CN102209651B - 车用通信控制装置 - Google Patents

Abstract

一种车用通信控制装置，在高电压区域与低电压区域之间，设定有具备信号绝缘单元、特别是数字隔离器的绝缘边界，在所述车用通信控制装置中，在接通电源时或断开电源时等的电源电压下降时，能防止来自信号绝缘单元的异常输出，从而能正常进行车辆通信、和微机控制。其特征在于，在设置于高电压区域的微机与配置于低电压区域的控制信号收发单元之间设定有包括信号绝缘单元、数字隔离器的绝缘边界的所述车用通信控制装置中，对于信号绝缘单元，设有电压监视单元和异常输出防止单元，所述异常输出防止单元在由该电压监视单元所检测出的电压因变动而下降地超过预先设定的规定范围时，能将从信号绝缘单元对其高电压侧和/或低电压侧的输出控制或固定为安全输出。

Description

车用通信控制装置

技术领域

本发明涉及一种车用通信控制装置，特别涉及在将利用通信从上位的控制器传送至低电压区域的控制信号经由配置于高电压区域的微机发送至车载电气设备用动作控制装置时、要求在低电压区域与高电压区域之间设定绝缘边界的车用通信控制装置。

背景技术

作为车载电气设备，为了控制例如车用空调装置所使用的电动压缩机的电动机的驱动，已知有以下的技术：即，将由直流电源(例如，高电压电源)所提供的直流电通过包括多个开关元件和栅极驱动电路的逆变器转换成准交流电(例如，三相交流电)，并将该准交流电压施加于电动机，从而对电动机进行控制。为了对作为该电动机用动作控制装置的逆变器进行控制，还已知有以下通信系统：即，使用例如控制用微机，从上位的控制器(例如，能对车辆的各部分进行集中控制的车载ECU(Electronic ControlUnit：电子控制装置))向该微机发送控制用指令信号。

这样的系统具有例如如图5所示的结构。利用包括多个开关元件202和栅极驱动电路203的逆变器204，将由高电压电源201所提供的直流电转换成准交流电，对电动机205提供该交流电以驱动电动压缩机206。从上位的控制器(未图示)经由通信总线207传送来的指令信号经由例如作为绝缘元件的光耦合器208传输至控制用微机209，利用来自控制用微机209的指令信号对各开关元件202的栅极驱动电路203进行控制，从而对提供给电动机205的交流电压进行控制。通常，从通信总线207到光耦合器208都配置于低电压区域210内，由于需要用高电压来驱动电动机，因此，从光耦合器208到控制用微机209、逆变器204、电动机205一侧都配置于高电压区域211内，两个电压区域210、211的边界形成作为绝缘边界212，在该绝缘边界212部分上，配置有光耦合器208。在专利文献1中也揭示了相同的系统。

近年来，开始采用通信速度高的CAN(控制器局域网络(Controller AreaNetwork))[车内LAN]等通信协议，但在采用这样的高速通信总线的情况下，在如图5所示的(或如专利文献1所示那样的)现有结构中，直接用光耦合器208来连接高速通信总线(CAN总线)207与控制用微机209，但由于目前不存在高速通信用光耦合器，因此，存在因光耦合器208发生响应延迟而导致发生通信延迟的问题，从而难以确保通信可靠性。即，光耦合器208不适合高速信号，从而基本无法进行高速通信、信号传输。

对于这样的问题，在CAN通信电路或高、低电压间的通信绝缘电路中，市场上出售有一种作为例如数字隔离器的能在高速通信中实现高速信号绝缘的绝缘单元(例如，ADI公司(アナログデバイセズ社)制“iCoupler”)。

专利文献1：日本专利特开2008-017595号公报

发明内容

然而，在使用如上所述的高速信号绝缘用数字隔离器的电路中，

在接通电源时或断开电源时等的、电源电压发生变动时，特别是在电源电压降低时，存在数字隔离器的动作变得不稳定的问题。即，在为了进行高速信号传输而在使用数字隔离器的电路(车内LAN的通信电路或高、低间的信号绝缘电路)中，在接通电源时或断开电源时等的、低电压侧电压下降时和高电压侧电压下降时，数字隔离器的动作变得不稳定。作为该不稳定动作的机理，可以认为是由于以下原因而引起的：即，在数字隔离器的最低动作电压以下的区域中，由设置于内部的逻辑电路(COMS逻辑电路[PMOS晶体管和NMOS晶体管])的阈值电压所决定的逻辑动作未正确进行。该现象表现为，在数字隔离器的信号输入侧电压和信号输出侧电压之中的某一个电压低于正常动作电压范围的情况下，输出逻辑变得不稳定。即，可以认为是由于在这些电压的范围内，在内部逻辑电路中对所输入的逻辑状态未进行正确处理。

因此，本发明的课题在于，在高电压区域与低电压区域之间设定有包括信号绝缘单元、特别是数字隔离器的绝缘边界的车用通信控制装置中，在使用高速信号绝缘用的信号绝缘单元时，在电压变动低于规定范围的情况下，特别是在接通电源时或断开电源时等的电源电压下降时，能防止从信号绝缘单元产生异常输出，从而能正常进行车辆通信、和微机控制。

为了解决上述课题，本发明所涉及的车用通信控制装置在微机与信号收发单元之间，设定有包括信号绝缘单元的绝缘边界，所述微机配置于相对提供高电压的高电压区域内，对传送至设置于该高电压区域内的车载电气设备用动作控制装置的动作控制信号进行控制，所述信号收发单元配置于相对提供低电压的低电压区域内，接收从上位的控制器传送来的控制信号，以向所述微机传送所接收到的控制信号，并接收从所述微机一侧传送来的信号，以向所述上位的控制器一侧传送所接收到的信号，其特征在于，在所述车用通信控制装置中，对于所述信号绝缘单元，设有电压监视单元和异常输出防止单元，所述电压监视单元对所述信号绝缘单元监视其高电压侧和/或低电压侧的电压变动，所述异常输出防止单元在由该电压监视单元所检测出的电压因变动而下降地超过预先设定的规定范围时，能将从所述信号绝缘单元对其高电压侧和/或低电压侧的输出控制为预先设定的安全输出、或预先设定的安全范围内的输出。在上述信号绝缘单元包含高速信号绝缘用数字隔离器的情况下，本发明所涉及的结构特别有效。

在使用高速信号绝缘单元、特别是高速信号绝缘用数字隔离器的车用通信控制装置中，如前所述，在接通或断开低电压侧或高电压侧的电源时等、特别是电源电压下降地超过规定范围时，高速信号绝缘用数字隔离器的动作变得不稳定，异常的信号输出至CAN总线或微机，从而可能会产生使其他ECU或整个总线无法通信、或微机误识别信号等问题。在本发明中，在使用高速信号绝缘用数字隔离器的CAN通信电路和高、低电压间的信号绝缘电路中，能利用电压监视单元对低电压侧和高电压侧的各个电源电压(例如控制电路用5V)进行监视，并能在某一个电压低于规定电压(例如4V)时，利用异常输出防止单元，将低电压侧和高电压侧的至少一侧、优选为低电压侧和高电压侧两侧的高速信号绝缘用数字隔离器的输出逻辑固定为预先设定的安全输出，或控制为预先设定的安全范围内的输出。即，在异常输出防止单元中，设置能将从上述信号绝缘单元对其高电压侧和/或低电压侧的输出控制为预先设定的安全输出或预先设定的安全范围内的输出的逻辑电路即可。另外，监视在异常输出防止单元中，也可以设置上拉电阻或下拉电阻，在由上述电压监视单元所检测出的电压下降地超过预先设定的规定范围时，所述上拉电阻或下拉电阻能将成为检测对象的电压上拉或下拉至预先设定的电压值并进行固定。此外，在高速信号绝缘用数字隔离器内具备输入信号侧逻辑电路和输出信号侧逻辑电路的情况下，还能使这些内部逻辑电路兼用作为上述异常输出防止单元的输出控制用逻辑电路的功能。根据这样的结构，例如，作为以下两种异常输出防止单元的结构，能使该异常输出防止单元动作，从而防止高速信号绝缘用数字隔离器产生异常输出，该两种异常输出防止单元包括：由具有固定为高阻抗等的功能的逻辑电路和上拉电阻所构成的电路的异常输出防止单元；以及在高速信号绝缘用数字隔离器内设置于其输出侧的、利用了输出使能功能(将输出逻辑固定为高阻抗等的功能)的异常输出防止单元。特别是通过对低电压侧和高电压侧这两侧进行电压监视，无论接通电源时或断开电源时的低电压侧和高电压侧的起动顺序或停止顺序如何，都能防止异常输出。

作为上述高速信号绝缘用数字隔离器，例如，可以采用包含数字隔离器的结构，所述数字隔离器包括：将高电压侧与低电压侧进行绝缘的变压器；作为接口的输入信号侧逻辑电路和将该变压器的低电压侧作为一次侧而与该一次侧相连接的、将该输入信号侧逻辑电路产生的输入逻辑转换成脉冲信号的编码器；以及与上述变压器的高电压二次侧相连接的、将输出逻辑转换成模拟信号的解码器和作为将该解码器产生的输出逻辑进行输出的接口的输出信号侧逻辑电路。或者，上述高速信号绝缘用数字隔离器还可以采用不同于该结构而包含以下数字隔离器的结构，优选为除该结构以外还同时包含以下数字隔离器的结构，所述数字隔离器包括：将高电压侧与低电压侧进行绝缘的变压器；作为接口的输入信号侧逻辑电路和将该变压器的高电压侧作为一次侧而与该一次侧相连接的、将该输入信号侧逻辑电路产生的输入逻辑转换成脉冲信号的编码器；以及与上述变压器的低电压二次侧相连接的、将输出逻辑转换成模拟信号的解码器和作为将该解码器产生的输出逻辑进行输出的接口的输出信号侧逻辑电路。特别对于上述变压器，优选采用具有双向功能的复合隔离器的结构。在这样的结构中，在位于输出侧的逻辑电路具有输出使能功能的情况下，如上所述，利用该功能对位于输出侧的输出使能控制用输入端子的逻辑进行控制，从而能将输出逻辑固定为高阻抗。但是，由于只在能动作的电压范围内有效，而在能动作的电压范围以外则存在输出逻辑变得不稳定的可能性，因此，需要注意。

另外，在本发明所涉及的车用通信控制装置中，上述信号绝缘单元也可以采用以下结构：即，除上述高速信号绝缘用数字隔离器以外，还包含低速信号绝缘元件。可以使用例如光耦合器作为低速信号绝缘元件。在要传输的信号包含高速信号和低速信号的情况下，由于对于低速信号，即使使用光耦合器也不会产生其他问题，因此，也可以采用这样的结构。

另外，如上所述，在异常输出防止单元中，优选包含能将从上述信号绝缘单元对其高电压侧和/或低电压侧的输出控制为预先设定的安全输出或预先设定的安全范围内的输出的逻辑电路。另外，如上所述，监视在异常输出防止单元中，可以包括上拉电阻或下拉电阻，在由上述电压监视单元所检测出的电压下降地超过预先设定的规定范围时，所述上拉电阻或下拉电阻能将成为检测对象的电压上拉或下拉至预先设定的电压值并进行固定。

另外，在本发明所涉及的车用通信控制装置中，可以采用以下结构：即，将控制信号从上位的控制器(例如，车用电子控制装置：车辆ECU)经由CAN总线传送至上述信号收发单元。在这种情况下，可以采用以下结构：即，将控制信号从作为信号收发单元的CAN收发两用机一侧经由CAN总线传送至上位的控制器。设置CAN收发两用机以使用CAN收发两用机的模式控制功能，从而即使有异常信号从高速信号绝缘用数字隔离器一侧向CAN总线一侧输出，并进一步向上位的控制器一侧输出，也能使该异常信号停止于该CAN收发两用机部分而不向装置外漏出，从而能不对其他通信控制装置造成不良影响。

本发明也如后述实施方式所示，特别适用于上述车载电气设备包括电动压缩机驱动用电动机、上述车载电气设备用动作控制装置包括逆变器的情况。但是，本发明对除此以外的车载电气设备也能适用，例如，在上述车载电气设备用动作控制装置包括车轮驱动用逆变器、电动动力转向动作控制装置、电池控制装置、以及DC-DC变换器中的任意一个装置的情况下也能适用。

另外，作为上位的控制器并无特别限定，可以举出例如能对车辆的各部分进行集中控制的电子控制装置(ECU)。

这样，根据本发明所涉及的车用通信控制装置，在使用高速信号绝缘单元、特别是高速信号绝缘用数字隔离器时，在电压下降地超过规定的范围时，能在例如接通电源时或断开电源时等的电源电压下降时防止产生异常输出，从而能正常进行车辆通信、和微机控制。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的车用通信控制装置的基本结构的一个例子的框图。

图2是表示本发明所涉及的车用通信控制装置所使用的高速信号绝缘用数字隔离器的基本结构的一个例子的简要电路图。

图3是表示本发明所涉及的车用通信控制装置的更具体的结构例的电路图。

图4是表示图3的结构例中的复合隔离器及其周围的结构的一个例子的电路图。

图5是表示现有的车用通信控制装置的一个例子的电路图。

具体实施方式

以下，参考附图，对本发明的优选实施方式进行说明。

图1表示本发明所涉及的车用通信控制装置的基本机构的一个例子，特别表示经由具有开关元件(功率半导体元件)的逆变器对车载电动机进行控制的情况。在图1所示的车用通信控制装置100中，来自作为上位的控制器的车辆ECU101的控制信号经由CAN总线102，被CAN收发两用机103所接收，控制信号从该处经由作为高速信号绝缘单元的高速信号绝缘用数字隔离器104、微机105、以及逆变器106，传送至电动机107。高速信号绝缘用数字隔离器104设置于低电压侧电路108与高电压侧电路109之间所设定的绝缘边界110上，在图示例子中，在该绝缘边界110上还设置有作为低速信号绝缘元件的光耦合器111。对于高速信号绝缘用数字隔离器104，设置有能对高速信号绝缘用数字隔离器104的低电压侧和高电压侧的电压变动进行监视的低电压侧电压监视电路113和高电压侧电压监视电路114。在高速信号绝缘用数字隔离器104与CAN收发两用机103之间，设置有构成异常输出防止单元的一部分的、低电压侧逻辑电路115和高电压侧逻辑电路116，所述异常输出防止单元能在由电压监视电路113、114所检测出的电压因变动而下降地超过预先设定的规定范围时，将从高速信号绝缘用数字隔离器104对其高电压侧和/或低电压侧的输出控制为预先设定的安全输出、或预先设定的安全范围内的输出。监视从低电压侧电压监视电路113，基于监视电压，向低电压侧逻辑电路115、以及高速信号绝缘用数字隔离器104内的低电压侧电路传送动作信号，监视从高电压侧电压监视电路114，基于监视电压，向高电压侧逻辑电路116、以及高速信号绝缘用数字隔离器104内的高电压侧电路传送动作信号。

上述高速信号绝缘用数字隔离器104基本采用例如如图2中表示简要结构的数字隔离器5那样的结构。但是，在如后述的图3所示的、本发明中的更具体的实施方式中，采用如后述的图4所示的双向的复合隔离器的结构(将在后面对其进行阐述)。在图2所示的例子中，标号1表示变压器，形成高电压侧与低电压侧之间的绝缘边界。标号2a表示作为接口的输入信号侧逻辑电路，标号3表示设置于变压器1的低电压一次侧的、将输入信号侧逻辑电路2a产生的输入逻辑转换成脉冲信号的编码器，标号4表示设置于变压器1的高电压二次侧的、将输出逻辑转换成模拟信号的解码器，标号2b表示作为对解码器4产生的输出逻辑进行输出的接口的输出信号侧逻辑电路。标号6表示低电压侧控制电源，标号7表示高电压侧控制电源。输入信号侧逻辑电路2a、输出信号侧逻辑电路2b例如包括CMOS逻辑电路(施密特触发器)。

上述数字隔离器5是在一次侧和二次侧利用变压器1、电容器、或GMR元件等的磁性、电容等的耦合来对信号进行传输，并进行绝缘。在如上所述的数字隔离器5(利用变压器1进行的绝缘)中，各线圈分别与CMOS逻辑电路2a、2b相连接，在各变压器的线圈与外部信号之间进行接口连接。利用编码器3将输入逻辑转换成脉冲，输入至变压器1的一次侧。利用磁耦合将该脉冲传输至二次侧，将输入逻辑的状态再现为输出逻辑。此外，如前所述，数字隔离器5中存在具有输出使能功能的单元，利用该功能，对位于输出侧的输出使能控制用输入端子的逻辑进行控制，从而能将输出逻辑固定为高阻抗。但是，只在能动作的电压范围内有效，而在动作电压范围以外则存在输出逻辑变得不稳定的可能性。另外，与输出端子V0例如连接上拉电阻35(图示于图3)，从而能将其固定为高电平。

图3表示本发明所涉及的车用通信控制装置的更具体的电路结构。在图3所示的例子中，由高电压侧电池20经由连接器19对电动机驱动电路8进行供电，在电动机驱动电路8内，在经由噪音滤波器18、滤波电容器17、并经由逆变器40转换成电动机驱动用准三相电流之后，经由密封端子12，对使电动压缩机9的压缩部11动作的内置电动机13的各电动机绕组10进行供电。逆变器40的各功率半导体元件14包括IGBT(15)和回流二极管16。噪音滤波器18包括设置于内部的线圈和电容器。由低电压侧电池31经由控制信号用连接器30，对用绝缘变压器所构成的电源电路22进行供电。电源电路22产生低电压区域41内的低电压侧控制电源、高电压区域42内的高电压侧控制电源、以及功率半导体元件驱动用电源。在低电压区域41与高电压区域42之间，设定有绝缘边界43。

来自作为上位的控制器的车辆侧ECU33的控制信号经由作为车内LAN的CAN总线32、以及控制信号用连接器30，被CAN收发两用机29所接收，控制信号从该处经由高速信号绝缘用复合隔离器23被传送至微机21，从而利用经微机21处理的控制信号，对逆变器40进行控制，所述高速信号绝缘用复合隔离器23配置于作为高速信号绝缘单元的绝缘边界43上，由两个所述数字隔离器5进行组合而构成。

上述复合隔离器23采用例如图4所示的结构。在图4所示的复合隔离器23中，除图2所示的数字隔离器5以外，还组合有输入侧、输出侧与数字隔离器5方向相反而设置的数字隔离器5’，在数字隔离器5’一侧，也利用变压器1’在高电压侧与低电压侧之间形成有绝缘边界。标号2a’表示作为接口的输入信号侧逻辑电路，标号3’表示设置于变压器1’的高电压一次侧的、将输入信号侧逻辑电路2a’产生的输入逻辑转换成脉冲信号的编码器，标号4’表示设置于变压器1’的低电压二次侧的、将输出逻辑转换成模拟信号的解码器，标号2b’表示作为对解码器4’产生的输出逻辑进行输出的接口的输出信号侧逻辑电路。在图示例子中，数字隔离器5和数字隔离器5’的输出侧设置有将电压上拉成预先设定的值的上拉电阻35，但也可以设置将电压下拉成预先设定的值的下拉电阻34。

再参照图3进行说明，在本实施例中，在绝缘边界43上，还设置有作为低速信号绝缘元件的光耦合器A(37)和光耦合器B(38)。在低电压区域41内，设置有包含电压检测电路的低电压侧电压监视电路26，在高电压区域42内，设置有包含电压检测电路的高电压侧电压监视电路25。在CAN总线32与复合隔离器23之间，连接有构成异常输出防止单元的一部分的低电压侧逻辑电路28，在复合隔离器23与微机21之间，连接有构成异常输出防止单元的一部分的高电压侧逻辑电路27。对于低电压侧逻辑电路28和高电压侧逻辑电路27，分别在其两侧配置有上拉电阻A(35)和上拉电阻B(36)。

CAN收发两用机29将从微机21(CAN控制器)输入的数字信号作为差动电平信号输出，向CAN总线32进行发送。将CAN总线32的差动电平的状态以数字信号的方式向微机21(CAN控制器)进行输出(普通模式的动作)。在CAN收发两用机29中，存在具有模式控制功能(普通模式、待机模式等)的产品，在待机模式中，无论输入逻辑是什么，都能停止向CAN总线32的显性输出。在该CAN收发两用机29的模式控制功能中，在CAN收发两用机29的模式状态之中的普通模式下的动作如上所述。在待机模式下，能使从微机21发送出的输入逻辑、以及CAN总线32的电平的输入逻辑无效，并能将输出至CAN总线32的输出逻辑固定为隐性电平。但是，只在能动作的电压范围内有效，而在能动作的电压范围以外则存在输出电平变得不稳定的可能性。在CAN总线32的电平中存在显性电平和隐性电平，若持续输出显性电平，则会占据总线而变得无法通信。在这种情况下，显性电平是优先性的电平，而隐性电平是容纳性的电平。

在车载电气设备的控制中，当在电绝缘的电位之间进行高速通信、高速信号传输的情况下，能使用如上所述的复合隔离器23来进行。然而，如上所述，在因低电压侧控制电源或高电压侧控制电源的接通或断开而产生电源电压下降时，复合隔离器23的动作变得不稳定，异常的信号输出至车内LAN(CAN总线32)或微机21，存在车辆侧ECU33或整个CAN总线32可能无法通信、或微机21可能因误识别信号而无法正常动作的问题。为了解决该问题，利用低电压侧电压监视电路26和高电压侧电压监视电路25，对各控制电源电压(例如，控制电路用5V电源电压等)进行监视，在某个电压低于复合隔离器23的正常动作电压范围内的某阈值电压(例如4V)时，利用待机模式，将输出逻辑固定为正确的逻辑，从而能防止由复合隔离器23所产生的异常输出被传送至车内LAN(CAN总线32)或微机21，所述待机模式利用了输出侧的逻辑电路(例如在要求固定低电压侧的输出的情况下，为低电压侧逻辑电路28)和复合隔离器23的输出使能功能、以及CAN收发两用机29的模式控制功能来产生。

另外，在上述实施方式中，在输入侧电压下降的情况下，经过光耦合器A(37)和光耦合器B(38)，复合隔离器23的输出侧电压在动作电压范围内进行动作，使输出侧的逻辑固定为正确的逻辑。根据高电压侧电压监视电路25和低电压侧电压监视电路26的电压监视，若变得低于复合隔离器23的动作电压范围内的规定电压(例如4V)，则使光耦合器A(37)和光耦合器B(38)处于截止状态，从而能将高电压侧逻辑电路27和低电压侧逻辑电路28的输出逻辑固定为正确的逻辑。

另外，若当接通电源时，在高电压侧控制电源停止的状态下，低电压侧控制电源在复合隔离器23的动作电压范围内起动，然后，高电压侧控制电源起动，而且，当电源断开时，在低电压侧控制电源处于复合隔离器23的动作电压范围内的状态下，高电压侧控制电源下降至复合隔离器23的动作电压范围以下而停止，然后，低电压侧控制电源停止，在如上所述那样决定接通电源时或断开电源时的低电压侧、高电压侧的起动或停止顺序的情况下，由于不需要从低电压侧向高电压侧传输信号的光耦合器A(37)，因此，能相应地削减元器件的数量，从而降低成本。

与上述情况相反，若当接通电源时，在低电压侧控制电源停止的状态下，高电压侧控制电源在复合隔离器23的动作电压范围内起动，然后，低电压侧控制电源起动，而且，当电源断开时，在高电压侧控制电源处于复合隔离器23的动作电压范围内的状态下，低电压侧控制电源下降至复合隔离器23的动作电压范围以下而停止，然后，高电压侧控制电源停止，在以上情况下，由于不需要从高电压侧向低电压侧传输信号的光耦合器B(38)，因此，能相应地削减元器件的数量，从而降低成本。

这样，通过对低电压侧和高电压侧这两侧进行电压监视，无论接通电源时或断开电源时的低电压侧、高电压侧的起动或停止的顺序如何，都能防止异常输出。但是，低电压侧和高电压侧的任何一侧的电压监视也能防止向监视对象电压区域的异常输出。

工业上的实用性

本发明所涉及的车用通信控制装置能适用于进行高速信号通信的所有车载电气设备的控制，特别适用于利用逆变器进行控制的电动压缩机的控制。

标号说明

1、1’  变压器

2a、2b、2a’、2b’  数字隔离器内逻辑电路

3、3’  编码器

4、4’  解码器

5、5’  数字隔离器

6    低电压侧控制电源

7    高电压侧控制电源

8    电动机驱动电路

9    电动压缩机

10   电动机绕组

11   压缩部

12   密封端子

13   电动机

14   功率半导体元件

15   IGBT

16   回流二极管

17   滤波电容器

18   噪音滤波器

19   连接器

20   高电压侧电池

21   微机

22   电源电路

23   复合隔离器

25   高电压侧电压监视电路

26   低电压侧电压监视电路

27   高电压侧逻辑电路

28   低电压侧逻辑电路

29   CAN收发两用机

30   控制信号用连接器

31   低电压侧电池

32   CAN总线

33   车辆侧ECU

34   下拉电阻

35   上拉电阻A

36   上拉电阻B

37   光耦合器A

38   光耦合器B

40   逆变器

41   低电压区域

42   高电压区域

43   绝缘边界

100  车用通信控制装置

101  作为上位的控制器的车辆ECU

102  CAN总线

103  CAN收发两用机

104  高速信号绝缘用数字隔离器

105  微机

106  逆变器

107  电动机

108  低电压侧电路

109  高电压侧电路

110  绝缘边界

111  光耦合器

113  低电压侧电压监视电路

114  高电压侧电压监视电路

115  低电压侧逻辑电路

116  高电压侧逻辑电路

Claims (11)

1.一种车用通信控制装置，在微机与信号收发单元之间，设定有包括信号绝缘单元的绝缘边界，所述微机配置于相对提供高电压的高电压区域内，对传送至设置于该高电压区域内的车载电气设备用动作控制装置的动作控制信号进行控制，所述信号收发单元配置于相对提供低电压的低电压区域内，接收从上位的控制器传送来的控制信号，以向所述微机传送所接收到的控制信号，并接收从所述微机一侧传送来的信号，以向所述上位的控制器一侧传送所接收到的信号，其特征在于，

在所述车用通信控制装置中，对于所述信号绝缘单元，设有电压监视单元和异常输出防止单元，所述电压监视单元对所述信号绝缘单元监视其高电压侧和/或低电压侧的电压变动，所述异常输出防止单元在由该电压监视单元所检测出的电压因变动而下降地超过预先设定的规定范围时，能将从所述信号绝缘单元对其高电压侧和/或低电压侧的输出控制为预先设定的安全输出、或预先设定的安全范围内的输出，

所述信号绝缘单元包含高速信号绝缘用数字隔离器，

所述高速信号绝缘用数字隔离器包含数字隔离器，所述数字隔离器包括：将高电压侧与低电压侧进行绝缘的变压器；作为接口的输入信号侧逻辑电路和将该变压器的低电压侧作为一次侧而与该一次侧相连接的、将该输入信号侧逻辑电路产生的输入逻辑转换成脉冲信号的编码器；以及与所述变压器的高电压二次侧相连接的、将输出逻辑转换成模拟信号的解码器和作为接口将该解码器产生的输出逻辑进行输出的输出信号侧逻辑电路，

使所述输入信号侧逻辑电路、所述输出信号侧逻辑电路兼用作为所述异常输出防止单元的输出控制用逻辑电路的功能。

2.一种车用通信控制装置，在微机与信号收发单元之间，设定有包括信号绝缘单元的绝缘边界，所述微机配置于相对提供高电压的高电压区域内，对传送至设置于该高电压区域内的车载电气设备用动作控制装置的动作控制信号进行控制，所述信号收发单元配置于相对提供低电压的低电压区域内，接收从上位的控制器传送来的控制信号，以向所述微机传送所接收到的控制信号，并接收从所述微机一侧传送来的信号，以向所述上位的控制器一侧传送所接收到的信号，其特征在于，

在所述车用通信控制装置中，对于所述信号绝缘单元，设有电压监视单元和异常输出防止单元，所述电压监视单元对所述信号绝缘单元监视其高电压侧和/或低电压侧的电压变动，所述异常输出防止单元在由该电压监视单元所检测出的电压因变动而下降地超过预先设定的规定范围时，能将从所述信号绝缘单元对其高电压侧和/或低电压侧的输出控制为预先设定的安全输出、或预先设定的安全范围内的输出，

所述信号绝缘单元包含高速信号绝缘用数字隔离器，

所述高速信号绝缘用数字隔离器包含数字隔离器，所述数字隔离器包括：将高电压侧与低电压侧进行绝缘的变压器；作为接口的输入信号侧逻辑电路和将该变压器的高电压侧作为一次侧而与该一次侧相连接的、将该输入信号侧逻辑电路产生的输入逻辑转换成脉冲信号的编码器；以及与所述变压器的低电压二次侧相连接的、将输出逻辑转换成模拟信号的解码器和作为接口将该解码器产生的输出逻辑进行输出的输出信号侧逻辑电路，

使所述输入信号侧逻辑电路、所述输出信号侧逻辑电路兼用作为所述异常输出防止单元的输出控制用逻辑电路的功能。

3.如权利要求1或2所述的车用通信控制装置，其特征在于，

所述信号绝缘单元包含所述高速信号绝缘用数字隔离器、以及低速信号绝缘元件。

4.如权利要求3所述的车用通信控制装置，其特征在于，

所述低速信号绝缘元件包括光耦合器。

5.如权利要求1或2所述的车用通信控制装置，其特征在于，

所述异常输出防止单元包含逻辑电路，所述逻辑电路能将从所述信号绝缘单元对其高电压侧和/或低电压侧的输出控制为预先设定的安全输出、或预先设定的安全范围内的输出。

6.如权利要求1或2所述的车用通信控制装置，其特征在于，

所述异常输出防止单元包含上拉电阻或下拉电阻，在由所述电压监视单元所检测出的电压下降地超过预先设定的规定范围时，所述上拉电阻或下拉电阻能将成为检测对象的电压上拉或下拉至预先设定的电压值并进行固定。

7.如权利要求1或2所述的车用通信控制装置，其特征在于，

控制信号从上位的控制器经由CAN总线传送至所述信号收发单元。

8.如权利要求7所述的车用通信控制装置，其特征在于，

所述信号收发单元将控制信号经由CAN总线传送至上位的控制器。

9.如权利要求1或2所述的车用通信控制装置，其特征在于，

所述车载电气设备包括电动压缩机驱动用电动机，所述车载电气设备用动作控制装置包括逆变器。

10.如权利要求1或2所述的车用通信控制装置，其特征在于，

所述车载电气设备用动作控制装置包括车轮驱动用逆变器、电动动力转向动作控制装置、电池控制装置、以及DC-DC变换器中的任意一个装置。

11.如权利要求1或2所述的车用通信控制装置，其特征在于，

所述上位的控制器包括能对车辆的各部分进行集中控制的电子控制装置。

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