JPH10271672A - 車両用電源供給装置 - Google Patents
車両用電源供給装置Info
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Abstract
なく、ECUに動作可能な電圧を供給できるようにす
る。 【解決手段】 ECU3に電源供給を行う電源供給装置
を、車載バッテリ1からの電源供給ライン10に接続さ
れたコイル11と、このコイル11に流れる電流を断続
するスイッチングトランジスタ12と、スタータスイッ
チ5がオンしたときにスイッチングトランジスタ12を
オン、オフ制御する制御回路20と、スイッチングトラ
ンジスタ12がオフしたときにコイル11に発生する逆
起電圧を平滑化し、ECU3に昇圧電圧を供給するダイ
オード15、平滑コンデンサ16にて構成した。このよ
うな構成により、スイッチングトランジスタ12がオフ
したときにコイル11に発生する逆起電圧を利用して、
ECU3を動作させるに必要な昇圧電圧を得ることがで
きる。
Description
電子制御装置に電源供給を行う車両用電源供給装置に関
する。
エンジン制御を行う電子制御装置(以下、ECUとい
う)が搭載されている。このECUを動作させるために
は安定した電圧の供給が必要である。しかしながら、エ
ンジン始動時にスタータを動作させると、車載バッテリ
の電圧が低下し、ECUを正常に動作させることができ
ない場合が生じる。
Uとは別に、点火、燃料噴射を行う専用のICを動作さ
せるようにしている。
とは別の専用ICを設けることは、回路構成上複雑にな
る。そこで、本発明は、スタータ動作時に別の専用IC
を設けることなく、ECUに動作可能な電圧を供給でき
るようにすることを目的とする。
め、請求項1に記載の発明においては、ECUに電源供
給を行う電源供給装置を、車載バッテリ(1)からの電
源供給ライン(10)に接続されたコイル(11)と、
このコイル(11)に流れる電流を断続するスイッチン
グ手段(12)と、スタータスイッチ(5)がオンした
ときにスイッチング手段(12)をオン、オフ制御する
制御回路(20)と、スイッチング手段(12)がオフ
したときにコイル(11)に発生する逆起電圧を平滑化
し、ECU(3)に昇圧電圧を供給する平滑化手段(1
5、16)にて構成したことを特徴としている。
せ、スイッチング手段(12)がオフしたときにコイル
(11)に発生する逆起電圧を利用して、昇圧電圧を得
ることができる。従って、スタータスイッチ(5)がオ
ンしてスタータを駆動しているときでもECU(3)を
動作させることができる。この場合、請求項2に記載の
発明のように、コイル(11)に流れる電流が所定値以
上になったときに前記スイッチング手段(12)をオフ
させ、その後、所定時間が経過したときにスイッチング
手段(12)をオンさせるようにして、コイル(11)
に流れる電流を断続させることができる。また、請求項
3に記載の発明のように、車載バッテリ(1)からのバ
ッテリ電圧により充電を行う時定数回路(26b、26
c)を設けて、充電電圧が所定電圧になったときにスイ
ッチング手段(12)をオンさせるようにすれば、バッ
テリ電圧が低下してもスイッチング手段(12)をオフ
させる期間を設定するに必要な充電電圧を十分得ること
ができる。
圧電圧が所定電圧以上になったときにスイッチング手段
(12)のオン、オフ制御を停止するようにすれば、昇
圧電圧を一定電圧に制限することができる。
について説明する。図1に、本発明の一実施形態を示す
車両用電源供給装置の構成を示す。図において、1は車
載バッテリ、2はイグニッションスイッチ、3はECU
である。このECU3は、電源電圧を+B端子に受けて
点火、燃料噴射などのエンジン制御を行う。なお、車載
バッテリ1からダイオード4を介したバッテリ電圧をB
att端子に受けてECU3内のメモリの保持を行う。
置は、車載バッテリ1からの電源供給ライン(+Bライ
ン)10に接続されたコイル11と、このコイル11に
流れる電流を断続するスイッチング手段としてのスイッ
チングトランジスタ12と、スイッチングトランジスタ
12のバイアス抵抗13と、コイル電流検出抵抗14
と、スイッチングトランジスタ12がオフしたときにコ
イル11に発生する逆起電圧を平滑化する平滑化手段と
してのダイオード15、平滑コンデンサ16と、スイッ
チングトランジスタ12をオン、オフ制御する制御回路
20とから構成されている。
圧電圧を監視し、昇圧電圧が所定電圧以上になるとロー
レベルの信号を出力する昇圧電圧監視回路21と、スタ
ータスイッチ5のオン時にハイレベルの信号を出力する
スタータオン検出回路22と、コイル電流検出抵抗14
の電圧に基づきコイル11に流れる電流が低いときはハ
イレベルでコイル電流が所定値以上になるとローレベル
信号を出力する電流検出回路23と、スイッチングトラ
ンジスタ12をオン、オフさせる昇圧動作ロジック部2
4と、フリップフロップ回路25と、コイル11に流す
電流を停止させる期間を設定するTOFF 設定回路26と
から構成されている。
+Bライン10からバッテリ電圧(+B電圧)を受けて
作動するようになっており、TOFF 設定回路26におけ
る時定数回路(コンデンサ26b、抵抗26c)がその
回路部の外付け回路となっている。上記構成においてそ
の作動を説明する。なお、図1中の各部の信号波形を図
2に示す。
オン(このときイグニッションスイッチ2もオン)する
と、スタータオン検出回路22からハイレベルの信号が
出力される。また、このときには平滑コンデンサ16の
昇圧電圧が低いので昇圧電圧監視回路21からはハイレ
ベルの信号が出力される。また、この電源投入時にはフ
リップフロップ回路25の出力Qはローレベルになる。
ては、スタータオン検出回路22からの信号、昇圧電源
監視回路21からの信号、フリップフロップ回路25の
出力QをNOTゲート24aにて反転した信号のいずれ
もがハイレベルになり、NANDゲート24bの出力が
ローレベルになる。従って、トランジスタ24cがオフ
し、VB 端子の電圧レベルがハイレベルになる。
タ12がオンし、コイル11に電流が流れる。そして、
コイル電流検出抵抗14の端子電圧VE が上昇すると、
電流検出回路23の出力がローレベルに反転する。その
結果、フリップフロップ回路25の出力Qがハイレベル
になり、昇圧動作ロジック部24におけるNANDゲー
ト24bの出力がハイレベルになるため、トランジスタ
24cがオンし、VB端子の電圧レベルはローレベルに
なる。従って、スイッチングトランジスタ12がオフ
し、コイル11に流れる電流が遮断される。このとき、
コイル11に逆起電圧VC が生じそれがダイオード15
を介して平滑コンデンサ16に充電される。
ルになったときNANDゲート24dの出力がハイレベ
ルになるため、TOFF 設定回路26におけるトランジス
タ26aがオンし、コンデンサ26bに充電されていた
電荷は放電される。そして、スイッチングトランジスタ
12がオフしてコイル電流検出抵抗14に電流が流れな
くなると、電流検出回路23の出力がハイレベルにな
り、またフリップフロップ回路25の出力Qがハイレベ
ルであるため、昇圧動作ロジック部24のNANDゲー
ト24dの出力がローレベルになり、TOFF 設定回路2
6におけるトランジスタ26aがオフする。
ンサ26bと抵抗26cによる時定数回路が+Bライン
10からの+B電圧により充電動作を開始する。その充
電電圧はコンパレータ26dの反転入力端子に入力され
ており、その電圧V- が抵抗26e、26fにより設定
される基準電圧を超えると、コンパレータ26dの出力
がローレベルになり、フリップフロップ回路25をリセ
ットする。
力Qがローレベルになり、昇圧動作ロジック部24にお
けるNANDゲート24bの出力がローレベルに反転す
るため、トランジスタ24cがオフし、スイッチングト
ランジスタ12がオンしてコイル11に再度、電流が流
れる。以後、上記した動作を繰り返し、制御回路20
は、スイッチングトランジスタ12を断続的にオン、オ
フさせる。そして、スイッチングトランジスタ12がオ
フしたときに生じるコイル11の逆起電圧VC を、ダイ
オード15、平滑コンデンサ16により平滑化し、EC
U3に昇圧電圧を供給する。従って、その昇圧電圧の供
給により、ECU3は、スタータ動作時においても最低
作動電圧を得て動作可能となる。
定電圧(例えば10V)以上になると、昇圧電圧監視回
路21の出力がローレベルになり、昇圧動作ロジック部
24のNANDゲート24dの出力がハイレベルになる
ため、上述したスイッチングトランジスタ12のオン、
オフ制御が停止される。その後、平滑コンデンサ16の
昇圧電圧が所定電圧より低下すると、昇圧電圧監視回路
21の出力がハイレベルになるため、上述したスイッチ
ングトランジスタ12のオン、オフ制御が再開される。
従って、昇圧電圧監視回路21の作動により昇圧電圧は
一定電圧に制限される。
には、スタータオン検出回路22の出力がローレベルに
なり、昇圧動作ロジック部24のNANDゲート24d
の出力がハイレベルになるため、上述したスイッチング
トランジスタ12のオン、オフ制御が停止される。従っ
て、この後は、+Bライン10からコイル11、ダイオ
ード12を介してECU3に+B電圧が供給され、この
+B電圧の供給によりECU3はその動作を継続する。
回路26においてコンデンサ26bと抵抗26cによる
時定数回路に+B電圧を用いて充電を行うようにしてい
るため、+B電圧が低下してもスイッチングトランジス
タ12をオフさせる期間を設定するに必要な充電電圧を
十分得ることができる。次に、昇圧電圧監視回路21の
具体的な構成について説明する。図3にその構成を示
す。平滑コンデンサ16の昇圧電圧は抵抗21a、21
bにより抵抗分割され、その分割された電圧がコンパレ
ータ21gの反転入力端子に入力される。また、バンド
ギャップ回路21cにて得られる温度依存性のない電圧
を抵抗21d、21fにて抵抗分割された基準電圧がコ
ンパレータ21gの非反転入力端子に入力される。この
ことにより、平滑コンデンサ16の昇圧電圧が所定電圧
より低いときはコンパレータ21gからハイレベルの信
号が出力され、平滑コンデンサ16の昇圧電圧が所定電
圧以上になるとコンパレータ21gからローレベルの信
号が出力される。
出回路23も、図3に示すものと同様の回路構成となっ
ている。この場合、スタータオン検出回路22において
は、スタータスイッチ5と抵抗6の接続点の電圧を抵抗
分割した電圧が基準電圧と比較され、電流検出回路23
においてはコイル電流検出抵抗14の端子電圧を抵抗分
割した電圧が基準電圧と比較される。但し、それらの場
合、抵抗分割を行う抵抗(図3における分割抵抗21
a、21b)の抵抗値はそれぞれの回路用に設定された
値になっている。
オン検出回路22、電流検出回路23を、バンドギャッ
プ回路により設定された基準電圧を用いて入力電圧レベ
ルを比較する回路構成としているため、上述した昇圧動
作において温度特性の少ない昇圧特性を得ることができ
る。図4に、上述した電源供給装置を用い、昇圧出力電
流を変化させたときの、昇圧出力電圧と+B電圧との関
係を示す。この図から、例えば昇圧出力電流が600m
Aのとき+B電圧が3Vでも4Vの昇圧が可能であるこ
とが分かる。
タ駆動のために大電流が必要であるため、他の回路には
極力電流を流さないようにする必要があるが、上述した
昇圧動作においては、コイル電流を断続させているため
スタータ駆動のために必要な電流を確保させることがで
きる。この場合、コイル電流はコイル電流検出抵抗14
の抵抗値によって設定可能である。
の構成を示す回路図である。
路図である。
流を変化させたときの、昇圧出力電圧と+B電圧との関
係を示す特性図である。
ECU、5…スタータスイッチ、11…コイル、12…
スイッチングトランジスタ、14…コイル電流検出抵
抗、15…ダイオード、16…平滑コンデンサ、20…
制御回路、21…昇圧電圧監視回路、22…スタータオ
ン検出回路、23…電流検出回路、24…昇圧動作ロジ
ック部、25…フリップフロップ回路、26…TOFF 設
定回路。
Claims (4)
- 【請求項1】 車両に搭載された電子制御装置(3)に
電源供給を行う車両用電源供給装置において、 車載バッテリ(1)からの電源供給ライン(10)に接
続されたコイル(11)と、 このコイル(11)に流れる電流を断続するスイッチン
グ手段(12)と、 スタータスイッチ(5)がオンしたときに、前記スイッ
チング手段(12)をオン、オフ制御する制御回路(2
0)と、 前記スイッチング手段(12)がオフしたときに前記コ
イル(11)に発生する逆起電圧を平滑化し、前記電子
制御装置(3)に昇圧電圧を供給する平滑化手段(1
5、16)とを備えたことを特徴とする車両用電源供給
装置。 - 【請求項2】 前記制御回路(20)は、前記コイル
(11)に流れる電流が所定値以上になったときに前記
スイッチング手段(12)をオフさせ、その後、所定時
間が経過したときに前記スイッチング手段(12)をオ
ンさせることを特徴とする請求項1に記載の車両用電源
供給装置。 - 【請求項3】 前記制御回路(20)は、前記スイッチ
ング手段(12)をオフさせた後に、前記車載バッテリ
(1)からのバッテリ電圧により充電を行う時定数回路
(26b、26c)を有し、その充電電圧が所定電圧に
なったときに前記スイッチング手段(12)をオンさせ
ることを特徴とする請求項2に記載の車両用電源供給装
置。 - 【請求項4】 前記制御回路(20)は、前記昇圧電圧
が所定電圧以上になったときに前記スイッチング手段
(12)のオン、オフ制御を停止することを特徴とする
請求項1乃至3のいずれか1つに記載の車両用電源供給
装置。
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