JP3776348B2 - 車両用電源装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の各部に電力を供給する車両用電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、ＥＶ（Electric Vehicles）やＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicles ）の車両用電源装置には、電圧１２［Ｖ］で動作する車両の制御用コンピュータや補機類（冷却ファン、エアコンディショナ、フューエルポンプ等）の電源に電力を供給するために、１２［Ｖ］より高電圧のバッテリから１２［Ｖ］に電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータが用いられている。ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端子には、バッテリ以外に上記制御用コンピュータや冷却ファン、エアコンディショナ、フューエルポンプなどの様々な補機類が並列に接続されており、車両を作動させるためのイグニッションスイッチがＯＦＦされると、ＤＣ／ＤＣコンバータや補機類が同時にＯＦＦされる構成となっている。
【０００３】
また、例えば特開２００１−２３９９０２号公報に示すように、エンジンの停止中でも高電圧バッテリの電力の残量を監視しながら、高電圧バッテリの電力がエンジンのスタータを駆動させるだけの残量がある場合は、高電圧バッテリの電力によって車両に搭載された補機類（電力負荷）を作動するように構成しているものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような従来の車両用電源装置では、車両のイグニッションスイッチ（キースイッチ）をＯＦＦする際に、ＤＣ／ＤＣコンバータのような電源の負荷電流が瞬時にゼロになるため、この電流の急激な減少に伴ってＤＣ／ＤＣコンバータのような電源の出力線周辺の磁界が急激に変化し、この磁界の変化が電磁ノイズを発生させる原因となっていた。
【０００５】
これを、例えば図６の波形図を参照して説明する。図６（ａ）に示すように、時刻ｔ１においてイグニッションスイッチがＯＦＦされると、図６（ｂ）に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータのＯＮ／ＯＦＦ制御端子がＯＦＦとなり、図６（ｃ）に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流が急激に減少する。その結果、図６（ｄ）に示すように、この電流の急激な減少に伴ってＤＣ／ＤＣコンバータの出力線周辺の磁界が急激に変化し、この磁界の変化が電磁ノイズを発生させてしまうのである。
従って、車両用電源装置では、このような電源の急峻な電流変化によって生じる電磁ノイズの発生を防止して、周囲への影響を低減する必要がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、イグニッションスイッチＯＦＦ時に発生する電流切断時変動磁界による電磁ノイズの発生を低減する車両用電源装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１および請求項２の発明に係わる車両用電源装置は、第１の蓄電装置（例えば実施の形態の高圧バッテリ１）と、前記第１の蓄電装置の電気エネルギーをＤＣ／ＤＣコンバータ（例えば実施の形態のＤＣ／ＤＣコンバータ５）により降圧した電圧によって充電される第２の蓄電装置（例えば実施の形態の１２Ｖバッテリ６）と、前記第２の蓄電装置に接続された複数の電力負荷（例えば実施の形態の冷却ファン７、エアコンディショナ８、デフロスタ９など）の動作を制御する制御装置（例えば実施の形態のＥＣＵ１９−１）を備えた車両用電源装置において、車両を作動させるためのイグニッションスイッチ（例えば実施の形態のイグニッションスイッチ１７）の開動作時に、前記制御装置が前記電力負荷を停止後に前記ＤＣ／ＤＣコンバータの降圧動作を停止することを特徴とする。
以上の構成を備えた車両用電源装置は、先に制御装置によって電力負荷を停止させ、後でＤＣ／ＤＣコンバータの降圧動作を停止することで、電力負荷停止及びＤＣ／ＤＣコンバータの降圧動作停止によるＤＣ／ＤＣコンバータの負荷電流の変動を２回に分け、１回あたりの負荷電流の変動幅を小さくすることができる。
【０００８】
さらに、請求項１の発明に係わる車両用電源装置は、前記第２の蓄電装置から前記イグニッションスイッチを介して接続されると共に、前記イグニッションスイッチの開動作後に誘起電圧を発生しながら停止するモータ駆動負荷（例えば実施の形態のモータ負荷１６）を備え、前記制御装置は、前記誘起電圧が第１の設定電圧（例えば第１の実施の形態の電圧の設定値Ｖｓ１）以下になると前記電力負荷を停止し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記誘起電圧が前記第１の設定電圧よりも小さい第２の設定電圧（例えば第１の実施の形態の電圧の設定値Ｖｓ２）以下になると降圧動作を停止することを特徴とする。
以上の構成を備えた車両用電源装置は、モータ駆動負荷の端子間の電圧が、モータ駆動負荷が停止するまで誘起電圧によって徐々に低下する特徴を利用して、異なる第１及び第２の設定電圧でそれぞれ動作する制御装置による電力負荷の停止とＤＣ／ＤＣコンバータの降圧動作停止とのタイミングを異ならせることができる。
【０００９】
さらに、請求項２の発明に係わる車両用電源装置は、前記第２の蓄電装置から前記イグニッションスイッチを介して接続されると共に、前記イグニッションスイッチの開動作後に電力負荷内に保持された電力を放電して放電電圧を発生する容量性負荷を備え、前記制御装置は、前記放電電圧が第１の設定電圧以下になると前記電力負荷を停止し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記放電電圧が前記第１の設定電圧よりも小さい第２の設定電圧以下になると降圧動作を停止することを特徴とする。
以上の構成を備えた車両用電源装置は、容量性負荷の端子間の電圧が、容量性負荷に蓄積された電荷がなくなるまで放電電圧によって徐々に低下する特徴を利用して、異なる第１及び第２の設定電圧でそれぞれ動作する制御装置による電力負荷の停止とＤＣ／ＤＣコンバータの降圧動作停止とのタイミングを異ならせることができる。
【００１０】
請求項３の発明に係わる車両用電源装置は、第１の蓄電装置（例えば実施の形態の高圧バッテリ１）と、前記第１の蓄電装置の電気エネルギーを出力電圧が制御可能なＤＣ／ＤＣコンバータ（例えば実施の形態のＤＣ／ＤＣコンバータ２０）により降圧した電圧によって充電される第２の蓄電装置（例えば実施の形態の１２Ｖバッテリ６）と、前記第２の蓄電装置に接続された複数の電力負荷（例えば実施の形態の冷却ファン７、エアコンディショナ８、デフロスタ９など）の動作を制御する制御装置（例えば実施の形態のＥＣＵ１９−１）を備えた車両用電源装置において、車両を作動させるためのイグニッションスイッチの開動作時に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが降圧後の出力電圧を低下させ、出力電圧の低下後に前記制御装置が前記電力負荷を停止することを特徴とする。
以上の構成を備えた車両用電源装置は、先にＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧低下により第２の蓄電装置の充電電流を停止させ、後で制御装置により電力負荷を停止させることで、充電電流停止及び電力負荷停止によるＤＣ／ＤＣコンバータの負荷電流の変動を２回に分け、１回あたりの負荷電流の変動幅を小さくすることができる。
【００１１】
請求項４の発明に係わる車両用電源装置は、請求項３に記載の車両用電源装置において、前記第２の蓄電装置から前記イグニッションスイッチを介して接続されると共に、前記イグニッションスイッチの開動作後に誘起電圧を発生して停止するモータ駆動負荷を備え、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記誘起電圧が第１の設定電圧（例えば第２の実施の形態の電圧の設定値Ｖｓ３）以下になると降圧後の出力電圧を低下させ、前記制御装置は、前記誘起電圧が前記第１の設定電圧より小さい第２の設定電圧（例えば第２の実施の形態の電圧の設定値Ｖｓ４）以下になると前記電力負荷を停止することを特徴とする。
以上の構成を備えた車両用電源装置は、モータ駆動負荷の端子間の電圧が、モータ駆動負荷が停止するまで誘起電圧によって徐々に低下する特徴を利用して、異なる第１及び第２の設定電圧でそれぞれ動作するＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧低下による第２の蓄電装置の充電停止と制御装置による電力負荷の停止とのタイミングを異ならせることができる。
【００１２】
請求項５の発明に係わる車両用電源装置は、請求項３に記載の車両用電源装置において、前記第２の蓄電装置から前記イグニッションスイッチを介して接続されると共に、前記イグニッションスイッチの開動作後に電力負荷内に保持された電力を放電して放電電圧を発生する容量性負荷を備え、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記放電電圧が第１の設定電圧以下になると降圧後の出力電圧を低下させ、前記制御装置は、前記放電電圧が前記第１の設定電圧より小さい第２の設定電圧以下になると前記電力負荷を停止することを特徴とする。
以上の構成を備えた車両用電源装置は、容量性負荷の端子間の電圧が、容量性負荷に蓄積された電荷がなくなるまで放電電圧によって徐々に低下する特徴を利用して、異なる第１及び第２の設定電圧でそれぞれ動作するＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧低下による第２の蓄電装置の充電停止と制御装置による電力負荷の停止とのタイミングを異ならせることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態による車両用電源装置を含む車両の電装品の構成及び配線を示すブロック図である。
図１において、符号１は、本実施の形態の車両用電源装置における電力供給源であって、電圧が１２［Ｖ］より高電圧（例えば１４４［Ｖ］）の高電圧バッテリである。高電圧スイッチ２は、高電圧バッテリ１の電力を車両の各部へ供給するか否かを決定するために、接続線の接続または切断を行うためのスイッチである。
モータ駆動用インバータ３は、高電圧スイッチ２を介して高電圧バッテリ１より供給された電力を、車両を走行させるための駆動力を発生する３相交流モータ４へ供給する３相電力に変換するものである。なお、高電圧バッテリ１は、３相交流モータ４の回生エネルギーにより、モータ駆動用インバータ３を介して充電される。また、高電圧バッテリ１には、その電圧が例えば４２［Ｖ］であった場合、高電圧スイッチ２を介して整流回路とエンジンの回転により発電を行うオルタネータが接続されても良い。
【００１４】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、高電圧スイッチ２を介して高電圧バッテリ１より供給された電力を、車両の各部に搭載される車両の制御用コンピュータや補機類（冷却ファン、エアコンディショナ、フューエルポンプ等）の電源となる１２［Ｖ］電圧の電力へ変換するものであって、その動作をＯＮまたはＯＦＦするためのＯＮ／ＯＦＦ制御端子５ａを備えている。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、ＯＮ／ＯＦＦ制御端子５ａに入力される制御信号が”ＨＩＧＨ”の場合は、入力された高電圧バッテリ１の電力を１２［Ｖ］電圧の電力へ変換して出力する。また、ＯＮ／ＯＦＦ制御端子５ａに入力される制御信号が”ＬＯＷ”の場合は降圧動作を停止する。
【００１５】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力線には変換された１２［Ｖ］電圧の電力によって充電される１２Ｖバッテリ６が接続され、更に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力線（１２Ｖバッテリ６の両端）には、車両の補機類として冷却ファン７、エアコンディショナ８、デフロスタ９等（本実施の形態の説明では補機類の代表的なものを記載し、他の補機類は省略する。）がスイッチ類を介して並列に接続されている。
【００１６】
補機類の接続を詳細に説明すると、冷却ファン７は、モータ駆動用インバータ３や３相交流モータ４を冷却するためのファンであって、後述する車両の制御用コンピュータにより制御されるリレースイッチ１０を介して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５及び１２Ｖバッテリ６に接続されている。また、エアコンディショナ８は車両の空調装置、デフロスタ９は車両のウィンドウのデフロスト（氷結除去）・デミスト（曇り除去）装置であって、車両の乗員に操作されるエアコンディショナスイッチ１１及びデフロスタスイッチ１２と、後述する車両の制御用コンピュータにより制御されるリレースイッチ１３、１４を介して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５及び１２Ｖバッテリ６に並列に接続されている。
【００１７】
なお、エアコンディショナスイッチ１１、デフロスタスイッチ１２、及びリレースイッチ１０、１３、１４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５及び１２Ｖバッテリ６とそれぞれの補機類を接続する接続線１５のプラス側に挿入され、エアコンディショナスイッチ１１、及びデフロスタスイッチ１２は車両の乗員による操作によって、またリレースイッチ１０、１３、１４は車両の制御用コンピュータからの制御によって、ＤＣ／ＤＣコンバータ５及び１２Ｖバッテリ６とそれぞれの補機類との間の接続または切断を行う。
【００１８】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力線（１２Ｖバッテリ６の両端）には、更に、車両の各部に搭載されるフューエルポンプ用モータなどのモータ負荷１６が、モータ負荷１６に供給される電力を接続または切断するイグニッションスイッチ１７を介して接続されている。ここで、イグニッションスイッチ１７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５及び１２Ｖバッテリ６とモータ負荷１６を接続する接続線１８のプラス側に挿入されており、車両の乗員がイグニッションスイッチ１７を閉じることによりモータ負荷１６を含む車両の各部に電力が供給され車両が作動する。
【００１９】
更に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力線（１２Ｖバッテリ６の両端）には、車両の各部に搭載される車両の制御用コンピュータである複数のＥＣＵ１９−１〜１９−ｎが並列に接続されている。また、複数のＥＣＵ１９−１〜１９−ｎの中で、ＥＣＵ１９−１だけには電圧監視端子１９−１ａが備えられている。ここで、電圧監視端子１９−１ａは、ＥＣＵ１９−１から出力される制御線１９−１ｂ、１９−１ｃ、１９−１ｄの制御を行うための制御端子であって、ＥＣＵ１９−１は、電圧監視端子１９−１ａに入力される制御信号が”ＨＩＧＨ”の場合は、制御線１９−１ｂ、１９−１ｃ、１９−１ｄにそれぞれ接続されているリレースイッチ１０、１３、１４を導通状態とする。また、電圧監視端子１９−１ａに入力される制御信号が”ＬＯＷ”の場合は、リレースイッチ１０、１３、１４を非導通状態とする。
【００２０】
また、イグニッションスイッチ１７とモータ負荷１６との間を接続する接続線１８は、ＥＣＵ１９−１の電圧監視端子１９−１ａに接続されており、ＥＣＵ１９−１は、イグニッションスイッチ１７がＯＦＦされたこと（イグニッションスイッチの開動作）を、電圧監視端子１９−１ａに入力される接続線１８の電圧変化により検出したら、制御線１９−１ｂ、１９−１ｃ、１９−１ｄにそれぞれ接続されているリレースイッチ１０、１３、１４の制御を行い、ＤＣ／ＤＣコンバータ５及び１２Ｖバッテリ６と冷却ファン７、エアコンディショナ８、及びデフロスタ９との間をそれぞれ切断する。
【００２１】
また、接続線１８のプラス側はＤＣ／ＤＣコンバータ５のＯＮ／ＯＦＦ制御端子５ａに接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、イグニッションスイッチ１７がＯＦＦされたことを、ＯＮ／ＯＦＦ制御端子５ａに入力される接続線１８の電圧変化により検出したら降圧動作を停止する。
なお、ＥＣＵ１９−１の電圧監視端子１９−１ａがイグニッションスイッチ１７のＯＦＦを検出する電圧の設定値Ｖｓ１（請求項２の発明に係わる第１の設定電圧）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５のＯＮ／ＯＦＦ制御端子５ａがイグニッションスイッチ１７のＯＦＦを検出する電圧の設定値Ｖｓ２（請求項２の発明に係わる第２の設定電圧）よりも高く設定されているものとする。
【００２２】
次に、図面を用いてモータ負荷１６について、ＤＣモータを例に挙げて説明する。
図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＤＣモータの等価回路を示す図である。図２（ｂ）において、ＤＣモータを駆動する電圧Ｅｂは、
Ｅｂ＝Ｌａ・ｄｉａ／ｄｔ＋Ｒａ・ｉａ＋Ｅｃ ・・・（１）
と表される。ここで、ＬａはＤＣモータの電機子巻線のインダクタンス、ＲａはＤＣモータの内部抵抗、ｉａはＤＣモータを流れる電流、ＥｃはＤＣモータが回転中に発生する誘起電圧である。ここで、誘起電圧Ｅｃは、誘導電圧定数（逆起電力定数）をＫｅとすると、ＤＣモータの回転数Ｎによって、
Ｅｃ＝Ｋｅ・Ｎ ・・・（２）
と表される。
【００２３】
従って、ＤＣモータのようなモータ負荷は、電機子を回転させるために供給される電圧が切断されても、電機子が回転中はその逆起電力（誘起電圧）によりモータ負荷の正負の両端端子間には電圧が発生することがわかる。そのため、モータ負荷１６は、その両端端子間に供給される電圧が切断されても、徐々に少なくなる電機子の回転数に従って、その両端端子間の電圧が緩やかに下降する特徴を持つ。
【００２４】
次に、本実施の形態の動作について図面を参照して説明する。
図３は、本実施の形態による車両用電源装置の動作を示す波形図である。図３（ａ）に示すように、時刻ｔ１においてイグニッションスイッチ１７がＯＦＦされると、図３（ｂ）に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ５のＯＮ／ＯＦＦ制御端子５ａの電圧Ｖａは、接続線１８に接続されたモータ負荷１６の両端端子間に発生する誘起電圧によって緩やかに下降する。従って、図３（ｂ）に示すように、時刻ｔ２において、まずＥＣＵ１９−１は、電源監視端子１９−１ａの電圧Ｖａが設定値Ｖｓ１以下になったことを検知することでイグニッションスイッチ１７のＯＦＦ（ＩＧＯＦＦ）を認識する。そして、図３（ｃ）に示すように、時刻ｔ２において、ＥＣＵ１９−１がリレースイッチ１０、１３、１４の制御を行い、ＤＣ／ＤＣコンバータ５及び１２Ｖバッテリ６と冷却ファン７、エアコンディショナ８、及びデフロスタ９との間を切断する。
【００２５】
この時、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力電流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５と冷却ファン７、エアコンディショナ８、及びデフロスタ９とが切断されたことにより、その負荷電流の電流振幅１の分だけ減少する。従って、図３（ｄ）の時刻ｔ２に示すように、この電流の減少に伴ってＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力線周辺の磁界が変化して発生する電磁ノイズの量は、冷却ファン７、エアコンディショナ８、及びデフロスタ９による負荷電流分だけであるので、１２Ｖバッテリ６の充電電流分も含めてＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力電流を変化させた場合に比較して少なくて済む。
【００２６】
また、図３（ｂ）に示すように、時刻ｔ３において、ＤＣ／ＤＣコンバータ５はＯＮ／ＯＦＦ制御端子５ａの電圧Ｖａが設定値Ｖｓ２以下になったことを検知してイグニッションスイッチ１７のＯＦＦ（ＩＧＯＦＦ）を認識する。そして、図３（ｃ）に示すように、時刻ｔ３において、ＤＣ／ＤＣコンバータ５が降圧動作を停止することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の負荷電流として流れていた１２Ｖバッテリ６の充電電流分も停止する。従って、図３（ｄ）の時刻ｔ３に示すように、この電流振幅２の減少に伴ってＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力線周辺の磁界が変化して発生する電磁ノイズの量は、１２Ｖバッテリ６の充電電流分だけであるので、エアコンディショナ８及びデフロスタ９による負荷電流分も含めてＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力電流を変化させた場合に比較して少なくて済む。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態の車両用電源装置は、ＥＣＵ１９−１の電圧監視端子１９−１ａがイグニッションスイッチ１７のＯＦＦを検出する電圧の設定値Ｖｓ１を、ＤＣ／ＤＣコンバータ５のＯＮ／ＯＦＦ制御端子５ａがイグニッションスイッチ１７のＯＦＦを検出する電圧の設定値Ｖｓ２よりも高く設定する。そして、モータ負荷１６の両端端子間に供給される電圧が切断されても、その両端端子間の電圧が緩やかに下降する特徴を利用して、先にＥＣＵ１９−１がイグニッションスイッチ１７のＯＦＦを認識し、リレースイッチ１０、１３、１４の制御を行い、ＤＣ／ＤＣコンバータ５及び１２Ｖバッテリ６と冷却ファン７、エアコンディショナ８、及びデフロスタ９との間を先に切断する。次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５がイグニッションスイッチ１７のＯＦＦを認識して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の降圧動作を停止する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の負荷電流が２段階に分かれて変化するため、これを一度に変化させた場合に比較して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の負荷電流が急激に変化することによる電磁ノイズの発生量を低減することができる。
【００２８】
（第２の実施の形態）
次に、図面を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。
図４は、本発明の第２の実施の形態による車両用電源装置を含む車両の電装品の構成及び配線を示すブロック図である。
図４において、第２の実施の形態の車両用電源装置が第１の実施の形態の車両用電源装置と比較して異なる部分は、第１の実施の形態の車両用電源装置のＤＣ／ＤＣコンバータ５が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０へ変更されたことである。また、図４において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０以外の構成要素であって、図１と同一の符号を付与した構成要素は、第１の実施の形態において説明した構成要素と同じ構成要素であるので、ここでは説明を省略する。
【００２９】
ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、出力制御端子２０ａに入力される制御信号によりその降圧動作がＯＮまたはＯＦＦされる電圧変換部２０ｂと、出力制御端子２０ａに入力される制御信号により電圧変換部２０ｂの出力電圧（＝ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧）を可変できる出力電圧設定部２０ｃを備えている。なお、電圧変換部２０ｂは、出力制御端子２０ａに入力される制御信号が”ＨＩＧＨ”の場合は、入力された高電圧バッテリ１の電力を１２［Ｖ］電圧の電力へ変換して出力する。また、出力制御端子２０ａに入力される制御信号が”ＬＯＷ”の場合は降圧動作を停止する。
【００３０】
また、出力制御端子２０ａには接続線１８のプラス側が接続されており、出力電圧設定部２０ｃは、イグニッションスイッチ１７がＯＦＦされたことを、出力制御端子２０ａに入力される接続線１８の電圧変化により検出する。そして、電圧変換部２０ｂを制御してＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力電圧を１２Ｖバッテリ６の充電が不可能な電圧まで低下させ、これによりＤＣ／ＤＣコンバータ２０の負荷電流から１２Ｖバッテリ６の充電電流分を低減させる。
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力電圧設定部２０ｃが出力電圧を所定値低い電圧に切り替えるタイミングを検出する電圧の設定値Ｖｓ３（請求項５の発明に係わる第１の設定電圧）は、ＥＣＵ１９−１の電圧監視端子１９−１ａがイグニッションスイッチ１７のＯＦＦを検出する電圧の設定値Ｖｓ４（請求項５の発明に係わる第２の設定電圧）よりも高く設定されており、更に、ＥＣＵ１９−１の電圧監視端子１９−１ａがイグニッションスイッチ１７のＯＦＦを検出する電圧の設定値Ｖｓ４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の電圧変換部２０ｂがイグニッションスイッチ１７のＯＦＦを検出する電圧の設定値Ｖｓ５よりも高く設定されているものとする。
【００３１】
次に、本実施の形態の動作について図面を参照して説明する。
図５は、本実施の形態による車両用電源装置の動作を示す波形図である。図５（ａ）に示すように、時刻ｔ１においてイグニッションスイッチ１７がＯＦＦされると、図５（ｂ）に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力制御端子２０ａの電圧Ｖａは、接続線１８に接続されたモータ負荷１６の両端端子間に発生する誘起電圧によって緩やかに下降する。従って、図５（ｂ）に示すように、時刻ｔ４において、まずＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力電圧設定部２０ｃは出力制御端子２０ａの電圧Ｖａが設定値Ｖｓ３以下かどうかを検知し、設定値Ｖｓ３以下と検知すると出力電圧を所定値低い電圧に切り替える状態に移行したことを認識する。そして、図５（ｃ）に示すように、時刻ｔ４において、出力電圧設定部２０ｃが、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力電圧を、１２Ｖバッテリ６の充電が不可能な電圧（例えば１４．５［Ｖ］）から充電が不可能な所定値低い電圧（例えば１２．５［Ｖ］）まで低下させ、これにより図５（ｄ）の時刻ｔ４に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の負荷電流から１２Ｖバッテリ６の充電電流分を低減させる。
【００３２】
この時、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力電流は、１２Ｖバッテリ６の充電電流の電流振幅３の分だけ減少する。従って、図５（ｅ）の時刻ｔ４に示すように、この電流の減少に伴ってＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力線周辺の磁界が変化して発生する電磁ノイズの量は、１２Ｖバッテリ６の充電電流分だけであるので、エアコンディショナ８及びデフロスタ９による負荷電流分も含めてＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力電流を変化させた場合に比較して少なくて済む。
【００３３】
また、図５（ｂ）に示すように、時刻ｔ５において、ＥＣＵ１９−１は電圧監視端子１９−１ａの電圧Ｖａが設定値Ｖｓ４以下になったことを検知してイグニッションスイッチ１７のＯＦＦ（ＩＧＯＦＦ）を認識する。そして、図５（ｃ）に示すように、時刻ｔ５において、ＥＣＵ１９−１がリレースイッチ１０、１３、１４の制御を行い、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０及び１２Ｖバッテリ６と冷却ファン７、エアコンディショナ８、及びデフロスタ９との間を切断することにより、図５（ｄ）に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の負荷電流として流れていた冷却ファン７、エアコンディショナ８、及びデフロスタ９による負荷電流分も停止する。従って、図５（ｅ）の時刻ｔ５に示すように、この電流の減少に伴ってＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力線周辺の磁界が変化して発生する電磁ノイズの量は、冷却ファン７、エアコンディショナ８、及びデフロスタ９による負荷電流分だけであるので、１２Ｖバッテリ６の充電電流分も含めてＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力電流を変化させた場合に比較して少なくて済む。
なお、時刻ｔ５において、ＥＣＵ１９−１がリレースイッチ１０、１３、１４の制御を行い、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０及び１２Ｖバッテリ６と、冷却ファン７、エアコンディショナ８、及びデフロスタ９との間を切断した後、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、出力制御端子２０ａの電圧Ｖａが設定値Ｖｓ５以下になったことを検知し、その時点で降圧動作を完全に停止する。
【００３４】
以上説明したように、本実施の形態の車両用電源装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力電圧設定部２０ｃが出力電圧を低下させた状態に切り替えるタイミングを判断する電圧の設定値Ｖｓ３を、ＥＣＵ１９−１の電圧監視端子１９−１ａがイグニッションスイッチ１７のＯＦＦを検出する電圧の設定値Ｖｓ４よりも高く設定する。そして、モータ負荷１６の両端端子間に供給される電圧が切断されても、その両端端子間の電圧が緩やかに下降する特徴を利用して、先にＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力電圧設定部２０ｃが、出力電圧を低下させる状態に移行したことを認識し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力電圧を１２Ｖバッテリ６の充電が不可能な電圧まで低下させる。次に、ＥＣＵ１９−１がイグニッションスイッチ１７のＯＦＦを認識して、リレースイッチ１０、１３、１４の制御を行い、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０及び１２Ｖバッテリ６と冷却ファン７、エアコンディショナ８、及びデフロスタ９との間を切断する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の負荷電流が２段階に分かれて変化するため、これを一度に変化させた場合に比較して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の負荷電流が急激に変化することによる電磁ノイズの発生量を低減することができる。
【００３５】
なお、上述の第１、及び第２の実施の形態においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ５、２０の出力にイグニッションスイッチ１７を介してモータ負荷１６が接続されており、イグニッションスイッチ１７のＯＦＦによって、モータ負荷１６の両端端子間に供給される電圧が切断されても、その両端端子間の電圧が緩やかに下降する特徴を利用して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５、２０の出力に接続された冷却ファン７、エアコンディショナ８、及びデフロスタ９などの電力負荷とＤＣ／ＤＣコンバータ５、２０との切断、あるいはＤＣ／ＤＣコンバータ５、２０自体の降圧動作の停止の順序を制御すると説明したが、モータ負荷１６が電力負荷内に容量を持つ容量性負荷であっても上述の第１、及び第２の実施の形態と同様の制御が可能である。
【００３６】
なぜならば、直流回路の正負の両端端子間（電力負荷内）に容量を持ち、両端端子間に電圧が供給されるとその電力負荷内に電荷（電力）が蓄積される容量性負荷は、その両端端子間に供給される電圧が切断されても、蓄積された電荷（電力負荷内に保持された電力）が放電されて、蓄積された電荷がなくなるまではその両端端子間に放電電圧が発生する。そのため、上述のモータ負荷１６と同じように、容量性負荷は、その両端端子間に供給される電圧が切断されても、徐々に少なくなる電荷の量に従って、その両端端子間の電圧が緩やかに下降する特徴を持つからである。
【００３７】
また、上述の第１、及び第２の実施の形態においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ５、２０の出力に接続された冷却ファン７、エアコンディショナ８、及びデフロスタ９などの補機とＤＣ／ＤＣコンバータ５、またはＤＣ／ＤＣコンバータ２０との間をリレースイッチ１０、１３、１４により切断する場合、リレースイッチ１０、１３、１４を同時に制御するように説明したが、更にＤＣ／ＤＣコンバータ５、２０の負荷電流が急激に変化することによる電磁ノイズの発生量を低減するために、ＤＣ／ＤＣコンバータと上述のような補機類との間を同時に切断せず、１つずつ切断するようにしても良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１および請求項２に記載の車両用電源装置によれば、先に制御装置によって電力負荷を停止させ、後でＤＣ／ＤＣコンバータの降圧動作を停止することで、ＤＣ／ＤＣコンバータの１回あたりの負荷電流の変動幅を小さくすることができる。
従って、１度にＤＣ／ＤＣコンバータの負荷電流の全てを停止させる場合に比較して、ＤＣ／ＤＣコンバータ停止時の負荷電流変動による電磁ノイズの発生を抑制できるという効果が得られる。
【００３９】
さらに、請求項１に記載の車両用電源装置によれば、モータ駆動負荷の端子間の電圧が、モータ駆動負荷が停止するまで誘起電圧によって徐々に低下する特徴を利用して、制御装置による電力負荷の停止とＤＣ／ＤＣコンバータの降圧動作停止とのタイミングを異ならせることができる。
従って、予め設けられているモータ駆動負荷の特性を利用して、例えばタイマー等の計時手段を新たに設けることなく、ＤＣ／ＤＣコンバータの負荷電流制御を実行することができるという効果が得られる。
【００４０】
さらに、請求項２に記載の車両用電源装置によれば、容量性負荷の端子間の電圧が、容量性負荷に蓄積された電荷がなくなるまで放電電圧によって徐々に低下する特徴を利用して、制御装置による電力負荷の停止とＤＣ／ＤＣコンバータの降圧動作停止とのタイミングを異ならせることができる。
従って、予め設けられている容量性負荷の特性を利用して、例えばタイマー等の計時手段を新たに設けることなく、ＤＣ／ＤＣコンバータの負荷電流制御を実行することができるという効果が得られる。
【００４１】
請求項３に記載の車両用電源装置によれば、先にＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧低下により第２の蓄電装置の充電電流を停止させ、後で制御装置により電力負荷を停止させることで、ＤＣ／ＤＣコンバータの１回あたりの負荷電流の変動幅を小さくすることができる。
従って、請求項１および請求項２と同様に、１度にＤＣ／ＤＣコンバータの負荷電流の全てを停止させる場合に比較して、ＤＣ／ＤＣコンバータ停止時の負荷電流変動による電磁ノイズの発生を抑制できるという効果が得られる。
【００４２】
請求項４に記載の車両用電源装置によれば、モータ駆動負荷の端子間の電圧が、モータ駆動負荷が停止するまで誘起電圧によって徐々に低下する特徴を利用して、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧低下による第２の蓄電装置の充電停止と制御装置による電力負荷の停止とのタイミングを異ならせることができる。
従って、請求項１と同様に、予め設けられているモータ駆動負荷の特性を利用して、例えばタイマー等の計時手段を新たに設けることなく、ＤＣ／ＤＣコンバータの負荷電流制御を実行することができるという効果が得られる。
【００４３】
請求項５に記載の車両用電源装置によれば、容量性負荷の端子間の電圧が、容量性負荷に蓄積された電荷がなくなるまで放電電圧によって徐々に低下する特徴を利用して、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧低下による第２の蓄電装置の充電停止と制御装置による電力負荷の停止とのタイミングを異ならせることができる。
従って、請求項２と同様に、予め設けられている容量性負荷の特性を利用して、例えばタイマー等の計時手段を新たに設けることなく、ＤＣ／ＤＣコンバータの負荷電流制御を実行することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態による車両用電源装置を含む車両の電装品の構成及び配線を示すブロック図である。
【図２】 ＤＣモータの等価回路を示す図である。
【図３】 同実施の形態による車両用電源装置の動作を示す波形図である。
【図４】 本発明の第２の実施の形態による車両用電源装置を含む車両の電装品の構成及び配線を示すブロック図である。
【図５】 同実施の形態による車両用電源装置の動作を示す波形図である。
【図６】 従来の車両用電源装置の動作を示す波形図である。
【符号の説明】
１ 高電圧バッテリ（第１の蓄電装置）
５ ＤＣ／ＤＣコンバータ
５ａ ＯＮ／ＯＦＦ制御端子
６ １２Ｖバッテリ（第２の蓄電装置）
７ 冷却ファン（電力負荷）
８ エアコンディショナ（電力負荷）
９ デフロスタ（電力負荷）
１０、１３、１４ リレースイッチ
１５、１８ 接続線
１６ モータ負荷（モータ駆動負荷）
１７ イグニッションスイッチ
１９−１〜１９−ｎ ＥＣＵ（ＥＣＵ１９−１は制御装置）
１９−１ａ 電圧監視端子
１９−１ｂ、１９−１ｃ、１９−１ｄ 制御線
２０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２０ａ 出力制御端子
２０ｂ 電圧変換部
２０ｃ 出力電圧設定部

Claims (5)

1. 第１の蓄電装置と、前記第１の蓄電装置の電気エネルギーをＤＣ／ＤＣコンバータにより降圧した電圧によって充電される第２の蓄電装置と、前記第２の蓄電装置に接続された複数の電力負荷の動作を制御する制御装置を備えた車両用電源装置において、
   車両を作動させるためのイグニッションスイッチの開動作時に、前記制御装置が前記電力負荷を停止後に前記ＤＣ／ＤＣコンバータの降圧動作を停止するものであって、
   前記第２の蓄電装置から前記イグニッションスイッチを介して接続されると共に、前記イグニッションスイッチの開動作後に誘起電圧を発生しながら停止するモータ駆動負荷を備え、
   前記制御装置は、前記誘起電圧が第１の設定電圧以下になると前記電力負荷を停止し、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記誘起電圧が前記第１の設定電圧よりも小さい第２の設定電圧以下になると降圧動作を停止することを特徴とする車両用電源装置。
2. 第１の蓄電装置と、前記第１の蓄電装置の電気エネルギーをＤＣ／ＤＣコンバータにより降圧した電圧によって充電される第２の蓄電装置と、前記第２の蓄電装置に接続された複数の電力負荷の動作を制御する制御装置を備えた車両用電源装置において、
   車両を作動させるためのイグニッションスイッチの開動作時に、前記制御装置が前記電力負荷を停止後に前記ＤＣ／ＤＣコンバータの降圧動作を停止するものであって、
   前記第２の蓄電装置から前記イグニッションスイッチを介して接続されると共に、前記イグニッションスイッチの開動作後に前記電力負荷内に保持された電力を放電して放電電圧を発生する容量性負荷を備え、
   前記制御装置は、前記放電電圧が第１の設定電圧以下になると前記電力負荷を停止し、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記放電電圧が前記第１の設定電圧よりも小さい第２の設定電圧以下になると降圧動作を停止することを特徴とする車両用電源装置。
3. 第１の蓄電装置と、前記第１の蓄電装置の電気エネルギーを出力電圧が制御可能なＤＣ／ＤＣコンバータにより降圧した電圧によって充電される第２の蓄電装置と、前記第２の蓄電装置に接続された複数の電力負荷の動作を制御する制御装置を備えた車両用電源装置において、
   車両を作動させるためのイグニッションスイッチの開動作時に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが降圧後の出力電圧を低下させ、
   出力電圧の低下後に前記制御装置が前記電力負荷を停止することを特徴とする車両用電源装置。
4. 前記第２の蓄電装置から前記イグニッションスイッチを介して接続されると共に、前記イグニッションスイッチの開動作後に誘起電圧を発生して停止するモータ駆動負荷を備え、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記誘起電圧が第１の設定電圧以下になると降圧後の出力電圧を低下させ、
   前記制御装置は、前記誘起電圧が前記第１の設定電圧より小さい第２の設定電圧以下になると前記電力負荷を停止することを特徴とする請求項３に記載の車両用電源装置。
5. 前記第２の蓄電装置から前記イグニッションスイッチを介して接続されると共に、前記イグニッションスイッチの開動作後に電力負荷内に保持された電力を放電して放電電圧を発生する容量性負荷を備え、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記放電電圧が第１の設定電圧以下になると降圧後の出力電圧を低下させ、
   前記制御装置は、前記放電電圧が前記第１の設定電圧より小さい第２の設定電圧以下になると前記電力負荷を停止することを特徴とする請求項３に記載の車両用電源装置。

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