半导体装置、变速器的控制装置、电子控制装置的控制方法与流程

本发明涉及半导体装置的结构及其控制，特别涉及对于要求节电及小型轻量化的车载电子控制装置所搭载的半导体装置适用且有效的技术。

背景技术：

1、随着汽车环境法规的加强，动力总成系统需要进一步提高效率。另一方面，为了实现更高级的电子控制，动力总成系统中所搭载的电子控制装置(electronic controlunit：ecu)、传感器和致动器持续增加，系统日趋复杂，小型轻量化也成为重要课题。

2、搭载在汽车上的电子控制装置例如搭载有负载驱动装置，该负载驱动装置利用电池电压通过半导体元件驱动电磁阀等致动器(负载)。

3、作为本技术领域的背景技术，例如有专利文献1那样的技术。专利文献1公开了“第一降压调节器11是从电池电压生成dc12v的稳压电压的线性调节器，是连接有扬声器、音频放大器等作为高压侧负载30的车载电源装置”。(专利文献1的图3和第[0019]段等)

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本专利特开2009-15380号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、上述专利文献1所记载的装置构成为，在音频放大器等高压侧负载未使用时抑制电力的消耗，但在动作时通过用于驱动负载的电压(例如与电池电压相同为12v)使放大器或其他驱动器等动作。

3、在这种结构中，例如，放大器电路通常使用构成在半导体芯片上的集成电路(integrated circuit：ic)，但是该集成电路消耗由12v所提供的全部电力来动作。

4、然而，作为构成放大器等的电子电路，对于需要如12v这样的高电压的部位，实际上有时可能仅需要用于驱动负载的输出部分。在作为其他放大器电路动作所必需的基准电流源、电压源、或者用于接收输入信号的接口部等中，有时例如5v等低电压就足够了，在低电压下能够动作的电路部中，无谓地损耗了电力。

5、也就是说，如果是相同的消耗电流，在12v下动作时，与在5v下动作时相比，需要消耗2.4倍的电力。

6、特别是用于驱动负载的放大器、其他驱动器等的功能越是高级，这种无谓的电力消耗越是明显。这是因为，例如，在具有检测由放大器、驱动器电路输出到负载的模拟电流量的功能的情况下，除了上述功能之外，还追加电流检测用的模拟电路等。而且，由于这种损耗是作为热量而被消耗的，因此存在散热结构无谓地变得大型化的问题。

7、另外，例如在变速器的控制装置中，作为高压侧负载有电磁阀及螺线管驱动器(solenoid driver)。通常，变速器的机械部件通过油压回路进行齿轮的咬合、无级变速中的带轮宽度的调整等，电磁阀用于该油压的控制。而且，螺线管驱动器通过电流输出来控制电磁阀。

8、因此，螺线管驱动器的输出控制与变速比的控制直接相关。另外，作为低压侧负载，为了根据车速或发动机转速等来计算最佳变速比从而求出螺线管驱动器的输出电流量，使用微型计算机(微机)作为专用的半导体芯片。

9、在这样的变速器的控制装置中，例如由于电池端子的断线等，在电源电压低于微机的动作保证范围的情况下，微机不得不处于强制复位状态，以使螺线管驱动器输出稳定。此时，随着微机的复位，螺线管驱动器输出被立即切断，但为了不使车辆陷入不能行驶的状态，采取通过油压回路的机械式的自动防故障功能而固定于某特定变速比的安全处置。但是，急剧的变速比的变更有可能产生变速冲击。

10、因此，本发明目的在于提供在将开关电源电路和驱动器电路混载的半导体装置中降低半导体装置整体的电力损耗、并且在电池端子断线时也能够由驱动器电路进行适当的控制的省电且高可靠性的半导体装置及使用该半导体装置的变速器的控制装置、电子控制装置的控制方法。

11、解决技术问题的技术方案

12、为了解决上述问题，本发明的特征在于，包括：与电池电源相连接的第1端子；对从所述第1端子输入的电池电压进行降压的开关电源电路；与不同于所述电池电源的开关电源相连接的第2端子；对从所述第2端子输入的电压进行降压的调节器电路；以及与所述调节器电路相连接的前置驱动器电路。

13、另外，本发明是使用了上述半导体装置的变速器的控制装置，其特征在于，通过所述前置驱动器电路来对所述变速器的电磁线圈进行驱动控制。

14、另外，本发明是搭载了将开关电源电路和驱动器电路混载的半导体装置的电子控制装置的控制方法，其特征在于，所述驱动器电路由所述开关电源电路的输出电力所控制。

15、发明效果

16、根据本发明，能够实现在将开关电源电路和驱动器电路混载的半导体装置中，降低半导体装置整体的电力损耗，并且在电池端子断线时也能够由驱动器电路进行适当的控制的省电且高可靠性的半导体装置及使用该半导体装置的变速器的控制装置、电子控制装置的控制方法。

17、由此，能够有助于车载电子控制装置的省电化及小型轻量化、高可靠性化。

18、上述以外的技术问题、结构以及效果通过以下实施方式的说明来进一步明确。

技术特征：

1.一种半导体装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，具有：

3.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，

4.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，

5.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，

6.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，具有：

7.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，

8.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，

9.一种变速器的控制装置，该变速器的控制装置是使用了如权利要求1至8的任一项所述的半导体装置的变速器的控制装置，其特征在于，

10.一种电子控制装置的控制方法，该电子控制装置的控制方法是搭载了将开关电源电路和驱动器电路进行混载的半导体装置的电子控制装置的控制方法，其特征在于，

11.如权利要求10所述的电子控制装置的控制方法，其特征在于，

12.如权利要求11所述的电子控制装置的控制方法，其特征在于，

技术总结
本发明提供一种在将开关电源电路和驱动器电路混载的半导体装置中、能够降低半导体装置整体的电力损耗、并且在电池端子断线时也能够通过驱动器电路进行适当的控制的省电且高可靠性的半导体装置。其特征在于，包括：与电池电源连接的第1端子；对从所述第1端子输入的电池电压进行降压的开关电源电路；与不同于所述电池电源的开关电源连接的第2端子；对从所述第2端子输入的电压进行降压的调节器电路；以及与所述调节器电路连接的前置驱动器电路。

技术研发人员：小森山惠士,小林洋一郎,右田稔
受保护的技术使用者：日立安斯泰莫株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15