[发明专利]负载驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及包括向阻抗性负载重复地施加脉冲电压的脉冲驱动电路的负载驱动装置。

背景技术

通常，例如，作为驱动阻抗性负载的负载驱动装置，使用包括如下脉冲驱动电路的负载驱动装置，其中，该阻抗性负载是诸如对主要由氧化锆等的固体电解质体制成的氧传感器的检测元件进行加热的加热器等，以及该脉冲驱动电路的输出端连接至一端接地的阻抗性负载的另一端，并且该脉冲驱动电路向阻抗性负载重复地施加脉冲电压。在该负载驱动装置中，可能会在脉冲驱动电路和阻抗性负载的连接路径内相对于接地电位或电源电位发生短路、或者该连接路径内的断路等的异常。特别地，在相对于接地电位或电源电位发生短路的情况下，阻抗性负载的连续驱动会导致脉冲驱动电路出现故障。由于该原因，优选负载驱动装置包括用于适当地检测异常的发生的异常检测部件。

例如，日本特开2006-308457公开了包括电平指定部件的控制装置，其中该电平指定部件用于指定从驱动装置到负载装置的路径中发生哪种短接(短路)。

发明内容

另一方面，在该负载驱动装置中，随着针对成本降低等的要求，与现有技术相比电路的组件数量的减少已得到发展。随之，发现可能无法判断现有技术能够判断出的以下情况的发生：脉冲驱动电路和阻抗性负载的连接路径内的断路；以及该连接路径中的将脉冲驱动电路的输出端和阻抗性负载的另一端相连接的第一连接路径相对于电源电位的短路。具体地，例如，存在如下情况：在脉冲驱动电路的输出端和接地电位之间设置有电容器，并且由于电路的组件数量的减少等，因而该电容器内所充电的电荷的放电路径除了阻抗性负载以外不包括其它组件。在这种情况下，如果在脉冲驱动电路和阻抗性负载之间的连接路径发生断路的状态下接通脉冲驱动电路，则脉冲驱动电路的输出端和接地电位之间的电容器保持被充电，并且脉冲驱动电路的输出端的输出端电压的电平固定为高电平。另一方面，即使连接路径中的第一连接路径相对于电源电位短路，同样地，输出端电压的电平也固定为高电平。因此，在这些情况下，即使检测到输出端电压固定为高电平的状态，也无法将连接路径内的断路和相对于电源电位的短路区别开。由于该原因，在连接路径中发生异常的情况下，无法适当地给出该异常的内容的通知。

本发明是考虑到上述问题而实现的，并且本发明的目的是提供一种包括向阻抗性负载重复地施加脉冲电压的脉冲驱动电路的负载驱动装置，并且该负载驱动装置具有适当地检测脉冲驱动电路与阻抗性负载的连接路径中发生的异常的优势。

根据本发明的方面，一种负载驱动装置，用于驱动包括第二端和接地的第一端的阻抗性负载，所述负载驱动装置包括：脉冲驱动电路，其具有连接至所述阻抗性负载的所述第二端的输出端，用于向所述阻抗性负载重复地施加脉冲电压，并且包括配置在所述输出端和接地电位之间的电容器；电平检测电路，用于检测所述脉冲驱动电路的所述输出端的输出端电压是处于高电平还是处于低电平；切换放电部件，用于通过将开关从非放电侧切换至放电侧来形成使所述电容器内所充电的电荷进行放电的放电路径，其中在停止利用所述脉冲驱动电路进行的所述脉冲电压的施加并且所述输出端电压维持为高电平的状态下，在所述脉冲驱动电路和所述阻抗性负载之间的连接路径内发生断路的情况下，所述切换放电部件在足以使所述输出端电压从高电平改变为低电平的放电维持时间内将所述开关切换至所述放电侧；放电后检测部件，用于在所述开关返回至所述非放电侧之后，利用所述电平检测电路检测所述输出端电压的电平；以及判断部件，用于在所述放电后检测部件检测到低电平的情况下，判断为所述连接路径内发生断路，并且在所述放电后检测部件检测到高电平的情况下，判断为用于连接所述输出端和所述阻抗性负载的所述第二端的第一连接路径相对于电源电位发生短路。

如上所述，在脉冲驱动装置的输出端和接地电位之间设置有电容器的情况下、并且在除阻抗性负载以外不存在该电容器内所充电的电荷向着接地电位的放电路径的情况下，可以使脉冲驱动装置的输出端上的输出端电压固定为高电平。

该负载驱动装置包括切换放电部件，其中该切换放电部件用于通过将开关从非放电侧切换至放电侧来形成使电容器内所充电的电荷进行放电的放电路径，并且在停止利用脉冲驱动电路进行的脉冲电压的施加且输出端电压维持为高电平的状态下在放电维持时间内将开关切换至所述放电侧。在脉冲驱动电路和阻抗性负载之间的连接路径内发生断路的情况下，将切换放电部件的开关切换至放电侧以使电容器中所充电的电荷经由放电路径放电，因而脉冲驱动电路的输出端电压的电平下降为低电平。