电池监视装置的制造方法_5

文档序号:9408000阅读:来源:国知局
在诊断模式中,成为以规定周期测定电压Vrl?Vr4。微机30在发送诊断指令以后,如果经过比上述规定时间长的时间,等待了为了把电压Vrl?Vr4保持到寄存器CELL2?CELL4中所需要的时间,则向ICl发送请求返送保持在寄存器CELL2?CELL4中的诊断数据的指令。
[0216]在微机30侧作为诊断用的期待值预先存储Vrl?Vr4,如果从ICl返送来的测定值Vrl?Vr4与期待值一致,则诊断为多路转接器HVMUXl以及HVMUX2的动作正常。另一方面,在返送来的测定值与期待值不同的情况下,能够诊断为多路转接器HVMUX1、HVMUX2的至少一方异常。
[0217]另外,在上述的例子中,如图15(a)所示,诊断时把全部多路转接器MUXl?MUX5切换到输入端子1,但不一定局限于这样的方式,例如,在测量单体电压Vcl时,为了诊断多路转接器HVMUXl、HVMUX2是否正确地选择输入端子00,也可以从微机30发送仅把多路转接器MUXl、MUX2切换到输入端子I的指令。同样,在诊断输入端子01的选择状态时,发送仅把多路转接器MUX2、MUX3切换到输入端子I的指令,在诊断输入端子10的选择状态时,发送仅把多路转接器MUX3、MUX4切换到输入端子I的指令,在诊断输入端子11的选择状态时,发送仅把多路转接器MUX4、MUX5切换到输入端子I的指令。这种情况下,也相应地发送请求返送电压数据的指令。
[0218]代替根据STG1、STG2信号进行多路转接器HVMUX1、HVMUX2的切换,也可以根据来自微机30的指令切换。图15(b)把这种情况下的单体电压测定时以及诊断时的多路转接器MUXl?MUX5、HVMUXl、HVMUX2等的状态做成了表。这种情况下,由于根据来自微机30的指令指定多路转接器HVMUXl、HVMUX2的选择状态,因此例如在诊断输入端子00的选择状态时,如果多路转接器MUXUMUX2的选择状态是1,则其它的多路转接器MUX3?MUX5的选择状态既可以是I也可以是O。
[0219]而由于由电阻Rl?R4分压了的电压Vrl?Vr4设定为脱离了单体电压的正常范围的值,因此也能够从返回的电压值判断多路转接器MUXl?MUX5是否正常动作。例如,在图14(b)中,在没有切换多路转接器MUXl、MUX2的情况下,成为不是返回电压Vrl而是返回单体电压Vcl,能够从电压值判断为多路转接器MUX1、MUX2的选择状态不正确。
[0220][过充电检测系统的诊断]
[0221]另外,如果把电压Vrl?Vr4的至少一个设定为比单体电压的正常范围大,而且相当于过充电的电压值,则也能够判断过充电检测系统是否正常动作。例如,把电阻Rl设定成使电压Vr I成为比上述过充电阈值OC稍大的值。被AD变换了的电压Vr I保持在当前值存储电路274的寄存器CELLl中。由数字多路转接器272读出所保持的电压Vrl,传送到数字比较器270,与从基准值存储电路278读出过充电阈值OC进行比较。由于电压Vrl设定为比过充电阈值OC大的值,因此如在图5中说明过的那样,在标志存储电路284中设置表示异常的标志[MF flag]和表示过充电的标志[0C flag],经过I比特通信系统604发送异常信号。
[0222]这里,在根据IC的异常,基准值存储电路278的过充电阈值OC寄存器的值发生了变化的情况下,例如,考虑原来的过充电阈值OC是4V,而现在变为5V的情况。如果过充电阈值OC原来是4V,则所测定的电压Vrl被检测为过充电,设置上述标志的同时发送异常信号。但是,在过充电阈值OC变化到5V的情况下,作为单体电压即使测定出比4V稍大的电压Vrl,但由于判定为Vrl < 5V,没有检测出过充电,因此不设置上述的标志。S卩,不发送异常信号。
[0223]由于微机30代替单体电压Vcl,发送把电压Vrl输入到多路转接器HVMUXl的指令,因此经过通信系统602,作为ICl的电池单体BCl的单体电压返送电压Vrl,同时,经过I比特通信系统604返送异常信号。由此,微机30在接收到电压Vrl和异常信号的情况下,诊断为ICl的过充电检测系统正常。另一方面,如上所述,在由于过充电阈值OC寄存器异常,虽然接收到电压Vrl但是没有接收到异常信号的情况下,由于与微机30的期待值不一致,因此诊断为在过充电检测系统中发生了异常。这里,所谓过充电检测系统正常意味着过充电阈值OC正常,而且数字比较器270正确地进行判定,设置了 [0C flag]标志的I比特寄存器也没有损坏。
[0224](变形例)
[0225]在上述的第2实施方式中,前提是同步切换多路转接器HVMUXl和多路转接器HVMUX2,切换成选择状态始终相同。在变形例中,即使采取所选择的输入端子在多路转接器HVMUXl和多路转接器HVMUX2中不同的这样使用方法,也能够诊断是否正确地进行了选择。
[0226]图16说明变形例,与图13相同,表示ICl的内部块。在上述的第2实施方式中,假设在多路转接器HVMUXl选择输入端子00,多路转接器HVMUX2选择输入端子01的情况下,所测量的电压成为电阻R1+R2的分压电压。而如果成为R1+R2 = R3这样的电阻值设定,则成为与多路转接器HVMUXl选择输入端子01,多路转接器HVMUX2选择输入端子10时所测量的电压相同,不能进行选择状态的判别。
[0227]从而,在变形例中,通过把电阻Rl?R4的电阻值设定为Rl = R,R2 = 2R,R3 =4R,R4 = 8R,即使在多路转接器HVMUXl和多路转接器HVMUX2中输入端子的选择状态不同的情况下,也能够进行选择状态的诊断。该电阻值的组合是一个例子,无论是哪种输入端子的组合,只要测量电压不同,则就可以与其它的电阻值组合。多路转接器HVMUXl、HVMUX2的切换不是根据解码器257、259的STGl.STG2信号,而是根据基于来自微机30的指令的诊断指令进行。另外,在图16表示的例子中,省略了图13的电阻RPD以及多路转接器MUX5。
[0228]图17表示多路转接器HVMUXl、HVMUX2所选择的输入端子的组合与这时所测量的电压值的关系。从图17可知,除去成为电压值=O的组合以外,选择哪种组合电压值都完全不同。即,微机30作为关于多路转接器HVMUXl、HVMUX2的选择的诊断指令,通过发送电压值# O的组合的选择指令,在多路转接器HVMUXl、HVMUX2的各输入端子选择时,对于哪种组合的选择都能够用所测量的电压值诊断是否正确地进行了选择。
[0229][过充电检测系统的诊断]
[0230]在能够进行这种诊断的情况下,在单体电压测定中,在多路转接器HVMUX1、HVMUX2是否正常动作的诊断的基础上,还能诊断过充电检测系统是否正常动作。例如,图17的(00,11)的栏目中成为15RI,而如果把电阻值R设定为使得电压值=15RI相当于过充电,则通过从微机30发送多路转接器HVMUXl选择输入端子00的同时,多路转接器HVMUX2选择输入端子11的指令,能够诊断过充电检测系统是否正常动作。
[0231]如果过充电检测系统正常动作,则在标志存储电路284中设置[MF flag]以及[0Cflag],经过I比特通信系统604向微机30发送异常信号。微机30在从ICl返回的电压值成为15RI,接收到异常信号的情况下,即与期待值一致的情况下,诊断为过充电检测系统正常动作。另一方面,与是否接收到电压值15RI无关,在没有接收到的异常信号的情况下,诊断为过充电检测功能没有正常动作。
[0232]《第3实施方式》
[0233]图18说明第3实施方式,表示与图13相同的框图。在图18表示的结构中,在第2实施方式中的图13的结构中进而添加旁路开关SWO?SW4。由此,在与第2实施方式同样的多路转接器HVMUX1、HVMUX2的诊断同时,能够单独地进行过充电检测系统的诊断。在本实施方式中,多路转接器HVMUXl、HVMUX2也切换成选择同一个输入端子。这种情况下,既可以根据STGl -STG2信号进行切换,也可以根据来自微机30的指令切换。在图18表示的例子中,省略了图13的电阻RPD以及多路转接器MUX5。
[0234]在进行多路转接器HVMUX1、HVMUX2的诊断的情况下,断开(开)所有的旁路开关SWO?SW4。如果这样做,则由于成为与图13表示的第2实施方式相同的结构,因此通过进行与上述的说明同样的诊断动作,能够执行多路转接器HVMUX1、HVMUX2的诊断。
[0235]另一方面,通过把旁路开关SWO?SW4进行通断控制,能够生成各种电压。例如,如图18所示,如果断开旁路开关SWl,接通其它的旁路开关SWO、SW2?SW4,则由电阻Rl产生的电压大,能够发生相当于过充电的过电压。如果把多路转接器MUX1、MUX2的输入端子设定为I,把多路转接器HVMUXl、HVMUX2设定为测量电源电池单体BCl的单体电压的状态,则能够进行过充电检测系统的诊断。
[0236]图26是表示在微机30中执行的诊断处理的顺序的流程图。该诊断处理在车辆启动或者关闭的定时中执行。如果在车辆启动或者关闭时起动处理,则在步骤SlOO中,对IC发送接通(闭合)开关SW的指令。关于开关SWO?SW4,与单体电压测定模式的情况相同,保持断开不变。在步骤Sl1中,微机30向IC发送把多路转接器MUXl?MUX4的选择状态从输入端子O切换到输入端子I的指令。
[0237]在IC中,从00起顺序切换多路转接器HVMUXl、HVMUX2的输入端子,以规定周期反复执行测定电池单体BCl?BC4的电压的动作。从而,在把多路转接器MUXl?MUX4切换到输入端子I以后如果经过比规定周期长的时间,则通过单体电压测定动作取得的电压值Vrl?Vr4作为单体电压数据保持到寄存器CELLl?CELL4中。
[0238]在步骤S120中,微机30向IC发送请求保持在寄存器CELLl?CELL4中的单体电压数据的发送的指令。接收到该指令的IC在接收到的时刻,经过串行通信系统602向微机30返送保持在寄存器CELLl?CELL4中的单体电压数据。
[0239]在步骤S130中,微机30判定多路转接器HVMUX1、HVMUX2是否正常。S卩,判定接收到的单体电压数据与微机30—侧的期待值是否一致。在微机30中作为期待值保持了电阻Rl?R4分压电压值¥^、¥^、¥^、¥4,把其期待值¥^、¥^、¥^、¥4与接收到的寄存器CELLl?CELL4的单体电压数据进行比较,如果全部一致,则诊断为多路转接器HVMUXl、HVMUX2正常。即使有一个不一致的单体电压数据也诊断为异常。
[0240]在步骤S130中诊断为正常的情况下进入到步骤S140,在诊断为异常的情况下进入到步骤S200。在进入到步骤S200的情况下,向IC发送断开开关SW的同时,把多路转接器MUXl?MUX4切换到输入端子O的指令。IC遵从指令,通过进行开关的断开动作、多路转接器的切换动作,返回到单体电压测定状态。然后,在步骤S210中,微机30向上位的控制器发送报告在IC中发生了异常的异常报告,结束一系列的诊断处理。另外,即使在多路转接器诊断中诊断为异常的情况下,也可以在这里不终止诊断处理,继续进行过充电检测系统的诊断。
[0241]另一方面,在从步骤S130进入到步骤S140的情况下,为了接着进行过充电检测系统的诊断,保持仅断开开关SWl的状态,接通其以外的开关SWO、SW2?SW4。另外,开关SW以及多路转接器MUXl?MUX4的状态维持多路转接器诊断的状态不变。S卩,接通开关SW,多路转接器MUXl?MUX4的选择状态是输入端子I。
[0242]如上所述,由于IC周期性地进行单体电压测定动作,因此在执行步骤S140的处理以后,如图18所示,如果多路转接器HVMUXl、HVMUX2成为输入端子00,进行电池单体BCl的电压测定,则电阻Rl的电压(相当于过充电的电压)输入到多路转接器HVMUX1、HVMUX2。该电压由模拟数字变换器122A变换成数字值,保持到寄存器CELLl中。而且,如果由数字比较器270与过充电阈值OC进行比较,则在标志存储电路284中设置表示检测出了过充电的标志[0C flag]。其结果,从IC向I比特通信系统604发送异常信号,由微机30接收其异常信号。
[0243]在步骤S150中,微机30向IC发送请求保持在寄存器CELLl?CELL4中的单体电压数据的发送的指令。接收到该指令的IC在接收到的时刻,经过串行通信系统602向微机30返送保持在寄存器CELLl?CELL4中的单体电压数据。另外,在步骤S150中,也可以仅请求寄存器CELLl中的单体电压数据。
[0244]在步骤S160中,向IC发送断开SW、SW0、SW2?SW4的同时,把多路转接器MUXl?MUX4从输入端子I切换到输入端子O的指令。IC遵从指令,通过进行开关的断开动作、多路转接器的切换动作,返回到单体电压测定状态。
[0245]在步骤S170中,微机30诊断过充电检测系统是否正常。即,根据接收到的单体电压数据和是否接收到异常信号,判定过充电检测系统正常还是异常。已经在步骤S130中诊断为多路转接器HVMUXl、HVMUX2正常,而根据单体电压数据确认如所期待的那样输入了过电压。而且,根据是否接收到异常信号,诊断是否通过过电压的输入,如所期待的那样进行了过充电检测。
[0246]在接收到异常信号的情况下,过充电检测系统诊断为正常,从步骤S170进入到步骤S210。在步骤S210中,从微机30向上位的控制器发送报告在IC中发生了异常的异常报告,结束一系列的诊断处理。
[0247]《第4实施方式》
[0248]图19说明第4实施方式。在第2实施方式中,在IC中设置的电压源400上串联连接电阻Rl?R4,代替单体电压输入由各电阻Rl?R4分压了的已知的电压,进行了多路转接器HVMUX1、HVMUX2的诊断。在第4实施方式中,采用代替电阻Rl?R4,设置电压源402?405,通过输入来自电压源402?405的已知的电压,进行多路转接器HVMUXl、HVMUX2的诊断的结构。
[0249]与由电阻Rl?R4生成的电压值的情况相同,设定诊断多路转接器HVMUXl、HVMUX2时的各电压源402?405的输出电压值的大小,也能够诊断多路转接器MUX1、MUX2是否正确地动作。另外,诊断时的多路转接器MUXl、MUX2、HVMUXl、HVMUX2的动作与第2实施方式相同,在这里省略说明。电压源402?405在诊断模式接通时一起接通,在诊断模式断开时一起断开。作为电压源402?405,使用由可变电阻值分压的电压以及DAC、充电栗、DCDC变换器、带隙基准源(bandgap reference)等能够生成电压的元件。
[0250]另外,把电压源402?405构成为可变电压源,通过把某个输出电压变更成相当于过充电的电压值,也能够进行过充电的诊断。另外,图19中把电压源I?4设置在ICl的内部,而也可以构成为设置在ICl的外部,在端子Vl?V4上输入已知的电压值。
[0251]图27表不把电压源设置在IC外部的一个例子。在图27表不的IC的情况下,成为能够在端子VCC、CVl?CV6、GNDS上连接6个单体的电池单体的结构,在图27表示的例子中,在端子CV3?CV6、GNDS上连接4个电池单体。这里,作为过充电检测系统的诊断用,对端子CV6设置外部电压源440,与图19的电压源405相对应。在进行多路转接器的诊断的情况下,与各电池单体相对应,分别设置在端子CV3、CV4、CV5、CV6上。根据来自微机30的信号操作绝缘开关430,接通光电耦合器431。其结果,从外部电压源440的Vref生成的电压施加到IC的端子V6上。
[0252]《第5实施方式》
[0253]图20说明第5实施方式。在上述的第4实施方式中,在多路转接器HVMUXl、HVMUX2的前一级设置了电压源401?404,而在第5实施方式中,把电压源410、411设置在多路转接器HVMUXl、HVMUX2的后一级。在各多路转接器HVMUXl、HVMUX2与差动放大器262的连接线上,设置多路转接器MUXUMUX2。在多路转接器MUXl的输入端子O上输入多路转接器HVMUXl的输出,在另一方的输入端子I上输入来自电压源410的已知的电压。在多路转接器MUX2的输入端子O上输入多路转接器HVMUX2的输出,在另一方的输入端子I上输入来自电压源411的已知的电压。
[0254]在本实施方式中,通过采用图20表示的结构,能够单独诊断在多路转接器HVMUXUHVMUX2的哪一个中发生不理想状况。在通常的单体电压测定时,多路转接器MUX1、MUX2成为选择输入端子O的状态,电压源410、411成为断开状态。另一方面,在诊断模式下,根据来自微机30的指令,控制多路转接器MUX1、MUX2的选择状态以及电压源410、411的通断状态。
[0255]首先,在进行多路转接器HVMUXl的诊断的情况下,分别把多路转接器MUXl设定到输入端子0,把多路转接器MUX2设定到输入端子1,把电压源411的电压值设定为ICl的接地电平。电压源410成为断开状态。在该状态下,如果根据IC的单体电压测定动作,把多路转接器HVMUX1、HVMUX2的输入端子切换到00、01、10、11,则成为在差动放大器262上顺序输入4个单体的量的电压、3个单体的量的电压、2个单体的量的电压、I个单体的量的电压。另外,也可以根据来自微机30的指示顺序切换多路转接器HVMUXl的选择状态。
[0256]这样,如果多路转接器HVMUXl所选择的输入端子不同,则由于所测定的电压相差I个的量以上,因此微机30能够从所测定的这些电压值,诊断多路转接器HVMUXl是否按照指令选择了输入端子。
[0257]另一方面,在进行多路转接器HVMUX2的诊断的情况下,分别把多路转接器MUXl设定到输入端子1,把多路转接器MUX2设定到输入端子0,把电压源410的电压值设定为ICl的接地电平。电压源411成为断开状态。在该状态下,如果根据IC的单体电压测定动作,把多路转接器HVMUXUHVMUX2的输入端子切换到00、01、10、11,则成为在差动放大器262上顺序输入4个单体的量的负电压、3个单体的量的负电压、2个单体的量的负电压、I个单体的量的负电压。从而,与多路转接器HVMUXl的情况相同,能够诊断多路转接器HVMUX2的选择状态。
[0258]在上述的例子中把电压源的电压值设定为接地电平,但并不限于这种情况。例如,在进行多路转接器HVMUXl的诊断的情况下,如果把电压源411的电压值设定为2个单体的量的电压电平,把多路转接器HVMUXl、HVMUX2的输入端子切换为00、01、10、11,则在差动放大器262中顺序输入2个单体的量的电压、I个单体的量的电压、O个单体的量的电压、I个单体的量的负电压。即使这样设定,由于如果所选择的输入端子不同则所测量的电压相差I个单体的量以上,因此也
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