JP6731494B2 - Control device - Google Patents

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Description

本発明は、制御装置に関する。 The present invention relates to a control device.

自動車の内燃機関は、単独で始動することが困難であるため、例えば、スタータを利用して始動される場合がある。スタータとしては、例えば、電気的に駆動されるスタータモータが設けられたものが一般的に知られている。具体的には、当該スタータモータは、所謂噛み合わせリレーとして構成されたスタータリレーを介して電源接続される。このような構成の基で、スタータリレーに対して駆動信号が供給されると、電源からスタータに電力が供給され、当該スタータモータが駆動して内燃機関を始動させる。 Since it is difficult to start the internal combustion engine of a vehicle independently, there are cases where it is started using a starter, for example. As the starter, for example, a starter provided with an electrically driven starter motor is generally known. Specifically, the starter motor is connected to the power supply via a starter relay configured as a so-called meshing relay. When a drive signal is supplied to the starter relay based on such a configuration, electric power is supplied from the power supply to the starter, and the starter motor is driven to start the internal combustion engine.

また、自動車の各種動作を制御する場合において、複数の電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)が連携して動作する場合も少なくない。例えば、内燃機関を始動させるための構成に着目した場合には、内燃機関の始動を制御するためのECUが、主となる制御を行う他のユニット(例えば、他のECU)からの制御信号に基づき従属的に動作することで、スタータを駆動する場合がある。 Moreover, when controlling various operations of an automobile, there are not a few cases in which a plurality of electronic control units (ECUs) operate in cooperation. For example, when attention is paid to the configuration for starting the internal combustion engine, the ECU for controlling the start of the internal combustion engine receives a control signal from another unit (for example, another ECU) that performs main control. There is a case where the starter is driven by operating as a subordinate.

例えば、特許文献1には、スタータリレーを駆動するための駆動回路の動作をマイコン等の制御部により制御することで、内燃機関を始動させる構成の一例が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses an example of a configuration in which an internal combustion engine is started by controlling the operation of a drive circuit for driving a starter relay by a control unit such as a microcomputer.

特開2010−223058号公報JP, 2010-223058, A

一方で、内燃機関の始動を制御するためのECUの制御部に何らかの異常が生じ、当該制御部が動作することが困難な状況が発生した場合には、スタータを駆動することが困難となる場合が想定され得る。このような状況から、当該ECUの制御部に何らかの異常が生じた場合においても、他のユニットから供給される制御信号に基づき、スタータの駆動を可能とするための仕組みの導入が求められている。 On the other hand, if some abnormality occurs in the control unit of the ECU for controlling the start of the internal combustion engine, and it is difficult to operate the control unit, it becomes difficult to drive the starter. Can be assumed. Under such circumstances, it is required to introduce a mechanism for enabling the starter to be driven based on a control signal supplied from another unit even when some abnormality occurs in the control unit of the ECU. ..

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、他のユニットから供給される制御信号を利用することで、内燃機関を始動させるスタータの動作の制御を、より好適な態様で実現することが可能な制御装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to utilize a control signal supplied from another unit to operate the starter for starting the internal combustion engine. It is an object of the present invention to provide a control device capable of realizing control in a more preferable manner.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、他のユニットから第1の信号が供給される入力端子(P11)と、駆動回路(110)と、前記入力端子(P11)から前記駆動回路(110)の入力側に向けて前記第1の信号が供給されるように接続されたダイオード(D21)と、を備え、前記駆動回路(110)は、入力される前記第1の信号に基づきスタータリレー(210)に対して第2の信号を供給することで当該スタータリレーを駆動する、制御装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, an input terminal (P11) to which a first signal is supplied from another unit, a drive circuit (110), and the input terminal (P11) are used. A diode (D21) connected so that the first signal is supplied toward the input side of the drive circuit (110), and the drive circuit (110) receives the first input signal. A controller is provided that drives a starter relay by providing a second signal to the starter relay (210) based on the signal.

以上説明したように本発明によれば、他のユニットから供給される制御信号に基づき、内燃機関を始動させるスタータの動作の制御をより好適な態様で実現することが可能な制御装置が提供される。 As described above, according to the present invention, there is provided a control device capable of realizing the control of the operation of the starter that starts the internal combustion engine in a more preferable mode based on the control signal supplied from another unit. It

比較例に係るECUの概略的な構成の一例について説明するための説明図である。6 is an explanatory diagram for describing an example of a schematic configuration of an ECU according to a comparative example. FIG. 比較例に係るECUが介在した場合における、スタータリレーの駆動タイミングの一例について示したタイミングチャートである。6 is a timing chart showing an example of drive timing of a starter relay when an ECU according to a comparative example is interposed. 本発明の一実施形態に係るECUの概略的な構成の一例について説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining an example of a schematic configuration of an ECU according to an embodiment of the present invention. 同実施形態に係るECUにおいて適用されるハイサイドドライバの構成の一例を示したブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an example of a configuration of a high side driver applied in the ECU according to the same embodiment. 同実施形態に係るECUが介在した場合における、スタータリレーの駆動タイミングの一例について示したタイミングチャートである。6 is a timing chart showing an example of the drive timing of the starter relay when the ECU according to the embodiment is interposed.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this specification and the drawings, constituent elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.

<<1.はじめに>>
まず、内燃機関の始動の制御に係るECUの構成の一例と、当該ECUが介在した内燃機関の始動の制御の一例と、について比較例としてそれぞれ説明したうえで、本発明の技術的課題について整理する。
<<1. Introduction >>
First, an example of a configuration of an ECU relating to control of starting an internal combustion engine and an example of control of starting an internal combustion engine in which the ECU intervenes will be respectively described as comparative examples, and then technical issues of the present invention will be summarized To do.

<1.1.比較例に係るECU>
複数のECUが連携して動作する構成の一例として、内燃機関の始動を制御するためのECUが、主となる制御を行う他のユニット(例えば、他のECU)からの制御信号に基づき従属的に動作することで、スタータを駆動する構成が挙げられる。一方で、内燃機関の始動を制御するためのECUの制御部に何らかの異常が生じ、当該制御部が動作することが困難な状況が発生した場合には、スタータを駆動することが困難となる場合が想定され得る。このような状況から、当該ECUの制御部に何らかの異常が生じた場合においても、他のユニットから供給される制御信号に基づき、スタータの駆動を可能とするための仕組みの導入が求められている。
<1.1. ECU according to comparative example>
As an example of a configuration in which a plurality of ECUs operate in cooperation with each other, an ECU for controlling the start of the internal combustion engine is dependent on a control signal from another unit (for example, another ECU) that mainly performs control. There is a configuration in which the starter is driven by operating the above. On the other hand, if some abnormality occurs in the control unit of the ECU for controlling the start of the internal combustion engine, and it is difficult to operate the control unit, it becomes difficult to drive the starter. Can be assumed. Under such circumstances, it is required to introduce a mechanism for enabling the starter to be driven based on a control signal supplied from another unit even when some abnormality occurs in the control unit of the ECU. ..

例えば、図1は、比較例に係るECUの概略的な構成の一例について説明するための説明図であり、当該ECUの制御部に何らかの異常が生じた場合においても、他のユニットから供給される制御信号に基づき、スタータの駆動を可能とするための構成の一例を示している。 For example, FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an example of a schematic configuration of an ECU according to a comparative example, and is supplied from another unit even when some abnormality occurs in the control unit of the ECU. An example of a configuration for enabling the starter to be driven based on a control signal is shown.

具体的には、比較例に係るECU500は、電力源(BAT)からスタータ(Starter)230への電力の供給を制御する。具体的には、ECU500は、電力源とスタータ230との間に介在するように設けられたスタータリレー(Starter Relay)210のリレーコイルに対する駆動信号の供給の有無を制御することで、当該スタータリレー210のリレー接点(スイッチ)を導通状態と非導通状態との間で切り替える。このような構成の基で、スタータリレー210のリレー接点が導通状態に制御された場合には、電力源からスタータ230に対して電力が供給される。また、スタータリレー210のリレー接点が非導通状態に制御された場合には、電力源からスタータ230への電力の供給が遮断される。 Specifically, the ECU 500 according to the comparative example controls the supply of electric power from the electric power source (BAT) to the starter (Starter) 230. Specifically, the ECU 500 controls whether or not a drive signal is supplied to the relay coil of a starter relay 210 that is provided so as to be interposed between the power source and the starter 230, thereby the starter relay. The relay contact (switch) of 210 is switched between a conducting state and a non-conducting state. With such a configuration, when the relay contact of the starter relay 210 is controlled to be in the conductive state, power is supplied from the power source to the starter 230. Further, when the relay contact of the starter relay 210 is controlled to be in the non-conductive state, the power supply from the power source to the starter 230 is cut off.

ここで、比較例に係るECU500の構成についてさらに詳しく説明する。図1に示すように、ECU500は、ECUピンP11及びP12と、CPU130と、ハイサイドドライバ110と、を含む。 Here, the configuration of the ECU 500 according to the comparative example will be described in more detail. As shown in FIG. 1, ECU 500 includes ECU pins P11 and P12, a CPU 130, and a high side driver 110.

ECUピンP11は、ECU500とは異なる他のユニット(例えば、他のECU)からの制御信号を、当該ECU500に入力するための入力端子である。具体的な一例として、ECUピンP11には、他のECUから供給されるスタータ230の駆動の指示に係る指示信号(Starter switch signal)が入力される。ECUピンP11の電位は、当該ECUピンP11と基準電位(グラウンド)GNDとの間に介在するように設けられた抵抗R11により決定される。 The ECU pin P11 is an input terminal for inputting a control signal from another unit different from the ECU 500 (for example, another ECU) to the ECU 500. As a specific example, an instruction signal (Starter switch signal) related to an instruction to drive the starter 230 supplied from another ECU is input to the ECU pin P11. The potential of the ECU pin P11 is determined by the resistor R11 provided so as to be interposed between the ECU pin P11 and the reference potential (ground) GND.

ECUピンP11には、抵抗R12を介してCPU130の入力端子(Digital input)が電気的に接続される。また、CPU130の出力端子(Digital output)は、ハイサイドドライバ110の入力端子INと電気的に接続される。CPU130の出力端子の電位は、当該出力端子と基準電位GNDとの間に介在するように設けられた抵抗R13により決定される。 An input terminal (Digital input) of the CPU 130 is electrically connected to the ECU pin P11 via a resistor R12. The output terminal (Digital output) of the CPU 130 is electrically connected to the input terminal IN of the high side driver 110. The potential of the output terminal of the CPU 130 is determined by the resistor R13 provided so as to be interposed between the output terminal and the reference potential GND.

ハイサイドドライバ110の出力端子OUTは、ダイオードD12を介してECUピンP12に電気的に接続される。ハイサイドドライバ110の出力端子の電位は、当該出力端子と基準電位GNDとの間に介在するように設けられた抵抗R14により決定される。また、ダイオードD12は、ハイサイドドライバ110の出力端子からECUピンP12に向けて信号が供給されるように接続される。これにより、ハイサイドドライバ110から出力される信号が、ECUピンP12を介してECU500の外部に出力され、ECUピンP12からハイサイドドライバ110に向けて逆電流が生じたとしても、当該逆電流がダイオードD12により遮蔽される。 The output terminal OUT of the high side driver 110 is electrically connected to the ECU pin P12 via the diode D12. The potential of the output terminal of the high side driver 110 is determined by the resistor R14 provided so as to be interposed between the output terminal and the reference potential GND. The diode D12 is connected so that a signal is supplied from the output terminal of the high side driver 110 toward the ECU pin P12. As a result, even if the signal output from the high-side driver 110 is output to the outside of the ECU 500 via the ECU pin P12 and a reverse current is generated from the ECU pin P12 toward the high-side driver 110, the reverse current is generated. It is shielded by the diode D12.

また、ハイサイドドライバ110から出力される信号は、スプリッタ等により一部の信号が分波され、当該分波された信号は、抵抗R15を介してCPU130の帰還端子(DIAG)に入力される。このような構成により、例えば、CPU130は、ハイサイドドライバ110の出力端子から出力される信号を監視し、監視結果に基づき当該ハイサイドドライバ110の入力端子への信号の供給を制御することが可能となる。 A part of the signal output from the high-side driver 110 is demultiplexed by a splitter or the like, and the demultiplexed signal is input to the feedback terminal (DIAG) of the CPU 130 via the resistor R15. With such a configuration, for example, the CPU 130 can monitor the signal output from the output terminal of the high-side driver 110 and control the supply of the signal to the input terminal of the high-side driver 110 based on the monitoring result. Becomes

また、ECUピンP11と抵抗R12との間に位置するノードn11と、ダイオードD12とECUピンP12との間に位置するノードn13と、の間は、ダイオードD11を介して電気的に接続される。即ち、ノードn11とノードn13との間は、ダイオードD11を介してバイパスされている。なお、ダイオードD11は、ノードn11からノードn13に向けて信号が供給されるように接続される。このような構成により、ノードn13からノードn11に向けて(即ち、ECUピンP12からECUピンP11に向けて)逆電流が生じたとしても、当該逆電流がダイオードD11により遮蔽される。 The node n11 located between the ECU pin P11 and the resistor R12 and the node n13 located between the diode D12 and the ECU pin P12 are electrically connected via the diode D11. That is, the node n11 and the node n13 are bypassed via the diode D11. The diode D11 is connected so that a signal is supplied from the node n11 to the node n13. With such a configuration, even if a reverse current is generated from the node n13 to the node n11 (that is, from the ECU pin P12 to the ECU pin P11), the reverse current is shielded by the diode D11.

ECUピンP12は、スタータリレー210のリレー接点の一方の端子に電気的に接続されている。また、当該リレー接点の他方の端子は、クラッチスイッチ(Clutch SW)を介して接地点(アース)に接続されている。 The ECU pin P12 is electrically connected to one terminal of a relay contact of the starter relay 210. The other terminal of the relay contact is connected to a ground point (earth) via a clutch switch (Clutch SW).

また、ECU500には、図1に示すように、ECUピンP13及びP14のうち少なくともいずれかが設けられていてもよい。 As shown in FIG. 1, the ECU 500 may be provided with at least one of the ECU pins P13 and P14.

ECUピンP13は、電力源(BAT)からスタータリレー210のリレー接点を介してスタータ230に供給される信号(電力)の一部をスプリッタ等により分波し、当該一部の信号をECU500に入力する(即ち、フィードバックする)ための入力端子である。このような構成により、例えば、CPU130は、ECUピンP13から入力された信号に基づき、スタータ230への電力供給の状態を監視することが可能となる。 The ECU pin P13 splits a part of the signal (power) supplied from the power source (BAT) to the starter 230 via the relay contact of the starter relay 210 by a splitter or the like, and inputs the part of the signal to the ECU 500. It is an input terminal for performing (that is, performing feedback). With such a configuration, for example, the CPU 130 can monitor the state of power supply to the starter 230 based on the signal input from the ECU pin P13.

また、ECUピンP14は、スタータリレー210のリレーコイルに対して供給された信号の一部を分波し、当該一部の信号をECU500に入力する(即ち、フィードバックする)ための入力端子である。このような構成により、例えば、CPU130は、ECUピンP14から入力された信号に基づき、スタータリレー210のリレーコイルに対する信号供給の状態を監視することが可能となる。 The ECU pin P14 is an input terminal for demultiplexing a part of the signal supplied to the relay coil of the starter relay 210 and inputting (ie, feeding back) the part of the signal to the ECU 500. .. With such a configuration, for example, the CPU 130 can monitor the state of signal supply to the relay coil of the starter relay 210 based on the signal input from the ECU pin P14.

続いて、図1及び図2を参照して、比較例に係るECU500が介在した、スタータリレー210の制御の一例について説明する。 Subsequently, an example of control of the starter relay 210 with the ECU 500 according to the comparative example interposed will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

例えば、外部のECUからECUピンP11に、スタータ230の駆動の指示に係る指示信号(Starter switch signal)が供給され、クラッチスイッチが導通状態に制御されたものとする。 For example, it is assumed that an external ECU supplies an instruction signal (Starter switch signal) related to an instruction to drive the starter 230 to the ECU pin P11, and the clutch switch is controlled to be in the conductive state.

この場合には、図1に示すように、ECUピンP11に入力された指示信号がノードn11で分波される。分波された指示信号の一部は、ダイオードD11を介してノードn13に向けてバイパスされて、ECUピンP12からECU500の外部に出力され、スタータリレー210のリレーコイルに供給される。即ち、参照符号C11で示された経路を介して、スタータリレー210のリレーコイルに駆動信号が供給されることとなる。これにより、タイミングt11においてスタータリレー210のリレー接点が導通状態に制御され、電力源(BAT)からスタータ230に電力が供給されるため、当該スタータ230が駆動することとなる。 In this case, as shown in FIG. 1, the instruction signal input to the ECU pin P11 is demultiplexed at the node n11. A part of the demultiplexed instruction signal is bypassed toward the node n13 via the diode D11, output from the ECU pin P12 to the outside of the ECU 500, and supplied to the relay coil of the starter relay 210. That is, the drive signal is supplied to the relay coil of the starter relay 210 via the path indicated by reference numeral C11. As a result, at timing t11, the relay contact of the starter relay 210 is controlled to be in the conductive state, and power is supplied from the power source (BAT) to the starter 230, so that the starter 230 is driven.

また、ノードn11で分波された指示信号の他の一部は、抵抗R12を介してCPU130に供給される。これにより、CPU130は、外部のECUからのスタータ230の駆動に関する指示を認識し、スタータ230の駆動に係る各種制御を実行することが可能となる。より具体的な一例として、CPU130は、外部のECUからの指示に基づき、ハイサイドドライバ110に駆動信号を供給することで、当該ハイサイドドライバ110を駆動してもよい。この場合には、参照符号C12で示された経路を介して、スタータリレー210のリレーコイルに駆動信号が供給されることとなる。これにより、ハイサイドドライバ110からスタータリレー210のリレーコイルに駆動信号が供給されるため、外部のECUからの指示信号に基づき内燃機関が始動しなかったとしても、ハイサイドドライバ110から供給される駆動信号に基づき、当該内燃機関の始動をアシストすることが可能となる。また、このときCPU130は、例えば、ECUピンP13及びP14にフィードバックされる各信号に基づき、スタータ230やスタータリレー210の駆動状態を監視し、監視結果に応じてハイサイドドライバ110を駆動してもよい。 The other part of the instruction signal demultiplexed at the node n11 is supplied to the CPU 130 via the resistor R12. As a result, the CPU 130 can recognize the instruction regarding the drive of the starter 230 from the external ECU and execute various controls regarding the drive of the starter 230. As a more specific example, the CPU 130 may drive the high side driver 110 by supplying a drive signal to the high side driver 110 based on an instruction from an external ECU. In this case, the drive signal is supplied to the relay coil of the starter relay 210 via the path indicated by reference numeral C12. As a result, the drive signal is supplied from the high-side driver 110 to the relay coil of the starter relay 210, so that it is supplied from the high-side driver 110 even if the internal combustion engine is not started based on the instruction signal from the external ECU. It becomes possible to assist the start of the internal combustion engine based on the drive signal. At this time, the CPU 130 also monitors the driving states of the starter 230 and the starter relay 210 based on the signals fed back to the ECU pins P13 and P14, and drives the high side driver 110 according to the monitoring result. Good.

ここで、図2を参照して、図1に示す例において、経路C11を介したスタータ230への信号の供給タイミングと、CPU130による制御に基づくハイサイドドライバ110から当該スタータ230への信号の供給タイミングと、の関係について説明する。図2は、比較例に係るECU500が介在した場合における、スタータリレー210の駆動タイミングの一例について示したタイミングチャートである。図2において、横軸は時間を示している。また、図2の上段に示したタイミングチャートは、外部のECUからECUピンP11への信号の供給タイミングを示している。また、中段に示したタイミングチャートは、CPU130による制御に基づきハイサイドドライバ110から出力される駆動信号の供給タイミングを示している。また、下段に示したタイミングチャートは、ECUピンP12から出力されスタータリレー210のリレーコイルに供給される信号の供給タイミングを示している。換言すると、下段に示したタイミングチャートは、スタータリレー210のリレー接点が導通状態と非導通状態との間で切り替わるタイミングを示している。なお、スタータリレー210のリレー接点は、当該スタータリレー210のリレーコイルに供給される信号のレベルがハイレベルを示す場合に、導通状態に制御されるものとする。 Here, referring to FIG. 2, in the example shown in FIG. 1, the signal supply timing to the starter 230 via the path C11 and the signal supply from the high side driver 110 to the starter 230 under the control of the CPU 130. The relationship between timing and will be described. FIG. 2 is a timing chart showing an example of drive timing of starter relay 210 when ECU 500 according to the comparative example is interposed. In FIG. 2, the horizontal axis represents time. The timing chart shown in the upper part of FIG. 2 shows the timing of supplying signals from the external ECU to the ECU pin P11. Further, the timing chart shown in the middle stage shows the supply timing of the drive signal output from the high side driver 110 under the control of the CPU 130. Further, the timing chart shown in the lower part shows the supply timing of the signal output from the ECU pin P12 and supplied to the relay coil of the starter relay 210. In other words, the timing chart shown in the lower part shows the timing at which the relay contact of the starter relay 210 switches between the conducting state and the non-conducting state. Note that the relay contact of the starter relay 210 is controlled to be conductive when the level of the signal supplied to the relay coil of the starter relay 210 indicates a high level.

例えば、図2に示す例では、参照符号t11からt13で示された期間中に、外部のECUからECUピンP11に指示信号が供給される。即ち、当該期間中に、ECUピンP11から経路C11を介して当該指示信号の一部がスタータリレー210のリレーコイルに供給され、当該指示信号の他の一部がCPU130に供給される。CPU130は、他のECUからの指示信号が供給されると、当該指示信号の供給が停止する前に、ハイサイドドライバ110を駆動する。例えば、図2に示す例では、参照符号t12で示されたタイミングで、ハイサイドドライバ110からスタータリレー210への駆動信号の供給が開始されている。なお、図2に示す例では、参照符号t14で示されたタイミングで内燃機関が始動しており、ハイサイドドライバ110からスタータリレー210への駆動信号の供給は、参照符号t15で示されたタイミングで停止されている。 For example, in the example shown in FIG. 2, the instruction signal is supplied from the external ECU to the ECU pin P11 during the period indicated by reference signs t11 to t13. That is, during the period, a part of the instruction signal is supplied to the relay coil of the starter relay 210 from the ECU pin P11 via the path C11, and another part of the instruction signal is supplied to the CPU 130. When the instruction signal is supplied from another ECU, the CPU 130 drives the high side driver 110 before the supply of the instruction signal is stopped. For example, in the example shown in FIG. 2, the supply of the drive signal from the high side driver 110 to the starter relay 210 is started at the timing indicated by reference numeral t12. In the example shown in FIG. 2, the internal combustion engine is started at the timing indicated by reference numeral t14, and the drive signal is supplied from the high-side driver 110 to the starter relay 210 at the timing indicated by reference numeral t15. Has been stopped at.

以上説明したように、比較例に係るECU500は、タイミングt11からt13で示された期間に外部のECUからECUピンP11に供給される指示信号をスタータリレー210の駆動に利用する。そのため、例えば、CPU130に何らかの異常が発生し、当該CPU130が動作することが困難な場合においても、外部のECUからの指示信号により内燃機関を始動させることが可能である。 As described above, the ECU 500 according to the comparative example uses the instruction signal supplied from the external ECU to the ECU pin P11 during the period indicated by the timings t11 to t13 to drive the starter relay 210. Therefore, for example, even when some abnormality occurs in the CPU 130 and it is difficult for the CPU 130 to operate, the internal combustion engine can be started by the instruction signal from the external ECU.

また、図2において参照符号S101で示された部分の信号、即ち、外部のECUからECUピンP11に供給される指示信号については、ECU500による制御が困難である。一方で、外部のECUから供給される指示信号のみでは内燃機関が始動しない場合もある。より具体的な一例として、常温時において外部のECUから供給される指示信号のみで内燃機関を始動させることが可能であったとしても、寒冷地においては、当該指示信号のみでは内燃機関を始動しきれない場合も想定され得る。これに対して、比較例に係るECU500では、CPU130が、外部のECUからECUピンP11に供給される指示信号に基づき、ハイサイドドライバ110からスタータリレー210への駆動信号の供給を制御する。そのため、例えば、図2に示す例のように、外部のECUから供給される指示信号のみでは内燃機関が始動しきれない場合においても、ハイサイドドライバ110から駆動信号を供給することで、内燃機関の始動をアシストすることが可能となる。 Further, it is difficult for the ECU 500 to control the signal in the portion indicated by reference numeral S101 in FIG. 2, that is, the instruction signal supplied from the external ECU to the ECU pin P11. On the other hand, the internal combustion engine may not start only with the instruction signal supplied from the external ECU. As a more specific example, even if it is possible to start the internal combustion engine only with an instruction signal supplied from an external ECU at room temperature, in a cold region, the internal combustion engine is started only with the instruction signal. It may be assumed that it cannot be completed. On the other hand, in the ECU 500 according to the comparative example, the CPU 130 controls the supply of the drive signal from the high side driver 110 to the starter relay 210 based on the instruction signal supplied from the external ECU to the ECU pin P11. Therefore, for example, as in the example shown in FIG. 2, even if the internal combustion engine cannot be started only with the instruction signal supplied from the external ECU, the internal combustion engine is supplied with the drive signal from the high side driver 110. It is possible to assist the starting of the.

以上、図1及び図2を参照して、比較例に係るECU500の構成の一例と、当該ECU500が介在したスタータリレー210の制御の一例と、についてそれぞれ説明した。 The example of the configuration of the ECU 500 according to the comparative example and the example of control of the starter relay 210 with the ECU 500 interposed have been described above with reference to FIGS. 1 and 2.

<1.2.技術的課題>
続いて、本発明の技術的課題として、特に、図1及び図2を参照して説明した比較例に係るECU500における技術的課題について以下に説明する。
<1.2. Technical issues>
Next, as technical problems of the present invention, technical problems in the ECU 500 according to the comparative example described with reference to FIGS. 1 and 2 will be described below.

図1を参照して説明したように、比較例に係るECU500では、ECUピンP11に入力された指示信号が、ダイオードD11が設けられたバイパス経路を介してECUピンP12から当該ECU500の外部に出力される。このような構成の基で、例えば、ECUピンP12が何らかの故障によりグラウンドショートした状態において、外部のECUからECUピンP11に指示信号が供給されると、ECUピンP11の電位に相当する電圧VonがダイオードD11に印加され、当該ダイオードD11に過電流が流れる場合がある。そのため、例えば、当該過電流の流入によりダイオードD11が破損する場合も想定され得る。 As described with reference to FIG. 1, in the ECU 500 according to the comparative example, the instruction signal input to the ECU pin P11 is output from the ECU pin P12 to the outside of the ECU 500 via the bypass path provided with the diode D11. To be done. Based on such a configuration, for example, when an instruction signal is supplied from an external ECU to the ECU pin P11 while the ECU pin P12 is ground-shorted due to some failure, the voltage Von corresponding to the potential of the ECU pin P11 is changed. An overcurrent may be applied to the diode D11 and an overcurrent may flow in the diode D11. Therefore, for example, a case where the diode D11 is damaged due to the inflow of the overcurrent can be assumed.

このような状況を鑑み、ダイオードD11として高耐圧の素子を使用することで、過電流による当該ダイオードD11の破損を防止する対策が考えられる。しかしながら、ダイオードD11として採用される素子は、高耐圧のものほど内部の構成が複雑化し、サイズもより大きくなる傾向にある。そのため、例えば、ダイオードD11として高耐圧の素子を適用すると、当該ダイオードD11を既存のECU500の筐体内におさめることが困難となり、ひいてはECU500を大型化せざるを得なくなる場合もある。これに対して、自動車の内部に設けられるECUは、設置スペースが限られているため装置の大型化が望ましくなく、ダイオードD11として大型のものを適用すると、ECU500を自動車内に設置することが困難となる状況も想定され得る。また、ダイオードD11として採用される素子は、高耐圧のものほどより高価になる傾向にある。そのため、ダイオードD11として高耐圧の素子を適用することで、ECU500を実現するためのコストの増加も想定され得る。 In view of such a situation, it is conceivable to use a high breakdown voltage element as the diode D11 to prevent damage to the diode D11 due to overcurrent. However, the element adopted as the diode D11 tends to have a complicated internal structure and a larger size as it has a higher breakdown voltage. Therefore, for example, if a high withstand voltage element is applied as the diode D11, it becomes difficult to fit the diode D11 in the housing of the existing ECU 500, and eventually the ECU 500 may have to be upsized. On the other hand, since the installation space of the ECU provided inside the vehicle is limited, it is not desirable to increase the size of the device. If a large diode D11 is applied, it is difficult to install the ECU 500 inside the vehicle. The following situation can be assumed. The element used as the diode D11 tends to be more expensive as it has a higher breakdown voltage. Therefore, by applying a high breakdown voltage element as the diode D11, an increase in cost for realizing the ECU 500 can be expected.

また、過電流の流入を想定して、ダイオードD11に対して直列に抵抗を接続することで、当該ダイオードD11に流れる電流を制限することにより、当該ダイオードD11として低耐圧の素子(即ち、サイズの小さい素子)を使用する対策も考えられる。しかしながら、ダイオードD11に対して直列に抵抗が接続されると、当該抵抗により電圧降下が生じ、当該ダイオードD11を介して供給される制御信号(即ち、他のECUから供給される指示信号)により、スタータリレー210を駆動することが困難となる場合がある。 In addition, assuming a flow of an overcurrent, a resistor is connected in series to the diode D11 to limit the current flowing through the diode D11. A measure using a small element) may be considered. However, when a resistor is connected in series to the diode D11, a voltage drop occurs due to the resistor, and a control signal supplied via the diode D11 (that is, an instruction signal supplied from another ECU) causes It may be difficult to drive the starter relay 210.

このような状況を鑑み、本発明では、他のECUから供給される制御信号をスタータリレー210の駆動に利用可能なECUを、小型かつ安価に実現可能とする仕組みについて提案する。 In view of such a situation, the present invention proposes a mechanism that allows an ECU that can use a control signal supplied from another ECU to drive the starter relay 210 to be small and inexpensive.

<<2.実施形態>>
以下に、本発明の実施形態に係るECUの技術的特徴についてまとめる。
<<2. Embodiment>>
The technical features of the ECU according to the embodiment of the present invention will be summarized below.

<2.1.ECUの構成>
まず、図3を参照して、本実施形態に係るECUの構成の一例について説明する。図3は、本実施形態に係るECUの概略的な構成の一例について説明するための説明図である。なお、図3と図1とを比較するとわかるように、本実施形態に係るECU100は、ダイオードD11に替えてダイオードD21が設けられている点と、抵抗R21が設けられてもよい点が、図1を参照して説明した比較例に係るECU500と異なる。そこで、本説明では、本実施形態に係るECU100の構成の一例について、前述した比較例に係るECU500と異なる部分に着目して説明し、当該ECU500と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
<2.1. ECU configuration>
First, an example of the configuration of the ECU according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram for describing an example of a schematic configuration of the ECU according to the present embodiment. As can be seen from a comparison between FIG. 3 and FIG. 1, the ECU 100 according to the present embodiment is different in that a diode D21 is provided instead of the diode D11 and that a resistor R21 may be provided. The ECU 500 is different from the ECU 500 according to the comparative example described with reference to FIG. Therefore, in the present description, an example of the configuration of the ECU 100 according to the present embodiment will be described focusing on a part different from the ECU 500 according to the comparative example described above, and a detailed description of a part substantially similar to the ECU 500 will be omitted. Omit it.

図3に示すように、ダイオードD21は、ノードn11と、ハイサイドドライバ110の入力側に位置するノードn21と、の間を電気的に接続するように設けられる。即ち、ノードn11とノードn21との間は、ダイオードD21を介してバイパスされている。なお、ダイオードD21は、ノードn11からノードn21に向けて信号が供給されるように接続される。即ち、ノードn21からノードn11に向けて逆電流が生じたとしても、当該逆電流がダイオードD21により遮蔽される。また、ノードn21と、ハイサイドドライバ110の入力端子INと、の間には、抵抗R21が設けられてもよい。なお、ハイサイドドライバ110が、スタータリレーを駆動する「駆動回路」の一例に相当する。 As shown in FIG. 3, the diode D21 is provided so as to electrically connect the node n11 and the node n21 located on the input side of the high side driver 110. That is, the node n11 and the node n21 are bypassed via the diode D21. The diode D21 is connected so that a signal is supplied from the node n11 to the node n21. That is, even if a reverse current is generated from the node n21 toward the node n11, the reverse current is shielded by the diode D21. A resistor R21 may be provided between the node n21 and the input terminal IN of the high side driver 110. The high side driver 110 corresponds to an example of a “driving circuit” that drives the starter relay.

ここで、外部のECUからECUピンP11に、スタータ230の駆動の指示に係る指示信号(Starter switch signal)が供給され、クラッチスイッチが導通状態に制御されたものとする。 Here, it is assumed that an instruction signal (Starter switch signal) relating to an instruction to drive the starter 230 is supplied from the external ECU to the ECU pin P11, and the clutch switch is controlled to be in the conductive state.

この場合には、まず、前述した比較例に係るECU500と同様に、ECUピンP11に入力された当該指示信号がノードn11で分波される。一方で、本実施形態に係るECU100においては、分波された指示信号の一部は、ダイオードD21を介してノードn21に向けてバイパスされて、抵抗R21を介してハイサイドドライバ110の入力端子に供給される。次いで、入力端子に供給された指示信号に基づきハイサイドドライバ110が駆動し、当該ハイサイドドライバ110からダイオードD12及びECUピンP12を介して、スタータリレー210のリレーコイルに駆動信号が供給される。即ち、参照符号C13で示された経路を介して、スタータリレー210のリレーコイルに駆動信号が供給されることとなる。これにより、スタータリレー210のリレー接点が導通状態に制御され、電力源(BAT)からスタータ230に電力が供給されるため、当該スタータ230が駆動することとなる。なお、ダイオードD21を介してハイサイドドライバ110の入力端子INに供給される指示信号が「第1の信号」の一例に相当する。また、ハイサイドドライバ110からスタータリレー210に供給される駆動信号が「第2の信号」の一例に相当する。 In this case, first, similarly to the ECU 500 according to the comparative example described above, the instruction signal input to the ECU pin P11 is demultiplexed at the node n11. On the other hand, in the ECU 100 according to the present embodiment, a part of the demultiplexed instruction signal is bypassed toward the node n21 via the diode D21 and is input to the input terminal of the high side driver 110 via the resistor R21. Supplied. Then, the high-side driver 110 is driven based on the instruction signal supplied to the input terminal, and the drive signal is supplied from the high-side driver 110 to the relay coil of the starter relay 210 via the diode D12 and the ECU pin P12. That is, the drive signal is supplied to the relay coil of the starter relay 210 via the path indicated by reference numeral C13. As a result, the relay contact of the starter relay 210 is controlled to be in the conductive state, and power is supplied from the power source (BAT) to the starter 230, so that the starter 230 is driven. The instruction signal supplied to the input terminal IN of the high side driver 110 via the diode D21 corresponds to an example of “first signal”. The drive signal supplied from the high-side driver 110 to the starter relay 210 corresponds to an example of the "second signal".

ここで、経路C13に着目すると、ダイオードD21には、外部のECUから供給される駆動信号、即ち、ECU100による制御が困難な信号が直接流入する構成となっている。これに対して、本実施形態に係るECU100では、必要に応じて、ダイオードD21に対して抵抗R21が直列に接続される構成とすることで、当該ダイオードD21に流れる電流を抵抗R21により制限することも可能である。これにより、本実施形態に係るECU100に依れば、当該ダイオードD21として低耐圧の素子(即ち、サイズの小さい素子)を使用することが可能となるため、例えば、ECU100の大型化を抑制することが可能となり、設計の自由度も向上する。また、本実施形態に係るECU100では、外部のECUから供給される指示信号に基づきハイサイドドライバ110を駆動し、当該ハイサイドドライバ110から出力される駆動信号によりスタータリレー210を駆動する構成となっている。即ち、本実施形態に係るECU100においては、ハイサイドドライバ110に入力される信号のレベルに関わらず、当該ハイサイドドライバ110から所定のレベルの駆動信号を出力することが可能である。そのため、例えば、抵抗R21により電圧降下が生じたとしても、ハイサイドドライバ110を駆動することが可能であれば、当該電圧降下の影響に関わらずスタータリレー210を駆動することが可能となる。 Here, focusing on the path C13, a drive signal supplied from an external ECU, that is, a signal that is difficult to control by the ECU 100 directly flows into the diode D21. On the other hand, in the ECU 100 according to the present embodiment, the resistor R21 is connected in series to the diode D21 as necessary, so that the current flowing through the diode D21 is limited by the resistor R21. Is also possible. As a result, according to the ECU 100 according to the present embodiment, it is possible to use a low breakdown voltage element (that is, an element having a small size) as the diode D21, so that the ECU 100 is prevented from increasing in size, for example. Is possible and the degree of freedom in design is improved. Further, the ECU 100 according to the present embodiment is configured to drive the high side driver 110 based on an instruction signal supplied from an external ECU and drive the starter relay 210 with a drive signal output from the high side driver 110. ing. That is, in the ECU 100 according to this embodiment, it is possible to output a drive signal of a predetermined level from the high side driver 110 regardless of the level of the signal input to the high side driver 110. Therefore, for example, even if a voltage drop occurs due to the resistor R21, if the high-side driver 110 can be driven, the starter relay 210 can be driven regardless of the influence of the voltage drop.

また、ノードn11で分波された指示信号の他の一部は、抵抗R12を介してCPU130に供給される。これにより、前述した比較例に係るECU500と同様に、CPU130は、外部のECUからのスタータ230の駆動に関する指示を認識し、スタータ230の駆動に係る各種制御を実行することが可能となる。なお、この場合には、参照符号C12で示された経路を介して、スタータリレー210のリレーコイルに駆動信号が供給されることとなる。また、CPU130がハイサイドドライバ110を駆動するために、当該ハイサイドドライバ110に供給する信号が「第3の信号」の一例に相当する。 The other part of the instruction signal demultiplexed at the node n11 is supplied to the CPU 130 via the resistor R12. As a result, similarly to the ECU 500 according to the comparative example described above, the CPU 130 can recognize an instruction regarding driving of the starter 230 from an external ECU and execute various controls regarding driving of the starter 230. In this case, the drive signal is supplied to the relay coil of the starter relay 210 via the path indicated by reference numeral C12. The signal supplied to the high-side driver 110 for the CPU 130 to drive the high-side driver 110 corresponds to an example of the “third signal”.

以上、図3を参照して、本実施形態に係るECUの構成の一例について説明した。 The example of the configuration of the ECU according to the present embodiment has been described above with reference to FIG.

<2.2.ハイサイドドライバの構成>
続いて、図4を参照して、本実施形態に係るECUにおいて適用されるハイサイドドライバの構成の一例について説明する。図4は、本実施形態に係るECUにおいて適用されるハイサイドドライバの構成の一例を示したブロック図である。
<2.2. High-side driver configuration>
Next, an example of the configuration of the high side driver applied to the ECU according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the high side driver applied in the ECU according to the present embodiment.

図4に示すように、本実施形態に係るハイサイドドライバ110は、ESD(Electro−Static Discharge)111と、制御部(Logic)112と、チャージポンプレベルシフター整流部(Charge pump Level shifter Rectifier)113と、アンクランプド制限部(Limit for unclamped ind. loads)114と、電流制限部(Current Limit)115と、ゲート保護部(Gate protection)116と、トランジスタ117と、温度センサ(Temperature sensor)119と、電圧源(Voltage source)121と、過電圧保護部(Overvoltage protection)122と、を含む。 As shown in FIG. 4, the high-side driver 110 according to this embodiment includes an ESD (Electro-Static Discharge) 111, a control unit (Logic) 112, and a charge pump level shifter rectifier 113. A limit for unclamped ind. loads 114, a current limit 115, a gate protection 116, a transistor 117, and a temperature sensor 119. A voltage source 121 and an overvoltage protection unit 122 are included.

トランジスタ117は、例えば、MOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor)等により構成され、帰還ダイオード118が逆並列に接続されてスイッチング回路を構成している。トランジスタ117は、ドレイン端子側には電源電圧(+Vbb)が印加され、ソース端子側にはハイサイドドライバ110の出力端子OUTが電気的に接続されている。即ち、トランジスタ117のゲート端子に電圧が印加され当該トランジスタ117が導通状態となると、電源電圧(+Vbb)に応じた駆動信号が、当該出力端子OUTからハイサイドドライバ110の外部に出力される。なお、電源電圧(+Vbb)の印加の有無は、イグニッションスイッチ(IGSW)により選択的に制御される。なお、当該出力端子OUTの電位は、参照符号123で示された負荷(抵抗)により決定される。 The transistor 117 is composed of, for example, a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), and the feedback diode 118 is connected in anti-parallel to form a switching circuit. A power supply voltage (+Vbb) is applied to the drain terminal side of the transistor 117, and the output terminal OUT of the high-side driver 110 is electrically connected to the source terminal side. That is, when a voltage is applied to the gate terminal of the transistor 117 and the transistor 117 becomes conductive, a drive signal corresponding to the power supply voltage (+Vbb) is output from the output terminal OUT to the outside of the high side driver 110. Whether or not the power supply voltage (+Vbb) is applied is selectively controlled by an ignition switch (IGSW). The potential of the output terminal OUT is determined by the load (resistance) indicated by reference numeral 123.

電圧源121は、電源電圧(+Vbb)に基づき駆動し、制御部112が駆動するための電圧VLogicを当該制御部112に印加する。また、過電圧保護部122は、電圧源121を過電圧から保護するために設けられている。The voltage source 121 is driven based on the power supply voltage (+Vbb), and applies the voltage V Logic for driving the control unit 112 to the control unit 112. The overvoltage protection unit 122 is provided to protect the voltage source 121 from overvoltage.

ESD111は、静電気放電からハイサイドドライバ110の内部の回路や素子を保護するための構成である。ハイサイドドライバ110の入力端子INに入力された入力信号は、ESD111を介して制御部112に入力される。 The ESD 111 is a structure for protecting the internal circuits and elements of the high side driver 110 from electrostatic discharge. The input signal input to the input terminal IN of the high side driver 110 is input to the control unit 112 via the ESD 111.

温度センサ119は、ハイサイドドライバ110の内部の温度を検出するための構成である。温度センサ119は、当該温度の検出結果を示す情報を制御部112に出力する。 The temperature sensor 119 has a configuration for detecting the temperature inside the high-side driver 110. The temperature sensor 119 outputs information indicating the detection result of the temperature to the control unit 112.

制御部112は、入力端子INからESD111を介して入力される入力信号のレベルがハイ及びローのいずれかに応じて、後段に位置するチャージポンプレベルシフター整流部113を駆動する。具体的な一例として、制御部112は、入力信号のレベルがハイの場合に、チャージポンプレベルシフター整流部113に駆動信号を供給することで、当該チャージポンプレベルシフター整流部113を駆動する。 The control unit 112 drives the charge pump level shifter rectifying unit 113 located in the subsequent stage according to whether the level of the input signal input from the input terminal IN via the ESD 111 is high or low. As a specific example, the control unit 112 drives the charge pump level shifter rectifying unit 113 by supplying a drive signal to the charge pump level shifter rectifying unit 113 when the level of the input signal is high.

また、制御部112は、温度センサ119による温度の検出結果に応じて、チャージポンプレベルシフター整流部113の駆動を制御してもよい。具体的な一例として、制御部112は、ハイサイドドライバ110の内部の温度が閾値以上の場合には、チャージポンプレベルシフター整流部113の駆動を制限してもよい。 Further, the control unit 112 may control the driving of the charge pump level shifter rectifying unit 113 according to the temperature detection result of the temperature sensor 119. As a specific example, the controller 112 may limit the drive of the charge pump level shifter rectifier 113 when the temperature inside the high-side driver 110 is equal to or higher than a threshold value.

チャージポンプレベルシフター整流部113は、制御部112から駆動信号が供給されると、供給された駆動信号を昇圧し、昇圧された駆動信号をトランジスタ117のゲート端子に供給する。即ち、チャージポンプレベルシフター整流部113からトランジスタ117のゲート端子に駆動信号が供給されることで、当該トランジスタ117が導通状態に制御される。なお、トランジスタ117のゲート端子側には、故障等の異常が発生した場合に、当該ゲート端子を保護するゲート保護部116が設けられている。 When the drive signal is supplied from the control unit 112, the charge pump level shifter rectification unit 113 boosts the supplied drive signal and supplies the boosted drive signal to the gate terminal of the transistor 117. That is, the drive signal is supplied from the charge pump level shifter rectifier 113 to the gate terminal of the transistor 117, so that the transistor 117 is controlled to be conductive. Note that a gate protection portion 116 is provided on the gate terminal side of the transistor 117 to protect the gate terminal when an abnormality such as a failure occurs.

また、アンクランプド制限部114及び電流制限部115は、出力端子OUTからの駆動信号の出力を制限するためのリミッタである。具体的には、アンクランプド制限部114は、誘導性負荷(inductive loads)に伴う異常の発生を、出力信号をクランプさせずに防止するためのリミッタとして動作する。また、電流制限部115は、出力端子OUT側の系の故障等に伴い、当該出力端子からの過電流の流出を防止するためのリミッタとして動作する。具体的な一例として、負荷123等の破損に伴い出力端子OUTから過電流が出力されるような状況が検出されると、電流制限部115がトランジスタ117のゲート端子への駆動信号の供給を制限する。これにより、トランジスタ117が非導通状態となり、出力端子OUTからの駆動信号の出力が遮断される。 The unclamped limiter 114 and the current limiter 115 are limiters for limiting the output of the drive signal from the output terminal OUT. Specifically, the unclamped limiting unit 114 operates as a limiter for preventing the occurrence of abnormality due to inductive loads without clamping the output signal. Further, the current limiting unit 115 operates as a limiter for preventing outflow of overcurrent from the output terminal OUT due to a failure of the system on the output terminal OUT side. As a specific example, when a situation in which an overcurrent is output from the output terminal OUT due to damage to the load 123 or the like is detected, the current limiting unit 115 limits the supply of the drive signal to the gate terminal of the transistor 117. To do. As a result, the transistor 117 becomes non-conductive, and the output of the drive signal from the output terminal OUT is cut off.

また、前述したように、ハイサイドドライバ110への電源電圧(+Vbb)の供給はイグニッションスイッチにより制御される。そのため、本実施形態に係るハイサイドドライバ110は、入力端子INへの入力信号の入力状況に関わらず、イグニッションスイッチにより、出力端子OUTからの駆動信号の出力を停止することが可能となっている。 Further, as described above, the supply of the power supply voltage (+Vbb) to the high side driver 110 is controlled by the ignition switch. Therefore, the high-side driver 110 according to the present embodiment can stop the output of the drive signal from the output terminal OUT by the ignition switch regardless of the input state of the input signal to the input terminal IN. ..

以上、図4を参照して、本実施形態に係るECUにおいて適用されるハイサイドドライバの構成の一例について説明した。 The example of the configuration of the high side driver applied to the ECU according to the present embodiment has been described above with reference to FIG.

<2.3.ECUによる制御>
続いて、図3及び図5を参照して、本実施形態に係るECU100が介在した、スタータリレー210の制御の一例について説明する。図5は、本実施形態に係るECU100が介在した場合における、スタータリレー210の駆動タイミングの一例について示したタイミングチャートである。図5において、横軸は時間を示している。また、図5の上段に示したタイミングチャートは、外部のECUからECUピンP11への信号の供給タイミングを示している。また、中段に示したタイミングチャートは、CPU130による制御に基づきハイサイドドライバ110から出力される駆動信号の供給タイミングを示している。また、下段に示したタイミングチャートは、ECUピンP12から出力されスタータリレー210のリレーコイルに供給される信号の供給タイミングを示している。
<2.3. Control by ECU>
Next, an example of control of the starter relay 210 with the ECU 100 according to the present embodiment interposed will be described with reference to FIGS. 3 and 5. FIG. 5 is a timing chart showing an example of the drive timing of the starter relay 210 when the ECU 100 according to the present embodiment intervenes. In FIG. 5, the horizontal axis represents time. The timing chart shown in the upper part of FIG. 5 shows the timing of supplying signals from the external ECU to the ECU pin P11. Further, the timing chart shown in the middle stage shows the supply timing of the drive signal output from the high side driver 110 under the control of the CPU 130. Further, the timing chart shown in the lower part shows the supply timing of the signal output from the ECU pin P12 and supplied to the relay coil of the starter relay 210.

なお、本説明では、図2を参照して説明した比較例と同様に、外部のECUからECUピンP11に、スタータ230の駆動の指示に係る指示信号(Starter switch signal)が供給され、クラッチスイッチが導通状態に制御されたものとする。具体的には、図2に示す例と同様に、参照符号t11からt13で示された期間中に、外部のECUからECUピンP11に指示信号が供給される。 Note that, in the present description, similarly to the comparative example described with reference to FIG. 2, an instruction signal (Starter switch signal) relating to an instruction to drive the starter 230 is supplied from the external ECU to the ECU pin P11, and the clutch switch is activated. Is controlled to be in a conductive state. Specifically, similarly to the example shown in FIG. 2, the instruction signal is supplied from the external ECU to the ECU pin P11 during the period indicated by reference signs t11 to t13.

前述したように、本実施形態に係るECU100では、ECUピンP11に入力されてノードn11で分波された指示信号の一部は、ダイオードD21及び抵抗R21を介して、ハイサイドドライバ110の入力端子INに入力される。これにより、ハイサイドドライバ110が駆動し、当該ハイサイドドライバ110の出力端子OUTから出力される駆動信号が、スタータリレー210のリレーコイルに供給される。即ち、本実施形態に係るECU100では、参照符号t11からt13で示された期間中においては、経路C13を介して、スタータリレー210のリレーコイルに駆動信号が供給される。これにより、タイミングt11においてスタータリレー210のリレー接点が導通状態に制御され、電力源(BAT)からスタータ230に電力が供給されるため、当該スタータ230が駆動することとなる。 As described above, in the ECU 100 according to the present embodiment, a part of the instruction signal input to the ECU pin P11 and branched at the node n11 is input to the high side driver 110 via the diode D21 and the resistor R21. Input to IN. As a result, the high side driver 110 is driven, and the drive signal output from the output terminal OUT of the high side driver 110 is supplied to the relay coil of the starter relay 210. That is, in the ECU 100 according to the present embodiment, the drive signal is supplied to the relay coil of the starter relay 210 via the path C13 during the period indicated by reference signs t11 to t13. As a result, at timing t11, the relay contact of the starter relay 210 is controlled to be in the conductive state, and power is supplied from the power source (BAT) to the starter 230, so that the starter 230 is driven.

また、図2を参照して説明した比較例に係るECU500と同様に、ノードn11で分波された指示信号の他の一部は、抵抗R12を介してCPU130に供給される。即ち、CPU130は、外部のECUからの指示に基づき、ハイサイドドライバ110に駆動信号を供給することで、当該ハイサイドドライバ110を駆動してもよい。この場合には、参照符号C12で示された経路を介して、スタータリレー210のリレーコイルに駆動信号が供給されることとなる。例えば、図5に示す例では、図2に示す例と同様に、参照符号t12で示されたタイミングで、CPU130からの制御に基づき、ハイサイドドライバ110からスタータリレー210への駆動信号の供給が開始されている。なお、図5に示す例では、参照符号t14で示されたタイミングで内燃機関が始動しており、ハイサイドドライバ110からスタータリレー210への駆動信号の供給は、参照符号t15で示されたタイミングで停止している。 Further, similar to the ECU 500 according to the comparative example described with reference to FIG. 2, another part of the instruction signal demultiplexed at the node n11 is supplied to the CPU 130 via the resistor R12. That is, the CPU 130 may drive the high side driver 110 by supplying a drive signal to the high side driver 110 based on an instruction from an external ECU. In this case, the drive signal is supplied to the relay coil of the starter relay 210 via the path indicated by reference numeral C12. For example, in the example shown in FIG. 5, similarly to the example shown in FIG. 2, the drive signal is supplied from the high side driver 110 to the starter relay 210 at the timing indicated by reference numeral t12 based on the control from the CPU 130. Has been started. In the example shown in FIG. 5, the internal combustion engine is started at the timing indicated by reference numeral t14, and the drive signal is supplied from the high side driver 110 to the starter relay 210 at the timing indicated by reference numeral t15. Stopped at.

ここで、タイミングt11からt13の期間に着目する。図2を参照して前述した例と同様に、参照符号S101で示された部分の信号、即ち、外部のECUからECUピンP11に供給される指示信号については、ECU100による制御が困難である。そのため、比較例に係るECU500では、参照符号S103で示された部分の信号の供給、即ち、タイミングt11からt13の期間におけるスタータリレー210への信号の供給を、ECU500自身が制御することが困難であった。 Here, pay attention to the period from timing t11 to t13. Similar to the example described above with reference to FIG. 2, it is difficult for the ECU 100 to control the signal of the portion indicated by reference numeral S101, that is, the instruction signal supplied from the external ECU to the ECU pin P11. Therefore, in the ECU 500 according to the comparative example, it is difficult for the ECU 500 itself to control the supply of the signal of the portion indicated by reference numeral S103, that is, the supply of the signal to the starter relay 210 in the period from timing t11 to t13. there were.

これに対して、本実施形態に係るECU100では、前述したように、参照符号S103で示された部分の信号の供給がハイサイドドライバ110により行われる。そのため、例えば、タイミングt11からt13の期間において故障等の何らかの異常が発生した場合においても、ハイサイドドライバ110に設けられた各種リミッタにより、スタータリレー210への駆動信号の供給を制限することが可能となる。 On the other hand, in the ECU 100 according to the present embodiment, as described above, the high side driver 110 supplies the signal of the portion indicated by the reference numeral S103. Therefore, for example, even when some abnormality such as a failure occurs in the period from timing t11 to timing t13, the supply of the drive signal to the starter relay 210 can be restricted by the various limiters provided in the high side driver 110. Becomes

以上、図3及び図5を参照して、本実施形態に係るECU100が介在した、スタータリレー210の制御の一例について説明した。 The example of the control of the starter relay 210, in which the ECU 100 according to the present embodiment is interposed, has been described above with reference to FIGS. 3 and 5.

<<3.むすび>>
以上、説明したように、本開示の一実施形態に係るECU100は、ECUピンP11と、ハイサイドドライバ110と、ダイオードD21とを備える。ECUピンP11には、他のユニット(例えば、他のECU)から制御信号(例えば、指示信号)が供給される。また、ダイオードD21は、ECUピンP11からハイサイドドライバ110の入力端子IN側に向けて、上記制御信号供給されるように接続される。また、ハイサイドドライバ110は、入力された当該制御信号に基づきスタータリレー210に対して駆動信号を供給することで当該スタータリレー210を駆動する。以上のような構成のため、本実施形態に係るECU100は、CPU130が動作することが困難な場合においても、外部のECUからの指示信号に基づきハイサイドドライバ110が駆動するため、内燃機関を始動させることが可能である。
<<3. Conclusion >>
As described above, the ECU 100 according to the embodiment of the present disclosure includes the ECU pin P11, the high side driver 110, and the diode D21. A control signal (for example, an instruction signal) is supplied to the ECU pin P11 from another unit (for example, another ECU). The diode D21 is connected so that the control signal is supplied from the ECU pin P11 toward the input terminal IN side of the high side driver 110. Further, the high side driver 110 drives the starter relay 210 by supplying a drive signal to the starter relay 210 based on the input control signal. With the above-described configuration, the ECU 100 according to the present embodiment starts the internal combustion engine because the high side driver 110 is driven based on the instruction signal from the external ECU even when the CPU 130 is difficult to operate. It is possible to

また、本実施形態に係るECU100は、必要に応じて、ダイオードD21に対して抵抗R21が直列に接続される構成とすることで、当該ダイオードD21に流れる電流を抵抗R21により制限することも可能である。これにより、当該ダイオードD21として低耐圧の素子(即ち、サイズの小さい素子)を使用することも可能となる。そのため、本実施形態に係るECU100は、例えば、前述した比較例に係るECU500に比べて小型かつ安価に実現することが可能である。また、ダイオードD21として小型のものを使用することが可能なため、設計の自由度も向上する。 Further, the ECU 100 according to the present embodiment can limit the current flowing through the diode D21 by the resistor R21 by configuring the resistor R21 to be connected in series to the diode D21, if necessary. is there. As a result, it becomes possible to use a low breakdown voltage element (that is, an element having a small size) as the diode D21. Therefore, the ECU 100 according to the present embodiment can be realized smaller and cheaper than the ECU 500 according to the comparative example described above, for example. Moreover, since a small diode D21 can be used, the degree of freedom in design is improved.

また、本実施形態に係るECU100においては、上述の通り、外部のユニットから供給される制御信号に基づきハイサイドドライバ110を駆動し、当該ハイサイドドライバ110から出力される駆動信号によりスタータリレー210を駆動する構成となっている。そのため、本実施形態にECU100においては、ダイオードD21に対して抵抗R21を直列に接続する構成とすることで、当該抵抗R21により電圧降下が生じたとしても、当該電圧降下の影響に関わらずスタータリレー210を駆動することが可能である。 Further, in the ECU 100 according to the present embodiment, as described above, the high side driver 110 is driven based on the control signal supplied from the external unit, and the starter relay 210 is driven by the drive signal output from the high side driver 110. It is configured to drive. Therefore, in the ECU 100 according to the present embodiment, the resistor R21 is connected in series to the diode D21 so that even if a voltage drop occurs due to the resistor R21, the starter relay is irrespective of the influence of the voltage drop. It is possible to drive 210.

また、本実施形態に係るECU100においては、他のユニットからの制御信号の供給を制御することが困難な場合においても、ハイサイドドライバ110に設けられた各種リミッタにより、スタータリレー210への駆動信号の供給を制限することが可能である。そのため、本実施形態のECU100に依れば、例えば、スタータリレー210への駆動信号として過電流が出力されるような状況が検出された場合に、当該駆動信号の供給を当該ECU100の制御により制限することが可能となる。また、本実施形態に係るECU100においては、他のユニットからの制御信号の供給状況に関わらず、イグニッションスイッチにより、ハイサイドドライバ110からスタータリレー210への駆動信号の出力を停止することも可能である。 Further, in the ECU 100 according to the present embodiment, even when it is difficult to control the supply of the control signal from the other unit, the drive signal to the starter relay 210 is output by the various limiters provided in the high side driver 110. It is possible to limit the supply of Therefore, according to the ECU 100 of the present embodiment, for example, when a situation in which an overcurrent is output as a drive signal to the starter relay 210 is detected, the supply of the drive signal is restricted by the control of the ECU 100. It becomes possible to do. Further, in the ECU 100 according to the present embodiment, it is possible to stop the output of the drive signal from the high side driver 110 to the starter relay 210 by the ignition switch regardless of the supply status of the control signal from other units. is there.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described above in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to these examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

100 ECU
110 ハイサイドドライバ
112 制御部
113 チャージポンプレベルシフター整流部
114 アンクランプド制限部
115 電流制限部
116 ゲート保護部
117 トランジスタ
118 帰還ダイオード
119 温度センサ
121 電圧源
122 過電圧保護部
123 負荷
130 CPU
210 スタータリレー
230 スタータ
100 ECU
110 high-side driver 112 control unit 113 charge pump level shifter rectification unit 114 unclamped limiting unit 115 current limiting unit 116 gate protection unit 117 transistor 118 feedback diode 119 temperature sensor 121 voltage source 122 overvoltage protection unit 123 load 130 CPU
210 Starter Relay 230 Starter

Claims (6)

他のユニットから第1の信号が供給される入力端子(P11)と、
駆動回路(110)と、
前記入力端子(P11)から前記駆動回路(110)の入力側に向けて前記第1の信号が供給されるように接続されたダイオード(D21)と、
前記ダイオード(D21)と前記駆動回路(110)の入力側との間に、当該ダイオード(D21)に流れる電流を制限する抵抗(R21)と、
を備え、
前記駆動回路(110)は、入力される前記第1の信号に基づきスタータリレー(210)に対して第2の信号を供給することで当該スタータリレーを駆動する、
制御装置。
An input terminal (P11) to which the first signal is supplied from another unit,
A drive circuit (110),
A diode (D21) connected so that the first signal is supplied from the input terminal (P11) toward the input side of the drive circuit (110);
Between the diode (D21) and the input side of the drive circuit (110), a resistor (R21) for limiting the current flowing through the diode (D21),
Equipped with
The drive circuit (110) drives the starter relay by supplying a second signal to the starter relay (210) based on the input first signal.
Control device.
前記第1の信号に基づき前記駆動回路(110)の入力側に対して前記抵抗(R21)を介して第3の信号を供給する制御部(130)を備え、
前記駆動回路(110)は、入力される前記第3の信号に基づき、前記スタータリレー(210)に対して第2の信号を供給する、
請求項に記載の制御装置。
A control unit (130) for supplying a third signal to the input side of the drive circuit (110) via the resistor (R21) based on the first signal;
The drive circuit (110) supplies a second signal to the starter relay (210) based on the input third signal.
The control device according to claim 1 .
前記駆動回路(110)は、前記スタータリレー(210)に対して、前記第1の信号に基づき前記第2の信号の供給を開始した後に、前記第3の信号に基づき前記第2の信号の供給を開始する、請求項に記載の制御装置。 The drive circuit (110) starts supplying the second signal to the starter relay (210) based on the first signal, and then supplies the second signal based on the third signal. The control device according to claim 2 , which starts the supply. 前記制御部(130)は、前記駆動回路(110)から出力される前記第2の信号に基づき、当該駆動回路(110)への前記第3の信号の供給を制御する、請求項またはに記載の制御装置。 Wherein the control unit (130), based on the second signal output from said driving circuit (110) controls the supply of the third signal to the drive circuit (110), according to claim 2 or 3 The control device according to 1. 前記駆動回路(110)は、所定の条件に基づき前記第2の信号の出力を制限するリミッタ(115)を備える、請求項1〜のいずれか一項に記載の制御装置。 It said drive circuit (110) includes a limiter (115) for limiting the output of the second signal based on a predetermined condition, the control apparatus according to any one of claims 1-4. 前記駆動回路(110)による前記スタータリレーへの前記第2の信号の供給は、イグニッションスイッチ(IGSW)により制御される、請求項1〜のいずれか一項に記載の制御装置。 Supply of the second signal to the starter relay by the drive circuit (110) is controlled by the ignition switch (IGSW), the control apparatus according to any one of claims 1-5.
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