(57)【要約】【課題】本発明は、車両用電源制御装置に関し、バッテリ電源系におけるフェールセーフ機能の多重化を簡易に実現することを目的とする。【解決手段】低圧バッテリ１２と高圧バッテリ１４との間に、バッテリ電圧の変換を行うＤＣ／ＤＣコンバータ１６を介在する。低圧バッテリ１２に接続された車両のキースイッチ３６のＩＧ端子を、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の異常を検出することができるＥＣＵ３０に接続する。ＥＣＵ３０とＤＣ／ＤＣコンバータ１６とを、イグニションスイッチのオン／オフ状態とＤＣ／ＤＣコンバータ１６の異常有無とに応じたＩＧ信号が流れるＩＧ信号ライン３２、及び、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の異常有無に応じた作動信号が流れる作動信号ライン３４の２系統により接続する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１６に異常が生じた場合、ＩＧ信号と作動信号との２系統によりＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動を停止させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのバッテリと、２つのバッテリ間に介在し、バッテリの充放電を行うべく少なくとも一方のバッテリのバッテリ電圧を他方のバッテリのバッテリ電圧に変換する電圧制御器と、を備える車両用電源制御装置であって、
バッテリ電源系の異常を検出する電源系異常検出手段と、
車両のイグニションスイッチの状態を検出するＩＧ検出手段と、
前記電源系異常検出手段の検出結果および前記ＩＧ検出手段の検出結果に応じて、前記電圧制御器によるバッテリ電圧の変換を実行させるＩＧ信号を該電圧制御器へ向けて出力する制御手段と、を備えることを特徴とする車両用電源制御装置。
【請求項２】
前記電圧制御器は、前記イグニションスイッチに直接に接続されず、前記制御手段に直接に接続されるＩＧ検出部を有すると共に、該ＩＧ検出部に供給される前記制御手段からのＩＧ信号に基づいてバッテリ電圧の変換を行うことを特徴とする請求項１記載の車両用電源制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、また、前記電源系異常検出手段の検出結果に応じて、前記電圧制御器によるバッテリ電圧の変換を実行させる作動信号を該電圧制御器へ向けて出力し、
前記電圧制御器は、前記ＩＧ検出部とは別に更に前記制御手段に接続される作動制御回路を有すると共に、該作動制御回路に供給される前記制御手段からの作動信号および前記ＩＧ検出部に供給される前記制御手段からのＩＧ信号に基づいてバッテリ電圧の変換を行うことを特徴とする請求項２記載の車両用電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用電源制御装置に係り、特に、少なくとも２つのバッテリと、２つのバッテリ間に介在し、バッテリ電圧の変換を行う電圧制御器と、を備える車両用電源制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数のバッテリと、両バッテリの間に介在し、少なくとも一方のバッテリ電圧を他方のバッテリ電圧に変換する双方向型又は片方向型の電圧制御器であるＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える車両用電源制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電源制御装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータに生ずる故障を検出する故障検出部と、ＤＣ／ＤＣコンバータの駆動又はバッテリを充電する発電機の発電を制御する制御部と、を備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータに故障が生ずると、制御部がＤＣ／ＤＣコンバータ又は発電機に対して指令信号を供給することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力が停止され、或いは、発電機の発電が中止される。このため、上記従来の装置によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの故障に起因するバッテリの過充電や過放電等の暴走を防止することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２１８６４６公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したバッテリの過充電や過放電等を確実に防止するためには、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の作動停止を行うためのフェールセーフ機能を多重化することが望ましい。しかしながら、上記特許文献１記載の電源制御装置では、制御部からＤＣ／ＤＣコンバータ等への信号の通信系が一重であるため、ＤＣ／ＤＣコンバータの故障と共に通信系の異常が発生した際には上記した不都合を回避することができない事態が生じ得る。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、バッテリ電源系におけるフェールセーフ機能の多重化を簡易に実現することが可能な車両用電源制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、少なくとも２つのバッテリと、２つのバッテリ間に介在し、バッテリの充放電を行うべく少なくとも一方のバッテリのバッテリ電圧を他方のバッテリのバッテリ電圧に変換する電圧制御器と、を備える車両用電源制御装置であって、
バッテリ電源系の異常を検出する電源系異常検出手段と、
車両のイグニションスイッチの状態を検出するＩＧ検出手段と、
前記電源系異常検出手段の検出結果および前記ＩＧ検出手段の検出結果に応じて、前記電圧制御器によるバッテリ電圧の変換を実行させるＩＧ信号を該電圧制御器へ向けて出力する制御手段と、を備える車両用電源制御装置により達成される。
【０００７】
本発明において、制御手段から電圧制御器へ向けて出力される信号は、バッテリ電源系の異常有無および車両のイグニションスイッチの状態に応じたＩＧ信号である。かかる構成においては、バッテリ電源系に異常が発生した場合、イグニションスイッチがオフ状態になくても、電圧制御器によるバッテリ電圧の変換を実行させるためのＩＧ信号が出力されない。ＩＧ信号が出力されない場合には、電圧制御器によるバッテリ電圧の変換が行われない。このため、バッテリ電源系の異常に起因するバッテリの暴走は防止され、これにより、バッテリ電源系におけるフェールセーフ機能が確保される。
【０００８】
この場合、請求項２に記載する如く、請求項１記載の車両用電源制御装置において、前記電圧制御器は、前記イグニションスイッチに直接に接続されず、前記制御手段に直接に接続されるＩＧ検出部を有すると共に、該ＩＧ検出部に供給される前記制御手段からのＩＧ信号に基づいてバッテリ電圧の変換を行うこととすればよい。
【０００９】
また、上記の目的は、請求項３に記載する如く、請求項２記載の車両用電源制御装置において、前記制御手段は、また、前記電源系異常検出手段の検出結果に応じて、前記電圧制御器によるバッテリ電圧の変換を実行させる作動信号を該電圧制御器へ向けて出力し、前記電圧制御器は、前記ＩＧ検出部とは別に更に前記制御手段に接続される作動制御回路を有すると共に、該作動制御回路に供給される前記制御手段からの作動信号および前記ＩＧ検出部に供給される前記制御手段からのＩＧ信号に基づいてバッテリ電圧の変換を行う車両用電源制御装置により達成される。
【００１０】
本発明において、制御手段から電圧制御器へ向けて出力される信号には、バッテリ電源系の異常有無および車両のイグニションスイッチの状態に応じたＩＧ信号と、バッテリ電源系の異常有無に応じた作動信号との２信号がある。かかる構成においては、バッテリ電源系に異常が発生した場合、イグニションスイッチがオフ状態になくても、電圧制御器によるバッテリ電圧の変換を実行させるためのＩＧ信号が出力されず、また、電圧制御器によるバッテリ電圧の変換を実行させるための作動信号が出力されない。ＩＧ信号又は作動信号が出力されない場合には、電圧制御器によるバッテリ電圧の変換が行われない。このため、作動信号に異常が生じた場合にも、バッテリ電源系の異常に起因するバッテリの暴走は確実に防止される。これにより、バッテリ電源系におけるフェールセーフ機能の多重化が簡易に実現される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施例である車両用電源制御装置１０を備えるシステムの構成図を示す。図１に示す如く、本実施例において、車両用電源制御装置１０は、２つの二次バッテリ１２，１４を備えている。二次バッテリ１２は約１２〜１４Ｖ程度の電圧を有する例えば鉛バッテリ等の低圧バッテリであり、一方、二次バッテリ１４は約１４〜１６Ｖ程度の電圧を有する例えばリチウムイオンバッテリ等の高圧バッテリである。以下、二次バッテリ１２を低圧バッテリ１２と、二次バッテリ１４を高圧バッテリ１４と、それぞれ称す。
【００１２】
低圧バッテリ１２の−端子および高圧バッテリ１４の−端子は、それぞれ接地されている。低圧バッテリ１２の＋端子には、車両動力であるエンジンの回転により発電する発電機としてのオルタネータ（図示せず）が接続されている。オルタネータは、発電したエネルギをエアコン等の補機や低圧バッテリ１２又は後述のＤＣ／ＤＣコンバータを介して高圧バッテリ１４に供給することにより、補機を作動させ、また、低圧バッテリ１２又は高圧バッテリ１４を充電する。尚、かかるオルタネータは、高圧バッテリ１２側に接続されていることとしてもよい。
【００１３】
低圧バッテリ１２の＋端子と高圧バッテリ１４の＋端子との間には、両バッテリ間の双方向又は片方向に充電するための電圧制御器である直流−直流変換器（以下、ＤＣ／ＤＣコンバータと称す）１６が介在されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、少なくとも一方のバッテリ１２，１４のバッテリ電圧を他方のバッテリ１４，１２のバッテリ電圧に変換する昇降圧回路により構成されており、低圧バッテリ１２の電圧を昇圧して電力を高圧バッテリ１４へ供給する昇圧回路１８と、高圧バッテリ１４の電圧を降圧して電力を低圧バッテリ１２へ供給する降圧回路２０と、を有している。
【００１４】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、昇圧回路１８および降圧回路２０に内蔵されたパワートランジスタのスイッチング動作をそれぞれ制御する制御回路２２を有している。制御回路２２は、ＩＧ検出回路２４と作動禁止回路２６とを有している。ＩＧ検出回路２４は、車両のイグニションスイッチがオン状態にあることを検出する回路である。また、作動禁止回路２６は、外部からの信号に基づいて、バッテリ電源系が故障や誤動作等により異常状態となった際にＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動を停止させる回路である。制御回路２２は、ＩＧ検出回路２４によりイグニションスイッチがオン状態にあると判断されかつ作動禁止回路２６によりＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動停止がなされていないと判断された場合に、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作を許可し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６にバッテリ電圧の変換を実行させる。
【００１５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の制御回路２２のＩＧ検出回路２４および作動禁止回路２６には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の外部に設けられた電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）３０が接続されている。ＥＣＵ３０は、ＩＧ信号ライン３２を介してＩＧ検出回路２４に接続され、作動信号ライン３４を介して作動禁止回路２６に接続されている。ＩＧ検出回路２４は、ＥＣＵ３０から供給されるＩＧ信号に基づいて車両のイグニションスイッチがオン状態にあることを検出する。また、作動禁止回路２６は、ＥＣＵ３０から供給される作動信号に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動を停止させるか否かを検出する。
【００１６】
ＥＣＵ３０には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の昇圧回路１８に接続する低圧バッテリ１２側の端子および高圧バッテリ１４側の端子、並びに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の降圧回路２０と接続する低圧バッテリ１２側の端子および高圧バッテリ１４側の端子が接続されている。ＥＣＵ３０には、各端子における電圧が供給される。ＥＣＵ３０は、昇圧回路１８に接続する低圧バッテリ１２側の端子における電圧と高圧バッテリ１４側の端子における電圧とを用いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における昇圧回路ラインの短絡又は断線異常を検出すると共に、降圧回路２０に接続する低圧バッテリ１２側の端子における電圧と高圧バッテリ１４側の端子における電圧とを用いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における降圧回路ラインの短絡又は断線異常を検出する。
【００１７】
低圧バッテリ１２の＋端子には、車両のキースイッチ３６が接続されている。キースイッチ３６には、オーディオ装置やナビゲーション装置等に接続するアクセサリ端子ＡＣＣ、エンジン電装部品に接続するイグニション端子ＩＧ、及び、エンジンを始動させるスタータモータに接続するスタータ端子ＳＴが設けられている。キースイッチ３６は、車両運転者の操作により低圧バッテリ１２の＋端子をアクセサリ端子ＡＣＣ、イグニション端子ＩＧ、及びスタータ端子ＳＴに接続させる。キースイッチ３６は、低圧バッテリ１２の＋端子と接続する電装品に向けて低圧バッテリ１２から電力を供給させ、その電装品を作動可能な状態とする。
【００１８】
キースイッチ３６のイグニション端子ＩＧは、上記したＥＣＵ３０に接続されている。ＥＣＵ３０には、イグニション端子ＩＧに生ずる電圧が供給される。ＥＣＵ３０は、イグニション端子ＩＧに生ずる電圧に基づいてキースイッチ３６がＩＧオン状態になったか否かを判別し、すなわち、イグニションスイッチがオン状態になったか否かを判別する。
【００１９】
上記の構成において、ＥＣＵ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における昇圧回路ライン及び降圧回路ラインの異常を検出せずかつイグニションスイッチがオン状態にある場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動（すなわち、昇圧回路１８および降圧回路２０によるバッテリ電圧の変換）を許可すべく、ＩＧ信号ライン３２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６のＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号をオン状態とすると共に、作動信号ライン３４を介して作動禁止回路２６へ向けて出力する作動信号をオン状態とする。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、ＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオン状態にあると判断しかつ作動禁止回路２６においてバッテリ電源系の異常が生じていないと判断して、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作を行い、バッテリ電圧の変換を実行する。
【００２０】
この際、バッテリ電圧の変換は、ＥＣＵ３０によるＤＣ／ＤＣコンバータ１６の駆動により、エンジン回転数およびオルタネータの通電デューティ、並びに、各バッテリ１２，１４の端子間電圧、充放電電流、及び温度等に基づいて、オルタネータを含む低圧バッテリ１２側と高圧バッテリ１４側との間の電力授受が適切に行われるように実行される。
【００２１】
また、ＥＣＵ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における昇圧回路ライン又は降圧回路ラインの異常を検出する場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の昇圧回路１８および降圧回路２０によるバッテリ電圧の変換を禁止すべく、作動信号ライン３４を介して作動禁止回路２６へ向けて出力する作動信号をオフ状態とすると共に、イグニションスイッチがオン状態であっても、ＩＧ信号ライン３２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６のＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号をオフ状態とする。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、作動禁止回路２６においてバッテリ電源系の異常が生じていると判断し又はＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオフ状態にあると判断して、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作を禁止し、バッテリ電圧の変換を停止する。
【００２２】
更に、ＥＣＵ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における昇圧回路ライン又は降圧回路ラインの異常を検出しなくてもイグニションスイッチがオフ状態にある場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の昇圧回路１８および降圧回路２０によるバッテリ電圧の変換を禁止すべく、ＩＧ信号ライン３２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６のＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号をオフ状態とする。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、ＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオフ状態にあると判断して、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作を禁止し、バッテリ電圧の変換を停止する。
【００２３】
図２は、上記の機能を実現すべく、本実施例の車両用電源制御装置１０においてＥＣＵ３０が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図２に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動されるルーチンである。図２に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。
【００２４】
ステップ１００では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の昇圧回路１８に接続する低圧バッテリ１２側の端子および高圧バッテリ１４側の端子、並びに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の降圧回路２０と接続する低圧バッテリ１２側の端子および高圧バッテリ１４側の端子の各端子電圧に基づいて、昇圧回路ラインおよび降圧回路ラインの短絡又は断線異常が生じているか否かが検出される。その結果、何ら異常が生じていないと判別される場合は、次にステップ１０２の処理が実行される。
【００２５】
ステップ１０２では、車両のイグニションスイッチがオン状態にあるか否か、具体的には、車両運転者の操作によりキースイッチ３６がＩＧオン状態にあるか否かが判別される。その結果、イグニションスイッチがオン状態にあると判別される場合には、次にステップ１０４の処理が実行される。一方、イグニションスイッチがオフ状態にあると判別される場合には、次にステップ１０６の処理が実行される。
【００２６】
ステップ１０４では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６のＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号、及び、作動禁止回路２６へ向けて出力する作動信号を共にオン状態とする処理が実行される。本ステップ１０４の処理が実行されると、以後、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６のＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオン状態にあると判断され、また、作動禁止回路２６においてバッテリ電源系の異常が生じていないと判断されることにより、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作が許可され、バッテリ電圧の変換処理が実行されることとなる。
【００２７】
ステップ１０６では、作動禁止回路２６へ向けて出力する作動信号をオン状態とする一方、ＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号をオフ状態とする処理が実行される。本ステップ１０６の処理が実行されると、以後、ＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオフ状態にあると判断されることにより、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作が禁止され、バッテリ電圧の変換処理が停止される。
【００２８】
また、上記ステップ１００において昇圧回路ライン又は降圧回路ラインの異常が生じていると判別される場合は、次にステップ１０８の処理が実行される。
【００２９】
ステップ１０８では、ＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号、及び、作動禁止回路２６へ向けて出力する作動信号を共にオフ状態とする処理が実行される。本ステップ１０８の処理が実行されると、以後、ＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオフ状態にあると判断され、また、作動禁止回路２６においてバッテリ電源系の異常が生じていると判断されることにより、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作が禁止され、バッテリ電圧の変換処理が停止される。ステップ１０４、１０６、又は１０８の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００３０】
上記図２に示すルーチンによれば、バッテリ電源系の異常が検出されない場合には、作動信号ライン３４を介して供給する作動信号をオン状態とすると共に、ＩＧ信号ライン３２を介して供給するＩＧ信号をイグニションスイッチの状態に応じたものとすることができる。一方、バッテリ電源系の異常が検出された場合には、イグニションスイッチがオン状態にあっても、作動信号及びＩＧ信号を共にオフ状態とすることができる。すなわち、バッテリ電源系の異常が検出されると、作動信号をオフ状態とするだけでなく、ＩＧ信号もオフ状態とすることができる。
【００３１】
かかる構成においては、バッテリ電源系の異常が生じた際、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６におけるバッテリ電圧の変換を停止させるための信号が、ＥＣＵ３０からＤＣ／ＤＣコンバータ１６へ向けてＩＧ信号ライン３２及び作動信号ライン３４の２系統のラインを介して供給される。この場合には、作動信号ライン３４を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６にその作動を停止させるための信号が供給されると共に、作動信号ライン３４の断線等の異常が生じても、ＩＧ信号ライン３２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６にその作動を停止させるための信号が供給される。
【００３２】
バッテリ電源系の異常が生じた際にＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動が停止されれば、その作動が継続することにより生ずる低圧バッテリ１２又は高圧バッテリ１４の充放電収支バランスの崩れやバッテリ上がり，過充電等の暴走発生が防止され、バッテリ電源系におけるフェールセーフ機能が確保される。
【００３３】
このように、本実施例においては、バッテリ電源系の異常時においてＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動を停止させるためのフェールセーフ機能が二重化されている。このため、本実施例の車両用電源制御装置１０によれば、かかるフェールセーフ機能を１系統しか有しないものに比べて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動停止が不能となる事態の発生を大幅に低減することができ、バッテリ電源系の異常が生じた際にＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動停止を確実に実現することが可能となっている。従って、本実施例のシステムによれば、バッテリ１２，１４の性能がＤＣ／ＤＣコンバータ１６の異常動作が継続することに起因して著しく低下するのを確実に防止することが可能となっている。
【００３４】
また、ＩＧ検出回路２４に供給されるＩＧ信号は、イグニションスイッチの状態に応じた信号であることは必要であるが、イグニションスイッチに直接に連動したものとする必要はない。この点、本実施例において、キースイッチ３６のＩＧ端子は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の制御回路２２に内蔵されたＩＧ検出回路２４に直接には接続されず、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の外部に設けられた電子制御ユニットであるＥＣＵ３０を介して接続されている。そして、ＩＧ検出回路２４に供給されるＩＧ信号は、イグニションスイッチの状態とバッテリ電源系の異常有無とに応じたものである。従って、本実施例のシステムにおいては、バッテリ電源系の異常に起因したＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動停止に関するフェールセーフの二重化を、別に専用のフェールセーフシステムを構築することなく実現することができ、これにより、簡易かつ安価に構築することが可能となっている。
【００３５】
尚、上記第１の実施例においては、低圧バッテリ１２及び高圧バッテリ１４が特許請求の範囲に記載した「２つのバッテリ」に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６が特許請求の範囲に記載した「電圧制御器」に、キースイッチ３６が特許請求の範囲に記載した「イグニションスイッチ」に、ＩＧ検出回路２４が特許請求の範囲に記載した「ＩＧ検出部」に、作動禁止回路２６が特許請求の範囲に記載した「作動制御回路」に、それぞれ相当している。
【００３６】
また、上記第１の実施例においては、ＥＣＵ３０が、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６に接続する端子の電圧に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ１６における短絡又は断線異常を検出することにより特許請求の範囲に記載した「電源系異常検出手段」が、キースイッチ３６のイグニション端子ＩＧに生ずる電圧に基づいてキースイッチがＩＧオン状態になったか否かを判別することにより特許請求の範囲に記載した「ＩＧ検出手段」が、上記図２に示すルーチンを実行することにより特許請求の範囲に記載した「制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００３７】
次に、図３を参照して、本発明の第２実施例について説明する。本実施例のシステムは、上記図１に示す構成において、上記図２に示すルーチンに代えて図３に示すルーチンをＥＣＵ３０に実行させることにより実現される。
【００３８】
上記した第１の実施例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における昇圧回路ライン又は降圧回路ラインの異常が検出される場合、作動信号ライン３４を介して作動禁止回路２６へ向けて出力する作動信号がオフ状態とされると共に、ＩＧ信号ライン３２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６のＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号がオフ状態とされる。
【００３９】
これに対して、本実施例においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における昇圧回路ライン又は降圧回路ラインの異常が検出される場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の昇圧回路１８および降圧回路２０によるバッテリ電圧の変換を禁止すべく、まず、作動信号がオフ状態とされる。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、作動禁止回路２６においてバッテリ電源系の異常が生じていると判断して、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作を禁止し、バッテリ電圧の変換を停止する。
【００４０】
そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における昇圧回路ライン又は降圧回路ラインの異常が検出された後、作動禁止回路２６への作動信号がオフ状態とされているにもかかわらず、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における作動が継続する場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６への電源供給を停止することにより昇圧回路１８および降圧回路２０によるバッテリ電圧の変換を禁止すべく、ＩＧ信号がオフ状態とされる。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、ＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオフ状態にあると判断して、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作を禁止し、バッテリ電圧の変換を停止する。
【００４１】
図３は、上記の機能を実現すべく、本実施例の車両用電源制御装置１０においてＥＣＵ３０が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図３に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動されるルーチンである。図３に示すルーチンが起動されると、まずステップ２００の処理が実行される。
【００４２】
ステップ２００では、上記したステップ１００と同様に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の昇圧回路１８に接続する低圧バッテリ１２側の端子および高圧バッテリ１４側の端子、並びに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の降圧回路２０と接続する低圧バッテリ１２側の端子および高圧バッテリ１４側の端子の各端子電圧に基づいて、昇圧回路ラインおよび降圧回路ラインの短絡又は断線異常が生じているか否かが検出される。その結果、何ら異常が生じていないと判別される場合は、以後何ら処理が進められることなく今回のルーチンは終了される。一方、何らかの異常が生じていると判別される場合は、次にステップ２０２の処理が実行される。
【００４３】
ステップ２０２では、作動禁止回路２６へ向けて出力する作動信号を共にオフ状態とする処理が実行される。本ステップ２０２の処理が実行されると、以後、作動禁止回路２６においてバッテリ電源系の異常が生じていると判断されることにより、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作が禁止され、バッテリ電圧の変換処理が停止される。
【００４４】
ステップ２０４では、作動信号がオフ状態とされた後、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における作動が停止したか否かが判別される。作動信号がオフ状態とされると、通常、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動は停止するが、作動信号ライン３４の異常や作動禁止回路２６の故障等に起因してＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動が継続する事態が生じ得る。本ステップ２０４において肯定判定がなされる場合は、今回のルーチンは終了される。一方、否定判定がなされる場合は、次にステップ２０６の処理が実行される。
【００４５】
ステップ２０６では、イグニションスイッチがオン状態にあっても、ＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号をオフ状態とする処理が実行される。本ステップ２０６の処理が実行されると、以後、ＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオフ状態にあると判断されることにより、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作が禁止され、バッテリ電圧の変換処理が停止される。本ステップ２０６の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００４６】
上記図３に示すルーチンによれば、バッテリ電源系の異常が検出されない場合には、作動信号をオン状態とすると共に、イグニションスイッチがオン状態にあることを条件にＩＧ信号をオン状態とすることができる。一方、バッテリ電源系の異常が検出された場合には、まず、作動信号をオフ状態とし、そのオフ状態の作動信号が供給されてもＤＣ／ＤＣコンバータ１６における作動が継続する際には、次にＩＧ信号をオフ状態とすることができる。すなわち、バッテリ電源系の異常が検出されると、イグニションスイッチがオン状態にあっても、ＩＧ信号がオフ状態とされることがあり得る。
【００４７】
かかる構成においても、バッテリ電源系の異常が生じた際、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６におけるバッテリ電圧の変換を停止させるための信号が、ＥＣＵ３０からＤＣ／ＤＣコンバータ１６へ向けて作動信号ライン３４及びＩＧ信号ライン３２の２系統のラインを介して供給される。この場合には、作動信号ライン３４を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６にその作動を停止させるための信号が供給されると共に、かかる信号が供給されても作動信号ライン３４の作動が継続する際には更に、作動信号ライン３４等の断線等の異常が生じたとして、ＩＧ信号ライン３２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６にその作動を停止させるための信号が供給される。
【００４８】
バッテリ電源系の異常が生じた際にＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動が停止されれば、その作動が継続することにより生ずる低圧バッテリ１２又は高圧バッテリ１４の充放電収支バランスの崩れやバッテリ上がり，過充電等の暴走発生が防止され、バッテリ電源系におけるフェールセーフ機能が確保される。
【００４９】
このように、本実施例においても、バッテリ電源系の異常時においてＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動を停止させるためのフェールセーフ機能が二重化されている。このため、本実施例の車両用電源制御装置１０によれば、かかるフェールセーフ機能を１系統しか有しないものに比べて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動停止が不能となる事態の発生を大幅に低減することができ、バッテリ電源系の異常が生じた際にＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動停止を確実に実現することが可能となっている。
【００５０】
また、ＩＧ検出回路２４に供給されるＩＧ信号は、イグニションスイッチの状態とバッテリ電源系の異常有無とに応じたものである。従って、本実施例のシステムにおいても、上記した第１実施例のシステムと同様に、バッテリ電源系の異常に起因したＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動停止に関するフェールセーフの二重化を、別に専用のフェールセーフシステムを構築することなく実現することができ、これにより、簡易かつ安価に構築することが可能となっている。
【００５１】
尚、上記第２の実施例においては、ＥＣＵ３０が上記図３に示すルーチンを実行することにより特許請求の範囲に記載した「制御手段」が実現されている。
【００５２】
ところで、上記第１及び第２の実施例においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の有するＩＧ検出回路２４及び作動禁止回路２６のそれぞれへ向けて共通のＥＣＵ３０からＩＧ信号及び作動信号を供給することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、別個のＥＣＵからＩＧ信号と作動信号とを供給することとしてもよい。尚、この場合においても、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における異常検出は、両ＥＣＵにおいてそれぞれ或いは一方から他方への異常検出の結果を通信することにより行われ、ＩＧ信号は、イグニションスイッチの状態とＤＣ／ＤＣコンバータ１６の異常有無とに応じたものとなる。
【００５３】
また、上記第１及び第２の実施例においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における異常有無を電源ラインの端子電圧に基づいて行うこととしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、流通する電流に基づいて行うこととしてもよい。また、上記第１及び第２の実施例においては、バッテリ電源系の異常としてＤＣ／ＤＣコンバータ１６における短絡又は断線異常を検出することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、低圧バッテリ１２や高圧バッテリ１４の過充電又は過放電異常を検出するものであってもよい。
【００５４】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１及び２記載の発明によれば、バッテリ電源系の異常に起因するバッテリの暴走を防止することができ、これにより、バッテリ電源系におけるフェールセーフ機能を確保することができる。
【００５５】
また、請求項３記載の発明によれば、作動信号に異常が生じた場合にも、ＩＧ信号に従ってバッテリ電源系の異常に起因したバッテリの暴走を防止することができ、これにより、バッテリ電源系におけるフェールセーフ機能の多重化を簡易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である車両用電源制御装置を備えるシステムの構成図である。
【図２】本実施例において、電圧制御器へ供給すべき信号を生成すべく実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施例において、電圧制御器へ供給すべき信号を生成すべく実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１０  車両用電源制御装置
１２  低圧バッテリ
１４  高圧バッテリ
１６  直流−直流変換器（ＤＣ／ＤＣコンバータ）
２２  制御回路
２４  ＩＧ検出回路
２６  作動禁止回路
３０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３６  キースイッチ（イグニションスイッチ）
【図１】
2004229477.tif 000003
【図２】
2004229477.tif 000004
【図３】
2004229477.tif 000005