自動車電気回路基礎 5

ECUの大まかな構成を図1に示します。担当する機能によって細部は異なりますが、大まかには、センサー等からのデジタル信号およびアナログ信号を扱う入力インタフェース、アクチュエータやランプなどを駆動する出力インタフェース、他のECUと情報のやりとりをするCANバスなどのバス・インタフェース、制御をつかさどるマイコンまたは専用プロセッサ、制御プログラムやデータを格納するメモリ、および電源回路と保護素子から構成されています。, このうち電源部分に着目してみましょう。電源は、鉛バッテリーが出力する＋12Vの直流電圧を、内部のマイコンやメモリが必要とする1.0V程度から3.3Vの範囲の低電圧に変換する役割を担います。入力電圧＞出力電圧ですので、をご参照ください。, 「電源回路の基礎知識(3)」　４　自動車の電気回路　２　感電とは　４　負傷したときの処置昨今、より高い安全・環境性能が求められるなか、ハイブリッド車や電気自動車の普及が進み複雑化、高度化する自動車技術に対応し、適切な点検整備の実施体制を確保していくため、新たに電気的、電子的な技能・知識の必要性が高まりつつあります。こうした中、電気に関する基礎知識や安全に必要な基礎知識、ハイブリッド車の概要を掲載した本書を作成しましたので、適切な点検整備の実施体制を確保するための資料として活用していただければ幸いです。, 第１章　電気の基礎知識　１　電圧、電流、抵抗の関係社団法人日本自動車整備振興会連合会（略称：日整連）のオフィシャルホームページ。整備業者による業界団体。自動車整備士、点検や整備に関する知識等。不正改造事例。整備士資格受検情報、イベント案内、事業紹介。　５　救急処置 google_ad_slot = "6649578391"; 　６　関係法令（抄）, 第３章　ハイブリッド車の概要 ÅãÜÅ²¢½¾« èªÆ¤²´¢Üµ½B. 逆接保護には一般にはショットキーバリアダイオードが用いられます。ただし0.4V程度の順方向電圧が存在するため、バッテリー電圧が実質的に＋11.6V程度に低下するとともに、電流に応じた損失が発生し発熱の原因にもなります。そのため最近は、MOSFETを用いて順方向電圧をゼロに近づけた保護専用の「理想ダイオード」素子なども登場しています。, 自動車は極寒地域から砂漠地域まで世界中のあらゆるところで使われるため、低温側と高温側ともに相当の余裕を持たせておかなければなりません。最近の車は、コンピューター制御を多用しているため、故障診断する際、必ずテスターなどが必要です。電圧や抵抗を計測出来なければ、故障箇所を探すのは不可能と言えるのではないでしょうか。現在の自動車修理には、電気の知識が必要不可欠です。対策としては2通りが考えられます。ひとつは、＋12V系が所定の閾値を下回った場合に、電源回路を含めてECUの動作をいったん停止する方法です。カーオーディオECUなど、走行に直接影響がないECUはこうした方法が適当でしょう。もうひとつは、＋12V系が低下した場合でもECUの動作を継続できるように、降圧型ではなく昇降圧型スイッチング電源を採用する方法があります。, オルタネータが発電中にバッテリー配線に断線あるいは接触不良が生じた場合、＋12V系統の電圧が数十Vに達することがあります。この現象はロードダンプと呼ばれます。ただし、自動車特有の要件を満たさなくてはならないため、産業機器や民生機器向けの電源回路をそのまま流用することはできません。いくつかの設計上のポイントを見ていきましょう。, ECUの入力電圧となるバッテリーの＋12V系は、イメージとしては安定しているように思えますが、実際にはかなりの変動が発生します。代表的な挙動がコールドクランク(冷間始動)とロードダンプです。また、逆接保護の対処も必要です。, バッテリーやエンジンが冷えている状態で、大電流を消費するセルモーターを駆動すると、＋12V系の電圧が一時的に＋3V程度にまで低下する現象です(図2)。, 降圧型スイッチング電源は出力電圧よりも入力電圧が低くなるとレギュレーション動作を維持することができなくなってしまいます。たとえばコールドクランクによって入力電圧が＋3.0Vまで低下した場合、＋1.8V出力や＋2.5V出力の電源回路は動作を続けられたとしても、＋3.3V出力の降圧電源回路は動作を続けることができません。とくに課題になるのがAMラジオ(中波帯)への干渉です。名前のとおり振幅変調(Amplitude modulation)のため、ノイズが重畳するとそのまま雑音として再生されてしまうからです。日本では526.5kHzから1606.5kHzがAMラジオに割り当てられているため、スイッチング周波数は1.8MHzや2.0MHzなどに設定することが望まれます。 B でも説明したように、スイッチング電源回路からは、電流がオン・オフするループ(ホットループ)を中心にEMIノイズが発生します。ECU基板はシールドの役割も担う金属筐体に収納されていますが、コネクタ部などからの漏れを考えると、回路の段階でできるだけ抑えておく必要があります。 “インバーター”と聞いてエアコンなどの家電製品を思い浮かべる人も多いだろう。聞きなれた名前ではあるが、実はこの装置の役目は直流から交流を作り出すことで、現代のev／hevの制御においても非常に重要な役目を果たしている（text：髙橋一平） /* ©®Ôchx */ でも説明したように、コンデンサやインダクタなどの受動部品に関しては、環境温度範囲全域にわたって所望の特性が得られることを確認しておく必要があります。熱対策についてはラジオへの干渉など同一車両内の無線妨害試験規格としては、IEC(International Electrotechnical Commission)によって策定されたCISPR 25(国内呼称は「車載受信機保護のための妨害波の推奨限度値及び測定法」)が適用されます。, 自動車はときには20年以上にわたって使用されます。そのためECUを構成するそれぞれの部品には、初期故障および偶発故障ともに、きわめて高い品質が求められます。

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