CN1697748A - 车辆用电源装置 - Google Patents

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Abstract

一种车辆用电源装置，其辅助电源是具有使用由多个电容形成的电容单元的备用电源单元。其具有可从其电源电容单元向电子控制部供给电力的电力供给部和使该电力供给部动作的强制动作部。通过在电池正常时也确认该电力供给部的动作状态，得到可靠性、安全性高的车辆用电源装置。

Description

车辆用电源装置
技术领域
本发明涉及搭载在例如混合型机动车和电动机动车等车辆上的车辆用电源装置。特别是涉及用于电动制动车辆的车辆用电源装置。
背景技术
近年来，正在加速研发混合型机动车或电动机动车。因此，在车辆的制动方面公开有各种方案，即从现有的机械制动到电气制动的开发在加速进行。
通常，为了用电控制车辆，其电源使用电池。此时，仅在该电池上，当由于任何原因而不能由该电池供给电力时，不能进行车辆的控制。因此，除该电池之外还搭载辅助电池作为辅助电源，以可以对应异常的情况。
作为与本申请相关的先前技术文献，公开有例如日本专利申请公开特开平5-116571号公报。
在这种车辆用电源装置中，由于辅助电源关系到异常时的车辆制动，故异常时该辅助电源能够可靠地进行电力供给是非常重要的。因此，能可靠地预测辅助电源的寿命，且经常检测辅助电源的状态是至关重要的。
但是，在此，在使用电池作为辅助电源时，还很难预测该辅助电源用电池的寿命。另外，关于该电池的状态，即使可以确认其电压，但难以仅由电压检测到状态异常变化。因此，目前通过提前定期更换该电池，来确保更高的安全性。但是，即使提前定期更换该电池，在每天或在每次车辆开始行驶时，也难以检查电池的状态，有必要进一步提高安全性。
发明内容
本发明的车辆用电源装置具有如下结构。
本发明的车辆用电源装置具有如下特征，其包括：电子控制部，其输入来自制动踏板的信息或根据车辆行驶时的信息中的至少一个，并根据这些信息，将用于控制车辆制动的信息输出到制动器；电池，其介由电子控制部向制动器供给电力；辅助电源，其在该电池异常时介由电子控制部向制动器供给电力。该辅助电源包括：电容单元，其由多个电容器构成；电力供给部，其不仅在电池出现异常时，在正常时也可以由电容单元供给电力；强制动作部，其使该电力供给部动作，该辅助电源在电池正常时确认电力供给部的动作状态。
由此，由于使用电容单元作为辅助电源，故可大幅延长辅助电源的寿命，同时，可延长至与车辆的耐久寿命大致相同的程度。其结果，可实现备用电源单元的无维护化。另外，具有可由电容单元供给电力的电力供给部，由于在正常时也可以确认该电力供给部的动作状态，故在电池正常时，也可以确认是否能够从电容单元向电子控制部供给电力。
附图说明
图1是本发明实施例的车辆用电源装置的结构图；
图2是本发明实施例的车辆用电源装置的电路图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1是本发明实施例的车辆用电源装置的结构图。
在图1中，12V用电池1向车辆内供给电力。作为该电池1的辅助电源，设有备用电源单元2。而且，设有输出用于控制车辆制动的信息的电子控制部3。从电池1及备用电源单元2两者向电子控制部3供给电力。另外，设有用于向电子控制部3传递控制车辆制动的信息的制动踏板4。电子控制部3基于来自该制动踏板4的信息控制制动器5。利用该制动器5制动轮胎6。
其次说明本发明实施例的车辆用电源装置的详细结构。图2是本发明实施例的车辆用电源装置的电路图。
在图2中，电池1介由点火开关8连接到设置在备用电源单元2上的IG(点火发生器)端子9上，同时连接到同样设置在备用电源单元2上的+BC端子10上。该+BC端子10是用于向备用电源单元2供给电力的端子。点火开关8是用于使车辆的动作开始或结束的装置。另外，电池1连接到用于向电子控制部3供给电力的电源供给端子20上。
备用电源单元2和电子控制部3介由信号输入端子11、信号输出端子12及OUT端子13相互连接。在此，信号输入端子11是从电子控制部3向备用电源单元2输入信号的端子。信号输出端子12是从备用电源单元2向电子控制部3输出信号的端子。OUT端子13是输出备用电源单元2内的备用检测器检出的电压的输出、或电池1异常时贮存在备用电源单元2内的电荷的端子。
在此说明备用电源单元2的结构。
备用电源单元2是在电池1异常时介由电子控制部3向制动器5供给电力的辅助电源。该备用电源单元2包括电容单元15。该电容单元15由多个电容器构成，例如，通过连接多个可快速充放电的双电荷层电容器构成。另外，备用电源单元2包括对该电容单元15进行充电的充电电路16和进行放电的放电电路17。这些动作基于微机14的指示进行控制。
另外，备用电源单元2含有用于检测从电池1施加的电压的备用检测器18。另外，备用电源单元2具有电力供给部19，其在该备用检测器18检测出电压异常时，可介由OUT端子从电容单元15向电子控制部3放电。
另外，为确认在电池1正常时基本上成为关闭的该电力供给部19的动作状态，备用电源单元2具有即使在电池1正常时也可以通过微机14的指示暂时使电力供给部19动作的强制动作部21。另外，备用电源单元2具有输出检测部22，其检测来自电力供给部19的输出并传递到微机14上。
其次，说明车辆用电源装置的动作。
首先，为开始车辆的动作而例如接通点火时，连接在电池1和IG端子之间的点火开关8接通。这样，电池1向备用电源单元2及电子控制部3供给12V电压。电子控制部3介由信号输入端子11将用于允许从电池1向电容单元15充电的充电许可信号输入备用电源单元2内的微机14内。微机14接收该充电许可信号，对充电电路16发出允许充电的指令。允许充电时，从电池1介由+BC端子10、充电电路16向电容单元15充入电荷。该充电电荷是在电池1的电压降低或异常时向电子控制部3供给的电荷。
另一方面，介由+BC端子10从电池1施加的电压由备用检测器18中具有的传感器检测出，并输出到OUT端子13。在此，若从电池1施加的电压大于或等于基准值(9.5V)，则确认来自电池1的电压及备用电源单元2的动作正常，从电池1向电子控制部3继续供给电力。
由此，可使车辆正常工作。正常的情况下，在使图1所示的制动踏板4动作时，电子控制部3输入来自制动踏板4的信息，基于该信息向制动器5输出用于控制车辆制动的信息。而且，根据该输出的信息，制动器5动作并可准确地制动轮胎6，结果，可准确地控制车辆。
然后，为使车辆的动作结束而停止点火时，断开点火开关8，来自电池1的电力供给停止。此时，微机14向放电电路17输送指示存储在电容单元15内的电荷放电的信号。然后，放电电路17基于该信号将存储在电容单元15内的电荷放电。
其次，说明电池1的电压下降或异常时的车辆用电源装置的动作。
当车辆开始动作时，从电池1向电容单元15充入电荷。备用检测器18检测从电池1向备用电源单元2施加的电压。备用电源单元2从OUT端子13输出该检测出的电压。由此，从电池1向电子控制部3供给电力。在此，备用检测器18具有用于检测电池1异常的传感器。由此，备用检测器18在该传感器检出的检测电压小于基准值(9.5V)时检测到从电池1输出的电压为异常。
基于检测出该异常的信息，在电池1正常时，基本上一直断开的电力供给部19接通。而且，可从电容单元15向OUT端子13放电，同时，停止来自电池1的电力供给。然后，备用检测器18对微机输出对应来自电池1的停止供给电力的信号。微机14对放电电路17指示放出存储于电容单元15内的电荷。通过该指示，存储在电容单元15内的电荷介由电力供给部19输出到OUT端子13上，供给电子控制部3。另外，在电池1出现异常时，不进行电力供给部19的动作状态的确认。
另外，从微机14介由信号输出端子12向电子控制部3输送该异常信号，在车辆内部表示例如电池1出现异常的信号。由此，指示驾驶员立即停车。这样，在产生异常时，由于作为非常电源而存储在电容单元15内的电荷供给电子控制部3，故驾驶员可利用制动踏板4介由该电子控制部3使制动器5动作，可安全地使车辆停止。
其次，说明电力供给部19的动作的确认方法。
电池1正常时，在向电容单元15充入大于或等于规定电压(10V)的电压时，电力供给部19的动作的确认方法如下进行。即，微机14发送用于确认动作的信号，介由强制动作部21使电力供给部19强制动作，确认其电力供给部19的动作状态。电力供给部19为减少充入电容单元15内的电荷的流量，而希望尽可能地缩短动作时间，因此，在电力供给部19上最好使用开关速度快的元件，优选由场效应晶体管(FET)构成的开关。
电力供给部19开始动作，来自该电力供给部19的输出稳定时(例如开始动作18ms后)，输出检测部22检测来自电容单元15的输出电压或输出电流。输出检测部22基于该检知的信息确认电力供给部19是否正常动作，将动作状态的信息传到微机14。
然后，将由输出检测部22检测出的电容单元15的输出电压或输出电流与预先设定的基准电压或基准电流进行比较，基于该比较结果确认电容单元15的输出电压或输出电流是否正确，进行电力供给部19的故障判断。
即，在检测出的输出电压或输出电流比预先设定的基准电压或基准电流高时，判断电力供给部19正常；每隔规定的时间间隔，例如每隔一秒继续进行电力供给部19的强制动作，总是确认电力供给部19的动作状态。
相反，在检测出的输出电压或输出电流比预先设定的基准电压或基准电流低时，判断电力供给部19异常。然后，将该异常信息从微机14介由信号输出端子12送入电子控制部3内，与电池1的出现异常时相同，在车辆内部显示电力供给部19为异常的信息并通知驾驶者。
另外，以上说明了输出检测部22检测来自电容单元15的输出电压或输出电流，但也可以检测输出电压及输出电流两方面。
在本发明的实施例中，在电池1出现异常时，停止确认电力供给部19动作状态。另外，即使电池1正常，在电池1的电压小于或等于电容单元15的电压时，为防止向电池1流出电荷，停止确认电力供给部19的动作状态，即停止故障判断动作。
另外，即使在备用电源单元2出现异常时，也可以停止确认电力供给部19的动作状态，即停止故障判断动作。
另外，在介由OUT端子13连接备用电源单元2和电子控制部3的路径产生断路或短路等异常时，为保护备用电源单元2内的电路和防止误动作，停止确认电力供给部19的动作状态。与电池1产生异常时的情况相同，这些异常的信息介由信号输出端子12送到电子控制部3内，在车辆内部显示异常并通知驾驶者。
如上所述，根据本发明的实施例，具有向车辆的电子控制部3供给电力的辅助电源。该辅助电源由电容单元15构成。另外，平时在电池1正常时也监视电力供给部19的动作，保证其动作。由此，可确认可由电容单元15供给电力，在电池1出现异常时也可以由备用检测器18检出该电池1的异常，从电容单元15向电子控制部3供给电力。因此，通常可进一步提高备用电源单元的可靠性，同时，可得到安全性高的车辆用电源装置。
另外，在所述的实施例中，电子控制部3输入来自制动踏板4的信息，基于这些信息对制动器5输出控制车辆制动的信息。但是，电子控制部可在输入对应车辆行驶状态的信息时进行控制，或也可以在输入来自制动踏板的信息和对应车辆行驶状态的信息时进行控制。
如上所述，根据本发明，由于具有向车辆的电子控制部供给电力的辅助电源，该辅助电源由电容单元构成，所以在电池出现异常时，可利用该辅助电源可靠地向电子控制部供给电力。另外，通过保证电力供给部的长时间动作，可得到可靠性更高的备用电源单元，同时，可得到安全性高的车辆用电源装置。
辅助电源是具有使用了由多个电容器形成的电容单元的备用电源单元的车辆用电源装置。该电源装置具有可从该电源电容单元向电子控制部供给电力的电力供给部和使该电力供给部动作的强制动作部，在电池正常时确认其电力供给部的动作状态，从而得到可靠性、安全性高的车辆用电源装置。在利用电控制来制动车辆时使用的车辆用电源装置中，例如，可使用搭载在混合型机动车或电动机动车等上的车辆用电源装置。

Claims (9)

1、一种车辆用电源装置，其特征在于，包括：电子控制部，其输入来自制动踏板的信息或根据车辆行驶时的信息中的至少一个，根据这些信息向制动器输出用于控制车辆制动的信息；电池，其介由所述电子控制部向所述制动器供给电力；辅助电源，其在所述电池出现异常时，介由所述电子控制部向所述制动器供给电力，
该辅助电源包括：电容单元，其由多个电容器构成；电力供给部，其不仅在所述电池出现异常时，在正常时也可以从自所述电容单元供给电力；强制动作部，其使该电力供给部动作，该辅助电源在所述电池正常时确认所述电力供给部的动作状态。
2、如权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，在电池或辅助电源异常时，停止确认电力供给部的动作状态。
3、如权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，还具有检测来自电容单元的输出电压或输出电流中的至少一个的输出检测部，使用该输出检测部来确认所述电力供给部的动作状态。
4、如权利要求3所述的车辆用电源装置，其特征在于，从电力供给部开始动作到规定的时间后，输出检测部检测来自电容单元的输出电压或输出电流中的至少一个。
5、如权利要求3所述的车辆用电源装置，其特征在于，在电池及辅助电源正常时，使电力供给部在规定时间内动作，至少比较此时的输出检测部检测出的输出电压和预先设定的基准电压或比较此时输出检测部检出的输出电流和预先设定的基准电流中的任意一项，进行所述电力供给部的故障判断。
6、如权利要求5所述的车辆用电源装置，其特征在于，在每个规定时间内进行故障判断。
7、如权利要求5所述的车辆用电源装置，其特征在于，故障判断的结果，在判断电力供给部异常时，该异常信息被输出到电子控制部。
8、如权利要求5所述的车辆用电源装置，其特征在于，即使来自电池的电压正常，在该电池的电压小于或等于电容单元的电压时，也停止电力供给部的故障判断动作。
9、如权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，电力供给部由场效应晶体管(FET)开关构成。
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