JP2006293492A - 電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電子制御装置において、バッテリ電圧Vinを降圧してマイコンのコア3aに一定の電源電圧Vo1を供給する電源回路21は、出力電圧設定用端子Ts1,Ts2をハイレベル電圧とローレベル電圧との何れかに接続することで、電源電圧Vo1の出力値を可変設定できるようになっている。更に、この電源回路21は、電源電圧Vo1の出力値が正常か否かを判定する判定部51を備えていると共に、その判定部51が正常と判定する電源電圧Vo1の判定値も、上記端子Ts1,Ts2とは別の設定用端子Ts3,Ts4をハイレベル電圧とローレベル電圧との何れかに接続することで、可変設定できるようになっている。このため、もし、出力電圧設定用端子Ts1,Ts2にオープン故障等が生じて、電源電圧Vo1が異常な値になっても、その異常を判定部51により確実に検知できる。
【選択図】 図2
Description
そして、この種の電子制御装置には、制御回路と共に電源回路も設けられ、その電源回路が、電子制御装置の外部から供給されるバッテリ電圧(車載バッテリの電圧)を所定の一定電圧まで降圧し、その降圧した一定電圧を制御回路へ電源電圧(即ち、制御回路の動作電圧)として供給するようになっている(例えば、特許文献1,2,3参照)。
そして、この電源装置は、電子制御装置の外部から供給される外部電源電圧を降圧して、その降圧した電圧を制御回路へ電源電圧として出力する電圧出力手段と、その電圧出力手段が出力する電源電圧の値を、当該電源装置の外部から設定可能な出力電圧設定手段とを備えている。そして更に、この電源装置は、電圧出力手段から出力されている電源電圧が正常であるか否かを判定する判定手段と、その判定手段が正常と判定する電源電圧の判定値を、当該電源装置の外部から設定可能な判定値設定手段とを備えている。
この電源装置によれば、制御回路への電源電圧が正常でなくなった場合に、制御回路をリセットして、その制御回路が不定な動作をしてしまうのを防止することができ、電子制御装置の信頼性を向上させることができる。
図1に示すように、本実施形態の電子制御装置(以下、ECUという)1は、自動車に搭載され、その自動車のエンジンを制御する。
図2に示すように、電源ブロック15は、マイコン3のコア3aに電源電圧Vo1を供給する第1電源回路21と、マイコン3のI/Oポート3b及び出力回路9a,9b,…(以下、符号として「9」を用いる)に電源電圧Vo2を供給する第2電源回路23とを備えている。尚、この2つの電源回路21,23は、それぞれ集積回路で構成されている(IC化されている)。また、後述するように、第1電源回路21から出力される電源電圧Vo1の値は可変であるが、第2電源回路23から出力される電源電圧Vo2は固定値(本実施形態では、5V)である。
(H1):出力電圧判定部51は、バッテリ電圧Vinの投入によりリセットされて動作を開始すると、シリーズ型レギュレータ33を構成する駆動回路31への出力許可信号Saを、許可を示す方のレベルである許可レベルにするが、電源電圧Vo1が判定値設定用端子Ts3,Ts4によって設定されている判定値の上限値VthHを超えたと判定すると、駆動回路31への出力許可信号Saを、非許可(つまり禁止)を示す方のレベルである非許可レベルにする。
そして、リセット制御回路67には、下記(R1)〜(R3)の機能がある。
(R3):リセット制御回路67は、マイコン3から周知のウォッチドッグパルスWPが正常に出力されているか否かを監視し、そのウォッチドッグパルスWPが規定時間以内に出力されなければ、マイコン3の動作状態が正常ではないと判定して、マイコン3へのリセット信号RESを予め定められた微小時間だけアクティブレベルすることにより、マイコン3のリセット及び再起動を行う。つまり、この(R2)の機能は、いわゆるウォッチドックタイマ機能であり、マイコン3についての動作監視機能に相当している。
尚、ここでは、マイコンコア3aとして電源電圧Vo1が2.5Vのものが用いられ、そのため、第1電源回路21では、出力電圧設定用端子Ts1,Ts2によって電源電圧Vo1の出力値(出力電圧)が2.5Vに設定され、判定値設定用端子Ts3,Ts4によって判定値が「2.3V〜4.8V」に設定されているものとする(図3参照)。
また、第1電源回路21では、出力電圧判定部51の上記(H2)の機能により、電源電圧Vo1が判定値の下限値VthLに達していないと判定されている場合には、信号出力部51bから第2電源回路23への出力許可信号Sbが非許可レベルとなって、その第2電源回路23からマイコン3のI/Oポート3b及び出力回路9へ電源電圧Vo2が供給されるのが禁止され、その結果、I/Oポート3bと出力回路9の機能は停止することとなる。
[変形例]
ところで、上記実施形態の一変形例として、ECU1の電源ブロック15は、図5に示す電源ブロック81に置き換えることもできる。尚、図5において、図2と同じ構成要素については、同一の符号を付しているため詳細な説明は省略する。
(1)第1電源回路21と第2電源回路23との各々に代えて、第1電源回路83と第2電源回路85とを備えており、リセット制御回路67は、第1電源回路83の内部でななく、両電源回路83,85とは別体で設けられている。
更に、抵抗28は、当該第1電源回路83の外部に設けられるようになっている。
よって、トランジスタ25のコレクタからマイコンコア3aへ出力される電源電圧Vo1の値は、「Vref×(R27+R28)/R28」となり、外付け抵抗28の抵抗値R28によって任意に設定することができる。即ち、電源電圧Vo1は、抵抗値R28を小さくすれば高くなり、抵抗値R28を大きくすれば低くなって基準電圧Vrefに近づくこととなる。
以上のような変形例の電源ブロック81によっても、電源電圧Vo1の値と、その電源電圧Vo1の判定値Vthとを、別々に可変設定する構成であるため、汎用性と信頼性とを両立させることができ、また、この電源ブロック81においても、第1電源回路83の出力電圧設定用端子Ts5が回路基板とのはんだ付け部に劣化が生じて開放状態(つまり、抵抗28から離れた状態)となった場合、電源電圧Vo1は、正常値よりも低い電圧(具体的には、最小設定値である基準電圧Vref)となる。このため、マイコンコア3aが過大な電源電圧Vo1の供給によって故障してしまうことを防止することができ、また、電源電圧Vo1が正常値よりも低くなることから、その異常を第2電源回路85内のコンパレータ89によって確実に検知することができる。
また、図2の第1電源回路21や、図5の第1電源回路83や、図5の第2電源回路85は、ECU1を構成するメインの回路基板とは別の回路基板上に予め回路を形成しておく回路モジュールの形態をとるようにしても良い。
Claims (13)
- 電子制御装置において制御回路と共に設けられ、その制御回路へ一定の電源電圧を供給する電源装置であって、
前記電子制御装置の外部から供給される外部電源電圧を降圧して、その降圧した電圧を前記制御回路へ前記電源電圧として出力する電圧出力手段と、
前記電圧出力手段が出力する前記電源電圧の値を、当該電源装置の外部から設定可能な出力電圧設定手段と、
前記電圧出力手段から出力されている前記電源電圧が正常であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が正常と判定する前記電源電圧の判定値を、当該電源装置の外部から設定可能な判定値設定手段と、
を備えていることを特徴とする電源装置。 - 請求項1に記載の電源装置において、
前記判定手段の判定結果に基づいて、前記電圧出力手段が前記電源電圧を出力するのを停止させる出力停止手段を備えていること、
を特徴とする電源装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の電源装置において、
前記出力電圧設定手段は、当該電源装置に設けられた出力電圧設定用の端子がハイレベル電圧とローレベル電圧との何れかに接続されることにより、前記電源電圧の値を異なる値に設定するように構成されていると共に、前記出力電圧設定用の端子が開放状態となった場合には、その端子がハイレベル電圧に接続される場合よりも、前記電源電圧の値を低い値に設定するように構成されていること、
を特徴とする電源装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の電源装置において、
前記出力電圧設定手段は、
前記電圧出力手段から出力される電源電圧のラインに一端が接続され、他端が当該電源装置に設けられた出力電圧設定用の端子に接続された第1抵抗と、
前記出力電圧設定用の端子に一端が接続され、他端が当該電源装置の外部でグランドラインに接続される第2抵抗と、
前記出力電圧設定用の端子の電圧が一定の基準電圧となるように、前記電圧出力手段に前記電源電圧を出力させる出力制御手段とを備え、
前記第2抵抗の抵抗値によって前記電源電圧の値が決まるように構成されていること、
を特徴とする電源装置。 - 請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の電源装置において、
前記判定手段は、少なくとも、前記電圧出力手段から出力される電源電圧が前記判定値設定手段により設定された判定値に達しているか否かを判定するように構成されており、
当該電源装置は、前記判定手段により前記電源電圧が前記判定値に達していないと判定されている場合に、前記電子制御装置における特定の機能を停止させる機能停止手段を備え、
更に、前記判定値設定手段は、当該電源装置に設けられた判定値設定用の端子がハイレベル電圧とローレベル電圧との何れかに接続されることにより、前記判定値を異なる値に設定するように構成されていると共に、前記判定値設定用の端子が開放状態となった場合には、その端子がハイレベル電圧に接続される場合よりも、前記判定値を低い値に設定するように構成されていること、
を特徴とする電源装置。 - 請求項5に記載の電源装置において、
前記電圧出力手段からの電源電圧が供給される制御回路は、マイコンのコアであり、
前記機能停止手段は、前記判定手段により前記電源電圧が前記判定値に達していないと判定されている場合に、前記マイコンの入出力回路部と、前記マイコンからの信号に基づき前記電子制御装置の外部へ信号を出力する出力回路との、両方又は一方へ動作電圧が供給されるのを禁止するように構成されていること、
を特徴とする電源装置。 - 請求項1ないし請求項5の何れか1項に記載の電源装置において、
前記電圧出力手段からの電源電圧が供給される制御回路は、マイコンのコアであり、
前記判定手段により前記電源電圧が正常ではないと判定された場合に、前記マイコンの入出力回路部と、前記マイコンからの信号に基づき前記電子制御装置の外部へ信号を出力する出力回路との、両方又は一方へ動作電圧が供給されるのを禁止する出力用電源供給停止手段を備えていること、
を特徴とする電源装置。 - 請求項1ないし請求項7の何れか1項に記載の電源装置において、
前記判定手段の判定結果に応じて前記制御回路をリセットするためのリセット制御回路を備えていること、
を特徴とする電源装置。 - 請求項8に記載の電源装置において、
前記リセット制御回路は、前記判定手段により前記電源電圧が正常ではないと判定された場合に前記制御回路をリセットするための電圧異常時リセット機能を有していること、
を特徴とする電源装置。 - 請求項9に記載の電源装置において、
前記リセット制御回路の前記電圧異常時リセット機能による前記制御回路のリセット状態は、前記外部電源電圧が再投入されるまで維持されること、
を特徴とする電源装置。 - 請求項9に記載の電源装置において、
前記リセット制御回路の前記電圧異常時リセット機能による前記制御回路のリセット状態は、一定時間維持された後に解除されること、
を特徴とする電源装置。 - 請求項8ないし請求項11の何れか1項に記載の電源装置において、
前記リセット制御回路は、前記制御回路の動作状態を監視して、その動作状態が正常でないと判定すると、前記制御回路をリセットする動作監視機能を有していること、
を特徴とする電源装置。 - 請求項1ないし請求項12の何れか1項に記載の電源装置において、
当該電源装置は、集積回路で構成されていること、
を特徴とする電源装置。
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