(57)【要約】【課題】車載バッテリの逆接保護と負荷配線が正側電源線に混触する天絡事故に対する誤動作を防止した、簡易な車載電子制御装置を提供する。【解決手段】複数の車載電気負荷１２１，１２２は負荷開閉素子２２１，２２２と負荷回路用の逆流遮断素子２００ａとの直列回路、電源スイッチ１１０の閉路で閉路される給電開閉素子１２０Ａを介して車載バッテリ１０１に接続され、ＦＥＴトランジスタである逆流遮断素子２００ａは電源スイッチ１１０が閉路し給電開閉素子１２０Ａが接続された負荷電源端子Ｖｂａに電源電圧が印加されていれば閉路駆動されて内部寄生ダイオードの通電方向に導通し、電源スイッチ１１０の開路で導通遮断され給電開閉素子１２０Ａの開路時に天絡電源が逆流遮断素子２００ａを介して負荷電源端子Ｖｂａに還流し給電開閉素子２００ａに接続された他の装置が給電され誤動作するのを防止する。【選択図】図１
2015140094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力センサ群の動作状態と、協働するプログラムメモリの内容に応動して、複数の負荷開閉素子を介して複数の車載電気負荷を駆動制御するマイクロプロセッサを含む制御部と、前記制御部に対し、車載バッテリから給電されて所定の安定化された制御電圧を供給する定電圧電源とを備え、
前記マイクロプロセッサは、電源スイッチが閉路されると制御動作を開始し、前記電源スイッチが一旦閉路されると、当該電源スイッチが開路されても自己保持指令信号又は出力許可信号により所定のアフターランを行ってから自己停止する車載電子制御装置であって、
前記定電圧電源は、前記車載バッテリに対して直接接続された制御電源端子から電源回路用の逆流遮断素子を介して給電され、前記電源スイッチの動作に応動する起動回路が発生する給電開始信号である起動信号によって前記制御電圧を発生開始し、
前記起動回路は、前記電源スイッチの閉路により前記起動信号を発生し、前記電源スイッチが閉路されると前記電源スイッチが開路されても前記アフターランが完了するまで前記起動信号を継続して発生し、
前記車載電気負荷は、少なくとも前記電源スイッチが閉路しているときに閉路状態となる給電開閉素子を介して、前記車載バッテリに接続された負荷電源端子から、負荷回路用の逆流遮断素子とそれぞれの前記負荷開閉素子との直列回路を介して給電駆動され、
前記複数の負荷開閉素子の少なくとも一部は、前記マイクロプロセッサによって通電駆動されたときに、内部寄生ダイオードの導通方向とは逆方向に前記複数の車載電気負荷のいずれかに対する駆動電流が流れる極性に接続された電界効果型トランジスタからなり、
前記電源回路用の逆流遮断素子は、前記車載バッテリが正常極性に接続されたときには、内部寄生ダイオードと同じ方向に通電駆動されて前記定電圧電源に給電し、前記車載バッテリが異常逆極性に接続されたときには、ゲート電圧が逆極性となって通電駆動が停止されるように接続された電界効果型トランジスタからなり、
前記負荷回路用の逆流遮断素子は、負荷電流が流れたときに、前記車載バッテリが正常極性に接続されていれば内部寄生ダイオードの導通方向と同一方向に前記複数の車載電気負荷に対する負荷電流が流れ、前記車載バッテリが異常逆極性に接続されたときには、ゲート電圧が逆極性となって負荷電流が遮断されるように接続された電界効果型トランジスタからなり、前記車載バッテリが逆極性に接続された場合の通電遮断を行うとともに、前記電源スイッチが閉路しているか、又は前記起動信号が発生している状態であって、かつ、前記負荷電源端子に正常極性の電源電圧が印加されたことによって閉路駆動されるとともに、負荷配線が前記車載バッテリの正側配線と混触する天絡異常が発生した場合には、前記電源スイッチを開路するか、又は前記起動信号の発生が停止したときに、前記負荷回路用の逆流遮断素子が開路されて、少なくとも前記給電開閉素子が開路状態のときに、天絡電流が前記負荷電源端子に回り込むのを防止する、
ことを特徴とする車載電子制御装置。
【請求項２】
前記車載バッテリに接続された前記制御電源端子には、有極性コンデンサ又はサージ吸収用定電圧ダイオードの少なくとも一方を含む保護回路が接続されるとともに、前記電源回路用の逆流遮断素子は、前記制御電源端子と前記保護回路との間に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車載電子制御装置。
【請求項３】
前記定電圧電源は、前記制御部を駆動するための安定化された制御電圧と、前記マイクロプロセッサが停止しているときに、協働するＲＡＭメモリに給電するバックアップ電圧を発生し、前記電源回路用の逆流遮断素子に接続されて通電駆動する電源回路用の逆流停止ゲート回路は、前記定電圧電源に対する前記起動信号と同じ起動信号によって通電駆動を行う、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車載電子制御装置。
【請求項４】
入力センサ群の動作状態と、協働するプログラムメモリの内容に応動して、複数の負荷開閉素子を介して複数の車載電気負荷を駆動制御するマイクロプロセッサを含む制御部と、前記制御部に対し、車載バッテリから給電されて所定の安定化された制御電圧を供給する定電圧電源とを備え、
前記マイクロプロセッサは、電源スイッチが閉路されると制御動作を開始し、前記電源スイッチが一旦閉路されると、当該電源スイッチが開路されても自己保持指令信号又は出力許可信号によって所定のアフターランを行ってから自己停止する車載電子制御装置であって、
前記定電圧電源は、前記車載バッテリに対して給電開閉素子を介して接続された負荷給電端子から給電されて前記制御電圧を発生するとともに、前記給電開閉素子は起動回路によって閉路駆動され、
前記起動回路は、前記電源スイッチの閉路により給電開始信号である給電指令信号を発生し、前記電源スイッチが一旦閉路されると当該電源スイッチが開路されても前記アフターランが完了するまで前記給電指令信号を継続して発生し、
前記車載電気負荷は、前記負荷電源端子から負荷回路用の逆流遮断素子とそれぞれの前記負荷開閉素子との直列回路を介して給電駆動されるともに、
前記複数の負荷開閉素子の少なくとも一部は、前記マイクロプロセッサによって通電駆動されたときに、内部寄生ダイオードの導通方向とは逆方向に前記複数の車載電気負荷のいずれかに対する駆動電流が流れる極性に接続された電界効果型トランジスタからなり、
前記負荷回路用の逆流遮断素子は、負荷電流が流れたときに、前記車載バッテリが正常極性に接続されていれば内部寄生ダイオードの導通方向と同一方向に前記複数の車載電気負荷に対する負荷電流が流れ、前記車載バッテリが異常逆極性に接続されたときには、ゲート電圧が逆極性となって負荷電流が遮断されるように接続された電界効果型トランジスタからなり、前記車載バッテリが逆極性に接続された場合の通電遮断を行うとともに、前記電源スイッチが閉路しているか、又は前記給電指令信号が発生している状態であって、しかも、前記負荷電源端子に正常極性の電源電圧が印加されたことによって閉路駆動されるとともに、負荷配線が前記車載バッテリの正側配線と混触する天絡異常が発生した場合には、前記電源スイッチを開路するか、又は前記給電指令信号の発生が停止したときに、前記負荷回路用の逆流遮断素子が開路されて、少なくとも前記給電開閉素子が開路状態のときに、天絡電流が前記負荷電源端子に回り込むのを防止する、
ことを特徴とする車載電子制御装置。
【請求項５】
前記給電開閉素子を介して前記車載バッテリに接続された前記負荷電源端子には、有極性コンデンサ又はサージ吸収用定電圧ダイオードの少なくとも一方を含む保護回路が接続され、
前記給電開閉素子は、励磁コイルに対して逆励磁防止ダイオードが接続された電磁リレーの出力接点であって、前記車載バッテリの接続極性を誤った場合に閉路動作せず逆接続に対する保護を行うもの、又は、内部寄生ダイオードの通電方向が相反する向きとなるように一対の電界効果型トランジスタを直列接続して、逆接続に対する保護及び開閉動作を行う無接点形式の開閉素子であって、
前記給電開閉素子が前記無接点形式の開閉素子である場合には、当該開閉素子は前記車載バッテリと前記負荷電源端子との間に接続されるか、又は前記負荷電源端子と前記保護回路との間に接続される、
ことを特徴とする請求項４に記載の車載電子制御装置。
【請求項６】
前記給電開閉素子が前記電磁リレーの出力接点である場合には、前記定電圧電源は、前記電源スイッチの動作に応動して前記起動回路が発生する起動信号によって、前記制御電圧を発生開始し、
前記起動信号は前記給電指令信号と同じ信号であるか、又は前記給電指令信号が発生したことにより、前記給電開閉素子が閉路してから前記起動信号を発生し、前記給電指令信号ＤＲＶを解除するときには、その前に前記起動信号を解除し、
前記定電圧電源は前記給電開閉素子の閉路指令又は開路指令と連動して起動又は停止されるか、又は、前記給電開閉素子の閉路指令又は開路指令に比べて、遅延起動又は先行停止することを特徴とする請求項５に記載の車載電子制御装置。
【請求項７】
前記起動回路は、前記車載バッテリに直接接続された制御電源端子から給電された覚醒起動回路が覚醒起動信号を発生すると前記電源スイッチが閉路されていなくても、前記給電開始信号を発生し、
前記覚醒起動回路は、前記電源スイッチの開路期間が所定時間を経過すると覚醒指令信号となるタイムアップ信号を発生するタイマ回路か、又はホスト局から通信回線を介して受信した覚醒指令信号を発生する通信回路からなり、
前記覚醒指令信号によって前記定電圧電源が前記制御電圧を発生し前記マイクロプロセッサが起動されると、
前記マイクロプロセッサは、自己保持指令信号を発生するか、ウォッチドッグ信号を発生してウォッチドッグタイマに出力し、前記ウォッチドッグ信号の信号パルス幅が所定値未満であるときには前記ウォッチドッグタイマが出力許可信号を発生し、
前記マイクロプロセッサは、所定のイベントランと次回の覚醒起動までの時間を前記覚醒起動回路に書込むか、又は前記通信回線を介してホスト局に送信してから、前記自己保持指令信号又は前記ウォッチドッグ信号の発生を停止する、
ことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の車載電子制御装置。
【請求項８】
前記マイクロプロセッサは、前記電源スイッチの閉路状態を監視する指令監視信号の監視電圧と、前記給電開閉素子の閉路状態を監視する受電監視信号の監視電圧から、両方の監視電圧が所定値以上であれば負荷回路用の逆流停止ゲート回路を介して前記負荷回路用の逆流遮断素子を閉路駆動し、一旦閉路駆動されると前記電源スイッチが開路されたことによって前記負荷回路用の逆流遮断素子に対する前記負荷回路用の逆流停止ゲート回路におけるゲート回路を遮断するか、又は、前記電源スイッチが閉路していないときであっても、前記給電開始信号が発生しているときには前記受電監視信号の監視電圧が所定電圧以上であれば前記負荷回路用の逆流遮断素子を閉路駆動し、一旦閉路駆動されると前記給電開始信号が停止したとき前記負荷回路用の逆流遮断素子を開路する、
ことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の車載電子制御装置。
【請求項９】
前記マイクロプロセッサと協働する前記プログラムメモリは、天絡異常検出手段となる制御プログラムを包含し、
前記天絡異常検出手段は、前記負荷開閉素子に対する負荷駆動指令信号の論理状態と、前記負荷開閉素子の出力電圧に比例した負荷電圧監視信号の信号電圧レベルとを対比して、前記負荷開閉素子が開路しているのに前記負荷電圧監視信号が発生している場合に天絡異常が発生している可能性があると判定し、
前記マイクロプロセッサは、前記天絡異常検出手段によって天絡異常の可能性があると判定された場合には、少なくとも前記給電開閉素子が開路されているときには、前記負荷開閉素子の全てと、前記負荷回路用の逆流遮断素子を開路する、
ことを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の車載電子制御装置。
【請求項１０】
前記複数の車載電気負荷を含む車載電気負荷群の中で、付勢電流が小さな負荷電源リレーの励磁コイルを代表とする軽量負荷は、前記電源スイッチからそれぞれの軽負荷開閉素子と逆流阻止ダイオードとの直列回路を介して駆動制御されることを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載の車載電子制御装置。
【請求項１１】
前記電源スイッチを介して前記車載バッテリに接続される電源スイッチ端子には、有極性コンデンサ又はサージ吸収用定電圧ダイオードの少なくとも一方を含む保護回路が接続され、
前記電源スイッチ端子と前記保護回路との間には保護回路用の逆流遮断素子が接続され、
前記マイクロプロセッサは、前記電源スイッチの閉路状態を監視する指令監視信号の監視電圧から、当該監視電圧が第１の所定電圧まで上昇すれば、前記電源スイッチが閉路されたと判定して、保護回路用の逆流停止ゲート回路を介して前記保護回路用の逆流遮断素子を閉路駆動し、前記監視電圧が前記第１の所定電圧以下の値である第２の所定電圧未満に減少すれば、前記電源スイッチが開路されたと判定して前記保護回路用の逆流遮断素子を開路し、
前記起動回路は前記電源スイッチが閉路されて、前記第２の所定電圧よりも更に低い電圧である第３の所定電圧以上の電圧が印加されたことによって、前記給電開始信号を発生することができる状態となっている、
ことを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載の車載電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば車載エンジン制御装置、車載変速機制御装置等のような車載電子制御装置、特には車載バッテリが誤って逆極性で接続されたり、一部の負荷配線が電源線と混触して天絡電流が回り込んで異常動作を行うのを防止する改良された車載電子制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車載電子制御装置に対する給電回路には、少なくとも２系統の給電回路があり、その一つは、入力センサ群の動作状態と、協働するプログラムメモリの内容に応動して、複数の負荷開閉素子を介して複数の車載電気負荷を駆動制御するマイクロプロセッサに対し、車載バッテリから給電されて所定の安定化された制御電圧を供給する定電圧電源に対する給電回路である。
【０００３】
他の一つは、上記マイクロプロセッサによって開閉制御される複数の負荷開閉素子に対する給電回路であり、この負荷開閉素子は車載電子制御装置の外部に接続されている複数の車載電気負荷に接続されてその駆動制御を行うものとなっている。
【０００４】
例えば、図１３に示す下記特許文献１「車載電力供給制御装置」の図３によれば、車載電力供給制御装置１０は、バッテリが接続される入力端子１１及び車載電子制御装置であるＥＣＵ５０ａ〜５０ｃが接続される出力端子１４、１５との間にＩＧリレー２３及びＡＣＣリレー２４を設け、通信回路２８にて受信した車輌のイグニッションスイッチ及びアクセサリスイッチの接続状態に係る情報に応じて制御回路２７がＩＧリレー２３及びＡＣＣリレー２４のオン／オフを制御するようになっている。
また、バッテリが接続される入力端子１１及び車載電子制御装置であるＥＣＵ５０ａ〜５０ｃが接続される出力端子１３(図１３では接続の詳細省略)との間には、ヒューズ２６のみが接続され、入力端子１１と出力端子１２との間には降圧回路２２と電流制限回路２５を設け、ＤＣ５Ｖの一定電圧を供給するようになっている。
【０００５】
従って、アクセサリ系の電気負荷を持たない車載電子制御装置の場合には、イグニッションスイッチ系の電気負荷駆動用の給電回路と、車載電子制御装置内のマイクロプロセッサに給電するための給電回路との２系統の給電回路を備えていることになる。
但し、ＤＣ５Ｖのみならず多様な定電圧を必要とする車載電子制御装置では、出力端子１２に代わって出力端子１３〜１５のいずれかが使用されて、車載電子制御装置の中で多様な定電圧電源に給電する必要がある。
なお、ＩＧリレー２３やＡＣＣリレー２４として、励磁コイルにダイオードが直列接続された電磁リレーを使用した場合には、車載バッテリの接続極性を誤った場合には電磁リレーは付勢されないので、その出力接点が閉路することはなく、電磁リレーは異常時の逆接防止機能と通常時の通電開閉機能を兼ね備えていることになる。
【０００６】
一方、負荷開閉素子として電界効果型トランジスタは内部抵抗が小さく、大電流が流れても温度上昇が小さいことからパワー回路系の開閉素子として多用されている。
また、内部寄生ダイオードの通電方向が相反する向きとなるように一対の電界効果型トランジスタを直列接続して、逆接続保護機能と開閉素子機能を持たせた無接点形式の開閉素子を用いることも公知である。
【０００７】
しかし、電界効果型トランジスタは通電方向と逆方向に並列接続された寄生ダイオードを有しているので、トランジスタの出力側が正側電源線と混触する天絡異常が発生し、トランジスタの入力側の電源が遮断されると、天絡電源からトランジスタの入力に回込給電される問題点がある。
【０００８】
例えば、図１４に示す下記特許文献２「電源逆接続保護回路」の図４によれば、バッテリ３の電力で動作する車載電子制御装置であるＥＣＵ４５では、バッテリ３のプラス端子に接続される電源端子５と電源供給対象の制御回路１３とを結ぶ電源配線１５上に、Ｎチャネル型のＦＥＴ２１が、それの寄生ダイオードＤ１のアノードが電源端子５側となるように設けられ、更にＦＥＴ２１の下流側に、Ｎチャネル型のＦＥＴ２２が、それの寄生ダイオードＤ２のカソードがＦＥＴ２１側となるように設けられている。
そして、バッテリ３の正常接続時にてイグニッションキースイッチ９がオンされると、ＦＥＴ２１のドレーン側から動作電力が供給されるチャージポンプ回路４３、４７によりＦＥＴ２１、２２がオンされ、制御回路１３にバッテリ３の電力が供給される。
また、バッテリ３の逆接続時にはＦＥＴ２１、２２がオフして、寄生ダイオードＤ１により逆電流が阻止される。
【０００９】
なお、制御回路１３は、制御対象(例えばエンジンやトランスミッション等の車載機器)を制御するための処理やアクチュエータ駆動を実施するものであり、制御回路１３は、電源配線１５を介して入力されるバッテリ電圧ＶＢから一定の電源電圧(例えば５Ｖ)を生成する電源回路(図示省略)や、その電源回路で生成される電源電圧を受けて動作するマイコンを始めとした各種のＩＣ１９や、そのＩＣ１９からの信号に基づいてアクチュエータを駆動する出力回路(図示省略)などから構成されている(段落００４２による)。
【００１０】
また、制御回路１３は、ＦＥＴ２２がオンしてバッテリ３からの電力を受けると、動作を開始し、制御回路１３は、動作を開始すると、駆動信号Ｓｄを出力して、イグニッションキースイッチ９がオフされてもＦＥＴ２１、２２がオンしたままになるようにする(段落００５６による)。
また、図示は省略されているが、制御回路１３はイグニッションキースイッチ９のオン／オフ状態を検出するために信号入力端子１１の電圧をモニタするようになっている。
そして、制御回路１３は、信号入力端子１１の電圧に基づいてイグニッションキースイッチ９がオフされたことを検知し、更にその後、データ退避等の動作停止前処理が終了して、動作を停止しても良い条件が成立すると、上記駆動信号Ｓｄの出力を停止するようになっている(段落００５７による)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−０２０５２２号公報(図３、要約)
【特許文献２】特開２００７−０８２３７４号公報(図４、要約、段落００４２，００５６，００５７)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述の特許文献１によれば、車載電子制御装置であるＥＣＵ５０ａ〜５０ｃから、車載電気負荷に至る負荷配線が、出力端子１４に接続された電源配線と混触する天絡異常が発生すると、ＩＧリレー２３が開路していてもこの天絡電源がＩＧリレー２３の出力配線に回り込んで、次のような問題が発生する。
【００１３】
第１の問題点は、ＩＧリレー２３が遮断されているのに、併用されている各車載電子制御装置(ＥＣＵ５０ａ〜ＥＣＵ５０ｃ)に対して誤った給電が行われ、無駄な電力消費が発生したり、車載電子制御装置が誤作動を行ったりする電力浪費と誤作動問題である。
第２の問題点は、天絡電源の回込み位置における負荷開閉素子内の寄生ダイオードに過大電流が流れて負荷開閉素子が焼損する部品破損問題である。
第３の問題点は、ＩＧリレー２３の駆動回路が異常判定機能を備えている場合に、ＩＧリレー２３の励磁コイルが付勢されていないのに、出力電圧が発生していることになるので、出力接点の溶着異常が発生したとする誤判定を行ってしまうことである。
第４の問題点は、定電圧電源がＩＧリレー２３の出力端子１４から分岐して接続されている場合には、天絡電源が定電圧電源の入力電圧として回り込んで、ここでも電力浪費と誤作動問題を発生することである。
【００１４】
前述の特許文献２によれば、Ｎチャネル型又はＰチャネル型の電界効果型トランジスタを直列接続し、寄生ダイオードの通電方向が相反する方向とすることによって、電磁リレーに相当した逆接続保護機能と開閉素子機能を持たせた無接点形式のツイン型開閉素子２１，２２を提供したものであって、このツイン型開閉素子２１，２２は車載電子制御装置であるＥＣＵ４５に内蔵されて、マイクロプロセッサを駆動する定電圧電源に給電するとともに、アクチュエータを駆動する出力回路にも分岐給電するようになっている。
従って、車載電気負荷に対する負荷配線に天絡異常が発生すると、電源スイッチであるイグニッションキースイッチ９が開路されているにも関わらず、天絡電源が定電圧電源や同じツイン型開閉素子２１，２２から給電される他の負荷回路に対する電源として回込給電され、前述した第１から第４の問題点が発生することになる。
【００１５】
上記のことからこの発明の第１の目的は、車載バッテリに直接接続され、マイクロプロセッサを駆動するための定電圧電源に給電する第１の給電回路と、車載バテリから外部で制御される給電開閉素子を介して給電され、外部接続された複数の車載電気負荷を駆動制御する複数の負荷開閉素子に給電する第２の給電回路を備えたものにおいて、車載バッテリの電圧極性を誤ったときの逆接保護機能と、負荷配線が正側電源線と混触する天絡異常に対する保護機能を備えた簡易な車載電子制御装置を提供することである。
またこの発明の第２の目的は、車載電子制御装置の内部で制御される給電開閉素子を介して車載バッテリに接続され、マイクロプロセッサを駆動するための定電圧電源に給電する第１の給電回路と、同じ給電開閉素子を介して車載バッテリに接続され、外部接続された複数の車載電気負荷を駆動制御する複数の負荷開閉素子に給電する第２の給電回路を備えたものにおいて、車載バッテリの電圧極性を誤ったときの逆接保護機能と、負荷配線が正側電源線と混触する天絡異常に対する保護機能を備えた簡易な車載電子制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明の第１の実施の形態による車載電子制御装置は、入力センサ群の動作状態と、協働するプログラムメモリの内容に応動して、複数の負荷開閉素子を介して複数の車載電気負荷を駆動制御するマイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサに対し、車載バッテリから給電されて所定の安定化された制御電圧を供給する定電圧電源とを備え、前記マイクロプロセッサは、電源スイッチが閉路されたことによって制御動作を開始し、前記電源スイッチが一旦閉路されると、当該電源スイッチが開路されても自己保持指令信号又は出力許可信号によって所定のアフターランを行ってから自己停止する車載電子制御装置であって、前記定電圧電源は前記車載バッテリに対して直接接続された制御電源端子から電源回路用の逆流遮断素子を介して給電されるとともに、前記電源スイッチの動作に応動する起動回路が発生する起動信号によって前記制御電圧を発生開始し、前記起動回路は前記電源スイッチが閉路されたことによって前記起動信号を発生し、前記電源スイッチが閉路されると当該電源スイッチが開路されても、前記アフターランが完了するまで前記起動信号を継続して発生するようになっている。
また、前記車載電気負荷は、少なくとも前記電源スイッチが閉路しているときには閉路状態となっている給電開閉素子を介して、前記車載バッテリに接続された負荷電源端子から、負荷回路用の逆流遮断素子と前記負荷開閉素子との直列回路を介して給電駆動され、前記複数の負荷開閉素子の少なくとも一部は、前記マイクロプロセッサによって通電駆動されたときに、内部寄生ダイオードの導通方向とは逆方向に前記複数の車載電気負荷のいずれかに対する駆動電流が流れる極性に接続された電界効果型トランジスタが使用されるとともに、前記電源回路用の逆流遮断素子は、前記車載バッテリが正常極性に接続されたときには、内部寄生ダイオードと同じ方向に通電駆動されて前記定電圧電源に給電し、前記車載バッテリが異常逆極性に接続されたときには、ゲート電圧が逆極性となって通電駆動が停止される関係に接続された電界効果型トランジスタが使用されている。
また、前記負荷回路用の逆流遮断素子は、負荷電流が流れたときに、前記車載バッテリが正常極性に接続されていれば内部寄生ダイオードの導通方向と同一方向に前記複数の車載電気負荷に対する負荷電流が流れ、前記車載バッテリが異常逆極性に接続されたときには、ゲート電圧が逆極性となって負荷電流が遮断される関係に接続された電界効果型トランジスタが使用されて、前記車載バッテリが逆極性に接続された場合の通電遮断を行うとともに、前記負荷回路用の逆流遮断素子はまた、前記電源スイッチが閉路しているか、又は前記起動信号が発生している状態であって、しかも、前記負荷電源端子に正常極性の電源電圧が印加されたことによって閉路駆動されるとともに、負荷配線が前記車載バッテリの正側配線と混触する天絡異常が発生した場合には、前記電源スイッチを開路するか、又は前記起動信号の発生が停止したときに、前記負荷回路用の逆流遮断素子が開路されて、少なくと前記給電開閉素子が開路状態のときに、天絡電流が前記負荷電源端子に回り込むのを防止するようになっている。
【００１７】
この発明の第２の実施の形態による車載電子制御装置は、入力センサ群の動作状態と、協働するプログラムメモリの内容に応動して、複数の負荷開閉素子を介して複数の車載電気負荷を駆動制御するマイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサに対し、車載バッテリから給電されて所定の安定化された制御電圧を供給する定電圧電源とを備え、前記マイクロプロセッサは、電源スイッチが閉路されたことによって制御動作を開始し、前記電源スイッチが一旦閉路されると、当該電源スイッチが開路されても自己保持指令信号又は出力許可信号によって所定のアフターランを行ってから自己停止する車載電子制御装置であって、前記定電圧電源は、前記車載バッテリに対して給電開閉素子を介して接続された負荷給電端子から給電されて前記制御電圧を発生するとともに、前記給電開閉素子は起動回路によって閉路駆動され、前記起動回路は前記電源スイッチが閉路されたことによって給電指令信号を発生し、前記電源スイッチが一旦閉路されると当該電源スイッチが開路されても、前記アフターランが完了するまで前記給電指令信号を継続して発生するようになっている。
また、前記車載電気負荷は、前記負荷電源端子から、負荷回路用の逆流遮断素子と前記負荷開閉素子との直列回路を介して給電駆動されるとともに、前記複数の負荷開閉素子の少なくとも一部は、前記マイクロプロセッサによって通電駆動されたときに、内部寄生ダイオードの導通方向とは逆方向に前記複数の車載電気負荷のいずれかに対する駆動電流が流れる極性に接続された電界効果型トランジスタが使用され、前記負荷回路用の逆流遮断素子は、負荷電流が流れたときに、前記車載バッテリが正常極性に接続されていれば内部寄生ダイオードの導通方向と同一方向に前記複数の車載電気負荷に対する負荷電流が流れ、前記車載バッテリが異常逆極性に接続されたときには、ゲート電圧が逆極性となって負荷電流が停止される関係に接続された電界効果型トランジスタが使用されて、前記車載バッテリが逆極性に接続された場合の通電遮断を行うとともに、前記負荷回路用の逆流遮断素子はまた、前記電源スイッチが閉路しているか、又は前記給電指令信号が発生している状態であって、しかも、前記負荷電源端子に正常極性の電源電圧が印加されたことによって閉路駆動されるとともに、負荷配線が前記車載バッテリの正側配線と混触する天絡異常が発生した場合には、前記電源スイッチを開路するか、又は前記給電指令信号の発生が停止したときに、前記負荷回路用の逆流遮断素子が開路されて、少なくとも前記給電開閉素子が開路状態のときに、天絡電流が前記負荷電源端子に回り込むのを防止するようになっている。
【発明の効果】
【００１８】
以上のようなこの発明の第１の実施の形態による車載電子制御装置では、マイクロプロセッサに給電する定電圧電源は電源回路用の逆流遮断素子を介して車載バッテリに直接接続され、この定電圧電源は起動回路と協働して、電源スイッチが閉路されたことによって制御電圧を発生開始し、電源スイッチが開路されても所定のアフターランが行われてから制御電圧の発生を停止するようになっているとともに、複数の車載電気負荷は負荷開閉素子と負荷回路用の逆流遮断素子との直列回路と、電源スイッチが閉路されたことによって閉路される給電開閉素子とを介して車載バッテリに接続され、負荷回路用の逆流遮断素子は電源スイッチが閉路しているか、又は起動信号が発生している状態であって、しかも、給電開閉素子が接続されている負荷電源端子に電源電圧が印加されていれば閉路駆動されるようになっていて、マイクロプロセッサ用の給電回路と負荷回路用の給電回路とは、負荷回路用の逆流遮断素子によって分離されている。
従って、車載電気負荷の給電配線が車載バッテリの正側配線と混触する天絡異常が発生しても、電源スイッチが開路するか定電圧電源に対する起動信号が停止していれば、負荷回路用の逆流遮断素子の通電駆動が停止されているので、給電開閉素子が開路されているときに天絡電源が逆流遮断素子を介して負荷電源端子に還流し、給電開閉素子に接続された他の併用車載電子制御装置に給電されて、この併用車載電子制御装置が誤った動作を行うのを防止することができる効果がある。
また、電源スイッチが閉路され、まだ給電開閉素子が閉路駆動されていない期間においては、負荷回路用の逆流遮断素子の通電駆動は停止されているので、負荷回路が天絡しているときに天絡電源が負荷電源端子に還流して併用車載電子制御装置が誤った動作を行うのを防止することができる効果がある。
また、給電開閉素子が短絡異常となった場合でも、電源スイッチを開路すれば定電圧電源が制御電圧の発生を停止して、マイクロプロセッサが制御動作を停止することによって負荷開閉素子が開路するので、無駄な消費電流の発生を防止することができる効果がある。
【００１９】
またこの発明の第２の実施の形態による車載電子制御装置では、マイクロプロセッサに給電する定電圧電源は起動回路によって閉路される給電開閉素子を介して車載バッテリに接続され、この給電開閉素子は電源スイッチが閉路されたことによって閉路し、電源スイッチが開路されてもマイクロプロセッサが所定のアフターランを行う期間は閉路動作を持続してから開路するようになっているとともに、複数の車載電気負荷は負荷開閉素子と負荷回路用の逆流遮断素子との直列回路と、給電開閉素子とを介して車載バッテリに接続され、負荷回路用の逆流遮断素子は電源スイッチが閉路しているか、又は給電指令信号が発生している状態であって、しかも、給電開閉素子が接続されている負荷電源端子に電源電圧が印加されていれば閉路駆動されるようになっていて、マイクロプロセッサ用の給電回路と負荷回路用の給電回路とは、負荷回路用の逆流遮断素子によって分離されている。
従って、車載電気負荷の給電配線が車載バッテリの正側配線と混触する天絡異常が発生しても、電源スイッチが開路するか給電開閉素子に対する給電指令信号が停止していれば、負荷回路用の逆流遮断素子の通電駆動が停止されているので、給電開閉素子が開路されているときに天絡電源が逆流遮断素子を介して負荷電源端子に還流し、給電開閉素子に接続された他の併用車載電子制御装置に給電されて、この併用車載電子制御装置が誤った動作を行うのを防止することができるとともに、天絡電源が定電圧電源に回り込んで、定電圧電源に対する給電停止が行えなくなるのを防止することができる効果がある。
また、電源スイッチが閉路され、まだ給電開閉素子が閉路駆動されていない期間においては、負荷回路用の逆流遮断素子の通電駆動は停止されているので、負荷回路が天絡しているときに天絡電源が負荷電源端子に還流して併用車載電子制御装置が誤った動作を行うのを防止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態１による車載電子制御装置の全体回路図である。
【図２】図１の車載電子制御装置の制御電源端子からの給電回路の詳細回路図である。
【図３】図１及び図９の車載電子制御装置の電源スイッチ端子からの給電回路の詳細回路図である。
【図４】図１及び図９の車載電子制御装置の負荷電源端子からの給電回路の詳細回路図である。
【図５】図１及び図９の車載電子制御装置の軽負荷開閉素子に対する開閉ゲート回路の詳細回路図である。
【図６】図１及び図９の車載電子制御装置の負荷開閉素子に対する開閉ゲート回路の詳細回路図である。
【図７】図１の車載電子制御装置の動作説明用の前半フローチャートである。
【図８】図１の車載電子制御装置の動作説明用の後半フローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態２による車載電子制御装置の全体回路図である。
【図１０】図９の車載電子制御装置の制御電源回路に対する給電回路の詳細回路図である。
【図１１】この発明の第１の部分変形例による負荷給電回路の詳細回路図である。
【図１２】この発明の第２の部分変形例による負荷給電回路の詳細回路図である。
【図１３】従来の車載電子制御装置を説明するための図である。
【図１４】従来の電源逆接続保護回路を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明による車載電子制御装置を各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。
【００２２】
実施の形態１．
(１)  構成の詳細な説明
以下、この発明の実施の形態１による車載電子制御装置の全体回路図である図１についてその構成を詳細に説明する。
【００２３】
図１において、車載電子制御装置１００Ａは車載バッテリ１０１の正極端子に対して、図示しないヒューズを介して直接接続された制御電源端子Ｖｂｂと、車載バッテリ１０１の負極端子が接続された車体であるグランド回路ＧＮＤに接続されるグランド端子と、例えばイグニッションスイッチである手動の電源スイッチ１１０を介して車載バッテリ１０１の正極端子に接続された電源スイッチ端子Ｖｂｓと、給電開閉素子１２０Ａを介して車載バッテリ１０１の正極端子に接続された負荷電源端子Ｖｂａを備えている。
【００２４】
給電開閉素子１２０Ａは、例えば励磁コイル１３１を有する電磁リレーの出力接点であり、この電磁リレーは給電ユニット１３０に内蔵された励磁回路１３２によって一方向に付勢され、電源スイッチ１１０が閉路されて、車載バッテリ１０１の接続極性が正しいときに出力接点１２０Ａが閉路し、給電ユニット１３０に内蔵された異常検出回路１３３は励磁コイル１３１が付勢されていないのに給電開閉素子１２０Ａの出力電圧が発生していたり、励磁コイル１３１を付勢しているのに給電開閉素子１２０Ａの出力電圧が発生していないなどの異常を検出するようになっている。
【００２５】
なお、車載電子制御装置１００Ａが例えば変速機制御装置である場合には、給電開閉素子１２０Ａは例えばエンジン制御装置である併用車載電子制御装置１００Ｘ(他のＥＣＵ１００Ｘ)にも給電し、励磁コイル１３１の付勢制御はこのエンジン制御装置内で行われることもある。
【００２６】
また、給電開閉素子１２０Ａとしては、上述した電磁リレー(実際には給電開閉素子１２０Ａ，励磁コイル１３１，励磁回路１３２の部分)に代わって、内部寄生ダイオードの通電方向が相反する向きとなるように一対の電界効果型トランジスタを直列接続して、逆接続保護機能と開閉素子機能を持たせた無接点形式の開閉素子を用いることもできる。
【００２７】
車載電気負荷群１０２の中で、複数の軽量負荷１１１，１１２は電磁リレーの励磁コイルであったり、異常報知用の表示器で代表されるものであり、軽負荷駆動端子を介して車載電子制御装置１００Ａに接続される。
【００２８】
車載電気負荷群１０２の中で、複数の車載電気負荷１２１，１２２は、モータ或いは電磁弁駆動用のソレノイドコイルであり、負荷駆動端子を介して車載電子制御装置１００Ａに接続されている。
【００２９】
開閉センサ又はアナログセンサである入力センサ群１０３は、車載電子制御装置１００Ａの入力端子に接続されて、図示しない入力インタフェース回路を介してマイクロプロセッサ４００Ａに接続されるようになっている。
【００３０】
車載電子制御装置１００Ａの内部に設けられた定電圧電源３００Ａ(ＣＶＲ３００Ａ)は、車載バッテリ１０１に接続された制御電源端子ＶｂｂからＰチャネル型の電界効果型トランジスタである逆流遮断素子２００Ａを介して、通常は７〜１６Ｖに変動するバッテリ電圧が印加され、安定化された制御電圧Ｖｃｃを生成してマイクロプロセッサ４００Ａに供給するようになっている。
【００３１】
定電圧電源３００Ａの電源入力端子とグランド回路との間には、例えば電解コンデンサである有極性のコンデンサ、又は定電圧ダイオードである電圧制限ダイオードの一方又は両方によって構成された保護回路２０１ｂが接続され、外部の電源線で発生した高電圧ノイズの侵入を抑制するようになっている。
【００３２】
なお、定電圧電源３００Ａは電源入力端子に電源電圧が入力されてから、図２で後述する起動回路３１０Ａが給電開始信号である起動信号ＳＴＡ１を発生して、これが定電圧電源３００Ａの起動端子に入力されたことによって制御電圧Ｖｃｃを発生するようになっている。
【００３３】
但し、マイクロプロセッサ(ＣＰＵ)４００Ａと協働するＲＡＭメモリ(ＲＭＥＭ)４０３に給電するためのバックアップ電圧Ｖｕｐは、起動信号ＳＴＡ１とは無関係に常時発生するようになっている。
【００３４】
電源回路用の逆流遮断素子２００Ａは、ドレーン端子Ｄが制御電源端子Ｖｂｂに接続され、ソース端子Ｓが定電圧電源３００Ａの電源入力端子に接続され、ゲート端子Ｇは逆流停止ゲート回路２０６ｂを介してグランド回路に接続されるようになっていて、起動信号ＳＴＡ１と同じ信号である起動信号ＳＴＡ２が発生すると、逆流停止ゲート回路２０６ｂが導通して、ゲート端子Ｇの電位がソース端子Ｓの電位よりも低くなることによってドレーン端子Ｄとソース端子Ｓとの間が導通するようになっている。
【００３５】
ドレーン端子Ｄとソース端子Ｓ間の導通方向は、どちらか一方の電位の高いほうから他方の電位の低い方向に導通するが、ドレーン端子Ｄとソース端子Ｓ間には内部寄生ダイオードが並列状態で生成されており、ゲート回路を遮断してもドレーン端子Ｄからソース端子Ｓへ流れる電流は遮断することができない構成となっている。
【００３６】
従って、バックアップ電圧Ｖｕｐを生成するための電源は、この寄生ダイオードを介して給電されていることになる。
【００３７】
マイクロプロセッサ４００Ａは、例えばフラッシュメモリである不揮発性のプログラムメモリ(ＰＭＥＭ)４０１Ａと、当該プログラムメモリ４０１Ａの一部領域であるか、又は電気的に読書きが容易に行える不揮発性のデータメモリ(ＤＭＥＭ)４０２と、演算処理用の揮発性メモリであるＲＡＭメモリ(ＲＭＥＭ)４０３と、多チャンネルＡＤ変換器(ＡＤＣ)４０４と、シリアル通信用の直並列変換器(ＳＰＣ)４０５とを包含し、入力センサ群１０３から得られるデジタル又はアナログの入力信号ＩＮと、後述の監視信号ＭＯＮに基づいて、指令信号ＣＮＴや駆動指令信号ＤＲを発生するようになっている。
【００３８】
ウォッチドッグタイマ(ＷＤＴ)４０６は、マイクロプロセッサ４００Ａが発生するパルス列であるウォッチドッグ信号ＷＤＳの信号パルス幅を監視して、この信号パルス幅が所定値以上になるとリセット信号ＲＳＴを発生してマイクロプロセッサ４００Ａを初期化して再始動するとともに、信号パルス幅が所定値未満であれば出力許可信号ＯＵＴＥを発生して、マイクロプロセッサ４００Ａから制御出力が発生するようになっている。
【００３９】
マイクロプロセッサ４００Ａが発生する自己保持指令信号ＤＲ０、又はウォッチドッグタイマ４０６が発生する出力許可信号ＯＵＴＥと、起動回路３１０Ａとの関連については図２で説明する。
【００４０】
車載電気負荷群１０２の中で、複数の軽量負荷１１１，１１２は、電源スイッチ端子Ｖｂｓから共通の逆流遮断素子２００ｓと、共通の保護回路２０１ｓと、個別の軽負荷開閉素子２１１，２１２と、個別の逆流阻止ダイオード２１５，２１６を介して給電されるようになっており、軽量負荷１１１，１１２には通常は個別の転流ダイオード２１９，２１０が並列接続されている。
【００４１】
なお、Ｐチャネル型の電界効果型トランジスタである逆流遮断素子２００ｓの内部寄生ダイオードは、軽量負荷１１１，１１２の駆動電流と同じ方向に通電可能となっているのに対し、軽負荷開閉素子２１１，２１２の内部寄生ダイオードは、軽量負荷１１１，１１２の駆動電流とは逆の方向に通電可能となる極性に接続されている。
【００４２】
Ｐチャネル型の電界効果型トランジスタである軽負荷開閉素子２１１，２１２のゲート端子は、それぞれ開閉ゲート回路２１３，２１４を介してクランド回路に接続され、マイクロプロセッサ４００Ａが発生する軽負荷駆動指令信号ＤＲ１１，ＤＲ１２によって開閉制御され、軽量負荷１１１，１１２の両端電圧は分圧抵抗２１７，２１８によって分圧されて、軽負荷電圧監視信号ＭＯＮ１１，ＭＯＮ１２としてマイクロプロセッサ４００Ａに入力されている。
【００４３】
電源スイッチ端子Ｖｂｓに印加された電圧は、分圧抵抗２０５ｓによって分圧されて、指令監視信号ＭＯＮ２０ｓとしてマイクロプロセッサ４００Ａに入力されるとともに、逆流遮断素子２００ｓのゲート端子は、逆流停止ゲート回路２０６ｓを介してグランド回路に接続され、逆流停止ゲート回路２０６ｓはマイクロプロセッサ４００Ａが発生する軽負荷受電指令信号ＣＮＴ２０ｓによって開閉制御されるようになっている。
【００４４】
なお、軽量負荷１１１，１１２には逆流阻止ダイオード２１５，２１６が直列接続されているので、負荷配線に天絡異常が発生しても、天絡電流が内部に回り込んでくることはない。
【００４５】
しかし、逆流遮断素子２００ｓは車載バッテリ１０１の接続極性を誤った場合に、有極性のコンデンサ、或いは電圧制限ダイオードの一方又は両方によって構成された保護回路２０１ｓに逆電圧が印加されて破損するのを防止するための、保護回路用の逆流遮断素子となっている。
【００４６】
従って、保護回路用の逆流遮断素子２００ｓは単なる逆流阻止ダイオードであってもよいことになるが、たとえ軽量負荷とはいえ、多くの軽量負荷が駆動された場合の合成電流は大きな値となるので、閉路時の電圧降下が小さい電界効果型トランジスタが使用されているものである。
【００４７】
また、単なるダイオードの場合には、外来高電圧ノイズによって保護回路２０１ｓ内の有極性コンデンサが高圧充電され、軽負荷開閉素子２１１，２１２が全て開路している状態では、有極性コンデンサの放電先がなくなる問題があるが、電界効果型トランジスタを使用すれば、逆流停止ゲート回路２０６ｓを導通状態にしておくことによって、有極性コンデンサに充電された電荷は、起動回路３１０Ａや分圧抵抗２０５ｓ、及び電源スイッチ１１０を介して車載バッテリ１０１へ放電することができるものである。
【００４８】
車載電気負荷群１０２の中で、複数の車載電気負荷１２１，１２２は、負荷電源端子Ｖｂａから共通の逆流遮断素子２００ａと、共通の保護回路２０１ａと、個別の負荷開閉素子２２１，２２２とを介して給電されるようになっており、車載電気負荷１２１，１２２には通常は個別の転流ダイオード２２９，２２０が並列接続されている。
【００４９】
なお、Ｐチャネル型の電界効果型トランジスタである逆流遮断素子２００ａの内部寄生ダイオードは、車載電気負荷１２１，１２２の駆動電流と同じ方向に通電可能となっているのに対し、負荷開閉素子２２１，２２２の内部寄生ダイオードは．車載電気負荷１２１，１２２の駆動電流とは逆の方向に通電可能となる極性に接続されている。
【００５０】
Ｐチャネル型の電界効果型トランジスタである負荷開閉素子２２１，２２２のゲート端子は、それぞれ開閉ゲート回路２２３，２２４を介してクランド回路に接続され、マイクロプロセッサ４００Ａが発生する負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２によって開閉制御され、車載電気負荷１２１，１２２の両端電圧は分圧抵抗２２７，２２８によって分圧されて、負荷電圧監視信号ＭＯＮ２１，ＭＯＮ２２としてマイクロプロセッサ４００Ａに入力されている。
【００５１】
負荷電源端子Ｖｂａに印加された電圧は、分圧抵抗２０５ａによって分圧されて、受電監視信号ＭＯＮ２０ａとしてマイクロプロセッサ４００Ａに入力されるとともに、逆流遮断素子２００ａのゲート端子は、逆流停止ゲート回路２０６ａを介してグランド回路に接続され、逆流停止ゲート回路２０６ａはマイクロプロセッサ４００Ａが発生する負荷受電指令信号ＣＮＴ２０ａによって開閉制御されるようになっている。
【００５２】
なお、比較的大電流が流れる車載電気負荷１２１，１２２には、温度上昇と電圧降下を抑制するために逆流阻止ダイオードが直列接続されていないので、給電開閉素子１２０Ａが開路しているときには、負荷配線に天絡異常が発生すると負荷開閉素子２２１，２２２内の寄生ダイオードを通じて、天絡電流が負荷電源端子Ｖｂａに回り込んでくる可能性がある。
【００５３】
この場合には、給電開閉素子１２０Ａが開路されているにもかかわらず、その他の併用車載電子制御装置(ＥＣＵ)１００Ｘに対する給電が行われることになる。
【００５４】
しかし、給電開閉素子１２０Ａが開路しているときは、通常は電源スイッチ１１０が開路されており、この場合には逆流停止ゲート回路２０６ａが逆流遮断素子２００ａのゲート回路を遮断することによって逆流遮断素子２００ａが不導通となり、天絡電流の回込が防止される構成となっている。
【００５５】
また、電源スイッチ１１０が閉路されているのに給電開閉素子１２０Ａが開路されているときには、マイクロプロセッサ４００Ａによって天絡異常検出が行われて、逆流停止ゲート回路２０６ａが逆流遮断素子２００ａのゲート回路を遮断するようになっている。
【００５６】
次に、図１の車載電子制御装置の制御電源端子Ｖｂｂからの給電回路の詳細回路図である図２について、その構成を詳細に説明する。
【００５７】
図２において、電源回路用の逆流遮断素子２００Ａのゲート端子に接続された逆流停止ゲート回路２０６ｂは、ソース端子Ｓとゲート端子Ｇとの間に接続された分圧抵抗２０２ｂと、ゲート端子Ｇとグランド回路との間にあって、相互に直列接続された分圧抵抗２０３ｂと通電指令トランジスタ２０７ｂを備え、通電指令トランジスタ２０７ｂが閉路されると、制御電源端子Ｖｂｂから逆流遮断素子２００Ａの内部寄生ダイオードを経て分圧抵抗２０２ｂ，２０３ｂに電源電圧が印加され、この内の分圧抵抗２０２ｂの両端電圧が逆流遮断素子２００Ａのソース端子とゲート端子の間に印加されるようになっている。
【００５８】
但し、分圧抵抗２０２ｂには定電圧ダイオード２０４ｂが並列接続されていて、ソース／ゲート間電圧が過大とならないように制限されている。
【００５９】
また、ＮＰＮ型の接合型トランジスタである通電指令トランジスタ２０７ｂのベース端子は、ベース抵抗２０８ｂを介して起動回路３１０Ａが発生する起動信号ＳＴＡ２によって導通駆動されるとともに、ベース端子とエミッタ端子との間には開路安定抵抗２０９ｂが接続されている。
【００６０】
定電圧電源３００Ａは逆流遮断素子２００Ａから給電されて、安定化された制御電圧Ｖｃｃを生成するものであるが、制御電圧Ｖｃｃとして第１の制御電圧Ｖｉｆを発生する第１制御電源３０１と、第２の制御電圧Ｖａｄを発生する第２制御電源３０２と、第３の制御電圧Ｖｃｐを発生する第３制御電源３０３とを備えるとともに、バックアップ電圧Ｖｕｐを生成するバックアップ電源３０４を包含している。
【００６１】
なお、第１の制御電圧Ｖｉｆは低精度で大容量のＤＣ５Ｖ電圧であって、インタフェース回路用の電源として使用され、第２の制御電圧Ｖａｄは高精度で小容量のＤＣ５Ｖ電圧であって、アナログ信号用の電源として使用され、第３の制御電圧Ｖｃｐは低精度で大容量のＤＣ３．３Ｖ電圧であって、マイクロプロセッサ４００Ａとプログラムメモリ４０１Ａ、データメモリ４０２、ＲＡＭメモリ４０３などの電源として使用される。
【００６２】
制御電圧Ｖｃｃはこれ等の第１から第３の制御電圧を代表したものであり、第１の制御電圧Ｖｉｆと第２の制御電圧Ｖａｄは、高精度大容量のＤＣ５Ｖ電圧によって統一することも可能である。
【００６３】
第１〜第３制御電源３０１〜３０３は、起動回路３１０Ａが発生する起動信号ＳＴＡ１が入力される起動端子を備え、起動信号ＳＴＡ１の論理レベルが「Ｌ」になると制御電圧Ｖｃｃで代表した第１〜第３の制御電圧Ｖｉｆ，Ｖａｄ，Ｖｃｐを発生する。
【００６４】
逆流遮断素子２００Ａか、その内部寄生ダイオードを通じて常時給電されているバックアップ電源３０４は、低精度小容量の例えばＤＣ２．８Ｖの電圧を発生して、制御電圧Ｖｃｃが停止しているときにＲＡＭメモリ４０３に給電するとともに、低精度小容量の例えばＤＣ５Ｖの電圧を発生して覚醒起動回路４０７に常時給電するようになっている。
【００６５】
覚醒起動回路４０７は、例えばマイクロプロセッサ４００Ａの制御動作が停止してからの経過時間を測定し、これが所定時間に到達すると覚醒指令信号ＷＵＰを発生し、所定の経過時間はマイクロプロセッサ４００Ａが停止する前にマイクロプロセッサ４００Ａから書き込み設定するようにしたソークタイマであるか、又はホスト局から通信回線を介して受信した覚醒指令信号ＷＵＰを発生する通信回路となっている。
【００６６】
起動回路３１０Ａは、電源スイッチ端子Ｖｂｓから起動ダイオード３１１と直列抵抗３１２を介して通電駆動される起動トランジスタ３１３を備え、この起動トランジスタ３１３はマイクロプロセッサ４００Ａが自己保持指令信号ＤＲ０を発生したときに、保持ダイオード３１４と直列抵抗３１５によって通電保持されるＮＰＮ型の接合型トランジスタとなっており、そのエミッタ端子とベース端子との間には開路安定抵抗３１６が接続されている。
【００６７】
起動回路３１０Ａはまた、電源スイッチ端子Ｖｂｓから起動ダイオード３１７と直列抵抗３１８を介して、逆流停止ゲート回路２０６ｂに対し起動信号ＳＴＡ２を供給するとともに、マイクロプロセッサ４００Ａが自己保持指令信号ＤＲ０を発生したときに、保持ダイオード３２０を介して、逆流停止ゲート回路２０６ｂに対し起動信号ＳＴＡ２を供給するようになっている。
【００６８】
マイクロプロセッサ４００Ａは定電圧電源３００Ａから制御電圧Ｖｃｃを受けると、パワーオンリセットを行ってから制御動作を開始し、ウォッチドッグ信号ＷＤＳを発生するとともに、指令監視信号ＭＯＮ２０ｓによって電源スイッチ１１０が閉路されていることを認知し、自己保持指令信号ＤＲ０を発生する。
【００６９】
従って、起動回路３１０Ａは電源スイッチ１１０が閉路されたことによって起動信号ＳＴＡ１，ＳＴＡ２を発生し、マイクロプロセッサ４００Ａが起動されて自己保持指令信号ＤＲ０を発生するか、又はウォッチドッグタイマ４０６が発生する出力許可信号ＯＵＴＥを発生することによって、その後は電源スイッチ１１０が開路されても起動信号ＳＴＡ１，ＳＴＡ２の発生を持続し、マイクロプロセッサ４００Ａがアフターランを完了して自ら停止したことによって起動信号ＳＴＡ１，ＳＴＡ２も停止するようになっている。
【００７０】
電源スイッチ１１０が閉路していないときであっても、覚醒起動回路４０７が覚醒指令信号ＷＵＰを発生すると起動信号ＳＴＡ１，ＳＴＡ２が発生してマイクロプロセッサ４００Ａが起動され、自己保持指令信号ＤＲ０又は出力許可信号ＯＵＴＥによってイベントランを行ってから自己停止するようになっている。
【００７１】
なお、逆流遮断素子２００Ａを通電駆動するための分圧抵抗２０２ｂ，２０３ｂは十分大きな抵抗値であるため、起動信号ＳＴＡ２や通電指令トランジスタ２０７ｂを廃止して、分圧抵抗２０３ｂの一端をグランド回路に直接接続しておくようにしてもよい。
【００７２】
次に、図１の車載電子制御装置の電源スイッチ端子Ｖｂｓからの給電回路の詳細回路図である図３について、その構成を詳細に説明する。
【００７３】
図３において、逆流遮断素子２００ｓのゲート端子に接続された逆流停止ゲート回路２０６ｓは、ソース端子Ｓとゲート端子Ｇとの間に接続された分圧抵抗２０２ｓと、ゲート端子Ｇとグランド回路との間にあって、相互に直列接続された分圧抵抗２０３ｓと通電指令トランジスタ２０７ｓを備え、通電指令トランジスタ２０７ｓが閉路されると、電源スイッチ端子Ｖｂｓから逆流遮断素子２００ｓの内部寄生ダイオードを経て分圧抵抗２０２ｓ，２０３ｓに電源電圧が印加され、この内の分圧抵抗２０２ｓの両端電圧が逆流遮断素子２００ｓのソース端子とゲート端子の間に印加されるようになっている。
【００７４】
但し、分圧抵抗２０２ｓには定電圧ダイオード２０４ｓが並列接続されていて、ソース／ゲート間電圧が過大とならないように制限されている。
【００７５】
また、ＮＰＮ型の接合型トランジスタである通電指令トランジスタ２０７ｓのベース端子は、ベース抵抗２０８ｓを介してマイクロプロセッサ４００Ａが発生する軽負荷受電指令信号ＣＮＴ２０ｓによって導通駆動されるとともに、ベース端子とエミッタ端子との間には開路安定抵抗２０９ｓが接続されている。
【００７６】
マイクロプロセッサ４００Ａは電源スイッチ１１０の閉路状態を監視する指令監視信号ＭＯＮ２０ｓの監視電圧を読込んで、この監視電圧が第１の所定電圧まで上昇すれば、電源スイッチ１１０が閉路されたと判定して、軽負荷受電指令信号ＣＮＴ２０ｓを発生し、逆流停止ゲート回路２０６ｓを介して逆流遮断素子２００ｓを閉路駆動するが、監視電圧が第１の所定電圧以下の値である第２の所定電圧未満に減少すれば、電源スイッチ１１０が開路されたと判定して逆流遮断素子２００ｓを開路するようになっている。
【００７７】
次に、図１の車載電子制御装置の負荷電源端子Ｖｂａからの給電回路の詳細回路図である図４について、その構成を詳細に説明する。
【００７８】
図４において、逆流遮断素子２００ａのゲート端子に接続された逆流停止ゲート回路２０６ａは、ソース端子Ｓとゲート端子Ｇとの間に接続された分圧抵抗２０２ａと、ゲート端子Ｇとグランド回路との間にあって、相互に直列接続された分圧抵抗２０３ａと通電指令トランジスタ２０７ａを備え、通電指令トランジスタ２０７ａが閉路されると、負荷電源端子Ｖｂａから逆流遮断素子２００ａの内部寄生ダイオードを経て分圧抵抗２０２ａ，２０３ａに電源電圧が印加され、この内の分圧抵抗２０２ａの両端電圧が逆流遮断素子２００ａのソース端子とゲート端子の間に印加されるようになっている。
【００７９】
但し、分圧抵抗２０２ａには定電圧ダイオード２０４ａが並列接続されていて、ソース／ゲート間電圧が過大とならないように制限されている。
【００８０】
また、ＮＰＮ型の接合型トランジスタである通電指令トランジスタ２０７ａのベース端子は、ベース抵抗２０８ａを介してマイクロプロセッサ４００Ａが発生する負荷受電指令信号ＣＮＴ２０ａによって導通駆動されるとともに、ベース端子とエミッタ端子との間には開路安定抵抗２０９ａが接続されている。
【００８１】
マイクロプロセッサ４００Ａは、要件１として電源スイッチ１１０が閉路されて指令監視信号ＭＯＮ２０ｓによる監視電圧が所定の範囲となっているかどうかを判定し、要件２として起動信号ＳＴＡ１が発生しているかどうかを監視するとともに、要件３として受電監視信号ＭＯＮ２０ａによる監視電圧が所定の範囲となっているかを監視し、要件１又は要件２の少なくとも一方が成立し、しかも要件３が成立したことによって負荷受電指令信号ＣＮＴ２０ａを発生し、逆流停止ゲート回路２０６ａを介して逆流遮断素子２００ａを閉路駆動するが、要件１及び要件２が不成立であれば、要件３が成立していても逆流遮断素子２００ａを開路するようになっている。
【００８２】
点線で図示された論理積回路４０９ａと論理和回路４０９ｂは、マイクロプロセッサ４００Ａに代わるハードウエアによって逆流停止ゲート回路２０６ａを制御する場合の論理構成を示している。
【００８３】
論理和素子４０９ｂには、要件１として電源スイッチ１１０が閉路されて電源スイッチ端子Ｖｂｓに電源電圧が印加されているかどうかの論理が入力されるとともに、要件２として起動回路３１０Ａが発生する起動信号ＳＴＡ１が発生しているかどうかの論理が論理和入力されている。
【００８４】
論理積素子４０９ａには、要件３として給電開閉素子１２０Ａが閉路して負荷電源端子Ｖｂａに電源電圧が印加されているかどうかの論理が入力されるとともに、論理和素子４０９ｂの論理出力が論理積入力され、論理積素子４０９ａの出力によって逆流停止ゲート回路２０６ａを介して逆流遮断素子２００ａが閉路駆動されるようになっている。
【００８５】
次に、図１の車載電子制御装置の軽負荷開閉素子に対する開閉ゲート回路の詳細回路図である図５について、その構成を詳細に説明する。
【００８６】
図５において、軽負荷開閉素子２１１のゲート端子に接続された開閉ゲート回路２１３は、ソース端子Ｓとゲート端子Ｇとの間に接続された分圧抵抗５０２と、ゲート端子Ｇとグランド回路との間にあって、相互に直列接続された分圧抵抗５０３と駆動指令トランジスタ５０７を備え、駆動指令トランジスタ５０７が閉路されると、電源スイッチ端子Ｖｂｓから逆流遮断素子２００ｓを経由して分圧抵抗５０２，５０３に電源電圧が印加され、この内の分圧抵抗５０２の両端電圧が軽負荷開閉素子２１１のソース端子とゲート端子の間に印加されるようになっている。
【００８７】
但し、分圧抵抗５０２には定電圧ダイオード５０４が並列接続されていて、ソース／ゲート間電圧が過大とならないように制限されている。
【００８８】
また、ＮＰＮ型の接合型トランジスタである駆動指令トランジスタ５０７のベース端子は、ベース抵抗５０８を介してマイクロプロセッサ４００Ａが発生する軽負荷駆動指令信号ＤＲ１１によって導通駆動されるとともに、ベース端子とエミッタ端子との間には開路安定抵抗５０９が接続されている。
【００８９】
軽負荷開閉素子２１１から逆流阻止ダイオード２１５を介して駆動制御される軽量負荷１１１に対する印加電圧は、分圧抵抗２１７によって分圧されて軽負荷電圧監視信号ＭＯＮ１１としてマイクロプロセッサ４００Ａに入力されており、マイクロプロセッサ４００Ａは軽負荷開閉素子２１１を閉路するための軽負荷駆動指令信号ＤＲ１１を発生していないのに、軽負荷電圧監視信号ＭＯＮ１１が発生した場合には負荷配線の天絡異常が発生した可能性があると判断する。
【００９０】
但し、軽負荷開閉素子２１１が内部短絡していると同様の現象が発生するので、軽負荷開閉素子２１１が図示しない電流検出素子を包含し、この電流検出素子が負荷電流を検出している場合には、軽負荷開閉素子２１１の短絡異常であることを識別して判定するようになっている。
【００９１】
軽量負荷１１２(図１参照)を駆動する軽負荷開閉素子２１２のゲート端子に接続された開閉ゲート回路２１４についても同様であり、開閉ゲート回路２１４はマイクロプロセッサ４００Ａが発生する軽負荷駆動指令信号ＤＲ１２によって軽負荷開閉素子２１２を閉路駆動するようになっている。
【００９２】
また、軽負荷開閉素子２１２から逆流阻止ダイオード２１６を介して駆動制御される軽量負荷１１２に対する印加電圧は、分圧抵抗２１８によって分圧されて軽負荷電圧監視信号ＭＯＮ１２としてマイクロプロセッサ４００Ａに入力されている。
【００９３】
次に、図１の車載電子制御装置の負荷開閉素子に対する開閉ゲート回路の詳細回路図である図６について、その構成を詳細に説明する。
【００９４】
図６において、負荷開閉素子２２１のゲート端子に接続された開閉ゲート回路２２３は、ソース端子Ｓとゲート端子Ｇとの間に接続された分圧抵抗６０２と、ゲート端子Ｇとグランド回路との間にあって、相互に直列接続された分圧抵抗６０３と駆動指令トランジスタ６０７を備え、駆動指令トランジスタ６０７が閉路されると、負荷電源端子Ｖｂａから逆流遮断素子２００ａを経由して分圧抵抗６０２，６０３に電源電圧が印加され、この内の分圧抵抗６０２の両端電圧が負荷開閉素子２２１のソース端子とゲート端子の間に印加されるようになっている。
【００９５】
但し、分圧抵抗６０２には定電圧ダイオード６０４が並列接続されていて、ソース／ゲート間電圧が過大とならないように制限されている。
【００９６】
また、ＮＰＮ型の接合型トランジスタである駆動指令トランジスタ６０７のベース端子は、ベース抵抗６０８を介してマイクロプロセッサ４００Ａが発生する負荷駆動指令信号ＤＲ２１によって導通駆動されるとともに、ベース端子とエミッタ端子との間には開路安定抵抗６０９が接続されている。
【００９７】
負荷開閉素子２２１から駆動制御される車載電気負荷１２１に対する印加電圧は、分圧抵抗２２７によって分圧されて負荷電圧監視信号ＭＯＮ２１としてマイクロプロセッサ４００Ａに入力されており、マイクロプロセッサ４００Ａは負荷開閉素子２２１を閉路するための負荷駆動指令信号ＤＲ２１を発生していないのに、負荷電圧監視信号ＭＯＮ２１が発生した場合には負荷配線の天絡異常が発生した可能性があると判断する。
【００９８】
但し、負荷開閉素子２２１が内部短絡していると同様の現象が発生するので、負荷開閉素子２２１が図示しない電流検出素子を包含し、この電流検出素子が負荷電流を検出している場合には、負荷開閉素子２２１の短絡異常であることを識別して判定するようになっている。
【００９９】
車載電気負荷１２２(図１参照)を駆動する負荷開閉素子２２２のゲート端子に接続された開閉ゲート回路２２４についても同様であり、開閉ゲート回路２２４はマイクロプロセッサ４００Ａが発生する負荷駆動指令信号ＤＲ２２によって負荷開閉素子２２２を閉路駆動するようになっている。
【０１００】
また、負荷開閉素子２２２から駆動制御される車載電気負荷１２２に対する印加電圧は、分圧抵抗２２８によって分圧されて負荷電圧監視信号ＭＯＮ２２としてマイクロプロセッサ４００Ａに入力されている。
【０１０１】
(２)  作用、動作の詳細な説明
次に、図１から図６のとおり構成されたこの発明の実施の形態１による車載電子制御装置について、図７，図８で示す動作説明用のフローチャートに基づいてその作用，動作を詳細に説明する。
【０１０２】
まず、図１，図２において、電源スイッチ１１０を閉路すると、起動回路３１０Ａが起動信号ＳＴＡ１，ＳＴＡ２を発生して、逆流遮断素子２００Ａが導通駆動されるとともに、定電圧電源３００Ａが制御電圧Ｖｃｃを発生してマイクロプロセッサ４００Ａが起動される。
【０１０３】
マイクロプロセッサ４００Ａは、指令監視信号ＭＯＮ２０ｓによって電源スイッチ１１０の閉路状態を認知して、自己保持指令信号ＤＲ０又はウォッチドッグ信号ＷＤＳを発生することによって、起動信号ＳＴＡ１，ＳＴＡ２の発生状態を維持しながら、入力センサ群１０３の動作状態と、プログラムメモリ４０１Ａ内の入出力制御プログラムの内容に応動して、車載電気負荷群１０２の駆動制御を行う。
【０１０４】
マイクロプロセッサ４００Ａはまた、電源スイッチ１１０が一旦閉路されると、これが開路された後にプログラムメモリ４０１Ａ内の退避運転プログラムによって所定のアフターランを行ってから自己保持指令信号ＤＲ０又はウォッチドッグ信号ＷＤＳを自己停止して、定電圧電源３００Ａは制御電圧Ｖｃｃの発生を停止する。
【０１０５】
電源スイッチ１１０が閉路していないときであっても、図２で示す覚醒起動回路４０７が覚醒指令信号ＷＵＰを発生すると、起動回路３１０Ａが起動信号ＳＴＡ１，ＳＴＡ２を発生して、逆流遮断素子２００Ａが導通駆動されるとともに、定電圧電源３００Ａが制御電圧Ｖｃｃを発生してマイクロプロセッサ４００Ａが起動される。
【０１０６】
マイクロプロセッサ４００Ａは、指令監視信号ＭＯＮ２０ｓによって電源スイッチ１１０の開路状態を認知するとともに、覚醒指令信号ＷＵＰが発生していることを認知して、自己保持指令信号ＤＲ０又はウォッチドッグ信号ＷＤＳを発生することによって起動信号ＳＴＡ１，ＳＴＡ２の発生状態を維持しながら、プログラムメモリ４０１Ａ内の監視運転プログラムによって所定のイベントランを行ってから、自己保持指令信号ＤＲ０又はウォッチドッグ信号ＷＤＳを自己停止して、定電圧電源３００Ａは制御電圧Ｖｃｃの発生を停止する。
【０１０７】
車載バッテリ１０１が図１の点線で示すとおり逆極性で接続された場合には、逆流遮断素子２００Ａ，２００ｓ，２００ａのゲート端子には、ソース端子に比べて負電圧が印加されることがない回路構成となっているので、逆流遮断素子２００Ａ，２００ｓ，２００ａのソース端子とドレーン端子間が導通することがない。
【０１０８】
従って、保護回路２０１ｂや定電圧電源３００Ａ及びマイクロプロセッサ４００Ａに逆電圧が印加されることはない。
【０１０９】
また、電源スイッチ１１０が閉路されている場合であっても、保護回路２０１ｓに逆電圧が印加されることはない。
【０１１０】
また、給電開閉素子１２０Ａが電界効果型トランジスタであって、内部寄生ダイオードを有する場合や、給電開閉素子１２０Ａが閉路状態にある場合でも、転流ダイオード２２９，２２０と負荷開閉素子２２１，２２２の内部寄生ダイオードを通過しようとする逆方向電流は、逆流遮断素子２００ａによって遮断されるようになっている。
【０１１１】
次に、車載バッテリ１０１は正常極性に接続されていて、車載電気負荷１２１，１２２のいずれかの負荷配線が天絡異常となっている場合の保護動作について順を追って説明する。
【０１１２】
なお、軽量負荷１１１，１１２の場合には、逆流阻止ダイオード２１５，２１６が直列接続されているので、天絡電流が他の軽量負荷に流れ込んだり、電源スイッチ端子Ｖｂｓに回り込んで、電源スイッチ１１０が閉路していないのに指令監視信号ＭＯＮ２０ｓが発生するなどの異常が発生しないようになっている。
【０１１３】
問題となる車載電気負荷１２１，１２２の天絡異常について、電源スイッチ１１０による運転／停止を行う場合について説明する。
【０１１４】
(Ａ)  電源スイッチ１１０が開路し給電開閉素子１２０Ａが開路している時
電源スイッチ１１０が開路されていることによって逆流停止ゲート回路２０６ａは不作動となり逆流遮断素子２００ａが開路することによって天絡電流が負荷電源端子Ｖｂａに回り込んでくることがない。
【０１１５】
また、マイクロプロセッサ４００Ａが停止していて、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２を発生していないので、天絡異常が発生している一方の車載電気負荷から、天絡異常が発生していない他方の車載電気負荷へ回込給電されることもない。
【０１１６】
(Ｂ)  電源スイッチ１１０が閉路し給電開閉素子１２０Ａがまだ開路している時
電源スイッチ１１０が閉路されても、まだ受電監視信号ＭＯＮ２０ａが発生していないので逆流停止ゲート回路２０６ａは不作動となり、逆流遮断素子２００ａが開路していることによって天絡電流が負荷電源端子Ｖｂａに回り込んでくることがない。
【０１１７】
また、マイクロプロセッサ４００Ａがまだ停止していれば、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２を発生していないので、天絡異常が発生している一方の車載電気負荷から、天絡異常が発生していない他方の車載電気負荷へ回込給電されることもなく、マイクロプロセッサ４００Ａが作動開始すれば、電源未到来によって負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２を停止しておけば、同様に回込給電されることはない。
【０１１８】
(Ｃ)  電源スイッチ１１０が閉路し給電開閉素子１２０Ａが閉路している時
負荷電源端子Ｖｂａには電源電圧が印加されているので、逆流遮断素子２００ａが閉路しても天絡電流が負荷電源端子Ｖｂａに回り込んでくることはない。また、マイクロプロセッサ４００Ａが作動開始すれば天絡異常が検出されるので、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２の発生を停止しておけば、天絡異常が発生している一方の車載電気負荷から、天絡異常が発生していない他方の車載電気負荷へ回込給電されることはなく、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２の発生を停止しなくても正状側電源線と天絡側電源線の電圧降下の相違による天絡電流は小さな値であって、他へ波及する実害は少ないものである。
【０１１９】
(Ｄ)  電源スイッチ１１０が閉路し給電開閉素子１２０Ａが閉路から開路になった異常状態
マイクロプロセッサ４００Ａが天絡異常を検出して逆流遮断素子２００ａを開路するので、天絡電流が負荷電源端子Ｖｂａに回り込んでくることはない。
また、マイクロプロセッサ４００Ａが天絡異常を検出して負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２を停止するので、天絡異常が発生している一方の車載電気負荷から、天絡異常が発生していない他方の車載電気負荷へ回込給電されることもない。
従って、電源スイッチ１１０が閉路しているのに、給電開閉素子１２０Ａが閉路から開路になったとする異常事態が発生し、しかも負荷配線の天絡異常が発生したとする２重異常を想定すれば、天絡異常検出は有意義であるが、天絡異常検出を行うことの本来のメリットは異常発生履歴を保存して、保守点検を容易にすることである。
【０１２０】
(Ｅ)  電源スイッチ１１０が開路され給電開閉素子１２０Ａがまだ閉路している時
負荷電源端子Ｖｂａには電源電圧が印加されているので、逆流遮断素子２００ａが閉路しても天絡電流が負荷電源端子Ｖｂａに回り込んでくることはないが、マイクロプロセッサ４００Ａが動作を行っているときに電源スイッチ１１０が開路されると逆流遮断素子２００ａは開路される。
【０１２１】
また、マイクロプロセッサ４００Ａが天絡異常を検出して負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２を停止しておけば、天絡異常が発生している一方の車載電気負荷から、天絡異常が発生していない他方の車載電気負荷へ回込給電されることもなく、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２の発生を停止しなくても正状側電源線と天絡側電源線の電圧降下の相違による天絡電流は小さな値であって、他へ波及する実害は少ないものである。
【０１２２】
また、マイクロプロセッサ４００Ａが停止すれば負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２も停止するので、同様に回込給電されることはない。
【０１２３】
次に、図１の車載電子制御装置の動作説明用の前半フローチャートである図７と、その後半フローチャートである図８によって作用，動作を詳細に説明する。
【０１２４】
図７において、工程Ｓ７００ａは電源スイッチ１１０が手動閉路されるか、又は覚醒起動回路４０７が覚醒指令信号ＷＵＰを発生するステップである。
【０１２５】
続く工程Ｓ７００ｂは、起動回路３１０Ａが起動信号ＳＴＡ１，ＳＴＡ２を発生して、逆流遮断素子２００Ａが閉路駆動されるとともに、定電圧電源３００Ａが起動されて制御電圧Ｖｃｃを発生するステップである。
【０１２６】
続く工程Ｓ７００ｃは、図示しないパワーオンリセット回路が、パワーオンリセット信号を発生してマイクロプロセッサ４００Ａを初期化するステップである。
【０１２７】
続く工程Ｓ７０１は、マイクロプロセッサ(ＣＰＵ)４００Ａが制御動作を開始するステップである。
【０１２８】
続く工程Ｓ７０２は、初期化完了フラグの状態を読み出して、初期化が完了していればＹＥＳの判定を行って工程Ｓ７０３へ移行し、初期化が未完了であればＮＯの判定を行って工程Ｓ７０１へ復帰する判定ステップである。
【０１２９】
工程Ｓ７０３は、ウォッチドッグ信号ＷＤＳを発生するとともに、自己保持指令信号ＤＲ０を発生するステップであり、ウォッチドッグタイマ４０６が出力許可信号ＯＵＴＥを発生するものである場合には自己保持指令信号ＤＲ０を発生する必要はない。
【０１３０】
続く工程Ｓ７０４ａは、逆流遮断素子２００ａに対する負荷受電指令信号ＣＮＴ２０ａを発生するための要件が成立したかどうかを判定し、要件成立であればＹＥＳの判定を行って工程Ｓ７０４ｂへ移行し、要件不成立であればＮＯの判定を行って工程Ｓ７０５ａへ移行する判定ステップである。
【０１３１】
なお、工程Ｓ７０４ａにおける判定要件としては、前述した要件１(電源スイッチ１１０閉路)又は要件２(起動信号ＳＴＡ１発生)の少なくとも一方が成立し、しかも、要件３(負荷電源端子Ｖｂａの受電)が成立していることである。
【０１３２】
ここで注意を要することは、負荷配線に天絡異常が発生していると、給電開閉素子１２０Ａが一旦閉路された後に開路されると、天絡電流が逆流遮断素子２００ａを通じて負荷電源端子Ｖｂａに回り込んでくるので、見かけ上は給電開閉素子１２０Ａが閉路されていると同じ状態となっていることである。
【０１３３】
工程Ｓ７０４ｂは、負荷受電指令信号ＣＮＴ２０ａを発生してから工程Ｓ７０５ａへ移行するステップである。
【０１３４】
工程Ｓ７０５ａは、電源スイッチ１１０が閉路されているかどうかを再確認し、閉路していればＹＥＳの判定を行って工程ブロックＳ７０９へ移行し、開路していればＮＯの判定を行って工程Ｓ７０５ｂへ移行する判定ステップである。
【０１３５】
なお、工程Ｓ７０５ａにおいて、マイクロプロセッサ４００Ａは、電源スイッチ１１０の閉路状態を監視する指令監視信号ＭＯＮ２０ｓの監視電圧を読込んで、この監視電圧が第１の所定電圧まで上昇すれば、電源スイッチ１１０が閉路されたと判定し、この監視電圧が第１の所定電圧以下の値である第２の所定電圧未満に減少すれば、電源スイッチ１１０が開路されたと判定するようになっている。
【０１３６】
工程ブロックＳ７０９は、入力センサ群１０３の動作状態と、プログラムメモリ４０１Ａに格納されている入出力制御プログラムの内容に応動して車載電気負荷群１０２を駆動制御して、適時に軽負荷駆動指令信号ＤＲ１１，ＤＲ１２や負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２を発生し、図８の工程Ｓ８０１ａへ移行するステップである。
【０１３７】
工程Ｓ７０５ｂは、工程Ｓ７０５ａによって電源スイッチ１１０が開路されていると判定されたときに実行され、電源スイッチ１１０が閉路されたことを記憶するための図示しないフラグの状態を読み出して、今までに電源スイッチ１１０が閉路されていたかどうかを判定し、閉路履歴があればＹＥＳの判定を行って工程ブロックＳ７０６ａへ移行し、閉路履歴がなければＮＯの判定を行って工程ブロックＳ７０６ｂへ移行する判定ステップである。
【０１３８】
工程ブロックＳ７０６ａは、プログラムメモリ４０１Ａに格納されている退避運転プログラムに基づいて短時間のアフターランを行うステップであり、ここでは、運転中にＲＡＭメモリ４０３に書き込まれた異常発生情報や学習情報を不揮発性のデータメモリ４０２に転送書き込みするようになっている。
【０１３９】
工程ブロックＳ７０６ｂは、プログラムメモリ４０１Ａに格納されている監視運転プログラムに基づいて短時間のイベントランを行うステップであり、ここでは、入力センサ群１０３の中の特定センサの動作状態を読み出してＲＡＭメモリ４０３又はデータメモリ４０２に書き込み保存するようになっている。
【０１４０】
工程ブロックＳ７０６ａ又は工程ブロックＳ７０６ｂに続いて実行される工程Ｓ７０７は、工程Ｓ７０３で発生又は発生開始した自己保持指令信号ＤＲ０又はウォッチドッグ信号ＷＤＳの発生を停止するステップである。
【０１４１】
工程Ｓ７０８は起動回路３１０Ａが起動信号ＳＴＡ１，ＳＴＡ２を停止することによって、定電圧電源３００Ａが制御電圧Ｖｃｃの発生を停止して、マイクロプロセッサ４００Ａへの給電が遮断されるとともに、逆流遮断素子２００Ａが開路されるようになっている。
【０１４２】
但し、起動信号ＳＴＡ２を廃止して逆流遮断素子２００Ａは導通状態のままにしておくことも可能である。
【０１４３】
図８において、工程Ｓ８０１ａは、複数の軽量負荷１１１，１１２のいずれかに天絡異常が発生しているかどうかを判定し、異常なしならばＮＯの判定を行って工程Ｓ８０１ｂへ移行し、異常ありならばＹＥＳの判定を行って工程Ｓ８０１ｃへ移行する判定ステップである。
【０１４４】
なお、工程Ｓ８０１ａでは、図７の工程ブロックＳ７０９における、複数の軽量負荷１１１，１１２に対する軽負荷駆動指令信号ＤＲ１１，ＤＲ１２の発生又は非発生状態を読み出すとともに、軽負荷電圧監視信号ＭＯＮ１１，ＭＯＮ１２を読み出して、軽負荷駆動指令信号ＤＲ１１，ＤＲ１２が発生していないのに軽負荷電圧監視信号ＭＯＮ１１，ＭＯＮ１２による監視電圧が発生している場合には当該軽量負荷１１１，１１２の負荷配線に天絡異常が発生していると判定するようになっている。
【０１４５】
工程Ｓ８０１ｂは、駆動中の軽量負荷１１１，１１２に対する軽負荷駆動指令信号ＤＲ１１，ＤＲ１２の発生を持続して工程Ｓ８０２へ移行するステップである。
【０１４６】
工程Ｓ８０１ｃは、異常発生していると判定された軽量負荷１１１，１１２に対する、今後の軽負荷駆動信号ＤＲ１１，ＤＲ１２の発生を禁止するとともに、天絡異常発生情報をＲＡＭメモリ４０３に書き込み記憶して、工程Ｓ８０２へ移行するステップである。
【０１４７】
なお、工程Ｓ８０１ａにおいて、軽負荷駆動指令信号ＤＲ１１，ＤＲ１２が発生しているにも関わらず、軽負荷電圧監視信号ＭＯＮ１１，ＭＯＮ１２による監視電圧が発生していない場合には、軽負荷開閉素子２１１，２１２の断線異常であると判定して、工程Ｓ８０１ｃにおいて断線異常発生情報をＲＡＭメモリ４０３に書き込むようになっている。
【０１４８】
工程Ｓ８０２は、後述の工程Ｓ８０４ｃにおいて強制閉路された負荷開閉素子を強制開路して工程Ｓ８０３ａへ移行するステップであり、強制閉路と強制開路とは、工程ブロックＳ７０９で演算決定された結果とは無関係に負荷駆動指令信号を閉路又は開路にすることである。
【０１４９】
工程Ｓ８０３ａは、複数の車載電気負荷１２１，１２２のいずれかに天絡異常が発生しているかどうかを判定し、異常なしならばＮＯの判定を行って工程Ｓ８０３ｂへ移行し、異常ありならばＹＥＳの判定を行って工程Ｓ８０３ｃへ移行する判定ステップである。
【０１５０】
なお、工程Ｓ８０３ａでは、図７の工程ブロックＳ７０９における、複数の車載電気負荷１２１，１２２に対する負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２の発生又は非発生状態を読み出すとともに、負荷電圧監視信号ＭＯＮ２１，ＭＯＮ２２を読み出して、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２が発生していないのに負荷電圧監視信号ＭＯＮ２１，ＭＯＮ２２による監視電圧が発生している場合には当該車載電気負荷１２１，１２２の負荷配線に短絡異常が発生していると判定するようになっている。
【０１５１】
工程Ｓ８０３ｂは、駆動中の車載電気負荷１２１，１２２に対する負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２の発生を持続するとともに、工程Ｓ８０２による強制開路状態を解除して動作終了工程Ｓ７１０へ移行するステップである。
【０１５２】
工程Ｓ８０３ｃは、負荷受電指令信号ＣＮＴ２０ａを停止してから工程Ｓ８０４ａへ移行するステップである。
【０１５３】
工程Ｓ８０４ａは、受電監視信号ＭＯＮ２０ａを読み出して、負荷電源端子Ｖｂａに電源電圧が印加されているかどうかを判定するステップであり、このとき、逆流遮断素子２００ａは工程Ｓ８０３ｃで遮断されているので、工程Ｓ８０４ａは天絡異常の有無に関わらず、給電開閉素子１２０Ａが閉路しているかどうかを判定することになり、給電開閉素子１２０Ａが開路した非受電中ではＮＯの判定を行って工程Ｓ８０４ｂへ移行し、給電開閉素子１２０Ａが閉路した受電中であればＹＥＳの判定を行って工程Ｓ８０４ｃへ移行するようになっている。
【０１５４】
工程Ｓ８０４ｂは、全ての車載電気負荷１２１，１２２に対する、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２の発生と、負荷受電指令信号ＣＮＴ２０ａとを停止するとともに、天絡異常発生情報をＲＡＭメモリ４０３に書き込み記憶して、動作終了工程Ｓ７１０へ移行するステップである。
【０１５５】
これにより、天絡電流が負荷電源端子Ｖｂａに流出したり、天絡異常が発生していない車載電気負荷に対する回込給電が行えないようになっている。
【０１５６】
工程Ｓ８０４ｃは、天絡異常が発生している車載電気負荷に対する負荷開閉素子は強制閉路するとともに、天絡異常が発生していない車載電気負荷に対する負荷開閉素子は工程ブロックＳ７０９で演算設定された開閉状態を維持するとともに、工程Ｓ８０３ｃで停止された負荷受電指令信号ＣＮＴ２０ａを回復発生させ、天絡異常発生情報をＲＡＭメモリ４０３に書き込み記憶して、動作終了工程Ｓ７１０へ移行するステップである。
【０１５７】
なお、工程Ｓ８０３ａにおいて、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２が発生しているにも関わらず、負荷電圧監視信号ＭＯＮ２１，ＭＯＮ２２による監視電圧が発生していない場合には、負荷開閉素子２２１，２２２の断線異常であると判定して、工程Ｓ８０４ｃにおいて断線異常発生情報をＲＡＭメモリ４０３に書き込むようになっている。
【０１５８】
また、工程Ｓ８０４ｃにおいて、天絡異常が発生している負荷開閉素子は強制閉路することによって、天絡電源から当該負荷開閉素子の内部寄生ダイオードを通じて他の車載電気負荷へ回込給電されて内部寄生ダイオードが焼損するのを防止するようになっている。
【０１５９】
動作終了工程Ｓ７１０では、他の制御プログラムを実行し、例えば５ｍｓの所定時間内に図７の動作開始工程Ｓ７０１へ復帰して、動作開始工程Ｓ７０１から動作終了工程７１０までの工程フローを繰返して実行するようになっている。
【０１６０】
以上の説明では、負荷配線の天絡異常を主体として説明したが、負荷配線がグランド回路ＧＮＤと混触する地絡異常が発生したときには、負荷開閉素子２２１，２２２や、軽負荷開閉素子２１１，２１２に設けられた過電流遮断機能によって直ちに短絡電流を遮断し、これをマイクロプロセッサ４００Ａに割り込み入力して、マイクロプロセッサ４００Ａによって該当開閉素子に対する駆動信号を停止するようになっている。
【０１６１】
以上の説明では、逆流遮断素子２００Ａ，２００ｓ，２００ａと、軽負荷開閉素子２１１，２１２と、負荷開閉素子２２１，２２２は、Ｐチャネル型の電界効果型トランジスタを用いて、電源回路の上流位置に接続したものとなっているが、図１１，図１２で後述するとおり、Ｎチャネル型の電界効果型トランジスタに置き換えたり、負荷の下流位置で開閉制御を行うこともできるものである。
【０１６２】
(３)  実施の形態１の要点と特徴
以上の説明で明らかなとおり、この発明の実施の形態１による車載電子制御装置１００Ａは、入力センサ群１０３の動作状態と、協働するプログラムメモリ４０１Ａの内容に応動して、複数の負荷開閉素子２２１，２２２を介して複数の車載電気負荷１２１，１２２を駆動制御するマイクロプロセッサ４００Ａと、このマイクロプロセッサに対し、車載バッテリ１０１から給電されて所定の安定化された制御電圧Ｖｃｃを供給する定電圧電源３００Ａとを備え、前記マイクロプロセッサ４００Ａは、電源スイッチ１１０が閉路されたことによって制御動作を開始し、前記電源スイッチ１１０が一旦閉路されると、当該電源スイッチが開路されても自己保持指令信号ＤＲ０又は出力許可信号ＯＵＴＥによって所定のアフターランを行ってから自己停止する車載電子制御装置１００Ａであって、
前記定電圧電源３００Ａは前記車載バッテリ１０１に対して直接接続された制御電源端子Ｖｂｂから電源回路用の逆流遮断素子２００Ａを介して給電されるとともに、前記電源スイッチ１１０の動作に応動する起動回路３１０Ａが発生する起動信号ＳＴＡ１によって前記制御電圧Ｖｃｃを発生開始し、
前記起動回路３１０Ａは前記電源スイッチ１１０が閉路されたことによって前記起動信号ＳＴＡ１を発生し、前記電源スイッチ１１０が閉路されると当該電源スイッチが開路されても、前記アフターランが完了するまで前記起動信号ＳＴＡ１を継続して発生し、
前記車載電気負荷１２１，１２２は、少なくとも前記電源スイッチ１１０が閉路しているときには閉路状態となっている給電開閉素子１２０Ａを介して、前記車載バッテリ１０１に接続された負荷電源端子Ｖｂａから、負荷回路用の逆流遮断素子２００ａと前記負荷開閉素子２２１，２２２との直列回路を介して給電駆動されるようになっている。
【０１６３】
また、前記複数の負荷開閉素子２２１，２２２の少なくとも一部は、前記マイクロプロセッサ４００Ａによって通電駆動されたときに、内部寄生ダイオードの導通方向とは逆方向に前記複数の車載電気負荷１２１，１２２のいずれかに対する駆動電流が流れる極性に接続された電界効果型トランジスタが使用されるとともに、
前記電源回路用の逆流遮断素子２００Ａは、前記車載バッテリ１０１が正常極性に接続されたときには、内部寄生ダイオードと同じ方向に通電駆動されて前記定電圧電源３００Ａに給電し、前記車載バッテリ１０１が異常逆極性に接続されたときには、ゲート電圧が逆極性となって通電駆動が停止される関係に接続された電界効果型トランジスタが使用され、
前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａは、負荷電流が流れたときに、前記車載バッテリ１０１が正常極性に接続されていれば内部寄生ダイオードの導通方向と同一方向に前記複数の車載電気負荷１２１，１２２に対する負荷電流が流れ、前記車載バッテリ１０１が異常逆極性に接続されたときには、ゲート電圧が逆極性となって負荷電流が遮断される関係に接続された電界効果型トランジスタが使用されて、前記車載バッテリ１０１が逆極性に接続された場合の通電遮断を行うとともに、
前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａはまた、前記電源スイッチ１１０が閉路しているか、又は前記起動信号ＳＴＡ１が発生している状態であって、しかも、前記負荷電源端子Ｖｂａに正常極性の電源電圧が印加されたことによって閉路駆動されるとともに、負荷配線が前記車載バッテリ１０１の正側配線と混触する天絡異常が発生した場合には、前記電源スイッチ１１０を開路するか、又は前記起動信号ＳＴＡ１の発生が停止したときに、前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａが開路されて、少なくとも前記給電開閉素子１２０Ａが開路状態のときに、天絡電流が前記負荷電源端子Ｖｂａに回り込むのを防止するようになっている。
【０１６４】
前記車載バッテリ１０１に接続された前記制御電源端子Ｖｂｂには、有極性コンデンサ又はサージ吸収用定電圧ダイオードの少なくとも一方を含む保護回路２０１ｂが接続されるとともに、
前記電源回路用の逆流遮断素子２００Ａは、前記制御電源端子Ｖｂｂと前記保護回路２０１ｂとの間に接続されている。
以上のとおり、この発明の請求項２に関連し、車載バッテリに接続される制御電源端子には、逆流遮断素子を介して有極性コンデンサ又はサージ吸収用定電圧ダイオードである保護回路が接続されている。
従って、車載バッテリがその極性を誤って接続された場合に、定電圧電源のみならず保護回路の損傷を防止するとともに、正常極性に接続したときには自由に有極性コンデンサの充放電を行うことができる特徴がある。
【０１６５】
前記定電圧電源３００Ａは、前記マイクロプロセッサ３００Ａを駆動するための安定化された制御電圧Ｖｃｃと、前記マイクロプロセッサ３００Ａが停止しているときに、協働するＲＡＭメモリ４０３に給電するバックアップ電圧Ｖｕｐを発生し、
前記電源回路用の逆流遮断素子２００Ａを通電駆動する逆流停止ゲート回路２０６ｂは、前記定電圧電源３００Ａに対する前記起動信号ＳＴＡ１と同じ起動信号ＳＴＡ２によって通電駆動を行うようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項３に関連し、電源回路用の逆流遮断素子は、定電圧電源の出力発生と連動して閉路駆動されるようになっている。
従って、マイクロプロセッサに給電が行われているときには逆流遮断素子は導通しているので、電圧降下の大きい内部寄生ダイオードには電流が流れずに逆流遮断素子の温度上昇は小さくなり、マイクロプロセッサが停止しているときには、内部寄生ダイオードに流れる電流はバックアップ用の微小電流であるため温度上昇は小さく、しかもゲート回路が遮断されているので無用な暗電流が流れず、消費電力を抑制することができる特徴がある。
【０１６６】
前記起動回路３１０Ａは、前記車載バッテリ１０１に直接接続された制御電源端子Ｖｂｂから給電された覚醒起動回路４０７が、覚醒起動信号ＷＵＰを発生すると前記電源スイッチ１１０が閉路されていなくても、前記起動信号ＳＴＡ１を発生し、
前記覚醒起動回路４０７は、前記電源スイッチ１１０の開路期間が所定時間を経過すると覚醒指令信号ＷＵＰとなるタイムアップ信号を発生するタイマ回路であるか、又はホスト局から通信回線を介して受信した覚醒指令信号ＷＵＰを発生する通信回路であり、
前記覚醒指令信号ＷＵＰによって前記定電圧電源３００Ａが前記制御電圧Ｖｃｃを発生して前記マイクロプロセッサ４００Ａが起動されると、
前記マイクロプロセッサ４００Ａは、自己保持指令信号ＤＲ０を発生するか、ウォッチドッグ信号ＷＤＳを発生してウォッチドッグタイマ４０６に出力し、前記ウォッチドッグ信号ＷＤＳの信号パルス幅が所定値未満であるときには前記ウォッチドッグタイマ４０６は出力許可信号ＯＵＴＥを発生し、
前記マイクロプロセッサ４００Ａはまた、所定のイベントランと次回の覚醒起動までの時間を前記覚醒起動回路４０７に書込むか、又は前記通信回線を介してホスト局に送信してから、前記自己保持指令信号ＤＲ０又は前記ウォッチドッグ信号ＷＤＳの発生を停止するようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項７に関連し、電源スイッチが手動閉路されていなくても、覚醒起動回路によってマイクロプロセッサを覚醒起動して、自動的に被給電状態に移行することができる給電回路構成となっている。
従って、駐車中の車両において入力センサの状態を定期的に監視して、記憶保存したり、異常の有無を判定記憶するなどのイベントランを自動的に行うことができる特徴がある。
【０１６７】
前記マイクロプロセッサ４００Ａは、前記電源スイッチ１１０の閉路状態を監視する指令監視信号ＭＯＮ２０ｓの監視電圧と、前記給電開閉素子１２０Ａの閉路状態を監視する受電監視信号ＭＯＮ２０ａの監視電圧を読込んで、両方の監視電圧が所定値以上であれば逆流停止ゲート回路２０６ａを介して前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａを閉路駆動し、これが一旦閉路駆動されると前記電源スイッチ１１０が開路されたことによって前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａに対する逆流停止ゲート回路２０６ａにおけるゲート回路を遮断するか、又は、
前記電源スイッチ１１０が閉路していないときであっても、前記起動信号ＳＴＡ１が発生しているときには前記受電監視信号ＭＯＮ２０ａの監視電圧が所定電圧以上であれば前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａを閉路駆動し、これが一旦閉路駆動されると前記起動信号ＳＴＡ１が停止したとき前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａを開路するようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項８に関連し、負荷回路用の逆流遮断素子はマイクロプロセッサによって導通制御が行われ、電源スイッチが閉路状態であるか、又は覚醒起動回路によるイベントラン状態にあって、負荷電源端子に電源電圧が印加されていれば閉路駆動されるようになっている。
従って、負荷回路用の逆流遮断素子の通電制御は、マイクロプロセッサが正常動作していることによって行われ、マイクロプロセッサが停止していると逆流遮断素子の通電は停止されて、天絡電流が負荷駆動端子に回り込むことがなく、マイクロプロセッサが停止していると負荷駆動指令信号も停止しているので、天絡異常が発生していない車載電気負荷に対する回込給電も停止される特徴がある。
【０１６８】
前記マイクロプロセッサ４００Ａと協働する前記プログラムメモリ４０１Ａは、天絡異常検出手段となる制御プログラムを包含し、
前記天絡異常検出手段は、前記負荷開閉素子２２１，２２２に対する負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２の論理状態と、前記負荷開閉素子２２１，２２２の出力電圧に比例した負荷電圧監視信号ＭＯＮ２１，ＭＯＮ２２の信号電圧レベルとを対比して、前記負荷開閉素子２２１，２２２が開路しているのに前記負荷電圧監視信号ＭＯＮ２１，ＭＯＮ２２が発生しているときには、天絡異常が発生している可能性があると判定し、
前記マイクロプロセッサ４００Ａは、前記天絡異常検出手段によって天絡異常の可能性があると判定された場合には、少なくとも前記給電開閉素子１２０Ａが開路されているときには、前記負荷開閉素子２２１，２２２の全てと、前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａを開路するようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項９に関連し、マイクロプロセッサは、天絡異常検出手段によって天絡異常の可能性があると判定された場合には、少なくとも給電開閉素子の開路時には、負荷開閉素子の全てと負荷回路用の逆流遮断素子を開路するようになっている。
従って、天絡異常の発生に伴って、電源スイッチは開路されていなくても給電開閉素子が強制開路されたような場合に、天絡電源が負荷電源端子に回り込んで、定電圧電源に給電されたり、併用車載電子制御装置が誤動作するのを防止することができる特徴がある。
【０１６９】
車載電気負荷群１０２の中で、付勢電流が小さな負荷電源リレーの励磁コイルを代表とする軽量負荷１１１，１１２は、前記電源スイッチ１１０から軽負荷開閉素子２１１，２１２と逆流阻止ダイオード２１５，２１６との直列回路を介して駆動制御されるようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項１０に関連し、複数の車載電気負荷の中で、軽量負荷は電源スイッチから軽負荷開閉素子と逆流阻止ダイオードを介して駆動することができるようになっている。
従って、特定集団の負荷回路は給電開閉素子に異存しないで、電源スイッチから駆動される負荷リレーを用いた単独の電源回路を構成することができるとともに、軽量負荷に短絡異常が発生しても、逆流阻止ダイオードにブロックされて電源スイッチ側に逆流する恐れがなく、電源スイッチが開路しているのに天絡電源によって電源スイッチが閉路されていると誤認識することが防止される特徴がある。
【０１７０】
前記電源スイッチ１１０を介して前記車載バッテリ１０１に接続される電源スイッチ端子Ｖｂｓには、有極性コンデンサ又はサージ吸収用定電圧ダイオードの少なくとも一方を含む保護回路２０１ｓが接続されるとともに、
前記電源スイッチ端子Ｖｂｓと前記保護回路２０１ｓとの間には保護回路用の逆流遮断素子２００ｓが接続され、
前記マイクロプロセッサ４００Ａは、前記電源スイッチ１１０の閉路状態を監視する指令監視信号ＭＯＮ２０ｓの監視電圧を読込んで、当該監視電圧が第１の所定電圧まで上昇すれば、前記電源スイッチ１１０が閉路されたと判定して、逆流停止ゲート回路２０６ｓを介して前記保護回路用の逆流遮断素子２００ｓを閉路駆動し、前記監視電圧が前記第１の所定電圧以下の値である第２の所定電圧未満に減少すれば、前記電源スイッチ１１０が開路されたと判定して前記保護回路用の逆流遮断素子２００ｓを開路し、
前記起動回路３１０Ａは前記電源スイッチ１１０が閉路されて、前記第２の所定電圧よりも更に低い電圧である第３の所定電圧以上の電圧が印加されたことによって、前記起動信号ＳＴＡ１を発生することができる状態となっている。
【０１７１】
以上のとおり、この発明の請求項１１に関連し、電源スイッチを介して車載バッテリに接続される電源スイッチ端子には、逆流遮断素子を介して有極性コンデンサ又はサージ吸収用定電圧ダイオードである保護回路が接続されるとともに、マイクロプロセッサは電源スイッチ端子の電圧を監視して電源スイッチの開閉状態を判定して保護回路用の逆流遮断素子の通電制御を行うようになっている。
従って、車載バッテリがその極性を誤って接続された場合に、保護回路の損傷を防止することができるとともに、正常極性に接続したときには自由に有極性コンデンサの充放電を行うことができる特徴がある。
また、車載バッテリの出力電圧が異常低下したときに、マイクロプロセッサは定電圧電源が所定の制御電圧を発生している期間において電源スイッチの開閉状態を判定することができるとともに、逆流遮断素子は保護回路内の有極性コンデンサが第２の所定電圧以下に放電してから開路するとともに、判定レベルにヒステリシス特性を与えて、ノイズ電圧による誤判定を防止することができる特徴がある。
【０１７２】
実施の形態２．
(１)  構成の詳細な説明
以下、この発明の実施の形態２による車載電子制御装置の全体回路図である図９について、図１のものとの相違点を中心にしてその構成を詳細に説明する。
【０１７３】
図１のものと図９のものの主な相違点は、定電圧電源３００Ｂが負荷電源端子Ｖｂａから給電されて制御電圧Ｖｃｃを発生し、バックアップ電圧Ｖｕｐは車載バッテリ１０１に接続された制御電源端子Ｖｂｂから、逆接保護ダイオード３０５を介して給電されるようになっていることである。
【０１７４】
図９において、車載電子制御装置１００Ｂは車載バッテリ１０１の正極端子に対して、図示しないヒューズを介して直接接続された制御電源端子Ｖｂｂと、車載バッテリ１０１の正極端子に対して、給電開閉素子１２０Ｂを介して接続された負荷電源端子Ｖｂａと、車載バッテリ１０１の負極端子が接続された車体であるグランド回路ＧＮＤに接続されるグランド端子と、例えばイグニッションスイッチである手動の電源スイッチ１１０を介して車載バッテリ１０１の正極端子に接続された電源スイッチ端子Ｖｂｓとを備えている。
【０１７５】
給電開閉素子１２０Ｂは、例えば励磁コイル１３１を有する電磁リレーの出力接点であり、この電磁リレーは後述の起動回路３１０Ｂによって一方向に付勢され、電源スイッチ１１０が閉路されて、車載バッテリ１０１の接続極性が正しいときに出力接点１２０Ｂが閉路し、接続極性を誤った場合には出力接点は閉路しないようになっている。
【０１７６】
なお、車載電子制御装置１００Ｂが例えばエンジン制御装置である場合には、給電開閉素子１２０Ｂは例えば変速機制御装置である併用車載電子制御装置１００Ｙ(他のＥＣＵ１００Ｙ)にも給電するようになっている。
【０１７７】
また、給電開閉素子１２０Ｂとしては、上述した電磁リレー(実際には給電開閉素子１２０Ｂ，励磁コイル１３１)に代わって、内部寄生ダイオードの通電方向が相反する向きとなるように一対の電界効果型トランジスタを直列接続して、逆接続保護機能と開閉素子機能を持たせた無接点形式の開閉素子を用いることもできる。
【０１７８】
図１と同様に、車載電気負荷群１０２の中で、複数の軽量負荷１１１，１１２は電磁リレーの励磁コイルであったり、異常報知用の表示器で代表されるものであり、軽負荷駆動端子を介して車載電子制御装置１００Ｂに接続される。
【０１７９】
図１と同様に、車載電気負荷群１０２の中で、複数の車載電気負荷１２１，１２２は、モータ或いは電磁弁駆動用のソレノイドコイルであり、負荷駆動端子を介して車載電子制御装置１００Ｂに接続されている。
【０１８０】
図１と同様に、開閉センサ或いはアナログセンサである入力センサ群１０３は、車載電子制御装置１００Ｂの入力端子に接続されて、図示しない入力インタフェース回路を介して後述のマイクロプロセッサ４００Ｂに接続されるようになっている。
【０１８１】
車載電子制御装置１００Ｂの内部に設けられた定電圧電源３００Ｂ(ＣＶＲ３００Ｂ)は、車載バッテリ１０１に接続された制御電源端子Ｖｂｂから逆接保護ダイオード３０５を介して給電されて、バックアップ電圧Ｖｕｐを常時発生するとともに、負荷電源端子Ｖｂａから通常は７〜１６Ｖに変動するバッテリ電圧が印加され、安定化された制御電圧Ｖｃｃを生成してマイクロプロセッサ４００Ｂに供給するようになっている。
【０１８２】
図１と同様に、定電圧電源３００Ｂの電源入力端子とグランド回路との間には、例えば電解コンデンサである有極性のコンデンサ、又は定電圧ダイオードである電圧制限ダイオードの一方又は両方によって構成された保護回路２０１ｂが接続され、外部の電源線で発生した高電圧ノイズの侵入を抑制するようになっている。
【０１８３】
なお、定電圧電源３００Ｂは電源入力端子に電源電圧が入力されると、直ちに制御出力電圧Ｖｃｃを発生する形式のものであってもよいが、図１０で後述する起動回路３１０Ｂが起動信号ＳＴＢを発生して、これが定電圧電源３００Ｂの起動端子に入力されたことによって制御電圧Ｖｃｃを発生するようにしてもよい。
【０１８４】
但し、マイクロプロセッサ４００Ｂと協働するＲＡＭメモリ４０３に給電するためのバックアップ電圧Ｖｕｐは、起動信号ＳＴＢとは無関係に常時発生するようになっている。
【０１８５】
図１と同様に、マイクロプロセッサ４００Ｂは、例えばフラッシュメモリである不揮発性のプログラムメモリ４０１Ｂと、当該プログラムメモリ４０１Ｂの一部領域であるか、又は電気的に読書きが容易に行える不揮発性のデータメモリ(ＤＭＥＭ)４０２と、演算処理用の揮発性メモリであるＲＡＭメモリ(ＲＭＥＭ)４０３と、多チャンネルＡＤ変換器(ＡＤＣ)４０４と、シリアル通信用の直並列変換器(ＳＰＣ)４０５とを包含し、入力センサ群１０３から得られるデジタル又はアナログの入力信号ＩＮと、後述の監視信号ＭＯＮに基づいて、指令信号ＣＮＴや駆動指令信号ＤＲを発生するようになっている。
【０１８６】
図１と同様に、ウォッチドッグタイマ(ＷＤＴ)４０６は、マイクロプロセッサ４００Ｂが発生するパルス列であるウォッチドッグ信号ＷＤＳの信号パルス幅を監視して、この信号パルス幅が所定値以上になるとリセット信号ＲＳＴを発生してマイクロプロセッサ４００Ｂを初期化して再始動するとともに、信号パルス幅が所定値未満であれば出力許可信号ＯＵＴＥを発生して、マイクロプロセッサ４００Ｂから制御出力が発生するようになっている。
【０１８７】
マイクロプロセッサ４００Ｂが発生する自己保持指令信号ＤＲ０、又はウォッチドッグタイマ４０６が発生する出力許可信号ＯＵＴＥと、起動回路３１０Ｂとの関連については図１０で説明する。
【０１８８】
図１と同様に、車載電気負荷群１０２の中で、複数の軽量負荷１１１，１１２は、電源スイッチ端子Ｖｂｓから共通の逆流遮断素子２００ｓと、共通の保護回路２０１ｓと、個別の軽負荷開閉素子２１１，２１２と、個別の逆流阻止ダイオード２１５，２１６を介して給電されるようになっており、軽量負荷１１１，１１２には通常は個別の転流ダイオード２１９，２１０が並列接続されている。
【０１８９】
なお、Ｐチャネル型の電界効果型トランジスタである逆流遮断素子２００ｓの内部寄生ダイオードは、軽量負荷１１１，１１２の駆動電流と同じ方向に通電可能となっているのに対し、軽負荷開閉素子２１１，２１２の内部寄生ダイオードは．軽量負荷１１１，１１２の駆動電流とは逆の方向に通電可能となる極性に接続されている。
【０１９０】
図１と同様に、車載電気負荷群１０２の中で、複数の車載電気負荷１２１，１２２は、負荷電源端子Ｖｂａから共通の逆流遮断素子２００ａと、共通の保護回路２０１ａと、個別の負荷開閉素子２２１，２２２とを介して給電されるようになっており、車載電気負荷１２１，１２２には通常は個別の転流ダイオード２２９，２２０が並列接続されている。
【０１９１】
なお、Ｐチャネル型の電界効果型トランジスタである逆流遮断素子２００ａの内部寄生ダイオードは、車載電気負荷１２１，１２２の駆動電流と同じ方向に通電可能となっているのに対し、負荷開閉素子２２１，２２２の内部寄生ダイオードは．車載電気負荷１２１，１２２の駆動電流とは逆の方向に通電可能となる極性に接続されている。
【０１９２】
なお、図１の場合と比べ、図９の場合には車載電気負荷１２１，１２２に対する給電回路と、定電圧電源３００Ｂに対する給電回路とが、同じ負荷電源端子Ｖｂａに接続されていて、給電開閉素子１２０Ｂの開閉動作は車載電子制御装置１００Ｂによって行われている。
【０１９３】
次に、図９の車載電子制御装置の制御電源回路に対する給電回路の詳細回路図である図１０について図２のものとの相違点を中心にして詳細に説明する。
【０１９４】
図１０において、定電圧電源３００Ｂは車載バッテリ１０１から給電開閉素子１２０Ｂ(図９参照)を介して接続された負荷電源端子Ｖｂａから給電されて、安定化された制御電圧Ｖｃｃを生成するものであるが、図２の場合と同様に、制御電圧Ｖｃｃとして第１の制御電圧Ｖｉｆを発生する第１制御電源３０１と、第２の制御電圧Ｖａｄを発生する第２制御電源３０２と、第３の制御電圧Ｖｃｐを発生する第３制御電源３０３とを備えるとともに、バックアップ電圧Ｖｕｐを生成するバックアップ電源３０４を包含している。
【０１９５】
車載バッテリ１０１に直接接続された制御電源端子Ｖｂｂから、逆接保護ダイオード３０５を介して常時給電されているバックアップ電源３０４は、低精度小容量の例えばＤＣ２．８Ｖの電圧を発生して、制御電圧Ｖｃｃが停止しているときにＲＡＭメモリ４０３に給電するとともに、低精度小容量の例えばＤＣ５Ｖの電圧を発生して覚醒起動回路４０７に常時給電するようになっている。
【０１９６】
図２と同様に、覚醒起動回路４０７は、例えばマイクロプロセッサ４００Ｂの制御動作が停止してからの経過時間を測定し、これが所定時間に到達すると覚醒指令信号ＷＵＰを発生し、所定の経過時間はマイクロプロセッサ４００Ｂが停止する前にマイクロプロセッサ４００Ｂから書き込み設定するようにしたソークタイマであるか、又はホスト局から通信回線を介して受信した覚醒指令信号ＷＵＰを発生する通信回路となっている。
【０１９７】
起動回路３１０Ｂは、電源スイッチ端子Ｖｂｓから起動ダイオード３１１と直列抵抗３１２を介して通電駆動される起動トランジスタ３１３を備え、この起動トランジスタ３１３はウォッチドッグタイマ４０６が出力許可信号ＯＵＴＥを発生したときに、保持ダイオード３１４と直列抵抗３１５によって通電保持されるＮＰＮ型のトランジスタとなっており、そのエミッタ端子とベース端子との間には開路安定抵抗３１６が接続されている。
【０１９８】
起動トランジスタ３１３は逆励磁防止ダイオード３１９を介して、励磁コイル１３１を付勢するための給電開始信号である給電指令信号ＤＲＶを発生するものである。
【０１９９】
起動回路３１０Ｂはまた、電源スイッチ端子Ｖｂｓから起動ダイオード３１７と直列抵抗３１８を介して通電駆動される起動トランジスタ３２３を備え、この起動トランジスタ３２３はウォッチドッグタイマ４０６が出力許可信号ＯＵＴＥを発生したときに、保持ダイオード３２０と直列抵抗３２２によって通電保持されるＮＰＮ型のトランジスタとなっており、そのエミッタ端子とベース端子との間には開路安定抵抗３２４が接続されている。
【０２００】
起動トランジスタ３２３は、定電圧電源３００Ｂの中の第１から第３制御電源３０１〜３０３に対する起動信号ＳＴＢを供給するものとなっている。
【０２０１】
マイクロプロセッサ４００Ｂは定電圧電源３００Ｂから制御電圧Ｖｃｃを受けると、パワーオンリセットを行ってから制御動作を開始し、ウォッチドッグ信号ＷＤＳを発生するとともに、指令監視信号ＭＯＮ２０ｓによって電源スイッチ１１０が閉路されていることを認知し、自己保持指令信号ＤＲ０を発生する。
【０２０２】
但し、この実施の形態では、自己保持指令信号ＤＲ０に代わり、ウォッチドッグタイマ４０６が発生する出力許可信号ＯＵＴＥを用いるようになっている。
【０２０３】
従って、起動回路３１０Ｂは電源スイッチ１１０が閉路されたことによって、給電指令信号ＤＲＶと起動信号ＳＴＢを発生し、マイクロプロセッサ４００Ｂが起動されて自己保持指令信号ＤＲ０を発生するか、又はウォッチドッグタイマ４０６が発生する出力許可信号ＯＵＴＥを発生することによって、その後は電源スイッチ１１０が開路されても給電指令信号ＤＲＶと起動信号ＳＴＢの発生を持続し、マイクロプロセッサ４００Ｂがアフターランを完了して自ら停止したことによって給電指令信号ＤＲＶと起動信号ＳＴＢも停止するようになっている。
【０２０４】
電源スイッチ１１０が閉路していないときであっても、覚醒起動回路４０７が覚醒指令信号ＷＵＰを発生すると給電指令信号ＤＲＶと起動信号ＳＴＢが発生してマイクロプロセッサ４００Ｂが起動され、自己保持指令信号ＤＲ０又は出力許可信号ＯＵＴＥによってイベントランを行ってから自己停止するようになっている。
【０２０５】
図９の車載電子制御装置の電源スイッチ端子Ｖｂｓからの給電回路は図３に示したとおりである。
図９の車載電子制御装置の負荷電源端子Ｖｂａから車載電気負荷に至る給電回路は図４に示したとおりである。
図９の車載電子制御装置の軽負荷開閉素子に対する開閉ゲート回路は図５に示したとおりである。
図９の車載電子制御装置の負荷開閉素子に対する開閉ゲート回路は図６に示したとおりである。
【０２０６】
(２)  作用，動作の詳細な説明
次に、図９，図１０のとおり構成されたこの発明の実施の形態２による車載電子制御装置について、図１，図２の場合との相違点を中心にして作用，動作を詳細に説明する。
【０２０７】
なお、図７，図８で示された動作説明用のフローチャートは、起動信号ＳＴＡ１，ＳＴＡ２を給電指令信号ＤＲＶ，起動信号ＳＴＢと読み替えることによって、実施の形態２においてもそのまま適用できるものとなっている。
【０２０８】
図９，図１０において、電源スイッチ１１０を閉路すると、起動回路３１０Ｂが給電指令信号ＤＲＶと起動信号ＳＴＢを発生して、励磁コイル１３１が付勢されて電磁リレーの出力接点である給電開閉素子１２０Ｂが閉路し、定電圧電源３００Ｂが制御電圧Ｖｃｃを発生してマイクロプロセッサ４００Ｂが起動される。
【０２０９】
なお、定電圧電源３００Ｂは、給電開閉素子１２０Ｂが閉路すると直ちに制御電圧Ｖｃｃを発生開始するものであってもよいが、起動信号ＳＴＢに基づいて制御電圧Ｖｃｃを発生する形式のものにしておくと、給電開閉素子１２０Ｂに短絡異常が発生した場合に、起動信号ＳＴＢを停止して定電圧電源３００Ｂの出力発生を停止することができるメリットがある。
【０２１０】
また、起動回路３１０Ｂによって起動信号ＳＴＢを給電指令信号ＤＲＶに比べて遅延発生，早期停止するようにしておけば(具体的には、給電指令信号ＤＲＶが発生したことにより、給電開閉素子１２０Ｂが閉路してから起動信号ＳＴＢを発生し、給電指令信号ＤＲＶを解除するときには、その前に前記起動信号ＳＴＢを解除する)電磁リレーの出力接点が閉路してから定電圧電源３００Ｂが作動開始し、定電圧電源３００Ｂの作動を停止してから電磁リレーを消勢することによって、出力接点の開閉寿命を延長することができるメリットがある。
【０２１１】
マイクロプロセッサ４００Ｂは、指令監視信号ＭＯＮ２０ｓによって電源スイッチ１１０の閉路状態を認知して、自己保持指令信号ＤＲ０又はウォッチドッグ信号ＷＤＳを発生することによって、給電指令信号ＤＲＶと起動信号ＳＴＢの発生状態を維持しながら、入力センサ群１０３の動作状態と、プログラムメモリ４０１Ｂ内の入出力制御プログラムの内容に応動して、車載電気負荷群１０２の駆動制御を行う。
【０２１２】
マイクロプロセッサ４００Ｂはまた、電源スイッチ１１０が一旦閉路されると、これが開路された後にプログラムメモリ４０１Ｂ内の退避運転プログラムによって所定のアフターランを行ってから自己保持指令信号ＤＲ０又はウォッチドッグ信号ＷＤＳを自己停止して、定電圧電源３００Ｂは制御電圧Ｖｃｃの発生を停止する。
【０２１３】
電源スイッチ１１０が閉路していないときであっても、図１０で示す覚醒起動回路４０７が覚醒指令信号ＷＵＰを発生すると、起動回路３１０Ｂが給電指令信号ＤＲＶと起動信号ＳＴＢを発生して、定電圧電源３００Ｂが制御電圧Ｖｃｃを発生してマイクロプロセッサ４００Ｂが起動される。
【０２１４】
マイクロプロセッサ４００Ｂは、指令監視信号ＭＯＮ２０ｓによって電源スイッチ１１０の開路状態を認知するとともに、覚醒指令信号ＷＵＰが発生していることを認知して、自己保持指令信号ＤＲ０又はウォッチドッグ信号ＷＤＳを発生することによって給電指令信号ＤＲＶと起動信号ＳＴＢの発生状態を維持しながら、プログラムメモリ４０１Ｂ内の監視運転プログラムによって所定のイベントランを行ってから、自己保持指令信号ＤＲ０又はウォッチドッグ信号ＷＤＳを自己停止して、定電圧電源３００Ｂは制御電圧Ｖｃｃの発生を停止する。
【０２１５】
車載バッテリ１０１が図９の点線で示すとおり逆極性で接続された場合には、電磁リレーの出力接点である給電開閉素子１２０Ｂが閉路されないので、定電圧電源３００Ｂや車載電気負荷１２１，１２２に対する給電回路に逆電圧が印加されることはない。
【０２１６】
従って、保護回路２０１ｂや定電圧電源３００Ｂ及びマイクロプロセッサ４００Ｂに逆電圧が印加されることはなく、保護回路２０１ａや車載電気負荷１２１，１２２に対する給電回路に逆電圧が印加されることもない。
【０２１７】
また、電源スイッチ１１０が閉路されている場合であっても、保護回路２０１ｓには逆流遮断素子２００ｓによって逆電圧が印加されないようになっている。
【０２１８】
このように、給電開閉素子１２０Ｂが逆接保護機能を有する場合には、逆流遮断素子２００ａには逆接保護機能は求められないが、逆流遮断素子２００ａは天絡保護対策として重要な役割を持つものとなっている。
【０２１９】
次に、車載バッテリ１０１は正常極性に接続されていて、車載電気負荷１２１，１２２のいずれかの負荷配線が天絡異常となっている場合の保護動作について順を追って説明する。
【０２２０】
なお、軽量負荷１１１，１１２の場合には、逆流阻止ダイオード２１５，２１６が直列接続されているので、天絡電流が他の軽量負荷に流れ込んだり、電源スイッチ端子Ｖｂｓに回り込んで、電源スイッチ１１０が閉路していないのに指令監視信号ＭＯＮ２０ｓが発生するなどの異常が発生しないようになっている。
【０２２１】
問題となる車載電気負荷１２１，１２２の天絡異常について、電源スイッチ１１０による運転／停止を行う場合について説明する。
【０２２２】
(Ａ)  電源スイッチ１１０が開路し給電開閉素子１２０Ｂが開路している時
電源スイッチ１１０が開路されていることによって逆流停止ゲート回路２０６ａは不作動となり逆流遮断素子２００ａが開路することによって天絡電流が負荷電源端子Ｖｂａに回り込んでくることがない。
【０２２３】
従って、天絡電源によって定電圧電源３００Ｂに給電されることもない。
また、マイクロプロセッサ４００Ｂが停止していて、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２を発生していないので、天絡異常が発生している一方の車載電気負荷から、天絡異常が発生していない他方の車載電気負荷へ回込給電されることもない。
【０２２４】
(Ｂ)  電源スイッチ１１０が閉路し給電開閉素子１２０Ｂがまだ開路している時
電源スイッチ１１０が閉路されても、まだ受電監視信号ＭＯＮ２０ａが発生していないので逆流停止ゲート回路２０６ａは不作動となり、逆流遮断素子２００ａが開路していることによって天絡電流が負荷電源端子Ｖｂａに回り込んでくることがない。
【０２２５】
従って、天絡電源によって定電圧電源３００Ｂに給電されることもない。
また、マイクロプロセッサ４００Ｂもまだ給電されていないので、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２を発生せず、天絡異常が発生している一方の車載電気負荷から、天絡異常が発生していない他方の車載電気負荷へ回込給電されることもない。
【０２２６】
(Ｃ)  電源スイッチ１１０が閉路し給電開閉素子１２０Ｂが閉路している時
負荷電源端子Ｖｂａには電源電圧が印加されているので、逆流遮断素子２００ａが閉路しても天絡電流が負荷電源端子Ｖｂａに回り込んでくることはない。
【０２２７】
また、マイクロプロセッサ４００Ｂが作動開始すれば天絡異常が検出されるので、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２の発生を停止しておけば、天絡異常が発生している一方の車載電気負荷から、天絡異常が発生していない他方の車載電気負荷へ回込給電されることはなく、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２の発生を停止しなくても正状側電源線と天絡側電源線の電圧降下の相違による天絡電流は小さな値であって、他へ波及する実害は少ないものである。
【０２２８】
(Ｄ)  電源スイッチ１１０が閉路し給電開閉素子１２０Ｂが閉路から開路になった異常状態
天絡電源が逆流遮断素子２００ａを介して負荷電源端子Ｖｂａに回り込んで、定電圧電源３００Ｂに給電される状態となるが、マイクロプロセッサ４００Ｂが天絡異常を検出して逆流遮断素子２００ａを開路するので、天絡電流が負荷電源端子Ｖｂａに回り込むのが防止され、定電圧電源３００Ｂが不作動となってマイクロプロセッサ４００Ｂが停止する。
【０２２９】
従って、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２を停止するので、天絡異常が発生している一方の車載電気負荷から、天絡異常が発生していない他方の車載電気負荷へ回込給電されることもない。
【０２３０】
このように、電源スイッチ１１０が閉路しているのに、給電開閉素子１２０Ｂが閉路から開路になったとする異常事態が発生し、しかも負荷配線の天絡異常が発生したとする２重異常を想定すれば、天絡異常検出は有意義であるが、天絡異常検出を行うことの本来のメリットは異常発生履歴を保存して、保守点検を容易にすることである。
【０２３１】
(Ｅ)  電源スイッチ１１０が開路され給電開閉素子１２０Ｂがまだ閉路している時
負荷電源端子Ｖｂａには電源電圧が印加されているので、逆流遮断素子２００ａが閉路しても天絡電流が負荷電源端子Ｖｂａに回り込んでくることはないが、マイクロプロセッサ４００Ｂが動作を行っているときに電源スイッチ１１０が開路されると逆流遮断素子２００ａは開路される。
【０２３２】
また、マイクロプロセッサ４００Ｂが天絡異常を検出して負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２を停止しておけば、天絡異常が発生している一方の車載電気負荷から、天絡異常が発生していない他方の車載電気負荷へ回込給電されることもなく、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２の発生を停止しなくても、正状側電源線と天絡側電源線の電圧降下の相違による天絡電流は小さな値であって、他へ波及する実害は少ないものである。
【０２３３】
また、マイクロプロセッサ４００Ｂが停止すれば負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２も停止するので、同様に回込給電されることはない。
【０２３４】
(３)  変形例の説明
次に、この発明の車載電子制御装置における第１の部分変形形態による負荷給電回路の詳細回路図である図１１について、その構成を詳細に説明する。
【０２３５】
図１１で示された車載電子制御装置１００Ｃは、前述した車載電子制御装置１００Ａ又は車載電子制御装置１００Ｂの代替となるものであり、車載電気負荷１２１，１２２を駆動するための負荷開閉素子２２１Ｎ，２２２Ｎとして、Ｎチャネル型の電界効果型トランジスタを使用して、車載電気負荷１２１，１２２の下流位置に接続したことが異なっている。
【０２３６】
従って、逆流遮断素子２００ａとその逆流停止ゲート回路２０６ａ、分圧抵抗２０５ａによる受電監視信号ＭＯＮ２０ａや保護回路２０１ａは図４と同様に構成されている。
【０２３７】
図１１において、車載電気負荷１２１，１２２の下流位置に接続された負荷開閉素子２２１Ｎ，２２２Ｎは、ドレーン端子Ｄが車載電気負荷１２１，１２２に接続され、ソース端子Ｓはグランド回路ＧＮＤに接続され、ゲート端子Ｇには駆動抵抗２３１，２３２を介してマイクロプロセッサ４００Ｃが発生する負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２が供給されるようになっている。
【０２３８】
また、負荷開閉素子２２１Ｎ，２２２Ｎに設けられた電流検出素子２２１ｉ，２２２ｉからの過電流検出信号ＭＯＮ２１Ｃ，ＭＯＮ２２Ｃがマイクロプロセッサ４００Ｃに入力され、負荷短絡又は負側の負荷配線が天絡したときに、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２を解除するようになっている。
【０２３９】
Ｎチャネル型の電界効果型トランジスタである負荷開閉素子２２１Ｎ，２２２Ｎは、ゲート端子Ｇの電位がソース端子Ｓの電位よりも高くなることによってドレーン端子Ｄとソース端子Ｓとの間が導通するようになっている。
【０２４０】
ドレーン端子Ｄとソース端子Ｓ間の導通方向は、どちらか一方の電位の高いほうから他方の電位の低い方向に導通するが、ドレーン端子Ｄとソース端子Ｓ間には内部寄生ダイオードが並列状態で生成されており、ゲート回路を遮断してもソース端子Ｓからドレーン端子Ｄへ流れる電流は遮断することができない構成となっている。
【０２４１】
従って、マイクロプロセッサ４００Ｃが負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２を発生すると、負荷開閉素子２２１Ｎ，２２２Ｎが閉路し、負荷電源端子Ｖｂａから逆流遮断素子２００ａを経て車載電気負荷１２１，１２２に給電され、負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２を停止すると、負荷開閉素子２２１Ｎ，２２２Ｎが開路し、車載電気負荷１２１，１２２に流れていた電流は転流ダイオード２２９，２２０に転流して減衰するようになっている。
【０２４２】
このような下流制御方式における負荷配線の天絡異常或いは地絡異常に対する扱いは次のとおりとなっている。
【０２４３】
まず、負荷配線の上流側で天絡異常が発生した場合には、逆流遮断素子２００ａを定期的に一瞬だけ開路してみたときに、受電監視信号ＭＯＮ２０ａの監視電圧が発生せず、逆流遮断素子２００ａを閉路しているときには受電監視信号ＭＯＮ２０ａの監視電圧が発生するような場合に天絡異常が発生していると判断され、給電開閉素子１２０Ａ，１２０Ｂ(図１，図９参照)が開路しているときには全ての負荷開閉素子と逆流遮断素子を開路するようになっている。
【０２４４】
また、負荷配線の上流側で地絡異常が発生した場合を想定すると、逆流遮断素子２００ａに対して内部寄生ダイオードの方向が相反する方向となるように接続された図示しない直列開閉素子を追加して、この直列開閉素子の過電流遮断機能によって地絡電流を遮断し、この状態をマイクロプロセッサ４００Ｃに割り込み入力して、マイクロプロセッサ４００Ｃによって直列開閉素子に対する通電指令を停止するようにする必要がある。
【０２４５】
次に、負荷配線の下流側で地絡異常が発生した場合には、負荷開閉素子２２１Ｎ，２２２Ｎを閉路駆動しているのに、負荷開閉素子２２１Ｎ，２２２Ｎからの電流検出信号が発生しないことをマイクロプロセッサ４００Ｃに入力して、例えば前述の図示しない直列開閉素子を開路するなどの処理を行うようになっている。
【０２４６】
また、負荷配線の下流側で天絡異常が発生した場合には、負荷開閉素子２２１Ｎ，２２２Ｎを閉路駆動したときに過大電流が流れ、負荷開閉素子２２１Ｎ，２２２Ｎの過電流遮断機能によって天絡電流を遮断し、この状態をマイクロプロセッサ４００Ｃに入力して、マイクロプロセッサ４００Ｃによって該当の負荷開閉素子２２１Ｎ，２２２Ｎに対する負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２を停止するようになっている。
【０２４７】
一方、天絡電流は転流ダイオード２２９，２２０と、図示しない直列開閉素子の内部寄生ダイオードと、逆流遮断素子２００ａとを通じて負荷電源端子Ｖｂａに流入しようとするが、少なくとも給電開閉素子１２０Ａ，１２０Ｂが開路されているときには、マイクロプロセッサ４００Ｃが不作動になっているか、又は、マイクロプロセッサ４００Ｃに給電されていれば天絡異常が検出されたことに伴って逆流遮断素子２００ａの閉路駆動を停止することによって、天絡電流が負荷電源端子Ｖｂａに回り込んでくるのを防止するようになっている。
【０２４８】
従って、図１１の場合は、図１や図９の場合に比べて多様な異常検出を必要とし、天絡異常の検出の仕方が異なっているが、いずれの場合も、逆流遮断素子２００ａによって天絡電流が負荷電源端子Ｖｂａに回り込んでくるのを防止する構成となっていることには変わりはない。
【０２４９】
次に、この発明の車載電子制御装置における第２の部分変形形態による負荷給電回路の詳細回路図である図１２について、その構成を詳細に説明する。
【０２５０】
なお、図１２で示された車載電子制御装置１００Ｄは、前述した車載電子制御装置１００Ａ又は車載電子制御装置１００Ｂの代替となるものであり、逆流遮断素子２００Ｎと車載電気負荷１２１，１２２を駆動するための負荷開閉素子２２１ＮＰ，２２２ＮＰとして、Ｎチャネル型の電界効果型トランジスタを使用されていることが異なっている。
【０２５１】
図１２において、負荷電源端子Ｖｂａ側にソース端子Ｓが接続されている逆流遮断素子２００Ｎのドレーン端子Ｄは、負荷開閉素子２２１ＮＰ，２２２ＮＰのドレーン端子Ｄに接続され、負荷開閉素子２２１ＮＰ，２２２ＮＰのソース端子Ｓは車載電気負荷１２１，１２２に接続され、車載電気負荷１２１，１２２には転流ダイオード２２９，２２０が並列接続されて、その負端はグランド回路ＧＮＤに接続されている。
【０２５２】
負荷電源端子Ｖｂａから逆流遮断素子２００Ｎの内部寄生ダイオードを介して給電される昇圧回路９００ａの出力電圧は、通電指令トランジスタ９１１ａと分圧抵抗９１２ａとの直列回路を介して逆流遮断素子２００Ｎのゲート端子Ｇに印加され、逆流遮断素子２００Ｎのゲート端子Ｇとソース端子Ｓとの間には分圧抵抗９０２ａと定電圧ダイオード９０４ａとが並列接続されている。
【０２５３】
従って、通電指令トランジスタ９１１ａが閉路すると、逆流遮断素子２００Ｎのゲート端子Ｇとソース端子Ｓとの間には、昇圧回路９００ａの出力電圧が分圧抵抗９１２ａ，９０２ａによって分圧されて印加され、この印加電圧は定電圧ダイオード９０４ａによって制限されることになり、ゲート電位がソース電位よりも高くなることによって逆流遮断素子２００Ｎが閉路するようになっている。
【０２５４】
ＰＮＰ型の接合型トランジスタである通電指令トランジスタ９１１ａのエミッタ端子とベース端子との間には、開路安定抵抗９１３ａが接続されているとともに、ベース端子はコレクタ抵抗９１４ａを介して補助トランジスタ９１５ａのコレクタ端子に接続され、ＮＰＮ型の接合型トランジスタである補助トランジスタ９１５ａのエミッタ端子はグランド回路ＧＭＤに接続されている。
【０２５５】
補助トランジスタ９１５ａのベース端子は、ベース抵抗９１６ａを介してマイクロプロセッサ４００Ｄが発生する負荷受電指令信号ＣＮＴ２０ａによって通電駆動され、補助トランジスタ９１５ａのベース端子とエミッタ端子との間には開路安定抵抗９１７ａが接続されている。
【０２５６】
従って、マイクロプロセッサ４００Ｄが負荷受電指令信号ＣＮＴ２０ａを発生すると、補助トランジスタ９１５ａが導通し、これにより通電指令トランジスタ９１１ａが導通することによって逆流遮断素子２００Ｎが閉路駆動されることになる。
【０２５７】
逆流遮断素子２００Ｎに関連する符号９００ａ〜９０４ａ、９１１ａ〜９１７ａに対応して、負荷開閉素子２２１ＮＰには符号９００ｂ〜９０４ｂ、９１１ｂ〜９１７ｂで示された回路要素が配置されていて、マイクロプロセッサ４００Ｄが負荷駆動指令信号ＤＲ２１を発生すると、補助トランジスタ９１５ｂが導通し、これにより通電指令トランジスタ９１１ｂが導通することによって負荷開閉素子２２１ＮＰが閉路駆動されるようになっている。
【０２５８】
負荷開閉素子２２２ＮＰも同様であり、負荷開閉素子２２１ＮＰと同様の回路要素が配置され、マイクロプロセッサ４００Ｄが負荷駆動指令信号ＤＲ２２を発生すると、図示しない補助トランジスタが導通し、これにより図示しない通電指令トランジスタが導通することによって負荷開閉素子２２２ＮＰが閉路駆動されるようになっている。
【０２５９】
従って、図１２の場合は、図１や図９の場合に比べて逆流遮断素子と負荷開閉素子を、Ｐチャネル型の電界効果型トランジスタからＮチャネル型の電界効果型トランジスタに置き換えただけであって、マイクロプロセッサとしては全く同じ制御動作を行えばよいことになる。
【０２６０】
ここで、様々な実施の形態において、天絡異常が発生したときの処理方法について要約して説明すると、考慮しなければならない第１の処理内容は、天絡電流が負荷電源端子Ｖｂａに回り込んで、外部流出しないようにすることであり、第２の処理内容は、天絡している車載電気負荷から天絡していない車載電気負荷への内部での回込給電が発生しないようにすることである。
【０２６１】
先ず、図１の場合であれば、給電開閉素子１２０Ａが閉路しているときには、たとえどこかの車載電気負荷で天絡異常が発生しても、これが回り込んで負荷電源端子Ｖｂａから流出することはなく、内部での回込給電の可能性は皆無ではないが、回込給電があっても他へ波及する実害は少なく、望ましくは天絡異常が発生している負荷に対する負荷開閉素子を強制閉路して、この負荷開閉素子の内部寄生ダイオードに流れる電流を抑制することである。
【０２６２】
図１の場合で、給電開閉素子１２０Ａが開路しているときであっても、電源スイッチ１１０が開路していれば逆流遮断素子２００ａが開路して天絡電流を遮断し、起動信号ＳＴＡ１が停止してマイクロプロセッサ４００Ａに対する給電が停止すれば、逆流遮断素子２００ａ及び負荷開閉素子２２１，２２２が開路して、外部への回込はもとより、内部での回込給電も停止されることになる。
【０２６３】
しかし、図１の場合で、電源スイッチ１１０が閉路しているにも関わらず、給電開閉素子１２０Ａが閉路状態から開路状態に変化した異常状態にあっては、マイクロプロセッサ４００Ａによって天絡異常の発生を検出して、これにより逆流遮断素子２００ａ及び全ての負荷開閉素子２２１，２２２を開路して、外部への回込はもとより、内部での回込給電も停止するようになっている。
【０２６４】
一方、図９の場合であれば、給電開閉素子１２０Ｂが閉路しているときには、たとえどこかの車載電気負荷で天絡異常が発生しても、これが回り込んで負荷電源端子Ｖｂａから流出することはなく、内部での回込給電の可能性は皆無ではないが、回込給電があっても他へ波及する実害は少なく、望ましくは天絡異常が発生している負荷に対する負荷開閉素子を強制閉路して、この負荷開閉素子の内部寄生ダイオードに流れる電流を抑制することであって、図１の場合と同様に処理すればよい。
【０２６５】
図９の場合で、給電開閉素子１２０Ｂが閉路常態から開路状態になった場合には、天絡電源から通電中の逆流遮断素子２００ａを通じて定電圧電源３００Ｂへの回込給電が行われることになる。
【０２６６】
ここで、電源スイッチ１１０が開路されると、これにより逆流遮断素子２００ａ及び全ての負荷開閉素子２２１，２２２を開路して、外部への回込はもとより、内部での回込給電も停止するようになっている。
【０２６７】
しかし、図９の場合でも電源スイッチ１１０が閉路しているのに、給電開閉素子１２０Ｂが開路状態を維持している異常状態にあっては、図１の場合と同様に、マイクロプロセッサ４００Ｂによって天絡異常の発生を検出して、これにより逆流遮断素子２００ａ及び全ての負荷開閉素子２２１，２２２を開路して、外部への回込はもとより、内部での回込給電も停止するようになっている。
【０２６８】
(４)実施の形態２の要点と特徴
以上の説明で明らかなとおり、この発明の実施の形態２による車載電子制御装置１００Ｂは、入力センサ群１０３の動作状態と、協働するプログラムメモリ４０１Ｂの内容に応動して、複数の負荷開閉素子２２１，２２２を介して複数の車載電気負荷１２１，１２２を駆動制御するマイクロプロセッサ４００Ｂと、このマイクロプロセッサに対し、車載バッテリ１０１から給電されて所定の安定化された制御電圧Ｖｃｃを供給する定電圧電源３００Ｂとを備え、前記マイクロプロセッサ４００Ｂは、電源スイッチ１１０が閉路されたことによって制御動作を開始し、前記電源スイッチ１１０が一旦閉路されると、当該電源スイッチが開路されても自己保持指令信号ＤＲ０又は出力許可信号ＯＵＴＥによって所定のアフターランを行ってから自己停止する車載電子制御装置１００Ｂであって、
前記定電圧電源３００Ｂは、前記車載バッテリ１０１に対して給電開閉素子１２０Ｂを介して接続された負荷給電端子Ｖｂａから給電されて前記制御電圧Ｖｃｃを発生するとともに、前記給電開閉素子１２０Ｂは起動回路３１０Ｂによって閉路駆動され、
前記起動回路３１０Ｂは前記電源スイッチ１１０が閉路されたことによって給電指令信号ＤＲＶを発生し、前記電源スイッチ１１０が一旦閉路されると当該電源スイッチが開路されても、前記アフターランが完了するまで前記給電指令信号ＤＲＶを継続して発生し、
前記車載電気負荷１２１，１２２は、前記負荷電源端子Ｖｂａから、負荷回路用の逆流遮断素子２００ａと前記負荷開閉素子２２１，２２２との直列回路を介して給電駆動されるともに、
前記複数の負荷開閉素子２２１，２２２の少なくとも一部は、前記マイクロプロセッサ４００Ｂによって通電駆動されたときに、内部寄生ダイオードの導通方向とは逆方向に前記複数の車載電気負荷１２１，１２２のいずれかに対する駆動電流が流れる極性に接続された電界効果型トランジスタが使用されている。
【０２６９】
前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａは、負荷電流が流れたときに、前記車載バッテリ１０１が正常極性に接続されていれば内部寄生ダイオードの導通方向と同一方向に前記複数の車載電気負荷１２１，１２２に対する負荷電流が流れ、前記車載バッテリ１０１が異常逆極性に接続されたときには、ゲート電圧が逆極性となって負荷電流が停止される関係に接続された電界効果型トランジスタが使用されて、前記車載バッテリ１０１が逆極性に接続された場合の通電遮断を行うとともに、
前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａはまた、前記電源スイッチ１１０が閉路しているか、又は前記給電指令信号ＤＲＶが発生している状態であって、しかも、前記負荷電源端子Ｖｂａに正常極性の電源電圧が印加されたことによって閉路駆動されるとともに、負荷配線が前記車載バッテリ１０１の正側配線と混触する天絡異常が発生した場合には、前記電源スイッチ１１０を開路するか、又は前記給電指令信号ＤＲＶの発生が停止したときに、前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａが開路されて、少なくとも前記給電開閉素子１２０Ｂが開路状態のときに、天絡電流が前記負荷電源端子Ｖｂａに回り込むのを防止するようになっている。
【０２７０】
前記給電開閉素子１２０Ｂを介して前記車載バッテリ１０１に接続された前記負荷電源端子Ｖｂａには、有極性コンデンサ又はサージ吸収用定電圧ダイオードの少なくとも一方を含む保護回路２０１ｂが接続されるとともに、
前記給電開閉素子１２０Ｂは、励磁コイル１３１に対して逆励磁防止ダイオード３１９が接続された電磁リレーの出力接点であって、前記車載バッテリ１０１の接続極性を誤った場合には閉路動作しない逆接続保護機能を有するものであるか、又は、内部寄生ダイオードの通電方向が相反する向きとなるように一対の電界効果型トランジスタを直列接続して、逆接続保護機能と開閉素子機能を持たせた無接点形式の開閉素子であって、
前記給電開閉素子１２０Ｂが前記無接点形式の開閉素子である場合には、当該開閉素子は前記車載バッテリ１０１と前記負荷電源端子Ｖｂａとの間に接続されるか、又は前記負荷電源端子Ｖｂａと前記保護回路２０１ｂとの間に接続されている。
以上のとおり、この発明の請求項５に関連し、給電開閉素子を介して車載バッテリに接続される負荷電源端子には、有極性コンデンサ又はサージ吸収用定電圧ダイオードである保護回路が接続されていて、給電開閉素子は逆接続保護機能を有している。
従って、車載バッテリがその極性を誤って接続された場合に、定電圧電源のみならず保護回路の損傷を防止することができる特徴がある。
【０２７１】
前記給電開閉素子１２０Ｂが前記電磁リレーの出力接点である場合には、前記定電圧電源３００Ｂは、電源スイッチ１１０の動作に応動して前記起動回路３１０Ｂが発生する起動信号ＳＴＢによって、前記制御電圧Ｖｃｃを発生開始し、
前記起動信号ＳＴＢは前記給電指令信号ＤＲＶと同じ信号であるか、又は前記給電指令信号ＤＲＶが発生したことにより、前記給電開閉素子１２０Ｂが閉路してから前記起動信号ＳＴＢを発生し、前記給電指令信号ＤＲＶを解除するときには、その前に前記起動信号ＳＴＢを解除し、
前記定電圧電源３００Ｂは前記給電開閉素子１２０Ｂの閉路指令又は開路指令と連動して起動又は停止されるか、若しくは、前記給電開閉素子１２０Ｂの閉路指令又は開路指令に比べて、遅延起動又は先行停止するようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項６に関連し、給電開閉素子と定電圧電源とは、起動回路が発生する給電開始指令信号と起動指令信号とによって閉路動作と制御電圧の発生動作を行うようになっている。
従って、給電開閉素子である電磁リレーの出力接点が溶着した場合でも、電源スイッチを開路すれば定電圧電源が制御電圧の発生を停止し、マイクロプロセッサが制御動作を停止することによって負荷開閉素子が開路するので、無駄な消費電流の発生を防止することができる効果がある。
また、給電開閉素子である電磁リレーの出力接点の閉路と開路動作に比べ、定電圧電源を遅延起動し、先行停止することにより出力接点の断続電流を抑制し、電磁リレーの寿命を延長することができる特徴がある。
【０２７２】
前記起動回路３１０Ｂは、前記車載バッテリ１０１に直接接続された制御電源端子Ｖｂｂから給電された覚醒起動回路４０７が、覚醒起動信号ＷＵＰを発生すると前記電源スイッチ１１０が閉路されていなくても、前記給電指令信号ＤＲＶを発生し、
前記覚醒起動回路４０７は、前記電源スイッチ１１０の開路期間が所定時間を経過すると覚醒指令信号ＷＵＰとなるタイムアップ信号を発生するタイマ回路であるか、又はホスト局から通信回線を介して受信した覚醒指令信号ＷＵＰを発生する通信回路であり、
前記覚醒指令信号ＷＵＰによって前記定電圧電源３００Ｂが前記制御電圧Ｖｃｃを発生して前記マイクロプロセッサ４００Ｂが起動されると、
前記マイクロプロセッサ４００Ｂは、自己保持指令信号ＤＲ０を発生するか、ウォッチドッグ信号ＷＤＳを発生してウォッチドッグタイマ４０６に出力し、前記ウォッチドッグ信号ＷＤＳの信号パルス幅が所定値未満であるときには前記ウォッチドッグタイマ４０６は出力許可信号ＯＵＴＥを発生し、
前記マイクロプロセッサ４００Ｂはまた、所定のイベントランと次回の覚醒起動までの時間を前記覚醒起動回路４０７に書込むか、又は前記通信回線を介してホスト局に送信してから、前記自己保持指令信号ＤＲ０又は前記ウォッチドッグ信号ＷＤＳの発生を停止するようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項７に関連し、電源スイッチが手動閉路されていなくても、覚醒起動回路によってマイクロプロセッサを覚醒起動して、自動的に被給電状態に移行することができる給電回路構成となっている。
従って、実施の形態１の場合と同様に、駐車中の車両において入力センサの状態を定期的に監視して、記憶保存したり、異常の有無を判定記憶するなどのイベントランを自動的に行うことができる特徴がある。
【０２７３】
前記マイクロプロセッサ４００Ｂは、前記電源スイッチ１１０の閉路状態を監視する指令監視信号ＭＯＮ２０ｓの監視電圧と、前記給電開閉素子１２０Ｂの閉路状態を監視する受電監視信号ＭＯＮ２０ａの監視電圧を読込んで、両方の監視電圧が所定値以上であれば逆流停止ゲート回路２０６ａを介して前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａを閉路駆動し、これが一旦閉路駆動されると前記電源スイッチ１１０が開路されたことによって前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａに対する逆流停止ゲート回路２０６ａにおけるゲート回路を遮断するか、又は、
前記電源スイッチ１１０が閉路していないときであっても、前記給電指令信号ＤＲＶが発生しているときには前記受電監視信号ＭＯＮ２０ａの監視電圧が所定電圧以上であれば前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａを閉路駆動し、これが一旦閉路駆動されると前記給電指令信号ＤＲＶが停止したとき前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａを開路するようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項８に関連し、負荷回路用の逆流遮断素子はマイクロプロセッサによって導通制御が行われ、電源スイッチが閉路状態であるか、又は覚醒起動回路によるイベントラン状態にあって、負荷電源端子に電源電圧が印加されていれば閉路駆動されるようになっている。
従って、実施の形態１の場合と同様に、負荷回路用の逆流遮断素子の通電制御は、マイクロプロセッサが正常動作していることによって行われ、マイクロプロセッサが停止していると逆流遮断素子の通電は停止されて、天絡電流が負荷駆動端子に回り込むことがなく、マイクロプロセッサが停止していると負荷駆動指令信号も停止しているので、天絡異常が発生していない車載電気負荷に対する回込給電も停止される特徴がある。
【０２７４】
前記マイクロプロセッサ４００Ｂと協働する前記プログラムメモリ４０１Ｂは、天絡異常検出手段となる制御プログラムを包含し、
前記天絡異常検出手段は、前記負荷開閉素子２２１，２２２に対する負荷駆動指令信号ＤＲ２１，ＤＲ２２の論理状態と、前記負荷開閉素子２２１，２２２の出力電圧に比例した負荷電圧監視信号ＭＯＮ２１，ＭＯＮ２２の信号電圧レベルとを対比して、前記負荷開閉素子２２１，２２２が開路しているのに前記負荷電圧監視信号ＭＯＮ２１，ＭＯＮ２２が発生しているときには、天絡異常が発生している可能性があると判定し、
前記マイクロプロセッサ４００Ｂは、前記天絡異常検出手段によって天絡異常の可能性があると判定された場合には、少なくとも前記給電開閉素子１２０Ｂが開路されているときには、前記負荷開閉素子２２１，２２２の全てと、前記負荷回路用の逆流遮断素子２００ａを開路するようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項９に関連し、マイクロプロセッサは、天絡異常検出手段によって天絡異常の可能性があると判定された場合には、少なくとも給電開閉素子の開路時には、負荷開閉素子の全てと負荷回路用の逆流遮断素子を開路するようになっている。
従って、実施の形態１の場合と同様に、天絡異常の発生に伴って、電源スイッチは開路されていなくても給電開閉素子が強制開路されたような場合に、天絡電源が負荷電源端子に回り込んで、定電圧電源に給電されたり、併用車載電子制御装置が誤動作するのを防止することができる特徴がある。
【０２７５】
車載電気負荷群１０２の中で、付勢電流が小さな負荷電源リレーの励磁コイルを代表とする軽量負荷１１１，１１２は、前記電源スイッチ１１０から軽負荷開閉素子２１１，２１２と逆流阻止ダイオード２１５，２１６との直列回路を介して駆動制御されるようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項１０に関連し、複数の車載電気負荷の中で、軽量負荷は電源スイッチから軽負荷開閉素子と逆流阻に、特定集団の負荷回路は給電開閉素子に異存しないで、電源スイッチから駆動される負荷リレーを用いた単独の電源回路を構成することができるとともに、軽量負荷に短絡異常が発生しても、逆流阻止ダイオードにブロックされて電源スイッチ側に逆流する恐れがなく、電源スイッチが開路しているのに天絡電源によって電源スイッチが閉路されていると誤認識することが防止される特徴がある。
【０２７６】
前記電源スイッチ１１０を介して前記車載バッテリ１０１に接続される電源スイッチ端子Ｖｂｓには、有極性コンデンサ又はサージ吸収用定電圧ダイオードの少なくとも一方を含む保護回路２０１ｓが接続されるとともに、
前記電源スイッチ端子Ｖｂｓと前記保護回路２０１ｓとの間には保護回路用の逆流遮断素子２００ｓが接続され、
前記マイクロプロセッサ４００Ｂは、前記電源スイッチ１１０の閉路状態を監視する指令監視信号ＭＯＮ２０ｓの監視電圧を読込んで、当該監視電圧が第１の所定電圧まで上昇すれば、前記電源スイッチ１１０が閉路されたと判定して、逆流停止ゲート回路２０６ｓを介して前記保護回路用の逆流遮断素子２００ｓを閉路駆動し、前記監視電圧が前記第１の所定電圧以下の値である第２の所定電圧未満に減少すれば、前記電源スイッチ１１０が開路されたと判定して前記保護回路用の逆流遮断素子２００ｓを開路し、
前記起動回路３１０Ｂは前記電源スイッチ１１０が閉路されて、前記第２の所定電圧よりも更に低い電圧である第３の所定電圧以上の電圧が印加されたことによって、前記給電指令信号ＤＲＶを発生することができる状態となっている。
【０２７７】
以上のとおり、この発明の請求項１１に関連し、電源スイッチを介して車載バッテリに接続される電源スイッチ端子には、逆流遮断素子を介して有極性コンデンサ又はサージ吸収用定電圧ダイオードである保護回路が接続されるとともに、マイクロプロセッサは電源スイッチ端子の電圧を監視して電源スイッチの開閉状態を判定して保護回路用の逆流遮断素子の通電制御を行うようになっている。
従って、実施の形態１の場合と同様に、車載バッテリがその極性を誤って接続された場合に、保護回路の損傷を防止することができるとともに、正常極性に接続したときには自由に有極性コンデンサの充放電を行うことができる特徴がある。
また、車載バッテリの出力電圧が異常低下したときに、マイクロプロセッサは定電圧電源が所定の制御電圧を発生している期間において電源スイッチの開閉状態を判定することができるとともに、逆流遮断素子は保護回路内の有極性コンデンサが第２の所定電圧以下に放電してから開路するとともに、判定レベルにヒステリシス特性を与えて、ノイズ電圧による誤判定を防止することができる特徴がある。
【０２７８】
なお、この発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、図１１や図１２の変形例を含め、これらの可能な組み合わせを全て含む。
【符号の説明】
【０２７９】
１００Ａ，１００Ｂ  車載電子制御装置、１０１  車載バッテリ、１０２  車載電気負荷群、１０３  入力センサ群、１１０  電源スイッチ、１１１，１１２  軽量負荷、１２０Ａ，１２０Ｂ  給電開閉素子、１２１，１２２  車載電気負荷、１３１  励磁コイル、２００Ａ  逆流遮断素子(電源回路用)、２００ｓ  逆流遮断素子(保護回路用)、２００ａ，２００Ｎ  逆流遮断素子(負荷回路用)、２０１ｂ，２０１ｓ，２０１ａ  保護回路、２０６ｂ，２０６ａ，２０６ｓ  逆流停止ゲート回路、２１１，２１２  軽負荷開閉素子、２１５，２１６  逆流阻止ダイオード、２２１，２２２  負荷開閉素子、３００Ａ，３００Ｂ  定電圧電源、３１０Ａ，３１０Ｂ  起動回路、３１９  逆励磁防止ダイオード、４００Ａ，４００Ｂ  マイクロプロセッサ(制御部)、４０１Ａ，４０１Ｂ  プログラムメモリ、４０３  ＲＡＭメモリ、４０６  ウォッチドッグタイマ、４０７  覚醒起動回路、ＤＲ０  自己保持指令信号、ＤＲ２１，ＤＲ２２  負荷駆動指令信号、ＤＲＶ  給電指令信号、ＭＯＮ２０ｓ  指令監視信号、ＭＯＮ２０ａ  受電監視信号、ＭＯＮ２１，ＭＯＮ２２  負荷電圧監視信号、ＯＵＴＥ  出力許可信号、ＳＴＡ１，ＳＴＡ２  起動信号、ＳＴＢ  起動信号、Ｖｂａ  負荷電源端子、Ｖｂｂ  制御電源端子、Ｖｂｓ  電源スイッチ端子、Ｖｃｃ  制御電圧(第１〜第３)、Ｖｕｐ  バックアップ電圧、ＷＤＳ  ウォッチドッグ信号、ＷＵＰ  覚醒指令信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年2月4日(2015.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
この発明の第２の実施の形態による車載電子制御装置は、入力センサ群の動作状態と、協働するプログラムメモリの内容に応動して、複数の負荷開閉素子を介して複数の車載電気負荷を駆動制御するマイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサに対し、車載バッテリから給電されて所定の安定化された制御電圧を供給する定電圧電源とを備え、前記マイクロプロセッサは、電源スイッチが閉路されたことによって制御動作を開始し、前記電源スイッチが一旦閉路されると、当該電源スイッチが開路されても自己保持指令信号又は出力許可信号によって所定のアフターランを行ってから自己停止する車載電子制御装置であって、前記定電圧電源は、前記車載バッテリに対して給電開閉素子を介して接続された負荷電源端子から給電されて前記制御電圧を発生するとともに、前記給電開閉素子は起動回路によって閉路駆動され、前記起動回路は前記電源スイッチが閉路されたことによって給電指令信号を発生し、前記電源スイッチが一旦閉路されると当該電源スイッチが開路されても、前記アフターランが完了するまで前記給電指令信号を継続して発生するようになっている。
また、前記車載電気負荷は、前記負荷電源端子から、負荷回路用の逆流遮断素子と前記負荷開閉素子との直列回路を介して給電駆動されるとともに、前記複数の負荷開閉素子の少なくとも一部は、前記マイクロプロセッサによって通電駆動されたときに、内部寄生ダイオードの導通方向とは逆方向に前記複数の車載電気負荷のいずれかに対する駆動電流が流れる極性に接続された電界効果型トランジスタが使用され、前記負荷回路用の逆流遮断素子は、負荷電流が流れたときに、前記車載バッテリが正常極性に接続されていれば内部寄生ダイオードの導通方向と同一方向に前記複数の車載電気負荷に対する負荷電流が流れ、前記車載バッテリが異常逆極性に接続されたときには、ゲート電圧が逆極性となって負荷電流が停止される関係に接続された電界効果型トランジスタが使用されて、前記車載バッテリが逆極性に接続された場合の通電遮断を行うとともに、前記負荷回路用の逆流遮断素子はまた、前記電源スイッチが閉路しているか、又は前記給電指令信号が発生している状態であって、しかも、前記負荷電源端子に正常極性の電源電圧が印加されたことによって閉路駆動されるとともに、負荷配線が前記車載バッテリの正側配線と混触する天絡異常が発生した場合には、前記電源スイッチを開路するか、又は前記給電指令信号の発生が停止したときに、前記負荷回路用の逆流遮断素子が開路されて、少なくとも前記給電開閉素子が開路状態のときに、天絡電流が前記負荷電源端子に回り込むのを防止するようになっている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２６８】
(４)実施の形態２の要点と特徴
以上の説明で明らかなとおり、この発明の実施の形態２による車載電子制御装置１００Ｂは、入力センサ群１０３の動作状態と、協働するプログラムメモリ４０１Ｂの内容に応動して、複数の負荷開閉素子２２１，２２２を介して複数の車載電気負荷１２１，１２２を駆動制御するマイクロプロセッサ４００Ｂと、このマイクロプロセッサに対し、車載バッテリ１０１から給電されて所定の安定化された制御電圧Ｖｃｃを供給する定電圧電源３００Ｂとを備え、前記マイクロプロセッサ４００Ｂは、電源スイッチ１１０が閉路されたことによって制御動作を開始し、前記電源スイッチ１１０が一旦閉路されると、当該電源スイッチが開路されても自己保持指令信号ＤＲ０又は出力許可信号ＯＵＴＥによって所定のアフターランを行ってから自己停止する車載電子制御装置１００Ｂであって、
前記定電圧電源３００Ｂは、前記車載バッテリ１０１に対して給電開閉素子１２０Ｂを介して接続された負荷電源端子Ｖｂａから給電されて前記制御電圧Ｖｃｃを発生するとともに、前記給電開閉素子１２０Ｂは起動回路３１０Ｂによって閉路駆動され、
前記起動回路３１０Ｂは前記電源スイッチ１１０が閉路されたことによって給電指令信号ＤＲＶを発生し、前記電源スイッチ１１０が一旦閉路されると当該電源スイッチが開路されても、前記アフターランが完了するまで前記給電指令信号ＤＲＶを継続して発生し、
前記車載電気負荷１２１，１２２は、前記負荷電源端子Ｖｂａから、負荷回路用の逆流遮断素子２００ａと前記負荷開閉素子２２１，２２２との直列回路を介して給電駆動されるともに、
前記複数の負荷開閉素子２２１，２２２の少なくとも一部は、前記マイクロプロセッサ４００Ｂによって通電駆動されたときに、内部寄生ダイオードの導通方向とは逆方向に前記複数の車載電気負荷１２１，１２２のいずれかに対する駆動電流が流れる極性に接続された電界効果型トランジスタが使用されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
入力センサ群の動作状態と、協働するプログラムメモリの内容に応動して、複数の負荷開閉素子を介して複数の車載電気負荷を駆動制御するマイクロプロセッサを含む制御部と、前記制御部に対し、車載バッテリから給電されて所定の安定化された制御電圧を供給する定電圧電源とを備え、
前記マイクロプロセッサは、電源スイッチが閉路されると制御動作を開始し、前記電源スイッチが一旦閉路されると、当該電源スイッチが開路されても自己保持指令信号又は出力許可信号によって所定のアフターランを行ってから自己停止する車載電子制御装置であって、
前記定電圧電源は、前記車載バッテリに対して給電開閉素子を介して接続された負荷電源端子から給電されて前記制御電圧を発生するとともに、前記給電開閉素子は起動回路によって閉路駆動され、
前記起動回路は、前記電源スイッチの閉路により給電開始信号である給電指令信号を発生し、前記電源スイッチが一旦閉路されると当該電源スイッチが開路されても前記アフターランが完了するまで前記給電指令信号を継続して発生し、
前記車載電気負荷は、前記負荷電源端子から負荷回路用の逆流遮断素子とそれぞれの前記負荷開閉素子との直列回路を介して給電駆動されるともに、
前記複数の負荷開閉素子の少なくとも一部は、前記マイクロプロセッサによって通電駆動されたときに、内部寄生ダイオードの導通方向とは逆方向に前記複数の車載電気負荷のいずれかに対する駆動電流が流れる極性に接続された電界効果型トランジスタからなり、
前記負荷回路用の逆流遮断素子は、負荷電流が流れたときに、前記車載バッテリが正常極性に接続されていれば内部寄生ダイオードの導通方向と同一方向に前記複数の車載電気負荷に対する負荷電流が流れ、前記車載バッテリが異常逆極性に接続されたときには、ゲート電圧が逆極性となって負荷電流が遮断されるように接続された電界効果型トランジスタからなり、前記車載バッテリが逆極性に接続された場合の通電遮断を行うとともに、前記電源スイッチが閉路しているか、又は前記給電指令信号が発生している状態であって、しかも、前記負荷電源端子に正常極性の電源電圧が印加されたことによって閉路駆動されるとともに、負荷配線が前記車載バッテリの正側配線と混触する天絡異常が発生した場合には、前記電源スイッチを開路するか、又は前記給電指令信号の発生が停止したときに、前記負荷回路用の逆流遮断素子が開路されて、少なくとも前記給電開閉素子が開路状態のときに、天絡電流が前記負荷電源端子に回り込むのを防止する、
ことを特徴とする車載電子制御装置。