(57)【要約】【課題】電圧調整回路や過電圧保護回路は各電装品から除き一括して集中管理することでシステム全体の小型化を実現する車両の電力供給システムを供する。【解決手段】発電機およびバッテリを電源とする種々のアクチュエータおよびコントロールユニット等の電装品を備えた車両の電力供給システムにおいて、前記各種アクチュエータ１１には電圧調整回路３を介して所定電圧が供給され、前記各種コントロールユニット１２には共通の過電圧保護回路４と電圧調整回路４を介して所定電圧が供給される車両の電力供給システム。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機およびバッテリを電源とする種々のアクチュエータおよびコントロールユニット等の電装品を備えた車両の電力供給システムにおいて、
前記各種アクチュエータには電圧調整回路を介して所定電圧が供給され、
前記各種コントロールユニットには共通の過電圧保護回路と電圧調整回路を介して所定電圧が供給されることを特徴とする車両の電力供給システム。
【請求項２】
前記各種アクチュエータがその消費電力に基づいてそれぞれアクチュエータ群に分別され、
前記各種アクチュエータ群ごとにそれぞれ共通の電圧調整回路を介して所定電圧が供給されることを特徴とする請求項１記載の車両の電力供給システム。
【請求項３】
前記各種アクチュエータはバッテリを補助電源とする回路構成とし、
前記各種コントロールユニットは直接バッテリに接続されない回路構成としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両の電力供給システム。
【請求項４】
前記各種コントロールユニットへの電源供給ラインを電圧によって複数とすることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの項記載の車両の電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載電装品に電力を供給する車両の電力供給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両における発電システムにより発生した電力は、電圧調整回路により一定電圧（通常自動車の場合１２ボルト）として各種電気負荷（各電装品）に供給される（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】
斉藤孟監修「自動車工学全書１０  電装品、車体装備品、エンジン部品」株式会社山海堂発行、昭和５５年１０月１５日、第４２頁、図１．６０
【０００４】
したがって各電装品の中には同電装品に必要な電圧に変換する回路を有し、コントロールユニットも所要の電圧（例えば５ボルト）に変換する電源回路（電圧調整回路）を内蔵していた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１４３４８２号公報（図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の電力供給システムは、１２ボルト電源電圧のみを生成し、供給される側の各電装品が電圧調整回路や過電圧保護回路を有していたので、各電装品自体小型化することが困難でシステム全体が大型化していた。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、電圧調整回路や過電圧保護回路は各電装品から除き一括して集中管理することでシステム全体の小型化を実現する車両の電力供給システムを供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、発電機およびバッテリを電源とする種々のアクチュエータおよびコントロールユニット等の電装品を備えた車両の電力供給システムにおいて、前記各種アクチュエータには電圧調整回路を介して所定電圧が供給され、前記各種コントロールユニットには共通の過電圧保護回路と電圧調整回路を介して所定電圧が供給される車両の電力供給システムとした。
【０００９】
各種アクチュエータには外部の電圧調整回路を介して所定電圧が供給され、各種コントロールユニットからはそれぞれの過電圧保護回路と電圧調整回路を除き、外部に共通に設けた過電圧保護回路と電圧調整回路を介して所定電圧が供給されるシステムとしたので、各種コントロールユニットを小型化し、過電圧保護回路と電圧調整回路を削減してシステム全体の小型軽量化を図ることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両の電力供給システムにおいて、前記各種アクチュエータがその消費電力に基づいてそれぞれアクチュエータ群に分別され、前記各種アクチュエータ群ごとにそれぞれ共通の電圧調整回路を介して所定電圧が供給されることを特徴とする。
【００１１】
消費電力の大きいアクチュエータ群には高い電圧が供給され、消費電力の小さいアクチュエータ群には低い電圧が供給されるようにして効率良くアクチュエータを駆動することができる。
【００１２】
また１アクチュエータ群に含まれる複数のアクチュエータに共通の電圧調整回路を設けることで、電圧調整回路を削減しシステム全体の小型軽量化を図ることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の車両の電力供給システムにおいて、前記各種アクチュエータはバッテリを補助電源とする回路構成とし、前記各種コントロールユニットは直接バッテリに接続されない回路構成としたことを特徴とする。
【００１４】
コントロールユニットは必要とする電流が状況によって大きく変わることはないので、バッテリに直接接続してバックアップを受ける必要がなく、バッテリに接続せず別途常に一定の電流が供給可能なため、その電流によりコントロールユニットの異常消費や断線等の故障検知が容易にできる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれかの項記載の車両の電力供給システムにおいて、前記各種コントロールユニットへの電源供給ラインを電圧によって複数とすることを特徴とする。
【００１６】
各種コントロールユニットに電力を供給する共通の電圧調整回路が複数の電圧に調整して複数の電源供給ラインによって各種コントロールユニットに供給することで、電圧調整回路を削減して益々システム全体の小型軽量化を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１に基づき説明する。
本実施の形態に係る車両の電力供給システムの概略構成図を図１に示す。
【００１８】
本電力供給システムの電源回路１において、内燃機関の機械的エネルギーを電力に変換するＡＣジェネレータ１０の３相交流電力を整流回路２が整流し、次段の電圧調整回路３により１２ボルト直流電圧が１２Ｖ供給ラインＬ１２に供給される。
【００１９】
１２Ｖ供給ラインＬ１２とアースラインＬＧＮとの間には、保護回路・電圧調整回路４が介装され、保護回路・電圧調整回路４は過電圧保護回路を備え電圧を５ボルトに調整し、５Ｖ供給ラインＬ５に５ボルト電圧を供給する。
【００２０】
バッテリ５は、１２Ｖ端子が１２Ｖ供給ラインＬ１２に接続されるとともに、−端子がアースラインＬＧＮに接続される。
【００２１】
以上のような電源回路１の１２Ｖ供給ラインＬ１２は、電装品のうちでも点火装置，燃料噴射装置，スタータモータ，エアコン等の各種アクチュエータ１１に接続される。
【００２２】
また５Ｖ供給ラインＬ５は、電装品のうち制御装置に係るエンジンコントロールユニット，トランスミッションコントロールユニット，トラクションコントロールユニット等の各種コントロールユニット１２に接続される。
【００２３】
５ボルト電圧を供給する保護回路・電圧調整回路４は、従来各種コントロールユニットにそれぞれ内蔵されていた電源回路を抜き出し、共通の電源回路として集中管理するようにしたものである。
【００２４】
すなわち各種コントロールユニットからはそれぞれの過電圧保護回路と電圧調整回路を除き、外部に共通に設けた過電圧保護回路と電圧調整回路を介して所定電圧が供給されるシステムとしたので、各種コントロールユニットを小型化し、過電圧保護回路と電圧調整回路を削減してシステム全体の小型軽量化を図ることができる。
【００２５】
また複数のコントロールユニットにそれぞれの制御に優先順位を付ける場合、同一電圧供給ラインを使うことで、優先順位の低いコントロールユニットに故障が生じたときにヒューズなどを使って電力の供給を停止させ優先順位の高いコントロールユニットを保護する機能を全体のシステムとして行うことができる。
【００２６】
各種アクチュエータ１１は負荷変動が大きいためバッテリ５を補助電源とする回路構成としているが、各種コントロールユニット１２は直接バッテリ５に接続されない回路構成をなしている。
【００２７】
コントロールユニット１２は、アクチュエータ１１のように状況によって大きく変わることはないので、バッテリ５に直接接続してバックアップを受ける必要がなく、バッテリ５に接続せず別途常に一定の電流が供給可能である。
【００２８】
そのバッテリに影響されない一定の電流を監視することにより各種コントロールユニット１２の異常消費や断線等の故障検知が容易にできる。
【００２９】
また各種アクチュエータ１１は１２Ｖ供給ラインＬ１２により電力供給がなされ、各種コントロールユニット１２は５Ｖ供給ラインＬ５により電力供給がなされるというように、電力供給ラインを各種アクチュエータ１１と各種コントロールユニット１２とでは別ラインとしたので、以下のような効果を奏することができる。
【００３０】
電装品の寿命は、コントロールユニット１２よりも機械的な動作を行うアクチュエータ１１の方が一般的に短く、アクチュエータ１１の故障による電力供給ラインの異常が、電力供給ラインを別ラインとすることで各種コントロールユニット１２に影響を与えず、コントロールユニット１２が正常に動作してアクチュエータの異常を判断できるようにすることができる。
【００３１】
また各種アクチュエータ１１に生じるノイズの影響を各種コントロールユニット１２が受け難くすることができる。
なお各種コントロールユニット１２に電力供給する５Ｖ供給ラインＬ５にチョークコイルを介装することで、瞬間的なノイズによる電圧変動を回避することができる。
【００３２】
なお各種コントロールユニット１２に電圧を供給する場合、消費電流とその経路の抵抗値によって電圧降下が起き、またハーネスの長さや雰囲気温度に依存して抵抗値が変わるので、コントロールユニット１２が本当に必要とする電圧を供給することは難しい。
【００３３】
そこで各種コントロールユニット１２が必要とする電圧より電圧降下以上の少し高い電圧を、保護回路・電圧調整回路４が供給するようにし、コントロールユニット１２側で簡単な電圧降下回路により電圧調整することで対応できる。
【００３４】
次に別の実施の形態に係る電力供給システムの電源回路３１を図２に示す。
本電力供給システムでは、各種アクチュエータを電力消費の大きいアクチュエータ１群４１と電力消費の小さいアクチュエータ２群４２に分別している。
【００３５】
電力消費の大きいエアコンや電動コンプレッサ等はアクチュエータ１群４１に含まれ、電力消費の小さいＬＥＤやメータはアクチュエータ２群４２に分別される。
【００３６】
そしてＡＣジェネレータ４０の３相交流電力を整流回路３２が整流し、次段の電圧調整回路３３より４２ボルト直流電圧が４２Ｖ供給ラインＬ４２を介してアクチュエータ１群４１に供給される。
【００３７】
４２Ｖ供給ラインＬ４２とアースラインＬＧＮとの間にさらに次段の電圧調整回路３４が介装され、電圧調整された１２ボルト直流電圧が１２Ｖ供給ラインＬ１２を介してアクチュエータ２群４２に供給される。
【００３８】
消費電力の大きいアクチュエータ１群４１には４２ボルトの高い電圧が供給され、消費電力の小さいアクチュエータ２群４２には１２ボルトの低い電圧が供給されるようにして効率良くアクチュエータを駆動することができる。
【００３９】
また１アクチュエータ群に含まれる複数のアクチュエータに共通の電圧調整回路を設けることで、各アクチュエータに電圧調整回路を備えることを避け、システム全体の小型軽量化を図ることができる。
【００４０】
そして４２Ｖ供給ラインＬ４２とアースラインＬＧＮとの間には、保護回路・電圧調整回路３５が介装され、保護回路・電圧調整回路３５は過電圧保護回路を備え電圧を５ボルトと３．３ボルトに調整し、５Ｖ供給ラインＬ５と３．３Ｖ供給ラインＬ３．３を介してそれぞれ５ボルトと３．３ボルトの電圧を各コントロールユニット４３に供給する。
【００４１】
コントロールユニット４３が必要とする複数の電圧を保護回路・電圧調整回路３５で生成し、コントロールユニット４３側には電圧調整回路を備えないようにしシステム全体の小型軽量化を図っている。
【００４２】
バッテリ３６は、内部の複数のセルの組み合わせにより４２Ｖ端子と１２Ｖ端子を有し、それぞれ４２Ｖ供給ラインＬ４２と１２Ｖ供給ラインＬ１２に接続されている。
なおバッテリ３６の−端子がアースラインＬＧＮに接続される。
【００４３】
このようにアクチュエータの負荷変動の大きい場合や突入電流に対して必要があれば、それぞれのアクチュエータに別個に補助的な電力供給を行うようにすることができる。
【００４４】
本保護回路・電圧調整回路３５は５Ｖ供給ラインＬ５と３．３Ｖ供給ラインＬ３．３の２系統の電圧供給ラインを有するので、イグニッションスイッチの切り換えモード状態により電圧供給を制御することができる。
【００４５】
すなわちイグニッションスイッチがオフ状態では、どちらのラインからも電力供給はなく、アクセサリ位置の低消費電力モードでは３．３Ｖ供給ラインＬ３．３からのみ電力を供給し、コントロールユニット内のデータのバックアップ用に低電力を供給し、オン状態では両ラインから電力の供給を行うようにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車両の電力供給システムの概略構成図である。
【図２】別の実施の形態に係る車両の電力供給システムの概略構成図である。
【符号の説明】
１…電源回路、２…整流回路、３…電圧調整回路、４…保護回路・電圧調整回路、５…バッテリ、１０…ＡＣジェネレータ、１１…各種アクチュエータ、１２…各種コントロールユニット、
Ｌ１２…１２Ｖ供給ライン、Ｌ５…５Ｖ供給ライン、
３１…電源回路、３２…整流回路、３３…電圧調整回路、３４…電圧調整回路、３５…保護回路・電圧調整回路、３６…バッテリ、４０…ＡＣジェネレータ、４１…アクチュエータ１群、４２…アクチュエータ２群、４３…各種コントロールユニット、
Ｌ４２…４２Ｖ供給ライン、Ｌ１２…１２Ｖ供給ライン、Ｌ５…５Ｖ供給ライン、Ｌ３．３…３．３Ｖ供給ライン。
【図１】
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【図２】
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