JP2012106718A - 車両用電源供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリとの間に接続された上記給電するための専用配線を削減する。
【解決手段】車両用電源供給装置２５は、イグニッションスイッチ２を介してバッテリ５に接続される第１電源線２２の電圧ＶB1、メインリレー４の常開接点４ａを介してバッテリ５に接続される第２電源線２３の電圧ＶB2、およびメインリレー４のコイル４ｂを介してバッテリ５に接続される第３電源線２４の電圧ＶB3を入力し、これらの中から最も高い電圧を選択する選択回路３４を備える。選択回路３４は、イグニッションスイッチ２の状態にかかわらず、電源線３５に対し常にバッテリ電圧ＶＢまたはそれに近い電圧を供給することができ、ＲＡＭ１０、ソークタイマ５４、バッテリ外れ検出回路６０など常時給電が必要な回路を動作させ続けることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、イグニッションスイッチの状態にかかわらず常時バッテリから制御装置に電源を供給する車両用電源供給装置に関する。

図１０は、特許文献１などに開示されている車両用電源供給装置の概略構成を示している。車両のエンジンを制御する電子制御装置１（以下、ＥＣＵと称す）は、イグニッションスイッチ２がオンされると駆動回路３によりメインリレー４をオン駆動する。メイン電源回路６は、メインリレー４を通してバッテリ５から与えられる電圧ＶＢによりメイン電源電圧ＶOMを生成し、マイコン７のＣＰＵをはじめとするメイン処理部８に与える。

また、ＥＣＵ１は、揮発性メモリであるＲＡＭ１０のデータを保持するとともに、エンジンが停止した後所定時間が経過する毎に定期的にメインリレー４をオンさせるソークタイマ（図示せず）を動作させる必要がある。そこで、ＥＣＵ１にはバッテリ５から専用配線１１を通して常にバッテリ電圧ＶBATTが与えられ、サブ電源回路１２は、サブ電源電圧ＶOSを生成してマイコン７のＲＡＭ１０などに供給するようになっている。上記駆動回路３、メイン電源回路６およびサブ電源回路１２は、１つの電源ＩＣとして構成されている。

特開２００５−３０７８５１号公報（図１）

従来の車両用電源供給装置は、イグニッションスイッチ２がオフのときでもサブ電源電圧ＶOSを生成するため、バッテリ５とＥＣＵ１との間に常時給電するための専用配線１１が必要である。しかし、近年、制御システム全体として低コスト化および高信頼性の要求が高まっており、専用配線１１の削減が課題となっている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、バッテリとの間に接続された常時給電するための専用配線を削減した車両用電源供給装置を提供することにある。

請求項１に記載した車両用電源供給装置は、バッテリからの電圧をオンオフするイグニッションスイッチと、当該イグニッションスイッチがオンまたはオフされたことに応じてオン駆動またはオフ駆動される電源供給用リレーとを備えた車両に搭載されている。この車両用電源供給装置は、イグニッションスイッチを介してバッテリの正側端子に接続される第１電源線、電源供給用リレーの常開接点を介してバッテリの正側端子に接続される第２電源線および電源供給用リレーのコイルを介してバッテリの正側端子に接続される第３電源線を入力とし、これらの中から最も高い電圧を持つ電源線を選択してバッテリからの電源供給を可能とする選択手段と、この選択手段を通して与えられるバッテリ電圧から所定の電源電圧を生成する電源回路とを備えている。

イグニッションスイッチがオフの期間は、電源供給用リレーがオフとされ、電源供給用リレーの常開接点が開いているので、第１電源線と第２電源線はバッテリから切り離された状態となっている。これに対し、第３電源線は、電源供給用リレーのコイルを介してバッテリの正側端子に接続されている。電源供給用リレーのコイルに印加する電圧が感動電圧より小さい場合には常開接点は開状態を維持するので、コイルに流れる電流が（感動電圧／コイル抵抗）よりも小さい電流であれば、電源供給用リレーをオン動作させることなくコイルを通して電源電流を供給することができる。選択手段は３つの電源線のうち最も高い電圧を持つ第３電源線を選択し、電源回路はこの第３電源線の電圧から電源電圧を生成してＲＡＭなどの常時給電が必要な回路に供給する。

イグニッションスイッチがオンされると、第１電源線はイグニッションスイッチを介してバッテリに接続されるとともに、第３電源線の電圧を低下させて電源供給用リレーのコイルが通電される。選択手段は３つの電源線のうち最も高い電圧を持つ第１電源線を選択し、電源回路はこの第１電源線の電圧から電源電圧を生成する。電源供給用リレーのコイルに通電されると、リレーの動作時間を経て常開接点が閉じられ、第２電源線にバッテリの電圧が供給される。選択手段は第１電源線または第２電源線を選択し、電源回路は安定的に供給されるバッテリ電圧から電源電圧を生成する。

イグニッションスイッチがオフされると、第１電源線への電源供給は遮断されるので、選択手段は第２電源線を選択する。その後、電源供給用リレーのコイルへの通電が停止すると、上述したように第３電源線はコイルを通して電源供給が可能となる。その一方で、コイルへの通電が停止した後リレーの復帰時間を経て常開接点が開くので、第２電源線への電源供給は遮断される。選択手段は第３電源線を選択し、電源回路はこの第３電源線の電圧から電源電圧を生成する。

このように、第１ないし第３電源線の中から最も高い電圧を持つ電源線を選択する選択手段を備えたことにより、バッテリと車両用電源供給装置とを繋ぐ専用配線を設けることなく、既存の第１ないし第３電源線により常時給電することが可能となる。その結果、車両用電源供給システム全体としての低コスト化および信頼性の向上を図ることができる。

請求項２に記載した車両用電源供給装置は、バッテリの正側端子に繋がる第１電源線に設けられたイグニッションスイッチと、当該イグニッションスイッチがオンまたはオフされたことに応じてオン駆動またはオフ駆動される電源供給用リレーとを備えた車両に搭載されている。この車両用電源供給装置は、電源供給用リレーの常開接点を介してバッテリの正側端子に接続される第２電源線および電源供給用リレーのコイルを介してバッテリの正側端子に接続される第３電源線を入力とし、これらの中からより高い電圧を持つ電源線を選択してバッテリからの電源供給を可能とする選択手段と、この選択手段を通して与えられるバッテリ電圧から所定の電源電圧を生成する電源回路とを備えている。

イグニッションスイッチがオフの期間、電源供給用リレーがオフとされ、電源供給用リレーの常開接点が開いているので、第２電源線はバッテリから切り離された状態となっている。これに対し、第３電源線は、電源供給用リレーのコイルを介してバッテリの正側端子に接続されている。コイル電流が小さければ、電源供給用リレーをオン動作させることなくコイルを通して電源電流を供給することができる。そこで、選択手段は第２電源線と第３電源線のうちより高い電圧を持つ第３電源線を選択し、電源回路はこの第３電源線の電圧から電源電圧を生成してＲＡＭなどの常時給電が必要な回路に供給する。

イグニッションスイッチがオンされると、電源供給用リレーのコイルに通電され常開接点が閉じられるので、第２電源線にバッテリの電圧が供給される。選択手段は第３電源線に替えて第２電源線を選択し、電源回路は安定的に供給されるバッテリ電圧から電源電圧を生成する。イグニッションスイッチがオフされた後、電源供給用リレーのコイルへの通電が停止すると、第３電源線はコイルを通して電源供給が可能となる。その一方で、コイルへの通電が停止した後、第２電源線への電源供給は遮断される。選択手段は第２電源線に替えて第３電源線を選択し、電源回路はこの第３電源線の電圧から電源電圧を生成するようになる。

このように、第２電源線と第３電源線の中からより高い電圧を持つ電源線を選択する選択手段を備えたことにより、バッテリと車両用電源供給装置とを繋ぐ専用配線を設けることなく、既存の第２電源線または第３電源線により常時給電することが可能となる。その結果、車両用電源供給システム全体としての低コスト化および信頼性の向上を図ることができる。

請求項３に記載した手段によれば、イグニッションスイッチがオンされたことに応じて第１電源線の電圧が立ち上がった時、遅延回路は、少なくとも第１電源線の電圧がバッテリ電圧に整定するまでの時間を待ってから電源供給用リレーをオン駆動させる。電源供給用リレーをオン駆動すると、第３電源線による電源供給ができなくなり、第１電源線による電源供給に切り替わる。遅延回路を設けたことにより、第１電源線による電源供給への切り替え後に、イグニッションスイッチのチャタリング等により電源電圧が低下することを防止できる。

請求項４に記載した手段によれば、選択手段の出力線とグランドとの間にコンデンサを備えている。このコンデンサは、電源供給用リレーがオン駆動された時点から、電源回路が第２電源線からの電源供給により所定の電源電圧を生成可能となるまでの期間、選択手段の出力電圧を所定の電源電圧の生成に十分な電圧に維持する。

電源供給用リレーをオン駆動すると、第３電源線による電源供給ができなくなる。一方、電源供給用リレーのコイルに通電されると、リレーの動作時間を経てから常開接点が閉じられ、第２電源線にバッテリの電圧が供給される。上記コンデンサを設けることにより、第３電源線の電圧低下から第２電源線の電圧上昇までの期間、選択手段の出力電圧を確実に維持することができ、電源電圧が低下することを防止することができる。

請求項５に記載した手段によれば、第２電源線とグランドとの間にコンデンサを備えている。このコンデンサは、イグニッションスイッチがオフされた後電源供給用リレーがオフ駆動されたとき、電源回路が第３電源線からの電源供給により所定の電源電圧を生成可能となるまでの期間、第２電源線の電圧を所定の電源電圧の生成に十分な電圧に維持する。このコンデンサを設けたことにより、イグニッションスイッチがオフ操作されたときに電源電圧が低下することを防止できる。

請求項６に記載した手段によれば、イグニッションスイッチは、オンにより第１電源線に対し方形波電圧を出力するように構成されている。

請求項７に記載した手段によれば、第１電源線には、電源供給用リレーのオン駆動を指令するため、パルス状電圧が与えられるように構成されている。

請求項８に記載した手段によれば、バッテリと車両用電源供給装置との間に専用配線を設けることなく、揮発性メモリまたはバッテリ外れ検出回路に常に電圧を供給することができる。

本発明の第１の実施形態を示す車両用電源供給装置の構成図 簡易基準電圧生成回路の構成図 簡易電源回路の構成図 波形図 本発明の第２の実施形態を示す波形図 本発明の第３の実施形態を示す図１相当図 図４相当図 本発明の第４の実施形態を示す図１相当図 図４相当図 従来技術を示す図１相当図

各実施形態において実質的に同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態について図１ないし図４を参照しながら説明する。図１は、エンジンを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）のうち特に車両用電源供給装置の構成を詳細に示している。車両には、バッテリ５からの電圧をオンオフするイグニッションスイッチ２と、イグニッションスイッチ２がオン操作またはオフ操作されたことに応じてオン駆動またはオフ駆動されるメインリレー４（電源供給用リレー）が設けられている。

ＥＣＵ２１の端子２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、それぞれ第１電源線２２、第２電源線２３、第３電源線２４に設けられた電源端子である。第１電源線２２は、イグニッションスイッチ２を介してバッテリ５の正側端子に接続されている。第２電源線２３は、メインリレー４の常開接点４ａを介してバッテリ５の正側端子に接続されている。第３電源線２４は、メインリレー４のコイル４ｂを介してバッテリ５の正側端子に接続されている。以下の説明において、これら第１電源線２２、第２電源線２３、第３電源線２４の電圧をそれぞれＶB1、ＶB2、ＶB3とし、バッテリ５の電圧をＶＢとする。

ＥＣＵ２１は、車両用電源供給装置２５とマイコン７を備えている。車両用電源供給装置２５は、バッテリ５から第１、第２、第３電源線２２、２３、２４の何れかを通して供給される電圧に基づいて、メイン電源電圧ＶOM、サブ電源電圧ＶOSおよび簡易電源電圧Ｖｐを生成する。車両用電源供給装置２５は、電源ＩＣ２６、コンデンサ２７、ダイオード２８、２９およびツェナーダイオード３０から構成されている。

コンデンサ２７は、第２電源線２３とグランドとの間に接続され、後述するようにイグニッションスイッチ２がオフ操作されたときにサブ電源電圧ＶOSおよび簡易電源電圧Ｖｐの低下を防止する。第３電源線２４に介在するダイオード２９は逆流を防止し、第２電源線２３とグランドとの間に設けられたツェナーダイオード３０は、ロードダンプなどにより生じるサージ電圧を制限する。

電源ＩＣ２６において、タイマ３１およびリレー制御回路３２は、第１電源線２２の電圧ＶB1により動作する。タイマ３１（遅延回路）は、イグニッションスイッチ２がオン操作されて第１電源線２２の電圧ＶB1が立ち上がった時、イグニッションスイッチ２のチャタリングがなくなって第１電源線２２の電圧ＶB1がバッテリ電圧ＶＢに整定するまでの時間が経過した後、リレー制御回路３２に対し駆動許可信号Ｓｄを出力する。リレー制御回路３２は、駆動許可信号Ｓｄを入力するとＭＯＳＦＥＴ３３をオンしてメインリレー４をオン駆動する。リレー制御回路３２は、イグニッションスイッチ２がオフ操作された後も、マイコン７から電源維持信号Ｓｈが入力されている間はＭＯＳＦＥＴ３３をオンし続ける。

選択回路３４（選択手段）は、電源線２２、２３、２４を入力とし、これらの中から最も高い電圧を持つ電源線を選択し、その選択した電圧ＶB(SEL)（より正確にはダイオード３４ａ〜３４ｃの順方向電圧Ｖｆだけ低下した電圧）を電源線３５に対し出力する。この選択回路３４は、カソードが電源線３５に接続された３つのダイオード３４ａ、３４ｂ、３４ｃから構成されており、これらの各アノードはそれぞれ電源線２２、２３、２４に接続されている。

電源ＩＣ２６は、メイン電源回路３６、サブ電源回路３７および簡易電源回路３８を備えている。メイン電源回路３６は、第２電源線２３の電圧ＶB2を入力とし、マイコン７のＣＰＵを含むメイン処理部８を動作させるメイン電源電圧ＶOMを生成する。その構成は、基準電圧生成回路３９（バンドギャップリファレンス）、オペアンプ４０、トランジスタ４１および分圧抵抗４２ａ、４２ｂ（電圧検出回路４２）からなるシリーズレギュレータである。

サブ電源回路３７は、第２電源線２３の電圧ＶB2を入力とするサブ電源回路３７ａと、電源線３５の電圧ＶB(SEL)を入力とするサブ電源回路３７ｂとが並列に接続されており、ＲＡＭ１０（揮発性メモリ）など常時給電が必要な回路を動作させるサブ電源電圧ＶOSを生成する。サブ電源回路３７ａは、基準電圧生成回路３９、オペアンプ４３、トランジスタ４４および分圧抵抗４５ａ〜４５ｃ（電圧検出回路４５）からなるシリーズレギュレータである。

サブ電源回路３７ｂは、簡易基準電圧生成回路４６、オペアンプ４７、トランジスタ４８および上記分圧抵抗４５ａ〜４５ｃからなるシリーズレギュレータである。簡易基準電圧生成回路４６は、図２に示すように定電流回路４９、逆極性で直列に接続されたツェナーダイオード５０、５１および抵抗５２、５３から構成されている。

簡易電源回路３８は、電源線３５の電圧ＶB(SEL)を入力とし、ソークタイマ５４を動作させるための簡易電源電圧Ｖｐを生成する。この簡易電源回路３８は、図３に示すように定電流回路５５、逆極性に直列に接続されたツェナーダイオード５６、５７、トランジスタ５８および抵抗５９から構成されている。ツェナーダイオード５６、５７のツェナー電圧を５Ｖに設定すれば、ほぼ５Ｖの簡易電源電圧Ｖｐを出力する。なお、ソークタイマ５４は、エンジンが停止した後、所定時間が経過する毎に定期的にメインリレー４をオンさせるものである。
バッテリ外れ検出回路６０は、電源線３５の電圧ＶB(SEL)により動作し、その電圧ＶB(SEL)に基づいてバッテリ５が外されたか否かを検出する回路である。

次に、図４を参照しながら本実施形態の作用を説明する。図４は、上から順にバッテリ５の接続状態、第１電源線２２の電圧ＶB1、第３電源線２４の電圧ＶB3、第２電源線２３の電圧ＶB2の波形を表している。バッテリ５が外されているときは、車両用電源供給装置２５は何の電源電圧も生成できないため、マイコン７への電源供給は行われない。従って、揮発性メモリであるＲＡＭ１０のデータは失われる。

時刻ｔ１でバッテリ５の電気的接続が行われると、第３電源線２４の電圧ＶB3は、メインリレー４のコイル４ｂを通してバッテリ電圧ＶＢに近い電圧になる。このとき、イグニッションスイッチ２はオフであり、メインリレー４もオフしているので、第１電源線２２の電圧ＶB1と第２電源線２３の電圧ＶB2はともに０Ｖである。従って、メイン電源電圧ＶOMは生成されず、ＭＯＳＦＥＴ３３もオフ状態となっている。

選択回路３４は、電源線２２、２３、２４のうち最も高い電圧を持つ電源線を選択する。すなわち、ダイオード３４ｃが導通し、電源線３５にはバッテリ５からコイル４ｂ、ダイオード２９、３４ｃを通してバッテリ電圧ＶＢが与えられる。これに伴い電源線３５の電圧ＶB(SEL)を入力とするサブ電源回路３７ｂと簡易電源回路３８が動作を開始し、それぞれサブ電源電圧ＶOSと簡易電源電圧Ｖｐを出力する。これにより、ＲＡＭ１０のデータが保持されるようになる。また、ソークタイマ５４とバッテリ外れ検出回路６０も動作を開始する。

この場合、メインリレー４のコイル４ｂに上記動作に伴う電流が流れる。しかし、メインリレー４は、コイル４ｂに感動電圧より小さい電圧を印加する限り常開接点４ａは開状態を維持するので、上記動作電流が（感動電圧／コイル抵抗）よりも小さい電流であれば、メインリレー４をオン動作させることなくコイル４ｂを通して動作電流を供給することができる。ＲＡＭ１０、ソークタイマ５４、バッテリ外れ検出回路６０等は何れも消費電流が小さいので、メインリレー４がオンすることはない。

時刻ｔ２でイグニッションスイッチ２がオン操作されると、第１電源線２２はイグニッションスイッチ２を介してバッテリ５に接続される。この時、イグニッションスイッチ２の接点にチャタリングが生じる場合がある。チャタリングが発生している途中でリレー制御回路３２がＭＯＳＦＥＴ３３をオンすると、第３電源線２４の電圧ＶB3がほぼ０Ｖに低下した状態で、第１電源線２２の電圧ＶB1も一時的に０Ｖになる虞があり、選択回路３４を介した電源線３５の電圧ＶB(SEL)が一時的に低下する可能性がある。

そこで、タイマ３１は、イグニッションスイッチ２がオン操作された時点から、チャタリングがなくなり第１電源線２２の電圧ＶB1がバッテリ電圧ＶＢに整定するのに十分な時間が経過した後、リレー制御回路３２に対し駆動許可信号Ｓｄを出力する。リレー制御回路３２は、駆動許可信号Ｓｄの入力によりＭＯＳＦＥＴ３３をオンする（時刻ｔ３）。選択回路３４は、電源線２２〜２４のうち最も高い電圧を持つ第１電源線２２を選択する。すなわち、ダイオード３４ａが導通し、電源線３５にはバッテリ５からイグニッションスイッチ２、ダイオード３４ａを通してバッテリ電圧ＶＢが与えられる。

メインリレー４のコイル４ｂが通電されると、リレーの動作時間を経て常開接点４ａが閉じられ、第２電源線２３にバッテリ電圧ＶＢが供給される（時刻ｔ４）。メイン電源回路３６とサブ電源回路３７ａは、第２電源線２３の電圧ＶB2を入力とし、それぞれメイン電源電圧ＶOMとサブ電源電圧ＶOSを生成する。メイン電源電圧ＶOMはマイコン７のメイン処理部８に与えられ、ＣＰＵを含むマイコン７の主要回路が動作を開始する。選択回路３４は、第１電源線２２または第２電源線２３を選択し、電源線３５の電圧ＶB(SEL)をバッテリ電圧ＶＢに維持する。なお、分圧抵抗４５ａ〜４５ｃにより、サブ電源回路３７ａの出力電圧をサブ電源回路３７ｂの出力電圧より若干高く設定しているので、第２電源線２３から電源電圧が供給されサブ電源回路３７ａが動作し始めると、サブ電源回路３７ｂの出力はオフする。

時刻ｔ５でイグニッションスイッチ２がオフ操作されると、第１電源線２２への電源供給は遮断される。しかし、リレー制御回路３２は、マイコン７から電源維持信号Ｓｈが入力されていると、その電源維持信号Ｓｈの電圧を電源電圧としてＭＯＳＦＥＴ３３をオンし続ける。この間（時刻ｔ５〜ｔ６）、選択回路３４は第２電源線２３を選択し、電源線３５の電圧ＶB(SEL)をバッテリ電圧ＶＢに維持する。

その後、時刻ｔ６でマイコン７が電源維持信号Ｓｈの出力を停止すると、リレー制御回路３２はＭＯＳＦＥＴ３３をオフする。メインリレー４のコイル４ｂへの通電が停止すると、再び第３電源線２４の電圧ＶB3がほぼバッテリ電圧ＶＢまで上昇する。その一方で、コイル４ｂへの通電が停止した後リレーの復帰時間が経過すると、常開接点４ａが開き、第２電源線２３への電源供給が遮断されるので、メイン電源回路３６とサブ電源回路３７ａは動作を停止する。

第２電源線２３とグランドとの間に接続されたコンデンサ２７は、この切り替わり時において、第３電源線２４の電圧ＶB3が電源線３５の電圧ＶB(SEL)として十分に上昇する前に第２電源線２３の電圧ＶB2が低下するのを防止する。選択回路３４は、時刻ｔ７で第２電源線２３に替えて第３電源線２４を選択し、電源線３５の電圧ＶB(SEL)をバッテリ電圧ＶＢに維持する。その後、時刻ｔ８でバッテリ５が外されると、全ての電源線２２〜２４への電源供給が途絶えるため、電源線３５の電圧ＶB(SEL)も０Ｖになる。

以上説明したように、車両用電源供給装置２５は、イグニッションスイッチ２を介してバッテリ５に接続される第１電源線２２の電圧ＶB1、メインリレー４の常開接点４ａを介してバッテリ５に接続される第２電源線２３の電圧ＶB2、およびメインリレー４のコイル４ｂを介してバッテリ５に接続される第３電源線２４の電圧ＶB3を入力し、これらの中から最も高い電圧を選択する選択回路３４を備えている。

バッテリ５が接続されていれば、電圧ＶB1、ＶB2、ＶB3の少なくとも１つはバッテリ電圧ＶＢまたはそれに近い電圧を保持している。従って、選択回路３４は、イグニッションスイッチ２の状態にかかわらず、電源線３５に対し常にバッテリ電圧ＶＢまたはそれに近い電圧を供給することができ、ＲＡＭ１０、ソークタイマ５４、バッテリ外れ検出回路６０など常時給電が必要な回路を動作させ続けることができる。この場合、バッテリ５とＥＣＵ２１とを繋ぐ常時給電のための専用配線が不要となり、車両用電源供給装置２５全体としての低コスト化および信頼性の向上を図ることができる。

リレー制御回路３２は、イグニッションスイッチ２がオン操作された時、タイマ３１からの駆動許可信号Ｓｄに基づいて、少なくとも第１電源線２２の電圧ＶB1がバッテリ電圧ＶＢに整定するまでの時間を待ってからメインリレー４をオン駆動する。これにより、イグニッションスイッチ２の接点にチャタリングが生じても、そのチャタリング発生中は第３電源線２４の電圧ＶB3を電源線３５の電圧ＶB(SEL)として供給することができ、安定した常時給電が可能となる。

第２電源線２３とグランドとの間に、第２電源線２３の電圧低下を遅延させるコンデンサ２７を備えている。このコンデンサ２７は、メインリレー４がオフ駆動されたとき、サブ電源回路３７ｂおよび簡易電源回路３８が第３電源線２４からの電源供給により所定の電源電圧ＶOS、Ｖｐを生成可能となるまでの期間、第２電源線２３の電圧ＶB2を所定の電源電圧ＶOS、Ｖｐの生成に十分な電圧に維持する。これにより、イグニッションスイッチ２がオフ操作されたときに電源線３５の電圧ＶB(SEL)が低下することを防止できる。

（第２の実施形態）
次に、図５を参照しながら第２の実施形態を説明する。本実施形態は、エンジン始動に係る構成および図１に示したタイマ３１が存在しない点を除き、第１の実施形態と同様の構成を備えている。

本実施形態で採用しているエンジン始動システムは、ユーザが車両に設けられた押ボタン式のエンジン始動スイッチを操作することによりエンジンの始動および停止を行うワンプッシュ式システムである。エンジン始動スイッチ（本発明でいうイグニッションスイッチに相当）が押されると車両用電源供給装置にトリガ信号が送られ、車両用電源供給装置は認証制御部にエンジン始動要求信号を送信する。認証制御部は、携帯機のユーザＩＤと車両のマスターＩＤとを照合し、一致するとイグニッションを有効化する。このエンジン始動システムは周知の構成であるため図示を省略する。

図５は、図４と同様の波形図である。図４とは、第１電源線２２の電圧ＶB1が、上記トリガ信号に基づいてチャタリングのない方形波形を有している点が異なる。構成について図１も参照すれば、エンジン始動スイッチが押され、時刻ｔ１２で第１電源線２２の電圧ＶB1がバッテリ電圧に立ち上がると、リレー制御回路３２は直ちにＭＯＳＦＥＴ３３をオンする。すなわち、チャタリングのない本実施形態ではタイマ３１は不要である。

メインリレー４のコイル４ｂが通電されると、リレーの動作時間を経て常開接点４ａが閉じられ、第２電源線２３にバッテリ電圧ＶＢが供給される（時刻ｔ１３）。ただし、常開接点４ａが閉じられる時点（時刻ｔ１３）は、第１電源線２２の電圧ＶB1がバッテリ電圧ＶＢを維持している期間（ハイレベル期間）内である必要がある。時刻ｔ１３〜ｔ１７の動作は、それぞれ図４に示す時刻ｔ４〜ｔ８の動作と同様となる。本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の作用および効果が得られる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態について図６および図７を参照しながら説明する。図６に示すＥＣＵ２１が備える車両用電源供給装置６１は、電源ＩＣ６２、コンデンサ２７、ダイオード２８、２９およびツェナーダイオード３０から構成されている。この車両用電源供給装置６１は、図１に示す車両用電源供給装置２５に対し、選択回路３４に替えて選択回路６３を備えている点およびタイマ３１を備えていない点において相違する。

選択回路６３（選択手段）は、電源線２３、２４を入力とし、両者の中からより高い電圧を持つ電源線を選択し、その選択した電圧ＶB(SEL)（より正確にはダイオード６３ｂ、６３ｃの順方向電圧Ｖｆだけ低下した電圧）を電源線３５（出力線）に対し出力する。電源線３５とグランドとの間には、電源ＩＣ６２に対し外付けとなるようにコンデンサ６４が接続されている。リレー制御回路６５は、第１電源線２２の電圧ＶB1が立ち上がるとＭＯＳＦＥＴ３３をオンしてメインリレー４をオン駆動する。

次に、図７を参照しながら、本実施形態の作用のうち第１の実施形態と異なる作用について説明する。図７は、図４と同様にバッテリ５の接続状態、第１電源線２２の電圧ＶB1、第３電源線２４の電圧ＶB3、第２電源線２３の電圧ＶB2の波形を表している。時刻ｔ２１でバッテリ５の電気的接続が行われると、選択回路６３は、電源線２３、２４のうちより高い電圧を持つ電源線２４を選択する。すなわち、バッテリ５から電源線２４に介在するコイル４ｂ、ダイオード２９、６３ｃを通して電源線３５にバッテリ電圧ＶＢが与えられる。このとき、電源線３５に接続されたコンデンサ６４はバッテリ電圧ＶＢに充電される。

時刻ｔ２２でイグニッションスイッチ２がオン操作されると、第１電源線２２はイグニッションスイッチ２を介してバッテリ５に接続される。リレー制御回路６５は、第１電源線２２の電圧ＶB1が立ち上がったことに応じてＭＯＳＦＥＴ３３をオンする（時刻ｔ２３）。これにより第３電源線２４の電圧ＶB3がほぼ０Ｖにまで低下し、メインリレー４のコイル４ｂが通電する。この通電により常開接点４ａが閉じられ、第２電源線２３にバッテリ電圧ＶＢが供給される（時刻ｔ２４）。選択回路６３は、時刻ｔ２４以降第２電源線２３を選択する。

時刻ｔ２３で第３電源線２４の電圧ＶB3がほぼ０Ｖにまで低下した後、時刻ｔ２４を過ぎて第２電源線２３の電圧ＶB2がバッテリ電圧ＶＢに安定するまでの期間、電源線２３、２４から供給される電源電圧が一時的に途絶えることになる。しかし、電源線３５とグランドとの間には、バッテリ電圧ＶＢまで充電されたコンデンサ６４が接続されている。これにより、電源線３５の電圧ＶB(SEL)は、簡易電源回路３８がソークタイマ５４の動作に必要な簡易電源電圧Ｖｐを生成し、サブ電源回路３７ｂがＲＡＭ１０のデータ保持に必要な電圧を出力するのに十分な電圧に維持される。

時刻ｔ２５でイグニッションスイッチ２がオフ操作され、時刻ｔ２６でマイコン７が電源維持信号Ｓｈの出力を停止すると、リレー制御回路６５はＭＯＳＦＥＴ３３をオフする。メインリレー４のコイル４ｂへの通電が停止すると、再び第３電源線２４の電圧ＶB3がほぼバッテリ電圧ＶＢまで上昇する。その一方で、コイル４ｂへの通電が停止した後リレーの復帰時間が経過すると、常開接点４ａが開き、第２電源線２３への電源供給が遮断される。

この切り替わり時において、コンデンサ２７は、第３電源線２４の電圧ＶB3が電源線３５の電圧ＶB(SEL)として十分に上昇する前に第２電源線２３の電圧ＶB2が低下するのを防止する。さらに、電源線３５に接続されたコンデンサ６４は、仮に第３電源線２４の電圧ＶB3が十分に上昇する前に第２電源線２３の電圧ＶB2が低下した場合でも、電源線３５の電圧ＶB(SEL)が低下するのを防止する。選択回路６３は、時刻ｔ２７以降第３電源線２４を選択し、電源線３５の電圧ＶB(SEL)をバッテリ電圧ＶＢに維持する。その後、時刻ｔ２８でバッテリ５が外されると、電源線２３、２４への電源供給が途絶えるため、電源線３５の電圧ＶB(SEL)も徐々に低下して０Ｖになる。

以上説明したように、車両用電源供給装置６１は、メインリレー４の常開接点４ａを介してバッテリ５に接続される第２電源線２３の電圧ＶB2およびメインリレー４のコイル４ｂを介してバッテリ５に接続される第３電源線２４の電圧ＶB3を入力し、両者のうち高い方の電圧を選択する選択回路６３を備えている。

メインリレー４のコイル４ｂへの通電開始から常開接点４ａが閉じるまでのリレー動作時間が短ければ、バッテリ５が接続されている限り、電圧ＶB2、ＶB3の何れかはバッテリ電圧ＶＢまたはそれに近い電圧を保持している。従って、選択回路６３は、イグニッションスイッチ２の状態にかかわらず、電源線３５に対し常にバッテリ電圧ＶＢまたはそれに近い電圧を供給することができ、ＲＡＭ１０、ソークタイマ５４、バッテリ外れ検出回路６０など常時給電が必要な回路を動作させ続けることができる。この場合、バッテリ５とＥＣＵ２１とを繋ぐ常時給電のための専用配線が不要となり、車両用電源供給装置６１全体としての低コスト化および信頼性の向上を図ることができる。

選択回路６３の出力線である電源線３５とグランドとの間にコンデンサ６４を備えている。このコンデンサ６４は、メインリレー４がオン駆動された時点から、サブ電源回路３７ｂおよび簡易電源回路３８が第２電源線２３からの電源供給により所定の電源電圧ＶOS、Ｖｐを生成可能となるまでの期間、選択回路６３の出力電圧を電源電圧ＶOS、Ｖｐの生成に十分な電圧に維持する。これにより、イグニッションスイッチ２がオン操作されたときに電源線３５の電圧ＶB(SEL)が低下することを防止できる。また、コンデンサ６４は、メインリレー４がオフ駆動されたときにも電源線３５の電圧ＶB(SEL)が低下することを防止する。従って、コンデンサ６４を備えた本実施形態では、コンデンサ２７を省略することもできる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態について図８および図９を参照しながら説明する。図８において、ＥＣＵ７１の端子７１ａ、７１ｂ、７１ｃは、それぞれ第１電源線２２、第２電源線２３、第３電源線２４に設けられた電源端子である。第１電源線２２は、ダイオード７２およびイグニッションスイッチ２を介してバッテリ５の正側端子に接続されている。また、第１電源線２２には、端子７１ｄとダイオード７３を介して他のＥＣＵ（例えばボディＥＣＵ）からウェイクアップ信号ＷＡＫＥが入力される。ＯＲ接続されたダイオード７２、７３は逆流防止用である。

ウェイクアップ信号ＷＡＫＥは、例えばドアロックの解除操作、キーのキーシリンダへの挿入操作をした場合などに出力され、ＣＡＮ（Controller Area Network）などによる車載ＬＡＮを介した通信によりＥＣＵ７１に送られる。図示しないが、ウェイクアップ信号ＷＡＫＥは、電圧ＶＢの振幅を持つパルス状電圧信号に変換されて第１電源線２２に与えられる。

図９は、図４と同様の波形図である。図４とは、第１電源線２２の電圧ＶB1が、上記ウェイクアップ信号ＷＡＫＥに基づいてチャタリングのない単発のパルス波形を有している点が異なる。ウェイクアップ信号ＷＡＫＥにより第１電源線２２の電圧ＶB1が時刻ｔ３２でバッテリ電圧に立ち上がると、リレー制御回路３２は、タイマ３１から出力される駆動許可信号Ｓｄに基づいてＭＯＳＦＥＴ３３をオン駆動する。

メインリレー４のコイル４ｂが通電されると、リレーの動作時間を経て常開接点４ａが閉じられ、第２電源線２３にバッテリ電圧ＶＢが供給される（時刻ｔ３４）。ただし、常開接点４ａが閉じられる時点（時刻ｔ３４）は、第１電源線２２の電圧ＶB1がバッテリ電圧ＶＢを維持している期間（ハイレベル期間）内である必要がある。リレー制御回路３２は、ウェイクアップ信号ＷＡＫＥが立ち下がった後（時刻ｔ３５以降）も、マイコン７から電源維持信号Ｓｈが入力されている間はＭＯＳＦＥＴ３３をオンし続ける。時刻ｔ３６〜ｔ３８の動作は、それぞれ図４に示す時刻ｔ６〜ｔ８の動作と同様となる。本実施形態によれば、他のＥＣＵからウェイクアップ信号ＷＡＫＥを受けて待機状態から復帰する場合でも、第１の実施形態と同様の作用および効果が得られる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形、拡張を行うことができる。

第１、第４の実施形態において、イグニッションスイッチ２のチャタリングがなく或いはチャタリング期間が短いことにより、イグニッションスイッチ２がオン操作された時の第１電源線２２の電圧整定が十分に早く、第１電源線２２の電圧ＶB1と第３電源線２４の電圧ＶB3が同時に低下することがなければ、タイマ３１は省略可能である。

タイマ３１は、イグニッションスイッチ２の接点にチャタリングが生じても、リレー制御回路３２、６５がＭＯＳＦＥＴ３３を短周期で繰り返しオンオフ駆動することを回避する作用も有している。このような観点からは、第３の実施形態においてもタイマ３１を設けることが好ましい。

第１、第２、第４の実施形態において、メインリレー４のコイル４ｂへの通電が停止された時、第３電源線２４の電圧ＶB3が電源線３５の電圧ＶB(SEL)として十分に上昇した後に第２電源線２３の電圧ＶB2が低下する場合には、電圧維持手段であるコンデンサ２７は省略可能である。

第３の実施形態において、メインリレー４のコイル４ｂへの通電開始から常開接点４ａが閉じるまでのリレー動作時間が短ければ、第３電源線２４の電圧ＶB3が低下してから第２電源線２３の電圧ＶB2が立ち上がるまでの時間も短くなる。この場合には、コンデンサ６４を具備せずとも、電源線３５の電圧ＶB(SEL)がバッテリ電圧ＶＢから低下する時間が短くなる。サブ電源回路３７ｂ、簡易電源回路３８およびマイコン７は、一般に電源電圧の安定化のために平滑用或いはフィルタ用のコンデンサを備えている。従って、電源線３５の電圧ＶB(SEL)に僅かな電圧ディップが生じたとしても、ＲＡＭ１０のデータは保持される。従って、コンデンサ６４は必要に応じて設ければよい。

第１、第２、第４の実施形態においても、電源線３５とグランドとの間にコンデンサ６４を設けてもよい。コンデンサ６４を設けることにより電源線３５の電圧低下を防止できれば、タイマ３１およびコンデンサ２７を省略してもよい。

選択手段は、ダイオード３４ａ〜３４ｃまたはダイオード６３ｂ、６３ｃをＯＲ接続してなる選択回路３４、６３に限られない。電源線２２、２３、２４または電源線２３、２４を入力とし、これらの中から最も高い電圧を持つ電源線を選択する回路であれば、他の構成例えばトランジスタを用いた切り替え回路であってもよい。

遅延回路はタイマ３１に限られない。例えば受動素子による遅れ要素、積分回路、カウンタなどであってもよい。
本発明は、動力源として内燃機関（エンジン）を備えた車両のみならず、電動機を備えた車両、内燃機関と電動機を備えた車両にも広く適用できる。

図面中、２はイグニッションスイッチ、４はメインリレー（電源供給用リレー）、４ａは常開接点、４ｂはコイル、５はバッテリ、１０はＲＡＭ（揮発性メモリ）、２２は第１電源線、２３は第２電源線、２４は第３電源線、２５、６１は車両用電源供給装置、２７、６４はコンデンサ、３１はタイマ（遅延回路）、３４、６３は選択回路（選択手段）、３７ｂはサブ電源回路（電源回路）、３８は簡易電源回路（電源回路）、６０はバッテリ外れ検出回路である。

Claims (8)

1. バッテリからの電圧をオンオフするイグニッションスイッチと、当該イグニッションスイッチがオンまたはオフされたことに応じてオン駆動またはオフ駆動される電源供給用リレーとを備えた車両に搭載され、
   前記イグニッションスイッチを介して前記バッテリの正側端子に接続される第１電源線、前記電源供給用リレーの常開接点を介して前記バッテリの正側端子に接続される第２電源線および前記電源供給用リレーのコイルを介して前記バッテリの正側端子に接続される第３電源線を入力とし、これらの中から最も高い電圧を持つ電源線を選択して前記バッテリからの電源供給を可能とする選択手段と、
   この選択手段を通して与えられるバッテリ電圧から所定の電源電圧を生成する電源回路とを備えていることを特徴とする車両用電源供給装置。
2. バッテリの正側端子に繋がる第１電源線に設けられたイグニッションスイッチと、当該イグニッションスイッチがオンまたはオフされたことに応じてオン駆動またはオフ駆動される電源供給用リレーとを備えた車両に搭載され、
   前記電源供給用リレーの常開接点を介して前記バッテリの正側端子に接続される第２電源線および前記電源供給用リレーのコイルを介して前記バッテリの正側端子に接続される第３電源線を入力とし、これらの中からより高い電圧を持つ電源線を選択して前記バッテリからの電源供給を可能とする選択手段と、
   この選択手段を通して与えられるバッテリ電圧から所定の電源電圧を生成する電源回路とを備えていることを特徴とする車両用電源供給装置。
3. 前記イグニッションスイッチがオンされたことに応じて前記第１電源線の電圧が立ち上がった時、少なくとも前記第１電源線の電圧がバッテリ電圧に整定するまでの時間を待ってから前記電源供給用リレーをオン駆動させる遅延回路を備えていることを特徴とする請求項１記載の車両用電源供給装置。
4. 前記電源供給用リレーがオン駆動された時点から、前記電源回路が前記第２電源線からの電源供給により前記所定の電源電圧を生成可能となるまでの期間、前記選択手段の出力電圧が前記所定の電源電圧の生成に十分な電圧に維持されるように、前記選択手段の出力線とグランドとの間にコンデンサを備えていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の車両用電源供給装置。
5. 前記イグニッションスイッチがオフされた後前記電源供給用リレーがオフ駆動されたとき、前記電源回路が前記第３電源線からの電源供給により前記所定の電源電圧を生成可能となるまでの期間、前記第２電源線の電圧が前記所定の電源電圧の生成に十分な電圧に維持されるように、前記第２電源線とグランドとの間にコンデンサを備えていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の車両用電源供給装置。
6. 前記イグニッションスイッチは、オンにより前記第１電源線に対し方形波電圧を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の車両用電源供給装置。
7. 前記第１電源線には、前記電源供給用リレーのオン駆動を指令するため、パルス状電圧が与えられるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の車両用電源供給装置。
8. 前記電源回路は、揮発性メモリまたはバッテリ外れ検出回路に常時電圧を供給することを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載の車両用電源供給装置。

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