JPS6271429A - Malfunction detector for solenoid driving circuit - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はソレノイド駆動回路の異常検出装置に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an abnormality detection device for a solenoid drive circuit.

［従来の技術］ ソレノイドの故障など何らかの事故によってそのソレノ
イドに過大な電流が流れるとソレノイドがかなりの高温
状態となり、容量の小さなものでは焼損する問題があり
、また通電を制御するスイッチング素子など周囲の回路
素子に悪影響を与える。このためソレノイドの駆動回路
には過大電流が流れた場合にそれを検出する回路が組込
まれている。[Prior Art] If an excessive current flows through the solenoid due to some kind of accident such as failure of the solenoid, the solenoid becomes extremely hot, and if it has a small capacity, it may burn out, and the switching element that controls energization may Adversely affects circuit elements. For this reason, the solenoid drive circuit includes a circuit that detects when an excessive current flows.

このようなものとして従来は第４図に示すものが知られ
ている。すなわち、これはソレノイド１の一端を＋Ｖ１
電源端子に接続するとともに他端゛をスイッチング素子
であるＮＰＮ形のトランジスタ２及び抵抗３を直列に介
して接地点に接続し、また＋ｖ２電源端子と接地点との
間に抵抗４．５を直列に接続した基準電圧発生用の分圧
回路を接Ｉｎでいる。前記トランジスタ２のベースにソ
レノイド制御用の入力信号Ｓｔを抵抗６を介して人力し
ている。そして抵抗３に発生する検査電圧　。As such, the one shown in FIG. 4 is conventionally known. That is, this connects one end of solenoid 1 to +V1.
It is connected to a power supply terminal, and the other end is connected to a grounding point through an NPN transistor 2, which is a switching element, and a resistor 3 in series, and a resistor 4.5 is connected in series between the +v2 power supply terminal and the grounding point. A voltage dividing circuit for generating a reference voltage connected to the terminal is connected to In. An input signal St for solenoid control is input to the base of the transistor 2 via a resistor 6. and the test voltage generated across resistor 3.

Ｅｌと抵抗４．５の接続点に発生する基準電圧Ｅ２とを
比較器７で比較し、その比較器７の出力端子から信号Ｓ
ｏを出力している。A comparator 7 compares El with a reference voltage E2 generated at the connection point of the resistor 4.5, and a signal S is output from the output terminal of the comparator 7.
o is output.

この回路においては第５図の（ａ）に示すような入力信
号Ｓ！が入力されるとその信号のハイレベル期間トラン
ジスタ２がオン動作し、ソレノイド１に電流が流れる。In this circuit, an input signal S! as shown in FIG. 5(a) is used. When the signal is inputted, the transistor 2 is turned on during the high level period of the signal, and current flows through the solenoid 1.

このとき抵抗３には第５図の（ｂ）に示すような検査電
圧Ｅ１が発生する。At this time, a test voltage E1 as shown in FIG. 5(b) is generated in the resistor 3.

そしてソレノイド１に正常な電流が流れたときには検査
電圧Ｅｌのレベルが基準電圧Ｅ２のレベルよりも低くこ
のため比較器７からの出力Ｓｏは第５図の（Ｃ）に示す
ように常にローレベル状態となっている。しかし、ソレ
ノイド１の故障などによってそのソレノイド１に過大電
流が流れると第５図の（ｂ）に一点鎖線■で示すように
抵抗３に発生する検査電圧Ｅ１のレベルが基準電圧Ｅ２
のレベルよりも大きくなり、比較器７から第５図の−（
Ｃ）に一点鎖線■で示すようにハイレベルな異常検出信
号が出力される。こうしてソレノイド１に過大な電流が
流れたときにはそれを検出して知らせるようになってい
る。When a normal current flows through the solenoid 1, the level of the test voltage El is lower than the level of the reference voltage E2. Therefore, the output So from the comparator 7 is always at a low level as shown in (C) of FIG. It becomes. However, if an excessive current flows through the solenoid 1 due to a failure of the solenoid 1, the level of the test voltage E1 generated across the resistor 3 will change to the reference voltage E2, as shown by the dashed line ■ in FIG. 5(b).
becomes larger than the level of -(
In C), a high-level abnormality detection signal is output as shown by a dashed line ■. In this way, when an excessive current flows through the solenoid 1, it is detected and notified.

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながらこの回路においてトランジスタ２が故障し
て導通状態になることがあると、ソレノイド１に電流が
流れ続けるが第５図の（ｂ）に一点鎖線■で示すように
抵抗３に発生する検査電圧Ｅ１は電流量が正常である限
り何時までも基準電圧Ｅ２レベルより低くなっているの
で比較器７は何時までも異常検出ができないという問題
があった。このため正常な電流量であってもソレノイド
１に電流が流れ続けるのでソレノイド１が誤動作したり
、異常発熱して寿命低下を招くなどの問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in this circuit, if transistor 2 fails and becomes conductive, current continues to flow through solenoid 1, as shown by the dashed line ■ in Fig. 5(b). As the test voltage E1 generated in the resistor 3 is always lower than the reference voltage E2 level as long as the amount of current is normal, there is a problem that the comparator 7 cannot detect an abnormality at any time. Therefore, even if the amount of current is normal, the current continues to flow through the solenoid 1, causing problems such as the solenoid 1 malfunctioning, abnormal heat generation, and a shortened service life.

この発明はこのような問題を解決するために為されたも
ので、ソレノイドに過大な電流が流れたときの異常検出
は勿論、スイッチング素子が導通状態になってソレノイ
ドに電流が流れ続けるという異常検出も確実にできるソ
レノイド駆動回路の異常検出装置を提供することを目的
とする。This invention was made to solve these problems, and it can detect abnormalities not only when excessive current flows through the solenoid, but also when the switching element becomes conductive and current continues to flow through the solenoid. It is an object of the present invention to provide an abnormality detection device for a solenoid drive circuit that can reliably detect the abnormality of a solenoid drive circuit.

［問題点を解決するための手段］ この発明は入力信号に応動してスイッチング素子をオン
動作しソレノイドへの通電を所定時間行なうソレノイド
駆動回路において、ソレノイドに流れる電流量を抵抗に
発生する検査電圧として検出し、その検査電圧を比較器
において基準電圧発生回路から発生する異常検出用の基
準電圧と比較し、検査電圧が基準電圧以上のとき異常検
出信号を出力するようにし、また入力信号の有無に応動
して基準電圧発生回路からの基準電圧レベルを変化させ
るレベル変化手段を設け、そのレベル変化手段で、入力
信号に応動して基準電圧発生回路からの基準電圧レベル
をソレノイドに正常な電流が流れたときに抵抗に発生す
る検査電圧のレベルよりも若干高いレベルに設定すると
ともに、人力信号の停止に応動して基準電圧発生回路か
らの基準電圧レベルをソレノイドに正常な電流が流れた
ときに抵抗に発生する検査電圧のレベルよりも低いレベ
ルに設定するようにしている。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a solenoid drive circuit that turns on a switching element in response to an input signal and energizes the solenoid for a predetermined period of time. The test voltage is compared with a reference voltage for abnormality detection generated from a reference voltage generation circuit in a comparator, and an abnormality detection signal is output when the test voltage is higher than the reference voltage. Level changing means is provided to change the reference voltage level from the reference voltage generating circuit in response to the input signal, and the level changing means changes the reference voltage level from the reference voltage generating circuit to the solenoid in response to the input signal. At the same time, the reference voltage level from the reference voltage generation circuit is set to a level slightly higher than the level of the test voltage that occurs in the resistance when the current flows, and in response to the stop of the human power signal, the reference voltage level from the reference voltage generation circuit is set to a level slightly higher than the level of the test voltage that occurs in the resistance when normal current flows to the solenoid. It is set to a level lower than the level of the test voltage generated in the resistor.

［作用コ このような構成の本発明においては入力信号によりスイ
ッチング素子がオン動作し、そのときソレノイドに過大
な電流が流れると抵抗に発生する検査電圧のレベルが基
準電圧のレベル以上となって異常検出ができ、またスイ
ッチング素子が故障して導通状態になったときには入力
信号が停止するとレベル変化手段によって基準電圧のレ
ベルがソレノイドに正常な電流が流れたときの抵抗に発
生する検査電圧のレベルよりも低く変化されるので、こ
の場合においても異常検出ができる。[Operation] In the present invention having such a configuration, the switching element is turned on by the input signal, and if an excessive current flows through the solenoid at that time, the level of the test voltage generated in the resistor exceeds the level of the reference voltage, causing an abnormality. In addition, when the switching element fails and becomes conductive, when the input signal stops, the level changing means changes the reference voltage level from the level of the test voltage generated in the resistance when normal current flows through the solenoid. Since the voltage is also changed to a low value, an abnormality can be detected even in this case.

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第１図に示すようにソレノイド１１の一端を＋ＶＩ電源
端子に接続し、その他端をスイ・ソチング素子としての
ＮＰＮ形の第１のトランジスタ１２及び抵抗１３を直列
に介して接地点に接続している。また抵抗１４．１５．
１６を直列に接続して基準電圧発生回路１７を形成し、
その一端、すなわち抵抗１４の一端を＋ｖ２電源端子に
接続し、その他端、すなわち抵抗１６の一端を接地点に
接続している。前記第１のトランジスタ１２のベースは
抵抗１８を介して入力信号ＳＩの入力端子１９に接続し
ている。As shown in FIG. 1, one end of the solenoid 11 is connected to the +VI power supply terminal, and the other end is connected to the ground point through a first NPN transistor 12 as a switching element and a resistor 13 in series. There is. Also resistance 14.15.
16 are connected in series to form a reference voltage generation circuit 17,
One end of the resistor 14 is connected to the +v2 power supply terminal, and the other end of the resistor 16 is connected to a ground point. The base of the first transistor 12 is connected via a resistor 18 to an input terminal 19 for an input signal SI.

・また比較器２０を設け、その比較器２０の非反転入力
端子（十）に前記第１のトランジスタ１２のエミッタと
抵抗１３との接続点Ｐを接続し、その反転入力端子（−
）に前記抵抗１４と１５との接続点Ｑを接続している。- Also, a comparator 20 is provided, the connection point P between the emitter of the first transistor 12 and the resistor 13 is connected to the non-inverting input terminal (10) of the comparator 20, and the inverting input terminal (-
) is connected to the connection point Q between the resistors 14 and 15.

前記比較器２０は接続点ＰとＱの電圧レベルを比較し、
接続点Ｐのレベルが接続点Ｑのレベル以上になると出力
端子２１にハイレベルな出力信号Ｓｏを異常検出信号と
して送出するようにしている。The comparator 20 compares the voltage levels of connection points P and Q,
When the level of the connection point P exceeds the level of the connection point Q, a high level output signal So is sent to the output terminal 21 as an abnormality detection signal.

前記抵抗１６にＮＰＮ形の第２のトランジスタ２２を並
列に接続し、そのトランジスタ２２のベースに前記入力
端子１９をインバータ２３、抵抗２４を直列に介して接
続してレベル変化手段を構成している。A second NPN transistor 22 is connected in parallel to the resistor 16, and the input terminal 19 is connected to the base of the transistor 22 via an inverter 23 and a resistor 24 in series to constitute a level changing means. .

このような構成の本発明実施例においては第２図の（ａ
）に示すような入力信号ＳＩが入力端子１９に入力され
るとその信号のハイレベル期間は第１のトランジスタ１
２がオン動作し、ソレノイド１１に電流が流れる。また
信号のローレベル期間は第１のトランジスタ１２がオフ
動作し、ソレノイド１１への通電が停止される。そして
第１のトランジスタ１２がオン動作したときにはソレノ
イド１１に流れる電流が抵抗１３を介して流れるので接
続点Ｐの電圧、すなわち検査電圧Ｅｌは第２図の（ｂ）
に示すように入力信号Ｓｔが／１イレベルのときある一
定の電位まで上昇するようになる。一方、入力信号Ｓ！
がノ１イレベルのときには第２のトランジスタ２２がオ
フ動作し接続点Ｑの電圧である基準電圧Ｅ２は上昇し、
逆に入力信号Ｓ！がローレベルのときには第２のトラン
ジスタ２２がオン動作し抵抗１６を短絡するので接続へ
Ｑの電圧である基準電圧Ｅ２は低下する。すなわち基準
電圧Ｅ２も入力信号Ｓ！の有無に応動して第２図の（ｂ
）に示すようにレベルが上下する。In the embodiment of the present invention having such a configuration, (a
) When an input signal SI as shown in FIG.
2 turns on, and current flows through the solenoid 11. Further, during the low level period of the signal, the first transistor 12 is turned off, and the supply of electricity to the solenoid 11 is stopped. When the first transistor 12 is turned on, the current flowing through the solenoid 11 flows through the resistor 13, so the voltage at the connection point P, that is, the test voltage El, is as shown in FIG. 2(b).
As shown in FIG. 3, when the input signal St is at the /1 level, the potential increases to a certain level. On the other hand, the input signal S!
When E is at level 1, the second transistor 22 turns off, and the reference voltage E2, which is the voltage at the connection point Q, rises.
On the other hand, input signal S! When is at a low level, the second transistor 22 turns on and short-circuits the resistor 16, so that the reference voltage E2, which is the voltage across the connection terminal Q, decreases. In other words, the reference voltage E2 is also the input signal S! (b) in Figure 2 in response to the presence or absence of
), the level goes up and down as shown.

そして基準電圧Ｅ２が高い電位になったときそのレベル
はソレノイド１１に正常な電流が流れたときの抵抗１３
に発生する検査電圧Ｅ１よりも若干。When the reference voltage E2 becomes a high potential, its level is the same as that of the resistance 13 when a normal current flows through the solenoid 11.
slightly higher than the test voltage E1 generated in

高くなる。しかして、ソレノイド１１及び第１のトラン
ジスタ１２が正常に動作している限りは入力信号ＳＩが
ローレベルのときは勿論、ハイレベルのときも接続点Ｐ
の検査−電圧Ｅ１は接続点Ｑの基準電圧Ｅ２を越えるこ
とはない。従って、比較器２０の出力は第２図の（Ｃ）
に示すように常にローレベル状態となっている。It gets expensive. Therefore, as long as the solenoid 11 and the first transistor 12 are operating normally, the connection point P is maintained not only when the input signal SI is at a low level but also when it is at a high level.
- The voltage E1 does not exceed the reference voltage E2 at the connection point Q. Therefore, the output of the comparator 20 is (C) in FIG.
As shown in the figure, it is always in a low level state.

しかし、ソレノイド１１の故障などによりそのソレノイ
ド１１に過大な電流が流れる異常が発生すると第２図の
（ｂ）に一点鎖線■で示すように接続点Ｐの検査電圧Ｅ
１が大きくなり基準電圧Ｅ２を越えるようになる。しか
して比較器２０からは第２図の（Ｃ）に一点鎖線■で示
すようなハイレベルな信号Ｓｏが異常検出信号として出
力される。However, if an abnormality occurs in which an excessive current flows through the solenoid 11 due to a failure of the solenoid 11, the test voltage E at the connection point P will be
1 becomes larger and exceeds the reference voltage E2. As a result, the comparator 20 outputs a high-level signal So as indicated by the dashed line ▪ in FIG. 2(C) as an abnormality detection signal.

また、ソレノイド１１に流れる電流が正常電流であって
も第１の°トランジスタ１２が導通状態となる故障が発
生すると入力信号ＳＩがローレベルになってもソレノイ
ド１１及び抵抗１３に電流が流れ続けるので接続点Ｐの
検査電圧Ｅ１は第２図の（ｂ）に一点鎖線■で示すよう
に人力信号Ｓｌがハイレベルのときと同じレベルを保持
するようになる。一方、基準電圧Ｅ２は入力信号Ｓ！の
レベルがローレベルになると第２のトランジスタ２２が
オン動作して検査電圧Ｅ１よりも低下する。Furthermore, even if the current flowing through the solenoid 11 is a normal current, if a failure occurs in which the first transistor 12 becomes conductive, the current will continue to flow through the solenoid 11 and the resistor 13 even if the input signal SI becomes low level. The test voltage E1 at the connection point P is maintained at the same level as when the human input signal Sl is at the high level, as shown by the dashed line ■ in FIG. 2(b). On the other hand, the reference voltage E2 is the input signal S! When the level becomes low level, the second transistor 22 turns on and becomes lower than the test voltage E1.

しかして、このときも比較器２０は異常状態を検出し、
ハイレベルな信号Ｓｏを異常検出信号として出力する。However, at this time as well, the comparator 20 detects an abnormal state,
A high level signal So is output as an abnormality detection signal.

このように過大電流が流れたときのみでなく第１のトラ
ンジスタ１２が故障して電流が流れ続けたときも確実に
異常検出を行なうことができる。In this manner, abnormality can be reliably detected not only when an excessive current flows, but also when the first transistor 12 fails and current continues to flow.

従って、ソレノイド１１の異常発熱による回路素子への
悪影響やソレノイドの焼損事故を防止できるとともに、
トランジスタの破壊によるソレノイドの誤動作や寿命低
下も防止でき、信頼性の高いすぐれた異常検出ができる
。Therefore, it is possible to prevent an adverse effect on the circuit elements due to abnormal heat generation of the solenoid 11 and a burnout accident of the solenoid.
It also prevents solenoid malfunctions and shortened lifespans due to transistor breakdown, allowing for highly reliable abnormality detection.

次にこの発明の他の実施例を図面を参照して説明する。Next, another embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.

なお、前記実施例と同一部分には同一符号を付して詳細
な説明は省略する。Note that the same parts as in the above embodiment are given the same reference numerals, and detailed explanations will be omitted.

これは第３図に示すように基準電圧発生回路Ｘ７を抵抗
１４’　、１５’　、１６’の直列回路で形成し、前記
抵抗１４′にレベル変化手段を構成するＰＮＰ形の第３
のトランジスタ２５を並列に接続し、そのトランジスタ
２５のベースにインバータ２３の出力端子を抵抗２４を
介して接続したものである。As shown in FIG. 3, the reference voltage generating circuit X7 is formed by a series circuit of resistors 14', 15', and 16', and the resistor 14' has a PNP type third circuit that constitutes the level changing means.
transistors 25 are connected in parallel, and the output terminal of an inverter 23 is connected to the base of the transistors 25 via a resistor 24.

この実施例では前記実施例とは逆に入力信号ｓＩがハイ
レベルのとき第３のトランジスタ２５がオン動作して抵
抗１４′を短絡する。そして抵抗１４′が短絡すると接
続点Ｑに発生する基準電圧Ｅ２は上昇する。また、入力
信号ＳＩがローレベルのときには第３のトランジスタ２
５がオフ動作するので、基準電圧Ｅ２は抵抗１４′と１
５′との直列回路と抵抗１６′との分圧で決り、信号Ｓ
ｔがハイレベルのときに比べて低下する。しかしてこの
実施例においても人力信号ｓＩがハイレベルのときには
基Ｌ＄雷電圧２のレベルが高くなり、ローレベルのとき
には基準電圧Ｅ２のレベルが低くなるので、そのときの
レベルを前記実施例と同様な値に設定すれば前記実施例
と同様の効果が得られるものである。In this embodiment, contrary to the previous embodiment, when the input signal sI is at a high level, the third transistor 25 turns on and short-circuits the resistor 14'. When the resistor 14' is short-circuited, the reference voltage E2 generated at the connection point Q increases. Furthermore, when the input signal SI is at a low level, the third transistor 2
5 is turned off, the reference voltage E2 is connected to the resistors 14' and 1.
It is determined by the voltage division between the series circuit with 5' and the resistor 16', and the signal S
This decreases compared to when t is at a high level. However, in this embodiment as well, when the human input signal sI is at a high level, the level of the base L$ lightning voltage 2 is high, and when it is at a low level, the level of the reference voltage E2 is low. If the values are set to similar values, the same effects as in the embodiment described above can be obtained.

なお、前記実施例ではスイッチング素子としてトランジ
スタを使用したものについて述べたが必ずしもこれに限
定されるものではなく、リレーなど機械的接点を使用し
たものであってもよい。In the above embodiment, a transistor is used as a switching element, but the switching element is not limited to this, and a mechanical contact such as a relay may be used.

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、ソレノイドに過
大な電流が流れたときの異常検出は勿論、スイッチング
素子が導通状態になってソレノイドに電流が流れ続ける
という異常検出も確実にでき、信頼性の高いソレノイド
駆動回路の異常検出装置を提供できるものである。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, it is possible not only to detect an abnormality when an excessive current flows through the solenoid, but also to detect an abnormality when a switching element becomes conductive and current continues to flow through the solenoid. It is possible to provide a reliable and highly reliable abnormality detection device for a solenoid drive circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は同
実施例における各部の電圧波形図、第３図はこの発明の
他の実施例を示す回路図、第４図は従来例を示す回路図
、第５図は同従来例における各部の電圧波形図である。 １１・・・ソレノイド、１２・・・第１のトランジスタ
１３・・・抵抗、１７・・・基準電圧発生回路、２０・
・・比較器、２２・・・第２のトランジスタ、２５・・
・第３のｌ・ランジスタ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図Fig. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a voltage waveform diagram of various parts in the same embodiment, Fig. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the invention, and Fig. 4 is a conventional circuit diagram. A circuit diagram showing an example, and FIG. 5 are voltage waveform diagrams of various parts in the conventional example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Solenoid, 12... First transistor 13... Resistor, 17... Reference voltage generation circuit, 20...
...Comparator, 22...Second transistor, 25...
・Third L transistor. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 　入力信号に応動してスイッチング素子をオン動作しソ
レノイドへの通電を所定時間行なうソレノイド駆動回路
において、前記ソレノイドへの通電路に直列に介挿され
た抵抗と、異常検出用の基準電圧を発生する基準電圧発
生回路と、この基準電圧発生回路からの基準電圧と前記
抵抗に発生する検査電圧とを比較し、検査電圧が基準電
圧以上のとき異常検出信号を出力する比較器と、前記入
力信号の有無に応動して前記基準電圧発生回路からの基
準電圧レベルを変化させるレベル変化手段とを設け、前
記レベル変化手段は、入力信号に応動して前記基準電圧
発生回路からの基準電圧レベルを前記ソレノイドに正常
な電流が流れたときに前記抵抗に発生する検査電圧のレ
ベルよりも若干高いレベルに設定し、かつ前記入力信号
の停止に応動して前記基準電圧発生回路からの基準電圧
レベルを前記ソレノイドに正常な電流が流れたときに前
記抵抗に発生する検査電圧のレベルよりも低いレベルに
設定することを特徴とするソレノイド駆動回路の異常検
出装置。In a solenoid drive circuit that turns on a switching element in response to an input signal and energizes the solenoid for a predetermined period of time, a resistor is inserted in series in the energizing path to the solenoid and a reference voltage for abnormality detection is generated. a reference voltage generation circuit; a comparator that compares the reference voltage from the reference voltage generation circuit with the test voltage generated at the resistor; and outputs an abnormality detection signal when the test voltage is equal to or higher than the reference voltage; level changing means for changing the reference voltage level from the reference voltage generating circuit in response to the presence or absence of the reference voltage generating circuit, and the level changing means changing the reference voltage level from the reference voltage generating circuit in response to the input signal. The reference voltage level from the reference voltage generation circuit is set to a level slightly higher than the level of the test voltage generated in the resistor when a normal current flows through the solenoid, and in response to the stop of the input signal, the reference voltage level from the reference voltage generation circuit is set to An abnormality detection device for a solenoid drive circuit, characterized in that the test voltage is set to a level lower than the level of a test voltage generated in the resistor when a normal current flows through the solenoid drive circuit.