[发明专利]电子控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及装载于车辆等的电子控制装置，特别涉及在智能功率模块与协同该智能功率模块进行动作的微处理器之间的信号通讯电路的改良，该智能功率模块包含多个开关元件、多通道AD转换器、以及串并行转换器。

背景技术

在装载于车辆等的电子控制装置中，公知有一种电子控制装置，该电子控制装置将从外部电源供电且对多个电负载进行通电驱动的多个开关元件、对该各开关元件的过电流切断电路及过热切断电路、以及异常检测电路形成为一体，并通过串并行转换器与微处理器进行串行连接。

例如，根据专利文献1“智能功率模块”，揭示了一种智能功率模块，该智能功率模块包括：功率半导体开关元件；该开关元件的驱动单元；检测所述开关元件或者驱动单元的致命异常及其前一阶段的先兆异常的异常检测单元；在该异常检测单元检测出异常时，对所述开关元件进行保护动作的保护单元；以及将基于所述异常检测单元所产生的异常检测信号的信号输出到外部的异常输出单元，其特征在于，所述异常输出单元将表示包含致命异常及前兆异常的异常原因的异常原因识别信号作为串行信号输出，由于即使不设置多个输出端子，也能对异常原因进行识别，因此，可提供一种低成本的智能功率模块。

此外，还公知在智能功率模块中设置AD转换器。例如，根据专利文献2“智能功率模块”，该智能功率模块具有：功率放大用半导体元件；检测该功率放大用半导体元件的温度的温度检测元件；以及将该温度检测元件检测出的温度信息作为连续信号或者对该连续信号进行A/D转换而产生的数字信号的任一个信号送出到外部的温度信息输出单元，其特征在于，在对智能功率模块施加过负载、功率放大用半导体元件的温度上升时，在达到必须关断功率放大用半导体元件的电源的温度前，能利用温度检测元件所检测出的温度信息来限制对智能功率模块施加的过负载，IPM能以该限制后的负载继续进行动作。

此外，对于内置有多个开关元件的智能功率模块，还公知通过串行信号来发送开关控制信号。例如，根据专利文献3“汽车的综合控制装置”，可提供一种综合控制装置，在输出处理部将综合控制装置内的控制单元所产生的并行输出信号转换成串行信号、并发送到IPM，智能功率模块对该串行信号进行并行转换以驱动多个致动器，减少了布线数量，实现了控制单元的小型化，且实现了综合控制的高可靠性。

另一方面，根据专利文献4“PWM信号输出装置及方法”，提出如下方案：将PWM信号的有效电平宽度转换成在PWM信号的一个重复周期中发送的逻辑“1”的时钟脉冲数，从而输出具有所希望的占空比的PWM信号。具体而言，构成为在输出如下PWM信号的情况下，该PWM信号的每一个重复周期的比特数为72[bit]、且具有30[％]的占空比，在72[bit]内，使得30[％]的比特为逻辑“1”，剩余的比特为逻辑“0”。

此外，根据非专利文献1“TLE6220GP型智能开关”，记载了一种半导体产品的规格，该半导体产品内置四个开关元件、异常检测电路、过电流保护电路、串并行转换器，可通过串行控制信号或者并行控制信号来对开关元件进行开关控制，并且，还阐述了并行控制信号适用脉冲宽度调制控制，对于开关元件的断线短路异常信息可通过串并行转换器来监视。

专利文献1：日本专利特开2002-027665号公报(图1、摘要)

专利文献2：日本专利特开平07-115354号公报(图1、摘要)

专利文献3：日本专利特开平05-262190号公报(图1、摘要)

专利文献4：日本专利特开平08-308238号公报(表1、第[0009]段)

非专利文献1：英飞凌(infineon)公司制造、“TLE6220GP型智能开关”的数据手册

发明内容

根据上述专利文献1所示的“智能功率模块”，虽然可通过串行信号来读出多个开关元件的根据原因分类的异常产生状态，且可抑制并用的例如微处理器的输入信号个数，但是，具有如下缺点：需要对各开关元件单独提供控制信号，即使是部分或所有各开关元件进行低频率的开关动作的简单用途，也无法抑制并用的微处理器的输出个数。

此外，根据上述专利文献2所示的“智能功率模块”，虽然可以通过并用的例如微处理器来读出开关元件的温度信息，但是，具有如下缺点：若在IPM设置AD转换器，则为了读出温度信息的数字值，要增加微处理器的输入端子数。