JP7058785B1 - In-vehicle control device - Google Patents
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Abstract
【課題】供給される外部電源電圧が異常遮断した場合においても、コストの増大を招くことなく、適切にシステムＩＣの停止を実現する車載制御装置を提供する。【解決手段】外部電源電圧の低下が断線による電圧低下か地絡による電圧低下かを電源電圧低下監視部（５）により検出し、断線の場合には、外部電荷保持用キャパシタ（２）と内部電荷保持用キャパシタ（４）により、電源回路部（６）が生成する複数のＩＣ電源電圧の順次遮断が完了するまで内部供給電圧を保持し、地絡の場合には、電源遮断回路（３）により電源供給電圧を遮断して、内部電荷保持用キャパシタ（４）のみにより電源回路部（６）がＩＣ電源電圧の順次遮断が完了するまで内部供給電圧を保持するようにした車載制御装置。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an in-vehicle control device which can appropriately stop a system IC without causing an increase in cost even when the supplied external power supply voltage is abnormally cut off. SOLUTION: A power supply voltage drop monitoring unit (5) detects whether a drop in an external power supply voltage is a voltage drop due to a disconnection or a ground fault, and in the case of a disconnection, an external charge holding capacitor (2) and an internal one. The charge holding capacitor (4) holds the internal supply voltage until the sequential cutoff of the plurality of IC power supply voltages generated by the power supply circuit unit (6) is completed, and in the case of a ground fault, the power supply cutoff circuit (3). An in-vehicle control device in which the power supply voltage is cut off by the method, and the power supply circuit unit (6) holds the internal supply voltage until the sequential cutoff of the IC power supply voltage is completed only by the internal charge holding capacitor (4). [Selection diagram] Fig. 1
Description
本願は、車載制御装置に関するものである。 The present application relates to an in-vehicle control device.
複数の電源を有し、電源シーケンスを遵守する必要があるマイクロプロセッサ等のシステムＩＣを搭載する車載制御装置において、マイクロプロセッサ等のシステムＩＣでは、電源の立ち上げ又は立ち下げ時に、貫通電流の防止、ラッチアップによる誤動作の防止、あるいは破壊の防止、のため、ＩＣメーカが規定している電源シーケンスを遵守する必要がある。しかし、特に大規模なマイクロプロセッサ、あるいはシステムオンチップ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｃｈｉｐ）等のシステムＩＣでは、消費電流が大きいため、外部電源電圧を保持するコンデンサ等のキャパシタを搭載して、電源電圧の低下を抑制するように構成されている場合においても、予期せぬ外部電源の遮断時においては電源電圧の低下を抑制するように構成されている場合においても、既定の電源シーケンスを遵守することが困難となる場合がある。 In an in-vehicle control device equipped with a system IC such as a microprocessor having multiple power supplies and having to comply with a power supply sequence, the system IC such as a microprocessor prevents a through current when the power supply is turned on or off. In order to prevent malfunction or destruction due to latch-up, it is necessary to comply with the power supply sequence specified by the IC manufacturer. However, especially in a large-scale microprocessor or a system IC such as a system on chip, the current consumption is large, so a capacitor such as a capacitor that holds the external power supply voltage is mounted to reduce the power supply voltage. It is difficult to comply with the default power supply sequence, whether it is configured to suppress or suppress the drop in power supply voltage in the event of an unexpected external power failure. May be.
このため、従来、一般にマイクロプロセッサ等のシステムＩＣへ、電源を供給する電源回路に、大容量のキャパシタを設けておき、電源の異常遮断発生時には、キャパシタに残留した電荷を放電することにより、外部電源電圧の低下を抑制しながら、その間に予め定められた電源遮断シーケンスにより、電源電圧を立ち下げる手法が用いられている。また、外部電源電圧の異常低下を検出して、車載制御装置に異常が無いようにフェイルセーフ制御を行う手法も広く知られている。 For this reason, conventionally, a large-capacity capacitor is provided in a power supply circuit that supplies power to a system IC such as a microprocessor, and when an abnormal power cutoff occurs, the charge remaining in the capacitor is discharged to the outside. A method of lowering the power supply voltage by a predetermined power supply cutoff sequence while suppressing a decrease in the power supply voltage is used. Further, a method of detecting an abnormal drop in the external power supply voltage and performing fail-safe control so that there is no abnormality in the in-vehicle control device is also widely known.
例えば、特許文献１には、車両用ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）の各主要部の破壊を防ぐため、実験、評価、検査等の特殊状態で使用する場合においても、適切な電力出力シーケンスで電力供給を可能とする車両用電力供給装置が提案されている。特許文献１に開示された従来の技術によれば、電源から電力を生成する第１の電力供給手段により電力を供給した後、装置内の基準電圧とコンパレータにより比較し、第２の電力供給手段からの電力の供給を開始する構成となっており、基準電圧による比較結果に基づいて、適切な電源起動シーケンスにより順次、電力の供給が可能となる。
For example, in
また、特許文献２には、第１のスイッチを含む第１の電流経路Ｌにかかる電圧ＶＬと第２の電流経路ＩＧにかかる電圧ＶＩＧとを供給電源としており、第１のスイッチが遮断した場合には、電流経路にキャパシタが接続されている第１の電源経路Ｌにかかる電圧ＶＬは緩やかな下降を始め、別経路で供給されている第２の電源経路に保持されている電圧ＶＩＧと比較することにより、第１のスイッチの遮断を検出する技術が提案されている。更に特許文献２では、第１の電源経路にかかる電圧の単位時間当たりの電圧低下が、第２の電源経路にかかる電圧低下より大きい状態においても、第１のスイッチの遮断の検出が可能となっており、第１の電流経路にかかる電圧が大きく低下するまで待つ必要なく、第１のスイッチの遮断の検出が可能となっている。 Further, in Patent Document 2, when the voltage VL applied to the first current path L including the first switch and the voltage VIG applied to the second current path IG are used as supply power supplies and the first switch is cut off. The voltage VL applied to the first power supply path L to which the capacitor is connected to the current path starts to gradually decrease, and is compared with the voltage VIG held in the second power supply path supplied by another path. By doing so, a technique for detecting the interruption of the first switch has been proposed. Further, in Patent Document 2, it is possible to detect the cutoff of the first switch even when the voltage drop per unit time of the voltage applied to the first power supply path is larger than the voltage drop applied to the second power supply path. Therefore, it is possible to detect the cutoff of the first switch without having to wait until the voltage applied to the first current path drops significantly.
特許文献１には、複数の電力生成を行っている場合において、各電力が適切な電源起動シーケンスにより順次電力が供給されることが言及されているが、電源遮断の際については言及されていない。特許文献１に開示された従来の技術によれば、仮に電源起動シーケンスと同様の考え方で電源遮断シーケンスを実施した場合であっても、突然外部電源からの電力供給が遮断されたときに、電源遮断時に適切な電源遮断シーケンスでマイコン等のシステムＩＣを停止させることができない可能性がある。
また、特許文献２においては、スイッチの遮断により外部電源が遮断された場合においても、電流経路の電圧が大きく低下することを待つ必要もなく、スイッチの遮断が検出できることについては言及されているが、そのためには外部電源から独立して供給される２系統の電流経路を設ける必要があるため、外部電源から車載制御装置へ接続する車両側のハーネス結線を２系統で接続する必要があるため、多大なコスト、加工費が必要になる。 Further, in Patent Document 2, it is mentioned that even when the external power supply is cut off due to the cutoff of the switch, it is not necessary to wait for the voltage of the current path to drop significantly, and the cutoff of the switch can be detected. For that purpose, it is necessary to provide two current paths that are independently supplied from the external power supply, so it is necessary to connect the harness connection on the vehicle side that connects the external power supply to the in-vehicle control device with two systems. A large amount of cost and processing cost are required.
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、供給される外部電源電圧が異常遮断した場合においても、コストの増大を招くことなく、適切にＩＣの停止を実現する車載制御装置を提供することを目的とする。 The present application discloses a technique for solving the above-mentioned problems, and even when the supplied external power supply voltage is abnormally cut off, the IC can be appropriately stopped without increasing the cost. It is an object of the present invention to provide an in-vehicle control device.
本願に開示される車載制御装置は、
外部電源からの電源供給を受けて、電源遮断回路を介して予め定められた電圧を生成する電源回路部と、
前記外部電源から供給される外部電源電圧の低下を監視する電源電圧低下監視部と、
前記電源遮断回路の前段に接続された外部電荷保持用キャパシタと、
前記電源遮断回路の後段に接続された内部電荷保持用キャパシタと、
を備え、
前記電源回路部は、プロセッサＩＣと、周辺ＩＣ群へ予め定められたシーケンスに従い、複数のＩＣ電源電圧を順次給電又は順次遮断する給電制御機能を有し、
前記電源電圧低下監視部は、前記外部電源電圧が予め定められた定常電圧低下閾値に基づいて前記外部電源電圧の低下を検出する定常電圧低下検出手段と、前記外部電源電圧が一定の時間より早く減衰した場合に、前記定常電圧低下閾値より高い値を有する過渡電圧低下閾値に基づいて前記外部電源電圧の低下を検出する過渡電圧低下検出手段と、を備え、
前記外部電源から供給される前記外部電源電圧が異常遮断したとき、前記定常電圧低下検出手段と前記過渡電圧低下検出手段とのうちの少なくとも一方により、前記外部電源電圧の低下を検出した場合には、前記プロセッサＩＣと前記周辺ＩＣ群をリセット又は電源供給の停止を行ない、前記プロセッサＩＣと前記周辺ＩＣ群の消費電流を抑制すると共に、前記ＩＣ電源電圧の順次遮断を行ない、前記過渡電圧低下検出手段が前記外部電源電圧の低下を検出した場合には、前記電源遮断回路により前記外部電荷保持用キャパシタと前記内部電荷保持用キャパシタとの間の経路を遮断するように構成されている、
ことを特徴とするものである。
The in-vehicle control device disclosed in the present application is
A power supply circuit unit that receives power supply from an external power supply and generates a predetermined voltage via a power supply cutoff circuit.
A power supply voltage drop monitoring unit that monitors a drop in the external power supply voltage supplied from the external power supply, and
An external charge holding capacitor connected to the front stage of the power cutoff circuit,
An internal charge holding capacitor connected to the subsequent stage of the power cutoff circuit,
Equipped with
The power supply circuit unit has a power supply control function for sequentially feeding or cutting off a plurality of IC power supply voltages according to a predetermined sequence to the processor IC and the peripheral IC group.
The power supply voltage drop monitoring unit includes a steady voltage drop detecting means for detecting a drop in the external power supply voltage based on a predetermined steady voltage drop threshold, and the external power supply voltage earlier than a certain time. A transient voltage drop detecting means for detecting a drop in the external power supply voltage based on a transient voltage drop threshold having a value higher than the steady voltage drop threshold when attenuated is provided.
When the external power supply voltage supplied from the external power supply is abnormally cut off, when the decrease in the external power supply voltage is detected by at least one of the steady voltage decrease detecting means and the transient voltage decrease detecting means. , The processor IC and the peripheral IC group are reset or the power supply is stopped, the current consumption of the processor IC and the peripheral IC group is suppressed, and the IC power supply voltage is sequentially cut off to detect the transient voltage drop. When the means detects a decrease in the external power supply voltage, the power supply cutoff circuit is configured to cut off the path between the external charge holding capacitor and the internal charge holding capacitor.
It is characterized by that.
本願に開示される車載制御装置によれば、コストの増大を招くことなく、適切にＩＣの停止を実現する車載制御装置が得られる。より具体的には、外部電源の供給が断線により停止した場合には、外部電荷保持用キャパシタと内部電荷保持用キャパシタを合わせた大容量の静電容量で電荷を蓄えて電圧が保持されるため、外部電源電圧が車載制御装置の正常動作電圧以下に低下した状態で検出されても、外部電源電圧の保持電圧が枯渇する前に、プロセッサを正常な遮断順序で適正に停止させることができる。また、外部電源が急速に電圧低下した場合においては、内部電荷保持用キャパシタに保持される内部電源電圧が高い状態からの電圧低下が可能となるため、外部電荷保持用キャパシタと内部電荷保持用キャパシタとを分再配置して、内部電荷保持用キャパシタの容量を低く抑えながらも、内部電源電圧が枯渇する前に、プロセッサを正常な遮断順序で適正に停止させることができる。 According to the in-vehicle control device disclosed in the present application, it is possible to obtain an in-vehicle control device that appropriately stops the IC without incurring an increase in cost. More specifically, when the supply of the external power supply is stopped due to a disconnection, the voltage is held by storing the charge with a large capacity including the external charge holding capacitor and the internal charge holding capacitor. Even if the external power supply voltage is detected when the voltage drops below the normal operating voltage of the in-vehicle controller, the processors can be properly stopped in the normal cutoff order before the holding voltage of the external power supply voltage is exhausted. In addition, when the voltage of the external power supply drops rapidly, the voltage can be dropped from the state where the internal power supply voltage held in the internal charge holding capacitor is high. Therefore, the external charge holding capacitor and the internal charge holding capacitor And can be rearranged to keep the capacity of the internal charge holding capacitor low, while the processor can be properly shut down in the normal cutoff order before the internal power supply voltage is exhausted.
また、外部電源の投入時に電源遮断回路に流れる突入電流は内部電荷保持用キャパシタ分のみになるため、電源遮断回路３の電流定格を小さく抑えることで小型、安価に構成することが可能である。 Further, since the inrush current flowing through the power supply cutoff circuit when the external power supply is turned on is limited to the internal charge holding capacitor, the current rating of the power supply cutoff circuit 3 can be kept small to be compact and inexpensive.
更に、電源遮断回路は、半導体スイッチ等の抵抗成分を含んでおり、外部電荷保持用キャパシタと内部電荷保持用キャパシタ４とでＲＣフィルタを構成しているため、個別のノイズフィルタ回路を設けなくてもいいか、もしくは個別に設けるとしても小さなノイズフィルタ回路で構成できるため、ノイズフィルタ回路を小型、安価に実現することが可能である。 Further, since the power supply cutoff circuit contains a resistance component such as a semiconductor switch and the RC filter is composed of the external charge holding capacitor and the internal charge holding capacitor 4, it is not necessary to provide a separate noise filter circuit. Or, even if it is provided individually, it can be configured with a small noise filter circuit, so that the noise filter circuit can be realized in a small size and at low cost.
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による車載制御装置の全体構成を示すブロックである。図１において、車載制御装置１００は、車載バッテリ１１と、逆流防止機能を有するダイオード１３に接続されたメインリレー１２と、イグニッションスイッチ１４と、を有する外部電源１から、外部電源電圧ＶＢＡＴが供給される。外部電源電圧ＶＢＡＴは、外部電荷保持用キャパシタ２と、電源遮断回路３と、内部電荷保持用キャパシタ４と、を介して、車載制御装置１００の内部回路へ内部電源電圧ＶＩＮとして供給される。
FIG. 1 is a block showing the overall configuration of the in-vehicle control device according to the first embodiment. In FIG. 1, the vehicle-mounted
また、電源回路部６には、内部電源電圧ＶＩＮを１次降圧した１次降圧電圧ＶＰＲＥが電源として供給され、電源回路部６は、複数のＩＣ電源電圧ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、ＶＣ４、ＶＣ５、ＶＣ６を生成し、プロセッサＩＣ７にＩＣ電源電圧ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、ＶＣ４を供給する。また、電源回路部６は、メモリＩＣ８１へ電源電圧ＶＣ６を供給し、通信ＩＣ８２へ電源電圧ＶＣ５を供給する。メモリＩＣ８１と、通信ＩＣ８２は、周辺ＩＣ群８に含まれている。
Further, a primary step-down voltage VPRE whose internal power supply voltage VIN is first step-down is supplied to the power
電源電圧低下監視部５は、外部電源１の外部電源電圧ＶＢＡＴが異常低下したことを検出するものであり、外部電源電圧ＶＢＡＴが、予め定められた定常電圧低下閾値ＶｔｈＬを下回ると電圧低下を検出して定常電圧低下検出信号ＳＴＯＰＴを出力する定常電圧低下検出手段５１と、外部電源電圧ＶＢＡＴが、一定以上の時間変化で定常電圧低下閾値ＶｔｈＬより低下した場合に、過渡電圧低下検出信号ＳＴＯＰＫを出力する過渡電圧低下検出手段５２と、により構成されている。
The power supply voltage drop monitoring unit 5 detects that the external power supply voltage VBAT of the
過渡電圧低下検出信号ＳＴＯＰＫは、電源遮断回路３に入力され、電源遮断回路３を後述のように制御する。また、定常電圧低下検出信号ＳＴＯＰＴと過渡電圧低下検出信号ＳＴＯＰＫとは、ＯＲ回路５３の入力端子にそれぞれ入力される。ＯＲ回路５３の出力は、ＡＮＤ回路５４の一方の入力端子に入力される。ＡＮＤ回路５４の他方の入力端子には、電源回路部６からのリセット解除信号ＲＳＴが入力される。ＡＮＤ回路５４の出力は、ＡＮＤ回路５５、５６のそれぞれの一方の入力端子に入力されるとともに、ＣＰＵリセット信号ＣＰＵ＿ＲＥＳＥＴとしてプロセッサＩＣ７に入力される。
The transient voltage drop detection signal STOPK is input to the power supply cutoff circuit 3 and controls the power supply cutoff circuit 3 as described later. Further, the steady voltage drop detection signal STOP and the transient voltage drop detection signal STOPK are input to the input terminals of the
定常電圧低下検出信号ＳＴＯＰＴと、過渡電圧低下検出信号ＳＴＯＰＫと、プロセッサＩＣ７からの起動信号SＴＡは、それぞれ電圧回路部６に起動信号SＴＡとして入力される。プロセッサＩＣ７の出力信号は、ＡＮＤ回路５５、５６の他方の入力端子にそれぞれ入力される。ＡＮＤ回路５５、５６のそれぞれの出力は、周辺ＩＣ群８におけるメモリＩＣ８１と通信ＩＣ８２に入力される。プロセッサＩＣ７と、メモリＩＣ８１及び通信ＩＣ８２は、相互に接続されている。通信ＩＣ８２は、外部装置９との間で相互に通信可能に接続されている。
The steady voltage drop detection signal STOP, the transient voltage drop detection signal STOPK, and the start-up signal STA from the processor IC 7 are input to the
また、車載制御装置１００の正常な起動、停止の手段として、運転者のキー操作により車載バッテリ１１から直接、イグニッションスイッチ１４を介してイグニッションスイッチ信号ＩＧＳＷが、電源回路部６に起動信号SＴＡとして供給されると共に、プロセッサＩＣ７に供給されている。電源遮断回路３は、イグニッションスイッチ信号ＩＧＳＷと、過渡電圧低下検出手段５２からの過渡電圧低下検出信号ＳＴＯＰＫと、プロセッサＩＣ７からのパワーオフ信号ＰＷＲＯＦＦと、がそれぞれ入力され、これらの信号により制御される。
Further, as a means for normally starting and stopping the in-
電源遮断回路３の出力端子は、直列抵抗３ａを介して、内部電源電圧ＶＩＮが印加された部位と内部電荷保持用キャパシタ４との接続部に接続されている。内部電源電圧ＶＩＮが印加された部位と内部電荷保持用キャパシタ４との接続部は、１次降圧電源回路１０の入力端子に接続されている。１次降圧電源回路１０の出力は、１次降圧電圧ＶＰＲＥとして電源回路部６に入力される。
The output terminal of the power cutoff circuit 3 is connected to the connection portion between the portion to which the internal power supply voltage VIN is applied and the internal charge holding capacitor 4 via the
図２は、実施の形態１による車載制御装置における、過渡電圧低下検出手段の回路図である。図２において、過渡電圧低下検出手段５２は、外部電源電圧ＶＢＡＴを用いて生成される基準電圧生成部５Ａと、外部電源電圧ＶＢＡＴが大きな時間変化率で電圧低下した場合に負電圧を生成する時間変化検出部５Ｂと、外部電源電圧ＶＢＡＴの電圧低下を検出して過渡電圧低下検出信号ＳＴＯＰＫを出力する電圧低下検出部５Ｃと、により構成されている。
FIG. 2 is a circuit diagram of a transient voltage drop detecting means in the vehicle-mounted control device according to the first embodiment. In FIG. 2, the transient voltage
基準電圧生成部５Ａは、外部電源電圧ＶＢＡＴが印加される部位に対して、基準電圧生成抵抗５ｃと基準電圧生成ツェナーダイオード５ｄとを直列に接続し、基準電圧生成抵抗５ｃと基準電圧生成ツェナーダイオード５ｄとの直列接続点から、比較基準電圧Ｖｂａｓｅを生成するように構成されている。なお、この基準電圧生成部５Ａは、基準電圧生成ツェナーダイオード５ｄに代えて３端子レギュレータ等の電源回路を用いてもよい。
The reference
時間変化検出部５Ｂは、外部電源電圧ＶＢＡＴが印加されている部位と接地電位ＧＮＤにある部位との間に、過渡電圧検出キャパシタ５ａと過渡電圧検出抵抗５ｂとの直列接続体が接続されている。過渡電圧検出キャパシタ５ａと過渡電圧検出抵抗５ｂとの接続部には、過渡電圧に対応する過渡電圧対応電圧Ｖａが発生する。この過渡電圧対応電圧Ｖａが発生する過渡電圧検出キャパシタ５ａと過渡電圧検出抵抗５ｂとの接続部と、接地電位ＧＮＤにある部位と、の間には、負電圧を［－Ｖｚ］の負クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐによりクランプする負電圧クランプ用ツェナーダイオード５ｈが接続されている。また、負電圧クランプ用ツェナーダイオード５ｈには、順方向電流が流れないようにするためのダイオード５ｇが、負電圧クランプ用ツェナーダイオード５ｈと逆向きに直列接続されている。
In the time
また、過渡電圧検出キャパシタ５ａと過渡電圧検出抵抗５ｂとの接続部と、基準電圧生成ツェナーダイオード５ｄのカソードと、の間には、直列接続された２個のプルアップ検出抵抗５ｅ、５ｆが接続されている。プルアップ検出抵抗としての第１の負電圧検出分圧抵抗５ｅと、第２の負電圧検出分圧抵抗５ｆと、により分圧された分圧電圧Ｖｂは、差動増幅器により構成された第１の比較器５ｓの入力端子Ｖｉｎｎに入力されている。すなわち、負クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐと比較基準電圧Ｖｂａｓｅとの間の電圧を分圧した分圧電圧Ｖｂは、過渡的な電圧低下の検出電圧として第１の比較器５ｓの入力端子Ｖｉｎｎへ入力される。
Further, two pull-up
このとき、過渡電圧検出抵抗５ｂの一端が、［－Ｖｚ］の負電圧にてクランプされている場合においても分圧電圧Ｖｂが必ず正となるように、前述のプルアップ検出抵抗としての第１の負電圧検出分圧抵抗５ｅ、第２の負電圧検出分圧抵抗５ｆの抵抗値が設定されている。
At this time, the first pull-up detection resistance described above is provided so that the divided voltage Vb is always positive even when one end of the transient
電圧低下検出部５Ｃは、前述の第１の比較器５ｓと第２の比較器５ｔを備えている。第１の比較器５ｓと第２の比較器５ｔの電源電圧は、たとえば図１に示す前述の電源回路部６に供給される１次降圧電圧ＶＰＲＥなど、電源遮断回路３の後段の電源から供給されている。
The voltage
第１の比較器５ｓは、時間変化検出部５Ｂから入力端子Ｖｉｎｎに入力される分圧電圧Ｖｂと、比較基準電圧Ｖｂａｓｅが第１の負電圧比較用分圧抵抗５ｉと第２の負電圧比較用分圧抵抗５ｊにより分圧されて生成され、入力端子Ｖｉｎｐに入力される検出比較電圧Ｖｃと、を比較することにより、急速な電圧低下の発生の有無を検出する。分圧電圧Ｖｂが検出比較電圧Ｖｃより高い場合、即ち負電圧が発生していない正常時では、第１の比較器５ｓの出力はハイレベルＨに維持され、分圧電圧Ｖｂが検出比較電圧Ｖｃよりも低くなった場合は、第１の比較器５ｓの出力電圧ＶｄはローレベルＬとなり、インバータ５７を介して過渡電圧低下検出信号ＳＴＯＰＫとして出力される。
In the
第２の比較器５ｔは、第１の比較器５ｓの出力電圧Ｖｄが入力端子Ｖｉｎｎに入力され、１次降圧電圧ＶＰＲＥが入力端子Ｖｉｎｐに入力される。第２の比較器５ｔは、第１の比較器５ｓの出力電圧Ｖｄと中間電圧Ｖｅとを比較し、第１の比較器５ｓの出力電圧Ｖｄが中間電圧Ｖｅより高ければ、ハイレベルＨに相当する信号を出力し、第１の比較器５ｓの出力電圧Ｖｄが中間電圧Ｖｅより低ければ、ローレベルＬの信号を出力する。第２の比較器５ｔの出力端子は、時間変化検出部５Ｂの出力部である第１の負電圧検出分圧抵抗５ｅと第２の負電圧検出分圧抵抗５ｆとの接続部に接続されている。第２の比較器５ｔの入力端子Ｖｉｎｎに入力される中間電圧Ｖｅは、第１の自己保持判定分圧抵抗５ｋと第２の自己保持判定分圧抵抗５ｍにより１次降圧電圧ＶＰＲＥが分圧された電圧に相当する。
In the
第１の比較器５ｓの出力ＶｄがハイレベルＨのとき、即ち電圧低下を検出していない正常時では、第２の比較器５ｔの出力をオープンとし、第１の比較器５ｓの過渡電圧低下の検出を有効としている。第１の比較器５ｓの出力電圧ＶｄがローレベルＬのとき、即ち外部電源電圧ＶＢＡＴの異常遮断が発生した場合には、第２の比較器５ｔの出力はローレベルＬとなり、第１の比較器５ｓの出力電圧ＶｄをローレベルＬ、即ち過渡電圧低下検出信号ＳＴＯＰＫを出力したままの状態で自己保持をするように構成されている。
When the output Vd of the
次に、実施の形態１による車載制御装置における、正常起動時と正常停止時の動作について説明する。図１において、正常起動時には、運転者がイグニッションスイッチ１４をキーオンすることにより、車載制御装置１００にイグニッションスイッチ信号ＩＧＳＷ信号が供給される。電源遮断回路３は、イグニッションスイッチ信号ＩＧＳＷを受けて通電される。これにより、車載バッテリ１１の出力電圧である外部電源電圧ＶＢＡＴは、１次降圧電源回路１０により降圧され、１次降圧電圧ＶＰＲＥが電源回路部６に供給されると同時に、イグニッションスイッチ信号ＩＧＳＷは、電源回路部６の起動信号ＳＴＡとプロセッサＩＣ７に入力される。
Next, the operation at the time of normal start and the operation at the time of normal stop in the vehicle-mounted control device according to the first embodiment will be described. In FIG. 1, the ignition switch signal IGSW signal is supplied to the vehicle-mounted
電源回路部６は、起動信号ＳＴＡを受けて、予め決められた起動順序に従ってＩＣ電源電圧ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３，ＶＣ４、ＶＣ５，ＶＣ６を、入力された１次降圧電圧ＶＰＲＥから生成し、ＩＣ電源電圧ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、ＶＣ４をプロセッサＩＣ７に供給すると共に、ＩＣ電源電圧ＶＣ５を周辺ＩＣ群における通信ＩＣ８２に供給し、ＩＣ電源電圧ＶＣ６を周辺ＩＣ群におけるメモリＩＣ８１に供給する。また、電源回路部６は、リセット解除信号ＲＳＴをＡＮＤ回路５４に与えてＡＮＤ回路５４に出力を発生させる。ＡＮＤ回路５４の出力は、プロセッサＩＣ７のリセット解除を行なう。また、ＡＮＤ回路５４の出力は、ＡＮＤ回路５５、５６にそれぞれ入力され、これにより、ＡＮＤ回路５５、５６は出力を発生し、周辺ＩＣ群８のメモリＩＣ８１及び通信ＩＣリ８２のセット解除を行う。このようにして、まず車載制御装置１００が起動される。
Upon receiving the start signal STA, the power
また、車載制御装置１００の正常停止時には、運転者がイグニッションスイッチ１４をキーオフすることにより、イグニッションスイッチ信号ＩＧＳＷがオフとなったことを受けて、プロセッサＩＣ７が正常停止動作へ移行する。電源遮断回路３は、電源回路部６がＩＣ電源電圧ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、ＶＣ４、ＶＣ５、ＶＣ６を生成している期間に、電源回路部６から出力されるパワーオフ信号ＰＷＲＯＦＦにより、通電状態のままで維持される。
Further, when the vehicle-mounted
プロセッサＩＣ７は、必要なデータの不揮発メモリ領域への格納など、適切なプロセッサの停止準備を完了した後、プロセッサＩＣ７自身と周辺ＩＣ群８のリセット指示を行うと同時に、電源回路部６の起動信号ＳＴＡへ停止を指示し、電源回路部６が生成しているＩＣ電源電圧ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、ＶＣ４、ＶＣ５、ＶＣ６を、予め決められた順序で順次遮断する。電源回路部６は、全てのＩＣ電源電圧ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、ＶＣ４、ＶＣ５、ＶＣ６の遮断を完了した後に、パワーオフ信号ＰＷＲＯＦＦにより電源遮断回路３の遮断を行い、外部電源電圧ＶＢＡＴと内部電源電圧ＶＩＮを切り離すことにより、車両停止時の暗電流を抑制する。
After completing appropriate processor stop preparations such as storing necessary data in the non-volatile memory area, the processor IC 7 gives a reset instruction to the processor IC 7 itself and the
次に、前述の正常起動、正常停止の動作に対して、外部から供給される外部電源電圧ＶＢＡＴに異常が発生した場合の動作について説明する。外部電源電圧ＶＢＡＴが異常遮断されるパターンとしては、ハーネスが断線する等により、外部電源１からの外部電源電圧ＶＢＡＴの供給がなくなる断線により外部電源の異常遮断Ａと、外部電源１の外部電源電圧ＶＢＡＴが接地電位ＧＮＤに類似する電位まで低下する状態となる地絡による外部電源の異常遮断Ｂとがある。ここで、断線による異常遮断Ａ又は地絡による異常遮断Ｂは、非常に短い時間で発生し、その後に正常に復帰するような、瞬断動作も含まれる。
Next, the operation when an abnormality occurs in the external power supply voltage VBAT supplied from the outside with respect to the above-mentioned normal start-up and normal-stop operations will be described. As a pattern in which the external power supply voltage VBAT is abnormally cut off, the external power supply voltage VBAT is not supplied from the
図３は、実施の形態１による車載制御装置における、断線による外部電源電圧の異常遮断時の動作を示す説明図であって、（ａ）は、外部電源電圧ＶＢＡＴの波形、（ｂ）は、定常電圧低下検出信号ＳＴＯＰＴと過渡電圧低下検出信号ＳＴＯＰＫ信号とＯＲ回路出力信号ＳＴＯＰの波形、（ｃ）は、ＩＣ電源電圧ＶＣ１からＶＣ６の波形、（ｄ）は、電源回路部６の内部で消費される内部消費電流ＩＩＮの波形、をそれぞれ示す。
3A and 3B are explanatory views showing an operation when the external power supply voltage is abnormally cut off due to disconnection in the in-vehicle control device according to the first embodiment, where FIG. 3A is a waveform of an external power supply voltage VBAT and FIG. 3B is a waveform of the external power supply voltage VBAT. Steady voltage drop detection signal STOP and transient voltage drop detection signal STOPK signal and OR circuit output signal STOP waveform, (c) is the waveform of IC power supply voltage VC1 to VC6, (d) is consumed inside the power
図１、図２、及び図３において、時刻ｔ０で、例えば、外部電源１と車載制御装置１００とを接続するハーネスの断線が発生したとすると、外部電荷保持用キャパシタ２と内部電荷保持用キャパシタ４とにそれぞれ蓄積された電荷を加算した合計電荷により保持されていた外部電源電圧ＶＢＡＴは、電源回路部６の内部回路に流れる（ｄ）に示す内部消費電流ＩＩＮにより放電されながら、（ａ）に示すように緩やかに低下する。
In FIGS. 1, 2, and 3, at time t0, for example, if the harness connecting the
時刻ｔ１に至って、外部電源電圧ＶＢＡＴが定常電圧低下閾値ＶｔｈＬ以下になると、定常電圧低下検出手段５１が外部電源電圧ＶＢＡＴの電圧が低電圧となったことを検出し、（ｂ）に示す定常電圧低下検出信号ＳＴＯＰＴがローレベルＬからハイレベルＨとなる。定常電圧低下検出信号ＳＴＯＰＴがハイレベルＨになることにより、ＯＲ回路５３のＯＲ回路出力信号ＳＴＯＰはハイレベルＨになる。このとき、過渡電圧低下検出手段５２は、緩やかな外部電源電圧ＶＢＡＴの低下では電圧低下を検出しないため、過渡電圧低下検出信号ＳＴＯＰＫは出力されずローレベルＬのままである。
When the external power supply voltage VBAT becomes equal to or less than the steady-state voltage drop threshold VthL at time t1, the steady-state voltage drop detection means 51 detects that the voltage of the external power supply voltage VBAT has become low, and the steady-state voltage shown in (b) is shown. The drop detection signal STOP changes from low level L to high level H. When the steady-state voltage drop detection signal STOP becomes high level H, the OR circuit output signal STOP of the
時刻ｔ１において、ＯＲ回路５３からのＯＲ回路出力信号ＳＴＯＰがハイレベルＨになり、電源回路部６の起動信号ＳＴＡへ入力されることにより、電源回路部６のＩＣ電源電圧ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、ＶＣ４、ＶＣ５、ＶＣ６を、予め定められた順序で順次遮断すると共に、プロセッサＩＣ７のリセットと、周辺ＩＣ群８におけるメモリＩＣ８１と通信ＩＣ８２とのリセットを行い、電源回路部６の内部回路で消費される内部消費電流ＩＩＮが小さくなるように抑制される。即ち、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間に、図３の（ｃ）に示すように順次、ＩＣ電源電圧ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、ＶＣ４、ＶＣ５、ＶＣ６が遮断され、それに伴って、内部消費電流ＩＩＮは、順次低下して時刻ｔ３にて「０」となる。
At time t1, the OR circuit output signal STOP from the
ここで、電源回路部６は、図３の（ａ）に示される低電圧リセット電圧閾値Ｖｐｏｒ以下になると、外部電源電圧ＶＢＡＴによっては、ＩＣ電源電圧ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、ＶＣ４、ＶＣ５、ＶＣ６を生成することができなくなるように構成されている。そして、前述のように時刻ｔ０から時刻ｔ１の間に内部消費電流ＩＩＮにより緩やかに放電された後、外部電源電圧ＶＢＡＴが低電圧リセット電圧閾値Ｖｐｏｒまで下がる時刻ｔ４に至るよりも早く、ＩＣ電源電圧ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、ＶＣ４、ＶＣ５、ＶＣ６を順次遮断するＩＣ電源電圧遮断シーケンスが完了するように、外部電荷保持用キャパシタ２と内部電荷保持用キャパシタ４の合計容量が設定されている。
Here, when the low voltage reset voltage threshold value Vpor or less shown in FIG. 3A is reached, the power
また、前述の異常遮断Ａの動作において、低電圧リセット電圧閾値Ｖｐｏｒ以下に外部電源電圧ＶＢＡＴが低下する時刻ｔ４に至るよりも前に、電源回路部６におけるＩＣ電源電圧遮断シーケンスが完全に完了している必要はなく、プロセッサＩＣ７及び周辺ＩＣ群８が異常終了しない条件が最低限満足できていれば、ＩＣ電源電圧遮断シーケンスが完了するまでの途中で、低電圧リセット電圧閾値Ｖｐｏｒ以下に外部電源電圧ＶＢＡＴが低下して電源回路部６によるＩＣ電源電圧が遮断されてもよい。
Further, in the above-mentioned operation of the abnormal cutoff A, the IC power supply voltage cutoff sequence in the power
次に、外部電源電圧ＶＢＡＴが通電中に、突然、地絡状態となった異常遮断Ｂの場合について、説明する。図４は、実施の形態１による車載制御装置における、地絡による外部電源電圧の異常遮断時の動作を示す説明図であって、（ａ）は、外部電源電圧ＶＢＡＴと内部電源電圧ＶＩＮの波形、（ｂ）は、過渡電圧対応電圧Ｖａと分圧電圧Ｖｂと検出比較電圧Ｖｃの波形、（ｃ）は、定常電圧低下検出信号ＳＴＯＰＴと過渡電圧低下検出信号ＳＴＯＰＫとＯＲ回路出力信号ＳＴＯＰの波形、（ｄ）は、ＩＣ電源電圧ＶＣ１からＶＣ６の波形、（ｅ）は、電源回路部６の内部で消費される内部消費電流ＩＩＮの波形、をそれぞれ示す。
Next, the case of the abnormal cutoff B in which a ground fault suddenly occurs while the external power supply voltage VBAT is energized will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation when the external power supply voltage is abnormally cut off due to a ground fault in the vehicle-mounted control device according to the first embodiment, and FIG. 4A is a waveform of the external power supply voltage VBAT and the internal power supply voltage VIN. , (B) is the waveform of the transient voltage corresponding voltage Va, the divided voltage Vb, and the detection comparison voltage Vc, and (c) is the waveform of the steady voltage drop detection signal STOP, the transient voltage drop detection signal STOPK, and the OR circuit output signal STOP. , (D) show the waveforms of the IC power supply voltages VC1 to VC6, and (e) show the waveforms of the internal current consumption IIN consumed inside the power
図１、図２、及び図４において、例えば、外部電源１と車載制御装置１００とを接続するハーネスに、図４の（ａ）に示す時刻ｔ０の直前である時刻ｔ００にて地絡が発生したとすると、図４の（ａ）に実線で示す外部電源電圧ＶＢＡＴは、地絡電流により外部電荷保持用キャパシタ２が急速放電するために急速に低下し、時刻ｔ０において過渡電圧低下閾値ＶｔｈＫ以下となり、更に、時刻ｔ０の直後の時刻ｔ０１において定常電圧低下閾値ＶｔｈＬ以下となる。
In FIGS. 1, 2, and 4, for example, a ground fault occurs in the harness connecting the
また、時刻ｔ００にて地絡が発生したことにより、内部電荷保持用キャパシタ４からも、電源遮断回路３に直列挿入されている抵抗又はインダクタンスを介して、外部電荷保持用キャパシタ２への放電が開始される。その結果、図４の（ａ）に破線で示すように、内部電源電圧ＶＩＮは、外部電源電圧ＶＢＡＴよりやや遅れて電圧が緩やかに低下し、時刻ｔ１にて過渡電圧低下閾値ＶｔｈＫ以下となる。 Further, due to the occurrence of a ground fault at time t00, the internal charge holding capacitor 4 is also discharged from the internal charge holding capacitor 4 to the external charge holding capacitor 2 via the resistance or inductance inserted in series with the power supply cutoff circuit 3. It will be started. As a result, as shown by the broken line in FIG. 4A, the internal power supply voltage VIN gradually drops slightly later than the external power supply voltage VBAT, and becomes equal to or less than the transient voltage drop threshold VthK at time t1.
このとき、過渡電圧低下検出手段５２は、外部電源電圧ＶＢＡＴが一定の時間変化以上で過渡電圧低下閾値ＶｔｈＫ以下となったことを時刻ｔ０で検出し、図４の（ｃ）に示すように、過渡電圧低下検出信号ＳＴＯＰＫをローレベルＬからハイレベルＨに立ち上げる。
その結果、外部電源電圧ＶＢＡＴが定常電圧低下閾値ＶｔｈＬまで低下する時刻ｔ０１よりも早い時刻ｔ０に、過渡電圧低下検出信号ＳＴＯＰＫに基づいて電源遮断回路３が遮断され、外部電源電圧ＶＢＡＴと内部電源電圧ＶＩＮとの切り離しが行われる。
At this time, the transient voltage
As a result, the power cutoff circuit 3 is cut off based on the transient voltage drop detection signal STOPK at time t0 earlier than the time t01 when the external power supply voltage VBAT drops to the steady state voltage drop threshold value VthL, and the external power supply voltage VBAT and the internal power supply voltage are cut off. Separation from VIN is performed.
このとき、過渡電圧低下検出手段５２が外部電源電圧ＶＢＡＴの電圧低下を時刻ｔ０で検出してから、電源遮断回路３を遮断して内部電源電圧ＶＩＮの切り離しを行う時刻ｔ１まで、図４の（ａ）に示すように、検出遅延時間ｔｄｅｌａｙが生じるが、検出遅延時間ｔｄｅｌａｙが経過する時刻ｔ１の後にも、内部電荷保持用キャパシタ４の電圧低下が定常電圧低下閾値ＶｔｈＬに早く達しないように、電源遮断回路３に直列抵抗３ａが挿入されており、外部電荷保持用キャパシタ２より内部電荷保持用キャパシタ４の方が電圧の低下が遅くなるように構成されている。これにより、外部電荷保持用キャパシタ２は地絡電流によりすぐに放電されるが、内部電荷保持用キャパシタ４は、時刻ｔ２までは定常電圧低下検出手段５１の定常電圧低下閾値ＶｔｈＬより高い電圧に保持される。
At this time, after the transient voltage
また、前述したように、過渡電圧低下検出手段５２からの過渡電圧低下検出信号ＳＴＯＰＫは、定常電圧低下検出手段５１からの定常電圧低下検出信号ＳＴＯＰＴとＯＲ回路５３によりＯＲ接続されており、時刻ｔ０で、ＯＲ回路５３からＯＲ回路出力信号ＳＴＯＰがハイレベルＨで出力され、そのＯＲ回路出力信号ＳＴＯＰが電源回路部６の起動信号ＳＴＡへ入力されることにより、図４の（ｄ）に示すように、電源回路部６は、生成していたＩＣ電源電圧ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、ＶＣ４、ＶＣ５、ＶＣ６を、予め定められた順序で順次遮断すると共に、プロセッサＩＣ７、周辺ＩＣ群８のリセットを行い、図４の（ｅ）に示すように、内部回路で消費される内部消費電流ＩＩＮが抑制される。
Further, as described above, the transient voltage drop detection signal STOPK from the transient voltage drop detection means 52 is OR-connected to the steady voltage drop detection signal STOP from the steady voltage drop detection means 51 by the
ここで、内部電荷保持用キャパシタ４に蓄積された電荷は、抑制された内部消費電流ＩＩＮにより緩やかに放電され、外部電源電圧ＶＢＡＴにより電源回路部６が電源を生成できなくなる低電圧リセット電圧閾値Ｖｐｏｒまで内部電源電圧ＶＩＮが下がる時刻ｔ３までの時間よりも早く、電源回路部６の順次遮断のシーケンスが完了するように、内部電荷保持用キャパシタ４の容量が選択されている。
Here, the charge accumulated in the internal charge holding capacitor 4 is gradually discharged by the suppressed internal current consumption IIN, and the power
以上述べた異常遮断Ａと異常遮断Ｂとで設定される外部電荷保持用キャパシタ２の容量［Ｃｏ］と内部電荷保持用キャパシタ４の容量［Ｃｉ１］は、下記の関係式が成り立つように選定される。
Ｃｉ１＞ＩＩＮ・ｔｏｆｆ／（ＶＢＡＴｍｉｎ－ＶｔｈＫ－Ｖｐｏｒ）
Ｃｏ＞ＩＩＮ・ｔｏｆｆ／（ＶｔｈＬ－Ｖｐｏｒ）－Ｃｉ１
ここで、
ｔｏｆｆは、電源回路部６の順次遮断シーケンスが完了する時間、ＶｔｈＬは、定常電圧低下検出手段５１の定常電圧低下閾値、ＶＢＡＴｍｉｎは、車載制御装置の正常動作電圧の下限値、ＶｔｈＫは、過渡電圧低下検出手段の過渡電圧低下閾値、Ｖｐｏｒは、電源回路部６が電源供給できなくなる電圧の下限値としての低電圧リセット電圧閾値、である。
The capacity [Co] of the external charge holding capacitor 2 and the capacity [Ci1] of the internal charge holding capacitor 4 set by the abnormal cutoff A and the abnormal cutoff B described above are selected so that the following relational expression holds. To.
Ci1> IIN ・ toff / (VBATmin-VthK-Vpor)
Co> IIN ・ toff / (VthL-Vpor) -Ci1
here,
toff is the time when the sequential cutoff sequence of the power
また、［ＩＩＮ・ｔｏｆｆ］は、正確には電源回路部６が順次遮断を開始してから完了するまで時間ｔｏｆｆで内部消費電流ＩＩＮを積分して求められる電荷量Ｑｓｕｐｐｌｙを用いて書き直すことができ、
Ｃｉ１＞Ｑｓｕｐｐｌｙ／（ＶＢＡＴｍｉｎ－ＶｔｈＫ－Ｖｐｏｒ）
Ｃｏ＞Ｑｓｕｐｐｌｙ／（ＶｔｈＬ－Ｖｐｏｒ）－Ｃｉ１
により、内部電荷保持用キャパシタ４の容量［Ｃｉ１］、外部電荷保持用キャパシタ２の容量［Ｃｏ］を選定することができる。
Further, [IIN · toff] can be rewritten using the charge amount Qsuppley obtained by integrating the internal current consumption IIN with time to off from the start of the sequential cutoff of the power
Ci1> Qsuppley / (VBATmin-VthK-Vpor)
Co> Qsuppley / (VthL-Vpor) -Ci1
Therefore, the capacity [Ci1] of the internal charge holding capacitor 4 and the capacity [Co] of the external charge holding capacitor 2 can be selected.
以上述べたように、実施の形態１による車載制御装置は、外部電源１の外部電源電圧ＶＢＡＴは外部電荷保持用キャパシタ２と内部電荷保持用キャパシタ４により保持されており、外部電源１に異常遮断が発生した場合には、それを電圧低下監視部５により検出して、内部回路の動作を停止するとこにより、内部消費電流を抑制するようにしている。また、異常遮断により外部電源電圧ＶＢＡＴが緩やかに電圧低下する場合は、外部電荷保持用キャパシタ２と内部電荷保持用キャパシタ４の両方に蓄電された電荷により外部電源電圧ＶＢＡＴを保持するのに対して、外部電源１が急速に電圧低下をする場合には、電源遮断回路３により外部電荷保持用キャパシタ２と内部電荷保持用キャパシタ４を切り離すことで、内部電荷保持用キャパシタ４のみにより内部電源電圧ＶＩＮを保持するように構成されている。また、外部電源電圧ＶＢＡＴが急速に低下した場合には、必ず過渡電圧低下検出手段５２が定常電圧低下検出手段５１よりも早く、電圧低下を検出するように構成されている。
As described above, in the vehicle-mounted control device according to the first embodiment, the external power supply voltage VBAT of the
従って、外部電源１の供給が断線により停止した場合には、外部電荷保持用キャパシタ２と内部電荷保持用キャパシタ４を合わせた大容量の静電容量で電荷を蓄えて電圧が保持されるため、外部電源電圧ＶＢＡＴが車載制御装置の正常動作電圧以下に低下した状態で検出されても、外部電源電圧ＶＢＡＴの保持電圧が枯渇する前に、プロセッサＩＣ７を正常な遮断順序で適正に停止させることができる。また、外部電源１が急速に電圧低下した場合においては、内部電荷保持用キャパシタ４に保持される内部電源電圧ＶＩＮが高い状態からの電圧低下が可能となるため、外部電荷保持用キャパシタ２と内部電荷保持用キャパシタ４とを分再配置して、内部電荷保持用キャパシタ４の容量を低く抑えながらも、内部電源電圧ＶＩＮが枯渇する前に、プロセッサＩＣ７を正常な遮断順序で適正に停止させることができる。
Therefore, when the supply of the
また、外部電源１の投入時に電源遮断回路３に流れる突入電流は内部電荷保持用キャパシタ分のみになるため、電源遮断回路３の電流定格を小さく抑えることで小型、安価に構成することが可能である。
Further, since the inrush current flowing through the power supply cutoff circuit 3 when the
更に、電源遮断回路３は、半導体スイッチ等の抵抗成分を含んでおり、外部電荷保持用キャパシタ２と内部電荷保持用キャパシタ４とでＲＣフィルタを構成しているため、個別のノイズフィルタ回路を設けなくてもいいか、もしくは個別に設けるとしても小さなノイズフィルタ回路で構成できるため、ノイズフィルタ回路を小型、安価に実現することが可能である。 Further, since the power supply cutoff circuit 3 contains a resistance component such as a semiconductor switch and the RC filter is composed of the external charge holding capacitor 2 and the internal charge holding capacitor 4, a separate noise filter circuit is provided. It is not necessary, or even if it is provided individually, it can be configured with a small noise filter circuit, so that the noise filter circuit can be realized in a small size and at low cost.
また、車載制御装置１００の動作保証電圧の最小電圧をＶＢＡＴｍｉｎ、定常電圧低下検出手段５１の定常電圧低下閾値をＶｔｈＬ、過渡電圧低下検出手段５２の過渡電圧低下閾値をＶｔｈＫ、電源回路部６が電源供給できなくなる電圧の下限値である低電圧リセット電圧閾値をＶｐｏｒ、電源回路部６の順次遮断が開始して完了するまで内部電荷保持用キャパシタ４から内部回路で消費される電荷量をＱＳｕｐｐｌｙとするとき、外部電荷保持用キャパシタ２の静電容量［Ｃｏ］と、内部電荷保持用キャパシタ４の静電容量［Ｃｉ１］は、下記の式を満たす静電容量となっている。
Ｃｉ１＞Ｑｓｕｐｐｌｙ÷(ＶＢＡＴｍｉｎ－ＶｔｈＫ－Ｖｐｏｒ)
Ｃｏ＞Ｑｓｕｐｐｌｙ÷（ＶｔｈＬ－Ｖｐｏｒ）－Ｃｉ１
Further, the minimum voltage of the guaranteed operation voltage of the in-
Ci1> Qsuppley ÷ (VBATmin-VthK-Vpor)
Co> Qsuppley ÷ (VthL-Vpor) -Ci1
従って、外部電荷保持用キャパシタ２と内部電荷保持用キャパシタ４の静電容量の比率を、電源電圧低下監視部５の各パラメータの設定により選択することができるため、コンデンサメーカがラインナップしている製品の中から安価な定数の組み合わせを選択することができ、また、外部電荷保持用キャパシタ２と内部電荷保持用キャパシタ４と電源遮断回路３の内部抵抗でフィルタ回路を構成する際に、効果的なフィルタ定数に設定することができる。 Therefore, the ratio of the capacitance of the external charge holding capacitor 2 and the internal charge holding capacitor 4 can be selected by setting each parameter of the power supply voltage drop monitoring unit 5, and the product lined up by the capacitor manufacturer. An inexpensive combination of constants can be selected from the above, and it is effective when forming a filter circuit with the internal resistance of the external charge holding capacitor 2, the internal charge holding capacitor 4, and the power supply cutoff circuit 3. Can be set to a filter constant.
また、外部電源から過渡電圧検出キャパシタ５ａと過渡電圧検出抵抗５ｂとの直列回路により、負電圧を発生させることで、第１の比較器５ｓ等を用いた電圧低下検出部５Ｃにより、外部電源１が急速に低下した際の電圧低下を検出している。
Further, by generating a negative voltage from the external power supply by the series circuit of the transient
従って、外部電源１から時間変化検出部５Ｂへは電流を流さずに電圧低下を検出できるため、安価な電子部品で構成することができ、特に車載制御装置が停止しているときの暗電流を小さくすることができる。
Therefore, since the voltage drop can be detected without passing a current from the
また、電源遮断回路３の内部抵抗とは別に直列に電源遮断回路３に直列抵抗３ａが接続されているので、外部電荷保持用キャパシタ２と内部電荷保持用キャパシタ４で構成されるノイズフィルタ回路を、より大きなカットオフ周波数を持つ効果的なノイズフィルタとすることができ、個別にノイズフィルタ回路を設ける必要がなくなり、小型、安価にノイズフィルタを構成できる。
Further, since the
実施の形態２．
図５は、実施の形態２による車載制御装置の全体構成を示すブロック図、図６は、実施の形態２による車載制御装置における、過渡電圧低下検出手段の回路図である。実施の形態２による車載制御装置の構成の大部分は、実施の形態１の車載制御装置と同様であるため、以下の説明では、実施の形態１と差異がある構成を主体に説明する。
Embodiment 2.
FIG. 5 is a block diagram showing the overall configuration of the vehicle-mounted control device according to the second embodiment, and FIG. 6 is a circuit diagram of a transient voltage drop detecting means in the vehicle-mounted control device according to the second embodiment. Since most of the configurations of the vehicle-mounted control device according to the second embodiment are the same as those of the vehicle-mounted control device of the first embodiment, the following description mainly describes the configurations having differences from the first embodiment.
図５に於いて、第２のプロセッサＩＣ９５に関連する部分の構成が、実施の形態1の車載制御装置に追加された構成である。即ち、追加された構成は、外部電源電圧ＶＢＡＴが印加されている部位から分岐して設けられ、主にダイオードで構成された逆流防止回路９１と、この逆流防止回路９１に直列に挿入された第２の直列インダクタンス９２と、第２の内部電荷保持用キャパシタ９３により保持される第２の内部電源電圧ＶＩＮ２と、この第２の内部電源電圧ＶＩＮ２から電源が供給され、内部電源電圧Ｖｓｕｂを生成する第２の電源回路部９４と、第２の電源回路部９４から電源が供給される第２のプロセッサＩＣ９５と、第２プロセッサＩＣ９５に接続され、外部装置９と通信を行なう第２の通信ＩＣ９６と、を備えている。
In FIG. 5, the configuration of the portion related to the second processor IC95 is a configuration added to the vehicle-mounted control device of the first embodiment. That is, the added configuration is provided by branching from the portion to which the external power supply voltage VBAT is applied, and is inserted in series with the
また、実施の形態１に対して実施の形態２では、イグニッションスイッチ信号ＩＧＳＷの導出の仕方が異なっており、車載バッテリ１１からイグニッションスイッチ１４を介して供給されるイグニッションスイッチ信号ＩＧＳＷは、直接、第２のプロセッサＩＣ９５にのみ入力され、第２のプロセッサＩＣ９５は、イグニッションスイッチ信号ＩＧＳＷを受けて、メイン起動信号ＭＳＴＡを出力し、電源遮断回路３と第１の電源回路部６１の起動信号ＳＴＡの制御を行う。
Further, in the second embodiment, the method of deriving the ignition switch signal IGSW is different from that of the first embodiment, and the ignition switch signal IGSW supplied from the vehicle-mounted
また、実施の形態２においては、電源遮断回路３に直列で挿入されるインピーダンス素子として、よりノイズフィルタ効果の高い直列インダクタンス３ｂが用いられている。更に、図６に示すように、実施の形態１で生成していた過渡電圧低下検出手段５２の比較基準電圧Ｖｂａｓｅは、実施の形態２では必要なく、第２の電源回路部９４が生成する電源電圧Ｖｓｕｂを比較基準電圧としている。
Further, in the second embodiment, a
過渡電圧低下検出手段５２の第１の比較器５ｓと第２の比較器５ｔと周辺の電源は、過渡電圧低下検出信号ＳＴＯＰＫを出力する経路を除き、全て第２の電源回路部９４とすることで、電源遮断回路３の動作に関係なく、安定した回路動作ができるように構成されている。
The
次に、図５に示す実施の形態２による車載制御装置の動作について説明する。図６に示す過渡電圧低下検出手段の動作については、第２の電源回路部９４を用いている他は図２の実施の形態1による過渡電圧低下検出手段の動作と同様であるため、説明は省略する。
Next, the operation of the in-vehicle control device according to the second embodiment shown in FIG. 5 will be described. The operation of the transient voltage drop detecting means shown in FIG. 6 is the same as the operation of the transient voltage drop detecting means according to the first embodiment of FIG. 2 except that the second power
まず、正常起動時には、運転者がイグニッションスイッチをオンすることにより、車載制御装置１００にイグニッションスイッチ信号ＩＧＳＷ信号が供給される。これを受けて、低消費電流モードで動作していた第２のプロセッサＩＣ９５が通常動作モードへ移行する。
First, at the time of normal startup, the driver turns on the ignition switch, so that the ignition switch signal IGSW signal is supplied to the vehicle-mounted
その後、第２のプロセッサＩＣ９５は、メイン起動信号ＭＳＴＡを出力し、電源遮断回路３を通電させると共に、第１の電源回路部６１におけるＩＣ電源電圧ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、ＶＣ４、ＶＣ５、ＶＣ６の順次供給を開始することで、プロセッサＩＣ７、周辺ＩＣ群８を起動する。
After that, the second processor IC95 outputs the main start signal MSTA, energizes the power supply cutoff circuit 3, and sequentially energizes the IC power supply voltages VC1, VC2, VC3, VC4, VC5, and VC6 in the first power
正常停止時には、運転者がキーオフしたことを、第２のプロセッサＩＣ９５がイグニッションスイッチ信号ＩＧＳＷにより認識し、メイン起動信号ＭＳＴＡによりプロセッサＩＣ７へ起動停止指示を行う。プロセッサＩＣ７は、起動停止の指示を受けて、必要なデータの不揮発メモリ領域への格納など、適切な停止前準備を完了した後、プロセッサＩＣ７自身と周辺ＩＣ群８のリセット指示を行うと同時に、第１の電源回路部６１の起動信号ＳＴＡへ停止を指示し、第１の電源回路部６１が生成しているＩＣ電源電圧ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、ＶＣ４、ＶＣ５、ＶＣ６を、予め定められた順序で順次遮断する。
At the time of normal stop, the second processor IC95 recognizes that the driver has turned off by the ignition switch signal IGSW, and gives a start / stop instruction to the processor IC7 by the main start signal MSTA. Upon receiving the start / stop instruction, the processor IC 7 completes appropriate pre-stop preparations such as storing necessary data in the non-volatile memory area, and then gives a reset instruction to the processor IC 7 itself and the
第１の電源回路部６１は、全てのＩＣ電源電圧ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、ＶＣ４、ＶＣ５、ＶＣ６の遮断を完了した後に、パワーオフ信号ＰＷＲＯＦＦにより電源遮断回路３の遮断を行い、外部電源電圧ＶＢＡＴと第１の内部電源電圧ＶＩＮ１とを切り離す。
The first power
次に、上述した正常起動、正常停止の動作に対して、外部から供給される外部電源電圧ＶＢＡＴに異常が発生した場合の動作について、図５に基づいて説明する。 Next, the operation when an abnormality occurs in the external power supply voltage VBAT supplied from the outside with respect to the above-mentioned normal start-up and normal-stop operations will be described with reference to FIG.
実施の形態１による車載制御装置と同じく、外部電源電圧ＶＢＡＴが異常遮断されるパターンとしては、外部電源からの接続ハーネスが断線して電源供給がなくなる断線状態となる異常遮断Ａと、外部電源が接地電位ＧＮＤの近くまで低下する地絡状態となる異常遮断Ｂについて説明するが、電源電圧低下監視部５による動作については、実施の形態１の場合と同じであるため、ここでは詳述せず、実施の形態２の逆流防止回路９１以降の動作について説明する。
Similar to the in-vehicle control device according to the first embodiment, the patterns in which the external power supply voltage VBAT is abnormally cut off include the abnormal cutoff A in which the connection harness from the external power supply is disconnected and the power supply is cut off, and the external power supply. The abnormal cutoff B, which is in a ground fault state where the ground potential drops to near the GND, will be described, but the operation by the power supply voltage drop monitoring unit 5 is the same as in the case of the first embodiment, and is not described in detail here. , The operation after the
異常遮断Ａにおいては、外部電源電圧ＶＢＡＴは緩やかに低下するが、第１の電源回路部６１に供給される第１の内部消費電流ＩＩＮ１の方が、第２の電源回路部９４に供給される第２の内部消費電流ＩＩＮ２よりも遥かに大きいため、逆流防止回路９１により第２の内部電荷保持用キャパシタ９３に蓄電された電荷は、第２の内部消費電流ＩＩＮ２のみで放電される。
In the abnormal cutoff A, the external power supply voltage VBAT gradually decreases, but the first internal current consumption IIN1 supplied to the first power
そのため、第２の電源回路部９４が、第２の内部電源電圧ＶＩＮ２の低電圧となったことを検出してから、リセットするまでには、第２のプロセッサＩＣ９５が終了処理を完了するに十分な時間を確保するため、第２の内部電荷保持用キャパシタ９３は大きな静電容量を確保しなければならないが、この際の放電電流は第２の内部消費電流ＩＩＮ２のみを考慮して静電容量を選択すればよい。
Therefore, it is sufficient for the
異常遮断Ｂにおいても同様であり、第１の電源回路部６１、第１のプロセッサＩＣ７１、周辺ＩＣ群８に関わらず、第２の内部電荷保持用キャパシタ９３は、第２の内部消費電流ＩＩＮ２のみを考慮して最適容量を選択することができる。
The same applies to the abnormal cutoff B, and the second internal
以上述べた実施の形態２による車載制御装置は、外部電源電圧ＶＢＡＴから分岐して、逆流防止回路９１と第２の内部電荷保持用キャパシタ９３を介して、第２の電源回路部９４が第２のプロセッサＩＣ９５へ電源を供給しており、外部電源電圧ＶＢＡＴが第２の電源回路部９４へ供給する第２の内部消費電流ＩＩＮ２は、第１の電源回路部６１へ供給する第１の内部消費電流ＩＩＮ１よりも小さく、第１の内部電荷保持用キャパシタ４１の容量［Ｃｉｎ１］と第２の内部電荷保持用キャパシタ９３の容量［Ｃｉｎ２］とは、下記の関係を有する。
Ｃｉｎ２＞Ｃｉｎ１・ＩＩＮ２／ＩＩＮ１
In the vehicle-mounted control device according to the second embodiment described above, the vehicle-mounted control device is branched from the external power supply voltage VBAT, and the second power
Cin2> Cin1 ・ IIN2 / IIN1
従って、第１の内部消費電流ＩＩＮ１よりも、第２の内部消費電流ＩＩＮ２の方が小さいので、外部電源電圧ＶＢＡＴが異常遮断した場合においても、第２の内部電荷保持用キャパシタ９３は、第１の内部電荷保持用キャパシタ４１に対して十分小さい静電容量で第２の内部電源電圧を保持することができる。また、外部電源電圧ＶＢＡＴからの電源ハーネスに誘起される外来ノイズに対しては、外部電荷保持用キャパシタ２と第２の内部電荷保持用キャパシタ９３の両方により、ノイズ減衰が可能である。また、外部電荷保持用キャパシタ２と第２の内部電荷保持用キャパシタ９３の間に逆流防止回路９１が設けられているため、逆流防止回路９１の持つインピーダンス成分により、ノイズフィルタが構成されることで、第２の電源回路部９４に対して個別のノイズフィルタ回路を設けなくてもいいか、もしくは個別に設けるとしても小さなノイズフィルタ回路で構成でき、ノイズフィルタ回路を小型、安価に実現することが可能である。
Therefore, since the second internal consumption current IIN2 is smaller than the first internal consumption current IIN1, even when the external power supply voltage VBAT is abnormally cut off, the second internal
また、逆流防止回路９１には逆流防止回路９１の内部インピーダンスとは別に直列に抵抗素子又はインダクタンス素子が接続されているので、外部電荷保持用キャパシタ２と第２の内部電荷保持用キャパシタ９３により構成されるノイズフィルタ回路をより効果的なノイズフィルタとすることができ、第２の電源回路部９４で発生する伝導ノイズに対して、個別にノイズフィルタ回路を設ける必要がなくなり、小型、安価にノイズフィルタを構成することができる。
Further, since a resistance element or an inductance element is connected in series to the
本願による実施の形態１及び実施の形態２による車載制御装置によれば、外部電源の供給経路が断線した場合には、外部電荷保持用キャパシタと内部電荷保持用キャパシタを合わせた大容量の静電容量で電荷を蓄えて電圧が保持されるため、電源電圧が車載制御装置の正常動作電圧以下に低下した状態で検出されても、外部電源電圧の保持電圧が枯渇する前に、プロセッサＩＣを正常な遮断順序で適正に停止することができる。また、外部電源が急速に電圧低下した場合においては、内部電荷保持用キャパシタに保持される内部電源電圧が高い状態からの電圧低下が可能となるため、外部電荷保持用キャパシタと内部電荷保持用キャパシタとを分離配置して、内部電荷保持用キャパシタの容量を低く抑えながらも、内部電源電圧が枯渇する前に、プロセッサＩＣを正常な遮断順序で適正に停止することができる。 According to the in-vehicle control device according to the first embodiment and the second embodiment according to the present application, when the supply path of the external power supply is disconnected, a large capacity capacitance including the external charge holding capacitor and the internal charge holding capacitor is used. Since the electric charge is stored in the capacitance and the voltage is held, even if the power supply voltage is detected when the voltage drops below the normal operating voltage of the in-vehicle controller, the processor IC is normally operated before the holding voltage of the external power supply voltage is exhausted. It can be stopped properly in a proper shutoff order. In addition, when the voltage of the external power supply drops rapidly, the voltage can be dropped from the state where the internal power supply voltage held in the internal charge holding capacitor is high. Therefore, the external charge holding capacitor and the internal charge holding capacitor It is possible to properly stop the processor IC in the normal cutoff order before the internal power supply voltage is exhausted, while keeping the capacity of the internal charge holding capacitor low.
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Although the present application describes various exemplary embodiments and examples, the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are applications of a particular embodiment. It is not limited to, but can be applied to embodiments alone or in various combinations.
Therefore, innumerable variations not exemplified are envisioned within the scope of the techniques disclosed in the present application. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments.
１００ 車載制御装置、１ 外部電源、２ 外部電荷保持用キャパシタ、１１ 車載バッテリ、１２ メインリレー、１３、５ｇ ダイオード、１４ イグニッションスイッチ、３ 電源遮断回路、３ａ 直列抵抗、３ｂ 直列インダクタンス、４ 内部電荷保持用キャパシタ、４１ 第２の内部電荷保持用キャパシタ、５ 電源電圧低下監視部、５１ 定常電圧低下検出手段、５２ 過渡電圧低下検出手段、５Ａ 基準電圧生成部、５Ｂ 時間変化検出部、５Ｃ 電圧低下検出部、５３ ＯＲ回路、５４、５５、５６ ＡＮＤ回路、５ａ 過渡電圧検出キャパシタ、５ｂ 過渡電圧検出抵抗、５ｃ 基準電圧生成抵抗、５ｄ 基準電圧生成ツェナーダイオード、５ｅ 第１の負電圧検出分圧抵抗、５ｆ 第２の負電圧検出分圧抵抗、５ｈ 負電圧クランプ用ツェナーダイオード、５ｉ 第１の負電圧比較用分圧抵抗、５ｊ 第２の負電圧比較用分圧抵抗、５ｋ 第１の自己保持判定分圧抵抗、５ｍ 第２の自己保持判定分圧抵抗、５ｓ 第１の比較器、５ｔ 第２の比較器、６ 電源回路部、６１ 第１の電源回路部、７ プロセッサＩＣ、７１ 第１のプロセッサＩＣ、８ 周辺ＩＣ群、８１ メモリＩＣ、８２ 通信ＩＣ、９ 外部装置、１０ １次降圧電源回路、９５ 第２のプロセッサＩＣ、９１ 逆流防止回路、９２ 第２の直列インダクタンス、９３ 第２の内部電荷保持用キャパシタ、９４ 第２の電源回路部、９５ 第２のプロセッサＩＣ、９６ 第２の通信ＩＣ、ＩＧＳＷ イグニッションスイッチ信号、ＶＩＮ 内部電源電圧、ＶＩＮ１ 第１の内部電源電圧、ＶＩＮ２ 第２の内部電源電圧、ＶＢＡＴ 外部電源電圧、ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、ＶＣ４、ＶＣ５、ＶＣ６ ＩＣ電源電圧、ＶｔｈＬ 定常電圧低下閾値、ＶｔｈＫ 過渡電圧低下閾値、Ｖｐｏｒ 低電圧リセット電圧閾値、ＳＴＯＰＴ 定常電圧低下検出信号、ＳＴＯＰＫ 過渡電圧低下検出信号、ＳＴＯＰ ＯＲ回路出力信号、SＴＡ 起動信号、ＭＳＴＡ メイン起動信号、ＲＳＴ リセット解除信号、ＣＰＵ＿ＲＥＳＥＴ ＣＰＵリセット信号、ＶＰＲＥ １次降圧電圧、Ｖｂａｓｅ 比較基準電圧、ＧＮＤ 接地電位、Ｖｃｌａｍｐ クランプ電圧、Ｖａ 過渡電圧対応電圧、Ｖｂ 分圧電圧、Ｖｃ 検出比較電圧、Ｖｅ 中間電圧、Ｖｉｎｎ,Ｖｉｎｐ 入力端子、Ｖｄ 出力電圧、ＰＷＲＯＦＦ パワーオフ信号、ＩＩＮ 内部消費電流、ＩＩＮ１ 第１の内部消費電流、ＩＩＮ２ 第２の内部消費電流、ｔｄｅｌａｙ 検出遅延時間 100 In-vehicle controller, 1 external power supply, 2 external charge holding capacitor, 11 in-vehicle battery, 12 main relay, 13, 5g diode, 14 ignition switch, 3 power cutoff circuit, 3a series resistance, 3b series voltage, 4 internal charge holding For capacitor, 41 Second internal charge holding capacitor, 5 Power supply voltage drop monitoring unit, 51 Steady voltage drop detection means, 52 Transient voltage drop detection means, 5A reference voltage generator, 5B time change detection section, 5C voltage drop detection Part, 53 OR circuit, 54, 55, 56 AND circuit, 5a Transient voltage detection capacitor, 5b Transient voltage detection resistor, 5c Reference voltage generation resistor, 5d Reference voltage generation Zener diode, 5e First negative voltage detection voltage dividing resistor, 5f 2nd negative voltage detection voltage dividing resistor, 5h Negative voltage clamping Zener diode, 5i 1st negative voltage comparison voltage dividing resistor, 5j 2nd negative voltage comparison voltage dividing resistor, 5k 1st self-holding determination Voltage dividing resistance, 5m 2nd self-holding determination voltage dividing resistance, 5s 1st comparator, 5t 2nd comparator, 6 power supply circuit section, 61 1st power supply circuit section, 7 processor IC, 71 1st Processor IC, 8 peripheral IC group, 81 memory IC, 82 communication IC, 9 external device, 10 primary step-down power supply circuit, 95 second processor IC, 91 backflow prevention circuit, 92 second series voltage, 93 second Internal charge holding capacitor, 94 second power supply circuit section, 95 second processor IC, 96 second communication IC, IGSW ignition switch signal, VIN internal power supply voltage, VIN1 first internal power supply voltage, VIN2 second Internal power supply voltage, VBAT external power supply voltage, VC1, VC2, VC3, VC4, VC5, VC6 IC power supply voltage, VthL steady voltage drop threshold, VthK transient voltage drop threshold, Vpor low voltage reset voltage threshold, STOP steady voltage drop detection signal, STOPK transient voltage drop detection signal, STOP OR circuit output signal, STA start signal, MSTA main start signal, RST reset release signal, CPU_RESET CPU reset signal, VPRE primary step-down voltage, Vbase comparison reference voltage, GND ground potential, Vclamp clamp voltage , Va transient voltage pair Response voltage, Vb voltage divider voltage, Vc detection comparison voltage, Ve intermediate voltage, Vinn, Vinp input terminal, Vd output voltage, PWROFF power-off signal, IIN internal current consumption, IIN1 first internal current consumption, IIN2 second internal Current consumption, voltage detection delay time
Claims (6)
前記外部電源から供給される外部電源電圧の低下を監視する電源電圧低下監視部と、
前記電源遮断回路の前段に接続された外部電荷保持用キャパシタと、
前記電源遮断回路の後段に接続された内部電荷保持用キャパシタと、
を備え、
前記電源回路部は、プロセッサＩＣと、周辺ＩＣ群へ予め定められたシーケンスに従い、複数のＩＣ電源電圧を順次給電又は順次遮断する給電制御機能を有し、
前記電源電圧低下監視部は、前記外部電源電圧が予め定められた定常電圧低下閾値に基づいて前記外部電源電圧の低下を検出する定常電圧低下検出手段と、前記外部電源電圧が一定の時間より早く減衰した場合に、前記定常電圧低下閾値より高い値を有する過渡電圧低下閾値に基づいて前記外部電源電圧の低下を検出する過渡電圧低下検出手段と、を備え、
前記外部電源から供給される前記外部電源電圧が異常遮断したとき、前記定常電圧低下検出手段と前記過渡電圧低下検出手段とのうちの少なくとも一方により前記外部電源電圧の低下を検出した場合には、前記プロセッサＩＣと前記周辺ＩＣ群をリセット又は電源供給の停止を行ない、前記プロセッサＩＣと前記周辺ＩＣ群の消費電流を抑制すると共に、前記ＩＣ電源電圧の順次遮断を行ない、前記過渡電圧低下検出手段が前記外部電源電圧の低下を検出した場合には、前記電源遮断回路により前記外部電荷保持用キャパシタと前記内部電荷保持用キャパシタとの間の経路を遮断するように構成されている、
ことを特徴とする車載制御装置。 A power supply circuit unit that receives power supply from an external power supply and generates a predetermined voltage via a power supply cutoff circuit.
A power supply voltage drop monitoring unit that monitors a drop in the external power supply voltage supplied from the external power supply, and
An external charge holding capacitor connected to the front stage of the power cutoff circuit,
An internal charge holding capacitor connected to the subsequent stage of the power cutoff circuit,
Equipped with
The power supply circuit unit has a power supply control function for sequentially feeding or cutting off a plurality of IC power supply voltages according to a predetermined sequence to the processor IC and the peripheral IC group.
The power supply voltage drop monitoring unit includes a steady voltage drop detecting means for detecting a drop in the external power supply voltage based on a predetermined steady voltage drop threshold, and the external power supply voltage earlier than a certain time. A transient voltage drop detecting means for detecting a drop in the external power supply voltage based on a transient voltage drop threshold having a value higher than the steady voltage drop threshold when attenuated is provided.
When the external power supply voltage supplied from the external power supply is abnormally cut off, when the decrease in the external power supply voltage is detected by at least one of the steady voltage drop detecting means and the transient voltage drop detecting means, The processor IC and the peripheral IC group are reset or the power supply is stopped to suppress the current consumption of the processor IC and the peripheral IC group, and the IC power supply voltage is sequentially cut off to detect the transient voltage drop. Is configured to block the path between the external charge holding capacitor and the internal charge holding capacitor by the power cutoff circuit when the external power supply voltage drop is detected.
An in-vehicle control device characterized by this.
前記定常電圧低下検出手段の定常電圧低下閾値をＶｔｈＬ、
前記過渡電圧低下検出手段が前記外部電源電圧の低下を検出するための過渡電圧低下閾値をＶｔｈＫ、
前記電源回路部が前記動作を行なうために必要とする電圧の下限値としての低電圧リセット閾値をＶｐｏｒ、
前記電源回路部が前記順次遮断が開始してから完了するまでの間に、前記内部電荷保持用キャパシタから前記電源回路部に供給されて消費される電荷量をＱＳｕｐｐｌｙ、
とするとき、
前記外部電荷保持用キャパシタの静電容量Ｃｏと前記内部電荷保持用キャパシタの静電容量Ｃｉ１とは、下記の式
Ｃｉ１＞Ｑｓｕｐｐｌｙ÷(ＶＢＡＴｍｉｎーＶｔｈＫ－Ｖｐｏｒ)
Ｃｏ＞Ｑｓｕｐｐｌｙ÷（ＶｔｈＬ－Ｖｐｏｒ）－Ｃｉ１
を満たす関係を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の車載制御装置。 The minimum value of the external power supply voltage that the in-vehicle control device can operate is VBATmin,
The steady-state voltage drop threshold of the steady-state voltage drop detection means is set to VthL,
The transient voltage drop detecting means sets the transient voltage drop threshold value for detecting the drop in the external power supply voltage to VthK.
The low voltage reset threshold value as the lower limit value of the voltage required for the power supply circuit unit to perform the operation is set to Vpor.
The amount of charge supplied from the internal charge holding capacitor to the power supply circuit unit and consumed during the period from the start to the completion of the sequential cutoff of the power supply circuit unit is QSuppy.
When
The capacitance Co of the external charge holding capacitor and the capacitance Ci1 of the internal charge holding capacitor are the following formulas Ci1> Qsuppley ÷ (VBATmin-VthK-Vpor).
Co> Qsuppley ÷ (VthL-Vpor) -Ci1
The vehicle-mounted control device according to claim 1, wherein the vehicle-mounted control device has a relationship that satisfies the above conditions.
前記外部電源と接地電位部との間に、直列接続された過渡電圧検出キャパシタと過渡電圧検出抵抗とを有し、
前記外部電源電圧の低下にともなって前記過渡電圧検出抵抗の一端に生じる負電圧が予め定められた負電圧以下である場合を、前記外部電源電圧の低下として検出するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車載制御装置。 The transient voltage drop detecting means is
It has a transient voltage detection capacitor and a transient voltage detection resistor connected in series between the external power supply and the ground potential portion.
When the negative voltage generated at one end of the transient voltage detection resistor due to the decrease in the external power supply voltage is equal to or less than a predetermined negative voltage, it is configured to detect the decrease in the external power supply voltage.
The vehicle-mounted control device according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項１から３のうちの何れか一項に記載の車載制御装置。 A resistance element or an inductance element connected in series to the power cutoff circuit.
The vehicle-mounted control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the vehicle-mounted control device is characterized by the above.
前記第２の内部電荷保持用キャパシタに接続された第２の電源回路部と、
前記第２の電源回路部から電源電圧が供給される第２のプロセッサＩＣと、
を備え、
前記外部電源が前記第２の電源回路部へ供給する消費電流ＩＩＮ２は、前記電源遮断回路を介して予め定められた電圧を生成する前記電源回路部へ供給する消費電流ＩＩＮ１より小さく、
前記電源遮断回路の後段に接続された前記内部電荷保持用キャパシタの容量Ｃｉｎ１と、前記第２の内部電荷保持用キャパシタの容量Ｃｉｎ２とは、下記の式
Ｃｉｎ２＞Ｃｉｎ１・ＩＩＮ２／ＩＩＮ１
を満たす関係を有する、
ことを特徴とする請求項１から４のうちの何れか一項に記載の車載制御装置。 A second internal charge holding capacitor connected to the external power supply via a backflow prevention circuit,
A second power supply circuit unit connected to the second internal charge holding capacitor,
A second processor IC to which a power supply voltage is supplied from the second power supply circuit unit, and
Equipped with
The current consumption IIN2 supplied by the external power supply to the second power supply circuit unit is smaller than the current consumption IIN1 supplied to the power supply circuit unit that generates a predetermined voltage via the power supply cutoff circuit.
The capacitance Cin1 of the internal charge holding capacitor connected to the subsequent stage of the power cutoff circuit and the capacitance Cin2 of the second internal charge holding capacitor are as follows.
Have a relationship that meets
The vehicle-mounted control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the in-vehicle control device is characterized.
ことを特徴とする請求項５に記載の車載制御装置。 A resistance element or an inductance element connected in series with the backflow prevention circuit.
The vehicle-mounted control device according to claim 5.
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