特許 7388290 産業用制御装置の出力モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-20

(45)【発行日】2023-11-29

(54)【発明の名称】産業用制御装置の出力モジュール

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/05 20060101AFI20231121BHJP

【ＦＩ】

G05B19/05 L

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020086672

(22)【出願日】2020-05-18

(65)【公開番号】P2021182192

(43)【公開日】2021-11-25

【審査請求日】2023-02-17

(73)【特許権者】

【識別番号】501428545

【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】森下 猛

【審査官】仁木 学

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－２５７６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第９５／１４３０４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開昭５４－１６６５５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１０－２３１９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１０８１２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ ９／００ ー ９／０５

１９／０４ ー １９／０５

Ｈ０１Ｈ １／００ ー ８７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電源電圧が与えられる電源端子と外部の負荷に接続される出力端子との間を開閉する出力回路と、前記出力回路の動作を制御する制御部と、を備える産業用制御装置の出力モジュールであって、
前記出力回路は、
前記電源端子および前記出力端子の間に直列接続された複数のスイッチと、
複数の前記スイッチのうち最も前記電源端子側に設けられた前記スイッチであるハイサイドスイッチの端子間を短絡し且つ前記短絡した経路を通じて予め規定されたオフ電流以下の制限電流を流す動作を実行可能な電流出力部と、
を備え、
前記制御部は、
複数の前記スイッチのそれぞれに対応して設けられ、対応する前記スイッチのオンオフを制御する開閉制御部と、
前記電流出力部の動作を制御する動作制御部と、
複数の前記スイッチのそれぞれに対応して設けられ、対応する前記スイッチの低電位側端子の信号である診断信号に基づいて前記スイッチの短絡故障を診断する診断部と、
を備える産業用制御装置の出力モジュール。

【請求項2】

前記診断部は、前記開閉制御部により前記ハイサイドスイッチがオフするように制御されるとともに前記動作制御部により前記電流出力部の動作が停止されるように制御される第１期間と、前記開閉制御部により全ての前記スイッチがオフするように制御されるとともに前記動作制御部により前記電流出力部の動作が実行されるように制御される第２期間と、における前記ハイサイドスイッチに対応する前記診断信号に基づいて、前記ハイサイドスイッチの短絡故障を診断する請求項１に記載の産業用制御装置の出力モジュール。

【請求項3】

前記診断部は、前記開閉制御部により前記ハイサイドスイッチがオフするように且つ前記ハイサイドスイッチよりも前記出力端子側に設けられた前記スイッチであるロウサイドスイッチがオンするように制御されるとともに前記動作制御部により前記電流出力部の動作が実行されるように制御される第３期間と、前記開閉制御部により前記ハイサイドスイッチおよび前記ロウサイドスイッチがオフするように制御されるとともに前記動作制御部により前記電流出力部の動作が実行されるように制御される第４期間と、における前記ロウサイドスイッチに対応する前記診断信号に基づいて、前記ロウサイドスイッチの短絡故障を診断する請求項１または２に記載の産業用制御装置の出力モジュール。

【請求項4】

前記制御部は、２つの制御装置を備え、
２つの前記制御装置のうち一方には、所定の前記スイッチに対応する前記開閉制御部および所定の前記スイッチとは異なる別の前記スイッチに対応する前記診断部が設けられ、
２つの前記制御装置のうち他方には、別の前記スイッチに対応する前記開閉制御部および所定の前記スイッチに対応する前記診断部が設けられる請求項１または２に記載の産業用制御装置の出力モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源電圧が与えられる電源端子と外部の負荷に接続される出力端子との間を開閉する出力回路を備えた産業用制御装置の出力モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に開示されるように、プログラマブルロジックコントローラなどの産業用制御装置では、その産業用制御装置の動作全般を制御するＣＰＵモジュールから与えられる指令に基づいて所定の出力制御を行う出力モジュールが設けられている。なお、本明細書では、プログラマブルロジックコントローラのことをＰＬＣと省略することがある。

【0003】

上記出力制御としては、外部に接続される負荷に対する動力の供給の制御を挙げることができる。このような出力制御を行う出力モジュールは、電源電圧が与えられる電源端子と外部の負荷に接続される出力端子との間を開閉する出力回路を備えている。そして、その出力回路としては、出力制御の多重化を図るため、電源端子と出力端子の間に直列接続され且つ互いに同様にオンオフされる２つのＦＥＴなどのスイッチを備えた構成が採用されることが一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－２０８２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ＰＬＣの出力モジュールでは、機能安全の観点から、出力回路が負荷に対する動力を遮断するための能力、つまり出力回路をオフするための能力が適切に機能しているかどうかを定期的に検証するといった自己診断の機能が必要となる。そして、上記構成の出力モジュールでは、２つのスイッチが独立してオフできること、言い換えると、２つのスイッチのそれぞれに短絡故障が生じていないこと、を検証しなければならない。そこで、従来では、２つのスイッチのそれぞれを独立して順番にオフすることで上記した診断が行われていた。以下、このような診断の手法を従来技術と称する。

【0006】

従来技術では、各スイッチの低電位側端子の信号を診断信号とし、各スイッチを独立してオフした際に、そのスイッチに対応する診断信号に基づいて短絡故障の発生の有無を診断するようになっている。具体的には、従来技術では、所定のスイッチをオフした際、そのスイッチに対応する診断信号がロウレベルである場合には短絡故障が発生していないと診断される。

【0007】

このような従来技術においては、例えば出力端子側のスイッチであるロウサイドスイッチの短絡故障を診断する際、電源端子側のスイッチであるハイサイドスイッチをオンする必要がある。このとき、ロウサイドスイッチが実際に短絡故障していた場合、ハイサイドスイッチをオンしている期間中に電源端子から出力端子へと至る通電経路が形成されて負荷に対する動力が供給されてしまい、その結果、意図せずに負荷が動作するおそれがある。

【0008】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、出力回路の診断の際に負荷に対して動力が供給されることを防止できる産業用制御装置の出力モジュールを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１に記載の産業用制御装置の出力モジュールは、電源電圧が与えられる電源端子と外部の負荷に接続される出力端子との間を開閉する出力回路と、出力回路の動作を制御する制御部と、を備える。出力回路は、電源端子および出力端子の間に直列接続された複数のスイッチと、複数のスイッチのうち最も電源端子側に設けられたスイッチであるハイサイドスイッチの端子間を短絡し且つ短絡した経路を通じて予め規定されたオフ電流以下の制限電流を流す動作を実行可能な電流出力部と、を備える。制御部は、複数のスイッチのそれぞれに対応して設けられ、対応するスイッチのオンオフを制御する開閉制御部と、電流出力部の動作を制御する動作制御部と、複数のスイッチのそれぞれに対応して設けられ、対応するスイッチの低電位側端子の信号である診断信号に基づいてスイッチの短絡故障を診断する診断部と、を備える。

【0010】

上記構成において、電流出力部の動作が実行されると、ハイサイドスイッチの端子間が短絡されるため、出力回路は、ハイサイドスイッチがオンされているときと同様の回路状態となる。したがって、上記構成によれば、従来技術においてハイサイドスイッチをオンする必要がある診断、例えば出力端子側のスイッチの短絡故障の診断が行われる際、「ハイサイドスイッチをオンすること」に代えて、「電流出力部の動作を実行すること」を行うようにすることができる。

【0011】

このようにすれば、仮に出力端子側のスイッチに短絡故障が生じていたとしても、電源端子から出力端子へと至る経路に流れる電流は、電流出力部により流される電流、つまりオフ電流以下の制限電流となる。この場合、オフ電流は、負荷が動作可能となる電流の下限値未満の電流として規定すればよい。このような構成によれば、従来技術と同等の出力回路の診断を行うことができるとともに、出力回路の診断の際に負荷に対して動力が供給されること、ひいては負荷が意図せずに動作することを確実に防止することができる。

【0012】

請求項２に記載の産業用制御装置の出力モジュールにおいて、診断部は、第１期間および第２期間におけるハイサイドスイッチに対応する診断信号に基づいて、ハイサイドスイッチの短絡故障を診断する。第１期間は、開閉制御部によりハイサイドスイッチがオフするように制御されるとともに動作制御部により電流出力部の動作が停止されるように制御される期間である。第１期間では、ハイサイドスイッチに対応する診断信号は、ハイサイドスイッチの低電位側端子から診断部へと至る信号経路が電源電圧などが供給される個所に短絡する、いわゆる天絡などの異常が生じておらず且つハイサイドスイッチに短絡故障が生じていなければ、ロウレベルの信号になる。

【0013】

第２期間は、開閉制御部により全てのスイッチがオフするように制御されるとともに動作制御部により電流出力部の動作が実行されるように制御される期間である。第２期間では、ハイサイドスイッチに対応する診断信号は、ハイサイドスイッチの低電位側端子から診断部へと至る信号経路がグランド電位などになっている箇所に短絡する、いわゆる地絡などの異常が生じていなければ、ハイレベルの信号となる。このようなことから、診断部は、第１期間におけるハイサイドスイッチに対応する診断信号がロウレベルであるとともに第２期間におけるハイサイドスイッチに対応する診断信号がハイレベルである場合、ハイサイドスイッチに短絡故障が生じていないと診断することができる。

【0014】

請求項３に記載の産業用制御装置の出力モジュールにおいて、診断部は、第３期間および第４期間におけるロウサイドスイッチに対応する診断信号に基づいて、ロウサイドスイッチの短絡故障を診断する。ロウサイドスイッチは、ハイサイドスイッチよりも出力端子側に設けられたスイッチである。第３期間は、開閉制御部によりハイサイドスイッチがオフするように且つロウサイドスイッチがオンするように制御されるとともに動作制御部により電流出力部の動作が実行されるように制御される期間である。第３期間では、ロウサイドスイッチに対応する診断信号は、ロウサイドスイッチの低電位側端子から診断部へと至る信号経路に地絡などの異常が生じていなければ、ハイレベルの信号になる。

【0015】

第４期間は、開閉制御部によりハイサイドスイッチおよびロウサイドスイッチがオフするように制御されるとともに動作制御部により電流出力部の動作が実行されるように制御される期間である。第４期間では、ロウサイドスイッチに対応する診断信号は、ロウサイドスイッチの低電位側端子から診断部へと至る信号経路に天絡などの異常が生じておらず且つロウサイドスイッチに短絡故障が生じていなければ、ロウレベルの信号となる。このようなことから、診断部は、第３期間におけるロウサイドスイッチに対応する診断信号がハイレベルであるとともに第４期間におけるロウサイドスイッチに対応する診断信号がロウレベルである場合、ロウサイドスイッチに短絡故障が生じていないと診断することができる。

【0016】

請求項４に記載の産業用制御装置の出力モジュールにおいて、制御部は、２つの制御装置を備える。これら２つの制御装置のうち一方には、所定のスイッチに対応する開閉制御部および所定のスイッチとは異なる別のスイッチに対応する診断部が設けられる。また、２つの制御装置のうち他方には、別のスイッチに対応する開閉制御部および所定のスイッチに対応する診断部が設けられる。このような構成によれば、次のような効果が得られる。

【0017】

すなわち、所定のスイッチが故障しておらず正常であれば、その所定のスイッチに対応する診断信号は、その所定のスイッチを開閉制御するために開閉制御部から出力される制御信号と同じ論理を表す信号になる。そのため、所定のスイッチに対応する開閉制御部および診断部を同一の制御装置に設ける構成とした場合、制御信号を出力する端子と診断信号を入力する端子とが近接した配置となる可能性がある。そして、それらの端子間が短絡するショート故障が発生した場合、所定のスイッチの故障有無にかかわらず、制御信号と診断信号とが同じ論理を表すようになってしまい、所定のスイッチに故障が生じた場合でも正常であると誤診断されるおそれがある。

【0018】

これに対し、上記した構成では、各スイッチに対応する開閉制御部および診断部が互いに別々の制御装置に設けられるようになっているため、所定のスイッチまたは別のスイッチに対応する制御信号を出力する端子と所定のスイッチに対応する診断信号を入力する端子とが近接した配置になることはなく、それらの端子間がショート故障する可能性が極めて低くなり、上述した誤診断の発生を低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１実施形態に係るＰＬＣの構成を模式的に示す図

【図2】第１実施形態に係る故障診断に関する具体的な処理内容を模式的に示す図その１

【図3】第１実施形態に係る故障診断に関する具体的な処理内容を模式的に示す図その２

【図4】第１実施形態に係る第１期間における出力回路の状態を説明するための図

【図5】第１実施形態に係る第２期間における出力回路の状態を説明するための図

【図6】第１実施形態に係る第３期間における出力回路の状態を説明するための図

【図7】第１実施形態に係る第４期間における出力回路の状態を説明するための図

【図8】第２実施形態に係るＰＬＣの構成を模式的に示す図

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において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１実施形態）
以下、第１実施形態について図１～図７を参照して説明する。

【0021】

図１に示すように、産業用制御装置であるＰＬＣ１は、その動作全般を制御するＣＰＵモジュール２、出力モジュール３、図示しない入力モジュールなどを備えている。ＰＬＣ１は、例えば産業用のロボットなどに設けられたモータＭの動作を制御する。ＣＰＵモジュール２および出力モジュール３を含めたＰＬＣ１を構成する各モジュールは、バス通信ラインを介して、それぞれの間で通信可能に構成されている。

【0022】

出力モジュール３は、ＣＰＵモジュール２から与えられる指令に基づいて負荷であるソレノイド４に対する動力、より具体的には電源電圧Ｖａの供給を制御する。ソレノイド４は、後述する出力端子Ｐ２と０Ｖであるグランドとの間に接続されたコイル４ａと、コイル４ａに通電されることで閉じられる接点４ｂと、を備えている。接点４ｂは、モータＭに対する給電経路を開閉するように設けられている。

【0023】

出力モジュール３は、例えば＋２４Ｖの電源電圧Ｖａが与えられる電源端子Ｐ１、外部のソレノイド４に接続される出力端子Ｐ２、出力回路５および制御部６を備えるデジタル出力モジュールである。出力回路５は、電源端子Ｐ１と出力端子Ｐ２との間を開閉するものであり、２つのスイッチＳＷＨ、ＳＷＬおよび電流出力部７を備えている。スイッチＳＷＨ、ＳＷＬは、電源端子Ｐ１および出力端子Ｐ２の間に直列接続されている。

【0024】

スイッチＳＷＨは、２つのスイッチＳＷＨ、ＳＷＬのうち最も電源端子Ｐ１側に設けられたスイッチであり、ハイサイドスイッチに相当する。また、スイッチＳＷＬは、２つのスイッチＳＷＨ、ＳＷＬのうちハイサイドスイッチよりも出力端子Ｐ２側に設けられたスイッチであり、ロウサイドスイッチに相当する。本実施形態では、スイッチＳＷＨ、ＳＷＬは、例えばＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチング素子である。なお、スイッチＳＷＨ、ＳＷＬは、例えば機械式のリレーなどであってもよい。

【0025】

スイッチＳＷＨは、制御部６から与えられる２値の制御信号Ｓａに従って開閉される、つまりオンオフされる。具体的には、スイッチＳＷＨは、制御信号Ｓａがハイレベルのときにオンされるとともにロウレベルのときにオフされる。スイッチＳＷＬは、制御部６から与えられる制御信号Ｓｂに従って開閉される、つまりオンオフされる。具体的には、スイッチＳＷＬは、制御信号Ｓｂがハイレベルのときにオンされるとともにロウレベルのときにオフされる。出力モジュール３が通常の動作を実行する通常時、制御信号Ｓａ、Ｓｂは同様の信号となっており、これによりスイッチＳＷＨ、ＳＷＬは、互いに同様にオンオフされる。

【0026】

電流出力部７は、一定の電流を出力する定電流源であり、電源端子Ｐ１とスイッチＳＷＨ、ＳＷＬの相互接続ノードであるノードＮ１との間に接続されている。つまり、電流出力部７は、スイッチＳＷＨに並列接続されている。電流出力部７は、電流を出力する動作の実行および停止を切り替えること、つまりその動作をオンオフすることができる構成となっている。電流出力部７の動作は、制御部６から与えられる制御信号Ｓｃにより制御される。具体的には、電流出力部７は、制御信号Ｓｃがハイレベルのときに電流の出力動作を実行するとともに、制御信号Ｓｃがロウレベルのときに電流の出力動作を停止する。

【0027】

電流出力部７が動作を実行している期間、スイッチＳＷＨの端子間が短絡されることになる。電流出力部７により出力される電流は、予め規定されたオフ電流以下の制限電流に設定されている。オフ電流は、接点４ｂが閉じてソレノイド４が動作可能となる電流の下限値未満の電流として予め規定されている。なお、上記電流の下限値は、例えば０．５ｍＡ程度の値となる。上記構成の電流出力部７は、スイッチＳＷＨの端子間を短絡し且つ短絡した経路を通じてオフ電流以下の制限電流を流す動作を実行可能であると言える。

【0028】

上記構成の出力回路５において、ノードＮ１、つまりスイッチＳＷＨの低電位側端子の信号は、出力回路５の故障診断のためのリードバック信号である診断信号Ｓｄとして制御部６に与えられる。また、上記構成の出力回路５において、出力端子Ｐ２、つまりスイッチＳＷＬの低電位側端子の信号は、出力回路５の故障診断のためのリードバック信号である診断信号Ｓｅとして制御部６に与えられる。

【0029】

制御部６は、出力回路５の動作を制御するものであり、ＭＣＵ１１、１２を備えている。なお、ＭＣＵは、Micro Controller Unitの略称である。ＭＣＵ１１、１２は、制御装置に相当するものであり、例えばＩＣとして構成されている。なお、ＩＣは、Integrated Circuitの略称である。この場合、２つのスイッチＳＷＨ、ＳＷＬのそれぞれに対応するように２つのＭＣＵ１１、１２が設けられている。つまり、この場合、機能安全の観点から、２つのスイッチＳＷＨ、ＳＷＬは、２つのＭＣＵ１１、１２により独立して制御されるようになっている。

【0030】

ＭＣＵ１１は、開閉制御部１３、動作制御部１４および診断部１５を備えている。開閉制御部１３、動作制御部１４および診断部１５は、ＭＣＵ１１のＣＰＵがＲＯＭに格納されているコンピュータプログラムを実行してコンピュータプログラムに対応する処理を実行することにより実現されている、つまりソフトウェアにより実現されている。なお、開閉制御部１３、動作制御部１４および診断部１５は、ハードウェア、または、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現することもできる。

【0031】

開閉制御部１３は、スイッチＳＷＨのオンオフを制御するものであり、前述した制御信号Ｓａを生成する。制御信号Ｓａは、ＭＣＵ１１が備える出力端子を介してスイッチＳＷＨへと出力される。動作制御部１４は、電流出力部７の動作を制御するものであり、前述した制御信号Ｓｃを生成する。制御信号Ｓｃは、ＭＣＵ１１が備える出力端子を介して電流出力部７へと出力される。

【0032】

診断部１５は、診断信号Ｓｅに基づいてスイッチＳＷＬの短絡故障を診断する。診断信号Ｓｅは、ＭＣＵ１１が備える入力端子を介して診断部１５へと入力される。この場合、診断信号Ｓｅの入力端子には、グランドに接続されるプルダウン抵抗が設けられている。具体的には、診断部１５は、ＭＣＵ１１に内蔵されるＡ／Ｄ変換器を介して入力される診断信号Ｓｅのレベルを検出し、その検出結果に基づいてスイッチＳＷＬの短絡故障を診断する。

【0033】

ＭＣＵ１２は、開閉制御部１６および診断部１７を備えている。開閉制御部１６および診断部１７は、ＭＣＵ１２のＣＰＵがＲＯＭに格納されているコンピュータプログラムを実行してコンピュータプログラムに対応する処理を実行することにより実現されている、つまりソフトウェアにより実現されている。なお、開閉制御部１６および診断部１７は、ハードウェア、または、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現することもできる。

【0034】

開閉制御部１６は、スイッチＳＷＬのオンオフを制御するものであり、前述した制御信号Ｓｂを生成する。制御信号Ｓｂは、ＭＣＵ１２が備える出力端子を介してスイッチＳＷＬへと出力される。診断部１７は、診断信号Ｓｄに基づいてスイッチＳＷＨの短絡故障を診断する。診断信号Ｓｄは、ＭＣＵ１２が備える入力端子を介して診断部１７へと入力される。この場合、診断信号Ｓｄの入力端子には、グランドに接続されるプルダウン抵抗が設けられている。具体的には、診断部１７は、ＭＣＵ１２に内蔵されるＡ／Ｄ変換器を介して入力される診断信号Ｓｄのレベルを検出し、その検出結果に基づいてスイッチＳＷＨの短絡故障を診断する。

【0035】

このように、制御部６は、スイッチＳＷＨ、ＳＷＬのそれぞれに対応して設けられた開閉制御部１３、１６およびスイッチＳＷＨ、ＳＷＬのそれぞれに対応して設けられた診断部１５、１７を備えている。この場合、ＭＣＵ１１、１２のうち一方であるＭＣＵ１１には、スイッチＳＷＨに対応する開閉制御部１３およびスイッチＳＷＨとは異なる別のスイッチであるスイッチＳＷＬに対応する診断部１５が設けられている。また、この場合、ＭＣＵ１１、１２のうち他方であるＭＣＵ１２には、スイッチＳＷＬに対応する開閉制御部１６およびスイッチＳＷＨに対応する診断部１７が設けられている。

【0036】

診断部１７は、第１期間に相当する期間Ｔ１における診断信号Ｓｄおよび第２期間に相当する期間Ｔ２における診断信号Ｓｄに基づいてスイッチＳＷＨの短絡故障を診断する。期間Ｔ１は、開閉制御部１３、１６によりスイッチＳＷＨ、ＳＷＬがオフするように制御されるとともに動作制御部１４により電流出力部７の動作が停止されるように制御される期間である。なお、期間Ｔ１では、開閉制御部１６によりスイッチＳＷＬがオンするように制御されてもよい。期間Ｔ２は、開閉制御部１３、１６により全てのスイッチＳＷＨ、ＳＷＬがオフするように制御されるとともに動作制御部１４により電流出力部７の動作が実行されるように制御される期間である。

【0037】

診断部１５は、第３期間に相当する期間Ｔ３における診断信号Ｓｅおよび第４期間に相当する期間Ｔ４における診断信号Ｓｅに基づいてスイッチＳＷＬの短絡故障を診断する。期間Ｔ３は、開閉制御部１３によりスイッチＳＷＨがオフするように且つ開閉制御部１６によりスイッチＳＷＬがオンするように制御されるとともに動作制御部１４により電流出力部７の動作が実行されるように制御される期間である。期間Ｔ４は、開閉制御部１３、１６によりスイッチＳＷＨ、ＳＷＬがオフするように制御されるとともに動作制御部１４により電流出力部７の動作が実行されるように制御される期間である。本実施形態では、診断部１５によるスイッチＳＷＬの短絡故障の診断に先立って、診断部１７によるスイッチＳＷＨの短絡故障の診断が行われるようになっている。

【0038】

次に、本実施形態の診断部１５、１７によるスイッチＳＷＨ、ＳＷＬの故障診断に関する具体的な処理内容について、図２～図７を参照して説明する。なお、図２～図７では、制御信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃおよび診断信号Ｓｄ、Ｓｅについて、ハイレベルを「Ｈ」と表すとともにロウレベルを「Ｌ」と表している。また、図２および図３の間は、結合子Ａを通じて処理が継続するようになっている。

【0039】

本診断に関する処理が開始されると、まずステップＳ１０１が実行される。ステップＳ１０１では、制御信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃがいずれもロウレベルとされる。ステップＳ１０１が実行されることにより、図４に示すように、スイッチＳＷＨ、ＳＷＬがオフするように制御されるとともに、電流出力部７の動作が停止されるように制御される。このようにスイッチＳＷＨ、ＳＷＬの開閉および電流出力部７の動作が制御される期間は、前述した期間Ｔ１に対応する。

【0040】

このような期間Ｔ１では、診断部１７により検出される診断信号Ｓｄは、スイッチＳＷＨの低電位側端子からＭＣＵ１２の診断部１７へと至る信号経路が電源電圧Ｖａなどが供給される個所に短絡する、いわゆる天絡などの異常が生じておらず且つスイッチＳＷＨに短絡故障が生じていなければ、ロウレベルになるはずである。ここでは、このような点を踏まえて次のように診断が進められる。すなわち、ステップＳ１０１の実行後はステップＳ１０２が実行される。ステップＳ１０２では、診断信号Ｓｄがロウレベルであるか否かが判断される。

【0041】

ここで、診断信号Ｓｄがロウレベルではない場合、つまり診断信号Ｓｄがハイレベルである場合、ステップＳ１０２で「ＮＯ」となり、ステップＳ１０３に進む。この場合、診断信号Ｓｄの信号経路に天絡などが生じているか、またはスイッチＳＷＨに短絡故障が生じていることから、診断信号Ｓｄが正常にロウレベルにならず、ひいては診断部１７が診断信号Ｓｄのロウレベルを検出することができない異常が生じていると考えられる。そのため、ステップＳ１０３では、診断信号Ｓｄに基づいた診断を正常に行うことができない、つまり診断部１７による診断機能に異常があると判断される。ステップＳ１０３の実行後、本診断に関する処理が終了となる。

【0042】

一方、診断信号Ｓｄがロウレベルである場合、ステップＳ１０２で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、期間Ｔ１において診断信号Ｓｄが正常にロウレベルになり、ひいては診断部１７が診断信号Ｓｄのロウレベルを検出することができると判断される。ステップＳ１０４の実行後はステップＳ１０５が実行される。ステップＳ１０５では、制御信号Ｓａ、Ｓｂがいずれもロウレベルとされるとともに、制御信号Ｓｃがハイレベルとされる。

【0043】

ステップＳ１０５が実行されることにより、図５に示すように、スイッチＳＷＨ、ＳＷＬがオフするように制御されるとともに、電流出力部７の動作が実行されるように制御される。このようにスイッチＳＷＨ、ＳＷＬの開閉および電流出力部７の動作が制御される期間は、前述した期間Ｔ２に対応する。このような期間Ｔ２では、診断部１７により検出される診断信号Ｓｄは、スイッチＳＷＨの低電位側端子からＭＣＵ１２の診断部１７へと至る信号経路がグランド電位などになっている箇所に短絡する、いわゆる地絡などの異常が生じていなければ、電流出力部７から出力される制限電流がプルダウン抵抗に流れることによりハイレベルになるはずである。ここでは、このような点を踏まえて次のように診断が進められる。

【0044】

すなわち、ステップＳ１０５の実行後はステップＳ１０６が実行される。ステップＳ１０６では、診断信号Ｓｄがハイレベルであるか否かが判断される。ここで、診断信号Ｓｄがハイレベルではない場合、つまり診断信号Ｓｄがロウレベルである場合、ステップＳ１０６で「ＮＯ」となり、ステップＳ１０３に進む。この場合、診断信号Ｓｄの信号経路に地絡などが生じていることから、診断信号Ｓｄが正常にハイレベルにならず、ひいては診断部１７が診断信号Ｓｄのハイレベルを検出することができない異常が生じていると考えられる。そのため、ステップＳ１０３では、診断信号Ｓｄに基づいた診断を正常に行うことができない、つまり診断部１７による診断機能に異常があると判断される。

【0045】

一方、診断信号Ｓｄがハイレベルである場合、ステップＳ１０６で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、期間Ｔ２において診断信号Ｓｄが正常にハイレベルになり、ひいては診断部１７が診断信号Ｓｄのハイレベルを検出することができると判断される。ステップＳ１０７の実行後はステップＳ１０８が実行される。ステップＳ１０８では、ステップＳ１０１と同様、制御信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃがいずれもロウレベルとされる。

【0046】

そのため、ステップＳ１０８が実行されることにより、スイッチＳＷＨ、ＳＷＬの開閉および電流出力部の動作は、図４に示した期間Ｔ１と同様に制御される。ステップＳ１０８の実行後はステップＳ１０９が実行される。ステップＳ１０９では、診断信号Ｓｄがロウレベルであるか否かが判断される。ここで、診断信号Ｓｄがロウレベルではない場合、つまり診断信号Ｓｄがハイレベルである場合、ステップＳ１０９で「ＮＯ」となり、ステップＳ１１０に進む。

【0047】

この場合、ステップＳ１０２で「ＹＥＳ」となっていることから、診断信号Ｓｄの信号経路に天絡などが生じている可能性が排除されることになる。そのため、ステップＳ１１０では、スイッチＳＷＨに短絡故障、つまり閉固着が生じていると判断される。ステップＳ１１０の実行後、本診断に関する処理が終了となる。一方、診断信号Ｓｄがロウレベルである場合、ステップＳ１０９で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１では、スイッチＳＷＨに短絡故障が生じておらず、スイッチＳＷＨを正常にオンする、つまり正常に開くことができると判断される。

【0048】

期間Ｔ１では、診断部１５により検出される診断信号Ｓｅは、スイッチＳＷＬの低電位側端子からＭＣＵ１１の診断部１５へと至る信号経路が電源電圧Ｖａなどが供給される個所に短絡する、いわゆる天絡などの異常が生じておらず且つスイッチＳＷＬに短絡故障が生じていなければ、ロウレベルになるはずである。ここでは、このような点を踏まえて次のように診断が進められる。すなわち、ステップＳ１１１の実行後は、図３に示すステップＳ１１２が実行される。ステップＳ１１２では、診断信号Ｓｅがロウレベルであるか否かが判断される。

【0049】

ここで、診断信号Ｓｅがロウレベルではない場合、つまり診断信号Ｓｅがハイレベルである場合、ステップＳ１１２で「ＮＯ」となり、ステップＳ１１３に進む。この場合、診断信号Ｓｅの信号経路に天絡などが生じているか、またはスイッチＳＷＬに短絡故障が生じていることから、診断信号Ｓｅが正常にロウレベルにならず、ひいては診断部１５が診断信号Ｓｅのロウレベルを検出することができない異常が生じていると考えられる。そのため、ステップＳ１１３では、診断信号Ｓｅに基づいた診断を正常に行うことができない、つまり診断部１５による診断機能に異常があると判断される。ステップＳ１１３の実行後、本診断に関する処理が終了となる。

【0050】

一方、診断信号Ｓｅがロウレベルである場合、ステップＳ１１２で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４では、期間Ｔ１において診断信号Ｓｅが正常にロウレベルになり、ひいては診断部１５が診断信号Ｓｅのロウレベルを検出することができると判断される。ステップＳ１１４の実行後はステップＳ１１５が実行される。ステップＳ１１５では、制御信号Ｓａがロウレベルとされるとともに、制御信号Ｓｂ、Ｓｃがいずれもハイレベルとされる。

【0051】

ステップＳ１１５が実行されることにより、図６に示すように、スイッチＳＷＨがオフするとともにスイッチＳＷＬがオンするように制御され、また、電流出力部７の動作が実行されるように制御される。このようにスイッチＳＷＨ、ＳＷＬの開閉および電流出力部７の動作が制御される期間は、前述した期間Ｔ３に対応する。このような期間Ｔ３では、診断部１５により検出される診断信号Ｓｅは、スイッチＳＷＬの低電位側端子からＭＣＵ１１の診断部１５へと至る信号経路に地絡などが生じていなければ、電流出力部７から出力される制限電流がプルダウン抵抗に流れることによりハイレベルになるはずである。ここでは、このような点を踏まえて次のように診断が進められる。

【0052】

すなわち、ステップＳ１１５の実行後はステップＳ１１６が実行される。ステップＳ１１６では、診断信号Ｓｅがハイレベルであるか否かが判断される。ここで、診断信号Ｓｅがハイレベルではない場合、つまり診断信号Ｓｅがロウレベルである場合、ステップＳ１１６で「ＮＯ」となり、ステップＳ１１３に進む。この場合、診断信号Ｓｅの信号経路に地絡などが生じていることから、診断信号Ｓｅが正常にハイレベルにならず、ひいては診断部１５が診断信号Ｓｅのハイレベルを検出することができない異常が生じていると考えられる。そのため、ステップＳ１１３では、診断信号Ｓｅに基づいた診断を正常に行うことができない、つまり診断部１５による診断機能に異常があると判断される。

【0053】

なお、期間Ｔ３では、電流出力部７の動作に伴い、電源端子Ｐ１から出力端子Ｐ２を経由してソレノイド４に向けてリーク電流が流れる。このリーク電流は、電流出力部７が出力する制限電流に対応した電流となる。前述したように、電流出力部７により出力される電流は、ソレノイド４が動作可能となる電流の下限値未満のオフ電流以下の制限電流に設定されている。そのため、期間Ｔ３において、ソレノイド４が動作することはない。一方、診断信号Ｓｅがハイレベルである場合、ステップＳ１１６で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１１７に進む。

【0054】

ステップＳ１１７では、期間Ｔ３において診断信号Ｓｅが正常にハイレベルになり、ひいては診断部１５が診断信号Ｓｅのハイレベルを検出することができると判断される。ステップＳ１１７の実行後はステップＳ１１８が実行される。ステップＳ１１８では、制御信号Ｓａ、Ｓｂがいずれもロウレベルとされるとともに、制御信号Ｓｃがハイレベルとされる。ステップＳ１１８が実行されることにより、図７に示すように、スイッチＳＷＨ、ＳＷＬがオフするように制御されるとともに、電流出力部７の動作が実行されるように制御される。

【0055】

このようにスイッチＳＷＨ、ＳＷＬの開閉および電流出力部７の動作が制御される期間は、前述した期間Ｔ４に対応する。このような期間Ｔ４では、診断部１５により検出される診断信号Ｓｅは、スイッチＳＷＬの低電位側端子から診断部１５へと至る信号経路に天絡などが生じておらず且つスイッチＳＷＬに短絡故障が生じていなければ、ロウレベルになるはずである。ここでは、このような点を踏まえて次のように診断が進められる。

【0056】

すなわち、ステップＳ１１８の実行後はステップＳ１１９が実行される。ステップＳ１１９では、診断信号Ｓｅがロウレベルであるか否かが判断される。ここで、診断信号Ｓｅがロウレベルではない場合、つまり診断信号Ｓｅがハイレベルである場合、ステップＳ１１９で「ＮＯ」となり、ステップＳ１２０に進む。この場合、ステップＳ１１２で「ＹＥＳ」となっていることから、診断信号Ｓｅの信号経路に天絡などが生じている可能性が排除されることになる。

【0057】

そのため、ステップＳ１２０では、スイッチＳＷＬに短絡故障、つまり閉固着が生じていると判断される。ステップＳ１２０の実行後、本診断に関する処理が終了となる。一方、診断信号Ｓｅがロウレベルである場合、ステップＳ１１９で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１２１に進む。ステップＳ１２１では、スイッチＳＷＬに短絡故障が生じておらず、スイッチＳＷＬを正常にオンする、つまり正常に開くことができると判断される。ステップＳ１２１の実行後、本診断に関する処理が終了となる。

【0058】

以上説明したように、本実施形態の構成によれば、電流出力部７の動作が実行されると、ハイサイドスイッチであるスイッチＳＷＨの端子間が短絡されるため、出力回路５は、スイッチＳＷＨがオンされているときと同様の回路状態となる。したがって、上記構成によれば、従来技術においてハイサイドスイッチをオンする必要がある診断、例えばロウサイドスイッチの短絡故障の診断が行われる際、「ハイサイドスイッチであるスイッチＳＷＨをオンすること」に代えて、「電流出力部７の動作を実行すること」を行うようにすることができる。

【0059】

このようにすれば、仮にロウサイドスイッチであるスイッチＳＷＬに短絡故障が生じていたとしても、電源端子Ｐ１から出力端子Ｐ２へと至る経路に流れる電流は、電流出力部７により流される電流、つまりオフ電流以下の制限電流となる。この場合、オフ電流は、ソレノイド４が動作可能となる電流の下限値未満の電流として規定されている。このような構成によれば、従来技術と同等の出力回路５の診断を行うことができるとともに、出力回路５の診断の際にソレノイド４に対して動力が供給されること、ひいてはソレノイド４が意図せずに動作することを確実に防止することができる。

【0060】

診断部１７は、期間Ｔ１および期間Ｔ２におけるスイッチＳＷＨに対応する診断信号Ｓｄに基づいてスイッチＳＷＨの短絡故障を診断する。期間Ｔ１は、スイッチＳＷＨがオフするように制御されるとともに電流出力部７の動作が停止されるように制御される期間である。期間Ｔ１では、診断信号Ｓｄは、スイッチＳＷＨの低電位側端子から診断部１７へと至る信号経路に天絡などの異常が生じておらず且つスイッチＳＷＨに短絡故障が生じていなければ、ロウレベルの信号になる。

【0061】

期間Ｔ２は、スイッチＳＷＨ、ＳＷＬがオフするように制御されるとともに電流出力部７の動作が実行されるように制御される期間である。期間Ｔ２では、診断信号Ｓｄは、スイッチＳＷＨの低電位側端子から診断部１７へと至る信号経路に地絡などの異常が生じていなければ、ハイレベルの信号となる。このようなことから、診断部１７は、期間Ｔ１における診断信号Ｓｄがロウレベルであるとともに期間Ｔ２における診断信号Ｓｄがハイレベルである場合、スイッチＳＷＨに短絡故障が生じていないと診断することができる。

【0062】

診断部１５は、期間Ｔ３および期間Ｔ４におけるスイッチＳＷＬに対応する診断信号Ｓｅに基づいてスイッチＳＷＬの短絡故障を診断する。期間Ｔ３は、スイッチＳＷＨがオフするように且つスイッチＳＷＬがオンするように制御されるとともに電流出力部７の動作が実行されるように制御される期間である。期間Ｔ３では、診断信号Ｓｅは、スイッチＳＷＬの低電位側端子から診断部１５へと至る信号経路に地絡などの異常が生じていなければ、ハイレベルの信号になる。

【0063】

期間Ｔ４は、スイッチＳＷＨ、ＳＷＬがオフするように制御されるとともに電流出力部７の動作が実行されるように制御される期間である。期間Ｔ４では、診断信号Ｓｅは、スイッチＳＷＬの低電位側端子から診断部１５へと至る信号経路に天絡などの異常が生じておらず且つスイッチＳＷＬに短絡故障が生じていなければ、ロウレベルの信号となる。このようなことから、診断部１５は、期間Ｔ３における診断信号Ｓｅがハイレベルであるとともに期間Ｔ４における診断信号Ｓｅがロウレベルである場合、スイッチＳＷＬに短絡故障が生じていないと診断することができる。

【0064】

上記構成において、診断信号Ｓｄ、Ｓｅは、その信号経路に含まれる配線などの断線や短絡、それらを出力するためのＭＣＵ１１、１２の出力端子での短絡、それらを出力するためのＭＣＵ１１、１２の内部回路の故障などにより、正常なレベルを表すことができなくなるおそれがある。このような診断信号Ｓｄ、Ｓｅの異常としては、そのレベルがハイレベルに固定されるハイ固着、ロウレベルに固定されるロウ固着などが挙げられる。

【0065】

このように診断信号Ｓｄ、Ｓｅに異常が生じていると、それらに基づいて行われる診断部１５、１７による診断を正常に行うことができなくなり、その結果、スイッチＳＷＨ、ＳＷＬの短絡故障について誤診断をしてしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、最初に診断信号Ｓｄ、Ｓｅに異常が無いこと、言い換えると最初に診断部１５、１７による診断機能に異常が無いことを確認したうえで、スイッチＳＷＨ、ＳＷＬの短絡故障を診断するようになっている。このようにすれば、診断信号Ｓｄ、Ｓｅの異常に起因する誤診断の発生を確実に防止することができる。

【0066】

上記構成において、スイッチＳＷＨの短絡故障の診断は、スイッチＳＷＬに短絡故障が生じているか否かとは無関係に行うことが可能であるものの、スイッチＳＷＬの短絡故障の診断は、スイッチＳＷＨに短絡故障が生じている場合には、その故障の影響を受けて、診断精度が低下するおそれがある。そこで、本実施形態では、診断部１５によるロウサイドスイッチであるスイッチＳＷＬの短絡故障の診断に先立って、診断部１７によるハイサイドスイッチであるスイッチＳＷＨの短絡故障の診断が行われるようになっている。このようにすれば、スイッチＳＷＬの短絡故障の診断が行われるときには、既にスイッチＳＷＨに短絡故障が生じていないことが確認されていることになり、その診断精度を良好に維持することができる。

【0067】

上記構成において、制御部６は、２つのＭＣＵ１１、１２を備えている。そして、ＭＣＵ１１には、スイッチＳＷＨに対応する開閉制御部１３およびスイッチＳＷＬに対応する診断部１５が設けられる。また、ＭＣＵ１２には、スイッチＳＷＬに対応する開閉制御部１６およびスイッチＳＷＨに対応する診断部１７が設けられる。このような構成によれば、次のような効果が得られる。

【0068】

すなわち、例えばスイッチＳＷＨが故障しておらず正常であれば、そのスイッチＳＷＨに対応する診断信号Ｓｄは、そのスイッチＳＷＨを開閉制御するために開閉制御部１３から出力される制御信号Ｓａと同じ論理を表す信号になる。ここで、仮にスイッチＳＷＨに対応する開閉制御部１３および診断部１７を同一のＭＣＵに設ける構成とした場合、制御信号Ｓａを出力する出力端子と診断信号Ｓｄを入力する入力端子とが近接した配置となる可能性がある。

【0069】

そうすると、それらの端子間が短絡するショート故障が発生する可能性が高くなり、実際にショート故障が発生した場合には、スイッチＳＷＨに故障が生じているか否かにかかわらず、制御信号Ｓａと診断信号Ｓｄとが同じ論理を表すようになってしまい、スイッチＳＷＨに故障が生じた場合でも正常であると誤診断されるおそれがある。これに対し、本実施形態の構成では、スイッチＳＷＨに対応する開閉制御部１３および診断部１７が互いに別々のＭＣＵ１１、１２に設けられるようになっているため、スイッチＳＷＨに対応する制御信号Ｓａを出力する出力端子とスイッチＳＷＨに対応する診断信号Ｓｄを入力する入力端子とが近接した配置になることはない。

【0070】

また、本実施形態の構成では、スイッチＳＷＬに対応する開閉制御部１６および診断部１５が互いに別々のＭＣＵ１１、１２に設けられるようになっているため、スイッチＳＷＬに対応する制御信号Ｓｂを出力する出力端子とスイッチＳＷＬに対応する診断信号Ｓｅを入力する入力端子とが近接した配置になることはない。したがって、本実施形態の構成によれば、制御信号Ｓａの出力端子と診断信号Ｓｄの入力端子との間でのショート故障および制御信号Ｓｂの出力端子と診断信号Ｓｅの入力端子との間でのショート故障が発生し難くなり、その結果、上述した誤診断の発生を低く抑えることができる。

【0071】

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図８を参照して説明する。
図８に示すように、本実施形態のＰＬＣ２１の出力モジュール２２は、第１実施形態の出力モジュール３に対し、出力回路５に代えて出力回路２３を備えている点、制御部６に代えて制御部２４を備えている点などが異なる。

【0072】

出力回路２３は、出力回路５に対し、スイッチＳＷＭが追加されている点などが異なる。この場合、スイッチＳＷＨ、ＳＷＭ、ＳＷＬは、電源端子Ｐ１および出力端子Ｐ２の間に、この順で直列接続されている。スイッチＳＷＭは、ハイサイドスイッチに相当するスイッチＳＷＨよりも出力端子Ｐ２側に設けられたスイッチであり、ロウサイドスイッチに相当する。

【0073】

スイッチＳＷＨは、第１実施形態と同様、制御部２４から与えられる２値の制御信号Ｓａに従ってオンオフされる。スイッチＳＷＭは、制御部２４から与えらえる２値の制御信号Ｓｆに従ってオンオフされる。具体的には、スイッチＳＷＭは、制御信号Ｓｆがハイレベルのときにオンされるとともにロウレベルのときにオフされる。スイッチＳＷＬは、第１実施形態と同様、制御部２４から与えられる２値の制御信号Ｓｂに従ってオンオフされる。出力モジュール２２が通常の動作を実行する通常時、制御信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｆは同様の信号となっており、これによりスイッチＳＷＨ、ＳＷＭ、ＳＷＬは、互いに同様にオンオフされる。

【0074】

この場合、電流出力部７は、電源端子Ｐ１とスイッチＳＷＨ、ＳＷＭの相互接続ノードであるノードＮ２１との間に接続されている。つまり、この場合も、電流出力部７は、スイッチＳＷＨに並列接続されている。上記構成の出力回路２３において、ノードＮ２１、つまりスイッチＳＷＨの低電位側端子の信号は、第１実施形態と同様の診断信号Ｓｄとして制御部２４に与えられる。

【0075】

また、上記構成の出力回路２３において、スイッチＳＷＭ、ＳＷＬの相互接続ノードであるノードＮ２２、つまりスイッチＳＷＭの低電位側端子の信号は、出力回路２３の故障診断のためのリードバック信号である診断信号Ｓｇとして制御部２４に与えられる。さらに、上記構成の出力回路２３において、出力端子Ｐ２、つまりスイッチＳＷＬの低電位側端子の信号は、第１実施形態と同様の診断信号Ｓｅとして制御部２４に与えられる。

【0076】

制御部２４は、制御部６に対し、ＭＣＵ１１、１２に代えてＭＣＵ２５、２６を備えている点などが異なる。ＭＣＵ２５は、ＭＣＵ１１に対し、開閉制御部１３に代えて開閉制御部２７を備える点などが異なる。開閉制御部２７は、開閉制御部１３と同様、スイッチＳＷＨのオンオフを制御する。この場合、開閉制御部２７は、スイッチＳＷＬの動作も制御するようになっており、制御信号Ｓｂを生成する。制御信号Ｓｂは、ＭＣＵ２５が備える出力端子を介してスイッチＳＷＬへと出力される。

【0077】

ＭＣＵ２６は、ＭＣＵ１２に対し、開閉制御部１６に代えて開閉制御部２８を備える点、診断部１７に代えて診断部２９を備える点などが異なる。開閉制御部２８は、スイッチＳＷＭのオンオフを制御するものであり、前述した制御信号Ｓｆを生成する。制御信号Ｓｆは、ＭＣＵ２６が備える出力端子を介してスイッチＳＷＭへと出力される。診断部２９は、診断部１７と同様、診断信号Ｓｄに基づいてスイッチＳＷＨの短絡故障を診断する。また、診断部２９は、診断信号Ｓｇに基づいてスイッチＳＷＭの短絡故障を診断する。

【0078】

診断信号Ｓｇは、ＭＣＵ２６が備える入力端子を介して診断部２９へと入力される。この場合、診断信号Ｓｇの入力端子には、グランドに接続されるプルダウン抵抗が設けられている。具体的には、診断部２９は、ＭＣＵ２６に内蔵されるＡ／Ｄ変換器を介して入力される診断信号Ｓｇのレベルを検出し、その検出結果に基づいてスイッチＳＷＭの短絡故障を診断する。

【0079】

診断部２９は、第１期間に相当する期間Ｔ２１における診断信号Ｓｄおよび第２期間に相当する期間Ｔ２２における診断信号Ｓｄに基づいてスイッチＳＷＨの短絡故障を診断する。期間Ｔ２１は、開閉制御部２７、２８によりスイッチＳＷＨ、ＳＷＭ、ＳＷＬがオフするように制御されるとともに動作制御部１４により電流出力部７の動作が停止されるように制御される期間である。期間Ｔ２２は、開閉制御部２７、２８によりスイッチＳＷＨ、ＳＷＭ、ＳＷＬがオフするように制御されるとともに動作制御部１４により電流出力部７の動作が実行されるように制御される期間である。

【0080】

また、診断部２９は、第３期間に相当する期間Ｔ２３における診断信号Ｓｇおよび第４期間に相当する期間Ｔ２４における診断信号Ｓｇに基づいてスイッチＳＷＭの短絡故障を診断する。期間Ｔ２３は、開閉制御部２７、２８によりスイッチＳＷＨ、ＳＷＬがオフするように且つスイッチＳＷＭがオンするように制御されるとともに動作制御部１４により電流出力部７の動作が実行されるように制御される期間である。期間Ｔ２４は、開閉制御部２７、２８によりスイッチＳＷＨ、ＳＷＭ、ＳＷＬがオフするように制御されるとともに動作制御部１４により電流出力部７の動作が実行されるように制御される期間である。

【0081】

診断部１５は、第３期間に相当する期間Ｔ２５における診断信号Ｓｅおよび第４期間に相当する期間Ｔ２６における診断信号Ｓｅに基づいてスイッチＳＷＬの短絡故障を診断する。期間Ｔ２５は、開閉制御部２７、２８によりスイッチＳＷＨがオフするように且つスイッチＳＷＭ、ＳＷＬがオンするように制御されるとともに動作制御部１４により電流出力部７の動作が実行されるように制御される期間である。期間Ｔ２６は、開閉制御部２７、２８によりスイッチＳＷＨ、ＳＷＭ、ＳＷＬがオフするように制御されるとともに動作制御部１４により電流出力部７の動作が実行されるように制御される期間である。

【0082】

本実施形態では、診断部２９によるスイッチＳＷＭの短絡故障の診断に先立って、診断部２９によるスイッチＳＷＨの短絡故障の診断が行われるようになっている。また、本実施形態では、診断部１５によるスイッチＳＷＬの短絡故障の診断に先立って、診断部２９によるスイッチＳＷＭの短絡故障の診断が行われるようになっている。

【0083】

このような診断部１５、２９によるスイッチＳＷＨ、ＳＷＭ、ＳＷＬの故障診断に関する具体的な処理内容は、図２および図３に示した第１実施形態の診断部１５、１７による処理内容に対し、スイッチＳＷＭに対応する処理を加えたものとなる。スイッチＳＷＭに対応する処理は、図３に示したスイッチＳＷＬに対応する処理と同様の内容の処理とすることができる。スイッチＳＷＭに対応する処理は、図２に示した処理、つまりスイッチＳＷＨに対応する処理に続いて実行するようにすればよい。

【0084】

以上説明した本実施形態の構成によれば、第１実施形態の構成に対し、電源端子Ｐ１と出力端子Ｐ２との間を開閉するスイッチの数が２つから３つに増えているものの、このようなスイッチの増加に合わせる形で短絡故障を診断するための機能に変更が加えられている。したがって、本実施形態によっても、第１実施形態と同様の診断手法を採用することが可能となり、その結果、第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0085】

（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。

【0086】

ＭＣＵ１１が備える各機能ブロックのうち少なくとも一部をＭＣＵ１２に設けてもよい。ＭＣＵ１２が備える各機能ブロックのうち少なくとも一部をＭＣＵ１１に設けてもよい。例えば、ＭＣＵ１１が開閉制御部１３および診断部１７を備えるとともに、ＭＣＵ１２が開閉制御部１６、動作制御部１４および診断部１７を備える構成としてもよい。

【0087】

ＭＣＵ２５が備える各機能ブロックのうち少なくとも一部をＭＣＵ２６に設けてもよい。ＭＣＵ２６が備える各機能ブロックのうち少なくとも一部をＭＣＵ２５に設けてもよい。例えば、ＭＣＵ２５が開閉制御部２８および診断部２９を備えるとともに、ＭＣＵ２６が開閉制御部２７、動作制御部１４および診断部１５を備える構成としてもよい。

【0088】

第１実施形態における診断部１５、１７による故障診断および第２実施形態における診断部１５、２９による故障診断に関する具体的な処理内容については、図２および図３に示すものに限らず、適宜変更することができる。例えば、診断部１５、１７による故障診断について、スイッチＳＷＨの短絡故障の診断に先立ってスイッチＳＷＬの短絡故障の診断を行うように変更してもよい。

【0089】

電源端子Ｐ１と出力端子Ｐ２との間を開閉するスイッチの数は、２つまたは３つに限らず、４つ以上であってもよい。その場合、スイッチの数に合わせる形で短絡故障を診断するための機能に変更を加えればよい。
本発明は、ＰＬＣ１、２１の出力モジュール３、２２などに限らず、電源電圧が与えられる電源端子と外部の負荷に接続される出力端子との間を開閉する出力回路を備えた産業用制御装置の出力モジュール全般に適用することができる。

【符号の説明】

【0090】

１、２１…ＰＬＣ、３、２２…出力モジュール、４…ソレノイド、５、２３…出力回路、６、２４…制御部、７…電流出力部、１１、１２、２５、２６…ＭＣＵ、１３、１６、２７、２８…開閉制御部、１４…動作制御部、１５、１７、２９…診断部、Ｐ１…電源端子、Ｐ２…出力端子、ＳＷＨ、ＳＷＬ、ＳＷＭ…スイッチ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】