TWI388716B - 車輛用電子控制裝置（二） - Google Patents

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Ryuji Asou
Hiaki Sugawara
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Keihin Corp
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Description

車輛用電子控制裝置(二) 發明領域
本發明係有關車輛用電子控制裝置。
 發明背景
於車輛中設置有控制內燃機關之車輛用電子控制裝置。車輛用電子控制裝置係構成為以接收感測器等之訊號而控制供給至內燃機關之燃料量、對燃料點火的方式來控制內燃機關。
在此，習知的車輛用電子控制裝置係以含有下述元件而構成：作為運算裝置之CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)；輸入電路，係可輸入來自記憶裝置、感測器等外部機器之訊號者；輸出電路，係用以將以CPU之運算所得之訊號輸出至外部機器者；通訊電路，係執行通訊處理者；繼電器驅動電路，係使繼電器運作者；驅動電路，係朝馬達等電力致動器通電者；電流檢出電路，係檢測電力致動器之通電狀態者；及電源電路，係調整來自電池之電壓者。而且，CPU、記憶體、以及各電路係個別地安裝在印刷電路板上。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：特開2009-85142號公報
話說，由於近年對車輛用電子控制裝置有各式各樣的控制要求，因而需要複數個電路，且車輛用電子控制裝置漸呈大型化。然而，在將車輛用電子控制裝置安裝到機車等時，由於有空間之限制，因而宜將裝置小型化。
本發明係鑑於此種情況而形成者，其主要目的在於將車輛用電子控制裝置予以小型化。
依據本申請案之一觀點，可提供一種車輛用電子控制裝置，具有：基板，係可電連接至外部裝置及控制對象者；及半導體裝置，係已安裝在前述基板者；前述半導體裝置包含：第1晶片，係設置有處理由前述外部裝置輸入之訊號、及朝前述控制對象輸出之訊號的電路；第2晶片，係與前述第1晶片重疊收納在同一封裝內，且具有運算裝置及記憶裝置者；第1外部端子，係僅電連接至前述第1晶片者；及第2外部端子，係僅電連接至前述第2晶片者。
又，依據本發明之其他觀點，可提供如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中於前述第1晶片中，將可在複數車種共通使用之第1輸入電路及第1輸出電路集積化，而於前述基板中，設置有可配合車種予以變更設計之第2輸入電路及第2輸出電路。
又，依據本發明之其他觀點，可提供如申請專利範圍第2項之車輛用電子控制裝置，其中具有作為前述第2輸入電路之波形整形電路，該波形整形電路係將檢測引擎之曲柄(crank)軸的旋轉之曲柄角度感測器之輸出訊號變換成數位訊號者。
又，依據本發明之其他觀點，可提供如申請專利範圍第2項或第3項之車輛用電子控制裝置，其中具有作為前述第2輸出電路之驅動電路，該驅動電路係將供給燃料至引擎之燃料泵的驅動訊號予以輸出者。
又，依據本發明之其他觀點，如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有電源電路，該電源電路係對朝前述半導體裝置供給之電壓予以調整，而將電力供給至前述第1晶片及前述第2晶片者。
又，依據本發明之其他觀點，如申請專利範圍第5項之車輛用電子控制裝置，其中前述電源電路具有電壓監視電路，該電壓監視電路係當供給至前述第1晶片及前述第2晶片之電壓低於預先設定之閾值時，將重設(reset)前述第1晶片及前述第2晶片之處理的訊號予以輸出者。
又，依據本發明之其他觀點，如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有通訊電路，該通訊電路係可在前述外部裝置與前述控制對象之至少一者之間，發送接收資料者。
又，依據本發明之其他觀點，如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有類比輸入電路，該類比輸入電路係將由前述外部裝置所輸出之類比訊號變換成數位訊號，並輸出至前述第2晶片者，前述類比輸入電路具有保護電路，該保護電路係自輸出電路所產生之雜訊(noise)保護類比訊號者。
又，依據本發明之其他觀點，如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有脈衝電路，該脈衝電路係將由前述外部裝置所輸出之脈衝訊號變換成數位脈衝訊號，並輸出至前述第2晶片者。
又，依據本發明之其他觀點，如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有開關(switch)輸入電路，該開關輸入電路係將藉由外部裝置之開啟‧關閉動作而變動之電壓值變換成數位訊號，並輸出至前述第2晶片者。
又，依據本發明之其他觀點，如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有處理監視電路，該處理監視電路係監視前述第2晶片之動作，在判定出有異常時，使前述第2晶片之前述運算裝置之處理予以重設者。
又，依據本發明之其他觀點，如申請專利範圍第11項之車輛用電子控制裝置，其中前述處理監視電路為監視計時器(watchdog timer)。
又，依據本發明之其他觀點，如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有開關驅動電路，該開關驅動電路係切換前述控制對象之通電狀態者。
又，依據本發明之其他觀點，如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有回流電路(return circuit)，該回流電路係在通電至前述控制對象之電流值超過預先設定之值時，關閉對前述控制對象之通電者。
又，依據本發明之其他觀點，如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述基板具有電路，該電路係使來自前述外部裝置之訊號不經由前述第1晶片地輸入前述第2晶片者。
又，依據本發明之其他觀點，如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述基板具有驅動電路，該驅動電路係不經由前述第1晶片地由前述第2晶片輸出驅動前述控制對象之訊號者。
又，依據本發明之其他觀點，如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述半導體裝置具有：第1定製晶片(custom chip)，其係形成有可輸入來自前述外部裝置之訊號的輸入電路者；及第2定製晶片，其係形成有將訊號輸出至前述控制對象的輸出電路者；且前述第2晶片積層於前述第1及第2定製晶片者。
依據本發明，藉由將輸入電路及輸出電路之至少一部分集積化至定製晶片，可謀求電路之小型化。此外，藉由使用將定製晶片及微電腦晶片收納至一個封裝內之半導體裝置，可謀求車輛用電子控制裝置之小型化。
圖式簡單說明
第1圖係顯示本發明之車輛用電子控制裝置及引擎之構成的圖。
第2圖係顯示車輛用電子控制裝置之主要部分的剖面圖。
第3圖係車輛用電子控制裝置之方塊圖。
第4圖係顯示車輛用電子控制裝置之變形例的剖面圖。
 用以實施發明之最佳形態
以下將詳細說明用以實施本發明之形態。
第1圖顯示包含內燃機關及其控制裝置之系統的概略構成圖。
作為內燃機關之引擎1具有吸入空氣之吸氣管2。吸氣管2在上游側之吸氣口2A裝設有空氣淨化器3，在設置吸氣溫度感測器4後，能以節流閥5調整流動通路面積。節流閥5之開度係由節流開度感測器6所監控。又，於吸氣管2設置有旁通節流閥5之通路31。於旁通通路31設置有ISC(Idol Speed Control)閥32。ISC閥32具有使步進馬達33驅動並調整旁通通路31之流動通路面積之構成，而可在引擎1之啟動時或空轉時調整引擎旋轉數。
此外，在節流閥5之下游，依序設置吸氣壓感測器7及用於噴射燃料之注入器8後，連接至以缸頭12及缸體11而形成之燃燒室13。在此，注入器8係連接至燃料槽34。於燃料槽34設置有燃料泵35，可將槽內之燃料供給至注入器8。此外，於吸氣管2及燃燒室13之邊界部分，***有可開關自如之管道之吸氣閥14。
於缸體11***有可滑動自如之活塞15。活塞15係透過曲柄臂16而連接至曲柄軸17，且構成為可將活塞15的直線往返運動變換成輸出軸之曲柄軸17的旋轉運動。曲柄軸17係由缸體11所支撐而可旋轉自如，且固定有用以檢測其旋轉數之計時轉子(timing rotor)18。在計時轉子18的附近配置有曲柄角度感測器19。此外，在缸體會11形成用以使冷卻水循環之流動通路20，並且裝設有用以測定引擎1之溫度的引擎溫度感測器21。
於缸頭12，除了吸氣管2之外，亦裝設有火星塞24及排氣管25。火星塞24係電連接至點火線圈27，且可被施加高電壓。又，在排氣管25之與燃燒室13相連的開口部，裝設有可開關自如之排氣閥28。此外，在排氣管25的中途設置有氧感測器36。氧感測器36係測定排放氣體中之氧濃度者，藉由氧感測加熱器37來控制溫度。另外，在較氧感測器36更下游處，設置有觸媒轉化器29。
接下來，參考第2圖來說明控制此種引擎1之車輛用電子控制裝置41之構成。又，車輛用電子控制裝置41有時亦被稱為ECU(Electronic Control Unit：電子控制單元)。
如第2圖中顯示之概略構成，車輛用電子控制裝置41具有印刷電路板51，於印刷電路板51上會形成電路或用於輸入輸出訊號之端子等，並安裝有半導體裝置52。
半導體裝置52係於上部封裝54與下部封裝55之內側具有放熱用的散熱器56，並積層配置有二個晶片57、58。此外，多數的導線59A、59B(外部端子)被拉出至封裝54、55之外，可使用該等導線59A、59B在外部電路或裝置之間進行訊號的傳授接收，或接收來自電池42之供電。
散熱器56係固定於下部封裝55，且係由較其他構件之熱傳導率更高之材料所製造。於散熱器56之上面，作為第1半導體晶片之定製晶片57以接著劑等固定成可傳熱。定製晶片57形成有後述之各種電路。在俯視中的散熱器56之面積係較定製晶片57更大，且與定製晶片57之間具有充分的接觸面積。
此外，於定製晶片57之上方配置有作為第2半導體晶片之微電腦晶片58。微電腦晶片58係隔著樹脂製之板60，以接著劑等固定於定製晶片57。微電腦晶片58包含運算裝置與記憶裝置，構成為可執行後述之各種處理。
微電腦晶片58係形成為較定製晶片57更小，且在微電腦晶片58之上面、及定製晶片57之外圍部分之上面，分別形成有省略圖示之電極。藉由以金等具有導電性之引線61將該等電極電連接，來進行晶片57、58間的訊號之發送接收或供電。
又，於定製晶片57或微電腦晶片58，電連接有具有導電性之引線62之一端部。引線62的另一端部係以引線接合(wire bonding)技術而電連接至導線59A、59B。導線59A、59B係其一端部配置在封裝54、55之內側，且彎曲成與晶片57、58略呈平行。導線59A、59B之另一端係配置在封裝54、55之外側，並使用焊料等電連接至形成於印刷電路板51之電極63。
在該實施形態中，在作為第1外部端子之導線59A與定製晶片57連接之處，可在外部裝置(包含印刷電路板51之電路)及定製晶片57之間可進行訊號之傳授接收或供電。又，在作為第2外部端子之導線59B與微電腦晶片58直接連接之處，可在外部裝置及微電腦晶片58之間進行訊號之傳授接收。亦即，在該半導體裝置52中，有一部分的訊號係未經由定製晶片57而從外部裝置輸入微電腦晶片58。又，有一部分的訊號係未經由定製晶片57而從微電腦晶片58輸出至外部裝置。
接下來，在第3圖中顯示車輛用電子控制裝置之方塊圖。
該車輛用電子控制裝置41在訊號的輸入側，具有輸入電路65(第1輸入電路)及波形整形電路67(第2輸入電路)。又，在訊號的輸出側，具有輸出電路66(第1輸出電路)及驅動電路68、69(第2輸出電路)。
輸入電路65及輸出電路66係形成於定製晶片57。輸入電路65及輸出電路66主要包含用以實現在複數車種共通使用之機能的電路。藉由將該等電路65、66形成在一個定製晶片57，可謀求車輛用電子控制裝置41之小型化。
此外，波形整形電路67及驅動電路68、69係形成在印刷電路板51，主要包含須依各車種來設計之電路、或可變更設計之電路。波形整形電路67及驅動電路68、69係從印刷電路板51之上透過導線59B及引線61，不經由定製晶片57地直接連接至微電腦晶片58。
以下，說明第1及第2輸入電路。
首先，在形成於定製晶片57之作為第1輸入電路之輸入電路65中，含有電源電路73、類比輸入電路74、發動機防盜鎖止系統(immobilizer)用輸入電路70、脈衝輸入電路75、開關輸入電路76、及通訊電路77。該等電路73~77係可輸入輸出訊號或供電地連接至微電腦晶片58。
電源電路73係連接至電池42，具有可將電池電壓調整成可驅動車輛用電子控制裝置41之各電路之電壓的構成。又，電源電路73中含有電壓監視電路91及處理監視電路92，前者係用以監視朝各電路供給之電壓者，而後者係監視在微電腦晶片58中的動作，且監視微電腦晶片58之動作者。
若檢測出電源電壓低於預先設定之閾值，電壓監視電路91便會將重設訊號輸出至輸入電路65及輸出電路66的各個邏輯電路、以及微電腦晶片58，來防止電壓降低時的錯誤動作。
處理監視電路92具有監視在微電腦晶片58中的動作，且判定微電腦晶片58之電路是否有發生動作異常狀態之構成。
作為處理監視電路92，有例如監視計時器。監視計時器具有計時器電路，該計時器電路可對微電腦晶片58在進行預定處理時之時間進行計數，且，若在定時器電路之計數值達到預先設定之值之前，處理已結束，便將計數值重設。相對地，當即便超過預先設定之值，但微電腦晶片58之處理仍尚未結束時，會判定微電腦晶片58之電路產生異常，對微電腦晶片58及定製晶片57之各邏輯電路輸出重設訊號。藉由將處理監視電路92設置在定製晶片57，可謀求零件件數之削減、以及車輛用電子控制裝置41之小型化。
類比輸入電路74係構成為可輸入來自包含各種感測器之外部裝置的類比訊號，在進行預定處理後朝微電腦晶片58輸出數位訊號。因此，類比輸入電路74中含有A/D(Analog/digital)變換電路。此外，類比輸入電路74中設置有保護電路93，該保護電路93係自重疊至類比訊號之靜電放電雜訊，保護電路者。藉由設置保護電路93，即便在形成於同一晶片之輸出電路66發生雜訊(例如點火雜訊)，亦可防止其雜訊對輸入電路65之類比訊號造成影響。
在此，作為包含連接於類比輸入電路74之感測器的外部裝置，有例如：節流開度感測器6、吸氣壓感測器7、吸氣溫度感測器4、引擎溫度感測器21、及氧感測器36。又，外部裝置可為設置於車輛用電子控制裝置41外部之裝置，亦可為形成於印刷電路板51上之半導體裝置52以外的電路或裝置。
發動機防盜鎖止系統用輸入電路70係連接發動機防盜鎖止系統101，可輸入由發動機防盜鎖止系統101所輸出之ID碼。發動機防盜鎖止系統用輸入電路70係將類比ID碼變換成數位訊號後，輸出至微電腦晶片58。
脈衝輸入電路75係構成為可輸入來自包含各種感測器之外部裝置的類比脈衝訊號，在進行預定處理後朝微電腦晶片58輸出數位脈衝訊號。在此，作為連接至脈衝輸入電路75之外部裝置，有例如車速感測器102。藉由將可將類比脈衝訊號變換成數位訊號之電路設置在定製晶片57，可謀求車輛用電子控制裝置41之小型化。又，若將數位濾波器電路94附加到脈衝輸入電路75，可提升對來自外部之雜訊的耐性，可將更正確的數位訊號輸入微電腦晶片58。
開關輸入電路76係構成為可輸入伴隨外部開關之動作而變化之類比電壓值，將顯示外部開關之開啟/關閉狀態的數位訊號輸出至微電腦晶片58。在此，作為連接於開關輸入電路76之外部開關，有例如設置在電池42等之繼電器。
通訊電路77具有控制在外部裝置及微電腦晶片58之間進行之資料發送接收之構成。作為用於通訊之通訊協定(protocol)，有例如K-Line。而作為其他之通訊協定，有例如CAN(Controller Area Network：控制器區域網路)、或SPI(Serial Peripheral Interface：串列周邊介面)等。又，作為外部裝置104，有例如SRS(Supplemental Restraint System：輔助束縛系統)之加速感測器等。由於已使該車輛用電子控制裝置41可在微電腦晶片58與外部裝置之間進行通訊而發送接收資料，因此即便在朝複數個外部裝置之驅動機發送資料、或將發送複數指令等的情況下，亦可減少配線數量。
又，作為形成於印刷電路板51之第2輸入電路之波形整形電路67，係具有輸入從曲柄角度感測器19輸出之波形訊號，朝微電腦晶片58輸出脈衝訊號之構成。又，由於從曲柄角度感測器19輸出之波形訊號係依車種而相異，故必須以依各車種而獲得適切之脈衝訊號的方式來形成波形整形電路67。因此，波形整形電路67不集積化在定製晶片57，而形成於印刷電路板51上。
接下來，說明第1及第2輸出電路。
首先，作為形成於定製晶片57之第1輸出電路之輸出電路66，係包含脈衝訊號輸出電路78、開關驅動電路79、及發動機防盜鎖止系統用輸出電路80。該等電路78~80係連接成可朝微電腦晶片58輸入訊號。
脈衝訊號輸出電路78係構成為接收從微電腦晶片58輸出之數位訊號，來製成並輸出使控制對象(外部裝置)驅動之類比訊號。因此，於開關驅動電路設置有將數位訊號變換成類比訊號之A/D變換電路。此外，於脈衝訊號輸出電路78可視需求而設置有檢測控制對象之通電狀態的回流電路95。回流電路95係監控朝控制對象供給之電流值，當電流超越預先設定之值時，使脈衝訊號輸出電路78之處理停止，而將對控制對象的通電切換成關關。藉由設置此種回流電路95，可保護定製晶片57或控制對象。在此，作為控制對象，有例如注入器8、點火線圈27、及ISC閥32之步進馬達33等。
開關驅動電路79係構成為接收從微電腦晶片58輸出之數位訊號，來製作將控制對象之通電狀態予以切換之開啟/關閉訊號，且輸出至對應之控制對象。又，控制對象亦有可能是與外部裝置為同一裝置。此外，於開關驅動電路79設置有回流電路96，用以在過電流流過電路時使開關驅動電路79之動作停止，來保護定製晶片57或控制對象。在此，作為控制對象，有例如繼電器105或起動馬達(starter motor)106等。
在此，由於開關驅動電路79會因控制對象之種類而發熱，因此必須有放熱對策。習知係使開關驅動電路點佈在印刷電路板上，並分別設置由導電材料形成之實心圖樣(solid pattern)等來使其放熱。例如，在使用FET(Field Effect Transistor：場效電晶體)來作為開關驅動電路的情況下，係使在FET發生之熱，從印刷電路板之實心圖樣放熱。而且，在裝設複數FET的情況下，必須在每一個FET設計此種構成。相對於此，在該車輛用電子控制裝置41中，由於已將開關驅動電路79集積化至定製晶片57，因而產生熱之區域亦會集中至此。因此，可藉由控制定製晶片57之放熱，來進行放熱對策。亦即，藉由在第2圖所示之散熱器56進行放熱，可不需如習知般地在每一個開關驅動電路施加放熱對策。藉此，與在每一個開關驅動電路形成實心圖樣的情況相比，可縮小印刷電路板51之面積。
發動機防盜鎖止系統用輸出電路80係構成為接收從微電腦晶片58輸出之數位訊號而製作類比脈衝訊號，且輸出至發動機防盜鎖止系統101。作為輸出至發動機防盜鎖止系統101之訊號，有例如：關於將從鎖(key)所取得之ID碼與車輛本體之ID碼予以比較(matching)後之結果的訊號。
又，作為形成於印刷電路板51之第2輸出電路之驅動電路68、69具有構成係可接收來自微電腦晶片58之數位訊號，而輸出用以驅動成為控制對象之裝置之訊號。在此，作為控制對象，有例如燃料泵35或氧感測加熱器37。又，設置氧感測加熱器37係為了正確控制對氧感測器36的特性造成很大影響之動作溫度。又，於驅動電路69設置有可確認控制對象呈正常動作之回流電路98。回流電路98係監控朝控制對象供給之電流值，停止驅動電路69之處理來保護驅動電路69或控制對象。
又，由於燃料泵35或氧感測加熱器37等會依車種而有容量不同或加熱器之阻抗等相異的情況，故必須以依各車種而輸出適切之訊號的方式來形成驅動電路68、69或回流電路98。因此，驅動電路68、69不集積化在定製晶片57，而形成於印刷電路板51上。
接下來，說明車輛用電子控制裝置41之動作。
在使車輛啟動時，來自電池42的電力從印刷電路板51通過導線59A，而供給至定製晶片57之輸入電路65之電源電路73。電源電路73係將電池電壓調整成適合定製晶片57及微電腦晶片58之動作的電壓(例如5V)，而供給至各電路。此外，已***至車輛之鎖芯(key cylinder)之鎖的ID碼資訊，從發動機防盜鎖止系統101輸入發動機防盜鎖止系統輸入電路80，並傳送至微電腦晶片58。微電腦晶片58會比較鎖之ID碼與預先儲存於記憶裝置之ID碼，在兩者一致時，朝定製晶片57之輸出電路66之發動機防盜鎖止系統用輸出電路80輸出用以許可驅動之許可訊號。從發動機防盜鎖止系統用輸出電路80係朝發動機防盜鎖止系統101輸出許可訊號，藉此可啟動引擎1。又，當ID碼不一致時，係將不許可啟動引擎1之訊號，從發動機防盜鎖止系統用輸出電路80輸出至發動機防盜鎖止系統101。
在引擎1之運轉中，節流開度感測器6之輸出、吸氣壓感測器7之輸出、吸氣溫度感測器4之輸出、引擎溫度感測器21之輸出、及氧感測器36之輸出，將隨時輸入定製晶片57之類比輸入電路74。在類比輸入電路74係將各個類比訊號變換成數位訊號，並進一步視需求進行訊號處理後，傳送至微電腦晶片58。又，在脈衝輸入電路75係輸入來自車速感測器102的訊號，表示在脈衝輸入電路75所形成之車速資訊的數位訊號則輸入微電腦晶片58。微電腦晶片58會從節流開度、吸氣壓、吸氣溫度、引擎溫度、及車速來決定燃料噴射量或點火時期，或者從排氣中的氧濃度來決定燃料噴射量之調整量。
又，伴隨著曲柄軸17之旋轉，曲柄角度感測器19之輸出將輸入印刷電路板51之波形整形電路67。在波形整形電路67中所成形之波形訊號，會通過導線59B及引線62而直接輸入微電腦晶片58。微電腦晶片58會從波形訊號判別引擎之旋轉數或引擎1之行程，決定對燃料點火之時機。
接下來，微電腦晶片58係配合引擎1之行程來輸出注入器8之驅動訊號、或點火線圈27之驅動訊號。該等訊號會經過脈衝訊號輸出電路78，從導線59A通過印刷電路板51，而輸出至注入器8或點火線圈27。藉此，從注入器8將適量的燃料噴射至吸氣管2，並與空氣混合後供給至燃燒室13。此外，藉由切換對點火線圈27之通電，可使火星塞24作動而對燃燒室13內之燃料點火。結果，活塞15會下降而產生動力。又，可視需求而從脈衝訊號輸出電路78輸出ISC閥31之步進馬達33之驅動訊號，使吸氣管2內之空氣量變化，而控制空轉時的引擎旋轉數。
此外，微電腦晶片58會適時輸出使燃料泵35驅動之訊號。該訊號將不會經過定製晶片57，而以導線59B從驅動電路68直接輸出至燃料泵35。藉此，燃料泵35會驅動，而使燃料經過注入器8供給至吸氣管2內。
如此一來，藉由使用已將定製晶片57及微電腦晶片58收納至一個封裝內之半導體裝置52，可將車輛用電子控制裝置41小型化。在此，習知係將各邏輯電路形成於印刷電路板，該實施形態則係藉由將預定之邏輯電路總括於同一封裝內，來減少印刷電路板51上之配線或零件。藉此，可縮小印刷電路板51之面積，並可將車輛用電子控制裝置41小型化。
又，由於已將可共通使用在複數車種等之電路集積於定製晶片57，且另一方面將須依各車種來設計之電路形成於印刷電路板51上，以可直接輸入微電腦晶片48，因此可使半導體裝置52持有通用性。由於將共通之電路設於一個封裝內，因此對於變更設計等亦可迅速地對應。習知係依各車種而於印刷電路板51上布置有電路或配線，每次皆需要檢討雜訊對策或放熱對策，但，由於已將可共通使用於複數車種之電路集積於定製晶片57，因此在新開發車輛用電子控制裝置41時，僅需設計周邊電路(與外部裝置之積體電路的連接電路構成)即可。因此，可削減開發工時。
此外，由於已將電源電路73集積化於定製晶片57，並將定製晶片57及微電腦晶片58予以積層配置，因此與習知相比，可縮短從電源電路73到微電腦晶片58為止的配線長度。藉此，難以受來自外部之雜訊的影響，可使電力穩定地供給至各電路。
在此，第4圖中顯示該實施形態之變形例。
該車輛用電子控制裝置111具有將半導體裝置112安裝至印刷電路板51之構成。半導體裝置112具有：已將輸入電路65予以集積化之第1定製晶片57A、及已將輸出電路66予以集積化之第2定製晶片57B，且具有使微電腦晶片58積層在該等定製晶片57A、57B上之堆疊構造。於第1定製晶片57A僅形成有輸入電路65，而未形成有輸出電路66。同様地，於第2定製晶片57B僅形成有輸出電路66，而未形成有輸入電路65。由於已將輸入電路65及輸出電路66整合在個別的晶片內，因此可防止輸出電路66的雜訊影響輸入電路65，或反之的情況發生。
又，本發明之解釋並不限定於實施形態中所舉之例或條件。本發明在不脫離其精神及範圍之範圍內，可進行各種變更或變形。
例如，定製晶片亦可分割成三個以上。又，當具有二個以上定製晶片時，於一個定製晶片內形成之電路，並不限定於前述之例。例如，亦可為僅具有電源電路73之定製晶片、或包含輸入電路65之至少一部分及輸出電路66的一部分之定製晶片、包含輸出電路66之至少一部分及輸入電路65的一部分之定製晶片。
1．．．引擎
2．．．吸氣管
2A．．．吸氣口
3．．．空氣淨化器
4．．．吸氣溫度感測器
5．．．節流閥
6．．．節流開度感測器
7．．．吸氣壓感測器
8．．．注入器
11．．．缸體
12．．．缸頭
13．．．燃燒室
14．．．吸氣閥
15．．．活塞
16．．．曲柄臂
17．．．曲柄軸
18．．．計時轉子
19．．．曲柄角度感測器
20．．．流動通路
21．．．引擎溫度感測器
24．．．火星塞
25．．．排氣管
27．．．點火線圈
28．．．排氣閥
29．．．觸媒轉化器
31．．．繞道通路
32．．．ISC閥
33．．．步進馬達
34．．．燃料槽
35．．．燃料泵
36．．．氧感測器
37．．．氧感測加熱器
41．．．車輛用電子控制裝置
42．．．電池
51．．．印刷電路板
52．．．半導體裝置
54．．．上部封裝
55．．．下部封裝
56．．．散熱器
57．．．定製晶片
57A．．．第1定製晶片
57B．．．第2定製晶片
58．．．微電腦晶片
59A、59B．．．導線
60．．．板
61．．．引線
62．．．引線
63．．．電極
65．．．輸入電路(第1輸入電路)
66．．．輸出電路(第1輸出電路)
67．．．波形整形電路(第2輸入電路)
68、69．．．驅動電路(第2輸出電路)
70．．．發動機防盜鎖止系統用輸入電路
73．．．電源電路
74．．．類比輸入電路
75．．．脈衝輸入電路
76．．．開關輸入電路
77．．．通訊電路
78．．．脈衝訊號輸出電路
79．．．開關驅動電路
80．．．發動機防盜鎖止系統用輸出電路
91．．．電壓監視電路
92．．．處理監視電路
93．．．保護電路
94．．．數位濾波器電路
95．．．回流電路
96．．．回流電路
98．．．電路
101．．．發動機防盜鎖止系統
102．．．車速感測器
103．．．繼電器
104．．．外部裝置
05．．．繼電器
106．．．起動馬達
111．．．電子控制裝置
112．．．半導體裝置
第1圖係顯示本發明之車輛用電子控制裝置及引擎之構成的圖。
第2圖係顯示車輛用電子控制裝置之主要部分的剖面圖。
第3圖係車輛用電子控制裝置之方塊圖。
第4圖係顯示車輛用電子控制裝置之變形例的剖面圖。
41．．．車輛用電子控制裝置
51．．．印刷電路板
52．．．半導體裝置
54．．．上部封裝
55．．．下部封裝
56．．．散熱器
57．．．定製晶片
58．．．微電腦晶片
59A、59B．．．導線
60．．．板
61．．．引線
62．．．引線
63．．．電極

Claims (16)

  1. 一種車輛用電子控制裝置，具有：基板，係可電連接至外部裝置及控制對象者；及半導體裝置，係已安裝至前述基板者；前述半導體裝置包含：第1晶片，係設置有處理由前述外部裝置輸入之訊號、及朝前述控制對象輸出之訊號的電路；第2晶片，係與前述第1晶片重疊收納在同一封裝內，且具有運算裝置及記憶裝置者；第1外部端子，係僅電連接至前述第1晶片者；及第2外部端子，係僅電連接至前述第2晶片者，於前述第1晶片中，將可在複數車種共通使用之第1輸入電路及第1輸出電路集積化，而於前述基板中，設置有可配合車種予以變更設計之第2輸入電路及第2輸出電路，前述第2輸入電路及第2輸出電路透過前述第2外部端子對前述第2晶片電連接。
  2. 如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中具有作為前述第2輸入電路之波形整形電路，該波形整形電路係將檢測引擎之曲柄(crank)軸的旋轉之曲柄角度感測器之輸出訊號變換成數位訊號者。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之車輛用電子控制裝置，其中具有作為前述第2輸出電路之驅動電路，該驅動電 路係將供給燃料至引擎之燃料泵的驅動訊號予以輸出者。
  4. 如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有電源電路，該電源電路係對朝前述半導體裝置供給之電壓加以調整，而將電力供給至前述第1晶片及前述第2晶片者。
  5. 如申請專利範圍第4項之車輛用電子控制裝置，其中前述電源電路具有電壓監視電路，該電壓監視電路係當供給至前述第1晶片及前述第2晶片之電壓低於預先設定之閾值時，將重設(reset)前述第1晶片及前述第2晶片之處理的訊號予以輸出者。
  6. 如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有通訊電路，該通訊電路係可在前述外部裝置與前述控制對象之至少一者之間，發送接收資料者。
  7. 如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有類比輸入電路，該類比輸入電路係將由前述外部裝置所輸出之類比訊號變換成數位訊號，並輸出至前述第2晶片者，前述類比輸入電路具有保護電路，該保護電路係自輸出電路所產生之雜訊(noise)保護類比訊號者。
  8. 如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有脈衝電路，該脈衝電路係將由前述外部裝置所輸出之脈衝訊號變換成數位脈衝訊號，並 輸出至前述第2晶片者。
  9. 如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有開關(switch)輸入電路，該開關輸入電路係將藉由外部裝置之開啟‧關閉動作而變動之電壓值變換成數位訊號，並輸出至前述第2晶片者。
  10. 如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有處理監視電路，該處理監視電路係監視前述第2晶片之動作，在判定出有異常時，使前述第2晶片之前述運算裝置之處理予以重設者。
  11. 如申請專利範圍第10項之車輛用電子控制裝置，其中前述處理監視電路為監視計時器(watchdog timer)。
  12. 如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有開關驅動電路，該開關驅動電路係切換前述控制對象之通電狀態者。
  13. 如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述第1晶片具有回流電路(return circuit)，該回流電路係在通電至前述控制對象之電流值超過預先設定之值時，關閉對前述控制對象之通電者。
  14. 如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述基板具有電路，該電路係使來自前述外部裝置之訊號不經由前述第1晶片地輸入前述第2晶片者。
  15. 如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述基板具有驅動電路，該驅動電路係不經由前述第1晶片地由前述第2晶片輸出驅動前述控制對象之訊 號者。
  16. 如申請專利範圍第1項之車輛用電子控制裝置，其中前述半導體裝置具有：第1定製晶片(custom chip)，其係形成有可輸入來自前述外部裝置之訊號的輸入電路者；及第2定製晶片，其係形成有將訊號輸出至前述控制對象的輸出電路者；且前述第2晶片積層於前述第1及第2定製晶片者。
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