电子控制装置制造方法

文档序号:6305130阅读:131来源:国知局
电子控制装置制造方法
【专利摘要】本发明所涉及的电子控制装置通过监视输出电压上所产生的波动电压,从而检测出恒压电源发生异常的征兆。作为多信道AD转换器(124A)的基准电压(Vref),施加恒压电源(110)的第1输出电压(Vad),输入利用第1电源滤波器(119)对第1输出电压(Vad)进行平滑后的监视信号(Ma1),以作为输入信号电压。微处理器(121)定期地将监视信号(Ma1)的数字转换数据写入到移位寄存器(SRGi),根据最新的规定个数的数据的最大值和最小值,计算出最大偏差,若该最大偏差超过规定的阈值,则判定为电源异常。
【专利说明】电子控制装置

【技术领域】
[0001]本发明涉及具备由恒压电源供电的微处理器和多信道AD转换器的电子控制装置,尤其涉及一直对恒压电源是否发生电源异常进行监视的、经改良的电子控制装置。

【背景技术】
[0002]汽车用的车载电子控制装置等中,已知一种具备微处理器的电压监视装置,该微处理器对向AD转换器的基准电源端子供电的电源电压进行监视,并对数字转换值的变动进行监视。
例如在日本专利特开平09 - 027749号公报(专利文献I)(参照图1)中,揭示了一种电压监视装置,该电压监视装置具有利用要监视的模拟输入电压(例如为Vcc)生成比其值要低的额定电压Vz的电路(电阻I和齐纳二极管2),以及模拟/数字转换器3,且该电压监视装置与通常的A/D转换器的使用方法相反,连接成将要监视的模拟输入电压输入到基准电压端子3s、且将额定电压Vz输入到模拟输入端子3a,而且该电压监视装置还具备对由上述模拟/数字转换器所输出的数字值的变动进行监视的CPU4。利用该电压监视装置,能够提供可对电压变动进行精密地监视、且更容易变更比较电压的装置。
[0003]另外,在日本专利特开2009 — 022152号公报(专利文献2)(参照图14)中,揭示了一种车载电子控制装置用的恒压电源,该恒压电源具有多种稳定输出电压,对各个输出电压是否发生异常进行检测,且进行综合性的异常处理。作为检测各个输出电压是否发生异常、且进行综合性的异常处理的恒压电源,生成高精度小容量的5V输出电压Vad、低精度大容量的5V输出电压Vif、以及低精度大容量3.3V的输出电压Vcp,而且生成低精度小容量的2.8V输出电压Vup和高精度小容量的3.3V输出电压Vsb之中的至少一个,并且判定信号输入电路以例如输出电压Vad的分压电压为基准,将输出电压Vif的分压电压、输出电压Vcp的分压电压、输出电压Vup的分压电压及输出电压Vsb的分压电压的比较结果进行逻辑合成,将相对电压信息ER2.ER3.ER4.ER5输入至微处理器,微处理器根据这些相对电压信息,包括比较基准电压在内进行综合性的判断,进行异常通知或者对发生异常的信息进行保存。另外,上述各个标号表示各个专利文献中所记载的标号。
现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1:日本专利特开平09 - 027749号公报(摘要部分、图1)
专利文献2:日本专利特开2009 - 022152号公报(摘要部分、图14)


【发明内容】

发明所要解决的技术问题
[0005]根据上述专利文献I中所揭示的电压监视装置,构成为将要监视的模拟输入电压输入到基准电压端子,且将额定电压(基准电压)输入到模拟输入端子,由此因为作为基准电压的额定电压只要低于要监视的模拟输入电压值即可,因此能够利用齐那二极管等简单的电路根据要监视的模拟输入电压(例如电源电压Vcc)来生成该额定电压。
然而,齐那二极管的电压特性因不同的成品而有所偏差,要监视的基准电压也同样存在着偏差,因此存在着无法判断所得到的结果中哪些是正确的这样的不确定因素。为了对其进行确定,要根据齐那二极管的成品特性来进行初始校正,还要对与大范围的环境温度变化相对应的温度特性进行修正,因此存在无法实现低价的问题。
[0006]上述专利文献2中所揭示的车载电子控制装置存在如下问题:将多个恒压电源电路中具有高精度的输出电压精度的恒压电源电路的输出电压作为比较基准电压,进行多个恒压电源电路的输出电压是否在允许变动幅度内的范围比较,检测出是否个别发生异常,因此,较难相对地比较作为比较基准的高精度电压是否存在波动脉动变化,无法进行正确的异常判定,并且无法定量地把握波动变化的大小。
[0007]本发明的第一目的在于得到一种低价的电子控制装置,在该电子控制装置中,SP使是为了判定恒压电源的输出电压是否发生异常,也无需作为判定基准的高精度的基准电压,或者无需进行初始校正处理。
[0008]另外,本发明的第二目的在于得到一种低价的电子控制装置,在该电子控制装置中,为了检测出是否发生作为电源发生异常的征兆的电压脉动,能够定量地检测出输出电压的波动分量。
解决技术问题所采用的技术方案
[0009]本发明所涉及的电子控制装置包括恒压电源,该恒压电源具有恒压控制电路部,该恒压控制电路部利用从外部电源提供的输入电源电压,从供电对象不同的多个输出电压之中,以分配供电或者分割供电的方式提供第I输出电压或者第2输出电压;以及
主控制电路部,该主控制电路部包括多信道AD转换器、微处理器、程序存储器以及RAM存储器,且它们互相协作,随着开关传感器组和模拟传感器组的动作状态,对电负载组进行驱动控制,其中,该多信道AD转换器由多个所述输出电压之中精度最高的第I输出电压来供电,该微处理器由所述第2输出电压来供电,
所述多信道AD转换器生成与施加到基准电压端子的基准电压和输入信号电压之间的比率成正比的数字输出,在所述比率为I时,根据规定比特数η的分辨率,生成最大数字输出 2η — I。
[0010]另外,对于所述基准电压端子,作为基准电压施加所述第I输出电压,并且作为所述多信道AD转换器的输入信号电压的其中之一,输入平滑电源监视器信号以作为电源监视电压,或者,对于所述基准电压端子,施加从所述第I输出电压经由基准电源滤波器对波动分量进行抑制后的电压,以作为基准电压,并且作为所述多信道AD转换器的输入信号电压的其中之一,输入非平滑电源监视器信号以作为电源监视电压,
所述平滑电源监视器信号是从所述第I输出电压的分压电压经由第I电源滤波器对波动分量进行抑制后的平滑电压,确定所述分压电压的分压比,以使得所述滤波电压在所述基准电压的波动最低值以下,
所述非平滑电源监视器信号是所述第I输出电压的分压电压,确定所述分压电压的分压比,以使得所述分压电压在所述基准电压的波动最低值以下,
所述微处理器与所述程序存储器协作,定期地将所述平滑电源监视器信号或者非平滑电源监视器信号的数字转换值输入到由所述RAM存储器构成的移位寄存器中,计算出最新的规定个数的所述数字转换值的最大值与最小值之间的偏差、即最大偏差,若所计算出的最大偏差超过规定的阈值,则判定为所述恒压电源发生异常。
发明效果
[0011]本发明所涉及的电子控制装置对多信道AD转换器的基准电压端子和模拟输入端子其中的一个,施加由恒压电源所生成的多个输出电压之中精度最高的输出电压、即第I输出电压,或者其分压电压,而对另一个施加所述第I输出电压的平滑电压或者其分压电压,通过将其中一方作为平滑电压,将另一方作为非平滑电压,由此根据所得到的数字转换值来计算出所述第I输出电压的波动偏差电压,由此判定所述恒压电源是否发生异常。
另外,为了判定高精度的输出电压的精度是否适当,需要精度更高的比较基准电压,而且很难得到低价的比较基准电压,然而,若在产品出货检查时判定为正常的恒压电源发生异常,则通常会关注于输出电压发生波动变动的情况,从而能够通过检查出该波动变动的发生,以检查出恒压电源发生异常。
因而具备如下效果:根据包含波动分量的基准电压或电源监视电压、以及对波动分量进行平滑后的电源监视电压或基准电压,进行数字转换,从而使所得到的数字转换值生成波动,能够简单地以数字值来检测出所述第I输出电压的波动分量,通过将其与规定的阈值进行对比,从而一直监视所述恒压电源是否发生异常,能够快速地检测出发生异常的情况。
另外,比较基准电压和电源监视电压之中,对其中一个进行平滑以生成另一个,由于无需重新准备高精度的比较基准电压,因此具有能够以低价的结构来正确地进行异常判定的效果。

【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1是本发明的实施方式I的电子控制装置的整体结构图。
图2是本发明的实施方式I的电子控制装置的局部详细电路图。
图3是本发明的实施方式I的电子控制装置的异常电压波形的特性曲线图。
图4是用于说明本发明的实施方式I的电子控制装置的动作的流程图。
图5是本发明的实施方式2的电子控制装置的整体结构图。
图6是本发明的实施方式2的电子控制装置的局部详细电路图。
图7是用于说明本发明的实施方式2的电子控制装置的动作的流程图。
图8是本发明的实施方式3的电子控制装置的整体结构图。
图9是本发明的实施方式3的电子控制装置的局部详细电路图。
图10是用于说明本发明的实施方式3的电子控制装置的动作的流程图。

【具体实施方式】
[0013]下面,利用附图,对本发明的电子控制装置的优选实施方式进行说明。此外,在各图中,对相同或相当的部分标上相同的标号,并进行说明。
[0014]实施方式I
首先,关于本发明实施方式I的电子控制装置的详细结构,利用图1所示的整体结构图和图2所示的局部详细电路图来进行说明。 在图1中,例如从作为车载电池的外部电源101经由电源继电器的输出接点102a向电子控制装置100A施加输入电源电压Vb,并且即使在输出接点102a闭合时也从外部电源101直接施加微小功率用的辅助电源电压Vbb。
根据与电源开关103相联动的电源开关信号PWS,通过经由未图示的基础电路来导通驱动激励晶体管112a,从而激励电源继电器的励磁线圈102b。即使电源开关103闭合时,也利用电子控制装置100A对激励晶体管112a进行控制,从而使得根据由后述的微处理器121所产生的自保持指令信号DRV,经由激励电阻112b进行持续通电,并延迟规定时间进行去激励。
[0015]电子控制装置100A连接有第I模拟传感器104、第2模拟传感器105、开关传感器组106、以及电负载组107。模拟传感器组108包括第I模拟传感器104和第2模拟传感器105,该第I模拟传感器104将后述的第I输出电压Vad作为电源进行动作,将例如电位计作为传感器而得到的检测信号电压与相应的第I输出电压Vad的值成正比地发生变动,该第2模拟传感器105以输入电源电压Vb或第I输出电压Vad作为电源进行动作,通过使传感器内部具有高精度的恒压控制电路部或者额定电流控制电路部,从而传感器的检测信号电压不会受到相应的第I输出电压Vad的脉冲变动的影响。
[0016]内置于电子控制装置100A的恒压电源110生成对输入电源电压Vb进行降压后得到的稳定电压,即第I输出电压Vad、第2输出电压Vcp、第3输出电压Vif,并且还生成对辅助电源电压Vbb进行降压后得到的稳定电压,即第4输出电压Vup。
主控制电路部120A由微处理器121、程序存储器122A、运算处理用的RAM存储器123、多信道AD转换器124A、输入接口电路125、输出接口电路126构成,这些结构要素通过数据线互相连接。
[0017]向与微处理器121协作的程序存储器122A中写入将成为图4中后述的校正处理单元403b、异常判定单元408、以及异常判定对象更新单元409的控制程序。
RAM存储器123包括后述的移位寄存器SRGi和SFTj,并从第2输出电压Vcp、第4输出电压Vup经由二极管113a、113b对其进行供电。对于多信道AD转换器124A,从图2中后述的电源监视电路130A输入电源监视器信号Ma1、Mb2、Mb3,并且输入从第I模拟传感器104经由噪声滤波器140而输入的第I模拟信号Alk和从第2模拟传感器105经由噪声滤波器150而输入的第2模拟信号A2j。
[0018]从开关传感器组106经由上级输入接口电路160向输入接口电路125输入导通或截止信号。基于输入电源电压Vb进行动作的上级输入接口电路160由信号电压电平的转换电路和噪声滤波器电路构成。通过下级输出接口电路170将电负载组107连接至输出接口电路126。基于输入电源电压Vb进行动作的下级输出接口电路170由进行信号电压电平的转换的功率晶体管电路构成。
[0019]第I输出电压Vad是例如DC5V±20mV/20mA的高精度小容量的电源,对多信道AD转换器124A,噪声滤波器140、150,第1、第2模拟传感器104、105的一部分进行供电。此处,在对第1、第2模拟传感器104、105进行供电的供电电路上串联地连接有用于进行短路保护的缓冲放大器114,第2模拟传感器105的局部基于输入电源电压Vb进行工作。
第2输出电压Vcp是例如DC3.3V±0.3V/500mA的低精度大容量的电源,且对微处理器121、程序存储器122A、RAM存储器123进行供电。 第3输出电压Vif是例如DC5V±0.2V/200mA的低精度大容量的电源,且对输入接口电路125和输出接口电路126进行供电。
[0020]第4输出电压Vup是例如DC3.3V±0.3V/20mA的低精度小容量的电源,且在将电源继电器的输出接点102a开路时,对RAM存储器123进行供电。利用内置于恒压电源110内的未图示的多个恒压控制电路部分别对这些输出电压进行分压,以进行供电。第I输出电压Vad和第3输出电压Vif的输出电压的精度各不相同,但是具有相同的额定电压,因此,只要将输出电压精度设为高精度,则能够由一个恒压控制电路部进行分压供电。
另外,在微处理器121是低速工作的小容量存储器的情况下,使用DC5V作为第2输出电压Vcp,在此情况下,能够由一个恒压控制电路部对第I输出电压Vad、第2输出电压Vcp和第3输出电压Vif进行分压供电。
[0021]在图2中,对多信道AD转换器124A直接施加第I输出电压Vad,以作为该电源电压Vcc和基准电压Vref。另外,作为多信道AD转换器124A的输入信号,输入由电源监视电路130A生成的平滑电源监视器信号MaU第2电源监视器信号Mb2、第3电源监视器信号Mb3、以及由噪声滤波器140和150输出的第I模拟信号Aik、第2模拟信号A2j。
平滑电源监视器信号Mal是从第I输出电压Vad经由分压电阻115a、116a、以及第I电源滤波器119而得到的信号,第I电源滤波器119由平滑电阻117和平滑电容器118构成。
第2电源监视器信号Mb2直接连接到第2输出电压Vcp。第3电源监视器信号Mb3是从第3输出电压Vif经由分压电阻115c、116c而得到的信号。
[0022]第I模拟信号Alk是从第I模拟传感器104经由噪声滤波器140而得到的多个模拟信号,噪声滤波器140由用于隔断外来高频噪声的旁路电容器142、输入电阻141和输出侧电容器143构成。
第2模拟信号A2j是从第2模拟传感器105经由噪声滤波器150而得到的多个模拟信号,噪声滤波器150由用于隔断外来高频噪声的旁路电容器152、输入电阻151和输出侧电容器153构成。多信道AD转换器124A生成与基准电压Vref和输入信号电压Vin之间的比率Vin/Vref成正比的数字输出,该基准电压Vref施加到基准电压端子,该输入信号电压Vin是平滑电源监视器信号MaU第2电源监视器信号Mb2、第3电源监视器信号Mb3、第I模拟信号Aik、第2模拟信号A2j等的输出信号电压,当Vin/Vref = I时,根据规定的比特数η的分辨率,生成满量程的数字输出Dout = 2η — I ο因而,若分辨率为10比特,则Dout =1023,所以若基准电压Vref为DC5V,则能够以输入信号电压Vin的最小单元来识别出5mV。
[0023]图3示出了电子控制装置100A的异常电压波形的特性曲线图,在该图3中,纵轴表不发生异常状态时第I输出电压Vad的输出电压,横轴表不经过时间,根据该异常特性波形可知:发生异常时的第I输出电压Vad含有波动频率为50KHz、且波动振幅为±70mV的波动分量。
在正常状态下,第I输出电压Vad维持在DC5V±20mV的精度,其中,成为波动分量为±5mV以下、且波动频率也在数Hz以下的低振幅低频率的稳定输出电压。
[0024]由此,恒压电源110的输出电压波形具有如下倾向:在正常状态下为低振幅低频率的波动输出电压,而在异常状态下则波动振幅根据情况增大,且随着波动振幅的增大而使波动频率也变高。
另一方面,多信道AD转换器124A为了对一个输入信号电压Vin进行数字转换所需的转换用时间例如为3 μ sec,若波动频率变大,则数字转换精度会下降。
然而,在波动频率变大时,波动振幅也会变大,因此若是分辨率为5mV的多信道AD转换器124A,则能够可靠地检测到发生异常状态的情况。
[0025]设置于第I及第2模拟传感器104、105的输入电路中的噪声滤波器140、150包括旁路电容器142、152,该旁路电容器142、152用于对由模拟输入电路所产生的数1Hz?数KHz以上的噪声信号进行抑制,并且对数MHz?数1MHz频带的外来高频噪声进行抑制。另夕卜,作为噪声滤波器,尽可能地增大平滑常数(即,减小拐点频率),则更能提高噪声的抑制效果,另一方面,若使平滑常数过大(即,使拐点频率过小),则会使传感器的响应性变差。因此,在传感器的响应性所允许的范围内,使用具有尽可能大的平滑常数(即,尽可能小的拐点频率)的噪声滤波器。因此,至少在对第I模拟传感器104设置噪声滤波器140的情况下,例如采用具有20Hz的第I拐点频率的低通滤波器,在对第2模拟传感器105设置噪声滤波器150的情况下也同样。
[0026]第I电源滤波器119的滤波常数用于对第I输出电压Vad处于异常状态时的、波动频率为数1Hz?数1KHz以上的波动分量进行平滑,且该第I电源滤波器119是具有例如为1Hz的第2拐点频率的低通滤波器。这是因为在第I输出电压Vad中产生波动分量的情况下,为了能够快速地检测出异常,至少噪声滤波器140的平滑常数小于第I电源滤波器119的平滑常数,且第I电源滤波器119处于平滑特性更好的状态这一点至关重要。
[0027]实施方式I所涉及的电子控制装置100A具有上述结构,下面基于图4的用于说明动作的流程图,详细地说明动作以及作用。
首先,在图1、图2中,电源开关103闭路,若电源继电器的输出接点102a闭路,则具有I个或多个恒压控制电路部的恒压电源110根据由外部电源101所提供的输入电源电压Vb,以分配供电或者分割供电的方式提供供电对象不同的第I输出电压Vad、或者第2输出电压Vcp、或者第3输出电压Vif。
微处理器121随着第2输出电压Vcp的上升而开始工作,程序存储器122A及多信道AD转换器124A协作,与开关传感器组106和模拟传感器组108的动作状态相联动地对电负载组107进行驱动控制。向多信道AD转换器124A的电源端子和基准电压端子直接施加第I输出电压Vad。
[0028]此处,平滑电源监视器信号Mal是利用第I电源滤波器119对第I输出电压Vad进行平滑后得到的信号,多信道AD转换器124A的基准电压Vref正是第I输出电压Vad,因此,若第I输出电压Vad正常,则平滑电源监视器信号Mal的数字转换值成为与由分压电阻115a、116a所得到的分压比成正比的固定值。然而,若因第I输出电压Vad发生异常而产生了波动分量,则对于基准电压Vref发生波动的情况,利用第I电源滤波器119对平滑电源监视器信号Mal进行平滑以抑制波动,因此,平滑电源监视器信号Mal的数字转换值发生波动增益或波动衰减。
微处理器121如图4中后述的那样,检测出该波动振幅,判定第I输出电压Vad是否发生异常。确定分压电阻115a、116a的分压比,以使由平滑电源监视器信号Mal所得到的平滑输出电压在发生波动的第I输出电压Vad的最小值以下。
[0029]第2、第3电源监视器信号Mb2、Mb3是以正常动作且高精度的第I输出电压Vad作为基准,用于判定低精度的第2、第3输出电压Vcp、Vif是否发生异常的电源监视输入,微处理器121如图4中后述的那样,对第2、第3电源监视器信号Mb2、Mb3的平均值和波动振幅进行监视,从而判定第2、第3输出电压Vcp、Vif是否发生异常。
[0030]对于第I模拟信号Alk,无论基准电压Vref正常、或者在低频处发生波动,只要是对噪声滤波器140没有影响的低频区域,则第I模拟信号Alk本身与第I输出电压Vad的波动成正比地发生波动,因此,其数字转换值不会发生波动,能获得与由电位器即第I模拟传感器104所得到的分压比成正比的值。若第I输出电压Vad的波动频率变得更大,则利用噪声滤波器140对第I模拟信号Alk进行平滑,而不对基准电压Vref进行平滑,因此,第I模拟信号Alk的数字转换值发生波动增益或波动衰减,导致无法获得正确的分压比。然而,在此状态下,能预先通过对平滑电源监视器信号Mal的监视来进行异常判定。
[0031]第2模拟信号A2j能与第I输出电压Vad的变动无关地得到作为传感器的信号电压,但是存在如下问题:若多信道AD转换器124A的基准电压Vref发生变动,则该数字转换值与基准电压Vref成反比地进行变动。因而,在本实施方式中,如图4中后述的那样,计算出数字转换值的移动平均值并除去波动分量,从而得到数字转换值。
[0032]在图4中,工序400是微处理器121以例如至少1msec以下的周期定期地开始执行模拟信号处理的步骤。
随后的工序401是读出缓冲存储器BFM的内容并转送到RAM存储器123的规定区域的步骤,其中,该缓冲存储器BFM设置在多信道AD转换器124A内,且在该缓冲存储器BFM中存储有各种输入信号电压Vin的数字转换值。
随后的工序402是如下步骤:将平滑电源监视器信号MaU第2电源监视器信号Mb2、第3电源监视器信号Mb3的数字转换值存储到由移位寄存器SRGi = SRG0、SRG2、SRG3所构成的第I至第3的先入先出表格中,并且将第2模拟信号A2j (j = 1、2、…)的数字转换值存储到由移位寄存器SFTj = SFT1、SFT2、…所构成的多个先入先出表格中,在I个先入先出表格中存储有例如16个10比特的数字转换值,若超过16个,则从最早的数据开始依次排出。
[0033]随后的工序403a是如下步骤:对于在工序402中分别存储于移位寄存器SRG2、SRG3中的最新的预定个数的数字转换值,用各个移位寄存器的总和除以加算个数,从而计算出移动平均值。
后续的工序403b是如下步骤:对于在工序402中分别存储于移位寄存器SFT1、SFT2、…中的最新的预定个数的数字转换值,用各个移位寄存器的总和除以加算个数,从而计算出移动平均值,该步骤对应于校正处理单元,该校正处理单元用于除去与第2模拟信号A2j相对应的数字转换值的波动分量。
[0034]后续的工序404是判定是否处于异常判定时期的判定步骤,在开始运转时、或处于运转中以例如100msec以下的周期定期地判定为“是”,并转移至工序405,在不进行异常判定时,判定为“否”,并转移至工序409。工序405是如下步骤:对于在工序402中分别存储于移位寄存器SRGO、SRG2、SRG3中的最新的预定个数的数字转换值之中的任一个,计算出最大值和最小值之间的偏差、即最大偏差,但是优选进行诸如将实际的最大值和最小值除外,并将第二大值和第二小值之间的偏差作为最大偏差等的更为可靠的统计处理。
[0035]工序406a是如下判定步骤:对于平滑电源监视器信号MaU第2电源监视器信号Mb2和第3电源监视器信号Mb3的数字转换值之中的任一个,将其与预先设定的最大偏差的判定阈值进行对比,判定由工序405所计算出的最大偏差是否过大,若为过大,则判定为“是”,并转移至工序407a,若为正常,则判定为“否”、并转移至工序406b。
[0036]工序407a中,进行异常通知,或者至少将异常发生信息写入RAM存储器123的规定区域中,然后转移至工序406b。工序406a是如下判定步骤:对于第2电源监视器信号Mb2和第3电源监视器信号Mb3的数字转换值之中的任一个,将其与预先设定的目标频带值进行对比,判定由工序403a所计算出的移动平均值是否过大或过小,若为过大或过小,则判定为“是”,并转移至工序407b,若为正常,则判定为“否”,并转移至工序409。工序407b中,进行异常通知,或者至少将异常发生信息写入RAM存储器123的规定区域中,然后转移至工序409。由工序405至工序407b所构成的工序模块408对应于异常判定单元。
[0037]工序409是对应于异常判定对象更新单元的步骤,该异常判定对象更新单元按照从SRGO至SRG2、从SRG2至SRG3、从SRG3至SRGO的顺序依次地对由工序405所选择的移位寄存器的编号进行更新。在后续的动作结束工序410中,微处理器121执行其它的控制程序,在例如1msec的期间内恢复移动至动作开始工序400。工序409在相同的运算循环中限定为I个监视信号电压来进行异常判定,从而缩短从工序400至工序410的移动时间。
[0038]根据上述说明可知:实施方式I所涉及的电子控制装置100A具备恒压电源110和主控制电路120A,其中,该恒压电源110具有I个或多个恒压控制电路部,该恒压控制电路部根据由外部电源101所提供的输入电源电压Vb,以分配供电或者分割供电的方式提供供电对象不同的第I输出电压Vad、或者第2输出电压Vcp、或者第3输出电压Vif ;该主控制电路120A具有由第2输出电压Vcp进行供电的微处理器121、程序存储器122A、RAM存储器123、以及由第I输出电压Vad进行供电的多信道AD转换器124A,它们互相协作地随着开关传感器组106和模拟传感器组108的动作状态,对电负载组107进行驱动控制,
多信道AD转换器124A生成与施加到基准电压端子的基准电压Vref和输入信号电压Vin之间的比率(Vin/Vref)成正比的数字输出,在该比率为I时,根据规定比特数η的分辨率,生成最大数字输出Dout = 2η — I。
[0039]作为基准电压Vref向所述基准电压端子施加多个所述输出电压之中精度最高的第I输出电压Vad,并且作为多信道的输入信号电压Vin的其中之一,输入平滑电源监视器信号Mal以作为电源监视电压,平滑电源监视器信号Mal是从第I输出电压Vad的分压电压经由第I电源滤波器119进行波动分量抑制后得到的平滑电压,确定所述分压电压的分压比,以使得该平滑电压在基准电压Vref的波动最低值以下,
微处理器121与程序存储器122A协作,定期地将平滑电源监视器信号Mal的数字转换值输入到由RAM存储器123构成的移位寄存器SRGO中,计算出最新的规定个数的所述数字转换值的最大值与最小值之间的偏差、即最大偏差,若所计算出的最大偏差超过规定的阈值,则判定为恒压电源110发生异常。
[0040]利用第2或第3恒压控制电路部来生成第2输出电压Vcp或者第3输出电压Vif其中之一或者两者,该第2或第3恒压控制电路部与生成第I输出电压Vad的所述恒压控制电路部分离,
作为多信道AD转换器124A的多信道的输入信号电压Vin的其中之一,输入成为电源监视电压的第2电源监视器信号Mb2或第3电源监视器信号Mb3之中的至少一个,
第2电源监视器信号Mb2是第2输出电压Vcp的值,该第2输出电压Vcp的最大值在基准电压Vref的最小值以下,
第3电源监视器信号Mb3是对设置于主控制电路部120A中的输入接口电路125和输出接口电路126进行供电的第3输出电压Vif的分压电压,确定所述分压电压的分压比,以使得该分压电压的最大值在基准电压Vref的最小值以下。
微处理器121与程序存储器122A协作,定期地将第2电源监视器信号Mb2或第3电源监视器信号Mb3的数字转换值输入到由RAM存储器123构成的移位寄存器SR2、SR3中,计算出最新的规定个数的所述数字转换值的平均值,以及最大值与最小值之间的偏差、即最大偏差,若所计算出的最大偏差超过了规定的阈值或脱离了规定的频带值、或者最大偏差与平均值分别超过了规定的阈值或脱离了规定的频带值,则判定恒压电源110发生异常。
[0041]如上所述,与本发明的权利要求2相关联,恒压电源110所生成的多个输出电压之中,将精度最高的第I输出电压Vad作为基准电压Vref,将第2输出电压Vcp或第3输出电压Vif之中的至少一个作为电源监视电压来进行输入,计算出电源监视电压的数字转换值的平均值、或者波动最大偏差,从而判定恒压电源110是否发生异常。
因此具备如下特征:在判定为第I输出电压Vad为正常的情况下,将高精度的第I输出电压Vad作为基准电压Vref,能够正确地判定其它输出电压是否发生异常,或者是否有作为发生异常的征兆的波动变动。
[0042]微处理器121与程序存储器122A协作,定期地交替执行与平滑电源监视器信号MaU第2电源监视器信号Mb2或者第3电源监视器信号Mb3之中至少一个相关的异常判定,在同一个控制流程中,不进行多次异常判定。
如上所述,与本发明的权利要求3相关联,分时地进行对于多种电源监视器信号的异常判定处理。
因此,由于在同一个运算循环中无需进行多次异常判定,所以具有能减轻微处理器的高速控制负担、并且单独地对多个输出电压进行异常判定的特征。
[0043]作为基准电压Vref向所述基准电压端子施加多个所述输出电压之中精度最高的第I输出电压Vad,并且作为多信道的输入信号电压Vin的其中之一,输入平滑电源监视器信号Mal以作为电源监视电压,模拟传感器组108包括第I模拟传感器104和第2模拟传感器105,该第I模拟传感器104将第I输出电压Vad作为电源来进行动作,并使作为传感器的检测信号电压与第I输出电压Vad的值成正比地进行变动,该第2模拟传感器105将输入电源电压Vb或者第I输出电压Vad作为电源来进行动作,并使作为传感器的检测信号电压不受第I输出电压Vad的波动变动的影响,
第I及第2模拟传感器104、105的输入电路中包括用于抑制数MHz?数1MHz频带的外来高频噪声的旁路电容器142、152,且与用于抑制该输入电路内所产生的数1Hz至数KHz以上的噪声分量的噪声滤波器140、150相连接,并且
噪声滤波器140、150之中,至少与第I模拟传感器104相连接的噪声滤波器140是具有第I拐点频率的低通滤波器,与此相对地,第I电源滤波器119的滤波常数对在第I输出电压Vad处于异常状态时的、波动频率为数1Hz?数1KHz以上波动分量进行平滑,且该第I电源滤波器119是具有比所述第I拐点频率要小的第2拐点频率的低通滤波器。
[0044]如上所述,与本发明的权利要求4相关联,模拟传感器组108的输入电路与噪声滤波器140、150相连接,该噪声滤波器140、150用于抑制外来电涌电压,并且抑制由输入电路所产生的噪声分量,该噪声滤波器140、150在比用于抑制第I输出电压Vad的波动分量的电源滤波器更高的频率区域是有效的。
因此,具备如下特征:在第I输出电压Vad的波动频率较小时,即使第I输出电压Vad的波动振幅及其中心值本身发生变动,由第I模拟传感器104所产生的第I模拟信号Alk也会随着第I输出电压Vad的变动而变动,因此能够进行高精度的数字转换,并且第I输出电压Vad变为异常状态,若波动频率变高,则利用噪声滤波器140、150对第I模拟信号Alk进行平滑,因此第I模拟信号Alk不会随着第I输出电压Vad变动而变动,导致数字转换精度下降,但是在此情况下,能够利用对平滑电源监视器信号进行监视的微处理器121来检测出发生异常的情况。
同样地,具备如下特征:在由第2模拟传感器105所产生的第2模拟信号A2j的情况下,在第I输出电压Vad处于正常状态时,即使包含低频中所允许的低振幅的波动分量,也能够在允许的误差范围内对第2模拟信号A2j进行数字转换,并且虽然波动振幅变大,会导致第2模拟信号A2 j的数字转换精度下降,但是在此情况下,能够利用微处理器121来检测出发生异常的情况。
[0045]微处理器121与程序存储器122A协作,定期地将第2模拟传感器105之中至少一个、即第2模拟信号A2j的数字转换值输入到由RAM存储器123所构成的移位寄存器SFTj中,计算出最新的规定个数的所述数字转换值的平均值、即移动平均值,将该计算出的移动平均值确定为对于第2模拟信号A2j的数字转换值。
[0046]如上所述,与本发明的权利要求5相关联地,输入第2模拟传感器105所产生的第2模拟信号A2j,以作为多信道AD转换器124A的输入信号,其中,该多信道AD转换器124A将由恒压电源110所产生的第I输出电压Vad作为基准电压Vref来进行动作,且在该第2模拟传感器105中,即使第I输出电压Vad的值产生波动,作为传感器的检测信号电压也是稳定的,在此情况下,将该数字转换值的移动平均值确定为对于该第2模拟信号A2j的数字转换值。
因此,具备如下特征:即使通过根据包含波动分量的基准电压Vref对不会受到第一输出电压Vad的变动影响的输入信号电压进行数字转换,使所得到的数字转换值发生波动,也能通过计算出该数字转换值的移动平均值,能够轻松地得到正确的数字转换值。
另外,存在如下特征:在第I模拟传感器104的情况下,作为传感器的检测信号电压与第I输出电压Vad的值以成正比的方式进行变动,即使多信道AD转换器124A的基准电压Vref在低频处发生波动,也能得到正确的数字转换值,因此,作为模拟传感器组108,在第I模拟传感器104较多的情况下较为有利。
即使在第2模拟传感器105的情况下,若仅在检测信号电压较小、且必须具备高精度的数字转换值的情况下,进行校正处理,则能够不对微处理器121造成过度的控制负担。
[0047]实施方式2
接着,关于本发明实施方式2的电子控制装置的详细结构,利用图5所示的整体结构图和图6所示的局部详细电路图,且以与实施方式I的区别点为中心进行说明。实施方式I中,向多信道AD转换器124A的基准电压端子直接施加第I输出电压Vad,将经第I电源滤波器119对第I输出电压Vad进行平滑后得到的平滑电源监视器信号Mal作为输入信号电压Vin输入,以与此相对地,在实施方式2中,主要的区别点在于:向多信道AD转换器124B的基准电压端子施加经基准电源滤波器129对第I输出电压Vad进行平滑后的电压,并作为输入信号电压Vin,将对第I输出电压Vad进行分压后得到的不平滑电源监视器信号Mbl输入。此外,在各图中,相同的标号表示相同或相当的部分。
[0048]在图5中,与实施方式I同样地,在电子控制装置100B上连接有外部电源101,电源继电器的输出接点102a,励磁线圈102b,电源开关103,由第I模拟传感器104和第2模拟传感器105构成的模拟传感器组108,开关传感器组106,以及电负载组107,并且向该电子控制装置100B施加输入电源电压Vb和辅助电源电压Vbb。
[0049]在电子控制装置100B内,与实施方式I同样地,设置有恒压电源110,供电二极管113a、113b,缓冲放大器114,主控制电路部120B,图6中后述的电源监视电路130B,噪声滤波器140、150,前级输入接口电路160,以及后级输出接口电路170。
主控制电路部120B由微处理器121、程序存储器122B、运算处理用的RAM存储器122、多信道AD转换器124B、输入接口电路125、输出接口电路126构成,这些结构要素通过数据线互相连接。从第I输出电压Vad经过由平滑电阻127和平滑电容器128构成的基准电源滤波器129来对多信道AD转换器124B的基准电压端子进行供电。
[0050]向与微处理器121协作的程序存储器122B中写入将成为图7中后述的异常判定单元708、以及异常判定对象更新单元709的控制程序。RAM存储器123包括后述的移位寄存器SRGi,并从第2输出电压Vcp、第4输出电压Vup经由二极管113a、113b对其进行供电。
从图6中后述的电源监视电路130B向多信道AD转换器124B输入非平滑电源监视器信号Mbl、第2和第3电源监视器信号Mb2、Mb3,并且将从第I模拟传感器104经由噪声滤波器140而输入的第I模拟信号Alk和从第2模拟传感器105经由噪声滤波器150而输入的第2模拟信号A2 j输入至多信道AD转换器124B。
[0051]生成第I至第4输出电压的恒压电源110与图1的情况相同,利用设置于恒压电源110内、且未图示的多个恒压控制电路部分别对这些输出电压进行分压,以进行供电。第I输出电压Vad和第3输出电压Vif的输出电压的精度各不相同,但是具有相同的额定电压,因此,只要将输出电压精度设为高精度,则能够由一个恒压控制电路部进行分压供电。另外,在微处理器121是低速工作的小容量存储器的情况下,使用DC5V作为第二输出电压Vcp,在此情况下,能够由一个恒压控制电路部对第I输出电压Vad、第2输出电压Vcp和第3输出电压Vif进行分压供电。
[0052]在图6中,对多信道AD转换器124B上施加经基准电源滤波器129对第I输出电压Vad进行平滑后的电压,以作为其电源电压Vcc和基准电压Vref。
另外,作为多信道AD转换器124B的输入信号,连接由电源监视电路130B所生成的非平滑电源监视器信号Mbl、图2中如上所述的第2电源监视器信号Mb2和第3电源监视器信号Mb3、以及由噪声滤波器140和150输出的第I模拟信号Alk和第2模拟信号A2j。另夕卜,非平滑电源监视器信号Mbl是利用分压电阻115a、116a对第I输出电压Vad进行分压后得到的信号。
[0053]设置于第I及第2模拟传感器104、105的输入电路的噪声滤波器140、150包括旁路通电容器142、152,该旁路电容器142、152用于对由模拟输入电路所产生的数1Hz?数KHz以上的噪声信号进行抑制,并且对数MHz?数1MHz频带的外来高频噪声进行抑制。作为噪声滤波器140、150,如在实施方式I中所述的那样,若使平滑常数尽可能地大(即,使拐点频率较小),则噪声的抑制效果更好,另一方面,若使平滑常数过大(即,使拐点频率过小),则作为传感器的响应性变差,因此在传感器的响应性所允许的范围内,使用具有尽可能大的平滑常数(即,尽可能小的拐点频率)的噪声滤波器。因此,至少在对第I模拟传感器104设置噪声滤波器140的情况下,例如采用具有20Hz的第I拐点频率的低通滤波器,在噪声滤波器150的情况下也同样。
[0054]与此相对地,基准电源滤波器129的滤波常数用于对第I输出电压Vad处于异常状态时的、波动频率为数1Hz?数1KHz以上的波动分量进行平滑,且该基准电源滤波器129是具有与噪声滤波器140相同的拐点频率的低通滤波器。其主要目的在于,在第I输出电压Vad中发生波动分量的情况下,通过使第I模拟信号Alk随着经由基准电源滤波器129平滑的基准电压Vref的波动来进行波动,由此能够维持高精度的数字转换精度。作为特性相同的滤波常数,构成低通滤波器的电阻和电容器的特性中,分别存在固体偏差变动,因此只要满足如下关系即可:即具有平滑常数较大一方的最小值在平滑常数较小一方的最大值以下的重叠范围。
[0055]实施方式2所涉及的电子控制装置100B具有上述结构,下面基于图7的用于说明动作的流程图,详细地说明动作以及作用。在图7中,400系列标号所表示的工序对应于图4中400系列标号所表示的工序,此处,对于与图4的不同之处700系列的标号进行说明。
首先,在图5、图6中,电源开关103闭路,若电源继电器的输出接点102a闭路,则具有I个或多个恒压控制电路部的恒压电源110根据由外部电源101所提供的输入电源电压Vb,以分配供电或者分割供电的方式提供供电对象不同的第I输出电压Vad、或者第2输出电压Vcp、或者第3输出电压Vif。
微处理器121随着第2输出电压Vcp的上升而开始工作,程序存储器122B及多信道AD转换器124B协作,与开关传感器组106和模拟传感器组108的动作状态相联动地对电负载组107进行驱动控制。向多信道AD转换器124B的电源端子和基准电压端子施加经由基准电源滤波器129对第I输出电压Vad进行平滑后的电压。
[0056]此处,非平滑电源监视器信号Mbl是第I输出电压Vad的分压电压,多信道AD转换器124的基准电压Vref对第I输出电压Vad进行平滑后的电压,因此,若第I输出电压Vad正常,则非平滑电源监视器信号Mbl的数字转换值成为与由分压电阻115a、116a所得到的分压比成正比的固定值。然而,若因第I输出电压Vad发生异常而产生波动分量,则虽然抑制了基准电压Vref的波动,但是非平滑电源监视器信号Mbl产生了波动,因此,非平滑电源监视器信号Mbl的数字转换值发生波动增益或波动衰减。
微处理器121如图7中后述的那样,检测出该波动振幅,判定第I输出电压Vad是否发生异常。确定由分压电阻115a、116a所得到的分压比,以使得由非平滑电源监视器信号Mbl所产生的分压电压的最大值在经过波动抑制后的基准电压Vref以下。
[0057]第2、第3电源监视器信号Mb2、Mb3是用于以利用基准电源滤波器129对正常动作且高精度的第I输出电压Vad进行平滑后的基准电压Vref作为基准来判定低精度的第2、第3的输出电压Vcp、Vif是否发生异常的电源监视输入,微处理器121如图7中后述的那样,对第2、第3电源监视器信号Mb2、Mb3的平均值和波动振幅进行监视,从而判定第2、第3输出电压Vcp、Vif是否发生异常。
[0058]即使在第I输出电压Vad发生波动,或者其平均值发生变动的情况下,第I模拟信号Alk本身也会以与第I输出电压Vad的变动成正比的方式进行变动,而且,第I模拟信号Alk连接有与基准电源滤波器129具有相同特性的噪声滤波器140,因此,其数字转换值不会发生波动,能得到与电位器即第I模拟传感器104的分压比成正比的值。
[0059]然而,对于第I模拟信号Alk的局部,在对其使用拐点频率大于基准电源滤波器129的噪声滤波器的情况下,在该较大的拐点频率与基准电源滤波器129的拐点频率之间,数字转换值会发生波动,在该状态下,利用非平滑电源监视器信号Mbl来进行异常判定。
与此相对地,第2模拟信号A2j能与第I输出电压Vad的变动无关地得到作为传感器的信号电压,在第I输出电压Vad的平均值在规定的精度内、且包含波动分量的情况下,利用基准电源滤波器129对多信道AD转换器124A的基准电压Vref进行平滑,因此,不需要图4的工序403b所示的计算出数字转换值的移动平均值的校正处理单元。
[0060]在图7中,工序401后续的工序702是如下步骤:将非平滑电源监视器信号Mbl、第2电源监视器信号Mb2和第3电源监视器信号Mb3的数字转换值存储到由移位寄存器SRGi=SRGl、SRG2、SRG3构成的第I至第3的先入先出表格中。
随后的工序403a是如下的步骤:对于在工序702中分别存储于移位寄存器SRG2、SRG3中的最新的规定个数的数字转换值,用各个移位寄存器的总和除以加算个数,从而计算出移动平均值,但是删除了后续的工序403b,而转移至工序404。
[0061]对在工序404中判定为“是”时起作用的工序705是如下步骤:对于在工序702中分别存储于移位寄存器SRG1、SRG2、SRG3中的最新的预定个数的数字转换值之中的任一个,计算出最大值和最小值之间的偏差、即最大偏差,但是优选进行诸如将实际的最大值和最小值除外,并将第二大值和第二小值之间的偏差作为最大偏差等的更为可靠的统计处理。
[0062]后续的工序706a是如下判定步骤:对于非平滑电源监视器信号Mbl、第2电源监视器信号Mb2和第3电源监视器信号Mb3的数字转换值之中的任一个,将其与预先设定的最大偏差的判定阈值进行对比,判定由工序705所计算出的最大偏差是否过大,若为过大,则判定为“是”,并转移至工序407a,若为正常,则判定为“否”,并转移至工序406b。由工序705至工序407b所构成的工序模块708对应于异常判定单元。
在工序404或者工序406b判定为“否”时、或者在工序407b后续起作用的工序709是成为以SRGl至SRG2、从SRG2至SRG3、从SRG3至SRGl的顺序依次对在工序705中所选择的移位寄存器标号进行更新的异常判定对象更新单元的步骤。
[0063]根据上述说明可知:实施方式2所涉及的电子控制装置100B具备恒压电源110和主控制电路120B,其中,该恒压电源110具有I个或多个恒压控制电路部,该恒压控制电路部根据由外部电源101所提供的输入电源电压Vb,以分配供电或者分割供电的方式提供供电对象不同的第I输出电压Vad、或者第2输出电压Vcp、或者第3输出电压Vif ;该主控制电路120B具有由第2输出电压Vcp进行供电的微处理器121、程序存储器122B、RAM存储器123、以及由第I输出电压Vad进行供电的多信道AD转换器124B,它们互相协作地随着开关传感器组106和模拟传感器组108的动作状态,对电负载组107进行驱动控制,
多信道AD转换器124B生成与施加到基准电压端子的基准电压Vref和输入信号电压Vin之间的比率((Vin/Vref)成正比的数字输出,在该比率(为I时,根据规定比特数η的分辨率,生成最大数字输出Dout = 2η — I。
[0064]作为基准电压Vref向所述基准电压端子施加从多个所述输出电压之中精度最高的第I输出电压Vad经由基准电源滤波器129对波动分量进行抑制后得到的电压,并且作为多信道的输入信号电压Vin的其中之一,输入非平滑电源监视器信号Mbl以作为电源监视电压,非平滑电源监视器信号Mbl是第I输出电压Vad的分压电压,确定所述分压电压的分压比,以使得该分压电压在基准电压Vref的波动最低值以下,
微处理器121与程序存储器122B协作,定期地将非平滑电源监视器信号Mbl的数字转换值输入到由RAM存储器123构成的移位寄存器SRGl中,计算出最新的规定个数的所述数字转换值的最大值与最小值之间的偏差、即最大偏差,若所计算出的最大偏差超过规定的阈值,则判定为恒压电源110发生异常。
[0065]利用第2或第3恒压控制电路部来生成第2输出电压Vcp或者第3输出电压Vif其中之一或者两者,该第2或第3恒压控制电路部与生成第I输出电压Vad的所述恒压控制电路部分离,
作为多信道AD转换器124B的多信道的输入信号电压Vin的其中之一,输入成为电源监视电压的第2电源监视器信号Mb2或第3电源监视器信号Mb3之中的至少一个,
第2电源监视器信号Mb2是第2输出电压Vcp的值,该第2输出电压Vcp的最大值是在基准电压Vref的最小值以下的值,第3电源监视器信号Mb3是提供给设置于主控制电路部120B上的输入接口电路125和输出接口电路126的第3输出电压Vif的分压电压,确定所述分压电压的分压比,以使得该分压电压的最大值在基准电压Vref的最小值以下,
微处理器121与程序存储器122B协作,定期地将第2电源监视器信号Mb2或第3电源监视器信号Mb3的数字转换值输入到由RAM存储器123构成的移位寄存器SR2、SR3中,计算出最新的规定个数的所述数字转换值的平均值,以及最大值与最小值之间的偏差、即最大偏差,若所计算出的最大偏差超过了规定的阈值或脱离了规定的频带值、或者最大偏差与平均值分别超过了规定的阈值或脱离了规定的频带值,则判定恒压电源110发生异常。
[0066]如上所述,与本发明的权利要求2相关联,恒压电源110所生成的多个输出电压之中,将精度最高的第I输出电压Vad的平滑电压作为基准电压Vref,将第2输出电压Vcp或第3输出电压Vif之中的至少一个作为电源监视电压,并进行输入,计算出电源监视电压的数字转换值的平均值、或者波动最大偏差,从而判定恒压电源110是否发生异常。
因此具备如下特征:在判定为第I输出电压Vad为正常的情况下,将高精度的第I输出电压Vad作为基准电压Vref,能够正确地判定其它输出电压是否发生异常,或者是否有作为发生异常的征兆的波动变动。
[0067]微处理器121与程序存储器122B协作,定期地交替执行与非平滑电源监视器信号Mbl、第2电源监视器信号Mb2或者第3电源监视器信号Mb3之中至少一个相关的异常判定,在同一个控制流程中,不进行多次异常判定。
如上所述,与本发明的权利要求3相关联,分时地进行对于多种电源监视信号的异常判定处理。
因此,与实施方式I相同,由于在同一个运算循环中无需进行多次异常判定,所以具有能减轻微处理器121的高速控制负担、并且单独地对多个输出电压进行异常判定的特征。
[0068]作为基准电压Vref向所述基准电压端子施加从第I输出电压Vad经由基准电源滤波器129对波动分量进行抑制后得到的电压,并且作为多信道的输入信号电压Vin的其中之一,输入非平滑电源监视器信号Mbl以作为电源监视电压,
模拟传感器组108包括第I模拟传感器组104和第2模拟传感器组105,该第I模拟传感器组104将第I输出电压Vad作为电源来进行动作,并使作为传感器的检测信号电压与第I输出电压Vad的值成正比地进行变动;该第2模拟传感器105将输入电源电压Vb或者第I输出电压Vad作为电源进行动作,且作为传感器的检测信号电压不对第I输出电压Vad的波动变动产生影响,
第I及第2模拟传感器104、105的输入电路中包括用于抑制数MHz?数1MHz频带的外来高频噪声的旁路电容器142、152,且与用于抑制该输入电路内所产生的数1Hz至数KHz以上的噪声分量的噪声滤波器140、150相连接,并且
噪声滤波器140、150之中,至少与第I模拟传感器104相连接的噪声滤波器140是具有第I拐点频率的低通滤波器,与此相对地,基准电源滤波器129的滤波常数对第I输出电压Vad处于异常状态时的、波动频率为数1Hz?数1KHz以上波动分量进行平滑,且该基准电源滤波器129是具有与所述第I拐点频率相同的拐点频率的低通滤波器。
[0069]如上所述,与本发明的权利要求6相关联,模拟传感器组108的输入电路与噪声滤波器140、150相连接,该噪声滤波器140、150用于抑制外来电涌电压,并且抑制由输入电路所产生的噪声分量,该噪声滤波器140、150与使用在基准电压Vref中的基准电源滤波器129具有相同的特性。
因此具有如下特征:在第I输出电压Vad处于正常状态时,即使第I输出电压Vad产生低频的波动,由第I模拟传感器104所产生的第I模拟信号Alk随着第I输出电压Vad的波动而产生波动,而且通过与基准电源滤波器129具有相同特性的噪声滤波器140、150将其输入多信道AD转换器124B中,所以能够进行高精度的数字转换。
同样地,具备如下特征:在由第2模拟传感器105所产生的第2模拟信号A2j的情况下,在第I输出电压Vad处于正常状态时,即使包含低频中所允许的低振幅的波动分量,也能够在允许的误差范围内对第2模拟信号A2j进行数字转换,并且即使波动频率变高,由于对基准电压Vref进行平滑,所以只要第I输出电压Vad的平均值不发生变动,则第2模拟信号A2j的数字转换精度就不会下降。
[0070]实施方式3
接着,关于本发明实施方式3的电子控制装置的详细结构,利用图8所示的整体结构图和图9所示的局部详细电路图,且以与实施方式I或实施方式2的区别点为中心进行说明。实施方式I中,向多信道AD转换器124A的基准电压端子直接施加第I输出电压Vad,将经第I电源滤波器119对第I输出电压Vad进行平滑后得到的平滑电源监视器信号Mal作为输入信号电压Vin输入,与此相对地,在实施方式2中,向多信道AD转换器124B的基准电压端子施加经基准电源滤波器129对第I输出电压Vad进行平滑后的电压,并将对第I输出电压Vad进行分压后的非平滑电源监视器信号Mbl输入,以作为输入信号电压Vin。
与此相对地,在实施方式3中的主要的区别点在于,多信道AD转换器124C由一对多信道AD转换器124A和多信道AD转换器124B构成,通过将实施方式I和实施方式2合并来得到实施方式3。此外,各图中相同标号表示相同或相当部分。
[0071]在图8中,与实施方式I或实施方式2同样地,在电子控制装置100C上连接有外部电源101,电源继电器的输出接点102a,励磁线圈102b,电源开关103,由第I模拟传感器104和第2模拟传感器105构成的模拟传感器组108,开关传感器组106,以及电负载组107,并且向该电子控制装置100C施加输入电源电压Vb和辅助电源电压Vbb。
[0072]在电子控制装置100C内,与实施方式I或实施方式2同样地,设置有恒压电源110,供电二极管113a、113b,缓冲放大器114,主控制电路部120C,图9中后述的电源监视电路130C,噪声滤波器140、150,前级输入接口电路160,以及后级输出接口电路170。
主控制电路部120C由微处理器121、程序存储器122C、运算处理用的RAM存储器123、多信道AD转换器124C、输入接口电路125、输出接口电路126构成,这些结构要素通过数据线互相连接。另外,对于构成多信道AD转换器124C的一个多信道AD转换器124A的基准电压端子,直接施加第I输出电压Vad以作为基准电压Vref,与此相对地,对于另一个多信道AD转换器124B的基准电压端子,从第I输出电压Vad经由基准电源滤波器129来进行供电,其中,该基准电源滤波器129由平滑电阻127和平滑电容器128构成。
[0073]向与微处理器121协作的程序存储器122C中写入将成为图10中后述的异常判定单元1008、以及异常判定对象更新单元1009的控制程序。RAM存储器123包括后述的移位寄存器SRGi,并从第2输出电压Vcp、第4输出电压Vup经由二极管113a、113b对其进行供电。生成第I至第4输出电压的恒压电源110与实施方式I或实施方式2的情况相同,利用设置于恒压电源110内、且未图示的多个恒压控制电路部分别对这些输出电压进行分压,以进行供电。第I输出电压Vad和第3输出电压Vif的输出电压的精度各不相同,但是具有相同的额定电压,因此,只要将输出电压设为高精度,则能够由一个恒压控制电路部进行分压供电。
[0074]另外,在微处理器121是低速工作的小容量存储器的情况下,使用DC5V来作为第2输出电压Vcp,在此情况下,能够由一个恒压控制电路部对第I输出电压Vad、第2输出电压Vcp和第3输出电压Vif进行分压供电。
[0075]在图9中,对于多信道AD转换器124A,从电源监视电路130C输入图2中上述的平滑电源监视器信号Mal,并且从第I模拟传感器104输入第I模拟信号Alk,该第I模拟信号Alk经由噪声滤波器140被输入。
对于多信道AD转换器124B,从电源监视电路130C输入在图6中上述的非平滑电源监视器信号Mbl、第2和第3电源监视器信号Mb2、Mb3,并且,从第2模拟传感器105输入第2模拟信号A2j,该第2模拟信号A2j经由噪声滤波器150被输入。
[0076]设置于第I及第2模拟传感器104、105的输入电路中的噪声滤波器140、150包括旁路电容器142、152,该旁路电容器142、152用于对由模拟输入电路所产生的数1Hz?数KHz以上的噪声信号进行抑制,并且对数MHz?数1MHz频带的外来高频噪声进行抑制。而且,至少在对第I模拟传感器104设置噪声滤波器140的情况下,例如采用具有20Hz的第I拐点频率的低通滤波器,在对第2模拟传感器105设置噪声滤波器150的情况下也同样。
第I电源滤波器119的滤波常数用于对第I输出电压Vad处于异常状态时的、波动频率为数1Hz?数1KHz以上的波动分量进行平滑,且该第I电源滤波器119是具有例如为1Hz的第2拐点频率的低通滤波器。
[0077]与此相对地,与图6的情况相同,基准电源滤波器129的滤波常数用于对第I输出电压Vad处于异常状态时的、波动频率为数1Hz?数1KHz以上的脉动分量进行平滑,且该基准电源滤波器129是具有与噪声滤波器150相同的拐点频率的低通滤波器。 其主要目的在于,当在第I输出电压Vad中发生波动分量时,通过使第2模拟信号A2 j随着经由基准电源滤波器129平滑后的基准电压Vref的波动来进行波动,由此能够维持高精度的数字转换精度。作为特性相同的滤波常数,构成低通滤波器的电阻和电容器的特性中,分别存在固体偏差变动,因此只要满足如下关系即可:即具有平滑常数较大一方的最小值在平滑常数较小一方的最大值以下的重叠范围。
[0078]实施方式3所涉及的电子控制装置100C具有上述结构,下面基于图10的用于说明动作的流程图,详细地说明动作以及作用。在图10中,400系列标号所表示的工序对应于图4中400系列标号所表不的工序,此处,对于与图4的不同之处1000系列的标号进行说明。
首先,在图8、图9中,电源开关103闭路,若电源继电器的输出接点102a闭路,则具有I个或多个恒压控制电路部的恒压电源110根据由外部电源101所提供的输入电源电压Vb,以分配供电或者分割供电的方式提供供电对象不同的第I输出电压Vad、或者第2输出电压Vcp、或者第3输出电压Vif。
[0079]微处理器121随着第2输出电压Vcp的上升而开始工作,程序存储器122C及多信道AD转换器124C协作,与开关传感器组106和模拟传感器组108的动作状态相联动地对电负载组107进行驱动控制。
[0080]在构成多信道AD转换器124C的一个多信道AD转换器124A中,向其基准电压端子施加第I输出电压Vad,且施加平滑电源监视器信号Mal以作为电源监视信号。
在另一个多信道AD转换器124B中,向其基准电压端子施加基准电源滤波器129的输出电压,且施加非平滑电源监视器信号Mbl以作为电源监视信号。因此,平滑电源监视器信号Mal和非平滑电源监视器信号Mbl的数字转换值均被用作为双重系统的监视信号,该双重系统用于提取第I输出电压Vad的波动分量,可省略平滑电源监视器信号Mal或者非平滑电源监视器信号Mbl中的任一个。
[0081]也可将输入至多信道AD转换器124B的第2、第3电源监视器信号Mb2、Mb3输入到多信道AD转换器124A —侧。
如图9所示,在将第2、第3电源监视器信号Mb2、Mb3连接到多信道AD转换器124B —侧的情况下,与图6的情况相同,具有如下优点:在检测出第2、第3电源监视器信号Mb2、Mb3的波动振幅之后,不会受到第I输出电压Vad的波动变动的影响。
[0082]在将第2、第3电源监视器信号Mb2、Mb3输入到多信道AD转换器124A —侧的情况下,与图2的情况相同,具有如下特点:在检测出第2、第3电源监视器信号Mb2、Mb3的波动振幅之后,与第I输出电压Vad的波动变动相加,无论哪一个发生异常都能进行合并的异常判定。
此处,将第I模拟信号Alk输入至多信道AD转换器124A—侧是为了能有效地活用如下特性的措施:在第I模拟传感器104的情况下,即使第I输出电压Vad的平均值或波动振幅发生变动,也不会对该数字转换精度产生影响。但是,若第I输出电压Vad的波动频率变大而开始用噪声滤波器140来抑制波动,则由于第I模拟信号Alk不随着基准电压Vref的变动而变动,所以数字转换精度变差,在此情况下,通过对多信道AD转换器124A —侧的平滑电源监视器信号Mal进行监视、或者对多信道AD转换器124B —侧的非平滑电源监视器信号Mbl进行监视,从而进行异常判定。
[0083]另外,将第2模拟信号A2 j输入至多信道AD转换器124B —侧是为了能有效地活用如下特性的措施:在第2模拟传感器105的情况下,即使第I输出电压Vad的平均值或波动振幅发生变动,传感器的检测输出本身不会发生变动,因此,只要能使多信道AD转换器124B的基准电压Vref的平均值维持在规定的精度,则能够通过对波动分量进行平滑来进行正确的数字转换。
然而,若第I输出电压Vad的波动平均值发生变动,则数字转换精度会下降,所以在此情况下,通过对多信道AD转换器124A—侧的平滑电源监视器信号Mal进行监视,或者对多信道AD转换器124B —侧的非平滑电源监视器信号Mbl进行监视,从而利用波动分量的大小来进行异常判定。
[0084]在图10中,工序401后续的工序1002是如下步骤:将平滑电源监视器信号MaU非平滑电源监视器信号Mbl、第2电源监视器信号Mb2和第3电源监视器信号Mb3的数字转换值存储到由移位寄存器SRGi = SRG0、SRG1、SRG2、SRG3构成的第I至第4的先入先出表格中。随后的工序403a是如下的步骤:对于在工序1002中分别存储于移位寄存器SRG2、SRG3中的最新的规定个数的数字转换值,用各个移位寄存器的总和除以加算个数,从而计算出移动平均值,但是删除了后续的工序403b,而转移至工序404。
[0085]对在工序404中判定为“是”时起作用的工序1005是如下步骤:对于在工序1002中分别存储于移位寄存器SRGO、SRGU SRG2、SRG3中的最新的规定个数的数字转换值之中的任一个,计算出最大值和最小值之间的偏差、即最大偏差,但是优选进行诸如将实际的最大值和最小值除外并将第二大值和第二小值之间的偏差作为最大偏差的更为可靠的统计处理。
[0086]后续的工序1006a是如下判定步骤:对于平滑电源监视器信号MaU非平滑电源监视器信号Mbl、第2电源监视器信号Mb2和第3电源监视器信号Mb3的数字转换值之中的任一个,将其与预先设定的最大偏差的判定阈值进行对比,判定由工序1005所计算出的最大偏差是否过大,若为过大,则判定为“是”、并转移至工序407a,若为正常,则判定为“否”、并转移至工序406b。由工序1005至工序407b所构成的工序模块1008对应于异常判定单
J Li ο
在工序404或者工序406b判定为“否”时、或者在工序407b后续起作用的工序1009是成为以从SRGO至SRG1、W SRGl至SRG2、从SRG2至SRG3、从SRG3至SRGO的顺序依次对在工序1005中所选择的移位寄存器标号进行更新的异常判定对象更新单元的步骤。
[0087]在上述说明中,与第2类的模拟传感器105相关,虽然未涉及随着第I输出电压Vad的平均值的变动来对数字转换误差进行校正的内容,但是第I输出电压Vad在产品出货检查阶段,会预先根据基准环境温度进行校正以使其具备规定的输出电压。而且,优选将使用多个产品样品预先进行试验测定而得到的标准数据存储并保存在程序存储器的局部区域、即非易失数据存储器中,其中,标准数据是指第I输出电压Vad相对于恒压电源110的附近温度的平均相间特性。优选在恒压电源110中设置未图示的温度传感器,在电子控制装置100C运行过程中,微处理器121监视恒压电源110的附近温度,推定当前温度下的第I输出电压Vad的值,计算出校正系数K =(推定电压/被校正后的第I输出电压),通过用第2模拟信号A2j的数字转换值D2j除以校正系数K而得到的D2j/K,从而得到校正后的数字转换值。
[0088]关于判定第I输出电压Vad的值是否在被定为目标的允许误差以内,若没有被确认为更高精度的其它基准电压则是很难实现的,但是在进行恒压控制的反馈控制系统发生任意的异常的情况下,能够通过对上述的平滑电源监视器信号Mal或者非平滑电源监视器信号Mbl进行监视,来进行异常判定。
若发生第I输出电压Vad的值大幅度地脱离被定为目标的允许误差的异常状态,则由于第2、第3电源监视器信号Mb2、Mb3的数字转换值的平均值变为异常值,所以能够根据多数逻辑来推定第I输出电压Vad、第2输出电压Vcp、第3输出电压Vif之中的哪一个发生异常。
[0089]根据上述说明可知:实施方式3所涉及的电子控制装置具备恒压电源110和主控制电路120C,其中,该恒压电源110具有I个或多个恒压控制电路部,该恒压控制电路部根据由外部电源101所提供的输入电源电压Vb,以分配供电或者分割供电的方式提供供电对象不同的第I输出电压Vad、或者第2输出电压Vcp、或者第3输出电压Vif ;该主控制电路120C具有由第2输出电压Vcp进行供电的微处理器121、程序存储器122C、RAM存储器123、以及由第I输出电压Vad进行供电的多信道AD转换器124C,它们互相协作地随着开关传感器组106和模拟传感器组108的动作状态,对电负载组107进行驱动控制,
多信道AD转换器124C生成与施加到基准电压端子的基准电压Vref和输入信号电压Vin之间的比率(Vin/Vref)成正比的数字输出,在该比率为I时,根据规定比特数η的分辨率,生成最大数字输出Dout = 2η — I。
[0090]作为基准电压Vref向所述基准电压端子施加多个所述输出电压之中精度最高的第I输出电压Vad,并且作为多信道的输入信号电压Vin的其中之一,输入平滑电源监视器信号Mal以作为电源监视电压;或者施加从第I输出电压Vad经由基准电源滤波器129对波动分量进行抑制后的电压,以作为基准电压Vref,并且作为多信道的输入信号电压Vin的其中之一,输入非平滑电源监视器信号Mbl以作为电源监视电压,
平滑电源监视器信号Mal是从第I输出电压Vad的分压电压经由第I电源滤波器119对波动分量进行抑制后的平滑电压,确定所述分压电压的分压比,以使得该平滑电压在基准电压Vref的波动最低值以下,非平滑电源监视器信号Mbl是第I输出电压Vad的分压电压,确定所述分压电压的分压比,以使得该分压电压在所述基准电压Vref的波动最低值以下,
微处理器121与程序存储器122C协作,定期地将平滑电源监视器信号Mal或非平滑电源监视器信号Mbl的数字转换值输入至由RAM存储器123构成的移位寄存器SRG0、SRG1中,计算出最新的规定个数的所述数字转换值的最大值与最小值之间的偏差、即最大偏差,若所计算出的最大偏差超过规定的阈值,则判定为恒压电源110发生异常。
[0091]利用第2或第3恒压控制电路部来生成第2输出电压Vcp或者第3输出电压Vif其中之一或者两者,该第2或第3恒压控制电路部与生成第I输出电压Vad的所述恒压控制电路部分离,
作为多信道AD转换器124B的多信道的输入信号电压Vin的其中之一,输入成为电源监视电压的第2电源监视器信号Mb2或第3电源监视器信号Mb3之中的至少一个,
第2电源监视器信号Mb2是第2输出电压Vcp的值,该第2输出电压Vcp的最大值在基准电压Vref的最小值以下, 第3电源监视器信号Mb3是对设置于主控制电路120B中的输入接口电路125和输出接口电路126进行供电的第3输出电压Vif的分压电压,确定所述分压电压的分压比,以使得该分压电压的最大值在基准电压Vref的最小值以下,
微处理器121与程序存储器122B协作,定期地将第2电源监视器信号Mb2或第3电源监视器信号Mb3的数字转换值输入到由RAM存储器123构成的移位寄存器SR2、SR3中,计算出最新的规定个数的所述数字转换值的平均值,以及最大值与最小值之间的偏差、即最大偏差,若所计算出的最大偏差超过了规定的阈值或脱离了规定的频带值、或者最大偏差与平均值分别超过了规定的阈值或脱离了规定的频带值,则判定恒压电源110发生异常。
[0092]如上所述,与本发明的权利要求2相关联,恒压电源110所生成的多个输出电压之中,将精度最高的第I输出电压Vad或者其平滑电压作为基准电压Vref,将第2输出电压Vcp或第3输出电压Vif之中的至少一个作为电源监视电压,并进行输入,计算出电源监视电压的数字转换值的平均值、或者波动最大偏差,从而判定恒压电源110是否发生异常。
因此具备如下特征:在判定为第I输出电压Vad为正常的情况下,将高精度的第I输出电压Vad作为基准电压Vref,能够正确地判定其它输出电压是否发生异常,或者是否有作为发生异常的征兆的波动变动。
[0093]微处理器121与程序存储器122C协作,定期地交替执行与平滑电源监视器信号Mal或非平滑电源监视器信号Mbl之中至少一个,以及第2电源监视器信号Mb2或者第3电源监视器信号Mb3之中至少一个相关的异常判定,在同一个控制流程中,不进行多次异常判定。
[0094]如上所述,与本发明的权利要求3相关联,分时地进行对于多种电源监视信号的异常判定处理。
因此,由于在同一个运算循环中无需进行多次异常判定,所以具有能减轻微处理器121的高速控制负担、并且单独地对多个输出电压进行异常判定的特征。
[0095]将多信道AD转换器124C分成多个多信道AD转换器124A、124B,向一个多信道AD转换器124A的基准端子施加第I输出电压Vad以作为基准电压Vref,向另一个多信道AD转换器124B的所述基准端子施加从第I输出电压Vad经由基准电源滤波器129对波动分量进行抑制后的电压,以作为基准电压Vref,将从第I模拟传感器104得到的输入信号作为第I模拟信号Alk,并优先输入至一个多信道AD转换器124A的模拟输入端子,将从第2模拟传感器105得到的输入信号作为第2模拟信号A2j,并优先输入至另一个多信道AD转换器124B的模拟输入端子。
[0096]如上所述,与本发明的权利要求7相关联,第I模拟传感器104的检测信号电压以与第I输出电压Vad的值成正比的方式进行变动,将来自该第I模拟传感器104的第I模拟信号输入到一个多信道AD转换器124A,该一个多信道AD转换器124A将由恒压电源110所产生的稳定控制电压作为基准电压Vref进行工作;另外,即使第I输出电压Vad的值发生变动,第2模拟传感器105的检测信号电压也保持稳定,将来自该第2模拟传感器105的第2模拟信号输入到另一个多信道AD转换器124B,该另一个多信道AD转换器124B将对由恒压电源110所产生的第I输出电压Vad的波动分量进行平滑后得到的电压作为基准电压Vref进行工作。
[0097]因此具备如下特征:在第I输出电压Vad处于正常状态时,即使在存在低频波动的情况下,第1、第2模拟传感器104、105能同时进行正确的数字转换。另外,当在第I模拟传感器104和第2模拟传感器105的个数存在过量或不足,且一个多信道AD转换器124A或另一个多信道AD转换器124B的输入输出个数存在过量或不足时,可将第I模拟传感器104和第2模拟传感器105之中、检测信号电压较大且不需要高精度的数字转换值的一个,输入到一个多信道AD转换器124A或另一个多信道AD转换器124B之中的某一个,因此,能够从整体上抑制多信道AD转换器124AU24B的输入个数过多而导致不经济的情况。
[0098]如上所述,对本发明的实施方式I至3进行了说明,然而本发明可以在其发明范围内对各个实施方式进行自由组合,或对各个实施方式进行适当的变形或省略。
标号说明
[0099]100A?100C电子控制装置,101外部电源,104第I模拟传感器,105第2模拟传感器,106开关传感器组,107电负载组,108模拟传感器组,110恒压电源,119第I电源滤波器,120A?120C主控制电路部,121微处理器,122八?122(:程序存储器,123狀1存储器,124A?124C多信道AD转换器,125输入接口电路,126输出接口电路,129基准电源滤波器,140、150噪声滤波器,142、152旁路电容器,Alk第I模拟信号,A2j第2模拟信号,Mal平滑电源监视器信号,Mbl非平滑电源监视器信号,Mb2第2电源监视器信号,Mb3第3电源监视器信号,SRGi移位寄存器,SFTj移位寄存器,Vad第I输出电压,Vb输入电源电压,Vcp第2输出电压,Vif第3输出电压,Vin输入信号电压,Vref基准电压。
【权利要求】
1.一种电子控制装置,其特征在于,包括: 恒压电源(110),该恒压电源(110)具有恒压控制电路部,该恒压控制电路部利用从外部电源(101)提供的输入电源电压(Vb),从供电对象不同的多个输出电压之中,以分配供电或者分割供电的方式提供第I输出电压(Vad)、或者第2输出电压(Vcp);以及 主控制电路部(120A、120B、120C),该主控制电路部(120A、120B、120C)包括多信道AD转换器(124A、124B、124C)、微处理器(121)、程序存储器(122A、122B、122C)以及RAM存储器(123),且它们互相协作,随着开关传感器组(106)和模拟传感器组(108)的动作状态,对电负载组(107)进行驱动控制,其中,该多信道AD转换器(124A、124B、124C)由多个所述输出电压之中精度最高的第I输出电压(Vad)来供电,该微处理器(121)由所述第2输出电压(Vcp)来供电, 所述多信道AD转换器(124A、124B、124C)生成与施加到基准电压端子的基准电压(Vref)和输入信号电压(Vin)之间的比率(Vin/Vref)成正比的数字输出,在所述比率为I时,根据规定比特数η的分辨率,生成最大数字输出2η - 1,并且 对于所述基准电压端子,施加所述第I输出电压(Vad)以作为基准电压(Vref),并且作为所述多信道AD转换器(124A、124B、124C)的输入信号电压(Vin)的其中之一,输入平滑电源监视器信号(Mal)以作为电源监视电压, 或者,对于所述基准电压端子,施加从所述第I输出电压(Vad)经由基准电源滤波器(129)对波动分量进行抑制后的电压,以作为基准电压(Vref),并且作为所述多信道AD转换器(124A、124B、124C)的输入信号电压(Vin)的其中之一,输入非平滑电源监视器信号(Mbl)以作为电源监视电压, 所述平滑电源监视器信号(Mal)是从所述第I输出电压(Vad)的分压电压经由第I电源滤波器(119)对波动分量进行抑制后的平滑电压,确定所述分压电压的分压比,以使得所述平滑电压在所述基准电压(Vref)的波动最低值以下, 所述非平滑电源监视器信号(Mbl)是所述第I输出电压(Vad)的分压电压,确定所述分压电压的分压比,以使得所述分压电压在所述基准电压(Vref)的波动最低值以下, 所述微处理器(121)与所述程序存储器(122A、122B、122C)协作,定期地将所述平滑电源监视器信号(Mal)或所述非平滑电源监视器信号(Mbl)的数字转换值输入到由所述RAM存储器(123)构成的移位寄存器(SRG1、STFj)中,计算出最新的规定个数的所述数字转换值的最大值与最小值之间的偏差、即最大偏差,若所计算出的最大偏差超过规定的阈值,则判定为所述恒压电源(110)发生异常。
2.如权利要求1所述的电子控制装置,其特征在于, 利用第2恒压控制电路部或者第3恒压控制电路部来生成所述第2输出电压(Vcp)、或多个所述输出电压之中的第3输出电压(vif)的其中之一或者两者,其中,所述第2恒压控制电路部或者第3恒压控制电路部与生成所述第I输出电压(Vad)的所述恒压控制电路部分离, 作为所述多信道AD转换器(124A、124B、124C)的输入信号电压(Vin)的其中之一,输入成为所述电源监视电压的第2电源监视器信号(Mb2)或第3电源监视器信号(Mb3)之中的至少一个, 所述第2电源监视器信号(Mb2)是所述第2输出电压(Vcp)的值,所述第2输出电压(Vcp)的最大值在所述基准电压(Vref)的最小值以下, 所述第3电源监视器信号(Mb3)是对设置于所述主控制电路部(120A、120B、120C)中的输入接口电路(125)和输出接口电路(126)进行供电的所述第3输出电压(Vif)的分压电压,确定所述分压电压的分压比,以使得所述分压电压的最大值在所述基准电压(Vref)的最小值以下, 所述微处理器(121)与所述程序存储器(122A、122B、122C)协作,定期地将所述第2电源监视器信号(Mb2)或所述第3电源监视器信号(Mb3)的数字转换值输入到由所述RAM存储器(123)构成的移位寄存器(SRG1、SFTj)中,计算出最新的规定个数的所述数字转换值的平均值,以及最大值与最小值之间的偏差、即最大偏差,若所计算出的最大偏差超过了规定的阈值或脱离了规定的频带值,或者最大偏差和平均值分别超过了规定的阈值或脱离了规定的频带值,则判定所述恒压电源(110)发生异常。
3.如权利要求2所述的电子控制装置,其特征在于, 所述微处理器(121)与所述程序存储器(122A、122B、122C)协作,定期地交替执行与所述平滑电源监视器信号(Mal)或所述非平滑电源监视器信号(Mbl)之中至少一个,以及所述第2电源监视器信号(Mb2)或者所述第3电源监视器信号(Mb3)之中至少一个相关的异常判定,在同一个控制流程中,不进行多次异常判定。
4.如权利要求1或2所述的电子控制装置,其特征在于, 对于所述基准电压端子,施加所述第I输出电压(Vad)以作为基准电压(Vref),并且作为所述多信道AD转换器(124A、124B、124C)的输入信号电压(Vin)的其中之一,输入所述平滑电源监视器信号(Mal)以作为电源监视电压, 所述模拟传感器组(108)包括第I模拟传感器(104)和第2模拟传感器(105),该第I模拟传感器(104)将所述第I输出电压(Vad)作为电源以进行工作,且作为传感器的检测信号电压以与所述第I输出电压(Vad)的值成正比的方式进行变动;该第2模拟传感器(105)以所述输入电源电压(Vb)或者所述第I输出电压(Vad)作为电源进行工作,且作为传感器的检测信号电压不对所述第I输出电压(Vad)的波动变动产生影响, 所述第I模拟传感器(104)及所述第2模拟传感器(105)的输入电路中包括用于抑制数MHz?数1MHz频带的外来高频噪声的旁路电容器(142、152),且与用于抑制所述输入电路内所产生的数1Hz?数KHz以上的噪声分量的噪声滤波器(140、150)相连接,并且 所述噪声滤波器(140、150)之中,至少与所述第I模拟传感器(104)相连接的噪声滤波器(140)是具有第I拐点频率的低通滤波器,与此相对地, 所述第I电源滤波器(119)对所述第I输出电压(Vad)处于异常状态时的、波动频率为数1Hz?数1KHz以上的波动分量进行平滑,且是具有比所述第I拐点频率要小的第2拐点频率的低通滤波器。
5.如权利要求1或2所述的电子控制装置,其特征在于, 对于所述基准电压端子,施加所述第I输出电压(Vad)以作为基准电压(Vref),并且作为所述多信道AD转换器(124A、124B、124C)的输入信号电压(Vin)的其中之一,输入所述平滑电源监视器信号(Mal)以作为电源监视电压, 所述模拟传感器组(108)包括第I模拟传感器(104)和第2模拟传感器(105),该第I模拟传感器(104)将所述第I输出电压(Vad)作为电源以进行工作,且作为传感器的检测信号电压以与所述第I输出电压(Vad)的值成正比的方式进行变动;该第2模拟传感器(105)以所述输入电源电压(Vb)或者所述第I输出电压(Vad)作为电源进行工作,且作为传感器的检测信号电压不对所述第I输出电压(Vad)的波动变动产生影响, 所述第I模拟传感器(104)及所述第2模拟传感器(105)的输入电路中包括用于抑制数MHz?数1MHz频带的外来高频噪声的旁路电容器(142、152),且与用于抑制所述输入电路内所产生的数1Hz?数KHz以上的噪声分量的噪声滤波器(140、150)相连接,并且所述噪声滤波器(140、150)之中,至少与所述第I模拟传感器(104)相连接的噪声滤波器(140)是具有第I拐点频率的低通滤波器,与此相对地, 所述第I电源滤波器(119)对所述第I输出电压(Vad)处于异常状态时的、波动频率为数1Hz?数1KHz以上的波动分量进行平滑,且是具有比所述第I拐点频率要小的第2拐点频率的低通滤波器,并且 所述微处理器(121)与所述程序存储器(122A、122B、122C)协作,定期地将所述第2模拟传感器(105)之中至少一个、即第2模拟信号(A2j)的数字转换值输入到由所述RAM存储器(123)所构成的移位寄存器(SRG1、SFTj)中,计算出最新的规定个数的所述数字转换值的平均值、即移动平均值,将该计算出的移动平均值确定为与所述第2模拟信号(A2j)相对应的数字转换值。
6.如权利要求1或2所述的电子控制装置,其特征在于, 对于所述基准电压端子,施加从所述第I输出电压(Vad)经由基准电压滤波器(129)对波动分量进行抑制后的电压,以作为基准电压(Vref),并且作为所述多信道AD转换器(124AU24BU24C)的输入信号电压的其中之一,输入所述非平滑电源监视器信号(Mbl)以作为所述电源监视电压,所述模拟传感器组(108)包括第I模拟传感器(104)和第2模拟传感器(105),该第I模拟传感器(104)以所述第I输出电压(Vad)作为电源进行工作,作为传感器的检测信号电压以与所述第I输出电压(Vad)的值成正比的方式进行变动,该第2模拟传感器(105)以所述输入电源电压(Vb)或者所述第I输出电压(Vad)作为电源进行工作,作为传感器的检测信号电压不会对所述第I输出电压(Vad)的波动变动产生影响,所述第I模拟传感器(104)及所述第2模拟传感器(105)的输入电路中包括用于抑制数MHz?数1MHz频带的外来高频噪声的旁路电容器(142、152),且与用于抑制所述输入电路内所产生的数1Hz?数KHz以上的噪声分量的噪声滤波器(140、150)相连接,并且所述噪声滤波器(140、150)之中,至少与所述第I模拟传感器(104)相连接的噪声滤波器(140)是具有第I拐点频率的低通滤波器,与此相对地, 所述基准电源滤波器(129)对所述第I输出电压(Vad)处于异常状态时的、波动频率为数1Hz?数1KHz以上的波动分量进行平滑,且是具有与所述第I拐点频率相同的拐点频率的低通滤波器。
7.如权利要求1或2所述的电子控制装置,其特征在于, 对于所述基准电压端子,施加所述第I输出电压(Vad)以作为基准电压(Vref),并且作为所述多信道AD转换器(124A、124B、124C)的输入信号电压(Vin)的其中之一,输入所述平滑电源监视器信号(Mal)以作为电源监视电压, 所述模拟传感器组(108)包括第I模拟传感器组(104)和第2模拟传感器组(105),该第I模拟传感器组(104)将所述第I输出电压(Vad)作为电源以进行工作,且作为传感器的检测信号电压以与所述第I输出电压(Vad)的值成正比的方式进行变动;该第2模拟传感器(105)以所述输入电源电压(Vb)或者所述第I输出电压(Vad)作为电源进行工作,且作为传感器的检测信号电压不对所述第I输出电压(Vad)的波动变动产生影响, 所述第I模拟传感器(104)及所述第2模拟传感器(105)的输入电路中包括用于抑制数MHz?数1MHz频带的外来高频噪声的旁路电容器(142、152),且与用于抑制所述输入电路内所产生的数1Hz?数KHz以上的噪声分量的噪声滤波器(140、150)相连接,并且所述噪声滤波器(140、150)之中,至少与所述第I模拟传感器(104)相连接的噪声滤波器(140)是具有第I拐点频率的低通滤波器,与此相对地, 所述第I电源滤波器(119)对所述第I输出电压(Vad)处于异常状态时的、波动频率为数1Hz?数1KHz以上的波动分量进行滤波,且是具有比所述第I拐点频率要小的第2拐点频率的低通滤波器, 而且,将所述多信道AD转换器(124C)分成多个多信道AD转换器(124A、124B),向一个多信道AD转换器(124A)的基准端子施加所述第I输出电压(Vad)以作为基准电压(Vref),向另一个多信道AD转换器(124B)的所述基准端子施加从所述第I输出电压(Vad)经由所述基准电源滤波器(129)对波动分量进行抑制后的电压,以作为基准电压(Vref), 将从所述第I模拟传感器(104)得到的输入信号作为第I模拟信号(Alk),且优先输入到所述一个多信道AD转换器(124A)的模拟输入端子, 将从所述第2模拟传感器(105)得到的输入信号作为第2模拟信号(A2j),且优先输入到所述另一个多信道AD转换器(124B)的模拟输入端子。
【文档编号】G05B19/042GK104423300SQ201410195933
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】高田道大 申请人:三菱电机株式会社
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