车辆控制装置的制作方法

本发明涉及控制车辆的动作的车辆控制装置。

背景技术：

车辆控制装置通过由微型计算机和cpu(centralprocessingunit：中央处理单元)等运算装置实施控制运算，能够控制车辆的动作。运算装置一般需要供给固定电压，所以车辆控制装置具备固定电压生成电路。固定电压生成电路一般从车辆控制装置使用的蓄电池等电源接受更高电压的供给，将其转换为规定的固定电压并对运算装置等负载电路供给。

下述专利文献1公开了关于切换第一和第二电源的电源切换电路的技术。该文献中，对第一电源的电压与第二电源的电压进行比较，使较高一方的电源与负载之间设置的晶体管导通(on)(参考摘要)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-254672号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

可以认为上述专利文献1记载的技术，在某一个电源的输出电压降低至不足规定电压的情况下，能够维持规定电压。但是，在发生了某一个电源的输出电压超过规定电压的异常的情况下，因为电压较高一方的电源与负载之间的晶体管导通，所以会对负载供给超过规定电压的电压，存在引发负载的异常动作的可能性。

本发明鉴于如上所述的课题，目的在于在具备多个固定电压生成电路的车辆控制装置中，即使在某一个固定电压生成电路输出超过规定电压的电压的情况下，也对负载供给规定电压。

用于解决课题的技术方案

本发明的车辆控制装置具备对负载输入电压的第一固定电压生成电路和第二固定电压生成电路，在任一个固定电压生成电路输出超过基准电压的电压时从负载切断该固定电压生成电路的输出。

发明效果

根据本发明的车辆控制装置，在某一个固定电压生成电路中，即使发生超过规定电压的异常电压，也能够对负载持续供给规定电压。

附图说明

图1是实施方式1的车辆控制装置100的电路图。

图2是表示车辆控制装置100的动作流程的流程图。

图3是实施方式2的车辆控制装置100的电路图。

图4是实施方式3的车辆控制装置100的电路图。

图5是实施方式4的车辆控制装置100的电路图。

图6是实施方式5的车辆控制装置100的电路图。

具体实施方式

＜实施方式1：装置结构＞

图1是本发明的实施方式1的车辆控制装置100的电路图。车辆控制装置100是执行控制车辆动作的处理的装置，具备第一固定电压生成电路110、第一高电压检测电路120、第一开关130、第二固定电压生成电路140、第二高电压检测电路150、第二开关160、cpu170、ic(integratedcircuit：集成电路)180。

第一固定电压生成电路110从外部电源b接受电压(例如14v)供给，将其转换为规定的固定电压(例如5v)，对cpu170和ic180等负载电路输出。

第一高电压检测电路120是在第一固定电压生成电路110生成了超过第一基准电压的电压时，使第一开关130关断的电路。第一高电压检测电路120具备比较器121、第一基准电压源122、缓冲器123。

第一基准电压源122输出上述第一基准电压(例如5.5v)。比较器121对第一固定电压生成电路110的输出电压与第一基准电压源122输出的第一基准电压进行比较，前者较大的情况下对缓冲器123输出使第一开关130关断(off)的驱动信号。缓冲器123将该驱动信号放大至适当的值并驱动第一开关130。

第一开关130配置在第一固定电压生成电路110的输出端与各负载电路的输入端之间，仅在第一开关130为导通(on)时对各负载电路供给第一固定电压生成电路110的输出电压。

第二固定电压生成电路140具备与第一固定电压生成电路110同样的功能。第一固定电压生成电路110的输出和第二固定电压生成电路140的输出经由后述的输出电路对cpu170和ic180等负载电路输出。第一固定电压生成电路110的额定功率与第二固定电压生成电路140的额定功率不一定相同，但本实施方式1中为了便于说明而设为相同。

第二高电压检测电路150是在第二固定电压生成电路140生成了超过第二基准电压的电压时，使第二开关160关断(off)的电路。第二高电压检测电路150具备比较器151、第二基准电压源152、缓冲器153。这些电路的功能与第一高电压检测电路120具备的对应的各电路相同。第二基准电压源152输出的第二基准电压不一定与第一基准电压源122输出的第一基准电压相同，但本实施方式1中鉴于各固定电压生成电路的额定功率相同而设各基准电压也相同。

第二开关160配置在第二固定电压生成电路140的输出端与各负载电路的输入端之间，仅在第二开关160为导通(on)时对各负载电路供给第二固定电压生成电路140的输出电压。

第一开关130和第二开关160例如能够使用继电器等部件构成，但只要能够实现同样的动作，就不限于此。

＜实施方式1：正常时的动作＞

对车辆控制装置100供给外部电源b时，第一固定电压生成电路110生成并输出规定的固定电压。第一固定电压生成电路100生成的固定电压被输入至比较器121。对比较器121也输入第一基准电压源122输出的第一基准电压。对比较器121输入的固定电压在第一基准电压以下的情况下，比较器121使第一开关130导通。结果，第一固定电压生成电路110生成的固定电压对cpu170和ic180供给。

对第二固定电压生成电路140供给外部电源b时，第二固定电压生成电路140生成并输出规定的固定电压。第二固定电压生成电路140生成的固定电压被输入至比较器151。对比较器151也输入第二基准电压源152输出的第二基准电压。对比较器151输入的固定电压在第二基准电压以下的情况下，比较器151使第二开关160导通。结果，第二固定电压生成电路140生成的固定电压对cpu170和ic180供给。

第一开关130的输出端和第二开关160的输出端，例如经由用线或(wiredor)电路等构成的输出电路与各负载电路的输入端连接。输出电路对各负载电路输出第一开关130的输出电压和第二开关160的输出电压中的较大一方。从而，在正常动作时，对各负载电路供给第一固定电压生成电路110和第二固定电压生成电路140各自生成的固定电压。

＜实施方式1：电压降低时的动作＞

假设因元件故障等原因，第一固定电压生成电路110生成的电压降低至不足规定电压(例如3v)。

各固定电压生成电路的输出经由分别在第一开关130的输出端和第二开关160的输出端配置的接线or构成的输出电路连接。从而，即使第一固定电压生成电路110生成的固定电压降低，只要第二固定电压生成电路140生成的固定电压正常，就对负载电路供给其中较高的一方(即第二固定电压生成电路140的输出电压)。因此，车辆控制装置100能够继续正常动作。第二固定电压生成电路140的输出电压降低的情况也相同。

＜实施方式1：电压上升时的动作＞

假设因元件故障等原因，第一固定电压生成电路110生成的电压超过了第一基准电压(例如6v)。

第一固定电压生成电路110生成的、比规定电压更高的电压，对比较器121输入。结果，比较器121检测到输入了超过第一基准电压的电压，驱动第一开关130使其成为关断。第一开关130成为关断时，第一固定电压生成电路110从负载电路电切断，第一固定电压生成电路110的输出电压不再对输出电路供给。另一方面，第二固定电压生成电路140生成的固定电压经由第二开关160和输出电路对负载电路供给。从而，车辆控制装置100能够继续正常动作。第二固定电压生成电路140的输出电压超过第二基准电压的情况也相同。

＜实施方式1：动作流程＞

图2是表示车辆控制装置100的动作流程的流程图。车辆控制装置100在接入外部电源b时开始本流程图。步骤s201～s204和步骤s205～s208并行执行。以下说明图2的各步骤。

(图2：步骤s201～s204)

第一固定电压生成电路110生成第一固定电压(s201)。比较器121对第一固定电压生成电路110生成的第一固定电压与第一基准电压进行比较(s202)。如果第一固定电压不足第一基准电压，则比较器121使第一开关130成为导通(s203)。如果第一固定电压在第一基准电压以上，则比较器121使第一开关130成为关断(s204)。第一开关130成为关断的情况下，第一固定电压生成电路110生成的异常的第一固定电压不对输出电路供给。

(图2：步骤s205～s208)

第二固定电压生成电路140生成第二固定电压(s205)。比较器151对第二固定电压生成电路140生成的第二固定电压与第二基准电压进行比较(s206)。如果第二固定电压不足第二基准电压，则比较器151使第二开关160成为导通(s207)。如果第二固定电压在第二基准电压以上，则比较器151使第二开关160成为关断(s208)。第二开关160成为关断的情况下，第二固定电压生成电路140生成的异常的第二固定电压不对输出电路供给。

(图2：步骤s209～s210)

第一开关130的输出电压和第二开关160的输出电压对输出电路并行地输入(s209)。输出电路对负载电路输出这些电压中较高的一方(s210)。某一方的开关成为关断的情况下，仅对负载电路输出另一方的输出电压。

＜实施方式1：总结＞

本实施方式1的车辆控制装置100中，即使某一方的固定电压生成电路生成的固定电压不足规定电压或者超过基准电压，也能够继续对负载供给正常工作的另一方的固定电压生成电路生成的正常的固定电压。由此，即使某一方的固定电压生成电路发生了故障，也能够维持车辆控制装置100的正常动作。特别是在使用将固定电压用作工作电压的cpu170和ic180等运算电路的控制装置中，本实施方式1是有效的。

本实施方式1中，2个固定电压生成电路都发生了生成超过基准电压的电压的故障的情况下，2个开关都成为关断，所以不会对负载电路供给异常的高电压。从而能够保护这些负载电路免于发生元件损坏。

本实施方式1中，说明了具备2个固定电压生成电路的结构，但即使在固定电压生成电路存在3个以上的情况下，也能够通过使它们的输出电压经由开关对or输出电路输入，而实现与本实施方式1同样的功能。以下实施方式中也是同样的。

本实施方式1中，说明了一方的固定电压生成电路发生了故障的情况下的动作，但在固定电压生成电路存在3个以上的情况下多个固定电压生成电路发生了故障的情况下，只要存在至少1个正常动作的固定电压生成电路，就能够实现与本实施方式1同样的功能。以下实施方式中也是同样的。

＜实施方式2＞

图3是本发明的实施方式2的车辆控制装置100的电路图。本实施方式2中，第一固定电压生成电路110的额定功率大于第二固定电压生成电路140的额定功率。另外，本实施方式2中，第一高电压检测电路120在检测到第一固定电压生成电路110生成了大于第一基准电压的电压时，也对cpu170通知该消息。cpu170的动作在后文中叙述。其他结构与实施方式1相同，所以以下主要对不同点进行说明。

比较器121检测到第一固定电压生成电路110生成的电压超过了第一基准电压时，使第一开关130成为关断，同时对cpu170通知检测到异常的消息。

cpu170接收到第一开关130成为关断的通知时，以执行消耗功率更小的处理的方式，变更控制处理的内容。这是因为需要仅使用来自额定功率较小的第二固定电压生成电路140的电压供给进行动作。cpu170例如通过增大运算周期、转移至运算负荷小的替代处理等方法，能够减小消耗功率。由此，在仅使用额定功率较小的第二固定电压生成电路140的情况下，车辆控制装置100也能够继续正常动作。

图3中，假设对cpu170通知检测第一固定电压生成电路110的输出电压的结果。也可以改为对cpu170通知检测第二固定电压生成电路140的输出电压的结果，使cpu170转移至消耗功率较小的处理。这是因为正常动作的固定电压生成电路成为1个时，车辆控制装置100整体生成固定电压的能力降低。或者，也可以对cpu170通知分别检测各固定电压生成电路的输出电压的全部结果。

＜实施方式2：总结＞

本实施方式2的车辆控制装置100，在某一个固定电压生成电路生成的固定电压超过了基准电压的情况下，从负载切断该固定电压生成电路，同时cpu170转移至消耗功率较小的动作。由此，在固定电压生成电路的电力供给能力降低的情况下，也能够维持车辆控制装置100的动作。

本实施方式2的车辆控制装置100中，第二固定电压生成电路140的额定功率小于第一固定电压生成电路110的额定功率。从而，与设置多个具有相同的额定功率的固定电压生成电路相比，能够抑制车辆控制装置100的成本。

＜实施方式3＞

图4是本发明的实施方式3的车辆控制装置100的电路图。本实施方式3中，第一开关130和第二开关160中的一方或双方用半导体开关构成。其他结构与实施方式1～2相同。图4举例表示了在实施方式1的电路结构中使用了半导体开关的结构。

通过使用半导体开关作为将固定电压生成电路与负载电路之间的电导通切断的开关，能够发挥与实施方式1～2同样的效果，同时使车辆控制装置100的电路规模小型化，并且抑制成本。另外，因为半导体开关易于在电路基板上安装，所以特别在电子地控制车辆动作的装置中是有用的。

＜实施方式4＞

图5是本发明的实施方式4的车辆控制装置100的电路图。本实施方式4中，第一高电压检测电路120和第二高电压检测电路150都使用共用基准电压源190作为基准电压源。共用基准电压源190提供各高电压检测电路的比较器用作比较对象的基准电压。各基准电压可以是共用的，也可以对各高电压检测电路个别地提供基准电压。其他结构与实施方式1～3相同。

共用基准电压源190能够构成为使用独自的电源生成基准电压的电路，也能够构成为从外部电源b接受电力供给而将其转换为基准电压的电路。进而，也能够构成为例如经由车辆控制装置100具备的信号输入端口接收指定基准电压值的信号，与该指定值相应地生成基准电压的电路。

通过使基准电压源共用，能够发挥与实施方式1～3同样的效果，同时使车辆控制装置100的电路规模小型化而抑制成本。另外，通过使基准电压可变地构成，例如在cpu170和ic180等电路规格因车辆的种类而不同的情况下，能够与其具体的电路规模相应地灵活地变更基准电压。

＜实施方式5＞

图6是本发明的实施方式5的车辆控制装置100的电路图。本实施方式5中，第一高电压检测电路120对cpu170通知第一固定电压生成电路110生成了超过规定电压的电压的消息。cpu170在存储装置171中保存记载了该消息的日志。存储装置171例如是eeprom(electricallyerasableprogrammablereadonlymemory：电可擦可编程序只读存储器)等能够写入数据的存储装置。其他结构与实施方式1～4相同。其中，图6举例表示了在实施方式2的电路结构中设置了存储装置171的结构。为了便于记载，省略了ic180。

根据本实施方式5，在固定电压生成电路生成了异常的高电压的情况下，通过分析存储装置171保存的日志，能够分析故障原因。作为日志的内容，例如可以考虑异常发生日期时间、固定电压生成电路的(异常)输出电压值等。

＜关于本发明的变形例＞

本发明不限定于上述实施方式，包括各种变形例。上述实施方式是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具备说明的全部结构。另外，也能够将某个实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构。另外，也能够在某个实施方式的结构上添加其他实施方式的结构。另外，对于各实施方式的结构的一部分，能够追加、删除、置换其他结构。

实施方式1～5中，说明了高电压检测电路通过比较器对输入电压与基准电压进行比较而检测电压异常，但高电压检测电路的结构不限于此，能够使用实现同样功能的适当的电路结构。

实施方式1～5中，举例表示了cpu170和ic180作为负载电路。因为一般需要对其供给固定电压作为工作电压，所以适合作为固定电压生成电路供给电压的负载电路。但是负载电路不限于此，能够用使用固定电压作为工作电压的其他电路作为负载电路。

实施方式1～5中，第一基准电压大于第一固定电压生成电路110的额定电压(例如5v)，优选设定在第一固定电压生成电路110的额定电压与负载电路的最大允许电压(例如6v)之间。第二基准电压大于第二固定电压生成电路140的额定电压，优选设定在第二固定电压生成电路140的额定电压与负载电路的最大允许电压之间。

实施方式1～5中，说明了第一开关130的输出端和第二开关160的输出端对由线或电路构成的输出电路输入。只要是输出这些输出电压中较高一方的电路，就可以用接线or以外的结构构成输出电路。

实施方式4中，说明了共用基准电压源190构成为自身生成基准电压、或者能够指定基准电压。第一基准电压源122和第二基准电压源152也能够与其同样地构成。

附图标记说明

100：车辆控制装置，110：第一固定电压生成电路，120：第一高电压检测电路，130：第一开关，140：第二固定电压生成电路，150：第二高电压检测电路，160：第二开关，170：cpu，171：存储装置，180：ic。