(57)【要約】【課題】鉛蓄電池等によるバッテリが故障したり、バッテリと電気負荷や昇圧回路を接続するワイヤハーネスが地絡しても、電源回路の適切な冗長化によって電気負荷に対する適切な電力供給を保証すること。【解決手段】主電源回路を開閉する第一の電磁継電器５１を設け、補助バッテリ４１を補助給電線４８によって第一の電磁継電器５１より電気負荷の側の前記主電源回路に導通接続する。主バッテリ１の故障あるいは主電源回路の地絡が検出された場合には、第一の電磁継電器５１を開成し、それ以外の場合には第一の電磁継電器５１を閉成する。【選択図】図１
2008302825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載の主バッテリおよび補助バッテリと、
前記主バッテリと車載の電気負荷とを導通接続する主電源回路と、
前記主電源回路を開閉する第一のスイッチ手段と、
前記補助バッテリを前記第一のスイッチ手段より前記電気負荷の側の前記主電源回路に導通接続する補助給電路と、
主バッテリの故障と前記第一のスイッチ手段より前記主バッテリ側の前記主電源回路の地絡の少なくとも何れか一方を検出する主電源回路故障検出手段と、
前記主電源回路故障検出手段によって主バッテリの故障あるいは前記主電源回路の地絡が検出された場合には、前記第一のスイッチ手段を開成し、それ以外の場合には前記第一のスイッチ手段を閉成する制御手段と、
を有することを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２】
車載の主バッテリおよび補助バッテリと、
前記主バッテリと車載の電気負荷および車載の発電機とを導通接続する主電源回路と、
前記補助バッテリを前記主電源回路の途中に導通接続する補助電源回路と、
前記補助電源回路との接続点より前記電気負荷の側の前記主電源回路を開閉する第一のスイッチ手段と、
前記補助電源回路の途中を前記第一のスイッチ手段より前記電気負荷の側の前記主電源回路に導通接続する補助給電路と、
前記補助電源回路と前記補助給電路との接続点より前記主電源回路側の前記補助電源回路を開閉する第二のスイッチ手段と、
主バッテリの故障と前記第一のスイッチ手段より前記主バッテリ側の前記主電源回路の地絡の少なくとも何れか一方を検出する主電源回路故障検出手段と、
前記第一のスイッチ手段の接触不良を検出するスイッチ手段故障検出手段と、
前記主電源回路故障検出手段によって主バッテリの故障あるいは前記主電源回路の地絡が検出された場合には、前記第一のスイッチ手段と前記第二のスイッチ手段を開成し、スイッチ手段故障検出手段によって前記第一のスイッチ手段の接触不良が検出された場合には、前記第一のスイッチ手段を開成して前記第二のスイッチ手段を閉成し、それ以外の場合には、前記第一のスイッチ手段と前記第二のスイッチ手段を閉成する制御手段と、
を有することを特徴とする車両用電源装置。
【請求項３】
車載の主バッテリおよび補助バッテリと、
前記主バッテリと車載の電気負荷および車載の発電機とを導通接続する主電源回路と、
前記補助バッテリを前記主電源回路の途中に導通接続する補助電源回路と、
前記補助電源回路との接続点より前記電気負荷の側の前記主電源回路を開閉する第一のスイッチ手段と、
前記補助電源回路の途中を前記第一のスイッチ手段より前記電気負荷の側の前記主電源回路に導通接続する補助給電路と、
前記補助電源回路と前記補助給電路との接続点より前記主電源回路側の前記補助電源回路を開閉する第二のスイッチ手段と、
前記補助電源回路と前記補助給電路との接続点より前記補助バッテリ側の前記補助電源回路を開閉する第三のスイッチ手段と、
主バッテリの故障と前記第一のスイッチ手段より前記主バッテリ側の前記主電源回路の地絡の少なくとも何れか一方を検出する主電源回路故障検出手段と、
前記第一のスイッチ手段の接触不良を検出するスイッチ手段故障検出手段と、
前記補助バッテリの故障を検出する補助バッテリ故障検出手段と、
前記主電源回路故障検出手段によって主バッテリの故障あるいは前記主電源回路の地絡が検出された場合には、前記第一のスイッチ手段と前記第二のスイッチ手段を開成して前記第三のスイッチ手段を閉成し、スイッチ手段故障検出手段によって前記第一のスイッチ手段の接触不良が検出された場合には、前記第一のスイッチ手段を開成して前記第二のスイッチ手段と前記第三のスイッチ手段を閉成し、前記補助バッテリ故障検出手段によって前記補助バッテリの故障が検出された場合には、前記第三のスイッチ手段を開成して前記第一のスイッチ手段と前記第二のスイッチ手段を閉成し、それ以外の場合には、前記第一のスイッチ手段〜第三のスイッチ手段の全てを閉成する制御手段と、
を有することを特徴とする車両用電源装置。
【請求項４】
前記補助給電路の途中に設けられ、前記補助バッテリより前記電気負荷へ向かう電流の流れのみを許すダイオードを有することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の車両用電源装置。
【請求項５】
前記主電源回路に複数個の前記電気負荷が互いに並列に導通接続され、各電気負荷毎に設けられた前記補助給電路の各々に前記補助バッテリより前記電気負荷へ向かう電流の流れのみを許すダイオードを有することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の車両用電源装置。
【請求項６】
前記ダイオードと並列に接続された第四のスイッチ手段を有し、
前記制御手段は、前記ダイオードに順方向電流が流れていない時には前記第四のスイッチ手段を開成し、前記ダイオードに順方向電流が流れている時には前記第四のスイッチ手段を閉成することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の車両用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に搭載される車両用電源装置に関し、特に、電動パワーステアリング装置やステアバイワイヤ装置の電動モータのように、大電流を必要とする電気負荷を備えた車両に搭載される車両用電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の電動パワーステアリング装置においては、ドライバがステアリングホイールに加える手動操舵力を軽減するための補助操舵力を発生するために、特に、ステアバイワイヤ装置においては、操舵に必要な全ての操舵力を発生するために、高出力（大電流）の電動モータが用いられている。
【０００３】
このような車載電動モータの高出力要求に対応すべく、車載の鉛蓄電池等によるバッテリから供給される電力の電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータによる昇圧回路を、電動モータの電源回路に組み込んだものがある。この昇圧回路の組み込みにより、入力側の電圧変化の影響を最小限に抑えることができて安定した電力供給が可能となる。
【０００４】
このような昇圧回路を車両に設けるにあたっては、電動モータを駆動する電力制御インバータの近傍に昇圧回路を配置したもの（例えば、特許文献１参照）、バッテリ電源の近傍に昇圧回路を配置した構成（特許文献２参照）が知られている。
【特許文献１】特開２００４−２７６８４１号公報
【特許文献２】特開２００５−２１２６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２等の従来技術では、鉛蓄電池等によるバッテリが故障したり、バッテリと電気負荷や昇圧回路を接続するワイヤハーネスが地絡すると、電圧低下により、電気負荷に電力を適切に供給できなくなる。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、鉛蓄電池等によるバッテリが故障したり、バッテリと電気負荷や昇圧回路を接続するワイヤハーネスが地絡しても、電源回路の適切な冗長化によって電気負荷に対する適切な電力供給を保証することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による車両用電源装置は、車載の主バッテリおよび補助バッテリと、前記主バッテリと車載の電気負荷とを導通接続する主電源回路と、前記主電源回路を開閉する第一のスイッチ手段と、前記補助バッテリを前記第一のスイッチ手段より前記電気負荷の側の前記主電源回路に導通接続する補助給電路と、主バッテリの故障と前記第一のスイッチ手段より前記主バッテリ側の前記主電源回路の地絡の少なくとも何れか一方を検出する主電源回路故障検出手段と、前記主電源回路故障検出手段によって主バッテリの故障あるいは前記主電源回路の地絡が検出された場合には、前記第一のスイッチ手段を開成し、それ以外の場合には前記第一のスイッチ手段を閉成する制御手段とを有する。
【０００８】
この場合、主バッテリの故障あるいは第一のスイッチ手段より主バッテリ側の主電源回路の地絡により、主バッテリによる電力供給が正常に行われない状態になると、第一のスイッチ手段が開成することにより、主バッテリ側の主電源回路および主バッテリが電気負荷より切り離され、補助バッテリによる電気負荷に対する電力供給が維持される。
【０００９】
本発明による車両用電源装置は、車載の主バッテリおよび補助バッテリと、前記主バッテリと車載電気負荷および車載の発電機とを導通接続する主電源回路と、前記補助バッテリを前記主電源回路の途中に導通接続する補助電源回路と、前記補助電源回路との接続点より前記電気負荷の側の前記主電源回路を開閉する第一のスイッチ手段と、前記補助電源回路の途中を前記第一のスイッチ手段より前記電気負荷の側の前記主電源回路に導通接続する補助給電路と、前記補助電源回路と前記補助給電路との接続点より前記主電源回路側の前記補助電源回路を開閉する第二のスイッチ手段と、主バッテリの故障と前記第一のスイッチ手段より前記主バッテリ側の前記主電源回路の地絡の少なくとも何れか一方を検出する主電源回路故障検出手段と、前記第一のスイッチ手段の接触不良を検出するスイッチ手段故障検出手段と、前記主電源回路故障検出手段によって主バッテリの故障あるいは前記主電源回路の地絡が検出された場合には、前記第一のスイッチ手段と前記第二のスイッチ手段を開成し、スイッチ手段故障検出手段によって前記第一のスイッチ手段の接触不良が検出された場合には、前記第一のスイッチ手段を開成して前記第二のスイッチ手段を閉成し、それ以外の場合には、前記第一のスイッチ手段と前記第二のスイッチ手段を閉成する制御手段とを有する。
【００１０】
この場合、主バッテリの故障あるいは第一のスイッチ手段より主バッテリ側の主電源回路の地絡により、主バッテリによる電力供給が正常に行われない状態になると、主バッテリ側の主電源回路および主バッテリが電気負荷および補助バッテリより切り離され、補助バッテリによる電気負荷に対する電力供給が維持される。また、第一のスイッチ手段に接触不良が生じると、第一のスイッチ手段が開成して前記第二のスイッチ手段が閉成し、補助電源回路および補助給電路によるバイパス路をもって主バッテリによる電気負荷に対する電力供給がバックアップされる。
【００１１】
本発明による車両用電源装置は、車載の主バッテリおよび補助バッテリと、前記主バッテリと車載の電気負荷および車載の発電機とを導通接続する主電源回路と、前記補助バッテリを前記主電源回路の途中に導通接続する補助電源回路と、前記補助電源回路との接続点より前記電気負荷の側の前記主電源回路を開閉する第一のスイッチ手段と、前記補助電源回路の途中を前記第一のスイッチ手段より前記電気負荷の側の前記主電源回路に導通接続する補助給電路と、前記補助電源回路と前記補助給電路との接続点より前記主電源回路側の前記補助電源回路を開閉する第二のスイッチ手段と、前記補助電源回路と前記補助給電路との接続点より前記補助バッテリ側の前記補助電源回路を開閉する第三のスイッチ手段と、主バッテリの故障と前記第一のスイッチ手段より前記主バッテリ側の前記主電源回路の地絡の少なくとも何れか一方を検出する主電源回路故障検出手段と、前記第一のスイッチ手段の接触不良を検出するスイッチ手段故障検出手段と、前記補助バッテリの故障を検出する補助バッテリ故障検出手段と、前記主電源回路故障検出手段によって主バッテリの故障あるいは前記主電源回路の地絡が検出された場合には、前記第一のスイッチ手段と前記第二のスイッチ手段を開成して前記第三のスイッチ手段を閉成し、スイッチ手段故障検出手段によって前記第一のスイッチ手段の接触不良が検出された場合には、前記第一のスイッチ手段を開成して前記第二のスイッチ手段と前記第三のスイッチ手段を閉成し、前記補助バッテリ故障検出手段によって前記補助バッテリの故障が検出された場合には、前記第三のスイッチ手段を開成して前記第一のスイッチ手段と前記第二のスイッチ手段を閉成し、それ以外の場合には、前記第一のスイッチ手段〜第三のスイッチ手段の全てを閉成する制御手段とを有する。
【００１２】
この場合には、更に、補助バッテリが故障すると、第三のスイッチ手段が開成し、補助バッテリの切り離しが行われ、補助バッテリの故障による悪影響が主電源回路側に及ぶことが回避される。
【００１３】
本発明による車両用電源装置は、好ましくは、前記補助給電路の途中に設けられ、前記補助バッテリより前記電気負荷へ向かう電流の流れのみを許すダイオードを有する。
【００１４】
この場合、ダイオードの順方向の閾値電圧により、主バッテリの電流が補助給電路を通って電気負荷へ流れることが抑制される。
【００１５】
本発明による車両用電源装置は、前記主電源回路に複数個の前記電気負荷が互いに並列に導通接続されている場合には、好ましくは、電流の廻り込み防止のために、各電気負荷毎に設けられた前記補助給電路の各々に前記補助バッテリより前記電気負荷へ向かう電流の流れのみを許すダイオードを有する。
【００１６】
本発明による車両用電源装置は、前記ダイオードと並列に接続された第四のスイッチ手段を有し、前記制御手段は、前記ダイオードに順方向電流が流れていない時には前記第四のスイッチ手段を開成し、前記ダイオードに順方向電流が流れている時には前記第四のスイッチ手段を閉成する。
【００１７】
この場合、ダイオードを順方向電流が流れる状態においては、第四のスイッチ手段が閉成し、第四のスイッチ手段を通じて電力供給が行われることにより、ダイオードによる電圧降下の影響を排除することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の車両用電源装置によれば、主バッテリの故障により、あるいは主バッテリと電気負荷とを接続するワイヤハーネス等、第一のスイッチ手段より主バッテリ側の主電源回路が地絡したことにより、主バッテリによる電力供給が正常に行われない状態になると、第一のスイッチ手段が開成することにより、主バッテリ側の主電源回路および主バッテリが電気負荷より切り離され、主バッテリ故障、地絡に阻害されることなく、冗長化による補助バッテリによって電気負荷に対する電力供給が維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明による車両用電源装置の実施形態１を、図１を参照して説明する。
【００２０】
本実施形態の車両用電源装置は、車載電源として、主バッテリ１と、補助バッテリ４１とを有する。主バッテリ１は長寸なワイヤハーネス２によって電動パワーステアリングシステム３に電力供給を行う。電動パワーステアリングシステム３の操舵制御ユニット３１の近傍には補助バッテリ４１を含む補助電源ユニット４が設けられている。
【００２１】
主バッテリ１は、例えば、鉛畜電池による再充電可能な車載バッテリであり、１２Ｖの定格電圧のものである。主バッテリ１には、図示されていない車両用エンジンにより駆動される車載の発電機（オルタネータ）１２が整流器（レクチファイア）１３を介して接続されている。主バッテリ１は発電機１２が発生する電力により充電される。
【００２２】
主バッテリ１には、車載の電気負荷の一つとして、セルモータ１１が接続されている。セルモータ１１は、主バッテリ１から電力供給され、エンジン（図示せず）を始動する。
主バッテリ１には、電磁リレー１４を介して、燃料噴射点火系の電装部品１５、ルームランプやヘッドライト等のその他の電装部品１６が接続されている。主バッテリ１は、これらにも電力を供給する。
【００２３】
電動パワーステアリングシステム３は、操舵車輪Ｗを転舵する際に、ステアリングホイール３２の手動操舵力を軽減するための補助操舵力を発生する電動モータ（電気負荷）３３と、手動操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ３４と、ステアリングホイール３１の回転角を検出する操舵角センサ３５と、操舵制御ユニット３１とを備えている。
【００２４】
操舵制御ユニット３１は、操舵トルクセンサ３４及び操舵角センサ３５により取得した操舵トルク及び操舵角などに基づいてモータ電流の目標値を算出し、電力制御インバータからなる駆動回路３６において目標値と電流検出器３７により検出される実電流値Ａ０との偏差が小さくなるよう、電動モータ３３に通電する電流の電流値を制御する。この電流制御において、大きな補助操舵力が要求される際には、モータ電流の目標値が大きくなり、大電流が必要となる。
【００２５】
補助電源ユニット４は、大電流を必要とする電動パワーステアリングシステム３のサブ電源として機能するものであり、補助バッテリ４１と、双方向コンバータ４２と、電流検出器４４と、電圧検出器４５と、コントローラ（制御手段）４３とを有する。
【００２６】
補助バッテリ４１は、再充電可能な二次電池、例えば、リチウムイオン電池からなる。リチウムイオン電池による補助バッテリ４１は、主バッテリ１の電圧（通常１２Ｖ）よりも高い電圧（例えば１６Ｖ）を充放電可能となっている。
【００２７】
補助電源ユニット４は、主バッテリ１からのワイヤハーネス２が接続される入力端子４Ａと、電動パワーステアリングシステム３に向かうワイヤハーネス５が接続される出力端子４Ｂと、入力端子４Ａと出力端子４Ｂとを接続する内部配線４６の流れる電流（接続点Ｎより入力端子４Ａ側）の電流値Ａ１を検出する電流検出器４４と、内部配線４６の流れる電流（接続点Ｎより入力端子４Ａ側）の電圧値Ｖ１を検出する電圧検出器４５とを備えている。なお、本実施形態では、ワイヤハーネス２、ワイヤハーネス５、内部配線４６をまとめて主電源回路と云う。
【００２８】
双方向コンバータ４２は、昇圧及び降圧の両方向の電圧変換が可能なＤＣ／ＤＣコンバータであり、充電入力端子Ｃｉｎと充電出力端子Ｃｏｕｔと放電入力端子Ｄｉｎと放電出力端子Ｄｏｕｔを有する。双方向コンバータ４２は、充電入力端子Ｃｉｎと充電出力端子Ｃｏｕｔとの間で昇圧を行い、放電入力端子Ｄｉｎと放電出力端子Ｄｏｕｔとの間で降圧を行う。
【００２９】
充電入力端子Ｃｉｎは補助電源回路（配線）４７によって内部配線４６の途中の接続点Ｎに導通接続されている。充電出力端子Ｃｏｕｔと放電入力端子Ｄｉｎは共に補助バッテリ４１に導通接続されている。放電出力端子Ｄｏｕｔは補助給電線４８によって接続点Ｎより出力端子４Ｂ側の接続点Ｍにて内部配線４６に導通接続されている。
【００３０】
これにより、双方向コンバータ４２は、接続点Ｎからの電流の電圧を昇圧して補助バッテリ４１の充電を行い、補助バッテリ４１の放電電流の電圧を適切な電圧に降圧して接続点Ｍに送り込む。
【００３１】
双方向コンバータ４２による降圧は、電圧検出器４５によって検出される接続点Ｎより入力端子４Ａ側の内部配線４６の電圧値Ｖ１に基づいて行われる。これにより発生したブースト電流が接続点Ｍに送り込まれる。
【００３２】
これにより、電動モータ３３の電流値Ａ０が増大しても、主バッテリ１側からのワイヤハーネス２に流れる電流の電流値Ａ１の上昇が抑制され、ワイヤハーネス２での電気抵抗による電圧低下（Ｖ０−Ｖ１）を小さく抑えることができる。このため、電動モータ３３の動作電圧が高くなり、電動モータ３３に十分な電力が供給され、電動モータ３３の出力向上を図ることができる。
【００３３】
主電源回路を開閉する第一のスイッチ手段として、内部配線４６の接続点ＮとＭとの間に第一の電磁継電器５１が接続されている。前述した補助給電路４８は、換言すると、補助バッテリ４１を第一の電磁継電器５１より電気負荷である電動モータ３３の側の主電源回路（内部配線４６）に導通接続している。
【００３４】
コントローラ４３は、主電源回路故障検出手段として、電流検出器４４によって接続点Ｎより主バッテリ１側における主バッテリ１側への電流の逆流を判別し、逆流判別によって主バッテリ１の故障と第一の電磁継電器５１より主バッテリ１側の主電源回路（専ら、ワイヤハーネス２）の地絡の少なくとも何れか一方を検出する。コントローラ４３は、上述の主電源回路故障検出手段によって主バッテリ１の故障あるいは主電源回路の地絡が検出された場合には、第一の電磁継電器５１を開成し、それ以外の場合（主電源正常時）には第一の電磁継電器５１を閉成する制御を行う。
【００３５】
本実施形態によれば、主バッテリ１の故障、第一の電磁継電器５１より主バッテリ側の主電源回路の地絡がない正常時には、第一の電磁継電器５１が閉成し、前述したように、電動モータ３３の電流Ａ０の応じて、主バッテリ１と補助バッテリ４１より電動モータ３３に対して電力供給が行われる。
【００３６】
これに対し、主バッテリ１の故障により、あるいはワイヤハーネス２など、第一の電磁継電器５１より主バッテリ側の主電源回路が地絡したことにより、主バッテリ１による電動モータ３３に対する電力供給が正常に行われない状態になると、第一の電磁継電器５１が開成する。これにより、主バッテリ１側の主電源回路および主バッテリ１が電動モータ３３より切り離され、冗長化による補助バッテリ４１によって電動モータ３３に対する正常な電力供給が、主バッテリ１の故障、ワイヤハーネス２の地絡に阻害されることなく、維持される。この結果、電動モータ３３の出力が保証される。
【００３７】
次に、本発明による車両用電源装置の実施形態２を、図２を参照して説明する。なお、図２において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００３８】
本実施形態では、双方向コンバータ４２が、主電源回路側端子４２Ａと補助バッテリ側端子４２Ｂとの２端子型のものであり、主電源回路側端子４２Ａが充電入力端子Ｃｉｎと放電出力端子Ｄｏｕｔとを兼ね、補助バッテリ側端子４２Ｂが充電出力端子Ｃｏｕｔと放電入力端子Ｄｉｎとを兼ねている。
【００３９】
補助バッテリ側端子４２Ｂは補助バッテリ４１に導通接続されている。主電源回路側端子４２Ａは補助電源回路４７によって内部配線４６の途中の接続点Ｎに導通接続されている。つまり、補助電源回路４７は、補助バッテリ４１を内部配線４６の途中の接続点Ｎに導通接続している。補助給電線４８は、接続点Ｌをもって補助電源回路４７の途中に導通接続されている。換言すると、補助給電線４８は、補助電源回路４７の途中（接続点Ｌ）を第一の電磁継電器５１より電気負荷である電動モータ３３の側の内部配線４６に導通接続している。
【００４０】
補助電源回路（配線）４７と補助給電路４８との接続点Ｌより主電源回路側の補助電源回路（配線）４７の途中（接続点ＮとＬとの間の補助電源回路（配線）４７）には、補助電源回路（配線）４７を開閉する第二のスイッチ手段として第二の電磁継電器５２が接続されている。
【００４１】
補助給電線４８の途中には、接続点Ｌより接続点Ｎに向かう電流の流れのみを許す、つまり、補助バッテリ４１の側より電動モータ３３の側へ向かう電流の流れのみを許すダイオード５５が接続されている。
【００４２】
また、補助給電線４８には、ダイオード５５と並列に第四のスイッチ手段として、電界効果トランジスタ（ＥＦＴ）５４が接続されている。
【００４３】
コントローラ４３は、主電源回路故障検出手段として、電流検出器４４によって主バッテリ１側への電流の逆流を判別し、逆流判別によって主バッテリ１の故障と第一の電磁継電器５１より主バッテリ１側の主電源回路（専ら、ワイヤハーネス２）の地絡の少なくとも何れか一方を検出する。
【００４４】
コントローラ４３は、スイッチ手段故障検出手段として、電圧検出器４５により検出される電圧値Ｖ１と操舵制御ユニット３１に設けられた電流検出器３８により検出される第一の電磁継電器５１より電動モータ３３側の電流値および電圧検出器３８により検出される第一の電磁継電器５１より電動モータ３３側の電圧値に基づいて第一の電磁継電器５１の接点の接触不良を検出する。具体的には、電圧検出器４５により検出される電圧値Ｖ１が正常であるにも拘わらず、電流検出器３８により検出される電流値あるいは電圧検出器３８により検出される電圧値が小さい場合には、第一の電磁継電器５１の接点の接触不良と判定する。
【００４５】
コントローラ４３は、上述の主電源回路故障検出手段によって主バッテリ１の故障あるいは主電源回路の地絡が検出された場合には、第一の電磁継電器５１と第二の電磁継電器５２を共に開成して電界効果トランジスタ５４をオン状態にし、上述のスイッチ手段故障検出手段によって第一の電磁継電器５１の接点の接触不良が検出された場合には、第一の電磁継電器５１を開成して第二の電磁継電器５２を閉成し、それ以外の場合には、第一の電磁継電器５１と第二の電磁継電器５２を共に閉成する。
【００４６】
さらに、コントローラ４３は、ダイオード５５を順方向電流が流れていない時には電界効果トランジスタ５４をオフ状態にし、ダイオード５５を順方向電流が流れている時には電界効果トランジスタ５４をオン状態にする。
【００４７】
本実施形態によれば、主バッテリ１の故障、第一の電磁継電器５１より主バッテリ側の主電源回路の地絡、第一の電磁継電器５１の接点の接触不良がない正常時には、第一の電磁継電器５１が閉成していることにより、前述したように、電動モータ３３の電流値Ａ０に応じて、主バッテリ１と補助バッテリ４１より電動モータ３３に対して電力供給が行われる。また、第二の電磁継電器５２も閉成していて補助バッテリ４１の充電等も通常通り行われる。
【００４８】
補助給電線４８に設けられているダイオード５５は、順方向の閾値電圧により、主バッテリ１の電流が補助給電線４８を通って電動モータ３３へ流れることを抑制する。補助バッテリ４１よりの電力供給が必要になり、補助バッテリ４１よりダイオード５５を順方向電流が流れ、補助バッテリ４１より電動モータ３３に対して電力供給が行われる状態になると、電界効果トランジスタ５４がオフ状態よりオン状態に遷移し、電界効果トランジスタ５４を通じて補助バッテリ４１を電源する電力供給が電動モータ３３に対して行われる。これにより、ダイオード５５による電圧降下の影響を排除して電動モータ３３に対するバックアップ電力供給が行われる。
【００４９】
これに対し、主バッテリ１の故障により、あるいはワイヤハーネス２など、第一の電磁継電器５１より主バッテリ側の主電源回路が地絡したことにより、主バッテリ１による電動モータ３３に対する電力供給が正常に行われない状態になると、第一の電磁継電器５１と第二の電磁継電器５２が開成することにより、主バッテリ１側の主電源回路および主バッテリ１が電動モータ３３および補助電源回路４７より切り離される。
【００５０】
この切り離しにより、補助バッテリ４１よりダイオード５５を順方向電流が流れ、無停電式に補助バッテリ４１より電動モータ３３に対して電力供給が行われる。ダイオード５５を順方向電流が流れることにより、電界効果トランジスタ５４がオフ状態よりオン状態に遷移し、電界効果トランジスタ５４を通じて補助バッテリ４１を電源する電力供給が電動モータ３３に対して行われる。これにより、ダイオード５５による電圧降下の影響を排除して電動モータ３３に対するバックアップ電力供給が行われる。これらの動作により、主バッテリ１の故障、第一の電磁継電器５１より主バッテリ側の主電源回路の地絡が生じても、電動モータ３３の出力が保証される。
【００５１】
第一の電磁継電器５１の接点の接触不良が検出されると、第二の電磁継電器５２が閉成したまま、第一の電磁継電器５１が開成する。これにより、内部配線４６（第一の電磁継電器５１より主バッテリ１側）、補助電源回路４７、補助給電線４８により、Ｎ点−Ｌ点−Ｍ点を経由して第一の電磁継電器５１をバイパスした給電路が確保され、正常時と同様に、電動モータ３３の電流値Ａ０に応じて、主バッテリ１と補助バッテリ４１より電動モータ３３に対して電力供給が行われる。
【００５２】
なお、電界効果トランジスタ５４が、ＭＯＳ型等によるもので、スイッチング部と並列に寄生ダイオードを含むものである場合には、寄生ダイオードを上述のダイオード５５として機能させ、ダイオード５５を省略することもできる。
【００５３】
図３に示されているように、共通電源で、電気負荷が、第一の電動モータ６１と第二の電動モータ６２と云うように、複数個ある場合には、第一の電動モータ６１、第二の電動モータ６２は、ワイヤハーネス２Ａ、ワイヤハーネス２Ｂ、内部配線４６Ａ、４６Ｂ、ワイヤハーネス５Ａ、５Ｂによって個別に主バッテリ１に接続されている。この場合には、内部配線４６Ａ、４６Ｂの各々に第一の電磁継電器５１Ａ、５１Ｂを設け、分岐点（接続点）Ｎａ、Ｎｂより補助バッテリ４１側の補助電源回路４７Ａ、４７Ｂの各々に第二の電磁継電器５２Ａ、５２Ｂを設ける。また、補助電源回路４７Ａ、４７Ｂには補助バッテリ４１側へ流れる電流の流れのみを許すダイオード５７Ａ、５７Ｂを設け、補助電源回路４７Ａ、４７Ｂ相互の干渉を避けるようにする。
【００５４】
また、補助給電線４８に、各電気負荷毎に個別に、電界効果トランジスタ５４Ａ、５４Ｂ、ダイオード５５Ａ、５５Ｂを設ける。
【００５５】
これにより、補助給電線４８における電流の廻り込みを未然に防止することができる。
【００５６】
次に、本発明による車両用電源装置の実施形態３を、図４を参照して説明する。なお、図４において、図１、図２に対応する部分は、図１、図２に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００５７】
本実施形態では、電界効果トランジスタ５４に代えて第四の電磁継電器５６が設けられている。第四の電磁継電器５６は、電界効果トランジスタ５４と同じように開閉し、電界効果トランジスタ５４と同等の働きをする。
【００５８】
本実施形態では、補助電源回路４７の接続点Ｌより補助バッテリ４１の側の補助電源回路４７に、第三の電磁継電器５３が追加されている。
【００５９】
コントローラ４３は、前述の実施形態で説明した主電源回路故障検出手段、スイッチ手段故障検出手段に加えて、補助バッテリ４１の故障を検出する補助バッテリ故障検出手段を含んでいる。補助バッテリ故障検出手段は、故障診断モードで補助バッテリ４１より電動モータ３３へ通電を行い、その時に電流検出器３７によって検出される電流に基づいて行う。
【００６０】
コントローラ４３は、補助バッテリ４１の故障が検出された時のみ第三の電磁継電器５３を開成し、それ以外の時には第三の電磁継電器５３を閉成する。
【００６１】
これにより、補助バッテリ４１が故障すると、第三の電磁継電器５３の開成によって補助バッテリ４１の切り離しが行われ、補助バッテリ４１の故障による悪影響が主電源回路側に及ぶことが回避される。
【００６２】
なお、第一の電磁継電器５１、第二の電磁継電器５２、電界効果トランジスタ５４に代わる第四の電磁継電器５６は、実施形態２のものと同様に動作する。これにより、実施形態でも、実施形態２と同様の効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明による車両用電源装置が適用された電力供給システムの実施形態１を示すブロック図である。
【図２】本発明による車両用電源装置が適用された電力供給システムの実施形態２を示すブロック図である。
【図３】本発明による車両用電源装置が適用された電力供給システムの他の実施形態を示すブロック図である。
【図４】本発明による車両用電源装置が適用された電力供給システムの実施形態３を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  主バッテリ
２  ワイヤハーネス（給電路）
３  電動パワーステアリングシステム
４  補助電源ユニット
５  ワイヤハーネス
１５、１６  電装部品
３１  操舵制御ユニット
３３  電動モータ（電気負荷）
３７  電流検出器
３８  電圧検出器
４１  補助バッテリ
４２  双方向コンバータ
４３  コントローラ
４４  電流検出器
４５  電圧検出器
４６  内部配線
４７  補助電源回路
４８  補助給電線
５１  第一の電磁継電器
５２  第二の電磁継電器
５３  第三の電磁継電器
５４  電界効果トランジスタ
５５  ダイオード
５６  第四の電磁継電器
【図１】
2008302825.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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