(57)【要約】      （修正有）【課題】電源から電力が供給される負荷回路と電源との間に設けられたリレーのオフ制御を、電源電圧の変動を想定して適切に実行し、リレー関連部品や回路構成の選択可能な範囲を広げる。【解決手段】リレーがオンされている状態でリレーオフ指令信号が生成された場合において、検出されるバッテリ出力電圧ＶＢが電圧閾値ＶＢＴＨより高いとき、またはリレーの周囲温度ＴＲが温度閾値ＴＲＴＨより低いときは、リレーのオフが禁止される。バッテリ出力電圧ＶＢが電圧閾値ＶＢＴＨ以下でかつ周囲温度ＴＲが温度閾値ＴＲＴＨ以上となったときに、リレーオフが許可される。【効果】リレー関連部品あるいは回路構成を選択する際に考慮すべき、設計最大電源電圧ＶＢＤＳＮを電圧閾値ＶＢＴＨまで低下させることができるので、リレー関連部品や回路構成の選択可能範囲を広げることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、前記電源から電力が供給される負荷回路との間に設けられたリレーのオンオフを制御する電子制御ユニットにおいて、
前記電源の出力電圧を電源電圧として取得する電圧取得手段を備え、
前記リレーがオンされている状態で前記リレーのオフを指令するリレーオフ指令信号が生成された場合において、前記電源電圧が電圧閾値より高いときは、前記リレーオフ指令信号に応じて前記リレーをオフすることを禁止することを特徴とする電子制御ユニット。
【請求項２】
前記電源電圧が前記電圧閾値以下となったときは、前記リレーオフ禁止を解除することを特徴する請求項１に記載の電子制御ユニット。
【請求項３】
前記リレーの周囲温度を取得する温度取得手段をさらに備え、
前記温度取得手段により取得された周囲温度が温度閾値より低いときは、前記リレーオフ指令信号に応じて前記リレーをオフすることを禁止することを特徴とする請求項１または２に記載の電子制御ユニット。
【請求項４】
前記電源は車両に搭載されたバッテリであり、前記負荷回路は前記車両を駆動する内燃機関を作動させるための電気回路であり、
前記リレーオフ指令信号は、前記内燃機関を作動させるためのスイッチがオフされたときに生成されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電子制御ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源から電力が供給される負荷回路と電源との間に設けられたリレーのオンオフを制御する電子制御ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電動車両において、モータを駆動するインバータと、バッテリとの間に設けられた２つのリレーを備える制御装置が示されている。この装置では、２つのリレーがオン状態にある場合において、バッテリの出力電流が所定電流を下回りかつ車速が所定車速を下回ると判定されたときに、２つのリレーの切断が許可される。これにより、リレーの溶着故障が防止されるとともに、モータの誘導電圧からインバータや高圧系補機が保護される。
【０００３】
特許文献２には、ＣＰＵの制御出力端子がトランジスタに接続され、トランジスタをオンオフすることによりリレーのオンオフ制御を行う装置が示されている。この装置では、ＣＰＵの制御出力端子とトランジスタとの間に遅延回路が設けられており、ＣＰＵに機能不良が発生するとリレーをオフする信号が出力され、その出力タイミングより遅れてリレーがオフされる。これによって、高いサージ電圧の発生が抑制され、トランジスタが保護される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４８５８３号公報
【特許文献２】特開２００８−１１３５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リレーをオンオフするための電子回路は、リレーのコイルに供給する電流をオンオフするスイッチング用のトランジスタと、リレーをオフする（非接続状態とする）ときに発生するサージ電圧からトランジスタを保護するためのアクティブクランプ回路とを備えており、リレーのオン状態でリレーコイルを流れる電流値がスイッチング用トランジスタの最大定格電流値を超えないというオン状態電流条件と、リレーをオフさせるときにアクティブクランプ回路に加わるエネルギー（リレーコイルに発生する逆起電力に起因するエネルギー）が最大定格エネルギー耐量を超えないというオフ時エネルギー条件とを満たすようにリレー、スイッチング用トランジスタ、及びアクティブクランプ回路（以下「リレー関連部品」という）を選択する必要がある。
【０００６】
例えば車両においてはバッテリが電源として使用され、バッテリから負荷回路に電力が供給されるため、非常に希なケースではあるが、バッテリが上がってしまい、バッテリの出力端子に外部から通常の２倍程度の電源電圧を供給する場合、あるいは極低温時に機関を始動するときに出力電圧が２４Ｖのバッテリを接続する場合または１２Ｖバッテリを２個直列に接続する場合がある。そのような場合には、電源電圧が通常の２倍程度となる特定高電源電圧状態が発生するため、上記オン状態電流条件及びオフ時エネルギー条件は、そのようなもっとも厳しい状態においても満たされることが要求される。しかし、厳しい状態でオン状態電流条件及びオフ時エネルギー条件を満たすリレー関連部品は、選択可能な範囲が狭くなり、またコストが上昇するという課題がある。また複数のリレーを１つのスイッチングトランジスタで駆動する回路構成を採用することができなくなり、スイッチングトランジスタ及びアクティブクランプ回路を増加させることが必要となる場合もある。
【０００７】
上記特許文献１には、リレーの溶着故障防止の観点で、リレーを流れる電流が小さい状態でリレーの切断を許可する手法が示されているが、リレーのオンオフ制御を行うトランジスタ及びアクティブクランプ回路の保護という観点での制御手法は示されていない。また特許文献２に示された遅延回路は、リレーをオフするタイミングを予め設定された比較的短い時間遅らせることにより、高いサージ電圧の発生を抑制するものであり、高いサージ電圧の発生を前提としてトランジスタ等の保護するものではない。また引用文献１及び２は、電源電圧の変動を想定してリレー関連部品を保護する、あるいはリレー関連部品や回路構成を選択することについては何も開示していない。
【０００８】
本発明は上述した点を考慮してなされたものであり、電源から電力が供給される負荷回路と電源との間に設けられたリレーのオフ制御を、電源電圧の変動を想定して適切に実行し、リレー関連部品や回路構成の選択可能な範囲を広げることができる電子制御ユニット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】
【０００９】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、電源（２）と、前記電源から電力が供給される負荷回路（６，７，１１）との間に設けられたリレー（３，４，５）のオンオフを制御する電子制御ユニットにおいて、前記電源の出力電圧を電源電圧（ＶＢ）として取得する電圧取得手段を備え、前記リレーがオンされている状態で前記リレーのオフを指令するリレーオフ指令信号が生成された場合において、前記電源電圧（ＶＢ）が電圧閾値（ＶＢＴＨ）より高いときは、前記リレーオフ指令信号に応じて前記リレーをオフすることを禁止することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、リレーがオンされている状態でリレーのオフを指令するリレーオフ指令信号が生成された場合おいて、電圧取得手段により取得された電源電圧が電圧閾値より高いときは、リレーオフ指令信号に応じてリレーをオフすることが禁止されるので、電圧閾値を最大電源電圧として想定して、オフ時エネルギー条件を満たすリレー関連部品を選択すること、あるいは複数のリレーを１つのスイッチングトランジスタでオンオフ制御する回路構成を採用することなどが可能となる。その結果、リレー関連部品や回路構成の選択可能範囲が広がり、コストを低減することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子制御ユニットにおいて、前記電源電圧（ＶＢ）が前記電圧閾値（ＶＢＴＨ）以下となったときは、前記リレーオフ禁止を解除することを特徴する。
この構成によれば、取得された電圧が電圧閾値以下となったときは、リレーオフ禁止が解除されるので、リレーがオフされない状態が継続することを回避できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電子制御ユニットにおいて、前記リレーの周囲温度（ＴＲ）を取得する温度取得手段をさらに備え、前記温度取得手段により取得された周囲温度（ＴＲ）が温度閾値（ＴＲＴＨ）より低いときは、前記リレーオフ指令信号に応じて前記リレーをオフすることを禁止することを特徴とする。
【００１３】
リレー関連部品の周囲温度が極端に低くなると、リレーコイルの抵抗値が低くなり、アクティブクランプ回路に印加されるエネルギーが増加するので、周囲温度が温度閾値より低いときは、リレーオフ指令信号に応じてリレーをオフすることを禁止することによって、周囲温度低下によってオフ時エネルギー条件が満たされなくなる事態を確実に回避できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１項に記載の電子制御ユニットにおいて、前記電源は車両に搭載されたバッテリ（２）であり、前記負荷回路は前記車両を駆動する内燃機関を作動させるための電気回路（６，７，１１）であり、前記リレーオフ指令信号は、前記内燃機関を作動させるためのスイッチ（８）がオフされたときに生成されることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、車両を駆動する内燃機関を作動させるためのスイッチがオフされたときにリレーオフ指令信号が生成され、バッテリ出力電圧が電圧閾値より高いときは、リレーオフ指令信号に応じてリレーをオフすることが禁止されるので、バッテリ出力端子に外部から通常のバッテリ出力電圧より高い電源電圧が供給されるような特定高電源電圧状態において、リレーオフを禁止することが可能となり、特定高電源電圧状態を考慮しないリレー関連部品あるいは回路構成の選択を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる車両に搭載された複数のリレーのオンオフ制御を行う電子制御ユニットを示す図である。
【図２】図１に示す制御部で実行されるイグニッションスイッチオフ制御処理のフローチャートである。
【図３】図２に示す処理で実行されるディレイセルフシャットダウン処理のフローチャートである。
【図４】リレーコイルのインダクタンス（Ｌ１）及び抵抗値（Ｒ１）の選択可能範囲、及び温度閾値（ＴＲＴＨ）の設定方法を説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる車両に搭載された複数のリレーのオンオフ制御を行う電子制御ユニットを示す図である。
【図６】図５に示す制御部で実行されるリレーオフ制御処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は本発明の一実施形態にかかる車両に搭載された複数のリレーのオンオフ制御を行う電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）を示す。当該車両は、内燃機関によって駆動される車両であり、内燃機関によって充電可能なバッテリ２を備えている。
【００１８】
電源としてのバッテリ２の出力端子（正極端子）は、第１，第２，第３リレー３，４，５を介してＥＣＵ１に接続されており、ＥＣＵ１は、制御部１１と、３つのリレーのオンオフ制御を行うスイッチング用トランジスタＱ１と、ツェナーダイオードＤ１及び通常のダイオードＤ２によって構成されるアクティブクランプ回路１２とを備えている。
【００１９】
バッテリ２の出力端子は、リレー３〜５の入力端子３ａ，４ａ，５ａに接続されている。第１リレー３の出力端子３ｂは、ＥＣＵ１の接続されており、制御部１１へ電源電圧を供給する。第２リレー４の出力端子４ｂ及び第３リレー５の出力端子５ｂは、それぞれＥＣＵ１を介して点火回路６及びインジェクタ駆動回路７に接続されており、点火回路６及びインジェクタ駆動回路７へ点火プラグ（図示せず）及び燃料噴射弁（図示せず）を駆動するための電源を供給する。
【００２０】
制御部１１は、演算処理を実行するＣＰＵ、ＡＤ変換回路、メモリ回路、バッテリ出力電圧ＶＢを安定化させてより低い電源電圧ＶＳ（例えば５Ｖ）を出力する電圧安定化回路などを備え、電源電圧ＶＳを制御部１１を構成する回路の電源として使用する。制御部１１は、バッテリ出力電圧ＶＢをＡＤ変換してＣＰＵに入力するＡＤ変換回路を備え、このＡＤ変換回路が電圧取得手段を構成する。
【００２１】
リレー３〜５は、それぞれリレーコイル３ｃ，４ｃ，５ｃを備えており、リレーコイル３ｃ，４ｃ，５ｃの一端はバッテリ２の出力端子に接続され、他端はトランジスタＱ１の一端に接続されている。トランジスタＱ１の他端は接地されており、トランジスタＱ１のゲート端子は、制御部１１に接続されている。アクティブクランプ回路１２は、トランジスタＱ１の一端とゲート端子との間に接続されている。
【００２２】
制御部１１は、トランジスタＱ１の切換制御信号ＳＳＷをトランジスタＱ１のゲート端子に供給し、トランジスタＱ１をオンオフすることによるリレー３〜５のオンオフ制御を行う。制御部１１にはイグニッションスイッチ８及びリレー３〜５の周囲温度ＴＲを検出する温度センサ９が接続されている。制御部１１にはさらに図示しない他のセンサ（例えば内燃機関の回転速度、吸入空気量、冷却水温度、吸気温度、車速などを検出するセンサ）が接続されており、これらのセンサの検出信号に応じて燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御信号ＳＩＮＪ及び点火時期を制御する点火信号ＳＩＧを出力し、インジェクタ駆動回路７及び点火回路６に供給する。
【００２３】
トランジスタＱ１をオンすることによって、３つのリレーコイル３ｃ，４ｃ，５ｃに電流が供給され、それらの電流が全てトランジスタＱ１を流れるため、リレーコイル３ｃ，４ｃ，５ｃの抵抗値をそれぞれＲ１，Ｒ２，Ｒ３とすると、下記式（１）で示されるオン状態電流条件を満たすようにリレー３〜５及びトランジスタＱ１を選択する必要がある。
ＶＢ×（１／Ｒ１＋１／Ｒ２＋１／Ｒ３）＜ＩＣＯＰ            （１）
ここでＶＢはバッテリ出力電圧、ＩＣＯＰはトランジスタＱ１を流れる電流の最大定格値（最大定格電流値）である。
【００２４】
またアクティブクランプ回路１２には、トランジスタＱ１をオフしたときに大きな電流が流れるため、下記式（２）〜（４）で示されるオフ時エネルギー条件を満たすようにリレー３〜５及びアクティブクランプ回路１２を選択する必要がある。
Ｅ１＋Ｅ２＋Ｅ３＜ＥＡＳ                                    （２）
Ｅn＝１/２×Ｌn×Ｉn2×ＶＺ/（ＶＺ−ＶＢ）                  （３）
Ｉn＝ＶＢ／Ｒn                                              （４）
ここで、ＥＡＳはアクティブクランプ回路１２のアクティブクランプエネルギー耐量であり、ＶＺはツェナーダイオードＤ１の降伏電圧であり、ｎはリレーコイル３ｃ〜５ｃに対応して１〜３の値をとるインデクスパラメータであり、Ｌn（ｎ＝１〜３）は、リレーコイル３ｃ〜５ｃのインダクタンスである。Ｅn（ｎ＝１〜３）は、リレーコイル３ｃ〜５ｃを流れる電流が遮断されることよってアクティブクランプ回路１２に印加されるエネルギーである。
【００２５】
リレー関連部品（リレー３〜５，トランジスタＱ１，アクティブクランプ回路１２）は、オン状態電流条件及びオフ時エネルギー条件を満たすように選択する必要があるが、この二つの条件は、バッテリ出力電圧ＶＢに依存して大きく変化し、特にオフ時エネルギー条件では、リレーコイル３ｃ，４ｃ，５ｃを流れる電流の二乗、すなわちバッテリ出力電圧ＶＢの二乗に比例して各コイル電流に起因するエネルギーＥ１〜Ｅ３が増加する。
【００２６】
車両に搭載されるバッテリ２は、充電量がほぼ「０」となる（いわゆるバッテリ上がりの状態となる）ことがあり、そのような場合には通常電圧の２倍程度の電圧（例えば２４Ｖ程度、以下「最大電源電圧ＶＢＭＡＸ」という））がバッテリ出力電圧ＶＢとして外部から印加される可能性がある。そのため、通常は最大電源電圧ＶＢＭＡＸが印加されても、オン状態電流条件及びオフ時エネルギー条件が満たされるように、リレー関連部品が選択されるが、最大電源電圧ＶＢＭＡＸが印加される厳しい状態でオン状態電流条件及びオフ時エネルギー条件を満たすリレー関連部品は、選択可能な範囲が狭くなり、またコストが上昇するという課題がある。またリレー３〜５を１つのトランジスタＱ１で駆動する回路構成を採用することができなくなり、スイッチング用のトランジスタを増加させることが必要となる場合もある。さらに、リレーコイル３ｃ〜５ｃの抵抗値Ｒ１〜Ｒ３は、リレー３〜５の周囲温度ＴＲに依存して変化し、特に周囲温度ＴＲが低くなると抵抗値Ｒ１〜Ｒ３が減少して電流Ｉ１〜Ｉ３が増加するため、周囲温度ＴＲの影響も考慮する必要がある。
【００２７】
そこで本実施形態では、イグニッションスイッチ８がオフされたときに図２及び図３に示す処理を実行することによって、最大電源電圧ＶＢＭＡＸの想定値を低下させてリレー関連部品及び回路構成の選択可能範囲を広げ、コストの上昇を抑えるとともに、周囲温度ＴＲが低下したときに、オフ時エネルギー条件が満たされなくなる事態を確実に回避するようにしている。
【００２８】
図２は、イグニッションスイッチオフ制御処理のフローチャートであり、この処理はイグニッションスイッチ８がオフされた時点から一定時間毎に制御部１１で実行される。なお、イグニッションスイッチ８がオンされている状態では、トランジスタＱ１はオンされ、リレー３〜５はオン状態（接続状態）にある。
【００２９】
ステップＳ１１では、ＡＤ変換によって取得されるバッテリ出力電圧ＶＢが電圧閾値ＶＢＴＨ（例えば１８Ｖ）より高いか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であるときは、周囲温度ＴＲが温度閾値ＴＲＴＨ（例えば−２０℃）より低いか否かを判別する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の答が否定（ＮＯ）であるときは、リレーオフ遅延フラグＦＤＬＹを「０」に設定する（ステップＳ１４）。
【００３０】
一方バッテリ出力電圧ＶＢが電圧閾値ＶＢＴＨより高いとき、または周囲温度ＴＲが温度閾値ＴＲＴＨより低いときは、ステップＳ１３に進み、リレーオフ遅延フラグＦＤＬＹを「１」に設定する。
【００３１】
ステップＳ１３またはＳ１４実行後は、ステップＳ１５に進み、リレーオフ遅延フラグＦＤＬＹが「１」であるか否かを判別する。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、警告灯を点灯し（ステップＳ１６）、図３に示すディレイセルフシャットダウン制御を実行する（ステップＳ１７）。ステップＳ１５の答が否定（ＮＯ）であるときは、通常セルフシャットダウン制御（図示せず）を実行して（ステップＳ１８）、制御部１１のＣＰＵで実行されている制御処理を所定の順序で終了し、その過程でトランジスタＱ１がオフされ、リレー３〜５がオフされる（非接続状態へ移行する）。
【００３２】
図３のステップＳ２１では、バッテリ出力電圧ＶＢが電圧閾値ＶＢＴＨ以下となったか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、周囲温度ＴＲが温度閾値ＴＲＴＨ以上であるか否かを判別する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、リレーオフ許可フラグＦＲＯＦＦＯＫを「１」に設定する（ステップＳ２３）。一方、ステップＳ２１またはＳ２２の答が否定（ＮＯ）であるときは、リレーオフ許可フラグＦＲＯＦＦＯＫを「０」に設定する（ステップＳ２４）。
【００３３】
ステップＳ２５では、リレーオフ許可フラグＦＲＯＦＦＯＫが「１」であるか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であるときは、ステップＳ２１に戻る。すなわち、ステップＳ２１及びＳ２２の答がともに肯定（ＹＥＳ）となるまで、ステップＳ２１〜Ｓ２５を一定時間毎に繰り返し実行する。
【００３４】
ステップＳ２５の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、トランジスタＱ１をオフするように切換制御信号ＳＳＷのレベルを変更し、リレー３〜５をオフするとともに警告灯を消灯する（ステップＳ２６）。その後、作動中のプログラムを所定の順序で停止させるセルフシャットダウンを行う（ステップＳ２７）。
【００３５】
図２及び図３の処理によれば、バッテリ出力電圧ＶＢが電圧閾値ＶＢＴＨより高い状態、すなわち例えば外部からバッテリ２の出力端子に電源電圧が供給されて、検出されるバッテリ出力電圧ＶＢが電圧閾値ＶＢＴＨより高くなっているときには、リレー３〜５をオフすることが禁止される。このとき警告灯が点灯される（図２，Ｓ１５）ので、運転者が気づいて外部電源の供給を停止することが期待できる。
【００３６】
そして、バッテリ出力電圧ＶＢが電圧閾値ＶＢＴＨ以下となったときに、周囲温度ＴＲが温度閾値ＴＲＴＨより低いときは、リレーオフ禁止状態が継続される。周囲温度ＴＲが温度閾値ＴＲＴＨより低いときは、リレーコイルの抵抗値Ｒ１〜Ｒ３が最小抵抗値ＲＭＩＮより低くなって、オフ時エネルギー条件が満たされないからである。この場合も警告灯の点灯状態が継続することから、例えば運転者がリレー３〜５を布などで覆う対応を行うことによって、温度を高めることが期待できる。その結果、ステップＳ２２の答が肯定（ＹＥＳ）となってリレーオフ許可フラグＦＲＯＦＦＯＫが「１」に設定され、リレー３〜５がオフされる。
【００３７】
電圧閾値ＶＢＴＨは、通常の電源電圧（バッテリ出力電圧ＶＢ）と、想定される最大電源電圧（ＶＢＭＡＸ、例えば２４Ｖ）の間の値、例えば両者の平均電圧値に設定する。これにより、設計上想定すべき最大の電源電圧（以下「設計最大電源電圧」という）ＶＢＤＳＮを電圧閾値ＶＢＴＨまで低下させることができ、リレー関連部品あるいは回路構成の選択範囲を広げて、コスト上昇を抑制すること可能となる。
【００３８】
温度閾値ＴＲＴＨは、オフ時エネルギー条件を満たすリレーコイルの最小抵抗値ＲＭＩＮに対応して設定される。本実施形態においてリレー３〜５を全て同一仕様のリレーを使用する場合には、式（２）は下記式（２ａ）で示される。
３×Ｅ１＜ＥＡＳ                                            （２ａ）
これに式（３）及び（４）を適用すると、下記式（５）が得られる。
３×１/２×Ｌ１×（ＶＢ／Ｒ１）2×ＶＺ/（ＶＺ−ＶＢ）＜ＥＡＳ  （５）
【００３９】
式（５）を変形すると下記式（６）及び（７）が得られる。
【数１】
2017195105.tif 000003
【００４０】
式（６）で示される関係を図示すると、図４（ａ）の曲線ＬＮ１の下側が、インダクタンスＬ１及び抵抗値Ｒ１の選択可能範囲（式（６）を満たす範囲）に相当する。なお、曲線ＬＮ１の下側であっても、オン状態電流条件を満たさない抵抗値を選択することはできない。リレーコイル３ｃのインダクタンスＬ１を図４（ａ）に示すＬＸに決定すると、最小抵抗値ＲＭＩＮは、下記式（８）で与えられる。
【数２】
2017195105.tif 000004
【００４１】
式（６）から明らかなように、バッテリ出力電圧ＶＢが低くなるほど曲線ＬＮ１は破線で示すように上方向に移動するため、インダクタンスＬ１及び抵抗値Ｒ１の選択可能範囲が広くなる。すなわち、設計最大電源電圧ＶＢＤＳＮを最大電源電圧ＶＢＭＡＸから電圧閾値ＶＢＴＨまで低下させることによって、リレー３〜５のインダクタンスＬ１及び抵抗値Ｒ１の選択可能範囲を広げられることが確認できる。
【００４２】
一方、コイル３の周囲温度ＴＲと、抵抗値Ｒ１との関係は、図４（ｂ）で示されるので、温度閾値ＴＲＴＨは、最小抵抗値ＲＭＩＮに対応する周囲温度値ＴＲＸに設定される。すなわち、例えば常温において、図４（ａ）で示される選択可能範囲に含まれるインダクタンス及び抵抗値の組み合わせを満たすリレー（例えば点Ｐに対応するもの）を選択すると、インダクタンスＬ１及び常温の抵抗値Ｒ１がそれぞれＬＸ及びＲＸとなり、さらに式（８）から最小抵抗値ＲＭＩＮが決定され、温度閾値ＴＲＴＨは、図４（ｂ）の関係を用いて得られる周囲温度値ＴＲＸに設定される。なお、温度閾値ＴＲＴＨは、最小抵抗値ＲＭＩＮに対応する温度値そのものではなく、若干高い温度値に設定してもよい。
【００４３】
このように温度閾値ＴＲＴＨは、オフ時エネルギー条件を満たす最小抵抗値ＲＭＩＮと、リレー３〜５の周囲温度ＴＲと抵抗値Ｒ１との関係とを用いて設定される。これにより、周囲温度ＴＲの低下によってオフ時エネルギー条件が満たされなくなる事態を確実に回避することができる。なお、図２及び図３に示す処理は、リレーオフ指令信号が生成される時点までリレーオン状態が正常に継続されている（式（１）のオン状態電流条件がみたされている）ことを前提としており、例えばハーネスの地絡等によってオン状態電流条件が満たされなくなったときは、図示しないヒューズの溶断、あるいはトランジスタＱ１の故障が発生して、リレーオン状態が正常に継続されなくなる。また、過電流保護回路が設けられている場合には、その過電流保護回路が作動してコイルへの電流供給が遮断される。
【００４４】
リレー３〜５の仕様（インダクタンス及び抵抗値）が異なる場合には、リレー３〜５のそれぞれに対応するエネルギー耐量ＥＡＳ１，ＥＡＳ２，ＥＡＳ３を、それらの合計（＝ＥＡＳ１＋ＥＡＳ２＋ＥＡＳ３）がアクティブクランプエネルギー耐量ＥＡＳとなるように設定し、それぞれのリレーコイル３ｃ〜５ｃ毎に温度閾値ＴＲＴＨ１，ＴＲＴＨ２，ＴＲＴＨ３を算出し、３つの温度閾値ＴＲＴＨ１〜ＴＲＴＨ３の最大値を図２及び３の処理に適用する温度閾値ＴＲＴＨとすることで、周囲温度ＴＲの低下に起因してオフ時エネルギー条件が満たされなくなる事態を確実に回避できる。
【００４５】
以上のように本実施形態によれば、リレー３〜５がオンされている状態でリレーオフ指令信号が生成された場合において、検出されたバッテリ出力電圧ＶＢが電圧閾値ＶＢＴＨより高いときは、リレーオフ指令信号に応じてリレー３〜５をオフすることが禁止されるので、電圧閾値ＶＢＴＨを設計最大電源電圧ＶＢＤＳＮとして想定して、オフ時エネルギー条件を満たすリレー関連部品を選択すること、あるいは３つのリレー３〜５を１つのトランジスタＱ１でオンオフ制御する回路構成を採用することなどが可能となる。その結果、リレー関連部品や回路構成の選択可能範囲が広がり、コストを低減することができる。
本実施形態では、バッテリ２が電源に相当し、ＥＣＵ１，点火回路６，及びインジェクタ駆動回路７が負荷回路に相当し、イグニッションスイッチ８がオフされたこと示す信号が、リレーオフ指令信号に相当し、温度センサ９が温度取得手段に相当する。
【００４６】
［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２の実施形態にかかる車両に搭載された複数のリレーのオンオフ制御を行うＥＣＵを示す。バッテリ２の出力端子（正極端子）は、第１及び第２リレー２３，２４を介してＥＣＵ２１に接続されており、ＥＣＵ２１は、制御部２１と、２つのリレー２３，２４のオンオフ制御を行うスイッチング用トランジスタＱ２と、ツェナーダイオードＤ３及び通常のダイオードＤ４によって構成されるアクティブクランプ回路３２とを備えている。
【００４７】
バッテリ２の出力端子は、リレー２３，２４の入力端子２３ａ，２４ａに接続されている。第１リレー２３の出力端子２３ｂは、第１ＲＦＣユニット４１に接続され、第２リレー２４の出力端子２４ｂは、第２ＲＦＣユニット４２に接続されている。ＲＦＣユニットは、ラジエータファン制御ユニットであり、第１及び第２ＲＦＣユニット４１，４２には、それぞれラジエータファンを駆動するモータ４３，４４が接続されている。第１及び第２リレー２３，２４を介して、第１及び第２ＲＦＣユニット４１，４２にバッテリ出力電圧ＶＢが供給される。
【００４８】
制御部３１には、図示しない他のリレーを介してバッテリ出力電圧ＶＢが供給されるように構成されており、制御部３１は演算処理を実行するＣＰＵ、ＡＤ変換回路、メモリ回路、バッテリ出力電圧ＶＢを、より低い電源電圧ＶＳ（例えば５Ｖ）安定化する安定回路などを備え、電源電圧ＶＳを制御部３１を構成する回路の電源として使用する。制御部３１は、バッテリ出力電圧ＶＢをＡＤ変換してＣＰＵに入力するＡＤ変換回路を備え、このＡＤ変換回路が電圧取得手段を構成する。
【００４９】
リレー２３，２４は、それぞれリレーコイル２３ｃ，２４ｃを備えており、リレーコイル２３ｃ，２４ｃの一端はバッテリ２の出力端子に接続され、他端はトランジスタＱ２の一端に接続されている。トランジスタＱ２の他端は接地されており、トランジスタＱ２のゲート端子は、制御部３１に接続されている。アクティブクランプ回路３２は、トランジスタＱ２の一端とゲート端子との間に接続されている。
【００５０】
制御部３１は、トランジスタＱ２の切換制御信号ＳＳＷをトランジスタＱ２のゲート端子に供給し、トランジスタＱ２をオンオフすることによるリレー２３，２４のオンオフ制御を行う。制御部３１にはイグニッションスイッチ８及びリレー２３，２４の周囲温度ＴＲを検出する温度センサ１９が接続されている。制御部３１にはさらに図示しない他のセンサ（例えば内燃機関の回転速度、吸入空気量、冷却水温度、吸気温度、車速などを検出するセンサ）が接続されており、これらのセンサの検出信号に応じてラジエータファンの駆動制御信号ＳＣＴＬ１，ＳＣＴＬ２を第１及び第２ＲＦＣユニット４１，４２に供給する。ラジエータファンは、イグニッションスイッチ８をオフした時点では作動を停止しない場合もあり、図示しないラジエータファン制御処理において、ラジエータファンの作動を停止する時点が判定され、その停止時点、または停止時点より少し遅れて、リレー２３，２４のオフを指令するリレーオフ指令信号が生成される。
【００５１】
図６は、本実施形態におけるリレーオフ制御処理のフローチャートであり、この処理は、ラジエータファン制御処理においてリレーオフ指令信号が生成された時点から一定時間毎に実行される。
【００５２】
ステップＳ３１では、バッテリ出力電圧ＶＢが電圧閾値ＶＢＴＨ以下となったか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、周囲温度ＴＲが温度閾値ＴＲＴＨ以上であるか否かを判別する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、リレーオフ許可フラグＦＲＯＦＦＯＫを「１」に設定する（ステップＳ３３）。一方、ステップＳ３１またはＳ３２の答が否定（ＮＯ）であるときは、警告灯を点灯し（ステップＳ３４）、リレーオフ許可フラグＦＲＯＦＦＯＫを「０」に設定する（ステップＳ３５）。
【００５３】
ステップＳ３６では、リレーオフ許可フラグＦＲＯＦＦＯＫが「１」であるか否かを判別し、その答が否定（ＮＯ）であるときは、ステップＳ３１に戻る。すなわち、ステップＳ３１及びＳ３２の答がともに肯定（ＹＥＳ）となるまで、ステップＳ３１〜Ｓ３６を一定時間毎に繰り返し実行する。
ステップＳ３６の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、トランジスタＱ２をオフする切換信号ＳＳＷを出力し、リレー２３，２４をオフするとともに警告灯を消灯する（ステップＳ３７）。
【００５４】
本実施形態においても第１の実施形態と同様の効果が得られる。本実施形態では、第１及び第２ＲＦＣユニット４１，４２が負荷回路に相当し、温度センサ１９が温度取得手段に相当し、ラジエータファン制御処理においてリレーオフ指令信号が生成される。
【００５５】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態のように複数のリレーを単一のスイッチングトランジスタによってオンオフ制御する場合が最もリレー関連部品の選択条件が厳しくなるため、本発明の効果が顕著なものとなるが、本発明は単一のリレーをオンオフ制御する電子制御ユニットにも適用可能である。
【００５６】
また本発明は、車両に搭載されるリレー及びそのリレーのオンオフ制御を行う電子制御ユニットに限定されるものではなく、電源電圧が比較的大きく変動する可能性のある場合に適用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１  電子制御ユニット（負荷回路）
２  バッテリ（電源）
３，４，５  リレー
６  点火回路
７  インジェクタ駆動回路
９  温度センサ（温度取得手段）
１１  制御部（電圧取得手段）
【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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