(57)【要約】【課題】本発明は、自動車制御装置に係り、制御装置温度による制御装置の電源制御方法、または、制御装置内の半導体素子の制御に関する。制御装置に使用する半導体の動作保証温度範囲外となった場合、その制御装置の誤動作防止と、車両の安全性が考慮されていない問題があった。【解決手段】スロットル装置１０の温度についてサーミスタ２３を用いて検出し、その装置温度と比較対象となる温度基準値をコンパレータ２５で比較し、比較結果に応じてスロットル装置１の電源供給を制御するリレー１２を制御する。【効果】スロットル制御装置温度が温度基準値を越えた場合、スロットル装置１の主電源が遮断されるため、スロットル装置１の誤動作防止が可能となる。【選択図】　図４
2004116435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体を有する自動車用制御装置であって、前記自動車用制御装置の内部温度を検出する内部温度検出部と、検出された前記内部温度に関する内部温度値と前記半導体が動作する温度に関する温度基準値とを比較し前記内部温度値が前記温度基準値よりも高いときに信号を出力する比較出力部と、前記出力された信号に従って車両の安全走行を維持するように前記自動車用制御装置を制御する制御部とを有することを特徴とする自動車用制御装置。
【請求項２】
請求項１において、前記自動車用制御装置はリレーを有し、前記比較出力部の出力より、前記リレーを制御することを特徴とする自動車用制御装置。
【請求項３】
請求項１において、前記自動車用制御装置はマイコンに電力を供給する電源を有し、前記比較出力部の出力により、前記電源を制御することを特徴とする自動車用制御装置。
【請求項４】
請求項１において、前記自動車用制御装置はマイコンと、前記マイコンの内部動作を停止させるリセット部を有し、前記比較出力部の出力により前記リセット部を制御することを特徴とする自動車用制御装置。
【請求項５】
請求項１において、前記自動車用制御装置はアクチュエータを動作させる駆動部を有し、前記比較出力部の出力により、前記駆動部を制御することを特徴とする自動車用制御装置。
【請求項６】
請求項１において、前記比較部の出力がされる前記自動車用制御装置の内部温度と、前記比較部の出力がされない前記自動車用制御装置の内部温度は異なることを特徴とする自動車用制御装置。
【請求項７】
請求項１において、前記温度基準値を、前記自動車用制御装置内に設置されるものの最高動作保証温度が最低温度の半導体の動作保証温度とすることを特徴とする自動車用制御装置。
【請求項８】
請求項１において、前記温度検出部として半導体を有し、前記自動車用制御装置内に、前記自動車用制御装置内に設置されるものの最高動作保証温度が最低温度の半導体の動作保証温度として温度基準値を設定した対象物から一定距離離し、前記自動車用制御装置の基板上に前記半導体を配置することを特徴とする自動車用制御装置。
【請求項９】
請求項１において、前記温度基準値を抵抗体で構成することを特徴とする自動車用制御装置。
【請求項１０】
請求項１において、前記自動車用制御装置の外部から入力される前記温度基準値を有する自動車用制御装置。
【請求項１１】
半導体を有するスロットル制御装置の内部温度を検出する内部温度検出部と、検出された前記内部温度に関する内部温度値と前記半導体が動作する温度に関する温度基準値とを比較し前記内部温度値が前記温度基準値よりも高いときに信号を出力する比較出力部と、前記出力された信号に従って車両の安全走行を維持するように前記スロットル制御装置を制御する制御部とを有し、空気流量を変化させるスロットルバルブが電動モータで開閉制御され、前記電動モータが非動作となったとき前記スロットルバルブが機械的に一定開度開く機構を有することを特徴とするスロットル制御装置。
【請求項１２】
自動変速機を制御する自動変速制御装置であって、前記自動変速制御装置は半導体を有し、前記自動変速制御装置の内部温度を検出する内部温度検出部と、検出された前記内部温度に関する内部温度値と前記半導体が動作する温度に関する温度基準値とを比較し前記内部温度値が前記温度基準値よりも高いときに信号を出力する比較出力部と、前記出力された信号に従って車両の安全走行を維持するように前記自動変速制御装置を制御する制御部とを有し、変速機を変速させるソレノイドで制御がなされ、前記ソレノイドが非動作となったとき、前記自動変速機を固定速とすることを特徴とする自動変速制御装置。
【請求項１３】
請求項１において、自動車用制御装置は２輪駆動４輪駆動切替制御装置であって、車輪の２輪駆動４輪駆動の切替えを電動モータで制御がなされ、前記電動モータが非動作となったとき、前記切替え機構が２輪駆動固定、または、４輪駆動固定となる機構を有することを特徴とする２輪駆動４輪駆動切替制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車等のエンジン制御装置は、人員が乗車する車室内や荷物車載個所などのようにエンジンと隔てられた場所に設置されている。自動車の自動変速機制御装置も同様に、自動変速機と隔てられた場所に設置されている。このように設置された制御装置等は、車室内温度や外気温度で動作させる。
【０００３】
近年、自動車内部で使用するハーネス削減や自動車居室内の空間確保の観点から、このような制御装置は制御対象自体、または、制御対象近くに設置される傾向にある。このような設置場所では、例えば、エンジンに直接配置された制御装置であるエンジン制御装置やスロットル制御装置などは、エンジンの動作中においては、外気の流れや冷却水の循環によって冷却される。また、自動変速機に直接配置された自動変速機制御装置では、エンジンの動作中では、変速用ギア潤滑のための循環ギアオイルによって冷却される。さらに、自動車の２輪駆動と４輪駆動を切替えるギアケース一体の制御装置では、自動変速機制御装置と同様に、循環ギアオイルによって冷却される。
【０００４】
ところが、一度エンジンを停止させると、冷却水の循環などが停止し冷却作用が失われるため、これらの制御装置の温度がエンジン動作中よりも一旦上昇し、その後、自然冷却される。昨今の制御装置は、上記のように制御対象の近くに設置され、過酷状態で使用されるようになり、制御装置内で使用される半導体集積回路や半導体素子は半導体動作保証温度限度（標準的に１２５℃）まで使用されるようになってきた。
【０００５】
コンピュータシステムや半導体製造装置の他分野では、温度異常が発生した際にコンピュータシステムや半導体製造装置の対象物を異常加熱から保護するものとして以下がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３０７６３５号公報
【特許文献２】
特開２００１−２６７３８１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術では、例えば、エンジンを停止させて後、再度エンジンを動作させると、十分な冷却効果がない状態であるため、半導体集積回路や半導体素子は動作保証温度を越えて動作することが配慮されておらず、制御装置の動作保証ができないという問題があった。
【０００８】
また、上述した公開特許公報には、上述のような自動車での制御装置の使用環境を考慮したものは無い。
【０００９】
本発明の目的は、制御装置で使用している半導体素子の温度が半導体動作保証温度範囲を越えている場合には、制御装置を非動作状態とし、制御装置の動作保証、さらに車両の安全性の確保を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、自動車用制御装置に対して、自動車用制御装置の温度を検出するための温度検出部（例えば、温度センサ）と、検出された温度検出値と比較する温度基準値を設定する設定部と、温度検出値と温度基準値との比較を行い、比較結果に応じた制御信号（例えば、温度検出値が温度基準値を超えていた場合に出力される温度上回り信号）を出力する比較出力手段により、自動車用制御装置の主電源を制御する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、自動車用制御装置に対して、自動車用制御装置の温度を検出するための温度検出部（例えば、温度センサ）と、検出された温度検出値と比較する温度基準値を設定する設定部と、温度検出値と温度基準値との比較を行う比較手段と、比較結果に応じた制御信号（例えば、温度検出値が温度基準値を超えていた場合に出力される温度上回り信号）を出力する出力手段により、自動車用制御装置の主電源を制御するものである。上記比較手段と上記出力手段は、一体化し、比較出力手段としてもよい。
【００１２】
例えば、主電源の制御のためにはリレーを有する電源装置が用いられる。温度検出手段は、例えば、温度に対して抵抗値が変化する温度抵抗器サーミスタが使用される。温度基準値の設定手段は、例えば、抵抗による分圧回路が使用され、比較部としては、例えば、コンパレータが使用される。また、温度検出値と温度基準値をコンパレータへ入力し、温度検出値が温度基準値を越えた場合にはコンパレータ出力を“Ｈ”レベル、または、“Ｌ”レベルとする。コンパレータ出力は、電源装置に対する制御装置の電源供給の制御信号として使用され、制御装置の温度が動作保証温度範囲を越えている場合には、制御装置の非動作状態とすることができ、制御装置の動作保証が可能となる。
【００１３】
発明者らは従来あった各種の問題について検討した。以下に、図面を基にその実施形態について説明する。
【００１４】
第１の実施例は、自動車等のエンジンに吸入される空気流量を制御するためのスロットル制御装置に関する。図１は、従来の自動車用制御装置の温度とエンジン動作停止前後の関係を示す図である。図２は、一般的なエンジン吸気系とスロットルボディ一体制御装置の構成ブロック図である。
【００１５】
スロットルボディ一体制御装置１（以下、スロットル装置という）における、エンジンへ吸入される空気流量を制御するためのスロットルボディ２は、スロットルバルブ３と、スロットルバルブ３を駆動するモータ４と、モータの出力を減速してスロットルバルブ３へ動力を伝達する中間ギア５と、スロットルバルブ３が制御されていない状態でも、つまり、スロットル装置１に電源が供給されていない状態でも、一定開度でスロットルバルブ３を保持しておくスロットルデフォルトストッパ機構６が配置されて、さらに、スロットル開度を検出するスロットルセンサ７が配置されている。図３はスロットルボディの断面図であり、前記スロットルデフォルトストッパ機構６は２つのバネを用いて構成している。つまり、例えば１０°のスロットルバルブ開度をスロットルデフォルト値とする場合、前記２つのバネをスロットルバルブの開き方向バネ８と閉じ方向バネ９に配置し、スロットルバルブ開度が１０°となるよう２つのバネの強さを設定することによって構成することが可能となる。スロットル装置内に制御用半導体を配置したスロットル制御装置１０が設置されており、スロットル制御装置内部には、バッテリ電源を接続するバッテリ端子１１とその電源供給の制御を行うリレー１２とスロットル制御用ＣＰＵ１３、そのＣＰＵ１３の電源を供給する電源ＩＣ１４と、モータ４を動作させるドライバ１５が配置されている。スロットルバルブ３の開度はエンジン制御装置２２から通信等で出力される指示開度にＣＰＵ１３がドライバ１５を制御し、スロットルバルブ開度が決定される。
【００１６】
スロットル制御装置１０は、スロットルボディ２と一体となった状態でエンジン１６の吸気管１７に取付けられているため、エンジン１６動作時において、スロットル装置１は吸気管１７を介して、エンジン１６で発生した熱によって加熱されやすい個所に設置されている。通常、エンジン１６はエンジン１６と同期したウォーターポンプ１８を使用し冷却水１９をエンジン内部に循環させ、その冷却水熱を外気に放出するラジエータ２０によって過熱状態にならないよう冷却されており、さらに吸気管１７内を通る空気流量はエンジン１６と同期しているため、冷却水１９と同様の作用で、スロットル装置１がエンジン１６へ吸気される吸入空気２１によって冷却される。上記エンジン１６と同様に、スロットルボディ２内部を循環する冷却水１９は、スロットル装置１の冷却作用のほか、低温時におけるスロットルバルブ３の凍結を防止するために循環させている。また、エンジン制御装置２２は、エンジン１６で発生した熱の影響を受けにくい、例えば、車室内に設置されている。
【００１７】
ここにおいてエンジン１６の動作が停止すると、エンジン１６と同期しているウォーターポンプ１８も停止するため、エンジン１６内部を冷却水１９が循環しなくなり、エンジン１６への冷却作用がなくなり、エンジン１６の温度が１０分間から３０分間上昇し、その後低下する。上記のように吸気管１７に接続されるスロットル装置１においても同様に冷却水１９が循環しなくなり、また、エンジン１６へ吸気される吸入空気２１がなくなるため、スロットル装置１は冷却されず、エンジン１６から吸気管１７を介して、スロットル装置１へ熱が伝わり加熱される。この加熱されたスロットル装置１の温度は、例えば、高速道路を走行した直後にエンジン１６を停止すると、図１のように、エンジン停止直後にエンジン温度と共に上昇し１３０［℃］に達する。この状態でスロットル装置１を動作させると、スロットル装置１は内部にスロットル制御装置１０を設けているため、前記制御装置内部にあるスロットル制御用ＣＰＵ等の半導体の温度は、通常、半導体の動作保証最高温度は１２５［℃］であるため、動作保証温度範囲外になってしまう。この結果、スロットル装置１の動作保証ができないことを見出した。
【００１８】
上記問題を解決する第１の実施例として、図４に基づいて詳細に説明する。図４は実施例を示すスロットル制御装置１０のブロック図であり、従来のスロットル制御装置に、スロットル制御装置１０の温度を検出する手段、例えば、温度抵抗器のようなサーミスタ２３と、検出した温度と比較する基準値、例えば抵抗器Ｒ１１，Ｒ１２による分圧回路を使用した温度基準値２４と、前記検出した温度と温度基準値２４を比較するコンパレータ２５、さらに、エンジン始動指示を検出するためのイグニッション端子２６と、前記コンパレータ２５の比較結果、つまり、コンパレータ２５の出力を接続するリレー１２の動作，非動作を制御するリレーＩｎｈｉｂｉｔ端子２７を備える。このリレーは半導体、例えばＦＥＴや、機械的リレー、例えばリレー内部にコイルとスイッチがあるものなどで構成することも可能で、リレーＩｎｈｉｂｉｔ端子２７への入力信号が、たとえば、“Ｈ”レベルであればリレーは動作し、“Ｌ”レベルであればリレーは非動作とする。
【００１９】
前記イグニッション端子２６は、前記コンパレータ２５と温度基準値２４の電源となり、つまり、前記エンジン１６を停止した後、再度エンジン１６を始動するとき、コンパレータ２５が動作することによって、エンジン始動指示を検出することが可能となる。
【００２０】
前記問題となるエンジン１６の再始動時、または、エンジン始動時は、前記イグニッション端子２６へ信号（電源）が入力されるため、前記コンパレータ２５が、スロットル制御装置１０のなかで最初に動作を開始する。また、バッテリ端子１１にも電源が供給されるが、リレーＩｎｈｉｂｉｔ端子２７は抵抗Ｒ１でプルダウンされているので非動作となり、スロットル制御装置１０は動作しない。スロットル制御装置１０の温度を検出するサーミスタ２３の出力と、温度比較値となる温度基準値２４の出力がコンパレータ２５に入力される。このとき、コンパレータ２５は温度基準値２４とサーミスタ２３の出力を比較し、比較結果を出力する。出力はリレーＩｎｈｉｂｉｔ端子２７へ入力され、サーミスタ２３の出力が温度基準値２４より低い場合はコンパレータ２５の出力が“Ｈ”レベルとなり、リレー１２は動作し、逆に、サーミスタ２３の出力が温度基準値２４より高い場合はコンパレータ２５の出力が“Ｌ”レベルとなり、リレー１２は非動作となる。リレー１２が非動作の場合、スロットル制御装置１０は動作しないが、エンジン制御装置２２はスロットル制御装置１０とは別体構成でありエンジン１６は動作を開始し、エンジン１６に同期したウォーターポンプ１８が動作し、ウォーターポンプ１８によって循環される冷却水１９によってスロットル装置１が冷却され、さらに、スロットル装置１が動作していない場合でも前記スロットルデフォルトストッパ機構６によってスロットルバルブ３は一定開度開いているため、エンジン１６に吸入される吸入空気２１によってスロットル装置１は冷却される。スロットル制御装置１０の温度が温度基準値２４より低下すれば、コンパレータ２５の出力は“Ｈ”レベルとなりリレー１２が動作し、スロットル制御装置１０が動作を開始する。本実施例によれば、スロットル制御装置１０の温度が温度基準値２４を越えている場合、スロットル制御装置１０のリレー１２が、つまり、主電源を遮断し、スロットル制御装置１０の誤動作防止の効果がある。
【００２１】
第２の実施例を図５に基づいて詳細に説明する。第２の実施例は、第１の実施例におけるリレーＩｎｈｉｂｉｔ端子２７の代わりに、電源ＩＣ　Ｉｎｈｉｂｉｔ　端子２８を備え、さらに、ＣＰＵ１３の出力とドライバ１５の入力端子を接続するラインにプルダウン抵抗Ｒ２を備える。電源ＩＣ　Ｉｎｈｉｂｉｔ端子２８は電源ＩＣ１４の動作，非動作を制御し、例えば、電源ＩＣ　Ｉｎｈｉｂｉｔ端子２８の入力が“Ｈ”レベルの場合、電源ＩＣ１４は動作し、入力が“Ｌ”レベルの場合、電源ＩＣ１４は非動作状態とする。第１の実施例同様に、エンジン始動時，再始動時に、イグニッションスイッチが入力され、イグニッション端子２６に電源が供給される。スロットル制御装置１０の中でコンパレータ２５が最初に動作を開始し、動作を開始したコンパレータ２５は、スロットル制御装置１０の温度を検出するサーミスタ２３の出力と温度基準値２４を比較し、比較結果を電源ＩＣ　Ｉｎｈｉｂｉｔ端子２８に入力する。第１の実施例と同様に、サーミスタ２３の出力が温度基準値２４より低い場合はコンパレータ２５の出力が“Ｈ”レベルとなり、電源ＩＣ１４は動作し、また、サーミスタ２３の出力が温度基準値２４より高い場合はコンパレータ２５の出力が“Ｌ”レベルとなり、電源ＩＣ１４は非動作となる。また、イグニッションスイッチと同時にバッテリ端子１１にも電源が供給されているため、リレー１２を介して、ドライバ１５に電源が供給され、ドライバ１５は入力信号が入力されれば動作可能な状態となっている。つまり、ドライバ１５の入力条件によってスロットルバルブ３の動作を設定できる。第１の実施例のように、スロットル制御を行っていない状態でもスロットルデフォルトストッパ機構６によりスロットルバルブ３が一定開度に開くようにしているが、例えば、必ずスロットルバルブ３が全閉となるようにドライバ１５の入力設定をする。例えばドライバ１５の入力信号が“Ｌ”レベルである場合、スロットルバルブ３が全閉方向へ動作し、入力信号が“Ｈ”レベルであればスロットルバルブ３が全開方向へ動作するとすれば、本実施例ではプルダウン抵抗Ｒ２で入力信号をプルダウンしているためドライバ１５はスロットルバルブ３を全閉方向へ動作させる。つまり、故意にスロットルバルブ３を全閉方向に動作することができ、本実施例によれば、スロットル制御装置温度が温度基準値２４より高い場合には、エンジン１６へ吸入される空気を遮断でき、車両の暴走防止の効果がある。
【００２２】
第３の実施例を図６に基づいて説明する。本実施例は、第１の実施例におけるリレーＩｎｈｉｂｉｔ端子２７の代わりに、ＣＰＵ　Ｒｅｓｅｔ端子２９を備える。ＣＰＵ　Ｒｅｓｅｔ端子２９はＣＰＵ１３のリセットを制御する。例えば、ＣＰＵ　Ｒｅｓｅｔ端子入力が“Ｈ”レベルの場合、ＣＰＵ１３は通常動作状態とし、入力が“Ｌ”レベルの場合、ＣＰＵ１３はリセット状態とする。第１，第２の実施例と同様に、サーミスタ２３を使用し制御装置温度を検出し、温度検出値と温度基準値２４をコンパレータ２５で比較する。サーミスタ２３の出力が温度基準値２４より低い場合はコンパレータ２５の出力が“Ｈ”レベルとなり、ＣＰＵ１３は動作し、また、サーミスタ２３の出力が温度基準値２４より高い場合はコンパレータ２５の出力が“Ｌ”レベルとなり、ＣＰＵ１３はリセット状態となる。ＣＰＵ１３がリセット状態となった場合、ＣＰＵ１３の入出力端子の状態がＣＰＵの種類によって変わるため、例えば、第２の実施例と同様にドライバ１５の入力にプルダウン抵抗Ｒ２を接続する。つまり、ＣＰＵ１３がリセット状態となり、ドライバ１５と接続されるＣＰＵ１３の端子が入力設定となった場合、ドライバ１５の入力はハイインピーダンス入力となり、ドライバ１５が予期しない動作をする可能性がある。このため、ドライバ１５にプルダウン抵抗Ｒ２接続し、第２の実施例と同様にスロットルバルブ３を全閉方向へ動作させる。本実施例によれば、第２の実施例と同様の効果が得られる。
【００２３】
第４の実施例を図７に基づいて説明する。本実施例では、第１の実施例におけるリレーＩｎｈｉｂｉｔ端子２７の代わりに、ドライバＩｎｈｉｂｉｔ端子３０を備える。ドライバＩｎｈｉｂｉｔ端子３０はドライバ１５の動作，非動作を制御する。例えば、ドライバＩｎｈｉｂｉｔ端子３０の入力が“Ｈ”レベルの場合、ドライバ１５は動作，入力が“Ｌ”レベルの場合、ドライバ１５は非動作とする。第１から第３の実施例と同様に、制御装置の温度検出値と温度基準値２４をコンパレータ２５で比較し、コンパレータ２５の出力をドライバＩｎｈｉｂｉｔ端子３０へ入力する。温度検出値と温度基準値２４からコンパレータ２５の出力が決定され、スロットル制御装置１０の温度によってドライバ１５を動作，非動作を制御することができる。本実施例では、コンパレータ２５の出力をドライバ１５のみに接続しているため、スロットル制御装置１０のリレー１２，ＣＰＵ１３，電源ＩＣ１４へ電源が供給されているため、ドライバ１５以外は動作可能である。ドライバ１５の動作保証温度、つまり、温度基準値２４よりその他の半導体素子の動作保証温度が高い場合、ＣＰＵ１３や電源ＩＣ１４は動作できるため、スロットルバルブ３が動作不可状態であり、かつ、スロットル制御装置１０のフェールセーフ監視が可能となる。本実施例によれば、スロットルバルブ誤動作防止効果とスロットル制御装置の監視効果が得られる。
【００２４】
第１から第４の実施例によれば、記載したように、エンジン１６の吸気管１７、または、エンジン１６の近くに設置されるスロットル装置１において、スロットル装置１に設置される半導体素子の温度が、その半導体の動作保証範囲外になった場合について、スロットル装置１の主電源を遮断し、スロットル装置１の誤動作を防止し、自動車等の安全性を向上することが可能となる。
【００２５】
第５の実施例を図８，図９に基づいて説明する。本実施例は、第１から第４の実施例において、コンパレータ２５の入力端子３１と出力端子３２を接続する抵抗Ｒ３を備える。図９は温度基準値２４とスロットル制御装置１０の温度検出値、コンパレータ２５の出力、スロットル制御装置１０の電源の関係を示し、温度検出値が温度基準値２４より低い場合、コンパレータ２５の出力は“Ｈ”レベルとなり、温度検出値が温度基準値２４を越えた場合はコンパレータ２５の出力は“Ｌ”レベルへ変化する。第１から第４の実施例では、図９のように、温度検出値が温度基準値２４を跨いで変動した場合、コンパレータ２５の出力は“Ｈ”“Ｌ”を繰り返して出力する。例えば、第１の実施例では、スロットル制御装置の温度が温度基準値より高い状態でキーオンすると、スロットル制御装置は動作を開始しようとするが、温度の比較結果からコンパレータ２５の出力が“Ｌ”となるため、直後にスロットル制御装置１０のリレー１２が遮断され、スロットル制御装置が停止し、再度温度検出値が温度基準値２４より低下すると、再度スロットル制御装置１０のリレー１２が動作するため、スロットルバルブ３の制御を再開する。温度検出値が温度基準値２４の近くで変動した場合、上記のようにスロットルバルブ制御開始と制御停止を繰り返し、スロットルバルブ３がハンチング動作状態となってしまう。そこで、温度基準値２４にヒステリシス幅を持たせることにより上記のようなハンチング動作を回避することができる。例えば、第１の実施例において、Ｒ１１＝Ｒ１２とし、さらにイグニッションスイッチ電圧を５Ｖとすると、コンパレータ２５の入力端子電圧は、つまり、温度基準値２４は２．５Ｖ　となる。本実施例では、コンパレータ２５の入力端子３１と出力端子３２を抵抗Ｒ３で接続しているため、例えば、Ｒ１１＝Ｒ１２＝Ｒ３，イグニッションスイッチ電圧＝５Ｖとし、さらに、出力端子３２の電圧を“Ｈ”レベル（＝５Ｖ）、つまり、温度検出値が温度基準値２４を下回っている場合、温度基準値は５Ｖ＊Ｒ１２／（（Ｒ１１／／Ｒ３）＋Ｒ１２）＝３．３３Ｖ　となり、さらに、出力端子３２の電圧が“Ｌ”レベル（＝０Ｖ）、つまり、温度検出値が温度基準値２４を上回っている場合、温度基準値２４は５Ｖ＊（Ｒ１２／／Ｒ３）／（Ｒ１１＋（Ｒ１２／／Ｒ３））＝１．６７Ｖ　となる。上記の２つの計算は概略計算であるため、入力端子３１へのリーク電流は無視している。上記例と図１０を用いて本実施例をまとめると、温度検出値が温度基準値２４を下回っている場合は、検出温度値が３．３Ｖ　以上になるとコンパレータ２５の出力が“Ｌ”レベルへ変化し、その後、温度検出値が１．８Ｖ　以下となるまでコンパレータ
２５の出力は“Ｌ”レベルを保持する。逆に、温度検出値が温度基準値２４を上回っている場合は、検出温度値が１．８Ｖ　以下になるとコンパレータ２５の出力が“Ｈ”レベルへ変化し、その後温度検出値が３．３Ｖ　以上となるまでコンパレータ２５の出力は“Ｈ”レベルを保持する。この場合の温度ヒステリシス幅は２．５Ｖ　を中心に１．６６Ｖ　となり、“Ｈ”と“Ｌ”信号が出力される温度が別に設定できる。上記の実施例では各抵抗値を一定としていたが、組み合わせ次第でヒステリシス幅を変化させることが可能となる。本実施例によれば、温度検出値によるスロットルバルブ３の動作ハンチング状態を回避することが可能となる。
【００２６】
第５の実施例によれば、前記記載したように、第１から第４の実施例に温度ヒステリシスを持たせ、スロットル装置１の温度が温度基準値を跨いで変動した場合、スロットル装置１のハンチング動作状態を防止し、車両の安定性を向上することが可能となる。
【００２７】
第６の実施例を図４を用いて説明する。前記スロットル制御装置内にある半導体の動作保証最高温度を、例えば、リレー１２を１２５℃、ＣＰＵ１３を１１０℃、電源ＩＣ１４を１００℃、ドライバ１５を９０℃とする。前記ドライバ１５の動作保証最高温度が９０℃と設定すると、ドライバ１５の温度が１００℃になればドライバ１５の動作保証は成立しないことなる。つまり、前記自動車用制御装置内で使用している半導体は動作保証温度が個々に違うため、一概に前記温度基準値を１２５℃と設定することはできず、仮に１２５℃と設定した場合、上記リレー１２以外はすべて誤動作する可能性がある。そこで、上記例を用いて前記温度基準値を９０℃と設定すれば、上記リレー１２，ＣＰＵ１３，電源ＩＣ１４，ドライバ１５が停止するので、スロットル制御装置１０を誤動作することなく停止することが可能となる。また、第４の実施例の場合で述べているように、前記同様温度基準値を９０℃と設定すれば、ドライバ１５以外は動作することができ、ＣＰＵ１３がドライバ１５の誤動作監視や、別の処理を続けることが可能となる。
【００２８】
第６の実施例によれば、スロットル制御装置１０の半導体動作保証の最低温度とすることによって、スロットル制御装置１０の内部温度が温度基準値を越えたとしても、条件付きで誤動作を最低限にすることが可能となる。
【００２９】
第７の実施例を第６の実施例を用いて説明する。前記第６の実施例での温度基準値はドライバ１５の動作保証最高温度の９０℃としているが、温度を検出する部がドライバ１５とかけ離れた個所、例えば、幅が１００ｍｍ基板上に、ドライバ１５が右端に配置されて、温度検出部が基板上の左端に配置されれば、温度検出対象とすべきものの温度を検出できない。つまり、例えば、ドライバ１５の温度が５０℃の状態にあり、直後にドライバ１５の温度が１００℃まで上昇した場合、基板の左端に配置された温度検出部では、即座に温度上昇を検知できず、その結果、ドライバ１５の温度が１００℃であるので、動作保証ができないこととなる。そこで、上記のような解決として、温度検出対象とするべきもの、上記例でいうとドライバ１５から一定距離内に配置することで、急な温度変化の検出が可能となり、さらに誤動作を防止することができる。前記一定距離とは、たとえば、前記自動車用制御装置の製造上の条件などから、つまり、基板上に部品を搭載するとき、搭載部品同士の間隔が狭いと搭載できないため、距離設定を１ｍｍ以上とし、前記急な温度変化を検出可能とするために、距離設定を５ｍｍ以下とする。第７の実施例によれば、温度検出部を温度検出対象から一定距離に配置することで、温度検出対象の急な温度変化にも対応でき、急な温度変化により動作保証温度を越えた場合でも即座に温度検出対象の動作を停止し、誤動作を防止することが可能となる。
【００３０】
次に第８の実施例を、図１１を用いて説明する。第８の実施例は、第１の実施例における温度基準値の代わりに、スロットル制御装置１０に温度検出部の外部出力端子５０を配置し、この端子を使用し外部の他の自動車用制御装置、例えば、エンジン制御装置２２へ入力する。例えば、スロットル制御装置１０の内部温度が温度基準値より高い場合、スロットル制御装置１０は非動作状態となる。この状態でエンジン制御装置２２はスロットル制御装置が停止していることを認識することは可能であるが、故障で停止しているのか、スロットル制御装置の内部温度が高いために動作を停止しているのかが識別できない。そこで、前記外部出力端子５０を配置し、スロットル制御装置１０内部の温度検出値をエンジン制御装置２２へ入力することで、スロットル制御装置１０の動作停止を識別することができ、エンジン制御装置は、車両のディスプレイなどに自動車用制御装置がオーバーヒートであることを警告することが可能となる。
【００３１】
第８の実施例によれば、前記比較部の結果により、スロットル制御装置１０が動作を停止した場合、エンジン制御装置２２もそのことを認識でき、故障が原因の動作停止と、スロットル制御装置内部温度の異常上昇による動作停止を識別でき、車両ディスプレイなどにオーバーヒートであることを警告することが可能となる。
【００３２】
第１から第８の実施例では、スロットル制御装置１０とスロットルボディ２が一体となったもので説明したが、前記スロットル制御装置１０とスロットルボディ２が別体とした構成、つまり、スロットルボディ２がエンジン１６の吸気管１７に取付けられ、スロットル制御装置１０が車室内などの離れた場所に設置される構成にも適用することは可能である。また、第１から第８の実施例ではスロットル制御装置１０を用いて説明したが、スロットル制御装置１０以外にも、例えば、自動変速機の制御装置や２輪駆動４輪駆動切替機の制御装置にも適用することは可能である。
【００３３】
次に第９の実施例として自動変速機制御装置について図１２をもとに説明をする。自動変速機３３における変速機３４はエンジン１６からの出力を変速する変速用ギア３５と、変速用ギアを切替えるソレノイド３６、動力を伝達，遮断するクラッチ３７やトルクコンバータ３８を配置し、さらに、ミッションオイル３９を循環させるオイルポンプ４０，車速センサと回転センサ，スロットルセンサを配置する。前記ソレノイド３６は、前記オイルポンプ４０の油圧を一定圧にするためのラインソレノイドと、ロックアップ用ソレノイド、トルクコンバータ用ソレノイドと、例えば４速自動変速機の場合、ギア切替用ソレノイドが２つ、つまり、変速機を１速とする場合、２つのギア切替用ソレノイドを“ＯＮ”“ＯＮ”とし、２速とする場合は“ＯＮ”“ＯＦＦ”、３速は“ＯＦＦ”“ＯＦＦ”、４速は“ＯＦＦ”“ＯＮ”となるギア用ソレノイドで構成される。自動変速制御装置４１は制御用ＣＰＵ、前記ソレノイドを駆動するドライバ１５，ＣＰＵ１３へ電源供給する電源ＩＣ１４が配置されている。ここで、自動変速制御装置が故障した場合、前記ソレノイド駆動用ドライバ１５が動作しないため、ギア用ソレノイドは“ＯＦＦ”“ＯＦＦ”状態となり、変速機は３速固定となるような構成となっている。
【００３４】
自動車が停止状態でエンジン１６が動作していると、エンジン動力がトルクコンバータ３８に伝わり、ミッションオイルはトルクコンバータ３８との摩擦により温度上昇する。また、自動車が走行状態においては、変速用ギア３５とミッションオイル３９の摩擦によりミッションオイル温度が上昇する。通常、ミッションオイルは１２０［℃］以上となると変質し、ミッションの潤滑不足による自動変速機の故障を引き起こすため、ミッションオイル温度が上昇しすぎないよう、オイルポンプ４０でミッションオイル３９をラジエータ２０へ循環し冷却させている。また、自動変速制御装置４１は変速機３４と一体構成となっているため、前記ラジエータ２０により過熱状態にならないようになっている。自動変速機３３の温度上昇が著しい高負荷が加わっている状態、つまり、自動車が高速走行状態から、自動変速機３３の冷却効果がなくなるオイルポンプ４０が停止する状態、つまり、自動車が停止しキーオフされ、エンジン１６が停止している状態では、上記ミッションオイル３９と変速用ギア３５やトルクコンバータ３８の摩擦から発生した熱が放熱されず、前記スロットル装置１同様にエンジン停止後に温度が上昇するため、ミッションオイル温度は１４０［℃］にまで達するため、上記自動変速制御装置４１も同様に１４０［℃］まで上昇し、その後、自然冷却される。前記状態で自動変速制御装置４１を動作させると、制御装置雰囲気温度が１４０［℃］であるため、制御装置内に配置している半導体素子温度が、前記半導体の動作保証最高温度が１２５［℃］とした場合と同様に、半導体動作保証温度範囲外になり、自動変速機３３の動作保証することができなくなる。
【００３５】
上記問題を解決する実施例として、スロットル制御装置の第１の実施例を適用した自動変速制御装置４１について図１３を用いて説明する。第１の実施例と同様に、自動変速制御装置４１の温度検出値が温度基準値２４より低い場合、コンパレータ２５の比較結果より、リレー１２は動作状態となる。逆に温度検出値が温度基準値２４より高い場合、コンパレータ２５の比較結果より、リレー１２は非動作状態となり、さらに電源供給がなくなり、ＣＰＵ１３，電源ＩＣ１４は非動作となる。もちろんドライバ出力は“ＯＦＦ”となり、自動変速制御装置４１の誤動作を防止することが可能となる。さらに、前記２つのギア用ソレノイドが“ＯＦＦ”“ＯＦＦ”となり、自動変速機３３は３速固定となり、車両は最悪３速固定で走行は可能となる。本実施例によれば、スロットル装置１で用いた第１の実施例と同様の効果が得られる。同様にスロットル装置１で適用した第２から第５の実施例も同様の効果が得られ、また、第６の実施例では、自動変速制御装置４１は変速機３４と一体構成としているが、自動変速制御装置４１と変速機別体構成としても可能である。
【００３６】
第９の実施例によれば、前記記載したように、第１の実施例を適用させた自動変速機３３の制御装置において、自動変速制御装置４１に設置される半導体素子の温度が、その半導体の動作保証範囲外になった場合、自動変速制御装置４１の主電源を遮断し、自動変速制御装置４１の誤動作を防止し、自動車等の安全性を向上することが可能となる。また、前記スロットル装置同様に、第２から第８と同様の効果が得られる。
【００３７】
次に第１０の実施例として、２輪駆動と４輪駆動とを切替える２輪駆動４輪駆動切替装置４２（以下、ＩＴＭ装置という）について図１４，図１５をもとに説明する。本実施例には変速機３４の出力を車両前後の車輪４３へ伝える構成で説明する。前記ＩＴＭ装置４２における２輪駆動４輪駆動機構４４は、車両の車輪４３へエンジン１６や変速機３４の出力を切替える機構と、例えば、ギアで構成された機構であったり、チェーンで構成された機構であったりする、その機構を動作させる、例えば、モータ４を設置しており、さらに、前記２輪駆動４輪駆動機構４４を潤滑させるギアオイルが入っている。また、ＩＴＭ装置４２を制御するＩＴＭ制御装置４５は、ＩＴＭ装置４２に直接、または近くに配置される構成とし、制御用ＣＰＵ１３とそのＣＰＵへ電源を供給する電源ＩＣ１４、さらに前記モータを駆動するドライバ１５などが配置されている。エンジン１６の出力は変速機３４で減速され、ドライブシャフト４６，４７を介して車輪４３へ伝えられ、路面等の状況に応じて、２輪駆動４輪駆動機構４４を制御し、ドライブシャフト４８，４９を介して車両の駆動輪を２輪駆動から４輪駆動へ切替える。また、ＩＴＭ装置は動作していない状態を最悪条件としても、２輪駆動と４輪駆動の切替えは行うことはできないが、車両としては２輪駆動でも４輪駆動でも走行することは可能である。
【００３８】
本実施例も前記第６の実施例と同様に、ＩＴＭ装置４２の温度が上昇する状態、例えば、車両が高速走行している場合、ＩＴＭ装置内のギアオイルが２輪４輪切替機構内のギアとの摩擦によってギアオイルの温度が上昇するが、常に走行しているためギアオイルが攪拌され、ギアオイル温度の異常上昇とならないようになっている。しかし、高速走行直後に車両を停止すれば、ギアオイルは攪拌されないため、自動変速機同様にギアオイル温度が１４０℃まで上昇し、この状態で２輪駆動４輪駆動を切替えると、前記制御装置雰囲気温度が１４０［℃］となり、制御装置内に配置している半導体素子温度が、前記半導体の動作保証最高温度が１２５［℃］とした場合と同様に、半導体動作保証温度範囲外になり、ＩＴＭ装置４２の動作保証をすることができなくなる。
【００３９】
上記問題を解決する実施例として、前記第１の実施例を適用すれば前記第６の実施例と同様に、ＩＴＭ装置４２は非動作状態となり、車両駆動輪の２輪駆動と４駆動を切替えることは不可能となるが、先に述べているように車両は走行することは可能であるため、ＩＴＭ装置内のギアオイルが攪拌され、ＩＴＭ装置４２の温度が低下しＩＴＭ装置４２は再復帰することが可能となる。つまり、ＩＴＭ装置４２の温度が異常である場合は、ＩＴＭ装置４２を非動作状態とすることでＩＴＭ装置４２の誤動作を防止することが可能となる。前記自動変速機３３と同様に第２から第５の実施例を適用しても同様の効果が得られる。また、本実施例では、ＩＴＭ制御装置４５をＩＴＭ装置４２へ直接配置した状態で述べたが、ＩＴＭ制御装置４５を別体とした状態でも同様の効果が得られる。
【００４０】
第１０の実施例によれば、前記記載スロットル装置１，自動変速機３３と同様に、２輪駆動４輪駆動切替装置４２の誤動作を防止し、車両の安全性を向上することが可能となる。
【００４１】
また、第１から第１０の実施例では、前記スロットル装置１，自動変速機３３，２輪駆動４輪駆動切替装置４２について述べたが、この他の自動車用制御装置に適用しても同様の効果得られる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、自動車に設置された制御装置等の動作環境による異常が生じても誤動作を防ぎ、自動車の安全性を向上することが可能になる。また、誤動作が生じても、最低限に抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジン停止前後の自動車用制御装置温度図である。
【図２】従来のエンジン吸気系とスロットル一体制御装置図である。
【図３】スロットルボディの断面図である。
【図４】本実施例第１のスロットル制御装置のブロック図である。
【図５】本実施例第２のスロットル制御装置のブロック図である。
【図６】本実施例第３のスロットル制御装置のブロック図である。
【図７】本実施例第４のスロットル制御装置のブロック図である。
【図８】本実施例第５のスロットル制御装置のブロック図である。
【図９】本実施例第１から第４のスロットル制御装置温度図である。
【図１０】本実施例第５のスロットル制御装置温度とコンパレータ出力の図。
【図１１】スロットル制御装置のブロック図である。
【図１２】本実施例第８のスロットル制御装置のブロック図である。
【図１３】従来の自動車駆動系と自動変速機のブロック図である。
【図１４】本実施例第６の自動変速機のブロック図である。
【図１５】従来の自動車駆動系と２輪駆動４輪駆動切替装置のブロック図である。
【符号の説明】
１…スロットル一体制御装置、２…スロットルボディ、３…スロットルバルブ、４…モータ、５…中間ギア、６…スロットルデフォルトストッパ機構、７…スロットルセンサ、８…開き方向バネ、９…閉じ方向バネ、１０…スロットル制御装置、１１…バッテリ端子、１２…リレー、１３…ＣＰＵ、１４…電源ＩＣ、
１５…ドライバ、１６…エンジン、１７…吸気管、１８…ウォーターポンプ、
１９…冷却水、２０…ラジエータ、２１…吸入空気、２２…エンジン制御装置、２３…サーミスタ、２４…温度基準値、２５…コンパレータ、２６…イグニッション端子、２７…リレーＩｎｈｉｂｉｔ端子、２８…電源ＩＣ　Ｉｎｈｉｂｉｔ端子、２９…ＣＰＵ　Ｒｅｓｅｔ端子、３０…ドライバＩｎｈｉｂｉｔ端子、
３１…コンパレータ入力端子、３２…コンパレータ出力端子、３３…自動変速機、３４…変速機、３５…変速用ギア、３６…ソレノイド、３７…クラッチ、３８…トルクコンバータ、３９…ミッションオイル、４０…オイルポンプ、４１…自動変速制御装置、４２…２輪駆動４輪駆動切替装置、４３…車輪、４４…２輪駆動４輪駆動機構、４５…ＩＴＭ制御装置、４６，４７，４８，４９…ドライブシャフト、５０…外部出力端子。
【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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【図１５】
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