CN103661159B

CN103661159B - 电子控制装置

Info

Publication number: CN103661159B
Application number: CN201310395165.9A
Authority: CN
Inventors: 杉立英二
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2017-06-23
Anticipated expiration: 2033-09-03
Also published as: JP2014054911A; US20140075177A1; US9411609B2; DE102013215925A1; JP5601357B2; CN103661159A

Abstract

一种作为连接到通信线路的节点中的一个节点的电子控制装置，其包括：微型计算机（6），用于控制向微型计算机的电力供应的功率集成电路（5），和计时器调节器（S12、S23、591）。功率集成电路具有计时器（55），用于测量没有数据在其间流过通信线路的时间段。当没有数据流过通信线路且随后数据流过通信线路时，复位计时器。当数据流过通信线路时，功率集成电路开始向微型计算机供电。当计时器达到阈值时，功率集成电路停止电力供应。计时器调节器防止计时器达到阈值，直至微型计算机完成关机处理为止。

Description

电子控制装置

技术领域

本公开内容涉及一种电子控制装置，作为连接到通信线路以形成网络的节点中的一个节点。

背景技术

已知具有连接到通信线路的多个节点的通信系统。例如，在JP-A-H4-292236中公开的通信系统中，主站经由通信线路连接到多个节点（远程站）。在这个通信系统中，为每一个节点提供休眠功能，以减小暗电流。具体地，当休眠功能检测到主站在预定的连续时间段内停止通信，就自动使节点进入休眠模式。

在JP-A-H4-292236中公开的通信系统中，存在节点在完成休眠处理前转换到休眠模式的顾虑。

本发明发明人考虑到节点包括微型计算机和用于向微型计算机供电的功率集成电路（IC）的情况。在此情况下，如果节点在检测到主站在预定的连续时间段内停止通信时自动地转换到休眠模式，从功率IC向微型计算机的电力供应就会在微型计算机完成关机处理前停止。

发明内容

鉴于以上情况，本公开内容的目的是提供一种电子控制装置，其包括微型计算机并具有如下功能：确保保持向微型计算机的电力供应，直至微型计算机完成关机处理为止。

根据本公开内容的一个方面，一种电子控制装置，其能够作为连接到通信线路以形成网络的节点中的一个节点，且包括微型计算机、功率集成电路和计时器调节器。微型计算机具有：发射端子，用于向通信线路发送数据；和接收端子，用于从通信线路接收数据。当预定关机条件满足时，微型计算机能够执行预定的关机处理。功率集成电路能够控制向微型计算机的电力供应。功率集成电路包括：确定部，能够确定数据是否流过通信线路；以及计时器，能够测量所述确定部确定没有数据在其间流过通信线路的时间段。当所述确定部确定没有数据流过通信线路，且随后确定数据流过通信线路时，复位计时器。当在停止电力供应的条件下所述确定部确定数据流过通信线路时，功率集成电路能够开始电力供应。当在执行电力供应的条件下计时器达到预定阈值时，功率集成电路能够停止电力供应。计时器调节器能够防止计时器达到阈值，直至微型计算机完成关机处理为止。

附图说明

依据以下参考附图做出的详细说明，本公开内容的以上及其它目的、特征和优点将变得更为显而易见。在附图中：

图1是根据本公开内容的第一实施例的电子控制装置的方框图；

图2是根据第一实施例的电子控制装置的时序图；

图3是由根据第一实施例的电子控制装置的微型计算机执行的控制处理的流程图；

图4是示出根据第一实施例的电子控制装置的微型计算机的状态改变的时序图；

图5是根据第一实施例的变型的电子控制装置的时序图；

图6是根据本公开内容的第二实施例的电子控制装置的方框图；

图7是由根据第二实施例的电子控制装置的微型计算机执行的控制处理的流程图；以及

图8是根据第二实施例的电子控制装置的时序图。

具体实施方式

以下参考附图来说明本公开内容的实施例。

（第一实施例）

以下参考图1-5来说明根据本公开内容的第一实施例的电子控制装置1。如图1所示，电子控制装置1包括BATT端子2、CANH端子3、CANL端子4、功率IC5和微型计算机6。电子控制装置1充当网络中的一个节点，该网络是以经由通信线路连接的多个节点构成的。例如，根据第一实施例，电子控制装置1安装在车辆上，并连接到车内网络，其遵照控制器局域网（CAN）通信协议。

功率IC5包括功率调节器51、通信驱动器52、比较器53、锁存电路54、计时器55、监视计时器56、复位发生器57和低压检测器58。

调节器51经由BATT端子2从车辆电池接收电池电压（例如，12伏）。调节器51将电池电压逐步降低到供电电压VOM（例如，5伏）并将供电电压VOM提供给微型计算机6。具体地，调节器51经由电源线104向微型计算机6的VOM端子65输出供电电压VOM。因此功率IC5具有管理功能，用以控制（即开始和停止）向微型计算机6的电力供应。稍后详细说明功率IC5的管理功能。

通信驱动器52遵照CAN通信协议。通信驱动器52经由CANH端子3和CANL端子4连接到CAN总线（即，导线对）。当通信驱动器52经由CAN总线从另一个节点接收差分信号时，通信驱动器52将由差分信号指示的数据发送到微型计算机6的Rx端子62。此外，当通信驱动器52接收从微型计算机6的Tx端子61输出的数据时，通信驱动器52根据所述数据向CAN总线输出差分信号（即，显性的（dominant）或隐性的（recessive））。以此方式，Tx端子61充当发射端子，Rx端子62充当接收端子。

比较器53确定数据是否流过CAN总线。具体地，比较器53确定CAN总线处于显性状态还是隐性状态。比较器53的第一输入端子连接到信号线，其将CANH端子3连接到通信驱动器52。比较器53的第二输入端子连接到信号线，其将CANL端子4连接到通信驱动器52。以此方式，比较器53充当确定部，能够确定数据是否流过CAN总线。

当CAN总线处于显性状态中时，比较器53经由信号线103向锁存电路54输出通信开始信号。换言之，当CAN总线处于显性状态中时，比较器53确定数据流过CAN总线。以此方式，当执行CAN总线上的数据通信时，比较器53输出通信开始信号。

相反，当CAN总线处于隐性状态中时，比较器53不输出通信开始信号。换言之，当CAN总线处于隐性状态中时，比较器53确定没有数据流过CAN总线。

比较器53与差分信号的第一边沿同步地开始输出通信开始信号，并与差分信号的第二边沿同步地停止输出通信信号。当CAN总线从隐性状态变为显性状态时第一边沿出现。当CAN总线从显性状态变为隐性状态时第二边沿出现。

当从比较器53接收到通信开始信号时，锁存电路54开始经由信号线101向调节器51输出启动信号S1。锁存电路54继续输出启动信号S1，直至锁存电路54由计时器55清空。根据第一实施例，启动信号S1是逻辑高电平信号。

计时器55测量一时间段，在该时间段期间比较器53确定没有数据流过CAN总线。当比较器53在确定没有数据流过CAN总线后确定数据流过CAN总线时，复位计时器55（即，将计时器55的计数值复位到初始值，例如零）。

计时器55响应于从比较器53输出的通信开始信号而开始计时。随后，当比较器53在确定没有数据流过CAN总线后确定数据流过CAN总线时，复位计时器55。以此方式，当比较器53确定数据流过CAN总线时，计时器55复位并开始计时。就是说，计时器55与第一边沿同步地复位并开始计时，当CAN总线从隐性状态变为显性状态时第一边沿出现。

此外，当计时器55达到预定阈值时，计时器55清空锁存电路54，以使得锁存电路54能够停止输出启动信号S1。根据第一实施例，当计时器55清空锁存电路54时，锁存电路54的输出信号从逻辑高电平变为逻辑低电平。

例如，计时器55可以经由信号线102继续向锁存电路54输出保持信号S2，直至计时器55在开始计时后达到阈值。随后，当计时器55达到阈值时，计时器55停止输出保持信号S2。当计时器55停止输出保持信号S2时，锁存电路54被清空并停止输出启动信号S1。

注意到，预先确定了一个显性状态的最大时间。此外，预先确定了在连接到车内网络的另一个节点运行时的一个隐性状态的最大时间。将计时器55的阈值设定为长于一个显性状态的最大时间与一个隐性状态的最大时间的总和。这样，当在CAN总线从显性状态变为隐性状态后的预定时间段中CAN总线保持在隐性状态中时，计时器55停止向锁存电路54输出保持信号S2。或者，可以将计时器55的阈值设定为对应于一个显性状态的最大时间与估计时间的总和的值，在所述估计时间后，连接到车内网络的另一个其它节点将被关闭。

当调节器51从锁存电路54接收到启动信号S1时，调节器51向微型计算机6提供供电电压VOM。当调节器51没有接收到启动信号S1时，调节器51将供电电压VOM保持为零（即，停止提供供电电压VOM）。换言之，当锁存电路54的输出信号是逻辑高电平时，调节器51向微型计算机6提供供电电压VOM，当锁存电路54的输出信号是逻辑低电平时，调节器51将供电电压VOM保持为零。

低压检测器58连接到电源线104，调节器51通过该电源线104向微型计算机6提供供电电压VOM。当供电电压VOM下降到低于预定电平（例如，4.5伏）时，低压检测器58向复位发生器57输出电压减小信号。响应于电压减小信号，复位发生器57向微型计算机6的复位端子64输出低电平有效复位信号。此外，当监视计时器56没有从微型计算机6的WDC端子63接收到清空信号的情况持续了预定时间段时，监视计时器56溢出并向复位发生器57输出溢出信号，从而复位微型计算机6。

尽管未在附图中示出，但微型计算机6进一步包括处理器和存储器。当从功率IC5接收到供电电压VOM时，微型计算机6开始运行。在向微型计算机6提供供电电压VOM的时间段期间，处理器执行包括关机处理的预定处理。当预定关机条件满足时，处理器执行关机处理。此外，微型计算机6具有计时器调节功能，用以防止计时器55达到阈值，直至微型计算机6完成关机处理。后面详细说明计时器调节功能。

在关机处理中，将处理器执行预定处理所必需的数据存储在存储器中。此外，在关机处理中可以包括诊断处理。在此情况下，当处理器在关机处理期间执行诊断处理时，在诊断处理中获得的诊断数据存储在存储器中。

例如，当微型计算机6通过CAN总线接收到数据，指示车辆的点火装置关闭时，或者当微型计算机6通过CAN总线从另一个节点接收到数据，指示微型计算机6应关机时，关机条件可以满足。或者，当微型计算机6自行确定微型计算机6应关机时，关机条件可以满足。

接下来，以下参考图2的时序图来说明电子控制装置1的操作。当在向微型计算机6的供电电压VOM的供应保持停止的条件下CAN总线在时刻t1从隐性状态变为显性状态时，比较器53输出通信开始信号，以使得锁存电路54能够经由信号线101向调节器51输出启动信号S1。在这个时刻，计时器55响应于来自比较器53的通信开始信号而开始计时。当从锁存电路54接收到启动信号S1时，调节器51开始经由电源线104向微型计算机6提供供电电压VOM。

以此方式，当在从功率IC5到微型计算机6的供电电压VOM的供应保持停止的条件下数据开始流过CAN总线时，功率IC5开始向微型计算机6提供供电电压VOM。这样，在电子控制装置1中，当数据开始流过CAN总线时自动启动微型计算机6。总之，电子控制装置1具有唤醒功能，用以当CAN总线上的通信开始时自动启动微型计算机6。

随后，当在将供电电压VOM提供给微型计算机6的条件下CAN总线在时刻t2从隐性状态变为显性状态时，比较器53输出通信开始信号，以使得计时器55能够复位并随后重新开始计时。这样，在时刻t2，计时器55在达到阈值之前复位。因此，计时器55经由信号线102向锁存电路54继续输出保持信号S2，以使得锁存电路54能够继续输出启动信号S1。因此，调节器51继续向微型计算机6提供供电电压VOM。

随后，当在将供电电压VOM提供给微型计算机6的条件下CAN总线在时刻t3从隐性状态变为显性状态时，比较器53输出通信开始信号，以使得计时器55能够复位并随后重新开始计时。

在图2中，在时刻t3后，CAN总线保持在隐性状态中，以使得计时器55无需复位而能够继续计时。随后，当在时刻t3后经过预定时间段时，计时器55达到阈值。结果，计时器55停止输出保持信号S2，以使得锁存电路54能够停止向调节器51输出启动信号S1。这样，当计时器55达到阈值时，调节器51停止向微型计算机6提供供电电压VOM。值得注意的是，图2示出了微型计算机6在时刻t3自行地将CAN总线从隐性状态变为显性状态的实例。

如上所述，当在从功率IC5向微型计算机6提供供电电压VOM的条件下没有数据流过CAN总线的情况持续预定时间段时，功率IC5就停止向微型计算机6提供供电电压VOM。以此方式，在电子控制装置1中，当没有数据流过CAN总线的情况持续预定时间段时，微型计算机6就自动关机。

图3示出了在为微型计算机6提供供电电压VOM的时间段期间由微型计算机6执行的控制处理的流程图。

控制处理在S10处开始，在此，微型计算机6确定关机条件是否满足。如果微型计算机6确定关机条件满足（对应于在S10处的“是”），控制处理就进行到S11。相反，如果微型计算机6确定关机条件不满足（对应于在S10处的“否”），控制处理就结束。

在S11处，微型计算机6开始关机处理。随后，控制处理从S11进行到S12，在此，微型计算机6发送数据。就是说，当微型计算机6开始关机处理时，微型计算机6通过Tx端子61向CAN总线发送数据，从而将CAN总线改变为显性状态。将CAN总线改变为显性状态的原因是在关机处理中保持向微型计算机6提供供电电压VOM。值得注意的是，在完成关机处理之后，微型计算机6不向CAN总线发送数据，直至下一次启动微型计算机6为止。通过执行S12，微型计算机6充当权利要求中所述的计时器调节器和发送控制器。

随后，控制处理从S12进行到S13，在此，微型计算机6确定关机处理是否完成。如果微型计算机6确定关机处理完成（对应于在S13的“是”），控制处理就结束。相反，如果微型计算机6没有确定关机处理完成（对应于在S13的“否”），控制处理就返回到S12。

图4是示出微型计算机6的状态改变的时序图。在图4的实例中，当微型计算机6在时刻t4通过CAN总线接收到数据，指示车辆的点火装置关闭时，微型计算机6开始关机处理。在时刻t4，由于CAN总线变为显性状态，计时器55开始计时。计时器55继续计时，直至CAN总线下一次变为显性状态为止。

在此情况下，当微型计算机6开始关机处理时，微型计算机6在时刻t5通过Tx端子61向CAN总线发送数据。这样，当微型计算机6开始关机处理时，CAN总线变为显性状态。

因此，在时刻t5，比较器53确定数据流过CAN总线，并复位计时器55。这样，有可能防止计时器55达到阈值，直至微型计算机6完成关机处理为止。因此，保持向微型计算机6提供供电电压VOM，直至微型计算机6完成关机处理为止。

如上所述，指示车辆的点火装置关闭的数据在时刻t4流过CAN总线。因此，类似于微型计算机6，在时刻t4之后通过执行相应的关机处理来关闭CAN总线上的另一个节点。因此，CAN总线在时刻t4后保持在隐性状态中。在时刻t5，计时器55复位并重新开始计时。随后，当计时器55达到阈值时，功率IC5停止向微型计算机6提供供电电压VOM。

如上所述，根据第一实施例，当微型计算机6开始关机处理时，微型计算机6通过从Tx端子61输出数据将CAN总线改变为显性状态，Tx端子61通常用于执行与CAN总线上的另一个节点的通信。因此，无需为微型计算机6增加特别的端子。

此外，根据第一实施例，当比较器53确定数据流过CAN总线时，计时器55开始计时。具体地，当比较器53确定没有数据流过CAN总线，并随后确定数据流过CAN总线时，计时器55开始计时。在这样的方案中，如果在CAN总线上任何位置发生显性故障，计时器55达到阈值，以便可以停止从功率IC5向微型计算机6的供电电压VOM的提供。显性故障是强制CAN总线处于显性状态中的故障。

（第一实施例的变型）

例如可以如下变换第一实施例。如图5所示，当比较器53确定没有数据流过CAN总线时，计时器55可以开始计时。具体地，在图5所示的变型中，当比较器53确定数据流过CAN总线，并随后确定没有数据流过CAN总线时，计时器55开始计时。更具体地，当CAN总线变为隐性状态时，计时器55复位并随后重新开始计时。在这样的方案中，即使在CAN总线上的另一个节点中发生显性故障，也可以保持从功率IC5向微型计算机6提供供电电压VOM。

在第一实施例中，为了防止计时器55达到阈值直至关机处理完成为止，微型计算机6在关机处理中仅有一次通过从Tx端子61输出数据来将CAN总线改变为显性状态。微型计算机6在关机处理开始后可以以多种方式从Tx端子61输出数据，以防止计时器55达到阈值，直至关机处理完成为止。例如，微型计算机6可以在关机处理中两次或多次从Tx端子61输出数据。例如，微型计算机6可以在关机处理期间继续从Tx端子61输出数据。

（第二实施例）

以下参考图6－8来说明根据本公开内容的第二实施例的电子控制装置11。第一与第二实施例之间的第一个区别在于电子控制装置11的功率IC5具有检测单元591。第一与第二实施例之间的第二个区别在于电子控制装置11的微型计算机6在关机处理完成时将Tx端子61设定为高阻抗状态。以下详细说明这些区别。

类似于在第一实施例中的，在第二实施例中，当关机条件满足时，微型计算机6执行关机处理。随后，当微型计算机6完成关机处理时，微型计算机6执行高阻抗处理，以便将Tx端子61设定为高阻抗状态。在图8中，将高阻抗处理标示为“Hz处理”。

如图6所示，检测电路591包含在功率IC5中，并且插置在通信驱动器52与Tx端子61之间。此外，检测电路591通过信号线105连接到计时器55。

图7示出了在为微型计算机6提供供电电压VOM的时间段期间由微型计算机6执行的控制处理的流程图。图7的步骤S20与图3的S10相当，图7的步骤S21与图3的S11相当，图7的步骤S22与图3的S13相当。因此，省去了对步骤S20、S21和S22的解释。

当微型计算机6完成关机处理时，控制处理进行到S23，在此，微型计算机6将Tx端子61设定为高阻抗状态。例如，如图8所示，当微型计算机6完成关机处理时，微型计算机6在时刻t6将Tx端子61设定为高阻抗状态。微型计算机6通过执行S23来充当权利要求中所述的计时器调节器和端子控制器。

当将Tx端子61设定为高阻抗状态时，检测电路591使得Tx端子61处于第一电位与第二电位之间的中间电位（例如，2.5伏）。第一电位是发送数据时出现在Tx端子61的电位。第二电位是接收数据时出现在Tx端子61的电位。此外，检测电路591检测Tx端子61是否处于中间电位。当检测电路591检测到Tx端子61处于中间电位时，检测电路591就命令计时器55开始计时。响应于来自检测电路591的命令，计时器55开始计时。检测电路591充当权利要求中所述的计时器调节器和计时器命令器。

如上所述，根据第二实施例，在微型计算机6完成关机处理之后，计时器55开始计时。在这样的方案中，有可能防止计时器55达到阈值，直至微型计算机6完成关机处理为止。这可以仅通过在微型计算机6完成关机处理之后将Tx端子61设定为高阻抗状态来实现。因此，无需为微型计算机6增加特别的端子。这样，第二实施例的电子控制装置11可以具有与第一实施例的电子控制装置1相同的优点。

此外，根据第二实施例，在不将CAN总线变为显性状态的情况下，可以保持向微型计算机6提供供电电压VOM，直至微型计算机6完成关机处理为止。换言之，在不启动CAN总线上的另一个节点的情况下，可以保持向微型计算机6提供供电电压VOM，直至微型计算机6完成关机处理为止。

如上所述，在将Tx端子61设定为高阻抗状态时，检测电路591使得Tx端子61处于中间电位。此外，检测电路591检测Tx端子61是否处于中间电位。由于这样的检测电路是已知的，省去了对检测电路591的详细解释。

（变型）

尽管参考其实施例说明了本公开内容，但应当理解的是，本公开内容不限于这些实施例和结构。本公开内容旨在覆盖各种变型和等同布置。另外，包括或多或少或者仅单个元件的各种组合和结构、其它组合和结构也在本公开内容的精神和范围内。

在实施例中，将CAN用作网络的通信协议，本公开内容所应用到的电子控制装置连接到所述网络。通信协议不限于CAN。例如，FlexRay可以用作通信协议，它是DaimlerChrysler AG Corporation的注册商标。

在实施例中，电子控制装置安装在车辆上，并连接到车内网络。或者，本公开内容可以应用于不是安装在车辆上的电子控制装置。

在实施例中，将比较器53用作确定部，其能够确定数据是否流过CAN总线。确定部不限于比较器。可以使用能够确定数据是否流过CAN总线的设备或电路来代替比较器53。

Claims

1.一种电子控制装置，其能够作为连接到通信线路以形成网络的节点中的一个节点，所述电子控制装置包括：

微型计算机(6)，其具有用于向所述通信线路发送数据的发射端子(61)，和用于从所述通信线路接收数据的接收端子(62)，当预定关机条件满足时，所述微型计算机能够执行预定的关机处理；

功率集成电路(5)，其能够控制向所述微型计算机的电力供应，所述功率集成电路包括确定部(53)和计时器(55)，所述确定部能够确定数据是否流过所述通信线路，所述计时器能够测量所述确定部确定没有数据在其间流过所述通信线路的时间段，当所述通信线路从隐性状态变为显性状态时，复位所述计时器，当在停止所述电力供应的条件下所述确定部确定数据流过所述通信线路时，所述功率集成电路能够开始所述电力供应，当在执行所述电力供应的条件下所述计时器达到预定阈值时，所述功率集成电路能够停止所述电力供应；以及

计时器调节器(S12、S23、591)，通过将所述通信线路改变为所述显性状态，其能够防止所述计时器达到所述阈值，直至所述微型计算机完成所述关机处理。

2.根据权利要求1所述的电子控制装置，其中，

所述计时器调节器被提供在所述微型计算机中，且包括发射控制器(S12)，并且

当所述微型计算机开始所述关机处理时，所述发射控制器通过所述发射端子向所述通信线路发送数据，以防止所述计时器达到所述阈值。

3.根据权利要求2所述的电子控制装置，其中，

当所述确定部确定数据流过所述通信线路时，所述计时器开始计时。

4.根据权利要求2所述的电子控制装置，其中，

当所述确定部确定没有数据流过所述通信线路时，所述计时器开始计时。