(57)【要約】      （修正有）【課題】ハイサイド側とローサイド側に低電圧源や電圧モニタ回路を必要とせず、故障を区別して検出可能な負荷駆動装置を提供する。【解決手段】負荷５００の一端に接続されるハイサイド出力端子１１０と、前記負荷の他端に接続されるローサイド出力端子１２０と、電源の高電位側と前記ハイサイド出力端子とを通電または遮断するハイサイドスイッチング手段４００および電源の低電位側とローサイド出力端子とを通電または遮断するローサイドスイッチング手段４３０と、ハイサイド電流検出手段４１０およびローサイド電流検出手段４４０を備える。ハイサイドスイッチング手段およびローサイドスイッチング手段がオンのときに、ハイサイド電流検出手段による検出電流値と、ローサイド電流検出手段による電流検出値を元に故障診断を行う。【選択図】図１
2018160794.tif 000002
【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通電または遮断するハイサイドスイッチング手段と、
前記電源の低電位側と前記ローサイド出力端子とを通電または遮断するローサイドスイッチング手段と、
前記ハイサイドスイッチング手段を流れる電流を検出するハイサイド電流検出手段と、
前記ローサイドスイッチング手段を流れる電流を検出するローサイド電流検出手段と、を備え、
前記ハイサイドスイッチング手段およびローサイドスイッチング手段がオンのときに、前記ハイサイド電流検出手段による検出電流値と、前記ローサイド電流検出手段による電流検出値によって、２つの前記出力端子の少なくとも一方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が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、および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】
前記ハイサイド電流検出手段の検出電流値が第一の所定値より小さく、前記ローサイド電流検出手段の検出電流値が第四の所定値より大きい場合は、前記電源ショート故障と判定し、
前記ハイサイド電流検出手段の検出電流値が第二の所定値より大きく、前記ローサイド電流検出手段の検出電流値が第三の所定値より小さい場合は、前記ハイサイドグランドショート故障と判定し、
前記ハイサイド電流検出手段の検出電流値が第二の所定値より小さく、前記ローサイド電流検出手段の検出電流値が第三の所定値より小さい場合は、前記ローサイドグランドショート故障と判定し、
前記ハイサイド電流検出手段の検出電流値が第一の所定値より小さく、前記ローサイド電流検出手段の検出電流値が第三の所定値より小さい場合は、前記オープン故障と判定し、
前記ハイサイド電流検出手段の検出電流値が第二の所定値より大きく、前記ローサイド電流検出手段の検出電流値が第四の所定値より大きい場合は、前記オープン故障と判定する請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項３】
前記第三の所定値≦前記第一の所定値≦前記第四の所定値≦前記第二の所定値の関係を満たす請求項２に記載の負荷駆動装置。
【請求項４】
前記第一の所定値＝前記第三の所定値、前記第二の所定値＝前記第四の所定値の関係を満たす請求項３に記載の負荷駆動装置。
【請求項５】
前記第一の所定値≠前記第三の所定値、前記第二の所定値≠前記第四の所定値の関係を満たす請求項３に記載の負荷駆動装置。
【請求項６】
請求項１に記載の負荷駆動装置であって、
前記ローサイド電流検出手段の電流検出精度及び範囲と、前記ハイサイド電流検出手段の電流検出精度及び範囲が異なる請求項３に記載の負荷駆動装置。
【請求項７】
前記ローサイドスイッチング手段をオンしている間に前記ハイサイドスイッチング手段をオンオフすることで所望の負荷駆動電流波形を得る制御手段を備え、
前記ローサイド電流検出手段の電流検出精度の方が前記ハイサイド電流検出手段の電流検出精度より高く、前記ハイサイド電流検出手段の電流検出範囲の方が前記ローサイド電流検出手段の電流検出範囲より広い請求項６に記載の負荷駆動装置。
【請求項８】
前記ハイサイドスイッチ手段は、ピーク電流で保持した後にホールド電流で保持するようにオンオフ制御され、
前記第二の所定値はピーク電流以上であり、
前記第四の所定値はホールド電流以上ピーク電流以下であり、
前記第一、第三の所定値はホールド電流以下である請求項１乃至７の何れかに記載の負荷駆動装置。
【請求項９】
前記ハイサイド電流検出手段の検出電流値が第二の電流値より大きい場合、ハイサイドスイッチング手段を駆動するドライバ並びにローサイドスイッチング手段を駆動するドライバを停止する請求項８に記載の負荷駆動装置。
【請求項１０】
前記ハイサイド電流検出手段の検出電流値が第一の電流値より小さく、前記ローサイド電流検出手段の検出電流値が第四の電流値より大きい場合、前記ハイサイドスイッチング手段を駆動するドライバ並びに前記ローサイドスイッチング手段を駆動するドライバを停止する請求項８または９に記載の負荷駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイサイドスイッチとローサイドスイッチを負荷の両端に備えることで、負荷駆動を制御する負荷駆動装置に関し、特にその診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１のように、負荷の両端にハイサイドスイッチとローサイドスイッチを備え、負荷を駆動する装置が知られている。
【０００３】
特許文献１では、負荷駆動装置として、エンジン始動制御装置の例が示されている。この例では、負荷であるスターターリレーのハイサイド側に電流モニタと電圧モニタと低電圧源とスイッチング手段であるトランジスタを備え、またローサイド側にも同様に電流モニタと電圧モニタと低電圧源とスイッチング手段であるトランジスタを備えている。
【０００４】
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時の、オフ状態側のスイッチング手段電流経路の電圧とオン状態側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時の２つのスイッチング手段にそれぞれ流れる電流を検出する。あるいは、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時のローサイド側のスイッチング手段電流経路の電圧とハイサイド側の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時のハイサイド側のスイッチング手段電流経路の電圧とローサイド側のスイッチング手段に流れる電流を検出する。
【０００５】
これらの検出結果の組み合わせによって、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つの出力端子のうち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している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１８２９４９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記エンジン始動制御装置では、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できる一方、故障診断を実現するために、ハイサイド側に電流モニタと電圧モニタと低電圧源を、またローサイド側にも同様に電流モニタと電圧モニタと低電圧源を必要とする。これは、実現するためには多くの回路部品、あるいは専用のＬＳＩを必要とすることを意味する。
【０００８】
また、診断を実施するために、３種類のスイッチング手段のオンオフの組み合わせを必要とする。すなわち、２つのスイッチング手段がともにオフの場合、２つのスイッチング手段のいずれか一方のみがオンの場合、２つのスイッチング手段がともにオンの場合の3種類の組み合わせか、または、２つのスイッチング手段がともにオフの場合、ハイサイド側のスイッチング手段のみオンの場合、ローサイド側のスイッチング手段のみオンの場合の3種類の組み合わせが必要となる。
【０００９】
さらに、上記エンジン始動制御装置では、スターターリレーのオンオフを想定しており、負荷に流れる電流をコントロールしたり精度よく検出したりすることについては特に考慮されていない。
【００１０】
そこで、本発明は、これ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の故障診断を実現するために、電圧モニタや低電圧源を必要とせず、スイッチング手段のオンオフの組み合わせも必要としない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】
【００１１】
請求項１記載の負荷駆動装置によれば、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通電または遮断するハイサイドスイッチング手段、および、前記電源の低電位側と前記ローサイド出力端子とを通電または遮断するローサイドスイッチング手段と、前記ハイサイドスイッチング手段を流れる電流を検出するハイサイド電流検出手段、および、前記ローサイドスイッチング手段を流れる電流を検出するローサイド電流検出手段とを備え、前記ハイサイドスイッチング手段およびローサイドスイッチング手段がオンのときに、前記ハイサイド電流検出手段による検出電流値と、前記ローサイド電流検出手段による電流検出値を元に故障診断を行うように構成する。
【００１２】
よって、ハイサイド側の電圧モニタと低電圧源、および、ローサイド側の電圧モニタと低電圧源を必要とせず、スイッチング手段のオンオフの複数の組み合わせを必要とせずに、ハイサイド側の２つの前記出力端子の少なくとも一方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が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、および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ができる。
【００１３】
請求項２記載の負荷駆動装置によれば、前記ローサイド電流検出手段の電流検出精度及び範囲と、前記ハイサイド電流検出手段の電流検出精度及び範囲が異なるように構成する。
【００１４】
よって、負荷に流れる電流が少なく精密な制御を求められる領域での検出精度を確保しながら、検出精度はそれほど必要としないが大電流を検出するような使い方（例えば過電流保護としての使い方）、に対応することができる。
【００１５】
請求項３記載の負荷駆動装置によれば、前記ローサイドスイッチング手段をオンしている間に前記ハイサイドスイッチング手段をオンオフすることで所望の負荷駆動電流波形を得る制御手段を備え、前記ローサイド電流検出手段の電流検出精度の方が前記ハイサイド電流検出手段の電流検出精度より高く、前記ハイサイド電流検出手段の電流検出範囲の方が前記ローサイド電流検出手段の電流検出範囲より広くなるように構成する。
【００１６】
よって、ローサイドスイッチング手段がオンでハイサイドスイッチング手段がオフの期間、すなわち還流電流が負荷を流れる期間の電流も含めて、連続的に負荷を流れる電流を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施例の、ハイサイド側の電流検出手段とローサイド側の電流検出手段を備え、それらから得られる検出電流の値から故障診断を行うＨＰＦＰ（Ｈｉｇｈ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｆｕｅｌ  Ｐｕｍｐ）回路を備えたＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）のブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施例の、ローサイド側よりも大きなゲインを持たせたハイサイド側の電流検出手段とローサイド側の電流検出手段を備え、それらから得られる検出電流の値から故障診断を行うＨＰＦＰ回路を備えたＥＣＵのブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施例の、ハイサイド側のスイッチング制御信号、ローサイド側のスイッチング制御信号、および負荷を流れる電流を示す波形である。
【図４】本発明の第２の実施例の、ハイサイド側のスイッチング制御信号、ローサイド側のスイッチング制御信号、負荷を流れる電流、ハイサイド電流検出手段で検出される電流、およびローサイド電流検出手段で検出される電流を示す波形である。
【図５】本発明の第２の実施例の、ハイサイド電流検出手段で検出される電流、およびローサイド電流検出手段で検出される電流のマイコンのＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）で取り込まれる値を示したグラフである。
【図６】本発明の第１の実施例の、ハイサイド電流検出手段で検出された電流と、ローサイド電流検出手段で検出された電流から、各故障状態を切り分けて検出するための、診断表である。
【図７】本発明の第２の実施例の、ハイサイド電流検出手段で検出された電流と、ローサイド電流検出手段で検出された電流から、各故障状態を切り分けて検出するための、診断表である。
【図８】本発明の第２の実施例の、診断手順を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施例）
以下、第１の実施例について、図１、図３および図６を用いて説明する。
【００１９】
図１は、ＥＣＵにおけるＨＰＦＰ駆動回路と、その故障診断を行う回路部分を抜き出したブロック図である。ＥＣＵ１００には、ＨＰＦＰを構成するソレノイドのような負荷５００が、ハイサイド出力端子１１０とローサイド出力端子１２０を介して接続されている。ハイサイド側は、バッテリーやオルタネータ等から供給されるＶＢ電源２００に、ＦＥＴのようなハイサイドスイッチング手段４００が接続され、マイコン３００の出力端子ＤＯ１によって制御される。そして、ハイサイドスイッチング手段４００とハイサイド出力端子１１０の間には、電流検出抵抗とＯＰアンプなどから構成されるハイサイド電流検出手段４１０が接続される。該ハイサイド電流検出手段４１０の出力はマイコン３００のＡＤ１入力端子に接続され、マイコン内蔵ＡＤコンバータ３１０によってデジタル値として取り込まれる。
【００２０】
ローサイド出力端子１２０には、ＦＥＴのようなローサイドスイッチング手段４３０が接続され、マイコン３００の出力端子ＤＯ２によって制御される。該ローサイドスイッチング手段４３０とグランドの間には、電流検出抵抗とＯＰアンプなどから構成されるローサイド電流検出手段４４０が接続される。該ローサイド電流検出手段４４０の出力はマイコン３００のＡＤ２入力端子に接続され、ハイサイドと同様にデジタル値として取り込まれる。
【００２１】
本実施例においては、図３のＩ（Ｌｏａｄ）で示す電流プロファイルで負荷５００を駆動する。該電流プロファイルは、ソレノイドを駆動するためのフェイズであるＰｕｌｌ＿ＩｎフェイズおよびＰｅａｋフェイズと、保持するためのＨｏｌｄフェイズからなる。この電流プロファイルを実現する為、本実施例ではハイサイドスイッチング手段４００をＶ（ＤＯ１）のように、ローサイドスイッチング手段４３０をＶ（ＤＯ２）のように制御する。Ｐｕｌｌ＿Ｉｎフェイズでは、所望のピーク電流に到達するまでハイサイドスイッチング手段４００とローサイドスイッチング手段４３０をオンし、Ｐｅａｋフェイズではピーク電流を維持するような割合でハイサイドスイッチング手段４００のみオンオフする。同様にＨｏｌｄフェイズでは、所望のホールド電流を維持できるような割合にてハイサイドスイッチング手段４００のみオンオフさせる。このようにローサイドをオンした状態でハイサイドをオンオフさせ所望の負荷駆動電流を得るために、還流ダイオード４６０がハイサイド出力端子１１０とグランドの間に接続されている。
【００２２】
次に、ハイサイド電流検出手段とローサイド電流検出手段から得た電流値によって、どのように電源ショート故障、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、端子間ショート故障を区別して検出するか、図６を用いて説明する。
【００２３】
本実施例では、ピーク電流が７〜８Ａ、ホールド電流が２〜３Ａの電流プロファイルで負荷５００を駆動する。また、１０Ａ以上流れた場合には、回路や負荷の破壊や劣化を防ぐための過電流保護としてハイサイドスイッチング手段４００およびローサイドスイッチング手段４３０を停止させる機能を有する。
【００２４】
Ｐｕｌｌ＿ｉｎフェイズ開始直後は電流が少ないため故障診断は実施せず、１Ａ以上の電流が流れることが分かっている既知のタイミングから、ハイサイドスイッチング手段４１０とローサイドスイッチング手段４３０がともにオンしているときに、５ミリ秒間隔で診断を実施する。なお、診断の開始タイミングは、適用する回路や負荷に応じて設計する事でＨＰＦＰ回路に限らず、様々な用途に応用可能である。また、診断の間隔も、５ミリ秒間隔に限定されるものではなく、適用する回路や負荷の保護の重要度や、マイコンの処理能力などに応じて、任意に設計できることは言うまでもない。
【００２５】
以下、ハイサイド検出電流とローサイド検出電流の各組み合わせにおける判断基準について説明する。
【００２６】
ハイサイド検出電流およびローサイド検出電流が、ともに１Ａ以上であり、かつ過電流保護が働いていない場合には、通常状態と判断する。
【００２７】
ハイサイド検出電流が０．５Ａ未満でかつローサイド検出電流が１０Ａ以上の場合には、電源ショート故障と判断する。ハイサイド出力端子１１０またはローサイド出力端子１２０が電源ショートしている場合には、ＶＢ電源２００とハイサイド出力端子１１０がほぼ同電位となり、ハイサイド電流検出手段４１０には電流が流れない一方、ローサイドスイッチング手段４３０がオンしている間、ローサイド電流検出手段４４０を流れる電流は増加し続け、ローサイド側で過電流保護が働く１０Ａ以上に達するためである。
【００２８】
ハイサイド検出電流が１０Ａ以上でかつローサイド検出電流が０．５Ａ未満の場合には、ハイサイドグランドショート故障と判断する。ハイサイド出力端子１１０がグランドショートしている場合には、ハイサイドスイッチング手段４００がオンすると誘導性負荷が接続されていないために１０Ａ以上に達する一方、ローサイド出力端子１２０がグランド電位となるため、ローサイド電流検出手段４４０には電流が流れないためである。
【００２９】
ハイサイド検出電流が通常の１Ａ以上でかつローサイド検出電流が０．５Ａ未満の場合には、ローサイドグランドショート故障と判断する。ローサイド出力端子１２０がグランドショートしている場合には、ハイサイドスイッチング手段４００がオンしたときに誘導性負荷を経由してグランドに電流が流れるため、通常時と同様の電流が流れるが、ローサイド電流検出手段４４０には電流が流れないためである。
【００３０】
ハイサイド検出電流が０．５Ａ未満でかつローサイド検出電流が０．５Ａ未満の場合には、オープン故障と判断する。ハイサイドスイッチング手段４００がオンしても、ローサイドスイッチング手段４３０がオンしても、電流が流れる経路がないためである。
【００３１】
ハイサイド検出電流が１０Ａ以上でかつローサイド検出電流が１０Ａ以上の場合には、端子間ショート故障と判断する。端子間でショートが発生している場合には、誘導性負荷が無い状態でＶＢ電源２００からハイサイドスイッチング手段４００、ハイサイド電流検出手段４１０、ローサイドスイッチング手段４３０およびローサイド電流検出手段４４０を通じてグランドに接続されるため、ハイサイドおよびローサイドに同じ大電流が流れるためである。
【００３２】
以上のように、ハイサイド検出電流とローサイド検出電流の組み合わせにより、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、端子間ショート故障を切り分けて診断する事が可能となる。
【００３３】
すなわち、本実施例では、ハイサイド側は第一の所定値より小さいかどうか、第二の所定値より大きいかどうかで、ローサイド側は第三の所定値より小さいかどうか、第四の所定値よりも大きいかどうか、を判定し、それらの組み合わせの条件により故障を区別している。本実施例では、ハイサイド電流検出手段の検出電流値が第一の所定値より小さく、ローサイド電流検出手段の検出電流値が第四の所定値より大きい場合は、電源ショート故障と判定し、ハイサイド電流検出手段の検出電流値が第二の所定値より大きく、ローサイド電流検出手段の検出電流値が第三の所定値より小さい場合は、ハイサイドグランドショート故障と判定し、ハイサイド電流検出手段の検出電流値が第二の所定値より小さく、ローサイド電流検出手段の検出電流値が第三の所定値より小さい場合は、ローサイドグランドショート故障と判定し、ハイサイド電流検出手段の検出電流値が第一の所定値より小さく、ローサイド電流検出手段の検出電流値が第三の所定値より小さい場合は、オープン故障と判定し、ハイサイド電流検出手段の検出電流値が第二の所定値より大きく、ローサイド電流検出手段の検出電流値が第四の所定値より大きい場合は、オープン故障と判定することで、電圧モニタや低電圧源を必要とせず、スイッチング手段のオンオフの組み合わせも必要としない負荷駆動装置を提供できる。
【００３４】
本実施例では、第一の所定値＝第三の所定値＜第二の所定値＝第四の所定値の例を示した。
【００３５】
（第２の実施例）
第２の実施例について、図２、図４、図５、図７および図８を用いて説明する。なお、第１の実施例と同様の構成については説明を省略する。
【００３６】
図２は、第１の実施例と同様、ＥＣＵにおけるＨＰＦＰ駆動回路と、その故障診断を行う回路部分を抜き出したブロック図である。第１の実施例と構成が異なるのは、ハイサイド電流検出手段４１０が、２０ｍΩのハイサイド電流検出抵抗４１１と２０倍のゲインを持つハイサイド電流検出用オペアンプ４１２から構成されている点と、ローサイド電流検出手段４４０が２０ｍΩのローサイド電流検出抵抗４４１と１０倍のゲインを持つローサイド電流検出用オペアンプ４４２から構成されている点である。
【００３７】
本実施例に於いて、マイコン内蔵ＡＤコンバータ３１０は、１０ビットの分解能を持ち、明示しない５Ｖ電源で動作している。従って、ハイサイド電流検出手段においては、１ビットあたり１２．２ｍＡの分解能で、０Ａから１２．５Ａの範囲まで検出する事ができる。一方、ローサイド電流検出手段においては、１ビットあたり６．１ｍＡとより高精度の分解能で、０Ａから６．２５Ａの範囲まで検出する事ができる。この様子を示したのが、図５である。なお、本実施例では１０ビットのＡＤコンバータを例に説明しているが、任意の分解能を有するＡＤコンバータでも利用できる。
【００３８】
図４は、負荷５００にＩ（Ｌｏａｄ）で示される電流が流れたときに、ハイサイド電流検出手段４１０によって観測される電流Ｉ（Ｈｉｇｈ）と、ローサイド電流検出手段４４０によって観測される電流Ｉ（Ｌｏｗ）を示した波形である。ハイサイド電流検出手段４１０によって観測される電流Ｉ（Ｈｉｇｈ）は、Ｖ（ＤＯ１）で示されるハイサイドスイッチング手段４００がオンの時のみ電流検出が可能であるため、櫛形の波形として観測されるため、負荷５００を流れる電流とは大きく異なるが、過電流保護が必要とされる１０Ａ以上の領域まで電流検出することが可能である。一方、ローサイド電流検出手段４４０によって観測される電流Ｉ（Ｌｏｗ）は、Ｖ（ＤＯ２）で示されるローサイドスイッチング手段４３０がオンの時に電流検出が可能であるため、負荷５００を流れる電流と同様に途切れることなく波形を観測することができる。ローサイド電流検出手段４４０側の電流検出精度を高精度にすることで、精度が要求される電流領域において負荷５００を流れる電流を連続的かつ高精度に検出可能となる。
【００３９】
次に、第２の実施例に於いて、図７の診断表に従ってハイサイド電流検出手段とローサイド電流検出手段から得た電流値によって、どのように電源ショート故障、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、端子間ショート故障を区別して検出する手順について、図８のフローチャートを用いて説明する。本実施例でも、第１の実施例と同様、ピーク電流が７〜８Ａ、ホールド電流が２〜３Ａの電流プロファイルで負荷５００を駆動し、また、１０Ａ以上流れた場合には、回路や負荷の破壊や劣化を防ぐための過電流保護としてハイサイドスイッチング手段４００およびローサイドスイッチング手段４３０を停止させる機能を有するものとする。
【００４０】
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ンしており、通常であれば１Ａ以上の電流が流れているタイミングで、診断開始する（Ｆ０１）。ハイサイド検出電流とローサイド検出電流を読み取り（Ｆ０２）、ハイサイド検出電流が１０Ａ以上か判定する（Ｆ０３）。１０Ａ以上だった場合、過電流保護として即座にハイサイドスイッチング手段４００とローサイドスイッチング手段４３０を停止させ（Ｆ０４）、次に、ローサイド検出電流が６Ａを超えているか判定する（Ｆ０５）。６Ａを超えている場合、端子間ショート故障であることを報告し（Ｆ０８）、診断終了する（Ｆ１８）。一方、６Ａ以下の場合、ローサイド検出電流は０．２５Ａ未満となるはずであり（Ｆ０６）、ハイサイドグランドショート故障であることを報告し（Ｆ０７）、診断終了する（Ｆ１８）。Ｆ０３に戻り、ハイサイド検出電流が１０Ａ未満の場合には、引き続きローサイド検出電流が６Ａを超えているか判定する（Ｆ０９）。６Ａを超えている場合、ハイサイド検出電流が０．５Ａ以下かどうかを判定し（Ｆ１０）、０．５Ａ以下ならば過電流保護としてハイサイドスイッチング手段４００とローサイドスイッチング手段４３０を停止させ（Ｆ１１）、電源ショート故障であることを報告し（Ｆ１２）、診断終了する（Ｆ１８）。一方、０．５Ａを超えている場合は通常動作（Ｆ１４）なので何もせず診断終了となる（Ｆ１８）。Ｆ０９に戻り、ローサイド検出電流が６Ａ以下の場合には、続いてローサイド検出電流が０．２５Ａ未満かを判定する（Ｆ１３）。０．２５Ａ以上の場合には、通常動作（Ｆ１４）なので何もせず診断終了する（Ｆ１８）。０．２５Ａ未満の場合には、さらにハイサイド検出電流が０．５Ａ未満かどうかを判定する（Ｆ１５）。０．５Ａ未満の場合には、オープン故障を報告し（Ｆ１７）、診断終了する（Ｆ１８）。一方、０．５Ａ以上であればローサイドグランドショート故障であることを報告し（Ｆ１６）、診断終了する（Ｆ１８）。
【００４１】
このようにして、図７に示す診断表に基づき、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、端子間ショート故障を切り分けて診断する事が可能となる。
【００４２】
なお、実施例１および実施例２では、ハイサイド側をオンオフ、ローサイド側をオンし続ける構成を例に説明したが、逆にローサイド側をオンオフ、ハイサイド側をオンし続ける構成に応用できることは言うまでもない。また、電流を検出する方法はシャント抵抗とオペアンプの組み合わせに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４３】
１００：ＥＣＵ、１１０：ハイサイド出力端子、１２０：ローサイド出力端子、 ２００：ＶＢ電源、３００：マイコン、３１０：マイコン内蔵ＡＤコンバータ、４００：ハイサイドスイッチング手段、４１０：ハイサイド電流検出手段、４１１：ハイサイド電流検出抵抗、４１２：ハイサイド電流検出用オペアンプ、４３０：ローサイドスイッチング手段、４４０：ローサイド電流検出手段、４４１：ローサイド電流検出抵抗、４４２：ローサイド電流検出用オペアンプ、４６０：還流ダイオード、５００：負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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