特許 7006082 ゲイン切替回路診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-11

(45)【発行日】2022-01-24

(54)【発明の名称】ゲイン切替回路診断装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/00 20060101AFI20220117BHJP

【ＦＩ】

G01R31/00

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2017184295

(22)【出願日】2017-09-26

(65)【公開番号】P2019060668

(43)【公開日】2019-04-18

【審査請求日】2020-06-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100131521

【弁理士】

【氏名又は名称】堀口 忍

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 智之

(72)【発明者】

【氏名】山本 悟士

(72)【発明者】

【氏名】加藤 洋明

(72)【発明者】

【氏名】山本 卓矢

(72)【発明者】

【氏名】山田 量也

【審査官】小川 浩史

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－１５３９３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１６４００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－１８９８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２４７３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１２２０５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シャント抵抗にかかる電圧を増幅するプログラマブルゲインアンプのゲインを切り替えるゲイン切替回路が正常であるか否かを診断するゲイン切替回路診断装置であって、
前記プログラマブルゲインアンプのゲインを所定ゲインに切り替えるために前記ゲイン切替回路の動作を制御する制御部と、
前記制御部により前記プログラマブルゲインアンプのゲインを前記所定ゲインに切り替えさせているとき、前記プログラマブルゲインアンプの出力電圧から前記プログラマブルゲインアンプの基準電圧を減算した値を、前記出力電圧により求められる、前記シャント抵抗に流れる電流で除算した第１の電流感度と、前記所定ゲインに対応する、予め求められた第２の電流感度とを比較し、その比較結果により、前記ゲイン切替回路が正常であるか否かを診断する診断部と、
を備えるゲイン切替回路診断装置。

【請求項2】

請求項１に記載のゲイン切替回路診断装置であって、
前記診断部は、前記プログラマブルゲインアンプの電源電圧が第１の所定範囲内であると判断し、かつ、前記プログラマブルゲインアンプの基準電圧が第２の所定範囲内であると判断すると、前記ゲイン切替回路が正常であるか否かの診断を行う
ことを特徴とするゲイン切替回路診断装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のゲイン切替回路診断装置であって、
一方端が電池と前記電池から電力が供給される負荷との接続点に接続される第１の抵抗と、
一方端が前記第１の抵抗の他方端と接続される第２の抵抗と、
一方端が前記第２の抵抗の他方端と接続され、他方端がグランドに接続されるスイッチと、
を備え、
前記シャント抵抗は、前記電池と前記グランドとの間に接続され、
前記診断部は、前記スイッチがオンすることにより前記シャント抵抗に流れる電流の増加分と、前記スイッチがオンすることにより前記第１及び第２の抵抗に流れる電流の増加分とが一致する場合、前記ゲイン切替回路が正常であるか否かの診断を行う
ことを特徴とするゲイン切替回路診断装置。

【請求項4】

請求項１～３の何れか１項に記載のゲイン切替回路診断装置であって、
前記診断部は、前記第１の電流感度と前記第２の電流感度との比較を、複数の前記所定ゲインに対して行い、全ての前記比較結果が一致を示す場合、前記ゲイン切替回路が正常であると診断する
ことを特徴とするゲイン切替回路診断装置。

【請求項5】

請求項４に記載のゲイン切替回路診断装置であって、
前記診断部は、前記第１の電流感度と前記第２の電流感度との比較を、複数の前記所定ゲインに対して行い、全ての前記比較結果のうちの一部の前記比較結果が一致を示す場合、前記ゲイン切替回路が異常であると診断する
ことを特徴とするゲイン切替回路診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プログラマブルゲインアンプのゲインを切り替えるゲイン切替回路が正常であるか否かを診断するゲイン切替回路診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

既存のゲイン切替回路として、互いに並列接続される複数の抵抗のうちの１つの抵抗に直列接続されるスイッチがオンすることで、プログラマブルゲインアンプのゲインを所定ゲインに切り替えるものがある。

【0003】

関連する技術として、例えば、特許文献１～３がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許０５２０９７４２号公報

【文献】特開２０００－２９８１５２号公報

【文献】特開２０１２－０４２４０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、スイッチが故障するなどゲイン切替回路が正常に動作することができなくなると、プログラマブルゲインアンプも正常に動作できなくなるため、ゲイン切替回路が正常であるか否かを診断することが望ましい。

【0006】

そこで、本発明の一側面に係る目的は、プログラマブルゲインアンプのゲインを切り替えるゲイン切替回路が正常であるか否かを診断することが可能なゲイン切替回路診断装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る一つの形態であるゲイン切替回路診断装置は、制御部と、診断部とを備える。
制御部は、シャント抵抗にかかる電圧を増幅するプログラマブルゲインアンプのゲインを所定ゲインに切り替えるためにゲイン切替回路の動作を制御する。

【0008】

診断部は、制御部によりプログラマブルゲインアンプのゲインを所定ゲインに切り替えさせているとき、プログラマブルゲインアンプの出力電圧からプログラマブルゲインアンプの基準電圧を減算した値を、プログラマブルゲインアンプの出力電圧により求められる、シャント抵抗に流れる電流で除算した第１の電流感度と、所定ゲインに対応する、予め求められた第２の電流感度とを比較し、その比較結果により、ゲイン切替回路が正常であるか否かを診断する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、プログラマブルゲインアンプのゲインを切り替えるゲイン切替回路が正常であるか否かを診断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態のゲイン切替回路診断装置を含む電池パックの一例を示す図である。

【図2】プログラマブルゲインアンプのゲインが所定ゲインである場合にシャント抵抗に流れる電流とプログラマブルゲインアンプから出力される出力電圧との関係を示す図である。

【図3】診断処理の一例を示すフローチャートである。

【図4】診断処理の他の例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図１は、実施形態のゲイン切替回路診断装置を含む電池パックの一例を示す図である。
図１に示す電池パック１は、例えば、エンジン車やハイブリッド車などの車両Ｖｅに搭載され、電池Ｂと、リレーＲｅと、シャント抵抗Ｒｓと、プログラマブルゲインアンプ２と、ゲイン切替回路３と、パルス放電回路４と、電池制御部５とを備える。

【0012】

電池Ｂは、例えば、１つ以上の二次電池（リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、または電気二重層コンデンサなど）により構成される。
リレーＲｅは、例えば、電磁式リレーにより構成され、電池Ｂに直列接続され、電池Ｂと補機Ａｕとの間に接続されている。

【0013】

シャント抵抗Ｒｓは、電池Ｂに直列接続され、電池Ｂとグランドとの間に接続されている。リレーＲｅが閉状態であるとき、電池Ｂからスタータモータやエアコンディショナーなどの補機Ａｕへ電力が供給されると、電池Ｂが放電する。電池Ｂの放電時、電池Ｂから補機Ａｕへ向う方向の電流がシャント抵抗Ｒｓに流れる。また、リレーＲｅが閉状態であるとき、不図示のオルタネータなどから電池Ｂへ電力が供給されると、電池Ｂが充電する。電池Ｂの充電時、補機Ａｕから電池Ｂへ向う方向の電流がシャント抵抗Ｒｓに流れる。また、シャント抵抗Ｒｓは電池Ｂに流れる電流を計測する電流センサとして使用される。

【0014】

プログラマブルゲインアンプ２は、例えば、オペアンプにより構成され、シャント抵抗Ｒｓにかかる電圧を所定ゲインで増幅し出力電圧Ｖｏｕｔとして出力端子ＯＵＴから電池制御部５の入力端子ＩＮ１へ出力する。なお、プログラマブルゲインアンプ２は、シャント抵抗Ｒｓに流れる電流が０［Ａ］であるとき、基準電圧Ｖｒｅｆを出力電圧Ｖｏｕｔとして電池制御部５の入力端子ＩＮ１に出力する。また、スイッチＳＷ１～ＳＷ３は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）により構成される。

【0015】

プログラマブルゲインアンプ２のプラス側入力端子＋ＩＮはシャント抵抗Ｒｓの一方端とグランドとの接続点に接続され、プログラマブルゲインアンプ２のマイナス側入力端子－ＩＮはシャント抵抗Ｒｓの他方端と電池Ｂのマイナス端子との接続点に接続されている。また、電源電圧（例えば、５［Ｖ］）は、プログラマブルゲインアンプ２のプラス側電源端子＋Ｖｓ及び電池制御部５の入力端子ＩＮ２に入力されている。また、プログラマブルゲインアンプ２のマイナス側電源端子－Ｖｓにはグランドの電圧（例えば、０［Ｖ］）が入力されている。また、電源電圧（例えば、５［Ｖ］）は、抵抗Ｒ４、Ｒ５により分圧され基準電圧Ｖｒｅｆ（例えば、２．５［Ｖ］）としてプログラマブルゲインアンプ２の基準電圧端子ＲＥＦ及び電池制御部５の入力端子ＩＮ３に入力されている。

【0016】

ゲイン切替回路３は、抵抗Ｒ１～Ｒ３と、スイッチＳＷ１～ＳＷ３とを備える。なお、抵抗Ｒ１の抵抗値＞抵抗Ｒ２の抵抗値＞抵抗Ｒ３の抵抗値とする。
抵抗Ｒ１～Ｒ３のそれぞれの一方端は互いに接続されているとともにプログラマブルゲインアンプ２の一方のゲイン調整端子ＲＧに接続されている。抵抗Ｒ１の他方端はスイッチＳＷ１の一方端に接続され、抵抗Ｒ２の他方端はスイッチＳＷ１の一方端に接続され、抵抗Ｒ３の他方端はスイッチＳＷ３の一方端に接続されている。スイッチＳＷ１～ＳＷ３のそれぞれの他方端は互いに接続されているとともにプログラマブルゲインアンプ２の他方のゲイン調整端子ＲＧに接続されている。スイッチＳＷ１の制御端子は電池制御部５の出力端子ＯＵＴ１に接続され、スイッチＳＷ２の制御端子は電池制御部５の出力端子ＯＵＴ２に接続され、スイッチＳＷ３の制御端子は電池制御部５の出力端子ＯＵＴ３に接続されている。

【0017】

パルス放電回路４は、抵抗Ｒ６（第１の抵抗）と、抵抗Ｒ７（第２の抵抗）と、スイッチＳＷ４（スイッチ）とを備える。なお、スイッチＳＷ４は、例えば、ＭＯＳＦＥＴにより構成される。

【0018】

抵抗Ｒ６の一方端はリレーＲｅと補機Ａｕとの接続点に接続され、抵抗Ｒ６の他方端は抵抗Ｒ７の一方端に接続されている。抵抗Ｒ７の他方端はスイッチＳＷ４の一方端に接続され、スイッチＳＷ４の他方端はグランドに接続されている。スイッチＳＷ４の制御端子は電池制御部５の出力端子ＯＵＴ４に接続されている。抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７との接続点は電池制御部５の入力端子ＩＮ４に接続されている。

【0019】

リレーＲｅが閉状態であるとき、スイッチＳＷ４がオフからオンに切り替わると、電池Ｂから抵抗Ｒ６、Ｒ７へ流れる電流分、シャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓが増加するとともに、抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７に流れる電流Ｉｒが増加する。また、シャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓが増加する分、出力電圧Ｖｏｕｔが高くなるとともに、抵抗Ｒ６、Ｒ７に流れる電流Ｉｒが増加する分、抵抗Ｒ７にかかる電圧が高くなる。

【0020】

電池制御部５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）により構成され、制御部５１と、診断部５２とを備える。例えば、ＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、またはプログラマブルなデバイスが不図示の記憶部に記憶されているプログラムを実行することで、制御部５１及び診断部５２が実現される。ゲイン切替回路診断装置は、例えば、制御部５１及び診断部５２を備えて構成される。または、ゲイン切替回路診断装置は、例えば、制御部５１、診断部５２、抵抗Ｒ６、抵抗Ｒ７、及びスイッチＳＷ４を備えて構成される。

【0021】

制御部５１は、出力端子ＯＵＴ５から出力される制御信号により、リレーＲｅを閉状態または開状態にさせる。例えば、制御部５１は、電池Ｂの電圧が電圧閾値以下になると、または、電池Ｂの充電率（電池Ｂの満充電容量に対する現在の充電容量の比率）が充電率閾値以下になると、リレーＲｅを閉状態から開状態にさせて、電池Ｂから補機Ａｕを切り離す。これにより、電池Ｂが過放電状態になることを防止することができる。

【0022】

また、制御部５１は、後述するように、出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、シャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓを求める。
また、制御部５１は、電流Ｉｓに基づいて、プログラマブルゲインアンプ２のゲインが所定ゲインになるように、出力端子ＯＵＴ１～ＯＵＴ３からそれぞれ出力される制御信号により、スイッチＳＷ１～ＳＷ３のオン、オフを制御する。

【0023】

図２は、プログラマブルゲインアンプ２のゲインが所定ゲインである場合にシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓとプログラマブルゲインアンプ２から出力される出力電圧Ｖｏｕｔとの関係を示す図である。

【0024】

例えば、制御部５１は、電流Ｉｓが第１のレンジに対応する場合、スイッチＳＷ１をオンにするとともにスイッチＳＷ２、ＳＷ３をそれぞれオフにする。すると、プログラマブルゲインアンプ２のゲインは、電流Ｉｓと出力電圧Ｖｏｕｔとの関係が図２に示す実線となるような所定ゲインＧ１に切り替わる。そして、制御部５１は、この状態において、電流Ｉｓと出力電圧Ｖｏｕｔとの関係を使って、出力電圧Ｖｏｕｔに対応する電流をシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓとする。また、制御部５１は、この状態において、出力電圧Ｖｏｕｔから基準電圧Ｖｒｅｆを減算した値を、その出力電圧Ｖｏｕｔにより求められる電流Ｉｓで除算した電流感度（傾き）を、電流感度Ｃｓａとする。

【0025】

また、例えば、制御部５１は、電流Ｉｓが第１のレンジよりも小さい第２のレンジに対応する場合、スイッチＳＷ２をオンにするとともにスイッチＳＷ１、ＳＷ３をそれぞれオフにする。すると、プログラマブルゲインアンプ２のゲインは、電流Ｉｓと出力電圧Ｖｏｕｔとの関係が図２に示す破線となるような所定ゲインＧ２に切り替わる。そして、制御部５１は、この状態において、電流Ｉｓと出力電圧Ｖｏｕｔとの関係を使って、出力電圧Ｖｏｕｔに対応する電流をシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓとする。また、制御部５１は、この状態において、出力電圧Ｖｏｕｔから基準電圧Ｖｒｅｆを減算した値を、その出力電圧Ｖｏｕｔにより求められる電流Ｉｓで除算した電流感度（傾き）を、電流感度Ｃｓｂとする。

【0026】

また、例えば、制御部５１は、電流Ｉｓが第２のレンジよりも小さい第３のレンジに対応する場合、スイッチＳＷ３をオンにするとともにスイッチＳＷ１、ＳＷ２をそれぞれオフにする。すると、プログラマブルゲインアンプ２のゲインは、電流Ｉｓと出力電圧Ｖｏｕｔとの関係が図２に示す一点鎖線となるような所定ゲインＧ３に切り替わる。そして、制御部５１は、この状態において、電流Ｉｓと出力電圧Ｖｏｕｔとの関係を使って、出力電圧Ｖｏｕｔに対応する電流をシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓとする。また、制御部５１は、この状態において、出力電圧Ｖｏｕｔから基準電圧Ｖｒｅｆを減算した値を、その出力電圧Ｖｏｕｔにより求められる電流Ｉｓで除算した電流感度（傾き）を、電流感度Ｃｓｃとする。なお、電流感度Ｃｓａ＜電流感度Ｃｓｂ＜電流感度Ｃｓｃとする。

【0027】

すなわち、制御部５１は、シャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓが小さくなるほど、電流感度Ｃｓが大きくなるように、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを切り換える。これにより、出力電圧Ｖｏｕｔから電流Ｉｓを求める際にその電流Ｉｓにノイズが含まれることを抑えることができるため、電流Ｉｓを精度良く求めることができる。

【0028】

また、図１に示す診断部５２は、診断タイミングになると、ゲイン切替回路３が正常であるか否かを診断するための診断処理を実行する。
図３は、診断処理の一例を示すフローチャートである。なお、電池Ｂから補機Ａｕへ電力が供給されているものとする。

【0029】

まず、診断部５２は、電源電圧＋Ｖｓが第１の所定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ１）。
診断部５２は、電源電圧＋Ｖｓが第１の所定範囲内でないと判断すると（Ｓ１：Ｎｏ）、今回の診断処理を終了する。

【0030】

例えば、電源電圧＋Ｖｓが５．２［Ｖ］であり、第１の所定範囲が４．９～５．１［Ｖ］である場合、診断部５２は、電源電圧＋Ｖｓが第１の所定範囲内でないと判断する。
また、診断部５２は、基準電圧Ｖｒｅｆが第２の所定範囲内でないと判断すると（Ｓ１：Ｙｅｓ、Ｓ２：Ｎｏ）、今回の診断処理を終了する。

【0031】

例えば、基準電圧Ｖｒｅｆが２．６０［Ｖ］であり、第２の所定範囲が２．４５～２．５５［Ｖ］である場合、診断部５２は、基準電圧Ｖｒｅｆが第２の所定範囲内でないと判断する。

【0032】

また、診断部５２は、電源電圧＋Ｖｓが第１の所定範囲内であると判断し（Ｓ１：Ｙｅｓ）、かつ、基準電圧Ｖｒｅｆが第２の所定範囲内であると判断すると（Ｓ２：Ｙｅｓ）、スイッチＳＷ４を一定時間オンさせ（Ｓ３）、スイッチＳＷ４がオンすることによりシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓの増加分Ｉｓａと、スイッチＳＷ４がオンすることにより抵抗Ｒ６、Ｒ７に流れる電流Ｉｒの増加分Ｉｒａとが互いに一致するか否かを判断する（Ｓ４）。

【0033】

例えば、電源電圧＋Ｖｓが５．０［Ｖ］であり、第１の所定範囲が４．９～５．１［Ｖ］である場合、診断部５２は、電源電圧＋Ｖｓが第１の所定範囲内であると判断する。
例えば、基準電圧Ｖｒｅｆが２．５０であり、第２の所定範囲が２．４５～２．５５［Ｖ］である場合、診断部５２は、基準電圧Ｖｒｅｆが第２の所定範囲内であると判断する。

【0034】

例えば、診断部５２は、スイッチＳＷ４をオンさせた後にシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓと、スイッチＳＷ４をオンさせる前にシャント抵抗Ｒｓに流れていた電流Ｉｓとの差を、スイッチＳＷ４がオンすることによりシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓの増加分Ｉｓａとする。

【0035】

例えば、診断部５２は、スイッチＳＷ４をオンさせた後に抵抗Ｒ７にかかる電圧（入力端子ＩＮ４に入力される電圧）を、抵抗Ｒ７の抵抗値で除算した結果を、スイッチＳＷ４がオンすることにより抵抗Ｒ６、Ｒ７に流れる電流Ｉｒの増加分Ｉｒａとする。

【0036】

次に、診断部５２は、増加分Ｉｓａと、増加分Ｉｒａとが互いに一致しないと判断すると（Ｓ４：Ｎｏ）、プログラマブルゲインアンプ２が異常であると診断し（Ｓ５）、今回の診断処理を終了する。

【0037】

また、診断部５２は、増加分Ｉｓａと、増加分Ｉｒａとが互いに一致すると判断すると（Ｓ４：Ｙｅｓ）、プログラマブルゲインアンプ２が正常であると診断する（Ｓ６）。
次に、診断部５２は、制御部５１によりプログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインに切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１（第１の電流感度）と、所定ゲインに対応する、予め求められた電流感度Ｃｓ２（第２の電流感度）とを比較し、その比較結果が、一致を示す場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）、ゲイン切替回路３が正常であると診断し（Ｓ８）、今回の診断処理を終了する。

【0038】

なお、電流感度Ｃｓ２は、実験やシミュレーションなどにより予め求められているものとする値であり、プログラマブルゲインアンプ２のゲインが所定のゲインで正常に動作しているときに求められる値である。例えば、実験やシミュレーションなどによりプログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ１に切り替え、かつ、プログラマブルゲインアンプ２が所定ゲインＧ１で正常に動作しているときに求めた電流感度Ｃｐａを、所定ゲインＧ１に対応する電流感度Ｃｓ２（第２の電流感度）とする。また、実験やシミュレーションなどによりプログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ２に切り替え、かつ、プログラマブルゲインアンプ２が所定ゲインＧ２で正常に動作しているときに求めた電流感度Ｃｐｂを、所定ゲインＧ２に対応する電流感度Ｃｓ２（第２の電流感度）とする。また、実験やシミュレーションなどによりプログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ３に切り替え、かつ、プログラマブルゲインアンプ２が所定ゲインＧ３で正常に動作しているときに求めた電流感度Ｃｐｃを、所定ゲインＧ３に対応する電流感度Ｃｓ２（第２の電流感度）とする。電流感度Ｃｓ２（第２の電流感度）は、誤差を考慮して所定の幅を持つ値でもよい。

【0039】

図３のＳ７において、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ１に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓａが、所定ゲインＧ１に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐａと同じである場合を想定する。

【0040】

この場合、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２が一致するため、診断部５２は、比較結果が一致を示すと判断し、ゲイン切替回路３が正常であると診断する。
また、診断部５２は、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２の比較結果が不一致を示す場合（Ｓ７：Ｎｏ）、ゲイン切替回路３が異常であると診断し（Ｓ９）、今回の診断処理を終了する。なお、ゲイン切替回路３の異常としては、例えば、スイッチＳＷ１～ＳＷ３の抵抗値異常や抵抗Ｒ１～Ｒ３の抵抗値異常などが考えられる。

【0041】

図３のＳ７において、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ１に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓａが、所定ゲインＧ１に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐａと異なる場合を想定する。

【0042】

この場合、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２が一致しないため、診断部５２は、比較結果が不一致を示すと判断し、ゲイン切替回路３が異常であると診断する。
なお、図３に示すフローチャートにおいて、Ｓ１とＳ２の順番を入れ替えてもよい。

【0043】

また、図３に示すフローチャートにおいて、Ｓ１及びＳ２を省略してもよい。このように構成する場合、診断タイミングになると、まず、診断部５２は、Ｓ３を実行する。
また、図３に示すフローチャートにおいて、Ｓ３～Ｓ６を省略してもよい。このように構成する場合、診断部５２は、電源電圧＋Ｖｓが第１の所定範囲内である場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）で、かつ、基準電圧Ｖｒｅｆが第２の所定範囲内である場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、次に、Ｓ７を実行する。

【0044】

また、図３に示すフローチャートにおいて、Ｓ１～Ｓ６を省略してもよい。このように構成する場合、診断タイミングになると、まず、診断部５２は、Ｓ７の処理を実行する。
このように、実施形態のゲイン切替回路診断装置では、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインに切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１と、所定ゲインに対応する、予め求められた電流感度Ｃｓ２との比較結果により、ゲイン切替回路３が正常であるか否かを診断することができる。

【0045】

また、実施形態のゲイン切替回路診断装置では、プログラマブルゲインアンプ２の電源電圧が第１の所定範囲内である場合で、かつ、プログラマブルゲインアンプ２の基準電圧が第２の所定範囲内である場合、ゲイン切替回路３が正常であるか否かの診断を行う構成であるため、電源電圧や基準電圧が正常であることを確認してから、ゲイン切替回路３が正常であるか否かを診断することができ、ゲイン切替回路３が正常であるか否かの診断精度を向上させることができる。

【0046】

また、実施形態のゲイン切替回路診断装置では、スイッチＳＷ４がオンすることによりシャント抵抗Ｒｓに流れる電流Ｉｓの増加分Ｉｓａと、スイッチＳＷ４がオンすることにより抵抗Ｒ６、Ｒ７に流れる電流Ｉｒの増加分Ｉｒａとが一致する場合、ゲイン切替回路３が正常であるか否かの診断を行う構成であるため、プログラマブルゲインアンプ２が正常であることを確認してから、ゲイン切替回路３が正常であるか否かを診断することができ、ゲイン切替回路３が正常であるか否かの診断精度をさらに向上させることができる。

【0047】

また、実施形態のゲイン切替回路診断装置では、リレーＲｅを開状態にさせることなく、ゲイン切替回路３が正常であるか否かを診断することができるため、電池パック１から補機Ａｕへの電力供給をできるだけ停止させたくない場合に対して特に有効である。

【0048】

本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
図４は、診断処理の他の例を示すフローチャートである。なお、電池Ｂから補機Ａｕへ電力が供給されているものとする。また、図４のＳ１～Ｓ６は、図３のＳ１～Ｓ６と同様であるため、その説明を省略する。

【0049】

診断部５２は、制御部５１によりプログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインに切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１（第１の電流感度）と、所定ゲインに対応する、予め求められた電流感度Ｃｓ２（第２の電流感度）との比較を、所定ゲインＧ１～Ｇ３（複数の所定ゲイン）に対して行い、全ての比較結果が、一致を示す場合（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、ゲイン切替回路３が正常であると診断し（Ｓ１１）、今回の診断処理を終了する。

【0050】

図４のＳ１０において、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ１に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓａが、所定ゲインＧ１に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐａと同じである場合で、かつ、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ２に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓｂが、所定ゲインＧ２に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐｂと同じある場合で、かつ、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ３に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓｃが、所定ゲインＧ３に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐｃと同じである場合を想定する。

【0051】

この場合、所定ゲインＧ１～Ｇ３に対して、それぞれ、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２が一致するため、診断部５２は、全ての比較結果が一致を示すと判断し、ゲイン切替回路３が正常であると診断する。

【0052】

また、診断部５２は、全ての比較結果のうちの一部の比較結果が一致を示す場合（Ｓ１０：Ｎｏ、Ｓ１２：Ｙｅｓ）、ゲイン切替回路３が異常であると診断し（Ｓ１３）、今回の診断処理を終了する。

【0053】

図４のＳ１２において、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ１に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓａが、所定ゲインＧ１に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐａと同じである場合で、かつ、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ２に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓｂが、所定ゲインＧ２に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐｂと同じである場合で、かつ、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ３に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓｃが、所定ゲインＧ３に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐｃと異なる場合を想定する。

【0054】

この場合、所定ゲインＧ１、Ｇ２に対して、それぞれ、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２が一致し、所定ゲインＧ３に対して、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２が一致しないため、診断部５２は、一部の比較結果が一致を示すと判断し、ゲイン切替回路３が異常であると診断する。

【0055】

また、診断部５２は、全ての比較結果が不一致を示す場合（Ｓ１０：Ｎｏ、Ｓ１２：Ｎｏ）、シャント抵抗Ｒｓが異常であると診断し（Ｓ１４）、今回の診断処理を終了する。なお、シャント抵抗Ｒｓの異常としては、例えば、シャント抵抗Ｒｓの抵抗値異常などが考えられる。

【0056】

図４のＳ１２において、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ１に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓａが、所定ゲインＧ１に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐａと異なる場合で、かつ、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ２に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓｂが、所定ゲインＧ２に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐｂと異なる場合で、かつ、プログラマブルゲインアンプ２のゲインを所定ゲインＧ３に切り替えさせているときに求められる電流感度Ｃｓ１としての電流感度Ｃｓｃが、所定ゲインＧ３に対応する電流感度Ｃｓ２としての電流感度Ｃｐｃと異なる場合を想定する。

【0057】

この場合、所定ゲインＧ１～Ｇ３に対して、それぞれ、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２が一致しないため、診断部５２は、全ての比較結果が不一致を示すと判断し、シャント抵抗Ｒｓが異常であると診断する。

【0058】

このように、実施形態のゲイン切替回路診断装置は、電流感度Ｃｓ１と電流感度Ｃｓ２との比較を、複数の所定ゲインに対して行い、全ての比較結果が、一致を示す場合、ゲイン切替回路３が正常であると診断を行う構成であるため、ゲイン切替回路３が正常であるか否かの診断精度をさらに向上させることができる。

【符号の説明】

【0059】

１ 電池パック
２ プログラマブルゲインアンプ
３ ゲイン切替回路
４ パルス放電回路
５ 電池制御部
Ｂ 電池
Ａｕ 補機
Ｒｅ リレー
Ｒｓ シャント抵抗
Ｒ１～Ｒ７ 抵抗
ＳＷ１～ＳＷ４ スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】