JPH06998U - 車両用負荷制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 常時において接点電流が流れる操作スイッチ
と、常時において電源が供給されるＣＰＵとを備えた構
成でありながら、車両が長期駐車されるような状況下で
も車載バッテリが過放電状態になる事態を極力阻止する
こと。 【構成】 常閉形の操作スイッチ２に対する接点電流供
給路に介在させたトランジスタ７は、発振回路１１の出
力により間欠的にオンする。発振回路１１の動作状態で
操作スイッチ２を操作（オフ）したときには、Ｄフリッ
プフロップ１３の出力が反転してＣＰＵ１５の割込端子
ＩＮＴの入力が立ち上がる。ＣＰＵ１５は、信号発生回
路３からのオフ信号Ｓoff に基づいて自動車の駐車状態
を判断したときには、ホルトモードへ移行すると共に、
発振回路１１を動作開始させる。ＣＰＵ１５は、ホルト
モードで割込端子ＩＮＴの入力が立ち上がったときにウ
ェークアップし、操作スイッチ２の操作に応じた制御動
作を実行する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ＣＰＵを利用して車両用負荷の制御を行うようにした車両用負荷制 御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

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

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

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

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

【０００５】

【課題を解決するための手段】

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

【０００６】

【作用】

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

【０００７】

【実施例】

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【００１７】 この状態において、操作スイッチ２が操作されたときには外部信号入力端子Ｔ ａの電位レベルがハイレベル信号に立ち上がるため、ＣＰＵ１５の入力ポートＰ １に対する入力信号が立ち下がるようになり、ＣＰＵ１５は、斯様な入力信号の 変化があったときに、操作スイッチ２が操作されたものと判断し、駆動回路５を 通じた自動車用負荷の動作制御を実行する。

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

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

【００２０】 このとき、操作スイッチ２が操作されていない状態では、外部信号入力端子Ｔ ａの電位レベルがローレベル（グランドレベル）であるため、Ｄフリップフロッ プ１３はローレベル信号を出力した状態を保持するようになり、従ってＣＰＵ１ ５の割込端子ＩＮＴに対する入力信号が立ち上がることがなく、そのＣＰＵ１５ はホルトモードを保持し続ける。

【００２１】 これに対して、操作スイッチ２が操作されたときには、図２（ｂ）に示すよう に、外部信号入力端子Ｔａの電位レベルが立ち上がるため、図２（ｃ）に示すよ うに、その後におけるパルス信号Ｐｓの出力タイミングにおいてＤフリップフロ ップ１３の出力がハイレベル信号に反転するようになり、これに応じてＣＰＵ１ ５の割込端子ＩＮＴに対する入力信号が立ち上がってＣＰＵ１５がウェークアッ プする。

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

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

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

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

【００２６】

【考案の効果】

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

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す概略電気的構成図

【図２】作用説明用のタイミングチャート

【符号の説明】

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

Claims (1)

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