JP2551202Y2 - 車両用負荷制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ＣＰＵを利用して車両
用負荷の制御を行うようにした車両用負荷制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年の自動車においては、ワイヤハーネ
スの削減などを目的とした多重通信システムを採用する
ことが図られており、この場合には、自動車用負荷の制
御を行うための負荷制御装置を、ＣＰＵを主体とした所
謂ＥＣＵ（Electronic ControlUnit ）を含んだ構成と
した上で、多数設けられる各ＥＣＵ間の信号伝送を多重
化することが行われている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、自動車用負
荷の種類によっては、その駐車時においてもＥＣＵ内の
ＣＰＵの電源を投入状態に保持しておくことが要求され
るものであり、従って、多重通信システムの採用に伴い
上記のようなＥＣＵが多数設けられるような状況下で
は、駐車時における消費電流が増大することが避けられ
ず、長期駐車された場合に車載バッテリが過放電状態に
陥る虞が大きくなる。特に、ＥＣＵに付随して設けられ
る操作スイッチが、オルタネート形のものであって常時
において接点電流が流れるような構成となっていた場合
には、消費電流がさらに大きくなって、車載バッテリが
過放電状態に陥る可能性が高くなる。かといって、上記
接点電流が小さくなるように構成した場合には、その操
作スイッチの接点部分で発生する酸化被膜を接点電流に
より破壊することが困難になり、これに起因した接触信
頼性の低下ひいては制御信頼性の低下を招くという新た
な問題点を生ずる。

【０００４】本考案は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、常時において接点電流が流れる操作
スイッチと、常時において電源が供給されるＣＰＵとを
備えた構成でありながら、車両が長期駐車されるような
状況下でも車載バッテリが過放電状態になる事態を極力
阻止し得ると共に、操作スイッチの接触信頼性の向上を
実現できる車両用負荷制御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案は上記目的を達成
するために、常時において接点電流が流れるように構成
された操作スイッチと、この操作スイッチの操作に応じ
て車両用負荷の制御を行うＣＰＵを備えた車両用負荷制
御装置において、前記操作スイッチに対する接点電流供
給路に介在されたスイッチング素子と、車両が駐車状態
となったときに前記スイッチング素子を所定周期にて間
欠的にオンさせる発振回路とを設け、前記ＣＰＵを、車
両が駐車状態となったときにホルトモードで待機し、そ
の待機状態で前記操作スイッチが操作されたときにウェ
ークアップするように構成したものである。

【０００６】

【作用】車両が駐車状態となったときには、発振回路
が、スイッチング素子を所定周期にて間欠的にオンさせ
るようになり、これに応じて操作スイッチに流れる接点
電流が間欠的なものとなって当該操作スイッチでの消費
電流が抑制される。このとき、操作スイッチに流れる接
点電流は、そのピーク値が小さくなる訳ではないから、
その操作スイッチの接触信頼性が高いレベルに維持され
る。また、車両が駐車状態となったときには、ＣＰＵが
ホルトモードで待機するようになり、そのＣＰＵでの消
費電流も抑制されるようになる。この場合、ＣＰＵは、
上記待機状態で操作スイッチが操作されたときにウェー
クアップするようになり、その操作に基づいた負荷の制
御を正常に行うようになる。

【０００７】

【実施例】図１には自動車用負荷制御装置の電気的構成
が本考案の要旨に関係する部分についてのみ概略的に示
されている。この図１において、ＥＣＵを構成する制御
ユニット１は、その外部信号入力端子Ｔａが常閉形の操
作スイッチ２を介してグランド端子に接続され、外部信
号入力端子Ｔｂが信号発生回路３に接続されている。こ
の信号発生回路３は、イグニッションスイッチがオフさ
れたときにオフ信号Ｓoff を出力するものであり、この
オフ信号の有無に基づいて自動車が駐車されたか否かを
判断する構成となっている。

【０００８】制御ユニット１の制御端子Ｔｃは、車両用
負荷たる自動車用負荷４に接続されており、この自動車
用負荷４は、制御ユニット１内の駆動回路５により動作
される構成となっている。また、制御ユニット１の電源
端子Ｔｄは、マイナス端子が接地された車載バッテリ６
のプラス側端子に接続されている。

【０００９】さて、以下においては、制御ユニット１の
内部構成について説明する。即ち、スイッチング素子た
るｐｎｐ形トランジスタ７は、そのエミッタが電源端子
Ｔｄに接続され、コレクタが抵抗８及び図示極性のダイ
オード９を介して外部信号入力端子Ｔａに接続されてい
る。これにより、トランジスタ７は、前記操作スイッチ
２に対する接点電流供給路に介在された状態となってい
る。また、トランジスタ７のコレクタ・エミッタ間には
高抵抗値の抵抗１０が接続されている。

【００１０】従って、トランジスタ７のオフ状態では、
操作スイッチ２に流れる接点電流Ｉｓはきわめて小さい
が、トランジスタ７のオン状態では、操作スイッチ２に
比較的大きな接点電流Ｉｓ（例えば２０ｍＡ程度）が流
れるものである。また、操作スイッチ２が操作（オフ）
されたときには、外部信号入力端子Ｔａの電位レベルが
ハイレベル信号に立ち上がるものである。

【００１１】電源端子Ｔｄから給電される発振回路１１
は、動作制御端子Ｅを通じて動作開始及び停止を制御で
きる構成となっている。この発振回路１１は、動作状態
では例えば１０〜２０ｍｓ程度の周期で立ち下がるパル
ス信号Ｐｓ（図２（ａ）参照）を出力するものであり、
そのパルス信号Ｐｓは抵抗１２を介して前記トランジス
タ７のベースに与えるようになっている。従って、この
発振回路１１が動作された状態では、トランジスタ７が
間欠的にオンされることになる。尚、この発振回路１１
は、動作停止状態でローレベル信号を出力した状態（パ
ルス信号Ｐｓを連続出力した状態に対応）を呈するもの
であり、従って、発振回路１１の動作停止状態ではトラ
ンジスタ７が連続的にオンされる。

【００１２】また、上記発振回路１１の出力は、Ｄフリ
ップフロップ１３のクロック端子ＣＫに対して、インバ
ータ１４を介して与えられるようになっている。このＤ
フリップフロップ１３は、データ端子Ｄが前記ダイオー
ド９のアノードに接続され、出力端子ＱがＣＰＵ１５の
外部割込端子ＩＮＴに接続されている。

【００１３】上記ＣＰＵ１５は、ワンチップタイプのも
ので、電源端子Ｔｄから図示しない電源安定化回路を介
して給電されるようになっており、入力ポートＰ１に
は、ダイオード９のアノードがインバータ１６を介して
接続されていると共に、入力ポートＰ２には前記外部入
力端子Ｔｂが接続されている。さらに、このＣＰＵ１５
は、出力ポートＱ１が前記発振回路１１の動作制御端子
Ｅに接続され、出力ポートＰ２が前記駆動回路５に接続
されている。

【００１４】ここで、ＣＰＵ１５は、次の処理要求が発
生するまでの間停止状態を保持するホルト（ＨＡＬＴ）
モードへ移行するプログラムを有すると共に、斯かるホ
ルトモードにおいては、外部割込端子ＩＮＴに対する信
号が立ち上がったときにウェークアップする構成となっ
ている。

【００１５】しかして、以下においてはＣＰＵ１５によ
る制御内容について、関連した作用と共に説明する。

【００１６】即ち、ＣＰＵ１５は、入力ポートＰ２に対
しオフ信号Ｓoff が入力されていない定常状態（イグニ
ッションスイッチがオンされた状態）においては、発振
回路１１の動作を、動作制御端子Ｅを通じて停止させた
状態に保持するものであり、従って、この状態では、ト
ランジスタ７が連続的にオンされて操作スイッチ２に連
続的な接点電流Ｉｓが供給された状態となる。

【００１７】この状態において、操作スイッチ２が操作
されたときには外部信号入力端子Ｔａの電位レベルがハ
イレベル信号に立ち上がるため、ＣＰＵ１５の入力ポー
トＰ１に対する入力信号が立ち下がるようになり、ＣＰ
Ｕ１５は、斯様な入力信号の変化があったときに、操作
スイッチ２が操作されたものと判断し、駆動回路５を通
じた自動車用負荷の動作制御を実行する。

【００１８】一方、ＣＰＵ１５は、入力ポートＰ２に対
しオフ信号Ｓoff が入力されたときには、これを自動車
が駐車されたものと判断し、発振回路１１の発振動作を
動作制御端子Ｅを通じて開始させた後に、ホルト（ＨＡ
ＬＴ）モードに移行する。

【００１９】このように発振回路１１の発振動作が開始
されたときには、その発振回路１１からのパルス信号Ｐ
ｓ（図２（ａ）に示すように立ち下がりパルスである）
によってトランジスタ７が間欠的にオンされるようにな
り、操作スイッチ２に間欠的な接点電流Ｉｓが供給され
た状態となる。また、Ｄフリップフロップ１３のクロッ
ク端子ＣＫに対し、発振回路１１からのパルス信号Ｐｓ
がインバータ１４を介して与えられるため、そのＤフリ
ップフロップ１３がパルス信号Ｐｓに同期してトリガさ
れるようになる。

【００２０】このとき、操作スイッチ２が操作されてい
ない状態では、外部信号入力端子Ｔａの電位レベルがロ
ーレベル（グランドレベル）であるため、Ｄフリップフ
ロップ１３はローレベル信号を出力した状態を保持する
ようになり、従ってＣＰＵ１５の割込端子ＩＮＴに対す
る入力信号が立ち上がることがなく、そのＣＰＵ１５は
ホルトモードを保持し続ける。

【００２１】これに対して、操作スイッチ２が操作され
たときには、図２（ｂ）に示すように、外部信号入力端
子Ｔａの電位レベルが立ち上がるため、図２（ｃ）に示
すように、その後におけるパルス信号Ｐｓの出力タイミ
ングにおいてＤフリップフロップ１３の出力がハイレベ
ル信号に反転するようになり、これに応じてＣＰＵ１５
の割込端子ＩＮＴに対する入力信号が立ち上がってＣＰ
Ｕ１５がウェークアップする。

【００２２】ＣＰＵ１５は、このようにウェークアップ
した後には、発振回路１１を動作停止させると共に、入
力ポートＰ１に対する入力信号に基づいた自動車用負荷
５の制御を実行するようになる。尚、ＣＰＵ１５は、上
述のようなウェークアップ後において、オフ信号Ｓoff
が引き続き入力されていた場合には、自動車用負荷５の
制御が終了した後に再度ホルトモードに移行することが
望ましい。

【００２３】以上要するに、上記した本実施例の構成で
は、自動車が駐車状態となったときには、操作スイッチ
２に流れる接点電流Ｉｓが間欠的なものとなってその操
作スイッチ２での消費電流が抑制されるものであり、こ
の場合、上記接点電流Ｉｓのピーク値は定常時と同じ
（２０ｍＡ程度）であるから、操作スイッチ２の接点部
分で発生する酸化被膜を上記接点電流Ｉｓにより確実に
破壊できるものであり、従って、操作スイッチ２の接触
信頼性を高いレベルに維持できるようになる。また、自
動車が駐車状態となったときには、ＣＰＵ１５がホルト
モードで待機するようになり、そのＣＰＵ１５での消費
電流も抑制されるようになる。

【００２４】因みに、図１に示す回路構成において、操
作スイッチ２の接点電流Ｉｓが２０ｍＡ、パルス信号Ｐ
ｓのデューティ比が１／１６、発振回路１１の消費電流
Ｉｈが０．３ｍＡであった場合、ＣＰＵ１５のホルトモ
ード時の消費電流（通常１０μＡ程度）はほとんど無視
できるから、自動車の駐車状態での消費電流は約１．５
ｍＡに抑制されることになる。

【００２５】尚、上記実施例において、Ｄフリップフロ
ップ１３、インバータ１４は必要に応じて設ければ良い
ものである。

【００２６】

【考案の効果】本考案によれば以上の説明によって明ら
かなように、常時において接点電流が流れる操作スイッ
チと、常時において電源が供給されるように設けられ上
記操作スイッチの操作に応じて車両用負荷の制御を行う
ＣＰＵとを備えた構成でありながら、車両が長期駐車さ
れるような状況下でも車載バッテリが過放電状態になる
事態を極力阻止できると共に、操作スイッチの接触信頼
性ひいてはＣＰＵによる制御信頼性の向上を実現できる
という優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す概略電気的構成図

【図２】作用説明用のタイミングチャート

【符号の説明】 図面中、１は制御ユニット、２は操作スイッチ、４は自
動車用負荷（車両用付加）、６は車載バッテリ、７はト
ランジスタ（スイッチング素子）、１１は発振回路、１
３はＤフリップフロップ、１５はＣＰＵを示す。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 常時において接点電流が流れるように構
   成された操作スイッチと、この操作スイッチの操作に応
   じて車両用負荷の制御を行うＣＰＵを備えた車両用負荷
   制御装置において、 前記操作スイッチに対する接点電流供給路に介在された
   スイッチング素子と、 車両が駐車状態となったときに前記スイッチング素子を
   所定周期にて間欠的にオンさせる発振回路とを設け、 前記ＣＰＵは、車両が駐車状態となったときにホルトモ
   ードで待機し、その待機状態で前記操作スイッチが操作
   されたときにウェークアップするように構成されている
   ことを特徴とする車両用負荷制御装置。