JPH02252007A - 自動車搭載電子機器の電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えばエンジン制御装置を構成するように
なるマイク、ロコンピュータのような、自動車に搭載さ
れる電子機器の電源装置に関する。

［従来の技術］ 自動車においては、その運転制御、エンジンに対する燃
料噴射制御等のために、マイクロフンピユータを含む各
種の電子機器が搭載されている。

このような電子ａ器にあっては、自動車の主スイッチと
なるイグニッションスイッチをして、自動車に搭載され
たバッテリから電源が供給さ４］る。

ここで、電子機器に対しては、バッテリからシリーズ電
源を介して電力が供給されるようになっているものであ
るが、電子機器に対する供給電力の大きい場合には、通
常のシリーズ電源を使用１７たのでは、電源回路部の発
熱が大ぎくなる。したがって、チョッパ電源を用い、端
子電圧を降下させた後に、これをシリーズ電源に接続し
、高効率で■つ大容量の電源回路が実現されるようにし
ている。

しかしながら、エンジンの始動時においてスタタを作動
させると、バッテリ電圧が急激に低下するような状態と
なる。この場合、チョッパ電源とシリーズ電源とが直列
に接続設定され、シリーズ電源から電子機器に電源が供
給されるようになっていると、チョッパ電源の電圧降下
分と、シリーズ電源の電圧降下部とＣによって、電子機
器に倶給される電源の電圧が大きく低下し、電子機器の
最低動作電圧が」−昇するように悪化する。したがって
、単にシリーズ電源を用いるようにした場合と比較して
、正常に電子機器が動作する電圧範囲が狭くなり、動作
機能が低下されるようになる。

このようにスタータが動作されたときのバッテリ電圧の
低下の問題を解決する手段と１２では、例えば日本電装
公開技報３０−０３０号に開示されエンジン制御装置が
知られている。すなわち、制？用に多数のセンダが：ｑ
゛定された場合、バッテリ電源電圧の低下時に優先疫の
低いセンサの電源を遮断し、バッテリ電源電圧が設定値
以上に回復した状態で、このセンサの電源をオンとする
ものである。しかし、この状態ではスタータが動作して
いる状態では、自動車に搭載された電子機器の一部が動
作不能とされるものであり、自動車制御用のマイクロコ
ンピュータ等の電源と１．では採用困難である。

［発明が解決しようとする課題〕 この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、イグ
ニッションスイッチがオンされてスタータが起動された
状態において、自動車に搭載された電子機器に対して倶
給される電源電圧が低下し、その機能が損われるように
なる問題点を解決１２、特にチョッパ電源とシリーズ電
源とが直列に設定された場合に、バッテリ電圧が低い状
態においても、電子機器が正常に動作設定されるように
する自動車搭載電子機器の電源装置を提供；７ようとす
るものである。

［課題を解決するための手段ｊ この発明に係る自動車搭載電子機器の電源装置にあって
は、バッテリが主スイッチを介して接続されるようにチ
ョッパ電源およびシリーズ電源の直列回路を接続し、こ
のシリーズ電源から電子機器に１ｋＳ力が供給されるよ
うするもので、上記チョッパ電源およびシリーズ電源の
直列回路に並列にしてスイッチング素子を接続し、この
スイッチング素子はバッテリ電源電圧が所定値より低下
した状態でオン制御されるようにするものである。

［作用］ このように構成される電源Ｗ　Ｋにあっては、バッテリ
７代源が正常の状態にあっては、スイッチング素子はオ
フ設定され、スタータが起動される等のバッテリ電源電
圧が低下する状態では、スイッチング素子がオンされて
、バッテリからの電源がヂ３ツバ電源およびシリーズ電
源をバイパスして、電子機器に与えられるようになる。

したがって、この状態ではスイッチング素子による電圧
降下分のみが作用するようになり、電子機器に対して与
えられる電源電圧の降下分は小さくすることができ、こ
の電子機器の正常動作状態が保てるようになる。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図はその構成を示すもので、１１は自動車に搭載さ
れているバッテリであり、このバッテリ１１からの電源
回路には、主スイッチとされるイグニッションスイッチ
１２が接続される。

このイグニッションスイッチ１２を介して得られる′Ｉ
８源は、チョッパ電源１３に供給し、さらにシリーズ電
源１４を介して、この自動車に搭載される電子Ｉａ器の
一種であるマイクロコンピュータ１５に電源Ｖｃｃを供
給するようになる。

このマイクロコンピュータ１５は、例えばこの自動車に
搭載されるエンジンを制御するために用いられるもので
、この図では省略したエンジンの回転数センサ、冷却水
温センサ、吸気センサ、スロットル開度センサ、空燃比
センサ等のセンサ類からの検出信号が、このマイクロコ
ンピュータ１５１；供給される。そして、このマイクロ
コンピュータ１５では、エンジンの運転状況に対応した
燃料噴射量、さらに点火時期等を演算し、エンジン制御
装置１６に動作指令を出力するようになる。

ここで、チョッパ電源１３は電源ラインに直列に接続さ
れるトランジスタ１３１を備え、このトランジスタ１３
１はデユーティ制御される矩形波発振器１３２からの信
号によってオン・オフ制御されるようになっている。そ
して、このトランジスタ１３１を通過して電源電流は、
チョークコイル１３３、ダイオード１３４およびコンデ
ンサ１３５からなる平滑回路を介して平滑化され、出力
端子電圧を降下するように制御して、シリーズ電源１４
に供給される。

また、シリーズ電源１４はトランジスタ１４１を制御回
路１４２によって制御するように構成している。

チョッパ電源１３およびシリーズ電源１４の直列回路に
は、並列し設定してスイッチング素子として作用される
トランジスタ１７が接続される。このトランジスタ１７
は、そのオン状態で、イグニッションスイッチ１２から
の電源を、チョッパ電源１３およびシリーズ電源１４を
バイパスして、マイクロコンピュータ１５に直接与える
ようになる。

イグニッションスイッチ１２の出力側の電圧は、抵抗１
８および１９による分圧回路によって検出される。そし
て、この分圧回路で得られた検出電圧は、コンパレータ
２０によって、設定される基準電源２１の基準電圧と比
較され、検出電圧が基準電圧より高い状態で、コンパレ
ータ２８から論理“０″の出力が得られるようにする。

そして、バブテリ１１の電圧が低下し、検出電圧が基準
電圧より低下した状態でコンパレータ２０の出力が論理
“１”に反転し、このコンパレータ２０からの出力によ
ってトランジスタ２２がオンされ、このトランジスタ２
２のオンによって、バイパス用のトランジスタ１７がオ
ン制御されるようにする。

すなわち、このように構成される電源装置において、バ
ッテリ１１で発生される電源電圧が正常の状態にあり、
イグニッションスイッチ１２がオンされている状態では
、バイパス用のトランジスタＩ７はオフ状態にあり、バ
ッテリ■からの電力は、チョッパ電源１３およびシリー
ズ電源１４を直列に介して、マイクロコンピュータ１５
に与えられるようになる。

これに対して、例えばエンジンを起動するためにスター
タが作動されたときには、このスタータによってバッテ
リ１１の電力が急愚に消費され、このバッテリ１１の出
力電圧が急激に低下する。このバッテリ１１の電圧変化
は、抵抗１８および１９の接続点の電位の変化として現
われるもので、この抵抗１８および１９による分圧電圧
が、基準電源２Ｉで設定された基準電圧より低くなると
、コンパレータ２０の出力信号が論理“１“に反転する
。すなわち、バッテリ１１の電圧が負荷である電子機器
を正常に動作させることが困難となるような所定値以下
の状態となったときには、この状態が抵抗１８および１
９、コンパレータ２０、および基準電源２１からなる検
出回路によって検出され、トランジスタ２２のベースを
制御して、このトランジスタ２２をオンさせる。したが
って、この状態でバイパス用のスイッチングトランジス
タ１７がオンされるようになる。

どのトランジスタ１７がオンされると、チョッパ電源１
８を構成するトランジスタ１３１による電圧降下分と、
シリーズ電源１４を構成するトランジスタ１４１の電圧
降下分とを加算した電圧降下が、バイパス用トランジス
タ１７による電圧に下方のみにすることができ、この電
源回路におＩＪる電圧降下を小さなものとすることがで
きる。したがって、バッテリ１１の電圧が低い状態にお
いても、マイクロコンピュータ１５等の電子機器を正常
に作動できるようになり、例えばエンジン起動時にお盛
ノるバッテリ１１の電圧低下に耐えることができるもの
である。

また、トランジスタ１７はバッテリＩＩの電圧が、電子
機器を正常に作動させることが困難となるような低い電
圧値となった場合にのみオンされ、他のバッテリ１１１
７）ｉｔ電圧値正常のときにはオフ状態にある。したが
って、このトランジスタ１７における電力損失は小さな
状態とされるものであり、このトランジスタ１７が発熱
するようなことがなく、このトランジスタ１７にヒート
シンク等の放熱機構を設ける必要はない。

第２図は他の実施例を示すもので、例えば第１図で示１
．た電子機器の例であるマイクロコンピュタ１５に設定
される記憶部（バックアップＲＡＭ）に記憶されている
データを、保持する機能を設定するバックアップｍｊｉ
！２５を侵えた電源装置である。

すなわち、バッテリ１１からの電力は、イグニッション
スイッチ１２を介在することなく、直接的にバックアッ
プ電源２５に供給されるようになっている。また、シリ
ーズ電源１４にあっては、さらに制御回路１４３で制御
されるトランジスタ１４４を備えるもので、このトラン
ジスタ１４４はシリーズ電源１４からの出力をバックア
ップ出力端子２８に供給するようにしている。その他、
チョッパ電源１３、シリーズ電源１４、バイパス用のト
ランジスタ１７．コンパレータ２０による比較回路部等
は、第１図で示１７た実施例と同様に構成されるもので
、同一構成部分は同一符号を付してその説明は省略する
。そして、シリーズ電源１４からの出力電力は、主電源
端子２３から、例えばマイクロコンビコータ等の自動車
搭載電子機器に電源として出力される。

この実施例にあっては、バッテリ１１の電圧が正常の状
態にあるときは、イグニッションスイッチ１２がオンさ
れた状態で、トランジスタ１４４がオンされて、シリー
ズ電源１４からバックアップ端子２Ｇにバックアップ用
電源が供給される。すなわち、このイグニッションスイ
ッチ１２がオンされているときは、バックアップ電源２
５における消費電力を軽減するようになる。

そして、バッテリｌｌの出力電圧が、スタータの作動等
によって低下した状態となったときは、第１図の実施例
の場合と同様にバイパス用トランジスタ１７がオンされ
て、バックアップ電源２５より電圧降下分の小さい電圧
がバックアップ用としてバックアップ用端子２６から出
力され、例えばマイクロコンピュータのバックアップＲ
ＡＭに電源として供給される。

すなわち、バッテリ１１のより低い電圧状態においても
、負荷となる電子機器が正常動作状態に保たれるように
なると共に、例えば記憶部を正常に動作させることがで
き、このマイクロコンピュータ等の電子機器の動作信頼
性がより向上されるようになる。

［発明の効果〕 以上のようにこの発明に係るＤｉＩｊ東搭載電子機器の
電源装置によれば、この自動車に搭載されたバッテリの
電圧が、エンジン起動時等に対応して大きく低下したよ
うな場合にあっても、このバッテリ電源によって駆動さ
れる電子機器が正常に動作されることを確実に保証する
ようになり、自動車用の、例えばマイクロコンピュータ
によるエンジン制御システム等の搭ａ電子機器の信頼性
が容易且つ確実に向上されるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る自動車に搭載される
電子機器用の・電源装置を説明する回路構成図、第２図
はこの発明の他の実施例を説明する回路構成図である。 ｌｌ・・・バッテリ、１２・・・イグニッションスイッ
チ、１３・・・チョッパ電源、　１４・・・シリーズｆ
ｌｌｔ源、１５・・・マイクロコンピュータ、１７・・
・トランジスタ（バイパス用）、１８．１９・・・抵抗
、２０・・・コンパ１／−タ、２１・。、基単電源、 ２５・・・バックアップ電源。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　自動車に搭載されるバッテリに接続された主ス
   イッチと、 この主スイッチを介して前記バッテリからの電源が供給
   されるチョッパ電源、およびこのチョッパ電源からの出
   力電圧が供給され、自動車搭載機器に電力を供給するシ
   リーズ電源と、 前記チョッパ電源およびシリーズ電源に並列的に設定さ
   れ、前記主スイッチからの電源を前記自動車搭載機器に
   前記チョッパ電源およびシリーズ電源をバイパスして供
   給するスイッチング素子と、 前記主スイッチを介して得られる電源の電圧を監視し、
   この電源電圧が設定される値より低下したことを検知し
   て前記スイッチング素子をオン制御する手段と、 を具備したことを特徴とする自動車搭載電子機器の電源
   装置。
2. （２）　前記バッテリに直接的に接続設定され、前記自
   動車搭載機器にバックアップ電源を供給するバックアッ
   プ電源回路を備え、さらに前記シリーズ電源には、前記
   主スイッチがオンされて前記シリーズ電源から電力が出
   力される状態で、このシリーズ電源から前記自動車搭載
   機器にバックアップ電源を供給するスイッチング素子を
   設定するようにした請求項１の自動車搭載電子機器の電
   源装置。