JP2003092874A - Power supply for vehicle - Google Patents

Power supply for vehicle

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JP2003092874A
JP2003092874A JP2001283721A JP2001283721A JP2003092874A JP 2003092874 A JP2003092874 A JP 2003092874A JP 2001283721 A JP2001283721 A JP 2001283721A JP 2001283721 A JP2001283721 A JP 2001283721A JP 2003092874 A JP2003092874 A JP 2003092874A
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power supply
circuit
voltage
supply circuit
switch
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JP2001283721A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Tajima
豊 田島
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify the entire structure while enhancing the reliability by providing two power supply circuits having a power conversion function in a power supply corresponding to a high voltage battery. SOLUTION: A power supply circuit 4 supplies control units 13 and 15 with a low voltage by converting the high voltage of a battery power supply 1. When the power supply circuit 4 is abnormal, a control circuit 12 switches transistors 7, 8 and 9 from on to off and switches transistors 10 and 11 from off to on thus supplying power from a power supply circuit 5 to a main control unit 13. Consequently, the structure of the entire power supply system including the battery power supply 1, a power supply unit 3, the control units 13 and 15, and the like, can be simplified in a vehicle of high voltage specification and the reliability can be enhanced by the surge voltage interrupting function of the transistors 7-11 or the two power supply circuits 4 and 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車等の
車両に好適に用いられる車両用電源装置に関し、特に、
高電圧のバッテリ電源から複数のコントロールユニット
に給電する構成とした車両用電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for a vehicle, which is preferably used in a vehicle such as an automobile.
The present invention relates to a vehicle power supply device configured to supply power to a plurality of control units from a high-voltage battery power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車等の車両には、消費電力が
大きな各種の機器を搭載することが多くなっている。そ
して、このような車両に搭載される電源装置としては、
一般的に用いられている12〜14V程度の電圧をもつ
バッテリ電源だけでなく、例えば30V以上の高い電圧
をもつバッテリ電源を備えたものが知られている(例え
ば、特開2000−312444号公報等)。
2. Description of the Related Art In recent years, various devices such as automobiles are often equipped with various devices having large power consumption. And as a power supply device mounted on such a vehicle,
In addition to a commonly used battery power source having a voltage of about 12 to 14 V, a battery power source having a high voltage of, for example, 30 V or more is known (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-31444). etc).

【0003】この種の従来技術による車両用電源装置
は、通常の作動状態において、例えば電動モータ、電動
ブレーキ装置等の消費電力が大きな機器を高電圧バッテ
リによって駆動し、カーラジオ、室内灯等のアクセサリ
装置を低電圧バッテリによって駆動するものである。
A vehicle power supply device of this type according to the prior art drives a device with large power consumption, such as an electric motor or an electric brake device, in a normal operating state by a high-voltage battery to drive a car radio, an interior light, or the like. The accessory device is driven by a low voltage battery.

【0004】また、自動車等の車両には、例えばエンジ
ン、自動変速機、ブレーキ装置、パワーステアリング等
の制御を行う各種のコントロールユニットが搭載されて
いる。そして、これらのコントロールユニットは、例え
ば低電圧バッテリだけを備えた一般的な仕様の車両に搭
載されるコントロールユニットが用いられているため、
これらは低電圧バッテリに接続されている。
Vehicles such as automobiles are equipped with various control units for controlling, for example, an engine, an automatic transmission, a brake device and a power steering. And, these control units, for example, because the control unit mounted on a vehicle of a general specification having only a low voltage battery is used,
These are connected to a low voltage battery.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、車両に高電圧バッテリと低電圧バッテリと
を搭載する構成としているため、2個のバッテリによっ
て電源装置が大型化し、車両全体の重量が増大するとい
う問題がある。
By the way, in the above-mentioned prior art, since the high voltage battery and the low voltage battery are mounted on the vehicle, the size of the power supply device is increased by the two batteries, and the weight of the entire vehicle is increased. There is a problem that

【0006】このため、例えば低電圧バッテリを廃止
し、高電圧バッテリによりDC/DCコンバータ等の電
圧変換回路を介して複数のコントロールユニットに給電
する構成も考えられる。しかし、この場合には、例えば
電圧変換回路が故障したときに、全てのコントロールユ
ニットが作動不能となるため、高電圧バッテリ側から加
わる大きなサージ電圧等に耐え得るような高コストの電
圧変換回路を使用しない限り、信頼性が低下するという
問題がある。
Therefore, for example, a configuration in which the low-voltage battery is eliminated and the high-voltage battery supplies power to a plurality of control units via a voltage conversion circuit such as a DC / DC converter can be considered. However, in this case, for example, when the voltage conversion circuit fails, all the control units become inoperable, so a high-cost voltage conversion circuit that can withstand a large surge voltage applied from the high-voltage battery side is required. Unless it is used, there is a problem of reduced reliability.

【0007】しかも、電圧変換回路が短絡等により故障
した場合には、高電圧バッテリから全てのコントロール
ユニットに高い電圧が直接加わるため、各コントロール
ユニット等を含めた多数の部品が連鎖的に故障する虞れ
がある。
In addition, when the voltage conversion circuit fails due to a short circuit or the like, a high voltage is directly applied to all control units from the high voltage battery, so that a large number of parts including each control unit and the like fail in a chain. There is fear.

【0008】また、この連鎖的な故障を避けるため、例
えばドロッパー型電源やチョッパー型のスイッチングレ
ギュレータ等を個々のコントロールユニット毎に設け、
コントロールユニット毎に電圧変換を行う構成とした場
合には、全体的なコストアップを招くという問題があ
る。
In order to avoid this chain-like failure, for example, a dropper type power supply, a chopper type switching regulator, etc. are provided for each control unit,
If the voltage conversion is performed for each control unit, there is a problem that the overall cost increases.

【0009】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、バッテリを含めて電源
装置を小型化でき、仮りに電源装置の一部が故障した場
合でも、コントロールユニットに必要な電力を供給でき
ると共に、コストを抑えつつ信頼性を向上できるように
した車両用電源装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to reduce the size of a power supply device including a battery and to control even if a part of the power supply device fails. An object of the present invention is to provide a vehicle power supply device capable of supplying necessary power to a unit and improving reliability while suppressing cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項1の発明は、バッテリ電源から給電される
第1の電源回路と第2の電源回路とを有し、前記第1の
電源回路は、その入力側と前記バッテリ電源との間に第
1のスイッチを接続し、前記第1の電源回路の出力側と
第1のコントロールユニットとの間に第2のスイッチを
接続すると共に、前記第1の電源回路の出力側と第2の
コントロールユニットとの間に第3のスイッチを接続
し、前記第1の電源回路の出力側とアース側との間に第
4のスイッチを接続し、前記第2の電源回路は、その入
力側を前記バッテリ電源に接続し、前記第2の電源回路
の出力側と前記第1のコントロールユニットとの間に第
5のスイッチを接続し、前記第2の電源回路により給電
され前記第1の電源回路に異常が生じたときに前記第1
の制御回路を停止すると共に、前記第1ないし第5のス
イッチをそれぞれON,OFFして前記第2の電源回路
により給電を行う制御回路を設け、該制御回路には前記
第1の電源回路の出力電圧の状態を監視するため前記第
1の電源回路の出力側が接続される電圧監視端子を設け
てなる構成を採用している。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 has a first power supply circuit and a second power supply circuit which are supplied with power from a battery power source, and has the first power supply circuit. The power supply circuit connects a first switch between the input side of the power supply circuit and the battery power supply, and connects a second switch between the output side of the first power supply circuit and the first control unit. , Connecting a third switch between the output side of the first power supply circuit and the second control unit, and connecting a fourth switch between the output side of the first power supply circuit and the ground side The second power supply circuit has an input side connected to the battery power supply, and a fifth switch is connected between the output side of the second power supply circuit and the first control unit. The first power source is fed by a second power circuit. Wherein when an abnormality occurs in the road first
A control circuit for stopping the control circuit and turning on and off the first to fifth switches respectively to supply power from the second power supply circuit, and the control circuit includes a control circuit for supplying power to the first power supply circuit. In order to monitor the state of the output voltage, a configuration is adopted in which a voltage monitoring terminal to which the output side of the first power supply circuit is connected is provided.

【0011】このように構成することにより、第1の電
源回路は、例えばバッテリ電圧を所定の電圧に変換して
第1,第2のコントロールユニットに出力でき、制御回
路は、この出力電圧が正常か否かを電圧監視端子によっ
て監視できる。そして、この出力電圧が正常なときに
は、第1の電源回路により第1ないし第3のスイッチを
介して各コントロールユニットに給電し、これらを作動
させることができる。また、第1の電源回路の出力電圧
が異常となったときには、例えばバッテリ電圧を第2の
電源回路により所定の電圧に変換し、この電圧を第5の
スイッチを介して第1のコントロールユニットに供給で
きるから、例えば車両の運転に必要な第1のコントロー
ルユニットだけをバックアップ状態で作動させることが
できる。
With this configuration, the first power supply circuit can convert, for example, the battery voltage into a predetermined voltage and output the voltage to the first and second control units, and the control circuit outputs the normal output voltage. Whether or not it can be monitored by the voltage monitoring terminal. When the output voltage is normal, the first power supply circuit can supply power to the control units via the first to third switches to operate them. Further, when the output voltage of the first power supply circuit becomes abnormal, for example, the battery voltage is converted into a predetermined voltage by the second power supply circuit, and this voltage is sent to the first control unit via the fifth switch. Since it can be supplied, for example, only the first control unit necessary for driving the vehicle can be operated in the backup state.

【0012】また、請求項2の発明によると、第1,第
2のコントロールユニットのうち少なくとも一方のコン
トロールユニットには前記バッテリ電源から給電され該
コントロールユニットにより制御される負荷を設け、前
記バッテリ電源と負荷との間には、前記制御回路により
ON,OFFされる第6のスイッチを接続する構成とし
ている。
According to a second aspect of the present invention, at least one of the first and second control units is provided with a load which is fed from the battery power source and controlled by the control unit. A sixth switch that is turned on and off by the control circuit is connected between the load and the load.

【0013】これにより、例えばコントロールユニット
により制御される各種の負荷とバッテリ電源との間に
は、電源回路からコントロールユニットに給電する低電
圧用の配線と絶縁された高電圧用の配線等を接続でき、
この高電圧用配線の途中に第6のスイッチを設けること
ができる。そして、制御回路は、例えば電源回路とコン
トロールユニットとの間に配置された低電圧用の配線が
高電圧用の配線と短絡した場合等に、第6のスイッチを
OFFに切換えることができ、高電圧用の配線からコン
トロールユニット側に高い電圧が回り込むのを防止する
ことができる。
Thus, for example, between the various loads controlled by the control unit and the battery power source, the low voltage wiring for supplying power from the power supply circuit to the control unit and the insulated high voltage wiring are connected. You can
A sixth switch can be provided in the middle of the high voltage wiring. The control circuit can switch the sixth switch to OFF when, for example, the low-voltage wiring arranged between the power supply circuit and the control unit is short-circuited with the high-voltage wiring. It is possible to prevent a high voltage from flowing from the voltage wiring to the control unit side.

【0014】また、請求項3の発明のように、各スイッ
チをトランジスタによって構成することにより、スイッ
チを小型、軽量化できると共に、その動作特性等を必要
に応じて適切に設定することができる。
By configuring each switch with a transistor as in the third aspect of the invention, the switch can be made smaller and lighter, and its operating characteristics and the like can be appropriately set as required.

【0015】また、請求項4の発明のように、各スイッ
チをリレーによって構成することにより、スイッチの構
造を簡略化でき、コストダウンを図ることができる。
Further, by constructing each switch by a relay as in the invention of claim 4, the structure of the switch can be simplified and the cost can be reduced.

【0016】また、請求項5の発明によると、バッテリ
電源と第2の電源回路の入力側との間には抵抗を設ける
構成としている。これにより、例えばバッテリ電源側で
大きなサージ電圧等が発生したときには、第2の電源回
路の入力側に加わるサージ電圧等を抵抗による電圧降下
分だけ小さく抑えることができ、第2の電源回路を保護
することができる。
According to the invention of claim 5, a resistor is provided between the battery power supply and the input side of the second power supply circuit. Thus, for example, when a large surge voltage or the like is generated on the battery power supply side, the surge voltage or the like applied to the input side of the second power supply circuit can be suppressed by the voltage drop due to the resistance, and the second power supply circuit is protected. can do.

【0017】さらに、請求項6の発明によると、制御回
路には、第1の電源回路の出力側から電圧監視端子に異
常な電圧が入力されたときに第1のコントロールユニッ
トにフェール信号を出力するフェール信号端子を設ける
構成としている。
Further, according to the invention of claim 6, the control circuit outputs a fail signal to the first control unit when an abnormal voltage is input to the voltage monitoring terminal from the output side of the first power supply circuit. A fail signal terminal is provided.

【0018】これにより、例えば制御回路により第1の
電源回路の出力異常を検出したときには、制御回路から
第1のコントロールユニットにフェール信号を出力で
き、第1のコントロールユニットを省電力状態等で作動
させることができる。このため、例えば第2の電源回路
を第1の電源回路よりも供給電力が小さなバックアップ
用の電源回路によって構成でき、この第2の電源回路に
よって第1のコントロールユニットを容易に駆動するこ
とができる。
Thus, for example, when the control circuit detects an output abnormality of the first power supply circuit, the control circuit can output a fail signal to the first control unit, thereby operating the first control unit in a power saving state or the like. Can be made. Therefore, for example, the second power supply circuit can be configured by a backup power supply circuit that supplies less power than the first power supply circuit, and the second power supply circuit can easily drive the first control unit. .

【0019】また、請求項7の発明によると、制御回路
は、第1の電源回路の出力側から電圧監視端子に正常な
電圧が入力されているときに第1ないし第3のスイッチ
をONに保持すると共に第4,第5のスイッチをOFF
に保持し、電圧監視端子への入力電圧が異常な状態とな
ったときには、第1ないし第3のスイッチをOFFに切
換えると共に第4,第5のスイッチをONに切換える構
成としている。
Further, according to the invention of claim 7, the control circuit turns on the first to third switches when a normal voltage is input to the voltage monitoring terminal from the output side of the first power supply circuit. Hold it and turn off the 4th and 5th switches
When the input voltage to the voltage monitoring terminal becomes abnormal, the first to third switches are turned off and the fourth and fifth switches are turned on.

【0020】これにより、第1の電源回路の出力電圧が
正常なときには、バッテリ電源から第1の電源回路を介
して各コントロールユニットに給電でき、このとき第2
の電源回路とコントロールユニットとの間を遮断するこ
とができる。また、第1の電源回路の出力電圧が異常と
なったときには、第1の電源回路をバッテリ電源と各コ
ントロールユニットの両方から遮断してアースに接地で
き、第2の電源回路とコントロールユニットとの間を接
続することができる。
Thus, when the output voltage of the first power supply circuit is normal, power can be supplied to each control unit from the battery power supply via the first power supply circuit, and at this time, the second power supply circuit can be supplied.
The power supply circuit and the control unit can be disconnected. Further, when the output voltage of the first power supply circuit becomes abnormal, the first power supply circuit can be disconnected from both the battery power supply and each control unit and grounded to the ground, and the second power supply circuit and the control unit can be connected to each other. You can connect between them.

【0021】また、請求項8の発明によると、制御回路
は、第1の電源回路の出力側から電圧監視端子に正常な
電圧が入力されているときに第6のスイッチをONに保
持し、前記電圧監視端子への入力電圧が正常な電圧より
も大きいときに前記第6のスイッチをOFFに切換える
構成としている。
Further, according to the invention of claim 8, the control circuit holds the sixth switch ON when a normal voltage is input to the voltage monitoring terminal from the output side of the first power supply circuit, The sixth switch is turned off when the input voltage to the voltage monitoring terminal is higher than the normal voltage.

【0022】これにより、第1の電源回路の出力電圧が
正常なときには、例えばバッテリ電源から高電圧用の配
線、第6のスイッチ等を介して各種の負荷に給電でき
る。また、例えば第1のスイッチをOFFしても第1の
電源回路の出力電圧が正常な電圧よりも大きいときに
は、高電圧用の配線が第1の電源回路の出力側に短絡し
たと判断して第6のスイッチをOFFに切換えることが
でき、高電圧用の配線からコントロールユニット側に高
い電圧が回り込むのを防止することができる。
Thus, when the output voltage of the first power supply circuit is normal, various loads can be supplied from, for example, the battery power supply through the high-voltage wiring, the sixth switch, and the like. Further, for example, even if the first switch is turned off, if the output voltage of the first power supply circuit is higher than the normal voltage, it is determined that the high-voltage wiring is short-circuited to the output side of the first power supply circuit. The sixth switch can be turned off, and a high voltage can be prevented from sneaking into the control unit side from the high voltage wiring.

【0023】また、請求項9の発明によると、第1のス
イッチには、バッテリ電源側に異常な電圧が発生したと
きに第1の電源回路側を異常電圧から遮断するアクティ
ブクランプ回路を接続する構成としている。
Further, according to the invention of claim 9, an active clamp circuit for disconnecting the first power supply circuit side from the abnormal voltage when the abnormal voltage is generated on the battery power supply side is connected to the first switch. It is configured.

【0024】これにより、例えばバッテリ電源側でサー
ジ電圧等の異常電圧が発生したときには、この異常電圧
が第1のスイッチを介して第1の電源回路側に加わるの
をアクティブクランプ回路により遮断することができ
る。
Thus, for example, when an abnormal voltage such as a surge voltage occurs on the battery power supply side, the active clamp circuit blocks the abnormal voltage from being applied to the first power supply circuit side via the first switch. You can

【0025】また、請求項10の発明によると、制御回
路にはアースに対してフローティング状態に保持された
制御信号用回路を設け、該制御信号用回路は第1のスイ
ッチをON,OFFする制御信号を出力する構成として
いる。
According to the tenth aspect of the present invention, the control circuit is provided with a control signal circuit held in a floating state with respect to the ground, and the control signal circuit controls the first switch to be turned on and off. It is configured to output a signal.

【0026】これにより、例えばチャージポンプ回路等
の制御信号用回路によって第1のスイッチをON,OF
Fできる。そして、例えばバッテリ電源側から大きなサ
ージ電圧等が第1のスイッチに加わったときには、制御
信号用回路がアースに対してフローティング状態に保持
されているため、第1のスイッチの各端子間に大きな電
圧が印加されるのを防止でき、このスイッチを保護する
ことができる。
As a result, the first switch is turned on and off by a control signal circuit such as a charge pump circuit.
You can F Then, for example, when a large surge voltage or the like is applied to the first switch from the battery power source side, since the control signal circuit is held in a floating state with respect to the ground, a large voltage is applied between the terminals of the first switch. Can be prevented and this switch can be protected.

【0027】さらに、請求項11の発明によると、第1
のスイッチを流れる飽和電流の値は、第1,第2のコン
トロールユニットに正常な状態で通電される電流値の和
よりも大きく、かつバッテリ電源側に発生する異常電圧
に対応した電流値よりも小さな値に設定する構成として
いる。
Further, according to the invention of claim 11, the first
The value of the saturation current flowing through the switch is larger than the sum of the current values that are normally supplied to the first and second control units, and is larger than the current value corresponding to the abnormal voltage generated on the battery power supply side. The configuration is set to a small value.

【0028】これにより、第1,第2のコントロールユ
ニットには、第1のスイッチ等を介して十分な電流を供
給することができる。また、例えばバッテリ電源側から
大きな異常電圧が第1のスイッチに加わった場合でも、
第1のスイッチを流れる電流の値は飽和電流値よりも大
きくならないので、その出力側に接続された第1の電源
回路、第1,第2のコントロールユニット等を保護する
ことができる。
As a result, a sufficient current can be supplied to the first and second control units via the first switch and the like. Also, for example, when a large abnormal voltage is applied to the first switch from the battery power source side,
Since the value of the current flowing through the first switch does not become larger than the saturation current value, it is possible to protect the first power supply circuit, the first and second control units, etc. connected to the output side.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
車両用電源装置を、添付図面を参照して詳細に説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a vehicle power supply device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0030】ここで、図1および図2は本発明による第
1の実施の形態を示し、本実施の形態では、自動車等の
車両に搭載される車両用電源装置を例に挙げて述べる。
Here, FIGS. 1 and 2 show a first embodiment according to the present invention. In this embodiment, a vehicle power supply device mounted on a vehicle such as an automobile will be described as an example.

【0031】1は車両に搭載される高電圧のバッテリ電
源で、該バッテリ電源1は、例えば30〜50V程度の
高い電圧をアース2に対して発生するものである。
Reference numeral 1 denotes a high-voltage battery power source mounted on a vehicle, and the battery power source 1 generates a high voltage of, for example, about 30 to 50 V with respect to the earth 2.

【0032】3はバッテリ電源1に接続された電源ユニ
ットで、該電源ユニット3は、後述の電源回路4,5、
トランジスタ7,8,9,10,11、制御回路12等
を含んで構成され、複数の接続端子3A,3B,3C,
3D等を有している。そして、電源ユニット3は、バッ
テリ電源1から供給される高い電圧を、例えば5〜15
V程度の低い電圧に変換し、この低い電圧を後述のコン
トロールユニット13,15に供給するものである。
Reference numeral 3 denotes a power supply unit connected to the battery power supply 1. The power supply unit 3 includes power supply circuits 4 and 5, which will be described later.
A plurality of connection terminals 3A, 3B, 3C, including the transistors 7, 8, 9, 10, 11 and the control circuit 12 are included.
It has 3D etc. Then, the power supply unit 3 applies the high voltage supplied from the battery power supply 1 to, for example, 5 to 15
The voltage is converted into a low voltage of about V and this low voltage is supplied to the control units 13 and 15 described later.

【0033】4は電源ユニット3の主電源回路を構成す
る第1の電源回路で、該第1の電源回路4は、トランジ
スタ7を介してバッテリ電源1に接続された入力端子4
Aと、トランジスタ8,9を介してコントロールユニッ
ト13,15に接続された出力端子4Bと、制御回路1
2から入力される制御信号に応じて電源回路4を作動
(ON),停止(OFF)させるための作動制御端子4
Cとを有している。
Reference numeral 4 denotes a first power supply circuit which constitutes a main power supply circuit of the power supply unit 3, and the first power supply circuit 4 is connected to the battery power supply 1 via the transistor 7 as an input terminal 4
A, the output terminal 4B connected to the control units 13 and 15 via the transistors 8 and 9, and the control circuit 1
Operation control terminal 4 for operating (ON) and stopping (OFF) the power supply circuit 4 according to a control signal input from
Have C and.

【0034】そして、電源回路4は、例えばDC/DC
コンバータ、スイッチングレギュレータ、ドロッパ型回
路等からなる電圧変換回路(図示せず)を有し、バッテ
リ電源1から高い電圧が入力端子4Aに入力されると、
この電圧をコントロールユニット13,15等に対応し
た低い電圧に変換して出力端子4Bから出力する。
The power supply circuit 4 is, for example, DC / DC.
When a high voltage is input from the battery power supply 1 to the input terminal 4A, it has a voltage conversion circuit (not shown) including a converter, a switching regulator, a dropper type circuit, and the like.
This voltage is converted into a low voltage corresponding to the control units 13 and 15 and output from the output terminal 4B.

【0035】5は電源ユニット3の補助電源回路を構成
する第2の電源回路で、該第2の電源回路5は、電源回
路4とほぼ同様の電圧変換回路等を有しているものの、
その容量(供給電力)は電源回路4よりも小さく設定さ
れている。また、電源回路5は、抵抗6を介してバッテ
リ電源1側に接続された入力端子5Aと、トランジスタ
11を介してコントロールユニット13に接続された出
力端子5Bと、制御回路12の電源端子12Aに給電す
る給電端子5Cとを備えている。
Reference numeral 5 is a second power supply circuit which constitutes an auxiliary power supply circuit of the power supply unit 3, and although the second power supply circuit 5 has a voltage conversion circuit and the like similar to the power supply circuit 4,
The capacity (supply power) is set smaller than that of the power supply circuit 4. The power supply circuit 5 has an input terminal 5A connected to the battery power supply 1 side via a resistor 6, an output terminal 5B connected to the control unit 13 via a transistor 11, and a power supply terminal 12A of the control circuit 12. The power supply terminal 5C for supplying power is provided.

【0036】そして、電源回路5は、例えば電源回路4
等が故障したときに、バッテリ電源1から入力端子5A
に入力される高い電圧を変換し、出力端子5Bから低い
電圧を出力することにより、電源回路4に代わってコン
トロールユニット13に給電する。この場合、抵抗6
は、例えばバッテリ電源1側から電源回路5に加わるサ
ージ電圧を抵抗6による電圧降下分だけ減少させるもの
である。
The power supply circuit 5 is, for example, the power supply circuit 4
When the battery etc. fails, the input terminal 5A from the battery power source 1
By converting a high voltage input to the control unit 13 and outputting a low voltage from the output terminal 5B, power is supplied to the control unit 13 instead of the power supply circuit 4. In this case, the resistor 6
Is for reducing the surge voltage applied to the power supply circuit 5 from the battery power supply 1 side by the amount of voltage drop due to the resistor 6.

【0037】7はバッテリ電源1と電源回路4の入力端
子4Aとの間に接続された第1のスイッチとしてのトラ
ンジスタで、該第1のトランジスタ7は、例えばMOS
FET、IGBT等を含めた大電力型のスイッチング素
子により構成されている。
Reference numeral 7 is a transistor as a first switch connected between the battery power supply 1 and the input terminal 4A of the power supply circuit 4, and the first transistor 7 is, for example, a MOS.
It is composed of a high power type switching element including an FET, an IGBT and the like.

【0038】また、トランジスタ7は、そのドレイン電
極とソース電極のうちいずれか一方の電極がバッテリ電
源1に接続され、他方の電極が電源回路4に接続される
と共に、ゲート電極が後述する制御回路12のトランジ
スタ用制御端子12Cに接続されている。そして、トラ
ンジスタ7は、制御回路12のトランジスタ用制御端子
12Cから出力される制御信号に応じてON,OFFさ
れ、バッテリ電源1に対して電源回路4を接続,遮断す
るものである。
In the transistor 7, one of the drain electrode and the source electrode of the transistor 7 is connected to the battery power source 1, the other electrode is connected to the power source circuit 4, and the gate electrode thereof is a control circuit described later. Twelve transistor control terminals 12C are connected. The transistor 7 is turned on / off in response to a control signal output from the transistor control terminal 12C of the control circuit 12 to connect / disconnect the power supply circuit 4 to / from the battery power supply 1.

【0039】ここで、トランジスタ7の電流特性につい
て述べると、図2に示す如く、ドレイン・ソース電極間
を飽和状態で流れるドレイン電流の大きさ(飽和電流
値)Ioは、コントロールユニット13,15等に正常
な状態で通電される電流値の和(消費電流値)Irより
も大きく、かつバッテリ電源1側から大きなサージ電圧
等が加わったときにドレイン・ソース電極間を流れよう
とする電流の大きさ(過電流値)Ieよりも小さく設定
されている(Ir<Io<Ie)。これにより、トランジ
スタ7は、コントロールユニット13,15等に通電さ
れる電流の大きさを飽和電流値Io以下に抑え、これら
を保護する構成となっている。
The current characteristics of the transistor 7 will now be described. As shown in FIG. 2, the magnitude (saturation current value) Io of the drain current flowing between the drain and source electrodes in a saturated state is determined by the control units 13, 15 and the like. The amount of current flowing between the drain and source electrodes when a surge voltage or the like is applied from the battery power source 1 side that is larger than the sum of current values (consumption current value) Ir that are normally energized. It is set smaller than the value (overcurrent value) Ie (Ir <Io <Ie). As a result, the transistor 7 is configured to suppress the magnitude of the current supplied to the control units 13, 15 and the like to the saturation current value Io or less and protect them.

【0040】8は電源回路4の出力端子4Bとコントロ
ールユニット13との間に接続された第2のスイッチと
してのトランジスタで、該第2のトランジスタ8は、ト
ランジスタ7とほぼ同様に、大電力型のスイッチング素
子により構成されている。そして、トランジスタ8は制
御回路12によりON,OFFされ、電源回路4に対し
てコントロールユニット13を接続,遮断するものであ
る。
Reference numeral 8 is a transistor as a second switch connected between the output terminal 4B of the power supply circuit 4 and the control unit 13, and the second transistor 8 is of a high power type, similar to the transistor 7. It is composed of switching elements. The transistor 8 is turned on / off by the control circuit 12 to connect / disconnect the control unit 13 to / from the power supply circuit 4.

【0041】9は電源回路4の出力端子4Bとコントロ
ールユニット15との間に接続された第3のスイッチと
してのトランジスタで、該第3のトランジスタ9は、電
源回路4に対してコントロールユニット15を接続,遮
断するものである。
Reference numeral 9 denotes a transistor as a third switch which is connected between the output terminal 4B of the power supply circuit 4 and the control unit 15. The third transistor 9 connects the control unit 15 to the power supply circuit 4. It connects and disconnects.

【0042】10は電源回路4の出力端子4Bとアース
2側との間に接続された第4のスイッチとしてのトラン
ジスタで、該第4のトランジスタ10は制御回路12に
よりON,OFFされ、電源回路4の故障時等には、そ
の出力端子4B側をアース2に接地させる構成となって
いる。
Reference numeral 10 denotes a transistor as a fourth switch connected between the output terminal 4B of the power supply circuit 4 and the ground 2 side. The fourth transistor 10 is turned on and off by the control circuit 12, and the power supply circuit is turned on. 4 is configured to be grounded at the output terminal 4B side to the earth 2.

【0043】11は電源回路5の出力端子5Bとコント
ロールユニット13との間に接続された第5のスイッチ
としてのトランジスタで、該第5のトランジスタ11
は、例えば電源回路4等が正常に作動しているか否かに
応じて電源回路5とコントロールユニット13との間を
接続,遮断するものである。
Reference numeral 11 denotes a transistor as a fifth switch connected between the output terminal 5B of the power supply circuit 5 and the control unit 13, and the fifth transistor 11
Is for connecting and disconnecting between the power supply circuit 5 and the control unit 13 depending on whether the power supply circuit 4 or the like is operating normally.

【0044】12は電源ユニット3を制御する制御回路
で、該制御回路12は、例えば半導体IC等からなり、
電源回路5の給電端子5Cに接続された電源端子12A
と、電源回路4の作動制御端子4Cに接続された電源回
路用制御端子12Bと、トランジスタ7,8,9,1
0,11のゲート電極側にそれぞれ接続されたトランジ
スタ用制御端子12C,12D,12E,12F,12
Gと、電源回路4の出力端子4B側に接続され、その出
力電圧が入力される電圧監視端子12Hと、コントロー
ルユニット13に接続されたフェール信号端子12Jと
を有している。
Reference numeral 12 is a control circuit for controlling the power supply unit 3. The control circuit 12 is composed of, for example, a semiconductor IC,
Power supply terminal 12A connected to power supply terminal 5C of power supply circuit 5
And a power supply circuit control terminal 12B connected to the operation control terminal 4C of the power supply circuit 4, and the transistors 7, 8, 9, 1.
Control terminals 12C, 12D, 12E, 12F, 12 for transistors respectively connected to the gate electrodes of 0 and 11
G, a voltage monitoring terminal 12H connected to the output terminal 4B side of the power supply circuit 4 and receiving the output voltage thereof, and a fail signal terminal 12J connected to the control unit 13.

【0045】そして、制御回路12は、電圧監視端子1
2Hを介して電源回路4の出力電圧が正常な状態か否か
を監視し、その電圧値が正常な範囲内にあるときには、
トランジスタ7,8,9をON状態に保持し、トランジ
スタ10,11をOFF状態に保持する。これにより、
バッテリ電源1から電源回路4を介してコントロールユ
ニット13,15に電力が供給される。
Then, the control circuit 12 uses the voltage monitoring terminal 1
2H is used to monitor whether or not the output voltage of the power supply circuit 4 is in a normal state, and when the voltage value is within a normal range,
The transistors 7, 8 and 9 are held in the ON state, and the transistors 10 and 11 are held in the OFF state. This allows
Electric power is supplied from the battery power supply 1 to the control units 13 and 15 via the power supply circuit 4.

【0046】また、制御回路12は、電源回路4の出力
電圧が正常な範囲から外れて異常な大きさとなったとき
に、電源回路用制御端子12Bから作動制御端子4Cに
停止信号を出力し、電源回路4を停止させると共に、ト
ランジスタ7,8,9をOFFに切換え、トランジスタ
10,11をONに切換える。これにより、電源回路4
は、バッテリ電源1とコントロールユニット13,15
とから絶縁され、アース2に接地された状態となり、コ
ントロールユニット13には、バッテリ電源1から電源
回路5を介して電力が供給される。また、このとき制御
回路12は、電源回路4の異常を知らせるフェール信号
をフェール信号端子12Jからコントロールユニット1
3に向けて出力し、例えばコントロールユニット13を
消費電力が小さな省電力モード等で作動させる構成とな
っている。
Further, the control circuit 12 outputs a stop signal from the power supply circuit control terminal 12B to the operation control terminal 4C when the output voltage of the power supply circuit 4 goes out of the normal range and becomes abnormally large. The power supply circuit 4 is stopped, the transistors 7, 8 and 9 are turned off, and the transistors 10 and 11 are turned on. As a result, the power supply circuit 4
Is the battery power source 1 and the control units 13 and 15
The control unit 13 is insulated from and is grounded to the earth 2, and power is supplied to the control unit 13 from the battery power supply 1 through the power supply circuit 5. Further, at this time, the control circuit 12 sends a fail signal informing the abnormality of the power supply circuit 4 from the fail signal terminal 12J.
3, and the control unit 13 is operated in a power saving mode in which power consumption is small.

【0047】13は車両に搭載された第1のコントロー
ルユニットで、該第1のコントロールユニット13は、
例えばエンジン、自動変速機、ブレーキ装置等の重要な
装置を制御する複数のコントロールユニットを含んで構
成され、低電圧配線14等を介して電源ユニット3のト
ランジスタ8側に接続されている。
Reference numeral 13 denotes a first control unit mounted on the vehicle. The first control unit 13 is
For example, it is configured to include a plurality of control units that control important devices such as an engine, an automatic transmission, and a brake device, and is connected to the transistor 8 side of the power supply unit 3 via the low voltage wiring 14 and the like.

【0048】そして、コントロールユニット13は、電
源回路4が故障したときに、制御回路12からフェール
信号を受けることにより消費電力を抑えたバックアップ
状態で作動する省電力機能と、コントロールユニット1
5が停止したことによる影響を補償するためのフェール
セーフ機能とを備えている。
When the power supply circuit 4 fails, the control unit 13 receives a fail signal from the control circuit 12 to operate in a backup state in which power consumption is suppressed, and the control unit 1 has a power saving function.
5 has a fail-safe function for compensating for the influence of the stoppage of No. 5.

【0049】15は車両に搭載された第2のコントロー
ルユニットで、該第2のコントロールユニット15は、
例えばパワーステアリング、パワーウィンドウ、カーナ
ビゲーションシステム等の比較的重要度が低い装置を制
御する複数のコントロールユニットを含んで構成され、
低電圧配線16等を介して電源ユニット3のトランジス
タ9側に接続されている。そして、コントロールユニッ
ト15は、電源回路4が故障した場合に、例えば消費電
力を節約するために停止されるものである。
Reference numeral 15 is a second control unit mounted on the vehicle, and the second control unit 15 is
For example, it is composed of multiple control units for controlling relatively insignificant devices such as power steering, power window, car navigation system,
It is connected to the transistor 9 side of the power supply unit 3 via the low voltage wiring 16 and the like. The control unit 15 is stopped when the power supply circuit 4 fails, for example, to save power consumption.

【0050】また、自動車等の車両には、コントロール
ユニット13,15によって制御される各種の負荷等が
搭載されている。そして、これらの負荷は高電圧用の配
線(いずれも図示せず)等を介してバッテリ電源1に直
接接続され、バッテリ電源1から供給される高い電圧に
よって作動するものである。
Further, various loads and the like controlled by the control units 13 and 15 are mounted on a vehicle such as an automobile. Then, these loads are directly connected to the battery power source 1 via a high-voltage wiring (neither is shown) or the like, and are operated by a high voltage supplied from the battery power source 1.

【0051】本実施の形態による車両用電源装置は上述
の如き構成を有するもので、次にその作動について説明
する。
The vehicle power supply device according to the present embodiment has the above-mentioned structure, and its operation will be described below.

【0052】まず、電源回路4が正常に作動していると
きには、制御回路12によりトランジスタ7,8,9が
ON状態に保持され、トランジスタ10,11がOFF
状態に保持される。これにより、バッテリ電源1の高い
電圧は電源回路4によって低い電圧に電圧変換され、コ
ントロールユニット13,15には、この低い電圧をト
ランジスタ7,8,9等を介して安定的に供給すること
ができる。
First, when the power supply circuit 4 is operating normally, the control circuit 12 holds the transistors 7, 8 and 9 in the ON state and turns off the transistors 10 and 11.
Held in a state. As a result, the high voltage of the battery power supply 1 is converted into a low voltage by the power supply circuit 4, and the low voltage can be stably supplied to the control units 13 and 15 via the transistors 7, 8 and 9. it can.

【0053】また、例えばオルタネータ等による発電動
作中にバッテリ電源1の端子が瞬間的に断線状態となっ
た場合や、インテグレーテッド・スタータ・ジェネレー
タ(ISG)によるエネルギ回生時にバッテリ端子が外
れた場合等には、バッテリ電源1側に大きなサージ電圧
(所謂バッテリダンプサージ)が発生し、このサージ電
圧によって電源回路4に出力異常等の故障が生じること
がある。
Also, for example, when the terminals of the battery power source 1 are momentarily disconnected during the power generation operation by the alternator, or when the battery terminals are disconnected during energy regeneration by the integrated starter generator (ISG). In this case, a large surge voltage (so-called battery dump surge) is generated on the battery power source 1 side, and this surge voltage may cause a failure such as an output abnormality in the power source circuit 4.

【0054】しかし、この場合には、制御回路12の電
圧監視端子12Hにより電源回路4の出力異常が検出さ
れると、電源回路4が停止され、トランジスタ7,8,
9がOFFに切換えられると共に、トランジスタ10,
11がONに切換えられる。
However, in this case, when the output abnormality of the power supply circuit 4 is detected by the voltage monitoring terminal 12H of the control circuit 12, the power supply circuit 4 is stopped and the transistors 7, 8,
9 is turned off and the transistor 10,
11 is turned on.

【0055】これにより、トランジスタ7,8,9によ
って電源回路4をバッテリ電源1とコントロールユニッ
ト13,15の両方から絶縁でき、かつトランジスタ1
0によって電源回路4を接地した状態に保持できるの
で、バッテリ電源1側で発生するサージ電圧等をコント
ロールユニット13,15に対して確実に遮断でき、こ
れらをサージ電圧等から保護することができる。
As a result, the power supply circuit 4 can be insulated from both the battery power supply 1 and the control units 13 and 15 by the transistors 7, 8 and 9, and the transistor 1 can be isolated.
Since the power supply circuit 4 can be held in the grounded state by 0, the surge voltage and the like generated on the battery power supply 1 side can be reliably cut off to the control units 13 and 15, and these can be protected from the surge voltage and the like.

【0056】そして、車両の運転に重要なコントロール
ユニット13を補助的な電源回路5によりトランジスタ
11を介して省電力状態で駆動でき、比較的重要でない
コントロールユニット15は停止させることができる。
これにより、電源回路4が故障した場合でも、車両を最
低限の状態で運転することができる。
The control unit 13 important for driving the vehicle can be driven by the auxiliary power supply circuit 5 through the transistor 11 in a power saving state, and the control unit 15 which is relatively unimportant can be stopped.
Accordingly, even if the power supply circuit 4 fails, the vehicle can be operated in the minimum state.

【0057】かくして、本実施の形態によれば、電源ユ
ニット3には、電源回路4,5、第1ないし第5のトラ
ンジスタ7,8,9,10,11、制御回路12等を設
け、この電源ユニット3により第1,第2のコントロー
ルユニット13,15に給電する構成としたので、車両
に搭載された各種の負荷等に対して高電圧のバッテリ電
源1により直接給電できると共に、バッテリ電源1から
供給される高い電圧を1箇所の電源ユニット3により低
い電圧に変換して複数のコントロールユニット13,1
5にそれぞれ供給することができる。
Thus, according to the present embodiment, the power supply unit 3 is provided with the power supply circuits 4 and 5, the first to fifth transistors 7, 8, 9, 10, and 11, the control circuit 12, and the like. Since the power supply unit 3 supplies power to the first and second control units 13 and 15, the high-voltage battery power supply 1 can directly supply power to various loads mounted on the vehicle, and the battery power supply 1 can be used. A high voltage supplied from a single power supply unit 3 is converted into a low voltage by a plurality of control units 13, 1.
5, respectively.

【0058】これにより、例えば高電圧仕様の車両等に
おいても、1種類のバッテリ電源1を搭載するだけで済
む上に、例えば従来のドロッパ型電源やチョッパー型の
スイッチングレギュレータ等の部品を個々のコントロー
ルユニット13,15に設けて電源電圧を変換する必要
がなくなるから、これらの部品コストや放熱構造のコス
ト等を小さく抑えることができ、バッテリ電源1、電源
ユニット3、コントロールユニット13,15等を含め
た電源系統全体を小型、軽量化できると共に、その構造
を簡略化して全体的なコストダウンを図ることができ
る。
As a result, even in a vehicle of high voltage specifications, for example, only one type of battery power source 1 needs to be mounted, and components such as the conventional dropper type power source and chopper type switching regulator are individually controlled. Since it is not necessary to provide the units 13 and 15 to convert the power supply voltage, it is possible to reduce the cost of these components and the cost of the heat dissipation structure, and to include the battery power supply 1, the power supply unit 3, the control units 13, 15 In addition, the power supply system as a whole can be reduced in size and weight, and its structure can be simplified to reduce the overall cost.

【0059】しかも、電源ユニット3には、制御回路1
2により切換駆動される2つの電源回路4,5を配設し
ているので、例えば大きなサージ電圧が電源回路4に加
わることによって電源回路4の出力電圧が異常となった
場合には、制御回路12の電圧監視端子12Hにより電
源回路4の出力異常を検出することができる。
Moreover, the power supply unit 3 includes the control circuit 1
Since two power supply circuits 4 and 5 that are switched and driven by 2 are provided, for example, when a large surge voltage is applied to the power supply circuit 4 and the output voltage of the power supply circuit 4 becomes abnormal, the control circuit The output abnormality of the power supply circuit 4 can be detected by the voltage monitoring terminal 12H of 12.

【0060】これにより、制御回路12は、トランジス
タ7〜10によって電源回路4を絶縁、接地できるか
ら、サージ電圧が電源回路4を介してコントロールユニ
ット13,15に印加され、多数のコントロールユニッ
トが損傷したり、各コントロールユニットが不安定な作
動状態となるのを確実に防止することができる。従っ
て、各コントロールユニットに絶縁電圧の高い電子部品
を用いる必要がなくなり、これらの部品を保護する大規
模な保護回路等も省略することができる。
As a result, since the control circuit 12 can insulate and ground the power supply circuit 4 by the transistors 7 to 10, a surge voltage is applied to the control units 13 and 15 via the power supply circuit 4 and many control units are damaged. It is possible to reliably prevent each control unit from becoming unstable. Therefore, it is not necessary to use electronic parts having high insulation voltage for each control unit, and a large-scale protection circuit for protecting these parts can be omitted.

【0061】そして、バックアップ用の電源回路5は、
トランジスタ11を介して主要なコントロールユニット
13に最低限の電流を供給でき、例えばエンジン、自動
変速機、ブレーキ装置等の重要な装置をバックアップ状
態で駆動できると共に、信頼性を向上させることができ
る。
The backup power supply circuit 5 is
A minimum current can be supplied to the main control unit 13 via the transistor 11, and important devices such as an engine, an automatic transmission, and a brake device can be driven in a backup state, and reliability can be improved.

【0062】また、制御回路12には、コントロールユ
ニット13にフェール信号を出力するフェール信号端子
12Jを設けたので、電源装置4の故障時には、コント
ロールユニット13を省電力状態で作動させつつ、コン
トロールユニット15の機能を補うフェールセーフ処理
を実行でき、信頼性をより高めることができる。また、
コントロールユニット13の省電力状態に対応してバッ
クアップ用の電源回路5の容量を小さく設定できるか
ら、コストダウンを促進することができる。
Further, since the control circuit 12 is provided with the fail signal terminal 12J for outputting the fail signal to the control unit 13, when the power supply device 4 fails, the control unit 13 is operated in the power saving state while the control unit 13 is operated. Fail-safe processing that complements the function of 15 can be executed, and reliability can be further improved. Also,
Since the capacity of the backup power supply circuit 5 can be set small corresponding to the power saving state of the control unit 13, the cost reduction can be promoted.

【0063】また、第1のトランジスタ7の飽和電流値
Ioをコントロールユニット13,15等による全体的
な消費電流値Irよりも大きく、かつサージ電圧から想
定される過電流値Ieよりも小さく設定したので、ゲー
ト電圧を予め適切に設定しておくことにより、バッテリ
電源1側の電圧が正常なときには、例えばトランジスタ
7の消費電力が少ない図2中の動作点Aでトランジスタ
7を作動させることができる。そして、バッテリ電源1
側でサージ電圧等が発生したときには、トランジスタ7
を通じて電源回路4側に飽和電流値Ioよりも大きな電
流が流れないので、例えば動作点Bにおいて過電流の大
きさを飽和電流値Io以下に抑えつつ、サージエネルギ
の大部分をトランジスタ7により消費でき、電源回路
4、コントロールユニット13,15等を保護すること
ができる。
Further, the saturation current value Io of the first transistor 7 is set to be larger than the overall current consumption value Ir of the control units 13 and 15 and smaller than the overcurrent value Ie expected from the surge voltage. Therefore, by properly setting the gate voltage in advance, when the voltage on the battery power source 1 side is normal, for example, the transistor 7 can be operated at the operating point A in FIG. 2 where the power consumption of the transistor 7 is low. . And the battery power source 1
When a surge voltage etc. occurs on the side, the transistor 7
Since a current larger than the saturation current value Io does not flow through the power supply circuit 4 side through the transistor 7, most of the surge energy can be consumed by the transistor 7 while suppressing the magnitude of the overcurrent at the operating point B to the saturation current value Io or less. The power supply circuit 4, the control units 13, 15 and the like can be protected.

【0064】一方、バッテリ電源1と電源回路5との間
には、消費電力が比較的小さな電源回路5の作動に影響
を与えない抵抗6を配置したので、例えばバッテリ電源
1側で大きなサージ電圧等が発生したときに、電源回路
5に加わるサージ電圧を抵抗6による電圧降下分だけ減
少させることができ、電源回路5、コントロールユニッ
ト13等を保護することができる。
On the other hand, since the resistor 6 which does not affect the operation of the power supply circuit 5 whose power consumption is relatively small is arranged between the battery power supply 1 and the power supply circuit 5, for example, a large surge voltage on the battery power supply 1 side. When the above occurs, the surge voltage applied to the power supply circuit 5 can be reduced by the amount of the voltage drop due to the resistor 6, and the power supply circuit 5, the control unit 13 and the like can be protected.

【0065】次に、図3は本発明による第2の実施の形
態を示し、本実施の形態の特徴は、コントロールユニッ
トにより制御される負荷とバッテリ電源との間に第6の
スイッチを設ける構成としたことにある。なお、本実施
の形態では前記第1の実施の形態と同一の構成要素に同
一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
Next, FIG. 3 shows a second embodiment according to the present invention. The feature of this embodiment is that a sixth switch is provided between the load controlled by the control unit and the battery power source. There is that. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0066】21はバッテリ電源1に接続された電源ユ
ニットで、該電源ユニット21は、第1の実施の形態と
ほぼ同様に、電源回路4,5、第1ないし第5のトラン
ジスタ7,8,9,10,11、後述の制御回路24等
を含んで構成され、複数の接続端子21A,21B,2
1C,21D,21E,21F等を有している。
Reference numeral 21 is a power supply unit connected to the battery power supply 1. The power supply unit 21 is similar to the power supply unit in the first embodiment, and the power supply circuits 4 and 5 and the first to fifth transistors 7 and 8 are provided. 9, 10, 11 and a control circuit 24, which will be described later, and the like, and a plurality of connection terminals 21A, 21B, 2
It has 1C, 21D, 21E, 21F and the like.

【0067】しかし、電源ユニット21内には、バッテ
リ電源1から後述の負荷25,26に高い電圧を供給す
る高電圧配線22の途中部位が配置され、この途中部位
には後述のトランジスタ23が接続されている。
However, in the power supply unit 21, an intermediate portion of the high voltage wiring 22 for supplying a high voltage from the battery power source 1 to the loads 25 and 26, which will be described later, is arranged, and a transistor 23, which will be described later, is connected to this intermediate portion. Has been done.

【0068】23はバッテリ電源1と負荷25,26と
の間に設けられた第6のスイッチとしてのトランジスタ
で、該トランジスタ23は、第1の実施の形態のトラン
ジスタ7〜11とほぼ同様に、大電力型のスイッチング
素子により構成されている。そして、トランジスタ23
は制御回路24によりON,OFFされ、バッテリ電源
1に対して負荷25,26を接続,遮断するものであ
る。
Reference numeral 23 is a transistor serving as a sixth switch provided between the battery power source 1 and the loads 25 and 26. The transistor 23 is similar to the transistors 7 to 11 of the first embodiment. It is composed of a high power type switching element. And the transistor 23
Is turned on and off by the control circuit 24 to connect and disconnect the loads 25 and 26 to the battery power supply 1.

【0069】この場合、トランジスタ23は、車両に搭
載された各種の負荷とバッテリ電源1との間に接続され
る全ての高電圧配線に設ける必要はなく、例えば各高電
圧配線のうちコントロールユニット13,15用の低電
圧配線14,16と一緒に束ねられたり、低電圧配線1
4,16の近傍に配置される高電圧配線22等に対して
選択的に設ける構成とすればよい。
In this case, the transistor 23 does not have to be provided on all the high voltage wirings connected between the various loads mounted on the vehicle and the battery power source 1, and for example, the control unit 13 of each high voltage wiring is provided. , 15 together with the low voltage wirings 14, 16 for low voltage wiring 1
The configuration may be such that it is selectively provided for the high-voltage wirings 22 and the like arranged near 4, and 16.

【0070】24は電源ユニット3を制御する制御回路
で、該制御回路24は、第1の実施の形態とほぼ同様
に、電源端子24A、電源回路用制御端子24B、トラ
ンジスタ用制御端子24C,24D,24E,24F,
24G,24H、電圧監視端子24Jおよびフェール信
号端子24Kを有している。
Reference numeral 24 is a control circuit for controlling the power supply unit 3. The control circuit 24 is similar to the first embodiment, and the power supply terminal 24A, the power supply circuit control terminal 24B, and the transistor control terminals 24C, 24D. , 24E, 24F,
24G, 24H, a voltage monitoring terminal 24J and a fail signal terminal 24K.

【0071】そして、制御回路24は、電源回路4の出
力電圧が正常な範囲内にあるときに、トランジスタ7,
8,9とトランジスタ23とをON状態に保持し、トラ
ンジスタ10,11をOFF状態に保持する。また、電
源回路4の出力電圧が異常な大きさとなったときには、
電源回路4を停止し、トランジスタ7,8,9をOFF
状態に切換えると共に、トランジスタ10,11をON
状態に切換える。
When the output voltage of the power supply circuit 4 is within the normal range, the control circuit 24 causes the transistors 7,
The transistors 8 and 9 and the transistor 23 are kept in the ON state, and the transistors 10 and 11 are kept in the OFF state. When the output voltage of the power supply circuit 4 becomes abnormal,
Power supply circuit 4 is stopped and transistors 7, 8 and 9 are turned off
Switch to the state and turn on transistors 10 and 11
Switch to the state.

【0072】この場合、電源回路4の出力電圧が正常な
範囲よりも大きな電圧値となったときには、まず電源回
路4とトランジスタ7とをOFF状態に切換える。そし
て、このOFF状態でも出力端子4B側の電圧が大きい
ときには、例えば高電圧配線22と低電圧配線14,1
6との間に短絡等の異常が生じていると判断し、トラン
ジスタ8,9だけでなく、トランジスタ23もOFF状
態に切換える構成となっている。
In this case, when the output voltage of the power supply circuit 4 has a voltage value larger than the normal range, the power supply circuit 4 and the transistor 7 are first turned off. When the voltage on the output terminal 4B side is large even in this OFF state, for example, the high-voltage wiring 22 and the low-voltage wiring 14, 1
It is determined that an abnormality such as a short circuit has occurred between the transistor 6 and 6, and not only the transistors 8 and 9, but also the transistor 23 is turned off.

【0073】25,26はコントロールユニット13,
15にそれぞれ付設された各種の負荷で、該負荷25,
26は、例えばコントロールユニット13,15により
制御される各種のアクチュエータ等を含んで構成され、
バッテリ電源1から高電圧配線22を介して給電される
ものである。
25 and 26 are control units 13,
With various loads respectively attached to 15, the loads 25,
26 includes, for example, various actuators controlled by the control units 13 and 15,
Power is supplied from the battery power source 1 through the high-voltage wiring 22.

【0074】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、
高電圧配線22にトランジスタ23を設けたので、例え
ば高電圧配線22と低電圧配線14,16とが短絡した
場合には、トランジスタ23をOFFして高電圧配線2
2を遮断でき、バッテリ電源1の高い電圧がこの短絡部
位を介してコントロールユニット13,15側に回り込
むのを確実に防止できると共に、信頼性をより高めるこ
とができる。
Thus, in this embodiment having such a configuration, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment. And, particularly in this embodiment,
Since the transistor 23 is provided on the high-voltage wiring 22, for example, when the high-voltage wiring 22 and the low-voltage wirings 14 and 16 are short-circuited, the transistor 23 is turned off to turn on the high-voltage wiring 2.
2 can be cut off, the high voltage of the battery power supply 1 can be surely prevented from sneaking into the control unit 13, 15 side via this short-circuited portion, and the reliability can be further enhanced.

【0075】次に、図4は本発明による第3の実施の形
態を示し、本実施の形態の特徴は、第1のスイッチにア
クティブクランプ回路を設ける構成としたことにある。
なお、本実施の形態では前記第1の実施の形態と同一の
構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とする。
Next, FIG. 4 shows a third embodiment according to the present invention, which is characterized in that an active clamp circuit is provided in the first switch.
In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0076】31は電源ユニットを制御する制御回路
で、該制御回路31は、第1の実施の形態とほぼ同様
に、トランジスタ7のゲート電極に接続されたトランジ
スタ用制御端子31Aと、他のトランジスタ用端子31
B,31Cと、これらの端子31A〜31Cを除いた電
源端子、電源回路用制御端子、トランジスタ用制御端子
(いずれも図示せず)等とを備えている。
Reference numeral 31 is a control circuit for controlling the power supply unit. The control circuit 31 has a transistor control terminal 31A connected to the gate electrode of the transistor 7 and other transistors, as in the first embodiment. Terminal 31
B, 31C, and a power supply terminal excluding these terminals 31A to 31C, a power supply circuit control terminal, a transistor control terminal (none of which are shown), and the like.

【0077】32は制御回路31に設けられたアクティ
ブクランプ回路で、該アクティブクランプ回路32は、
例えばトランジスタ7のドレイン電極(D)とゲート電
極(G)との間に逆方向に接続された定電圧ダイオード
33と、これらの電極間に順方向に接続されたダイオー
ド34と、ゲート電極(G)とソース電極(S)との間
に接続されたゲートバイアス回路35とを含んで構成さ
れている。
Reference numeral 32 is an active clamp circuit provided in the control circuit 31, and the active clamp circuit 32 is
For example, the constant voltage diode 33 connected in the reverse direction between the drain electrode (D) and the gate electrode (G) of the transistor 7, the diode 34 connected in the forward direction between these electrodes, and the gate electrode (G ) And the source electrode (S), the gate bias circuit 35 is connected.

【0078】そして、例えばバッテリ電源1側からのサ
ージ電圧等がトランジスタ7に加わったときには、ドレ
イン電極の電位が高くなって定電圧ダイオード33の耐
圧を超えると、ゲート電極には、ドレイン電極の電位と
定電圧ダイオード33の耐圧との差に対応するバイアス
電圧が加わる。この結果、トランジスタ7は、ドレイン
・ソース電極間の電位差が前記バイアス電圧となるよう
にONする。
When, for example, a surge voltage from the battery power source 1 side is applied to the transistor 7, the potential of the drain electrode rises and exceeds the withstand voltage of the constant voltage diode 33, the potential of the drain electrode appears on the gate electrode. And a bias voltage corresponding to the difference between the withstand voltage of the constant voltage diode 33 is applied. As a result, the transistor 7 is turned on so that the potential difference between the drain and source electrodes becomes the bias voltage.

【0079】従って、トランジスタ7に加わるサージ電
圧は、そのソース電極側に接続された電源回路4等に加
わることがなくなり、アクティブクランプ回路32によ
って電源回路4をサージ電圧から遮断することができ
る。また、トランジスタ7の耐圧を予め想定されるサー
ジ電圧以上の値に設定しておくことにより、トランジス
タ7と電源回路4の両方を保護することができる。
Therefore, the surge voltage applied to the transistor 7 is not applied to the power supply circuit 4 and the like connected to the source electrode side thereof, and the power supply circuit 4 can be cut off from the surge voltage by the active clamp circuit 32. Further, by setting the breakdown voltage of the transistor 7 to a value equal to or higher than the expected surge voltage in advance, both the transistor 7 and the power supply circuit 4 can be protected.

【0080】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、
トランジスタ7に加わるサージ電圧をアクティブクラン
プ回路32によりドレイン・ゲート電極間の電圧として
吸収でき、信頼性をより高めることができる。
Thus, in this embodiment having such a configuration, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment. And, particularly in this embodiment,
The surge voltage applied to the transistor 7 can be absorbed as a voltage between the drain and the gate electrode by the active clamp circuit 32, and the reliability can be further improved.

【0081】次に、図5は本発明による第4の実施の形
態を示し、本実施の形態の特徴は、アースに対してフロ
ーティング状態に保持された制御信号用回路を用いて第
1のスイッチに制御信号を出力する構成としたことにあ
る。なお、本実施の形態では前記第1の実施の形態と同
一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する
ものとする。
Next, FIG. 5 shows a fourth embodiment according to the present invention. The feature of this embodiment is that the first switch is formed by using the control signal circuit held in a floating state with respect to the ground. It is configured to output a control signal to. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0082】41は電源ユニットを制御する制御回路
で、該制御回路41は、第1の実施の形態とほぼ同様
に、トランジスタ7のゲート電極に接続されたトランジ
スタ用制御端子41Aと、他のトランジスタ用端子41
B,41Cと、これらの端子41A〜41Cを除いた電
源端子、電源回路用制御端子、トランジスタ用制御端子
(いずれも図示せず)等とを備えている。
Reference numeral 41 is a control circuit for controlling the power supply unit. The control circuit 41 has a transistor control terminal 41A connected to the gate electrode of the transistor 7 and another transistor, as in the first embodiment. Terminal 41
B and 41C, and a power supply terminal excluding these terminals 41A to 41C, a power supply circuit control terminal, a transistor control terminal (all not shown), and the like.

【0083】42は制御回路41に設けられた制御信号
用回路としてのチャージポンプ回路(またはブートスト
ラップ回路)で、該チャージポンプ回路42は、例えば
トランジスタ7のドレイン電極とゲート電極との間に逆
方向に接続された定電圧ダイオード43と、これらの電
極間に順方向に接続されたダイオード44と、トランジ
スタ7のゲート電極とソース電極との間に逆方向に接続
された定電圧ダイオード45と、これらの電極間に該定
電圧ダイオード45と並列に接続された抵抗46と、後
述のコンデンサ47、ダイオード48,49、発振回路
50とを含んで構成されている。
Reference numeral 42 denotes a charge pump circuit (or bootstrap circuit) as a control signal circuit provided in the control circuit 41. The charge pump circuit 42 is provided between the drain electrode and the gate electrode of the transistor 7, for example. A constant voltage diode 43 connected in a direction, a diode 44 connected in a forward direction between these electrodes, a constant voltage diode 45 connected in a reverse direction between the gate electrode and the source electrode of the transistor 7, A resistor 46 connected in parallel with the constant voltage diode 45 between these electrodes, a capacitor 47, diodes 48 and 49, and an oscillation circuit 50, which will be described later, are included.

【0084】また、コンデンサ47の一側電極には、逆
方向のダイオード48を介してゲート電極が接続され、
順方向のダイオード49を介してソース電極が接続され
ている。また、コンデンサ47の他側電極とドレイン電
極とは、発振回路50の出力側に接続されている。そし
て、制御回路41の作動時には、トランジスタ7をON
する制御信号が発振回路50に入力されると、発振回路
50が作動することによってソース電極よりもゲート電
極の方が高電位となり、トランジスタ7がONするもの
である。
A gate electrode is connected to one side electrode of the capacitor 47 via a diode 48 in the reverse direction,
The source electrode is connected via the diode 49 in the forward direction. The other electrode and the drain electrode of the capacitor 47 are connected to the output side of the oscillation circuit 50. Then, when the control circuit 41 operates, the transistor 7 is turned on.
When the control signal is input to the oscillation circuit 50, the oscillation circuit 50 operates so that the potential of the gate electrode becomes higher than that of the source electrode, and the transistor 7 is turned on.

【0085】このとき、ソース電極とゲート電極とは、
コンデンサ47、発振回路50等を介してアース2に接
続され、直接に接地されていないフローティング状態と
なっているので、これらはアース2に対して高インピー
ダンス状態に保持されている。そして、例えばトランジ
スタ7がON状態となっているときにサージ電圧が加わ
ると、ドレイン電極の電位が上昇するのに伴ってソース
電極の電位も高くなり、このときゲート電極の電位はソ
ース電極に対して一定の値だけ上昇する。従って、ドレ
イン、ソースおよびゲートからなる3つの電極のうちい
ずれの2電極間にも高電圧が加わらないので、トランジ
スタ7を保護することができる。
At this time, the source electrode and the gate electrode are
Since they are connected to the ground 2 via the capacitor 47, the oscillation circuit 50 and the like and are in a floating state where they are not directly grounded, they are held in a high impedance state with respect to the ground 2. Then, for example, when a surge voltage is applied while the transistor 7 is in the ON state, the potential of the source electrode also rises as the potential of the drain electrode rises. At this time, the potential of the gate electrode is higher than that of the source electrode. Rises by a certain amount. Therefore, a high voltage is not applied between any two electrodes of the three electrodes including the drain, the source and the gate, so that the transistor 7 can be protected.

【0086】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、
チャージポンプ回路42によりサージ電圧等に対してト
ランジスタ7の各電極間の電圧を小さく抑制でき、信頼
性をより高めることができる。また、チャージポンプ回
路42は、前記第3の実施の形態で用いたアクティブク
ランプ回路32を含んでいるので、第3の実施の形態と
ほぼ同様の作用効果も得ることができる。
Thus, in this embodiment having such a structure, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment. And, particularly in this embodiment,
The charge pump circuit 42 can suppress the voltage between the respective electrodes of the transistor 7 against the surge voltage and the like, and can further improve the reliability. Further, since the charge pump circuit 42 includes the active clamp circuit 32 used in the third embodiment, it is possible to obtain substantially the same operational effect as that of the third embodiment.

【0087】なお、前記各実施の形態では、第1ないし
第6のスイッチとしてトランジスタ7,8,9,10,
11,23を用いる構成としたが、本発明はこれに限ら
ず、例えば図6に示す変形例のように、第1のトランジ
スタ7に代えてバッテリ電源1と電源回路4との間にリ
レー51を接続し、このリレー51を制御回路12′に
よってON,OFFする構成としてもよい。これと同様
に、第2ないし第6のトランジスタ8,9,10,1
1,23に代えてリレーを用いる構成としてもよく、こ
れによって電源ユニット3のコストを削減することがで
きる。
In each of the above-mentioned embodiments, the transistors 7, 8, 9, 10, and 10 are used as the first to sixth switches.
However, the present invention is not limited to this, and the relay 51 is provided between the battery power supply 1 and the power supply circuit 4 instead of the first transistor 7 as in the modification shown in FIG. 6, for example. May be connected, and the relay 51 may be turned on and off by the control circuit 12 '. Similarly, the second to sixth transistors 8, 9, 10, 1
A configuration may be used in which a relay is used instead of 1 and 23, whereby the cost of the power supply unit 3 can be reduced.

【0088】また、前記第2の実施の形態では、2つの
コントロールユニット13,15に負荷25,26を設
ける構成としたが、本発明はこれに限らず、コントロー
ルユニット13,15のうちいずれか一方のコントロー
ルユニットにのみ負荷を設ける構成としてもよい。
In the second embodiment, the loads 25 and 26 are provided on the two control units 13 and 15, but the present invention is not limited to this, and any one of the control units 13 and 15 can be used. The load may be provided only on one of the control units.

【0089】また、以上述べた全ての実施例または構成
において、本発明に係る車両用電源装置は、車両に1個
搭載するとは限らない。この場合、例えば車両の前方と
客室内部のように複数箇所に本発明の電源装置を設け、
これらの電源装置から車両の前方に配置したコントロー
ルユニットと客室内部に配置したコントロールユニット
に個別に電源を供給する構成としても、以上述べた全て
の効果を得ることができるものである。
Further, in all the embodiments or configurations described above, one vehicle power supply device according to the present invention is not necessarily mounted in the vehicle. In this case, for example, the power supply device of the present invention is provided at a plurality of locations such as in front of the vehicle and inside the passenger compartment,
All of the above-mentioned effects can be obtained even if the power supplies are individually supplied to the control unit arranged in front of the vehicle and the control unit arranged inside the passenger compartment.

【0090】[0090]

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項1の発明によ
れば、電源装置は、第1,第2の電源回路と、第1ない
し第5のスイッチと、制御回路とを有する構成としたの
で、例えば高電圧仕様の車両等においても、1種類のバ
ッテリ電源から供給される高い電圧を第1の電源回路に
より低い電圧に変換して複数のコントロールユニットに
供給でき、個々のコントロールユニットに電圧変換用の
回路等を設ける必要がなくなるから、バッテリ電源、コ
ントロールユニット等を含めて電源装置全体を小型、軽
量化でき、その構造を簡略化してコストダウンを図るこ
とができる。また、第1の電源回路の異常時には、第2
の電源回路により主要なコントロールユニット等に給電
できると共に、バッテリ電源側で大きなサージ電圧等が
発生した場合には、各トランジスタによりコントロール
ユニットをサージ電圧から遮断して保護でき、信頼性を
向上させることができる。
As described above in detail, according to the first aspect of the invention, the power supply device has the first and second power supply circuits, the first to fifth switches, and the control circuit. Therefore, for example, even in a vehicle with a high voltage specification, a high voltage supplied from one type of battery power source can be converted into a low voltage by the first power supply circuit and supplied to a plurality of control units. Since it is not necessary to provide a circuit for voltage conversion or the like, it is possible to reduce the size and weight of the entire power supply device including the battery power supply, the control unit, etc., and simplify the structure to reduce the cost. When the first power supply circuit is abnormal, the second power supply circuit
The main power supply circuit can supply power to the main control unit, etc., and if a large surge voltage occurs on the battery power supply side, each transistor can shut off the control unit from the surge voltage for protection and improve reliability. You can

【0091】また、請求項2の発明によれば、バッテリ
電源と負荷との間には、制御回路によりON,OFFさ
れる第6のスイッチを接続する構成としたので、例えば
バッテリ電源から各種の負荷に延びた高電圧配線と電源
回路からコントロールユニットに延びた低電圧配線とが
短絡した場合には、第6のスイッチをOFFに切換えて
高電圧配線を遮断でき、バッテリ電源側の高い電圧がこ
の短絡部位を介してコントロールユニット側に回り込む
のを確実に防止できると共に、信頼性をより高めること
ができる。
According to the second aspect of the invention, the sixth switch which is turned on and off by the control circuit is connected between the battery power source and the load. When the high-voltage wiring extending to the load and the low-voltage wiring extending from the power supply circuit to the control unit are short-circuited, the sixth switch can be turned off to interrupt the high-voltage wiring, and the high voltage on the battery power source side It is possible to reliably prevent the control unit from going around to the control unit side via the short-circuited portion, and it is possible to further improve reliability.

【0092】また、請求項3の発明によれば、各スイッ
チをトランジスタにより構成したので、スイッチを小
型、軽量化できると共に、その動作特性等を必要に応じ
て適切に設定することができる。
Further, according to the invention of claim 3, since each switch is composed of a transistor, the switch can be made smaller and lighter, and its operating characteristics and the like can be appropriately set as required.

【0093】また、請求項4の発明によれば、各スイッ
チをリレーにより構成したので、スイッチの構造を簡略
化でき、コストダウンを図ることができる。
Further, according to the invention of claim 4, since each switch is constituted by a relay, the structure of the switch can be simplified and the cost can be reduced.

【0094】また、請求項5の発明によれば、バッテリ
電源と第2の電源回路の入力側との間には抵抗を設ける
構成としたので、例えばバッテリ電源側から第2の電源
回路の入力側に加わるサージ電圧等を抵抗による電圧降
下分だけ小さく抑えることができ、第2の電源回路をサ
ージ電圧等から保護することができる。
Further, according to the invention of claim 5, since the resistor is provided between the battery power source and the input side of the second power circuit, for example, the input of the second power circuit is input from the battery power side. The surge voltage applied to the side can be suppressed to a small amount by the voltage drop due to the resistance, and the second power supply circuit can be protected from the surge voltage and the like.

【0095】さらに、請求項6の発明によれば、制御回
路には、第1の電源回路の出力側から電圧監視端子に異
常な電圧が入力されたときに第1のコントロールユニッ
トにフェール信号を出力するフェール信号端子を設ける
構成としたので、例えば第1の電源回路の異常時には、
第2の電源回路により第1のコントロールユニットを省
電力状態等で作動させることができる。このため、例え
ば第2の電源回路を第1の電源回路よりも供給電力が小
さなバックアップ用の電源回路によって構成でき、コス
トアップを抑えつつ、信頼性を向上させることができ
る。
Further, according to the invention of claim 6, a fail signal is sent to the first control unit when an abnormal voltage is input to the voltage monitoring terminal from the output side of the first power supply circuit. Since the fail signal terminal for outputting is provided, for example, when the first power supply circuit is abnormal,
The second power supply circuit can operate the first control unit in a power saving state or the like. Therefore, for example, the second power supply circuit can be configured by a backup power supply circuit that supplies less power than the first power supply circuit, and the reliability can be improved while suppressing cost increase.

【0096】また、請求項7の発明によれば、制御回路
は、電圧監視端子への入力電圧が異常となったときに、
第1ないし第3のスイッチをONからOFFに切換える
と共に第4,第5のスイッチをOFFからONに切換え
る構成としたので、第1の電源回路の異常時には、この
電源回路をバッテリ電源と各コントロールユニットの両
方から遮断してアースに接地でき、例えばバッテリ電源
側で発生するサージ電圧等をコントロールユニットに対
して確実に遮断できると共に、第2の電源回路からコン
トロールユニットに給電することができる。
Further, according to the invention of claim 7, the control circuit, when the input voltage to the voltage monitoring terminal becomes abnormal,
Since the first to third switches are switched from ON to OFF and the fourth and fifth switches are switched from OFF to ON, when the first power supply circuit is abnormal, this power supply circuit is connected to the battery power supply and each control unit. It can be cut off from both units and grounded to the ground. For example, a surge voltage or the like generated on the battery power supply side can be surely cut off to the control unit, and power can be supplied to the control unit from the second power supply circuit.

【0097】また、請求項8の発明によれば、制御回路
は、電圧監視端子への入力電圧が正常な電圧よりも大き
いときに第6のスイッチをONからOFFに切換える構
成としたので、例えば第1のスイッチをOFFしても第
1の電源回路の出力電圧が正常な電圧よりも大きいとき
には、バッテリ電源側の高い電圧が第1の電源回路の出
力側に回り込んでいると判断して第6のスイッチをOF
Fに切換えることができ、この高い電圧がコントロール
ユニットに加わるのを防止することができる。
Further, according to the invention of claim 8, the control circuit is configured to switch the sixth switch from ON to OFF when the input voltage to the voltage monitoring terminal is higher than the normal voltage. Even if the first switch is turned off, if the output voltage of the first power supply circuit is higher than the normal voltage, it is determined that the high voltage of the battery power supply side has spilled over to the output side of the first power supply circuit. The sixth switch is OF
It can be switched to F, and this high voltage can be prevented from being applied to the control unit.

【0098】また、請求項9の発明によれば、第1のス
イッチにはアクティブクランプ回路を接続する構成とし
たので、例えばバッテリ電源側でサージ電圧等の異常電
圧が発生したときには、この異常電圧が第1のスイッチ
を介して第1の電源回路側に加わるのをアクティブクラ
ンプ回路により遮断でき、この電源回路やコントロール
ユニット等を保護することができる。
Further, according to the invention of claim 9, since the active clamp circuit is connected to the first switch, when an abnormal voltage such as a surge voltage occurs on the battery power source side, for example, this abnormal voltage is generated. Can be blocked by the active clamp circuit from being applied to the first power supply circuit side via the first switch, and the power supply circuit, the control unit and the like can be protected.

【0099】また、請求項10の発明によれば、制御回
路には、アースに対してフローティング状態に保持され
た制御信号用回路を設ける構成としたので、第1のスイ
ッチに接続された制御信号用回路をアースに対してフロ
ーティング状態に保持することができる。これにより、
例えばバッテリ電源側から大きなサージ電圧等が第1の
スイッチに加わった場合でも、スイッチの各端子間に大
きな電圧が加わるのを防止でき、第1のスイッチを保護
することができる。
Further, according to the invention of claim 10, since the control circuit is provided with the control signal circuit which is held in a floating state with respect to the ground, the control signal connected to the first switch is provided. The working circuit can be kept floating with respect to ground. This allows
For example, even when a large surge voltage or the like is applied to the first switch from the battery power source side, it is possible to prevent a large voltage from being applied between the terminals of the switch and protect the first switch.

【0100】さらに、請求項11の発明によれば、第1
のスイッチの飽和電流値は、第1,第2のコントロール
ユニットに通電される電流値の和よりも大きく、かつバ
ッテリ電源側の異常電圧に対応した電流値よりも小さな
値に設定する構成としたので、例えばバッテリ電源側か
ら大きな異常電圧が第1のスイッチに加わった場合で
も、第1のスイッチを流れる電流の値を飽和電流値以下
に抑制でき、その出力側に接続された第1の電源回路、
第1,第2のコントロールユニット等を保護することが
できる。
Further, according to the invention of claim 11, the first
The saturation current value of the switch is set to a value that is larger than the sum of the current values supplied to the first and second control units and that is smaller than the current value corresponding to the abnormal voltage on the battery power supply side. Therefore, for example, even when a large abnormal voltage is applied to the first switch from the battery power supply side, the value of the current flowing through the first switch can be suppressed to be equal to or lower than the saturation current value, and the first power supply connected to the output side thereof can be suppressed. circuit,
It is possible to protect the first and second control units and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による車両用電源装
置を示す全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a vehicle power supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施の形態で用いたトランジスタのドレ
イン・ソース電極間の電圧とドレイン電流との関係を示
す特性線図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relation between a drain-source electrode voltage and a drain current of the transistor used in the first embodiment.

【図3】本発明の第2の実施の形態による車両用電源装
置を示す全体構成図である。
FIG. 3 is an overall configuration diagram showing a vehicle power supply device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施の形態による車両用電源装
置のアクティブクランプ回路を示す回路構成図である。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing an active clamp circuit of a vehicle power supply device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施の形態による車両用電源装
置のチャージポンプ回路を示す回路構成図である。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing a charge pump circuit of a vehicle power supply device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の変形例による車両用電源装置の一部を
示す回路構成図である。
FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing a part of a vehicle power supply device according to a modification of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バッテリ電源 2 アース 3,21 電源ユニット 3A,3B,3C,3D,21A,21B,21C,2
1D,21E,21F接続端子 4 第1の電源回路 4A 入力端子 4B 出力端子 4C 作動制御端子 5 第2の電源回路 5A 入力端子 5B 出力端子 5C 給電端子 6 抵抗 7,8,9,10,11,23 トランジスタ(スイッ
チ) 12,24,31,41 制御回路 12A,24A 電源端子 12B,24B 電源回路用制御端子 12C,12D,12E,12F,12G,24C,2
4D,24E,24F,24G,24H,31A,41
A トランジスタ用制御端子 12H,24J 電圧監視端子 12J,24K フェール信号端子 13 第1のコントロールユニット 14,16 低電圧配線 15 第2のコントロールユニット 22 高電圧配線 25,26 負荷 32 アクティブクランプ回路 42 チャージポンプ回路(制御信号用回路)
1 Battery Power Supply 2 Ground 3, 21 Power Supply Units 3A, 3B, 3C, 3D, 21A, 21B, 21C, 2
1D, 21E, 21F connection terminal 4 1st power supply circuit 4A input terminal 4B output terminal 4C operation control terminal 5 2nd power supply circuit 5A input terminal 5B output terminal 5C power supply terminal 6 resistors 7, 8, 9, 10, 11, 23 transistor (switch) 12, 24, 31, 41 control circuit 12A, 24A power supply terminal 12B, 24B power supply circuit control terminal 12C, 12D, 12E, 12F, 12G, 24C, 2
4D, 24E, 24F, 24G, 24H, 31A, 41
A Transistor control terminal 12H, 24J Voltage monitoring terminal 12J, 24K Fail signal terminal 13 First control unit 14, 16 Low voltage wiring 15 Second control unit 22 High voltage wiring 25, 26 Load 32 Active clamp circuit 42 Charge pump Circuit (control signal circuit)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5G003 BA01 DA02 DA17 DA18 FA04 5G053 AA09 BA04 CA02 CA03 EB02 EB08 EC03 FA05 5H730 AA11 AA16 AA20 AS05 BB11 BB57 BB88 BB98 DD04 DD26 EE65 EE73 FG01 XC07    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 5G003 BA01 DA02 DA17 DA18 FA04                 5G053 AA09 BA04 CA02 CA03 EB02                       EB08 EC03 FA05                 5H730 AA11 AA16 AA20 AS05 BB11                       BB57 BB88 BB98 DD04 DD26                       EE65 EE73 FG01 XC07

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バッテリ電源から給電される第1の電源
回路と第2の電源回路とを有し、 前記第1の電源回路は、その入力側と前記バッテリ電源
との間に第1のスイッチを接続し、前記第1の電源回路
の出力側と第1のコントロールユニットとの間に第2の
スイッチを接続すると共に、前記第1の電源回路の出力
側と第2のコントロールユニットとの間に第3のスイッ
チを接続し、前記第1の電源回路の出力側とアース側と
の間に第4のスイッチを接続し、 前記第2の電源回路は、その入力側を前記バッテリ電源
に接続し、前記第2の電源回路の出力側と前記第1のコ
ントロールユニットとの間に第5のスイッチを接続し、 前記第2の電源回路により給電され前記第1の電源回路
に異常が生じたときに前記第1の制御回路を停止すると
共に、前記第1ないし第5のスイッチをそれぞれON,
OFFして前記第2の電源回路により給電を行う制御回
路を設け、 該制御回路には前記第1の電源回路の出力電圧の状態を
監視するため前記第1の電源回路の出力側が接続される
電圧監視端子を設ける構成としてなる車両用電源装置。
1. A first power supply circuit and a second power supply circuit that are supplied with power from a battery power supply, wherein the first power supply circuit has a first switch between its input side and the battery power supply. And connecting a second switch between the output side of the first power supply circuit and the first control unit, and between the output side of the first power supply circuit and the second control unit. A third switch is connected to the fourth power switch, and a fourth switch is connected between the output side and the ground side of the first power supply circuit, and the second power supply circuit connects its input side to the battery power supply. Then, a fifth switch is connected between the output side of the second power supply circuit and the first control unit, and power is supplied from the second power supply circuit and an abnormality occurs in the first power supply circuit. Sometimes the first control circuit is stopped, The first to fifth switches are turned on,
A control circuit is provided that is turned off to supply power from the second power supply circuit, and the output side of the first power supply circuit is connected to the control circuit for monitoring the state of the output voltage of the first power supply circuit. A vehicle power supply device configured to provide a voltage monitoring terminal.
【請求項2】 前記第1,第2のコントロールユニット
のうち少なくとも一方のコントロールユニットには前記
バッテリ電源から給電され該コントロールユニットによ
り制御される負荷を設け、前記バッテリ電源と負荷との
間には、前記制御回路によりON,OFFされる第6の
スイッチを接続する構成としてなる請求項1に記載の車
両用電源装置。
2. A load that is supplied from the battery power source and is controlled by the control unit is provided in at least one of the first and second control units, and a load is provided between the battery power source and the load. The vehicle power supply device according to claim 1, wherein a sixth switch that is turned on and off by the control circuit is connected.
【請求項3】 前記各スイッチはトランジスタにより構
成してなる請求項1または2に記載の車両用電源装置。
3. The vehicle power supply device according to claim 1, wherein each of the switches comprises a transistor.
【請求項4】 前記各スイッチはリレーにより構成して
なる請求項1または2に記載の車両用電源装置。
4. The vehicle power supply device according to claim 1, wherein each of the switches comprises a relay.
【請求項5】 前記バッテリ電源と前記第2の電源回路
の入力側との間には抵抗を設けてなる請求項1,2,3
または4に記載の車両用電源装置。
5. A resistor is provided between the battery power supply and the input side of the second power supply circuit.
Alternatively, the vehicle power supply device according to item 4.
【請求項6】 前記制御回路には、前記第1の電源回路
の出力側から前記電圧監視端子に異常な電圧が入力され
たときに前記第1のコントロールユニットにフェール信
号を出力するフェール信号端子を設けてなる請求項1,
2,3,4または5に記載の車両用電源装置。
6. A fail signal terminal for outputting a fail signal to the first control unit when an abnormal voltage is input to the voltage monitoring terminal from the output side of the first power supply circuit, in the control circuit. Claim 1, which is provided with
The power supply device for vehicle according to 2, 3, 4 or 5.
【請求項7】 前記制御回路は、前記第1の電源回路の
出力側から前記電圧監視端子に正常な電圧が入力されて
いるときに前記第1ないし第3のスイッチをONに保持
すると共に前記第4,第5のスイッチをOFFに保持
し、前記電圧監視端子への入力電圧が異常な状態となっ
たときには、前記第1ないし第3のスイッチをOFFに
切換えると共に前記第4,第5のスイッチをONに切換
える構成としてなる請求項1,2,3,4,5または6
に記載の車両用電源装置。
7. The control circuit holds the first to third switches ON while a normal voltage is input to the voltage monitoring terminal from the output side of the first power supply circuit, and When the fourth and fifth switches are kept OFF and the input voltage to the voltage monitoring terminal becomes abnormal, the first to third switches are turned OFF and the fourth and fifth switches are turned OFF. 7. A structure for switching a switch to ON, 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
The vehicle power supply device according to.
【請求項8】 前記制御回路は、前記第1の電源回路の
出力側から前記電圧監視端子に正常な電圧が入力されて
いるときに前記第6のスイッチをONに保持し、前記電
圧監視端子への入力電圧が正常な電圧よりも大きいとき
に前記第6のスイッチをOFFに切換える構成としてな
る請求項2,3,4,5,6または7に記載の車両用電
源装置。
8. The control circuit holds the sixth switch ON while a normal voltage is input to the voltage monitoring terminal from the output side of the first power supply circuit, 8. The vehicle power supply device according to claim 2, wherein the sixth switch is turned off when the input voltage to the input voltage is higher than a normal voltage.
【請求項9】 前記第1のスイッチには、前記バッテリ
電源側に異常な電圧が発生したときに前記第1の電源回
路側を異常電圧から遮断するアクティブクランプ回路を
接続する構成としてなる請求項1,2,3,4,5,
6,7または8に記載の車両用電源装置。
9. The active switch circuit is connected to the first switch to shut off the first power supply circuit side from an abnormal voltage when an abnormal voltage is generated on the battery power supply side. 1, 2, 3, 4, 5,
The vehicle power supply device according to 6, 7, or 8.
【請求項10】 前記制御回路にはアースに対してフロ
ーティング状態に保持された制御信号用回路を設け、該
制御信号用回路は前記第1のスイッチをON,OFFす
る制御信号を出力する構成としてなる請求項1,2,
3,4,5,6,7または8に記載の車両用電源装置。
10. The control circuit is provided with a control signal circuit held in a floating state with respect to ground, and the control signal circuit outputs a control signal for turning on and off the first switch. Claims 1, 2,
The power supply device for vehicle according to 3, 4, 5, 6, 7 or 8.
【請求項11】 前記第1のスイッチを流れる飽和電流
の値は、前記第1,第2のコントロールユニットに正常
な状態で通電される電流値の和よりも大きく、かつ前記
バッテリ電源側に発生する異常電圧に対応した電流値よ
りも小さな値に設定する構成としてなる請求項1,2,
3,4,5,6,7,8,9または10に記載の車両用
電源装置。
11. A value of a saturation current flowing through the first switch is larger than a sum of current values that are normally applied to the first and second control units, and is generated on the battery power source side. 2. A configuration in which a value smaller than the current value corresponding to the abnormal voltage is set.
The power supply device for a vehicle according to 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10.
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