110的闭路状态的指令监视信号M0N20S的监视电压，若该监视电压上升至第I预设电压，则判定为所述电源开关110闭路，经由反向电流停止栅极电路206s对所述保护电路用的反向电流切断元件200s进行闭路驱动，若所述监视电压减少到小于第2预设电压，则判定为所述电源开关110开路，从而使所述保护电路用的反向电流切断元件200s开路，所述第2预设电压的值在所述第I预设电压的值以下。
所述起动电路310B处于以下状态，即:在所述电源开关110闭路，且施加有第3预设电压以上的电压时产生所述供电指令信号DRV，所述第3预设电压是比所述第2预设电压更低的电压。
[0277]如上所述，与本发明的权利要求11相关联，在经由电源开关与车载电池相连接的电源开关端子上经由反向切断元件连接有有极性电容器或浪涌吸收用恒压二极管即保护电路，并且微处理器监视电源开关端子的电压，判定电源开关的开关状态，由此来对保护电路用的反向电流切断元件进行通电控制。
因此，与实施方式I相同，具有以下特征:在车载电池其极性错误连接的情况下，能够防止保护电路的损坏，并且在按正常极性连接时，能够自由地进行有极性电容器的充放电。
此外，在车载电池的输出电压异常降低时，微处理器能够在恒压电源产生预先设定的控制电压的期间判定电源开关的开关状态，并且在保护电路内的有极性电容器放电至第2预设电压以下后将反向电流切断元件开路，且对判定电平赋予磁滞特性，从而能够防止因噪声电压而导致的误判定。
[0278]另外，本发明不限于上述各实施方式，包括图11、图12的变形例在内，本发明包含所有可能的组合。
若在实施方式I (权利要求1)中反映该变形例，则得到下述车载电子控制装置100A、100C、100D。
车载电子控制装置100A、100C、100D包括:微处理器400A、400C、400D，该微处理器400A、400C、400D根据输入传感器组103的动作状态、以及协作的程序存储器401A的内容进行动作，经由多个负载开关元件221、222，221N、222N，221NP、222NP对多个车载电负载121、122进行驱动控制；以及恒压电源300A，该恒压电源300A向该微处理器提供由车载电池101供电的规定稳压控制电压Vcc，所述微处理器400A、400C、400D在电源开关110闭路时开始控制动作，在使所述电源开关110暂时闭路之后，即使该电源开关开路，仍根据自保持指令信号DRO或输出允许信号OUTE来进行规定的自然运转，然后自动停止，在该车载电子控制装置100A、100C、100D中，
所述恒压电源300A由与所述车载电池101直接连接的控制电源端子Vbb经由电源电路用的反向电流切断元件200A进行供电，并且基于根据所述电源开关110的动作进行动作的起动电路310A产生的起动信号STAl，开始产生所述控制电压Vcc，所述起动电路310A通过使所述电源开关110闭路来产生所述起动信号STAl，在所述电源开关110闭路时，以及即使该电源开关开路，但在所述自然运转结束之前仍然继续产生所述起动信号STAl。
经由至少在所述电源开关110闭路时处于闭路状态的供电开关元件120A，从与所述车载电池101连接的负载电源端子Vba经由负载电路用的反向电流切断元件200a、200N与所述负载开关元件221、222，221N、222N，221NP、222NP的串联电路对所述车载电负载121、122进行供电驱动。 所述多个负载开关元件221、222，221N、222N，221NP、222NP的至少一部分使用如下那样的场效应晶体管，即:该场效应晶体管的极性使得在由所述微处理器400A、400C、400D进行通电驱动时，按所述多个车载电负载121、122中的任一个中流过方向与内部寄生二极管的导通方向相反方向的驱动电流的极性来连接。
所述电源电路用的反向电流切断元件200A使用如下那样的场效应晶体管，即:该场效应晶体管连接成使得在所述车载电池101按正常极性连接时，以与内部寄生二极管相同的方向被通电驱动，从而给所述恒压电源300A供电，在所述车载电池101按异常的反相极性连接时，栅极电压变为反相极性从而通电驱动停止。
所述负载电路用的反向电流切断元件200a、200N使用如下那样的场效应晶体管，SP:该场效应晶体管连接成使得在流过负载电流时，若所述车载电池101按正常极性连接，则按所述多个车载电负载121、122中流过与内部寄生二极管的导通方向相同方向的负载电流，若所述车载电池101按异常的反相极性连接，则栅极电压变为反相极性，从而负载电流被切断，所述反向电流切断元件200a、200N在所述车载电池101按反相极性连接时进行通电切断。
在所述电源开关110闭路、或者产生所述起动信号STAl的状态下，且所述负载电源端子Vba上施加有正常极性的电源电压时对所述负载电路用的反向电流切断元件200a、200N进行闭路驱动，在负载布线与所述车载电池101的正侧布线接触从而发生电源短路异常的情况下，所述电源开关110闭路，或者所述起动信号STAl的产生停止，此时，使所述负载电路用的反向电流切断元件200a、200N开路，从而至少在所述供电开关元件120A开路的状态下，防止电源短路的电流回流入所述负载电源端子Vba。
[0279]此外，若在实施方式2 (权利要求4)中反映图11、图12的变形例，则得到下述车载电子控制装置100B、100C、100D。该车载电子控制装置100B、100C、100D包括:微处理器400B、400C、400D，该微处理器400B、400C、400D根据输入传感器组103的动作状态、以及协作的程序存储器401B的内容进行动作，经由多个负载开关元件221、222，221N、222N，221NP、222NP对多个车载电负载121、122进行驱动控制；以及恒压电源300B，该恒压电源300B向该微处理器提供由车载电池101供电的规定稳压控制电压Vcc,所述微处理器400B、400C.400D在电源开关110闭路时开始控制动作，在使所述电源开关110暂时闭路之后，即使该电源开关开路，仍根据自保持指令信号DRO或输出允许信号OUTE来进行规定的自然运转，然后自动停止，在该车载电子控制装置100B、100C、100D中，
所述恒压电源300B由经由供电开关元件120B与所述车载电池101连接的负载供电端子Vba进行供电，产生所述控制电压Vcc，并且所述供电开关元件120B由起动电路310B进行闭路驱动，所述起动电路31B通过使所述电源开关110闭路来产生供电指令信号DRV，在所述电源开关110暂时闭路之后，即使该电源开关开路，仍继续产生所述供电指令信号DRV直到所述自然运转结束为止。
所述车载电负载121、122由所述负载电源端子Vba经由负载电路用的反向电流切断元件200a、200N与所述负载开关元件221、222，221N、222N，221NP、222NP的串联电路进行供电驱动，并且所述多个负载开关元件221、222，221N、222N，221NP、222NP的至少一部分使用如下那样的场效应晶体管，即:该场效应晶体管连接成使得在由所述微处理器400B、400C、400D进行通电驱动时，按所述多个车载电负载121、122中的任一个中流过方向与内部寄生二极管的导通方向相反方向的驱动电流的极性来连接。
所述负载电路用的反向电流切断元件200a、200N使用如下那样的场效应晶体管，即:该场效应晶体管连接成使得在流过负载电流时，若所述车载电池101按正常极性连接，则按所述多个车载电负载121、122中流过与内部寄生二极管的导通方向相同方向的负载电流，若所述车载电池101按异常的反相极性连接，则栅极电压变为反相极性，从而负载电流被停止，所述反向电流切断元件200a、200N在所述车载电池101按反相极性连接时进行通电切断。
在所述电源开关110闭路、或者产生所述供电指令信号DRV的状态下，且所述负载电源端子Vba上施加有正常极性的电源电压时对所述负载电路用的反向电流切断元件200a、200N进行闭路驱动，在负载布线与所述车载电池101的正侧布线接触从而发生电源短路异常的情况下，所述电源开关110闭路，或者所述供电指令信号DRV的产生停止，此时，使所述负载电路用的反向电流切断元件200a、200N开路，从而至少在所述供电开关元件120B开路的状态下，防止电源短路的电流回流入所述负载电源端子Vba。
标号说明
[0280]100A, 100B车载电子控制装置、101车载电池、102车载电负载组、103输入传感器组、110电源开关、111，112小负载、12(^，12(?供电开关元件、121，122车载电负载、131励磁线圈、200A反向电流切断元件(电源电路用)、200s反向电流切断元件(保护电路用)、200a，200N反向电流切断元件(负载电路用)、201b, 201s, 201a保护电路、206b，206a, 206s反向电流停止栅极电路、211，212小负载开关元件、300A，300B恒压电源、310A，310B起动电路、319反向励磁防止二极管、400A，400B微处理器(控制部)、401A，401B程序存储器、403RAM存储器、406看门狗定时器、407唤醒起动电路、DRO自保持指令信号、DR21，DR22负载驱动指令信号、DRV供电指令信号、M0N20s指令监视信号、M0N20a受电监视信号、M0N21，M0N22负载电压监视信号、OUTE输出允许信号、STAl，STA2起动信号、STB起动信号、Vba负载电源端子、Vbb控制电源端子、Vbs电源开关端子、Vcc控制电压(第I?第3)、Vup备用电压、WDS看门狗信号、WUP唤醒指令信号。
【主权项】
1.一种车载电子控制装置， 包括:控制部，该控制部包含有根据输入传感器组的动作状态、以及协作的程序存储器的内容进行动作，并经由多个负载开关元件对多个车载电负载进行驱动控制的微处理器；以及恒压电源，该恒压电源向所述控制部提供由车载电池供电且预先设定的经过稳压的控制电压， 所述微处理器在电源开关闭路时开始控制动作，在使所述电源开关暂时闭路之后，即使该电源开关开路，仍利用自保持指令信号或输出允许信号进行预先设定的自然运转，然后自动停止，所述车载电子控制装置的特征在于， 所述恒压电源由与所述车载电池直接连接的控制电源端子经由电源电路用的反向电流切断元件进行供电，基于起动电路所产生的供电开始信号即起动信号来开始产生所述控制电压，所述起动电路根据所述电源开关的动作进行动作， 所述起动电路因所述电源开关的闭路而产生所述起动信号，在所述电源开关闭路之后，即使所述电源开关开路，仍继续产生所述起动信号直到所述自然运转结束， 所述车载电负载经由至少在所述电源开关闭路时处于闭路状态的供电开关元件，从与所述车载电池相连接的负载电源端子，经由负载电路用的反向电流切断元件与各个所述负载开关元件的串联电路来接受供电驱动， 多个所述负载开关元件的至少一部分由如下那样的场效应晶体管构成，即:所述场效应晶体管的极性使得在由所述微处理器进行通电驱动时，对于多个所述车载电负载中的任一个的驱动电流在与内部寄生二极管的导通方向相反的方向上流过， 所述电源电路用的反向电流切断元件由如下那样的场效应晶体管构成，即:该场效应晶体管使得在所述车载电池按正常极性连接时，在与内部寄生二极管相同的方向被通电驱动，从而向所述恒压电源供电，在所述车载电池按异常的反向极性连接时，栅极电压变为反向极性从而通电驱动停止， 所述负载电路用的反向电流切断元件由如下那样的场效应晶体管构成，即:该场效应晶体管连接成使得在负载电流流过时，若所述车载电池按正常极性连接，则对于多个所述车载电负载的负载电流以与内部寄生二极管的导通方向相同的方向流过，在所述车载电池按异常的反向极性连接时，栅极电压变为反向极性，从而负载电流被切断，在所述车载电池按反向极性连接时进行通电切断，并且，在所述电源开关闭路时，或者产生所述起动信号的状态下，且通过在所述负载电源端子上施加正常极性的电源电压来接受闭路驱动，并且在负载布线与所述车载电池的正侧布线相接触从而产生电源短路异常的情况下，在所述电源开关开路、或者所述起动信号停止产生时，使所述负载电路用的反向电流切断元件开路，至少在所述供电开关元件处于开路状态时，防止电源短路电流回流入所述负载电源端子。
2.如权利要求1所述的车载电子控制装置，其特征在于， 连接至所述车载电池的所述控制电源端子连接有包含有极性电容器或浪涌吸收用恒压二极管中至少一个在内的保护电路，并且，所述电源电路用的反向电流切断元件连接在所述控制电源端子与所述保护电路之间。
3.如权利要求1所述的车载电子控制装置，其特征在于， 所述恒压电源产生用于驱动所述控制部的经过稳压的控制电压，并在所述微处理器停止时，产生向协作的RAM存储器供电的备用电压，与所述电源电路用的反向电流切断元件相连接来进行通电驱动的电源电路用的反向电流停止栅极电路基于与所述恒压电源的所述起动信号相同的起动信号进行通电驱动。
4.如权利要求2所述的车载电子控制装置，其特征在于， 所述恒压电源产生用于驱动所述控制部的经过稳压的控制电压，并在所述微处理器停止时，产生向协作的RAM存储器供电的备用电压，与所述电源电路用的反向电流切断元件相连接来进行通电驱动的电源电路用的反向电流停止栅极电路基于与所述恒压电源的所述起动信号相同的起动信号进行通电驱动。
5.—种车载电子控制装置， 包括:控制部，该控制部包含有根据输入传感器组的动作状态、以及协作的程序存储器的内容进行动作，并经由多个负载开关元件对多个车载电负载进行驱动控制的微处理器；以及恒压电源，该恒压电源向所述控制部提供由车载电池供电且预先设定的经过稳压的控制电压， 所述微处理器在电源开关闭路时开始控制动作，在使所述电源开关暂时闭路之后，即使该电源开关开路，仍利用自保持指令信号或输出允许信号进行预先设定的自然运转，然后自动停止，所述车载电子控制装置的特征在于， 所述恒压电源由经由供电开关元件与所述车载电池连接的负载供电端子进行供电，从而产生所述控制电压，并且所述供电开关元件由起动电路进行闭路驱动， 所述起动电路因所述电源开关的闭路而产生供电开始信号即供电指令信号，在所述电源开关暂时闭路之后，即使该电源开关开路，仍继续产生所述供电指令信号直到所述自然运转结束为止， 所述车载电负载从所述负载电源端子经由负载电路用的反向电流切断元件与各个所述负载开关元件的串联电路来接受供电驱动， 多个所述负载开关元件的至少一部分由如下那样的场效应晶体管构成，即:所述场效应晶体管的极性使得在由所述微处理器进行通电驱动时，对于多个所述车载电负载中的任一个的驱动电流在与内部寄生二极管的导通方向相反的方向上流过， 所述负载电路用的反向电流切断元件由如下那样的场效应晶体管构成，即:该场效应晶体管连接成使得在负载电流流过时，若所述车载电池按正常极性连接，则对于多个所述车载电负载的负载电流以与内部寄生二极管的导通方向相同的方向流过，在所述车载电池按异常的反向极性连接时，栅极电压变为反向极性，从而负载电流被切断，在所述车载电池按反向极性连接时进行通电切断，并且，在所述电源开关闭路时，或者产生所述供电指令信号的状态下，且通过在所述负载电源端子上施加正常极性的电源电压来接受闭路驱动，并且在负载布线与所述车载电池的正侧布线相接触从而产生电源短路异常的情况下，在所述电源开关开路、或者所述供电指令信号停止产生时，使所述负载电路用的反向电流切断元件开路，至少在所述供电开关元件处于开路状态时，防止电源短路电流回流入所述负载电源端子。
6.如权利要求5所述的车载电子控制装置，其特征在于， 经由所述供电开关元件与所述车载电池连接的所述负载电源端子上连接有至少包含有极性电容器或浪涌吸收用恒压二极管中至少一个在内的保护电路， 所述供电开关元件是对励磁线圈连接有反向励磁防止二极管的电磁继电器的输出接点，在所述车载电池的连接极性错误的情况下不进行闭路动作，从而对反向连接进行保护，或者所述供电开关元件是以内部寄生二极管的通电方向为相反方向的方式串联连接一对场效应晶体管，从而进行对反向连接的保护以及进行开关动作的无接点方式的开关元件，在所述供电开关元件是所述无接点方式的开关元件的情况下，该开关元件连接在所述车载电池与所述负载电源端子之间，或者连接在所述负载电源端子和所述保护电路之间。
7.如权利要求6所述的车载电子控制装置，其特征在于，在所述供电开关元件是所述电磁继电器的输出接点的情况下，所述恒压电源根据所述电源开关的动作进行动作，利用所述起动电路产生的起动信号来开始产生所述控制电压，所述起动信号是与所述供电指令信号相同的信号，或者通过产生所述供电指令信号，从而在所述供电开关元件闭路后产生所述起动信号，在解除所述供电指令信号DRV时，在此之前解除所述起动信号， 所述恒压电源与所述供电开关元件的闭路指令或开路指令相联动地起动或停止,或者与所述供电开关元件的闭路指令或开路指令相比，延迟起动或提前停止。
8.如权利要求1至7的任一项所述的车载电子控制装置，其特征在于， 若由与所述车载电池直接连接的控制电源端子进行供电的唤醒起动电路产生唤醒起动信号，则即使所述电源开关未闭路，所述起动电路仍产生所述供电开始信号， 所述唤醒起动电路由在所述电源开关的开路期间经过预先设定的时间后产生成为唤醒指令信号的计时信号的定时器电路构成，或者由产生经由通信线路从主站接收到的唤醒指令信号的通信电路构成， 若所述恒压电源基于所述唤醒指令信号产生所述控制电压，所述微处理器起动， 则所述微处理器产生自保持指令信号、或者产生看门狗信号，并输出至看门狗定时器，在所述看门狗信号的信号脉冲宽度小于预先设定的值时，所述看门狗定时器产生输出允许信号， 所述微处理器还将预先设定的事件启动和到下一次唤醒起动为止的时间写入所述唤醒起动电路，或者经由所述通信线路发送给主站，而后停止产生所述自保持指令信号或所述看门狗信号。
9.如权利要求1至7的任一项所述的车载电子控制装置，其特征在于， 所述微处理器根据监视所述电源开关的闭路状态的指令监视信号的监视电压、以及监视所述供电开关元件的闭路状态的受电监视信号的监视电压，若两个监视电压在预先设定的值以上，则经由负载电路用的反向电流停止栅极电路对所述负载电路用的反向电流切断元件进行闭路驱动，若暂时进行闭路驱动，则所述电源开关开路，由此切断对于所述负载电路用的反向电流切断元件的所述负载电路用的反向电流停止栅极电路中的栅极电路，或者在所述电源开关未闭路的情况下，在产生所述供电开始信号时若所述受电监视信号的监视电压在预先设定的电压以上，则对所述负载电路用的反向电流切断元件进行闭路驱动，若暂时进行闭路驱动，则所述供电开始信号停止，此时所述负载电路用的反向电流切断元件开路。
10.如权利要求1至7的任一项所述的车载电子控制装置，其特征在于， 与所述微处理器协作的所述程序存储器包括成为电源短路异常检测部分的控制程序， 所述电源短路异常检测部分将对于所述负载开关元件的负载驱动指令信号的逻辑状态和与所述负载开关元件的输出电压成比例的负载电压监视信号的信号电压电平进行比较，在所述负载开关元件开路但仍产生所述负载电压监视信号的情况判定为可能发生了电源短路异常， 所述微处理器在利用所述电源短路异常检测部分来判定出可能存在电源短路异常的情况下，至少在所述供电开关元件开路时，使所有的所述负载开关元件、以及所述负载电路用的反向电流切断元件开路。
11.如权利要求1至7的任一项所述的车载电子控制装置，其特征在于， 包含多个所述车载电负载的车载电负载组中，以激励电流较小的负载电源继电器的励磁线圈为代表的小负载从所述电源开关经由各小负载开关元件和反向电流阻止二极管的串联电路接受驱动控制。
12.如权利要求1至7的任一项所述的车载电子控制装置，其特征在于， 经由所述电源开关与所述车载电池连接的电源开关端子上连接有包含有极性电容器或浪涌吸收用恒压二极管中至少一个在内的保护电路， 所述电源开关端子与所述保护电路之间连接有保护电路用的反向电流切断元件， 所述微处理器根据监视所述电源开关的闭路状态的指令监视信号的监视电压，若该监视电压上升至第I预设电压，则判定为所述电源开关闭路，经由保护电路用的反向电流停止栅极电路对所述保护电路用的反向电流切断元件进行闭路驱动，若所述监视电压减少到小于第2预设电压，则判定为所述电源开关开路，从而使所述保护电路用的反向电流切断元件开路，其中，所述第2预设电压的值在所述第I预设电压的值以下， 所述起动电路成为如下那样的状态，即成为在所述电源开关闭路，且施加有第3预设电压以上的电压时能够产生所述供电开始信号的状态，其中，所述第3预设电压是比所述第2预设电压更低的电压。
【专利摘要】本发明提供一种简单的车载电子控制装置，具有车载电池的反向连接保护功能，并能防止因负载布线与正侧电源线接触的电源短路事故引起的误动作。多个车载电负载(121、122)经由负载开闭元件(221、222)和负载电路用的反向电流切断元件(220a)的串联电路，以及因电源开关(110)的闭路而闭路的供电开闭元件(120A)与车载电池(101)相连接，若电源开关(110)闭路，连接供电开闭元件(120A)的负载电源端子(Vba)上施加有电源电压，则对FET晶体管即反向电流切断元件(200a)进行闭路驱动，使其在内部寄生二极管的通电方向上导通，通过使电源开关(110)的开路来切断导通，从而防止在供电开闭元件(120A)开路时，电源短路的电源经由反向电流切断元件(200a)回流入负载电源端子，导致向连接至供电开闭元件(200a)的其他装置进行供电的误动作。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN104808536
【申请号】CN201410577318
【发明人】神崎将造, 桥本光司, 益留一成, 西马由岳, 松田裕介, 木村友博, 东畑真司
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年10月24日
【公告号】DE102014221215A1, US20150210232