(57)【要約】【課題】ドライブ回路が故障する等してＭＯＳＦＥＴをオンさせることができなくなった場合であってもＭＯＳＦＥＴに悪影響が及ばないようにすることができる電源回路を提供する。【解決手段】制御回路２１１は、検出回路２１０によりドライブ回路２０９の異常が検出された場合には、ドライブ回路２０８を制御してヒューズ２０３に過電流を流すことによりバッテリ１００とインダクタ２０５との間の通電を遮断し、検出回路３０８によりドライブ回路３０７の異常が検出された場合には、ドライブ回路３０６を制御してヒューズ３０１に過電流を流すことによりバッテリ１００とインダクタ３０３との間の通電を遮断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、
第１のスイッチング素子と、
前記直流電源と前記第１のスイッチング素子との間に設けられる第１のインダクタと、
前記第１のインダクタと電気負荷との間に設けられる第２のスイッチング素子と、
前記第２のスイッチング素子に並列接続される第１のダイオードと、
過電流が流れることにより前記直流電源と前記第１のインダクタとの間の通電を遮断する第１の遮断手段と、
前記第１のスイッチング素子を駆動する第１の駆動手段と、
前記第２のスイッチング素子を駆動する第２の駆動手段と、
前記第２の駆動手段の異常を検出する第１の検出手段と、
第３のスイッチング素子と、
前記直流電源と前記第３のスイッチング素子との間に設けられる第２のインダクタと、
前記第２のインダクタと前記電気負荷との間に設けられる第４のスイッチング素子と、
前記第４のスイッチング素子に並列接続される第２のダイオードと、
過電流が流れることにより前記直流電源と前記第２のインダクタとの間の通電を遮断する第２の遮断手段と、
前記第３のスイッチング素子を駆動する第３の駆動手段と、
前記第４のスイッチング素子を駆動する第４の駆動手段と、
前記第４の駆動手段の異常を検出する第２の検出手段と、
前記第１乃至４の駆動手段を制御して前記第１乃至４のスイッチング素子を駆動させることにより、前記直流電源の電圧、又は、前記直流電源の電圧を昇圧した電圧を出力させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記第１の検出手段により前記第２の駆動手段の異常が検出された場合には、前記第１の駆動手段を制御して前記第１の遮断手段に過電流を流すことにより前記直流電源と前記第１のインダクタとの間の通電を遮断し、
前記第２の検出手段により前記第４の駆動手段の異常が検出された場合には、前記第３の駆動手段を制御して前記第２の遮断手段に過電流を流すことにより前記直流電源と前記第２のインダクタとの間の通電を遮断する、
ことを特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記第１のスイッチング素子をオンさせた時に前記第２のスイッチング素子をオフさせ、前記第１のスイッチング素子をオフさせた時に前記第２のスイッチング素子をオンさせるように、前記第１及び２の駆動手段を制御し、前記第３のスイッチング素子をオンさせた時に前記第４のスイッチング素子をオフさせ、前記第３のスイッチング素子をオフさせた時に前記第４のスイッチング素子をオンさせるように、前記第３及び４の駆動手段を制御することにより、前記直流電源の電圧を昇圧し、
前記第１の検出手段により前記第２の駆動手段の異常が検出された場合には、前記第１の駆動手段を制御して前記第１の遮断手段に過電流を流すことにより前記直流電源と前記第１のインダクタとの間の通電を遮断した後に、前記第３のスイッチング素子をオンさせた時に前記第４のスイッチング素子をオフさせ、前記第３のスイッチング素子をオフさせた時に前記第４のスイッチング素子をオンさせるように、前記第３及び４の駆動手段を制御することにより、前記直流電源の電圧を昇圧し、
前記第２の検出手段により前記第４の駆動手段の異常が検出された場合には、前記第３の駆動手段を制御して前記第２の遮断手段に過電流を流すことにより前記直流電源と前記第２のインダクタとの間の通電を遮断した後に、前記第１のスイッチング素子をオンさせた時に前記第２のスイッチング素子をオフさせ、前記第１のスイッチング素子をオフさせた時に前記第２のスイッチング素子をオンさせるように、前記第１及び２の駆動手段を制御することにより、前記直流電源の電圧を昇圧する、
ことを特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項３】
前記第１の検出手段は、前記第２の駆動手段の出力、又は、前記第２のスイッチング素子の周辺温度に基づいて、前記第２の駆動手段の異常を検出する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の電源回路。
【請求項４】
前記第２の検出手段は、前記第４の駆動手段の出力、又は、前記第４のスイッチング素子の周辺温度に基づいて、前記第４の駆動手段の異常を検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電源回路。
【請求項５】
前記第１又は２の検出手段により異常が検出された場合に、ユーザに異常を告知する告知手段、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の電源回路。
【請求項６】
前記第１又は２の検出手段により異常が検出された場合に、前記直流電源に並列に接続される一部の電気負荷への通電を停止する停止手段、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの電圧が一時的に低下した場合であっても電装部品への必要な電圧の供給を維持する電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料消費量の節減と排ガスの低減を目的として、アイドルストップ車両が実用化されている。アイドルストップ車両は、信号待ち等で車両の停止を検知するとエンジンを自動的に停止し、その後車両の発進動作を検知するとエンジンを自動的に再始動するようにした車両である。
【０００３】
このような車両では、エンジン再始動時において、エンジン始動用のスタータモータに大電流が流れることから、バッテリの電圧が一時的に低下する。また、これに伴って、車両内の電装部品に供給される電圧も一時的に低下する。そのため、電装部品によっては、供給される電圧が動作範囲から外れてしまい、一時的に正常に動作しない虞がある。例えば、カーナビゲーションやオーディオ等においてはリセット等といった運転者の意図せぬ動作が行われてしまったり、オーディオにおいては音飛び等が発生してしまったりする虞がある。そこで、アイドルストップ車両は、バッテリの電圧が一時的に低下した場合であっても電装部品への必要な電圧の供給を維持することができるように、補助電源回路を備えるようにしている。
【０００４】
アイドルストップ車両に備えられる補助電源回路としては、例えば、昇圧回路を設け、昇圧回路内のスイッチング素子の制御により、出力電圧を制御するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。この回路では、通常時には、スイッチング素子によるスイッチング動作をさせずに昇圧回路内のインダクタ及び整流用のダイオードを通じて電流を流し、エンジン再始動時には、スイッチング素子によるスイッチング動作をさせて昇圧した電圧を電気負荷に供給する。
【０００５】
しかしながら、このような補助電源回路では、通常時において、昇圧回路内に設けられる整流用のダイオードに常時電流が流れることになるため、そのダイオードでの損失による効率の低下やダイオードの放熱が問題となる。
【０００６】
そこで、そのダイオードの代わりにＭＯＳＦＥＴ（整流用ＭＯＳＦＥＴ）を設け、通常時には、そのＭＯＳＦＥＴをオンさせることにより効率の低下を防ぐようにした補助電源回路もある。この回路では、そのＭＯＳＦＥＴを駆動するドライブ回路が故障する等してＭＯＳＦＥＴをオンさせることができなくなった場合であっても、ＭＯＳＦＥＴのボディダイオード（寄生ダイオード）を通じて電流が流れるため、回路としては動作することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２３７１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のようにＭＯＳＦＥＴをオンさせることができなくなった場合、ＭＯＳＦＥＴのボディダイオードには常時電流が流れることになり、ボディダイオードの放熱によってＭＯＳＦＥＴの温度が上昇する。この場合、昇圧回路内の制御回路によりボディダイオードを流れる電流を止めることはできないので、ＭＯＳＦＥＴの温度上昇を抑えることはできず、自己保護ができない。従って、その温度上昇がＭＯＳＦＥＴに悪影響を及ぼす虞がある。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑み、ドライブ回路が故障する等してＭＯＳＦＥＴをオンさせることができなくなった場合であってもＭＯＳＦＥＴに悪影響が及ばないようにすることができる電源回路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】
【００１０】
本発明の第１の態様に係る電源回路は、直流電源と、第１のスイッチング素子と、前記直流電源と前記第１のスイッチング素子との間に設けられる第１のインダクタと、前記第１のインダクタと電気負荷との間に設けられる第２のスイッチング素子と、前記第２のスイッチング素子に並列接続される第１のダイオードと、過電流が流れることにより前記直流電源と前記第１のインダクタとの間の通電を遮断する第１の遮断手段と、前記第１のスイッチング素子を駆動する第１の駆動手段と、前記第２のスイッチング素子を駆動する第２の駆動手段と、前記第２の駆動手段の異常を検出する第１の検出手段と、第３のスイッチング素子と、前記直流電源と前記第３のスイッチング素子との間に設けられる第２のインダクタと、前記第２のインダクタと前記電気負荷との間に設けられる第４のスイッチング素子と、前記第４のスイッチング素子に並列接続される第２のダイオードと、過電流が流れることにより前記直流電源と前記第２のインダクタとの間の通電を遮断する第２の遮断手段と、前記第３のスイッチング素子を駆動する第３の駆動手段と、前記第４のスイッチング素子を駆動する第４の駆動手段と、前記第４の駆動手段の異常を検出する第２の検出手段と、前記第１乃至４の駆動手段を制御して前記第１乃至４のスイッチング素子を駆動させることにより、前記直流電源の電圧、又は、前記直流電源の電圧を昇圧した電圧を出力させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１の検出手段により前記第２の駆動手段の異常が検出された場合には、前記第１の駆動手段を制御して前記第１の遮断手段に過電流を流すことにより前記直流電源と前記第１のインダクタとの間の通電を遮断し、前記第２の検出手段により前記第４の駆動手段の異常が検出された場合には、前記第３の駆動手段を制御して前記第２の遮断手段に過電流を流すことにより前記直流電源と前記第２のインダクタとの間の通電を遮断する。このような構成により、第２又は４の駆動回路が故障する等して第２又は４のスイッチング素子をオンさせることができなくなった場合であっても、直流電源と第１又は２のインダクタとの間の通電が遮断されることから、第２又は４のスイッチング素子に悪影響が及ばないようにすることができる。
【００１１】
本発明の第２の態様に係る電源回路は、前記第１の態様において、前記制御手段は、前記第１のスイッチング素子をオンさせた時に前記第２のスイッチング素子をオフさせ、前記第１のスイッチング素子をオフさせた時に前記第２のスイッチング素子をオンさせるように、前記第１及び２の駆動手段を制御し、前記第３のスイッチング素子をオンさせた時に前記第４のスイッチング素子をオフさせ、前記第３のスイッチング素子をオフさせた時に前記第４のスイッチング素子をオンさせるように、前記第３及び４の駆動手段を制御することにより、前記直流電源の電圧を昇圧し、前記第１の検出手段により前記第２の駆動手段の異常が検出された場合には、前記第１の駆動手段を制御して前記第１の遮断手段に過電流を流すことにより前記直流電源と前記第１のインダクタとの間の通電を遮断した後に、前記第３のスイッチング素子をオンさせた時に前記第４のスイッチング素子をオフさせ、前記第３のスイッチング素子をオフさせた時に前記第４のスイッチング素子をオンさせるように、前記第３及び４の駆動手段を制御することにより、前記直流電源の電圧を昇圧し、前記第２の検出手段により前記第４の駆動手段の異常が検出された場合には、前記第３の駆動手段を制御して前記第２の遮断手段に過電流を流すことにより前記直流電源と前記第２のインダクタとの間の通電を遮断した後に、前記第１のスイッチング素子をオンさせた時に前記第２のスイッチング素子をオフさせ、前記第１のスイッチング素子をオフさせた時に前記第２のスイッチング素子をオンさせるように、前記第１及び２の駆動手段を制御することにより、前記直流電源の電圧を昇圧する。これにより、第２の駆動手段の異常が検出された場合には、第３及び４の駆動手段を制御することにより直流電源の電圧を昇圧し、第４の駆動手段の異常が検出された場合には、第１及び２の駆動手段を制御することにより直流電源の電圧を昇圧することができる。
【００１２】
本発明の第３の態様に係る電源回路は、前記第１又は２の態様において、前記第１の検出手段は、前記第２の駆動手段の出力、又は、前記第２のスイッチング素子の周辺温度に基づいて、前記第２の駆動手段の異常を検出する。これにより、第２の駆動手段の異常を、第２の駆動手段の出力又は第２のスイッチング素子の周辺温度に基づいて検出することができる。
【００１３】
本発明の第４の態様に係る電源回路は、前記第１乃至３の何れか一つの態様において、前記第２の検出手段は、前記第４の駆動手段の出力、又は、前記第４のスイッチング素子の周辺温度に基づいて、前記第４の駆動手段の異常を検出する。これにより、第４の駆動手段の異常を、第４の駆動手段の出力又は第４のスイッチング素子の周辺温度に基づいて検出することができる。
【００１４】
本発明の第５の態様に係る電源回路は、前記第１乃至４の何れか一つの態様において、前記第１又は２の検出手段により異常が検出された場合に、ユーザに異常を告知する告知手段、を更に備える。これにより、第２又は４の駆動回路の異常が検出された場合に、ユーザは当該回路に異常が生じたことを知ることができる。
【００１５】
本発明の第６の態様に係る電源回路は、前記第１乃至５の何れか一つの態様において、前記第１又は２の検出手段により異常が検出された場合に、前記直流電源に並列に接続される一部の電気負荷への通電を停止する停止手段、を更に備える。これにより、第２又は４の駆動回路の異常が検出された場合に電気負荷の軽減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ドライブ回路が故障する等してＭＯＳＦＥＴをオンさせることができなくなった場合であってもＭＯＳＦＥＴに悪影響が及ばないようにすることができる電源回路を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施の形態に係る電源回路の構成を示す図である。
【図２】変形例に係る電源回路の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
本発明の一実施の形態に係る電源回路は、アイドルストップ車両に搭載される、アイドルストップ用の電源回路である。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る電源回路の構成を示す図である。
同図に示したように、本実施形態に係る電源回路は、バッテリ１００と、同期整流方式の昇圧回路２００、３００と、ＥＣＵ４００と、表示部５００と、リレー６００を含み、バッテリ１００の電圧、又は、この電圧を昇圧回路２００及び又は３００により昇圧した電圧を、電気負荷７００及び８００、又は電気負荷７００へ出力する。ここで、バッテリ１００は、直流電源の一例である。
【００２０】
昇圧回路２００は、コンデンサ２０１、２０２、ヒューズ２０３、シャント抵抗２０４、インダクタ２０５、ＭＯＳＦＥＴ２０６、２０７、ドライブ回路２０８、２０９、検出回路２１０、及び制御回路２１１を含む。ここで、ヒューズ２０３は、過電流が流れることによりバッテリ１００とインダクタ２０５との間の通電を遮断する第１の遮断手段の一例である。インダクタ２０５は、第１のインダクタの一例である。ＭＯＳＦＥＴ２０６は第１のスイッチング素子の一例であり、ＭＯＳＦＥＴ２０７は第１のダイオードが並列接続された第２のスイッチング素子の一例である。ドライブ回路２０８、２０９は、第１及び２の駆動手段の一例である。検出回路２１０は第１の検出手段の一例であり、制御回路２１１は制御手段の一例である。
【００２１】
昇圧回路３００は、ヒューズ３０１、シャント抵抗３０２、インダクタ３０３、ＭＯＳＦＥＴ３０４、３０５、ドライブ回路３０６、３０７、及び検出回路３０８を含む。ここで、ヒューズ３０１は、過電流が流れることによりバッテリ１００とインダクタ３０３との間の通電を遮断する第２の遮断手段の一例である。インダクタ３０３は、第２のインダクタの一例である。ＭＯＳＦＥＴ３０４は第３のスイッチング素子の一例であり、ＭＯＳＦＥＴ３０５は第２のダイオードが並列接続された第４のスイッチング素子の一例である。ドライブ回路３０６、３０７は、第３及び４の駆動手段の一例である。検出回路３０８は第２の検出手段の一例である。
【００２２】
昇圧回路２００、３００において、コンデンサ２０１はバッテリ１００に並列に接続され、コンデンサ２０１の一方の端子はヒューズ２０３の一方の端子とヒューズ３０１の一方の端子とに接続されている。コンデンサ２０１の他方の端子は、ＭＯＳＦＥＴ２０６のソース端子と、ＭＯＳＦＥＴ３０４のソース端子と、コンデンサ２０２の一方の端子とに接続されている。
【００２３】
ヒューズ２０３の他方の端子は、シャント抵抗２０４を介して、インダクタ２０５の一方の端子に接続されている。インダクタ２０５の他方の端子は、ＭＯＳＦＥＴ２０６のドレイン端子とＭＯＳＦＥＴ２０７のソース端子とに接続されている。
【００２４】
ヒューズ３０１の他方の端子は、シャント抵抗３０２を介して、インダクタ３０３の一方の端子に接続されている。インダクタ３０３の他方の端子は、ＭＯＳＦＥＴ３０４のドレイン端子とＭＯＳＦＥＴ３０５のソース端子とに接続されている。
【００２５】
ＭＯＳＦＥＴ２０７のドレイン端子とＭＯＳＦＥＴ３０５のドレイン端子は、コンデンサ２０２の他方の端子に接続されている。
ドライブ回路２０８は、制御回路２１１からの制御信号に応じて、ＭＯＳＦＥＴ２０６をオン又はオフさせるための駆動電圧をＭＯＳＦＥＴ２０６のゲート端子へ出力する。ドライブ回路２０９は、制御回路２１１からの制御信号に応じて、ＭＯＳＦＥＴ２０７をオン又はオフさせるための駆動電圧をＭＯＳＦＥＴ２０７のゲート端子へ出力する。
【００２６】
ドライブ回路３０６は、制御回路２１１からの制御信号に応じて、ＭＯＳＦＥＴ３０４をオン又はオフさせるための駆動電圧をＭＯＳＦＥＴ３０４のゲート端子へ出力する。ドライブ回路３０７は、制御回路２１１からの制御信号に応じて、ＭＯＳＦＥＴ３０５をオン又はオフさせるための駆動電圧をＭＯＳＦＥＴ３０５のゲート端子へ出力する。
【００２７】
検出回路２１０は、ドライブ回路２０９の出力に基づいてドライブ回路２０９の異常を検出し、異常を検出したら異常検出信号を出力する。例えば、検出回路２１０は、ドライブ回路２０９が出力する駆動電圧が、正常時のドライブ回路２０９が出力する駆動電圧と異なる場合に、ドライブ回路２０９の異常を検出する。
【００２８】
検出回路３０８は、ドライブ回路３０７の出力に基づいてドライブ回路３０７の異常を検出し、異常を検出したら異常検出信号を出力する。例えば、検出回路３０８は、ドライブ回路３０７が出力する駆動電圧が、正常時のドライブ回路３０７が出力する駆動電圧と異なる場合に、ドライブ回路３０７の異常を検出する。
【００２９】
制御回路２１１は、ＥＣＵ４００の制御の下に、検出回路２１０、３０８の出力信号とシャント抵抗２０４、３０２の両端電圧とに基づいて、ドライブ回路２０８、２０９、３０６、３０７を制御する。なお、制御回路２１１の動作は、ソフトウェア或いはハードウェアによって実現することができる。ソフトウェアによって実現する場合には、制御回路２１１はＣＰＵとメモリを含み、ＣＰＵがメモリに格納されている制御プログラムを読み出し実行することによって実現される。
【００３０】
ＥＣＵ４００は、アイドルストップ車両の全体システムを制御する。表示部５００は、ＥＣＵ４００の制御の下、図示しないインストルメントパネル等に、例えば運転者（ユーザ）への告知等といった各種の表示を行う。リレー６００は、ＥＣＵ４００の制御の下、電気負荷８００への通電をオン又はオフする。なお、ＥＣＵ４００の一部の機能と表示部５００は告知手段の一例であり、ＥＣＵ４００の一部の機能とリレー６００は停止手段の一例である。
【００３１】
電気負荷７００、８００は、バッテリ１００の電圧が一時的に低下した場合であっても供給電圧が動作範囲から外れないようにすることが望まれる電装部品を総称するものであって、電気負荷７００は、走る、曲がる、止まるといった車両の基本性能に関係する電気負荷であり、電気負荷８００は、そのような車両の基本性能に関係しない電気負荷である。例えばカーナビゲーションやオーディオ等のように、車両の基本性能には関係しないが、供給電圧の一時的な低下に伴って一時的に正常動作しなくなった場合に運転者に著しく違和感を生じさせるような電装部品は、電気負荷８００に含まれる。
【００３２】
次に、本実施形態に係る電源回路の動作として、バッテリ１００の電圧が一時的に低下しない通常時の動作と、バッテリ１００の電圧が一時的に低下するエンジン始動時（エンジン再始動時を含む）の動作について説明する。
【００３３】
なお、エンジン始動時の動作は、通常時の動作中に、運転者によるエンジン始動動作（エンジン再始動動作を含む）を検知したＥＣＵ４００が、エンジン始動時の動作を開始させるための制御信号を制御回路２１１へ出力することによって始まるものである。また、エンジン始動時の動作は、エンジンの始動を検知したＥＣＵ４００が、通常時の動作へ移行させるための制御信号を制御回路２１１へ出力することによって終了するものである。
【００３４】
まず、通常時の動作について説明する。
この動作においては、制御回路２１１は、ドライブ回路２０８、３０６を制御してＭＯＳＦＥＴ２０６、３０４をオフさせると共に、ドライブ回路２０９、３０７を制御してＭＯＳＦＥＴ２０７、３０５をオンさせる。これにより、通常時には、バッテリ１００の電圧が昇圧回路２００、３００により昇圧されずにそのまま電気負荷７００、８００へ出力されるようになる。
【００３５】
なお、通常時においては、ＭＯＳＦＥＴ２０７、３０５をオフさせたとしても、そのボディダイオード２０７ａ、３０５ａを介して通電可能である。しかしながら、ＭＯＳＦＥＴ２０７、３０５をオンさせた方が、ＭＯＳＦＥＴ２０７、３０５での電圧降下が小さくなって損失が小さくなることから、ＭＯＳＦＥＴ２０７、３０５をオンさせるようにしている。
【００３６】
一方、上記の通常時の動作中に検出回路２１０が異常検出信号を出力した場合、制御回路２１１は、まず、ＥＣＵ４００に対しドライブ回路２０９の異常を通知する信号を出力する。この信号を受信したＥＣＵ４００は、表示部５００を制御して、図示しないインストルメントパネルに、当該電源回路（ドライブ回路２０９）の異常を運転者に告知するための表示を行わせる。なお、この告知には、当該電源回路の修理（ユニット交換等）が必要である旨の告知も含まれる。次に、制御回路２１１は、ドライブ回路３０６、３０７の制御を変更しないが、ドライブ回路２０８、２０９の制御を次のように変更する。すなわち、制御回路２１１は、ドライブ回路２０９に対して、その動作を停止させるように制御すると共に、ドライブ回路２０８を制御してＭＯＳＦＥＴ２０６をオンさせる。これにより、バッテリ１００からヒューズ２０３、シャント抵抗２０４、インダクタ２０５を介してＭＯＳＦＥＴ２０６へ電流が流れるようになる。そして、ヒューズ２０３には過電流が流れるようになり、やがてヒューズ２０３が切れてバッテリ１００とインダクタ２０５との間の通電が遮断される。制御回路２１１は、この通電の遮断をシャント抵抗２０４の両端電圧に基づいて検出すると、ドライブ回路２０８に対しても、その動作を停止させるように制御する。
【００３７】
このような動作により、上記の通常時の動作中にドライブ回路２０９の異常が検出された場合には、バッテリ１００の電圧が、昇圧回路２００を介さずに昇圧回路３００を介して、そのまま電気負荷７００、８００へ出力されるようになる。また、運転者には、当該電源回路の異常が告知されるようになる。
【００３８】
なお、昇圧回路３００のみを介してバッテリ１００の電圧を電気負荷７００、８００へ出力するようにすると、当該電源回路の設計上、昇圧回路３００内の電気部品に悪影響（例えば破損等）を及ぼす虞がある場合には、上記のドライブ回路２０９の異常を通知する信号を受信したＥＣＵ４００が、上記告知のための表示を行わせることに代えて、又は、それと共に、リレー６００をオフさせるよう制御するように構成することも可能である。これにより、電気負荷８００への通電がオフにされることから電気負荷の軽減が図られ、バッテリ１００の電圧が昇圧回路３００を介して電気負荷７００のみへ出力されるようになる。
【００３９】
或いは、上記の通常時の動作中に、検出回路２１０ではなく検出回路３０８が異常検出信号を出力した場合、制御回路２１１は、まず、ＥＣＵ４００に対し、ドライブ回路３０７の異常を通知する信号を出力する。この信号を受信したＥＣＵ４００は、表示部５００を制御して、図示しないインストルメントパネルに、当該電源回路（ドライブ回路３０７）の異常を運転者に告知するための表示を行わせる。なお、この告知には、当該電源回路の修理（ユニット交換等）が必要である旨の告知も含まれる。次に、制御回路２１１は、ドライブ回路２０８、２０９の制御を変更しないが、ドライブ回路３０６、３０７の制御を次のように変更する。すなわち、制御回路２１１は、ドライブ回路３０７に対して、その動作を停止させるように制御すると共に、ドライブ回路３０６を制御してＭＯＳＦＥＴ３０４をオンさせる。これにより、バッテリ１００からヒューズ３０１、シャント抵抗３０２、インダクタ３０３を介してＭＯＳＦＥＴ３０４へ電流が流れるようになる。そして、ヒューズ３０１には過電流が流れるようになり、やがてヒューズ３０１が切れてバッテリ１００とインダクタ３０３との間の通電が遮断される。制御回路２１１は、この通電の遮断をシャント抵抗３０２の両端電圧に基づいて検出すると、ドライブ回路３０６に対しても、その動作を停止させるように制御する。
【００４０】
このような動作により、上記の通常時の動作中にドライブ回路３０７の異常が検出された場合には、バッテリ１００の電圧が、昇圧回路３００を介さずに昇圧回路２００を介して、そのまま電気負荷７００、８００へ出力されるようになる。また、運転者には、当該電源回路の異常が告知されるようになる。
【００４１】
なお、昇圧回路２００のみを介してバッテリ１００の電圧を電気負荷７００、８００へ出力するようにすると、当該電源回路の設計上、昇圧回路２００内の電気部品に悪影響（例えば破損等）を及ぼす虞がある場合には、上記のドライブ回路３０７の異常を通知する信号を受信したＥＣＵ４００が、上記告知のための表示を行わせることに代えて、又は、それと共に、リレー６００をオフさせるよう制御するように構成することも可能である。これにより、電気負荷８００への通電がオフにされることから電気負荷の軽減が図られ、バッテリ１００の電圧が昇圧回路２００を介して電気負荷７００のみへ出力されるようになる。
【００４２】
次に、エンジン始動時の動作について説明する。
この動作においては、制御回路２１１は、ドライブ回路２０８、３０７を制御してＭＯＳＦＥＴ２０６、３０５をオンさせた時にドライブ回路３０６、２０９を制御してＭＯＳＦＥＴ３０４、２０７をオフさせ、ドライブ回路２０８、３０７を制御してＭＯＳＦＥＴ２０６、３０５をオフさせた時にドライブ回路３０６、２０９を制御してＭＯＳＦＥＴ３０４、２０７をオンさせる、という動作を交互に繰り返す。但し、このときには、ＭＯＳＦＥＴ２０６、２０７の両者が同時にオンになることがないように両者が共にオフになるデッドタイムが設けられると共に、ＭＯＳＦＥＴ３０４、３０５の両者が同時にオンになることがないように両者が共にオフになるデッドタイムが設けられる。これにより、エンジン始動時には、バッテリ１００の電圧が昇圧回路２００及び３００により昇圧され、その昇圧された電圧が電気負荷７００、８００へ出力されるようになる。
【００４３】
一方、上記のエンジン始動時の動作中に検出回路２１０が異常検出信号を出力した場合には、その時点におけるエンジン始動時の動作としては上記のエンジン始動時の動作と同じ動作を行う。このようにドライブ回路２０９が異常で例えばＭＯＳＦＥＴ２０７をオンさせることができない場合でも、そのボディダイオード２０７ａを介して通電可能であるために昇圧回路としては動作する。しかしながら、このままだと、ＭＯＳＦＥＴ２０７での電圧降下が大きくなって損失が大きくなり、場合によってはＭＯＳＦＥＴ２０７が破損する虞がある。そこで、この時点のエンジン始動時の動作が終了して通常時の動作へ移行したところで、制御回路２１１は、上記の通常時の動作中に検出回路２１０が異常検出信号を出力した場合に行われる動作とほぼ同様の動作を行う。すなわち、制御回路２１１は、まず、ＥＣＵ４００に対しドライブ回路２０９の異常を通知する信号を出力する。この信号を受信したＥＣＵ４００は、表示部５００を制御して、図示しないインストルメントパネルに、当該電源回路（ドライブ回路２０９）の異常を運転者に告知するための表示を行わせると共に、リレー６００をオフさせるように制御する。なお、このときの告知には、当該電源回路の修理（ユニット交換等）が必要である旨の告知も含まれる。次に、制御回路２１１は、ドライブ回路２０９に対して、その動作を停止させるように制御すると共に、ドライブ回路２０８を制御してＭＯＳＦＥＴ２０６をオンさせる。これにより、ヒューズ２０３には過電流が流れるようになり、やがてヒューズ２０３が切れてバッテリ１００とインダクタ２０５との間の通電が遮断される。制御回路２１１は、この通電の遮断をシャント抵抗２０４の両端電圧に基づいて検出すると、ドライブ回路２０８に対しても、その動作を停止させるように制御する。そして、次回以降のエンジン始動時の動作として、次のような動作を行う。
【００４４】
制御回路２１１は、ドライブ回路３０６を制御してＭＯＳＦＥＴ３０４をオンさせた時にドライブ回路３０７を制御してＭＯＳＦＥＴ３０５をオフさせ、ドライブ回路３０６を制御してＭＯＳＦＥＴ３０４をオフさせた時にドライブ回路３０７を制御してＭＯＳＦＥＴ３０５をオンさせる、という動作を交互に繰り返す。但し、このときにも、ＭＯＳＦＥＴ３０４、３０５の両者が同時にオンになることがないように両者が共にオフになるデッドタイムが設けられる。また、ドライブ回路２０８、２０９に対しては、その動作を停止させるように制御する。
【００４５】
このような動作により、エンジン始動時の動作中にドライブ回路２０９が破損する等してその動作が異常となった場合には、次回以降のエンジン始動時において、バッテリ１００の電圧が昇圧回路３００のみによって昇圧されるようになる。また、電気負荷８００への通電がオフにされることから電気負荷の軽減が図られ、その昇圧された電圧が電気負荷７００のみへ出力されるようになる。
【００４６】
或いは、上記のエンジン始動時の動作中に、検出回路２１０ではなく検出回路３０８が異常検出信号を出力した場合には、その時点におけるエンジン始動時の動作としては上記のエンジン始動時の動作（異常検出信号が出力される前の動作）と同じ動作を行う。このようにドライブ回路３０７が異常で例えばＭＯＳＦＥＴ３０５をオンさせることができない場合でも、そのボディダイオード３０５ａを介して通電可能であるために昇圧回路としては動作する。しかしながら、このままだと、ＭＯＳＦＥＴ３０５での電圧降下が大きくなって損失が大きくなり、場合によってはＭＯＳＦＥＴ３０５が破損する虞がある。そこで、この時点のエンジン始動時の動作が終了して通常時の動作へ移行したところで、制御回路２１１は、上記の通常時の動作中に検出回路３０８が異常検出信号を出力した場合に行われる動作とほぼ同様の動作を行う。すなわち、制御回路２１１は、まず、ＥＣＵ４００に対し、ドライブ回路３０７の異常を通知する信号を出力する。この信号を受信したＥＣＵ４００は、表示部５００を制御して、図示しないインストルメントパネルに、当該電源回路（ドライブ回路３０７）の異常を運転者に告知するための表示を行わせると共に、リレー６００をオフさせるように制御する。なお、このときの告知には、当該電源回路の修理（ユニット交換等）が必要である旨の告知も含まれる。次に、制御回路２１１は、ドライブ回路３０７に対して、その動作を停止させるように制御すると共に、ドライブ回路３０６を制御してＭＯＳＦＥＴ３０４をオンさせる。これにより、ヒューズ３０１には過電流が流れるようになり、やがてヒューズ３０１が切れてバッテリ１００とインダクタ３０３との間の通電が遮断される。制御回路２１１は、この通電の遮断をシャント抵抗３０２の両端電圧に基づいて検出すると、ドライブ回路３０６に対しても、その動作を停止させるように制御する。そして、次回以降のエンジン始動時の動作として、次のような動作を行う。
【００４７】
制御回路２１１は、ドライブ回路２０８を制御してＭＯＳＦＥＴ２０６をオンさせた時にドライブ回路２０９を制御してＭＯＳＦＥＴ２０７をオフさせ、ドライブ回路２０８を制御してＭＯＳＦＥＴ２０６をオフさせた時にドライブ回路２０９を制御してＭＯＳＦＥＴ２０７をオンさせる、という動作を交互に繰り返す。但し、このときにも、ＭＯＳＦＥＴ２０６、２０７の両者が同時にオンになることがないように両者が共にオフになるデッドタイムが設けられる。また、ドライブ回路３０６、３０７に対しては、その動作を停止させるように制御する。
【００４８】
このような動作により、エンジン始動時の動作中にドライブ回路３０７が破損する等してその動作が異常となった場合には、次回以降のエンジン始動時において、バッテリ１００の電圧が昇圧回路２００のみによって昇圧されるようになる。また、電気負荷８００への通電がオフにされることから電気負荷の軽減が図られ、その昇圧された電圧が電気負荷７００のみへ出力されるようになる。
【００４９】
以上のように、本実施形態に係る電源回路によれば、ドライブ回路２０９又は３０５が故障する等してＭＯＳＦＥＴ２０７又は３０５をオンさせることができなくなった場合であっても、ヒューズ２０３又は３０１が切れることによってボディダイオード２０７ａ又は３０５ａには電流が流れなくなるので、ＭＯＳＦＥＴ２０７又は３０５に悪影響が及ばないようにすることができる。また、そのような場合であっても、昇圧回路２００、３００のうちの一方の動作は維持されることから、当該電源回路の修理（ユニット交換等）が行われるまでの間も、少なくとも車両の基本性能に関係する電気負荷７００への電力の供給を維持することができる。
【００５０】
また、本実施形態に係る電源回路によれば、同期整流方式の昇圧回路２００、３００を含むことにより、体格の小型化及び低コスト化が可能な低損失高効率の電源回路を実現できる。
【００５１】
なお、本実施形態に係る電源回路は、次のように変形することも可能である。
例えば、検出回路２１０は、ドライブ回路２０９の出力に基づいてドライブ回路２０９の異常を検出する代わりに、ＭＯＳＦＥＴ２０７の周辺温度に基づいてドライブ回路２０９の異常を検出するように構成することも可能である。また、検出回路３０８も同様に、ドライブ回路３０７の出力に基づいてドライブ回路３０７の異常を検出する代わりに、ＭＯＳＦＥＴ３０５の周辺温度に基づいてドライブ回路３０７の異常を検出するように構成することも可能である。
【００５２】
図２は、そのように構成された電源回路の構成を示す図である。
同図に示したように、この電源回路は、ＭＯＳＦＥＴ２０７の周辺にサーミスタ２２１が設けられ、検出回路２１０がドライブ回路２０９の出力の代わりにサーミスタ２２１の出力に基づいてドライブ回路２０９の異常を検出するようした点と、ＭＯＳＦＥＴ３０５の周辺にサーミスタ３２１が設けられ、検出回路３０８がドライブ回路３０７の出力の代わりにサーミスタ３２１の出力に基づいてドライブ回路３０７の異常を検出するようした点とが、図１に示した電源回路と異なっている。
【００５３】
この電源回路では、ドライブ回路２０９の異常によりＭＯＳＦＥＴ２０７をオンさせることができなくなると、ＭＯＳＦＥＴ２０７のボディダイオード２０７ａに常時電流が流れるようになり、ＭＯＳＦＥＴ２０７の温度が上昇する。この時のＭＯＳＦＥＴ２０７の周辺温度に応じた信号がサーミスタ２２１により出力されると、検出回路２１０は、ドライブ回路２０９の異常を検出し、異常検出信号を出力する。また、ドライブ回路３０７、ＭＯＳＦＥＴ３０５、検出回路３０８、及びサーミスタ３２１についても同様に、ドライブ回路３０７の異常によりＭＯＳＦＥＴ３０５をオンさせることができなくなると、ＭＯＳＦＥＴ３０５のボディダイオード３０５ａに常時電流が流れるようになり、ＭＯＳＦＥＴ３０５の温度が上昇する。この時のＭＯＳＦＥＴ３０５の周辺温度に応じた信号がサーミスタ３２１により出力されると、検出回路３０８は、ドライブ回路３０７の異常を検出し、異常検出信号を出力する。
【００５４】
その他の構成及び動作については、図１に示した電源回路と同じである。このような構成の電源回路によっても、図１に示した電源回路と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態に係る電源回路において、図１及び図２に示した構成を組み合わせて、検出回路２１０、３０８のうちの一方が、図１に示したようにドライブ回路の出力に基づいてドライブ回路の異常を検出し、他方が、図２に示したようにＭＯＳＦＥＴの周辺に設けられたサーミスタの出力に基づいてドライブ回路の異常を検出するように構成することも可能である。
【００５５】
また、本実施形態に係る電源回路では、ＥＣＵの制御の下にリレー６００がオフされることによって電気負荷８００への通電がオフにされる構成であったが、その他の手段により、電気負荷８００への通電がオフにされるように構成することも可能である。
【００５６】
また、本実施形態に係る電源回路は、２つの昇圧回路を含む構成であったが、３つ以上の昇圧回路を含む構成とすることも可能である。
また、本実施形態では、本発明をアイドルストップ用の電源回路に適用した例を説明したが、同期整流方式の昇圧回路を含むその他の電源回路にも同様に適用することが可能である。
【００５７】
また、本実施形態では、上述のとおり、通常時の動作中に検出回路２１０（又は３０８）が異常検出信号を出力した場合、まず、制御回路２１１がＥＣＵ４００に対しドライブ回路２０９（又は３０７）の異常を通知する信号を出力し、それを受信したＥＣＵ４００が、異常を運転者に告知するための表示を行わせるように又は及びリレー６００をオフさせるように制御し、次に、制御回路２１１がバッテリ１００とインダクタ２０５（又は３０３）との間の通電を遮断させるように制御していた。このような一連の流れの動作を、次のように変形することも可能である。
【００５８】
例えば、通常時の動作中に検出回路２１０（又は３０８）が異常検出信号を出力した場合に、制御回路２１１が、バッテリ１００とインダクタ２０５（又は３０３）との間の通電を遮断させるように制御すると共に、ＥＣＵ４００に対しドライブ回路２０９（又は３０７）の異常を通知する信号を出力し、それを受信したＥＣＵ４００が、異常を運転者に告知するための表示を行わせるように又は及びリレー６００をオフさせるように制御する構成とすることも可能である。
【００５９】
或いは、例えば、通常時の動作中に検出回路２１０（又は３０８）が異常検出信号を出力した場合に、制御回路２１１が、バッテリ１００とインダクタ２０５（又は３０３）との間の通電を遮断させるための制御信号であるドライブ回路２０８、２０９（又は３０６、３０７）への信号と、ＥＣＵ４００へのドライブ回路２０９（又は３０７）の異常を通知する信号とを同時に出力し、その異常を通知する信号を受信したＥＣＵ４００が異常を運転者に告知するための表示を行わせるように又は及びリレー６００をオフさせるように制御する構成とすることも可能である。
【００６０】
また、本実施形態では、上述のとおり、エンジン始動時の動作中に検出回路２１０（又は３０８）が異常検出信号を出力した場合には、その時点のエンジン始動時の動作が終了して通常時の動作へ移行したところで、まず、制御回路２１１がＥＣＵ４００に対しドライブ回路２０９（又は３０７）の異常を通知する信号を出力し、この信号を受信したＥＣＵ４００が、異常を運転者に告知するための表示を行わせると共にリレー６００をオフさせるように制御し、次に、制御回路２１１がバッテリ１００とインダクタ２０５（又は３０３）との間の通電を遮断させるように制御し、そして、次回以降のエンジン始動時の動作では制御回路２１１が昇圧回路３００（又は２００）のみにより昇圧動作を行うように制御していた。このような一連の流れの動作を、次のように変形することも可能である。
【００６１】
例えば、エンジン始動時の動作中に検出回路２１０（又は３０８）が異常検出信号を出力した場合には、その時点のエンジン始動時の動作が終了して通常時の動作へ移行したところで、まず、制御回路２１１が、バッテリ１００とインダクタ２０５（又は３０３）との間の通電を遮断させるように制御すると共に、ＥＣＵ４００に対しドライブ回路２０９（又は３０７）の異常を通知する信号を出力し、この信号を受信したＥＣＵ４００が、異常を運転者に告知するための表示を行わせるように制御し、そして、次回以降のエンジン始動時の動作では、ＥＣＵ４００がリレー６００をオフさせるように制御した上で制御回路２１１が昇圧回路３００（又は２００）のみにより昇圧動作を行うように制御する構成とすることも可能である。
【００６２】
或いは、例えば、エンジン始動時の動作中に検出回路２１０（又は３０８）が異常検出信号を出力した場合には、まず、制御回路２１１がＥＣＵ４００に対しドライブ回路２０９（又は３０７）の異常を通知する信号を出力し、この信号を受信したＥＣＵ４００が異常を運転者に告知するための表示を行わせるように又は及びリレー６００をオフさせるように制御し、次に、制御回路２１１が昇圧回路３００（又は２００）のみにより昇圧動作を行うように制御する構成とすることも可能である。
【００６３】
また、本実施形態において、エンジン始動時の動作中に検出回路２１０（又は３０８）が異常検出信号を出力していない場合の昇圧回路２００、３００による昇圧動作は、上述のとおり、ドライブ回路２０８、３０７を制御してＭＯＳＦＥＴ２０６、３０５をオンさせた時にドライブ回路３０６、２０９を制御してＭＯＳＦＥＴ３０４、２０７をオフさせ、ドライブ回路２０８、３０７を制御してＭＯＳＦＥＴ２０６、３０５をオフさせた時にドライブ回路３０６、２０９を制御してＭＯＳＦＥＴ３０４、２０７をオンさせる、という動作が交互に繰り返されるものであった。しかしながら、その昇圧回路２００、３００による昇圧動作は、このような動作に限定されるものではなく、例えば、ドライブ回路２０８を制御してＭＯＳＦＥＴ２０６をオンさせた時にドライブ回路２０９を制御してＭＯＳＦＥＴ２０７をオフさせ、ドライブ回路２０８を制御してＭＯＳＦＥＴ２０６をオフさせた時にドライブ回路２０９を制御してＭＯＳＦＥＴ２０７をオンさせる、という動作を交互に繰り返すと共に、ドライブ回路３０６を制御してＭＯＳＦＥＴ３０４をオンさせた時にドライブ回路３０７を制御してＭＯＳＦＥＴ３０５をオフさせ、ドライブ回路３０６を制御してＭＯＳＦＥＴ３０４をオフさせた時にドライブ回路３０７を制御してＭＯＳＦＥＴ３０５をオンさせる、という動作を交互に繰り返すような動作とすることも可能である。
【００６４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１００  バッテリ
２００  昇圧回路
２０１、２０２  コンデンサ
２０３  ヒューズ
２０４  シャント抵抗
２０５  インダクタ
２０６、２０７  ＭＯＳＦＥＴ
２０８、２０９  ドライブ回路
２１０  検出回路
２１１  制御回路
２２１  サーミスタ
３００  昇圧回路
３０１  ヒューズ
３０２  シャント抵抗
３０３  インダクタ
３０４、３０５  ＭＯＳＦＥＴ
３０６、３０７  ドライブ回路
３０８  検出回路
３２１  サーミスタ
４００  ＥＣＵ
５００  表示部
６００  リレー
７００、８００  電気負荷
【図１】
2011234567.tif 000003
【図２】
2011234567.tif 000004