JP2023068978A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処理を実行する処理器を介して流れる電流経路において、処理器の下流側に配置されている端子の電圧の上昇を抑制する制御装置を提供する。【解決手段】車両用の制御装置１１では、マイコン３０を介して流れる電流の電流経路において、マイコン３０の下流側に第１端子Ｇ１が配置される。マイコン３０及び第１端子Ｇ１間の接続ノードに接続ダイオード３４のアノードが接続される。接続ダイオード３４のカソードに接続スイッチ２２の一端が接続される。接続スイッチ２２の他端に第２端子Ｇ２が接続される。切替え回路３５は、第２端子Ｇ２の電位を基準電位とした第１端子Ｇ１の電圧が閾値以上の値に上昇した場合、接続スイッチ２２をオフからオンに切替える。【選択図】図２

Description

本開示は制御装置に関する。

特許文献１には、電源から負荷への給電を制御する制御装置が開示されている。この制御装置では、電源から負荷に流れる電流の電流経路にスイッチが配置されている。スイッチは、ＩＣ(Integrated Circuit)が出力した信号に応じてオン又はオフに切替わる。ＩＣは、電源の正極と、グランド端子とに接続されている。グランド端子はグランドに接続されている。電源の正極から、電流はＩＣ、グランド端子及びグランドの順に流れる。これにより、ＩＣに電力が供給される。

特開２０１４－１０３５０７号公報

特許文献１では、グランド端子及びグランドの接続が外れた場合、グランドの電位を基準電位としたグランド端子の電圧が上昇する。グランドの電位を基準電位としたグランド端子の電圧が上昇した場合、ＩＣに印加される電圧が低下する。電圧の低下幅が大きい場合、ＩＣが適切な動作を行わない可能性がある。

本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、処理を実行する処理器を介して流れる電流経路において、処理器の下流側に配置されている端子の電圧の上昇を抑制する制御装置を提供することにある。

本開示の一態様に係る制御装置は、車両用の制御装置であって、処理を実行する処理器と、前記処理器を介して流れる電流の電流経路にて前記処理器の下流側に配置される第１端子と、前記処理器及び第１端子間の接続ノードにアノードが接続されるダイオードと、前記ダイオードのカソードに一端が接続される接続スイッチと、前記接続スイッチの他端に接続される第２端子と、前記第２端子の電位を基準電位とした前記第１端子の電圧が閾値以上の値に上昇した場合に前記接続スイッチをオフからオンに切替える切替え回路とを備える。

上記の態様によれば、処理を実行する処理器を介して流れる電流経路において、処理器の下流側に配置されている端子の電圧の上昇を抑制する。

実施形態１における電源システム１の要部構成を示すブロック図である。 制御装置の回路図である。 給電制御処理を説明するためのタイミングチャートである。 切替え回路の回路図である。 切替え回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 制御装置の構成部の配置の説明図である。 実施形態２における制御装置の回路図である。 切替え回路の回路図である。 切替え回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

（１）本開示の一態様に係る制御装置は、車両用の制御装置であって、処理を実行する処理器と、前記処理器を介して流れる電流の電流経路にて前記処理器の下流側に配置される第１端子と、前記処理器及び第１端子間の接続ノードにアノードが接続されるダイオードと、前記ダイオードのカソードに一端が接続される接続スイッチと、前記接続スイッチの他端に接続される第２端子と、前記第２端子の電位を基準電位とした前記第１端子の電圧が閾値以上の値に上昇した場合に前記接続スイッチをオフからオンに切替える切替え回路とを備える。

上記の態様にあっては、第１端子及び第２端子それぞれは共通の導体に接続される。電流は、処理器、第１端子及び導体の順に流れ、処理器に電力が供給される。例えば、第１端子及び導体の接続が外れた場合、第２端子の電位を基準電位としたる第１端子の電圧が上昇する。第２端子の電位を基準電位とした第１端子の電圧が閾値以上の値に上昇した場合、切替え回路は接続スイッチをオンに切替える。接続スイッチがオンである場合、電流は、処理器、ダイオード、接続スイッチ、第２端子及び導体の順に流れる。

この場合、第２端子の電位を基準電位とした第１端子の電圧は順方向電圧である。従って、第２端子の電位を基準電位とした第１端子の電圧が上昇した場合であっても、第２端子の電位を基準電位とした第１端子の電圧は、閾値及び順方向電圧中の大きい電圧を超えることはなく、抑制される。

（２）本開示の一態様に係る制御装置は、直流電源から負荷への給電経路に配置される給電スイッチを備え、前記処理器は、前記給電スイッチのオン又はオフへの切替えを指示する。

上記の態様にあっては、処理器は、給電スイッチのオン又はオフへの切替えを指示することによって、直流電源から負荷への給電を制御する。

（３）本開示の一態様に係る制御装置は、前記処理器が配置される第１基板と、前記第１基板とは異なり、前記給電スイッチが配置される第２基板とを備える。

上記の態様にあっては、処理器及び給電スイッチそれぞれは、第１基板及び第２基板に配置されている。従って、第２基板を変更することによって、処理器を変更することなく、給電スイッチを変更することができる。

（４）本開示の一態様に係る制御装置は、前記給電スイッチ及び負荷間の接続ノードにカソードが接続されている第２のダイオードと、前記第２のダイオードのアノード、及び、前記第２端子間に接続されている第２の接続スイッチとを備え、前記負荷はインダクタを有する。

上記の態様にあっては、負荷に電力が供給されている間、負荷のインダクタにエネルギーが蓄えられる。第２端子及び負荷の一端が導体に接続されている場合において、第２の接続スイッチがオンであるとき、負荷の一端から、電流は、導体、第２端子、第２の接続スイッチ、第２のダイオード及び負荷の他端の順に流れる。これにより、インダクタに蓄えられているエネルギーが放出される。

（５）本開示の一態様に係る制御装置では、前記処理器は、前記給電スイッチのオンへの切替えを指示する場合に前記第２の接続スイッチのオンへの切替えを指示し、前記給電スイッチのオフへの切替えを指示する場合に前記第２の接続スイッチのオフへの切替えを指示する。

上記の態様にあっては、第２端子及び負荷の一端が導体に接続されている場合において、給電スイッチ及び第２の接続スイッチそれぞれがオン及びオフであるとき、給電スイッチを介して直流電源から負荷に電力が供給される。負荷のインダクタにエネルギーが蓄えられる。給電スイッチ及び第２の接続スイッチそれぞれがオフ及びオフに切替わった場合、インダクタに蓄えられているエネルギーが放出される。

（６）本開示の一態様に係る制御装置は、前記第１端子の電位を基準電位とした直流電源の電源電圧を目標電圧に降圧し、前記目標電圧を前記処理器に印加するレギュレータを備え、前記切替え回路は、前記電源電圧が前記目標電圧以上である状態で前記接続スイッチをオフからオンに切替える。

上記の態様にあっては、切替え回路は、第１端子の電位を基準電位とした電源電圧が目標電圧未満の値に低下する前に、接続スイッチをオフからオンに切替える。このため、第２端子の電位を基準電位とした第１端子の電圧が上昇した場合であっても、レギュレータは処理器に目標電圧を印加し続ける。

（７）本開示の一態様に係る制御装置は、前記第２端子に一端が接続される抵抗を備え、前記接続スイッチは、制御端を有し、前記抵抗の他端は前記接続スイッチの前記制御端に接続され、前記接続スイッチは、前記第２端子の電位を基準電位とした前記制御端の電圧が所定電圧以上の値に上昇した場合にオフからオンに切替わり、前記切替え回路は、電流が入力される入力端、及び、電流が出力される出力端を有する回路スイッチを有し、前記回路スイッチの前記出力端は、前記接続スイッチの前記制御端に接続され、前記回路スイッチの前記入力端には、回路電圧が印加されており、前記回路スイッチは、前記第２端子の電位を基準電位とした前記第１端子の電圧が前記閾値以上の値に上昇した場合にオフからオンに切替わる。

上記の態様にあっては、第２端子の電位を基準電位とした第１端子の電圧が閾値以上の値に上昇した場合、回路スイッチがオフからオンに切替わる。回路スイッチがオンである場合、電流は、回路スイッチ、抵抗及び第２端子の順に流れる。これにより、抵抗において電圧降下が生じる。結果、第２端子の電位を基準電位とした制御端の電圧が所定電圧以上の値に上昇し、接続スイッチはオフからオンに切替わる。

（８）本開示の一態様に係る制御装置では、前記回路スイッチは、第２の制御端を有し、前記回路スイッチは、前記入力端の電位を基準電位とした前記第２の制御端の電圧が第２の所定電圧以下である場合にオンであり、前記切替え回路は、前記回路スイッチの前記入力端及び第２の制御端間に接続される回路抵抗と、前記回路スイッチの前記第２の制御端、及び、前記第２端子間に接続される第２の回路スイッチとを有し、前記第２の回路スイッチは、前記第２端子の電位を基準電位とした前記第１端子の電圧が前記閾値以上の値に上昇した場合にオフからオンに切替わる。

上記の態様にあっては、第２端子の電位を基準電位とした第１端子の電圧が閾値以上の値に上昇した場合、第２の回路スイッチはオフからオンに切替わる。第２の回路スイッチがオンである場合、電流は、回路抵抗、第２の回路スイッチ及び第２端子の順に流れ、回路抵抗において電圧降下が生じる。これにより、入力端の電位を基準電位とした第２の制御端の電圧が第２の所定電圧以下の値に低下し、回路スイッチはオンに切替わる。

（９）本開示の一態様に係る制御装置では、前記第１端子の電位を基準電位とした直流電源の電源電圧を検出する電圧検出回路を備え、前記切替え回路は、前記電圧検出回路が検出した電源電圧が第３の所定電圧未満である状態で、前記第２端子の電位を基準電位とした前記第１端子の電圧が前記閾値以上の値に上昇した場合に前記接続スイッチをオフからオンに切替える。

上記の態様にあっては、第２端子の電位を基準電位とした第１端子の電圧が上昇した場合、第１端子の電位を基準電位とした電源電圧が低下する。第１端子の電位を基準電位とした電源電圧が第３の所定電圧未満である状態で、第２端子の電位を基準電位とした第１端子の電圧が閾値以上の値に上昇した場合に接続スイッチがオフからオンに切替わる。従って、第１端子の電圧が上昇した可能性が高い場合に接続スイッチがオフからオンに切替わる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係る電源システムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

（実施形態１）
＜電源システムの構成＞
図１は、実施形態１における電源システム１の要部構成を示すブロック図である。電源システム１は車両Ｍに搭載されている。電源システム１は、直流電源１０、制御装置１１、誘導性負荷１２及びグランド導体１３を備える。直流電源１０は、例えばバッテリである。誘導性負荷１２は、インダクタ１２ａを有し、例えばモータである。グランド導体１３は、例えば車両Ｍのボディである。グランド導体１３への接続により、接地が実現される。

直流電源１０の正極は制御装置１１に接続されている。制御装置１１は、更に、誘導性負荷１２の一端と、グランド導体１３とに接続されている。誘導性負荷１２の他端と、直流電源１０の負極とはグランド導体１３に接続されている。

制御装置１１は給電スイッチ２０（図２参照）を有する。給電スイッチ２０がオフからオンに切替わった場合、電流は、直流電源１０の正極から、給電スイッチ２０、誘導性負荷１２及びグランド導体１３の順に流れ、誘導性負荷１２に電力が供給される。誘導性負荷１２に電力が供給された場合、誘導性負荷１２は作動する。給電スイッチ２０は、直流電源１０から誘導性負荷１２への給電経路に配置されている。

給電スイッチ２０がオンからオフに切替わった場合、直流電源１０から誘導性負荷１２への給電は停止する。誘導性負荷１２への給電が停止した場合、誘導性負荷１２は動作を停止する。制御装置１１は、給電スイッチ２０をオン又はオフに切替えることによって、給電スイッチ２０を介した直流電源１０から誘導性負荷１２への給電を制御する。

＜制御装置１１の構成＞
図２は制御装置１１の回路図である。制御装置１１は、給電スイッチ２０に加えて、放電スイッチ２１、接続スイッチ２２、給電抵抗２３，２４、放電抵抗２５，２６、接続抵抗２７，２８、レギュレータ２９、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）３０、駆動回路３１、反転器３２、放電ダイオード３３、接続ダイオード３４、切替え回路３５、第１端子Ｇ１、第２端子Ｇ２、電源端子Ｇｂ及び負荷端子Ｇｆを有する。第１端子Ｇ１及び第２端子Ｇ２はグランド導体１３に接続されている。電源端子Ｇｂは直流電源１０の正極に接続されている。負荷端子Ｇｆに誘導性負荷１２の一端に接続されている。前述したように、誘導性負荷１２の他端はグランド導体１３に接続されている。

誘導性負荷１２、第１端子Ｇ１及び第２端子Ｇ２それぞれは、グランド導体１３上の３つの位置に接続されている。なお、誘導性負荷１２、第１端子Ｇ１及び第２端子Ｇ２中の少なくとも２つがグランド導体１３上の共通の位置に接続されてもよい。

給電スイッチ２０、放電スイッチ２１及び接続スイッチ２２それぞれは、Ｎチャネル型のＦＥＴ(Field Effect Transistor)である。給電スイッチ２０を製造した場合、寄生ダイオード２０ａが形成される。寄生ダイオード２０ａのカソード及びアノードそれぞれは、給電スイッチ２０のドレイン及びソースに接続されている。給電スイッチ２０のゲート及びソース間に給電抵抗２３が接続されている。給電スイッチ２０のゲートは、更に、給電抵抗２４の一端が接続されている。

同様に、放電スイッチ２１を製造した場合、寄生ダイオード２１ａが形成される。寄生ダイオード２１ａのカソード及びアノードそれぞれは、放電スイッチ２１のドレイン及びソースに接続されている。放電スイッチ２１のゲート及びソース間に放電抵抗２５が接続されている。放電スイッチ２１のゲートは、更に、放電抵抗２６の一端が接続されている。接続スイッチ２２を製造した場合、寄生ダイオード２２ａが形成される。寄生ダイオード２２ａのカソード及びアノードそれぞれは、接続スイッチ２２のドレイン及びソースに接続されている。接続スイッチ２２のゲート及びソース間に接続抵抗２７が接続されている。接続スイッチ２２のゲートは、更に、接続抵抗２８の一端が接続されている。

給電スイッチ２０のドレイン及びソースそれぞれは、電源端子Ｇｂ及び負荷端子Ｇｆに接続されている。給電スイッチ２０のドレインは、更に、レギュレータ２９に接続されている。レギュレータ２９は、更に、マイコン３０及び第１端子Ｇ１に接続されている。駆動回路３１及び反転器３２それぞれは、入力端及び出力端を有する。マイコン３０は、更に、駆動回路３１及び反転器３２の入力端と、第１端子Ｇ１とに接続されている。

駆動回路３１の出力端は給電抵抗２４の他端に接続されている。反転器３２の出力端は放電抵抗２６の他端に接続されている。マイコン３０及び第１端子Ｇ１間の接続ノードに接続ダイオード３４のアノードが接続されている。接続ダイオード３４のカソードは、接続スイッチ２２のドレインに接続されている。接続スイッチ２２のソースは第２端子Ｇ２に接続されている。給電スイッチ２０及び負荷端子Ｇｆ間の接続ノードに放電ダイオード３３のカソードが接続されている。給電スイッチ２０及び負荷端子Ｇｆ間の接続ノードは、給電スイッチ２０及び誘導性負荷１２間の接続ノードである。このため、放電ダイオード３３は第２のダイオードとして機能する。

放電ダイオード３３のアノードは、放電スイッチ２１のソースに接続されている。放電スイッチ２１のドレインは第２端子Ｇ２に接続されている。切替え回路３５は、接続抵抗２８の他端、第１端子Ｇ１及び第２端子Ｇ２に接続されている。

給電スイッチ２０、放電スイッチ２１及び接続スイッチ２２それぞれについて、ソースの電位を基準電位としたゲートの電圧をゲート電圧と記載する。給電スイッチ２０、放電スイッチ２１及び接続スイッチ２２それぞれは、ゲート電圧が一定電圧以上の値に上昇した場合、オフからオンに切替わる。接続スイッチ２２のゲートは制御端として機能する。接続スイッチ２２の一定電圧は所定電圧に相当する。給電スイッチ２０、放電スイッチ２１及び接続スイッチ２２それぞれがオンである場合、ドレイン及びソース間の抵抗値は十分に小さい。このため、ドレイン及びソースを介して電流が流れることが可能である。一定電圧は正値である。

給電スイッチ２０、放電スイッチ２１及び接続スイッチ２２それぞれは、ゲート電圧が一定電圧未満の値に低下した場合、オフに切替わる。給電スイッチ２０、放電スイッチ２１及び接続スイッチ２２それぞれがオフである場合、ドレイン及びソース間の抵抗値は十分に大きい。このため、ドレイン及びソースを介して電流が流れることはない。

駆動回路３１は、給電スイッチ２０に関して、第２端子Ｇ２の電位を基準電位としたゲートの電圧を上昇させる。これにより、給電スイッチ２０のゲート電圧は一定電圧以上の値に上昇し、給電スイッチ２０はオンに切替わる。駆動回路３１は、給電スイッチ２０に関して、第２端子Ｇ２の電位を基準電位としたゲートの電圧を低下させる。これにより、給電スイッチ２０のゲート電圧は一定電圧未満の値に低下し、給電スイッチ２０はオフに切替わる。以上のように、駆動回路３１は、給電スイッチ２０をオン又はオフに切替える。

反転器３２は、出力端から、第２端子Ｇ２の電位を基準電位としたローレベル電圧及びハイレベル電圧を出力する。反転器３２が出力するローレベル電圧は、例えば０Ｖである。反転器３２が出力するハイレベル電圧は、例えば直流電源１０の両端間の電圧である。

反転器３２が出力電圧をローレベル電圧からハイレベル電圧に切替えた場合、放電スイッチ２１に関して、第２端子Ｇ２の電位を基準電位としたゲートの電圧が上昇する。これにより、放電スイッチ２１のゲート電圧は一定電圧以上の値に上昇し、放電スイッチ２１はオンに切替わる。反転器３２が出力電圧をハイレベル電圧からローレベル電圧に切替えた場合、放電スイッチ２１に関して、第２端子Ｇ２の電位を基準電位としたゲートの電圧が低下する。これにより、放電スイッチ２１のゲート電圧は一定電圧未満の値に低下し、放電スイッチ２１はオフに切替わる。以上のように、反転器３２は、出力電圧をローレベル電圧又はハイレベル電圧に切替えることによって、放電スイッチ２１をオン又はオフに切替える。

電流は、直流電源１０の正極から、電源端子Ｇｂ、レギュレータ２９、第１端子Ｇ１、グランド導体１３及び直流電源１０の負極の順に流れ、レギュレータ２９に電力が供給される。直流電源１０の正極の電圧を電源電圧と記載する。レギュレータ２９は、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧を一定の目標電圧に降圧し、降圧によって得られた目標電圧をマイコン３０に印加する。目標電圧の基準電位は、第１端子Ｇ１の電位である。目標電圧の印加により、マイコン３０に電力が供給される。

マイコン３０に電力が供給されている間、電流は、矢印が示すように、直流電源１０の正極から、電源端子Ｇｂ、レギュレータ２９、マイコン３０、第１端子Ｇ１、グランド導体１３及び直流電源１０の負極の順に流れる。従って、第１端子Ｇ１は、マイコン３０を介して流れる電流経路において、マイコン３０の下流側に配置されている。

マイコン３０は、駆動回路３１及び反転器３２の入力端にハイレベル電圧又はローレベル電圧を出力する。マイコン３０が出力するハイレベル電圧及びローレベル電圧の基準電位は、第１端子Ｇ１の電位である。ハイレベル電圧は、例えば、レギュレータ２９から出力される目標電圧である。ローレベル電圧は、例えば０Ｖである。マイコン３０が、出力電圧をローレベル電圧からハイレベル電圧に切替えた場合、駆動回路３１は給電スイッチ２０をオフからオンに切替えるとともに、反転器３２は、出力電圧をハイレベル電圧からローレベル電圧に切替える。これにより、放電スイッチ２１はオンからオフに切替わる。

マイコン３０が、出力電圧をハイレベル電圧からローレベル電圧に切替えた場合、駆動回路３１は給電スイッチ２０をオンからオフに切替えるとともに、反転器３２は、出力電圧をローレベル電圧からハイレベル電圧に切替える。これにより、放電スイッチ２１はオフからオンに切替わる。

以上のように、マイコン３０は、出力電圧をハイレベル電圧に切替えることによって、給電スイッチ２０のオンへの切替えを駆動回路３１に指示するとともに、放電スイッチ２１のオフへの切替えを反転器３２に指示する。更に、マイコン３０は、出力電圧をローレベル電圧に切替えることによって、給電スイッチ２０のオフへの切替えを駆動回路３１に指示するとともに、放電スイッチ２１のオンへの切替えを反転器３２に指示する。

マイコン３０は、誘導性負荷１２の給電を制御する給電制御処理を実行する。マイコン３０は処理器として機能する。マイコン３０は、給電スイッチ２０のオン又はオフへの切替えを指示することによって、直流電源１０から誘導性負荷１２への給電を制御する。

図３は給電制御処理を説明するためのタイミングチャートである。図３には、マイコン３０の出力電圧の推移と、給電スイッチ２０及び放電スイッチ２１の状態の推移とが示されている。各推移の横軸には時間が示されている。図３では、ハイレベル電圧及びローレベル電圧それぞれは、Ｈ及びＬで示されている。

マイコン３０は、出力電圧をローレベル電圧からハイレベル電圧に切替えた場合、駆動回路３１は給電スイッチ２０をオフからオンに切替えるとともに、反転器３２は放電スイッチ２１をオンからオフに切替える。これにより、電流は、直流電源１０の正極から、給電スイッチ２０、負荷端子Ｇｆ、誘導性負荷１２、グランド導体１３及び直流電源１０の負極の順に流れる。これにより、誘導性負荷１２に電力が供給され、誘導性負荷１２は作動する。誘導性負荷１２に電力が供給されている間、電流はインダクタ１２ａを介して流れ続け、インダクタ１２ａにエネルギーが蓄積される。

放電ダイオード３３のアノードは、放電スイッチ２１の寄生ダイオード２１ａのアノードに接続されている。このため、放電スイッチ２１がオフである場合、放電ダイオード３３を介して電流が流れることはない。

マイコン３０は、出力電圧をハイレベル電圧からローレベル電圧に切替えた場合、駆動回路３１は給電スイッチ２０をオンからオフに切替えるとともに、反転器３２は放電スイッチ２１をオフからオンに切替える。給電スイッチ２０がオフに切替わった場合、誘導性負荷１２を介した電流の通流が停止する。これにより、誘導性負荷１２への給電が停止し、誘導性負荷１２は動作を停止する。

給電スイッチ２０がオフに切替わった場合、放電スイッチ２１はオンに切替わる。放電スイッチ２１がオンである場合、グランド導体１３側の誘導性負荷１２の一端から、電流は、グランド導体１３、第２端子Ｇ２、放電スイッチ２１、放電ダイオード３３、負荷端子Ｇｆ及び誘導性負荷１２の他端の順に流れる。これにより、インダクタ１２ａのエネルギーが放出される。結果、グランド導体１３の電位を基準電位とした負荷端子Ｇｆの電圧の大きな低下が防止される。

＜切替え回路３５の構成＞
図４は、切替え回路３５の回路図である。切替え回路３５は、第１回路スイッチ４１、第２回路スイッチ４２、第１回路抵抗４３，４４及び第２回路抵抗４５，４６を有する。第１回路スイッチ４１は、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。第２回路スイッチ４２は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである。第１回路スイッチ４１のエミッタには、一定の回路電圧Ｖｃが印加されている。回路電圧Ｖｃの第１例は、直流電源１０の両端間の電圧である。回路電圧Ｖｃの第２例は、レギュレータ２９が出力する目標電圧である。

第１回路スイッチ４１のコレクタは、接続抵抗２８の他端に接続されている。従って、第１回路スイッチ４１のコレクタは、接続抵抗２８を介して接続スイッチ２２のゲートに接続されている。第１回路スイッチ４１のエミッタ及びベース間には、第１回路抵抗４３が接続されている。第１回路スイッチ４１のベースと、第２回路スイッチ４２のコレクタとの間に第１回路抵抗４４が接続されている。第２回路スイッチ４２のエミッタは第２端子Ｇ２に接続されている。従って、第１回路スイッチ４１のベースと、第２端子Ｇ２との間に第２回路スイッチ４２が接続されている。第２回路スイッチ４２のベース及びエミッタ間に第２回路抵抗４５が接続されている。第２回路スイッチ４２のベースは、更に、第２回路抵抗４６の一端に接続されている。第２回路抵抗４６の他端は、第１端子Ｇ１に接続されている。

第１回路スイッチ４１及び第２回路スイッチ４２それぞれについて、エミッタの電位を基準電位としたベースの電圧をベース電圧と記載する。第１回路スイッチ４１について、ベース電圧が一定の第１電圧以下である場合、第１回路スイッチ４１はオンである。第１電圧は、負値であり、第２の所定電圧に相当する。第１回路スイッチ４１がオンである場合、エミッタ及びコレクタ間の抵抗値は十分に小さい。このため、電流は、エミッタ及びコレクタの順に流れることが可能である。第１回路スイッチ４１のエミッタは、電流が入力される入力端として機能する。第１回路スイッチ４１のコレクタは、電流が出力される出力端として機能する。第１回路スイッチ４１のベースは第２の制御端として機能する。

第１回路スイッチ４１について、ベース電圧が第１電圧を超えている場合、第１回路スイッチ４１はオフである。第１回路スイッチ４１がオフである場合、エミッタ及びコレクタ間の抵抗値は十分に大きい。このため、電流は、エミッタ及びコレクタを介して流れることはない。

第２回路スイッチ４２について、ベース電圧が一定の第２電圧以上である場合、第２回路スイッチ４２はオンである。第２電圧は正値である。第２回路スイッチ４２がオンである場合、コレクタ及びエミッタ間の抵抗値は十分に小さい。このため、電流は、コレクタ及びエミッタの順に流れることが可能である。第２回路スイッチ４２のコレクタは、電流が入力される入力端として機能する。第２回路スイッチ４２のエミッタは電流が出力される出力端として機能する。

第２回路スイッチ４２について、ベース電圧が第２電圧未満である場合、第２回路スイッチ４２はオフである。第２回路スイッチ４２がオフである場合、エミッタ及びコレクタ間の抵抗値は十分に大きい。このため、電流は、エミッタ及びコレクタを介して流れることはない。

以下では、第２端子Ｇ２の電位を基準電位とした第１端子Ｇ１の電圧を端子電圧と記載する。第１端子Ｇ１がグランド導体１３に接続されている場合、端子電圧は０Ｖである。端子電圧が０Ｖである場合、第２回路抵抗４５，４６を介して電流が流れることはない。このため、第２回路スイッチ４２のベース電圧は、０Ｖであり、正の第２電圧未満である。従って、第２回路スイッチ４２はオフである。

第２回路スイッチ４２がオフである場合、第１回路抵抗４３，４４を介して電流が流れることはない。このため、第１回路スイッチ４１のベース電圧は、０Ｖであり、負の第１電圧を超えている。従って、第１回路スイッチ４１はオフである。第１回路スイッチ４１がオフである場合、接続抵抗２７，２８を介して電流が流れることはない。このため、接続スイッチ２２のゲート電圧は、０Ｖであり、正の一定電圧未満である。従って、接続スイッチ２２はオフである。

以上のように、第２回路スイッチ４２がオフである場合、第１回路スイッチ４１がオフである。第１回路スイッチ４１がオフである場合、接続スイッチ２２はオフである。

第１端子Ｇ１及びグランド導体１３の接続が外れた場合、第１端子Ｇ１を介した電流の通流が停止し、端子電圧が上昇する。また、第１端子Ｇ１に、外乱ノイズが入った場合、端子電圧が上昇する可能性がある。端子電圧が０Ｖを超えている場合、電流は、第２回路抵抗４６，４５及び第２端子Ｇ２の順に流れ、第２回路抵抗４５において電圧降下が発生する。これにより、第２回路スイッチ４２のベース電圧は上昇する。端子電圧が電圧閾値である場合、第２回路スイッチ４２のベース電圧は第２電圧である。

端子電圧が電圧閾値以上の値に上昇した場合、第２回路スイッチ４２のベース電圧は第２電圧以上の値に上昇する。結果、第２回路スイッチ４２はオンに切替わる。第２回路スイッチ４２がオンである場合、電流は、第１回路抵抗４３，４４、第２回路スイッチ４２、第２端子Ｇ２及びグランド導体１３の順に流れる。これにより、第１回路抵抗４３において電圧降下が発生する。この電圧降下により、第１回路スイッチ４１のベース電圧は第１電圧以下の値に低下する。従って、第２回路スイッチ４２がオフからオンに切替わった場合、第１回路スイッチ４１もオフからオンに切替わる。

第１回路スイッチ４１がオンである場合、電流は、第１回路スイッチ４１、接続抵抗２８，２７、第２端子Ｇ２及びグランド導体１３の順に流れる。これにより、接続抵抗２７において電圧降下が発生する。この電圧降下により、接続スイッチ２２のゲート電圧は一定電圧以上の値に上昇する。従って、第１回路スイッチ４１がオフからオンに切替わった場合、接続スイッチ２２もオフからオンに切替わる。

以上のように、第２回路スイッチ４２がオンである場合、第１回路スイッチ４１はオンである。第１回路スイッチ４１がオンである場合、接続スイッチ２２はオンである。

図５は切替え回路３５の動作を説明するためのタイミングチャートである。図５には、電源電圧及び端子電圧の推移が示されている。図５に示す電源電圧の基準電位は、第１端子Ｇ１の電位である。前述したように、端子電圧は、第２端子Ｇ２の電位を基準電位とした第１端子Ｇ１の電圧である。図５には、更に、第２回路スイッチ４２、第１回路スイッチ４１及び接続スイッチ２２の状態の推移が示されている。図５に示す５つの推移について、横軸には時間が示されている。ハイレベル電圧及びローレベル電圧それぞれはＨ及びＬで示されている。

レギュレータ２９は、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧を目標電圧に降圧する。Ｖｓは目標電圧を示す。Ｖｔｈは電圧閾値を示す。Ｖｄは、電流が接続ダイオード３４のアノード及びカソードの順に流れている場合における接続ダイオード３４の両端間の電圧である。Ｖｄは、所謂、接続ダイオード３４の順方向電圧である。

以下では、外乱ノイズが発生していない場合の切替え回路３５の動作を説明する。第１端子Ｇ１がグランド導体１３に接続されている場合、端子電圧は０Ｖである。このため、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧は、直流電源１０の両端間の電圧であり、目標電圧Ｖｓよりも高い。端子電圧が０Ｖである場合、前述したように、第２回路スイッチ４２はオフである。第２回路スイッチ４２がオフである場合、第１回路スイッチ４１及び接続スイッチ２２もオフである。

第１端子Ｇ１及びグランド導体１３間の接続が外れた場合、第１端子Ｇ１を介した電流の通流が停止し、端子電圧は上昇する。端子電圧が上昇した場合、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧は低下する。端子電圧が電圧閾値Ｖｔｈ以上の値に上昇した場合、第２回路スイッチ４２はオフからオンに切替わる。これにより、第１回路スイッチ４１及び接続スイッチ２２が順次、オフからオンに切替わる。

接続スイッチ２２がオンである場合、直流電源１０の正極から、電流は、電源端子Ｇｂ、レギュレータ２９、接続ダイオード３４、接続スイッチ２２、第２端子Ｇ２及び直流電源１０の負極の順に流れる。これにより、レギュレータ２９に電力が供給される。レギュレータ２９は、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧を目標電圧Ｖｓに降圧し、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした目標電圧Ｖｓをマイコン３０に印加する。この場合、直流電源１０の正極から、電流は、電源端子Ｇｂ、レギュレータ２９、マイコン３０、接続ダイオード３４、接続スイッチ２２、第２端子Ｇ２及び直流電源１０の負極の順に流れる。マイコン３０に電力が供給される。

第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧が目標電圧Ｖｓ未満の値に低下する前に第２回路スイッチ４２がオフからオンに切替わる。従って、切替え回路３５は、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧が目標電圧Ｖｓ以上である状態で接続スイッチ２２をオフからオンに切替える。このため、第１端子Ｇ１及びグランド導体１３間の接続外れによって、端子電圧が上昇した場合であっても、レギュレータ２９は、マイコン３０に目標電圧Ｖｓを印加し続ける。

接続スイッチ２２がオンである場合、端子電圧は、接続ダイオード３４の順方向電圧Ｖｄに低下する。端子電圧が順方向電圧Ｖｄに低下した場合、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧は上昇する。順方向電圧Ｖｄは電圧閾値Ｖｔｈ未満である。従って、端子電圧が順方向電圧Ｖｄに低下した場合、第２回路スイッチ４２がオンからオフに切替わる。これにより、第１回路スイッチ４１及び接続スイッチ２２が順次、オンからオフに切替わる。

端子電圧が順方向電圧Ｖｄに低下した場合、第１端子Ｇ１及びグランド導体１３間の接続が外れている状態で接続スイッチ２２がオフに切替わる。このため、端子電圧は再び上昇する。端子電圧が電圧閾値Ｖｔｈ以上の値に上昇した場合、端子電圧は再び順方向電圧Ｖｄに低下する。従って、第１端子Ｇ１及びグランド導体１３間の接続が外れた場合、端子電圧は、順方向電圧Ｖｄ及び電圧閾値Ｖｔｈ間で変動する。結果、マイコン３０には、目標電圧Ｖｓが印加され続ける。

第１端子Ｇ１がグランド導体１３に接続されている場合であっても、外乱ノイズにより、端子電圧が電圧閾値以上の値に上昇したとき、第２回路スイッチ４２、第１回路スイッチ４１及び接続スイッチ２２が順次、オフからオンに切替わる。結果、端子電圧は順方向電圧Ｖｄに低下する。従って、外乱ノイズが第１端子Ｇ１に入った場合であっても、端子電圧は電圧閾値Ｖｔｈを超えることはない。

以上のように、端子電圧が電圧閾値Ｖｔｈ以上の値に上昇した場合、第２回路スイッチ４２がオフからオンに切替わる。第２回路スイッチ４２がオフからオンに切替わった場合、第１回路スイッチ４１のゲート電圧は負の第１電圧以下の値に低下し、第１回路スイッチ４１がオフからオンに切替わる。第１回路スイッチ４１がオフからオンに切替わった場合、切替え回路３５は、接続スイッチ２２をオフからオンに切替える。

なお、接続ダイオード３４の順方向電圧Ｖｄが電圧閾値Ｖｔｈ以上である場合においては、第２回路スイッチ４２がオフからオンに切替わった後、端子電圧は、接続ダイオード３４の順方向電圧Ｖｄに維持される。第２回路スイッチ４２、第１回路スイッチ４１及び接続スイッチ２２はオンに固定され、第２回路スイッチ４２のオン及びオフへの切替えが交互に繰り返されることはない。

以上のように、制御装置１１では、第１端子Ｇ１の接続外れ、又は、外乱ノイズによって端子電圧が上昇した場合であっても、端子電圧は、電圧閾値Ｖｔｈ及び順方向電圧Ｖｄ中の大きい電圧を超えることはなく、抑制される。

＜制御装置１１の構成部の配置＞
図６は、制御装置１１の構成部の配置の説明図である。制御装置１１は、第１基板Ｂ１及び第２基板Ｂ２を有する。第２基板Ｂ２は第１基板Ｂ１とは異なる。第１基板Ｂ１には、レギュレータ２９及びマイコン３０が配置されている。第２基板Ｂ２には、給電スイッチ２０、放電スイッチ２１、接続スイッチ２２、駆動回路３１及び切替え回路３５が配置されている。切替え回路３５の配置は、切替え回路３５が有する第１回路スイッチ４１、第２回路スイッチ４２、第１回路抵抗４３，４４及び第２回路抵抗４５，４６の配置を意味する。

図６では、給電抵抗２３，２４、放電抵抗２５，２６、接続抵抗２７，２８、反転器３２、放電ダイオード３３、接続ダイオード３４、第１端子Ｇ１、第２端子Ｇ２、電源端子Ｇｂ及び負荷端子Ｇｆの記載を省略している。第１端子Ｇ１は第１基板Ｂ１に配置されている。給電抵抗２３，２４、放電抵抗２５，２６、接続抵抗２７，２８、反転器３２、放電ダイオード３３、接続ダイオード３４、第２端子Ｇ２、電源端子Ｇｂ及び負荷端子Ｇｆは第２基板Ｂ２に配置されている。第１基板Ｂ１及び第２基板Ｂ２は接続線によって接続されている。

以上のように、第１基板Ｂ１及び第２基板Ｂ２それぞれに回路部品が配置されている場合においては、例えば、第２基板Ｂ２に配置されている給電スイッチ２０において故障が発生したとき、第２基板Ｂ２を変更することによって、レギュレータ２９及びマイコン３０を変更することなく、給電スイッチ２０を変更することができる。

なお、接続スイッチ２２、接続抵抗２７，２８、接続ダイオード３４及び切替え回路３５が配置される基板は、第２基板Ｂ２に限定されず、第１基板Ｂ１に配置されてもよい。制御装置１１の回路部品が配置される基板の数は、２に限定されず、１、又は、３以上であってもよい。回路部品は、図２に示す給電スイッチ２０、放電スイッチ２１、接続スイッチ２２、レギュレータ２９、マイコン３０、駆動回路３１、反転器３２、放電ダイオード３３、接続ダイオード３４及び切替え回路３５等である。

（実施形態２）
実施形態１において、マイコン３０は、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧を監視してもよい。
以下では、実施形態２について、実施形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態１と共通している。このため、実施形態１と共通する構成部には実施形態１と同一の参照符号を付し、その構成部の説明を省略する。

＜制御装置１１の構成＞
図７は、実施形態２における制御装置１１の回路図である。実施形態２における制御装置１１は、実施形態１における制御装置１１が有する構成部を同様に有する。制御装置１１は、更に、電圧検出回路３６を有する。電圧検出回路３６は、分圧抵抗５０，５１を有する。分圧抵抗５０の一端は、給電スイッチ２０のドレインに接続されている。分圧抵抗５０の他端は、分圧抵抗５１の一端に接続されている。分圧抵抗５１の他端は第１端子Ｇ１に接続されている。分圧抵抗５０，５１間の接続ノードはマイコン３０に接続されている。

分圧抵抗５０，５１は、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした直流電源１０の電源電圧を分圧する。分圧抵抗５０，５１が電源電圧を分圧することによって得られる分圧電圧は、分圧抵抗５１の両端間の電圧であり、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧に比例する。分圧電圧は電源電圧を示す電源電圧情報である。以上のように、電圧検出回路３６は、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした直流電源１０の電源電圧を検出し、検出した電源電圧をマイコン３０に通知する。

＜切替え回路３５の構成＞
図８は切替え回路３５の回路図である。実施形態２における切替え回路３５は、実施形態１における切替え回路３５が有する構成部を同様に有する。実施形態２における切替え回路３５は、更に、ＡＮＤ回路４７及び第３回路抵抗４８を有する。ＡＮＤ回路４７は、２つの入力端と、１つの出力端とを有する。第３回路抵抗４８は、第１回路スイッチ４１のコレクタと、第２端子Ｇ２との間に接続されている。

ＡＮＤ回路４７の一方の入力端はマイコン３０に接続されている。ＡＮＤ回路４７の他方の入力端は、第１回路スイッチ４１及び第３回路抵抗４８間の接続ノードに接続されている。実施形態１の説明で述べたように、接続抵抗２８の一端は接続スイッチ２２のゲートに接続されている。ＡＮＤ回路４７の出力端は、接続抵抗２８の他端に接続されている。

マイコン３０は、電圧検出回路３６が検出した電源電圧が設定電圧以上である場合、ローレベル電圧をＡＮＤ回路４７の入力端に出力する。設定電圧は、一定値であり、予め設定されている。マイコン３０からＡＮＤ回路４７に入力されるローレベル電圧の基準電位は第１端子Ｇ１の電位である。ローレベル電圧は、例えば０Ｖである。マイコン３０は、電圧検出回路３６が検出した電源電圧が設定電圧未満である場合、ハイレベル電圧をＡＮＤ回路４７の入力端に出力する。マイコン３０からＡＮＤ回路４７に入力されるハイレベル電圧の基準電位も第１端子Ｇ１の電位である。ハイレベル電圧は、例えば、レギュレータ２９が出力した目標電圧である。

ＡＮＤ回路４７には、第３回路抵抗４８の両端間の電圧が入力される。以下では、第３回路抵抗４８の両端間の電圧を抵抗電圧と記載する。ＡＮＤ回路４７では、第２の電圧閾値が設定されている。第２の電圧閾値は、０Ｖを超えており、かつ、回路電圧Ｖｃ以下である。

ＡＮＤ回路４７は、マイコン３０からＡＮＤ回路４７に入力されている入力電圧がローレベル電圧であるか、又は、抵抗電圧が第２の電圧閾値未満である場合、出力端からローレベル電圧を出力する。ＡＮＤ回路４７が出力するローレベル電圧の基準電位は第２端子Ｇ２の電位である。ローレベル電圧は例えば０Ｖである。ＡＮＤ回路４７の出力電圧がローレベル電圧である場合、接続抵抗２７，２８を介して電流が流れることはない。このため、接続スイッチ２２のゲート電圧は、０Ｖであり、正の一定電圧未満である。従って、接続スイッチ２２はオフである。

ＡＮＤ回路４７は、マイコン３０からＡＮＤ回路４７に入力されている入力電圧がハイレベル電圧であり、かつ、抵抗電圧が第２の電圧閾値以上である場合、出力端からハイレベル電圧を出力する。ＡＮＤ回路４７が出力するハイレベル電圧の基準電位は第２端子Ｇ２の電位である。ここで、ハイレベル電圧の第１例は、直流電源１０の両端間の電圧である。ハイレベル電圧の第２例は、レギュレータ２９が出力した目標電圧である。

ＡＮＤ回路４７がハイレベル電圧を出力している場合、電流は、接続抵抗２８，２７、第２端子Ｇ２及びグランド導体１３の順に流れる。これにより、接続抵抗２７において電圧降下が発生する。この電圧降下により、接続スイッチ２２のゲート電圧は一定電圧以上の値に上昇する。従って、ＡＮＤ回路４７がハイレベル電圧を出力している場合、接続スイッチ２２はオンである。

図９は切替え回路３５の動作を説明するためのタイミングチャートである。図９には、電源電圧、端子電圧及びＡＮＤ回路４７の入力電圧の推移が示されている。図９に示す電源電圧の基準電位は、第１端子Ｇ１の電位である。実施形態１の説明で述べたように、端子電圧は、第２端子Ｇ２の電位を基準電位とした第１端子Ｇ１の電圧である。図９には、更に、第１回路スイッチ４１、第２回路スイッチ４２及び接続スイッチ２２の状態の推移が示されている。図９に示す５つの推移について、横軸には時間が示されている。ハイレベル電圧及びローレベル電圧それぞれはＨ及びＬで示されている。

図５と同様に、Ｖｓ、Ｖｔｈ及びＶｄそれぞれは、目標電圧、電圧閾値及び接続ダイオード３４の順方向電圧である。Ｖｒは設定電圧である。

以下では、外乱ノイズが発生しておらず、かつ、電圧閾値が接続ダイオード３４の順方向電圧Ｖｄを超えている場合の切替え回路３５の動作を説明する。第１端子Ｇ１がグランド導体１３に接続されている場合、端子電圧は０Ｖである。このため、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧は、直流電源１０の両端間の電圧であり、設定電圧Ｖｒよりも高い。目標電圧Ｖｓは設定電圧Ｖｒよりも高い。従って、マイコン３０からＡＮＤ回路４７に入力される入力電圧はローレベル電圧である。

端子電圧が０Ｖである場合、実施形態１の説明で述べたように、第１回路スイッチ４１、第２回路スイッチ４２及び接続スイッチ２２はオフである。従って、第３回路抵抗４８を介して電流が流れないので、抵抗電圧は０Ｖであり、第２の電圧閾値未満である。従って、ＡＮＤ回路４７の出力電圧はローレベル電圧であり、接続スイッチ２２はオフである。

第１端子Ｇ１及びグランド導体１３間の接続が外れた場合、第１端子Ｇ１を介した電流の通流が停止し、端子電圧は上昇する。端子電圧が上昇した場合、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧は低下する。第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧が設定電圧Ｖｒ未満の値に低下した場合、マイコン３０からＡＮＤ回路４７に入力される入力電圧は、ローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わる。

ＡＮＤ回路４７の入力電圧がハイレベル電圧である状態で端子電圧が電圧閾値Ｖｔｈ以上の値に上昇した場合、第２回路スイッチ４２はオフからオンに切替わる。これにより、第１回路スイッチ４１がオフからオンに切替わる。第１回路スイッチ４１がオンである場合、電流は、第１回路スイッチ４１、第３回路抵抗４８、第２端子Ｇ２及びグランド導体１３の順に流れる。結果、抵抗電圧は、０Ｖから回路電圧Ｖｃに上昇する。回路電圧Ｖｃは第２の電圧閾値以上であるので、ＡＮＤ回路４７は出力電圧をローレベル電圧からハイレベル電圧に切替える。これにより、接続スイッチ２２はオフからオンに切替わる。

実施形態１の説明で述べたように、接続スイッチ２２がオンである場合、端子電圧は、接続ダイオード３４の順方向電圧Ｖｄに低下する。端子電圧が順方向電圧Ｖｄに低下した場合、第２回路スイッチ４２がオンからオフに切替わる。これにより、第１回路スイッチ４１はオンからオフに切替わり、抵抗電圧は回路電圧Ｖｃから０Ｖに低下する。結果、ＡＮＤ回路４７は、出力電圧をハイレベル電圧からローレベル電圧に切替え、接続スイッチ２２はオンからオフに切替わる。実施形態１の説明で述べたように、端子電圧が順方向電圧Ｖｄに低下した場合、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧は上昇する。これにより、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧が設定電圧Ｖｒ以上の値に上昇することはない。

第１端子Ｇ１及びグランド導体１３間の接続が外れている状態で接続スイッチ２２がオフに切替わるので、端子電圧は再び上昇する。第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧が設定電圧Ｖｒ未満である状態で端子電圧が電圧閾値Ｖｔｈ以上の値に上昇した場合、端子電圧は再び順方向電圧Ｖｄに低下する。従って、第１端子Ｇ１及びグランド導体１３間の接続が外れた場合、端子電圧は、順方向電圧Ｖｄ及び電圧閾値Ｖｔｈ間で変動する。結果、マイコン３０には、目標電圧Ｖｓが印加され続ける。

第１端子Ｇ１がグランド導体１３に接続されている場合であっても、外乱ノイズにより、端子電圧が電圧閾値以上の値に上昇し、かつ、第１端子Ｇ１の電位を基準電位とした電源電圧が設定電圧Ｖｒ未満の値に低下した場合、接続スイッチ２２がオフからオンに切替わる。結果、端子電圧は順方向電圧Ｖｄに低下する。従って、外乱ノイズが第１端子Ｇ１に入った場合であっても、端子電圧は電圧閾値Ｖｔｈを超えることはない。

以上のように、切替え回路３５は、電圧検出回路３６が検出した電源電圧が設定電圧Ｖｒ未満である状態で端子電圧が電圧閾値Ｖｔｈ以上の値に上昇した場合、接続スイッチをオフからオンに切替える。従って、端子電圧が上昇した可能性が高い場合に接続スイッチ２２がオフからオンに切替わる。設定電圧Ｖｒは第３の所定電圧に相当する。

なお、設定電圧Ｖｒは、端子電圧が電圧閾値Ｖｔｈである場合における電源電圧を超えていればよい。従って、設定電圧Ｖｒは、端子電圧が接続ダイオード３４の順方向電圧Ｖｄである場合における電源電圧以下であってもよい。この構成においても、第２回路スイッチ４２、第１回路スイッチ４１及び接続スイッチ２２それぞれは、オン及びオフを交互に繰り返す。

端子電圧が接続ダイオード３４の順方向電圧Ｖｄである場合の電源電圧は設定電圧Ｖｒ以上であり、かつ、接続ダイオード３４の順方向電圧Ｖｄは電圧閾値Ｖｔｈ以上であると仮定する。この場合においては、第２回路スイッチ４２がオフからオンに切替わった後、端子電圧は、接続ダイオード３４の順方向電圧Ｖｄに維持される。第２回路スイッチ４２、第１回路スイッチ４１及び接続スイッチ２２はオンに固定され、第２回路スイッチ４２のオン及びオフへの切替えが交互に繰り返されることはない。

実施形態２における制御装置１１は、実施形態１における制御装置１１が奏する効果の中で、第１回路スイッチ４１のコレクタが接続抵抗２８に接続されることによって得られる効果を除く他の効果を同様に奏する。

＜変形例＞
実施形態１，２における切替え回路３５について、第１回路スイッチ４１は、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタに限定されず、例えば、Ｐチャネル型のＦＥＴであってもよい。第２回路スイッチ４２は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタに限定されず、Ｎチャネル型のＦＥＴ又はＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)であってもよい。切替え回路３５は、端子電圧が電圧閾値以上の値に上昇した場合に接続スイッチ２２をオフからオンに切替える構成であればよい。このため、切替え回路３５の構成は、第１回路スイッチ４１及び第２回路スイッチ４２を用いた構成に限定されない。

実施形態１，２において、給電スイッチ２０及び接続スイッチ２２それぞれは、Ｎチャネル型のＦＥＴに限定されず、Ｐチャネル型のＦＥＴ又はバイポーラトランジスタ等であってもよい。接続スイッチ２２がＰチャネル型のＦＥＴである場合、切替え回路３５の構成は、第１回路スイッチ４１及び第２回路スイッチ４２を用いた構成とは異なる。放電スイッチ２１は、Ｎチャネル型のＦＥＴに限定されず、例えば、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであってもよい。

実施形態１，２において、直流電源１０が電力を供給する負荷は、誘導性負荷１２に限定されず、インダクタ１２ａを含まない負荷であってもよい。この場合、制御装置１１において、放電スイッチ２１、放電抵抗２５，２６、反転器３２及び放電ダイオード３３を配置する必要はない。制御装置１１内では、負荷端子Ｇｆ及び第２端子Ｇ２間の直接の接続は存在しない。

実施形態１，２において、制御装置１１は、給電を制御する装置に限定されない。制御装置１１は制御を行う装置であればよい。この場合、マイコン３０は、給電を制御する処理とは異なる制御の処理を実行する。この処理は、例えば、車両Ｍの制御に関する制御信号を送信する処理である。マイコン３０は、給電を制御する処理とは異なる制御の処理を実行する場合、制御装置１１内では、給電スイッチ２０、放電スイッチ２１、給電抵抗２３，２４、放電抵抗２５，２６、駆動回路３１及び反転器３２は配置されていない。

開示された実施形態１，２はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 電源システム
１０ 直流電源
１１ 制御装置
１２ 誘導性負荷
１２ａ インダクタ
１３ グランド導体
２０ 給電スイッチ
２０ａ，２１ａ，２２ａ 寄生ダイオード
２１ 放電スイッチ
２２ 接続スイッチ
２３，２４ 給電抵抗
２５，２６ 放電抵抗
２７，２８ 接続抵抗
２９ レギュレータ
３０ マイコン（処理器）
３１ 駆動回路
３２ 反転器
３３ 放電ダイオード（第２のダイオード）
３４ 接続ダイオード
３５ 切替え回路
３６ 電圧検出回路
４１ 第１回路スイッチ
４２ 第２回路スイッチ
４３，４４ 第１回路抵抗
４５，４６ 第２回路抵抗
４７ ＡＮＤ回路
４８ 第３回路抵抗
５０，５１ 分圧抵抗
Ｂ１ 第１基板
Ｂ２ 第２基板
Ｇ１ 第１端子
Ｇ２ 第２端子
Ｇｂ 電源端子
Ｇｆ 負荷端子
Ｍ 車両

Claims (9)

1. 車両用の制御装置であって、
   処理を実行する処理器と、
   前記処理器を介して流れる電流の電流経路にて前記処理器の下流側に配置される第１端子と、
   前記処理器及び第１端子間の接続ノードにアノードが接続されるダイオードと、
   前記ダイオードのカソードに一端が接続される接続スイッチと、
   前記接続スイッチの他端に接続される第２端子と、
   前記第２端子の電位を基準電位とした前記第１端子の電圧が閾値以上の値に上昇した場合に前記接続スイッチをオフからオンに切替える切替え回路と
   を備える制御装置。
2. 直流電源から負荷への給電経路に配置される給電スイッチを備え、
   前記処理器は、前記給電スイッチのオン又はオフへの切替えを指示する
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記処理器が配置される第１基板と、
   前記第１基板とは異なり、前記給電スイッチが配置される第２基板と
   を備える請求項２に記載の制御装置。
4. 前記給電スイッチ及び負荷間の接続ノードにカソードが接続されている第２のダイオードと、
   前記第２のダイオードのアノード、及び、前記第２端子間に接続されている第２の接続スイッチと
   を備え、
   前記負荷はインダクタを有する
   請求項２又は請求項３に記載の制御装置。
5. 前記処理器は、
   前記給電スイッチのオンへの切替えを指示する場合に前記第２の接続スイッチのオンへの切替えを指示し、
   前記給電スイッチのオフへの切替えを指示する場合に前記第２の接続スイッチのオフへの切替えを指示する
   請求項４に記載の制御装置。
6. 前記第１端子の電位を基準電位とした直流電源の電源電圧を目標電圧に降圧し、前記目標電圧を前記処理器に印加するレギュレータを備え、
   前記切替え回路は、前記電源電圧が前記目標電圧以上である状態で前記接続スイッチをオフからオンに切替える
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の制御装置。
7. 前記第２端子に一端が接続される抵抗を備え、
   前記接続スイッチは、制御端を有し、
   前記抵抗の他端は前記接続スイッチの前記制御端に接続され、
   前記接続スイッチは、前記第２端子の電位を基準電位とした前記制御端の電圧が所定電圧以上の値に上昇した場合にオフからオンに切替わり、
   前記切替え回路は、電流が入力される入力端、及び、電流が出力される出力端を有する回路スイッチを有し、
   前記回路スイッチの前記出力端は、前記接続スイッチの前記制御端に接続され、
   前記回路スイッチの前記入力端には、回路電圧が印加されており、
   前記回路スイッチは、前記第２端子の電位を基準電位とした前記第１端子の電圧が前記閾値以上の値に上昇した場合にオフからオンに切替わる
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の制御装置。
8. 前記回路スイッチは、第２の制御端を有し、
   前記回路スイッチは、前記入力端の電位を基準電位とした前記第２の制御端の電圧が第２の所定電圧以下である場合にオンであり、
   前記切替え回路は、
   前記回路スイッチの前記入力端及び第２の制御端間に接続される回路抵抗と、
   前記回路スイッチの前記第２の制御端、及び、前記第２端子間に接続される第２の回路スイッチと
   を有し、
   前記第２の回路スイッチは、前記第２端子の電位を基準電位とした前記第１端子の電圧が前記閾値以上の値に上昇した場合にオフからオンに切替わる
   請求項７に記載の制御装置。
9. 前記第１端子の電位を基準電位とした直流電源の電源電圧を検出する電圧検出回路を備え、
   前記切替え回路は、前記電圧検出回路が検出した電源電圧が第３の所定電圧未満である状態で、前記第２端子の電位を基準電位とした前記第１端子の電圧が前記閾値以上の値に上昇した場合に前記接続スイッチをオフからオンに切替える
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の制御装置。

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