JPWO2018016225A1

JPWO2018016225A1 - 車載制御装置

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Publication number: JPWO2018016225A1
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Inventors: 理仁曽根原; 洋一郎小林
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Abstract

回路規模の増加を抑制しつつ暗電流の異常を検出することができる車載制御装置を提供する。バッテリ１０から電源入力端子１００ａを介して供給される電流により動作する制御装置２と、電源入力端子１００ａと制御装置２とを接続する電源経路上に配置され、電源入力端子１００ａに対するバッテリ１０の逆接続時の逆電流を防止する逆接保護素子としてのダイオード１１とを備え、ダイオード１１の電源入力端子１００ａ側の電圧と制御装置２側の電圧の電圧差に基づいて、ダイオード１１に流れる暗電流の異常を検出する。

Description

本発明は、自動車等に搭載される車載制御装置に関する。

自動車等に搭載されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）などの電子機器は、車両に搭載されたバッテリから供給される電流を用いて動作しているが、バッテリに充電されている電力はある程度限られているため、電子機器の通常動作時における消費電力のほかに、省電力状態に移行した場合の消費電流（いわゆる暗電流）についても管理・削減していくことが求められている。

そこで、このような暗電流に関する技術として、例えば、特許文献１（特開２０１５−９５０８９号公報）には、所定の条件により、複数の電子機器が行う動作をそれぞれ制御する稼働状態と、前記制御を休止する省電力状態とに移行可能な所定数の制御装置と、前記各制御装置に供給する電流をそれぞれ監視し制御する監視制御手段と、前記各制御装置の稼働状態において、各制御装置に流れる電流を検出する第１の検出手段と、前記監視制御手段の制御により、前記各制御装置の稼働状態において前記各制御装置に駆動電流を供給し、前記第１の検出手段で所定の閾値を超える電流が検出されたときには前記各制御装置への駆動電流を遮断する第１の電流制御手段と、前記監視制御手段の制御により、前記各制御装置の省電力状態において、前記第１の電流制御手段から切り換えられて前記各制御装置に暗電流を供給し、前記各制御装置の稼働状態において前記各制御装置への暗電流を遮断する第２の電流制御手段と、前記各制御装置の省電力状態において、前記暗電流の変化に基づく電圧降下量を検出する第２の検出手段と、前記第２の検出手段により所定の電圧降下量が検出されたか否かに基づいて、前記制御装置の省電力状態の異常の有無を判定する異常判定手段とを備えた電源制御システムが開示されている（特許請求の範囲請求項１参照）。

特開２０１５−９５０８９号公報

しかしながら、上記従来技術においては、ＥＣＵの外部に暗電流の異常を検出するための回路や暗電流の異常を検出されたＥＣＵを特定するための回路（すなわち、暗電流の異常を検出するためのＥＣＵなど）を別途設ける必要があるために回路規模が大きくなってしまうという問題点があった。また、上記従来技術では、制御不能により省電力状態にならなかったことを暗電流の異常として検出するものであるため、暗電流自体の微小な変化を検出することができなかった。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、回路規模の増加を抑制しつつ暗電流の異常を検出することができる車載制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、バッテリから電源入力端子を介して供給される電流により動作する負荷部と、前記電源入力端子と前記負荷部とを接続する電源経路上に配置され、前記電源入力端子に対する前記バッテリの逆接続時の逆電流を防止する逆接保護素子と、前記逆接保護素子の前記電源入力端子側の電圧と前記負荷部側の電圧の電圧差に基づいて、前記逆接保護素子に流れる電流の異常を検出する電流異常検出部とを備えたものとする。

回路規模の増加を抑制しつつ暗電流の異常を検出することができる。

第１の実施の形態に係る車載制御装置を周辺構成とともに概略的に示す図である。電流監視装置の構成を制御装置とともに概略的に示す図である。電源入力端子と制御装置とを接続する電源経路上に配置されたダイオードの両端間の電圧と流れる電流との関係の一例を模式的に示す図である。第２の実施の形態に係る電流監視装置の構成を制御装置とともに概略的に示す図である。ＭＯＳＦＥＴの両端間の電圧と流れる電流との関係の一例を模式的に示す図である。第２の実施の形態における制御装置２の構成の一例を概略的に示す図である。第３の実施の形態に係る車載制御装置を周辺構成とともに概略的に示す図である。診断装置における診断処理時の各信号および電圧の変化を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態を図１〜図３を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係る車載制御装置を周辺構成とともに概略的に示す図である。

図１において、車載制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１００は、車両に搭載される種々の制御機能を有する複数の車載制御装置の１つであり、外部電源であるバッテリ１０から電源入力端子１００ａを介して供給される電流により動作する負荷部としての制御装置２と、電源入力端子１００ａと制御装置２の間を流れる電流を監視する電流監視装置１とから概略構成されている。また、車載制御装置１００は、接地端子（ＧＮＤ端子）１００ｂを有している。

制御装置２は、制御回路（マイコン等）や電源回路、ドライバなどにより構成されており、図示しない入出力端子等を介して車載制御装置１００の外部（他の車載制御装置や制御対象など）と種々の情報（信号等）の授受を行うことによって、車載制御装置１００が搭載される車両において車載制御装置１００に割り当てられた制御機能を果たしている。

電流監視装置１は、電源入力端子１００ａに接続される電源の極性の誤り（いわゆる電源の逆接続）などから車載制御装置１００の内部の回路を保護する逆接保護機能と、制御装置２の動作停止時（いわゆるスタンバイ時）において電源入力端子１００ａから制御装置２に流れる電流（暗電流）の異常を検出する（電流異常検出処理を行う）電流異常検出機能とを有している。電流監視装置１における電流異常検出処理の結果は、車載制御装置１００の外部に電流異常検出結果信号３として出力され、電流監視装置１で検出される電流の状態（つまり、電源入力端子１００ａから入力される電流や制御装置２で用いられる電流の正常状態や異常状態）に応じて種々の処理を行う他の処理部（図示せず）で用いられる。

図２は、電流監視装置の構成を制御装置とともに概略的に示す図である。

図２において、電流監視装置１は、電源入力端子１００ａと制御装置２とを接続する電源経路上に配置されたダイオード１１と、ダイオード１１の両端の電位差に基づいて、電源入力端子１００ａから制御装置２に流れる電流（暗電流）の異常を検出する電流異常検出回路１２とを備えている。

ダイオード１１は、アノード側を電源入力端子１００ａ側に接続し、カソード側を制御装置２側に接続した状態で配置されており、逆バイアス時、すなわち、電源入力端子１００ａへの電源の逆接続時に内部回路を保護する逆接保護機能、或いは、マイナスサージ保護機能を果たしている。

電流異常検出回路１２は、ダイオード１１のアノード側（電源入力端子１００ａ側）にアノード側を接続したダイオード１３と、ダイオード１３のカソード側とＧＮＤの間に接続され、ダイオード１３からＧＮＤに予め定めた一定の電流（基準電流Ｉｒｅｆ）が流れるように調整する基準電流源１４と、ダイオード１１のカソード側（制御装置２側）の電圧（電圧ＶＢ）とダイオード１３のカソード側の電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）とを入力し、その比較結果を出力する比較回路１５とを備えている。

比較回路１５は、制御装置２の動作停止時（スタンバイ時）において、基準電圧Ｖｒｅｆよりもダイオード１１のカソード側の電圧ＶＢの方が高い場合には、ダイオード１１を流れる電流（暗電流）が正常値であるとする検出結果（電流異常検出結果信号３）としてＬｏｗ信号（例えばＧＮＤ電圧）を出力する。また、比較回路１５は、制御装置２の動作停止時（スタンバイ時）において、基準電圧Ｖｒｅｆよりもダイオード１１のカソード側の電圧ＶＢの方が低い場合には、ダイオード１１を流れる電流（暗電流）が異常値であるとする検出結果（電流異常検出結果信号３）としてＨｉｇｈ信号（例えば車載制御装置１００の電源電圧）を出力する。

言い換えると、比較回路１５は、ダイオード１１に流れる電流による電圧降下とダイオード１３に流れる電流による電圧降下とを比較しているといえる。したがって、例えば、ダイオード１１とダイオード１３に同種のダイオードを用いた場合には、ダイオード１１を流れる暗電流が基準電流Ｉｒｅｆよりも多いか少ないかによって暗電流の異常を判定する、すなわち、基準電流Ｉｒｅｆが暗電流の基準値となるよう単純化して考えることができる。なお、ダイオード１１とダイオード１３に同種同一ロットのＩＣ（素子）を用いたり、ダイオード１１とダイオード１３を同一半導体素子中の近傍に形成したりすることによって、温度特性や特性バラツキの影響を抑えることができ、安定して暗電流の異常検出を行うことができる。

なお、電流異常検出回路１２による暗電流の異常の検出（電流異常検出処理）を間欠的に行うように構成しても良く、電流異常検出処理を行わない時は基準電流源１４や比較回路１５の動作を停止して電流の消費を抑えることができる。

図３は、電源入力端子と制御装置とを接続する電源経路上に配置されたダイオードの両端間の電圧（電位差）と流れる電流との関係の一例を模式的に示す図であり、縦軸に電流、横軸に電圧をそれぞれ示している。

図３において、ダイオード１１に流れる電流をＩｅｃｕ、ダイオード１１のカソード側の電圧をＶＢとし、バッテリ１０の電圧をＶｂａｔｔとすると、制御装置２での電力消費が無い場合はダイオード１１を流れる電流Ｉｅｃｕ及び電圧降下が０となるので電圧ＶＢ＝Ｖｂａｔｔとなり、制御装置２での電力消費が増加するに従ってダイオード１１を流れる電流Ｉｅｃｕ及び電圧降下が増加し、電圧Ｖｂａｔｔと電圧ＶＢとの差（すなわち、ダイオード１１の両端電圧）が順電圧ＶＦを超えると電流Ｉｅｃｕが急激に増加する。なお、図３においては、制御装置２の動作時（いわゆるアクティブ時）の電流をＩａｃｔｉｖｅ、動作停止時（スタンバイ時）の電流をＩｓｔａｎｄｂｙとしてそれぞれ例示している。このように、ＶＦ＞Ｖｂａｔｔ−ＶＢの範囲においては、微小電流である電流Ｉｅｃｕの微小な変化に対して電圧変化の感度が大きいため、基準電圧ＶｒｅｆをＶＦ＞Ｖｂａｔｔ−Ｖｒｅｆの範囲に設定することにより、ダイオード１１を流れる暗電流の高精度な検出が可能である。

なお、制御装置２の動作時（アクティブ時）においては、基準電流Ｉｒｅｆを制御・変更することによって基準電圧ＶｒｅｆをＶｒｅｆ≦Ｂｂａｔｔ−ＶＢとなるように変更し、制御装置２の動作時（アクティブ時）の異常電流を検出することができる。

以上の様に構成した本実施の形態の作用効果を説明する。

従来技術においては、ＥＣＵの外部に暗電流の異常を検出するための回路や暗電流の異常を検出されたＥＣＵを特定するための回路（すなわち、暗電流の異常を検出するためのＥＣＵなど）を別途設ける必要があるために回路規模が大きくなってしまうという問題点があった。また、制御不能により省電力状態にならなかったことを暗電流の異常として検出するものであるため、暗電流自体の微小な変化を検出することができなかった。

これに対して本実施の形態においては、バッテリ１０から電源入力端子１００ａを介して供給される電流Ｉｅｃｕにより動作する負荷部としての制御装置２と、電源入力端子１００ａと制御装置２とを接続する電源経路上に配置され、電源入力端子１００ａに対するバッテリ１０の逆接続時の逆電流を防止する逆接保護素子としてのダイオード１１と、ダイオード１１の電源入力端子１００ａ側の電圧Ｖｂａｔｔと制御装置２側の電圧ＶＢの電圧差に基づいて、ダイオード１１に流れる電流の異常を検出する電流異常検出回路１２とを備えるように構成した。

逆接保護素子は、車載制御装置の電源入力端子に設けられる重要な機能を果たすものであるため車載制御装置に搭載されることが多いものであるところ、この逆接保護素子の両端電圧を用いて暗電流の異常を検出する本実施の形態においては、回路の増加を抑制しつつ暗電流の異常を検出することができる。

また、暗電流の異常を検出するために別途ＥＣＵ等を用意する必要がないため、回路の増加抑制にさらに貢献することができる。

また、各車載制御装置に設けられる逆接保護素子としてダイオードを用いるように構成したので、ＥＣＵごとに暗電流の異常を高精度に検出することができる。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図４〜図６を参照しつつ詳細に説明する。

本実施の形態は、第１の実施の形態の電流監視装置において逆接保護素子として示したダイオードに代えて、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）を用いた場合を示すものである。

図４は、本実施の形態に係る電流監視装置の構成を制御装置とともに概略的に示す図である。図中、第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。

図４において、電流監視装置１Ａは、電源入力端子１００ａに接続される電源の極性の誤り（いわゆる電源の逆接続）などから車載制御装置１００の内部の回路を保護する逆接保護機能と、制御装置２の動作時（いわゆるアクティブ時）および動作停止時（いわゆるスタンバイ時）において電源入力端子１００ａから制御装置２に流れる電流（動作電流／暗電流）の異常を検出する（電流異常検出処理を行う）電流異常検出機能とを有しており、電流異常検出処理の結果を車載制御装置１００の外部に電流異常検出結果信号３として出力する。

電流監視装置１Ａは、電源入力端子１００ａと制御装置２とを接続する電源経路上に配置されたＭＯＳＦＥＴ２１と、ＭＯＳＦＥＴ２１の両端の電位差に基づいて、電源入力端子１００ａから制御装置２に流れる電流の異常を検出する電流異常検出回路２２とを備えている。

ＭＯＳＦＥＴ２１は、その内部に形成されるボディダイオード２１ａ（寄生ダイオードや内蔵ダイオードとも言う）のアノード側が電源入力端子１００ａ側に接続され、カソード側が制御装置２側に接続されるように配置されており、このボディダイオード２１ａは逆バイアス時、すなわち、電源入力端子１００ａへの電源の逆接続時に内部回路を保護する逆接保護機能、或いは、マイナスサージ保護機能を果たしている。ＭＯＳＦＥＴ２１は、他の処理部（例えば、制御装置２や車載制御装置１００の外部にある処理部）からゲートに入力される制御信号（ゲート信号）Ｖｇにより、遮断状態（電流を流さない状態）と導通状態（電流を流す状態）とを切り換えられる。制御装置２のアクティブ時には、ＭＯＳＦＥＴ２１を導通状態に切り換えるＯＮ信号が制御信号ＶｇとしてＭＯＳＦＥＴ２１のゲートに入力され、スタンバイ時には、ＭＯＳＦＥＴ２１を遮断状態に切り換えるＯＦＦ信号が制御信号ＶｇとしてＭＯＳＦＥＴ２１のゲートに入力される。

電流異常検出回路２２は、ＭＯＳＦＥＴ２１の電源入力端子１００ａ側（言い換えるとボディダイオード２１ａのアノード側）の電圧に基づいて基準電圧Ｖｒｅｆを設定する基準電圧設定部１４Ａと、ＭＯＳＦＥＴ２１の制御装置２側（言い換えるとボディダイオード２１ａのカソード側）の電圧（電圧ＶＢ）と基準電圧Ｖｒｅｆとを入力し、その比較結果を出力する比較回路１５とを備えている。

比較回路１５は、基準電圧ＶｒｅｆよりもＭＯＳＦＥＴ２１の電源入力端子１００ａ側（ボディダイオード２１ａのアノード側）の電圧ＶＢの方が高い場合には、ＭＯＳＦＥＴ２１やボディダイオード２１ａを流れる電流（動作電流／暗電流）が正常値であるとする検出結果（電流異常検出結果信号３）としてＬｏｗ信号（例えばＧＮＤ電圧）を出力する。また、比較回路１５は、基準電圧ＶｒｅｆよりもＭＯＳＦＥＴ２１の電源入力端子１００ａ側（ボディダイオード２１ａのアノード側）の電圧ＶＢの方が低い場合には、ＭＯＳＦＥＴ２１やボディダイオード２１ａを含む）を流れる電流（動作電流／暗電流）が異常値であるとする検出結果（電流異常検出結果信号３）としてＨｉｇｈ信号（例えば車載制御装置１００の電源電圧）を出力する。

基準電圧設定部１４Ａは、ＭＯＳＦＥＴ２１の制御信号Ｖｇを取得しており、ＭＯＳＦＥＴ２１が導通状態に制御されるＯＮ信号が入力された場合には、制御装置２がアクティブである場合の基準電圧Ｖｒｅｆ（特に基準電圧Ｖｒｅｆｏｎと称する）を比較回路１５に出力し、ＭＯＳＦＥＴ２１が遮断状態に制御されるＯＦＦ信号が入力された場合には、制御装置２がスタンバイである場合の基準電圧（特に基準電圧Ｖｒｅｆｏｆｆと称する）を比較回路１５に出力する。

図５は、ＭＯＳＦＥＴの両端間の電圧（電位差）と流れる電流との関係の一例を模式的に示す図であり、縦軸に電流、横軸に電圧をそれぞれ示している。

図５においては、ＭＯＳＦＥＴ２１（ボディダイオード２１ａを含む）に流れる電流をＩｅｃｕ、ＭＯＳＦＥＴ２１の制御装置２側（ボディダイオード２１ａのカソード側）の電圧をＶＢとし、ＭＯＳＦＥＴ２１の電源入力端子１００ａ側（ボディダイオード２１ａのアノード側）に入力されるバッテリ１０の電圧をＶｂａｔｔとする。

制御装置２がアクティブ状態であってＭＯＳＦＥＴ２１の制御信号ＶｇがＯＮ信号である場合は、ＭＯＳＦＥＴ２１は導通状態（低抵抗状態）となるので、ボディダイオード２１ａはＯＦＦ領域で動作する状態となる。したがって、図５に実線５０で示すように、制御装置２での電力消費が無い場合はＭＯＳＦＥＴ２１を流れる電流Ｉｅｃｕ及び電圧降下が０となるので電圧ＶＢ＝Ｖｂａｔｔとなり、制御装置２での電力消費が増加するに従ってＭＯＳＦＥＴ２１を流れる電流Ｉｅｃｕ及び電圧降下が増加していく。図５においては、制御装置２のアクティブ時の電流をＩａｃｔｉｖｅとして例示している。

そして、制御装置２がアクティブ状態であってＭＯＳＦＥＴ２１の制御信号ＶｇがＯＮ信号である場合に基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｖｒｅｆｏｎ）を設定することにより、ＭＯＳＦＥＴ２１を流れる動作電流の検出が可能である。なお、ＭＯＳＦＥＴ２１による電圧降下によってボディダイオード２１ａがＯＮ状態となる場合は考えないものとし、基準電圧Ｖｒｅｆｏｎは、ＶＦ＞Ｖｂａｔｔ−Ｖｒｅｆｏｎの範囲（ボディダイオード２１ａがＯＮしない範囲）に設定するものとする。

また、制御装置２がスタンバイ状態であってＭＯＳＦＥＴ２１の制御信号ＶｇがＯＦＦ信号である場合は、ＭＯＳＦＥＴ２１は遮断状態（高抵抗状態）となるので、ボディダイオード２１ａが主として動作する状態となる。すなわち、図５に実線５１で示すように、制御装置２での電力消費が無い場合はボディダイオード２１ａを流れる電流Ｉｅｃｕ及び電圧降下が０となるので電圧ＶＢ＝Ｖｂａｔｔとなり、制御装置２での電力消費が増加するに従ってボディダイオード２１ａを流れる電流Ｉｅｃｕ及び電圧降下が増加し、電圧Ｖｂａｔｔと電圧ＶＢとの差（すなわち、ボディダイオード２１ａの両端電圧）が順電圧ＶＦを超えると電流Ｉｅｃｕが急激に増加する。図５においては、制御装置２のスタンバイ時の電流をＩｓｔａｎｄｂｙとして例示している。

そして、ＶＦ＞Ｖｂａｔｔ−ＶＢの範囲、すなわち、微小電流である電流Ｉｅｃｕの微小な変化に対して電圧変化の感度が大きい範囲においては、基準電圧Ｖｒｅｆ（Ｖｒｅｆｏｆｆ）をＶＦ＞Ｖｂａｔｔ−Ｖｒｅｆｏｆｆの範囲に設定することにより、ボディダイオード２１ａを流れる暗電流の高精度な検出が可能である。

その他の構成は第１の実施の形態と同様である。

以上のように構成した本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態においてはさらに以下のような作用効果を得ることができる。

図６は、本実施の形態における制御装置２の構成の一例を概略的に示す図である。

図６において、制御装置２は、制御回路としてのマイコン６１と、電流監視装置１を介して制御装置２に入力される電圧ＶＢを監視する電圧監視部６６と、電流監視装置１を介して制御装置２に入力される電力を用いて動作する電源回路としての内部電源６４と、電流監視装置１を介して制御装置２のマイコン６１に入力される電流の過電流を検出して防止する過電流検出部６３と、内部電源６４の電圧から過電流検出部６３で用いる参照電圧を生成する参照電圧生成部６５と、マイコン６１に入力される電圧の変動を抑制するデカップリングコンデンサ６２とから概略構成されている。また、電流監視装置１と制御装置２の間には、電流監視装置１から制御装置２に入力される電圧の変動を抑制するデカップリングコンデンサ４が配置されている。

すなわち、本実施の形態においては、制御装置２のマイコン６１の故障やデカップリングコンデンサ６２の短絡などによって生じる過電流を防止する過電流検出部６３に加えて、電流監視装置１によって過電流を防止することができるので、過電流検出機能の二重化を図ることができ、過電流検出機能の信頼性を向上することができる。また、例えば、過電流検出機能を有しない制御装置においても過電流検出機能を提供することができ、信頼性を向上することができる。

また、例示した制御装置２においては、制御装置２の電源の入力部に配置されるデカップリングコンデンサ４は過電流検出部６３の上流側に配置されるため、過電流検出部６３によるデカップリングコンデンサ４の短絡を検出することが出来ないが、電流監視装置１によって、制御装置２のアクティブ時にはデカップリングコンデンサ４の短絡を検出することができるとともに、制御装置２のスタンバイ時には制御装置２の電圧監視部６６や内部電源６４、参照電圧生成部６５等の微小リーク（暗電流）を監視して異常発生時には検出することができるため、信頼性を向上することができる。

＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態を図７及び図８を参照しつつ詳細に説明する。

本実施の形態は、第２の実施の形態においてＭＯＳＦＥＴの診断機能を設けた場合を示すものである。

図７は、本実施の形態に係る車載制御装置を周辺構成とともに概略的に示す図である。図中、第１及び第２の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。

図７において、車載制御装置１００Ａは、車両に搭載される種々の制御機能を有する複数の車載制御装置の１つであり、外部電源であるバッテリ１０から電源入力端子１００ａを介して供給される電流により動作する負荷部としての制御装置２と、電源入力端子１００ａと制御装置２の間を流れる電流を監視する電流監視装置１と、電流監視装置１のＭＯＳＦＥＴ２１の診断処理を行う診断装置７とから概略構成されている。また、車載制御装置１００Ａは、接地端子（ＧＮＤ端子）１００ｂを有している。

診断装置７は、車載制御装置１００Ａの外部からの制御信号（図示せず）に基づいて、電流監視装置１のＭＯＳＦＥＴ２１の制御信号Ｖｇを出力してＯＮ／ＯＦＦ制御を行うとともに、ＭＯＳＦＥＴ２１が正常であるかどうかを診断する診断処理を行うものである。

図８は、診断装置における診断処理時の各信号および電圧の変化を示す図であり、縦軸に電圧等の状態、横軸に時間を示している。なお、図８では、ＭＯＳＦＥＴ２１が正常に動作する場合を例示している。

図８において、制御装置２がスタンバイ状態である場合には、電流Ｉｅｃｕは微小である。また、診断装置７はＭＯＳＦＥＴ２１の制御信号Ｖｇを制御してＭＯＳＦＥＴ２１をＯＦＦ状態とする。このとき、ＤＥＴ信号（電流異常検出結果信号３）はＬｏｗ信号（正常）となる。

続いて、診断処理として、制御装置２がスタンバイ状態からアクティブ状態になった場合には、電流Ｉｅｃｕは動作電流となる。この電流はボディダイオード２１ａがＯＮすることにより供給される。また、診断装置７はＭＯＳＦＥＴ２１の制御信号Ｖｇを制御してＭＯＳＦＥＴ２１をＯＦＦ状態のままにする。このとき、ＤＥＴ信号（電流異常検出結果信号３）はＨｉｇｈ信号となる。ただし、このとき（診断処理中）のＤＥＴ信号は、ＭＯＳＦＥＴ２１（又はボディダイオード２１ａ）を流れる電流（暗電流）が異常値である場合のもととは扱わない。

続いて、診断装置７はＭＯＳＦＥＴ２１の制御信号Ｖｇを制御してＭＯＳＦＥＴ２１をＯＮ状態に切り換える。このとき、ＤＥＴ信号（電流異常検出結果信号３）はＬｏｗ信号となる。

このように、診断処理において、制御装置２のアクティブ時にＭＯＳＦＥＴ２１をＯＦＦ状態に制御してＤＥＴ信号（電流異常検出結果信号３）がＨｉｇｈとなることで、ＭＯＳＦＥＴ２１が正しくＯＦＦ状態となっていることが診断できる。

なお、診断処理の時間（ボディダイオード２１ａがＯＮ状態となる時間）は、ＭＯＳＦＥＴのボディダイオードの特性を考慮して、十分に短くなるように設定する。車載制御装置等の電源に適用する電流監視装置には大サイズのＭＯＳＦＥＴが用いられるためそのボディダイオードも十分に大きく、ボディダイオードがＯＮ状態となっても正常に動作する時間内で診断処理を行う十分な時間を確保することができる。

また、本実施の形態では、制御装置２がスタンバイ状態からアクティブ状態に移行するときに診断処理を実施する場合を例示したが、アクティブ状態からスタンバイ状態に行こうする場合や、アクティブ状態中、スタンバイ状態中などに診断処理を実施しても良い。

その他の構成は第１及び第２の実施の形態と同様である。

以上のように構成した本実施の形態においても第１及び第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、ＭＯＳＦＥＴが正常に動作しているかどうかを診断することができ、より信頼性を向上することができる。

＜その他の実施の形態＞
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。

例えば、各実施の形態において、車載制御装置に運転者への報知を制御する報知制御装置を備え、電流監視装置によって暗電流の異常が検出された場合（電流異常検出結果信号３がＨｉｇｈの場合）に、車載制御装置の外部に配置された報知手段（モニタやスピーカー）またはそれらの制御装置に、暗電流の異常が発生したことを示す信号を出力して、運転者に異常を知らせるように構成してもよい。

また、暗電流の異常が検出された場合に、ＭＯＳＦＥＴをＯＮ状態に切り替えて制御装置２のアクティブ状態で電流異常検出処理を行い、ＯＦＦ状態での検出結果と比較することによって故障モードを推定し、上位システムに通知したり運転者に報知したりするように構成してもよい。また、このとき、アクティブ状態及びスタンバイ状態のそれぞれにおいて電流異常検出処理での基準電圧を切り換えて詳細な故障モードを推定するように構成しても良い。また、バッテリの充電状態に基づいて報知内容を変更するように構成してもよく、例えば、暗電流の異常が検出された場合に、バッテリの充電状態が予め定めた基準値よりも少なければ所定の機能を停止したりする処理を行い、バッテリの充電状態が予め定めた基準値よりも多ければ運転者に異常を知らせるように処理を切り換えてもよい。

また、暗電流の異常が検出された場合の運転者に異常を知らせるタイミングは、即時とする必要はなく、次回の車両起動時とし、それまでは優先度の低い機能を停止しつつ消費電流を低減するように構成してもよい。

また、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により実現してもよい。また、上記の各構成、機能等の一部又は全部は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。

１，１Ａ電流監視装置
２制御装置
３電流異常検出結果信号
４，６２デカップリングコンデンサ
７診断装置
１０バッテリ
１１ダイオード
１２電流異常検出回路
１３ダイオード
１４基準電流源
１４Ａ基準電圧設定部
１５比較回路
２１ＭＯＳＦＥＴ
２１ａボディダイオード
２２電流異常検出回路
６１マイコン
６３過電流検出部
６４内部電源
６５参照電圧生成部
６６電圧監視部
１００，１００Ａ車載制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）
１００ａ電源入力端子
１００ｂ接地端子（ＧＮＤ端子）

Claims

バッテリから電源入力端子を介して供給される電流により動作する負荷部と、
前記電源入力端子と前記負荷部とを接続する電源経路上に配置され、前記電源入力端子に対する前記バッテリの逆接続時の逆電流を防止する逆接保護素子と、
前記逆接保護素子の前記電源入力端子側の電圧と前記負荷部側の電圧の電圧差に基づいて、前記逆接保護素子に流れる電流の異常を検出する電流異常検出部と
を備えたことを特徴とする車載制御装置。
請求項１記載の車載制御装置において、
前記逆接保護素子は、アノード側を前記電源入力端子側に接続し、カソード側を前記負荷側に接続したダイオードにより構成されたことを特徴とする車載制御装置。
請求項１記載の車載制御装置において、
前記逆接保護素子は、ボディダイオードのアノード側を前記電源入力端子側に接続し、カソード側を前記負荷側に接続したＭＯＳＦＥＴにより構成されたことを特徴とする車載制御装置。
請求項３記載の車載制御装置において、
前記電流異常検出部は、前記ＭＯＳＦＥＴが遮断状態である場合の前記逆接保護素子の前記電源入力端子側の電圧と前記負荷部側の電圧の電圧差に基づいて、前記逆接保護素子を介して動作停止中の前記負荷部に流れる暗電流の異常を検出することを特徴とする車載制御装置。
請求項３記載の車載制御装置において、
前記電流異常検出部は、前記ＭＯＳＦＥＴが導通状態である場合の前記逆接保護素子の前記電源入力端子側の電圧と前記負荷部側の電圧の電圧差に基づいて、前記逆接保護素子を介して動作中の前記負荷部に流れる電流の異常を検出することを特徴とする車載制御装置。
請求項１記載の車載制御装置において、
前記逆接保護素子は、アノード側を前記電源入力端子側に接続し、カソード側を前記負荷側に接続した第１のダイオードにより構成され、
前記電流異常検出部は、アノード側を前記逆接保護素子の前記電源入力端子側に接続した第２のダイオードを備え、予め定めた一定の電流を通流された状態の前記第２のダイオードのカソード側の電圧と前記第１のダイオードの前記負荷部側の電圧の電圧差に基づいて、前記逆接保護素子に流れる電流の異常を検出することを特徴とする車載制御装置。