JP5289417B2 - 電子制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態1に係る電子制御装置を示す全体回路ブロック図である。図1において、例えば車載エンジン制御装置である電子制御装置100は、マイクロプロセッサ110を主体として構成され、電気負荷群105の中の特定の電気負荷106を過励磁制御するための補助電源となる昇圧回路190と開閉制御回路180とを内蔵している。
第1のコンデンサ131>>第2のコンデンサ132a>>第3のコンデンサ132b
図3は、実施の形態1に係る電子制御装置100の動作を説明するタイムチャートであり、図4はフローチャートである。
図4において、工程400は、開閉制御回路180が制御動作を開始するステップである。続く工程410は、入力センサ群104の中のクランク角センサの動作に応動して選択指令信号が更新されたかどうかを判定し、更新されていなければNOの判定を行って工程410へ復帰し、更新されていればYESの判定を行って工程411へ移行する判定待機ステップである。
昇圧回路190は、昇圧用開閉素子194が閉路したときに外部電源101から給電される昇圧用インダクタンス素子191と、昇圧用開閉素子194が開路したときに昇圧用インダクタンス素子191から充電ダイオード192を介して充電される高圧コンデンサ193によって構成されており、
開閉制御回路180は、マイクロプロセッサ110から指令された動作指令信号Drjに応動して、少なくとも電磁コイル106に対する急速給電と持続給電とを行ない、側路開閉素子182に流れていた電磁コイル106に対する過励磁電流が、該側路開閉素子182の遮断に伴って開閉素子181に流通移行したときに、電源線路インピーダンスによる異常降下電圧Vdが発生し、
第1及び第2のコンデンサ131、132aは、協働して異常降下電圧Vdの発生に伴うマイクロプロセッサ110及び開閉制御回路180の誤動作を防止するものである。
次に、実施の形態2に係る電子制御装置について説明する。実施の形態2については、電源平滑回路の詳細を示す図5により、図1のものとの相違点を中心にして説明する。なお、各図において同一符号は同一又は相当部分を示している。
102a 第1の出力接点 102b 給電端子
102c 内部電源線 103a 第2の出力接点
103b 側路給電端子 103c 側路電源線
106 電気負荷(電磁コイル) 107a 主幹電源線
107b、107c 外部電源線 110 マイクロプロセッサ
120 定電圧電源回路 121 第1の大容量コンデンサ
122 第1のバイパスコンデンサ 123 第2の大容量コンデンサ
124 第2のバイパスコンデンサ 125 インダクタンス素子
130A、130B 電源平滑回路 131 第1のコンデンサ
132a 第2のコンデンサ 132b 第3のコンデンサ
133 逆流阻止ダイオード 134A、134B 減圧充電回路
135a 定電圧ダイオード 135b 充電抵抗
137 充電用トランジスタ 138 駆動抵抗
139a、139b 電圧制限ダイオード 160 フィルタ回路
161 インダクタンス素子 162 大容量コンデンサ
163 バイパスコンデンサ 180 開閉制御回路
181 開閉素子 182 側路開閉素子
183 逆流阻止ダイオード 190 昇圧回路
191 昇圧用インダクタンス素子 192 充電ダイオード
193 高圧コンデンサ 194 昇圧用開閉素子
198 電圧制御回路 Drj 動作指令信号
Ia ピーク電流 Ib 減衰判定電流
Ih 開弁保持電流 INH 昇圧禁止信号
Vba 制御電源電圧 Vbb 負荷駆動電圧
Vcc 制御電圧 Vd 異常降下電圧
Vh 昇圧電圧 Vmin 最小動作電圧
Claims (11)
- 外部電源から給電端子を介して供給される制御電源電圧を降圧し、所定の制御電圧を生成してマイクロプロセッサに給電する定電圧電源回路と、
前記給電端子又は該給電端子に併設された側路給電端子と電気負荷との間に接続され、前記マイクロプロセッサによって開閉制御されて前記電気負荷に対して断続電流を供給する開閉素子と、
前記給電端子又は側路給電端子と前記開閉素子との間に接続された電源平滑回路と、
を具備し、
前記電源平滑回路は、前記給電端子又は側路給電端子に接続された側路電源線とグランド回路との間に接続された第1のコンデンサと、前記側路電源線から減圧充電回路を介して充電される第2のコンデンサと、前記側路電源線の電源電圧が前記開閉素子の開閉動作に応動して一時的に異常低下したときに、前記第2のコンデンサの充電電圧を前記側路電源線に供給する逆流阻止ダイオードと、を備え、
前記第2のコンデンサは、前記第1のコンデンサよりも小容量で低耐圧であるが、前記第1のコンデンサよりも内部抵抗が小さいコンデンサであることを特徴とする電子制御装置。 - 前記減圧充電回路を介して充電される前記第2のコンデンサの充電電圧は、前記電気負荷に給電される負荷駆動電圧未満の値であって、しかも前記定電圧電源回路が発生する制御電圧以上の値とし、前記マイクロプロセッサ及び前記開閉素子の開閉制御回路が誤動作をしない限界の前記負荷駆動電圧の最小動作電圧は、前記制御電圧未満の値であることを特徴とする請求項1に記載の電子制御装置。
- 前記減圧充電回路は、前記側路電源線と前記第2のコンデンサとの間に接続された充電抵抗と、前記第2のコンデンサに対して並列接続された定電圧ダイオードを備え、
前記第2のコンデンサに対する充電電圧は、前記定電圧ダイオードの動作電圧によって制限されることを特徴とする請求項2に記載の電子制御装置。 - 前記減圧充電回路は、前記側路電源線と前記第2のコンデンサとの間に接続された充電用トランジスタと、前記側路電源線と前記充電用トランジスタのベース端子間に接続された駆動抵抗と、前記充電用トランジスタのベース端子から前記定電圧電源回路の出力端子に導通する電圧制限ダイオードを備え、
前記第2のコンデンサに対する充電電圧は、前記定電圧電源回路の出力電圧である制御電圧に対して前記電圧制限ダイオードの電圧降下を加算した値から、前記充電用トランジスタのベース/エミッタ間電圧を差し引いた値に制限されることを特徴とする請求項2に記載の電子制御装置。 - 前記第1のコンデンサを電解コンデンサで構成し、前記第2のコンデンサを前記第1のコンデンサよりも小容量で低耐圧であるが、前記第1のコンデンサよりも内部抵抗が小さいセラミックコンデンサ又はフィルムコンデンサで構成したこと特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の電子制御装置。
- 前記第1のコンデンサに、前記第2のコンデンサよりも小容量で高耐圧のセラミック又はフィルムコンデンサである第3のコンデンサを並列接続したことを特徴とする請求項5に記載の電子制御装置。
- 前記給電端子は第1の電源リレーの出力接点を介して前記外部電源に接続されるとともに、前記側路給電端子は前記給電端子とは分割されていて、第2の電源リレーの出力接点を介して前記外部電源に接続され、
前記第1及び第2の電源リレーの出力接点と前記外部電源との間の主幹電源線の線路インピーダンスは、前記出力接点と前記給電端子及び側路給電端子との間の外部電源線の線路インピーダンスよりも小さくなる関係に配線長と線径が定められていることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の電子制御装置。 - 前記給電端子と前記定電圧電源回路との間を接続する内部電源線には、電解コンデンサである第1の大容量コンデンサと、セラミックコンデンサ又はフィルムコンデンサである小容量の第1のバイパスコンデンサが接続されるとともに、前記定電圧電源回路の出力端子には、電解コンデンサである第2の大容量コンデンサと、セラミックコンデンサ又はフィルムコンデンサである小容量の第2のバイパスコンデンサが接続され、
前記第1のコンデンサから前記第1の大容量コンデンサに至る電源線路は、外部電源線を経由して接続されるか、または前記給電端子と前記第1の大容量コンデンサとの間に接続されたインダクタンス素子によって接続されることを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の電子制御装置。 - 前記側路給電端子又は給電端子から前記電源平滑回路に至る側路電源線にインダクタンス素子を直列接続し、該インダクタンス素子と前記側路給電端子又は給電端子との間に、電解コンデンサである大容量コンデンサとセラミックコンデンサ又はフィルムコンデンサである小容量のバイパスコンデンサとをグランド回路に対して接続することを特徴とする請求項7又は8に記載の電子制御装置。
- 前記電気負荷は電磁コイルであって、該電磁コイルに対する開閉制御回路は、前記電源平滑回路と前記電磁コイルの駆動端子間に直列接続された前記開閉素子と逆流阻止ダイオードを備えるとともに、昇圧回路によって充電される高圧コンデンサの充電電圧を前記電磁コイルに印加して急速励磁を行なう側路開閉素子を備え、
前記昇圧回路は、昇圧用開閉素子が閉路したときに前記外部電源から給電される昇圧用インダクタンス素子と、前記昇圧用開閉素子が開路したときに前記昇圧用インダクタンス素子から充電ダイオードを介して充電される前記高圧コンデンサを備え、
前記開閉制御回路は、前記マイクロプロセッサからの動作指令信号に応動して、少なくとも前記電磁コイルに対する急速給電と持続給電とを行ない、前記側路開閉素子に流れていた前記電磁コイルに対する過励磁電流が、該側路開閉素子の遮断に伴って前記開閉素子に流通移行したときに、電源線路インピーダンスによる異常降下電圧が発生し、前記第1及び第2コンデンサは協働して前記異常降下電圧の発生に伴う前記マイクロプロセッサ及び開閉制御回路の誤動作を防止するものであることを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の電子制御装置。 - 前記昇圧回路と前記開閉制御回路を介して急速過励磁制御が行なわれる前記電磁コイルは、車載エンジンの燃料噴射用電磁弁を開閉駆動するものであって、
前記開閉制御回路は、前記マイクロプロセッサからの動作指令信号に応動して、前記開閉素子と前記側路開閉素子を導通駆動するとともに、前記電磁コイルに対する励磁電流が所定のピーク電流に到達したことに伴って前記側路開閉素子は開路され、前記電磁コイルに対する励磁電流が所定の判定電流以下に減衰すると前記開閉素子も開路し、前記動作指令信号が持続している期間においては、前記開閉素子の開閉制御によって前記電磁コイルの励磁電流を所定の開弁保持電流に維持することを特徴とする請求項10に記載の電子制御装置。
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