JP6119584B2 - Battery control device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の蓄電池と、これら各蓄電池の導通及び遮断を切り替える複数のスイッチ部とを備える車載電源システムに適用される電池制御装置に関する。 The present invention relates to a battery control device that is applied to an in-vehicle power supply system that includes a plurality of storage batteries and a plurality of switch units that switch between conduction and cutoff of each storage battery.
従来から、例えば鉛蓄電池やリチウムイオン蓄電池よりなり互いに並列に接続される複数の蓄電池と、それら両蓄電池を充電する発電機と、両蓄電池を電気的に接続する給電線に設けられる半導体スイッチング素子(MOSFET)とを備え、各蓄電池の蓄電状態等に応じて半導体スイッチング素子のオンオフを制御するようにした電源システムが提案されている(例えば特許文献1参照)。この電源システムでは、上記の各蓄電池を好適に使い分けることにより、車両における省燃費効果や蓄電池の保護効果等が得られるものとなっている。 Conventionally, for example, a plurality of storage batteries made of lead storage batteries or lithium ion storage batteries and connected in parallel to each other, a generator for charging both storage batteries, and a semiconductor switching element provided in a feeder line for electrically connecting both storage batteries ( MOSFET) and a power supply system that controls on / off of the semiconductor switching element according to the storage state of each storage battery has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this power supply system, by appropriately using each of the above storage batteries, a fuel saving effect in the vehicle, a protection effect of the storage battery, and the like can be obtained.
また一方で、車載電子機器における機能安全が各種の規格などに応じて求められており、上記電源システムを管理する電池制御装置においても機能安全の要求が課せられるようになっている。例えば、機能安全規格としてISO26262に規定されたASIL(Automotive Safety Integrity Level)に基づくものが知られている。 On the other hand, functional safety in in-vehicle electronic devices is required according to various standards and the like, and a demand for functional safety is imposed also in the battery control device that manages the power supply system. For example, those based on ASIL (Automotive Safety Integrity Level) defined in ISO 26262 as a functional safety standard are known.
ところで、上記電源システムでは、蓄電池にて生じうる各種の異常を監視することが要求され、電池制御装置においては、半導体スイッチング素子を制御するための制御機能の他に、蓄電池における異常監視の機能が必要となる。この場合、電池制御装置においてマイクロコンピュータ機能の多様化がなされると、そのマイクロコンピュータに対する機能安全の要求が必然的に高くなる。そのため、マイクロコンピュータの設計の難度が上がり、ひいては開発期間の長期化やコスト上昇などの不都合が生じることが懸念される。それゆえ、機能安全の要求に応えつつも設計難度の増加等が生じないようにすべく、技術改善の余地があると考えられる。 By the way, in the power supply system, it is required to monitor various abnormalities that can occur in the storage battery. In the battery control device, in addition to the control function for controlling the semiconductor switching element, the abnormality monitoring function in the storage battery is provided. Necessary. In this case, when the microcomputer function is diversified in the battery control device, the functional safety requirement for the microcomputer inevitably increases. For this reason, there is a concern that the difficulty of designing the microcomputer will increase, and that inconveniences such as a prolonged development period and an increase in cost will occur. Therefore, it is considered that there is room for technical improvement in order to prevent an increase in design difficulty while responding to functional safety requirements.
本発明は、機能安全の要求に応えつつも、設計難度が増加する等の不都合を抑制することができる電池制御装置を提供することを主たる目的とするものである。 The main object of the present invention is to provide a battery control device capable of suppressing inconveniences such as an increase in design difficulty while responding to functional safety requirements.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
本発明の電池制御装置は、互いに並列接続される第1蓄電池(12)及び第2蓄電池(13)と、それら両蓄電池を電気的に接続する配線部(17)に直列に設けられた第1スイッチ部(21)及び第2スイッチ部(22)とを有し、前記各スイッチ部の開閉に応じて、前記各蓄電池のいずれが充電装置(11)からの電力供給により充電されるか、及び前記各蓄電池のいずれの蓄電電力により電気負荷(14〜16)が駆動されるかが切り替え可能になっている車載電源システムに適用される。そして、前記各スイッチ部の駆動を制御するマイクロコンピュータ(31)と、前記マイクロコンピュータからの信号入力が可能であり、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池の少なくとも一方についてあらかじめ定められた安全性要求に関する監視を実施するとともに、その監視結果がフェイル結果である場合に前記各スイッチ部に対して所定のフェイルセーフ駆動信号を出力する論理回路部(34,35)と、を備えている。 The battery control device of the present invention includes a first storage battery (12) and a second storage battery (13) that are connected in parallel to each other, and a wiring section (17) that electrically connects the two storage batteries. A switch unit (21) and a second switch unit (22), which of the storage batteries is charged by the power supply from the charging device (11) in response to opening and closing of the switch unit; and The present invention is applied to an in-vehicle power supply system that can switch which stored electric power of each storage battery drives an electric load (14 to 16). And the microcomputer (31) which controls the drive of each said switch part and the signal input from the said microcomputer are possible, and the safety requirement predetermined about at least one of the said 1st storage battery and the said 2nd storage battery And a logic circuit section (34, 35) for outputting a predetermined fail-safe drive signal to each of the switch sections when the monitoring result is a fail result.
電池制御装置において各スイッチ部の切り替え制御の機能や異常監視の機能が具備される場合には、その機能の多様化に伴い、機能安全規格における目標値(ハザードに対する目標故障率)が高くなり、高い安全性(高ASIL)が要求されることが考えられる。この点、上記構成では、マイクロコンピュータの外付けで論理回路部を設け、その論理回路部により、第1蓄電池及び第2蓄電池の少なくとも一方についてあらかじめ定められた安全性要求に関する監視を実施するとともに、その監視結果がフェイル結果である場合に各スイッチ部に対して所定のフェイルセーフ駆動信号を出力するようにした。この場合、マイクロコンピュータとは別の構成要素に、安全性要求に関する監視の機能とその監視結果に基づき実施されるフェイルセーフの機能とを付与することができ、マイクロコンピュータにおける機能安全規格の目標値を下げることが可能となる。つまり、マイクロコンピュータの設計の難度を下げることが可能となる。 When the battery control device has a switching control function and an abnormality monitoring function for each switch unit, along with the diversification of the functions, the target value in the functional safety standard (target failure rate against hazard) increases. It is considered that high safety (high ASIL) is required. In this regard, in the above configuration, a logic circuit unit is provided externally to the microcomputer, and the logic circuit unit performs monitoring related to a predetermined safety requirement for at least one of the first storage battery and the second storage battery, When the monitoring result is a fail result, a predetermined fail-safe drive signal is output to each switch unit. In this case, a monitoring function related to safety requirements and a fail-safe function implemented based on the monitoring result can be added to a component separate from the microcomputer, and the target value of the functional safety standard in the microcomputer Can be lowered. That is, it becomes possible to reduce the difficulty of designing the microcomputer.
また、安全性要求に関する監視の機能とその監視結果に基づき実施されるフェイルセーフの機能とを論理回路で実現することで、それら各機能の実現手段を、比較的低い故障率を有する電子部品で具現化でき、その点をもっても、機能安全の要求を満たす上で有利な構成となる。その結果、機能安全の要求に応えつつも、設計難度が増加する等の不都合を抑制することができる。 In addition, by realizing the monitoring function related to safety requirements and the fail-safe function implemented based on the monitoring result with a logic circuit, the means for realizing each function can be realized with electronic components having a relatively low failure rate. Even in this respect, this configuration is advantageous in satisfying functional safety requirements. As a result, inconveniences such as an increase in design difficulty can be suppressed while meeting functional safety requirements.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の電源システムは車両に搭載される車載電源システムであり、車両は、エンジン(内燃機関)を駆動源として走行するものである。エンジンの始動時にはスタータモータの駆動によりエンジンに初期回転が付与されるものとなっている。また、本車両は、所定の自動停止条件を満たした場合にエンジンを自動停止させ、所定の自動再始動条件を満たした場合にエンジンを自動再始動させる、いわゆるアイドリングストップ機能を有している。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. The power supply system of the present embodiment is an on-vehicle power supply system mounted on a vehicle, and the vehicle travels using an engine (internal combustion engine) as a drive source. When the engine is started, initial rotation is applied to the engine by driving the starter motor. Further, the vehicle has a so-called idling stop function that automatically stops the engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and automatically restarts the engine when a predetermined automatic restart condition is satisfied.
(第1実施形態)
まずは、電源システムの基本構成を図1により説明する。図1に示すように、本電源システムは、オルタネータ11(発電機)、鉛蓄電池12、リチウムイオン蓄電池13、各種の電気負荷14,15,16、半導体スイッチング素子からなるMOSスイッチ21、及び同じく半導体スイッチング素子からなるSMRスイッチ22を備えている。本実施形態では、鉛蓄電池12が「第1蓄電池」に相当し、リチウムイオン蓄電池13が「第2蓄電池」に相当する。また、MOSスイッチ21が「第1スイッチ部」に相当し、SMRスイッチ22が「第2スイッチ部」に相当する。オルタネータ11が「充電装置」に相当する。
(First embodiment)
First, the basic configuration of the power supply system will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, this power supply system includes an alternator 11 (generator), a
鉛蓄電池12、リチウムイオン蓄電池13及び電気負荷14〜16は、給電線17によりオルタネータ11に対して並列に電気接続されている。この給電線17により、上記の各電気要素について相互の給電経路が形成されている。MOSスイッチ21とSMRスイッチ22とは、鉛蓄電池12とリチウムイオン蓄電池13との間において直列に接続されており、両スイッチ21,22の間の中間点に電気負荷16が接続されている。
The
鉛蓄電池12は周知の汎用蓄電池である。これに対し、リチウムイオン蓄電池13は、鉛蓄電池12に比べて出力密度、及びエネルギ密度の高い高密度蓄電池である。リチウムイオン蓄電池13は、複数の電池セル(単電池)を直列に接続してなる組電池により構成されている。なお、鉛蓄電池12の蓄電容量は、リチウムイオン蓄電池13の蓄電容量よりも大きいものとなっている。
The
MOSスイッチ21は、2つのMOSFET21a,21b(電界効果トランジスタ)により構成されており、オルタネータ11及び鉛蓄電池12と、リチウムイオン蓄電池13及び電気負荷16との間となる位置に設けられている。MOSスイッチ21は、オルタネータ11及び鉛蓄電池12に対するリチウムイオン蓄電池13の導通(オン)と遮断(オフ)を切り替えるスイッチとして機能する。MOSスイッチ21は、マイクロコンピュータ(マイコン)等を有する制御部30により制御され、制御部30によりMOSスイッチ21のオン作動(導通作動)とオフ作動(遮断作動)とが切り替えられる。
The
MOSスイッチ21は、MOSFETの内部構造上必然的に整流手段を有していると言える。すなわち、MOSスイッチ21を構成するMOSFET21a,21bは、ゲート、ドレイン及びソースを有する半導体スイッチ部を有し、ドレイン−ソース間には寄生ダイオード(整流手段)が形成されている。2つのMOSFET21a,21bは、寄生ダイオードが互いに逆向きで、かつアノード同士が接続されるようにして直列に接続されている。そのため、両MOSFET21a,21bをオフ作動させた場合において、寄生ダイオードを通じて電流が流れることを完全に遮断できる。よって、2つのMOSFET21a,21bをオフ作動させれば、リチウムイオン蓄電池13から鉛蓄電池12の側に放電されること、及び鉛蓄電池12の側からリチウムイオン蓄電池13に充電されることを回避できる。
It can be said that the
また、SMRスイッチ22は、MOSスイッチ21と同様に、2つのMOSFET22a,22bにより構成されており、MOSスイッチ21及び電気負荷16の接続点(図のX)とリチウムイオン蓄電池13との間に設けられている。SMRスイッチ22は、MOSスイッチ21及び電気負荷16の接続点(X)に対するリチウムイオン蓄電池13の導通及び遮断を切り替えるスイッチとして機能する。SMRスイッチ22は制御部30により制御され、制御部30によりSMRスイッチ22のオン作動(導通作動)とオフ作動(遮断作動)とが切り替えられる。
Similarly to the
SMRスイッチ22は、MOSスイッチ21と同様に、MOSFETの寄生ダイオードからなる整流手段を有している。そのため、両MOSFET22a,22bをオフ作動させれば、寄生ダイオードを通じて電流が流れることを完全に遮断でき、リチウムイオン蓄電池13から鉛蓄電池12や電気負荷16の側に放電されること、及び鉛蓄電池12の側からリチウムイオン蓄電池13に充電されることを回避できる。
Similar to the
SMRスイッチ22は非常時用の開閉手段でもあり、非常時でない通常時には、制御部30からオン信号が出力されることでオン状態に保持される。そして、以下に例示する非常時に、オン信号の出力が停止されてSMRスイッチ22がオフ作動される。このSMRスイッチ22のオフ作動により、リチウムイオン蓄電池13の過充電や過放電の回避が図られている。例えば、オルタネータ11に設けられたレギュレータが故障して設定電圧Vregが異常に高くなる場合には、リチウムイオン蓄電池13が過充電の状態になることが懸念される。かかる場合にSMRスイッチ22をオフ作動させる。また、オルタネータ11の故障やMOSスイッチ21の故障によりリチウムイオン蓄電池13への充電ができなくなる場合には、リチウムイオン蓄電池13が過放電になることが懸念される。かかる場合にもSMRスイッチ22をオフ作動させる。
The
なお、各スイッチ21,22において2つずつのMOSFET21a,21bとMOSFET22a,22bとは、制御部30によりそれぞれ同時のオンオフ操作が可能となっている。つまり、制御部30からの駆動信号によりMOSスイッチ21のMOSFET21a,21bが同時にオン又はオフ作動し、同じく制御部30からの駆動信号によりSMRスイッチ22のMOSFET22a,22bが同時にオン又はオフ作動する。
In each of the
電気負荷14〜16のうち電気負荷14は、エンジンを始動させるためのスタータモータ(始動装置)であり、電気負荷15は、ヘッドライトやパワーウインドウモータ等の一般負荷である。また、電気負荷16は、供給電力の電圧が概ね一定、又は少なくとも所定範囲内で変動するよう安定であることが要求される定電圧要求電気負荷(保護負荷)であり、具体例としてはナビゲーション装置やオーディオ装置が挙げられる。電気負荷16に各種のECUが含まれていてもよい。なお、少なくとも電気負荷16は、アイドリングストップ制御における自動停止時にも電力の供給が必要となる電気負荷である。
Of the
SMRスイッチ22と接地点との間には過電流対策としてヒューズ25が設けられている。これにより、仮にリチウムイオン蓄電池13とSMRスイッチ22とからなる経路に過剰な電流が流れる場合には、ヒューズ25が溶断されることでこれらリチウムイオン蓄電池13やSMRスイッチ22が保護されるようになっている。
A
また、給電線17には、MOSスイッチ21をバイパスするようにしてバイパス給電線26が接続されている。バイパス給電線26は、一方の端部が給電線17においてMOSスイッチ21よりも鉛蓄電池12の側に接続され、他方の端部が給電線17においてMOSスイッチ21よりも電気負荷16の側(リチウムイオン蓄電池13の側)に接続されている。そして、バイパス給電線26を介して、オルタネータ11及び鉛蓄電池12の少なくともいずれかから電気負荷16への電力供給が可能となっている。
Further, a bypass
バイパス給電線26には、常閉式の電磁リレーであるバイパスリレー27(バイパス切替手段)が設けられている。バイパスリレー27の作動は制御部30により制御される。バイパスリレー27は、MOSスイッチ21や制御部30に異常(故障)が発生した場合に使用される非常時通電手段であり、通常時(非故障時)は、制御部30から励磁電流が常時出力されることで開放状態となっている。そして、例えば制御部30に異常が発生してMOSスイッチ21をオンできなくなると、制御部30からの励磁電流の出力が停止され、常閉式であるバイパスリレー27が導通状態にされて、バイパス給電線26が導通されるようになっている。これにより、バイパス給電線26を介して、オルタネータ11及び鉛蓄電池12の少なくともいずれかから電気負荷16への電力供給が実施される。
The bypass
各スイッチ21,22と制御部30とは同一の回路基板Kに実装されて設けられている。この場合、回路基板Kにおける電源喪失が生じた場合には、MOSスイッチ21がオン(閉鎖)、SMRスイッチ22がオフ(開放)の状態になるように回路設計がなされている。
The
また、リチウムイオン蓄電池13や、各スイッチ22,22、バイパスリレー27、制御部30は筐体(収容ケース)に収容されることで一体化され、電池ユニットUとして構成されている。電池ユニットUにおいて鉛蓄電池12に接続される端子がPb+端子、MOSスイッチ21及びSMRスイッチ22の中間点Xに接続される端子がLiout端子となっている。電池ユニットU内の制御部30は、電池ユニット外の図示しないECU(電子制御装置)に相互に通信可能に接続されている。
Further, the lithium
ところで、電池ユニットUにおいては機能安全に関する規格が適用され、安全性要求に基づく各種の監視が実施されるようになっている。本実施形態では、リチウムイオン蓄電池13について過充電の監視と電源失陥の監視とを監視項目としており、制御部30は、リチウムイオン蓄電池13が過充電状態になったことを監視する過充電監視機能と、電源失陥状態になったことを判定する電源失陥監視機能と、これらの監視結果に応じて所定のフェイルセーフ(FS)を実施するフェイルセーフ機能とを有している。なお、電源失陥とは、リチウムイオン蓄電池13だけから電力供給が行われる場合に、その電力供給が意図せず停止される異常を言う。
By the way, in the battery unit U, standards related to functional safety are applied, and various types of monitoring based on safety requirements are implemented. In the present embodiment, overcharge monitoring and power supply failure monitoring are monitored items for the lithium
これら各機能について略述する。過充電監視機能は、リチウムイオン蓄電池13について総電圧と電池セルごとのセル電圧とをそれぞれ取り込み、その総電圧に基づいて、又はセル電圧に基づいてリチウムイオン蓄電池13が過充電状態になっているか否かを監視する機能である。また、電源失陥監視機能は、リチウムイオン蓄電池13について意図せず電力供給が停止される電源失陥が生じているか否かを監視する機能である。フェイルセーフ機能は、過充電が生じている場合にリチウムイオン蓄電池13の充放電を停止させる機能、又は電源失陥が生じている場合にリチウムイオン蓄電池13以外の蓄電池(本実施形態では鉛蓄電池12)により電気負荷16に対する電力供給を継続させる機能である。
Each of these functions will be outlined. The overcharge monitoring function takes in the total voltage and the cell voltage of each battery cell for the lithium
図2は、制御部30においてリチウムイオン蓄電池13の過充電監視に関する構成を示す機能ブロック図であり、図3は、制御部30においてリチウムイオン蓄電池13の電源失陥監視に関する構成を示す機能ブロック図である。ここではまず、リチウムイオン蓄電池13の過充電監視について図2を用いて説明する。
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a configuration related to overcharge monitoring of the lithium
図2において、制御部30は、大別してマイコン31と、スイッチ駆動回路32と、監視IC33と、過充電FS回路34とを有している。このうちマイコン31は、CPUや各種メモリを有する周知の演算装置であり、その基本的な制御機能として、MOSスイッチ21のオンオフ(開閉)を切り替えるMOS制御部41と、SMRスイッチ22のオンオフ(開閉)を切り替えるSMR制御部42とを有している。これら各制御部41,42は、車両の運転状態や各蓄電池12,13の状態に応じて、各スイッチ21,22のオンオフをそれぞれ制御するものであり、例えば車両においてエンジンの自動停止が実施されている自動停止状態下では、MOSスイッチ21がオフ、SMRスイッチ22がオンに制御される。
In FIG. 2, the
具体的な構成としては、マイコン31には、エンジンECU等の上位ECUから送られる情報を受信するCAN通信部43と、そのCAN通信部43で受信した各種情報を、MOS制御用、SMR制御用に各々分けて記憶するレジスタ44,45とが設けられている。そして、MOS制御部41は、レジスタ44に記憶されている情報に基づいてMOSスイッチ21のオンオフを制御し、SMR制御部42は、レジスタ45に記憶されている情報に基づいてSMRスイッチ22のオンオフを制御する。なお、各制御部41,42が「複数の演算処理手段」に相当し、さらにそのうちMOS制御部41が「第1制御手段」に、SMR制御部42が「第2制御手段」に相当する。また、レジスタ44,45が「複数の記憶部」に相当する。これら複数の記憶部は、各制御部41,42と同様、互いに干渉せず各々独立して設けられている。各制御部41,42に関して言えば、各々独立して実施される2つの制御プログラム(演算アプリ)が用意され、それら各制御プログラムが実施されることで2つのスイッチ制御機能が個別に実現される。
Specifically, the
上記構成では、図示は略しているが、各制御部41,42の出力ポートも個別に設けられている。なお、CAN通信部43においてMOS制御用の情報とSMR制御用の情報とを各々個別に(すなわち時間差を付けて)受信するようにしたり、MOS制御用の通信回路とSMR制御用の通信回路とを各々設けたりすることも可能である。この場合、入力段から出力段に至るまで互いに干渉がないように独立させた2系統以上の回路構成が構築されているとよい。
Although not shown in the above configuration, the output ports of the
スイッチ駆動回路32は、MOS制御部41により出力されるMOS制御信号に基づいてMOSスイッチ21をオンオフさせるゲート駆動IC32aと、SMR制御部42により出力されるSMR制御信号に基づいてSMRスイッチ22をオンオフさせるゲート駆動IC32bとを有している。ゲート駆動IC32aは、ハイレベルのMOS制御信号により2つのMOSFET21a,21bを同様にオンさせ、ゲート駆動IC32bは、ハイレベルのSMR制御信号により2つのMOSFET22a,22bを同様にオンオフさせるものとなっている。
The
また、監視IC33は、リチウムイオン蓄電池13における電池セルごとの端子電圧であるセル電圧(単位電圧)を逐次検出し、その検出信号を取り込むセル電圧取り込み部71と、リチウムイオン蓄電池13の総電圧を逐次検出し、その検出信号を取り込む総電圧取り込み部72とを有している。このうち、セル電圧取り込み部71は、電池セルごとに設けられる差動増幅回路と、各差動増幅回路の出力信号(セル電圧検出信号)を選択的に出力するマルチプレクサと、A/D変換器と、通信部とを有している。また、総電圧取り込み部72は、総電圧の検出信号を基準値と比較する比較器と、その比較器の出力信号に応じて過充電信号(OV信号)を出力する過充電信号出力部とを有している。
Further, the monitoring
セル電圧取り込み部71から出力される出力信号(各セル電圧)は、マイコン31の通信部51及びレジスタ52を介して第1過充電判定部53に入力される。第1過充電判定部53は、各セル電圧の検出値に基づいて、リチウムイオン蓄電池13において過充電が生じているか否かを判定する。なお、監視IC33の通信部とマイコン31の通信部51との間では、例えばSPI(Serial Peripheral Interface)による双方向の通信が可能となっている。
An output signal (each cell voltage) output from the cell
また、総電圧取り込み部72から出力される過充電信号は、マイコン31の専用回路54及びレジスタ55を介して第2過充電判定部56に入力される。第2過充電判定部56は、総電圧の検出値に基づいて、リチウムイオン蓄電池13において過充電が生じているか否かを判定する。各過充電判定部53,56が「複数の演算処理手段」に相当し、さらにそのうち第1過充電判定部53が「第1判定手段」に、第2過充電判定部56が「第2判定手段」に相当する。
The overcharge signal output from the total
なお、通信部51と専用回路54とはそれぞれ情報入力のための「複数の入力部」に相当し、レジスタ52,55は「複数の記憶部」に相当する。これら複数の入力部及び複数の記憶部は、各過充電判定部53,56と同様、情報の入力系統ごとに互いに干渉せず各々独立して設けられている。各過充電判定部53,56に関して言えば、各々独立して実施される2つの過充電判定プログラム(演算アプリ)が用意され、それら各過充電判定プログラムが実施されることで2つの過充電判定機能が個別に実現される。
The
各過充電判定部53,56の判定結果は、個別の過充電判定信号としてそれぞれ出力される。この場合、各過充電判定部53,56からはハイロー2値の論理信号が出力され、その論理信号が過充電FS回路34に入力される。過充電非発生時の論理レベルはロー、過充電発生時の論理レベルはハイである。
The determination results of the
過充電FS回路34は、マイコン31の外に設けられる論理回路部であり、マイコン31から出力される複数の論理信号(過充電判定信号)を入力し、それらの入力信号を論理演算素子で論理演算した結果を出力する。過充電FS回路34の具体的な構成を図4に示す。図4に示すように、過充電FS回路34は、2つのマイコン出力信号を入力するOR回路34a(論理和回路)と、OR回路34aの出力側に設けられるOR回路34b(論理和回路)と、分岐出力経路の一方に設けられるNOT回路34c(否定論理回路)とを有している。これら各論理演算素子のうち、OR回路34aがマイコン出力信号用の論理演算素子である。本実施形態では、二方に分岐した分岐出力経路のうちSMRスイッチ22側のゲート駆動IC32bに接続される出力経路にNOT回路34cが設けられている。なお、過充電FS回路34は、IC化されて論理回路ICとして実現されるとよい(後述の電源失陥FS回路35も同様)。監視IC33との一体化も可能である。なお、OR回路34bに入力される異常判定信号については後述する。
The
過充電FS回路34では、各過充電判定部53,56から出力される2つの論理信号(過充電判定信号)が論理演算素子としてのOR回路34aに入力され、そのOR回路34aの出力信号がMOS側とSMR側とで互いに反転されてゲート駆動IC32a,32bに対して出力される。
In the
リチウムイオン蓄電池13において過充電が発生していない正常状態では、2つの論理信号(過充電判定信号)はいずれもローであり、OR回路34aの出力信号もローとなる。この場合、MOS側の出力信号がロー、SMR側の出力信号がハイになる(ただし、異常判定信号=ローの状態)。これに対し、リチウムイオン蓄電池13において過充電が発生しており、その過充電状態が各過充電判定部53,56のいずれかで判定されている状態では、2つの論理信号(過充電判定信号)の少なくともいずれかがハイになり、OR回路34aの出力信号がハイになる。この場合、MOS側の出力信号がハイ、SMR側の出力信号がローになる。
In a normal state where no overcharge has occurred in the lithium
過充電FS回路34では、上記のとおり入力信号に応じてハイ又はローの信号が出力されるが、ゲート駆動IC32a,32bでは過充電FS回路34の出力が全てそのまま反映されるのではなく、過充電FS回路34の出力信号がフェイル相当の信号である場合にのみゲート駆動IC32a,32bで過充電FS回路34の出力が反映されるようになっている。すなわち、ゲート駆動IC32a,32bでは、OR回路34aの出力がローの場合には、各制御部41,42からの制御信号が優先されて各スイッチ21,22が駆動される。つまり、通常駆動が実施される。また他方で、OR回路34aの出力がハイの場合には、過充電FS回路34の出力により各スイッチ21,22が駆動される。こうした動きにより、過充電異常の発生時において、MOSスイッチ21がオン、SMRスイッチ22がオフとされる。そしてそれに伴い、リチウムイオン蓄電池13の充放電が停止されるとともに、鉛蓄電池12を用いての電気負荷16の駆動等が行われる(鉛蓄電池12の充放電が許可される)。つまり、過充電FS回路34によって各スイッチ21,22のフェイルセーフ駆動が実施されることとなる。
The
なお、ゲート駆動IC32a,32bにおいて、過充電異常が生じていない通常時に各制御部41,42からの制御信号が優先されるようにする構成としては、例えばMOS側のゲート駆動IC32aの信号入力部にOR回路を設ける構成、SMR側のゲート駆動IC32bの信号入力部にNAND回路を設ける構成が考えられる。
In the
また、マイコン31は、論理回路部である過充電FS回路34の動作を監視する機能を有しており、その動作監視機能が付与された構成として、スイッチ監視部61を有している(「監視手段」に相当)。スイッチ監視部61は、過充電FS回路34に対して所定のテスト信号を出力するとともに、そのテスト信号を入力した結果として過充電FS回路34から出力される出力信号に基づいて、その過充電FS回路34の動作信頼性を監視するものである。すなわち、スイッチ監視部61は、アクティブテストとして過充電FS回路34(論理回路部)の異常診断を実施する。
Further, the
スイッチ監視部61は、各過充電判定部53,56のダミー出力信号を出力するものであり、監視実施時には、第1過充電判定部53のダミー出力信号としてハイ信号を出力するか、又は第2過充電判定部56のダミー出力信号としてハイ信号を出力する。ハイレベルのダミー出力信号は、リチウムイオン蓄電池13で過充電が生じていることを示す過充電テスト信号に相当する。この場合、スイッチ監視部61は、ダミー出力信号(テスト信号)を出力した状態で、過充電FS回路34の出力信号を取り込み、その出力信号の論理レベルが正しいか否かを判定する。ここでは特に、SMRスイッチ22側のゲート駆動IC32bに出力される出力信号のみを取り込み、同出力信号の論理レベルがロー(SMRスイッチ開放の信号)であれば正常であると判定し、ハイであれば異常であると判定する。
The switch monitoring unit 61 outputs a dummy output signal of each of the
なお、テスト信号は所定条件の成立時に出力され、例えば車両の1走行に1回に出力されるか、又は所定距離の車両走行の都度、出力されるとよい。 Note that the test signal is output when a predetermined condition is satisfied, and may be output, for example, once per vehicle travel or every time the vehicle travels a predetermined distance.
マイコン31と監視IC33とは相互に動作の監視が可能となっており、各々に相互監視部62,74を有している。これらの相互監視部62,74は、マイコン31及び監視IC33の各通信部を介して共有される情報に基づいて相互に異常監視を行っており、その相互監視の結果は相互監視部74から異常判定部75に出力される。
The
異常判定部75は、相互監視部62,74による相互監視の結果から異常の有無を判定し、異常有りの場合には過充電FS回路34に対して直接、異常判定信号を出力する。この場合、異常判定部75からの異常判定信号は、過充電FS回路34(OR回路34a)において監視結果がフェイル結果であると判断される場合と同じ論理レベルの信号(ハイ信号)であり、当該信号が、過充電FS回路34におけるOR回路34a(マイコン出力信号用の論理演算素子)の出力端子側に出力される(図4参照)。
The
なお、監視IC33は、マイコン31の動作異常を監視する「マイコン監視部」に相当するものでもある。したがって、マイコン31の動作異常有りと判定された場合には、異常判定部75を通じて、過充電FS回路34に対してフェイル相当の異常判定信号が出力される。異常判定信号は、マイコン31を介さずに監視IC33から直接出力されるフェイルセーフ作動信号である。異常判定信号は、正常時にロー(0V)、異常時にハイ(5V)となる2値信号として出力される。
The
マイコン31と監視IC33との相互監視について具体的に説明する。本実施形態では、マイコン31及び監視IC33の各相互監視部62,74において、それぞれに宿題回答方式による相互の動作監視を行うようにしており、特に過充電FS回路34の論理演算に準じた宿題回答による動作監視を行うようにしている。すなわち、各相互監視部62,74の一方から他方に対して、過充電FS回路34の2入力信号としてハイ信号及びロー信号のいずれかを指定し、その他方において2入力信号に対する出力信号のレベルを回答させる。そして、その回答の正誤結果に基づいて、相互監視の結果を決定する。
The mutual monitoring between the
ところで、マイコン31側の相互監視部62には、上述したスイッチ監視部61の監視結果が入力されるようになっている。そのため、相互監視部62では、スイッチ監視部61の監視結果から、過充電FS回路34の異常が生じていることを把握できる。そして、相互監視部62において過充電FS回路34の異常が把握された場合には、相互監視部62が宿題回答の結果をわざと(意図的に)間違えることにより、異常判定部75から過充電FS回路34のOR回路34aの出力側に対して、フェイル結果の時と同じ論理レベルの信号が出力されるようになっている。つまり、監視IC33側でのフェイルセーフ実施が可能となっている。
By the way, the monitoring result of the switch monitoring unit 61 described above is input to the
マイコン31と監視IC33とには、それぞれに相互の動作監視を可能にすべく、各々別系統(V1,V2)からの電源供給がなされている。例えば、マイコン31及び監視IC33のうち一方をIG系電源、他方をACC系電源としたり、一方を鉛蓄電池12、他方をリチウムイオン蓄電池13としたりするとよい。
The
また、フェイルセーフ機能を実現する上では、各スイッチ21,22が正しく動作できるかどうかを事前に確認しておくことが望ましく、リチウムイオン蓄電池13の過充電防止の観点からすれば、SMRスイッチ22の動作確認を実施しておくことが望ましい。そこで本実施形態では、マイコン31に、「スイッチ動作確認手段」としてのSMR動作確認部65を設けている。以下、スイッチ動作確認のための構成を説明する。
In order to realize the fail-safe function, it is desirable to confirm in advance whether or not each of the
各スイッチ21,22においては、各一対のMOSFETに直列に電流検出抵抗21c,22cが接続されており、その電流検出抵抗21c,22cによる電流検出結果は、セル電圧取り込み部71に取り込まれ、さらにA/D変換器や通信部を介してマイコン31に出力される。そして、その電流検出結果(ここでは特にSMRスイッチ22側の電流検出結果)がマイコン31内のレジスタ66を介してSMR動作確認部65に入力され、SMR動作確認部65では、SMR制御部42によるSMRスイッチ22の制御指令と電流検出結果とに基づいて、SMRスイッチ22が正しく駆動されているかどうかを判定する。例えば、SMRスイッチ22のオンオフが切り替えられたにもかかわらず電流変化が生じていない場合に、SMRスイッチ22に異常が生じていると判定する。この場合、仮にSMRスイッチ22に異常が生じていると判定されると、SMRスイッチ22をオフしてもそれによるフェイルセーフが正しく実施できないとの判定が行われる。そのため、バイパスリレー27(図1参照)の励磁を停止させることでバイパスリレー27を閉状態とし、そのバイパスリレー27を介して鉛蓄電池12と電気負荷16とを導通させるようにしている。
In each of the
その他、マイコン31には、ソフトウエアのプログラム実施順序や実施時間などによりマイコン31の機能チェックを行うプログラム監視部68が設けられており、プログラム監視部68の監視結果は、専用回路69を介して監視IC33のウオッチドックタイマ部76に入力される。ウオッチドックタイマ部76は、プログラム監視部68の監視結果からマイコン31の機能確認を行い、その結果を異常判定部75に伝達する。異常判定部75は、マイコン31の機能異常が判定された場合に、その旨を示す異常判定信号を過充電FS回路34に対して出力する。
In addition, the
次に、リチウムイオン蓄電池13の電源失陥監視について図3を用いて説明する。図3に示す制御部30は、図2の構成と同様に、マイコン31と、スイッチ駆動回路32と、監視IC33とを有するとともに、過充電FS回路34に代えて電源失陥FS回路35を有している。これら各構成のうち、マイコン31はその内部構成が相違しており、その相違点を説明する。ただし、図3には電源失陥監視に関する構成のみが示されており、マイコン31及び他構成の機能としては図2に示す機能を併せ持つものとなっている。図2,図3では、共通の構成について同一の符号を付している。
Next, power failure monitoring of the lithium
図3において、マイコン31は、図2の構成と同様に、MOS制御部41とSMR制御部42とを有している。この場合、各制御部41,42から出力される制御信号がスイッチ駆動回路32のゲート駆動IC32a,32bにそれぞれ入力され、そのゲート駆動IC32a,32bにより各スイッチ21,22がオンオフされる構成も図2と同様である。これら各制御部41,42は、各蓄電池12,13の充放電作動時においてMOSスイッチ21及びSMRスイッチ22の少なくともいずれかがオン(閉状態)になるよう制御を実施する。換言すれば、制御態様としては、両スイッチ21,22がいずれもオフ(開状態)になる態様は存在しておらず、両スイッチ21,22がいずれもオフの場合にはマイコン31において電源切替が不能となる異常が生じている、とみなすことが可能となっている。
In FIG. 3, the
また、電源失陥FS回路35は、過充電FS回路34と同様にマイコン31の外に設けられる論理回路部であり、各制御部41,42からそれぞれ出力される制御信号(スイッチ制御のための論理信号)を入力し、それらの入力信号を論理演算素子で論理演算した結果を出力する。電源失陥FS回路35の具体的な構成を図5に示す。図5に示すように、電源失陥FS回路35は、2つのマイコン出力信号を入力するNOR回路35a(否定論理和回路)と、NOR回路35aの出力側に設けられるOR回路35b(論理和回路)と、分岐出力経路の一方に設けられるNOT回路35c(否定論理回路)とを有している。これら各論理演算素子のうち、NOR回路35aがマイコン出力信号用の論理演算素子である。本実施形態では、二方に分岐した分岐出力経路のうちSMRスイッチ22側のゲート駆動IC32bに接続される出力経路にNOT回路35cが設けられている。
Similarly to the
電源失陥FS回路35では、各制御部41,42から出力される2つの論理信号(スイッチ制御信号)が論理演算素子としてのNOR回路35aに入力され、そのNOR回路35aの出力信号がMOS側とSMR側とで互いに反転されてゲート駆動IC32a,32bに対して出力される。
In the power
リチウムイオン蓄電池13において電力供給機能の停止(電源失陥)が生じていない正常状態では、2つの論理信号(スイッチ制御信号)は少なくともいずれかがハイであり、NOR回路35aの出力信号がローとなる。この場合、MOS側の出力信号がロー、SMR側の出力信号がハイになる(ただし、異常判定信号=ローの状態)。これに対し、リチウムイオン蓄電池13において電源失陥が生じており、2つの論理信号(スイッチ制御信号)がいずれもローになっていると、NOR回路35aの出力信号がハイになる。この場合、MOS側の出力信号がハイ、SMR側の出力信号がローになる。
In a normal state where the power supply function is not stopped (power failure) in the lithium
電源失陥FS回路35で上記のとおりハイ又はローの信号が出力される場合において、電源失陥FS回路35の出力信号がフェイル相当の信号である場合にのみゲート駆動IC32a,32bで電源失陥FS回路35の出力が反映されるのは、既述の過充電FS回路34と同様である。すなわち、ゲート駆動IC32a,32bでは、NOR回路35aの出力がローの場合には、各制御部41,42からの制御信号が優先されて各スイッチ21,22が駆動される。つまり、通常駆動が実施される。また他方で、NOR回路35aの出力がハイの場合には、電源失陥FS回路35の出力により各スイッチ21,22が駆動される。こうした動きにより、電源失陥異常の発生時において、MOSスイッチ21がオン、SMRスイッチ22がオフとされる。そしてそれに伴い、リチウムイオン蓄電池13の充放電が停止されるとともに、鉛蓄電池12を用いての電気負荷16の駆動等が行われる(鉛蓄電池12の充放電が許可される)。つまり、電源失陥FS回路35によって各スイッチ21,22のフェイルセーフ駆動が実施されることとなる。
When the power
また、マイコン31は、論理回路部である電源失陥FS回路35の動作を監視する機能を有しており、その動作監視機能が付与された構成として、スイッチ監視部81を有している(「監視手段」に相当)。スイッチ監視部81は、電源失陥FS回路35に対して所定のテスト信号を出力するとともに、そのテスト信号を入力した結果として電源失陥FS回路35から出力される出力信号に基づいて、その電源失陥FS回路35の動作信頼性を監視するものである。スイッチ監視部81は、各制御部41,42のダミー制御信号を出力するものであり、監視実施時には、MOS制御部41及びSMR制御部42の各ダミー制御信号としてそれぞれロー信号(リチウムイオン蓄電池13で電源失陥が生じていることを示す電源失陥テスト信号)を出力する。この場合、スイッチ監視部81は、ダミー制御信号(テスト信号)を出力した状態で、電源失陥FS回路35の出力信号を取り込み、その出力信号の論理レベルが正しいか否かを判定する。ここでは特に、MOSスイッチ21側のゲート駆動IC32aに出力される出力信号のみを取り込み、同出力信号の論理レベルがハイ(SMRスイッチ閉鎖の信号)であれば正常であると判定し、ローであれば異常であると判定する。
The
なお、テスト信号は所定条件の成立時に出力され、例えば車両の1走行に1回に出力されるか、又は所定距離の車両走行の都度、出力されるとよい。 Note that the test signal is output when a predetermined condition is satisfied, and may be output, for example, once per vehicle travel or every time the vehicle travels a predetermined distance.
ここでも、図2の構成と同様に、マイコン31と監視IC33とは相互に動作の監視が可能となっており、その相互監視は相互監視部62,74により実施される。具体的には、各相互監視部62,74において、それぞれに宿題回答方式による相互の動作監視を行うようにしており、特に電源失陥FS回路35の論理演算に準じた宿題回答による動作監視を行うようにしている。すなわち、各相互監視部62,74の一方から他方に対して、電源失陥FS回路35の2入力信号として共にロー信号を指定し、その他方において2入力信号に対する出力信号のレベルを回答させる。そして、その回答の正誤結果に基づいて、相互監視の結果を決定する。
Here, similarly to the configuration of FIG. 2, the
また、マイコン31側の相互監視部62には、上述したスイッチ監視部81の監視結果が入力されるようになっている。そのため、相互監視部62では、スイッチ監視部81の監視結果から、電源失陥FS回路35の異常が生じていることを把握できる。そして、相互監視部62において電源失陥FS回路35の異常が把握された場合には、相互監視部62が宿題回答の結果をわざと(意図的に)間違えることにより、異常判定部75から電源失陥FS回路35のNOR回路35aの出力側に対して、フェイル結果の時と同じ論理レベルの信号が出力されるようになっている。つまり、監視IC33側でのフェイルセーフ実施が可能となっている。
Further, the monitoring result of the
ところで、各制御部41,42から出力されるスイッチ制御信号が共にローであることに基づいて電源失陥異常を判定する構成では、車両の電源スイッチ(IGスイッチ)のオフ時などに電源失陥FS回路35が誤動作することが考えられる。そこで本実施形態では、その誤動作を防止すべく、車両が動作状態であることを示す動作確認信号を入力する信号処理部を設け、その動作確認信号の入力状態下で電源失陥FS回路35の動作を有効にすることとしている。
By the way, in the configuration in which the power supply failure abnormality is determined based on the fact that the switch control signals output from the
具体的には、マイコン31は、上位ECUから送られる情報をCAN通信部43を介して入力しその情報に基づいて有効状態か否かを判定する有効判定部82を有している。有効判定部82は、「信号処理部」に相当し、「動作確認信号」として車速信号(車速パルスに基づき算出された車速情報)を入力する。そして、車速信号が入力されている状態下で、電源失陥FS回路35に対して電源失陥の監視を有効状態とするための有効信号を出力する。電源失陥FS回路35は、有効判定部82から出力される有効信号に基づいて有効状態とされ、その有効状態下において各制御部41,42からのスイッチ制御信号に基づいて電源失陥の監視を実施する。この場合、車速があるときは有効状態とされるため、車両走行中においてエンストにつながる可能性のある電源失陥を回避可能にすることができる。
Specifically, the
有効判定部82の有効信号についてより詳しくは、その有効信号は、所定値以上であるPb電圧が使われるようになっている。すなわち、マイコン31には鉛蓄電池12から延びる電圧線が引き込まれており、有効判定部82は、鉛蓄電池12の端子電圧が所定値以上である場合に、電源失陥FS回路35を有効状態とする論理レベルの有効信号を出力する。これにより、フェイルセーフとしてリチウムイオン蓄電池13に代えて鉛蓄電池12が使用される場合において、鉛蓄電池12側の電力保証が可能となる。
More specifically, the valid signal of the
また、電源失陥防止(すなわち電源継続)の観点からすれば、MOSスイッチ21の動作確認を事前に実施しておくことが望ましい。そこで本実施形態では、マイコン31に、「スイッチ動作確認手段」としてのMOS動作確認部83を設けている。具体的には、監視IC33のセル電圧取り込み部71からマイコン31に入力される電流検出結果(ここでは特にMOSスイッチ21側の電流検出結果)がレジスタ66を介してMOS動作確認部83に入力され、MOS動作確認部83では、MOS制御部41によるMOSスイッチ21の制御指令と電流検出結果とに基づいて、MOSスイッチ21が正しく駆動されているかどうかを判定する。この場合、仮にMOSスイッチ21に異常が生じていると判定されると、MOSスイッチ21をオンしてもそれによるフェイルセーフが正しく実施できないとの判定が行われる。そのため、バイパスリレー27(図1参照)の励磁を停止させることでバイパスリレー27を閉状態とし、そのバイパスリレー27を介して鉛蓄電池12と電気負荷16とを導通させるようにしている。
Further, from the viewpoint of preventing power supply failure (that is, continuing power supply), it is desirable to confirm the operation of the
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.
電池ユニットUの制御部30において各スイッチ21,22の切り替え制御の機能や異常監視の機能が具備される場合には、その機能の多様化に伴い、機能安全規格における目標値(ハザードに対する目標故障率)が高くなり、高い安全性が要求されることが考えられる。この点、上記構成では、マイコン31の外付けで論理回路部としての各FS回路34,35を設け、それら各FS回路34,35により、リチウムイオン蓄電池13の機能安全の要求に関する監視を実施するとともに、その監視結果がフェイル結果である場合に各スイッチ21,22に対して所定のフェイルセーフ駆動信号を出力するようにした。この場合、マイコン31とは別の構成要素に、安全性要求に関する監視の機能とその監視結果に基づき実施されるフェイルセーフの機能とを付与することができ、マイコン31における機能安全規格の目標値を下げることが可能となる。つまり、仮に製品として高ASILが課せられたとしても、マイコン31の制御(アプリ演算)自体にはASILに応じた目標故障率は課せられず、マイコン31の設計の難度を下げることが可能となる。
When the
また、安全性要求に関する監視の機能とその監視結果に基づき実施されるフェイルセーフの機能とを論理回路で実現することで、それら各機能の実現手段を、比較的低い故障率を有する電子部品で具現化でき、その点をもっても、機能安全の要求を満たす上で有利な構成となる。その結果、機能安全の要求に応えつつも、設計難度が増加する等の不都合を抑制することができる。 In addition, by realizing the monitoring function related to safety requirements and the fail-safe function implemented based on the monitoring result with a logic circuit, the means for realizing each function can be realized with electronic components having a relatively low failure rate. Even in this respect, this configuration is advantageous in satisfying functional safety requirements. As a result, inconveniences such as an increase in design difficulty can be suppressed while meeting functional safety requirements.
上記構成では、マイコン31において、各スイッチ21,22のオンオフ制御機能を2つの制御部41,42で各々実施することとした。また、過充電異常の判定機能を2つの過充電判定部53,56で各々実施することとした。この場合、各制御部41,42又は各過充電判定部53,56は、相互干渉を伴うことなく各自のアプリ演算を実施するものとなっている。そのため、機能の分割(デコンポジション)によってマイコン31の監視要求レベル(すなわちASILに応じた目標故障率)を下げることができる。
In the above configuration, in the
また、マイコン31において各制御部41,42や各過充電判定部53,56で用いられる各種情報を各々個別に記憶するレジスタについて、それら各レジスタを相互干渉が生じないよう各々独立して設ける構成とした。そのため、かかる構成によっても、機能分割による要求レベルの降下を図ることができる。また、記憶部(レジスタ)に加え、情報入力部についても各々独立して設けることで、より一層の要求レベルの降下を図ることができる。
Further, in the
過充電監視に関して、マイコン31に2つの過充電判定部53,56を設けるとともに、マイコン31外に過充電FS回路34を設ける構成とした。また、過充電FS回路34を、論理演算素子であるOR回路34aを備える論理回路部として構成し、OR回路34aの出力信号に基づいて各スイッチ21,22をフェイルセーフ駆動させるようにした。この場合、マイコン31のアプリ演算から過充電異常に関するフェイルセーフ機能を除外しても、そのフェイルセーフを過充電FS回路34により好適に実施できる。また、リチウムイオン蓄電池13の充放電を停止させ、かつ鉛蓄電池12の充放電を許可することをもってフェイルセーフを実施する構成としたため、リチウムイオン蓄電池13でのガス発生を抑制しつつ、継続的な車両運転を実施できる。
Regarding overcharge monitoring, the
マイコン31に、過充電FS回路34の動作信頼性を監視するスイッチ監視部61を設け、スイッチ監視部61から過充電FS回路34に出力されるダミー出力信号(過充電テスト信号)の応答結果により、過充電FS回路34の動作信頼性を監視する構成とした。かかる構成によれば、過充電FS回路34の動作保証がなされた状態の下、所望のフェイルセーフを実現できる。
The
また、電源失陥監視に関して、マイコン31外に、マイコン31の2つのスイッチ制御信号が所定レベル(本実施形態では共にロー)になっていることを監視する電源失陥FS回路35を設ける構成とした。また、電源失陥FS回路35を、論理演算素子であるNOR回路35aを備える論理回路部として構成し、NOR回路35aの出力信号に基づいて各スイッチ21,22をフェイルセーフ駆動させるようにした。この場合、マイコン31のアプリ演算から電源失陥異常に関するフェイルセーフ機能を除外しても、そのフェイルセーフを電源失陥FS回路35により好適に実施できる。また、リチウムイオン蓄電池13の充放電を停止させ、かつ鉛蓄電池12の充放電を許可することをもってフェイルセーフを実施する構成としたため、リチウムイオン蓄電池13での電源失陥に起因して電気負荷16の駆動が不可になる、といった不都合を抑制でき、継続的な車両運転を実施できる。
Further, regarding power supply failure monitoring, a configuration in which a power supply
マイコン31に、車両が動作状態になっていることを示す車速信号(動作確認信号)を入力する有効判定部82を設け、有効判定部82から出力される有効信号により電源失陥FS回路35での監視を有効状態にする構成とした。これにより、各制御部41,42から出力されるスイッチ制御信号が共にローであることに基づき電源失陥FS回路35で電源失陥異常を判定する構成において、車両のIGスイッチのオフ時などに瞬時的に2つのロー信号が入力されることに起因して電源失陥FS回路35の誤動作が生じる、といった不都合を回避できる。つまり、電源失陥FS回路35における動作信頼性を高めることができる。
The
マイコン31に、電源失陥FS回路35の動作信頼性を監視するスイッチ監視部81を設け、スイッチ監視部81から電源失陥FS回路35に出力されるダミー制御信号(電源失陥テスト信号)の応答結果により、電源失陥FS回路35の動作信頼性を監視する構成とした。かかる構成によれば、電源失陥FS回路35の動作保証がなされた状態の下、所望のフェイルセーフを実現できる。
The
監視IC33が、マイコン31の動作異常があると判定した場合に、過充電FS回路34のOR回路34aの出力側、又は電源失陥FS回路35のNOR回路35aの出力側に対して、フェイル相当の論理レベルの信号(異常判定信号)を出力する構成とした。つまり、各FS回路34,35に対して、マイコン出力信号用の論理演算素子であるOR回路34a又はNOR回路35aを迂回してフェイルセーフ信号を直接出力する構成とした。これにより、マイコン31の動作信頼性が低下している状況下でも、所望とするフェイルセーフを適正に実施できる。
When the
この場合、異常判定信号を、過充電FS回路34のOR回路34aの出力側、又は電源失陥FS回路35のNOR回路35aの出力側に出力する構成であるため、各FS回路34,35でのマイコン入力に関する論理演算とは無関係にフェイルセーフを実施できる。
In this case, since the abnormality determination signal is output to the output side of the
マイコン31と監視IC33との間で、各FS回路34,35における論理演算(特にマイコン出力に基づく論理演算)と同様の宿題回答による動作監視を行うようにした。これにより、各FS回路34,35での論理演算に対する親和性を持たせつつ、相互監視を実施できる。
Operation monitoring is performed between the
電源システム内での異常発生時に、マイコン31と監視IC33との間の相互監視で宿題回答の結果を意図的に間違えさせるようにした。これにより、監視IC33からFS回路34,35への異常判定信号の出力を意図的に生じさせることができる。
When an abnormality occurs in the power supply system, the result of the homework answer is intentionally mistaken by mutual monitoring between the
マイコン31に、フェイルセーフ時の駆動対象となる各スイッチ21,22の動作確認を行う動作確認部65,83を設ける構成とした。これにより、過充電や電源失陥の異常が生じた場合におけるフェイルセーフの動作保証を事前に実施しておくことができる。
The
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、電源システムにおいて切替可能な接点の数(スイッチ部の数)を増やし、それにより蓄電池から電気負荷に対する電力供給態様を変更することとしている。図6には、第2実施形態における電源システムの構成を示す。図6に示す構成は図1の構成の一部を変更したものであり、同様の構成要素については同じ符号を付して説明を簡略する。なお、発電機やスタータモータの図示は省略している。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment. In this embodiment, the number of contacts (number of switch units) that can be switched in the power supply system is increased, thereby changing the power supply mode from the storage battery to the electric load. FIG. 6 shows the configuration of the power supply system in the second embodiment. The configuration shown in FIG. 6 is obtained by changing a part of the configuration of FIG. 1, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is simplified. In addition, illustration of a generator and a starter motor is omitted.
また本実施形態では、定電圧要求電気負荷である複数の電気負荷16が電気負荷16Aと電気負荷16Bとに区別されており、それら各電気負荷16A,16Bに対してそれぞれリチウムイオン蓄電池13からの給電が可能となっている。
In the present embodiment, a plurality of
図6に示す電池ユニットUでは、鉛蓄電池12とリチウムイオン蓄電池13との間に設けられる2つのスイッチ21,22以外に、鉛蓄電池12及びMOSスイッチ21の間の中間点Y1と電気負荷16Bとを繋ぐ電気経路に設けられたスイッチ91と、リチウムイオン蓄電池13及びSMRスイッチ22の間の中間点Y2と電気負荷16Bとを繋ぐ電気経路に設けられたスイッチ92とを有している。各スイッチ91,92は、スイッチ21,22と同様に、制御部30からの制御指令に応じてオンオフされる。この場合、各スイッチ21,22のオンオフに応じて電気負荷16Aに対する電力供給が制御されることに加え、各スイッチ91,92のオンオフに応じて電気負荷16Bに対する電力供給が制御されるようになっている。なお以下の記載では、各スイッチを区別するために、スイッチ21を「P−MOSスイッチ21」、スイッチ22を「P−SMRスイッチ22」、スイッチ91を「S−MOSスイッチ91」、スイッチ92を「S−SMRスイッチ92」とも言う。
In the battery unit U shown in FIG. 6, in addition to the two
S−MOSスイッチ91は、鉛蓄電池12に対してP−MOSスイッチ21に並列に接続され、当該P−MOSスイッチ21を介して電力供給される電気負荷16Aとは異なる別の電気負荷16Bに対して電力供給を可能とする第3スイッチ部に相当する。また、S−SMRスイッチ92は、リチウムイオン蓄電池13に対してP−SMRスイッチ22に並列に接続され、当該P−SMRスイッチ22を介して電力供給される電気負荷16Aとは異なる別の電気負荷16Bに対して電力供給を可能とする第4スイッチ部に相当する。
The S-
制御部30において、マイコン31にはスイッチ21,22,91,92ごとにオンオフ制御のための制御部が設けられており、各制御部から個々のスイッチ用の制御信号が出力される。各スイッチの制御信号は、スイッチごとに設けられる図示しないスイッチ駆動回路に出力され、そのスイッチ駆動回路により各スイッチ21,22,91,92のオンオフが切り替えられる。
In the
ここで、スイッチ21,22用の各制御部では、電気負荷16Aに対して継続的な電力供給を行うべくスイッチ21,22の少なくともいずれかが常にオンになるようスイッチ制御信号を出力し(これは既述のとおり)、スイッチ91,92用の各制御部では、電気負荷16Bに対して継続的な電力供給を行うべくスイッチ91,92の少なくともいずれかが常にオンになるようスイッチ制御信号を出力する。換言すれば、制御態様としては、スイッチ21,22が同時にオフ(開状態)になる態様は存在しておらず、スイッチ91,92が同時にオフ(開状態)になる態様も存在していない。そのため、スイッチ21,22がいずれもオフの場合、又はスイッチ91,92がいずれもオフの場合にはマイコン31において電源切替が不能となる異常(電源失陥異常)が生じている、とみなすことが可能となっている。
Here, each control unit for the
制御部30には、マイコン31からの各スイッチ制御信号に基づいて電源失陥の監視を行い、その監視結果に応じて所定のフェイルセーフを実施する電源失陥FS回路100が設けられている。以下に、電源失陥FS回路100の詳細を説明する。
The
電源失陥FS回路100は、既述の電源失陥FS回路35(図3参照)と同様にマイコン31の外に設けられる論理回路部であり、その具体的な構成を図7に示す。図7に示すように、電源失陥FS回路100は、P−MOSスイッチ21及びP−SMRスイッチ22の制御信号を入力するNOR回路101と、S−MOSスイッチ91及びS−SMRスイッチ92の制御信号を入力するNOR回路102と、各NOR回路101,102の出力信号を入力するOR回路103と、そのOR回路103の出力側に設けられるOR回路104と、分岐出力経路(MOS系/SMR系の分岐経路)の一方に設けられるNOT回路105cとを有している。これら各論理演算素子のうち、NOR回路101,102とOR回路103とがマイコン出力信号用の論理演算素子である。本実施形態では、二方に分岐した分岐出力経路のうち一方(SMR系の側)にNOT回路105が設けられている。
The power supply
上記構成の電源失陥FS回路100では、リチウムイオン蓄電池13において電力供給機能の停止(電源失陥)が生じていない正常状態では、P−MOS/P−SMRの各制御信号の少なくともいずれかがハイであって、かつS−MOS/S−SMRの各制御信号の少なくともいずれかがハイであり、NOR回路101,102の出力信号が共にローとなる。この場合、P−MOSスイッチ21及びS−MOSスイッチ91への各出力信号がロー、P−SMRスイッチ22及びS−SMRスイッチ92への各出力信号がハイになる(ただし、異常判定信号=ローの状態)。
In the power
これに対し、リチウムイオン蓄電池13において電源失陥が生じており、P−MOS/P−SMRの各制御信号が共にロー、又はS−MOS/S−SMRの各制御信号が共にローになっていると、NOR回路101,102の出力信号のいずれかがハイになる。この場合、P−MOSスイッチ21及びS−MOSスイッチ91への各出力信号がハイ、P−SMRスイッチ22及びS−SMRスイッチ92への各出力信号がローになる。これにより、電源失陥異常の発生時において、各MOSスイッチ21,91がオン、各SMRスイッチ22,92がオフとされる。そしてそれに伴い、リチウムイオン蓄電池13の充放電が停止されるとともに、鉛蓄電池12を用いての電気負荷16A,16Bの駆動等が行われる(鉛蓄電池12の充放電が許可される)。つまり、電源失陥FS回路100によって各スイッチ21,22,91,92のフェイルセーフ駆動が実施されることとなる。
On the other hand, a power failure has occurred in the lithium
なお、電源失陥FS回路100の出力信号がフェイル相当の信号である場合にのみスイッチ駆動回路(ゲート駆動IC)で電源失陥FS回路100の出力が反映されるのは、既述の電源失陥FS回路35と同様である。
Note that the output of the power
上記構成によれば、スイッチ21,22の組み合わせ以外に、スイッチ91,92の組み合わせについてもスイッチ制御信号の適否を判定でき、電源失陥異常を監視する上で、構成の多様化を図ることができる。
According to the above configuration, it is possible to determine the suitability of the switch control signal for the combination of the
上記図7の構成では、NOR回路101,102の出力信号のいずれかがハイになる場合に、両方のMOSスイッチ21,91をオンにするとともに、両方のSMRスイッチ22,92をオフにしてフェイルセーフを実施する構成としたが、これを変更してもよい。例えば、NOR回路101,102の出力信号のいずれかがハイになる場合に、スイッチ21,22の組み合わせ、及びスイッチ91,92の組み合わせのうち、NOR回路の出力がハイとなる組み合わせについてのみフェイルセーフを実施する構成としてもよい。つまり、NOR回路101の出力信号がハイになる場合には、スイッチ21,22の組み合わせについてフェイルセーフ(MOS=オン、SMR=オフ)を実施し、逆に、NOR回路102の出力信号がハイになる場合には、スイッチ91,92の組み合わせについてフェイルセーフ(MOS=オン、SMR=オフ)を実施する。
In the configuration of FIG. 7, when either of the output signals of the NOR
(他の実施形態)
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
(Other embodiments)
You may change the said embodiment as follows, for example.
・過充電FS回路34や電源失陥FS回路35の論理回路部を他のECU内部に組み込んで構成することも可能である。この場合、ECUについての開発工数は増えるが、電子部品が削減できるコストメリットが得られる。
A logic circuit unit such as the
・電池制御装置として、鉛蓄電池12とリチウムイオン蓄電池13との両方についての安全性要求の監視を実施するものであってもよい。この場合、論理回路部は、両蓄電池の監視結果に基づき各スイッチ21,22に対してフェイルセーフ駆動信号を出力するものであるとよい。また、鉛蓄電池12のみについて安全性要求の監視を実施するものであってもよい。
-As a battery control apparatus, the safety requirement monitoring about both the
・上記実施形態では、第1蓄電池としての鉛蓄電池12と第2蓄電池としてのリチウムイオン蓄電池13とを用いる構成としたが、その蓄電池の組み合わせは任意である。例えば、両方を鉛蓄電池又はリチウムイオン蓄電池としたり、これらの各蓄電池以外の蓄電池(二次電池)を用いたり、3つ以上の蓄電池を用いたりすることも可能である。3つ以上の蓄電池を用いる場合には、その蓄電池の数に応じてスイッチ部の数(接点の数)を増やすとよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、MOSスイッチ21及びSMRスイッチ22において各々2つずつのMOSFETを用いたが、その数は変更可能であり、MOSFETを各々1つにしたり、MOSFETを各々3つ以上用いたりすることも可能である。この場合、電池ユニットUにおいては、MOSFETの増設にも対応可能なように回路設計がなされているとよい。
In the above embodiment, two MOSFETs are used in each of the
・上記実施形態では、マイコン31における有効判定部82の有効判定に車速信号を用いたが、これ以外に、エンジンの回転信号やアクセル信号、ブレーキ信号等を用いることも可能であり、要は車両が動作状態であることを示す動作確認信号を用いる構成であればよい。
In the above embodiment, the vehicle speed signal is used for the validity determination of the
・安全性要求の監視項目としては、上述したリチウムイオン蓄電池13の過充電、電源失陥以外に、リチウムイオン蓄電池13の低SOCや過昇温が含まれていてもよい。
-As a monitoring item of the safety requirement, in addition to the above-described overcharge of the lithium
・上記第2実施形態のように、スイッチ21,22以外に別のMOSスイッチ(第3スイッチ部)及びSMRスイッチ(第4スイッチ部)を設ける構成において、そのMOS/SMRのスイッチ(第3,第4スイッチ部)を2系統以上で設けてもよい。例えば、定電圧要求電気負荷である複数の電気負荷16を3系統以上に分け、個々にMOS/SMRのスイッチを設けてリチウムイオン蓄電池13からの給電を可能にするとよい。この場合、個々に電源失陥の監視を実施するとよい。
In the configuration in which another MOS switch (third switch unit) and SMR switch (fourth switch unit) are provided in addition to the
11…オルタネータ(充電装置)、12…鉛蓄電池(第1蓄電池)、13…リチウムイオン蓄電池(第2蓄電池)、14〜16…電気負荷、17…給電線(配線部)、21…MOSスイッチ(第1スイッチ部)、22…SMRスイッチ(第2スイッチ部)、30…制御部(電池制御装置)、31…マイコン、34…過充電FS回路(論理回路部)、35…電源失陥FS回路(論理回路部)。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記各スイッチ部の駆動を制御するとともに、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池の少なくとも一方についてあらかじめ定められた安全性要求に関する監視を実施するマイクロコンピュータ(31)と、
前記マイクロコンピュータから前記監視の結果に応じた信号入力が可能であり、前記監視の結果がフェイル結果である場合に前記各スイッチ部に対して所定のフェイルセーフ駆動信号を出力する論理回路部(34,35,100)と、
を備えることを特徴とする電池制御装置。 A first storage battery (12) and a second storage battery (13) connected in parallel to each other, and a first switch section (21) and a second switch provided in series in a wiring section (17) that electrically connects both storage batteries. A switch unit (22), and depending on whether the switch unit is opened or closed, which of the storage batteries is charged by power supply from the charging device (11), and which storage power of each of the storage batteries A battery control device (30) applied to an in-vehicle power supply system that can switch whether the electric load (14 to 16) is driven by
A microcomputer (31) for controlling the driving of each switch unit and for monitoring a predetermined safety requirement for at least one of the first storage battery and the second storage battery ;
A logic circuit unit (34) that can input a signal according to the monitoring result from the microcomputer and outputs a predetermined fail-safe drive signal to each switch unit when the monitoring result is a fail result. , 35, 100),
A battery control device comprising:
前記マイクロコンピュータは、前記複数の論理信号を生成し出力する複数の演算処理手段(41,42,53,56)を有しており、それら複数の演算処理手段が、互いに干渉しないよう個々に独立して演算処理を実施するものとして構成されている請求項1に記載の電池制御装置。 The logic circuit section inputs a plurality of logic signals output from the microcomputer, and outputs a result obtained by performing a logic operation on the input signals by a logic operation element (34a, 35a, etc.),
The microcomputer has a plurality of arithmetic processing means (41, 42, 53, 56) for generating and outputting the plurality of logic signals, and the plurality of arithmetic processing means are individually independent so as not to interfere with each other. The battery control device according to claim 1, wherein the battery control device is configured to perform arithmetic processing.
前記複数の記憶部は、互いに干渉しないよう各々独立して設けられている請求項2に記載の電池制御装置。 The microcomputer has a plurality of storage units (44, 45, 52, 55) for individually storing information used for each of the plurality of arithmetic processing means,
The battery control device according to claim 2, wherein the plurality of storage units are provided independently so as not to interfere with each other.
前記マイクロコンピュータは、前記複数の演算処理手段として、前記第2蓄電池における電池セルごとの端子電圧である単位電圧を入力し、その単位電圧に基づいて過充電判定を実施する第1判定手段(53)と、前記第2蓄電池の総電圧を入力し、その総電圧に基づいて過充電判定を実施する第2判定手段(56)とを有し、
前記論理回路部は、過充電対応用の論理回路部(34)であり、前記各判定手段からそれぞれ過充電判定の結果を示す判定信号を前記論理信号として入力し、それら各判定手段からの前記判定信号の少なくともいずれかが前記第2蓄電池で過充電が生じていることを示す論理信号である場合に、前記各スイッチ部に対して、前記第2蓄電池の充放電を停止させ、かつ前記第1蓄電池の充放電を許可することを可能とする前記フェイルセーフ駆動信号を出力する請求項2又は3に記載の電池制御装置。 The second storage battery is composed of an assembled battery formed by connecting a plurality of battery cells in series,
The microcomputer receives, as the plurality of arithmetic processing means, a unit voltage that is a terminal voltage for each battery cell in the second storage battery, and performs first overcharge determination based on the unit voltage (53). ) And second determination means (56) for inputting the total voltage of the second storage battery and performing overcharge determination based on the total voltage,
The logic circuit unit is a logic circuit unit (34) for overcharge, and inputs a determination signal indicating a result of overcharge determination from each of the determination units as the logic signal, and receives the determination signal from the determination units. When at least one of the determination signals is a logic signal indicating that overcharge has occurred in the second storage battery, the switch unit is made to stop charging and discharging the second storage battery, and the second storage battery The battery control device according to claim 2 or 3, wherein the battery controller outputs the fail-safe drive signal that allows charging / discharging of one storage battery.
前記第1スイッチ部は、前記第1蓄電池での充放電を行わせるためのスイッチ部、前記第2スイッチ部は、前記第2蓄電池での充放電を行わせるためのスイッチ部であり、
前記監視手段は、前記テスト信号として、前記過充電対応用の論理回路部に対して前記第2蓄電池で過充電が生じていることを示す過充電テスト信号を出力するとともに、当該論理回路部において前記過充電テスト信号を入力した結果として、前記第2スイッチ部への出力信号が当該第2スイッチ部を開状態にする信号になっていることを判定することで、前記過充電対応用の論理回路部における動作信頼性を監視するものである請求項4に記載の電池制御装置。 A monitor that outputs a predetermined test signal to the logic circuit unit and monitors operation reliability of the logic circuit unit based on an output signal output from the logic circuit unit as a result of inputting the test signal. Means (61),
The first switch unit is a switch unit for charging / discharging the first storage battery, and the second switch unit is a switch unit for charging / discharging the second storage battery,
The monitoring means outputs, as the test signal, an overcharge test signal indicating that overcharge occurs in the second storage battery to the overcharge-compatible logic circuit unit, and in the logic circuit unit By determining that the output signal to the second switch unit is a signal for opening the second switch unit as a result of inputting the overcharge test signal, the logic for overcharging is provided. The battery control device according to claim 4, wherein the operation reliability in the circuit unit is monitored.
前記マイクロコンピュータは、前記複数の演算処理手段として、前記第1スイッチ部の開閉を制御する第1制御手段(41)と、前記第2スイッチ部の開閉を制御する第2制御手段(42)とを有し、
前記論理回路部は、電源失陥対応用の論理回路部(35)であり、前記各制御手段からそれぞれ各スイッチ部を制御するための制御信号を前記論理信号として入力し、それら各制御手段からの前記制御信号の両方が前記各スイッチ部をいずれも開状態にすることを示す論理信号である場合に、前記各スイッチ部に対して、前記第2蓄電池の充放電を停止させ、かつ前記第1蓄電池の充放電を許可することを可能とする前記フェイルセーフ駆動信号を出力する請求項2乃至5のいずれか1項に記載の電池制御装置。 An on-vehicle power supply system configured to control at least one of the first switch unit and the second switch unit to be closed during charge / discharge operation,
The microcomputer includes, as the plurality of arithmetic processing means, a first control means (41) for controlling opening and closing of the first switch section, and a second control means (42) for controlling opening and closing of the second switch section. Have
The logic circuit unit is a logic circuit unit (35) for dealing with power failure, and receives a control signal for controlling each switch unit from each control unit as the logic signal, and from each control unit When both of the control signals are logic signals indicating that each of the switch units is open, the switch unit is stopped from charging and discharging the second storage battery, and the second The battery control device according to any one of claims 2 to 5, wherein the battery controller outputs the fail-safe drive signal that allows charging / discharging of one storage battery.
前記電源失陥対応用の論理回路部は、前記信号処理部に前記動作確認信号が入力されている場合に当該信号処理部から出力される有効信号により有効状態とされ、その有効状態下において前記各制御手段からの制御信号に基づいて前記各スイッチ部の開閉を切り替えるものである請求項6に記載の電池制御装置。 A signal processing unit (82) for inputting an operation confirmation signal indicating that the vehicle on which the in-vehicle power supply system is mounted is in an operating state;
The logic circuit unit for dealing with power supply failure is enabled by an effective signal output from the signal processing unit when the operation confirmation signal is input to the signal processing unit. The battery control device according to claim 6, wherein the switching of the switch units is switched based on a control signal from each control means.
前記第1スイッチ部は、前記第1蓄電池での充放電を行わせるためのスイッチ部、前記第2スイッチ部は、前記第2蓄電池での充放電を行わせるためのスイッチ部であり、
前記監視手段は、前記テスト信号として、前記電源失陥対応用の論理回路部に対して前記第2蓄電池で電源失陥が生じていることを示す電源失陥テスト信号を出力するとともに、当該論理回路部において前記電源失陥テスト信号を入力した結果として、前記第1スイッチ部への出力信号が当該第1スイッチ部を閉状態にする信号になっていることを判定することで、前記電源失陥対応用の論理回路部における動作信頼性を監視するものである請求項6乃至8のいずれか1項に記載の電池制御装置。 A monitor that outputs a predetermined test signal to the logic circuit unit and monitors operation reliability of the logic circuit unit based on an output signal output from the logic circuit unit as a result of inputting the test signal. Means (81),
The first switch unit is a switch unit for charging / discharging the first storage battery, and the second switch unit is a switch unit for charging / discharging the second storage battery,
The monitoring means outputs, as the test signal, a power supply failure test signal indicating that a power supply failure has occurred in the second storage battery to the logic circuit unit for dealing with power supply failure. As a result of inputting the power failure test signal in the circuit unit, it is determined that the output signal to the first switch unit is a signal for closing the first switch unit. The battery control device according to any one of claims 6 to 8, wherein the operation reliability in the logic circuit unit for dealing with a fault is monitored.
前記第2蓄電池に対して前記第2スイッチ部に並列に接続され、当該第2スイッチ部を介して電力供給される前記電気負荷(16A)とは異なる別の電気負荷(16B)に対して電力供給を可能とする第4スイッチ部(92)と、
を有する車載電源システムに適用され、
前記論理回路部は、前記第3スイッチ部及び前記第4スイッチ部に対するスイッチ制御信号の両方が当該各スイッチ部をいずれも開状態にすることを示す論理信号である場合に、これら各スイッチ部に対して、前記第2蓄電池からの電力供給を停止させ、かつ前記第1蓄電池からの電力供給を許可することを可能とするフェイルセーフ駆動信号を出力する請求項6乃至9のいずれか1項に記載の電池制御装置。 Electric power is supplied to another electric load (16B) different from the electric load (16A) connected in parallel to the first switch unit with respect to the first storage battery and supplied with electric power via the first switch unit. A third switch part (91) enabling supply;
The second storage battery is connected in parallel to the second switch unit, and the power is supplied to another electric load (16B) different from the electric load (16A) supplied with power through the second switch unit. A fourth switch part (92) enabling supply;
Applied to in-vehicle power supply system having
The logic circuit unit is configured so that both the switch control signals for the third switch unit and the fourth switch unit are logic signals indicating that each of the switch units is open. On the other hand, the power supply from the second storage battery is stopped, and a fail-safe drive signal that enables the power supply from the first storage battery is output. The battery control apparatus described.
前記マイコン監視部は、前記マイクロコンピュータの動作異常があると判定された場合に、前記論理回路部における前記論理演算素子の出力側に対して、前記論理回路部において前記監視結果がフェイル結果であると判断される場合と同じ論理レベルの信号を出力するものである請求項2乃至10のいずれか1項に記載の電池制御装置。 A microcomputer monitoring unit (33) that is externally attached to the microcomputer and monitors operation abnormality of the microcomputer,
When the microcomputer monitoring unit determines that there is an abnormal operation of the microcomputer, the monitoring result in the logic circuit unit is a fail result for the output side of the logic operation element in the logic circuit unit. The battery control device according to any one of claims 2 to 10, wherein the battery control device outputs a signal having the same logic level as that in the case of being judged.
前記回路基板における電源喪失が生じた場合に、前記第1スイッチ部が閉鎖、前記第2スイッチ部が開放の状態になるように回路設計がなされている請求項1乃至15のいずれか1項に記載の電池制御装置。 The microcomputer, the logic circuit unit, and the switch units are mounted on the same circuit board (K).
16. The circuit design according to any one of claims 1 to 15, wherein the circuit design is made so that the first switch part is closed and the second switch part is opened when a power supply loss occurs in the circuit board. The battery control apparatus described.
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