(57)【要約】【課題】リレーの固着を適切に診断することができる。【解決手段】ＥＣＵ１の負荷駆動回路は、駆動回路７と、診断回路９と、マイコン２とを備えている。駆動回路７は、電源を継電自在なメインリレー１１を開閉する。診断回路９は、メインリレー１１の接点電圧をモニタするために設けられている。マイコン２は、駆動回路７を制御して自己への電源の供給を停止可能に構成されている。診断回路９は、メインリレー１１が正常な場合、所定期間に亘って中間電位を検出可能な時定数を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源を継電自在なリレーを開閉する駆動回路と、
前記リレーの接点電圧をモニタするための診断回路と、
前記駆動回路を制御して自己への電源の供給を停止可能な制御部と、を備えた電子制御装置の負荷駆動回路であって、
前記診断回路は、前記リレーが正常な場合、所定期間に亘って中間電位を検出可能な時定数を有する負荷駆動回路。
【請求項２】
前記所定期間は、前記制御部が前記リレーの接点電圧をモニタ開始してから当該接点電圧が電源電圧に至る期間である、
請求項１に記載の負荷駆動回路。
【請求項３】
前記診断回路の時定数は、前記電源の初期化時間と、前記制御部の初期化時間とに応じて設定された、
請求項２に記載の負荷駆動回路。
【請求項４】
前記所定期間は、前記電源の供給を開始してから前記制御部が前記リレーの接点電圧をモニタ開始するまでの期間の倍以上に設定された、
請求項３に記載の負荷駆動回路。
【請求項５】
前記診断回路は、前記電源に含まれるノイズを除去可能なフィルタを有し、
前記フィルタは、前記リレーが正常な場合、前記所定期間に亘って前記中間電位を検出可能な時定数に設定された、
請求項１に記載の負荷駆動回路。
【請求項６】
前記フィルタは、抵抗と、コンデンサとを有し、
前記抵抗および前記コンデンサの容量は、前記診断回路の前記時定数に応じて設定された、
請求項１に記載の負荷駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般的な電気電子回路で構成されるリレーと、そのリレーの接点電圧をモニタすることができる回路とを備えた負荷駆動回路が知られている。このような負荷駆動回路は、リレーの負荷状態を診断するための診断回路を備えている。診断回路は、駆動するリレーのオン時およびオフ時の出力電圧、又はその診断回路を流れる電流をモニタすることにより、リレーの負荷状態を診断する。
【０００３】
昨今では、負荷駆動回路および負荷状態を診断する自己診断機能に対する要求が高まっている。そのような自己診断の対象となる回路および負荷は、多様化している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−７７５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
負荷駆動回路を備える電子制御装置は、内部電源を自らが制御するセルフシャット機能を有していることがある。セルフシャットオフ機能は、電子制御装置への停止信号を受信した後、内部電源用のリレーを電子制御装置が自らオフにする。そのため、電子制御装置が自らそのセルフシャットオフ機能を診断することは困難であった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、リレーの固着を適切に診断することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る負荷駆動回路は、電源を継電自在なリレーを開閉する駆動回路と、前記リレーの接点電圧をモニタするための診断回路と、前記駆動回路を制御して自己への電源の供給を停止可能な制御部と、を備えた電子制御装置の負荷駆動回路であって、前記診断回路は、前記リレーが正常な場合、所定期間に亘って中間電位を検出可能な時定数を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、リレーの固着を適切に診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係るＥＣＵおよびその車両側の構成を示す回路図。
【図２】実施例１に係るＥＣＵのリレー正常動作時の駆動シーケンス図。
【図３】実施例１に係るＥＣＵのリレー固着発生時の駆動シーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて、実施形態に係る負荷駆動回路について詳細に説明する。本実施形態は、本発明を実現するための一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。
【実施例１】
【００１１】
図１は、実施例１に係るＥＣＵおよびその車両側の構成を示す回路図である。
【００１２】
本実施形態の電子制御装置（以下、ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１は、自動車に搭載される。ＥＣＵ１は、自動車が備えるエンジンの電子制御に用いられる装置である。
【００１３】
ＥＣＵ１の車両側には、バッテリ１２と、イグニッションスイッチ１４と、「リレー」の一例としてのメインリレー１１と、ボディアース１３とが電気的に接続される。バッテリ１２は、ＥＣＵ１に電源を供給する。イグニッションスイッチ１４は、ＥＣＵ１の起動信号用のスイッチである。メインリレー１１は、コイルと、スイッチとを有している。メインリレー１１は、コイルに電流が流れると、スイッチがコイルに引き寄せられて、スイッチがオンになる。これにより、メインリレー１１は、ＥＣＵ１への電源の供給を継電自在に制御する。ボディアース１３は、バッテリ１２のマイナス側と電気的に接続されている。
【００１４】
ＥＣＵ１の端部には、起動信号（Ignition Switch：ＩＧＮＳＷ）用コネクタ端子１５と、リレー駆動用コネクタ端子１６と、電源用コネクタ端子１７と、接地用コネクタ端子１８とが設けられてる。起動信号用コネクタ端子１５は、イグニッションスイッチ１４を介してバッテリ１２のプラス側と電気的に接続されている。リレー駆動用コネクタコネクタ端子１６は、メインリレー１１のコイルを介してバッテリ１２のプラス側と電気的に接続されている。電源用コネクタ端子１７は、メインリレー１１のスイッチを介してバッテリ１２のプラス側と電気的に接続されている。接地用コネクタ端子１８は、バッテリ１２のマイナス側と電気的に接続されると共に、ボディアース１８に接地されている。
【００１５】
ＥＣＵ１は、「制御部」の一例としてのマイクロコントローラ（以下、マイコン）２と、入力回路６と、駆動回路７と、電源回路８と、診断回路９と、内部電源１０とを備えている。
【００１６】
マイコン２は、入力回路６、駆動回路７、電源回路８、および診断回路９を制御して、エンジンを電子制御する。具体的には、マイコン２は、ＣＰＵコアと、メモリと、周辺回路とを有している。ＣＰＵコアは、演算部として動作する。メモリは、ＲＡＭ又はＲＯＭでよい。周辺回路は、外部とデータを入出力する回路でよい。
【００１７】
マイコン２は、セルフシャットオフ機能を有している。セルフシャットオフ機能は、駆動回路７を制御して自己への電源の供給を停止する機能である。具体的には、マイコン２は、マイコン２への停止信号を受信した後、内部電源用のリレーをマイコン２が自らオフにする。
【００１８】
マイコン２には、３つのポート３，４，５が設けられている。ポート３は、入力回路６と電気的に接続されている。ポート４は、駆動回路７と電気的に接続されている。ポート５は、診断回路９と電気的に接続されている。
【００１９】
入力回路６には、ＥＣＵ１への起動信号（Ignition Switch：ＩＧＮＳＷ）が入力される。駆動回路７は、メインリレー１１を開閉駆動する。電源回路８は、内部電源１０を生成し、生成した内部電源１０によってマイコン２を動作させる。
【００２０】
診断回路９は、駆動回路７のＯＮ時およびＯＦＦ時の定常状態の電源電圧をモニタするために設けられている。具体的には、診断回路９では、メインリレー１１の接点電圧をモニタすることによって、車両側のメインリレー１１を介して入力される電源電圧をモニタするために設けられている。この診断回路９は、電源に含まれるノイズを除去可能な「ファイル」の一例としてのローパスフィルタを備えている。ローパスフィルタは、入力信号（電源用コネクタ端子１７およびマイコン２間）に対し、直列する抵抗と、並列する抵抗およびコンデンサとを有している。
【００２１】
次に、メインリレー１１の正常時と固着発生時とにおけるＥＣＵ１の起動および停止動作について説明する。
【００２２】
図２は、実施例１に係るＥＣＵのリレー正常動作時の駆動シーケンスであり、図３は、実施例１に係るＥＣＵのリレー固着発生時の駆動シーケンス図である。図２，３では、上から順に、イグニッションスイッチ（ＳＷ）、セルフシャットオフ（ＳＳＯＦＦ）、電源電圧（ＶＢ）、従来の診断回路（時定数：小）のモニタ電圧、ＥＣＵ１の診断回路（時定数：大）のモニタ電圧を示す。
【００２３】
図２に示すように、メインリレー１１の正常時のＥＣＵ１の動作について説明する。ＥＣＵ１は、バッテリ１２からイグニッションスイッチ１４を介してＨＩＧＨ信号が入力されると、駆動回路７がＯＮになり、リレー駆動用コネクタ端子１６の電圧がＬＯＷになる。これにより、メインリレー１１がＯＮになり、電源用コネクタ端子１７にバッテリ１２からの電源電圧が流入する。その後、電源用コネクタ端子１７の電圧がＨＩＧＨになると、電源回路８によってＥＣＵ１内の内部電源１０が生成され、マイコン２が起動する。このとき、診断回路９内のモニタ電圧は、診断回路９のローパスフィルタによる影響により、波形がなまり（緩やかになり）、マイコン２のポート５でモニタすることができる。
【００２４】
この診断回路９は、メインリレー１１が正常な場合、所定期間に亘って中間電位を検出可能な時定数を有している。所定期間は、マイコン３が起動してメインリレー１１の接点電圧をモニタ開始してから接点電圧が飽和電圧（電源電圧）に到達するまでの期間でよい。時定数［Ｔ］は、抵抗値と容量値の積［R×C］である。
【００２５】
具体的には、ローパスフィルタの時定数は、マイコン２によるモニタが開始された後に、診断回路９内のモニタ電圧が飽和電圧に到達するように、十分に大きく設定されている。即ち、ローパスフィルタの時定数は、電源の初期化時間と、マイコン２の初期化時間とに応じて設定されている。これにより、電圧イグニッションスイッチ１４がＯＦＦされていた時に、ＬＯＷであったモニタ電圧は、イグニッションスイッチ１４がＯＮにされて、マイコン２によってモニタを開始した時に、ＬＯＷとＨＩＧＨとの中間の電位を取る。
【００２６】
尚、上記した所定期間は、マイコン３に電源の供給を開始してからマイコン２がメインリレー１１の接点電圧をモニタ開始するまでの期間の倍以上に設定されてよい。これにより、マイコン２は、モニタ電圧の中間電位を検出し易くなる。
【００２７】
診断回路９のローパスフィルタの抵抗およびコンデンサの容量は、診断回路９の時定数に応じて設定されてよい。これにより、ＥＣＵ１を容易に設計変更することができる。
【００２８】
さらに、図３に示すように、メインリレー１１の接点に固着が発生した時のＥＣＵ１の動作について説明する。メインリレー１１のＯＦＦ中に接点が固着した場合、電源がＥＣＵ１に供給されないため、ＥＣＵ１は動作することができない。さらに、メインリレー１１のＯＮ中に接点が固着した場合、ＥＣＵ１内の駆動回路７がＯＦＦしているにもかかわらず、電源用コネクタ端子１７に電圧が印加された状態が保持される。このとき、診断回路９のモニタ電圧は、ＨＩＧＨ電圧を維持するため、イグニッションスイッチ１４がＯＮになり、マイコン２の起動後は、中間電位ではなく、ＨＩＧＨ電圧がモニタされる。
【００２９】
この構成によれば、ＥＣＵ１の負荷駆動回路は、電源を継電自在なメインリレー１１を開閉する駆動回路７と、メインリレー１１の接点電圧をモニタするための診断回路９と駆動回路７を制御して自己への電源の供給を停止可能なマイコン２と、を備えている。診断回路９は、メインリレー１１が正常な場合、所定期間に亘って中間電位を検出可能な時定数を有する。これにより、従来の診断回路９以外のＥＣＵの構成を維持しながら、ＥＣＵ１の始動直後の過渡的な電圧をモニタすることができる。これにより、車両側のメインリレー１１等の負荷に固着等の異常が有るか否かを検出することが可能となる。
【００３０】
さらに、所定期間は、マイコン２がメインリレー１１の接点電圧をモニタ開始してから接点電圧が電源電圧に至る期間である。これにより、メインリレー１１の固着を容易に診断することができる。
【００３１】
さらに、診断回路９の時定数は、電源の初期化時間と、マイコン２の初期化時間とに応じて設定された。これにより、診断回路９毎に適切な時定数を算出することができる。
【００３２】
さらに、診断回路９は、電源に含まれるノイズを除去可能なローパスフィルタを有し、ローパスフィルタは、メインリレー１１が正常な場合、所定期間に亘って中間電位を検出可能な時定数に設定された。これにより、ローパスフィルタの時定数を変更するだけで、メインリレー１１の固着を適切に診断することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１…ＥＣＵ、２…マイコン、７…駆動回路、８…電源回路、９…診断回路、１１…メインリレー
【図１】
2020167065.tif 000003
【図２】
2020167065.tif 000004
【図３】
2020167065.tif 000005