DE10349663A1 - Elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen und elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung - Google Patents

Elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen und elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung Download PDF

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Abstract

Eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen weist mindestens zwei Kanäle (ch-1, ch-2) zum Erzeugen einer Konstantspannung (V4) und einer Konstantspannung (V7) von einer einzelnen Eingangsspannung (V1) auf. Jeder Kanal ist mit einem Schaltregler (12, 22) in den Eingangsstufen davon und einem Serienregler (13, 23) in der nächsten Stufe davon versehen. Eine Überhitzungsdetektorschaltung (33) ist für beide Kanäle gemeinsam vorgesehen. Wenn die Überhitzung eines der Schalttransistoren (MOS1, MOS2) in den Kanälen erfasst wird, schalten die Schaltregler beide Schalttransistoren aus, um dadurch zu verhindern, dass die Ausgangsspannungen (V4, V7) eine externe Schaltung (60) versorgen. Wenn eine Überspannung erfasst wird, verhindern die Serienregler (13, 23) ebenso, dass die Ausgangsspannungen (V4, V7) die externe Einheit (60) versorgen.

Description

  • Diese Erfindung betrifft eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen, die eine Eingangsspannung von einer externen elektrischen Energiequelle in mehrere Arten von Konstantspannungen wandelt und diese an externe Objekte anlegt, die mit elektrischer Leistung versorgt werden müssen.
  • Elektronische Steuervorrichtungen bzw. Regelvorrichtungen, die in einem Fahrzeug montiert sind, wurden im Allgemeinen bisher so entworfen, dass ein interner Mikrocomputer und Schaltkreisanordnungen an der Chipperipherie mit der selben Energiequellenspannung arbeiten (zum Beispiel SV).
  • In den letzten Jahren wurden allerdings, als Begleiterscheinung zum Trend in Richtung für Mikrocomputer benötigter höherer Leistungen, interne Bereiche bzw. internal cores (zum Beispiel CPUs und Speicher) mit einer Energiequellenspannung (zum Beispiel 3,3V) betrieben, die niedriger als die üblicherweise verwendete Spannung ist, um einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb auszuführen. Allerdings verwenden Eingangs-/Ausgangsschaltungen in dem Mikrocomputer zum Austauschen von Signalen mit externen Schaltungen und Schaltkreisanordnungen an der Chipperipherie des Mikrocomputers noch immer günstige Teile, die mit der herkömmlichen Energiequellenspannung funktionieren.
  • Daher sollte eine elektrische Energiequellevorrichtung bereitgestellt werden, die in der Lage ist, mehrere Arten Energiequellenspannungen vorzusehen, um die Eingangs-/Ausgangsschaltungen in dem Mikrocomputer und die Schaltkreisanordnungen an der Chipperipherie mit der herkömmlichen Energiequellenspannung zu versorgen, wie auch, um die cores bzw. interne Bereiche oder Kerne in dem Mikrocomputer mit einer niedrigen Energiequellenspannung zu versorgen.
  • Eine elektrische Energiequellevorrichtung dieser Art ist so aufgebaut, dass sie eine externe Einheit mit mehreren Arten Energiequellenspannungen versorgt, indem sie Schaltregler und Serienregler in einer Mehrzahl von Gruppen auf der integrierten Schaltung kombiniert ( USP 6,424,128 B1 ).
  • USP 6,424,128 B1 schlägt eine elektrische Energiequellenschaltung vor, die in der Lage ist, mit zwei Arten Energiequellenspannungen zu versorgen. Diese elektrische Energiequellenschaltung weist einen Schaltregler auf, der den Anforderungen in einem Modus mit großem Stromverbrauch in einem aktiven Zustand des Mikrocomputers entspricht, und einen Serienregler, der den Anforderungen in einem Modus mit kleinem Stromverbrauch in einem Standby-Zustand bzw. Wartezustand entspricht. Somit wird der Mikrocomputer insgesamt mit einer niedrigen Spannung versorgt. Die elektrische Energiequellenschaltung weist ferner einen Serienregler zum Versorgen anderer Schaltungen mit einer Energiequellenspannung auf.
  • Außerdem verbrauchen nicht nur die Mikrocomputer höhere Ströme, sondern auch die Schaltungsanordnungen an der Chipperipherie, da die Funktionen einer elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtung bzw. elektronischen Fahrzeugregelvorrichtung Jahr für Jahr komplexer werden. Um dieser Tendenz entgegen zu kommen, kann man sich daher überlegen die Serienregler in der elektrischen Energie quellenschaltung, die die anderen Schaltungen mit Leistung versorgt, mit einem Schaltregler zu ersetzen. Der Schaltregler ist in der Lage, mit einem großen Strom bei einem Leistungsverlust zu versorgen, der kleiner ist als der des Serienreglers. Auf diese Weise werden zwei Arten von Energiequellenspannungen erzeugt, indem man sich ausschließlich auf Schaltregler vertraut. Ein entsprechender Schaltungsaufbau ist in 7 gezeigt.
  • 7 zeigt schematisch eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 90, die in der Lage ist zwei Arten Energiequellenspannungen unter Verwendung von zwei Schaltreglern zu erzeugen. Diese elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 90 enthält zwei Schaltregler. Das heißt, ein erster Schaltregler ist zum Erzeugen einer Konstantspannung V4 vorgesehen, die von einer externen Energiequellenspannung V1 gewandelt (bzw. gesenkt) wird, die durch eine Spule und Kondensator umfassende Eingangsglättungsschaltung 91 eingegeben wird. Der erste Schaltregler umfasst einen Schalt-MOSFET (MOS1), eine erste Schaltsteuerschaltung bzw. Schaltregelschaltung 70 und eine Ausgangsglättungsschaltung 77. Ein zweiter Schaltregler ist zum Erzeugen einer Konstantspannung V7 vorgesehen, die von der externen Energiequellenspannung V1 gewandelt (bzw. gesenkt) wird. Der zweite Schaltregler umfasst einen Schalt-MOSFET (MOS2), eine zweite Schaltsteuerschaltung bzw. Schaltregelschaltung 80 und eine Ausgangsglättungsschaltung 87.
  • Die Funktion der Schaltregler ist gleich, jedoch erzeugen sie verschiedene Ausgangsspannungen. Daher wird nur der erste Schaltregler nachstehend kurz beschrieben. Die Eingangsspannung V1 von der externen elektrischen Energiequelle wird an den MOS1 über die Eingangsglättungsschaltung 91 und einen Stromerfassungswiderstand R41 angelegt. Der MOS1 wird durch ein Steuersignal (Spannungs impulssignal) von der ersten Schaltregelschaltung 70 ein und aus geschaltet, und eine Impulsähnliche Spannungsausgabe von dem MOS1 wird durch die Ausgangsglättungsschaltung 77 in eine stabilisierte mittlere Spannung gewandelt, die aus einer Freilaufdiode, einer Spule und einem Kondensator aufgebaut ist. Mit der mittleren Spannung als eine Konstantspannungsausgabe V4 wird ein Kern 61a in einem Mikrocomputer 61 versorgt.
  • Die erste Schaltregelschaltung 70 ist bekannt, sie stellt dem MOS1 basierend auf der Rückführung der Konstantspannungsausgabe V4 ein Steuersignal bzw. Regelsignal bereit. Die rückgeführte Ausgangsspannung V4 wird geteilt, und in eine Schaltreglersteuerschaltung bzw. Schaltreglerregelschaltung 71 eingegeben. Die Schaltreglersteuerschaltung 71 stellt ein Fehlersignal basierend auf einer Differenz eines geteilten Spannungswertes und einer Referenzspannung Vr1 von einer Referenzspannungserzeugungsschaltung 73 bereit. Das Fehlersignal wird mit einer Dreieckschwingung von einer Dreieckschwingungserzeugungsschaltung 74 verglichen, um eine relative Einschaltdauer (Ein/Aus) des MOS1 zu bestimmen.
  • Anders als die kommerziell bisher benutzten Vorrichtungen, muss die elektrische Energiequellevorrichtung für elektronische Fahrzeugsteuervorrichtungen eine Selbstschutzfunktion zum Erhalten der Sicherheit bei anomalen Bedingungen in der elektrischen Energiequellevorrichtung aufweisen (Überspannung, Überstrom in dem elektrischen Energiequellenpfad, Überhitzen der Schaltungselemente, etc.), die durch externe Faktoren verursacht werden, wie zum Beispiel Fluktuationen in der externen elektrischen Energiequelle an dem Aufnehmende, Kurzschluss der Verdrahtung, und Überlasst, etc. auf der Ausgangsseite.
  • Daher ist die Vorrichtung so aufgebaut, dass sie einen Überstrom in dem stromführenden Pfad erfassen kann. Das geschieht durch Erfassen eines Stromes in dem stromführendem Pfad von der Eingangsspannungsseite der externen elektrischen Energiequelle zu dem Mikrocomputer 61, der mit Strom von der elektrischen Energiequelle unter Verlass auf den Stromerfassungswiderstand R41 und einen Differenzverstärker 75 versorgt werden soll, und durch Zuführen des Stroms in die Schaltreglersteuerschaltung 71. Ferner ist die Vorrichtung so aufgebaut, dass sie eine Überspannung durch Teilen der Eingangsspannung mit den Spannungsteilerwiderständen R72, R73 und Vergleichen der geteilten Spannung mit einem Referenzpotenzial unter Verwendung eines Komparators 76 erfassen kann. Ferner weist sie eine Überhitzungsdetektorschaltung 72 zum Erfassen des Überhitzens des MOS1 auf.
  • Wenn Überstrom, Überspannung oder Überhitzen erfasst wird, steuert die Schaltregelsteuerschaltung 71 den ersten Schaltregler so, dass keine Konstantspannungsausgabe V4 an eine externe Einheit erzeugt wird. Der zweite Schaltregler funktioniert annähernd auf die gleiche Weise, um die Konstantspannungsausgabe V7 zu erzeugen, die an den Ein-/Ausgabebaustein 61b in den Mikrocomputer 61 angelegt wird.
  • Mit der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 90, wie sie in 7 gezeigt ist, können der Kern 61a und der Ein-/Ausgabebaustein 61b allerdings nur im Vertrauen auf die zwei Schaltregler mit verschiedenen Spannungen versorgt werden. In dem Fall, dass einer der obigen anomalen Zustände in einem der Schaltregler erfasst wird, wird die Ausgabe nicht länger von dem fehlerhaften Schaltregler erzeugt und die Betriebssicherheit des Mikrocomputers 61 geht verloren.
  • In zum Beispiel dem ersten Schalterregler kann ein Strom einer Größe (nachstehend als "Halbkurzschluss" bezeichnet), die kleiner ist als ein Strom, der als Überstrom bestimmt werden kann, weiter durch den Strom führenden Pfad von der Eingangsseite zu der Ausgangsseite fließen, und ein Überhitzen kann durch die Überhitzungsdetektorschaltung 72 erfasst werden. In diesem Fall unterbricht die Schaltreglersteuerschaltung 71 die Ausgabe der Konstantspannung V4. Dann hört der Kern 61a auf zu arbeiten, während der zweite Schaltregler weiter die Konstantspannung V7 erzeugt. Der Ein-/Ausgabebaustein 61b wird weiterhin mit Energie versorgt.
  • Wenn der Ein-/Ausgabebaustein 61b trotz der beendeten Funktion des Kerns 61a weiter arbeitet, kann der ein/Ausgabebaustein 61b ein unerwartetes Signal an eine externe Einheit erzeugen und so einen Fehler beim Betrieb verschiedener elektronischer Lasten verursachen, die angeschlossen sind, um durch den Mikrocomputer 61 gesteuert bzw. geregelt zu werden.
  • 8 zeigt die Funktionsweisen von MOS1 und MOS2 in der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 90 von 7, die Spannungen an verschiedenen Abschnitten und den Betriebszustand des Mikrocomputers 61. Wie in 8 gezeigt, beginnen, wenn die elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 90 den Betrieb aufnimmt (das heißt, wenn die Schaltregler ihren Betrieb aufnehmen), MOS1 und MOS2 den Schaltbetrieb, um die Konstantspannungen V4 und V7 zu erzeugen, und der Mikrocomputer 61 wird mit elektrischer Leistung versorgt. Wenn zum Beispiel die Ausgangsseite des ersten Schaltreglers in einem Halbkurzschlusszustand ist, der verursacht, dass MOS1 überhitzt wird und falls dies durch die Überhitzungsdetektorschaltung 72 erfasst wird, führt MOS1 den Schaltbetrieb nicht mehr länger aus und die Konstantspannungsausgabe V4 wird nicht länger erzeugt.
  • Wie gezeigt, wird hier die Konstantspannungsausgabe V4 nicht einfach 0, sondern verringert sich allmählich auf Grund der magnetischen Restenergie in der Spule und der elektrischen Restladung in dem Kondensator in der Ausgangsglättungsschaltung 77. Der Kern 61a in dem Mikrocomputer 61 führt seinen Betrieb fort, selbst bei niedriger Energiequellenspannung in einem Stadium, in dem die Ausgangsspannung V4 abnimmt. Der MOS2 anderseits führt seinen normalen Schaltbetrieb fort, selbst wenn die Ausgangsspannung V4 zu einem Bereich hin abnimmt, in dem der normale Betrieb des Kerns 61a nicht garantiert werden kann, und der Ein-/Ausgangsbaustein 61b wird weiterhin mit elektrischer Leistung versorgt. Es ist daher wahrscheinlich, dass der Ein-/Ausgangsbaustein 61b ein unerwartetes Steuersignal erzeugt, um die externen elektrischen Lasten sogar in einem Zustand temporär zu steuern, in dem die Ausgangsspannung V4 abnimmt.
  • Nicht nur in dem Stadium, in dem die Ausgangsspannung V4 zu dem Kern 61a abfällt, sondern sogar nachdem die Ausgangsspannung V4 vollständig 0 wurde und der Kern 61a nicht länger in Betrieb ist, ist es wahrscheinlich, dass der Ein-/Ausgangsbaustein 61b noch immer ein unerwartetes Steuersignal erzeugen kann.
  • Umgekehrt wird, obwohl nicht dargestellt, für den Fall, dass ein anomaler Zustand in dem zweiten Schaltregler erfasst wird, die Konstantspannungsausgabe V7 nicht länger zu dem Ein-/Ausgangsbaustein 61b ausgegeben. Auch in diesem Fall wird der Kern 61a weiterhin mit Energie versorgt, obwohl der Ein-/Ausgangsbaustein 61b nicht länger in Betrieb ist, auf diesem Weg wird elektrische Leistung verschwenderisch verbraucht.
  • Zusätzlich zu der obigen Schwierigkeit eine Schutzfunktion zu bieten, weist die elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 90 von 7 noch ein weiteres Problem auf. Da die Schaltreglerschaltungen einfach parallel geschaltet werden, um einen Schaltregler zweier Systeme zu bilden, muss die Schaltung selbst, im Vergleich zu dem Aufbau bei dem der Schaltregler und der Serienregler parallel geschaltet sind, groß ausfallen, um die elektrische Energiequelle zu steuern. Daneben muss die elektrische Energiequellevorrichtung für die elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtungen mit einer Schaltung mit Selbstschutzfunktion ausgestattet sein, was unerlässlich ist, um Sicherheit zu gewährleisten. Dementsprechend vergrößert sich die Schaltung und die Kosten nehmen ebenso zu.
  • Daher weist die vorliegende Erfindung die Aufgabe auf einen Schutzbetrieb zu verwirklichen, der in einer Vielzahl von Konstantspannungserzeugungsschaltungen in einer elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen harmonisch funktioniert, die so aufgebaut ist, dass ein Eingang von einer externen Energiequelle auf vorbestimmte Versorgungsspannungen durch eine Vielzahl von Konstantspannungserzeugungsschaltungen mit Schaltreglern verändert wird.
  • Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Kosten der Vorrichtung zu verringern, dadurch dass der Schaltungsaufbau zum Steuern bzw. Regeln der Versorgungsspannungen von der Vielzahl von Konstantspannungserzeugungsschaltungen geteilt wird.
  • Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen so aufgebaut, dass eine Eingangsspannung von einer externen Energiequelle auf vorbestimmte Versorgungsspannungen durch eine Vielzahl von Konstantspannungserzeugungsschaltungen gewandelt wird, um eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung zu versorgen. Mindestens zwei Konstantspannungserzeugungsschaltungen weisen Schaltregler zum Wandeln der Eingangsspannung von der externen elektrischen Energiequelle auf.
  • Von den Konstantspannungserzeugungsschaltungen, die mit Schaltreglern ausgestattet sind, sind zumindest zwei zu schützende Konstantspannungserzeugungsschaltungen. Eine Anomaliezustandsdetektorschaltung, die eine Schaltung umfasst, die gemeinsam für die zu schützenden Konstantspannungserzeugungsschaltungen verwendet wird, erfasst das Auftreten eines anomalen Zustands, der in jeder der zu schützenden Konstantspannungserzeugungsschaltungen auftreten kann. Wenn der anomale Zustand durch die Anomaliezustandsdetektorschaltung erfasst wird, unterbricht oder begrenzt eine Schutzschaltung, die für alle zu schützenden Konstantspannungserzeugungsschaltungen vorgesehen ist, die Ausgabe der Versorgungsspannung von den entsprechenden zu schützenden Spannungserzeugungsschaltungen.
  • Das heißt, jede zu schützende Konstantspannungserzeugungsschaltung weist zumindest in der Eingangsstufe davon einen Schaltregler auf, und die Eingangsspannung von der externen elektrischen Energiequelle wird durch den Schaltregler gewandelt. Die verringerte Spannung kann direkt als eine Versorgungsspannung ausgegeben werden, oder kann weiter gewandelt werden und als eine Versorgungsspannung ausgegeben werden, wie bei der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen.
  • Die Anomaliezustandsdetektorschaltung ist nicht für jede der zu schützenden Konstantspannungserzeugungsschal tungen vorgesehen, sondern wird von allen zu schützenden Konstantspannungserzeugungsschaltungen gemeinsam verwendet. Daher wird für den Fall, dass ein anomaler Zustand in einer der zu schützenden Konstantspannungserzeugungsschaltungen auftritt, dieser anomale Zustand durch die Anomaliezustandsdetektorschaltung erfasst. Im Ansprechen darauf unterbrechen oder begrenzen alle zu schützenden Konstantspannungserzeugungsschaltungen die Ausgabe der Versorgungsspannungen, im Vertrauen auf die darin angeordnete Schutzeinrichtung.
  • Gemäß der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen in der vorliegenden Erfindung wird daher eine Anomaliezustandsdetektorschaltung von allen zu schützenden Konstantspannungserzeugungsschaltungen gemeinsam verwendet, so dass der interne Aufbau der Vorrichtung vereinfacht ist. Für den Fall, dass ein anomaler Zustand in einer der zu schützenden Konstantspannungserzeugungsschaltungen auftritt, werden alle zu schützenden Konstantspannungserzeugungsschaltungen geschützt (die Ausgabe der Versorgungsspannungsspannung wird unterbrochen oder begrenzt). Im Falle, dass ein anomaler Zustand eintritt, ist daher Schutz in der gesamten Vorrichtung bereitgestellt, und daneben werden die Kosten der Vorrichtung als Ganzes verringert.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen so aufgebaut, dass eine Eingabe bzw. Eingangsspannung von einer externen elektrischen Energiequelle durch eine Vielzahl von den Schaltregler aufweisende Konstantspannungserzeugungsschaltungen in vorbestimmte Versorgungsspannungen gewandelt wird, um eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung zu versorgen. Unter einer Vielzahl von Konstantspannungserzeugungsschaltungen sind zu mindest zwei von ihnen die Referenzkonstantspannungser zeugungsschaltungen. Der in den gemeinsamen Referenzkonstantspannungserzeugungsschaltungen vorgesehene Schaltregler enthält einen Transistor, der auf einem stromführendem Pfad von der Eingangsseite der externen elektrischen Energiequelle zu der Versorgungsspannungsausgabeseite ausgebildet ist, und das Schalten der Steuerschaltung bzw. der Regelschaltung schaltet den Transistor ein/aus, so dass die Ausgangsspannung des Schaltreglers eine voreingestellte Sollspannung wird.
  • Die Schaltsteuerschaltung bzw. Schaltregelschaltung in dem Schaltregler, die die gemeinsame Referenzkonstantspannungserzeugungsschaltung bildet, verringert ihre eigene, zurückgeführte Ausgangsspannung auf eine Spannung vorbestimmter Höhe, vergleicht eine verringerte Spannung mit einer vorbestimmten Referenzspannung, um ein Fehlersignal entsprechend einer Differenz zwischen den beiden zu erzeugen, und vergleicht das Fehlersignal mit einer vorbestimmten Referenzschwingungsform, um ein Tastverhältnissignal bzw. Signal für die relative Einschaltdauer zum ein-/ausschalten des Transistors basierend auf dem Vergleichsergebnis zu erzeugen.
  • Eine Dämpfungsschaltung in den Schaltreglern, die die gemeinsamen Referenzkonstantspannungserzeugungsschaltungen ausbilden, weist derartige Ausgangsspannungsdämpfungsfaktoren auf, dass die abgeschwächten Spannungen bei allen gemeinsamen Referenzkonstantspannungserzeugungsschaltungen denselben Wert annehmen, wenn die Sollspannungen der entsprechenden Schaltregler zurückgeführt werden. Ferner wird eine Referenzkonstantspannungserzeugungsschaltung, die eine Referenzspannung bereitstellt, von den Schaltreglern aller gemeinsamen Referenzkonstantspannungserzeugungsschaltungen gemeinsam genutzt, und eine Referenzschwingungsformerzeugungsschaltung, die eine Referenzschwingungsform bereitstellt, wird gemeinsam von den Schaltreglern aller gemeinsamen Referenzkonstantspannungserzeugungsschaltungen verwendet.
  • Das heißt, selbst wenn die Sollspannungen der Schaltregler in den gemeinsamen Referenzkonstantspannungserzeugungsschaltungen nicht die selben sind, werden die Dämpfungsfaktoren der Dämpfungsschaltung so eingestellt, dass die verringerten Spannungen alle gleich werden, wenn die Sollspannungen durch die Schaltregler ausgegeben und zurückgeführt werden. Und zwar muss die Referenzkonstantspannungserzeugungsschaltungen nicht in jeder der Schaltregler zumindest in allen gemeinsamen Referenzkonstantspannungserzeugungsschaltungen bereit gestellt werden, sondern nur eine Referenzspannungserzeugungseinrichtung muss vorgesehen werden. Daher muss die Referenzschwingungsformerzeugungsschaltung nicht für jeden der Schaltregler bereitgestellt werden, sondern nur eine Referenzschwingungserzeugungsschaltung muss bereitgestellt werden.
  • Obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden beim Studium der detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung deutlicher.
  • 1 ist ein Schaltbild, das eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 2 ist ein Schaltbild, das einen Schaltregler in der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen gemäß der Ausführungsform darstellt;
  • 3 ist eine Funktionsdarstellung, die Änderungen der Referenzspannung und der Ausgangsspannungen V2, V3 beim Start des Schaltbetriebs zeigt;
  • 4 ist ein Funktionsdiagramm, das den Betrieb der Schalt-Transistoren bzw. MOS in der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen gemäß der Ausführungsform, Spannungen an verschiedenen Abschnitten und dem Betrieb eines Mikrocomputers zeigt;
  • 5a ist ein Schaltplan, der eine Überhitzungsdetektorschaltung und MOS auf einem elektrischen Energiequellen-IC-Chip zeigt, und 5B ist ein Schaltplan, der die Überhitzungsbestimmungsschaltung in 5A zeigt;
  • 6 ist ein Schaltplan, der eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt;
  • 7 ist ein Schaltplan, der eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen zeigt, die in der Lage ist zwei Arten von Energiequellenspannungen unter Verwendung von zwei Schaltreglern zu bilden;
  • 8 ist ein Funktionsdiagramm, das den Betrieb von MOS in der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen von 7, Spannungen an verschiedenen Abschnitten und den Betrieb eines Mikrocomputers zeigt.
  • Bezugnehmend auf 1 dient eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 1 dazu verschiedene Abschnitte einer elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtung 60 (6) mit elektrischer Leistung zu versorgen, und nimmt eine Eingangsspannung V1 von einer externen elektrischen Energiequelle, wie zum Beispiel einer Batterie 65 (6) oder einem Wechselstromgenerator (nicht dargestellt), auf, und stellt zwei Arten Energiequellenspannungen V4 (ch-1-Ausgang) und V7 (ch-2-Ausgang) bereit. Die Energiequellenspannungen V4 und V7 werden an einen Mikrocomputer 61, der ein externes Versorgungsobjekt ist, und andere periphere Schaltungen, welche mit elektrischer Leistung zu versorgende Objekte sind, angelegt (6).
  • In der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 1 wird die Energiequellenspannung V1 von der externen elektrischen Energiequelle über eine Eingangsglättungsschaltung 3 und durch einen ersten Schaltregler auf eine konstante Spannung V3 verringert. Der erste Schaltregler umfasst einen MOS1, eine Schaltreglersteuerschaltung bzw. Schaltreglerregelschaltung 12, eine Referenzspannungserzeugungsschaltungen 31, eine Dreieckschwingungserzeugungsschaltung 32, eine Ausgangsglättungsschaltung 4, einen Spannungsteilerwiderstand R11 und einen Spannungsteilerwiderstand R12. Die Spannung V3 wird weiter auf eine Konstantspannungsausgabe V4 durch einen ersten Serienregler verringert, der einen Transistor T1 und eine Serienreglersteuerschaltung 13 umfasst, und wird an eine externe Einheit als eine ch-1-Ausgabespannung angelegt.
  • Ähnlich wird ferner die Energiequellenspannung V1 von der externen Einheit auf eine konstante Spannung V6 durch einen zweiten Schaltregler verringert, der einen MOS2, eine Schaltreglersteuerschaltung 22, die Referenzspannungserzeugungsschaltungen 31, die Dreieckschwingungserzeugungsschaltung 32, eine Ausgangsglättungsschaltung 5, einen Spannungsteilerwiderstand R21 und einen Spannungsteilerwiderstand R22 umfasst. Die Spannung V6 wird ferner auf eine Konstantspannungsausgabe V7 durch einen zweiten Serienregler verringert, der einen Transistor T2 und eine Serienreglersteuerschaltung 23 umfasst, und wird an eine externe Einheit als eine ch-2-Ausgabespannung angelegt.
  • Das heißt, bei der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 1 dieser Ausführungsform werden eine erste Konstantspannungsschaltung (ch-1), die aus dem ersten Schaltregler und dem ersten Serienregler, die in Reihe geschalten sind, aufgebaut ist, und eine zweite Konstantspannungsschaltung (ch-2), die aus dem zweiten Schaltregler und dem zweiten Serienregler aufgebaut ist, die in Reihe geschaltet sind, parallel an die externe elektrische Energiequelle angeschlossen.
  • Eine Konstantspannungserzeugungsschaltung dieser Ausführungsform ist aus der ersten Konstantspannungsschaltung einem Stromerfassungswiderstand R1, einem Differenzverstärker 14 und einem Komparator 15 aufgebaut. Ähnlich ist die andere Konstantspannungserzeugungsschaltung der Erfindung eben so aus der zweiten Konstantspannungsschaltung, einem Stromerfassungswiderstand R2, einem Differenzverstärker 24 und einem Komparator 25 aufgebaut.
  • Hier erzeugen die Konstantspannungsschaltung von ch-1 zum Ausbilden der Konstantspannungsausgabe V4 und die Konstantspannungsschaltung von ch-2 zum Ausbilden der Konstantspannungsausgabe V7 verschiedene Ausgangsspannungen, aber ihr interner Schaltungsaufbau und Betrieb ist gleich. Daher wird lediglich die Konstantspannungsschaltung von ch-1 kurz erläutert.
  • Die Eingangsspannung V1 von der externen elektrischen Energiequelle fließt durch die Eingangsglättungsschaltung (Tiefpassfilter) 3, die aus einer Spule L1 und einem Kondensator C1 aufgebaut ist, so dass Rauschkomponenten von Frequenzen, die höher sind als eine vorbestimmte Frequenz entfernt werden. Die Eingangsspannung V1 wird dann an den MOS1 zum Schalten angelegt. Der MOS1 wird durch ein Steuersignal (Spannungsimpulssignal) von der Schaltreglersteuerschaltung 12 ein-/ausgeschaltet, wobei eine impuls ähnliche Spannung V2, die von dem MOS1 ausgegeben wird, in eine stabilisierte mittlere Spannung durch die Ausgangsglättungsschaltung 4 umgewandelt wird, die aus einer Freilaufdiode D1, einer Spule L2 und einem Kondensator C2 aufgebaut ist. Die mittlere Spannung wird in einer darauffolgenden Stufe in den ersten Serienregler als die Ausgangsspannung V3 des ersten Schaltreglers eingegeben.
  • Die Ausgangsspannung V3 wird an den Emitter des Transistors T1 über den Stromerfassungswiderstand R1 angelegt. Bei dem ersten Serienregler, der den Transistor T1 enthält, steuert die Serienreglersteuerschaltung 13 kontinuierlich den Basisstrom des Transistors T1, während die eigene Ausgangsspannung V4 zurückgeführt wird, um dadurch die Ausgangsspannung V4 konstant zu halten.
  • Wie in 2 gezeigt, weist der Schaltregler (ch-1) den selben Aufbau auf und funktioniert wie bereits bekannte Schaltregler. Die Ausgangsspannung V3, die Rückgeführt wird, wird durch die Spannungsteilerwiderstände R11 und R12 (Dämpfungsschaltung) geteilt, und die Spannung nach der Teilung wird als eine abgeschwächte Spannung an die Schaltreglersteuerschaltung 12 angelegt.
  • Bei der Schaltreglersteuerschaltung 12 werden die Spannung nach der Teilung durch die Spannungsteilerwiderstände R11 und R12, und eine Referenzspannung (Vref), die durch die Referenzspannungsschaltung 31 ausgebildet wird, in einen Verstärker der Regelabweichung 41 (Regelabweichungsausgangsschaltung) eingegeben, der ein von einer Regelabweichung zwischen den Zweien abhängiges Fehlersignal an einen Tastverhältnis-Bestimmungskomparator bzw. Tastverhältnis-Bestimmungskomparator 42 anlegt.
  • Der Tastverhältnis-Bestimmungskomparator 42 (Dutysignalerzeugungsschaltung bzw. Tastverhältnissignalerzeu gungsschaltung) vergleicht das Fehlersignal von dem Verstärker der Regelabweichung 41 mit einer Dreieckschwingung (Referenzschwingungsform), die durch eine Dreieckschwingungserzeugungsschaltung 32 (Referenzschwingungsformerzeugungsschaltung) ausgebildet wird, und legt ein Tastverhältnissignal eines Tastverhältnisses bzw. Tastverhältnissignal, das abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs ist, an eine Vorsteuerschaltung 43 an. Die Vorsteuerschaltung 43 verstärkt das Tastverhältnissignal von dem Tastverhältnis-Bestimmungskomparator 42 auf einen Pegel, der in der Lage ist, das Gate des MOS1 zu steuern, und legt es als ein Steuersignal an das Gate des MOS1 an. Der MOS1 wird durch das Steuersignal von der Vorsteuerschaltung 42 ein-/ausgeschaltet.
  • In der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 1 nehmen die ch-1-Ausgangsspannung V4 und die ch-2-Ausgangsspannung V7 verschiedene Werte an (verschiedene Sollspannungen), und die Ausgangsspannungen V3 und V6 der Schaltregler dieser Kanäle nehmen ebenso verschieden Werte an.
  • In dieser Ausführung wird allerdings das Spannungsteilungsverhältnis (der Dämpfungsfaktor) so eingestellt, dass, wenn die Ausgangsspannungen V3 und V6 der Schaltregler dieser Kanäle voreingestellte Sollspannungen einnehmen, die durch die Spannungsteilerwiderstände R11 und R12 von ch-1 (Spannungseingang in den Verstärker der Regelabweichung 41 in der Schaltreglersteuerschaltung 12) geteilte Spannung gleich der durch die Spannungsteilerwiderstände R21 und R22 von ch-2 geteilte Spannung wird (Spannungseingang in den Verstärker der Regelabweichung, der in der Schaltreglersteuerschaltung 22 nicht gezeigt ist).
  • Damit der Verstärker der Regelabweichung ein Fehlersignal durch Vergleich mit den geteilten Spannungen ausbilden kann, nimmt die Referenzspannungseingabe in die Schaltreglersteuerschaltungen 12 und 22 den gleichen Wert an, da sie durch die einzige Referenzspannungserzeugungsschaltung 31 erzeugt wird. Um ein Tastverhältnis einer Steuersignalausgabe zu dem MOS1 und dem MOS2 zu bestimmen, besitzt ferner die Dreieckschwingungseingabe zu den Schaltreglersteuerschaltungen 12 und 22 die gleiche Schwingungsform, da sie durch die einzige Dreieckschwingungserzeugungsschaltung 32 erzeugt wird.
  • Wie in 2 weiter gezeigt, ist die Referenzspannungserzeugungsschaltung 31 aus einer Konstantspannungserzeugungseinheit 35, die eine stabile Konstantspannung Vref bereitstellt, und einer Softstartschaltung, die einen Widerstand R31 und einen Kondensator C31 enthält, aufgebaut. Die Ausgangsglättungsschaltung 4 und die Ausgangsglättungsschaltung 5 enthalten einen Kondensator (Kondensator C2, C3) zum Glätten. Es ist daher wahrscheinlich, dass ein Stromstoß in diese Kondensatoren C2 und C3 bei dem Start des Betriebs der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 1 fließt (bei Start des Betriebs der Schaltregler). Daher ist die Softstartschaltung aus dem Widerstand R31 und dem Kondensator C31 aufgebaut. Selbst wenn die Referenzspannung Vref von der Konstantspannungserzeugungseinheit 35 beim Start des Betriebs der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 1 ausgegeben wird, wird daher der Kondensator C31 elektrisch geladen, und die den Schaltreglersteuerschaltungen 12 und 22 zugeführte Referenzspannung erhöht sich allmählich von 0 auf Vref.
  • Dann erhöhen MOS1 und MOS2 allmählich ihre Tastverhältnisse, und die Ausgangsspannungen V3 und V6 von den Schaltreglern nehmen allmählich bis zu den Sollspannungen zu (Softstart), wobei ein Stromstoß beim Start des Betriebs der Schaltregler verhindert wird.
  • Die Konstantspannung Vref kann durch die Konstantspannungserzeugungseinheit 35 ausgebildet werden, wenn die externe Energiequellenspannung V1 zum Beispiel durch einen Zündschalter eines Fahrzeugs (nicht dargestellt) eingegeben wird, oder wenn die elektrische Leistung unabhängig von dem Zündschalter von der Batterie aufgenommen wird. Die Referenzspannung Vref muss erhöht worden sein, bevor der MOST und MOS2 den Schaltbetrieb beginnen. Wünschenswerterweise wird daher die Konstantspannung Vref auf die Aufnahme der elektrischen Leistung von der Batterie hin erzeugt.
  • Oder der Schaltbetrieb kann nicht begonnen werden, bei Ausbilden der Referenzspannung Vref bei Aufnahme der Eingangsspannung V1 von der externen Energiequelle, bis die Referenzspannung komplett auf Vref angestiegen ist.
  • 3 zeigt Veränderungen der Referenzspannung Vr und der Ausgangsspannungen V2 und V3 beim Start des Schaltreglerbetriebs von ch-1. Wenn der Betrieb des Schaltreglers von ch-1 beginnt, wird der Kondensator C31 für den Softstart in der Referenzspannungserzeugungsschaltung 31 elektrisch geladen, und die Referenzspannung Vr, die in die Schaltreglersteuerschaltung 12 eingegeben wird, wird nicht einfach Vref, sondern steigt allmählich bis auf Vref an. Dann nimmt das Tastverhältnis der Ausgangsspannung V2 des MOS1 ebenso allmählich zu. Demzufolge nimmt danach die Ausgangsspannung V3 allmählich in Richtung der Sollspannung zu.
  • Hier ist die elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 1 dieser Ausführungsform in jedem der Kanäle mit einer Schaltung zum Erfassen eines Überstroms und einer Überspannung in dem stromführenden Pfad von der Eingangsseite der Energiequellenspannung V1 zu dem Objekt, das mit elektrischer Leistung versorgt werden muss, versehen, und ist ferner mit einer Schaltung zum Erfassen des Überhitzens der zwei schaltenden MOS1 und MOS2 versehen.
  • Bezüglich dem Überstrom und der Überspannung sind beide Kanäle ch-1 und ch-2 entsprechend aufgebaut und funktionieren in ungefähr gleich. Daher wird der Kanal ch-1 zunächst mit Bezug auf 1 beschrieben. Der Stromerfassungswiderstand R1 ist auf dem stromführenden Zweig zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Kanals ch-1 vorgesehen. Eine Potentialdifferenz über beide Anschlüsse des Stromerfassungswiderstands R1 wird durch den Differenzverstärker 14 verstärkt, und wird zu der Serienreglersteuerschaltung 13 als ein Signal ausgegeben, das einem elektrischen Strom I1 entspricht.
  • Die Serienreglersteuerschaltung 13 erfasst die Höhe des elektrischen Stroms I1 von dem Signal, und bestimmt, ob ein voreingestellter Stromschwellenwert überschritten wird. Wenn ein elektrischer Strom I1 erfasst wird, der den Stromschwellenwert überschreitet, wird bestimmt, dass der Strom ein Überstrom ist. Nach der Bestimmung, dass es sich um einen Überstrom handelt, verringert die Serienreglersteuerschaltung 13 zum Beispiel den Basisstrom des Transistors T1, so dass die externe Einheit nicht mit der Konstantspannungsausgabe V4 versorgt wird.
  • In dieser Ausführungsform ist ferner die Serienreglersteuerschaltung 23 des Kanals ch-2 ebenso aufgebaut, um den Überstrom in dem elektrischen Strom I1 in dem Kanal ch-1 basierend auf einem Signal von dem Differenzverstärker 14 zu erfassen. Das Ausgangssignal von dem Differenzverstärker 14 wird an die Serienreglersteuerschaltung 23 von ch-2 ebenso angelegt. Daher bestimmen beide Serienreglersteuerschaltungen 13 und 23 von ch-1 und ch-2, wenn der elektrische Strom I1 von ch-1 ansteigt und den Schwellenstromwert überschreitet, dass es sich dabei um einen Überstrom handelt, und die Konstantspannungen (V4, V7) werden nicht von den Serienreglern ausgegeben.
  • Gleiches trifft für den Kanal ch-2 zu. Es ist ein Stromerfassungswiderstand R2 und ein Differenzverstärker 24 zum Erfassen eines elektrischen Stromes I2 auf dem stromführenden Zweig, d.h. zwischen dem Eingang und dem Ausgang davon, vorgesehen, und es ist vorgesehen, ein Signal entsprechend dem Strom an die Serienreglersteuerschaltung 23 anzulegen. Der Ausgang des Differenzverstärkers 24 wird nicht nur an die Serienreglersteuerschaltung 23 von ch-2 angelegt, sondern ebenso an die Serienreglersteuerschaltung 13 von ch-1.
  • Daher bestimmen beide Serienreglersteuerschaltungen 13 und 23 von ch-1 und ch-2, wenn der elektrische Strom I2 von ch-2 sich erhöht und den Stromschwellenwert überschreitet, dass dieser ein Überstrom ist und es werden keine Konstantspannungen (V4, V7) von den Serienreglern ausgegeben.
  • Zum Erfassen der Überspannung in dem Kanal ch-1 wird die Ausgangsspannung V3 des Schaltreglers zur Bestimmung verwendet. Insbesondere wird eine Spannung, die durch Teilen der Ausgangsspannung V3 durch die Spannungsteilerwiderstände R11 und R12 bereitgestellt wird, durch einen Komparator 15 mit einer Referenzspannung verglichen (Schwellenwertspannung der Erfindung), die als eine Referenz zum Bestimmen der Überspannung dient. Wenn die geteilte Spannung größer ist als die Referenzspannung und ein H-Pegelsignal von dem Komparator 15 an die Serienreglersteuerschaltung 13 ausgegeben wird, wird der Basis strom des Transistors T verringert, ähnlich wie es passiert, wenn ein Überstrom erfasst wird, so dass die Konstantspannungsausgabe V4 nicht an die externe Einheit angelegt wird.
  • Ferner ist auch die Serienreglersteuerschaltung 23 des Kanals ch-2 so aufgebaut, dass sie die Überspannung in dem Kanal ch-1 basierend auf einem Signal von dem Komparator 15 erfasst. Das Ausgangssignal von dem Komparator 15 wird an die Serienreglersteuerschaltung 23 von ch-2 ebenso angelegt. Daher veranlassen die Serienreglersteuerschaltungen 13 und 23 von ch-1 und ch-2 die Serienregler, nicht länger die konstanten Spannungen (V4, V7) zu erzeugen, wenn die Spannung V3 von ch-1 sich erhöht und die Ausgabe des Komparators 15 einen H-Pegel annimmt.
  • Das heißt, wenn ein Überstrom oder eine Überspannung erfasst wird, wird der Betrieb des Serienreglers in der letzteren Stufe begrenzt, so dass die Konstantspannungsausgaben V4 und V7 nicht an die externe Einheit angelegt werden. In dieser Ausführungsform wird ferner, wenn der Überstrom oder die Überspannung in zumindest ch-1 oder ch-2 erfasst wird, der Betrieb des Serienreglers begrenzt und die Konstantspannungsausgaben V4 und V7 werden nicht nur in dem Kanal nicht erzeugt, in dem es erfasst wurde, sondern ebenso in dem anderen Kanal.
  • Die Spannungsteilerwiderstände R11 und R12 funktionieren, um eine Rückführspannung zu der Schaltreglersteuerschaltung 12 durch Teilen der Ausgangsspannung V3 des Schaltreglers in der vorausgehenden Stufe auszubilden, wie auch, um die Ausgangsspannung V3 als ein Objekt zum Bestimmen des anomalen Zustands Überspannung zu teilen. Das gleiche trifft für den Kanal ch-2 zu.
  • Die Referenzspannung zum Bestimmen der Überspannung in jedem Kanal kann durch Berücksichtigung der Sollwerte der Ausgangsspannungen V3 und V6 von den Schaltreglern und der Durchbruchspannungen der Schaltungselemente geeignet bestimmt werden. Ferner kann der Stromschwellenwert, der zum Erfassen des Überstroms in den Serienreglersteuerschaltungen 13 und 23 in den Kanälen verwendet wird, ebenso durch Berücksichtigung der Stromwerte im Normalzustand und der Nennströme der Schaltungselemente geeignet bestimmt werden.
  • Es wird angenommen, dass MOS1 und MOS2, die die Schaltregler der Kanäle ausbilden, Wärme erzeugen, und die Erzeugung von Wärme wird erfasst, um einen geeigneten Schutz vorzusehen. Wenn der Halbkurzschlusszustand auf Grund eines anomalen Leistungsverbrauchs durch die Last eingetreten ist, die, wie oben beschrieben, mit elektrischer Leistung versorgt wird, fließt elektrischer Strom in einer Größe, so dass er noch nicht den Überstrom erreicht. Um einen Schutz gegen das Auftreten des Halbkurzschlusszustandes bereitzustellen, wird daher eine Überhitzungsdetektorschaltung 33 als eine Anomaliezustandsdetektorschaltung bereitgestellt, wie sie in 1 gezeigt ist. Diese Detektorschaltung 33 liegt in der Nähe der Schalt-Transistoren MOS1 und MOS2, so dass sie die Wärmeerzeugung des MOS1 und des MOS2 erfassen kann.
  • 5A zeigt die Überhitzungsdetektorschaltung 33, MOS1 und MOS2. Das heißt, die Überhitzungsdetektorschaltung 33 ist aus einer Überhitzungsdetektordiode 33a, die Veränderungen der Temperatur des MOS1 und MOS2 in elektrische Eigenschaften wandelt, und einer Überhitzungsbestimmungsschaltung 33b zum Bestimmen, ob MOS1 oder MOS2 überhitzt ist auf Grundlage der Durchlassspannung der Überhitzungsdetektordiode 33a, aufgebaut. Das heißt, die Überhitzungsdetektorschaltung 33 verwendet die elektri schen Eigenschaften dadurch, dass die Durchlassspannung der Diode mit einer Zunahme der Temperatur zunimmt.
  • Der MOS1 und MOS2 sind so angeordnet, dass sie in einem Energiequelle-IC-Chip 50 einander nah angeordnet sind, wie dargestellt, und die Überhitzungsdetektordiode 33a ist zwischen dem MOS1 und MOS2 benachbart angeordnet. Mit der benachbart zu dem MOS1 und MOS2 angeordneten Überhitzungsdetektordiode 33a ist es möglich, Temperaturänderungen des MOS1 und MOS2 richtig zu erfassen.
  • Konkret kann die Überhitzungsbestimmungsschaltung 33b durch einen als Beispiel in 5b gezeigten Aufbau verwirklicht werden.
  • Das heißt, die Überhitzungsdetektordiode 33a wird von der Konstantstromquelle 36 mit einem vorbestimmten Vorspannungsstrom versorgt, und eine dadurch erzeugte Durchlassspannung der Überhitzungsdetektordiode 33a wird mit einer Referenzspannung Voh zum Bestimmen der Überhitzung unter Verwendung des Komparators 37 verglichen. Wenn die Temperatur mindestens eines der Transistoren MOS1 und MOS2 ansteigt, steigt ebenso die Durchlassspannung der Überhitzungsdetektordiode 33a an. Wenn die Referenzspannung Voh zum Bestimmen der Überhitzung überschritten ist, nimmt der Ausgang des Komparators 37 den H-Pegel an.
  • Die Schaltreglersteuerschaltungen 12 und 22 der Kanäle überwachen den Ausgang des Komparators 37 zu jedem Zeitpunkt, und können die Ein-/Aus-Regelung des MOS1 und des MOS2 beenden, wenn ein H-Pegelsignal (das heißt ein Signal, das den Überhitzungszustand wiedergibt) eingegeben wird. Das heißt, wenn irgend ein MOS überhitzt wird, werden die Ausgangssignale von ch-1 und ch-2 beide unterbrochen, um Schutz für beide Kanäle zu bieten. Der Komparator 37 ist ein Komparator mit Hysterese bzw. ein Schmitt-Trigger, dessen Temperatur, die sich von hoch auf niedrig ändert, niedriger ist als eine Temperatur, die sich von niedrig auf hoch ändert.
  • 4 zeigt den Betrieb von MOS1 und MOS2 in der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 1, die Spannungen an verschiedenen Abschnitten und den Betrieb des Mikrocomputers 61. Die elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 1 beginnt den Betrieb (das heißt, wenn der Schaltregler jedes Kanals seinen Betrieb aufnimmt), MOS1 und MOS2 beginnen den Schaltbetrieb, um konstante Spannungen V4 und V7 zu erzeugen, mit denen dann der Mikrocomputer 61 versorgt wird. Hier wird der Softstart bewirkt, so dass die geglätteten Spannungen V3 und V6 nicht rasch zunehmen werden (das heißt, so dass keine Stoßströme fließen werden).
  • Wenn zum Beispiel der Halbkurzschlusszustand auftritt und MOS1 auf Grund eines anomalen Zustands auf der Seite, die mit der Energieversorgung des ch-1 versorgt wird, überhitzt wird, erfasst die Überhitzungsdetektorschaltung 33 diese Tatsache und schaltet sowohl MOS1 als auch MOS2 aus (das heißt, schaltet beide Schaltregler aus). Dann werden die Konstantspannungsausgaben V4 und V7 von ch-1 und ch-2 nicht erzeugt und der Mikrocomputer 61 wird nicht mit elektrischer Energie versorgt. Wenn durch den Komparator 37 erfasst wird, dass die Temperatur wieder abgefallen ist, werden die Schaltregler wieder in den normalen Regelungsbetrieb zurückgeführt.
  • 6 zeigt schematisch eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung 60. Bei der elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtung 60 führt ein Kern 61a in dem Mikrocomputer 61 eine Vielfalt an Operationen im Ansprechen auf Sensorsignale aus, die von den externen Sensoren über eine Eingangsschaltung 62 in den Mikrocomputer 61 einge geben werden, und erzeugt Steuersignale, um die Schaltungen 63a, 63b zum Steuern des Betriebs der externen elektrischen Lasten 64a, 64b zu steuern. Auf Basis der Steuersignale von dem Mikrocomputer 61 steuern die Steuerschaltungen 63a, 63b die externen elektrischen Lasten 64a, 64b.
  • Die elektrische Energie zum Betreiben der elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtung 60 wird von der in 1 gezeigten elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 1 zugeführt. Genauer gesagt wird der Kern 61a des Mikrocomputers 61 mit der Ausgabe V4 von ch-1 versorgt, und ein Ein-/Ausgabebaustein 61b, eine externe Eingangsschaltung 62 und Steuerschaltungen 63a, 63b des Mikrocomputers 61 werden von der Ausgabe V7 von ch-2 versorgt.
  • Bei der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 1 dieser Ausführungsform, wie sie in 5A gezeigt ist, sind MOS1, MOS2 und die Überhitzungsdetektorschaltung 33 auf der selben integrierten Halbleiterschaltung (dem Energiequelle-IC-Chip 50) angeordnet. Genauer gesagt ist die elektrische Energiequellenschaltung 2 in dem IC bzw. der integrierten Schaltung, in 1 umgeben von einer Zweipunkt-Strich-Linie, vollständig in dem Energiequelle-IC-Chip 50 angeordnet.
  • Gemäß der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 1 wird die einzige Überhitzungsdetektorschaltung 33 gemeinsam von MOS1 und MOS2 verwendet, und der Aufbau der Vorrichtung wird somit vereinfacht. Daneben werden, wenn ein MOS überhitzt wird, das Ein/Ausschalten des MOS1 und des MOS2 unterbrochen. Daher wird, wenn MOS1 oder MOS2 überhitzt wird, der Schutz der gesamten Vorrichtung erreicht, und daher wird die Vorrichtung als Ganzes zu verringerten Kosten verwirklicht.
  • Wenn ferner Überstrom oder Überspannung in einem Kanal erfasst wird, verringern die Serienreglersteuerschaltungen 13 und 23 jedes Kanals die Basisströme der entsprechenden Transistoren T1 und T2, um die Versorgung der externen Einheit mit den Konstantspannungsausgaben V4 und V7 auszusetzen. Selbst für den Fall, dass Überstrom oder Überspannung auftritt, kann daher der Schutz der Gesamtvorrichtung verwirklicht werden.
  • Daneben werden MOS1 und MOS2 nahe aneinander angeordnet, die Überhitzungsdetektordiode 33a ist zwischen MOS1 und MOS2 eingeschlossen, und liegt benachbart zu MOS1 und MOS2. Ferner sind MOS1, MOS2 und die Überhitzungsdetektordiode 33a in der selben integrierten Halbleiterschaltung aufgebaut (Energiequelle-IC-Chip 50). Es wird daher ermöglicht, schnell und korrekt Änderungen auf Grund der Hitze in dem MOS1 und MOS2 zu erfassen, und daher die Überhitzung sehr genau zu erfassen.
  • Ferner verwenden die Schaltregler der Kanäle die selbe Referenzspannung zum Vergleich mit den durch Teilen der Ausgangsspannungen V3 und V6 erhaltenen Spannungen, die zurückgeführt werden. Daher kann lediglich eine Referenzspannungserzeugungsschaltung 31 und eine Dreieckschwingungserzeugungsschaltung 32 verwendet werden. Daher ist es, selbst wenn die Schaltregler der Kanäle, wie in dieser Ausführungsform, verschiedene Sollspannungen aufweisen, nicht notwendig Schaltungen 31 und 32 für jeden Schaltregler vorzusehen. Dementsprechend kann die Vorrichtung weiter vereinfacht werden und Kosten weiter verringert werden.
  • In dieser Ausführungsform wird ferner die Referenzspannungsausgabe von der Referenzspannungserzeugungsschaltung 31 allmählich bis auf Vref nach Beginn des Be triebs der Schaltregler der Kanäle erhöht, wodurch verhindert wird, dass Stromstöße in die Kondensatoren C2 und C3 in den Ausgangsglättungsschaltungen 4 und 5 fließen. In dieser Ausführungsform wird, wie oben beschrieben, nur eine Referenzspannungserzeugungsschaltung 31 verwendet, und daher kann die Schaltung zum Verwirklichen des Softstarts in kleinster Schaltungsgröße hergestellt werden, und die Softstartfunktion, die gemeinsam von den zwei Schaltreglern verwendet wird, kann günstig verwirklicht werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist ferner die elektrische Energiequellenschaltung 2 in der integrierten Schaltung, dargestellt durch die Zweipunkt-Strich-Linie in 1, in der selben integrierten Halbleiterschaltung aufgebaut. Dementsprechend sind die Spannungsteilerwiderstände R11, R12, R21, R22, die Referenzspannungserzeugungsschaltung 31 und die Dreieckschwingungserzeugungsschaltung 32 alle in der gleichen integrierten Schaltung aufgebaut. Daher wird, selbst wenn die Umgebungstemperatur sich verändert, und dadurch eine Veränderung der Spannungsteilerwiderstände und der Widerstände der Widerstandselemente (nicht dargestellt), die zum Bestimmen der Ausgangsspannungspegel in den Schaltungen 31, 32 verwendet werden, die relative Genauigkeit der Widerstandselemente bezüglich einer Veränderung der Temperatur auf hohem Niveau aufrecht erhalten, und die Konstantspannungen werden unter Aufrechterhaltung guter Temperatureigenschaften erhalten.
  • Insbesondere kann die elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 1 dieser Ausführungsform als eine elektrische Energiequellevorrichtung für elektronische Fahrzeugsteuervorrichtungen 60 verwendet werden, die in der Regel starken Änderungen der Umgebungstemperatur ausgesetzt sind, um trotz der Temperaturänderungen die Ausgangsspannungen hoch genau zu regeln.
  • Durch Verwendung der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 1 dieser Ausführungsform als eine elektrische Energiequelle für die elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung 60 (6), können verschiedene Energiequellenspannungen an den Kern 61a und den Ein-/Ausgangsbaustein 61b des Mikrocomputers 61 angelegt werden. Daneben wird ein Schutz für die Kanäle bereitgestellt, der ein Ereignis verhindert, dass eine elektrische Energiequelle zusammengebrochen ist, aber die andere elektrische Energiequelle kontinuierlich Leistung zuführt. Es wird somit ermöglicht eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung 60 bereitzustellen, die stabiler arbeitet.
  • In dieser Ausführungsform wirken die Schaltreglersteuerschaltungen 12, 22 und die Serienreglersteuerschaltungen 13, 23 als eine Schutzschaltung. In der Schaltreglersteuerschaltung 12 wirkt insbesondere die Vorsteuerschaltung 43 darin als eine Schutzschaltung.
  • Obige Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, sondern kann in vielfältiger Weise modifiziert werden, soweit es den technischen Bereich der Erfindung betrifft.
  • Zum Beispiel werden MOS1 und MOS2 in den Schaltreglern nicht länger ein-/ausgeschaltet, wenn eine Überhitzung durch die Überhitzungsdetektorschaltung 33 erfasst wird. Stattdessen können die Signale allerdings von der Überhitzungsdetektorschaltung 32 in die Serienreglersteuerschaltungen 13, 23 eingegeben werden, wie durch die gestrichelten Pfeile A und B in 1 angezeigt, und die entsprechenden Transistoren T1 und T2 können durch die Serienreglersteuerschaltungen 13 und 23 gesteuert werden (so dass sie keine Ausgangssignale erzeugen).
  • Dann wird das Ausgangssignal auf dem Strom führenden Zweig der elektrischen Energiequellevorrichtung an einer Stelle möglichst nah der Ausgangsseite unterbrochen, und die Versorgung der externen Einheit mit Leistung kann schneller abgeschaltet werden, um die Vorrichtung wirkungsvoller zu schützen.
  • In der obigen Ausführungsform setzen die Serienregler der zwei Kanäle ferner ihren Betrieb in dem Falle, dass ein Überstrom oder eine Überspannung in einem der Kanäle erfasst wird, aus. Nicht nur darauf begrenzt können allerdings die Schaltregler der zwei Kanäle ihren Betrieb, wie zum Beispiel durch die gestrichelten Pfeile A, D, E und F in 1 gezeigt, aussetzen. In diesem Fall kann allerdings, selbst wenn die Schaltregler ihren Betrieb aussetzen, die Ausgabe an die externe Einheit nicht einfach beendet werden, auf Grund der elektrischen Restladung in z.B. dem Kondensator C2 der Ausgangsglättungsschaltung 4. Es wäre daher wünschenswert, dass der Betrieb der Serienregler wie in der obigen Ausführungsform beendet wird.
  • Ferner ist es in der Ausführungsform, in der die Referenzspannungserzeugungsschaltung 31 und die Dreieckschwingungserzeugungsschaltung 32 gemeinsam genutzt werden, möglich, dass der Betrieb der Schaltregler der Kanäle durch Unterbrechen der Ausgangssignale mindestens der Referenzspannungserzeugungsschaltung 31 oder der Dreieckschwingungserzeugungsschaltung 32 beendet werden kann. Das heißt, wie durch die gestrichelten Pfeile G und H in 1 angezeigt, wird die Referenzausgangsspannung von der Referenzspannungserzeugungsschaltung 31 auf 0 V eingestellt oder der Referenzspannungsausgangszweig wird gesperrt, um das Ausgangssignal von den Schaltreglern zu unterbrechen. Alternativ wird das Referenzausgangswellen formsignal auf 0 V gesetzt oder der Ausgangszweig des Referenzwellenformsignals wird gesperrt, um das Ausgangssignal von den Schaltreglern zu unterbrechen.
  • Das heißt, der Betrieb der zwei Schaltregler wird beendet durch Einwirken eines Schutzsteuersignals (das Signal steht für die Erfassung einer Überhitzung) von einer Schutzfunktion (hier die Überhitzungsdetektorschaltung 33) auf das gemeinsame Steuersignal (Referenzwellenform oder Dreieckwelle) hin, das an die Schaltregler angelegt wird, um die Spannungen auszubilden. Somit kann die elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen 1, die eine übereinstimmende Schutzfunktion aufweist, unter Verwendung von weniger Verdrahtung und Schaltung zu niedrigeren Kosten aufgebaut werden.
  • Auch in diesem Fall sind die Schutzsteuersignale von der Überhitzungsdetektorschaltung 33 nicht auf solche begrenzt, die durch gestrichelte Pfeile g und h angezeigt sind, sondern die Ausgabe der Referenzwellenform/Referenzspannung kann ähnlich bei der Aufnahme von Signalen von z. B. den Komparatoren 15, 25, die die Überspannung erfassen, ausgesetzt werden.
  • Ferner wird als Schutzbetrieb, wenn die Überhitzung in obiger Ausführungsform erfasst wird, der MOS1 durch Aussetzen der Ausbildung des Steuersignals von der Vorsteuerschaltung 43 ausgeschaltet (2). Nicht darauf begrenzt, kann allerdings das Gatepotenzial des MOS1 zwangsweise auf ein niedriges Niveau verringert werden, wenn z.B. die Überhitzung erfasst wird, um den MOS1 ungeachtet des Vorhandenseins des Steuersignals auszuschalten.
  • In obiger Ausführungsform wurde ferner eine Dreieckschwingung als eine Referenzwellenform zum Bestimmen des Tastverhältnisses verwendet. Nicht darauf begrenzt, ist es allerdings auch möglich eine Sägezahnschwingung zu verwenden. Und zwar können verschiedenste Wellenformen verwendet werden, solange diese ein Tastverhältnissignal im Vergleich mit einem Fehlersignal von dem Verstärker der Regelabweichung 41 ausbilden können.
  • In der obigen Ausführungsform wurde ferner die Diode (Überhitzungsdetektordiode 33a) als ein Überhitzungsdetektorelement verwendet. Allerdings ist das Überhitzungsdetektorelement nicht auf die Diode selbst beschränkt, sondern kann eine Diode sein, die über der Basis und dem Emitter z.B. eines Biopolartransistors ausgebildet ist. Alternativ kann ein Widerstandselement auf der integrierten Halbleiterschaltung ausgebildet sein, um es als Überhitzungsdetektorelement zu verwenden. Eigentlich kann jedes Element verwendet werden, vorausgesetzt, dass es ein elektrisches Signal im Ansprechen auf eine Temperaturveränderung erzeugt.
  • In der obigen Ausführungsform sind der Schaltregler und der Serienregler in Reihe geschaltet, um eine elektrische Energiequellenschaltung eines Kanals zu bilden. Nicht darauf begrenzt können allerdings eine Vielfalt von Aufbauten verwendet werden, wie z.B. das Ausbilden des einen Kanals durch nur einen Schaltregler, das Verbinden einer Vielzahl von Schaltreglern in Reihe oder das Schalten einer Vielzahl von Reglern in Reihe in einer dem Schaltregler nachfolgenden Stufe. In der obigen Ausführungsform kann ferner eine Vielzahl von Serienreglern in jedem Kanal parallel geschaltet werden, um die Anzahl der Arten von Ausgangsspannungen zu erhöhen. Bei jedem Aufbau wird der Schutz im Einklang der Kanäle erreicht, und es wird eine elektrische Energiequellevorrichtung bereitgestellt, die bestens für elektronische Fahrzeugsteuervorrichtungen geeignet ist.
  • Obwohl die obige Ausführungsform zwei Kanäle verwendet hat, muss nicht extra herausgestellt werden, dass die elektrische Energiequellevorrichtung auch mit erhöhter Anzahl von Kanälen, drei oder mehr, entworfen werden kann. In diesem Fall können die Kanäle nach dem ersten und zweiten Kanal von 1 durch eine Reihenschaltung des Schaltreglers und des Serienreglers entworfen werden, wie in den Kanälen 1 und 2, oder können auf verschiedenste Weisen entworfen werden, wie z.B. durch Verwenden nur der Schaltregler, nur der Serienregler oder einer Kombination davon mit beliebiger Anzahl. Bei dem dritten und nachfolgenden Kanälen kann der Überhitzungsschutz durch die Überhitzungsdetektorschaltung 33 im Einklang erreicht werden, oder das Ausgangssignal kann unterbrochen werden, wenn Überspannung oder Überstrom erfasst wird, und die Schaltung kann, falls es eine gibt, gemeinsam verwendet werden, entsprechend der Art der entworfenen Regler, wie in dem ersten und zweiten Kanal.
  • In dieser Ausführungsform wird ferner, wenn die Überhitzung durch die Überhitzungsdetektorschaltung 33 erfasst wird, oder wenn die Überspannung oder der Überstrom in den Kanälen erfasst wird, der Schutz durch Unterbrechen der Ausgaben V3 und V6 von den Schaltreglern, oder durch Unterbrechen der Ausgaben V4 und V7 durch Abschnüren der Basisströme der Transistoren T1 und T2 der Serienregler bereitgestellt werden, so dass die Ausgaben V4 und V7 die externen Einheiten nicht versorgen. Allerdings müssen die Ausgangssignale nicht notwendigerweise vollständig unterbrochen werden, sondern die Spannungen können statt dessen auf niedrige Werte begrenzt werden, bei denen der Kern 61a und der Ein-/Ausgabebaustein 61b aufhören zu laufen. Und zwar kann der Schutz im Einklang bereitgestellt werden, wenn die Überhitzung, der Überstrom oder die Überspannung erfasst wird, sogar durch Verringe rung der Spannungen auf Werte in einem Bereich, in dem sowohl der Kern 61a und der Ein-/Ausgabebaustein 61b zu laufen aufhören.
  • Es ist auch möglich die Ausführungsform auf eine Energiequellevorrichtung abzuändern, die eine Eingangsspannung auf höhere Ausgangsspannungen erhöht.

Claims (17)

  1. Eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen mit: einer Vielzahl von Konstantspannungserzeugungsschaltungen (ch-1, ch-2) zum Ändern der Eingangsspannung von einer externen elektrischen Energiequelle (65) auf vorbe, stimmte Versorgungsspannungen, mit denen eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung (60, 61) versorgt wird, wobei mindestens zwei der Konstantspannungserzeugungsschaltungen Schaltregler (12, 22) zum Ändern der Eingangsspannung aufweisen; einer Anomaliezustandsdetektorschaltung (33) zum Erfassen eines Auftretens des Anomaliezustands in den Konstantspannungserzeugungsschaltungen in jeder der Konstantspannungserzeugungsschaltungen; und einer Schutzeinrichtung (12, 13, 22, 23), die für jede der Konstantspannungserzeugungsschaltungen vorgesehen ist, um eine Ausgabe einer Versorgungsspannung von den entsprechenden Konstantspannungserzeugungsschaltungen zu unterbrechen oder begrenzen, wenn der Anomaliezustand erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Anomaliezustandserfassungsschaltung (33) gemeinsam für die mindestens zwei Konstantspannungserzeugungsschaltungen (ch-1, ch-2) bereitgestellt ist, um die Ausgabe der Versorgungsspannung in jeder der Konstantspannungserzeugungsschaltungen zu unterbrechen oder zu begrenzen, wenn der Anomaliezustand von der Anomaliezustandsdetektorschaltung erfasst wird.
  2. Eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (12, 13, 22, 23) die Ausgabe von dem Schaltregler unterbricht oder begrenzt, um die Ausgabe der Versorgungsspannung zu unterbrechen oder zu begrenzen, wenn der Anomaliezustand durch die Anomaliezustandsdetektorschaltung erfasst wird.
  3. Eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Konstantspannungserzeugungsschaltungen (ch-1, ch-2) eine Wiederregelschaltung (13, 23) zum weiteren Verändern der Ausgabe von dem Schaltregler enthält; und die Schutzeinrichtung (12, 13, 22, 23), die die Wiederregelschaltung enthält, die Ausgabe von der Wiederregelschaltung unterbricht oder begrenzt, wenn der Anomaliezustand durch die Anomaliezustandserfassungsschaltung erfasst wird.
  4. Eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstantspannungserzeugungsschaltung (ch-1, ch-2), die die Wiederregelschaltung (13, 23) aufweist, enthält: einen Überstromdetektor (14, 24), der einen elektrischen Strom erfasst, der durch einen Strom führenden Zweig von einer Eingangsseite der Wiederregelschaltung zu einer Versorgungsspannungsausgangsseite fließt, und bestimmt, dass der Strom ein Überstrom ist, wenn er einen voreingestellten Stromschwellenwert überschreitet; und einen Überspannungsdetektor (15, 25), der eine Spannungseingabe in die Wiederregelschaltung erfasst, und bestimmt, dass die eingegebene Spannung eine Überspannung ist, wenn sie einen voreingestellten Spannungsschwellenwert überschreitet; und dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (12, 13, 22, 23) in allen Konstantspannungserzeugungsschaltungen die Ausgabe von dem Schaltregler unterbricht oder begrenzt, um die Ausgabe der Versorgungsspannung zu unterbrechen oder zu begren zen, wenn die Überspannung oder der Überstrom erfasst wird.
  5. Eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (12, 13, 22, 23), die die Wiederregelschaltung aufweist, die Ausgabe von der Wiederregelschaltung unterbricht oder begrenzt, wenn die Überspannung oder der Überstrom erfasst wird.
  6. Eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltregler (12, 22) einen Transistor (MOS1, MOS2), der auf einem Strom führenden Zweig von der Eingangsspannungsseite zu der Versorgungsspannungsausgangsseite vorgesehen ist, und eine Schaltregeleinrichtung (41 bis 43) zum Ein- und Ausschalten des Transistors enthält, so dass die Ausgangsspannung des Schaltreglers eine voreingestellte Sollspannung annimmt; und die Schutzeinrichtung (12, 22) die Ausgabe von dem Schaltregler unterbricht oder begrenzt, durch Unterbrechen der Steuersignalausgabe an den Transistor von der Schaltregeleinrichtung zur Ein-/Aus-Regelung in dem Schaltregler, um die Ausgabe der Versorgungsspannung zu unterbrechen oder zu begrenzen.
  7. Eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltregler (12, 22) einen Transistor (MOS1, MOS2), der auf einem Strom führenden Zweig von der Eingangsspannungsseite zu der Versorgungsspannungsausgangsseite bereitgestellt ist, und eine Schaltregeleinrichtung (4143) zum Ein- und Ausschalten des Transistors enthält, so dass die Ausgangsspannung des Schaltreglers eine voreingestellte Sollspannung annimmt; und die Schutzeinrichtung (12, 22) die Ausgabe von dem Schaltregler unterbricht oder begrenzt, durch Unterbrechen des Betriebs der Schaltregeleinrichtung in dem Schaltregler, um die Ausgabe der Versorgungsspannung zu unterbrechen oder zu begrenzen.
  8. Eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Transistor (MOS1, MOS2) jedes Schaltreglers nahe aneinander angeordnet ist, und die Anomaliezustandsdetektorschaltung (33) mindestens eine Temperaturdetektoreinrichtung (33a) aufweist, die in der Nähe jedes Transistors angeordnet ist, um die Überhitzung des Transistors zu erfassen.
  9. Eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Transistor (MOS1, MOS2) und die Temperaturdetektoreinrichtung (33a) in der gleichen integrierten Halbleiterschaltung ausgebildet sind.
  10. Eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen mit: einer Vielzahl von Konstantspannungserzeugungsschaltungen (ch-1, ch-2), die jeweils Schaltregler (12, 22) zum Verändern einer Eingangsspannung von einer externen elektrischen Energiequelle (65) in vorbestimmte Versorgungsspannungen aufweisen, um eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung (60) zu versorgen, wobei mindestes zwei Konstantspannungserzeugungsschaltungen as gemeinsame Konstantreferenzspannungserzeugungsschaltungen (ch-1, ch-2) aufgebaut sind; wobei Schaltreglern (12, 22) der gemeinsamen Konstantreferenzspannungserzeugungsschaltungen, die Transistoren (MOS1, MOS2), die auf einem Strom führenden Zweig von einer Eingangsspannungsseite zu einer Versorgungsspannungsausgabeseite ausgebildet sind, und eine Schaltsteuereinrichtung (12, 22) zum Ein-/Ausschalten des Transistors enthalten, so dass die Ausgangsspannung des Schaltreglers eine voreingestellte Sollspannung wird; einer Schaltsteuereinrichtung (12,22), die eine Dämpfungseinrichtung (R11, R12) zum Abschwächen ihrer eigenen zurückgeführten Ausgangsspannung auf eine Spannung eines vorbestimmten Niveaus, eine Regelfehlerausgabeeinrichtung (41) zum Vergleichen verringerten Spannung, die durch die Dämpfungseinrichtung verringert wird, mit einer vorbestimmten Referenzspannung, um ein Fehlersignal entsprechend einer Differenz zwischen den Beiden zu erzeugen, und eine Tastverhältnissignalerzeugungseinrichtung (42) zum Vergleichen des Fehlersignals von der Regelfehlerausgabeeinrichtung mit einer vorbestimmten Referenzwellenform, um ein Tastverhältnissignal zum Ein/Ausschalten des Transistors basierend auf dem verglichenen Ergebnis auszubilden, enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (R11, R12) solche Ausgangsspannungsdämpfungsfaktoren aufweist, dass verringerte Spannungen, wenn die Sollspannungen der entsprechenden Schaltregler zurückgeführt wurden, den selben Wert in den Schaltreglern annehmen, die in allen gemeinsamen Konstantreferenzspannungserzeugungsschaltungen vorhanden sind; eine Referenzspannungserzeugungseinrichtung (31) zum Erzeugen der Referenzspannung, die von allen Konstantreferenzspannungserzeugungsschaltungen verwendet wird, vorgesehen ist; und eine Referenzschwingungsformerzeugungseinrichtung (32) zum Erzeugen einer Referenzschwingungsform, die von allen Konstantreferenzspannungserzeugungsschaltungen verwendet wird, vorgesehen ist.
  11. Eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollspannungen der gemeinsamen Konstantreferenzspannungserzeugungsschaltungen verschieden sind.
  12. Eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzspannungserzeugungseinrichtung (31) die Referenzspannung so ändert, dass die Ausgangsspannung der Schaltregler bei Start des Betriebs der Schaltregler in den gemeinsamen Konstantreferenzspannungserzeugungsschaltungen sich allmählich auf die Sollspannung erhöht.
  13. Eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (R11, R12), die Referenzspannungserzeugungseinrichtung (31) und die Referenzschwingungsformerzeugungseinrichtung (32) in der gleichen integrierten Halbleiterschaltung aufgebaut sind.
  14. Eine elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen nach einem der Ansprüche 10 bis 13, ferner mit: einer Anomaliezustandsdetektorschaltung (33), die so aufgebaut ist, dass sie ein Ereignis eines anomalen Zustands in jedem der gemeinsamen Konstantreferenzspannungserzeugungsschaltungen erfasst; und mindestens einer Referenzspannungsbegrenzungseinrichtung zum Unterbrechen oder Begrenzen der Ausgabe der Referenzspannung von der Referenzspannungserzeugungseinrichtung oder Referenzschwingungsformbegrenzungseinrichtung zum Unterbrechen oder Begrenzen der Referenzschwingungsformausgabe von der Referenzschwingungsformerzeugungseinrichtung, wobei, wenn ein Anomaliezustand von der Anomaliezustandserfassungsschaltung erfasst wird, die Referenzspannungsbegrenzungseinrichtung oder die Referenzschwingungsformbegrenzungseinrichtung, die in der elektrischen Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen vorgesehen ist, den Betrieb ausführt.
  15. Eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung mit mindestens zwei Schaltungen, die verschiedene Energiequellenspannungen von einer externen Einheit aufnehmen, und unter Austausch von Signalen relativ zueinander laufen, wobei die elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen eines der Ansprüche 1 bis 9 als die elektrische Energiequellevorrichtung zum Versorgen der mindestens zwei Schaltungen mit verschiedenen Energiequellenspannungen verwendet wird, wobei die mindestens zwei Schaltungen von den zu schützenden Konstantspannungserzeugungsschaltungen mit den Energiequellenspannungen versorgt werden.
  16. Eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung mit einer Vielzahl von Schaltungen, die bei Aufnahme der Leistungsversorgung von einer externen Einheit laufen, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen nach einem der Ansprüche 10 bis 14 als elektrische Energiequellevorrichtung zum Versorgen mindestens zweier Schaltungen (61, 63) einer Vielzahl von Schaltungen mit unterschiedlichen Energiequellenspannungen verwendet wird, wobei die mindestens zwei Schaltungen von den gemeinsamen Konstantreferenzspannungserzeugungsschaltungen mit den Energiequellenspannungen versorgt werden.
  17. Eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Schaltungen (60) einen Mikrocomputer (61) und eine externe Schaltung (63a) enthalten, die Signale relativ zu dem Mikrocomputer austauschen.
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