JP7269359B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子制御装置に関する。

電子制御装置に使用されるマイクロコンピュータ(以下、マイコン）には、電源電圧が供給され、例えば複数の電源電圧が供給される場合には、それらの電源電圧は電圧レベルや投入シーケンスがマイコン毎に決められている。電源ＩＣなどにより、それらの電源電圧が所望の電圧レベルやシーケンスで生成され、マイコンに供給されることでマイコンは正常動作することが可能となる。

しかし、電源電圧の電圧レベルが所望のレベルと異なったり、複数の電源電圧の起動シーケンスが所望のシーケンスと異なったりする場合は、マイコンが正常起動しないなどの問題となる場合がある。ここで、一般的に電源電圧を出力する出力端子には、電源電圧を安定化させるためのコンデンサがつけられ、パワーダウン時などはこの電源電圧は接続されるコンデンサの値と接続される抵抗によって次第に放電される。しかし、このパワーダウンされている時間が短いと十分に電源電圧の電圧が低下しないうちに、再起動することになり、マイコンが正常なシャットダウン処理を実行できなかったり、所望の電源電圧の起動シーケンスが守られず、マイコンが起動しなかったり正常動作とならない場合がある。

このように、パワーダウン時にマイコンのパワーダウン処理を完了させ、次回再起動時の所望の電源電圧の起動シーケンスを実行し、マイコンへ電源電圧を供給するために、マイコンに使用する電源電圧は、パワーダウン時に早急で確実な放電が必要となる。

ここで、電源電圧を放電する従来技術として、特許文献１のような技術がある。特許文献１には、「電子制御装置の強制初期化回路であって、電源入力端子とＤＣ電源の高電位側端子との間に直列に接続され、電源電流の制限を制御する電源電流制限回路と、電源入力端子をＧＮＤと接続する電源入力端子接地回路とを備え、電源電流制限回路は、外部からの第１の動作信号が当該電源電流制限回路に入力されると電源電流を制限し、電源入力端子接地回路は、電源電流が制限されたのちに、第２の動作信号が入力されると、電圧維持回路が電源入力端子とＧＮＤとの接続状態を所定の時間維持する間に内部の電荷が放電されることにより初期化が行われように、電源入力端子とＧＮＤとを接続し、所定の時間後は、接続が解除される。」という内容が開示されている。

特開２０１４－１２７１１３号公報

上記特許文献１の技術によれば、マイコンにより初期化の必要性が診断され、電源入力端子の電荷を強制的に放電することで初期化が実行される。しかしながら、同文献の技術では、マイコンが正常動作していない場合、初期化の制御ができず、電子制御装置を正常起動させることができないという問題が生じる。

本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電源電圧の制御により、マイコンに正常な終了と正常な再起動を確実に行わせることができる信頼性の高い電子制御装置を提供することにある。

上記課題を解決する本発明の電子制御装置は、マイコンと、該マイコンの電源電圧を制御する電源制御部と、該電源制御部と前記マイコンとの間に設けられたコンデンサと、を有する電子制御装置であって、前記電源制御部は、前記マイコンを起動させる起動信号のＯＮにより前記マイコンに前記電源電圧を供給し、前記起動信号のＯＦＦにより前記電源電圧の供給を停止する電源部と、前記起動信号のＯＦＦによりＬｏｗのリセット信号を生成するリセット制御部と、前記Ｌｏｗのリセット信号を取得することにより、前記コンデンサの電荷を放電する放電制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、電源電圧の制御により、マイコンに正常な終了と正常な再起動を確実に行わせることができる信頼性の高い電子制御装置を提供することができる。本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

第１実施形態に係る電子制御装置の概略構成の一例を示した図。 第２実施形態に係る電子制御装置の概略構成の一例を示した図。 第３実施形態に係る電子制御装置の概略構成の一例を示した図。 第４実施形態に係る電子制御装置の概略構成の一例を示した図。 各種信号の出力タイミングの一例を示したタイミングチャート。 各種信号の出力タイミングの一例を示したタイミングチャート。

以下、本発明の各実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態では、各図面において同一の構成については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明は省略する。また、図１から図４の各構成図、および図５、図６の各フローチャートは、本発明に係る実施形態の一例であり請求項を限定するものではない。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る電子制御装置の概略構成の一例を示した図である。電子制御装置２５は、本実施形態の構成を説明するための最小の回路構成を示している。

電子制御装置２５は、例えば自動車などの車両に搭載されるＥＣＵであり、図１に示すように、バッテリ１６が接続されバッテリ電圧ＶＢが電源電圧として供給される電源制御部２０と、電源制御部２０に接続されるマイコン１８とを備えている。電源制御部２０は、マイコン１８に電源電圧を供給する際の制御を行う電源ＩＣである。マイコン１８は、電子制御装置２５の動作を制御するＣＰＵやＬＳＩ（集積回路）を有する。

電源制御部２０は、起動制御部１０と、第１電源部１１と、出力診断部１３と、リセット制御部１４と、放電制御部１２と、レジスタ部１５とを備えている。これらの各構成部は、電源制御部２０が行う処理を分かり易く説明するために分類したものであって、電子回路あるいは電子部品によって構成される。また、放電制御部１２と、出力診断部１３と、リセット制御部１４とは、各々、電子回路（放電回路、診断回路およびリセット回路）で構成されており、かかる回路の具体的な構成例および動作については、後述の第４実施形態で詳細に説明する。

起動制御部１０には、電子制御装置の起動信号であるイグニッション信号ＩＧが入力されるようにイグニッションスイッチ(不図示)に接続されている。起動制御部１０は、電子制御装置２５の起動信号であるイグニッション信号ＩＧの入力に基づき、マイコン１８への電源電圧の供給を制御する。

第１電源部１１は、起動制御部１０の制御により、マイコン１８に供給する第１電源電圧Ｖ１を生成する。第１電源部１１は、バッテリ１６から供給される電源を用いて電源電圧を生成する。第１電源部１１は、バッテリ電圧ＶＢを所定の値に調整するレギュレータによって構成されている。第１電源部１１とマイコン１８との間、具体的にはマイコン１８に第１電源電圧Ｖ１を出力する電源制御部２０の出力端子には、コンデンサ１９が設けられている。コンデンサ１９は、急峻な電流の負荷変動が生じた場合でも、安定した電圧をマイコン１８に供給する作用を有する。

出力診断部１３は、第１電源部１１の出力側に接続されており、電源部（本実施形態では第１電源部１１）で生成された第１電源電圧Ｖ１が正常な電圧か否かを診断する。出力診断部１３は、マイコン１８に供給されている電源電圧が、予め設定された閾値よりも低いか否かを診断する。出力診断部１３は、診断結果をリセット制御部１４に出力する。リセット制御部１４は、出力診断部１３の診断結果に応じて、マイコン１８の起動を制御するリセット信号を生成する。そして、リセット信号をマイコン１８および放電制御部１２に出力する。

放電制御部１２は、マイコン１８に供給される電源電圧を放電させる制御を行う。放電制御部１２は、リセット制御部１４から出力されるリセット信号によってコンデンサ１９の電荷を放電させる制御を行う。レジスタ部１５は、マイコン１８との間でＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）通信を行い、放電制御部１２の動作を設定する。レジスタ部１５は、所定情報を記憶する回路または記憶素子によって構成されている。

次に、電子制御装置２５の起動開始時の動作について説明する。
まず、起動制御部１０は、電子制御装置２５を起動させるイグニッション信号ＩＧ（ＯＮ信号）を取得すると、第１電源部１１をＯＮにする信号を出力する。第１電源部１１は、起動制御部１０から第１電源部１１をＯＮにする信号を入力すると、バッテリ電圧ＶＢを調整してマイコン１８に供給するための所定の第１電源電圧Ｖ１を生成し、その生成した第１電源電圧Ｖ１をマイコン１８に供給する。

起動制御部１０は、マイコン１８に供給する第１電源電圧Ｖ１が十分に低下していることを示す信号を出力診断部１３から取得している場合は、第１電源部１１をＯＮにする信号を出力し、第１電源部１１により電源電圧の供給を行わせる。出力診断部１３は、第１電源電圧Ｖ１が所定の閾値よりも低い（例えば、略０（ゼロ））ときは、第１電源電圧Ｖ１が十分に低下していることを示す信号を起動制御部１０に出力する。起動制御部１０は、マイコン１８に供給する電源電圧が十分に低下していることを示す信号を出力診断部１３から取得していない場合は、第１電源部１１をＯＮにする信号を出力せず、第１電源部１１による電源電圧の供給を禁止する。

出力診断部１３は、第１電源部１１がＯＮにされると、第１電源部１１で生成された第１電源電圧Ｖ１が正常出力範囲内の電圧か否かを診断する。そして、第１電源電圧Ｖ１が正常出力範囲であると判定されると、出力診断部１３は、Ｈｉのリセット信号を生成させる指示信号をリセット制御部１４に出力する。

リセット制御部１４は、かかる指示信号を取得すると、リセット信号をＬｏｗからＨｉに変更し、Ｈｉのリセット信号をマイコン１８に出力する。マイコン１８は、Ｈｉのリセット信号を取得すると、停止状態を解除し、電源電圧の供給を受けて通常動作を開始する。このような電源制御部２０およびマイコン１８の一連の動作によって、電子制御装置２５が正常起動される。

次に、電子制御装置２５の起動終了時であるパワーダウン時の動作を説明する。
まず、起動制御部１０は、電子制御装置２５の起動を終了させるイグニッション信号ＩＧ（ＯＦＦ）を取得すると、第１電源部１１をＯＦＦにする制御を行う。第１電源部１１は、起動制御部１０からのＯＦＦ制御により第１電源電圧Ｖ１の生成を停止する。これにより、マイコン１８への第１電源電圧Ｖ１の供給は停止され、マイコン１８は起動を停止する。パワーダウンを開始する信号、つまり、電子制御装置２５の起動を終了させる信号は、イグニッション信号ＩＧ（ＯＦＦ）でもよいし、電源制御部２０が電源を保持する機能をＯＦＦするための信号をマイコン１８が出力制御してもよい。

また、起動制御部１０は、パワーダウン開始時に、第１電源部１１のＯＦＦ動作とともに、Ｌｏｗのリセット信号を生成させる指示信号をリセット制御部１４に出力する。リセット制御部１４は、かかる指示信号を取得すると、Ｌｏｗのリセット信号を生成し、これをマイコン１８および放電制御部１２に出力する。

放電制御部１２は、Ｌｏｗのリセット信号を取得すると、コンデンサ１９に蓄積された電荷を放電する放電制御を開始する。この放電制御により、コンデンサ１９に蓄積された電荷が放電され、第１電源電圧Ｖ１は急速に低下し、マイコンの電源電圧を迅速かつ確実にゼロにすることができる。

一般的にマイコンは、パワーダウン時のリセット信号によりソフトウエアの制御を停止する。ただし、電源電圧が完全に放電されていない状態では、残った電源電圧により内部のバイアス電圧、バイアス電流、あるいは発振器などのハードウエアは、一部の機能が動作し続けており、これらの様々な機能は電源電圧の低下を検知することにより動作を停止し、マイコンのパワーダウンが完了する。

しかしながら、放電制御部１２を有していない従来の電子制御装置のように、第１電源電圧Ｖ１を強制的に放電させる放電制御が行われない装置の場合、第１電源電圧Ｖ１は、電源電圧の出力側に接続されたコンデンサや、電子回路内の寄生容量および寄生抵抗成分により決定される大きな時定数によって、時間をかけてゆっくりと自然放電されることになる。そのため、マイコンのパワーダウンが完了するまでに長時間を要することになる。

そして、自然放電が完了しないうちに、再度イグニッション信号ＩＧ（ＯＮ）が入力されると、電源制御装置が再起動し、電源制御部の制御によって、マイコンに第１電源電圧Ｖ１が供給される。このとき、マイコンは、パワーダウンのシーケンスを完了することができない場合がある。マイコンのパワーダウンのシーケンスが完了しない場合、次回起動時に正常な起動シーケンスが行えないという問題が発生する場合がある。

これに対し、本実施形態に係る電源制御部２０は、パワーダウン時にＬｏｗのリセット信号が出力されている間、第１電源電圧Ｖ１を放電する放電制御を行う。また、起動制御部１０は、出力診断部１３から第１電源電圧Ｖ１が充分に低下していることを示す信号（放電完了を示す信号）が出力されていない場合、つまり、出力診断部１３において第１電源電圧Ｖ１の放電完了と診断されるまでは、イグニッション信号ＩＧの有無に関わらず、電源制御部２０が起動されないように制御している。

放電制御部１２は、マイコン１８との間でＳＰＩ通信を行っているレジスタ部１５からの制御信号に基づいて放電を行うことも可能である。すなわち、電子制御装置２５は、Ｌｏｗのリセット信号が出力されている場合のみならず、マイコン１８とのＳＰＩ通信を介して、レジスタ部１５経由で放電制御を実行することも可能である。このような放電の効果については、後述の第３実施形態で詳細に説明する。

上記した一連の制御により、電源制御部２０は、マイコン１８のパワーダウン時にコンデンサ１９を完全に放電させてシーケンスを確実に完了させ、再起動時にマイコン１８が正常に起動されるようにしている。

本実施形態に係る電子制御装置２５では、第１電源部１１の出力に放電制御部１２を接続して、リセット制御部１４がＬｏｗのリセット信号を出力しているときに、放電制御部１２によるコンデンサ１９の放電制御を行う。そして、出力診断部１３が第１電源電圧Ｖ１の十分な低下を診断して、起動制御部１０の次回の起動を許可する。したがって、マイコン１８の確実なパワーダウンのシーケンスを完了し、次回のマイコン１８の再起動を確実にすることができる。

本実施形態に係る電子制御装置２５によれば、マイコン１８に供給される電源電圧を、パワーダウン時に迅速かつ確実に放電させることにより、マイコン１８を正常に終了させることができ、再起動時に、マイコン１８を正常に起動させることができる。

また、放電制御部１２を駆動する電源電圧を、第１電源電圧Ｖ１とは異なるバッテリ電圧ＶＢとすることにより、第１電源電圧Ｖ１の低下による影響を受けず、コンデンサ１９に残留する電源電圧を完全に０（ゼロ）にするまで放電させることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る電子制御装置について図２、図５および図６を参照して説明する。図２は、第２実施形態に係る電子制御装置の概略構成の一例を示した図である。

本実施形態に係る電子制御装置２５は、図１に示した回路構成に、更に第２電源部１７を追加した回路構成となっている。なお、以下では、第一実施形態と同様の構成、作用およびその効果については省略し、第一実施形態と異なる構成およびそれに関連する作用および効果について詳細に説明する。

第２電源部１７は、第１電源部１１とは別に、マイコン１８に供給する電源電圧を生成する。第２電源部１７は、第１電源部１１と同様に、起動制御部１０による制御に基づき、バッテリ電圧ＶＢを用いてマイコン１８に供給する第２電源電圧Ｖ２を生成する。第２電源部１７は、バッテリ電圧ＶＢを所定の値に調整するレギュレータによって構成されている。

また、第２電源部１７とマイコン１８との間、具体的にはマイコン１８に第２電源電圧Ｖ２を出力する電源制御部２０の出力端子には、コンデンサ２１が設けられている。コンデンサ２１は、急峻な電流の負荷変動が生じた場合でも安定した電圧をマイコン１８に供給する作用を有する。そして、第１電源部１１および第２電源部１７の各々に、放電制御部１２および出力診断部１３が接続された構成となっている。

マイコン１８は、複数の異なる電源電圧の供給を受けて稼働する。また、マイコン１８は、起動時に複数の電源電圧の供給を受ける順番である電源シーケンスが予め決められている。そのため、電源制御部２０は、これらの複数の電源電圧を要求される順番で生成してマイコン１８に供給する必要がある。予め決められた電源シーケンスが守られない場合、マイコン１８が正常起動できないなどの問題が発生する可能性がある。

本実施形態の電源制御部２０では、起動制御部１０により、まず第１電源部１１が第１電源電圧Ｖ１を出力し、その後に第２電源部１７が第２電源電圧Ｖ２を出力するように制御される。起動制御部１０は、電源シーケンスに従って、はじめに第１電源部１１が第１電源電圧Ｖ１を生成して出力し、次に第２電源部１７が第２電源電圧Ｖ２を生成して出力するよう制御する。

放電制御部１２は、第１実施形態と同様に、Ｌｏｗのリセット信号をリセット制御部１４から取得した場合、または、レジスタ部１５からの制御により、第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２の両方を放電する放電制御を行う。また、出力診断部１３は、第１実施形態と同様に、パワーダウン時において、第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２がそれぞれ十分に低下したか否かを診断する。出力診断部１３は、第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２がそれぞれ予め設定された第１閾値および第２閾値よりも低いときに、十分に低下したと診断する。

起動制御部１０は、出力診断部１３により電源電圧が十分に低下したと診断されるまで、イグニッション信号ＩＧの有無にかかわらず、次回の電源起動制御を停止する。つまり、起動制御部１０は、出力診断部１３から第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２が充分に低下していることを示す信号（放電完了を示す信号）が出力されていない場合、第１電源部１１と第２電源部１７の起動を禁止する。起動制御部１０は、出力診断部１３により電源電圧が十分に低下したと診断されると、第１電源部１１と第２電源部１７の起動の禁止を解除し、イグニッション信号ＩＧ（ＯＮ）の入力を受けることにより第１電源部１１と第２電源部１７を起動させる。
つまり、起動制御部１０は、出力診断部１３により第１電源電圧Ｖ１が第１閾値以上もしくは第２電源電圧Ｖ２が第２閾値以上の少なくとも一方であると診断されたときは第１電源部１１による第１電源電圧Ｖ１の供給と第２電源部１７による第２電源電圧Ｖ２の供給を禁止し、出力診断部１３により第１電源電圧Ｖ１が予め設定された第１閾値よりも低くかつ第２電源電圧Ｖ２が予め設定された第２閾値よりも低いと診断されたときは第１電源部１１による第１電源電圧Ｖ１の供給と第２電源部１７による第２電源電圧Ｖ２の供給を許可する。

ここで、イグニッション信号ＩＧ、第１電源電圧Ｖ１、第２電源電圧Ｖ２、リセット信号および放電制御部１２による放電制御の各々のタイミングについて説明する。

図５および図６は、第２実施形態の電子制御装置における各種信号の出力タイミングの一例を示したタイミングチャートである。これらのタイミングチャートは、イグニッション信号ＩＧ（ＯＦＦ）の入力から電子制御装置２５のパワーダウンを経て、再度イグニッション信号ＩＧ（ＯＮ）の入力から電子制御装置２５が再起動するまでの各種信号のタイミングを示す。

図５は、電子制御装置２５がパワーダウンして放電制御動作により電圧が十分に低下した後でイグニッション信号ＩＧ（ＯＮ）が入力された場合のタイミングチャートであり、図６は、電子制御装置２５のパワーダウン後、直ぐにイグニッション信号ＩＧ（ＯＮ）が入力された場合のタイミングチャートである。

図５に示すように、イグニッション信号ＩＧ（ＯＮ）が入力されると、第１電源電圧Ｖ１、第２電源電圧Ｖ２の順番で、所定の電圧値である各々の第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２が正常に生成される。また、第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２が正常な出力範囲の電圧値となったことが出力診断部１３により診断されると、リセット制御部１４は、出力するリセット信号をＬｏｗからＨｉに変更する。これにより、マイコン１８の通常動作が開始される。

第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２が正常な出力範囲の電圧値となったタイミングと、リセット制御部１４が出力するリセット信号をＬｏｗからＨｉに変更するタイミングとの間には、リセット解除遅延時間が設けられている。リセット解除遅延時間は、マイコン１８に第１電源電圧Ｖ１が供給されてからマイコンの動作が安定するまでの時間として予め設定されており、リセット制御部１４は、リセット解除遅延時間（例えば１０ｍｓ）が経過した後にＨｉのリセット信号をマイコン１８に出力する。

また、放電制御部１２は、Ｌｏｗのリセット信号が出力されていた時に第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２の放電を行っていたが、リセット信号がＨｉになったことにより、放電を停止する（ＯＦＦにする）。このようにリセット信号がＨｉのときは、放電を停止することにより、無駄に電力が消費されるのを防ぐことができる。

また、イグニッション信号ＩＧ（ＯＦＦ）が入力されたことによる電子制御装置２５のパワーダウン時には、第１電源部１１および第２電源部１７による第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２の生成が停止され、第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２の出力が停止されるため、これらの電圧値の低下が開始される。

リセット制御部１４は、イグニッション信号ＩＧ（ＯＦＦ）が入力されたタイミングで、出力するリセット信号をＨｉからＬｏｗに変更する。放電制御部１２は、マイコン１８からの放電制御の設定がない場合、つまり、マイコン１８からレジスタ部１５に放電制御の指令信号がない場合、電源起動時とパワーダウン時のＬｏｗのリセット信号が出力されたことにより、放電を開始する（ＯＮにする）。

放電制御部と出力診断部を有していない従来の電子制御装置の場合の、パワーダウン時の第２電源電圧Ｖ２の波形を図５において破線で示す。第２電源部１７とマイコン１８との間に接続されたコンデンサ２１は、イグニッション信号ＩＧがＯＮからＯＦＦに切り替わると、コンデンサ２１に蓄えられた電荷が徐々に放電されて、第２電源電圧Ｖ２は低下する。そして、完全にゼロまで低下する前に、つまり自然放電が完了しないうちに、再起動のイグニッション信号ＩＧ（ＯＮ）が入力されると、第１電源電圧Ｖ１に続いて第２電源電圧Ｖ２がマイコン１８に供給される。

しかし、コンデンサ２１の第２電源電圧Ｖ２の放電が完全に完了していないため、マイコン１８のパワーダウンのシーケンスが完了しないことに加えて、電源が供給される順番が第２電源電圧Ｖ２から第１電源電圧Ｖ１の順番の電源シーケンスとなり、規定の電源シーケンスとならずマイコンの正常な起動について問題となる場合がある。

図６で示すタイミングチャートのように、パワーダウン後すぐにイグニッション信号ＩＧが入力された場合でも、本実施形態の構成により、パワーダウン時の急速な放電制御と出力診断部１３による電源電圧の十分な低下の診断による再起動制御が行われる。したがって、マイコン１８のパワーダウン処理の確実な実施と、再起動時のマイコン１８への正常な電源シーケンスを実施することができる。これにより、マイコン１８の起動、パワーダウン時の正常動作を確実にし、信頼性の高い電子制御装置が提供できる。

なお、本実施形態では、第１電源部１１と第２電源部１７の２つの電源電圧Ｖ１、Ｖ２をマイコン１８にそれぞれ供給する構成の場合を例に説明したが、３つ以上の電源部をもつ構成でも、同様に、本発明を実施することで、同様の効果を実現できる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る電子制御装置について図３を参照して説明する。図３は、第３実施形態に係る電子制御装置の概略構成の一例を示した図である。

本実施形態の電子制御装置２５において特徴的なことは、第１実施形態の第１電源部１１の代わりに、第１電源部２４として降圧スイッチングレギュレータを用いたことである。降圧スイッチングレギュレータは、降圧ＤＣＤＣコンバータによって構成されており、スイッチング動作により入力から出力への電力変換を行う。降圧スイッチングレギュレータのスイッチ出力には、インダクタ２２が接続されている。

電源制御部２０は、第１電源部２４と第２電源部１７と放電制御部１２とが集積される集積回路を備えている。

第２電源部１７は、第１および第２実施形態のようにバッテリ１６から供給される電源を用いて電源電圧を生成するのではなく、第１電源部２４の第１電源電圧Ｖ１から第２電源電圧Ｖ２を生成する構成を有する。同様に第３電源部２７も、第１電源部２４の第１電源電圧Ｖ１から第３電源電圧Ｖ３を生成する構成を有する。

放電制御部１２は、第１および第２実施形態と同様に、電源部の出力電圧とは異なる電圧、具体的には、バッテリ１６のバッテリ電圧ＶＢを駆動電源として用いている。

電源制御部２０は、バッテリ電圧ＶＢから降圧スイッチングレギュレータの降圧動作によって第１電源電圧Ｖ１を生成し、その電圧をマイコン１８に出力する構成とすることで、電源制御部２０の電力効率が向上し、電子制御装置２５の消費電力を下げることができる。

一般的に降圧スイッチングレギュレータは、電力変換により高効率で電源電圧を生成することができるため、大電流駆動の用途に用いられる。一方で、電流負荷が少ない場合には、スイッチング動作により安定した出力電圧を生成することが比較的に難しく、大電流負荷の場合と低電流負荷の場合とで制御方式を切り替えたりすることで、低電流から大電流までの負荷に対応した電源制御が行われている。

本実施形態の場合、リセット制御部１４からのリセット信号がＬｏｗのときか、マイコン１８からレジスタ部１５が放電制御の指令を受けたときに、放電制御部１２により電源電圧Ｖ１～Ｖ３を放電する放電制御が行われる。パワーダウン時の放電動作中は、各電源部２４、１７、２７は、ＯＦＦ（動作を停止）している。

一方で、電源起動時にリセット信号がＬｏｗの期間は、放電制御部１２のＯＮによって放電制御が行われることにより、各電源部２４、１７、２７の負荷電流が増加することとなる。ここで、リセット信号がＬｏｗの期間は、マイコン１８は基本的に動作を停止しており、消費電流が通常動作時と比べて極端に少ない。降圧スイッチングレギュレータである第１電源部２４は、このリセット信号がＬｏｗの期間でも安定した電圧を出力する必要があるが、電流負荷が極端に少ないと、安定した電圧を出力する制御が困難となる場合がある。

そこで、本実施形態では、起動時のリセット信号がＬｏｗの期間中に放電制御することで電流負荷を増加させ、降圧スイッチングレギュレータである第１電源部２４の安定動作に寄与させる。降圧スイッチングレギュレータは、電流負荷の増加によって動作が安定化する。また、起動時だけでなく、リセット信号がＬｏｗに切り替わり、マイコン１８の負荷電流が低減する際には同様の効果がある。さらに、マイコン１８のレジスタ部１５から放電設定がされた場合も、負荷電流を増加させて降圧スイッチングレギュレータを安定動作させることに寄与する。

なお、図３に示す構成では、第２電源部１７と第３電源部２７の電源電圧を、第１電源電圧Ｖ１から供給する構成の場合を例に説明したが、バッテリ電圧ＶＢから直接供給する構成としても良く、その場合でも同様の効果が得られる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る電子制御装置について図４を参照して説明する。図４は、第４実施形態に係る電子制御装置の概略構成の一例を示した図である。

本実施形態に係る電子制御装置２５は、図３に示す第３実施形態の構成から第３電源部２７の構成を除いたものである。そして、図３には、放電制御部１２と、出力診断部１３と、リセット制御部１４の詳細な構成を示している。これらの詳細構成は、実施形態の構成の一例を示すものであり、本発明の構成を限定するものではない。

まず、放電制御部１２は、Ｎｃｈ－ＭＯＳＦＥＴ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄと、抵抗１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇ、１２Ｈと、ツェナーダイオード１２Ｉとを有する放電回路によって構成されている。この放電回路は、バッテリ電圧ＶＢを駆動電源とする。通常動作時は、リセット信号、またはレジスタ部１５からの制御信号がＨｉであり、Ｎｃｈ－ＭＯＳＦＥＴ１２Ａ、１２Ｂのどちらか、または両方がＯＮする。これにより、放電動作を制御するＮｃｈ－ＭＯＳＦＥＴ１２Ｃと１２Ｄのゲート電圧がゼロとなり、放電動作はＯＦＦする。

逆に、リセット信号がＬｏｗで、且つレジスタ部１５からの制御信号もＬｏｗの場合、Ｎｃｈ－ＭＯＳＦＥＴ１２Ａ、１２ＢはどちらもＯＦＦし、Ｎｃｈ－ＭＯＳＦＥＴ１２Ｃと１２Ｄのゲート電圧には、バッテリ電圧ＶＢから抵抗１２Ｈ、１２Ｅで分圧された電圧が印加されてＯＮし、放電動作を行う。放電動作時は、抵抗１２Ｇと１２Ｆの抵抗値で電流制限し、放電動作する構成としているが、Ｎｃｈ－ＭＯＳＦＥＴ１２Ｃと１２ＤのＯＮ抵抗で代替することも可能である。

また、放電制御する信号であるリセット信号とレジスタ部１５からの信号の信号入力部は、Ｎｃｈ－ＭＯＳＦＥＴ１２Ａ、１２Ｂを直列に接続する構成に変更することで、リセット信号とレジスタ部１５からの信号がともにＨｉのときに、放電制御が停止する構成とすることも可能である。ツェナーダイオード１２Ｉは、バッテリ電圧が高電圧となっときに、Ｎｃｈ－ＭＯＳＦＥＴ１２Ｃ、１２Ｄなどの耐圧を超えないようにする保護目的に接続されているが、必要なければ削除することができる。

出力診断部１３は、コンパレータ１３Ａ、１３Ｂと、ＡＮＤゲート１３Ｃと、ＯＲゲート１３Ｄとを備えている。コンパレータ１３Ａ、１３Ｂの基準電圧１３Ｅ、１３Ｆは、通常動作時とパワーダウン時とで値が切り替わるものとする。

イグニッション信号ＩＧがＯＮのときの通常動作時は、出力診断部１３は、第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２が正常電圧であるか否かを診断する。このとき、基準電圧１３Ｅ、１３Ｆは、それぞれ第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２が正常電圧かの基準電圧である。例えば、基準電圧１３Ｅ、１３Ｆのどちらかの電圧が低電圧と診断されると、ＯＲゲート１３Ｄの出力がＨｉとなり、リセット制御部１４のＮｃｈ－ＭＯＳＦＥＴ１４ＢがＯＮし、リセット信号はＬｏｗとなり、マイコン１８の制御を停止させる。

一方で、イグニッション信号ＩＧがＯＦＦのときのパワーダウン時は、出力診断部１３は、第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２が十分に低下したかどうかを診断する。そして、十分に低下していると診断した場合に、ＡＮＤゲート１３ＣからＨｉ信号を出力する。
ＡＮＤゲート１３Ｃの出力がＨｉとなるまでは、起動制御部１０は、起動を禁止する。このとき、基準電圧１３Ｅ、１３Ｆは、通常動作時の電圧設定よりも低い電圧設定となっており、第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２が十分に低下するまで放電される。

リセット制御部１４は、複数のリセット制御信号が入力されるＯＲゲート１４Ａ、出力のＮｃｈ－ＭＯＳＦＥＴ１４Ｂ、およびＯＲゲート１４Ａの出力がＨｉからＬｏｗになるときに信号を遅延する遅延回路１４Ｄを有している。ＯＲゲート１４Ａには、上述の各実施形態で説明した、出力診断部１３からの信号と起動制御部１０からの信号に加えて、様々な異常診断に応じた制御信号があり、それらの信号からリセット制御信号１４Ｃが入力される。さらに、マイコンへ入力されるリセット信号は、リセット制御部１４からオープンドレインで出力される構成としており、電源制御部２０の外部で抵抗２８により第２電源電圧Ｖ２にプルアップされる構成とした。出力形式としては、プッシュプルの構成としてもよい。

本実施形態の構成は、本発明の具体例の一例を示したが、第１実施形態から第３実施形態も同様の構成とすることで、本発明による同様の効果が得られる。

本発明（１）の電子制御装置は、
マイコン１８と、マイコン１８の第１電源電圧Ｖ１を制御する電源制御部２０と、電源制御部２０とマイコン１８との間に設けられたコンデンサ１９と、を有する電子制御装置２５であって、
電源制御部２０は、
マイコン１８を起動させるイグニッション信号ＩＧのＯＮによりマイコン１８に第１電源電圧Ｖ１を供給し、イグニッション信号ＩＧのＯＦＦにより第１電源電圧Ｖ１の供給を停止する第１電源部１１と、
イグニッション信号ＩＧのＯＦＦによりＬｏｗのリセット信号を生成するリセット制御部１４と、
Ｌｏｗのリセット信号を取得することにより、コンデンサ１９の電荷を放電する放電制御部１２と、を有することを特徴とする。

本発明（１）の電子制御装置によれば、イグニッション信号ＩＧのＯＦＦによるパワーダウン時に第１電源部１１から第１電源電圧Ｖ１の供給が停止され、リセット制御部１４によりＬｏｗのリセット信号が生成される。そして、放電制御部１２は、Ｌｏｗのリセット信号を取得することによりコンデンサ１９の電荷を放電する放電制御を行う。したがって、マイコン１８に供給される電源電圧をパワーダウン時に迅速かつ確実に放電させることができ、マイコン１８を正常に終了させて、再起動時にマイコンを正常に起動させることができる。

本発明（２）の電子制御装置は、
イグニッション信号ＩＧに基づいてマイコン１８の起動を制御する起動制御部１０と、
イグニッション信号ＩＧがＯＦＦからＯＮに切り替わったときに、マイコン１８に供給されている第１電源電圧Ｖ１が予め設定された閾値よりも低いか否かを診断する出力診断部１３と、を備え、
起動制御部１０は、出力診断部１３により第１電源電圧Ｖ１が閾値以上であると診断されたときは第１電源部１１による第１電源電圧Ｖ１の供給を禁止し、第１電源電圧Ｖ１が閾値よりも低いと診断されたときは第１電源部１１による第１電源電圧Ｖ１の供給を許可することを特徴とする。

本発明（２）の電子制御装置によれば、イグニッション信号ＩＧがＯＦＦからＯＮに切り替わったときに、マイコン１８に供給されている第１電源電圧Ｖ１が予め設定された閾値よりも低いか否かが出力診断部１３により診断される。そして、第１電源電圧Ｖ１が閾値以上であると診断されたときは、第１電源部１１による第１電源電圧Ｖ１の供給が禁止され、第１電源電圧Ｖ１が閾値よりも低いと診断されたときは第１電源部１１による第１電源電圧Ｖ１の供給が許可される制御が起動制御部１０により行われる。
したがって、出力診断部１３が第１電源電圧Ｖ１の十分な低下を診断して、起動制御部１０の次回の起動を許可する。したがって、マイコン１８の確実なパワーダウンのシーケンスを完了し、次回のマイコン１８の再起動を確実にすることができる。

本発明（３）の電子制御装置は、
電源部は、マイコン１８に第１電源電圧Ｖ１を供給する第１電源部１１と、マイコン１８に第２電源電圧Ｖ２を供給する第２電源部１７とを有し、
コンデンサは、第１電源部１１とマイコン１８との間に設けられる第１コンデンサ１９と、第２電源部１７とマイコン１８との間に設けられる第２コンデンサ２１とを有し、
放電制御部１２は、リセット制御部１４からＬｏｗのリセット信号を取得することにより、第１コンデンサ１９の電荷と第２コンデンサ２１の電荷をそれぞれ放電することを特徴とする。

本発明（３）の電子制御装置によれば、電源部が第１電源部１１と第２電源部１７を有し、コンデンサが第１コンデンサ１９と第２コンデンサ２１を有しており、リセット制御部１４からＬｏｗのリセット信号を取得することにより、第１コンデンサ１９の電荷と第２コンデンサ２１の電荷がそれぞれ放電される。したがって、パワーダウン時に第１コンデンサ１９と第２コンデンサ２１の両方を迅速かつ確実に放電させることができる。したがって、マイコン１８のパワーダウン時のシーケンスを確実に完了させ、再起動時のマイコンへの正常な電源シーケンスを実施することができる。

本発明（４）の電子制御装置は、
出力診断部１３は、
イグニッション信号ＩＧがＯＦＦからＯＮに切り替わったときに、第１電源電圧Ｖ１が予め設定された第１閾値よりも低くかつ第２電源電圧Ｖ２が予め設定された第２閾値よりも低いか否かを診断し、
起動制御部１０は、
出力診断部１３により第１電源電圧Ｖ１が第１閾値以上もしくは第２電源電圧Ｖ２が第２閾値以上の少なくとも一方であると診断されたときは第１電源部１１による第１電源電圧Ｖ１の供給と第２電源部１７による第２電源電圧Ｖ２の供給を禁止し、
出力診断部１３により第１電源電圧Ｖ１が予め設定された第１閾値よりも低くかつ第２電源電圧Ｖ２が予め設定された第２閾値よりも低いと診断されたときは第１電源部１１による第１電源電圧Ｖ１の供給と第２電源部１７による第２電源電圧Ｖ２の供給を許可することを特徴とする。

本発明（４）の電子制御装置によれば、イグニッション信号ＩＧがＯＦＦからＯＮに切り替わったときに、マイコン１８に供給されている第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２がそれぞれ予め設定された第１閾値および第２閾値よりも低いか否かが出力診断部１３により診断される。そして、第１電源電圧Ｖ１が第１閾値以上もしくは第２電源電圧が第２閾値以上の少なくとも一方であると診断されたときは、第１電源部１１による第１電源電圧Ｖ１の供給と第２電源部１７による第２電源電圧Ｖ２の供給が禁止される。そして、第１電源電圧Ｖ１が第１閾値よりも低くかつ第２電源電圧Ｖ２が第２閾値よりも低いと診断されたときは、第１電源部１１による第１電源電圧Ｖ１の供給と第２電源部１７による第２電源電圧Ｖ２の供給が許可される制御が起動制御部１０により行われる。したがって、出力診断部１３が第１電源電圧Ｖ１と第２電源電圧Ｖ２の十分な低下を診断して、起動制御部１０の次回の起動を許可する。したがって、マイコン１８のパワーダウン時のシーケンスを確実に完了させ、再起動時のマイコンへの正常な電源シーケンスを実施することができる。

本発明（５）の電子制御装置は、
第１電源部２４は、第１電源電圧Ｖ１をＯＮまたはＯＦＦにするスイッチを有するスイッチングレギュレータであり、
放電制御部１２の放電動作によりスイッチングレギュレータの出力側の負荷電流が増加するように構成されていることを特徴とする。

本発明（５）の電子制御装置によれば、第１電源部２４をスイッチングレギュレータにより構成し、放電制御部１２によるコンデンサ１９の放電によりスイッチングレギュレータの出力側の負荷電流を増加させる。したがって、第１電源部２４を構成するスイッチングレギュレータの動作を安定化させることができる。また、電源制御部２０の電力効率が向上し、電子制御装置２５の消費電力を下げることができる。

本発明（６）の電子制御装置は、
第２電源部１７は、第１電源部２４の第１電源電圧Ｖ１を用いて第２電源電圧Ｖ２を生成することを特徴とする。

本発明（７）の電子制御装置は、
放電制御部１２は、バッテリ電圧ＶＢを駆動電源とすることを特徴とする。

本発明（８）の電子制御装置は、
マイコン１８からの放電指令に基づいてコンデンサ１９の電荷を放電する放電制御の制御信号を出力するレジスタ部１５を備え、
放電制御部１２は、リセット制御部１４からＬｏｗのリセット信号を取得すること、または、レジスタ部１５から放電制御の制御信号を取得することにより、コンデンサ１９の電荷を放電する制御を行うことを特徴とする。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１０…起動制御部
１１…第１電源部
１２…放電制御部
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ…Ｎｃｈ－ＭＯＳＦＥＴ
１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇ、１２Ｈ…抵抗
１２Ｉ…ツェナーダイオード
１３…出力診断部
１３Ａ、１３Ｂ…コンパレータ
１３Ｃ…ＡＮＤゲート、１３Ｄ…ＯＲゲート
１３Ｅ、１３Ｆ…基準電圧
１４…リセット制御部
１４Ａ…ＯＲゲート、１４Ｂ…Ｎｃｈ－ＭＯＳＦＥＴ
１４Ｃ…リセット制御信号、１４Ｄ…遅延回路
１５…レジスタ部
１６…バッテリ
１７…第２電源部
１８…マイコン
１９…コンデンサ
２０…電源制御部
２１…コンデンサ
２２…インダクタ
２３…コンデンサ
２４…降圧スイッチングレギュレータである第１電源部
２５…電子制御装置
２６…コンデンサ
２７…第３電源部
２８…抵抗

Claims (8)

1. マイコンと、該マイコンの電源電圧を制御する電源制御部と、該電源制御部と前記マイコンとの間に設けられたコンデンサと、を有する電子制御装置であって、
   前記電源制御部は、
   前記マイコンを起動させる起動信号のＯＮにより前記マイコンに前記電源電圧を供給し、前記起動信号のＯＦＦにより前記電源電圧の供給を停止する電源部と、
   前記起動信号のＯＦＦにより前記マイコンの起動が終了したことを示すＬｏｗのリセット信号を生成するリセット制御部と、
   前記Ｌｏｗのリセット信号を取得することにより、前記コンデンサの電荷を放電する放電制御部と、を有することを特徴とする電子制御装置。
2. 前記起動信号に基づいて前記マイコンの起動を制御する起動制御部と、
   前記起動信号がＯＦＦからＯＮに切り替わったときに、前記マイコンに供給されている電源電圧が予め設定された閾値よりも低いか否かを診断する出力診断部と、を備え、
   前記起動制御部は、前記出力診断部により前記電源電圧が前記閾値以上であると診断されたときは前記電源部による前記電源電圧の供給を禁止し、前記電源電圧が前記閾値よりも低いと診断されたときは前記電源部による前記電源電圧の供給を許可することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
3. 前記電源部は、前記マイコンに第１電源電圧を供給する第１電源部と、前記マイコンに第２電源電圧を供給する第２電源部とを有し、
   前記コンデンサは、前記第１電源部と前記マイコンとの間に設けられる第１コンデンサと、前記第２電源部と前記マイコンとの間に設けられる第２コンデンサとを有し、
   前記放電制御部は、前記リセット制御部から前記Ｌｏｗのリセット信号を取得することにより、前記第１コンデンサの電荷と前記第２コンデンサの電荷をそれぞれ放電することを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
4. 前記出力診断部は、
   前記起動信号がＯＦＦからＯＮに切り替わったときに、前記第１電源電圧が予め設定された第１閾値よりも低くかつ前記第２電源電圧が予め設定された第２閾値よりも低いか否かを診断し、
   前記起動制御部は、
   前記出力診断部により前記第１電源電圧が前記第１閾値以上もしくは前記第２電源電圧が前記第２閾値以上の少なくとも一方であると診断されたときは前記第１電源部による前記第１電源電圧の供給と前記第２電源部による前記第２電源電圧の供給を禁止し、
   前記出力診断部により前記第１電源電圧が予め設定された前記第１閾値よりも低くかつ前記第２電源電圧が予め設定された前記第２閾値よりも低いと診断されたときは前記第１電源部による前記第１電源電圧の供給と前記第２電源部による前記第２電源電圧の供給を許可することを特徴とする請求項３に記載の電子制御装置。
5. 前記電源部は、電源電圧の供給をＯＮまたはＯＦＦにするスイッチを有するスイッチングレギュレータであり、
   前記放電制御部の放電動作により前記スイッチングレギュレータの出力側の負荷電流が増加するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
6. 前記第２電源部は、前記第１電源部の第１電源電圧を用いて前記第２電源電圧を生成することを特徴とする請求項３に記載の電子制御装置。
7. 前記放電制御部は、バッテリ電圧を駆動電源とすることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
8. 前記マイコンからの放電指令に基づいて前記コンデンサの電荷を放電する放電制御の制御信号を出力するレジスタ部を備え、
   前記放電制御部は、前記リセット制御部から前記Ｌｏｗのリセット信号を取得すること、または、前記レジスタ部から前記放電制御の制御信号を取得することにより、前記コンデンサの電荷を放電する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。

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