(57)【要約】【課題】航空エンジン電子制御装置用電源であって、発電機電源故障時、バックアップ用ＤＣ電源への切り換え時の電圧降下を防止すると共に、切り換え後の変動のない安定した電源を供給することを特徴とするエンジン電子制御装置用電源を提供する。【解決手段】発電機電源が故障した際にバックアップを行うＤＣ電源装置の出力段とエンジン制御用電子回路の間のＤＣ電源側にコイルを各極性の電源配線に対して直列に挿入し、コイルと電子回路の間に各極性の電源配線を接続する形でコンデンサを挿入する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部に設けたＡＣ電源（１）からの電力を整流しＤＣに変換するための整流回路（３）と、
前記ＡＣ電源またはバックアップ用の外部に設けたＤＣ電源（２）のうち一方を選択し電力を供給する電源選択回路（４）と、
前記電源選択回路により選択された電力を後段電子回路の電源電圧に合わせて変換するＤＣ／ＤＣコンバータ（６）とを、有する電子制御装置用電源回路（１０）において、
ＤＣ電源（２）側の正側および負側の各々の電源配線に対し直列にコイル（５）が挿入され、該ＤＣ電源の出力側の両極間にコンデンサ（２０）が挿入されたことを特徴とする電子制御装置用電源回路（１０）。
【請求項２】
コンデンサ（２０）は、コイル（５）と電源選択回路（４）との間において、正側および負側の電源配線間に挿入されたことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置用電源回路（１０）。
【請求項３】
コンデンサ（２０）は、電源選択回路（４）とＤＣ／ＤＣコンバータ（６）との間において、正側および負側の電源配線間に挿入されたことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置用電源回路（１０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン電子制御装置に用いられる電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に従来のエンジンの電子制御回路（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ以下ＥＣＵという）の構成を示す。ＥＣＵ９は、整流回路３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６と、電子回路７とにより構成される。電子回路７は制御信号によりトルクモータ、レゾルバ等の制御器８を制御する。また、ＥＣＵ９は外部に設けられたＡＣ電源１から電力の供給を受ける。ここで、ＡＣ電源１は図示しないエンジンの動力を利用して駆動される発電機により発電されている。
ＡＣ電源１から供給された電力は、整流回路３により整流され、ＤＣ／ＤＣコンバータ６にて電圧を例えば±１５Ｖ、又は５Ｖ等に下げた後、電子回路７に供給される。
しかし、エンジン始動時等、回転機器の回転数が低く、ＡＣ電源からの電力供給が十分でない状況では、供給電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ６の動作電圧を下回り、電子回路７には電力が供給されないため、ＥＣＵは正常に動作できない。
また、ＡＣ電源１の出力が所定の値まで上昇した後、電子回路７に電力を供給しても、電力を供給することにより負荷が発生し、ＡＣ電源１の出力電圧が再度低下する。その結果、電力の供給が十分でなくなり、電子回路７への電源の供給が途絶える。その後、再び発電機の出力が上昇してＡＣ電源１の出力電圧が上昇し、電子回路７への電力供給が始まるといった状態を繰り返していた。この不安定な電力供給は、回転数がある一定の値以上になるまで繰り返され、その結果、電子回路７の制御も不安定になっていた。
【０００３】
これらの問題を解決するため、従来から図３に示す回路が用いられていた。ここでは、ＡＣ電源１からの電力は、整流回路３により整流され、電源選択回路４を通り、ＤＣ／ＤＣコンバータ６へと流れる。電源選択回路４は、ＡＣ電源１の出力が低下した場合、電力の供給元をＡＣ電源１からＤＣ電源２に切り換える。なお、電源選択回路４については公開されている（例えば特許文献１など）。
電源選択回路４はツェナーダイオードおよびトランジスタ等からなり、ツェナーダイオードによる等電位差とトランジスタによるスイッチングを利用し、出力電圧を安定させると同時にバックアップ用のＤＣ電源２又はＡＣ電源１の一つを選択し切り換えるようになっている。
動作説明のため、ＡＣ電源１の出力が基準値よりも低い状態から、序々に上昇していった場合のこれらの関係を図４に示す。図中実線はＤＣ電源２からの電圧供給を、太い破線はＡＣ電源１からの電圧供給を、細い破線はＤＣ電源にバックアップされている間のＡＣ電源１からの出力を表す。
ＡＣ電源１の出力が低くＶ２以下の場合（図４、Ｔ０からＴ１の領域、細破線）、電源選択回路４はＤＣ電源２を選択し、ＡＣ電源１の出力が上昇しＶ１になった時に（図４、Ｔ１）、ＡＣ電源１からの電力に切り替わるようになっている。その後、ＡＣ電源の出力は後段の負荷を接続することにより（図４、Ｔ２）、Ｖ２’の電位まで降下する。さらに、エンジンの回転増加に伴い、ＡＣ電源１の出力は再び上昇する（図４、Ｔ２以降、太破線）。
ここでは、Ｖ１＞Ｖ２’＞Ｖ２として切り換え電圧に幅を持たせることで、エンジン起動の際に、負荷による電圧降下にかかわらず、継続的にＡＣ電源１からの電力を使うようになっている。この後、エンジンの回転増加に伴い、ＡＣ電源１の出力は再び上昇する。
以上のような回路を用いて発電機による電力供給電圧が所定値よりも低い場合に、自動的にバックアップ用ＤＣ電源２により電源を供給し、発電機の回転数の低下による電圧変動を補正する電子制御装置用電源回路が用いられていた。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１８７６４４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＤＣ電源をバックアップとして用いる場合には、ＭＩＬスペック等の厳しい規格により、極力電流の変動を防止する必要があり、何らかのフィルターを電源出力段に設ける必要がある。そこで、ＤＣ電源の各極にコイルを直列に接続する。つまり、電流の変化があった場合、コイル内ではその変化を妨げる電力を発生し、電流の変動を抑える方向に作用する。
ところがこのコイルの影響により、何らかの原因でＡＣ電源１からの電力供給が途絶え、ＤＣ電源２に電源が切り替わった時、瞬間的（１〜２ｍｓ）に大きな電圧降下が起こり、電子回路に使用されている一部の制御用半導体素子で、初期設定がリセットされてしまうといった問題があった。初期設定がリセットされる電圧は半導体素子の定格電圧である５Ｖ以下であることが知られている。
つまり、ＡＣ電源１からの電力供給が途絶え、電源がＤＣ電源２に切り替わった場合、ＤＣ電源内から急激に電流がＤＣ／ＤＣコンバータ６に流れる事により、電流の変化が発生する。この変化を抑えようとコイルは逆方向に電流を流し、ＤＣ電源出力１には急激な電圧降下が発生する。
この電圧降下の影響で、電子回路７への電圧供給が５Ｖ以下となり、半導体制御素子の中でビットとして保持されていた設定がクリアされ、それまでの運転による設定が利用できなくなり、エンジンの制御に支障を生ずる。
【０００６】
本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、エンジン電子制御装置用電源回路であって、ＡＣ電源停止時、バックアップ用ＤＣ電源への切り換え時の電圧降下および切り換え後の供給電圧の変動を防止することを特徴とするエンジン電子制御装置用電源回路を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的を達成するため、ＡＣ電源（１）からの電力を整流しＤＣに変換するための整流回路（３）と、ＡＣ電源（１）またはバックアップ用のＤＣ電源（２）のうち一方を選択し電力を供給する電源選択回路（４）と、
電源選択回路により選択された電力を後段電子回路の電源電圧に合わせて変換するＤＣ／ＤＣコンバータ（６）とを、もつ
電子制御装置用電源回路（１０）において、
ＤＣ電源（２）側の正側および負側の各々の電源配線に対し直列にコイル（５）が挿入され、ＤＣ電源（２）出力側の両極の間にコンデンサ（２０）が挿入される。
【０００８】
上記本発明の構成によれば、ＡＣ電源（１）からの電力供給が途絶え、ＤＣ電源（２）からの電力供給に切り替わった後に、コイルの作用により、電流が変動した場合でも、その変化は遅延され、影響の少ないＤＣ電力を供給できる。
さらに、切り換え直後に瞬間的な電圧降下が発生した際、前もってＤＣ電源（２）により充電されていたコンデンサ（２０）に蓄えられていた電力を供給することにより、急激な電圧変動を抑えることが可能となる。
【０００９】
本発明の目的を達成するため、コンデンサ（２０）は、コイル（５）と電源選択回路（４）との間に、正側および負側の電源配線を短絡させるように挿入される。
【００１０】
上記本発明の構成によれば、ＤＣ電源からの電力供給に切り替わった後に、コイル等の影響により、瞬間的な電圧降下が発生した場合、前もってＤＣ電源により充電されていたコンデンサ（２０）に蓄えられていた電力を放電することにより、コイル（５）と電源選択回路（４）との間にて電圧降下に対し電力を供給し、急激な電圧変動を抑えることが可能となる。
【００１１】
本発明の目的を達成するため、コンデンサ（２０）は、電源選択回路（４）とＤＣ／ＤＣコンバータ（６）との間に、正側および負側の電源配線を短絡させるように挿入される。
【００１２】
上記本発明の構成によれば、ＤＣ電源からの電力供給に切り替わった後に、コイル等の影響により、瞬間的な電圧降下が発生した場合、前もってＤＣ電源により充電されていたコンデンサ（２０）に蓄えられていた電力を放電することにより、電源選択回路（４）とＤＣ／ＤＣコンバータ（６）との間にて電圧降下に対し電力を供給し、急激な電圧変動を抑えることが可能となる。
また、この場合には、ＡＣ電源（１）を用いた際にもコンデンサ（２０）を電圧降下時のバックアップとして用いることができる。
【００１３】
さらに、本発明の好ましい実地形態によれば、ＡＣ電源１からの電力は、整流回路３により整流され、電源選択回路４へと流れる。一方、ＤＣ電源２からの電力はノイズ除去用のコイルを通り、コンデンサ２０を経て、電源選択回路４へと流れる。コンデンサは通常電力が供給されている場合には、何も効果を示さず、ＤＣ電源により充電されている。しかし、一旦ＤＣ電源２の出力電圧が、充電しているコンデンサ自身の充電電圧よりも低くなり、電位差が生じると、放電を行いその電位差を補償することにより、ＤＣ電源からの出力を一定に保つように作用する。
電源選択回路４は、ツェナーダイオードおよびトランジスタ等からなり、ツェナーダイオードによる等電位差とトランジスタによるスイッチングを利用し、出力電圧を安定させると同時にバックアップ用のＤＣ電源２とＡＣ電源１のいずれか一つを選択し切り換えるようになっている。電源選択回路４からの出力は、後段のＤＣ／ＤＣコンバータ６へと流れる。
ＤＣ／ＤＣコンバータ６では、入力電圧を例えば±１５Ｖ、又は５Ｖ等に下げ出力する。その後電力は電子回路７に入力され、電子回路による種々の機器に対する制御のために使われる。
以上により、瞬間的な電子回路７への供給電圧の降下による半導体制御素子のリセットを防止できる。さらに、コンデンサ放電後は一定時間の充電を行うことにより、その他のノイズによるＤＣ電源からＤＣ／ＤＣコンバータへの供給電力に対する電圧降下に対しても安定した電力供給が可能となる。
これにより、ＡＣ電源故障時にも、安定してエンジンを制御できるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図１を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
ＡＣ電源１からの電力は、整流回路３により整流され、電源選択回路４へと流れる。一方、ＤＣ電源２からの電力はノイズ除去用のコイルを通り、電圧供給用のコンデンサを経て、電源選択回路４へと流れる。コンデンサ２０は通常電力が供給されている場合には、何も効果を示さず、ＤＣ電源により充電されている。しかし、一旦ＡＣ電源の機能が停止し、電源がＤＣ電源２に切り替わり、ＤＣ電源の出力電圧が、充電しているコンデンサ自身の充電電圧よりも低くなり、電位差が生じると、放電を行いその電位差を補償することにより、ＤＣ電源からの出力を一定に保つように作用する。
ここでは、コンデンサは３６００μＦのものを３本並列に配置し合計１０８００μＦとして使用している。
電源選択回路４は、ツェナーダイオードおよびトランジスタ等からなり、ツェナーダイオードによる等電位差とトランジスタによるスイッチングを利用し、出力電圧を安定させると同時にバックアップ用のＤＣ電源２とＡＣ電源１のいずれか一つを選択し切り換えるようになっている。電源選択回路４からの出力は、後段のＤＣ／ＤＣコンバータ６へと流れる。なお、本実地例では、ＡＣ電源１からＤＣ電源２に切り替わる電圧Ｖ１は２８Ｖとなっている。
ＤＣ／ＤＣコンバータ６では、２８Ｖの入力電圧を±１５Ｖ、又は５Ｖ等に下げる。その後電力は電子回路７に入力され、電子回路による種々の機器に対する制御のために使われる。
以上のような回路を用い発電機の停止によるＡＣ電源１からの供給電圧が下がり、自動的にバックアップ用ＤＣ電源により電源を供給した際の、急激な電流変化によるＤＣ電源の電圧降下を防止でき、これに起因する、後段電子回路に含まれる制御素子のリセットを防止することができ、安定したエンジンの制御が可能になる。
なお、本発明は上述した実地形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは無論である。
【００１５】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明はエンジンが停止した際に、ＥＣＵの供給電源がＡＣ電源からＤＣ電源に切り替った場合の急激な電圧の降下をコンデンサにより抑えることができる。これにより安定したエンジンの制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態のブロック図である。
【図２】従来のＤＣバックアップ電源を持たないＥＣＵのブロック図である。
【図３】従来のＤＣバックアップ電源を持つＥＣＵのブロック図である。
【図４】従来のＤＣバックアップ電源を持つ場合の各電圧の変動を示す図である。
【符号の説明】
１ＡＣ電源
２ＤＣ電源
３整流回路
４電源選択回路
５コイル
６ＤＣＤＣコンバーター
７電子回路
８制御器
９ＥＣＵ
１０電子制御装置用電源回路
２０コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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