JP5148614B2 - Automotive power signal input circuit - Google Patents
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Description
この発明は、負荷を駆動するのに比較的大きな電力を要する、例えば、放電灯点灯装置、電動パワーステアリング制御装置等に用いて好適な、車載用電源信号入力回路に関する。 The present invention relates to an in-vehicle power supply signal input circuit suitable for use in, for example, a discharge lamp lighting device, an electric power steering control device, or the like that requires relatively large power to drive a load.
図7は、車両に搭載された放電灯点灯装置に用いられる従来の車載用電源信号入力回路の構成を示すブロック図である。図7に示されるように、自己診断機能を有する放電灯点灯装置に用いられる従来の車載用電源信号入力回路は、負荷である放電灯(以下、HID(High Intensity Discharge)バルブ71という)を点灯するために大きな電力を供給するライティングスイッチ72を含む電源経路Lと、当該HIDバルブ71が点灯していないときにも自己診断機能が動作するように、イグニッションスイッチ73に接続される電源経路IGの双方から電流が供給される制御回路CTL(図7中、破線部)と、を備えて構成される。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a conventional in-vehicle power supply signal input circuit used in a discharge lamp lighting device mounted on a vehicle. As shown in FIG. 7, a conventional vehicle power signal input circuit used for a discharge lamp lighting device having a self-diagnosis function lights a discharge lamp (hereinafter referred to as a HID (High Intensity Discharge) bulb 71) as a load. Power supply path L including a
このように、一方の電源(HIDバルブ71に供給される)を、ライティングスイッチ72を含む電源経路Lから供給し、他方の電源(制御部75に供給される)を、イグニッションスイッチ73を含む電源経路IGから供給するように、両者をダイオードD1、D2の論理和(OR)接続する回路構成になっている。また、上記したライティングスイッチ72を含む電源経路Lでは、その経路に回路内で発生するリプルを緩和するフィルタ用の大容量コンデンサCの接続が必須である。
Thus, one power source (supplied to the HID valve 71) is supplied from the power supply path L including the
このため、自己診断機能を有する放電点灯装置では、HIDバルブ71の異常事態によるフェイルセーフによってHIDバルブ71を消灯しているときにライティングスイッチ72をOFFしても、ライティングスイッチ72を含む電源経路Lに配設されたフィルタ用の大容量コンデンサCの充電電圧よりイグニッションスイッチ73を含む電源経路IGの電圧が高ければ、制御部75への電力はすべてイグニッションスイッチ73を含む電源経路IGから供給される。このため、フィルタ用の大容量コンデンサCの電荷の放出が減少して電圧低下が遅くなる。したがって、自己診断機能を有する放電灯点灯装置においては、電圧が所定のレベル(スレッシュホールド電圧)以下に到達することでライティングスイッチ72がOFFであると判定するために比較的長い時間を必要とする。
For this reason, in the discharge lighting device having the self-diagnosis function, even if the
なお、上記の説明は、放電灯点灯装置を例示したが、放電灯点灯装置に限らず、各々のスイッチによって切り離される2系統の電源を使用し、片方の電源に大きな負荷を負わせる、電動パワーステアリング制御装置やエンジン制御装置等の制御機器においても同様である。
図8に、電動パワーステアリング制御装置に用いられる従来の車載用電源信号入力回路の構成を示す。当該制御装置において、大電流が通電される電源経路Lのスイッチはリレー接点82を介して行なわれる。したがって、上記した放電灯点灯装置と同様、大きな負荷電流が流れる電源経路Lにリプル軽減のためのフィルタ用大容量コンデンサCが含まれ、その容量は必然的に大きくなる。この場合も、当該電源経路LのOFFを電圧により短時間で検出し、判定することが困難な事情は同じである。なお、図8中、M81は、負荷である電動ステアリング制御用のモータである。
In addition, although said description illustrated the discharge lamp lighting device, it is not restricted to a discharge lamp lighting device, The electric power which uses two power supplies isolate | separated by each switch, and puts a big load on one power supply. The same applies to control devices such as a steering control device and an engine control device.
FIG. 8 shows a configuration of a conventional in-vehicle power supply signal input circuit used in the electric power steering control device. In the control device, switching of the power supply path L through which a large current is passed is performed via a
上記した電動パワーステアリング制御装置に用いられる車載用電源信号入力回路については従来から多数の特許出願がなされており、例えば、電源電圧が低下したときに操舵ハンドルのトルクセンサの動作異常出力を禁止する電動パワーステアリング制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この場合、一方の電源を電源リレー(リレー接点82)の出力側Lから入力し、他方の電源をイグニッションスイッチ73に接続される電源経路IGから入力して、両者をダイオードD1、D2のOR接続により、制御回路CTL内の電源部80に導いている。
また、モータ駆動用のステップアップ電源を制御回路CTLのバックアップ電源として使用する電動パワーステアリング制御装置も知られている(例えば、特許文献2参照)。この場合、一方の電源(M81に供給される)を、リレー接点82を介しDC/DCコンバータ86によって昇圧した電源から入力し、他方の電源(制御部74に供給される)をイグニッションスイッチ73に接続される電源経路IGから入力して、両者をダイオードD1、D2のOR接続によって、制御回路CTL内の電源部80に導いている。
A number of patent applications have been filed for the on-vehicle power supply signal input circuit used in the above-described electric power steering control device. For example, abnormal output of the steering wheel torque sensor is prohibited when the power supply voltage drops. An electric power steering control device is known (see, for example, Patent Document 1). In this case, one power supply is input from the output side L of the power supply relay (relay contact 82), the other power supply is input from the power supply path IG connected to the
There is also known an electric power steering control device that uses a step-up power supply for driving a motor as a backup power supply for a control circuit CTL (see, for example, Patent Document 2). In this case, one power source (supplied to M81) is input from the power source boosted by the DC /
上記した特許文献1、特許文献2に開示された技術によれば、M81を駆動していない状態でリレー接点82をOFFした場合、電源経路Lに接続されたフィルタ用の大容量コンデンサCの存在により、電源経路Lの電圧低下速度は遅くなる。したがって、リレー接点82のOFFを検出するときに、当該電源経路Lに含まれるリレー接点82側の電圧が所定の電圧以下に到達することでOFFと判定するための早急の判定が困難になる。
このため、大容量コンデンサCの電荷の逆流を防ぐダイオードを、上記したリレー接点82を含む電源経路L、もしくは放電灯点灯装置にあってはライティングスイッチ72を含む電源経路Lに直列に挿入することが考えられる。
According to the techniques disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, when the
For this reason, a diode for preventing the reverse flow of the charge of the large-capacitance capacitor C is inserted in series in the power supply path L including the
上記構成によれば、フィルタ用大容量コンデンサCの電荷の影響を受けずに、ライティングスイッチ72もしくはリレー接点82の動作に応答して電圧が変化し、入力電圧によってライティングスイッチ72やリレー接点82のOFFを判別することが可能である。
しかしながら、フィルタ用の大容量コンデンサCの電荷の逆流を防ぐダイオード等を電源経路Lに持つ放電灯点灯装置あるいは電動パワーステアリング制御装置によれば、ライティングスイッチ72もしくはリレー接点82を含む電源経路は負荷への供給電力が大きい経路であるためダイオードの電圧降下による損失は大きく、したがってダイオード採用は現実的ではない。また、ダイオードの代替としてON抵抗の小さなFET(電界効果トランジスタ)を用い、電流供給時はFETをONして使用し、必要に応じて当該FETをOFFして、電源経路L側の電圧を検知する方法もあるが、さらに大きな電源電流を必要とする電動パワーステアリング制御装置等においては、FETに代替しても損失が大きいため、FETを使用すること自体実用的ではない。このため、車載用電源信号入力回路では、ダイオードやFETを使用することなく設計することが多く、したがって、上記した問題は潜在的に存在することになる。
According to the above configuration, the voltage changes in response to the operation of the
However, according to the discharge lamp lighting device or the electric power steering control device having the diode or the like in the power supply path L for preventing the reverse flow of the charge of the large capacity capacitor C for the filter, the power supply path including the
特に、図7に示されるように、フィルタ用の大容量コンデンサCの電荷の逆流を防ぐダイオード等の回路を電源経路に持たないライティングスイッチ72を含む電源経路Lと、イグニッションスイッチ73を含む電源経路IGとの双方から電流が供給される制御部75を備えた放電灯点灯装置では、HIDバルブ71の異常事態によるフェイルセーフによってHID71を消灯しているときにライティングスイッチ72をOFFしても、制御部75の電流はイグニッションスイッチ73を含む電源経路IGから供給されるため、フィルタ用の大容量コンデンサCを有するライティングスイッチ72を含む電源経路Lの電荷を放電する経路がなく、したがって、ライティングスイッチ72をOFFしたときのコンデンサCの電圧低下は一層遅くなり、ライティングスイッチ72を含む電源経路Lの電圧を測定することにより早急にライティングスイッチ72のOFFを検出し、判定することは困難であった。
In particular, as shown in FIG. 7, a power supply path L including a
なお、放電灯点灯装置に限らず、各々のスイッチによって切り離される2系統の電源を使用し、片方の電源に大きな負荷を負わせる、例えば、図8に示される電動パワーステアリング制御装置やエンジン制御装置等の制御機器においても同様であり、この場合も直列のダイオードを挿入しない電源経路を有する構成になるため、当該電源経路のOFFを電圧により短時間で検出し、判定することが困難な事情は同じである。 Not only the discharge lamp lighting device but also two power sources separated by respective switches are used, and one power source is subjected to a large load. For example, an electric power steering control device and an engine control device shown in FIG. This also applies to control devices such as this, and in this case as well, a configuration having a power supply path in which a series diode is not inserted is present. The same.
この発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、負荷に電力を供給する電源経路内に含まれる電源スイッチ(ライティングスイッチ72やリレー接点82)とフィルタ用の大容量コンデンサCとの間にダイオード等の逆流防止素子を介在させることなく、電源スイッチのOFF状態を迅速に判定し、例えば、一過性の異常事態によるフェイルセーフによる放電灯の消灯状態から早々に脱却可能な車載用電源信号入力回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a power switch (
上記した課題を解決するためにこの発明の車載用電源信号入力回路は、主に負荷に電力を供給する第1のスイッチを含む第1の電源経路と、主に制御用の電力を供給する第2のスイッチを含む第2の電源経路と、前記第1の電源経路と第2の電源経路を電源供給源とし、前記第1の電源経路にリプルを緩和する無負荷時の時定数が0.1秒以上のコンデンサによるフィルタを備え、前記第1の電源経路にかかる電圧としての前記コンデンサの電圧と、前記第2の電源経路にかかる電圧とを取得して、前記第1の電源経路にかかる電圧が下降し、前記第2の電源経路にかかる電圧が保持されている場合に、前記第1のスイッチの遮断を検出する制御部を有するものである。 In order to solve the above-described problems, an in-vehicle power supply signal input circuit according to the present invention includes a first power supply path including a first switch that mainly supplies power to a load, and a first power supply that mainly supplies control power. The second power supply path including two switches, the first power supply path and the second power supply path as power supply sources, and the time constant at the time of no load for relaxing ripples in the first power supply path is 0. A capacitor having a filter of 1 second or longer, and acquiring a voltage of the capacitor as a voltage applied to the first power supply path and a voltage applied to the second power supply path, and applying the voltage to the first power supply path When the voltage drops and the voltage applied to the second power supply path is held, the controller has a control unit that detects the cutoff of the first switch.
上記した課題を解決するためにこの発明の車載用電源信号入力回路は、主に負荷に電力を供給する第1のスイッチを含む第1の電源経路と、主に制御用の電力を供給する第2のスイッチを含む第2の電源経路と、前記第1の電源経路と第2の電源経路を電源供給源とし、前記第1の電源経路にリプルを緩和する大容量のコンデンサによるフィルタを備え、前記第1の電源経路にかかる電圧としての前記コンデンサの電圧と、前記第2の電源経路にかかる電圧とを取得して、前記第1の電源経路にかかる電圧が下降し、前記第2の電源経路にかかる電圧が保持されている場合に、前記第1のスイッチの遮断を検出する制御部と、前記第1の電源経路に備えたコンデンサ端子電圧から制御用電源電圧を生成する第1の内部電源と、前記第2の電源経路を電源供給源として内部の制御用電源電圧を生成する第2の内部電源とを有し、前記第1の内部電源の出力設定電圧を前記第2の内部電源の出力設定電圧より高く設定し、前記第1の内部電源と前記第2の内部電源のうち生成する制御用電源電圧が高い方の電源を優先的に使用するものである。 In order to solve the above-described problems, an in-vehicle power supply signal input circuit according to the present invention includes a first power supply path including a first switch that mainly supplies power to a load, and a first power supply that mainly supplies control power. A second power path including two switches, the first power path and the second power path as a power supply source, the first power path including a filter with a large-capacitance capacitor for relaxing ripples, Obtaining the voltage of the capacitor as the voltage applied to the first power supply path and the voltage applied to the second power supply path, the voltage applied to the first power supply path decreases, and the second power supply When the voltage applied to the path is held, a control unit that detects interruption of the first switch, and a first internal circuit that generates a control power supply voltage from a capacitor terminal voltage provided in the first power supply path A power source and the second power source A second internal power supply for generating an internal control power supply voltage using the path as a power supply source, and setting an output set voltage of the first internal power supply higher than an output set voltage of the second internal power supply Among the first internal power supply and the second internal power supply, the power supply having the higher control power supply voltage is preferentially used .
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る車載用電源信号入力回路の内部構成を示すブロック図である。図1に示されるように、この発明の実施の形態1に係る車載用電源信号入力回路は、主に、負荷として用いられるHIDバルブ1に電力を供給する、第1のスイッチとしてのライティングスイッチ2を含む第1の電源経路(以下、パワーラインLという)と、主に制御部5に制御用の電力を供給する第2のスイッチとしてのイグニッションスイッチ3を含む第2の電源経路(以下、制御パワーラインIGという)と、パワーラインLと制御パワーラインIGとを電源供給源とし、当該パワーラインLにかかる電圧VLと制御パワーラインIGにかかる電圧VIGとを取得して、VLが下降し、VIGが保持されている場合にライティングスイッチ2のOFFを検出する電圧インタフェース部4および制御部5と、により構成される。
Hereinafter, in order to describe the present invention in more detail, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing an internal configuration of an in-vehicle power supply signal input circuit according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the in-vehicle power signal input circuit according to the first embodiment of the present invention is mainly a lighting switch 2 as a first switch for supplying power to an HID valve 1 used as a load. And a second power supply path (hereinafter referred to as control) including an
なお、パワーラインLには、その電源経路内で発生するリプルを緩和するフィルタ用の大容量コンデンサCが接続されている。また、DC/DCコンバータ部6は、車載直流電源9の電圧を昇降圧し、DC/ACコンバータ部7は、DC/DCコンバータ部6の出力を交流に変換し、イグナイタ部8は、HIDバルブ1に高圧パルスを印加して始動させ、制御部5は、HIDバルブ1へ供給する電力を制御する、いずれも周知の回路である。
また、通信インタフェース部11は、不図示の他の車載制御装置(ECU)との通信経路となり、制御部5との間でデータ交換を行う機能を有する。
The power line L is connected to a filter large-capacitance capacitor C that alleviates ripples generated in the power supply path. The DC /
In addition, the communication interface unit 11 serves as a communication path with another on-vehicle control device (ECU) (not shown) and has a function of exchanging data with the
図2は、この発明の実施の形態1に係る車載用電源信号入力回路の動作を説明するために示した波形図であり、(a)はライティングスイッチ2、(b)はパワーラインLにかかる電圧VL、(c)は制御パワーラインIGにかかる電圧VIGのそれぞれを示す。 FIG. 2 is a waveform diagram shown for explaining the operation of the in-vehicle power supply signal input circuit according to the first embodiment of the present invention, where (a) shows the lighting switch 2 and (b) shows the power line L. Voltages V L and (c) indicate the voltages V IG applied to the control power line IG, respectively.
図2に示されるように、ライティングスイッチ2がON、イグニッションスイッチ3がONの状態において、ライティングスイッチ2をOFFにすれば、制御パワーラインIGにかかる電圧VIGはバッテリ電圧Eと等しくなるが、このとき、フィルタ用の大容量コンデンサCの存在により、パワーラインLにかかる電圧VLは、コンデンサCの電荷を吐き出しながら緩やかに降下する。このため、ライティングスイッチ2のOFFを、あらかじめ設定されたスレッショルド電圧を超えたか否かにより判定するためにはコンデンサCの放電に要する比較的長い時間が必要となる(図2中、Cによる遅延として表記)。
As shown in FIG. 2, when the lighting switch 2 is turned off while the lighting switch 2 is on and the
上記したパワーラインLの電圧降下を速やかに検出するために、この発明の実施の形態1では、パワーラインLの電圧VLが低下(VL→VSL)する際に、制御パワーラインIGにかかる電圧VIGが一定の値に保持されていれば、ライティングスイッチ2がOFFされたと判定することとした。このため、電圧インタフェース部4は、ライティングスイッチ2がON、イグニッションスイッチ3がONの状態において、異常が発生しDC/DCコンバータ部6を停止した後にライティングスイッチ2がOFFされた場合に、パワーラインLにかかる電圧VLと制御パワーラインIGにかかる電圧VIGとを測定(取得)し、制御部5がAD変換した後、両電圧を比較することでライティングスイッチ2のOFF判定を行う構成とした。
In the first embodiment of the present invention, when the voltage V L of the power line L decreases (V L → V SL ) in order to quickly detect the voltage drop of the power line L described above, the control power line IG If the voltage V IG is held at a constant value, it is determined that the lighting switch 2 is turned off. Therefore, when the lighting switch 2 is turned on after the lighting switch 2 is turned on and the
図3は、この発明の実施の形態1に係る車載用電源信号入力回路の動作を示すフローチャートであり、ここでは、特に、制御部5によるHIDバルブ1の点灯時における処理の流れが示されている。
図3のフローチャートに示されるように、制御部5はHIDバルブ1の点灯開始後、パワーラインL電圧低下ありかを判断し(ステップST301)、電圧低下なしの場合はパワーラインL所定電圧以上かを判断し(ステップST302)、電圧低下ありの場合は制御パワーライン1G電圧低下ありかが判断される(ステップST306)。
制御部5はステップST302、ST306の判断後、ライティングスイッチ2のON/OFF判断を行い、ライティングスイッチON時(ステップST302“所定電圧以上”)には、異常フラグありかを判断し(ステップST303)、異常フラグなしの場合はHIDバルブ1を点灯し(ステップST304)、異常ありかを判断する(ステップST305)。
一方、ライティングスイッチOFF時は異常フラグクリア(ステップST307)後、ステップST303で異常フラグありと判断された場合とともにHIDバルブ1を消灯し(ステップST308)、また、ステップST305で異常ありとの判断により異常フラグセット(ステップST309)を行なってステップST301へ戻る。
HIDバルブ1は、例えば、安定出力の35W点灯時であれば35Wで一定になるように出力が制御され、また、始動直後に急速に光束を立ち上げるときの、例えば、最大出力の75W点灯時であれば75Wの出力になるように制御される、というように、仕様に基づく規定値、もしくは測定された電圧、電流の検出値から状態を判定して動作が決定される。このため、HIDバルブ1が仕様どおりに動作するか否かについて、制御部5で適宜自己診断が行われ、その診断結果がフラグに記憶される。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the in-vehicle power supply signal input circuit according to the first embodiment of the present invention. Here, in particular, the flow of processing when the HID valve 1 is turned on by the
As shown in the flowchart of FIG. 3, after the lighting of the HID bulb 1 is started, the
After determining in steps ST302 and ST306, the
On the other hand, when the lighting switch is OFF, after the abnormality flag is cleared (step ST307), the HID valve 1 is turned off when it is determined at step ST303 that there is an abnormality flag (step ST308). An abnormality flag is set (step ST309), and the process returns to step ST301.
The output of the HID bulb 1 is controlled so as to be constant at 35 W, for example, when the stable output is 35 W, and when the luminous flux is rapidly raised immediately after startup, for example, when the maximum output is 75 W. If so, the operation is determined by determining the state from the specified value based on the specification, or the detected value of the measured voltage or current. For this reason, whether or not the HID valve 1 operates according to the specifications is appropriately subjected to self-diagnosis by the
あるいは、制御部5は、パワーラインLにかかる電圧VLを電圧インタフェース部4経由で取得し、その電圧低下の有無を判定する(ステップST301)。ここで、VLの電圧低下が認められた場合(ステップST305“電圧低下あり”)、制御部5は、更に、制御ラインIGにかかる電圧VIGを、電圧インタフェース部4経由で取得し、その電圧値VIGに変動が無いか否かを判定する(ステップST306)。
ここで、電圧値VIGとして一定の電圧値が保持されていれば(ステップST306“電圧低下なし”)、制御部5は、ライティングスイッチ2がOFFされたと判定してHIDバルブ1を消灯する。
Or the
If a constant voltage value is held as the voltage value V IG (step ST306 “No voltage drop”), the
ライティングスイッチ2がOFFされることで、フラグを正常状態に戻す(ステップST307)。このことにより、一過性の異常事態に基づくフェイルセーフによってHIDバルブ1が消灯しているときに、ライティングスイッチ2の短期間のOFF操作によって一過性のフェイルセーフによる消灯状態から脱却することができ、再度のライティングスイッチ2のONによる再点灯操作が可能となり、HIDバルブ1の早急の再点灯が可能になる。 When the lighting switch 2 is turned off, the flag is returned to the normal state (step ST307). As a result, when the HID valve 1 is turned off by fail-safe based on a transient abnormal situation, the lighting switch 2 can be released from the turned-off state by the temporary fail-safe by a short-time OFF operation. The lighting operation can be performed again by turning on the lighting switch 2 again, and the HID bulb 1 can be re-lighted quickly.
上記した実施の形態1によれば、制御部5が、VL、VIGの両電圧を比較判定するソフトウェアによるライティングOFF判断(ステップST302,ST306)により、パワーラインLにかかる電圧VLが大きく降下するハードウェアによるライティングスイッチOFF(ステップST302)まで待つ必要が無く、速やかにライティングスイッチ2のOFF判定が可能になる。したがって、HIDバルブ1の一過性の異常事態に基づくフェイルセーフによる消灯状態から早々に脱却可能な車載用電源信号入力回路を提供することができる。
According to the first embodiment described above, the voltage V L applied to the power line L is increased by the lighting OFF determination (steps ST302 and ST306) by the
なお、上記した実施の形態1では、制御部5が、VL、VIGの両電圧を比較判定することでパワースイッチ2のOFF判定を行うこととしたが、VLの単位時間当たりの電圧低下が、VIGの単位時間当たりの電圧低下より大きい場合にパワースイッチ2のOFF判定を行ってもよい。
具体的に、車載用直流電源Eに接続された制御ラインIGにかかる電圧VIGは、電圧変動が含まれるが基本的に電圧値は概ね一定であるのに対し、OFFされたライティングスイッチ2側(パワーラインL)にかかる電圧VLは一様に低下する。したがって、電圧インタフェース部4が両電圧を取得し、制御部5が、両者の単位時間(例えば0.1秒)当たりの電圧低下(傾き:図2のΔVLおよびΔVIG)を演算し、比較すれば、電源Eが供給されていないパワーラインL側の電圧の低下が大きく、当該電圧の低下が所定の電圧値(例えば、1V)以上であれば、ライティングスイッチ2がOFFされたことを即座に判定することができる。
In the first embodiment described above, the
Specifically, the voltage V IG applied to the control line IG connected to the in-vehicle DC power supply E includes voltage fluctuations, but the voltage value is basically constant, whereas the lighting switch 2 side turned off The voltage V L applied to (power line L) decreases uniformly. Therefore, the
なお、上記した実施の形態1の応用例によれば、所定時間当たりの電圧低下に基づく比較によりライティングスイッチ2のOFF判定を行ったが、車載用直流電源Eに接続された制御ラインIGにかかる電圧VIGと、OFFされたライティングスイッチ2側(パワーラインL)にかかる電圧VLとを単純に比較し、その電位差が、例えば、1V等の所定値以上であればライティングスイッチ2がOFFされたと判定してもよい。 According to the application example of the first embodiment described above, the lighting switch 2 is determined to be OFF by comparison based on a voltage drop per predetermined time, but the control line IG connected to the in-vehicle DC power supply E is applied. The voltage V IG is simply compared with the voltage V L applied to the turned-off lighting switch 2 side (power line L). If the potential difference is not less than a predetermined value such as 1 V, the lighting switch 2 is turned off. It may be determined that
上記した実施の形態1の応用例によれば、所定時間当たりの電圧低下に基づく比較により、あるいは単純比較により電位差が所定値以上あったときにライティングスイッチ2のOFF判定を行うことでパワーラインLにかかる電圧が大きく低下するまで待つ必要が無く、速やかにライティングスイッチ2のOFF判定が可能になる。 According to the application example of the first embodiment described above, the power line L is determined by performing the OFF switch determination of the lighting switch 2 when the potential difference is greater than or equal to a predetermined value by comparison based on a voltage drop per predetermined time or by simple comparison. Therefore, it is not necessary to wait until the voltage applied to the voltage drops greatly, and the lighting switch 2 can be quickly turned off.
図4は、フィルタ用コンデンサCの放電特性(曲線)を示すグラフである。図4に示されるように、経過時間に対するコンデンサ電圧VCは時定数との間で、VCexp1/RCの一定の関係をもって変化することが知られている。
すなわち、車載用直流電源Eに接続された制御ラインIGにかかる電圧VIGは、電圧変動が含まれるが、基本的に電圧値は概ね一定であるのに対し、OFFされたライティングスイッチ2側(パワーラインL)にかかる電圧VLは、ライティングスイッチ2に接続されるフィルタ用の大容量コンデンサCの容量と、放電経路のインピーダンスRとによって決まる放電曲線に沿って一様に低下する。このため、パワーラインLにかかる電圧VLの単位時間当たりの電圧低下が、例えば、図4に示されるような所定の放電曲線に沿って低下していた場合にパワースイッチ2のOFFを判定してもよい。この場合は、制御部5は、内蔵のメモリに図4に示されるような放電曲線を予め記憶しておき、当該放電曲線と電圧インタフェース部4を介して取得したパワーラインLにかかる電圧VLと比較することにより、記憶した放電曲線に沿って低下していると判定した場合にパワースイッチ2のOFFを認識することになる。
FIG. 4 is a graph showing the discharge characteristics (curve) of the filter capacitor C. As shown in FIG. As shown in FIG. 4, it is known that the capacitor voltage V C with respect to the elapsed time changes with a constant relationship of V C exp 1 / RC between the time constant.
That is, the voltage V IG applied to the control line IG connected to the in-vehicle DC power supply E includes voltage fluctuations, but basically the voltage value is substantially constant, whereas the lighting switch 2 side turned off ( The voltage V L applied to the power line L) decreases uniformly along a discharge curve determined by the capacitance of the filter large-capacitance capacitor C connected to the lighting switch 2 and the impedance R of the discharge path. For this reason, when the voltage drop per unit time of the voltage VL applied to the power line L is reduced along a predetermined discharge curve as shown in FIG. May be. In this case, the
上記した実施の形態1の更なる応用例によれば、フィルタ用の大容量コンデンサCの放電曲線に基づく比較により、パワーラインLにかかる電圧が大きく低下するまで待つ必要が無く迅速にライティングスイッチ2のOFF判定が可能になる。 According to the further application example of the first embodiment described above, it is not necessary to wait until the voltage applied to the power line L is greatly reduced by the comparison based on the discharge curve of the large-capacitance capacitor C for filtering. Can be determined to be OFF.
実施の形態2.
図5は、この発明の実施の形態2に係る車載用電源信号入力回路の内部構成を示すブロック図である。図1に示す実施の形態1との構成上の差異は電源部10にあり、パワーラインLを電源供給源として内部の制御用電源電圧を生成する第1の内部電源としてのスイッチングレギュレータ100と、制御パワーラインIGを電源供給源として内部の制御用電源電圧を生成する第2の内部電源としてのシリーズレギュレータ110と、により構成される。他の構成は、図1に示す実施の形態1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing an internal configuration of an in-vehicle power supply signal input circuit according to Embodiment 2 of the present invention. A difference in configuration from the first embodiment shown in FIG. 1 resides in the
図6に電源部10の回路図の一例が示されている。スイッチングレギュレータ100は、パワーラインLを介して供給される車載用直流電源Eから希望の出力電圧を得る電圧変換装置であり、電圧を変換調整するスイッチング制御部101を備えたDC/DCコンバータであり、ここでは、昇圧(ステップアップ)、および降圧(ステップダウン)が可能なスイッチングレギュレータ100を使用するものとする。このスイッチングレギュレータ100によれば、制御信号によるON/OFFの時間の割合(デューティ比)により出力電圧が決定されることは周知の事項である。また、シリーズレギュレータ110は、負荷(制御部5)に直列に電流制御素子Tr2が接続された、降圧のみ可能な定電圧直流電源回路である。
FIG. 6 shows an example of a circuit diagram of the
ここでは、スイッチングレギュレータ100の出力設定電圧をシリーズレギュレータ110の出力設定電圧より高く設計している。すなわち、パワーラインLに含まれるフィルタ用の大容量コンデンサCの電圧がスイッチングレギュレータ100の出力設定電圧以下になっても、上記したスイッチングレギュレータ100の出力設定電圧>シリーズレギュレータ110の出力設定電圧の関係を維持することとしている。
図6に示されるように、例えば、スイッチングレギュレータ100の出力設定電圧を例えば8.5V、シリーズレギュレータ110の出力設定電圧を例えば8.4Vとした場合、まず、スイッチングレギュレータ100が8.5Vを出力しようとして、ライティングスイッチ2に接続されたフィルタ用コンデンサCの電荷を吐き出し、やがてフィルタ用コンデンサCの電圧が低下して8.5Vを出力できなくなる。このように、フィルタ用のコンデンサCの電荷を使いきってスイッチングレギュレータ100の出力が8.4V以下になったときに、シリーズレギュレータ110が制御用電源としての役割を担い、電力を供給する。
Here, the output set voltage of the
As shown in FIG. 6, for example, when the output setting voltage of the
上記のように、スイッチングレギュレータ100をシリーズレギュレータ110より優先的に動作させることで、ライティングスイッチ2に接続されたフィルタ用の大容量コンデンサCの電荷を速やかに吐き出し、当該コンデンサCの電圧を早々に低下させることができる。このように、ライティングスイッチ2側の電圧が早々に低下すれば、所定の電圧と比較してライティングスイッチ2のOFFを早いタイミングで確実に検出することができる。
なお、電源部10の内部電源を昇降圧型のスイッチングレギュレータ100とすることで、ライティングスイッチ2をOFFにすれば、ライティングスイッチ2に接続されたフィルタ用の大容量コンデンサCに蓄積された電荷は、スイッチングレギュレータ100の昇圧作用により吐き出されるため、当該コンデンサCに蓄積された電荷は早々に放電され、図2に破線(Cの強制放出)で表記されるように電圧降下速度が速くなる。したがって、当該電圧の降下によって、ライティングスイッチ2のOFFを迅速に検出することが容易になる。
As described above, the
If the lighting switch 2 is turned off by setting the internal power supply of the
上記した実施の形態2によれば、電源部10の内部電源を、ライティングスイッチ2側とイグニッションスイッチ3側の2系統から別個に供給する構成とし、ライティングスイッチ2側に接続されたスイッチングレギュレータ100の出力設定電圧を、イグニッションスイッチ3側に接続されたシリーズレギュレータ110の出力設定電圧より高くすることで、ライティングスイッチ2側の電圧が早急に低下するため、従来における閾値と比較する方式によってもライティングスイッチ2のOFFを早いタイミングで確実に検出することができる。
According to the second embodiment described above, the internal power supply of the
すなわち、ライティングスイッチ2と、回路内のフィルタ用の大容量コンデンサCとの間にダイオード等の逆流防止素子を介在させることなく電源経路の電圧の測定にあたり、当該コンデンサCの電荷を速やかに放電し、電源経路の電圧をライティングスイッチ2のOFFに追従させて信号として入力し、当電源経路の電圧を判定することで、迅速にライティングスイッチ2のOFFを判定するものである。
ライティングスイッチ2のOFFの判定を迅速に行うことで、例えば、放電灯の一過性の異常事態によるフェイルセーフによって放電灯を消灯しているときに、短い時間のライティングスイッチ2のOFF操作によって、一過性のフェイルセーフによる消灯状態を脱却し、再度のライティングスイッチのONによる再点灯操作が可能となりHIDバルブ1の迅速な復旧点灯が可能である。
That is, when measuring the voltage of the power supply path without interposing a backflow prevention element such as a diode between the lighting switch 2 and the large-capacitance capacitor C for the filter in the circuit, the electric charge of the capacitor C is quickly discharged. The voltage of the power supply path is made to follow the OFF of the lighting switch 2 and input as a signal, and the voltage of the power supply path is determined to quickly determine the OFF of the lighting switch 2.
By quickly determining whether the lighting switch 2 is OFF, for example, when the discharge lamp is extinguished due to a fail-safe due to a transient abnormal situation of the discharge lamp, The HID bulb 1 can be quickly restored and lighted by turning off the lighting switch again after turning off the light-off state due to the temporary fail-safe.
車両の前照灯として用いられるHIDバルブ1を点灯させる点灯装置には、HIDバルブ1の異常動作発生時に点灯動作を停止するフェイルセーフ機能を有するものがある。HIDバルブ1の異常動作として一般的なのは、早い周期の短い消灯を繰り返す“ちらつき”や、遅い周期で点灯と消灯を繰り返す“点滅”および、振動等を起因にする突発的な“立消え”であり、いずれも、一瞬“消える”ことが異常動作の発端である。なお、HIDバルブ1の外部要因によって発生する消灯を、上記の異常と誤判定する可能性が無いわけではない。HIDバルブ1および点灯装置のいずれにも異常が無く、再度点灯動作を行なえば正常に点灯できることがある。
両者に異常が無いときに再度点灯動作をさせるきっかけは、車両の運転者にとって機能的に自然な操作ができるライティングスイッチ2の再操作であることが好ましい。しかしながら、フィルタ用の大容量コンデンサCが電源回路内に設けられているため、ライティングスイッチ2をOFF操作しても当該操作を早々に放電灯点灯装置が認識するのは困難であったが、上記した実施の形態1、2のように、ライティングスイッチ2のOFF操作を早急に判定できる手段を講じることにより、HIDバルブ1が外部要因により消灯されても早々に復活点灯させることができる好適な放電灯点灯装置を実現できるものである。
Some lighting devices that turn on the HID bulb 1 used as a vehicle headlamp have a fail-safe function that stops the lighting operation when an abnormal operation of the HID bulb 1 occurs. Typical abnormal operation of the HID valve 1 is “flickering” that repeatedly turns off and off at a short cycle, “flashing” that repeatedly turns on and off at a slow cycle, and sudden “disappearance” caused by vibration and the like. In either case, “disappear” for a moment is the beginning of abnormal operation. In addition, it is not without the possibility that the extinction caused by the external factor of the HID valve 1 is erroneously determined as the above abnormality. There is no abnormality in either the HID bulb 1 or the lighting device, and if the lighting operation is performed again, it can be normally lit.
It is preferable that the lighting operation is performed again when there is no abnormality in both of them by re-operating the lighting switch 2 that allows the driver of the vehicle to perform a functionally natural operation. However, since the large-capacitance capacitor C for filtering is provided in the power supply circuit, it is difficult for the discharge lamp lighting device to recognize the operation quickly even when the lighting switch 2 is turned off. As described in the first and second embodiments, by adopting a means that can quickly determine whether the lighting switch 2 is turned off, even if the HID valve 1 is turned off due to an external factor, it is possible to revive the lamp quickly. An electric lamp lighting device can be realized.
なお、この発明は、上記した放電灯点灯装置に限らず、各々のスイッチによって切り離される2系統の電源を使用し、片方の電源に大きな負荷を負わせる、電動パワーステアリング制御装置、エンジン制御装置等の車載制御機器においても直列のダイオードを挿入しない電源経路を有する構成になるため、主に接続する負荷に電力を供給する電源スイッチの短時間のOFFを検出でき、電源経路を制御信号として活用することができる。 The present invention is not limited to the above-described discharge lamp lighting device, but uses two power sources that are disconnected by each switch and places a large load on one of the power sources, an electric power steering control device, an engine control device, etc. In-vehicle control equipment has a power supply path that does not insert a series diode, so it can detect a short-time OFF of the power switch that supplies power to the connected load, and use the power supply path as a control signal be able to.
以上のように、この発明に係る車載用電源信号入力回路は、主に負荷に電力を供給する第1のスイッチを含む第1の電源経路と、主に制御用の電力を供給する第2のスイッチを含む第2の電源経路と、前記第1の電源経路と第2の電源経路を電源供給源とし、前記第1の電源経路にかかる電圧と前記第2の電源経路にかかる電圧とを取得して、前記第1の電源経路にかかる電圧が下降し、前記第2の電源経路にかかる電圧が保持されている場合に、前記第1のスイッチの遮断を検出する制御部と、を有するように構成したので、負荷に電力を供給する電源経路内に含まれる電源スイッチとコンデンサ間にダイオード等の逆流防止素子を介在させることなく、電源スイッチのOFF状態を迅速に判定し、例えば、一過性の異常事態によるフェイルセーフによる放電灯の消灯状態から早々に脱却可能な車載用電源信号入力回路を提供することができる。 As described above, the in-vehicle power supply signal input circuit according to the present invention includes the first power supply path including the first switch that mainly supplies power to the load, and the second power supply that mainly supplies control power. Using the second power supply path including the switch, the first power supply path and the second power supply path as a power supply source, the voltage applied to the first power supply path and the voltage applied to the second power supply path are obtained. And a control unit that detects the cutoff of the first switch when the voltage applied to the first power supply path decreases and the voltage applied to the second power supply path is maintained. Therefore, the power switch OFF state can be quickly determined without interposing a backflow prevention element such as a diode between the power switch and the capacitor included in the power supply path for supplying power to the load. Faye due to sexual abnormalities It is possible to provide a vehicle power supply signal input circuit capable departure prematurely from off state of the discharge lamp by safe.
Claims (3)
主に制御用の電力を供給する第2のスイッチを含む第2の電源経路と、
前記第1の電源経路と第2の電源経路を電源供給源とし、前記第1の電源経路にリプルを緩和する大容量のコンデンサによるフィルタを備え、
前記第1の電源経路にかかる電圧としての前記コンデンサの電圧と、前記第2の電源経路にかかる電圧とを取得して、前記第1の電源経路にかかる電圧が下降し、前記第2の電源経路にかかる電圧が保持されている場合に、前記第1のスイッチの遮断を検出する制御部と、
前記第1の電源経路に備えたコンデンサ端子電圧から制御用電源電圧を生成する第1の内部電源と、
前記第2の電源経路を電源供給源として内部の制御用電源電圧を生成する第2の内部電源とを有し、
前記第1の内部電源の出力設定電圧を前記第2の内部電源の出力設定電圧より高く設定し、
前記第1の内部電源と前記第2の内部電源のうち生成する制御用電源電圧が高い方の電源を優先的に使用することを特徴とする車載用電源信号入力回路。A first power path including a first switch that primarily supplies power to the load;
A second power supply path including a second switch that mainly supplies power for control;
The first power supply path and the second power supply path are used as power supply sources, and the first power supply path includes a filter with a large-capacitance capacitor that relaxes ripples,
Obtaining the voltage of the capacitor as the voltage applied to the first power supply path and the voltage applied to the second power supply path, the voltage applied to the first power supply path decreases, and the second power supply A control unit for detecting the cutoff of the first switch when the voltage applied to the path is held ;
A first internal power supply for generating a control power supply voltage from a capacitor terminal voltage provided in the first power supply path;
A second internal power supply for generating an internal control power supply voltage using the second power supply path as a power supply source;
Setting an output set voltage of the first internal power supply higher than an output set voltage of the second internal power supply;
An in-vehicle power supply signal input circuit that preferentially uses a power supply having a higher control power supply voltage generated from the first internal power supply and the second internal power supply .
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