JP6577270B2

JP6577270B2 - 故障診断回路、および故障診断方法

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Publication number: JP6577270B2
Application number: JP2015136108A
Authority: JP
Inventors: 伸一宮崎; 鈴木　達也; 達也鈴木
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2015-07-07
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2019-09-18
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Description

本発明は、故障診断回路、および故障診断方法に関する。

負荷に接続されている電源の極性が正常な状態とは逆の状態で接続された状態（以下、「逆接状態」と示す。）となった場合に、当該負荷を保護するために、逆接保護トランジスタが用いられる場合がある。逆接保護トランジスタは、逆接状態となった場合に、正常な状態のときとは逆方向の電流が流れることを防止する役目を果たす。

逆接状態となったときに逆接保護トランジスタが正常に働かない場合には、正常な状態のときとは逆方向の電流が負荷に流れる。そのため、逆接状態となったときに逆接保護トランジスタが正常に働かない場合には、負荷の故障などの望ましくない事態が生じる恐れが、ある。

このような中、逆接保護トランジスタの故障を診断する技術が開発されている。逆接保護トランジスタの故障を診断する技術としては、例えば特許文献１に記載の技術が挙げられる。

特開２０１２−６５４０５号公報

例えば特許文献１に記載の技術が適用されるモータ制御装置（以下、「従来のモータ制御装置」と示す。）では、バッテリとモータとの間に逆接保護手段が設けられる。また、上記逆接保護手段は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）で構成され、ＭＯＳＦＥＴは、スイッチング素子と逆接保護手段との役目を果たす。

従来のモータ制御装置では、“上記スイッチング素子がオフ状態であるときにおける逆接保護手段の上流側と下流側の電位差（以下、「第１の電位差」と示す。）と、上記スイッチング素子がオン状態であるときにおける逆接保護手段の上流側と下流側の電位差（以下、「第２の電位差」と示す。）との差分”と、予め設定されている閾値とを比較することによって、逆接保護手段の故障が診断される。よって、例えば特許文献１に記載の技術を用いることによって、逆接保護手段であるＭＯＳＦＥＴが有する逆接保護手段の故障、すなわち、逆接保護トランジスタの故障を診断することができる可能性はある。

しかしながら、特許文献１に記載の技術を用いて逆接保護トランジスタの故障を診断するためには、上記スイッチング素子の状態を切り替えて第１の電位差と第２の電位差とをそれぞれ測定した上で、第１の電位差と第２の電位差との差分を算出し、さらに、算出された差分と設定されている閾値との比較を行わなければならない。そのため、例えば特許文献１に記載の技術を用いる場合には、逆接保護トランジスタの故障を簡易に診断することは、望むべくもない。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、逆接保護トランジスタの開放故障を診断することが可能な、新規かつ改良された故障診断回路、および故障診断方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、逆接状態となった場合に正常な状態のときとは逆方向の電流が流れることを防止する逆接保護トランジスタの開放故障を診断する、故障診断回路であって、電源および上記逆接保護トランジスタそれぞれと電気的に接続され、制御端子に印加される制御信号に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチングトランジスタを含み、上記スイッチングトランジスタがオン状態のときに上記電源から上記逆接保護トランジスタへと給電が行われる給電部と、上記制御信号を上記スイッチングトランジスタに出力することにより、上記逆接保護トランジスタへの給電と給電の停止とを制御する給電制御部と、上記制御信号の出力状態の変化に伴って生じる上記スイッチングトランジスタと上記逆接保護トランジスタとの間の電圧の検出結果の変化に基づいて、上記逆接保護トランジスタの開放故障を診断する診断部と、を備える、故障診断回路が提供される。

かかる構成によって、逆接保護トランジスタの開放故障を診断することができる。

また、上記診断部は、上記逆接保護トランジスタへの給電が停止された後の上記電圧の変化に基づいて、上記逆接保護トランジスタの開放故障を診断してもよい。

また、上記診断部は、上記逆接保護トランジスタへの給電が停止された後に上記電圧の低下が検出されない場合に、上記逆接保護トランジスタに開放故障が生じていると診断してもよい。

また、上記診断部は、上記逆接保護トランジスタへの給電が停止された後に上記電圧の低下が検出された場合には、上記逆接保護トランジスタに開放故障が生じていると診断しなくてもよい。

また、上記逆接保護トランジスタをさらに備えていてもよい。

また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、逆接状態となった場合に正常な状態のときとは逆方向の電流が流れることを防止する逆接保護トランジスタの開放故障を診断する故障診断回路における、故障診断方法であって、上記故障診断回路は、電源および上記逆接保護トランジスタそれぞれと電気的に接続され、制御端子に印加される制御信号に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチングトランジスタを含み、上記制御信号を上記スイッチングトランジスタに出力することにより、上記逆接保護トランジスタへの給電と給電の停止とを制御し、上記制御信号の出力状態の変化に伴って生じる上記スイッチングトランジスタと上記逆接保護トランジスタとの間の電圧の検出結果の変化に基づいて、上記逆接保護トランジスタの開放故障を診断する、故障診断方法が提供される。

かかる方法が用いられることによって、逆接保護トランジスタの開放故障を診断することができる。

本発明によれば、逆接保護トランジスタの開放故障を診断することができる。

逆接保護トランジスタの開放故障を診断する故障診断回路の構成の一例を示す説明図である。本発明の実施形態に係る故障診断回路の構成の一例を示す説明図である。本発明の実施形態に係る故障診断回路における給電部の他の構成を示す説明図である。本発明の実施形態に係る故障診断回路における、逆接保護トランジスタの故障診断方法を説明するための説明図である。本発明の実施形態に係る故障診断回路における、逆接保護トランジスタの故障診断方法を説明するための説明図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下において、“一の構成要素と、他の構成要素とを、接続する”とは、“当該一の構成要素と当該他の構成要素とが、さらなる他の構成要素を介さずに、電気的に接続されていること”、または、“当該一の構成要素と当該他の構成要素とが、さらなる他の構成要素を介して、電気的に接続されていること”をいう。

（本発明の実施形態に係る故障診断回路）
［１］故障診断回路の構成の一例
本発明の実施形態に係る故障診断回路の構成の一例について説明する前に、逆接保護トランジスタの開放故障（オフ故障）を診断することが可能な、故障診断回路の構成の一例について説明する。

図１は、逆接保護トランジスタの開放故障を診断する故障診断回路１０の構成の一例を示す説明図である。図１では、例えばドア制御用のＥＣＵ（Electronic Control Unit）やモータなどの負荷（図示せず）と、グランド（基準電位。以下、同様とする。）とに接続されている逆接保護トランジスタＴｒを、併せて示している。

逆接保護トランジスタＴｒとしては、ＭＯＳＦＥＴなどのＦＥＴ（Field-Effect Transistor）が挙げられる。図１では、逆接保護トランジスタＴｒが、Ｎ−チャネルのＭＯＳＦＥＴである例を示しているが、逆接保護トランジスタＴｒは、上記に示す例に限られない。例えば、逆接保護トランジスタＴｒは、Ｐ−チャネルのＭＯＳＦＥＴなど、逆接保護トランジスタとして用いることが可能な任意のトランジスタであってもよい。

逆接保護トランジスタＴｒでは、例えば逆接保護トランジスタＴｒが有する寄生ダイオードによって、逆接状態となった場合に正常な状態のときとは逆方向の電流が流れることが防止される。

故障診断回路１０は、例えば、増幅部１２と、診断部１４とを備える。

増幅部１２は、例えば、オペアンプなどの増幅回路で構成される。増幅回路は、負荷（図示せず）と逆接保護トランジスタＴｒとの間に接続され、逆接保護トランジスタＴｒのドレイン−ソース間の電圧を増幅する。

診断部１４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサや、マイクロコントローラなどで構成される。

診断部１４は、端子ＤＩＮに入力される、増幅部１２から出力される電圧（増幅された逆接保護トランジスタＴｒのドレイン−ソース間の電圧）に基づいて、逆接保護トランジスタＴｒの開放故障を診断する。

より具体的には、診断部１４は、例えば、逆接保護トランジスタＴｒをオン状態としている場合における増幅部１２から出力される電圧の値と、開放故障の診断に係る閾値とを比較する。そして、診断部１４は、比較結果によって逆接保護トランジスタＴｒの開放故障を診断する。診断部１４は、例えば、上記電圧の値が閾値より小さい場合（または、上記電圧の値が閾値以下の場合）に、逆接保護トランジスタＴｒの開放故障が生じていないと診断する。また、診断部１４は、例えば、上記電圧の値が閾値以上の場合（または、上記電圧の値が閾値より大きい場合）に、逆接保護トランジスタＴｒの開放故障が生じていると診断する。

上記のように、故障診断回路１０は、逆接保護トランジスタＴｒをオン状態としている場合における逆接保護トランジスタＴｒのドレイン−ソース間の電圧に基づいて、逆接保護トランジスタＴｒの開放故障を診断する。よって、故障診断回路１０が用いられることによって、例えば特許文献１に記載の技術が用いられる場合よりも、より簡易に逆接保護トランジスタＴｒの開放故障を診断することができうる。

しかしながら、逆接保護トランジスタＴｒの寄生ダイオードによる電圧降下Ｖｆは非常に小さい。また、逆接保護トランジスタＴｒの寄生ダイオードによる電圧降下Ｖｆは、逆接保護トランジスタＴｒのばらつきにより、ばらつく。さらに、逆接保護トランジスタＴｒの寄生ダイオードによる電圧降下Ｖｆは、逆接保護トランジスタＴｒの温度によっても変動しうる。

よって、故障診断回路１０のように、逆接保護トランジスタＴｒのドレイン−ソース間の電圧に基づいて逆接保護トランジスタＴｒの開放故障を診断する場合には、診断精度を確保することが困難である。

［２］本発明の実施形態に係る故障診断回路、および本発明の実施形態に係る故障診断方法
次に、本発明の実施形態に係る故障診断方法により逆接保護トランジスタの開放故障を診断することが可能な、本発明の実施形態に係る故障診断回路の構成の一例について説明する。以下では、本発明の実施形態に係る故障診断回路の構成の一例を説明すると共に、本発明の実施形態に係る故障診断方法について説明する。

図２は、本発明の実施形態に係る故障診断回路１００の構成の一例を示す説明図である。図２では、例えばドア制御用のＥＣＵやモータなどの負荷（図示せず）とグランドとに接続されている逆接保護トランジスタＴｒ１を、併せて示している。

逆接保護トランジスタＴｒ１としては、ＭＯＳＦＥＴなどのＦＥＴが挙げられる。図２では、図１に示す逆接保護トランジスタＴｒと同様に、逆接保護トランジスタＴｒ１がＮ−チャネルのＭＯＳＦＥＴである例を、示している。なお、逆接保護トランジスタＴｒ１は、Ｐ−チャネルのＭＯＳＦＥＴなど、逆接保護トランジスタとして用いることが可能な任意のトランジスタであってもよい。

故障診断回路１００は、例えば、給電部１０２と、給電制御部１０４と、診断部１０６とを備える。

給電制御部１０４と診断部１０６とは、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサや、マイクロコントローラなどで構成される。故障診断回路１００では、例えば、１つのマイクロコントローラが給電制御部１０４および診断部１０６の役目を果たす。また、故障診断回路１００は、例えば、給電制御部１０４の役目を果たすマイクロコントローラと、診断部１０６の役目を果たすマイクロコントローラとを備える構成であってもよい。

［２−１］給電部１０２
給電部１０２は、制御端子に印加される制御信号に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチングトランジスタＴｒ２を含む。なお、制御信号の一例は、後述する図４、図５において示す。

スイッチングトランジスタＴｒ２は、電源（図示せず）および逆接保護トランジスタＴｒ１それぞれと接続される。また、スイッチングトランジスタＴｒ２は、抵抗を介して、逆接保護トランジスタＴｒ１が接続されているグランドと電位が同一であるグランドに接続される。

給電部１０２では、スイッチングトランジスタＴｒ２がオン状態のときに電源（図示せず）から逆接保護トランジスタＴｒ１へと給電が行われる。

ここで、スイッチングトランジスタＴｒ２としては、バイポーラトランジスタや、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）やＭＯＳＦＥＴなどのＦＥＴが挙げられる。

図２では、スイッチングトランジスタＴｒ２が、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである例を示しているが、本発明の実施形態に係るスイッチングトランジスタＴｒ２は、上記に示す例に限られない。例えば、本発明の実施形態に係るスイッチングトランジスタＴｒは、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであってもよく、また、Ｐチャネル型のＴＦＴやＮチャネル型のＴＦＴであってもよい。さらに、制御信号（後述する）に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチング素子の役目を果たすことが可能であれば、本発明の実施形態に係るスイッチングトランジスタＴｒ２は、任意の回路素子であってもよい。

電源（図示せず）としては、例えば、バッテリなどの二次電池や、燃料電池などが挙げられる。また、電源（図示せず）は、例えば、逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”が備える電源であってもよいし、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”に接続されている外部電源であってもよい。

なお、給電部１０２の構成は、図２に示す構成に限られない。図３は、本発明の実施形態に係る故障診断回路１００における給電部１０２の他の構成を示す説明図である。図３では、図２に示す故障診断回路１００のうちの給電部１０２部分を示している。

給電部１０２が図３に示す構成である場合であっても、本発明の実施形態に係る故障診断回路は、給電部１０２が図２に示す構成である場合と同様に、診断部１０６において逆接保護トランジスタＴｒ１の開放故障を診断することが可能である。

［２−２］給電制御部１０４
給電制御部１０４は、制御信号をスイッチングトランジスタＴｒ２に出力することにより、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電と給電の停止とを制御する。給電制御部１０４は、制御信号を生成し、生成した制御信号を端子ＤＯＵＴから出力してスイッチングトランジスタＴｒ２のオン状態、オフ状態を制御することによって、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電と給電の停止とを制御する。

また、給電制御部１０４は、例えば制御信号の出力の状態を示すデータを、診断部１０６へ伝達する。例えば、給電制御部１０４が制御信号の出力の状態を示すデータを診断部１０６へ伝達することによって、診断部１０６では、制御信号の出力状態が把握される。

［２−３］診断部１０６
診断部１０６は、制御信号の出力状態と、端子ＤＩＮに入力される電圧に基づいて、逆接保護トランジスタＴｒ１の開放故障を診断する。ここで、端子ＤＩＮに入力される電圧は、スイッチングトランジスタＴｒ２と逆接保護トランジスタＴｒ１との間の電圧の検出結果に該当する。

より具体的には、診断部１０６は、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された後の端子ＤＩＮに入力される電圧の変化に基づいて、逆接保護トランジスタＴｒ１の開放故障を診断する。

ここで、本発明の実施形態に係る故障診断方法について説明する。図４、図５は、本発明の実施形態に係る故障診断回路１００における、逆接保護トランジスタＴｒ１の故障診断方法を説明するための説明図である。

図４は、逆接保護トランジスタＴｒ１が故障しておらず、かつ逆接保護トランジスタＴｒ１がオン状態である場合における、制御信号（図４に示すＤＯＵＴ）と端子ＤＩＮに入力される電圧（図４に示すＤＩＮ）との関係の一例を示している。また、図５は、逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じている場合における、制御信号（図５に示すＤＯＵＴ）と端子ＤＩＮに入力される電圧（図５に示すＤＩＮ）との関係の一例を示している。

なお、図４に示すＤＩＮ、および図５に示すＤＩＮは、例えばマイクロコントローラなどが有するコンパレータによって、端子ＤＩＮに入力される電圧がハイレベルの電圧とローレベルの電圧とに変換された場合を、示している。

（１）逆接保護トランジスタＴｒ１が故障していない場合（図４）
ハイレベルの制御信号がスイッチングトランジスタＴｒ２に印加され、スイッチングトランジスタＴｒ２がオン状態となることによって、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が行われる。このとき、端子ＤＩＮに入力される電圧は、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電に伴い上昇する（例えば図４のｔ１）。

その後、ローレベルの制御信号がスイッチングトランジスタＴｒ２に印加され、スイッチングトランジスタＴｒ２がオフ状態となることによって、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止される。逆接保護トランジスタＴｒ１が故障しておらず、かつ逆接保護トランジスタＴｒ１がオン状態である場合には、逆接保護トランジスタＴｒ１を経由した放電が行われる。よって、端子ＤＩＮに入力される電圧は、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電の停止に伴い低下する（例えば図４のｔ２）。

（２）逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じている場合（図５）
ハイレベルの制御信号がスイッチングトランジスタＴｒ２に印加され、スイッチングトランジスタＴｒ２がオン状態となることによって、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が行われる。このとき、端子ＤＩＮに入力される電圧は、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電に伴い上昇する（例えば図５のｔ１）。

その後、ローレベルの制御信号がスイッチングトランジスタＴｒ２に印加され、スイッチングトランジスタＴｒ２がオフ状態となることによって、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止される。逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じている場合には、逆接保護トランジスタＴｒ１を経由した放電は行われない。よって、端子ＤＩＮに入力される電圧は、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止した後も、図４に示すように低下しない（例えば図５のｔ２）。

例えば図４、図５に示すように、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された後の端子ＤＩＮに入力される電圧の変化の有無をみることによって、逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じているか否かを診断することが可能である。

そこで、故障診断回路１００では、給電制御部１０４が、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電と給電の停止とを制御する。

また、故障診断回路１００では、診断部１０６が、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された後の端子ＤＩＮに入力される電圧の変化に基づいて、逆接保護トランジスタＴｒ１の開放故障を診断する。

より具体的には、診断部１０６は、例えば図４のＡに示すように、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された後に端子ＤＩＮに入力される電圧の低下が検出される場合には、逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じていると診断しない。また、診断部１０６は、例えば、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された後に端子ＤＩＮに入力される電圧の低下が検出される場合には、逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じていないと診断してもよい。ここで、図４のＡは、図４のｔ２において逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された場合において、診断部１０６が診断に係る処理を行う期間の一例を示している。

また、診断部１０６は、例えば図５のＡに示すように、逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された後に端子ＤＩＮに入力される電圧の低下が検出されない場合に、逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じていると診断する。ここで、図５のＡは、図５のｔ２において逆接保護トランジスタＴｒ１への給電が停止された場合において、診断部１０６が診断に係る処理を行う期間の一例を示している。

上記のように、本発明の実施形態に係る故障診断方法により逆接保護トランジスタＴｒ１の開放故障を診断する、故障診断回路１００では、“診断部１０６が、給電制御部１０４における制御信号の出力状態と、端子ＤＩＮに入力される電圧とに基づいて、逆接保護トランジスタＴｒ１の開放故障を診断すること”によって、逆接保護トランジスタＴｒ１に開放故障が生じているか否かが診断される。

本発明の実施形態に係る故障診断回路は、例えば図２に示す構成を有する。

［２−４］本発明の実施形態に係る故障診断回路の変形例
なお、本発明の実施形態に故障診断回路の構成は、上述した故障診断回路１００に係る構成に限られない。

例えば、本発明の実施形態に故障診断回路は、故障の診断対象の逆接保護トランジスタを備える構成であってもよい。

また、本発明の実施形態に故障診断回路は、診断部１０６における診断結果の通知を制御する通知制御部をさらに備えていてもよい。

通知制御部は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサや、マイクロコントローラなどで構成される。通知制御部を備える場合、本発明の実施形態に故障診断回路では、例えば、１つのマイクロコントローラが給電制御部１０４、診断部１０６、および通知制御部の役目を果たす。また、本発明の実施形態に故障診断回路は、例えば、複数のマイクロコントローラによって、給電制御部１０４、診断部１０６、および通知制御部の機能が実現されてもよい。

通知制御部は、例えば、診断部１０６において逆接保護トランジスタの開放故障が生じていると診断された場合に、逆接保護トランジスタに故障が生じている旨の音声（警告音や音楽も含む。）を示す信号を、スピーカなどの音声出力デバイスに伝達する。音声出力デバイスとしては、例えば、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”が備える音声出力デバイスや、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”に接続されている外部の音声出力デバイスが挙げられる。

上記音声出力デバイスが、逆接保護トランジスタに故障が生じている旨の音声を出力することによって、例えば、逆接保護トランジスタに故障が生じていることが、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”のユーザなどに対して、聴覚的に通知される。

また、例えば、通知制御部は、逆接保護トランジスタに故障が生じていることを示すデータを、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”の製造メーカのサーバなどの、外部装置に対して送信させる。通知制御部は、例えば、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”が備える通信デバイスや、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”に接続されている外部の通信デバイスに、逆接保護トランジスタに故障が生じていることを示すデータを送信させる。通信デバイスは、無線通信または有線通信によって、逆接保護トランジスタに故障が生じていることを示すデータを送信する。

本発明の実施形態に係る通信デバイスとしては、例えば、通信アンテナおよびＲＦ（Radio Frequency）回路（無線通信）や、ＩＥＥＥ８０２．１５．１ポートおよび送受信回路（無線通信）、ＩＥＥＥ８０２．１１ポートおよび送受信回路（無線通信）、あるいはＬＡＮ（Local Area Network）端子および送受信回路（有線通信）などが挙げられる。

通信デバイスが、逆接保護トランジスタに故障が生じていることを示すデータを外部装置に対して送信することによって、外部装置のユーザ（例えば、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”の製造メーカの保守担当者など）は、本発明の実施形態に故障診断回路において診断された故障を認識することができる。

通知制御部は、例えば上記のような方法によって、診断部１０６における診断結果を通知させる。

なお、通知制御部は、例えば、ランプを点灯させることなどによる視覚的な通知方法や、振動デバイスを振動させることによる触覚的な通知方法など、逆接保護トランジスタに故障が生じていると診断されたことを通知することが可能な、任意の通知方法によって、診断部１０６における診断結果を通知させることが可能である。

また、通知制御部は、例えば、逆接保護トランジスタに故障が生じていると診断されていないことを、任意の通知方法によって通知させてもよい。

［２−５］本発明の実施形態に係る故障診断回路が奏する効果（本発明の実施形態に係る故障診断方法が用いられることによる効果）の一例
本発明の実施形態に係る故障診断回路では、診断部１０６が、給電制御部１０４における制御信号の出力状態と、端子ＤＩＮに入力される電圧とに基づいて、逆接保護トランジスタの開放故障を診断する。

ここで、例えば図４、図５に示すように、逆接保護トランジスタへの給電が停止された後の端子ＤＩＮに入力される電圧の変化の有無をみることによって、逆接保護トランジスタに開放故障が生じているか否かを診断することが可能である。

よって、本発明の実施形態に係る故障診断回路は、逆接保護トランジスタの開放故障を診断することができる。

また、上記のように、本発明の実施形態に係る故障診断回路では、制御信号の出力状態と端子ＤＩＮに入力される電圧とに基づいて、逆接保護トランジスタの開放故障が診断される。よって、本発明の実施形態に係る故障診断回路は、例えば特許文献１に記載の技術が用いられる場合よりも、より簡易に逆接保護トランジスタの開放故障を診断することができる。

また、本発明の実施形態に係る故障診断回路では、逆接保護トランジスタへの給電が停止された後に端子ＤＩＮに入力される電圧の低下が検出されるか否かによって、逆接保護トランジスタに開放故障が生じているか否かが診断される。そのため、本発明の実施形態に係る故障診断回路では、例えば、逆接保護トランジスタのばらつきや、逆接保護トランジスタの温度などに依存せずに、逆接保護トランジスタの開放故障を診断することが可能である。

したがって、本発明の実施形態に係る故障診断回路は、図１に示す故障診断回路１０よりも確実に、逆接保護トランジスタの開放故障を診断することができる。また、本発明の実施形態に係る故障診断回路は、逆接保護トランジスタに開放故障が生じていることを迅速に診断することができる。

また、本発明の実施形態に係る故障診断回路によって逆接保護トランジスタの開放故障がより確実に診断されるので、“逆接保護トランジスタが備えられるシステムや機器”の信頼性の向上を図ることができる。また、逆接保護トランジスタの開放故障がより確実に診断されることによって、逆接状態が生じることによる負荷の故障などの、望ましくない事態の発生を未然に防止することが可能となる。

以上、本発明の実施形態として、故障診断回路を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、上記に限られない。本発明の実施形態は、例えば、車などの車両（車両システム）など、逆接保護トランジスタが備えられる様々なシステムや機器に、適用することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１０、１００故障診断回路
１２増幅部
１４、１０６診断部
１０２給電部
１０４給電制御部
Ｔｒ、Ｔｒ１逆接保護トランジスタ
Ｔｒ２スイッチングトランジスタ

Claims

逆接状態となった場合に正常な状態のときとは逆方向の電流が流れることを防止する逆接保護トランジスタの開放故障を診断する、故障診断回路であって、
電源および前記逆接保護トランジスタそれぞれと電気的に接続され、制御端子に印加される制御信号に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチングトランジスタを含み、前記スイッチングトランジスタがオン状態のときに前記電源から前記逆接保護トランジスタへと給電が行われる給電部と、
前記制御信号を前記スイッチングトランジスタに出力することにより、前記逆接保護トランジスタへの給電と給電の停止とを制御する給電制御部と、
前記制御信号の出力状態の変化に伴って生じる前記スイッチングトランジスタと前記逆接保護トランジスタとの間の電圧の検出結果の変化に基づいて、前記逆接保護トランジスタの開放故障を診断する診断部と、
を備えることを特徴とする、故障診断回路。
前記診断部は、前記逆接保護トランジスタへの給電が停止された後の前記電圧の変化に基づいて、前記逆接保護トランジスタの開放故障を診断することを特徴とする、請求項１に記載の故障診断回路。
前記診断部は、前記逆接保護トランジスタへの給電が停止された後に前記電圧の低下が検出されない場合に、前記逆接保護トランジスタに開放故障が生じていると診断することを特徴とする、請求項２に記載の故障診断回路。
前記診断部は、前記逆接保護トランジスタへの給電が停止された後に前記電圧の低下が検出された場合には、前記逆接保護トランジスタに開放故障が生じていると診断しないことを特徴とする、請求項２、または３に記載の故障診断回路。
前記逆接保護トランジスタをさらに備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の故障診断回路。
逆接状態となった場合に正常な状態のときとは逆方向の電流が流れることを防止する逆接保護トランジスタの開放故障を診断する故障診断回路における、故障診断方法であって、
前記故障診断回路は、
電源および前記逆接保護トランジスタそれぞれと電気的に接続され、制御端子に印加される制御信号に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチングトランジスタを含み、
前記制御信号を前記スイッチングトランジスタに出力することにより、前記逆接保護トランジスタへの給電と給電の停止とを制御し、
前記制御信号の出力状態の変化に伴って生じる前記スイッチングトランジスタと前記逆接保護トランジスタとの間の電圧の検出結果の変化に基づいて、前記逆接保護トランジスタの開放故障を診断することを特徴とする、故障診断方法。