(57)【要約】【課題】グランド接地はずれに起因する異常状態の継続を防止できる電子制御装置を提供する。【解決手段】バッテリ９の電源電圧が入力される電源入力端子７と負荷２０が接続された負荷端子８との間に接続された半導体スイッチ素子６と、半導体スイッチ素子６が搭載された電子制御装置をグランド接地するためのグランド接地用端子１２と、駆動指令に基づいて半導体スイッチ素子６の通電・非通電を駆動制御する駆動制御手段と、グランド接地用端子１２のグランド接地はずれを検出するグランド接地はずれ検出手段とを備え、駆動制御手段は、グランド接地はずれ検出手段がグランド接地用端子１２のグランド接地はずれを検出すると負荷２０への通電を禁止する。【選択図】図１
2012085490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの電源電圧が入力される電源入力端子と負荷が接続された負荷端子との間に接続された半導体スイッチ素子と、半導体スイッチ素子が搭載された前記電子制御装置をグランド接地するためのグランド接地用端子と、駆動指令に基づいて前記半導体スイッチ素子の通電・非通電を駆動制御する駆動制御手段と、前記グランド接地用端子のグランド接地はずれを検出するグランド接地はずれ検出手段とを備え、
前記駆動制御手段は、前記グランド接地はずれ検出手段が前記グランド接地用端子のグランド接地はずれを検出すると、前記負荷への通電を禁止することを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記グランド接地はずれ検出手段は、カソードが前記負荷端子と前記半導体スイッチ素子の接続点に接続され、アノードが前記半導体スイッチ素子とレジスタの接続点に接続されたダイオードを有し、
前記負荷端子または前記ダイオードの電流あるいは電圧を検出することにより、グランド接地はずれを検出することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記グランド接地はずれ検出手段は、カソードが前記負荷端子と前記半導体スイッチ素子の接続点に接続され、アノードが前記半導体スイッチ素子とレジスタの接続点に接続されたダイオードを有し、
前記レジスタの両端に発生する電位差を検出することにより前記グランド接地用端子のグランド接地はずれを検出することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記グランド接地はずれ検出手段は、カソードが前記負荷端子と前記半導体スイッチ素子の接続点に接続され、アノードが前記半導体スイッチ素子とレジスタの接続点に接続されたダイオードを有し、
前記レジスタの両端に発生する電位差を検出して増幅回路で増幅し、増幅した電位差と設定された所定値の電位を比較器で比較することにより、前記グランド接地用端子のグランド接地はずれを検出することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項５】
バッテリの電源電圧が入力される電源入力端子と負荷が接続された負荷端子との間に接続された第１の半導体スイッチ素子と、前記第１の半導体スイッチ素子が搭載された前記電子制御装置をグランド接地するためのグランド接地用端子と、駆動指令に基づいて前記半導体スイッチ素子の通電・非通電を駆動制御する駆動制御手段と、前記第１の半導体スイッチ素子と並列に接続された第２の半導体スイッチ素子を有し、前記第２の半導体スイッチ素子を定期的にオン／オフさせたときに、前記負荷端子に発生する電圧値をモニタすることにより、前記グランド接地用端子のグランド接地はずれを検出するグランド接地はずれ検出手段とを備え、
前記駆動制御手段は、前記グランド接地はずれ検出手段が前記グランド接地用端子のグランド接地はずれを検出すると、前記負荷への通電を禁止することを特徴とする電子制御装置。
【請求項６】
前記第２の半導体スイッチ素子と前記電源入力端子の間に電流制限用のレジスタを設けたことを特徴とする請求項５に記載の電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外部からの駆動指令信号に基づいて負荷への通電・非通電を制御する電子制御装置に係わり、特にグランド接地はずれが発生したこと検出できる車両用の電子制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の電子制御化の進展に伴い、ソレノイド等の負荷への通電・非通電を切り替えるリレー等の機械接点をＭＯＳ−ＦＥＴ（metal oxide semiconductor field effect transistor）などの半導体スイッチ素子で置き換える動きが出ている。
このように機械接点を用いず、半導体スイッチ素子によって負荷の通電制御を行う方法は、「接点の耐久性が飛躍的に向上する」あるいは「接点固着時のフェールセーフが容易」等の利点があり、この動きは今後さらに加速していくものと考えられる。
このような半導体リレー装置としては、例えば特許文献１（特開２００１−９５１３８号公報）あるいは図４に示されるような形態のものがある。
【０００３】
特許文献１には、「ランプ負荷に過電流が流れたときに熱遮断回路内蔵型ＭＯＳ−ＦＥＴをオフさせてランプ負荷に電流が流れないように制御する熱遮断回路内蔵型ＭＯＳ−ＦＥＴを用いた半導体リレーシステムの過電流遮断検出装置であって、特に熱遮断回路内蔵型ＭＯＳ−ＦＥＴのオフが、「ランプ負荷に過電流が流れたときにマイクロコンピュータからの指令信号に基づくものなのか」あるいは「熱遮断回路内蔵型ＭＯＳ−ＦＥＴに内蔵する自己熱遮断回路の遮断機能によるものなのか」を区別できる過電流遮断検出装置」が開示されている。
【０００４】
図４は、従来の電子制御装置の構成を示す図であり、上記特許文献１に示されている図１の基本的な部分を本発明の実施の形態と比較しやすいように描き直したものである。
図４において、２は駆動信号（駆動指令信号）の入力端子、３は入力回路、４はマイクロコンピュータ、５は駆動回路、６はＭＯＳ−ＦＥＴ（半導体スイッチ）、７はパワー側電源入力端子、８は負荷端子、９はバッテリ、１０はソレノイド（負荷）、１１は制御側電源入力端子、１２はグランド接地端子、１６は電源回路、１０４は電子制御装置（ＥＣＵ）である。
【０００５】
図４に示す従来の電子制御装置（ＥＣＵ）１０４においては、外部から入力端子２に入力された駆動信号を、インターフェース回路である入力回路３を介してマイクロコンピュータ４に入力し、前記マイクロコンピュータ４の演算結果に応じて駆動回路５に信号を出力する。そして、駆動回路５から出力する信号によって半導体スイッチ素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ６をスイッチング（オン／オフ）することによって、負荷であるソレノイド（例えば、リレー励磁コイル、ランプ、ブザーなど）１０への通電、非通電を切り替える。
即ち、ＭＯＳ−ＦＥＴ６をオンとすれば、バッテリ９から負荷１０に電流が流れて通電状態となり、ＭＯＳ−ＦＥＴ６をオフとすれば、バッテリ９から負荷１０に電流は流れず非通電状態となる。
さらに、ソレノイド（負荷）１０への通電状態を確認するための電圧検出回路（電圧検出手段）２２を設けており、負荷端子８の電位をレジスタ２３、２４にて分圧してマイクロコンピュータ４に入力し、分圧された負荷端子８の電位をモニタすることによって、フェール検出（異常検出）等を実施する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−９５１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、電子制御装置において機械接点を半導体スイッチ素子に置き換える方法は、装置の寿命や耐久性の向上、フェールセーフの容易性という面で非常に有効である。
しかし、グランド接地端子１２のグランド接地はずれが発生した場合には、電子制御装置のグランド電位が浮いてしまい、「半導体スイッチ素子の誤通電」等の誤動作に至る場合があるという問題がある。
図５は、図４に示した電子制御装置（ＥＣＵ）１０４において、グランド接地端子１２の「グランド接地はずれ」が発生した場合の電子制御装置（ＥＣＵ）１０４の内部のグランド電位２６を説明するための概念図である。
【０００８】
図５に示すように、グランド接地端子１２の「グランド接地はずれ」が発生した場合、電子制御装置（ＥＣＵ）１０４の内部のグランド電位２６は、電子制御装置（ＥＣＵ）１０４に印加される電源電圧（即ち、バッテリ９から制御側電源入力端子１１に印加される電圧）が、電子制御装置（ＥＣＵ）１０４の内部回路の合成インピーダンス２５とレジスタ２３、レジスタ２４、ソレノイド１０の合成インピーダンスとによって分圧された電圧となる。
また、電子制御装置（ＥＣＵ）１０４に電圧検出回路２２などの「外部の接地端子へ接続される経路」が設けられていない場合には、グランド接地端子１２の「グランド接地はずれ」が発生すると電子制御装置（ＥＣＵ）１０４はグランドに対してオープン（即ち、グランドが浮いた状態）となり、内部グランド電位はバッテリ電圧付近まで上昇する。
【０００９】
グランド接地はずれのない状態において、半導体スイッチ素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ６をオフとしてソレノイド１０を駆動しない場合は、ＭＯＳ−ＦＥＴ６のゲート電位はほぼ０となるが、グランド接地はずれが発生した場合は、グランド浮きの状態に応じてゲート電位が上昇する。
グランド浮きに起因するＭＯＳ−ＦＥＴ６のゲート電位の上昇によりＭＯＳ−ＦＥＴ６のゲート・ソース間の電位差がＭＯＳ−ＦＥＴ６のオン電圧に達した場合、意図せずＭＯＳ−ＦＥＴ６がオンし、ソレノイド１０に通電してしまう事象が発生する。
このようなグランド浮きによる誤通電の場合、本来意図しないタイミングで負荷に通電してしまうことによる危険性があるのみならず、ＭＯＳ−ＦＥＴ６のゲート-ソース間電位差が十分でない状態でオンしてしまう(即ち、ハーフオンの状態)ことにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ６が過熱破壊する危険性がある。
【００１０】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、グランド接地端子の「グランド接地はずれ」が発生した場合でも、「グランド接地はずれ」を検出することにより、グランド接地端子のグランド電位浮きによる「負荷への誤通電」をはじめとした異常状態が継続することを防止できる「半導体スイッチ素子を用いた電子制御装置」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】
本発明に係る電子制御装置は、バッテリの電源電圧が入力される電源入力端子と負荷が接続された負荷端子との間に接続された半導体スイッチ素子と、該半導体スイッチ素子が搭載された前記電子制御装置をグランド接地するためのグランド接地用端子と、駆動指令に基づいて前記半導体スイッチ素子の通電・非通電を駆動制御する駆動制御手段と、前記グランド接地用端子のグランド接地はずれを検出するグランド接地はずれ検出手段とを備え、前記駆動制御手段は、前記グランド接地はずれ検出手段が前記グランド接地用端子のグランド接地はずれを検出すると、前記負荷への通電を禁止するものである。
【００１２】
また、本発明に係る電子制御装置は、バッテリの電源電圧が入力される電源入力端子と負荷が接続された負荷端子との間に接続された第１の半導体スイッチ素子と、前記第１の半導体スイッチ素子が搭載された前記電子制御装置をグランド接地するためのグランド接地用端子と、駆動指令に基づいて前記半導体スイッチ素子の通電・非通電を駆動制御する駆動制御手段と、第１の半導体スイッチ素子と並列に接続された第２の半導体スイッチ素子を有し、前記第２の半導体スイッチ素子を定期的にオン／オフさせたときに、前記負荷端子に発生する電圧値をモニタすることにより、前記グランド接地用端子のグランド接地はずれを検出するグランド接地はずれ検出手段とを備え、前記駆動制御手段は、前記グランド接地はずれ検出手段が前記グランド接地用端子のグランド接地はずれを検出すると、前記負荷への通電を禁止するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る電子制御装置によれば、グランド接地端子のグランド接地はずれが発生した場合にこれを検出することができ、グランド接地端子のグランド電位浮きによる誤通電をはじめとした異常状態が継続することを防止できる安全性の高い「半導体スイッチ素子を用いた電子制御装置」を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１による電子制御装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態２による電子制御装置の構成を示す図である。
【図３】実施の形態３による電子制御装置の構成を示す図である。
【図４】従来の電子制御装置の構成を示す図である。
【図５】従来の電子制御装置においてグランド接地はずれが発生した場合のグランド電位を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態例について説明する。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による電子制御装置の構成を示す図である。
図１に示す電子制御装置（ＥＣＵ）１０１は、バッテリ９より制御側電源入力端子１１を介してバッテリ電圧が電源回路１６に印加され、電子制御装置（ＥＣＵ）１０１は電源回路１６にて生成される電源電圧にて動作する。
【００１６】
電源回路１６が生成した電源電圧は、マイクロプロセッサ４や他の電子制御装置（以下、単にＥＣＵとも略す）１０１内の電子回路に供給される。
また、バッテリ９は、ＥＣＵ１０１のパワー側電源入力端子７にも接続される。
パワー側電源入力端子７は、半導体スイッチ素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ６を介して負荷端子８に接続され、負荷端子８はソレノイド１０に接続される。ソレノイド１０のもう一方の端子は接地されている。
ＥＣＵ１０１は、さらに、駆動信号（駆動指令）が入力される入力端子２が設けられ、入力端子２は入力回路３を介してマイクロコンピュータ４に接続される。  
マイクロコンピュータ４には、ハイサイドスイッチング時のＭＯＳ−ＦＥＴ６のゲート電圧を確保するための昇圧回路を備えた駆動回路５が接続され、さらに駆動回路５はＭＯＳ−ＦＥＴ６に接続される。
【００１７】
なお、「ハイサイドスイッチング時のＭＯＳ−ＦＥＴ６」とは、負荷に対して上流（ハイサイド）のバッテリ側に配置されてスイッチング動作を行う形態のＭＯＳ−ＦＥＴ６」のことである。
これに対し、負荷に対して下流のグランド側（ローサイド）にスイッチング素子を配置されている形態をローサイドスイッチングと言う。
【００１８】
これに加え、ＥＣＵ１０１においては、レジスタ１３およびダイオード１４が設けられており、レジスタ１３の一方はダイオード１４を介して負荷端子8に、レジスタ１３のもう一方はグランドに接続されている。
ＥＣＵ１０１は、入力端子２から受け取った駆動信号をマイクロコンピュータ４にて処理（例えば、駆動信号を受け取った時点でのフェールの有無などを判断し、ＭＯＳ−ＦＥＴ６駆動の可否判断の実施）し、駆動回路５を介して半導体スイッチたるＭＯＳ−ＦＥＴ６をスイッチングする。
ＭＯＳ−ＦＥＴ６がオンの場合は、パワー側電源入力端子７、ＭＯＳ−ＦＥＴ６、負荷端子８を経由してバッテリ９からソレノイド１０に電力が供給され、前記ソレノイド１０が駆動される。
また、前記ＭＯＳ−ＦＥＴ６がオフの場合は、前記ソレノイド１０は駆動されない。
【００１９】
ソレノイド１０を駆動していない状態（即ち、負荷に非通電の状態）で、ＥＣＵ１０１においてグランド接地端子１２の「グランド接地はずれ」が発生した場合、ＥＣＵ１０１のグランド電位は、ＥＣＵ１０１内部回路の合成インピーダンスと、レジスタ１３、ダイオード１４、ソレノイド１０による分圧によって決定される。
即ち、レジスタ１３、ダイオード１４、ソレノイド１０のインピーダンスが十分に小さければ、グランド浮きをＭＯＳ−ＦＥＴ６のオン電圧以下に抑えることができ、グランド浮きによる誤駆動を防止することができる。さらに、電源電圧とＥＣＵ１０１の内部グランド電位の電位差がマイクロコンピュータ４のリセット電圧より大きければマイクロコンピュータ４の動作を継続することができる。
【００２０】
グランド接地端子１２のグランド接地はずれが発生した状態においては、レジスタ１３の両端に「ＥＣＵ１０１の消費電流×レジスタ１３の抵抗値」で求められる電位差が発生する。
この電位差を、直接に、あるいは増幅回路１５などを経由してマイクロコンピュータ４にてモニタすることによって、グランド接地はずれを検出する。
グランド接地はずれの検出後は、入力端子２に駆動信号が入力されてもＭＯＳ−ＦＥＴ６の駆動を実施しない。
また、故障信号出力手段(図示なし)等により、他のＥＣＵや運転者に故障を知らせるといったフェールセーフが可能となる。
なお、ダイオード１４は、正常動作時にＭＯＳ−ＦＥＴ６をオンさせた場合にソレノイド１０に供給すべき電流の一部がレジスタ１３に流れてしまうことを防止するためのものである。
【００２１】
次に、ソレノイド１０の駆動中（即ち、通電の状態）にグランド接地端子１２の「グランド接地はずれ」が発生した場合について説明する。
グランド接地端子１２が断線時のＥＣＵ１０１内部のグランド電位は、グランド接地端子１２がオープンとなることにより、バッテリ９の電圧値に近い電位となる。
従って、電源電圧とＥＣＵ１０１内部のグランド電位との電位差は小さくなり、電源回路１６の供給電圧がマイクロコンピュータ４の最低動作保証電圧に近づくと、電源回路１６またはマイクロコンピュータ４に内蔵される保護機能によって低電圧リセット状態となる。
【００２２】
マイクロコンピュータ４がリセットすると、駆動回路５内の昇圧回路が動作を停止し、ＭＯＳ−ＦＥＴ６のゲートには、ＥＣＵ１０１の電源電圧までの電圧しかかからなくなる。
さらに、ソレノイド10の駆動中はＭＯＳ−ＦＥＴ6のソース電位もほぼ電源電圧に等しくなっている状態となり、ＭＯＳ−ＦＥＴ６のゲート-ソース間の電位差がオン電圧を下回ることで、ＭＯＳ−ＦＥＴ６の動作も停止するため、負荷端子８の電位は下がり、これに従いＥＣＵ１０１内部のグランド電位も低下する。
【００２３】
さらに、電源電圧とＥＣＵ１０１内部のグランドの電位差がマイクロコンピュータ４の最低動作電圧より大きくなると、マイクロコンピュータ４は再起動する。
そこで、マイクロコンピュータ４の再起動時に、ＭＯＳ−ＦＥＴ６の駆動制御を実施する前に、レジスタ１３の両端に発生する電位差をモニタし、グランド接地はずれの有無をチェックする動作を実行すれば、グランド接地端子１２のグランド接地はずれを検出することができる。
従って、グランド接地端子１２のグランド接地はずれが発生した状態において再びＭＯＳ−ＦＥＴ６に通電してしまう状態を防止することが可能となる。
【００２４】
なお、本実施の形態においては、パワー側電源入力端子７と制御側電源入力端子１１をそれぞれ別の端子としているが、これをまとめて一つの電源入力端子としてＥＣＵ１０１に電源供給してもよい。
また、本実施の形態においては、負荷駆動用のＭＯＳ−ＦＥＴ６を一つのみ用いた構成にて例示しているが、たとえばＭＯＳ−ＦＥＴを複数個直列接続することにより、一つのＭＯＳ−ＦＥＴがショート破壊した場合に前記ソレノイド１０が連続通電してしまう事象を防止できるような構成としてもよい。
また、本実施の形態では省略しているが、負荷駆動用ＭＯＳ−ＦＥＴ、電源入力端子、負荷端子および負荷の状態をモニタするための電圧検出手段（電圧検出回路）あるいは電流検出手段（電流検出回路）等を設けてもよい。
【００２５】
以上説明したように、本実施の形態による電子制御装置は、バッテリ９の電源電圧が入力される電源入力端子７と負荷２０が接続された負荷端子８との間に接続された半導体スイッチ素子６と、半導体スイッチ素子６が搭載された前記電子制御装置をグランド接地するためのグランド接地用端子１２と、前記駆動指令に基づいて前記半導体スイッチ素子６の通電・非通電を駆動制御する駆動制御手段と、前記グランド接地用端子１２のグランド接地はずれを検出するグランド接地はずれ検出手段とを備え、
前記駆動制御手段は、前記グランド接地はずれ検出手段が前記グランド接地用端子１２のグランド接地はずれを検出すると、前記負荷２０への通電を禁止する。
【００２６】
なお、本実施の形態では、グランド接地はずれ検出手段は、レジスタ１３、増幅回路１５および増幅回路１５の出力信号によりグランド接地はずれを検出する機能を有したマイクロコンピュータ４で構成されている。
また、駆動制御手段は、ＭＯＳ−ＦＥＴ６をオン／オフ駆動する駆動回路５と、入力回路３を介して入力される駆動信号に基づいて駆動回路５を制御する機能を有したマイクロコンピュータ４で構成されている。
【００２７】
また、本実施の形態では、前記グランド接地はずれ検出手段は、カソードが前記負荷端子８と前記半導体スイッチ素子６の接続点に接続され、アノードが前記半導体スイッチ素子６とレジスタ１３の接続点に接続されたダイオード１４を有し、前記負荷端子８または前記ダイオード１４の電流あるいは電圧を検出することによりグランド接地はずれを検出する。
【００２８】
また、本実施の形態では、前記グランド接地はずれ検出手段は、カソードが前記負荷端子８と前記半導体スイッチ素子６の接続点に接続され、アノードが前記半導体スイッチ素子６とレジスタ１３の接続点に接続されたダイオード１４を有し、前記レジスタ１３の両端に発生する電位差を検出することにより前記グランド接地用端子のグランド接地はずれを検出する。
【００２９】
本実施の形態によれば、グランド接地端子１２のグランド接地はずれが発生した場合に、これを検出することができる。
従って、グランド接地はずれ検出手段の検出結果に基づいて、グランド接地端子１２の「グランド電位浮き」による負荷１０への誤通電をはじめとした異常状態が継続することを防止することが可能となり、安全性の高い「半導体スイッチ素子を用いた電子制御装置」を実現できる。
【００３０】
実施の形態２．
前述した実施の形態１では、マイクロコンピュータを用いて本発明を実施した例を示したが、マイクロコンピュータを用いず、入力信号を直接あるいは何らかのインターフェース回路およびロジック回路等を経由してハードウェア的にＭＯＳ−ＦＥＴを駆動してもよい。
図２は、実施の形態２による電子制御装置の構成を示す図である。
マイクロコンピュータを用いない場合は、例えば、図２のような回路構成をとることで、マイクロコンピュータを用いた場合と同様に、グランド接地はずれ時の負荷への通電を防止できる。
【００３１】
図２に示したＥＣＵ１０２は、前掲の図１に示したＥＣＵ１０１に対し、マイクロコンピュータの代わりに、入力端子２に入力された駆動信号と、比較器１７にて整形した増幅回路１５の出力とをNORゲート１８に入力し、NORゲート１８の出力を駆動回路５に入力する。
ＥＣＵ１０２では、グランド接地端子１２のグランド接地はずれが発生すると、実施の形態１と同様に、レジスタ１３の両端に電位差が発生する。これを増幅回路１５で増幅して比較器１７に入力している。
比較器１７においては、グランド接地端子１２のグランド接地はずれが発生した際にレジスタ１３の両端に発生する電位差にあわせて比較電位を設定している。
【００３２】
比較器１７に入力された電圧が、グランド接地端子１２の「グランド接地はずれ」を検出するための閾値となる比較電位を超えると、比較器１７はＨｉｇｈを出力する。
なお、グランド接地端子１２の「グランド接地はずれ」がなければ比較器１７はＬｏｗを出力する。
さらに、入力端子２の入力（即ち、駆動信号）がＬｏｗの場合にＭＯＳ−ＦＥＴ６の駆動、Ｈｉｇｈの場合にＭＯＳ−ＦＥＴ６の駆動を停止とすると、駆動信号と比較器１７の出力をＮＯＲゲート１８を介して駆動回路５に接続することで、駆動信号がＬｏｗで、かつグランド接地端子１２のグランド接地はずれが発生していない状態（即ち、グランド接地端子１２のグランド接地はずれが発生していないときに、駆動指令が行われた場合）のみ、ＭＯＳ−ＦＥＴ６を駆動でき、グランド接地端子１２のグランド接地はずれ発生時に負荷への誤通電することを防止することができる。
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態による電子制御装置の前記グランド接地はずれ検出手段は、カソードが前記負荷端子８と前記半導体スイッチ素子６の接続点に接続され、アノードが前記半導体スイッチ素子６とレジスタ１３の接続点に接続されたダイオード１４を有し、前記レジスタ１３の両端に発生する電位差を検出して増幅回路１５で増幅し、増幅した電位差と設定された所定値の電位を比較器１７で比較することにより、前記グランド接地用端子のグランド接地はずれを検出する。
従って、本実施の形態によれば、マイクロコンピュータを用いることなく、グランド接地用端子のグランド接地はずれを検出できる。
【００３４】
実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３による電子制御装置の構成を示す図である。
図３に示すＥＣＵ１０３では、一方が負荷スイッチング用（負荷駆動用）のＭＯＳ−ＦＥＴ６のソースに、もう一方がＥＣＵ１０３の内部グランドに接続されたダイオード１９を設ける。
さらに、ＥＣＵ１０３には、グランド接地はずれ検出用ＭＯＳ−ＦＥＴ２０、レジスタ２１および電圧検出回路２２にて構成されるグランド接地はずれ検出回路を設ける。
本グランド接地はずれ検出回路は、ＥＣＵ１０３の動作中、たとえば数秒おきに数ミリ秒間で定期的にＭＯＳ−ＦＥＴ２０をオンし、このときの負荷端子８の電圧を、電圧検出回路２２を介してマイクロコンピュータ４でモニタすることにより、定期的にＥＣＵ１０３のグランド接地はずれ検出を実施するものである。
なお、本グランド接地はずれ検出回路において、レジスタ２１はグランド接地はずれ検出回路に流れる電流を制限する用途で設けており、これによりＭＯＳ−ＦＥＴ20はＭＯＳ−ＦＥＴ6と比較して電流定格の小さいものを使用することが可能となる。
【００３５】
ＥＣＵ１０３において、グランド接地端子１２のグランド接地はずれが発生した場合、ＥＣＵ１０３の内部グランドの電位は、ダイオード１９、ソレノイド１０のインピーダンスによって決定される。
即ち、ソレノイド１０を駆動しない場合において、ダイオード１９、ソレノイド１０のインピーダンスが十分に小さければ、グランド浮きをＭＯＳ−ＦＥＴ６のオン電圧以下に抑えることができ、グランド浮きによるＭＯＳ−ＦＥＴ6の誤駆動を防止することができる。
なお、グランド接地端子１２のグランド接地はずれが発生した状態においては、ＥＣＵ１０３の内部グランドの電位は、負荷端子８の電位と比較して、ダイオードの持つ順方向電圧の分だけ電位が上昇した状態となる。
【００３６】
ここで、グランド接地端子１２のグランド接地はずれが発生した状態を説明する。
前述のとおり、グランド接地端子１２のグランド接地はずれが発生した状態においては、ＥＣＵ１０３の内部グランド電位は負荷端子８の電位と比較し、ダイオード１９の持つ順方向電圧の分だけ電位が上昇した状態となる。
このとき、ＭＯＳ−ＦＥＴ２０の通電動作を実施すると、負荷端子８にはレジスタ２１とソレノイド１０の分圧比に従った電圧が発生する。
しかし、グランド接地端子１２のグランド接地はずれ発生時はＥＣＵ１０３の内部グランド電位は、負荷端子８の電位と比較して、ダイオード１９の持つ順方向電圧の分だけ電位が上昇した状態となるので、電圧検出回路２２にて認識される電圧値は常にダイオード１９の順方向電圧分のみとなる。
【００３７】
従って、電圧検出回路２２に認識される電圧値が本来意図した電圧値と異なる電圧値となることにより、ＥＣＵ１０３は異常を認識し、以降、駆動信号が入力されてもＭＯＳ−ＦＥＴ６を駆動しない、あるいは故障信号出力手段(非図示)等により他のＥＣＵや運転者に故障を知らせるといったフェールセーフが可能となる。
【００３８】
なお、ソレノイド１０の駆動中にグランド接地はずれが発生した場合は、実施の形態１の場合と同様に、マイクロコンピュータ４がリセットして再起動するので、マイクロコンピュータ４の再起動時に、ＭＯＳ−ＦＥＴ６の駆動制御よりも優先してレジスタ１３を用いたグランド接地はずれ検出制御を実行すれば、グランド接地端子１２のグランド接地はずれを検出することができ、グランド接地端子１２のグランド接地はずれが発生した状態において再びＭＯＳ−ＦＥＴ６に通電してしまう状態を防止することが可能となる。
なお、本実施例においては、グランド接地はずれ検出用のＭＯＳ−ＦＥＴ２０を負荷駆動用のＭＯＳ−ＦＥＴ６と別に設けたが、負荷駆動用ＭＯＳ−ＦＥＴ６をグランド接地はずれ検出用途と共用し、ＭＯＳ−ＦＥＴ２０を設けない回路としても差し支えない。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態による電子制御装置は、バッテリ９の電源電圧が入力される電源入力端子７と負荷２０が接続された負荷端子８との間に接続された第１の半導体スイッチ素子６と、前記第１の半導体スイッチ素子６が搭載された前記電子制御装置をグランド接地するためのグランド接地用端子１２と、駆動指令に基づいて前記半導体スイッチ素子６の通電・非通電を駆動制御する駆動制御手段と、第１の半導体スイッチ素子６と並列に接続された第２の半導体スイッチ素子２０を有し、前記第２の半導体スイッチ素子２０を定期的にオン／オフさせたときに、前記負荷端子８に発生する電圧値をモニタすることにより、前記グランド接地用端子１２のグランド接地はずれを検出するグランド接地はずれ検出手段とを備え、前記駆動制御手段は、前記グランド接地はずれ検出手段が前記グランド接地用端子１２のグランド接地はずれを検出すると、前記負荷２０への通電を禁止する。
また、本実施の形態による電子制御装置は、前記第２の半導体スイッチ素子２０と前記電源入力端子７の間に電流制限用のレジスタ２１を設けた。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、グランド接地はずれが発生した場合でも、グランド接地端子のグランド電位浮きによる誤通電などの異常状態が継続することを防止できる安全性の高い電子制御装置の実現に有用である。
【符号の説明】
【００４１】
２  入力端子                              ３  入力回路
４  マイクロコンピュータ                  ５  駆動回路
６  ＭＯＳ−ＦＥＴ（負荷駆動用）          ７  パワー側電源入力端子
８  負荷端子                              ９  バッテリ
１０  ソレノイド                          １１  制御側電源入力端子
１２  グランド接地端子                    １３  レジスタ
１４  ダイオード                          １５  増幅回路
１６  電源回路                            １７  比較器
１８  ＮＯＲゲート                        １９  ダイオード
２０  ＭＯＳ−ＦＥＴ（グランド接地はずれ検出用）
２１  レジスタ                            ２２  電圧検出回路
２３  レジスタ                            ２４  レジスタ
２５  合成インピーダンス                  ２６  内部グランド電位
１０１、１０２、１０３  電子制御装置（ＥＣＵ）
【図１】
2012085490.tif 000003
【図２】
2012085490.tif 000004
【図３】
2012085490.tif 000005
【図４】
2012085490.tif 000006
【図５】
2012085490.tif 000007