JP2012056434A - Power supply device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン駆動車、ハイブリッド車及び電気自動車に使用され、バッテリを備え、バッテリにより車載負荷群に給電するように構成してある車両用電源装置に関するものである。 The present invention relates to a power supply device for a vehicle that is used in an engine-driven vehicle, a hybrid vehicle, and an electric vehicle, includes a battery, and is configured to supply power to a vehicle-mounted load group using the battery.
近年、車両に搭載される電気負荷の種類及びそれらの消費電力は、飛躍的に増加する傾向にある。また、負荷の駆動を機械的な接続に頼らず、電気信号によって制御する傾向もあり、消費電力は益々増加している。 In recent years, the types of electric loads mounted on vehicles and their power consumption tend to increase dramatically. In addition, there is a tendency that the driving of the load is controlled by an electric signal without depending on the mechanical connection, and the power consumption is increasing more and more.
特許文献1には、車載電装機器のうち停車又は設定車速以下では作動が不要なものに対し、車速が設定値以下の場合は電力の供給を停止させ、車速が設定値を超えた場合には電力を供給して、停車又は低速走行中のバッテリの消耗を節減するように構成された車両用電源装置が開示されている。
上述したように、車両に搭載される電気負荷の種類及びそれらの消費電力は増加しているが、これらの電気負荷の中には、セキュリティ機能や走行補助機能等、一定の条件下でのみ(駐車中のみ、高速走行中のみ等)作動すればよいものがある。これらは、作動していなくても電力を消費しており、燃費の悪化、及び走行可能距離の短縮(電気自動車の場合)の原因となるという問題がある。
このような問題に対して、特許文献1に車両用電源装置が開示されているが、これは、主に低速走行時及び停車時のバッテリ上がり防止を目的としたものであり、通常走行時は考慮されておらず、走行中に必要でない負荷への電力供給は継続されている。
As described above, the types of electric loads mounted on vehicles and their power consumption are increasing, but some of these electric loads are only under certain conditions such as security functions and driving assistance functions ( There are things that only need to work) (only during parking, only during high-speed driving, etc.). These consume power even if they are not in operation, and there is a problem that the fuel consumption is deteriorated and the travelable distance is shortened (in the case of an electric vehicle).
For such a problem,
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、ユーザにとって必要でない電気負荷が使用され難く、バッテリの消耗を抑制し、燃費の向上、及び走行可能距離の延長(電気自動車の場合)を図ることができる車両用電源装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and it is difficult to use an electric load that is not necessary for a user, suppresses battery consumption, improves fuel consumption, and extends a travelable distance (of an electric vehicle). The present invention has an object to provide a vehicle power supply device capable of achieving the above.
第1発明に係る車両用電源装置は、バッテリを備え、該バッテリにより車載負荷群に給電するように構成してある車両用電源装置において、車両の速度を検出する車速検出器から車速値を受付ける受付手段と、該受付手段が受付けた車速値Vが所定車速値V1以上であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段がV1以上であると判定したときに、前記車載負荷群中の1又は複数の所定の車載負荷を含む負荷群への給電を停止する停止手段とを備えることを特徴とする。 A vehicle power supply device according to a first aspect of the present invention is a vehicle power supply device that includes a battery and is configured to supply power to an in-vehicle load group with the battery, and receives a vehicle speed value from a vehicle speed detector that detects the vehicle speed. Receiving means, determining means for determining whether the vehicle speed value V received by the receiving means is equal to or higher than a predetermined vehicle speed value V1, and when determining that the determining means is equal to or higher than V1, And stopping means for stopping power supply to a load group including one or a plurality of predetermined on-vehicle loads.
この車両用電源装置では、バッテリにより車載負荷群に給電するように構成してある。受付手段が、車両の速度を検出する車速検出器から車速値を受付け、判定手段が、受付手段が受付けた車速値Vが所定車速値V1以上であるか否かを判定する。判定手段がV1以上であると判定したときに、停止手段が、車載負荷群中の1又は複数の所定の車載負荷を含む負荷群への給電を停止する。 This vehicle power supply device is configured to supply power to a vehicle-mounted load group with a battery. The receiving means receives a vehicle speed value from a vehicle speed detector that detects the speed of the vehicle, and the determining means determines whether or not the vehicle speed value V received by the receiving means is equal to or greater than a predetermined vehicle speed value V1. When it is determined that the determination unit is equal to or higher than V1, the stop unit stops power supply to the load group including one or more predetermined vehicle load in the vehicle load group.
第2発明に係る車両用電源装置は、前記受付手段が受付けた車速値Vが、第2車速値V2(>V1)以下であるか否かを判定する第2判定手段と、該第2判定手段がV2以下であると判定したときに、前記負荷群を除く1又は複数の所定の車載負荷を含む第2負荷群への給電を停止する第2停止手段とを更に備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicular power supply apparatus comprising: a second determination unit that determines whether the vehicle speed value V received by the reception unit is equal to or less than a second vehicle speed value V2 (> V1); And a second stopping means for stopping power supply to the second load group including one or a plurality of predetermined on-vehicle loads excluding the load group when the means is determined to be V2 or less. .
この車両用電源装置では、第2判定手段が、受付手段が受付けた車速値Vが、第2車速値V2(>V1)以下であるか否かを判定し、第2判定手段がV2以下であると判定したときに、第2停止手段が、前記負荷群を除く1又は複数の所定の車載負荷を含む第2負荷群への給電を停止する。 In this vehicle power supply device, the second determination means determines whether or not the vehicle speed value V received by the reception means is equal to or less than the second vehicle speed value V2 (> V1), and the second determination means is equal to or less than V2. When it determines with there being, a 2nd stop means stops the electric power feeding to the 2nd load group containing the 1 or several predetermined vehicle-mounted load except the said load group.
第3発明に係る車両用電源装置は、前記受付手段が受付けた車速値Vが、第3車速値V3(>V2)以上であるか否かを判定する第3判定手段と、該第3判定手段がV3以上であると判定したときに、前記負荷群及び第2負荷群を除く1又は複数の所定の車載負荷を含む第3負荷群への給電を停止する第3停止手段とを更に備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a vehicular power supply apparatus comprising: third determination means for determining whether or not the vehicle speed value V received by the reception means is greater than or equal to a third vehicle speed value V3 (> V2); And third stop means for stopping power supply to a third load group including one or a plurality of predetermined on-vehicle loads excluding the load group and the second load group when the means is determined to be V3 or more. It is characterized by that.
この車両用電源装置では、第3判定手段が、受付手段が受付けた車速値Vが、第3車速値V3(>V2)以上であるか否かを判定し、第3判定手段がV3以上であると判定したときに、第3停止手段が、前記負荷群及び第2負荷群を除く1又は複数の所定の車載負荷を含む第3負荷群への給電を停止する。 In this vehicle power supply device, the third determining means determines whether or not the vehicle speed value V received by the receiving means is equal to or higher than the third vehicle speed value V3 (> V2), and the third determining means is equal to or higher than V3. When it determines with there being, a 3rd stop means stops the electric power feeding to the 3rd load group containing the 1 or several predetermined vehicle-mounted load except the said load group and the 2nd load group.
第4発明に係る車両用電源装置は、前記受付手段が受付けた車速値Vが、0以上V1未満であるか否かを判定する第4判定手段と、該第4判定手段が0以上V1未満であると判定したときに、前記負荷群、第2負荷群及び第3負荷群を除く1又は複数の車載負荷への給電を停止する第4停止手段とを更に備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a vehicular power supply device, wherein the vehicle speed value V received by the receiving means is a fourth determining means for determining whether the vehicle speed value V is 0 or more and less than V1, and the fourth determining means is 0 or more and less than V1. And a fourth stop means for stopping power supply to one or a plurality of in-vehicle loads excluding the load group, the second load group, and the third load group.
この車両用電源装置では、第4判定手段が、受付手段が受付けた車速値Vが、0以上V1未満であるか否かを判定し、第4判定手段が0以上V1未満であると判定したときに、第4停止手段が、前記負荷群、第2負荷群及び第3負荷群を除く1又は複数の車載負荷への給電を停止する。 In this vehicle power supply device, the fourth determination means determines whether or not the vehicle speed value V received by the reception means is 0 or more and less than V1, and the fourth determination means determines that it is 0 or more and less than V1. Sometimes, the fourth stop means stops power feeding to one or a plurality of on-vehicle loads excluding the load group, the second load group, and the third load group.
本発明に係る車両用電源装置によれば、ユーザにとって必要でない電気負荷が使用され難く、バッテリの消耗を抑制し、燃費の向上、及び走行可能距離の延長(電気自動車の場合)を図ることができる車両用電源装置を実現することができる。 According to the vehicle power supply device of the present invention, it is difficult to use an electric load that is not necessary for the user, and it is possible to suppress battery consumption, improve fuel consumption, and extend a travelable distance (in the case of an electric vehicle). A vehicle power supply device can be realized.
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、エンジン1に連動してオルタネータ(車載発電機、交流発電機)2が発電する。発電された電力は、オルタネータ2内で直流に変換され、バッテリ(鉛蓄電池)3に与えられる。また、オルタネータ2が発電した電力、及びバッテリ3が出力した電力は、電源制御装置8を経由して、車両に搭載された車載負荷群に与えられる。
車載負荷群は、それぞれ1又は複数の車載負荷を含む第1負荷グループG1、第2負荷グループG2、第3負荷グループG3及び第4負荷グループG4にグループ分けされている。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a vehicle power supply device according to the present invention.
In this vehicle power supply device, an alternator (on-vehicle generator, AC generator) 2 generates power in conjunction with the
The in-vehicle load group is grouped into a first load group G1, a second load group G2, a third load group G3, and a fourth load group G4 each including one or a plurality of in-vehicle loads.
電源制御装置8は、イグニッションスイッチ4及びアクセサリスイッチ5の各オン信号が与えられる制御部9と、バッテリ3と第1負荷グループG1、第2負荷グループG2、第3負荷グループG3及び第4負荷グループG4との間をそれぞれ接続/遮断する遮断回路10,11,12,13とを備えている。
制御部9には、車速を検出する車速検出器6から車速信号、及びシフトレバーの位置を検出するシフト位置検出器7からシフト位置信号が与えられる。
The power supply control device 8 includes a
The
遮断回路10〜13と第1負荷グループG1〜第4負荷グループG4の各負荷との間には、それぞれのヒューズが接続されている。
制御部9は、与えられた車速信号、シフト位置信号、並びにイグニッションスイッチ4及びアクセサリスイッチ5の各オン信号に基づき、遮断回路10〜13の遮断/接続をそれぞれ制御する。
Respective fuses are connected between the breaking
The
尚、第1負荷グループ(第3負荷群)G1は、従来はアクセサリスイッチ5及びイグニッションスイッチ4のオン/オフに関係なく、バッテリ3から電源を与えられているが、本実施の形態では、例えば車速50km/h以上で給電停止状態とされる車載負荷群である。第1負荷グループG1には、例えば、スマートエントリECU、イモビライザ、セルフパワーサイレン、ガラスブレークセンサ、パワーバックドア、パワースライドドア、メモリシートコントロール、パーキングアシストが含まれる。
The first load group (third load group) G1 is conventionally supplied with power from the
第2負荷グループG2は、従来はイグニッションスイッチ4がオンであるときに、バッテリ3から電源を与えられているが、本実施の形態では、シフト位置がR(リア、バック、後退)以外で給電停止状態とされる車載負荷群である。第2負荷グループG2には、例えば、シフト位置がRになると、バックカメラの映像が映る機能を有するECミラーであるルームミラーが含まれる。
The second load group G2 is conventionally supplied with power from the
第3負荷グループ(負荷群)G3は、従来はイグニッションスイッチ4がオンであるときに、バッテリ3から電源を与えられているが、本実施の形態では、例えば車速5km/h以上で給電停止状態とされる車載負荷群である。第3負荷グループG3には、例えば、シフトロックが含まれる。
第4負荷グループ(第2負荷群)G4は、従来はイグニッションスイッチ4がオンであるときに、バッテリ3から電源を与えられているが、本実施の形態では、例えば車速20km/h以下で給電停止状態とされる車載負荷群である。第4負荷グループG3には、例えば、クルーズコントロールが含まれる。
The third load group (load group) G3 is conventionally supplied with power from the
The fourth load group (second load group) G4 is conventionally supplied with power from the
以下に、このような構成の本発明に係る車両用電源装置の動作を、それを示す図2のフローチャートを参照しながら説明する。
電源制御装置8の制御部9は、先ず、初期状態として、遮断回路10をオンにして(接続して)、第1負荷グループG1を給電状態とし、遮断回路11,12,13をオフにして(遮断して)、第2〜4負荷グループG2,G3,G4を給電停止状態とする(S1)。
制御部9は、次に、イグニッションスイッチ4からそのオン信号を受信しているか否かを判定し(S2)、オン信号を受信していなければ、遮断回路10オン、第1負荷グループG1給電状態、遮断回路11,12,13オフ、第2〜4負荷グループG2,G3,G4給電停止状態の初期状態を保持する(S1)。
The operation of the vehicular power supply apparatus according to the present invention having such a configuration will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.
First, the
Next, the
制御部9は、イグニッションスイッチ4からそのオン信号を受信していれば(S2)、遮断回路10,12をオンにして(接続にして)、第1,3負荷グループG1,G3を給電状態とし、遮断回路11,13をオフにして(遮断して)、第2,4負荷グループG2,G4を給電停止状態とする(S3)。
制御部9は、次に、シフト位置検出器7からシフト位置信号を読込み(S4)、シフト位置がR(バック、後退)であるか否かを判定する(S5)。
If the
Next, the
制御部9は、シフト位置がRであれば(S5)、遮断回路10〜12をオンにして、第1,2,3負荷グループG1,G2,G3を給電状態とし、遮断回路13をオフにして、第4負荷グループG4を給電停止状態とする(S7)。次いで、制御部9は、シフト位置検出器7からシフト位置信号を読込む(S4)。
制御部9は、シフト位置がRでなければ(S5)、遮断回路11をオフにして、第2負荷グループG2を給電停止状態とする(S9)。次いで、制御部9は、車速検出器6から車速値Vを読込み(S11)、読込んだ車速値Vが、0≦V<V1(例えば5km/h)であるか否かを判定する(S13)。
If the shift position is R (S5), the
If the shift position is not R (S5), the
制御部9は、読込んだ車速値Vが、0≦V<V1であれば(S13)、遮断回路10,12をオンにして、第1,3負荷グループG1,G3を給電状態とし、遮断回路13をオフにして、第4負荷グループG4を給電停止状態とする(S15)。
制御部9は、次に、イグニッションスイッチ4からそのオン信号を受信しているか否かを判定する(S2)。
If the read vehicle speed value V is 0 ≦ V <V1 (S13), the
Next, the
制御部9は、読込んだ車速値Vが、0≦V<V1でなければ(S13)、読込んだ車速値Vが、V1≦V≦V2(例えば20km/h)であるか否かを判定する(S17)。
制御部9は、読込んだ車速値Vが、V1≦V≦V2であれば(S17)、遮断回路10をオンにして、第1負荷グループG1を給電状態とし、遮断回路12,13をオフにして、第3,4負荷グループG3,G4を給電停止状態とする(S19)。次いで、制御部9は、車速検出器6から車速値Vを読込む(S11)。
If the read vehicle speed value V is not 0 ≦ V <V1 (S13), the
If the read vehicle speed value V1 is V1 ≦ V ≦ V2 (S17), the
制御部9は、読込んだ車速値Vが、V1≦V≦V2でなければ(S17)、読込んだ車速値Vが、V2<V<V3(例えば50km/h)であるか否かを判定する(S21)。
制御部9は、読込んだ車速値Vが、V2<V<V3であれば(S21)、遮断回路10,13をオンにして、第1,4負荷グループG1,G4を給電状態とし、遮断回路12をオフにして、第3負荷グループG3を給電停止状態とする(S23)。次いで、制御部9は、車速検出器6から車速値Vを読込む(S11)。
If the read vehicle speed value V is not V1 ≦ V ≦ V2 (S17), the
If the read vehicle speed value V is V2 <V <V3 (S21), the
制御部9は、読込んだ車速値Vが、V2<V<V3でなければ(S21)、つまり、V3≦Vであれば、遮断回路13をオンにして、第4負荷グループG4を給電状態とし、遮断回路10,12をオフにして、第1,3負荷グループG1,G3を給電停止状態とする(S25)。次いで、制御部9は、車速検出器6から車速値Vを読込む(S11)。
If the read vehicle speed value V is not V2 <V <V3 (S21), that is, if V3 ≦ V, the
以上のような動作により、例えば、図3Aに示すように、車速を0km/hから50km/h超迄徐々に加速して暫時走行し、その後、0km/h迄徐々に減速した場合、第1〜4負荷グループG1〜G4の給電状態は、図3B〜3Eのタイミングチャートに示すようになる。
つまり、第1負荷グループG1は、図3Bに示すように、アクセサリスイッチ5及びイグニッションスイッチ4のオン/オフに関係なく、バッテリ3から電源を与えられるが、車速50km/h以上では給電停止状態とされる。
第1負荷グループG1のスマートエントリECU、イモビライザ、セルフパワーサイレン、ガラスブレークセンサ、パワーバックドア、パワースライドドア、メモリシートコントロール、パーキングアシストは、高速走行時には必要ではない。
With the above operation, for example, as shown in FIG. 3A, when the vehicle speed is gradually accelerated from 0 km / h to over 50 km / h and travels for a while and then gradually decelerated to 0 km / h, The power supply states of the four load groups G1 to G4 are as shown in the timing charts of FIGS.
That is, as shown in FIG. 3B, the first load group G1 is supplied with power from the
The smart entry ECU, immobilizer, self-power siren, glass break sensor, power back door, power slide door, memory seat control, and parking assist of the first load group G1 are not necessary at high speeds.
第2負荷グループG2は、図3Cに示すように、シフト位置がR(リア、バック、後退)のときのみ給電される。
第2負荷グループG2の、シフト位置がRになると、バックカメラの映像が映るルームミラー(ECミラー)は、シフト位置がR以外では給電は必要ない。
As shown in FIG. 3C, the second load group G2 is supplied with power only when the shift position is R (rear, back, reverse).
When the shift position of the second load group G2 is R, the room mirror (EC mirror) on which the image of the back camera is displayed does not require power supply when the shift position is other than R.
第3負荷グループG3は、図3Dに示すように、イグニッションスイッチ4がオンであるときに、バッテリ3から電源を与えられるが、車速5km/h以上で給電停止状態とされる。
第3負荷グループG3の、ブレーキペダルを踏んだ停止状態からでなければ「パーキング」から他のシフト位置への切り替え操作ができないシフトロックは、走行時には必要でない。
As shown in FIG. 3D, the third load group G3 is supplied with power from the
A shift lock that cannot be switched from “parking” to another shift position is not necessary when the vehicle is running unless the third load group G3 is in a stop state where the brake pedal is depressed.
第4負荷グループG4は、図3Eに示すように、イグニッションスイッチ4がオンであるときに、バッテリ3から給電可能となるが、車速20km/h以下では給電停止状態とされる。第4負荷グループG3の、アクセルペダルを踏み続けることなくセットした速度を維持するクルーズコントロールは、低速走行時には必要でない。
尚、本実施の形態では、エンジン駆動車について説明しているが、本発明は、バッテリを搭載するハイブリッド車及び電気自動車にも適用可能であることは言うまでもない。
As shown in FIG. 3E, the fourth load group G4 can be supplied with power from the
In the present embodiment, an engine-driven vehicle is described, but it goes without saying that the present invention is also applicable to a hybrid vehicle and an electric vehicle equipped with a battery.
1 エンジン
2 オルタネータ
3 バッテリ
4 イグニッションスイッチ
6 車速検出器
7 シフト位置検出器
8 電源制御装置
9 制御部(受付手段、判定手段、第2〜4判定手段)
10 遮断回路(第3停止手段)
11 遮断回路(第4停止手段)
12 遮断回路(停止手段)
13 遮断回路(第2停止手段)
G1 第1負荷グループ(第3負荷群)
G2 第2負荷グループ
G3 第3負荷グループ(負荷群)
G4 第4負荷グループ(第2負荷群)
DESCRIPTION OF
10. Shut-off circuit (third stop means)
11 Shutdown circuit (fourth stop means)
12 Shutdown circuit (stopping means)
13 Shut-off circuit (second stop means)
G1 first load group (third load group)
G2 2nd load group G3 3rd load group (load group)
G4 4th load group (2nd load group)
Claims (4)
車両の速度を検出する車速検出器から車速値を受付ける受付手段と、該受付手段が受付けた車速値Vが所定車速値V1以上であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段がV1以上であると判定したときに、前記車載負荷群中の1又は複数の所定の車載負荷を含む負荷群への給電を停止する停止手段とを備えることを特徴とする車両用電源装置。 In a vehicle power supply device comprising a battery and configured to supply power to an in-vehicle load group by the battery,
Reception means for receiving a vehicle speed value from a vehicle speed detector for detecting the speed of the vehicle, determination means for determining whether the vehicle speed value V received by the reception means is equal to or higher than a predetermined vehicle speed value V1, and the determination means for V1 When it determines with it being the above, The vehicle power supply device provided with the stop means to stop the electric power feeding to the load group containing the 1 or several predetermined vehicle-mounted load in the said vehicle-mounted load group.
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