JP3548739B2 - 車載用電子制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車載用電子制御装置、特に安定化電源回路を内蔵した車載用電子制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、燃料噴射制御・点火制御・給気弁開閉制御等を行う車載用電子制御装置は、密閉筐体に内蔵された一枚の電子基板で構成され、該電子基板には車載入出力機器との入出力インタフェース回路と、マイクロプロセッサや各種メモリによって構成された制御回路が搭載されている。
また、上記インタフェース回路や制御回路は車載バッテリから給電される安定化電源回路を介して駆動され、このための電源回路も上記電子基板上に搭載されるようになっている。
【０００３】
なお、マイクロプロセッサには１チップのものや２チップのものがあり、１チップのものでも論理回路部分を併用することもあるので、上記電子基板には主要な集積回路が複数使用されることが多い。
例えば、特開2000-276267「車両用電子制御装置」では、第一・第二のマイコンが使用され、定電圧制御用パワートランジスタと電圧制御用電源ＩＣが搭載されている。
また、特願2000-173124「車載演算装置用電源供給装置」では、直列トランジスタによって５Ｖ系と3.3Ｖ系の２系統の安定化電源を得るようにした車載用電子制御装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上で説明した従来技術によれば、車載用電子制御装置としての集積回路素子に加えて、安定化電源を得るための定電圧制御回路用個別部品を電子基板上に搭載したり、電源回路用集積回路素子を追加する必要がある。
個別部品による定電圧制御回路は電子基板の占有面積を増加させることになるが、特に２系統電源方式のものでは占有面積が過大となる問題がある。
個別部品または電圧制御用の専用集積回路素子を用いたものであっても、電圧制御用フィードバック回路に接触不良・回路断線等があると、給電用電力開閉素子が完全導通し、マイクロプロセッサ等に過大電圧が印加される危険性がある。
【０００５】
この発明の第一の目的は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、定電圧制御回路を車載電子制御用集積回路素子に内蔵させることによって、電圧制御用の専用集積回路素子や個別部品を不要にすると共に、電圧制御用フィードバック回路の断線異常等に対しても安全性を高めることのできる電源回路構成を有する車載用電子制御装置を提供するものである。
この発明の第二の目的は、集積回路素子単品の消費電流の検査精度を向上することができる電源回路構成を有する車載用電子制御装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明による車載用電子制御装置は、車載入出力機器に接続される入出力インタフェース回路と制御回路とを包含した集積回路素子を備え、車載バッテリに接続される電源端子から開閉素子を介して上記集積回路素子に安定化電圧を供給するようにした車載用電子制御装置において、上記集積回路素子は上記開閉素子の出力電圧が供給される第一端子の電圧が所定電圧になるように上記開閉素子の導通制御を行う電圧制御回路と、上記開閉素子の出力電圧が供給される第二端子とを内蔵し、上記入出力インタフェース回路と制御回路は上記第一端子及び第二端子のうちの異なる端子から個別に給電されると共に、上記電圧制御回路は、上記開閉素子の出力電圧が供給される第一端子の電圧が所定電圧以下のとき出力を発生する比較回路と、該比較回路の出力によって上記開閉素子の導通を制御する開閉回路とを含み、更に、上記集積回路素子の第一・第二端子間に、上記第二端子から第一端子への方向が順方向となるようにダイオードが内蔵接続され、上記第一端子から給電される回路に接続不良が発生した時に、上記比較回路に対して上記ダイオードを介して給電する。
【０００７】
また、この発明によれば、入出力インタフェース回路とマイクロプロセッサと各種メモリを包含した第二の集積回路素子、上記開閉素子に対して直列接続され上記マイクロプロセッサと各種メモリに対して安定化低電圧を供給するための第二の開閉素子を備え、上記マイクロプロセッサに対する入出力インタフェース回路は上記開閉素子の出力回路に接続された第三端子から給電されると共に、上記電圧制御回路はさらに、上記第二の開閉素子の出力電圧が供給される低電圧端子の電圧が所定電圧以下のとき出力を発生する第二の比較回路と、該比較回路の出力によって上記安定化低電圧が得られるように上記第二の開閉素子の導通を制御する第二の開閉回路とを備えた第二の定電圧制御回路を含んでいる。
【０００８】
また、この発明によれば、上記集積回路素子は上記第二端子の電圧変化を監視して、該監視電圧が所定値を超過した時に警報出力を発生する異常電圧比較回路を包含している。
【０００９】
また、この発明によれば、上記集積回路素子は上記第二端子から第一端子の方向に流れる電流を検出する電流検出素子と、該電流検出素子による検出電流が所定値を超過した時に警報出力を発生する異常電流比較回路を包含している。
【００１０】
また、この発明によれば、上記集積回路素子は上記第二端子の電圧変化を監視して、該監視電圧が所定値を超過した時に上記開閉回路に作用して上記開閉素子を遮断すると共にその状態を記憶保持する電圧比較・記憶回路を包含し、該電圧比較・記憶回路は上記開閉素子の入力電圧回路から給電される。
【００１１】
また、この発明によれば、上記集積回路素子は上記第二端子から第一端子への方向に対する電流を検出する電流検出素子と、該電流検出素子による検出電流が所定値を超過した時に上記開閉回路に作用して、上記開閉素子を遮断すると共にその状態を記憶保持する電流比較・記憶回路を包含し、該電流比較・記憶回路は上記開閉素子の入力電圧回路から給電される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の第一実施例回路のブロック構成図を示すものである。図１において、1aは図示しない密閉筐体に収納された電子基板によって構成された車載用電子制御装置、2a，2bは図示しない電源スイッチを介して図示しない車載バッテリに接続される正負の電源端子、3aはクランク角センサや給気量センサ等の各種車載入力機器からＯＮ/ＯＦＦ信号またはアナログ信号等の入力信号が供給される入力コネクタ、4aは燃料噴射用電磁弁や点火コイル等の各種車載出力機器に対するＯＮ/ＯＦＦ駆動信号が供給される出力コネクタである。
【００１３】
11aは上記電源端子2aと後述の集積回路素子20aに設けられた電源用の第一端子Vdd1と第二端子Vdd2間に接続されたパワートランジスタ等の開閉素子、11bは該開閉素子の導通制御用ベース抵抗であり、上記開閉素子11aは安定化電圧として例えばVdd＝５Vの一定電圧を発生するように制御されている。
13aは例えばＤＣ12V系の車載入力機器の信号電圧をＤＣ5V系の電圧に変換する入力インタフェース回路であり、後述の集積回路素子20aに内蔵するには消費電力が大きくなりすぎる抵抗素子などが用いられている。
14aは例えばＤＣ12V系の車載出力機器を駆動するための出力インタフェース回路であり、後述の集積回路素子20aに内蔵するには消費電力が大きくなりすぎるパワートランジスタなどが用いられている。
【００１４】
前述の集積回路素子20aの構成において、21aは上記開閉素子11aに対する定電圧制御回路であり、該定電圧制御回路は上記開閉素子11aの出力電圧が印加される第一端子Vdd1の電圧が所定値（例えばDC5V)以下である時に、上記ベース抵抗11bを駆動して開閉素子11aを導通させるように構成されている。
22aは図示しないマイクロプロセッサや各種メモリ等によって構成された制御回路、23はノイズフィルタ等の入力インタフェース回路、24はラッチメモリ等の出力インタフェース回路であり、車載入力機器からの入力信号は入力コネクタ3a、入力インタフェース回路13a、入力インタフェース回路23を介して上記制御回路22aに供給され、該制御回路による制御出力は出力インタフェース回路24、出力インタフェース回路14a、出力コネクタ4aを介して車載出力機器を駆動するよう構成されている。
【００１５】
前述の定電圧制御回路21ａの構成要素として、25aは前記ベース抵抗11bの駆動制御用トランジスタによって構成された開閉回路、26は第一端子Vdd1に印加された安定化電圧Vddと図示しない基準電圧とを比較して、安定化電圧Vddが所定値（例えば5.0V）以下である時に上記開閉回路25aに作用して開閉素子11aを導通させる比較回路である。
【００１６】
40aは第二端子Vdd2に印加された安定化電圧Vddの値と図示しない基準電圧とを比較して、安定化電圧Vddが所定値（例えば5.1V）以上の時に警報端子出力42に対して警報出力を発生する異常電圧比較回路、41は集積回路素子20ａ内にあって第二端子Vdd2と第一端子Vdd1との間に、第二端子から第一端子への方向が順方向となるように接続されたダイオードであり、上記開閉素子11aの出力と第一端子Vdd1間の接続が断線したときに第二端子Vdd2からダイオード41を介して上記比較回路26にフィードバック電圧を印加すると共に、入出力インタフェース回路23，24にも給電するように構成されている。
【００１７】
図１のとおり構成されたものにおいて、車載用電子制御装置1aの電源端子2a，2bに車載バッテリの電圧Vbが印加されると、開閉素子11aが導通制御されて集積回路素子20aの第一端子Vdd1と第二端子Vdd2には安定化電圧Vddが印加される。
12V系の入力インタフェース回路13aと出力インタフェース回路14aには車載バッテリの電圧Vbが印加されるが、５V系の入力インタフェース回路23と出力インタフェース回路24には第一端子Vdd1から安定化電圧Vdd＝５Vが印加される。
また、制御回路22aには第一端子Vdd1とは異なる第二端子Vdd2から個別に安定化電圧Vdd＝５Vが印加され、制御回路22aは各種車載入力機器からの入力信号に対応した制御出力信号を発生して車載出力機器を駆動する。
さらに、第一端子Vdd1に供給された電圧は、定電圧制御用フィードバック電圧として用いられ、比較回路26と開閉回路25aによって開閉素子11aの導通制御を行って、所定の安定化電圧Vddを得るようになっている。
そして、第一端子Vdd1に対する給電回路が断線した時には、ダイオード41を介してフィードバック電圧が供給されることになるが、この場合の安定化電圧Vddとしては正常値5.0Vに対してダイオード41の電圧降下分だけ高い電圧（例えば5.3V）となる。
その結果、異常電圧比較回路40aが動作して警報出力端子42に異常警報出力を発生することになる。
なお、車載用電子制御装置1a内で発生した各種異常は、図示しない表示器にコード化して送信されるものであって、警報出力端子42に替わって図示しないシリアル通信用の端子に置換えることができる。
また、ダイオード41が接続されていない場合には、第一端子Vdd1に対する給電回路が断線すると、開閉素子11aが完全導通状態となり入出力インタフェース回路23，24を破損することになる。
【００１８】
集積回路素子20aを組込む前には、集積回路素子20aの単品状態で各種の検査が行われるが、受入検査の主要項目の一つとして消費電流検査がある。
図１のものにおける検査基準としては、第一端子Vdd1に所定電圧Vddを印加した時に第一端子Vdd1に流入する電流をI1±ΔI1（I1は平均電流、ΔI1は許容変動範囲）、第二端子Vdd2に所定電圧Vddを印加した時に第二端子Vdd2に流入するする電流をI2±ΔI2（I2は平均電流、ΔI2は許容変動範囲）として別々に規程することができる。
もしも、集積回路素子20aの電源端子がVdd1の１個で、制御回路22aも第一端子Vdd1から給電されるものである場合、検査基準となる電流を（I1＋I2）±（ΔI1＋ΔI2）とすれば次のような問題がある。
【００１９】
例えば、検査対象となった集積回路素子のインタフェース回路系の消費電流が、たまたまI1−ΔI1の下限値のものであった場合、制御回路系の消費電流としては次式の値まで許容されることになり、本来は不良とするべきものが良品となってしまうことになる。
【００２０】
一般に、抵抗回路が主体となる入出力インタフェース回路23，24の消費電流は比較的大きく、製品バラツキも発生しやすい傾向があるので、上述のようにインタフェース回路系とデジタルＩＣを主体とした制御回路系に対し、第一端子Vdd1と第二端子Vdd2から個別に給電（分割給電）し、分割検査基準を設定することは良否判定精度の向上に有意義となるものである。
【００２１】
実施の形態２．
図２はこの発明の第二実施例回路のブロック構成図を示すもので、以下に図１のものとの相違点を中心に説明する。
1bは図示しない密閉筐体に収納された電子基板によって構成された車載用電子制御装置、3bは各種車載入力機器からＯＮ/ＯＦＦ信号またはアナログ信号等の入力信号が供給される入力コネクタ、4bは各種車載出力機器に対するＯＮ/ＯＦＦ駆動信号が供給される出力コネクタである。
【００２２】
12aは上記開閉素子11aに対し直列接続されたパワートランジスタ等の第二の開閉素子、12bは該第二の開閉素子の導通制御用ベース抵抗であり、上記開閉素子12aは後述の定電圧制御回路21bによって端子Vsc1，Vsc2に安定化低電圧として例えばVsc＝3.3Vの一定電圧を発生するように制御されている。
13bは例えばＤＣ12V系の車載入力機器の信号電圧をＤＣ5V系の電圧に変換する入力インタフェース回路であり、後述の第二の集積回路素子30に内蔵するには消費電力が大きくなりすぎる抵抗素子などが用いられている。
14bは例えばＤＣ12V系の車載出力機器を駆動するための出力インタフェース回路であり、後述の第二の集積回路素子30に内蔵するには消費電力が大きくなりすぎるパワートランジスタなどが用いられている。
【００２３】
前述の集積回路素子20bの構成において、21bは図３を用いて後述する定電圧制御回路、22bは図示しない論理回路素子やＡＤ変換器等によって構成された制御回路であり、第一端子Vdd1，第二端子Vdd2に加え、低電圧端子Vsc1を有している。
前述の第二の集積回路素子30の構成において、31はマイクロプロセッサ、32は該マイクロプロセッサと協動する各種メモリ、33はノイズフィルタ等の入力インタフェース回路、34はラッチメモリ等の出力インタフェース回路であり、車載入力機器からの入力信号は入力コネクタ3b、入力インタフェース回路13b、入力インタフェース回路33を介して上記マイクロプロセッサ31に供給され、該マイクロプロセッサによる制御出力は出力インタフェース回路34、出力インタフェース回路14b、出力コネクタ4bを介して車載出力機器を駆動するよう構成されている。
35a，35bは上記制御回路22bとマイクロプロセッサ31に設けられた図示しない直並列変換器間を接続するシリアル回線である。
【００２４】
Vdd3は上記安定化電圧Vddが供給される第三端子であり、上記入力インタフェース回路33と出力インタフェース回路34は第三端子Vdd3から給電されるようになっている。
Vsc2は上記安定化低電圧Vscが供給される低電圧端子であり、上記マイクロプロセッサ31と各種メモリ32は低電圧端子Vsc2から給電されるようになっている。
なお、上記入力インタフェース13bや出力インタフェース回路14bは電源端子2a，2bに供給された電源電圧Vbによって作動するようになっている。
【００２５】
図３は図２における集積回路素子20bの部分詳細回路図を示すものである。
図３において、前述の定電圧制御回路21bの構成要素として、25aは前記ベース抵抗11bの駆動制御用トランジスタによって構成された開閉回路、26は第一端子Vdd1に印加された安定化電圧Vddと図示しない基準電圧とを比較して、安定化電圧Vddが所定値（例えば5.0V）以下である時に上記開閉回路25aに作用して開閉素子11aを導通させる比較回路、27は前記ベース抵抗12bの駆動制御用トランジスタによって構成された第二の開閉回路、28は低電圧端子Vsc1に印加された安定化低電圧Vscと図示しない基準電圧とを比較して、安定化低電圧Vscが所定値（例えば3.3V）以下である時に上記第二の開閉回路27に作用して第二の開閉素子12aを導通させる比較回路である。
【００２６】
そして、前述の実施の形態1と同様に異常電圧比較回路40aと、ダイオード41が備えられ、実施の形態1と同様の機能を有するように構成されている。
【００２７】
図２のとおり構成されたものにおいて、車載用電子制御装置1bの電源端子2a，2bに車載バッテリの電圧Vbが印加されると、開閉素子11aが導通制御されて集積回路素子20bの第一端子Vdd1と第二端子Vdd2には安定化電圧Vddが印加される。
12V系の入力インタフェース回路13a，13bと出力インタフェース回路14a，14bには車載バッテリの電圧Vbが印加されるが、５V系の入力インタフェース回路23，33と出力インタフェース回路24，34には第一端子Vdd1、第三端子Vdd3から安定化電圧Vdd＝５Vが印加される。
また、制御回路22bには第二端子Vdd2を介して安定化電圧Vdd＝５Vが印加され、制御回路22bは各種車載入力機器からの入力信号に対応した制御出力信号を発生して車載出力機器を駆動する。
同様に、マイクロプロセッサ31や各種メモリ32には低電圧端子Vsc2を介して安定化低電圧Vsc＝3.3Vが印加され、マイクロプロセッサ31は各種車載入力機器からの入力信号に対応した制御出力信号を発生して車載出力機器を駆動する。
なお、制御回路22bとマイクロプロセッサ31による制御信号の一部はシリアル回線35a，35b介して互いに交信されるようになっている。
【００２８】
図３のとおり構成されたものにおいて、第一端子Vdd1に供給された電圧は、定電圧制御用フィードバック電圧として用いられ、比較回路26と開閉回路25aによって開閉素子11aの導通制御を行って、所定の安定化電圧Vddを得るようになっている。
同様に、低電圧端子Vsc1に供給された電圧は、定電圧制御用フィードバック電圧として用いられ、第二の比較回路28と第二の開閉回路27によって第二の開閉素子12aの導通制御を行って、所定の安定化低電圧Vscを得るようになっている。
なお、実施の形態１で説明したように、第一端子Vdd1に対する給電回路が断線した時には、ダイオード41を介してフィードバック電圧が供給され、異常電圧比較回路40aが動作して異常警報出力を発生することになる。
ダイオード41が接続されていない場合には、第一端子Vdd1に対する給電回路が断線すると、開閉素子11aが完全導通状態となり入出力インタフェース回路23，24，33，34や制御回路22bを破損することになる。
【００２９】
集積回路素子20bに対する消費電流の受入検査に当たっては、第一端子Vdd1には第二端子Vdd2よりも高めの電圧（例えば5.1V）を印加して流入電流を測定し、第二端子Vdd2には第一端子よりも低めの電圧（例えば5.0V）を印加して流入電流を測定することによって、ダイオード41が接続されているにも関わらず分割給電による高精度な単品受入検査を行うことができる。
併用集積回路素子30に対する消費電流の受入検査に当たっては、第三端子Vdd3と低電圧端子Vsc2による分割給電によって高精度な単品受入検査を行うことができる。
【００３０】
なお、図２で示した２系統の安定化電源を有するものにおいて、低電圧端子Vsc1に対する給電回路の断線が発生した場合、集積回路素子20bまたはこれと併用される第二の集積回路素子30内で異常を検出して警報したり、開閉素子11aや第二の開閉素子12aを遮断する機能を付加することができる。
更に、図２の実施形態において、入出力インタフェース回路23，24は第二端子Vd22から給電し、制御回路22bを第一端子Vdd1から給電するようにしても良い。
【００３１】
実施の形態３．
図４はこの発明の第三実施例回路における集積回路素子20cの部分詳細回路図を示すもので、以下図３のものとの相違点を中心に説明する。
図４において、12cは第二の開閉素子12aと直列接続されたドロッパダイオード、40bは検出抵抗45の両端電圧を増幅器43aで増幅し、ダイオード41に流れる電流が所定値を超過した時に警報端子出力42に対して警報出力を発生する異常電流比較回路である。
図４のとおり構成されたものにおいて、第一端子Vdd1に対する給電回路が断線した場合には、入出力インタフェース回路23，24に対する駆動電流もダイオード41を介して給電されるので、増幅器43aの出力電圧が過大となって異常電流比較回路40bが異常出力を発生することになる。
ドロッパダイオード12cは、低電圧端子Vsc1が断線して第二の開閉素子12aが完全導通したような場合に、安定化低電圧Vscが過大となるのを抑制して、マイクロプロセッサ31や各種メモリ32の破損を防止するためのものである。
【００３２】
実施の形態４．
図５はこの発明の第四実施例回路における集積回路素子20dの部分詳細回路図を示すもので、以下図３のものとの相違点を中心に説明する。
図５において、40cは電圧比較・記憶回路であって、第二端子Vdd2の電圧が所定値を超過した時に作用し、定電圧制御回路21c内の開閉回路25bを介して開閉素子11aを遮断すると共にその状態を記憶保持するものであり、電源端子2aに印加された車載バッテリの電圧Vbが供給されている。
図５のとおり構成されたものにおいて、第一端子Vdd1に対する給電回路が断線した場合には、ダイオード41を介して比較回路26に対するフィードバック電圧が供給され、安定化電圧Vddはダイオード41の電圧降下分だけ大きな値となる。 その結果、電圧比較・記憶回路40cが動作して開閉回路25bを遮断して、開閉素子11aを不導通にする。
なお、この異常状態は電源端子2aの電圧が遮断されない限り記憶され、開閉素子11aは遮断状態を持続することになる。
【００３３】
実施の形態５．
図６はこの発明の第五実施例回路における集積回路素子20eの部分詳細回路図を示すもので、以下図３のものとの相違点を中心に説明する。
図６において、43bはエミッタ端子を第二端子Vdd2に接続し、ベース端子をベース抵抗44を介して第一端子Vdd1に接続したトランジスタ、40dは該トランジスタによって駆動された時、定電圧制御回路21c内の開閉回路25bを介して開閉素子11aを遮断すると共にその状態を記憶保持する電流比較・記憶回路であり、該電流比較・記憶回路には電源端子2aに印加された車載バッテリの電圧Vbが供給されている。
図６のとおり構成されたものにおいて、第一端子Vdd1に対する給電回路が断線した場合には、ベース抵抗44に電流が流れ、トランジスタ43bが導通することによって電流比較・記憶回路40dが動作して、開閉回路25b・開閉素子11aを不導通にする。
この異常状態は電源端子2aの電圧が遮断されない限り記憶され、開閉素子11aは遮断状態を持続することになる。
なお、図５，図６の実施形態のように、異常発生時に開閉素子11aを遮断してしまうようにした場合には、車載用電子制御装置が完全停止することになるので、より上位の異常検出手段（図示しない）によって異常警報がなされることになる。
【００３４】
また、上記各実施の態様において用いられる定電圧制御回路として、例えば上記特願2000-173124の図2，３，４に示された回路構成のものを用いることができるほか、このような定電圧制御回路に限らず、負荷電流が大きくなると出力電圧を漸減させるような、垂下特性を持った電圧制御回路も用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】
この発明による車載用電子制御装置は、車載入出力機器に接続される入出力インタフェース回路と制御回路とを包含した集積回路素子を備え、車載バッテリに接続される電源端子から開閉素子を介して上記集積回路素子に安定化電圧を供給するようにした車載用電子制御装置において、上記集積回路素子は上記開閉素子の出力電圧が供給される第一端子の電圧が所定電圧になるように上記開閉素子の導通制御を行う電圧制御回路と、上記開閉素子の出力電圧が供給される第二端子とを内蔵し、上記入出力インタフェース回路と制御回路は上記第一端子及び第二端子のうちの異なる端子から個別に給電されると共に、上記電圧制御回路は、上記開閉素子の出力電圧が供給される第一端子の電圧が所定電圧以下のとき出力を発生する比較回路と、該比較回路の出力によって上記開閉素子の導通を制御する開閉回路とを含み、更に、上記集積回路素子の第一・第二端子間に、上記第二端子から第一端子への方向が順方向となるようにダイオードが内蔵接続され、上記第一端子から給電される回路に接続不良が発生した時に、上記比較回路に対して上記ダイオードを介して給電するように構成されているので、全体として部品点数が削減されて小型化され、組立時間も削減できると共に、集積回路素子の組込み前に精度良く消費電流検査が行えるので、完成品段階での不良率が低減される効果がある。
【００３６】
また、この発明によれば、上記電圧制御回路は、上記開閉素子の出力電圧が供給される第一端子の電圧が所定電圧以下のとき出力を発生する比較回路と、該比較回路の出力によって上記開閉素子の導通を制御する開閉回路とを備えた定電圧制御回路であるので、簡単な回路で車載用集積回路素子に適した安定化電圧を得るための定電圧制御を行うことができる。
【００３７】
また、この発明によれば、上記集積回路素子の第一・第二端子間に、上記第二端子から第一端子への方向が順方向となるようにダイオードが内蔵接続され、上記第一端子から給電される回路に接続不良が発生した時に、上記比較回路に対して上記ダイオードを介して給電するので、電圧制御用フィードバック回路の断線異常に対して集積回路素子に過大電圧が印加され、集積回路素子が破損して重大事故に至るのを未然に防止することができると共に、集積回路素子の組込み前に精度良く消費電流検査を行えるので、完成品段階での不良率が低減される効果がある。
【００３８】
また、この発明によれば、入出力インタフェース回路とマイクロプロセッサと各種メモリを包含した第二の集積回路素子、上記開閉素子に対して直列接続され上記マイクロプロセッサと各種メモリに対して安定化低電圧を供給するための第二の開閉素子を備え、上記マイクロプロセッサに対する入出力インタフェース回路は上記開閉素子の出力回路に接続された第三端子から給電されると共に、上記電圧制御回路はさらに、上記第二の開閉素子の出力電圧が供給される低電圧端子の電圧が所定電圧以下のとき出力を発生する第二の比較回路と、該比較回路の出力によって上記安定化低電圧が得られるように上記第二の開閉素子の導通を制御する第二の開閉回路とを備えた第二の定電圧制御回路を含んでいるので、二系統の電圧制御回路を有する車載用電子制御装置において、車載用電子制御装置の部品点数が削減されて小型化され、組立時間も削減できると共に、集積回路素子や併用集積回路素子の組込み前に精度良く消費電流検査が行えるので、完成品段階での不良率が低減される効果がある。
【００３９】
また、この発明によれば、上記電圧制御回路は、上記第二の開閉素子の出力電圧が供給される第一端子の電圧が所定電圧以下のとき出力を発生する第二の比較回路と、該比較回路の出力によって上記安定化低電圧が得られるように上記第二の開閉素子の導通を制御する第二の開閉回路とを備えた定電圧制御回路を含んでいるので、簡単な回路で車載用集積回路素子に適した二系統の安定化電圧を得るための定電圧制御を行うことができる。
【００４０】
また、この発明によれば、上記集積回路素子は上記第二端子における異常を監視し、警報出力を発生する異常電圧比較回路、または異常電流比較回路を包含しているので、第一端子から給電される回路の接続不良が発生した場合に、上記警報出力が作動し、車両の停止警告等を行うと共に、車載用電子制御装置の修理を促すことができる。
【００４１】
また、この発明によれば、上記集積回路素子は上記第二端子における異常を監視して、異常が発生した時に上記開閉回路に作用して上記開閉素子を遮断すると共にその状態を記憶保持する電圧比較・記憶回路、または電流比較・記憶回路を包含しているので、第一端子から給電される回路の接続不良が発生した場合に、集積回路素子に過大電圧が印加され、集積回路素子のインタフェース回路や制御回路が焼損して重大事故に至るのを未然に防止すると共に、上記開閉素子の遮断状態を維持して速やかに車両を停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態１を示すブロック回路図。
【図２】この発明の実施形態２を示すブロック回路図。
【図３】この発明の実施形態２における部分詳細回路図。
【図４】この発明の実施形態３を示す部分詳細回路図。
【図５】この発明の実施形態４を示す部分詳細回路図。
【図６】この発明の実施形態５を示す部分詳細回路図。
【符号の説明】
1a，1b 車載用電子制御装置
2a，2b 電源端子
3a，3b 入力コネクタ
4a，4b 出力コネクタ
11a 開閉素子
12a 第二の開閉素子
20a〜20e 集積回路素子
21a〜21c 定電圧制御回路
22a，22b 制御回路
23 入力インタフェース回路
24 出力インタフェース回路
25a，25b 開閉回路
26 比較回路
27 第二の開閉回路
28 第二の比較回路
30 第二の集積回路素子
31 マイクロプロセッサ
32 メモリ
33 入力インタフェース回路
34 出力インタフェース回路
40a 異常電圧比較回路
40b 異常電流比較回路
40c 電圧比較・記憶回路
40d 電流比較・記憶回路
41 ダイオード
43a 増幅器
43b トランジスタ
Ｖdd 安定化電圧
Ｖdd1 第一端子
Ｖdd2 第二端子
Ｖdd3 第三端子
Ｖsc 安定化低電圧
Vsc1，Vsc2 低電圧端子
【発明の属する技術分野】
この発明は、車載用電子制御装置、特に安定化電源回路を内蔵した車載用電子制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、燃料噴射制御・点火制御・給気弁開閉制御等を行う車載用電子制御装置は、密閉筐体に内蔵された一枚の電子基板で構成され、該電子基板には車載入出力機器との入出力インタフェース回路と、マイクロプロセッサや各種メモリによって構成された制御回路が搭載されている。
また、上記インタフェース回路や制御回路は車載バッテリから給電される安定化電源回路を介して駆動され、このための電源回路も上記電子基板上に搭載されるようになっている。
【０００３】
なお、マイクロプロセッサには１チップのものや２チップのものがあり、１チップのものでも論理回路部分を併用することもあるので、上記電子基板には主要な集積回路が複数使用されることが多い。
例えば、特開2000-276267「車両用電子制御装置」では、第一・第二のマイコンが使用され、定電圧制御用パワートランジスタと電圧制御用電源ＩＣが搭載されている。
また、特願2000-173124「車載演算装置用電源供給装置」では、直列トランジスタによって５Ｖ系と3.3Ｖ系の２系統の安定化電源を得るようにした車載用電子制御装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上で説明した従来技術によれば、車載用電子制御装置としての集積回路素子に加えて、安定化電源を得るための定電圧制御回路用個別部品を電子基板上に搭載したり、電源回路用集積回路素子を追加する必要がある。
個別部品による定電圧制御回路は電子基板の占有面積を増加させることになるが、特に２系統電源方式のものでは占有面積が過大となる問題がある。
個別部品または電圧制御用の専用集積回路素子を用いたものであっても、電圧制御用フィードバック回路に接触不良・回路断線等があると、給電用電力開閉素子が完全導通し、マイクロプロセッサ等に過大電圧が印加される危険性がある。
【０００５】
この発明の第一の目的は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、定電圧制御回路を車載電子制御用集積回路素子に内蔵させることによって、電圧制御用の専用集積回路素子や個別部品を不要にすると共に、電圧制御用フィードバック回路の断線異常等に対しても安全性を高めることのできる電源回路構成を有する車載用電子制御装置を提供するものである。
この発明の第二の目的は、集積回路素子単品の消費電流の検査精度を向上することができる電源回路構成を有する車載用電子制御装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明による車載用電子制御装置は、車載入出力機器に接続される入出力インタフェース回路と制御回路とを包含した集積回路素子を備え、車載バッテリに接続される電源端子から開閉素子を介して上記集積回路素子に安定化電圧を供給するようにした車載用電子制御装置において、上記集積回路素子は上記開閉素子の出力電圧が供給される第一端子の電圧が所定電圧になるように上記開閉素子の導通制御を行う電圧制御回路と、上記開閉素子の出力電圧が供給される第二端子とを内蔵し、上記入出力インタフェース回路と制御回路は上記第一端子及び第二端子のうちの異なる端子から個別に給電されると共に、上記電圧制御回路は、上記開閉素子の出力電圧が供給される第一端子の電圧が所定電圧以下のとき出力を発生する比較回路と、該比較回路の出力によって上記開閉素子の導通を制御する開閉回路とを含み、更に、上記集積回路素子の第一・第二端子間に、上記第二端子から第一端子への方向が順方向となるようにダイオードが内蔵接続され、上記第一端子から給電される回路に接続不良が発生した時に、上記比較回路に対して上記ダイオードを介して給電する。
【０００７】
また、この発明によれば、入出力インタフェース回路とマイクロプロセッサと各種メモリを包含した第二の集積回路素子、上記開閉素子に対して直列接続され上記マイクロプロセッサと各種メモリに対して安定化低電圧を供給するための第二の開閉素子を備え、上記マイクロプロセッサに対する入出力インタフェース回路は上記開閉素子の出力回路に接続された第三端子から給電されると共に、上記電圧制御回路はさらに、上記第二の開閉素子の出力電圧が供給される低電圧端子の電圧が所定電圧以下のとき出力を発生する第二の比較回路と、該比較回路の出力によって上記安定化低電圧が得られるように上記第二の開閉素子の導通を制御する第二の開閉回路とを備えた第二の定電圧制御回路を含んでいる。
【０００８】
また、この発明によれば、上記集積回路素子は上記第二端子の電圧変化を監視して、該監視電圧が所定値を超過した時に警報出力を発生する異常電圧比較回路を包含している。
【０００９】
また、この発明によれば、上記集積回路素子は上記第二端子から第一端子の方向に流れる電流を検出する電流検出素子と、該電流検出素子による検出電流が所定値を超過した時に警報出力を発生する異常電流比較回路を包含している。
【００１０】
また、この発明によれば、上記集積回路素子は上記第二端子の電圧変化を監視して、該監視電圧が所定値を超過した時に上記開閉回路に作用して上記開閉素子を遮断すると共にその状態を記憶保持する電圧比較・記憶回路を包含し、該電圧比較・記憶回路は上記開閉素子の入力電圧回路から給電される。
【００１１】
また、この発明によれば、上記集積回路素子は上記第二端子から第一端子への方向に対する電流を検出する電流検出素子と、該電流検出素子による検出電流が所定値を超過した時に上記開閉回路に作用して、上記開閉素子を遮断すると共にその状態を記憶保持する電流比較・記憶回路を包含し、該電流比較・記憶回路は上記開閉素子の入力電圧回路から給電される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の第一実施例回路のブロック構成図を示すものである。図１において、1aは図示しない密閉筐体に収納された電子基板によって構成された車載用電子制御装置、2a，2bは図示しない電源スイッチを介して図示しない車載バッテリに接続される正負の電源端子、3aはクランク角センサや給気量センサ等の各種車載入力機器からＯＮ/ＯＦＦ信号またはアナログ信号等の入力信号が供給される入力コネクタ、4aは燃料噴射用電磁弁や点火コイル等の各種車載出力機器に対するＯＮ/ＯＦＦ駆動信号が供給される出力コネクタである。
【００１３】
11aは上記電源端子2aと後述の集積回路素子20aに設けられた電源用の第一端子Vdd1と第二端子Vdd2間に接続されたパワートランジスタ等の開閉素子、11bは該開閉素子の導通制御用ベース抵抗であり、上記開閉素子11aは安定化電圧として例えばVdd＝５Vの一定電圧を発生するように制御されている。
13aは例えばＤＣ12V系の車載入力機器の信号電圧をＤＣ5V系の電圧に変換する入力インタフェース回路であり、後述の集積回路素子20aに内蔵するには消費電力が大きくなりすぎる抵抗素子などが用いられている。
14aは例えばＤＣ12V系の車載出力機器を駆動するための出力インタフェース回路であり、後述の集積回路素子20aに内蔵するには消費電力が大きくなりすぎるパワートランジスタなどが用いられている。
【００１４】
前述の集積回路素子20aの構成において、21aは上記開閉素子11aに対する定電圧制御回路であり、該定電圧制御回路は上記開閉素子11aの出力電圧が印加される第一端子Vdd1の電圧が所定値（例えばDC5V)以下である時に、上記ベース抵抗11bを駆動して開閉素子11aを導通させるように構成されている。
22aは図示しないマイクロプロセッサや各種メモリ等によって構成された制御回路、23はノイズフィルタ等の入力インタフェース回路、24はラッチメモリ等の出力インタフェース回路であり、車載入力機器からの入力信号は入力コネクタ3a、入力インタフェース回路13a、入力インタフェース回路23を介して上記制御回路22aに供給され、該制御回路による制御出力は出力インタフェース回路24、出力インタフェース回路14a、出力コネクタ4aを介して車載出力機器を駆動するよう構成されている。
【００１５】
前述の定電圧制御回路21ａの構成要素として、25aは前記ベース抵抗11bの駆動制御用トランジスタによって構成された開閉回路、26は第一端子Vdd1に印加された安定化電圧Vddと図示しない基準電圧とを比較して、安定化電圧Vddが所定値（例えば5.0V）以下である時に上記開閉回路25aに作用して開閉素子11aを導通させる比較回路である。
【００１６】
40aは第二端子Vdd2に印加された安定化電圧Vddの値と図示しない基準電圧とを比較して、安定化電圧Vddが所定値（例えば5.1V）以上の時に警報端子出力42に対して警報出力を発生する異常電圧比較回路、41は集積回路素子20ａ内にあって第二端子Vdd2と第一端子Vdd1との間に、第二端子から第一端子への方向が順方向となるように接続されたダイオードであり、上記開閉素子11aの出力と第一端子Vdd1間の接続が断線したときに第二端子Vdd2からダイオード41を介して上記比較回路26にフィードバック電圧を印加すると共に、入出力インタフェース回路23，24にも給電するように構成されている。
【００１７】
図１のとおり構成されたものにおいて、車載用電子制御装置1aの電源端子2a，2bに車載バッテリの電圧Vbが印加されると、開閉素子11aが導通制御されて集積回路素子20aの第一端子Vdd1と第二端子Vdd2には安定化電圧Vddが印加される。
12V系の入力インタフェース回路13aと出力インタフェース回路14aには車載バッテリの電圧Vbが印加されるが、５V系の入力インタフェース回路23と出力インタフェース回路24には第一端子Vdd1から安定化電圧Vdd＝５Vが印加される。
また、制御回路22aには第一端子Vdd1とは異なる第二端子Vdd2から個別に安定化電圧Vdd＝５Vが印加され、制御回路22aは各種車載入力機器からの入力信号に対応した制御出力信号を発生して車載出力機器を駆動する。
さらに、第一端子Vdd1に供給された電圧は、定電圧制御用フィードバック電圧として用いられ、比較回路26と開閉回路25aによって開閉素子11aの導通制御を行って、所定の安定化電圧Vddを得るようになっている。
そして、第一端子Vdd1に対する給電回路が断線した時には、ダイオード41を介してフィードバック電圧が供給されることになるが、この場合の安定化電圧Vddとしては正常値5.0Vに対してダイオード41の電圧降下分だけ高い電圧（例えば5.3V）となる。
その結果、異常電圧比較回路40aが動作して警報出力端子42に異常警報出力を発生することになる。
なお、車載用電子制御装置1a内で発生した各種異常は、図示しない表示器にコード化して送信されるものであって、警報出力端子42に替わって図示しないシリアル通信用の端子に置換えることができる。
また、ダイオード41が接続されていない場合には、第一端子Vdd1に対する給電回路が断線すると、開閉素子11aが完全導通状態となり入出力インタフェース回路23，24を破損することになる。
【００１８】
集積回路素子20aを組込む前には、集積回路素子20aの単品状態で各種の検査が行われるが、受入検査の主要項目の一つとして消費電流検査がある。
図１のものにおける検査基準としては、第一端子Vdd1に所定電圧Vddを印加した時に第一端子Vdd1に流入する電流をI1±ΔI1（I1は平均電流、ΔI1は許容変動範囲）、第二端子Vdd2に所定電圧Vddを印加した時に第二端子Vdd2に流入するする電流をI2±ΔI2（I2は平均電流、ΔI2は許容変動範囲）として別々に規程することができる。
もしも、集積回路素子20aの電源端子がVdd1の１個で、制御回路22aも第一端子Vdd1から給電されるものである場合、検査基準となる電流を（I1＋I2）±（ΔI1＋ΔI2）とすれば次のような問題がある。
【００１９】
例えば、検査対象となった集積回路素子のインタフェース回路系の消費電流が、たまたまI1−ΔI1の下限値のものであった場合、制御回路系の消費電流としては次式の値まで許容されることになり、本来は不良とするべきものが良品となってしまうことになる。
一般に、抵抗回路が主体となる入出力インタフェース回路23，24の消費電流は比較的大きく、製品バラツキも発生しやすい傾向があるので、上述のようにインタフェース回路系とデジタルＩＣを主体とした制御回路系に対し、第一端子Vdd1と第二端子Vdd2から個別に給電（分割給電）し、分割検査基準を設定することは良否判定精度の向上に有意義となるものである。
【００２１】
実施の形態２．
図２はこの発明の第二実施例回路のブロック構成図を示すもので、以下に図１のものとの相違点を中心に説明する。
1bは図示しない密閉筐体に収納された電子基板によって構成された車載用電子制御装置、3bは各種車載入力機器からＯＮ/ＯＦＦ信号またはアナログ信号等の入力信号が供給される入力コネクタ、4bは各種車載出力機器に対するＯＮ/ＯＦＦ駆動信号が供給される出力コネクタである。
【００２２】
12aは上記開閉素子11aに対し直列接続されたパワートランジスタ等の第二の開閉素子、12bは該第二の開閉素子の導通制御用ベース抵抗であり、上記開閉素子12aは後述の定電圧制御回路21bによって端子Vsc1，Vsc2に安定化低電圧として例えばVsc＝3.3Vの一定電圧を発生するように制御されている。
13bは例えばＤＣ12V系の車載入力機器の信号電圧をＤＣ5V系の電圧に変換する入力インタフェース回路であり、後述の第二の集積回路素子30に内蔵するには消費電力が大きくなりすぎる抵抗素子などが用いられている。
14bは例えばＤＣ12V系の車載出力機器を駆動するための出力インタフェース回路であり、後述の第二の集積回路素子30に内蔵するには消費電力が大きくなりすぎるパワートランジスタなどが用いられている。
【００２３】
前述の集積回路素子20bの構成において、21bは図３を用いて後述する定電圧制御回路、22bは図示しない論理回路素子やＡＤ変換器等によって構成された制御回路であり、第一端子Vdd1，第二端子Vdd2に加え、低電圧端子Vsc1を有している。
前述の第二の集積回路素子30の構成において、31はマイクロプロセッサ、32は該マイクロプロセッサと協動する各種メモリ、33はノイズフィルタ等の入力インタフェース回路、34はラッチメモリ等の出力インタフェース回路であり、車載入力機器からの入力信号は入力コネクタ3b、入力インタフェース回路13b、入力インタフェース回路33を介して上記マイクロプロセッサ31に供給され、該マイクロプロセッサによる制御出力は出力インタフェース回路34、出力インタフェース回路14b、出力コネクタ4bを介して車載出力機器を駆動するよう構成されている。
35a，35bは上記制御回路22bとマイクロプロセッサ31に設けられた図示しない直並列変換器間を接続するシリアル回線である。
【００２４】
Vdd3は上記安定化電圧Vddが供給される第三端子であり、上記入力インタフェース回路33と出力インタフェース回路34は第三端子Vdd3から給電されるようになっている。
Vsc2は上記安定化低電圧Vscが供給される低電圧端子であり、上記マイクロプロセッサ31と各種メモリ32は低電圧端子Vsc2から給電されるようになっている。
なお、上記入力インタフェース13bや出力インタフェース回路14bは電源端子2a，2bに供給された電源電圧Vbによって作動するようになっている。
【００２５】
図３は図２における集積回路素子20bの部分詳細回路図を示すものである。
図３において、前述の定電圧制御回路21bの構成要素として、25aは前記ベース抵抗11bの駆動制御用トランジスタによって構成された開閉回路、26は第一端子Vdd1に印加された安定化電圧Vddと図示しない基準電圧とを比較して、安定化電圧Vddが所定値（例えば5.0V）以下である時に上記開閉回路25aに作用して開閉素子11aを導通させる比較回路、27は前記ベース抵抗12bの駆動制御用トランジスタによって構成された第二の開閉回路、28は低電圧端子Vsc1に印加された安定化低電圧Vscと図示しない基準電圧とを比較して、安定化低電圧Vscが所定値（例えば3.3V）以下である時に上記第二の開閉回路27に作用して第二の開閉素子12aを導通させる比較回路である。
【００２６】
そして、前述の実施の形態1と同様に異常電圧比較回路40aと、ダイオード41が備えられ、実施の形態1と同様の機能を有するように構成されている。
【００２７】
図２のとおり構成されたものにおいて、車載用電子制御装置1bの電源端子2a，2bに車載バッテリの電圧Vbが印加されると、開閉素子11aが導通制御されて集積回路素子20bの第一端子Vdd1と第二端子Vdd2には安定化電圧Vddが印加される。
12V系の入力インタフェース回路13a，13bと出力インタフェース回路14a，14bには車載バッテリの電圧Vbが印加されるが、５V系の入力インタフェース回路23，33と出力インタフェース回路24，34には第一端子Vdd1、第三端子Vdd3から安定化電圧Vdd＝５Vが印加される。
また、制御回路22bには第二端子Vdd2を介して安定化電圧Vdd＝５Vが印加され、制御回路22bは各種車載入力機器からの入力信号に対応した制御出力信号を発生して車載出力機器を駆動する。
同様に、マイクロプロセッサ31や各種メモリ32には低電圧端子Vsc2を介して安定化低電圧Vsc＝3.3Vが印加され、マイクロプロセッサ31は各種車載入力機器からの入力信号に対応した制御出力信号を発生して車載出力機器を駆動する。
なお、制御回路22bとマイクロプロセッサ31による制御信号の一部はシリアル回線35a，35b介して互いに交信されるようになっている。
【００２８】
図３のとおり構成されたものにおいて、第一端子Vdd1に供給された電圧は、定電圧制御用フィードバック電圧として用いられ、比較回路26と開閉回路25aによって開閉素子11aの導通制御を行って、所定の安定化電圧Vddを得るようになっている。
同様に、低電圧端子Vsc1に供給された電圧は、定電圧制御用フィードバック電圧として用いられ、第二の比較回路28と第二の開閉回路27によって第二の開閉素子12aの導通制御を行って、所定の安定化低電圧Vscを得るようになっている。
なお、実施の形態１で説明したように、第一端子Vdd1に対する給電回路が断線した時には、ダイオード41を介してフィードバック電圧が供給され、異常電圧比較回路40aが動作して異常警報出力を発生することになる。
ダイオード41が接続されていない場合には、第一端子Vdd1に対する給電回路が断線すると、開閉素子11aが完全導通状態となり入出力インタフェース回路23，24，33，34や制御回路22bを破損することになる。
【００２９】
集積回路素子20bに対する消費電流の受入検査に当たっては、第一端子Vdd1には第二端子Vdd2よりも高めの電圧（例えば5.1V）を印加して流入電流を測定し、第二端子Vdd2には第一端子よりも低めの電圧（例えば5.0V）を印加して流入電流を測定することによって、ダイオード41が接続されているにも関わらず分割給電による高精度な単品受入検査を行うことができる。
併用集積回路素子30に対する消費電流の受入検査に当たっては、第三端子Vdd3と低電圧端子Vsc2による分割給電によって高精度な単品受入検査を行うことができる。
【００３０】
なお、図２で示した２系統の安定化電源を有するものにおいて、低電圧端子Vsc1に対する給電回路の断線が発生した場合、集積回路素子20bまたはこれと併用される第二の集積回路素子30内で異常を検出して警報したり、開閉素子11aや第二の開閉素子12aを遮断する機能を付加することができる。
更に、図２の実施形態において、入出力インタフェース回路23，24は第二端子Vd22から給電し、制御回路22bを第一端子Vdd1から給電するようにしても良い。
【００３１】
実施の形態３．
図４はこの発明の第三実施例回路における集積回路素子20cの部分詳細回路図を示すもので、以下図３のものとの相違点を中心に説明する。
図４において、12cは第二の開閉素子12aと直列接続されたドロッパダイオード、40bは検出抵抗45の両端電圧を増幅器43aで増幅し、ダイオード41に流れる電流が所定値を超過した時に警報端子出力42に対して警報出力を発生する異常電流比較回路である。
図４のとおり構成されたものにおいて、第一端子Vdd1に対する給電回路が断線した場合には、入出力インタフェース回路23，24に対する駆動電流もダイオード41を介して給電されるので、増幅器43aの出力電圧が過大となって異常電流比較回路40bが異常出力を発生することになる。
ドロッパダイオード12cは、低電圧端子Vsc1が断線して第二の開閉素子12aが完全導通したような場合に、安定化低電圧Vscが過大となるのを抑制して、マイクロプロセッサ31や各種メモリ32の破損を防止するためのものである。
【００３２】
実施の形態４．
図５はこの発明の第四実施例回路における集積回路素子20dの部分詳細回路図を示すもので、以下図３のものとの相違点を中心に説明する。
図５において、40cは電圧比較・記憶回路であって、第二端子Vdd2の電圧が所定値を超過した時に作用し、定電圧制御回路21c内の開閉回路25bを介して開閉素子11aを遮断すると共にその状態を記憶保持するものであり、電源端子2aに印加された車載バッテリの電圧Vbが供給されている。
図５のとおり構成されたものにおいて、第一端子Vdd1に対する給電回路が断線した場合には、ダイオード41を介して比較回路26に対するフィードバック電圧が供給され、安定化電圧Vddはダイオード41の電圧降下分だけ大きな値となる。 その結果、電圧比較・記憶回路40cが動作して開閉回路25bを遮断して、開閉素子11aを不導通にする。
なお、この異常状態は電源端子2aの電圧が遮断されない限り記憶され、開閉素子11aは遮断状態を持続することになる。
【００３３】
実施の形態５．
図６はこの発明の第五実施例回路における集積回路素子20eの部分詳細回路図を示すもので、以下図３のものとの相違点を中心に説明する。
図６において、43bはエミッタ端子を第二端子Vdd2に接続し、ベース端子をベース抵抗44を介して第一端子Vdd1に接続したトランジスタ、40dは該トランジスタによって駆動された時、定電圧制御回路21c内の開閉回路25bを介して開閉素子11aを遮断すると共にその状態を記憶保持する電流比較・記憶回路であり、該電流比較・記憶回路には電源端子2aに印加された車載バッテリの電圧Vbが供給されている。
図６のとおり構成されたものにおいて、第一端子Vdd1に対する給電回路が断線した場合には、ベース抵抗44に電流が流れ、トランジスタ43bが導通することによって電流比較・記憶回路40dが動作して、開閉回路25b・開閉素子11aを不導通にする。
この異常状態は電源端子2aの電圧が遮断されない限り記憶され、開閉素子11aは遮断状態を持続することになる。
なお、図５，図６の実施形態のように、異常発生時に開閉素子11aを遮断してしまうようにした場合には、車載用電子制御装置が完全停止することになるので、より上位の異常検出手段（図示しない）によって異常警報がなされることになる。
【００３４】
また、上記各実施の態様において用いられる定電圧制御回路として、例えば上記特願2000-173124の図2，３，４に示された回路構成のものを用いることができるほか、このような定電圧制御回路に限らず、負荷電流が大きくなると出力電圧を漸減させるような、垂下特性を持った電圧制御回路も用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】
この発明による車載用電子制御装置は、車載入出力機器に接続される入出力インタフェース回路と制御回路とを包含した集積回路素子を備え、車載バッテリに接続される電源端子から開閉素子を介して上記集積回路素子に安定化電圧を供給するようにした車載用電子制御装置において、上記集積回路素子は上記開閉素子の出力電圧が供給される第一端子の電圧が所定電圧になるように上記開閉素子の導通制御を行う電圧制御回路と、上記開閉素子の出力電圧が供給される第二端子とを内蔵し、上記入出力インタフェース回路と制御回路は上記第一端子及び第二端子のうちの異なる端子から個別に給電されると共に、上記電圧制御回路は、上記開閉素子の出力電圧が供給される第一端子の電圧が所定電圧以下のとき出力を発生する比較回路と、該比較回路の出力によって上記開閉素子の導通を制御する開閉回路とを含み、更に、上記集積回路素子の第一・第二端子間に、上記第二端子から第一端子への方向が順方向となるようにダイオードが内蔵接続され、上記第一端子から給電される回路に接続不良が発生した時に、上記比較回路に対して上記ダイオードを介して給電するように構成されているので、全体として部品点数が削減されて小型化され、組立時間も削減できると共に、集積回路素子の組込み前に精度良く消費電流検査が行えるので、完成品段階での不良率が低減される効果がある。
【００３６】
また、この発明によれば、上記電圧制御回路は、上記開閉素子の出力電圧が供給される第一端子の電圧が所定電圧以下のとき出力を発生する比較回路と、該比較回路の出力によって上記開閉素子の導通を制御する開閉回路とを備えた定電圧制御回路であるので、簡単な回路で車載用集積回路素子に適した安定化電圧を得るための定電圧制御を行うことができる。
【００３７】
また、この発明によれば、上記集積回路素子の第一・第二端子間に、上記第二端子から第一端子への方向が順方向となるようにダイオードが内蔵接続され、上記第一端子から給電される回路に接続不良が発生した時に、上記比較回路に対して上記ダイオードを介して給電するので、電圧制御用フィードバック回路の断線異常に対して集積回路素子に過大電圧が印加され、集積回路素子が破損して重大事故に至るのを未然に防止することができると共に、集積回路素子の組込み前に精度良く消費電流検査を行えるので、完成品段階での不良率が低減される効果がある。
【００３８】
また、この発明によれば、入出力インタフェース回路とマイクロプロセッサと各種メモリを包含した第二の集積回路素子、上記開閉素子に対して直列接続され上記マイクロプロセッサと各種メモリに対して安定化低電圧を供給するための第二の開閉素子を備え、上記マイクロプロセッサに対する入出力インタフェース回路は上記開閉素子の出力回路に接続された第三端子から給電されると共に、上記電圧制御回路はさらに、上記第二の開閉素子の出力電圧が供給される低電圧端子の電圧が所定電圧以下のとき出力を発生する第二の比較回路と、該比較回路の出力によって上記安定化低電圧が得られるように上記第二の開閉素子の導通を制御する第二の開閉回路とを備えた第二の定電圧制御回路を含んでいるので、二系統の電圧制御回路を有する車載用電子制御装置において、車載用電子制御装置の部品点数が削減されて小型化され、組立時間も削減できると共に、集積回路素子や併用集積回路素子の組込み前に精度良く消費電流検査が行えるので、完成品段階での不良率が低減される効果がある。
【００３９】
また、この発明によれば、上記電圧制御回路は、上記第二の開閉素子の出力電圧が供給される第一端子の電圧が所定電圧以下のとき出力を発生する第二の比較回路と、該比較回路の出力によって上記安定化低電圧が得られるように上記第二の開閉素子の導通を制御する第二の開閉回路とを備えた定電圧制御回路を含んでいるので、簡単な回路で車載用集積回路素子に適した二系統の安定化電圧を得るための定電圧制御を行うことができる。
【００４０】
また、この発明によれば、上記集積回路素子は上記第二端子における異常を監視し、警報出力を発生する異常電圧比較回路、または異常電流比較回路を包含しているので、第一端子から給電される回路の接続不良が発生した場合に、上記警報出力が作動し、車両の停止警告等を行うと共に、車載用電子制御装置の修理を促すことができる。
【００４１】
また、この発明によれば、上記集積回路素子は上記第二端子における異常を監視して、異常が発生した時に上記開閉回路に作用して上記開閉素子を遮断すると共にその状態を記憶保持する電圧比較・記憶回路、または電流比較・記憶回路を包含しているので、第一端子から給電される回路の接続不良が発生した場合に、集積回路素子に過大電圧が印加され、集積回路素子のインタフェース回路や制御回路が焼損して重大事故に至るのを未然に防止すると共に、上記開閉素子の遮断状態を維持して速やかに車両を停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態１を示すブロック回路図。
【図２】この発明の実施形態２を示すブロック回路図。
【図３】この発明の実施形態２における部分詳細回路図。
【図４】この発明の実施形態３を示す部分詳細回路図。
【図５】この発明の実施形態４を示す部分詳細回路図。
【図６】この発明の実施形態５を示す部分詳細回路図。
【符号の説明】
1a，1b 車載用電子制御装置
2a，2b 電源端子
3a，3b 入力コネクタ
4a，4b 出力コネクタ
11a 開閉素子
12a 第二の開閉素子
20a〜20e 集積回路素子
21a〜21c 定電圧制御回路
22a，22b 制御回路
23 入力インタフェース回路
24 出力インタフェース回路
25a，25b 開閉回路
26 比較回路
27 第二の開閉回路
28 第二の比較回路
30 第二の集積回路素子
31 マイクロプロセッサ
32 メモリ
33 入力インタフェース回路
34 出力インタフェース回路
40a 異常電圧比較回路
40b 異常電流比較回路
40c 電圧比較・記憶回路
40d 電流比較・記憶回路
41 ダイオード
43a 増幅器
43b トランジスタ
Ｖdd 安定化電圧
Ｖdd1 第一端子
Ｖdd2 第二端子
Ｖdd3 第三端子
Ｖsc 安定化低電圧
Vsc1，Vsc2 低電圧端子
Claims (6)
- 車載入出力機器に接続される入出力インタフェース回路と制御回路とを包含した集積回路素子を備え、車載バッテリに接続される電源端子から開閉素子を介して上記集積回路素子に安定化電圧を供給するようにした車載用電子制御装置において、
上記集積回路素子は上記開閉素子の出力電圧が供給される第一端子の電圧が所定電圧になるように上記開閉素子の導通制御を行う電圧制御回路と、上記開閉素子の出力電圧が供給される第二端子とを内蔵し、上記入出力インタフェース回路と制御回路は上記第一端子及び第二端子のうちの異なる端子から個別に給電されると共に、
上記電圧制御回路は、上記開閉素子の出力電圧が供給される第一端子の電圧が所定電圧以下のとき出力を発生する比較回路と、該比較回路の出力によって上記開閉素子の導通を制御する開閉回路とを含み、
更に、上記集積回路素子の第一・第二端子間に、上記第二端子から第一端子への方向が順方向となるようにダイオードが内蔵接続され、上記第一端子から給電される回路に接続不良が発生した時に、上記比較回路に対して上記ダイオードを介して給電する
ことを特徴とする車載用電子制御装置。 - 入出力インタフェース回路とマイクロプロセッサと各種メモリを包含した第二の集積回路素子、上記開閉素子に対して直列接続され上記マイクロプロセッサと各種メモリに対して安定化低電圧を供給するための第二の開閉素子を備え、上記マイクロプロセッサに対する入出力インタフェース回路は上記開閉素子の出力回路に接続された第三端子から給電されると共に、
上記電圧制御回路はさらに、上記第二の開閉素子の出力電圧が供給される低電圧端子の電圧が所定電圧以下のとき出力を発生する第二の比較回路と、該比較回路の出力によって上記安定化低電圧が得られるように上記第二の開閉素子の導通を制御する第二の開閉回路とを備えた第二の定電圧制御回路を含む
ことを特徴とする請求項１記載の車載用電子制御装置。 - 上記集積回路素子は上記第二端子の電圧変化を監視して、該監視電圧が所定値を超過した時に警報出力を発生する異常電圧比較回路を包含していることを特徴とする請求項１または２記載の車載用電子制御装置。
- 上記集積回路素子は上記第二端子から第一端子の方向に流れる電流を検出する電流検出素子と、該電流検出素子による検出電流が所定値を超過した時に警報出力を発生する異常電流比較回路を包含していることを特徴とする請求項１または２記載の車載用電子制御装置
- 上記集積回路素子は上記第二端子の電圧変化を監視して、該監視電圧が所定値を超過した時に上記開閉回路に作用して上記開閉素子を遮断すると共にその状態を記憶保持する電圧比較・記憶回路を包含し、該電圧比較・記憶回路は上記開閉素子の入力電圧回路から給電されることを特徴とする請求項１または２記載の車載用電子制御装置。
- 上記集積回路素子は上記第二端子から第一端子への方向に対する電流を検出する電流検出素子と、該電流検出素子による検出電流が所定値を超過した時に上記開閉回路に作用して、上記開閉素子を遮断すると共にその状態を記憶保持する電流比較・記憶回路を包含し、該電流比較・記憶回路は上記開閉素子の入力電圧回路から給電されることを特徴とする請求項請求項１または２記載の車載用電子制御装置。
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