(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の直流電源（１０）から負荷回路（５０）及び信号回路（４０）に電源電圧が印加される負荷駆動システムにおいて、前記負荷回路に印加される電源電圧である負荷回路電圧（ＶLC）、及び、前記信号回路に印加される電源電圧である信号回路電圧（ＶSC）を監視する電源電圧異常判定装置であって、
前記負荷回路電圧の値が電圧低下判定閾値（ＶLCｔｈ）よりも低下したとき、前記負荷回路電圧の低下状態の異常を検出する異常検出部（６０）と、
前記負荷回路電圧の低下状態の異常が検出されたとき、異常検出前の前記信号回路電圧値（ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ）と異常検出後の前記信号回路電圧値との差分である信号回路電圧変化量（ΔＶSC）に基づき、前記信号回路電圧変化量が変化量閾値（ΔＶSC＿ｔｈ）以上の場合に前記負荷回路のショート異常であると判定し、前記信号回路電圧変化量が前記変化量閾値未満の場合に前記負荷回路の電源ライン断線異常、又は瞬時電圧低下であると判定する異常判別部（８０）と、
を備える電源電圧異常判定装置。
【請求項２】
前記異常判別部は、
前記信号回路電圧変化量が前記変化量閾値未満の場合、さらに前記負荷回路電圧値と正常復帰判定閾値（ＶLCｒｅ＿ｔｈ）とを比較し、前記負荷回路電圧の更新値が前記正常復帰判定閾値未満であると判断された回数（Ｃｏｐ）が所定の確定値（Ｃｏｐ＿ｆｉｘ）以上となったとき、前記負荷回路の電源ライン断線異常であると判定する請求項１に記載の電源電圧異常判定装置。
【請求項３】
前記異常判別部は、
前記負荷回路のショート異常又は電源ライン断線異常であると判定したとき、前記負荷回路の駆動を停止し、
前記信号回路電圧変化量が前記変化量閾値未満であり、且つ、前記負荷回路の電源ライン断線異常判定が確定する前に前記負荷回路電圧の更新値が前記正常復帰判定閾値以上に復帰したとき、前記負荷回路の駆動を継続する請求項２に記載の電源電圧異常判定装置。
【請求項４】
前記異常判別部は、
前記負荷回路の電源ライン断線異常の判定が確定するまで前記負荷回路電圧の更新値を繰り返し取得している間、さらに前記信号回路電圧の更新値を取得し、当該信号回路電圧の更新値に基づく前記信号回路電圧変化量と前記変化量閾値との比較により前記負荷回路のショート異常判定を実施する請求項２または３に記載の電源電圧異常判定装置。
【請求項５】
前記異常判別部が異常判定に使用可能な前記異常検出前の信号回路電圧値を演算する異常検出前電圧演算部（７０）をさらに備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の電源電圧異常判定装置。
【請求項６】
前記異常検出前電圧演算部は、
前記信号回路電圧のバッファを開始してから所定の電圧バッファ使用許可判定時間（Ｘ［ｍｓ］）が経過した後、現在から前記電圧バッファ使用許可判定時間前の前記信号回路電圧のバッファ値（ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ＿ｂｆ（Ｘ［ｍｓ］前））を前記異常検出前の信号回路電圧値として用いる請求項５に記載の電源電圧異常判定装置。
【請求項７】
前記異常検出前電圧演算部は、
前記直流電源による電力供給開始からの電源オン後継続時間（Ｔｓｙｓ＿ｏｎ）が電圧安定待ち時間（Ｔｓｙｓ＿ｔｈ）に達した後、前記信号回路電圧のバッファを開始する請求項６に記載の電源電圧異常判定装置。
【請求項８】
前記異常検出前電圧演算部は、
前記異常検出前の信号回路電圧値として前記信号回路電圧のバッファ値を使用可能であるときを除き、前記異常判別部において前記負荷回路のショート異常であると判定されるように設定されたデフォルト値（ＶSC＿ｄｅｆ）を前記異常検出前の信号回路電圧値として用いる請求項６または７に記載の電源電圧異常判定装置。
【請求項９】
前記負荷回路電圧又は前記信号回路電圧の少なくとも一方について、複数の電圧値が入力される電源電圧異常判定装置であって、
複数の入力電圧値（ＶIN［０］、ＶIN［１］、・・・、ＶIN［Ｎ−１］）に基づいて、前記負荷回路電圧又は前記信号回路電圧の選択値を算出する複数入力電圧処理部（９０）をさらに備える請求項１〜８のいずれか一項に記載の電源電圧異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源電圧異常判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バッテリ等の直流電源の電力によりモータ等の負荷を駆動する負荷駆動システムにおいて、電源電圧の異常を判定する技術が知られている。
例えば特許文献１に開示された技術では、主電源に直列に接続される補助電源の出力電圧の単位時間あたりの低下量が、所定の時間低下量を越える場合に、電源装置の出力先、すなわち負荷側の回路に異常があると判定する異常判定を行う。
ここで、特許文献１の技術は、電動パワーステアリング装置に適用されるものであり、搭載スペースの制約が厳しい条件において、装置の小型化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−９１７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
判定装置が取得する電源電圧が正常時に比べて低下する原因には、負荷回路のショート異常や、負荷回路に印加される電源電圧が監視される電源ライン断線異常が考えられる。本明細書において「ショート異常」とは、抵抗が完全に０となる状態に限らず、正常時に比べて抵抗がほぼ０に近づく「レアショート」の状態を含むものとする。
ところで、現実には、負荷回路のショート異常又は負荷回路電源ラインの断線異常が発生した場合に限らず、配線の接触不良等によるチャタリングで瞬間的に電圧が低下する場合もある。また、エンジンを備える車両において、同一のバッテリの電力を分岐して電動パワーステアリング用モータとスタータとに供給するシステムでは、エンジン始動時のクランキングにより電源電圧が瞬間的に低下する可能性がある。
【０００５】
しかし、特許文献１の従来技術では、出力電圧の単位時間あたりの低下量が所定の時間低下量を越える異常の原因が負荷回路のショート異常であるか否かを判別することができない。したがって、その後、正常復帰する瞬時電圧低下の場合にも、ショート異常発生時と同様のシステム停止等の処置を行うと、システムの機能が失われることとなる。
また、電動パワーステアリング装置のモータ駆動装置では一般に、負荷回路に印加される電源電圧と、制御用の信号回路に印加される電源電圧とは、同一の直流電源から印加される。したがって、負荷回路の電圧が低下したとき、同時に信号回路の電圧が低下する。しかし特許文献１には、信号回路の電圧低下に関し、何ら言及されていない。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、負荷回路電圧低下の異常原因が負荷回路のショート異常であるか否かを判別可能な電源電圧異常判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電源電圧異常判定装置は、同一の直流電源（１０）から負荷回路（５０）及び信号回路（４０）に電源電圧が印加される負荷駆動システムにおいて、負荷回路電圧（ＶLC）及び信号回路電圧（ＶSC）を監視する。ここで、負荷回路電圧は、負荷回路に印加される電源電圧であり、信号回路電圧は、信号回路に印加される電源電圧である。
【０００８】
この電源電圧異常判定装置は、異常検出部（６０）及び異常判別部（８０）を備える。
異常検出部は、負荷回路電圧の値が電圧低下判定閾値（ＶLCｔｈ）よりも低下したとき、「負荷回路電圧の低下状態の異常」を検出する。
異常判別部は、負荷回路電圧の低下状態の異常が検出されたとき、異常検出前の信号回路電圧値（ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ）と異常検出後の信号回路電圧値との差分である信号回路電圧変化量（ΔＶSC）に基づき、電圧低下異常の原因を判別する。
【０００９】
詳しくは、異常判別部は、信号回路電圧変化量が変化量閾値（ΔＶSC＿ｔｈ）以上の場合に「負荷回路のショート異常」であると判定し、信号回路電圧変化量が変化量閾値未満の場合に「負荷回路の電源ライン断線異常又は瞬時電圧低下」であると判定する。
これにより、本発明では、同一の直流電源から負荷回路及び信号回路に電源電圧が印加される負荷駆動システムにおいて、負荷回路電圧低下の異常原因が負荷回路のショート異常であるか否かを適切に判別することができる。
【００１０】
好ましくは、異常判別部は、信号回路電圧変化量が変化量閾値未満の場合、さらに、負荷回路電圧値と正常復帰判定閾値（ＶLCｒｅ＿ｔｈ）とを比較する。そして、負荷回路電圧の更新値が正常復帰判定閾値未満であると判断された回数（Ｃｏｐ）が所定の確定値（Ｃｏｐ＿ｆｉｘ）以上となったとき、「負荷回路の電源ライン断線異常」であると判定する。
【００１１】
これにより、電圧低下異常の原因が負荷回路のショート異常でない場合、さらに、負荷回路の電源ライン断線異常であるか、瞬時電圧低下であるかを判別することができる。
したがって、負荷回路のショート異常又は電源ライン断線異常の場合には負荷の駆動を停止し、瞬時電圧低下の場合は負荷の駆動を継続するというように、異常原因に応じて適切な処置を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態のマイコン（電源電圧異常判定装置）が適用される負荷駆動システムの概略構成図。
【図２】第１実施形態のマイコンの制御ブロック図。
【図３】負荷回路電圧低下異常検出のフローチャート。
【図４】異常検出前信号回路電圧演算処理のフローチャート。
【図５】誤判定防止対策を追加した異常検出前電圧演算処理のフローチャート。
【図６】異常検出前信号回路電圧演算処理のタイミングチャート。
【図７】負荷回路電圧低下異常時における原因判別及び異常処置のフローチャート。
【図８】負荷回路電圧低下異常処置（ショート異常）のタイミングチャート。
【図９】負荷回路電圧低下異常処置（断線異常）のタイミングチャート。
【図１０】負荷回路電圧低下異常処置（瞬時電圧低下）のタイミングチャート。
【図１１】複数入力電圧処理部を有する第２実施形態のマイコンの制御ブロック図。
【図１２】複数入力電圧処理部による多数決処理のフローチャート。
【図１３】複数入力電圧処理部による（ａ）最小値、（ｂ）最大値、（ｃ）平均値算出のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、電源電圧異常判定装置の実施形態を図面に基づいて説明する。各実施形態では、マイコンが「電源電圧異常判定装置」として機能する。
（第１実施形態）
第１実施形態の電源電圧異常判定装置について、図１〜図１０を参照して説明する。
最初に図１を参照し、「電源電圧異常判定装置」としてのマイコン４３が適用される負荷駆動システムの全体構成を説明する。この負荷駆動システムは、例えば車両の電動パワーステアリング装置において操舵アシストモータを駆動するシステムとして用いられる。
図１の例では、マイコン４３は、レギュレータ４２、ドライバ回路４４、負荷駆動回路５４等と共に、駆動対象５５を制御するＥＣＵ３０を構成する。例えば負荷駆動回路５４は、直流電力を交流電力に変換するインバータ等であり、駆動対象５５は、インバータから供給される電力によりトルクを発生するモータ等である。ここでは、負荷駆動回路５４及び駆動対象５５を含めて、ＥＣＵ３０の制御対象としての「負荷５６」と考える。
【００１４】
図１において、負荷回路用コネクタ３６から負荷回路用電源ライン３７を経由してパワー電流が通電される、負荷駆動回路５４及び負荷５６を含む回路を「負荷回路５０」と定義する。また、信号回路用コネクタ３１から信号回路用電源ライン３２及びレギュレータ４２を経由して入力される電源電圧に基づいて動作する、マイコン４３及びドライバ回路４４を含む回路を「信号回路４０」と定義する。なお、信号回路用コネクタ３１からレギュレータ４２までの回路を狭義の「信号回路」と解釈してもよい。
以下、負荷回路５０に印加される電源電圧を「負荷回路電圧ＶLC」といい、信号回路４０に印加される電源電圧を「信号回路電圧ＶSC」という。「ＬＣ」は「Load Circuit」を意味し、「ＳＣ」は「Signal Circuit」を意味する。
【００１５】
ＥＣＵ３０は、同一のバッテリ１０から直流電力が入力される２つのコネクタ３１、３２を有している。バッテリ１０の正極は、信号回路用の電源用ヒューズ２１、及び、イグニションスイッチ等の外部スイッチ２２を介して、信号回路コネクタ３１の電源電圧端子に接続されている。また、バッテリ１０の正極は、負荷回路用の電源用ヒューズ２６を介して、負荷回路コネクタ３６の電源電圧端子に接続されている。バッテリ１０の負極は、信号回路コネクタ３１及び負荷回路コネクタ３６の各グランド端子に接続されている。
【００１６】
ＥＣＵ３０の内部には、レギュレータ４２、マイコン４３、ドライバ回路４４、負荷回路用電源リレースイッチ５１、５２、負荷駆動回路５４等が設けられている。
レギュレータ４２は、信号回路用電源ライン３２を経由して入力された信号回路電圧ＶSCに基づき、マイコン用電源を生成する。
マイコン４３は、レギュレータ４２により生成されたマイコン用電源により駆動され、各種制御演算によりドライバ回路４４への指令信号を演算する。なお、制御演算に用いる車両情報やフィードバック情報の信号入力の図示を省略する。
ドライバ回路４４は、マイコン４３が演算した指令信号に基づき、負荷回路用電源リレースイッチ５１、５２、及び、負荷駆動回路５４内のスイッチを動作させる。
【００１７】
負荷駆動回路５４は、負荷回路用電源ライン３７を介して負荷回路コネクタ３６に接続されている。負荷回路用電源リレースイッチ５１、５２は、負荷回路用電源ライン３７の途中に設けられ、負荷回路用電源ライン３７を遮断可能である。負荷回路用電源リレースイッチ５１、５２は、バッテリ１０の極性を正方向に接続したときに機能する通常の電源リレースイッチ５１、及び、バッテリ１０の極性を誤って逆方向に接続したときに機能する逆接続防止用のリレースイッチ５２により構成されている。
【００１８】
さらに、本実施形態のマイコン４３は、信号回路用電源ライン３２の監視点４１に接続された信号回路電圧監視ライン３４を介して信号回路電圧ＶSCを監視する。また、マイコン４３は、負荷回路用電源ライン３７の監視点５３に接続された負荷回路電圧監視ライン３８を介して負荷回路電圧ＶLCを監視する。
【００１９】
本明細書では、以下のような現象を含めて「負荷回路のショート異常」という。
（ａ）インバータを構成するスイッチング素子のドレイン−ソース間が短絡した場合。
（ｂ）いずれかの相のモータ巻線がインバータの電源ラインと天絡し、又は、インバータのグランドラインと地絡した場合。
（ｃ）異なる相のモータ巻線同士が相間で短絡した場合。
全ての場合について、「ショート異常」とは、抵抗が完全に０となる状態に限らず、正常時に比べて抵抗がほぼ０に近づく「レアショート」の状態を含むものとする。ショート異常が発生すると、過電流により、又は、過電流に起因する発熱により、素子や基板部品等が破壊するおそれがある。これを「システム破壊」という。
【００２０】
また、バッテリ１０と監視点５３との間で断線した場合を「負荷回路の電源ライン断線異常」という。また、実施形態の説明では「電源ライン」を省略し、単に「負荷回路の断線異常」という。つまり、監視点５３よりも負荷５６側での断線、例えばインバータを構成するスイッチング素子のオープン故障やモータ巻線の断線は、本実施形態における「負荷回路の断線異常」には含まれない。
この「断線異常」についても、抵抗が無限大となる状態に限らず、正常時に比べて抵抗が極めて大きくなる状態を含むものとする。
以下、「負荷回路のショート／断線異常」というとき、負荷回路の符号「５０」の記載を省略する。
【００２１】
ショート異常時又は断線異常時、負荷回路電圧監視ライン３８を介してマイコン４３に監視される負荷回路電圧値ＶLCは、正常時に比べて低下する。したがって、マイコン４３は、負荷回路電圧値ＶLCが低下したことに基づいて、これらの異常を検出することができる。そして、異常の発生時、ＥＣＵ電源をオフし、システム停止する等の適切な処置をすることにより、システム破壊に至ることが防止される。
【００２２】
ところで、現実には、負荷回路のショート異常又は負荷回路電源ラインの断線異常が発生した場合に限らず、配線の接触不良等によるチャタリングで瞬間的に電圧が低下する場合もある。また、エンジンを備える車両において、同一のバッテリの電力を分岐して電動パワーステアリング用モータとスタータとに供給するシステムでは、エンジン始動時のクランキングにより電源電圧が瞬間的に低下する可能性がある。
このような瞬時電圧低下の場合に毎回システムを停止すると、本来システムに要求される機能、例えば電動パワーステアリング装置における操舵アシスト機能が喪失し、ユーザの利便性が損なわれることとなる。
【００２３】
例えば従来技術である特許文献１（特開２０１２−９１７６８号公報）には、出力電圧の単位時間あたりの低下量に基づいて電源装置の出力先の異常判定を行う技術が開示されているが、チャタリング等による瞬時電圧低下の場合、誤判定を生じるおそれがある。
その他にも、従来、電源電圧の低下異常判定に関して、様々な方法が提案されている。しかし、その多くは、一つの電圧レベルを監視し、その監視電圧が低下したときに異常と判定して負荷回路の駆動を停止するものである。
そのような従来技術に対し、本実施形態のマイコン４３は、負荷回路電圧ＶLCの低下を検出し、さらに、電圧低下の原因が負荷回路のショート異常、断線異常、又は瞬時電圧低下のいずれであるかを判別可能とするものである。
【００２４】
続いて、マイコン４３による電源電圧異常判定の詳細について説明する。
マイコン４３の詳細構成を示す図２において、「ＶLC」は、「負荷回路電圧」又は「負荷回路電圧値」を意味し、「ＶSC」は、「信号回路電圧」又は「信号回路電圧値」を意味する。「値」の有無は、文脈に応じて使い分ける。例えば、「電圧が低下する」というように物理量の変化を記述する場合等には「値」を付さない。また、「電圧値が閾値より大きい」というように値同士を比較する場合等には「値」を付して記述する。
【００２５】
マイコン４３は、大きく、負荷回路電圧低下異常検出部６０、異常検出前信号回路電圧演算部７０、及び、負荷回路電圧低下異常判別部８０の３つの機能部を有する。
本実施形態では、負荷回路電圧ＶLCに関する構成と信号回路電圧ＶSCに関する構成とを区別するため、各部の名称が必然的に長くなる傾向にある。そこで、初出時に正式名称を記載し、以後、省略しても理解可能な部分については、適宜省略して記載する。
【００２６】
まず、本実施形態において「低下異常」が検出される電圧は、負荷回路電圧ＶLCのみである。ちなみに、信号回路電圧ＶSCについては、正常値範囲内であるか範囲外であるかが判定されるだけである。さらに、負荷回路電圧ＶLCについて検出対象となる異常は、「電圧低下異常」に限られる。そこで、負荷回路電圧低下異常検出部６０を「異常検出部６０」と省略し、負荷回路電圧低下異常判別部８０を「異常判別部８０」と省略する。この省略名称が、特許請求の範囲に記載の「異常検出部」及び「異常判別部」に対応する。
【００２７】
また、異常検出前信号回路電圧演算部７０の「異常検出前」とは負荷回路電圧ＶLCの低下異常検出前を意味するため、この段階で演算対象となる電圧は、信号回路電圧ＶSCしかない。そこで、異常検出前信号回路電圧演算部７０を「異常検出前電圧演算部７０」と省略する。この省略名称が、特許請求の範囲に記載の「異常検出前電圧演算部」に対応する。
【００２８】
図１に示す負荷回路電圧監視ライン３８を介してマイコン４３に監視される負荷回路電圧ＶLCは、異常検出部６０及び異常判別部８０に取得される。また、信号回路電圧監視ライン３４を介してマイコン４３に監視される信号回路電圧ＶSCは、異常検出前電圧演算部７０及び異常判別部８０に取得される。
【００２９】
異常検出部６０は、負荷回路電圧低下判定部６１、及び、低下状態異常判定部６２を有する。
負荷回路電圧低下判定部６１は、負荷回路電圧ＶLCが所定の電圧低下判定閾値よりも低下したことを判定する。低下状態異常判定部６２は、電圧低下異常の判定回数をカウントするカウンタを用いて、負荷回路電圧低下状態の異常を判定する。そして、低下状態異常判定部６２は、負荷回路電圧低下状態の正常／異常の情報を出力する。
【００３０】
異常検出前電圧演算部７０は、異常検出前電圧値使用許可判定部７１、異常検出前電圧バッファ演算部７２、及び、電圧バッファ解除用タイマ処置部７３を有する。図２にて、ブロックの名称中に「ＶSC」と記載される通り、これら各部７１、７２、７３の名称中の「電圧」又は「電圧値」は、「信号回路電圧」又は「信号回路電圧値」の意味である。
【００３１】
異常検出前電圧値使用許可判定部７１は、負荷回路電圧低下状態の異常が検出されたとき、異常判別部８０において信号回路電圧変化量ΔＶSCの算出に用いられる「異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ」について、使用許可を判定する。なお、記号中の「ｔｒ」は「trouble」を意味し、「ｐｄ」は「pre-detection」を意味する。
つまり、異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄが電源投入直後で安定していない場合や負荷回路電圧ＶLCの低下に伴って低下している場合等が想定される。そのような場合、異常判別部８０が、その電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄに基づいて信号回路電圧変化量ΔＶSCを算出すると、誤判定を生じるおそれがある。
【００３２】
そこで、異常検出前電圧値使用許可判定部７１は、異常判別部８０による異常判定において適切に使用可能な異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄを出力する。
そのための手段として、異常検出前電圧バッファ演算部７２は、異常検出前信号回路電圧のバッファ値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ＿ｂｆを演算する。電圧バッファ解除用タイマ処置部７３は、電圧バッファを開始してから解除するまでタイマをカウントアップする。
【００３３】
異常判別部８０は、信号回路電圧変化量算出部８１、負荷回路ショート判定部８２、及び、負荷回路断線判定部８３を有する。異常判別部８０は、異常検出部６０により負荷回路電圧低下状態の異常が検出されたとき、異常原因の判別及び異常処置を行う。
信号回路電圧変化量算出部８１は、異常検出前電圧演算部７０の異常検出前電圧値使用許可判定部７１が出力した異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄと、異常検出後の信号回路電圧値ＶSCとの差分である「信号回路電圧変化量ΔＶSC」を算出する。すなわち、「ΔＶSC＝ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ−ＶSC」と表される。
【００３４】
負荷回路ショート判定部８２は、主に信号回路電圧変化量ΔＶSCに基づいて、負荷回路のショート異常であるか否かを判別する。そして、負荷回路のショート異常であると判定した場合、負荷回路ショート判定部８２は、ＥＣＵ電源オフ信号を出力する。
負荷回路断線判定部８３は、負荷回路ショート判定部８２が負荷回路のショート異常でないと判定したとき、断線異常の判定回数をカウントするカウンタを用いて、負荷回路の断線異常であるか否かを判別する。そして、負荷回路の断線異常であると判定した場合、負荷回路断線判定部８３は、ＥＣＵ電源オフ信号を出力する。
一方、負荷回路の断線異常でなく瞬時電圧低下であると判定した場合、負荷回路断線判定部８３は、ＥＣＵ正常信号を出力する。
【００３５】
次に、各機能部６０、７０、８０の処理について、図３〜図１０のフローチャート及びタイミングチャートを参照して順に説明する。各フローチャートの説明で記号「Ｓ」はステップを意味する。これらの処理ルーチンは、ＥＣＵ電源がオンの期間中、所定の周期で、或いは、何らかの信号をトリガーとすること等により繰り返し実行される。
【００３６】
＜異常検出部＞
図３に、異常検出部６０による負荷回路電圧低下異常検出のフローチャートを示す。
Ｓ１１で、負荷回路電圧低下判定部６１は、負荷回路電圧値ＶLCを電圧低下判定閾値ＶLCｔｈと比較する。
負荷回路電圧値ＶLCが電圧低下判定閾値ＶLCｔｈ未満でありＳ１１でＹＥＳのとき、Ｓ１２に移行する。負荷回路電圧値ＶLCが電圧低下判定閾値ＶLCｔｈ以上でありＳ１１でＮＯのとき、Ｓ１５に移行し、異常判定カウント値Ｃｔｒを０回とする。仮に前回までのルーチンで異常判定カウント値Ｃｔｒがカウントアップされていた場合、カウント値ＣｔｒはＳ１５にてリセットされる。
【００３７】
Ｓ１２で、低下状態異常判定部６２は、異常判定カウント値Ｃｔｒが所定の確定値Ｃｔｒ＿ｆｉｘに達したか否か判断する。異常判定カウント値Ｃｔｒが確定値Ｃｔｒ＿ｆｉｘに達していないとき、Ｓ１２でＮＯと判断し、Ｓ１４にてカウント値Ｃｔｒをインクリメントする。以下のフローチャート中、インクリメントを「＋＋」の記号で表示する。
異常判定カウント値Ｃｔｒが確定値Ｃｔｒ＿ｆｉｘに達したとき、Ｓ１２でＹＥＳと判断し、Ｓ１３にて「負荷回路電圧低下状態の今回値」が異常であると判定する。
また、異常判定カウント値Ｃｔｒが０回から確定値Ｃｔｒ＿ｆｉｘに達するまでの時間を「電圧低下異常確定待ち時間Ｔｔｒ＿ｆｉｘ」とする。この電圧低下異常確定待ち時間Ｔｔｒ＿ｆｉｘは、後述の図６、図８〜図１０のタイミングチャートで参照される。
【００３８】
＜異常検出前電圧演算部＞
図４〜図６に、異常検出前電圧演算部７０による異常検出前信号回路電圧演算処理のフローチャート及びタイミングチャートを示す。図４では、後出の図５とステップ番号を対応させるため、Ｓ２３、Ｓ２４を欠番とする。
図４〜図６に示す例では、異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄの更新処理が１［ｍｓ］毎に実行され、負荷回路電圧ＶLCの低下が検出された場合に、異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄを更新する。なお、１［ｍｓ］の更新周期は、システムに応じて変更してよい。
【００３９】
次の３条件についてＡＮＤ条件が成立する場合、異常検出前電圧値使用許可判定部７１は、Ｓ２１でＹＥＳと判断し、Ｓ２２に移行する。３条件についてＡＮＤ条件が成立しない場合、異常検出前電圧値使用許可判定部７１は、Ｓ２１でＮＯと判断し、Ｓ２２をスキップしてＳ２５に移行する。
＜条件１＞  電圧バッファ使用許可タイマ値Ｔａｐが判定時間Ｘ［ｍｓ］以上
＜条件２＞  負荷回路電圧低下状態の今回値が異常
＜条件３＞  負荷回路電圧低下状態の前回値が正常
なお、電圧バッファ使用許可タイマ値Ｔａｐの「ａｐ」は「approval」を意味する。
【００４０】
Ｓ２２では、電圧バッファ使用許可判定時間Ｘ［ｍｓ］前の電圧バッファ値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ＿ｂｆ（Ｘ［ｍｓ］）が異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄとして更新される。このとき、Ｘ［ｍｓ］前よりも古い電圧バッファ値は破棄される。
異常検出前電圧バッファ演算部７２は、Ｓ２５で、電圧バッファ値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ＿ｂｆを更新する
Ｓ２６では、取得された最新の信号回路電圧値ＶSCが電圧バッファ値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ＿ｂｆ（０［ｍｓ］前）として更新される。
【００４１】
Ｓ２７では、負荷回路電圧低下状態の今回値が異常であるか否か判断される。
負荷回路電圧低下状態の今回値が異常でありＳ２７でＹＥＳの場合、電圧バッファ解除用タイマ処置部７３は、Ｓ２９にて、電圧バッファ使用許可タイマ値Ｔａｐを０［ｍｓ］とする。つまり、負荷回路電圧低下状態の異常発生により電圧バッファは解除される。
【００４２】
負荷回路電圧低下状態の今回値が正常でありＳ２７でＮＯの場合、電圧バッファ解除用タイマ処置部７３は、Ｓ２８にて、電圧バッファ使用許可タイマ値Ｔａｐが電圧バッファ使用許可判定時間Ｘ［ｍｓ］に達したか否か判断する。
電圧バッファ使用許可タイマ値Ｔａｐが判定時間Ｘに達しておらず、Ｓ２８でＹＥＳの場合、Ｓ３０にてタイマ値Ｔａｐがインクリメントされる。すなわち、前回のタイマ値Ｔａｐに１［ｍｓ］を加えた時間が新たなタイマ値Ｔａｐとして更新される。
電圧バッファ使用許可タイマ値Ｔａｐが判定時間Ｘに達しており、Ｓ２８でＮＯの場合、電圧バッファ解除用タイマ処置部７３は、タイマ動作を終了する。
【００４３】
続いて、図４の処理に誤判定防止対策を追加した異常検出前信号回路電圧演算処理のフローチャートを図５に示し、図４の処理との相異点について説明する。
図５の処理では、Ｓ２２の後にＳ２３が実行される。Ｓ２３で、異常検出前電圧バッファ演算部７２は、システム電源オン後継続時間Ｔｓｙｓ＿ｏｎがシステム電圧安定待ち時間Ｔｓｙｓ＿ｔｈに達したか否か判断する。
【００４４】
システム電源オン後継続時間Ｔｓｙｓ＿ｏｎが安定待ち時間Ｔｓｙｓ＿ｔｈに達しておらず、Ｓ２３でＹＥＳの場合、Ｓ２４に移行する。Ｓ２４では、０〜Ｘ［ｍｓ］前の異常検出前信号回路電圧バッファ値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ＿ｂｆ（０〜Ｘ［ｍｓ］）として、デフォルト電圧値ＶSC＿ｄｅｆを用いる。デフォルト電圧値ＶSC＿ｄｅｆは、異常判別部８０の負荷回路ショート判定部８２において、負荷回路のショート異常であると確実に判定されるように設定されている。
一方、システム電源オン後継続時間Ｔｓｙｓ＿ｏｎが安定待ち時間Ｔｓｙｓ＿ｔｈに達しており、Ｓ２３でＮＯの場合、Ｓ２５に移行する。以下、図４と同様である。
【００４５】
図６のタイミングチャートには、上から順に、システム電源、信号回路電圧ＶSC、負荷回路電圧ＶLC、システム電源オン後継続時間Ｔｓｙｓ＿ｏｎを示す。さらに、異常検出前信号回路電圧バッファ値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ＿ｂｆ、電圧バッファ使用許可タイマ値Ｔａｐ、負荷回路電圧低下状態の正常／異常、異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄを示す。異常検出前信号回路電圧バッファ値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ＿ｂｆは、電圧バッファ使用許可判定時間Ｘ［ｍｓ］前から０［ｍｓ］前までの値である。ここで、電圧バッファ使用許可判定時間Ｘ［ｍｓ］、システム電圧安定待ち時間Ｔｓｙｓ＿ｔｈ、デフォルト電圧値ＶSC＿ｄｅｆ等は、システム毎に設定される。
【００４６】
図６の時間軸の値は、１［ｍｓ］毎の離散的な値で記載されている。
時刻ｔ０から時刻ｔ２までの部分は、「システム電源投入後の異常検出前信号回路電圧演算処理」の説明のため参照される。また、時刻ｔ５以後の部分は、後述の図１０に関連する「瞬時電圧低下からの正常復帰後の異常検出前信号回路電圧演算処理」に関する。
なお、時刻ｔ３から時刻ｔ５まで、負荷回路電圧値ＶLCが電圧低下判定閾値ＶLCｔｈよりも一時的に低下した後、正常復帰する動作について、ここでの説明を省略する。
また、説明中のＳ番号は、図４、図５のフローチャートのステップを示す。
【００４７】
時刻ｔ０以前のシステム電源投入前、信号回路電圧値ＶSC及び負荷回路電圧値ＶLCは当然に０［Ｖ］である。時刻ｔ０に外部スイッチによりシステム電源をオンすると同時に信号回路電圧値ＶSCが立ち上がる。また、図６の例では、システム電源をオンしてから１［ｍｓ］遅れて負荷回路電圧値ＶLCが立ち上がる。
時刻ｔ０から、システム電源オン後継続時間Ｔｓｙｓ＿ｏｎがシステム電圧安定待ち時間Ｔｓｙｓ＿ｔｈに達する時刻ｔ１まで、異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄとしてデフォルト電圧値ＶSC＿ｄｅｆが用いられる。
【００４８】
時刻ｔ１に、システム電源オン後継続時間Ｔｓｙｓ＿ｏｎがシステム電圧安定待ち時間Ｔｓｙｓ＿ｔｈに達すると、システム電圧が安定したと判断され、電圧バッファが開始される。つまり、電圧バッファ解除用タイマ処置部７３は、電圧バッファ使用許可タイマ値Ｔａｐのカウントアップを開始する。
【００４９】
時刻ｔ１から電圧バッファ使用許可判定時間Ｘ［ｍｓ］が経過した時刻ｔ２に、電圧バッファ使用許可タイマ値Ｔａｐが電圧バッファ使用許可判定時間Ｘ［ｍｓ］に達する。すると、異常検出前電圧値使用許可判定部７１は、電圧バッファ値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ＿ｂｆ（Ｘ［ｍｓ］前）を使用可能と判断する。
【００５０】
したがって、時刻ｔ３に電圧低下異常が検出された後、時刻ｔ４に電圧低下異常判定が確定したとき、Ｓ２２にて、電圧バッファ値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ＿ｂｆ（Ｘ［ｍｓ］前）が異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄとして用いられる。
このとき同時に、電圧バッファ解除用タイマ処置部７３は、Ｓ２９にて、電圧バッファ使用許可タイマ値Ｔａｐを初期化する。
その後、負荷回路電圧値ＶLCが正常復帰した時刻ｔ５に、電圧バッファ解除用タイマ処置部７３は、再び電圧バッファ使用許可タイマ値Ｔａｐのカウントアップを開始する。
【００５１】
＜異常判別部＞
図７に、異常判別部８０による負荷回路電圧低下異常時における原因判別及び異常処置のフローチャートを示す。
Ｓ４１での「負荷回路電圧低下状態今回値が異常？」に対する判断結果がＹＥＳであることは、異常判別部８０による処理を実行する前提となる。Ｓ４１でＮＯの場合、図７のルーチンを終了する。
Ｓ４２で、信号回路電圧変化量算出部８１は、異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄから、現在、すなわち異常検出後の信号回路電圧値ＶSCを差し引いた信号回路電圧変化量ΔＶSCを算出する。異常検出前に比べ異常検出後の信号回路電圧値ＶSCがいくらかでも低下していれば、信号回路電圧変化量ΔＶSCは正の値となる。
【００５２】
次の３条件についてＯＲ条件が成立する場合、負荷回路ショート判定部８２は、Ｓ４３でＹＥＳ、すなわち、負荷回路のショート異常であると判断し、Ｓ４４に移行する。３条件についてＯＲ条件が成立しない場合、負荷回路ショート判定部８２は、Ｓ４３でＮＯと判断し、Ｓ４５に移行する。
＜条件１＞  信号回路電圧変化量ΔＶSCがショート判定変化量閾値ΔＶSC＿ｔｈ以上
＜条件２＞  信号回路電圧値ＶSCが正常値範囲外
＜条件３＞  負荷回路電圧値ＶLCがショート判定電圧閾値ＶLCｓｈ＿ｔｈ未満
Ｓ４４では、ＥＣＵ電源をオフする。
【００５３】
Ｓ４５で、負荷回路断線判定部８３は、負荷回路電圧値ＶLCを正常復帰判定電圧閾値ＶLCｒｅ＿ｔｈと比較する。なお、「ｒｅ」は「return」を意味する。
負荷回路電圧値ＶLCが正常復帰判定電圧閾値ＶLCｒｅ＿ｔｈ未満でありＳ４５でＹＥＳのとき、Ｓ４６に移行し、負荷回路断線判定部８３は、負荷回路断線カウント値Ｃｏｐをインクリメントする。なお、「ｏｐ」は「open」を意味する。
続いてＳ４７で、負荷回路断線判定部８３は、負荷回路断線カウント値Ｃｏｐが所定の確定値Ｃｏｐ＿ｆｉｘに達したか否か判断する。
【００５４】
負荷回路断線カウント値Ｃｏｐが確定値Ｃｏｐ＿ｆｉｘに達していないとき、Ｓ４７でＮＯと判断し、Ｓ４８にて信号回路電圧値ＶSC及び負荷回路電圧値ＶLCの更新値を取得して、Ｓ４２の前に戻る。すなわち、負荷回路の断線異常を確定するまでの待ち時間中、Ｓ４３でショート異常の有無を再判定した後、Ｓ４３でＮＯの場合、Ｓ４５以下のステップで、負荷回路の断線異常を再判定する。
【００５５】
負荷回路断線カウント値Ｃｏｐが確定値Ｃｏｐ＿ｆｉｘに達したとき、Ｓ４７でＹＥＳと判断し、負荷回路の断線異常を確定する。そして、Ｓ４４に移行し、ショート異常の場合と同様にＥＣＵ電源をオフする。
負荷回路電圧値ＶLCが正常復帰判定電圧閾値ＶLCｒｅ＿ｔｈ以上でありＳ４５でＮＯのとき、負荷回路断線判定部８３は、電圧低下異常が検出された原因がチャタリング等の瞬時電圧低下であると判断し、Ｓ４９に移行する。
Ｓ４９では、ＥＣＵ３０の動作を継続する。
【００５６】
図８、図９、図１０に、異常原因がショート異常、断線異常、瞬時電圧低下である場合の原因判別及び異常処置のタイミングチャートを示す。各図の縦軸は、上から順に、負荷回路電圧ＶLC、負荷回路電圧低下状態の正常／異常、信号回路電圧ＶSC、異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ、負荷回路断線カウント値Ｃｏｐ、及び、ＥＣＵ電源のオン／オフを示す。説明中のＳ番号は、図７のフローチャートのステップを示す。
【００５７】
各図の時間軸において共通に、時刻ｔ３以前の初期には、負荷回路電圧値ＶLCが電圧低下判定閾値ＶLCｔｈよりも高く、電圧低下状態は正常である。異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄは、破線で示すデフォルト電圧値ＶSC＿ｄｅｆとなっている。負荷回路断線カウント値Ｃｏｐは０であり、ＥＣＵ電源はオンである。
【００５８】
時刻ｔ３に何らかの異常原因により、負荷回路電圧ＶLCが電圧低下判定閾値ＶLCｔｈよりも低下したことが検出される。この時、信号回路電圧バッファ値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ＿ｂｆ（Ｘ［ｍｓ］前）は使用可能になっているものとする。したがって、時刻ｔ３から電圧低下異常確定待ち時間Ｔｔｒ＿ｆｉｘ後の時刻ｔ４に、電圧バッファ使用許可判定時間Ｘ［ｍｓ］前の信号回路電圧値ＶSCが異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄとして設定される。
時刻ｔ４以後の動作については、異常原因毎に説明する。
【００５９】
図８に示すショート異常の場合、時刻ｔ３に、負荷回路電圧ＶLCが低下すると同時に信号回路電圧ＶSCも低下する。そのため、時刻ｔ４に算出される信号回路電圧変化量ΔＶSC（＝ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ−ＶSC）は、ショート判定変化量閾値ΔＶSC＿ｔｈ以上となる。したがって、Ｓ４３にて負荷回路ショート判定条件が成立する。よって、異常判別部８０の負荷回路ショート判定部８２は、異常原因が負荷回路のショート異常であると判定し、ＥＣＵ電源をオフする。
【００６０】
図９に示す断線異常、及び、図１０に示す瞬時電圧低下の場合、時刻ｔ３に負荷回路電圧ＶLCが低下したとき、信号回路電圧ＶSCは変化しない。そのため、時刻ｔ４に算出される信号回路電圧変化量ΔＶSC（＝ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ−ＶSC）は、ショート判定変化量閾値ΔＶSC＿ｔｈ未満となる。また、時刻ｔ３での信号回路電圧値ＶSCは正常値範囲内であり、負荷回路電圧値ＶLCはショート判定電圧閾値ＶLCｓｈ＿ｔｈ以上である。したがって、Ｓ４３にて負荷回路ショート判定条件が成立しない。
さらに、時刻ｔ４での負荷回路電圧値ＶLCは正常復帰判定電圧閾値ＶLCｒｅ＿ｔｈ未満であるため、Ｓ４５にてＹＥＳと判断され、負荷回路断線カウント値Ｃｏｐのインクリメントが開始される。
【００６１】
図９に示す断線異常の場合、時刻ｔ４以後、負荷回路電圧値ＶLCが正常復帰判定電圧閾値ＶLCｒｅ＿ｔｈ未満である状態が継続する。また、信号回路電圧値ＶSC及び信号回路電圧変化量ΔＶSCは一定であるため、負荷回路断線カウント値Ｃｏｐが確定値Ｃｏｐ＿ｆｉｘに達するまで、「Ｓ４５：ＹＥＳ→Ｓ４６→Ｓ４７：ＮＯ→Ｓ４８→Ｓ４２→Ｓ４３：ＮＯ→Ｓ４５」のループが繰り返される。そして、負荷回路断線カウント値Ｃｏｐが確定値Ｃｏｐ＿ｆｉｘに達した時刻ｔ６に、Ｓ４７にて負荷回路断線判定条件が成立する。よって、異常判別部８０の負荷回路断線判定部８３は、異常原因が負荷回路の断線異常であると判定し、ＥＣＵ電源をオフする。
【００６２】
図１０に示す瞬時電圧低下の場合、時刻ｔ４後の時刻ｔ５に、負荷回路電圧値ＶLCが正常復帰判定電圧閾値ＶLCｒｅ＿ｔｈ以上の正常値となる。すると、Ｓ４５にてＮＯと判断され、負荷回路断線カウント値Ｃｏｐのインクリメントが停止される。また、ＥＣＵ電源のオン状態が維持され、システム動作が継続される。
【００６３】
（効果）
第１実施形態の効果について説明する。効果説明の部分では、特許請求の範囲の記載と対応させるため、「負荷回路の電源ライン断線異常」を省略せずに記載する。
（１）異常判別部８０は、信号回路電圧変化量ΔＶSCが変化量閾値ΔＶSC＿ｔｈ以上の場合に「負荷回路のショート異常」であると判定する。一方、信号回路電圧変化量ΔＶSCが変化量閾値ΔＶSC＿ｔｈ未満の場合に「負荷回路の電源ライン断線異常又は瞬時電圧低下」であると判定する。
これにより、同一のバッテリ１０から負荷回路５０及び信号回路４０に電源電圧が印加される負荷駆動システムにおいて、負荷回路電圧低下の異常原因が負荷回路のショート異常であるか否かを適切に判別することができる。
【００６４】
（２）異常判別部８０は、信号回路電圧変化量ΔＶSCが変化量閾値ΔＶSC＿ｔｈ未満の場合、さらに負荷回路電圧値ＶLCと正常復帰判定閾値ＶLCｒｅ＿ｔｈとを比較する。そして、負荷回路電圧ＶLCの更新値が正常復帰判定閾値ＶLCｒｅ＿ｔｈ未満であると判断された回数Ｃｏｐが所定の確定値Ｃｏｐ＿ｆｉｘ以上となったとき、負荷回路の電源ライン断線異常であると判定する。
これにより、電圧低下異常の原因が負荷回路のショート異常でない場合、さらに、負荷回路の電源ライン断線異常であるか、瞬時電圧低下であるかを判別することができる。
【００６５】
（３）異常判別部８０は、負荷回路のショート異常又は電源ライン断線異常であると判定したとき、負荷回路５０の駆動を停止する。また異常判別部８０は、信号回路電圧変化量ΔＶSCが変化量閾値ΔＶSC＿ｔｈ未満であり、且つ、負荷回路の電源ライン断線異常判定が確定する前に負荷回路電圧ＶLCの更新値が正常復帰判定閾値ＶLC＿ｒｅ＿ｔｈ以上に復帰したとき、負荷回路５０の駆動を継続する。
負荷回路のショート異常又は電源ライン断線異常の場合には、システム停止することにより、システム破壊を防止することができる。一方、瞬時電圧低下の場合には、不要なシステム停止を回避し、システム動作を維持することができる。
【００６６】
（４）異常判別部８０は、負荷回路の電源ライン断線異常判定が確定するまで負荷回路電圧ＶLCの更新値を繰り返し取得している間、さらに信号回路電圧ＶSCの更新値を取得する。そして、当該信号回路電圧ＶSCの更新値に基づく信号回路電圧変化量ΔＶSCと変化量閾値ΔＶSC＿ｔｈとの比較により負荷回路のショート異常判定を実施する。
これにより、負荷回路の電源ライン断線異常確定待ち時間中にショート異常が発生した場合にショート異常を判定し、システム破壊を防止することができる。
【００６７】
（５）マイコン４３は、異常判別部８０が異常判定に使用可能な異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄを演算する異常検出前電圧演算部７０をさらに備える。
これにより、異常判別部８０は、適切な異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄを用いて異常判定することができる。
【００６８】
（６）異常検出前電圧演算部７０は、電圧バッファを開始してから判定時間Ｘ［ｍｓ］が経過した後、現在から判定時間Ｘ［ｍｓ］前の電圧バッファ値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ＿ｂｆ（Ｘ［ｍｓ］前）を異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄとして用いる。
これにより、負荷回路電圧ＶLCの低下に追随して低下しているときの信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄの使用を回避し、誤判定を防止することができる。
【００６９】
（７）異常検出前電圧演算部７０は、バッテリ１０による電力供給開始からの電源オン後継続時間Ｔｓｙｓ＿ｏｎが電圧安定待ち時間Ｔｓｙｓ＿ｔｈに達した後、信号回路電圧ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄのバッファを開始する。
これにより、システム電圧が安定していない段階での信号回路電圧値ＶSCの使用を回避し、誤判定を防止することができる。
【００７０】
（８）異常検出前電圧演算部７０は、異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄとして電圧バッファ値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄ＿ｂｆを使用可能であるときを除き、デフォルト値ＶSC＿ｄｅｆを異常検出前信号回路電圧値ＶSC＿ｔｒ＿ｐｄとして用いる。
異常判別部８０において負荷回路のショート異常であると判定されるように設定されたデフォルト値ＶSC＿ｄｅｆを用い、安全側に判定することで、負荷回路のショート異常の検出漏れを回避し、システム破壊を防止することができる。
【００７１】
（第２実施形態）
第２実施形態の電源電圧異常判定装置について、図１１〜図１３を参照して説明する。図１１において、第１実施形態の図２と実質的に同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態では、負荷回路電圧ＶLC又は信号回路電圧ＶSCの少なくとも一方について、複数の電圧値がマイコン４３に入力される。図１１の例では、複数の負荷回路電圧値ＶLC［０］、ＶLC［１］、・・・、ＶLC［Ｎ‐１］、及び、複数の信号回路電圧値ＶSC［０］、ＶSC［１］、・・・、ＶSC［Ｎ‐１］がマイコン４３に入力される。
【００７２】
想定されるシステム構成としては、例えば、いずれかの負荷回路の電圧低下異常がシステム全体に影響するものであることを前提として、複数の負荷回路を備え、各負荷回路の電圧値、及び対応する各信号回路の電圧値をマイコンが監視するシステムが考えられる。
或いは、一つの負荷回路に接続される負荷回路用電源ラインが複数存在するシステムや、一つの信号回路に接続される信号回路用電源ラインが複数存在するシステムにおいて、各電源ラインの電圧値をマイコンが監視するシステムにも適用可能である。
【００７３】
マイコン４３は、負荷回路電圧値選択部９１、信号回路電圧値選択部９２、異常検出前バッファ用信号回路電圧値選択部９３を含む複数入力電圧処理部９０を有している。複数入力電圧処理部９０の各選択部９１、９２、９３は、複数の入力電圧値に基づく電圧選択値を算出し、出力する。
【００７４】
負荷回路電圧値選択部９１は、負荷回路電圧選択値ＶLC＿ｓｅｌを負荷回路電圧低下判定部６１、負荷回路ショート判定部８２及び負荷回路断線判定部８３に出力する。信号回路電圧値選択部９２は、信号回路電圧選択値ＶSC＿ｓｅｌを負荷回路ショート判定部８２に出力する。異常検出前バッファ用信号回路電圧値選択部９３は、バッファ用信号回路電圧選択値ＶSC＿ｂｆ＿ｓｅｌを異常検出前電圧バッファ演算部７２に出力する。
図１１に示した以外のマイコン４３の構成は図２と同様であるため、図示を省略する。また、各電圧選択値が入力された後のマイコン４３の処理は第１実施形態と同様である。
【００７５】
各選択部９１、９２、９３における「選択」という用語の解釈について説明する。
「選択」には、複数の入力電圧値のうちいずれか一つの値、例えば最大値や最小値を代表値として抽出することを含む。また、「選択」には、複数の入力電圧値に基づき、単純平均や加重平均による平均値、その他の関数値やマップ参照値等を算出することを含む。さらに「選択」には、複数の入力電圧値の分布に基づく多数決処理等を行うことを含む。
以下、選択の具体例の説明において、負荷回路電圧ＶLCと信号回路電圧ＶSCとを区別せず、まとめて「入力電圧値ＶIN」と表す。また、入力電圧値ＶINの入力インターフェイス数を「Ｎ（≧２）」とし、１からＮまでの整数値を取る変数を「ｎ」と表す。
【００７６】
図１２に、多数決処理のフローチャートを示す。
Ｓ６１〜Ｓ６５では、Ｎ個の入力電圧値ＶINを順に電圧閾値Ｖｔｈと比較し、電圧閾値Ｖｔｈ以上である入力電圧値ＶINの数をカウントする。
Ｓ６１で、変数ｎの初期値を０とする。変数ｎが０から（Ｎ−１）までのとき、Ｓ６２でＹＥＳと判断し、Ｓ６３の判断ステップに進む。ｎ番目の入力電圧値ＶIN［ｎ］が電圧閾値Ｖｔｈ以上の場合、Ｓ６３でＹＥＳと判断し、Ｓ６４で多数決カウント値Ｃｍｖをインクリメントする。次に、Ｓ６５で変数ｎを次の値に移す。変数ｎが入力数Ｎに達し、Ｓ６２でＮＯと判定されるまで、このループを繰り返す。
【００７７】
Ｓ６６では、多数決カウント値Ｃｍｖが入力数の過半数であるか否か判定する。
多数決カウント値Ｃｍｖが過半数の場合、Ｓ６６でＹＥＳと判断し、Ｓ６７で多数決電圧値Ｖｍｖを電圧閾値Ｖｔｈとする。一方、多数決カウント値Ｃｍｖが半数以下の場合、Ｓ６６でＮＯと判断し、Ｓ６８で多数決電圧値Ｖｍｖを０とする。
この方式では、選択値として電圧閾値Ｖｔｈ又は０の二値が択一的に選択される。また、Ｓ６６の判定を「Ｃｍｖ＝Ｎ？」のように変更すれば、全数一致判断が可能となる。
【００７８】
図１３に、（ａ）最小値、（ｂ）最大値、（ｃ）平均値算出のフローチャートを示す。
各記号の意味は、以下のとおりである。
ＶMIN：最小電圧値、  ＭＩＮ（  ）：最小値選択関数
ＶMAX：最大電圧値、  ＭＡＸ（  ）：最大値選択関数
ＶAVE：平均電圧値、  ＡＶＥ（  ）：平均値選択関数
【００７９】
図１３（ａ）のＳ７Ａでは、Ｎ個の入力電圧値ＶIN［０］、ＶIN［１］、ＶIN［２］、・・・、ＶIN［Ｎ−１］の最小値ＶMINが選択値として算出される。
図１３（ｂ）のＳ７Ｂでは、Ｎ個の入力電圧値ＶIN［０］、ＶIN［１］、ＶIN［２］、・・・、ＶIN［Ｎ−１］の最大値ＶMAXが選択値として算出される。
図１３（ｃ）のＳ７Ｃでは、Ｎ個の入力電圧値ＶIN［０］、ＶIN［１］、ＶIN［２］、・・・、ＶIN［Ｎ−１］の平均値ＶAVEが選択値として算出される。
【００８０】
第２実施形態では、複数の電圧値がマイコン４３に入力されるシステムにおいて、複数の入力電圧値に基づく選択値の算出方法を、ニーズに応じて変更することができる。例えば電圧低下異常発生時のフェイルセーフを優先するシステムでは、異常判定によりＥＣＵ電源オフの処置がされやすいように電圧値を選択するとよい。逆に、システム機能の確保を優先するシステムでは、動作継続の処置がされやすいように電圧値を選択するとよい。
【００８１】
（その他の実施形態）
（ａ）図１の構成では、バッテリ１０の電圧がそのまま信号回路コネクタ３１及び負荷回路コネクタ３６に入力されている。しかし、バッテリ１０とコネクタ３１、３６との間にＤＣＤＣコンバータ等を設け、変圧された電圧がコネクタ３１、３６に入力されるようにしてもよい。同一の直流電源の電源電圧を負荷回路電圧ＶLC及び信号回路電圧ＶSCとして共通に用いるシステムであれば、本発明の構成として成立する。
【００８２】
（ｂ）図２の構成では、マイコン４３は、負荷駆動回路５４等と共にＥＣＵ３０を構成している。しかし、制御単位としてＥＣＵ３０を構成せず、独立した信号回路４０や負荷回路５０が電気的に接続されるようにしてもよい。
（ｃ）異常検出前の信号回路電圧値ＶSCが、異常判別部８０の判定に使用可能な程度に常に安定しているシステムでは、異常検出前電圧演算部７０を設けなくてもよい。
【００８３】
（ｄ）バッテリ１０と監視点５３との間の断線異常が発生する可能性がほとんどないシステムでは、電圧低下異常原因として、負荷回路のショート異常のみを判定してもよい。
（ｅ）図３の異常判定確定値Ｃｔｒ＿ｆｉｘや、図７の断線異常確定値Ｃｏｐ＿ｆｉｘとして「１回」を設定してもよい。その場合、最初の異常判定の段階で異常を確定することができる。
【００８４】
（ｆ）電動パワーステアリング装置におけるＥＣＵの負荷は、インバータ及び交流モータに代えて、Ｈブリッジ回路及び直流モータであってもよい。また、本発明の電源電圧異常判定装置は、電動パワーステアリング装置等のモータ駆動装置に限らず、同一の電源から負荷回路及び信号回路に電源電圧が印加されるどのような負荷駆動システムに適用されてもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１０・・・バッテリ（直流電源）、
４０・・・信号回路、
４３・・・マイコン（電源電圧異常判定装置）、
５０・・・負荷回路、
６０・・・（負荷回路電圧低下）異常検出部、
７０・・・異常検出前（信号回路）電圧演算部、
８０・・・（負荷回路電圧低下）異常判別部。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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