JPH04134140U - バツテリ電圧によるデータ保持用電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御動作停止中に於けるバッテリ電圧による
制御回路のデータ保持を行う際に、バッテリの過放電を
防止する。 【構成】 バッテリ３に直接に接続された第２電源端子
ｃに、ダイオードＤ５及び抵抗Ｒ１を介して、互いに直
列に接続された第１及び第２ツェナーダイオードＺＤ１
・ＺＤ２を接続する。第１ツェナーダイオードＺＤ１に
より定められるデータ保持電圧をダイオードＤ６を介し
てＣＰＵ７の電圧端子Ｖに印加し得るようにする。メイ
ンスイッチ４をオフ状態にして、バッテリ３の電圧がＣ
ＰＵ７の電圧端子Ｖに印加された状態が長期にわたる
と、バッテリ３の電圧が低下するが、第１及び第２ツェ
ナーダイオードＺＤ１・ＺＤ２により定められる過放電
に至らない下限電圧値以下には低下しない。 【効果】 バッテリの放電による電圧低下が所定値以下
にならずにバッテリの過放電を防止し得る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、制御動作停止中に於けるデータ保持電圧を回路素子に印加するため のバッテリ電圧によるデータ保持用電源回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、自動車などでは、搭載された種々の装置の制御回路を駆動するための電 源にはバッテリが用いられている。その制御回路に於て、走行中のデータや使用 により適宜入力したデータをＣＰＵなどの回路素子に記憶しておき、制御時のデ ータとして用いるようにしたものがある。

【０００３】 上記データを保持する回路素子は、運転停止中には、バッテリをバックアップ 電源として用いて記憶されたデータを保持する必要があるが、長期に亘って運転 を停止した場合には、バッテリの電圧が低下して、回路素子のデータ保持用バッ クアップ電圧（例えば５Ｖ）まで低下してしまうことが考えられる。このような 場合、バッテリが過放電となるため、バッテリの寿命が低下するという問題が生 じる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

このような従来技術の問題点に鑑み、本考案の主な目的は、バッテリのバック アップ電圧により回路素子のデータを保持する場合に、バックアップ状態が長期 に亘った際のバッテリの過放電を防止し得るバッテリ電圧によるデータ保持用電 源回路を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このような目的は、本考案によれば、回路素子に記憶されているデータを主電 源回路を切った制御動作停止中に保持するためのデータ保持電圧をバッテリの電 圧をもって前記回路素子に印加するべく、前記バッテリと前記回路素子との間に 設けられたデータ保持用電源回路であって、前記制御動作停止中に前記バッテリ の電圧がその過放電状態の電圧値よりは高い下限電圧値に達した後には前記バッ テリの放電を抑止するための放電抑止手段が設けられていることを特徴とするバ ッテリ電圧によるデータ保持用電源回路を提供することにより達成される。特に 、前記放電抑止手段が、前記データ保持電圧を定める第１ツェナーダイオードと 、前記下限電圧値を定めるべく前記バッテリと前記第１ツェナーダイオードとの 間に設けられた第２ツェナーダイオードとを有すると良い。

【０００６】

【作用】

このようにすれば、データ保持のために回路素子に印加されたバッテリ電圧が 長期に亘って低下した場合には、所定値以下になった際にバッテリ電圧の低下が 制限されるため、過放電状態になるまでバッテリの電圧が低下することを防止で きる。

【０００７】

【実施例】

以下に添付の図面を参照して本考案を特定の実施例について詳細に説明する。

【０００８】 図１は、本考案が適用された電動車両である例えば自動二輪車の駆動用モータ １の制御回路を概ね示す簡略化された回路図である。このモータ１は、例えばブ ラシレスモータからなり、ＩＣやトランジスタなどにより構成されたコントロー ルユニット２により駆動制御されるようになっている。

【０００９】 図１に於て、車両に搭載された電源としてのバッテリ３の電圧が、主電源回路 としてのメインスイッチ４及びダウンレギュレータ５をこの順に介して、コント ロールユニット２の電源端子ａに印加されるようになっている。このバッテリ３ の電圧は例えば４８Ｖであり、ダウンレギュレータ５により例えば１３．１Ｖに される。また、コントロールユニット２のアース端子ｂが接地されており、バッ テリ３とメインスイッチ４とのノードがコントロールユニット２の第２電源端子 ｃに接続されている。

【００１０】 コントロールユニット２内に於て、上記した電源端子ａは、ダイオードＤ１、 ダイオードＤ２、三端子レギュレータ６、更にダイオードＤ３をこの順に介して 、演算制御を行いかつデータを保持し得る回路素子としてのＣＰＵ７の電源端子 Ｖに接続されている。なお、三端子レギュレータ６の出力端子は、ダイオードＤ ４を介してコントロールユニット２内の定電圧を供給するための定電圧電源端子 Ｖccにも接続されている。

【００１１】 また、上記した第２電源端子ｃは、ダイオードＤ５、抵抗Ｒ１を介し、更に、 互いに直列に接続された第１及び第２ツェナーダイオードＺＤ１及びＺＤ２を介 して接地されている。これら両ツェナーダイオードＺＤ１・ＺＤ２のノードが、 ダイオードＤ６を介してＣＰＵ７の電源端子Ｖに接続されている。即ち、メイン スイッチ４がオン状態の時には、電源端子ａを介して入力されるバッテリ電圧が 、三端子レギュレータ６により所定の電圧に落とされてＣＰＵ７の電源端子Ｖに 供給され、メインスイッチ４がオフ状態になったら、第２電源端子ｃを介して供 給されるバッテリ電圧が、第１ツェナーダイオードＺＤ１により定まるデータ保 持電圧にてＣＰＵ７の電源端子Ｖに印加される。これらツェナーダイオードＺＤ １・ＺＤ２により放電抑止手段が構成されている。

【００１２】 コントロールユニット２の充電端子ｄは、充電時にバッテリチャージャの定電 圧出力端子と接続される。コントロールユニット２内に於て、その充電端子ｄが 、ダイオードＤ７を介して前記した両ダイオードＤ１・Ｄ２のノードに接続され ており、また、エミッタ接地されたトランジスタＱ１のベースに抵抗Ｒ２を介し て接続されている。このトランジスタＱ１のコレクタがＣＰＵ７の入力端子Ｉ１ に接続されており、充電中の信号がＣＰＵ７に入力されるようなっている。

【００１３】 コントロールユニット２の入力端子ｅ〜ｇにはモータ１のロータの位置を検出 するための各相に対応するセンサからなるロータ位置センサ８が接続されており 、そのロータ位置検出信号が、Ｉ／Ｏ回路９を介してＣＰＵ７の各入力端子Ｉ２ 〜Ｉ４に入力されるようになっている。

【００１４】 コントロールユニット２の端子ｈには、エンジンのスロットル開度に相当する 信号を取り出すためのスロットルセンサ１０を構成するポテンショメータの一端 を接地された抵抗体ＶＲの他端の電圧入力端子が接続されており、コントロール ユニット２の端子ｉには、その抵抗体ＶＲ上を移動する摺動子１０ａが接続され ている。そして、端子ｈがＣＰＵ７のアナログ入力端子Ａ１に接続され、端子ｉ がＣＰＵ７のアナログ入力端子Ａ２に接続されている。また、抵抗体ＶＲの電圧 入力端子に印加される電圧が、抵抗Ｒ３を介して定電圧電源端子Ｖccから供給さ れるようになっている。尚、この定電圧電源端子Ｖccは、ＣＰＵ７の基準電圧入 力端子Ｖref にも接続されている。このようにして、運転者のスロットル操作量 に応じたスロットル信号がＣＰＵ７に入力されるようになっている。

【００１５】 コントロールユニット２の入力端子ｊには、モータ１の温度を検出するための 温度センサ１１が接続されている。入力端子ｋには、モータ１の消費電流が比較 的大きい場合の電流を検出するために、図示されない大電流センサによる電流検 出信号が入力され、入力端子ｍには、モータ１の消費電流が比較的小さい場合の 電流を検出するために、図示されない小電流センサによる電流検出信号が入力さ れるようになっている。尚、上記大電流センサは−４０〜１２０Ａの容量に対応 するようにされ、小電流センサは−２０〜２０Ａに対応するようにされている。 また、入力端子ｎには、充電状態を検出するための充電信号が入力され、入力端 子ｏには、モータ１を駆動するための後記するドライバ部１２から出力される駆 動状態のモニタ信号が入力され、入力端子ｐには、本実施例に於ける二輪自動車 のサイドスタンドの使用状態を検出するサイドスタンドスイッチ信号が入力され るようになっている。これら各入力信号は、コントロールユニット２内に於てＩ ／Ｏ回路１３を介して、ＣＰＵ７の各アナログ入力端子Ａ３〜Ａ５と各入力端子 Ｉ５〜Ｉ７とにそれぞれ入力される。また、入力端子ｙ・ｚには車速パルスセン サ１９が接続されており、この車速パルス信号が、コントロールユニット２内に 於てＩ／Ｏ回路２０を介して、ＣＰＵ７の入力端子Ｉ８に入力されている。

【００１６】 前記した両ダイオードＤ１・Ｄ２のノードは、出力端子ｑを介して、前記した 大電流センサ及び小電流センサ用の各電源端子に接続されていると共に、出力端 子ｒを介してドライバ部１２の電源端子にも接続されている。また、コントロー ルユニット２内にはモータ１を駆動するための駆動回路１４が設けられており、 前記したスロットルセンサ１０からの入力信号に応じてＣＰＵ７の出力端子Ｏ１ 〜Ｏ６からの制御信号が駆動回路１４に入力され、その駆動回路１４からの駆動 制御信号が、コントロールユニット２の各端子ｕ１・ｕ２・ｖ１・ｖ２・ｗ１・ ｗ２を介してドライバ部１２に入力されて、ドライバ部１２によりモータ１が駆 動される。尚、ドライバ部１２から出力される駆動状態を示すモニタ信号が、前 記したように入力端子ｏに入力される。

【００１７】 ところで、ＣＰＵ７の出力端子Ｏ７は、ＣＰＵ７の状態を表わす信号を出力す るものであり、エミッタ接地されたトランジスタＱ２のベースに抵抗Ｒ４を介し て接続されている。前記したダイオードＤ２及び三端子レギュレータ６のノード から取り出される電源ＶM が、互いに直列に接続された抵抗Ｒ５と発光ダイオー ドＬＥＤとを介してトランジスタＱ２のコレクタに接続されている。ＣＰＵ７の 出力端子Ｏ７から信号が出力された際には発光ダイオードＬＥＤが点灯して、Ｃ ＰＵ７の状態を確認し得るようになっている。

【００１８】 ＣＰＵ７の出力端子Ｏ８は、バッテリ残量信号を、予めＣＰＵ７内に記憶され たマップに基づいて出力するものであり、エミッタ接地されたトランジスタＱ３ のベースにインバータ回路ＩＮＶ及び抵抗Ｒ６を直列に介して接続されている。 このトランジスタＱ３のコレクタが、外部に設けられたバッテリ残量メータ１５ にコントロールユニット２の出力端子ｓを介して接続されており、消費電流を積 算しつつ、上記マップに基づいて求められたバッテリの残量が表示される。

【００１９】 ＣＰＵ７の出力端子Ｏ９は、リザーブ信号を出力するものであり、エミッタ接 地されたトランジスタＱ４のベースに抵抗Ｒ７を介して接続されている。このト ランジスタＱ４のコレクタが、外部に設けられたリザーブランプ１６にコントロ ールユニット２の出力端子ｔを介して接続されており、バッテリ３の充電を必要 とする際にリザーブランプ１６が点灯する。

【００２０】 また、ＣＰＵ７の出力端子Ｏ１０は、モータ１の停止検出信号を出力するもの であり、エミッタ接地されたトランジスタＱ５のベースに抵抗Ｒ８を介して接続 されている。このトランジスタＱ５のコレクタがコントロールユニット２の出力 端子ｘに接続されており、モータ１が停止した際にその停止信号が出力端子ｘか ら外部に出力され、モータ１の停止時を確認することができる。

【００２１】 尚、ＣＰＵ７にはウォッチドッグ出力端子ＷＤが設けられており、そのウォッ チドッグ出力端子ＷＤがコンデンサＣ１を介してウォッチドッグ回路１７に接続 され、ＣＰＵ７のリセット端子Ｒにウォッチドッグ回路１７の出力端子が接続さ れている。従って、ＣＰＵ７の所定状態の時にウォッチドッグ出力端子ＷＤから 出力される信号をウォッチドッグ回路１７により検出したら、ＣＰＵ７がリセッ トされるようになっている。また、電源であるバッテリ３の電圧の変動を検出す るために、前記したダイオードＤ５及び抵抗Ｒ１のノードの電圧Ｖbtが、電源電 圧補償回路１８を介してＣＰＵ７のアナログ入力端子Ａ６に入力されるようにな っており、電源電圧の変動を補償して常に同一の出力を発生するようにモータ１ を制御するようになっている。

【００２２】 本実施例に於けるＣＰＵ７は、運転停止中であっても例えば前記した各種セン サなどからの信号値をデータとして記憶しておき、運転再開時に前回までのデー タに基づいた運転を行うことができるようにされている。従って、運転停止中に は、メインスイッチ４をオフ状態にすることから、前記したようにメインスイッ チ４を介することなく、第２電源端子ｃに直接供給されるバッテリ電圧をデータ 保持電圧としてＣＰＵ７に印加して、データが保持される。

【００２３】 ところで、運転停止期間中には、データを保持するためにバッテリの電力が消 費されて、バッテリ３の電圧が徐々に低下する。そして、停止状態が長期に亘っ た場合には、過放電状態に近づくことになる。しかしながら、本考案によれば、 データ保持電圧（例えば５Ｖ）を定める第１ツェナーダイオードＺＤ１の上流側 に第２ツェナーダイオードＺＤ２が設けられており、その第２ツェナーダイオー ドＺＤ２による定電圧値を例えば３０Ｖに設定することにより、バッテリ３の電 圧が過放電にならない下限電圧値（本実施例の場合には３５Ｖ）以下になること を抑制している。従って、バッテリ３の電圧が、過放電状態になるような低電圧 レベルにまで下がることがなく、バッテリ３の過放電を防止し得る。

【００２４】 尚、各ツェナーダイオードＺＤ１・ＺＤ２の各定電圧設定値は回路に応じて適 宜設計変更することができ、また、本考案は、本実施例の自動二輪車用モータ制 御回路に限ることなく、データ保持電圧をバッテリにより供給する種々の回路に 適用可能である。

【００２５】

【考案の効果】

このように本考案によれば、例えばデータ保持電圧が比較的低く、その電圧値 までバッテリ電圧が低下すると過放電状態になるような場合でも、そのデータ保 持電圧より高く設定された電圧値以下にバッテリ電圧が低下することを防止する ため、バッテリの過放電を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案が適用されたモータ制御回路を概ね示す
簡略化された回路図である。

【符号の説明】 １ モータ ２ コントロールユニット ３ バッテリ ４ メインスイッチ ５ ダウンレギュレータ ６ 三端子レギュレータ ７ ＣＰＵ ８ ロータ位置センサ ９ Ｉ／Ｏ回路 １０ スロットルセンサ １１ 温度センサ １２ ドライバ部 １３ Ｉ／Ｏ回路 １４ 駆動回路 １５ バッテリ残量メータ １６ リザーブランプ １７ ウォッチドッグ回路 １８ 電源電圧補償回路 １９ 車速センサ ２０ Ｉ／Ｏ回路

フロントページの続き (72)考案者 重松 克也 群馬県桐生市広沢町一丁目2681番地 株式 会社三ツ葉電機製作所内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路素子に記憶されているデータを主電
   源回路を切った制御動作停止中に保持するためのデータ
   保持電圧をバッテリの電圧をもって前記回路素子に印加
   するべく、前記バッテリと前記回路素子との間に設けら
   れたデータ保持用電源回路であって、前記制御動作停止
   中に前記バッテリの電圧がその過放電状態の電圧値より
   は高い下限電圧値に達した後には前記バッテリの放電を
   抑止するための放電抑止手段が設けられていることを特
   徴とするバッテリ電圧によるデータ保持用電源回路。
2. 【請求項２】 前記放電抑止手段が、前記データ保持電
   圧を定める第１ツェナーダイオードと、前記下限電圧値
   を定めるべく前記バッテリと前記第１ツェナーダイオー
   ドとの間に設けられた第２ツェナーダイオードとを有す
   ることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ電圧によ
   るデータ保持用電源回路。