JP2009201316A - 車両用電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に搭載された負荷の始動時に、突入電流を抑制でき、電源電圧が低下せず、電線の重量及び収容スペースを削減できる車両用電源装置の提供。
【解決手段】エンジン１５に連動して車載発電機１が発電した電力により充電される車載バッテリ４と、車載バッテリ４が放電した電力、及び車載発電機１が発電した電力を複数の負荷８，９，１０それぞれに供給する為の複数のスイッチ回路６，７，１３とを備える車両用電源装置。スイッチ回路６，７，１３がオンであるときに、スイッチ回路６，７，１３に流れる電流値を検出する検出手段１２と、検出手段１２が検出した電流値が所定電流値以上であるか否かを判定する判定手段１２と、判定手段１２が所定電流値以上であると判定したときに、スイッチ回路６，７，１３を所定時間オフにするオフ手段１２とを備える構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンに連動して車載発電機が発電した電力により充電される車載バッテリと、車載バッテリが放電した電力、及び車載発電機が発電した電力を複数の負荷それぞれに供給する為の複数のスイッチ回路とを備える車両用電源装置に関するものである。

車両用電源装置では、エンジンに連動する車載発電機が発電した電力を、車両に搭載された各負荷に供給すると共に、車載バッテリに充電し、車載発電機が発電した電力では不足するとき、又はエンジンが停止しているときには、車載バッテリから各負荷に電力を供給するように構成されている。
車両に搭載される電装品（負荷）は、安全性、利便性、快適さ及び商品力の各面から、増加の一途を辿っている。ウインドーデフォッガ及び寒冷地向けのシートヒータ等の大容量の電気負荷が採用されたり、また、油圧又はエンジン動力で作動させていた機器を電動化して、制御性能及び効率の向上を図る動きが進んでおり、車両用電源装置の重要度は増すばかりであり、各電装品へ電力を供給する電線（ワイヤハーネス）も増加する一方である。

特許文献１には、電気負荷及び直流電源を接続する主電源スイッチと、主電源スイッチと並列に接続された突入電流制限回路とを備え、突入電流制限回路が、主電源スイッチに先行して導通される副電源スイッチと、副電源スイッチと直列接続された突入電流制限抵抗器とを有する車両用突入電流制限型電源スイッチが開示されている。突入電流制限抵抗器と直列に順方向に接続されたダイオードを備え、主電源スイッチ及び副電源スイッチがオフしているときに、ダイオードに流れる電流値が所定値を超えたか否かを判定し、超えたと判定したときに、副電源スイッチが故障していると判定する。
特開２００５−３３９４７０号公報

車両に搭載された負荷には、モータのようにインダクタンスを有するものが存在し、また、フィラメントが低温のときは低抵抗であり、フィラメントが高温に赤熱されたときは高抵抗になるヘッドランプのような負荷が存在する。これらの負荷には、電源スイッチがオンにされ電流が流れ始めるときには、瞬間的に過大な突入電流が流れる。その為、図６（ａ）に示すように、突入電流Ｃが流れると、電源電圧Ｄが瞬間的に低下し、この電圧低下が大きいときには、車両に搭載されマイクロコンピュータを内蔵するＥＣＵ（Electronic Control Unit）等が機能不全に陥るという問題がある。
また、各電装品へ電力を供給する電線（ワイヤハーネス）が増加すると、その重量及び収容スペースも無視できないという問題がある。

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、車両に搭載された負荷の始動時に、突入電流を抑制でき、電源電圧が低下せず、また、電線の重量及び収容スペースを削減できる車両用電源装置を提供することを目的とする。

第１発明に係る車両用電源装置は、エンジンに連動して車載発電機が発電した電力により充電される車載バッテリと、該車載バッテリが放電した電力、及び前記車載発電機が発電した電力を複数の負荷それぞれに供給する為の複数のスイッチ回路とを備える車両用電源装置において、前記スイッチ回路がオンであるときに、該スイッチ回路に流れる電流値を検出する検出手段と、該検出手段が検出した電流値が所定電流値以上であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定電流値以上であると判定したときに、前記スイッチ回路を所定時間オフにするオフ手段とを備えることを特徴とする。

この車両用電源装置では、車載バッテリが、エンジンに連動して車載発電機が発電した電力により充電され、複数のスイッチ回路が、車載バッテリの放電電力及び車載発電機の発電電力を複数の負荷それぞれに供給する。スイッチ回路がオンであるときに、検出手段が、スイッチ回路に流れる電流値を検出し、判定手段が、その検出した電流値が所定電流値以上であるか否かを判定する。オフ手段は、判定手段が所定電流値以上であると判定したときに、スイッチ回路を所定時間オフにする。

第２発明に係る車両用電源装置は、前記スイッチ回路は、電流検出機能を有する半導体リレーであり、前記判定手段は、前記電流検出機能により検出された電流値が所定電流値以上であるか否かを判定するように構成してあることを特徴とする。

この車両用電源装置では、スイッチ回路は、電流検出機能を有する半導体リレーであり、判定手段は、その電流検出機能により検出された電流値が所定電流値以上であるか否かを判定する。

第３発明に係る車両用電源装置は、前記オフ手段が前記スイッチ回路を所定時間オフにする動作を所定回数又は所定時間反復して行ったときは、前記スイッチ回路をオフにするように構成してあることを特徴とする。

この車両用電源装置では、オフ手段がスイッチ回路を所定時間オフにする動作を所定回数又は所定時間反復して行ったときは、スイッチ回路をオフにする。

第４発明に係る車両用電源装置は、前記半導体リレーは、負荷に流す電流をオン／オフする第１スイッチング素子と、該第１スイッチング素子と同様にオン／オフする第２スイッチング素子、該第２スイッチング素子に流れる電流を前記第１スイッチング素子に流れる電流に応じて限流する限流回路、及び該限流回路が限流した電流が流れる抵抗を有する直列回路とを備え、前記第１スイッチング素子及び直列回路が並列に接続され、前記抵抗の両端電圧に基づき、前記第１スイッチング素子に流れる電流を検出するように構成してあることを特徴とする。

この車両用電源装置では、半導体リレーは、第１スイッチング素子が、負荷に流す電流をオン／オフする。第１スイッチング素子と並列に接続された直列回路は、第２スイッチング素子が、第１スイッチング素子と同様にオン／オフし、限流回路が、第２スイッチング素子に流れる電流を第１スイッチング素子に流れる電流に応じて限流し、その限流した電流が抵抗に流れる。この抵抗の両端電圧に基づき、第１スイッチング素子に流れる電流を検出する。

第５発明に係る車両用電源装置は、前記半導体リレーは、負荷に流す電流をオン／オフするスイッチング素子を備え、該スイッチング素子のオン抵抗に流れる電流により発生した電圧に基づき、前記スイッチング素子に流れる電流を検出するように構成してあることを特徴とする。

この車両用電源装置では、半導体リレーは、スイッチング素子が、負荷に流す電流をオン／オフし、スイッチング素子のオン抵抗に流れる電流により発生した電圧に基づき、スイッチング素子に流れる電流を検出する。

第６発明に係る車両用電源装置は、前記半導体リレーは、負荷に流す電流をオン／オフするスイッチング素子と、該スイッチング素子に流れる電流が流れる抵抗とを備え、該抵抗の両端電圧に基づき、前記スイッチング素子に流れる電流を検出するように構成してあることを特徴とする。

この車両用電源装置では、半導体リレーは、スイッチング素子が、負荷に流す電流をオン／オフし、スイッチング素子に流れる電流が抵抗に流れる。抵抗の両端電圧に基づき、スイッチング素子に流れる電流を検出する。

第７発明に係る車両用電源装置は、前記スイッチ回路毎の所定電流値は、該スイッチ回路がオンになってからの経過時間に基づき変化するように定められていることを特徴とする。

この車両用電源装置では、スイッチ回路毎の所定電流値は、スイッチ回路がオンになってからの経過時間に基づき変化する。

第８発明に係る車両用電源装置は、前記スイッチ回路及び負荷間を接続する電線は、電線が発煙する迄に流れる電流値及びその流れる時間により定まる発煙特性が、前記スイッチ回路の所定電流値以上であることを特徴とする。

この車両用電源装置では、スイッチ回路及び負荷間を接続する電線は、電線が発煙する迄に流れる電流値及びその流れる時間により定まる発煙特性が、スイッチ回路の所定電流値以上である。

本発明に係る車両用電源装置によれば、車両に搭載された負荷の始動時に、突入電流を抑制でき、電源電圧が低下せず、また、電線の重量及び収容スペースを削減できる車両用電源装置を簡易な構成で実現することができる。

以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る車両用電源装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
この車両用電源装置は、オルタネータ（車載発電機、交流発電機）１が、エンジン１５に連動して発電する。オルタネータ１が発電した電力は、オルタネータ１内で整流された後、リレーボックス１１内のヒューズＦ０を通じて、車載バッテリ４に充電される。
電源ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１２内の電圧取得手段５が、車載バッテリ４の入出力電圧値を取得する。

オルタネータ１の出力電圧、及び車載バッテリ４の出力電圧は、例えば、半導体リレー（ＩＰＳ；Intelligent Power Switch）６を通じて電気負荷８に、半導体リレー７を通じて電気負荷９に、半導体リレー１３を通じて電気負荷１０にそれぞれ印加される。オルタネータ１の出力電圧、及び車載バッテリ４の出力電圧は、その他の電気負荷へもそれぞれの半導体リレーを通じて印加される。

半導体リレー６，７，１３は、それぞれのスイッチ６Ｓ，７Ｓ，１３Ｓにより操作される。スイッチ６Ｓ，７Ｓ，１３Ｓによる各オン／オフ信号は、電源ＥＣＵ１２に与えられ、電源ＥＣＵ１２は、与えられた各オン／オフ信号に従って、半導体リレー６，７，１３をオン／オフする。
半導体リレー６，７，１３は、通流する電流に応じた電圧を電源ＥＣＵ１２に与える。電源ＥＣＵ１２は、半導体リレー６，７，１３それぞれから与えられた電圧により、半導体リレー６，７，１３それぞれに通流する電流値を検出する。電源ＥＣＵ１２は、半導体リレー６，７，１３に通流する電流値がその値以上のときに、半導体リレー６，７，１３を所定時間オフにする為の各所定電流値を、内蔵するメモリ１４に記録してある。

尚、図１に示す車両用電源装置では、半導体リレー６，７，１３の電流検出機能を利用して、各電気負荷８，９，１０用のヒューズを省く構成にしてあるが、図２に示すように、半導体リレー６，７，１３それぞれのオルタネータ１及び車載バッテリ４側に、ヒューズＦ１，Ｆ２，Ｆ３を設けておいても良い。ヒューズＦ１，Ｆ２，Ｆ３を設けることにより、半導体リレー６，７，１３が破損した場合に備えることができる。

図３は、半導体リレー６，７，１３の構成例を示す回路図である。
この半導体リレーは、オルタネータ１及び車載バッテリ４からの電源電圧がＮチャネルパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）１８及びＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１９の各ドレインに与えられ、ＦＥＴ１８（第１スイッチング素子）のソースが負荷（例えば、電気負荷８，９，１０）に接続されている。ＦＥＴ１９（第２スイッチング素子）のソース及び接地端子間には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ２０及び抵抗Ｒ２が直列に接続されている。

ＦＥＴ２０（限流回路）のゲートにはオペアンプ１７（限流回路）の出力端子が接続され、オペアンプ１７の非反転入力端子はＦＥＴ２０のドレイン（ＦＥＴ１９のソース）に、反転入力端子はＦＥＴ１８のソースに接続されている。
ＦＥＴ１８，１９の各ゲートには、同一のオン／オフ信号が抵抗Ｒ１を通じて電源ＥＣＵ１２から与えられ、抵抗Ｒ２の両端電圧が電源ＥＣＵ１２に与えられる。

この半導体リレーは、オペアンプ１７及びＦＥＴ２０が、オペアンプ１７の非反転入力端子電圧及び反転入力端子電圧が一致するように作動する。
反転入力端子電圧は、電源電圧をＦＥＴ１８のオン抵抗及び負荷抵抗で分圧したものであり、負荷抵抗に応じた電圧である。また、負荷抵抗の変化に応じてＦＥＴ１８及び負荷抵抗に流れる電流が変化するので、反転入力端子電圧は、ＦＥＴ１８に流れる電流に応じた電圧である。

一方、非反転入力端子電圧は、電源電圧をＦＥＴ１９のオン抵抗とＦＥＴ２０のオン抵抗及び抵抗Ｒ２とで分圧したものであり、ＦＥＴ２０のオン抵抗及び抵抗Ｒ２に流れる電流に応じた電圧である。
オペアンプ１７は、非反転入力端子電圧が反転入力端子電圧と一致するように、ＦＥＴ２０のオン抵抗を調節して、抵抗Ｒ２に流れる電流を調節するので、抵抗Ｒ２の両端電圧は、ＦＥＴ１８に流れる電流に応じた値となり、電源ＥＣＵ１２は、この両端電圧値に基づき、ＦＥＴ１８に流れる電流を検出する。

図４は、半導体リレー６，７，１３の他の構成例を示す回路図である。
この半導体リレーは、オルタネータ１及び車載バッテリ４からの電源電圧がＮチャネルパワーＭＯＳＦＥＴ１８のドレインに与えられ、ＦＥＴ１８のソースが負荷（例えば、電気負荷８，９，１０）に接続されている。ＦＥＴ１８のゲートには、オン／オフ信号が抵抗Ｒ１を通じて電源ＥＣＵ１２から与えられ、ＦＥＴ１８のドレイン−ソース間の電圧Ｖｄｓが電源ＥＣＵ１２に与えられる。
この半導体リレーでは、ＦＥＴ１８のドレイン−ソース間のオン抵抗は一定と考えることができる。従って、電源ＥＣＵ１２は、ＦＥＴ１８のドレイン−ソース間に流れる電流より発生する電圧Ｖｄｓに基づき、ＦＥＴ１８に流れる電流を検出することができる。

図５は、半導体リレー６，７，１３の他の構成例を示す回路図である。
この半導体リレーは、オルタネータ１及び車載バッテリ４からの電源電圧がＮチャネルパワーＭＯＳＦＥＴ１８のドレインに与えられ、ＦＥＴ１８のソースが抵抗（シャント抵抗）Ｒ３を通じて負荷（例えば、電気負荷８，９，１０）に接続されている。ＦＥＴ１８のゲートには、オン／オフ信号が抵抗Ｒ１を通じて電源ＥＣＵ１２から与えられ、抵抗Ｒ３の両端電圧が電源ＥＣＵ１２に与えられる。
この半導体リレーでは、抵抗Ｒ３は一定であるから、電源ＥＣＵ１２は、抵抗Ｒ３に流れる電流により発生する電圧に基づき、ＦＥＴ１８に流れる電流を検出することができる。

このような構成の車両用電源装置では、電気負荷８，９，１０のスイッチ６Ｓ，７Ｓ，１３Ｓが操作され、半導体リレー６，７，１３がオンになって、電流が流れ始め、電気負荷８，９，１０によっては、その電流が突入電流になる。その際、その電流値が、それぞれ定められている所定電流値（電流閾値）以上になったとき、その半導体リレー６，７，１３を所定時間オフにする。

その為、図６（ｂ）に示すように、その半導体リレー６，７，１３に流れる電流Ｅは、その電気負荷回路の時定数に応じた時間で、０から所定電流値（電流閾値）迄増加した後、０に戻り、所定時間後に、再度０から所定電流値迄増加する動作を反復する。これにより、図６（ａ）に示すように、電源電圧Ｄが瞬間的に大きく低下することがなくなり、電源電圧Ｆ（図６（ｂ））は、多少の上下はあるが安定状態を保つことができる。
所定電流値は、その電気負荷の突入電流値、及び電気負荷が安定して作動しているときの電流値に基づき定められる。但し、所定電流値を突入電流値に近付け過ぎると、電流を制限する効果が薄れ、電気負荷の安定作動時の電流値に近付け過ぎると、安定動作へ到る迄の遅れが大きくなる。

ところで、電気負荷が例えばヘッドランプである場合、突入電流が抑制されないとき、ＩＰＳ（半導体リレー）のゲート電圧、出力電圧、電流及びランプの照度の変化は、図７（ａ）に示すように変化し立上る。照度が０から８０％になる立上り時間は２５０ｍｓ（ミリ秒）程度である。図７（ｂ）は、図７（ａ）の電流の立上り部分を時間的に拡大して示したものであり、照度はまだ立上っていない。
照度の立上りは、フィラメントに流れる電流量に関係するので、突入電流を抑制すると、照度の立上りが遅くなる虞がある。

そこで、ＩＰＳ（半導体リレー）の電流値が所定電流値以上になったときに、ＩＰＳをオフにする時間を変えて、それぞれの場合のランプの照度の立上りを実測した。
図８（ａ）は、ＩＰＳをオフにする時間を７０μｓ（マイクロ秒）としたときの、ＩＰＳのゲート電圧、出力電圧、電流及びランプの照度の変化を示す波形図である。図８（ｂ）は、上半部は、図８（ａ）と同様であり、下半部は、上半部の電流の立上り部分を時間的に拡大して示したものであり、照度が立上がる前である。ここでは、図８（ａ）から、ＩＰＳをオフにする時間を７０μｓとしたとき、ランプの照度の立上り時間は約３６０ｍｓ、ＩＰＳをオフにする動作を反復した時間（電流リミット作動時間）、つまり、フィラメントの抵抗値が増加し、電流値が所定電流値未満になる迄の時間は１４０ｍｓであった。

図９（ａ）は、ＩＰＳをオフにする時間を２０μｓとしたときの、ＩＰＳのゲート電圧、出力電圧、電流及びランプの照度の変化を示す波形図である。図９（ｂ）は、上半部は、図９（ａ）と同様であり、下半部は、上半部の電流の立上り部分を時間的に拡大して示したものであり、照度が立上がる前である。ここでは、図９（ａ）から、ＩＰＳをオフにする時間を２０μｓとしたとき、ランプの照度の立上り時間は約３２０ｍｓ、ＩＰＳをオフにする動作を反復した時間（電流リミット作動時間）は８０ｍｓであった。

図１０は、図８，９の場合と同様に、ＩＰＳをオフにする時間（カットオフ後の復帰時間）を４０μｓ，１０μｓ，８μｓとしたときの実測結果を、図８，９の実測結果と共にまとめた一覧表である。ＩＰＳをオフにする時間が７０μｓ〜４０μｓ程度で、ランプの照度の立上りの遅れは０．１秒程度、ＩＰＳをオフにする時間が２０μｓ〜８μｓ程度で、ランプの照度の立上りの遅れは０．０５秒程度である。従って、ＩＰＳをオフにする時間を選ぶことにより、立上がりの遅れは問題にならないが、ＩＰＳをオフにする時間を短くする程、立上がりの遅れは解消されることが分かる。

ところで、電線は、電線が発煙する迄に流れる電流値及びその流れる時間により定まる発煙特性を有しているが、従来は、過電流防止の為にヒューズを使用しており、ヒューズは、溶断する迄に流れる電流値及びその流れる時間により定まる溶断特性を有している。その為、ヒューズが溶断する前に、電線が発煙しないように、また、余裕を見込んで、図１１（ａ）に示すように、発煙特性の電流値が溶断特性の電流値を充分上回るような電線Ａが使用され、電線Ａは、そのような発煙特性の為に、必要以上に太くまた重くなっていた。

しかし、半導体リレー（ＩＰＳ）の電流値が所定電流値以上になったときに、半導体リレーを所定時間オフにすることにより、ヒューズが不要になり、図１１（ｂ）に示すように、使用する電線Ｂの発煙特性を負荷使用条件に近付けることができ、電線Ｂを細くまた軽くすることができる。また、ヒューズを使用する場合でも、所定電流値以上は流れないので、従来より溶断特性の電流値が小さいものを使用して、従来より電線Ｂの発煙特性を負荷使用条件に近付けることができる。

以下に、このような車両用電源装置の半導体リレーを制御する動作を、それを示す図１２のフローチャートを参照しながら説明する。
車両用電源装置の電源ＥＣＵ１２は、スイッチ（例えば６Ｓ，７Ｓ，１３Ｓ）が操作されて半導体リレー（第Ｎ番目の半導体リレーの）がオンにされると、フラグ及びパラメータＦａ，Ｆｂ，Ｔａ，Ｔｂを初期化した後、このサブルーチンを実行する。操作されて半導体リレーがオンにされたとき以外は、初期化せずにサブルーチンを実行する。
電源ＥＣＵ１２は、先ず、フラグＦａが０であるか否かを判定し（Ｓ１）、フラグＦａが０でなければ（Ｆａ＝１）、リターンして、次のルーチンへ移る。フラグＦａが０であれば、フラグＦｂが０であるか否かを判定する（Ｓ３）。

電源ＥＣＵ１２は、フラグＦｂが０であれば（Ｓ３）、その半導体リレーの電流値Ｉを読込み（Ｓ５）、読込んだ電流値Ｉが、その半導体リレーの所定電流値（電流閾値）Ｉ１以上であるか否かを判定する（Ｓ７）。電流値Ｉが所定電流値Ｉ１以上でなければリターンし、次のルーチンに移る。
電源ＥＣＵ１２は、電流値Ｉが所定電流値Ｉ１以上であれば（Ｓ７）、その半導体リレーをオフにし（Ｓ９）、フラグＦｂを１にし（Ｓ１１）、パラメータＴａに１を加算し（Ｓ１３）、パラメータＴｂに１を加算する（Ｓ１５）。
電源ＥＣＵ１２は、フラグＦｂが０でなければ（Ｓ３）、パラメータＴｂに１を加算する（Ｓ１５）。

電源ＥＣＵ１２は、次に、パラメータＴａが所定値Ｔ１以上であるか否かを判定し（Ｓ１７）、所定値Ｔ１以上でなければ、パラメータＴｂが所定値Ｔ２以上であるか否かを判定する（Ｓ１９）。
ここで、所定値Ｔ２は、半導体リレーの電流値が所定電流値以上になったときに、半導体リレーをオフにしておく所定時間に相当する。所定値Ｔ１は、電気負荷側のショート等で、半導体リレーをオフにする動作が想定以上に反復されたことを検知する為の時間に相当し、Ｔ１≫Ｔ２である。

電源ＥＣＵ１２は、パラメータＴｂが所定値Ｔ２以上でなければ（Ｓ１９）リターンし、次のルーチンに移る。パラメータＴｂが所定値Ｔ２以上であれば（Ｓ１９）、その半導体リレーをオンにし（Ｓ２１）、フラグＦｂを０にし（Ｓ２３）、パラメータＴｂを０にして（Ｓ２５）リターンし、次のルーチンに移る。
電源ＥＣＵ１２は、パラメータＴａが所定値Ｔ１以上であれば（Ｓ１７）、電気負荷側のショート等で、半導体リレーをオフにする動作が想定以上（例えば数百回）に反復されたのであり、フラグＦａを１にすると共に（Ｓ２７）、異常発生の表示を行ってリターンし、次のルーチンに移る。

尚、上述した実施の形態では、半導体リレーの電流値が、その値以上になったとき、その半導体リレーを所定時間オフにする為の所定電流値は、図１３に示すように一定としているが、図１４に示すように、所定電流値を、半導体リレーがオンになってからの経過時間に基づき変化するように定めることも可能である。
この場合、例えば、実測により得た突入電流の波形に基づき、所定電流値が変化するように設定すれば、電気負荷が安定動作へ到る迄の遅れを小さくすることができる。

本発明に係る車両用電源装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。 本発明に係る車両用電源装置の実施の形態の他の概略構成を示すブロック図である。 半導体リレーの構成例を示す回路図である。 半導体リレーの他の構成例を示す回路図である。 半導体リレーの他の構成例を示す回路図である。 本発明に係る車両用電源装置の動作の例を示す説明図である。 従来の車両用電源装置の動作の例を示す波形図である。 本発明に係る車両用電源装置の動作の例を示す波形図である。 本発明に係る車両用電源装置の動作の例を示す波形図である。 ＩＰＳをオフにする時間を変化させたときの実測結果を示す一覧表である。 本発明に係る車両用電源装置の作用、効果の例を説明する為の特性図である。 本発明に係る車両用電源装置の半導体リレーを制御する動作を示すフローチャートである。 本発明に係る車両用電源装置の動作の例を示す波形図である。 本発明に係る車両用電源装置の動作の例を示す波形図である。

符号の説明

１ オルタネータ（車載発電機、交流発電機）
４ 車載バッテリ
６，７，１３ 半導体リレー（スイッチ回路）
６ｓ，７ｓ，１３ｓ スイッチ
８，９，１０ 電気負荷
１１ リレーボックス
１２ 電源ＥＣＵ（検出手段、判定手段、オフ手段）
１４ メモリ
１５ エンジン
１７ オペアンプ（限流回路）
１８ ＮチャネルパワーＭＯＳＦＥＴ（第１スイッチング素子）
１９ ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（第２スイッチング素子）
２０ ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（限流回路）
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３ ヒューズ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 抵抗

Claims (8)

1. エンジンに連動して車載発電機が発電した電力により充電される車載バッテリと、該車載バッテリが放電した電力、及び前記車載発電機が発電した電力を複数の負荷それぞれに供給する為の複数のスイッチ回路とを備える車両用電源装置において、
   前記スイッチ回路がオンであるときに、該スイッチ回路に流れる電流値を検出する検出手段と、該検出手段が検出した電流値が所定電流値以上であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段が所定電流値以上であると判定したときに、前記スイッチ回路を所定時間オフにするオフ手段とを備えることを特徴とする車両用電源装置。
2. 前記スイッチ回路は、電流検出機能を有する半導体リレーであり、前記判定手段は、前記電流検出機能により検出された電流値が所定電流値以上であるか否かを判定するように構成してある請求項１記載の車両用電源装置。
3. 前記オフ手段が前記スイッチ回路を所定時間オフにする動作を所定回数又は所定時間反復して行ったときは、前記スイッチ回路をオフにするように構成してある請求項１又は２記載の車両用電源装置。
4. 前記半導体リレーは、負荷に流す電流をオン／オフする第１スイッチング素子と、該第１スイッチング素子と同様にオン／オフする第２スイッチング素子、該第２スイッチング素子に流れる電流を前記第１スイッチング素子に流れる電流に応じて限流する限流回路、及び該限流回路が限流した電流が流れる抵抗を有する直列回路とを備え、前記第１スイッチング素子及び直列回路が並列に接続され、前記抵抗の両端電圧に基づき、前記第１スイッチング素子に流れる電流を検出するように構成してある請求項２又は３記載の車両用電源装置。
5. 前記半導体リレーは、負荷に流す電流をオン／オフするスイッチング素子を備え、該スイッチング素子のオン抵抗に流れる電流により発生した電圧に基づき、前記スイッチング素子に流れる電流を検出するように構成してある請求項２又は３記載の車両用電源装置。
6. 前記半導体リレーは、負荷に流す電流をオン／オフするスイッチング素子と、該スイッチング素子に流れる電流が流れる抵抗とを備え、該抵抗の両端電圧に基づき、前記スイッチング素子に流れる電流を検出するように構成してある請求項２又は３記載の車両用電源装置。
7. 前記スイッチ回路毎の所定電流値は、該スイッチ回路がオンになってからの経過時間に基づき変化するように定められている請求項１乃至６の何れか１項に記載の車両用電源装置。
8. 前記スイッチ回路及び負荷間を接続する電線は、電線が発煙する迄に流れる電流値及びその流れる時間により定まる発煙特性が、前記スイッチ回路の所定電流値以上である請求項１乃至７の何れか１項に記載の車両用電源装置。

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