(57)【要約】【課題】  リレーの瞬間的な遮断を防止することができる電源制御装置を提供すること。【解決手段】  電源制御装置は、エンジンＥＣＵ５０、イグニッションスイッチ６０、電源供給リレー７０、電源８０などを備える。エンジンＥＣＵ５０は、イグニッションスイッチ６０及び電源供給リレー７０を介して車載バッテリである電源８０に接続される。また、エンジンＥＣＵ５０は、電源供給リレー駆動回路１０、電源回路２０、マイコン３０、遅延回路４０などを備える。この電源制御装置において、イグニッションスイッチ６０がオンされると、イグニッションスイッチ６０がオンであることを示すオン信号は、マイコン３０、トランジスタ１３のエミッタに入力されると共に、遅延回路４０に設定されている遅延時間だけ経過した後に電源供給リレー駆動回路１０に入力される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気負荷に対して電源からの電源供給を制御する電源制御回路であって、
前記電気負荷と前記電源との接続を指示する信号を出力する電源スイッチ手段と、
オン状態である場合に前記電気負荷と前記電源とを電気的に接続すると共に、オフ状態である場合に当該電気負荷と当該電源との電気的接続を遮断するリレー手段と、
前記電源との接続を指示する信号に基づいて前記リレー手段をオン状態とするリレー駆動手段と、
前記電源との接続を指示する信号の出力から前記リレー手段をオン状態とするまでの時間を遅延する遅延回路と、
を備えることを特徴とする電源制御装置。
【請求項２】
前記電源スイッチ手段は、前記電気負荷と前記電源との接続の遮断を指示するものであり、前記電源との接続を指示する信号が出力されると前記リレー手段のオン状態を保持するためのリレー保持信号を前記リレー駆動手段に出力すると共に、前記接続の遮断を指示する信号が出力されると所定時間後に当該リレー保持信号の出力を停止する遮断制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記遮断制御手段は、前記接続の遮断を指示する信号が出力されると、前記所定時間の間に前記電源との接続を指示する信号が出力されるか否かの監視を開始して、当該電源との接続を指示する信号が出力されていない場合は当該リレー保持信号の出力を停止し、当該電源との接続を指示する信号が出力されている場合は当該リレー保持信号の出力を維持する遮断制御手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の電源制御装置。
【請求項４】
前記遮断制御手段は、前記リレー保持信号を停止した後に前記電源との接続を指示する信号が出力された場合は、当該リレー保持信号の出力の停止を維持することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電源制御装置。
【請求項５】
前記電源スイッチ手段は、車両に搭載されるイグニッションスイッチ、ドア開閉スイッチ、フューエルリッド開動スイッチの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電源制御装置。
【請求項６】
前記遅延回路は、ＲＣ遅延回路からなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電源制御装置。
【請求項７】
前記リレー駆動手段は、トランジスタと当該トランジスタのベースに接続されるＯＲ回路とを備え、当該トランジスタのエミッタ端子は電源スイッチに接続されると共に、コレクタ端子は前記リレー手段のコイルを介してグランドに接続されるものであり、前記ＯＲ回路は、前記遅延回路にて遅延された前記電源との接続を指示する信号と前記リレー保持信号との論理和をとるものであることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか記載の電源制御装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源供給リレーを備える電子制御装置として特許文献１に示すものがあった。
【０００３】
特許文献１に示す電子制御装置は、電源回路、ＣＰＵなどを備えるＥＣＵと、そのＥＣＵに接続される電源スイッチ、アクチュエータ、及び電源供給リレーなどを備えるものである。
【０００４】
この電子制御装置は、電源スイッチがオンされると、電源供給リレーの接点がオンされる。そして、電源からの電源電圧は、電源供給リレーの接点を介してＥＣＵへ印加される。すなわち、電源からの電源電圧は、電源供給リレーの接点、及び電源回路を介してＣＰＵに印加される。
【０００５】
また、電源スイッチがオフされると、ＣＰＵによるアクチュエータのシャットダウン動作が完了するまでの間は、ＥＣＵへの電源電圧の供給は保持される。そして、ＣＰＵによるアクチュエータのシャットダウン動作が完了すると、電源供給リレーがオフされＥＣＵへの電源供給が停止されるものである。
【特許文献１】特開平５−１８３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１における電源制御装置においては、電源供給リレーがオフされてから電源スイッチがオンされるまでの時間はコントロールできない。この場合、電源供給リレーがオフされた直後に電源スイッチがオンされると、電源供給リレーが瞬間的に遮断する可能性があった。また、電源スイッチがオフされてからシャットダウン動作が完了するまでの間、ＥＣＵへの電源電圧の供給が保持されないような場合であっても、電源スイッチが短時間の間にオフからオンに切り替えられると、電源供給リレーが瞬間的に遮断する可能性があった。このように、電源供給リレーが瞬間的に遮断すると、電源供給リレーの接点が固着するという不具合が生じる可能性があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、リレーの瞬間的な遮断によるリレー接点の固着を防止することができる電源制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１に記載の電源制御装置は、電気負荷に対して電源からの電源供給を制御する電源制御回路であって、電気負荷と電源との接続を指示する信号を出力する電源スイッチ手段と、オン状態である場合に電気負荷と電源とを電気的に接続すると共に、オフ状態である場合に電気負荷と電源との電気的接続を遮断するリレー手段と、電源との接続を指示する信号に基づいてリレー手段をオン状態とするリレー駆動手段と、電源との接続を指示する信号の出力からリレー手段をオン状態とするまでの時間を遅延する遅延回路とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
このように、電源の接続を指示する信号の出力からリレー手段をオン状態とするまでの時間を遅延する遅延回路を設けることによって、リレー手段がオフ状態となった直後に電源の接続を指示する信号が出力された場合であっても、リレー手段をオン状態とするまでの時間が確保できるためリレーの瞬間的な遮断を防止することができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の電源制御装置では、電源スイッチ手段は、電気負荷と電源との接続の遮断を指示するものであり、電源との接続を指示する信号が出力されるとリレー手段のオン状態を保持するためのリレー保持信号をリレー駆動手段に出力すると共に、接続の遮断を指示する信号が出力されると所定時間後にリレー保持信号の出力を停止する遮断制御手段を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
このように、電源との接続を指示する信号が出力されるとリレー手段のオン状態を保持すると共に、接続の遮断を指示する信号が出力されると所定時間後にリレー手段のオフ状態にする遮断制御手段を備えるような場合でもあっても、遅延回路を介さずに電気スイッチ手段と電気的に接続することによって、リレーの瞬間的な遮断によるリレー接点の固着を防止することができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の電源制御装置では、遮断制御手段は、接続の遮断を指示する信号が出力されると、所定時間の間に電源との接続を指示する信号が出力されるか否かの監視を開始して、電源との接続を指示する信号が出力されていない場合はリレー保持信号の出力を停止し、電源との接続を指示する信号が出力されている場合はリレー保持信号の出力を維持する遮断制御手段を備えることを特徴とするものである。
【００１３】
電源との遮断を指示する信号が出力されてからリレー保持信号の出力を停止するまでの間に電源との接続を指示する信号が出力されると、遅延回路の影響によってリレー保持信号の出力を停止した直後にリレー手段がオン状態となる可能性がある。すなわち、リレー手段が瞬間的にオフ状態となる可能性がある。
【００１４】
しかしながら、請求項３に示すように、接続の遮断を指示する信号が出力されると電源との接続を指示する信号の監視を開始して、電源との接続を指示する信号が出力されている場合はリレー保持信号の出力を維持することによって、リレー手段をオフ状態とせずにリレー手段のオン状態を継続させることができるため、リレー手段の瞬間的な遮断を確実に防止することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の電源制御装置では、遮断制御手段は、リレー保持信号を停止した後に電源との接続を指示する信号が出力された場合は、リレー保持信号の出力の停止を維持することを特徴とするものである。
【００１６】
リレー保持信号を停止した後も、短時間ではあるが遮断制御手段は動作中となる。このような状況において、電源との接続を指示する信号が出力されると、停止していたリレー保持信号が出力されることになり、リレー手段が瞬間的に遮断する状態となってしまう可能性がある。しかしながら、請求項４に示すように、リレー保持信号を停止してからリレー手段がオフ状態となるまでの間に電源の接続を指示する信号が出力された場合は、リレー保持信号の出力の停止を維持することによって、より一層確実にリレー手段の瞬間的な遮断を確実に防止することができる。
【００１７】
また、電源スイッチ手段は、請求項５に示すように、車両に搭載されるイグニッションスイッチ、ドア開閉スイッチ、フューエルリッド開動スイッチの少なくともいずれかとすることができる。また、遅延回路は、請求項６に示すように、抵抗とコンデンサからなるＲＣ遅延回路とすることができる。
【００１８】
さらに、リレー駆動手段は、請求項７に示すように、トランジスタとトランジスタのベースに接続されるＯＲ回路とを備え、トランジスタのエミッタ端子は電源スイッチに接続されると共に、コレクタ端子はリレー手段のコイルを介してグランドに接続されるものであり、ＯＲ回路は遅延回路にて遅延された電源の接続を指示する信号とリレー保持信号との論理和をとるものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態における電源制御装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態における遅延回路の概略構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態においては、本発明の電源制御装置をエンジン制御装置５０（以下、エンジンＥＣＵとも称する）に適用した例について説明する。
【００２０】
本実施の形態における電源制御装置は、エンジンＥＣＵ５０、イグニッションスイッチ６０、電源供給リレー７０、電源８０などを備える。
【００２１】
エンジンＥＣＵ５０は、イグニッションスイッチ６０及び電源供給リレー７０を介して車載バッテリである電源８０に接続されると共に、図示しないエンジンのインジェクタやイグナイタなどのアクチュエータに接続される。また、エンジンＥＣＵ５０は、電源供給リレー駆動回路１０、電源回路２０、マイコン３０、遅延回路４０、図示しない回路装置などを備える。
【００２２】
電源供給リレー駆動回路１０は、ＯＲ回路１１、ＮＯＴ回路１２、トランジスタ１３などを備える。
【００２３】
ＯＲ回路１１は、２入力の論理和回路であり、第１の入力端子（ａ端子）はバッファ及び遅延回路４０を介してイグニッションスイッチ６０に接続され、第２の入力端子（ｂ端子）はマイコン３０に接続される。また、ＯＲ回路１１の出力端子は、ＮＯＴ回路１２を介してトランジスタ１３のベースに接続される。このＯＲ回路１１は、バッファ及び遅延回路４０を介して入力されるイグニッションスイッチ６０がオン／オフであることを示すイグニッション信号と後ほど説明するリレー保持信号との論理和をとり、その論理和の演算結果をＮＯＴ回路１２を介してトランジスタ１３のベースに出力する。
【００２４】
トランジスタ１３のエミッタは、ダイオードＤ１を介してイグニッションスイッチ６０と接続されると共に、ダイオードＤ２を介して電源供給リレー７０のリレー接点７２に接続される。また、トランジスタ１３のコレクタは、電源供給リレー７０のリレーコイル７１に接続される。
【００２５】
電源回路２０は、電源供給リレー７０のリレー接点７２、マイコン３０や図示しないその他の回路装置などと接続されると共に、グランドに接続される。電源回路２０は、電源８０から電源供給されると所定の定電圧を生成し、この定電圧をマイコン３０やその他の回路装置などへ供給する。
【００２６】
マイコン３０は、プログラムを実行する周知のＣＰＵ、ＣＰＵによって実行されるプログラムやそのプログラムの実行時に参照されるデータを格納する不揮発性のＥＥＰＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するための揮発性メモリとしてのＲＡＭなどを備える。マイコン３０は、イグニッションスイッチ６０がオンされると、電源供給リレー７０（リレー接点７２）のオン状態を保持するためのリレー保持信号を出力する。また、マイコン３０は、イグニッションスイッチ６０がオフされると、プログラムに従って、データのＥＥＰＲＯＭへの記憶や図示しないアクチュエータなどの故障診断などのシャットダウン処理を行い、シャットダウン処理が終了するとリレー保持信号の出力を停止する。
【００２７】
遅延回路４０は、図２に示すように、抵抗器４１及びコンデンサ４２を備えるＲＣ遅延回路である。イグニッションスイッチ６０のオン／オフを示すイグニッション信号は、遅延回路４０に入力され、ＲＣ時定数で定まる所定の遅延時間（例えば、１００ｍｓ）だけ遅延されて電源供給リレー駆動回路１０（ＯＲ回路１１）に入力される。なお、遅延回路４０に関しては、ＲＣ遅延回路に限定されるものではなく、イグニッション信号が所定の遅延時間（例えば、１００ｍｓ）だけ遅延されて電源供給リレー駆動回路１０（ＯＲ回路１１）に入力されるようなものであればよい。また、遅延時間は、電源供給リレー７０の瞬間的な遮断が生じない程度の時間であればよい。
【００２８】
イグニッションスイッチ６０は、運転者によるイグニッションキーの操作などに伴いオン／オフされるものである。電源供給リレー７０は、リレーコイル７１、リレー接点７２などを備える。なお、電源供給リレー７０は、瞬間的な遮断に伴って不具合を生じる場合がある。
【００２９】
ここで、電源供給リレー７０の瞬間的な遮断に伴って生じる不具合について説明する。後ほど説明するように、電源供給リレー７０をオン状態とする場合はイグニッションスイッチ６０をオンすることによってなされ、電源供給リレー７０をオフ状態とする場合はイグニッションスイッチ６０をオフし、マイコン３０によるリレー保持信号の出力が停止することによってなされる。したがって、電源供給リレー７０をオン状態とする場合とオフ状態とする場合とでは、同期がとれないものとなっている。つまり、電源供給リレー７０がオフ状態となった直後にイグニッション６０がオンされる場合が起こりうる。
【００３０】
このように電源供給リレー７０がオフ状態となった直後にイグニッション６０がオンされると、電源供給リレー７０が瞬間的に遮断された状態となる可能性が生じると共に、それに応じてエンジンＥＣＵ５０への電源供給も瞬間的に遮断される可能性が生じる。
【００３１】
電源供給リレー７０が瞬間的に遮断される場合、リレー接点７２にアーク放電が生じることによって熱が発生し、リレー接点７２が固着する可能性があり好ましくない。また、一般的に各種ＩＣなどの回路装置は、電源供給がなされた時点で内部リセットを発生させる。しかしながら、上記のようにエンジンＥＣＵ５０への電源供給が瞬間的に遮断される場合、電源電圧が十分低下しない状態で再度電源供給がなされるため、内部リセットが正常に実行されない可能性がある。内部リセットが正常に実行されないと、回路装置の出力が期待した値とならず、不具合が発生する可能性がある。
【００３２】
ここで、本実施の形態における電源制御装置の動作を図に基づいて説明する。図３は、本発明の実施の形態における電源制御装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【００３３】
まず、イグニッションスイッチ６０がオンされると（図３のＡの時点）、イグニッションスイッチ６０のオンを示すイグニッション信号（以下、オン信号とも称する）は、エンジンＥＣＵ５０のＩＧＳＷ端子に入力される。そして、このオン信号は、遅延回路４０を介して電源供給リレー駆動回路１０（ＯＲ回路１１のａ端子）、マイコン３０のｃ端子、ダイオードＤ１を介してトランジスタ１３のエミッタに入力される。しかしながら、オン信号は、電源供給リレー駆動回路１０（ＯＲ回路１１のａ端子）へは遅延回路４０を介して入力されるため、図３のＡの時点では、マイコン３０のｃ端子とトランジスタ１３のエミッタにのみ入力される。
【００３４】
イグニッションスイッチ６０がオンされてから遅延回路４０のＲＣ時定数で定まる遅延時間が経過すると、オン信号は電源供給リレー駆動回路１０（ＯＲ回路１１のａ端子）へ入力される。この時点では、マイコン３０からのリレー保持信号は出力されておらず、電源供給リレー駆動回路１０は、トランジスタ１３のコレクタからＲＥＬ端子へ駆動回路信号を出力する。
【００３５】
この駆動回路信号が出力されると、電源供給リレー７０のリレーコイル７１が励磁されてリレー接点７２がオンとなり、電源供給リレー７０がオン状態となる。その結果、＋Ｂ端子に電源８０から電源供給がなされると共に電源回路２０に電源供給がなされる。
【００３６】
電源回路２０は、電源８０から電源供給されると所定の定電圧を生成し、その定電圧をマイコン３０などに供給する。マイコン３０は、電源回路２０から定電圧が供給されると、プログラムを実行することによって電源供給リレー７０（リレー接点７２）のオン状態を保持するためのリレー保持信号をＯＲ回路１１のｂ端子へ出力する。
【００３７】
次に、イグニッションスイッチ６０がオフされると（図３のＢの時点）、イグニッションスイッチ６０がオフであることを示すイグニッション信号（以下、オフ信号とも称する）は、エンジンＥＣＵ５０のＩＧＳＷ端子に入力される。そして、このオフ信号は、遅延回路４０を介して電源供給リレー駆動回路１０（ＯＲ回路１１のａ端子）、マイコン３０のｃ端子、ダイオードＤ１を介してトランジスタ１３のエミッタに入力される。しかしながら、オフ信号は、電源供給リレー駆動回路１０（ＯＲ回路１１のａ端子）へは遅延回路４０を介して入力されるため、また、トランジスタ１３のエミッタには、＋Ｂ端子からダイオードＤ２を介して電源供給がなされているため、図３のＢの時点では、マイコン３０のｃ端子のみに入力される。
【００３８】
イグニッションスイッチ６０がオフされてから遅延回路４０のＲＣ時定数で定まる遅延時間が経過すると、オフ信号は電源供給リレー駆動回路１０（ＯＲ回路１１のａ端子）へ入力される。マイコン３０は、オフ信号が入力されると、プログラムに従ってデータのＥＥＰＲＯＭへの記憶や図示しないアクチュエータなどのシャットダウン処理を行い、シャットダウン処理が終了するとリレー保持信号の出力を停止する。
【００３９】
マイコン３０がリレー保持信号の出力を停止すると、電源供給リレー駆動回路１０は、駆動回路信号の出力を停止する。そして、電源供給リレー７０のリレーコイル７１が非励磁となりリレー接点７２がオフし、電源供給リレー７０がオフ状態となる。その結果、＋Ｂ端子への電源８０から電源供給が遮断されると共に電源回路２０への電源供給が遮断される。
【００４０】
このような電源供給リレー７０がオフ状態となった直後（Ｃ２の時点）に、イグニッションスイッチ６０をオンさせた場合、オン信号は遅延時間を経過した後に電源供給リレー駆動回路１０（ＯＲ回路１１のａ端子）へ入力される。したがって、ＲＥＬ端子への駆動回路信号及び＋Ｂ端子への電源８０からの電源供給も遅延時間が経過した後に出力されることになる。つまり、電源供給リレー７０のオフ時間を遅延時間分だけ確保することができることになり、電源供給リレー７０の瞬間的な遮断、エンジンＥＣＵ５０への電源供給の瞬間的な遮断を防止することができる。
【００４１】
また、マイコン３０は、イグニッションスイッチ６０のオフ信号が出力されるとイグニッションスイッチ６０のオン信号をチェックする。そして、マイコン３０は、オン信号が出力されていると判断した場合はシャットダウン処理を中断してリレー保持信号の出力を維持し、オン信号が出力されていないと判断した場合はシャットダウン処理を継続してリレー保持信号の出力を停止する。
【００４２】
例えば、図３の一点鎖線で示すＣ１の時点でイグニッションスイッチ６０がオンされた場合、すなわち、マイコン３０によるシャットダウン処理終了直前にイグニッションスイッチ６０がオンされた場合には、マイコン３０はシャットダウン処理を中断し、リレー保持信号の出力を維持する。したがって、ＲＥＬ端子への駆動回路信号及び＋Ｂ端子への電源８０からの電源供給は一点鎖線で示すように継続される。
【００４３】
なお、マイコン３０がイグニッションスイッチ６０のオン信号をチェックする場合、リレー保持信号の出力を停止する直前でも行うことが好ましい。リレー保持信号の出力を停止する直前にオン信号をチェックすることによって、オン信号が出力されたか否かを確実に検出することができる。
【００４４】
また、もしリレー保持信号の出力を停止する直前にオン信号をチェックしていない状況においてオン信号の出力が検出できなかった場合、オン信号は、遅延時間によってリレー保持信号の出力を停止した直後に電源供給リレー駆動回路１０に入力されてしまう可能性がある。この場合、電源供給リレー７０の瞬間的な遮断、エンジンＥＣＵ５０への電源供給の瞬間的な遮断を生じる可能性がある。
【００４５】
しかしながら、リレー保持信号の出力を停止する直前にオン信号をチェックしておくことによって、もし、オン信号の出力が検出できなかった場合であっても、リレー保持信号の出力からオン信号が電源供給リレー駆動回路１０に入力されるまでの時間を確保することができる。したがって、電源供給リレー７０の瞬間的な遮断、エンジンＥＣＵ５０への電源供給の瞬間的な遮断を防止することができる。
【００４６】
また、リレー保持信号の出力を停止する直前にオン信号をチェックする場合におけるオン信号のチェックタイミングからリレー保持信号の出力の停止までの時間は、遅延時間よりも十分短い時間とすることによって、より効果的に電源供給リレー７０の瞬間的な遮断、エンジンＥＣＵ５０への電源供給の瞬間的な遮断を防止することができる。
【００４７】
なお、マイコン３０は、内部などに図示しないコンデンサなどが接続されるものであり、リレー保持信号を停止した後もこのコンデンサからの放電などによって短時間ではあるが動作する。リレー保持信号を停止した後の短時間の間に、リレー保持信号を出力してしまうと、電源供給リレー７０が瞬間的に遮断する状態となってしまう可能性がある。したがって、この短時間の間にイグニッションスイッチ６０のオン信号が出力された場合は、マイコン３０はリレー保持信号の出力を停止を維持する。
【００４８】
なお、本実施の形態においては、本発明の電源制御装置をエンジンＥＣＵ８０のイグニションスイッチ（ＩＧＳＷ）に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、車両のドアスイッチやフューエルリッドスイッチ等などユーザーが操作するスイッチでＥＣＵに電源を供給する必要のあるＥＣＵ全てに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態における電源制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における遅延回路の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における電源制御装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１０  電源供給リレー駆動回路、１１  ＯＲ回路、１２  ＮＯＴ回路、１３  トランジスタ、２０  電源回路、３０  マイコン、４０  遅延回路、４１  抵抗器、４２  コンデンサ、５０  エンジン制御装置、６０  イグニッションスイッチ、７０  電源供給リレー、７１  リレーコイル、７２  リレー接点、８０  電源
【図１】
2006161756.tif 000003
【図２】
2006161756.tif 000004
【図３】
2006161756.tif 000005