JP2022095235A

JP2022095235A - 電子制御装置

Info

Publication number: JP2022095235A
Application number: JP2020208431A
Authority: JP
Inventors: 弘輔徳留; Kosuke Tokutome; 昌樹亀岡; Masaki Kameoka
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2022-06-28
Anticipated expiration: 2040-12-16
Also published as: JP7489304B2

Abstract

【課題】電子制御装置の動作を安定化させる。【解決手段】マイクロコントローラ（ＭＣＵ）に対してメイン電源供給ラインとイグニッション電源供給ラインの２系統が設けられ、イグニッション電源供給ラインには二つの逆流防止ダイオードが直列２段に接続され、各電源供給ラインに配置された複数の逆流防止ダイオードの端子電圧がＭＣＵのＡ／Ｄ入力端子に入力され、それぞれの端子電圧が測定され、ＭＣＵによって複数の逆流防止ダイオードの一個にショート故障が発生したか否かが判定され、逆流防止ダイオードのショート故障が発生したことを警告する警告装置が作動させられる電子制御装置。【選択図】図１

Description

本発明は、電子制御装置に関する。

自動車、船舶、農耕機などのエンジンや変速機の制御に電子制御装置（以下、ＥＣＵとも記す）が用いられている。通常、自動車等に搭載されるＥＣＵは、他の電装部品と同様に、共通のバッテリ電源から電圧が供給されている。

例えば、特許文献１に記載のＥＣＵは、自動車のバッテリ電源の電圧を監視すると共に、ＥＣＵ自体も、バッテリ電源から給電された電源回路によって必要な電圧の供給を受けている。また、内部配線に用いられるワイヤーハーネスの断線を想定し、電源系に冗長性を与えることが通常行われている。

特許文献１におけるＥＣＵに給電するための回路構成は以下の通りである。まず、バッテリ電源、イグニッション電源、及び補助バッテリの３か所の電源から、異なるワイヤーハーネスを介して接続された、メイン電源供給ラインＬ_１及びサブ電源供給ラインＬ_２、Ｌ_３が構成されている。

ＥＣＵの回路基板内で、メイン電源供給ラインの逆流防止回路の出力及び二つのサブ電源供給ラインのダイオードＯＲ回路の出力がＥＣＵ内の電源回路に対して共通接続されている。さらに、電源回路からマイクロコントローラ（以後、ＭＣＵという）や内部回路に電圧が供給されている（特許文献１の図１を参照）。

サブ電源供給ラインＬ_２、Ｌ_３の二つのダイオードは複数の電源供給ラインの間での電流の逆流を防止しつつ電源回路に給電するためのものである。

このように、特許文献１のＥＣＵは、バッテリ電源、イグニッション電源、及び補助バッテリの何れかの電源が正常であれば、その動作を最低限維持することができる。

特開２０１７－１８４５３８

しかし、特許文献１のＥＣＵのサブ電源供給ラインのダイオードがショート故障を起こすと、メイン電源供給ラインからサブ電源供給ラインへの電圧の回り込みが発生し、イグニッションスイッチのオフ操作をＭＣＵが認識できないという問題を内包していた。

そこで、電源系に配置される逆流防止用のダイオードのショート故障への冗長性をさらに高めるために、例えば、ＥＣＵのサブ電源供給ラインのダイオードを直列２段の回路構成に変更する方法が考えられる。

直列２段のダイオードの何れか一方がショート故障を起こしても、他方が正常であれば、上記の電圧の回り込みは発生しない。しかし、直列２段のダイオードの回路構成であっても、２個のダイオードが共にショート故障を起こすと電圧の回り込みがやはり発生する。すると、イグニッションスイッチが利用者によってオフとなった場合であっても、ＭＣＵはイグニッションスイッチがオン状態であると誤認識する。

このように、逆流防止用の直列２段のダイオードに二重故障が発生した場合は、状態変化に応じて求められる所定の動作をＥＣＵは実行することができない。そのため、直列２段のダイオードの回路構成に関して、その二重故障の前提となる一重故障の発生をＥＣＵが事前に検知することが新たな課題となる。

本発明の目的は、電子制御装置の安定動作を維持することである。

上記目的を達成するために本発明の一例は、メイン電源に接続されるメイン電源端子と、サブ電源にサブ電源スイッチを介して接続されるサブ電源端子と、前記メイン電源端子から逆流防止回路を介して共通ノードに電圧を供給するメイン電源供給ラインと、前記サブ電源端子から直列に配置された第１の逆流防止ダイオード及び第２の逆流防止ダイオードを介して前記共通ノードに電圧を供給するサブ電源供給ラインと、前記共通ノードから電圧の供給を受ける通電スイッチと、前記通電スイッチから電圧の供給を受けるマイクロコントローラ用電源回路と、前記マイクロコントローラ用電源回路から電圧の供給を受けるマイクロコントローラと、を備え、前記マイクロコントローラは、前記サブ電源端子の電圧を監視し、前記サブ電源端子の電圧がオフになった場合に前記通電スイッチの通電を遮断するための信号を前記通電スイッチに出力し、前記通電スイッチの通電が遮断されることによって前記マイクロコントローラ用電源回路への電圧の供給が停止され、前記マイクロコントローラ用電源回路から前記マイクロコントローラへの電圧の供給が停止されることによって前記マイクロコントローラの動作が停止され、前記マイクロコントローラは、前記第１の逆流防止ダイオードのアノードの第１の端子電圧と、前記第２の逆流防止ダイオードのアノードの第２の端子電圧と、カソードの第３の端子電圧と、を測定し、前記マイクロコントローラは、測定した前記第１の端子電圧、前記第２の端子電圧、及び前記第３の端子電圧に基づいて、前記第１の逆流防止ダイオードまたは前記第２の逆流防止ダイオードにショート故障が発生しているか否かを判定し、前記マイクロコントローラは、前記第１の逆流防止ダイオードまたは前記第２の逆流防止ダイオードの何れかにショート故障が発生していると判定した場合に、ショート故障の発生を警告する警告装置を作動させる電子制御装置を提供する。

本発明は、電子制御装置の安定動作を維持することが出来る。

実施例１の回路構成である。比較例の回路構成である。実施例１における診断表である。実施例２の回路構成である。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ説明する。

［実施例１］
図１は、実施例１におけるＥＣＵ２０の回路構成を示す。

－電源－
ＥＣＵのメイン電源にバッテリ電源１が用いられている。車両等に広く用いられるバッテリ電源には公称電圧が直流１２Ｖまたは２４Ｖのものがある。本例では１２Ｖのバッテリ電源が用いられている。また、同一のバッテリ電源１からイグニッションスイッチ２を介した電源ラインがサブ電源として設けられている。このサブ電源がイグニッション電源ＩＧＮ－Ｖであり、また、イグニッションスイッチ２がサブ電源スイッチに相当する。メイン電源には、エンジン起動用の大電流を供給するため、通常、大容量型のものが用いられる。サブ電源には、メイン電源用のバッテリ電源１に対して、電力容量と充電特性が異なるタイプのバッテリ電源を用いることもできる。または、メイン電源用のバッテリ電源１から電圧を随時充電する形態の充電池であってもよい。

－ＥＣＵと電源との接続－
本例では、バッテリ電源１は、メインハーネス３を介してＥＣＵ２０のメイン電源端子ＶＭに接続されている。メイン電源端子ＶＭから、逆流防止回路（逆流防止ダイオード５）を介してＥＣＵ２０内部の共通ノードＭ３に繋がるメイン電源供給ラインＰＲが構成されている。そして、メイン電源供給ラインＰＲの逆流防止回路（逆流防止ダイオード５）のカソード（共通ノードＭ３）に接続された共通電源線８を通って通電スイッチ１１の入力端子に電圧が供給される。通常、メイン電源供給ラインＰＲの方から、通電スイッチ１１を介して、ＭＣＵ用電源回路１３と負荷用電源回路１６に必要とされる電圧及び電流が供給される。

イグニッション電源ＩＧＮ－Ｖはサブハーネス４を介してＥＣＵ２０のサブ電源端子ＩＧＮに接続されている。サブ電源端子ＩＧＮから、第１の逆流防止ダイオード６と第２の逆流防止ダイオード７が直列２段に接続されたサブ電源供給ラインＳＶが構成され、上記の共通ノードＭ３に共通接続されている。

このように、ＥＣＵ２０に対する電源供給ラインが少なくとも二系統設けられており、何れか一方の電源供給ラインに故障が発生しても、残る他方が正常であれば、ＥＣＵ２０に最低限必要な電圧が供給できる回路構成となっている。

また、イグニッションスイッチ２から、ＥＣＵ２０のサブ電源端子ＩＧＮにサブハーネス４を介して接続がなされる以外に、イグニッション電源ＩＧＮ－Ｖを利用する負荷が並列に接続されている。例えば、自動車であれば、エアコン、パワーウインドウ、ワイパーなど、情報通信回路系より電力消費が大きな負荷である。

なお、図１において、各電源供給ラインに通常挿入される保護ヒューズは、その図示が省略されている。

－マイクロコントローラ－
本例に用いるマイクロコントローラ（以下、ＭＣＵともいう）の構成は、例えば、以下の通りである。ＭＣＵ１０は、高速演算の並列処理に適した３２ビットのデュアルコア（ＣＰＵ）が搭載されている。また、プログラム記憶用に２個のフラッシュメモリ（各２ＭＢ）、１２８ＫＢのＲＡＭ、１６チャネルのＤＭＡが搭載されている。さらに、周辺回路として、モータ制御用タイマ、シリアルインターフェース、１２ビットのＡ／Ｄコンバータ、レゾルバの出力信号をデジタルの角度データに変換するＲ／Ｄコンバータ、などが備えられている。また、ＭＣＵ１０のパッケージの形態は、例えば、２５２ピンのＢＧＡである。

－ＭＣＵの起動と停止－
次に、ＥＣＵ２０の作動の中心となるＭＣＵの起動と停止について説明する。まず、イグニッションスイッチ２が利用者によってオン操作されることで、イグニッションスイッチ２とハードウェア結線（図示を省略）された通電スイッチ１１の制御入力が連動してオンされる。

すると、共通ノードから共通電源線８を通して電圧が通電スイッチ１１に入力され、通電スイッチ１１の出力端子から内部電源線９を介してＭＣＵ用電源回路１３と負荷用電源回路１６に電圧の供給が開始される。

そして、負荷用電源回路１６から負荷用電源端子ＶＬを介して、ＥＣＵ２０の外部の負荷１７に対して電圧が供給される。また、ＭＣＵ用電源回路１３によって、ＭＣＵ１０の動作に必要な所定の電圧、例えば、＋５Ｖ±０．５Ｖ、３．３Ｖ±０．３Ｖ、１．２５Ｖ±０．１Ｖといった複数の出力電圧が生成される。これらの複数の出力電圧がＭＣＵ１０に対してＭＣＵ用電源線１４から供給され、ＭＣＵ１０が起動される。ＭＣＵ１０に必要となる電圧が供給されることで、他のＥＣＵとの連携や、車両の各部のセンシングや運転支援などの制御が開始される。

次にＥＣＵ２０の停止は以下のようにして行われる。イグニッションスイッチ２が利用者によってオフされることで、サブ電源供給ラインＳＶのノードＭ１の電圧が低下する。ノードＭ１の電圧が第１の端子電圧であり、電圧監視線６Ａから電圧分割器１２を通ってＭＣＵ１０のＡ／Ｄ入力端子の一つに入力され、ノードＭ１の電圧が測定できるように構成されている。ノードＭ１の電圧がＡ／Ｄ変換され、ＭＣＵ１０はノードＭ１の電圧値をデジタル値として取得する。予め準備されたノードＭ１の電圧に関するデータとの対比がなされることで、最終的に、ＭＣＵ１０は、イグニッションスイッチ２がオフされたことを認識する。

ＭＣＵ１０はイグニッションスイッチ２のオフを認識すると、各部に対する制御動作を終了する。引き続き、ＭＣＵ１０は必要なデータをＭＣＵ１０内部のメモリに退避した後、通電スイッチ１１の制御に用いるＩ／Ｏ端子の一つの出力をオフにし、通電制御線１１ｃの電圧レベルをオフにする。すると通電スイッチ１１の入力端子から出力端子への通電は遮断され、通電スイッチ１１の出力端子に接続されている内部電源線９の電位はゼロとなる。その結果、ＭＣＵ用電源回路１３への電圧供給が停止することで、ＭＣＵ用電源回路１３の出力もゼロとなり、ＭＣＵ１０への電圧の供給が停止され、最終的に、ＥＣＵ２０の装置全体の作動が停止する。また、負荷用電源回路１６への電圧の供給も停止される。

なお、ＥＣＵ２０には、イグニッション電源オン、アクセサリ電源オン、イグニッション電源オフ、といった複数の電源動作モードが予め設定されている。

－ノードの電圧の監視－
メイン電源供給ラインＰＲと、サブ電源供給ラインＳＶの二つの逆流防止ダイオードの各端子電圧を監視するため、各端子（ノード）から複数の電圧監視線が電圧分割器１２の入力端子に接続されている。電圧分割器１２は、電源系の１２Ｖ、２４Ｖといったバッテリ電源の直流電圧から派生する電圧を、５Ｖ系のＭＣＵ１０のＡ／Ｄ入力端子に入力できるように電圧レベルを変換するための回路である。ＭＣＵ１０に複数のＡ／Ｄ入力端子が備えられているので、各端子（ノード）の電圧を監視するための回路系をコンパクトにすることができる。

まず、サブ電源供給ラインＳＶの第１の逆流防止ダイオード６のアノード側のノードＭ１から電圧監視線６Ａが引き出されている。第２の逆流防止ダイオード７のアノード側のノードＭ２（第２の端子電圧）から電圧監視線７Ａが引き出されている。第２の逆流防止ダイオード７のカソード側から電圧監視線７Ｃが引き出されている。また、メイン電源供給ラインＰＲの逆流防止ダイオード５のアノード側のノードＭ４から電圧監視線５Ａが引き出されている。各電圧監視線５Ａ、６Ａ、７Ａ、７Ｃは、電圧分割器１２の入力端子に接続されている。

このように、メイン電源供給ラインＰＲのノードＭ４、サブ電源供給ラインＳＶのノードＭ１、ノードＭ２、及び共通ノードＭ３から引き出された各電圧監視線から電圧分割器１２を通して、各ノードの電圧がＭＣＵ１０のＡ／Ｄ入力端子に入力されている。ノードＭ４の電圧はバッテリ電源１の電圧であるが、既知のデータとして扱ってもよいし、ノードＭ４の電圧を測定し実測した電圧値を得てもよい。メインハーネス３における電圧降下を考慮した場合、バッテリ電源１の電圧としてノードＭ４の電圧を測定することが好ましい。共通ノードＭ３の電圧が第３の端子電圧に相当する。このように、バッテリ電源１の電圧が既知または同時にＭＣＵ１０によって測定されることを前提として、第１の端子電圧、第２の端子電圧、及び第３の端子電圧の測定値が、電源供給ラインの各逆流防止ダイオードの故障診断に使用される。

－逆流防止ダイオードの故障判定－
逆流防止ダイオードのショート故障の判定は、図３の診断表に基づいて行うことができる。この診断表に示すように、ノードＭ１、Ｍ２及び共通ノードＭ３のそれぞれの電圧値（第１の端子電圧、第２の端子電圧、及び第３の端子電圧）が測定される。そして、測定した電圧値とイグニッションスイッチ２のオンとオフの組み合わせによって電源系におけるショート故障の発生の有無がＭＣＵ１０によって判定される。

図３に示す診断表ではＮｏ．Ａ～Ｈの８通りの状態が示されている。この診断表との照合を行うために、ＭＣＵ１０は、ノードＭ１、ノードＭ２、共通ノードＭ３、及びノードＭ４の電圧を測定する。測定した電圧値を診断表と照合することで、第１の逆流防止ダイオードまたは第２の逆流防止ダイオードにおけるショート故障の有無を診断することができる。なお、本例では、バッテリ電源１が一つであるのでノードＭ４とノードＭ１の電圧はほぼ一致する。診断表の「ＶＢ」は、バッテリ電源１の電圧値を指している。

以下、その一例として、図３の診断表のＮｏ．Ｄについて説明する。このＤの場合は、第２の逆流防止ダイオード７がショート故障した際の状態が示されている。

正常時は、診断表のＮｏ．Ｂに示す場合であり、異常時のＮｏ．Ｄの場合と比較すると、ノードＭ２の電圧が、Ｎｏ．Ｂの正常時の０Ｖに対して、Ｎｏ．Ｄの異常時には（ＶＢ－Ｖｆｄ５）Ｖと異なっている。従って、第２の逆流防止ダイオード７のショート故障の発生を、正常な場合と対比することによって、ＭＣＵ１０は異常の発生を検知することができる。

ここで、Ｖｆｄ６は第１の逆流防止ダイオード６の順方向電圧であり、Ｖｆｄ５は逆流防止ダイオード５の順方向電圧である。一般的なシリコンダイオードであれば、０．６～０．７Ｖ程度の電圧降下を示す。このようにして図３の診断表に示したように逆流防止ダイオードの正常時と、異常時の各ノードの電圧値を比較することで、第１の逆流防止ダイオード６と第２の逆流防止ダイオード７のショート故障（一重故障）の発生を検知することが可能となる。

なお、診断表の中で、Ｎｏ．Ａの場合は、電源系統に異常がなく、メイン電源供給ラインＰＲに主たる負荷電流等が流れている。そのため、逆流防止ダイオード５は完全にオンしており、その端子電圧は、例えばシリコンダイオードであれば、０．７Ｖ程度である。

この場合、サブ電源供給ラインの二つの逆流防止ダイオード６、７は、逆流防止ダイオード５に対して並列に配置されており、二個で一個のダイオードと等価である、とほぼみなすことができる。また、逆流防止ダイオード５の両側の端子電圧が０．７Ｖになるので、特性が揃った部品を使用していれば、サブ電源供給ラインＳＶ側の逆流防止ダイオード６、７の各１個における電圧降下は、凡そ、近似的に見て通常の電圧降下の半分の０．３５Ｖ程度となる。但し、整流用ダイオード（逆流防止ダイオード）における順方向への微弱な電流が流れることを前提としている。また、電圧分割器１２及びＭＣＵ１０のＡ／Ｄ入力端子の入力インピーダンス等との関係で、第１の端子電圧、第２の端子電圧、及び第３の端子電圧を十分な精度で測定できることを前提としている。

次に、Ｎｏ．Ｃは、イグニッションスイッチ２がオンで、第２の逆流防止ダイオード７がショート故障したことにより、逆流防止ダイオード５と第１の逆流防止ダイオード６とが並列になった状態に相当する。この場合は、二つの電源供給ラインの電流がほぼ等しく、両方のダイオードが共にオンすることが想定される。

Ｎｏ．Ｅは、イグニッションスイッチ２がオンで、第１の逆流防止ダイオード６がショート故障した場合であり、ノードＭ２は、バッテリ電源１の電圧値（ＶＢ）そのものを示すこととなる。

Ｎｏ．Ｆは、イグニッションスイッチがオフで、第１の逆流防止ダイオード６がショート故障した場合である。ノードＭ１とノードＭ２は、イグニッションスイッチ２がオフであるため完全に絶縁されるので、ゼロ電位となる。

さらに、共通ノードＭ３はメイン電源供給ラインの通電により、バッテリ電源の電圧値から逆流防止ダイオード５の電圧降下分が減算された値（ＶＢ－Ｖｆｄ５）が電圧値として測定される。このＮｏ．Ｆの状態はＮｏ．Ｂと同様の結果となっているので、ＭＣＵ１０は状態の区別をすることができないが、イグニッションスイッチ２がオフなので、ＥＣＵ２０にとって支障はない。また、この状態は、イグニッションスイッチがオンとなるＮｏ．Ｅの場合に、ＭＣＵ１０はショート故障を検知することができる。

Ｎｏ．ＧとＮｏ．Ｈは、二重故障の場合であり、ＭＣＵ１０が故障を検知できることは言うまでもない。

上記の診断表との照合は、測定した端子電圧について、部品のばらつきや測定誤差等を考慮した上で、０または１のデジタル値に変換して行うことができる。例えば、ある端子電圧が想定される範囲内の電圧値を示した場合を１とし、範囲外の場合を０として、予め準備したデータと対比する方法が考えられる。

本例の回路構成において、ＭＣＵ１０は実際の回路構成に基づいて各ノードの電圧を高精度で予め測定し、データとして準備しておくことができる。

そして、ＭＣＵ１０が、第１の逆流防止ダイオード６と第２の逆流防止ダイオード７の何れか一方について、ショート故障を検知した場合、残る他方の逆流防止ダイオードが正常であれば、少なくとも、ＭＣＵ１０は正常な動作を継続することができる。

本例では、ＭＣＵ１０が逆流防止ダイオードの一重故障を見出した場合は、ＭＣＵ１０は入出力端子の一つから警告出力線１５を通して警告装置１８に作動のための警告信号を出力する。そして、警告装置１８は、利用者が視認したり聴くことができる自動車等の位置に、異常音を発したり、点滅光を表示する等によって、電源供給ラインにショート故障が発生したことを警告する。

また、ＥＣＵ２０から他のＥＣＵへの通信によって、ＥＣＵ２０の電源系の逆流防止ダイオードに故障が発生したことを通知することも可能である。

このように、本例におけるＥＣＵ２０は、メイン電源に接続されるメイン電源端子ＶＭと、サブ電源（イグニッション電源）ＩＧＮ－Ｖにサブ電源スイッチ２を介して接続されるサブ電源端子ＩＧＮと、メイン電源端子ＶＭから逆流防止回路（逆流防止ダイオード５）を介して共通ノードＭ３に電圧を供給するメイン電源供給ラインＰＲと、サブ電源端子ＩＧＮから直列に配置された第１の逆流防止ダイオード６及び第２の逆流防止ダイオード７を介して共通ノードＭ３に電圧を供給するサブ電源供給ラインＳＶと、共通ノードＭ３から電圧の供給を受ける通電スイッチ１１と、通電スイッチ１１から電圧の供給を受けるＭＣＵ用電源回路１３と、ＭＣＵ用電源回路１３から電圧の供給を受けるＭＣＵ１０と、を備えている。

ＭＣＵ１０は、サブ電源端子ＩＧＮの電圧（ノードＭ１の電圧）を監視し、サブ電源端子ＩＧＮの電圧がオフになった場合に通電スイッチ１１の通電を遮断するための信号を通電スイッチ１１に出力し、通電スイッチ１１の通電が遮断されることによってＭＣＵ用電源回路１３への電圧の供給が停止され、ＭＣＵ用電源回路１３からＭＣＵ１０への電圧の供給が停止されることによってＭＣＵ１０の動作が停止される。

ＭＣＵ１０は、第１の逆流防止ダイオード６のアノードの第１の端子電圧と、第２の逆流防止ダイオード７のアノードの第２の端子電圧と、カソードの第３の端子電圧と、を測定し、ＭＣＵ１０は、測定した第１の端子電圧、第２の端子電圧、及び第３の端子電圧に基づいて、第１の逆流防止ダイオード６または第２の逆流防止ダイオード７にショート故障が発生しているか否かを判定する。

ＭＣＵ１０は、第１の逆流防止ダイオード６または第２の逆流防止ダイオード７の何れかにショート故障が発生していると判定した場合に、ショート故障の発生を警告する警告装置１８を作動させる。

このように、本例は、ＥＣＵ２０の安定動作を維持することが出来る。

［比較例］
図２は比較例の回路構成である。この比較例では、第２の逆流防止ダイオード７の両側の端子からの電圧監視線が回路構成上、設けられていない。そのため、ＭＣＵ１０はノードＭ２や共通ノードＭ３の電圧を監視することが全くできず、逆流防止ダイオードの故障の発生を区別することができない。従って、この比較例において、ＭＣＵ１０は、逆流防止ダイオード５、６の一重故障の発生を、二重故障の発生前に検知することができない。

［実施例２］
図４に実施例２の回路構成を示す。本例では、メイン電源用のバッテリ電源１Ａに対して、電力容量と充電特性が異なるバッテリ電源１Ｂがサブ電源として予め設けられている。つまり、本例では、サブ電源に、バッテリ電源１Ａよりも繰り返し充電回数が数倍大きなタイプのバッテリ電源１Ｂを用いる。例えば、サイクルユースに適したバッテリやリチウムイオンバッテリなどがある。本例では、二つのバッテリ電源を併用することによって、電源系の冗長性がより高まるので好ましい。

また、本例では、サブ電源供給ラインＳＶの第１の逆流防止ダイオード６Ｘと第２の逆流防止ダイオード７Ｘに、低電圧降下型のダイオードを用いている。例えば、電圧降下が０．４Ｖ～０．５Ｖ程度のものである。電源供給ラインの逆流防止ダイオードに、電圧降下がより小さい部品を用いることで、システム全体における電圧降下による電力損失を抑制し、電力の有効利用を図ることができる。

上記の実施例１の場合と異なり、二つのバッテリ電源が設けられていることと、順方向電圧が低い逆流防止ダイオードが用いられている。そのため、メイン電源供給ラインＰＲとサブ電源供給ラインＳＶの各ノードにおける電圧値の相対的な大きさの関係によって、内部電源線９への電圧供給の流れが変化し得る。

しかし、第１の端子電圧であるノードＭ１、第２の端子電圧であるノードＭ２、第３の端子電圧である共通ノードＭ３、及びメイン電源用のバッテリ電源１Ａの電圧に相当するノードＭ４の電圧は各電圧監視線から電圧分割器１２を介してＡ／Ｄ入力端子に入力される。そして、ＭＣＵ１０は、リアルタイムで各端子電圧を測定することができる。そのため、バッテリ電源１Ａ、バッテリ電源１Ｂの電圧や、逆流防止ダイオード５、第１の逆流防止ダイオード６Ｘ、第２の逆流防止ダイオード７Ｘ等の特性ばらつきを含めて測定することができる。つまり、二つの電源供給系における各端子電圧（ノードＭ１、ノードＭ２、共通ノードＭ３、ノードＭ４）の電圧をすべて測定することができる。

また、ＥＣＵ２０を製造する際、メイン電源端子ＶＭ、サブ電源端子ＩＧＮに所定の電圧を印加し、かつ負荷用電源端子ＶＬに所定の負荷を挿入し、メイン電源供給ラインに所定の負荷電流を流す試験をすることができる。さらに、二つの逆流防止ダイオード６Ｘ、７Ｘにショート故障が発生した場合を事前にシミュレーションすることができる。

それによって、逆流防止ダイオード５、第１の逆流防止ダイオード６Ｘ、及び第２の逆流防止ダイオード７Ｘにショート故障が発生した場合の電圧値等のデータを、ＭＣＵ１０内部のメモリに記録しておくことができる。

そのため、ＭＣＵ１０は、回路を構成する各部品や、バッテリ電源１Ａ、バッテリ電源１Ｂの電圧など、回路構成における幾つかのパラメータが変化したとしても、電源供給ラインに配置された複数の逆流防止ダイオードの一重故障を高精度に検知することができる。

そして、本例においても、ＭＣＵ１０が逆流防止ダイオードの一重故障を見出した場合は、ＭＣＵ１０は入出力端子の一つから警告出力線１５を通して警告装置１８に作動のための警告信号を出力する。そして、警告装置１８は、利用者が視認したり聴くことができる自動車等の位置に、異常音を発したり、点滅光を表示する等によって、電源供給ラインにショート故障が発生したことを警告する。

このように、本例において、ＥＣＵ２０は、メイン電源であるバッテリ電源１Ａに接続されるメイン電源端子ＶＭと、サブ電源であるバッテリ電源１Ｂにサブ電源スイッチ２を介して接続されるサブ電源端子ＩＧＮと、メイン電源端子ＶＭから逆流防止回路（逆流防止ダイオード５）を介して共通ノードＭ３に電圧を供給するメイン電源供給ラインＰＲと、サブ電源端子ＩＧＮから直列に配置された第１の逆流防止ダイオード６Ｘ及び第２の逆流防止ダイオード７Ｘを介して共通ノードＭ３に電圧を供給するサブ電源供給ラインＳＶと、共通ノードＭ３から電圧の供給を受ける通電スイッチ１１と、通電スイッチ１１から電圧の供給を受けるＭＣＵ用電源回路１３と、ＭＣＵ用電源回路１３から電圧の供給を受けるＭＣＵ１０と、を備えている。

ＭＣＵ１０は、バッテリ電源１Ａの電圧と、第１の逆流防止ダイオード６Ｘのアノードの第１の端子電圧と、第２の逆流防止ダイオード７Ｘのアノードの第２の端子電圧と、カソードの第３の端子電圧と、を測定し、ＭＣＵ１０は、測定したバッテリ電源１Ａの電圧、第１の端子電圧、第２の端子電圧、及び第３の端子電圧に基づいて、第１の逆流防止ダイオード６Ｘまたは第２の逆流防止ダイオード７Ｘにショート故障が発生しているか否かを判定し、ＭＣＵ１０は、第１の逆流防止ダイオード６Ｘまたは第２の逆流防止ダイオード７Ｘの何れかにショート故障が発生していると判定した場合に、ショート故障の発生を警告する警告装置１８を作動させる。

また、本例では、電源供給ラインに変動要素が多い場合であっても、ＥＣＵ２０内部で発生し得る逆流防止ダイオードの一重故障の発生を、ＭＣＵ１０が高確率で検知することができる。

以上、本発明の幾つかの実施例や変形例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではなく、さらなる変形が考えられる。例えば、上記のサブ電源供給ラインに配置する逆流防止ダイオードは、その電圧降下が小さければ３個以上としてもよい。これらの実施例や変形例以外に種々の態様が考えられる。

１ …バッテリ電源、２ …イグニッションスイッチ、３ …メインハーネス、４ …サブハーネス、５ …逆流防止回路（逆流防止ダイオード）、６ …第１の逆流防止ダイオード、７ …第２の逆流防止ダイオード、８ …共通電源線、９ …内部電源線、１０ …マイクロコントローラ、１１ …通電スイッチ、１１ｃ …通電制御線、１２ …電圧分割器、１３ …ＭＣＵ用電源回路、１４ …ＭＣＵ用電源線、１５ …警告出力線、１６ …負荷用電源回路、１７ …負荷、１８ …警告装置、ＶＭ …メイン電源端子、ＩＧＮ …サブ電源端子、ＶＬ …負荷用電源端子、Ｍ１ …ノード（第１の逆流防止ダイオード６のアノード）、Ｍ２ …ノード（第１の逆流防止ダイオードのカソード）、Ｍ３ …共通ノード、５Ａ、６Ａ、７Ａ、７Ｃ …電圧監視線

Claims

メイン電源に接続されるメイン電源端子と、
サブ電源にサブ電源スイッチを介して接続されるサブ電源端子と、
前記メイン電源端子から逆流防止回路を介して共通ノードに電圧を供給するメイン電源供給ラインと、
前記サブ電源端子から直列に配置された第１の逆流防止ダイオード及び第２の逆流防止ダイオードを介して前記共通ノードに電圧を供給するサブ電源供給ラインと、
前記共通ノードから電圧の供給を受ける通電スイッチと、
前記通電スイッチから電圧の供給を受けるマイクロコントローラ用電源回路と、
前記マイクロコントローラ用電源回路から電圧の供給を受けるマイクロコントローラと、を備え、
前記マイクロコントローラは、前記サブ電源端子の電圧を監視し、前記サブ電源端子の電圧がオフになった場合に前記通電スイッチの通電を遮断するための信号を前記通電スイッチに出力し、
前記通電スイッチの通電が遮断されることによって前記マイクロコントローラ用電源回路への電圧の供給が停止され、
前記マイクロコントローラ用電源回路から前記マイクロコントローラへの電圧の供給が停止されることによって前記マイクロコントローラの動作が停止され、
前記マイクロコントローラは、前記第１の逆流防止ダイオードのアノードの第１の端子電圧と、前記第２の逆流防止ダイオードのアノードの第２の端子電圧と、カソードの第３の端子電圧と、を測定し、
前記マイクロコントローラは、測定した前記第１の端子電圧、前記第２の端子電圧、及び前記第３の端子電圧に基づいて、前記第１の逆流防止ダイオードまたは前記第２の逆流防止ダイオードにショート故障が発生しているか否かを判定し、
前記マイクロコントローラは、前記第１の逆流防止ダイオードまたは前記第２の逆流防止ダイオードの何れかにショート故障が発生していると判定した場合に、ショート故障の発生を警告する警告装置を作動させる電子制御装置。
請求項１に記載の電子制御装置において、
前記第１の逆流防止ダイオードまたは前記第２の逆流防止ダイオードが低電圧降下型のダイオードである電子制御装置。
請求項１に記載の電子制御装置において、
前記メイン電源がバッテリ電源であり、前記サブ電源が前記バッテリ電源よりも繰り返し充電回数が大きなバッテリ電源である電子制御装置。
請求項１に記載の電子制御装置において、
前記マイクロコントローラがＡ／Ｄ入力端子を有する電子制御装置。
請求項１に記載の電子制御装置において、
前記マイクロコントローラは、前記メイン電源の電圧を測定する電子制御装置。