JP2000312444A

JP2000312444A - 車両用電源供給制御装置

Info

Publication number: JP2000312444A
Application number: JP11118534A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Yamamoto; 貴之山本; Satoru Niwa; 悟丹羽
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2000-11-07
Anticipated expiration: 2019-04-26
Also published as: JP3687409B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、複数の電源を備える車両用電源供
給制御装置に関し、一の電源が故障した場合にも他の電
源を用いて各電気機器に所要の電気エネルギーを供給す
ることが可能な車両用電源供給制御装置を提供すること
を目的とする。【解決手段】車両用電源供給制御装置は、高電圧Ｖ_H
を発生する第１バッテリ１２、及び、低電圧Ｖ_Lを発生
する第２バッテリ１４を備える。第１バッテリ１２は電
源切替リレー３４を介して主電源ライン３６に接続され
る。ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、第２バッテリ１４の
低電圧Ｖ_Lを高電圧Ｖ_Hに昇圧する。第１バッテリ１２
及び第２バッテリ１４の残存容量に応じて電源切替リレ
ー３４を切り替えて、第１バッテリ１２の電力又はＤＣ
ーＤＣコンバータ３０により昇圧された電力を主電源ラ
イン３６に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用電源供給制
御装置に係り、特に、複数の電源を用いて車載用電気機
器に電源を供給する車両用電源供給制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平１０−３３６９
１５号公報に開示される電源供給装置が公知である。こ
の電源供給装置は、複数のバッテリセルから構成された
バッテリと、バッテリから電気機器にバッテリ電圧を供
給する主電力供給ラインと、一部のバッテリセルからバ
ッテリ電圧よりも小さな第２の電圧を取り出して電気機
器に供給する補助電力供給ラインとを備えている。第２
の電圧は、各電気機器を作動させるうえで十分な値に設
定されている。また、主電力供給ラインと補助電力供給
ラインとは電気的に互いに独立に構成されている。従っ
て、上記従来の電源供給装置によれば、電気機器の短絡
等により主電力供給ラインの電圧が異常低下した場合に
も、補助電力供給ラインから供給する電力により各電気
機器を作動させることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
の電源供給装置は、主電力供給ラインの異常に対応すべ
く、補助電力供給ラインから電力供給を行うものであ
る。しかしながら、補助電力供給ラインにも主電力供給
ラインと同じバッテリから電力が供給されるため、バッ
テリ自体が故障した場合には、補助電力供給ラインによ
って各電気機器に電力を供給することができなくなる。

【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、複数の電源を備え、一の電源が故障した場合にも
各車載用電気機器に所要の電力を供給することが可能な
車両用電源供給装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、互いに独立した複数の電源から各電源
に対応する車載用電気機器へ電気エネルギーを供給する
車両用電源供給制御装置において、一の電源から第１の
所定の車載用電気機器へ第１の電気エネルギーを供給す
る第１の系統と、他の電源から第２の所定の車載用電気
機器へ第２の電気エネルギーを供給する第２の系統と、
前記第２の電気エネルギーを前記第１の電気エネルギー
に変換して前記第１の系統に供給する変換供給手段と、
を備える車両用電源供給制御装置により達成される。

【０００６】請求項１記載の発明において、変換供給手
段は、第２の系統の第２の電気エネルギーを第１の電気
エネルギーに変換して第１の系統に供給する。このた
め、第１の系統が故障しても、他の電源を用いて第１の
所定機器に第１の電気エネルギーを供給することができ
る。なお、車両用電気機器には、電動ブレーキ装置、液
圧ブレーキ用電動ポンプ、電動ステアリング装置、エア
コン用コンプレッサ、パワーウインドウ用モータ、ワイ
パ用モータ、エアサスペンション用電動ポンプ、電気自
動車用駆動モータ、自動変速装置、灯火、パワーステア
リング用液圧ポンプ、各種の電動オイルポンプ、カーオ
ーディオ、熱線ヒータ、電動シート用モータ等が含まれ
る。

【０００７】この場合、請求項２に記載する如く、請求
項１記載の車載用電源供給制御装置において、前記一の
電源及び前記他の電源のそれぞれの電気エネルギー残存
量を検出する残存エネルギー検出手段と、各電源の電気
エネルギー残存量に基づいて前記一の電源又は前記変換
供給手段の何れか一方を選択して前記第１の系統へ接続
する電源選択手段と、を更に備えることとしてもよい。

【０００８】請求項２記載の発明において、電源選択手
段は、各電源の電気エネルギー残存量に基づいて一の電
源又は変換供給手段の何れか一方を選択して第１の系統
へ接続する。上記の如く、変換供給手段は第２の系統の
電気エネルギーを第１の電気エネルギーに変換する。こ
のため、各電源の電気エネルギー残存量に応じて、一の
電源及び他の電源のうち使用される電源が選択されるこ
とになる。従って、本発明によれば、一方の電源が過度
に消耗することが防止される。

【０００９】また、請求項３に記載する如く、請求項１
記載の車両用電源供給制御装置において、前記第１の系
統の故障を検出又は予測する故障検出手段を備え、前記
第１の系統の故障が検出又は予測された場合にのみ前記
エネルギー変換供給手段を作動させることとしてもよ
い。

【００１０】請求項３記載の発明において、第１の系統
の故障が検出又は予測された場合にのみエネルギー変換
供給手段が作動させられる。このため、変換供給手段が
不必要に作動することが防止される。また、請求項４に
記載する如く、前記一の電源は前記他の電源より高電圧
であることとしてもよい。

【００１１】また、請求項５に記載する如く、前記第１
の所定の車載用電気機器は電動モータであることとして
もよい。この場合、請求項６に記載する如く、前記電動
モータは、各車輪に設けられた電動ブレーキ装置を駆動
するアクチュエータであることとしてもよい。また、請
求項７に記載する如く、前記電動モータは前輪側の電動
ブレーキ装置を駆動するアクチュエータであることとし
てもよい。

【００１２】この場合、請求項８に記載する如く、前記
前輪側の電動ブレーキ装置は、パーキングブレーキ装置
として機能し得ることとしてもよい。また、請求項９に
記載する如く、請求項１記載の車両用電源供給制御装置
において、前記他の電源の電気エネルギー残存量を検出
する残存エネルギー検出手段と、前記他の電源の電気エ
ネルギー残存量に基づいて、前記変換供給手段による前
記第１の電気エネルギーの供給先を限定する電源供給先
限定手段と、を備えることとしてもよい。

【００１３】請求項９記載の発明において、電源供給先
限定手段は、他の電源の電気エネルギー残存量に基づい
て、変換供給手段から第１の電気エネルギーを供給する
車載用電気機器を限定する。従って、第１の系統の故障
時に、他の電源の電気エネルギーを確保しつつ、車両性
能の低下が抑制できる。なお、請求項９記載の車両用電
源供給制御装置において、前記電源供給先限定手段は、
前記第１の電気エネルギーの供給先を車両走行に必要な
電気機器に限定することとしてもよい。この場合、第１
の系統の故障時に、他の電源の電気エネルギーを確保し
つつ、車両走行が可能な状態を維持できる。

【００１４】また、好ましくは、車両走行に必要な車載
用電気機器は、ブレーキ装置、電動ステアリング装置、
エンジン、オートマチックトランスミッション装置、及
び灯火のうち少なくとも１つを含む。また、好ましく
は、請求項９記載の車両用電源供給制御装置において、
前記電源供給先限定手段は、更に、車両の走行状態に基
づいて前記第１の電気エネルギーの供給先を限定する。

【００１５】更に、好ましくは、請求項９記載の車両用
電源供給制御装置において、前記電源供給先限定手段
は、車両の走行状態に基づいて前記第１の電気エネルギ
ーの供給量を制御することとしてもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例である車
両用電源供給制御装置のシステム構成図である。図１に
示す如く、本実施例の電源供給制御装置は、電動ブレー
キ装置１００、電動ステアリング用モータ１５０、エン
ジン１５２、自動変速装置１５４、保安用灯火１５６、
エアコン・コンプレッサ用モータ１５８、パワーウイン
ドウ用モータ１６０、ワイパ用モータ１６２、及びアク
セサリ装置１６４（カーラジオ、室内燈等）等の車載用
電気機器への電源供給を行う。

【００１７】本実施例の電源供給制御装置は、電源ＥＣ
Ｕ１０を備えている。電源ＥＣＵ１０は電源供給制御装
置の動作を制御する。電源供給制御装置は、また、第１
バッテリ１２及び第２バッテリ１４を備えている。第１
バッテリ１２は規格電圧が高電圧Ｖ_H（例えば３６ボル
ト）である高圧バッテリであり、また、第２バッテリ１
４は規格電圧が低電圧Ｖ_L（例えば１２ボルト）である
標準的な車載用バッテリである。第１バッテリ１２及び
第２バッテリ１４の正極端子は、それぞれ、第１電源ラ
イン１６及び第２電源ライン１８に接続されている。

【００１８】第１電源ライン１６と接地ラインとの間に
は、オルタネータ２０及び電圧センサ２２が並列に接続
されている。同様に、第２電源ライン１８と接地ライン
との間には、オルタネータ２６及び電圧センサ２８が並
列に接続されている。また、第１電源ライン１６及び第
２電源ライン１８には、それぞれ、電流センサ２４，３
０が設けられている。オルタネータ２０，２６は、それ
ぞれ、エンジンの回転を動力源として発電した電力によ
り第１バッテリ１２及び第２バッテリ１４を充電する。
また、電圧センサ２２，２８は、それぞれ、第１電源ラ
イン１６及び第２電源ライン１８の電圧に応じた信号を
電源ＥＣＵ１０に向けて出力する。更に、電流センサ２
４，３０は、それぞれ、第１電源ライン１６及び第２電
源ライン１８を流れる電流に応じた信号を電源ＥＣＵ１
０に向けて出力する。電源ＥＣＵ１１０は、電圧センサ
２２，２８及び電流センサ２４，３０の出力信号に基づ
いて、各電源ラインの電圧及び電流を検出する。

【００１９】第２電源ライン１８には、ＤＣ−ＤＣコン
バータ３０が接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ３
０は第２電源ライン１８の電圧（つまり低電圧Ｖ_L）を
第１電源ライン１６と同じ高電圧Ｖ_Hに昇圧して第３電
源ライン３２へ出力する。第１電源ライン１６及び第３
電源ライン３２は、電源切替リレー３４に接続されてい
る。電源切替リレー３４には、また、主電源ライン３６
が接続されている。電源切替リレー３４は、常態では主
電源ライン３６を第１電源ライン１６に接続し、電源Ｅ
ＣＵ１０からオン信号が供給された場合に主電源ライン
３６を第３電源ライン３２に接続する。

【００２０】上記した車載用電気機器のうち、電動ブレ
ーキ装置１００、電動ステアリング用モータ１５０、エ
ンジン１５２、自動変速装置１５４は、主電源ライン３
６に直接接続されている。電動ブレーキ装置１００は、
更に、第２電源ライン１８にも接続されている。また、
エアコン・コンプレッサ用モータ１５８、パワーウイン
ドウ用モータ１６０、及びワイパ用モータ１６２は、そ
れぞれ、電源電源リレー３８，４０，４２を介して主電
源ライン３６に接続されている。電源リレー３８，４
０，４２は、常態では導通状態に維持され、電源ＥＣＵ
１０からオン信号が供給されることにより遮断状態とな
る開閉リレーである。また、アクセサリ装置１６４は第
２電源ライン１８に接続されている。

【００２１】図２は、電動ブレーキ装置１００の構成図
である。電動ブレーキ装置１００はブレーキＥＣＵ１０
２により制御される。図２に示す如く、電動ブレーキ装
置１００は、左右前輪ＦＬ，ＦＲにそれぞれ設けられた
ディスクブレーキ装置１０４、及び、左右後輪ＲＬ，Ｒ
Ｒにそれぞれ設けられたドラムブレーキ装置１０６を備
えている。

【００２２】ディスクブレーキ装置１０４は、ブレーキ
モータ１０８、及び、車輪と共に回転するディスクロー
タ１１０を備えており、ブレーキモータ１０８をアクチ
ュエータとして減速機構（図示せず）を介してパッド
（図示せず）をディスクロータ１１０に押圧することに
より制動力を発生させる。また、ドラムブレーキ装置１
０６は、ブレーキモータ１１２、車輪と共に回転するド
ラム１１４、及びドラム１１４の内側に設けられたブレ
ーキシュー１１６を備えており、ブレーキモータ１１２
をアクチュエータとしてブレーキシュー１１６をドラム
１１４の内周面に押圧することにより制動力を発生させ
る。

【００２３】なお、ドラムブレーキ装置１０６において
は、セルフサーボ効果によりモータトルクに対して大き
な制動力を発生できるのに対して、ディスクブレーキ装
置１０４ではセルフサーボ効果は得られない。そこで、
本実施例では、ドラムブレーキ装置１０６のブレーキモ
ータ１１２については、規格電圧が低電圧Ｖ_LであるＤ
Ｃモータを用い、一方、ディスクブレーキ装置１０４の
ブレーキモータ１０８については、大きなトルクを得る
べく規格電圧が高電圧Ｖ_HであるＤＣモータを用いるこ
ととしている。なお、モータの低コスト化を図るうえで
はブラシ式モータを用いることが有利であるが、電源電
圧が高くなるとブラシの損耗が大きくなるためブラシ式
モータを用いることは困難である。そこで、ブレーキモ
ータ１０８としてはＤＣブラシレスモータを用い、ブレ
ーキモータ１１２としては低コスト化を図るべくブラシ
式ＤＣモータを用いることとしている。

【００２４】また、上述の如く、ブレーキモータ１０８
とパッドとの間に減速機構が設けられていることで、パ
ッドをディスクロータ１１０に押圧することにより制動
力を発生させた後、ブレーキモータ１０８への駆動電流
の供給を遮断しても、ブレーキモータ１０８の保持トル
クにより十分な制動力を保持することが可能である。こ
のため、後述するように、ディスクブレーキ装置１０４
をパーキングブレーキ装置として機能させることができ
る。

【００２５】ブレーキモータ１０８は第１ドライバ１１
８に接続されている。第１ドライバ１１８は、その近傍
に設けられた電源切替リレー１３０に接続されている。
電源切替リレー１３０には、また、主電源ライン３６及
び補助電源ライン１３２が接続されている。電源切替リ
レー１３０は、常態では、第１ドライバ１１８を主電源
ライン３６に接続し、ブレーキＥＣＵ１０２からオン信
号が供給された場合に、第１ドライバ１１８を補助電源
ライン１３２に接続する。補助電源ライン１３２は、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ１３４を介して第２電源ライン１８
に接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ１３４は、第
２電源ライン１８の低電圧Ｖ_Lを高電圧Ｖ_Hに昇圧して
補助電源ライン１３２へ供給する。第１ドライバ１１８
は、主電源ライン３６又は補助電源ライン１３２の高電
圧Ｖ_Hを電源電圧として、ブレーキＥＣＵ１０２から供
給される制御信号に応じてブレーキモータ１０８を駆動
する。

【００２６】また、ブレーキモータ１１２は第２ドライ
バ１２０に接続されている。第２ドライバ１２０は第２
電源ライン１８に接続されており、低電圧Ｖ_Lを電源電
圧として、ブレーキＥＣＵ１０２から供給される制御信
号に応じてブレーキモータ１１２を駆動する。ブレーキ
ＥＣＵ１０２は主電源ライン３６及び補助電源ライン１
３２に接続されており、高電圧Ｖ_Hを電源電圧として作
動する。ブレーキＥＣＵ１０２には、ペダルストローク
センサ１２２及びパーキングブレーキスイッチ１２４が
接続されている。

【００２７】ペダルストロークセンサ１２２は、ブレー
キペダル１２６の近傍に設けられている。ブレーキペダ
ル１２６にはストロークシミュレータ１２８が連結され
ている。ストロークシミュレータ１２８は、ブレーキペ
ダル１２６に付与される踏力に応じたペダルストローク
を発生させる。ペダルストロークセンサ１２２は、ブレ
ーキペダル１２６のストローク量に応じた信号をブレー
キＥＣＵ１０２に向けて出力する。ブレーキＥＣＵ１０
２は、ペダルストロークセンサ１２２の出力信号に基づ
いてブレーキ操作量を検出し、ブレーキ操作量に応じた
制動力を発生させるべく第１ドライバ１１８及び第２ド
ライバ１２０に制御信号を供給する。

【００２８】電動ブレーキ装置１００において、ブレー
キＥＣＵ１０２は第１ドライバ１１８への供給電圧を監
視しており、その値が所定値以下に低下すると、電源切
替リレー１３０にオン信号を供給することにより第１ド
ライバ１１８を補助電源ライン１３２に接続する。この
場合、電源切替リレー１３０が第１ドライバ１１８の近
傍に設けられていることで、主電源ライン３６の失陥時
に、確実に補助電源ライン１３２から第１ドライバ１１
８へ高電圧Ｖ_Hを供給することが可能とされている。ま
た、上記の如く、ブレーキＥＣＵ１０２は、主電源ライ
ン３６及び補助電源ライン１３２に接続され、これらの
双方から高電圧Ｖ_Hが供給される。従って、上記の構成
によれば、例えば主電源ライン３６の失陥により第１ド
ライバ１１８への供給電圧が低下した場合にも、補助電
源ライン１３２の高電圧Ｖ_Hを電源電圧として、ディス
クブレーキ装置１０４により確実に制動力を発生させる
ことができる。

【００２９】パーキングブレーキスイッチ１２４は、パ
ーキングブレーキ操作レバー１３０の近傍に設けられて
おり、パーキングブレーキ操作レバー１３０が操作され
た場合にオン信号をブレーキＥＣＵ１０２に向けて出力
する。ブレーキＥＣＵ１０２は、パーキングブレーキス
イッチ１２４からオン信号が出力されると、ディスクブ
レーキ装置１０４のブレーキモータ１０８を所定量だけ
駆動することにより車両の停止状態を保持するのに必要
な制動力を発生させる。上述の如く、ディスクブレーキ
装置１０４は、ブレーキモータ１０８への通電が停止さ
れた後も制動力を保持し得るように構成されている。従
って、イグニッションスイッチがオフされた状態でも制
動力が保持されることで、ディスクブレーキ装置１０４
によりパーキングブレーキ装置としての機能が実現され
る。

【００３０】なお、手動式パーキングブレーキの場合に
は、ワイヤを前輪まで配索することが困難であることか
ら、パーキングブレーキは後輪に設けられる。しかし、
パーキングブレーキが後輪に設けられると、車両走行中
にパーキングブレーキ操作が行われた場合に、車両の走
行安定性が低下する可能性がある。これに対して、本実
施例では、前輪のディスクブレーキ装置が１０４がパー
キングブレーキ装置として機能することで、車両走行中
にパーキングブレーキ操作が行われても良好な走行安定
性を維持することができる。

【００３１】また、電動ブレーキ装置１００において
は、ブレーキモータ１０８，１１２を保護するために各
モータへの連続通電量を制限することが必要である。本
実施例では、上述の如く、前輪側のディスクブレーキ装
置１０４がパーキングブレーキ装置として機能し得るよ
うに構成されている。このため、例えば、停車状態でブ
レーキペダル１２６が踏み続けられた場合に、各ブレー
キモータへの電流供給を停止し又は電流値を減少させる
ことによりブレーキモータ１０８，１１２の保護を図り
つつ、制動力を確保することが可能である。

【００３２】ところで、第１バッテリ１２及び第２バッ
テリ１４の寿命の向上を図るうえでは、一方のバッテリ
が過度に消耗しないように、各バッテリの電気エネルギ
ーをなるべく均等に用いることが有効である。そこで、
本実施例では、第１バッテリ１２及び第２バッテリ１４
に残存している電気エネルギー量（以下、残存容量と称
す）を検出し、各バッテリの残存容量の比率に応じて、
残存容量が大きいバッテリからの電力が主電源ライン３
６に供給されるように電源切替リレー３４を切り替え
る。

【００３３】すなわち、電源ＥＣＵ１０は、第１バッテ
リ１２の残存容量Ｃ₁と第２バッテリ１４の残量容量Ｃ
₂とを比較し、残存容量Ｃ₁の残存容量Ｃ₂に対する比
率が所定の比率Ｒ₀より大きい場合には、第１電源ライ
ン１６と主電源ライン３６とを接続させることで、第１
バッテリ１２からの電力を主電源ライン３６に供給す
る。また、残存容量Ｃ₁の残存容量Ｃ₂に対する比率が
所定の比率Ｒ₀以下の場合は、第３電源ライン３２と主
電源ライン３６とを接続させることで、ＤＣ−ＤＣコン
バータ３０により高電圧Ｖ_Hに昇圧された第２バッテリ
１４からの電力を主電源ライン３６に供給する。

【００３４】なお、バッテリの残存容量が小さくなる
と、それに応じて、電流消費に伴うバッテリの電圧降下
幅は大きくなる。そこで、本実施例では、第１電源ライ
ン１６の電流値及び電圧値に基づいて第１バッテリ１２
の残存容量Ｃ₁を検出すると共に、第２電源ライン１８
の電流値及び電圧値に基づいて第２バッテリ１４の残存
容量Ｃ₂を検出することとしている。ただし、第１バッ
テリ１２及び第２バッテリ１４にそれぞれバッテリ液の
比重を検出する比重センサを設け、バッテリ液の比重に
基づいて残存容量を検出することとしてもよい。

【００３５】第１バッテリ１２又は第２バッテリ１４が
故障すると、故障したバッテリの残存容量は所定値以下
に低下する。本実施例では、かかる場合に、残留容量が
大きい方（つまり、故障していない方）のバッテリか
ら主電源ライン３６へ高電圧Ｖ_Hを確実に供給すること
ができる。また、第１バッテリ１２及び第２のバッテリ
１４が共に正常である場合には、残存容量が大きいバッ
テリから電力供給が行われることにより、第１バッテリ
１２及び第２バッテリ１４の一方が過度に消耗するのを
防止することができる。

【００３６】また、上述の如く、電動ブレーキ装置１０
０において、ブレーキＥＣＵ１０２は主電源ライン３６
の高電圧Ｖ_Hを電源電圧として作動する。従って、第１
バッテリ１２の故障時にも、主電源ライン３６に高電圧
Ｖ_Hが供給されることにより、ブレーキＥＣＵ１０２を
確実に作動させることできる。更に、電動ブレーキ装置
１００において、前輪に設けられたディスクブレーキ装
置１０４は主電源ライン３６又は補助電源ライン１３２
の高電圧Ｖ_Hを電源電圧として作動し、後輪に設けられ
たドラムブレーキ装置１０６は第２電源ライン１８の低
電圧Ｖ_Lを電源電圧として作動する。従って、第１バッ
テリ１２の故障時にも主電源ライン３６に高電圧Ｖ_Hが
供給されることで、ディスクブレーキ装置１０４により
前輪に制動力を発生することができると共に、後輪につ
いては第２電源ライン１８の低電圧Ｖ_Lを電源電圧とし
てドラムブレーキ装置１０６により制動力を発生するこ
とができる。

【００３７】また、第２バッテリ１４の故障時には、第
１バッテリ１２が正常である限り主電源ライン３６に高
電圧Ｖ_Hが供給されるので、前輪側のディスクブレーキ
装置１０４は作動可能である。一般に、車両においては
前輪側への荷重配分が大きいことから、前輪側では後輪
側よりも大きな制動力を発生させることができる。従っ
て、第２バッテリ１４の故障時には、ディスクブレーキ
装置１０４により前輪側に制動力を発生させることで車
両に必要な制動力を確保することができる。

【００３８】このように、本実施例によれば、第１バッ
テリ１２又は第２バッテリ１４の何れか一方が故障した
場合にも、電動ブレーキ装置１０により所要の制動力を
確保することができる。同様に、電動ステアリング用モ
ータ１５０、自動変速装置１５４、保安用灯火１５６、
エアコン・コンプレッサ用モータ１５８、パワーウイン
ドウ用モータ１６０、及びワイパ用モータ１６２につい
ても、第１バッテリ１２が故障した場合に主電源ライン
３６に高電圧Ｖ_Hが供給されることにより、これらの電
気機器に電力を供給することができる。

【００３９】更に、上記の如く、第１バッテリ１２の故
障時にもディスクブレーキ装置１０４により制動力を発
生させることができるので、ディスクブレーキ装置１０
４が実現するパーキングブレーキ装置としての機能も、
第１バッテリ１２の故障の有無にかかわらず確保され
る。この意味で、本実施例では、電動式パーキングブレ
ーキ装置についてもバッテリ故障に対する高いフェール
セーフ性が実現されていることになる。

【００４０】ところで、第１バッテリ１２の故障時に全
ての電気機器への電源供給が第２バッテリ１４により行
われると、第２バッテリ１４の容量が不足する可能性が
ある。一方、高電圧Ｖ_Hを電源電圧として作動する電気
機器のうち、電動ブレーキ装置１００、電動ステアリン
グ用モータ１５０、エンジン１５２、自動変速装置１５
４、及び保安用灯火１５６は車両を走行させるうえで必
要不可欠であるのに対して、エアコン・コンプレッサ用
モータ１５８、パワーウインドウ用モータ１６０、及び
ワイパ用モータ１６２は電源供給をしなくても走行に支
障がない。そこで、本実施例では、第１バッテリ１２が
故障した状況下で、第２バッテリ１４の残存容量Ｃ₂が
所定値Ｃ０を下回った場合、つまり、第２バッテリ１４
のみで全ての電気機器への電源供給を行うには残存容量
Ｃ₂が十分でない場合には、電源リレー３８〜４２をオ
ン（遮断）状態として主電源ライン３６からモータ１５
８〜１６２への電源供給を遮断することとしている。

【００４１】以下、図３を参照して、本実施例において
電源ＥＣＵ１０が実行する具体的な処理の内容について
説明する。図３は、電源ＥＣＵ１０が実行するルーチン
のフローチャートである。図３に示すルーチンは所定の
時間間隔で繰り返し起動される。図３に示すルーチンが
起動されると、先ずステップ２００の処理が実行され
る。

【００４２】ステップ２００では、第１電源ライン１６
の電圧値及び電流値に基づいて第１バッテリ１２の残存
容量Ｃ₁が検出されると共に、第２電源ライン１８の電
圧値及び電流値に基づいて第２バッテリ１４の残存容量
Ｃ₂が検出される。ステップ２０２では、残存容量Ｃ₁
の残存容量Ｃ₂に対する比率Ｃ₁／Ｃ₂が、所定の比率
Ｒ₀よりも大きいか否かが判別される。その結果、Ｃ₁
／Ｃ₂＞Ｒ ₀が成立する場合は、次にステップ２０４の
処理が実行される。一方、ステップ２０２においてＣ₁
／Ｃ₂＞Ｒ₀が不成立であれば、次にステップ２０６の
処理が実行される。

【００４３】ステップ２０４では、電源切替リレー３４
をオフ状態とすることにより第１電源ライン１６と主電
源ライン３６とを接続する処理が実行される。ステップ
２０２の処理が終了すると、今回のルーチンは終了され
る。ステップ２０６では、電源切替リレー３４をオン状
態とすることにより第３電源ライン１８と主電源ライン
３６とを接続する処理が実行される。

【００４４】ステップ２０６に続くステップ２０８で
は、第１バッテリ１２が故障しているか否かが判別され
る。具体的には、例えば、第１バッテリ１２の残存容量
Ｃ₁、又は、第１電源ライン１６の電圧がそれぞれ所定
の故障判定値を下回っている場合に、第１バッテリ１２
が故障していると判断される。ステップ２０８におい
て、第１バッテリ１２が故障していなければ、以後の処
理は進められることなく今回のルーチンは終了される。
一方、ステップ２０８において第１バッテリ１２が故障
している場合には、次にステップ２１０の処理が実行さ
れる。

【００４５】ステップ２１０では、第２バッテリ１４の
残存容量Ｃ₂が所定値Ｃ０未満であるか否かが判別され
る。その結果、Ｃ₂＜Ｃ０が不成立であれば今回のルー
チンは終了される。一方、ステップ２１０においてＣ₂
＜Ｃ０が成立する場合は、次にステップ２１２の処理が
実行される。ステップ２１２では、電源リレー３８，４
０，４２をオン（遮断）状態とする処理が実行される。
かかる処理により、車両走行に不可欠でないエアコン・
コンプレッサ用モータ１５８、パワーウインドウ用モー
タ１６０，及びワイパ用モータ１６２への電源供給が遮
断される。ステップ２１２の処理が終了すると今回のル
ーチンは終了される。

【００４６】上述の如く、本実施例では、第１バッテリ
１２が故障した場合にも、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０に
より昇圧された第２バッテリ１４の電力が主電源ライン
３６に供給されることで、高電圧Ｖ_Hを電源電圧として
作動する電気機器に電源供給を行うことができる。ま
た、第１バッテリ１２が故障した状況下で第２バッテリ
１４の残存容量Ｃ₂が所定値を下回った場合に、車両走
行に必要な電気機器（つまり、電動ブレーキ装置１０
０、電動ステアリング用モータ１５０、エンジン１５
２、自動変速装置１５４、保安用灯火１５６）に限定し
て主電源ライン３６より電力を供給することで、第２バ
ッテリ１４の過放電を防止しつつ、車両の走行が可能な
状態を確実に維持することができる。

【００４７】なお、保安用灯火１５６のうち、ターンシ
グナルランプ及びストップランプ以外のランプ（ヘッド
ランプ等）は、夜間又はトンネル内走行時にのみ必要と
されるものである。従って、例えば車外の照度が所定値
以上である状況下で第１バッテリ１２が故障し、かつ、
第２バッテリ１４の残存容量Ｃ₂が所定値Ｃ０を下回っ
た場合には、ターンシグナルランプ及びストップランプ
以外のランプへの電源供給を遮断することとしてもよ
い。また、電動ステアリング装置は操舵時にのみ必要と
なる装置である。従って、第１バッテリ１２が故障した
場合、直進走行時には、電動ステアリング用モータ１５
０への電源供給を遮断することとしてもよい。

【００４８】更に、車両の低速走行時には高速走行時に
比べて必要とされる制動力は小さいと考えられる。この
ため、第１バッテリ１２が故障した場合、低速走行時に
は、主電源ライン３６から電動ブレーキ装置１００への
電流供給量を所定値以下に制限することとしてもよい。
このように、第１バッテリ１２の故障時における主電源
ライン３６からの電源供給先及び各機器への電力供給量
を、車両の走行状況に応じて変更することで、第２バッ
テリ１４の消耗をより効果的に低減しつつ、車両の性能
低下を抑制することができる。

【００４９】なお、上記実施例においては、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ３０を常時作動させ、第１バッテリ１２及び
第２バッテリ１４が共に正常である場合にも各バッテリ
の残存容量に応じてＤＣ−ＤＣコンバータ３０により昇
圧された電力を主電源ライン３６に供給するものとし
た。しかしながら、本発明はこれに限定されるものでは
なく、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を外部からの制御信号
に応じてオン・オフし得る構成とし、第１バッテリ１２
が故障し、又は、故障が予測されると判断される場合
（例えば、第１バッテリ１２の残存容量Ｃ₁が所定値を
下回った場合）にのみＤＣ−ＤＣコンバータ３０を作動
させることとしてもよい。

【００５０】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。本実施例のシステムは、上記図１に示す構成におい
て、電動ブレーキ装置１００に代えて電動ブレーキ装置
３００を用いると共に、電源ＥＣＵ１０に図３に示すル
ーチンを実行させることにより実現される。図４は、電
動ブレーキ装置３００の構成図である。なお、図４にお
いて、上記図２と同様の構成部分については同一の符号
を付してその説明を省略する。

【００５１】図４に示す如く、電動ブレーキ装置３００
においては、左右後輪にも前輪側のディスクブレーキ装
置１０４と同様の構成を有するディスクブレーキ装置３
０２が設けられている。ディスクブレーキ装置３０２が
備えるブレーキモータ１０８は第２ドライバ３０４に接
続されている。第２ドライバ３０４は、その近傍に設け
られた電源切替リレー３０６に接続されている。電源切
替リレー３０６は、また、主電源ライン３６及び補助電
源ライン１３２に接続されている。電源切替リレー３０
６は、常態では第２ドライバ３０４を主電源ライン３６
に接続し、ブレーキＥＣＵ１０２からオン信号を供給さ
れると、第２ドライバ３０４を補助電源ライン１３２に
接続する。第２ドライバ３０４は、主電源ライン３６又
は補助電源ライン１３２の高電圧Ｖ_Hを電源電圧とし
て、ブレーキＥＣＵ１０２から供給される制御信号に応
じてブレーキモータ１０８を駆動する。

【００５２】電動ブレーキ装置３００においても、上記
電動ブレーキ装置１００と同様に、ブレーキＥＣＵ１０
２は第１ドライバ１１８又は第２ドライバ３０４への供
給電圧の低下を検出すると、電源切替リレー１３０、３
０６にオン信号を供給することにより、第１ドライバ１
３０及び第２ドライバ３０４を補助電源ライン１３２に
接続する。このため、主電源ライン３６の失陥により第
１ドライバ１１８又は第２ドライバ３０４への供給電圧
が低下した場合にも、ディスクブレーキ１０４、３０２
により全輪に制動力を発生させることができる。

【００５３】なお、上記第１実施例で述べたように、前
輪側で制動力を発生できれば車両に必要な制動力を確保
することが可能である。従って、第１バッテリ１２の故
障時に第２バッテリ１４の消耗を抑制する観点から、第
２ドライバ３０４を主電源ライン３６ではなく、第１電
源ライン１６に直接接続することとしてもよい。あるい
は、主電源ライン３６から第２ドライバ３０４へ至るラ
インにリレーを設け、第２バッテリ１４の充電容量が所
定値を下回る場合には、このリレーにより第２ドライバ
３０４への電源供給を遮断することとしてもよい。

【００５４】ところで、上記第１及び第２実施例では、
第１バッテリ１２の故障に対応すべく第２バッテリ１４
の低電圧Ｖ_Lを高電圧Ｖ_Hに昇圧して主電源ライン３６
に供給するものとしたが、これに限らず、第１バッテリ
１２の高電圧Ｖ_Hを低電圧Ｖ _Lに降圧して第２電源ライ
ン１８に供給する手段を更に設けることとしてもよい。
この場合、第２バッテリ１４の故障時にも第２電源ライ
ン１８に低電圧Ｖ_Lを確保できるので、車両走行に必要
な電気機器への電源供給を第２電源ライン１８から行う
ことが可能となる。

【００５５】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。図５は、本実施例の車両用電源供給制御装置のシス
テム構成図である。なお、図５において、図１と同様の
構成部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
また、図５において、電動ブレーキ装置、エンジン１５
２、電動ステアリングモータ１５０以外の主電源ライン
３６に接続される電気機器、及び、各電圧・電流センサ
については図示を省略している。

【００５６】図５に示す如く、本実施例では、上記第１
実施例のオルタネータ２０及び２６に代えて、単一のオ
ルタネータ４００が、第１バッテリ１２と並列に設けら
れている。第１バッテリ１２の正極端子は主電源ライン
３６に直接接続されている。第１バッテリ１２の正極端
子と第２バッテリ１４の正極端子との間には、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ４０２が接続されている。ＤＣ−ＤＣコン
バータ４０２はオルタネータ４００が発する高電圧Ｖ_H
を低電圧Ｖ_Lに降圧して第２バッテリ１４へ供給する。
かかる構成によれば、高圧用のオルタネータ４００によ
り第２バッテリ１４の充電を行うことができる。なお、
高圧用のオルタネータ４００に代えて低圧用のオルタネ
ータを第２バッテリ１４と並列に設け、低圧用オルタネ
ータが発する低電圧Ｖ_Lを昇圧用のＤＣ−ＤＣコンバー
タにより高電圧Ｖ_Hに昇圧して第１バッテリ１２を充電
することとしてもよい。

【００５７】本実施例において、第３電源ライン３２及
び主電源ライン３６には、電源切替リレー４０４，４０
６，４０８が接続されている。電源切替リレー４０４，
４０６，４０８は、それぞれ、電動ブレーキ装置４１
０、エンジン１５２、電動ステアリング用モータ１５０
の近傍に設けられており、常態では電動ブレーキ装４１
０、エンジン１５２、電動ステアリング用モータ１５０
をそれぞれ主電源ライン３６に接続し、電源ＥＣＵ１０
からオン信号が供給された場合に、これらの機器を第３
電源ライン３２に接続する。なお、電動ブレーキ装置４
１０は、上記図４に示す電動ブレーキ装置３００におい
て、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３４、補助電源ライン１３
２、及び電源切替リレー１３０，３０６を省略し、主電
源ライン３６を第１ドライバ１１８及び第２ドライバ３
０４に直接接続した構成を有している。また、電動ブレ
ーキ装置４１０、エンジン１５２、電動ステアリング用
モータ１５０以外の電気機器については、主電源ライン
３６に直接接続してもよく、あるいは、電動ブレーキ装
置４１０等と同様に、電源切替リレーを介して主電源ラ
イン３６及び第３電源ライン３２に接続してもよい。

【００５８】本実施例において、電源ＥＣＵ１０は、第
１バッテリ１２の故障又は主電源ライン３６の電圧低下
が検出された場合に、電源切替リレー４０４，４０６，
４０８にオン信号を供給することにより、電動ブレーキ
装置４１０、エンジン１５２、電動ステアリング用モー
タ１５０を第３電源ライン３２に接続する。従って、本
実施例によれば、第１バッテリ１２又は主電源ライン３
６の失陥時にも、これらの電気機器に第３電源ライン３
２の高電圧Ｖ_Hを供給することができる。また、本実施
例では、電源切替リレー４０４，４０６，４０８がそれ
ぞれ電動ブレーキ装置４１０エンジン１５２、電動ステ
アリング用モータ１５０の近傍に設けられているため、
各電気機器に近い部位で主電源ライン３６に断線等の失
陥が生じた場合にも、これらの電気機器に高電圧Ｖ_Hを
確実に供給することができる。

【００５９】なお、上記各実施例においては、第１バッ
テリ１２が特許請求の範囲に記載した「一の電源」に、
第２バッテリ１４が特許請求の範囲に記載した「他の電
源」に、第１バッテリ１２、第１電源ライン１６、及び
主電源ライン３６が特許請求の範囲に記載した「第１の
系統」に、第２バッテリ１４及び第２電源ライン１８が
特許請求の範囲に記載した「第２の系統」に、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ３０が特許請求の範囲に記載した「変換供
給手段」に、それぞれ相当している。また、電源ＥＣＵ
１０が図３に示すルーチンのステップ２００の処理を実
行することにより特許請求の範囲に記載した「残存エネ
ルギー検出手段」が、ステップ２０２，２０４，２０６
の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した
「電源選択手段」が、ステップ２１０及び２１２の処理
を実行することにより特許請求の範囲に記載した「電源
供給先限定手段」が、それぞれ実現されている。

【００６０】ところで、上記各実施例では、電動ブレー
キ装置１００，３００，４１０により制動力を発生させ
るものとしたが、電動ブレーキ装置１００，３００，４
１０に代えて液圧ブレーキ装置を設けた場合にも上記実
施例と同様の効果を得ることができる。すなわち、液圧
ブレーキ装置が有する電動液圧ポンプに対して主電力ラ
イン３６から電力供給を行うことにより、第１バッテリ
１２の故障時にも確実に制動力を発生させることができ
るのである。

【００６１】

【発明の効果】上述の如く、請求項１及び３乃至５記載
の発明によれば、一の電源系統が故障した場合にも各車
載用電気機器へ所要の電気エネルギーを供給することが
できる。また、請求項２記載の発明によれば、何れの電
源系統にも故障が生じていない場合に、何れかの電源が
過度に消耗するのを防止することができる。

【００６２】また、請求項６記載の発明によれば、一の
電源系統が故障した場合にも、制動力を発生することが
できる。また、請求項７記載の発明によれば、一の電源
系統が故障した場合にも、前輪側に制動力を発生するこ
とができる。また、請求項８記載の発明によれば、一の
電源系統が故障した場合にも、前輪側に制動力を発生す
ることができると共に、パーキングブレーキ装置として
の機能を維持することができる。

【００６３】また、請求項９記載の発明によれば、電源
の消耗を低減しつつ、車両性能の低下を抑制することが
できる。更に、請求項１０記載の発明によれば、電源の
消耗を低減しつつ、車両走行が可能な状態を維持するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である車両用電源供給制御装
置のシステム構成図である。

【図２】本実施例のシステムが備える電動ブレーキ装置
の構成図である。

【図３】本実施例において電源ＥＣＵが実行するルーチ
ンのフローチャートである。

【図４】本発明の第２実施例のシステムが備える電動ブ
レーキ装置の構成図である。

【図５】本発明の第３実施例である車両用電源供給制御
装置のシステム構成図である。

【符号の説明】

１２第１バッテリ１４第２バッテリ３０ＤＣ−ＤＣコンバータ３４電源切替リレー１００，３００，４０６電動ブレーキ装置１０４，３０２ディスクブレーキ装置１０８ブレーキモータ１５０電動ステアリング用モータ１５２エンジン１５４自動変速装置１５６保安用灯火１５８エアコン・コンプレッサ用モータ１６０パワーウインドウ用モータ１６２ワイパ用モータ１６４アクセサリ装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｊ 7/00 ３０２Ｈ０２Ｊ 7/00 ３０２ＣＦターム(参考） 3D049 BB02 CC07 HH47 HH48 HH51 KK18 PP02 RR11 5G003 BA04 CC02 DA02 DA17 DA18 EA06 GB03 5G015 GB06 HA03 JA05 JA47 JA58 JA59 KA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに独立した複数の電源から各電源に
対応する車載用電気機器へ電気エネルギーを供給する車
両用電源供給制御装置において、一の電源から第１の所定の車載用電気機器へ第１の電気
エネルギーを供給する第１の系統と、他の電源から第２の所定の車載用電気機器へ第２の電気
エネルギーを供給する第２の系統と、前記第２の電気エネルギーを前記第１の電気エネルギー
に変換して前記第１の系統に供給する変換供給手段と、
を備えることを特徴とする車両用電源供給制御装置。
【請求項２】請求項１記載の車載用電源供給制御装置
において、前記一の電源及び前記他の電源のそれぞれの電気エネル
ギー残存量を検出する残存エネルギー検出手段と、各電源の電気エネルギー残存量に基づいて前記一の電源
又は前記変換供給手段の何れか一方を選択して前記第１
の系統へ接続する電源選択手段と、を更に備えることを
特徴とする車載用電源供給制御装置。
【請求項３】請求項１記載の車両用電源供給制御装置
において、前記第１の系統の故障を検出又は予測する故障検出手段
を備え、前記第１の系統の故障が検出又は予測された場合にのみ
前記エネルギー変換供給手段を作動させることを特徴と
する車両用電源供給制御装置。
【請求項４】前記一の電源は前記他の電源より高電圧
であることを特徴とする請求項１記載の車両用電源供給
制御装置。
【請求項５】前記第１の所定の車載用電気機器は電動
モータであることを特徴とする請求項１記載の車両用電
源供給制御装置。
【請求項６】前記電動モータは、各車輪に設けられた
電動ブレーキ装置を駆動するアクチュエータであること
を特徴とする請求項５記載の車両用電源供給制御装置。
【請求項７】前記電動モータは前輪側の電動ブレーキ
装置を駆動するアクチュエータであることを特徴とする
請求項６記載の車両用電源供給装置。
【請求項８】前記前輪側の電動ブレーキ装置は、パー
キングブレーキ装置として機能し得ることを特徴とする
請求項７記載の車両用電源供給制御装置。
【請求項９】請求項１記載の車両用電源供給制御装置
において、前記他の電源の電気エネルギー残存量を検出する残存エ
ネルギー検出手段と、前記他の電源の電気エネルギー残存量に基づいて、前記
変換供給手段から前記第１の電気エネルギーを供給する
車載用電気機器を限定する電源供給先限定手段と、を備
えることを特徴とする車両用電源供給制御装置。
【請求項１０】前記電源供給先限定手段は、前記第１
の電気エネルギーの供給先を車両走行に必要な電気機器
に限定することを特徴とする請求項９記載の車両用電源
供給制御装置。