JP2005253182A

JP2005253182A - 制御装置

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Publication number: JP2005253182A
Application number: JP2004059525A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Matsuura; 雄一郎松浦
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-03-03
Filing date: 2004-03-03
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2024-03-03
Also published as: JP4211640B2

Abstract

【課題】主電源に接続される電源線の断線を確実に検出する。
【解決手段】イグニションスイッチ（ＩＧＳＷ）をＯＮにしてからエンジンを始動する前の間に、誘導性負荷２００を強制的に駆動し、その後、その駆動を強制的に停止させる。そして、駆動停止から所定時間経過後のＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧を検出し、この検出した＋Ｂ電圧に基づいて＋Ｂ線の断線を判定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、制御装置に関するものである。

従来、誘導性負荷を駆動し、その誘導性負荷からのフライバック電流を還流する還流回路を備えた電子装置がある。例えば、図１０に示すように、電子装置としてのＥＣＵ１００は、ＣＰＵ１６０からの信号に応じて動作するＦＥＴ１７０を有し、このＦＥＴ１７０のＯＮ／ＯＦＦ動作により誘導性負荷２００を駆動する。

誘導性負荷２００は、ＦＥＴ１７０がＯＦＦ動作からＯＮ動作に切り替わることによりＦＥＴ１７０のＧＮＤへ電流が流れることで駆動し、一方、ＦＥＴ１７０がＯＮ動作からＯＦＦ動作に切り替わった場合には、それまでの駆動に伴うフライバック電流を発生する。このフライバック電流は、ＥＣＵ１００内部で消費される電流の倍程度の大きさとなる。

還流回路は、この誘導性負荷２００からのフライバック電流を主電源であるバッテリ３００へ還流する回路であり、同図に示すように、＋Ｂ端子１１０に接続される還流ダイオード１３０を備える。この還流回路によって、フライバック電流がバッテリ３００へ還流されるため、ＦＥＴ１７０の過電圧に伴う絶縁破壊が防止できる。

上述した、従来の電子装置では、主電源リレー４００からＥＣＵ１００の＋Ｂ端子１１０までを接続する電源線（以下、＋Ｂ線）が断線した場合に、ＥＣＵ１００が不安定な状態で動作し続ける問題が生じる。この問題は、誘導性負荷２００からのフライバック電流がバッテリ３００へ還流されなくなるために生じる。

すなわち、＋Ｂ線の断線が無い状態であれば、ＥＣＵ１００内部の消費電流に対する過剰な電荷はバッテリ３００側へ吸収され、＋Ｂ端子１１０に接続されるＥＣＵ１００内部の電圧（以下、＋Ｂ電圧）の変動はない。しかし、＋Ｂ線が断線した場合、フライバック電流は、図１１に示す経路ａを流れ、ＥＣＵ１００内部の消費電流に対する過剰な電荷によってＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧が上昇し、過電圧となる（異常電圧）。そして、ＦＥＴ１７０がＯＮ／ＯＦＦ動作の切り替えを繰り返した場合、ＥＣＵ１００は、過電圧の不安定な状態で動作し続けることになる。

このような不安定な状態でＥＣＵ１００が動作し続ける場合、バッテリ３００の主電源電圧に対して、ＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧だけが異常に変動し、例えば、＋Ｂ電圧の変動に対して制御系の演算結果を補正する場合、この変動によって演算結果を補正する項に大きな誤差が生じることになる。

例えば、エンジンの排気ガス浄化装置の制御等においては、＋Ｂ電圧の変動に対して制御系の演算結果を補正するため、この変動により演算結果を補正する項に大きな誤差が発生し、この誤差の影響により排気ガスの法規制レベルを逸脱し、その結果、環境に悪影響を与えるといった問題となる。

本発明は、かかる問題を鑑みてなされたもので、主電源に接続される電源線の断線を確実に検出できる制御装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の制御装置は、誘導性負荷を駆動する駆動回路と、一方が駆動回路の電源入力端子に接続され、他方が誘導性負荷に接続され、電源入力端子と電源とを接続する電源線を介して電源に接続される誘導性負荷のフライバック電流を電源へ還流する還流回路とを備えた制御装置であって、電源入力端子に接続される駆動回路、又は還流回路の電圧を検出する電源電圧検出手段と、駆動回路の動作状態と電源電圧検出手段の検出する電圧とに基づいて、電源線の断線の有無を判定する断線判定手段とを備え、断線判定手段によって断線が有ると判定される場合に電源線の断線を検出することを特徴とする。

すなわち、図１１に示すように、＋Ｂ線の断線が無い状態で、ＦＥＴ１７０がＯＦＦ動作の場合には、誘導性負荷２００に加わる電圧とＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧とは平衡状態にあるため、還流ダイオード１３０はバイアスされない。

また、＋Ｂ線が断線した状態で、ＦＥＴ１７０がＯＦＦ動作である場合、還流ダイオード１３０はバイアスされ、誘導性負荷２００を流れる電流が同図中の経路ａでＥＣＵ１００内部に流れ込み、これによりＥＣＵ１００が動作する。なお、この場合のＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧は、バッテリ３００の主電源電圧に対して還流ダイオード１３０一つ分の誤差であり、ＥＣＵ１００の動作に大きな影響を与えるものではない。また、＋Ｂ線が断線した状態で、ＦＥＴ１７０がＯＮ動作である場合には、誘導性負荷２００を流れる電流はＦＥＴ１７０のＧＮＤへ流れ、ＥＣＵ１００内部に電流が流れない。そのため、ＥＣＵ１００は作動しない。

本発明は、＋Ｂ線が断線した状態で、ＦＥＴ１７０がＯＮ動作からＯＦＦ動作へ切り替わる場合にＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧だけが変動（上昇）する点に着目し、この変動を捉えるようにしたものである。

図２（ａ）は、＋Ｂ線が断線していない状態でＦＥＴ１７０がＯＮ動作からＯＦＦ動作に切り替わる際の＋Ｂ端子１１０（又は、出力端子１２０）の電圧（ｃｈ１）、及びＣＰＵ１６０に入力されるＡ／Ｄ変換後の入力電圧（ｃｈ２）を示したものである。同図（ａ）に示すように、＋Ｂ線が断線していない状態では、ＦＥＴ１７０の動作状態が変化しても、＋Ｂ電圧の変動は見られない。

これに対し、図２（ｂ）に示すように、＋Ｂ線が断線した状態でＦＥＴ１７０がＯＮ動作からＯＦＦ動作に切り替わる場合、＋Ｂ端子１１０（又は、出力端子１２０）の電圧（ｃｈ１）とＣＰＵ１６０に入力されるＡ／Ｄ変換後の入力電圧（ｃｈ２）は大きく変動し、異常電圧となる。このことから、ＦＥＴ１７０の動作状態とＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧に基づいて、＋Ｂ線の断線の有無を確実に検出することができる。

請求項２に記載の制御装置によれば、断線判定手段は、駆動回路の動作状態として、誘導性負荷を駆動するＯＮ動作が実行され、その後、その駆動を停止するＯＦＦ動作が実行されたときの電圧に基づいて判定することを特徴とする。

これにより、＋Ｂ線の断線時に、誘導性負荷のフライバック電流がＥＣＵ内部に流入するときに発生するＥＣＵ内部の＋Ｂ電圧の過渡（上昇）変動を捉えて、＋Ｂ線の断線を判定することができる。

請求項３に記載の制御装置によれば、誘導性負荷は、エンジンの駆動に係わる負荷であって、断線判定手段は、エンジンが停止状態である場合に、駆動回路によって、誘導性負荷を強制的に駆動するＯＮ動作が実行され、その後、その駆動を強制的に停止するＯＦＦ動作が実行されたときの電圧に基づいて判定することを特徴とする。

例えば、エンジンの吸／排気バルブの開閉タイミングやリフト量の制御には、ソレノイド等の誘導性負荷が採用されることが多いが、このような誘導性負荷をエンジン駆動中に強制的に駆動／停止すると、エンジンに悪影響を与える恐れがある。そのため、エンジンが停止状態である場合に、誘導性負荷を強制的に駆動／停止することで、エンジンへの影響を考慮せずに＋Ｂ線の断線を判定することができる。

請求項４に記載の制御装置によれば、駆動回路は、エンジンの始動前に誘導性負荷を強制的に駆動するＯＮ動作を実行し、その後、その駆動を強制的に停止するＯＦＦ動作を実行することを特徴とする。

例えば、イグニションスイッチ（ＩＧＳＷ）をＯＮにしてからエンジンを始動する前であれば、上述したような、エンジンの吸／排気バルブの開閉タイミングやリフト量の制御に利用される誘導性負荷を強制的に駆動／停止しても、排気ガスへの影響がない。従って、エンジンの始動前に誘導性負荷を強制的に駆動／停止することで、排気ガスへの影響を考慮する必要がなくなる。

請求項５に記載の制御装置によれば、電源電圧検出手段は、電圧をＡ／Ｄ変換したうえで検出し、断線判定手段は、駆動回路によって、誘導性負荷の駆動を停止するＯＦＦ動作が実行されてから所定時間経過した後にＡ／Ｄ変換された電圧に基づいて判定することを特徴とする。

例えば、ＥＣＵ１００がマイクロコンピュータ（以下、マイコン）として構成され、このマイコンにて＋Ｂ電圧を取り込んでＡ／Ｄ変換する場合、マイコンで扱うことのできる電圧レベルまで抑えるために、抵抗とコンデンサによって構成される分圧回路等を用いることがある。このような分圧回路を用いる場合、その内部のコンデンサの影響により、ＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧の異常電圧のピークは、ＯＦＦ動作を実行してから所定時間遅れて発生する。

従って、誘導性負荷の駆動を停止するＯＦＦ動作が実行されてから所定時間経過した後にＡ／Ｄ変換された電圧に基づいて＋Ｂ線の断線を判定することで、正確な断線判定を行なうことができる。

請求項６に記載の制御装置によれば、断線判定手段は、電源電圧検出手段の検出する電圧が電源の通常の電圧以上の大きさである場合に、電源線の断線が有ると判定することを特徴とする。

すなわち、自動車等に搭載される主電源としてのバッテリでは、オルタネータからの制御電圧が最大で約１６Ｖ程度であるため、これ以上の電圧が検出される場合、何らかの異常が発生していると判断することができる。

これは、図２（ｂ）に示すように、＋Ｂ線が断線した状態でＦＥＴ１７０がＯＮ動作からＯＦＦ動作に切り替わる場合、ＣＰＵ１６０に入力されるＡ／Ｄ変換後の入力電圧（ｃｈ２）は、＋Ｂ線の断線が無い場合の入力電圧よりも大きな値を示す（Ｖ２＞Ｖ１）ことから明らかである。

従って、ＦＥＴ１７０がＯＮ動作からＯＦＦ動作に切り替わる際、＋Ｂ電圧の通常レベルの範囲（例えば、８〜１６Ｖ程度）以上の異常電圧（例えば、１７Ｖ以上）が検出される場合には、＋Ｂ線の断線が有ると判定することができる。

請求項７に記載の制御装置によれば、電源電圧検出手段は、電圧が電源の通常の電圧以上の大きさに変化したときのエッジを検出するエッジ検出手段を備え、断線判定手段は、エッジ検出手段によるエッジ検出結果に基づいて判定することを特徴とする。

例えば、Ａ／Ｄ変換したうえで＋Ｂ電圧を検出する場合、Ａ／Ｄ変換のサンプリング周期と異常電圧の発生が一致している必要があり、このタイミングにズレが生じる場合、異常電圧が検出できなくなる。

そこで、所定電圧以上の大きさに変化したときのエッジを検出し、その履歴を保持できるマイコンのラッチポートを用いて異常電圧を検出する。これにより、異常電圧の発生タイミングに係わらず、異常電圧を確実に検出できる。また、エッジ検出の履歴を保持できるため、マイコンでは、ラッチポートの状態を適当なタイミングで読み込むことが可能となり、マイコンの処理を分散することができる。

請求項８に記載の制御装置は、電源線と異なる他の電源線によって電源に接続される回路の電圧を検出する他電源電圧検出手段を備え、断線判定手段は、電源電圧検出手段の検出する電圧と、他電源電圧検出手段の検出する電圧との差分を示す差分電圧に基づいて判定することを特徴とする。

例えば、図８に示すように、スロットルモータ等の制御がＥＣＵ１００に一体化されている場合、モータの電流消費量が多いことから、＋Ｂ端子１１０とは別にモータ専用の電源入力端子（モータ電源端子）１９０が設けられている。そして、同図に示すように、このモータ電源端子１９０と＋Ｂ端子１１０とがＥＣＵ１００内部で絶縁状態にあれば、このモータ電圧を比較材料として、＋Ｂ電圧とモータ電圧との差分を示す差分電圧に基づいて、＋Ｂ電圧の異常電圧を検出することができる。

請求項９に記載の制御装置によれば、駆動回路は、パルス幅のデューティ比の変更が可能なパルス信号を発生するパルス信号発生部と、パルス信号発生部の発生するパルス信号に応じて、誘導性負荷を駆動するＯＮ動作、及びその駆動を停止するＯＦＦ動作を実行する駆動制御部とを備え、断線判定手段は、パルス幅のデューティ比の変化に応じた電圧、エッジ検出結果、及び差分電圧の何れか１つに基づいて判定することを特徴とする。

図１０に示した従来のＥＣＵ１００では、誘導性負荷２００をＰＷＭ（Pulse Width Modulation、パルス幅変調）制御によって駆動する場合、＋Ｂ線が断線していれば、誘導性負荷２００のフライバック電流の大きさは、パルス幅のデューティ比が約５０％である場合に最も大きくなり、約４０〜６０％の範囲でＥＣＵ１００の内部消費電流を越える大きさとなり、ＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧を上昇させることが知られている。

このことから、パルス幅のデューティ比の変化に応じた＋Ｂ電圧の大きさ、エッジ検出結果、差分電圧の大きさの何れか１つに基づいて＋Ｂ線断線を判定することができる。その結果、エンジン始動前に限らず、誘導性負荷２００の動作中でも断線判定を行なうことができる。

また、誘導性負荷２００の動作中に連続してフライバック電流がＥＣＵ１００内部に流入する場合には、常に＋Ｂ電圧が上昇するため、Ａ／Ｄ変換したうえで＋Ｂ電圧を検出する場合であっても、所定時間経過した後のＡ／Ｄ変換された電圧から＋Ｂ線の断線を判定する必要がなくなる。

請求項１０に記載の制御装置によれば、断線判定手段は、パルス幅のデューティ比が所定範囲内のデューティ比を示し、かつ、電圧が電源の通常の電圧以上の大きさである、エッジが検出される、及び差分電圧が所定電圧以上の大きさであるの何れか１つに該当する場合、電源線が断線した可能性が有ると判定する断線可能性判定手段を備えることを特徴とする。

上述したように、パルス幅のデューティ比が約４０〜６０％の範囲でＥＣＵ１００の内部消費電流を越える大きさとなり、ＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧を上昇させることが知られている。そのため、パルス幅のデューティ比が上記範囲であるときの＋Ｂ電圧の大きさが通常の電圧以上の大きさである、エッジが検出される、差分電圧が所定電圧以上の大きさであるの何れか１つに該当する場合に、電源線の断線の可能性が有ると判定することができる。

請求項１１に記載の制御装置によれば、断線判定手段は、断線可能性判定手段によって断線した可能性が有ると判定され、さらに、パルス幅のデューティ比が所定範囲から外れたデューティ比を示し、かつ、電圧が電源の通常の電圧に満たない大きさである、エッジが検出されない、及び差分電圧が所定電圧に満たない大きさであるの何れか１つに該当する場合、電源線の断線が有ると判定することを特徴とする。

すなわち、パルス幅のデューティ比が約４０〜６０％の範囲から外れた範囲である場合、フライバック電流の大きさは、ＥＣＵ１００の内部消費電流を越える大きさとならないため、このときの＋Ｂ電圧は、通常の電圧に満たない大きさとなる。

従って、断線可能性判定手段によって断線した可能性が有ると判定され、さらに、パルス幅のデューティ比が上記範囲から外れた範囲である場合の＋Ｂ電圧の大きさが通常の電圧に満たない大きさである、エッジが検出されない、差分電圧が所定電圧に満たないの大きさであるの何れか１つに該当する場合に、電源線の断線を正確に判定することができる。

請求項１２に記載の制御装置によれば、断線判定手段は、パルス幅のデューティ比が所定範囲から外れたデューティ比を示し、かつ、電圧が電源の通常の電圧以上の大きさである、エッジが検出される、及び差分電圧が所定電圧以上の大きさであるの何れか１つに該当する場合、電源線の断線とは異なった電源に関する異常を検出する異常検出手段を備えることを特徴とする。

＋Ｂ線の断線の有無に係わらず、パルス幅のデューティ比が約４０〜６０％の範囲から外れた範囲である場合、＋Ｂ電圧の大きさが通常の電圧以上の大きさとなることはない。

従って、パルス幅のデューティ比が上記範囲から外れた範囲である場合の＋Ｂ電圧の大きさが通常の電圧以上の大きさである、エッジが検出される、差分電圧が所定電圧以上の大きさであるの何れか１つに該当する場合、例えば、オルタネータの異常等、＋Ｂ線の断線とは異なった電源に関する異常発生を検出することができる。

請求項１３に記載の制御装置によれば、誘導性負荷は、エンジンの駆動に係わる負荷であって、断線判定手段は、エンジンが駆動状態である場合に判定することを特徴とする。これにより、エンジンが駆動している状態において＋Ｂ線の断線判定を行なうことができる。

請求項１４に記載の制御装置によれば、断線判定手段は、電源の電圧が変動すると想定される状況において電源線の断線の判定の実行を禁止することを特徴とする。例えば、エンジン始動時のように、スタータモータが大電流を消費し、バッテリ３００の電圧が著しく変動するような状況では、＋Ｂ線の断線判定を行なうと誤った判定をする可能性がある。従って、エンジン始動時等の電源の電圧が変動すると想定される状況おいて断線判定の実行を禁止することで、誤判定を防止することができる。

請求項１５に記載の制御装置は、異常検出手段によって異常が検出される場合、又は／及び、断線判定手段によって電源線の断線が有ると判定される場合、異常、又は／及び、断線に対応した故障コードを生成する故障コード生成手段と、故障コード生成手段の生成する故障コードを記憶する故障コード記憶手段と、故障コード生成手段の生成する故障コードに応じた表示を行なう表示制御手段とを備えることを特徴とする。これにより、＋Ｂ線の断線、＋Ｂ線の断線とは異なった電源に関する異常等の発生を記憶したり、ユーザに提供したりすることができる。

請求項１６に記載の制御装置によれば、駆動回路は、誘導性負荷を流れる電流をリニアに制御することで、誘導性負荷を駆動するものであることを特徴とする。例えば、エンジンの吸／排気バルブの開閉タイミングやリフト量の制御、或いは、エアコンのコンプレッサの可変制御等、誘導性負荷を流れる電流をリニアに制御することで誘導性負荷を駆動する駆動回路における＋Ｂ線の断線を検出することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態における制御装置に関して、図面に基づいて説明する。本実施形態における制御装置は、自動車等の車両に搭載され、誘導性負荷の駆動を制御する装置である。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の制御装置であるＥＣＵ１００とその周辺の構成を示す図である。同図に示すように、ＥＣＵ１００は、＋Ｂ端子１１０、及び出力端子１２０の２つの接続端子を備え、＋Ｂ端子１１０は、主電源リレー４００を介してバッテリ３００に接続され、出力端子１２０は、誘導性負荷２００と接続される。

誘導性負荷２００は、例えば、ソレノイド等のような、内部を流れる電流をリニアに制御することで駆動させるもので、エンジンの吸／排気バルブの開閉タイミングやリフト量の制御、或いは、エアコンのコンプレッサの可変制御等に用いられる。

バッテリ３００は、主電源として用いられるものである。主電源リレー４００は、バッテリ３００と各種車載装置とを接続したり、その接続を解除したりするリレー（＋Ｂリレー）であり、図示しないイグニションスイッチ（ＩＧＳＷ）の切り替えに応じて動作する。

ＥＣＵ１００は、マイクロコンピュータ（マイコン）として構成するもので、図１に示すように、内部には、還流ダイオード１３０、電源制御ＩＣ１４０、１／４分圧回路１５０、ＣＰＵ１６０、ＦＥＴ１７０を備えている。また、図示しない、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート、バス等を備え、ＲＯＭに記憶されるプログラムに従ってＣＰＵ１６０が演算処理を実行する。

還流ダイオード１３０は、上述したように、誘導性負荷２００のフライバック電流をバッテリ３００側に還流する還流回路を構成するものである。電源制御ＩＣ１４０は、基準電圧（３Ｖ、５Ｖ）を内部で生成するもので、ＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧の変動を受けない構成を備えている。１／４分圧回路１５０は、抵抗とコンデンサによって構成される分圧回路であり、ＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧を１／４倍し、ＣＰＵ１６０へ出力する。

ＣＰＵ１６０は、図示しないＡ／Ｄ変換ポートによってＡ／Ｄ変換された１／４分圧回路１５０からの出力電圧に基づいて＋Ｂ電圧の大きさを検出し、この検出した＋Ｂ電圧の大きさとＦＥＴ１７０の動作状態に基づいて＋Ｂ線の断線の有無を判定する断線判定処理を実行する。また、ＦＥＴ１７０を駆動するための信号を生成する駆動信号生成処理を実行する。

ＦＥＴ１７０は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）であり、ゲート電極に電圧が加えられることで、出力端子１２０に接続されたドレイン電極とＧＮＤに接続されたソース電極との間の電流が流れる（ＯＮ動作）。一方、ゲート電極に電圧が加えられない場合、ドレイン電極とソース電極との間に電流は流れない（ＯＦＦ動作）。

誘導性負荷２００は、このＦＥＴ１７０のＯＮ／ＯＦＦ動作に応じて駆動する。すなわち、ＦＥＴ１７０がＯＦＦ動作からＯＮ動作に切り替わることによりＦＥＴ１７０のＧＮＤへ電流が流れることで駆動し、一方、ＦＥＴ１７０がＯＮ動作からＯＦＦ動作に切り替わった場合には、それまでの駆動に伴うフライバック電流を発生する。このフライバック電流は、ＥＣＵ１００内部で消費される電流（例えば、５００ｍＡ程度）の倍（例えば、１Ａ程度）の大きさとなる。

この誘導性負荷２００からのフライバック電流は、ＥＣＵ１００内部に構成される還流回路によってバッテリ３００へ還流される。これにより、ＦＥＴ１７０の過電圧に伴う絶縁破壊を防いでいる。

しかしながら、主電源リレー４００からＥＣＵ１００の＋Ｂ端子１１０までを接続する接続線（＋Ｂ線）が断線した場合、ＥＣＵ１００が不安定な状態で動作し続ける問題が生じる。この問題は、フライバック電流がバッテリ３００へ還流されなくなるために生じる。

すなわち、上述したように、＋Ｂ線の断線が無い状態であれば、ＥＣＵ１００内部の消費電流に対する過剰な電荷はバッテリ３００側へ吸収され、＋Ｂ端子１１０に接続されるＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧の変動はない。しかし、＋Ｂ線が断線した場合、フライバック電流は、図１１に示した経路ａを流れ、ＥＣＵ１００内部の消費電流に対する過剰な電荷によってＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧が上昇し、過電圧となる（異常電圧）。そして、ＦＥＴ１７０がＯＮ／ＯＦＦ動作の切り替えを繰り返した場合、ＥＣＵ１００は、過電圧の不安定な状態で動作し続けることになる。

本実施形態では、かかる問題を鑑み、ＩＧＳＷをＯＮにしてからエンジンを始動する前の間に誘導性負荷２００を強制的に駆動し、その後、その駆動を強制的に停止させ、この駆動停止から所定時間経過後のＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧を検出する。そして、この検出した＋Ｂ電圧に基づいて＋Ｂ線の断線を判定する。

つまり、＋Ｂ線の断線が無い状態で、ＦＥＴ１７０がＯＦＦ動作の場合には、誘導性負荷２００に加わる電圧とＥＣＵ１００の＋Ｂ電圧とは平衡状態にあるため、還流ダイオード１３０はバイアスされない。

また、＋Ｂ線が断線した状態で、ＦＥＴ１７０がＯＦＦ動作である場合、還流ダイオード１３０はバイアスされ、誘導性負荷２００を流れる電流が図１１中の経路ａでＥＣＵ１００内部に流れ込み、これによりＥＣＵ１００が動作する。なお、この場合のＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧は、バッテリ３００の主電源電圧に対して還流ダイオード１３０一つ分の誤差であり、ＥＣＵ１００の動作に大きな影響を与えるものではない。また、＋Ｂ線が断線した状態で、ＦＥＴ１７０がＯＮ動作である場合には、誘導性負荷２００を流れる電流はＦＥＴ１７０のＧＮＤへ流れ、ＥＣＵ１００内部に電流が流れない。そのため、ＥＣＵ１００は作動しない。

本実施形態は、＋Ｂ線が断線した状態で、ＦＥＴ１７０がＯＮ動作からＯＦＦ動作へ切り替わる場合にＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧だけが変動（上昇）する点に着目し、この＋Ｂ電圧の変動を捉えるようにしたものである。図２（ａ）は、＋Ｂ線が断線していない状態でＦＥＴ１７０がＯＮ動作からＯＦＦ動作に切り替わる際の＋Ｂ端子１１０（又は、出力端子１２０）の電圧（ｃｈ１）、及びＣＰＵ１６０に入力されるＡ／Ｄ変換後の入力電圧（ｃｈ２）を示したものである。同図（ａ）に示すように、＋Ｂ線が断線していない状態では、ＦＥＴ１７０の動作状態が変化しても、＋Ｂ電圧の変動は見られない。

これに対し、図２（ｂ）に示すように、＋Ｂ線が断線した状態でＦＥＴ１７０がＯＮ動作からＯＦＦ動作に切り替わる場合、＋Ｂ端子１１０（又は、出力端子１２０）の電圧（ｃｈ１）とＣＰＵ１６０に入力されるＡ／Ｄ変換後の入力電圧（ｃｈ２）は大きく変動し、異常電圧となる。

従って、本実施形態では、ＩＧＳＷをＯＮにしてからエンジンを始動する前の間に誘導性負荷２００を強制的に駆動し、その後、その駆動を強制的に停止させ、駆動停止から所定時間経過後のＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧を検出する。そして、この検出した＋Ｂ電圧に基づいて＋Ｂ線の断線を判定する。

これにより、ＦＥＴ１７０の動作状態とＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧に基づいて、＋Ｂ線の断線の有無を確実に検出することができる。そして、＋Ｂ線の断線時に、誘導性負荷のフライバック電流がＥＣＵ１００内部に流入するときに発生するＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧の過渡上昇変動を捉えて、＋Ｂ線の断線を判定することができる。

次に、本実施形態のＥＣＵ１００における＋Ｂ線の断線判定処理について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。なお、本断線判定処理は、ＩＧＳＷのＯＮが選択されてからエンジンの始動前に実行される。

すなわち、本実施形態の誘導性負荷２００ように、エンジンの吸／排気バルブの開閉タイミングやリフト量の制御等に用いられる場合、エンジン駆動中にこの誘導性負荷２００を強制的に駆動／停止すると、エンジンに悪影響を与える恐れがある。

そのため、ＩＧＳＷのＯＮが選択されてからエンジンの始動前までのエンジンが停止状態である場合に、誘導性負荷２００を強制的に駆動／停止することで、エンジンへの影響を考慮せずに＋Ｂ線の断線を判定することができる。また、エンジン始動前であるので、排気ガスへの影響を考慮する必要がない。

図３に示すステップ（以下、Ｓと記す）１０では、誘導性負荷２００を強制的に駆動する（ＦＥＴ１７０のＯＮ動作）。Ｓ２０では、ＦＥＴ１７０をＯＦＦ動作に切り替え、所定時間待つ。

本実施形態のように、マイコンとして構成されるＥＣＵ１００にて＋Ｂ電圧を取り込んでＡ／Ｄ変換する場合、１／４分圧回路１５０等の分圧回路を用いてマイコンで扱うことのできる電圧レベルまで抑える必要があるが、その内部のコンデンサの影響により、フライバック電流によるＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧の異常電圧のピークがＯＦＦ動作を実行してから遅れて（例えば、数ミリ秒程度）発生する。従って、誘導性負荷２００の駆動を停止するＯＦＦ動作が実行されてから所定時間経過するまで待機することで、正確な＋Ｂ線の断線判定を行なうことができる。

Ｓ３０では、Ａ／Ｄ変換された＋Ｂ電圧を読み込み、Ｓ４０では、＋Ｂ電圧のレベルが所定電圧以上であるか否かを判定する。この所定電圧のレベルとしては、バッテリ３００の通常の電圧レベルに基づいて設定するとよい。すなわち、自動車等に搭載されるバッテリ３００では、オルタネータからの制御電圧が最大で約１６Ｖ程度であるため、これ以上の電圧が検出される場合、何らかの異常が発生していると判断することができる。

従って、ＦＥＴ１７０がＯＮ動作からＯＦＦ動作に切り替わる際、＋Ｂ電圧の通常レベルの範囲（例えば、８〜１６Ｖ程度）以上の異常電圧（例えば、１７Ｖ以上）を所定電圧として設定することで、＋Ｂ電圧のレベルから＋Ｂ線の断線が判定できる。

Ｓ４０において肯定判定される場合には、Ｓ５０へ処理を進め、否定判定される場合には本処理を終了する。Ｓ５０では、＋Ｂ線が断線したと判定し、Ｓ６０において、＋Ｂ線の断線に対応した故障コードを生成し、この生成した故障コードを記憶するとともに、図示しない表示部からこの故障コードに応じた表示を行なう。これにより、＋Ｂ線の断線の発生を記憶したり、ユーザに提供したりすることができる。

このように、本実施形態のＥＣＵ１００における＋Ｂ線の断線判定処理は、ＩＧＳＷをＯＮにしてからエンジンを始動する前の間に誘導性負荷２００を強制的に駆動し、その後、その駆動を強制的に停止させ、駆動停止から所定時間経過後のＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧を検出する。そして、この検出した＋Ｂ電圧に基づいて＋Ｂ線の断線を判定する。これにより、ＦＥＴ１７０の動作状態とＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧に基づいて、＋Ｂ線の断線の有無を確実に検出することができる。

（変形例１）
本実施形態の＋Ｂ線の断線判定処理は、ＩＧＳＷをＯＮにしてからエンジンを始動する前の間に繰り返し行なってもよい。これにより、断線判定の精度を向上することができる。

（第２の実施形態）
本実施形態のＥＣＵ１００は、第１の実施形態におけるＥＣＵ１００と共通している部分が多いため、以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態におけるＥＣＵ１００における＋Ｂ線の断線判定処理は、エンジン始動前の限られた時間内においてのみ断線判定処理を実施するものであるのに対し、本実施形態のＥＣＵ１００における＋Ｂ線の断線判定処理は、エンジンが駆動している状態において実施する点で異なる。

例えば、図１に示したＥＣＵ１００では、誘導性負荷２００をＰＷＭ（Pulse Width Modulation、パルス幅変調）制御によって駆動する場合、＋Ｂ線が断線していれば、誘導性負荷２００のフライバック電流の大きさは、パルス幅のデューティ比が約５０％である場合に最も大きくなり、約４０〜６０％の範囲でＥＣＵ１００の内部消費電流を越える大きさとなり、ＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧を上昇させることが知られている。

このことから、本実施形態では、ＣＰＵ１６０で生成するパルス幅のデューティ比の変化に応じた＋Ｂ電圧の大きさに基づいて、＋Ｂ線断線を判定する。これにより、エンジン始動前に限らず、誘導性負荷２００の動作中でも＋Ｂ線の断線判定を行なうことができる。

次に、本実施形態のＥＣＵ１００における＋Ｂ線の断線判定処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。先ず、Ｓ１１０では、ＩＧＳＷの操作によってエンジンのクランキングが行われ、このクランキングにより、Ｓ１２０にてエンジンが始動する。本実施形態の断線判定処理は、Ｓ１２０のエンジン始動後に＋Ｂ電圧を検出し、断線判定を行なう。

すなわち、例えば、エンジン始動時のように、スタータモータが大電流を消費し、バッテリ３００の電圧が著しく変動するような状況では、＋Ｂ線の断線判定を行なうと誤った判定をする可能性がある。従って、エンジン始動時等のバッテリ３００の電圧が変動すると想定される状況において断線判定の実行を禁止することで、誤判定を防止することができる。

エンジンが始動すると、Ｓ１３０では、誘導性負荷２００の通常制御（ＰＷＭ制御）を開始する。Ｓ１４０では、ＰＷＭ制御におけるパルス幅のデューティ比が所定範囲（約４０〜６０％）内であるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ１５０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ１８０へ処理を移行する。

Ｓ１５０では、＋Ｂ電圧のレベルが所定電圧以上（例えば、１７Ｖ以上）であるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ１６０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ１３０へ処理を移行し、上述した処理を繰り返し行なう。

Ｓ１６０では、＋Ｂ線の断線の可能性が有るとする仮故障結果を記憶する。上述したように、パルス幅のデューティ比が約４０〜６０％の範囲でＥＣＵ１００の内部消費電流を越える大きさとなり、ＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧を上昇させることが知られている。そのため、パルス幅のデューティ比が上記範囲であるときの＋Ｂ電圧の大きさが所定電圧以上の大きさである場合に、電源線の断線の可能性が有ると判定することができる。

Ｓ１７０では、診断結果１が記憶されているか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ２４０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ１３０へ処理を移行する。Ｓ１８０では、＋Ｂ電圧を読み込み、Ｓ１９０では、＋Ｂ電圧のレベルが所定電圧以上であるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ２００へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ２２０へ処理を移行する。

Ｓ２００では、他の電源系の異常が検出されたとする。つまり、＋Ｂ線の断線の有無に係わらず、パルス幅のデューティ比が約４０〜６０％の範囲から外れた範囲である場合、＋Ｂ電圧の大きさが所定電圧以上の大きさとなることはない。従って、パルス幅のデューティ比が上記範囲から外れた範囲である場合の＋Ｂ電圧の大きさが所定電圧以上の大きさである場合、例えば、オルタネータの異常等、＋Ｂ線の断線とは異なった電源に関する異常発生を検出することができる。

Ｓ２１０では、他の電源系の異常に対応した故障コードを生成し、この生成した故障コードを記憶するとともに、図示しない表示部からこの故障コードに応じた表示を行なう。これにより、他の電源系の異常発生を記憶したり、ユーザに提供したりすることができる。

Ｓ２２０では、Ｓ１６０の仮故障結果が記憶されているか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ２４０へ処理を移行し、否定判定される場合にはＳ２３０へ処理を進める。Ｓ２３０では、＋Ｂ電圧が所定電圧に満たないとする診断結果（診断結果１）を記憶する。

Ｓ２４０は、Ｓ１５０において、パルス幅のデューティ比が約４０〜６０％の範囲内にある時の＋Ｂ電圧が所定電圧以上の大きさであると判定され、かつ、Ｓ１９０において、パルス幅のデューティ比が約４０〜６０％の範囲外にある時の＋Ｂ電圧が所定電圧に満たない大きさであると判定された場合であり、この２つの判定条件が成立した場合に、Ｓ２４０において＋Ｂ線が断線したとする。

すなわち、＋Ｂ線が断線している場合、パルス幅のデューティ比が約４０〜６０％の範囲である場合、フライバック電流の大きさは、ＥＣＵ１００の内部消費電流を越える大きさとなり、ＥＣＵ１００内部の＋Ｂ電圧を上昇させ、このときの＋Ｂ電圧は、所定電圧以上の大きさとなる。一方、パルス幅のデューティ比が約４０〜６０％の範囲から外れた範囲である場合、フライバック電流の大きさは、ＥＣＵ１００の内部消費電流を越える大きさとならないため、このときの＋Ｂ電圧は、通常の電圧に満たない大きさとなる。

従って、パルス幅のデューティ比が上記範囲内にある場合と上記範囲から外れた範囲である場合の＋Ｂ電圧の大きさに基づいて判定することで、＋Ｂ線の断線を正確に判定することができる。

Ｓ２５０では、＋Ｂ線の断線に対応した故障コードを生成し、この生成した故障コードを記憶するとともに、図示しない表示部からこの故障コードに応じた表示を行なう。これにより、＋Ｂ線の断線の発生を記憶したり、ユーザに提供したりすることができる。

このように、パルス信号のデューティ比の変化に応じた＋Ｂ電圧の大きさに基づいて、＋Ｂ線断線を判定することにより、エンジン始動前に限らず、誘導性負荷２００の通常動作中でも＋Ｂ線の断線判定を行なうことができる。

（第３の実施形態）
本実施形態のＥＣＵ１００は、第２の実施形態におけるＥＣＵ１００と共通している部分が多いため、以下、第２の実施形態と異なる点について説明する。第２の実施形態におけるＥＣＵ１００における＋Ｂ線の断線判定処理は、Ａ／Ｄ変換後の＋Ｂ電圧を検出し、その＋Ｂ電圧のレベルに基づいて＋Ｂ線の断線判定を行なうものである。

これに対し、本実施形態のＥＣＵ１００は、図５に示すように、＋Ｂ電圧を分圧する分圧回路１８０を備え、分圧した＋Ｂ電圧をラッチポートに入力する。この分圧回路１８０内の抵抗Ｒ１、Ｒ２は、＋Ｂ電圧の異常判定電圧（約１７Ｖ程度）が入力される場合に、ラッチポートのＨｉが検出できるように、ラッチポートのＨｉ閾値電圧に基づいて設定される。ＣＰＵ１６０では、このラッチポートの状態がＨｉである場合に、＋Ｂ電圧が所定電圧以上の大きさであると判定する処理を実行する。

すなわち、第１、及び第２実施形態で説明したように、Ａ／Ｄ変換したうえで＋Ｂ電圧を検出する場合、Ａ／Ｄ変換のサンプリング周期と異常電圧の発生が一致している必要があり、このタイミングにズレが生じる場合、異常電圧が検出できなくなる。

そこで、＋Ｂ電圧が所定電圧以上の大きさに変化したときのエッジを検出し、その履歴を保持できるラッチポートを用いることで、異常電圧を確実に検出できる。また、エッジ検出の履歴を保持できるため、ラッチポートの状態を適当なタイミングで読み込むことが可能となり、ＥＣＵ１００の処理を分散することができる。

次に、本実施形態のＥＣＵ１００における＋Ｂ線の断線判定処理について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。先ず、Ｓ３１０では、ＩＧＳＷの操作によってエンジンのクランキングが行われ、このクランキングにより、Ｓ３２０にてエンジンが始動する。

Ｓ３３０では、誘導性負荷２００の通常制御（ＰＷＭ制御）を開始する。Ｓ３４０では、ＰＷＭ制御におけるパルス幅のデューティ比が所定範囲（約４０〜６０％）内であるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ３５０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ３８０へ処理を移行する。

Ｓ３５０では、ラッチポートの状態を読み込み、Ｈｉの履歴が有るか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ３６０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ３３０へ処理を移行し、上述した処理を繰り返し行なう。

Ｓ３６０では、＋Ｂ線の断線の可能性が有るとする仮故障結果を記憶する。Ｓ３７０では、診断結果１が記憶されているか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ４３０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ３３０へ処理を移行する。

Ｓ３８０では、Ｈｉ履歴が有るか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ３９０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ４１０へ処理を移行する。Ｓ３９０では、オルタネータ等の他の電源系の異常が検出されたとする。

Ｓ４００では、他の電源系の異常に対応した故障コードを生成し、この生成した故障コードを記憶するとともに、図示しない表示部からこの故障コードに応じた表示を行なう。Ｓ４１０では、Ｓ３６０の仮故障結果が記憶されているか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ４３０へ処理を移行し、否定判定される場合にはＳ４２０へ処理を進める。Ｓ４２０では、＋Ｂ電圧が所定電圧に満たないとする診断結果（診断結果１）を記憶する。

Ｓ４３０では、＋Ｂ線が断線したとし、Ｓ４４０では、＋Ｂ線の断線に対応した故障コードを生成し、この生成した故障コードを記憶するとともに、図示しない表示部からこの故障コードに応じた表示を行なう。これにより、＋Ｂ線の断線の発生を記憶したり、ユーザに提供したりすることができる。

このように、ラッチポートのＨｉの履歴に基づいて＋Ｂ線断線を判定することにより、ソフトウェアの処理負荷を軽減することができるとともに、所定電圧以上となる＋Ｂ電圧の異常電圧を確実に検出できる。

（変形例２）
例えば、ラッチポートのＨｉ閾値電圧のバラツキが問題となる場合には、分圧回路１８０を図６に示すようなコンパレータを用いたものに置き換えてもよい。このコンパレータの比較電圧は、電源制御ＩＣ１４０の内部５Ｖから生成されるので、＋Ｂ電圧の変動の影響を受けることはない。そのため、本実施形態の分圧回路１８０だけの場合よりも、判定精度を向上することができる。

（第４の実施形態）
本実施形態のＥＣＵ１００は、第２の実施形態におけるＥＣＵ１００と共通している部分が多いため、以下、第２の実施形態と異なる点について説明する。第２の実施形態におけるＥＣＵ１００における＋Ｂ線の断線判定処理は、Ａ／Ｄ変換後の＋Ｂ電圧を検出し、その＋Ｂ電圧のレベルに基づいて＋Ｂ線の断線判定を行なうものであるが、本実施形態のＥＣＵ１００は、図８に示すように、モータ制御回路のモータ電圧を＋Ｂ電圧の比較材料に用いるものである。

すなわち、図８に示すように、スロットルモータ等の制御がＥＣＵ１００に一体化されている場合、モータの電流消費量が多いことから、＋Ｂ端子１１０とは別にモータ専用の電源入力端子であるモータ電源端子１９０が設けられる。そして、同図に示すように、このモータ電源端子１９０と＋Ｂ端子１１０とがＥＣＵ１００内部で絶縁状態にあれば、このモータ電圧を比較材料として、＋Ｂ電圧とモータ電圧との差分を示す差分電圧に基づいて、＋Ｂ電圧の異常電圧を検出することができる。

次に、本実施形態のＥＣＵ１００における＋Ｂ線の断線判定処理について、図９に示すフローチャートを用いて説明する。先ず、Ｓ５１０では、ＩＧＳＷの操作によってエンジンのクランキングが行われ、このクランキングにより、Ｓ５２０にてエンジンが始動する。

Ｓ５３０では、誘導性負荷２００の通常制御（ＰＷＭ制御）を開始する。Ｓ５４０では、ＰＷＭ制御におけるパルス幅のデューティ比が所定範囲（約４０〜６０％）内であるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ５５０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ５８０へ処理を移行する。

Ｓ５５０では、＋Ｂ電圧からモータ電圧を減じた差分電圧が所定電圧（例えば、異常電圧１７Ｖ以上から通常の＋Ｂ電圧１６Ｖ以下を減じた１Ｖ程度）以上の大きさであるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ５６０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ５３０へ処理を移行し、上述した処理を繰り返し行なう。

Ｓ５６０では、＋Ｂ線の断線の可能性が有るとする仮故障結果を記憶する。Ｓ５７０では、診断結果１が記憶されているか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ６４０へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ５３０へ処理を移行する。

Ｓ５８０では、＋Ｂ電圧を読み込み、Ｓ５９０では、差分電圧が所定電圧以上であるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ６００へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ６２０へ処理を移行する。Ｓ６００では、オルタネータ等の他の電源系の異常が検出されたとする。

Ｓ６１０では、他の電源系の異常に対応した故障コードを生成し、この生成した故障コードを記憶するとともに、図示しない表示部からこの故障コードに応じた表示を行なう。Ｓ６２０では、Ｓ５６０の仮故障結果が記憶されているか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ６４０へ処理を移行し、否定判定される場合にはＳ６３０へ処理を進める。Ｓ６３０では、＋Ｂ電圧が所定電圧に満たないとする診断結果（診断結果１）を記憶する。

Ｓ６４０では、＋Ｂ線が断線したとし、Ｓ６５０では、＋Ｂ線の断線に対応した故障コードを生成し、この生成した故障コードを記憶するとともに、図示しない表示部からこの故障コードに応じた表示を行なう。これにより、＋Ｂ線の断線の発生を記憶したり、ユーザに提供したりすることができる。このように、モータ制御回路のモータ電圧等の他の制御回路の電圧を＋Ｂ電圧の比較材料に用いて、＋Ｂ電圧の異常電圧を検出することができる。

（変形例３）
図９に示したＳ６４０において＋Ｂ線が断線したと断定する際、モータ制御が正常に行なわれているかで否かの判断を行ない、正常な制御が行なわれている場合に＋Ｂ線の断線を断定するようにしてもよい。これにより、断線判定の信頼性を向上することができる。

第１の実施形態に係わる、ＥＣＵ１００とその周辺の構成を示す図である。（ａ）は、＋Ｂ線の断線が無い状態での＋Ｂ端子１１０における電圧波形、及びＣＰＵ１６０への入力電圧の波形を示したものであり、（ｂ）は、＋Ｂの断線が有る状態での＋Ｂ端子１１０における電圧波形、及びＣＰＵ１６０への入力電圧の波形を示したものである。第１の実施形態に係わる、＋Ｂ線の断線判定処理の流れを示したフローチャートである。第２の実施形態に係わる、＋Ｂ線の断線判定処理の流れを示したフローチャートである。第３の実施形態に係わる、ＥＣＵ１００内部の回路構成を示す図である。第３の実施形態の変形例に係わる、分圧回路１８０の回路構成を示した図である。第３の実施形態に係わる、＋Ｂ線の断線判定処理の流れを示したフローチャートである。第４の実施形態に係わる、ＥＣＵ１００内部の回路構成を示す図である。第４の実施形態に係わる、＋Ｂ線の断線判定処理の流れを示したフローチャートである。ＦＥＴ１７０がＯＮ動作からＯＦＦ動作に切り替わった場合に発生する誘導性負荷２００からのフライバック電流を示した図である。＋Ｂ線が断線した状態でのフライバック電流が流れる経路ａを示した図である。

符号の説明

１００ＥＣＵ
１１０＋Ｂ端子
１２０出力端子
１３０還流ダイオード
１４０電源制御ＩＣ
１５０１／４分圧回路
１６０ＣＰＵ
１７０ＦＥＴ
２００誘導性負荷
３００バッテリ
４００主電源リレー

Claims

誘導性負荷を駆動する駆動回路と、一方が前記駆動回路の電源入力端子に接続され、他方が前記誘導性負荷に接続され、前記電源入力端子と電源とを接続する電源線を介して前記電源に接続される前記誘導性負荷のフライバック電流を前記電源へ還流する還流回路とを備えた制御装置であって、
前記電源入力端子に接続される駆動回路、又は前記還流回路の電圧を検出する電源電圧検出手段と、
前記駆動回路の動作状態と前記電源電圧検出手段の検出する電圧とに基づいて、前記電源線の断線の有無を判定する断線判定手段とを備え、
前記断線判定手段によって断線が有ると判定される場合に前記電源線の断線を検出することを特徴とする制御装置。
前記断線判定手段は、前記駆動回路の動作状態として、前記誘導性負荷を駆動するＯＮ動作が実行され、その後、その駆動を停止するＯＦＦ動作が実行されたときの前記電圧に基づいて判定することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
前記誘導性負荷は、エンジンの駆動に係わる負荷であって、
前記断線判定手段は、前記エンジンが停止状態である場合に、前記駆動回路によって、前記誘導性負荷を強制的に駆動するＯＮ動作が実行され、その後、その駆動を強制的に停止するＯＦＦ動作が実行されたときの前記電圧に基づいて判定することを特徴とする請求項２記載の制御装置。
前記駆動回路は、前記エンジンの始動前に前記誘導性負荷を強制的に駆動するＯＮ動作を実行し、その後、その駆動を強制的に停止するＯＦＦ動作を実行することを特徴とする請求項３記載の制御装置。
前記電源電圧検出手段は、前記電圧をＡ／Ｄ変換したうえで検出し、
前記断線判定手段は、前記駆動回路によって、前記誘導性負荷の駆動を停止するＯＦＦ動作が実行されてから所定時間経過した後に前記Ａ／Ｄ変換された電圧に基づいて判定することを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の制御装置。
前記断線判定手段は、前記電源電圧検出手段の検出する電圧が前記電源の通常の電圧以上の大きさである場合に、前記電源線の断線が有ると判定することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の制御装置。
前記電源電圧検出手段は、前記電圧が前記電源の通常の電圧以上の大きさに変化したときのエッジを検出するエッジ検出手段を備え、
前記断線判定手段は、前記エッジ検出手段によるエッジ検出結果に基づいて判定することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
前記電源線と異なる他の電源線によって前記電源に接続される回路の電圧を検出する他電源電圧検出手段を備え、
前記断線判定手段は、前記電源電圧検出手段の検出する電圧と、前記他電源電圧検出手段の検出する電圧との差分を示す差分電圧に基づいて判定することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
前記駆動回路は、
パルス幅のデューティ比の変更が可能なパルス信号を発生するパルス信号発生部と、
前記パルス信号発生部の発生するパルス信号に応じて、前記誘導性負荷を駆動するＯＮ動作、及びその駆動を停止するＯＦＦ動作を実行する駆動制御部とを備え、
前記断線判定手段は、前記パルス幅のデューティ比の変化に応じた前記電圧、前記エッジ検出結果、及び前記差分電圧の何れか１つに基づいて判定することを特徴とする請求項１、７又は８記載の制御装置。
前記断線判定手段は、前記パルス幅のデューティ比が所定範囲内のデューティ比を示し、かつ、前記電圧が前記電源の通常の電圧以上の大きさである、前記エッジが検出される、及び前記差分電圧が所定電圧以上の大きさであるの何れか１つに該当する場合、前記電源線が断線した可能性が有ると判定する断線可能性判定手段を備えることを特徴とする請求項９記載の制御装置。
前記断線判定手段は、前記断線可能性判定手段によって断線した可能性が有ると判定され、さらに、前記パルス幅のデューティ比が前記所定範囲から外れたデューティ比を示し、かつ、前記電圧が前記電源の通常の電圧に満たない大きさである、前記エッジが検出されない、及び前記差分電圧が所定電圧に満たない大きさであるの何れか１つに該当する場合、前記電源線の断線が有ると判定することを特徴とする請求項１０記載の制御装置。
前記断線判定手段は、前記パルス幅のデューティ比が前記所定範囲から外れたデューティ比を示し、かつ、前記電圧が前記電源の通常の電圧以上の大きさである、前記エッジが検出される、及び前記差分電圧が所定電圧以上の大きさであるの何れか１つに該当する場合、前記電源線の断線とは異なった前記電源に関する異常を検出する異常検出手段を備えることを特徴とする請求項９記載の制御装置。
前記誘導性負荷は、エンジンの駆動に係わる負荷であって、
前記断線判定手段は、前記エンジンが駆動状態である場合に判定することを特徴とする請求項７〜１２の何れか１項に記載の制御装置。
前記断線判定手段は、前記電源の電圧が変動すると想定される状況において前記電源線の断線の判定の実行を禁止することを特徴とする請求項７〜１３の何れか１項に記載の制御装置。
前記異常検出手段によって異常が検出される場合、又は／及び、前記断線判定手段によって前記電源線の断線が有ると判定される場合、前記異常、又は／及び、前記断線に対応した故障コードを生成する故障コード生成手段と、
前記故障コード生成手段の生成する故障コードを記憶する故障コード記憶手段と、
前記故障コード生成手段の生成する故障コードに応じた表示を行なう表示制御手段とを備えることを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項に記載の制御装置。
前記駆動回路は、前記誘導性負荷を流れる電流をリニアに制御することで、前記誘導性負荷を駆動するものであることを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載の制御装置。