(57)【要約】【課題】従来よりも車両の故障検出機能および保護機能の改善を図った発電機と２つの電源を備える車両用電源装置を得る。【解決手段】車両の内燃機関によって駆動される発電機１と、発電機１によって発電される回生電力および発電電力を蓄電する第１電源２と、電気負荷５への給電を行う第２電源３と、第１電源２と第２電源３との間に直列に接続され、入力直流電圧を異なる直流電圧に変換して出力する直流変換器４と、第１電源２または発電機１から直流変換器４を介して電気負荷５へ給電を行う第１制御状態と、発電機１から直接、電気負荷５へ給電を行う第２制御状態とを切り替え可能なスイッチ部１１と、直流変換器４の出力容量および第１電源２の充電量に基づいて、発電機１の発電制御、スイッチ部１１の状態制御、および直流変換器４の状態制御を行う電源制御手段６ａとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の内燃機関によって駆動される発電機と、
前記発電機によって発電される回生電力および発電電力を蓄電する第１電源と、
電気負荷への給電を行う第２電源と、
前記第１電源と前記第２電源との間に直列に接続され、入力直流電圧を異なる直流電圧に変換して出力する直流変換器と、
前記第１電源または前記発電機から前記直流変換器を介して前記電気負荷へ給電を行う第１制御状態と、前記発電機から直接、前記電気負荷へ給電を行う第２制御状態とを切り替え可能なスイッチ部と、
前記直流変換器の出力容量および前記第１電源の充電量に基づいて、前記発電機の発電制御、前記スイッチ部の状態制御、および前記直流変換器の状態制御を行う電源制御手段と
を備えたことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用電源装置において、
前記第１電源と前記直流変換器との間に、前記第２電源から前記第１電源へ流れる電流を防止する方向に設けられたダイオード
をさらに備えることを特徴とする車両用電源装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用電源装置において、
前記スイッチ部は、固定端、第１出力端、および第２出力端を有する３端子スイッチで構成され、前記固定端には前記発電機が接続され、前記第１出力端には前記第１電源が接続され、前記第２出力端には前記第２電源が接続されており、
前記電源制御手段は、前記３端子スイッチを前記第１出力端側に切り替えることで前記第１制御状態とし、前記スイッチ部を前記第２出力端側に切り替えることで前記第２制御状態とする
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の車両用電源装置において、
前記スイッチ部は、開閉制御可能な第１スイッチおよび第２スイッチで構成され、前記第１スイッチの一端および前記第２スイッチの一端には前記発電機が接続され、前記第１スイッチの他端には前記第１電源が接続され、前記第２スイッチの他端には前記第２電源が接続されており、
前記電源制御手段は、前記第１スイッチを閉状態、前記第２スイッチを開状態に切り替えることで前記第１制御状態と等価な第３制御状態とし、前記第１スイッチを開状態、前記第２スイッチを閉状態に切り替えることで前記第２制御状態と等価な第４制御状態とする
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用電源装置において、
前記電源制御手段は、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチをともに閉状態に切り替えることで、前記発電機または前記第１電源から直接、前記電気負荷へ給電を行う第５制御状態を選択可能とする
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項６】
請求項３に記載の車両用電源装置において、
前記第１電源の電圧を検出する第１電圧検出手段と、
前記第２電源の電圧を検出する第２電圧検出手段と、
前記発電機の発電電圧を検出する第３電圧検出手段と、
前記３端子スイッチの故障を判定する故障判定手段と
をさらに備え、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって選択された制御状態と、前記第１電圧検出手段により検出された前記第１電源の電圧と、前記第２電圧検出手段により検出された前記第２電源の電圧と、前記第３電圧検出手段により検出された前記発電機の発電電圧とに基づき、前記３端子スイッチの故障を判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第１制御状態が選択された状態で、前記第３電圧検出手段により検出された前記発電機の発電電圧と前記第１電圧検出手段により検出された前記第１電源の電圧とが等電位でない場合には、前記３端子スイッチの故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項８】
請求項６に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第１制御状態が選択された状態で、前記第３電圧検出手段により検出された前記発電機の発電電圧と前記第２電圧検出手段により検出された前記第２電源の電圧とが等電位である場合には、前記３端子スイッチの故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項９】
請求項６に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第１制御状態が選択された状態で、前記第１電圧検出手段により検出された前記第１電源の電圧と前記第２電圧検出手段により検出された前記第２電源の電圧とが等電位である場合には、前記３端子スイッチの故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第２制御状態が選択された状態で、前記第３電圧検出手段により検出された前記発電機の発電電圧と前記第１電圧検出手段により検出された前記第１電源の電圧とが等電位である場合には、前記３端子スイッチの故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第２制御状態が選択された状態で、前記第３電圧検出手段により検出された前記発電機の発電電圧と前記第２電圧検出手段により検出された前記第２電源の電圧とが等電位でない場合には、前記３端子スイッチの故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１２】
請求項６に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第２制御状態が選択された状態で、前記第１電圧検出手段により検出された前記第１電源の電圧と前記第２電圧検出手段により検出された前記第２電源の電圧とが等電位である場合には、前記３端子スイッチの故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１３】
請求項６ないし１２のいずれか１項に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段によって前記３端子スイッチの故障が判定された場合に、前記車両の搭乗者に前記３端子スイッチの故障を報知する故障報知手段をさらに備える
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１４】
請求項４または５に記載の車両用電源装置において、
前記第１電源の電圧を検出する第１電圧検出手段と、
前記第２電源の電圧を検出する第２電圧検出手段と、
前記発電機の発電電圧を検出する第３電圧検出手段と、
前記第１スイッチまたは第２スイッチの故障を判定する故障判定手段と
をさらに備え、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって選択された制御状態と、前記第１電圧検出手段により検出された前記第１電源の電圧と、前記第２電圧検出手段により検出された前記第２電源の電圧と、前記第３電圧検出手段により検出された前記発電機の発電電圧とに基づき、前記第１スイッチまたは前記第２スイッチの故障を判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第３制御状態が選択された状態で、前記第３電圧検出手段により検出された前記発電機の発電電圧と前記第１電圧検出手段により検出された前記第１電源の電圧とが等電位でない場合には、少なくとも前記第１スイッチの故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第３制御状態が選択された状態で、前記第３電圧検出手段により検出された前記発電機の発電電圧と前記第２電圧検出手段により検出された前記第２電源の電圧とが等電位である場合には、少なくとも前記第２スイッチの故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１７】
請求項１４に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第３制御状態が選択された状態で、前記第１電圧検出手段により検出された前記第１電源の電圧と前記第２電圧検出手段により検出された前記第２電源の電圧とが等電位である場合には、少なくとも前記第２スイッチの故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１８】
請求項１５ないし１７のいずれか１項に記載の車両用電源装置において、
前記電源制御手段は、前記電源制御手段によって前記第１スイッチがオープン故障であると判定された場合には、前記第２スイッチを閉状態に切り替えることで前記第４制御状態とする
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項１９】
請求項１５ないし１８のいずれか１項に記載の車両用電源装置において、
前記電源制御手段は、前記電源制御手段によって前記第２スイッチがショート故障であると判定された場合には、前記第１スイッチを開状態に切り替えることで前記第４制御状態とする
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２０】
請求項１４に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第４制御状態が選択された状態で、前記第３電圧検出手段により検出された前記発電機の発電電圧と前記第１電圧検出手段により検出された前記第１電源の電圧とが等電位である場合には、少なくとも前記第１スイッチの故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２１】
請求項１４に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第４制御状態が選択された状態で、前記第３電圧検出手段により検出された前記発電機の発電電圧と前記第２電圧検出手段により検出された前記第２電源の電圧とが等電位でない場合には、少なくとも前記第２スイッチの故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２２】
請求項１４に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第４制御状態が選択された状態で、前記第１電圧検出手段により検出された前記第１電源の電圧と前記第２電圧検出手段により検出された前記第２電源の電圧とが等電位である場合には、少なくとも前記第１スイッチの故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２３】
請求項２０ないし２２のいずれか１項に記載の車両用電源装置において、
前記電源制御手段は、前記電源制御手段によって前記第１スイッチがショート故障であると判定された場合には、前記第２スイッチを開状態に切り替えることで前記第３制御状態とする
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２４】
請求項２０ないし２３のいずれか１項に記載の車両用電源装置において、
前記電源制御手段は、前記電源制御手段によって前記第２スイッチがオープン故障であると判定された場合には、前記第１スイッチを閉状態に切り替えることで前記第３制御状態とする
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２５】
請求項１４に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第５制御状態が選択された状態で、前記第３電圧検出手段により検出された前記発電機の発電電圧と前記第１電圧検出手段により検出された前記第１電源の電圧とが等電位でない場合には、少なくとも前記第１スイッチの故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２６】
請求項１４に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第５制御状態が選択された状態で、前記第３電圧検出手段により検出された前記発電機の発電電圧と前記第２電圧検出手段により検出された前記第２電源の電圧とが等電位でない場合には、少なくとも前記第２スイッチの故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２７】
請求項１４に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第３制御状態が選択された状態で、前記第３電圧検出手段により検出された前記発電機の発電電圧が、前記第１電圧検出手段により検出された前記第１電源の電圧と等電位でなく、かつ前記第２電圧検出手段により検出された前記第２電源の電圧と等電位である場合には、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの両方の故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２８】
請求項１４に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第４制御状態が選択された状態で、前記第３電圧検出手段により検出された前記発電機の発電電圧が、前記第１電圧検出手段により検出された前記第１電源の電圧と等電位であり、かつ前記第２電圧検出手段により検出された前記第２電源の電圧と等電位でない場合には、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの両方の故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２９】
請求項１４に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段は、前記電源制御手段によって第５制御状態が選択された状態で、前記第３電圧検出手段により検出された前記発電機の発電電圧が、前記第１電圧検出手段により検出された前記第１電源の電圧と等電位でなく、かつ前記第２電圧検出手段により検出された前記第２電源の電圧と等電位でない場合には、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの両方の故障と判定する
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項３０】
請求項１４ないし２９のいずれか１項に記載の車両用電源装置において、
前記故障判定手段によって前記第１スイッチの故障または前記第２スイッチの故障が判定された場合に、前記車両の搭乗者に前記第１スイッチの故障または前記第２スイッチの故障を報知する故障報知手段をさらに備える
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項３１】
請求項４に記載の車両用電源装置において、
前記電源制御手段は、前記第１スイッチを閉状態、前記第２スイッチを開状態に切り替えることで前記第３制御状態とする際には、前記第１スイッチを閉状態に切り替えるタイミングを、前記第２スイッチを開状態に切り替えるタイミングよりも遅くし、前記第１スイッチを開状態、前記第２スイッチを閉状態に切り替えることで前記第４制御状態とする際には、前記第２スイッチを閉状態に切り替えるタイミングを、前記第１スイッチを開状態に切り替えるタイミングよりも遅くする
ことを特徴とする車両用電源装置。
【請求項３２】
請求項１に記載の車両用電源装置において、
前記第１電源と前記直流変換器との間に、前記車両の内燃機関が停止している場合に開状態とする開閉スイッチをさらに備える
ことを特徴とする車両用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機と２つの電源を備える車両用電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電機と２つの電源を備える従来の車両用電源装置として、以下の構成を備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１における車両用電源装置は、車両に搭載される発電機と、ランプ類やオーディオ装置等の一般負荷が接続される主電源と、発電機に接続され、減速等の運動エネルギーを用いて発電機にて発電される回生電力の回収および前記発電機の発電電力を蓄える副電源と、副電源と主電源および一般負荷とをＤＣ−ＤＣコンバータを介して接続する第１の給電回路と、この第１の給電回路と並列に、副電源と主電源および一般負荷とをスイッチを介して接続する第２の給電回路と、ＤＣ−ＤＣコンバータおよびスイッチの作動を制御する制御手段とを備えている。
【０００３】
そして、この制御手段は、ＤＣ−ＤＣコンバータを起動し、かつ、スイッチを開く第１の制御状態、または、ＤＣ−ＤＣコンバータを停止し、かつ、スイッチを閉じる第２の制御状態を選択可能であることを特徴としている。
【０００４】
このような構成では、全ての電気負荷の消費電力量がＤＣ−ＤＣコンバータの出力能力を超えた場合には、スイッチを閉じることで、発電機から直接、電気負荷へ給電できる。このため、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力能力に関係なく、電気負荷へは安定した給電が可能となる。この結果、ＤＣ−ＤＣコンバータを小型化することができる。
【０００５】
また、回生エネルギーを、ＤＣ−ＤＣコンバータを介することなく、発電機から直接、副電源に回収できるので、効率良くエネルギー回収を行うことができる。
【０００６】
また、第２の給電回路を介して一般負荷へ給電する場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータを介することなく、直接、一般負荷へ給電できるため、効率よく給電することができる。
【０００７】
加えて、ＤＣ−ＤＣコンバータやスイッチが発熱した場合には、制御状態を切り替えることで、熱影響を低減する等、保護対策もなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３９７２９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
このような車両用電源装置では、例えば、副電源の公称電圧がＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：電子制御装置）や一般電気負荷等の許容定格電圧よりも高い場合には、スイッチを閉じることで、主電源を含む給電回路に過電圧が印加される。このため、ＥＣＵや一般電気負荷等が故障し、車両の正常状態を確保できない。
【００１０】
また、このような車両用電源装置では、第２の給電回路に設けられているスイッチがキーパーツである。すなわち、副電源が効率よくエネルギーを回収できる状態、そして一般負荷へ効率良く給電できる状態は、このスイッチが正常に作動しているときに限られる。それにも関わらず、従来の車両用電源装置では、スイッチそのものが故障したときの保護対策がなされていない。このため、例えば、スイッチがショート故障した場合には、一般電気負荷等に過電圧が印加される可能性もあり、車両が正常状態を確保できないこととなる。
【００１１】
また、スイッチ故障によって、主電源から副電源、または副電源から主電源へ、予期せぬ過電流が流れることで、一般電気負荷へ安定した給電ができなくなる。さらに、主電源または副電源に過電流が流れることは、主電源または副電源の性能劣化や寿命低下を引き起こす、という問題がある。
【００１２】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータが寄生ダイオード成分を含むスイッチング素子を用いて個構成され（例えば、直流チョッパ回路で構成され）、副電源の電圧が主電源の電圧よりも低い場合を考える。この場合には、主電源から副電源に給電することになり、主電源のバッテリが上がる、という問題がある。具体的には、エンジンが停止している状態において顕著である。
【００１３】
加えて、前述した発電機と２つの電源を備える車両用電源装置には、減速等の運動エネルギーを用いて発電機にて発電される回生電力を効率よく回収し、その電力を効率よく電気負荷へ給電するという課題もある。
【００１４】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、従来よりも車両の故障検出機能および保護機能の改善を図った発電機と２つの電源を備える車両用電源装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る車両用電源装置は、車両の内燃機関によって駆動される発電機と、発電機によって発電される回生電力および発電電力を蓄電する第１電源と、電気負荷への給電を行う第２電源と、第１電源と第２電源との間に直列に接続され、入力直流電圧を異なる直流電圧に変換して出力する直流変換器と、第１電源または発電機から直流変換器を介して電気負荷へ給電を行う第１制御状態と、発電機から直接、電気負荷へ給電を行う第２制御状態とを切り替え可能なスイッチ部と、直流変換器の出力容量および第１電源の充電量に基づいて、発電機の発電制御、スイッチ部の状態制御、および直流変換器の状態制御を行う電源制御手段とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る車両用電源装置によれば、状況に応じてスイッチ部により制御状態を切り替え、電気負荷への適切な給電方法を選択することにより、従来よりも車両の故障検出機能および保護機能の改善を図った発電機と２つの電源を備える車両用電源装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１における車両用電源装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における車両用電源装置の電源制御手段による一連の制御処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態２において、第１制御状態での故障判定を行う際の場合分けを示した表である。
【図４】本発明の実施の形態２において、第２制御状態での故障判定を行う際の場合分けを示した表である。
【図５】本発明の実施の形態２における車両用電源装置の構成図である。
【図６】本発明の実施の形態３における車両用電源装置の電源制御手段による一連の制御処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態４において、第３制御状態での故障判定を行う際の場合分けを示した表である。
【図８】本発明の実施の形態４において、第４制御状態での故障判定を行う際の場合分けを示した表である。
【図９】本発明の実施の形態４において、第５制御状態での故障判定を行う際の場合分けを示した表である。
【図１０】本発明の実施の形態５における車両用電源装置の構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態６における車両用電源装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の車両用電源装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における車両用電源装置の構成図である。この図１における車両用電源装置は、発電機１、第１電源２、第２電源３、直流変換器４、電気負荷５、ＥＣＵ６、第１電圧検出手段７、第２電圧検出手段８、第３電圧検出手段９、および３端子スイッチ１１を備えている。ここで、ＥＣＵ６は、電源制御手段６ａおよび故障判定手段６ｂを有している。また、３端子スイッチ１１は、固定端１１ａ、第１出力端１１ｂ、第２出力端１１ｃの３端子で構成されている。
【００２０】
発電機１は、例えば、ＩＣレギュレータ付オルタネータであり、車両の内燃機関またはその他の駆動源によって駆動される。図示していないが、この発電機１が、内燃機関の回転部にベルト等を介して機械的に接続される場合を例に、以下に説明する。発電機１は、３端子スイッチ１１の第１出力端１１ｂを介して第１電源２と接続され、また、３端子スイッチ１１の第２出力端１１ｃを介して第２電源３とも接続されている。
【００２１】
電気負荷５は、例えば、車両に搭載される各種コントロールユニット、各種ランプ類、あるいはカーオーディオ装置等であり、第２電源３と接続されている。直流変換器４は、例えば、直流チョッパ回路であり、第１電源２と第２電源３との間に直列に接続されている。
【００２２】
ＥＣＵ６内の電源制御手段６ａは、発電機１の発電制御、３端子スイッチ１１の状態制御、および直流変換器４の状態制御を行う。また、ＥＣＵ６内の故障判定手段６ｂは、第１電圧検出手段７から検出した第１電源２の電圧Ｖ１、第２電圧検出手段８から検出した第２電源３の電圧Ｖ２、第３電圧検出手段９から検出した発電機１の発電電圧Ｖａ、および電源制御手段６ａによる３端子スイッチ１１の制御状態から、３端子スイッチ１１の故障を判定する。
【００２３】
なお、本実施の形態１では、電源制御手段６ａと故障判定手段６ｂを同一のコントロールユニットであるＥＣＵ６に内蔵しているが、それぞれ異なるコントロールユニットに内蔵されていても差し支えない。また、３端子スイッチ１１としては、リレータイプのスイッチや、半導体スイッチを用いることができる。
【００２４】
第２電源３は、例えば、一般的な鉛電池であり、１２〜１３Ｖの電圧を発生し、電気負荷５へ給電する電源である。一方、第１電源２は、第２電源３より充電受入性に優れている電源であり、例えば、電気二重層キャパシタである。
【００２５】
第１電源２は、車両減速時に発電機１にて発電される回生電力を回収し、蓄電する機能を有している。さらに、第１電源２は、直流変換器４を介して電気負荷５へ給電することも可能である。
【００２６】
電源制御手段６ａは、以下に説明する２つの制御状態を適宜選択できる。
［第１制御状態］第１電源２または発電機１から直流変換器４を介して電気負荷５へ給電を行う制御状態であり、３端子スイッチ１１を第１出力端１１ｂ側に閉じることで選択される制御状態である。
［第２制御状態］発電機１から直接、電気負荷５へ給電を行う制御状態であり、３端子スイッチ１１を第２出力端１１ｃ側に閉じることで選択される制御状態である。なお、３端子スイッチ１１を第２出力端１１ｃ側に閉じた状態において、直流変換器４が起動している場合には、第１電源２から直流変換器４を介して電気負荷５へ給電されることもある。
【００２７】
次に、ＥＣＵ６による本実施の形態１の車両用電源装置の制御方法について、フローチャートを用いて具体的に説明する。図２は、本発明の実施の形態１における車両用電源装置の電源制御手段６ａによる一連の制御処理を示すフローチャートである。
【００２８】
ステップＳ２０１において、電源制御手段６ａは、直流変換器４の出力容量が、全ての電気負荷の消費電力量（以下、全負荷電力量と呼ぶ）より大きいか否かを判定する。直流変換器４の出力容量が、全負荷電力量より大きいと判定した場合には、ステップＳ２０２へ進む。一方、直流変換器４の出力容量が、全負荷電力量以下と判定した場合には、ステップＳ２０８へ進む。
【００２９】
ステップＳ２０２において、電源制御手段６ａは、車両（図示なし）が減速中否かを判定する。そして、減速中であれば、ステップＳ２０３へ進む。一方、減速中でなければ、ステップＳ２０４へ進む。
【００３０】
ステップＳ２０３において、電源制御手段６ａは、第１電源２に蓄電されている、電気負荷５へ給電可能な電力量（以下、第１電源充電量と呼ぶ）が所定値Ａよりも小さいか否かを判定する。ここで、所定値Ａとは、例えば、第１電源２の性能劣化や寿命低下の要因となる過充電状態となる閾値として設定することができる。
【００３１】
第１電源充電量を所定値Ａ未満で使用することで、第１電源２の性能劣化や寿命低下を抑制することができる。そこで、電源制御手段６ａは、第１電源充電量が所定値Ａ未満であると判定した場合には、ステップＳ２０５において、第１制御状態を選択し（すなわち、３端子スイッチ１１を第１出力端１１ｂ側に閉じ）、ステップＳ２０９にてオルタネータを回生発電する。続いて、電源制御手段６ａは、ステップＳ２１２において、直流変換器４を起動する。このとき、第１電源２には回生電力が蓄電され、電気負荷５へはオルタネータの回生発電した電力が、直流変換器４を介して給電される。
【００３２】
一方、電源制御手段６ａは、先のステップＳ２０３において、第１電源充電量が所定値Ａ以上であると判定した場合には、ステップＳ２０６において、第２制御状態を選択し（すなわち、３端子スイッチ１１を第２出力端１１ｃ側に閉じ）、ステップＳ２１０において、オルタネータの発電を停止する。続いて、電源制御手段６ａは、ステップＳ２１２において、直流変換器４を起動する。
【００３３】
このとき、オルタネータと第１電源２は、３端子スイッチ１１によって切り離されているため、もし、オルタネータが発電していたとしても、第１電源２には蓄電されない。この結果、第１電源充電量が所定値Ａ以上となることを防ぐことができる。このように、ステップＳ２０６において第２制御状態が選択された場合、電気負荷５へは、第１電源２から直流変換器４を介して給電されることとなる。
【００３４】
このように、電源制御手段６ａは、ステップＳ２０３において、第１電源充電量が所定値Ａ以上であると判定し、ステップＳ２０６において、第２制御状態を選択した場合には、オルタネータの発電を停止し（ステップＳ２１０）、直流変換器４を起動している（ステップＳ２１２）。しかしながら、制御方法としては、これに限定されない。例えば、オルタネータを回生発電し、直流変換器４を停止してもよい。これにより、オルタネータの回生発電した電力を、電気負荷５へ直接、給電することもできる。
【００３５】
また、先のステップＳ２０２において、車両が減速中でないと判定され、ステップＳ２０４へ進んだ後には、以下のよりが行われる。ステップＳ２０４において、電源制御手段６ａは、第１電源充電量が所定値Ｂ以上であるか否かを判定する。ここで、所定値Ｂとは、例えば、第１電源２の性能劣化や寿命低下の要因となる過放電状態となる閾値として設定することができる。
【００３６】
第１電源充電量を所定値Ｂ以上で使用することで、第１電源２の性能劣化や寿命低下を抑制することができる。そこで、電源制御手段６ａは、第１電源充電量が所定値Ｂ以上であると判定した場合には、ステップＳ２０７において、第１制御状態を選択し（すなわち、３端子スイッチ１１を第１出力端１１ｂ側に閉じ）、ステップＳ２１０において、オルタネータの発電を停止する。続いて、電源制御手段６ａは、ステップＳ２１２において、直流変換器４を起動する。このとき、電気負荷５へは、第１電源２から直流変換器４を介して給電される。
【００３７】
一方、電源制御手段６ａは、先のステップＳ２０４において、第１電源充電量が所定値Ｂ未満であると判定した場合には、ステップＳ２０８において、第２制御状態を選択し（すなわち、３端子スイッチ１１を第２出力端１１ｃ側に閉じ）、ステップＳ２１１において、オルタネータの発電を開始する。続いて、電源制御手段６ａは、ステップＳ２１３において、直流変換器４を停止する。
【００３８】
このとき、第１電源２は、システムから切り離されるため、第１電源充電量が所定値Ｂ未満となることを防ぐことができる。このように、ステップＳ２０８において第２制御状態が選択された場合、電気負荷５へは、オルタネータの発電した電力が、直接給電されることとなる。
【００３９】
このように、電源制御手段６ａは、ステップＳ２０４において、第１電源充電量が所定値Ｂ未満であると判定し、ステップＳ２０８において、第２制御状態を選択した場合には、オルタネータの発電を開始し（ステップＳ２１１）、直流変換器４を停止している（ステップＳ２１３）。しかしながら、制御方法としては、これに限定されない。例えば、第１制御状態を選択し、オルタネータの発電を開始し、直流変換器４を起動してもよい。これにより、充電量が所定値Ｂ未満となっている第１電源２へ、オルタネータの発電した電力を蓄電することができる。
【００４０】
以上のように、実施の形態１によれば、状況に応じて３端子スイッチ１１の制御状態を切り替えることで、電気負荷への給電方法を切り替えることができる。この結果、回生電力を効率よく利用することができる。
【００４１】
さらに、全ての電気負荷の消費電力量が直流変換器の出力能力を超えた場合には、発電機から直接、電気負荷へ給電できる第２制御状態に切り替えることができる。この結果、直流変換器の出力能力に関係なく、電気負荷への安定した給電が可能となり、直流変換器を小型化することができる。
【００４２】
さらに、３端子スイッチが介在することで、第１電源から電気負荷へ給電するときには、必ず直流変換器を介する構成になっている。この結果、第１電源の電圧が電気負荷の許容定格電圧よりも大きい場合においても、電気負荷に過電圧が印加されることがなく、電気負荷の故障を抑制することができる。
【００４３】
さらに、３端子スイッチが介在することで、２つの電源（第１電源、第２電源）を隔離している。この結果、第１電源と第２電源との電圧差が非常に大きい場合においても、第１電源から第２電源に直接電流が流れることがない。これにより、過電流または過電圧による第１電源または第２電源の性能劣化や寿命低下を抑制することができる。
【００４４】
実施の形態２．
先の実施の形態１では、図１の構成に基づいて、電源制御手段６ａによる制御状態の切り替え方法について説明した。これに続いて、本実施の形態２では、図１の構成に基づいて、故障判定手段６ｂによる３端子スイッチ１１の故障判定方法について説明する。
【００４５】
故障判定手段６ｂは、電源制御手段６ａによって選択された制御状態（第１制御状態または第２制御状態）と、第１電圧検出手段７から検出した第１電源２の電圧Ｖ１、第２電圧検出手段８から検出した第２電源３の電圧Ｖ２、第３電圧検出手段９から検出した発電機１の発電電圧Ｖａとから、３端子スイッチ１１の故障を判定する。
【００４６】
まず始めに、第１制御状態での故障判定について説明する。図３は、本発明の実施の形態２において、第１制御状態での故障判定を行う際の場合分けを示した表である。より具体的には、３端子スイッチ１１の５ケースの故障例に対応付けて、その故障例が発生したときの第１制御状態における各部電圧の比較、および故障判定の可否をまとめて示している。
【００４７】
第１制御状態において、３端子スイッチ１１が正常である場合が、ケース１−１として示されている。３端子スイッチ１１が正常である場合、ＶａとＶ１が等電位となり、ＶａとＶ２、およびＶ１とＶ２は、等電位でない。
【００４８】
従って、故障判定手段６ｂは、電源制御手段６ａによって第１制御状態が選択されているにも関わらず、ＶａとＶ１が等電位でない場合（ケース１−３、１−５に相当）、ＶａとＶ２が等電位である場合（ケース１−２、１−３に相当）、または、Ｖ１とＶ２が等電位である場合（ケース１−２に相当）には、３端子スイッチ１１の故障を判定することができる。
【００４９】
次に、第２制御状態での故障判定について説明する。図４は、本発明の実施の形態２において、第２制御状態での故障判定を行う際の場合分けを示した表である。より具体的には、３端子スイッチ１１の５ケースの故障例に対応付けて、その故障例が発生したときの第２制御状態における各部電圧の比較、および故障判定の可否をまとめて示している。
【００５０】
第２制御状態において、３端子スイッチ１１が正常である場合が、ケース２−１として示されている。３端子スイッチ１１が正常である場合、ＶａとＶ２が等電位となり、ＶａとＶ１、およびＶ１とＶ２は、等電位でない。
【００５１】
従って、故障判定手段６ｂは、電源制御手段６ａによって第２制御状態が選択されているにも関わらず、ＶａとＶ１が等電位である場合（ケース２−２、２−４に相当）、ＶａとＶ２が等電位でない場合（ケース２−４、２−５に相当）、または、Ｖ１とＶ２が等電位である場合（ケース２−２に相当）には、３端子スイッチ１１の故障を判定することができる。
【００５２】
しかしながら、図３におけるケース１−４、図４におけるケース２−３に示すように、各制御状態には、故障判定できない故障例が存在する。
【００５３】
例えば、第１制御状態が選択されている場合には、図３のケース１−４に示すように、３端子スイッチ１１の固定端１１ａと第１出力端１１ｂとがショート故障しているか否かを判定することはできない。
【００５４】
しかしながら、第２制御状態が選択されている場合においては、図４のケース２−４に示すように、３端子スイッチ１１の固定端１１ａと第１出力端１１ｂとがショート故障しているか否かを故障判定することが可能である。従って、故障判定手段６ｂは、３端子スイッチ１１の固定端１１ａと第１出力端１１ｂとがショート故障しているか否かを判定したい場合には、電源制御手段６ａによって制御状態を一旦、第１制御状態から第２制御状態に切り替えることで、故障判定することが可能となる。
【００５５】
同様に、第２制御状態が選択されている場合には、図４のケース２−３に示すように、３端子スイッチ１１の固定端１１ａと第２出力端１１ｃとがショート故障しているか否かを判定することはできない。
【００５６】
しかしながら、第１制御状態が選択されている場合においては、図３のケース１−３に示すように、３端子スイッチ１１の固定端１１ａと第２出力端１１ｃとがショート故障しているか否かを故障判定することが可能である。従って、故障判定手段６ｂは、３端子スイッチ１１の固定端１１ａと第２出力端１１ｃとがショート故障しているか否かを判定したい場合には、電源制御手段６ａによって制御状態を一旦、第２制御状態から第１制御状態に切り替えることで、故障判定することが可能となる。
【００５７】
また、故障判定手段６ｂにより３端子スイッチ１１が故障していると判定された場合には、車両の搭乗者へ、車両用電源装置が故障していることを報知することが望ましい。報知する方法としては、例えば、ナビゲーションシステム（図示なし）等を用いるとよい。これにより、車両用電源装置が正常でない状態で、車両が走行を続けることを軽減することができる。
【００５８】
以上のように、実施の形態２によれば、電源制御手段によって選択された制御状態と、電圧検出手段によって検出された各部の電圧値とに基づいて、３端子スイッチの故障を判定できる故障判定手段を備えている。これにより、適切な制御状態を選択するためのキーパーツである３端子スイッチの故障状態を的確に判断し、必要に応じて報知することが可能となる。これにより、車両用電源装置が正常でない状態で、車両が走行を続けることを軽減することができる。
【００５９】
実施の形態３．
本実施の形態３では、３端子スイッチの代わりに、ＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える２個のスイッチを用いる場合について、説明する。
図５は、本発明の実施の形態２における車両用電源装置の構成図である。この図５における車両用電源装置は、発電機１、第１電源２、第２電源３、直流変換器４、電気負荷５、ＥＣＵ６、第１電圧検出手段７、第２電圧検出手段８、第３電圧検出手段９、第１スイッチ１２、および第２スイッチ１３を備えている。ここで、ＥＣＵ６は、電源制御手段６ａおよび故障判定手段６ｂを有している。
【００６０】
基本的な構成は、先の実施の形態１で示した図１の構成と同様である。ただし、先の図１の構成と比較すると、本実施の形態３における図５の構成は、３端子スイッチ１１の代わりに、第１スイッチ１２、第２スイッチ１３を有している点が異なっている。そこで、異なる構成である第１スイッチ１２、第２スイッチ１３を中心に、以下に説明する。
【００６１】
発電機１は、第１スイッチ１２を介して第１電源２と接続され、また、第２スイッチ１３を介して第２電源３とも接続されている。
【００６２】
ＥＣＵ６内の電源制御手段６ａは、発電機１の発電制御、第１スイッチ１２と第２スイッチ１３の状態制御、および直流変換器４の状態制御を行う。また、ＥＣＵ６内の故障判定手段６ｂは、第１電圧検出手段７から検出した第１電源２の電圧Ｖ１、第２電圧検出手段８から検出した第２電源３の電圧Ｖ２、第３電圧検出手段９から検出した発電機１の発電電圧Ｖａ、および電源制御手段６ａによる第１スイッチ１２と第２スイッチ１３の制御状態から、第１スイッチ１２と第２スイッチ１３の故障を判定する。
第１スイッチ１２および第２スイッチ１３としては、リレータイプのスイッチや、半導体スイッチを用いることができる。
【００６３】
電源制御手段６ａは、以下に説明する３つの制御状態を適宜選択できる。
［第３制御状態］第１電源２または発電機１から直流変換器４を介して電気負荷５へ給電を行う制御状態であり、第１スイッチ１２を閉じ、第２スイッチ１３を開くことで選択される制御状態である。
［第４制御状態］発電機１から直接、電気負荷５へ給電を行う制御状態であり、第１スイッチ１２を開き、第２スイッチ１３を閉じることで選択される制御状態である。なお、第１スイッチ１２を開き、第２スイッチ１３を閉じた状態において、直流変換器４が起動している場合には、第１電源２から直流変換器４を介して電気負荷５へ給電されることもある。
［第５制御状態］発電機１または第１電源２から直接、電気負荷５へ給電を行う制御状態であり、第１スイッチ１２を閉じ、第２スイッチ１３を閉じることで選択される制御状態である。
【００６４】
本実施の形態３における第３制御状態および第４制御状態は、それぞれ、先の実施の形態１における第１制御状態および第２制御状態に相当する。さらに、本実施の形態３では、３端子スイッチ１１の代わりに、第１スイッチ１２、第２スイッチ１３を有していることで、新たに、第５制御状態を選択可能としている。
【００６５】
図６は、本発明の実施の形態３における車両用電源装置の電源制御手段６ａによる一連の制御処理を示すフローチャートである。この図６に示した一連の制御処理は、第３制御状態と第４制御状態の選択に関するものであり、先の実施の形態１において説明した図２の流れと同様であるため、説明を省略する。
【００６６】
一方、図６のフローチャートには示していないが、本実施の形態３において新たに選択可能となった第５制御状態について説明する。第５制御状態は、第１電源２の電圧が、電気負荷５の許容定格電圧であるときにのみ利用できる制御状態であり、特に、第２電源が故障したとき等に選択される。
【００６７】
以上のように、実施の形態３によれば、３端子スイッチの代わりに、２つのＯＮ／ＯＦＦスイッチを用いることによっても、先の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。さらに、状況に応じて２つのＯＮ／ＯＦＦスイッチをともにＯＮさせることで、第１電源から直流変換器を介さずに電気負荷に給電できる経路を形成することができる。この結果、回生電力を効率よく利用することができる。
【００６８】
なお、２つのＯＮ／ＯＦＦスイッチを有している本実施の形態３の構成において、一方のスイッチが閉、他方のスイッチが開である状態から、一方のスイッチが開、他方のスイッチが閉である状態に切り替える場合には、他方のスイッチを閉じるタイミングを、一方のスイッチが開くタイミングよりも所定時間遅らせることが考えられる。このようなタイミング制御を行うことで、両スイッチが同時に閉じている状態を避けることができる。
【００６９】
これにより、例えば、第１電源の電圧が電気負荷の許容定格電圧よりも高い場合、電気負荷に許容定格電圧より高い電圧が印加されて故障することを抑制することができる。さらに、第１電源から第２電源へ過電流が流れることを防止することができ、過電流による第１電源または第２電源の性能劣化、あるいは寿命低下を抑制することができる。
【００７０】
実施の形態４．
先の実施の形態３では、図５の構成に基づいて、電源制御手段６ａによる制御状態の切り替え方法について説明した。これに続いて、本実施の形態４では、図５の構成に基づいて、故障判定手段６ｂによる第１スイッチ１２および第２スイッチ１３の故障判定方法について説明する。
【００７１】
故障判定手段６ｂは、電源制御手段６ａによって選択された制御状態（第３制御状態、第４制御状態、または第５制御状態）と、第１電圧検出手段７から検出した第１電源２の電圧Ｖ１、第２電圧検出手段８から検出した第２電源３の電圧Ｖ２、第３電圧検出手段９から検出した発電機１の発電電圧Ｖａとから、第１スイッチ１２および第２スイッチ１３の故障を判定する。
【００７２】
まず始めに、第３制御状態での故障判定について説明する。図７は、本発明の実施の形態４において、第３制御状態での故障判定を行う際の場合分けを示した表である。より具体的には、第１スイッチ１２と第２スイッチ１３の９ケースの故障例に対応付けて、その故障例が発生したときの第３制御状態における各部電圧の比較、および故障判定の可否をまとめて示している。
【００７３】
第３制御状態において、第１スイッチ１２および第２スイッチ１３の両者が正常である場合が、ケース３−１として示されている。第１スイッチ１２および第２スイッチ１３がともに正常である場合、ＶａとＶ１が等電位となり、ＶａとＶ２、およびＶ１とＶ２は、等電位でない。
【００７４】
従って、故障判定手段６ｂは、電源制御手段６ａによって第３制御状態が選択されているにも関わらず、ＶａとＶ１が等電位でない場合（ケース３−５、３−７、３−９に相当）、ＶａとＶ２が等電位である場合（ケース３−２、３−６、３−７に相当）、または、Ｖ１とＶ２が等電位である場合（ケース３−２、３−６に相当）には、第１スイッチ１２または第２スイッチ１３の故障を判定することができる。
【００７５】
次に、第４制御状態での故障判定について説明する。図８は、本発明の実施の形態４において、第４制御状態での故障判定を行う際の場合分けを示した表である。より具体的には、第１スイッチ１２と第２スイッチ１３の９ケースの故障例に対応付けて、その故障例が発生したときの第４制御状態における各部電圧の比較、および故障判定の可否をまとめて示している。
【００７６】
第４制御状態において、第１スイッチ１２および第２スイッチ１３の両者が正常である場合が、ケース４−１として示されている。第１スイッチ１２および第２スイッチ１３がともに正常である場合、ＶａとＶ２が等電位となり、ＶａとＶ１、およびＶ１とＶ２は、等電位でない。
【００７７】
従って、故障判定手段６ｂは、電源制御手段６ａによって第４制御状態が選択されているにも関わらず、ＶａとＶ１が等電位である場合（ケース４−４、４−６、４−８に相当）、ＶａとＶ２が等電位でない場合（ケース４−３、４−８、４−９に相当）、または、Ｖ１とＶ２が等電位である場合（ケース４−４、４−６に相当）には、第１スイッチ１２または第２スイッチ１３の故障を判定することができる。
【００７８】
次に、第５制御状態での故障判定について説明する。図９は、本発明の実施の形態４において、第５制御状態での故障判定を行う際の場合分けを示した表である。より具体的には、第１スイッチ１２と第２スイッチ１３の９ケースの故障例に対応付けて、その故障例が発生したときの第５制御状態における各部電圧の比較、および故障判定の可否をまとめて示している。
【００７９】
第５制御状態において、第１スイッチ１２および第２スイッチ１３の両者が正常である場合が、ケース５−１として示されている。第１スイッチ１２および第２スイッチ１３がともに正常である場合、ＶａとＶ１、ＶａとＶ２、およびＶ１とＶ２は、等電位である。
【００８０】
従って、故障判定手段６ｂは、電源制御手段６ａによって第５制御状態が選択されているにも関わらず、ＶａとＶ１が等電位でない場合（ケース５−５、５−７、５−９に相当）、ＶａとＶ２が等電位でない場合（ケース５−３、５−８、５−９に相当）、または、Ｖ１とＶ２が等電位でない場合（ケース５−３、５−５、５−７、５−８、５−９に相当）には、第１スイッチ１２または第２スイッチ１３の故障を判定することができる。
【００８１】
このように、故障判定手段６ｂは、電源制御手段６ａによって選択された制御状態と、電圧検出手段７〜９によって検出された各部の電圧値とに基づいて、第１スイッチ１２または第２スイッチ１３の故障を判定できる。また、故障判定手段６ｂは、第１スイッチ１２または第２スイッチ１３のどちらが故障したのかを判定することもできる。同時に、どのような故障が発生したのかも判定することができる（図７〜図９参照）。
【００８２】
しかしながら、例えば、図７におけるケース３−３、ず８におけるケース４−２に示すように、各制御状態には、故障判定できない故障例が存在する。
【００８３】
例えば、第３制御状態が選択されている場合には、図７のケース３−３に示すように、第１スイッチ１２が正常で、第２スイッチ１３がオープン故障している状態を判定することはできない。
【００８４】
しかしながら、第４制御状態が選択されている場合においては、図８のケース４−３に示すように、第１スイッチ１２が正常で、第２スイッチ１３がオープン故障している状態を故障判定することが可能である。従って、故障判定手段６ｂは、第１スイッチ１２が正常で、第２スイッチ１３がオープン故障している状態を判定したい場合には、電源制御手段６ａによって制御状態を一旦、第３制御状態から第４制御状態に切り替えることで、故障判定することが可能となる。
【００８５】
また、例えば、故障判定手段６ｂにより第１スイッチ１２のオープン故障が判定された場合には、電源制御手段６ａは、第２スイッチ１３を閉じることで、第２制御状態とすることができる。これにより、第１スイッチ１２が故障している場合でも、電気負荷５に給電することが可能となる。
【００８６】
同様に、故障判定手段６ｂにより第２スイッチ１３のショート故障が判定された場合には、電源制御手段６ａは、第１スイッチ１２を開くことで、第１制御状態とすることができる。これにより、第２スイッチ１３が故障している場合でも、電気負荷５に給電することが可能となる。
【００８７】
また、故障判定手段６ｂにより第１スイッチ１２または第２スイッチ１３が故障していると判定された場合には、車両の搭乗者へ、車両電源装置が故障していることを報知することが望ましい。報知する方法としては、例えば、ナビゲーションシステム（図示なし）等を用いるとよい。これにより、車両用電源装置が正常でない状態で、車両が走行を続けることを軽減することができる。
【００８８】
以上のように、実施の形態４によれば、電源制御手段によって選択された制御状態と、電圧検出手段によって検出された各部の電圧値とに基づいて、２つのＯＮ／ＯＦＦスイッチの故障を個別に判定できる故障判定手段を備えている。これにより、適切な制御状態を選択するためのキーパーツである２つのＯＮ／ＯＦＦスイッチの故障状態を的確に判断し、必要に応じて報知することが可能となる。これにより、車両用電源装置が正常でない状態で、車両が走行を続けることを軽減することができる。
【００８９】
さらに、２つのＯＮ／ＯＦＦスイッチを有した構成となっているため、一方のスイッチの故障状態が特定された場合にも、他方のスイッチを開状態または閉状態とすることで、電気負荷への給電経路を確保することが可能となる。これによっても、車両用電源装置が正常でない状態で、車両が走行を続けることを軽減することができる。
【００９０】
実施の形態５．
本実施の形態５では、先の実施の形態１における図１の構成に対して、第２電源３から第１電源２へ流れる電流を防止するためのダイオード１０をさらに備えた車両用電源装置について説明する。
【００９１】
図１０は、本発明の実施の形態５における車両用電源装置の構成図である。この図１０における車両用電源装置は、発電機１、第１電源２、第２電源３、直流変換器４、電気負荷５、ＥＣＵ６、第１電圧検出手段７、第２電圧検出手段８、第３電圧検出手段９、ダイオード１０、および３端子スイッチ１１を備えている。ここで、ＥＣＵ６は、電源制御手段６ａおよび故障判定手段６ｂを有している。また、３端子スイッチ１１は、固定端１１ａ、第１出力端１１ｂ、第２出力端１１ｃの３端子で構成されている。
【００９２】
基本的な構成は、先の実施の形態１で示した図１の構成と同様である。ただし、先の図１の構成と比較すると、本実施の形態５における図１０の構成は、第２電源３から第１電源２へ流れる電流を防止するためのダイオード１０をさらに有している点が異なっている。そこで、異なる構成であるダイオード１０を中心に、以下に説明する。
【００９３】
ダイオード１０の働きにより、例えば、直流変換器が直流チョッパ回路を用いており、第１電源２の電圧が第２電源３の電圧よりも低い場合においても、スイッチング素子の寄生ダイオード成分によって、第２電源３から第１電源２に流れる電流を防止することができる。この結果、第２電源３のバッテリ上がりを防止することができる。
【００９４】
なお、ダイオード１０は、直流変換器４に内蔵されていても差し支えない。また、ダイオード１０の代わりに、リレータイプのスイッチを用いても差し支えない。ただし、第２電源３のバッテリ上がりは、具体的には、車両の内燃機関が停止している状態において顕著となる。このため、リレータイプのスイッチ車両の内燃機関が停止している場合に、リレータイプのスイッチを開くように制御することが望ましい。これにより、第２電源３から第１電源２へ流れる電流を防止することができる。
【００９５】
以上のように、実施の形態５によれば、第２電源から第１電源へ流れる電流を防止する構成をさらに備えている。これにより、第２電源のバッテリ上がりを防止することができる。特に、車両の内燃機関が停止している場合において、効果的である。
【００９６】
実施の形態６．
本実施の形態６では、先の実施の形態３における図５の構成に対して、第２電源３から第１電源２へ流れる電流を防止するためのダイオード１０をさらに備えた車両用電源装置について説明する。
【００９７】
図１１は、本発明の実施の形態６における車両用電源装置の構成図である。この図１１における車両用電源装置は、発電機１、第１電源２、第２電源３、直流変換器４、電気負荷５、ＥＣＵ６、第１電圧検出手段７、第２電圧検出手段８、第３電圧検出手段９、ダイオード１０、第１スイッチ１２、および第２スイッチ１３を備えている。ここで、ＥＣＵ６は、電源制御手段６ａおよび故障判定手段６ｂを有している。
【００９８】
基本的な構成は、先の実施の形態３で示した図５の構成と同様である。ただし、先の図５の構成と比較すると、本実施の形態６における図１１の構成は、第２電源３から第１電源２へ流れる電流を防止するためのダイオード１０をさらに有している点が異なっている。このダイオード１０の機能は、先の実施の形態５で説明したものと同様であり、説明を省略する。
【００９９】
以上のように、実施の形態６によれば、第２電源から第１電源へ流れる電流を防止する構成をさらに備えている。これにより、第２電源のバッテリ上がりを防止することができる。特に、車両の内燃機関が停止している場合において、効果的である。
【符号の説明】
【０１００】
１  発電機、２  第１電源、３  第２電源、４  直流変換器、５  電気負荷、６  ＥＣＵ、６ａ  電源制御手段、６ｂ  故障判定手段、７  第１電圧検出手段、８  第２電圧検出手段、９  第３電圧検出手段、１０  ダイオード、１１  ３端子スイッチ（スイッチ部）、１２  第１スイッチ（スイッチ部）、１３  第２スイッチ（スイッチ部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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