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公開番号2025068767
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2023178764
出願日2023-10-17
発明の名称故障検出装置
出願人矢崎総業株式会社
代理人個人,個人
主分類H03K 17/00 20060101AFI20250422BHJP(基本電子回路)
要約【課題】スイッチ手段の数量を抑えつつもオン故障を検出することが可能な故障検出装置を提供する。
【解決手段】3つのドレイン端子Dが接続点Pに接続され、このうち2つのソース端子Sがメインバッテリとサブバッテリとに接続されたスイッチ手段SW1～SW3と、第1スイッチ手段SW1と第2スイッチ手段SW2とのオン故障を検出する故障検出部50aとを備え、故障検出部50aは、スイッチ手段SW1～SW3を全てオフに制御したときに接続点Pに規定電圧を重畳印加する電圧印加部50Vと、電圧印加部50Vによる印加状態における接続点Pの電圧を検出する電圧検出部51bと、電圧検出部51bにより検出された電圧が閾値以上でない場合に第1スイッチ手段SW1及び第2スイッチ手段SW2の少なくとも一方がオン故障であると判断するオン故障判断部51cとを有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１端子が所定電圧を出力する第１バッテリに接続され、第２端子が接続点に接続され、当該第２端子から当該第１端子へ電流が流れることを阻止する寄生ダイオードを有した第１スイッチ手段と、
第１端子が前記所定電圧を出力する第２バッテリに接続され、第２端子が前記接続点に接続され、当該第２端子から当該第１端子へ電流が流れることを阻止する寄生ダイオードを有した第２スイッチ手段と、
第１端子が負荷に接続され、第２端子が前記接続点に接続され、当該第２端子から当該第１端子へ電流が流れることを阻止する寄生ダイオードを有した第３スイッチ手段と、
前記第１スイッチ手段と前記第２スイッチ手段とのオン故障を検出する故障検出手段と、を備え、
前記故障検出手段は、
前記第１スイッチ手段、前記第２スイッチ手段、及び、前記第３スイッチ手段を全てオフに制御したときに前記接続点に規定電圧を重畳印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段による印加状態における前記接続点の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段により検出された電圧が前記所定電圧を超え、且つ、前記所定電圧に前記規定電圧を加算したうえで、前記第１スイッチ手段及び前記第２スイッチ手段の寄生ダイオードによる電圧降下分を差し引いた値未満に設定された閾値以上でない場合に前記第１スイッチ手段及び前記第２スイッチ手段の少なくとも一方がオン故障であると判断するオン故障判断手段と、を有する
ことを特徴とする故障検出装置。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
前記電圧印加手段は、前記接続点に印加するための電圧を出力する出力手段と、前記出力手段により出力された電圧を昇圧する昇圧手段と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の故障検出装置。
【請求項３】
前記出力手段は、１パルス電圧を出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の故障検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、故障検出装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）等のスイッチ手段についてオン故障及びオフ故障等の固着を検出する故障検出装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－８５７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の故障検出装置は、背中合わせのＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を故障検出の対象としている。ここで、ドレイン接続したＭＯＳＦＥＴによるダイオードＯＲ構成は、ＭＯＳＦＥＴをオフしても寄生ダイオードにより迂回経路が存在して完全にオフできないため、オン故障を検出できなくなってしまう。
【０００５】
この対策として、ダイオードＯＲ構成の両方に電源としてＤＣ／ＤＣコンバータが設けられる場合、出力電圧を昇圧又は降圧することでＭＯＳＦＥＴ間に電位差を設けることが可能でありオン故障が検出可能となる。しかし、実際には車両用の機器等、出力電圧は電圧供給先の機器によって決定されるものであり、しかも、これら機器は基本的に同じ電圧で動作するものであることから任意に昇圧又は降圧できずオン故障を検出できない。
【０００６】
このため、背中合わせの１組のスイッチ手段を２つ組み合わせたダイオードＯＲ構成が必要となり、少なくとも４つのスイッチ手段が必要となってスイッチ手段の数量が増加することとなっていた。
【０００７】
そこで、本開示は、スイッチ手段の数量を抑えつつもオン故障を検出することが可能な故障検出装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本開示に係る一実施形態に係る故障検出装置は、第１端子が所定電圧を出力する第１バッテリに接続され、第２端子が接続点に接続され、当該第２端子から当該第１端子へ電流が流れることを阻止する寄生ダイオードを有した第１スイッチ手段と、第１端子が前記所定電圧を出力する第２バッテリに接続され、第２端子が前記接続点に接続され、当該第２端子から当該第１端子へ電流が流れることを阻止する寄生ダイオードを有した第２スイッチ手段と、第１端子が負荷に接続され、第２端子が前記接続点に接続され、当該第２端子から当該第１端子へ電流が流れることを阻止する寄生ダイオードを有した第３スイッチ手段と、前記第１スイッチ手段と前記第２スイッチ手段とのオン故障を検出する故障検出手段と、を備え、前記故障検出手段は、前記第１スイッチ手段、前記第２スイッチ手段、及び、前記第３スイッチ手段を全てオフに制御したときに前記接続点に規定電圧を重畳印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段による印加状態における前記接続点の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段により検出された電圧が前記所定電圧を超え、且つ、前記所定電圧に前記規定電圧を加算したうえで、前記第１スイッチ手段及び前記第２スイッチ手段の寄生ダイオードによる電圧降下分を差し引いた値未満に設定された閾値以上でない場合に前記第１スイッチ手段及び前記第２スイッチ手段の少なくとも一方がオン故障であると判断するオン故障判断手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、スイッチ手段の数量を抑えつつもオン故障を検出することが可能な故障検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本実施形態に係る故障検出装置を含む電源システムを含むブロック図である。
図１に示した切替スイッチの詳細を示すブロック図である。
図２に示した１パルス昇圧回路の詳細な一例を示す回路図である。
オン故障が発生していない場合の電圧状態を示すタイミングチャートである。
オン故障が発生している場合の電圧状態を示すタイミングチャートである。
本実施形態に係る切替スイッチのＭＣＵにおけるオン故障判断方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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