(57)【要約】【課題】通常時には、車載用電源装置の制御部に対していずれかの蓄電部に基づく動作電圧を供給することができ、この蓄電部からの電力供給が低下又は停止する異常時であっても、制御部に対する動作電圧の供給を安定的に継続し得る構成を提供する。【解決手段】車載用電源回路６０は、第１蓄電部９１から供給される電力に基づいて制御部３０に電力を供給する第１内部電源部６１と、第２蓄電部９２から供給される電力に基づいて制御部３０に電力を供給する第２内部電源部６２と、動作電圧調整部６４とを有する。動作電圧調整部６４は、第２内部電源部６２からの電力供給が正常状態である場合に、少なくとも第２内部電源部６２からの電力に基づいて制御部３０に動作電圧を出力し、第２内部電源部６２からの電力供給が正常状態でない場合に、少なくとも第１内部電源部６１からの電力に基づいて制御部３０に動作電圧を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１蓄電部に電気的に接続された第１導電路に印加される電圧を降圧又は昇圧し、第２蓄電部に電気的に接続された第２導電路に印加する電圧変換部と、前記電圧変換部に対して制御信号を出力する制御部と、を備えた車載用電源装置に用いられる電源回路であって、
前記第１蓄電部から供給される電力に基づいて前記制御部に電力を供給する第１内部電源部と、
前記第２蓄電部から供給される電力に基づいて前記制御部に電力を供給する第２内部電源部と、
前記第２内部電源部からの電力供給が正常状態である場合に、少なくとも前記第２内部電源部からの電力に基づいて前記制御部に動作電圧を出力し、前記第２内部電源部からの電力供給が前記正常状態でない場合に、少なくとも前記第１内部電源部からの電力に基づいて前記制御部に動作電圧を出力する動作電圧調整部と、
を有する車載用電源回路。
【請求項２】
前記動作電圧調整部は、
前記第１内部電源部からの電力が出力される導電路である第１出力路と、
前記第２内部電源部からの電力が出力される導電路である第２出力路と、
前記制御部に動作電圧を入力する導電路である入力路と、
前記第１出力路側にアノードが接続され、前記入力路側にカソードが接続された第１ダイオードと、
前記第２出力路側にアノードが接続され、前記入力路側にカソードが接続された第２ダイオードと、
を備える請求項１に記載の車載用電源回路。
【請求項３】
前記第２内部電源部は、前記正常状態のときに所定の第２電圧値の電圧を前記第２出力路に印加し、
前記第１内部電源部は、前記第２電圧値よりも低い第１電圧値の電圧を前記第１出力路に印加する請求項２に記載の車載用電源回路。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車載用電源回路と、
前記電圧変換部と、
前記制御部と、
を含む車載用電源装置。
【請求項５】
前記第１蓄電部から前記第１内部電源部への電力供給を許容するオン状態と、遮断するオフ状態とに切り替わるスイッチと、
前記第１内部電源部から出力される出力電圧の値が閾値未満である場合に前記スイッチをオン状態とし、前記閾値以上である場合に前記スイッチをオフ状態とする保護制御部と、
を含む請求項４に記載の車載用電源装置。
【請求項６】
前記第１蓄電部から前記第１内部電源部への電力供給を許容するオン状態と、遮断するオフ状態とに切り替わるスイッチと、
前記制御部が前記電圧変換部を動作させる場合に前記スイッチをオン状態とし、前記制御部が前記電圧変換部を動作させない場合に前記スイッチをオフ状態とするスイッチ切替部と、
を含む請求項４に記載の車載用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用電源回路及び車載用電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、スイッチング素子の駆動によって直流電圧を昇圧又は降圧するＤＣ−ＤＣコンバータに関する技術が開示されている。このＤＣ−ＤＣコンバータは、第１の直流電圧を第２の直流電圧に変換して出力する変換回路と、上記変換回路の動作を制御する制御回路と、上記制御回路に電力を供給する電源回路と、電源回路から制御回路に印加される電圧が所定値以下に低下したときに、変換回路から制御回路へ電力を供給する電力供給手段と、を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８８９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１で開示されるＤＣ−ＤＣコンバータでは、電源回路から制御回路に供給される動作電圧が何らかの原因によって所定値以下に低下したとき、変換回路からの電力を制御回路に供給することで制御回路の動作を継続させている。しかし、このような補助動作を行うためには変換回路が正常に動作することが必須であり、変換回路が動作用の電力を十分生成できない場合には、制御回路の動作を継続することができなくなる。
【０００５】
本発明は上述した事情に基づいてなされたものであり、通常時には、車載用電源装置の制御部に対していずれかの蓄電部に基づく動作電圧を供給することができ、この蓄電部からの電力供給が低下又は停止する異常時であっても、制御部に対する動作電圧の供給を安定的に継続し得る構成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】
【０００６】
本発明の第１態様の車載用電源回路は、
第１蓄電部に電気的に接続された第１導電路に印加される電圧を降圧又は昇圧し、第２蓄電部に電気的に接続された第２導電路に印加する電圧変換部と、
前記電圧変換部に対して制御信号を出力する制御部と、
前記第１蓄電部から供給される電力に基づいて前記制御部に電力を供給する第１内部電源部と、
前記第２蓄電部から供給される電力に基づいて前記制御部に電力を供給する第２内部電源部と、
前記第２内部電源部からの電力供給が正常状態である場合に、少なくとも前記第２内部電源部からの電力に基づいて前記制御部に動作電圧を出力し、前記第２内部電源部からの電力供給が前記正常状態でない場合に、少なくとも前記第１内部電源部からの電力に基づいて前記制御部に動作電圧を出力する動作電圧調整部と、
を有する。
【０００７】
本発明の第２態様の車載用電源装置は、
上記車載用電源回路と、
上記電圧変換部と、
上記制御部と、
を含む。
【発明の効果】
【０００８】
第１態様の車載用電源回路は、動作電圧調整部を有し、第２内部電源部からの電力供給が正常状態である場合には、少なくとも第２内部電源部からの電力に基づいて制御部に動作電圧を出力し、第２内部電源部からの電力供給が正常状態でない場合には、少なくとも第１内部電源部からの電力に基づいて制御部に動作電圧を出力することができる。つまり、第２蓄電部からの電力供給が低下又は停止する異常時であっても、第１内部電源部からの電力に基づいて制御部に動作電圧を出力することができるため、制御部に対する動作電圧の供給動作を安定的に継続し得る。また、異常時には、電圧変換部に大きく依存することなく動作電圧を生成することができるため、制御部に動作電圧を供給する上で、より安定性が高くなる。
【０００９】
第２態様の車載用電源装置は、第１態様の車載用電源回路と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の車載用電源回路を備えた車載用電源システムを概略的に例示するブロック図である。
【図２】図１で示す車載用電源システムの車載用電源装置において、電圧変換動作に関係する基本構成を簡略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで、発明の望ましい例を示す。
【００１２】
動作電圧調整部は、第１内部電源部からの電力が出力される導電路である第１出力路と、第２内部電源部からの電力が出力される導電路である第２出力路と、制御部に動作電圧を入力する導電路である入力路と、第１出力路側にアノードが接続され、入力路側にカソードが接続された第１ダイオードと、第２出力路側にアノードが接続され、入力路側にカソードが接続された第２ダイオードと、を備えていてもよい。
【００１３】
このようにすれば、第１内部電源部及び第２内部電源部から電力が出力されている場合において、第２内部電源部からの電力供給が低下又は停止した場合に、第１内部電源部からの電力に基づいて動作電圧が即座に補われることになる。よって、第２内部電源部からの電力供給が低下又は停止した場合に、制御部に対する動作電圧が長く遮断されることを防ぐことができる。
【００１４】
第２内部電源部は、正常状態のときに所定の第２電圧値の電圧を第２出力路に印加するものであってもよい。第１内部電源部は、第２電圧値よりも低い第１電圧値の電圧を第１出力路に印加するものであってもよい。
【００１５】
このようにすれば、正常状態のときには、第２内部電源部によって印加される第２出力路の電圧が第１内部電源部によって印加される第１出力路の電圧を上回ることになり、第２内部電源部からの電力供給を優先して制御部に動作電圧を与えることができる。よって、第１内部電源部での電力消費、ひいては第１蓄電部での電力消費を抑えることができる。一方で、第２内部電源部からの電力供給が低下又は停止した場合には、第１内部電源部からの電力に基づく動作電圧が即座に補われることになる。
【００１６】
車載用電源装置は、第１蓄電部から第１内部電源部への電力供給を許容するオン状態と、遮断するオフ状態とに切り替わるスイッチと、第１内部電源部から出力される出力電圧の値が閾値未満である場合にスイッチをオン状態とし、閾値以上である場合にスイッチをオフ状態とする保護制御部と、を含んでいてもよい。
【００１７】
このようにすれば、第１内部電源部から出力される出力電圧の値が閾値以上に高くなった過電圧状態のときに第１内部電源部からの出力を停止させることができる。よって、過電圧状態に起因する弊害を防ぐことができ、第２内部電源部からの電力供給が正常状態のときに第１内部電源部からの電力供給が優先されてしまう事態をも防ぐことができる。
【００１８】
車載用電源装置は、第１蓄電部から第１内部電源部への電力供給を許容するオン状態と、遮断するオフ状態とに切り替わるスイッチと、制御部が電圧変換部を動作させる場合にスイッチをオン状態とし、制御部が電圧変換部を動作させない場合にスイッチをオフ状態とするスイッチ切替部と、を含んでいてもよい。
【００１９】
このようにすれば、制御部が電圧変換部を動作させないとき、即ち、第１内部電源部から制御部に対して電力を供給する必要性が極めて低いときに、第１内部電源部を停止させることができ、第１蓄電部の電力消費を効果的に抑えることができる。
【００２０】
＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１について説明する。
図１で示す車載用の電源システム１００は、それぞれが車載用の電源部として構成される第１蓄電部９１及び第２蓄電部９２と、車載用のＤＣＤＣコンバータとして構成される車載用電源装置１（以下、電源装置１ともいう）とを備え、車両に搭載された図示しない車載用負荷に対して電力を供給し得るシステムとして構成されている。電源装置１からの電力供給を受ける車載用負荷は、主に低圧側の配線部８２に電気的に接続された形態で設けられており、高圧側の配線部８１に電気的に接続された形態で車載用負荷が設けられていてもよい。なお、これら車載用負荷の種類は特に限定されず、車両に搭載されうる公知の様々な負荷を設けることができる。
【００２１】
第１蓄電部９１は、例えば、電気二重層キャパシタ、リチウムイオン電池等の蓄電手段によって構成され、第１の所定電圧を発生させるものである。例えば、第１蓄電部９１の高電位側の端子は４８Ｖ程度に保たれ、低電位側の端子はグラウンド電位（０Ｖ）に保たれている。第１蓄電部９１の高電位側の端子は、車両内に設けられた配線部８１に電気的に接続されており、第１蓄電部９１は、配線部８１に対して所定電圧を印加する。第１蓄電部９１の低電位側の端子は、車両内のグラウンド部として構成される基準導電路に電気的に接続されている。配線部８１は、電源装置１の高圧側端子Ｐ１に接続されており、高圧側端子Ｐ１を介して第１導電路２１と導通している。
【００２２】
第２蓄電部９２は、例えば、鉛蓄電池等の蓄電手段によって構成され、第１蓄電部９１で発生する第１の所定電圧よりも低い第２の所定電圧を発生させるものである。例えば、第２蓄電部９２の高電位側の端子は１２Ｖ程度に保たれ、低電位側の端子はグラウンド電位（０Ｖ）に保たれている。第２蓄電部９２の高電位側の端子は、車両内に設けられた配線部８２に電気的に接続されており、第２蓄電部９２は、配線部８２に対して所定電圧を印加する。第２蓄電部９２の低電位側の端子は車両内のグラウンド部として構成される基準導電路に電気的に接続されている。配線部８２は、電源装置１の低圧側端子Ｐ２に接続されており、低圧側端子Ｐ２を介して第２導電路２２と導通している。
【００２３】
電源装置１は、車両内に搭載されて使用される車載用のＤＣＤＣコンバータとして構成されており、高圧側の導電路（第１導電路２１）に印加された直流電圧を降圧して低圧側の導電路（第２導電路２２）に出力する基本動作を行いうる。更に、低圧側の導電路（第２導電路２２）に印加された直流電圧を昇圧して高圧側の導電路（第１導電路２１）に出力する基本動作を行いうる。
【００２４】
図２のように、電源装置１は、主として、第１導電路２１、第２導電路２２、電圧変換部１０、制御部３０、電圧検出部４１、電流検出部４２、電圧検出部４３、電流検出部４４、高圧側端子Ｐ１、低圧側端子Ｐ２などを備える。
【００２５】
第１導電路２１は、相対的に高い電圧が印加される一次側（高圧側）の電源ラインとして構成されている。第１導電路２１は、配線部８１を介して第１蓄電部９１の高電位側の端子に導通するとともに、第１蓄電部９１から所定の直流電圧が印加される構成をなす。図１の構成では、第１導電路２１の端部に高圧側端子Ｐ１が設けられ、この高圧側端子Ｐ１に配線部８１が電気的に接続されている。
【００２６】
第２導電路２２は、相対的に低い電圧が印加される二次側（低圧側）の電源ラインとして構成されている。第２導電路２２は、配線部８２を介して第２蓄電部９２の高電位側の端子に導通するとともに、第２蓄電部９２から第１蓄電部９１の出力電圧よりも小さい直流電圧が印加される構成をなす。図１の構成では、第２導電路２２の端部に低圧側端子Ｐ２が設けられ、この低圧側端子Ｐ２に配線部８２が電気的に接続されている。
【００２７】
電圧変換部１０は、双方向の電圧変換を行いうる昇降圧ＤＣＤＣコンバータとして構成されている。電圧変換部１０は、スイッチング方式のＤＣＤＣコンバータの要部をなし、制御部３０から降圧用の制御信号（降圧用のＰＷＭ信号）を与えられている場合には、高圧側の導電路（第１導電路２１）に印加された直流電圧を降圧して低圧側の導電路（第２導電路２２）に出力電圧を印加する。電圧変換部１０は、制御部３０から昇圧用の制御信号（昇圧用のＰＷＭ信号）を与えられている場合には、低圧側の導電路（第２導電路２２）に印加された直流電圧を降圧して高圧側の導電路（第１導電路２１）に出力電圧を印加する。
【００２８】
電圧検出部４１は、第１導電路２１の電圧を示す値を制御部３０に入力し得る公知の電圧検出回路として構成され、例えば、第１導電路２１の電圧を分圧して制御部３０に入力するような分圧回路として構成されていてもよく、第１導電路２１の電圧を直接的に制御部３０に入力する回路であってもよい。同様に、電圧検出部４３は、第２導電路２２の電圧を示す値を制御部３０に入力し得る公知の電圧検出回路として構成され、例えば、第２導電路２２の電圧を分圧して制御部３０に入力するような分圧回路として構成されていてもよく、第２導電路２２の電圧を直接的に制御部３０に入力する回路であってもよい。
【００２９】
電流検出部４２は、公知の電流検出回路として構成され、第１導電路２１を流れる電流を示す値（具体的には、第１導電路２１を流れる電流の値に応じたアナログ電圧）を出力する。同様に、電流検出部４４は、公知の電流検出回路として構成され、第２導電路２２を流れる電流を示す値（具体的には、第２導電路２２を流れる電流の値に応じたアナログ電圧）を出力する。電流検出部４２，４４からの検出値はそれぞれ制御部３０に入力される。
【００３０】
制御部３０は、例えば、制御回路と駆動回路とを備える。制御回路は、例えば、マイクロコンピュータとして構成され、様々な演算処理を行うＣＰＵ、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ、入力されたアナログ電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器などを備える。Ａ／Ｄ変換器には、電圧検出部４１、４３からの各検出信号（検出電圧に対応したアナログ電圧信号）や、電流検出部４２、４４からの検出信号（検出電流に対応したアナログ電圧信号）が与えられる。
【００３１】
制御部３０は、電圧変換部１０に降圧動作を行わせる場合に、電圧検出部４３によって第２導電路２２の電圧を検出しながら、第２導電路２２に印加される電圧を設定された目標値に近づけるようにフィードバック演算を行い、ＰＷＭ信号を発生させる。即ち、電圧検出部４０によって検出される第２導電路２２の電圧が目標値よりも小さければ目標値に近づけるようにフィードバック演算によってデューティを増大させ、電圧検出部４３によって検出される第２導電路２２の電圧が目標値よりも大きければ目標値に近づけるようにフィードバック演算によってデューティを減少させるようにデューティを調整する。調整されたデューティのＰＷＭ信号は、駆動回路によって電圧変換部１０に与えられる。同様に、制御部３０は、電圧変換部１０に昇圧動作を行わせる場合に、電圧検出部４１によって第１導電路２１の電圧を検出しながら、第１導電路２１に印加される電圧を設定された目標値に近づけるようにフィードバック演算を行い、ＰＷＭ信号を発生させる。即ち、電圧検出部４１によって検出される第１導電路２１の電圧が目標値よりも小さければ目標値に近づけるようにフィードバック演算によってデューティを増大させ、電圧検出部４１によって検出される第１導電路２１の電圧が目標値よりも大きければ目標値に近づけるようにフィードバック演算によってデューティを減少させるようにデューティを調整する。調整されたデューティのＰＷＭ信号は、駆動回路によって電圧変換部１０に与えられる。
【００３２】
次に、図１を参照し車載用電源回路６０（以下、電源回路６０ともいう）について説明する。
図１に示す電源回路６０は、制御部３０に与える動作電圧を生成する回路である。制御部３０は、入力路７３を電源ラインとし、入力路７３に印加される電圧を電源電圧として動作し得るように構成されている。
【００３３】
電源回路６０は、第１蓄電部９１から供給される電力に基づいて制御部３０に電力を供給する第１内部電源部６１と、第２蓄電部９２から供給される電力に基づいて制御部３０に電力を供給する第２内部電源部６２と、制御部３０に与える動作電圧を調整する動作電圧調整部６４とを有する。
【００３４】
第１内部電源部６１は、例えば、シリーズ方式で構成された公知のシリーズ電源回路、或いは、スイッチング方式で構成された公知のスイッチング電源回路として構成されており、第１導電路２１に印加された電圧（スイッチ６８を介して入力される電圧）を降圧し、第１導電路２１よりも低い第１電圧値の出力電圧を後述の第１出力路７１に印加する。なお、このような降圧機能を有する電源回路であれば、種類は限定されない。第１内部電源部６１の出力電圧とは、第１出力路７１と図示しないグラウンドとの電位差であり、この電位差の値が第１電圧値となるように第１内部電源部６１の出力が制御される。第１内部電源部６１が第１出力路７１に印加する出力電圧の値である第１電圧値は、第２内部電源部６２が第２出力路７２に印加する出力電圧の値である第２電圧値よりも低く、第２蓄電部９２の定格電圧よりも低い。また、第１電圧値は、制御部３０が動作可能となる入力路７３の電圧値（動作可能最低電圧）よりも高い。なお、第１内部電源部６１は、何らかの制御回路によって制御動作が行われるものであってもよく、この場合、制御回路は、第１蓄電部９１からの電力に基づいて動作し得るように構成されていてもよい。
【００３５】
第２内部電源部６２は、第２出力路７２に第１電圧値よりも高い直流電圧（出力電圧）を印加し得る回路構成であればよい。第２内部電源部６２の出力電圧とは、第２出力路７２と図示しないグラウンドとの電位差であり、この電位差の値が第２電圧値となる構成となっている。第２内部電源部６２は、例えば、第２導電路２２に印加される電圧と同程度の電圧を第２出力路７２に印加する構成をなしており、以下の説明では、第２内部電源部６２が、第２導電路２２と第２ダイオード６４Ｂのアノードとを導通させる導通路として構成されている例を代表例として説明する。なお、第２内部電源部６２は、この代表例に限定されるものではなく、例えば、シリーズ方式で構成された公知のシリーズ電源回路、又は、スイッチング方式で構成された公知のスイッチング電源回路として構成されていてもよく、第２導電路２２に印加された電圧を降圧又は昇圧し、第２導電路２２よりも低い又は高い第２電圧値の出力電圧を第２出力路７２に印加する構成のものであってもよい。
【００３６】
第２内部電源部６２は、正常状態のときに所定の第２電圧値の電圧を第２出力路７２に印加する構成をなす。第２内部電源部６２の正常状態とは、第２内部電源部６２によって第２出力路７２に印加される電圧の値が、制御部３０が動作可能となる入力路７３の電圧値（動作可能最低電圧）よりも高い状態であり、具体的には、第２出力路７２に印加される電圧の値が、第１電圧値（第１内部電源部６１が動作している状態のときに第１出力路７１に印加される出力電圧の値）よりも大きくなっている状態のことである。
【００３７】
動作電圧調整部６４は、第２内部電源部６２からの電力供給が上述の「正常状態」である場合に、第２内部電源部６２からの電力に基づいて制御部３０に動作電圧を出力し、第２内部電源部６２からの電力供給が正常状態でない場合に、第１内部電源部６１からの電力に基づいて制御部３０に動作電圧を出力するように動作する。この動作電圧調整部６４は、第１内部電源部６１からの電力が出力される導電路である第１出力路７１と、第２内部電源部６２からの電力が出力される導電路である第２出力路７２と、制御部３０に動作電圧を入力する導電路である入力路７３と、第１出力路７１側にアノードが接続され、入力路７３側にカソードが接続された第１ダイオード６４Ａと、第２出力路７２側にアノードが接続され、入力路７３側にカソードが接続された第２ダイオード６４Ｂと、を備える。
【００３８】
この動作電圧調整部６４は、第２内部電源部６２によって第２出力路７２に印加される電圧の値が、第１内部電源部６１によって第１出力路７１に印加される電圧の値よりも大きい場合、第２内部電源部６２から第２出力路７２及び第２ダイオード６４Ｂを介して入力路７３に電流が流れ、第１内部電源部６１からの電流は入力路７３には流れない。つまり、入力路７３には、第２内部電源部６２から供給される電力に応じた電圧が印加され、この電圧が制御部３０に与えられる動作電圧となる。
【００３９】
一方、動作電圧調整部６４は、第２内部電源部６２によって第２出力路７２に印加される電圧の値が、第１内部電源部６１によって第１出力路７１に印加される電圧の値よりも小さい場合、第１内部電源部６１から第１出力路７１及び第１ダイオード６４Ａを介して入力路７３に電流が流れ、第２内部電源部６２からの電流は入力路７３には流れない。つまり、入力路７３には、第１内部電源部６１から供給される電力に応じた電圧が印加され、この電圧が制御部３０に与えられる動作電圧となる。
【００４０】
スイッチ６８は、半導体スイッチ素子や機械式のリレーなどによって構成されており、第１蓄電部９１から第１内部電源部６１への電力供給を許容するオン状態と、遮断するオフ状態とに切り替わる構成をなす。図１の例では、スイッチ６８の一端が第１導電路２１に接続され、他端が第１内部電源部６１に接続されている。このスイッチ６８のオンオフは、電圧監視部６６及び制御部３０によって制御される。即ち、電圧監視部６６及び制御部３０のうち、少なくともいずれかからスイッチ６８に対してオフ信号が出力されている場合、スイッチ６８はオフ動作する。電圧監視部６６及び制御部３０の両方からスイッチ６８に対してオン信号が出力されている場合、スイッチ６８はオン動作する。
【００４１】
次に、電源装置１で行われる制御について説明する。
このように構成された電源装置１では、制御部３０が、所定の降圧条件の成立（例えば、イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替わる条件の成立など）に応じて電圧変換部１０に降圧動作を行わせる。具体的には、電圧検出部４３によって監視される第２導電路２２の電圧に基づき、第２導電路２２の電圧を所望の目標電圧とするように、フィードバック演算を繰り返してＰＷＭ信号（降圧用の制御信号）のデューティを調整しつつ電圧変換部１０に降圧動作を行わせる。また、制御部３０は、所定の昇圧条件の成立に応じて電圧変換部１０に昇圧動作を行わせる。具体的には、電圧検出部４１によって監視される第１導電路２１の電圧に基づき、第１導電路２１の電圧を所望の目標電圧とするように、フィードバック演算を繰り返してＰＷＭ信号（昇圧用の制御信号）のデューティを調整しつつ電圧変換部１０に昇圧動作を行わせる。
【００４２】
電源回路６０は、イグニッションスイッチがオフ状態であるときでも、オン状態であるときでも、第２蓄電部９２からの電力が第２内部電源部６２に供給されるようになっている。従って、イグニッションスイッチがオフ状態であるときでも、オン状態であるときでも、第２蓄電部９２からの電力供給が正常に行われる状況下では、第２内部電源部６２は、第２蓄電部９２からの電力に基づく動作電圧を入力路７３に印加する。
【００４３】
図１の構成では、制御部３０が、スイッチ切替部として機能し、制御部３０が電圧変換部１０を動作させる期間（例えば、イグニッションスイッチがオン状態である期間）にスイッチ６８をオン状態とし、制御部３０が電圧変換部１０を動作させない期間（例えば、イグニッションスイッチがオフ状態である期間）にスイッチ６８をオフ状態とする。第１内部電源部６１は、制御部３０が電圧変換部１０を動作させる期間（例えば、イグニッションスイッチがオン状態である期間）には出力動作を行わず、制御部３０が電圧変換部１０を動作させない期間（例えば、イグニッションスイッチがオフ状態である期間）に出力動作を行う。
【００４４】
本構成では、例えば、イグニッションスイッチがオン状態である期間、第１内部電源部６１から第１出力路７１に対して第１電圧値の出力電圧が印加され、第２内部電源部６２が上述した正常状態であれば第２出力路７２に対して第２電圧値の電圧が印加される。この場合、第２内部電源部６２によって第２出力路７２に印加される第２電圧値が、第１内部電源部６１によって第１出力路７１に印加される第１電圧値よりも大きくなるため、第２内部電源部６２から第２出力路７２及び第２ダイオード６４Ｂを介して入力路７３に電流が流れ、第１内部電源部６１からの電流は入力路７３には流れない。つまり、入力路７３には、第２内部電源部６２から供給される電力に応じた電圧が印加され、この電圧が制御部３０に与えられる動作電圧となる。
【００４５】
一方、第１内部電源部６１から第１出力路７１に対して第１電圧値の出力電圧が印加されているときに、何らかの理由によって第２内部電源部６２から第２出力路７２に印加される電圧の値が第２電圧値よりも小さくなった場合、即座に、第１内部電源部６１から第１出力路７１及び第１ダイオード６４Ａを介して入力路７３に電流が流れる。つまり、入力路７３には、第１内部電源部６１から供給される電力に応じた電圧が印加され、この電圧が制御部３０に与えられる動作電圧となる。この場合、第２内部電源部６２からの電流は入力路７３には流れない。
【００４６】
また、電圧監視部６６は、保護制御部の一例として機能し、第１出力路７１に印加される電圧の値を（第１内部電源部６１から出力される出力電圧の値）を監視する。電圧監視部６６は、第１内部電源部６１から出力される出力電圧の値、即ち、第１出力路７１に印加される電圧の値が閾値電圧未満である場合には、スイッチ６８に対してオン信号を出力してスイッチ６８をオン状態とする制御を行う。この場合、制御部３０からもスイッチ６８に対してオン信号が出力されていれば、スイッチ６８はオン状態で維持される。一方、電圧監視部６６は、第１出力路７１に印加される電圧の値が閾値電圧以上である場合にはスイッチ６８に対してオフ信号を出力し、スイッチをオフ状態とする。なお、電圧監視部６６において設定される閾値電圧は、例えば、上述した第２電圧値や第２蓄電部９２の定格電圧よりも高く設定され、第１蓄電部９１の定格電圧よりも低く設定される。
【００４７】
以下、本構成の効果を例示する。
上述した車載用電源回路６０は、動作電圧調整部６４を有し、第２内部電源部６２からの電力供給が正常状態である場合には、少なくとも第２内部電源部６２からの電力に基づいて制御部３０に動作電圧を出力し、第２内部電源部６２からの電力供給が正常状態でない場合には、少なくとも第１内部電源部６１からの電力に基づいて制御部３０に動作電圧を出力することができる。つまり、第２蓄電部９２からの電力供給が低下又は停止する異常時であっても、第１内部電源部６１からの電力に基づいて制御部３０に動作電圧を出力することができるため、制御部３０に対する動作電圧の供給動作を安定的に継続し得る。また、異常時には、電圧変換部１０に大きく依存することなく動作電圧を生成することができるため、制御部３０に動作電圧を供給する上で、より安定性が高くなる。
【００４８】
動作電圧調整部６４は、第１内部電源部６１からの電力が出力される導電路である第１出力路７１と、第２内部電源部６２からの電力が出力される導電路である第２出力路７２と、制御部３０に動作電圧を入力する導電路である入力路７３と、第１出力路７１側にアノードが接続され、入力路７３側にカソードが接続された第１ダイオードと、第２出力路７２側にアノードが接続され、入力路７３側にカソードが接続された第２ダイオードと、を備える。このようにすれば、第１内部電源部６１及び第２内部電源部６２から電力が出力されている場合において、第２内部電源部６２からの電力供給が低下又は停止した場合に、第１内部電源部６１からの電力に基づいて動作電圧が即座に補われることになる。よって、第２内部電源部６２からの電力供給が低下又は停止した場合に、制御部３０に対する動作電圧が長く遮断されることを防ぐことができる。
【００４９】
第２内部電源部６２は、正常状態のときに所定の第２電圧値の電圧を第２出力路７２に印加する構成をなす。第１内部電源部６１は、第２電圧値よりも低い第１電圧値の電圧を第１出力路７１に印加する構成をなす。このようにすれば、正常状態のときには、第２内部電源部６２によって印加される第２出力路７２の電圧が第１内部電源部６１によって印加される第１出力路７１の電圧を上回ることになり、第２内部電源部６２からの電力供給を優先して制御部３０に動作電圧を与えることができる。よって、第１内部電源部６１での電力消費、ひいては第１蓄電部９１での電力消費を抑えることができる。一方で、第２内部電源部６２からの電力供給が低下又は停止した場合には、第１内部電源部６１からの電力に基づく動作電圧が即座に補われることになる。
【００５０】
電源装置１は、第１蓄電部９１から第１内部電源部６１への電力供給を許容するオン状態と、遮断するオフ状態とに切り替わるスイッチ６８と、第１内部電源部６１から出力される出力電圧の値が閾値未満である場合にスイッチ６８をオン状態とし、閾値以上である場合にスイッチ６８をオフ状態とする保護制御部と、を含む。具体的には、電圧監視部６６が保護制御部として機能する。このようにすれば、第１内部電源部６１から出力される出力電圧の値が閾値以上に高くなった過電圧状態のときに第１内部電源部６１からの出力を停止させることができる。よって、過電圧状態に起因する弊害を防ぐことができ、第２内部電源部６２からの電力供給が正常状態のときに第１内部電源部６１からの電力供給が優先されてしまう事態をも防ぐことができる。
【００５１】
電源装置１は、制御部３０が電圧変換部１０を動作させない場合にスイッチ６８をオフ状態とするスイッチ切替部を含む。具体的には、制御部３０がスイッチ切替部として機能する。このようにすれば、制御部３０が電圧変換部１０を動作させないとき、即ち、第１内部電源部６１から制御部３０に対して電力を供給する必要性が極めて低いときに、第１内部電源部６１を停止させることができ、第１蓄電部９１の電力消費を効果的に抑えることができる。
【００５２】
図１、図２で示す電源システム１００は、電圧変換部１０に接続された導電路にスタータが電気的に接続された構成をなしており、第２蓄電部９２からの電力供給に基づいて図示しないスタータ制御装置によってスタータを動作させ得るように構成されている。このシステムでは、第２蓄電部９２からの出力が低下しているとき、スタータを正常に動作させることができなくなるため、このような場合（例えば、第２蓄電部９２からの出力電圧が所定閾値電圧以下に低下している場合など）には、高圧側の第１蓄電部９１の電力を利用してスタータを動作させるような補助動作を行うようにしてもよい。しかし、制御部３０が第２蓄電部９２の電力のみで動作するものであると仮定した場合、第２蓄電部９２の出力が低下してしまうと、制御部３０が正常に動作しなくなり、スタータ動作が不能となる虞がある。これに対し、上述の構成では、第２蓄電部９２の出力が低下しても、第１蓄電部９１の電力に基づいて制御部３０を動作させることができるため、スタータ動作が不能となるリスクを抑えることができる。
【００５３】
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更し実現できる。また、上述した実施例や後述する変更例は矛盾しない範囲で組み合わせることが可能である。また、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５４】
実施例１では、車載用電源装置の一例として、電圧変換部１０が単相構造をなすＤＣＤＣコンバータを例示したが、第１導電路２１と第２導電路２２との間に電圧変換部１０が複数個並列に接続された多相式のＤＣＤＣコンバータとしてもよい。
【００５５】
実施例１では、電源装置が、第１導電路に印加された電圧を降圧して第２導電路に印加する降圧動作と、第２導電路に印加された電圧を昇圧して第１導電路に印加する昇圧動作と、を行い得るＤＣＤＣコンバータとして構成された例を示したが、第１導電路に印加された電圧を降圧して第２導電路に印加する降圧動作のみを行う構成であってもよい。また、これらの構成に限定されず、制御部を備える公知のいずれのＤＣＤＣコンバータとして構成されてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１…車載用電源装置
１０…電圧変換部
２１…第１導電路
２２…第２導電路
３０…制御部（スイッチ切替部）
６０…車載用電源回路
６１…第１内部電源部
６２…第２内部電源部
６４…動作電圧調整部
６４Ａ…第１ダイオード
６４Ｂ…第２ダイオード
６６…電圧監視部（保護制御部）
６８…スイッチ
７１…第１出力路
７２…第２出力路
７３…入力路
９１…第１蓄電部
９２…第２蓄電部
【図１】
2019009950.tif 000003
【図２】
2019009950.tif 000004