JP5686105B2 - 電子制御システム - Google Patents

Description

本発明は、バッテリが供給する電力を負荷に供給する電子制御システムに関する。

従来、自動車に搭載された制御装置は、バッテリからイグニッションスイッチを介して電力が供給されることが多い。イグニッションスイッチは、例えば運転者等のユーザによって手動で操作される。このため、一部の制御装置においては、車両システムのシャットダウン時に行うべき処理が存在する場合に備え、イグニッションスイッチを介した電力供給経路とは異なる、リレー等を介した電力供給経路によって電力供給を受けられる構成となっている場合がある。

これに関連し、バッテリ電源と、イグニッションスイッチと、イグニッションスイッチがオンしたことにより演算装置を含む電子制御装置へ定電圧電源を供給する電源ＩＣと、イグニッションスイッチがオフしたとき定電圧電源の供給を遮断する自動車用電子制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、イグニッションスイッチがオフしたときにオフ信号（イグニッション電圧＝ゼロの信号）を遅延させる遅延回路を備え、遅延回路の出力信号により定電圧電源から電子制御装置への電力の供給を遮断している。

特開２００４−１８９０５５号公報

しかしながら、上記従来の装置では、電源ＩＣからイグニッションスイッチに流れる電流を防止するダイオードを備えているが、このダイオードがショートした場合、イグニッションスイッチを介さない電力供給経路から電流が流れることによってイグニッション電圧がゼロにならず、オフ信号が生成されない可能性がある。これによって、上記従来の装置では、イグニッションオフ後の電力遮断に遅れが生じるおそれがある。

本発明は、一側面によれば、イグニッションスイッチからの電力供給経路に取り付けられたダイオードに、ショートが発生したか否かを判定することが可能な電子制御システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、
バッテリからリレー手段を介して第１の負荷に電力供給される第１の電力供給経路と、
前記バッテリからイグニッションスイッチ及び第１のダイオードを介して第２の負荷に電力供給される第２の電力供給経路であって、前記第１のダイオードは前記第２の負荷から前記イグニッションスイッチに流れる電流を防止する第２の電力供給経路と、
前記第１の電力供給経路における前記リレー手段と前記第１の負荷の間と、前記第２の電力供給経路における前記第１のダイオードと前記第２の負荷との間を接続する第３の電力供給経路であって、前記第２の電力供給経路から前記第１の電力供給経路に流れる電流を防止する第２のダイオードが取り付けられた第３の電力供給経路と、
前記第２の電力供給経路における前記イグニッションスイッチからの供給電圧よりも高い電圧を、前記第１のダイオードよりも前記第１又は第２の負荷側に印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段によって印加される電圧と、前記第２の電力供給経路における前記イグニッションスイッチと前記第１のダイオードの間の電圧差に基づき、前記第１のダイオードにショートが発生したか否かを判定する判定手段と、
を備える電子制御システムである。

本発明の一態様によれば、第２の電力供給経路におけるイグニッションスイッチからの供給電圧よりも高い電圧を、第１のダイオードよりも第１又は第２の負荷側に印加する電圧印加手段を備え、電圧印加手段によって印加される電圧と、第２の電力供給経路におけるイグニッションスイッチと第１のダイオードの間の電圧差に基づき、第１のダイオードにショートが発生したか否かを判定するため、イグニッションスイッチからの電力供給経路に取り付けられた第１のダイオードに、ショートが発生したか否かを判定することができる。

本発明の一態様において、
前記判定手段は、前記バッテリに接続された他の装置との通信状況に基づいて前記イグニッションスイッチがオフ状態にされたか否かを推定し、前記イグニッションスイッチがオフ状態にされたと推定したときに、前記第１のダイオードのショートを判定する手段であるものとしてもよい。

本発明の一態様において、
前記第１の電力供給経路における前記リレー手段と前記第１の負荷の間には、昇圧手段が取り付けられ、
前記電圧印加手段は、前記昇圧手段の出力を、前記第１のダイオードよりも前記第１又は第２の負荷側に印加する手段であるものとしてもよい。

本発明の一態様において、
前記電圧印加手段は、前記昇圧手段の出力を、第３のダイオードを介して前記第１のダイオードよりも前記第１又は第２の負荷側に印加する手段であり、
前記第２の電力供給経路における前記電圧印加手段が電圧を印加する箇所には、当該箇所を定電圧に維持するための定電圧維持手段が取り付けられるものとしてもよい。

本発明の一態様において、
前記電圧印加手段は、前記昇圧手段の出力を、スイッチ手段を介して前記第２の電力供給経路における前記第１のダイオードよりも前記第２の負荷側に印加する手段であり、
前記第１の負荷はモータであり、
前記判定手段は、前記モータによる回生電力によって電圧が上昇する箇所の電圧と、前記第２の電力供給経路における前記イグニッションスイッチと前記第１のダイオードの間の電圧差に基づき第１段階の判定を行い、
該第１段階の判定において肯定的な判定を得た場合に、前記スイッチ手段をオン状態とした上で、前記電圧印加手段によって印加される電圧と、前記第２の電力供給経路における前記イグニッションスイッチと前記第１のダイオードの間の電圧差に基づき第２段階の判定を行う手段であるものとしてもよい。

本発明は、一側面によれば、イグニッションスイッチからの電力供給経路に取り付けられたダイオードに、ショートが発生したか否かを判定することが可能な電子制御システムを提供することができる。

本発明の第１実施例に係る電子制御システム１のシステム構成例である。 ＥＣＵ４０＃１における制御系の構成要素を示す図である。 昇圧回路４２及びモータ駆動回路４３の内部構成を示す図である。 第１のダイオード４４にショートが発生した際に生じ得る電流の流れを示す図である。 第１実施例の電子制御システム１がショート判定を行う原理を説明するための説明図である。 第１実施例のＣＰＵ５１により実行される処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２実施例に係る電子制御システム２のシステム構成例である。 第２実施例の電子制御システム２がショート判定を行う原理を説明するための説明図である。 第２実施例のＣＰＵ５１により実行される処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。本発明の電子制御システムは、例えば車両に搭載され、車載バッテリが供給する電力を利用して車載機器制御を行うＥＣＵ（Electronic Control Unit）を中心として構成される。

＜第１実施例＞
以下、図面を参照し、本発明の第１実施例に係る電子制御システムについて説明する。

［構成］
図１は、本発明の第１実施例に係る電子制御システム１のシステム構成例である。電子制御システム１は、主要な構成として、バッテリ１０と、電源リレー２０と、イグニッションスイッチ３０＃１、３０＃２と、ＥＣＵ４０＃１と、を備える。

バッテリ１０は、例えば鉛蓄電池等の二次電池である。バッテリ１０は、図示しないオルタネータがエンジンの動力を利用して発電した電力等により充電され、ＥＣＵ４０その他の機器に例えば１２［Ｖ］の電力を供給する。

電源リレー２０は、ＥＣＵ４０＃１のリレードライバ４１によって電子的に駆動される。

イグニッションスイッチ３０＃１、３０＃２は、運転者等のユーザがキー操作を行うこと等によってオン、オフされる。イグニッションスイッチ３０＃１、３０＃２は、互いに連動し、オン状態かオフ状態のいずれか同じ状態となるように接続されている。

イグニッションスイッチ３０＃１には、ＥＣＵ４０＃１、４０＃２、４０＃３、…が接続される。また、イグニッションスイッチ３０＃２には、ＥＣＵ４０＃１１、４０＃１２、…が接続される。

ＥＣＵ４０＃１、４０＃２、４０＃３、４０＃１１、４０＃１２は、例えばバス６０によって通信可能に接続される。バス６０を介したＥＣＵ間の通信は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信プロトコル等を用いて行なわれる。

ＥＣＵ４０＃１は、リレードライバ４１と、昇圧回路４２と、モータ駆動回路４３と、第１のダイオード４４と、制御系電源回路４５と、第２のダイオード４６と、逆バイアス印加回路４７と、過電圧クランプ用ツェナーダイオード４８と、を備える。

図２は、ＥＣＵ４０＃１における制御系の構成要素を示す図である。ＥＣＵ４０＃１は、上記構成に加えて、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路４９と、センサ入力回路５０と、ＣＰＵ５１と、不揮発性メモリ５２と、を備える。モータ駆動回路４３には、モータ７０が接続される。

リレードライバ４１は、例えばＣＰＵ５１からの指示信号によって電源リレー２０をオン状態又はオフ状態に制御する。

昇圧回路４２は、バッテリ１０から電源リレー２０を介して供給される電力を昇圧してモータ駆動回路４３に供給する（第１の電力供給経路）。図３は、昇圧回路４２及びモータ駆動回路４３の内部構成を示す図である。昇圧回路４２は、コイル４２Ａと、スイッチング素子４２Ｂ、４２Ｃと、コンデンサ４２Ｄとを備える。昇圧回路４２は、スイッチング素子４２Ｂをオン、４２Ｃをオフにした状態と、スイッチング素子４２Ｂをオフ、４２Ｃをオンにした状態と、スイッチング素子４２Ｂ、４２Ｃの双方をオフにした状態とを循環的に繰り返すことによって昇圧を行う。バッテリ１０から電源リレー２０を介して供給される電力は、例えば１０［Ｖ］程度である。昇圧回路４２は、この１０［Ｖ］程度の電圧を例えば３０［Ｖ］程度に上昇させる。モータ駆動回路４３は、図示するようにスイッチング素子４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ、４３Ｅ、４３Ｆを備える三相インバータである。モータ７０は、例えば電動パワーステアリング装置におけるアシストモータである。モータ駆動回路４３は、ＣＰＵ５１からの指示信号に応じたアシストトルクを車両の操舵装置に出力するように、モータ７０を制御する。従って、ＥＣＵ４０＃１は、例えば電動パワーステアリング装置の制御装置として機能する。

図１に戻り、他の構成要素について説明する。バッテリ１０が供給する電力は、イグニッションスイッチ３０＃１、第１のダイオード４４を介して制御系電源回路４５に供給される（第２の電力供給経路）。制御系電源回路４５は、通信インターフェース回路４９、センサ入力回路５０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１等に電力を供給する。

通信インターフェース回路４９は、他のＥＣＵとの間の通信に係る制御を行う。

センサ入力回路５０には、図１に示す抵抗Ｒ１とＲ２の間の箇所Ａと接続され、箇所Ａの電圧を検出してデジタル信号に変換し、ＣＰＵ５１に出力する。また、図１に示す抵抗Ｒ３とＲ４の間の箇所Ｂと接続され、箇所Ｂの電圧を検出してデジタル信号に変換し、ＣＰＵ５１に出力する。なお、本来的には図１に示すＡ*、Ｂ*の箇所の電圧を検出することが目的であるが、センサ入力回路５０の許容電圧の関係から抵抗Ｒ１〜Ｒ４によって分圧を行い、低下させた電圧を入力することとしている。抵抗値の比率は、例えばＲ１：Ｒ２＝Ｒ３：Ｒ４＝３：１程度である。以下、ＣＰＵ５１は、分圧された電圧を復元することによって、箇所Ａ*、Ｂ*の電圧を取得するものとして説明する。

ＣＰＵ５１は、例えばプログラムカウンタ、命令フェッチ回路、演算装置、レジスタ等を備え、例えば補助記憶装置５２に格納されたプログラムを実行することにより、前述したモータ７０の制御等を行う。補助記憶装置５２は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等である。

［イグニッションオフ時の制御］
ここで、イグニッションオフ時の制御について説明する。イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされると、箇所Ｂ*の電圧がグランド電圧付近まで低下する。これによって、イグニッションスイッチ３０＃１に接続されるが電源リレー２０には接続されないＥＣＵ４０＃２、４０＃３への電力供給は停止され、ＥＣＵ４０＃２、４０＃３は動作を停止する。同様に、イグニッションスイッチ３０＃２接続されるが電源リレー２０には接続されないＥＣＵ４０＃１１、４０＃１２への電力供給は停止され、ＥＣＵ４０＃１１、４０＃１２は動作を停止する。

一方、ＣＰＵ５１には、第２のダイオード４６を介して電源リレー２０側から電力が供給されるため（第３の電力供給経路）、イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされても動作を継続することができる。ＣＰＵ５１は、箇所Ｂ*の電圧低下を検知すると、シャットダウンに必要な処理を行い、処理が終了すると電源リレー２０をオフ状態にするようにリレードライバ４１に指示する。この結果電源リレー２０がオフ状態に変更され、ＣＰＵ５１が動作を停止する。

［第１のダイオード４４のショートへの対策］
ここで、第１のダイオード４４にショートが発生した場合に生じる現象について説明する。第１のダイオード４４にショートが発生し、ショート状態となると、イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされても、第２のダイオード４６を介して電源リレー２０側から、及び逆バイアス印加回路４７を介して昇圧回路４２から箇所Ｂ*に電流が流れることになる。この結果、イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされても箇所Ｂ*の電圧がグランド電圧付近まで低下せず、ＥＣＵ４０＃２、４０＃３への電力供給が継続されるため、ＥＣＵ４０＃２、４０＃３が速やかに動作を停止することができない。図４は、第１のダイオード４４にショートが発生した際に生じ得る電流の流れを示す図である。また、ＥＣＵ４０＃１が箇所Ｂ*の電圧低下を検知できないことになれば、電源リレー２０をオフ状態にする制御が行われず、ＥＣＵ４０＃１が動作を停止することができなくなる可能性がある。これによって、不要な電力消費が発生すると共に、各ＥＣＵをシャットダウンするタイミングがずれるため、ソフトウエア面での不都合が生じるおそれがある。

これに対し、本実施例のＣＰＵ５１では、逆バイアス印加回路４７、及び過電圧クランプ用ツェナーダイオード４８を備えることにより、第１のダイオード４４のショートが発生したか否かを判定し（以下、ショート判定と称する）、判定結果に応じてショート発生時の制御を行っている。

図５は、第１実施例の電子制御システム１がショート判定を行う原理を説明するための説明図である。図５に示す箇所Ｃには、逆バイアス印加回路４７の抵抗４７Ａ（Ｒ５）、第３のダイオード４７Ｂを介して昇圧回路４２から電流が流れるため、イグニッションスイッチ３０＃１から供給される電圧よりも高電圧となる。過電圧クランプ用ツェナーダイオード４８は、例えば降伏電圧Ｖ_ZD＝１６［Ｖ］程度に設定され（イグニッションスイッチ３０＃１を介して供給される電圧（１２［Ｖ］）よりも高ければ、Ｖ_ZDは任意に設定可）、箇所Ｃの電圧はＶ_ZDに維持されるように抵抗４７Ａの抵抗値が設定される。

この結果、第１のダイオード４４がショート状態でなければ、箇所Ｃの期待電圧Ｖ_ZDと、ＣＰＵ５１により検知される箇所Ｂ*の電圧Ｖ_Bには、４［Ｖ］程度の差が生じる筈である。

一方、第１のダイオード４４がショート状態であれば、図５に矢印で示すように、箇所Ｃから箇所Ｂ*に流れる電流、或いはモータ７０の回生によってモータ駆動回路４３及び昇圧回路４２を介して箇所Ｂ*に流れる電流によって、期待電圧Ｖ_ZDと電圧Ｖ_Bの差が小さくなることが想定される。

本実施例のＣＰＵ５１では、係る電圧差の変化を検知することにより、第１のダイオード４４にショートが発生したか否かを判定する。

図６は、第１実施例のＣＰＵ５１により実行される処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートは、ＥＣＵ４０＃１が起動されたときに開始され、例えば所定周期で繰り返し実行される。以下に説明するように、ＣＰＵ５１によるショート判定は、以下に説明するように第１段階の判定と、第２段階の判定の二段階で行われる。

まず、ＣＰＵ５１は、後述するショート推定フラグがオンに設定されているか否かを判定する（Ｓ１００）。

★ショート推定フラグがオフに設定されている場合、ＣＰＵ５１は、イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたことを検知したか否かを判定する（Ｓ１０２）。本判定は、例えば電圧Ｖ_BがＩＧオフ閾値電圧Ｖ_{ｒｅｆＩＧ}未満であるか否かを判定することによって行われる。図中では、「ＩＧオフ検知？」と表記した。

イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたことを検知した場合、ＣＰＵ５１は、通常の終了処理を行う（Ｓ１０４）。すなわち、シャットダウンに必要な処理を行い、処理が終了すると電源リレー２０をオフ状態にするようにリレードライバ４１に指示する。

イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたことを検知しない場合、ＣＰＵ５１は、期待電圧Ｖ_ZDと電圧Ｖ_Bとの電圧差（Ｖ_ZD−Ｖ_B）を算出し、算出した電圧差（Ｖ_ZD−Ｖ_B）が第１判定閾値Ｖ_ｒｅｆ１以上であるか否かを判定する（Ｓ１０６；第１段階の判定）。第１判定閾値Ｖ_ｒｅｆ１は、例えば２〜３［Ｖ］程度に設定される。

電圧差（Ｖ_ZD−Ｖ_B）が第１判定閾値Ｖ_ｒｅｆ１以上である場合、ＣＰＵ５１は、本フローチャートの１ルーチンを終了する。

一方、電圧差（Ｖ_ZD−Ｖ_B）が第１判定閾値Ｖ_ｒｅｆ１未満である場合、ＣＰＵ５１は、ショート推定フラグをオンに設定し（Ｓ１０８）、本フローチャートの１ルーチンを終了する。ショート推定フラグは、図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタ、フラッシュメモリ等の所定領域に値を書き込むことによって設定され、例えば値０がオフ、値１がオンを示すものとして扱われる。

★ショート推定フラグがオンに設定されている場合、前述のように、ＣＰＵ５１がイグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたことを検知するのが困難な場合がある。従って、ＣＰＵ５１は、例えば他のＥＣＵとの通信状況に基づいて、イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたか否かを推定する（Ｓ１１０）。図中では、「ＩＧオフ推定？」と表記した。

係る推定は、例えば、（１）イグニッションスイッチ３０＃１に接続された全てのＥＣＵ４０＃２、４０＃３、…との通信が正常に行われており、且つ、（２）イグニッションスイッチ３０＃２に接続された全てのＥＣＵ４０＃１１、４０＃１２、…との通信途絶が確定した場合に、イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたと推定する。更に、（３）直近に受信したエンジン回転数がゼロ［ｒｐｍ］であることをＡＮＤ条件に加えてもよい。

イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたと推定されない場合、ＣＰＵ５１は、本フローチャートの１ルーチンを終了する。

イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたと推定される場合、ＣＰＵ５１は、昇圧回路４２の目標出力電圧ＶＢＰＩＧを、期待電圧Ｖ_ZD＋数［Ｖ］程度に低下させる（Ｓ１１２）。係る処理を行うのは、既にユーザによってイグニッションオフが指示されたと推定されるため、モータ７０の駆動に必要な電圧はもはや不用であり、期待電圧Ｖ_ZDが得られるのに必要な電圧を出力させれば十分であるからである。

次に、ＣＰＵ５１は、期待電圧Ｖ_ZDと電圧Ｖ_Bとの電圧差（Ｖ_ZD−Ｖ_B）を算出し、算出した電圧差（Ｖ_ZD−Ｖ_B）が第２判定閾値Ｖ_ｒｅｆ２以上であるか否かを判定する（Ｓ１１４；第２段階の判定）。第２判定閾値Ｖ_ｒｅｆ２は、例えば４〜８［Ｖ］程度に設定される。第２判定閾値Ｖ_ｒｅｆ２が第１判定閾値Ｖ_ｒｅｆ１に比して大きいのは、イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされた場合、電圧Ｖ_Bはグランド電圧付近まで低下している筈であり、電圧差（Ｖ_ZD−Ｖ_B）の正常値はＶ_ZD（例えば１６［Ｖ］）と、第１段階の判定における正常値（例えば４［Ｖ］）に比して大きいからである。

電圧差（Ｖ_ZD−Ｖ_B）が第２判定閾値Ｖ_ｒｅｆ２以上である場合、ＣＰＵ５１は、本フローチャートの１ルーチンを終了する。なお、この場合、Ｓ１０６において誤判定がなされた可能性を考慮し、ショート推定フラグをオフに戻す処理を行ってよい。

一方、電圧差（Ｖ_ZD−Ｖ_B）が第２判定閾値Ｖ_ｒｅｆ２未満である場合、ＣＰＵ５１は、第１のダイオード４４にショートが発生したという判定を確定し、ショート発生時の終了処理を行う（Ｓ１１６）。すなわち、第１のダイオード４４にショートが発生したことを含むエラー情報を、ダイアグ情報として不揮発性メモリ５２に書き込む処理を行った後、シャットダウンに必要な処理を行い、処理が終了すると電源リレー２０をオフ状態にするようにリレードライバ４１に指示する。

係る処理によって、イグニッションスイッチ３０＃１からの電力供給経路に取り付けられた第１のダイオード４４に、ショートが発生したか否かを判定することができる。

この結果、ショートが発生したことを示す情報を不揮発性メモリ５２に書き込んだ後、ＥＣＵ４０＃１、４０＃２、４０＃３の動作を速やかに停止することができる。これによって、不要な電力消費の発生を抑制すると共に、各ＥＣＵをシャットダウンするタイミングを適正なものとすることができ、ソフトウエア面での不都合が生じることを回避することができる。

以上説明した本実施例の電子制御システム１によれば、イグニッションスイッチ３０＃１からの電力供給経路に取り付けられた第１のダイオード４４に、ショートが発生したか否かを判定することができる。この結果、不要な電力消費の発生を抑制し、ソフトウエア面での不都合が生じることを回避することができる。

＜第２実施例＞
以下、図面を参照し、本発明の第２実施例に係る電子制御システムについて説明する。

［構成］
図７は、本発明の第２実施例に係る電子制御システム２のシステム構成例である。第２実施例に係る電子制御システム２は、逆バイアス印加回路４７、及び過電圧クランプ用ツェナーダイオード４８に代えて、逆バイアス印加回路５３を備える点、及びＣＰＵ５１が実行する処理の内容が第１実施例と異なり、その他の点では共通するため、共通する構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。

逆バイアス印加回路５３は、抵抗５３Ａ（Ｒ６）、及び診断用ＭＯＳＦＥＴ（Metal‐Oxide‐Semiconductor Field‐Effect Transistor）５３Ｂを備える。診断用ＭＯＳＦＥＴ５３Ｂは、ＣＰＵ５１によってオン、オフ制御が行われる。

図８は、第２実施例の電子制御システム２がショート判定を行う原理を説明するための説明図である。図８に示す箇所Ａ*には、モータ７０が回生状態となったときに、昇圧回路４２から電流が還流するため、イグニッションスイッチ３０＃１から供給される電圧よりも高電圧となる。

この結果、第１のダイオード４４がショート状態でなければ、モータ７０が回生状態となったときに、ＣＰＵ５１により検知される箇所Ａ*の電圧Ｖ_Aと、箇所Ｂ*の電圧Ｖ_Bには、一定程度以上の差が生じる筈である。

一方、第１のダイオード４４がショート状態であれば、図８に矢印で示すように、昇圧回路４２から箇所Ｂ*に流れる電流によって、電圧Ｖ_Aと電圧Ｖ_Bの差が小さくなることが想定される。

また、診断用ＭＯＳＦＥＴ５３Ｂがオン状態とされると、逆バイアス印加回路５３の抵抗５３Ａ（Ｒ６）、診断用ＭＯＳＦＥＴ５３Ｂを介して昇圧回路４２から電流が流れるため、箇所Ｄの電圧は、電源リレー２０から供給される電圧よりも高電圧となる。

この結果、第１のダイオード４４がショート状態でなければ、昇圧回路４２の目標出力電圧ＶＢＰＩＧと、箇所Ｂ*の電圧Ｖ_Bには、一定程度以上の（抵抗５３Ａによる電圧降下分以上の）差が生じる筈である。

一方、第１のダイオード４４がショート状態であれば、箇所Ｄから箇所Ｂ*に流れる電流によって、昇圧回路４２の目標出力電圧ＶＢＰＩＧと電圧Ｖ_Bの差が小さくなることが想定される。

本実施例のＣＰＵ５１では、係る電圧差の変化を検知することにより、第１のダイオード４４にショートが発生したか否かを判定する。

図９は、第２実施例のＣＰＵ５１により実行される処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートは、ＥＣＵ４０＃１が起動されたときに開始され、例えば所定周期で繰り返し実行される。以下に説明するように、ＣＰＵ５１によるショート判定は、以下に説明するように第１段階の判定と、第２段階の判定の二段階で行われる。

まず、ＣＰＵ５１は、後述するショート推定フラグがオンに設定されているか否かを判定する（Ｓ２００）。

★ショート推定フラグがオフに設定されている場合、ＣＰＵ５１は、イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたことを検知したか否かを判定する（Ｓ２０２）。本判定は、例えば電圧Ｖ_BがＩＧオフ閾値電圧Ｖ_{ｒｅｆＩＧ}未満であるか否かを判定することによって行われる。図中では、「ＩＧオフ検知？」と表記した。

イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたことを検知した場合、ＣＰＵ５１は、通常の終了処理を行う（Ｓ２０４）。すなわち、シャットダウンに必要な処理を行い、処理が終了すると電源リレー２０をオフ状態にするようにリレードライバ４１に指示する。

イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたことを検知しない場合、ＣＰＵ５１は、モータ７０が回生状態であるか否かを判定する（Ｓ２０６）。本判定において、ＣＰＵ５１は、例えば、（Ａ）モータ７０への出力指示トルクの絶対値が所定値未満であり、且つ、（Ｂ）モータ７０の回転数が所定値以上である場合に、モータ７０が回生状態であると判定する。なお、モータ７０への出力指示トルクは、電子制御装置１が電動パワーステアリング装置である場合、運転者がステアリングホイールを操作する操舵トルクで置換してもよい。

モータ７０が回生状態でない場合、ＣＰＵ５１は、本フローチャートの１ルーチンを終了する。

モータ７０が回生状態でない場合、ＣＰＵ５１は、入力される電圧Ｖ_Aと電圧Ｖ_Bとの電圧差（Ｖ_A−Ｖ_B）を算出し、算出した電圧差（Ｖ_A−Ｖ_B）が第３判定閾値Ｖ_ｒｅｆ３以上であるか否かを判定する（Ｓ２０８；第１段階の判定）。

電圧差（Ｖ_A−Ｖ_B）が第３判定閾値Ｖ_ｒｅｆ３である場合、ＣＰＵ５１は、本フローチャートの１ルーチンを終了する。

一方、電圧差（Ｖ_A−Ｖ_B）が第３判定閾値Ｖ_ｒｅｆ３未満である場合、ＣＰＵ５１は、ショート推定フラグをオンに設定し（Ｓ２１０）、本フローチャートの１ルーチンを終了する。ショート推定フラグは、図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタ、フラッシュメモリ等の所定領域に値を書き込むことによって設定され、例えば値０がオフ、値１がオンを示すものとして扱われる。

★ショート推定フラグがオンに設定されている場合、前述のように、ＣＰＵ５１がイグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたことを検知するのが困難な場合がある。従って、ＣＰＵ５１は、例えば他のＥＣＵとの通信状況に基づいて、イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたか否かを推定する（Ｓ２１２）。図中では、「ＩＧオフ推定？」と表記した。

係る推定は、例えば、（１）イグニッションスイッチ３０＃１に接続された全てのＥＣＵ４０＃２、４０＃３、…との通信が正常に行われており、且つ、（２）イグニッションスイッチ３０＃２に接続された全てのＥＣＵ４０＃１１、４０＃１２、…との通信途絶が確定した場合に、イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたと推定する。更に、（３）直近に受信したエンジン回転数がゼロ［ｒｐｍ］であることをＡＮＤ条件に加えてもよい。

イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたと推定されない場合、ＣＰＵ５１は、本フローチャートの１ルーチンを終了する。

イグニッションスイッチ３０＃１がオフ状態にされたと推定される場合、ＣＰＵ５１は、昇圧回路４２の目標出力電圧ＶＢＰＩＧを一定値（例えば１６〜２０［Ｖ］程度）に設定し（Ｓ２１４）。診断用ＭＯＳＦＥＴ５３Ｂをオン状態とする（Ｓ２１６）。

次に、ＣＰＵ５１は、目標出力電圧ＶＢＰＩＧと電圧Ｖ_Bとの電圧差（ＶＢＰＩＧ−Ｖ_B）を算出し、算出した電圧差（ＶＢＰＩＧ−Ｖ_B）が第４判定閾値Ｖ_ｒｅｆ４以上であるか否かを判定する（Ｓ２１８；第２段階の判定）。第４判定閾値Ｖ_ｒｅｆ４は、例えば抵抗５３Ａによる電圧降下分よりも大きい値に設定される。

電圧差（ＶＢＰＩＧ−Ｖ_B）が第４判定閾値Ｖ_ｒｅｆ４以上である場合、ＣＰＵ５１は、本フローチャートの１ルーチンを終了する。なお、この場合、Ｓ２０８において誤判定がなされた可能性を考慮し、ショート推定フラグをオフに戻す処理を行ってよい。

一方、電圧差（ＶＢＰＩＧ−Ｖ_B）が第４判定閾値Ｖ_ｒｅｆ４未満である場合、ＣＰＵ５１は、第１のダイオード４４にショートが発生したという判定を確定し、ショート発生時の終了処理を行う（Ｓ２２０）。すなわち、第１のダイオード４４にショートが発生したことを含むエラー情報を、ダイアグ情報として不揮発性メモリ５２に書き込む処理を行った後、シャットダウンに必要な処理を行い、処理が終了すると電源リレー２０をオフ状態にするようにリレードライバ４１に指示する。

係る処理によって、イグニッションスイッチ３０＃１からの電力供給経路に取り付けられた第１のダイオード４４に、ショートが発生したか否かを判定することができる。

この結果、ショートが発生したことを示す情報を不揮発性メモリ５２に書き込んだ後、ＥＣＵ４０＃１、４０＃２、４０＃３の動作を速やかに停止することができる。これによって、不要な電力消費の発生を抑制すると共に、各ＥＣＵをシャットダウンするタイミングを適正なものとすることができ、ソフトウエア面での不都合が生じることを回避することができる。

以上説明した本実施例の電子制御システム２によれば、イグニッションスイッチ３０＃１からの電力供給経路に取り付けられた第１のダイオード４４に、ショートが発生したか否かを判定することができる。この結果、不要な電力消費の発生を抑制し、ソフトウエア面での不都合が生じることを回避することができる。

また、第１実施例と比較すると、昇圧回路４２から逆バイアス印加回路４７、及び過電圧クランプ用ツェナーダイオード４８を介してグランド端子に流れる常時電流が発生しないため、電力消費を抑制することができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、スイッチやリレー、スイッチング素子等のスイッチ手段は、他の種類のスイッチ手段に置換することが可能である。

また、実施例中に例示した数値等はあくまで一例であり、設計条件に応じて任意に変更してよい。

１ 電子制御システム
１０ バッテリ
２０ 電源リレー
３０＃１、３０＃２ イグニッションスイッチ
４０＃１、４０＃２、４０＃３、…、４０＃１１、４０＃１２、… ＥＣＵ
４１ リレードライバ
４２ 昇圧回路
４３ モータ駆動回路
４４ 第１のダイオード
４５ 制御系電源回路
４６ 第２のダイオード
４７、５３ 逆バイアス印加回路
４７Ａ、５３Ａ 抵抗
４７Ｂ 第３のダイオード
４８ 過電圧クランプ用ツェナーダイオード
４９ 通信インターフェース回路
５０ センサ入力回路
５１ ＣＰＵ
５２ 不揮発性メモリ
５３Ｂ 診断用ＭＯＳＦＥＴ
６０ バス
７０ モータ

Claims (5)

1. バッテリからリレー手段を介して第１の負荷に電力供給される第１の電力供給経路と、
   前記バッテリからイグニッションスイッチ及び第１のダイオードを介して第２の負荷に電力供給される第２の電力供給経路であって、前記第１のダイオードは前記第２の負荷から前記イグニッションスイッチに流れる電流を防止する第２の電力供給経路と、
   前記第１の電力供給経路における前記リレー手段と前記第１の負荷の間と、前記第２の電力供給経路における前記第１のダイオードと前記第２の負荷との間を接続する第３の電力供給経路であって、前記第２の電力供給経路から前記第１の電力供給経路に流れる電流を防止する第２のダイオードが取り付けられた第３の電力供給経路と、
   前記第２の電力供給経路における前記イグニッションスイッチからの供給電圧よりも高い電圧を、前記第１のダイオードよりも前記第１又は第２の負荷側に印加する電圧印加手段と、
   前記電圧印加手段によって印加される電圧と、前記第２の電力供給経路における前記イグニッションスイッチと前記第１のダイオードの間の電圧差に基づき、前記第１のダイオードにショートが発生したか否かを判定する判定手段と、
   を備える電子制御システム。
2. 請求項１記載の電子制御システムであって、
   前記判定手段は、前記バッテリに接続された他の装置との通信状況に基づいて前記イグニッションスイッチがオフ状態にされたか否かを推定し、前記イグニッションスイッチがオフ状態にされたと推定したときに、前記第１のダイオードのショートを判定する手段である電子制御システム。
3. 請求項１又は２記載の電子制御システムであって、
   前記第１の電力供給経路における前記リレー手段と前記第１の負荷の間には、昇圧手段が取り付けられ、
   前記電圧印加手段は、前記昇圧手段の出力を、前記第１のダイオードよりも前記第１又は第２の負荷側に印加する手段である電子制御システム。
4. 請求項３記載の電子制御システムであって、
   前記電圧印加手段は、前記昇圧手段の出力を、第３のダイオードを介して前記第１のダイオードよりも前記第１又は第２の負荷側に印加する手段であり、
   前記第２の電力供給経路における前記電圧印加手段が電圧を印加する箇所には、当該箇所を定電圧に維持するための定電圧維持手段が取り付けられる電子制御システム。
5. 請求項３記載の電子制御システムであって、
   前記電圧印加手段は、前記昇圧手段の出力を、スイッチ手段を介して前記第２の電力供給経路における前記第１のダイオードよりも前記第２の負荷側に印加する手段であり、
   前記第１の負荷はモータであり、
   前記判定手段は、前記モータによる回生電力によって電圧が上昇する箇所の電圧と、前記第２の電力供給経路における前記イグニッションスイッチと前記第１のダイオードの間の電圧差に基づき第１段階の判定を行い、
   該第１段階の判定において肯定的な判定を得た場合に、前記スイッチ手段をオン状態とした上で、前記電圧印加手段によって印加される電圧と、前記第２の電力供給経路における前記イグニッションスイッチと前記第１のダイオードの間の電圧差に基づき第２段階の判定を行う手段である電子制御システム。

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