JP2007125934A

JP2007125934A - 車両用電源装置

Info

Publication number: JP2007125934A
Application number: JP2005318525A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Yamada; 一美山田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-11-01
Filing date: 2005-11-01
Publication date: 2007-05-24

Abstract

【課題】ＥＣＵが省電力モードに移行したことを検出しないか、或いは、移行しないことを検出した場合に、所定装置への電力供給を制御する車両用電源装置を提供すること。
【解決手段】通常より低い消費電力で動作する省電力モードを有するＥＣＵ５に電力を供給する車両用電源装置１は、ＥＣＵ５を省電力モードへ移行させるための省電力モード移行情報を検出する省電力モード移行情報検出手段２０と、ＥＣＵ５から送信される信号Ｐを受信し、ＥＣＵ５が省電力モードであるか否かを検出する省電力モード検出手段２１と、ＥＣＵ５へ供給される電力を制御する電力制御手段２２とを有し、省電力モード移行情報検出手段２０が省電力モード移行情報を検出した場合であって省電力モード検出手段２１が、ＥＣＵ５が省電力モードであることを検出できない場合に、電力制御手段２２がＥＣＵ５への電力供給を停止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子制御装置への電力供給を制御する車両用電源装置に関し、より詳細には、省電力モードを有する電子制御装置が適切に省電力モードに切り替わらない場合に、所定の電子制御装置に供給する電力を停止する手段を備えた車両用電源装置に関する。

一般に、車両に搭載される電子制御装置の１つであるＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）は、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という。）を有し、点火時期や燃料噴射、アイドルアップ、リミッターといったエンジンの制御の他、ＡＴ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）の制御をはじめ、駆動系、制動系、操舵系等において特定の処理を実行する装置である。

また、ＥＣＵの中には、エンジン停止状態における暗電流により、バッテリーに充電された電力を消費し車両が始動できない状態（以下、「バッテリー上がり」という。）を引き起こすのを防止するために、駐車中等、ＥＣＵが所定時間動作する必要がない場合に、マイコンの動作周波数を遅くしたり、駆動電圧を下げたり、或いは、マイコンへの電力供給を停止したりして消費電力を低減させる省電力モードを有するものがある。

ＥＣＵを省電力モードに移行させる車載装置には、例えば、車両のイグニッションスイッチがオフされたとの信号を受信すると、ＣＰＵにデータの退避処理等のシャットダウン処理を行わせ、その後、ＣＰＵがシャットダウン処理を完了したことを検出すると、ＣＰＵ、および、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）やＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）等の周辺デバイスへの電力供給を遮断する電源制御回路を備えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１８６７７０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車載装置は、マイコン内部の回路の故障やマイコンを制御するソフトウェアの不具合等により電子制御装置が省電力モードに移行したことを検出しないか、或いは、省電力モードに移行しないことを検出した場合の対処がなされておらず、係る場合にバッテリーの消耗を防止できないという問題がある。

上述の問題に鑑み、本発明は、電子制御装置が省電力モードに移行したことを検出しないか、或いは、省電力モードに移行しないことを検出した場合に、所定装置への電力供給を制御する車両用電源装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、第１の発明に係る車両用電源装置は、通常より低い消費電力で動作する省電力モードを有する電子制御装置に電力を供給する車両用電源装置において、前記電子制御装置を前記省電力モードへ移行させるための省電力モード移行情報を検出する省電力モード移行情報検出手段と、前記電子制御装置から送信される、前記電子制御装置が前記省電力モードであるか否かを示す信号を受信して前記電子制御装置が前記省電力モードであるか否かを検出する省電力モード検出手段と、前記電子制御装置へ供給される電力を制御する電力制御手段と、を有し、前記省電力モード移行情報検出手段が前記省電力モード移行情報を検出した場合であって、前記省電力モード検出手段が、前記電子制御装置が前記省電力モードでないことを検出したか或いは前記省電力モードであることを検出できない場合に、前記電力制御手段は、前記電子制御装置への電力供給を停止することを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明に係る車両用電源装置であって、前記電子制御装置は、第１の電子制御装置と第２の電子制御装置とを有し、前記省電力モード移行情報検出手段が前記第１の電子制御装置を前記省電力モードへ移行させるための前記省電力モード移行情報を検出した場合であって、前記省電力モード検出手段が、前記第１の電子制御装置が前記省電力モードでないことを検出したか或いは前記省電力モードであることを検出しないときに、前記電力制御手段は、前記第１の電子制御装置への電力供給を停止せず、前記省電力モード移行情報検出手段が前記第２の電子制御装置を前記省電力モードへ移行させるための前記省電力モード移行情報を検出した場合であって、前記省電力モード検出手段が、前記第２の電子制御装置が前記省電力モードでないことを検出したか或いは前記省電力モードであることを検出しないときに、前記電力制御手段は、前記第２の電子制御装置への電力供給を停止することを特徴とする。

第３の発明は、第２の発明に係る車両用電源装置であって、前記第１の電子制御装置は、当該車両用電源装置への電力供給を制御する電子制御装置であることを特徴とする。

第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかに係る車両用電源装置であって、前記電力制御手段が電力供給を停止したことを通知する電力停止通知手段を有することを特徴とする。

上述の手段により、本発明は、電子制御装置が省電力モードに移行したことを検出しないか、或いは、省電力モードに移行しないことを検出した場合に、所定装置への電力供給を制御する車両用電源装置を提供できる。

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、車両用電源装置の構成例を示す図である。車両用電源装置１は、監視回路２および電源回路３を有し、イグニッションスイッチ４、ＥＣＵ５、バッテリー６および出力装置１１に接続される。ここで、実線は電源ラインを示し、破線は信号ラインを示す。

監視回路２は、省電力モード移行情報検出手段２０、省電力モード検出手段２１、電力制御手段２２および電力停止通知手段２３を有し、電源回路３に接続される。

ここで、通常電力モードとは、ＥＣＵ５の全ての機能を利用できるよう電力が供給されている状態をいい、省電力モードとは、通常電力モードと比較して消費電力を低減させた状態でＥＣＵ５を作動させる状態をいう。省電力モードは、マイコンの動作周波数を遅くしたり、駆動電圧を下げたり、或いは、マイコンへの電力供給を停止したりして消費電力を低減させる。また、所定の復旧信号等を受信することにより通常電力モードに移行できる。なお、通常電力モードおよび省電力モードの他に、消費電力の異なるモードを備えてもよい。

電源回路３は、バッテリー６に接続され、バッテリー６からの電圧Ｖ１を所定の電圧Ｖ２乃至Ｖ５に変換して監視回路２、イグニッションスイッチ４、ＥＣＵ５および出力装置１１に供給する。

省電力モード移行情報検出手段２０は、ＥＣＵ５が省電力モードに移行するために必要な車両状態を検出する。例えば、イグニッションスイッチ４がオンからオフに切り替わった車両状態を、ＥＣＵ５が省電力モードに移行する車両状態（以下、「移行条件」という。）として定義し、車両状態を監視しながら当該移行条件を検出する。イグニッションスイッチ４からの信号ＳＧ１、ＳＧ２は、監視回路２およびＥＣＵ５の双方に送信され、ＥＣＵ５を制御する回路の誤作動やソフトウェアの不具合が発生しない限り、監視装置２が当該移行条件を検出した場合、ＥＣＵ５は省電力モードとなる。なお、イグニッションスイッチ４からの情報の他に、ドアのロック状態、エンジン温度等を移行条件の判定に利用してもよい。

省電力モード検出手段２１は、ＥＣＵ５が送信するＷＤＣ（ＷａｔｃｈＤｏｇＣｏｕｎｔｅｒ）パルスＰを受信し、ＥＣＵ５が省電力モードにあるか否かを検出する。ＷＤＣパルスＰは、ＥＣＵ５が通常電力モードの場合に出力する信号であり、省電力モードの場合には出力しないが、通常電力モードおよび省電力モードの両モードで出力するようにし、出力内容をモードに応じて変更するようにしてもよく、省電力モード時にのみ出力するようにしてもよい。これにより、省電力モード検出手段２１は、省電力モード時にのみ出力されるＷＤＣパルス信号を受信し、ＥＣＵ５が省電力モードになっているか否かを検出するようにしてもよい。

電力制御手段２２は、ＥＣＵ５に供給される電力を制御するための信号ＳＧ３を電源回路３に送信する。省電力モード移行情報検出手段２０が移行条件を検出し、省電力モード検出手段２１が、ＥＣＵ５が省電力モードになっていないことを検出するか、或いは、ＥＣＵ５が省電力モードになっていることを検出できない場合、電源制御手段２２は、ＥＣＵ５への電圧Ｖ２の供給を停止し、バッテリー６の消費を抑制する。

電力停止通知手段２３は、電力制御手段２２がＥＣＵ５への供給電力を停止するよう電源回路３に信号ＳＧ３を送信する場合に、信号ＳＧ５を出力装置１１に送信する。

イグニッションスイッチ４は、イグニッションのオンとオフとを切り替え、その状態を監視回路２およびＥＣＵ５に送信する。

ＥＣＵ５は、例えば、４ＷＳ（４ＷｈｅｅｌＳｔｅｅｒｉｎｇ）、ＡＢＳ（ＡｎｔｉｌｏｃｋＢｒａｋｅＳｙｓｔｅｍ）またはエアーバッグ等の電子制御装置であり、暗電流を抑制しバッテリーを保護する省電力モードを備え、ＷＤＣパルスＰを発生させることにより省電力モードになっているか否か、或いは、正常に動作しているか否かを監視回路２に知らせる機能を有する。なお、ＥＣＵ５は、車両用電源装置１への供給電力を制御する電子制御装置であってもよく、車両用電源装置１の内部に備えられ車両用電源装置１自身への電力供給を制御する電子制御装置であってもよい。また、ＷＤＣパルスＰは、ＥＣＵ５が省電力モードでない場合において、監視回路２がＥＣＵ５の不具合をＷＤＣパルスＰにより検出してＥＣＵ５にリセット信号ＳＧ４を送信し、ＥＣＵ５をリセットさせ不具合を有する状態から復帰させるためにも利用される。

バッテリー６は、車載用１２Ｖバッテリーであり、電源回路３を介して監視回路２、イグニッションスイッチ４、ＥＣＵ５および出力装置１１に電力を供給する（Ｖ２乃至Ｖ５）。

出力装置１１は、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）やＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）等の表示装置、または、警報を発するアラーム生成器等であり、電力停止通知手段２３からの信号ＳＧ５を受信し、ＥＣＵ５への電力供給が停止されたことを表示装置またはアラーム生成器等に出力し、その旨を通知する。

なお、車載用電源装置１は、監視回路２のみから成る構成であってもよく、電源回路３と共にＥＣＵ５に統合される構成であってもよい。

図２は、車両用電源装置１がＥＣＵ５に供給される電力を制御する処理の流れを示すフローチャートである。

最初に、監視回路２の省電力モード移行情報検出手段２０は、イグニッションスイッチ４がオンであるかオフであるかを監視する（ステップＳ１）。イグニッションスイッチがオンであることを省電力モード移行情報検出手段２０が検出している場合であって（ステップＳ１のＹＥＳ）、ＷＤＣパルスＰの有無を監視している省電力モード検出手段２１が所定時間にわたってＷＤＣパルスを検出しなかったとき（ステップＳ２のＹＥＳ）、監視回路２は、ＥＣＵ５が通常電力モードにおいて正常に動作していないと判断しＥＣＵ５をリセットさせる信号ＳＧ４をＥＣＵ５に送信する（ステップＳ４）。一方、省電力モード検出手段２１がＷＤＣパルスを検出している場合（ステップＳ２のＮＯ）、監視回路２は、ＥＣＵ５が通常電力モードで正常に動作していると判断し処理を終了する。

イグニッションスイッチがオンからオフに切り替えられた場合であって（ステップＳ１のＮＯ）、ＷＤＣパルスＰの有無を監視している省電力モード検出手段２１が所定時間にわたってＷＤＣパルスを検出しなかったとき（ステップＳ３のＹＥＳ）、監視回路２は、ＥＣＵ５が省電力モードに移行したと判断し処理を終了する（ステップＳ４）。省電力モード検出手段２１がＷＤＣパルスを検出している場合（ステップＳ３のＮＯ）、監視回路２は、ＥＣＵ５が省電力モードに移行していないと判断し、ＥＣＵ５への電力供給を停止するよう信号ＳＧ３を電源回路３に送信する。その結果、電源回路３は、ＥＣＵ５への電力供給を停止し、電力停止通知手段２３は、出力装置１１に信号ＳＧ５を送信して、ＥＣＵ５への電力供給が停止されたことをＬＥＤ等により通知する。なお、監視回路２は、省電力モード検出手段２１が省電力モード時に発生するＷＤＣパルスを検出しない場合、ＥＣＵ５が省電力モードに移行したと判断できないとして、ＥＣＵ５への電力供給を停止するようにしてもよい。

このように、省電力モード検出手段２１は、ＥＣＵ５が省電力モードに移行しているべき車両状態にあるにもかかわらず、ＥＣＵ５の回路の故障やＥＣＵ５を制御するソフトウェアの不具合等によりＥＣＵ５が省電力モードに移行していないことを検出したか、或いは、省電力モードに移行したことを検出できない場合、ＥＣＵ５への電力供給を停止することにより、バッテリー６における電力の不必要な消費を防止できる。電力供給を停止しなければ、ＥＣＵ５は通常電力モードのまま、バッテリー６の電力を消費し続けるからである。

また、電力停止通知手段２３は、ＥＣＵ５への電力供給の停止が電力制御手段２２によるものであることを明確にするので、ＥＣＵ５自身の故障によるＥＣＵ５の作動停止と電力制御手段２２によるＥＣＵ５の作動停止との判別を可能にする。

なお、電力制御手段２２は、本来省電力モードになるべきＥＣＵ５が省電力モードに移行していないことを検出したか、或いは、省電力モードに移行したことを検出できないとしてＥＣＵ５への電力供給を停止しているが、ＥＣＵ５を一旦リセットした後、ＥＣＵ５を省電力モードに移行させるようにしてもよい。この場合、電力制御手段２２は、ＥＣＵ５を本来あるべき状態である省電力モードに移行させることができる。

図３は、車両用電源装置の別の構成例を示す図である。ここでは、図１で図示されたのと同じ構成要素は、同じ参照番号で参照される。

車両用電源装置１は、バッテリー６、ドアロックＥＣＵ７、エアーバッグＥＣＵ８、蓄熱システムＥＣＵ９、プッシュスタートＥＣＵ１０および出力装置１１に接続される。

ドアロックＥＣＵ７は、キーレスエントリー機能や集中ロック機能を制御する電子制御装置であり、エアーバッグＥＣＵ８は、車両衝突時にエアーバッグを作動させるか否かを判断したり、窒素ガス等の気体を発生させエアーバッグを膨張させたりする電子制御装置である。

また、蓄熱システムＥＣＵ９は、エンジン温度を制御する電子制御装置であり、蓄熱器に蓄えられた高温の冷却水等を利用してエンジン始動前のエンジン温度を始動に適した温度に制御する。

プッシュスタートＥＣＵ１０は、キーシリンダーにキーを挿入することなくイグニッションスイッチをオンにすることができる電子制御装置であり、リモートコントロールによりエンジンの暖機運転を始動できるようにしたりする。

これらＥＣＵは、それぞれ省電力モードを有し、ドアがロック状態の場合やイグニッションスイッチがオフの場合等、上記移行条件に該当する場合に消費電力を低減させバッテリー６の消耗を抑制する。また、これらＥＣＵは、それぞれＷＤＣパルスを監視回路に向けて送信し、それぞれのＥＣＵが省電力モードにあるか否かを車両用電源装置１に知らせることができる。

省電力モード移行情報検出手段２０は、ＥＣＵ群が省電力モードに移行するための条件であるイグニッションスイッチのオンからオフへの切り替わりを検出し、省電力モード検出手段２１は、それぞれのＥＣＵが省電力モードになっているか否かを検出する。省電力モード検出手段２１は、ＥＣＵ群が省電力モードに移行すべき車両状態（移行条件）を省電力モード移行情報検出手段２０が検出しているにもかかわらず、ＥＣＵ群が省電力モードになっていないことを検出するか、或いは、ＥＣＵ群が省電力モードになっていることを検出できないと、電源制御手段２２によりＥＣＵ群に供給される電力を停止させ、バッテリー６の電力消費を抑制するようにする。なお、省電力モード検出手段２１は、すべてのＥＣＵを監視し、すべてのＥＣＵが省電力モードになっていないか、或いは、省電力モードになったことを検出できない場合に、電力制御手段２２が電源回路３に電力停止を指示する信号を送信するようにしてもよく、一部のＥＣＵを監視し、一部のＥＣＵのみが省電力モードになっていないか、或いは、省電力モードになったことを検出できない場合に、電力制御手段２２が電源回路３に電力停止を指示する信号を送信するようにしてもよい。また、電力制御手段２２からの信号を受信した電源回路３は、すべてのＥＣＵへの電力供給を停止するようにしてもよく、一部のＥＣＵへの電力供給のみを停止するようにしてもよい。さらに、省電力モード移行情報検出手段２０が検出する車両状態に応じて、監視されるＥＣＵおよび電力供給が停止されるＥＣＵを選択するようにしてもよい。

例えば、省電力モード検出手段２１は、ドアロックＥＣＵ７、エアーバッグＥＣＵ８および蓄熱システムＥＣＵ９を省電力モードに移行させる車両状態として定義される移行条件を省電力モード移行情報検出手段２０が検出しているにもかかわらず、ドアロックＥＣＵ７が省電力モードになっていないことを検出するか、或いは、ドアロックＥＣＵ７が省電力モードになっていることを検出できない場合、電力制御手段２２によりドアロックＥＣＵ７に供給される電力を停止させる。その際、既に省電力モードに移行しているエアーバッグＥＣＵ８および蓄熱システムＥＣＵ９に供給される電力を停止させる必要はないが、これらＥＣＵへの電力供給を停止させるようにしてもよい。エアーバッグＥＣＵ８および蓄熱システムＥＣＵ９が省電力モードになっていないことを検出するか、或いは、エアーバッグＥＣＵ８および蓄熱システムＥＣＵ９が省電力モードになっていることを検出できない場合についても同様である。

一方、プッシュスタートＥＣＵ１０に供給される電力は、プッシュスタートＥＣＵ１０、または、他のＥＣＵが適切に省電力モードに移行しない場合であっても、停止されないようにする。プッシュスタートＥＣＵ１０への電力供給が停止されるとエンジンを始動させることができなくなるからである。車両用電源装置１への供給電力を制御する電子制御装置も同様である。車両用電源装置１への電力供給が停止されると他のＥＣＵへの電力供給の制御ができなくなるからである。

以上、本発明の好適な実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、監視回路２は、複数のＥＣＵを制御する車両用電源装置１内部に実装されるという構成を採るが、省電力モードを有するＥＣＵ内部にそれぞれ実装され、各ＥＣＵの電源回路を制御し、各ＥＣＵが有するマイコンへの電力供給を制御するという構成を採るようにしてもよい。

車両用電源装置の構成例を示す図（その１）である。車両用電源装置がＥＣＵに供給される電力を制御する処理の流れを示すフローチャートである。車両用電源装置の構成例を示す図（その２）である。

符号の説明

１車両用電源装置
２監視回路
３電源回路
４イグニッションスイッチ
５ＥＣＵ
６バッテリー
７ドアロックＥＣＵ
８エアーバッグＥＣＵ
９蓄熱システムＥＣＵ
１０プッシュスタートＥＣＵ
１１出力装置
２０省電力モード移行情報検出手段
２１省電力モード検出手段
２２電力制御手段
ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＧ３、ＳＧ４、ＳＧ５信号
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５電圧
ＰＷＤＣパルス

Claims

通常より低い消費電力で動作する省電力モードを有する電子制御装置に電力を供給する車両用電源装置において、
前記電子制御装置を前記省電力モードへ移行させるための省電力モード移行情報を検出する省電力モード移行情報検出手段と、
前記電子制御装置から送信される、前記電子制御装置が前記省電力モードであるか否かを示す信号を受信して前記電子制御装置が前記省電力モードであるか否かを検出する省電力モード検出手段と、
前記電子制御装置へ供給される電力を制御する電力制御手段と、を有し、
前記省電力モード移行情報検出手段が前記省電力モード移行情報を検出した場合であって、前記省電力モード検出手段が、前記電子制御装置が前記省電力モードでないことを検出したか或いは前記省電力モードであることを検出しない場合に、前記電力制御手段は、前記電子制御装置への電力供給を停止する、
ことを特徴とする車両用電源装置。
前記電子制御装置は、第１の電子制御装置と第２の電子制御装置とを有し、
前記省電力モード移行情報検出手段が前記第１の電子制御装置を前記省電力モードへ移行させるための前記省電力モード移行情報を検出した場合であって、前記省電力モード検出手段が、前記第１の電子制御装置が前記省電力モードでないことを検出したか或いは前記省電力モードであることを検出しないときに、前記電力制御手段は、前記第１の電子制御装置への電力供給を停止せず、
前記省電力モード移行情報検出手段が前記第２の電子制御装置を前記省電力モードへ移行させるための前記省電力モード移行情報を検出した場合であって、前記省電力モード検出手段が、前記第２の電子制御装置が前記省電力モードでないことを検出したか或いは前記省電力モードであることを検出しないときに、前記電力制御手段は、前記第２の電子制御装置への電力供給を停止する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。
前記第１の電子制御装置は、当該車両用電源装置への電力供給を制御する電子制御装置であることを特徴とする請求項２に記載の車両用電源装置。
前記電力制御手段が電力供給を停止したことを通知する電力停止通知手段を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両用電源装置。