JP2003148238A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＣＰＵを使用した制御装置において負荷を危険
な駆動状態にして制御不能に陥るのを防止する。 【解決手段】ＣＰＵ１１０に負荷を駆動する駆動制御信
号を出力する第１の出力端子１１４ｂと、モニタ回路１
３０から入力するモニタ信号を論理判断して負荷駆動を
停止する補助制御信号を出力する第２の出力端子１１４
ｃを備え、駆動回路１２０は、駆動制御信号に従う負荷
駆動制御を許容し、補助制御信号に従って負荷駆動を強
制的に停止するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の電子制御装置は、演算装置
（ＣＰＵ）から出力する駆動制御信号に基づいて駆動回
路を制御し、各駆動回路に従属接続した負荷（例えば、
インジェクタ，点火コイル，リレー等のソレノイド）に
駆動電流を流して該負荷を動作させる構成である。ま
た、負荷を駆動する駆動回路の状態（故障）や駆動回路
に接続された負荷または接続ハーネスの状態（負荷の故
障や自動車用電子制御装置から負荷を接続しているハー
ネスの車体へのショートやオープン状態など）を検出す
るモニタ回路を備え、駆動保護機能を備えた自動車用の
電子制御装置が提案されている。

【０００３】この駆動保護機能は、演算装置が出力して
いる筈の駆動制御信号（データ）とモニタ回路から入力
するモニタ信号を演算装置が論理判断して異常と判定し
たときに、出力する駆動制御信号をイニシャル状態（一
般には負荷電流をオフする状態）に強制するように構成
することによって実現している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来装置にお
ける駆動保護機能は、演算装置内部の出力バッファレジ
スタの故障や演算装置の出力端子に異物等が固着するこ
となどの不具合によって、演算装置から出力する駆動制
御信号が駆動回路を負荷駆動側（負荷駆動電流を流した
状態）にした状態で固定してしまった場合には、演算装
置がモニタ信号を論理判断して異常と診断をしても、負
荷駆動電流を遮断するように制御することができない。

【０００５】自動車用の電子制御装置においては、この
ような制御不能状態が発生すると、負荷がインジェクタ
の場合には連続的に開放して過剰な燃料噴射を行い、点
火コイルの場合には一次電流が連続して過熱焼損する危
険がある。

【０００６】本発明の目的は、演算装置における負荷駆
動制御のための出力バッファレジスタや出力端子の不具
合によって、負荷を危険な駆動状態にして制御不能に陥
るのを防止することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、演算装置と、
この演算装置から出力する制御信号に基づいて負荷を駆
動する駆動回路と、負荷駆動状態を監視するモニタ回路
を備えた電子制御装置において、前記演算装置は、負荷
を駆動する駆動制御信号を出力する第１の出力端子と、
前記モニタ回路から入力するモニタ信号を論理判断して
負荷駆動を停止する補助制御信号を出力する第２の出力
端子を設け、前記駆動回路は、前記第１の出力端子から
出力される駆動制御信号に従う負荷駆動制御を許容し、
第２の出力端子から出力される補助制御信号に従って負
荷駆動を強制的に停止する駆動保護回路を備えたことを
特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図１は、本発明の一実施の形態を示す自
動車用電子燃料噴射制御装置のブロック図である。図１
において、自動車用電子燃料噴射制御装置１００は、外
部入力端子１０１，１０２から各種のスイッチ２０１お
よび回転センサ２０２からの信号を入力して演算処理を
行い、外部出力端子１０３からインジェクタのソレノイ
ド（負荷）３００に駆動電流を供給する駆動制御を実行
する。

【０００９】この自動車用電子燃料噴射制御装置１００
は、演算装置であるＣＰＵ１１０と、駆動回路１２０
と、モニタ回路１３０を備える。

【００１０】ＣＰＵ１１０は、制御処理を実行する演算
処理部１１１と、演算処理部１１１とバス１１２によっ
て接続された入出力バッファレジスタ１１３ａ〜１１３
ｅと、入出力端子１１４ａ〜１１４ｅを備える。

【００１１】駆動回路１２０は、駆動電流を断続する主
駆動回路１２１と該主駆動回路１２１の動作を制御する
制御信号を処理する駆動保護回路である論理回路（ＡＮ
Ｄ）１２２を備える。

【００１２】モニタ回路１３０は、駆動回路１２０から
出力する駆動電流の断続状態をＣＰＵ１１０で扱う信号
レベルのモニタ信号に変換して該ＣＰＵ１１０にフィー
ドバックする回路である。

【００１３】このように構成した自動車用電子燃料噴射
制御装置１００において、スイッチ２０１および回転セ
ンサ２０２から出力されて外部入力端子１０１，１０２
を介して入力される入力信号は、ＣＰＵ１１０の入力端
子１１４ｅ，１１４ｄを介して入力バッファレジスタ１
１３ｅ，１１３ｄにセットされ、モニタ回路１３０から
出力されるモニタ信号は、入力端子１１４ａを介して入
力バッファレジスタ１１３ａにセットされる。

【００１４】そして、演算処理部１１１は、図２に示す
ように、入力バッファレジスタ１１３ｄ，１１３ｅにセ
ットされた入力信号に基づいて、燃料噴射タイミングお
よび噴射時間（ソレノイド駆動タイミングおよび時間）
を演算し、その駆動制御データを出力バッファレジスタ
１１３ｂにセットし、駆動制御データに従った駆動制御
信号を出力端子１１４ｂから出力する。また、演算処理
部１１１は、入力バッファレジスタ１１３ａにセットさ
れているモニタ信号を論理処理（診断）することにより
異常の有無を判定し、正常状態にあるときには出力バッ
ファレジスタ１１３ｃに駆動許可データをセットし、出
力端子１１４ｃから駆動許可の補助制御信号を出力す
る。

【００１５】駆動回路１２０は、出力端子１１４ｂ，１
１４ｃから出力される制御信号を論理回路１２２に入力
し、出力端子１１４ｃから駆動許可の補助制御信号が出
力されている状態では、出力端子１１４ｂから出力され
る駆動制御信号を通過させて主駆動回路１２１に駆動信
号として入力する。そして、主駆動回路１２１は、駆動
電流供給電源ＶＢから外部出力端子１０３を介してソレ
ノイド３００に流す駆動電流を前記駆動信号に従って断
続制御する。

【００１６】そして、モニタ回路１３０は、前述したよ
うに、駆動回路１２０から出力される前記駆動電流の断
続状態に応じたモニタ信号を出力してＣＰＵ１１０の入
力端子１１４ａに入力して入力バッファレジスタ１１３
ａにセットする。

【００１７】ＣＰＵ１１０の演算処理部１１１は、入力
バッファレジスタ１１３ａにセットされているモニタ信
号を所定の周期で論理処理して異常状態にあると判定し
たときには、出力バッファレジスタ１１３ｃに駆動不許
可データをセットし、出力端子１１４ｃから駆動不許可
の補助制御信号を出力する。出力端子１１４ｃから駆動
不許可の補助制御信号が出力されると、駆動回路１２０
における論理回路１２２は、出力端子１１４ｂから出力
される駆動制御信号の通過を止めて主駆動回路１２１か
ら出力する駆動電流を遮断するように駆動信号レベルを
強制する。

【００１８】このような駆動保護によれば、出力バッフ
ァレジスタ１１３ｂや出力端子１１４ｂの不具合により
駆動制御信号を制御不能な状態に陥ったときでも別の出
力バッファレジスタ１１３ｃと出力端子１１４ｃを通し
て駆動不許可の補助制御信号を出力して駆動回路１２０
から出力する駆動電流を遮断することができるので、ソ
レノイド３００が連続的に駆動されて過剰な燃料噴射が
継続するのを防止することができる。

【００１９】図３は、本発明の他の実施の形態を示す自
動車用電子燃料噴射制御装置のブロック図である。この
実施の形態は、図１を参照して説明した前記実施の形態
における駆動回路１２０の変形態様であり、その他の構
成は前述した実施の形態と同様である。

【００２０】この実施の形態の駆動回路１２０における
駆動保護回路は、補助制御信号に制御されて出力端子１
１４ｂから出力される駆動制御信号を電流遮断レベル
（接地レベル）に強制するトランジスタ１２３によって
構成している。

【００２１】モニタ信号を論理処理する診断において、
正常状態にあるときには、出力端子１１４ｃから出力さ
れる補助制御信号がハイレベルであることからトランジ
スタ１２３はオフ状態となるので、出力端子１１４ｂか
ら出力される駆動制御信号はそのまま主駆動回路１２１
に入力されて駆動電流を断続制御する。しかしながら、
診断結果が異常になると、出力端子１１４ｃから出力さ
れる補助制御信号がローレベルとなってトランジスタ１
２３をオン状態とするので、出力端子１１４ｂから出力
される駆動制御信号は接地レベルに強制されて主駆動回
路１２１に入力されることから該主駆動回路１２１は駆
動電流を遮断する。

【００２２】図４は、本発明の更に他の実施の形態を示
す自動車用電子燃料噴射制御装置のブロック図である。
この実施の形態は、複数のインジェクタのソレノイドを
駆動する構成の制御装置であり、図１を参照して説明し
た前記実施の形態と等価な構成手段には同一の参照符号
を付して重複する説明を省略する。

【００２３】この実施の形態において、自動車用電子燃
料噴射制御装置１００は、外部出力端子１０３，１０４
にインジェクタのソレノイド３００，４００を接続す
る。ＣＰＵ１１０は、更に、入力バッファレジスタ１１
３ｆおよび入力端子１１４ｆと出力バッファレジスタ１
１３ｇおよび出力端子１１４ｇを備える。

【００２４】駆動回路１２０は、更に、主駆動回路１２
４と駆動保護回路として駆動電流供給電源ＶＢから主駆
動回路１２１，１２４に供給する駆動電源を断続するス
イッチング回路である電源制御トランジスタ１２５を備
える。主駆動回路１２４は、駆動制御信号を出力端子１
１４ｇから入力し、駆動電流を外部出力端子１０４に出
力する。

【００２５】主駆動回路１２４から出力する駆動電流の
断続状態を示すモニタ信号を入力端子１１４ｆに入力す
る。

【００２６】ＣＰＵ１１０における演算処理部１１１
は、図１に示した実施の形態と同様に、入力バッファレ
ジスタ１１３ｄ，１１３ｅにセットされた入力信号に基
づいて、各インジェクタ毎の燃料噴射タイミングおよび
噴射時間（ソレノイド駆動タイミングおよび時間）を演
算し、その駆動制御データを出力バッファレジスタ１１
３ｂ，１１３ｇにセットし、駆動制御データに従った駆
動制御信号を出力端子１１４ｂ，１１４ｇから出力す
る。また、演算処理部１１１は、入力バッファレジスタ
１１３ａ，１１３ｆにセットされているモニタ信号を論
理処理（診断）することにより異常の有無を判定し、正
常状態にあるときには出力バッファレジスタ１１３ｃに
駆動許可データをセットし、出力端子１１４ｃから駆動
許可の補助制御信号を出力する。

【００２７】駆動回路１２０は、出力端子１１４ｃから
駆動許可の補助制御信号が出力されている状態では、電
源制御トランジスタ１２５を導通させて駆動電流供給電
源ＶＢから主駆動回路１２１，１２４に駆動電源を供給
する。これにより、各主駆動回路１２１，１２４は稼働
状態となり、出力端子１１４ｂ，１１４ｇから出力され
る駆動制御信号に従って各ソレノイド３００，４００に
流す駆動電流を断続制御する。

【００２８】更に、ＣＰＵ１１０の演算処理部１１１
は、入力バッファレジスタ１１３ａ，１１３ｆにセット
されているモニタ信号を所定の周期で論理処理して異常
状態にあると判定したときには、出力バッファレジスタ
１１３ｃに駆動不許可データをセットし、出力端子１１
４ｃから駆動不許可の補助制御信号を出力する。出力端
子１１４ｃから駆動不許可の補助制御信号が出力される
と、駆動回路１２０における電源制御トランジスタ１２
５は、オフ状態となって駆動電流供給電源ＶＢから主駆
動回路１２１，１２４への電源供給を遮断して各駆動電
流を強制的に遮断する。

【００２９】このような駆動保護によれば、出力バッフ
ァレジスタ１１３ｂ，１１３ｇや出力端子１１４ｂ，１
１４ｇの不具合により各駆動制御信号を制御不能な状態
に陥ったときでも別の出力バッファレジスタ１１３ｃと
出力端子１１４ｃを通して駆動不許可の補助制御信号を
出力して駆動回路１２０から出力する各駆動電流を強制
的に遮断することができるので、ソレノイド３００，４
００が連続的に駆動されて過剰な燃料噴射が継続するの
を防止することができる。しかも、この駆動保護は駆動
電源制御によって行う構成であるので、多数の負荷を制
御する制御装置において駆動保護回路の構成が簡単にな
る。

【００３０】以上に説明した各実施の形態は、燃料噴射
用のインジェクタを負荷として例示したが、点火コイル
やその他の機器を負荷とする各種（自動車用以外の用途
も含め）の電子制御装置として実施することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、ＣＰＵに代表される演算装置
における出力バッファレジスタや出力端子の不具合によ
って負荷を危険な駆動状態にして制御不能に陥るのを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す自動車用電子燃料
噴射制御装置のブロック図である。

【図２】図１に示した自動車用電子燃料噴射制御装置の
駆動保護動作を示すタイミングチャートである。

【図３】本発明の他の実施の形態を示す自動車用電子燃
料噴射制御装置のブロック図である。

【図４】本発明の更に他の実施の形態を示す自動車用電
子燃料噴射制御装置のブロック図である。

【符号の説明】

１００…自動車用電子燃料噴射制御装置、１１０…ＣＰ
Ｕ、１１１…演算処理部、１１３ａ〜１１３ｅ…入出力
バッファレジスタ、１１４ａ〜１１４ｅ…入出力端子、
１２０…駆動回路、１２１…主駆動回路、１２２…論理
回路、１３０…モニタ回路、３００…ソレノイド。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０５Ｂ 23/02 ３０２ Ｇ０５Ｂ 23/02 ３０２Ｙ Ｆターム(参考） 3G084 BA11 BA16 CA05 DA31 DA33 DA36 EA03 EA11 EB06 EB22 FA18 FA33 3G301 JB02 JB03 LB01 LB11 LC01 LC10 NE07 PE01Z PG02Z 5H209 AA10 BB13 DD04 EE05 GG13 HH04 JJ05 JJ07 5H223 AA10 BB08 EE05 EE11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】演算装置と、この演算装置から出力する制
   御信号に基づいて負荷を駆動する駆動回路と、負荷駆動
   状態を監視するモニタ回路を備えた電子制御装置におい
   て、 前記演算装置は、負荷を駆動する駆動制御信号を出力す
   る第１の出力端子と、前記モニタ回路から入力するモニ
   タ信号を論理判断して負荷駆動を停止する補助制御信号
   を出力する第２の出力端子を備え、 前記駆動回路は、前記第１の出力端子から出力される駆
   動制御信号に従う負荷駆動制御を許容し、第２の出力端
   子から出力される補助制御信号に従って負荷駆動を強制
   的に停止する駆動保護回路を備えたことを特徴とする電
   子制御装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記駆動保護回路は、
   前記第１の出力端子から出力される駆動制御信号を駆動
   電流遮断レベルに強制することを特徴とする電子制御装
   置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、前記演算装置
   は、第１の出力端子から出力される駆動制御信号に従う
   負荷駆動制御を許容するように前記駆動回路を制御する
   補助制御信号を第２の出力端子から一定の信号レベルで
   出力するように構成したことを特徴とする電子制御装
   置。
4. 【請求項４】請求項１〜３の１項において、前記駆動回
   路は、駆動制御信号に従って負荷駆動電流を断続制御す
   る主駆動回路を備え、前記駆動保護回路は、前記第１の
   出力端子から出力される駆動制御信号が前記主駆動回路
   に入力するのを断続制御する論理回路またはトランジス
   タ回路としたことを特徴とする電子制御装置。
5. 【請求項５】請求項１において、前記駆動保護回路は、
   前記補助制御信号に基づいて、駆動電流供給電源を遮断
   するスイッチング回路を備えたことを特徴とする用電子
   制御装置。