JP2012138831A - 電気負荷駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気負荷に電流を流す複数の各トランジスタが設けられている並列な通電用配線の断線を、各トランジスタに大きな電流負担をかけることなく、また電気負荷への通電を中断してしまうことなく検出する。
【解決手段】２つのトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２によりリレーのコイル１３ａに通電するＥＣＵ１１では、コイル１３ａへの通電期間中に、電圧変動制御部３１が、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２へのゲート電圧ＶＧ１，ＶＧ２の各々を定期的に且つ互いに時間をずらして所定時間だけ低下させることにより、一方のトランジスタの通電能力が落ちてドレイン・ソース間電圧が所定値以上になる期間を発生させる。そして、故障判定部３２は、各トランジスタのソース電圧ＶＳ１，ＶＳ２の差が所定の閾値以上になったことを検知すると、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が設けられている通電用配線Ｌ１，Ｌ２の負荷側部分ＬＳ１，ＬＳ２の何れかが断線していると判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のトランジスタを介して電気負荷に電流を流す電気負荷駆動装置に関する。

この種の電気負荷駆動装置として、例えば特許文献１に記載のものがある。
特許文献１に記載の電気負荷駆動装置は、電源の高電位側と低電位側とのうちの一方に一端が接続された電気負荷の他端に、一端が接続され、他端が電源の高電位側と低電位側とのうちの他方に接続された複数の並列な通電用配線と、その各通電用配線上に２つの出力端子が直列に設けられ、オンすることで該通電用配線を連通して電気負荷に電流を流す複数の通電用トランジスタとを備えている。このため、複数の通電用トランジスタは、電気負荷に対して直列に且つ互いに並列に設けられていることになる。

そして、特許文献１に記載の電気負荷駆動装置では、電気負荷に連続して通電すべき通電期間において、複数の通電用トランジスタをオンさせることにより、該複数の通電用トランジスタを介して電気負荷に電流を流す。

この構成によれば、何れかの通電用配線に断線が生じたとしても、他の正常な通電用配線及び該正常な通電用配線に設けられている通電用トランジスタを介して、電気負荷への通電を行うことができ、電気負荷の駆動に対する信頼性を向上させることができる。

また、特許文献１に記載の電気負荷駆動装置では、電気負荷への通電期間中に、複数の通電用トランジスタのうちの各々１つだけがオンされる単独オン期間を発生させ、その各単独オン期間において、互いに接続された複数の通電用トランジスタの電気負荷側の出力端子の電圧をモニタすることにより、電気負荷への通電が行われているか否かを判定し、通電が行われていないと判定したならば、その単独オン期間においてオンされるはずの通電用トランジスタがオープン故障（即ち、オンしないオフのままの故障）していると判断するようになっている。

そして、このような電気負荷駆動装置によれば、各通電用トランジスタのオープン故障を検出でき、また、電圧のモニタ箇所を上記複数の通電用配線同士の電気負荷側の接続点とすれば、上記通電用配線の何れかが、通電用トランジスタよりも電気負荷側の部分あるいは通電用トランジスタよりも電気負荷側とは反対側の部分で断線した場合でも、その通電用配線の断線を、通電用トランジスタのオープン故障として検出可能である。

特開２００３−１５８４４７号公報

しかし、特許文献１の技術では、電気負荷への通電期間中に、上記単独オン期間（複数の通電用トランジスタのうちの１つだけをオンし、他はオフする期間）を発生させるため、信頼性の面で不利である。

具体的に説明すると、駆動対象の電気負荷が、何かのイベント発生時に短期間だけ駆動されるものではなく、継続的に駆動されるべきもの（例えば、車両においては、車載ユニットにイグニッション系の電源を供給するリレー等）であるとすると、電気負荷への通電期間中に、定期的に単独オン期間を発生させて故障検出を実施することとなる。そして、その単独オン期間においては、１つの通電用トランジスタだけで電気負荷に電流を流す状況になり、その状況が定期的に繰り返されることとなるため、通電用トランジスタの劣化を促進する可能性がある。

また、単独オン期間中にオンされるべき通電用トランジスタがオープン故障していた場合は元より、その通電用トランジスタが設けられている通電用配線が断線していた場合にも、その単独オン期間において、電気負荷への通電が中断されてしまうこととなる。

そこで、本発明は、複数の通電用トランジスタを介して電気負荷に電流を流す電気負荷駆動装置において、各通電用トランジスタが設けられている並列な通電用配線の断線を、各通電用トランジスタに大きな電流負担をかけることなく、また電気負荷への通電を中断してしまうことなく検出することを目的とする。

請求項１の電気負荷駆動装置は、電源の高電位側と低電位側とのうちの一方に一端が接続された電気負荷の他端に、一端が接続され、他端が電源の高電位側と低電位側とのうちの他方に接続された複数の並列な通電用配線と、その各通電用配線上に２つの出力端子が直列に設けられ、オンすることで該通電用配線を連通して電気負荷に電流を流す複数の通電用トランジスタとを備えており、電気負荷に連続して通電すべき通電期間において、前記複数の通電用トランジスタをオンさせることにより、該複数の通電用トランジスタを介して電気負荷に電流を流す。

尚、通電用トランジスタが電気負荷よりも上流側に設けられるハイサイド駆動の形態ならば、電気負荷の一端は電源の低電位側に接続され、各通電用配線の上記他端（電気負荷側とは反対側）は電源の高電位側に接続されることとなる。逆に、通電用トランジスタが電気負荷よりも下流側に設けられるローサイド駆動の形態ならば、電気負荷の一端は電源の高電位側に接続され、各通電用配線の上記他端は電源の低電位側に接続されることとなる。

そして更に、請求項１の電気負荷駆動装置は、検査用期間発生手段と断線判定手段とを備えている。
検査用期間発生手段は、前記通電期間中に、複数の通電用トランジスタのうちの１つである特定トランジスタを除く他の通電用トランジスタが、該通電用トランジスタの２つの出力端子間の電圧差が所定値以上となるように通電能力が下げられた低通電能力状態でオンされる検査用期間を、複数の各通電用トランジスタが切り替わって前記特定トランジスタとなるように発生させる。このため、通電期間中の各検査用期間では、通電用トランジスタのうちの何れか１つだけが、通電能力が下げられない通常状態でオンされ（即ち、出力端子間の電圧差ができるだけ小さくなるように飽和状態でオンされ）、他の通電用トランジスタは上記低通電能力状態でオンされる。

そして、断線判定手段は、各通電用トランジスタの電気負荷側の出力端子に接続されており、その各通電用トランジスタの電気負荷側の出力端子のうちで、何れかの出力端子の電圧と他の出力端子の電圧との差が所定の閾値以上になったことを検知したならば、各通電用配線の何れかにおいて、通電用トランジスタよりも電気負荷側の部分が断線していると判定する。

ここで、検査用期間発生手段及び断線判定手段による断線検出原理について説明する。
まず、断線が生じていない正常時であれば、各通電用トランジスタの電気負荷側の出力端子（以下、負荷側出力端子ともいう）は、並列な通電用配線によって互いに接続されているため、各通電用トランジスタの負荷側出力端子の電圧は常に同じになる。

一方、通電用トランジスタの各々が設けられる各通電用配線のうち、ある通電用配線Ｌｘの通電用トランジスタＴｒｘよりも電気負荷側の部分（以下、負荷側部分ともいう）が断線したとすると、その通電用トランジスタＴｒｘの負荷側出力端子だけが、他の通電用トランジスタの負荷側出力端子及び電気負荷から切り離されることとなる。

このため、その通電用トランジスタＴｒｘが上記特定トランジスタとなる検査用期間においては、通電用トランジスタＴｒｘを除く他の通電用トランジスタの両出力端子間の電圧差が所定値以上となるのに対し、通電用トランジスタＴｒｘの両出力端子間の電圧差は所定値以上とならず、該所定値よりも小さくなる。

そして、各通電用配線の電気負荷側とは反対側が接続される電位（即ち、電源の高電位側と低電位側とのうちの上記他方）をＶｒｅｆとすると、通電用トランジスタＴｒｘの負荷側出力端子の電圧は、Ｖｒｅｆとの電位差が上記所定値よりも小さい電圧になるが、他の通電用トランジスタの負荷側出力端子の電圧は、Ｖｒｅｆとの電位差が上記所定値以上の電圧になり、結局、通電用トランジスタＴｒｘの負荷側出力端子の電圧と、他の通電用トランジスタの負荷側出力端子の電圧とには、ある閾値以上の差が確実に生じることとなる。

よって、ある通電用配線Ｌｘの負荷側部分が断線したとすると、断線判定手段が、何れかの負荷側出力端子の電圧と他の負荷側出力端子の電圧との差が閾値以上になったと検知して、何れかの通電用配線の負荷側部分が断線していると判定することとなる。

以上のように、請求項１の電気負荷駆動装置によれば、各通電用トランジスタが設けられている通電用配線の断線（詳しくは、通電用配線の負荷側部分の断線）を検出でき、しかも、電気負荷への通電期間において、１つの通電用トランジスタだけで電気負荷へ通電する期間は設けておらず、全ての通電用トランジスタを介して電気負荷へ通電するようになっているため、各通電用トランジスタに大きな電流負荷をかけることはない。また、何れかの通電用配線が断線していても、電気負荷への通電を中断してしまうこともない。よって、電気負荷の駆動に対する信頼性を従来装置よりも向上させることができる。

ところで、請求項２に記載のように、検査用期間発生手段は、前記検査用期間を間欠的に発生させることが好ましい。
つまり、各通電用トランジスタを上記特定トランジスタとする各検査用期間を、次々に連続して発生させるようにしても良いが、そのようにするよりは、検査用期間を間欠的に発生させる（ある間隔を空けて発生させる）方が、各通電用トランジスタが低通電能力状態でオンされる頻度が小さくなり、各通電用トランジスタでの電力損失を低減することができるからである。

また、請求項３に記載のように、断線判定手段は、検査用期間中に動作して、前記各出力端子（負荷側出力端子）のうちで、何れかの出力端子の電圧と他の出力端子の電圧との差が前記閾値以上になったことを検知したならば、その検知時の検査用期間において前記特定トランジスタとなっている通電用トランジスタが設けられた通電用配線において、通電用トランジスタよりも電気負荷側の部分（負荷側部分）が断線していると判定するように構成することができる。そして、この構成によれば、どの通電用配線の負荷側部分が断線しているのかを判別することができる。

次に、請求項４の電気負荷駆動装置は、請求項１〜３の電気負荷駆動装置において、異常処置手段を備えている。そして、異常処置手段は、電気負荷への通電期間中に、複数の通電用トランジスタのうちの少なくとも１つについて、該通電用トランジスタの２つの出力端子間の電圧差を監視し、その電圧差が異常判定用の規定値以上であれば、そのとき以後に検査用期間発生手段が作動するのを禁止する。

この構成によれば、もし検査用期間発生手段が、異常になって、通電用トランジスタの通電能力を必要以上に低下させてしまい、その結果、通電用トランジスタの両出力端子間の電圧差が異常に大きくなったとしたら、そのことが異常処置手段によって検知され、その検知時以後は、検査用期間発生手段の作動が禁止されることとなる。よって、検査用期間発生手段に異常が生じても、通電用トランジスタでの電力損失が極端に大きくなってしまうことや、電気負荷への通電電流が減少してしまうことを、回避することができる。

尚、異常判定用の規定値は、前記所定値よりも大きい値に設定すれば良い。また、異常処置手段は、全ての通電用トランジスタについて両出力端子間の電圧差を監視するように構成すれば、最も信頼性を上げることができる。また、異常処置手段は、通電期間のうち、特に検査用期間中にだけ、上記電圧差を監視するように構成しても良い。

次に、請求項５の電気負荷駆動装置は、請求項１〜４の電気負荷駆動装置において、検査終了手段を備えている。そして、検査終了手段は、断線判定手段により通電用配線が断線している（何れかの通電用配線の負荷側部分が断線している）と判定されたなら、そのとき以後に検査用期間発生手段が作動するのを禁止する。

この構成によれば、何れかの通電用配線の断線が検出されると、他の正常な通電用配線に設けられている通電用トランジスタは低通電能力状態にされなくなるため、電気負荷への通電電流が減少してしまうのを回避することができる。

次に、請求項６の電気負荷駆動装置では、請求項１〜５の電気負荷駆動装置において、通電用トランジスタは、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）やＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等の電圧駆動型のトランジスタである。このため、当該装置は、駆動手段を備えており、その駆動手段は、前記通電期間において、各通電用トランジスタの制御端子に所定の駆動電圧を供給して該各通電用トランジスタをオンさせる。

そして、検査用期間発生手段は、前記低通電能力状態でオンさせるべき通電用トランジスタである通電能力低下対象トランジスタの制御端子に前記駆動手段から供給される駆動電圧を制御する（具体的には、駆動手段から出力される駆動電圧を変える）ことにより、その通電能力低下対象トランジスタの通電能力を低下させて、該通電能力低下対象トランジスタを低通電能力状態でオンさせるようになっている。例えば、通電用トランジスタがＮチャネル型のＦＥＴならば、駆動電圧（即ち、ゲート電圧）を低下させることで、その通電用トランジスタの通電能力を低下させる。

そして更に、当該装置は、予備駆動電圧供給手段を備えている。その予備駆動電圧供給手段は、前記通電期間において、各通電用トランジスタの制御端子に対し、駆動手段とは並行して駆動電圧を供給する手段であり、その駆動電圧として、通電用トランジスタを前記低通電能力状態よりも通電能力が低い状態でオンさせるための予備駆動電圧を供給する。

この構成によれば、もし検査用期間発生手段や駆動手段が異常になって、駆動手段から駆動電圧が、通電用トランジスタを全くオンさせることができないほどの値になってしまっても、各通電用トランジスタを、上記予備駆動電圧により、電気負荷に必要最低限の電流を流すことが可能な状態でオンさせることができるようになる。このため、電気負荷の駆動に対する信頼性を向上させることができる。

次に、請求項７の電気負荷駆動装置は、請求項１〜６の電気負荷駆動装置において、検査中断手段を備えている。そして、その検査中断手段は、特定の状況か否かを判定し、該特定の状況であると判定している場合には、検査用期間発生手段が作動するのを禁止する。

この構成によれば、特定の状況である場合に、検査用期間発生手段が作動して電気負荷への通電電流が減少してしまうことを、回避することができる。
例えば、電気負荷が、通電電流の大きさによって出力が変わるモータのようなアクチュエータであるとすると、検査中断手段が判定する特定の状況としては、電気負荷への通電電流を低下させたくない状況（即ち、通電電流を可能な限り大きくすべき状況）が考えられる。

また例えば、検査中断手段が判定する特定の状況としては、請求項８に記載のように、電源の電圧が所定の値よりも低い状況、とすることができる。そして、このように構成すれば、電源の電圧が低い場合に検査用期間発生手段が作動して電気負荷への通電電流が一層減少してしまうことを、回避することができる。

尚、検査中断手段は、電源の電圧を実際に監視することで、該電源の電圧が所定の値よりも低い状況か否かを判定するように構成することができる。また例えば、検査中断手段は、駆動対象の電気負荷以外の他の電気負荷のうち、特定の電気負荷への通電の実施を検知したならば、電源の電圧が所定の値よりも低い状況であると判定するように構成しても良い。

また、検査中断手段の機能に関連する機能として、電源の電圧や、他の電気負荷の制御状態に応じて、電源の電圧が低くなる場合ほど、通電用トランジスタの通電能力を低下させる度合いを小さくしたり、検査用期間を短くしたり、検査用期間の発生間隔を長くしたりして、駆動対象の電気負荷への通電電流が減少しないようにしても良い。

次に、請求項９の電気負荷駆動装置では、請求項１〜８の電気負荷駆動装置において、検査用期間発生手段は、電気負荷への通電期間中に、前記検査用期間とは別に、複数の通電用トランジスタの全てが同時に前記低通電能力状態でオンされる別種の検査用期間を発生させる。

そして更に、請求項９の電気負荷駆動装置は、各通電用トランジスタの２つ出力端子に接続された反負荷側断線判定手段を備えており、その反負荷側断線判定手段は、前記別種の検査用期間中に、各通電用トランジスタの２つ出力端子間の電圧差が前記所定値以下の判定値未満であるか否かを判定して、２つの出力端子間の電圧差が判定値未満である通電用トランジスタがあれば、その通電用トランジスタが設けられた通電用配線において、該通電用トランジスタよりも電気負荷側とは反対側の部分が断線していると判定する。

ここで、検査用期間発生手段が発生させる別種の検査用期間と反負荷側断線判定手段とによる断線検出原理について説明する。
まず、断線が生じていない正常時であれば、別種の検査用期間中において、各通電用トランジスタの２つ出力端子間の電圧差は、前記所定値以上となる。各通電用トランジスタは前述の低通電能力状態でオンされるからである。

一方、通電用トランジスタの各々が設けられる各通電用配線のうち、ある通電用配線Ｌｘの通電用トランジスタＴｒｘよりも電気負荷側とは反対側の部分（即ち、電源の高電位側と低電位側とのうちの上記他方に接続された方の部分であり、以下、反負荷側部分ともいう）が断線したとすると、その通電用トランジスタＴｒｘには電流が流れなくなり、他の通電用トランジスタだけを介して電気負荷に電流が流れる状態となる。

このため、別種の検査用期間において、正常な通電用配線に設けられている通電用トランジスタの両出力端子間の電圧差は前記所定値以上となるが、反負荷側部分が断線した通電用配線Ｌｘに設けられている通電用トランジスタＴｒｘの両出力端子間の電圧差は、該通電用トランジスタＴｒｘに電流が流れないことから、前記所定値よりも確実に小さくなる。

そこで、反負荷側断線判定手段は、別種の検査用期間中に、２つの出力端子間の電圧差が前記所定値以下の判定値よりも小さくなっている通電用トランジスタがあれば、その通電用トランジスタが設けられた通電用配線の反負荷側部分が断線していると判定するようになっている。

このような請求項９の電気負荷駆動装置によれば、各通電用トランジスタが設けられている通電用配線の反負荷側部分の断線も検出できる。しかも、請求項１の電気負荷駆動装置について述べた効果が依然として得られる。即ち、電気負荷への通電期間において、１つの通電用トランジスタだけで電気負荷へ通電する期間は設けておらず、全ての通電用トランジスタを介して電気負荷へ通電するようになっているため、各通電用トランジスタに大きな電流負荷をかけることがなく、また、何れかの通電用配線が断線していても、電気負荷への通電を中断してしまうこともない。よって、電気負荷の駆動に対する信頼性を更に向上させることができる。

ところで、検査用期間発生手段は、通電期間中において、前記別種の検査用期間を１回のみ発生させるように構成しても良いが、請求項１０に記載のように、前記別種の検査用期間を間欠的に発生させることが好ましい。反負荷側断線判定手段による断線検出を間欠的に繰り返し行うことができるからである。また、各通電用トランジスタが低通電能力状態でオンされる頻度が小さくなるため、各通電用トランジスタでの電力損失を低減することもできる。

また、前述の検査終了手段は、反負荷側断線判定手段によって通電用配線が断線していると判定された場合にも、その判定時以後に検査用期間発生手段が作動するのを禁止するように構成することができる。

第１実施形態のＥＣＵを表す構成図である。 駆動回路の構成を表す構成図である。 第１実施形態のＥＣＵの作用を説明するタイムチャートである。 第１実施形態の故障判定部が行う負荷側断線検出処理を表すフローチャートである。 マイコンが行う電圧変動制御禁止処理を表すフローチャートである。 第２実施形態のＥＣＵの作用を説明するタイムチャートである。 第２実施形態における電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２の出力パターンの具体例を表すタイムチャートである。 第２実施形態の故障判定部が行う反負荷側断線検出処理を表すフローチャートである。

本発明が適用された実施形態の電気負荷駆動装置としての電子制御装置（以下、ＥＣＵという）について、図面を用いて説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のＥＣＵ１１を表す構成図である。

このＥＣＵ１１は、車両に搭載され、同車両に搭載されたリレー１３のコイル（以下、リレーコイルともいう）１３ａに通電して、該リレー１３をオンさせるものである。そして、リレー１３は、オンすること（接点が短絡すること）で、バッテリ１５の電圧であるバッテリ電圧ＶＢを、イグニッション系の電源電圧として、他の車載ユニットや機器に供給するものである。このため、ＥＣＵ１１は、車両の運転者がイグニッションオンの操作を行うと、リレー１３をオンして、該リレー１３から他の車載ユニットや機器にバッテリ電圧ＶＢを供給し、その後、運転者がイグニッションオフの操作を行うと、他の給電停止条件が成立したことを確認した上で、リレー１３をオフする。

また、本実施形態において、ＥＣＵ１１のリレーコイル１３ａに対する駆動形態は、ハイサイド駆動である。このため、リレーコイル１３ａの一端は、ＥＣＵ１１の外部において、バッテリ１５のマイナス端子（電源の低電位側に相当）に、車両内のグランドラインを介して接続されている。

そして、ＥＣＵ１１は、リレーコイル１３ａの他端（グランドライン側とは反対側の端部）が接続された端子（電流出力端子）１７と、バッテリ１５のプラス端子（電源の高電位側に相当）に接続された端子（電源端子）１９と、オンすることでリレーコイル１３ａに電流を流す２つの通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２とを備えている。尚、本実施形態において、２つの通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。

ここで、２つの通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２は、リレーコイル１３ａに電流を流すための電流経路において、リレーコイル１３ａに対し直列に、且つ、互いに並列に設けられている。

具体的に説明すると、ＥＣＵ１１には、端子１７に一端が接続され、他端が端子１９に接続された２つの並列な通電用配線Ｌ１，Ｌ２が備えられており、その各通電用配線Ｌ１，Ｌ２上に、各通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の２つの出力端子（ドレイン端子とソース端子）が、ドレイン端子の方を上流側（端子１９側）にして直列に設けられている。

このため、各通電用配線Ｌ１，Ｌ２は、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２よりも電気負荷としてのリレーコイル１３ａ側の部分であって、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のソース端子と当該ＥＣＵ１１の端子１７とを接続する負荷側部分ＬＳ１，ＬＳ２と、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２よりもリレーコイル１３ａ側とは反対側の部分であって、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のドレイン端子と当該ＥＣＵ１１の端子１９とを接続する反負荷側部分ＬＤ１，ＬＤ２とからなっている、と言える。また、本実施形態では、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のソース端子が、電気負荷側の出力端子（負荷側出力端子）に相当する。

また、ＥＣＵ１１は、リレーコイル１３ａへの通電を制御するマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）２０と、マイコン２０から出力されるオン／オフ指示信号（駆動信号）ＳＤ１に応じて、通電用トランジスタＴｒ１をオン／オフさせる駆動回路２１と、マイコン２０から出力されるオン／オフ指示信号ＳＤ２に応じて、通電用トランジスタＴｒ２をオン／オフさせる駆動回路２２とを備えている。更に、ＥＣＵ１１は、通電用配線Ｌ１，Ｌ２の断線を検出するために、電圧変動制御部３１と故障判定部３２とを備えている。

駆動回路２１は、マイコン２０からのオン／オフ指示信号ＳＤ１が、アクティブレベル（本実施形態ではハイ）のときに、通電用トランジスタＴｒ１のゲート端子（制御端子に相当）に、所定の駆動電圧を供給して該通電用トランジスタＴｒ１をオンさせ、同様に、駆動回路２２も、マイコン２０からのオン／オフ指示信号ＳＤ２がハイのときに、通電用トランジスタＴｒ２のゲート端子に、所定の駆動電圧を供給して該通電用トランジスタＴｒ２をオンさせる。

そして、マイコン２０は、車両の運転者がイグニッションオンの操作を行ったことを検知すると、図３の２，３段目に示すように、駆動回路２１，２２へのオン／オフ指示信号ＳＤ１，ＳＤ２を同時にハイにし、その後、運転者がイグニッションオフの操作を行ったことを検知すると、他の給電停止条件が成立したか否かを判断して、給電停止条件が成立したなら、図３の２，３段目に示すように、オン／オフ指示信号ＳＤ１，ＳＤ２を同時にローにする。

つまり、マイコン２０は、リレーコイル１３ａに連続して通電すべき通電期間において、オン／オフ指示信号ＳＤ１，ＳＤ２を両方共にハイにすることにより、駆動回路２１，２２に２つの通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を同時にオンさせ、そのオンした２つの通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を介してリレーコイル１３ａに電流を流す。

尚、図１において図示を省略しているが、マイコン２０には、運転者がイグニッションオンとイグニッションオフの各操作を行ったことを示す信号が入力されており、マイコン２０は、その信号に基づいて、各操作の有無を検知する。また、給電停止条件としては、例えば、リレー１３によって給電される車載ユニットからの給電停止許可信号を通信線（図示省略）を介して受信した、といった条件が考えられる。

次に、駆動回路２１，２２について詳しく説明する。尚、駆動回路２１と駆動回路２２は、同じ構成を有するものであるため、ここでは、駆動回路２１の方を例に挙げて説明する。

図２に示すように、駆動回路２１は、端子１９からＥＣＵ１１の内部に供給されるバッテリ電圧ＶＢ（本実施形態では通常１２〜１４Ｖ）を昇圧して出力する昇圧回路２５と、端子１９からのバッテリ電圧ＶＢがアノードに入力されるダイオード２６と、昇圧回路２５の電圧出力端子と通電用トランジスタＴｒ１のゲート端子との間に設けられたアナログスイッチとしてのスイッチ素子２７と、ダイオード２６のカソードと通電用トランジスタＴｒ１のゲート端子との間に設けられたアナログスイッチとしてのスイッチ素子２８とを備えている。

そして、スイッチ素子２７，２８は、マイコン２０からのオン／オフ指示信号ＳＤ１がハイのときにオンして、昇圧回路２５の電圧出力端子とダイオード２６のカソードとを、通電用トランジスタＴｒ１のゲート端子に接続させ、逆に、オン／オフ指示信号ＳＤ１がローのときにはオフして、昇圧回路２５の電圧出力端子とダイオード２６のカソードとを、通電用トランジスタＴｒ１のゲート端子から切り離す。

また、昇圧回路２５は、バッテリ電圧ＶＢを昇圧して該バッテリ電圧ＶＤよりも高い電圧を当該昇圧回路２５の電圧出力端子から出力する電圧生成部２５ａと、その電圧生成部２５ａの出力電圧（即ち、当該昇圧回路２５の出力電圧）を調節する電圧制御部２５ｂとを備えている。

そして、電圧制御部２５ｂは、電圧変動制御部３１から出力される後述の電圧変動指示信号ＳＣ１が非アクティブレベルのローであるときには、電圧生成部２５ａの出力電圧を、通電用トランジスタＴｒ１のゲート端子に供給されることで該通電用トランジスタＴｒ１を完全にオン（即ち飽和状態でオン）させることが可能な電圧（例えば２０Ｖであり、以下、完全オン用電圧という）にする。

これに対し、電圧変動指示信号ＳＣ１がアクティブレベルのハイであるときには、電圧制御部２５ｂは、電圧生成部２５ａの出力電圧を、バッテリ電圧ＶＢよりも高いが上記完全オン用電圧よりは低い特定の電圧にする。その特定の電圧とは、通電用トランジスタＴｒ１のゲート端子に供給されることで該通電用トランジスタＴｒ１を完全オン時（飽和状態でのオン時）よりも通電能力が低い状態でオンさせる電圧であって、該通電用トランジスタＴｒ１のドレイン・ソース間電圧（ドレイン・ソース間の電圧差）を完全オン時よりも大きい所定値にさせることとなる電圧（例えば１５Ｖであり、以下、通電能力低下用電圧という）である。

このため、図３に示すように、マイコン２０からのオン／オフ指示信号ＳＤ１がハイのときに、電圧変動指示信号ＳＣ１がローならば、通電用トランジスタＴｒ１のゲート電圧（ゲート端子の電圧）ＶＧ１が、昇圧回路２５からの完全オン用電圧（２０Ｖ）となり、通電用トランジスタＴｒ１は完全にオンして、該通電用トランジスタＴｒ１のドレイン・ソース間電圧は例えば０．５Ｖとなる。このことから、図３において、オン／オフ指示信号ＳＤ１がハイで、電圧変動指示信号ＳＣ１がローの場合、通電用トランジスタＴｒ１の出力電圧であるソース電圧（ソース端子の電圧）ＶＳ１は、ドレイン電圧（ドレイン端子の電圧）ＶＤ１であるバッテリ電圧ＶＢ（１４Ｖ）よりも０．５Ｖ低い１３．５Ｖになっている。

また、マイコン２０からのオン／オフ指示信号ＳＤ１がハイのときに、電圧変動指示信号ＳＣ１がハイならば、通電用トランジスタＴｒ１のゲート電圧ＶＧ１は、昇圧回路２５からの通電能力低下用電圧（１５Ｖ）となり、通電用トランジスタＴｒ１は、ドレイン・ソース間電圧が完全オン時よりも大きい所定値（本実施形態では１Ｖ）となる低通電能力状態でオンすることとなる。このことから、図３において、オン／オフ指示信号ＳＤ１がハイで、電圧変動指示信号ＳＣ１もハイの場合、通電用トランジスタＴｒ１のソース電圧ＶＳ１は、バッテリ電圧ＶＢ（１４Ｖ）よりも１Ｖ低い１３Ｖになっている。

そして、駆動回路２１の上記構成及び動作は、駆動回路２２についても同様であり、上記説明において、マイコン２０からのオン／オフ指示信号ＳＤ１が、オン／オフ指示信号ＳＤ２に代わり、電圧変動制御部３１からの電圧変動指示信号ＳＣ１が、電圧変動指示信号ＳＣ２に代わり、通電用トランジスタＴｒ１が、通電用トランジスタＴｒ２に代わるだけである。

一方、図示を省略しているが、各通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のゲート端子とソース端子との間には、誤動作防止用の抵抗が設けられているため、オン／オフ指示信号ＳＤ１，ＳＤ２がローになって駆動回路２１，２２のスイッチ素子２７，２８がオフすれば、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のゲート・ソース間電圧は０Ｖになり、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２は完全にオフする。

また、駆動回路２１，２２において、オン／オフ指示信号ＳＤ１，ＳＤ２がハイの場合に、万一、昇圧回路２５の出力電圧が通電能力低下用電圧より低い電圧（例えば０Ｖ）なったとしても、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のゲート端子には、ダイオード２６及びスイッチ素子２８を介して、バッテリ電圧ＶＢからダイオード２６の順方向電圧Ｖｆ（約０．６Ｖ）だけ降下した電圧（＝ＶＢ−Ｖｆ：予備駆動電圧に相当）が供給されるため、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を、上記低通電能力状態よりも通電能力は低いものの、リレーコイル１３ａに必要最低限の電流を流すことが可能な状態でオンさせることができる。つまり、駆動回路２１，２２におけるダイオード２６とスイッチ素子２８は、こうしたフェイルセーフのために設けられている。

次に、電圧変動制御部３１について説明する。
電圧変動制御部３１は、マイコン２０からのオン／オフ指示信号ＳＤ１，ＳＤ２が両方共にハイになるリレーコイル１３ａへの通電期間において、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２へのゲート電圧ＶＧ１，ＶＧ２を変動させることで、その通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のソース電圧（出力電圧）ＶＳ１，ＶＳ２を変動させるものであり、具体的には、通電期間において、図３の４，５段目に示すように、所定の時間Ｔａ毎に、駆動回路２１への電圧変動指示信号ＳＣ１と、駆動回路２２への電圧変動指示信号ＳＣ２とを、交互に切り替えて、所定の時間Ｔｂ（＜Ｔａ）だけハイにする。換言すれば、電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２の各々を、一定の時間「２×Ｔａ」毎に、且つ、互いに一定時間Ｔａの位相差を付けて、所定の時間Ｔｂだけハイにする。

このため、リレーコイル１３ａへの通電期間においては、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のうちの何れか１つだけが完全にオンされ他が低通電能力状態でオンされる、という時間Ｔｂの期間が、一定時間Ｔａ毎に発生し、しかも、その時間Ｔｂの期間中に完全にオンされる唯一の通電用トランジスタは、一定時間Ｔａ毎に順次切り替わる（本実施形態では通電用トランジスタが２つであるため、交互に切り替わる）こととなる。尚、本実施形態では、その時間Ｔｂの各期間が、通電用配線Ｌ１，Ｌ２の負荷側部分ＬＳ１，ＬＳ２の断線を検出するために発生される検査用期間である。

そして、本実施形態では、図３に示すように、バッテリ電圧ＶＢが１４Ｖであるとすると、電圧変動指示信号ＳＣ１がハイになって通電用トランジスタＴｒ１のゲート電圧ＶＧ１が完全オン用電圧（２０Ｖ）から通電能力低下用電圧（１５Ｖ）に低下したときには、通電用トランジスタＴｒ１が低通電能力状態でオンすることにより、該通電用トランジスタＴｒ１のドレイン・ソース間電圧が０．５Ｖから１Ｖに増加して、該通電用トランジスタＴｒ１のソース電圧ＶＳ１が１３．５Ｖから１３Ｖに低下する。

同様に、電圧変動指示信号ＳＣ２がハイになって通電用トランジスタＴｒ２のゲート電圧ＶＧ２が完全オン用電圧（２０Ｖ）から通電能力低下用電圧（１５Ｖ）に低下したときには、通電用トランジスタＴｒ２が低通電能力状態でオンすることにより、該通電用トランジスタＴｒ２のドレイン・ソース間電圧が０．５Ｖから１Ｖに増加して、該通電用トランジスタＴｒ２のソース電圧ＶＳ２が１３．５Ｖから１３Ｖに低下する。

そして、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のソース端子はＥＣＵ１１の端子１７に接続されているため、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の何れかが低通電能力状態でオンされる所定時間Ｔｂの検査用期間においては、図３の１０段目（下から２段目）に示すように、端子１７の電圧である負荷電圧（リレーコイル１３ａへの印加電圧）も、１３．５Ｖから１３Ｖに低下する。

また、電圧変動制御部３１は、マイコン２０によって作動（即ち、電圧変動指示信号ＳＣ１，ＣＳ２をハイにすること）の許可と禁止がされるようになっている。
次に、故障判定部３２について説明する。

故障判定部３２は、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の各出力端子（ドレイン端子及びソース端子）に接続されており、通電用配線Ｌ１，Ｌ２の負荷側部分ＬＳ１，ＬＳ２の断線を検出するための処理として、図４の負荷側断線検出処理を行う。

図４に示すように、負荷側断線検出処理では、各通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のソース電圧ＶＳ１，ＶＳ２をモニタして、そのソース電圧ＶＳ１，ＶＳ２の差が、所定の閾値以上になったか否かを判定する（Ｓ１１０）。そして、ソース電圧ＶＳ１，ＶＳ２の差が閾値以上になったことを検知したならば（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、負荷側部分ＬＳ１，ＬＳ２の何れかが断線していると判断して、その断線の発生を示す負荷側断線検出信号をマイコン２０に出力する（Ｓ１２０）。

尚、本実施形態では、通電用トランジスタ及び通電用配線が２つであるが、３つ以上であっても同様であり、負荷側断線検出処理では、結局は、各通電用トランジスタのソース電圧のうちで、何れかのソース電圧と他のソース電圧との差が閾値以上になったことを検知したならば（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、何れかの通電用配線の負荷側部分が断線していると判定して、負荷側断線検出信号を出力している（Ｓ１２０）。また、故障判定部３２は、図４の負荷側断線検出処理を、常時行っても良いし、リレーコイル１３ａへの通電期間にだけ行っても良いし、その通電期間における各検査用期間にだけ行っても良い。一方、マイコン２０は、故障判定部３２からの負荷側断線検出信号を受けると、その負荷側断線検出信号が意味する故障が発生したことを示す故障コードを不揮発性メモリに記憶したり、故障の発生を運転者に報知するための処理（警告灯の点灯処理や、故障発生を示すメッセージをディスプレイに表示する処理等）を行ったりする。

ここで、このような負荷側部分ＬＳ１，ＬＳ２の断線検出原理について説明する。
まず、断線が生じていない正常時であれば、各通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の負荷側出力端子であるソース端子は、通電用配線Ｌ１，Ｌ２の負荷側部分ＬＳ１，ＬＳ２によって互いに接続されているため、それらソース端子の電圧ＶＳ１，ＶＳ２は常に同じになる。

これに対し、負荷側部分ＬＳ１，ＬＳ２の何れかが断線すると、その断線した負荷側部分ＬＳｘ（ｘは１，２の何れか）に対応する方の通電用トランジスタＴｒｘのソース端子は、他の通電用トランジスタのソース端子及びリレーコイル１３ａから切り離されることとなる。

このため、その通電用トランジスタＴｒｘ以外の通電用トランジスタが前述の低通電能力状態でオンされる時間Ｔｂの検査用期間においては、通電用トランジスタＴｒｘのドレイン・ソース間電圧が完全オン時の０．５Ｖとなるのに対し、通電用トランジスタＴｒｘ以外の通電用トランジスタのドレイン・ソース間電圧は０．５Ｖよりも大きい１Ｖとなる。よって、通電用トランジスタＴｒｘのソース電圧ＶＳｘは、バッテリ電圧ＶＢとの電位差が０．５Ｖである電圧（＝ＶＢ−０．５Ｖ）になるが、他の通電用トランジスタのソース電圧は、バッテリ電圧ＶＢとの電位差が１Ｖである電圧（＝ＶＢ−１Ｖ）になり、結局、通電用トランジスタＴｒｘのソース電圧ＶＳｘと、他の通電用トランジスタのソース電圧とには、ある閾値以上の差が確実に生じることとなる。

そこで、本実施形態では、図４のＳ１１０で用いる閾値を、１Ｖと０．５Ｖとの差分と同じか該差分よりも若干小さい値（例えば０．４Ｖ）に設定しており、ソース電圧ＶＳ１，ＶＳ２の差が、その閾値以上になったことを検知したならば（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、負荷側部分ＬＳ１，ＬＳ２の何れかが断線していると判断している（Ｓ１２０）。

よって、例えば、図３に示すように、バッテリ電圧ＶＢが１４Ｖであり、時刻ｔ１で通電用配線Ｌ２の負荷側部分ＬＳ２が断線したとすると、その時刻ｔ１の後に、電圧変動指示信号ＳＣ１がハイになり且つ電圧変動指示信号ＳＣ２がローとなる期間であって、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のうち、通電用トランジスタＴｒ２だけが完全にオンされ、通電用トランジスタＴｒ１は低通電能力状態でオンされる時間Ｔｂの検査用期間が到来すると、その検査用期間において、通電用トランジスタＴｒ１のソース電圧ＶＳ１が１３Ｖとなるのに対し、通電用トランジスタＴｒ２のソース電圧ＶＳ２は１３．５Ｖとなり、その結果、両ソース電圧ＶＳ１，ＶＳ２の差が上記閾値以上になって、故障判定部３２の図４の処理により、負荷側部分ＬＳ１，ＬＳ２の何れかが断線していると判断されることとなる。ただし、これらの電圧値は一例である。

尚、例えば、通電用配線Ｌ２の負荷側部分ＬＳ２が断線した場合、電圧変動指示信号ＳＣ１がローとなり且つ電圧変動指示信号ＳＣ２がハイとなる検査用期間では、通電用トランジスタＴｒ１は、ゲート電圧ＶＧ１が低下されなくても、つながっているリレーコイル１３ａに電流を流すため、ソース電圧ＶＳ１が正常時よりも若干低下し、通電用トランジスタＴｒ２は、リレーコイル１３ａがつながっていないものの、ゲート電圧ＶＧ２が１５Ｖに下げられるため、やはりソース電圧ＶＳ２が正常時よりも若干低下する。よって、ソース電圧ＶＳ１，ＶＳ２の差が閾値以上にならず、断線は検知されない。

また、故障判定部３２は、下記の動作を行うオン状態監視部３２ａを有している。
即ち、オン状態監視部３２ａは、マイコン２０からのオン／オフ指示信号ＳＤ１，ＳＤ２が両方共にハイなっている通電期間中において動作し、各通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のドレイン・ソース間電圧を監視して、何れかの通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のドレイン・ソース間電圧が異常判定用の規定値Ｖｄｓｏ以上であれば、回路の異常を示す回路異常信号をマイコン２０に出力する。

尚、上記規定値Ｖｄｓｏは、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が低通電能力状態でオンされた場合のドレイン・ソース間電圧（１Ｖ）よりも、大きい値（例えば４Ｖ）に設定されている。また、電圧変動制御部３１は、マイコン２０からのオン／オフ指示信号ＳＤ１，ＳＤ２が両方共にハイなっている通電期間中において、例えばハイの通電期間中信号を故障判定部３２へ出力するようになっており、故障判定部３２のオン状態監視部３２ａは、その通電期間中信号がハイになっている間、動作する。また、通電期間を示す上記通電期間中信号の代わりに、マイコン２０からのオン／オフ指示信号ＳＤ１，ＳＤ２が、故障判定部３２にも入力されるようにしても良い。

次に、マイコン２０が通電用配線Ｌ１，Ｌ２の断線検出に関連して行う電圧変動制御禁止処理について、図５を用い説明する。尚、マイコン２０は、オン／オフ指示信号ＳＤ１，ＳＤ２を両方共にハイしている通電期間において、図５の電圧変動制御禁止処理を、例えば一定時間毎に繰り返し実行する。また、マイコン２０は、電源の投入により起動した直後にて、電圧変動制御部３１の作動を許可している。

図５に示すように、マイコン２０は、電圧変動制御禁止処理を開始すると、まずＳ２１０にて、何れかの通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のドレイン・ソース間電圧が前述の規定値Ｖｄｓｏ以上になったか否かを、故障判定部３２から回路異常信号が出力されたか否かによって判定する。

そして、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のドレイン・ソース間電圧が規定値Ｖｄｓｏ以上になっていないと判定した場合には、Ｓ２２０に進む。
Ｓ２２０では、故障判定部３２によって通電用配線Ｌ１，Ｌ２の断線（負荷側部分ＬＳ１，ＬＳ２の断線）が検出されたか否かを判定する。具体的には、故障判定部３２から負荷側断線検出信号が出力されたか否かを判定する。そして、通電用配線Ｌ１，Ｌ２の断線が検出されていなければ、Ｓ２４０に進む。

一方、上記Ｓ２１０にて、何れかの通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のドレイン・ソース間電圧が規定値Ｖｄｓｏ以上になったと判定した場合、あるいは、上記Ｓ２２０にて、故障判定部３２により通電用配線Ｌ１，Ｌ２の断線が検出されたと判定した場合には、Ｓ２３０に進む。そして、Ｓ２３０にて、そのとき以後に電圧変動制御部３１が作動するのを禁止（電圧変動指示信号ＳＣ１，ＣＳ２をハイにすることを禁止）し、その後、当該電圧変動制御禁止処理を終了する。

尚、Ｓ２３０による電圧変動制御部３１の作動禁止は、リレーコイル１３ａへの今回の通電期間が終わって、次回の通電期間になっても継続される。そして、マイコン２０は、例えば、その後に再起動したとき、あるいは、ＥＣＵ１１の外部から与えられる所定の禁止解除信号を受けたときに、Ｓ２３０による電圧変動制御部３１の作動禁止を解除（即ち、作動を許可）する。

また、Ｓ２４０では、端子１９からのバッテリ電圧ＶＢをＡ／Ｄ変換して検出し、バッテリ電圧ＶＢが所定の低下判定値Ｖｂｌよりも低下したか否かを判定する。そして、バッテリ電圧ＶＢが低下判定値Ｖｂｌよりも低下していないと判定した場合には、Ｓ２５０に進む。尚、低下判定値Ｖｂｌは、バッテリ電圧ＶＢの通常値よりも低い値（例えば１０Ｖ）に設定されている。

Ｓ２５０では、通電することでバッテリ電圧ＶＢが低下判定値Ｖｂｌよりも低下する可能性のある特定の電気負荷（例えばスタータやデフォッガ等）への通電が、実施されているか否かを判定する。例えば、このＳ２５０では、特定の電気負荷を制御する他の車載ユニットから、該特定の電気負荷の制御状態を示す情報を取得して、その情報に基づき判定する。そして、特定の電気負荷への通電が実施されていないと判定した場合には、Ｓ２６０に進み、後述のＳ２７０による電圧変動制御部３１の作動禁止を解除し、その後、当該電圧変動制御禁止処理を終了する。

一方、上記Ｓ２４０にて、バッテリ電圧ＶＢが低下判定値Ｖｂｌよりも低下していると判定した場合、あるいは、上記Ｓ２５０にて、特定の電気負荷への通電が実施されていると判定した場合には、バッテリ電圧ＶＢが低下判定値Ｖｂｌよりも低い状況であると判定してＳ２７０に移行する。

そして、Ｓ２７０では、電圧変動制御部３１が作動するのを禁止し、その後、当該電圧変動制御禁止処理を終了する。但し、このＳ２７０による電圧変動制御部３１の作動禁止は、上記Ｓ２６０で解除されるものであり、上記Ｓ２４０と上記Ｓ２５０との何れかで“ＹＥＳ”と判定されている場合に、電圧変動制御部３１の作動を中断させるものである。

以上のようなＥＣＵ１１によれば、各通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が設けられている通電用配線Ｌ１，Ｌ２の負荷側部分ＬＳ１，ＬＳ２の断線を検出でき、しかも、リレーコイル１３ａへの通電期間において、１つの通電用トランジスタ（Ｔｒ１，Ｔｒ２の何れか）だけでリレーコイル１３ａへ通電する期間は設けておらず、全ての通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を介してリレーコイル１３ａへ通電するようになっている。

このため、各通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２に大きな電流負荷をかけることがない。また、通電用配線Ｌ１，Ｌ２の何れかが断線していても、リレーコイル１３ａへの通電を中断してしまうこともない。よって、リレーコイル１３ａへの通電によるリレー１３の駆動に対する信頼性を高めることができる。

ところで、図３に示した時間Ｔｂの検査用期間（電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２の何れかがハイになる期間）は、次々に連続して発生させるようにしても良いが、本実施形態の如く一定時間Ｔａ毎に（間欠的に）発生させる方が、各通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２での電力損失を低減することができるため有利である。

また、本実施形態では、リレーコイル１３ａへの通電期間において、何れかの通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のドレイン・ソース間電圧が前述の規定値Ｖｄｓｏ以上になったならば、故障判定部３２のオン状態監視部３２ａと、マイコン２０による図５のＳ２１０及びＳ２３０の処理とにより、そのことが検知されて、そのとき以後に電圧変動制御部３１が作動するのが禁止される。

このため、例えば、駆動回路２１，２２のうちの一方又は両方（ここでは駆動回路２１の方のみとする）における昇圧回路２５の電圧制御部２５ｂの異常として、電圧変動制御部３１からの電圧変動指示信号ＳＣ１がハイになった場合の昇圧回路２５の出力電圧を通電能力低下用電圧よりも低くしてしまうという回路異常が生じ、通電用トランジスタＴｒ１のドレイン・ソース間電圧が規定値Ｖｄｓｏ以上になったとしたら、そのことが検知されて、その検知時以後は、電圧変動制御部３１が電圧変動指示信号ＳＣ１，ＣＳ２をハイにすることが禁止されることとなる。よって、回路異常によって通電用トランジスタＴｒ１での電力損失が極端に大きくなってしまうことや、リレーコイル１３ａへの通電電流が減少してしまうことを、回避することができる。そして、こうした効果は、駆動回路２２及び通電用トランジスタＴｒ２の方についても同様である。

尚、故障判定部３２のオン状態監視部３２ａは、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のうちの何れか一方だけのドレイン・ソース間電圧を監視するように構成しても良いが、各通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のドレイン・ソース間電圧を監視することで、信頼性を一層上げることができる。また、そのオン状態監視部３２ａは、リレーコイル１３ａへの通電期間のうち、特に、電圧変動指示信号ＳＣ１，ＣＳ２の何れかがハイになる検査用期間中にだけ動作して、各通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のドレイン・ソース間電圧を監視するように構成しても良い。

更に、本実施形態では、通電用配線Ｌ１，Ｌ２の何れかの断線が故障判定部３２によって検出されたなら、そのとき以後は、電圧変動制御部３１が作動するのが禁止される（Ｓ２２０：ＹＥＳ→Ｓ２３０）ため、他の正常な通電用配線に設けられている通電用トランジスタは低通電能力状態にされなくなり、リレーコイル１３ａへの通電電流が減少してしまうのを回避することができる。

また、本実施形態では、駆動回路２１，２２における昇圧回路２５やスイッチ素子２７が異常になって、スイッチ素子２７から通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のゲート端子への駆動電圧が、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を全くオンさせることができないほどの値になってしまっても、ダイオード２６とスイッチ素子２８があるため、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を、リレーコイル１３ａに必要最低限の電流（リレー１３のオンに必要な電流）を流すことが可能な状態でオンさせることができる。このため、リレー１３の駆動に対する信頼性を一層向上させることができる。

また、本実施形態では、マイコン２０が、図５のＳ２４０又はＳ２５０の処理により、バッテリ電圧ＶＢが低下判定値Ｖｂｌよりも低い状況であると判定している場合には、電圧変動制御部３１の作動を禁止する（Ｓ２７０）ため、バッテリ電圧ＶＢが低い場合に、電圧変動指示信号ＳＣ１，ＣＳがハイになることでリレーコイル１３ａへの通電電流が一層減少してしまうことを、回避することができる。尚、図５におけるＳ２４０とＳ２５０との判定は、何れか一方だけが行われるようにしても良い。

一方、本実施形態では、リレーコイル１３ａが通電対象の電気負荷に相当しているが、駆動対象としては、リレー１３が電気負荷に相当しているとも言える。また、電圧変動制御部３１と昇圧回路２５の電圧制御部２５ｂとが、検査用期間発生手段に相当し、故障判定部３２（特に図４の負荷側断線検出処理を行う部分）が、断線判定手段に相当している。また、故障判定部３２のオン状態監視部３２ａと、マイコン２０による図５のＳ２１０及びＳ２３０の処理とが、異常処置手段に相当し、マイコン２０による図５のＳ２２０及びＳ２３０の処理が、検査終了手段に相当している。また、駆動回路２１，２２における昇圧回路２５の電圧生成部２５ａとスイッチ素子２７が、駆動手段に相当し、駆動回路２１，２２におけるダイオード２６とスイッチ素子２８が、予備駆動電圧供給手段に相当している。また、マイコン２０による図５のＳ２４０〜Ｓ２７０の処理が、検査中断手段に相当している。

次に、変形例について述べる。
まず、電圧変動制御部３１からの電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２が、故障判定部３２にも入力されるようにして、故障判定部３２が、検査用期間中であることと、その検査用期間においては何れの通電用トランジスタが完全オン状態であるかとを、認識できるようにする。つまり、電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２の何れかがハイならば、検査用期間でると認識でき、その電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２のうちのローである方に対応する通電用トランジスタが完全にオンされる方である（逆に言えば、ハイである方に対応する通電用トランジスタは低通電能力状態である）と認識できる。

そして、故障判定部３２は、図４の負荷側断線検出処理を、検査用期間中にだけ行うようにする。更に、故障判定部３２は、その負荷側断線検出処理で、ソース電圧ＶＳ１，ＶＳ２の差が閾値以上になったことを検知したならば（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、現在の検査用期間において完全オン状態にされている通電用トランジスタが設けられた方の通電用配線の負荷側部分が断線していると判定し、負荷側断線検出信号として、断線していると判定した方の通電用配線が識別可能な情報を付加した負荷側断線検出信号を、マイコン２０に出力する。

そして、このように構成すれば、マイコン２０にて、通電用配線Ｌ１，Ｌ２のうちの何れの負荷側部分が断線しているのかを判別することができる。例えば、図３の例では、時刻ｔ１で通電用配線Ｌ２の負荷側部分ＬＳ２が断線したとすると、その時刻ｔ１の後に、電圧変動指示信号ＳＣ１がハイとなり且つ電圧変動指示信号ＳＣ２がローとなる検査用期間において、通電用配線Ｌ２の負荷側部分ＬＳ２が断線していると判定され、そのことを示す負荷側断線検出信号が、故障判定部３２からマイコン２０へ出力されることとなる。

一方、他の変形例として、ＥＣＵ１１では、バッテリ電圧ＶＢや、他の電気負荷の制御状態に応じて、バッテリ電圧ＶＢが低くなる場合ほど、検査用期間において通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の通電能力を低下させる度合いを小さく（具体的には、ゲート電圧ＶＧ１，ＶＧ２を低下させる電圧値を小さく）したり、検査用期間の長さ（時間Ｔｂの長さ）を短くしたり、検査用期間の発生間隔（時間Ｔａの長さ）を長くしたりして、リレーコイル１３ａへの通電電流が減少しないようにしても良い。

また、故障判定部３２からの回路異常信号と負荷側断線検出信号とが、電圧変動制御部３１に入力されるようにし、電圧変動制御部３１は、その回路異常信号と負荷側断線検出信号との何れかを受けると、作動が禁止されるように構成してもよい。そして、この場合には、図５におけるＳ２１０〜Ｓ２３０の処理を省略することができる。

また、図５におけるＳ２４０〜Ｓ２７０の処理を、マイコン２０とは別の回路が行うように構成してもよい。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態のＥＣＵについて説明する。尚、符号は、第１実施形態と同じものを用いる。

第２実施形態のＥＣＵ１１は、第１実施形態と比較すると、下記（１），（２）の点が異なっている。
（１）電圧変動制御部３１は、リレーコイル１３ａへの通電期間において、電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２を、図３の４，５段目に示したパターンでハイ／ローさせるだけでなく、図６の４，５段目に示すパターンでもハイ／ローさせる。

例えば、図３の４，５段目に示したように、一定時間Ｔａが経過する毎に電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２のうちの一方を切り替えて所定時間Ｔｂだけハイにする第１の検査用期間発生動作を、「２×Ｎ」回（Ｎは１以上の整数）行ったら（即ち、電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２の各々をＮ回ずつハイにしたら）、図６の４，５段目に示すように、一定時間Ｔａが経過する毎に電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２の両方を同時に所定時間Ｔｂだけハイにする第２の検査用期間発生動作を、Ｍ回（Ｍは１以上の整数）行う。そして、上記第１の検査用期間発生動作を「２×Ｎ」回行うことと、第２の検査用期間発生動作をＭ回行うこととを、通電期間において繰り返す。

ここで、図６は、第２の検査用期間発生動作だけが行われている場合を表しているが、電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２は、具体的には、例えば図７に示すパターンでハイ／ローに切り替えられるようにすることができる。その図７は、上記ＮとＭが１である場合を例示している。このため、図７の例では、「３×Ｔａ」の時間を１サイクルとしており、その１サイクルにおいて、時間Ｔａ毎に、電圧変動指示信号ＳＣ１だけがハイになる検査用期間と、電圧変動指示信号ＳＣ２だけがハイになる検査用期間と、電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２の両方がハイになる検査用期間とが発生することとなる。

そして、本第２実施形態において、電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２の両方がハイになる検査用期間は、電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２の一方がハイになる検査用期間とは別種の検査用期間であって、通電用配線Ｌ１，Ｌ２の反負荷側部分ＬＤ１，ＬＤ２の断線を検出するために発生される検査用期間であり、以下、別種の検査用期間という。

（２）電圧変動制御部３１からの電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２が、故障判定部３２にも入力される。
そして、故障判定部３２は、電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２の両方がハイになっている別種の検査用期間において、通電用配線Ｌ１，Ｌ２の反負荷側部分ＬＤ１，ＬＤ２の断線を検出するための処理として、図８の反負荷側断線検出処理を行う。

図８に示すように、反負荷側断線検出処理では、各通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のドレイン・ソース間電圧が所定の判定値未満であるか否かを判定する（Ｓ３１０）。
そして、ドレイン・ソース間電圧が判定値未満である通電用トランジスタがあれば（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、通電用配線Ｌ１，Ｌ２のうち、ドレイン・ソース間電圧が判定値未満となった通電用トランジスタが設けられている方の反負荷側部分（ＬＤ１，ＬＤ２の何れか）が断線していると判定して、その反負荷側部分が断線したことを示す反負荷側断線検出信号をマイコン２０に出力する（Ｓ３２０）。

尚、本実施形態では、断線が生じていない正常時において、電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２がハイになったときの通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のドレイン・ソース間電圧が１Ｖであることから、上記判定値は、その１Ｖ以下の値に設定されている。また、マイコン２０は、故障判定部３２からの反負荷側断線検出信号を受けると、その反負荷側断線検出信号が意味する故障が発生したことを示す故障コードを不揮発性メモリに記憶したり、故障の発生を運転者に報知するための処理（警告灯の点灯処理や、故障発生を示すメッセージをディスプレイに表示する処理等）を行ったりする。

ここで、このような反負荷側部分ＬＤ１，ＬＤ２の断線検出原理について説明する。
まず、断線が生じていない正常時であれば、図６における時刻ｔ２よりも左側に示すように、電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２の両方がハイになる別種の検査用期間中において、各通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のドレイン・ソース間電圧は、前述した通り１Ｖとなる。尚、図６において、８段目の「ＶＳ１−ＶＤ１」は、通電用トランジスタＴｒ１のソース電圧ＶＳ１からドレイン電圧ＶＤ１を引いた電圧値であって、通電用トランジスタＴｒ１のドレイン・ソース間電圧の符号を逆にした電圧値を表している。同様に、９段目の「ＶＳ２−ＶＤ２」は、通電用トランジスタＴｒ２のドレイン・ソース間電圧の符号を逆にした電圧値を表している。

一方、反負荷側部分ＬＤ１，ＬＤ２の何れかが断線すると、その断線した反負荷側部分ＬＤｘ（ｘは１，２の何れか）に対応する方の通電用トランジスタＴｒｘには電流が流れなくなり、他の通電用トランジスタだけを介してリレーコイル１３ａに電流が流れる状態となる。このため、別種の検査用期間において、反負荷側部分が断線していない方の通電用トランジスタのドレイン・ソース間電圧は１Ｖあるいは１Ｖ以上になるが、断線した反負荷側部分ＬＤｘに対応する方の通電用トランジスタＴｒｘのドレイン・ソース間電圧は、該通電用トランジスタＴｒｘに電流が流れないことから、１Ｖよりも確実に小さくなる。

そこで、本実施形態では、図８のＳ３１０で用いる判定値を、１Ｖ以下の値（例えば０．７Ｖ）に設定しており、別種の検査用期間中に、ドレイン・ソース間電圧が、その判定値よりも小さくなっている通電用トランジスタがあれば、その通電用トランジスタが設けられた通電用配線の反負荷側部分が断線していると判定するようになっている。

よって、例えば、図６に示すように、時刻ｔ２で通電用配線Ｌ２の反負荷側部分ＬＤ２が断線したとすると、その時刻２の後に、電圧変動指示信号ＳＣ１，ＳＣ２の両方がハイになる別種の検査用期間であって、通電用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の両方が低通電能力状態でオンされる時間Ｔｂの期間が到来すると、その期間において、通電用トランジスタＴｒ１のドレイン・ソース電圧が１Ｖとなるのに対し、通電用トランジスタＴｒ２のドレイン・ソース電圧は上記判定値よりも小さい約０．５Ｖとなり、その通電用トランジスタＴｒ２に対応する方の反負荷側部分ＬＤ２が断線していると判断されることとなる。

そして、このような第２実施形態によれば、通電用配線Ｌ１，Ｌ２の反負荷側部分ＬＤ１，ＬＤ２の断線も検出できるようになる。
また、本実施形態においては、別種の検査用期間を間欠的に発生させているため、反負荷側部分ＬＤ１，ＬＤ２の断線検出を間欠的に繰り返し行うことができる。

また、本実施形態において、マイコン２０は、図５の電圧変動制御禁止処理では、Ｓ２２０にて、故障判定部３２から反負荷側断線検出信号が出力されたか否かも判定し、反負荷側断線検出信号が出力されたと判定した場合も、Ｓ２３０に進んで、そのとき以後に電圧変動制御部３１が作動するのを禁止する。このため、通電用配線Ｌ１、Ｌ２における反負荷側部分ＬＤ１，ＬＤ２の何れかが断線した場合でも、他の正常な通電用配線に設けられている通電用トランジスタは低通電能力状態にされなくなり、リレーコイル１３ａへの通電電流が減少してしまうのを回避することができる。

尚、本実施形態では、故障判定部３２（特に図８の反負荷側断線検出処理を行う部分）が、反負荷側断線判定手段に相当している。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

例えば、マイコン２０は、オン／オフ指示信号ＳＤ１，ＳＤ２を２つの出力端子から出力するのではなく、１つの出力端子から出力しても良い。つまり、その場合、マイコン２０からの１つのオン／オフ指示信号が、２つの駆動回路２１，２２と電圧変動制御部３１とに入力される。

また、通電用配線及び通電用トランジスタは３つ以上であっても良い。
また、通電用トランジスタは、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴでも良い。
また、通電用トランジスタは、ＦＥＴに限らず、例えばＩＧＢＴやバイポーラトランジスタでも良い。そして、通電用トランジスタとして、電流駆動型であるバイポーラトランジスタを用いる場合には、制御端子としてのベース端子に供給するベース電流を減少させることで、低通電能力状態にさせれば良い。

また、リレーコイル１３ａの駆動形態は、ローサイド駆動であっても良い。尚、ローサイド駆動の場合、通電経路の結線としては、リレーコイル１３ａの一端がバッテリ１５のプラス端子に接続され、そのリレーコイル１３ａの他端が、ＥＣＵ１１の端子１９に接続され、ＥＣＵ１１の端子１７は、グランドラインに接続されることとなり、更に、通電用配線Ｌ１，Ｌ２のうち、図１におけるＬＤ１，ＬＤ２の部分が、負荷側部分に該当し、図１におけるＬＳ１，ＬＳ２の部分が、反負荷側部分に該当することとなる。そして、ローサイド駆動の場合でも、前述した実施形態と同様の考え方で本発明を適用することができる。

また、通電対象の電気負荷はリレーコイル１３ａ（リレー１３）に限らず、他の種類の電気負荷であっても良い。例えば、通電対象の電気負荷が、通電電流の大きさによって出力が変わるモータ等のアクチュエータである場合には、図５の処理において、Ｓ２４０，Ｓ２５０の判定に加えて、または、Ｓ２４０，Ｓ２５０の判定に代えて、そのアクチュエータへの通電電流を可能な限り大きくすべき状況であるか否かを判定し、その状況であると判定した場合にはＳ２７０へ進むようにしてもよい。

１１…ＥＣＵ（電気負荷駆動装置）、１３…リレー、１３ａ…コイル（リレーコイル）、１５…バッテリ（電源）、１７，１９…端子、２０…マイコン、２１…２２…駆動回路、２５…昇圧回路、２５ａ…電圧生成部、２５ｂ…電圧制御部、２６…ダイオード、２７，２８…スイッチ素子、３１…電圧変動制御部、３２…故障判定部、３２ａ…オン状態監視部、Ｌ１，Ｌ２…通電用配線、ＬＤ１，ＬＤ２…反負荷側部分、ＬＳ１，ＬＳ２…負荷側部分、Ｔｒ１，Ｔｒ２…通電用トランジスタ

Claims (10)

1. 電源の高電位側と低電位側とのうちの一方に一端が接続された電気負荷の他端に、一端が接続され、他端が前記電源の高電位側と低電位側とのうちの他方に接続された複数の並列な通電用配線と、
   前記各通電用配線上に２つの出力端子が直列に設けられ、オンすることで該通電用配線を連通して前記電気負荷に電流を流す複数の通電用トランジスタと、
   を備え、
   前記電気負荷に連続して通電すべき通電期間において、前記複数の通電用トランジスタをオンさせることにより、該複数の通電用トランジスタを介して前記電気負荷に電流を流す電気負荷駆動装置であって、
   前記通電期間中に、前記複数の通電用トランジスタのうちの１つである特定トランジスタを除く他の通電用トランジスタが、該通電用トランジスタの２つの出力端子間の電圧差が所定値以上となるように通電能力が下げられた低通電能力状態でオンされる検査用期間を、前記複数の各通電用トランジスタが切り替わって前記特定トランジスタとなるように発生させる検査用期間発生手段と、
   前記各通電用トランジスタの前記電気負荷側の出力端子に接続され、前記各通電用トランジスタの前記電気負荷側の出力端子のうちで、何れかの出力端子の電圧と他の出力端子の電圧との差が所定の閾値以上になったことを検知したならば、前記各通電用配線の何れかにおいて、前記通電用トランジスタよりも前記電気負荷側の部分が断線していると判定する断線判定手段と、
   を備えていることを特徴とする電気負荷駆動装置。
2. 請求項１に記載の電気負荷駆動装置において、
   前記検査用期間発生手段は、前記検査用期間を間欠的に発生させること、
   を特徴とする電気負荷駆動装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電気負荷駆動装置において、
   前記断線判定手段は、前記検査用期間中に動作し、前記各出力端子のうちで、何れかの出力端子の電圧と他の出力端子の電圧との差が前記閾値以上になったことを検知したならば、その検知時の検査用期間において前記特定トランジスタとなっている通電用トランジスタが設けられた通電用配線において、前記通電用トランジスタよりも前記電気負荷側の部分が断線していると判定すること、
   を特徴とする電気負荷駆動装置。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の電気負荷駆動装置において、
   前記通電期間中に、前記複数の通電用トランジスタのうちの少なくとも１つについて、該通電用トランジスタの２つの出力端子間の電圧差を監視し、その電圧差が異常判定用の規定値以上であれば、そのとき以後に前記検査用期間発生手段が作動するのを禁止する異常処置手段を備えていること、
   を特徴とする電気負荷駆動装置。
5. 請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の電気負荷駆動装置において、
   前記断線判定手段により前記通電用配線が断線していると判定されたなら、そのとき以後に前記検査用期間発生手段が作動するのを禁止する検査終了手段を備えていること、
   を特徴とする電気負荷駆動装置。
6. 請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の電気負荷駆動装置において、
   前記通電用トランジスタは電圧駆動型のトランジスタであり、
   当該装置は、前記通電期間において、前記各通電用トランジスタの制御端子に所定の駆動電圧を供給して該各通電用トランジスタをオンさせる駆動手段を備え、
   前記検査用期間発生手段は、
   前記低通電能力状態でオンさせるべき通電用トランジスタである通電能力低下対象トランジスタの制御端子に前記駆動手段から供給される駆動電圧を制御することにより、前記通電能力低下対象トランジスタの通電能力を低下させて、該通電能力低下対象トランジスタを前記低通電能力状態でオンさせるようになっており、
   更に、当該装置は、
   前記通電期間において、前記各通電用トランジスタの制御端子に対し、前記駆動手段とは並行して駆動電圧を供給する手段であって、前記駆動電圧として、前記通電用トランジスタを前記低通電能力状態よりも通電能力が低い状態でオンさせるための予備駆動電圧を供給する予備駆動電圧供給手段を備えていること、
   を特徴とする電気負荷駆動装置。
7. 請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の電気負荷駆動装置において、
   特定の状況か否かを判定し、該特定の状況であると判定している場合には、前記検査用期間発生手段が作動するのを禁止する検査中断手段を備えていること、
   を特徴とする電気負荷駆動装置。
8. 請求項７に記載の電気負荷駆動装置において、
   前記特定の状況は、前記電源の電圧が所定の値よりも低い状況であること、
   を特徴とする電気負荷駆動装置。
9. 請求項１ないし請求項８の何れか１項に記載の電気負荷駆動装置において、
   前記検査用期間発生手段は、
   前記通電期間中に、前記検査用期間とは別に、前記複数の通電用トランジスタの全てが同時に前記低通電能力状態でオンされる別種の検査用期間を発生させ、
   更に、当該装置は、
   前記各通電用トランジスタの２つ出力端子に接続され、前記別種の検査用期間中に、前記各通電用トランジスタの２つ出力端子間の電圧差が前記所定値以下の判定値未満であるか否かを判定して、２つの出力端子間の電圧差が前記判定値未満である通電用トランジスタがあれば、その通電用トランジスタが設けられた前記通電用配線において、前記通電用トランジスタよりも前記電気負荷側とは反対側の部分が断線していると判定する反負荷側断線判定手段を備えていること、
   を特徴とする電気負荷駆動装置。
10. 請求項９に記載の電気負荷駆動装置において、
    前記検査用期間発生手段は、前記通電期間中に前記別種の検査用期間を間欠的に発生させること、
    を特徴とする電気負荷駆動装置。

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