JP2007145208A - Electronic control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic control device with little voltage lowering in outputting electric power of an auxiliary electric power source and compatible with high reliability. <P>SOLUTION: This electronic control device serially provided with a first switch 17 and a second switch 18 of a relay and an FET between an electronic control part 10 and the auxiliary electric power source 16 determines that both of the switches 17, 18 do not short when voltage V2 in putting off both of the switches 17, 18 is lower than a specified value, determines that the first switch 17 does not open-fail when V1 and V2 are almost equal when the first switch 17 is put on and the second switch 18 is put off and determines that the second switch 18 does not open-fail when both of the switches 17, 18 are reversely put on and off and V2 and V3 are roughly equal, and consequently, it is possible to almost eliminate the voltage lowering by both of the switches 17, 18, to determine failure of both of the switches 17, 18 and to provide high reliability. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は電子制御部に対して非常時の電源バックアップを行う電子制御装置に関するものである。   The present invention relates to an electronic control device that performs power backup in an emergency for an electronic control unit.

近年、ハイブリッドカーや電気自動車の開発が急速に進められており、それに伴い車両の制動についても、従来の機械的な油圧制御から電気的な油圧制御への各種の提案がなされてきている。   In recent years, the development of hybrid cars and electric cars has been rapidly progressing, and accordingly, various proposals from conventional mechanical hydraulic control to electrical hydraulic control have also been made for vehicle braking.

一般に車両の油圧制御を電気的に行うためには、電源としてバッテリが用いられるが、その場合バッテリだけでは何らかの原因で電力の供給が断たれると油圧制御ができなくなり、車両の制動が不可能になる可能性がある。   Generally, a battery is used as a power source to electrically control the hydraulic pressure of the vehicle. In this case, if the power supply is cut off for some reason, the hydraulic control cannot be performed and the vehicle cannot be braked. There is a possibility.

そこで、バッテリとは別に補助電源として大容量キャパシタ等を搭載することにより、非常時に電気的な油圧制御を行う電子制御部に駆動電力を供給できる電子制御装置が提案されている。   Therefore, an electronic control device has been proposed that can supply drive power to an electronic control unit that performs electrical hydraulic control in an emergency by mounting a large-capacity capacitor or the like as an auxiliary power source in addition to the battery.

また、特にパーソナルコンピュータの普及により、停電時のデータ消失を防止するための非常用電源に対する需要も高まってきており、例えば大容量キャパシタ等に電力を蓄えておき、万一の停電時には前記大容量キャパシタ等からの電力を瞬時にパーソナルコンピュータ(前記電子制御部に相当)に供給する電子制御装置も提案されている。   In particular, with the spread of personal computers, there is an increasing demand for emergency power supplies for preventing data loss at the time of a power failure. For example, power is stored in a large-capacity capacitor or the like. There has also been proposed an electronic control device that instantaneously supplies power from a capacitor or the like to a personal computer (corresponding to the electronic control unit).

このような電子制御装置の一例として、車両に搭載された時計や半導体メモリのような電子制御部の電源バックアップ用電源回路が知られている(特許文献1)。   As an example of such an electronic control device, a power supply backup power supply circuit for an electronic control unit such as a timepiece or a semiconductor memory mounted on a vehicle is known (Patent Document 1).

この電源回路の電源バックアップ部分を抽出した概略回路図を図6に示す。図6において、点線で囲まれた部分が特許文献1に示された回路図に相当する。   FIG. 6 shows a schematic circuit diagram in which the power supply backup portion of this power supply circuit is extracted. In FIG. 6, a portion surrounded by a dotted line corresponds to the circuit diagram shown in Patent Document 1.

まず、点線で囲まれた回路部分について説明する。   First, a circuit portion surrounded by a dotted line will be described.

主電源に相当するバッテリ1にはイグニションスイッチとしてのスイッチ手段2が接続されている。車両起動時にスイッチ手段2をオンにすると、それと直列に接続されたダイオード2aを介して車両全体に電圧VCCの電力が供給される。   A switch means 2 as an ignition switch is connected to the battery 1 corresponding to the main power source. When the switch means 2 is turned on when the vehicle is started, the power of the voltage VCC is supplied to the entire vehicle through the diode 2a connected in series therewith.

一方、車両の使用に関わらず常時駆動が必要な前記時計や半導体メモリに対しては、バッテリ1の出力を分岐して、ダイオード2b、および抵抗2cを介して電圧VDDが常に供給されている。   On the other hand, for the timepiece and the semiconductor memory that always need to be driven regardless of the use of the vehicle, the output of the battery 1 is branched and the voltage VDD is always supplied via the diode 2b and the resistor 2c.

また、バッテリ1を交換等のため外してもVDD出力が維持されるように補助電源としてコンデンサ3が接続されている。これにより、コンデンサ3が電力を供給するので、時計や半導体メモリを駆動し続けられる。   In addition, a capacitor 3 is connected as an auxiliary power source so that the VDD output is maintained even if the battery 1 is removed for replacement or the like. Thereby, since the capacitor 3 supplies power, the timepiece and the semiconductor memory can be continuously driven.

次に、このような構成の電源バックアップ回路を非常用電源として前記した車両制動用の電子制御部や、パーソナルコンピュータ(電子制御部)に応用した場合について説明する。概略回路図は図6全体のようになる。   Next, the case where the power backup circuit having such a configuration is applied as an emergency power source to the above-described electronic control unit for vehicle braking or a personal computer (electronic control unit) will be described. The schematic circuit diagram is as shown in FIG.

すなわち、VCCはそのまま電子制御部4に接続されるとともに、コンデンサ3の出力を含むVDDは、斜点線で示したようにスイッチ手段2と連動したスイッチ手段5、およびダイオード6を介して電子制御部4に接続される。   That is, VCC is connected to the electronic control unit 4 as it is, and VDD including the output of the capacitor 3 is connected to the electronic control unit via the switch unit 5 interlocked with the switch unit 2 and the diode 6 as indicated by the hatched line. 4 is connected.

従って、電子制御部4には2系統の電源が接続されたことに相当する。   Therefore, this corresponds to the fact that two power sources are connected to the electronic control unit 4.

なお、スイッチ手段2,5はバッテリ1の出力直近に設けてもよい。これによりスイッチ手段を1つにすることができるが、この場合コンデンサ3はスイッチ手段がオフの間に自然放電するので、スイッチ手段をオンにした後に充電されることになる。   The switch means 2 and 5 may be provided in the immediate vicinity of the output of the battery 1. This makes it possible to use one switch means. In this case, since the capacitor 3 is naturally discharged while the switch means is off, the capacitor 3 is charged after the switch means is turned on.

この非常用電源としての動作は次の通りである。なお、スイッチ手段は図6に示す通り2個を連動して使用する構成として説明する。従って、コンデンサ3は常にバッテリ1が接続されているので、満充電の状態にある。   The operation as an emergency power supply is as follows. The description will be made assuming that two switch means are used in conjunction with each other as shown in FIG. Therefore, since the battery 1 is always connected to the capacitor 3, the capacitor 3 is in a fully charged state.

この状態でスイッチ手段2,5をオンにすると、バッテリ1のVCCが正常であればVCCが電子制御部4に供給される。   When the switch means 2 and 5 are turned on in this state, VCC is supplied to the electronic control unit 4 if the VCC of the battery 1 is normal.

なぜなら、ダイオード2a,2bの電圧降下がそれぞれ等しいとすればVCC=VDDとなるが、VDD側にはさらにダイオード6が接続されているので、ダイオード6の電圧降下分、VCCの方が大きくなる。その結果、VDDは出力されずVCCが優先的に電子制御部4に供給されることになる。   This is because VCC is equal to VDD if the voltage drops of the diodes 2a and 2b are equal to each other. However, since the diode 6 is further connected to the VDD side, VCC is larger by the voltage drop of the diode 6. As a result, VDD is not output and VCC is preferentially supplied to the electronic control unit 4.

ここで、何らかの理由でバッテリ1の電圧VCCがVDDより下がったとすると、ダイオード2a,6は両端電圧がそれぞれ逆転するため、ダイオード2aはオフに、ダイオード6はオンになる。その結果、コンデンサ3の電圧VDDが電子制御部4に供給される。   Here, if for some reason the voltage VCC of the battery 1 drops below VDD, the voltages at both ends of the diodes 2a and 6 are reversed, so that the diode 2a is turned off and the diode 6 is turned on. As a result, the voltage VDD of the capacitor 3 is supplied to the electronic control unit 4.

このような動作により、万一バッテリ1が異常を起こし電圧が下がってしまっても、ダイオード2a,6の働きにより自動的にキャパシタの電圧VDDが電子制御部4に供給され、その駆動が停止することはなくなる。
実用新案登録第2565018号公報
By such an operation, even if the battery 1 becomes abnormal and the voltage drops, the voltage VDD of the capacitor is automatically supplied to the electronic control unit 4 by the action of the diodes 2a and 6, and the driving is stopped. Things will disappear.
Utility Model Registration No. 2565018

以上のような電源回路によって、確かにバッテリ1の異常時にも停止させることができない電子制御部4を駆動し続けられるのであるが、VCCとVDDを自動的に切り替えるためにダイオード2a,6を使用しているので、この部分での電圧降下(約0.7V)が避けられない。   The power supply circuit as described above can continue to drive the electronic control unit 4 that cannot be stopped even when the battery 1 is abnormal, but the diodes 2a and 6 are used to automatically switch between VCC and VDD. Therefore, a voltage drop (about 0.7 V) in this part is inevitable.

そのため、特にコンデンサ3に対しては、十分に電子制御部4を駆動できるようにダイオード6による電圧降下分を見込んで、コンデンサ3の数を増やす必要がある。   Therefore, particularly for the capacitor 3, it is necessary to increase the number of capacitors 3 in consideration of a voltage drop due to the diode 6 so that the electronic control unit 4 can be sufficiently driven.

この際、一般に電圧を高めるためにはコンデンサ3を直列に増やせばよいが、それにより容量が減少してしまう。すると、必要十分な容量を確保するために、さらに並列にコンデンサ3を接続せねばならず、トータルとしてコンデンサ3の数が非常に増加してしまう。   At this time, in general, in order to increase the voltage, the capacitor 3 may be increased in series. However, the capacitance is decreased. Then, in order to secure a necessary and sufficient capacity, it is necessary to connect the capacitors 3 in parallel, and the number of the capacitors 3 is greatly increased as a whole.

従って、ダイオード6での電圧降下が発生しないような構成にしなければならないという課題があった。   Therefore, there has been a problem that a configuration in which a voltage drop in the diode 6 does not occur is required.

さらに、特に車両制動用の電子制御部4に対しては、極めて高い信頼性が要求されるため、ダイオード6の故障を早期に判断できるシステムでなければならない。   Furthermore, especially for the electronic control unit 4 for vehicle braking, since extremely high reliability is required, the system must be able to determine the failure of the diode 6 at an early stage.

しかし、図6の回路構成ではダイオード6の故障判断をすることができない。   However, the failure of the diode 6 cannot be determined with the circuit configuration of FIG.

そのため、図6に点線の回路図で示したようにダイオード6を2個並列に接続することによって冗長性を高める構成が考えられるが、ダイオード6が2個とも故障する可能性を完全に否定できないという課題があった。   Therefore, as shown in the circuit diagram of the dotted line in FIG. 6, a configuration in which redundancy is increased by connecting two diodes 6 in parallel can be considered, but the possibility that both of the diodes 6 may fail cannot be completely denied. There was a problem.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、補助電源の電力を出力する際に電圧降下がほとんどなく、かつ極めて高い信頼性を有することが両立可能な電子制御装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an electronic control device that has almost no voltage drop when outputting the power of an auxiliary power source and is compatible with extremely high reliability. And

前記従来の課題を解決するために、本発明の電子制御装置は主電源と補助電源の間に、ダイオードの代わりに第1スイッチ、第2スイッチを直列に設け、前記第1スイッチ、および前記第2スイッチの故障判断動作として、前記第1スイッチ、および前記第2スイッチをオフにした際の、前記第1スイッチと前記第2スイッチの間の電圧を前記電圧検出回路で求め、前記電圧が既定値以下であれば、前記第1スイッチ、および前記第2スイッチがショート故障をしていないと判断し、前記第1スイッチをオンにして前記第2スイッチをオフにした際の、前記第1スイッチの両端の電圧を電圧検出回路でそれぞれ求めることにより、それぞれの前記両端の電圧がほぼ等しければ前記第1スイッチがオープン故障をしていないと判断し、前記第1スイッチをオフにして前記第2スイッチをオンにした際の、前記第2スイッチの両端の電圧を前記電圧検出回路でそれぞれ求めることにより、それぞれの前記両端の電圧がほぼ等しければ前記第2スイッチがオープン故障をしていないと判断するものである。   In order to solve the above-described conventional problems, an electronic control device of the present invention is provided with a first switch and a second switch in series instead of a diode between a main power supply and an auxiliary power supply, and the first switch and the first switch As a failure determination operation of two switches, a voltage between the first switch and the second switch when the first switch and the second switch are turned off is obtained by the voltage detection circuit, and the voltage is predetermined. If it is less than the value, it is determined that the first switch and the second switch are not short-circuited, and the first switch is turned on when the first switch is turned on and the second switch is turned off. Is obtained by the voltage detection circuit, and if the voltages at the both ends are substantially equal, it is determined that the first switch does not have an open failure. When the switch is turned off and the second switch is turned on, the voltages at both ends of the second switch are obtained by the voltage detection circuit, so that if the voltages at the both ends are substantially equal, the second switch It is determined that there is no open failure.

本構成によって第1スイッチ、および第2スイッチではほとんど電圧降下がなくなる上、両者の故障判断が可能となる。その結果、前記目的を達成することができる。   With this configuration, there is almost no voltage drop in the first switch and the second switch, and the failure of both can be determined. As a result, the object can be achieved.

本発明の電子制御装置によれば、補助電源からの出力において電圧降下をほとんどなくすことと、第1スイッチ、および第2スイッチの故障判断により極めて高い信頼性が得られることを両立できる。   According to the electronic control device of the present invention, it is possible to achieve both of eliminating almost no voltage drop in the output from the auxiliary power supply and obtaining extremely high reliability by determining the failure of the first switch and the second switch.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。なお、ここでは例として車両制動時の非常用の電子制御装置について説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, as an example, an emergency electronic control device during vehicle braking will be described.

(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における電子制御装置のブロック回路図である。図2は本発明の実施の形態1における電子制御装置の動作を示すフローチャートである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block circuit diagram of the electronic control unit according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the electronic control device according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、車両制動を司る電子制御部10にはダイオードからなる主電源スイッチ11を介してバッテリである主電源13が接続されている。   In FIG. 1, a main power supply 13 that is a battery is connected to an electronic control unit 10 that controls vehicle braking via a main power switch 11 formed of a diode.

また、電子制御部10には、主電源13が電子制御部10を駆動できない既定電圧以下になった時に、電子制御部10に対して補助的に駆動電力を供給するための電源バックアップユニット14(図1中に点線で示した)が接続されている。   In addition, the electronic control unit 10 includes a power backup unit 14 (supplementarily supplying drive power to the electronic control unit 10 when the main power supply 13 becomes lower than a predetermined voltage at which the electronic control unit 10 cannot be driven. 1 (shown by a dotted line in FIG. 1) is connected.

次に、電源バックアップユニット14の詳細について説明する。   Next, details of the power backup unit 14 will be described.

電源バックアップユニット14は、非常用の電力源として複数の電気二重層キャパシタを接続した補助電源16を内蔵している。   The power backup unit 14 incorporates an auxiliary power supply 16 to which a plurality of electric double layer capacitors are connected as an emergency power source.

電子制御部10と補助電源16の間には、電子制御部10側から順に第1スイッチ17と第2スイッチ18が直列に接続されている。   A first switch 17 and a second switch 18 are connected in series between the electronic control unit 10 and the auxiliary power supply 16 in order from the electronic control unit 10 side.

第1スイッチ17と第2スイッチ18は外部信号によりオンオフが制御できる構成のものとして、本実施の形態1ではリレーを使用している。これにより、オン時の電圧降下がほとんどないため、補助電源16を従来のようにダイオードの電圧降下を見込んで多数のキャパシタで構成する必要がなくなる。   The first switch 17 and the second switch 18 are configured so that on / off can be controlled by an external signal, and in the first embodiment, a relay is used. Thereby, since there is almost no voltage drop at the time of ON, it becomes unnecessary to comprise the auxiliary power supply 16 with many capacitors in anticipation of the voltage drop of a diode like the past.

電子制御部10と第1スイッチ17の間の電圧V1、第1スイッチ17と第2スイッチ18の間の電圧V2、および第2スイッチ18と補助電源16の間の電圧V3はそれぞれ電圧検出回路19により測定できるように構成してある。   A voltage V1 between the electronic control unit 10 and the first switch 17, a voltage V2 between the first switch 17 and the second switch 18, and a voltage V3 between the second switch 18 and the auxiliary power supply 16 are respectively a voltage detection circuit 19. It is comprised so that it can measure by.

なお、電圧V1からV3は電圧検出回路19の中で切り替えて順次測定できる構成とした。   The voltages V1 to V3 can be switched and sequentially measured in the voltage detection circuit 19.

第1スイッチ17と第2スイッチ18のオンオフ制御は制御回路20により行われる。また、電圧検出回路19の電圧出力は制御回路20に伝達される。   On / off control of the first switch 17 and the second switch 18 is performed by the control circuit 20. The voltage output of the voltage detection circuit 19 is transmitted to the control circuit 20.

制御回路20は図示しない車両制御CPUにも接続されており、信号の入出力が可能な構成としてある。   The control circuit 20 is also connected to a vehicle control CPU (not shown) so that signals can be input and output.

また、第1スイッチ17と第2スイッチ18の間には数kΩ程度の高抵抗値の抵抗からなる放電回路21が接続されている。放電回路21の他端はグランドに接続されている。   Further, a discharge circuit 21 made of a resistor having a high resistance value of about several kΩ is connected between the first switch 17 and the second switch 18. The other end of the discharge circuit 21 is connected to the ground.

これにより、第1スイッチ17と第2スイッチ18が両方オフの時に電圧V2はぐランドレベルになる。従って、本実施の形態1ではショート故障の判断に必要なV2の既定値をグランドレベルとしたことになる。すなわち、詳細は後述するが、V2がグランドレベルであればショート故障していないと判断している。   As a result, when both the first switch 17 and the second switch 18 are OFF, the voltage V2 is at a land level. Therefore, in the first embodiment, the predetermined value of V2 necessary for determining a short-circuit failure is set to the ground level. That is, although details will be described later, if V2 is at the ground level, it is determined that there is no short circuit failure.

なお、V2の既定値はグランドレベルに限らず、ある既定値を設定し、それ以下ならショート故障をしていないと判断するようにしてもよい。   Note that the predetermined value of V2 is not limited to the ground level, but a predetermined value may be set, and if it is less than that, it may be determined that a short circuit failure has not occurred.

次に、このような電子制御装置の動作について図2のフローチャートを参照しながら説明する。   Next, the operation of such an electronic control device will be described with reference to the flowchart of FIG.

図2は制御回路20にあらかじめ記憶させた故障判断ソフトのフローチャートを示し、メインルーチンと、一定の時間間隔毎に割り込んで実行される割り込みルーチンからなる。   FIG. 2 shows a flowchart of the failure determination software stored in the control circuit 20 in advance, and includes a main routine and an interrupt routine executed by interrupting at regular time intervals.

まず、メインルーチンから説明する。   First, the main routine will be described.

車両を起動すると、図1には示していないが主電源13から補助電源16への別系統の配線により補助電源16が充電された後、図2のメインルーチンが実行される。   When the vehicle is started, although not shown in FIG. 1, the auxiliary power supply 16 is charged by another line of wiring from the main power supply 13 to the auxiliary power supply 16, and then the main routine of FIG. 2 is executed.

なお、この時点では第1スイッチ17と第2スイッチ18は両方ともオフである。   At this time, both the first switch 17 and the second switch 18 are off.

メインルーチンの実行により、まず割り込みルーチンの動作を許可する(ステップ番号S1)。これにより、メインルーチン実行中であっても、一定時間間隔毎に割り込みルーチンが実行される。   By executing the main routine, first, the operation of the interrupt routine is permitted (step number S1). Thereby, even during execution of the main routine, the interrupt routine is executed at regular time intervals.

割り込みルーチンの詳細については後述する。   Details of the interrupt routine will be described later.

次に、電圧検出回路19により電圧V1を読み込み、既定電圧より大きいか否かを判断する(S2)。ここで、既定電圧とは電子制御部10を駆動可能な最低電圧である。   Next, the voltage V1 is read by the voltage detection circuit 19, and it is determined whether or not it is larger than the predetermined voltage (S2). Here, the predetermined voltage is a minimum voltage capable of driving the electronic control unit 10.

従って、もしV1(主電源13の電圧に相当)が既定電圧以下であれば(S2のNo)、主電源13が最初から異常であるので異常信号の種類を主電源異常として(S3)、異常信号を車両制御CPUに出力する(S4)。   Therefore, if V1 (corresponding to the voltage of the main power supply 13) is equal to or lower than the predetermined voltage (No in S2), the main power supply 13 is abnormal from the beginning, so that the type of abnormality signal is the main power supply abnormality (S3). A signal is output to the vehicle control CPU (S4).

これを受け、車両制御CPUは運転手に警告を発する等を行い、整備工場での修理を促す。なお、この段階では主電源13が異常のため車両は走行できない状態である。従って、電源バックアップユニット14から補助電力を電子制御部10に供給する必要はない。   In response to this, the vehicle control CPU issues a warning to the driver and prompts repair at the maintenance shop. At this stage, the vehicle cannot travel because the main power supply 13 is abnormal. Therefore, it is not necessary to supply auxiliary power from the power backup unit 14 to the electronic control unit 10.

異常信号を出力した後は割り込みルーチンを動作させる必要がないため、割り込みを禁止して(S5)、メインルーチンを終了する。   Since it is not necessary to operate the interrupt routine after outputting the abnormal signal, the interrupt is prohibited (S5) and the main routine is terminated.

一方、V1が既定電圧より大きければ(S2のYes)、主電源13は正常であると判断し、以後は第1スイッチ17と第2スイッチ18の故障判断動作を行う。   On the other hand, if V1 is larger than the predetermined voltage (Yes in S2), it is determined that the main power supply 13 is normal, and thereafter, the failure determination operation for the first switch 17 and the second switch 18 is performed.

まず、第1スイッチ17と第2スイッチ18を共にオフにする(S6)。   First, both the first switch 17 and the second switch 18 are turned off (S6).

次に、電圧V2を電圧検出回路19で読み込む(S7)。読み込んだ電圧は制御回路20に伝達される。   Next, the voltage V2 is read by the voltage detection circuit 19 (S7). The read voltage is transmitted to the control circuit 20.

電圧V2の回路部分は放電回路21を介してグランドに接続されている。従って、第1スイッチ17と第2スイッチ18が共にオフであれば、V2部分の電荷は放電回路21によりグランドへ放電されるので、電圧V2は本実施の形態1の既定値であるグランドレベルにならなければならない。   The circuit portion of the voltage V2 is connected to the ground via the discharge circuit 21. Therefore, if both the first switch 17 and the second switch 18 are off, the charge in the V2 portion is discharged to the ground by the discharge circuit 21, so that the voltage V2 is at the ground level which is the default value of the first embodiment. Must be.

そこで、V2がグランドレベル(GND)であるか否かを判断する(S8)。   Therefore, it is determined whether or not V2 is at the ground level (GND) (S8).

もし、V2がGNDでなければ(S8のNo)、第1スイッチ17、および/または第2スイッチ18がショート故障(オンしたまま)しており、その結果、V1やV3の電圧がV2部分にかかっていることになる。   If V2 is not GND (No in S8), the first switch 17 and / or the second switch 18 is short-circuited (still on), and as a result, the voltages V1 and V3 are in the V2 portion. It will depend.

従って、異常信号の種類をショート故障として(S9)、S4にジャンプし異常信号出力以降の動作を行う。   Accordingly, the type of the abnormal signal is set as a short fault (S9), and the process jumps to S4 and the operation after the abnormal signal is output.

なお、S8では第1スイッチ17と第2スイッチ18のどちらが、あるいは両方がショート故障しているかを区別することができない。   In S8, it is impossible to distinguish which one of the first switch 17 and the second switch 18 or both are short-circuited.

しかし、ショート故障自体が発生してはならないため、故障したスイッチの特定ができなくても、とにかく早くショート故障が発生した事実を運転手に警告する必要がある。   However, since a short circuit failure itself should not occur, it is necessary to warn the driver of the fact that a short circuit failure has occurred as soon as possible even if the failed switch cannot be identified.

また、修理する際も第1スイッチ17と第2スイッチ18の両方を交換することで、故障したスイッチの区別をする必要はなくなる上、信頼性も向上する。   Further, when repairing, both the first switch 17 and the second switch 18 are exchanged, so that it is not necessary to distinguish the failed switch and the reliability is improved.

これらの理由から、ショート故障したスイッチの区別は特に行っていない。   For these reasons, no distinction is made between switches that are short-circuited.

次に、第1スイッチ17をオンにして第2スイッチ18をオフにする(S10)。これにより、第1スイッチ17は従来例のダイオードではないので電圧降下が発生せず、主電源13に相当する電圧V1がほぼV2にも印加されることになる。但し、第2スイッチ18はオフなので、V2が補助電源16側(V3)に印加されることはない。   Next, the first switch 17 is turned on and the second switch 18 is turned off (S10). Thus, since the first switch 17 is not a conventional diode, no voltage drop occurs, and the voltage V1 corresponding to the main power supply 13 is also applied to almost V2. However, since the second switch 18 is OFF, V2 is not applied to the auxiliary power supply 16 side (V3).

なお、V2の回路部分には放電回路21が接続されているが、これは高抵抗値の抵抗から構成されている。従って、放電回路21に流れる電流は極めて少ないため、無駄な消費電流を抑制することができる。   In addition, although the discharge circuit 21 is connected to the circuit part of V2, this is comprised from the resistance of high resistance value. Accordingly, since the current flowing through the discharge circuit 21 is extremely small, it is possible to suppress useless current consumption.

次に、S10の状態で第1スイッチ17の両端の電圧V1、V2を電圧検出回路19により読み込む(S11)。読み込んだ電圧は制御回路20に伝達される。   Next, the voltages V1 and V2 across the first switch 17 are read by the voltage detection circuit 19 in the state of S10 (S11). The read voltage is transmitted to the control circuit 20.

次にV1とV2を比較する。その結果、それぞれの両端の電圧がほぼ等しければ前記第1スイッチ17が故障していないと判断し、そうでなければ第1スイッチ17が何らかの理由でオンになっていないことになるので、オープン故障が発生していると判断する。   Next, V1 and V2 are compared. As a result, if the voltages at both ends are substantially equal, it is determined that the first switch 17 has not failed. If not, the first switch 17 has not been turned on for some reason. Is determined to have occurred.

故障していた場合は(S12のNo)、異常信号の種類を第1スイッチ17のオープン故障として(S13)、S4にジャンプして異常信号出力以降の動作を行う。   If there is a failure (No in S12), the type of the abnormal signal is set as an open failure of the first switch 17 (S13), the process jumps to S4 and the operation after the abnormal signal is output is performed.

故障していなければ(S12のYes)、次に第1スイッチ17をオフにする(S14)。   If there is no failure (Yes in S12), the first switch 17 is then turned off (S14).

その後、既定時間(本実施の形態1では0.1秒とした)待つ(S15)。これにより、V2部分の電荷を放電回路21によりグランドに放電できる。   Thereafter, it waits for a predetermined time (0.1 seconds in the first embodiment) (S15). Thereby, the electric charge of the V2 portion can be discharged to the ground by the discharge circuit 21.

次に、第2スイッチをオンにする(S16)。   Next, the second switch is turned on (S16).

これにより、第2スイッチ18は従来例のダイオードではないので電圧降下が発生せず、補助電源16に相当する電圧V3がほぼV2にも印加されることになる。但し、第1スイッチ17はオフなので、V2が主電源13側(V1)に印加されることはない。   As a result, since the second switch 18 is not a conventional diode, a voltage drop does not occur, and the voltage V3 corresponding to the auxiliary power supply 16 is also applied to almost V2. However, since the first switch 17 is off, V2 is not applied to the main power supply 13 side (V1).

この状態で第2スイッチ18の両端の電圧V2、V3を電圧検出回路19により読み込む(S17)。読み込んだ電圧は制御回路20に伝達される。   In this state, the voltages V2 and V3 across the second switch 18 are read by the voltage detection circuit 19 (S17). The read voltage is transmitted to the control circuit 20.

次にV2とV3を比較する。その結果、それぞれの両端の電圧がほぼ等しければ前記第2スイッチ18が故障していないと判断し、そうでなければ第2スイッチ18が何らかの理由でオンになっていないことになるので、オープン故障が発生していると判断する。   Next, V2 and V3 are compared. As a result, if the voltages at both ends are substantially equal, it is determined that the second switch 18 has not failed. Otherwise, the second switch 18 has not been turned on for some reason. Is determined to have occurred.

故障していた場合は(S18のNo)、異常信号の種類を第2スイッチ18のオープン故障として(S19)、S4にジャンプして異常信号出力以降の動作を行う。   If there is a failure (No in S18), the type of the abnormal signal is set as an open failure of the second switch 18 (S19), the process jumps to S4 and the operation after the abnormal signal is output is performed.

故障していなければ(S18のYes)、第2スイッチ18をオフにする(S20)。これにより、第1スイッチ17と第2スイッチ18は両方オフになる。   If there is no failure (Yes in S18), the second switch 18 is turned off (S20). As a result, both the first switch 17 and the second switch 18 are turned off.

ここで、故障判断動作は短期間の間に何度も行う必要はなく、既定時間(例えば10分オーダー)毎に行えば十分である。   Here, it is not necessary to perform the failure determination operation many times in a short period of time, and it is sufficient to perform it every predetermined time (for example, 10 minutes order).

従って、前記既定時間が経過するまで待つ(S21)。   Therefore, it waits until the predetermined time elapses (S21).

なお、S16によりV2にはV3の電圧がかかっている。しかし、S20で第2スイッチをオフにすることにより、S21で既定時間が経過するまで待つ間に、放電回路21を介してV2部分の電荷がグランドに放電される。従って、V2はグランドレベルとなる。   Note that the voltage V3 is applied to V2 by S16. However, by turning off the second switch in S20, the charge in the V2 portion is discharged to the ground via the discharge circuit 21 while waiting for the predetermined time to elapse in S21. Therefore, V2 is at the ground level.

既定時間が経過したら、S7に戻って、再び第1スイッチ17と第2スイッチ18の故障判断動作を繰り返す。これにより、故障判断動作は電源バックアップユニット14の動作中に既定時間毎に行われるので、信頼性が高まる。   When the predetermined time has elapsed, the process returns to S7, and the failure determination operation of the first switch 17 and the second switch 18 is repeated again. As a result, the failure determination operation is performed every predetermined time during the operation of the power supply backup unit 14, so that the reliability is improved.

以上がメインルーチンの動作であるが、この動作中に一定時間間隔毎に実行される割り込みルーチンについて以下に説明する。   The above is the operation of the main routine. An interrupt routine executed at regular time intervals during this operation will be described below.

割り込みルーチンの主な役割は主電源13の異常がいつ発生しても素早く補助電源16に切り替えることである。   The main role of the interrupt routine is to quickly switch to the auxiliary power supply 16 whenever an abnormality occurs in the main power supply 13.

これを実現するために、割り込み処理を用いている。これにより、メインルーチンの実行とは見かけ上独立して主電源13の異常判定と対応が可能となる。   In order to realize this, interrupt processing is used. As a result, it is possible to deal with the abnormality determination of the main power supply 13 independently of the execution of the main routine.

割り込みルーチンの具体的動作については、まず、制御回路20が常に一定時間(例えば数分の1秒)をカウントしており、一定時間経過毎に信号を発するようにしてある。   As for the specific operation of the interrupt routine, first, the control circuit 20 always counts a fixed time (for example, a fraction of a second), and generates a signal every time a fixed time elapses.

従って、制御回路20はメインルーチンで割り込みが許可されていて、前記信号が出力されたらメインルーチンのどこを実行していても割り込みルーチンにジャンプするように構成されている。   Therefore, the control circuit 20 is configured such that an interrupt is permitted in the main routine, and when the signal is output, the control circuit 20 jumps to the interrupt routine no matter where the main routine is executed.

割り込みルーチンが実行されると、まず割り込みを禁止した後(S50)、主電源13の電圧に相当するV1が電圧検出回路19を通して制御回路20に読み込まれる(S51)。   When the interrupt routine is executed, the interrupt is first prohibited (S50), and then V1 corresponding to the voltage of the main power supply 13 is read into the control circuit 20 through the voltage detection circuit 19 (S51).

次に、V1が主電源13として既定電圧より大きいか否か判断する(S52)。   Next, it is determined whether or not V1 is larger than a predetermined voltage as the main power supply 13 (S52).

もし、V1が既定電圧より大きければ(S52のYes)、主電源13は正常であるので、S60にジャンプし割り込みを許可した後、割り込みルーチンからリターンする。これにより、メインルーチン実行中に割り込み処理により中断された所から再びメインルーチンの実行を継続する。   If V1 is larger than the predetermined voltage (Yes in S52), the main power supply 13 is normal, and after jumping to S60 and permitting the interrupt, the process returns from the interrupt routine. Thereby, the execution of the main routine is continued again from the place interrupted by the interrupt process during the execution of the main routine.

一方、V1が既定電圧以下であれば(S52のNo)、主電源13が電圧異常であるので、直ちに第1スイッチ17と第2スイッチ18をオンにした後(S53)、主電源13の異常信号を出力する(S54、S55)。   On the other hand, if V1 is equal to or lower than the predetermined voltage (No in S52), the main power supply 13 is abnormal in voltage, so immediately after the first switch 17 and the second switch 18 are turned on (S53), the main power supply 13 is abnormal. A signal is output (S54, S55).

この際、第1スイッチ17と第2スイッチ18は故障判断動作により正常であることがわかっている。なぜなら、もし異常があればメインルーチンのS5で割り込みが禁止されるのでS53が実行されることはないためである。すなわち、S53を実行できるということは第1スイッチ17と第2スイッチ18が正常であるといえる。   At this time, it is known that the first switch 17 and the second switch 18 are normal by the failure determination operation. This is because if there is an abnormality, the interrupt is prohibited in S5 of the main routine, so S53 is not executed. That is, the fact that S53 can be executed means that the first switch 17 and the second switch 18 are normal.

従って、確実に両スイッチをオンにすることができ、極めて高い信頼性を得ることができる。   Therefore, both switches can be reliably turned on, and extremely high reliability can be obtained.

これにより、補助電源16の電力が電子制御部10に供給される。なお、主電源13は既定電圧以下であるので、補助電源16の電圧の方が主電源13の電圧より高いため、主電源スイッチ11により補助電源16の電力が主電源13に供給されることはない。   Thereby, the electric power of the auxiliary power supply 16 is supplied to the electronic control unit 10. Note that since the main power supply 13 is equal to or lower than the predetermined voltage, the voltage of the auxiliary power supply 16 is higher than the voltage of the main power supply 13, so that the power of the auxiliary power supply 16 is supplied to the main power supply 13 by the main power switch 11. Absent.

これらのことから、電子制御部10は継続して駆動し続けられるため、S55の異常信号出力による警告に基づき、運転者は安全に車両制動を行い停車することができる。   From these things, since the electronic control unit 10 is continuously driven, the driver can safely brake the vehicle and stop based on the warning by the abnormal signal output in S55.

ここで、補助電源16の電力が電子制御部10に供給されている間に、主電源13の電圧が回復する場合がある。   Here, the voltage of the main power supply 13 may recover while the power of the auxiliary power supply 16 is being supplied to the electronic control unit 10.

これに対応して、割り込みルーチンのS56以降の動作を行う。   In response to this, the operations after S56 of the interrupt routine are performed.

まず、S56で主電源13の電圧V1を読み込む。   First, the voltage V1 of the main power supply 13 is read in S56.

次に、S52と同様にV1と既定電圧を比較する(S57)。   Next, as in S52, V1 is compared with a predetermined voltage (S57).

もし、V1が既定電圧より大きければ(S57のYes)、主電源13の電圧が回復しているので、異常解除信号を車両制御CPUへ出力する(S58)。   If V1 is larger than the predetermined voltage (Yes in S57), since the voltage of the main power supply 13 has been recovered, an abnormality release signal is output to the vehicle control CPU (S58).

その後、第1スイッチ17、および第2スイッチ18を両方オフにすることで(S59)、電子制御部10への電源供給源を補助電源16から主電源13に切り替える。   Thereafter, by turning off both the first switch 17 and the second switch 18 (S59), the power supply source to the electronic control unit 10 is switched from the auxiliary power supply 16 to the main power supply 13.

次に、主電源13が回復したので、通常動作に戻すため割り込みを許可した後(S60)、メインルーチンにリターンする。   Next, since the main power supply 13 has been restored, an interrupt is permitted to return to the normal operation (S60), and then the process returns to the main routine.

一方、V1が既定電圧以下なら(S57のNo)、依然として主電源13の電圧V1は異常のままであるので、補助電源16の電力を電子制御部10に供給し続ける。   On the other hand, if V1 is equal to or lower than the predetermined voltage (No in S57), the voltage V1 of the main power supply 13 remains abnormal, and the power of the auxiliary power supply 16 is continuously supplied to the electronic control unit 10.

これにより、補助電源16の電圧V3は降下していくので、次にV3を読み込み(S61)、V3が電子制御部10を駆動できる下限である既定電圧以下になれば(S62のNo)、補助電源16の残量異常が検出できる。   As a result, the voltage V3 of the auxiliary power supply 16 decreases. Next, V3 is read (S61), and if V3 becomes equal to or lower than a predetermined voltage that is the lower limit for driving the electronic control unit 10 (No in S62), the auxiliary An abnormality in the remaining amount of the power supply 16 can be detected.

この場合は、異常信号の種類を補助電源異常とし(S63)、メインルーチンのS4にジャンプして異常を出力する。   In this case, the type of the abnormality signal is set as an auxiliary power supply abnormality (S63), and the process jumps to S4 of the main routine to output the abnormality.

一方、V3が前記既定電圧より大きければ(S62のYes)、補助電源16は正常であるので、再び主電源13が回復したか否かを判断するために、S56以降の動作に戻る。   On the other hand, if V3 is larger than the predetermined voltage (Yes in S62), the auxiliary power supply 16 is normal, and the process returns to the operation after S56 in order to determine again whether the main power supply 13 has recovered.

以上説明した割り込みルーチンは数分の1秒毎に実行されるので、第1スイッチ17や第2スイッチ18の故障判断動作中であっても、主電源13の出力電圧が既定電圧以下になると、故障判断動作を直ちに中止し、極めて早期に第1スイッチ、および第2スイッチをオンにすることで補助電源16に切り替えることができる。   Since the interrupt routine described above is executed every 1 second, even if the failure determination operation of the first switch 17 or the second switch 18 is being performed, if the output voltage of the main power supply 13 becomes equal to or lower than the predetermined voltage, It is possible to switch to the auxiliary power supply 16 by immediately stopping the failure determination operation and turning on the first switch and the second switch very early.

さらに、主電源13の電圧が回復すると、直ちに主電源13に切り替えることができるので、これらの動作により電子制御装置として極めて高い信頼性が得られる。   Further, when the voltage of the main power supply 13 is restored, the main power supply 13 can be immediately switched to, so that these operations provide extremely high reliability as an electronic control device.

以上の構成、動作により、補助電源16の電力を出力する際にダイオードの代わりにリレーからなる2個のスイッチで切り替えるようにしたため電圧降下がほとんどなくなり、かつ2個のスイッチの故障判断動作が可能となったことにより極めて高い信頼性を有することができるため、少ない電圧降下と高い信頼性を両立できる電子制御装置を実現できた。   With the above configuration and operation, when the power of the auxiliary power supply 16 is output, switching is performed with two switches consisting of relays instead of diodes, so that there is almost no voltage drop and the failure judgment operation of the two switches is possible. As a result, an extremely high reliability can be obtained, so that an electronic control device that can achieve both a low voltage drop and high reliability can be realized.

なお、本実施の形態1では故障判断動作として、まず第1スイッチ17、および第2スイッチ18のショート故障を判断し、次に第1スイッチ17のオープン故障を判断し、次に第2スイッチ18のオープン故障を判断する順番としているが、これはどのような順番であってもよい。   In the first embodiment, as the failure determination operation, first, a short failure of the first switch 17 and the second switch 18 is determined, then an open failure of the first switch 17 is determined, and then the second switch 18 is determined. The order in which the open failures are determined is any order.

但し、図2のS15で説明したように、第1スイッチ17のオープン故障、および第2スイッチ18のオープン故障を判断した際に故障していなければ、第1スイッチ17や第2スイッチ18をオフにした後、既定時間(本実施の形態1では0.1秒)待つ必要がある。   However, as described in S15 of FIG. 2, if the first switch 17 and the second switch 18 are not broken when the first switch 17 and the second switch 18 are not broken, the first switch 17 and the second switch 18 are turned off. Then, it is necessary to wait for a predetermined time (0.1 second in the first embodiment).

(実施の形態2)
図3は本発明の実施の形態2における電子制御装置のブロック回路図である。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a block circuit diagram of the electronic control unit according to Embodiment 2 of the present invention.

図3において、図1と同じ構成要素については同じ符号を用い、詳細な説明を省略する。   3, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

すなわち、本実施の形態2の特徴となる部分は、図3に示すように第1スイッチ17、および第2スイッチ18を、それぞれ2つのPチャネルFET17a,18aの向きを反転して接続する構成とした点である。   That is, the characteristic part of the second embodiment is that the first switch 17 and the second switch 18 are connected by inverting the directions of the two P-channel FETs 17a and 18a as shown in FIG. This is the point.

従って、第1スイッチ17、第2スイッチ18はそれぞれ2個1組のFET17a,18aを使用するので、総計4個のFETで両スイッチが構成されることになる。   Therefore, since the first switch 17 and the second switch 18 each use a pair of FETs 17a and 18a, both switches are constituted by a total of four FETs.

また、2個1組のFET17a,18aはそれぞれ向きを反転して接続しているので、それぞれの1組のFET17a,18aの寄生ダイオード17b,18bの向きが反転することになる。   Further, since the pair of two FETs 17a and 18a are connected with their directions reversed, the directions of the parasitic diodes 17b and 18b of each pair of FETs 17a and 18a are reversed.

2個1組のFET17a,18aのオンオフ制御は制御回路20により組毎に同時に行われるように配線されている。   On / off control of the two FETs 17a, 18a is wired by the control circuit 20 so as to be simultaneously performed for each group.

このようにFET17a,18aを用いているので、オン時の電圧降下がほとんどないスイッチ構成とすることができる。   Since the FETs 17a and 18a are used in this way, a switch configuration with almost no voltage drop at the time of ON can be obtained.

さらに、前記したように寄生ダイオード17b,18bの向きが反転するように接続されているので、故障判断動作において、例えば第1スイッチ17をオンに、第2スイッチ18をオフにした状態にあるとすると、第1スイッチ17が故障していなけれV1≒V2となるが、寄生ダイオード18bの向きが反転するように接続されているので、V2からV3側に突入電流が流れることがなくなり、V2の電圧不安定性を防止することができる。   Furthermore, since the parasitic diodes 17b and 18b are connected so as to reverse the direction as described above, in the failure determination operation, for example, the first switch 17 is turned on and the second switch 18 is turned off. Then, if the first switch 17 has not failed, V1≈V2, but since the direction of the parasitic diode 18b is reversed, no inrush current flows from V2 to V3, and the voltage of V2 Instability can be prevented.

その結果、故障判断の信頼性を高めることができる。   As a result, the reliability of failure determination can be improved.

なお、故障判断動作は実施の形態1の図2と全く同じであるので、詳細な説明は省略する。   The failure determination operation is exactly the same as that in FIG. 2 of the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.

以上の構成、動作により、補助電源16の電力を出力する際にダイオードの代わりに2個1組のFETからなる第1スイッチ、および第2スイッチで切り替えるようにしたため電圧降下がほとんどなくなり、かつ2個のスイッチの故障判断動作が可能となったことにより極めて高い信頼性を有することができるため、少ない電圧降下と高い信頼性を両立でき電子制御装置を実現できた。   With the above configuration and operation, when the power of the auxiliary power supply 16 is output, the first switch and the second switch, each consisting of a set of two FETs, are used instead of the diode, so that there is almost no voltage drop, and 2 Since it is possible to have an extremely high reliability by enabling the operation of judging the failure of each switch, it is possible to realize an electronic control device that can achieve both a low voltage drop and high reliability.

なお、本実施の形態2ではスイッチにPチャネルFETを用いたが、これはNチャネルFETでもよい。   In the second embodiment, the P-channel FET is used for the switch, but this may be an N-channel FET.

また、実施の形態1で用いたリレーに比べ、FETは機械的な接点がないため、さらなる信頼性の向上を実現できる。   Further, since the FET has no mechanical contact compared to the relay used in the first embodiment, further improvement in reliability can be realized.

さらに、実施の形態1と同様に故障判断動作はどのような順番であってもよい。   Further, the failure determination operation may be performed in any order as in the first embodiment.

(実施の形態3)
図4は本発明の実施の形態3における電子制御装置のブロック回路図である。図5は本発明の実施の形態3における電子制御装置の動作を示すフローチャートである。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a block circuit diagram of the electronic control unit according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the electronic control unit according to Embodiment 3 of the present invention.

図4において、図3と同じ構成要素については同じ符号を用い、詳細な説明を省略する。   4, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

また、図5において、図2と同じ動作については同じステップ番号を用い、詳細な説明を省略する。   In FIG. 5, the same operations as those in FIG. 2 are denoted by the same step numbers, and detailed description thereof is omitted.

すなわち、本実施の形態3の構成における特徴となる部分は、図4に示すように第1スイッチ17、および第2スイッチ18をそれぞれ1個のPチャネルFET17a,18aとした点である。   That is, the characteristic part of the configuration of the third embodiment is that the first switch 17 and the second switch 18 are respectively one P-channel FET 17a and 18a as shown in FIG.

これにより、FETの総数を実施の形態2に比べ半減でき、低コスト化が図れる。   As a result, the total number of FETs can be halved compared to the second embodiment, and the cost can be reduced.

しかし、この構成では突入電流の課題が発生してしまう。   However, this configuration causes a problem of inrush current.

すなわち、例えば故障判断動作で第1スイッチ17をオンにして第2スイッチ18をオフにした状態にあるとする。この場合、第1スイッチ17が故障していなければV1≒V2となる。   That is, for example, in the failure determination operation, the first switch 17 is turned on and the second switch 18 is turned off. In this case, if the first switch 17 has not failed, V1≈V2.

しかし、第2スイッチ18には寄生ダイオード18bが図4に示す方向に存在しているので、V2とV3は寄生ダイオード18bによりV2>V3の場合に導通した状態となる。   However, since the parasitic diode 18b is present in the second switch 18 in the direction shown in FIG. 4, V2 and V3 are brought into conduction by the parasitic diode 18b when V2> V3.

従って、もしV2>V3であれば、V2からV3に突入電流が流れ、V2の電圧が不安定となる。ゆえに、故障判断の信頼性が低くなってしまう。   Therefore, if V2> V3, an inrush current flows from V2 to V3, and the voltage of V2 becomes unstable. Therefore, the reliability of failure determination becomes low.

なお、この問題は第1スイッチ17がオフ、第2スイッチ18がオンの状態でも同様に発生し得る。   This problem can occur in the same manner even when the first switch 17 is off and the second switch 18 is on.

そこで、上記問題を回避するために、電子制御部10と第1スイッチ17の間の電圧V1、および第2スイッチ18と補助電源16の間の電圧V3において、両電圧差の絶対値(=|V1−V3|)が既定値(突入電流が流れる最低電圧差)以上なら第1スイッチ17、および第2スイッチ18のオープン故障判断動作を行わないようにしている。   Therefore, in order to avoid the above problem, the absolute value (= |) of the voltage difference between the voltage V1 between the electronic control unit 10 and the first switch 17 and the voltage V3 between the second switch 18 and the auxiliary power supply 16 is obtained. If V1-V3 |) is equal to or greater than a predetermined value (minimum voltage difference through which inrush current flows), the open failure determination operation of the first switch 17 and the second switch 18 is not performed.

これにより、例えば前記スイッチ条件(第1スイッチ17がオンで第2スイッチ18がオフ)において、V1とV3の差の絶対値が既定値未満、すなわち、両者がほぼ等しい時のみオープン故障判断を行うということになる。   Thereby, for example, under the switch condition (the first switch 17 is on and the second switch 18 is off), the open failure determination is performed only when the absolute value of the difference between V1 and V3 is less than a predetermined value, that is, both are substantially equal. It turns out that.

その結果、V1≒V3の前提で前記スイッチ条件にすることでV1≒V2になったとすると、V1≒V3であるのでV2≒V3となる。従って、寄生ダイオード18bの両端電圧がほぼ等しいので、突入電流が流れることはない。   As a result, if V1≈V2 is obtained by setting the above switch condition on the premise of V1≈V3, V2≈V3 because V1≈V3. Therefore, since the voltage across the parasitic diode 18b is almost equal, no inrush current flows.

ゆえに、V2が安定した状態で故障判断が可能となる。   Therefore, it is possible to determine a failure while V2 is stable.

一方、V1とV3の差の絶対値が既定値以上の場合は、オープン故障判断を行わず、ショート故障判断のみを行うようにしている。   On the other hand, when the absolute value of the difference between V1 and V3 is greater than or equal to a predetermined value, open failure determination is not performed and only short failure determination is performed.

なお、負荷である電子制御部10の仕様により、その駆動電圧は決まっているので、電子制御装置の正常時にはV1≒V3を満たしていなければならない。従って、実用上は本実施の形態3の構成でもオープン故障判断を行わない場合は極めて少ないと想定され、図4の構成でも本特許の目的を達成できる。   Since the drive voltage is determined by the specification of the electronic control unit 10 as a load, V1≈V3 must be satisfied when the electronic control device is normal. Therefore, in practice, it is assumed that there are very few cases where the open failure determination is not performed even in the configuration of the third embodiment, and the configuration of FIG. 4 can achieve the object of this patent.

次に、上記の条件下で故障判断を行う具体的動作につい図5のフローチャートを用いて説明する。   Next, a specific operation for determining a failure under the above conditions will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、メインルーチンにおいてステップ番号S1からS8までは図2と同じである。   First, step numbers S1 to S8 in the main routine are the same as those in FIG.

S8でショート故障の判断を行った後、ショート故障していなければ(S8のYes)、電圧検出回路19により電圧V1、V3を読み込み、制御回路20に伝達する(S100)。   After the determination of the short failure in S8, if there is no short failure (Yes in S8), the voltages V1 and V3 are read by the voltage detection circuit 19 and transmitted to the control circuit 20 (S100).

次に、V1とV3の差の絶対値を計算し、既定値以上か否かを判断する(S101)。   Next, the absolute value of the difference between V1 and V3 is calculated, and it is determined whether or not it is equal to or greater than a predetermined value (S101).

もし、既定値以上であれば(S101のYes)、次のオープン故障判断を行うと突入電流が流れてしまい、正しい判断ができなくなるので、オープン故障判断ルーチン(S10〜S20)をスキップして実行しないようにしている。   If it is equal to or greater than the predetermined value (Yes in S101), an inrush current will flow if the next open fault determination is made and correct determination cannot be made, so the open fault determination routine (S10 to S20) is skipped and executed. I try not to.

従って、S101でYesの場合はS21にジャンプし、既定時間待ち以降の動作を実行する。   Therefore, if Yes in S101, the process jumps to S21 to execute the operation after waiting for a predetermined time.

一方、V1とV3の差の絶対値が既定値未満であれば(S101のNo)、突入電流が流れることがないので、引き続きオープン故障判断を行う(S10以降)。   On the other hand, if the absolute value of the difference between V1 and V3 is less than the predetermined value (No in S101), an inrush current does not flow, so an open failure determination is continued (S10 and later).

オープン故障判断の動作(S10〜S20)は図2と同じである。   The open failure determination operation (S10 to S20) is the same as in FIG.

また、割り込みルーチンの動作は図2と全く同じである。   The operation of the interrupt routine is exactly the same as in FIG.

このような動作により、正確にオープン故障判断ができる時のみ実行するようにしているため、信頼性の高い故障判断が可能となる。   Such an operation is performed only when an open failure can be determined accurately, so that a highly reliable failure determination is possible.

以上の構成、動作により、補助電源16の電力を出力する際にダイオードの代わりにFETからなる第1スイッチ、および第2スイッチで切り替えるようにしたため電圧降下がほとんどなくなり、かつ動作条件に限定はあるものの両スイッチの故障判断動作が可能となったことにより極めて高い信頼性を有することができるため、少ない電圧降下と高い信頼性を両立できる電子制御装置を実現できた。   With the above configuration and operation, when the power of the auxiliary power supply 16 is output, the voltage is almost eliminated because the switching is performed by the first switch and the second switch made of FETs instead of the diodes, and the operating conditions are limited. However, since it is possible to have a very high reliability by enabling the failure judgment operation of both switches, an electronic control device that can achieve both a low voltage drop and high reliability can be realized.

なお、本実施の形態3においても、両スイッチにNチャネルFETを用いてもよい。   In the third embodiment, N-channel FETs may be used for both switches.

また、実施の形態1と同様に故障判断動作はどのような順番であってもよい。   Further, the failure determination operation may be performed in any order as in the first embodiment.

本発明にかかる電子制御装置は、スイッチでの電圧降下がほとんどなくその分のキャパシタ数を増やす必要がない上に、スイッチの故障判断動作により高信頼性が同時に得られるので、特に電子制御部に対する非常時の電源バックアップ用等に有用である。   In the electronic control device according to the present invention, there is almost no voltage drop at the switch, and it is not necessary to increase the number of capacitors, and high reliability can be obtained at the same time by the failure determination operation of the switch. Useful for power backup in case of emergency.

本発明の実施の形態1における電子制御装置のブロック回路図1 is a block circuit diagram of an electronic control device according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1における電子制御装置の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of the electronic controller in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における電子制御装置のブロック回路図Block circuit diagram of the electronic control unit in Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施の形態3における電子制御装置のブロック回路図Block circuit diagram of an electronic control unit according to Embodiment 3 of the present invention 本発明の実施の形態3における電子制御装置の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of the electronic controller in Embodiment 3 of this invention. 従来の電子制御装置のブロック回路図Block diagram of a conventional electronic control unit

符号の説明Explanation of symbols

10 電子制御部
11 主電源スイッチ
13 主電源
14 電源バックアップユニット
16 補助電源
17 第1スイッチ
18 第2スイッチ
19 電圧検出回路
20 制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electronic control part 11 Main power switch 13 Main power supply 14 Power supply backup unit 16 Auxiliary power supply 17 1st switch 18 2nd switch 19 Voltage detection circuit 20 Control circuit

Claims (8)

電子制御部と、
前記電子制御部に主電源スイッチを介して駆動電力を供給する主電源と、
前記主電源が既定電圧以下になった時に、前記電子制御部に対して補助的に前記駆動電力を供給する電源バックアップユニットとからなる電子制御装置であって、
前記電源バックアップユニットは、
補助電源と、
前記電子制御部と前記補助電源の間に、前記電子制御部から順に直列に接続された第1スイッチ、および第2スイッチと、
前記第1スイッチ、および前記第2スイッチの間に接続された放電回路と、
前記電子制御部と前記第1スイッチの間、前記第1スイッチと前記第2スイッチの間、および前記第2スイッチと前記補助電源の間の電圧をそれぞれ測定する電圧検出回路と、
前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、および前記電圧検出回路に接続された制御回路とからなり、
前記制御回路は、
前記第1スイッチ、および前記第2スイッチの故障判断動作として、
前記第1スイッチ、および前記第2スイッチをオフにした際の、前記第1スイッチと前記第2スイッチの間の電圧を前記電圧検出回路で求め、前記電圧が既定値以下であれば、前記第1スイッチ、および前記第2スイッチがショート故障をしていないと判断し、
前記第1スイッチをオンにして前記第2スイッチをオフにした際の、前記第1スイッチの両端の電圧を前記電圧検出回路でそれぞれ求めることにより、それぞれの前記両端の電圧がほぼ等しければ前記第1スイッチがオープン故障をしていないと判断し、
前記第1スイッチをオフにして前記第2スイッチをオンにした際の、前記第2スイッチの両端の電圧を前記電圧検出回路でそれぞれ求めることにより、それぞれの前記両端の電圧がほぼ等しければ前記第2スイッチがオープン故障をしていないと判断するとともに、
前記電圧検出回路で求めた前記主電源の電圧が既定電圧以下になれば、前記第1スイッチ、および前記第2スイッチをオンにする電子制御装置。
An electronic control unit;
A main power supply for supplying driving power to the electronic control unit via a main power switch;
An electronic control device comprising a power supply backup unit that supplementarily supplies the driving power to the electronic control unit when the main power source becomes a predetermined voltage or less,
The power backup unit is
Auxiliary power,
A first switch and a second switch connected in series from the electronic control unit in series between the electronic control unit and the auxiliary power source,
A discharge circuit connected between the first switch and the second switch;
A voltage detection circuit for measuring voltages between the electronic control unit and the first switch, between the first switch and the second switch, and between the second switch and the auxiliary power source;
A control circuit connected to the first switch, the second switch, and the voltage detection circuit;
The control circuit includes:
As a failure determination operation of the first switch and the second switch,
The voltage detection circuit obtains a voltage between the first switch and the second switch when the first switch and the second switch are turned off. If the voltage is equal to or lower than a predetermined value, the first switch It is determined that one switch and the second switch are not short-circuited,
When the first switch is turned on and the second switch is turned off, the voltage at both ends of the first switch is obtained by the voltage detection circuit. 1 Determine that the switch is not open failure,
When the first switch is turned off and the second switch is turned on, the voltages at both ends of the second switch are obtained by the voltage detection circuit, respectively. 2 It is judged that the switch is not open failure,
An electronic control device that turns on the first switch and the second switch when the voltage of the main power source obtained by the voltage detection circuit is equal to or lower than a predetermined voltage.
放電回路は高抵抗値の抵抗を介してグランドレベルに接続される構成である請求項1に記載の電子制御装置。 The electronic control device according to claim 1, wherein the discharge circuit is configured to be connected to a ground level via a resistor having a high resistance value. 第1スイッチ、および第2スイッチはリレーである請求項1に記載の電子制御装置。 The electronic control device according to claim 1, wherein the first switch and the second switch are relays. 第1スイッチ、および第2スイッチはFETである請求項1に記載の電子制御装置。 The electronic control device according to claim 1, wherein the first switch and the second switch are FETs. 第1スイッチ、および第2スイッチは2つのNチャネルFET、または2つのPチャネルFETの向きを反転して接続することで構成した請求項4に記載の電子制御装置。 5. The electronic control device according to claim 4, wherein the first switch and the second switch are configured by inverting and connecting two N-channel FETs or two P-channel FETs. 6. 電子制御部と第1スイッチの間の電圧、および第2スイッチと補助電源の間の電圧において、前記両電圧差の絶対値が既定値以下なら前記第1スイッチ、および前記第2スイッチのオープン故障判断動作を行わない請求項4に記載の電子制御装置。 In the voltage between the electronic control unit and the first switch, and the voltage between the second switch and the auxiliary power supply, if the absolute value of the voltage difference is equal to or less than a predetermined value, the first switch and the second switch are open. The electronic control device according to claim 4, wherein no determination operation is performed. 故障判断動作は電源バックアップユニットの動作中に既定時間毎に行われる請求項1に記載の電子制御装置。 The electronic control device according to claim 1, wherein the failure determination operation is performed every predetermined time during the operation of the power backup unit. 故障判断動作中に主電源の出力電圧が既定電圧以下になると、前記故障判断動作を直ちに中止し、第1スイッチ、および第2スイッチをオンにする請求項1に記載の電子制御装置。 2. The electronic control device according to claim 1, wherein when the output voltage of the main power source becomes equal to or lower than a predetermined voltage during the failure determination operation, the failure determination operation is immediately stopped and the first switch and the second switch are turned on.
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