JP5130694B2 - Power storage device used for vehicle power supply device and vehicle power supply device - Google Patents
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Description
本発明は、主電源の電圧低下時に蓄電部から電力を供給する補助電源機能を有する車両用電源装置に用いる蓄電装置、及び車両用電源装置に関するものである。 The present invention relates to a power storage device used for a vehicle power supply device having an auxiliary power supply function for supplying power from a power storage unit when a voltage of a main power supply is lowered , and a vehicle power supply device .
近年、環境保護の観点から自動車(以下、車両という)のアイドリング時の排ガス低減と燃料消費抑制のために、アイドリングストップ機能を有する車両が開発されている。このアイドリングストップ車は、アイドリングストップが終了しエンジンを再始動する際にスタータを動作させるが、これによりスタータに大電流が流れるので一時的にバッテリ電圧が低下する。その結果、オーディオやカーナビゲーション等の負荷への電力が一旦途切れるため、音楽が中断したり、カーナビゲーションの目的地設定等が消去され再設定が必要になるという問題があった。 In recent years, a vehicle having an idling stop function has been developed from the viewpoint of environmental protection in order to reduce exhaust gas and suppress fuel consumption during idling of an automobile (hereinafter referred to as a vehicle). In this idling stop vehicle, the starter is operated when the idling stop is completed and the engine is restarted. However, since a large current flows through the starter, the battery voltage temporarily decreases. As a result, power to loads such as audio and car navigation is temporarily interrupted, and there is a problem that music is interrupted and the destination setting of the car navigation is erased and needs to be reset.
これに対し、一時的なバッテリの電圧低下時に負荷に十分な電力を供給するための補助電源としての車両用電源装置が、例えば特許文献1に提案されている。図6はこのような車両用電源装置のブロック回路図である。電源供給回路101には、補助電力を蓄えるために電気二重層キャパシタからなる補助電源部103が設けられている。この補助電源部103には充電回路105が接続されている。また、補助電源部103の電力を出力する安定化回路107も接続されている。充電回路105の入力側には、その電圧を検出するための検出回路109が接続されている。また、この検出回路109の検出電圧に応じて補助電源部103から電力を供給するか否かを切り替える電源切替部111が接続されている。
On the other hand, for example,
このような電源供給回路101の入力側、すなわち充電回路105の入力には第1スイッチ113を介してバッテリからなる主電源部115が接続されている。また、第1スイッチ113と電源供給回路101の間には第2スイッチ117の一端が接続され、その他端はエンジン119に内蔵されたスタータに接続されている。第1スイッチ113と第2スイッチ117はキー装着部121によりオンオフ制御される。なお、キー装着部121にはロックモード、アクセサリモード、オンモード、およびスタートモードの4つのモードがある。ロックモードの場合は第1スイッチ113と第2スイッチ117の両方がオフになる。アクセサリモードとオンモードの場合は第1スイッチ113がオンに、第2スイッチ117がオフになる。スタートモードの場合は第1スイッチ113と第2スイッチ117の両方がオンになる。また、電源供給回路101の出力側、すなわち電源切替部111の出力にはオーディオやカーナビゲーション等の車載装置123が接続されている。
The main
次に、車両用電源装置の動作について説明する。まず、キー装着部121にキーが差し込まれ、アクセサリモードになると、第1スイッチ113がオンになる。その結果、主電源部115の電力が充電回路105、検出回路109、および電源切替部111に供給される。これにより、充電回路105は補助電源部103を充電するとともに、電源切替部111は図6に示すように主電源部115側を選択しているので、車載装置123には主電源部115の電力が供給され、オーディオやカーナビゲーション等が動作する。
Next, the operation of the vehicle power supply device will be described. First, when a key is inserted into the
この状態で、エンジンを始動するためにキー装着部121のキーをスタートモードにすると、第2スイッチ117もオンになる。その結果、主電源部115の電力がエンジン119に内蔵されたスタータに供給されるので、エンジンが始動する。この時、スタータには大電流が流れるので、それに伴い主電源部115の電圧は大きく低下する。この変化を検出回路109が検出し、所定の基準値より低くなったことを検出すると、電源切替部111を補助電源部103側に切り替える。これにより、スタータ動作中は補助電源部103から車載装置123に電力が供給されるので、車載装置123は動作し続けることができる。
In this state, when the key of the
その後、エンジン119の始動が完了し、キーをオンモードにすることで第2スイッチ117がオフになる。その結果、主電源部115の電圧は所定の基準値より高くなるので、この変化を検出回路109が検出し、電源切替部111を主電源部115側に切り替える。これにより、車載装置123には主電源部115から電力が供給される。
Thereafter, the start of the
次に、アイドリングストップ状態になった場合について説明する。アイドリングストップ状態では、エンジン119が停止するものの主電源部115の電圧は所定の基準値より高いので、電源切替部111は主電源部115側を選択し続ける。その結果、車載装置123には主電源部115の電力が供給される。
Next, a case where the idling stop state is reached will be described. In the idling stop state, although the
この状態でアイドリングストップ状態が終了し、エンジン119を再始動すると、エンジン119に内蔵されたスタータが動作するので、主電源部115の電圧が所定の基準値より低くなる。これにより、前記したように電源切替部111が補助電源部103側を選択し、補助電源部103の電力が車載装置123に供給される。その結果、アイドリングストップ終了後のスタータ動作時においても車載装置123を動作させ続けることができる。
When the idling stop state is finished in this state and the
以上のような動作により、車載装置123にはスタータ動作時も安定した電力が供給され続け、音楽の中断や設定の消去等が回避できる。
上記の車両用電源装置によると、確かにスタータ動作による主電源部115の電圧低下時にも車載装置123を駆動させ続けられるのであるが、スタータ動作時に常に補助電源部103の電力を車載装置123に供給し続けると、次のような問題があった。前記従来の構成では、キー装着部121のキーをスタートモードにすることで車両非使用状態時から最初に車両起動状態になる時(初期起動時)にも車載装置123が動作し続けるが、例えばキーをアクセサリモードにしてからすぐにスタートモードにすると、補助電源部103への充電が十分に行われず、車載装置123の動作を継続することができない場合がある。すなわち、補助電源部103の充電状態によって車載装置123が動作したり動作しなかったりすることになるので、運転者に電源系や車載装置123等が故障していると誤認識される可能性があるという課題があった。
According to the vehicle power supply device described above, it is possible to continue driving the vehicle-mounted
また、従来の構成ではキーをロックモードにして車両の使用を終了した時(車両非使用状態時)にも、第1スイッチ113がオフになることにより検出回路109が主電源部115の電圧低下を認識して補助電源部103から車載装置123に電力を供給し続ける動作が想定される。しかし、このように動作すると運転者にとってキーをロックモードにしたにもかかわらず車載装置123が動作し続けることになるので、前記したように電源系や車載装置123等が故障していると誤認識される可能性があるという課題があった。
Further, in the conventional configuration, when the key is set to the lock mode and the use of the vehicle is finished (when the vehicle is not in use), the
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、車両の初期起動時や車両非使用状態時における故障の誤認識の可能性を低減する高信頼性の蓄電装置及び車両用電源装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and provides a highly reliable power storage device and vehicle power supply device that reduce the possibility of erroneous recognition of a failure when the vehicle is initially started or when the vehicle is not in use. For the purpose.
前記従来の課題を解決するために、本発明の蓄電装置は、主電源の電力を蓄える蓄電部と、前記主電源の電圧(Vb)がしきい値以下になった場合、前記蓄電部から前記負荷へ電力供給を許可する制御回路とを備え、アイドリングストップ機能を有する車両用電源装置に用いる蓄電装置において、前記車両用電源装置は、前記主電源と、ロックモードとアクセサリモードとオンモードとスタートモードとを有し前記主電源の電力供給先を切り替える車両電源スイッチとを備え、
前記制御回路は、前記ロックモードの車両非使用状態時から最初に車両起動状態になる時に、前記蓄電装置は前記蓄電部から前記負荷への電力供給を禁止するようにし、アイドリングストップ後のスタータの駆動時及び前記最初の車両起動状態後の前記オンモード時には、前記蓄電部から前記負荷への電力供給を許可するようにした。
また、前記従来の課題を解決するために、本発明の蓄電装置は、主電源の電力を蓄える蓄電部と、前記主電源の電圧(Vb)がしきい値以下になった場合、前記蓄電部から負荷へ電力供給を許可する制御回路とを備え、車両用電源装置に用いる蓄電装置において、前記車両用電源装置は、前記主電源と、ロックモードとアクセサリモードとオンモードとスタートモードとを有し前記主電源の電力供給先を切り替える車両電源スイッチとを備え、前記ロックモードの車両非使用状態時から最初に車両起動状態になる時に、前記制御回路は前記蓄電部から前記負荷への電力供給を禁止するようにし、前記車両電源スイッチは前記スタートモードになると前記主電源から供給される前記負荷への電力供給を切るようにした。
In order to solve the conventional problem, a power storage device according to the present invention includes a power storage unit that stores power of a main power source, and when the voltage (Vb) of the main power source is equal to or lower than a threshold value, A power storage device used for a vehicle power supply device having an idling stop function, wherein the vehicle power supply device includes the main power supply, a lock mode, an accessory mode, an on mode, and a start Vehicle power switch for switching the power supply destination of the main power source having a mode,
When the control circuit first enters a vehicle start-up state from a vehicle non-use state in the lock mode , the power storage device prohibits power supply from the power storage unit to the load, and the starter after idling stop The power supply from the power storage unit to the load is permitted during driving and in the on mode after the first vehicle activation state .
In order to solve the conventional problem, the power storage device of the present invention includes a power storage unit that stores power of a main power source, and the power storage unit when the voltage (Vb) of the main power source is equal to or lower than a threshold value. A power storage device used for a vehicle power supply device, wherein the vehicle power supply device includes the main power supply, a lock mode, an accessory mode, an on mode, and a start mode. And a vehicle power switch for switching a power supply destination of the main power source, and the control circuit supplies power from the power storage unit to the load when the vehicle is first activated from a vehicle non-use state in the lock mode. When the vehicle power switch enters the start mode, power supply to the load supplied from the main power supply is cut off .
本発明によれば、車両非使用状態時から最初に車両起動状態になる時に、蓄電装置は蓄電部から負荷への電力供給を行わないので、車両使用時における運転者の故障誤認識の可能性を低減する高信頼性の車両用電源装置を実現できるという効果が得られる。
また、キーをスタートモードにした時には車載電源123の電源が切れる。その結果、アイドリングストップ車であっても車載電源123は一般的な車両と同等の起動動作を行うことになるので、車両使用時における運転者の故障誤認識の可能性を低減する高信頼性の車両用電源装置を実現できるという効果が得られる。
According to the present invention, since the power storage device does not supply power from the power storage unit to the load when the vehicle is first activated from the non-use state of the vehicle, there is a possibility of erroneous recognition of the driver's failure when using the vehicle. An effect that a highly reliable vehicle power supply device that reduces the above can be realized.
Further, when the key is set to the start mode, the on-
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態における車両用電源装置のブロック回路図である。図2は、本発明の実施の形態における車両用電源装置の車両非使用状態時から最初に車両起動状態になる時の車両側制御回路、および蓄電装置の制御回路の動作を示すフローチャートである。図3は、本発明の実施の形態における車両用電源装置のアクセサリ電源系の異常検出動作を示すフローチャートである。図4は、本発明の実施の形態における車両用電源装置の負荷への断線検出動作を示すフローチャートである。図5は、本発明の実施の形態における車両用電源装置の車両使用状態時から車両非使用状態になる時の車両側制御回路、および蓄電装置の制御回路の動作を示すフローチャートである。なお、図1において、太線は電力系配線を、細線は信号系配線をそれぞれ示す。
(Embodiment)
FIG. 1 is a block circuit diagram of a vehicle power supply device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing operations of the vehicle-side control circuit and the power storage device control circuit when the vehicle power supply device according to the embodiment of the present invention first enters the vehicle starting state from the vehicle non-use state. FIG. 3 is a flowchart showing an abnormality detection operation of the accessory power supply system of the vehicle power supply device according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart showing a disconnection detection operation to the load of the vehicle power supply device according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a flowchart showing operations of the vehicle-side control circuit and the power storage device control circuit when the vehicle power supply device according to the embodiment of the present invention changes from the vehicle use state to the vehicle non-use state. In FIG. 1, thick lines indicate power system wirings, and thin lines indicate signal system wirings.
図1において、バッテリからなる主電源11には、主電源11の電力を蓄える蓄電装置13が接続され、蓄電装置13の出力にはオーディオ、ナビゲーション、オーディオビジュアルナビゲーション等のアクセサリからなる負荷(以下、アクセサリ負荷15という)が接続されている。ここで、主電源11にはエンジン(図示せず)の駆動により電力を生成する発電機17が接続されており、これにより主電源11の充電が行われる。
In FIG. 1, a
また、主電源11には、その電力供給先をキー操作により選択する車両電源スイッチ19が接続されている。これにより、主電源11の電力が車両内の負荷に供給される。この車両電源スイッチ19は、従来と同様にロックモード、アクセサリモード、オンモード、およびスタートモードの4つのモードを有している。従って、車両電源スイッチ19はこれらのモードに対応してアクセサリ出力端子191、オン出力端子192、およびスタート出力端子193のいずれか、または複数を選択して電力を出力する。その詳細は次の通りである。
The main power supply 11 is connected to a
ロックモードは車両電源スイッチ19の出力を全てオフにするモードである。これにより、蓄電装置13、および全ての負荷への電力供給を断つ。アクセサリモードは車両電源スイッチ19の出力端子の内、アクセサリ出力端子191にのみ電力を供給するモードである。従って、アクセサリ出力端子191には前記したように蓄電装置13を介してアクセサリ負荷15が接続されている。オンモードは車両電源スイッチ19の出力端子の内、アクセサリ出力端子191とオン出力端子192へ電力を供給するモードである。従って、オンモードにすることで、アクセサリ負荷15、およびオン出力端子192に接続された全ての負荷(以下、オン負荷21という)と蓄電装置13に電力が供給される。スタートモードは車両電源スイッチ19の出力端子の内、オン出力端子192とスタート出力端子193へ電力を供給するモードである。従って、スタートモードにすることで、オン負荷21、蓄電装置13、およびエンジンを始動するスタータ23に電力が供給される。この際、アクセサリ出力端子191はオフになるので、アクセサリ負荷15への電力供給は停止する。従って、ロックモードからアクセサリモードになると、アクセサリ出力端子191はオンになるが、最初の車両起動状態時、すなわちスタータ23の駆動のために運転者が車両電源スイッチ19をスタートモードにした時には、スタータ23に優先的に主電源11の電力を供給するために、アクセサリ出力端子191がオフになるスイッチ構成としている。
The lock mode is a mode in which all the outputs of the
また、スタータ23は車両電源スイッチ19のスタートモード以外にスタータスイッチ25によっても駆動できるように構成されている。このスタータスイッチ25は、アイドリングストップ状態が終了し、エンジンを再始動する時に使用され、そのオンオフ制御は車両側制御回路27によって行われる。
The
車両側制御回路27はマイクロコンピュータからなり、様々な車両制御を司るが、ここでは本実施の形態に必要な機能に限って説明する。すなわち、上記したスタータスイッチ25のオンオフを示すスタータ信号STonを発する以外に、アクセサリ出力端子191から出力されるアクセサリ電源系の電圧(以下、アクセサリ電圧Vacという)を検出するためのアクセサリ電圧検出回路29が接続されている。これにより、車両側制御回路27はアクセサリ電圧Vacを取り込んでいる。さらに、オン出力端子192から出力される電圧(以下、オン電圧Vonという)を検出するためのオン電圧検出回路30が接続されている。これにより、車両側制御回路27はオン電圧Vonも取り込んでいる。また、車両側制御回路27は蓄電装置13と入力信号in、および出力信号outにより様々なデータの入出力を行っている。
The vehicle-
次に、蓄電装置13の詳細構成について説明する。
Next, a detailed configuration of the
蓄電装置13にはアイドリングストップ後にアクセサリ負荷15へ供給する電力を蓄えるための蓄電部31が内蔵されている。ここで、蓄電部31は急速充放電が可能な電気二重層キャパシタを用いた。
The
蓄電部31には主電源11の電力が充電されるが、そのために主電源11と蓄電部31の間に充電回路33が接続されている。一方、蓄電部31の電力のアクセサリ負荷15への放電は、放電スイッチ35によって行われる。
The
アクセサリ負荷15は主電源11から直接供給される電圧Vabと、アクセサリ電源系から供給される電圧Vaaの2系統がそれぞれ逆流防止用のダイオード37を介して接続されているので、放電スイッチ35の出力も2系統に分け、逆流防止用のダイオード39を介してそれぞれアクセサリ負荷15に接続されている。
Since the
また、蓄電装置13には上記電圧Vaa、Vab、および主電源11の電圧Vbのいずれかを切り替えて検出するための電圧検出回路41が接続されている。電圧検出回路41は、どの電圧を検出するか選択するための電圧選択信号SLVを受信すると、それに応じた電圧を検出して電圧信号Vinを送信する。
The
電圧選択信号SLVや電圧信号Vinは制御回路43と交信される。制御回路43はマイクロコンピュータからなり、電圧検出回路41との交信以外にも、車両側制御回路27との交信や充電回路33、および放電スイッチ35の制御を行う。なお、充電回路33の充電制御は制御信号contで、放電スイッチ35のオンオフ制御は放電スイッチ信号VOFで、それぞれ行われる。また、充電回路33は蓄電部31の電圧Vcを検出し、制御回路43に送信する機能を有している。
The voltage selection signal SLV and the voltage signal Vin are communicated with the
電圧検出回路41と制御回路43の駆動電力はレギュレータ45から供給される。レギュレータ45は入力された電圧を一定電圧(例えばDC5V)に変換して出力するもので、レギュレータ45に入力される電力は主電源11、または蓄電部31から供給されるように構成している。すなわち、通常は主電源11の電力が車両電源スイッチ19のオンモードの出力から逆流防止用のダイオード47を介してレギュレータ45に入力されているが、アイドリングストップ後の主電源11の電圧低下時には蓄電部31の電力がダイオード47を介してレギュレータ45に入力される。このような構成により、電圧検出回路41と制御回路43はアイドリングストップ後のスタータ23の駆動時にも継続して動作することができる。
Driving power for the
次に、このような車両用電源装置の動作について説明する。 Next, the operation of such a vehicle power supply device will be described.
まず、アイドリングストップ後のスタータ23の駆動時における車両用電源装置の動作は従来と同様である。すなわち、蓄電装置13は主電源11の電圧Vbを電圧検出回路41にて監視し続け、スタータ23の駆動により電圧Vbがしきい値(例えばアクセサリ負荷15の駆動可能な下限電圧である10.5V)以下に低下したことを検出すると、蓄電部31からアクセサリ負荷15へ電力供給を許可する動作を行う。具体的には、制御回路43は放電スイッチ35をオンにするための放電スイッチ信号VOFを放電スイッチ35に送信する。これにより、放電スイッチ35がオンになり、蓄電部31から放電スイッチ35、およびダイオード39を介してアクセサリ負荷15に電力が供給される。その結果、スタータ23が駆動していてもアクセサリ負荷15は動作し続けることができる。この際に、主電源11の電圧Vbは例えば6V程度まで下がるので、ダイオード37のアノード側電圧も低下する。そのため、放電スイッチ35がオンになり蓄電部31から電力が供給されても、ダイオード37がオフになるので蓄電部31から主電源11へは電流が逆流しない。
First, the operation of the vehicular power supply device during the driving of the
次に、本実施の形態の特徴となる動作について、図2から図5を参照しながら説明する。 Next, operations that characterize the present embodiment will be described with reference to FIGS.
まず、車両非使用状態時から最初に車両起動状態になる時の動作について説明する。運転者は車両を使用するために、車両電源スイッチ19をロックモードからアクセサリモードに切り替える。これにより、車両電源スイッチ19に内蔵されたアクセサリモードのスイッチ(図示せず)がオンになり、アクセサリ出力端子191から蓄電装置13に設けたダイオード37を介してアクセサリ負荷15にアクセサリ電源系の電力が供給され、アクセサリ負荷15が起動する。
First, an operation when the vehicle is first activated from the vehicle non-use state will be described. In order to use the vehicle, the driver switches the
これにより、アクセサリ電圧検出回路29にアクセサリ電圧Vacが印加されるので、車両側制御回路27はアクセサリ電圧検出回路29の出力、すなわちアクセサリ電圧Vacが所定値(本実施の形態では前記しきい値と同じ10.5Vとした)であるか否かを比較することにより、車両電源スイッチ19がアクセサリモードに切り替わったか否かを判断する(ステップ番号S1)。もし、アクセサリモードに切り替わっていなければ(S1のNo)再びS1に戻りアクセサリモードへの切り替わり判断を続ける。
Thereby, since the accessory voltage Vac is applied to the accessory voltage detection circuit 29, the vehicle-
一方、アクセサリモードに切り替わったと判断すれば(S1のYes)、車両側制御回路27は車両非使用状態から最初に車両起動状態になったこと(初期起動状態)を検出する。その後、運転者が車両電源スイッチ19をオンにしたか否かを判断する(S3)。これは、オン電圧検出回路30の出力、すなわちオン電圧Vonが所定値(上記同様、10.5V)であるか否かを比較することにより、車両電源スイッチ19がオンモードに切り替わったか否かを判断する(S3)。もし、車両電源スイッチ19がオンモードでなければ(S3のNo)、オンモードになるまで再びS3に戻る。オンモードになれば(S3のYes)、オン出力端子192から電力が供給されるので、ダイオード47を介してレギュレータ45が電圧Vccを出力する。これにより、電圧検出回路41や制御回路43に電力が供給されるので、蓄電装置13が起動する。その結果、制御回路43が動作を開始するが、その詳細については後述する。
On the other hand, if it is determined that the mode has been switched to the accessory mode (Yes in S1), the vehicle-
車両電源スイッチ19がオンモードになることで、車両側制御回路27は前記初期起動状態であることを示す信号を出力信号outにより蓄電装置13の制御回路43へ送信する(S5)。
When the
以上の動作により、蓄電装置13に関連した車両側制御回路27の初期起動動作が終了する。この動作に連動して蓄電装置13の制御回路43は以下の初期起動動作を行う。なお、連動した動作部分は図2中に点線矢印で示す。
With the above operation, the initial startup operation of the vehicle-
まず、図2においてS3のYesで車両電源スイッチ19がオンモードになると、前記したように蓄電装置13が起動し、制御回路43の動作が開始する。その後、S5で車両側制御回路27から初期起動信号が送信されてくるので、これを制御回路43の入力信号inにより受信する(S31)。これにより、制御回路43は車両非使用状態時から最初に車両起動状態になったことがわかるので、蓄電装置13が蓄電部31からアクセサリ負荷15への電力供給を禁止するように、放電スイッチ35をオフにする(S33)。このようにして、制御回路43は初期起動動作を終了する。
First, when the
その後、運転者が車両電源スイッチ19をスタートモードにしてスタータ23を駆動しエンジンを始動すると、アクセサリモードのスイッチがオフになり、スタータ23への電力供給を優先させる。これにより、エンジン回転数がしきい値を超えるとエンジン始動が完了し、アクセサリモードのスイッチはオンに戻る。
Thereafter, when the driver sets the
以上のように蓄電装置13が動作することで、車両非使用状態時から最初に車両起動状態になる時に、蓄電部31からアクセサリ負荷15への電力供給を禁止するので、車両電源スイッチ19をスタートモードにするとアクセサリ負荷15の電源が切れる。その結果、初期起動時に蓄電部31の蓄電量によりアクセサリ負荷15が動作したりしなかったりすることがなくなる。ゆえに、電源系やアクセサリ負荷15の故障に対する運転者の誤認識の可能性を低減することができ、高信頼性の車両用電源装置が得られる。
By operating the
なお、アクセサリ電圧検出回路29は蓄電装置13内に設けてもよい。この場合、車両電源スイッチ19がオンモードに切り替わることにより蓄電装置13に電力が供給されるので、その時に制御回路43がアクセサリ電圧検出回路29の出力信号を取り込み、アクセサリ電圧Vacが所定値(10.5V)以上であれば車両非使用状態時から最初に車両起動状態になったと判断する。これにより、放電スイッチ35を制御する。このような構成とすることにより、電圧検出回路41にアクセサリ電圧検出回路29の機能を内蔵できるので、より簡単な構成とすることが可能になる。
The accessory voltage detection circuit 29 may be provided in the
次に、車両使用時におけるアクセサリ電源系の異常検出動作について図3を参照しながら説明する。なお、この動作は車両使用時に任意に実行してもよいし、例えばアイドリングストップ終了時等のアクセサリ負荷15への電力供給源が切り替わる節目に実行するようにしてもよい。ここでは、いずれにも対応できるように図3のフローチャートがサブルーチンであるものとして説明する。
Next, an abnormality detection operation of the accessory power supply system when the vehicle is used will be described with reference to FIG. This operation may be arbitrarily executed when the vehicle is used, or may be executed at a time when the power supply source to the
車両側制御回路27が異常検出動作を開始すると、まずアクセサリ電圧検出回路29によりアクセサリ電圧Vacを検出し、オフ状態であるか否かを判断する(S45)。ここで、オフ状態の判断はアクセサリ電圧Vacが所定値以下になったか否かによって判断している。所定値は前記したしきい値と同様に、アクセサリ負荷15を駆動できる下限電圧(例えば10.5V)とした。
When the vehicle-
もし、アクセサリ電圧Vacがオフ状態のままであれば(S45のYes)、既定時間が経過したか否かを判断する(S47)。ここで、既定時間は約1秒とした。もし、既定時間が経過していなければ(S47のNo)、再びS45に戻る。既定時間が経過すると(S47のYes)、アクセサリ電圧Vacが既定時間以上オフ状態であることになるので、車両電源スイッチ19のアクセサリ電源系やその周辺配線の異常が想定される。従って、運転者に対してアクセサリ電源系の異常を警告し修理を促すために異常信号を出力する(S49)。この動作により、車両用電源装置としての異常を正確に警告できるので高信頼性が得られる。
If the accessory voltage Vac remains off (Yes in S45), it is determined whether or not a predetermined time has elapsed (S47). Here, the predetermined time is about 1 second. If the predetermined time has not elapsed (No in S47), the process returns to S45 again. When the predetermined time elapses (Yes in S47), the accessory voltage Vac is in an off state for a predetermined time or more, so an abnormality in the accessory power supply system of the
一方、既定時間以内でアクセサリ電圧Vacがオフ状態でなければ(S45のNo)、アクセサリ電源系は正常であるので、サブルーチンを終了する。 On the other hand, if the accessory voltage Vac is not in the off state within the predetermined time (No in S45), the accessory power supply system is normal and the subroutine is terminated.
次に、車両使用時における負荷への断線検出動作について図4を参照しながら説明する。なお、この動作は車両使用時に任意に実行してもよいし、例えばアイドリングストップ終了時等のアクセサリ負荷15への電力供給源が切り替わる節目に実行するようにしてもよい。ここでは、いずれにも対応できるように図4のフローチャートがサブルーチンであるものとして説明する。
Next, the disconnection detection operation to the load when the vehicle is used will be described with reference to FIG. This operation may be arbitrarily executed when the vehicle is used, or may be executed at a time when the power supply source to the
蓄電装置13の制御回路43が断線検出動作を開始すると、まず電圧検出回路41を制御してアクセサリ負荷15に供給されている入力電圧Vaa、Vabを検出する。この時のアクセサリ負荷15への電力供給源は主電源11でも蓄電部31でもよい。次に、電圧Vaa、Vabがそれぞれオフ状態であるか否かを判断する(以上、S51)。ここで、オフ状態の判断は電圧Vaa、Vabが所定値以下であるか否かによって判断している。所定値はアクセサリ負荷15を動作できる下限電圧である9.8Vとした。なお、図3のS45における所定値は10.5Vとしていたが、これはアクセサリ電圧Vacに対する所定値であり、アクセサリ電圧Vacとアクセサリ負荷15への入力電圧Vabの間にはダイオード37が接続されているので、それによる電圧降下分(0.7V)を差し引いて、S51における所定値を9.8Vとした。この所定値は主電源Vbに対するアクセサリ負荷15への入力電圧Vaaにおいても、蓄電部31の電圧Vcに対するアクセサリ負荷15への入力電圧Vaa、Vabにおいても、いずれも同じ9.8Vとなる。
When the
S51において、アクセサリ負荷15への入力電圧Vaa、Vabがいずれもオフ状態でなければ(S51のNo)、アクセサリ負荷15への入力電圧Vaa、Vabは正常であるので、そのままサブルーチンを終了する。
In S51, if neither of the input voltages Vaa and Vab to the
一方、オフ状態であれば(S51のYes)、既定時間が経過したか否かを判断する(S53)。既定時間は図2のS5と同じく1秒とした。もし、既定時間が経過していなければ(S53のNo)再びS51に戻り、既定時間が経過するまでアクセサリ負荷15への入力電圧Vaa、Vabがオフ状態であるか否か判断する。既定時間が経過すると(S53のYes)、アクセサリ負荷15へ供給されている入力電圧Vaa、Vabが既定時間以上オフ状態であることになるので、主電源11や蓄電部31からアクセサリ負荷15までの電力系配線に断線が発生していることがわかる。従って、制御回路43は車両側制御回路27に断線信号を出力して(S55)サブルーチンを終了する。これを受け、車両側制御回路27は運転者に断線を警告し、修理を促す。これにより、車両用電源装置として高信頼性が得られる。
On the other hand, if it is an off state (Yes of S51), it will be judged whether predetermined time passed (S53). The predetermined time is 1 second as in S5 of FIG. If the predetermined time has not elapsed (No in S53), the process returns to S51 again, and it is determined whether or not the input voltages Vaa and Vab to the
次に、車両の使用を終了し、車両使用状態時から車両非使用状態になる時の動作について図5を用いて説明する。なお、図5の動作は、いつ車両の使用を終了するかわからないので、例えば割り込み処理等により定期的に実行している。従って、図5のフローチャートがサブルーチンであるものとして説明する。 Next, the operation when the use of the vehicle is finished and the vehicle is not used will be described with reference to FIG. Note that the operation in FIG. 5 is periodically executed by, for example, an interrupt process or the like because it is not known when the use of the vehicle is terminated. Therefore, description will be made assuming that the flowchart of FIG. 5 is a subroutine.
図5に示す車両側制御回路27のサブルーチンが実行されると、まず車両の使用が終了したことを示す終了フラグをクリアする(S70)。
When the subroutine of the vehicle-
次に、車両使用を終了する時、運転者は車両電源スイッチ19をオンモードからアクセサリモード、またはロックモードに切り替えるので、これにより、車両電源スイッチ19のオン出力端子192がオフになる。従って、車両側制御回路27はオン電圧検出回路30の出力がオフ状態になったか否かで、車両電源スイッチ19がオンモードからアクセサリモード、またはロックモードに切り替わったか否かを判断する(S71)。もし、切り替わっていなければ(S71のNo)、車両使用状態であるのでそのままサブルーチンを終了する。
Next, when the use of the vehicle is finished, the driver switches the
一方、切り替わっていれば(S71のYes)、終了信号を蓄電装置13の制御回路43へ送信する(S73)。その後、終了フラグをオンにして(S75)、サブルーチンを終了する。これにより、図示しないが、車両側制御回路27のメインルーチンで終了フラグをチェックすることにより車両の使用終了を知ることができる。
On the other hand, if it has switched (Yes of S71), an end signal will be transmitted to the
以上の動作により、蓄電装置13に関連した車両側制御回路27の車両使用の終了判断動作が完了する。この動作に連動して蓄電装置13の制御回路43は以下の動作を行う。なお、連動した動作部分は図5中に点線矢印で示す。
With the above operation, the vehicle use end determination operation of the vehicle
図5においてS71のYesで車両電源スイッチ19がアクセサリモード、またはロックモードになると、オン出力端子192の出力がオフになるので、レギュレータ45へは蓄電部31の電力が供給される。従って、蓄電装置13は引き続き動作することができる。この状態で、S73により車両側制御回路27から終了信号が送信されてくるので、これを制御回路43の入力信号inにより受信する(S81)。これにより、制御回路43は車両使用状態から車両非使用状態になったことがわかるので、蓄電装置13が蓄電部31からアクセサリ負荷15への電力供給を禁止するように、放電スイッチ35をオフにして(S83)、サブルーチンを終了する。
In FIG. 5, when the
このような動作とすることにより、車両電源スイッチ19をアクセサリモードやロックモードにする車両非使用状態時においても、蓄電部31からアクセサリ負荷15への電力供給が行われることがない。ゆえに、車両電源スイッチ19をロックモードにしているにもかかわらずアクセサリ負荷15が動作し続けることがなくなり、電源系やアクセサリ負荷15等の故障に対する運転者の誤認識の可能性を低減することができる。
By setting it as such operation | movement, the electric power supply from the
以上の構成、動作により、車両の初期起動時や車両非使用状態時を認識して蓄電装置13からアクセサリ負荷15への電力供給を禁止するようにしたので、運転者による故障の誤認識の可能性を低減する高信頼性の車両用電源装置を実現することができる。
With the above-described configuration and operation, the power supply from the
なお、本実施の形態では蓄電部31に用いる蓄電素子を電気二重層キャパシタで構成したが、これは電気化学キャパシタ等の他の蓄電素子を用いてもよい。
In the present embodiment, the power storage element used for
本発明にかかる車両用電源装置は運転者による故障の誤認識の可能性を低減でき、高信頼性が得られるので、特にアイドリングストップ車における主電源の電圧低下時に蓄電部から電力を供給する補助電源用の車両用電源装置等として有用である。 The power supply device for a vehicle according to the present invention can reduce the possibility of erroneous recognition of a failure by a driver and can obtain high reliability. Therefore, in particular, the auxiliary power supply from the power storage unit when the voltage of the main power supply in the idling stop vehicle is lowered. It is useful as a vehicle power supply device for power supply.
11 主電源
13 蓄電装置
15 アクセサリ負荷
19 車両電源スイッチ
23 スタータ
31 蓄電部
11
Claims (7)
前記車両用電源装置は、前記主電源と、ロックモードとアクセサリモードとオンモードとスタートモードとを有し前記主電源の電力供給先を切り替える車両電源スイッチとを備え、
前記制御回路は、前記ロックモードの車両非使用状態時から最初に車両起動状態になる時に、前記蓄電部から前記負荷への電力供給を禁止するようにし、アイドリングストップ後のスタータの駆動時及び前記最初の車両起動状態後の前記オンモード時には、前記蓄電部から前記負荷への電力供給を許可するようにした蓄電装置。 A power storage unit that stores power of a main power source and a control circuit that permits power supply from the power storage unit to a load when the voltage (Vb) of the main power source is equal to or lower than a threshold value, and has an idling stop function In a power storage device used for a vehicle power supply device,
The vehicular power supply device includes the main power source, a vehicle power switch that has a lock mode, an accessory mode, an on mode, and a start mode, and switches a power supply destination of the main power source,
The control circuit prohibits power supply from the power storage unit to the load when the vehicle is first activated from a vehicle non-use state in the lock mode, and when the starter is driven after idling stop and A power storage device configured to permit power supply from the power storage unit to the load during the on mode after an initial vehicle activation state .
前記車両用電源装置は、前記主電源と、ロックモードとアクセサリモードとオンモードとスタートモードとを有し前記主電源の電力供給先を切り替える車両電源スイッチとを備え、
前記ロックモードの車両非使用状態時から最初の車両起動状態になる時に、前記制御回路は前記蓄電部から前記負荷への電力供給を禁止するようにし、前記車両電源スイッチは前記スタートモードになると前記主電源から供給される前記負荷への電力供給を切るようにした蓄電装置。 The vehicle power supply device includes a power storage unit that stores power of a main power source, and a control circuit that permits power supply from the power storage unit to a load when the voltage (Vb) of the main power source becomes a threshold value or less. In the power storage device used,
The vehicular power supply device includes the main power source, a vehicle power switch that has a lock mode, an accessory mode, an on mode, and a start mode, and switches a power supply destination of the main power source,
The control circuit prohibits power supply from the power storage unit to the load when the vehicle is in a first vehicle starting state from the vehicle non-use state in the lock mode , and the vehicle power switch is in the start mode when the vehicle power switch is in the start mode. A power storage device configured to cut off power supply to the load supplied from a main power source .
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