WO2022137705A1 - 電圧検知回路 - Google Patents

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input
buffer
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俊成 手塚
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Hitachi Astemo Ltd
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass

Definitions

  • the present invention relates to a voltage detection circuit.
  • the DC power supplied from the high-voltage battery is converted into AC power by an inverter, output to the AC motor for driving, and the motor is driven to rotate. It is equipped with an electric system to make it.
  • a voltage detection circuit that detects the voltage of a high voltage battery is widely used.
  • the voltage information of the high-voltage battery detected by the voltage detection circuit is used for charge control of the high-voltage battery and control of the inverter.
  • the voltage detection circuit is required to have a failure detection function capable of detecting the failure by itself when the failure occurs.
  • Patent Document 1 As a related technique of the present invention, the technique described in Patent Document 1 is known.
  • voltage dividing resistors are connected to the positive and negative sides of the DC power supply, respectively, and in a voltage detection device that detects the voltage of the DC power supply through these voltage dividing resistors, pulses having different polarities are transmitted to each other.
  • a technique for detecting a failure of a voltage dividing resistance by observing a voltage fluctuation when the voltage dividing value of each voltage dividing resistance is changed in addition to the voltage dividing resistance is disclosed.
  • An object of the present invention is to provide a voltage detection circuit capable of realizing a variety of abnormality diagnoses as compared with the conventional one, in order to solve the problems of the prior art.
  • the voltage detection circuit includes a first buffer circuit and a second buffer circuit that output a voltage corresponding to an input voltage, an output voltage of the first buffer circuit, and an output voltage of the second buffer circuit, respectively.
  • a voltage detector that detects voltage, a reference voltage output circuit that can selectively output any of a plurality of reference voltages having different voltage values, and a switch connected to the first buffer circuit and the second buffer circuit.
  • the switch circuit comprises a circuit, wherein the switch circuit sets the input voltage of the first buffer circuit from the first input voltage corresponding to the voltage of the first input terminal connected to the measurement target to the reference voltage output circuit.
  • the reference voltage is switched to the reference voltage output from, and the input voltage of the second buffer circuit is output from the second input voltage corresponding to the voltage of the second input terminal connected to the measurement target. It switches to the reference voltage output from the circuit.
  • FIG. 1 is a block diagram of a voltage detection circuit according to the first embodiment of the present invention.
  • the voltage detection circuit 1 according to the present embodiment is connected to the high voltage battery 2 and detects the voltage of the high voltage battery 2 input via the positive electrode input terminal 11 and the negative electrode input terminal 12.
  • the voltage detection circuit 1 includes a positive electrode input terminal 11, a negative negative input terminal 12, a reference voltage output circuit 13, a voltage divider circuit 14, a voltage divider circuit 15, a switch circuit 16, a buffer circuit 17, and a buffer circuit 18. , A differential amplifier circuit 19 and a control circuit 20.
  • the positive electrode input terminal 11 is connected to the positive electrode side of the high voltage battery 2, and the positive electrode voltage Vp of the high voltage battery 2 is input.
  • the negative electrode input terminal 12 is connected to the negative electrode side of the high voltage battery 2, and the negative electrode voltage Vn of the high voltage battery 2 is input.
  • the reference voltage output circuit 13 has a switch element SW1, resistors R1, R2 and R3, and an operational amplifier AMP1.
  • the resistors R1, R2, and R3 are connected in series to form a voltage divider circuit, one end side of the voltage divider circuit is connected to a predetermined power supply voltage, and the other end side is grounded.
  • the operational amplifier AMP1 functions as a voltage follower (buffer circuit) that outputs the same voltage as the input voltage and lowers the impedance on the output side.
  • a voltage tracker IC or the like may be used instead of the operational amplifier.
  • the input terminal of the operational amplifier AMP1 is connected between the resistors R1 and R2, and the reference voltage Vref obtained by dividing the power supply voltage by the voltage dividing circuit described above is input as the input voltage of the operational amplifier AMP1.
  • the operational amplifier AMP1 outputs the same offset voltage Voffset as the reference voltage Vref
  • the predetermined reference voltage Vref offset voltage Voffset
  • Voffset offset voltage Voffset
  • the switch element SW1 is switched to either an on state or an off state according to the offset switching signal output from the control circuit 20.
  • the connection state of the resistor R3 in the voltage divider circuit is switched, the voltage divider ratio of the voltage divider circuit changes, and the value of the reference voltage Vref changes according to the voltage divider ratio. That is, the reference voltage output circuit 13 is configured to be able to selectively output one of two types of reference voltages having different voltage values by switching the switch element SW1 on / off.
  • the configuration of the reference voltage output circuit 13 shown in FIG. 1 is an example, and if one of two types of reference voltages having different voltage values can be selectively output, another configuration is adopted. May be good.
  • another configuration example of the reference voltage output circuit 13 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 2 is a diagram showing various configuration examples of the reference voltage output circuit 13.
  • FIG. 2A shows a reference voltage output circuit 13 having the same configuration as that shown in FIG.
  • the reference voltage output circuit 13 in the reference voltage output circuit 13, one end side of the switch element SW1 is connected between the resistance R1 and the resistance R2, and the other end side is connected between the resistance R2 and the resistance R3.
  • the reference voltage output circuit 13 has two types of power supply circuits that output different power supply voltages instead of the voltage divider circuit in which the resistors R1, R2, and R3 are connected in series.
  • a switch element SW1 is installed between these power supply circuits and the input terminal of the operational amplifier AMP1.
  • the operational amplifier AMP1 is removed from the circuit configuration of FIG. 2C in the reference voltage output circuit 13.
  • the reference voltage output circuit 13 switches the switch element SW1 according to the offset switching signal output from the control circuit 20. Any one of the two types of reference voltage Vref can be selectively output as the offset voltage Switch.
  • the two types of reference voltage Vrefs output by the reference voltage output circuit 13 will be described as Vref1 and Vref2, respectively.
  • the reference voltage output circuit 13 that selectively outputs either the reference voltage Vref1 or Vref2 as the offset voltage Voffset according to the switching operation of the switch element SW1 has been described, but three or more types have been described. Any one of the reference voltage Vrefs of the above may be selectively output from the reference voltage output circuit 13. Further, as long as a plurality of types of reference voltages can be selectively output, not only the circuit configuration shown in each example of FIG. 2 but also any circuit configuration can be adopted in the reference voltage output circuit 13. ..
  • the voltage dividing circuit 14 is composed of a resistor R4 and a resistor R5, and is connected between the positive electrode input terminal 11 and the reference voltage output circuit 13.
  • a buffer circuit 17 is connected between the resistors R4 and R5 via a switch circuit 16.
  • the positive electrode voltage Vp input to the positive electrode input terminal 11 is divided by the voltage dividing circuit 14 at a predetermined voltage dividing ratio, and is output to the buffer circuit 17 via the switch circuit 16.
  • the voltage dividing circuit 15 is composed of a resistor R6 and a resistor R7, and is connected between the negative electrode input terminal 12 and the reference voltage output circuit 13.
  • a buffer circuit 18 is connected between the resistors R6 and R7 via a switch circuit 16.
  • the negative electrode voltage Vn input to the negative electrode input terminal 12 is divided by the voltage dividing circuit 15 at a predetermined voltage dividing ratio, and is output to the buffer circuit 18 via the switch circuit 16.
  • the offset voltage Voffset output from the reference voltage output circuit 13 is applied to the opposite sides of the positive electrode input terminal 11 and the negative electrode input terminal 12, respectively.
  • the voltages generated by the voltage dividing circuits 14 and 15, respectively can be offset according to the offset voltage Voffset.
  • the switch circuit 16 is connected between the reference voltage output circuit 13 and the voltage dividing circuit 14 and the buffer circuit 17, and between the reference voltage output circuit 13 and the voltage dividing circuit 15 and the buffer circuit 18.
  • the switch circuit 16 has a switch element SW2-1 and a switch element SW2-2.
  • the switch element SW2-1 is connected to the voltage dividing circuit 14 and the buffer circuit 17, and the connection destination of the input terminal of the buffer circuit 17 is divided in voltage according to the normal / diagnostic switching signal output from the control circuit 20. It is switched to either the positive electrode input terminal 11 side via the circuit 14 or the reference voltage output circuit 13 side.
  • the positive voltage Vp of the positive positive input terminal 11 is output as the input voltage of the buffer circuit 17 from the voltage divided by the voltage dividing circuit 14 or from the reference voltage output circuit 13.
  • Either the offset voltage Voffset reference voltage Vref1 or Vref2
  • the switch element SW2-2 is connected to the voltage dividing circuit 15 and the buffer circuit 18, and the connection destination of the input terminal of the buffer circuit 18 is divided in voltage according to the normal / diagnostic switching signal output from the control circuit 20. It is switched to either the negative electrode input terminal 12 side via the circuit 15 or the reference voltage output circuit 13 side. By the switching operation of the switch element SW2-2, the negative voltage Vn of the negative negative input terminal 12 is output as the input voltage of the buffer circuit 18 from the voltage divided by the voltage dividing circuit 15 or from the reference voltage output circuit 13. Either the offset voltage Voffset (reference voltage Vref1 or Vref2) is selected.
  • the buffer circuit 17 has a function of outputting the same voltage with respect to the input voltage and lowering the impedance on the output side, and is configured by a voltage follower using an operational amplifier AMP2.
  • the buffer circuit 17 may be configured by using a voltage tracker IC or the like instead of the voltage follower.
  • the output voltage V HVPC of the buffer circuit 17 is input to the differential amplifier circuit 19 and the control circuit 20.
  • the buffer circuit 18 has a function of outputting the same voltage with respect to the input voltage and lowering the impedance on the output side, and is configured by a voltage follower using an operational amplifier AMP3.
  • the buffer circuit 18 may be configured by using a voltage tracker IC or the like instead of the voltage follower.
  • the output voltage V HVNC of the buffer circuit 18 is input to the differential amplifier circuit 19 and the control circuit 20.
  • the voltage output by the buffer circuits 17 and 18 may be a voltage corresponding to the input voltage, and does not necessarily have to be the same voltage as the input voltage.
  • the differential amplifier circuit 19 detects the difference between the output voltage V HVPC of the buffer circuit 17 and the output voltage V HVNC of the buffer circuit 18, and outputs the differential voltage V HVDC corresponding to the difference to the control circuit 20.
  • the difference between the positive electrode voltage Vp of the positive electrode input terminal 11 and the negative electrode voltage Vn of the negative electrode input terminal 12, that is, the differential voltage V HVDC corresponding to the voltage of the high voltage battery 2 is output from the differential amplifier circuit 19 and controlled. It is input to the circuit 20.
  • the control circuit 20 is a circuit that performs overall control of the voltage detection circuit 1, and has a voltage detection unit 20A, a switching signal control unit 20B, and an abnormality detection unit 20C as its functions.
  • the control circuit 20 can realize these functions by, for example, executing a predetermined program in a microcomputer or using a logic circuit such as FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • the voltage detection unit 20A detects the differential voltage V HVDC output from the differential amplifier circuit 19, and based on this, detects the voltage between the positive and negative electrodes of the high voltage battery 2. Further, the voltage detection unit 20A detects the output voltages V HVPC and V HVNC of the buffer circuits 17 and 18 and the offset voltage Voffset (reference voltage Vref1 or Vref2) output from the reference voltage output circuit 13.
  • the switching signal control unit 20B controls an offset switching signal output to the switch element SW1 of the reference voltage output circuit 13 and a normal / diagnostic switching signal output to the switch circuit 16. By controlling these switching signals, the switching signal control unit 20B switches the value of the offset voltage Voffset output from the reference voltage output circuit 13 to either the reference voltage Vref1 or Vref2, and switches element SW2- in the switch circuit 16. By controlling the switching state of 1, SW2-2, the connection destination of the input terminals of the buffer circuits 17 and 18 is switched to either the positive electrode input terminal 11 and the negative electrode input terminal 12 side or the reference voltage output circuit 13 side. Can be done.
  • the abnormality detection unit 20C acquires the output voltages V HVPC , V HVNC of the buffer circuits 17 and 18 acquired by the voltage detection unit 20A and the offset voltage Voffset which is the output voltage of the reference voltage output circuit 13, and uses these voltage values. Based on this, the abnormality of the voltage detection circuit 1 is detected.
  • the control circuit 20 transmits a predetermined abnormality flag to a higher-level device (not shown) to notify that the abnormality has occurred in the voltage detection circuit 1.
  • FIG. 3 is an expected value table for diagnosing an amplifier abnormality.
  • the table shown in FIG. 3 shows the case where the voltage detection circuit 1 is normal and the case where the reference voltage Vref and the operational amplifier AMP1 of the reference voltage output circuit 13 and the operational amplifiers AMP2 and AMP3 of the buffer circuits 17 and 18 are abnormal, respectively.
  • What are the reference voltage Vref, offset voltage Voffset, and output voltages V HVPC and V HVNC of the buffer circuits 17 and 18 according to the switching state of the switch circuit 16 and the switch element SW1 by the normal / diagnostic switching signal and the offset switching signal, respectively? Indicates whether to take a value.
  • the switch circuit 16 In the normal control for detecting the voltage of the high voltage battery 2, in the switching signal control unit 20B, the switch circuit 16 is on the normal side, that is, the input terminals of the buffer circuits 17 and 18 are connected to the positive input terminals via the voltage divider circuits 14 and 15. A normal / diagnostic switching signal is output so as to be connected to 11 and the negative voltage input terminal 12, respectively. Further, the offset switching signal is output so that the switch element SW1 of the reference voltage output circuit 13 is switched to the off state and the reference voltage Vref1 is output as the offset voltage Voffset from the reference voltage output circuit 13.
  • the voltage detection unit 20A detects the reference voltage Vref1 as the offset voltage Voffset. Further, as the output voltage V HVPC of the buffer circuit 17, the voltage value obtained by dividing the positive voltage Vp by the voltage dividing ratio corresponding to the resistance values of the resistors R4 and R5 of the voltage dividing circuit 14 is further added to the reference voltage Vref1 (offset voltage Voffset). Only the offset voltage value is detected.
  • the voltage value obtained by dividing the negative voltage Vn by the voltage dividing ratio corresponding to the resistance values of the resistors R6 and R7 of the voltage dividing circuit 15 is further added to the reference voltage Vref1 (offset voltage Voffset). ) Offset voltage value is detected.
  • the switch circuit 16 is connected to the diagnosis side, that is, the input terminals of the buffer circuits 17 and 18 are connected to the output terminals of the reference voltage output circuit 13, respectively.
  • the normal / diagnostic switching signal is output.
  • the switch element SW1 of the reference voltage output circuit 13 is switched between the off state and the on state, respectively, and the reference voltage Vref1 and Vref2 are output as the offset voltage Voffset from the reference voltage output circuit 13 accordingly. , Outputs the offset switching signal.
  • the voltage detection unit 20A detects the reference voltage Vref1 as the offset voltage Voffset.
  • the reference voltage Vref1 is input to the buffer circuits 17 and 18 via the switch circuit 16
  • the reference voltage Vref1 is also detected in the output voltages V HVPC and V HVNC of the buffer circuits 17 and 18, respectively.
  • the voltage detection unit 20A detects a value other than the reference voltage Vref1 as the offset voltage Voffset. Further, values other than the reference voltage Vref1 are also detected in the output voltages V HVPC and V HVNC of the buffer circuits 17 and 18, respectively.
  • the output voltage of the reference voltage output circuit 13 is not the reference voltage Vref1. Therefore, in this case as well, a value other than the reference voltage Vref1 is detected as the offset voltage Voffset by the voltage detection unit 20A, as in the case of the above-mentioned abnormality of the reference voltage Vref. Further, values other than the reference voltage Vref1 are also detected in the output voltages V HVPC and V HVNC of the buffer circuits 17 and 18, respectively.
  • the voltage detection unit 20A detects a value other than the reference voltage Vref1 as the output voltage V HVPC of the buffer circuit 17. Similarly, when an abnormality occurs in the operational amplifier AMP3 in the buffer circuit 18, the voltage detection unit 20A detects a value other than the reference voltage Vref1 as the output voltage V HVNC of the buffer circuit 18.
  • Vref1 is replaced with Vref2. Is the same as above. That is, when the switch element SW1 of the reference voltage output circuit 13 is in the ON state, if the reference voltage Vref and the operational amplifiers AMP1 to AMP3 are both normal, the voltage detection unit 20A detects the reference voltage Vref2 as the offset voltage Voffset. , The reference voltage Vref2 is also detected in the output voltages V HVPC and V HVNC of the buffer circuits 17 and 18, respectively. On the other hand, when any of the reference voltage Vref or the operational amplifiers AMP1 to AMP3 is abnormal, a value other than the reference voltage Vref2 is detected at the voltage corresponding to the abnormal portion.
  • FIG. 4 is an expected value table for switch sticking diagnosis.
  • the table shown in FIG. 4 shows the case where the voltage detection circuit 1 is normal and the case where the switch element SW1 of the reference voltage output circuit 13 and the switch elements SW2-1 and SW2-2 of the switch circuit 16 are abnormal, respectively.
  • What are the reference voltage Vref, offset voltage Voffset, and output voltages V HVPC and V HVNC of the buffer circuits 17 and 18 according to the switching state of the switch circuit 16 and the switch element SW1 by the normal / diagnostic switching signal and the offset switching signal, respectively? Indicates whether to take a value.
  • the reference voltage Vref and the operational amplifiers AMP1 to AMP3 are both normal, the voltage values when each switch element is normal and when the sticking is abnormal are shown.
  • the switching signal control unit 20B outputs a normal / diagnostic switching signal so that the switch circuit 16 is switched to the normal side and then switched to the diagnostic side. Output.
  • the switching order between the normal side and the diagnostic side may be exchanged.
  • the switch element SW1 of the reference voltage output circuit 13 is switched between the off state and the on state, respectively, and the reference voltage Vref1 and Vref2 are set as the offset voltage Voffset from the reference voltage output circuit 13 accordingly. Is output so that the offset switching signal is output.
  • the voltage detection unit 20A sets the offset voltage Voffset and the output voltages V HVPC and V HVNC of the buffer circuits 17 and 18 as shown in FIG. The same voltage as in the normal state shown is detected.
  • the offset switching signal is changed when the switch circuit 16 is switched to the diagnostic side.
  • the value of the reference voltage Vref remains Vref1 and does not change. Therefore, when the offset switching signal for switching the switch element SW1 to the reference voltage Vref2 side is output, the voltage detection unit 20A detects the reference voltage Vref1 as the offset voltage Voffset instead of the original reference voltage Vref2.
  • the reference voltage Vref1 is detected instead of the original reference voltage Vref2, respectively.
  • the offset switching signal is changed when the switch circuit 16 is switched to the diagnostic side.
  • the value of the reference voltage Vref remains Vref2 and does not change. Therefore, when the offset switching signal for switching the switch element SW1 to the reference voltage Vref1 side is output, the voltage detection unit 20A detects the reference voltage Vref2 as the offset voltage Voffset instead of the original reference voltage Vref1.
  • the switch circuit 16 when an abnormality occurs in which the switch element SW2-1 is stuck to the diagnosis side, that is, the reference voltage output circuit 13 side, even if the normal / diagnosis switching signal is changed, the reference voltage is displayed in the buffer circuit 17.
  • the offset voltage Switch from the output circuit 13 continues to be input. Therefore, when the normal / diagnostic switching signal for switching the switch circuit 16 to the normal side is output, the voltage detection unit 20A uses the output voltage V HVPC of the buffer circuit 17 as the voltage value corresponding to the original positive voltage Vp. Instead, the reference voltage Vref1 or Vref2 is detected according to the offset switching signal.
  • the buffer circuit 17 has a positive electrode.
  • the voltage whose voltage Vp is divided by the voltage dividing circuit 14 continues to be input. Therefore, when the normal / diagnostic switching signal for switching the switch circuit 16 to the diagnostic side is output, the voltage detection unit 20A sets the output voltage V HVPC of the buffer circuit 17 to a voltage value other than the original reference voltage Vref1 or Vref2. Is detected.
  • the switch circuit 16 when an abnormality occurs in which the switch element SW2-2 is stuck to the diagnostic side, that is, the reference voltage output circuit 13 side, even if the normal / diagnostic switching signal is changed, the buffer circuit 18 has a reference voltage.
  • the offset voltage Switch from the output circuit 13 continues to be input. Therefore, when the normal / diagnostic switching signal for switching the switch circuit 16 to the normal side is output, the voltage detection unit 20A sets the output voltage V HVNC of the buffer circuit 18 to the voltage value corresponding to the original negative voltage Vn. Instead, the reference voltage Vref1 or Vref2 is detected according to the offset switching signal.
  • the buffer circuit 18 has a negative electrode.
  • the voltage whose voltage Vn is divided by the voltage dividing circuit 15 continues to be input. Therefore, when the normal / diagnostic switching signal for switching the switch circuit 16 to the diagnostic side is output, the voltage detection unit 20A sets the output voltage V HVNC of the buffer circuit 18 to a voltage value other than the original reference voltage Vref1 or Vref2. Is detected.
  • the reference voltages Vref1 and Vref2 of the reference voltage output circuit 13 can be stored as known values.
  • each voltage value detected by the voltage detection unit 20A when the normal / diagnostic switching signal and the offset switching signal are changed that is, the offset voltage Voffset and the output voltage V HVPC of the buffer circuits 17 and 18,
  • the value of V HVNC is acquired and compared with the expected value table of FIGS. 3 and 4. As a result, when a voltage value different from the normal state is detected, it can be determined that one of the circuits constituting the voltage detection circuit 1 is abnormal according to these expected value tables.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of abnormality diagnosis executed by the control circuit 20.
  • step S101 the inputs of the buffer circuits 17 and 18 are switched to the reference voltage output circuit 13 side.
  • the switching signal control unit 20B outputs a normal / diagnostic switching signal so that the switch circuit 16 can be switched to the diagnostic side, thereby switching the inputs of the buffer circuits 17 and 18.
  • step S102 the reference voltage in the reference voltage output circuit 13 is switched to Vref1.
  • the switching signal control unit 20B switches the switch element SW1 to the off state in the reference voltage output circuit 13, and the reference voltage Vref1 is output as the offset voltage Voffset from the reference voltage output circuit 13 accordingly. Outputs an offset switching signal.
  • step S103 the voltage detection unit 20A measures the voltage of each circuit unit.
  • the value of the offset voltage Voffset output from the reference voltage output circuit 13 and the output voltages V HVPC and V HVNC of the buffer circuits 17 and 18 are measured.
  • step S104 the reference voltage in the reference voltage output circuit 13 is switched to Vref2.
  • the switching signal control unit 20B switches the switch element SW1 to the ON state in the reference voltage output circuit 13, and the reference voltage Vref2 is output as the offset voltage Voffset from the reference voltage output circuit 13 accordingly. Outputs an offset switching signal.
  • step S105 the voltage detection unit 20A measures the value of the offset voltage Voffset output from the reference voltage output circuit 13 and the output voltages V HVPC and V HVNC of the buffer circuits 17 and 18.
  • step S106 the inputs of the buffer circuits 17 and 18 are switched to the voltage dividing circuits 14 and 15.
  • the switching signal control unit 20B outputs a normal / diagnostic switching signal so that the switch circuit 16 can be switched to the normal side, thereby switching the inputs of the buffer circuits 17 and 18.
  • step S107 the reference voltage in the reference voltage output circuit 13 is switched to Vref 1 as in step S102.
  • step S108 the voltage detection unit 20A measures the value of the offset voltage Voffset output from the reference voltage output circuit 13 and the output voltages V HVPC and V HVNC of the buffer circuits 17 and 18.
  • step S109 the reference voltage in the reference voltage output circuit 13 is switched to Vref2 in the same manner as in step S104.
  • step S110 the voltage detection unit 20A measures the value of the offset voltage Voffset output from the reference voltage output circuit 13 and the output voltages V HVPC and V HVNC of the buffer circuits 17 and 18.
  • step S111 the voltage of each circuit unit measured by the abnormality detection unit 20C in steps S103, S105, S108, and S110 coincides with the expected value in each case shown in the expected value tables of FIGS. 3 and 4. Determine if it is. If all the voltages measured in each of these steps match the expected value, the process proceeds to step S112, and if at least one of the voltages differs from the expected value, the process proceeds to step S113.
  • step S112 the abnormality detection unit 20C determines that the voltage detection circuit 1 is normal. After completing step S112, the abnormality diagnosis shown in the flowchart of FIG. 5 is terminated, and the voltage detection of the high voltage battery 2 by the voltage detection circuit 1 is continued. However, in the abnormality diagnosis procedure shown in FIG. 5, it is not possible to diagnose whether the differential amplifier circuit 19 is normal or abnormal among the circuit units constituting the voltage detection circuit 1. Therefore, after the end of the flowchart of FIG. 5, it is preferable to diagnose whether the differential amplifier circuit 19 is normal or abnormal by executing the amplifier abnormality diagnosis shown in FIG. 6 described later.
  • step S113 the abnormality detection unit 20C determines that any of the reference voltage output circuit 13, the buffer circuits 17, 18 or the switch circuit 16 is abnormal in the voltage detection circuit 1. At this time, it is also possible to determine which part is abnormal by determining which item in the expected value table of FIGS. 3 and 4.
  • step S114 an abnormality flag is notified to a higher-level device (not shown), and it is reported that an abnormality has occurred in the voltage detection circuit 1. Further, the measurement result of the differential voltage V HVDC output from the differential amplifier circuit 19 is not adopted, and the output to other devices is prevented. As a result, when an abnormality occurs in the voltage detection circuit 1, inappropriate control based on the output of the voltage detection circuit 1 is not performed in another device, and the system such as a vehicle equipped with the voltage detection circuit 1 is equipped with the voltage detection circuit 1. Safety can be ensured.
  • the step S114 is completed, the abnormality diagnosis shown in the flowchart of FIG. 5 is completed.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of amplifier abnormality diagnosis executed by the control circuit 20.
  • step S201 the output of the differential amplifier circuit 19 when the reference voltage Vref1 is input to the buffer circuits 17 and 18, and the output of the differential amplifier circuit 19 when the reference voltage Vref2 is input to the buffer circuits 17 and 18, respectively.
  • a linear equation expressing the relationship between the input voltage Vin of the buffer circuits 17 and 18 and the differential voltage V HVDC output from the differential amplifier circuit 19 is generated.
  • step S201 first, as in steps S101 and S102 of FIG. 5, the switching signal control unit 20B outputs a normal / diagnostic switching signal so that the switch circuit 16 can be switched to the diagnostic side, and at the reference voltage output circuit 13.
  • the offset switching signal is output so that the switch element SW1 is switched to the off state and the reference voltage Vref1 is output.
  • the output of the differential amplifier circuit 19 at this time is acquired by the voltage detection unit 20A as the first differential voltage V HVDC1 corresponding to the reference voltage Vref1.
  • the switching signal control unit 20B turns on the switch element SW1 in the reference voltage output circuit 13 by changing the offset switching signal without changing the normal / diagnostic switching signal.
  • the state is switched so that the reference voltage Vref2 is output.
  • the output of the differential amplifier circuit 19 at this time is acquired by the voltage detection unit 20A as the second differential voltage V HVDC2 corresponding to the reference voltage Vref2.
  • V HVDC represents the differential voltage output from the differential amplifier circuit 19
  • Vin represents the voltage input to the buffer circuits 17 and 18.
  • a and B represent the slope and intercept of the linear equation, respectively, which correspond to the gain and offset of the buffer circuits 17 and 18 and the differential amplifier circuit 19, respectively.
  • V HVDC A ⁇ Vin + B ⁇ ⁇ ⁇ (1)
  • A (V HVDC2 -V HVDC1 ) / (Vref2-Vref1) ...
  • step S202 the abnormality detection unit 20C determines whether or not the value of the slope A of the linear expression generated in step S201, that is, the gain is within the predetermined range stored in advance. If the value of the slope A is within the specified range, the process proceeds to step S203, and if the value is out of the specified range, the process proceeds to step S205.
  • step S203 the abnormality detection unit 20C determines whether or not the value of the section B of the linear expression generated in step S201, that is, the offset is within the predetermined range stored in advance. If the value of the intercept B is within the specified range, the process proceeds to step S204, and if the value is out of the specified range, the process proceeds to step S206.
  • step S204 the abnormality detection unit 20C determines that the buffer circuits 17 and 18 and the differential amplifier circuit 19 are normal in the voltage detection circuit 1. After completing step S204, the amplifier abnormality diagnosis shown in the flowchart of FIG. 6 is terminated, and the voltage detection of the high voltage battery 2 by the voltage detection circuit 1 is continued.
  • step S205 the abnormality detection unit 20C determines in the voltage detection circuit 1 that either the buffer circuits 17 and 18 or the differential amplifier circuit 19 has a gain abnormality. After determining the gain abnormality in step S205, the process proceeds to step S207.
  • step S206 the abnormality detection unit 20C determines in the voltage detection circuit 1 that either the buffer circuits 17 and 18 or the differential amplifier circuit 19 has an offset abnormality. After determining the offset abnormality in step S206, the process proceeds to step S207.
  • step S207 similarly to step S114 of FIG. 5, an abnormality flag is notified to a higher-level device (not shown), and it is reported that an abnormality has occurred in the voltage detection circuit 1. Further, the measurement result of the differential voltage V HVDC output from the differential amplifier circuit 19 is not adopted, and the output to other devices is prevented.
  • step S207 the amplifier abnormality diagnosis shown in the flowchart of FIG. 6 is completed.
  • the voltage detection circuit 1 detects a buffer circuit 17 and a buffer circuit 18 that output a voltage corresponding to an input voltage, an output voltage V HVPC of the buffer circuit 17, and an output voltage V HVNC of the buffer circuit 18, respectively .
  • the unit 20A includes a reference voltage output circuit 13 capable of selectively outputting any of the reference voltages Vref1 and Vref2 having different voltage values, and a switch circuit 16 connected to the buffer circuit 17 and the buffer circuit 18.
  • the switch circuit 16 inputs the input voltage of the buffer circuit 17 from the input voltage corresponding to the voltage Vp of the positive voltage input terminal 11 connected to the high voltage battery 2 to be measured, and the reference voltage output from the reference voltage output circuit 13.
  • the input voltage of the buffer circuit 18 is the reference voltage Vref1 and the reference voltage output from the reference voltage output circuit 13 from the input voltage corresponding to the voltage Vn of the negative voltage input terminal 12 connected to the high voltage battery 2.
  • Switching to Vref2 (step S101). Since this is done, it is possible to provide a voltage detection circuit capable of realizing a variety of abnormality diagnosis as compared with the conventional case by using the values of the output voltage V HVPC and the output voltage V HVNC detected by the voltage detection unit 20A.
  • the voltage detection circuit 1 is connected between the positive electrode input terminal 11 and the reference voltage output circuit 13, and is a voltage divider circuit 14 that outputs a voltage obtained by dividing the voltage Vp of the positive electrode input terminal 11 by a predetermined voltage division ratio.
  • a voltage divider circuit 15 is connected between the negative voltage input terminal 12 and the reference voltage output circuit 13 and outputs a voltage obtained by dividing the voltage Vn of the negative voltage input terminal 12 by a predetermined voltage dividing ratio.
  • the output voltage of the voltage dividing circuit 14 is input to the buffer circuit 17 as an input voltage
  • the output voltage of the voltage dividing circuit 15 is input to the buffer circuit 18 as an input voltage.
  • the values of the output voltage V HVPC and the output voltage V HVNC can be adjusted according to the voltage range that can be handled by the voltage detection unit 20A in the control circuit 20. Therefore, it is possible to acquire the output voltages V HVPC and V HVNC by the voltage detection unit 20A without providing an additional circuit configuration.
  • the reference voltage output circuit 13 is a resistance circuit in which resistors R1, R2 and R3 are connected in series and a predetermined power supply voltage is applied, and a switch for switching the connection state of at least one of these resistances. It has an element SW1 and is configured so that one of the reference voltages Vref1 and Vref2 can be selected by switching the switch element SW1 on / off. Since this is done, the reference voltage output circuit 13 capable of selectively outputting any of a plurality of reference voltages having different voltage values can be realized with a simple circuit configuration.
  • the reference voltage output circuit 13 has a plurality of power supply circuits that output different power supply voltages, and a switch element SW1 that switches the output destination of these power supply circuits.
  • the reference voltage Vref1 or Vref2 may be selectable by switching the switch element SW1. Even in this way, the reference voltage output circuit 13 capable of selectively outputting any one of a plurality of reference voltages having different voltage values can be realized with a simple circuit configuration.
  • the switch circuit 16 connects the switch element SW2-1 that switches the connection destination of the input terminal of the buffer circuit 17 to either the positive input terminal 11 side or the reference voltage output circuit 13 side and the input terminal of the buffer circuit 18. It has a switch element SW2-2 that switches the tip to either the negative electrode input terminal 12 side or the reference voltage output circuit 13 side. Since this is done, the switch circuit 16 in which the input voltages of the buffer circuits 17 and 18 can be arbitrarily switched can be realized with a simple circuit configuration.
  • the voltage detection circuit 1 includes an abnormality detection unit 20C for detecting an abnormality in the voltage detection circuit 1.
  • the abnormality detection unit 20C is detected by the voltage detection unit 20A when the input voltage of the buffer circuit 17 and the buffer circuit 18 is switched to the reference voltage Vref1 and Vref2 output from the reference voltage output circuit 13 by the switch circuit 16.
  • the output voltage V HVPC of the buffer circuit 17 and the output voltage V HVNC of the buffer circuit 18 and the switch circuit 16 switch the input voltage of the buffer circuit 17 to the input voltage corresponding to the positive voltage Vp, and the buffer circuit.
  • the abnormality detection unit 20C has a voltage detection unit 20A for the reference voltages Vref1 and Vref2 when the input voltages of the buffer circuit 17 and the buffer circuit 18 are switched to the reference voltages Vref1 and Vref2 by the switch circuit 16.
  • the output voltage V HVPC of the buffer circuit 17 detected by the above and the output voltage V HVNC of the buffer circuit 18 are acquired respectively (steps S103 and S105).
  • the output voltage V HVPC of the buffer circuit 17 detected by the voltage detection unit 20A and the output voltage V HVNC of the buffer circuit 18 are acquired, respectively (steps S108 and S110). Then, based on each acquired output voltage value, it is determined whether or not there is an abnormality in the voltage detection circuit 1 (steps S111 to S113). Since this is done, when an abnormality occurs in any of the reference voltage output circuit 13, the buffer circuit 17, 18 or the switch circuit 16 in the voltage detection circuit 1, it can be reliably detected.
  • the voltage detection circuit 1 includes a differential amplifier circuit 19 that outputs a voltage corresponding to the difference between the output voltage of the buffer circuit 17 and the output voltage of the buffer circuit 18, and an abnormality detection that detects an abnormality of the voltage detection circuit 1.
  • a unit 20C is provided.
  • the voltage detection unit 20A detects the differential voltage V HVDC , which is the output voltage of the differential amplifier circuit 19.
  • the input voltages of the buffer circuit 17 and the buffer circuit 18 are switched to the reference voltages Vref1 and Vref2 output from the reference voltage output circuit 13 by the switch circuit 16, and are output from the reference voltage output circuit 13.
  • the presence or absence of an abnormality in the voltage detection circuit 1 is determined based on the linear equation generated from the differential voltages V HVDC1 and V HVDC2 detected by the voltage detection unit 20A (step S201). ⁇ S206). Since this is done, when a gain abnormality or an offset abnormality occurs in any of the buffer circuits 17 and 18 or the differential amplifier circuit 19 in the voltage detection circuit 1, it can be reliably detected.
  • FIG. 7 is a block diagram of a voltage detection circuit according to a second embodiment of the present invention.
  • the difference from the voltage detection circuit 1 of FIG. 1 described in the first embodiment is that the switch circuit 16A has a circuit configuration different from that of the switch circuit 16 instead of the switch circuit 16. It is a point that has. Other than this, it has the same configuration as the voltage detection circuit 1.
  • the switch circuit 16A has a switch element SW2-1A and a switch element SW2-2A.
  • One end of the switch element SW2-1A is connected between the voltage dividing circuit 14 and the buffer circuit 17, and the other end is connected to the output side of the reference voltage output circuit 13. Normal / diagnosis output from the control circuit 20.
  • the continuity state between the input terminal of the buffer circuit 17 and the reference voltage output circuit 13 is switched according to the switching signal.
  • the output impedance of the reference voltage output circuit 13 is sufficiently lower than the impedance of the voltage dividing circuit 14. Therefore, by the switching operation of the switch element SW2-1A, the positive voltage Vp of the positive positive input terminal 11 is divided by the voltage dividing circuit 14 or output from the reference voltage output circuit 13 as the input voltage of the buffer circuit 17.
  • Any of the offset voltages Voffset reference voltage Vref1 or Vref2 to be performed is selected. That is, the same switching operation as that of the switch element SW2-1 described in the first embodiment can be realized without disconnecting the connection between the voltage dividing circuit 14 and the buffer circuit 17.
  • One end of the switch element SW2-2A is connected between the voltage dividing circuit 15 and the buffer circuit 18, and the other end is connected to the output side of the reference voltage output circuit 13. Normal / diagnosis output from the control circuit 20.
  • the continuity state between the input terminal of the buffer circuit 18 and the reference voltage output circuit 13 is switched according to the switching signal.
  • the output impedance of the reference voltage output circuit 13 is sufficiently lower than the impedance of the voltage dividing circuit 15. Therefore, by the switching operation of the switch element SW2-2A, the negative voltage Vn of the negative negative input terminal 12 is divided by the voltage dividing circuit 15 or output from the reference voltage output circuit 13 as the input voltage of the buffer circuit 18.
  • Any of the offset voltages Voffset reference voltage Vref1 or Vref2 to be performed is selected. That is, the same switching operation as that of the switch element SW2-2 described in the first embodiment can be realized without disconnecting the connection between the voltage dividing circuit 15 and the buffer circuit 18.
  • the switch circuit 16A includes the switch element SW2-1A for switching the conduction state between the input terminal of the buffer circuit 17 and the reference voltage output circuit 13. It has a switch element SW2-2A for switching a conduction state between the input terminal of the buffer circuit 18 and the reference voltage output circuit 13. Since this is done, the switch circuit 16A in which the input voltages of the buffer circuits 17 and 18 can be arbitrarily switched can be realized with a simple circuit configuration, as in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram of a voltage detection circuit according to a third embodiment of the present invention.
  • the difference from the voltage detection circuit 1 of FIG. 1 described in the first embodiment is that the switch circuit 16B has a circuit configuration different from that of the switch circuit 16 instead of the switch circuit 16.
  • the voltage dividing circuits 21 and 22 are further provided. Other than this, it has the same configuration as the voltage detection circuit 1.
  • the voltage dividing circuit 21 is composed of a resistor R4a and a resistor R5a, and is connected in parallel with the voltage dividing circuit 14 between the positive electrode input terminal 11 and the reference voltage output circuit 13.
  • a buffer circuit 17 is connected between the resistors R4a and R5a via the switch circuit 16B.
  • the positive electrode voltage Vp input to the positive electrode input terminal 11 is divided by the voltage dividing circuit 21 at a predetermined voltage dividing ratio, and is output to the buffer circuit 17 via the switch circuit 16B.
  • the voltage dividing circuit 21 is set to the same voltage dividing ratio as the voltage dividing circuit 14.
  • the voltage dividing circuit 22 is composed of a resistor R6a and a resistor R7a, and is connected in parallel with the voltage dividing circuit 15 between the negative electrode input terminal 12 and the reference voltage output circuit 13.
  • a buffer circuit 18 is connected between the resistors R6a and R7a via the switch circuit 16B.
  • the negative electrode voltage Vn input to the negative electrode input terminal 12 is divided by the voltage dividing circuit 22 at a predetermined voltage dividing ratio, and is output to the buffer circuit 18 via the switch circuit 16B.
  • the voltage dividing circuit 22 is set to the same voltage dividing ratio as the voltage dividing circuit 15.
  • the switch circuit 16B has a switch element group SW2-1B and a switch element group SW2-2B.
  • the switch element group SW2-1B is composed of three switch elements. One end of each of the three switch elements is connected between the resistors R4 and R5 of the voltage divider circuit 14, the reference voltage output circuit 13, and between the resistors R4a and R5a of the voltage divider circuit 21, respectively. The other end is connected to the input side of the buffer circuit 17, respectively.
  • the switch element group SW2-1B switches the on / off state of these three switch elements according to the normal / diagnostic switching signal output from the control circuit 20, thereby connecting the input terminal of the buffer circuit 17 to the connection destination. , Switch to either the voltage divider circuit 14, the reference voltage output circuit 13, or the voltage divider circuit 21.
  • the positive voltage Vp of the positive positive input terminal 11 is divided by either the voltage dividing circuit 14 or the voltage dividing circuit 21 as the input voltage of the buffer circuit 17, or One of the offset voltage dividers (reference voltage Vref1 or Vref2) output from the reference voltage output circuit 13 is selected.
  • the switch element group SW2-2B is composed of three switch elements. One end of each of the three switch elements is connected between the resistors R6 and R7 of the voltage divider circuit 15, the reference voltage output circuit 13, and between the resistors R6a and R7a of the voltage divider circuit 22, respectively. The other end is connected to the input side of the buffer circuit 18, respectively.
  • the switch element group SW2-2B switches the on / off state of these three switch elements according to the normal / diagnostic switching signal output from the control circuit 20, thereby connecting the input terminal of the buffer circuit 18 to the connection destination. , Switch to either the voltage divider circuit 15, the reference voltage output circuit 13, or the voltage divider circuit 22.
  • the negative voltage Vn of the negative negative input terminal 12 is divided by either the voltage dividing circuit 15 or the voltage dividing circuit 22, or One of the offset voltage dividers (reference voltage Vref1 or Vref2) output from the reference voltage output circuit 13 is selected.
  • the switch circuits 16B are used to connect the buffer circuits 17 and 18 to the voltage divider circuits 14 and 15 and the voltage divider circuits. By switching between 21 and 22, abnormal diagnosis of these voltage divider circuits can be performed. The procedure for diagnosing this abnormality will be described below.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the procedure of abnormality diagnosis of the voltage dividing circuit executed by the control circuit 20.
  • step S301 the inputs of the buffer circuits 17 and 18 are switched to the control voltage dividing circuits 14 and 15.
  • the switching signal control unit 20B switches the switch elements connected to the voltage dividing circuits 14 and 15 of the switch element groups SW2-1B and SW2-2B to ON in the switch circuit 16B, respectively, and the other switch elements are switched on.
  • the inputs of the buffer circuits 17 and 18 are switched.
  • step S302 the voltage detection unit 20A measures the differential voltage V HVDC output from the differential amplifier circuit 19.
  • step S303 the inputs of the buffer circuits 17 and 18 are switched to the voltage dividing circuits 21 and 22 for diagnosis.
  • the switching signal control unit 20B switches on the switch elements connected to the voltage dividing circuits 21 and 22 of the switch element groups SW2-1B and SW2-2B in the switch circuit 16B, respectively, and the other switch elements are switched on.
  • the inputs of the buffer circuits 17 and 18 are switched.
  • step S304 the voltage detection unit 20A measures the differential voltage V HVDC output from the differential amplifier circuit 19.
  • step S305 the abnormality detection unit 20C determines whether or not the difference between the differential voltages V and HDC measured in steps S302 and S304 is within the predetermined range stored in advance. If the difference in the differential voltage V HVDC is within the specified range, the process proceeds to step S306, and if the difference is out of the specified range, the process proceeds to step S307.
  • step S306 the abnormality detection unit 20C determines that the voltage dividing circuits 14 and 15 and the voltage dividing circuits 21 and 22 are normal in the voltage detecting circuit 1B.
  • step S306 the abnormality diagnosis of the voltage dividing circuit shown in the flowchart of FIG. 9 is completed, and the voltage detection of the high voltage battery 2 by the voltage detection circuit 1B is continued.
  • step S307 the abnormality detection unit 20C determines that either the voltage dividing circuits 14, 15 or the voltage dividing circuits 21 and 22 are abnormal in the voltage detection circuit 1B.
  • step S308 similarly to step S114 of FIG. 5 and step S207 of FIG. 6, an abnormality flag is notified to a higher-level device (not shown), and it is reported that an abnormality has occurred in the voltage detection circuit 1B. Further, the measurement result of the differential voltage V HVDC output from the differential amplifier circuit 19 is not adopted, and the output to other devices is prevented.
  • step S308 is completed, the abnormality diagnosis of the voltage dividing circuit shown in the flowchart of FIG. 9 is completed.
  • the voltage detection circuit 1B is connected in parallel with the voltage divider circuit 14 between the positive electrode input terminal 11 and the reference voltage output circuit 13, and is connected to the positive voltage input terminal.
  • a voltage divider circuit 21 that outputs a voltage obtained by dividing the voltage Vp of 11 at a predetermined voltage dividing ratio and a voltage divider circuit 15 are connected in parallel between the negative voltage input terminal 12 and the reference voltage output circuit 13 to form a negative voltage input terminal.
  • a voltage dividing circuit 22 for outputting a voltage obtained by dividing the voltage Vn of 12 at a predetermined voltage dividing ratio is provided.
  • the output voltage of the voltage dividing circuit 14 or the voltage dividing circuit 21 is input to the buffer circuit 17 as an input voltage, and the output voltage of the voltage dividing circuit 15 or the voltage dividing circuit 22 is input to the buffer circuit 18 as an input voltage.
  • the connection state of the switch circuit 16B is switched so as to be performed. Therefore, it is possible to provide a voltage detection circuit capable of realizing abnormality diagnosis of the voltage dividing circuits 14, 15 and the voltage dividing circuits 21 and 22.
  • 1,1A, 1B Voltage detection circuit
  • 2 High voltage battery
  • 11 Positive input terminal
  • 12 Negative input terminal
  • 13 Reference voltage output circuit
  • 14 Voltage divider circuit
  • 16, 16A, 16B Switch Circuit
  • 17, 18 Buffer circuit
  • 19 Differential amplifier circuit
  • 20 Control circuit
  • 20A Voltage detection unit
  • 20B Switching signal control unit
  • 20C Abnormality detection unit
  • 21,22 Voltage divider circuit

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Abstract

電圧検知回路は、入力電圧に応じた電圧をそれぞれ出力する第1のバッファ回路および第2のバッファ回路と、前記第1のバッファ回路の出力電圧および前記第2のバッファ回路の出力電圧を検知する電圧検知部と、電圧値が異なる複数の基準電圧のいずれかを選択的に出力可能な基準電圧出力回路と、前記第1のバッファ回路および前記第2のバッファ回路に接続されたスイッチ回路と、を備え、前記スイッチ回路は、前記第1のバッファ回路の入力電圧を、測定対象に接続された第1の入力端子の電圧に応じた第1の入力電圧から、前記基準電圧出力回路から出力される前記基準電圧へと切り替え、前記第2のバッファ回路の入力電圧を、前記測定対象に接続された第2の入力端子の電圧に応じた第2の入力電圧から、前記基準電圧出力回路から出力される前記基準電圧へと切り替える。

Description

電圧検知回路
 本発明は、電圧検知回路に関する。
 従来、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両には、高電圧バッテリから供給される直流電力をインバータで交流電力に変換し、駆動用の交流モータへ出力してモータを回転駆動させることで車両を走行させる電動システムが搭載されている。こうした電動システムでは、高電圧バッテリの電圧を検知する電圧検知回路が広く利用されている。
 電圧検知回路によって検知された高電圧バッテリの電圧情報は、高電圧バッテリの充電制御やインバータの制御に用いられる。これらの制御の確からしさを保証するため、電圧検知回路には、故障が発生した場合にその故障を自身で検知できる故障検知機能が求められている。
 本発明の関連技術として、特許文献1に記載の技術が知られている。特許文献1には、直流電源の正極側と負極側にそれぞれ分圧抵抗が接続され、これらの分圧抵抗を介して直流電源の電圧を検知する電圧検知装置において、互いに極性の異なるパルスを各分圧抵抗に加えて各分圧抵抗の分圧値を変化させたときの電圧変動を観測することにより、分圧抵抗の故障を検知する技術が開示されている。
日本国特許第6415566号
 特許文献1に記載の技術では、分圧抵抗の故障を検知することは可能であるが、分圧抵抗と電圧測定を行うマイコンとの間に接続されたバッファ回路に異常が生じた場合にこれを検知することができない。本発明は、こうした従来技術の課題を解決するため、従来よりも多様な異常診断を実現可能な電圧検知回路の提供を目的とするものである。
 本発明による電圧検知回路は、入力電圧に応じた電圧をそれぞれ出力する第1のバッファ回路および第2のバッファ回路と、前記第1のバッファ回路の出力電圧および前記第2のバッファ回路の出力電圧を検知する電圧検知部と、電圧値が異なる複数の基準電圧のいずれかを選択的に出力可能な基準電圧出力回路と、前記第1のバッファ回路および前記第2のバッファ回路に接続されたスイッチ回路と、を備え、前記スイッチ回路は、前記第1のバッファ回路の入力電圧を、測定対象に接続された第1の入力端子の電圧に応じた第1の入力電圧から、前記基準電圧出力回路から出力される前記基準電圧へと切り替え、前記第2のバッファ回路の入力電圧を、前記測定対象に接続された第2の入力端子の電圧に応じた第2の入力電圧から、前記基準電圧出力回路から出力される前記基準電圧へと切り替える。
 本発明によれば、従来よりも多様な異常診断を実現可能な電圧検知回路を提供できる。
本発明の第1の実施形態に係る電圧検知回路の構成図である。 基準電圧出力回路の様々な構成例を示す図である。 アンプ異常診断用の期待値表である。 スイッチ固着診断用の期待値表である。 異常診断の手順を示すフローチャートである。 アンプ異常診断の手順を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る電圧検知回路の構成図である。 本発明の第3の実施形態に係る電圧検知回路の構成図である。 分圧回路の異常診断の手順を示すフローチャートである。
 以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。また、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
(第1の実施形態)
 本発明の第1の実施形態について、図1~図6を参照して以下に説明する。
 図1は、本発明の第1の実施形態に係る電圧検知回路の構成図である。本実施形態に係る電圧検知回路1は、高電圧バッテリ2と接続されており、正極入力端子11および負極入力端子12を介して入力される高電圧バッテリ2の電圧を検知するものである。図1に示すように、電圧検知回路1は、正極入力端子11、負極入力端子12、基準電圧出力回路13、分圧回路14、分圧回路15、スイッチ回路16、バッファ回路17、バッファ回路18、差動増幅回路19および制御回路20を備える。
 正極入力端子11は、高電圧バッテリ2の正極側に接続されており、高電圧バッテリ2の正極電圧Vpが入力される。負極入力端子12は、高電圧バッテリ2の負極側に接続されており、高電圧バッテリ2の負極電圧Vnが入力される。
 基準電圧出力回路13は、スイッチ素子SW1と、抵抗R1、R2およびR3と、オペアンプAMP1とを有する。抵抗R1、R2およびR3は直列接続されることで分圧回路を構成しており、この分圧回路の一端側は所定の電源電圧に接続され、他端側は接地されている。
 オペアンプAMP1は、入力電圧に対して同じ電圧を出力するとともに、出力側のインピーダンスを下げるボルテージフォロワ(バッファ回路)として機能する。なお、オペアンプの代わりにボルテージトラッカーIC等を用いてもよい。オペアンプAMP1の入力端子は抵抗R1と抵抗R2の間に接続されており、上記の分圧回路によって電源電圧が分圧された基準電圧VrefがオペアンプAMP1の入力電圧として入力される。この基準電圧Vrefと同じオフセット電圧VoffsetをオペアンプAMP1が出力することにより、基準電圧出力回路13の出力側に接続された分圧回路14,15に対して、所定の基準電圧Vref(オフセット電圧Voffset)がそれぞれ出力される。
 スイッチ素子SW1は、一端側が抵抗R2と抵抗R3の間に接続されており、他端側が接地されている。スイッチ素子SW1は、制御回路20から出力されるオフセット切替信号に応じて、オン状態またはオフ状態のいずれかに切り替えられる。これにより、分圧回路における抵抗R3の接続状態が切り替えられて分圧回路の分圧比が変化し、その分圧比に応じて基準電圧Vrefの値が変化する。すなわち、基準電圧出力回路13は、スイッチ素子SW1のオン/オフ切替により、電圧値が異なる2種類の基準電圧のいずれかを選択的に出力可能に構成されている。
 なお、図1に示した基準電圧出力回路13の構成は一例であり、電圧値が異なる2種類の基準電圧のいずれかを選択的に出力可能なものであれば、他の構成を採用してもよい。以下では図2を参照して、基準電圧出力回路13の他の構成例を説明する。
 図2は、基準電圧出力回路13の様々な構成例を示す図である。図2(a)は、図1に示したものと同一構成の基準電圧出力回路13を示している。図2(b)に示す例では、基準電圧出力回路13は、スイッチ素子SW1の一端側が抵抗R1と抵抗R2の間に接続されており、他端側が抵抗R2と抵抗R3の間に接続されている。図2(c)に示す例では、基準電圧出力回路13は、抵抗R1、R2およびR3が直列接続された分圧回路の代わりに、異なる電源電圧をそれぞれ出力する2種類の電源回路を有しており、これらの電源回路とオペアンプAMP1の入力端子との間にスイッチ素子SW1が設置されている。図2(d)に示す例では、基準電圧出力回路13は、図2(c)の回路構成からオペアンプAMP1が取り除かれている。
 図2(a)、(b)、(c)、(d)いずれの構成においても、基準電圧出力回路13は、制御回路20から出力されるオフセット切替信号に応じてスイッチ素子SW1を切り替えることにより、2種類の基準電圧Vrefのいずれかをオフセット電圧Voffsetとして選択的に出力することができる。以下では、基準電圧出力回路13が出力する2種類の基準電圧Vrefを、Vref1、Vref2としてそれぞれ説明する。
 なお、上記の各例では、スイッチ素子SW1の切替動作に応じて基準電圧Vref1またはVref2のいずれかをオフセット電圧Voffsetとして選択的に出力する基準電圧出力回路13の例を説明したが、3種類以上の基準電圧Vrefのいずれかを基準電圧出力回路13から選択的に出力できるようにしてもよい。また、複数種類の基準電圧を選択的に出力できるものであれば、図2の各例で示した回路構成に限らず、任意の回路構成を基準電圧出力回路13において採用することが可能である。
 図1の説明に戻ると、分圧回路14は、抵抗R4と抵抗R5により構成されており、正極入力端子11と基準電圧出力回路13の間に接続されている。抵抗R4と抵抗R5の間には、スイッチ回路16を介してバッファ回路17が接続されている。正極入力端子11に入力された正極電圧Vpは、分圧回路14により所定の分圧比で分圧され、スイッチ回路16を介してバッファ回路17に出力される。
 分圧回路15は、抵抗R6と抵抗R7により構成されており、負極入力端子12と基準電圧出力回路13の間に接続されている。抵抗R6と抵抗R7の間には、スイッチ回路16を介してバッファ回路18が接続されている。負極入力端子12に入力された負極電圧Vnは、分圧回路15により所定の分圧比で分圧され、スイッチ回路16を介してバッファ回路18に出力される。
 分圧回路14,15において、正極入力端子11と負極入力端子12の反対側には、基準電圧出力回路13から出力されるオフセット電圧Voffsetがそれぞれ印加される。これにより、電圧検知回路1では、分圧回路14,15でそれぞれ生成される電圧をオフセット電圧Voffsetに応じてオフセットできるようになっている。
 スイッチ回路16は、基準電圧出力回路13および分圧回路14とバッファ回路17との間、および、基準電圧出力回路13および分圧回路15とバッファ回路18との間に接続されている。スイッチ回路16は、スイッチ素子SW2-1およびスイッチ素子SW2-2を有している。
 スイッチ素子SW2-1は、分圧回路14およびバッファ回路17と接続されており、制御回路20から出力される通常/診断切替信号に応じて、バッファ回路17の入力端子の接続先を、分圧回路14を介した正極入力端子11側、または基準電圧出力回路13側のいずれかに切り替える。このスイッチ素子SW2-1の切替動作により、バッファ回路17の入力電圧として、正極入力端子11の正極電圧Vpが分圧回路14によって分圧された電圧、または、基準電圧出力回路13から出力されるオフセット電圧Voffset(基準電圧Vref1またはVref2)のいずれかが選択される。
 スイッチ素子SW2-2は、分圧回路15およびバッファ回路18と接続されており、制御回路20から出力される通常/診断切替信号に応じて、バッファ回路18の入力端子の接続先を、分圧回路15を介した負極入力端子12側、または基準電圧出力回路13側のいずれかに切り替える。このスイッチ素子SW2-2の切替動作により、バッファ回路18の入力電圧として、負極入力端子12の負極電圧Vnが分圧回路15によって分圧された電圧、または、基準電圧出力回路13から出力されるオフセット電圧Voffset(基準電圧Vref1またはVref2)のいずれかが選択される。
 バッファ回路17は、入力電圧に対して同じ電圧を出力するとともに、出力側のインピーダンスを下げる機能を有しており、オペアンプAMP2を用いたボルテージフォロワにより構成される。なお、ボルテージフォロワの代わりにボルテージトラッカーIC等を用いてバッファ回路17を構成してもよい。バッファ回路17の出力電圧VHVPCは、差動増幅回路19および制御回路20に入力される。
 バッファ回路18は、入力電圧に対して同じ電圧を出力するとともに、出力側のインピーダンスを下げる機能を有しており、オペアンプAMP3を用いたボルテージフォロワにより構成される。なお、ボルテージフォロワの代わりにボルテージトラッカーIC等を用いてバッファ回路18を構成してもよい。バッファ回路18の出力電圧VHVNCは、差動増幅回路19および制御回路20に入力される。
 なお、バッファ回路17,18がそれぞれ出力する電圧は、入力電圧に応じた電圧であればよく、必ずしも入力電圧と同じ電圧である必要はない。
 差動増幅回路19は、バッファ回路17の出力電圧VHVPCとバッファ回路18の出力電圧VHVNCとの差分を検出し、その差分に応じた差動電圧VHVDCを制御回路20へ出力する。これにより、正極入力端子11の正極電圧Vpと負極入力端子12の負極電圧Vnとの差分、すなわち高電圧バッテリ2の電圧に応じた差動電圧VHVDCが差動増幅回路19から出力され、制御回路20に入力される。
 制御回路20は、電圧検知回路1の全体制御を行う回路であり、その機能として、電圧検知部20A、切替信号制御部20Bおよび異常検知部20Cを有する。制御回路20は、例えばマイクロコンピュータにおいて所定のプログラムを実行したり、あるいはFPGA(Field-Programmable Gate Array)等の論理回路を利用したりすることで、これらの機能を実現することが可能である。
 電圧検知部20Aは、差動増幅回路19から出力される差動電圧VHVDCを検知し、これに基づいて高電圧バッテリ2の正極-負極間の電圧を検知する。また、電圧検知部20Aは、バッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCと、基準電圧出力回路13から出力されるオフセット電圧Voffset(基準電圧Vref1またはVref2)を検知する。
 切替信号制御部20Bは、基準電圧出力回路13のスイッチ素子SW1に対して出力されるオフセット切替信号と、スイッチ回路16に対して出力される通常/診断切替信号とを制御する。これらの切替信号の制御により、切替信号制御部20Bは、基準電圧出力回路13から出力されるオフセット電圧Voffsetの値を基準電圧Vref1またはVref2のいずれかに切り替えるとともに、スイッチ回路16におけるスイッチ素子SW2-1,SW2-2の切り替え状態を制御して、バッファ回路17,18の入力端子の接続先を、正極入力端子11および負極入力端子12側、または基準電圧出力回路13側のいずれかに切り替えることができる。
 異常検知部20Cは、電圧検知部20Aにより取得されたバッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCおよび基準電圧出力回路13の出力電圧であるオフセット電圧Voffsetを取得し、これらの電圧値に基づいて電圧検知回路1の異常を検知する。異常検知部20Cにより異常が検知された場合、制御回路20は、所定の異常フラグを不図示の上位装置へ送信し、電圧検知回路1において異常が発生したことを通知する。
 以下では、異常検知部20Cによる異常検知の手法を説明する。
 図3は、アンプ異常診断用の期待値表である。図3に示す表は、電圧検知回路1が正常である場合と、基準電圧出力回路13の基準電圧VrefおよびオペアンプAMP1、バッファ回路17,18のオペアンプAMP2,AMP3がそれぞれ異常である場合とで、通常/診断切替信号およびオフセット切替信号によるスイッチ回路16およびスイッチ素子SW1の切り替え状態に応じて、基準電圧Vref、オフセット電圧Voffset、バッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCがそれぞれどのような値を取るかを示している。
 高電圧バッテリ2の電圧検知を行う通常制御時において、切替信号制御部20Bは、スイッチ回路16が通常側、すなわちバッファ回路17,18の入力端子が分圧回路14,15を介して正極入力端子11と負極入力端子12にそれぞれ接続されるように、通常/診断切替信号を出力する。また、基準電圧出力回路13のスイッチ素子SW1がオフ状態に切り替えられ、基準電圧出力回路13からオフセット電圧Voffsetとして基準電圧Vref1が出力されるように、オフセット切替信号を出力する。このとき、基準電圧VrefおよびオペアンプAMP1~AMP3がいずれも正常であれば、電圧検知部20Aにより、オフセット電圧Voffsetとして基準電圧Vref1が検知される。また、バッファ回路17の出力電圧VHVPCとして、分圧回路14の抵抗R4,R5の抵抗値に応じた分圧比で正極電圧Vpを分圧した電圧値を、さらに基準電圧Vref1(オフセット電圧Voffset)だけオフセットした電圧値が検知される。同様に、バッファ回路18の出力電圧VHVNCとして、分圧回路15の抵抗R6,R7の抵抗値に応じた分圧比で負極電圧Vnを分圧した電圧値を、さらに基準電圧Vref1(オフセット電圧Voffset)だけオフセットした電圧値が検知される。
 基準電圧VrefおよびオペアンプAMP1~AMP3の異常診断時において、切替信号制御部20Bは、スイッチ回路16が診断側、すなわちバッファ回路17,18の入力端子が基準電圧出力回路13の出力端子にそれぞれ接続されるように、通常/診断切替信号を出力する。この状態で、基準電圧出力回路13のスイッチ素子SW1がオフ状態とオン状態にそれぞれ切り替えられ、これに応じて基準電圧出力回路13からオフセット電圧Voffsetとして基準電圧Vref1,Vref2がそれぞれ出力されるように、オフセット切替信号を出力する。
 基準電圧出力回路13のスイッチ素子SW1がオフ状態であるとき、基準電圧VrefおよびオペアンプAMP1~AMP3がいずれも正常であれば、電圧検知部20Aにより、オフセット電圧Voffsetとして基準電圧Vref1が検知される。この基準電圧Vref1がスイッチ回路16を介してバッファ回路17,18にそれぞれ入力されることにより、バッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCでも基準電圧Vref1がそれぞれ検知される。
 一方、基準電圧出力回路13において、分圧回路の故障等により基準電圧Vrefに異常が生じた場合、基準電圧Vrefの電圧値がVref1以外の値となり、これに応じて、基準電圧出力回路13の出力電圧もVref1ではなくなる。したがって、電圧検知部20Aにより、オフセット電圧Voffsetとして基準電圧Vref1以外の値が検知される。また、バッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCでも基準電圧Vref1以外の値がそれぞれ検知される。
 あるいは、基準電圧出力回路13においてオペアンプAMP1に異常が生じた場合、基準電圧出力回路13の出力電圧が基準電圧Vref1ではなくなる。したがって、この場合にも上記の基準電圧Vrefの異常時と同様に、電圧検知部20Aにより、オフセット電圧Voffsetとして基準電圧Vref1以外の値が検知される。また、バッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCでも基準電圧Vref1以外の値がそれぞれ検知される。
 バッファ回路17においてオペアンプAMP2に異常が生じた場合、電圧検知部20Aにより、バッファ回路17の出力電圧VHVPCとして基準電圧Vref1以外の値が検知される。同様に、バッファ回路18においてオペアンプAMP3に異常が生じた場合、電圧検知部20Aにより、バッファ回路18の出力電圧VHVNCとして基準電圧Vref1以外の値が検知される。
 なお、基準電圧VrefおよびオペアンプAMP1~AMP3の異常診断時において、基準電圧出力回路13から出力されるオフセット電圧Voffsetを基準電圧Vref1から基準電圧Vref2に切り替えた場合も、Vref1がVref2に置き換えられる点以外は上記と同様である。すなわち、基準電圧出力回路13のスイッチ素子SW1がオン状態であるとき、基準電圧VrefおよびオペアンプAMP1~AMP3がいずれも正常であれば、電圧検知部20Aにより、オフセット電圧Voffsetとして基準電圧Vref2が検知され、バッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCでも基準電圧Vref2がそれぞれ検知される。一方、基準電圧VrefまたはオペアンプAMP1~AMP3のいずれかが異常である場合、その異常箇所に対応する電圧において基準電圧Vref2以外の値が検知される。
 図4は、スイッチ固着診断用の期待値表である。図4に示す表は、電圧検知回路1が正常である場合と、基準電圧出力回路13のスイッチ素子SW1、スイッチ回路16のスイッチ素子SW2-1、SW2-2がそれぞれ異常である場合とで、通常/診断切替信号およびオフセット切替信号によるスイッチ回路16およびスイッチ素子SW1の切り替え状態に応じて、基準電圧Vref、オフセット電圧Voffset、バッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCがそれぞれどのような値を取るかを示している。なお、図4の表では、基準電圧VrefおよびオペアンプAMP1~AMP3がいずれも正常であると仮定して、各スイッチ素子が正常である場合と固着異常である場合の電圧値をそれぞれ示している。
 スイッチ素子SW1,SW2-1,SW2-2の異常診断時において、切替信号制御部20Bは、スイッチ回路16が通常側に切り替えられ、その後に診断側に切り替えられるように、通常/診断切替信号を出力する。なお、通常側と診断側の切替順序を入れ替えてもよい。そして、通常側と診断側のそれぞれにおいて、基準電圧出力回路13のスイッチ素子SW1がオフ状態とオン状態にそれぞれ切り替えられ、これに応じて基準電圧出力回路13からオフセット電圧Voffsetとして基準電圧Vref1,Vref2がそれぞれ出力されるように、オフセット切替信号を出力する。このとき、スイッチ素子SW1,SW2-1,SW2-2がいずれも正常であれば、電圧検知部20Aにより、オフセット電圧Voffsetおよびバッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCとして、図3に示した正常時と同様の電圧がそれぞれ検知される。
 一方、基準電圧出力回路13において、スイッチ素子SW1が基準電圧Vref1側、すなわちオフ状態に固着する異常が生じた場合、スイッチ回路16が診断側に切り替えられているときにオフセット切替信号を変化させても、基準電圧Vrefの値はVref1のままで変化しない。そのため、スイッチ素子SW1を基準電圧Vref2側に切り替えるオフセット切替信号が出力されているときに、電圧検知部20Aでは、オフセット電圧Voffsetとして、本来の基準電圧Vref2ではなく基準電圧Vref1が検知される。バッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCでも同様に、本来の基準電圧Vref2ではなく、基準電圧Vref1がそれぞれ検知される。
 また、基準電圧出力回路13において、スイッチ素子SW1が基準電圧Vref2側、すなわちオン状態に固着する異常が生じた場合、スイッチ回路16が診断側に切り替えられているときにオフセット切替信号を変化させても、基準電圧Vrefの値はVref2のままで変化しない。そのため、スイッチ素子SW1を基準電圧Vref1側に切り替えるオフセット切替信号が出力されているときに、電圧検知部20Aでは、オフセット電圧Voffsetとして、本来の基準電圧Vref1ではなく基準電圧Vref2が検知される。バッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCでも同様に、本来の基準電圧Vref1ではなく、基準電圧Vref2がそれぞれ検知される。
 あるいは、スイッチ回路16において、スイッチ素子SW2-1が診断側、すなわち基準電圧出力回路13側に固着する異常が生じた場合、通常/診断切替信号を変化させてもバッファ回路17には、基準電圧出力回路13からのオフセット電圧Voffsetが入力され続ける。そのため、スイッチ回路16を通常側に切り替える通常/診断切替信号が出力されているときに、電圧検知部20Aでは、バッファ回路17の出力電圧VHVPCとして、本来の正極電圧Vpに応じた電圧値ではなく、オフセット切替信号に応じて基準電圧Vref1またはVref2が検知される。
 また、スイッチ素子SW2-1が通常側、すなわち分圧回路14を介した正極入力端子11側に固着する異常が生じた場合、通常/診断切替信号を変化させてもバッファ回路17には、正極電圧Vpが分圧回路14によって分圧された電圧が入力され続ける。そのため、スイッチ回路16を診断側に切り替える通常/診断切替信号が出力されているときに、電圧検知部20Aでは、バッファ回路17の出力電圧VHVPCとして、本来の基準電圧Vref1またはVref2ではない電圧値が検知される。
 さらに、スイッチ回路16において、スイッチ素子SW2-2が診断側、すなわち基準電圧出力回路13側に固着する異常が生じた場合、通常/診断切替信号を変化させてもバッファ回路18には、基準電圧出力回路13からのオフセット電圧Voffsetが入力され続ける。そのため、スイッチ回路16を通常側に切り替える通常/診断切替信号が出力されているときに、電圧検知部20Aでは、バッファ回路18の出力電圧VHVNCとして、本来の負極電圧Vnに応じた電圧値ではなく、オフセット切替信号に応じて基準電圧Vref1またはVref2が検知される。
 また、スイッチ素子SW2-2が通常側、すなわち分圧回路15を介した負極入力端子12側に固着する異常が生じた場合、通常/診断切替信号を変化させてもバッファ回路18には、負極電圧Vnが分圧回路15によって分圧された電圧が入力され続ける。そのため、スイッチ回路16を診断側に切り替える通常/診断切替信号が出力されているときに、電圧検知部20Aでは、バッファ回路18の出力電圧VHVNCとして、本来の基準電圧Vref1またはVref2ではない電圧値が検知される。
 制御回路20において、基準電圧出力回路13の基準電圧Vref1,Vref2は、いずれも既知の値として記憶しておくことができる。異常検知部20Cでは、通常/診断切替信号とオフセット切替信号をそれぞれ変化させたときに電圧検知部20Aによって検知された各電圧値、すなわちオフセット電圧Voffsetおよびバッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCの値を取得し、図3、図4の期待値表と比較する。その結果、正常時とは異なる電圧値が検知された場合には、これらの期待値表に従って、電圧検知回路1を構成する回路のいずれかが異常であると判断できる。
 図5は、制御回路20により実行される異常診断の手順を示すフローチャートである。
 ステップS101では、バッファ回路17,18の入力を基準電圧出力回路13側へ切り替える。ここでは、切替信号制御部20Bにより、スイッチ回路16が診断側に切り替えられるように通常/診断切替信号を出力することで、バッファ回路17,18の入力を切り替える。
 ステップS102では、基準電圧出力回路13における基準電圧をVref1へ切り替える。ここでは、切替信号制御部20Bにより、基準電圧出力回路13においてスイッチ素子SW1がオフ状態に切り替えられ、これに応じて基準電圧出力回路13からオフセット電圧Voffsetとして基準電圧Vref1が出力されるように、オフセット切替信号を出力する。
 ステップS103では、電圧検知部20Aにより、各回路部の電圧を測定する。ここでは、基準電圧出力回路13から出力されるオフセット電圧Voffsetの値と、バッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCとを測定する。
 ステップS104では、基準電圧出力回路13における基準電圧をVref2へ切り替える。ここでは、切替信号制御部20Bにより、基準電圧出力回路13においてスイッチ素子SW1がオン状態に切り替えられ、これに応じて基準電圧出力回路13からオフセット電圧Voffsetとして基準電圧Vref2が出力されるように、オフセット切替信号を出力する。
 ステップS105では、電圧検知部20Aにより、基準電圧出力回路13から出力されるオフセット電圧Voffsetの値と、バッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCとを測定する。
 ステップS106では、バッファ回路17,18の入力を分圧回路14,15側へ切り替える。ここでは、切替信号制御部20Bにより、スイッチ回路16が通常側に切り替えられるように通常/診断切替信号を出力することで、バッファ回路17,18の入力を切り替える。
 ステップS107では、ステップS102と同様に、基準電圧出力回路13における基準電圧をVref1へ切り替える。
 ステップS108では、電圧検知部20Aにより、基準電圧出力回路13から出力されるオフセット電圧Voffsetの値と、バッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCとを測定する。
 ステップS109では、ステップS104と同様に、基準電圧出力回路13における基準電圧をVref2へ切り替える。
 ステップS110では、電圧検知部20Aにより、基準電圧出力回路13から出力されるオフセット電圧Voffsetの値と、バッファ回路17,18の出力電圧VHVPC,VHVNCとを測定する。
 ステップS111では、異常検知部20Cにより、ステップS103,S105,S108,S110でそれぞれ測定した各回路部の電圧が、図3、図4の期待値表に示した各場合の期待値とそれぞれ一致しているか否かを判定する。これらの各ステップで測定した電圧が期待値と全て一致している場合はステップS112へ進み、いずれか少なくとも一つの電圧が期待値と異なっている場合はステップS113へ進む。
 ステップS112では、異常検知部20Cにより、電圧検知回路1は正常であると判定する。ステップS112を終えたら、図5のフローチャートに示す異常診断を終了し、電圧検知回路1による高電圧バッテリ2の電圧検知を継続する。ただし、図5に示した異常診断の手順では、電圧検知回路1を構成する各回路部のうち、差動増幅回路19については正常か異常かを診断することができない。そのため、図5のフローチャートの終了後には、後述の図6に示すアンプ異常診断を実行することで、差動増幅回路19が正常であるか異常であるかを診断することが好ましい。
 ステップS113では、異常検知部20Cにより、電圧検知回路1において基準電圧出力回路13、バッファ回路17,18またはスイッチ回路16のいずれかが異常と判定する。このとき、図3、図4の期待値表におけるどの項目に該当するかを判断することにより、どの部分が異常であるかを判定することも可能である。
 ステップS114では、不図示の上位装置に対して異常フラグを通知し、電圧検知回路1において異常が発生したことを報告する。また、差動増幅回路19から出力される差動電圧VHVDCの測定結果を不採用として、他の装置への出力などを行わないようにする。これにより、電圧検知回路1の異常発生時には、他の装置において電圧検知回路1の出力に基づく不適切な制御が行われないようにして、電圧検知回路1が搭載されている車両等のシステムにおける安全性を確保することができる。ステップS114を終えたら、図5のフローチャートに示す異常診断を終了する。
 図6は、制御回路20により実行されるアンプ異常診断の手順を示すフローチャートである。
 ステップS201では、バッファ回路17,18に基準電圧Vref1をそれぞれ入力したときの差動増幅回路19の出力と、バッファ回路17,18に基準電圧Vref2をそれぞれ入力したときの差動増幅回路19の出力とに基づいて、バッファ回路17,18の入力電圧Vinと差動増幅回路19から出力される差動電圧VHVDCとの関係を表す一次式を生成する。
 ステップS201では、まず図5のステップS101,S102と同様に、切替信号制御部20Bにより、スイッチ回路16が診断側に切り替えられるように通常/診断切替信号を出力するとともに、基準電圧出力回路13においてスイッチ素子SW1がオフ状態に切り替えられて基準電圧Vref1が出力されるように、オフセット切替信号を出力する。このときの差動増幅回路19の出力を、電圧検知部20Aにより、基準電圧Vref1に対応する第1の差動電圧VHVDC1として取得する。続いて図5のステップS104,S105と同様に、切替信号制御部20Bにより、通常/診断切替信号を変化せずにオフセット切替信号を変化させることで、基準電圧出力回路13においてスイッチ素子SW1がオン状態に切り替えられて基準電圧Vref2が出力されるようにする。このときの差動増幅回路19の出力を、電圧検知部20Aにより、基準電圧Vref2に対応する第2の差動電圧VHVDC2として取得する。
 こうして第1の差動電圧VHVDC1と第2の差動電圧VHVDC2が取得されたら、以下の式(1)で表される一次式を生成する。式(1)において、VHVDCは差動増幅回路19から出力される差動電圧を表し、Vinはバッファ回路17,18に入力される電圧を表している。また、A,Bは一次式の傾きと切片をそれぞれ表しており、これらはバッファ回路17,18および差動増幅回路19のゲインとオフセットにそれぞれ相当する。
 VHVDC=A・Vin+B ・・・(1)
 式(1)における傾きAと切片Bの値は、それぞれ以下の式(2)、(3)で求められる。
 A=(VHVDC2-VHVDC1)/(Vref2-Vref1) ・・・(2)
 B=VHVDC1-A・Vref1=VHVDC2-A・Vref2 ・・・(3)
 ステップS202では、異常検知部20Cにより、ステップS201で生成した一次式の傾きAの値、すなわちゲインが、予め記憶された規定範囲内であるか否かを判定する。傾きAの値が規定範囲内にある場合はステップS203へ進み、規定範囲から外れている場合はステップS205へ進む。
 ステップS203では、異常検知部20Cにより、ステップS201で生成した一次式の切片Bの値、すなわちオフセットが、予め記憶された規定範囲内であるか否かを判定する。切片Bの値が規定範囲内にある場合はステップS204へ進み、規定範囲から外れている場合はステップS206へ進む。
 ステップS204では、異常検知部20Cにより、電圧検知回路1においてバッファ回路17,18および差動増幅回路19は正常であると判定する。ステップS204を終えたら、図6のフローチャートに示すアンプ異常診断を終了し、電圧検知回路1による高電圧バッテリ2の電圧検知を継続する。
 ステップS205では、異常検知部20Cにより、電圧検知回路1においてバッファ回路17,18または差動増幅回路19のいずれかがゲイン異常であると判定する。ステップS205でゲイン異常の判定を行ったら、ステップS207へ進む。
 ステップS206では、異常検知部20Cにより、電圧検知回路1においてバッファ回路17,18または差動増幅回路19のいずれかがオフセット異常であると判定する。ステップS206でオフセット異常の判定を行ったら、ステップS207へ進む。
 ステップS207では、図5のステップS114と同様に、不図示の上位装置に対して異常フラグを通知し、電圧検知回路1において異常が発生したことを報告する。また、差動増幅回路19から出力される差動電圧VHVDCの測定結果を不採用として、他の装置への出力などを行わないようにする。ステップS207を終えたら、図6のフローチャートに示すアンプ異常診断を終了する。
 以上説明した本発明の第1の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
(1)電圧検知回路1は、入力電圧に応じた電圧をそれぞれ出力するバッファ回路17およびバッファ回路18と、バッファ回路17の出力電圧VHVPCおよびバッファ回路18の出力電圧VHVNCを検知する電圧検知部20Aと、電圧値が異なる基準電圧Vref1およびVref2のいずれかを選択的に出力可能な基準電圧出力回路13と、バッファ回路17およびバッファ回路18に接続されたスイッチ回路16とを備える。スイッチ回路16は、バッファ回路17の入力電圧を、測定対象である高電圧バッテリ2に接続された正極入力端子11の電圧Vpに応じた入力電圧から、基準電圧出力回路13から出力される基準電圧Vref1,Vref2へと切り替え、バッファ回路18の入力電圧を、高電圧バッテリ2に接続された負極入力端子12の電圧Vnに応じた入力電圧から、基準電圧出力回路13から出力される基準電圧Vref1,Vref2へと切り替える(ステップS101)。このようにしたので、電圧検知部20Aによって検知される出力電圧VHVPCおよび出力電圧VHVNCの値を用いて、従来よりも多様な異常診断を実現可能な電圧検知回路を提供できる。
(2)電圧検知回路1は、正極入力端子11と基準電圧出力回路13の間に接続され、正極入力端子11の電圧Vpが所定の分圧比で分圧された電圧を出力する分圧回路14と、負極入力端子12と基準電圧出力回路13の間に接続され、負極入力端子12の電圧Vnが所定の分圧比で分圧された電圧を出力する分圧回路15とを備える。バッファ回路17には、分圧回路14の出力電圧が入力電圧として入力され、バッファ回路18には、分圧回路15の出力電圧が入力電圧として入力される。このようにしたので、制御回路20における電圧検知部20Aが取り扱い可能な電圧範囲に合わせて、出力電圧VHVPCおよび出力電圧VHVNCの値をそれぞれ調整することができる。したがって、追加の回路構成を設けることなく、電圧検知部20Aによって出力電圧VHVPC,VHVNCを取得することが可能となる。
(3)基準電圧出力回路13は、抵抗R1,R2およびR3が直列接続されて所定の電源電圧が印加される抵抗回路と、これらの抵抗のうち少なくともいずれか一つの抵抗の接続状態を切り替えるスイッチ素子SW1とを有し、スイッチ素子SW1のオン/オフ切替によって基準電圧Vref1,Vref2のいずれかを選択可能に構成されている。このようにしたので、電圧値が異なる複数の基準電圧のいずれかを選択的に出力可能な基準電圧出力回路13を、簡単な回路構成で実現することができる。
(4)基準電圧出力回路13は、図2(c),(d)で示したように、異なる電源電圧をそれぞれ出力する複数の電源回路と、これらの電源回路の出力先を切り替えるスイッチ素子SW1とを有し、スイッチ素子SW1の切替によって基準電圧Vref1,Vref2のいずれかを選択可能に構成されていてもよい。このようにしても、電圧値が異なる複数の基準電圧のいずれかを選択的に出力可能な基準電圧出力回路13を、簡単な回路構成で実現することができる。
(5)スイッチ回路16は、バッファ回路17の入力端子の接続先を正極入力端子11側または基準電圧出力回路13側のいずれかに切り替えるスイッチ素子SW2-1と、バッファ回路18の入力端子の接続先を負極入力端子12側または基準電圧出力回路13側のいずれかに切り替えるスイッチ素子SW2-2とを有する。このようにしたので、バッファ回路17,18の入力電圧をそれぞれ任意に切替可能なスイッチ回路16を、簡単な回路構成で実現することができる。
(6)電圧検知回路1は、電圧検知回路1の異常を検知する異常検知部20Cを備える。異常検知部20Cは、スイッチ回路16によってバッファ回路17およびバッファ回路18の入力電圧が基準電圧出力回路13から出力される基準電圧Vref1,Vref2に切り替えられているときに、電圧検知部20Aにより検知されたバッファ回路17の出力電圧VHVPCおよびバッファ回路18の出力電圧VHVNCの少なくとも一方と、スイッチ回路16によってバッファ回路17の入力電圧が正極電圧Vpに応じた入力電圧に切り替えられ、かつ、バッファ回路18の入力電圧が負極電圧Vnに応じた入力電圧に切り替えられているときに、電圧検知部20Aにより検知されたバッファ回路17の出力電圧VHVPCおよびバッファ回路18の出力電圧VHVNCの少なくとも一方と、に基づき、電圧検知回路1の異常の有無を判断する(ステップS111~S113)。具体的には、異常検知部20Cは、スイッチ回路16によってバッファ回路17およびバッファ回路18の入力電圧が基準電圧Vref1,Vref2に切り替えられているときに、基準電圧Vref1,Vref2について、電圧検知部20Aにより検知されたバッファ回路17の出力電圧VHVPCと、バッファ回路18の出力電圧VHVNCとをそれぞれ取得する(ステップS103,S105)。また、スイッチ回路16によってバッファ回路17の入力電圧が正極電圧Vpに応じた入力電圧に切り替えられ、かつ、バッファ回路18の入力電圧が負極電圧Vnに応じた入力電圧に切り替えられているときに、基準電圧Vref1,Vref2について、電圧検知部20Aにより検知されたバッファ回路17の出力電圧VHVPCと、バッファ回路18の出力電圧VHVNCとをそれぞれ取得する(ステップS108,S110)。そして、取得した各出力電圧値に基づいて、電圧検知回路1の異常の有無を判断する(ステップS111~S113)。このようにしたので、電圧検知回路1において基準電圧出力回路13、バッファ回路17,18またはスイッチ回路16のいずれかに異常が発生した場合に、これを確実に検知することができる。
(7)電圧検知回路1は、バッファ回路17の出力電圧とバッファ回路18の出力電圧との差分に応じた電圧を出力する差動増幅回路19と、電圧検知回路1の異常を検知する異常検知部20Cとを備える。電圧検知部20Aは、差動増幅回路19の出力電圧である差動電圧VHVDCを検知する。異常検知部20Cは、スイッチ回路16によってバッファ回路17およびバッファ回路18の入力電圧が基準電圧出力回路13から出力される基準電圧Vref1,Vref2に切り替えられ、かつ、基準電圧出力回路13から出力される基準電圧Vref1,Vref2を切り替えたときに、電圧検知部20Aにより検知された差動電圧VHVDC1,VHVDC2から生成される一次式に基づき、電圧検知回路1の異常の有無を判断する(ステップS201~S206)。このようにしたので、電圧検知回路1においてバッファ回路17,18または差動増幅回路19のいずれかにゲイン異常やオフセット異常が発生した場合に、これを確実に検知することができる。
(第2の実施形態)
 本発明の第2の実施形態について、図7を参照して以下に説明する。
 図7は、本発明の第2の実施形態に係る電圧検知回路の構成図である。本実施形態に係る電圧検知回路1Aにおいて、第1の実施形態で説明した図1の電圧検知回路1との違いは、スイッチ回路16の代わりに、スイッチ回路16とは異なる回路構成のスイッチ回路16Aを備えている点である。これ以外の点では、電圧検知回路1と同様の構成を有している。
 スイッチ回路16Aは、スイッチ素子SW2-1Aおよびスイッチ素子SW2-2Aを有している。
 スイッチ素子SW2-1Aは、一端が分圧回路14とバッファ回路17の間に接続され、他端が基準電圧出力回路13の出力側に接続されており、制御回路20から出力される通常/診断切替信号に応じて、バッファ回路17の入力端子と基準電圧出力回路13との間の導通状態を切り替える。ここで、基準電圧出力回路13の出力インピーダンスは、分圧回路14のインピーダンスに比べて充分に低い。そのため、このスイッチ素子SW2-1Aの切替動作により、バッファ回路17の入力電圧として、正極入力端子11の正極電圧Vpが分圧回路14によって分圧された電圧、または、基準電圧出力回路13から出力されるオフセット電圧Voffset(基準電圧Vref1またはVref2)のいずれかが選択される。すなわち、分圧回路14とバッファ回路17の接続を遮断しなくても、第1の実施形態で説明したスイッチ素子SW2-1と同様の切替動作を実現できる。
 スイッチ素子SW2-2Aは、一端が分圧回路15とバッファ回路18の間に接続され、他端が基準電圧出力回路13の出力側に接続されており、制御回路20から出力される通常/診断切替信号に応じて、バッファ回路18の入力端子と基準電圧出力回路13との間の導通状態を切り替える。ここで、基準電圧出力回路13の出力インピーダンスは、分圧回路15のインピーダンスに比べて充分に低い。そのため、このスイッチ素子SW2-2Aの切替動作により、バッファ回路18の入力電圧として、負極入力端子12の負極電圧Vnが分圧回路15によって分圧された電圧、または、基準電圧出力回路13から出力されるオフセット電圧Voffset(基準電圧Vref1またはVref2)のいずれかが選択される。すなわち、分圧回路15とバッファ回路18の接続を遮断しなくても、第1の実施形態で説明したスイッチ素子SW2-2と同様の切替動作を実現できる。
 以上説明したように、本発明の第2の実施形態によれば、スイッチ回路16Aは、バッファ回路17の入力端子と基準電圧出力回路13との間の導通状態を切り替えるスイッチ素子SW2-1Aと、バッファ回路18の入力端子と基準電圧出力回路13との間の導通状態を切り替えるスイッチ素子SW2-2Aとを有する。このようにしたので、第1の実施形態と同様に、バッファ回路17,18の入力電圧をそれぞれ任意に切替可能なスイッチ回路16Aを、簡単な回路構成で実現することができる。
(第3の実施形態)
 本発明の第3の実施形態について、図8、図9を参照して以下に説明する。
 図8は、本発明の第3の実施形態に係る電圧検知回路の構成図である。本実施形態に係る電圧検知回路1Bにおいて、第1の実施形態で説明した図1の電圧検知回路1との違いは、スイッチ回路16の代わりに、スイッチ回路16とは異なる回路構成のスイッチ回路16Bを備えており、さらに分圧回路21,22を備えている点である。これ以外の点では、電圧検知回路1と同様の構成を有している。
 分圧回路21は、抵抗R4aと抵抗R5aにより構成されており、正極入力端子11と基準電圧出力回路13の間に分圧回路14と並列に接続されている。抵抗R4aと抵抗R5aの間には、スイッチ回路16Bを介してバッファ回路17が接続されている。正極入力端子11に入力された正極電圧Vpは、分圧回路21により所定の分圧比で分圧され、スイッチ回路16Bを介してバッファ回路17に出力される。分圧回路21には、分圧回路14と同じ分圧比が設定されている。
 分圧回路22は、抵抗R6aと抵抗R7aにより構成されており、負極入力端子12と基準電圧出力回路13の間に分圧回路15と並列に接続されている。抵抗R6aと抵抗R7aの間には、スイッチ回路16Bを介してバッファ回路18が接続されている。負極入力端子12に入力された負極電圧Vnは、分圧回路22により所定の分圧比で分圧され、スイッチ回路16Bを介してバッファ回路18に出力される。分圧回路22には、分圧回路15と同じ分圧比が設定されている。
 スイッチ回路16Bは、スイッチ素子群SW2-1Bおよびスイッチ素子群SW2-2Bを有している。
 スイッチ素子群SW2-1Bは、3つのスイッチ素子により構成されている。3つのスイッチ素子の一端は、分圧回路14の抵抗R4と抵抗R5の間と、基準電圧出力回路13と、分圧回路21の抵抗R4aと抵抗R5aの間と、にそれぞれ接続されており、他端はバッファ回路17の入力側にそれぞれ接続されている。スイッチ素子群SW2-1Bは、制御回路20から出力される通常/診断切替信号に応じて、これら3つのスイッチ素子のオン/オフ状態をそれぞれ切り替えることにより、バッファ回路17の入力端子の接続先を、分圧回路14、基準電圧出力回路13または分圧回路21のいずれかに切り替える。このスイッチ素子群SW2-1Bの切替動作により、バッファ回路17の入力電圧として、正極入力端子11の正極電圧Vpが分圧回路14または分圧回路21のいずれかによって分圧された電圧、あるいは、基準電圧出力回路13から出力されるオフセット電圧Voffset(基準電圧Vref1またはVref2)のいずれかが選択される。
 スイッチ素子群SW2-2Bは、3つのスイッチ素子により構成されている。3つのスイッチ素子の一端は、分圧回路15の抵抗R6と抵抗R7の間と、基準電圧出力回路13と、分圧回路22の抵抗R6aと抵抗R7aの間と、にそれぞれ接続されており、他端はバッファ回路18の入力側にそれぞれ接続されている。スイッチ素子群SW2-2Bは、制御回路20から出力される通常/診断切替信号に応じて、これら3つのスイッチ素子のオン/オフ状態をそれぞれ切り替えることにより、バッファ回路18の入力端子の接続先を、分圧回路15、基準電圧出力回路13または分圧回路22のいずれかに切り替える。このスイッチ素子群SW2-2Bの切替動作により、バッファ回路18の入力電圧として、負極入力端子12の負極電圧Vnが分圧回路15または分圧回路22のいずれかによって分圧された電圧、あるいは、基準電圧出力回路13から出力されるオフセット電圧Voffset(基準電圧Vref1またはVref2)のいずれかが選択される。
 本実施形態に係る電圧検知回路1Bは、第1の実施形態で説明した異常診断に加えて、スイッチ回路16Bを用いてバッファ回路17,18の接続先を分圧回路14,15と分圧回路21,22の間で切り替えることにより、これらの分圧回路の異常診断を行うことができる。以下では、この異常診断の手順を説明する。
 図9は、制御回路20により実行される分圧回路の異常診断の手順を示すフローチャートである。
 ステップS301では、バッファ回路17,18の入力を制御用の分圧回路14,15側へ切り替える。ここでは、切替信号制御部20Bにより、スイッチ回路16Bにおいてスイッチ素子群SW2-1B,SW2-2Bのうち分圧回路14,15に接続されたスイッチ素子がそれぞれオンに切り替えられ、他のスイッチ素子がそれぞれオフに切り替えられるように通常/診断切替信号を出力することで、バッファ回路17,18の入力を切り替える。
 ステップS302では、電圧検知部20Aにより、差動増幅回路19から出力される差動電圧VHVDCを測定する。
 ステップS303では、バッファ回路17,18の入力を診断用の分圧回路21,22側へ切り替える。ここでは、切替信号制御部20Bにより、スイッチ回路16Bにおいてスイッチ素子群SW2-1B,SW2-2Bのうち分圧回路21,22に接続されたスイッチ素子がそれぞれオンに切り替えられ、他のスイッチ素子がそれぞれオフに切り替えられるように通常/診断切替信号を出力することで、バッファ回路17,18の入力を切り替える。
 ステップS304では、電圧検知部20Aにより、差動増幅回路19から出力される差動電圧VHVDCを測定する。
 ステップS305では、異常検知部20Cにより、ステップS302,S304でそれぞれ測定された差動電圧VHVDCの差が予め記憶された規定範囲内であるか否かを判定する。差動電圧VHVDCの差が規定範囲内にある場合はステップS306へ進み、規定範囲から外れている場合はステップS307へ進む。
 ステップS306では、異常検知部20Cにより、電圧検知回路1Bにおいて分圧回路14,15および分圧回路21,22は正常であると判定する。ステップS306を終えたら、図9のフローチャートに示す分圧回路の異常診断を終了し、電圧検知回路1Bによる高電圧バッテリ2の電圧検知を継続する。
 ステップS307では、異常検知部20Cにより、電圧検知回路1Bにおいて分圧回路14,15または分圧回路21,22のいずれかが異常であると判定する。
 ステップS308では、図5のステップS114や図6のステップS207と同様に、不図示の上位装置に対して異常フラグを通知し、電圧検知回路1Bにおいて異常が発生したことを報告する。また、差動増幅回路19から出力される差動電圧VHVDCの測定結果を不採用として、他の装置への出力などを行わないようにする。ステップS308を終えたら、図9のフローチャートに示す分圧回路の異常診断を終了する。
 以上説明したように、本発明の第3の実施形態によれば、電圧検知回路1Bは、正極入力端子11と基準電圧出力回路13の間に分圧回路14と並列に接続され、正極入力端子11の電圧Vpが所定の分圧比で分圧された電圧を出力する分圧回路21と、負極入力端子12と基準電圧出力回路13の間に分圧回路15と並列に接続され、負極入力端子12の電圧Vnが所定の分圧比で分圧された電圧を出力する分圧回路22とを備える。電圧検知回路1Bは、分圧回路14または分圧回路21の出力電圧が入力電圧としてバッファ回路17に入力され、分圧回路15または分圧回路22の出力電圧が入力電圧としてバッファ回路18に入力されるように、スイッチ回路16Bの接続状態を切り替える。このようにしたので、分圧回路14,15および分圧回路21,22の異常診断を実現可能な電圧検知回路を提供できる。
 以上説明した各実施形態や各種変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記では種々の実施形態や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
 1,1A,1B:電圧検知回路、2:高電圧バッテリ、11:正極入力端子、12:負極入力端子、13:基準電圧出力回路、14,15:分圧回路、16,16A,16B:スイッチ回路、17,18:バッファ回路、19:差動増幅回路、20:制御回路、20A:電圧検知部、20B:切替信号制御部、20C:異常検知部、21,22:分圧回路

Claims (10)

  1.  入力電圧に応じた電圧をそれぞれ出力する第1のバッファ回路および第2のバッファ回路と、
     前記第1のバッファ回路の出力電圧および前記第2のバッファ回路の出力電圧を検知する電圧検知部と、
     電圧値が異なる複数の基準電圧のいずれかを選択的に出力可能な基準電圧出力回路と、
     前記第1のバッファ回路および前記第2のバッファ回路に接続されたスイッチ回路と、を備え、
     前記スイッチ回路は、
     前記第1のバッファ回路の入力電圧を、測定対象に接続された第1の入力端子の電圧に応じた第1の入力電圧から、前記基準電圧出力回路から出力される前記基準電圧へと切り替え、
     前記第2のバッファ回路の入力電圧を、前記測定対象に接続された第2の入力端子の電圧に応じた第2の入力電圧から、前記基準電圧出力回路から出力される前記基準電圧へと切り替える電圧検知回路。
  2.  請求項1に記載の電圧検知回路であって、
     前記第1の入力端子と前記基準電圧出力回路の間に接続され、前記第1の入力端子の電圧が所定の分圧比で分圧された電圧を出力する第1の分圧回路と、
     前記第2の入力端子と前記基準電圧出力回路の間に接続され、前記第2の入力端子の電圧が所定の分圧比で分圧された電圧を出力する第2の分圧回路と、を備え、
     前記第1のバッファ回路には、前記第1の分圧回路の出力電圧が前記第1の入力電圧として入力され、
     前記第2のバッファ回路には、前記第2の分圧回路の出力電圧が前記第2の入力電圧として入力される電圧検知回路。
  3.  請求項2に記載の電圧検知回路であって、
     前記第1の入力端子と前記基準電圧出力回路の間に前記第1の分圧回路と並列に接続され、前記第1の入力端子の電圧が所定の分圧比で分圧された電圧を出力する第3の分圧回路と、
     前記第2の入力端子と前記基準電圧出力回路の間に前記第2の分圧回路と並列に接続され、前記第2の入力端子の電圧が所定の分圧比で分圧された電圧を出力する第4の分圧回路と、を備え、
     前記第1の分圧回路または前記第3の分圧回路の出力電圧が前記第1の入力電圧として前記第1のバッファ回路に入力され、前記第2の分圧回路または前記第4の分圧回路の出力電圧が前記第2の入力電圧として前記第2のバッファ回路に入力されるように、前記スイッチ回路の接続状態を切り替える電圧検知回路。
  4.  請求項1に記載の電圧検知回路であって、
     前記基準電圧出力回路は、複数の抵抗が直列接続されて所定の電源電圧が印加される抵抗回路と、前記複数の抵抗のうち少なくともいずれか一つの抵抗の接続状態を切り替えるスイッチ素子とを有し、前記スイッチ素子のオン/オフ切替によって前記複数の基準電圧のいずれかを選択可能に構成されている電圧検知回路。
  5.  請求項1に記載の電圧検知回路であって、
     前記基準電圧出力回路は、異なる電源電圧をそれぞれ出力する複数の電源回路と、前記複数の電源回路の出力先を切り替えるスイッチ素子とを有し、前記スイッチ素子の切替によって前記複数の基準電圧のいずれかを選択可能に構成されている電圧検知回路。
  6.  請求項1に記載の電圧検知回路であって、
     前記スイッチ回路は、前記第1のバッファ回路の入力端子の接続先を前記第1の入力端子側または前記基準電圧出力回路側のいずれかに切り替える第1のスイッチ素子と、前記第2のバッファ回路の入力端子の接続先を前記第2の入力端子側または前記基準電圧出力回路側のいずれかに切り替える第2のスイッチ素子と、を有する電圧検知回路。
  7.  請求項1に記載の電圧検知回路であって、
     前記スイッチ回路は、前記第1のバッファ回路の入力端子と前記基準電圧出力回路との間の導通状態を切り替える第1のスイッチ素子と、前記第2のバッファ回路の入力端子と前記基準電圧出力回路との間の導通状態を切り替える第2のスイッチ素子と、を有する電圧検知回路。
  8.  請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の電圧検知回路であって、
     前記電圧検知回路の異常を検知する異常検知部を備え、
     前記異常検知部は、
     前記スイッチ回路によって前記第1のバッファ回路および前記第2のバッファ回路の入力電圧が前記基準電圧出力回路から出力される前記基準電圧に切り替えられているときに、前記電圧検知部により検知された前記第1のバッファ回路の出力電圧および前記第2のバッファ回路の出力電圧の少なくとも一方と、
     前記スイッチ回路によって前記第1のバッファ回路の入力電圧が前記第1の入力電圧に切り替えられ、かつ、前記第2のバッファ回路の入力電圧が前記第2の入力電圧に切り替えられているときに、前記電圧検知部により検知された前記第1のバッファ回路の出力電圧および前記第2のバッファ回路の出力電圧の少なくとも一方と、に基づき、前記電圧検知回路の異常の有無を判断する電圧検知回路。
  9.  請求項8に記載の電圧検知回路であって、
     前記異常検知部は、
     前記スイッチ回路によって前記第1のバッファ回路および前記第2のバッファ回路の入力電圧が前記基準電圧に切り替えられているときに、複数の前記基準電圧について、前記電圧検知部により検知された前記第1のバッファ回路の出力電圧と、前記第2のバッファ回路の出力電圧とをそれぞれ取得し、
     前記スイッチ回路によって前記第1のバッファ回路の入力電圧が前記第1の入力電圧に切り替えられ、かつ、前記第2のバッファ回路の入力電圧が前記第2の入力電圧に切り替えられているときに、複数の前記基準電圧について、前記電圧検知部により検知された前記第1のバッファ回路の出力電圧と、前記第2のバッファ回路の出力電圧とをそれぞれ取得し、
     取得した前記第1のバッファ回路および前記第2のバッファ回路の各出力電圧値に基づいて、前記電圧検知回路の異常の有無を判断する電圧検知回路。
  10.  請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の電圧検知回路であって、
     前記第1のバッファ回路の出力電圧と前記第2のバッファ回路の出力電圧との差分に応じた電圧を出力する差動増幅回路と、
     前記電圧検知回路の異常を検知する異常検知部と、を備え、
     前記電圧検知部は、前記差動増幅回路の出力電圧を検知し、
     前記異常検知部は、前記スイッチ回路によって前記第1のバッファ回路および前記第2のバッファ回路の入力電圧が前記基準電圧出力回路から出力される前記基準電圧に切り替えられ、かつ、前記基準電圧出力回路から出力される前記基準電圧を切り替えたときに、前記電圧検知部により検知された前記差動増幅回路の出力電圧から生成される一次式に基づき、前記電圧検知回路の異常の有無を判断する電圧検知回路。
     
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