JP2003226207A - 車両用電源システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両走行中および駐車中のバッテリ上がりを
防止できる車両用電源システムを提供すること。 【解決手段】 バッテリ１およびサブバッテリ２２の残
存容量を算出する残存容量算出手段４と、車両の停止時
には第１の遮断手段２３をバッテリ１の電源ラインを遮
断するように駆動しかつ車両の走行時には第２の遮断手
段２５をサブバッテリ２２の電源ラインを遮断するよう
に駆動すると共に、バッテリ１の残存容量が予め決めら
れた第１のバッテリ基準値以下になった場合、第２の遮
断手段２５による遮断を解除しかつサブバッテリ２２の
残存容量が予め決められた第１のサブバッテリ基準値以
下になった場合、第１の遮断手段２３による遮断を解除
する駆動手段４とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用電源システ
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両用電源システムとして、たとえば特
開平１０−７０８４４号に開示され、図２の回路図に示
すものがある。図２において、エンジン停止後のバッテ
リ１４の残存容量を、電流値検出手段５０で検出される
電流値や電圧値検出手段５２で検出される電圧値に基づ
いて算出し、算出したバッテリ残存容量がエンジンを再
作動させるために最低限必要な容量まで低下するまで
に、イグニッションスイッチがオフポジションでも作動
可能な負荷Ａ１〜ＡＹへのバッテリ電源の供給をリレー
Ｒ１〜ＲＹの開放によって強制的に停止するようにした
ことにより、駐車時のヘッドライトや室内灯の消し忘れ
によるバッテリ上がりを防止するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
車両用電源システムでは、駐車時のバッテリ上がりを防
止することができるが、車両走行中に多くの負荷が動作
し続け、オルタネータの発電量では容量不足のため電気
をバッテリから供給することによる、車両走行中のバッ
テリ上がりは防止することができない。

【０００４】また、新機能追加によってバッテリから電
源供給すべき負荷が増えた場合、１個のバッテリだけで
は、自然放電容量を考慮しかつエンジンを始動させるの
に最低限必要な容量まで下がるまたはその容量が足りな
い場合、バッテリ上がりを防止することができない。

【０００５】そこで本発明は、上述した従来の問題点に
鑑み、車両走行中および駐車中のバッテリ上がりを防止
できる車両用電源システムを提供することを目的として
いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項１記載の発明は、車両に搭載されたバ
ッテリから車両内の複数の負荷に電源を供給する車両用
電源システムであって、上記バッテリの電源ラインを遮
断する第１の遮断手段と、サブバッテリと、上記バッテ
リと上記サブバッテリ間に接続された充電用ダイオード
と、上記充電用ダイオードと並列に接続され、上記サブ
バッテリの電源ラインを遮断する第２の遮断手段と、上
記バッテリおよび上記サブバッテリの残存容量を算出す
る残存容量算出手段と、上記車両の停止時には上記第１
の遮断手段を遮断するように駆動しかつ上記車両の走行
時には上記第２の遮断手段を遮断するように駆動すると
共に、上記バッテリの残存容量が予め決められた第１の
バッテリ基準値以下になった場合、上記第２の遮断手段
による遮断を解除しかつ上記サブバッテリの残存容量が
予め決められた第１のサブバッテリ基準値以下になった
場合、上記第１の遮断手段による遮断を解除する駆動手
段と、を備えたことを特徴とする車両用電源システムに
存する。

【０００７】請求項１記載の発明においては、車両に搭
載されたバッテリから車両内の複数の負荷に電源を供給
する車両用電源システムであって、バッテリの電源ライ
ンを遮断する第１の遮断手段と、サブバッテリと、バッ
テリとサブバッテリ間に接続された充電用ダイオード
と、充電用ダイオードと並列に接続され、サブバッテリ
の電源ラインを遮断する第２の遮断手段と、バッテリお
よびサブバッテリの残存容量を算出する残存容量算出手
段と、車両の停止時には第１の遮断手段を遮断するよう
に駆動しかつ車両の走行時には第２の遮断手段を遮断す
るように駆動すると共に、バッテリの残存容量が予め決
められた第１のバッテリ基準値以下になった場合、第２
の遮断手段による遮断を解除しかつサブバッテリの残存
容量が予め決められた第１のサブバッテリ基準値以下に
なった場合、第１の遮断手段による遮断を解除する駆動
手段とを備えているので、車両のバッテリ上がりを防止
することができ、バッテリの寿命向上にもなるので、車
両用電源としての信頼性が向上する。

【０００８】上記課題を解決するためになされた請求項
２記載の発明は、前記バッテリの残存容量が予め決めら
れた第１のバッテリ基準値以下になった場合および／ま
たは前記サブバッテリの残存容量が予め決められた第１
のサブバッテリ基準値以下になった場合、ウォーニング
を出すウォーニング手段と、前記複数の負荷のうちの走
行系以外の負荷を含む、第１の負荷グループへの電源供
給を遮断する第３の遮断手段と、前記複数の負荷のうち
の、電源冗長を要する重要な負荷を除く走行系の負荷を
含む、第２の負荷グループへの電源供給を遮断する第４
の遮断手段と、前記複数の負荷のうちの前記電源冗長を
要する重要な負荷を含む、第３の負荷グループへの電源
供給を遮断する第５の遮断手段とを含み、前記駆動手段
は、さらに、前記バッテリの残存容量が前記第１のバッ
テリ基準値以下より低い予め決められた第２のバッテリ
基準値以下になった場合および／または前記サブバッテ
リの残存容量が前記第１のサブバッテリ基準値以下より
低い予め決められた第２のサブバッテリ基準値以下にな
った場合、上記第３の遮断手段を遮断するように駆動
し、前記バッテリの残存容量が前記第２のバッテリ基準
値以下より低い予め決められた第３のバッテリ基準値以
下になった場合および／または前記サブバッテリの残存
容量が前記第２のサブバッテリ基準値以下より低い予め
決められた第３のサブバッテリ基準値以下になった場
合、上記第３および第４の遮断手段を遮断するように駆
動し、盗難防止装置からの盗難検知信号を受信した場
合、上記第５の遮断手段を駆動することを特徴とする請
求項１記載の車両用電源システムに存する。

【０００９】請求項２記載の発明においては、バッテリ
の残存容量が予め決められた第１のバッテリ基準値以下
になった場合および／またはサブバッテリの残存容量が
予め決められた第１のサブバッテリ基準値以下になった
場合、ウォーニングを出すウォーニング手段と、複数の
負荷のうちの走行系以外の負荷を含む、第１の負荷グル
ープへの電源供給を遮断する第３の遮断手段と、複数の
負荷のうちの、電源冗長を要する重要な負荷を除く走行
系の負荷を含む、第２の負荷グループへの電源供給を遮
断する第４の遮断手段と、複数の負荷のうちの前記電源
冗長を要する重要な負荷を含む、第３の負荷グループへ
の電源供給を遮断する第５の遮断手段とを含み、駆動手
段は、さらに、バッテリの残存容量が第１のバッテリ基
準値以下より低い予め決められた第２のバッテリ基準値
以下になった場合および／または前記サブバッテリの残
存容量が前記第１のサブバッテリ基準値以下より低い予
め決められた第２のサブバッテリ基準値以下になった場
合、上記第３の遮断手段を遮断するように駆動し、前記
バッテリの残存容量が前記第２のバッテリ基準値以下よ
り低い予め決められた第３のバッテリ基準値以下になっ
た場合および／または前記サブバッテリの残存容量が前
記第２のサブバッテリ基準値以下より低い予め決められ
た第３のサブバッテリ基準値以下になった場合、上記第
３および第４の遮断手段を遮断するように駆動し、盗難
防止装置からの盗難検知信号を受信した場合、上記第５
の遮断手段を駆動するので、車両のバッテリ上がりを防
止することができ、それに加えて、電源冗長が必要と思
われる重要な負荷への電源確保、さらには車両の盗難防
止に対応でき、また、バッテリの寿命向上にもなること
で、車両用電源としての信頼性が向上する。

【００１０】上記課題を解決するためになされた請求項
３記載の発明は、前記ウォーニング手段は、前記第３、
第４または第５の遮断手段による遮断状態を前記ウォー
ニングと異なる形態のウォーニングで報知することを特
徴とする請求項２記載の車両用電源システムに存する。

【００１１】請求項３記載の発明においては、ウォーニ
ング手段は、第３、第４または第５の遮断手段による遮
断状態を前記ウォーニングと異なる形態のウォーニング
で報知するので、バッテリの残存容量がどの段階にある
のかを報知することができる。

【００１２】上記課題を解決するためになされた請求項
４記載の発明は、前記バッテリを流れる電流を検知する
第１の電流検知手段と、前記バッテリの電圧を検知する
第１の電圧検知手段と、前記サブバッテリを流れる電流
を検知する第２の電流検知手段と、前記サブバッテリの
電圧を検知する第２の電圧検知手段とを含み、前記残存
容量算出手段は、上記第１の電流検知手段からの電流検
知信号および／または上記第１の電圧検知手段からの電
圧検知信号に基づいて前記バッテリの残存容量を算出す
ると共に、上記第２の電流検知手段からの電流検知信号
および／または上記第２の電圧検知手段からの電圧検知
信号に基づいて前記サブバッテリの残存容量を算出する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載
の車両用電源システムに存する。

【００１３】請求項４記載の発明においては、バッテリ
を流れる電流を検知する第１の電流検知手段と、バッテ
リの電圧を検知する第１の電圧検知手段と、サブバッテ
リを流れる電流を検知する第２の電流検知手段と、サブ
バッテリの電圧を検知する第２の電圧検知手段とを含
み、残存容量算出手段は、第１の電流検知手段からの電
流検知信号および／または第１の電圧検知手段からの電
圧検知信号に基づいてバッテリの残存容量を算出すると
共に、第２の電流検知手段からの電流検知信号および／
または第２の電圧検知手段からの電圧検知信号に基づい
てサブバッテリの残存容量を算出するので、必要な精度
でバッテリ上がりを防止することができる。

【００１４】上記課題を解決するためになされた請求項
５記載の発明は、前記バッテリを流れる電流を検知する
第１の電流検知手段と、前記サブバッテリを流れる電流
を検知する第２の電流検知手段とを含み、 前記駆動手
段は、前記第１または第２の電流検知手段からの電流検
知信号が予め決められた第１の基準値より大きい場合、
前記第３の遮断手段を駆動し、前記第１または第２の電
流検知手段からの電流検知信号が上記第１の基準値より
大きい予め決められた第２の基準値より大きい場合、前
記第３及び第４の遮断手段を駆動することを特徴とする
請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用電源シス
テムに存する。

【００１５】請求項５記載の発明においては、バッテリ
を流れる電流を検知する第１の電流検知手段と、サブバ
ッテリを流れる電流を検知する第２の電流検知手段とを
含み、駆動手段は、前記第１または第２の電流検知手段
からの電流検知信号が予め決められた第１の基準値より
大きい場合、前記第３の遮断手段を駆動し、前記第１ま
たは第２の電流検知手段からの電流検知信号が上記第１
の基準値より大きい予め決められた第２の基準値より大
きい場合、前記第３及び第４の遮断手段を駆動するの
で、ワイヤハーネスに大電流が流れて破損するのを回避
することができる。

【００１６】上記課題を解決するためになされた請求項
６記載の発明は、前記ウォーニング手段は、前記第１ま
たは第２の電流検知手段からの電流検知信号が予め決め
られた第１の基準値または第２の基準値より大きい場
合、前記第３または第４の遮断手段による遮断状態を前
記ウォーニングと異なる形態のウォーニングで報知する
ことを特徴とする請求項５記載の車両用電源システムに
存する。

【００１７】請求項６記載の発明においては、ウォーニ
ング手段は、第１または第２の電流検知手段からの電流
検知信号が予め決められた第１の基準値または第２の基
準値より大きい場合、第３または第４の遮断手段による
遮断状態を前記ウォーニングと異なる形態のウォーニン
グで報知するので、異常大電流による電源遮断であるこ
とを報知することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明による車両用電源
システムの実施の形態を示す回路図である。図１におい
て、車両用電源システムは、バッテリ１、オルタネータ
２、電源分配ボックス３およびサブバッテリ２２を備え
ている。電源分配ボックス３は、残存容量算出手段、第
１および第２の電圧検知手段および駆動手段として働く
バッテリマネジメントＥＣＵ（電子制御ユニット）（以
下、単にＥＣＵと記す）４と、ヒュージブルリンク５
と、それぞれ第１、第２、第３、第４及び第５の遮断手
段として働く負荷電源遮断ラッチリレー２３，２５，
６，７，８と、第１及び第２の電流検知手段として働く
電流センサ９，２６と、ヒューズ１０〜１８と、充電用
ダイオード２４とを有する。

【００１９】バッテリ１は鉛バッテリ等からなり、その
電源ラインに接続された電源遮断ラッチリレー２３およ
びヒュージブルリンク５を介してオルタネータ２および
負荷電源遮断ラッチリレー６に接続されている。負荷電
源遮断ラッチリレー２３は、励磁コイル２３ａおよびリ
レースイッチ２３ｂを有し、励磁コイル２３ａは、バッ
テリ１とＥＣＵ４の間に接続され、リレースイッチ２３
ｂは、バッテリ１とヒュージブルリンク５の間に接続さ
れている。負荷電源遮断ラッチリレー６は、励磁コイル
６ａおよびリレースイッチ６ｂを有し、励磁コイル６ａ
は、ヒュージブルリンク５とＥＣＵ４の間に接続され、
リレースイッチ６ｂは、ヒュージブルリンク５とヒュー
ズ１１，１２，１３の間に接続されている。

【００２０】また、バッテリ１は、負荷電源遮断リレー
２３を介して負荷電源遮断ラッチリレー７にも接続され
ている。負荷電源遮断ラッチリレー７は、励磁コイル７
ａおよびリレースイッチ７ｂを有し、励磁コイル７ａ
は、リレースイッチ２３ｂとＥＣＵ４の間に接続され、
リレースイッチ７ｂは、リレースイッチ２３ｂとヒュー
ズ１５，１６の間に接続されている。

【００２１】さらに、バッテリ１は、負荷電源遮断リレ
ー２３を介して負荷電源遮断ラッチリレー８にも接続さ
れている。負荷電源遮断ラッチリレー８は、励磁コイル
８ａおよびリレースイッチ８ｂを有し、励磁コイル８ａ
は、リレースイッチ２３ｂとＥＣＵ４の間に接続され、
リレースイッチ８ｂは、リレースイッチ２３ｂとヒュー
ズ１７，１８の間に接続されている。さらにまた、バッ
テリ１は、ＥＣＵ４に接続されている。

【００２２】サブバッテリ２２は鉛バッテリ等からな
り、ＥＣＵ４に含まれる充電用ダイオード２４を介し
て、負荷電源遮断ラッチリレー２３のリレースイッチ２
３ｂとヒュージブルリンク５間に接続されたヒューズ１
０に接続されている。充電用ダイオード２４には、負荷
電源遮断リレー２５が並列に接続されている。負荷電源
遮断ラッチリレー２５は、励磁コイル２５ａおよびリレ
ースイッチ２５ｂを有し、励磁コイル２５ａは、サブバ
ッテリ２２とＥＣＵ４の間に接続され、リレースイッチ
２５ｂは、サブバッテリ２２とヒューズ１０の間に接続
されている。

【００２３】ＥＣＵ４は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ
等を含むマイクロコンピュータ等からなり、上述の負荷
電源遮断リレー２３，２５，６，７，８およびヒューズ
１０のほかに、バッテリ１の電源ラインを流れる電流を
検知する電流センサ９と、サブバッテリ２２の電源ライ
ンを流れる電流を検知する電流センサ２６と、ウォーニ
ング手段として働く表示部１９および警報部２０と、通
信ライン２１と、走行センサ２７と、盗難防止装置８０
に接続されている。

【００２４】ヒューズ１１，１２，１３は、それぞれ、
負荷３１，３２，３３に接続されている。負荷３１，３
２，３３は、たとえば、パワーウインドウやエアコン等
の、走る・曲がる・止まるのに直接関係のない、走行系
以外のシステムであり、これらの走行系以外のシステム
をまとめて第１の負荷グループ３０と呼ぶことにする。

【００２５】ヒューズ１５，１６は、それぞれ、負荷６
１，６２に接続されている。負荷６１，６２は、たとえ
ば、ＥＦＹ（エンジン制御コンピュータ）、ＥＴＣ、パ
ワーステアリング等の走行系のシステム（ただし、後述
の電源冗長が必要な重要なシステムを除く）であり、こ
れらの走行系のシステムをまとめて第２の負荷グループ
６０と呼ぶことにする。

【００２６】ヒューズ１７，１８は、それぞれ、負荷７
１，７２に接続されている。負荷７１，７２は、たとえ
ば、ブレーキ、夜間のヘッドライト等の電源冗長が必要
な重要なシステムであり、これらの電源冗長が必要な重
要なシステムをまとめて第３の負荷グループ７０と呼ぶ
ことにする。

【００２７】盗難防止装置８０は、盗難防止モードにお
けるドア開閉センサ８１、ショックセンサ８２や、電圧
センサ等のその他センサ８３からの、正常時にはあり得
ない異常検出信号に応答して、盗難検知信号をＥＣＵ４
に供給する。

【００２８】次に、上述の構成の車両用電源システムの
動作について説明する。上述の構成において、その動作
を要約すると、ＥＣＵ４は、電流センサ９からの電流検
知信号と、バッテリ１の電源およびバッテリライン正常
／異常を表す電圧検知信号とに基づいて、バッテリ１の
状態（劣化、放電可能容量など）を検知（算出）すると
共に、電流センサ２６からの電流検知信号と、サブバッ
テリ２２の電源およびバッテリライン正常／異常を表す
電圧検知信号とに基づいて、サブバッテリ２２の状態
（劣化、放電可能容量など）を検知（算出）することに
より、バッテリ上がり防止、電源冗長が必要な重要な負
荷への電源の確保、異常大電流によるワイヤハーネス破
損の回避に対応し、かつバッテリ１およびサブバッテリ
２２の状態を把握しながら、バッテリ１およびサブバッ
テリ２２を最適に充放電させることができ、それによ
り、バッテリ１およびサブバッテリ２２の寿命向上も可
能となるものである。

【００２９】以下、上述の動作を詳述すると、ＥＣＵ４
は、車両の走行中には、走行センサ２７からの検出信号
に基づいて、電流センサ９からの電流検知信号とヒュー
ズ１０からの電圧検知信号に基づきバッテリ１の残存容
量を算出し、算出した残存容量の状態を監視し、各負荷
への電源供給が十分に行える範囲内にあれば、負荷電源
遮断ラッチリレー２３，６，７，８の各励磁コイル２３
ａ，６ａ、７ａ、８ａを駆動して、各リレースイッチ２
３ｂ，６ｂ，７ｂ，８ｂがオンとなり遮断解除となるよ
うに制御すると共に、負荷電源遮断ラッチリレー２５の
励磁コイル２５ａをリレースイッチ２５ｂがオフとなり
遮断するように制御している。それにより、各負荷３１
〜３３，６１〜６２，７１〜７２には、バッテリ１およ
びオルタネータ２から電源が供給され、また、サブバッ
テリ２２は、充電用ダイオード２４を介してバッテリ１
またはオルタネータ２から充電されている。

【００３０】また、車両が停止した場合は、ＥＣＵ４
は、走行センサ２７からの検出信号がないことに基づ
き、負荷電源遮断ラッチリレー２３の励磁コイル２３ａ
をリレースイッチ２３ｂがオフとなり遮断するように制
御すると共に、負荷電源遮断ラッチリレー２５の励磁コ
イル２５ａを駆動してリレースイッチ２５ｂがオンとな
り遮断解除するように制御する。それにより、各負荷３
１〜３３，６１〜６２，７１〜７２には、サブバッテリ
２２から停止時必要な暗電流または動作電流が供給され
る。

【００３１】次に、バッテリ上がり防止について説明す
ると、車両の走行中、ＥＣＵ４は、電流センサ９からの
電流検知信号とヒューズ１０からの電圧検知信号に基づ
きバッテリ１の残存容量を算出し、残存容量が予め決め
られた第１のバッテリ基準値（エンジン始動に必要な容
量および車両放置可能設定日数内の自然放置減容量を考
慮した容量を示す値）以下になった場合は、負荷電源遮
断ラッチリレー２５の励磁コイル２５ａを駆動してリレ
ースイッチ２５ｂがオンとなり遮断解除するように制御
する。それにより、各負荷３１〜３３，６１〜６２，７
１〜７２には、バッテリ１およびオルタネータ２に加え
て、サブバッテリ２２からもフェールセーフ的に電源が
供給される。

【００３２】次に、車両の停止時、ＥＣＵ４は、電流セ
ンサ２６からの電流検知信号とサブバッテリ２２からの
電圧検知信号に基づきサブバッテリ２２の残存容量を算
出し、残存容量が予め決められた第１のサブバッテリ基
準値以下になった場合は、負荷電源遮断ラッチリレー２
３の励磁コイル２３ａを駆動してリレースイッチ２３ｂ
がオンとなり遮断解除するように制御する。それによ
り、各負荷３１〜３３，６１〜６２，７１〜７２には、
サブバッテリ２２に加えて、バッテリ１からもフェール
セーフ的に停止時必要な暗電流または動作電流が供給さ
れる。

【００３３】また、上述のように、バッテリ１の残存容
量が予め決められた第１のバッテリ基準値以下になった
場合および／またはサブバッテリ２２の残存容量が予め
決められた第１のサブバッテリ基準値以下になった場合
は、メータ内インジケータ等からなる表示部１９やブザ
ー等からなる警報部２０に、ウォーニングを出したり
（送信したり）、また、イグニッションスイッチ（図示
しない）のオン、オフ時に表示部１９に放置可能日数を
表示させたりする。

【００３４】その後、ＥＣＵ４は、バッテリ１の残存容
量が、さらに、第１のバッテリ基準値より低い予め決め
られた第２のバッテリ基準値以下に少なくなった場合お
よび／またはサブバッテリ２２の残存容量が、さらに、
第１のサブバッテリ基準値より低い予め決められた第２
のサブバッテリ基準値以下に少なくなった場合、電源遮
断ラッチリレー６の励磁コイル６ａの駆動を停止し、リ
レースイッチ６ｂをオフにラッチすることにより、第１
の負荷グループ３０に含まれる負荷３１，３２，３３
（すなわち、走る・曲がる・止まるのに直接関係のな
い、走行系以外のシステム）への電源供給を遮断する。

【００３５】また、ＥＣＵ４は、バッテリ１の残存容量
が、さらに、第２のバッテリ基準値より低い予め決めら
れた第３のバッテリ基準値以下に少なくなった場合およ
び／またはサブバッテリ２２の残存容量が、さらに、第
２のサブバッテリ基準値より低い予め決められた第３の
サブバッテリ基準値以下に少なくなった場合は、第１の
負荷グループ３０への電源供給の遮断を維持しながら、
電源遮断ラッチリレー７の励磁コイル７ａの駆動を停止
し、リレースイッチ７ｂをオフにラッチすることによ
り、第２の負荷グループ６０に含まれる負荷６１，６２
（すなわち、電源冗長が必要で重要なシステム以外の走
行系システム）への電源供給も遮断する。

【００３６】それにより、走行中も駐車（車両停止）中
も多くの負荷が動作し続け、オルタネータ２の発電量で
は容量不足で電源をバッテリ１から供給している場合で
も、可能な限りバッテリ１およびサブバッテリ２２のバ
ッテリ上がりを防止することができる。

【００３７】次に、電源冗長が必要な重要な負荷、すな
わち、第３の負荷グループ７０に含まれる負荷（たとえ
ば、負荷７１，７２）への電源の確保について説明する
と、ＥＣＵ４は、電流センサ９からの電流検知信号とヒ
ューズ１０からの電圧検知信号に基づき、バッテリ１の
劣化、放電可能容量等を算出し、電源冗長が必要な重要
なシステムへの電源を確保する。

【００３８】すなわち、ＥＣＵ４は、バッテリ１の残存
容量が、電源冗長が必要な重要なシステム、すなわち、
第３の負荷グループ７０に含まれる負荷（たとえば、負
荷７１，７２）の必要電気量に対して足りなくなりそう
な場合（すなわち、バッテリ１の残存容量が第１のバッ
テリ基準値以下になった場合）は、負荷電源遮断ラッチ
リレー２５の励磁コイル２５ａを駆動してリレースイッ
チ２５ｂがオンとなり遮断解除するように制御する。そ
れにより、サブバッテリ２２からもフェールセーフ的に
電源が供給され、第３の負荷グループ７０に含まれる負
荷（たとえば、負荷７１，７２）への電源が確保され
る。

【００３９】また、バッテリ１の残存容量が、さらに、
第１のバッテリ基準値より低い予め決められた第２のバ
ッテリ基準値以下に少なくなった場合および／またはサ
ブバッテリ２２の残存容量が、さらに、第１のサブバッ
テリ基準値より低い予め決められた第２のサブバッテリ
基準値以下に少なくなり、電源確保がもう少しでできそ
うもなくなるときは、電源遮断ラッチリレー６の励磁コ
イル６ａの駆動を停止し、リレースイッチ６ｂをオフに
ラッチし、第１の負荷グループ３０に含まれる負荷３
１，３２，３３（すなわち、走る・曲がる・止まるのに
直接関係のない、走行系以外のシステム）への電源供給
を遮断する。

【００４０】また、ＥＣＵ４は、電源確保が本当にでき
なくなりそうなとき（すなわち、バッテリ１の残存容量
が、さらに、第２のバッテリ基準値より低い第３のバッ
テリ基準値以下に少なくなった場合および／または、サ
ブバッテリ２２の残存容量が、さらに、第２のサブバッ
テリ基準値より低い第３のサブバッテリ基準値以下に少
なくなった場合）は、第１の負荷グループ３０への電源
供給の遮断を維持しながら、電源遮断ラッチリレー７の
励磁コイル７ａの駆動を停止し、リレースイッチ７ｂを
オフにラッチし、第２の負荷グループ６０に含まれる負
荷６１，６２（すなわち、電源冗長が必要で重要なシス
テム以外の走行系システム）の電源を電源遮断ラッチリ
レーをオフすることで遮断する。それにより、電源冗長
が必要な重要なシステム、すなわち、第３の負荷グルー
プ７０に含まれる負荷（たとえば、負荷７１，７２）へ
の電源が確保される。

【００４１】また、バッテリ１の異常判定時には、メー
タ内インジケータ等からなる表示部１９やブザー等から
なる警報部２０にウォーニングを出力し、バッテリ１の
交換を示唆する。

【００４２】次に、ワイヤハーネス破損の回避について
説明すると、ＥＣＵ４は、電流センサ９または電流セン
サ２６からの電流検知信号に基づき、異常大電流および
大きな突入電流を検知した場合、その大電流が予め決め
られた第１の基準値より大きい場合は、電源遮断ラッチ
リレー６の励磁コイル６ａの駆動を停止し、リレースイ
ッチ６ｂをオフにラッチし、第１の負荷グループ３０に
含まれる負荷３１，３２，３３（すなわち、走る・曲が
る・止まるのに直接関係のない、走行系以外のシステ
ム）への電源供給を遮断する。

【００４３】また、ＥＣＵ４は、異常大電流が第１の基
準値より高い予め決められた第２の基準値より大きい場
合は、第１の負荷グループ３０への電源供給の遮断を維
持しながら、電源遮断ラッチリレー７の励磁コイル７ａ
の駆動を停止し、リレースイッチ７ｂをオフにラッチ
し、第２の負荷グループ６０に含まれる負荷６１，６２
（すなわち、電源冗長が必要で重要なシステム以外の走
行系システム）への電源供給を遮断する。

【００４４】それにより、電源ラインを構成するワイヤ
ハーネスに大電流が流れて破損するのを回避することが
できる。

【００４５】さらに、ＥＣＵ４は、盗難防止装置８０か
らの盗難信号を受信した場合、電源遮断ラッチリレー８
の励磁コイル８ａの駆動を停止し、リレースイッチ８ｂ
をオフにラッチし、第３の負荷グループ７０に含まれる
負荷７１，７２（すなわち、電源冗長が必要で重要なシ
ステムであって、スタータモータ等を含む）への電源供
給を遮断する。それにより、車両の始動や走行が不能に
なり、車両の盗難を防止することができる。

【００４６】このように、本発明によれば、バッテリマ
ネジメントＥＣＵ４を活用する車両用電源システムを提
供することで、車両のバッテリ上がり防止や、電源冗長
が必要と思われる重要な負荷への電源確保およびワイヤ
ハーネスの破損防止、さらには車両の盗難防止に対応で
き、また、バッテリの寿命向上にもなることで、車両用
電源としての信頼性が向上する。

【００４７】以上の通り、本発明の実施の形態について
説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用
が可能である。

【００４８】たとえば、本発明の車両用電源システムに
おけるバッテリマネジメントの付加価値として、充電、
始動、回生、アイドルストップ制御等のバッテリの状態
を知りたい様々な機能を実行するＥＣＵへ、バッテリ１
の状態を通信ライン２１を介して伝えることにより、燃
費向上を図ることができる。

【００４９】また、上述の実施の形態では、バッテリ１
の残存容量を電流センサ９からの電流検知信号とヒュー
ズ１０からの電圧検知信号に基づき算出しているが、電
流センサ９からの電流検知信号またはヒューズ１０から
の電圧検知信号のどちらかのみで算出するように構成し
ても良い。同様に、サブバッテリ２２の残存容量を電流
センサ２６からの電流検知信号とサブバッテリ２２から
の電圧検知信号に基づき算出しているが、電流センサ２
６からの電流検知信号またはサブバッテリ２２からの電
圧検知信号のどちらかのみで算出するように構成しても
良い。

【００５０】また、上述の実施の形態では、バッテリ１
の残存容量が予め決められた第１のバッテリ基準値以下
になった場合および／またはサブバッテリ２２の残存容
量が予め決められた第１のサブバッテリ基準値以下にな
った場合に、表示部１９および警報部２０にウォーニン
グを出しているが、これに限らず、バッテリ１の残存容
量が予め決められた第２のバッテリ基準値または第３の
バッテリ基準値以下になった場合および／またはサブバ
ッテリ２２の残存容量が予め決められた第２のサブバッ
テリ基準値または第３のサブバッテリ基準値以下になっ
た場合や、異常大電流が第１または第２の基準値以上に
なった場合にも、表示部１９および警報部２０に、それ
ぞれ異なる形態のウォーニングを出すように構成しても
良い。

【００５１】さらに、バッテリ１の第１のバッテリ基準
値とサブバッテリ２２の第１のサブバッテリ基準値は、
同一または異なる値としても良く、同様に、バッテリ１
の第２のバッテリ基準値とサブバッテリ２２の第２のサ
ブバッテリ基準値は、同一または異なる値としても良
く、バッテリ１の第３のバッテリ基準値とサブバッテリ
２２の第３のサブバッテリ基準値は、同一または異なる
値としても良い。

【００５２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、車両のバ
ッテリ上がりを防止することができ、バッテリの寿命向
上にもなるので、車両用電源としての信頼性が向上す
る。

【００５３】請求項２記載の発明によれば、車両のバッ
テリ上がりを防止することができ、それに加えて、電源
冗長が必要と思われる重要な負荷への電源確保、さらに
は車両の盗難防止に対応でき、また、バッテリの寿命向
上にもなることで、車両用電源としての信頼性が向上す
る。

【００５４】請求項３記載の発明によれば、バッテリの
残存容量がどの段階にあるのかを報知することができ
る。

【００５５】請求項４記載の発明によれば、必要な精度
でバッテリ上がりを防止することができる。

【００５６】請求項５記載の発明によれば、ワイヤハー
ネスに大電流が流れて破損するのを回避することができ
る。

【００５７】請求項６記載の発明によれば、異常大電流
による電源遮断であることを報知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両用電源システムの実施の形態
を示す回路図である。

【図２】従来の車両用電源システムの一例を示す回路図
である。

【符号の説明】

１ バッテリ ４ バッテリマネジメントＥＣＵ（残存容量算出手
段；第１及び第２の電圧検知手段；駆動手段） ６ 電源遮断ラッチリレー（第３の遮断手段） ７ 電源遮断ラッチリレー（第４の遮断手段） ８ 電源遮断ラッチリレー（第５の遮断手段） ９ 電流センサ（第１の電流検知手段） １９ 表示部（ウォーニング手段の一部） ２０ 警報部（ウォーニング手段の一部） ２２ サブバッテリ ２３ 電源遮断ラッチリレー（第１の遮断手段） ２４ 充電用ダイオード ２５ 電源遮断ラッチリレー（第２の遮断手段） ２６ 電流センサ（第２の電流検知手段） ２７ 走行センサ ３０ 第１の負荷グループ ６０ 第２の負荷グループ ７０ 第３の負荷グループ ８０ 盗難防止装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/00 ３０２ Ｈ０２Ｊ 7/00 ３０２Ｄ 9/06 ５０３ 9/06 ５０３Ａ // Ｂ６０Ｒ 25/00 ６０１ Ｂ６０Ｒ 25/00 ６０１

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載されたバッテリから車両内の
   複数の負荷に電源を供給する車両用電源システムであっ
   て、 上記バッテリの電源ラインを遮断する第１の遮断手段
   と、 サブバッテリと、 上記バッテリと上記サブバッテリ間に接続された充電用
   ダイオードと、 上記充電用ダイオードと並列に接続され、上記サブバッ
   テリの電源ラインを遮断する第２の遮断手段と、 上記バッテリおよび上記サブバッテリの残存容量を算出
   する残存容量算出手段と、 上記車両の停止時には上記第１の遮断手段を遮断するよ
   うに駆動しかつ上記車両の走行時には上記第２の遮断手
   段を遮断するように駆動すると共に、上記バッテリの残
   存容量が予め決められた第１のバッテリ基準値以下にな
   った場合、上記第２の遮断手段による遮断を解除しかつ
   上記サブバッテリの残存容量が予め決められた第１のサ
   ブバッテリ基準値以下になった場合、上記第１の遮断手
   段による遮断を解除する駆動手段と、 を備えたことを特徴とする車両用電源システム。
2. 【請求項２】 前記バッテリの残存容量が予め決められ
   た第１のバッテリ基準値以下になった場合および／また
   は前記サブバッテリの残存容量が予め決められた第１の
   サブバッテリ基準値以下になった場合、ウォーニングを
   出すウォーニング手段と、 前記複数の負荷のうちの走行系以外の負荷を含む、第１
   の負荷グループへの電源供給を遮断する第３の遮断手段
   と、 前記複数の負荷のうちの、電源冗長を要する重要な負荷
   を除く走行系の負荷を含む、第２の負荷グループへの電
   源供給を遮断する第４の遮断手段と、 前記複数の負荷のうちの前記電源冗長を要する重要な負
   荷を含む、第３の負荷グループへの電源供給を遮断する
   第５の遮断手段とを含み、 前記駆動手段は、さらに、前記バッテリの残存容量が前
   記第１のバッテリ基準値以下より低い予め決められた第
   ２のバッテリ基準値以下になった場合および／または前
   記サブバッテリの残存容量が前記第１のサブバッテリ基
   準値以下より低い予め決められた第２のサブバッテリ基
   準値以下になった場合、上記第３の遮断手段を遮断する
   ように駆動し、前記バッテリの残存容量が前記第２のバ
   ッテリ基準値以下より低い予め決められた第３のバッテ
   リ基準値以下になった場合および／または前記サブバッ
   テリの残存容量が前記第２のサブバッテリ基準値以下よ
   り低い予め決められた第３のサブバッテリ基準値以下に
   なった場合、上記第３および第４の遮断手段を遮断する
   ように駆動し、盗難防止装置からの盗難検知信号を受信
   した場合、上記第５の遮断手段を駆動することを特徴と
   する請求項１記載の車両用電源システム。
3. 【請求項３】 前記ウォーニング手段は、前記第３、第
   ４または第５の遮断手段による遮断状態を前記ウォーニ
   ングと異なる形態のウォーニングで報知することを特徴
   とする請求項２記載の車両用電源システム。
4. 【請求項４】 前記バッテリを流れる電流を検知する第
   １の電流検知手段と、 前記バッテリの電圧を検知する第１の電圧検知手段と、 前記サブバッテリを流れる電流を検知する第２の電流検
   知手段と、 前記サブバッテリの電圧を検知する第２の電圧検知手段
   とを含み、 前記残存容量算出手段は、上記第１の電流検知手段から
   の電流検知信号および／または上記第１の電圧検知手段
   からの電圧検知信号に基づいて前記バッテリの残存容量
   を算出すると共に、上記第２の電流検知手段からの電流
   検知信号および／または上記第２の電圧検知手段からの
   電圧検知信号に基づいて前記サブバッテリの残存容量を
   算出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１
   項に記載の車両用電源システム。
5. 【請求項５】 前記バッテリを流れる電流を検知する第
   １の電流検知手段と、 前記サブバッテリを流れる電流を検知する第２の電流検
   知手段とを含み、 前記駆動手段は、前記第１または第２の電流検知手段か
   らの電流検知信号が予め決められた第１の基準値より大
   きい場合、前記第３の遮断手段を駆動し、前記第１また
   は第２の電流検知手段からの電流検知信号が上記第１の
   基準値より大きい予め決められた第２の基準値より大き
   い場合、前記第３及び第４の遮断手段を駆動することを
   特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両
   用電源システム。
6. 【請求項６】 前記ウォーニング手段は、前記第１また
   は第２の電流検知手段からの電流検知信号が予め決めら
   れた第１の基準値または第２の基準値より大きい場合、
   前記第３または第４の遮断手段による遮断状態を前記ウ
   ォーニングと異なる形態のウォーニングで報知すること
   を特徴とする請求項５記載の車両用電源システム。