JP2021148479A - 電気制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】、電気制御装置において、素子の温度と内部温度とをそれぞれ精度良く検出しつつ、プロセッサにおける温度センサとの接続ポート数が過度に多くなることを抑制する。【解決手段】電気制御装置１０は、素子３０と、温度に応じて電気抵抗値が変化する第１温度センサ６１であって電源に抵抗器を介して直列接続されて素子温度を検出するための第１温度センサと、温度に応じて電気抵抗値が変化する第２温度センサ６２であって第１温度センサに比べて素子から遠くに配置され、電源７０に抵抗器８０を介して直列接続され、第１温度センサに直列接続されて電気制御装置の内部温度を検出するための第２温度センサと、第１温度センサと第２温度センサとを電気的に接続する配線５０に対して電気的に接続されて接続部５１における電圧値を特定し、電圧値を利用して素子温度と内部温度とを検出するプロセッサ２５と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、電気制御装置に関する。

近年、車両等に搭載された電装品等を制御するために、いわゆるＥＣＵと呼ばれる電気制御装置が多々用いられている。電気制御装置では、スイッチング素子などの多数の素子が用いられており、これらの素子を過電流による焼損から保護することが求められる。特許文献１には、保護対象のスイッチング素子の近傍にサーミスタを配置し、かかるサーミスタの出力電圧（温度相当電圧）と過電流判定電圧とを比較して、温度相当電圧が過電流判定電圧を超えた場合に、スイッチング素子に対するゲート電圧の印加を停止し、スイッチング素子をオフ状態にする技術が開示されている。かかる技術では、サーミスタがいわばスイッチング素子の温度（温度相当電圧）を検出する素子として用いられている。サーミスタは、スイッチング素子の温度を検出する以外にも、電気制御装置の内部温度を検出する目的でも用いられる。かかる内部温度は、例えば、電気制御装置の内部温度が上昇した場合に、運転者や保守者に対して警告を行うなどを目的として検出される。

特開２０１２−２０７９７６号公報

特許文献１の技術では、スイッチング素子の温度を検出することはできるものの、内部温度、すなわち電気制御装置の内部全体を代表する温度を検出することはできない。また、スイッチング素子温度検出用のサーミスタと、電気制御装置の内部温度検出用のサーミスタとをそれぞれ独立して設ける構成では、それぞれのサーミスタの出力電圧を検知するために、マイクロコンピュータ等が有するプロセッサにおいて、各サーミスタから延びる配線を接続するために２つの接続ポート、例えばアナログディジタル変換ポート（Ａ／Ｄポート）を使用することとなり、温度検出以外の他の機能のためにＡ／Ｄポートが使用できなくなるおそれがある。

上記の問題は、サーミスタに限らず、サーモカップルや熱電対など、温度に応じて電気抵抗値が変化する任意の温度センサにおいて共通する。また、温度検出対象素子が、スイッチング素子に限らず任意の種類の素子である場合においても共通する。このため、電気制御装置において、素子の温度と内部温度とをそれぞれ精度良く検出しつつ、プロセッサにおける温度センサとの接続に使用する接続ポート数が過度に多くなることを抑制可能な技術が望まれる。

本開示の一形態として、電気制御装置（１０）が提供される。この電気制御装置は、素子（３０）と、温度に応じて電気抵抗値が変化する第１温度センサ（６１）であって、前記素子の温度である素子温度を検出するための第１温度センサと、温度に応じて電気抵抗値が変化する第２温度センサ（６２）であって、前記第１温度センサに比べて前記素子から遠くに配置され、電源（７０）に抵抗器（８０）を介して直列接続され、且つ、前記第１温度センサに直列接続され、前記電気制御装置の内部温度を検出するための第２温度センサと、前記第１温度センサと前記第２温度センサとを電気的に接続する配線（５０）に対して電気的に接続され、前記配線との接続部（５１）における電圧値を特定し、前記電圧値を利用して前記素子温度と前記内部温度とを検出するプロセッサ（２５）と、を備える。

この形態の電気制御装置によれば、素子温度を検出するための第１温度センサと、第１温度センサに比べて素子から遠くに配置され、電源に抵抗器を介して直列接続され、且つ、第１温度センサに直列接続され、電気制御装置の内部温度を検出するための第２温度センサと、第１温度センサと第２温度センサとを互いに電気的に接続する配線に対して電気的に接続され、配線との接続部における電圧値を特定し、電圧値を利用して素子温度と内部温度とを検出するプロセッサとを備えるので、第１温度センサにより素子温度を検出できると共に、第１温度センサに比べて素子から遠くに配置された第２温度センサにより素子の発熱の影響を抑えつつ内部温度を精度良く検出できる。加えて、第１温度センサと第２温度センサとをそれぞれ独立してプロセッサに接続する構成に比べて、プロセッサにおける接続ポートを減らすことができる。このように上記形態の電気制御装置によれば、素子の温度と内部温度とをそれぞれ精度良く検出しつつ、プロセッサにおける温度センサとの接続に使用する接続ポート数が過度に多くなることを抑制できる。

本開示の一実施形態としての電気制御装置の概略構成を示す説明図である。 第１実施形態における温度検出処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態における素子温度決定テーブルの設定内容の一例を示す説明図である。 第２実施形態における温度検出処理の手順を示すフローチャートである。 第３実施形態における電気制御装置の概略構成を示す説明図である。 第４実施形態における電気制御装置の概略構成を示す説明図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．装置構成：
図１に示す電気制御装置１０は、本実施形態においては、いわゆるＥＣＵ（Electric Control Unit）により構成されている。電気制御装置１０、例えば、車両に搭載され、車両が備えるドア、ライト、空調、パワーウィンドウなどの動作制御や、エンジン制御、操舵、制動といった車両の挙動に関わる制御を行うために用いられる。

電気制御装置１０は、図示しない筐体内に収容された基板１１上に、ＭＰＵ（Micro-processing unit）２０や、図示しないメモリ装置や、様々な素子や、電源７０などが搭載されて構成されている。図１では、電気制御装置１０が備える素子の例として、スイッチング素子３０と、第１温度センサ６１と、第２温度センサ６２と、抵抗器８０とが表されている。

ＭＰＵ２０は、アナログディジタル変換用ポート２１（以下、「Ａ／Ｄポート２１」と呼ぶ）と、プロセッサ２５と、を備える。Ａ／Ｄポート２１は、配線５３および配線５０を介して第１温度センサ６１および第２温度センサ６２と接続されている。Ａ／Ｄポート２１には、配線５３と配線５０との接続部５１における電圧値に対応するアナログ信号が入力される。プロセッサ２５は、Ａ／Ｄポート２１に入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換し、変換後のディジタル信号が示す電圧値を、接続部５１における電圧値として特定し、かかる電圧値を利用して素子温度と内部温度とを検出する。これら温度の検出方法の詳細は後述する。

スイッチング素子３０は、本実施形態では、ゲート端子３１、ソース端子３２、およびドレイン端子３３を備えるｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴにより構成されている。なお、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴに限らず、バイポーラトランジスタや、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）など、任意の種類のスイッチング素子により構成されてもよい。ゲート端子３１は、制御用配線２９を介してＭＰＣ２０に接続されている。ドレイン端子３３は、ヒートスプレッダ４０に接して配置されている。

ヒートスプレッダ４０は、インテグレーテッドヒートスプレッダとも呼ばれ、発熱体であるスイッチング素子３０と放熱器として機能する基板１１との間に配置され、放熱効率を向上させるために用いられる。

第１温度センサ６１は、スイッチング素子３０の温度（以下、「素子温度」と呼ぶ）を検出するために用いられる。第１温度センサ６１は、温度に応じて電気抵抗値が変化するサーミスタにより構成されている。具体的には、本実施形態では第１温度センサ６１は、ＮＴＣサーミスタにより構成され、自身の温度が上昇すると電気抵抗値が低下する特性を有する。図１に示すように、第１温度センサ６１の一方の端子は、ヒートスプレッダ４０に接して配置されている。このため、スイッチング素子３０の温度変化がヒートスプレッダ４０を介して第１温度センサ６１に伝達し、スイッチング素子３０の温度変化に応じて第１温度センサ６１の電気抵抗値も変化することとなる。第１温度センサ６１の他方の端子は、後述する配線５０に接続されている。

第２温度センサ６２は、基板１１において、第１温度センサ６１に比べてスイッチング素子３０からより遠くに配置され、電気制御装置１０の内部温度（以下、単に「内部温度」と呼ぶ）、換言すると電気制御装置１０が備える筐体内の温度を検出するために用いられる。第２温度センサ６２の配置位置は、基板１１においてスイッチング素子３０よりもＭＰＵ２０により近い位置ということもできる。このような配置位置とすることにより、スイッチング素子３０の発熱に伴う温度変化が、第２温度センサ６２において検知する温度変化、すなわち電気抵抗値の変化に過度に影響を与えることを抑制でき、電気制御装置１０の内部全体を代表する温度を精度良く検出できる。第２温度センサ６２は、第１温度センサ６１と同様に、温度に応じて電気抵抗値が変化するサーミスタ、具体的にはＮＴＣサーミスタにより構成されている。上述の第１温度センサ６１と第２温度センサ６２とは、配線５０を介して互いに直列に接続されている。第２温度センサ６２において配線５０と接続されている端子とは異なる他方の端子には、プルアップ抵抗として機能する抵抗器８０を介して電源７０が接続されている。

本実施形態では、互いに同一の温度環境下における第１温度センサ６１の電気抵抗値と第２温度センサ６２の電気抵抗値とは互いに同じである。

Ａ−２．温度検出処理：
図２に示す温度検出処理は、素子温度および内部温度を検出するための処理であり、プロセッサ２５において電源がオンされると実行される。

プロセッサ２５は、スイッチング素子３０が動作しないオフ時におけるＡ／Ｄポート２１への入力電圧に基づき、第２温度センサ６２の電気抵抗値を特定する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５において特定される電気抵抗値を「オフ時抵抗値」とも呼ぶ。

プロセッサ２５は、ステップＳ１０５で特定されたオフ時抵抗値に基づき、内部温度を特定する（ステップＳ１１０）。オフ時には、発熱体としてのスイッチング素子３０が動作しないことから第１温度センサ６１の周囲の環境温度と、第２温度センサ６２の周囲の環境温度とは、互いにほぼ同じである。このため、各温度センサ６１、６２における電圧降下分（分圧）は互いにほぼ同じとなる。これにより、第２温度センサ６２の電気抵抗値が求められ、かかる電気抵抗値から内部温度が特定されることとなる。なお、ステップＳ１１０で特定された内部温度は、ＭＰＵ２０が有する図示しないメモリに記憶される。

プロセッサ２５は、スイッチング素子３０を動作させる指令があるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。プロセッサ２５は、ＭＰＵ２０とは異なる外部装置、例えば、ＣＡＮ（Control Area Network）を介して電気制御装置１０に接続されている他のＥＣＵや、基板１１に配置されている他のプロセッサから入力される「スイッチング素子３０を動作させる指示」に応じて、スイッチング素子３０を動作させる。或いは、プロセッサ２５は、スイッチング素子３０を動作させる指令を、自ら作成して送信且つ受信し、これに応じてスイッチング素子３０を動作させる。したがって、ステップＳ１１５では、このような指令を受信するか否かが判定される。

スイッチング素子３０を動作させる指令が無いと判定された場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）、処理はステップＳ１０５に戻る。これに対して、スイッチング素子３０を動作させる指令があると判定された場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、プロセッサ２５は、スイッチング素子３０を動作させる（ステップＳ１２０）。このため、スイッチング素子３０はオン状態となり、スイッチング素子３０は、動作に応じて発熱し、スイッチング素子３０およびヒートスプレッダ４０の近傍の温度は上昇することとなる。なお、このステップＳ１２０は、温度検出処理の一ステップとしてではなく、温度検出処理とは独立した他の処理として実行されてもよい。

プロセッサ２５は、Ａ／Ｄポート２１から入力される入力電圧を測定する（ステップＳ１２５）。プロセッサ２５は、ステップＳ１２５で測定された入力電圧と、オフ時抵抗値とに基づき、第１温度センサ６１の抵抗値を特定する（ステップＳ１３０）。上述のように、第２温度センサ６２は、スイッチング素子３０およびヒートスプレッダ４０から大きく離れて配置されているため、スイッチング素子３０およびヒートスプレッダ４０の温度上昇が生じた場合でも、第２温度センサ６２の近傍の温度変化は小さい。このため、ステップＳ１２５が実行されるときの第２温度センサ６２の電気抵抗値はオフ時抵抗値とほぼ等しい。したがって、ステップＳ１２５で測定された入力電圧と、このときの第２温度センサ６２の電気抵抗値に相当する「オフ時抵抗値」とから、第１温度センサ６１の電気抵抗値を求めることができる。

プロセッサ２５は、ステップＳ１３０で特定された第１温度センサ６１の電気抵抗値（オン時抵抗値）に基づき素子温度を特定する（ステップＳ１３５）。プロセッサ２５は、スイッチング素子３０の停止させる指令があるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。スイッチング素子３０の停止させる指令が無いと判定された場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）、処理は上述のステップＳ１２０に戻る。

スイッチング素子３０の停止させる指令があると判定された場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、プロセッサ２５は、スイッチング素子３０を停止させる（ステップＳ１４５）。ステップＳ１４５の完了後、処理は上述のステップＳ１０５に戻る。

上述の温度検出処理により検出される素子温度および内部温度は、様々な用途に用いられる。例えば、素子温度が所定の閾値温度以上になった場合に、スイッチング素子３０の動作を強制的に停止させるという処理に用いられたり、内部温度が所定の閾値温度以上になった場合に警報を出力するという処理に用いられたりできる。

上述の温度検出処理によれば、電気制御装置１０の内部温度が変化した場合にも、オフ時抵抗値に基づき内部温度を精度良く検出できる。また、スイッチング素子３０およびヒートスプレッダ４０の温度が変化した場合にも、オフ時抵抗値とオン時抵抗値に基づき素子温度を精度良く検出できる。

以上説明した第１実施形態の電気制御装置１０によれば、素子温度を検出するための第１温度センサ６１と、第１温度センサ６１に比べてスイッチング素子３０から遠くに配置され、電源７０に抵抗器８０を介して直列接続され、且つ、第１温度センサ６１に直列接続され、電気制御装置１０の内部温度を検出するための第２温度センサ６２と、第１温度センサ６１と第２温度センサ６２とを互いに電気的に接続する配線５０に対して電気的に接続され、配線５０との接続部５１における電圧値を特定し、電圧値を利用して素子温度と内部温度とを検出するプロセッサ２５とを備えるので、第１温度センサ６１により素子温度を検出できると共に、第１温度センサ６１に比べてスイッチング素子３０から遠くに配置された第２温度センサ６２によりスイッチング素子３０の発熱の影響を抑えつつ内部温度を精度良く検出できる。加えて、第１温度センサ６１と第２温度センサ６２とをそれぞれ独立してプロセッサ２５に接続する構成に比べて、プロセッサ２５における使用接続ポート数（Ａ／Ｄポート数）を減らすことができる。このように、第１実施形態の電気制御装置１０によれば、スイッチング素子３０の素子温度と内部温度とをそれぞれ精度良く検出しつつ、プロセッサ２５における温度センサとの接続に使用する接続ポート数（Ａ／Ｄポート数）が過度に多くなることを抑制できる。

また、第１温度センサ６１は、ヒートスプレッダ４０に接しているので、第１温度センサ６１を、ヒートスプレッダ４０を介してスイッチング素子３０に熱的に接続させることができる。このため、第１温度センサ６１を利用して素子温度を精度良く検出できる。

また、プロセッサ２５は、スイッチング素子３０が動作しないオフ状態において特定される電圧値と、スイッチング素子３０が動作しているオン状態において特定される電圧値と、を利用して、素子温度を特定するので、スイッチング素子３０およびヒートスプレッダ４０の温度が変化した場合にも、オフ時抵抗値と、オン時抵抗値に基づき素子温度を精度良く検出できる。

Ｂ．第２実施形態：
第２実施形態の電気制御装置１０は、ＭＰＵ２０が備えるメモリ装置に、予め素子温度決定テーブルＴＢが記憶されている点において、図１に示す第１実施形態の電気制御装置１０と異なる。第２実施形態の電気制御装置１０のその他の構成は、図１に示す第１実施形態の電気制御装置１０と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図３に示すように、素子温度決定テーブルＴＢには、オフ時入力電圧ごとに、オン時入力電圧と素子温度とが対応付けられている。「オフ時入力電圧」とは、スイッチング素子３０がオフ状態においてＡ／Ｄポート２１に入力される信号により特定される接続部５１の電圧値を意味する。また、「オン時入力電圧」とは、スイッチング素子３０がオン状態においてＡ／Ｄポート２１に入力される信号により特定される接続部５１の電圧値を意味する。図３の例では、入力電圧が電圧ｖ１の場合のオン時入力電圧と素子温度との対応関係Ｌ１と、入力電圧が電圧ｖ２の場合のオン時入力電圧と素子温度との対応関係Ｌ２とが、具体的且つ模式的に表されている。２つの対応関係Ｌ１、Ｌ２において、横軸はオン時入力電圧を示し、縦軸は素子温度を示す。対応関係Ｌ２では、比較が容易なように、対応関係Ｌ１を破線で併記している。

本実施形態では、オフ時入力電圧がより大きいほど、オン時入力電圧に対応付けられている素子温度はより高い温度となるように、素子温度決定テーブルＴＢは設定されている。したがって、図３に示すように、同じオン時入力電圧値であっても、オフ時入力電圧が電圧ｖ２である場合の素子温度は、電圧ｖ１である場合の素子温度よりも高い値に設定されている。このような設定の理由について説明する。オフ時入力電圧がより高い場合には、オフ時における第２温度センサ６２の電圧降下がより小さいこと、すなわち、第２温度センサ６２の電気抵抗値がより小さいことを意味する。第２温度センサ６２の電気抵抗値がより小さい場合に、オン時入力電圧が同じであれば、それは、第１温度センサ６１の電気抵抗値も同様により小さな値である状況、すなわち、スイッチング素子３０の温度がより高い値であることを意味する。このため、同じオン時入力電圧値であっても、オフ時入力電圧がより大きな電圧である場合の素子温度は、より小さな電圧である場合の素子温度よりも高い値に設定されている。なお、素子温度決定テーブルＴＢの具体的な設定値は、予め実験やシミュレーション等により決定されて設定されている。

図４に示す第２実施形態の温度検出処理は、ステップＳ１３０が省略されている点と、ステップＳ１３５に代えてステップＳ１３５ａを実行する点とにおいて、図２に示す第１実施形態の温度検出処理と異なる。第２実施形態の温度検出処理におけるその他の手順は、第１実施形態の温度検出処理と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

ステップＳ１２５の完了後、プロセッサ２５は、ステップＳ１０５の実行時に測定されたオフ時入力電圧と、ステップＳ１２５において測定されたオン時入力電圧とに基づき、図３に示す素子温度決定テーブルＴＢを参照して素子温度を特定する（ステップＳ１３５ａ）。ステップＳ１３５ａの完了後、上述のステップＳ１４０が実行される。

以上説明した第２実施形態の電気制御装置１０は、第１実施形態の電気制御装置１０と同様な効果を有する。加えて、オフ時入力電圧、すなわちオフ状態において特定される電圧値が大きい場合に、電圧値が小さい場合に比べてより高い温度を素子温度として決定するので、内部温度の変化の影響を抑えつつ素子温度を精度良く決定できる。また、オン時入力電圧、すなわちオン状態において特定される電圧値が大きい場合に、小さい場合に比べてより低い温度を素子温度として特定するので、ＮＴＣサーミスタの特性に応じて精度良く素子温度を決定できる。

Ｃ．第３実施形態：
図５に示す第３実施形態の電気制御装置１０ａは、単一のＭＰＵ２０ａに対して、２つのスイッチング素子３０ａ、３０ｂが接続されている点において、第１実施形態の電気制御装置１０と異なる。

ＭＰＵ２０ａは、２つのＡ／Ｄポート２１ａ、２１ｂを２つ備える点と、各Ａ／Ｄポートから入力されるアナログ信号を利用して、内部温度に加えて、２つのスイッチング素子３０ａ、３０ｂの素子温度をそれぞれ検出する点とにおいて、第１実施形態のＭＰＵ２０と異なる。

２つのスイッチング素子３０ａ、３０ｂは、第１実施形態のスイッチング素子３０と同じ構成を有する。同様に、図５に示す２つのヒートスプレッダ４０ａ、４０ｂは、いずれも第１実施形態のヒートスプレッダ４０と同じ構成を有する。また、図５に示す２つの第１温度センサ６１ａ、６１ｂは、いずれも第１実施形態の第１温度センサ６１と同じ構成を有する。また、図５に示す２つの第２温度センサ６２ａ、６２ｂは、いずれも第１実施形態の第２温度センサ６２と同じ構成を有する。また、図５に示す２つの電源７０ａ、７０ｂは、いずれも第１実施形態の電源７０と同じ構成を有する。また、図５に示す２つの抵抗器８０ａ、８０ｂは、第１実施形態の抵抗器８０と同じ構成を有する。また、２つの配線５０ａ、５０ｂは、いずれも第１実施形態の配線５０と同じ構成を有する。また、２つの配線５３ａ、５３ｂは、いずれも第１実施形態の配線５３と同じ構成を有する。また、２つの制御用配線２９ａ、２９ｂは、いずれも第１実施形態の制御用配線２９と同じ構成を有する。

ＭＰＵ２０ａが備えるＡ／Ｄポート２１ａには、配線５３ａと配線５０ａとの接続部５１ａにおける電圧を示すアナログ信号が入力される。同様に、ＭＰＵ２０ａが備えるＡ／Ｄポート２１ｂには、配線５３ｂと配線５０ｂとの接続部５１ｂにおける電圧を示すアナログ信号が入力される。

プロセッサ２５は、第１実施形態の温度検出処理と同じ処理を、２つのスイッチング素子３０ａ、３０ｂについてそれぞれ実行する。本実施形態では、ステップＳ１１０では、第２温度センサ６２ａのオフ時抵抗値に基づき特定される内部温度と、第２温度センサ６２ｂのオフ時抵抗値に基づき特定される内部温度と、をそれぞれ特定し、これら特定された２つの内部温度の平均値を、電気制御装置１０ａの内部温度として特定するようにしている。なお、平均値に代えて、いずれか一方の内部温度、例えば、より２つのスイッチング素子３０ａ、３０ｂから離れている側の第２温度センサの抵抗値に基づき特定される内部温度を、電気制御装置１０ａの内部温度として特定してもよい。

以上説明した第２実施形態の電気制御装置１０ａは、第１実施形態の電気制御装置１０と同様な効果を有する。加えて、電気制御装置１０ａが２つのスイッチング素子３０ａ、３０ｂを備える構成においても、それぞれのスイッチング素子３０ａ、３０ｂの素子温度を精度良く特定し、且つプロセッサ２５における使用接続ポート数（Ａ／Ｄポート数）が過度に多くなることを抑制できる。

Ｄ．第４実施形態：
図６に示す第４実施形態の電気制御装置１０ｂは、２つのＡ／Ｄポート２１ａ、２１ｂに代えて第１実施形態と同じＡ／Ｄポート２１を備える点と、２つの第２温度センサ６２ａ、６２ｂに代えて第１実施形態と同じ第２温度センサ６２を備える点と、２つの電源７０ａ、７０ｂに代えて第１実施形態と同じ電源７０を備える点と、２つの抵抗器８０ａ、８０ｂに代えて第１実施形態と同じ抵抗器８０を備える点と、２つの配線５３ａ、５３ｂに代えて第１実施形態と同じ配線５３を備える点と、切替器５５を新たに備える点とにおいて、図５に示す第３実施形態の電気制御装置１０ａと異なる。第４実施形態の電気制御装置１０ｂにおけるその他の構成は、第３実施形態の電気制御装置１０ｂと同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

配線５０ａにおいて第１温度センサ６１ａと接続された端部とは反対側の端部には、接続部５２ａが形成されている。同様に、配線５０ｂにおいて第１温度センサ６１ｂと接続された端部とは反対側の端部には、接続部５２ｂが形成されている。本実施形態では、配線５３は、Ａ／Ｄポート２１と第２温度センサ６２とを接続する配線として機能する。そして、配線５３の途中には、接続部５１ｃが形成されている。

切替器５５は、接続部５１ｃと、２つの接続部５２ａ、５２ｂのうちのいずれかと、を選択的に切り替えて互いに接続する。切替器５５は、プロセッサ２５からの指令により接続先を切り替える。

第４実施形態では、プロセッサ２５は、温度検出処理を実行する際に、各ステップにおいて、接続部５１ｃの接続先を接続部５２ａにして当該ステップを実行し、次に接続先を接続部５２ｂに切り替えて当該ステップを実行する。なお、接続先の切替順序は、逆であってもよい。

以上説明した第４実施形態の電気制御装置１０ｂは、第１実施形態の電気制御装置１０と同様な効果を有する。

Ｅ．他の実施形態：
（Ｅ−１）各実施形態において、第１温度センサ６１、６１ａ、６１ｂ、６２、６２ａ、６２ｂは、いずれもＮＴＣサーミスタにより構成されていたが、ＰＴＣサーミスタにより構成されてもよい。ＰＴＣサーミスタにより構成される場合には、温度に対する抵抗値の特性がＮＴＣサーミスタと逆になる。したがって、例えば、第２実施形態においては、オフ時入力電圧が大きい場合に、小さい場合に比べてより低い温度が素子温度として特定され、オン時入力電圧が大きい場合に、小さい場合に比べてより高い温度が素子温度として特定される。なお、サーミスタに限らず、サーもカップルや、白金、ニッケル、銅などを用いたＲＴＤ（Resistance Temperature Detector）など、温度に応じて電気抵抗値が変化する任意の種類の温度センサによって構成されてもよい。

（Ｅ−２）各実施形態において、スイッチング素子３０、３０ａ、３０ｂに代えて、他の種類の任意の素子を用いてもよい。例えば、ダイオードなどの他の種類の能動素子や、抵抗器、コイル等の受動素子であってもよい。本開示によれば、これらの素子の素子温度を精度良く検出しつつ、プロセッサにおける温度センサとの接続に使用する接続ポート数が過度に多くなることを抑制できる。

（Ｅ−３）各実施形態の電気制御装置１０、１０ａ、１０ｂは、あくまでも一例であり、様々に変更可能である。例えば、各実施形態においてヒートスプレッダ４０、４０ａ、４０ｂを省略してもよい。電気制御装置１０、１０ａ、１０ｂは、複数の基板１１を備えていても良い。スイッチング素子３０、３０ａ、３０ｂのスイッチング動作を制御するＭＰＵを、内部温度および素子温度を測定するためのＭＰＵ２０とは別のＭＰＵとして構成してもよい。第３実施形態において、２つの電源７０ａ、７０ｂを互いに共通する単一の電源７０に置き換えてもよい。各実施形態の電気制御装置１０、１０ａ、１０ｂは、車両に限らず、航空機やロボット等の任意の移動物に搭載されてもよく、また、固定された装置に搭載されてもよい。なお、本開示は、上記各実施形態の他、種々の形態で実現することも可能である。例えば、電気制御装置の内部温度および素子温度を検出する方法、かかる方法を実現するためのコンピュータプログラム、かかるコンピュータプログラムを記録した一時的でない記憶媒体等の形態で実現することができる。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…電気制御装置、３０…素子、６１…第１温度センサ、６２…第２温度センサ、７０…電源、８０…抵抗器、５０…配線、５１…接続部、２５…プロセッサ

Claims (4)

1. 電気制御装置（１０）であって、
   素子（３０）と、
   温度に応じて電気抵抗値が変化する第１温度センサ（６１）であって、前記素子の温度である素子温度を検出するための第１温度センサと、
   温度に応じて電気抵抗値が変化する第２温度センサ（６２）であって、前記第１温度センサに比べて前記素子から遠くに配置され、電源（７０）に抵抗器（８０）を介して直列接続され、且つ、前記第１温度センサに直列接続され、前記電気制御装置の内部温度を検出するための第２温度センサと、
   前記第１温度センサと前記第２温度センサとを電気的に接続する配線（５０）に対して電気的に接続され、前記配線との接続部（５１）における電圧値を特定し、前記電圧値を利用して前記素子温度と前記内部温度とを検出するプロセッサ（２５）と、
   を備える、電気制御装置。
2. 請求項１に記載の電気制御装置において、
   前記素子に接触するヒートスプレッダ（４０）を、さらに備え、
   前記第１温度センサは、前記ヒートスプレッダに接している、電気制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の電気制御装置において、
   前記素子は、スイッチング素子であり、
   前記プロセッサは、前記スイッチング素子が動作しないオフ状態において特定される前記電圧値と、前記スイッチング素子が動作しているオン状態において特定される前記電圧値と、を利用して、前記素子温度を特定する、電気制御装置。
4. 請求項３に記載の電気制御装置において、
   前記第１温度センサと前記第２温度センサとは、いずれもＮＴＣサーミスタにより構成され、
   前記プロセッサは、
   前記オフ状態において特定される前記電圧値が大きい場合に、小さい場合に比べてより高い温度を前記素子温度として特定し、
   前記オン状態において特定される前記電圧値が大きい場合に、小さい場合に比べてより低い温度を前記素子温度として特定する、電気制御装置。

Images