドライバ５を介して制御する。負荷１には並列に、いわゆるフリーホイール作用を行うダイオード６が接続される。負荷１に印加される電圧は、抵抗７，８，９による分圧回路を介して、マイコン４の診断（ＤＩＡＧ）端子に入力される。 FIG. 14 shows a schematic configuration of a load driving device to which the same concept as the load abnormality detection in Patent Document 1 is applied. The load 1 is driven by electric power supplied via a MOS transistor 2 that is a semiconductor switching element. An open detection resistor 3 is connected in parallel between the source and drain of the MOS transistor 2. The switching state of the MOS transistor 2 is controlled by a microcomputer (hereinafter abbreviated as “microcomputer”) 4 via a driver 5. A diode 6 that performs a so-called freewheel action is connected to the load 1 in parallel. A voltage applied to the load 1 is input to a diagnosis (DIAG) terminal of the microcomputer 4 through a voltage dividing circuit including resistors 7, 8, and 9.

図１５は、図１４のマイコン４が行う診断動作を示す。時刻ｔ１でドライバ５にＬｏレベルからＨｉレベルに遷移する制御信号を与えて、Ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタ２のゲートにインバータとしてのドライバ５から低いレベルの制御電圧を出力させると、ＭＯＳトランジスタ２は導通状態となり、負荷１に電流が流れて、ＤＩＡＧ端子への入力もＬｏレベルからＨｉレベルに遷移する。時刻ｔ２で、ドライバ５に与える制御信号をＨｉレベルからＬｏレベルに遷移させると、ＤＩＡＧ端子への入力もＨｉレベルからＬｏレベルに遷移し、正常領域の動作であることが判る。 FIG. 15 shows a diagnostic operation performed by the microcomputer 4 of FIG. When a control signal for making a transition from the Lo level to the Hi level is given to the driver 5 at time t1, and a low level control voltage is output from the driver 5 as an inverter to the gate of the P channel type MOS transistor 2, the MOS transistor 2 The conduction state is established, a current flows through the load 1, and the input to the DIAG terminal also changes from the Lo level to the Hi level. When the control signal applied to the driver 5 is changed from the Hi level to the Lo level at time t2, the input to the DIAG terminal is also changed from the Hi level to the Lo level, and it is understood that the operation is in the normal region.

たとえば、時刻ｔ３〜ｔ４の期間に、負荷１にオープン異常が発生すると、ドライバ５にはＬｏレベルの制御信号を与えているにもかかわらず、たとえば時刻ｔ３で、ＤＩＡＧ端子への入力がＬｏレベルからＨｉレベルに遷移する。ＭＯＳトランジスタ２は非導通状態であっても、負荷１にはオープン検知抵抗３を介して電流が流れ、ＤＩＡＧ端子への入力がＨｉレベルになるからである。オープン検知抵抗３を接続しない場合は、このようなＤＩＡＧ端子への入力は得られない。ただし、たとえば、時刻ｔ５〜ｔ６の期間に、ＭＯＳトランジスタ２がオンになるＭＯＳ常時オン故障が生じると、時刻ｔ５でＤＩＡＧ端子への入力がＬｏレベルからＨｉレベルに遷移し、負荷１のオープン異常と同様に変化してしまう。 For example, if an open abnormality occurs in the load 1 during the period from the time t3 to the time t4, the input to the DIAG terminal is at the Lo level, for example, at the time t3, even though the Lo 5 control signal is given to the driver 5. Transition from Hi to Hi level. This is because even if the MOS transistor 2 is in a non-conducting state, a current flows through the load 1 via the open detection resistor 3, and the input to the DIAG terminal becomes Hi level. When the open detection resistor 3 is not connected, such an input to the DIAG terminal cannot be obtained. However, for example, if a MOS always-on failure occurs in which the MOS transistor 2 is turned on during the period from time t5 to time t6, the input to the DIAG terminal changes from Lo level to Hi level at time t5, and the load 1 is open abnormally. Will change as well.

特開２００３−４６３８０号公報JP 2003-46380 A

図１４に示すような負荷１のオープン異常検出では、図１５に示すように、ＭＯＳ常時オン故障と区別をすることができない。負荷１のオープン異常は、負荷１自体の断線や、負荷１への配線系統の断線などが原因で生じる。ＭＯＳ常時オン故障は、ＭＯＳトランジスタ２自体のオン故障や、マイコン４やドライバ５の端子の異常などが原因で生じる。ただし、ＭＯＳトランジスタ２は、厳重に管理されている半導体製造プロセスで製造されており、通常の使用条件で素子自体が常時オンになる可能性は非常に小さい。また、マイコン４やドライバ５の端子の異常などの発生確率も、負荷１の断線などの発生確率から比較すれば、一般には小さくなる。 In the open abnormality detection of the load 1 as shown in FIG. 14, as shown in FIG. 15, it cannot be distinguished from the MOS always-on failure. The load 1 open abnormality is caused by disconnection of the load 1 itself or disconnection of the wiring system to the load 1. The MOS always-on failure occurs due to an on-failure of the MOS transistor 2 itself or an abnormality in the terminals of the microcomputer 4 or the driver 5. However, the MOS transistor 2 is manufactured by a semiconductor manufacturing process that is strictly controlled, and the possibility that the element itself is always turned on under normal use conditions is very small. Further, the probability of occurrence of an abnormality in the terminals of the microcomputer 4 and the driver 5 is generally small as compared with the probability of occurrence of disconnection of the load 1.

負荷１は、過酷な環境で使用される可能性があり、他の構成要素に比較すれば、寿命も短い可能性があるので、オープン異常が最も起りやすい。負荷１がオープンすると、負荷１が担当する機能が停止する。負荷１が正常で、ＭＯＳトランジスタ２が常時オンになると、負荷１の駆動が連続して行われ、負荷１が担当する機能を停止させることができなくなる。一般に、負荷１が担当する機能が停止する場合と機能を停止させることができなくなる場合とのうちの一方が他方に比較して影響が大きい。マイコン４は、いずれの異常かを区別することができないので、たとえば駆動用電力を遮断するような、より影響が大きい異常でも重大な結果とならないようなフェールセーフ処理を行う。しかしながら、影響が小さい異常に対しては、過剰な処理となってしまう。 Since the load 1 may be used in a harsh environment and may have a shorter life compared to other components, an open abnormality is most likely to occur. When the load 1 is opened, the function in charge of the load 1 is stopped. When the load 1 is normal and the MOS transistor 2 is always turned on, the drive of the load 1 is continuously performed, and the function assigned to the load 1 cannot be stopped. In general, one of the case where the function handled by the load 1 is stopped and the case where the function cannot be stopped has a larger influence than the other. Since the microcomputer 4 cannot distinguish between any abnormalities, for example, a fail-safe process is performed such that, for example, the power for driving is cut off, and even a more serious abnormality does not cause a serious result. However, it is excessive processing for an abnormality having a small influence.

本発明の目的は、負荷のオープン異常を駆動の異常と区別するなどの細分化した異常の判断で、適切な処理の選択などが可能な負荷駆動装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a load driving device capable of selecting an appropriate process or the like by determining a subordinate abnormality such as distinguishing a load open abnormality from a driving abnormality.

本発明は、接続端子を介して負荷に接続され、前記負荷を駆動させる負荷駆動素子と、
前記負荷の異常時に前記接続端子に接続されていると、前記接続端子から所定の電位を出力させる異常検知素子とを含み、
前記接続端子から前記所定の電位が出力されるか否かにより前記負荷の異常か否かが検出されてなる負荷駆動装置において、
前記負荷駆動素子の非駆動時に、前記接続端子に前記異常検知素子を接続し、前記接続端子から前記所定の電位が出力される場合に、前記異常検知素子の前記接続端子への接続を遮断するスイッチング手段が備えられ、
前記スイッチング手段により前記異常検知素子の接続が遮断されるときの前記接続端子の電位が前記所定電位であるか否かによって、前記負荷の異常が判断されてなることを特徴とする負荷駆動装置である。 The present invention is a load driving element that is connected to a load via a connection terminal and drives the load;
When connected to the connection terminal at the time of abnormality of the load, including an abnormality detection element that outputs a predetermined potential from the connection terminal,
In the load driving device in which whether or not the load is abnormal is detected by whether or not the predetermined potential is output from the connection terminal.
When the load drive element is not driven, the abnormality detection element is connected to the connection terminal, and when the predetermined potential is output from the connection terminal, the connection of the abnormality detection element to the connection terminal is cut off. Switching means are provided,
In the load driving device, the load abnormality is determined depending on whether or not the potential of the connection terminal when the connection of the abnormality detection element is cut off by the switching means is the predetermined potential. is there.

本発明に従えば、負荷駆動装置は、負荷駆動素子と異常検知素子とを含み、スイッチング手段が備えられる。負荷駆動素子は、接続端子を介して負荷に接続され、負荷を駆動させる。異常検知素子は、接続端子に接続されると、負荷の異常時に接続端子から所定の電位を出力させる。スイッチング手段は、負荷駆動素子の非駆動時に、接続端子に異常検知素子を接続し、接続端子から所定の電位が出力される場合に、異常検知素子の前記接続端子への接続を遮断する。負荷駆動装置では、スイッチング手段により異常検知素子の接続が遮断されるときの接続端子の電位が所定電位であるか否かによって、負荷の異常が判断されるので、負荷のオープンなどの異常を駆動の異常などの他の異常と区別する細分化した異常の判断で、適切な処理の選択などが可能となる。 According to the present invention, the load driving device includes a load driving element and an abnormality detection element, and is provided with switching means. The load driving element is connected to the load via the connection terminal and drives the load. When connected to the connection terminal, the abnormality detection element outputs a predetermined potential from the connection terminal when the load is abnormal. The switching means connects the abnormality detection element to the connection terminal when the load drive element is not driven, and interrupts the connection of the abnormality detection element to the connection terminal when a predetermined potential is output from the connection terminal. In the load driving device, since the load abnormality is determined by whether or not the potential of the connection terminal when the connection of the abnormality detecting element is interrupted by the switching means is a predetermined potential, the abnormality such as opening of the load is driven. It is possible to select an appropriate process or the like by determining a subdivided abnormality to be distinguished from other abnormality such as an abnormality.

また本発明は、前記接続端子に出力される電位に基づいて、前記負荷の異常の判断を行う異常判断手段をさらに含むとを特徴とする。 In addition, the present invention is characterized by further including an abnormality determining means for determining an abnormality of the load based on the potential output to the connection terminal.

本発明に従えば、接続端子に出力される電位に基づいて、負荷の異常の判断を行う異常判断手段をさらに含むので、異常モード判断の細分化で、負荷のオープンなどの異常を他の異常と区別して判断することができる。異常判断手段の判断結果に基づいて、異常に対する処理を選択するようにすれば、異常に対応した適切な処理の選択が可能となる。 According to the present invention, it further includes an abnormality determination means for determining an abnormality of the load based on the potential output to the connection terminal. It can be distinguished and judged. If processing for an abnormality is selected based on the determination result of the abnormality determination means, it is possible to select an appropriate process corresponding to the abnormality.

また本発明で、前記異常判断手段は、前記スイッチング手段が前記異常検知素子の前記接続端子への接続を遮断することと、再接続することとを複数回繰返してから、前記異常の判断を行うことを特徴とする。 In the present invention, the abnormality determination unit may determine the abnormality after the switching unit repeatedly disconnects and reconnects the connection of the abnormality detection element to the connection terminal a plurality of times. It is characterized by that.

本発明に従えば、異常判断手段は、スイッチング手段が異常検知素子の接続端子への接続を遮断することと、再接続することとを複数回繰返してから異常の判断を行うので、判断の精度を高め、確実な判断を行うことができる。 According to the present invention, the abnormality determination means determines the abnormality after the switching means repeatedly disconnects the connection to the connection terminal of the abnormality detection element and reconnects a plurality of times. And can make a reliable decision.

また本発明は、前記異常判断手段が前記異常の判断を行った後で、
前記スイッチング手段によって前記異常検知素子を前記接続端子に接続することを特徴とする。 In the present invention, after the abnormality determination means determines the abnormality,
The abnormality detecting element is connected to the connection terminal by the switching means.

本発明に従えば、異常判断手段は、異常の判断を行った後で、スイッチング手段によって異常検知素子を接続端子に接続するので、異常と判断されなかった後でも、異常の判断を継続して行うことができる。 According to the present invention, the abnormality determining means connects the abnormality detecting element to the connection terminal by the switching means after making the abnormality determination, so the abnormality determination is continued even after the abnormality is not determined. It can be carried out.

また本発明は、複数の負荷の各負荷に対して、前記負荷駆動素子、前記接続端子、前記異常検知素子および前記スイッチング手段がそれぞれ設けられ、
複数の負荷に対して駆動用の電力を供給するか否かの制御を共通に行うことが可能な共通スイッチング手段が設けられ、
各異常判断手段は、前記スイッチング手段により前記異常検知素子の接続が遮断されるときの前記接続端子の電位が前記所定電位であるか否かに応じて、前記負荷駆動素子の異常または前記負荷の異常とそれぞれ判断し、
いずれかの異常判断手段によって前記負荷駆動素子の異常と判断されるときは共通スイッチング手段が電力の供給を停止し、前記負荷の異常と判断されるときは共通スイッチング手段が電力の供給を継続するように制御されることを特徴とする。 Further, the present invention is provided with the load driving element, the connection terminal, the abnormality detection element and the switching means for each of a plurality of loads,
Common switching means capable of commonly performing control as to whether or not to supply driving power to a plurality of loads is provided,
Each abnormality determining means determines whether the load driving element is abnormal or the load is in accordance with whether or not the potential of the connection terminal when the connection of the abnormality detecting element is interrupted by the switching means is the predetermined potential. Judge each as abnormal,
The common switching means stops supplying power when any abnormality determination means determines that the load driving element is abnormal, and the common switching means continues supplying power when it is determined that the load is abnormal. It is controlled as follows.

本発明に従えば、複数の負荷の各負荷に対して、負荷駆動素子、接続端子、異常検知素子およびスイッチング手段がそれぞれ設けられるので、各負荷を各駆動素子で独立に駆動、各スイッチング手段の制御で異常の判断を独立に行うことができる。複数の負荷に対して電力を供給するか否かの制御を共通に行うことが可能な共通スイッチング手段が設けられるので、重大な異常との判断時には、共通スイッチング手段を制御して、複数の負荷に対する電力の供給を同時に停止させることができる。各負荷のみに関する異常との判断時には、異常判断の対象となる負荷のみへの駆動の停止をその負荷を駆動する負荷駆動素子の制御で行わせることができるので、共通スイッチング手段は電力の供給を続け、他の負荷については駆動を続けることができる。 According to the present invention, a load drive element, a connection terminal, an abnormality detection element, and a switching means are provided for each load of the plurality of loads, so that each load is driven independently by each drive element. An abnormality can be independently determined by the control. Since a common switching means capable of commonly controlling whether or not to supply power to a plurality of loads is provided, when determining a serious abnormality, the common switching means is controlled to control the plurality of loads. The power supply to can be stopped at the same time. When it is determined that there is an abnormality related only to each load, driving to only the load that is the target of the abnormality determination can be stopped by controlling the load driving element that drives that load, so the common switching means supplies power. Subsequently, driving can be continued for other loads.

また本発明で、前記複数の負荷の各負荷に対して設けられるスイッチング手段は、前記異常検知素子を各接続端子へ接続するか否かを、個別に制御可能であることを特徴とする。 In the present invention, the switching means provided for each of the plurality of loads can individually control whether or not the abnormality detection element is connected to each connection terminal.

本発明に従えば、複数の負荷の各負荷に対して設けられるスイッチング手段は、異常検知素子を各接続端子へ接続するか否かを、個別に制御可能であるので、各負荷に対して異常の判断を、それぞれ適切なタイミングで行うことができる。 According to the present invention, the switching means provided for each load of the plurality of loads can individually control whether or not the abnormality detection element is connected to each connection terminal. These determinations can be made at appropriate timings.

また本発明で、前記複数の負荷の各負荷に対して設けられるスイッチング手段は、前記各異常検知素子を前記各接続端子に接続するか否かを、全体として同時に制御可能であることを特徴とする。 In the present invention, the switching means provided for each load of the plurality of loads is capable of simultaneously controlling as a whole whether or not each of the abnormality detection elements is connected to each of the connection terminals. To do.

本発明に従えば、複数の負荷の各負荷に対して設けられるスイッチング手段は、異常検知素子の接続端子へ接続するか否かを、全体として同時に制御可能であるので、小規模な回路構成で、異常の判断を適切に行うことができる。 According to the present invention, the switching means provided for each load of the plurality of loads can simultaneously control whether or not to connect to the connection terminal of the abnormality detection element as a whole. Therefore, it is possible to appropriately determine the abnormality.

また本発明で、前記負荷駆動素子は、
半導体スイッチング素子と、
半導体スイッチング素子の駆動回路とを含み、
前記異常判断手段は、駆動回路に、半導体スイッチング素子を制御する制御信号を、予め設定されるプログラムに従って発生させて与えるマイクロコンピュータを含み、
マイクロコンピュータは、前記負荷に印加される電圧と、駆動回路に与える制御信号とに基づいて、前記負荷の異常か負荷駆動素子の異常かを判断することを特徴とする。 In the present invention, the load driving element is
A semiconductor switching element;
Including a driving circuit for a semiconductor switching element,
The abnormality determination means includes a microcomputer that gives the drive circuit a control signal for controlling the semiconductor switching element according to a preset program,
The microcomputer determines whether the load is abnormal or the load drive element is abnormal based on a voltage applied to the load and a control signal applied to the drive circuit.

本発明に従えば、負荷駆動素子は、半導体スイッチング素子と、半導体スイッチング素子の駆動回路とを含むので、負荷に供給する電力を、半導体スイッチング素子の駆動レベルに達しないような論理信号に基づいても、容易に制御することができる。異常判断手段は、駆動回路に、半導体スイッチング素子を制御する制御信号を、予め設定されるプログラムに従って発生させて与えるマイクロコンピュータを含むので、負荷をプログラムに従って駆動することができる。マイクロコンピュータは、負荷に印加される電圧と、駆動回路に与える制御信号とに基づいて、負荷の異常か負荷駆動素子の異常かを判断するので、異常を適切に判断することができる。 According to the present invention, since the load driving element includes a semiconductor switching element and a driving circuit for the semiconductor switching element, the power supplied to the load is based on a logic signal that does not reach the driving level of the semiconductor switching element. Can also be controlled easily. The abnormality determination means includes a microcomputer that generates and supplies a control signal for controlling the semiconductor switching element to the drive circuit according to a preset program, so that the load can be driven according to the program. Since the microcomputer determines whether the load is abnormal or the load drive element is abnormal based on the voltage applied to the load and the control signal applied to the drive circuit, the microcomputer can appropriately determine the abnormality.

さらに本発明は、
負荷を駆動させるための負荷駆動素子と、
負荷駆動素子を制御する制御信号を、予め設定されるプログラムに従って発生するマイクロコンピュータと、
負荷駆動素子の両端に接続可能で、接続状態では負荷の異常時に、負荷駆動素子と負荷との接続端子から所定の電位を出力させる抵抗と、
前記抵抗を前記負荷駆動素子の両端に接続するか否かを、前記マイクロコンピュータによって制御されるスイッチング手段とを含み、
前記マイクロコンピュータは、前記負荷駆動素子の非駆動時に、前記抵抗が前記負荷駆動素子の両端に接続されており、前記接続端子から前記所定の電位が出力される場合に、前記スイッチング手段を制御して前記抵抗の接続を遮断するときの前記接続端子の電位が前記所定電位であるか否かによって、前記負荷駆動素子の異常か前記負荷の異常かを判断することを特徴とする負荷駆動装置である。 Furthermore, the present invention provides
A load driving element for driving a load;
A microcomputer for generating a control signal for controlling the load driving element according to a preset program;
A resistor that can be connected to both ends of the load drive element and outputs a predetermined potential from the connection terminal between the load drive element and the load when the load is abnormal in the connected state;
Switching means controlled by the microcomputer whether or not to connect the resistor to both ends of the load driving element,
The microcomputer controls the switching means when the resistance is connected to both ends of the load driving element and the predetermined potential is output from the connection terminal when the load driving element is not driven. And determining whether the load drive element is abnormal or the load is abnormal depending on whether the potential of the connection terminal when the connection of the resistor is cut off is the predetermined potential. is there.

本発明に従えば、負荷駆動装置は、負荷駆動素子と、マイクロコンピュータと、抵抗と、スイッチング手段とを含む。負荷駆動素子は、マイクロコンピュータが予め設定されるプログラムに従って発生する制御信号で、制御されながら負荷を駆動する。スイッチング手段は、抵抗を、負荷駆動素子の両端に接続するか否かを、マイクロコンピュータによって制御される。マイクロコンピュータは、負荷駆動素子が負荷を駆動しない期間に、スイッチング手段によって抵抗を負荷駆動素子の両端に接続し、負荷のオープン異常などを検知可能にすることができる。マイクロコンピュータは、抵抗を負荷駆動素子の両端に接続して、接続端子から所定の電位が出力されるとき、スイッチング手段を制御して、抵抗を負荷駆動素子の両端に接続しないようにしても、接続端子から所定の電位が出力されるか否かで、負荷駆動素子の異常か負荷の異常かを判断するので、異常の判断を細分化して、適切な処理を選択可能となる。 According to the present invention, the load driving device includes a load driving element, a microcomputer, a resistor, and switching means. The load driving element is a control signal generated by the microcomputer according to a program set in advance, and drives the load while being controlled. The switching means is controlled by a microcomputer whether or not the resistor is connected to both ends of the load driving element. The microcomputer can detect a load open abnormality or the like by connecting a resistance to both ends of the load drive element by the switching means during a period when the load drive element does not drive the load. The microcomputer connects the resistor to both ends of the load driving element, and when a predetermined potential is output from the connection terminal, controls the switching means so that the resistor is not connected to both ends of the load driving element. Since it is determined whether the load drive element is abnormal or the load is abnormal depending on whether a predetermined potential is output from the connection terminal, it is possible to subdivide the determination of abnormality and select an appropriate process.

また本発明は、前記接続端子から出力される電位が前記所定の電位か否かを判断した結果を論理レベルで出力する電位検出手段をさらに含み、
前記マイクロコンピュータは、電位検出手段から出力される論理レベルに基づいて前記判断を行うことを特徴とする。 The present invention further includes a potential detection means for outputting a result of determining whether or not the potential output from the connection terminal is the predetermined potential at a logic level,
The microcomputer performs the determination based on a logic level output from the potential detection means.

本発明に従えば、電位検出手段で所定の電位か否かを判断した結果を論理レベルでマイクロコンピュータに入力するので、マイクロコンピュータでの処理を簡略化することができる。 According to the present invention, since the result of determining whether or not the potential is detected by the potential detecting means is input to the microcomputer at a logical level, the processing in the microcomputer can be simplified.

また本発明で、前記マイクロコンピュータは、前記負荷への駆動の要求時に、前記スイッチング手段を制御して前記異常の判断を行うことを特徴とする。 According to the present invention, the microcomputer controls the switching means to determine the abnormality when a request for driving the load is made.

本発明に従えば、負荷への駆動の要求時に、スイッチング手段を制御しての異常の判断を行うので、負荷の異常と負荷駆動素子の異常などとが生じていないことを確認して負荷を駆動することができる。 According to the present invention, when the drive to the load is requested, an abnormality is determined by controlling the switching means. Therefore, it is confirmed that there is no abnormality in the load and abnormality in the load driving element. Can be driven.

また本発明で、前記マイクロコンピュータは、前記プログラムの通常動作時に、前記スイッチング手段を制御して、前記異常の判断を行うことを特徴とする。 In the present invention, the microcomputer controls the switching means during the normal operation of the program to determine the abnormality.

本発明に従えば、マイクロコンピュータは、プログラムの通常動作時に、スイッチング手段を制御しての異常の判断を行うので、異常の判断を通常動作の一つとしてプログラムを設定することができ、割込み動作などでの異常の判断を行わずに、ソフトウエアを単純化することができる。 According to the present invention, since the microcomputer determines the abnormality by controlling the switching means during the normal operation of the program, the program can be set with the abnormality determination as one of the normal operations, and the interrupt operation It is possible to simplify the software without making any abnormality determinations.

また本発明で、前記マイクロコンピュータは、前記負荷駆動素子を制御して前記負荷を駆動するタイミングとは独立したタイミングで、前記スイッチング手段を制御して前記異常の判断を行うことを特徴とする。 In the present invention, the microcomputer may control the switching means to determine the abnormality at a timing independent of a timing at which the load driving element is controlled to drive the load.

本発明に従えば、マイクロコンピュータは、負荷駆動素子を制御しての負荷の駆動タイミングとは独立したタイミングで、スイッチング手段を制御しての異常の判断を行うので、たとえば電源投入時や一定周期毎などのソフトウエア負荷が小さい時に、異常の判断を行うようにすることができる。 According to the present invention, the microcomputer determines the abnormality by controlling the switching means at a timing independent of the load driving timing by controlling the load driving element. When the software load is small, it is possible to make an abnormality determination.

また本発明では、前記マイクロコンピュータに代えて、前記マイクロコンピュータと等価な機能を有するハードロジックを備えることを特徴とする。 In the present invention, a hard logic having a function equivalent to the microcomputer is provided instead of the microcomputer.

本発明に従えば、異常判断手段を、たとえば制御検出回路と電位判定回路と副制御回路と、異常判断回路とを含むようなハードウエアのロジック回路などで実現することができる。制御検出回路は、負荷駆動素子に与えられる制御信号を検出する。電位判定回路は、接続端子から出力される電位を検出し、所定の電位が検出されるか否かの判定を行う。副制御回路は、スイッチング手段の制御を行う。異常判断回路は、制御検出回路によって検出される制御信号に応答して、負荷駆動素子から負荷を駆動しない制御信号が与えられている期間に、副制御回路によってスイッチング手段で異常検知素子を接続端子に接続させ、電位判定回路によって所定電位が検出されると判定されれば、副制御回路によってスイッチング手段で異常検知素子の接続端子への接続を停止させ、異常電位が検出されると判定されるか否かで、負荷駆動素子の異常か負荷の異常かを、それぞれ判断する。これらの回路は、一般的なデジタル回路で実現することができる。 According to the present invention, the abnormality determination means can be realized by, for example, a hardware logic circuit including a control detection circuit, a potential determination circuit, a sub-control circuit, and an abnormality determination circuit. The control detection circuit detects a control signal given to the load driving element. The potential determination circuit detects a potential output from the connection terminal and determines whether or not a predetermined potential is detected. The sub control circuit controls the switching means. In response to the control signal detected by the control detection circuit, the abnormality determination circuit connects the abnormality detection element with the switching means by the sub-control circuit during the period when the control signal that does not drive the load is given from the load drive element. If the potential determination circuit determines that the predetermined potential is detected, the sub-control circuit determines that the switching means stops the connection to the connection terminal of the abnormality detection element and detects the abnormal potential. Whether or not the load drive element is abnormal or the load is abnormal. These circuits can be realized by a general digital circuit.

また本発明で、前記負荷駆動素子は、ハイサイド側に接続されることを特徴とする。
本発明に従えば、ハイサイド側から負荷に供給する電力を負荷駆動素子で制御することができる。 In the present invention, the load driving element is connected to a high side.
According to the present invention, the power supplied to the load from the high side can be controlled by the load driving element.

また本発明で、前記負荷駆動素子は、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタであることを特徴とする。 In the present invention, the load driving element is an N-channel MOS transistor.

本発明に従えば、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタをハイサイド側に使用して、オン抵抗を小さくして低損失で大電力の制御を行わせることができる。 According to the present invention, an N-channel type MOS transistor can be used on the high side to reduce the on-resistance and to control large power with low loss.

また本発明で、前記負荷駆動素子は、ローサイド側に接続されることを特徴とする。
本発明に従えば、ローサイド側から負荷に供給する電力を負荷駆動素子で制御することができる。 In the present invention, the load driving element is connected to the low side.
According to the present invention, the power supplied to the load from the low side can be controlled by the load driving element.

また本発明で、前記負荷の異常は負荷の断線による負荷オープンであり、
前記負荷駆動素子の異常は、負荷を駆動しないように制御されている間にも駆動する常時オン故障であることを特徴とする。 In the present invention, the load abnormality is a load open due to disconnection of the load,
The abnormality of the load driving element is a normally-on failure that drives even while the load is controlled not to be driven.

本発明に従えば、負荷の断線による負荷オープンの異常と、負荷駆動素子の常時オン故障とを区別して、異常の判断を行うので、判断結果に応じて適切な処理が可能となる。 According to the present invention, the abnormality determination is performed by distinguishing between the load open abnormality due to the load disconnection and the always-on failure of the load driving element, so that appropriate processing can be performed according to the determination result.

また本発明で、前記異常検知素子は、前記負荷を駆動する電力を制限して前記負荷オープン時に前記接続端子から前記所定の電位を出力させる抵抗であることを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the abnormality detection element is a resistor that limits power to drive the load and outputs the predetermined potential from the connection terminal when the load is open.

本発明に従えば、スイッチング手段は、負荷に供給する電力を制限する抵抗を、負荷駆動素子の両端に接続するか否かを制御するので、負荷駆動素子が負荷を駆動していない時に、スイッチング素子で抵抗を負荷駆動素子の両端に並列に接続して、負荷オープンの異常か否かを判断することができる。 According to the present invention, the switching means controls whether or not a resistor for limiting the power supplied to the load is connected to both ends of the load driving element, so that the switching is performed when the load driving element is not driving the load. It is possible to determine whether or not the load is open abnormally by connecting a resistance to both ends of the load driving element in parallel.

また本発明で、前記異常検知素子は、前記負荷オープン時に前記接続端子に前記所定の電位を出力するための電流を発生する電流源であり、
前記スイッチング手段は、電流源からの電流を接続端子に供給するか否かを制御可能であることを特徴とする。 In the present invention, the abnormality detection element is a current source that generates a current for outputting the predetermined potential to the connection terminal when the load is open.
The switching means is capable of controlling whether or not a current from a current source is supplied to the connection terminal.

本発明に従えば、異常検知素子は、負荷オープン時に接続端子で所定の電位を出力するための電流を発生する電流源であり、スイッチング手段は、電流源からの電流を接続端子に供給するか否かを制御可能であるので、負荷駆動素子が負荷を駆動していない時に、スイッチング手段で電流源からの電流を負荷に供給して、負荷オープンの異常か否かを判断することができる。 According to the present invention, the abnormality detection element is a current source that generates a current for outputting a predetermined potential at the connection terminal when the load is open, and the switching means supplies the current from the current source to the connection terminal. Therefore, when the load driving element is not driving the load, the current from the current source can be supplied to the load by the switching means to determine whether or not the load is open.

本発明によれば、負荷駆動素子の非駆動時に、接続端子に異常検知素子を接続し、接続端子から所定の電位が出力される場合に、異常検知素子の前記接続端子への接続を遮断しても、接続端子の電位が所定電位であるか否かによって、負荷の異常を細分化して判断可能にすることができる。 According to the present invention, when the load drive element is not driven, the abnormality detection element is connected to the connection terminal, and when a predetermined potential is output from the connection terminal, the connection of the abnormality detection element to the connection terminal is interrupted. However, depending on whether or not the potential of the connection terminal is a predetermined potential, it is possible to subdivide and determine the abnormality of the load.

また本発明によれば、異常判断手段は、細分化された負荷の異常についての判断を行い、適切な処理の選択などが可能となる。 In addition, according to the present invention, the abnormality determination means can determine whether the load is subdivided and can select an appropriate process.

また本発明によれば、スイッチング手段が異常検知素子の接続端子への接続を遮断することと、再接続することとを複数回繰返してから異常の判断を行うので、判断の精度を高め、確実な判断を行うことができる。 According to the present invention, since the switching means repeats the disconnection of the connection to the connection terminal of the abnormality detection element and the reconnection several times before performing the determination of the abnormality, the accuracy of the determination is increased and the reliability is ensured. Can make decisions.

また本発明によれば、異常の判断を行った後で、スイッチング手段が異常検知素子を接続端子に接続するので、異常と判断されなかった後でも、異常の判断を継続して行うことができる。 Further, according to the present invention, after the abnormality is determined, the switching means connects the abnormality detection element to the connection terminal. Therefore, even after the abnormality is not determined, the abnormality can be continuously determined. .

また本発明によれば、複数の負荷の各負荷の駆動を各負荷駆動素子で独立に制御し、各スイッチング手段の制御で異常の判断を独立に行うことができる。負荷駆動素子が異常との判断時には、共通スイッチング手段を制御して、複数の負荷に対する電力の供給を同時に停止させて、制御不能で負荷の駆動を続けるような事態を避け、フェールセーフを図ることができる。負荷駆動素子の異常ではないとの判断時には、共通スイッチング手段からの電力供給を停止させないので、異常判断の対象とならなかった負荷への駆動を続けて、過剰なフェールセーフ処理を避けることができる。 Further, according to the present invention, driving of each load of a plurality of loads can be controlled independently by each load driving element, and abnormality can be determined independently by controlling each switching means. When it is determined that the load drive element is abnormal, control the common switching means to simultaneously stop power supply to multiple loads, avoiding situations where the load cannot be controlled and driving the load, and fail safe. Can do. When it is determined that there is no abnormality in the load drive element, the power supply from the common switching means is not stopped, so that the drive to the load that is not the target of the abnormality determination can be continued to avoid excessive fail-safe processing. .

また本発明によれば、各負荷に対して異常の判断を、それぞれ適切なタイミングで行うことができる。 Further, according to the present invention, it is possible to determine abnormality for each load at an appropriate timing.

また本発明によれば、複数の負荷の各負荷の接続端子への異常検知素子の接続に対して非駆動電力の各負荷への供給を、全体として同時に制御可能であるので、小規模な回路構成で、異常の判断を適切に行うことができる。 Further, according to the present invention, the supply of non-driving power to each load can be simultaneously controlled as a whole with respect to the connection of the abnormality detection element to the connection terminal of each load of a plurality of loads. With the configuration, it is possible to appropriately determine the abnormality.

また本発明によれば、マイクロコンピュータが予め設定されるプログラムに従って発生させて与える制御信号を駆動回路を介して半導体スイッチング素子に与えて負荷を駆動しながら、負荷の非駆動時にスイッチング手段を制御して異常検知素子を接続端子に接続するか否か制御を行い、負荷の異常か否かの判断を細分化して適切に行うことができる。 According to the present invention, the control signal generated and given by the microcomputer according to a preset program is supplied to the semiconductor switching element via the drive circuit to drive the load, and the switching means is controlled when the load is not driven. Thus, it is possible to control whether or not the abnormality detection element is connected to the connection terminal, and to appropriately determine the determination as to whether or not the load is abnormal.

さらに本発明によれば、マイクロコンピュータは、予め設定されるプログラムに従って発生する制御信号で制御負荷駆動素子を制御して負荷を駆動しながら、負荷駆動素子が負荷を駆動しない期間に、スイッチング手段によって抵抗を負荷駆動素子の両端に接続するか否かの制御を行い、異常の判断を細分化して、適切な処理を選択可能とすることができる。 Furthermore, according to the present invention, the microcomputer controls the control load driving element with a control signal generated according to a preset program to drive the load, while the load driving element does not drive the load. It is possible to control whether or not the resistor is connected to both ends of the load driving element, to subdivide the determination of abnormality, and to select an appropriate process.

また本発明によれば、電位検出手段で所定の電位か否かを判断した結果を論理レベルでマイクロコンピュータに入力するので、マイクロコンピュータでの処理を簡略化することができる。 Further, according to the present invention, the result of determining whether or not the potential is detected by the potential detecting means is input to the microcomputer at a logical level, so that the processing in the microcomputer can be simplified.

また本発明によれば、負荷への駆動の要求時に、スイッチング手段を制御しての異常の判断を行うので、負荷の異常と負荷駆動素子の異常などとが生じていないことを確認して負荷を駆動することができる。 Further, according to the present invention, when a request for driving the load is made, an abnormality is determined by controlling the switching means. Therefore, it is confirmed that there is no abnormality in the load and abnormality in the load driving element. Can be driven.

また本発明によれば、マイクロコンピュータは、プログラムの通常動作時に、スイッチング手段を制御しての異常の判断を行うので、割込み動作などでの異常の判断を行わずに、ソフトウエアを単純化することができる。 Further, according to the present invention, since the microcomputer determines the abnormality by controlling the switching means during the normal operation of the program, the software is simplified without performing the abnormality determination in the interrupt operation or the like. be able to.

また本発明によれば、マイクロコンピュータは、スイッチング手段を制御しての異常の判断を、負荷駆動素子による負荷の駆動タイミングとは独立したタイミングで行うので、たとえば電源投入時や一定周期毎などのソフトウエア負荷が小さい時に、異常の判断を行うようにすることができる。 Further, according to the present invention, the microcomputer determines the abnormality by controlling the switching means at a timing independent of the load driving timing by the load driving element. When the software load is small, an abnormality can be determined.

また本発明によれば、異常判断手段を、マイクロコンピュータのプログラム動作で実現される機能を置換えるようなハードウエアの一般的なロジック回路などで実現することができる。 Further, according to the present invention, the abnormality determination means can be realized by a general logic circuit of hardware that replaces a function realized by a program operation of the microcomputer.

また本発明によれば、ハイサイド側から負荷に供給する電力を負荷駆動素子で制御することができる。 Further, according to the present invention, the power supplied to the load from the high side can be controlled by the load driving element.

また本発明によれば、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタをハイサイド側に使用して、オン抵抗を小さくして低損失で大電力の制御を行わせることができる。 Further, according to the present invention, an N-channel MOS transistor can be used on the high side to reduce the on-resistance and to control large power with low loss.

また本発明によれば、ローサイド側から負荷に供給する電力を負荷駆動素子で制御することができる。 Further, according to the present invention, the power supplied to the load from the low side can be controlled by the load driving element.

また本発明によれば、負荷の断線による負荷オープンの異常と、負荷駆動素子の常時オン故障とを区別して、異常の判断を行うので、判断結果に応じて適切な処理が可能となる。 Further, according to the present invention, the abnormality determination is performed by distinguishing between the load open abnormality due to the load disconnection and the always-on failure of the load driving element, so that appropriate processing can be performed according to the determination result.

また本発明によれば、負荷駆動素子が負荷を駆動していない時に、スイッチング素子で抵抗を負荷駆動素子の両端に並列に接続して、負荷オープンの異常か否かを判断することができる。 Further, according to the present invention, when the load driving element is not driving a load, it is possible to determine whether or not the load is open by connecting a resistance in parallel to both ends of the load driving element with the switching element.

また本発明によれば、負荷駆動素子が負荷を駆動していない時に、スイッチング手段で電流源からの電流を負荷に供給して、負荷オープンの異常か否かを判断することができる。 Further, according to the present invention, when the load driving element is not driving the load, the current from the current source can be supplied to the load by the switching means to determine whether or not the load is open.

以下、図１〜図１３で、本発明の実施の形態について説明する。各形態で、先行して説明している部分に対応する部分には同一の参照符を付して示し、重複する説明を省略する。また、各形態は重複が不可能な要素を除いて、相互に組み合わせることもできる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In each embodiment, parts corresponding to the parts described in advance are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Moreover, each form can also be mutually combined except the element which cannot overlap.

図１は、本発明の実施の一形態である負荷駆動装置１０の概略的な電気的構成を示す。負荷１１としては、たとえばモータやソレノイドなどの電磁的なアクチュエータ、照明機器、電気ヒータなど、種々のものが駆動可能である。負荷１１は、ハイサイド側に直列に接続されるＭＯＳトランジスタ１２を介して供給される電力で駆動される。半導体スイッチング素子であるＰチャネル型のＭＯＳトランジスタ１２のソース・ドレイン間には、並列にオープン検知抵抗１３が接続されている。ＭＯＳトランジスタ１２のスイッチング状態は、マイコン１４がドライバ１５を介して制御する。マイコン負荷１１には並列に、いわゆるフリーホイール作用を行うダイオード１６が接続される。負荷１１が電磁的なアクチュエータなどで、リアクタンス成分を含む場合、電流の遮断時などに、通電時とは逆方向の起電圧が発生し、ダイオード１６と負荷１１とで形成する閉回路に電流が流れる。負荷１１に印加される電圧は、抵抗１７，１８，１９による分圧回路などで形成する電圧検出手段を介して、マイコン１４の診断（ＤＩＡＧ）端子に入力される。 FIG. 1 shows a schematic electrical configuration of a load driving apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. As the load 11, for example, various things such as an electromagnetic actuator such as a motor and a solenoid, a lighting device, and an electric heater can be driven. The load 11 is driven by power supplied via a MOS transistor 12 connected in series on the high side. An open detection resistor 13 is connected in parallel between the source and drain of a P-channel MOS transistor 12 which is a semiconductor switching element. The switching state of the MOS transistor 12 is controlled by the microcomputer 14 via the driver 15. The microcomputer load 11 is connected in parallel with a diode 16 that performs a so-called freewheeling action. When the load 11 is an electromagnetic actuator or the like and includes a reactance component, an electromotive voltage is generated in the opposite direction to the energized state when the current is interrupted, and the current is generated in the closed circuit formed by the diode 16 and the load 11. Flowing. The voltage applied to the load 11 is input to a diagnosis (DIAG) terminal of the microcomputer 14 through voltage detection means formed by a voltage dividing circuit using resistors 17, 18 and 19.

オープン検知抵抗１３には、直列にスイッチ２０が接続される。スイッチ２０は、マイコン１４からの制御信号ｏｐｃｕｔがＨｉレベルでオン、Ｌｏレベルでオフになる半導体スイッチである。Ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタ１２は、マイコン１４からの制御信号であるＭＯＳ駆動要求ＩＮがＨｉレベルになると、ドライバ１５のインバータ作用で低電位側の駆動電圧がゲートに与えられてオンになる。ＭＯＳ駆動要求ＩＮがＬｏレベルになると、ドライバ１５のインバータ作用で高電位側の駆動電圧がゲートに与えられてオフになる。負荷１１の電気抵抗は数ｍΩ〜数１００Ω程度、ＭＯＳトランジスタ１２のオン抵抗は数ｍΩ程度、オープン検知抵抗１３の抵抗値は数ｋΩ程度、抵抗１７，１８，１９の抵抗値は数１０ｋΩ程度である。ＭＯＳトランジスタ１２のオフ抵抗や負荷１１のオープン不良時の抵抗値は、数１００ｋΩ以上である。 A switch 20 is connected in series to the open detection resistor 13. The switch 20 is a semiconductor switch that is turned on when the control signal output from the microcomputer 14 is at the Hi level and turned off when the control signal is at the Lo level. When the MOS drive request IN which is a control signal from the microcomputer 14 becomes Hi level, the P-channel MOS transistor 12 is turned on by applying the low-potential side drive voltage to the gate by the inverter action of the driver 15. When the MOS drive request IN becomes the Lo level, the drive voltage on the high potential side is applied to the gate by the inverter action of the driver 15 and is turned off. The electrical resistance of the load 11 is about several mΩ to several hundred Ω, the on-resistance of the MOS transistor 12 is about several mΩ, the resistance value of the open detection resistor 13 is about several kΩ, and the resistance values of the resistors 17, 18, 19 are about several tens kΩ. is there. The resistance value when the MOS transistor 12 is off and the load 11 is not open is several hundred kΩ or more.

負荷駆動装置１０では、負荷１１を接続するために接続端子２１を設けている。オープン検知抵抗１３は、スイッチ２０によって、接続端子２１に接続するか否かを制御されることになる。スイッチ２０は、トランジスタなどの半導体スイッチング素子で実現可能である。オープン検知抵抗１３の抵抗値は、ＭＯＳトランジスタ１２のオン抵抗に比較して充分に高いので、流れる電流は少なくなり、小容量の半導体スイッチング素子でも容易に制御可能である。スイッチ２０には、マイコン１４からオープン検知抵抗切り離し信号ｏｐｃｕｔが与えられる。 In the load driving device 10, a connection terminal 21 is provided to connect the load 11. Whether or not the open detection resistor 13 is connected to the connection terminal 21 is controlled by the switch 20. The switch 20 can be realized by a semiconductor switching element such as a transistor. Since the resistance value of the open detection resistor 13 is sufficiently higher than the on-resistance of the MOS transistor 12, the flowing current is reduced and can be easily controlled even with a small-capacity semiconductor switching element. The switch 20 is supplied with an open detection resistor separation signal opcut from the microcomputer 14.

ＭＯＳトランジスタ１２がオフの状態で、スイッチ２０がオンとなっていれば、負荷１１にはオープン検知抵抗１３を介して電流が供給される。負荷１１の電気抵抗は、オープン検知抵抗１３の抵抗値に比較して充分に小さいので、負荷１１には印加電圧ＶＢに比較して充分に小さい電圧しか発生せず、接続端子２１の電位も接地電位に近くなる。負荷１１のオープン異常時には、負荷１１の電気抵抗がオープン検知抵抗１３よりも大きくなり、負荷１１には印加電圧ＶＢに近い電圧が発生し、接続端子２１の電位も高くなる。この電位は、負荷１１が正常で、ＭＯＳトランジスタ１２がオンの状態でも、接続端子２１の電位は高くなる。接続端子２１の電位は、抵抗１７，１８によって分圧し、抵抗１９を介してマイコン１４のＤＩＡＧ端子に入力される。ＤＩＡＧ端子は論理レベルの入力端子であり、入力電圧レベルを、閾値を基準に、ＨｉレベルかＬｏレベルかに弁別して入力する。したがって、負荷１１が正常で、ＭＯＳトランジスタ１２がオンの状態の駆動時、常時オンの異常時、およびＭＯＳトランジスタ１２がオフの状態の非駆動時でスイッチ２０がオンとなるオープン検知抵抗１３の接続端子２１への接続時は、いずれもＤＩＡＧ端子にＨｉレベルの電圧が入力される接続端子２１の電位が所定電位となる。 If the switch 20 is on while the MOS transistor 12 is off, a current is supplied to the load 11 via the open detection resistor 13. Since the electrical resistance of the load 11 is sufficiently smaller than the resistance value of the open detection resistor 13, only a sufficiently small voltage is generated in the load 11 compared to the applied voltage VB, and the potential of the connection terminal 21 is also grounded. Near potential. When the load 11 is abnormally opened, the electrical resistance of the load 11 is larger than the open detection resistor 13, a voltage close to the applied voltage VB is generated in the load 11, and the potential of the connection terminal 21 is also increased. The potential of the connection terminal 21 is high even when the load 11 is normal and the MOS transistor 12 is on. The potential of the connection terminal 21 is divided by the resistors 17 and 18 and input to the DIAG terminal of the microcomputer 14 via the resistor 19. The DIAG terminal is an input terminal of a logic level, and inputs an input voltage level by discriminating between an Hi level and a Lo level based on a threshold value. Therefore, the connection of the open detection resistor 13 in which the switch 20 is turned on when the load 11 is normal and the MOS transistor 12 is driven in the on state, when the load is always on, and when the MOS transistor 12 is in the off state and not driven. At the time of connection to the terminal 21, the potential of the connection terminal 21 in which a Hi level voltage is input to the DIAG terminal becomes a predetermined potential.

マイコン１４がアナログ／デジタル変換器、または複数の比較器を内蔵していれば、ＤＩＡＧ端子への入力電圧レベルを、内部で複数の閾値に分けて、正常または異常の判断を行うこともできる。また、アナログ／デジタル変換器や比較器は、マイコン１４の外部に設け、ＤＩＡＧ端子には、デジタル信号を入力するようにしてもよい。比較器などの電位検出手段で所定電位か否かを論理判断した結果がマイコン１４に入力されるので、マイコン１４での処理を簡略化することができる。 If the microcomputer 14 incorporates an analog / digital converter or a plurality of comparators, the input voltage level to the DIAG terminal can be divided into a plurality of threshold values to determine whether it is normal or abnormal. Further, the analog / digital converter and the comparator may be provided outside the microcomputer 14 and a digital signal may be input to the DIAG terminal. Since the result of logical determination as to whether or not the potential is detected by the potential detection means such as a comparator is input to the microcomputer 14, the processing in the microcomputer 14 can be simplified.

図２は、図１のマイコン１４が行う診断動作を示す。時刻ｔ１１でドライバ１５にＬｏレベルからＨｉレベルに遷移する制御信号であるＭＯＳ駆動要求ＩＮを与えて、Ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタ１２のゲートにインバータとしてのドライバ１５から低いレベルの制御電圧を出力させると、ＭＯＳトランジスタ１２はオンとなって導通状態となり、負荷１１に電流が流れて、ＤＩＡＧ端子への入力もＬｏレベルからＨｉレベルに遷移する。時刻ｔ１２で、ドライバ１５に与える制御信号であるＭＯＳ駆動要求を、ＨｉレベルからＬｏレベルに遷移させると、ＤＩＡＧ端子への入力もＨｉレベルからＬｏレベルに遷移し、正常領域の動作であることが判る。なお、オープン検知抵抗切り離し信号ｏｐｃｕｔは、Ｈｉレベルとして、スイッチ２０をオンにしておく。ＭＯＳトランジスタ１２がオフでも、負荷１１にはオープン検知抵抗１３を介して電流が流れるけれども、この電流値は小さく、負荷１１は実質的に動作はしない。また、負荷１１に発生して、ＤＩＡＧ端子への入力としてマイコン１４に検出される電圧も低い。図１４に示す従来技術でも同様に、ＭＯＳトランジスタ２がオフでも、負荷１にはオープン検知抵抗３を介して電流が流れる。 FIG. 2 shows a diagnostic operation performed by the microcomputer 14 of FIG. At time t11, the driver 15 is given a MOS drive request IN which is a control signal for transitioning from the Lo level to the Hi level, and a low level control voltage is output from the driver 15 as an inverter to the gate of the P-channel MOS transistor 12. Then, the MOS transistor 12 is turned on and becomes conductive, a current flows through the load 11, and the input to the DIAG terminal also changes from the Lo level to the Hi level. At time t12, when the MOS drive request, which is a control signal to be supplied to the driver 15, is changed from the Hi level to the Lo level, the input to the DIAG terminal is also changed from the Hi level to the Lo level, which is an operation in the normal region. I understand. Note that the open detection resistor separation signal opcut is set to Hi level, and the switch 20 is turned on. Even when the MOS transistor 12 is off, a current flows through the load 11 via the open detection resistor 13, but the current value is small and the load 11 does not substantially operate. Further, the voltage generated in the load 11 and detected by the microcomputer 14 as an input to the DIAG terminal is also low. Similarly in the prior art shown in FIG. 14, even when the MOS transistor 2 is off, a current flows through the load 1 via the open detection resistor 3.

たとえば、時刻ｔ１３以降の期間に、負荷１１にオープン異常が発生すると、ドライバ１５にはＬｏレベルの制御信号を与えているにもかかわらず、たとえば時刻ｔ１３で、ＤＩＡＧ端子への入力がＬｏレベルからＨｉレベルに遷移する。ＭＯＳトランジスタ１２は非導通状態であっても、負荷１１にはオープン検知抵抗１３を介して電流が流れ、ＤＩＡＧ端子への入力がＨｉレベルになるからである。ただし、前述のように、ＤＩＡＧ端子への入力は、負荷１１がオープン異常でなくても、ＭＯＳトランジスタ１２が常時オンの異常になれば、同様にＨｉレベルとなる。 For example, if an open abnormality occurs in the load 11 during a period after time t13, the input to the DIAG terminal is changed from the Lo level at time t13, for example, although the Lo 15 control signal is given to the driver 15. Transition to Hi level. This is because even when the MOS transistor 12 is in a non-conductive state, a current flows through the load 11 via the open detection resistor 13 and the input to the DIAG terminal becomes Hi level. However, as described above, even if the load 11 is not open abnormal, the input to the DIAG terminal similarly becomes the Hi level if the MOS transistor 12 is normally on.

次にたとえば、時刻ｔ１４で、オープン検知抵抗切り離し信号ｏｐｃｕｔをＨｉレベルからＬｏレベルに遷移させると、スイッチ２０がオフになって、オープン検知抵抗１３が切り離される。ＭＯＳ常時オンの異常であれば、実線で示すように、ＤＩＡＧ端子への入力はＨｉレベルから変化しない。負荷オープンの異常であれば、破線で示すように、ＤＩＡＧ端子への入力はＬｏレベルに変化する。したがって、時刻ｔ１３での異常発生の検知を、時刻ｔ１４のオープン検知抵抗１３の切り離しで、故障モードの細分化が可能となる。 Next, for example, at time t14, when the open detection resistor separation signal opcut is changed from the Hi level to the Lo level, the switch 20 is turned off and the open detection resistor 13 is disconnected. If the MOS is always on, the input to the DIAG terminal does not change from the Hi level as shown by the solid line. If the load is open abnormally, the input to the DIAG terminal changes to the Lo level as shown by the broken line. Therefore, the failure mode can be subdivided by detecting the occurrence of abnormality at time t13 by disconnecting the open detection resistor 13 at time t14.

すなわち、ＭＯＳトランジスタ１２およびドライバ１５は、負荷１１が作動する範囲の駆動電力を、負荷１１に供給するか否かの制御が可能な負荷駆動素子として機能する。負荷駆動素子は、半導体スイッチング素子としてＭＯＳトランジスタ１２ばかりではなく、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＧＴＯ（
Gate Turn-Off thyristor ）などを使用することができる。電磁リレーなどを使用することもできる。 In other words, the MOS transistor 12 and the driver 15 function as a load driving element capable of controlling whether or not the driving power in a range in which the load 11 operates is supplied to the load 11. The load drive element is not only a MOS transistor 12 as a semiconductor switching element, but also a bipolar transistor, IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), GTO (
Gate Turn-Off thyristor) can be used. An electromagnetic relay or the like can also be used.

オープン検知抵抗１３は、負荷１１が作動しない範囲の非駆動電力を、負荷１１に供給し、負荷１１にオープン異常が生じていれば、接続端子２１から出力される電位でマイコン１４のＤＩＡＧ端子への入力がＨｉレベルとなるような異常検知素子として機能する。オープン検知抵抗１３から負荷１１への非駆動電力の供給は、スイッチング手段であるスイッチ２０によって制御される。スイッチ２０は、各種トランジスタなどの半導体素子を使用することができる。スイッチ２０がオン状態でも比較的小電流が流れるだけであるので、小形の素子を使用することができる。 The open detection resistor 13 supplies non-drive power in a range where the load 11 does not operate to the load 11, and if an open abnormality occurs in the load 11, the potential output from the connection terminal 21 is supplied to the DIAG terminal of the microcomputer 14. Functions as an anomaly detection element such that the input of becomes a Hi level. The supply of non-drive power from the open detection resistor 13 to the load 11 is controlled by a switch 20 that is a switching means. The switch 20 can use semiconductor elements such as various transistors. Since only a relatively small current flows even when the switch 20 is on, a small element can be used.

マイコン１４は、負荷駆動素子のＭＯＳトランジスタ１２が負荷１１に駆動電力を供給しないように制御されている期間に、スイッチング手段であるスイッチ２０の制御でオープン検知抵抗１３から負荷１１に非駆動電力を供給させ、負荷１１に印加される電圧に基づいて接続端子２１に出力される電位を検出し、負荷１１が正常時よりも高インピーダンス側となる異常時に対応する所定電位が検出されるとき、スイッチ２０から負荷１１への非駆動電力の供給を停止させれば所定電位が検出されなくなるか否かで、負荷１１の異常か負荷駆動素子の異常かを、それぞれ判断する異常判断手段として機能する。 The microcomputer 14 supplies non-drive power from the open detection resistor 13 to the load 11 under the control of the switch 20 that is a switching means during a period in which the MOS transistor 12 of the load drive element is controlled not to supply drive power to the load 11. A switch that detects a potential output to the connection terminal 21 based on a voltage applied to the load 11 and detects a predetermined potential corresponding to an abnormality when the load 11 is on a higher impedance side than when the load 11 is normal. When the supply of non-drive power from 20 to the load 11 is stopped, it functions as an abnormality determination means for determining whether the load 11 is abnormal or the load drive element is abnormal depending on whether or not a predetermined potential is detected.

なお、負荷駆動素子が負荷１１に駆動電力を供給している時に、スイッチ２０をオンにして負荷１１に非駆動電力を供給しても、動作に影響は生じない。図１４では、常時、オープン検知抵抗３から負荷１に非駆動電力が供給されている。したがって、異常判断手段としてのマイコン１４は、図２の時刻ｔ１４で異常の判断を行った後で、スイッチ２０をオンにしてオープン検知抵抗１３から負荷１１に非駆動電力を供給させることができ、異常の判断を継続して行うことができる。 Note that even when the load driving element supplies driving power to the load 11, even if the switch 20 is turned on to supply non-driving power to the load 11, the operation is not affected. In FIG. 14, non-drive power is always supplied from the open detection resistor 3 to the load 1. Therefore, the microcomputer 14 serving as the abnormality determination means can turn on the switch 20 and supply non-drive power from the open detection resistor 13 to the load 11 after determining abnormality at time t14 in FIG. Abnormality judgment can be continued.

このように負荷駆動装置１０は、負荷駆動素子と、異常検知素子とを含む。負荷駆動素子は、負荷１１が作動する範囲の駆動電力を、負荷１１に供給するか否かの制御が可能であり、供給するように制御されれば、接続端子２１を介して、負荷１１を駆動することができる。異常検知素子としてのオープン検知抵抗１３は、スイッチング手段としてのスイッチ２０のオンかオフかで、負荷１１が作動しない範囲の非駆動電力を、負荷１１に供給するか否かの制御が可能であるので、負荷駆動素子が負荷１１に駆動電力を供給しない時に、負荷１１に非駆動電力を供給して、オープン異常の検知を行うことができる。 As described above, the load driving device 10 includes the load driving element and the abnormality detection element. The load driving element can control whether or not the driving power in the range in which the load 11 operates is supplied to the load 11, and if controlled to supply, the load driving element is connected to the load 11 via the connection terminal 21. Can be driven. The open detection resistor 13 as an abnormality detection element can control whether or not non-drive power in a range where the load 11 does not operate is supplied to the load 11 depending on whether the switch 20 as a switching means is on or off. Therefore, when the load drive element does not supply drive power to the load 11, non-drive power can be supplied to the load 11 to detect an open abnormality.

さらに負荷駆動装置１０には、異常判断手段としてのマイコン１４を含めることもできる。異常判断手段は、負荷駆動素子が負荷１１に駆動電力を供給しないように制御されている期間に、スイッチ２０をオンにして、オープン検知抵抗１３から負荷１１に非駆動電力を供給させ、負荷１１から接続端子に出力される電位を検出し、負荷１１が正常時よりも高インピーダンス側となる異常時に対応する所定電位が検出されるとき、スイッチ２０をオフにしてオープン検知抵抗１３から負荷１１への非駆動電力の供給を停止させれば異常電圧が検出されなくなるか否かで、負荷１１の異常か負荷駆動素子の異常かを、それぞれ判断するので、故障モードを細分化し、負荷のオープン異常を駆動の異常と区別して判断することができる。異常判断手段の判断結果に基づいて、異常に対する処理を選択するようにすれば、異常に対応した適切な処理の選択が可能となる。 Further, the load driving device 10 may include a microcomputer 14 as an abnormality determining means. The abnormality determining means turns on the switch 20 to supply non-drive power from the open detection resistor 13 to the load 11 during a period in which the load drive element is controlled not to supply drive power to the load 11. Is detected, and when a predetermined potential corresponding to an abnormality when the load 11 is on a higher impedance side than when it is normal is detected, the switch 20 is turned off and the open detection resistor 13 is connected to the load 11 If the supply of non-drive power is stopped, it is determined whether the load 11 is abnormal or the load drive element is abnormal depending on whether or not the abnormal voltage is detected. Therefore, the failure mode is subdivided and the load open abnormality is determined. Can be distinguished from drive abnormality. If processing for an abnormality is selected based on the determination result of the abnormality determination means, it is possible to select an appropriate process corresponding to the abnormality.

また、マイコン１４で、半導体スイッチング素子であるＭＯＳトランジスタ１２を制御する制御信号を予め設定されるプログラムに従って発生することによって、負荷１１の駆動をプログラムに従って行うことができる。オープン検知抵抗１３は、半導体スイッチング素子と並列に接続され、負荷１１が作動しない範囲の非駆動電力を、負荷１１に供給するか否かを、マイコン１４によって制御可能であるので、半導体スイッチング素子が負荷を駆動しない期間に、負荷に非駆動電力を供給し、負荷のオープン異常などを検知可能にすることができる。マイコン１４は、スイッチ２０を、オープン検知抵抗１３から負荷１１に非駆動電力が供給されるように制御し、接続端子２１から、負荷１１が正常時よりも高インピーダンス側となる異常時に対応する所定電位が出力されるとき、スイッチ２０の制御でオープン検知抵抗１３から負荷１１への非駆動電力の供給を停止させれば所定電位が出力されなくなるか否かで、負荷１１の異常か負荷駆動素子の異常かを、それぞれ判断する異常判断手段としても機能するので、異常の判断結果に応じて、適切な処理を選択可能となる。 In addition, the microcomputer 14 generates a control signal for controlling the MOS transistor 12 as a semiconductor switching element according to a preset program, whereby the load 11 can be driven according to the program. Since the open detection resistor 13 is connected in parallel with the semiconductor switching element and can control whether or not non-driving power in a range where the load 11 does not operate is supplied to the load 11 by the microcomputer 14, the semiconductor switching element During the period when the load is not driven, non-driving power can be supplied to the load so that an open abnormality of the load can be detected. The microcomputer 14 controls the switch 20 so that non-drive power is supplied from the open detection resistor 13 to the load 11, and a predetermined terminal corresponding to an abnormal time when the load 11 is on a higher impedance side than normal when the connection terminal 21 is connected. When the potential is output, if the supply of non-drive power from the open detection resistor 13 to the load 11 is stopped by the control of the switch 20, whether the predetermined potential is not output or not, whether the load 11 is abnormal or the load drive element Therefore, it is possible to select an appropriate process according to the determination result of the abnormality.

図３は、本発明の実施の他の形態である負荷駆動装置３０の概略的な電気的構成を示す。負荷駆動装置３０では、図１の負荷駆動装置１０がオープン検知抵抗１３を介して負荷１１に電圧ＶＢの電源からからの非駆動電力を供給しているのに対し、電流源３１からほぼ一定の定電流を流して負荷１１に非駆動電力を供給する。本形態の負荷駆動装置３０は、図１の負荷駆動装置１０と同様に、スイッチ２０で電流源３１からの電流をカットすることによって、故障モードの細分化が可能となる。 FIG. 3 shows a schematic electrical configuration of a load driving device 30 according to another embodiment of the present invention. In the load driving device 30, the load driving device 10 in FIG. 1 supplies non-driving power from the power source of the voltage VB to the load 11 through the open detection resistor 13, whereas the current source 31 supplies a substantially constant amount. A constant current is supplied to supply non-drive power to the load 11. The load driving device 30 according to the present embodiment can subdivide the failure mode by cutting the current from the current source 31 by the switch 20 as in the load driving device 10 of FIG.

図４は、図５に示す負荷駆動装置４０の基礎となる従来の電気的構成を示す。この構成では、負荷１１にＭＯＳトランジスタ１２およびオープン検知抵抗１３を介して電力を供給するチャネルをマイコン２４で制御して、異常の判断を行うばかりではなく、他の負荷４１にＭＯＳトランジスタ４２およびオープン検知抵抗４３を介して電力を供給するチャネルも、同様に制御および異常判断の対象とする。図５の負荷駆動装置４０ではマイコン４４を使用するけれども、図４のマイコン２４は、複数の負荷１１，４１のいずれかで異常判断を行うと、ドライバ４５を介して上流リレーであるＭＯＳトランジスタ４６がオフになるように制御する。すなわち、図４は複数の負荷１１，４１が共通のスイッチにより電流供給されるシステムであり、接続される１本の負荷が異常となっただけで、フェールセーフのため、上流のリレーがオフにされる。上流リレーであるＭＯＳトランジスタ４６をオフにすると、全ての負荷１１，４１の作動が停止されてしまう。 FIG. 4 shows a conventional electrical configuration that is the basis of the load driving device 40 shown in FIG. In this configuration, the microcomputer 24 controls the channel that supplies power to the load 11 via the MOS transistor 12 and the open detection resistor 13 to determine the abnormality, and the MOS transistor 42 and the open circuit are connected to the other load 41. Similarly, the channel that supplies power via the detection resistor 43 is also subject to control and abnormality determination. Although the microcomputer 44 is used in the load driving device 40 of FIG. 5, if the microcomputer 24 of FIG. 4 makes an abnormality determination with any of the plurality of loads 11 and 41, the MOS transistor 46 that is an upstream relay via the driver 45. Control to turn off. That is, FIG. 4 shows a system in which a plurality of loads 11 and 41 are supplied with current by a common switch, and the upstream relay is turned off for fail-safe only when one connected load becomes abnormal. Is done. When the MOS transistor 46 that is the upstream relay is turned off, the operations of all the loads 11 and 41 are stopped.

図５は、本発明の実施のさらに他の形態である負荷駆動装置４０の概略的な電気的構成を示す。複数の負荷１１，４１に対応して設けられ、それぞれ非駆動電力を供給するオープン検知抵抗１３，４３には共通にスイッチ２０が接続され、マイコン４４からのオープン検知抵抗切り離し信号ｏｐｃｕｔに応じてオン／オフの制御が行われる点が、図４と相違する。 FIG. 5 shows a schematic electrical configuration of a load driving device 40 which is still another embodiment of the present invention. A switch 20 is connected in common to the open detection resistors 13 and 43 that are provided corresponding to the plurality of loads 11 and 41 and supply non-driving power, and turned on in response to an open detection resistor disconnection signal opcut from the microcomputer 44. 4 is different from FIG. 4 in that the / off control is performed.

図４では、いずれかの負荷１１，４１が１つでも異常と判断されると、上流リレーとしてのＭＯＳトランジスタ４６がオフに制御され、全部の負荷１１，４１に対する駆動が停止されてしまう。本来、負荷１１，４１のオープン故障では、上流のリレーをオフにする必要はないが、ＭＯＳトランジスタ１２，４２の常時オン故障であれば、上流のリレーをオフにする必要がある。一般には、ＭＯＳトランジスタ１２，４２の常時オン故障が発生する確率は、負荷１１，４１のオープン故障が発生する確率よりも小さい。従来技術では、負荷のオープン故障とＭＯＳの常時オン故障との故障モードの違いを区別することができないので、ＭＯＳの常時オン故障が生じていても対応可能な過剰な対策を採る必要がある。過剰なフェールセーフは、正常な負荷も、異常負荷の影響で動作することができなくなる友連れ異常の結果となる。友連れ異常を防止するには、各負荷に専用のリレーを用意する案が考えられるけれども、コスト面や部品点数面で非常に不利となる。負荷駆動装置４０では、異常時の故障モードの区別が可能であるため、負荷１１，４１のオープン異常のみを、上流リレーをオフにする条件から外すことが可能となる。実際の故障事例としては、負荷のオープン異常の発生頻度の方が高いため、友連れ異常の発生確率を大幅に低下させることができる。 In FIG. 4, if any one of the loads 11 and 41 is determined to be abnormal, the MOS transistor 46 serving as the upstream relay is controlled to be turned off, and driving for all the loads 11 and 41 is stopped. Originally, it is not necessary to turn off the upstream relay in the case of an open failure of the loads 11 and 41. However, if the always-on failure of the MOS transistors 12 and 42, it is necessary to turn off the upstream relay. In general, the probability that an always-on failure of the MOS transistors 12 and 42 occurs is smaller than the probability that an open failure of the loads 11 and 41 occurs. In the prior art, the difference in failure mode between the load open failure and the MOS always-on failure cannot be distinguished. Therefore, it is necessary to take excessive measures that can cope with the occurrence of the MOS always-on failure. Excessive fail-safe results in friendship abnormalities where normal loads cannot operate due to abnormal loads. In order to prevent abnormalities with friends, it is possible to prepare a dedicated relay for each load, but this is very disadvantageous in terms of cost and the number of parts. In the load driving device 40, since it is possible to distinguish the failure mode at the time of abnormality, it is possible to remove only the open abnormality of the loads 11 and 41 from the condition for turning off the upstream relay. As an actual failure example, since the frequency of occurrence of load open abnormality is higher, the occurrence probability of friend abnormality can be greatly reduced.

なお、複数の負荷１１，４１に対して電力を供給するか否かの制御を共通に行うことが可能な共通スイッチング手段としてのＭＯＳトランジスタ４６が設けられるので、重大な異常との判断時には、共通スイッチング手段を制御して、複数の負荷１１，４１に対する電力の供給を同時に停止させることができる。各負荷１１，４１のみに関する異常との判断時には、その負荷１１，４１に対応する負荷駆動素子を制御して、異常判断の対象となる負荷１１，４１のみへの駆動電力の供給停止を行わせることができる。 In addition, since the MOS transistor 46 is provided as a common switching means capable of commonly controlling whether or not power is supplied to the plurality of loads 11 and 41, it is common to determine that there is a serious abnormality. The power supply to the plurality of loads 11 and 41 can be stopped simultaneously by controlling the switching means. When it is determined that there is an abnormality related only to each of the loads 11 and 41, the load driving elements corresponding to the loads 11 and 41 are controlled to stop the supply of drive power only to the loads 11 and 41 that are the targets of the abnormality determination. be able to.

図６は、本発明の実施のさらに他の形態である負荷駆動装置５０の概略的な電気的構成を示す。負荷駆動装置５０では、図５の負荷駆動装置４０のように、各負荷１１，４１を駆動するチャネルのオープン検知抵抗１３，４３に対して共通にスイッチ２０を設けて同時に切り離すのではなく、マイコン５４が各チャネル毎のオープン検知抵抗１３，４３に対応して個別に設けられるスイッチ２０，５６を、それぞれ切り離すことができる。 FIG. 6 shows a schematic electrical configuration of a load driving device 50 according to still another embodiment of the present invention. In the load driving device 50, as in the load driving device 40 of FIG. 5, the switch 20 is not provided at the same time for the open detection resistors 13 and 43 of the channels that drive the loads 11 and 41, and is disconnected at the same time. 54 can individually disconnect the switches 20 and 56 provided corresponding to the open detection resistors 13 and 43 for each channel.

すなわち、負荷駆動装置５０では、複数の負荷１１，４１の各負荷１１，４１に対して、負荷駆動素子、異常検知素子およびスイッチング手段がそれぞれ設けられるので、各負荷に供給する駆動電力を各負荷駆動素子で独立に制御し、各スイッチング手段の制御で異常の判断を独立に行うことができる。図示は省略しているけれども、電圧ＶＢの電源側に、図５と同様な上流リレーを共通スイッチング手段として設けることもできる。 That is, in the load driving device 50, a load driving element, an abnormality detecting element, and a switching unit are provided for each of the loads 11, 41 of the plurality of loads 11, 41, respectively. It can be controlled independently by the drive element, and abnormality can be determined independently by controlling each switching means. Although not shown, an upstream relay similar to that shown in FIG. 5 can be provided as a common switching means on the power supply side of the voltage VB.

複数の負荷１１，４１の各負荷１１，４１に対して設けられるスイッチング手段は、非駆動電力の各負荷１１，４１への供給を、個別に制御可能であるので、各負荷１１，４１に対して異常の判断を、それぞれ適切なタイミングで行うことができる。 Since the switching means provided for each load 11, 41 of the plurality of loads 11, 41 can individually control the supply of non-driving power to each load 11, 41, Therefore, it is possible to determine the abnormality at an appropriate timing.

図７は、本発明の実施のさらに他の形態である負荷駆動装置６０の概略的な電気的構成を示す。負荷駆動装置６０では、図６の負荷駆動装置５０のようにオープン検知抵抗１３，４３を個別に独立して切り離し可能にするのではなく、図５の負荷駆動装置４０のように共通のスイッチで同時に切り離し可能にしている。少ない素子数で、マイコン６４による故障モードの細分化が可能となる。複数の負荷１１，４１の各負荷１１，４１に対して設けられるオープン検知抵抗１３，４３と、全負荷１１，４１共通のスイッチ２０とを含む異常検知素子は、非駆動電力の各負荷１１，４１への供給を、全体として同時に制御可能であるので、小規模な回路構成で、異常の判断を適切に行うことができる。 FIG. 7 shows a schematic electrical configuration of a load driving device 60 which is still another embodiment of the present invention. The load driving device 60 does not enable the open detection resistors 13 and 43 to be individually separated independently as in the load driving device 50 of FIG. 6, but is a common switch as in the load driving device 40 of FIG. It can be separated at the same time. The failure mode can be subdivided by the microcomputer 64 with a small number of elements. The abnormality detection element including the open detection resistors 13 and 43 provided for the loads 11 and 41 of the plurality of loads 11 and 41 and the switch 20 common to all the loads 11 and 41 includes the non-drive power loads 11 and 41. Since the supply to 41 can be simultaneously controlled as a whole, it is possible to appropriately determine the abnormality with a small circuit configuration.

図８は、本発明の実施のさらに他の形態である負荷駆動装置７０の概略的な電気的構成を示す。負荷駆動装置７０では、たとえば図１の負荷駆動装置１０と同様に、負荷１１をハイサイド側のＭＯＳトランジスタ７２を介して駆動する。ただし、ＭＯＳトランジスタ７２は、Ｎチャネル型である点で、Ｐチャネル型である図１のＭＯＳトランジスタ１２と異なっている。現状では、一般に、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタの方がＰチャネル型のＭＯＳトランジスタよりもオン抵抗が小さいものが製造可能であり、大電流システムに適している。ただし、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタ７２をオンにするには、ゲートにソースよりも高い電圧を印加する必要がある。ＭＯＳトランジスタ７２がオンになると、ソースの電圧は負荷１１を駆動する電圧ＶＢとほぼ同等まで上昇するので、電圧ＶＢよりも高電圧ＶＢ’を用意し、マイコン７４がドライバ７５を介して制御する必要がある。 FIG. 8 shows a schematic electrical configuration of a load driving device 70 according to still another embodiment of the present invention. In the load driving device 70, for example, the load 11 is driven via the high-side MOS transistor 72 in the same manner as the load driving device 10 of FIG. However, the MOS transistor 72 is different from the P-channel MOS transistor 12 of FIG. 1 in that it is an N-channel type. At present, in general, an N-channel MOS transistor having a smaller on-resistance than a P-channel MOS transistor can be manufactured, and is suitable for a large current system. However, in order to turn on the N-channel MOS transistor 72, it is necessary to apply a voltage higher than that of the source to the gate. When the MOS transistor 72 is turned on, the source voltage rises to almost the same as the voltage VB for driving the load 11, so that a voltage VB ′ higher than the voltage VB must be prepared and controlled by the microcomputer 74 via the driver 75. There is.

図９は、本発明の実施のさらに他の形態である負荷駆動装置８０の概略的な電気的構成を示す。負荷駆動装置８０では、電圧ＶＢの電源のローサイド側にＭＯＳトランジスタ８２を設ける。ＭＯＳトランジスタ８２は、Ｎチャネル型を使用することができる。マイコン８４は、ドライバ８５を介してＭＯＳトランジスタ８２を駆動する。ドライバ８５は、マイコン８４からのＭＯＳ駆動要求ＩＮの論理レベルを、ＭＯＳトランジスタ８２のゲート駆動用の電圧レベルに変換する。 FIG. 9 shows a schematic electrical configuration of a load driving device 80 according to still another embodiment of the present invention. In the load driving device 80, a MOS transistor 82 is provided on the low side of the power supply of the voltage VB. The MOS transistor 82 can be an N-channel type. The microcomputer 84 drives the MOS transistor 82 via the driver 85. The driver 85 converts the logic level of the MOS drive request IN from the microcomputer 84 into a voltage level for driving the gate of the MOS transistor 82.

図１０は、以上で説明している各形態のマイコン１４，４４，５４，６４，７４，８４が行う異常検出処理の概略的な手順の一例を示す。ステップａ０から異常検出処理を開始する。処理の開始のタイミングは、負荷駆動素子としてのＭＯＳトランジスタ１２，４２，７２，８２をオンにする制御信号ＩＮであるＭＯＳ駆動要求を、図２の時刻ｔ１１のように、ＬｏレベルからＨｉレベルに立ち上げる直前である。ステップａ１で、マイコン１４，４４，５４，６４，７４，８４がプログラムに従ってＭＯＳ駆動要求を立ち上げる必要が生じると、ステップａ２でＤＩＡＧ端子への入力から異常が検出されているダイアグ異常検出であるか否かを判断する。ダイアグ異常検出でないと判断するときは、ステップａ３に移行し、ＭＯＳ駆動要求に従って、制御信号ＩＮを立ち上げ、ＭＯＳトランジスタ１２，４２，７２，８２をオンに制御する。ステップａ２でダイアグ異常検出と判断するときは、図２の時刻ｔ１３〜ｔ１４と同様な状態であり、ステップａ４に移行し、オープン検知抵抗切り離し信号ｏｐｃｕｔを、図２の時刻ｔ１４のように、Ｌｏレベルに遷移させて、スイッチング手段であるスイッチ２０，５６がオフになるように制御する。 FIG. 10 shows an example of a schematic procedure of abnormality detection processing performed by the microcomputers 14, 44, 54, 64, 74, 84 of each embodiment described above. The abnormality detection process is started from step a0. The timing of the start of processing is that a MOS drive request, which is a control signal IN for turning on the MOS transistors 12, 42, 72, and 82 as load drive elements, is changed from the Lo level to the Hi level as shown at time t11 in FIG. Immediately before launching. In step a1, when the microcomputer 14, 44, 54, 64, 74, 84 needs to raise a MOS drive request according to a program, it is a diagnosis abnormality detection in which an abnormality is detected from the input to the DIAG terminal in step a2. Determine whether or not. When it is determined that the diagnosis abnormality is not detected, the process proceeds to step a3 where the control signal IN is raised in accordance with the MOS drive request and the MOS transistors 12, 42, 72, and 82 are controlled to be turned on. When it is determined in step a2 that the diagnosis abnormality has been detected, the state is the same as that at time t13 to t14 in FIG. 2, and the process proceeds to step a4, where the open detection resistor disconnection signal opcut is set to Lo at time t14 in FIG. Control is made so that the switches 20, 56 as switching means are turned off by transitioning to the level.

ステップａ５では、再び、ＤＩＡＧ端子への入力から異常が検出されているダイアグ異常検出であるか否かを判断する。ダイアグ異常検出でないと判断するときは、図２では破線の状態に相当し、ステップａ６に移行して、負荷オープン検出と判断する。次にステップａ７で、負荷オープンに対応して設定される負荷異常動作を行う。ステップａ５でダイアグ異常検出と判断するときは、ステップａ８に移行して、ＭＯＳ常時オン検出と判断する。次にステップａ９で、ＭＯＳ常時オンに対応して予め設定されているＭＯＳ異常動作を行う。ステップａ３、ステップａ７またはステップａ９が終了すると、ステップａ１０で異常検出処理の手順も終了する。 In step a5, it is determined again whether or not the diagnosis abnormality is detected from the input to the DIAG terminal. When it is determined that the diagnosis abnormality is not detected, it corresponds to a broken line state in FIG. 2, and the process proceeds to step a6 to determine that the load is detected. Next, in step a7, an abnormal load operation set corresponding to the load open is performed. When it is determined in step a5 that a diagnosis abnormality has been detected, the process proceeds to step a8, where it is determined that MOS always-on detection. Next, in step a9, a MOS abnormal operation set in advance corresponding to MOS always on is performed. When step a3, step a7 or step a9 is completed, the procedure of the abnormality detection process is also terminated in step a10.

以上で説明している異常検出処理は、マイコン１４，４４，５４，６４，７４，８４の通常時のプログラム動作で、ＭＯＳ駆動要求を実行する前処理として、実際に駆動を行う直前に行うように設定することができる。また、駆動の終了後に行わせることもできる。さらに、異常検出処理をサブルーチンや割込み処理として、通常のプログラム動作のステップから呼出して実行させることもできる。負荷１１，４１への駆動電力の要求時に、スイッチング手段を制御しての異常の判断を行うので、負荷１１，４１の異常と負荷駆動素子の異常とが生じていないことを確認して負荷１１，４１を駆動することができる。特に、マイコン１４，４４，５４，６４，７４，８４がプログラムの通常動作時に、スイッチング手段としてのスイッチ２０，５６を制御しての異常の判断を行うようにすれば、異常の判断を通常動作の一つとしてプログラムを設定することができ、割込み動作などでの異常の判断を行わずに、ソフトウエアを単純化することができる。 The abnormality detection process described above is performed immediately before the actual drive as a pre-process for executing the MOS drive request in the normal program operation of the microcomputers 14, 44, 54, 64, 74, 84. Can be set to It can also be performed after the driving is completed. Furthermore, the abnormality detection process can be called and executed from a normal program operation step as a subroutine or interrupt process. When the drive power to the loads 11 and 41 is requested, the switching means is controlled to determine the abnormality. Therefore, it is confirmed that the abnormality of the loads 11 and 41 and the abnormality of the load driving element have not occurred. , 41 can be driven. In particular, if the microcomputers 14, 44, 54, 64, 74, and 84 control the switches 20 and 56 as the switching means during the normal operation of the program to perform the abnormality determination, the abnormality determination is performed normally. A program can be set as one of the above, and the software can be simplified without judging an abnormality in an interrupt operation or the like.

図１１は、各形態のマイコン１４，４４，５４，６４，７４，８４が行う異常検出処理の概略的な手順の他の例を示す。ステップｂ０から開始される異常検出処理は、たとえばタイマ割込や、電源投入時の初期化処理の一環など、負荷１１，４１の駆動とは独立したタイミングで行うことができる。電源投入時や一定周期毎などでは、ソフトウエア負荷が小さいので、異常の判断を容易に行うことができる。 FIG. 11 shows another example of a schematic procedure of abnormality detection processing performed by the microcomputers 14, 44, 54, 64, 74, and 84 of each embodiment. The abnormality detection process started from step b0 can be performed at a timing independent of the driving of the loads 11 and 41, such as a timer interrupt or a part of the initialization process when the power is turned on. When the power is turned on or at regular intervals, the software load is small, so that an abnormality can be easily determined.

まず、ステップｂ１では、スイッチ２０，５６をオフに制御する。ステップｂ２では、ダイアグ異常検出か否かを判断する。ダイアグ異常検出ではないと判断するときは、ステップｂ３でＭＯＳ常時オン検出と判断し、ステップｂ４でＭＯＳ異常動作を行う。このＭＯＳ異常動作は、図１０のステップａ９と同等に行うことができる。ステップｂ２でダイアグ異常検出ではないと判断するときは、ステップｂ５でスイッチ２０，５６をオンに制御する。次にステップｂ６で、ダイアグ異常検出であるか否かを判断する。ダイアグ異常検出でないと判断するときは、ステップｂ１に戻る。ステップｂ６でダイアグ異常検出と判断するときは、ステップｂ７で負荷オープン検出と判断し、ステップｂ８で負荷オープン動作を行う。この負荷オープン動作は、図１０のステップａ７の負荷異常動作と実質的に同様に行うことができる。ステップｂ４またはステップｂ８が終了すると、ステップｂ９で異常検出処理の手順も終了する。 First, in step b1, the switches 20 and 56 are controlled to be turned off. In step b2, it is determined whether or not diagnosis abnormality is detected. When it is determined that the diagnosis abnormality is not detected, it is determined in step b3 that the MOS is always on, and in step b4, the MOS abnormality operation is performed. This MOS abnormal operation can be performed in the same manner as step a9 in FIG. When it is determined in step b2 that the diagnosis abnormality is not detected, the switches 20 and 56 are turned on in step b5. Next, in step b6, it is determined whether or not diagnosis abnormality is detected. When it is determined that the diagnosis abnormality is not detected, the process returns to step b1. When it is determined in step b6 that a diagnosis abnormality has been detected, load open detection is determined in step b7, and load open operation is performed in step b8. This load open operation can be performed in substantially the same manner as the load abnormal operation in step a7 in FIG. When step b4 or step b8 is finished, the procedure of the abnormality detection process is also finished in step b9.

図１２は、図１０のステップａ２からステップａ５までや、図１１のステップｂ１からステップｂ６までで行う異常判定処理の部分について、他の例を示す。ステップｃ０から手順を開始し、ステップｃ１では、スイッチング手段がオン状態でのダイアグ異常検出、オープン検知抵抗切り離しでスイッチング手段をオフ状態にしてのダイアグ異常検出を行い、異常検出でなければ、ステップｃ２で正常判定を行う。ステップｃ１でダイアグ異常検出と判断するときは、ステップｃ３でダイアグ異常検出の回数が所定回数に達しているか否かを判断する。所定回数に達していないと判断するときは、オープン検知抵抗切り離し信号ｏｐｃｕｔをＨｉレベルに戻して、スイッチ２０，５６をオンにして、ダイアグ異常検出が可能な状態としてステップｃ１に戻る。ステップｃ３で所定回数に達していると判断するときは、ステップｃ４で異常判定を行う。回数は、連続して計数し、所定回数に達する前に、ステップｃ２の正常判定になればリセットするようにしたり、リセットしないで、積算回数で判断するようにしたりすることができる。積算回数で判断する場合、所定期間でリセットすれば、所定期間内に所定回数に達すれば、異常判定を行うようにすることができる。 FIG. 12 shows another example of the part of the abnormality determination process performed from step a2 to step a5 in FIG. 10 and from step b1 to step b6 in FIG. The procedure is started from step c0. In step c1, a diagnosis abnormality is detected when the switching means is on, and a diagnosis abnormality is detected when the switching means is off by disconnecting the open detection resistor. If no abnormality is detected, step c2 Make a normal judgment with. When it is determined in step c1 that a diagnosis abnormality has been detected, it is determined in step c3 whether the number of diagnosis abnormality detections has reached a predetermined number. When it is determined that the predetermined number of times has not been reached, the open detection resistor separation signal opcut is returned to the Hi level, the switches 20 and 56 are turned on, and the diagnosis abnormality detection is possible, and the process returns to step c1. When it is determined in step c3 that the predetermined number of times has been reached, abnormality determination is performed in step c4. The number of times can be counted continuously, and can be reset if the normal determination is made in step c2 before reaching the predetermined number of times, or can be determined by the number of integrations without being reset. When judging by the number of integrations, it is possible to perform an abnormality determination if the number of times reaches a predetermined number within a predetermined period by resetting in a predetermined period.

すなわち、異常判断手段であるマイコン１４，４４，５４，６４，７４，８４は、スイッチング手段から負荷１１，４１に非駆動電力を供給すことと、供給を停止することとを複数回繰返してから異常の判断を行うので、判断の精度を高め、確実な判断を行うことができる。 That is, the microcomputer 14, 44, 54, 64, 74, 84 as the abnormality determination means repeats supplying the non-drive power to the loads 11, 41 from the switching means and stopping the supply a plurality of times. Since an abnormality is determined, the accuracy of the determination can be improved and a reliable determination can be made.

図１３は、本発明の実施のさらに他の形態である負荷駆動装置９０の概略的な電気的構成を示す。負荷駆動装置９０の異常判断手段は、制御検出回路９１と、電圧判定回路９２と、副制御回路９３と、異常判断回路９４とを含む。制御検出回路９１は、負荷駆動素子であるＭＯＳトランジスタ１２に与えられる制御信号を検出する。電圧判定回路９２は、負荷１１に印加されている接続端子２１の電圧を検出し、負荷１１が正常時よりも高インピーダンス側となる異常時に対応する異常電圧が検出されるか否かの判定を行う。副制御回路９３は、スイッチング手段に含まれるスイッチ２０の制御を行う。異常判断回路９４は、制御検出回路９１によって検出される制御信号に応答して、負荷駆動素子に負荷１１を駆動しない制御信号が与えられている期間に、副制御回路９３によってスイッチング手段のスイッチ２０をオンにしてオープン検知抵抗１３から負荷１１に非駆動電力を供給させ、電圧判定回路９２によって異常電圧が検出されると判定されれば、副制御回路９３によってスイッチ２０を制御してオープン検知抵抗１３から負荷１１への非駆動電力の供給を停止させ、異常電圧が検出されると判定されるか否かで、負荷の異常か負荷駆動素子の異常かを、それぞれ判断する。これらの回路は、ゲート回路やシフトレジスタを含む順序回路など一般的なハードウエアロジックで実現される。ＰＬＤ（Programmable Logic
Device ）やＦＰＧＡ（Field Programmable Logic Device ）などのプログラム可能なロジック半導体集積回路でも実現することができる。 FIG. 13 shows a schematic electrical configuration of a load driving device 90 which is still another embodiment of the present invention. The abnormality determination means of the load driving device 90 includes a control detection circuit 91, a voltage determination circuit 92, a sub control circuit 93, and an abnormality determination circuit 94. The control detection circuit 91 detects a control signal supplied to the MOS transistor 12 that is a load driving element. The voltage determination circuit 92 detects the voltage of the connection terminal 21 applied to the load 11, and determines whether or not an abnormal voltage corresponding to an abnormality when the load 11 is on a higher impedance side than when it is normal is detected. Do. The sub control circuit 93 controls the switch 20 included in the switching means. In response to the control signal detected by the control detection circuit 91, the abnormality determination circuit 94 is switched by the sub control circuit 93 during the period when the control signal for not driving the load 11 is given to the load drive element. Is turned on, non-drive power is supplied from the open detection resistor 13 to the load 11, and if it is determined by the voltage determination circuit 92 that an abnormal voltage is detected, the sub-control circuit 93 controls the switch 20 to control the open detection resistor. The supply of non-drive power from 13 to the load 11 is stopped, and it is determined whether the load is abnormal or the load drive element is abnormal depending on whether it is determined that an abnormal voltage is detected. These circuits are realized by general hardware logic such as a sequential circuit including a gate circuit and a shift register. PLD (Programmable Logic
It can also be realized by a programmable logic semiconductor integrated circuit such as Device) or FPGA (Field Programmable Logic Device).

なお、以上の各形態の説明では、電源の電圧ＶＢが接地に対して正となる直流電源の場合を示しているけれども、負電圧の電源であってもよいことはもちろんである。電源の極性に応じて、回路構成も変更すればよい。さらに、電源に交流電源を使用してもよい。交流電源の場合、各負荷駆動素子を構成する半導体スイッチング手段の素子やドライバなどの回路構成を交流用に変更すればよい。 In the above description of each embodiment, a case of a DC power supply in which the voltage VB of the power supply is positive with respect to the ground is shown, but it goes without saying that the power supply may be a negative voltage. The circuit configuration may be changed according to the polarity of the power source. Further, an AC power source may be used as the power source. In the case of an AC power supply, the circuit configuration of the elements and drivers of the semiconductor switching means constituting each load driving element may be changed to AC.

本発明の実施の一形態である負荷駆動装置１０の概略的な電気的構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a schematic electrical configuration of a load driving device 10 according to an embodiment of the present invention. 図１のマイコン１４が行う診断動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the diagnostic operation | movement which the microcomputer 14 of FIG. 1 performs. 本発明の実施の他の形態である負荷駆動装置３０の概略的な電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic electrical structure of the load drive device 30 which is other embodiment of this invention. 図５に示す負荷駆動装置４０の基礎となる従来の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the conventional electrical constitution used as the foundation of the load drive device 40 shown in FIG. 本発明の実施のさらに他の形態である負荷駆動装置４０の概略的な電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic electrical structure of the load drive device 40 which is further another form of implementation of this invention. 本発明の実施のさらに他の形態である負荷駆動装置５０の概略的な電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic electrical structure of the load drive device 50 which is further another form of implementation of this invention. 本発明の実施のさらに他の形態である負荷駆動装置６０の概略的な電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic electrical structure of the load drive device 60 which is further another form of implementation of this invention. 本発明の実施のさらに他の形態である負荷駆動装置７０の概略的な電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic electrical structure of the load drive device 70 which is further another form of implementation of this invention. 本発明の実施のさらに他の形態である負荷駆動装置８０の概略的な電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic electrical structure of the load drive device 80 which is further another form of implementation of this invention. 本発明の各形態で、マイコン１４，４４，５４，６４，７４，８４が行う異常検出処理の概略的な手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the schematic procedure of the abnormality detection process which the microcomputer 14,44,54,64,74,84 performs by each form of this invention. 本発明の各形態で、マイコン１４，４４，５４，６４，７４，８４が行う異常検出処理の概略的な手順の他の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example of the schematic procedure of the abnormality detection process which the microcomputer 14,44,54,64,74,84 performs by each form of this invention. 図１０または図１１の手順の一部を繰返す処理手順を示す部分的なフローチャートである。12 is a partial flowchart showing a processing procedure for repeating a part of the procedure of FIG. 10 or FIG. 本発明の実施のさらに他の形態である負荷駆動装置９０の概略的な電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic electrical structure of the load drive device 90 which is further another form of implementation of this invention. 従来からの負荷駆動装置の概略的な電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic electrical structure of the conventional load drive device. 図１４のマイコン４が行う診断動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the diagnostic operation | movement which the microcomputer 4 of FIG. 14 performs.

符号の説明Explanation of symbols

１０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０負荷駆動装置
１１，４１負荷
１２，４２，４６，７２，８２ＭＯＳトランジスタ
１３，４３オープン検知抵抗
１４，４４，５４，６４，７４，８４，９５マイコン
１７，１８，１９抵抗
２０，５６スイッチ
２１接続端子
３１電流源
９１制御検出回路
９２電圧判定回路
９３副制御回路
９４異常判断回路 10, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 Load driving device 11, 41 Load 12, 42, 46, 72, 82 MOS transistor 13, 43 Open detection resistor 14, 44, 54, 64, 74, 84 , 95 Microcomputer 17, 18, 19 Resistance 20, 56 Switch 21 Connection terminal 31 Current source 91 Control detection circuit 92 Voltage determination circuit 93 Sub control circuit 94 Abnormality determination circuit

Claims

接続端子を介して負荷に接続され、前記負荷を駆動させる負荷駆動素子と、
前記負荷の異常時に前記接続端子に接続されていると、前記接続端子から所定の電位を出力させる異常検知素子とを含み、
前記接続端子から前記所定の電位が出力されるか否かにより前記負荷の異常か否かが検出されてなる負荷駆動装置において、
前記負荷駆動素子の非駆動時に、前記接続端子に前記異常検知素子を接続し、前記接続端子から前記所定の電位が出力される場合に、前記異常検知素子の前記接続端子への接続を遮断するスイッチング手段が備えられ、
前記スイッチング手段により前記異常検知素子の接続が遮断されるときの前記接続端子の電位が前記所定電位であるか否かによって、前記負荷の異常が判断されてなることを特徴とする負荷駆動装置。 A load driving element connected to a load via a connection terminal and driving the load;
When connected to the connection terminal at the time of abnormality of the load, including an abnormality detection element that outputs a predetermined potential from the connection terminal,
In the load driving device in which whether or not the load is abnormal is detected by whether or not the predetermined potential is output from the connection terminal.
When the load drive element is not driven, the abnormality detection element is connected to the connection terminal, and when the predetermined potential is output from the connection terminal, the connection of the abnormality detection element to the connection terminal is cut off. Switching means are provided,
The load driving device according to claim 1, wherein the abnormality of the load is determined depending on whether or not the potential of the connection terminal when the connection of the abnormality detection element is interrupted by the switching means is the predetermined potential.

前記接続端子に出力される電位に基づいて、前記負荷の異常の判断を行う異常判断手段をさらに含むとを特徴とする請求項１記載の負荷駆動装置。 The load driving device according to claim 1, further comprising an abnormality determining unit that determines an abnormality of the load based on a potential output to the connection terminal.

前記異常判断手段は、前記スイッチング手段が前記異常検知素子の前記接続端子への接続を遮断することと、再接続することとを複数回繰返してから、前記異常の判断を行うことを特徴とする請求項２記載の負荷駆動装置。 The abnormality determination unit is configured to determine the abnormality after the switching unit repeatedly disconnects and reconnects the connection to the connection terminal of the abnormality detection element a plurality of times. The load driving device according to claim 2.

前記異常判断手段が前記異常の判断を行った後で、
前記スイッチング手段によって前記異常検知素子を前記接続端子に接続することを特徴とする請求項２または３記載の負荷駆動装置。 After the abnormality determination means determines the abnormality,
4. The load driving device according to claim 2, wherein the abnormality detecting element is connected to the connection terminal by the switching means.

複数の負荷の各負荷に対して、前記負荷駆動素子、前記接続端子、前記異常検知素子および前記スイッチング手段がそれぞれ設けられ、
複数の負荷に対して駆動用の電力を供給するか否かの制御を共通に行うことが可能な共通スイッチング手段が設けられ、
各異常判断手段は、前記スイッチング手段により前記異常検知素子の接続が遮断されるときの前記接続端子の電位が前記所定電位であるか否かに応じて、前記負荷駆動素子の異常または前記負荷の異常とそれぞれ判断し、
いずれかの異常判断手段によって前記負荷駆動素子の異常と判断されるときは共通スイッチング手段が電力の供給を停止し、前記負荷の異常と判断されるときは共通スイッチング手段が電力の供給を継続するように制御されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の負荷駆動装置。 For each load of a plurality of loads, the load driving element, the connection terminal, the abnormality detection element and the switching means are provided,
Common switching means capable of commonly performing control as to whether or not to supply driving power to a plurality of loads is provided,
Each abnormality determining means determines whether the load driving element is abnormal or the load is in accordance with whether or not the potential of the connection terminal when the connection of the abnormality detecting element is interrupted by the switching means is the predetermined potential. Judge each as abnormal,
The common switching means stops supplying power when any abnormality determination means determines that the load driving element is abnormal, and the common switching means continues supplying power when it is determined that the load is abnormal. The load driving device according to claim 2, wherein the load driving device is controlled as follows.

前記複数の負荷の各負荷に対して設けられるスイッチング手段は、前記異常検知素子を各接続端子へ接続するか否かを、個別に制御可能であることを特徴とする請求項５記載の負荷駆動装置。 6. The load drive according to claim 5, wherein switching means provided for each load of the plurality of loads is capable of individually controlling whether or not the abnormality detecting element is connected to each connection terminal. apparatus.

前記複数の負荷の各負荷に対して設けられるスイッチング手段は、前記各異常検知素子を前記各接続端子に接続するか否かを、全体として同時に制御可能であることを特徴とする請求項５または６記載の負荷駆動装置。 6. The switching means provided for each load of the plurality of loads is capable of simultaneously controlling, as a whole, whether or not each of the abnormality detection elements is connected to each of the connection terminals. 6. The load driving device according to 6.

前記負荷駆動素子は、
半導体スイッチング素子と、
半導体スイッチング素子の駆動回路とを含み、
前記異常判断手段は、駆動回路に、半導体スイッチング素子を制御する制御信号を、予め設定されるプログラムに従って発生させて与えるマイクロコンピュータを含み、
マイクロコンピュータは、前記負荷に印加される電圧と、駆動回路に与える制御信号とに基づいて、前記負荷の異常か負荷駆動素子の異常かを判断することを特徴とする請求項２〜８のいずれか１つに記載の負荷駆動装置。 The load driving element is:
A semiconductor switching element;
Including a driving circuit for a semiconductor switching element,
The abnormality determination means includes a microcomputer that gives the drive circuit a control signal for controlling the semiconductor switching element according to a preset program,
9. The microcomputer according to claim 2, wherein the microcomputer determines whether the load is abnormal or the load drive element is abnormal based on a voltage applied to the load and a control signal applied to the drive circuit. The load drive apparatus as described in any one.

負荷を駆動させるための負荷駆動素子と、
負荷駆動素子を制御する制御信号を、予め設定されるプログラムに従って発生するマイクロコンピュータと、
負荷駆動素子の両端に接続可能で、接続状態では負荷の異常時に、負荷駆動素子と負荷との接続端子から所定の電位を出力させる抵抗と、
前記抵抗を前記負荷駆動素子の両端に接続するか否かを、前記マイクロコンピュータによって制御されるスイッチング手段とを含み、
前記マイクロコンピュータは、前記負荷駆動素子の非駆動時に、前記抵抗が前記負荷駆動素子の両端に接続されており、前記接続端子から前記所定の電位が出力される場合に、前記スイッチング手段を制御して前記抵抗の接続を遮断するときの前記接続端子の電位が前記所定電位であるか否かによって、前記負荷駆動素子の異常か前記負荷の異常かを判断することを特徴とする負荷駆動装置。 A load driving element for driving a load;
A microcomputer for generating a control signal for controlling the load driving element according to a preset program;
A resistor that can be connected to both ends of the load drive element and outputs a predetermined potential from the connection terminal between the load drive element and the load when the load is abnormal in the connected state;
Switching means controlled by the microcomputer whether or not to connect the resistor to both ends of the load driving element,
The microcomputer controls the switching means when the resistance is connected to both ends of the load driving element and the predetermined potential is output from the connection terminal when the load driving element is not driven. And determining whether the load drive element is abnormal or the load is abnormal depending on whether or not the potential of the connection terminal when the connection of the resistor is cut off is the predetermined potential.

前記接続端子から出力される電位が前記所定の電位か否かを判断した結果を論理レベルで出力する電位検出手段をさらに含み、
前記マイクロコンピュータは、電位検出手段から出力される論理レベルに基づいて前記判断を行うことを特徴とする請求項８または９記載の負荷駆動装置。 Further comprising a potential detecting means for outputting a result of determining whether or not the potential output from the connection terminal is the predetermined potential at a logic level;
10. The load driving device according to claim 8, wherein the microcomputer performs the determination based on a logic level output from a potential detecting unit.

前記マイクロコンピュータは、前記負荷への駆動の要求時に、前記スイッチング手段を制御して前記異常の判断を行うことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１つに記載の負荷駆動装置。 The load driving device according to claim 8, wherein the microcomputer determines the abnormality by controlling the switching unit when a drive request is made to the load.

前記マイクロコンピュータは、前記プログラムの通常動作時に、前記スイッチング手段を制御して、前記異常の判断を行うことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１つに記載の負荷駆動装置。 The load driving device according to claim 8, wherein the microcomputer determines the abnormality by controlling the switching unit during a normal operation of the program.

前記マイクロコンピュータは、前記負荷駆動素子を制御して前記負荷を駆動するタイミングとは独立したタイミングで、前記スイッチング手段を制御して前記異常の判断を行うことを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１つに記載の負荷駆動装置。 13. The microcomputer according to claim 8, wherein the microcomputer determines the abnormality by controlling the switching means at a timing independent of a timing for driving the load by controlling the load driving element. The load drive apparatus as described in any one.

前記マイクロコンピュータに代えて、前記マイクロコンピュータと等価な機能を有するハードロジックを備えることを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１つに記載の負荷駆動装置。 The load driving apparatus according to claim 8, further comprising a hard logic having a function equivalent to the microcomputer instead of the microcomputer.

前記負荷駆動素子は、ハイサイド側に接続されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の負荷駆動装置。 The load driving device according to claim 1, wherein the load driving element is connected to a high side.

前記負荷駆動素子は、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタであることを特徴とする請求項１５記載の負荷駆動装置。 16. The load driving device according to claim 15, wherein the load driving element is an N-channel MOS transistor.

前記負荷駆動素子は、ローサイド側に接続されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の負荷駆動装置。 The load driving device according to claim 1, wherein the load driving element is connected to a low side.

前記負荷の異常は負荷の断線による負荷オープンであり、
前記負荷駆動素子の異常は、負荷を駆動しないように制御されている間にも駆動する常時オン故障であることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つに記載の負荷駆動装置。 The load abnormality is a load open due to load disconnection,
The load driving device according to any one of claims 1 to 17, wherein the abnormality of the load driving element is an always-on failure that is driven even while the load is controlled so as not to drive the load.

前記異常検知素子は、前記負荷を駆動する電力を制限して前記負荷オープン時に前記接続端子から前記所定の電位を出力させる抵抗であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１つに記載の負荷駆動装置。 19. The resistor according to claim 1, wherein the abnormality detection element is a resistor that limits power to drive the load and outputs the predetermined potential from the connection terminal when the load is open. The load driving device described.

前記異常検知素子は、前記負荷オープン時に前記接続端子に前記所定の電位を出力するための電流を発生する電流源であり、
前記スイッチング手段は、電流源からの電流を接続端子に供給するか否かを制御可能であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１つに記載の負荷駆動装置。 The abnormality detection element is a current source that generates a current for outputting the predetermined potential to the connection terminal when the load is open.
The load driving device according to claim 1, wherein the switching unit is capable of controlling whether to supply current from a current source to the connection terminal.