(57)【要約】【課題】元電源から電力供給を受けるための電源コードを必要としない電子制御装置。【解決手段】元電源２１から電力が供給されて動作する負荷２２の動作制御に負荷ローサイドドライブを用いる電子制御装置（ＥＣＵ）２０は、制御信号を出力する制御部２３と、制御部に電力供給する電源部２４と、制御部からの制御信号に応答してオン／オフ動作をするローサイドドライブスイッチ（ＬＤＳＷ）２５と、電源部およびローサイドドライブ（ＬＤ）出力端子２６に接続されるコンデンサ２７と、ＬＤ出力端子とコンデンサとの間に設けられ、コンデンサからＬＤ出力端子へ向う電流が流れることを防止する逆流防止ダイオード２８とを含む。ＥＣＵの電源部には、ＬＤＳＷがオフのとき、負荷を介して元電源から電力が供給され、ＬＤＳＷがオンのとき、コンデンサから電力が供給されるので、元電源と電源部とを直接接続する電源コードを省くことができる。【選択図】      図１
2004229474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
元電源から電力が供給されて動作する負荷の動作制御に負荷ローサイドドライブを用いる電子制御装置において、
前記負荷の動作を制御する制御信号を出力する制御部と、
制御部に電力を供給する電源部と、
制御部に接続され、制御信号に応答してオン／オフ動作をするローサイドドライブスイッチとを備え、
前記電源部が、ローサイドドライブの出力端子に接続されることによって、ローサイドドライブスイッチがオフの状態で、前記負荷を介して前記元電源から電源部に電力が供給されることを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記電源部および前記ローサイドドライブ出力端子に接続されるコンデンサと、
前記ローサイドドライブ出力端子とコンデンサとの間に設けられ、コンデンサからローサイドドライブ出力端子へ向う電流が流れることを防止する逆流防止ダイオードとを含むことを特徴とする請求項１記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記コンデンサの容量は、
前記電源部を、前記負荷の動作パターンに応じて設定される前記ローサイドドライブスイッチの最長オン時間動作させることの可能な容量値に設定されることを特徴とする請求項２記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記コンデンサに対して並列に接続されるように設けられるツェナーダイオードを含むことを特徴とする請求項２または３記載の電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば自動車などに搭載されて各種の動作制御を行う電子制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車には、エンジンの点火プラグ、ライト、ランプやオーディオ装置などの機器を動作させる電力を供給するために、多数の電源コードおよび接続用コネクタが用いられている。前述の機器は、元電源であるたとえばバッテリに、電源コードおよび接続用コネクタで接続されることによって電力の供給を受けて動作している。
【０００３】
近年、自動車には、前述の機器に加え、エンジンの燃料噴射制御やサスペンション制御などのために電子制御装置（略称ＥＣＵ）が搭載され、これらのＥＣＵも、その動作のために電力供給を必要とする。図３は、従来のＥＣＵ１の構成を例示する図である。ＥＣＵ１は、動作制御の対象である負荷２に対して、電流の流れる方向で下流側に設けられる負荷ローサイドドライブである。
【０００４】
従来のＥＣＵ１は、ＥＣＵ１が動作するための電力供給源となる電源部４と、電源部４から電力供給を受けて、負荷２の動作を制御するための制御信号を出力する制御（コントロール）部５と、制御部５に接続され、制御信号に応答してオン／オフ動作をすることによって負荷２を動作させるローサイドドライブスイッチ６とを含んで構成される。
【０００５】
電源部４は、電源コード１０によって元電源３と接続され、元電源３から供給される電力によって、ＥＣＵ１を動作させる。制御部５には、第１および第２入力端子８，９を介して、制御信号を形成するための情報が入力される。制御部５は、第１または第２入力端子８，９から入力される情報に従って制御信号を形成し、制御信号に応答してオン／オフ動作するローサイドドライブスイッチ６によって、ローサイドドライブ出力端７で接続されている負荷２の動作を制御する。
【０００６】
このように、従来のＥＣＵ１では、電源部４が元電源３から電力供給を受けて動作する構成であるので、ＥＣＵ１と元電源３とを接続する電源コード１０を必要とする。したがって、自動車に従来から搭載されている各種機器に加えて、新たに搭載されるＥＣＵにも電源コードおよびそれに付随して接続用コネクタが必要とされるので、１台の自動車に用いられる電源コードおよび接続用コネクタの量は膨大なものとなる。自動車の組立には多くの工程を必要とし、中でも電気系統の組立作業の全工程に対して占める比率は、小さくはない。したがって、生産効率を向上、また製造コストを低減するために、１本でも電源コードを少なくすることが求められている。
【０００７】
コード類の削減に関する従来技術には、自動車に搭載される複数の乗員保護装置いわゆるエアバッグ装置の間を接続する電源ラインを信号ラインに共用することによって、配線コードを削減することを図るものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００８】
しかしながら、従来技術では、主副２つの乗員保護装置間の配線コードを削減する技術を開示するけれども、乗員保護装置に比べて数多く自動車に搭載され、電源コードおよびそれに付随する接続用コネクタや配線コードの削減による効果の期待されるＥＣＵについては、まったく触れられてはいない。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−２２６５１３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、元電源から電力供給を受けるための電源コードを必要としない電子制御装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、元電源から電力が供給されて動作する負荷の動作制御に負荷ローサイドドライブを用いる電子制御装置において、
前記負荷の動作を制御する制御信号を出力する制御部と、
制御部に電力を供給する電源部と、
制御部に接続され、制御信号に応答してオン／オフ動作をするローサイドドライブスイッチとを備え、
前記電源部が、ローサイドドライブの出力端子に接続されることによって、ローサイドドライブスイッチがオフの状態で、前記負荷を介して前記元電源から電源部に電力が供給されることを特徴とする電子制御装置である。
【００１２】
本発明に従えば、負荷ローサイドドライブを用いる電子制御装置（ＥＣＵ）において、ＥＣＵの電源部がローサイドドライブ出力端子に接続されるので、ローサイドドライブスイッチがオフの状態で、ＥＣＵの電源部の動作に必要とされる消費電流では動作することのない負荷を経由して、元電源から電源部に電力が供給される。このことによって、ＥＣＵの電源部は、負荷およびローサイドドライブ出力端子を介して動作用の電力供給を受けることができるので、元電源から電力供給を受けるために元電源と電源部とを直接接続する電源コードおよびそれに付随する接続用コネクタを省くことが可能になる。
【００１３】
また本発明は、前記電源部および前記ローサイドドライブ出力端子に接続されるコンデンサと、
前記ローサイドドライブ出力端子とコンデンサとの間に設けられ、コンデンサからローサイドドライブ出力端子へ向う電流が流れることを防止する逆流防止ダイオードとを含むことを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記コンデンサの容量は、
前記電源部を、前記負荷の動作パターンに応じて設定される前記ローサイドドライブスイッチの最長オン時間動作させることの可能な容量値に設定されることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、ＥＣＵは、電源部およびローサイドドライブ出力端子に接続されるコンデンサと、ローサイドドライブ出力端子とコンデンサとの間に設けられ、コンデンサからローサイドドライブ出力端子へ向う電流が流れることを防止する逆流防止ダイオードとを、さらに含む構成である。またコンデンサの容量は、電源部を、負荷の動作パターンに応じて設定されるローサイドドライブスイッチの最長オン時間動作させることの可能な容量値に設定される。
【００１６】
このことによって、ローサイドドライブスイッチがオフの状態で、負荷およびローサイドドライブ出力端子を介して元電源から供給される電力によってコンデンサが充電される。一方、ローサイドドライブスイッチがオンの状態では、元電源から電源部へ電力が供給されなくなるが、コンデンサから電源部に対して電力供給することができるので、電源部を動作させることができる。このとき、前述の逆流防止ダイオードが設けられているので、コンデンサからの電流は、ローサイドドライブ出力端子に向って流れることなく、電源部に向って流れる。またコンデンサの容量は、電源部を、ローサイドドライブスイッチの最長オン時間動作させることの可能な容量値に設定されるので、ローサイドドライブスイッチがオン動作中に放電し尽くすことがなく、ローサイドドライブスイッチの動作停止を防止することができる。
【００１７】
また本発明は、前記コンデンサに対して並列に接続されるように設けられるツェナーダイオードを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、コンデンサに対して並列に接続されるようにツェナーダイオードが設けられるので、負荷がたとえばコイルなどのインダクタンス負荷である場合、負荷のオンからオフへの動作切換えの際に発生するサージによる過電圧が、ＥＣＵ各部に印加されることを防止できる。このように、ＥＣＵ各部に対する過電圧の印加が防止されることによって、ＥＣＵの損壊が防止される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である電子制御装置２０の構成を簡略化して示す回路ブロック図である。電子制御装置（ＥＣＵ）２０は、たとえば自動車などに搭載され、元電源２１から電力が供給されて動作する負荷２２を動作制御するべく負荷ローサイドドライブに用いられる。ＥＣＵ２０が自動車などに搭載される場合、元電源２１としてはバッテリなどがあり、また負荷２２としては、ヘッドライトや各種の点滅ランプ、サスペンション装置、燃料噴射装置などが挙げられ、コイルや抵抗等の負荷を有するものである。
【００２０】
ＥＣＵ２０は、負荷２２の動作を制御する制御信号を出力する制御部２３と、制御部２３に電力を供給する電源部２４と、制御部２３に接続され、制御信号に応答してオン／オフ動作をするローサイドドライブスイッチ２５と、電源部２４およびローサイドドライブの出力端子２６に接続されるコンデンサ２７と、ローサイドドライブ出力端子２６とコンデンサ２７との間に設けられ、コンデンサ２７からローサイドドライブ出力端子２６へ向う電流が流れることを防止する逆流防止ダイオード２８とを含む。
【００２１】
制御部２３は、たとえば中央処理装置（略称ＣＰＵ）などを備える処理回路であり、第１および第２入力端子２９，３０を介して入力される情報信号に応答し、負荷２２を制御するための制御信号を出力する。前述の情報信号としては、各種のセンサによる検出出力や操作者によって入力される動作指示信号などが挙げられる。ローサイドドライブスイッチ２５は、スイッチングトランジスタであり、制御部２３からベース２５ａに入力される制御信号に応じて、オン／オフ動作を行なう。このローサイドドライブスイッチ２５のオン／オフ動作における最長オン時間は、負荷毎にその負荷の動作パターンに応じて予め設計値として設定することができる。
【００２２】
電源部２４は、処理回路である制御部２３の動作に必要な電力を供給するたとえば定電圧発生装置である。電源部２４は、逆流防止ダイオード２８を介して回路３１でローサイドドライブ出力端子２６に接続される。ローサイドドライブスイッチ２５がオフの状態では、負荷２２を動作させるために必要とされる消費電流よりも小さい電流であって、ＥＣＵ２０の電源部２４を動作させるに充分な電流が、元電源２１から、負荷２２およびローサイドドライブ出力端子２６を介し、回路３１を通じて電源部２４に対して供給される。このとき、電源部２４に向って流れる電流の方向は、回路３１に設けられる逆流防止ダイオード２８に対して順方向であるので、逆流防止ダイオード２８は電流を流すことができる。
【００２３】
このようにして、ローサイドドライブスイッチ２５がオフのとき、ＥＣＵ２０の電源部２４は、元電源２１から負荷２２およびローサイドドライブ出力端子２６を介して動作用の電力供給を受けることができるので、元電源２１から電力供給を受けるために元電源２１と電源部２４とを直接接続するための電源コードおよびそれに付随する接続用コネクタを省くことが可能になる。
【００２４】
またコンデンサ２７は、電源部２４に接続されるとともに、回路３１によってローサイドドライブ出力端子２６に接続される。したがって、前述のローサイドドライブスイッチ２５がオフの状態では、元電源２１から負荷２２およびローサイドドライブ出力端子２６を介して電源部２４に流れる電流は、コンデンサ２７へも流れることになり、コンデンサ２７が充電される。
【００２５】
一方、ローサイドドライブスイッチ２５がオンの状態では、ローサイドドライブ出力端子２６の電圧が零（０）Ｖ近くまで降下するので、回路３１を通じて電力供給して電源部２４を動作させることができない。しかしながら、ローサイドドライブスイッチ２５がオンの状態では、前述のようにローサイドドライブスイッチ２５がオフのときに充電されたコンデンサ２７が放電を開始し、コンデンサ２７から供給される電力によって電源部２４を動作させることができる。ローサイドドライブスイッチ２５がオンの状態で、コンデンサ２７が放電しているとき、コンデンサ２７からの放電電流は、回路３１に設けられる逆流防止ダイオード２８によってローサイドドライブ出力端子２６に向って流れることを防止されるので、電源部２４に向って流れ、前述のように電源部２４を動作させることができる。
【００２６】
またコンデンサ２７の容量は、電源部２４を、ローサイドドライブスイッチ２５の最長オン時間動作させることの可能な容量値に設定される。このことによって、ローサイドドライブスイッチ２５がオン動作中に、コンデンサ２７が放電を終えることがなく、ローサイドドライブスイッチ２５の動作停止が防止される。
【００２７】
図２は、本発明の実施の第２の形態である電子制御装置４０の構成を簡略化して示す回路ブロック図である。本実施の形態のＥＣＵ４０は、実施の第１形態のＥＣＵ２０に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００２８】
ＥＣＵ４０において注目すべきは、コンデンサ２７に対して並列に接続されるようにツェナーダイオード４１の設けられることである。ツェナーダイオードは、逆方向に電圧が印加される場合、特定の電圧いわゆるツェナー電圧に達すると電流が急激に流れ始め、ツェナー電圧においては電流の変化に関らず電圧が一定に保たれるという定電圧特性を有する。
【００２９】
ＥＣＵ４０によって動作制御する負荷２２が、たとえばコイルなどのインダクタンス負荷である場合、オン動作からオフ動作に切換わる際、サージによって高電圧の発生することがある。この高電圧は、回路３１を通じ、コンデンサ２７に対して並列接続されて設けられるツェナーダイオード４１に対して逆方向電圧として印加される。前述のようにツェナーダイオード４１は、逆方向の電圧に対しては定電圧特性を有するので、サージに起因する高電圧がツェナーダイオード４１に印加された場合であっても、ＥＣＵ４０の各部に印加される電圧をツェナー電圧に保つことができる。このように、ツェナーダイオード４１を設けることによつて、ＥＣＵ各部に対する過電圧の印加が防止されるので、ＥＣＵ４０の損壊を防止することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、負荷ローサイドドライブを用いるＥＣＵにおいて、ＥＣＵの電源部がローサイドドライブ出力端子に接続されるので、ローサイドドライブスイッチがオフの状態で、ＥＣＵの電源部の動作に必要とされる消費電流では動作することのない負荷を経由して、元電源から電源部に電力が供給される。このことによって、ＥＣＵの電源部は、負荷およびローサイドドライブ出力端子を介して動作用の電力供給を受けることができるので、元電源から電力供給を受けるために元電源と電源部とを直接接続する電源コードおよびそれに付随する接続用コネクタを省くことが可能になる。
【００３１】
また本発明によれば、ＥＣＵは、電源部およびローサイドドライブ出力端子に接続されるコンデンサと、ローサイドドライブ出力端子とコンデンサとの間に設けられ、コンデンサからローサイドドライブ出力端子へ向う電流が流れることを防止する逆流防止ダイオードとを、さらに含む構成である。またコンデンサの容量は、電源部を、負荷の動作パターンに応じて設定されるローサイドドライブスイッチの最長オン時間動作させることの可能な容量値に設定される。
【００３２】
このことによって、ローサイドドライブスイッチがオフの状態で、負荷およびローサイドドライブ出力端子を介して元電源から供給される電力によってコンデンサが充電される。一方、ローサイドドライブスイッチがオンの状態では、元電源から電源部へ電力が供給されなくなるが、コンデンサから電源部に対して電力供給することができるので、電源部を動作させることができる。このとき、前述の逆流防止ダイオードが設けられているので、コンデンサからの電流は、ローサイドドライブ出力端子に向って流れることなく、電源部に向って流れる。またコンデンサの容量は、電源部を、ローサイドドライブスイッチの最長オン時間動作させることの可能な容量値に設定されるので、ローサイドドライブスイッチがオン動作中に放電し尽くすことがなく、ローサイドドライブスイッチの動作停止を防止することができる。
【００３３】
また本発明によれば、コンデンサに対して並列に接続されるようにツェナーダイオードが設けられるので、負荷がたとえばコイルなどのインダクタンス負荷である場合、負荷のオンからオフへの動作切換えの際に発生するサージによる過電圧が、ＥＣＵ各部に印加されることを防止できる。このように、ＥＣＵ各部に対する過電圧の印加が防止されることによって、ＥＣＵの損壊が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である電子制御装置２０の構成を簡略化して示す回路ブロック図である。
【図２】本発明の実施の第２の形態である電子制御装置４０の構成を簡略化して示す回路ブロック図である。
【図３】従来のＥＣＵ１の構成を例示する図である。
【符号の説明】
２０，４０  電子制御装置
２１  元電源
２２  負荷
２３  制御部
２４  電源部
２５  ローサイドドライブスイッチ
２６  ローサイドドライブ出力端子
２７  コンデンサ
２８  逆流防止ダイオード
２９  第１入力端子
３０  第２入力端子
３１  回路
４１  ツェナーダイオード
【図１】
2004229474.tif 000003
【図２】
2004229474.tif 000004
【図３】
2004229474.tif 000005