JP2014172597A - 車載用電源制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】何らかの原因により故障が発生した場合に、マイコン等に電流が流れ続けてバッテリを劣化させるのを防止する。
【解決手段】時刻t10では、イグニッションスイッチ情報6aがLow(A)の状態で、制御信号11aがHigh(B)の状態を保持している場合において、内部タイマーのカウント情報12aが設定値に到達すると、信号制御回路は制御信号11aをLowに制御する(B)。そのため、メインリレー9はオフに制御されて、第2電圧生成回路10は停止する(H)。このように、第2電圧生成回路10を停止状態にするので、何らかの故障により制御信号11aがHighに固定されてしまった場合でも、バッテリ上がりを防ぐことが可能になる。
【選択図】図2
【解決手段】時刻t10では、イグニッションスイッチ情報6aがLow(A)の状態で、制御信号11aがHigh(B)の状態を保持している場合において、内部タイマーのカウント情報12aが設定値に到達すると、信号制御回路は制御信号11aをLowに制御する(B)。そのため、メインリレー9はオフに制御されて、第2電圧生成回路10は停止する(H)。このように、第2電圧生成回路10を停止状態にするので、何らかの故障により制御信号11aがHighに固定されてしまった場合でも、バッテリ上がりを防ぐことが可能になる。
【選択図】図2
Description
本発明は、車両に搭載される車載用電源制御装置に関する。
車両に搭載される電源制御装置は、イグニッションスイッチやマイコンからの制御に応じてメインリレーを駆動制御し、車載電源であるバッテリから電圧をマイコン等に供給している。
マイコンは、各種センサから情報を受信して、各種の診断や制御を行うソフトウェア処理を行うと共に、電源制御装置内の各制御回路を制御する。
そして、マイコンのソフトウェア処理中に、イグニッションスイッチがオフ操作されてマイコンへの電圧供給が停止され、マイコンが異常終了するのを防ぐために、マイコンが起動中はマイコンからもメインリレーをコントロールする制御信号によって、メインリレーが切れないようにしている。(特許文献1)
しかし、従来の電源制御装置では、何らかの原因により故障が発生し、マイコンからの制御による制御信号が出力したままになり、マイコン等に電流が流れ続けてバッテリを劣化させる。
請求項1に記載の車載用電源制御装置は、バッテリから供給された電源に基づいて電圧を生成する電圧生成部と、集積演算装置からの制御に基づく制御信号の出力がある場合に、若しくは車両のイグニッションスイッチがオンされた場合に、電圧生成部を動作状態にして、生成された電圧を集積演算装置へ供給する駆動部と、制御信号の出力がある場合に、イグニッションスイッチがオフされるとカウントを開始する計数部と、計数部の計数に基づく所定の時間経過後に、駆動部を介して電圧生成部の電圧出力を強制的に停止させる制御部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、集積演算装置からの制御に基づく制御信号が出力されたままとなってバッテリからの給電が停止できない場合でも、強制的にマイコン等への電圧出力を停止することによって、バッテリの劣化を防ぐことが可能となる。
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態に係わる車載用電源制御装置の回路図である。集積演算装置であるマイコン1は、各種センサから情報を受信して、各種の診断や制御を行うソフトウェア処理を行うと共に、電源制御装置2内の各制御回路を制御する。
図1は、第1の実施の形態に係わる車載用電源制御装置の回路図である。集積演算装置であるマイコン1は、各種センサから情報を受信して、各種の診断や制御を行うソフトウェア処理を行うと共に、電源制御装置2内の各制御回路を制御する。
電源制御装置2は、バッテリ3を備え、バッテリ3から供給されるバッテリ電圧3aを第1電圧生成回路4へ常時入力する。第1電圧生成回路4は、バッテリ3から常時供給されるバッテリ電圧3aをもとにマイコン1のバックアップRAM用、及びエバポリーク測定用の起動タイマー5に供給する第1電圧4aを生成する。
エバポリーク測定用の起動タイマー5は、イグニッションスイッチ6がオフ状態になってからカウントを開始し、定められた設定値に到達すると、起動タイマー信号5aをマイコン1及び駆動回路7に出力する。起動タイマー信号5aが駆動回路7へ出力されることにより、後述するようにマイコン1に電圧が供給される。そして、起動タイマー信号5aを受けたマイコン1は、車載に装備されている燃料タンクを診断するエバポリーク診断機能やエンジン停止時間による冷却水温やエンジンの吸気温度を診断する。
イグニッションスイッチ6からのイグニッションスイッチ情報6aは駆動回路7に入力され、駆動回路7は駆動回路出力信号7aをリレー制御回路8へ出力する。リレー制御回路8は、メインリレー制御信号8aを出力してメインリレー9を制御する。
メインリレー9は、メインリレー制御信号8aの出力により、リレーがオンになり、バッテリ3から第2電圧生成回路10にバッテリ電圧3aが供給される。第2電圧生成回路10は、駆動回路出力信号7aにより制御されて、供給されたバッテリ電圧3aに基づいてマイコン1や図示省略するマイコン1の周辺回路に供給する第2電圧10aを生成する。
第2電圧生成回路10は、主にスイッチングレギュレータやリニアレギュレータなどで構成され、バッテリ電圧3aからマイコン1や図示省略する周辺回路用に、5V、3.3Vなどの電圧を生成する。
信号制御回路11は、マイコン1の制御により通信信号1aを介して制御開始信号が入力されて、制御信号11aをHighの状態に保持し、マイコン1より制御終了信号が入力されて制御信号11aをLowに保持する。
制御信号11aは、マイコン1が所定の処理を実行する間に、第2電圧生成回路10から第2電圧10aがマイコン1に供給されるようにするために出力される信号である。マイコン1が所定の処理等を開始したときに、制御開始信号によって制御信号11aはHighの状態に保持され、所定の処理等を終了したときに、制御終了信号によって制御信号11aはLowの状態に保持される。
駆動回路7は、イグニッションスイッチ情報6a、起動タイマー信号5a、若しくは信号制御回路11からの制御信号11aのいずれかの信号がHighの状態であれば駆動回路出力信号7aをリレー制御回路8へ出力する。リレー制御回路8はメインリレー制御信号8aを出力してメインリレー9を制御する。
内部タイマー12は、図示省略するクロツク信号を計数する計数手段であり、信号制御回路11から制御信号11aが出力中に、イグニッションスイッチ情報6aがLow状態に切替ったトリガによって、カウントを開始し、カウント情報12aを信号制御回路11へ通知する。
信号制御回路11は、マイコン1から通信信号1aを介して設定された強制停止時間の設定値を記憶する。更に、内部タイマー12による強制停止機能を有効にする設定、および強制停止機能を無効にする設定が、マイコン1から通信信号1aを介して適宜行われる。
信号制御回路11は、強制停止機能の有効が設定されている状態で、内部タイマー12からのカウント情報12aが強制停止時間の設定値に到達した場合に、制御信号11aの出力を停止し、駆動回路7、リレー制御回路8を介してメインリレー9をオフ制御する。何らかの原因により故障が発生して、信号制御回路11からの制御信号11aが出力されたままになった場合でも、強制的にマイコン等への電圧出力を停止することで、バッテリ3が劣化するのを防ぐことが可能となる。発生する故障として、マイコン1に異常が生じて制御開始信号の後に制御終了信号が出力されなかった場合や、通信信号1aの接続ラインの断線等によりマイコン1からの制御終了信号が信号制御回路11へ伝達されない場合等が想定される。
以下、第1の実施の形態の車載用電源制御装置の動作を、図2に示すタイムチャート図を参照して説明する。
イグニッションスイッチ6が操作されてイグニッションスイッチ情報6aが、図2(A)に示すように出力され、また、マイコン1からの制御に基づいて信号制御回路11から制御信号11aが図2(B)に示すように出力された場合を例に説明する。
時刻t1で、イグニッションスイッチ6がオンされてイグニッションスイッチ情報6aがHighになると、イグニッションスイッチ情報6aは駆動回路7に入力されて、駆動回路出力信号7aをHigh(図2(E))にする。駆動回路出力信号7aはリレー制御回路8へ入力され、メインリレー9を制御するメインリレー制御信号8aがLow(図2(F))になりメインリレー9はオンに制御される(図2(G))。第2電圧生成回路10に、駆動回路出力信号7aが入力されて、さらに、メインリレー9がオン状態になることでバッテリ電圧3aが供給されて、第2電圧生成回路10が動作する。第2電圧生成回路10は第2電圧10aを生成して、マイコン1や図示省略するマイコン1の周辺回路に第2電圧10aを供給する(図2(H))。
時刻t2は、イグニッションスイッチ情報6aがHighの状態で、マイコン1からの制御により制御信号11aがLowからHighになる場合である(図2(B))。このときイグニッションスイッチ情報6aと制御信号11aはHighの状態なので、メインリレー9はオン状態を継続する(図2(G))。
時刻t3は、制御信号11aがHighの状態で、イグニッションスイッチ情報6aがHighからLowになる場合である(図2(A))。制御信号11aがHighの状態でイグニッションスイッチ情報6aがHighからLowになったときに内部タイマー12がカウントを開始する(図2(D))。
時刻t4では、駆動回路出力信号7aがHigh(図2(E))の状態において、内部タイマー12がタイマーカウント中にイグニッションスイッチ6が切り替わりイグニッションスイッチ情報6aがLowからHighになった場合である(図2(A))。イグニッションスイッチ情報6aがHighになることで内部タイマー12はカウント情報12aをリセットする(図2(D))。制御信号11aはHigh(図2(B))のままであるので、メインリレー9はオン状態を継続する(図2(G))。
時刻t5は、時刻t3と同様で、制御信号11aがHighの状態でイグニッションスイッチ情報6aがHighからLowになるので、内部タイマー12がカウントを開始する(図2(D))。
時刻t6は、イグニッションスイッチ情報6aがLowの状態において、制御信号11aがHighからLow(図2(B))に切り替わる場合である。イグニッションスイッチ情報6aと制御信号11aがLowになるので、駆動回路7は駆動回路出力信号7aをLow(図2(E))にする。駆動回路出力信号7aはリレー制御回路8へ入力され、メインリレー制御信号8aがHigh(図2(F))になりメインリレー9はオフに制御される(図2(G))。したがって、第2電圧生成回路10は停止し(図2(H))、また制御信号11aがLow(図2(B))になるので内部タイマー12のカウント情報12aはリセットされる(図2(D))。
時刻t7は、時刻t1と同様の状態で、第2電圧生成回路10に駆動回路出力信号7aが入力され、また、メインリレー9がオン状態になり、第2電圧生成回路10が動作する。
時刻t8は、時刻t2と同様の状態であり、イグニッションスイッチ情報6aがHighの状態で、マイコン1からの制御により制御信号11aがLowからHighになる場合である(図2(B))。このときイグニッションスイッチ情報6aと制御信号11aはHighの状態なので、メインリレー9はオン状態を継続する(図2(G))。
時刻t9は、時刻t5と同様の状態で、制御信号11aがHighの状態でイグニッションスイッチ情報6aがHighからLowになるので、内部タイマー12がカウントを開始する。
時刻t10では、イグニッションスイッチ情報6aがLow(図2(A))の状態で、制御信号11aがHigh(図2(B))の状態を保持し、メインリレー9がオン状態(図2(G))に保持されている場合において、内部タイマー12のカウント情報12aがマイコン1からの強制停止時間の設定値に到達する。内部タイマー12のカウント情報12aがマイコン1からの強制停止時間の設定値に到達すると、信号制御回路11は制御信号11aをLowに制御する(図2(B))。イグニッションスイッチ情報6aと制御信号11aがLowになるので、駆動回路7は駆動回路出力信号7aをLow(図2(E))にする。
そしてこの駆動回路出力信号7aはリレー制御回路8へ入力され、メインリレー制御信号8aがHigh(図2(F))になりメインリレー9はオフに制御される(図2(G))。メインリレー9はオフに制御されて、バッテリ電圧3aが供給されなくなり、また、駆動回路出力信号7aがLowになるので、第2電圧生成回路10は停止する(図2(H))。このように、第2電圧生成回路10を停止状態にするので、何らかの故障により制御信号11aがHighに固定されてしまった場合でも、バッテリ上がりを防ぐことが可能になる。
本発明の第1の実施の形態によれば、マイコン1からの制御による制御信号に何らかの原因により故障が発生した場合でも、確実にメインリレー9をオフ状態へ移行でき、バッテリ上がりを防ぐことが可能になる。
(第2の実施の形態)
図3に本発明の車載用電源制御装置の第2の実施の形態を示す。
図3に本発明の車載用電源制御装置の第2の実施の形態を示す。
図3に示す第2の実施の形態の構成は、図1に示す第1の実施の形態において、メインリレー9とリレー制御回路8を備えず、バッテリ3からのバッテリ電圧3aがメインリレー9を介さず直接に第2電圧生成回路10に接続された構成になっている。
第2電圧生成回路10は、スイッチングレギュレータやリニアレギュレータなどを用いて構成され、駆動回路7からの駆動回路出力信号7aがHighの時に、バッテリ3から供給されているバッテリ電圧3aに基づいて、マイコン1や周辺回路用に第2電圧10aを生成し、駆動回路出力信号7aがLowの時は第2電圧10aの生成を停止する構成である。第2電圧生成回路10は、駆動回路出力信号7aがLowの時は、第2電圧10aの生成を行わず、バッテリ3の電力を消費しない。
その他の構成、マイコン1、バッテリ3、第1電圧生成回路4、起動タイマー5、駆動回路7、信号制御回路11、内部タイマー12は、図1に示す第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
この第2の実施の形態の車載用電源制御装置の動作は、メインリレー制御信号8a(図2(F))、メインリレー9の動作(図2(G))を除き、図2に示すタイムチャート図と同様である。
時刻t1で、イグニッションスイッチ6がオンされてイグニッションスイッチ情報6aがHighになると、イグニッションスイッチ情報6aは駆動回路7に入力されて、駆動回路出力信号7aをHigh(図2(E))にする。駆動回路出力信号7aがHighになると、第2電圧生成回路10は、バッテリ3から供給されているバッテリ電圧3aに基づいて、マイコン1や周辺回路用に第2電圧10aを生成する。そして、マイコン1や図示省略するマイコン1の周辺回路に第2電圧10aを供給する(図2(H))。
時刻t2は、イグニッションスイッチ情報6aがHighの状態で、マイコン1からの制御により制御信号11aがLowからHighになる場合である(図2(B))。このときイグニッションスイッチ情報6aと制御信号11aはHighの状態なので、駆動回路7は駆動回路出力信号7aをHighの状態を継続する(図2(G))。
時刻t3は、制御信号11aがHighの状態で、イグニッションスイッチ情報6aがHighからLowになる場合である(図2(A))。制御信号11aがHighの状態でイグニッションスイッチ情報6aがHighからLowになったときに内部タイマー12がカウントを開始する(図2(D))。
時刻t4では、駆動回路出力信号7aがHigh(図2(E))の状態において、内部タイマー12がタイマーカウント中にイグニッションスイッチ6が切り替わりイグニッションスイッチ情報6aがLowからHighになった場合である(図2(A))。イグニッションスイッチ情報6aがHighになることで内部タイマー12はカウント情報12aをリセットする(図2(D))。制御信号11aはHigh(図2(B))のままであるので、駆動回路7は駆動回路出力信号7aをHighの状態を継続する(図2(G))。
時刻t5は、時刻t3と同様で、制御信号11aがHighの状態でイグニッションスイッチ情報6aがHighからLowになるので、内部タイマー12がカウントを開始する(図2(D))。
時刻t6は、イグニッションスイッチ情報6aがLowの状態において、制御信号11aがHighからLow(図2(B))に切り替わる場合である。イグニッションスイッチ情報6aと制御信号11aがLowになるので、駆動回路7は駆動回路出力信号7aをLow(図2(E))にする。したがって、第2電圧生成回路10は停止し(図2(H))、また制御信号11aがLow(図2(B))になるので内部タイマー12のカウント情報12aはリセットされる(図2(D))。
時刻t7は、時刻t1と同様の状態で、第2電圧生成回路10に駆動回路出力信号7aが入力され、第2電圧生成回路10が動作する。
時刻t8は、時刻t2と同様の状態であり、イグニッションスイッチ情報6aがHighの状態で、マイコン1からの制御により制御信号11aがLowからHighになる場合である(図2(B))。このときイグニッションスイッチ情報6aと制御信号11aはHighの状態なので、駆動回路7は駆動回路出力信号7aをHighの状態を継続する(図2(G))。
時刻t9は、時刻t5と同様の状態で、制御信号11aがHighの状態でイグニッションスイッチ情報6aがHighからLowになるので、内部タイマー12がカウントを開始する。
時刻t10では、イグニッションスイッチ情報6aがLow(図2(A))の状態で、制御信号11aがHigh(図2(B))の状態を保持し、信号制御回路11は、内部タイマー12のカウント情報12aがマイコン1からの強制停止時間の設定値に到達すると制御信号11aをLowに制御する(図2(B))。イグニッションスイッチ情報6aと制御信号11aがLowになるので、駆動回路7は駆動回路出力信号7aをLow(図2(E))にする。駆動回路出力信号7aがLowになるので、第2電圧生成回路10は停止する(図2(H))。このように、第2電圧生成回路10を停止状態にするので、何らかの故障により制御信号11aがHighに固定されてしまった場合でも、バッテリ上がりを防ぐことが可能になる。
本発明の第2の実施の形態によれば、マイコン1からの制御による制御信号に何らかの原因により故障が発生した場合でも、確実に第2電圧生成回路10を停止状態へ移行でき、バッテリ上がりを防ぐことが可能になる。
(変形例)
本発明は、以上説明した第1および第2の実施の形態を次のように変形して実施することができる。
(1)信号制御回路11は、マイコン1の制御により通信信号1aを介して制御開始信号が入力されて、制御信号11aをHighの状態に保持し、マイコン1より制御終了信号が入力されて制御信号11aをLowにする例で説明した。しかし、マイコン1からのIOポートの出力が通信信号1aより出力される構成であってもよい。この場合、マイコン1が所定の処理等を開始したときに、通信信号1aの出力がHighの状態に保持され、所定の処理等を終了したときに、Lowの状態に保持される。信号制御回路11は、内部タイマー12からのカウント情報12aが強制停止時間の設定値に到達した場合、通信信号1aの出力がHighの状態であっても、制御信号11aの出力を停止する。
本発明は、以上説明した第1および第2の実施の形態を次のように変形して実施することができる。
(1)信号制御回路11は、マイコン1の制御により通信信号1aを介して制御開始信号が入力されて、制御信号11aをHighの状態に保持し、マイコン1より制御終了信号が入力されて制御信号11aをLowにする例で説明した。しかし、マイコン1からのIOポートの出力が通信信号1aより出力される構成であってもよい。この場合、マイコン1が所定の処理等を開始したときに、通信信号1aの出力がHighの状態に保持され、所定の処理等を終了したときに、Lowの状態に保持される。信号制御回路11は、内部タイマー12からのカウント情報12aが強制停止時間の設定値に到達した場合、通信信号1aの出力がHighの状態であっても、制御信号11aの出力を停止する。
(2)信号制御回路11は、内部タイマー12からのカウント情報12aが強制停止時間の設定値に到達した場合に、制御信号11aの出力を停止するように構成した。しかし、内部タイマー12が予め設定された値になった場合に、内部タイマー12から信号が信号制御回路11へ出力される構成としてもよい。この場合、信号制御回路11は、内部タイマー12から信号の出力を受けた場合に、制御信号11aの出力を停止する。また、内部タイマー12の値はマイコン1によって適宜任意の値が予め設定される。
(3)集積演算装置としてマイコンを例に説明したが、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの集積演算装置であってもよい。
本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
1・・・マイコン、3・・・バッテリ、6・・・イグニッションスイッチ、7・・・駆動回路、8・・・リレー制御回路、9・・・メインリレー、10・・・第2電圧生成回路、11・・・信号制御回路、12・・・内部タイマー
Claims (8)
- バッテリから供給された電源に基づいて電圧を生成する電圧生成部と、
集積演算装置からの制御に基づく制御信号の出力がある場合に、若しくは車両のイグニッションスイッチがオンされた場合に、前記電圧生成部を動作状態にして、生成された電圧を前記集積演算装置へ供給する駆動部と、
前記制御信号の出力がある場合に、前記イグニッションスイッチがオフされるとカウントを開始する計数部と、
前記計数部の計数に基づく所定の時間経過後に、前記駆動部を介して前記電圧生成部の電圧出力を強制的に停止させる制御部とを備えることを特徴とする車載用電源制御装置。 - 請求項1に記載の車載用電源制御装置において、
前記計数部は、前記イグニッションスイッチがオンされた場合に、若しくは前記制御信号の出力がなくなった場合に、前記カウントをリセットして計数を停止することを特徴とする車載用電源制御装置。 - 請求項1または2のいずれか1項に記載の車載用電源制御装置において、
前記制御部は、前記計数部の計数に基づく所定の時間経過後に、前記制御信号の出力を停止することにより、前記駆動部を介して前記電圧生成部の電圧出力を強制的に停止させることを特徴とする車載用電源制御装置。 - 請求項1〜3に記載の車載用電源制御装置において、
前記計数部の計数に基づく前記所定の時間は、前記集積演算装置によって設定されることを特徴とする車載用電源制御装置。 - 請求項1〜4に記載の車載用電源制御装置において、
前記制御部は、前記電圧生成部の電圧出力を強制的に停止させる機能を前記集積演算装置により設定されることを特徴とする車載用電源制御装置。 - 請求項1〜5に記載の車載用電源制御装置において、
前記イグニッションスイッチがオフされた場合にカウントを開始し、定められた設定値に到達すると前記駆動部へ起動タイマー信号を出力する起動タイマーを備え、
前記駆動部は、前記イグニッションスイッチがオンされた場合、前記制御信号が出力された場合、若しくは前記起動タイマー信号が出力された場合に、前記電圧生成部を動作状態にして電圧を生成させることを特徴とする車載用電源制御装置。 - 請求項1〜6に記載の車載用電源制御装置において、
前記イグニッションスイッチがオンされた場合に、前記バッテリからの電源を前記電圧生成部へ供給するためのメインリレーを備え、
前記制御部は、前記計数部の計数に基づく所定の時間経過後に、前記駆動部を介して前記メインリレーをオフ状態に駆動して前記電圧生成部の電圧出力を強制的に停止させることを特徴とする車載用電源制御装置。 - 請求項7に記載の車載用電源制御装置において、
前記駆動部は、前記イグニッションスイッチがオンされた場合に、若しくは前記制御信号が出力された場合に、前記メインリレーをオン状態に駆動し、前記電圧生成部を動作状態にして電圧を生成させることを特徴とする車載用電源制御装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019073167A (ja) * | 2017-10-17 | 2019-05-16 | Kyb株式会社 | 電源制御装置 |
KR20230000746A (ko) * | 2021-06-25 | 2023-01-03 | 주식회사 현대케피코 | 차량의 키 오프 상태 인식 불가시 액추에이터의 구동을 안전하게 차단하기 위한 전원 차단 시스템 및 전원 차단 시스템의 제어 방법 |
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KR102487710B1 (ko) * | 2021-06-25 | 2023-01-11 | 주식회사 현대케피코 | 차량의 키 오프 상태 인식 불가시 액추에이터의 구동을 안전하게 차단하기 위한 전원 차단 시스템 및 전원 차단 시스템의 제어 방법 |
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