(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷の一端に接続されるハイサイド出力端子と、
前記負荷の他端に接続されるローサイド出力端子と、
前記負荷への通電有無を切り替えるスイッチング手段としての、電源の高電位側と前記ハイサイド出力端子とを連通又は遮断するハイサイドスイッチング手段、及び、前記電源の低電位側と前記ローサイド出力端子とを連通又は遮断するローサイドスイッチング手段と、
前記ハイサイド出力端子と前記ハイサイドスイッチング手段とを結ぶ第１電流経路に接続され、前記ハイサイドスイッチング手段がオフのときに前記電源の電圧よりも低い所定の第１電圧を発生するハイサイド低電圧発生手段と、
前記ローサイド出力端子と前記ローサイドスイッチング手段とを結ぶ第２電流経路に接続され、前記ローサイドスイッチング手段がオフのときに前記電源の電圧よりも低い所定の第２電圧を発生するローサイド低電圧発生手段と、
前記スイッチング手段がオフされているときの該スイッチング手段に対応する前記電流経路の電圧と、前記スイッチング手段をオンさせたときの該スイッチング手段に流れる電流から、何れの故障が生じているかを区別して検出する故障検出手段と、を備え、
前記故障検出手段は、
２つの前記スイッチング手段がともにオフされているときの２つの前記電流経路の電圧と、２つの前記スイッチング手段のいずれか一方のみをオンさせたときの、オフ状態のスイッチング手段側電流経路の電圧及びオン状態のスイッチング手段に流れる電流と、２つの前記スイッチング手段をともにオンさせたときの２つの前記スイッチング手段にそれぞれ流れる電流から、
前記ハイサイド出力端子が前記電源の高電位側端子の電圧にショートした故障であるハイサイド電源ショート故障、前記ローサイド出力端子が前記電源の高電位側端子の電圧にショートした故障であるローサイド電源ショート故障、前記ハイサイド出力端子が前記電源の低電位側端子の電圧にショートした故障であるハイサイドグランドショート故障、前記ローサイド出力端子が前記電源の低電位側端子の電圧にショートした故障であるローサイドグランドショート故障、２つの前記出力端子の少なくとも一方と前記負荷との間で電気的な接続状態が絶たれた故障であるオープン故障、及び２つの前記出力端子が前記負荷を介さずに電気的に接続された故障である端子間ショート故障を区別して検出することを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項２】
負荷の一端に接続されるハイサイド出力端子と、
前記負荷の他端に接続されるローサイド出力端子と、
前記負荷への通電有無を切り替えるスイッチング手段としての、電源の高電位側と前記ハイサイド出力端子とを連通又は遮断するハイサイドスイッチング手段、及び、前記電源の低電位側と前記ローサイド出力端子とを連通又は遮断するローサイドスイッチング手段と、
前記ハイサイド出力端子と前記ハイサイドスイッチング手段とを結ぶ第１電流経路に接続され、前記ハイサイドスイッチング手段がオフのときに前記電源の電圧よりも低い所定の第１電圧を発生するハイサイド低電圧発生手段と、
前記ローサイド出力端子と前記ローサイドスイッチング手段とを結ぶ第２電流経路に接続され、前記ローサイドスイッチング手段がオフのときに前記電源の電圧よりも低い所定の第２電圧を発生するローサイド低電圧発生手段と、
前記スイッチング手段がオフされているときの該スイッチング手段に対応する前記電流経路の電圧と、前記スイッチング手段をオンさせたときの該スイッチング手段に流れる電流から、何れの故障が生じているかを区別して検出する故障検出手段と、を備え、
前記故障検出手段は、
２つの前記スイッチング手段がともにオフされているときの２つの前記電流経路の電圧と、前記ハイサイドスイッチング手段のみをオンさせたときの、前記第２電流経路の電圧及び前記ハイサイドスイッチング手段に流れる電流と、前記ローサイドスイッチング手段のみをオンさせたときの、前記第１電流経路の電圧及び前記ローサイドスイッチング手段に流れる電流から、
前記ハイサイド出力端子が前記電源の高電位側端子の電圧にショートした故障であるハイサイド電源ショート故障、前記ローサイド出力端子が前記電源の高電位側端子の電圧にショートした故障であるローサイド電源ショート故障、前記ハイサイド出力端子が前記電源の低電位側端子の電圧にショートした故障であるハイサイドグランドショート故障、前記ローサイド出力端子が前記電源の低電位側端子の電圧にショートした故障であるローサイドグランドショート故障、及び２つの前記出力端子の少なくとも一方と前記負荷との間で電気的な接続状態が絶たれた故障であるオープン故障を区別して検出することを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項３】
前記負荷は、コイルへの通電によりオンすることで車両のスタータモータに電力を供給するスタータリレーであり、
前記ハイサイド出力端子は、前記スタータリレーを構成するコイルの一端に接続され、前記ローサイド出力端子は、前記コイルの他端に接続されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の負荷駆動装置。
【請求項４】
コイルへの通電によりオンすることで車両のスタータモータに電力を供給するスタータリレーの前記コイルの一端に接続されるハイサイド出力端子と、
前記コイルの他端に接続されるローサイド出力端子と、
前記コイルへの通電有無を切り替えるスイッチング手段としての、電源の高電位側と前記ハイサイド出力端子とを連通又は遮断するハイサイドスイッチング手段、及び、前記電源の低電位側と前記ローサイド出力端子とを連通又は遮断するローサイドスイッチング手段と、
前記ハイサイド出力端子と前記ハイサイドスイッチング手段とを結ぶ第１電流経路に接続され、前記ハイサイドスイッチング手段がオフのときに前記電源の電圧よりも低い所定の第１電圧を発生するハイサイド低電圧発生手段と、
前記ローサイド出力端子と前記ローサイドスイッチング手段とを結ぶ第２電流経路に接続され、前記ローサイドスイッチング手段がオフのときに前記電源の電圧よりも低い所定の第２電圧を発生するローサイド低電圧発生手段と、
前記スイッチング手段がオフされているときの該スイッチング手段に対応する前記電流経路の電圧と、前記スイッチング手段をオンさせたときの該スイッチング手段に流れる電流から、何れの故障が生じているかを区別して検出する故障検出手段と、を備え、
前記故障検出手段は、
２つの前記スイッチング手段がともにオフされているときの２つの前記電流経路の電圧と、２つの前記スイッチング手段をともにオンさせたときの、２つの前記スイッチング手段にそれぞれ流れる電流及び前記車両のエンジンの回転有無から、
前記ハイサイド出力端子が前記電源の高電位側端子の電圧にショートした故障であるハイサイド電源ショート故障、前記ローサイド出力端子が前記電源の高電位側端子の電圧にショートした故障であるローサイド電源ショート故障、前記ハイサイド出力端子が前記電源の低電位側端子の電圧にショートした故障であるハイサイドグランドショート故障、前記ローサイド出力端子が前記電源の低電位側端子の電圧にショートした故障であるローサイドグランドショート故障、２つの前記出力端子の少なくとも一方と前記負荷との間で電気的な接続状態が絶たれた故障であるオープン故障、及び２つの前記出力端子が前記負荷を介さずに電気的に接続された故障である端子間ショート故障を区別して検出することを特徴とする負荷駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷に対してハイサイドとローサイドの両側にそれぞれ設けたスイッチング手段により、負荷の駆動を制御する負荷駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、負荷に対してハイサイドとローサイドの両側にそれぞれ設けたスイッチング手段により、負荷の駆動を制御する負荷駆動装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、負荷駆動装置としてエンジン始動制御装置が示されている。このエンジン始動制御装置では、負荷としてのスタータリレーにおけるコイルのハイサイドとローサイドにそれぞれスイッチング手段が設けられ、両スイッチング手段をオンさせることで、コイルへの通電を行い、スタータリレーをオン（駆動）するようになっている。
【０００４】
ハイサイドスイッチング手段は、イグニッションスイッチを介して車両バッテリのプラス端子に接続されたイグニッション系電源ラインとハイサイド出力端子（プラス側出力端子）とを連通又は遮断するように設けられている。一方、ローサイドスイッチング手段は、バッテリのマイナス端子に接続されたグランドラインとローサイド出力端子（マイナス側出力端子）とを連結又は遮断するように設けられている。
【０００５】
ハイサイド出力端子とハイサイドスイッチング手段とを結ぶ第１電流経路（プラス側出力経路）は、プルアップ用抵抗を介してイグニッション系電源ラインに接続されている。一方、ローサイド出力端子とローサイドスイッチング手段とを結ぶ第２電流経路（マイナス側出力経路）は、プルダウン用抵抗を介してグランドラインに接続されている。
【０００６】
そして、イグニッションスイッチがオン状態で、且つ、ハイサイドスイッチング手段とローサイドスイッチング手段がともにオフされている場合の、第１電流経路の電圧（ＶｍＨ）及び第２電流経路の電圧（ＶｍＬ）から、故障を検出するように構成されている。
【０００７】
また、イグニッションオフ時故障検出手段を備えている。このイグニッションオフ時故障検出手段は、イグニッションスイッチがオフされているときのマイナス側出力経路の電圧から、プラス側出力端子のバッテリショート故障が発生しているか否かを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３０７８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記エンジン始動制御装置においては、端子間ショート故障が生じた場合、モニタ信号ＳｍＨ（ＶｍＨ）、ＳｍＬ（ＶｍＬ）の値、及びスタータリレーのオン／オフ制御（すなわち、エンジンの回転有無）が、ローサイド電源ショート故障と同じ値を示す。このため、ローサイド電源ショート故障を、出力端子に関する他の故障と区別して検出することができない。なお、端子間ショート故障とは、２つの出力端子が負荷を介さずに電気的に接続される故障である。また、ローサイド電源ショート故障とは、ローサイド出力端子が電源の高電位側出力端子の電圧にショートする故障（特許文献１の表１に示すＳＴＡ−端子バッテリショート）である。
【００１０】
ところで、電源ショート（バッテリショート）、グランドショート、端子オープンの３つの故障モードを区別して検出できるように構成されたハイサイド駆動回路、ローサイド駆動回路が知られている。このハイサイド駆動回路を図１１、ローサイド駆動回路を図１２に示す。
【００１１】
図１１に示すハイサイド駆動回路２２は半導体チップにＩＣとして構成されており、車両に搭載される負荷１２の駆動を制御すべく、負荷１２のハイサイド出力端子１３と接続されている。このハイサイド駆動回路２２は、ハイサイドトランジスタ３０、ハイサイド低電圧源３２、ハイサイド電圧モニタ３３、及びハイサイド電流モニタ３４を有している。そして、ハイサイド低電圧源３２、ハイサイド電圧モニタ３３、及びハイサイド電流モニタ３４により、ダイアグ回路３５が構成されている。また、ハイサイド電圧モニタ３３及びハイサイド電流モニタ３４による２ｂｉｔダイアグ値が、シリアル通信回路３６を通じて、外部（例えばマイコン）に送信されるようになっている。
【００１２】
ハイサイドトランジスタ３０は、負荷１２への通電有無を切り替えるスイッチング手段として、電源の高電位側とハイサイド出力端子１３とを連通又は遮断するものである。図１１では、バッテリ電圧ＶＢ（例えば１４Ｖ）にドレインが接続され、ハイサイド出力端子１３とハイサイドトランジスタ３０とを結ぶ第１電流経路３１にソースが接続されたｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなる。このハイサイドトランジスタ３０のゲートに入力される駆動信号が例えばハイレベルとなると、ハイサイドトランジスタ３０はオンし、これにより、負荷１２に電流が流れるようになっている。
【００１３】
ハイサイド低電圧源（ハイサイド低電圧発生手段）３２は、ハイサイドトランジスタ３０がオフのときに、バッテリ電圧ＶＢ（１４Ｖ）よりも低くグランド電圧（０Ｖ）よりも高い所定の第１電圧（例えば２．４Ｖ）を発生するものである。このハイサイド低電圧源３２は、第１電流経路３１に接続されている。
【００１４】
ハイサイド電圧モニタ３３は、ハイサイドトランジスタ３０がオフされているときの第１電流経路３１の電圧を検出し、この検出電圧を、所定の閾値電圧（例えば１．６Ｖ、３．２Ｖの２値）と比較してダイアグ判定する。その判定結果は、シリアル通信回路３６を介して外部に出力される。なお、２つの閾値電圧は、上記した第１電圧の公差に基づいて設定される。
【００１５】
例えばハイサイド出力端子１３が正常であるか、グランド電圧にショートしている場合、検出電圧がローレベル閾値電圧１．６Ｖを下回る。このとき、ハイサイド電圧モニタ３３は、ハイサイド出力端子１３が正常であると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘００’を出力する。
【００１６】
また、第１電流経路３１とハイサイド出力端子１３との間に断線が生じている、すなわちハイサイド出力端子１３がオープンである場合、検出電圧が上記第１電圧とほぼ一致し、１．６Ｖ以上３．２Ｖ以下の範囲内となる。このとき、ハイサイド電圧モニタ３３は、ハイサイド出力端子１３がオープンであると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘０１’を出力する。
【００１７】
また、ハイサイド出力端子１３が、バッテリ電圧ＶＢにショートしている場合、検出電圧が、バッテリ電圧（１４Ｖ）とほぼ等しくなり、ハイレベル閾値電圧３．２Ｖを超える。このとき、ハイサイド電圧モニタ３３は、ハイサイド出力端子１３にバッテリショートが生じていると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘１０’を出力する。
【００１８】
ハイサイド電流モニタ３４は、ハイサイドトランジスタ３０をオンさせたときに、ハイサイドトランジスタ３０に流れる電流（ドレイン−ソース間電流Ｉｄｓ）を検出し、この検出電流を所定の閾値と比較して、過電流が流れているか否かをダイアグ判定する。その判定結果は、シリアル通信回路３６を介して外部に出力される。
【００１９】
ハイサイド出力端子１３がグランド電圧にショートすると、過電流が流れ、検出電流が閾値を超える。このとき、ハイサイド電流モニタ３４は、過電流が流れていると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘１１’を出力する。一方、過電流が流れていない正常状態にあると、検出電流は閾値未満となる。このとき、ハイサイド電流モニタ３４は、過電流が流れていない正常状態にあると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘００’を出力する。この過電流検出により、正常とグランドショートとを区別することができる。
【００２０】
このように、ハイサイドトランジスタ３０がオフされているときの第１電流経路３１の電圧と、ハイサイドトランジスタ３０をオンさせたときの過電流有無とにより、ハイサイド出力端子１３に関する３つの故障モード、バッテリショート、グランドショート、オープンを区別して検出することができる。
【００２１】
また、図１２に示すローサイド駆動回路２３も半導体チップにＩＣとして構成されており、車両に搭載される負荷１２の駆動を制御すべく、負荷１２のローサイド出力端子１４と接続されている。このローサイド駆動回路２３は、ローサイドトランジスタ４０、ローサイド低電圧源４２、ローサイド電圧モニタ４３、及びローサイド電流モニタ４４を有している。そして、ローサイド低電圧源４２、ローサイド電圧モニタ４３、及びローサイド電流モニタ４４により、ダイアグ回路４５が構成されている。また、ローサイド電圧モニタ４３及びローサイド電流モニタ４４による２ｂｉｔダイアグ値が、シリアル通信回路４６を通じて、外部（例えばマイコン）に送信されるようになっている。
【００２２】
図１２に示すローサイドトランジスタ４０は、負荷１２への通電有無を切り替えるスイッチング手段として、電源の低電位側とローサイド出力端子１４とを連通又は遮断するものである。図１２では、図１１に示すハイサイドトランジスタ３０同様、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴからなる。そして、グランド（０Ｖ）にソースが接続され、ローサイド出力端子１４とローサイドトランジスタ４０とを結ぶ第２電流経路４１にドレインが接続されている。このローサイドトランジスタ４０のゲートに入力される駆動信号が例えばハイレベルとなると、ローサイドトランジスタ４０はオンし、これにより、負荷１２に電流が流れる。
【００２３】
ローサイド低電圧源（ローサイド低電圧発生手段）４２は、ローサイドトランジスタ４０がオフのときに、バッテリ電圧ＶＢ（例えば１４Ｖ）よりも低く、グランド電圧（０Ｖ）よりも高い所定の第２電圧（例えば２．８Ｖ）を発生するものである。このローサイド低電圧源４２は、第２電流経路４１に接続されている。
【００２４】
ローサイド電圧モニタ４３は、ローサイドトランジスタ４０がオフされているときの第２電流経路４１の電圧を検出し、この検出電圧を、所定の閾値電圧（例えば２．２Ｖ、３．６Ｖの２値）と比較してダイアグ判定する。その判定結果は、シリアル通信回路４６を介して出力される。なお、２つの閾値電圧は、上記した第２電圧の公差に基づいて設定される。
【００２５】
例えば、ローサイド出力端子１４に、グランド電圧にショートするグランドショートが生じた場合、検出電圧はローレベル閾値電圧２．２Ｖを下回る。このとき、ローサイド電圧モニタ４３は、ローサイド出力端子１４に、グランドショートが生じたものと判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘１０’を出力する。
【００２６】
また、第２電流経路４１とローサイド出力端子１４との間に断線が生じている、すなわちローサイド出力端子１４がオープン状態にある場合、検出電圧は、上記第２電圧とほぼ一致し、２．２Ｖ以上３．６Ｖ以下の範囲内となる。このとき、ローサイド電圧モニタ４３は、ローサイド出力端子１４がオープン状態であると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘０１’を出力する。
【００２７】
また、ローサイド出力端子１４が正常であるか、バッテリショートのいずれかの場合、検出電圧は、バッテリ電圧（１４Ｖ）とほぼ等しくなり、ハイレベル閾値電圧３．６Ｖを超える。このとき、ローサイド電圧モニタ４３は、ローサイド出力端子１４が正常であると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘００’を出力する。
【００２８】
ローサイド電流モニタ４４は、ローサイドトランジスタ４０をオンさせたときに、ローサイドトランジスタ４０に流れる電流（ドレイン−ソース間電流Ｉｄｓ）を検出し、この検出電流を所定の閾値と比較して、過電流が流れているか否かをダイアグ判定する。その判定結果は、シリアル通信回路４６を介して出力される。
【００２９】
ローサイド出力端子１４がバッテリ電圧ＶＢにショートすると、過電流が流れ、検出電流が閾値を超える。このとき、ローサイド電流モニタ４４は、過電流が流れていると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘１１’を主力する。一方、過電流が流れていない正常状態にあると、検出電流は閾値未満となる。このとき、ローサイド電流モニタ４４は、過電流が流れていない正常状態にあると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘００’を出力する。この過電流検出により、正常とバッテリショートとを区別することができる。
【００３０】
このように、ローサイドトランジスタ４０がオフされているときの第２電流経路４１の電圧と、ローサイドトランジスタ４０をオンさせたときの過電流有無とにより、ローサイド出力端子１４に関する３つの故障モード、バッテリショート、グランドショート、オープンを区別して検出することができる。
【００３１】
そして、特許文献１に記載のエンジン始動制御装置同様、信頼性を向上させるために、図１１に示すハイサイド駆動回路２２と図１２に示すローサイド駆動回路２３とで、負荷１２の駆動を制御する負荷駆動回路も考えられる。この負荷駆動回路を図１３に示す。図１３の負荷駆動回路は、図１１に示すハイサイド駆動回路２２と、図１２に示すローサイド駆動回路２３を組み合わせた構成となっている。この負荷駆動回路では、両トランジスタ３０，４０のゲートに入力される駆動信号が例えばハイレベルとなると、両トランジスタ３０，４０がともにオンし、これにより、負荷１２に電流が流れることとなる。
【００３２】
また、図１４は、図１３に示す負荷駆動回路において、両トランジスタ３０，４０がともにオフされたときの、ハイサイド電圧モニタ３３の検出電圧とダイアグ判定値、ローサイド電圧モニタ４３の検出電圧とダイアグ判定値、及び出力端子１３，１４に関する故障モードとの関係を示す図（真理値を示す図）である。一方、図１５は、図１３に示す負荷駆動装置において、両トランジスタ３０，４０をともにオンさせたときのハイサイド電流モニタ３４によるダイアグ判定値、ローサイド電流モニタ４４によるダイアグ判定値、及び出力端子１３，１４に関する故障モードとの関係を示す図（真理値を示す図）である。なお、図１５においては、ハイサイド電圧モニタ３３の検出電圧と、ローサイド電圧モニタ４３の検出電圧を参考記載している。
【００３３】
図１４に示すように、両トランジスタ３０，４０がともにオフされたとき、ハイサイド出力端子１３がバッテリ電圧ＶＢにショートするハイサイドバッテリショート、又は、ローサイド出力端子１４がバッテリ電圧ＶＢにショートするローサイドバッテリショートが生じていると、電流経路３１,４１の電圧はバッテリ電圧ＶＢの値（１４Ｖ）とほぼ等しくなる。このため、両電圧モニタ３３、４３によるダイアグ判定値だけでは、いずれの出力端子１３，１４にバッテリショートが生じたのかを区別して検出することができない。
【００３４】
また、ハイサイド出力端子１３がグランドにショートするハイサイドグランドショート、又は、ローサイド出力端子１４がグランドにショートするローサイドグランドショートが生じていると、電流経路３１,４１の電圧はグランド（０Ｖ）とほぼ等しくなる。このため、いずれの出力端子１３，１４にグランドショートが生じたのかを区別して検出することができない。
【００３５】
また、出力端子１３，１４がともに正常であれば、低電圧源３２，４２の生じる電圧により、電流経路３１,４１の電圧は例えば２．２〜３．０Ｖとなる。ハイサイド出力端子１３と負荷１２との間で電気的な接続状態が絶たれるハイサイドオープン、又は、ローサイド出力端子１４と負荷１２との間で電気的な接続状態が絶たれるローサイドオープンが生じている場合にも、低電圧源３２，４２の生じる電圧により、電流経路３１,４１の電圧は例えば２．２〜２．６Ｖとなる。ハイサイド出力端子１３とローサイド出力端子１４がショートする端子間ショートが生じている場合にも、低電圧源３２，４２の生じる電圧により、電流経路３１,４１の電圧は例えば２．２〜３．０Ｖとなる。このため、両電圧モニタ３３、４３によるダイアグ判定値だけでは、正常と、ハイサイド出力端子１３又はローサイド出力端子１４のオープン、端子間ショートを、区別して検出することができない。
【００３６】
一方、図１５に示すように、両トランジスタ３０，４０をともにオンさせたとき（負荷１２の駆動時）、ローサイドバッテリショートが生じていると、ローサイドトランジスタ４０に過電流が流れる。また、ハイサイドグランドショートが生じていると、ハイサイドトランジスタ３０に過電流が流れる。また、端子間ショートが生じていると、両トランジスタ３０，４０に過電流が流れる。このため、ローサイドバッテリショート、ハイサイドグランドショート、及び端子間ショートについては、他の故障モード及び正常と区別して検出することができる。
【００３７】
しかしながら、出力端子１３，１４がともに正常であれば、過電流は流れない。また、ハイサイドバッテリショートの場合も、電位差が殆ど生じないため、過電流は流れない。また、ローサイドグランドショートの場合も、電位差が殆ど生じないため、過電流は流れない。さらには、ハイサイド出力端子１３又はローサイド出力端子１４のオープンの場合にも、過電流は流れない。このため、両電流モニタ３４、４４によるダイアグ判定値だけでは、正常、ハイサイド出力端子１３のバッテリショート、ローサイド出力端子１４のグランドショート、ハイサイド出力端子１３又はローサイド出力端子１４のオープンを、区別して検出することができない。
【００３８】
本発明は上記問題点に鑑み、出力端子に関するより多くの故障モード区別して検出することのできる負荷駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
上記目的を達成する為に請求項１，２に記載の負荷駆動装置は、
負荷の一端に接続されるハイサイド出力端子と、
負荷の他端に接続されるローサイド出力端子と、
負荷への通電有無を切り替えるスイッチング手段としての、電源の高電位側とハイサイド出力端子とを連通又は遮断するハイサイドスイッチング手段、及び、電源の低電位側とローサイド出力端子とを連通又は遮断するローサイドスイッチング手段と、
ハイサイド出力端子とハイサイドスイッチング手段とを結ぶ第１電流経路に接続され、ハイサイドスイッチング手段がオフのときに電源の電圧よりも低い所定の第１電圧を発生するハイサイド低電圧発生手段と、
ローサイド出力端子と前記ローサイドスイッチング手段とを結ぶ第２電流経路に接続され、ローサイドスイッチング手段がオフのときに電源の電圧よりも低い所定の第２電圧を発生するローサイド低電圧発生手段と、
スイッチング手段がオフされているときの該スイッチング手段に対応する電流経路の電圧と、スイッチング手段をオンさせたときの該スイッチング手段に流れる電流から、何れの故障が生じているかを区別して検出する故障検出手段と、を備える。
【００４０】
そして、請求項１に記載の故障検出手段は、
２つのスイッチング手段がともにオフされているときの２つの電流経路の電圧と、２つのスイッチング手段のいずれか一方のみをオンさせたときの、オフ状態のスイッチング手段側電流経路の電圧及びオン状態のスイッチング手段に流れる電流と、２つのスイッチング手段をともにオンさせたときの２つのスイッチング手段にそれぞれ流れる電流から、
ハイサイド出力端子が電源の高電位側端子の電圧にショートした故障であるハイサイド電源ショート故障、ローサイド出力端子が電源の高電位側端子の電圧にショートした故障であるローサイド電源ショート故障、ハイサイド出力端子が電源の低電位側端子の電圧にショートした故障であるハイサイドグランドショート故障、ローサイド出力端子が電源の低電位側端子の電圧にショートした故障であるローサイドグランドショート故障、２つの出力端子の少なくとも一方と負荷との間で電気的な接続状態が絶たれた故障であるオープン故障、及び２つの出力端子が負荷を介さずに電気的に接続された故障である端子間ショート故障を区別して検出することを特徴とする。
【００４１】
このように、本発明では、対応するスイッチング手段がオフのときに、各電流経路に対して電源よりも低電圧を供給する低電圧発生手段を備える。このため、スイッチング手段がオフされているときの該スイッチング手段に対応する電流経路の電圧は、故障モードに応じて、電源電圧程度、低電圧発生手段による電圧程度、接地電圧程度のいずれかとなる。その上で、故障診断手段は、１）２つのスイッチング手段がともにオフ、２）いずれか一方のスイッチング手段のみをオン、３）２つのスイッチング手段をともにオン、の３つの条件における電圧又は電流から、出力端子に関する故障を区別して検出する。
【００４２】
上記図１４に示したように、１）の条件単独では、いずれの出力端子に電源ショートが生じたのかを区別して検出することができない。また、いずれの出力端子にグランドショートが生じたのかを区別して検出することができない。さらには、正常と、ハイサイド出力端子又はローサイド出力端子のオープン、端子間ショートを、区別して検出することができない。一方、上記図１５に示したように、３）の条件単独では、正常、ハイサイド電源ショート、ローサイドグランドショート、ハイサイド出力端子又はローサイド出力端子のオープンを、区別して検出することができない。
【００４３】
ところが、１）、３）の２つの条件を用いると、ハイサイド電源ショート、ローサイド電源ショート、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、及び端子間ショートを区別して検出することができる。しかしながら、オープンは、正常と同じとなり、オープン故障を区別して検出することができない。
【００４４】
これに対し、２）の条件としてハイサイドスイッチング手段のみをオンさせる場合、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、及びオープンを、正常のみならず、他の故障モードと区別して個別に検出することができる。一方、２）の条件としてローサイドスイッチング手段のみをオンさせる場合、ハイサイド電源ショート、ローサイド電源ショート、及びオープンを、正常のみならず、他の故障モードと区別して個別に検出することができる。このように、２）の条件としていずれのスイッチング手段をオンとしても、オープン故障を、正常のみならず、他の故障モードと区別して個別に検出することができる。
【００４５】
以上から、本発明によれば、出力端子に関する６つの故障モード（ハイサイド電源ショート、ローサイド電源ショート、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、オープン、端子間ショート）を区別して検出することができる。すなわち、従来よりも出力端子に関するより多くの故障モード区別して検出することができる。
【００４６】
例えば上記特許文献１では、出力端子に関し、ハイサイド電源ショート、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、オープンの４つの故障モードしか区別できないが、本発明では、さらにローサイド電源ショート及び端子間ショートを、それぞれ個別に検出することができる。６つの故障モードを区別して検出できる点については、その詳細を実施形態にて説明する。
【００４７】
なお、上記特許文献１では、ハイサイドスイッチング手段がイグニッション系電源ラインとハイサイド出力端子を連通又遮断するように構成されている。しかしながら、本発明では、ハイサイドスイッチング手段が接続される電源として、イグニッション系電源ラインに限定されるものではない。
【００４８】
また、請求項２に記載の故障検出手段は、
２つのスイッチング手段がともにオフされているときの２つの電流経路の電圧と、ハイサイドスイッチング手段のみをオンさせたときの、第２電流経路の電圧及びハイサイドスイッチング手段に流れる電流と、ローサイドスイッチング手段のみをオンさせたときの、第１電流経路の電圧及びローサイドスイッチング手段に流れる電流から、
ハイサイド電源ショート故障、ローサイド電源ショート故障、ハイサイドグランドショート故障、ローサイドグランドショート故障、及びオープン故障を区別して検出することを特徴とする。
【００４９】
このように、本発明も、対応するスイッチング手段がオフのときに、各電流経路に対して電源よりも低電圧を供給する低電圧発生手段を備える。このため、スイッチング手段がオフされているときの該スイッチング手段に対応する電流経路の電圧は、故障モードに応じて、電源電圧程度、低電圧発生手段による電圧程度、接地電圧程度のいずれかとなる。その上で、故障診断手段が、１）２つのスイッチング手段がともにオフ、２）ハイサイドスイッチング手段のみをオン、３）ローサイドスイッチング手段のみをオン、の３つの条件における電圧又は電流から、出力端子に関する故障を区別して検出する。
【００５０】
上記したように、１）の条件単独では、いずれの出力端子に電源ショートが生じたのかを区別して検出することができない。また、いずれの出力端子にグランドショートが生じたのかを区別して検出することができない。さらには、正常と、ハイサイド出力端子又はローサイド出力端子のオープン、端子間ショートを、区別して検出することができない。これに対し、２）の条件では、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、オープンを、正常のみならず、他の故障モードと区別して個別に検出することができる。また、３）の条件では、ハイサイド電源ショート、ローサイド電源ショート、オープンを、正常のみならず、他の故障モードと区別して個別に検出することができる。
【００５１】
以上から、本発明によれば、５つの故障モード（ハイサイド電源ショート、ローサイド電源ショート、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、オープン）を区別して検出することができる。すなわち、従来よりも出力端子に関するより多くの故障モード区別して検出することができる。５つの故障モードを区別して検出できる点については、その詳細を実施形態にて説明する。
【００５２】
なお、本発明でも、ハイサイドスイッチング手段が接続される電源として、イグニッション系電源ラインに限定されるものではない。
【００５３】
上記した発明は、請求項３に記載のように、負荷は、コイルへの通電によりオンすることで車両のスタータモータに電力を供給するスタータリレーであり、
ハイサイド出力端子は、スタータリレーを構成するコイルの一端に接続され、ローサイド出力端子は、コイルの他端に接続される構成（エンジン始動制御装置）に好適である。
【００５４】
次に、請求項４に記載の負荷駆動装置は、
コイルへの通電によりオンすることで車両のスタータモータに電力を供給するスタータリレーのコイルの一端に接続されるハイサイド出力端子と、
コイルの他端に接続されるローサイド出力端子と、
コイルへの通電有無を切り替えるスイッチング手段としての、電源の高電位側とハイサイド出力端子とを連通又は遮断するハイサイドスイッチング手段、及び、電源の低電位側とローサイド出力端子とを連通又は遮断するローサイドスイッチング手段と、
ハイサイド出力端子とハイサイドスイッチング手段とを結ぶ第１電流経路に接続され、ハイサイドスイッチング手段がオフのときに電源の電圧よりも低い所定の第１電圧を発生するハイサイド低電圧発生手段と、
ローサイド出力端子とローサイドスイッチング手段とを結ぶ第２電流経路に接続され、ローサイドスイッチング手段がオフのときに電源の電圧よりも低い所定の第２電圧を発生するローサイド低電圧発生手段と、
スイッチング手段がオフされているときの該スイッチング手段に対応する電流経路の電圧と、スイッチング手段をオンさせたときの該スイッチング手段に流れる電流から、何れの故障が生じているかを区別して検出する故障検出手段と、を備える。
【００５５】
そして、故障検出手段は、
２つのスイッチング手段がともにオフされているときの２つの電流経路の電圧と、２つのスイッチング手段をともにオンさせたときの、２つのスイッチング手段にそれぞれ流れる電流及び車両のエンジンの回転有無から、
ハイサイド電源ショート故障、ローサイド電源ショート故障、ハイサイドグランドショート故障、ローサイドグランドショート故障、オープン故障、及び端子間ショート故障を区別して検出することを特徴とする。
【００５６】
このように、本発明も、対応するスイッチング手段がオフのときに、各電流経路に対して電源よりも低電圧を供給する低電圧発生手段を備える。このため、スイッチング手段がオフされているときの該スイッチング手段に対応する電流経路の電圧は、故障モードに応じて、電源電圧程度、低電圧発生手段による電圧程度、接地電圧程度のいずれかとなる。その上で、故障診断手段が、１）２つのスイッチング手段がともにオフ、２）２つのスイッチング手段をともにオン、３）さらに２）においてのエンジン回転有無から、出力端子に関する故障を区別して検出する。
【００５７】
上記したように、１）、２）の２つの条件を用いると、ハイサイド電源ショート、ローサイド電源ショート、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、及び端子間ショートを区別して検出することができる。しかしながら、オープンは、正常と同じとなり、オープン故障を区別して検出することができない。
【００５８】
これに対し、２）の条件において、いずれかの出力端子にオープンが生じていると、コイルに電流は流れず、エンジンは始動（回転）しない。一方、両出力端子が正常である場合には、両スイッチング手段のオンによりコイルに電流が流れ、エンジンが回転する。このように、２つのスイッチング手段をともにオンさせた状態でのエンジン回転有無により、オープンと正常とを区別することができる。
【００５９】
以上から、本発明によれば、出力端子に関する６つの故障モード（ハイサイド電源ショート、ローサイド電源ショート、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、オープン、端子間ショート）を区別して検出することができる。すなわち、従来よりも出力端子に関するより多くの故障モード区別して検出することができる。６つの故障モードを区別して検出できる点については、その詳細を実施形態にて説明する。
【００６０】
特に本発明によれば、スイッチング手段の切替がオフからともにオンの１回で済むため、負荷駆動までのタイムラグを短縮することができる。
【００６１】
なお、本発明でも、ハイサイドスイッチング手段が接続される電源として、イグニッション系電源ラインに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第１実施形態に係る負荷駆動装置負荷駆動装置が適用された電子制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１実施形態において、マイコンが実行する処理内容を示すフローチャートである。
【図３】図２に示すステップＳ１１において、ハイサイドスイッチング手段のみをオンさせるときの、ダイアグ判定値と両出力端子に関する故障モードとの関係を示す図である。
【図４】図２に示すステップＳ１１において、ハイサイドスイッチング手段のみをオンさせるときの、各条件のダイアグ判定値と両出力端子に関する故障モードとの関係を示す図である。
【図５】図２に示すステップＳ１１において、ローサイドスイッチング手段のみをオンさせるときの、ダイアグ判定値と両出力端子に関する故障モードとの関係を示す図である。
【図６】図２に示すステップＳ１１において、ローサイドスイッチング手段のみをオンさせるときの、各条件のダイアグ判定値と両出力端子に関する故障モードとの関係を示す図である。
【図７】第２実施形態において、マイコンが実行する処理内容を示すフローチャートである。
【図８】各条件状態のダイアグ判定値と両出力端子に関する故障モードとの関係を示す図である。
【図９】第３実施形態において、マイコンが実行する処理内容を示すフローチャートである。
【図１０】各条件のダイアグ判定値、エンジン回転有無、及び両出力端子に関する故障モードの関係を示す図である。
【図１１】ハイサイド駆動回路の概略構成を示す図である。
【図１２】ローサイド駆動回路の概略構成を示す図である。
【図１３】図１１に示すハイサイド駆動回路と、図１２に示すローサイド駆動回路を組み合わせてなる負荷駆動回路の概略構成を示す図である。
【図１４】図１３に示す負荷駆動回路において、両スイッチング手段がオフされているときの、ダイアグ判定値と両出力端子に関する故障モードとの関係を示す図である。
【図１５】図１３に示す負荷駆動装置において、両スイッチング手段をオンさせたときの、ダイアグ判定値と両出力端子に関する故障モードとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態において、上記した図１１〜図１３と共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。
【００６４】
（第１実施形態）
以下、本実施形態に係る負荷駆動装置が適用された電子制御装置について、図面を用いて説明する。本実施形態の電子制御装置（以下、ＥＣＵと示す）は、車両のエンジンを制御するものであるが、エンジンの始動に関する部分が負荷駆動装置に相当する。
【００６５】
図１に示すように、ＥＣＵ２０の外部において、スタータモータ１０のマイナス側端子は、車載バッテリ１１のマイナス端子の電圧であるグランド電圧（０Ｖ）に常時接続されている。スタータモータ１０のプラス側端子は、スタータリレー１２の接点を介して、バッテリ１１のプラス端子の電圧であるバッテリ電圧Ｖｂａｔに接続されるようになっている。このため、スタータリレー１２のコイル１２ａに電流が流されて、スタータリレー１２がオンすると、スタータモータ１０にバッテリ電圧Ｖｂａｔが供給されてスタータモータ１０が動作し、その結果、エンジンがクランキングされる。このスタータリレー１２が、特許請求の範囲に記載の負荷に相当する。
【００６６】
スタータリレー１２のコイル１２ａの一端は、ＥＣＵ２０において該コイル１２ａへ電流を流すために設けられたハイサイド出力端子１３に接続されており、コイル１２ａの他端は、ＥＣＵ２０において該コイル１２ａから電流を引き込むために設けられたローサイド出力端子１４に接続されている。
【００６７】
また、ＥＣＵ２０の外部には、接点の一方がバッテリ１１のプラス端子に接続され、接点の他方がＥＣＵ２０に接続された給電用のメインリレー１５が設けられている。そして、例えば図示しないイグニッションスイッチがオンされると、メインリレー１５がオンして、ＥＣＵ２０にバッテリ電圧Ｖｂａｔが、動作用のバッテリ電圧ＶＢ（＋Ｂ）として供給されるようになっている。また、ＥＣＵ２０には、メインリレー１５からのバッテリ電圧ＶＢとは別に、バッテリ１１のプラス端子から直接的にバッテリ電圧Ｖｂａｔが常時供給される。
【００６８】
ＥＣＵ２０は、エンジンを制御するための各種処理を行うマイクロコンピュータ（以下、マイコンと示す）２１と、上記図１１〜図１３に示した負荷駆動回路（ハイサイド駆動回路２２及びローサイド駆動回路２３）と、電源回路２４と、クランクセンサ１６から、クランク軸の回転に応じて出力される回転パルス信号を波形整形し、マイコン２１に入力する入力回路２５と、を備えている。
【００６９】
電源回路２４は、メインリレー１５を介して供給される上記バッテリ電圧ＶＢから、マイコン２１や周辺回路が動作するための駆動電圧（例えば５Ｖ）を生成して出力する。また、常時供給されるバッテリ電圧Ｖｂａｔからスタンバイ電圧（例えば３．３Ｖ）を生成して出力する。このスタンバイ電圧は、マイコン２１内のＲＡＭのうち、継続して保存すべきデータが格納されるスタンバイＲＡＭに供給されるデータ保持用の電源電圧として用いられる。
【００７０】
また、電源回路２４は、上記駆動電圧の出力開始時から駆動電圧が安定すると見なされる一定時間だけ、マイコン２１にリセット信号を出力するパワーオンリセット機能も備えている。このため、マイコン２１は、電源回路２４が駆動電圧の出力を開始すると、初期状態から動作を開始することとなる。
【００７１】
ハイサイド駆動回路２２及びローサイド駆動回路２３は、図１１〜図１３に示した構成と基本的に同じである。すなわち、スイッチング手段としてのトランジスタ３０，４０、電流経路３１，４１、低電圧源３２，４２、電圧モニタ３３，４３、電流モニタ３４，４４、及びシリアル通信回路３６，４６を、それぞれ備えている。また、低電圧源３２，４２、電圧モニタ３３，４３、及び電流モニタ３４，４４により、ダイアグ回路３５,４５が構成されている。
【００７２】
ハイサイドトランジスタ（ハイサイドスイッチング手段）３０は、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなり、バッテリ電圧ＶＢ（例えば１４Ｖ）にドレインが接続され、ハイサイド出力端子１３とハイサイドトランジスタ３０とを結ぶ第１電流経路３１にソースが接続されている。一方、ローサイドトランジスタ（ローサイドスイッチング手段）４０もｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴからなり、グランド（０Ｖ）にソースが接続され、ローサイド出力端子１４とローサイドトランジスタ４０とを結ぶ第２電流経路４１にドレインが接続されている。
【００７３】
また、ハイサイド低電圧源（ハイサイド低電圧発生手段）３２は、第１電流経路３１に接続されており、ハイサイドトランジスタ３０がオフのときに、バッテリ電圧ＶＢ（電源電圧）よりも低くグランド電圧（０Ｖ）よりも高い所定の第１電圧（例えば２．４Ｖ）を発生する。一方、ローサイド低電圧源（ローサイド低電圧発生手段）４２は、第２電流経路４１に接続されており、ローサイドトランジスタ４０がオフのときに、バッテリ電圧ＶＢ（例えば１４Ｖ）よりも低くグランド電圧（０Ｖ）よりも高い所定の第２電圧（例えば２．８Ｖ）を発生する。
【００７４】
さらに、本実施形態では、ハイサイド駆動回路２２が、ハイサイドトランジスタ３０のゲートに接続されたプリドライバ回路３７を有している。そして、マイコン２１から、ハイサイドトランジスタ３０を駆動するために出力されるゲート駆動信号は、上記プリドライバ回路３７により制御に適切な値（電圧値）に調整され、ハイサイドトランジスタ３０のゲートに入力されるようになっている。同様に、ローサイド駆動回路２３は、ローサイドトランジスタ４０のゲートに接続されたプリドライバ回路４７を有している。そして、マイコン２１から、ローサイドトランジスタ４０を駆動するために出力されるゲート駆動信号は、上記プリドライバ回路４７により制御に適切な値（電圧値）に調整され、ローサイドトランジスタ４０のゲートに入力されるようになっている。
【００７５】
また、両駆動回路２２，２３のシリアル通信回路３６，４６は、シリアル通信バスを介してマイコン２１に接続されている。そして、電圧モニタ３３，４３及び電流モニタ３４，４４から出力される２ｂｉｔダイアグ値は、シリアル通信回路３６，４６及びシリアル通信バスを介して、マイコン２１に入力されるようになっている。
【００７６】
このように構成されるＥＣＵ２０において、マイコン２１は、電源回路２４から出力される一定の駆動電圧を受けて動作を開始し、その後、図示しないスタータスイッチがオンされるなどして、エンジンを始動すべき条件が成立すると、ゲート駆動信号をハイレベルにして、ハイサイドトランジスタ３０とローサイドトランジスタ４０をともにオンさせる。すると、スタータリレー１２のコイル１２ａに電流が流れ、スタータリレー１２がオンしてスタータモータ１０が作動し、エンジンが始動されることとなる。
【００７７】
また、万が一、ハイサイド出力端子１３がバッテリ電圧ＶＢにショートするハイサイドバッテリショート、又は、ローサイド出力端子１４がグランド電圧にショートするローサイドグランドショートが発生しても、正常な出力端子側のトランジスタ（３０又は４０）がオフすれば、コイル１２ａへの通電は停止される。すなわち、コイル１２ａへの通電／非通電、ひいてはスタータリレー１２のオン／オフを、正常時と同様に制御することができる。また、２つのトランジスタ３０，４０のうちの一方に、オン状態のままになってしまうオン故障が生じた場合にも、正常な方のトランジスタ（３０又は４０）のオン／オフにより、コイル１２ａへの通電／非通電を制御することができる。このため、スタータリレー１２（コイル１２ａ）のハイサイド（上流側）とローサイド（下流側）との一方だけにスイッチング手段を設ける構成よりも、信頼性を向上させることができる。
【００７８】
次に、本実施形態に係るＥＣＵ２０において、マイコン２１がスタータリレー１２を制御しつつ、スタータリレー１２の駆動回路の故障（特に出力端子１３，１４に関する故障）を検出するために実行する処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００７９】
マイコン２１は、イグニッションスイッチがオンされてメインリレー１５がオンし、電源回路２４から駆動電圧（５Ｖ）が出力されると、動作を開始して図２の処理を実行する。このマイコン２１の動作開始時には、両トランジスタ３０，４０に対するゲート駆動信号がローレベルとされ、両トランジスタ３０，４０がオフ状態とされる。また、図示しないスタータスイッチがオンされるなどして、エンジンを始動すべき条件が成立する。
【００８０】
そして、両トランジスタ３０，４０がオフの状態で、Ｓ１０にて、両電圧モニタ３３、４３から出力される２ｂｉｔダイアグ値を、シリアル通信回路３６，４６を介して読み取り、内蔵メモリ（スタンバイＲＡＭ又はその他一般的なＲＡＭ）に記憶する。
【００８１】
次に、Ｓ１１にて、２つのトランジスタ３０，４０のうち、いずれか一方に対するゲート駆動信号をハイレベルにして、該当するトランジスタ（３０又は４０）をオンさせる。そして、２つのトランジスタ３０，４０の一方をオン、他方をオフとした状態で、Ｓ１２にて、オフさせている側の電圧モニタ（３３又は４３）から出力された２ｂｉｔダイアグ値と、オンさせている側の電流モニタ（３４又は４４）から出力された２ｂｉｔダイアグ値を、シリアル通信回路３６，４６を介して読み取り、内蔵メモリに記憶する。
【００８２】
次に、Ｓ１３にて、２つのトランジスタ３０，４０のうち、オンしていない方のゲート駆動信号をハイレベルにして、該当するトランジスタ（３０又は４０）をオンさせる。そして、２つのトランジスタ３０，４０がともにオンの状態で、Ｓ１４にて、両電流モニタ３４，４４から出力される２ｂｉｔダイアグ値を、シリアル通信回路３６，４６を介して読み取り、内蔵メモリに記憶する。なお、Ｓ１３の時点で、出力端子１３，１４がともに正常、ハイサイドバッテリショート、ローサイドグランドショートのいずれかの場合、スタータリレー１２がオンして、スタータモータ１０にバッテリ電圧Ｖｂａｔが供給され、スタータモータ１０が動作することとなる。
【００８３】
次に、Ｓ１５にて、内蔵メモリに記憶された各条件のダイアグ値を読み出し、３つの条件（両方オフ、一方のみオン、両方オン）において各駆動回路２２，２３から出力された２ｂｉｔダイアグ値を用いて、出力端子１３，１４の状態を判定する。この判定は、内蔵メモリに予め記憶された故障モードと各ダイアグ値との関係を示すマップ（図４、図６参照）を用いて行われる。そして、Ｓ１５での端子状態判定結果に基づいて、Ｓ１６にて、出力端子１３，１４に故障がない（正常）か否かを判定する。
【００８４】
Ｓ１６にて、故障がないと判定した場合には、Ｓ１７に進み、通常負荷駆動処理を継続する。ここでは、スタータリレー１２のオン、すなわちスタータモータ１０の動作を継続させる。そして、スタータモータ１０の動作によりエンジンがクランキングされ、エンジンの始動が完了すると、マイコン２１は、トランジスタ３０，４０に対するゲート駆動信号をローレベルにして、両トランジスタ３０，４０をオフさせる。すると、スタータリレー１２がオフして、エンジンのクランキングが停止される。
【００８５】
一方、Ｓ１６にて、故障があると判定した場合には、Ｓ１８に進み、両トランジスタ３０，４０に対するゲート駆動信号をローレベルにして、両トランジスタ３０，４０をオフとする。これにより、Ｓ１３にてスタータリレー１２がオンした場合にも、直ちにスタータリレー１２がオフされることとなる。そして、Ｓ１９にて、現在故障が発生していることを車両の使用者（ユーザー）に通知する。このとき、故障有無だけでなく、故障モードについても通知することもできる。
【００８６】
以上により、マイコン２１によるスタータリレー１２制御と、スタータリレー１２の駆動回路の故障検出の処理が終了となる。なお、本実施形態では、Ｓ１０，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１５の処理が、特許請求の範囲に記載の故障検出手段に相当する。
【００８７】
また、上記処理に加え、Ｓ１６で故障ありと判定した場合、Ｓ１５の判定結果（３つの条件の２ｂｉｔダイアグ値）を、マイコン２１内のスタンバイＲＡＭに記憶させるようにし、その故障内容を、車両のディーラーや修理工場などにおいて、ＥＣＵ２０に接続される故障診断装置（図示略）により読み出すことができるようにしても良い。
【００８８】
次に、図１に示す構成のＥＣＵ２０において、図２に示す処理を実行することによる効果について、図３〜図６を用いて説明する。
【００８９】
両トランジスタ３０，４０がともにオフされたときの、ハイサイド電圧モニタ３３の検出電圧とダイアグ判定値、ローサイド電圧モニタ４３の検出電圧とダイアグ判定値、及び出力端子１３，１４に関する故障モードとの関係については、上記したとおりである（図１４参照）。両方オフとしたときの２ｂｉｔダイアグ値のみでは、いずれの出力端子１３，１４にバッテリショート（電源ショート）が生じたのかを区別して検出することができない。また、いずれの出力端子１３，１４にグランドショートが生じたのかを区別して検出することができない。さらには、正常と、ハイサイド出力端子１３又はローサイド出力端子１４のオープン、端子間ショートを、区別して検出することができない。
【００９０】
また、両トランジスタ３０，４０をともにオンさせたときのハイサイド電流モニタ３４によるダイアグ判定値、ローサイド電流モニタ４４によるダイアグ判定値、及び出力端子１３，１４に関する故障モードとの関係については、上記したとおりである（図１５参照）。両方オンとしたときの２ｂｉｔダイアグ値のみでは、正常、ハイサイドバッテリショート（ハイサイド電源ショート）、ローサイドグランドショート、ハイサイド出力端子１３又はローサイド出力端子１４のオープンを、区別して検出することができない。
【００９１】
図３は、上記Ｓ１１にてハイサイドトランジスタ３０をオンさせたときの、ハイサイド電流モニタ３４によるダイアグ判定値、ローサイド電圧モニタ４３によるダイアグ判定値、及び出力端子１３，１４に関する故障モードとの関係を示している。なお、ハイサイド電圧モニタ３３の検出電圧を参考記載している。
【００９２】
また、図４は、上記Ｓ１１にてハイサイドトランジスタ３０をオンさせた場合の、３つの条件（両方オフ、ハイサイドトランジスタ３０のみオン、両方オン）の２ｂｉｔダイアグ値と出力端子１３，１４に関する故障モードとの関係をまとめたものである。
【００９３】
図３に示すように、ハイサイドトランジスタ３０のみオンされたとき、ハイサイド出力端子１３がグランド電圧にショートするハイサイドグランドショートが生じると、バッテリ電圧ＶＢとハイサイド出力端子１３の電位差により、過電流が流れる。このため、ハイサイド電流モニタ３４は、ハイサイドグランドショートしている場合に過電流が流れていると判定し、過電流が流れていることを示す２ｂｉｔダイアグ値‘１１’を出力する。それ以外の故障及び正常の場合には、過電流が流れないため、ハイサイド電流モニタ３４は、過電流が流れていない（正常である）と判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘００’を出力する。
【００９４】
また、ハイサイド出力端子１３又はローサイド出力端子１４がグランド電圧にショートしている場合に、検出電圧がグランド電圧にほぼ等しくなり、ローサイド閾値電圧（２．２Ｖ）を下回る。このとき、ローサイド電圧モニタ４３は、グランドショートが生じていると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘１０’を出力する。また、ハイサイド出力端子１３又はローサイド出力端子１４がオープンの場合、検出電圧が低電圧源３２，４２の生じる電圧にほぼ等しくなる。このときローサイド電圧モニタ４３は、オープンが生じていると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘０１’を出力する。それ以外（正常、ハイサイドバッテリショート、ローサイドバッテリショート、端子間ショート）の場合、検出電圧がバッテリ電圧ＶＢ（１４Ｖ）とほぼ等しくなり、ハイレベル閾値電圧（３．６Ｖ）を上回る。このとき、ローサイド電圧モニタ４３は、出力端子１３，１４が正常であると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘００’を出力する。
【００９５】
このため、ハイサイドトランジスタ３０のみをオンさせると、図４に示すように、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、及びオープンを、正常のみならず、他の故障モードと区別して個別に検出することができる。
【００９６】
そして、３つの条件（両方オフ、一方のみオン、両方オン）における各駆動回路２２，２３からの２ｂｉｔダイアグ値を用いることで、図４に示すように、出力端子１３，１４に関する６つの故障モード（ハイサイドバッテリショート、ローサイドバッテリショート、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、オープン、端子間ショート）を、区別して検出することができる。
【００９７】
一方、図５は、上記Ｓ１１にてローサイドトランジスタ４０をオンさせたときの、ハイサイド電圧モニタ３３によるダイアグ判定値、ローサイド電流モニタ４４によるダイアグ判定値、及び出力端子１３，１４に関する故障モードとの関係を示している。なお、ローサイド電圧モニタ４３の検出電圧を参考記載している。
【００９８】
また、図６は、上記Ｓ１１にてローサイドトランジスタ４０をオンさせた場合の、３つの条件（両方オフ、ローサイドトランジスタ４０のみオン、両方オン）の２ｂｉｔダイアグ値と出力端子１３，１４に関する故障モードとの関係をまとめたものである。
【００９９】
図５に示すように、ローサイドトランジスタ４０のみオンされたとき、ローサイド出力端子１４がバッテリ電圧ＶＢにショートしていると、過電流が流れる。このとき、ローサイド電流モニタ４４は、過電流が流れていると判定し、過電流が流れていることを示す２ｂｉｔダイアグ値‘１１’を出力する。
【０１００】
また、ハイサイド出力端子１３又はローサイド出力端子１４がバッテリ電圧ＶＢにショートしている場合、検出電圧はバッテリ電圧ＶＢにほぼ等しくなり、ハイレベル閾値電圧（３．２Ｖ）を上回る。このとき、ハイサイド電圧モニタ３３は、バッテリショートが生じていると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘１０’を出力する。また、ハイサイド出力端子１３又はローサイド出力端子１４がオープンの場合、検出電圧は低電圧源３２，４２の生じる電圧にほぼ等しくなる。このとき、ハイサイド電圧モニタ３３は、オープンが生じていると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘０１’を出力する。それ以外（正常、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、端子間ショート）の場合、検出電圧がグランド電圧（０Ｖ）とほぼ等しくなり、ローレベル閾値電圧（１．６Ｖ）を下回る。このとき、ローサイド電圧モニタ４３は、出力端子１３，１４が正常であると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘００’を出力する。
【０１０１】
このため、ローサイドトランジスタ４０のみをオンさせると、図６に示すように、ハイサイドバッテリショート、ローサイドバッテリショート、及びオープンを、正常のみならず、他の故障モードと区別して個別に検出することができる。
【０１０２】
そして、３つの条件（両方オフ、一方のみオン、両方オン）における各駆動回路２２，２３からの２ｂｉｔダイアグ値を用いることで、図６に示すように、出力端子１３，１４に関する６つの故障モード（ハイサイドバッテリショート、ローサイドバッテリショート、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、オープン、端子間ショート）を、区別して検出することができる。
【０１０３】
以上から、本実施形態によれば、従来よりも出力端子１３，１４に関するより多くの故障モード区別して検出することができる。例えば上記特許文献１では、出力端子に関し、ハイサイドバッテリショート、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、オープンの４つの故障モードしか区別できないが、本発明では、さらにローサイドバッテリショート及び端子間ショートを、それぞれ個別に検出することができる。
【０１０４】
また、上記特許文献１では、ハイサイドトランジスタがイグニッション系電源ラインとハイサイド出力端子を連通又遮断するように構成されている。しかしながら、本実施形態では、ハイサイドトランジスタが接続される電源として、イグニッション系電源ラインに限定されない。例えば図１に示したように、一般的なバッテリ電源（＋Ｂ）を用いることができる。
【０１０５】
（第２実施形態）
本実施形態において、ＥＣＵ２０の構成は、第１実施形態と同じである。このＥＣＵ２０において、マイコン２１がスタータリレー１２を制御しつつ、スタータリレー１２の駆動回路の故障（特に出力端子１３，１４に関する故障）を検出するために実行する処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。
【０１０６】
マイコン２１は、イグニッションスイッチがオンされてメインリレー１５がオンし、電源回路２４から駆動電圧（５Ｖ）が出力されると、動作を開始して図７の処理を実行する。本実施形態でも、マイコン２１の動作開始時には、両トランジスタ３０，４０に対するゲート駆動信号がローレベルとされ、両トランジスタ３０，４０がオフ状態とされる。また、図示しないスタータスイッチがオンされるなどして、エンジンを始動すべき条件が成立する。
【０１０７】
そして、両トランジスタ３０，４０がオフの状態で、Ｓ２０にて、両電圧モニタ３３、４３から出力される２ｂｉｔダイアグ値を、シリアル通信回路３６，４６を介して読み取り、内蔵メモリ（スタンバイＲＡＭ又はその他一般的なＲＡＭ）に記憶する。ここまでの処理は、図２と同じである。
【０１０８】
次に、Ｓ２１にて、２つのトランジスタ３０，４０のうち、ハイサイドトランジスタ３０に対するゲート駆動信号をハイレベルにして、ハイサイドトランジスタ３０をオンさせる。そして、ハイサイドトランジスタ３０をオン、ローサイドトランジスタ４０をオフとした状態で、Ｓ２２にて、ローサイド電圧モニタ４３から出力される２ｂｉｔダイアグ値と、ハイサイド電流モニタ３４から出力される２ｂｉｔダイアグ値を、シリアル通信回路３６，４６を介して読み取り、内蔵メモリに記憶する。その後、Ｓ２３にて、ハイサイドトランジスタ３０に対するゲート駆動信号をローレベルとし、ハイサイドトランジスタ３０をオフさせる。
【０１０９】
次に、Ｓ２４にて、２つのトランジスタ３０，４０のうち、ローサイドトランジスタ４０に対するゲート駆動信号をハイレベルにして、ローサイドトランジスタ４０をオンさせる。そして、ハイサイドトランジスタ３０をオフ、ローサイドトランジスタ４０をオンとした状態で、Ｓ２５にて、ハイサイド電圧モニタ３３から出力される２ｂｉｔダイアグ値と、ローサイド電流モニタ４４から出力される２ｂｉｔダイアグ値を、シリアル通信回路３６，４６を介して読み取り、内蔵メモリに記憶する。
【０１１０】
次に、Ｓ２６にて、内蔵メモリに記憶された各条件のダイアグ値を読み出し、３つの条件（両方オフ、ハイサイドトランジスタ３０のみオン、ローサイドトランジスタ４０のみオン）において各駆動回路２２，２３から出力される２ｂｉｔダイアグ値を用いて、出力端子１３，１４の状態を判定する。この判定は、内蔵メモリに予め記憶された故障モードと各ダイアグ値との関係を示すマップ（図８参照）を用いて行われる。そして、Ｓ２６の端子状態判定結果に基づいて、Ｓ２７にて、出力端子１３，１４に故障がない（正常）か否かを判定する。
【０１１１】
Ｓ２７にて、故障がないと判定した場合には、Ｓ２８に進み、ハイサイドトランジスタ３０に対するゲート駆動信号をハイレベルにして、ハイサイドトランジスタ３０をオンさせる。これにより、Ｓ２９にて、スタータリレー１２がオンする。そして、スタータモータ１０にバッテリ電圧Ｖｂａｔが供給され、スタータモータ１０が動作する。その結果、エンジンがクランキングされる。このＳ２９での通常負荷駆動処理とは、スタータリレー１２がオンして、スタータモータ１０が動作することである。そして、エンジンの始動が完了すると、マイコン２１は、トランジスタ３０，４０に対するゲート駆動信号をローレベルにして、両トランジスタ３０，４０をオフさせる。すると、スタータリレー１２がオフして、エンジンのクランキングが停止される。
【０１１２】
一方、Ｓ２７にて、故障があると判定した場合には、Ｓ３０に進み、ローサイドトランジスタ４０に対するゲート駆動信号をローレベルにして、ローサイドトランジスタ４０もオフとする。そして、Ｓ３１にて、現在故障が発生していることを車両の使用者（ユーザー）に通知する。
【０１１３】
以上により、マイコン２１によるスタータリレー１２制御と、スタータリレー１２の駆動回路の故障検出の処理が終了となる。なお、本実施形態では、Ｓ２０，Ｓ２２，Ｓ２５，Ｓ２６の処理が、特許請求の範囲に記載の故障検出手段に相当する。
【０１１４】
また、本実施形態においても、上記処理に加え、Ｓ２７で故障ありと判定した場合、Ｓ２６の判定結果（３つの条件の２ｂｉｔダイアグ値）を、マイコン２１内のスタンバイＲＡＭに記憶させるようにし、その故障内容を、車両のディーラーや修理工場などにおいて、ＥＣＵ２０に接続される故障診断装置（図示略）により読み出すことができるようにしても良い。
【０１１５】
次に、ＥＣＵ２０において、図７に示す処理を実行することによる効果について、図８を用いて説明する。図８は、３つの条件（両方オフ、ハイサイドトランジスタ３０のみオン、ローサイドトランジスタ４０のみオン）の２ｂｉｔダイアグ値と出力端子１３，１４に関する故障モードとの関係をまとめたものである。各条件の２ｂｉｔダイアグ値と出力端子１３，１４に関する故障モードとの関係については、上記図１４、図３、図５を参照されたい。
【０１１６】
図８に示すように、ハイサイドトランジスタ３０のみオンされたとき、ハイサイド出力端子１３がグランド電圧にショートしていると、過電流が流れる。このとき、ハイサイド電流モニタ３４は、過電流が流れていると判定し、過電流が流れていることを示す２ｂｉｔダイアグ値‘１１’を出力する。それ以外の故障又は正常の場合には、過電流が流れない。このとき、ハイサイド電流モニタ３４は、過電流が流れていない（正常である）ことを示す２ｂｉｔダイアグ値‘００’を出力する。
【０１１７】
ハイサイド出力端子１３又はローサイド出力端子１４がグランド電圧にショートしている場合、検出電圧はグランド電圧（０Ｖ）にほぼ等しくなり、ローレベル判定閾値２．２Ｖ）を下回る。このとき、ローサイド電圧モニタ４３は、グランドショートが生じていると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘１０’を出力する。また、ハイサイド出力端子１３又はローサイド出力端子１４がオープンの場合、検出電圧は低電圧源３２，４２の生じる電圧にほぼ等しくなる。このとき、ローサイド電圧モニタ４３は、オープンが生じていると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘０１’を出力する。それ以外の故障又は正常の場合、検出電圧はバッテリ電圧（１４Ｖ）とほぼ等しくなり、ハイレベル閾値電圧（３．６Ｖ）を超える。このとき、ローサイド電圧モニタ４３は、２ｂｉｔダイアグ値‘００’を出力する。
【０１１８】
このため、ハイサイドトランジスタ３０のみをオンさせると、図８に示すように、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、及びオープンを、正常のみならず、他の故障モードと区別して個別に検出することができる。
【０１１９】
一方、ローサイドトランジスタ４０のみオンされたとき、ローサイド出力端子１４がバッテリ電圧ＶＢにショートしていると、過電流が流れる。このとき、ローサイド電流モニタ４４は、過電流が流れていると判定し、過電流が流れていることを示す２ｂｉｔダイアグ値‘１１’を出力する。それ以外の故障又は正常の場合には、過電流が流れない。このため、ローサイド電流モニタ４４は、過電流が流れていない（正常である）ことを示す２ｂｉｔダイアグ値‘００’を出力する。
【０１２０】
ハイサイド出力端子１３又はローサイド出力端子１４がバッテリ電圧にショートしている場合、検出電圧はバッテリ電圧ＶＢ（１４Ｖ）にほぼ等しくなり、ハイレベル閾値電圧（３．２Ｖ）を上回る。このとき、ハイサイド電圧モニタ３３は、バッテリショートが生じていると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘１０’を出力する。また、ハイサイド出力端子１３又はローサイド出力端子１４がオープンの場合、検出電圧は低電圧源３２，４２の生じる電圧にほぼ等しくなる場合。このとき、ハイサイド電圧モニタ３３は、オープンが生じていると判定し、２ｂｉｔダイアグ値‘０１’を出力する。それ以外の故障又は正常の場合、検出電圧はグランド電圧（０Ｖ）とほぼ等しくなり、ローレベル閾値電圧（１．６Ｖ）を下回る。このとき、ハイサイド電圧モニタ３３は、２ｂｉｔダイアグ値‘００’を出力する。
【０１２１】
このため、ローサイドトランジスタ４０のみをオンさせると、図８に示すように、ハイサイドバッテリショート、ローサイドバッテリショート、及びオープンを、正常のみならず、他の故障モードと区別して個別に検出することができる。
【０１２２】
そして、３つの条件（両方オフ、ハイサイドトランジスタ３０のみオン、ローサイドトランジスタ４０のみオン）における各駆動回路２２，２３からの２ｂｉｔダイアグ値を用いることで、図８に示すように、出力端子１３，１４に関する５つの故障モード（ハイサイドバッテリショート、ローサイドバッテリショート、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、オープン）を、区別して検出することができる。
【０１２３】
以上から、本実施形態によれば、従来よりも出力端子１３，１４に関するより多くの故障モード区別して検出することができる。
【０１２４】
なお、本実施形態では、先にハイサイドトランジスタ３０のみをオンし、ハイサイドトランジスタ３０をオフした後、ローサイドトランジスタ４０のみをオンとする例を示した。しかしながら、先にローサイドトランジスタ４０のみをオンし、ローサイドトランジスタ４０をオフした後、ハイサイドトランジスタ３０のみをオンしても良い。
【０１２５】
（第３実施形態）
本実施形態において、ＥＣＵ２０の構成は、第１実施形態と同じである。このＥＣＵ２０において、マイコン２１がスタータリレー１２を制御しつつ、スタータリレー１２の駆動回路の故障（特に出力端子１３，１４に関する故障）を検出するために実行する処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。
【０１２６】
マイコン２１は、イグニッションスイッチがオンされてメインリレー１５がオンし、電源回路２４から駆動電圧（５Ｖ）が出力されると、動作を開始して図２の処理を実行する。このマイコン２１の動作開始時には、両トランジスタ３０，４０に対するゲート駆動信号がローレベルとされ、両トランジスタ３０，４０がオフ状態とされる。また、図示しないスタータスイッチがオンされるなどして、エンジンを始動すべき条件が成立する。
【０１２７】
そして、両トランジスタ３０，４０がオフの状態で、Ｓ４０にて、両電圧モニタ３３、４３から出力される２ｂｉｔダイアグ値を、シリアル通信回路３６，４６を介して読み取り、内蔵メモリ（スタンバイＲＡＭ又はその他一般的なＲＡＭ）に記憶する。
【０１２８】
次に、Ｓ４１にて、２つのトランジスタ３０，４０のゲート駆動信号をともにハイレベルにして、両トランジスタ３０，４０をオンさせる。そして、２つのトランジスタ３０，４０がともにオンの状態で、Ｓ４２にて、両電流モニタ３４，４４から出力される２ｂｉｔダイアグ値を、シリアル通信回路３６，４６を介して読み取り、内蔵メモリに記憶する。なお、Ｓ４１の時点で、出力端子１３，１４がともに正常、ハイサイドバッテリショート、ローサイドグランドショートのいずれかの場合、スタータリレー１２がオンして、スタータモータ１０にバッテリ電圧Ｖｂａｔが供給され、スタータモータ１０が動作することとなる。
【０１２９】
次に、Ｓ４３にて、その時点（２つのトランジスタ３０，４０がともにオン）でエンジン回転があるか否かを、上記したクランクセンサ１６からの回転パルス信号に基づいて判定する。すなわち、エンジン回転有無情報を取得し、内蔵メモリに記憶する。
【０１３０】
そして、Ｓ４４にて、内蔵メモリに記憶された各条件のダイアグ値及びエンジン回転有無情報を読み出し２つの条件（両方オフ、両方オン）において各駆動回路２２，２３から出力された２ｂｉｔダイアグ値と両方オンのときに取得されたエンジン回転有無情報を用いて、出力端子１３，１４の状態を判定する。この判定は、内蔵メモリに予め記憶された故障モードと各ダイアグ値（エンジン回転情報含む）との関係を示すマップ（図１０参照）を用いて行われる。そして、Ｓ４４での端子状態判定結果に基づいて、Ｓ４５にて、出力端子１３，１４に故障がない（正常）か否かを判定する。
【０１３１】
Ｓ４５にて、故障がないと判定した場合には、Ｓ４６に進み、通常負荷駆動処理を継続する。ここでは、スタータリレー１２のオン、すなわちスタータモータ１０の動作を継続させる。そして、スタータモータ１０の動作によりエンジンがクランキングされ、エンジンの始動が完了すると、マイコン２１は、トランジスタ３０，４０に対するゲート駆動信号をローレベルにして、両トランジスタ３０，４０をオフさせる。すると、スタータリレー１２がオフして、エンジンのクランキングが停止される。
【０１３２】
一方、Ｓ４５にて、故障があると判定した場合には、Ｓ４７に進み、両トランジスタ３０，４０に対するゲート駆動信号をローレベルにして、両トランジスタ３０，４０をオフとする。これにより、Ｓ４１にてスタータリレー１２がオンした場合にも、直ちにスタータリレー１２がオフされることとなる。そして、Ｓ４８にて、現在故障が発生していることを車両の使用者（ユーザー）に通知する。このとき、故障有無だけでなく、故障モードについても通知することもできる。
【０１３３】
以上により、マイコン２１によるスタータリレー１２制御と、スタータリレー１２の駆動回路の故障検出の処理が終了となる。なお、本実施形態では、Ｓ４０，Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４４の処理が、特許請求の範囲に記載の故障検出手段に相当する。
【０１３４】
また、上記処理に加え、Ｓ４５で故障ありと判定した場合、Ｓ４４の判定結果（３つの条件の２ｂｉｔダイアグ値）を、マイコン２１内のスタンバイＲＡＭに記憶させるようにし、その故障内容を、車両のディーラーや修理工場などにおいて、ＥＣＵ２０に接続される故障診断装置（図示略）により読み出すことができるようにしても良い。
【０１３５】
次に、ＥＣＵ２０において、図９に示す処理を実行することによる効果について、図１０を用いて説明する。
【０１３６】
両トランジスタ３０，４０がともにオフされたときの、ハイサイド電圧モニタ３３の検出電圧とダイアグ判定値、ローサイド電圧モニタ４３の検出電圧とダイアグ判定値、及び出力端子１３，１４に関する故障モードとの関係については、上記したとおりである（図１４参照）。両方オフとしたときの２ｂｉｔダイアグ値のみでは、いずれの出力端子１３，１４にバッテリショート（電源ショート）が生じたのかを区別して検出することができない。また、いずれの出力端子１３，１４にグランドショートが生じたのかを区別して検出することができない。さらには、正常と、ハイサイド出力端子１３又はローサイド出力端子１４のオープン、端子間ショートを、区別して検出することができない。
【０１３７】
また、両トランジスタ３０，４０をともにオンさせたときのハイサイド電流モニタ３４によるダイアグ判定値、ローサイド電流モニタ４４によるダイアグ判定値、及び出力端子１３，１４に関する故障モードとの関係については、上記したとおりである（図１５参照）。両方オンとしたときの２ｂｉｔダイアグ値のみでは、正常、ハイサイドバッテリショート、ローサイドグランドショート、ハイサイド出力端子１３又はローサイド出力端子１４のオープンを、区別して検出することができない。
【０１３８】
図１０は、２つの条件（両方オフ、両方オン）の２ｂｉｔダイアグ値及びエンジン回転有無情報と、出力端子１３，１４に関する故障モードとの関係をまとめたものである。
【０１３９】
図１０に示すように、トランジスタ３０，４０がともにオフのときの２ｂｉｔダイアグ判定値と、トランジスタ３０，４０をともにオンさせたときの２ｂｉｔダイアグ判定値の２つの条件を用いると、ハイサイドバッテリショート、ローサイドバッテリショート、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、及び端子間ショートを区別して検出することができる。しかしながら、オープンは、正常と同じとなり、オープン故障を区別して検出することができない。
【０１４０】
これに対し、トランジスタ３０，４０をともにオンさせたときに、いずれかの出力端子１３，１４にオープンが生じていると、コイル１２ａに電流は流れず、エンジンは始動（回転）しない。一方、両出力端子１３，１４が正常である場合には、両トランジスタ３０，４０のオンによりコイル１２ａに電流が流れ、エンジンが回転する。このように、２つのトランジスタ３０，４０をともにオンさせた状態でのエンジン回転有無により、オープンと正常とを区別することができる。なお、正常、ハイサイドバッテリショート、ローサイドグランドショートのときに、エンジンは回転する。
【０１４１】
このように、本実施形態によれば、出力端子に関する６つの故障モード（ハイサイド電源ショート、ローサイド電源ショート、ハイサイドグランドショート、ローサイドグランドショート、オープン、端子間ショート）を区別して検出することができる。すなわち、従来よりも出力端子に関するより多くの故障モード区別して検出することができる。
【０１４２】
特に本実施形態では、トランジスタの切り替えが、ともにオフからともにオンの１回で済むため、上記実施形態に較べて、負荷駆動までのタイムラグを短縮することができる。
【０１４３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【０１４４】
車両のスタータリレー１２を負荷とする例を示したが、負荷としては上記例に限定されるものではない。ハイサイドとローサイドの両側にそれぞれ設けたスイッチング手段により、その駆動が制御されるものであれば良い。
【０１４５】
また、ハイサイド駆動回路２２とローサイド駆動回路２３をともに半導体チップとして有する例を示した。しかしながら、半導体チップ（別チップ）に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１４６】
１０・・・スタータモータ
１１・・・バッテリ
１２・・・スタータリレー（負荷）
１３・・・ハイサイド出力端子
１４・・・ローサイド出力端子
２０・・・電子制御装置
２１・・・マイコン
２２・・・ハイサイド駆動回路
２３・・・ローサイド駆動回路
３０，４０・・・トランジスタ（スイッチング手段）
３１，４１・・・電流経路
３２，４２・・・低電圧源（低電圧発生手段）
３３，４３・・・電圧モニタ
３４，４４・・・電流モニタ
【図１】
0005454493.tif 000002
【図２】
0005454493.tif 000003
【図３】
0005454493.tif 000004
【図４】
0005454493.tif 000005
【図５】
0005454493.tif 000006
【図６】
0005454493.tif 000007
【図７】
0005454493.tif 000008
【図８】
0005454493.tif 000009
【図９】
0005454493.tif 000010
【図１０】
0005454493.tif 000011
【図１１】
0005454493.tif 000012
【図１２】
0005454493.tif 000013
【図１３】
0005454493.tif 000014
【図１４】
0005454493.tif 000015
【図１５】
0005454493.tif 000016