JP7006082B2 - Gain switching circuit diagnostic device - Google Patents
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Description
本発明は、プログラマブルゲインアンプのゲインを切り替えるゲイン切替回路が正常であるか否かを診断するゲイン切替回路診断装置に関する。 The present invention relates to a gain switching circuit diagnostic device for diagnosing whether or not a gain switching circuit for switching the gain of a programmable gain amplifier is normal.
既存のゲイン切替回路として、互いに並列接続される複数の抵抗のうちの１つの抵抗に直列接続されるスイッチがオンすることで、プログラマブルゲインアンプのゲインを所定ゲインに切り替えるものがある。 As an existing gain switching circuit, there is one that switches the gain of a programmable gain amplifier to a predetermined gain by turning on a switch connected in series to one of a plurality of resistors connected in parallel to each other.
関連する技術として、例えば、特許文献１～３がある。 As related techniques, for example, there are Patent Documents 1 to 3.
しかしながら、スイッチが故障するなどゲイン切替回路が正常に動作することができなくなると、プログラマブルゲインアンプも正常に動作できなくなるため、ゲイン切替回路が正常であるか否かを診断することが望ましい。 However, if the gain switching circuit cannot operate normally, such as when the switch fails, the programmable gain amplifier also cannot operate normally. Therefore, it is desirable to diagnose whether the gain switching circuit is normal or not.
そこで、本発明の一側面に係る目的は、プログラマブルゲインアンプのゲインを切り替えるゲイン切替回路が正常であるか否かを診断することが可能なゲイン切替回路診断装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a gain switching circuit diagnostic device capable of diagnosing whether or not a gain switching circuit for switching the gain of a programmable gain amplifier is normal.
本発明に係る一つの形態であるゲイン切替回路診断装置は、制御部と、診断部とを備える。
制御部は、シャント抵抗にかかる電圧を増幅するプログラマブルゲインアンプのゲインを所定ゲインに切り替えるためにゲイン切替回路の動作を制御する。
The gain switching circuit diagnostic apparatus according to the present invention includes a control unit and a diagnostic unit.
The control unit controls the operation of the gain switching circuit in order to switch the gain of the programmable gain amplifier that amplifies the voltage applied to the shunt resistor to a predetermined gain.
診断部は、制御部によりプログラマブルゲインアンプのゲインを所定ゲインに切り替えさせているとき、プログラマブルゲインアンプの出力電圧からプログラマブルゲインアンプの基準電圧を減算した値を、プログラマブルゲインアンプの出力電圧により求められる、シャント抵抗に流れる電流で除算した第１の電流感度と、所定ゲインに対応する、予め求められた第２の電流感度とを比較し、その比較結果により、ゲイン切替回路が正常であるか否かを診断する。 When the control unit switches the gain of the programmable gain amplifier to a predetermined gain, the diagnostic unit obtains the value obtained by subtracting the reference voltage of the programmable gain amplifier from the output voltage of the programmable gain amplifier from the output voltage of the programmable gain amplifier. , The first current sensitivity divided by the current flowing through the shunt resistance is compared with the second current sensitivity obtained in advance corresponding to the predetermined gain, and the result of the comparison indicates whether the gain switching circuit is normal or not. To diagnose.
本発明によれば、プログラマブルゲインアンプのゲインを切り替えるゲイン切替回路が正常であるか否かを診断することができる。 According to the present invention, it is possible to diagnose whether or not the gain switching circuit for switching the gain of the programmable gain amplifier is normal.
以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図１は、実施形態のゲイン切替回路診断装置を含む電池パックの一例を示す図である。
図１に示す電池パック１は、例えば、エンジン車やハイブリッド車などの車両Ｖｅに搭載され、電池Ｂと、リレーＲｅと、シャント抵抗Ｒｓと、プログラマブルゲインアンプ２と、ゲイン切替回路３と、パルス放電回路４と、電池制御部５とを備える。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an example of a battery pack including the gain switching circuit diagnostic device of the embodiment.
The battery pack 1 shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle Ve such as an engine vehicle or a hybrid vehicle, and has a battery B, a relay Re, a shunt resistance Rs, a
電池Ｂは、例えば、１つ以上の二次電池（リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、または電気二重層コンデンサなど）により構成される。
リレーＲｅは、例えば、電磁式リレーにより構成され、電池Ｂに直列接続され、電池Ｂと補機Ａｕとの間に接続されている。
The battery B is composed of, for example, one or more secondary batteries (such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or an electric double layer capacitor).
The relay Re is composed of, for example, an electromagnetic relay, is connected in series to the battery B, and is connected between the battery B and the auxiliary machine Au.
シャント抵抗Ｒｓは、電池Ｂに直列接続され、電池Ｂとグランドとの間に接続されている。リレーＲｅが閉状態であるとき、電池Ｂからスタータモータやエアコンディショナーなどの補機Ａｕへ電力が供給されると、電池Ｂが放電する。電池Ｂの放電時、電池Ｂから補機Ａｕへ向う方向の電流がシャント抵抗Ｒｓに流れる。また、リレーＲｅが閉状態であるとき、不図示のオルタネータなどから電池Ｂへ電力が供給されると、電池Ｂが充電する。電池Ｂの充電時、補機Ａｕから電池Ｂへ向う方向の電流がシャント抵抗Ｒｓに流れる。また、シャント抵抗Ｒｓは電池Ｂに流れる電流を計測する電流センサとして使用される。 The shunt resistors Rs are connected in series to the battery B and are connected between the battery B and the ground. When the relay Re is in the closed state and power is supplied from the battery B to the auxiliary equipment Au such as the starter motor and the air conditioner, the battery B is discharged. When the battery B is discharged, a current in the direction from the battery B to the auxiliary device Au flows through the shunt resistor Rs. Further, when the relay Re is in the closed state and power is supplied to the battery B from an alternator or the like (not shown), the battery B is charged. When the battery B is charged, a current in the direction from the auxiliary device Au toward the battery B flows through the shunt resistor Rs. Further, the shunt resistance Rs is used as a current sensor for measuring the current flowing through the battery B.
プログラマブルゲインアンプ２は、例えば、オペアンプにより構成され、シャント抵抗Ｒｓにかかる電圧を所定ゲインで増幅し出力電圧Ｖｏｕｔとして出力端子ＯＵＴから電池制御部５の入力端子ＩＮ１へ出力する。なお、プログラマブルゲインアンプ２は、シャント抵抗Ｒｓに流れる電流が０［Ａ］であるとき、基準電圧Ｖｒｅｆを出力電圧Ｖｏｕｔとして電池制御部５の入力端子ＩＮ１に出力する。また、スイッチＳＷ１～ＳＷ３は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）により構成される。
The
プログラマブルゲインアンプ２のプラス側入力端子＋ＩＮはシャント抵抗Ｒｓの一方端とグランドとの接続点に接続され、プログラマブルゲインアンプ２のマイナス側入力端子－ＩＮはシャント抵抗Ｒｓの他方端と電池Ｂのマイナス端子との接続点に接続されている。また、電源電圧（例えば、５［Ｖ］）は、プログラマブルゲインアンプ２のプラス側電源端子＋Ｖｓ及び電池制御部５の入力端子ＩＮ２に入力されている。また、プログラマブルゲインアンプ２のマイナス側電源端子－Ｖｓにはグランドの電圧（例えば、０［Ｖ］）が入力されている。また、電源電圧（例えば、５［Ｖ］）は、抵抗Ｒ４、Ｒ５により分圧され基準電圧Ｖｒｅｆ（例えば、２．５［Ｖ］）としてプログラマブルゲインアンプ２の基準電圧端子ＲＥＦ及び電池制御部５の入力端子ＩＮ３に入力されている。
The positive input terminal + IN of the
ゲイン切替回路３は、抵抗Ｒ１～Ｒ３と、スイッチＳＷ１～ＳＷ３とを備える。なお、抵抗Ｒ１の抵抗値＞抵抗Ｒ２の抵抗値＞抵抗Ｒ３の抵抗値とする。
抵抗Ｒ１～Ｒ３のそれぞれの一方端は互いに接続されているとともにプログラマブルゲインアンプ２の一方のゲイン調整端子ＲＧに接続されている。抵抗Ｒ１の他方端はスイッチＳＷ１の一方端に接続され、抵抗Ｒ２の他方端はスイッチＳＷ１の一方端に接続され、抵抗Ｒ３の他方端はスイッチＳＷ３の一方端に接続されている。スイッチＳＷ１～ＳＷ３のそれぞれの他方端は互いに接続されているとともにプログラマブルゲインアンプ２の他方のゲイン調整端子ＲＧに接続されている。スイッチＳＷ１の制御端子は電池制御部５の出力端子ＯＵＴ１に接続され、スイッチＳＷ２の制御端子は電池制御部５の出力端子ＯＵＴ２に接続され、スイッチＳＷ３の制御端子は電池制御部５の出力端子ＯＵＴ３に接続されている。
The
One end of each of the resistors R1 to R3 is connected to each other and is connected to one gain adjustment terminal RG of the
パルス放電回路４は、抵抗Ｒ６（第１の抵抗）と、抵抗Ｒ７（第２の抵抗）と、スイッチＳＷ４（スイッチ）とを備える。なお、スイッチＳＷ４は、例えば、ＭＯＳＦＥＴにより構成される。
The
抵抗Ｒ６の一方端はリレーＲｅと補機Ａｕとの接続点に接続され、抵抗Ｒ６の他方端は抵抗Ｒ７の一方端に接続されている。抵抗Ｒ７の他方端はスイッチＳＷ４の一方端に接続され、スイッチＳＷ４の他方端はグランドに接続されている。スイッチＳＷ４の制御端子は電池制御部５の出力端子ＯＵＴ４に接続されている。抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７との接続点は電池制御部５の入力端子ＩＮ４に接続されている。 One end of the resistor R6 is connected to the connection point between the relay Re and the auxiliary machine Au, and the other end of the resistor R6 is connected to one end of the resistor R7. The other end of the resistor R7 is connected to one end of the switch SW4, and the other end of the switch SW4 is connected to the ground. The control terminal of the switch SW4 is connected to the output terminal OUT4 of the battery control unit 5. The connection point between the resistor R6 and the resistor R7 is connected to the input terminal IN4 of the battery control unit 5.
リレーＲｅが閉状態であるとき、スイッチＳＷ４がオフからオンに切り替わると、電池Ｂから抵抗Ｒ６、Ｒ７へ流れる電流分、シャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓが増加するとともに、抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７に流れる電流Ｉｒが増加する。また、シャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓが増加する分、出力電圧Ｖｏｕｔが高くなるとともに、抵抗Ｒ６、Ｒ７に流れる電流Ｉｒが増加する分、抵抗Ｒ７にかかる電圧が高くなる。 When the switch SW4 is switched from off to on when the relay Re is closed, the current Is flowing from the battery B to the resistors R6 and R7 increases by the amount of the current flowing from the battery B to the resistors R6 and R7, and the current Is flows to the resistors R6 and R7. The current Ir increases. Further, the output voltage Vout increases as the current Is flowing through the shunt resistor Rs increases, and the voltage applied to the resistor R7 increases as the current Ir flowing through the resistors R6 and R7 increases.
電池制御部５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）により構成され、制御部５１と、診断部５２とを備える。例えば、ＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、またはプログラマブルなデバイスが不図示の記憶部に記憶されているプログラムを実行することで、制御部５１及び診断部５２が実現される。ゲイン切替回路診断装置は、例えば、制御部５１及び診断部５２を備えて構成される。または、ゲイン切替回路診断装置は、例えば、制御部５１、診断部５２、抵抗Ｒ６、抵抗Ｒ７、及びスイッチＳＷ４を備えて構成される。
The battery control unit 5 is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit), a multi-core CPU, and a programmable device (FPGA (Field Programmable Gate Array), PLD (Programmable Logic Device), etc.), and includes a
制御部５１は、出力端子ＯＵＴ５から出力される制御信号により、リレーＲｅを閉状態または開状態にさせる。例えば、制御部５１は、電池Ｂの電圧が電圧閾値以下になると、または、電池Ｂの充電率（電池Ｂの満充電容量に対する現在の充電容量の比率）が充電率閾値以下になると、リレーＲｅを閉状態から開状態にさせて、電池Ｂから補機Ａｕを切り離す。これにより、電池Ｂが過放電状態になることを防止することができる。
The
また、制御部５１は、後述するように、出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、シャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓを求める。
また、制御部５１は、電流Ｉｓに基づいて、プログラマブルゲインアンプ２のゲインが所定ゲインになるように、出力端子ＯＵＴ１～ＯＵＴ３からそれぞれ出力される制御信号により、スイッチＳＷ１～ＳＷ３のオン、オフを制御する。
Further, as will be described later, the
Further, the
図２は、プログラマブルゲインアンプ２のゲインが所定ゲインである場合にシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓとプログラマブルゲインアンプ２から出力される出力電圧Ｖｏｕｔとの関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the current Is flowing through the shunt resistor Rs and the output voltage Vout output from the
例えば、制御部５１は、電流Ｉｓが第１のレンジに対応する場合、スイッチＳＷ１をオンにするとともにスイッチＳＷ２、ＳＷ３をそれぞれオフにする。すると、プログラマブルゲインアンプ２のゲインは、電流Ｉｓと出力電圧Ｖｏｕｔとの関係が図２に示す実線となるような所定ゲインＧ１に切り替わる。そして、制御部５１は、この状態において、電流Ｉｓと出力電圧Ｖｏｕｔとの関係を使って、出力電圧Ｖｏｕｔに対応する電流をシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓとする。また、制御部５１は、この状態において、出力電圧Ｖｏｕｔから基準電圧Ｖｒｅｆを減算した値を、その出力電圧Ｖｏｕｔにより求められる電流Ｉｓで除算した電流感度（傾き）を、電流感度Ｃｓａとする。
For example, when the current Is corresponds to the first range, the
また、例えば、制御部５１は、電流Ｉｓが第１のレンジよりも小さい第２のレンジに対応する場合、スイッチＳＷ２をオンにするとともにスイッチＳＷ１、ＳＷ３をそれぞれオフにする。すると、プログラマブルゲインアンプ２のゲインは、電流Ｉｓと出力電圧Ｖｏｕｔとの関係が図２に示す破線となるような所定ゲインＧ２に切り替わる。そして、制御部５１は、この状態において、電流Ｉｓと出力電圧Ｖｏｕｔとの関係を使って、出力電圧Ｖｏｕｔに対応する電流をシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓとする。また、制御部５１は、この状態において、出力電圧Ｖｏｕｔから基準電圧Ｖｒｅｆを減算した値を、その出力電圧Ｖｏｕｔにより求められる電流Ｉｓで除算した電流感度（傾き）を、電流感度Ｃｓｂとする。
Further, for example, when the current Is corresponds to the second range smaller than the first range, the
また、例えば、制御部５１は、電流Ｉｓが第２のレンジよりも小さい第３のレンジに対応する場合、スイッチＳＷ３をオンにするとともにスイッチＳＷ１、ＳＷ２をそれぞれオフにする。すると、プログラマブルゲインアンプ２のゲインは、電流Ｉｓと出力電圧Ｖｏｕｔとの関係が図２に示す一点鎖線となるような所定ゲインＧ３に切り替わる。そして、制御部５１は、この状態において、電流Ｉｓと出力電圧Ｖｏｕｔとの関係を使って、出力電圧Ｖｏｕｔに対応する電流をシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓとする。また、制御部５１は、この状態において、出力電圧Ｖｏｕｔから基準電圧Ｖｒｅｆを減算した値を、その出力電圧Ｖｏｕｔにより求められる電流Ｉｓで除算した電流感度（傾き）を、電流感度Ｃｓｃとする。なお、電流感度Ｃｓａ＜電流感度Ｃｓｂ＜電流感度Ｃｓｃとする。
Further, for example, when the current Is corresponds to a third range smaller than the second range, the
すなわち、制御部５１は、シャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓが小さくなるほど、電流感度Ｃｓが大きくなるように、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを切り換える。これにより、出力電圧Ｖｏｕｔから電流Ｉｓを求める際にその電流Ｉｓにノイズが含まれることを抑えることができるため、電流Ｉｓを精度良く求めることができる。
That is, the
また、図１に示す診断部５２は、診断タイミングになると、ゲイン切替回路３が正常であるか否かを診断するための診断処理を実行する。
図３は、診断処理の一例を示すフローチャートである。なお、電池Ｂから補機Ａｕへ電力が供給されているものとする。
Further, the
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the diagnostic process. It is assumed that power is supplied from the battery B to the auxiliary machine Au.
まず、診断部５２は、電源電圧＋Ｖｓが第１の所定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ１）。
診断部５２は、電源電圧＋Ｖｓが第１の所定範囲内でないと判断すると（Ｓ１：Ｎｏ）、今回の診断処理を終了する。
First, the
When the
例えば、電源電圧＋Ｖｓが５．２［Ｖ］であり、第１の所定範囲が４．９～５．１［Ｖ］である場合、診断部５２は、電源電圧＋Ｖｓが第１の所定範囲内でないと判断する。
また、診断部５２は、基準電圧Ｖｒｅｆが第２の所定範囲内でないと判断すると（Ｓ１：Ｙｅｓ、Ｓ２：Ｎｏ）、今回の診断処理を終了する。
For example, when the power supply voltage + Vs is 5.2 [V] and the first predetermined range is 4.9 to 5.1 [V], the
Further, when the
例えば、基準電圧Ｖｒｅｆが２．６０［Ｖ］であり、第２の所定範囲が２．４５～２．５５［Ｖ］である場合、診断部５２は、基準電圧Ｖｒｅｆが第２の所定範囲内でないと判断する。
For example, when the reference voltage Vref is 2.60 [V] and the second predetermined range is 2.45 to 2.55 [V], the
また、診断部５２は、電源電圧＋Ｖｓが第１の所定範囲内であると判断し（Ｓ１：Ｙｅｓ）、かつ、基準電圧Ｖｒｅｆが第２の所定範囲内であると判断すると（Ｓ２：Ｙｅｓ）、スイッチＳＷ４を一定時間オンさせ（Ｓ３）、スイッチＳＷ４がオンすることによりシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓの増加分Ｉｓａと、スイッチＳＷ４がオンすることにより抵抗Ｒ６、Ｒ７に流れる電流Ｉｒの増加分Ｉｒａとが互いに一致するか否かを判断する（Ｓ４）。
Further, the
例えば、電源電圧＋Ｖｓが５．０［Ｖ］であり、第１の所定範囲が４．９～５．１［Ｖ］である場合、診断部５２は、電源電圧＋Ｖｓが第１の所定範囲内であると判断する。
例えば、基準電圧Ｖｒｅｆが２．５０であり、第２の所定範囲が２．４５～２．５５［Ｖ］である場合、診断部５２は、基準電圧Ｖｒｅｆが第２の所定範囲内であると判断する。
For example, when the power supply voltage + Vs is 5.0 [V] and the first predetermined range is 4.9 to 5.1 [V], the
For example, when the reference voltage Vref is 2.50 and the second predetermined range is 2.45 to 2.55 [V], the
例えば、診断部５２は、スイッチＳＷ４をオンさせた後にシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓと、スイッチＳＷ４をオンさせる前にシャント抵抗Ｒｓに流れていた電流Ｉｓとの差を、スイッチＳＷ４がオンすることによりシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓの増加分Ｉｓａとする。
For example, the
例えば、診断部５２は、スイッチＳＷ４をオンさせた後に抵抗Ｒ７にかかる電圧（入力端子ＩＮ４に入力される電圧）を、抵抗Ｒ７の抵抗値で除算した結果を、スイッチＳＷ４がオンすることにより抵抗Ｒ６、Ｒ７に流れる電流Ｉｒの増加分Ｉｒａとする。
For example, the
次に、診断部５２は、増加分Ｉｓａと、増加分Ｉｒａとが互いに一致しないと判断すると（Ｓ４：Ｎｏ）、プログラマブルゲインアンプ２が異常であると診断し（Ｓ５）、今回の診断処理を終了する。
Next, when the
また、診断部５２は、増加分Ｉｓａと、増加分Ｉｒａとが互いに一致すると判断すると（Ｓ４：Ｙｅｓ）、プログラマブルゲインアンプ２が正常であると診断する（Ｓ６）。
次に、診断部５２は、制御部５１によりプログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインに切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１（第１の電流感度）と、所定ゲインに対応する、予め求められた電流感度Ｃｓ２（第２の電流感度）とを比較し、その比較結果が、一致を示す場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）、ゲイン切替回路３が正常であると診断し（Ｓ８）、今回の診断処理を終了する。
Further, when the
Next, the
なお、電流感度Ｃｓ２は、実験やシミュレーションなどにより予め求められているものとする値であり、プログラマブルゲインアンプ２のゲインが所定のゲインで正常に動作しているときに求められる値である。例えば、実験やシミュレーションなどによりプログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ１に切り替え、かつ、プログラマブルゲインアンプ２が所定ゲインＧ１で正常に動作しているときに求めた電流感度Ｃｐａを、所定ゲインＧ１に対応する電流感度Ｃｓ２（第２の電流感度）とする。また、実験やシミュレーションなどによりプログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ２に切り替え、かつ、プログラマブルゲインアンプ２が所定ゲインＧ２で正常に動作しているときに求めた電流感度Ｃｐｂを、所定ゲインＧ２に対応する電流感度Ｃｓ２（第２の電流感度）とする。また、実験やシミュレーションなどによりプログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ３に切り替え、かつ、プログラマブルゲインアンプ２が所定ゲインＧ３で正常に動作しているときに求めた電流感度Ｃｐｃを、所定ゲインＧ３に対応する電流感度Ｃｓ２（第２の電流感度）とする。電流感度Ｃｓ２（第２の電流感度）は、誤差を考慮して所定の幅を持つ値でもよい。
The current sensitivity Cs2 is a value that is assumed to be obtained in advance by an experiment, a simulation, or the like, and is a value that is obtained when the gain of the
図３のＳ７において、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ１に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓａが、所定ゲインＧ１に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐａと同じである場合を想定する。
In S7 of FIG. 3, the current sensitivity Csa as the current sensitivity Cs1 obtained when the gain of the
この場合、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２が一致するため、診断部５２は、比較結果が一致を示すと判断し、ゲイン切替回路３が正常であると診断する。
また、診断部５２は、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２の比較結果が不一致を示す場合（Ｓ７：Ｎｏ）、ゲイン切替回路３が異常であると診断し（Ｓ９）、今回の診断処理を終了する。なお、ゲイン切替回路３の異常としては、例えば、スイッチＳＷ１～ＳＷ３の抵抗値異常や抵抗Ｒ１～Ｒ３の抵抗値異常などが考えられる。
In this case, since the current sensitivity Cs1 and the current sensitivity Cs2 match, the
Further, when the comparison result of the current sensitivity Cs1 and the current sensitivity Cs2 shows a disagreement (S7: No), the
図３のＳ７において、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ１に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓａが、所定ゲインＧ１に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐａと異なる場合を想定する。
In S7 of FIG. 3, the current sensitivity Csa as the current sensitivity Cs1 obtained when the gain of the
この場合、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２が一致しないため、診断部５２は、比較結果が不一致を示すと判断し、ゲイン切替回路３が異常であると診断する。
なお、図３に示すフローチャートにおいて、Ｓ１とＳ２の順番を入れ替えてもよい。
In this case, since the current sensitivity Cs1 and the current sensitivity Cs2 do not match, the
In the flowchart shown in FIG. 3, the order of S1 and S2 may be exchanged.
また、図３に示すフローチャートにおいて、Ｓ１及びＳ２を省略してもよい。このように構成する場合、診断タイミングになると、まず、診断部５２は、Ｓ３を実行する。
また、図３に示すフローチャートにおいて、Ｓ３～Ｓ６を省略してもよい。このように構成する場合、診断部５２は、電源電圧＋Ｖｓが第１の所定範囲内である場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）で、かつ、基準電圧Ｖｒｅｆが第２の所定範囲内である場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、次に、Ｓ７を実行する。
Further, in the flowchart shown in FIG. 3, S1 and S2 may be omitted. In the case of such a configuration, when the diagnosis timing comes, the
Further, in the flowchart shown in FIG. 3, S3 to S6 may be omitted. In the case of such a configuration, the
また、図３に示すフローチャートにおいて、Ｓ１～Ｓ６を省略してもよい。このように構成する場合、診断タイミングになると、まず、診断部５２は、Ｓ７の処理を実行する。
このように、実施形態のゲイン切替回路診断装置では、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインに切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１と、所定ゲインに対応する、予め求められた電流感度Ｃｓ２との比較結果により、ゲイン切替回路３が正常であるか否かを診断することができる。
Further, in the flowchart shown in FIG. 3, S1 to S6 may be omitted. In the case of such a configuration, when the diagnosis timing comes, the
As described above, in the gain switching circuit diagnostic apparatus of the embodiment, the current sensitivity Cs1 obtained when the gain of the
また、実施形態のゲイン切替回路診断装置では、プログラマブルゲインアンプ２の電源電圧が第１の所定範囲内である場合で、かつ、プログラマブルゲインアンプ２の基準電圧が第２の所定範囲内である場合、ゲイン切替回路３が正常であるか否かの診断を行う構成であるため、電源電圧や基準電圧が正常であることを確認してから、ゲイン切替回路３が正常であるか否かを診断することができ、ゲイン切替回路３が正常であるか否かの診断精度を向上させることができる。
Further, in the gain switching circuit diagnostic apparatus of the embodiment, when the power supply voltage of the
また、実施形態のゲイン切替回路診断装置では、スイッチＳＷ４がオンすることによりシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓの増加分Ｉｓａと、スイッチＳＷ４がオンすることにより抵抗Ｒ６、Ｒ７に流れる電流Ｉｒの増加分Ｉｒａとが一致する場合、ゲイン切替回路３が正常であるか否かの診断を行う構成であるため、プログラマブルゲインアンプ２が正常であることを確認してから、ゲイン切替回路３が正常であるか否かを診断することができ、ゲイン切替回路３が正常であるか否かの診断精度をさらに向上させることができる。
Further, in the gain switching circuit diagnostic apparatus of the embodiment, the increase isa of the current Is flowing in the shunt resistance Rs when the switch SW4 is turned on, and the increase of the current Ir flowing in the resistors R6 and R7 when the switch SW4 is turned on. If it matches with Ira, it is configured to diagnose whether or not the
また、実施形態のゲイン切替回路診断装置では、リレーＲｅを開状態にさせることなく、ゲイン切替回路３が正常であるか否かを診断することができるため、電池パック１から補機Ａｕへの電力供給をできるだけ停止させたくない場合に対して特に有効である。
Further, in the gain switching circuit diagnostic device of the embodiment, it is possible to diagnose whether or not the
本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
図４は、診断処理の他の例を示すフローチャートである。なお、電池Ｂから補機Ａｕへ電力が供給されているものとする。また、図４のＳ１～Ｓ６は、図３のＳ１～Ｓ６と同様であるため、その説明を省略する。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and changes can be made without departing from the gist of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing another example of the diagnostic process. It is assumed that power is supplied from the battery B to the auxiliary machine Au. Further, since S1 to S6 in FIG. 4 are the same as S1 to S6 in FIG. 3, the description thereof will be omitted.
診断部５２は、制御部５１によりプログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインに切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１（第１の電流感度）と、所定ゲインに対応する、予め求められた電流感度Ｃｓ２（第２の電流感度）との比較を、所定ゲインＧ１～Ｇ３（複数の所定ゲイン）に対して行い、全ての比較結果が、一致を示す場合（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、ゲイン切替回路３が正常であると診断し（Ｓ１１）、今回の診断処理を終了する。
The
図４のＳ１０において、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ１に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓａが、所定ゲインＧ１に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐａと同じである場合で、かつ、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ２に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓｂが、所定ゲインＧ２に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐｂと同じある場合で、かつ、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ３に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓｃが、所定ゲインＧ３に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐｃと同じである場合を想定する。
In S10 of FIG. 4, the current sensitivity Csa as the current sensitivity Cs1 obtained when the gain of the
この場合、所定ゲインＧ１～Ｇ３に対して、それぞれ、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２が一致するため、診断部５２は、全ての比較結果が一致を示すと判断し、ゲイン切替回路３が正常であると診断する。
In this case, since the current sensitivity Cs1 and the current sensitivity Cs2 match with respect to the predetermined gains G1 to G3, the
また、診断部５２は、全ての比較結果のうちの一部の比較結果が一致を示す場合（Ｓ１０：Ｎｏ、Ｓ１２：Ｙｅｓ）、ゲイン切替回路３が異常であると診断し（Ｓ１３）、今回の診断処理を終了する。
Further, the
図４のＳ１２において、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ１に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓａが、所定ゲインＧ１に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐａと同じである場合で、かつ、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ２に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓｂが、所定ゲインＧ２に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐｂと同じである場合で、かつ、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ３に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓｃが、所定ゲインＧ３に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐｃと異なる場合を想定する。
In S12 of FIG. 4, the current sensitivity Csa as the current sensitivity Cs1 obtained when the gain of the
この場合、所定ゲインＧ１、Ｇ２に対して、それぞれ、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２が一致し、所定ゲインＧ３に対して、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２が一致しないため、診断部５２は、一部の比較結果が一致を示すと判断し、ゲイン切替回路３が異常であると診断する。
In this case, the current sensitivity Cs1 and the current sensitivity Cs2 match with respect to the predetermined gains G1 and G2, respectively, and the current sensitivity Cs1 and the current sensitivity Cs2 do not match with respect to the predetermined gain G3. It is determined that the comparison results of the parts show the same, and it is diagnosed that the
また、診断部５２は、全ての比較結果が不一致を示す場合（Ｓ１０：Ｎｏ、Ｓ１２：Ｎｏ）、シャント抵抗Ｒｓが異常であると診断し（Ｓ１４）、今回の診断処理を終了する。なお、シャント抵抗Ｒｓの異常としては、例えば、シャント抵抗Ｒｓの抵抗値異常などが考えられる。
Further, when all the comparison results show disagreement (S10: No, S12: No), the
図４のＳ１２において、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ１に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓａが、所定ゲインＧ１に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐａと異なる場合で、かつ、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ２に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓｂが、所定ゲインＧ２に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐｂと異なる場合で、かつ、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ３に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓｃが、所定ゲインＧ３に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐｃと異なる場合を想定する。
In S12 of FIG. 4, the current sensitivity Csa as the current sensitivity Cs1 obtained when the gain of the
この場合、所定ゲインＧ１～Ｇ３に対して、それぞれ、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２が一致しないため、診断部５２は、全ての比較結果が不一致を示すと判断し、シャント抵抗Ｒｓが異常であると診断する。
In this case, since the current sensitivity Cs1 and the current sensitivity Cs2 do not match with respect to the predetermined gains G1 to G3, the
このように、実施形態のゲイン切替回路診断装置は、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２との比較を、複数の所定ゲインに対して行い、全ての比較結果が、一致を示す場合、ゲイン切替回路３が正常であると診断を行う構成であるため、ゲイン切替回路３が正常であるか否かの診断精度をさらに向上させることができる。
As described above, the gain switching circuit diagnostic apparatus of the embodiment makes a comparison between the current sensitivity Cs1 and the current sensitivity Cs2 for a plurality of predetermined gains, and when all the comparison results show a match, the
１ 電池パック
２ プログラマブルゲインアンプ
３ ゲイン切替回路
４ パルス放電回路
５ 電池制御部
Ｂ 電池
Ａｕ 補機
Ｒｅ リレー
Ｒｓ シャント抵抗
Ｒ１～Ｒ７ 抵抗
ＳＷ１～ＳＷ４ スイッチ
1
Claims (5)
前記プログラマブルゲインアンプのゲインを所定ゲインに切り替えるために前記ゲイン切替回路の動作を制御する制御部と、
前記制御部により前記プログラマブルゲインアンプのゲインを前記所定ゲインに切り替えさせているとき、前記プログラマブルゲインアンプの出力電圧から前記プログラマブルゲインアンプの基準電圧を減算した値を、前記出力電圧により求められる、前記シャント抵抗に流れる電流で除算した第１の電流感度と、前記所定ゲインに対応する、予め求められた第２の電流感度とを比較し、その比較結果により、前記ゲイン切替回路が正常であるか否かを診断する診断部と、
を備えるゲイン切替回路診断装置。 It is a gain switching circuit diagnostic device that diagnoses whether or not the gain switching circuit that switches the gain of the programmable gain amplifier that amplifies the voltage applied to the shunt resistance is normal.
A control unit that controls the operation of the gain switching circuit in order to switch the gain of the programmable gain amplifier to a predetermined gain.
When the gain of the programmable gain amplifier is switched to the predetermined gain by the control unit, the value obtained by subtracting the reference voltage of the programmable gain amplifier from the output voltage of the programmable gain amplifier is obtained from the output voltage. The first current sensitivity divided by the current flowing through the shunt resistance is compared with the second current sensitivity obtained in advance corresponding to the predetermined gain, and based on the comparison result, is the gain switching circuit normal? A diagnostic unit that diagnoses whether or not
Gain switching circuit diagnostic device.
前記診断部は、前記プログラマブルゲインアンプの電源電圧が第１の所定範囲内であると判断し、かつ、前記プログラマブルゲインアンプの基準電圧が第２の所定範囲内であると判断すると、前記ゲイン切替回路が正常であるか否かの診断を行う
ことを特徴とするゲイン切替回路診断装置。 The gain switching circuit diagnostic apparatus according to claim 1.
When the diagnostic unit determines that the power supply voltage of the programmable gain amplifier is within the first predetermined range and the reference voltage of the programmable gain amplifier is within the second predetermined range, the gain switching is performed. A gain switching circuit diagnostic device characterized by diagnosing whether or not a circuit is normal.
一方端が電池と前記電池から電力が供給される負荷との接続点に接続される第１の抵抗と、
一方端が前記第１の抵抗の他方端と接続される第２の抵抗と、
一方端が前記第２の抵抗の他方端と接続され、他方端がグランドに接続されるスイッチと、
を備え、
前記シャント抵抗は、前記電池と前記グランドとの間に接続され、
前記診断部は、前記スイッチがオンすることにより前記シャント抵抗に流れる電流の増加分と、前記スイッチがオンすることにより前記第１及び第２の抵抗に流れる電流の増加分とが一致する場合、前記ゲイン切替回路が正常であるか否かの診断を行う
ことを特徴とするゲイン切替回路診断装置。 The gain switching circuit diagnostic apparatus according to claim 1 or 2.
A first resistor, one end of which is connected to the connection point between the battery and the load powered by the battery .
A second resistance whose one end is connected to the other end of the first resistance,
A switch in which one end is connected to the other end of the second resistor and the other end is connected to ground.
Equipped with
The shunt resistor is connected between the battery and the ground.
When the diagnostic unit matches the increase in the current flowing through the shunt resistor when the switch is turned on and the increase in the current flowing through the first and second resistors when the switch is turned on. A gain switching circuit diagnostic device for diagnosing whether or not the gain switching circuit is normal.
前記診断部は、前記第１の電流感度と前記第２の電流感度との比較を、複数の前記所定ゲインに対して行い、全ての前記比較結果が一致を示す場合、前記ゲイン切替回路が正常であると診断する
ことを特徴とするゲイン切替回路診断装置。 The gain switching circuit diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3.
The diagnostic unit compares the first current sensitivity with the second current sensitivity for a plurality of the predetermined gains, and when all the comparison results show a match, the gain switching circuit is normal. A gain switching circuit diagnostic device characterized by diagnosing.
前記診断部は、前記第１の電流感度と前記第２の電流感度との比較を、複数の前記所定ゲインに対して行い、全ての前記比較結果のうちの一部の前記比較結果が一致を示す場合、前記ゲイン切替回路が異常であると診断する
ことを特徴とするゲイン切替回路診断装置。 The gain switching circuit diagnostic apparatus according to claim 4 .
The diagnostic unit compares the first current sensitivity with the second current sensitivity for a plurality of the predetermined gains, and some of the comparison results agree with each other. When indicated, a gain switching circuit diagnostic apparatus characterized in that the gain switching circuit is diagnosed as abnormal.
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