WO2004012964A1 - 乗物用電源装置およびこの電源装置を備えた乗物 - Google Patents

Abstract

　充電の必要が無く、性能の劣化の少ない電源を備えた乗物用電源装置を実現することにより、電気的信号に基づいて乗物の動作に関するアクチュエータを駆動し、乗物の加減速、移動方向などの調整を行うような電子制御システムの信頼性を高め、高性能な乗物の実用化を可能とすることを目的とする。　本発明は、主電源と予備電源とを備えた乗物用電源装置であって、予備電源として熱電池を備えていることを特徴とするものであり、電子制御システムと上記本発明乗物用電源装置とを備え、前記電子制御システムに対して前記乗物用電源装置から電子制御システムを動作させるための電力が供給されるように構成されていることを特徴とする乗物である。このように予備電源に熱電池を用いることにより、予備電源に対する充電が不要となり、また、予備電源の長期信頼性も確保される。

Description

明 細 書 乗物用電源装置およびこの電源装置を備えた乗物 技術分野

本発明は、 電源装置およびこの電源装置とブレーキバイワイヤシステ ム等の電子制御システムとを備えた車等、 乗物に関するものである。

背景技術

従来において、 ブレーキバイワイヤシステム、 ステアバイワイヤシス テム、 シフトバイワイヤシステム、 ドライブバイワイヤシステム等のシ ステムが提供されており、 このようなシステムでは、 運転者がブレーキ、 ステアリング、 シフト、 アクセルなどの操作を行った場合に、 その操作 量に基づいた電気的信号が生成される。 そして、 その電気的信号に基づ いて車両動作に関するァクチユエ一夕の変位量を決定し、 ブレーキ、 ス テアリング、 シフト、 スロットル制御などを行うようにしている。 例え ば、 ブレーキバイワイヤ （B r ake - b y- w i r e ) システムを例に挙げると、 運転者によるブレーキペダル操作状態、 即ちブレーキペダルストローク あるいはブレーキペダル踏力に対応した電気的信号を発生し、 この電気 的信号に基づいてァクチユエ一夕を駆動することにより車輪制動を行う ようなものが知られており、 ァクチユエ一夕の駆動としては、 モータ等 を用いて直接ブレーキパッドを各輪毎にディスクに対して押圧して車輪 制動力を得たり、 ポンプによりホイ一ルシリンダ圧を発生させて車輪制 動力を得るような方法が考えられている。

ところで、 上記のような電気的信号に基づいて乗物の動作に関するァ クチユエ一夕を駆動し、 乗物の加減速、 移動方向などの調整を行うよう なシステムでは、 電気的信号が途絶えてしまうと運転者の意思がァクチ ユエ一夕に伝達されなくなるため、 電気的信号が常に正確に伝達される ようなシステム構成が必須である。 特に、 オルタネ一夕、 バッテリから の電力供給に関して言えば、 走行中における電子制御システムへの電力 供給の断絶に対処できるような装置構成が望まれる。

これに対し、 電力供給の確実性を高めようと、 例えば 2つの電源を備 えるような車両システムが特開平 1 0— 7 6 9 2 5号公報、 特開 2 0 0 1 - 1 1 4 0 3 9号公報にて開示されている。 このようなシステムによ れば、 いずれかの電源からの電力供給が途絶えるような事態となっても 他の電源からの電力供給が確保されるため、 走行中における電力供給の 断絶に対し効果的な対処が可能となる。

しかしながら、 このような装置では予備的に用いられる電源に蓄電池 が用いられるため、 蓄電池をいかなるときにでも放電が可能なレベルに 充電しておく必要があり、 無駄な電力を消費することになる、 常に充電 を行うことで蓄電池の性能の劣化が進行する、 といったような問題が生 じる。

本発明は上記問題を解決するためになされたものである。 発明の開示

本発明は、 主電源と予備電源とを備えた乗物用電源装置であって、 予 備電源として熱電池を備えていることを特徴とするものである。 なお、 主電源は、 好ましくは発電機と主蓄電池とを備えて構成される。

また、 本発明は、 電子制御システムと上記本発明乗物用電源装置とを 備え、 前記電子制御システムに対して前記乗物用電源装置から電子制御 システムを動作させるための電力が供給されるように構成されているこ とを特徴とする乗物である。 このように予備電源に熱電池を用いることにより、 予備電源に対する 充電が不要となり、 また、 予備電源の長期信頼性も確保される。 また、 本発明は、 電気的信号に基づいて乗物の動作に関するァクチユエ一夕を 駆動し、 乗物の加減速、 移動方向などの調整を行うような電子制御シス テムを用いる場合に特に適しており、 信頼性の高い乗物が実現される。 また、 本発明は熱電池を用いるものであるため、 本発明の電源装置の 構成は下記に示すそれぞれの課題に応じて下記の構成とするのが好まし レ 課題とその課題を達成するのに好ましい構成を下記に示すが、 各構 成を適宜組み合わせることによって、 より良い電源装置を構成すること ができ、 このような電源装置を用いることにより、 より良い乗物の実現 が可能となる。

(課題 1 ) 熱電池は活性化することで電力が供給できるようになる電池 であるため、 予備電源を必要とする非常時において熱電池を確実に活性 化できるようにする必要がある。

(課題 2 ) 本発明のような電源装置はこれまでにないため、 実用化に適 した回路構成を構築する必要があり、 特に熱電池に固有の活性化回路に エネルギ一を供給するための回路構成を構築する必要がある。

(課題 3 ) 熱電池は活性化開始から所定の電力供給が可能となるまでに ある程度の時間を要する。 従って、 主電源に異常が発生してから予備電 源である熱電池からの電力供給が始まるまでの間に電子制御システム等 に対する電力供給がとぎれないようにする必要が有る。

(課題 4 ) 主電源、 予備電源共に異常が発生する可能性もあるため、 本 発明乗物の場合にはこのような場合にも安全上の信頼性を確保する必要 がある。

(課題 1を達成するのに好ましい構成）

このような構成の第 1のものは、 上記熱電池を備えたことを特徴とす -A - る本発明の電源装置において、 主電源の電圧を検出してスィッチ動作を する第 1のスィッチ手段と、 該第 1のスィッチ手段が動作すると、 前記 主電源と導通され、 前記熱電池を活性化する活性化装置と、 前記主電源 にダイォードを介して並列接続されるバックアップ電源と、 該バックァ ップ電源と前記活性化装置との間に配され、 前記バックアップ電源と前 記活性化装置との接続状態を切り換える第 2のスィツチ手段とを備える ようにしたものである。

また、 このような構成の第 2のものは、 上記熱電池を備えたことを特 徵とする本発明の電源装置において、 主電源の電圧を検出してスィツチ 動作をする第 1のスィッチ手段と、 該スィッチのスィッチ動作により主 電源からの電源供給を受けて前記熱電池に定電流を供給する定電流回路 と、 主電源からの電源供給遮断時に前記定電流回路にバックアツプ電源 を供給するエネルギー貯蔵手段とを備えるようにしたものである。 さらに、 このような構成の第 3のものは、 上記熱電池を備えたことを 特徴とする本発明の電源装置において、 主電源に電力供給線を介して接 続されたバックアツプ電源と、 該バックアツプ電源からの電力により前 記熱電池を活性化する熱電池点火回路と、 主電源の電圧を昇圧して前記 バックアツプ電源側に供給すること及び前記バックアツプ電源側の電圧 を降圧して主電源に供給することを選択的に可能とする前記電力供給線 に接続された電圧変換回路と、 主電源と前記電圧変換回路との間で前記 電力供給線に接続され、 該電力供給線からの電力により作動し、 作動中 において、 前記主電源の電圧低下に応答して前記熱電池点火回路を制御 して前記熱電池を活性化する熱電池点火制御回路と、 前記主電源と前記 電圧変換回路との間で前記電力供給線に接続され、 該電力供給線からの 電力により作動して前記熱電池を活性化するための診断を行う診断回路 と、 前記主電源と前記電圧変換回路との間に接続点を有し、 該接続点と 前記主電源との間の前記電力供給線の断線を検出する断線検出回路と、 該断線検出回路により制御されて、 前記電力供給線の断線が検出されて いない状態では前記電圧変換回路に前記主電源側の電圧を昇圧させて前 記バックアップ電源側に供給させ、 前記電力供給線の断線が検出された 状態では前記電圧変換回路に前記バックアップ電源側の電圧を降圧させ て前記主電源側に供給させる昇降圧制御回路と、 前記断線検出回路によ る電力供給線の断線の検出に応答して前記診断回路の作動を停止させる 作動停止制御回路とを備えるようにしたものである。

第 3の構成によれば、 主電源につながる電力供給線が断線していない ときは、 電圧変換回路は、 昇降圧制御回路の制御により主電源からの電 圧を昇圧してバックアツプ電源に電荷を蓄積することができる。 この状 態においては、 主電源が熱電池点火制御回路と診断回路とに電力を供給 しそれらが動作する。 一方、 主電源と電圧変換回路との間で電力供給線 が断線した場合、 この電力供給線の断線は断線検出回路で検出される。 電力供給線の断線が検出されると、 昇降圧制御回路が電圧変換回路を制 御し、 バックアツプ電源側の電圧を降圧して主電源側に供給するように なる。 従って、 電力供給線が断線した場合にも、 前記熱電池点火制御回 路は適正な作動が補償され、 作動停止制御回路が診断回路を制御して診 断回路の診断動作を停止し、 バックアップ電源の電力消費をなくす。 こ の結果、 主電源につながる電力供給線が断線した場合にも、 1つのバッ クアツプ電源だけで熱電池点火回路の適正な動作を補償することができ ると同時に、 同バックアップ電源の電力消費を抑制し、 同バックアップ 電源を電源とする各種制御回路の動作をより長時間確保することができ るようになる。

さらにまた、 このような構成の第 4のものは、 上記第 3の構成の電源 装置において、 診断回路を抵抗回路とし、 作動停止制御回路を遮断回路 としたものであって、 抵抗回路は、 上記バックアップ電源から電力が供 給されるように接続されていて上記熱電池を活性化する部分の診断する ために上記熱電池を活性化する部分の両端間に電圧を印加する回路であ り、 遮断回路は、 上記断線検出回路による電力供給線の断線の検出に応 答して上記バックアップ電源から前記抵抗回路への電力の供給を遮断す る回路である装置である。

この構成の場合も上記第 3の構成の装置と同様に、 主電源につながる 電力供給線が断線していないときは、 前記第 1発明の場合と同様に、 バ ックアツプ電源は主電源により電荷を蓄積し、 主電源が熱電池点火制御 回路に電力を供給しそれらが動作する。 ここで、 抵抗回路はバックアツ プ電源に接続される。 一方、 主電源と電圧変換回路との間で電力供給線 が断線した場合には、 バックアップ電源を電源として、 前記熱電池点火 制御回路は適正な作動が補償される。 一方遮断回路は、 電力供給線の断 線を検出する断線検出回路の信号に応じてバックアップ電源から抵抗回 路への電力の供給を遮断するため、 前記抵抗回路はバックアップ電源の 電力消費をなくす。 この結果、 主電源につながる電力供給線が断線した 場合にも、 1つのバックアップ電源だけで熱電池点火回路の適正な動作 を補償することができると同時に、 同バックアップ電源の電力消費を抑 制し、 同バックアップ電源を電源とする各種制御回路の動作をより長時 間確保することができるようになる。 いずれの構成によっても、 熱電池 点火玉点火装置の信頼性を向上することができる。

また、 このような構成の第 5のものは、 上記熱電池を備えたことを特 徴とする本発明の電源装置において、 主電源の異常を検出する主電源異 常検出手段と、 前記熱電池に対して起動用電力を供給する電源手段であ つて、 かつ前記主電源に設けられた電池とは異なる補助電源手段と、 前 記主電源異常検出手段により前記主電源の異常が検出された場合に、 前 記補助電源手段から前記熱電池に対して起動用電力が供給されるように 制御する制御手段とを備えるようにしたものである。

このようにすることで、 熱電池を起動するための電力を、 電池の状態 に関係なく安定して確保可能となる。 即ち、 完全なバッテリ上がりや、 電池の故障などにより電池からの電力供給が完全に途絶えるような事態 に陥ったとしても、 電池の残留電力に頼らずとも補助電源手段により独 立して熱電池を起動することが可能となり、 緊急時に確実に熱電池を起 動できる構成となる。 さらに、 電池とは独立して起動用電力が確保でき る好適構成となり、 非常時においても独立した電源系により安定的に作 動する電源装置となる。

前記補助電源手段は、 当該乗物内の駆動機構による駆動エネルギーに 基づいて発電を行う発電機を備える構成をなし、 前記制御手段は、 この 発電機により得られた電力を前記熱電池の起動用電力として用いるよう に制御するようにもできる。

たとえば、 エンジンにより駆動される発電機と、 車輪駆動可能なモー 夕と、 そのモータへ電力供給可能に構成されるバッテリ （以下、 主バッ テリともいう） を搭載し、 前記発電機又は主バッテリからの電力によつ て前記モー夕を駆動して走行する一方、 制動時には回生制動可能に構成 されたハイプリッド型自動車を適用対象の乗物とし、 回生制動により発 電された回生電力を前記熱電池の起動用電力として用いるよう前記補助 電源手段を構成することができる。 このように、 補助電源手段を構成す ることにより、 走行中であれば、 回生制動により電池 （主バッテリやそ の他のバッテリ） とは関係なく起動用電力が確保され、 また、 エンジン により駆動される発電機をもちいずとも電力を供給できることとなるた め、 電池やエンジンにより駆動する発電機 （オルタネー夕等） の双方が 異常である場合でも電力供給が可能となり、 極めて信頼性の高い装置構 成となる.

(課題 2を達成するのに好ましい構成）

このような構成の第 1のものは、 上記熱電池を備えたことを特徴とす る本発明の電源装置において、 主電源が、 負極が接地されている主蓄電 池と、 負極が接地されている発電機とを備え、 正極が前記主蓄電池の正 極に接続され、 負極が接地された第 1のコンデンサと、 正極が正極側電 流制限抵抗を介して前記主蓄電池の正極に接続され、 負極が負極側電流 制限抵抗を介して接地された第 2のコンデンサと、 一方の端子が前電源 の電圧低下を検知して電気的に閉となる電圧センサを介して前記主蓄電 池の正極に接続され、 他方の端子が前記第 2のコンデンサの負極と接続 される熱電池活性化回路と、 アノードが前記熱電池活性化回路の他方の 端子に接続され、 カソ一ドが前記第 2のコンデンサの正極に接続される ダイォードと、 閉となると前記第 2のコンデンサの正極を接地するメイ ンスィツチと、—前記メインスィツチを、 前記主電源の電圧低下を検知し て閉とする制御部とを備えるようにしたものである。

この構成によれば、 主電源の電圧低下が検知されると第 1のコンデン サと第 2のコンデンサとが直列接続されて熱電池活性化回路にエネルギ 一を供給することとなり、 コンバ一夕により主蓄電池電圧を昇圧しなく ても雷管熱電池活性化回路への供給電圧を高電圧とすることができるよ うになる。 すなわち、 ノイズ発生源ともなるコンパ一夕を使用せずとも 熱電池活性化装置の熱電池活性化回路に十分な電圧を印加することがで きるようになる他、 2つのコンデンサのいずれか 1つが故障した場合で も熱電池活性化回路に電圧を印加することができるようになる。

また、 このような構成の第 2のものは、 上記熱電池を備えたことを特 徴とする本発明の電源装置において、 主電源が、 負極が接地されている 主蓄電池と、 負極が接地されている発電機とを備え、 主蓄電池電圧を昇 圧する負極が接地された D C— D Cコンバ一夕と、 正極が前記 D C — D Cコンバ一夕の正極に接続され、 負極が接地される第 1のコンデンサと 正極が正極側電流制限抵抗を介して前記 D C— D Cコンバ一夕の正極に 接続され、 負極が負極側電流制限抵抗を介して接地される第 2のコンデ ンサと、 一方の端子が前記主電源の電圧低下を検知して電気的に閉とな る電圧センサを介して前記 D C — D Cコンバータの正極に接続され、 他 方の端子が前記第 2のコンデンサの負極と接続される熱電池活性化回路 と、 閉となると前記熱電池活性化回路の他方の端子を負電圧保護用ダイ オードを介して接地するサブスィッチと、 メインスィッチであり、 その メインスィツチが閉となった時に前記第 2のコンデンサの正極を接地す るメインスィツチと、 前記主電源の電圧低下を検知した時に前記サブサ ブスイッチを閉とし、 前記メインスィツチを閉としてから所定時間経過 後に前記第 2のスィツチを閉とする制御部とを備えるようにしたもので ある。

この第 2の構成によれば、 熱電池活性化回路への供給電流が所定値以 下に減少した場合に第 2のスィツチが閉となり第 2のコンデンサからェ ネルギ一が供給されるようになる。 すなわち、 コンデンサの容量を小さ くした場合であっても、 2つのコンデンサを時間ラグをもって放電する ことにより熱電池活性化回路を動作させることのできるエネルギ一を供 給することができるようになる。 なお、 上記第 2の構成において、 上記 サブスィッチを閉としてから上記メインスィッチを閉とするまでの時間 を、 主電源電圧が低いほど短くする構成とすると、 熱電池活性化回路へ のエネルギー供給をより確実にできるので好ましい。

このような構成の第 3のものは、 上記熱電池を備えたことを特徴とす る本発明の電源装置において、 前記熱電池を活性化させるための熱電池 活性化回路に通電する点火電流を制限する回路を備え、 前記点火電流を PC蘭麵 09772

- 10 - 制限する回路は、 熱電池活性化回路点火駆動回路が形成される半導体集 積回路と、 前記半導体集積回路内に形成される基準電源と、 前記半導体 集積回路の外部に接続され、 前記基準電源から電流が供給されるブルダ ゥン抵抗と、 前記半導体集積回路内部に形成され、 前記基準電源から前 記プルダウン抵抗に供給される基準電流値を基準として、 前記熱電池活 性化回路に通電する点火電流値を予め定める範囲内に制限する電流制限 回路とを備えるようにしたものである。

半導体集積回路の外部にプルダウン抵抗を接続することで、 抵抗値の ばらつきが少なくなり、 精度のよい点火電流の検出が可能になって、 点 火電流値のばらつきを押さえることができる。 従って、 点火バックアツ プ用のコンデンサの容量を小さくすることが可能になり、 信頼性を高め るとともに部品コストも抑えることが可能になる。

なお、 上記電流制限回路は、 上記基準電流値および前記点火電流値を 検出するカレントミラー回路を備えるようにするが好ましい。 こうする ことで、 半導体集積回路内において電流値を精度よく検出することがで きるからである。

このような構成の第 4のものは、 上記熱電池を備えたことを特徴とす る本発明の電源装置において、 熱電池を活性化させるための熱電池活性 化回路に通電する点火電流を制限する回路とを備え、 熱電池活性化回路 点火駆動回路と、 熱電池活性化回路点火電流が流れる電流検出抵抗と、 定電流源と、 定電流源からの電流が流れるプルダウン抵抗と、 電流検出 抵抗の両端の電位差から検出する点火電流値を、 プルダウン抵抗の両端 の電位差に基づいて予め定める範囲内に制限する電流制限回路とを同一 の半導体集積回路内に備えるようにしたものである。

これにより、 半導体集積回路内の電流検出抵抗と外部のプルダウン抵 抗によって点火電流の制限が行われるため、 半導体集積回路内の電流検 出抵抗に絶対的な抵抗値のばらつきがあっても、 その相対的な抵抗値の ばらつきを小さくすることが可能となり、 電流制限を精度よく行うこと が可能になる。

このような構成の第 5のものは、 上記熱電池を備えたことを特徴とす る本発明の電源装置において、 熱電池を活性化させるための熱電池活性 化回路に通電する点火電流を制限する回路とを備え、 熱電池活性化回路 点火駆動回路が形成される半導体集積回路と、 半導体集積回路外部に接 続され、 点火電流の通電時間を予め設定される時間となるように制限す る時間制限手段とを備えるようにしたものである。

半導体集積回路の外部に時間制限手段を設けることによって、 点火電 流の通電時間を所定時間となるように制限することができるので、 点火 電流の通電時間の制御にマイクロコンピュ一夕を使用する必要がなくな る。 このためマイクロコンピュ一夕の負荷が軽減されるとともに、 部品 点数を少なくすることができるので部品コストも抑えることができる。 上記時間制限手段は、 抵抗とコンデンサとで時間を制限するものであ るため、 抵抗とコンデンサの容量とを熱電池活性化装置の要求に合わせ て設定することが可能になるとともに、 必要に応じて容易に設定時間の 変更をすることが可能になる。 さらに時間制限手段に複数のコンデンサ を設け、 変更手段によって抵抗やコンデンサの容量を変更することもで きる。

なお、 この構成において、 抵抗またはコンデンサの値を前記半導体集 積回路外部から変更する変更手段を備えるようにすると好ましい。 変更 手段をマイク口コンピュータで制御できるようにすると、 点火電流の通 電時間のマイク口コンピュータで設定することも可能になる。

また、 上記時間制限手段による時間制限を、 前記半導体集積回路の外 部から無効にする無効手段を備えるようにするとなお好ましい。 無効手 段を設けることによって点火電流の通電時間を半導体集積回路外部から 無効にすることもできるため、 点火電流の通電時間を変更する必要が生 じた場合は、 時間制限手段による時間制限を無効にし、 マイクロコンビ ユー夕で通電時間を制御することができるようになる。

さらに、 上記熱電池を活性化させるための熱電池活性化回路に通電す る点火電流を制限する回路を備えた装置の場合、 その点火電流制限方法 は、 電流制限機能付きの熱電池活性化回路点火駆動回路を半導体集積回 路として形成し、 半導体集積回路の内部および外部に形成される回路に よって点火電流を通電する時間の制限を行うようにするのが良い。

(課題 3を達成するのに好ましい構成）

このような構成は、 本発明の電源装置において、 主電源の異常を検出 する主電源異常検出手段と、 該主電源異常検出手段により異常検出され た後において、 外部に電力供給を行う副電源手段とを備えるものである 本発明によれば、 主電源が異常となった場合であっても熱電池により継 続して電力供給を行うことが可能となり、 かつ、 その熱電池を起動して からその熱電池による電力供給が立ち上がるまでの間においても、 副電 源手段によって電力供給が途絶えることなく確保されることなり、 電力 供給の安定性が極めて高い装置構成を実現できる。

なお、 起動信号に基づいて起電力を発生する主起電力発生部を備えた 熱電池において、 前記起動信号が前記主起電力発生部に与えられてから 該主起電力発生部が立ち上がるまでの間に起電力を発生する副電源手段 を備えた熱電池を構成することもできる。 このような構成の熱電池とす ることにより、 熱電池自身が立ち上がり遅れを解消する機能を有し、 起 動信号が与えられてから即座に電力供給が可能な構成となるため、 熱電 池外部に立ち上がり遅れを解消するための手段を特別に設けなくてもよ く、 様々な対象に適用し易い構成となる。 (課題 4を達成するのに好ましい構成）

このような構成は、 本発明の電源装置において、 主電源の異常を検出 する主電源異常検出手段と、 この主電源異常検出手段により電力供給の 異常が検出された場合に、 外部に電力供給を行う熱電池を備えてなる予 備電源と、 該予備電源における電力供給の異常を検出する予備電源異常 検出手段と、 当該乗物の始動前又は始動後の少なくともいずれかにおい て前記予備電源異常検出手段により前記予備電源の異常を検出した場合 に警告を行う警告手段とを備えたものである。 なお、 この電源装置の場 合、 予備電源として熱電池を用いなくとも以下に説明する効果を有'する ため、 有益なものである。

このような構成とすることにより、 予備電源が使用不可能な状態にあ るにもかかわらずに、 運転者がその状態を知らずに運転を継続するよう なことがなくなり、 電源に関し極めて安全なシステムを実現できること となる。

なお、 予備電源の使用履歴を検出する使用履歴検出手段を含むように 前記予備電源異常検出手段を構成し、 その使用履歴検出手段により前記 予備電源が使用済みであると検出された場合に、 前記警告手段による警 告を行うようにすることができる。 このように、 使用履歴検出手段を用 いることにより、 緊急用電源が既に使用不能な状態にあるにもかかわら ず、 そのまま継続的に走行が行われてしまうことがなくなる。

また、 当該乗物の始動前において、 前記予備電源異常検出手段により 前記予備電源の異常が検出された場合に当該乗物の始動を規制する始動 規制手段を含む構成とすることができる。 このような構成例を採ること により、 予備電源が異常の場合には始動が規制され、 予備電源が正常な 場合のみ始動が開始されることとなる。

さらに、 前記予備電源として熱電池を用いるとともに、 この熱電池が 使用可能であるか否かを検出する熱電池検出手段を含むように前記予備 電源異常検出手段を構成し、 その熱電池検出手段により熱電池が使用不 可能であると検出された場合に前記始動規制手段により当該乗物を始動 規制するように構成することができる。 このような構成を採ることによ り、 長期間の保存が可能であり、 かつ大電流を発生可能な熱電池が緊急 時に用いられることとなるため、 緊急時に負荷に対し安定的に電力供給 可能となる構成を実現できる。 一方、 この熱電池は一旦使用すると使用 不能となる特性を有するため、 使用済みの熱電池が設置されたまま走行 が開始しないように注意しなければならないが、 上記の構成を採ること により使用不能な熱電池が設置された状態で始動されることが効果的に 防止される。

さらにまた、 乗物の走行中において、 前記予備電源異常検出手段によ り前記予備電源の異常状態を検出するようにし、 異常が検出された場合 には、 乗物が減速状態、 又は停止状態となるように、 乗物駆動抑制手段 により当該乗物の駆動状態を抑制する構成とすることができる。 このよ うな構成を採ることにより、 予備電源が異常状態であるにもかかわらず 走行が継続して行われることが防止され、 予備電源が正常状態の場合の み走行が継続されることとなる。

即ち、 前記予備電源として熱電池を用いるとともに、 この熱電池が使 用可能であるか否かを検出する熱電池検出手段を含むように前記予備電 源異常検出手段を構成し、 その熱電池検出手段により熱電池が使用不能 であると検出された場合には、 前記乗物駆動抑制手段により当該乗物の 駆動状態を抑制するようにしてもよい。 このような第 5の構成例とすれ ば、 緊急用電源として利便性の高い熱電池を設けた構成としつつ、 仮に その熱電池が使用不能な状態で走行が行われたとしても駆動抑制される ため、 エンジンの高回転時に主電源、 予備電源がともに使用不能となる ことを未然に防止でき、 安全性の高いシステムを実現できる。

また、 所定の温度状態で切断される温度ヒューズと、 その温度ヒュ一 ズの切断状態を検出する温度ヒュ一ズ状態検出手段とを含むように熱電 池検出手段を構成し、 その温度ヒューズ状態検出手段により温度ヒユー ズが切断されているものと検出された場合には熱電池が使用不能状態 (具体的には使用済み状態） であると判断するように構成してもよい。 このような構成とすれば、 熱電池が使用可能であるか否かが簡易な構成 にて容易に判定できることとなる。 図面の簡単な説明

第 1図は、 バイワイヤ式ステアリング制御手段を備えた自動車の構造 を示す模式図である。

第 2図は、 制御装置 2 6を含んだ乗物用電源装置の構成図である。 第 3図は、 電源装置 E C U 4 6の回路構成を示す図である。

第 4図は、 各電圧入力から推定される蓄電池 4 0の状態を示す図であ る。

第 5図は、 熱電池の構造の一例を示す図である。

第 6図は、 第 2実施形態電源装置の第 1の例を示す構成図である。 第 7図は、 熱電池活性化装置 1 7の詳細を示す図である。

第 8図は、 第 2実施形態第 1の例を詳細に示す図。

第 9図は、 第 2実施形態電源装置の第 2の例を示す構成図である。 第 1 0図は、 第 2実施形態電源装置の第 3の例を示す構成図である。 第 1 1図は、 第 2実施形態電源装置の第 4の例を示す構成図である。 第 1 2図は、 第 2実施形態電源装置の第 5の例を示す構成図である。 第 1 3図は、 第 3実施形態電源装置の第 1の例を示す構成図である。 第 1 4図は、 第 3実施形態電源装置の第 2の例を示す構成図である。 第 1 5図は、 分流抵抗を用いた従来要部説明図である。

第 1 6図は、 定電流回路を用いた本例の要部説明図である。

第 1 7図は、 第 3実施形態電源装置の第 3の例を示す構成図である。 第 1 8図は、 第 4実施形態電源装置に係る第 1の例を示す構成図であ る。

第 1 9図は、 第 4実施形態電源装置に係る第 2の例を示す構成図であ る。

第 2 0図は、 第 4実施形態電源装置に係る第 3の例を示す構成図であ る。

第 2 1図は、 第 5実施形態電源装置に係る第 1の例を示す構成図であ る。

第 2 2図は、 第 5実施形態電源装置に係る第 2の例を示す構成図であ る。

第 2 3図は、 熱電池の一例を示す図である。

第 2 4図は、 第 6実施形態電源装置に係る第 1の例を示す構成図であ る。

第 2 5図は、 第 1の例の動作を説明するための図である。

第 2 6図は、 第 6実施形態電源装置に係る第 2の例を示す構成図であ る。

第 2 7図は、 第 2の例の動作を説明するための図である。

第 2 8図は、 第 7実施形態電源装置に係る点火電流制限回路の第 1の 例を示す構成図である。

第 2 9図は、 図 2 8の詳細を説明する図である。

第 3 0図は、 第 7実施形態電源装置に係る点火電流制限回路の第 2の 例を示す構成図である。

第 3 1図は、 第 7実施形態電源装置に係る点火電流制限回路の第 3の 3 009772

- 1 7 - 例を示す構成図である。

第 3 2図は、 第 7実施形態電源装置に係る点火電流制限回路の第 4の 例を示す構成図である。

第 3 3図は、 第 7実施形態電源装置に係る点火電流制限回路の第 5の 例を示す構成図である。

第 3 4図は、 第 8実施形態にかかる車両用電源装置の第 1の例を示す 構成図である。

第 3 5図は、 電気ブレーキシステムの一例を概念的に示す概念図であ る。

第 3 6図は、 第 8実施形態における制御の流れを示すフローチヤ一ト である。

第 3 7図は、 第 8実施形態にかかる車両用電源装置の第 2の例を示す 構成図である。 .

第 3 8図は、 第 8実施形態に用いられる熱電池の内部回路を説明する 説明図である。

第 3 9図は、 第 8実施形態に用いられる熱電池の内部構成を説明する 構成図である。

第 4 0図は、 第 8実施形態に係る車両用電源装置の第 3の例を示す構 成図である。

第 4 1図は、 第 8実施形態に用いられる熱電池の内部回路を説明する 説明図である。

第 4 2図は、 第 9実施形態にかかる電源装置の第 1の例を示す構成図 である。

第 4 3図は、 第 9実施形態にかかる電源装置の概要を示すブロック図 である。

第 4 4図は、 第 9実施形態にかかる電源装置の第 2の例を示す構成図 である。 発明を実施するための最良の形態

(第 1の実施形態）

本発明で用いられる熱電池の構造の一例を図 5に示す。 同図において. 正極 9 4、 電解質 9 5、 負極 9 6および発熱剤 9 3力 S 1セルに相当し、 所定電圧を得るためにこれらが積層されている。 セル群は金属容器 9 8 内に断熱材 9 7、 点火玉 9 1とともに揷入保持されて封口されている。 金属容器 9 8の外部に導出された点火用端子 9 0に通電すると点火玉が 発火し、 発熱剤 9 3が燃焼を開始し熱電池内部の温度が上昇する。 この 熱で電解質 9 5が溶融して出力端子 8 9から集電板 9 2を介して電力を 取り出すことが可能になる。

熱電池は 「室温では非伝導性の固体である無機塩電解質」 と 「電解質 を溶融するのに十分な熱エネルギーを供給する量の発火材料」 を必須構 成材料として用いたリザーブ電池 （長期間貯蔵でき、 必要なときにすぐ に使用できる電池） であり、 その体積エネルギー密度が高いため、 所要 電力に対して比較的小型である。 この熱電池は、 外部エネルギー源から エネルギーを内蔵の点火玉 9 1へ加えることによって点火玉 9 1を点火 し、 それを点火源として発熱剤 9 3に着火し、 電解質 9 5を溶融させて 導電性を生じさせる。 こうして電池は、 短時間に高い起電力を供給でき るように活性化される。 不活性な状態では、 熱電池の貯蔵寿命は 1 0年 以上である。 この熱電池の活性な状態の放電容量は、 おもに熱電池の化 学反応や構造に依存し、 使用時の様々な要求条件によって決められる。 熱電池は一度活性状態になると放電が可能な状態になるが、 熱電池内部 の発熱剤のすべてが発熱反応を終了すると溶融していた電解質 9 5 (発 熱剤 9 3 ) が固化し作動停止状態、 すなわち放電できなくなった状態と なる。 例えば特開平 5— 1 8 2 6 74号公報参照。

熱電池の活物質として、 負極にカルシウムを、 正極にクロム酸カルシ ゥムを用いた系がよく知られているが、 さらに高容量、 高出力用として 負極にリチウムやリチウム合金を、 正極に硫化物や酸化物を用いた熱電 池も開発されている。 リチウム合金として、 リチウムとホウ素、 アルミ 二ゥム、 ケィ素、 ガリウム、 ゲルマニウム等との合金としたものが使用 可能である。

正極には鉄や、 ニッケル、 クロム、 コバルト、 銅、 タングステン、 モ リブデン等の硫化物や酸化物がよく使用され、 これらは高い起電力とェ ネルギー密度を有している。 また、 これらの金属を複合化合物としたり 一部リチウムイオンをドープしたりすることにより、 熱安定性や放電特 性を改善したものを使用する場合もある。

電解質としては L i C 1 - 5 9モル％、 KC 1 - 41モル％の共晶塩 が一般に用いられているが、 KB r— L i B r— L i C l系、 L i B r 一 KB r— L i F系、 L i B r— L i C l — L i F系等の、 イオン電導 度の高いその他の溶融塩も使用可能であり、 力オリンゃ酸化マグネシゥ ム、 酸化ホウ素、 酸化ジルコニウム等の絶縁体粉末を混合して流動性を なくした状態で使用されることもある。 電解質は、 熱電池作動時のィォ ンの伝導体であると同時に、 正極と負極のセパレー夕としても作用する 発熱剤としては一般に、 鉄粉と過塩素酸カリウムの混合物を成形した ものが素電池と交互に積層して用いられている。 発熱剤は電池活性化時 に点火されることにより、 酸化還元反応を起こして発熱し、 電池内をそ の作動温度まで加熱する。 この発熱剤は鉄が発熱反応に必要な量よりも 過剰に含まれており、 発熱反応後も導電性が高く、 隣接する素電池間の 接続体としても作用している。

この他、 発熱剤への点火手段としては前述の通電以外にも引っ張りや 衝撃印加によるものもある。

なお、 熱電池は、 その外観からは未使用であるか使用済みであるかを 判定することができない。 そこで、 熱電池が活性化した場合にその温度 が高くなる性質を利用して、 熱電池の外側に温度に応じて変色するラベ ル （サ一モラベル） を取り付けたり、 熱電池の内部に所定温度で溶断す るヒューズを組み込んだりするなどして、 熱電池に使用状態判定手段を 設けると、 目視ゃ電気的手段によって熱電池が未使用であるか使用済み であるかの判定が可能になり、 使用済みの熱電池を搭載したままにする といつた誤使用を防止することができるようになるので好ましい。

次に、 自動車を例にして、 本願発明の、 電気的信号に基づいて乗物の 動作に関するァクチユエ一夕を駆動し、 乗物の加減速、 移動方向などの 調整を行うような電子制御システムについて説明する。 ここで説明する のは、 いわゆるバイワイヤ式制御装置である。

図 1は、 バイワイヤ式ステアリング制御装置を備えた車両の構造を示す 模式図である。 ハンドル 2 0を操作すると、 そのハンドルの変移量 （回 転量） が変移量センサ 2 2に伝達され、 変移量に応じた電気信号がハン ドル電子制御ユニット 2 4 (以下、 ハンドル E C U 2 4 ) に入力される この入力信号に応じてハンドル E C U 2 4は車輪 （前輪） 1 0の方向転 換を制御するステアリング 1 2を動かす電動モー夕 1 4に電気的な出力 信号を発する。 tのハンドル E C Uからの出力信号に応じて電動モー夕 1 4は所定の動作をおこない、 ステアリング 1 2の方向を転換して車輪 1 0の向きを変え、 車両の進行方向を変える。 変移量センサ 2 2、 ハン ドル E C U 2 4、 電動モータ 1 4が制御装置 2 6を構成する。

変移量センサ 2 2はハンドルの軸の回転量を検出する装置であり、 そ の回転量に応じて電気信号を発生することのできる装置である。 ハンド ル E C U 2 4は、 R O M、 R A M、 入出力回路、 それらの接続線を備え た一種のコンピュータであり、 ハンドル 2 0の回転量に応じた変移量セ ンサ 2 2の出力信号に応じてステアリング 1 2の方向転換量を決める電 動モ一夕 14に電気信号を送る装置である。

ハンドル E CU 24には、 車輪 1 0の回転速度を検出する速度センサ 2 8の検出信号が入力できるようにしておくと、 車両の走行速度を検知 することができ、 他の制御を実施する際に好適であることが多い。

図 2は、 図 1に記した制御装置 2 6を含んだ乗物用電源装置の構成図 である。 制御装置 2 6には車載発電機であるオル夕ネー夕 3 8と蓄電池 40とで構成される主電源装置 3 0 (主電源） が主電流供給線 34を介 して接続され、 予備電源となる熱電池 3 2が補助電流供給線 3 6を介し て接続される。 制御装置 2 6に主電流供給線 34を介して接続される主 電源装置 30に対しては、 ダイオード 42、 44により、 電流の逆流 (熱電池 3 2が活性化したときに主電源装置 3 0へ電流が流れること） が防止されている。 また、 主電源装置 30の電圧は、 制御装置 2 6から 一部、 電源装置電子制御ユニット 46 (以下、 電源装置 E CU46) に 出力される （以下、 この電圧を主電源モニタ信号という） 。

図 3は、 電源装置 E CU 46の回路構成を示す図である。 電源装置 E CU 46の入力端子 5 0にはオルタネ一夕 3 8と蓄電池とで構成される 主電源装置 3 0の電圧が入力される。 なお、 図 2では主電源装置 3 0が 主電流供給線 34から分岐して電源装置 E CU46に接続されているが. 主電流供給線 34を電源装置 E C U 46に直接接続することもできる。 電源装置 E CU 46の入力端子 5 2には、 熱電池 3 2が接続され、 活性 化状態の熱電池 3 2の電圧が入力される （非活性化状態では熱電池 3 2 の電圧はゼロである） 。

電源装置 E CU46を駆動させる電源は E CU電源 54であり、 この E CU電源 54は入力端子 5 0、 5 2を介して主電源装置 30および熱 電池 3 2とに接続され、 主電源装置 3 0、 活性化したときの熱電池 3 2 の少なくとも一方から電流の供給を受けることが可能となっている。 電 源装置 E C U 4 6の作動により主電源装置 3 0の異常や主電流供給線 3 4の異常等が検出されると、 熱電池 3 2が活性化されて制御装置 2 6へ の電流の供給を開始する。 熱電池 3 2の活性化は電源装置 E C U 4 6の 熱電池点火出力を介して行われる。

熱電池の活性化の要否を判定するために、 電源装置 E C U 4 6には判 定回路 6 0が備えられる。 判定回路 6 0は一種のコンピュータであり、 前述の入力端子 5 0を介して主電源装置 3 0の電圧が入力される。 また， 主電源装置 3 0の電圧だけではなく、 図 3に示すように入力端子 6 4を 介して主電源装置 3 0の一部であるオルタネ一夕 3 8だけの電圧も入力 される。 なお、 入力端子 6 4を介して主電源装置 3 0の一部である蓄電 池 4 0だけの電圧を入力することもできる。

さらに、 電源装置 E C U 4 6には車両のィグニッションキ一が動作位 置にあるかどうかを判定するキースィッチ 7 2が入力端子 6 8を介して 接続される。 また、 ハンドルが操作されたかどうかを判定するハンドル スィッチ 7 4が入力端子 7 0を介して接続される。 車両のィダニション キーが動作位置にあるときは、 キ一スィッチ 7 2が閉じられて O N信号 を発する。 この O N信号によって車両の各種装置、 例えば、 前述の電動 モータ 1 4が例えばリレ一等により作動可能な状態になる。 この状態で ハンドル 2 0が操作されると、 電動モー夕 1 4が作動し、 ステアリング 1 2を方向転換させる。

ハンドル 2 0の操作によってハンドルスィツチ 7 4が、 その操作量に 応じた信号を発する。 この信号によって電動モータ 1 4がリレー等によ り作動可能になり、 信号に応じた量だけ車輪 1 0の方向を転換する。 制 御装置 2 6の入力端子 5 0には、 キースィッチ 7 2、 ハンドルスィッチ 7 4とは別に主電源装置 3 0の電圧が印加されているため、 キ一スィッ チ 7 2が O Nでなくとも、 ハンドル 2 0が操作されれば、 ステアリング 1 2を作動させることができる。

さらに、 電源装置 E C U 4 6には主電源装置 3 0の電圧の一部であり、 制御装置 2 6を通った電圧信号 （主電源モニタ入力） を受け取るための 入力端子 7 5が設けられる。 そして入力端子 7 5は判定回路 6 0につな がる。 これにより、 制御装置 2 6に主電源装置 3 0からの電圧が印加さ れていることを、 入力端子 7 5を介して電源装置 E C U 4 6が判定する ことができる。

さて、 制御装置 2 6に主電源装置 3 0から電圧が印加されていれば、 制御装置 2 6が動作するが、 主電源装置 3 0の故障や、 主電源装置 3 0 から制御装置 2 6に至る主電流供給線 3 4の断線により、 制御装置 2 6 に主電源装置 3 0から電圧が印加されなくなると制御装置が動作しなく なり、 バイワイア式制御手段 （この場合はハンドル） が動作しなくなる c 車両が停止中であれば大きな事故につながることはほとんどないが、 車 両が走行中であれば、 車両が制御不能の状態に陥ってしまう。

このような事態を防ぐために、 補助電源として熱電池が備えられてい る。 図 3に示す電源装置 E C U 4 6においては、 その出力端子 7 8にコ ンデンサ 3 1と熱電池点火スィツチとを介して熱電池 3 2が接続されて いる。 また、 出力端子 7 8とコンデンサ 3 1の間にダイオード 3 5が接 続されているが、 このような構成にすることで、 コンデンサ 3 1に蓄電 された電荷が主電源入力 5 0に流れなくなり好適である。 この装置では, 制御装置 2 6に対して主電源装置 3 0から電圧の印加がなくなると、 熱 電池点火スィッチを O N (開接点から閉接点にする） にすることにより、 熱電池 3 2の点火用端子 3 3にコンデンサ 3 1に蓄電された電気工ネル ギー （主電源装置 3 0または E C U電源 5 4によって蓄電されたもの） を印加し、 熱電池を活性化させる。 なお、 この例ではコンデンサ 3 1 と 熱電池点火スィツチとを用いているが、 熱電池 3 2の点火用端子 3 3に 電気工ネルギ一を選択的に印加できる方法であれば、 この方法に限定さ れるものではない。

活性化された熱電池 3 2の出力が接続された電源装置 E C U 4 6の入 力端子 5 2は、 電源装置 E C U 4 6の出力端子 8 4に接続され、 出力端 子 8 4は補助電流供給線 3 6を介して制御装置 2 6に接続される。 これ により、 万一主電源装置 3 0からの電圧の印加がなくなっても、 即時に 補助電池である熱電池 3 2からの電力の供給がおこなわれ、 車両が制御 不能になることのないよう、 制御装置 2 6が動作することができる。 伹 し、 熱電池 3 2の動作時間は通常数分から 1 0数分程度であるので、 熱 電池 3 2が活性化してから所定時間内に車両を安全に停止しないと、 再 - 度車両は制御不能になる。 このため電源異常信号出力用の出力端子 7 6 を設け、 この信号を基に、 運転者に熱電池 3 2が活性化したため、 速や かに車両を安全な場所に停止させるように求めるランプ、 ブザー、 録音 された音声等に警告を発するような警告手段を車両に備えるのが好まし い。

なお、 車両が走行中であるかどうかは電源装置 E C U 4 6に設けた別 の入力端子 8 2に、 車輪 1 0の回転速度を検出した信号が入力されるよ うにすれば検知できるので、 例えばこのような構成を用いた、 走行状態 検知手段を設け、 停止状態で異常が生じた場合に運転者に異常を知らせ る警告手段を設けるのが良い。 図 2では、 運転者に異常を知らせるため の蓄電池異常ランプ 1 0 2、 停止報知ブザー 1 0 4、 主電流供給線異常 ランプ 1 0 6を設けた例が示されている。

図 3に例示したように、 電源装置 E C U 4 6が主電源装置 3 0の電圧 入力端子 5 0と、 オルタネ一夕 3 8の電圧入力端子 6 4とを備える場合. それらの各電圧入力から推定される蓄電池 4 0の状態を図 4に表として 示す。 図 4において O F Fで表す 「電圧無印加状態」 とは、 蓄電池 4 0 の開回路電圧である 1 2 V以上の電圧の入力がないことであり、 図 4に おいて O Nで表す 「電圧印加状態」 とは、 蓄電池 4 0の開回路電圧であ る 1 2 V以上の入力電圧があることを示す。 図 4の 1行目に示す通り、 電源装置 E C U 4 6に対してオルタネ一タ 3 8の電圧入力がなく、 かつ 主電源装置 3 0からの電圧入力もなければ、 主電源装置 3 0を構成する もう 1つの電源である蓄電池 4 0が異常であると判定される。 次に図 4 の 2行目に示す通り、 電源装置 E C U 4 6に対してオルタネ一夕 3 8の 電圧入力はないが、 主電源装置 3 0からの電圧入力があれば、 主電源装 置 3 0を構成するもう 1つの電源である蓄電池 4 0は正常であると判定 される。 図 4の 3、 4行目に示すように、 電源装置 E C U 4 6に対して オルタネー夕 3 8の電圧入力があると、 主電源装置 3 0からの電圧入力 の有無にかかわらず、 主電源装置 3 0を構成するもう 1つの電源である 蓄電池 4 0の状態は判定できない。

次に、 熱電池 3 2を活性化して制御装置 2 6へ電流を供給させるかど うかの判定方法について述べる。 図 3の例で述べると、 熱電池 3 2を活 性化させるための必須条件は、 まず主電源モニタ信号の電圧が所定値 (制御装置 2 6の最低駆動可能電圧） 以下になることである。 ただし、 瞬間的な電圧低下に対しては熱電池 3 2が活性化しないように 0 . 0 5 〜 0 . 1秒程度の連続した電圧低下を検出することができればより好ま しいが、 この時間が長くなると、 車両の制御不能時間が長くなる恐れが あるので、 この時間の選択は慎重にせねばならない。 次の必須条件は車 両が走行中であることである。 この検出には前述のように車輪の回転数 をセンサ等で検出することができる。 但し、 車輪は完全に停止していず とも、 サイドブレーキで車両を停止できる程度の速度であれば、 走行中 3 009772

- 26 - と判定する必要はなくなる。 これは前述の通り、 車両が停止さえしてい れば、 少なくとも大きな事故が発生する危険性が少ないからである。 こ れら 2つを必須要件とし、 必要に応じて、 例えばキ一スィッチ 7 2の入 力の有無等、 各種の条件を選択することができる。

主電源装置 3 0の異常、 主電流供給線 3 4の異常の少なくとも 1つが 検出され、 異常信号が出力されるとともに、 活性化された熱電池 3 2に より電流供給が行われると、 熱電池は所定の時間だけ、 かつ 1度しか使 用できないため、 熱電池の起動中に運転者はできるだけ速やかに車両を 安全な場所に車両を停止することができる。

なお熱電池は、 点火信号が出されてから数百ミリ秒以内に電力供給を 開始することができる。 また、 熱電池の動作時間は数分間〜 1 0数分程 度作動するものを選択することが望ましい。

(第 2の実施形態）

課題 1を達成するのに好ましい第 1の構成について、 図面により説明 する。

図 6は本構成電源装置の第 1の例を示す構成図である。 主電源である 発電機 1 0および主蓄電池 1 1は、 イダニシヨンスィッチ 1 2を介して ダイオード 1 3 、 1 4にそれぞれ順方向に接続される。 イダニシヨンス イッチ 1 2 (第 1のスィッチ手段） が O Nになる （閉接点になる） と、 一方のダイォ一ド 1 3を流れる電流はバックアツプ電源であるバックァ ップコンデンサ 1 5を充電する。 充電されたバックアップコンデンサ 1 5はダイオード 1 3の作用によって、 発電機 1 0および Zまたは主蓄電 池 1 1の電圧が低くなつても放電することはない。 このバックアップコ ンデンサ 1 5からの放電電流は第 2のスィッチ手段である常開スィッチ 1 6を介して熱電池活性化装置 1 7に供給される。 一方、 熱電池活性化 装置 1 7には、 別にダイォ一ド 1 4を介して発電機 1 0および /または 主蓄電池 1 1からの電流が供給される。

常開スィッチ 1 6は、 熱電池活性化装置 1 7を介してバックアツプコ ンデンサ 1 5を放電するかどうかを判断する検出回路 1 8により操作さ れる。 検出回路 1 8がコンデンサ 1 5を放電すべきと判断した塲合に、 検出回路 1 8が常開スィツチ 1 6の接点を閉じ、 バックアップコンデン サ 1 5の放電電流を熱電池活性化装置 1 7に流す。

図 7は熱電池活性化装置 1 7の詳細を示す図である。 熱電池活性化装 置 1 7は、 図 1に示したダイォード 1 4を介して流れた電流とスィツチ 1 6を介して流れた電流とを電源とする安定化電源 1 7 1と、 発電機 1 0および Zまたは主蓄電池 1 1の電圧を検出する電圧センサ 1 7 6と、 電圧センサ 1 Ί 6により作動する電圧低下判定回路 1 7 5と、 電圧低下 回路 1 7 5の発する信号により第 1のスィッチ手段である常開接点を閉 じるスィッチ 1 7 2と、 スィッチ 1 7 2を介して電流が供給される熱電 池活性化用点火装置 1 7 3とを備える。 なお、 点火装置 1 7 3はトラン ジス夕 1 7 4を介して接地される。

電圧低下判定回路 1 7 5が、 電圧センサ 1 7 6により発電機 1 0およ びノまたは主蓄電池 1 1 (通常は発電機 1 0および主蓄電池 1 1の両方 が好ましい） の電圧低下を判定すると、 トランジスタ 1 '7 4を O Nする ための信号を発する。 すなわち、 電圧センサ 1 Ί 6が発電機 1 0および Zまたは主蓄電池 1 1の電圧低下を検出すると、 電圧低下判定回路 1 7 5がバイワイヤ式制御手段に予備電源用熱電池からの電力供給が必要で あると判定して熱電池を活性化する。 この判定結果に従ってトランジス 夕 1 7 4が O Nになる。 ここで、 電圧低下判定回路 1 7 5、 電圧センサ 1 7 6の電源は安定化電源 1 7 1である。

図 8は図 6の実施例をさらに詳細に示したものであり、 図 8において、 2003/009772

- 28 - 第 2のスィツチ手段である常開スィツチ 1 6は Pチャンネルの F E Tに よって構成される。 熱電池活性化装置 1 7は電圧センサ 1 7 6が検出し た発電機 1 0およびノまたは主蓄電池 1 1の電圧低下により電圧低下判 定回路 1 7 5が発する出力信号をィンバ一夕 1 9で反転し、 スィッチ 1 6を構成する F E Tのゲートに供給する。 電圧センサ 1 7 6が、 発電機 1 0および Zまたは主蓄電池 1 1の電圧低下を検出しなければ、 電圧低 下判定回路 1 7 5は出力信号を発せず、 電圧低下判定回路 1 7 5からの 出力は口一レベルを保ち、 F E Tのゲ一トにハイレベルの信号を与えて、 常開スィッチ 1 6が開路状態に保たれる。

そして、 電圧センサ 1 7 6が発電機 1 0および/または主蓄電池 1 1 の電圧低下を検出すると、 電圧低下判定回路 1 7 5の出力がハイレベル となり、 インバー夕 1 9の出力が口一レベルに反転され、 F E Tが常開 スィッチ 1 6を閉じる。 このとき、 同時にスィッチ 1 7 2も閉じられる。 前述の通り、 本発明による移動体装置の予備電源用熱電池は、 1度使 用すると 2度目の使用ができない一次電池であるため、 熱電池を活性化 する必要がある場合には確実に熱電池を活性化する必要がある一方、 誤 動作によって熱電池を活性化しないように保護回路を設けることがより 好ましい。 このような保護回路としては、 車両においてはタイヤの回転 数、 その他の移動体においては速度計の速度など、 移動体が移動してい ることを示す信号を熱電池活性化回路に入力し、 発電機 1 0および Zま たは主蓄電池 1 1の電圧低下、 および前述の移動体が移動していること を示す信号の入力がある場合に熱電池を活性化するようにすると好適で ある。 ■

本発明の移動体装置において， 移動体の発電機 1 0および zまたは主 蓄電池 1 1が正常に機能している状態では、 熱電池活性化装置 1 7の電 圧低下判定回路 1 7 5において出力信号が発せられないため、 第 1のス P T/JP2003/009772

- 29 - イッチ手段である常開スィッチ 1 7 4と第 2のスィッチ手段である常開 スィッチ 1 6との両方が 0 F Fの状態 （開接点） になる。 この状態では、 移動体が移動状態である、 すなわちイダニションスィッチ 1 2が O N (閉接点になる） であれば、 前述のようにバックアップコンデンサ 1 5 は発電機 1 0およびノまたは主蓄電池 1 1によって充電されるが、 この' 状態ではバックアップコンデンサ 1 5は熱電池活性化装置 1 7に接続さ れていないので、 このバックアップコンデンサ 1 5は所定の充電電圧を 保持することができる。

さらに前述のように、 発電機 1 0および Zまたは主蓄電池 1 1の電圧 が低下した場合も、 このバックアップコンデンサ 1 5はダイオード 1 3 に放電することがない。 しかしこの場合でも熱電池活性化装置 1 7はダ ィオード 1 4を介して発電機 1 0および Zまたは主蓄電池 1 1から直接 電圧の供給を受け、 作動を続けることができる。

そして車両を例にした場合、 発電機 1 0および Zまたは主蓄電池 1 1 の電圧が低下し （好ましくは発電機 1 0および主蓄電池 1 1の両方の電 圧が低下し） 、 さらに好ましくは車両が移動中である場合には、 第 1の スィツチ手段である常開スィツチ 1 7 2が、 電圧低下判定回路 1 7 5の 出力信号により O N (閉接点） となる一方、 電圧低下判定回路 1 7 5か らの出力がハイレベルとなってトランジスタ 1 7 4を O Nにする。 この 場合、 電圧低下判定回路 1 7 5の出力信号により第 2のスィッチ手段で ある常開スィッチ 1 6が O N (閉接点） されているので、 バックアップ コンデンサ 1 5に蓄電された電荷が熱電池活性化装置 1 7の点火装置 1 7 3に流れ、 熱電池を活性化してバイワイヤ式の制御手段を備えた車両 (移動体） のバイワイヤ式の制御を一定時間可能にする。 熱電池が活性 化した場合には、 バイワイヤ式の制御手段が動作可能であるうちに車両 (移動体） を安全な場所に停止しなければ、 一定時間後に再度バイワイ ャ式の制御手段が動作不能になるため、 熱電池が活性化した場合にはそ の情報を、 ブザー、 ランプ、 録音音声等により移動体の操縦者に警告す るシステムを同時に設ければより好適となる。

図 9は本構成電源装置の第 2の例を示す構成図である。 図 9では点火 装置 1 7 3の両端に生ずる電圧を差動アンプ 2 0で検出する。 そして、 この差動アンプ 2 0の出力によって第 2のスィツチ手段である常開スィ ツチ 1 6を〇N (閉接点） にする。 すなわち、 移動体の発電機 1 0およ び/または主蓄電池 1 1の電圧が低下しなければ、 熱電池活性化装置 1 7内の第 1のスィツチ手段である常開スィツチ 1 7 2と共にトランジス 夕 1 7 4が O F Fであるため、 点火装置 1 7 3に電流が流れない。 同時 に、 差動アンプ 2 0は電圧を検出しないので、 その出力は口一レベルが 保たれ第 2のスィッチ手段である常開スィッチ 1 6は O F F (開接点） が保たれる。

これに対し、 移動体の発電機 1 0および Zまたは主蓄電池 1 1の電圧 が低下した場合は、 電圧低下判定回路 1 7 5により第 1のスィッチ手段 である常開スィツチ 1 7 2と、 トランジスタ 1 7 4とが O Nになり、 点 火装置 1 7. 3に電流が流れてその両端の電圧が高くなり、 差動アンプ 2 0の出力がハイレベルになることにより、 バックアップコンデンサ 1 5 に蓄電された電荷が点火装置 1 7 3に流れる。

. 図 1 0は本構成電源装置の第 3の例を示す構成図である。 なお、 図 1 0においては第 1のスィツチ手段である常開スィツチ 1 7 2を作動させ るための安定化電源 1 7 1、 電圧低下判定回路 1 Ί 5、 電圧センサ 1 Ί 6は省略している。 図 1 0に示された第 2のスィツチ手段であるスィッ チ 1 6 1は、 トランジスタ 1 7 4と同じく、 発電機 1 0および/または 主蓄電池 1 1の電圧低下で O Nになるスィッチで構成される。 従って、 スィッチ 1 6 1はバックアップコンデンサ 1 5に蓄電されたエネルギー を熱電池活性化装置 1 7に流すかどうかを判断する機能と、 バックアツ プコンデンサ 1 5に蓄電されたエネルギーの切り換え機能とを兼ね備え る。 このスィッチ 1 6 1は単独で第 2のスィッチ手段であり、 かつ接続 制御手段である。 この実施例によれば回路が簡易になるという利点があ る。

図 1 1は本構成電源装置の第 4の例を示す構成図である。 図 1 1にお いても図 1 0と同様に第 1のスィツチ手段である常開スィツチ 1 7 2を 作動させるための安定化電源 1 7 1、 電圧低下判定回路 1 7 5、 電圧セ ンサ 1 7 6は省略している。 この第 4の実施例ではダイォ一ド 1 4の入 力側に、 電圧監視回路 2 1を設けている。 この電圧監視回路 2 1はダイ オード 1 4の入力側に接続されるツエナーダイォード 2 1 1と、 このッ ェナーダイオード 2 1 1の接地側に備えられた抵抗 2 1 2で構成される この電圧監視回路 2 1は発電機 1 0および主蓄電池 1 1の電圧をモニ 夕し、 発電機 1 0および主蓄電池 1 1の電圧が熱電池活性化装置 1 7を 正常に動作することのできる電圧を維持することができる場合は、 ツエ ナーダイォード 2 1 1と抵抗 2 1 2とによって得られる電圧信号によつ て、 第 2のスィッチ手段であるスィッチ 1 6が O F F (開接点） に保た れる。

そして、 発電機 1 0および主蓄電池 1 1の電圧が所定値以下に低下し た場合や、 発電機 1 0および Zまたは主蓄電池 1 1に接続されたケープ ルが断線した場合等、 発電機 1 0および主蓄電池 1 1の電圧が熱電池活 性化装置 1 7を正常に動作させることのできない電圧にまで低下したと きは、 抵抗 2 1 2に流れる電流が少なくなり、 その端子間電圧が低下し てスィツチ 1 6が O Nとなりバックアップコンデンサ 1 5に蓄電された 電荷を熱電池活性化装置 1 7に流す。

図 1 2は本構成電源装置の第 5の例を示す構成図である。 ここでも図 1 0、 図 1 1と同様に第 1のスィツチ手段である常開スィツチ 1 7 2を 作動させるための安定化電源 1 7 1、 電圧低下判定回路 1 7 5、 電圧セ ンサ 1 7 6は省略している。 第 5の実施例では昇圧回路 3 0と、 発電機 1 0および主蓄電池 1 1 1 の電圧がゼロとなつてから所定時間の経過後 に、 バックアップコンデンサ 1 5に蓄電された電荷を熱電池活性化装置 1 7に流す放電制御回路が設けられる。

昇圧回路 3 0は、 発電機 1 0および Zまたは主蓄電池 1 1からダイォ ード 3 1を介して電流が流れ、 この昇圧回路 3 0を介して電流がバック アップコンデンサ 1 5に流れる。 すなわち、 発電機 1 0および/または 主蓄電池 1 1の電圧を昇圧してからバックアップコンデンサ 1 5を充電 するものである。 ただし、 この実施例においてはダイオード 1 3 、 3 1 3 6によりバックアップコンデンサ 1 5の放電を防止しているため昇圧 回路 3 0は小容量のものでよい。

この昇圧回路 3 0により、 発電機 1 0および κまたは主蓄電池 1 1の 電圧が低下した場合でも、 熱電池活性化装置 1 7を作動させるに充分な エネルギーをバックアップコンデンサ 1 5に蓄えることが可能になる。 この昇圧回路 3 0は公知の D C— D Cコンバ一夕、 チャージポンプ等で 構成できる。

昇圧回路 3 0からの出力は、 抵抗 3 2およびトランジスタ 3 3と、 抵 抗 3 4およびトランジスタ 3 5とで接地される。 トランジスタ 3 5はバ ックアップコンデンサ 1 5に並列に接続され、 これらのトランジスタ 3 3 、 3 5を有する回路が放電制御回路を構成する。

ダイォード 3 1を通った電流は、 ダイォード 3 6、 抵抗 3 7、 コンデ ンサ 3 8を介して接地する。 一方、 抵抗 3 7とコンデンサ 3 8とから分 岐した電流は、 抵抗 3 9を介してトランジスタ 3 3のべ一スに流れる。 このときトランジスタ 3 3のベースは抵抗 4 0を介して接地される。 こ れにより、 発電機 1 0および Zまたは主蓄電池 1 1からの出力電圧が、 コンデンサ 3 8、 抵抗 3 9、 抵抗 4 0で構成される C R回路を介してト ランジス夕 3 3のベースに印加される。 そして、 このトランジスタ 3 3 が O Nされることにより トランジスタ 3 5のベースが接地電位となって O F Fになり、 バックアップコンデンサ 1 5の放電回路が遮断される。 言い換えると、 イダニションスィッチ 1 2がオンになることにより発 電機 1 0および/または主蓄電池 1 1からの充電電圧がコンデンサ 3 8 に印加される。 このコンデンサ 3 8の充電に従ってトランジスタ 3 3の ベース電位が上昇し、 このトランジス夕 3 3が導通制御されるようにな る。 ここで、 バックアップコンデンサ 1 5は昇圧回路 3 0で昇圧された 電圧が印加される。 このため、 トランジスタ 3 3に直列接続される抵抗 3 2の抵抗値を比較的高い値に設定すると、 抵抗 3 2を介するバックァ ップコンデンサ 1 5からの放電を抑制することができる。

図 1 2に示す回路では、 ィダニションスィツチ 1 2が O F Fになる場 合を含め、 発電機 1 0および /または主蓄電池 1 1の電圧がゼロになつ た場合には、 コンデンサ 3 8に蓄電された電荷は抵抗 3 9、 抵抗 4 0を 介して放電される。 従って、 発電機 1 0および Zまたは主蓄電池 1 1の 電圧がゼロになつてから所定の時間後 （この所定時間はコンデンサ 3 8 抵抗 3 9、 抵抗 4 0によって決まる） にトランジスタ 3 3は O F Fにな る。 このトランジスタ 3 3が O F Fになると、 バックアツプコンデンサ 1 5に充電されていた電荷が、 抵抗 3 2を介してトランジスタ 3 5のべ —ス電位を上昇させてトランジスタ 3 5を導通制御する。 それと同時に バックアップコンデンサ 1 5に充電されていた電荷は、 抵抗 3 4および トランジスタ 3 5を介して放電される。 このため、 車両を停止したとき など、 イダニシヨンスィッチ 1 2が 0 F Fされたときには、 バックアツ プコンデンサ 1 5の充電電荷が所定時間経過後に放電されることになり バックアップコンデンサ 1 5に熱電池活性化装置 1 7を起動可能なエネ ルギ一が蓄積されたままになることが防止される。

図 1 2に示す実施例によれば、 常時はバックアツプコンデンサ 1 5か らの放電を防止することにより、 バックアップコンデンサ 1 5の小型化 や昇圧回路 3 0の小容量化等を達成するこどができる一方、 熱電池を活 性化させる必要のない場合、 すなわち、 イダニシヨンスィッチ 1 2が〇 F Fされている場合等には熱電池活性化装置 1 7を作動させないように することができ、 本発明のバイワイヤ式制御手段を備えた移動体装置の 誤作動防止のための信頼性を向上することができる。

またこの実施例では、 スィッチ 1 6の O N、 O F Fがトランジスタ 4 1によって制御される。 トランジスタ 4 1のべ一スには、 抵抗 4 2と抵 抗 4 3との接続点からの電圧が供給される。 この抵抗 4 2と抵抗 4 3の 直列回路は、 点火装置 1 7 3に並列に接続される。 このようにすると、 点火装置 1 7 3の両端に生じた電圧が抵抗 4 2と抵抗 4 3とで分圧され、 この分圧された電圧がトランジス夕 4 1のベースに与えられることにな る。 従って、 点火装置 1 7 3に電流が流れてその両端の電圧が高くなる と、 トランジスタ 4 1のべ一ス電圧が高くなつて、 トランジスタ 4 1が 導通される。 このトランジスタ 4 1の O Nによって第 2のスィツチ手段 であるスィッチ 1 6のゲートが接地されて 0 Nとなり、 バックアップコ ンデンサ 1 5から点火装置 1 7 3に向けて電流が流れる。

上述の第 2のスィツチ手段であるスィツチ 1 6の動作原理は、 図 9に 示した例と同様であるが、 第 2の実施例に限らずこの第 5実施例で述べ たようにトランジスタ 4 1、 抵抗 4 2、 抵抗 4 3を組み合わせた構成で も、 点火装置 1 7 3に対して電流が流れていることを検出することがで きる。

なお上述の実施例においては、 いずれも第 2のスィツチ手段であるス イッチ 1 6を Pチャンネル F E Tによって構成する例を示したが、 第 2 のスィッチ手段である常開スィッチ 1 6は、 この他に、 バイポーラトラ ンジス夕や Nチャンネル F E T、 リレー回路等によって構成することも できる。

(第 3の実施形態）

課題 1を達成するのに好ましい第 2の構成について、 図面により説明 する。

図 1 3は、 本構成による熱電池点火玉点火装置の回路の一例を示す図 である。 この回路は、 直列接続された主蓄電池 1とイダニシヨンスイツ チ 2とに、 並列接続されたバックアツプコンデンサ 3を備えるものであ る。 バックアツプコンデンサ 3はイダニションスィツチ 2を動作する (接点を閉じる） ことによって、 主蓄電池 1により充電される。

この主蓄電池 1、 ィグニシヨンスィッチ 2、 ノ ックアップコンデンサ 3 (エネルギー貯蔵手段） を備えた電源部に定電流回路 Αが接続され、 定電流回路 Aで発生した所定の定電流が予備電源用熱電池の点火玉 5 a を点火する熱電池点火玉点火部 5に流れる。 なお、 4は図示しない発電 機および Zまたは主蓄電池 1の電圧を検出して熱電池点火玉点火部 5の 通電を制御する電圧検出スィッチ （第 1のスィッチ手段） である。 次に定電流回路 Aの説明をする。 定電流回路 Aには熱電池点火玉点火 部 5に流れる電流の大きさを制御するためのトランジスタ 6、 7と、 電 流検出抵抗 8と、 トランジス夕 6に通電能力を与えるバイアス抵抗 9で 構成され、 抵抗 8、 9、 トランジスタ 6、 7は熱電池点火玉点火部 5が 確実に起動できる定電流を流せるように設定される。

前述の通り、 イダニッシヨンスィッチ 2をオンにし、 スィッチの接点 を閉じると主蓄電池 1がバックアップコンデンサ 3を充電する。 このバ ックアップコンデンサ 3は、 図示しない車載発電機であるオルタネ一夕 と主蓄電池との両方の故障や破損、 発電機ケーブルと主蓄電池ケーブル の外れや断線等による所定電力供給不能状態でも、 定電流回路 Aが確実 に熱電池点火玉点火部 5に電流を流すことができるようにするための非 常用の熱電池点火玉点火用電源である。 なお、 図 1 3では図示しないが、 バックアツプコンデンサ 3に図示しないダイォードを直列接続しておく と、 主蓄電池 1が電圧変動を生じたときのバックアップコンデンサ 3の 放電を防止することができ好適である。

車両の走行中 （センサ等のタイヤの回転検出手段等により検出） に前 述の所定電力供給不能状態が発生する、 即ち、 バイワイヤ式制御手段を 備えた移動体 （ここでは車両） のバイワイヤ式制御手段を動作させるに 足りる電力が供給することができなくなると、 電圧検出スィツチ 4がォ ンになり熱電池点火玉点火部 5と主蓄電池 1 とバックァップコンデンサ 3とを備えた電源部とが閉回路を構成し、 熱電池点火玉点火部 5に電流 が流れ、 熱電池点火玉点が点火される。

次に定電流回路 Aについて説明する。 定電流回路 Aの電流検出抵抗 8 には熱電池点火玉点火部 5に流れる電流と卜ランジス夕 7のベース駆動 電流との加算電流が流れる。 しかし、 トランジスタ 6の電流増幅率が十 分に高ければ熱電池点火玉点火部 5に流れる電流と電流検出抵抗 8に流 れる電流はほぼ同じになる。 このため、 電流検出抵抗 8の両端の電圧は、 この定電流回路 Aに直列接続された熱電池点火玉点火部 5に流れる電流 に比例したものになる。 電流検出抵抗 8の両端の電圧がトランジスタ 7 を能動状態にすると、 トランジスタ 6がバイアス抵抗 9で逆バイアスさ れるため、 熱電池点火玉点火部 5に流れる電流に制限がかかる。 すると 電流検出抵抗 8の両端の電圧が低下し、 トランジスタ 7が非作動状態に なるため、 卜ランジス夕 6の逆バイァスが減少して熱電池点火玉点火部 5の通電電流が増加する。 このような原理によって熱電池点火玉点火部 5に一定の電流が流れる。 つまり、 電圧検出スィッチ 4がオンになる、 すなわち電圧検出スィツチ 4の接点が閉じると、 定電流回路 Aで規定さ れる一定の電流が熱電池点火玉点火部 5に流れ、 熱電池点火玉点火部 5 が熱電池点火玉 5 aを点火して熱電池の放電が可能な状態にする。

ここで前述のように何らかの理由で所定電力供給不能状態の場合はバ ックアツプコンデンサ 3が電源として働き、 熱電池点火玉点火部 5に電 力を供給して熱電池点火玉 5 aが点火される。

また、 前述の所定電力供給不能状態において、 完全に電力供給ができ ない場合ではなく、 主蓄電池 1、.バックアップコンデンサ 3の電圧が低 い場合は、 熱電池点火玉点火部 5に流れる電流が小さくなるため、 電流 検出抵抗 8の両端の電圧も小さくなる。 このとき、 トランジスタ 7は能 動状態にはならず、 トランジス夕 6は完全にオンの状態が保持される。 このため熱電池点火玉点火部 5には配線抵抗ゃ定電流回路 Aにおける微 少な電圧降下分を除いて、 主蓄電池 1の全電圧または全バックアップコ ンデンサ 3の電圧が印加されるため、 主蓄電池 1、 バックアップコンデ ンサ 3の電圧が低くても熱電池点火玉点火部 5十分な電流を流すことが でき、 確実に熱電池点火玉 5 aが点火される。

この他、 図 1 4に示すように熱電池点火玉点火部を 5 、 1 0の 2ケ所 に設けることも可能である。 1つの熱電池に点火玉を 5 aと 1 0 aとの 2ケ所に設けることで熱電池を活性化する際の信頼性をより向上させる ことができる。 図 1 4には図 1 3に示したものと同じ機能を有するもの に同じ符号を記した。 図 1 4の Bはもう 1つの定電流回路である。 1 1 1 2は 6 、 7同様トランジス夕であり熱電池点火玉点火部 1 0に流れる 電流の大きさを制御している。 1 3は 8同様電流検出抵抗、 1 4は 9同 様トランジス夕 1 1に通電能力を与えるバイアス抵抗.である。 図 1 4の場合において、 本願発明が分流抵抗を用いずに定電流回路を 用いたことによる利点について説明する。 図 1 5は分流抵抗を用いた点 火回路の要部説明図であり、 図 1 6は本願発明による定電流回路を用い た点火回路の要部説明図である。

分流抵抗を用いた点火回路を示す図 1 5は、 バックアップコンデンサ C l、 電圧検出スィッチ S I、 は分流抵抗 R 1および R 2、 熱電池点火 玉点火部 S Q 1、 S Q 2で構成される。 仮に、 熱電池点火玉点火部 S Q 1、 S Q 2の内部抵抗 R S Q 1、 5 <32をそれぞれ 1 、 分流抵抗 R 1、 R 2をそれぞれ 1 Ωとし、 熱電池点火玉点火部 S Q 1、 S Q 2に流 れる電流を 2 Aとすると、 点火時にはコンデンサ C 1の電圧は、

(R S Q 1 +R 1) X 2 (A) = ( 1 + 1) X 2 = 4 (V)

必要となる。

ここでもし、 一方の熱電池点火玉点火部が短絡していたとすると、 バ ックアップコンデンサ C 1からの電流は、

4 / ( 1 + 1) + 4/ ( 1 + 0) = 6. 5 (A)

となる。

次に、 定電流回路を用いた点火回路を示す図 1 6は、 バックアップコ ンデンサ C 2、 電圧検出スィッチ S 2、 定電流回路 T 1および T 2、 熱 電池点火玉点火部 S Q 3および S Q4で構成される。 前述と同様に、 熱 電池点火玉点火部 S Q 1、 S Q 2の内部抵抗 R S Q 1、 R S Q 2をそれ ぞれ 1 Ωとし、 定電流値を 2 A、 定電流回路の飽和電圧を 1 Vとすると 点火時のコンデンサ C 2の電圧は、

1 X 2 + 1 = 3 (V)

となり、 一方の熱電池点火玉点火部部 S Q 3または S Q 4が短絡した時 にコンデンサから流れる電流は、

2 + 2 = 4 (A) となる。

確実に熱電池点火玉 5 a、 1 0 aを点火させるという点において、 前 述のように分流抵抗を用いた場合はコンデンサ電圧が 4 V必要であるの に対し、 定電流回路を用いた場合はコンデンサ電圧が 3 Vでよい。 また、 一方の熱電池点火玉点火部が短絡した時にコンデンサから流れる電流は、 分流抵抗を用いた場合に 6 . 5 A、 定電流回路を用いた場合には 4 Aで ある。 いずれの場合も定電流回路を用いた方がコンデンサの容量を小さ くすることができる。

上述の実施例では、 定電流回路に電流検出抵抗とトランジスタを用い た場合を示した。 しかし実際には定電流回路に電流検出抵抗とトランジ ス夕に限定されるものではなく、 例えば図 1 7に示すように電流検出抵 抗とオペアンプを用いることもできる。

図 1 7に示す熱電池点火玉点火回路は、 図 1 3、 図 1 4と同じ部材に は同じ符号を付与した他に、 バイアス抵抗 1 6および 1 8、 オペアンプ 1 5および 1 7、 基準電圧源 1 9で構成される。 図 1 7における定電流 回路 Cの動作は、 電圧検出スィッチ 4がオンになることにより、 電流検 出抵抗 8に熱電池点火玉点火部 5と同じ電流が流れるものである。 ここ で電流検出抵抗 8の両端の電圧は、 熱電池点火玉点火部 5に流れる電流 に比例し、 この電流検出抵抗 8の両端の電圧が大きくなるとオペアンプ 1 5から流れる電流も大きくなる。 これにより トランジスタ 6が逆バイ ァスされ、 熱電池点火玉点火部 5に流れる電流は一定の制限を受けて所 定値となる。

図 1 7に示す定電流回路 Dの動作も前述の定電流回路 Cの動作と同じ である。 ここで、 基準電圧源 1 9の電圧を 0 . I V程度に設定すると、 電流検出抵抗 8、 1 3の抵抗値を小さくすることができるので、 電流検 出抵抗 8、 1 3自身での電圧ドロップを小さくすることができる。 この ため、 蓄電池電圧またはバックアップコンデンサの電圧が低い場合でも 確実に熱電池点火玉点火部 5、 1 0が起動できる。

また、 この他の実施例として、 電流により発生する磁界を用いて定電 流回路を構成すること、 素子自体に電流リミツト能力を持たせること (例えば定電流ダイオードを用る） によっても同様の構成ができる。 さ らに、 本実施例で述べた電圧検出スィッチに替えて、 半導体センサや、 ピエゾ素子等を用いることもできる。 また、 バックアップコンデンサに 替えて蓄電池を用いることもできる。 (第 4の実施形態）

課題 1を達成するのに好ましい第 3， 4の構成について、 図面により 説明する。

[第 1の例]

図 1 8は、 本構成に係る第 1の電源装置の回路構成を示す構成図であ る。

[電圧変換回路 2 0 ]

図 1 8に示す熱電池活性化装置は、 抵抗 1 2と比較的容量の大きなコ ンデンサ 1 3であるバックアップ電源を備え、 それらは主蓄電池 1 0お よび Zまたは発電機 1の一端につながる電力供給線 1 1に接続される。 主蓄電池 1 0および Zまたは発電機 1の他端とコンデンサ 1 3の一端と はそれぞれ接地される。 電力供給線 1 1の抵抗 1 2近傍には、 コイル 2 1、 F E T (電界効果トランジスタ） 2 2、 2 3、 ダイオード 2 4、 2 5、 コンデンサ 2 6、 2 7で構成される電圧変換回路 2 0が備えられる 電圧変換回路 2 0に備えられたコイル 2 1の一端はダイォード 1 4を 介して主蓄電池 1 0および/または発電機 1 (主電源） に接続され、 同 コイル 2 1の他端はダイォード 2 4のアノードに接続されるとともにダ ィォ一ド 24の力ソードは前記抵抗 1 2に接続される。 そして Nチャン ネル型の F ET 2 2のドレインとソースとがコイル 2 1およびダイォー ド 24のァノ一ドの間と接地の間とに接続される。 ここで F ET 2 2は. ハイレベル信号がゲートに印加されるとオンとなり、 口一レベル信号が ゲートに印加されるとオフとなるものである。 F ET 2 2のゲートにパ ルス信号を印加して F ET 2 2のオン、 オフ動作を繰り返すことで、 前 述のコイル 2 1、 F ET 2 2、 ダイオード 24の昇圧機能により、 主蓄 電池 1 0の電圧が昇圧され、 コンデンサ 1 3に抵抗 1 2を介して電荷を 蓄積する。

この電圧変換回路 2 0では、 Pチャンネル型の F ET 2 3のドレイン とソースとがダイォ一ド 24の両端に並列接続される。 ここで F E T 2 3は、 ローレベル信号がゲ一卜に印加されるとオンとなり、 ハイレベル 信号がゲートに印加されるとオフとなるものである。 そしてダイォ一ド 2 5のアノードが接地され、 ダイオード 2 5の力ソードがコイル 2 1お よび F E T 2 3の間に接続される。 F ET 2 3のゲートにパルス信号を 印加して F E T 2 3のオン、 オフ動作を繰り返すことで、 前述のコイル 2 1、 F ET 2 3、 ダイオード 2 5の降圧機能により、 コンデンサ 1 3 の電圧が降圧され、 主蓄電池 1 0および/または発電機 1に電圧を印加 する。

電圧変換回路 2 0に備えられたコンデンサ 2 6、 2 7は、 比較的小容 量のものであり、 上述の電圧変換回路 20の昇圧、 降圧動作で発生する リップルを除去するために備えられる。

上述の電圧変換回路 2 0を有する熱電池活性化装置は、 熱電池を活性 化させるための点火装置 3 0を制御する制御回路 40も備える。 この制 御回路 40は、 例えば半導体集積回路で構成され、 熱電池点火回路 4 1. 熱電池点火制御回路 42、 抵抗回路 43、 診断回路 44、 断線検出回路 4 5、 昇降圧制御回路 4 6、 レギユレ一夕回路 4 7を備える。

[熱電池点火回路 4 1 ]

熱電池点火回路 4 1は、 主蓄電池 1 0および/または発電機 1 (主蓄電 池 1 0および発電機 1の両方が好ましい） の電圧が所定値以下に低下し た場合にコンデンサ 1 3を電源として点火装置 3 0を点火し、 予備電源 用熱電池を活性化させるものである。 熱電池点火回路 4 1は、 定電流回 路 4 1 aとスィツチング素子である Nチャンネル型の F E T 4 1 bとを 備える。 定電流回路 4 1 aは、 制御回路 4 0の端子 4 0 aと端子 4 0 b との間に接続された常開スィツチング素子 4 1 a 1を備え、 熱電池点火 制御回路 4 2により常開スイッチング素子 4 1 a 1が制御され、 主蓄電 池 1 0および Zまたは発電機 1の電圧が所定値以下に低下すると常開ス ィツチング素子 4 1 a 1がオンになり、 点火装置 3 0の一端に対して端 子 4 0 bを介して定電流を流す。 なおここで流す定電流は、 点火装置 3 0を点火して熱電池を活性化させるのに充分な電流とする必要がある。 ここで前述の通り、 本発明による移動体装置の予備電源用熱電池は、 1度使用すると 2度目の使用ができない一次電池であるため、 熱電池を 活性化する必要がある場合には確実に熱電池を活性化する必要がある一 方、 誤動作によって熱電池を活性化しないように保護回路を設けること がより好ましい。 このような保護回路としては、 車両においてはタイヤ の回転数、 その他の移動体においては速度計の速度など、 移動体が移動 していることを示す信号を熱電池活性化回路に入力し、 主蓄電池 1 0お よび/または発電機 1の電圧低下、 および前述の移動体が移動している ことを示す信号の入力がある場合に熱電池を活性化するようにすると好 適である。

制御回路 4 0に備えられた端子 4 0 aは、 コンデンサ 1 3の一端にダ ィオード 1 5を介して接続される。 この端子 4 0 aは、 主蓄電池 1 0お よび Zまたは発電機 1の電圧を昇圧して電荷を蓄積したコンデンサ 1 3 に接続される制御回路 4 0の第 1の電圧供給端子 （バックアップ電源供 給端子） である。

熱電池点火回路 4 1に備えられた定電流回路 4 1 aは、 スィツチング 素子 4 1 a 1を駆動するのに必要な電圧を得ることを目的として、 制御 回路 4 0に備えられた端子 4 0 dにも接続される。 制御回路 4 0に備え られた端子 4 0 dは、 電圧変換回路 2 0の出力部分 （ダイォード 2 4と 抵抗 1 2との間） に接続される一方、 コンデンサ 1 3の一端にもダイォ ード 1 6を介して接続される制御回路 4 0の第 2の電圧供給端子である, 熱電池点火回路 4 1に備えられる F E T 4 1 bは、 そのドレインとソ ースとがそれぞれ制御回路 4 0に備えられた端子 4 0 e、 端子 4 0 に 接続される。 なお F E T 4 1 bは、 ハイレベル信号がゲートに印加され るとオンとなり、 口一レベル信号が印加されるとオフとなるものである, そして点火装置 3 0は制御回路 4 0の端子 4 0 bと端子 4 0とに接続さ れ、 端子 4 0 f は接地される。

[熱電池点火制御回路 4 2 ]

熱電池点火制御回路 4 2は、 制御回路 4 0の端子 4 0 gに印加される、 マイクロコンピュ一夕 6 0の端子 6 0 bを介して電圧センサ 6 1が検出 'した、 主蓄電池 1 0および Zまたは発電機 1 (主蓄電池 1 0および発電 機 1の両方が好ましい) の電圧が所定値以下に低下したことを知らせる 信号に応答して、 熱電池点火回路 4 1の定電流回路 4 1 aに対して定電 流を発生するための制御信号を出力すると同時に、 熱電池点火回路 4 1 の F E T 4 1 bをオンとするための制御信号を出力する。 この熱電池点 火制御回路 4 2を動作させるために、 制御回路 4 0の端子 4 0 cから主 蓄電池 1 0および/または発電機 1の電圧も印加される。 また熱電池点 火制御回路 4 2は接地もされる。 制御回路 4 0の端子 4 0 cは、 電力供 給線 1 1のダイオード 1 4と、 電圧変換回路 2 0コイル 2 1との間の部 分に接続され、 主蓄電池 1 0およびノまたは発電機 1、 あるいは降圧さ れたコンデンサ 1 3の電圧の電圧供給端子である。 さらに、 この熱電池 点火制御回路 4 2は、 熱電池点火回路 4 1に備えられた定電流回路 4 1 aのスイッチング素子 4 1 a 1を動作させるために、 端子 4 0 dからの 昇圧された電圧も入力される。

[抵抗回路 4 3 ]

抵抗回路 4 3はコンデンサ 1 3を電源とし、 点火装置 3 0の良否を診断 するために点火装置 3 0の両端間に電圧を印加するもので、 抵抗 4 3 a , 抵抗 4 3 b、 抵抗 4 3 cとで構成される。 抵抗回路 4 3の抵抗 4 3 a、 4 3 bはそれぞれ直列接続され、 それらの間の部分が制御回路 4 0の端 子 4 0 bに接続される。 抵抗回路 4 3の抵抗 4 3 aの一端は、 F E T 5 1のドレインとソースとを介して制御回路 4 0の端子 4 0 dに接続され, 抵抗回路 4 3の抵抗 4 3 bの一端は接地される。 そして抵抗回路 4 3の 抵抗 4 3 cは、 その一端が制御回路 4 0の端子 4 0 eに接続され、 他端 が接地される。

抵抗回路 4 3の抵抗 4 3 aの一端に接続された F E T 5 1は、 オン状 態で抵抗回路 4 3に対して制御回路 4 0の端子 4 0 dからの電圧を印加 し、 オフ状態で制御回路 4 0の端子 4 0 dからの電圧の印加を禁止する ものであり、 電力供給線 1 1が断線したときには抵抗回路 4 3への電力 の供給を遮断する遮断回路を構成する。 なお F E T 5 1は、 Pチャンネ ル型であり、 口一レベル信号がゲ一トに印加されるとオン状態となり、 ハイレベル信号がゲートに印加されるとオフ状態となる。

[診断回路 4 4 ]

診断回路 4 4は、 点火装置 3 0の診断を行うものである。 詳しく述べる と、 点火装置 3 0や点火装置 3 0につながる接続線が断線や短絡などを 生じていないかどうかの異常を判定するために、 診断回路 4 4には制御 回路 4 0の端子 4 0 b、 端子 4 0 dの両方の電圧が入力される。 また診 断回路 4 4には、 詳しくは後述するように、 レギユレ一夕回路 4 7で所 定の基準電圧が生成されているかどうかを判定するために、 制御回路 4 0の端子 4 0 h、 端子 4 0 i の電圧が入力される。 そして、 診断回路 4 4の診断結果、 すなわち端子 4 0 b、 端子 4 0 d、 端子 4 0 h、 端子 4 0 iの各電圧は、 制御回路 4 0の端子 4 0 j を介してマイクロコンピュ —夕 6 0の端子 6 0 cに出力される。 この診断回路 4 4の動作電源は、 主蓄電池 1 0および/または発電機 1、 あるいは降圧されたコンデンサ 1 3の電圧であり、 制御回路 4 0の端子 4 0 cから F E T 5 2を介して 入力されるとともに、 診断回路 4 4は接地もされる。

診断回路 4 4につながる F E T 5 2は、 オンで診断回路 4 4に対して 制御回路 4 0の端子 4 0 cからの電圧を印加し、 オフで制御回路 4 0の 端子 4 0 cからの電圧の印加しないものであり、 電力供給線 1 1が断線 した場合には診断回路の作動停止制御回路となる。 なお F E T 5 2は、 Pチャンネル型であり、 ローレベル信号がゲートに印加されるとオン状 態となり、 ハイレベル信号がゲートに印加されるとオフ状態となるもの である。

診断回路 4 4から出力された前記各電圧信号は、 制御回路 4 0の端子 4 0 j に接続されるマイクロコンピュー夕 6 0の端子 6 0 cを介してマ イクロコンピュー夕 6 0に入力される。 そしてマイクロコンピュータ 6 0が、 診断回路 4 4が出力した前記各電圧信号が正常であるかどうかを 判定する。 マイクロコンピュータ 6 0は、 診断回路 4 4が出力した前記 各電圧信号を異常と判断すれば、 異常発生時刻を記録するとともに、 マ イク口コンピュータ 6 0の端子 6 0 dに接続された警報器 （例えば警告 灯、 ブザー、 録音音声） 6 2に異常を表示する信号を出力する。 警報器 6 2は、 この信号に応じて操縦者に異常である旨を知らせる。

[断線検出回路 4 5 ]

断線検出回路 4 5は、 主蓄電池 1 0および/または発電機 1と電圧変換 回路 2 0とを接続する電力供給線 1 1の断線を検出する回路であり、 比 較器 4 5 aを有する。 この比較器 4 5 aの正側の入力端子には、 制御回 路 4 0の端子 4 0 kと接地との間に直列接続された抵抗 4 5 b、 抵抗 4 5 cの間の電位が印加される。 制御回路 4 0の端子 4 0 kは、 制御回路

4 0の端子 4 0 cと同様、 電力供給線 1 1の主蓄電池 1 0とコイル 2 1 との間の、 主蓄電池 1 0から離れた部分であり、 かつコイル 2 1に近い 部分にダイオード 1 7を介して接続される。 比較器 4 5 aの負側の入力 端子には、 断線検出回路 4 5に設けられた基準電圧発生器 4 5 dの基準 電圧が印加される。 断線検出回路 4 5に備えられた比較器 4 5 aと基準 電圧発生器 4 5 dとの動作電源は、 主蓄電池 1 0および/または発電機 1、 あるいは降圧されたコンデンサ 1 3の電圧である。 また断線検出回 路 4 5に備えられた比較器 4 5 aと基準電圧発生器 4 5 dはそれぞれ接 地もされる。

ここで、 断線検出回路 4 5に設けられた基準電圧発生器 4 5 dの基準 電圧は小さな値に設定されている。 電力供給線 1 1が断線しておらず、 制御回路 4 0の端子 4 0 kに主蓄電池 1 0および Zまたは発電機 1から の電圧が正常に印加されている状態では、 断線検出回路 4 5の比較器 4

5 aはハイレベル信号を出力する。 これに対し、 電力供給線 1 1が断線 し、 制御回路 4 0の端子 4 0 kに接地電位が印加されると、 比較器 4 5 aは口一レベル信号を出力する。 この断線検出回路 4 5の比較器 4 5 a が発する信号は、 後述する昇降圧制御回路 4 6に印加されると同時に、 後述するィンバ一夕回路 4 8を介して F E T 5 1のゲ一トと F E T 5 2 のゲートとに印加される。 [昇降圧制御回路 4 6 ]

昇降圧制御回路 4 6は、 断線検出回路 4 5の制御により電圧変換回路 2 0の昇圧動作と降圧動作とを選択的に切り換え制御するための回路であ る。 詳しく述べると、 昇降圧制御回路 4 6は、 断線検出回路 4 5の比較 器 4 5 aからハイレベル信号が印加される場合は、 ハイレベル信号を制 御回路 4 0の端子 4 0 mを介して F E T 2 3のゲ一トに印加し、 F E T 2 3をオフ状態に保つ。 一方ローレベル信号とハイレベル信号とを繰り 返すパルス信号を、 制御回路 4 0の端子 4 0 nを介して F E T 2 2のゲ 一トに印加し、 F E T 2 2を周期的にオン、 オフする。 そして、 昇降圧 制御回路 4 6は、 断線検出回路 4 5の比較器 4 5 aから口一レベル信号 が印加される場合は、 ローレベル信号を制御回路 4 0の端子 4 0 nを介 して F E T 2 2のゲートに印加し、 F E T 2 2をオフ状態に保つ。 一方. ローレベル信号とハイレベル信号とを繰り返すパルス信号を、 制御回路 4 0の端子 4 O mを介して F E T 2 3のゲートに印加し、 F E T 2 3を 周期的にオン、 オフする。

この昇降圧制御回路 4 6の動作電源は、 制御回路 4 0の端子 4 0 cに 接続された主蓄電池 1 0および/または発電機 1、 あるいは降圧された コンデンサ 1 3である。 また昇降圧制御回路 4 6は接地もされ。 なお、 昇降圧制御回路 4 6には、 Pチャンネル型の F E T 2 3を動作させるた めに、 制御回路 4 0の端子 4 0 dからコンデンサ 1 3の電圧も入力され る。

[ィンバ一夕回路 4 8 ]

ィンバ一夕回路 4 8は、 断線検出回路 4 5の比較器 4 5 aが発するハイ レベル信号あるいはローレベル信号を、 それぞれローレベル信号あるい はハイレベル信号に反転して出力する回路である。 このインバ一夕回路 4 8の動作電源は、 制御回路 4 0の端子 4 0 cに接続された主蓄電池 1 0および/または発電機 1、 あるいは降圧されたコンデンサ 1 3である またィンバー夕回路 4 8接地もされる。

[レギユレ一夕回路 4 7 ]

レギユレ一夕回路 4 7は、 点火装置 3 0に定電流を流すための第 1の基 準電圧 V r e f 1と、 点火装置 3 0の診断用に定電流を流すための第 2 の基準電圧 V r e f 2とを生成するものである。 レギユレ一タ回路 4 7 は、 制御回路 4 0の端子 4 0 h、 端子 4 0 i に接続された抵抗 4 7 a、 抵抗 4 7 bにより、 第 1の基準電圧 V r e f 1と第 2の基準電圧 V r e f 2とを出力する。 レギュレ一タ回路 4 7の動作電源は制御回路 4 0の 端子 4 0 cに接続された主蓄電池 1 0および Zまたは発電機 1、 あるい は降圧されたコンデンサ 1 3である。 ここで、 前述のように制御回路 4 0の端子 4 0 h、 端子 4 0 iの電圧を診断回路 4 4に入力するのは、 熱 電池点火回路 4 1に備えられた定電流回路 4 1 aの正常な動作を診断す るためと、 点火装置 3 0の点火制御を診断 （前記点火装置 3 0の診断用 の定電流が正常に生成されているかの診断） するためである。 なお、 抵 抗 4 7 a、 抵抗 4 7 bは制御回路 4 0に設けるのではなく、 制御回路 4 0に外付けすることが好ましい。 これは、 制御回路 4 0のような半導体 集積回路内に精度の高い抵抗を形成することが困難であるからである。 .

[回路の動作説明]

上記のように構成した回路の動作を以下に述べる。 まず、 主蓄電池 1 0 および Zまたは発電機 1に接続された電力供給線 1 1が断線していない 場合の説明をおこなう。 この場合、 制御回路 4 0の端子 4 0 c 、 端子 4 0 kには主蓄電池 1 0および/または発電機 1からの電圧が印加される 熱電池点火制御回路 4 2、 断線検出回路 4 5に備えられた比較器 4 5 a と基準電圧発生器 4 5 d、 昇降圧制御回路 4 6、 レギユレ一夕回路 4 7 ィンバ一夕回路 4 8のそれぞれには、 制御回路 4 0の端子 4 0 cを介し て主蓄電池 1 0および/または発電機 1からの電源電圧 （定電圧） が印 加される。 これにより、 熱電池点火制御回路 42、 断線検出回路 4 5に 備えられた比較器 4 5 aと基準電圧発生器 45 d、 昇降圧制御回路 46 , レギユレ一夕回路 47、 ィンバ一夕回路 48は動作できる状態にある。 また、 断線検出回路 4 5の比較器 45 aは、 制御回路 40の端子 4 O k に印加された電圧に基づいてハイレベル信号を出力する。 このハイレべ ル信号は、 インバー夕回路 48によってローレベル信号に反転され、 F E T 5 1と F ET 5 2とに印加されるので、 F ET 5 1と F ET 5 2は オン状態を保つ。 このとき、 診断回路 44にも、 制御回路 40の端子 4 0 cを介して主蓄電池 1 0および Zまたは発電機 1からの電源電圧が印 加され、 診断回路 44も動作できる状態にあることになる。

この状態における昇降圧制御回路 46は、 ハイレベル信号を制御回路 40の端子 40mを介して FET 2 3のゲ一トに印加することにより、 F E T 2 3をオフ状態に保つと同時に、 昇降圧制御回路 46は、 ローレ ベル信号とハイレベル信号を繰り返すパルス信号を制御回路 40の端子 40 ηを介して F ET 2 2のゲ一トに印加することにより： FET 2 2を 周期的にオン、 オフする。 従って、 電圧変換回路 2 0においては、 コィ ル 2 1、 F Ε Τ 2 2、 ダイオード 24が、 主蓄電池 1 0および Ζまたは 発電機 1からの電圧を昇圧し、 この昇圧された電圧は端子 40 dに直接 印加されて、 制御回路 40の端子 40 dを介して熱電池点火回路 4 1に 備えられた定電流回路 4 1 a、 熱電池点火制御回路.42、 昇降圧制御回 路 46、 F ET 5 1に印加される。

また、 電圧変換回路 2 0によって昇圧された主蓄電池 1 0および Zま たは発電機 1からの電圧はバックアップ用のコンデンサ 1 3に、 抵抗 1 2を介して蓄電される。 コンデンサ 1 3はダイオード 1 5を介して制御 回路 40の端子 40 aに接続され、 熱電池点火回路 4 1の定電流回路 4 1 aのスィツチング素子 4 1 a 1に電圧を印加するとともに、 コンデン サ 1 3はダイオード 1 6を介して制御回路 4 0の端子 4 0 dに接続され. 熱電池点火回路 4 1の定電流回路 4 1 a、 熱電池点火制御回路 4 2、 昇 降圧制御回路 4 6、 F E T 5 1に電圧を印加する。

このように熱電池点火回路 4 1の定電流回路 4 1 a、 熱電池点火制御 回路 4 2、 昇降圧制御回路 4 6にはコンデンサ 1 3の昇圧された電圧が 印加されて動作可能になる。 ここで前述のように、 F E T 5 1はオン状 態であるため、 制御回路 4 0の端子 4 0 dに印加されたコンデンサ 1 3 の電圧は、 抵抗 4 3 a、 抵抗 4 3 bにも印加される。 この電圧は抵抗 4 3 a、 抵抗 4 3 bによって分圧され、 点火装置 3 0の一端に対して制御 回路 4 0の端子 4 0 bを介して印加される。 この電圧は点火装置 3 0を 起動するためものではなく、 点火装置 3 0と抵抗 4 3 cとに微少な電流 を流すためのものである。 このために制御回路 4 0の端子 4 0 eの電圧 は接地電圧よりもわずかに高い電圧となる。

診断回路 4 4には前記制御回路 4 0の端子 4 0 b、 端子 4 0 eの電圧 の他、 レギュレー夕回路 4 7と制御回路 4 0の端子 4 0 h、 端子 4 0 i との間の電圧が印加される。 そして診断回路 4 4はこれらの電圧を、 制 御回路 4 0の端子 4 0 j を介してマイクロコンピュータ 6 0に出力する, 診断回路 4 4からの信号を受け取つたマイクロコンピュータ 6 0は、 そ れらの信号から、 点火装置 3 0の点火制御に異常がないかどうかの判定 を実施する。 点火装置 3 0、 抵抗 4 7 a、 抵抗 4 7 bを始め、 それらの 周辺において回路の断線や短絡などの異常が発生していないとともに、 診断回路 4 4が出力した電圧が正常であるならば、 マイクロコンピュー 夕 6 0は熱電池活性化装置が正常であるとの判定をする。 しかし、 回路 の断線や短絡等、 診断回路 4 4が出力した電圧が異常であれば、 マイク 口コンピュータ 6 0は熱電池活性化装置が異常であるとの判定をして、 この異常が発生した時刻を記録するとともに、 異常信号を警報器 6 2に 出力する。 この異常信号に基づいて警報器 6 2が警報を発し、 操縦者に 対して熱電池活性化装置に異常が発生していることを知らせる。

マイクロコンピュータ 6 0が、 熱電池活性化装置が正常であると判定 している状態で、 電圧センサ 6 1に入力される主蓄電池 1 0および/ま たは発電機 1 (主蓄電池 1 0および発電機 1のそれぞれが好ましい） の 電圧が所定値以下になり、 好ましくはタイヤの回転等によって車両が走 行中であると、 マイクロコンピュータ 6 0はマイクロコンピュータ 6 0 の端子 6 0 aを介して、 制御回路 4 0の端子 4 0 gに対して信号を発す る。 そしてこの信号は熱電池点火制御回路 4 2に入力される。 信号が入 力された熱電池点火制御回路 4 2は、 熱電池点火回路 4 1の定電流回路 4 1 aに対して制御信号を出力するとともに、 F E T 4 1 bにハイレべ ル信号を印加して F E T 4 1 bをオフ状態からオン状態に切り換える。 これにより、 熱電池点火回路 4 1の定電流回路 4 1 aは、 制御回路 4 0 の端子 4 0 aを介したコンデンサ 1 3を電源として定電流を発生させる _t この場合、 F E T 4 1 bは前述の通りオン状態であるので、 熱電池点火 回路 4 1の定電流回路 4 1 aが発生させた定電流は点火装置 3 0に流れ, これによつて熱電池を活性化させる。 なお、 この定電流を発生させる際 には、 レギユレ一夕回路 4 7の第 1基準電圧 V r e f 1も利用される。 この他、 主蓄電池 1 0および Zまたは発電機 1の電圧が正常であって も、 電力供給線 1 1が何らかの理由により断線した場合はバイワイヤ式 の制御手段を備えた移動体を制御することができなくなってしまう。 例 えば主蓄電池 1 0および Zまたは発電機 1とダイオード 1 3との間 （図 示 Xの位置） に断線が発生すると、 断線検出回路 4 5の比較器 4 5 aは. 昇降圧制御回路 4 6に対してローレベル信号を出力する。 ローレベル信 号を出力された昇降圧制御回路 4 6は、 制御回路 4 0の端子 4 0 nを介 して F E T 2 2のゲートにローレベル信号を出力して F E T 2 2をオフ 状態に保つ一方、 制御回路 4 0の端子 4 0 mを介して F Ε T 2 3のゲ一 トにローレベル信号とハイレベル信号とを繰り返すパルス信号を供給し, F E T 2 3を周期的にオン、 オフする。 これにより、 電圧変換回路 2 0 のコイル 2 1 、 F E T 2 3、 ダイォード 2 5が、 バックアップ用のコン デンサ 1 3の電圧を降圧して制御回路 4 0の端子 4 0 cに降圧した電圧 を印加する。

この降圧された電圧はそれぞれ、 熱電池点火制御回路 4 2、 断線検出 回路 4 5の比較器 4 5 a、 断線検出回路 4 5の基準電圧発生器 4 5 d、 昇降圧制御回路 4 6、 レギユレ一夕 4 7、 インバ一夕回路 4 8の電源と して使用される。 従ってこれらの回路は電力供給線 1 1が何らかの理由 により断線した場合でも、 適正な動作を続けることができる。 その一方. 降圧されていないコンデンサ 1 3の電圧は、 熱電池点火回路 4 1の定電 流回路 4 1 aのスィツチング素子 4 1 a 1、 熱電池点火制御回路 4 2 、 昇降圧制御回路 4 6にダイォ一ド 1 6と制御回路 4 0の端子 4 0 dを介 して印加される。 これによつてこれらの回路も正常な動作を保ちつづけ ることが可能になり、 熱電池活性化装置の正常な動作を可能にする。 こ れによって、 熱電池活性化装置は電力供給線 1 1が何らかの理由により 断線した場合でも動作が可能となり、 予備用電源である熱電池を活性化 して、 その熱電池を電源としてバイワイヤ式の制御を可能にする。

電力供給線 1 1が何らかの理由により断線した場合ィンバ一夕回路 4 8によって反転されたハイレベル信号が、 F E T 5 1 、 F E T 5 2に印 加され、 F E T 5 1、 F E T 5 2はそれぞれオフ状態になる。 F E T 5 1がオフ状態になるとコンデンサ 1 3と抵抗回路 4 3とが遮断されるた め、 コンデンサ 1 3から点火装置 3 0と抵抗回路 4 3とに診断用の電流 が流れなくなる。 さらに F E T 5 2がオフ状態になることにより、 診断 回路 44へも電圧が印加されなくなる。 このように、 電力供給線 1 1が 何らかの理由により断線した場合、 コンデンサ 1 3の電力消費を抑制す ることができるようになるので、 熱電池活性化装置を起動するのに不可 欠な回路をより長時間作動させることができるようになる。

[第 2の例]

次に、 別の実施例の説明をする。 この熱電池活性化装置は、 図 1 9に 示すような回路を備えるもので、 図 1 8に示したものとは電力供給線 1 1が断線したときに抵抗回路 43と診断回路 44とに電圧の印加を遮断 するための F ET 5 1 a、 5 2 aの接続位置が異なる。 なお、 図 1 9に おいては、 図 1 8に示したマイクロコンピュー夕 6 0を省略するととも に、 図 1 8と同じ機能を有するものには同じ符号を付し、 その詳細な説 明を省略する。

図 1 9に示す実施例では、 抵抗回路 43の抵抗 43 aは制御回路 40 の端子 4 0 dに直接接続されており、 抵抗回路 43の抵抗 43 bは制御 回路 40の端子 40 bに接続される一方、 その反対側が抵抗回路 43の 抵抗 43 cに接続される。 そして抵抗回路 43の抵抗 43 cは制御回路 40の端子 40 eに接続される一方、 その反対側が抵抗回路 43の抵抗 4 3 bに接続される。 そして図 1 9おいては、 診断回路 44は制御回路 40の端子 40 cに直接接続されるとともに、 診断回路 44は F ET 5 2 aを介して接地される。 なお、 これらの FET 5 1 a、 F E T 5 2 a は、 Nチャンネル型の F E Tであり、 ハイレベル信号がゲートに印加さ れるとオン状態となり、 ローレベル信号がゲ一トに印加されるとオフ状 態になるものである。 従って図 1に示したインバー夕回路 48を省略す ることができる。

図 1 9に示した実施例でも、 電力供給線 1 1が断線していなければ、 断線検出回路 45の比較器 45 aからハイレベル信号が出力され、 F E T 5 1 a、 F ET 5 2 aがオン状態となるため、 制御回路 40の端子 4 0 d、 端子 40 cから電力が供給され、 抵抗回路 43と診断回路 44と は動作を続けることができる。 一方、 電力供給線 1 1が断線した場合は， 断線検出回路 4 5の比較器 4 5 aが口一レベル信号を出力し、 F ET 5 1 a、 FET 5 2 aがともにオフ状態となり、 制御回路 40の端子 40 d、 端子 40 cからの電力の供給が遮断されることにより、 抵抗回路 4 3と診断回路 44とはその動作を停止して電力の消費を抑制する。 この ように、 この図 2に示した実施例においても、 図 1 8に示した実施例と 同様な効果が得られる。

[第 3の例]

次に、 さらに別の実施例の説明をする。 この熱電池活性化装置は、 図 2 0に示すような回路を備えるもので、 図 1 8、 図 1 9に示したものと は異なり、 第 1の点火装置 3 0に加えて第 2の点火装置 3 0 Aをも点火 制御することができ、 熱電池の活性化の信頼度が向上している。 第 1の 点火装置 30を制御するためのコンデンサ 1 3、 電圧変換回路 2 0、 制 御回路 40などは図 1 8に示す実施例とほぼ同じであるが、 制御回路 4 0には、 ィンバ一夕回路 48の出力信号を外部へ出力するための端子 4 O pが設けられている。 なお、 同じ機能を有する部分には同じ符号を付 してその説明を省略する。 この場合も、 図 1 9に示した実施例と同様に マイクロコンピュータ 6 0を省略した。

図 2 0に示す第 2の点火装置 3 0 Aの制御回路 40 Aも、 第 1の点火 装置 3 0の制御回路 40と同様に半導体集積回路により構成される。 第 2の点火装置 3 O Aの制御回路 4 O Aは、 第 1点火装置 3 0のための制 御回路 40と同様な熱電池点火回路 4 1、 熱電池点火制御回路 42、 抵 抗回路 43、 診断回路 44、 レギユレ一夕 47、 F ET 5 1、 FET 5 2、 端子 40 a〜端子 40 j を備える。 第 2の点火装置 3 0 Aの制御回 路 4 O Aには、 第 1の点火装置 3 0の制御回路 40同様、 コンデンサ 1 3と電圧変換回路 2 0とから電力が供給される。 ただし、 第 2の点火装 置 3 0 Aの制御回路 40 Aは、 断線検出回路 4 5と昇降圧制御回路 46 とを備えておらず、 制御回路 40に新たに設けた端子 40 pに接続され た端子 40 qを備える。 端子 40 qは、 第 2の点火装置 3 O Aの制御回 路 40 A内の F ET 5 1、 F E T 52のゲ一卜に接続される。

この構成により、 図 2 0に示す実施例では、 点火装置 3 O Aの点火や 異常の診断は図 1,8に示した実施例と同様に制御される。 ただし、 この 制御回路 40 Aにおいては、 電力供給線 1 1の断線の検出が行われず、 制御回路 4 0による電力供給線 1 1の断線の検出により、 抵抗回路 43 と診断回路 44との動作や停止が制御される。 図 2 0に示す実施例では. 複数の点火装置 3 0、 3 O Aを的確に点火制御できるとともに、 点火装 置 3 0、 3 0 Aの診断も的確に行うことができる。 また、 電力供給線 1 1が断線した場合にも、 バックアップ用のコンデンサ 1 3に蓄電された 電力の消費を抑制することができる。

なお、 図 2 0に示した制御回路 40 Aと同様な制御回路を、 図 2 0に 示すように制御回路 40と並列に接続すれば、 さらに多くの点火装置を 簡単に点火制御でき、 熱電池活性化装置の信頼性を向上させることがで きる。 また、 図 2 0に示す実施例おいても、 F ET 5 1、 FET 5 2を 図 1 9に示した実施例のように接地側に設けて、 電力供給線 1 1が断線 した場合に、 抵抗回路 43と診断回路 44との動作や停止を制御するこ ともできる。 その場合、 制御回路 40の端子 40 pには断線検出回路 4 5の比較器 4 5 aの出力を直接印加するようにするとよい。

また、 図 1 8から図 2 0に示した実施例では、 制御回路 40の端子 4 0 c、 端子 4 0 dからの電力の供給を遮断するために F E T 5 1、 F E T 5 2、 F E T 5 1 a、 F E T 5 2 aを用いた例を示したが、 F E Tに 替えて卜ランジスタゃリレ一スィツチなどの F E T以外のスィツチング 素子を用いることもできる。

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(第 5の実施形態）

課題 1を達成するのに好ましい第 5の構成について、 図面により説明 する。

図 2 1に示すように、 ハイプリッド型電気自動車用のものとして車両 用電源装置 1 (以下、 単に電源装置 1ともいう） が構成されている。 こ のハイプリッド型電気自動車では、 エンジンにより駆動される発電機 4 2と、 車両の駆動輪に駆動連結された走行用モータ 5と、 その走行用モ 一夕 5へ電力供給可能に構成される主バッテリ 2を搭載し、 発電機 4 2 又は主バッテリ 2からの電力によって走行用モ一夕 5を駆動して走行す る一方、 制動時には回生制動可能となるように構成されている。 具体的 構成としては、 走行用モ一夕 5にィンバ一夕 6を介して主バッテリ 2が 接続され、 他方、 発電機 4 2がコンパ一夕 4 3を介して、 インバー夕 6 及び主バッテリ 2に接続された構成をなしている。 そして、 発電機 4 2 にはエンジン 4 1が接続されて駆動されるようになっており、 この発電 機 4 2の電力がコンバ一夕 4 3を介して走行用モータ 5および主バッテ リ 2に供給されるように構成されている。

一方、 第 2のバッテリとして、 例えば鉛蓄電池やその他の電池からな る補機用バッテリ 4が設けられており、 この補機用バッテリ 4は、 変圧 装置をなす D C D Cコンバ一夕 3 (以下 D Cコンバー夕 3とも称す る。 ） を介して主バッテリ 2に接続されており、 この D Cコンバータ 3 により走行用の電源系の電圧レベルから補機用の電源系の電圧レベルに 降圧されている。 そして、 この補機用バッテリ 4に、 後述する電気ブレ ーキシステムや、 電動パヮ一ステアリング、 或いは、 走行用モー夕 5を コントロールするためのモータコントローラ （図示略） や、 発電機 4 2 をコントロールするための発電機コントローラ （図示略） などの制御系 電装品などの補機電装品が負荷 4 0として接続されている。

上記のように構成されるハイプリッ ド型電気自動車は、 バッテリ走行 の場合には、 主バッテリ 2に蓄電された電力がィンパ一夕 6を介して走 行用モータ 5に供給され、 走行用モータ 1 2に駆動連結された駆動輪 1 1を回転駆動して電気自動車を走行させることができる。 そして、 主バ ッテリ 2に蓄電された電力が減少すると八イブリツド走行となり、 ェン ジン 1 8を駆動して発電機 4 2を作動し、 発電した電力を主バッテリ 2 に蓄電しながらィンバ一夕 6を介して走行用モータ 5に電力を供給し、 この走行用モー夕 5を駆動して車両を走行させることができる。 一方、 回生制動時は、 回生ブレーキにより走行用モータ 5に生じた回生電力が インバー夕 6を介して主バッテリ 2、 及び D Cコンバ一夕 3に供給され るようになっている。

また、 バッテリ走行時、 補機用バッテリ 4には主バッテリ 2に蓄電さ れた電力が D Cコンバ一夕 3によって変圧されて蓄電されており、 各種 の負荷 4 0はこの D Cコンバ一夕 3及び補機用バッテリ 4から供給され る電力によって作動することができる。 さらに、 回生制動時には、 主バ ッテリ 2に蓄電された電力に加え、 回生電力が D Cコンバータ 3により 変圧されて補機用バッテリ 4や負荷 4 0に供給されることとなる。

このようなハイブリッド型電気自動車において、 電源装置 1は、 電池 として構成される主バッテリ 2及び補機用バッテリ 4と、 所定条件の成 立により発電を行う発電機 4 2及び走行用モー夕 5が通常時に用いられ る主電源として機能し、 他方、 それら主電源に加え、 その主電源の電力 供給の異常が検出された異常時にのみ負荷 4 0に対して電力供給を行う 予備電源として熱電池 1 0を備えている。

次に、 負荷 4 0への電力供給構成について図 2 1を参照して説明する 図 2 1に示すように、 この車両用電源装置 1は、 補機用バッテリ 4及 び D Cコンバ一夕 3により負荷 4 0に対し常時電力供給される構成をな しており、 さらに、 この電力供給の異常を検出するための主電源異常検 出手段として、 D Cコンバータ 3 , 及び補機用バッテリ 4の電圧レベル を検出する電圧判定回路 2 0が設けられている。 図 2 1の電圧判定回路 2 0では、 D Cコンパ一夕 3の電圧レベルを検出するための端子 Aと、 補機用バッテリ 4の電圧レベルを検出するための端子 Bとがそれぞれ設 けられている。 そして、 これら端子 A , Bの電圧レベルが、 端子毎に検 出可能となっており、 これらの端子の電圧レベルが所定の基準値以上で あるかを判定する構成をなしている。

なお、 図 2 1の例では、 補機用の電力供給手段たる補機用オル夕ネー 夕 3 3が設けられた構成を示しており、 ここでは補機用オルタネー夕 3 3も主電源の一部として機能している。 従って、 補機用オルタネー夕 3 3の出力電圧レベルを検出して主電源異常を判定するようにしてもよい 例えば、 端子 Cの電圧レベルを図示しない検出線を介して電圧判定回路 2 0により判定することも可能である。 また、 このような補機用オルタ ネー夕 3 3を設けない構成としてもよい。

なお、 ここに示す異常検出の構成はあくまで一例であり、 D Cコンパ 一夕 3のみ、 補機用バッテリ 4， 又は補機用オルタネー夕 3 3のみの電 圧レベルを検出するように構成してもよい。 また、 電圧検出による方法 以外の異常検出方法を用いてもよい。 例えば、 発電機 4 2や補機用オル タネ一夕 3 3の回転数を検出し、 その回転数に基づいてこれらの異常を 判定するような方法を用いてもよい。 いずれにしても、 主電源からの電 力供給の異常を検出する構成であれば様々な構成を採用することができ る。 なお、 電圧判定回路 2 0の具体的構成は、 D Cコンバータ 3や補機 用バッテリ 4の出力電圧レベルが、 所定の基準値以上であるか否かが検 出できればよく、 構成は種々考えられるが、 例えば D Cコンバータ 3や 補機用バッテリ 4の出力電圧を所定の基準電圧と比較する比較回路にて 検出するように構成できる。 ここでは、 端子 A及び端子 Bの少なくとも いずれかの電圧レベルが所定値以下の場合に、 主電源が異常であると判 断して電圧判定回路 2 0から制御回路 3 0に対し主電源異常を示す信号 を出力し、 その信号に基づいて後述する制御方法により制御回路 3 0が 熱電池 1 0を起動することとなる。

次に、 熱電池 1 0を起動するための電源手段について説明する。 上記のように構成された熱電池 1 0は、 点火用端子 1 1が通電される ことにより点火玉 1 5 (図 2 3 ) が点火され活性化状態となるように構 成されているため、 熱電池 1 0を起動する際には、 スィッチ S W 1をォ ンすることにより点火用端子 1 1を通電することとなる。 スィッチ S W 1をオンすると、 D Cコンバータ 3， 補機用バッテリ 4などから起動用 電力が供給されることとなる。 具体的には、 電池 （主バッテリ 2， 補機 用バッテリ 4 ) 以外の補助電源手段 （走行用モータ 5， ¾電機 4 2等） から熱電池 1 0に起動用の電力供給が行われるようになつており、 電池 の残存容量に関係なく確実に熱電池 1 0の起動が行われるようになつて いる。

なお、 図 2 1の構成では、 補助電源手段と電池の両方により起動用電 力を供給するようにしているが、 補助電源手段のみにより起動用電力を 供給するようにしてもよい。 いずれにしても、 補助電源手段が起動用電 力を供給する上で必須構成となっている。 なお、 図 2 1の構成では、 補 機用バッテリ 4や主バッテリ 2の残存電力が少ない場合、 又は電力供給 不能な場合に、 走行用モー夕 5や発電機 4 2からの電力が主体となり、 点火用ライン 1 9を介して点火用端子 1 1に点火用電流が供給されるこ ととなる。

なお、 上記構成では発電機により点火用電力を供給する例を示してい るが、 この発電機とともに、 或いは発電機のかわりに別の補助電源手段 を設けるようにしてもよい。 図 2 1の構成では、 補機用バッテリ 4と並 列接続されたコンデンサ C 1が設けられている。 このコンデンサ C 1は 充電用の抵抗 R 1を介して主電源に並列接続される構成をなし、 その主 電源により充電されるようになっている。 また、 点火用ライン 1 9には 逆流阻止用のダイオード D 2が設けられている。 さらに、 充電用の抵抗 R 1と並列に急速放電用のダイオード D 4が接続されており、 このコン デンサ C 1が充電されている状態でスィッチ S W 1がオンされると、 こ のダイオード D 4を通過して点火用端子 1 1に対し急速放電されるよう になっている。 なお、 充電用の抵抗 R 1及びダイオード D 4を用いない 構成としてもよく、 このようなコンデンサ C 1を設けない構成としても よい。

また、 熱電池 1 0の出力端子 1 2から負荷 4 0に向かう出力ライン 2 4が設けられており、 出力端子 1 2と負荷 4 0の間にはスィツチ S W 2 が介在している。 そして、 このスィッチ S W 2がオンされることにより 熱電池 1 0からの出力電流が負荷 4 0に対して供給されるようになって いる。 なお、 ここでは図示していないが、 熱電池 1 0の出力端子 1 2

(具体的には正極端子 1 2 A ) と負荷 4 0の間に定電圧回路を介在させ ることにより負荷に一定電圧が供給されるような構成とすることができ る。

別の例では、 補助電源手段として、 熱電池 1 0を起動するための起動 用発電機 3 5を独立して設けた例を示している （図 2 2 ) 。 なお、 その 他の部分については第 1実施形態とほぼ同じであるので説明は省略する この起動用発電機 3 5は、 オルタネー夕 （交流発電機） やダイナモ （直 流発電機） として構成することができ、 例えば、 エンジンにより駆動さ れるよう構成することができる。 なお、 点火に必要な程度の起電力を発 生すればよいため、 小型の構成とすることができる。

上記実施形態では、 ハイプリッド電気自動車に適用する例について述 ベたが、 燃料電池自動車 （燃料電池ハイブリッ ド自動車を含む） 等に適 用してもよい。 なお、 上記第 1及び第 2実施形態では、 常時使用する電 池が主バッテリ 2及び補機用バッテリ 4の 2つからなる場合について説 明したが、 1つの場合、 或いは 3つ以上の場合でも同様に適用できる。 また、 上記実施形態では、 熱電池 1 0を補機用の緊急用電源として構 成したが、 走行用の緊急用電源として構成し、 緊急時に熱電池 1 0から 走行用モータ 5に対し電力供給できるように構成してもよい。 さらに、 上記実施形態では、 走行用モ一夕を備える電気自動車やハイプリッド型 電気自動車を説明したが、 走行用モー夕を備えずにエンジンのみにより 車輪駆動を行う車両を対象とした電源装置としてもよい。

(第 6の実施形態）

課題 2を達成するのに好ましい第 1 , 2の構成について、 図面により 説明する。

図 2 4は本構成の電源装置が備える熱電池活性化装置の回路を示す第 1の例である。 この回路の主電源は発電機 1と主蓄電池 1 1とで構成さ れる。 この発電機 1は一般には交流発電機であることが多いが、 移動体 に搭載された場合は直流電源として使用されることが多いため、 その場 合は図示しない整流装置により交流発電機が発生する電流を整流するこ とが一般的である。 移動体が移動中は、 発電機 1は図示しない内燃機関 によって駆動され、 移動体に備えられた各種電装品に電力を供給する一 方、 発電機 1が主蓄電池 1 1を充電する。 なお、 発電機 1の負極 1 Nと 主蓄電池 1 1の負極 1 1 Nは車体に接地される。

図 2 4に示す回路は第 1のコンデンサ 1 2と第 2のコンデンサ 1 3と を備える。 第 1のコンデンサ 1 2の正極 1 2 Pは、 発電機 1の正極 1 P と主蓄電池 1 1の正極 1 1 Pとに接続され、 第 1のコンデンサ 1 2の負 極 1 2 Nは車体に接地される。 そして第 2のコンデンサ 1 3の正極 1 3 Pは、 正極側電流制限抵抗 1 4を介して発電機 1の正極 1 Pと主蓄電池 1 1の正極 I I Pとに接続され、 第 2のコンデンサ 1 3の負極 1 3 Nは 負極側電流制限抵抗 1 5を介して接地される。

さらに図 2 4に示す回路は熱電池活性化回路 1 6を備える。 熱電池活 性化回路 1 6の正極側の端子 1 6 Pは主蓄電池 1 1および Zまたは発電 機 1の電圧低下を検知して電気的に閉となる電圧センサ 1 7を介して発 電機 1の正極 1 Pと主蓄電池 1 1の正極 1 1 Pとに接続される。 電圧セ ンサ 1 7により制御部 1 0の誤動作に起因する熱電池活性化回路 1 6の 動作を防止するためのものである。 そして、 熱電池活性化回路 1 6の負 極側の端子 1 6 Nと第 2のコンデンサ 1 3の正極 1 3 Pとがダイォ一ド 1 8を介して接続される。 ダイオード 1 8は、 そのアノードが熱電池活 性化回路 1 6の負極側の端子 1 6 Nに、 その力ソードがコンデンサ 1 3 の正極 1 3 Pに接続される。

また図 2 4に示す回路は N P Nトランジスタ 1 9を備える。 N P Nト ランジス夕 1 9のコレクタ 1 9 Cは第 2のコンデンサ 1 3の正極 1 3 P に接続され、 N P Nトランジスタ 1 9のェミッタ 1 9 Eは接地され、 N P N卜ランジス夕 1 9のベース 1 9 Bは制御部 1 0に接続される。 この N P Nトランジスタ 1 9は、 第 2のコンデンサ 1 3の正極 1 3 Pを接地 するためのスィツチとして機能する。 図 24に示した制御部 1 0はマイクロコンピュータなどの論理回路で 構成されるものであり、 主蓄電池 1 1および Zまたは発電機 1の電圧低 下を検知すると、 NPNトランジスタ 1 9のべ一ス 1 9 Bにバイァス電 圧を印加する。 ベース 1 9 Bにバイアス電圧が印加された N P Nトラン ジス夕 1 9は電流を流すことができるようになる。 すなわち NPNトラ ンジス夕 1 9はメインスィツチとして機能する。

図 2 5 (A) 〜 （C) は、 図 24に示した実施例の動作を説明する等 価回路である。 （A) は第 1のコンデンサ 1 2と第 2のコンデンサ 1 3 の両方が正常な場合を示すものであり、 （B) は第 2のコンデンサ 1 3 の負極 1 3 N側に故障が発生した場合を示すものであり、 （C) は第 1 のコンデンサ 1 2の正極 1 2 P側に故障が発生した場合を示すものであ る。 なお、 図 2 5 (A) 〜 （C) に示す破線は作動していないことを示 すものである。

図 2 5 (A) に示したように、 第 1のコンデンサ 1 2と第 2のコンデ ンサ 1 3の両方が正常な場合において、 電圧センサ 1 7と NPNトラン ジス夕 1 9との両方が閉になれば、 第 1のコンデンサ 1 2と第 2のコン デンサ 1 3とは実質的に直列接続された状態となり、 熱電池活性化回路 1 6に対して主蓄電池 1 1の電圧の約 2倍の電圧を印加することができ る。

図 2 5 (B) に示したように、 第 2のコンデンサ 1 3の負極 1 3 N側 に故障が発生した場合において、 電圧センサ 1 7と N P Nトランジス夕 1 9との両方が閉になれば、 ダイォード 1 8によってバイパスが構成さ れ、 第 1のコンデンサ 1 2の電圧を熱電池活性化回路 1 6に印加するこ とができる。

図 2 5 (C) に示したように、 第 1のコンデンサ 1 2の正極 1 2 P側 に故障が発生した場合において、 電圧センサ 1 7と NPNトランジスタ 1 9との両方が閉になれば、 第 2のコンデンサ 1 3の電圧を熱電池活性 化回路 1 6に印加することができる。

図 2 6は、 本構成の電源装置が備える熱電池活性化装置の回路を示す 第 2の例である。 図 2 4に示した実施例と同じ構成部品には同じ番号を 付し、 図 2 4との相違点を説明する。 図 2 6に示す回路では、 発電機 1 と主蓄電池 1 1とはコンバ一夕 3 0に接続され発電機 1と主蓄電池 1 1 の電圧よりも昇圧された電圧が熱電池活性化回路 1 6に印加されるよう に構成される。

図 2 6に示した回路は、 負電圧保護用ダイォード 3 2とサブスィツチ として機能する第 2の N P Nトランジスタ 3 1とを備える。 負電圧保護 用ダイオード 3 2のァノードは熱電池活性化回路 1 6の負極側の端子 1 6 Nに接続され、 負電圧保護用ダイオード 3 2のカソードは第 2の N P Nトランジスタ 3 1のコレクタ 3 1 Cに接続される。 第 2の N P Nトラ ンジス夕 3 1のェミッタ 3 1 Eは接地され、 第 2の N P Nトランジスタ 3 1のベース 3 1 Bは制御部 1 0に接続される。 制御部 1 0は主蓄電池 1 1および/または発電機 1の電圧低下を検知すると、 その直後にまず 第 2の N P Nトランジスタ 3 1のべ一ス 3 1 Bにバイアス電圧を印加し N P Nトランジス夕 3 1が電流を流せるようにする。

図 2 7は図 2 6に示した回路の動作を説明する図であり、 横軸に時間 を、 縦軸に熱電池活性化回路 1 6に流れる電流をとる。 なお熱電池活性 化回路 1 6を確実に動作させるためには所定値 i S 以上の電流を所定 値 t S 以上の時間継続して流す必要があるものと仮定する。 図 2 6に おいては第 1のコンデンサ 1 2と第 2のコンデンサ 1 3とは比較的小容 量であっても、 高い電圧で充電されるようにコンバータ 3 0によって昇 圧された電圧で充電される。 従って主蓄電池 1 1および/または発電機 1の電圧低下を検知して電圧センサ 1 7が閉となり、 第 2の N P Nトラ ンジス夕 3 1が電流を流せるようになると第 1のコンデンサ 1 2の電圧 が熱電池活性化回路 1 6に印加される。

しかし第 1のコンデンサ 1 2はその容量が小さいために、 蓄電された 電荷量が少なく、 熱電池活性化回路 1 6を動作させるために必要な電流 を必要な時間流すことができない。 そこで、 制御部 1 0は主蓄電池 1 1 および /または発電機 1の電圧低下を検知してから所定時間 t 2 の経 過後に N P Nトランジスタ 1 9が電流を流せる状態とし、 第 2のコンデ ンサ 1 3に蓄電された電荷を熱電池活性化回路 1 6に印加する。 これに より、 時刻 t 2 においてコンデンサ 1 3に蓄電された電荷が重畳され ることになり、 確実に熱電池活性化回路 1 6を動作させることができる ようになる。

本構成の第 3の例は、 N P Nトランジスタ 1 9が電流を流せる状態と する時刻 t 2 を、 主蓄電池 1 1およびノまたは発電機 1の電圧が低い程 早期になるように調整するものである。 これは、 コンデンサ 1 2を電源 とする電流が早期に少なくなるためであり、 これにより、 熱電池活性化 回路 1 6へのエネルギーの供給をより一層確実にすることができるよう になる。

(第 7の実施形態）

課題 2を達成するのに好ましい第 3 , 4， 5の構成について、 図面に より説明する。

図 2 8は、 本構成による第 1の例を示す点火電流制限回路 1 0の概略 的な構成を示す図である。 この点火電流制限回路 1 0は、 半導体集積回 路 1 1、 熱電池活性化回路 1 2、 コンデンサ 1 9、 主蓄電池 1 7、 プル ダウン抵抗 2 1を備える。 そして半導体集積回路 1 1は、 熱電池活性化 回路 1 2に接続される点火駆動回路 1 3、 基準電源 1 5、 基準電流検出 回路 1 6、 点火電流検出回路 2 0を備える。 そしてさらに、 点火駆動回 路 1 3は N P N型の点火トランジス夕 1 4を含む。

点火電流制限回路 1 0に供給される電力は、 車両に搭載される主蓄電 池 1 7や図示しない発電機などから供給される。 主蓄電池および Zまた は発電機 （好ましくは主蓄電池および発電機のそれぞれ） の電圧が所定 値以下に低下 （さらに好ましくは移動体が移動中） すると、 熱電池活性 化装置は熱電池の点火玉に電流を流して熱電池を活性化する。 この他、 何らかの理由によって移動体の移動中に主蓄電池および/または発電機 につながるケーブルが断線した場合にも熱電池を活性化させる必要があ る。 このような場合でも主蓄電池 1 7や発電機からの電荷を一時的に蓄 えるコンデンサ 1 9により、 熱電池活性化回路 1 2に点火電流を流すこ とができる。

この第 1の例では、 基準電圧源 1 5が発生する基準電圧により、 半導 体集積回路 1 1の外部に接続されたプルダウン抵抗 2 1に一定の基準電 流が流れ、 その基準電流が基準電流検出回路 1 6によって検出される。 そして点火電流と基準電流との比較によって点火トランジス夕 1 4が制 御されることにより、 点火電流が所定の範囲内となるように制御される ₍ 図 2 9に基準電流検出回路 1 6と点火電流検出回路 2 0との詳細を示 す。 図 2 9ではこれらの回路 1 6、 2 0をカレントミラ一回路で構成し ている。 2つのカレントミラ一回路の出力を比較回路 2 5が比較し、 そ の比較によって点火トランジスタ 1 4が制御される。 基準電流検出回路 1 6を構成するカレントミラー回路 3 0は、 P N Pトランジスタ 3 1 , 3 2を備え、 それらのェミッタとベースとは共通接続される。 基準電流 がー方の P N P トランジスタ 3 1のエミッ夕とコレクタとの間に流れる と、 このコレクタにはベースが共通接続されているので、 もう一方の P N Pトランジスタ 3 2にも、 一方の P N P トランジスタ 3 1のェミツ夕 とコレクタとに流れる電流に対応する電流がェミッタとコレクタとの間 に流れる。 この電流によって抵抗 3 3の両端に所定の電圧が発生する。 点火電流検出回路 2 0を構成するカレントミラ一回路 4 0も同様であ り、 ェミツ夕とベースとがそれぞれ共通接続された P N P トランジス夕 4 1 , 4 2を含む。 一方の P N Pトランジスタ 4 1のェミッタとコレク 夕との間に点火電流が流れると、 もう一方の P N P トランジスタ 4 2の ベースが共通接続されているので、 もう一方の P N Pトランジスタ 4 2 のェミッタとコレクタとの間に点火電流に対応した電流が流れる。 この 電流は抵抗 4 3の電圧ドロップとして検出される。

上述のカレントミラー回路 3 0， 4 0では、 各トランジスタ 3 1， 3 2および 4 1， 4 2のェミッタとベースと接合面積の比に'よって、 一方 のトランジスタ 3 1， 4 1のェミツ夕とコレクタとの間に流れる電流に 対応する電流が、 もう一方のトランジスタ 3 2， 4 2のェミッタとコレ クタとの間に流れるため、 ェミッタとベースとの接合面積の比と、 抵抗 3 3， 抵抗 4 3の抵抗値の比とを適宜設定することによって、 比較回路 2 5は基準電流と点火電流とを比較することができる。 ここで半導体集 積回路 1 1内部に一体化された抵抗 3 3と抵抗 4 3とは、 前述の通り、 抵抗値の絶対値のばらつきは大きくなるが、 半導体集積回路 1 1内部に 一体化された抵抗は相対的なばらつきを小さくすることができるので、 抵抗 3 3 , 抵抗 4 3の抵抗値の比を設定する本方法では、 精度よく基準 電流と点火電流との比較を行うことが可能になる。

図 3 0は、 本構成による第 2の例を示す点火電流制限回路 5 0の概略 的な構成である。 この点火電流制限回路 5 0は図 2 8で示したものと同 様に熱電池活性化回路 1 2、 コンデンサ 1 9、 半導体集積回路 5 1を備 える。 そして半導体集積回路 5 1は、 点火駆動回路 5 3、 電流検出抵抗 5 5、 電圧検出回路 5 6、 定電流源 5 7、 プルダウン抵抗 5 8、 電圧検 出回路 5 9を備える。

半導体集積回路 5 1内に備えられた定電流源 5 7が、 半導体集積回路 5 1内に備えられたプルダウン抵抗 5 8に対して一定の電流を流し、 そ れにより発生した電圧を電圧検出回路 5 9が検出する。 電圧検出回路 5 9が検出した電圧の値を基準として、 点火電流が流れたときに電流検出 抵抗 5 5に生じる電圧ドロップ値を電圧検出回路 5 6が読み取ることで 点火電流を制限する。 この場合も、 半導体集積回路 5 1内に備えられた 抵抗 5 5、 抵抗 5 8は抵抗値の絶対値のばらつきは大きいが、 図 2 8の 例で述べたようにそれらの抵抗の相対的なばらつきは小さくすることが できるので、 点火電流の制限を精度よく行うことができる。

図 3 1は、 本構成による第 3の例を示す点火電流制限回路 6 0の概略 的な構成である。 この点火電流制限回路 6 0は図 2 8で示したものと同 様に熱電池活性化回路 1 2、 コンデンサ 1 9、 半導体集積回路 6 1を備 える他、 時間制限手段 6 4を備える。 そして半導体集積回路 5 1は、 基 準電源 1 5、 点火駆動回路 5 3、 電流検出回路 6 2、 電流制限スィッチ 6 3、 電圧検出回路 6 5を備える。 時間制限手段 6 4は抵抗 6 6とコン デンサ 6 7とが直列に接続される積分回路を備える。

電流検出回路 6 2は点火電流を検出して点火駆動回路 5 3に備えられ た点火トランジスタ 1 4を制御し、 電流制限スィッチ 6 3は基準電源 1 5と電流検出回路 6 2とが制限電流を える電流を検出したときに電流 制限を開始し、 時間制限手段 6 4は電流制限スィッチ 6 3の動作によつ て基準電源 1 5から与えられる基準電圧の継続時間に対応する電圧出力 を導出し、 電圧検出回路 6 5は時間制限手段 6 4の出力電圧を検出する 電圧検出回路 6 5は、 抵抗 6 6を介して抵抗 6 6とコンデンサ 6 7と の時定数で充電されるコンデンサ 6 7の充電電圧を検出する。 コンデン サ 6 7の充電電圧が所定の閾値を超えると、 電圧検出回路 6 5は点火ト ランジス夕 1 4を遮断するように動作する。 時間制限手段 6 4に備えら れた抵抗 6 6の抵抗値やコンデンサ 6 7の容量を変えることによって、 前記所定時間を変更することが可能になる。

図 3 2は、 本構成による第 4の例を示す点火電流制限回路 7 0の概略 的な構成である。 この点火電流制限回路 7 0は図 2 8で示したものと同 様に熱電池活性化回路 1 2、 コンデンサ 1 9、 半導体集積回路 7 1を備 える他、 時間制限手段 7 4を備える。 そして半導体集積回路 7 1は、 基 準電源 1 5、 点火駆動回路 5 3、 電流検出回路 6 2、 電流制限スィッチ

6 3、 電圧検出回路 6 5、 切換えスィッチ 7 9を備える。 この第 4の実 施の形態において、 時間制限手段 7 4は複数のコンデンサ 7 6 , 7 7，

7 8を備え、 それらは切換えスィッチ 7 9に接続される。 時間制限手段 7 4は、 半導体集積回路 7 1外部の積分回路であり、 コンデンサ 7 6 ,

7 7 ， 7 8の切換えスィツチ 7 9によって時定数を変化させることがで きるので、 点火駆動回路 5 3に備えられた点火卜ランジス夕 1 4の通電 時間を任意に変更することができる。 なお、 この切換スィッチ 7 9はマ ィクロコンピュー夕で制御することもできる。

図 3 3は、 本構成による第 5の例を示す点火電流制限回路 8 0の概略 的な構成である。 この点火電流制限回路 8 0も図 3 1で示したものと同 様に熱電池活性化回路 1 2、 コンデンサ 1 9、 半導体集積回路 6、 時間 制限手段 6 4を備える。 そして半導体集積回路 5 1は、 基準電源 1 5、 点火駆動回路 5 3、 電流検出回路 6 2、 電流制限スィッチ 6 3、 電圧検 出回路 6 5を備える他、 無効スィッチ 8 2とィネーブル端子を備える。 なお、 この第 5の実施の形態では図 3 1に示したものに対応する部分に は同じ符号を付してその説明を一部省略する。 無効スィッチ 8 2は、 外 部に接続する時間制限手段 6 4による点火電流通電時間の時間制御を外 部入力により無効にするものである。 例えば熱電池活性化装置の全体の 制御を行うマイク口コンピュータが、 無効スィツチ 8 2のィネーブル入 力に信号を印加すると、 外部接続された時間制限手段 64による時間制 御が作動しなくなり、 マイクロコンピュータから熱電池活性化回路 1 2 の点火を終了させる 「点火 OF F」 コマンドのみが有効となる。 これに よって、 点火時間を変更する必要がある場合などに柔軟に対応させるこ とが可能になる。

なお上記第 1から第 5の例では、 点火トランジスタ 1 4に NPNのト ランジス夕を使用した場合について記載をしたが、 NPNのトランジス 夕に限らず、 回路に応じて P N P トランジスタ、 MO S F ET等、 各種 スイッチング素子の使用も可能である。 また基準電流検出回路 1 6、 点 火電流検出回路 2 0には、 P N Pトランジス夕を使用したカレントミラ 一回路 3 0 , 40の例を示したが、 このカレントミラ一回路に使用する トランジスタも PNP トランジスタに限らず、 別の形式のトランジスタ を用いることができる。

(第 8の実施形態）

課題 3を達成するのに好ましい構成について、 図面により説明する。 まず、 適用対象となる電子制御システムの一例について説明する。 適 用対象となる電子制御システムとしては、 例えば図 3 5に示すような電 気ブレーキシステム 5 0を挙げることができ、 この電気ブレーキシステ ム 5 0では運転者がペダル 5 1を操作すると、 踏力センサ 5 2がその踏 力を検出し、 その踏力に応じた電気信号を、 通信ラインを介してブレー キ E CU 5 3に送信するように構成されている。 このブレーキ E CU 5 3は、 例えばマイコンや各種 I Cなどを備えて構成することができ、 踏 力センサ 5 2より送信された電気信号に応じて各車輪毎に設けられた電 動モー夕 54を制御し、 この電動モー夕 54によりブレーキパッドをデ イスクに押圧し、 車輪制動力を得るようにしている。 そして、 この電気 ブレーキシステム 5 0の電力は、 バッテリ 1 4やオルタネ一夕 3 3によ り発生する電力が電源制御装置 1を介して供給される構成をなすもので ある。

次に、 このような電気ブレーキシステムなどに対し電源供給を行う車 両用電源装置 1の構成について図 3 4を参照して説明する。

図 3 4は、 本実施形態第 1の例にかかる車両用電源装置の主要部を示す 回路図である。 同図に示すように、 電源装置 1は、 電気ブレーキシステ ムなどのバイワイア式制御システム等の電子制御システムなどからなる 負荷 4 0に対し電力供給を行う例えば鉛蓄電池からなるバッテリ 4及び オルタネー夕 3 3からなる主電源と、 その主電源の異常を検出する主電 源異常検出手段として、 バッテリ 4又はオルタネ一夕 3 3の異常を電圧 値に基づいて検出する電圧判定回路 2 0 (主電源異常検出手段に対応） が設けられている。 電圧判定回路 2 0には、 オルタネ一夕 3 3の電圧レ ベルを検出するための端子 Aと、 バッテリ 4の電圧レベルを検出するた めの端子 Bとがそれぞれ設けられている。 そして、 これら端子 A , Bの 電圧レベルが、 端子毎に検出可能となっており、 これらの端子の電圧レ ベルが所定の基準値以上であるかを判定する構成をなしている。 一方、 この電圧判定回路 2 0により主電源の異常が検出された場合に負荷 4 0 に対し電力供給を行う熱電池 1 0が設けられており、 主電源が異常であ つても電源供給が可能となる構成をなしている。 さらに、 電圧判定回路 2 0により異常検出された後において、 熱電池 1 0による電力供給が立 ち上がるまでの間に、 負荷 4 0に対して電力供給を行う副電源手段とし てのコンデンサ C 2が設けられ、 熱電池 1 0によって電源供給を開始す る際の初期段階において電源供給が途絶えないようになつている。

なお、 ここに示す異常検出の構成はあくまで一例であり、 オル夕ネー 夕 3 3のみ、 又はバッテリ 4のみの電圧レベルを検出するように構成し てもよい。 また、 電圧検出による方法以外の異常検出方法を用いてもよ レ 例えば、 オルタネー夕 3 3の回転数を検出し、 その回転数に基づい てオルタネ一夕 3 3の異常を判定するような方法を用いてもよい。 いず れにしても、 主電源からの電力供給の異常を検出する構成であれば様々 な構成を採用することができる。 なお、 電圧検出回路 2 0の具体的構成 は、 オルタネ一夕 3 3ゃバッテリ 4の電圧レベルが、 所定の基準値以上 であるか否かが検出できればよく、 構成は種々考えられるが、 例えばォ ルタネ一夕 3 3ゃバッテリ 4の電圧を所定の基準電圧と比較する比較回 路にて検出するように構成できる。 ここでは、 端子 A及び端子 Bの少な くともいずれかの電圧レベルが所定値以下の場合に、 主電源が異常であ ると判断して電圧判定回路 2 0から制御回路 3 0に対し主電源異常を示 す信号を出力し、 その信号に基づいて後述する制御方法により制御回路 3 0が熱電池 1 0を起動することとなる。

次に、 主電源の異常時に使用する熱電池について図 2 3を参照して説 明する。 熱電池 1 0は、 図 2 3に示すように、 溶融塩を電解質に使用し た高温型電池であり、 電池内部に発熱剤を配置し、 必要なときにその発 熱剤を点火し燃焼させて、 常温では固体で導電性のない無機塩を溶融さ せることにより活性化するように構成される。 図 2 3の例では、 複数の 素電池 1 7を発熱剤層 1 8を介して積層し、 容器 1 6に密封して熱電池 1 0を構成している。 この熱電池 1 0は点火のための点火用端子 1 1 (端子 1 1 A， 端子 1 1 B ) を備えており、 また保温のための断熱材 2 3を素電池 1 7の周囲に配置している。

また、 電解質には一般に L i C 1 - K C 1組成の共晶塩や、 K B r - L i B r— L i C l系， L i B r— K B r— L i F系， L i B r— L i C 1 - L i F系等のイオン伝導度の高いその他の溶融塩も使用可能であ り、 このような熱電池 1 0は活性前においては固体であり、 自己放電が ほとんどなく、 長期保存が可能であるため、 緊急用電源として適してい る。 また、 発熱剤は、 燃焼に伴うガス発生の少ない酸化剤と還元剤の混 合物を用いることができる。 そして、 活性化状態となると、 溶融塩の高 いイオン導電性により高出力放電が可能となる。 正極活物質として V 2 0 5 , W〇 3 、 C a C r O 4 , F e S 2などが用いられ、 負極活物質と して M g， C a , L i , L i合金などが用いられる。 そして、 このよう に構成された熱電池 1 0において、 点火用端子 1 1に点火電流を通電す ることにより、 熱電池 1 0が活性化し、 出力端子 1 2における正極端子 1 2 Aと負極端子 1 2 Bの間に起電力が発生し、 所定時間の間、 電子ブ レーキシステム等の負荷 4 0 (図 3 4 ) に対して電力供給が可能となる, さらに、 図 2 3に示すように、 熱電池 1 0には高温状態 （例えば、 百 数十度） で切断される温度ヒューズ 1 4が設けられている。 この温度ヒ ユーズ 1 4は、 例えば低融点金属や、 樹脂と電気接点とを組み合わせた もの等が使用される。 そして、 上記の熱電池 1 0において発熱剤が点 火 ·燃焼されると、 熱電池 1 0の内部が高温状態となって温度ヒューズ 1 4が切断されることとなるため、 熱電池 1 0が高温状態に達したか否 力、、 即ち、 既に点火され使用されたものであるか否かが判別可能となる, 図 3 4の例では、 温度ヒューズ 1 4の状態を検出するための温度ヒュ ーズ状態検出手段 2 2が温度ヒューズ 1 4に対応したヒューズ用端子 1 3 (正極端子 1 3 A， 負極端子 1 3 B ) に接続されている。 温度ヒュ一 ズ状態検出手段 2 2は、 温度ヒューズ 1 4が切断状態にあるかを検出し 切断されている場合には制御回路 3 0に対して異常信号を出力するよう に構成されるものである。 具体的には例えば、 温度ヒューズ 1 4のライ ンに微少電流を流すようにし、 その微少電流を電流検出回路にて検出す る構成とすることができる。 この構成では、 温度ヒューズ 1 4のライン において電流が検出された場合には、 接続状態にあるとして熱電池 1 0 が使用可能であり、 他方電流が検出されない場合には熱電池 1 0が使用 不能であるとして制御回路 3 0に異常信号を出力することとなる。 なお、 ここに示す例はあくまで一例であり、 温度ヒューズ 1 4の切断状態が検 出可能となる回路構成で

あれば様々な構成を用いることができる。

そして、 上記のように構成された熱電池 1 0は、 点火用端子 1 1が通 電されることにより点火玉 1 5 (図 2 3 ) が点火され活性化状態となる ように構成されており、 熱電池 1 0を起動する際には、 スィッチ S W 1 をオンすることにより点火用端子 1 1を通電することとなる。 図 3 4に おいて点火用の電流は、 主電源から負荷 4 0へ続くように構成された電 源ライン Ίに接続された点火用ライン 1 9によりバッテリ 4、 オルタネ —夕 3 3のうちのいずれかから供給可能となるように構成されているが, 双方が使用不能な状態に陥ることをも想定し、 ここではこれら主電源と 並列接続された点火用コンデンサ C 1が設けられている。 この点火用コ ンデンサ C 1は充電用の抵抗 R 1を介して主電源に並列接続される構成 をなし、 その主電源により充電されるようになっている。 また、 点火用 ライン 1 9には逆流阻止用のダイォード D 2が設けられている。 さらに. 充電用の抵抗 R 1と並列に急速放電用のダイォ一ド D 4が接続されてお り、 この点火用コンデンサ C 1が充電されている状態でスィッチ S W 1 がオンされると、 このダイオード D 4を通過して点火用端子 1 1が急速 に通電され、 熱電池 1 0が起動されることとなる。 なお、 充電用の抵抗 R 1及びダイォード D 4を用いない構成としてもよい。

また、 熱電池 1 0の出力端子 1 2から負荷 4 0に向かう出力ライン 2 4が設けられており、 出力端子 1 2と負荷 4 0の間にはスィッチ S W 2 が介在している。 そして、 このスィッチ S W 2がオンされることにより 熱電池 1 0からの出力電流が出力端子 1 2の正極端子 1 2 Aから負荷 4 0に対して供給されるようになっている。 なお、 ここでは図示していな いが、 熱電池 1 0の出力端子 1 2と負荷 4 0の間に定電圧回路を介在さ せることにより負荷に一定電圧が供給されるような構成とすることがで きる。

次に、 副電源手段について説明する。

図 3 4のように、 車両用電源装置 1の主電源ライン 7に電気的に接続 される形態にて副電源手段としてのコンデンサ C 2が設けられており、 このコンデンサ C 2は主電源からの電力供給により充電される構成をな している。 さらに、 コンデンサ C 2は一方側が接地されており、 他方側 には、 端子 Cより分岐する充電用ライン 2 9と、 放電用ライン 2 8がそ れぞれ設けられている。 充電用ライン 2 9は、 逆流阻止用のダイオード D 3を介して主電源ライン 7と接続されており、 主電源からコンデンサ C 2へ向かう方向への通電がなされる。 一方、 放電ライン 2 8は、 熱電 池 1 0の出力ライン 2 4 (出力端子 1 2から電源ライン 7へと続くライ ン） と接続されており、 スィッチ S W 2のオンにより負荷 4 0と導通す ることとなる。

ここでは、 充電用ライン 2 8と直列に充電用抵抗 R 2が接続されてお り、 さらにこの充電用抵抗 R 2と並列に急速放電用のダイォ一ド D 5が 接続されている。 充電時には、 主電源からの電流が充電用抵抗 R 2を介 してコンデンサ C 2に供給され、 一方放電時には、 ダイオード D 5を介 して放電ライン 2 8を流れ、 熱電池 1 0と共通の出力ライン 2 4を介し て負荷 4 0に供給されることとなる。 なお、 図 3 4の構成では、 充電用 抵抗 R 2及び急速放電用のダイォード D 5をそれぞれ設けているが、 こ れらを設けなくてもよい。 また、 ここでは、 出力ライン 2 4に設けられ たスィッチ S W 2のオンによりコンデンサ C 2から放電される構成をな しているが、 スィッチ S W 2を設けないような構成とすることもできる < 次に、 走行中における異常検出処理について説明する。

図 3 6のフローチヤ一トでは制御回路 3 0における異常検出処理の流 れについて示している。 車両走行時に、 オルタネ一夕 3 3又はバッテリ 4の電圧が所定値以下に低下したことが電圧判定回路 2 0にて検出され た場合には、 S 1 00にて NOに進み、 S 1 1 0にて熱電池 1 0におけ る温度ヒューズ 1 4の断線状態を検出することとなる。 そして、 温度ヒ ユーズ 1 4が異常状態、 即ち、 温度ヒューズ状態検出手段 2 2にて温度 ヒューズ 1 4の切断が検出された場合には、 S 1 2 0にて YE Sに進み. S 1 3 0にて制御回路 3 0.から外部に対して異常信号を出力することと なる。 .

ここでは図 34に示すように運転者に警告を行う表示手段 （警告ラン プ等） や音声手段 （警告ブザー等） などの警告手段 8に対して異常信号 を出力するように構成されており、 このような警告手段 8により運転者 へ熱電池 1 0の異常状態を報知することとなる。 一方、 S 1 2 0にて温 度ヒューズ 1 4が正常であると判断された場合には、 S 1 40にて制御 回路 3 0からスィッチ SW1 , S W2を起動する信号を出力することに より熱電池 1 0に対し点火用電流を供給し、 起動後の熱電池 1 0により 負荷 40に対して電力供給することとなる。 なお、 このような処理を行 う制御回路 3 0は、 例えば、 マイコンや各種 I Cなどを備えた構成とす ることができ、 図 36のような処理は所定のプログラムに従ってソフト ウェア的に行うようにしてもよく、 ハード的に行うよう回路構成しても よい。 なお、 S 1 1 0, S 1 2 0及び S 1 3 0のような熱電池 1 0の異 常検出処理を行わず、 主電源異常が生じたら即座にスィツチ起動信号を 出力し、 熱電池 1 0の起動を行うようにしてもよい。

そして、 スィッチ SW1， SW2が起動されると、 コンデンサ C l、 又は主電源より点火用電流が供給され、 熱電池 1 0が起動する。 そして， 活性化状態となって起電力が発生すると熱電池 1 0の電力供給が立ち上 がり、 出力ライン 2 4を介して負荷 4 0に対する電力供給が開始される: 一方、 制御回路 3 0からスィッチ S W 1， S W 2を起動する起動信号が 発生すると、 熱電池 1 0の立ち上がりに先立ってコンデンサ C 2に蓄積 された電荷が即座に放電されて負荷 4 0に電力供給されることとなる。 そして、 コンデンサ C 2による電力供給中に、 熱電池 1 0の立ち上がり が完了して負荷 4 0に対して出力電流が供給されることとなるため、 負 荷 4 0への電力供給は途絶えることなく安定的に維持されることとなる _t 図 3 7は、 本実施形態第 2の例にかかる車両用電源装置の主要部を示 す回路図である。 この例では、 副電源手段 （コンデンサ C 2 ) 、 熱電池 1 0 , 出力ライン 2 4 , 充電ライン 2 9の構成が第 2実施形態と異なつ ており、 それ以外の部分の構成に付いては第 1実施形態と同様であるた め、 その異なる部分について説明する。 第 3実施形態は、 図 3 8の回路 図にて示されるように、 内部に補助電源手段 （即ちコンデンサ C 2 ) が 設けられた熱電池 1 0を用いている。 なお、 図 3 8の回路図では点火用 端子 1 1及びヒューズ端子 1 3を省略して示している。 この熱電池 1 0 は、 図 3 9に示すように、 点火用端子 1 1及び出力端子 1 2に加え、 充 電用端子 2 6が設けられた構成をなしており、 この充電用端子 2 6は、 図 3 9に示すように一方の正極端子 2 6 Aが充電ライン 2 9を介して電 源ライン 7に接続され、 他方の負極端子 2 6 B が接地される構成をなす, そして、 通常時 （即ち、 主電源の正常時） には、 熱電池 1 0の内部に 設けられたコンデンサ C 2に充電され、 主電源の異常時には、 熱電池 1 0の主起電力発生部 3 1からの電力供給が立ち上がる前に、 そのコンデ ンサ C 2からの放電が開始されて出力端子 1 2から電力供給されるよう になっている。 立ち上がり後には、 主起電力発生部 3 1からの電力が出 力端子 1 2から供給されることとなる。 なお、 具体的な内部構成につい ては、 図 3 9に示すようなものを挙げることができる。

図 3 9に示す例では、 図 2 3構成に加え、 さらにコンデンサ C 2， 充 電用端子 2 6が熱電池 1 0に設けられており、 充電用端子 2 6正極端子 2 6 Aと出力端子 1 2の正極端子 1 2 Aが端子 C , Dにおいて内部接続 され、 放電用ライン 2 8が電池内部に配置された構成をなすところが図 2 3の構成と異なっている。 なお、 その他の部分については図 2 3のも のと同様の構成、 機能を有する。 このように熱電池 1 0を構成すること により、 熱電池自身に主起電力発生部 3 1の立ち上がり遅れを解消する 機能が付与されることとなる。 なお、 起動信号が送信され、 点火が始ま つてから電力供給が立ち上がるまでの時間は、 主起電力発生部 3 1の特 性に依存するため、 主起電力発生部 3 1の特性に応じた容量 （例えば、 熱電池 1 0からの供給電力が立ち上がるまで、 一定レベル以上の電力が 供給される容量） のコンデンサ C 2を設けることが望ましい。 なお、 第 3実施形態では、 図 3 7及び図 3 8に示すように、 図 3 4のような充電 用抵抗 R 2や急速放電用ダイォード D 5を設けない構成としている。 図 4 0は、 本実施形態第 3の例にかかる車両用電源装置の主要部を示 す回路図である。 図 4 1は、 第 3実施例に用いられる熱電池の内部回路 を説明する説明図である。

第 3実施例では、 第 2実施例と同様の構成、 即ち図 4 1のように熱電 池 1 0の内部にコンデンサ C 2が設けられた構成をなしており、 さらに 、 熱電池 1 0の内部に、 充電用端子 2 6に接続された充電用抵抗 R 2と 、 その充電用抵抗 R 2に対し並列接続された急速放電用ダイォード D 5 とがそれぞれ設けられた構成をなしている。 そして、 図 4 0に示すよう に、 充電用端子 2 6における正極端子 2 6 Aが主電源ライン 7に直接接 続されている。 具体的な回路動作は第 1実施形態と同様であるが、 充電 用抵抗 R 2 , 及び急速放電用ダイォ一ド D 5が熱電池 1 0の内部に設け られ、 これらが熱電池 1 0として一体化されたュニッ トとして構成され ているところが第 1実施形態と異なっている。 また、 この例では、 充電 ライン 2 9における逆流阻止用のダイォ一ド D 3を電池内部に設けてお り、 充電用端子 2 6から電源ライン 7側へ電流が流れないようになって. いる。 このような構成とすれば、 充電用端子 2 6の一方 （即ち正極端子 2 6 Α ) を電源ライン 7に接続しさえすれば容易に充電可能となり、 熱 電池 1 0の外部の回路構成を簡素化でき、 様々な車両に適用しやすい構 成となる。

(第 9の実施形態）

課題 4を達成するのに好ましい構成について、 図面により説明する。 まず、 図 4 2のブロック図を参照し、 本実施形態の概要を説明すると、 本実施形態にかかる電源装置 1は、 電子制御システム （ここでは負荷 4 0が該当する） に対し電力供給を行う主電源としてバッテリ 4及びオル 夕ネー夕 1 2が設けられており、 さらに、 それらバッテリ 4及びオル夕 ネ一夕 1 2からなる主電源に加え、 その主電源の電力供給の異常が検出 された場合に、 電子制御システムに対して電力供給を行う緊急用電源

(予備電源） としての熱電池 1 0を備えた複数電源構成をなすものであ る。 そして、 主電源の異常を検出する主電源異常検出手段としてバッテ リ異常検出手段とオルタネー夕異常検出手段が設けられる一方、 熱電池 の駆動を行う熱電池駆動手段が設けられた構成をなしており、 主電源の 異常時には熱電池が駆動制御されるようになっている。 そして、 その熱 電池の異常を検出するための熱電池異常検出手段が設けられており、 車 両の始動前又は始動後の少なくともいずれかにおいてその熱電池異常検 出手段により熱電池の異常が検出された場合には警告手段 8により運転 者に警告を行うように構成されている。 このようにして、 主電源の異常 のみならず、 緊急用電源の異常をも検出するようにして安定した電源供 給を実現している。 以下、 このような車両制御装置 1の具体的な構成に ついて順次詳述する。

まず、 適用対象となる電子制御システムは上記図 3 5で説明したもの と同じである。

次に、 このような電気ブレーキシステムなどを制御する車両制御装置 の構成について図 4 2を参照して説明する。

図 4 2に示すように、 この車両制御装置 1は、 例えば鉛蓄電池からな るバッテリ 4及びオルタネ一夕 1 2を備えた主電源が設けられており、 この主電源により上記した電気ブレーキシステム 5 0 (図 3 5 ) などの 負荷 4 0に対し常時電力供給される構成をなしている。 一方、 これらバ ッテリ 4やオル夕ネー夕 1 2に異常が生じた緊急時にのみ電力供給を行 う緊急用電源としての熱電池 1 0が設けられており、 緊急状態であって も負荷への電力供給が途絶えないように構成されている。

さらに、 図 4 3におけるオルタネ一夕 1 2の異常を検出するオルタネ —夕異常検出手段、 及びバッテリ 4のバッテリ異常検出手段に対応する ものとして、 これらオルタネ一夕 1 2、 バッテリ 4の電圧レベルを検出 する電圧判定回路 2 0が設けられている。 図 1 5の電圧判定回路 2 0で は、 オルタネ一夕 1 2の電圧レベルを検出するための端子 Aと、 バッテ リ 4の電圧レベルを検出するための端子 Bとがそれぞれ設けられている そして、 これら端子 A , Bの電圧レベルが、 端子毎に検出可能となって おり、 これらの端子の電圧レベルが所定の基準値以上であるかを判定す る構成をなしている。

なお、 ここに示す異常検出の構成はあくまで一例であり、 オルタネ一 夕 1 2のみ、 又はバッテリ 4のみの電圧レベルを検出するように構成し てもよい。 また、 電圧検出による方法以外の異常検出方法を用いてもよ レ 例えば、 オルタネ一夕 1 2の回転数を検出し、 その回転数に基づい てオルタネー夕 1 2の異常を判定するような方法を用いてもよい。 いず れにしても、 主電源からの電力供給の異常を検出する構成であれば様々 な構成を採用することができる。 なお、 電圧判定回路 2 0の具体的構成 は、 オルタネー夕 1 2ゃバッテリ 4の電圧レベルが、 所定の基準値以上 であるか否かが検出できればよく、 構成は種々考えられるが、 例えばォ ルタネ一夕 1 2ゃバッテリ 4の電圧を所定の基準電圧と比較する比較回 路にて検出するように構成できる。 ここでは、 端子 A及び端子 Bの少な くともいずれかの電圧レベルが所定値以下の場合に、 主電源が異常であ ると判断して電圧判定回路 2 0から制御回路 3 0に対し主電源異常を示 す信号を出力し、 その信号に基づいて後述する制御方法により制御回路 3 0が熱電池 1 0を起動することとなる。

図 4 2の例では、 温度ヒューズ 1 4の状態を検出するための温度ヒュ ーズ状態検出手段 2 2が温度ヒューズ 1 4に対応したヒューズ用端子 1 3に接続されている。 温度ヒューズ状態検出手段 2 2は、 温度ヒューズ 1 4が切断状態にあるかを検出し、 切断されている場合には制御回路 3 0に対して異常信号を出力するように構成されるものである。 具体的に は例えば、 温度ヒューズ 1 4のラインに微少電流を流すようにし、 その 微少電流を電流検出回路にて検出する構成とすることができる。 この構 成では、 温度ヒューズ 1 4のラインにおいて電流が検出された場合には. 接続状態にあるとして熱電池 1 0が使用可能であり、 他方電流が検出さ れない場合には熱電池 1 0が使用不能であるとして制御回路 3 0に異常 信号を出力することとなる。 なお、 ここに示す例はあくまで一例であり. 温度ヒューズ 1 4の切断状態が検出可能となる回路構成であれば様々な 構成を用いることができる。 そして、' 上記のように構成された熱電池 1 0は、 点火用端子 1 1が通 電されることにより点火玉 1 5 (図 2 3 ) が点火され活性化状態となる ように構成されているため、 熱電池 1 0を起動する際には、 スィッチ S W 1をオンすることにより点火用端子 1 1を通電することとなる。 図 4 2において点火用の電流は、 電源ライン 7に接続された点火用ライン 1 9によりバッテリ 4、 オルタネ一夕 1 2のうちのいずれかから供給可能 となるように構成されているが、 双方が使用不能な状態に陥ることをも 想定し、 ここではこれら主電源と並列接続された点火用コンデンサ C 1 が設けられている。 この点火用コンデンサ C 1は充電用の抵抗 R 1を介 して主電源に並列接続される構成をなし、 その主電源により充電される ようになつている。 また、 点火用ライン 1 9には逆流阻止用のダイォ一 ド D 2が設けられている。 さらに、 充電用の抵抗 R 1と並列に急速放電 用のダイォード D 4が接続されており、 この点火用コンデンサ C 1が充 電されている状態でスィツチ S W 1がオンされると、 このダイォ一ド D 4を通過して点火用端子 1 1が急速に通電され、 熱電池 1 0が起動され ることとなる。 なお、 充電用の抵抗 R 1及びダイオード D 4を用いない 構成としてもよい。

また、 熱電池 1 0の出力端子 1 2から負荷 4 0に向かう出力ライン 2 4が設けられており、 出力端子 1 2と負荷 4 0の間にはスィツチ S W 2 が介在している。 そして、 このスィッチ S W 2がオンされることにより 熱電池 1 0からの出力電流が負荷 4 0に対して供給されるようになって いる。 なお、 ここでは図示していないが、 熱電池 1 0と負荷 4 0の間に 定電圧回路を介在させることにより負荷に一定電圧が供給されるような 構成とすることができる。

次に、 走行中における異常検出処理について説明する。

例えば、 異常検出処理は、 図 3 6を用いて説明した流れで処理される, なお、 この例では、 主電源が異常検出されたことをトリガとして熱電池 1 0の異常を検出するようにしているが、 別の条件成立 （エンジンが所 定回転数以上となった場合、 所定車速以上となった場合等） をトリガと して熱電池 1 0の異常検出処理を行うようにしてもよく、 定期的に異常 検出処理を行うようにしてもよい。

ここでは図 4 2に示すように運転者に警告を行う表示手段 （警告ラン プ等） や音声手段 （警告ブザー等） などの警告手段 8に対して異常信号 を出力するように構成されており、 このような警告手段 8により運転者 へ熱電池 1 0の異常状態を報知することとなる。 また S 1 2 0にて温度 ヒューズ 1 4が正常であると判断された場合には、 S 1 4 0にて制御回 路 3 0からスィッチ S W 1， S W 2を起動する信号を出力することによ り熱電池 1 0に対し点火甩電流を供給し、 起動後の熱電池 1 0により負 荷 4 0に対して電力供給することとなる。 なお、 このような処理を行う 制御回路 3 0は、 例えば、 マイコンや I Cなどを備えた構成とすること ができ、 図 3 6のような処理は所定のプログラムに従ってソフトウェア 的に行うようにしてもよく、 ハード的に行うよう回路構成してもよい。 他方、 そのような警告手段 8への異常信号の出力とともに、 車両の駆 動を抑制する駆動抑制手段に対して異常信号を出力し、 強制的に車両を 停止状態、 又は減速常態とするようにしてもよい。 図 4 2の例では、 警 告手段 8とともにブレーキ E C U 5 3に対しても異常信号を出力する構 成としており、 その異常信号を受信したブレーキ E C U 5 3が運転者の 意思とは関係なくモー夕 5 4 (図 3 5 ) を駆動して車両に対して徐々に ブレーキをかけ、 当該車両が徐々に減速状態となるように、 又は減速し た後完全に停止するように制御することができる。

図 4 4の例では、 車両の始動前に熱電池 1 0の異常を判断する構成に ついて示している。 尚、 同図では説明の都合上、 熱電池の点火用端子と 出力端子を省略している。 図 4 4の構成では、 イダニッシヨンスィッチ (以下 I Gスィッチとも称する） と、 その I Gスィッチがオンされた場 合に主電源ライン 7を通電状態とするリレー 6を備えて構成されている そして、 主電源ライン 7には熱電池 1 0の温度ヒューズ 1 4が直列に接 続されており、 リレ一 6を介してエンジンを始動する電子制御装置 （ェ ンジン E C U 9 ) に接続される構成をなしている。 温度ヒューズ 1 4が 接続された状態で I Gスィツチがオンされると、 主電源よりエンジン E C U 9に対して電力供給される構成をなしている。 なお、 図 4 4の例で は、 エンジンの始動に関する要部のみを示しているが、 主電源の構成、 主電源異常検出手段、 熱電池 1 0の起動方法、 負荷 4 0への電力供給方 法などは図 4 2と同様に構成できる。

そして、 図 4 4では、 温度ヒューズ 1 4、 リレー 6及び主電源ライン 7により始動規制手段が構成されており、 この始動規制手段は、 緊急用 電源 （即ち熱電池 1 0 ) が異常の場合には、 エンジン E C U 9への電源 供給を遮断して、 エンジンを始動しないようにしている。 さらに、 温度 ヒューズ状態検出手段 2 4により、 I Gスィツチとリレ一 6の間の電圧 レベル、 及び温度ヒューズ 1 4とリレー 6の間の電圧レベルをそれぞれ 検出するようにしている。 具体的には I Gスィツチが O Nされた状態 (即ち端子 Cが所定の電圧レベルの状態） で端子 Dの電圧レベルが所定 値以下 （例えばゼロレベル） の場合、 警告手段 （第 1実施形態のものと 同構成） に対して異常信号を出力するように構成されている。 即ち、 I Gスィツチがオンされたにもかかわらず、 端子 Dが所定電圧値以下の場 合には、 温度ヒューズ 1 4が切断されているものとみなし、 運転者に対 し警告を行うように構成されている。 このような構成とすることにより 熱電池 1 0が使用済みであるか否かが始動時に判り、 仮に使用済みの状 を始動させようとしたとしても始動が規制されることとな る。

なお、 使用履歴検出手段は、 温度ヒューズの代わりに点火用端子の端 子抵抗を検出する端子抵抗検出手段を含む構成としてもよい。 即ち、 点 火用端子は、 点火時の高温状態により溶融 ·変形し、 点火前の端子抵抗 に対して抵抗値が変化する。 この抵抗値の変化を検出し、 基準値に対し 所定レベル以上抵抗が変化していた場合に、 使用済みと判斬するように してもよい

また、 熱電池の異常信号をエンジン E C Uに入力し、 フユ一エルカツ ト、 減筒制御、 遅角制御などを行うことにより出力トルクを低下させて 駆動抑制するようにしても良い。 産業上の利用可能性

本発明により信頼性が高く、 充電も不要である乗物用電源装置を提供 することができる。 また、 これを用いることにより、 信頼性の高い電子 制御システムを備えた乗物を提供することができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 主電源と予備電源とを備えた乗物用電源装置であって、 予備電源と して熱電池を備えていることを特徴とする乗物用電源装置。

2 . 請求の範囲第 1項の乗物用電源装置において、 主電源の電圧を検出 してスィツチ動作をする第 1のスィツチ手段と、

該第 1のスィッチ手段が動作すると、 前記主電源と導通され、 前記熱 電池を活性化する活性化装置と、 前記主電源にダイォードを介して並列 接続されるバックアップ電源と、 該バックアップ電源と前記活性化装置 との間に配され、 前記バックアツプ電源と前記活性化装置との接続状態 を切り換える第 2のスィツチ手段とを備えることを特徴とする乗物用電 源装置。

3 . 請求の範囲第 1項の乗物用電源装置において、 主電源の電圧を検出 してスィツチ動作をする第 1のスィツチ手段と、 該スィッチのスィッチ 動作により主電源からの電源供給を受けて前記熱電池に定電流を供給す る定電流回路と、 主電源からの電源供給遮断時に前記定電流回路にバッ クアツプ電源を供給するエネルギー貯蔵手段とを備えることを特徴とす る乗物用電源装置。

4 . 請求の範囲第 1項の乗物用電源装置において、 主電源に電力供給線 を介して接続されたバックアップ電源と、 該バックアツプ電源からの電 力により前記熱電池を活性化する熱電池点火回路と、 主電源の電圧を昇 圧して前記バックァップ電源側に供給すること及び前記バックアツプ電 源側の電圧を降圧して主電源に供給することを選択的に可能とする前記 電力供給線に接続された電圧変換回路と、 主電源と前記電圧変換回路と の間で前記電力供給線に接続され、 該電力供給線からの電力により作動 し、 作動中において、 前記主電源の電圧低下に応答して前記熱電池点火 回路を制御して前記熱電池を活性化する熱電池点火制御回路と、 前記主 電源と前記電圧変換回路との間で前記電力供給線に接続され、 該電力供 給線からの電力により作動して前記熱電池を活性化するための診断を行 う診断回路と、 前記主電源と前記電圧変換回路との間に接続点を有し、 該接続点と前記主電源との間の前記電力供給線の断線を検出する断線検 出回路と、 該断線検出回路により制御されて、 前記電力供給線の断線が 検出されていない状態では前記電圧変換回路に前記主電源側の電圧を昇 圧させて前記バックアツプ電源側に供給させ、 前記電力供給線の断線が 検出された状態では前記電圧変換回路に前記バックアツプ電源側の電圧 を降圧させて前記主電源側に供給させる昇降圧制御回路と、 前記断線検 出回路による電力供給線の断線の検出に応答して前記診断回路の作動を 停止させる作動停止制御回路とを備えることを特徴とする請求範囲 1の 乗物用電源装置。

5 . 請求の範囲第 4項の乗物用電源装置において、 診断回路を抵抗回路 とし、 作動停止制御回路を遮断回路としたものであって、 抵抗回路は、 上記バックアップ電源から電力が供給されるように接続されていて上記 熱電池を活性化する部分の診断するために上記熱電池を活性化する部分 の両端間に電圧を印加する回路であり、 遮断回路は、 上記断線検出回路 による電力供給線の断線の検出に応答して上記バックアップ電源から前 記抵抗回路への電力の供給を遮断する回路であることを特徴とする乗物 用電源装置。

6 . 請求の範囲第 1項の乗物用電源装置において、 主電源の異常を検出 する主電源異常検出手段と、 前記熱電池に対して起動用電力を供給する 電源手段であって、 かつ前記主電源に設けられた電池とは異なる補助電 源手段と、 前記主電源異常検出手段により前記主電源の異常が検出され た場合に、 前記補助電源手段から前記熱電池に対して起動用電力が供給 されるように制御する制御手段とを備えることを特徴とする乗物用電源

7 . 請求の範囲第 1項の乗物用電源装置において、 主電源が、 負極が接 地されている主蓄電池と、 負極が接地されている発電機とを備え、 正極 が前記主蓄電池の正極に接続され、 負極が接地された第 1のコンデンサ と、 正極が正極側電流制限抵抗を介して前記主蓄電池の正極に接続され. 負極が負極側電流制限抵抗を介して接地された第 2のコンデンサと、 一 方の端子が前電源の電圧低下を検知して電気的に閉となる電圧センサを 介して前記主蓄電池の正極に接続され、 他方の端子が前記第 2のコンデ ンサの負極と接続される熱電池活性化回路と、 アノードが前記熱電池活 性化回路の他方の端子に接続され、 カソードが前記第 2のコンデンサの 正極に接続されるダイォ一ドと、 閉となると前記第 2のコンデンサの正 極を接地するメインスィッチと、 前記メインスィッチを、 前記主電源の 電圧低下を検知して閉とする制御部とを備えることを特徴とする乗物用

8 . 請求の範囲第 1項の乗物用電源装置において、 主電源が、 負極が接 地されている主蓄電池と、 負極が接地されている発電機とを備え、 主蓄 電池電圧を昇圧する負極が接地された D C— D Cコンパ一夕と、 正極が 前記 D C— D Cコンバ一夕の正極に接続され、 負極が接地される第 1の コンデンサと、 正極が正極側電流制限抵抗を介して前記 D C— D Cコン バー夕の正極に接続され、 負極が負極側電流制限抵抗を介して接地され る第 2のコンデンサと、 一方の端子が前記主電源の電圧低下を検知して 電気的に閉となる電圧センサを介して前記 D C — D Cコンバ一夕の正極 に接続され、 他方の端子が前記第 2のコンデンサの負極と接続される熱 電池活性化回路と、 閉となると前記熱電池活性化回路の他方の端子を負 電圧保護用ダイォ一ドを介して接地するサブスィツチと、 メインスイツ チであり、 そのメインスィツチが閉となった時に前記第 2のコンデンサ の正極を接地するメインスィツチと、 前記主電源の電圧低下を検知した 時に前記サブサブスィッチを閉とし、 前記メインスィッチを閉としてか ら所定時間経過後に前記第 2のスィツチを閉とする制御部とを備えるこ とを特徴とする乗物用電源装置。

9 . 請求の範囲第 1項の乗物用電源装置において、 前記熱電池を活性化 させるための熱電池活性化回路に通電する点火電流を制限する回路を備 え、 前記点火電流を制限する回路は、 熱電池活性化回路点火駆動回路が 形成される半導体集積回路と、 前記半導体集積回路内に形成される基準 電源と、 前記半導体集積回路の外部に接続され、 前記基準電源から電流 が供給されるプルダウン抵抗と、 前記半導体集積回路内部に形成され、 前記基準電源から前記プルダウン抵抗に供給される基準電流値を基準と して、 前記熱電池活性化回路に通電する点火電流値を予め定める範囲内 に制限する電流制限回路とを備えることを特徴とする乗物用電源装置。

1 0 . 請求の範囲第 1項の乗物用電源装置において、 熱電池を活性化さ せるための熱電池活性化回路に通電する点火電流を制限する回路とを備 え、 熱電池活性化回路点火駆動回路と、 熱電池活性化回路点火電流が流 れる電流検出抵抗と、 定電流源と、 定電流源からの電流が流れるブルダ ゥン抵抗と、 電流検出抵抗の両端の電位差から検出する点火電流値を、 プルダウン抵抗の両端の電位差に基づいて予め定める範囲内に制限する 電流制限回路とを同一の半導体集積回路内に備えることを特徴とする乗 物用電源装置。

1 1 . 請求の範囲第 1項の乗物用電源装置において、 熱電池を活性化さ せるための熱電池活性化回路に通電する点火電流を制限する回路とを備 え、 熱電池活性化回路点火駆動回路が形成される半導体集積回路と、 半 導体集積回路外部に接続され、 点火電流の通電時間を予め設定される時 間となるように制限する時間制限手段とを備えることを特徴とする乗物 用電源装置。

1 2 . 請求の範囲第 1項の乗物用電源装置において、 主電源の異常を検 出する主電源異常検出手段と、 該主電源異常検出手段により異常検出さ れた後において、 外部に電力供給を行う副電源手段とを備えることを特 徵とする乗物用電源装置。

1 3 . 請求の範囲第 1項の乗物用電源装置において、 主電源の異常を検 出する主電源異常検出手段と、 この主電源異常検出手段により電力供給 の異常が検出された場合に、 外部に電力供給を行う熱電池を備えてなる 予備電源と、 該予備電源における電力供給の異常を検出する予備電源異 常検出手段と、 当該乗物の始動前又は始動後の少なくともいずれかにお いて前記予備電源異常検出手段により前記予備電源の異常を検出した場 合に警告を行う警告手段とを備えることを特徴とする乗物用電源装置。

1 4. 電子制御システムと請求の範囲第 1 , 2 , 3 , 4， 5, 6， 7， 8， 9, 1 0， 1 1， 1 2または 1 3項の乗物用電源装置とを備え、 前 記電子制御システムに対して前記乗物用電源装置から電子制御システム を動作させるための電力が供給されるように構成されていることを特徴 とする乗物。