JP2012006585A - 電子制御装置及び車両制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両電源系統の電圧レベルの変化に関わらず、全ての車両に採用できる電子制御装置の提供。
【解決手段】この電子制御装置は、入力電圧と予め決まったシステム動作電圧とを比較する比較部と、比較の結果、車両制御システムが要求するシステム動作電圧を供給すべく、昇圧制御信号又は降圧制御信号を出力する制御部とを有する。電圧変換回路部は、上記信号に基づいて前記入力電圧を前記システム動作電圧に昇圧又は降圧する。車両制御システムは、変圧された入力電圧に基づいて車両制御機能を遂行する。
【選択図】図８

Description

本発明は、車両に取り付けられて車両の各種の機能を制御する電子制御装置に関するものである。

運転者が要求する機能の多様化、高い安全性の要求などに応じて、最近、自動車の電子化及び多機能化が非常に活発に進められている中で、現行の１２Ｖバッテリー電源の電力は、自動車が要求する電力に対して限界を迎えている。これに対し、４２Ｖ車両電源系統開発を通じた車両電源の変化が推進される傾向にあり、高電流を使用する操向装置、ＨＶＡＣ（Heating、Ventilation、and Air Conditioning）などは、その高効率化によって高い出力を確保するために、ユニット（Unit）単位で昇圧機能を追加して、不充分な出力を補強する方向に研究開発が推進中である。

一方、燃料電池電気自動車、ハイブリッド電気自動車、純粋電気自動車など、親環境を目的とする親環境自動車の開発においては、現在量産が差し迫っているのが実状である。このような親環境自動車の基盤は、油を使うエンジンをモータに変えて動力を得る方法を取ることであり、基本的に高い電圧レベル（例：２００〜４００Ｖ）の車両電源系統を採用している。即ち、言い換えると、車両基準に、その電源の系統は現行の１２Ｖ、４２Ｖ、２００〜４００Ｖなど、多様な変化の形態に変化している趨勢である。

一方、車両には操向などの各種の車両制御のために、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）が必ず取り付けられるが、この際、車両に取り付けられる電子制御装置は、固有のシステム動作電圧下で動作し、このようなシステム動作電圧は、取り付けられる車両の車両電源系統の電圧レベルと同一でなければならない。

これによって、従来の製造業者では、車両電源系統の電圧レベル別に電子制御装置を別に作ってきた。これは、高い設計費用と多い製造費用がかかる問題点をもたらす。

車両電源系統が多様に変化していく近頃の趨勢から見て、電子制御装置の製造業者は多様な車両電源系統の各々に合う各々異なる電子制御装置を作らなければならない負担感をより大きく感じるはずである。

また、車両に取り付ける電子制御装置のシステム動作電圧と車両電源系統の電圧レベルとが異なる場合、車両電源系統から電子制御装置に入力される入力電圧をシステム動作電圧に昇圧または降圧する昇圧装置または降圧装置が別途に必要となる問題点もある。

このような背景において、本発明の目的は、車両電源系統の電圧レベルの変化に関わらず、全ての車両に採用することができる電子制御装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、一態様によれば、本発明は、固有のシステム動作電圧で動作して車両制御機能を遂行する車両制御システムと、入力電圧を上記システム動作電圧に昇圧または降圧する入力電圧制御部と、を含む電子制御装置を提供する。

他の態様によれば、本発明は、車両の車両電源系統から入力された入力電圧と予め決まったシステム動作電圧とを比較する比較部と、上記入力電圧が上記システム動作電圧より低ければ昇圧条件と判断して昇圧制御信号を出力し、上記入力電圧が上記システム動作電圧より高ければ降圧条件と判断して降圧制御信号を出力する制御部と、上記昇圧制御信号によって上記入力電圧を上記システム動作電圧に昇圧し、上記降圧制御信号によって上記入力電圧を上記システム動作電圧に降圧する電圧変換回路部と、上記システム動作電圧に昇圧された入力電圧または上記システム動作電圧に降圧された入力電圧の入力を受けて動作して車両制御機能を遂行する車両制御システムと、を含むことを特徴とする、電子制御装置を提供する。

更に他の態様によれば、本発明は、電子制御装置が車両に取り付けられて上記車両の車両電源系統の電圧レベルに関わらず、上記電子制御装置でのシステム動作電圧で動作して車両を制御する方法であって、上記車両の上記車両電源系統から入力電圧の入力を受けるステップと、上記入力電圧と予め決まった上記システム動作電圧とを比較するステップと、上記入力電圧が上記システム動作電圧より低ければ昇圧条件と判断して昇圧制御信号を出力し、上記入力電圧が上記システム動作電圧より高ければ降圧条件と判断して降圧制御信号を出力するステップと、上記昇圧制御信号によって上記入力電圧を上記システム動作電圧に昇圧し、上記降圧制御信号によって上記入力電圧を上記システム動作電圧に降圧するステップと、上記システム動作電圧に昇圧された入力電圧または上記システム動作電圧に降圧された入力電圧の入力を受けて動作して車両制御機能を遂行するステップと、を含むことを特徴とする、電子制御装置が電圧変換を通じて車両を制御する方法を提供する。

以上、説明したように、本発明によれば、車両電源系統の電圧レベルの変化に関わらず、全ての車両に採用できる電子制御装置を提供する効果がある。

本発明の一実施形態に係る車両用電子制御システムのブロック図である。 本発明の一実施形態に係る車両用電子制御システムが複数個の電子制御装置を含む場合のブロック図である。 本発明の一実施形態に係る車両用電子制御装置のブロック図である。 本発明の一実施形態に係る車両用電子制御装置が複数個の車両制御システムを含む場合のブロック図である。 本発明の一実施形態に係る入力電圧制御装置のブロック図である。 本発明の一実施形態に係る入力電圧制御装置に含まれた電圧変換部のブロック図である。 本発明の一実施形態に係る入力電圧制御方法のフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る電子制御装置のブロック図である。 本発明の他の実施形態に係る電子制御装置に含まれた電圧変換回路部を詳細に示す図である。 本発明の他の実施形態に係る電子制御装置を各々異なる車両電源系統を有する車両に取り付けたことを示す図である。 本発明の他の実施形態に係る車両制御方法のフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付された図面を参照しつつ詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するに当たって、同一の構成要素に対してはたとえ他の図面上に表示されても、できる限り同一の符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明を説明するに当たって、関連した公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることができると判断される場合にはその詳細な説明は省略する。

また、本発明の構成要素を説明するに当たって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語により当該構成要素の本質や回順序または順序などが限定されない。どの構成要素が他の構成要素に“連結”、“結合”、または“接続”されると記載された場合、その構成要素はその他の構成要素に直接的に連結、または接続できるが、各構成要素の間に更に他の構成要素が“連結”、“結合”、または“接続”されることもできると理解されるべきである。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用電子制御システム１００のブロック図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る車両用電子制御システム１００は、固有のシステム動作電圧で動作して車両制御機能を遂行する電子制御装置１３０と、車両電源系統１１０から入力電圧を電子制御装置１３０のシステム動作電圧に昇圧または降圧する入力電圧制御装置１２０などを含む。

最近、車両には各種の制御システムと各種の装置が搭載されていることがあるが、このような各種の制御システム及び装置は各々異なるシステム動作電圧を必要とする。各種の制御システム及び装置は、各々異なるシステム動作電圧を必要とするため、各制御システム及び各装置に該当システム動作電圧を差別化して供給してくれなければならないか、各種の制御システム及び装置のための電子制御装置が別途に設計されなければならない。

しかしながら、本発明の一実施形態に係る車両用電子制御システム１００を利用すれば、車両電源系統１１０から如何なる大きさの入力電圧が供給されても、入力電圧制御装置１２０は、入力電圧を電子制御装置１３０が要求するシステム動作電圧に変換して電子制御装置１３０に供給してくれることで、電子制御装置１３０は車両内の車両電源系統１１０が如何なる大きさの入力電圧を供給するかに関わらず、自身が所望するシステム動作電圧の供給を受けることができるようになる。したがって、電子制御装置１３０の設計及び開発が車両の電力系統に関わらずなされることができる長所がある。

図１では、入力電圧制御装置１２０により変換された入力電圧の供給を受ける電子制御装置が１つであるものとして図示されたが、場合によっては、入力電圧制御装置１２０は複数個の電子制御装置に変換された入力電圧を供給してくれることもできる。このような状況を図２に図示する。

図２は、本発明の一実施形態に係る車両用電子制御システム１００が複数個の電子制御装置を含む場合に対するブロック図である。

図２は、１つの電子制御装置１３０を含む図１に比べて、同一または相異するシステム動作電圧で動作する２つの電子制御装置１３１、１３２を更に含む車両用電子制御システム１００のブロック図である。

図２に図示された場合において、入力電圧制御装置１２０は、車両電源系統１１０から入力を受けた入力電圧を昇圧または降圧して供給する装置に対する識別情報の入力を受ける。この識別情報により、入力電圧制御装置１２０は、車両電源系統１１０から入力を受けた入力電圧を昇圧または降圧して供給する装置を、複数個の電子制御装置１３０、１３１、１３２のうちの１つである電子制御装置１３０と決定し、電子制御装置１３０の固有のシステム動作電圧を確認し、入力電圧を固有のシステム動作電圧に昇圧または降圧して電子制御装置１３０に供給することができる。

図１及び図２に図示された本発明の一実施形態に係る車両用電子制御システム１００において、電子制御装置１３０、１３１、１３２の各々は、車両内の各種制御システム及び装置のうちの１つ以上のための電子制御装置であることがあり、従来の電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）と同一なものでありうる。

ここで、車両内の各種制御システム及び装置は、ＥＰＳ、ＥＭＢ、ＥＳＣなどのシャーシ制御システム、ＨＶＡＣなどの空調制御装置、オーディオ、ナビゲーションなどのマルチメディア装置、ウィンドウ（Window）、ワイパー（Wiper）などの意匠制御装置などであることがあり、１２Ｖ車両電力系統、４２Ｖ車両電力系統、または２００Ｖ〜３００Ｖ電力系統（電気自動車で使われる）などのように、各々異なるシステム動作電圧を要求することができる。

以上、説明したように、本発明によれば、各々異なる車両電力構造を要求する車両用電子制御装置１３０のために、各々異なる電圧が供給できる車両の車両電源系統や電源変換装置を更に具備しなくてもよいという効果がある。

図３は、本発明の一実施形態に係る車両用電子制御装置３００のブロック図である。

図３に示すように、本発明の一実施形態に係る車両用電子制御装置３００は、入力電圧制御部３１０が含まれているという点で図１及び図２に図示された電子制御装置１３０、１３１、１３２とは異なり、入力電圧制御部３１０が含まれているという点で、入力電圧制御機能を有する電子制御装置である。

図３を参照すると、本発明の一実施形態に係る車両用電子制御装置３００は、固有のシステム動作電圧で動作して車両制御機能を遂行する車両制御システム３２０と、車両電源系統３０から入力された入力電圧を車両制御システム３２０のシステム動作電圧に昇圧または降圧する入力電圧制御部３１０などを含む。

近頃、車両には各種の制御システムと各種の装置が搭載できるが、このような各種の制御システム及び装置は各々異なるシステム動作電圧を必要とする。各種の制御システム及び装置の各々のための従来の電子制御装置は、各々異なるシステム動作電圧を必要とするため、各々異なる大きさの入力電圧を供給する車両電源系統を必要としたり、車両電源系統から供給された同一な大きさの入力電圧を各々異なる大きさに変換してくれる装置が多数個必要であった。

しかしながら、本発明の一実施形態に係る車両用電子制御装置３００は、車両の電力系統が如何なる大きさの入力電圧を供給しても、それに関わらず、入力電圧をそのまま入力を受けて自身が所望する大きさに変換して車両制御のための動作を行なうことができるという点で、車両の車両電源系統３０の変更や入力電圧の変換のための変換装置がなくてもよい長所がある。

図３では、入力電圧制御部３１０により変換された入力電圧の供給を受ける車両制御システムが１つであるものとして図示されたが、場合によっては、入力電圧制御部３１０は複数個の車両制御システムに変換された入力電圧を供給してくれることもできる。このような状況を図４に図示する。

図４は、本発明の一実施形態に係る車両用電子制御装置３００が複数個の車両制御システムを含む場合に対するブロック図である。

図４は、１つの車両制御システム３２０を含む図３に比べて、同一または相異するシステム動作電圧で動作する２つの車両制御システム３２１、３２２を更に含む車両用電子制御装置３００のブロック図である。

図４に図示された場合において、入力電圧制御装置３１０は、車両電源系統３０から入力を受けた入力電圧を昇圧または降圧して、供給する装置に対する識別情報の入力を受ける。この識別情報により、入力電圧制御装置３１０は、車両電源系統３０から入力を受けた入力電圧を昇圧または降圧して、供給する装置を複数個の車両制御システム３２０、３２１、３２２のうちの１つである車両制御システム３２０と決定する。入力電圧制御装置３１０は、決定された車両制御システム３２０の固有のシステム動作電圧を確認し、入力電圧を固有のシステム動作電圧に昇圧または降圧して車両制御システム３２０に供給することができる。

図３及び図４に図示された本発明の一実施形態に係る車両用電子制御装置３００は、車両内の各種制御システム及び装置のうちの１つ以上のための電子制御装置でありうる。

ここで、車両内の各種制御システム及び装置は、ＥＰＳ、ＥＭＢ、ＥＳＣなどのシャーシ制御システム、ＨＶＡＣなどの空調制御装置、オーディオ、ナビゲーションなどのマルチメディア装置、ウィンドウ（Window）、ワイパー（Wiper）などの意匠制御装置などであることがあり、１２Ｖ車両電力系統、４２Ｖ車両電力系統、または２００Ｖ〜３００Ｖ電力系統（電気自動車で使われる）などのように、各々異なるシステム動作電圧を要求することができる。

以上、説明したように、本発明によれば、車両電力構造に従属的な従来の車両用電子制御装置に比べて、車両電力構造とは関わらない車両用電子制御装置３００を提供する効果がある。

図５は、本発明の一実施形態に係る入力電圧制御装置５００のブロック図である。

図５に示すように、本発明の一実施形態に係る入力電圧制御装置５００は、車両に搭載された電子制御装置に対し、電子制御装置別のシステム動作電圧情報を格納する情報格納部５４０と、入力電圧の入力を受ける電圧入力部５１０、１つ以上の電子制御装置に対する電子制御装置別のシステム動作電圧情報に基づいて、入力電圧を特定電子制御装置の特定システム動作電圧に昇圧または降圧する電圧変換部５２０と、入力電圧が昇圧または降圧された特定システム動作電圧を特定電子制御装置に出力する電圧出力部５３０などを含む。

前述した電圧変換部５２０は、入力電圧を特定電子制御装置の特定システム動作電圧に変換するために、様々な変換方式を利用することができる。このようないろいろな変換方式のうち、変換器スイッチ方式について図６を参照して例示的に説明する。

図６は、本発明の一実施形態に係る入力電圧制御装置５００に含まれた電圧変換部５２０のブロック図である。

図６は、入力電圧を特定電子制御装置の特定システム動作電圧に変換するためのいろいろな変換方式のうち、変換器スイッチ方式を用いて入力電圧を特定電子制御装置の特定システム動作電圧に変換する電圧変換部５２０のブロック図である。

図６に示すように、このような電圧変換部５２０は、各々異なる電圧変換比または巻線比を有する複数個の変換器（図６の例示では、第１変換器６１０、第２変換器６２０、第３変換器６３０等）と、複数個の変換器６１０、６２０、６３０のうち、所望する電圧変換比または所望する巻線比を有する変換器を選択するための２つのスイッチ（図６の例示では、第１スイッチ６０１、第２スイッチ６０２）などを含む。

また、図６に示すように、電圧変換部５２０は、２つのスイッチ６０１、６０２が複数個の変換器６１０、６２０、６３０のうち、所望する電圧変換比または所望する巻線比を有する変換器を選択するように制御するための制御器６４０を更に含む。

前述した制御器６４０は、情報格納部５４０に格納された電子制御装置別のシステム動作電圧情報を参照して、２つのスイッチ６０１、６０２をして複数個の変換器６１０、６２０、６３０のうちの１つの変換器を選択するように制御する。

図６の例を参照して、電圧入力部５１０に入力された入力電圧が特定システム動作電圧を有する特定電子制御装置に供給されなければならない場合を仮定して電圧変換方式を説明する。

図６を参照すると、電圧変換部５２０は、特定電子制御装置の識別情報などを用いて情報格納部５４０に格納された電子制御装置別のシステム動作電圧情報で特定電子制御装置の特定システム動作電圧を検索する。電圧変換部５２０は、入力電圧を、検索された特定システム動作電圧に変換する。電圧変換部５２０は、第１変換器６１０、第２変換器６２０、第３変換器６３０のうち、入力電圧に対する特定システム動作電圧の比（即ち、電圧変換比＝特定システム動作電圧／入力電圧）に該当する電圧変換比や巻線比を有する変換器（図６では、第１変換器６１０と仮定）を選択するために、第１スイッチ６０１と第２スイッチ６０２を制御する。

このようなスイッチ制御によって、電圧入力部５１０が入力を受けた入力電圧（Ｖ１）が印加される第１スイッチ６０１の両端は、第１変換器６１０の入力側（１次回路）両端（ＩＮ１、ＩＮ１’）と連結され、電圧出力部５３０と連結される第２スイッチ６０２の両端は第１変換器６１０の出力側（２次回路）両端（ＯＵＴ１、ＯＵＴ１’）と連結される。

これによって、第１変換器６１０により、入力電圧であるＶ１が特定電子制御装置の特定システム動作電圧であるＶ２に変換（昇圧または降圧）されて、電圧出力部５３０に伝えられる。

図７は、本発明の一実施形態に係る入力電圧制御装置５００が提供する入力電圧制御方法のフローチャートである。

図７を参照すると、本発明の一実施形態に係る入力電圧制御方法は、車両に搭載された電子制御装置に対し、電子制御装置別のシステム動作電圧情報を格納するステップ（Ｓ７００）と、入力電圧の入力を受けるステップ（Ｓ７０２）と、電子制御装置別のシステム動作電圧情報に基づいて、入力電圧を特定電子制御装置の特定システム動作電圧に昇圧または降圧するステップ（Ｓ７０４）と、特定システム動作電圧を特定電子制御装置に出力するステップ（Ｓ７０６）などを含む。

以下、図３を参照して前述した電子制御装置３００についてより詳細に説明する。図３を参照して、前述した電子制御装置３００は、入力電圧制御機能を有する電子制御装置であって、入力電圧制御部３１０及び車両制御システム３２０などを含む。

図８は、本発明の他の実施形態に係る電子制御装置８００のブロック図である。

図８を参照すると、本発明の他の実施形態に係る電子制御装置８００は、車両の車両電源系統３０から入力された入力電圧と予め決まったシステム動作電圧とを比較する比較部８１０と、入力電圧がシステム動作電圧より低ければ昇圧条件と判断して昇圧制御信号を出力し、入力電圧がシステム動作電圧より高ければ降圧条件と判断して降圧制御信号を出力する制御部８２０と、昇圧制御信号によって入力電圧をシステム動作電圧に昇圧し、降圧制御信号によって入力電圧をシステム動作電圧に降圧する電圧変換回路部８３０と、システム動作電圧に昇圧された入力電圧、またはシステム動作電圧に降圧された入力電圧の入力を受けて動作して車両制御機能を遂行する車両制御システム３２０などを含む。

図３での電子制御装置３００に含まれた入力電圧制御部３１０は、その機能によって、比較部８１０、制御部８２０、及び電圧変換回路部８３０に細分化される。

前述したように、制御部８２０は、入力電圧がシステム動作電圧より低ければ昇圧条件と判断して昇圧制御信号を出力し、入力電圧がシステム動作電圧より高ければ降圧条件と判断して降圧制御信号を出力するが、仮に、入力電圧がシステム動作電圧と等しければ、昇圧制御信号及び降圧制御信号を出力せずに入力電圧が車両制御システム３２０にそのまま入力できるように制御する。

前述した本発明の他の実施形態に係る電子制御装置８００に含まれた電圧変換回路部８３０について図９を参照してより詳細に説明する。

図９は、本発明の他の実施形態に係る電子制御装置８００に含まれた電圧変換回路部８３０を詳細に示す図である。

図９を参照すると、前述した電圧変換回路部８３０は、入力電圧の入力端子８５０と連結される第１スイッチング素子（Ｑ１）と、第２スイッチング素子（Ｑ２）と、第１スイッチング素子（Ｑ１）の出力端と第２スイッチング素子（Ｑ２）の入力端とを連結するインダクタ（Ｌ）を含むチョッパ回路（Chopper Circuit）からなる。

図９を参照すると、電圧変換回路部８３０をなすチョッパ回路は、第１スイッチング素子（Ｑ１）の入力端９１１が入力電圧の入力端子８５０と連結され、第１スイッチング素子（Ｑ１）の駆動端９１２が制御部８２０と連結され、第１スイッチング素子（Ｑ１）の出力端９１３が第１ダイオード（Ｄ１）のカソード（Cathode）とインダクタ（Ｌ）の一端と連結され、第２スイッチング素子（Ｑ２）の入力端９２１がインダクタ（Ｌ）の他端と第２ダイオード（Ｄ２）のアノード（Anode）と連結され、第２スイッチング素子（Ｑ２）の駆動端９２２が制御部８２０と連結され、第２ダイオード（Ｄ２）のカソード（Cathode）はコンデンサ（Ｃ）と車両制御システム３２０と連結されて構成される。

第１スイッチング素子（Ｑ１）の駆動端９１２は制御部８２０と連結されてＱ１制御信号が入力されるが、入力されるＱ１制御信号は昇圧制御信号または降圧制御信号でありうる。また、第２スイッチング素子（Ｑ２）の駆動端９２２は制御部８２０と連結されてＱ２制御信号が入力されるが、入力されるＱ２制御信号は昇圧制御信号または降圧制御信号でありうる。

仮に、制御部８２０が、入力電圧がシステム動作電圧より低くて昇圧条件と判断して昇圧制御信号を出力する場合、第１スイッチング素子（Ｑ１）の駆動端９１２には昇圧制御信号としてのＱ１制御信号を出力し、第２スイッチング素子（Ｑ２）の駆動端９２２には昇圧制御信号としてのＱ２制御信号を出力する。

この際、Ｑ１制御信号は第１スイッチング素子（Ｑ１）をフルオン（Full on）されるようにする電圧値を有する信号であり、Ｑ２制御信号は第２スイッチング素子（Ｑ２）をチョッパ制御（Chopper Control）させるための電圧値を有する信号である。

Ｑ１制御信号（昇圧制御信号）によって第１スイッチング素子（Ｑ１）がフルオン（Full on）され、Ｑ２制御信号（昇圧制御信号）によって第２スイッチング素子（Ｑ２）がチョッパ制御されて、オン−オフ（On-Off）を繰り返すことによって、インダクタ（Ｌ）に流れる電流量が変わるようになって電圧が誘導され、これによって入力電圧がシステム動作電圧に昇圧される。

制御部８２０は、Ｑ２制御信号（昇圧制御信号）を調節して第２スイッチング素子（Ｑ２）のオン−オフ（On-Off）反復比率などを調節することによって、入力電圧の昇圧比を調節することができる。

仮に、制御部８２０が、入力電圧がシステム動作電圧より高くて降圧条件と判断して降圧制御信号を出力する場合、第１スイッチング素子（Ｑ１）の駆動端９１２には降圧制御信号としてのＱ１制御信号を出力し、第２スイッチング素子（Ｑ２）の駆動端９２２には降圧制御信号としてのＱ２制御信号を出力する。

この際、Ｑ１制御信号は第１スイッチング素子（Ｑ１）をチョッパ制御（Chopper Control）させるための電圧値を有する信号であり、Ｑ２制御信号は第２スイッチング素子（Ｑ２）をフルオフ（Full off）されるようにする電圧値を有する信号である。

Ｑ２制御信号（降圧制御信号）によって第２スイッチング素子（Ｑ２）がフルオフ（Full off）され、Ｑ１制御信号（降圧制御信号）によって第１スイッチング素子（Ｑ１）がチョッパ制御されてオン−オフ（On-Off）を繰り返すことによって、第１スイッチング素子（Ｑ１）のオン−オフ（On-Off）比率だけ電流量が減るようになって、入力電圧がシステム動作電圧に降圧される。

制御部８２０は、Ｑ１制御信号（降圧制御信号）を調節して第１スイッチング素子（Ｑ１）のオン−オフ（On-Off）反復比率などを調節することによって、入力電圧の降圧比を調節することができる。

前述した第１スイッチング素子（Ｑ１）はＰ型電力半導体素子であることがあり、前述した第２スイッチング素子（Ｑ２）はＮ型電力半導体素子でありうる。

前述した本発明の他の実施形態に係る電子制御装置８００は、電子制御装置８００のシステム動作電圧と車両電源系統３０の電圧レベルとが同一か否かに関わらず、全ての車両に採用できる。このことを図１１を参照して例を挙げて説明する。

図１０は、本発明の他の実施形態に係る電子制御装置８００を各々異なる車両電源系統１０１１、１０２１、１０３１を有する車両１０１０、１０２０、１０３０に取り付けたものを示す図である。

図１０では、本発明の他の実施形態に係る電子制御装置８００に含まれた車両制御システム３２０のシステム動作電圧が１２Ｖであるものと仮定する。

図１０の（ａ）は、高電圧（２００〜４００Ｖ程度）の入力電圧を出力する高電圧車両電源系統１０１１を有する電気自動車１０１０にシステム動作電圧が１２Ｖである電子制御装置８００が取り付けられた場合を示す図である。

電子制御装置８００は入力電圧がシステム動作電圧（１２Ｖ）より高いので、高い入力電圧をシステム動作電圧である１２Ｖに降圧して車両制御機能を遂行することができる。

図１０の（ｂ）は、６Ｖの入力電圧を出力する高電圧車両電源系統１０２１を有する乗合車１０２０にシステム動作電圧が１２Ｖである電子制御装置８００が取り付けられた場合を示す図である。

電子制御装置８００は入力電圧がシステム動作電圧（１２Ｖ）より低いので、低い入力電圧をシステム動作電圧である１２Ｖに昇圧して車両制御機能を遂行することができる。

図１０の（ｃ）は、４８Ｖの入力電圧を出力する高電圧車両電源系統１０３１を有するトラック１０３０にシステム動作電圧が１２Ｖである電子制御装置８００が取り付けられた場合を示す図である。

電子制御装置８００は入力電圧がシステム動作電圧（１２Ｖ）より高いので、高い入力電圧をシステム動作電圧である１２Ｖに降圧して車両制御機能を遂行することができる。

図１０に示すように、電子制御装置８００はシステム動作電圧と異なる入力電圧を出力する車両電源系統１０１１、１０２１、１０３１を有する車両１０１０、１０２０、１０３０に全て取り付け可能であり、この際、別の昇圧装置や降圧装置を必要としない。

したがって、製造業者では、電子制御装置８００が取り付けられる車両の車両電源系統の電圧レベルを考慮せず、１種類の電子制御装置８００のみを製造できるようになる。これによって、設計及び製造費用が低減され、昇圧装置及び降圧装置を別途に必要としないので、車両内の空間活用度を高めることができる。

以上、前述した本発明の他の実施形態に係る電子制御装置８００が車両に取り付けられて、車両の車両電源系統３０の電圧レベルに関わらず電子制御装置８００でのシステム動作電圧で動作して車両制御を遂行する方法を説明した。以下、このような電子制御装置８００が車両に取り付けられて車両の車両電源系統３０の電圧レベルに関わらず電子制御装置８００でのシステム動作電圧で動作して車両を制御する方法について図１１を参照して簡略に説明する。

図１１は、本発明の他の実施形態に係る車両制御方法に対するフローチャートである。

図１１を参照すると、本発明の他の実施形態に係る電子制御装置８００が車両に取り付けられて車両の車両電源系統の電圧レベルに関わらず電子制御装置８００でのシステム動作電圧で動作して車両を制御する方法は、車両の車両電源系統から入力電圧の入力を受けるステップ（Ｓ１１００）と、入力電圧と予め決まったシステム動作電圧とを比較するステップ（Ｓ１１０２）と、入力電圧がシステム動作電圧より低ければ昇圧条件と判断して昇圧制御信号を出力し、入力電圧がシステム動作電圧より高ければ降圧条件と判断して降圧制御信号を出力するステップ（Ｓ１１０４）と、昇圧制御信号によって入力電圧をシステム動作電圧に昇圧し、降圧制御信号によって入力電圧をシステム動作電圧に降圧するステップ（Ｓ１１０６）と、システム動作電圧に昇圧された入力電圧またはシステム動作電圧に降圧された入力電圧の入力を受けて動作して車両制御機能を遂行するステップ（Ｓ１１０８）などを含む。

以上、説明したように、本発明によれば、車両電源系統の電圧レベルの変化に関わらず、全ての車両に採用できる電子制御装置を提供する効果がある。

以上、本発明の実施形態を構成する全ての構成要素が１つに結合されるか、結合されて動作することとして説明されたが、本発明が必ずこのような実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の目的範囲内であれば、その全ての構成要素が１つ以上に選択的に結合して動作することもできる。

また、以上で記載された“含む”、“構成する”、または“有する”などの用語は、特別に反対になる記載がない限り、該当構成要素が内在できることを意味するものであるので、他の構成要素を除外するのでなく、他の構成要素を更に含むことができることと解釈されるべきである。技術的または科学的な用語を含んだ全ての用語は、異に定義されない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者により一般的に理解されることと同一な意味を有する。事前に定義された用語のように、一般的に使われる用語は関連技術の文脈上の意味と一致するものと解釈されるべきであり、本発明で明らかに定義しない限り、理想的であるとか、過度に形式的な意味として解釈されない。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施形態により本発明の技術思想の範囲が限定されるのではない。本発明の保護範囲は特許請求の範囲の記載により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (7)

1. 固有のシステム動作電圧で動作して車両制御機能を遂行する車両制御システムと、
   入力電圧を前記システム動作電圧に昇圧または降圧する入力電圧制御部と、
   を含むことを特徴とする、車両用電子制御装置。
2. 前記入力電圧制御部は、
   車両電源系統から入力を受けた前記入力電圧を昇圧または降圧して供給する装置を前記車両制御システムと決定し、前記車両制御システムの前記固有のシステム動作電圧を確認し、前記入力電圧を前記固有のシステム動作電圧に昇圧または降圧して前記車両制御システムに供給することを特徴とする、請求項１に記載の車両用電子制御装置。
3. 車両の車両電源系統から入力された入力電圧と予め決まったシステム動作電圧とを比較する比較部と、
   前記入力電圧が前記システム動作電圧より低ければ昇圧条件と判断して昇圧制御信号を出力し、前記入力電圧が前記システム動作電圧より高ければ降圧条件と判断して降圧制御信号を出力する制御部と、
   前記昇圧制御信号によって前記入力電圧を前記システム動作電圧に昇圧し、前記降圧制御信号によって前記入力電圧を前記システム動作電圧に降圧する電圧変換回路部と、
   前記システム動作電圧に昇圧された入力電圧または前記システム動作電圧に降圧された入力電圧の入力を受けて動作して車両制御機能を遂行する車両制御システムと、
   を含むことを特徴とする、電子制御装置。
4. 前記電圧変換回路部は、
   前記入力電圧の入力端子と連結される第１スイッチング素子と、第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子の出力端と前記第２スイッチング素子の入力端とを連結するインダクタを含むチョッパ回路からなり、
   前記昇圧制御信号によって前記第１スイッチング素子はフルオン（Full on）され、前記第２スイッチング素子はチョッパ制御されて、前記入力電圧が前記システム動作電圧に昇圧され、
   前記降圧制御信号によって前記第２スイッチング素子はフルオフ（Full off）され、前記第１スイッチング素子はチョッパ制御されて、前記入力電圧が前記システム動作電圧に降圧されることを特徴とする、請求項３に記載の電子制御装置。
5. 前記チョッパ回路は、
   前記第１スイッチング素子の入力端が前記入力電圧の入力端子と連結され、前記第１スイッチング素子の駆動端が前記制御部と連結され、前記第１スイッチング素子の出力端が第１ダイオードのカソードと前記インダクタの一端とに連結され、前記第２スイッチング素子の入力端が前記インダクタの他端と前記第２ダイオードのアノードとに連結され、前記第２スイッチング素子の駆動端が前記制御部と連結され、前記第２ダイオードのカソードはコンデンサと前記車両制御システムとに連結されて構成されることを特徴とする、請求項４に記載の車両用電子制御装置。
6. 前記第１スイッチング素子はＰ型電力半導体素子であり、前記第２スイッチング素子はＮ型電力半導体素子であることを特徴とする、請求項４に記載の車両用電子制御装置。
7. 電子制御装置が車両に取り付けられて前記車両の車両電源系統の電圧レベルに関わらず、前記電子制御装置でのシステム動作電圧で動作して車両を制御する方法であって、
   前記車両の前記車両電源系統から入力電圧の入力を受けるステップと、
   前記入力電圧と予め決まった前記システム動作電圧とを比較するステップと、
   前記入力電圧が前記システム動作電圧より低ければ昇圧条件と判断して昇圧制御信号を出力し、前記入力電圧が前記システム動作電圧より高ければ降圧条件と判断して降圧制御信号を出力するステップと、
   前記昇圧制御信号によって前記入力電圧を前記システム動作電圧に昇圧し、前記降圧制御信号によって前記入力電圧を前記システム動作電圧に降圧するステップと、
   前記システム動作電圧に昇圧された入力電圧または前記システム動作電圧に降圧された入力電圧の入力を受けて動作して車両制御機能を遂行するステップと、
   を含むことを特徴とする、電子制御装置が電圧変換を通じて車両を制御する方法。

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