(57)【要約】【課題】より素早く負荷を始動できるようにした負荷駆動装置を提供する。【解決手段】負荷駆動装置１０は、装置内部に備えられる内部回路１７のパラメータを設定する論理回路１５と、外部から与えられる外部クロックが安定する前から内部クロックを出力する内部ＣＲ発振回路１１と、パラメータの初期値を記憶するフラッシュメモリ１６と、を備え、論理回路１５は、内部クロックに基づいて動作することにより、フラッシュメモリ１６に記憶されている初期値をパラメータに設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置内部に備えられる内部回路（１７）のパラメータを設定するパラメータ設定手段（１５）と、
外部から与えられる外部クロックが安定する前から内部クロックを出力する内部クロック出力手段（１１）と、
前記パラメータの初期値を記憶する初期値記憶手段（１６）と、
を備え、
前記パラメータ設定手段は、前記内部クロックに基づいて動作することにより、前記初期値記憶手段に記憶されている初期値を前記パラメータに設定することを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項２】
前記内部回路として、所定の電圧を出力する電源回路（１７）を備えることを特徴とする請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項３】
前記パラメータ設定手段は、前記初期値記憶手段に初期値が記憶されていないパラメータには、装置外部から得られた初期値を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の負荷駆動装置。
【請求項４】
前記パラメータ設定手段は、負荷を駆動するために行われる制御または演算のパラメータには、装置外部から得られた初期値を設定することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の負荷駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロック信号生成回路が生成するクロック信号に基づいて動作することにより負荷を駆動する負荷駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、水晶発振回路が生成するクロック信号、ＰＬＬ発振回路（ＰＬＬ：Phase Locked Loop）が生成するクロック信号、ＣＲ発振回路が生成するクロック信号のうち何れか１つを選択して論理回路に供給するクロック信号生成回路が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２０８８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術では、水晶発振回路が生成するクロック信号によりＰＬＬ発振回路を動作させていることから、水晶発振回路の動作が安定した後でないと、ＰＬＬ発振回路から安定したクロックを生成することができない。そのため、負荷の始動に時間を要してしまう場合がある。
そこで、本発明は、より素早く負荷を始動できるようにした負荷駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る負荷駆動装置によれば、パラメータ設定手段は、装置内部に備えられる内部回路のパラメータを設定する。内部クロック出力手段は、外部から与えられる外部クロックが安定して供給される前から内部クロックを出力する。初期値記憶手段は、パラメータの初期値を記憶する。そして、パラメータ設定手段は、内部クロックに基づいて動作することにより、初期値記憶手段に記憶されている初期値をパラメータに設定する。
【０００６】
この構成によれば、内部回路のパラメータには、外部クロックが安定する前から出力される内部クロックに基づいて初期値が設定される。そのため、外部クロックが安定する前であっても、内部回路を素早く始動することができ、ひいては、負荷駆動装置による負荷の駆動処理も素早く始動することができる。よって、より素早く負荷を始動することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態に係る負荷駆動装置の構成例を概略的に示すブロック図
【図２】負荷駆動装置による内部回路のパラメータの設定例を示す図
【図３】負荷駆動装置による初期化動作の一例を示すフローチャート
【図４】負荷駆動装置による駆動制御の一例を示すタイミングチャート
【図５】変形例に係る負荷駆動装置の構成例を概略的に示すブロック図（その１）
【図６】変形例に係る負荷駆動装置の構成例を概略的に示すブロック図（その２）
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、負荷駆動装置に係る一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に例示する負荷駆動装置１０は、内部ＣＲ発振回路１１、外部クロック信号判定回路１２、入力選択部１３、クロック信号生成回路１４、論理回路１５、フラッシュメモリ１６、電源回路１７、駆動回路１８を備える。また、負荷駆動装置１０は、外部クロック信号端子１０ａ、通信端子１０ｂ、駆動端子１０ｃを備える。外部クロック信号端子１０ａおよび通信端子１０ｂには、外部のマイクロコンピュータ２０が接続されている。以下、マイクロコンピュータ２０を単に「マイコン２０」と称する。
【０００９】
マイコン２０は、負荷駆動装置１０の動作全体を制御するものである。マイコン２０は、外部クロック信号端子１０ａを介して負荷駆動装置１０に外部クロック信号を供給する。マイコン２０および負荷駆動装置１０に電源が供給されると、マイコン２０は、負荷駆動装置１０への外部クロック信号の供給を開始する。但し、マイコン２０は、電源が供給された後、直ちに外部クロック信号を出力することができず、例えば初期動作が完了するまでは外部クロック信号を出力することができない。そのため、負荷駆動装置１０に電源が供給されてから外部クロック信号が安定して供給されるまでには、ある程度の時間を要する。
【００１０】
また、マイコン２０は、通信端子１０ｂを介して負荷駆動装置１０との間で各種の通信が可能である。負荷駆動装置１０に電源が供給されると、マイコン２０は、負荷駆動装置１０との各種通信を開始する。駆動端子１０ｃには、負荷３０が接続されている。この場合、負荷３０としては、図示しない車両のエンジンを駆動するためのアクチュエータ、インジェクタ、燃料ポンプなどが考えられる。即ち、この場合、負荷駆動装置１０は、素早い始動性が求められるシステムの一例であるエンジン制御システムに適用されている。
【００１１】
内部ＣＲ発振回路１１は、内部クロック出力手段の一例であり、この場合、負荷駆動装置１０の内部に設けられている。内部ＣＲ発振回路１１は、図示しないコンデンサや抵抗を含む周知の構成であり、負荷駆動装置１０に電源が供給された直後から、即ち、外部のマイコン２０から与えられる外部クロック信号が安定して供給される前から内部クロック信号を出力する。
【００１２】
外部クロック信号判定回路１２は、マイコン２０から与えられる外部クロック信号に、例えば途絶や周波数の乱れなどといった異常が発生していないか否かを判定する。
入力選択部１３は、外部クロック信号判定回路１２の判定結果に基づいて、内部クロック信号または外部クロック信号のうち何れか一方を選択する。即ち、入力選択部１３は、外部クロック信号に異常が発生している場合には、内部クロック信号を選択する。また、入力選択部１３は、外部クロック信号に異常が発生していない場合には、外部クロック信号を選択する。そして、入力選択部１３は、選択したクロック信号をクロック信号生成回路１４に出力する。負荷駆動装置１０に電源が投入された直後においては、内部クロック信号は安定して出力されているが、外部クロック信号は安定して供給されていない可能性が高い。そのため、負荷駆動装置１０に電源が投入された直後においては、内部クロック信号がクロック信号生成回路１４に与えられる傾向が強い。
【００１３】
クロック信号生成回路１４は、例えばＰＬＬ発振回路（ＰＬＬ：Phase Locked Loop）などで構成される回路である。クロック信号生成回路１４は、入力選択部１３から与えられるクロック信号に基づいて動作することにより、論理回路１５を動作させるためのメインクロック信号を生成して論理回路１５に出力する。即ち、クロック信号生成回路１４は、内部クロック信号に基づいて動作することによりメインクロック信号を出力することが可能であり、また、外部クロック信号に基づいて動作することによりメインクロック信号を出力することも可能である。
【００１４】
論理回路１５は、クロック信号生成回路１４から与えられるメインクロック信号に基づいて動作することにより、負荷３０を駆動するために必要な各種のパラメータの設定処理、制御処理、演算処理などを行う回路である。論理回路１５は、パラメータ設定手段の一例として機能するものであり、この場合、内部回路制御部１５ａと負荷駆動制御部１５ｂを備える。
【００１５】
内部回路制御部１５ａは、負荷駆動装置１０に電源が投入されて論理回路１５が始動すると、フラッシュメモリ１６に格納されている初期値を読み出して電源回路１７の出力電圧調整用パラメータとして設定する。この場合、フラッシュメモリ１６は、初期値記憶手段の一例として設けられており、少なくとも、電源回路１７に設定するパラメータの初期値を予め記憶している。なお、フラッシュメモリ１６は、内部クロック信号に基づいて動作可能、つまり、情報の読み出しや書き込みが可能な状態となっている。また、電源回路１７は、負荷駆動装置１０の内部に備えられる内部回路の一例として設けられており、所定の電圧を出力する。電源回路１７が出力する電圧は、負荷駆動装置１０の内部に備えられる各種の装置や回路に与えることができ、また、負荷駆動装置１０の外部に備えられる各種の装置や回路にも与えることができる。
【００１６】
負荷駆動制御部１５ｂは、マイコン２０から通信端子１０ｂを介して与えられる各種の設定値を制御処理用のパラメータおよび演算処理用のパラメータにそれぞれ設定する。制御処理用のパラメータとしては、例えば、負荷３０に与える駆動電流値、負荷３０の駆動時間、ＰＷＭ制御や定電流制御といった負荷３０の駆動モードなど、種々のパラメータが考えられる。また、演算処理用のパラメータとしては、例えば、駆動波形を整形するための各種の定数、ダイアグ情報を検出するための閾値など、種々のパラメータが考えられる。
【００１７】
負荷駆動制御部１５ｂは、制御処理用のパラメータおよび演算処理用のパラメータを設定すると、負荷３０を駆動するために必要な各種の制御処理および演算処理を行って駆動指令信号を生成する。そして、負荷駆動制御部１５ｂは、生成した駆動指令振動を駆動回路１８に出力する。駆動回路１８は、負荷駆動制御部１５ｂから与えられる駆動指令信号に基づいて負荷３０を駆動する。
【００１８】
また、負荷駆動制御部１５ｂは、マイコン２０から新たに設定値が与えられた場合には、その値により、制御処理用のパラメータおよび演算処理用のパラメータを適宜更新する。これにより、負荷駆動装置１０による駆動制御中において、制御処理用のパラメータおよび演算処理用のパラメータが適宜変更される。そのため、出力する駆動指令信号の内容、つまり負荷３０の駆動態様を適宜調整することが可能である。
【００１９】
また、マイコン２０から与えられる設定値には、電源回路１７のパラメータの設定値が含まれる場合がある。負荷駆動制御部１５ｂは、マイコン２０から電源回路１７のパラメータの設定値が与えられた場合には、その値により、電源回路１７のパラメータを適宜更新する。これにより、負荷駆動装置１０による駆動制御中において、電源回路１７のパラメータが適宜変更される。そのため、電源回路１７が出力する電圧を適宜調整することが可能である。
【００２０】
次に、内部回路制御部１５ａによる電源回路１７のパラメータの設定例について説明する。なお、図２には、説明の便宜上、２つの電源回路１７Ａ，１７Ｂが備えられている構成を示している。即ち、フラッシュメモリ１６には、電源回路１７Ａ用の初期値データＤａと、電源回路１７Ｂ用の初期値データＤｂが予め格納されている。フラッシュメモリ１６に予め格納されている初期値データは、例えば負荷駆動装置１０の出荷前に検査などにより調整された初期値データである。
【００２１】
内部回路制御部１５ａは、負荷駆動装置１０に電源が投入されると、フラッシュメモリ１６に格納されている初期値データＤａ，Ｄｂを内部レジスタ１５Ｒに転送する。そして、内部回路制御部１５ａは、内部レジスタ１５Ｒに転送した初期値データＤａを電源回路１７Ａに転送し、初期値データＤｂを電源回路１７Ｂに転送する。これにより、電源回路１７Ａ，１７Ｂのパラメータの初期値が予め調整された初期適正値に設定され、電源回路１７Ａ，１７Ｂから適正な電圧が出力されるようになる。
【００２２】
次に、負荷駆動装置１０が電源投入直後に行う初期化動作の流れについて説明する。即ち、図３に例示するように、負荷駆動装置１０は、電源が投入されると、マイコン２０から与えられる外部クロック信号に異常が発生していないか否かを判定する（Ｓ１）。負荷駆動装置１０は、外部クロック信号に異常が発生している場合（Ｓ１：ＹＥＳ）には、内部クロック信号を選択してクロック信号生成回路１４に出力する（Ｓ２）。一方、負荷駆動装置１０は、外部クロック信号が正常である場合（Ｓ１：ＮＯ）には、外部クロック信号を選択してクロック信号生成回路１４に出力する（Ｓ３）。そして、負荷駆動装置１０は、クロック信号生成回路１４が出力するメインクロック信号が安定したか否かを判定する（Ｓ４）。
【００２３】
負荷駆動装置１０は、メインクロック信号が安定すると（Ｓ４：ＹＥＳ）、フラッシュメモリ１６に記憶されている初期値を電源回路１７のパラメータに設定する（Ｓ５）。また、負荷駆動装置１０は、マイコン２０から与えられる制御処理用の初期値を、負荷３０を駆動するための制御処理のパラメータに設定する（Ｓ６）。また、負荷駆動装置１０は、マイコン２０から与えられる演算処理用の初期値を、負荷３０を駆動するための演算処理のパラメータに設定する（Ｓ７）。これにより、電源回路１７のパラメータ、制御処理用のパラメータ、演算処理用のパラメータにそれぞれ初期値が設定され、負荷駆動装置１０は、負荷３０の駆動制御が可能な状態となる。なお、負荷駆動装置１０は、ステップＳ６，Ｓ７の実行順を逆にした構成としてもよい。
【００２４】
次に、負荷駆動装置１０による駆動制御の流れをタイミングチャートに基づいて説明する。即ち、図４に例示するように、負荷駆動装置１０に電源が投入された直後においては、内部クロック信号は電源投入直後から安定して出力されるが、外部クロック信号は安定して供給されるようになるまでにある程度の時間を要する。そのため、負荷駆動装置１０は、電源投入後直後においては外部クロック信号が異常であると判定し、内部クロック信号を選択する。そして、負荷駆動装置１０は、クロック信号生成回路１４の動作が安定するまでの所定の安定時間Ｔ１が経過すると、内部クロック信号に基づくメインクロック信号の出力を開始する。なお、安定時間Ｔ１は、クロック信号生成回路１４の性能などの要因に応じて変動する場合がある。
【００２５】
そして、負荷駆動装置１０は、内部クロック信号に基づくメインクロック信号により動作することにより、初期化動作を行う。初期化動作においては、負荷駆動装置１０は、例えば、当該負荷駆動装置１０の自己診断処理、電源回路１７のパラメータに初期値を設定する処理、制御処理用のパラメータおよび演算処理用のパラメータに初期値を設定する処理を行う。即ち、初期化動作では、クロック信号に高い精度が要求されない処理が行われる。
【００２６】
電源投入後からある程度の時間が経過すると、外部クロック信号が安定して供給されるようになる。負荷駆動装置１０は、外部クロック信号のパルスが所定の判定時間Ｔ２以上継続して出力された場合には、外部クロック信号が安定したと判定する。なお、判定時間Ｔ２は、適宜変更して設定することができる。そして、負荷駆動装置１０は、外部クロック信号が安定したと判定すると、内部クロック信号に代えて外部クロック信号を選択する。
【００２７】
負荷駆動装置１０は、外部クロック信号を選択すると、クロック信号生成回路１４の動作を一旦停止し、その後、クロック信号生成回路１４を再び動作させる。そして、負荷駆動装置１０は、クロック信号生成回路１４の動作が安定するまでの所定の安定時間Ｔ３が経過すると、外部クロック信号に基づくメインクロック信号の出力を開始する。なお、安定時間Ｔ３は、クロック信号生成回路１４の性能などの要因に応じて変動する場合がある。
【００２８】
そして、負荷駆動装置１０は、外部クロック信号に基づくメインクロック信号により動作することにより、論理回路１５による制御処置および演算処理に基づいて負荷３０の駆動制御を継続する。即ち、負荷駆動装置１０は、初期化動作から通常動作に移行する。なお、通常動作に移行した後においても、外部クロック信号に異常が発生する可能性がある。そのため、負荷駆動装置１０は、通常動作に移行すると、外部クロック信号に異常が発生していないか否かを監視する。そして、負荷駆動装置１０は、通常動作において外部クロック信号に異常が発生した場合には、再び内部クロックに基づくメインクロック信号による動作に移行する。これにより、負荷駆動装置１０は、最低限の機能動作が可能な状態で維持される。
【００２９】
負荷駆動装置１０によれば、少なくとも電源回路１７のパラメータには、外部クロック信号が安定する前から出力される内部クロック信号に基づいて初期値を設定することができる。そのため、外部クロック信号が安定する前であっても、電源回路１７を素早く始動することができ、ひいては、負荷駆動装置１０による負荷３０の駆動処理も素早く始動することができる。よって、より素早く負荷３０を始動することができる。
【００３０】
また、負荷駆動装置１０によれば、負荷３０を駆動するために行われる制御処理および演算処理のパラメータにも、外部クロック信号が安定する前から出力される内部クロック信号に基づいて、マイコン２０から与えられる初期値を設定することができる。そのため、外部クロック信号が安定する前であっても、負荷３０を駆動するための制御処理および演算処理を素早く始動することができ、ひいては、負荷駆動装置１０による負荷３０の駆動処理も素早く始動することができる。よって、より素早く負荷３０を始動することができる。
【００３１】
また、従来においては、負荷３０を駆動するために必要な各種のパラメータは、外部のマイコン２０から設定されるようになっていた。そして、そのマイコン２０は、負荷駆動装置に与える外部クロック信号が安定してからパラメータの設定処理を行うようになっていた。即ち、マイコン２０は、外部クロック信号の出力が安定するまでは待ち状態となっていた。待ち状態となったマイコン２０は、パラメータに設定すべき設定値を保持する処理や外部クロック信号が安定したか否かを判定する処理などを行う必要があり、従って、マイコン２０の処理負荷が高くなる傾向がある。
【００３２】
負荷駆動装置１０によれば、外部クロック信号が安定する前から、電源回路１７のパラメータに対する初期値の設定、制御処理および演算処理のパラメータに対する初期値の設定を行うことができる。即ち、負荷駆動装置１０によれば、負荷３０の駆動制御のうち初期的な処理については外部クロック信号が安定する前から行うことができる。従って、マイコン２０を待ち状態としてしまうことを回避でき、マイコン２０の処理負荷を低減することができる。
【００３３】
また、負荷駆動装置１０によれば、外部クロック信号が安定する前から初期値が設定される内部回路として、電源回路１７を備えている。従って、負荷駆動装置１０に電源が投入された直後から電源回路１７を動作させることができ、負荷３０の一層素早い起動に寄与することができる。
【００３４】
また、負荷駆動装置１０によれば、フラッシュメモリ１６に初期値が記憶されていないパラメータ、この場合、制御処理用のパラメータおよび演算処理用のパラメータには、装置外部のマイコン２０から得られた初期値が設定される。従って、フラッシュメモリ１６に初期値が記憶されていないパラメータについても、より素早く初期値を設定することができ、負荷３０の一層素早い起動に寄与することができる。なお、負荷駆動装置１０は、制御処理用のパラメータや演算処理用のパラメータの初期値もフラッシュメモリ１６に記憶しておく構成としてもよい。この構成によれば、負荷駆動装置１０単独で各種パラメータを素早く設定することができ、負荷３０の一層素早い起動に寄与することができる。
【００３５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
例えば、図５に例示するように、負荷駆動装置１０は、内部ＣＲ発振回路１１に代えて、水晶発振回路４１を備える構成としてもよい。なお、水晶発振回路４１も、内部クロック出力手段の一例である。この構成によっても、より素早い負荷３０の始動に寄与することができる。
【００３６】
また、図６に例示するように、負荷駆動装置１０は、内部ＣＲ発振回路１１が生成する内部クロック信号またはクロック信号生成回路１４が生成するクロック信号のうち何れか一方を、論理回路１５に与えるメインクロック信号として選択する構成としてもよい。この場合、クロック信号生成回路１４は、外部クロック信号に基づいてクロック信号を出力する構成である。この構成によれば、内部クロック信号が選択された場合には、その内部クロック信号がそのままメイククロック信号として論理回路１５に与えられる。そのため、論理回路１５の動作周波数が遅くなってしまうおそれがある。しかし、論理回路１５の動作周波数が遅くなったとしても初期化処理や自己診断処理などの始動は十分に可能である。従って、この構成によっても、より素早い負荷３０の始動に寄与することができる。
【００３７】
また、負荷駆動装置１０を適用可能なシステムは、エンジン制御システムに限られず、種々のシステムに適用することができる。本実施形態に係る負荷駆動装置は、外部クロック信号が安定する前から内部クロック信号に基づいて動作を開始するものである。そのため、特に、素早い始動性が求められるシステムに好適である。
また、初期値記憶手段は、フラッシュメモリ１６に限られるものではなく、その他の記憶媒体で構成してもよい。また、内部回路は、電源回路１７に限られるものではなく、負荷駆動装置１０の内部に備えられる回路であれば、電源回路１７以外の回路であってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
図面中、１０は負荷駆動装置、１１は内部ＣＲ発振回路（内部クロック出力手段）、１５は論理回路（パラメータ設定手段）、１６はフラッシュメモリ（初期値記憶手段）、１７は電源回路（内部回路）を示す。
【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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