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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinheit mit einer Energieversorgungsschaltung und einem Microcomputer.
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Bekannt ist eine ECU mit einem Konstantspannungsenergieversorgungselement und einer Microcomputereinheit (MCU) (siehe beispielsweise
JP 2014-24439 A ). Ein Betriebsbefehlssignal wird an das Konstantspannungsenergieversorgungselement gegeben. Das Konstantspannungsenergieversorgungselement arbeitet in einem normalen Modus, wenn das Betriebsbefehlssignal aktiv ist, und in einem Energiesparmodus, wenn das Betriebsbefehlssignal inaktiv ist. Im normalen Modus wandelt das Konstantspannungsenergieversorgungselement eine Spannung von 12 V, die von einer Batterie bereitgestellt werden, in 5 V um und gibt die 5 V an die MCU. Im Energiesparmodus stoppt das Konstantspannungsenergieversorgungselement die Wandlung von 12 V in 5 V und die Ausgabe von 5 V an die MCU. Die MCU arbeitet, wenn die 5 V bereitgestellt werden, und stoppt, wenn die Bereitstellung der 5 V gestoppt wird.
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Die in der
JP 2014-24439 A offenbarte ECU ist derart konfiguriert, dass die MCU einen inaktiven Zustand aufweist, wenn sich das Konstantspannungsenergieversorgungselement im Energiesparmodus befindet. Das Konstantspannungsenergieversorgungselement erzeugt, wie vorstehend beschrieben, die Spannung (5 V), die erforderlich ist, um die MCU anzusteuern, aus der Energieversorgungsspannung (12 V). Um diese Art von Funktion zu erzielen, ist das Konstantspannungsenergieversorgungselement hauptsächlich aus einem DMOS (double-diffused metal Oxide semiconductor oder doppelt-diffundierter Metall-Oxid-Halbleiter) aufgebaut. Hierdurch ist der Stromverbrauch des Konstantspannungsenergieversorgungselements unvorteilhaft hoch.
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Es ist folglich Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Steuereinheit bereitzustellen, die einen Stromverbrauch verringern kann.
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Eine elektronische Steuereinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Energieversorgungsschaltung zum Umwandeln einer Energieversorgungsspannung in eine Ansteuerspannung, einen Microcomputer, der betrieben wird, indem er mit der Ansteuerspannung versorgt wird, und eine Steuerschaltung zur Steuerung einer Bereitstellung der Energieversorgungsspannung für die Energieversorgungsschaltung. Die Steuerschaltung ist aus einem CMOS (complementary metal-oxide semiconductor oder komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter) aufgebaut. Die Energieversorgungsschaltung ist auf einem DMOS aufgebaut. Die Steuerschaltung weist einen geringeren Stromverbrauch als die Energieversorgungsschaltung auf.
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Gemäß der obigen elektronischen Steuereinheit wird die Bereitstellung der Energieversorgungsspannung für die Energieversorgungsschaltung durch die Steuerschaltung gesteuert. Hierdurch wird die Bereitstellung der Ansteuerspannung für den Mikrocomputer durch die Steuerschaltung gesteuert, die aus dem CMOS aufgebaut ist, und nicht durch die Energieversorgungsschaltung, die aus dem DMOS aufgebaut ist. Folglich kann eine Zunahme im Stromverbrauch in der elektronischen Steuereinheit verglichen mit einer Konfiguration, bei der die Bereitstellung der Ansteuerspannung für den Mikrocomputer durch die Energieversorgungsschaltung gesteuert wird, beschränkt werden.
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Vorstehend ist der CMOS ein komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter (CMOS-Element) und der DMOS ein doppelt diffundierter Metall-Oxid-Halbleiter.
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Die obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:
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1 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer schematischen Konfiguration einer elektronischen Steuereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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2 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Betriebs der elektronischen Steuereinheit;
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3 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer schematischen Konfiguration einer elektronischen Steuereinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
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4 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Diagnoseprozesses.
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Nachstehend sind Ausführungsformen beschrieben. Die Ausführungsformen sind auf eine elektronische Steuereinheit ausgerichtet, die einen Portion eines Kommunikationssystems eines Elektrofahrzeugs bildet.
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(Erste Ausführungsform)
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Nachstehend ist eine elektronische Steuereinheit der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, ist eine elektronische Steuereinheit 100 elektrisch mit einer Batterie 200 und einer Busleitung 300 verbunden. Eine Energieversorgungsspannung von beispielsweise 12 V wird von der Batterie 200 für die elektronische Steuereinheit 100 bereitgestellt (d. h. von der Batterie 200 an die elektronische Steuereinheit 100 gelegt). Die elektronische Steuereinheit 100 kann über die Busleitung 300 mit externen elektronischen Steuereinheiten 400, die im Fahrzeug vorgesehen sind, wie beispielsweise eine Batterie-ECU und eine Verbrennungsmotor-ECU, kommunizieren.
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Betriebsmodi der elektronischen Steuereinheit 100 umfassen einen normalen Modus und einen Energiesparmodus, in dem der Stromverbrauch geringer als im normalen Modus ist. Wie in 1 gezeigt, weist die elektronische Steuereinheit 100, als ihre Komponenten, einen Energieversorgung-IC (EV-IC) 10, eine Steuereinheit 20, eine Modusumschalteinheit 30, ein logisches Gatter 40 und einen Transceiver 50 auf. Jede der vorstehend beschriebenen Komponenten weist im normalen Modus einen aktiven Zustand auf. Im Energiesparmodus weisen die Modusumschalteinheit 30 und der Transceiver 50 einen aktiven Zustand auf und verbrauchen die Modusumschalteinheit 30 und der Transceiver 50 Energie.
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Der Energieversorgung-IC 10 wandelt die Energieversorgungsspannung beispielsweise in 5 V oder 3,3 V und gibt die gewandelte Spannung als Ansteuerspannung an die Steuereinheit 20 und den Transceiver 50. Die Batterie 200 ist ein Bleiakkumulator, deren Ausgang (Energieversorgungsspannung) sich in Übereinstimmung mit der Ladungsmenge ändert. Ferner ändert sich die Ansteuerspannung des Energieversorgung-IC 10 in Übereinstimmung mit der Ansteuerung der Steuereinheit 20, die das Ziel der Ansteuerspannungsversorgung ist. Der Energieversorgung-IC 10 ist mit einem Prozess einer hohen Durchbruchspannung designt, so dass 5 V oder 3,3 V auch dann stabil bereitgestellt werden, wenn die Energieversorgungsspannung und die benötigte Ansteuerspannung schwanken. Der Energieversorgung-IC 10 ist hauptsächlich aus einem DMOS (doppelt-diffundierter MOS) aufgebaut. Ein DMOS ist ein doppelt-diffundiertes Metall-Oxid-Halbleiterelement. Der Energieversorgung-IC entspricht einer Energieversorgungsschaltung.
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Wie in 1 gezeigt, ist ein Eingangsanschluss des Energieversorgung-IC 10 über einen Schalter 11 elektrisch mit der Batterie 200 verbunden. Ferner ist ein Ausgangsanschluss des Energieversorgung-IC 10 elektrisch sowohl mit der Steuereinheit 20 als auch dem Transceiver 50 verbunden. Im normalen Modus weist der Schalter 11 einen Ein-Zustand auf und wird die Energieversorgungsspannung an den Energieversorgung-IC 10 gegeben. Hierdurch erreicht der Energieversorgung-IC 10 einen Ansteuerzustand und gibt der Energieversorgung-IC 10 die Ansteuerspannung an die Steuereinheit 20 und den Transceiver 50. Abweichend hiervon weist der Schalter 11 im Energiesparmodus einen Aus-Zustand auf und wird die Bereitstellung der Energieversorgungsspannung für den Energieversorgung-IC 10 unterbrochen. Hierdurch wechselt der Energieversorgung-IC 10 in einen Nicht-Ansteuerzustand und wird die Bereitstellung der Ansteuerspannung für die Steuereinheit 20 und den Transceiver 50 ebenso unterbrochen.
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Die Bereitstellung der Ansteuerspannung für den Transceiver 50 erfolgt über einen Rückflussverhinderungstransistor 12.
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Die Steuereinheit 20 weist einen Mikrocomputer (MC) 21 und eine Ausgangsschaltung 22 auf. Im Ansprechen auf die Bereitstellung der Ansteuerspannung vom Energieversorgung-IC 10 wechseln sowohl der Mikrocomputer 21 als auch die Ausgangsschaltung 22 aus einem inaktiven Zustand in einen Ansteuerzustand. Im Ansteuerzustand führt der Mikrocomputer 21 eine Kommunikation mit der externen elektronischen Steuereinheit 400 über den Transceiver 50 und die Busleitung 300 aus. Ferner nimmt der Mikrocomputer 21 ebenso einer Erregung einer Relaisspule über die Ausgangsschaltung 22 vor und gibt der Mikrocomputer 21 ein Steuersignal an einen Aktuator (nicht gezeigt).
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Eine Batterie 500 hoher Spannung, wie beispielsweise eine Lithiumbatterie, ist im Fahrzeug befestigt. Wenn die Energieversorgungsspannung abnimmt, wandelt der Mikrocomputer 21 die Spannung der Batterie 500 hoher Spannung unter Verwendung eines Gleichspannungswandlers in eine Soll-Spannung von beispielsweise 14 V und gibt der Mikrocomputer 21 einen Befehl an die Busleitung 300, um die Ladung der Batterie 200 unter Verwendung der Soll-Spannung zu ergänzen. Es sollte beachtet werden, dass die Steuereinheit 20 den Gleichspannungswandler direkt steuern kann. In diesem Fall gibt der Mikrocomputer 21 ein Steuersignal über die Ausgangsschaltung 22 an den Gleichspannungswandler, wodurch der Gleichspannungswandler 14 V erzeugt. Hierdurch ergänzt der Mikrocomputer 21 die Ladung der Batterie 200. Der Microcomputer 21 kann ebenso mit einer Echtzeituhr (nachstehend als RTC oder EZU bezeichnet) 31 kommunizieren. Der Microcomputer 21 meldet der RTC 31 regelmäßig eine Standardzeit, wenn er einen Ansteuerzustand aufweist.
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Die Modusumschalteinheit 30 weist die RTC 31, die die Standardzeit misst, und einen Unter-Energieversorgung-IC (Unter-EV-IC) 32, der die Energieversorgungsspannung in eine Energiesparspannung wandelt, auf. Sowohl die RTC 31 als auch der Unter-Energieversorgung-IC 32 sind mit einem Miniaturisierungsprozess designt. Sowohl die RTC 31 als auch der Unter-Energieversorgung-IC 32 sind hauptsächlich aus einem CMOS (komplementärer MOS) aufgebaut. Folglich weist die Modusumschalteinheit 30 einen geringeren Stromverbrauch als der aus einem DMOS aufgebaute Energieversorgung-IC 10 auf. Ein CMOS ist ein komplementäres Metall-Oxid-Halbleiterelement. Die Modusumschalteinheit 30 entspricht einer Steuerschaltung.
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Der Unter-Energieversorgung-IC 32 ist, wie in 1 gezeigt, direkt mit der Batterie 200 verbunden, erzeugt die Energiesparspannung unabhängig vom Betriebsmodus und gibt die Energiesparspannung an die RTC 31 sowie an den Transceiver 50. Die Energieversorgungsspannung der Batterie 200 ändert sich, wie vorstehend beschrieben, in Übereinstimmung mit der Ladungsmenge der Batterie 200. Der Stromverbrauch der RTC 31 ist jedoch geringer als derjenige der Steuereinheit 20, und der Stromverbrauch des Transceivers 50 im Energiesparmodus ist geringer als derjenige der Steuereinheit 20. Hierdurch ist der Unter-Energieversorgung-IC 32, ungleich dem Energieversorgung-IC 10, wie vorstehend beschrieben, unter Verwendung eines Miniaturisierungsprozesses designt. Der Unter-Energieversorgung-IC 32 ist ebenso hauptsächlich aus einem CMOS aufgebaut. Die Bereitstellung der Energiesparspannung für den Transceiver 50 erfolgt über eine Rückflussverhinderungsdiode 33.
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Die RTC 31 misst, wie vorstehend beschrieben, die Standardzeit. Die RTC 31 verwaltet einen Aktivierungsprozess auf der Grundlage der Standardzeit. Die RTC 31 führt beispielsweise nachts einen Aktivierungsprozess einer Lade- und Entladelecküberprüfung der Batterie 500 hoher Spannung aus. Ferner führt die RTC 31 beispielsweise einen Aktivierungsprozess einer vorbereitenden Klimatisierung des Fahrzeugs, bevor ein Fahrer in das Fahrzeug steigt, auf der Grundlage der Einstiegszeitbenachrichtigung vom Fahrer aus.
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Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Funktionen bringt die RTC 31 ebenso die nachstehend aufgezeigten Funktionen hervor. Wie in 1 gezeigt, ist die RTC 31 über einen Strombegrenzungswiderstand 34 mit der Batterie 200 verbunden. Die Energieversorgungsspannung wird durch den Strombegrenzungswiderstand 34 verringert. Die RTC 31 überwacht diese verringerte Spannung (Überwachungsspannung) und bestimmt, ob oder nicht die Überwachungsspannung unter einer Schwellenwertspannung Vth liegt, die durch die RTC 31 selbst gespeichert wird. Wenn die RTC 31 bestimmt, dass die Überwachungsspannung unter der Schwellenwertspannung Vth liegt, meldet die RTC 31 dem Mikrocomputer 21 das Bestimmungsergebnis per Kommunikation. Im Ansprechen hierauf lädt der Mikrocomputer 21 die Batterie 200, so wie es vorstehend beschrieben ist.
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Eine Steuerelektrode des Schalters 11 und ein Ausgangsanschluss des logischen Gatters 40 sind mit der RTC 31 verbunden. In Übereinstimmung mit dem Spannungspegel eines Ausgangssignals (Aktivierungssignal) des logischen Gatters 40, ändert die RTC 31 den Spannungspegel eines Steuersignals, das an die Steuerelektrode des Schalters 11 ausgegeben wird. D. h., die RTC 31 setzt das Steuersignal auf einen niedrigen Pegel, wenn das Aktivierungssignal einen niedrigen Pegel aufweist. Dementsprechend wechselt der Schalter 11 in einen Aus-Zustand. Hierdurch wird die Bereitstellung der Energieversorgungsspannung für den Energieversorgung-IC 10 unterbrochen und die Bereitstellung der Ansteuerspannung für die Steuereinheit 20 und den Transceiver 50 unterbrochen. Dies führt dazu, dass die elektronische Steuereinheit 100 in den Energiesparmodus eintritt. Abweichend hiervon setzt die RTC 31 das Steuersignal auf einen hohen Pegel, wenn das Aktivierungssignal einen hohen Pegel aufweist. Dementsprechend wechselt der Schalter 11 in einen Ein-Zustand. Hierdurch wird die Energieversorgungsspannung an den Energieversorgung-IC 10 gegeben und die Ansteuerspannung an die Steuereinheit 20 und den Transceiver 50 gegeben. Dies führt dazu, dass die elektronische Steuereinheit 100 in den normalen Modus eintritt.
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Das logische Gatter 40 bestimmt den Spannungspegel des Aktivierungssignals in Übereinstimmung mit den Spannungspegeln der Eingangssignale. Wenn wenigstens eines der Eingangssignale einen hohen Pegel aufweist, gibt das logische Gatter 40 ein Aktivierungssignal hohen Pegels aus. Andernfalls gibt das logische Gatter 40 ein Aktivierungssignal niedrigen Pegels aus, wenn alle der Eingangssignale, die eingegeben werden, einen niedrigen Pegel aufweisen. Das logische Gatter 40 entspricht einer Aktivierungsschaltung.
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Eingangsanschlüsse des logischen Gatters 40 sind mit einem Zündschalter (nachstehend als IG bezeichnet) 600, dem Transceiver 50 und verschiedenen Arten von Schaltern, die einen offenen oder geschlossenen Zustand einer Fahrzeugtür, eines Kraftstoff- oder Benzineinlasses, eines Ladeanschlusses oder dergleichen melden. Wenn der IG 600 einen offenen Zustand aufweist, das Ausgangssignal des Transceivers 50 einen niedrigen Pegel aufweist und die verschiedenen Arten von Schaltern ebenso einen offenen Zustand aufweisen, werden nur niedrige Pegel an das logische Gatter 40 gegeben. Folglich gibt das logische Gatter 40 ein Aktivierungssignal niedrigen Pegels an die RTC 31. In diesem Fall tritt die elektronische Steuereinheit 100 in den Energiesparmodus ein. Es wird jedoch wenigstens ein hoher Pegel an das logische Gatter 40 gegeben, wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: der IG 600 weist einen geschlossenen Zustand auf; das Ausgangssignal des Transceivers 50 weist einen hohen Pegel auf; und einer der verschiedenen Arten von Schaltern weist einen geschlossenen Zustand auf. Folglich gibt das logische Gatter 40 ein Aktivierungssignal hohen Pegels an die RTC 31. In diesem Fall tritt die elektronische Steuereinheit 100 in den normalen Modus ein.
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Der Transceiver 50 weist einen ersten Transceiver 51 und einen zweiten Transceiver 52 auf. Als die Busleitung 300 sind, wie in 1 gezeigt, eine serielle Datenleitung und eine serielle Taktleitung vorgesehen. Der erste Transceiver 51 ist elektrisch mit der seriellen Datenleitung verbunden, und der zweite Transceiver 52 ist elektrisch mit der seriellen Taktleitung verbunden. Jeder der Transceiver 51 und 52 weist einen Sender und einen Empfänger auf. Der Sender und der Empfänger weisen im normalen Modus jeweils einen Ansteuerzustand auf, im Energiesparmodus ist der Sender jedoch inaktiv, während der Empfänger einen Ansteuerzustand aufweist. Dies liegt daran, dass ein Wecksignal, das von der externen elektronischen Steuereinheit 400 an die Busleitung 300 ausgegeben wird, auch im Energiesparmodus durch den Transceiver 51, 52 erfasst wird. Wenn der Transceiver 51, 52 ein Wecksignal erfasst, wird ein Signal hohen Pegels fortlaufend an das logische Gatter 40 gegeben.
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Nachstehend ist ein Betrieb der elektronischen Steuereinheit 100 der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben. Der Ausgang bzw. das Ausgangssignal der Transceiver 51 und 52 an das logische Gatter 40 und der Ausgang in Abhängigkeit des offenen und geschlossenen Zustands der verschiedene Arten von Schaltern an das logische Gatter 40 sind in der 2 nicht gezeigt. Der Spannungspegel eines Aktivierungssignals, das vom logischen Gatter 40 ausgegeben wird, wird in Übereinstimmung mit dem offenen oder geschlossenen Zustand des IG 600 bestimmt.
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Wie in 2 gezeigt, weisen, an einem Zeitpunkt t0, der IG 600 einen offenen Zustand (AUS-Zustand) und das Aktivierungssignal des logischen Gatters 40 einen niedrigen Pegel auf. Folglich erfolgt keine Bereitstellung der Energieversorgungsspannung für den Energieversorgung-IC 10. Es erfolgt ebenso keine Bereitstellung der Ansteuerspannung für den Mikrocomputer 21. Ferner erfolgt ebenso keine Bereitstellung der Energieversorgungsspannung für die elektronische Steuereinheit 100. Die elektronische Steuereinheit 100 ist vollständig inaktiv. Hierdurch beträgt der Stromverbrauch der elektronischen Steuereinheit 100 0 μA.
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Wenn die Energieversorgungsspannung jedoch am Zeitpunkt t1 nach dem Zeitpunkt t0 beginnt, für die elektronische Steuereinheit 100 bereitgestellt zu werden, beginnt der Unter-Energieversorgung-IC 32 damit, die Energiesparspannung zu erzeugen. Die Energiesparspannung wird an die RTC 31 sowie an den Transceiver 50 gegeben. Hierdurch tritt die elektronische Steuereinheit 100 in den Energiesparmodus und steigt der Stromverbrauch von 0 μA auf 90 μA. Die Aufschlüsselung des Stromverbrauchs von 90 μA ist derart, dass 10 μA von der Modusumschalteinheit 30 und 80 μA von dem Empfänger des Transceivers 50 verbraucht werden. Diese bestimmten Werte des Stromverbrauchs dienen jedoch lediglich als Beispiele.
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Wenn der IG 600 an einem Zeitpunkt t2 nach dem Zeitpunkt t1 in einen geschlossenen Zustand (EIN-Zustand) wechselt, wechselt das Aktivierungssignal auf einen hohen Pegel. Hierdurch wird die Bereitstellung der Energieversorgungsspannung für den Energieversorgung-IC 10 gestartet. Ferner wird die Bereitstellung der Ansteuerspannung vom Energieversorgung-IC 10 für den Mikrocomputer 21 gestartet. Dies führt dazu, dass der Mikrocomputer 21 einen aktiven Zustand annimmt. Die elektronische Steuereinheit 100 tritt in den normalen Modus, und der Stromverbrauch steigt von 90 μA auf 300 mA. Diese bestimmten Werte des Stromverbrauchs dienen jedoch lediglich als Beispiele.
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Wenn der IG 600 an einem Zeitpunkt t3 nach dem Zeitpunkt t2 einen offenen Zustand annimmt, wird das Aktivierungssignal des logischen Gatters 40 für eine vorbestimmte Zeit auf dem hohen Pegel gehalten. Hierdurch wird die Bereitstellung der Ansteuerspannung für den Mikrocomputer 21 für die vorbestimmte Zeit aufrechterhalten. Während dieser Zeit führt der Mikrocomputer 21 einen Beendigungsprozess aus.
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Wenn eine vorbestimmte Zeit seit dem Zeitpunkt t3 verstrichen und ein Zeitpunkt t4 erreicht ist, wechselt das Aktivierungssignal auf einen niedrigen Pegel. Hierdurch wird die Bereitstellung der Energieversorgungsspannung für den Energieversorgung-IC 10 unterbrochen. Die Bereitstellung der Ansteuerspannung für den Mikrocomputer 21 wird ebenso unterbrochen. Dies führt dazu, dass die elektronische Steuereinheit 100 in den Energiesparmodus eintritt und der Stromverbrauch von 300 mA auf 90 μA abnimmt.
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Nachstehend sind technische Vorteile der elektronischen Steuereinheit 100 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Im Energiesparmodus weist der Energieversorgung-IC 10 einen inaktiven Zustand auf und führt die RTC 31, die einen geringeren Stromverbrauch als der Energieversorgung-IC 10 aufweist, eine Steuerung des Energieversorgung-IC 10 (Ansteuerspannungsausgabe) auf der Grundlage eines Aktivierungssignals aus. Diese Konfiguration verringert den Stromverbrauch verglichen mit einer Konfiguration, bei der der Energieversorgung-IC im Energiesparmodus nicht vollständig inaktiv ist und die Ansteuerspannungsausgabe auf der Grundlage eines Aktivierungssignals steuert.
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Wenn die RTC 31 bestimmt, dass die Überwachungsspannung unter der Schwellenwertspannung Vth liegt, meldet die RTC 31 dem Mikrocomputer 21 dies per Kommunikation. Hierdurch erfolgt ein Laden der Batterie 200 durch den Mikrocomputer 21. Dies führt dazu, dass eine Abnahme in der Energieversorgungsspannung, die von der Batterie 200 bereitgestellt wird, beschränkt wird.
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Zweite Ausführungsform
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Nachstehend ist eine zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. Eine elektronische Steuereinheit der zweiten Ausführungsform weist mehrere Punkte gemein mit der ersten Ausführungsform auf. Folglich sind die redundanten Abschnitte nicht wiederholt beschrieben und die nachstehende Beschreibung auf die unterschiedlichen Abschnitte ausgerichtet. Ferner sind die gleichen Komponenten in beiden Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Eine elektronische Steuereinheit 100 der vorliegenden Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine RTC 31 eine Kommunikation mit einem Microcomputer 21 in einem Energiesparmodus überprüft. Ferner ist die elektronische Steuereinheit 100 der vorliegenden Ausführungsform ebenso dadurch gekennzeichnet, dass ein Insasse in einem Elektrofahrzeug über eine Abnormität im Mikrocomputer 21 informiert wird.
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Die RTC 31 führt einen in der 4 gezeigten Überprüfungsprozess aus. Zunächst bestimmt die RTC 31, in Schritt S10, ob oder nicht der Mikrocomputer 21 einen inaktiven Zustand aufweist. Wenn der Mikrocomputer 21 einen inaktiven Zustand aufweist, schreitet die RTC 31 zu Schritt S20 voran. Andernfalls beendet die RTC 31 den Überprüfungsprozess, wenn der Mikrocomputer 21 einen Ansteuerzustand aufweist.
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Wenn die RTC 31 zu Schritt S20 voranschreitet, bestimmt die RTC 31, ob oder nicht ein Aktivierungssignal vorliegt. D. h., die RTC 31 bestimmt, ob oder nicht ein Aktivierungssignal einen hohen Pegel (High oder H-Pegel) aufweist. Wenn das Aktivierungssignal einen niedrigen Pegel (Low- oder L-Pegel) aufweist, bestimmt die RTC 31, dass sich die elektronische Steuereinheit 100 im Energiesparmodus befindet, und schreitet zu Schritt S30 voran. Andernfalls bestimmt die RTC 31, dass sich die elektronische Steuereinheit 100 in einem normalen Modus befindet, wenn das Aktivierungssignal einen hohen Pegel aufweist, und beendet die RTC 31 den Überprüfungsprozess.
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Wenn die RTC 31 zu Schritt S30 voranschreitet, erhöht die RTC 31 den Zählwert eines in der RTC 31 enthaltenen Zählers. Der Zählwert zeigt die Zeit an. Anschließend schreitet die RTC 31 zu Schritt S40 voran.
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Wenn die RTC 31 zu Schritt S40 voranschreitet, bestimmt die RTC 31, ob oder nicht der Zählwert größer oder gleich einer Prüfzeit Tprüf ist, die die RTC 31 aufweist. Die Prüfzeit Tprüf beträgt beispielsweise eine Stunde. Wenn der Zählwert geringer als die Prüfzeit Tprüf ist, kehrt die RTC 31 zu Schritt S10 zurück. Andernfalls schreitet die RTC 31 zu Schritt S50 voran, wenn der Zählwert größer oder gleich der Prüfzeit Tprüf ist, infolge einer Wiederholung der Schritte S10 bis S40. Wenn die RTC 31 zu Schritt S50 voranschreitet, löscht bzw. setzt die RTC 31 den Zählwert auf null.
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Wenn die RTC 31 zu Schritt S50 voranschreitet, gibt die RTC 31 ein Aktivierungssignal aus. D. h., die RTC 31 setzt das Aktivierungssignal auf einen hohen Pegel. Hierdurch wird Energieversorgungsspannung an den Energieversorgung-IC 10 gegeben und die Ansteuerspannung an den Mikrocomputer 21 gegeben. Dies führt dazu, dass der Mikrocomputer 21 und die RTC 31 einen Zustand aufweisen, in dem sie kommunizieren können. Auf diese Weise befindet sich die RTC 31 temporär in einem Zustand, in dem sie mit dem Mikrocomputer 21 kommunizieren kann. Anschließend schreitet die RTC 31 zu Schritt S60 voran.
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Wenn die RTC 31 zu Schritt S60 voranschreitet, bestimmt die RTC 31, ob oder nicht die Kommunikation mit dem Mikrocomputer 21 hergestellt ist. Wenn die RTC 31 bestimmt, dass eine Kommunikation mit dem Mikrocomputer 21 hergestellt ist, schreitet die RTC 31 zu Schritt S70 voran. Andernfalls schreitet die RTC 31 zu Schritt S100 voran, wenn die Kommunikation mit dem Mikrocomputer 21 nicht hergestellt ist.
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Wenn die RTC 31 zu Schritt S70 voranschreitet, bestimmt die RTC 31, ob oder nicht die Überwachungsspannung kleiner oder gleich einer Schwellenwertspannung Vth ist. Wenn die Überwachungsspannung kleiner oder gleich der Schwellenwertspannung Vth ist, bestimmt die RTC 31, dass sich die Energieversorgungsspannung verringert hat, und schreitet die RTC 31 zu Schritt S80 voran. Andernfalls bestimmt die RTC 31, dass sich die Energieversorgungsspannung nicht verringert hat, wenn die Überwachungsspannung über der Schwellenwertspannung Vth liegt, und schreitet die RTC 31 zu Schritt S90 voran.
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Wenn die RTC 31 zu Schritt S80 voranschreitet, verlängert die RTC 31 die Prüfzeit Tprüf um eine zusätzliche Zeit tzus. Hierdurch beschränkt die RTC 31 die Anzahl von Malen der Ausführung der Schritte S50 und S60 pro Einheitszeit und beschränkt die RTC 31 eine weitere Abnahme der Energieversorgungsspannung. Anschließend schreitet die RTC 31 zu Schritt S90 voran. In Schritt S80 der 4 ist die neue verlängerte Prüfzeit als Tprüf_neu gekennzeichnet und ist die vorherige Prüfzeit als Tprüf gekennzeichnet. Die zusätzliche Zeit tzus beträgt beispielsweise 30 Minuten. Die zusätzliche Zeit tzus kann in Übereinstimmung mit einer Abweichung zwischen der Überwachungsspannung und der Schwellenwertspannung Vth bestimmt werden oder einen vorbestimmten Wert aufweisen.
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Wenn die RTC 31 zu Schritt S90 voranschreitet, beendet die RTC 31 die Ausgabe des Aktivierungssignals. D. h., die RTC 31 setzt das Aktivierungssignal vom hohen auf einen niedrigen Pegel. Anschließend beendet die RTC 31 den Überprüfungsprozess.
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Wenn die RTC 31 in Schritt S60 bestimmt, dass eine Kommunikation mit dem Mikrocomputer 21 nicht hergestellt ist und der Prozess zu Schritt S100 voranschreitet, gibt die RTC 31 ein externes Meldesignal hohen Pegels aus.
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Wie in 3 gezeigt, ist eine LED 700 als eine Anzeige in einem Elektrofahrzeug vorgesehen. Die elektronische Steuereinheit 100 weist einen Strombegrenzungswiderstand 61 und einen Schalter 62 auf, die in dieser Reihenfolge von einer Batterie 200 zur Masse in Reihe geschaltet sind. Das externe Meldesignal wird an eine Steuerelektrode des Schalters 62 gegeben. Der Schalter 62 wechselt in einen Ein-Zustand, wenn das externe Meldesignal hohen Pegels eingegeben wird. Hierdurch fließt Strom in die LED 700 und wird die LED 700 aktiviert (leuchtet). Dies führt dazu, dass ein Problem mit dem Mikrocomputer 21 angezeigt wird.
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Nachdem Schritt S100 erfolgt ist, setzt die RTC 31 das Aktivierungssignal auf einen niedrigen Pegel, und beendet die RTC 31 den Überprüfungsprozess. Nachdem der Überprüfungsprozess beendet ist, kehrt die RTC 31 erneut zu Schritt S10 zurück und wiederholt die RTC den Überprüfungsprozess erneut. Wenn die elektronische Steuereinheit 100 den Energiesparmodus fortsetzt, bestimmt die RTC 31, ob oder nicht eine Kommunikation mit dem Mikrocomputer 21 erfolgt, jedes Mal, wenn die Prüfzeit verstreicht.
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Auf diese Weise bestimmt die RTC 31 der elektronischen Steuereinheit 100 der vorliegenden Ausführungsform periodisch, ob oder nicht eine Kommunikation mit dem Mikrocomputer 21 hergestellt ist, und zwar jedes Mal, wenn die Prüfzeit verstreicht bzw. verstrichen ist. Wenn eine Kommunikation mit dem Mikrocomputer 21 nicht hergestellt ist, aktiviert die RTC 31 die LED 700. Hierdurch kann ein Insasse des Elektrofahrzeugs über ein Problem mit einer elektrischen Verbindung zwischen der RTC 31 und dem Mikrocomputer 21 oder mit dem Mikrocomputer 21 selbst informiert werden.
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Ferner bestimmt die RTC 31 jedes Mal, wenn die Prüfzeit verstreicht, ob oder nicht eine Abnahme in der Energieversorgungsspannung vorliegt. Wenn sich die Energieversorgungsspannung verringert hat, verlängert die RTC 31 die Prüfzeit Tprüf um die zusätzliche Zeit tzus. Hierdurch wird verhindert, dass sich die Energieversorgungsspannung durch den Überprüfungsprozess weiter verringert.
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Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend anhand ihrer Ausführungsformen beschrieben ist, ist sie nicht auf vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise modifiziert und erweitert werden.
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Weitere Modifikationsbeispiele
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In jeder der obigen Ausführungsformen ist die elektronische Steuereinheit 100 in einem Elektrofahrzeug befestigt. Alternativ kann die elektronische Steuereinheit 100 ebenso beispielsweise in einem Hybridfahrzeug befestigt sein.
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In jeder der obigen Ausführungsformen misst die RTC 31 die Standardzeit. Die RTC 31 muss jedoch nicht zwangsläufig die Standardzeit messen. In diesem Fall kann die RTC 31 dem Mikrocomputer 21 ein Überwachungsspannungsbestimmungsergebnis melden und ein Steuersignal an den Schalter 11 geben, in Übereinstimmung mit einem Aktivierungssignal. Alternativ kann die RTC 31 nur die Ausgabe eines Steuersignals in Übereinstimmung mit einem Aktivierungssignal an den Schalter 11 vornehmen.
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Vorstehend ist eine elektronische Steuereinheit beschrieben.
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Es wird eine elektronische Steuereinheit bereitgestellt. Die elektronische Steuereinheit weist eine Energieversorgungsschaltung 10 zum Wandeln einer Energieversorgungsspannung in eine Ansteuerspannung, einen Microcomputer 21, der betrieben wird, indem er mit der Ansteuerspannung versorgt wird, und eine Steuerschaltung 30 zur Steuerung einer Bereitstellung der Energieversorgungsspannung für die Energieversorgungsschaltung 10 auf. Die Steuerschaltung 30 ist aus einem CMOS aufgebaut. Die Energieversorgungsschaltung 10 ist aus einem DMOS aufgebaut. Die Steuerschaltung 30 weist einen geringeren Stromverbrauch als die Energieversorgungsschaltung 10 auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2014-24439 A [0002, 0003]
