负载控制装置和负载控制方法与流程

本申请基于的在先申请日本专利申请no.2017-160771、no.2017-160772和no.2017-167479通过引用并入本文。

本发明涉及负载控制装置和负载控制方法。

背景技术：

传统地，作为以上描述的负载控制装置，例如，已经提出了在wo2009/148122a中描述的负载驱动装置。在该负载驱动装置中，一个半导体继电器直接连接于一个负载，以控制对该负载的电源供给。

然而，在该传统的负载驱动装置中，当负载电流由于负载的装配的变更或添加而增大时，半导体继电器也需要用于大电流的容量。因此，存在需要替换整个负载驱动装置的第一个问题。

另外，作为控制系统，例如，已经提出了在jp2001-523610a中描述的电流分配系统。上述电流分配系统具有控制将电源分配到致动器的开关的接线盒。多个接线盒所需的所有的基本程序均存储在接线盒中。另外，在多个接线盒中设置识别号，并且接线盒被配置为仅选择和执行所有的基本程序中的对应于识别号的基本程序。

在上述jp2001-523610a的电流分配系统中，为了使得接线盒能够在所有的基本程序中选择需要的程序，需要在接线盒中设置识别信息。因此，存在需要预先完成在接线盒中设定识别信息的工作的问题，这是麻烦的。

传统地，作为上述负载控制装置，例如，已经提出了在jp2009-130944a中描述的电源保护装置。当流经接通和断开对负载的电力的半导体开关元件的电流或者根据该电流计算的线束的温度超过上限值时，电源保护装置断开已经超过上限值的半导体开关。其中未超过上限值的半导体开关不被断开。

同时，考虑通过同时接通和断开并联连接的多个并联开关从而驱动同一负载而减小流到各个开关的电流。在上述电源保护装置应用于这样的多个并联开关的情况下，出现下面的问题。

由于多个并联开关被设计为使得相同的电流能够流经，所以如果发生诸如过电流、过热等这样的异常，则需要通过电源保护装置同时断开所有的并联开关。然而，实际上，已经发现：在多个并联开关中，因为流经的电流由于导通电阻和图案电阻等的变化而略有不同，所以当发生诸如过电流、过热等这样的异常时，多个并联开关不被同时断开，而是在稍微偏离的时间被断开。

具体地，在多个并联开关之中，高电流流经的开关由于电流超过上限值而首先被断开。然后，流向首先断开的并联开关的电流额外施加于仍然接通的其余并联开关。因此，其余并联开关由于超过了上限值也被断开。然而，因为包含在先断开的并联开关引起的额外电流的电流流入随后断开的并联开关，所以不能充分地抑制异常发热和电阻恶化。

技术实现要素：

已经鉴于以上情况做出了本发明，并且本发明的第一目的是提供不要求响应于负载的变化而替换的负载控制装置和负载控制方法。

本发明的第二目的是提供能够容易地选择程序的控制系统和写入装置。

已经鉴于以上背景做出了本发明，本发明的第三目的是提供能够抑制异常发热和电阻恶化的负载控制装置和负载控制方法。

根据本发明的方面的负载控制装置包括：多个开关，该多个开关设置在电源与负载之间；电流检测单元，该电流检测单元被配置为检测流经所述多个开关中的各个开关的电流；和第一调整单元，该第一调整单元被配置为基于所述电流检测单元的检测结果调整串联连接于同一负载并且互相并联连接的开关的数量。

另外，所述负载控制装置可以还包括：多个输出端子，负载分别连接于该多个输出端子；和切换部，该切换部被配置为通过从所述多个输出端子中任意地选择所述多个开关的连接目的地而进行切换(即，选择开关连接到哪些输出端子)，其中，所述第一调整单元可以控制所述切换部以调整所述开关的数量。

另外，所述负载控制装置可以还包括：pwm控制单元，该pwm控制单元被配置为当流经所述多个开关中的各个开关的电流或流经所述多个开关的电流的总和超过阈值时，开始所述多个开关的pwm控制。

另外，所述pwm控制单元可以将具有相同占空比的脉冲输出到所述多个开关之中的与同一负载串联连接并且互相并联连接的多个并联连接的开关，以控制所述多个并联连接的开关的接通/断开，并且所述负载控制装置可以还包括第二调整单元，该第二调整单元被配置为使要输出到所述多个并联连接的开关的脉冲的相位偏移，使得当所述多个并联连接的开关接通时所述电流恒定。

此外，所述负载控制装置可以还包括：pwm控制单元，该pwm控制单元被配置为将具有相同占空比的脉冲输出到所述多个开关之中的与同一负载串联连接并且互相并联连接的多个并联连接的开关，从而控制所述多个并联连接的开关的接通/断开；和第二调整单元，该第二调整单元被配置为使要输出到所述多个并联连接的开关的脉冲的相位偏移，使得当所述多个并联连接的开关接通时所述电流恒定。

根据本发明的方面的负载的控制方法包括：检测流经设置在电源与负载之间的多个开关中的各个开关的电流；和根据检测结果调整与同一负载串联连接并且互相并联连接的开关的数量。

根据本发明的方面的控制系统包括：负载控制单元，该负载控制单元控制对负载的电源供给；和执行单元，该执行单元使得负载控制单元仅执行多个程序之中的对应于负载控制单元的程序，并且负载控制单元检测在负载中流动的电流，并且执行单元从多个程序之中选择与由负载控制单元检测的电流值相对应或与该电流值有关的值相对应的程序，并且使得负载控制单元执行该程序。

此外，负载控制单元可以检测施加于负载的电压，并且执行单元可以选择与根据检测的电流值和电压值得到的电力消耗对应的程序。

执行单元可以包括写入装置，该写入装置将程序写入负载控制单元中，并且写入装置可以将选择的程序写入到负载控制单元中。

此外，负载控制单元可以连接于一端装接有连接器的线束，并且写入装置可以连接于连接器。

此外，根据本发明的方面并且用于将程序写入控制负载的电力供给的负载控制单元中的写入装置的特征在于具有：接收单元，该接收单元接收在负载控制单元中流动的电流的电流值；和写入单元，该写入单元从多个程序中选择与收到的电流值或与收到的电流值相关的值相对应的程序，并且将选择的程序写入到负载控制单元中。

根据本发明的方面的负载控制装置的特征在于具有：多个并联开关，该多个并联开关串联连接于同一负载并且互相并联连接，并且接通和断开对同一负载的电力供给；异常检测单元，该异常检测单元检测所述多个并联开关之中的各个开关的异常；和控制单元，当在所述多个并联开关中的任意一个开关中检测到异常时，该控制单元断开所有的所述多个并联开关。

另外，如果即使并联开关的温度、流经并联开关的电流和供给到并联开关的电力中的一者等于或高于阈值，异常检测单元也可以检测到异常。

根据本发明的方面的负载控制方法的特征在于具有如下步骤：检测与同一负载串联连接并且互相并联连接的多个并联开关中的各个开关的异常，并且接通和断开对同一负载的电力供给的步骤；以及在多个并联开关中的任意一个开关中检测到异常时，断开所有的多个并联开关的步骤。

根据以上方面，即使当负载已经变为具有大的负载电流的负载时，也能够增加并联连接的开关的数量以处理该变化。因此，不需要将开关改变为允许高电流的开关，使得不需要替换。

此外，根据以上方面，由于不需要在负载控制单元中预先设定识别号的操作，所以能够容易地选择程序。

根据以上方面，当在多个并联开关之中的任意一个开关中检测到异常时，断开所有的多个并联开关，使得能够抑制异常发热和电阻恶化。

附图说明

图1是示出本发明的负载控制装置的第一实施例的图；

图2是示出图1所示的微机的选择处理过程的流程图；

图3是其中写入装置连接至图1所示的负载控制装置的图；

图4是用于描述图1所示的微机的选择处理中的操作的说明图；

图5是用于描述图1所示的微机的选择处理中的操作的说明图；

图6是用于描述图1所示的微机的选择处理中的操作的说明图；

图7是当半导体继电器故障时的电流的时序图；

图8是示出图1所示的微机的第一过电流抑制处理的流程图；

图9是当电源电压增大时的电流的时序图；

图10是示出图1所示的微机的第二过电流抑制处理的流程图；

图11是当半导体继电器的断开时间偏离时的电流的时序图；

图12是当半导体继电器的接通/断开时间偏离时的电流的时序图；

图13是当半导体继电器的接通/断开时间互相一致时的电流的时序图；

图14是示出作为本发明的控制系统的写入系统的第二实施例的图；

图15是示出其中图14所示的负载控制单元装接于线束的状态的图；

图16是示出图14所示的负载控制单元的配置的方框图；

图17是示出图14所示的负载控制单元和写入装置的处理过程的流程图；

图18是示出本发明的负载控制装置的实施例的图；

图19是图18所示的ipd的详情的图；

图20是图18所示的控制单元的功能性方框图；

图21是示出图18所示的控制单元的保护处理过程的流程图；

图22是传统实例中的并联连接的各个半导体继电器的热量的时序图；

图23是图18所示的本实施例中的并联连接的各个半导体继电器的热量的时序图；和

图24是示出写入装置连接到图18所示的负载控制装置的状态的图。

参考标记列表

1负载控制装置

11切换单元(切换部)

14微机(第一调整单元、第二调整单元)

31、32负载

b阈值

c阈值

ch1至ch4半导体继电器(开关、电流检测单元)

t41至t44输出端子

100写入系统(控制系统)

102负载

103线束

104连接器

110负载控制单元

120写入装置(执行单元、接收单元、写入单元)

21、22负载

214控制单元(异常检测单元、控制单元)

ch11、ch14、ch21、ch24半导体继电器(并联开关)

ch12、ch13、ch22半导体继电器(并联开关)

具体实施方式

(第一实施例)

在下文中，将参考图1描述本发明的第一实施例。图1是示出根据本发明的负载控制装置的第一实施例的图。本发明的负载控制装置1是控制对诸如安装在车辆即例如乘用车上的灯这样的负载的电力供给的装置。

如图1所示，负载控制装置1设置有由端子配件构成的电源端子t1、接地端子t2、通信端子t3以及多个输出端子t41至t44。此外，负载控制装置1包括作为多个开关的半导体继电器ch1至ch4、作为切换部的切换单元11、电源ic12、通信ic13、微机14。在下文中，可以将半导体继电器ch1至ch4简称为半导体继电器ch。

在本实施例中，将描述其中四个半导体继电器ch1至ch4内置于负载控制装置1中的实例，但是本发明不限于此。半导体继电器ch的数量可以是两个以上。

电源端子t1是电力供给到的端子。接地端子t2是提供接地的端子。通信端子t3是通信信号通过其输入/输出的端子。多个输出端子t41至t44连接到负载31和32(在下文中也简称为“负载”3)，并且是用于电力输出的端子。电源端子t1与多个输出端子t41至t44通过电源线l1连接。电源线l1在输出端子t41至t44侧具有多个分支。

多个半导体继电器ch1至ch4分别设置在从电源线l1分支的分支线l11至l14上。当半导体继电器ch1至ch4接通时，电力从连接的输出端子t41至t44输出，并且被供给到连接于输出端子t41至t44的负载31和32。

当半导体继电器ch1至ch4断开时，来自连接的输出端子t41至t44的电力被切断，并从而对连接于输出端子t41至t44的负载31和32的电力供给被切断。另外，各个半导体继电器ch1至ch4具有作为电流检测单元的功能。半导体继电器ch1至ch4检测在自身中流动的电流，并且将检测到的电流输出到微机14。

切换单元11设置在多个半导体继电器ch1至ch4与多个输出端子t41至t44之间。切换单元11由开关(未示出)构成，并且能够从多个输出端子t41至t44之中任意地选择和切换多个半导体继电器ch1至ch4的连接目的地。

电源ic12将从电源端子t1和接地端子t2输入的电源转换为微机14的操作电源，并且将转换的电力供给到微机14。

通信ic13是用于与设置在负载控制装置1的外部的具有其它通信功能的设备(主ecu、其它负载控制装置、写入装置等)通信的ic。

微机14被配置为包括具有诸如随机存取存储器(ram)和只读存储器(rom)这样的存储器的中央处理单元(cpu)，并且控制整个负载控制装置1。

微机14连接于各个半导体继电器ch1至ch4，并且由于与主ecu通信并且通过接通和断开半导体继电器ch1至ch4而控制对负载3的电力供给。此外，微机14连接于切换单元11，并且基于流经半导体继电器ch1至ch4的电流而控制切换单元11。

接着，下面将参考图2的流程图描述具有上述配置的负载控制装置1的操作。图2是示出从多个输出端子t41至t44之中选择半导体继电器ch1至ch4的连接目的地的微机14的选择处理过程的流程图。微机14通过执行该选择处理而用作第一调整单元。

例如，当写入装置2连接于负载控制装置1的通信端子t3时，如图3所示，微机14执行图2所示的选择处理。首先，用户进行连接到负载控制装置1的负载31和32的改变(包括增加)，并且然后将写入装置2连接于负载控制装置1。这是为了将改变的负载31和32的控制程序写入到负载控制装置1中。

在选择处理中，如图4所示，微机14控制切换单元11以基于一对一的关系将输出端子t41至t44连接于半导体继电器ch1至ch4(步骤s1)。接着，微机14获取由各个半导体继电器ch1至ch4检测的电流i1至i4(步骤s2)，并且判定在电流i1至i4之中是否存在超过阈值a的任意一个电流(步骤s3)。

当电流i1至i4之中不存在超过阈值a的电流时(步骤s3中n)，微机14将已经正常进行连接的消息发送到写入装置2(步骤s4)，并且终止处理。写入装置2在接收到已经正常进行连接的消息时，将连接的负载3的控制程序发送到负载控制装置1。负载控制装置1将发送的控制程序写入到诸如rom这样的存储器中。

另一方面，当电流i1至i4之中存在超过阈值a的任意一个电流时(步骤s3中为“是”)，微机14判定在电流i1至i4之中是否存在电流值0(步骤s5)。当不存在电流值0时(步骤s5中为“否”)，微机14判定不存在负载3未连接到的半导体继电器ch，并且将负载3的连接错误的信息发送到写入装置2(步骤s6)，然后结束处理。

当存在电流值0时(步骤s5中为“是”)，微机14控制切换单元11使得不具有电流流动的那个半导体继电器ch连接至与超过阈值a的电流流经的半导体继电器ch连接的输出端子t41至t44(步骤s7)，并且使处理返回步骤s2。

根据以上操作，当在图4所示的状态下电流i1和i2两者均不超过阈值a时，微机14将在图4所示的状态下连接为正常的消息发送到写入装置2。另一方面，例如，将考虑在图4所示的状态下电流i2超过阈值a的情况。在该情况下，如图5所示，微机14将半导体继电器ch3连接于输出端子t42，从而将半导体继电器ch3并联连接至半导体继电器ch2(步骤s7)。半导体继电器ch3是半导体继电器ch之中的无电流流经(没有连接负载)的半导体继电器。结果，流经负载32的电流分支到半导体继电器ch2和ch3，使得电流i2减小。

结果，当电流i1至i4都不超过阈值a时，微机14将在图5所示的状态下连接为正常的消息发送到写入装置2。另一方面，当即使半导体继电器ch2与ch3在步骤s7中并联连接而电流i2或i3也超过阈值a时(步骤s3中为“是”)，微机14将半导体继电器ch4连接于输出端子t42，并且将该继电器并联连接至半导体继电器ch2和ch3，如图6所示(步骤s7)。

结果，如果电流i1至i4均不超过阈值a，则微机14将在图6所示的状态下连接为正常的消息发送到写入装置2。

由于上述配置，微机14能够根据半导体继电器ch1至ch4的检测结果调整串联连接到同一负载32并且互相并联连接的半导体继电器ch1至ch4的数量，如图4至6所示。从而，例如，即使负载32被改变为具有大的负载电流的负载，也通过利用不与负载32连接的半导体继电器ch3和ch4而增加并联连接的半导体继电器ch1至ch4的数量，使得微机14能够处理这种情况。因此，不需要将半导体继电器ch1至ch4(即，负载控制装置1)自身改变为允许高电流的半导体继电器。

此外，根据上述实施例，切换单元11能够从多个输出端子t41至t44之中任意地选择用于切换的多个半导体继电器ch1至ch4的连接目的地。然后，微机14控制切换单元11调整并联连接的半导体继电器ch1至ch4的数量。从而，能够利用简单配置调整半导体继电器ch1至ch4的数量。

接着，将参考图7至10描述上述负载控制装置1的第一过电流抑制处理和第二过电流抑制处理。当完成通过写入装置2写入负载控制装置1的控制程序时，用户将安装在车辆上的主ecu连接于通信端子t3。微机14根据写入的控制程序运行，并且根据来自主ecu的接通/断开命令而接通和断开半导体继电器ch1至ch4。在正常状态下，微机14在收到接通命令时总是保持半导体继电器ch1至ch4接通。

另外，微机14并行执行第一过电流抑制处理和第二过电流抑制处理。当电流i1至i4或电流i1至i4的总和超过阈值时，微机14用作pwm控制单元，并且从半导体继电器ch1至ch4的始终接通状态切换为pwm控制，该pwm控制根据接通命令而输出具有恒定周期的脉冲。

将参考图7和8描述第一过电流抑制处理的详情。现在假设半导体继电器ch1至ch3连接至同一负载3(输出端子t41至t44之中的同一输出端子)并且互相并联连接。此外，假设其他半导体继电器不并联连接于半导体继电器ch4。

此时，如果半导体继电器ch1至ch3中的一个半导体继电器(例如，半导体继电器ch3)故障，则流经半导体继电器ch3的电流i3变为0，并且流经无故障的半导体继电器ch1和ch2的电流i1和i2增大，如图7所示。

在第一过电流抑制处理中，微机14获取由各个半导体继电器ch1至ch4检测的电流i1至i4(步骤s10)，并且判定在电流i1至i4中是否存在超过阈值b的任意一个电流(步骤s11)。在电流i1至i4都未超过阈值b时(步骤s11中为“否”)，微机14返回步骤s10并且继续始终接通控制。

另一方面，如果在电流i1至i4中存在超过阈值b的任意一个电流(步骤s11中为“是”)，则微机14判定超过阈值b的电流i1至i4所流经的半导体继电器ch1至ch4是否为并联连接的半导体继电器(步骤s12)。这里，“并联连接的半导体继电器”是指构成连接于同一负载3并且互相并联连接的多个半导体继电器的半导体继电器。如图7所示，当半导体继电器ch3故障时，流经半导体继电器ch1和ch2的电流i1和i2超过阈值b。由于半导体继电器ch1与ch2并联连接，所以在步骤s12中微机14判定继电器是并联连接的半导体继电器(步骤s12中为“是”)。

其后，微机14计算并联连接的半导体继电器ch1至ch3的电流i1至i3的平均值或最大值(步骤s13)。接着，基于在步骤s13中计算的电流i1至i3的平均值或最大值，微机14计算半导体继电器ch1至ch3的占空比(on-duty)，使得电流i1至i3将等于或小于阈值b(步骤s14)。其后，微机14开始pwm控制，以利用在步骤s14中计算的占空比接通/断开并联连接的半导体继电器ch1至ch3(步骤s15)，并且结束处理。

另一方面，当电流i4超过阈值b时，在步骤s12中微机14判定继电器不是并联连接的半导体继电器(步骤s12中为“否”)。其后，微机14计算半导体继电器ch4的占空比，使得电流i4等于或小于阈值b(步骤s16)。其后，微机14开始pwm控制，以利用步骤s16中计算的占空比接通和断开半导体继电器ch4(步骤s17)，并且结束处理。

根据上述第一过电流抑制处理，即使当电流i1和i2由于半导体继电器ch3的故障而增大时，也将半导体继电器ch1和ch2从始终接通状态切换为pwm控制状态，电流i1和i2减小并且不超过阈值b，如图7所示。这能够抑制过电流流经半导体继电器ch1至ch4。

接着，将参考图9和10描述第二过电流抑制处理。现在假设半导体继电器ch1至ch3连接至同一负载3(输出端子t41至t44中的同一输出端子)并且互相并联连接。此外，假设负载3不连接至半导体继电器ch4。当电源电压升高时，如图9所示，流经半导体继电器ch1至ch3的电流i1至i4分别增大。

在第二过电流抑制处理中，微机14获取由各个半导体继电器ch1至ch4检测的电流i1至i4(步骤s20)，并且然后计算电流i1至i4的总和(步骤s21)。当计算的总和等于或小于阈值c时(步骤s22中为“否”)，微机14再次返回步骤s20。

另一方面，当总和超过阈值c时(步骤s22中为“是”)，微机14计算其中总和不超过阈值c的所有半导体继电器ch1至ch4的占空比(步骤s23)。其后，微机14开始pwm控制，以利用在步骤s23中计算的占空比接通和断开所有的半导体继电器ch1至ch4(步骤s24)，并且结束该处理。

根据以上的第二过电流抑制处理，即使电源电压上升并且流经所有的半导体继电器ch1至ch4的电流i1至i4增大，也将半导体继电器ch1至ch4从始终接通状态切换为pwm控制状态，并且电流i1至i4减小，使得总和不超过阈值c，如图9所示。这能够抑制过电流流经半导体继电器ch1至ch4。

顺便提及，在进行上述pwm控制的情况下，微机14将同一占空比的脉冲同时输出到连接于同一负载3并且并联连接的半导体继电器ch，以接通和断开该半导体继电器。

然而，例如，如果将同一接通/断开信号输出到多个半导体继电器ch1至ch3以进行同时的接通/断开控制，半导体继电器ch1至ch3由于它们的不同特性也不能被同时接通和断开。例如，如图11所示，断开的时间可能以半导体继电器ch3、ch2和ch1的顺序被延迟。在该情况下，使得大电流能够流经在pwm控制的每个周期最后被断开的半导体继电器ch1。并且，如图12所示，接通的时间可能以半导体继电器ch1、ch2和ch3的顺序被延迟。在该情况下，还使得大电流能够流经在pwm控制的每个周期首先接通的半导体继电器ch1。

因此，在本实施例中，当执行pwm控制时，微机14用作第二调整单元，并且将输出到并联连接的半导体继电器ch1至ch3的接通/断开信号的相位互相偏离，从而使得能够同时接通和断开半导体继电器ch1至ch3。

具体地，微机14检测流经半导体继电器ch1至ch3的电流。在图12所示的情况下，例如，微机14将在接通时间处超过阈值d的电流i1和i2所流经的半导体继电器ch1和ch2的接通信号相对于等于或小于阈值d的电流i3所流经的半导体继电器ch3的接通信号延迟预定的相位。微机14重复地进行该操作，直到接通时间处的电流i1至i3变得等于或小于阈值d。

在图11所示的情况下，微机14将在断开时间处超过阈值d的电流i1和i2所流经的半导体继电器ch1和ch2的断开信号相对于等于或小于阈值d的电流i3所流经的半导体继电器ch3的断开信号提前预定的相位。微机14重复地进行该操作，直到在断开时间处的电流i1至i3全部变得等于或小于阈值。通过以这种方式使接通信号和断开信号的输出时间偏移，微机14能够同时接通和断开半导体继电器ch1至ch3，如图13所示。

根据上述实施例，微机14使输出到并联连接的半导体继电器ch1至ch3的脉冲的相位偏移，使得当并联连接的半导体继电器ch1至ch3接通时的电流i1至i3变得恒定。这能够抑制由于半导体继电器ch1至ch3的接通/断开时间延迟而引起的过电流。

根据上述实施例，当流经半导体继电器ch1至ch4的电流i1至i4超过阈值b或电流i1至i4的总和超过阈值c时，微机14从始终接通状态切换为pwm控制状态，但是方式不限于此。微机14可以一直进行pwm控制从而当流经半导体继电器ch1至ch4的电流i1至i4超过阈值b或电流i1至i4的总和超过阈值c时重设占空比。

此外，根据上述实施例，半导体继电器ch1至ch4设置有电流检测功能，但是方式不限于此。用于检测电流i1至i4的电流检测单元可以与半导体继电器ch1至ch4分离地设置。

此外，根据上述实施例，半导体继电器ch1至ch4的数量等于输出端子t41至t44的数量，但是数量不限于此。半导体继电器ch1至ch4的数量可以比输出端子t41至t44的数量大。

(第二实施例)

在下文中，将参考图14至16描述本发明的第二实施例。图14是示出作为本发明的控制系统的写入系统的实施例的图。图15是示出其中图14所示的负载控制单元装接于线束的状态的图。图16是示出图14所示的负载控制单元的配置的方框图。

如图14所示，本发明的写入系统100是用于将程序写入负载控制单元110中的系统，该负载控制单元110控制安装在诸如乘用车这样的车辆上的负载102。写入系统100包括多个负载控制单元110以及用于将程序写入这些负载控制单元110中的写入装置120(＝执行单元)。

如图15所示，多个负载控制单元110使用由通信线l101、接地线l102和电源线l103构成的线束103通过总线连接而连接。多个负载控制单元110通过上述通信线l101互相可通信地连接。

连接器104装接于上述线束103的端部。连接器104由如下构成：端子配件，其装接到通信线l101、接地线l102和电源线l103的端部；以及壳体，其容纳这些端子配件(均未示出)。不仅装接到安装在车辆上的电接线箱、其它线束的端部等的连接器，而且写入装置120也能够可脱离地连接于连接器104。

如图16所示，多个负载控制单元110包括电源端子t101、输入/输出端子t102、多个输出端子t31至t3n、多个开关sw1至swn、电源ic111和微机112。

电源端子t101是电源线l103连接到并且来自电池105的电力输入到的端子。输入/输出端子t102是通信线l101连接到的端子，并且通信信号通过其输入或输出的端子。多个输出端子t31至t3n是连接到负载102的端子，并且是电力通过其输出的端子。上述电源端子t101与多个输出端子t31至t3n通过电源线l104连接。在输出端子t31至t3n侧，电源线l104分支为分别连接于多个输出端子t31至t3n的多个分支线l1041至l104n。结果，从电源端子t101输入的电力被分配为从多个输出端子t31至t3n输出。

多个开关sw1至swn设置为分别对应于输出端子t31至t3n，并且分别设置在从电源线l104分支的分支线l1041至l104n上。当接通开关sw1至swn时，电力从相应的输出端子t31至t3n输出，并且供给到负载102。当断开开关sw1至swn时，从相应的输出端子t31至t3n的电力供给中断，并且对负载102的电力供给被切断。

各个开关sw1至swn设置有用于检测流经开关sw1至swn自身的电流的电流检测功能，并且将检测到的电流值输出到微机112。流经开关sw1至swn的电流的总值是在负载控制单元110中流动的电流。

电源ic111将从电源端子t101输入的电源转换为微机112的操作电源，并且将操作电源输出到微机112。微机112具有运算部112a、电压检测部112b、输入/输出部112c、接收部112d、存储部112e和输出部112f。

运算部112a由中央处理单元(cpu)构成，并且控制整个负载控制单元110。电压检测部112b检测要施加到负载控制单元110的电压。输入/输出部112c输入和输出经由通信线l101发送和接收的信号。

接收部112d分别连接于多个开关sw1至swn，并且接收由开关sw1至swn检测的电流值，从而将该电流值输出到运算部112a。存储部112e存储要由运算部112a执行的程序，并且是能够写入/重写程序的存储器。输出部112f连接于运算部112a，并且输出多个开关sw1至swn的接通/断开信号。

上述运算部112a将由开关sw1至swn检测的电流值和由电压检测部112b检测的电压值发送到写入装置120。

例如，写入装置120被配置为包括设置有诸如ram和rom这样的存储器的cpu。写入装置120在从负载控制单元110接收电流值和电压值时，计算电力消耗、选择与该电力消耗对应的程序并且将该程序写入到负载控制单元110中。例如，写入装置120参考存储在rom中的下面的表格1所示的表格而选择程序。

<表格1>

表格1中示出的“所有开关断开”是用于所有的开关sw1至swn的始终断开控制的程序。该所有开关断开是不与负载102连接(即，电力消耗是0)的负载控制单元100所必需的程序。另外，所有开关断开不是与负载102连接(即，电力消耗大于0)的负载控制单元110所必需的程序。

“开关的接通/断开”是用于控制开关sw1至swn的接通/断开的程序。开关的接通/断开是与负载102连接并且要求开关sw1至swn的接通/断开控制这样的负载控制单元110所必需的程序。开关的接通/断开不是不与任何负载102连接并且不要求sw1至swn的接通/断开控制的负载控制单元110所必需的程序。

顺便提及，能够通过开关sw1至swn的容量、连接于负载控制单元110的电源线l103的粗细等判定通过负载控制单元110的容许电流。在表格1中示出的电力节省控制a、b、……是用于控制使得在负载控制单元110中不流经比容许电流高的电流的程序。例如，该程序是如下程序：其在通过pwm方法驱动负载102的情况下，当电流容易超过容许电流时，进行诸如减小占空比这样的控制。

由于该原因，电力节省控制a、b、……是与消耗高电力的负载102(例如，电力消耗是阈值以上的负载102)连接的负载控制单元110所需的程序。此外，电力节省控制a、b、……不是与消耗低电力的负载102(例如，电力消耗低于阈值的负载102)连接的负载控制单元110所需的程序。

另外，例如，电力节省控制a、b、……是具有不同参数的程序。根据负载控制单元110的电力消耗判定这些参数。

接着，将参考图17的流程图描述具有上述配置的写入系统100的操作。可以在将负载控制单元110安装在车辆中之前或者可以在该安装之后执行本实施例中的程序的写入。在将负载控制单元安装于车辆之前，用户将虚拟负载102连接至负载控制单元110的输出端子t31至t3n。虚拟负载102与安装在车辆上的负载102相同。在将负载控制单元安装在车辆上之后，安装在车辆上的实际负载102已经连接到负载控制单元110的输出端子t31至t3n。

接着，用户将写入装置120连接至线束103的连接器104。因此，电力从写入装置120的电池105供给到各个负载控制单元110。当写入装置120与多个负载控制单元110连接时，写入装置120和负载控制单元110开始图17所示的写入处理。

首先，在写入处理中，各个负载控制单元110发送写入请求(步骤s110)。当不能在执行写入处理之后的预定时间t11内接收到来自负载控制单元110的写入请求时(步骤s120中为“否”)，写入装置120显示连接错误(步骤s129)，并且结束写入处理。

另一方面，当在预定时间t11内接受到来自各个负载控制单元110的写入请求时(步骤s120中为“是”)，写入装置120将发送电流值和电压值的命令发送到各个负载控制单元110(步骤s121)。

在接收传递命令时(步骤s111中为“是”)，负载控制单元110接通所有的开关sw1至swn(步骤s112)，并且将电力供给到连接于输出端子t31至t3n的所有负载102。其后，负载控制单元110获取由各个开关sw1至swn检测的电流值，并且还获取由电压检测部112b检测的电压值(步骤s113)。接着，负载控制单元110将采集到的电流值和电压值发送到写入装置120(步骤s114)。

在写入装置120通过用作接收部而接收来自负载控制单元110的电流值和电压值时(步骤s122中为“是”)，写入装置120将开关sw1至swn的电流值相加，以得到在负载控制单元110中流动的电流的值。其后，写入装置120通过将得到的电流值与接收到的电压值相乘而计算电力消耗(步骤s123)。然后，写入装置120参考以上表格1选择与电力消耗的大小相对应的程序(步骤s124)。

接着，写入装置120用作写入单元并且将在步骤s124中选择的程序发送到负载控制单元110(步骤s125)。在接收到来自写入装置120的程序时(步骤s115中为“是”)，负载控制单元110写入接收到的程序(步骤s116)。当写入成功时(步骤s117中为“是”)，负载控制单元110发送表示成功的成功信号(步骤s118)，并且终止处理。当写入失败时(步骤s117中为“否”)，负载控制单元110立即终止处理。

当写入装置120不能在发送程序之后的预定时间t12内接收到成功信号时(步骤s126中为“否”)，写入装置120显示失败(步骤s127)，并且结束处理。另一方面，当写入装置120在发送程序之后的预定时间t12内接收到成功信号时(步骤s126中为“是”)，写入装置120显示写入成功(步骤s128)，并且结束处理。

根据上述实施例，写入装置120在多个程序之中选择与负载控制单元110的电力消耗相对应的程序，并且将写入的程序写入到负载控制单元110中。因此，不要求预先对负载控制单元110设定识别号的工作，使得能够容易地选择程序。

根据上述实施例，不是多个程序中的所有程序、而是仅由写入装置120选择的程序被记录在负载控制单元110中。因此，能够缩短写入操作，并且能够节省存储部112e的容量。

此外，根据上述实施例，多个负载控制单元110连接于一端装接有连接器104的线束103，并且写入装置120连接于连接器104。结果，能够在多个负载控制单元110装接于线束103的状态下将程序写入到负载控制单元110中。从而，能够容易地将程序写入到多个负载控制单元110中。

根据上述实施例，执行单元由根据电力消耗选择程序用于写入的写入装置120构成，但是本发明不限于此。如在传统实例中，能够设想将所有的程序写入到负载控制单元110中，从而仅验证和执行根据电力消耗选择的程序。在该情况下，负载控制单元110用作负载控制单元和执行单元。

此外，根据上述实施例，将电力消耗用作对应于电流值的值，但是方式不限于此。可以通过仅检测电流值而选择对应于电流值的程序。

此外，根据上述实施例，负载控制单元110在被装接于线束103的状态下通过写入装置120进行写入，但是方式不限于此。可以在线束103的装接之前通过将写入装置120和电源连接到负载控制单元110而进行写入。

此外，根据上述实施例，负载控制单元110发送由开关sw1至swn检测的各个电流值和由电压检测部112b检测的电压值，并且写入装置120将各个电流值相加并且通过将该值与电压值相乘而得到电力消耗，但是方式不限于此。负载控制单元110可以将由开关sw1至swn检测的各个电流值相加，并且将相加的电流值发送到写入装置120。此外，负载控制单元110将由开关sw1至swn检测的各个电流值相加，并且可以将该值与由电压检测部112b检测的电压值相乘以得到电力消耗，从而将得到的电力消耗发送到写入装置120。

(第三实施例)

在下文中，将参考图18至20描述本发明的实施例。图18是示出本发明的负载控制装置的一个实施例的图。本发明的负载控制装置201是控制对诸如安装在车辆，即，例如乘用车中的灯这样的负载21和22的电力供给的装置。

如图18所示，负载控制装置201包括由端子配件构成的电源端子t201、通信端子t202以及多个输出端子t301和t302。此外，负载控制装置201包括多个智能功率器件(ipd)211和212、切换部213和控制单元214。

电源端子t201是电源电路203连接到的端子，并且是电力供给到的端子。通信端子t202是通信电路204连接到的用于通信信号的输入和输出的端子。多个输出端子t301和t302分别连接于负载21和22以输出电力。

如图18和19所示，ipd211和212具有电源端子t401和t402(参见图19)、多个半导体继电器ch11至ch14、ch21至ch24(在下文中也简称为“半导体继电器ch”)和多个继电器端子t511至t514、t521至t524、输入端子t61和t62、以及传感端子t71和t72。电源端子t401和t402是从电源端子t201供给的电力分配和输入到的端子。从电源端子t401和t402供给的电力被分配到多个半导体继电器ch。

在本实施例中，将描述如下实例：其中，两个ipd211和212内置在负载控制装置201中、并且四个半导体继电器ch内置在各个ipd211和212中，即，在负载控制装置201中包含八个半导体继电器ch，但是本发明不限于此。半导体继电器的数量可以是两个以上。

各个半导体继电器ch具有作为电流检测单元的功能。半导体继电器ch检测流经其自身的电流，并且将检测到的电流数据输出到控制单元214。传感端子t71和t72是用于输出分别由各个半导体继电器ch检测到的电流数据的端子。

切换部213设置在ipd211和211与输出端子t301和t302之间。切换部213由开关(未示出)构成，并且能够任意地选择多个半导体继电器ch的连接目的地以从输出端子t301和t302切换。

切换部213的控制由控制单元214进行。当改变负载21和22时，控制单元214调整连接到同一负载21和22并且互相并联连接的开关的数量，使得流经各个半导体继电器ch的电流不超过阈值。

图18示出其中ipd211的半导体继电器ch11和ch14以及ipd212的半导体继电器ch21和ch24通过控制单元214连接于输出端子t301的实例。因此，当半导体继电器ch11、ch14、ch21和ch24接通时，电力从输出端子t301输出并且被供给到连接于输出端子t301的负载21。当半导体继电器ch11、ch14、ch21和ch24断开时，从输出端子t301的电力供给被切断，并且对连接于输出端子t301的负载21的电力供给被切断。这些ipd211的半导体继电器ch11和ch14以及ipd212的半导体继电器ch21和ch24是连接于同一负载21并且互相并联连接的多个并联半导体继电器(并联开关)。

另外，在图18中，ipd211的半导体继电器ch12和ch13以及ipd212的半导体继电器ch22通过控制单元24连接于输出端子t302。结果，当半导体继电器ch12、ch13和ch22接通时，电力从输出端子t302输出并且被供给到连接于输出端子t302的负载22。当半导体继电器ch12、ch13和ch22断开时，从输出端子t302的电力供给被切断，并且对连接于输出端子t302的负载22的电力供给被切断。ipd211的半导体继电器ch12和ch13以及ipd212的半导体继电器ch22是连接于同一负载22并且互相并联连接的多个并联半导体继电器。

控制单元214由微机构成，该微机包括设置有诸如随机存取存储器(ram)和只读存储器(rom)这样的存储器的中央处理单元(cpu)，并且该控制单元214控制整个负载控制装置201。

控制单元214被供给有来自电源端子t201的电力。控制单元214连接于通信端子t202，并且输入和输出通信信号。此外，控制单元214连接于ipd的输入端子t61和t62，并且输出用于接通和断开各个半导体继电器ch的信号，以控制对负载21和22的电力供给。此外，控制单元214连接于ipd211和212的传感端子t71和t72。结果，将由各个半导体继电器ch检测的电流数据输入到控制单元214。

接着，将参考图20描述上述控制单元214的详细配置。控制单元214包括输入判定部214a和信号输出部214b。输入判定部214a基于与主ecu的通信来判定半导体继电器ch的接通/断开。信号输出部214b根据输入判定部214a的判定输出用于接通和断开半导体继电器ch的信号。

此外，控制单元214包括电流检测部214c、电压检测部214d、计算部214e、切断条件部214f和切断判定部214g。电流检测部214c获取从ipd211和212的传感端子t71和t72输入的电流数据。电压检测部214d检测从电源端子t201输入的电源电压。计算部214e包括温度计算部214e1和电力计算部214e2。温度计算部214e1根据由电流检测部214c获取的检测电流计算各个半导体继电器ch的温度。作为温度的计算，例如，可以使用在jp2009-130944a中描述的已知技术。

电力计算部214e2将由电压检测部214d检测的电源电压值与由电流检测部214c获取的检测的电流值相乘，与计算各个半导体继电器ch中的电力。切断条件部214f存储温度、电力和电流的各自的切断设定温度、切断设定电力和切断设定电流(阈值)。切断判定部214g分别判定由计算部214e计算的各个半导体继电器ch的温度数据、电力数据和电流数据是否等于或大于切断设定温度、切断设定电力和切断设定电流。如果温度数据、电力数据和电流数据中的任意一者等于或大于切断设定温度、切断设定电力或切断设定电流，则切断判定部214g切断半导体继电器ch。此外，切断判定部214g还切断与要被切断的半导体继电器ch连接至同一负载21和22并且并联连接的半导体继电器ch。

例如，当半导体继电器ch11的温度数据、电力数据和电流数据中的任意一者超过切断设定温度、切断设定电力或切断设定电流时，切断判定部214g判定切断(断开)呈现出等于或大于切断设定温度、切断设定电力或切断设定电流的值的半导体继电器ch11。切断判定部214g还切断与要被切断的半导体继电器ch11连接至同一负载21并且并联连接的半导体继电器ch14、ch21和ch24。信号输出部214b根据切断判定部214g的判定结果输出断开信号。

接着，下面将参考图21的流程图描述以上概要说明的负载控制装置201的操作。控制单元214用作输入判定部214a和信号输出部214b，并且根据与主ecu的通信进行将接通和断开半导体继电器ch的信号输出的控制处理。

控制单元214与控制处理并行地进行图21所示的保护处理。控制单元214判定是否已经在预定时间内检测到电源电压(步骤s201)。当未检测到电源电压时(步骤s201中为“否”)，控制单元214断开ipd211和212的所有的半导体继电器ch(步骤s202)并且结束处理。当断开时，控制单元214开始检测电源电压的处理，并且当电源电压的检测结束时，再次开始图21所示的流程图。

另一方面，如果已经在预定时间内检测到电源电压(步骤s201中为“是”)，则控制单元214判定是否存在处于接通状态的半导体继电器ch(步骤s203)。当不存在处于接通状态的半导体继电器ch时(步骤s203中为“否”)，控制单元214再次返回步骤s201。

当存在处于接通状态的半导体继电器ch时(步骤s203中为“是”)，控制单元214采集各个半导体继电器ch的电流数据。另外，控制单元214如上所述地计算半导体继电器ch的温度数据和电力数据(步骤s204)。接着，当计算的温度数据等于或高于切断设定温度时(步骤s205中为“是”)，控制单元214同时断开包括呈现出等于或高于切断设定温度的温度的半导体继电器ch的多个并联的半导体继电器ch中的所有半导体继电器(步骤s206)，并且终止处理。

另一方面，如果计算的温度数据低于切断设定温度(步骤s205中为“否”)，则控制单元214判定电流数据是否等于或大于切断设定电流(步骤s207)。当电流数据等于或大于切断设定电流时(步骤s207中为“是”)，控制单元214同时断开包括呈现出等于或大于切断设定电流的半导体继电器ch的多个并联的半导体继电器ch中的所有的半导体继电器(步骤s206)，并且终止处理。

另一方面，当计算的电流数据小于切断设定电流时(步骤s207中为“否”)，控制单元214判定电力数据是否等于或高于切断设定电力(步骤s208)。当电力数据等于或高于切断设定电力时(步骤s208中为“是”)，控制单元214同时断开包括呈现出等于或大于切断设定电力的半导体继电器ch的多个并联的半导体继电器ch中的所有的半导体继电器(步骤s206)，并且终止处理。

另一方面，当计算的电力数据小于切断设定电力时(步骤s208中为“否”)，控制单元214再次返回步骤s201。

根据上述实施例，当在多个并联的半导体继电器ch中的任意一个半导体继电器中检测到异常时，断开所有并联的半导体继电器ch，使得能够抑制异常发热和电阻恶化。将参考图22和23进行详细描述。例如，在仅断开多个并联的半导体继电器ch11、ch14、ch21和ch24之中的已经检测到异常的半导体继电器ch的现有技术中，热量的变化如图22所示。

在图22所示的实例中，由于接通电阻等的不同，所以流经半导体继电器ch24的电流小于流经半导体继电器ch11、ch14和ch21的电流。因此，当以它们的值达到等于或高于切断设定温度、切断设定电力或切断设定电流的值的顺序而断开半导体继电器ch时，首先断开半导体继电器ch11、ch14和ch21，并且延迟地断开半导体继电器ch24。当首先断开半导体继电器ch11、ch14和ch21时，此时为止流向半导体继电器ch11、ch14和ch21的电流被允许流向半导体继电器ch24，使得电流突然上升。

另一方面，在当在多个并联的半导体继电器ch中的任意一个半导体继电器中检测到异常时断开所有并联的半导体继电器ch的本实施例中，热量的变化如图23所示。

在图23所示的实例中，与图22相似地，由于接通电阻等的不同，所以流经半导体继电器ch24的电流小于流经半导体继电器ch11、ch14和ch21的电流。然而，如果在半导体继电器ch11、ch14、ch21和ch24中的任意一个半导体继电器中检测到异常，则同时断开所有的半导体继电器ch11、ch14、ch21和ch24。结果，不存在电流集中在一个半导体继电器ch中流动的风险，使得能够抑制异常发热和抗性恶化。

此外，根据以上实施例，如果温度、电流和电力中的任意一者等于或高于切断设定温度、切断设定电流或切断设定电力，则控制单元214检测到异常。特别地，通过基于电力检测异常，还能够处理电源电压的异常。因此，能够进一步抑制异常发热和抗性恶化。

此外，上述由控制单元214执行的控制程序能够通过使用如图24所示的写入装置205进行重写和写入。当需要改变负载21和22以及重写控制程序时，写入装置仅写入控制程序之中的要求重写的部分，诸如切断设定温度、切断设定电流和切断设定电力。

根据上述实施例，如果温度、电流和电力中的任意一者等于或高于切断设定温度、切断设定电流或切断设定电力，则检测到异常，但是，异常检测的方式不限于此。如在传统实例中，当温度和电流中的任意一者超过切断设定温度或切断设定电流时，可以检测到异常。

此外，根据上述实施例，切换部213被设置为使得能够切换半导体继电器ch与输出端子t301和t302之间的连接，但是方式不限于此。切换部213不是必须的。本实施例可以应用于如下负载控制装置201：其具有连接于同一负载21和22并且并联连接的并联开关，并且例如，半导体继电器ch与输出端子t302和t302可以预先连接，如图18所示。

此外，根据以上实施例，当在半导体继电器ch11、ch14、ch21和ch24中的任意一个半导体继电器中检测到异常时，仅断开半导体继电器ch11、ch14、ch21和ch24，并且不断开半导体继电器ch12、ch13和ch22，但是情况不限于此。本发明不受限制，只要当在半导体继电器ch11、ch14、ch21和ch24中的任意一者中检测到异常时至少断开半导体继电器ch11、ch14、ch21和ch24，并且设置在负载控制装置201中的所有的半导体继电器ch11至ch14以及ch21至ch24可以断开。

需要注意的是，本发明不限于以上实施例。即，能够在不背离本发明的主旨的情况下做出各种修改。