JP7099376B2 - Electronic control device for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、車両用電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control device for a vehicle.
一般に、イグニッションスイッチなどの電源スイッチは、電源の通電・非通電を切り替えるために重要なスイッチである。このため、車両内の電子制御装置は、電源スイッチのオン固着故障診断を実施している。 In general, a power switch such as an ignition switch is an important switch for switching between energization and de-energization of a power source. Therefore, the electronic control device in the vehicle carries out the on-stick failure diagnosis of the power switch.
電源スイッチのオン固着を検出するため、電源スイッチの下流側に電圧検出部を構成することが一般的である。この場合、電子制御装置は、電源スイッチをオフした時に、電圧検出部の検出電圧がグランド電圧になっていれば正常であると判定し、それ以外の場合には異常であると判定する。 In order to detect the on-sticking of the power switch, it is common to configure a voltage detection unit on the downstream side of the power switch. In this case, the electronic control device determines that it is normal if the detection voltage of the voltage detection unit is the ground voltage when the power switch is turned off, and determines that it is abnormal in other cases.
しかし、電源スイッチの下流側に流れる電流量が少ない場合、電源スイッチをオフした後でも、電源スイッチの下流側の電圧は電源スイッチがオンした時の電圧が維持されてしまう。 However, when the amount of current flowing downstream of the power switch is small, the voltage on the downstream side of the power switch is maintained at the voltage when the power switch is turned on even after the power switch is turned off.
これは、通常、車両用電子制御装置にはノイズ対策等を目的としてフィルタ回路を設けており、このフィルタ回路にコンデンサが実装されているためである。すなわちコンデンサが電圧を保持しているときには電圧検出部の検出電圧も電源電圧と同等レベルに検出してしまうことがある。このため、何らかの方法を用いて電源スイッチの下流側の電圧をグランド電圧に制御しなければならない。 This is because the electronic control device for vehicles is usually provided with a filter circuit for the purpose of noise suppression and the like, and a capacitor is mounted on the filter circuit. That is, when the capacitor holds the voltage, the detection voltage of the voltage detection unit may be detected at the same level as the power supply voltage. Therefore, the voltage on the downstream side of the power switch must be controlled to the ground voltage by some method.
この問題を解決するため、特許文献１記載の技術では、電源スイッチをオフにした時に電源スイッチの下流側の負荷を動作させ、電源スイッチの下流のコンデンサに充電された電荷を素早く放電させることで電圧を低下させる。これにより、電源スイッチのオン固着判定を開始するまでの時間を短くしている。
In order to solve this problem, in the technique described in
特許文献１記載の手法を採用すると、コンデンサに蓄積された電荷を放電するため負荷駆動回路を使用することになるため、意図せず負荷を動作させてしまう可能性がある。仮に、負荷が動作しないようにＰＷＭ制御等によるパルス制御方法を用いて通電電流量を減少させると、電源スイッチのオン固着判定を開始するまでの時間が延びてしまい、オン固着判定自体の時間も要してしまうことになり好ましくない。
If the method described in
本発明は、オン固着判定の時間を短縮できるようにした車両用電子制御装置を提供することにある。 The present invention is to provide an electronic control device for a vehicle capable of shortening the time for determining on-sticking.
請求項１記載の発明は、バッテリの出力と当該バッテリとは異なる電圧により発電してバッテリを充電可能な発電機の出力とを電気的に共通接続した電源供給経路（５）を通じて電源を入力する車両用電子制御装置を対象としている。請求項１記載の発明によれば、次のように作用する。
According to the first aspect of the present invention, power is input through a power supply path (5) in which the output of the battery and the output of a generator capable of generating electricity with a voltage different from the battery and charging the battery are electrically connected in common. It is intended for electronic control devices for vehicles. According to the invention of
電源スイッチ（６；５０６）は、電源供給経路（５）を通じて入力される電源を下流に通断電可能にする。第１電圧検出部（１２、８ｂ）は、電源スイッチの上流の電圧を検出する。フィルタ回路（１１）は、電源スイッチの下流に設けられ電源スイッチの下流の電圧を保持するフィルタコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）を備える。第２電圧検出部（１３、８ｂ）は、電源スイッチの下流に設けられたフィルタコンデンサの電圧を検出する。 The power switch (6; 506) enables the power input through the power supply path (5) to be connected and disconnected downstream. The first voltage detection unit (12, 8b) detects the voltage upstream of the power switch. The filter circuit (11) includes filter capacitors (C1 and C2) provided downstream of the power switch and holding a voltage downstream of the power switch. The second voltage detection unit (13, 8b) detects the voltage of the filter capacitor provided downstream of the power switch.
スイッチ制御部は電源スイッチをオン・オフに制御可能にする。オン固着判定部は、電源スイッチのオン固着を判定する。スイッチ制御部が、電源スイッチをオンからオフに制御した状態において、オン固着判定部は、第１及び第２電圧検出部により検出される電源スイッチの上流及び下流間の電圧差が、充電部の充電機能の変化に応じて変動するか否かにより電源スイッチのオン固着を判定する。 The switch control unit makes it possible to control the power switch on and off. The on sticking determination unit determines on sticking of the power switch. In the state where the switch control unit controls the power switch from on to off, in the on-stick determination unit, the voltage difference between the upstream and downstream of the power switch detected by the first and second voltage detection units is the voltage difference of the charging unit. It is determined whether the power switch is on or stuck depending on whether or not it fluctuates according to a change in the charging function.
スイッチ制御部が、電源スイッチをオンからオフに制御したときには、電源スイッチの下流のフィルタコンデンサには電源スイッチのオン時の電荷が保持される。充電部の充電機能が変化すると、バッテリの出力電圧が変動出力される。 When the switch control unit controls the power switch from on to off, the filter capacitor downstream of the power switch holds the charge when the power switch is turned on. When the charging function of the charging unit changes, the output voltage of the battery is fluctuated.
このため、スイッチ制御部が電源スイッチをオフしたときに当該電源スイッチが正常にオフ状態を保持していれば、電源スイッチの上流と下流の電圧は異なるようになり、逆に電源スイッチがオン固着されていれば、フィルタコンデンサの電荷はバッテリ側に通電され電源スイッチの上流と下流の電圧が一致するようになる。オン固着判定部は、この電圧差を検出することでオン固着判定できる。オン固着判定部は、フィルタコンデンサに保持された電荷を放電することなくオン固着判定できるようになり、オン固着判定までの時間を極力短縮できる。 Therefore, if the power switch is normally kept off when the switch control unit turns off the power switch, the voltages upstream and downstream of the power switch will be different, and conversely, the power switch will be stuck on. If so, the charge of the filter capacitor is energized on the battery side, and the voltages upstream and downstream of the power switch are matched. The on-stick determination unit can determine on-stick by detecting this voltage difference. The on-stick determination unit can perform on-stick determination without discharging the electric charge held in the filter capacitor, and the time until on-stick determination can be shortened as much as possible.
以下、車両用電子制御装置の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。各実施形態について同一処理を実施する構成には同一符号を付し、後述の実施形態では必要に応じて説明を省略することがある。 Hereinafter, some embodiments of the electronic control device for vehicles will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are given to the configurations in which the same processing is performed for each embodiment, and the description may be omitted in the embodiments described later as necessary.
（第１実施形態）
図１から図４は、第１実施形態の説明図を示している。図１に示すように、車両１内にはバッテリ２及び発電機３が搭載されており、バッテリ２及び発電機３は車両用電子制御装置４（以下、電子制御装置と称す）に接続されている。充電部としての発電機３は、例えばオルタネータによるものでエンジンの動力を利用して発電し、通常のバッテリ２の出力電圧ＶＢ２（例えば、１２Ｖ）よりも大きな電圧ＶＢ１（例えば、１４Ｖ）によりバッテリ２を充電する。
(First Embodiment)
1 to 4 show explanatory views of the first embodiment. As shown in FIG. 1, a
電子制御装置４は、バッテリ２の出力及び発電機３の出力を電気的に共通接続した電源供給経路５を通じて電源を入力し、電源スイッチ６及び電源回路７を通じて電源を内部に供給する。電子制御装置４は、マイコン８、負荷駆動回路９、電源スイッチ駆動回路１０、フィルタ回路１１、上流側の第１電圧検出部１２、及び、下流側の第２電圧検出部１３を備え、通常は負荷１４を駆動するように構成される。
The
電源回路７は、バッテリ２の出力及び発電機３の出力の共通の電源供給経路５を直接入力接続し、当該入力される電源を用いて動作用電源を生成し、マイコン８等の内部回路に電源供給する。マイコン８は、内蔵の通信部８ａにより発電機３との間で通信可能になっており発電機３の発電機能を制御可能になっている。この場合、マイコン８は発電機３をフルに稼働状態にしたり完全な停止状態にしたり、発電機３の出力電圧を適宜調整可能に構成されている。
The
負荷駆動回路９は、例えば３相ブリッジ接続されたＭＯＳＦＥＴを用いて構成され、負荷１４を駆動可能に構成されており、マイコン８は、負荷駆動回路９の動作を制御可能になっている。電源スイッチ６は、マイコン８の制御に基づいて電源供給経路５を通じて入力される電源をその下流のフィルタ回路１１を通じて負荷駆動回路９に通断電可能にしている。第１電圧検出部１２は、バッテリ２及び発電機３の共通出力電圧である電源供給経路５の電圧Ｖｕを分圧し、電源スイッチ６の上流側のノードにて検出する。
The
電源スイッチ６の下流にはフィルタ回路１１が接続されている。フィルタ回路１１は、例えばコイルＬ１及びフィルタコンデンサＣ１、Ｃ２を図示形態に接続したＬＣローパスフィルタにより構成され、フィルタコンデンサＣ１、Ｃ２は、電源スイッチ６の下流の電圧Ｖｄを保持する。第２電圧検出部１３は電源スイッチ６の下流の電圧Ｖｄを検出するように構成され、フィルタ回路１１のフィルタコンデンサＣ２の電圧Ｖｄを検出する。
A
マイコン８は、電源スイッチ駆動回路１０を用いて電源スイッチ６をオン・オフに制御可能にするスイッチ制御部として機能する。またマイコン８は、第１電圧検出部１２の検出電圧及び第２電圧検出部１３の検出電圧を電圧検出部８ｂに入力し、電圧検出部８ｂの検出電圧に基づいて、電源スイッチ６がオン固着されているか否かを判定可能に構成されるオン固着判定部として機能する。マイコン８は、通信部８ａにより発電機３と通信可能に構成され、発電機３の発電機能（充電機能相当）を制御する充電制御部として機能する。
The
前記の基本的構成に関する特徴的な作用を説明する。
マイコン８は、電源スイッチ６がオン固着しているか否かを検出する際に、まず図２のＳ１において電源スイッチ駆動回路１０による電源スイッチ駆動指令がＯＮであるか否かを判定する。マイコン８は、Ｓ１を満たしていることを条件として、バッテリ２の電圧Ｖｕを電圧検出部８ｂにより確認し、Ｓ２において電圧Ｖｕが一定以上であるか否かを判定する。マイコン８は、Ｓ２を満たしていることを条件として、バッテリ２の電圧Ｖｕが一定以上であれば、Ｓ３において発電機３が稼働中であるか否かを判定する。マイコン８は、これらのＳ１～Ｓ３の判定条件を満たしていることを条件として、Ｓ４以降の実質的なオン・オフ固着検出処理を実行する。
The characteristic action of the above basic configuration will be described.
When the
このとき、図３のタイミングｔ０に示すように、発電機３が稼働しており電圧ＶＢ１を出力していれば、発電機３の出力電圧ＶＢ１がバッテリ２に印加されているため、バッテリ２の出力も電圧ＶＢ１となる。また、電源スイッチ６が、正常にオン動作していれば、電源スイッチ６の上流、下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄもまたバッテリ２の出力電圧ＶＢ１と同じとなる。
At this time, as shown in the timing t0 of FIG. 3, if the
マイコン８は、電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄを電圧検出部８ｂにより検出し、Ｓ４においてこれらの電圧Ｖｕ、Ｖｄの電圧差の有無を判定する。以下の後述実施形態の説明でも同様であるが、電圧Ｖｕ、Ｖｄの電圧差の有無は、所定のマージンを見込んで判定すると良い。このとき、発電機３が標準的に発電したときの出力電圧ＶＢ１（例えば≒１４Ｖ）と、バッテリ２が標準的に出力する出力電圧ＶＢ２（例えば≒１２Ｖ）との電圧差が、例えば所定値（例えば２Ｖ）であるならば、この所定値の上下数～数十％の範囲で電圧差を生じているか否かを判定すると良い。
The
マイコン８は、Ｓ４において電圧差ありと判定すると、電源スイッチ６をオン制御しているにも拘わらず、電源スイッチ６の上流と下流とで電圧差を生じているため、電源スイッチ６がオフ固着していると判断できる。これによりマイコン８は、Ｓ９においてオフ固着している旨をユーザ通知することになる。オフ固着検出後の処理は、ユーザ通知することに限られず、様々な制御処理を行っても良い。
When the
他方、マイコン８は、Ｓ４において電圧差なしと判定すると、Ｓ５において電源スイッチ駆動指令をＯＦＦにすることで、電源スイッチ駆動回路１０を通じて電源スイッチ６をオフ駆動する。すると、電源スイッチ６が正常動作していれば、電源スイッチ６の上流と下流とは電気的に遮断される。
発電機３が稼働中に、マイコン８が電源スイッチ駆動回路１０により電源スイッチ６をオフ駆動すると、図３のタイミングｔ１に示すように、電源スイッチ６が正常動作していれば、電源スイッチ６の上流の電圧Ｖｕは、発電機３の出力電圧ＶＢ１のまま維持される。
On the other hand, when the
When the
電源スイッチ６の下流の電圧Ｖｄは、フィルタ回路１１のフィルタコンデンサＣ２に保持された電荷により決定されるが、電源スイッチ６がオフされると共に負荷駆動回路９が動作停止していれば、フィルタコンデンサＣ２の蓄積電荷の放電経路が少ない。このため、図３のタイミングｔ１に示すように、電源スイッチ６のオフ直前の電圧ＶＢ１が保持されることになる。
The voltage Vd downstream of the
またマイコン８は、Ｓ６において通信部８ａを通じて発電機３に停止指令することで発電機３を停止状態にする。図３のタイミングｔ２において発電機３が動作停止すると電源スイッチ６の上流の電圧Ｖｕは、電圧ＶＢ２まで低下するものの、電源スイッチ６の下流の電圧Ｖｄは、電流の通電経路が少ないため電源スイッチ６のオフ直前の電圧ＶＢ１に維持される。
Further, the
その後、再度マイコン８が、Ｓ７において電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄを電圧検出部８ｂにより検出し、Ｓ７においてこれらの直流の電圧差の有無を判定する。このときマイコン８は、Ｓ７において上流の電圧Ｖｕと下流の電圧Ｖｄに所定電圧以上の差（ＶＢ１－ＶＢ２）を確認することで、正常にオフ動作していることを判断できる。図３のタイミングｔ２～ｔ３参照。
After that, the
マイコン８は、電源スイッチ６が正常にオフ動作していると判断した場合、Ｓ８において電源スイッチ駆動回路１０に電源スイッチ駆動指令を再度ＯＮにすることで元の状態に戻す。このとき、電源スイッチ６の上流及び下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの電圧差はなくなる。図３のタイミングｔ３～ｔ４参照。その後、マイコン８が、発電機３に稼働指令することで発電機３が稼働状態になると、バッテリ２の出力電圧は電圧ＶＢ１になると共に、電源スイッチ６の上流及び下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄは共に、電圧ＶＢ１となり初期状態に戻る。図３のタイミングｔ４以降参照。
When the
逆に、マイコン８は、Ｓ７において上流及び下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの電圧差が無いと判断したときには、電源スイッチ６がオン固着していると判断する。図４のタイミングｔ２～ｔ３に示すように、電源スイッチ６がオン固着していると、電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの電圧差がなくなり、電圧ＶＢ２に概ね一致する。
On the contrary, when the
この場合、マイコン８は、Ｓ１０においてブザー、ディスプレイ、ランプ等の報知手段を通じてユーザに通知する。その後、マイコン８は、電源スイッチ駆動指令をＯＮにしたとしても、電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの電圧差はない。図４のタイミングｔ３～ｔ４参照。その後、マイコン８が、発電機３に稼働指令することで発電機３が稼働状態になると、バッテリ２の出力電圧は電圧ＶＢ１になると共に、電源スイッチ６の上流及び下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄも共に電圧ＶＢ１となり、初期状態に戻る。図４のタイミングｔ４以降参照。
In this case, the
マイコン８は、電源スイッチ６のオン・オフ固着検出処理を実行している最中に、外部から負荷駆動要求があったときには、電源スイッチ固着検出処理を途中で打ち切り、負荷駆動回路９を通じて負荷１４を駆動制御すると良い。
When a load drive request is received from the outside while the
本実施形態によれば、マイコン８が、電源スイッチ６をオンからオフに制御した制御状態において、第１電圧検出部１２、第２電圧検出部１３及び電圧検出部８ｂにより検出される電源スイッチ６の上流及び下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの電位差が、発電機３の発電機能を稼働状態から停止状態に切り替えたときに変動するか否かにより、電源スイッチ６のオン固着を判定している。このため、発電機３を稼働状態から停止状態に切り替えたときの電源スイッチ６の上流及び下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの間の電位差を検出して電源スイッチ６のオン固着を判定すればよくなる。この結果、負荷駆動回路９を用いてフィルタコンデンサＣ１、Ｃ２に蓄積された電荷を放電する必要がなくなり、電源スイッチ６のオン固着判定の時間を短縮できるようになる。また、フィルタコンデンサＣ１、Ｃ２の電荷を放電して下流の電圧Ｖｄがグランド電圧に低下するまで、オン固着判定を待機する必要がなくなる。
According to the present embodiment, the
例えば、電子制御装置４がシャットダウンするときに、マイコン８が電源スイッチ６をオフし、このときオン固着判定することになれば、マイコン８がオン固着判定を実行した後に電子制御装置４がシャットダウンすることになる。この場合、無駄な消費電力が増えてしまう。本実施形態では、電子制御装置４をシャットダウンするときに、オン固着判定する必要がなくなり、無駄な消費電力を発生させることがなくなる。
For example, if the
また例えば、負荷駆動回路９を使用することなく、低抵抗値のプルダウン抵抗を用いてフィルタコンデンサＣ１、Ｃ２に蓄積された電荷を放電する方法も考えられる。しかし、この場合、プルダウン抵抗の抵抗値を下げる必要があるため、電源スイッチ６がオン状態のときに通電されてしまい消費電力が上がってしまう。仮に、電源スイッチ６がオン固着していれば、常にプルダウン抵抗に電流が流れてしまうため、バッテリ２が上がってしまうまでの時間が短くなる。プルダウン抵抗の発熱を抑えるため抵抗値を高くすると、逆に消費電流が少なくなるため、電源スイッチ６のオン固着判定を開始するまでの時間がかかってしまう。本実施形態によれば、プルダウン抵抗を用いる必要がなくなり、無駄な消費電力を発生させることがなくなる。また、電源スイッチ６のオン固着を検出するために特別なセンサを必要としないため、検出用に新たな部品を追加しなくても良くなる。
Further, for example, a method of discharging the electric charge accumulated in the filter capacitors C1 and C2 by using a pull-down resistor having a low resistance value without using the
（第２実施形態）
図５から図７は、第２実施形態の説明図を示している。本実施形態では、図５に示すように、マイコン８は、Ｓ１及びＳ２の条件と共に、Ｓ３ａにおいて発電機３が稼働中ではない、すなわち、発電機３が停止状態であることを条件として、Ｓ４以降の実質的なオン・オフ固着検出処理を実行する。
(Second Embodiment)
5 to 7 show explanatory views of the second embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the
図６のタイミングｔ１０に示すように、発電機３が停止状態となっていれば発電機３の出力電圧は０であり、バッテリ２の出力電圧は電圧ＶＢ２となる。また電源スイッチ６が正常にオン動作していれば、図６のタイミングｔ１０にて、電源スイッチ６の上流、下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄもまたバッテリ２の電圧ＶＢ２と同じになる。
As shown at the timing t10 in FIG. 6, if the
マイコン８は、電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄを電圧検出部８ｂにより検出し、Ｓ４においてこれらの直流の電圧差の有無を判定する。マイコン８は、Ｓ４において電圧差ありと判定すると電源スイッチ６がオフ固着していると判断でき、Ｓ９においてオフ固着している旨をユーザ通知する。
The
他方、マイコン８は、Ｓ４において電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの電圧差をなしと判定すると、Ｓ５において電源スイッチ駆動指令をＯＦＦにすることで、電源スイッチ駆動回路１０を通じて電源スイッチ６をオフ駆動する。すると、電源スイッチ６が正常に動作していれば、電源スイッチ６の上流と下流とは電気的に遮断される。
発電機３が停止状態であるときに、マイコン８が電源スイッチ駆動回路１０により電源スイッチ６をオフ駆動したとしても、図６のタイミングｔ１１に示すように、電源スイッチ６の上流及び下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄは、バッテリ２の出力電圧ＶＢ２のまま維持される。
On the other hand, when the
Even if the
またマイコン８は、Ｓ６ａにおいて通信部８ａを通じて発電機３に稼働指令することで発電機３を始動させ稼働状態にする。図６のタイミングｔ１２において発電機３が始動するとバッテリ２の出力電圧及び電源スイッチ６の上流の電圧Ｖｕは電圧ＶＢ１まで上昇する。しかし、電源スイッチ６が正常にオフしていれば、電源スイッチ６の上流と下流とが電気的に遮断されているため、電源スイッチ６の下流の電圧Ｖｄは、電源スイッチ６がオフする直前におけるフィルタコンデンサＣ２の端子間の電圧ＶＢ１に保持される。
Further, the
その後、再度マイコン８が、Ｓ７において電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄを電圧検出部８ｂ、１２、１３により検出し、Ｓ７においてこれらの電圧差の有無を判定する。このとき、マイコン８は、Ｓ７において上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄに所定電圧以上の差（ＶＢ１－ＶＢ２）を確認することで正常にオフしたことを判定できる。図６のタイミングｔ１２～ｔ１３参照。
After that, the
マイコン８は、電源スイッチ６が正常にオフしていると判定した場合、Ｓ８において電源スイッチ駆動回路１０に電源スイッチ駆動指令を再度ＯＮにすることで元の状態に戻す。このとき、電源スイッチ６の上流及び下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差はなくなる。図６のタイミングｔ１３～ｔ１４参照。その後、マイコン８が発電機３に停止指令することで発電機３が停止状態になると、バッテリ２の出力電圧は電圧ＶＢ２に低下する。電源スイッチ６の上流及び下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄも共に電圧ＶＢ２となり初期状態に戻る。図６のタイミングｔ１４以降参照。
When the
逆に、マイコン８は、Ｓ７において上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差が無いときには、電源スイッチ６がオン固着判定していると判断する。図７のタイミングｔ１２～ｔ１３に示すように、電源スイッチ６がオン固着していると、電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差がなくなり、電圧ＶＢ１に概ね一致する。この場合、マイコン８は、Ｓ１０においてブザー、ディスプレイ、ランプ等の報知手段を通じてユーザに通知する。その後、マイコン８は、電源スイッチ駆動指令をＯＮにしたとしても電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差はないままである。図７のタイミングｔ１３～ｔ１４参照。その後、マイコン８が、発電機３に停止指令することで発電機３が停止状態になると、バッテリ２の出力電圧は電圧ＶＢ２に低下すると共に、電源スイッチ６の上流及び下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄも共に電圧ＶＢ２となる。図７のタイミングｔ１４以降参照。
On the contrary, when there is no difference between the upstream and downstream voltages Vu and Vd in S7, the
マイコン８は、電源スイッチ６のオン・オフ固着検出処理を実行している最中に外部から負荷駆動要求があったときには、電源スイッチ６の固着検出処理を途中で打ち切り、負荷駆動回路９を通じて負荷１４を駆動制御すると良い。
When the
本実施形態によれば、マイコン８が、電源スイッチ６をオンからオフに制御した制御状態において、第１電圧検出部１２、第２電圧検出部１３及び電圧検出部８ｂにより検出される電源スイッチ６の上流及び下流間の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差が、発電機３の発電機能を停止状態から稼働状態に切り替えたときに変動するか否かにより電源スイッチ６のオン固着を判定している。このため、マイコン８が、発電機３を停止状態から稼働状態に切り替えたときの電源スイッチ６の上流及び下流間の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差を検出して、電源スイッチ６のオン固着を判定すればよくなり、前述実施形態と同様の作用効果を奏する。
According to the present embodiment, the
（第３実施形態）
図８から図１０は、第３実施形態の説明図を示している。本実施形態では、図８に示すように、マイコン８は、Ｓ１からＳ３の条件を満たしたときにＳ４以降の実質的なオン・オフ固着検出処理を実行する。
(Third Embodiment)
8 to 10 show explanatory views of the third embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the
このとき、図９のタイミングｔ２０に示すように発電機３が稼働していれば、発電機３の出力電圧ＶＢ１がバッテリ２に印加されているため、バッテリ２の出力電圧も電圧ＶＢ１となる。また、電源スイッチ６が正常にオンしていれば、図９のタイミングｔ２０にて、電源スイッチ６の上流、下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄもまた発電機３の出力電圧ＶＢ１と同じとなる。
At this time, if the
本実施形態が、第１実施形態と異なるところは、発電機３がフル稼働状態からＳ６ｂにおいて稼働能力を低下させて発電機３の出力電圧を意図的に電圧ＶＢ３（＜ＶＢ１：例えば１２Ｖ）に低下させているところにある。
The difference between this embodiment and the first embodiment is that the
マイコン８は、図８のＳ４において上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差なしと判定すると、Ｓ５において電源スイッチ駆動指令をＯＦＦにすることで、電源スイッチ駆動回路１０を通じて電源スイッチ６をオフ駆動する。すると、電源スイッチ６が正常に動作していれば、電源スイッチ６の上流と下流とは電気的に遮断される。発電機３がフル稼働状態であるときに、マイコン８が電源スイッチ駆動回路１０により電源スイッチ６をオフ駆動したとしても、図９のタイミングｔ２１に示すように、電源スイッチ６の上流及び下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄは、発電機３の出力電圧ＶＢ１のまま維持される。
When the
この後、マイコン８が、発電機３と通信することでＳ６ｂにおいて発電機３の稼働能力を低下させて発電機３の出力を電圧ＶＢ３（例えば、１２Ｖ）に低下させる。図９のタイミングｔ２２において、発電機３の稼働能力が低下すると、電源スイッチ６の上流側の電圧Ｖｕは、電圧ＶＢ３まで低下するものの、電源スイッチ６の下流の電圧Ｖｄは、電流の通電経路が少ないため、電源スイッチ６のオフ直前の電圧ＶＢ１に維持される。
After that, the
その後、再度マイコン８が、Ｓ７において電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄを電圧検出部１２、１３、８ｂにより検出し、Ｓ７においてこれらの電圧Ｖｕ、Ｖｄの差の有無を判定する。マイコン８は、Ｓ７において上流の電圧Ｖｕと下流の電圧Ｖｄに所定電圧以上の差（ＶＢ１－ＶＢ３）を確認することで正常にオフしたことを判定できる。図９のタイミングｔ２２～ｔ２３参照。
After that, the
逆にマイコン８は、Ｓ７において上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差が無いときには、電源スイッチ６がオン固着判定していると判断する。図１０のタイミングｔ２２～ｔ２３に示すように、電源スイッチ６がオン固着していると、電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差がなくなり、電圧ＶＢ３に概ね一致する。マイコン８は、Ｓ１０においてブザー、ディスプレイ、ランプ等の報知手段を通じてユーザに通知する。
その後、マイコン８は、電源スイッチ駆動指令をＯＮにしたとしても、電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差はない。図１０のタイミングｔ２３～ｔ２４参照。その後、マイコン８が、発電機３に稼働能力の上昇を指令することで発電機３がフル稼働状態になると、バッテリ２の出力電圧は電圧ＶＢ１になると共に電源スイッチ６の上流及び下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄも共に電圧ＶＢ１となり初期状態に戻る。図１０のタイミングｔ２４以降参照。
On the contrary, when there is no difference between the upstream and downstream voltages Vu and Vd in S7, the
After that, even if the power switch drive command is turned on in the
本実施形態によれば、マイコン８が、電源スイッチ６をオンからオフに制御した状態において、第１電圧検出部１２、第２電圧検出部１３及び電圧検出部８ｂにより検出される電源スイッチ６の上流及び下流の間の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差が、発電機３の発電機能の稼働能力を低下させたときに変動するか否かにより電源スイッチ６のオン固着を判定している。このため、発電機３を稼働能力を低下させたときの電源スイッチ６の上流及び下流間の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差を検出して電源スイッチ６のオン固着を判定すればよくなる。これにより、前述実施形態と同様の作用効果を奏する。
According to the present embodiment, the
（第４実施形態）
図１１から図１３は、第４実施形態の説明図を示している。本実施形態では、図１１に示すように、マイコン８は、Ｓ１からＳ３の条件を満たしたときにＳ４以降の実質的なオン・オフ固着検出処理を実行する。
(Fourth Embodiment)
11 to 13 show explanatory views of the fourth embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the
このとき、図１２のタイミングｔ３０に示すように、発電機３が稼働していても発電機３の出力電圧が電圧ＶＢ４（＜ＶＢ１：例えば１２Ｖ）であれば、発電機３の出力電圧ＶＢ４がバッテリ２に印加されることになるため、バッテリ２の出力電圧も電圧ＶＢ４となる。また、電源スイッチ６が、正常にオンしていれば、図１２のタイミングｔ３０にて、電源スイッチ６の上流、下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄもまた発電機３の出力電圧ＶＢ４と同じとなる。
At this time, as shown in the timing t30 of FIG. 12, if the output voltage of the
本実施形態が、第３実施形態と異なるところは、発電機３の出力電圧を電圧ＶＢ４として稼働能力を低下させた状態から、Ｓ６ｃにおいて発電機３の稼働能力を上昇させて発電機３の出力電圧を意図的に電圧ＶＢ１に上昇させているところにある。すなわち、第３実施形態とは逆の手順にて発電機３の稼働能力を変化させることでオン固着検出するところに特徴を備える。
The difference between this embodiment and the third embodiment is that the output voltage of the
マイコン８は、図１１のＳ４において電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差なしと判定すると、Ｓ５において電源スイッチ駆動指令をＯＦＦにすることで、電源スイッチ駆動回路１０を通じて電源スイッチ６をオフ駆動する。すると、電源スイッチ６が、正常に動作していれば、電源スイッチ６の上流と下流とは電気的に遮断される。発電機３がフル稼働状態であるときに、マイコン８が、電源スイッチ駆動回路１０により電源スイッチ６をオフ駆動したとしても、図１２のタイミングｔ３１に示すように、電源スイッチ６の上流及び下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄは、発電機３の出力電圧ＶＢ４のまま維持される。
When the
この後、マイコン８が、発電機３と通信することでＳ６ｃにおいて発電機３の稼働能力を上昇させて発電機３の出力を電圧ＶＢ１に上昇させる。図１２のタイミングｔ３２において、発電機３の稼働能力が上昇すると、電源スイッチ６の上流の電圧Ｖｕは、電圧ＶＢ１まで上昇するものの、電源スイッチ６の下流の電圧Ｖｄは、電流の通電経路が少ないため、電源スイッチ６のオフ直前の電圧ＶＢ４に維持される。
After that, the
その後、再度マイコン８が、Ｓ７において電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄを電圧検出部１２、１３、８ｂにより検出し、Ｓ７においてこれらの電圧Ｖｕ、Ｖｄの差の有無を判定する。マイコン８は、Ｓ７において上流の電圧Ｖｕと下流の電圧Ｖｄに所定電圧以上の差（ＶＢ１－ＶＢ４）を確認することで正常にオフしたことを判定できる。図１２のタイミングｔ３２～ｔ３３参照。
After that, the
逆に、マイコン８は、Ｓ７において電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差が無いときには、電源スイッチ６がオン固着判定していると判断する。図１３のタイミングｔ３２～ｔ３３に示すように、電源スイッチ６がオン固着していると、電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差がなくなり、電圧ＶＢ１に概ね一致する。マイコン８は、Ｓ１０においてブザー、ディスプレイ、ランプ等の報知手段を通じてユーザに通知する。その後、マイコン８は、電源スイッチ駆動指令をＯＮにしたとしても、電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差はないままである。図１３のタイミングｔ３３～ｔ３４参照。その後、マイコン８が、発電機３に稼働能力の下降を指令することで発電機３の稼働能力が低下すると、発電機３の出力電圧は電圧ＶＢ４になると共に電源スイッチ６の上流及び下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄも共に電圧ＶＢ４となり初期状態に戻る。図１３のタイミングｔ３４以降参照。
On the contrary, when there is no difference between the voltages Vu and Vd upstream and downstream of the
本実施形態によれば、マイコン８が、電源スイッチ６をオンからオフに制御した状態において、第１電圧検出部１２、第２電圧検出部１３及び電圧検出部８ｂにより検出される電源スイッチ６の上流及び下流の間の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差が、発電機３の発電機能の稼働能力を上昇させたときに変動するか否かにより電源スイッチ６のオン固着を判定している。このため、マイコン８が、発電機３を稼働能力を上昇させたときの電源スイッチ６の上流及び下流の間の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差を検出して電源スイッチ６のオン固着を判定すればよくなる。これにより、前述実施形態と同様の作用効果を奏する。
According to the present embodiment, the
（第５実施形態）
図１４から図１７は、第４実施形態の説明図を示している。本実施形態では、図１４に示すように、電源スイッチ５０６が２つのＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ，Ｍｄを用いて構成されている。電源スイッチ５０６は、当該電源スイッチ５０６の上流と下流との間に、ボディダイオードＤｕ，Ｄｄをそれぞれドレインソース間に逆並列接続した２つのＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ，Ｍｄをソース共通接続して構成されている。その他の構成は、第１実施形態と同様であるため説明を省略する。ここでは、２つのＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ，Ｍｄをソース共通に接続した形態を示すが、２つのＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ，Ｍｄをドレイン共通に接続して構成しても良いし、２つのＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ、Ｍｄの間に他の部品を設けても良い。
(Fifth Embodiment)
14 to 17 show explanatory views of the fourth embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 14, the
このような回路構成を採用した場合、仮に、電源スイッチ５０６の上側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕがオン固着したときを考慮する。下側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｄが正常にオフ動作可能であったとしても、下側のＭＯＳＦＥＴ＿ＭｄにはボディダイオードＤｄが寄生しているため、バッテリ２又は発電機３が負荷駆動回路９の側へ通電できてしまう。
When such a circuit configuration is adopted, it is considered that the MOSFET_Mu on the upper side of the
例えば、電源スイッチ５０６の上流の電圧Ｖｕが低く、下流の電圧Ｖｄが高い場合、上流と下流との間の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差は維持されるものの、電源スイッチ５０６の上流の電圧Ｖｕが高く、下流の電圧Ｖｄが低い場合、上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差は維持されずボディダイオードＤｄの順方向電圧と同じ電圧になる。そのため、電源スイッチ５０６のオン固着を検出するためには、電源スイッチ５０６の上流の電圧Ｖｕより下流の電圧Ｖｄが低い状態を意図的に生成することが望ましい。
For example, when the upstream voltage Vu of the
逆に、電源スイッチ５０６の下側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｄがオン固着した場合には、前述とは逆の作用を生じるため、電源スイッチ５０６のオン固着を検出するためには、電源スイッチ５０６の上流の電圧Ｖｕより下流の電圧Ｖｄが高い状態を意図的に生成することが望ましい。
On the contrary, when the MOSFET_Md on the lower side of the
そこで、電子制御装置５０４は、ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ、Ｍｄのオン固着検出を個別に実行するため、図１５に示す処理を実行する。図１５には図２に記載の処理と同一処理を実行する処理には同一ステップ番号を付している。ステップＳ１～Ｓ４の説明を省略する。
Therefore, the
マイコン８は、Ｓ５において電源スイッチ駆動指令をオフする。図１６のタイミングｔ４１に示すように、この時点では発電機３は稼働状態であるため、電源スイッチ５０６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄは一致する。その後、マイコン８は、Ｓ６において発電機３の稼働を停止する。そしてマイコン８は、Ｓ７において電源スイッチ５０６の上流と下流に電圧Ｖｕ、Ｖｄの差があるか否かを判定する。
The
電源スイッチ５０６の２つのＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ、Ｍｄが何れもオン固着しておらず、正常に動作していれば、電源スイッチ５０６の上流と下流との間の通電経路は完全に遮断される。このため、図１６のタイミングｔ４２～ｔ４３に示すように、電源スイッチ５０６の上流の電圧Ｖｕは発電機３及びバッテリ２の出力電圧ＶＢ２に一致するが、電源スイッチ６の下流には電流経路がほとんどないため、電圧Ｖｄは電圧ＶＢ１のまま保持される。電源スイッチ６の上流と下流には電圧Ｖｕ、Ｖｄの差があることからマイコン８は正常と判定する。
If neither of the two MOSFETs_Mu and Md of the
しかし例えば、下側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｄがオン固着していれば、図１７のタイミングｔ４２～ｔ４３に示すように、上側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕがたとえオン固着していなかったとしても、当該上側のＭＯＳＦＥＴ＿ＭｕのボディダイオードＤｕを通じて上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄは一致することになる。これにより、図１６及び図１７のタイミングｔ４２～ｔ４３において、下側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｄのオン固着を判定できる。 However, for example, if the lower MOSFET_Md is fixed on, as shown in the timings t42 to t43 in FIG. 17, even if the upper MOSFET_Mu is not fixed on, the body diode Du of the upper MOSFET_Mu is used. The upstream and downstream voltages Vu and Vd will match. Thereby, at the timings t42 to t43 of FIGS. 16 and 17, it is possible to determine the on-sticking of the lower MOSFET_Md.
その後、マイコン８は、Ｓ８において一旦電源スイッチ５０６にオン指令し、Ｓ１１において上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄに差がある場合には、上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差がなくなるまで待機し、Ｓ１２において電源スイッチ５０６をオフ指令する。マイコン８は、Ｓ１３において発電機３を始動させ発電機３の稼働を開始させる。図１６及び図１７のタイミングｔ４３～ｔ４５参照。そして、マイコン８は、Ｓ１４において電源スイッチ５０６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差があるか否かを判定する。
After that, the
電源スイッチ５０６の２つのＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ、Ｍｄが何れもオン固着しておらず正常に動作していれば、電源スイッチ５０６の上流と下流との間の通電経路は完全に遮断される。このため、図１６のタイミングｔ４５～ｔ４６に示すように、電源スイッチ５０６の下流の電圧Ｖｄは、発電機３が始動する前の出力電圧ＶＢ２に一致するが、電源スイッチ５０６の上流の電圧Ｖｕは、発電機３の出力電圧ＶＢ１に変化する。電源スイッチ５０６の上流の電圧Ｖｕと下流の電圧Ｖｄとには差があることから、マイコン８は正常と判定する。この場合、マイコン８は、Ｓ１５において電源スイッチ５０６にオン指令して初期状態に戻す。
If neither of the two MOSFETs_Mu and Md of the
しかし例えば、上側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕがオン固着していれば、図１７のタイミングｔ４５～ｔ４６に示すように、たとえ下側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｄがオン固着していなかったとしても当該下側のＭＯＳＦＥＴ＿ＭｄのボディダイオードＤｄを通じて上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄは一致することになる。これにより、図１６及び図１７のタイミングｔ４５～ｔ４６において、上側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕのオン固着を判定できる。マイコン８は、電源スイッチ５０６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄが一致していれば、Ｓ１０においてオン固着していることをブザー、ディスプレイ、ランプ等を用いてユーザ通知する。
However, for example, if the upper MOSFET_Mu is fixed on, as shown in the timings t45 to t46 in FIG. 17, even if the lower MOSFET_Md is not fixed on, the body diode Dd of the lower MOSFET_Md is used. The upstream and downstream voltages Vu and Vd will match. Thereby, at the timings t45 to t46 of FIGS. 16 and 17, it is possible to determine the on-sticking of the upper MOSFET_Mu. If the voltages Vu and Vd upstream and downstream of the
マイコン８は、これらの一連の電源スイッチ５０６のオン・オフ固着検出処理を実行している最中に外部から負荷駆動要求があったときには、電源スイッチ５０６の固着検出処理を途中で打ち切り、負荷駆動回路９を通じて負荷１４を駆動制御すると良い。
When the
＜本実施形態に係る技術と従来技術との比較＞
ＭＯＳＦＥＴを用いて電源スイッチを構成しようとする場合、逆接保護も兼用するためＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ、Ｍｄを２個用いる必要があるが、例えば下流側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｄが固着していた場合には、従来の方法を用いてオン固着判定を実行すると、電源スイッチ５０６が正常にオフされていると誤判定されてしまう。このとき、バッテリ２が逆接続されていた場合、電源スイッチ５０６の下流の電圧Ｖｄが上流の電圧Ｖｕより高くなると、上側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕに寄生したボディダイオードＤｕを通じて電流が流れることで、電子制御装置５０４が故障してしまう。
<Comparison between the technique according to this embodiment and the conventional technique>
When a power switch is to be configured using a MOSFET, it is necessary to use two MOSFETs_Mu and Md because it also serves as reverse connection protection. For example, if the MOSFET_Md on the downstream side is stuck, the conventional method is used. If the on-stick determination is executed, it is erroneously determined that the
本実施形態によれば、マイコン８は、電源スイッチ５０６をオンからオフに制御した状態において、発電機３の発電機能を停止した状態にて２つのＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ、Ｍｄのうち一方の下側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｄのオン固着を判定する。また、マイコン８は、電源スイッチ５０６をオンからオフに制御した状態において、発電機３の発電機能を稼働した状態にて２つのＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ、Ｍｄのうち他方の上側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕのオン固着を判定している。このため、たとえ電源スイッチ５０６が２つのＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ、Ｍｄを用いて構成されていたとしても、ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ、Ｍｄのオン固着を個別に判定できるようになり、電源スイッチ５０６のオン固着を正確に判定できる。
According to the present embodiment, in the state where the
マイコン８が、電源スイッチ５０６のオン固着を正確に判定できるため、電源スイッチ５０６がオフ制御されていれば、当該電源スイッチ５０６の上流から下流、下流から上流の何れにも非通電状態を保持できる。このため前述したように、たとえバッテリ２が逆接続され電源スイッチ５０６の下流の電圧Ｖｄが上流の電圧Ｖｕより高くなったとしても、下側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｄが正常に通電を遮断するため、電子制御装置５０４は、故障することなく正常動作することになる。
Since the
（第６実施形態）
図１８から図２０は、第６実施形態の説明図を示している。本実施形態では、バッテリ２とサブバッテリ６０２ａを設けると共に、電源スイッチ６、６０６ａを２系統設けた場合について説明する。例えば、車両１がアイドリングストップから再始動するとき、クランキングによるメインのバッテリ２の電力消費が激しく、バッテリ２の出力電圧が低下することで、バッテリ２の供給電力だけでは負荷駆動回路９により負荷１４を駆動することが困難となる場合がある。
(Sixth Embodiment)
18 to 20 show explanatory views of the sixth embodiment. In this embodiment, a case where the
このような場合に備え、図１８に示すように、車両１にはバッテリ２とは別にサブバッテリ６０２ａが設けられている。電子制御装置６０４の内部には、サブバッテリ６０２ａからの第２電源供給経路６０５ａにサブ電源スイッチ６０６ａが設けられている。マイコン８は、電源スイッチ駆動回路１０ａによりサブ電源スイッチ６０６ａをオン・オフ駆動制御可能に構成されている。サブ電源スイッチ６０６ａの下流と電源スイッチ６の下流とは電気的に共通接続されている。
In preparation for such a case, as shown in FIG. 18, the
メインのバッテリ２とサブバッテリ６０２ａとの間には、充電用スイッチ６１５が接続されている。また電子制御装置６０４の内部には、第３電圧検出部６１２ａがサブバッテリ６０２ａの出力電圧を検出するように配置されている。マイコン８は、電圧検出部８ｂを通じて第３電圧検出部６１２ａからサブ電源スイッチ６０６ａの上流の電圧Ｖｕａを検出するように構成されている。
A charging
マイコン８は、バッテリ２の出力だけでは負荷１４を駆動することが困難と判断した場合、メインとなる電源スイッチ６をオフ制御しつつ、サブ電源スイッチ６０６ａをオン制御することで、サブバッテリ６０２ａからの電源供給経路６０５ａに切り替えることで負荷駆動回路９に電源供給して負荷１４を駆動する。
When the
図２０に示すように、タイミングｔ５０の初期状態では、発電機３は稼働状態にあり電圧ＶＢ１を出力している。マイコン８が、メインのバッテリ２の電源供給経路５をサブバッテリ６０２ａの電源供給経路６０５ａに切り替える場合、図１９のＳ２１において発電機３が稼働状態にあることを条件として、Ｓ２２にてメインの電源スイッチ６をオフ制御する。図２０のタイミングｔ５１参照。このときの条件として、電源スイッチ駆動指令がオン状態にあること、バッテリ２の出力電圧が一定以上であることを条件として加入しても良い。発電機３が稼働していれば、電源スイッチ６の上流の電圧Ｖｕは、発電機３の出力電圧ＶＢ１になる。電源スイッチ６が正常にオフされていれば、電源スイッチ６の下流は電荷の通電経路も少ないため、下流の電圧Ｖｄも電源スイッチ６をオフする直前の電圧ＶＢ１にて維持される。
As shown in FIG. 20, in the initial state of the timing t50, the
その後、マイコン８が、Ｓ２３において発電機３を停止指令することで、メインのバッテリ２の出力電圧が低下すると、これに伴い、メインの電源スイッチ６の上流の電圧Ｖｕも低下する。図２０のタイミングｔ５２参照。
After that, when the
マイコン８は、Ｓ２４にて電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄに差があるか否かを判断する。電源スイッチ６が正常に機能していれば、電源スイッチ６の下流の電圧Ｖｄは維持されたままであるため、上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄに差が生じ、マイコン８は、Ｓ２４にてＹＥＳと判断する。図２０のタイミングｔ５２からｔ５３参照。
この結果、マイコン８は、電源スイッチ６が正常にオフできていることを確認でき、その後、Ｓ２５にてサブ電源スイッチ駆動指令をオンすることで、サブ電源スイッチ６０６ａを問題なくオンにできる。
The
As a result, the
なお図示はしていないが、マイコン８は、Ｓ２４にてＮＯと判定し、電源スイッチ６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄに差があると判定した場合には、電源スイッチ６をオン固着判定し、Ｓ２６においてブザー、ディスプレイ、ランプ等を用いてユーザ通知する
Although not shown, the
逆に、マイコン８が、サブバッテリ６０２ａの電源供給経路６０５ａをメインのバッテリ２の電源供給経路５に切り替える場合、まずサブ電源スイッチ６０６ａをオフする。電源スイッチ６の下流の電圧Ｖｄは、サブ電源スイッチ６０６ａをオフする直前電圧にて維持される。サブバッテリ６０２ａの充電用スイッチ６１５をオンすると、サブ電源スイッチ６０６ａの上流の電圧Ｖｕａは、電源スイッチ６の上流の電圧Ｖｕと同等の電圧になる。
On the contrary, when the
発電機３が稼働すると発電機３の出力は電圧ＶＢ１になり、バッテリ２の出力も電圧ＶＢ１になる。充電用スイッチ６１５はオンになっているため、サブバッテリ６０２ａの出力も電圧ＶＢ１になる。このとき、サブ電源スイッチ６０６ａの上流と下流の電圧Ｖｕａ、Ｖｄに差を生じる。マイコン８は、サブ電源スイッチ６０６ａの上流と下流の電圧Ｖｕａ、Ｖｄの差を確認することで、サブ電源スイッチ６０６ａが正常にオフできていると判断でき、その後、メインの電源スイッチ６をオンできる。
When the
＜本実施形態に係る課題の説明＞
本実施形態のように、バッテリ２、６０２ａが２系統設けられており、電源スイッチ６及びサブ電源スイッチ６０６ａを用いて電源供給経路５、６０５ａを切り替える場合、電源スイッチ６がオン固着しているにも拘わらず、サブ電源スイッチ６０６ａをオンに切り替えると、電圧差がある場合、２系統の両バッテリ２、６０２ａが短絡してしまう。このため、２系統の電源スイッチ６、６０６ａを同時にオンしないように素早くオン固着判定しなければならない。
<Explanation of issues related to this embodiment>
As in the present embodiment, two
しかし、従来の方法を用いてオン固着判定すると、判定結果を得るのに時間を要してしまい、電源供給経路５、６０５ａを素早く切り替えることができない。また例えば、フィルタコンデンサＣ１、Ｃ２から電荷を放電した後、マイコン８がオン固着判定すると、電源スイッチ６及びサブ電源スイッチ６０６ａの切替時において、バッテリ２からフィルタ回路１１に突入電流を生じ、バッテリ２の出力電圧Ｖｕが低下してしまう。
However, if the on-stick determination is made using the conventional method, it takes time to obtain the determination result, and the
＜本実施形態のまとめ＞
本実施形態によれば、マイコン８が、電源スイッチ６の上流及び下流間の電圧Ｖｕ、Ｖｄの差が発電機３の発電機能を制御することで変動するか否かにより電源スイッチ６のオン固着を判定した結果、電源スイッチ６がオン固着していないと判定したことを条件としてサブ電源スイッチ６０６ａをオン制御可能にしている。この結果、極力素早くオン固着判定できる。フィルタコンデンサＣ１、Ｃ２には電荷が充電されたままであるため、バッテリ２からフィルタ回路１１に突入電流を生じることもなくなる。
<Summary of this embodiment>
According to the present embodiment, the
（第７実施形態）
図２１から図２４は、第７実施形態の説明図を示している。本実施形態の電子制御装置７０４の電気的構成図を図２１に示す。図２１に示すように、本実施形態の電子制御装置７０４は、第５実施形態に示したように電源スイッチ５０６が２つのＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ、Ｍｄを用いて構成されている。しかも、車両１には、第６実施形態に示したように、バッテリ２及びサブバッテリ６０２ａを２系統備えている。すなわち第７実施形態では第５及び第６実施形態の組合せ形態を説明する。
(7th Embodiment)
21 to 24 show explanatory views of the seventh embodiment. FIG. 21 shows an electrical configuration diagram of the
図２２にフローチャートを示しているが、第５実施形態の説明図１５と同一処理には同一ステップ番号を付して必要に応じて説明を省略する。また、図２３に正常動作時のタイミングチャートを示し、図２４にＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ、Ｍｄのオン固着時のタイミングチャートを示している。これらの図２２、図２３は、それぞれ第５実施形態の説明図１６、図１７に対応したタイミングチャートである。 Although the flowchart is shown in FIG. 22, the same process as in the explanatory view 15 of the fifth embodiment is assigned the same step number, and the description will be omitted as necessary. Further, FIG. 23 shows a timing chart during normal operation, and FIG. 24 shows a timing chart when MOSFET_Mu and Md are fixed on. 22 and 23 are timing charts corresponding to explanatory FIGS. 16 and 17, respectively, of the fifth embodiment.
図１６、図１７のタイミングｔ４０、ｔ４１、ｔ４２、ｔ４３、ｔ４４、ｔ４５、ｔ４６の図示に代えて、図２３、図２４にはそれぞれタイミングｔ６０、ｔ６１、ｔ６２、ｔ６３、ｔ６４、ｔ６５、ｔ６６を付して必要に応じて説明を省略する。 Instead of showing the timings t40, t41, t42, t43, t44, t45, and t46 in FIGS. 16 and 17, timings t60, t61, t62, t63, t64, t65, and t66 are attached to FIGS. 23 and 24, respectively. The explanation will be omitted if necessary.
マイコン８は、Ｓ３からＳ７において発電機３を稼働状態から停止した後、電源スイッチ５０６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄに差があることを条件として、下側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｄがオン固着しておらず正常動作すると判定する。図２３のタイミングｔ６２からｔ６３参照。逆に、マイコン８は、電源スイッチ５０６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄに差がないことを条件として下側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｄがオン固着していると判定する。図２４のタイミングｔ６２からｔ６３参照。
In the
また、マイコン８は、Ｓ８、Ｓ１１、Ｓ１２において電源スイッチ５０６をオンからオフにした状態において、発電機３を始動したときに電源スイッチ５０６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄに差があることを条件として、上側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕがオン固着しておらず正常動作すると判定する。図２３のタイミングｔ６５からｔ６６参照。逆に、マイコン８は、電源スイッチ５０６の上流と下流の電圧Ｖｕ、Ｖｄに差がないことを条件として上側のＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕがオン固着していると判定する。図２４のタイミングｔ６５からｔ６６参照。
Further, the
その後、マイコン８は、これらの条件を満たした場合に、Ｓ３１において発電機３の稼働を停止し、Ｓ３２においてサブ電源スイッチ駆動指令をオンすることでサブ電源スイッチ６０６ａをオン制御する。この結果、第５実施形態や第６実施形態の作用効果と同様の作用効果を奏する。
After that, when these conditions are satisfied, the
（他の実施形態）
本開示は、前述実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形又は拡張が可能である。
前述実施形態においては、フィルタ回路１１はπ型ローパスフィルタを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、フィルタコンデンサＣ１又はＣ２を備えるフィルタ回路であればどのようなフィルタ回路に適用しても良い。
(Other embodiments)
The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications or extensions are possible.
In the above-described embodiment, the
マイコン８が、発電機３の発電機能の稼働状態及び停止状態を制御したり、発電機能の稼働能力を低下、又は、稼働能力を上昇させるようにアクティブに制御し、このときの第１及び第２電圧検出部１２、１３の検出電圧の変動に応じて電源スイッチ６等のオン固着を判定する形態を示したが、これに限定されるものではない。
例えば、車両１がアイドリングストップする時、発電機３が自身で発電機能の稼働状態等を変化させることがある。この場合、発電機３がマイコン８に発電機能を変化させることを示す情報やそのタイミングを事前に通知することで、マイコン８は発電機３による発電機能が変化するタイミングを通信部８ａ（受信部相当）を通じて受信できる。
このような場合、マイコン８が通信部８ａにより発電機３と通信することで発電機３の発電機能を自主的に変化させるタイミングを受信し、発電機３の発電機能が変化するタイミングの前後において、第１及び第２電圧検出部１２、１３により電圧を検出し、発電機３の発電機能が変化したときに電源スイッチ６の上流及び下流の間の電圧差が変動するか否かを判定することで、電源スイッチ６がオン固着しているか否かを判定するようにしても良い。
The
For example, when the
In such a case, the
本発明の「充電部」として発電機３を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車などで用いるＤＣＤＣコンバータによるメインバッテリなどの各種の充電器を用いても良い。マイコン８が、このような充電部の充電機能を制御したり充電機能の変化を検出したときに、第１及び第２電圧検出部１２、１３の検出電圧の変動に基づいて電源スイッチ６がオン固着しているか否かを判定するようにしても良い。
The
電源スイッチ５０６は、ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ、Ｍｄをソース共通又はドレイン共通に接続して構成した形態を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、ＭＯＳＦＥＴ＿ＭｕをフィルタコンデンサＣ１又はＣ２の上流側に配置すると共に、ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｄを負荷駆動回路９のグランド側に接続しても良い。ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ、Ｍｄの間に何らかの直流通電回路を挟んでも良く、したがって、ＭＯＳＦＥＴ＿Ｍｕ、Ｍｄのソース又はドレインを直流的に共通接続して構成されていれば、どのような回路形態を用いても良い。
The
本開示は、前述した実施形態に準拠して記述したが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。 Although the present disclosure has been described in accordance with the embodiments described above, it is understood that the present disclosure is not limited to such embodiments or structures. The present disclosure also includes various variations and variations within a uniform range. In addition, various combinations and forms, as well as other combinations and forms, including one element, more, or less, are within the scope and scope of the present disclosure.
図面中、２はバッテリ、３は発電機（充電部）、４、５０４、６０４、７０４は電子制御装置、５は電源供給経路、８はマイコン（スイッチ制御部、充電制御部、オン固着判定部）、８ａは通信部（受信部）、８ｂは電圧検出部、９は負荷駆動回路、１１はフィルタ回路、Ｃ１、Ｃ２はフィルタコンデンサ、１２は第１電圧検出部、１３は第２電圧検出部、１４は負荷、６０２ａはサブバッテリ、６０５ａは第２電源供給経路、６０６ａはサブ電源スイッチ、Ｍｕ、ＭｄはＭＯＳＦＥＴ、Ｄｕ、Ｄｄはボディダイオード、を示す。 In the drawing, 2 is a battery, 3 is a generator (charging unit), 4, 504, 604, 704 are electronic control devices, 5 is a power supply path, and 8 is a microcomputer (switch control unit, charge control unit, on-stick determination unit). ), 8a is a communication unit (reception unit), 8b is a voltage detection unit, 9 is a load drive circuit, 11 is a filter circuit, C1 and C2 are filter capacitors, 12 is a first voltage detection unit, and 13 is a second voltage detection unit. , 14 is a load, 602a is a sub battery, 605a is a second power supply path, 606a is a sub power switch, Mu and Md are MOSFETs, and Du and Dd are body diodes.
Claims (6)
前記電源供給経路を通じて入力される電源を下流に通断電可能にする電源スイッチ（６；５０６）の上流の電圧を検出する第１電圧検出部（１２、８ｂ）と、
前記電源スイッチの下流に設けられ前記電源スイッチの下流の電圧を保持するフィルタコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）を備えたフィルタ回路（１１）と、
前記電源スイッチの下流に設けられた前記フィルタコンデンサの電圧を検出する第２電圧検出部（１３、８ｂ）と、
前記電源スイッチをオン・オフに制御可能にするスイッチ制御部（８、Ｓ１、Ｓ５、Ｓ８；Ｓ１、Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１２；Ｓ２２；Ｓ１、Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１２、Ｓ１５）と、
前記電源スイッチのオン固着を判定するオン固着判定部（８、Ｓ７；Ｓ７、Ｓ１４；Ｓ２４）と、を備え、
前記スイッチ制御部が前記電源スイッチをオンからオフに制御した制御状態において、
前記オン固着判定部は、前記第１電圧検出部及び前記第２電圧検出部により検出される前記電源スイッチの上流及び下流の間の電圧差が、前記充電部による充電機能の変化に応じて変動するか否かを判定することで前記電源スイッチがオン固着しているか否かを判定する車両用電子制御装置。 An electronic control device for vehicles that inputs power through a power supply path in which the output of a battery and the output of a charging unit (3) capable of charging the battery with a voltage different from that of the battery are electrically connected in common.
A first voltage detection unit (12, 8b) that detects the voltage upstream of the power switch (6; 506) that enables the power input through the power supply path to be transmitted and disconnected downstream.
A filter circuit (11) provided downstream of the power switch and provided with filter capacitors (C1 and C2) for holding the voltage downstream of the power switch.
A second voltage detection unit (13, 8b) for detecting the voltage of the filter capacitor provided downstream of the power switch, and
A switch control unit (8, S1, S5, S8; S1, S5, S8, S12; S22; S1, S5, S8, S12, S15) that can control the power switch on and off.
An on-sticking determination unit (8, S7; S7, S14; S24) for determining on-sticking of the power switch is provided.
In the control state in which the switch control unit controls the power switch from on to off,
In the on-stick determination unit, the voltage difference between the upstream and downstream of the power switch detected by the first voltage detection unit and the second voltage detection unit varies according to the change in the charging function by the charging unit. An electronic control device for a vehicle that determines whether or not the power switch is on and stuck by determining whether or not to perform the operation.
前記オン固着判定部は、前記充電部の充電機能を稼働状態から停止状態、又は、停止状態から稼働状態に切替えたときの前記電源スイッチの上流及び下流の間の前記電圧差が変動するか否かにより前記電源スイッチのオン固着を判定する請求項１記載の車両用電子制御装置。 A charge control unit (8, S3, S6; S3a, S6a; S3, S6, S13; S23) that controls the charging function of the charging unit is provided.
The on-stick determination unit determines whether or not the voltage difference between the upstream and downstream of the power switch when the charging function of the charging unit is switched from the operating state to the stopped state or from the stopped state to the operating state fluctuates. The electronic control device for a vehicle according to claim 1, wherein the power switch is determined to be on and stuck.
前記オン固着判定部は、前記充電部の充電機能の稼働能力を低下、又は、前記稼働能力を上昇させたときの前記電源スイッチの上流及び下流の間の前記電圧差が変動するか否かにより前記電源スイッチのオン固着を判定する請求項１記載の車両用電子制御装置。 A charge control unit (8, S3, S6b; S3, S6c) for controlling the charging function of the charging unit is provided.
The on-stick determination unit determines whether or not the voltage difference between the upstream and downstream of the power switch when the operating capacity of the charging function of the charging unit is reduced or the operating capacity is increased fluctuates. The electronic control device for a vehicle according to claim 1, wherein the on-sticking of the power switch is determined.
前記電源スイッチ（５０６）は、前記上流と前記下流との間に、それぞれドレインソース間にボディダイオード（Ｄｕ、Ｄｄ）を逆並列接続した２つのＭＯＳＦＥＴ（Ｍｕ、Ｍｄ）のドレイン又はソースを直流的に共通接続して構成され、
前記スイッチ制御部が前記電源スイッチをオンからオフに制御した状態において、
前記オン固着判定部は、前記充電制御部により前記充電部の充電機能を停止した状態にて前記２つのＭＯＳＦＥＴのうち一方の前記ＭＯＳＦＥＴのオン固着を判定し、
前記スイッチ制御部が前記電源スイッチをオンからオフに制御した状態において、
前記オン固着判定部は、前記充電制御部により前記充電部の充電機能を稼働した状態にて前記２つのＭＯＳＦＥＴのうち他方の前記ＭＯＳＦＥＴのオン固着を判定する請求項１記載の車両用電子制御装置。 A charge control unit (8, S3, S6; S3a, S6a; S3, S6b; S3, S6c; S3, S6, S13; S23) that controls the charging function of the charging unit is provided.
The power switch (506) connects the drain or source of two MOSFETs (Mu, Md) in which a body diode (Du, Dd) is connected in antiparallel between the drain source between the upstream and the downstream, respectively, in a direct current manner. It is configured with a common connection to
In a state where the switch control unit controls the power switch from on to off,
The on-sticking determination unit determines on-sticking of one of the two MOSFETs in a state where the charging function of the charging unit is stopped by the charge control unit.
In a state where the switch control unit controls the power switch from on to off,
The electronic control device for a vehicle according to claim 1, wherein the on-sticking determination unit determines on-sticking of the other MOSFET of the two MOSFETs in a state where the charging control unit operates the charging function of the charging unit. ..
前記バッテリとは異なるサブバッテリ（６０２ａ）から供給される第２電源供給経路に設けられたサブ電源スイッチ（６０６ａ）の下流と前記電源スイッチの下流とが電気的に共通接続されている場合、
前記オン固着判定部が、前記電源スイッチの上流及び下流の間の前記電圧差が前記充電制御部により前記充電機能を制御することで変動するか否かにより前記電源スイッチのオン固着を判定した結果、前記電源スイッチをオン固着していないと判定したことを条件として前記スイッチ制御部により前記サブ電源スイッチをオン制御可能にする請求項１記載の車両用電子制御装置。 A charge control unit (8, S3, S6; S3a, S6a; S3, S6b; S3, S6c; S3, S6, S13; S23) that controls the charging function of the charging unit is provided.
When the downstream of the sub power switch (606a) provided in the second power supply path supplied from the sub battery (602a) different from the battery and the downstream of the power switch are electrically connected in common.
The result of the on-stick determination unit determining whether the power switch is on-stick depending on whether or not the voltage difference between the upstream and downstream of the power switch fluctuates by controlling the charging function by the charge control unit. The electronic control device for a vehicle according to claim 1, wherein the sub power switch can be turned on and controlled by the switch control unit on condition that it is determined that the power switch is not fixed on.
前記オン固着判定部は、前記受信部により受信したタイミングにおいて前記充電機能が変化したときに前記電源スイッチの上流及び下流の間の電圧差が変動するか否かを判定することで前記電源スイッチがオン固着しているか否かを判定する請求項１記載の車両用電子制御装置。 A receiving unit (8a) for receiving the timing at which the charging function is changed by the charging unit is further provided.
The on-stick determination unit determines whether or not the voltage difference between the upstream and downstream of the power switch fluctuates when the charging function changes at the timing received by the reception unit, so that the power switch can be used. The electronic control device for a vehicle according to claim 1, wherein it is determined whether or not the vehicle is stuck on.
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