JP2010183680A - 車両用電源供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電源線のみで信号の内容と電源電圧を複数のノードに伝えることができる、車両用電源供給システムの提供を目的とする。
【解決手段】入力電圧を入力信号の内容（例えば、イグニッションスイッチのポジション情報）に応じて互いに異なる値の出力電圧に変圧する変圧手段（例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ）と、前記出力電圧を送電するための電線と、前記電線を介して送電された前記出力電圧を電源電圧として作動する複数の制御負荷とを備え、前記複数の制御負荷は、前記出力電圧の電圧値に応じて起動する、車両用電源供給システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、電線を介して送電される電圧を電源電圧とする複数の制御負荷を備える車両用電源供給システムに関する。

従来、複数のノードに共通の電源ラインが接続されるとともに、各ノードにはエンジンキーのポジションに応じた信号を伝送するための信号線が接続された、自動車の多重通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の開示内容によれば、このように接続することによって、電源ラインの本数の減少が図られている。

特開平７−４６６６４号公報

しかしながら、上述の従来技術では、各ノードに対して、電源ラインと信号線を合わせた２本の線を少なくとも接続しなければならない。

そこで、本発明は、電源線のみで信号の内容と電源電圧を複数のノードに伝えることができる、車両用電源供給システムの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る電源供給システムは、
入力電圧を入力信号の内容に応じて互いに異なる値の出力電圧に変圧する変圧手段と、
前記出力電圧を送電するための電線と、
前記電線を介して送電された前記出力電圧を電源電圧として作動し、前記出力電圧の電圧値に応じて起動する複数の制御負荷とを備えている。

本発明によれば、電源線のみで信号の内容と電源電圧を複数のノードに伝えることができる。

本発明の実施形態である車両用電源システム１００の構成図である。 イグニッションスイッチのポジション情報と出力電圧との対応関係図である。 イグニッションスイッチのポジション情報と電源線６０の電圧変動との関係図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態の説明を行う。図１は、本発明の実施形態である車両用電源システム１００の構成図である。車両用電源システム１００は、入力電圧を入力信号の内容に応じて互いに異なる値の出力電圧に変圧するＤＣ−ＤＣコンバータ５０と、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０から出力される出力電圧を送電するための電源線６０と、電源線６０を介して送電された出力電圧を電源電圧として作動する複数の制御負荷（図１は、３つの制御負荷を例示）とを備える。これらの複数の制御負荷は、電源線６０を介して送電された出力電圧の電圧値に応じて起動する。以下、各構成について詳細説明する。

ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、入力電圧を入力信号の内容に応じて互いに異なる値の出力電圧に変圧する変圧手段としての電源制御装置である。ＤＣ−ＤＣコンバータ５０には、入力電圧として、車載のバッテリのバッテリ電圧（いわゆる、＋Ｂ電圧）が入力される。また、入力信号として、車両の制御信号が入力される。

車両の制御信号の具体例として、イグニッションスイッチのポジション情報を表すイグニッションスイッチ信号、Ｐレンジ信号などのシフトポジション信号、ブレーキのオンオフ状態を表すストップスイッチ信号、エンジンの作動状態などを表すエンジン状態信号などが挙げられる。特に、イグニッションスイッチのポジション情報には、例えば、イグニッションスイッチの位置がアクセサリ（ＡＣＣ）に位置していることを表すＡＣＣ信号、イグニッション（ＩＧ）に位置していることを表すＩＧ信号、スタータ（ＳＴ）に位置していることを表すＳＴ信号、オフ（ＯＦＦ）に位置していることを表すＯＦＦ信号が含まれる。

ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、上述の入力信号と入力電圧の情報に基づいて、入力電圧を入力信号の内容に応じて互いに異なる値の出力電圧に変圧する変圧動作を制御する電源状態制御回路部５０Ａを備える。ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、電源状態制御回路部５０Ａにより変圧動作（昇圧動作又は降圧動作）が制御されることによって、可変の定格電圧を電源線６０に出力することができる。

図２は、イグニッションスイッチのポジション情報と出力電圧との対応関係図である。図２は、バッテリ電圧が１２Ｖ系の場合を示している。ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、車両の電源状態を判断するために必要な信号が入力され、イグニッションスイッチのポジション情報により予め定められた定格電圧値の出力電圧を、電源線６０を介して各制御負荷に供給する。例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、入力されたイグニッション信号のポジション情報が「ＯＦＦ」の場合、入力電圧（バッテリ電圧）の値と同じ１２Ｖを出力電圧の電圧値として出力し、入力されたイグニッション信号のポジション情報が「ＡＣＣ」の場合、入力電圧を昇圧した電圧値Ａ（例えば、１２．５Ｖ）の出力電圧を出力する。出力電圧は、入力電圧を降圧した電圧でもよい。「ＩＧ」「ＳＴ」についても同様である。このように、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、イグニッションスイッチのポジション情報毎に異なる電圧値の出力電圧に入力電圧を変圧して出力する。

図１において、電源線６０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０から出力される出力電圧を各制御負荷に送電するためだけでなく、その出力電圧の電圧値に対応付けされたイグニッションスイッチのポジション情報を伝達するための電線である。複数の制御負荷が１系統の電源線６０に接続されている。電源線６０の本線に接続された各支線に制御負荷が接続されている。

制御負荷１０，２０，３０は、ＤＣ−ＤＣコンバー５０に入力される入力信号、特にイグニッションスイッチのポジション情報を制御上必要とする制御負荷である。制御負荷の具体例として、電子制御装置（いわゆる、ＥＣＵ）が挙げられる。図１の場合、制御負荷１０はオーディオ用ＥＣＵ、制御負荷２０はブレーキ用ＥＣＵ、制御負荷３０はメーター用ＥＣＵを示している。

電源線６０を介して送電された出力電圧を電源電圧として作動する各制御負荷は、電源線６０を介して電源電圧として送電された出力電圧の電圧値を、イグニッションスイッチのポジション情報として取得する。出力電圧の電圧値は、イグニッションスイッチのポジション情報毎に予め対応付けされているからである。電源線６０を介して通電されている各制御負荷は、電源線６０を介して電源電圧として送電された出力電圧の電圧値が、自身が起動すべきポジション情報に相当する場合、所定の制御を開始するために起動する。各制御負荷は、例えば、電圧判定部と、制御電源供給部と、ＣＰＵ（中央演算処理装置）とを内蔵する。

制御負荷１０の電圧判定部１０Ａは、電源線６０を介して送電された出力電圧の電圧値を判定し、その判定結果を制御電源供給部１０Ｂに出力する。制御電源供給部１０Ｂは、電圧判定部１０Ａによって判定された電圧値に従って、ＣＰＵ１０Ｃに必要な電源供給を開始する。ＣＰＵ１０Ｃは、制御電源供給部１０Ｂからの電源供給が開始されることにより起動する。起動したＣＰＵ１０Ｃは、制御負荷１０がすべき所定の制御処理を実行することができる。制御負荷２０，３０についても同様である。

図３は、イグニッションスイッチのポジション情報と電源線６０の電圧変動との関係図である。ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、イグニッションスイッチのポジション情報が「ＯＦＦ」の場合、出力電圧（電源電圧）の電圧値として入力電圧の電圧値と同じ１２Ｖを維持する。

イグニッションスイッチのポジション情報が「ＡＣＣ」の場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、出力電圧の電圧値をＡに変化させる。オーディオ用ＥＣＵとして機能する制御負荷１０は「ＡＣＣ」の状態で起動する必要があるため、電圧値Ａを「ＡＣＣ」と判断した電圧判定部１０Ａは、制御電源供給部１０Ｂに対してＣＰＵ１０Ｃに電源の供給を開始するように指令を出す。これにより、電源の供給が開始されたＣＰＵ１０Ｃは、制御負荷１０がすべき所定の制御処理を実行する。ブレーキ用ＥＣＵとして機能する制御負荷２０とメーター用ＥＣＵとして機能する制御負荷３０は、「ＡＣＣ」の状態で起動する必要がないため、イグニッションスイッチのポジション情報が「ＡＣＣ」を示す電圧値Ａを検出しても、起動せずにオフのままである。

イグニッションスイッチのポジション情報が「ＩＧ」の場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、出力電圧の電圧値をＢに変化させる。ブレーキ用ＥＣＵとして機能する制御負荷２０とメーター用ＥＣＵとして機能する制御負荷３０は「ＩＧ」の状態で起動する必要があるため、電圧値Ｂを「ＩＧ」と判断した電圧判定部２０Ａ（３０Ａ）は、制御電源供給部２０Ｂ（３０Ｂ）に対してＣＰＵ２０Ｃ（３０Ｃ）に電源の供給を開始するように指令を出す。これにより、電源の供給が開始されたＣＰＵ２０Ｃ（３０Ｃ）は、制御負荷２０（３０）がすべき所定の制御処理を実行する。

イグニッションスイッチのポジション情報が「ＳＴ」の場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０は、出力電圧の電圧値をＣに変化させる。制御負荷１０，２０，３０は、「ＳＴ」の状態で起動する必要がないため、「ＳＴ」を示す電圧値Ｃを検出した場合、自身の動作を停止させる。

このように、車両用電源システム１００は、入力電圧を入力信号の内容に応じて互いに異なる値の出力電圧に変圧する変圧手段と、前記出力電圧を送電するための電線と、前記電線を介して送電された前記出力電圧を電源電圧として作動し、前記出力電圧の電圧値に応じて起動する複数の制御負荷とを備えているので、電源線のみで入力信号の内容と電源電圧を複数のノードに伝えることができる。つまり、電源供給と信号伝達を共通の線で行うことにより、信号線を削除し、電源線の構成の１系統化が可能である。その結果、信号線や電源線などのワイヤーハーネスを削減することができる。

以上、本発明の好ましい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、主に、イグニッションスイッチのポジション情報に応じて出力電圧の電圧値が異なる場合について説明したが、それ以外の車両情報に応じて電圧値が異なるようにしてもよい。例えば、シフトポジション情報毎に出力電圧の電圧値を異なるようにしてもよい。また、イグニッションスイッチのポジション情報とシフトポジション情報とストップスイッチ情報とエンジン状態情報などの組み合わせ情報毎に電圧値を異なるようにしてもよい。

１０，２０，３０ 制御負荷
１０Ａ，２０Ａ，３０Ａ 電圧判定部
１０Ｂ，２０Ｂ，３０Ｂ 制御電源供給部
１０Ｃ，２０Ｃ，３０Ｃ ＣＰＵ
５０ ＤＣ−ＤＣコンバータ
５０Ａ 電源状態制御回路部
６０ 電源線
１００ 車両用電源システム

Claims (2)

1. 入力電圧を入力信号の内容に応じて互いに異なる値の出力電圧に変圧する変圧手段と、
   前記出力電圧を送電するための電線と、
   前記電線を介して送電された前記出力電圧を電源電圧として作動し、前記出力電圧の電圧値に応じて起動する複数の制御負荷とを備える、車両用電源供給システム。
2. 前記入力信号の内容は、イグニッションスイッチのポジション情報である、請求項１に記載の車両用電源供給システム。

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