JP2765805B2 - 電源バックアップ回路 - Google Patents
電源バックアップ回路Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電源バックアップ回路に
係わり、特に自己診断部を具備した電源の電源バックア
ップ回路に関する。
係わり、特に自己診断部を具備した電源の電源バックア
ップ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年車両衝突時の乗員保護のためエアバ
ッグが搭載される場合が多い。このエアバッグは、衝突
検出用センサが衝突を検知するとスクイブに電流が流れ
て起爆剤が点火される。そしてこの爆発熱によって窒素
ガスを発生させてステアリングホイール等に内蔵されて
いるエアバッグを瞬時に膨張させる。
ッグが搭載される場合が多い。このエアバッグは、衝突
検出用センサが衝突を検知するとスクイブに電流が流れ
て起爆剤が点火される。そしてこの爆発熱によって窒素
ガスを発生させてステアリングホイール等に内蔵されて
いるエアバッグを瞬時に膨張させる。
【０００３】車両の衝突を検出する衝突検出用センサと
しては、機械的に衝突を検出するセーフィングセンサお
よびフロントセンサのほかに急激な加速度の変化を検出
する半導体式加速度センサ（いわゆるＧセンサ）が設置
されることが一般的である。そしてセーフィングセンサ
でスクイブ点火回路を直接オンとするとともに、フロン
トセンサのオンおよびＧセンサによる急減速を制御部で
検出してスクイブ点火用スイッチング素子をオンとする
ことによりスクイブにエネルギを供給することとしてい
る。
しては、機械的に衝突を検出するセーフィングセンサお
よびフロントセンサのほかに急激な加速度の変化を検出
する半導体式加速度センサ（いわゆるＧセンサ）が設置
されることが一般的である。そしてセーフィングセンサ
でスクイブ点火回路を直接オンとするとともに、フロン
トセンサのオンおよびＧセンサによる急減速を制御部で
検出してスクイブ点火用スイッチング素子をオンとする
ことによりスクイブにエネルギを供給することとしてい
る。
【０００４】従って衝突時にスクイブおよび制御部とバ
ッテリとの接続が外れた場合にもスクイブおよび制御部
に十分な電力を供給可能な構成とすることが必要であ
る。上記課題を解決するために、バッテリ電圧をＤＣ／
ＤＣコンバータにより昇圧した後バックアップコンデン
サに充電する回路が提案している。しかしながらＤＣ／
ＤＣコンバータを使用した場合にはスイッチング素子の
チョッパリングによる高周波数ノイズを遮断するために
ＤＣ／ＤＣコンバータの上流および下流にフィルタを挿
入することが必要であり、物理的に大規模となるだけで
なく経済的な課題も生じる。さらにＤＣ／ＤＣコンバー
タの発熱に対する対策も必要となる。
ッテリとの接続が外れた場合にもスクイブおよび制御部
に十分な電力を供給可能な構成とすることが必要であ
る。上記課題を解決するために、バッテリ電圧をＤＣ／
ＤＣコンバータにより昇圧した後バックアップコンデン
サに充電する回路が提案している。しかしながらＤＣ／
ＤＣコンバータを使用した場合にはスイッチング素子の
チョッパリングによる高周波数ノイズを遮断するために
ＤＣ／ＤＣコンバータの上流および下流にフィルタを挿
入することが必要であり、物理的に大規模となるだけで
なく経済的な課題も生じる。さらにＤＣ／ＤＣコンバー
タの発熱に対する対策も必要となる。
【０００５】上記課題を解決するために本出願人は、Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータを使用しない場合にもバッテリとの
接続が外れたときに制御部の正常動作を維持することの
可能な電源バックアップ回路をすでに提案している。
Ｃ／ＤＣコンバータを使用しない場合にもバッテリとの
接続が外れたときに制御部の正常動作を維持することの
可能な電源バックアップ回路をすでに提案している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記提案
にかかる電源バックアップ回路にあっては、バックアッ
プコンデンサが正常であるか否かを診断することができ
ず、バックアップコンデンサの故障を事前に知ることが
できない。本発明は上記課題に鑑みなされたものであっ
て、バックアップコンデンサが正常であるか否かを診断
することの可能な自己診断部を具備した電源バックアッ
プ回路を提供することを目的とする。
にかかる電源バックアップ回路にあっては、バックアッ
プコンデンサが正常であるか否かを診断することができ
ず、バックアップコンデンサの故障を事前に知ることが
できない。本発明は上記課題に鑑みなされたものであっ
て、バックアップコンデンサが正常であるか否かを診断
することの可能な自己診断部を具備した電源バックアッ
プ回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明にかかる電源
バックアップ回路は、バッテリと、バッテリに並列接続
される第１のバックアップコンデンサと、第１のバック
アップコンデンサの接地側に直列接続される第１の充電
抵抗と、バッテリに並列接続される第２の充電抵抗と、
第２の充電抵抗の接地側に直列接続される第２のバック
アップコンデンサと、バッテリに並列に接続されバッテ
リから電力供給を受ける制御部と、第１のバックアップ
コンデンサの他の一方の端子と第２の充電抵抗の他の一
方の端子との間に接続され制御部が所定のしきい値電圧
以上のバッテリ電圧を検出したときには制御部により開
状態に制御され制御部が所定のしきい値電圧以下のバッ
テリ電圧を検出したときには制御部により閉状態に制御
されるスイッチング素子と、スイッチング素子を導通状
態とした後第１のバックアップコンデンサの一方の端子
の前記バッテリの他の一方の端子に対する電圧が予め定
められたしきい値電圧に降下するまでの時間が予め定め
られたしきい値時間より大であるときに第１のバックア
ップコンデンサおよび第２のバックアップコンデンサが
正常であると判断する自己診断部と、を具備する。
バックアップ回路は、バッテリと、バッテリに並列接続
される第１のバックアップコンデンサと、第１のバック
アップコンデンサの接地側に直列接続される第１の充電
抵抗と、バッテリに並列接続される第２の充電抵抗と、
第２の充電抵抗の接地側に直列接続される第２のバック
アップコンデンサと、バッテリに並列に接続されバッテ
リから電力供給を受ける制御部と、第１のバックアップ
コンデンサの他の一方の端子と第２の充電抵抗の他の一
方の端子との間に接続され制御部が所定のしきい値電圧
以上のバッテリ電圧を検出したときには制御部により開
状態に制御され制御部が所定のしきい値電圧以下のバッ
テリ電圧を検出したときには制御部により閉状態に制御
されるスイッチング素子と、スイッチング素子を導通状
態とした後第１のバックアップコンデンサの一方の端子
の前記バッテリの他の一方の端子に対する電圧が予め定
められたしきい値電圧に降下するまでの時間が予め定め
られたしきい値時間より大であるときに第１のバックア
ップコンデンサおよび第２のバックアップコンデンサが
正常であると判断する自己診断部と、を具備する。
【０００８】第２の発明にかかる電源バックアップ回路
は、自己診断部が、バッテリの両端子間の電圧が予め定
めた監視時間予め定めた変動範囲にある時に自己診断を
許容する自己診断許容部をさらに具備する。第３の発明
にかかる電源バックアップ回路は、自己診断許容部が、
監視時間中のバッテリの両端子間の電圧の平均電圧を演
算する平均電圧演算部と、監視時間中のバッテリの両端
子間の電圧の最大電圧と最小電圧とを検出する最大最小
電圧検出部と、最大最小電圧検出部で検出された最大最
小電圧と平均電圧演算部で演算された平均電圧との偏差
電圧が所定のしきい値偏差電圧以下であるときに自己診
断を許容する許容判断部と、から構成される。
は、自己診断部が、バッテリの両端子間の電圧が予め定
めた監視時間予め定めた変動範囲にある時に自己診断を
許容する自己診断許容部をさらに具備する。第３の発明
にかかる電源バックアップ回路は、自己診断許容部が、
監視時間中のバッテリの両端子間の電圧の平均電圧を演
算する平均電圧演算部と、監視時間中のバッテリの両端
子間の電圧の最大電圧と最小電圧とを検出する最大最小
電圧検出部と、最大最小電圧検出部で検出された最大最
小電圧と平均電圧演算部で演算された平均電圧との偏差
電圧が所定のしきい値偏差電圧以下であるときに自己診
断を許容する許容判断部と、から構成される。
【０００９】第４の発明にかかる電源バックアップ回路
は、自己診断部が、しきい値電圧を平均電圧演算部で演
算された平均電圧に応じて変更するしきい値電圧変更部
を具備する。第５の発明にかかる電源バックアップ回路
は、自己診断部が、 スイッチング素子を導通状態とし
た後予め定められた自己診断禁止時間経過するまでは自
己診断を禁止する自己診断禁止部をさらに具備する。
は、自己診断部が、しきい値電圧を平均電圧演算部で演
算された平均電圧に応じて変更するしきい値電圧変更部
を具備する。第５の発明にかかる電源バックアップ回路
は、自己診断部が、 スイッチング素子を導通状態とし
た後予め定められた自己診断禁止時間経過するまでは自
己診断を禁止する自己診断禁止部をさらに具備する。
【００１０】第６の発明にかかる電源バックアップ回路
は、自己診断部が、しきい値時間を平均電圧演算部で演
算された平均電圧に応じて変更するしきい値時間変更部
を具備する。第７の発明にかかる電源バックアップ回路
は、自己診断部が、スイッチング素子を導通状態とした
後予め定めた最長診断時間を経過後も第１のバックアッ
プコンデンサの一方の端子のバッテリの他の一方の端子
に対する電圧が予め定められたしきい値電圧以下に低下
しない場合は第１および第２のバックアップコンデンサ
は正常であると診断する正常診断部をさらに具備する。
は、自己診断部が、しきい値時間を平均電圧演算部で演
算された平均電圧に応じて変更するしきい値時間変更部
を具備する。第７の発明にかかる電源バックアップ回路
は、自己診断部が、スイッチング素子を導通状態とした
後予め定めた最長診断時間を経過後も第１のバックアッ
プコンデンサの一方の端子のバッテリの他の一方の端子
に対する電圧が予め定められたしきい値電圧以下に低下
しない場合は第１および第２のバックアップコンデンサ
は正常であると診断する正常診断部をさらに具備する。
【００１１】
【作用】第１の発明にかかる電源バックアップ回路にあ
っては、制御部から試験的にバックアップ指令を出力し
てバックアップ状態とし、バックアップコンデンサ電圧
がしきい値電圧にまで低下する時間が計測され、放電時
間がしきい値時間以上であることが確認されたときにバ
ックアップコンデンサは正常であると診断する。
っては、制御部から試験的にバックアップ指令を出力し
てバックアップ状態とし、バックアップコンデンサ電圧
がしきい値電圧にまで低下する時間が計測され、放電時
間がしきい値時間以上であることが確認されたときにバ
ックアップコンデンサは正常であると診断する。
【００１２】第２の発明にかかる電源バックアップ回路
にあっては、バッテリ電圧の変動が少ないときに診断が
実行される。第３の発明にかかる電源バックアップ回路
にあっては、所定時間内の平均電圧と最大最小電圧との
偏差が小であるときにバッテリ電圧の変動が少ないと判
断される。
にあっては、バッテリ電圧の変動が少ないときに診断が
実行される。第３の発明にかかる電源バックアップ回路
にあっては、所定時間内の平均電圧と最大最小電圧との
偏差が小であるときにバッテリ電圧の変動が少ないと判
断される。
【００１３】第４の発明にかかる電源バックアップ回路
にあっては、しきい値電圧が平均電圧に応じて変更され
る。第５の発明にかかる電源バックアップ回路にあって
は、バックアップ指令出力後所定時間診断が禁止され
る。第６の発明にかかる電源バックアップ回路にあって
は、しきい値時間が平均電圧に応じて変更される。
にあっては、しきい値電圧が平均電圧に応じて変更され
る。第５の発明にかかる電源バックアップ回路にあって
は、バックアップ指令出力後所定時間診断が禁止され
る。第６の発明にかかる電源バックアップ回路にあって
は、しきい値時間が平均電圧に応じて変更される。
【００１４】第７の発明にかかる電源バックアップ回路
にあっては、バックアップ指令出力後最長診断経過後も
バックアップコンデンサ電圧がしきい値電圧にまで低下
しない場合は正常と診断される。
にあっては、バックアップ指令出力後最長診断経過後も
バックアップコンデンサ電圧がしきい値電圧にまで低下
しない場合は正常と診断される。
【００１５】
【実施例】図１は本発明にかかる電源バックアップ回路
を車載用マイクロコンピュータシステムに適用した場合
の実施例の回路図であって、バッテリ１０１の負極は車
体に接地されている。バッテリ１０１の正極はアクセサ
リスイッチ１０２と逆流防止用ダイオード１０３あるい
はイグニッションスイッチ１０４と逆流防止用ダイオー
ド１０５とを介して電源バス１０６に接続される。
を車載用マイクロコンピュータシステムに適用した場合
の実施例の回路図であって、バッテリ１０１の負極は車
体に接地されている。バッテリ１０１の正極はアクセサ
リスイッチ１０２と逆流防止用ダイオード１０３あるい
はイグニッションスイッチ１０４と逆流防止用ダイオー
ド１０５とを介して電源バス１０６に接続される。
【００１６】なおバッテリ電圧ＶB を検出するために逆
流防止用ダイオード１０７および１０８を介してバッテ
リ電圧検出用上流側抵抗１０９および下流側抵抗１１０
が接続される。電源バス１０６には電源バス電圧ＶS 検
出するために電源バス電圧検出用上流側抵抗１１１およ
び下流側抵抗１１２が接続される。
流防止用ダイオード１０７および１０８を介してバッテ
リ電圧検出用上流側抵抗１０９および下流側抵抗１１０
が接続される。電源バス１０６には電源バス電圧ＶS 検
出するために電源バス電圧検出用上流側抵抗１１１およ
び下流側抵抗１１２が接続される。
【００１７】第１のバックアップコンデンサ１１３の正
極は電源バス１０６に接続され、負極は第１の充電抵抗
１１４を介して接地される。第２のバックアップコンデ
ンサ１１５の正極は第２の充電抵抗１１６を介して電源
バス１０６に接続され、負極は直接接地される。電源バ
ス１０６にはさらにレギュレータ１１７を介してマイク
ロコンピュータ１１８の正極に接続され、負極は接地さ
れる。
極は電源バス１０６に接続され、負極は第１の充電抵抗
１１４を介して接地される。第２のバックアップコンデ
ンサ１１５の正極は第２の充電抵抗１１６を介して電源
バス１０６に接続され、負極は直接接地される。電源バ
ス１０６にはさらにレギュレータ１１７を介してマイク
ロコンピュータ１１８の正極に接続され、負極は接地さ
れる。
【００１８】第１のバックアップコンデンサ１１３の負
極はスイッチング用トランジスタ１１９のコレクタに、
第２のバックアップコンデンサ１１５の正極はスイッチ
ング用トランジスタ素子１１９のエミッタに接続され
る。スイッチング用トランジスタ１１９のベースは制御
用トランジスタ１２０のコレクタに接続され、制御用ト
ランジスタ１２０のエミッタは接地される。
極はスイッチング用トランジスタ１１９のコレクタに、
第２のバックアップコンデンサ１１５の正極はスイッチ
ング用トランジスタ素子１１９のエミッタに接続され
る。スイッチング用トランジスタ１１９のベースは制御
用トランジスタ１２０のコレクタに接続され、制御用ト
ランジスタ１２０のエミッタは接地される。
【００１９】バッテリ電圧検出用上流側抵抗１０９と下
流側抵抗１１０との接続点、および電源バス電圧検出用
上流側抵抗１１１と下流側抵抗１１２との接続点はマイ
クロコンピュータ１１８のバッテリ電圧検出用および電
源バス電圧検出用入力端子に接続される。マイクロコン
ピュータ１１８から出力されるバックアップ指令出力端
子は、制御用トランジスタ１２０のベースに接続されて
いる。
流側抵抗１１０との接続点、および電源バス電圧検出用
上流側抵抗１１１と下流側抵抗１１２との接続点はマイ
クロコンピュータ１１８のバッテリ電圧検出用および電
源バス電圧検出用入力端子に接続される。マイクロコン
ピュータ１１８から出力されるバックアップ指令出力端
子は、制御用トランジスタ１２０のベースに接続されて
いる。
【００２０】図２は、制御部１１８で実行されるメイン
ルーチンのフローチャートであって、ステップ２１にお
いて自己診断停止フラグＦＶＢＴＥがセット状態にある
か否かを判定する。ステップ２１で肯定判定されたとき
は直接このルーチンを終了し、否定判定されたときはス
テップ２２に進み、電圧変動監視ルーチンを実行する。
ルーチンのフローチャートであって、ステップ２１にお
いて自己診断停止フラグＦＶＢＴＥがセット状態にある
か否かを判定する。ステップ２１で肯定判定されたとき
は直接このルーチンを終了し、否定判定されたときはス
テップ２２に進み、電圧変動監視ルーチンを実行する。
【００２１】ステップ２３で許容フラグ設定ルーチンを
実行した後、ステップ２４で自己診断許容フラグＦＡＮ
ＴＥがセット状態にあるか否かを判定し、否定判定され
たときは直接んこのルーチンを直接終了し、肯定判定さ
れたときはステップ２５で自己診断ルーチンを実行す
る。図３は、図２に示すメインルーチンのステップ２２
で実行される電圧変動監視ルーチンのフローチャートで
ある。
実行した後、ステップ２４で自己診断許容フラグＦＡＮ
ＴＥがセット状態にあるか否かを判定し、否定判定され
たときは直接んこのルーチンを直接終了し、肯定判定さ
れたときはステップ２５で自己診断ルーチンを実行す
る。図３は、図２に示すメインルーチンのステップ２２
で実行される電圧変動監視ルーチンのフローチャートで
ある。
【００２２】ステップ２２ａでバッテリ電圧ＶB および
バックアップコンデンサ電圧ＶC を読み込み、ステップ
２２ｂでバッテリ電圧ＶB がバッテリ最大電圧ＶBmax以
上であるか否かを判定する。ステップ２２ｂで肯定判定
されたときは、ステップ２２ｃでバッテリ最大電圧Ｖ
Bmaxをバッテリ電圧ＶB に置き換えてステップ２２ｄに
進む。
バックアップコンデンサ電圧ＶC を読み込み、ステップ
２２ｂでバッテリ電圧ＶB がバッテリ最大電圧ＶBmax以
上であるか否かを判定する。ステップ２２ｂで肯定判定
されたときは、ステップ２２ｃでバッテリ最大電圧Ｖ
Bmaxをバッテリ電圧ＶB に置き換えてステップ２２ｄに
進む。
【００２３】なおステップ２２ｂで否定判定されたとき
は、直接ステップ２２ｄに進む。ステップ２２ｄにおい
てバッテリ電圧ＶB がバッテリ最小電圧ＶBmin以下であ
るか否かを判定する。ステップ２２ｄで肯定判定された
ときは、ステップ２２ｅでバッテリ最小電圧ＶBminをバ
ッテリ電圧ＶB に置き換えてステップ２２ｆに進む。
は、直接ステップ２２ｄに進む。ステップ２２ｄにおい
てバッテリ電圧ＶB がバッテリ最小電圧ＶBmin以下であ
るか否かを判定する。ステップ２２ｄで肯定判定された
ときは、ステップ２２ｅでバッテリ最小電圧ＶBminをバ
ッテリ電圧ＶB に置き換えてステップ２２ｆに進む。
【００２４】なおステップ２２ｄで否定判定されたとき
は、直接ステップ２２ｆに進む。ステップ２２ｆでバッ
テリ電圧積算値ＶＳＵＭにバッテリ電圧ＶB を加算して
ステップ２２ｇに進む。ステップ２２ｇでタイマ２が１
０秒、即ち所定の電圧監視時間が経過したか否かを判定
する。
は、直接ステップ２２ｆに進む。ステップ２２ｆでバッ
テリ電圧積算値ＶＳＵＭにバッテリ電圧ＶB を加算して
ステップ２２ｇに進む。ステップ２２ｇでタイマ２が１
０秒、即ち所定の電圧監視時間が経過したか否かを判定
する。
【００２５】ステップ２２ｇで肯定判定したときはステ
ップ２２ｈに進み、バッテリ電圧積算値ＶＳＵＭを１０
秒間のサンプル数ｎで割って平均電圧Ｖavを演算してこ
のルーチンを終了する。ステップ２２ｈで否定判定され
たときは直接このルーチンを終了する。図４は、図２に
示すメインルーチンのステップ２３で実行されるフラグ
設定ルーチンのフローチャートである。
ップ２２ｈに進み、バッテリ電圧積算値ＶＳＵＭを１０
秒間のサンプル数ｎで割って平均電圧Ｖavを演算してこ
のルーチンを終了する。ステップ２２ｈで否定判定され
たときは直接このルーチンを終了する。図４は、図２に
示すメインルーチンのステップ２３で実行されるフラグ
設定ルーチンのフローチャートである。
【００２６】ステップ２３ａで、電圧監視時間のバッテ
リ最大電圧ＶBmaxが平均電圧Ｖavの（１＋α）倍以上で
あるか否かを判定する。なおαは１以下の定数であっ
て、例えば０．２に設定される。ステップ２３ａで否定
判定されたときはステップ２３ｂに進み、バッテリ最小
電圧ＶBmin平均電圧Ｖavの（１−α）倍以下であるか否
かを判定する。
リ最大電圧ＶBmaxが平均電圧Ｖavの（１＋α）倍以上で
あるか否かを判定する。なおαは１以下の定数であっ
て、例えば０．２に設定される。ステップ２３ａで否定
判定されたときはステップ２３ｂに進み、バッテリ最小
電圧ＶBmin平均電圧Ｖavの（１−α）倍以下であるか否
かを判定する。
【００２７】ステップ２３ｂで否定判定されたときは、
バッテリ電圧ＶB の変動が小であるものとしてステップ
２３ｃに進み、制御用トランジスタ１２０のベースを
“Ｈ”レベルとしてスイッチングトランジスタ１１９を
オンとして、バックアップ状態とする。ステップ２３ｄ
においてタイマ１を始動し、ステップ２３ｅで自己診断
許容フラグＦＡＮＴＥをセットしてこのルーチンを終了
する。
バッテリ電圧ＶB の変動が小であるものとしてステップ
２３ｃに進み、制御用トランジスタ１２０のベースを
“Ｈ”レベルとしてスイッチングトランジスタ１１９を
オンとして、バックアップ状態とする。ステップ２３ｄ
においてタイマ１を始動し、ステップ２３ｅで自己診断
許容フラグＦＡＮＴＥをセットしてこのルーチンを終了
する。
【００２８】ステップ２３ａあるいはステップ２３ｂで
肯定判定されたときは、バッテリ電圧ＶB の変動が大で
あるとして、ステップ２３ｆに進み第１のカウンタＣＮ
Ｔ１をインクリメントする。ステップ２３ｇで第１のカ
ウンタＣＮＴ１が所定値（例えば３）より小であるか否
かを判定する。
肯定判定されたときは、バッテリ電圧ＶB の変動が大で
あるとして、ステップ２３ｆに進み第１のカウンタＣＮ
Ｔ１をインクリメントする。ステップ２３ｇで第１のカ
ウンタＣＮＴ１が所定値（例えば３）より小であるか否
かを判定する。
【００２９】ステップ２３ｇで否定判定されれば、即ち
バッテリ電圧の変動幅の大である状態が所定期間以上継
続したものとして、ステップ２３ｈに進み自己診断停止
フラグＦＶＢＴＥをセット状態とする。次にステップ２
３ｉで第１のカウンタＣＮＴ１をリセットしてこのルー
チンを終了する。
バッテリ電圧の変動幅の大である状態が所定期間以上継
続したものとして、ステップ２３ｈに進み自己診断停止
フラグＦＶＢＴＥをセット状態とする。次にステップ２
３ｉで第１のカウンタＣＮＴ１をリセットしてこのルー
チンを終了する。
【００３０】ステップ２３ｇにおいて肯定判定されたと
きは、ステップ２３ｊでタイマ２を始動し、ステップ２
３ｋでバッテリ電圧積算値ＶＳＵＭをリセットしてこの
ルーチンを終了する。図５は、図２に示すメインルーチ
ンのステップ２５で実行される自己診断ルーチンのフロ
ーチャートである。
きは、ステップ２３ｊでタイマ２を始動し、ステップ２
３ｋでバッテリ電圧積算値ＶＳＵＭをリセットしてこの
ルーチンを終了する。図５は、図２に示すメインルーチ
ンのステップ２５で実行される自己診断ルーチンのフロ
ーチャートである。
【００３１】ステップ２５ａにおいて、タイマ１が５ミ
リ秒を計時したか否かを判定し、否定判定されたときは
直接このルーチンを終了する。ステップ２５ｂにおい
て、第２のカウンタＣＮＴ２をインクリメントしてステ
ップ２５ｃに進む。ステップ２５ｃで第２のカウンタＣ
ＮＴ２のカウント値が所定値（例えば２５６）以上であ
るか否かを判定する。
リ秒を計時したか否かを判定し、否定判定されたときは
直接このルーチンを終了する。ステップ２５ｂにおい
て、第２のカウンタＣＮＴ２をインクリメントしてステ
ップ２５ｃに進む。ステップ２５ｃで第２のカウンタＣ
ＮＴ２のカウント値が所定値（例えば２５６）以上であ
るか否かを判定する。
【００３２】ステップ２５ｃで肯定判定されたとき、即
ち所定時間以上経過してもバックアップコンデンサの充
電電圧がしきい値電圧まで低下しないときはステップ２
５ｄに進みバックアップコンデンサは正常であると診断
する。ステップ２５ｃで否定判定されたときはステップ
２５ｅに進み、バックアップコンデンサ電圧ＶC が所定
のしきい値電圧以上であるか否かを判定する。
ち所定時間以上経過してもバックアップコンデンサの充
電電圧がしきい値電圧まで低下しないときはステップ２
５ｄに進みバックアップコンデンサは正常であると診断
する。ステップ２５ｃで否定判定されたときはステップ
２５ｅに進み、バックアップコンデンサ電圧ＶC が所定
のしきい値電圧以上であるか否かを判定する。
【００３３】ここでしきい値電圧は一定電圧とすること
もできるが、平均電圧Ｖavに比例した電圧、例えば平均
電圧Ｖavを（１＋α）倍した電圧としてもよい。ステッ
プ２５ｅで肯定判定されたときはバックアップコンデン
サが放電中であるとして直接このルーチンを終了する。
ステップ２５ｅで否定判定されたときはバックアップコ
ンデンサ電圧ＶC がしきい値電圧以下に低下したものと
してステップ２５ｆに進む。
もできるが、平均電圧Ｖavに比例した電圧、例えば平均
電圧Ｖavを（１＋α）倍した電圧としてもよい。ステッ
プ２５ｅで肯定判定されたときはバックアップコンデン
サが放電中であるとして直接このルーチンを終了する。
ステップ２５ｅで否定判定されたときはバックアップコ
ンデンサ電圧ＶC がしきい値電圧以下に低下したものと
してステップ２５ｆに進む。
【００３４】ステップ２５ｆにおいてバックアップコン
デンサ電圧ＶC がしきい値電圧まで低下するのに要した
時間ＣＮＴ２が所定のしきい値時間以上であるか否かが
判定される。しきい値時間は一定時間としてもよいが、
平均電圧Ｖavに比例した時間、例えば平均電圧Ｖavを
０．１４倍した時間としてもよい。
デンサ電圧ＶC がしきい値電圧まで低下するのに要した
時間ＣＮＴ２が所定のしきい値時間以上であるか否かが
判定される。しきい値時間は一定時間としてもよいが、
平均電圧Ｖavに比例した時間、例えば平均電圧Ｖavを
０．１４倍した時間としてもよい。
【００３５】ステップ２５ｆで肯定判定されたときは、
ステップ２５ｄに進みバックアップコンデンサは正常で
あると診断する。ステップ２５ｆで否定判定されたとき
は、急激に放電されたものとしてステップ２５ｇに進み
バックアップコンデンサは異常であると診断する。ステ
ップ２５ｄおよびステップ２５ｇにおいてバックアップ
コンデンサの診断が終了するとステップ２５ｈに進み、
制御用トランジスタ１２０のベースを“Ｌ”レベルとし
てスイッチングトランジスタ１１９をオフとして、バッ
クアップ状態を解除する。
ステップ２５ｄに進みバックアップコンデンサは正常で
あると診断する。ステップ２５ｆで否定判定されたとき
は、急激に放電されたものとしてステップ２５ｇに進み
バックアップコンデンサは異常であると診断する。ステ
ップ２５ｄおよびステップ２５ｇにおいてバックアップ
コンデンサの診断が終了するとステップ２５ｈに進み、
制御用トランジスタ１２０のベースを“Ｌ”レベルとし
てスイッチングトランジスタ１１９をオフとして、バッ
クアップ状態を解除する。
【００３６】さらにステップ２５ｉにおいて第２のカウ
ンタＣＮＴ２をリセットしてこのルーチンを終了する。
図６は本発明にかかる電源バックアップ回路の動作説明
図であって、横軸に時間を、縦軸に電圧をとる。即ち時
刻ｔ1 以前においてバッテリ電圧ＶB がバッテリ最大電
圧ＶBmaxとバッテリ最小電圧ＶBminとの間にあると判断
されたときは、時刻ｔ1 において診断が開始される。
ンタＣＮＴ２をリセットしてこのルーチンを終了する。
図６は本発明にかかる電源バックアップ回路の動作説明
図であって、横軸に時間を、縦軸に電圧をとる。即ち時
刻ｔ1 以前においてバッテリ電圧ＶB がバッテリ最大電
圧ＶBmaxとバッテリ最小電圧ＶBminとの間にあると判断
されたときは、時刻ｔ1 において診断が開始される。
【００３７】即ち制御用トランジスタ１２０のベースを
“Ｈ”レベルとすると、第１および第２のバックアップ
コンデンサ１１３および１１５とが直列接続状態とな
り、マイクロコンピュータ１１８に電源を供給するため
電源バス電圧検出用抵抗１１１および１１２によって検
出される電源バス電圧ＶC は時刻ｔ1 で急激に上昇した
後徐々に低下する。
“Ｈ”レベルとすると、第１および第２のバックアップ
コンデンサ１１３および１１５とが直列接続状態とな
り、マイクロコンピュータ１１８に電源を供給するため
電源バス電圧検出用抵抗１１１および１１２によって検
出される電源バス電圧ＶC は時刻ｔ1 で急激に上昇した
後徐々に低下する。
【００３８】そして実線で示される電源バス電圧Ｖ
C が、しきい値電圧、即ち時刻ｔ1 以前の平均電圧Ｖav
の（１＋α）倍以下となるまでの時間ＣＮＴ２が計測さ
れ、時間ＣＮＴ２がしきい値時間、即ち時刻ｔ1 以前の
平均電圧Ｖavのβ倍以上であれば第１および第２のバッ
クアップコンデンサ１１３および１１５は正常であると
診断する。
C が、しきい値電圧、即ち時刻ｔ1 以前の平均電圧Ｖav
の（１＋α）倍以下となるまでの時間ＣＮＴ２が計測さ
れ、時間ＣＮＴ２がしきい値時間、即ち時刻ｔ1 以前の
平均電圧Ｖavのβ倍以上であれば第１および第２のバッ
クアップコンデンサ１１３および１１５は正常であると
診断する。
【００３９】電源バス電圧ＶC が破線のように急激に低
下した場合には、第１および第２のバックアップコンデ
ンサ１１３および１１５は異常であると判断する。
下した場合には、第１および第２のバックアップコンデ
ンサ１１３および１１５は異常であると判断する。
【００４０】
【発明の効果】第１の発明にかかる電源バックアップ回
路によれば、制御部からバックアップ指令を出力後バッ
クアップコンデンサ電圧がしきい値電圧にまで低下する
時間に基づいてバックアップコンデンサが正常であるか
否かを診断することにより、確実に診断することが可能
となる。
路によれば、制御部からバックアップ指令を出力後バッ
クアップコンデンサ電圧がしきい値電圧にまで低下する
時間に基づいてバックアップコンデンサが正常であるか
否かを診断することにより、確実に診断することが可能
となる。
【００４１】第２の発明にかかる電源バックアップ回路
によれば、バッテリ電圧の変動が少ないときに診断を実
行することにより診断精度を向上することが可能とな
る。第３の発明にかかる電源バックアップ回路によれ
ば、所定時間内の平均電圧と最大最小電圧との偏差が小
であるときにバッテリ電圧の変動が少ないと判断するこ
とにより判断が容易となる。
によれば、バッテリ電圧の変動が少ないときに診断を実
行することにより診断精度を向上することが可能とな
る。第３の発明にかかる電源バックアップ回路によれ
ば、所定時間内の平均電圧と最大最小電圧との偏差が小
であるときにバッテリ電圧の変動が少ないと判断するこ
とにより判断が容易となる。
【００４２】第４の発明にかかる電源バックアップ回路
によれば、しきい値電圧を平均電圧に応じて変更するこ
とにより診断精度を向上することが可能となる。第５の
発明にかかる電源バックアップ回路によれば、バックア
ップ指令出力後所定時間診断を禁止することにより過渡
状態の誤診断を排除することが可能となる。
によれば、しきい値電圧を平均電圧に応じて変更するこ
とにより診断精度を向上することが可能となる。第５の
発明にかかる電源バックアップ回路によれば、バックア
ップ指令出力後所定時間診断を禁止することにより過渡
状態の誤診断を排除することが可能となる。
【００４３】第６の発明にかかる電源バックアップ回路
によれば、しきい値時間を平均電圧に応じて変更するこ
とにより診断精度を向上することが可能となる。第７の
発明にかかる電源バックアップ回路によれば、バックア
ップ指令出力後最長診断経過後もバックアップコンデン
サ電圧がしきい値電圧にまで低下しない場合は正常と診
断することにより診断時間を短縮することが可能とな
る。
によれば、しきい値時間を平均電圧に応じて変更するこ
とにより診断精度を向上することが可能となる。第７の
発明にかかる電源バックアップ回路によれば、バックア
ップ指令出力後最長診断経過後もバックアップコンデン
サ電圧がしきい値電圧にまで低下しない場合は正常と診
断することにより診断時間を短縮することが可能とな
る。
【図１】図１は、実施例の構成図である。
【図２】図２は、メインルーチンのフローチャートであ
る。
る。
【図３】図３は、電圧変動監視ルーチンのフローチャー
トである。
トである。
【図４】図４は、許容フラグ設定ルーチンのフローチャ
ートである。
ートである。
【図５】図５は、自己診断ルーチンのフローチャートで
ある。
ある。
【図６】図６は、本発明にかかる電源バックアップ回路
の動作説明図である。
の動作説明図である。
１０１…バッテリ １１３…第１のバックアップコンデンサ １１５…第２のバックアップコンデンサ １１８…マイクロコンピュータ １１９…スイッチング用トランジスタ １２０…制御用トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−40435（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−193041（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−222378（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−51736（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−12313（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02J 9/06 505
Claims (7)
- 【請求項１】 バッテリと、 前記バッテリに並列接続される第１のバックアップコン
デンサと、 前記第１のバックアップコンデンサの接地側に直列接続
される第１の充電抵抗と、 前記バッテリに並列接続される第２の充電抵抗と、 前記第２の充電抵抗の接地側に直列接続される第２のバ
ックアップコンデンサと、 前記バッテリに並列に接続され、前記バッテリから電力
供給を受ける制御部と、 前記第１のバックアップコンデンサの他の一方の端子と
前記第２の充電抵抗の他の一方の端子との間に接続さ
れ、前記制御部が所定のしきい値電圧以上のバッテリ電
圧を検出したときには前記制御部により開状態に制御さ
れ、前記制御部が所定のしきい値電圧以下のバッテリ電
圧を検出したときには前記制御部により閉状態に制御さ
れるスイッチング素子と、 前記スイッチング素子を導通状態とした後、前記第１の
バックアップコンデンサの一方の端子の前記バッテリの
他の一方の端子に対する電圧が予め定められたしきい値
電圧に降下するまでの時間が予め定められたしきい値時
間より大であるときに前記第１のバックアップコンデン
サおよび前記第２のバックアップコンデンサが正常であ
ると判断する自己診断部と、を具備する電源バックアッ
プ回路。 - 【請求項２】 前記自己診断部が、 前記バッテリの両端子間の電圧が予め定めた監視時間、
予め定めた変動範囲にある時に自己診断を許容する自己
診断許容部をさらに具備する請求項１に記載の電源バッ
クアップ回路。 - 【請求項３】 前記自己診断許容部が、 監視時間中のバッテリの両端子間の電圧の平均電圧を演
算する平均電圧演算部と、 監視時間中のバッテリの両端子間の電圧の最大電圧と最
小電圧とを検出する最大最小電圧検出部と、 前記最大最小電圧検出部で検出された最大最小電圧と前
記平均電圧演算部で演算された平均電圧との偏差電圧が
所定のしきい値偏差電圧以下であるときに自己診断を許
容する許容判断部と、から構成される請求項２に記載の
電源バックアップ回路。 - 【請求項４】 前記自己診断部が、 しきい値電圧を前記平均電圧演算部で演算された平均電
圧に応じて変更するしきい値電圧変更部を具備する請求
項３に記載の電源バックアップ回路。 - 【請求項５】 前記自己診断部が、 前記スイッチング素子を導通状態とした後予め定められ
た自己診断禁止時間経過するまでは自己診断を禁止する
自己診断禁止部をさらに具備する請求項１に記載の電源
バックアップ回路。 - 【請求項６】 前記自己診断部が、 しきい値時間を前記平均電圧演算部で演算された平均電
圧に応じて変更するしきい値時間変更部を具備する請求
項３に記載の電源バックアップ回路。 - 【請求項７】 前記自己診断部が、 前記スイッチング素子を導通状態とした後、予め定めた
最長診断時間を経過後も前記第１のバックアップコンデ
ンサの一方の端子の前記バッテリの他の一方の端子に対
する電圧が予め定められたしきい値電圧以下に低下しな
い場合は前記第１および第２のバックアップコンデンサ
は正常であると診断する正常診断部をさらに具備する請
求項１に記載の電源バックアップ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6199449A JP2765805B2 (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 電源バックアップ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6199449A JP2765805B2 (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 電源バックアップ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0865922A JPH0865922A (ja) | 1996-03-08 |
| JP2765805B2 true JP2765805B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=16408006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6199449A Expired - Fee Related JP2765805B2 (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 電源バックアップ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2765805B2 (ja) |
-
1994
- 1994-08-24 JP JP6199449A patent/JP2765805B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0865922A (ja) | 1996-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980224 |
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