(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載用の主電池と、
過電流が流れるとオンからオフへ遷移する第１スイッチと、
前記第１スイッチを介して前記主電池に接続され、前記第１スイッチがオンからオフへ遷移してから過電流が流れるとオンからオフへと遷移する第２スイッチと、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを介して前記主電池に接続される車載用の副電池と、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを迂回して前記主電池を負荷に接続する主給電経路と、
前記第２スイッチを介して前記副電池を前記負荷に接続する副給電経路と
を備える車載用電源装置。
【請求項２】
請求項１記載の車載用電源装置であって、
前記第１スイッチは、これに所定値以上の電流が連続して流れる時間が第１時間に達してオンからオフへ遷移し、
前記第２スイッチは、これに前記所定値以上の電流が連続して流れる時間が前記第１時間よりも長い第２時間に達してオンからオフへ遷移する、車載用電源装置。
【請求項３】
請求項１記載の車載用電源装置であって、
前記第１スイッチは、これに所定値以上の電流が連続して流れる時間が第１時間に達してオンからオフへ遷移し、
前記第２スイッチは、これに前記所定値よりも大きな電流が連続して流れる時間が前記第１時間以上の第２時間に達してオンからオフへ遷移する、車載用電源装置。
【請求項４】
請求項１、請求項２、請求項３のいずれか一項に記載の車載用電源装置であって、
前記第１スイッチと並列に接続されたノーマリーオン型の第３スイッチ
を更に備え、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチはノーマリーオフ型であり、
前記第３スイッチは前記第１スイッチのオンからオフへの遷移に伴ってオフする、車載用電源装置。
【請求項５】
車載用の主電池と、
第１スイッチと、
前記第１スイッチを介して前記主電池に接続される第２スイッチと、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを介して前記主電池に接続される車載用の副電池と、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを迂回して前記主電池を負荷に接続する主給電経路と、
前記第２スイッチを介して前記副電池を前記負荷に接続する副給電経路と
を備える車載用電源装置を制御する方法であって、
前記第１スイッチに過電流が流れた場合に前記第１スイッチをオンからオフに遷移させ、
前記第１スイッチがオンからオフに遷移した後に前記第２スイッチに過電流が流れた場合に前記第２スイッチをオンからオフに遷移させる、
車載用電源装置の制御方法。
【請求項６】
請求項５記載の車載用電源装置の制御方法であって、
前記第１スイッチを、これに所定値以上の電流が連続して流れる時間が第１時間に達してオンからオフへ遷移させ、
前記第２スイッチを、これに前記所定値以上の電流が連続して流れる時間が前記第１時間よりも長い第２時間に達してオンからオフへ遷移させる、車載用電源装置の制御方法。
【請求項７】
請求項５記載の車載用電源装置の制御方法であって、
前記第１スイッチを、これに所定値以上の電流が連続して流れる時間が第１時間に達してオンからオフへ遷移させ、
前記第２スイッチを、これに前記所定値よりも大きな電流が連続して流れる時間が前記第１時間以上の第２時間に達してオンからオフへ遷移させる、車載用電源装置の制御方法。
【請求項８】
請求項５、請求項６、請求項７のいずれか一項に記載の車載用電源装置の制御方法であって、
前記車載用電源装置は前記第１スイッチと並列に接続されたノーマリーオン型の第３スイッチ
を更に備え、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチはノーマリーオフ型であり、
前記第３スイッチを前記第１スイッチのオンからオフへの遷移に伴ってオフさせる、車載用電源装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車載用電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両負荷の電動化が進んでいる。そしてアイドリングストップを行うためにエンジンが停止した場合（以下「イグニッションオフ時」と仮称する）においても、給電されて駆動される負荷がある。かかる負荷を以下、アイドリングストップ用負荷（図面では「ＩＳ用負荷」と表示する）と称す。アイドリングストップ用負荷としては、例えばナビゲーション装置やオーディオ装置が挙げられる。
【０００３】
図１５は、車載用電源装置２００が一般の負荷５のみならずアイドリングストップ用負荷７にも給電するバッテリシステムの構成を示す回路図である。車載用電源装置２００は主電池（図面において「メインＢＡＴ」と表記）１と副電池（図面において「サブＢＡＴ」と表記）２と、リレー２０１，２０２，２０３とを備える。リレー２０１，２０３は並列に接続される。負荷５はリレー２０１，２０２，２０３を介すること無く主電池１に接続される。
【０００４】
イグニッションがオンしてスターター８を駆動すると、オルタネータ９の発電機能によって主電池１が充電される。副電池２はリレー２０１，２０２，２０３を介して主電池１に接続される。アイドリングストップ用負荷７はリレー２０１，２０３を介して主電池１に、リレー２０２を介して副電池２に、それぞれ接続される。
【０００５】
リレー２０１，２０２がノーマリーオープンのタイプであり、リレー２０３がノーマリークローズのタイプであれば、リレー２０１，２０２，２０３を制御する制御装置（不図示）が故障しても、アイドリングストップ用負荷７はリレー２０３を介して主電池１から給電される。このような技術は例えば下記の特許文献１に紹介されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１３０１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
リレー２０１よりも主電池１側において故障、例えば地絡が発生した場合を想定する。リレー２０１，２０２は通常、過電流を検出すると、これを遮断するためにクローズ状態からオープン状態へ遷移するように制御される。よって上述のように想定される場合には、副電池２からリレー２０１，２０２，２０３を介して過電流が流れ始め、リレー２０２はオープン状態となる。
【０００８】
このようにリレー２０２がオープン状態となれば、副電池２からアイドリングストップ用負荷７への給電が停止してしまう。このときリレー２０３がクローズしていても、主電池１側に故障が生じているので、アイドリングストップ用負荷７へは実質的に給電されない。
【０００９】
さて、電動化される負荷には、走行、操舵、停止に関する機能を果たすものもある。よってバッテリ機能の消失（その機能不全を含む：以下同様）は回避されるべきである。この観点から、副電池をバックアップ用の電源として採用することも望ましい。
【００１０】
そこで本発明は、主電池側の故障、副電池側の故障のいずれかが発生した場合においても、過電流の発生を回避しつつ、外部の負荷へ給電する技術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】
【００１１】
車載用電源装置は、いずれも車載用の主電池及び車載用の副電池と、第１スイッチ及び第２スイッチと、主給電経路及び副給電経路とを備える。前記第２スイッチは前記第１スイッチを介して前記主電池に接続される。前記副電池は前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを介して前記主電池に接続される。前記主給電経路は前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを迂回して前記主電池を負荷に接続する。前記副給電経路は前記第２スイッチを介して前記副電池を前記負荷に接続する。前記第１スイッチは過電流が流れるとオンからオフへ遷移する。前記第２スイッチは、前記第１スイッチがオンからオフへ遷移してから過電流が流れるとオンからオフへと遷移する。
【発明の効果】
【００１２】
車載用電源装置は、主電池側の故障、副電池側の故障のいずれかが発生した場合においても、過電流の発生を回避しつつ、外部に対して給電する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る車載用電源装置を示す回路図である。
【図２】実施の形態に係る車載用電源装置を示す回路図である。
【図３】実施の形態に係る車載用電源装置を示す回路図である。
【図４】実施の形態に係る車載用電源装置を示す回路図である。
【図５】実施の形態に係る車載用電源装置を示す回路図である。
【図６】実施の形態に係る車載用電源装置を示す回路図である。
【図７】実施の形態に係る車載用電源装置を示す回路図である。
【図８】実施の形態に係る車載用電源装置を示す回路図である。
【図９】第１の手法を示すグラフである。
【図１０】第１の手法を示すグラフである。
【図１１】第２の手法を示すグラフである。
【図１２】第２の手法を示すグラフである。
【図１３】第１の手法、第２の手法を示すフローチャートである。
【図１４】変形を示すフローチャートである。
【図１５】従来の技術を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜構成＞
図１は実施の形態に係る車載用電源装置１００と、これに接続される要素とを示す回路図である。車載用電源装置１００は主電池１、副電池２、リレー１０１，１０２，１０３、電流及び電圧の検出を行う回路４０１，４０２（いずれも図において「電流／電圧検出」と表記）を備える。リレー１０１，１０２，１０３は車載ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）４０３でそのオープン状態／クローズ状態が制御される。例えば車載ＥＣＵ４０３は、回路４０１，４０２において過電圧又は過電流が検出された場合に、リレー１０１，１０２，１０３に、オープン状態とクローズ状態との間での遷移をさせる。
【００１５】
主電池１及び副電池２はいずれも車載用であって、両者の間にはリレー１０１，１０２が直列に接続される。リレー１０１は回路４０１を介して主電池１に接続され、リレー１０２はリレー１０１及び回路４０１を介して主電池１に接続される。リレー１０１，１０３は並列に接続される。リレー１０１，１０２，１０３は、クローズ状態／オープン状態がそれぞれオン／オフに対応するスイッチとして把握することができる。
【００１６】
主電池１は車載用電源装置１００の外部から充電される。具体的には主電池１は車載されるオルタネータ９に接続され、オルタネータ９の発電機能によって充電される。副電池２はオルタネータ９及び主電池１の少なくとも何れか一方によって充電される。
【００１７】
主電池１には例えば鉛蓄電池が採用され、副電池２には例えばリチウムイオン電池が採用される。主電池１、副電池２はいずれもキャパシタを含む概念であり、例えば副電池２に電気二重層キャパシタを採用することもできる。
【００１８】
主電池１には車載用電源装置１００の外部から、一般の負荷５とともにスターター８が接続される。負荷５は副電池２のバックアップの対象とならない負荷であり、例えば車載エアコンディショナーである。スターター８は不図示のエンジンを始動させるモータである。負荷５およびスターター８は公知の負荷であり、実施の形態において特有の特徴を有する物ではないので、詳細な説明は省略する。
【００１９】
バックアップ負荷６は主電池１からの給電が消失しても電力供給が維持されることが望まれる負荷であり、シフトバイワイヤー用アクチュエータや、電子制御制動力配分システムを例として挙げることができる。
【００２０】
車載用電源装置１００は主給電経路Ｌ１と副給電経路Ｌ２とを更に備え、これらを介してバックアップ負荷６に給電する。主給電経路Ｌ１は固定電位点（ここでは接地）との間で、主電池１と、負荷５と、バックアップ負荷６を並列に接続する。つまり負荷５とバックアップ負荷６とは、いずれも主給電経路Ｌ１を介して受電する。
【００２１】
主給電経路Ｌ１はリレー１０１，１０２，１０３を介すること無く（つまりこれらを迂回して）主電池１とバックアップ負荷６とを接続する。副給電経路Ｌ２は、リレー１０２及び回路４０２を介して副電池２と接続される。従って、バックアップ負荷６は主電池１からのみならず、副電池２からも受電可能である。
【００２２】
バックアップ負荷６と、主給電経路Ｌ１及び副給電経路Ｌ２との間にはダイオード群３が介在する。ダイオード群３は、主電池１と副電池２との間での、主給電経路Ｌ１及び副給電経路Ｌ２を経由した電流の回り込みを防止する。かかる回り込みは主電池１及び副電池２の一方もしくは双方の劣化を招くからである。
【００２３】
ここでは主電池１及び副電池２のいずれもが接地よりも高い電位でバックアップ負荷６に給電する場合を想定する。ダイオード群３を構成する一対のダイオード３３，３４のカソードは共通に接続され、バックアップ負荷６に接続される。ダイオード３３のアノードは主給電経路Ｌ１に、ダイオード３４のアノードは副給電経路Ｌ２に、それぞれ接続される。
【００２４】
このようにダイオード３３，３４の順方向が互いに逆向きに接続されているので、上述の電流の回り込みは防止される。しかもダイオード３３を介して主給電経路Ｌ１から、あるいはダイオード３４を介して副給電経路Ｌ２から、バックアップ負荷６への給電が可能である。
【００２５】
アイドリングストップ用負荷７は副給電経路Ｌ２に接続され、リレー１０２及び回路４０２を介して副電池２に接続される。またリレー１０１，１０３及び回路４０１を介して主電池１に接続される。つまり、本実施の形態におけるアイドリングストップ用負荷７とリレー１０１，１０２，１０３並びに主電池１及び副電池２との接続関係は、回路４０１，４０２を除いて考えれば、図１５で示されたアイドリングストップ用負荷７とリレー２０１，２０２，２０３並びに主電池１及び副電池２との接続関係と同様である。
【００２６】
回路４０１及び回路４０２は、それぞれ主電池１の電圧（以下「主電圧」と称す）及び副電池２の電圧（以下「副電圧」と称す）を検出する。後述する過電流が発生していない場合、車載ＥＣＵ４０３は以下のようにリレー１０１，１０２，１０３のオープン状態／クローズ状態を設定する。
【００２７】
副電池２への充電が必要であると判断される程度に副電圧が低ければ、リレー１０１，１０２をいずれもクローズ状態とし、主電池１及び／又はオルタネータ９で副電池２を充電する。副電池２への充電が過剰であると判断される程度に副電圧が高ければリレー１０１，１０３をオープン状態とし、副電池２への充電を停止する。このとき、リレー１０２をクローズ状態とすればバックアップ負荷６には主電圧と副電圧との大小関係に依存して、主給電経路Ｌ１もしくは副給電経路Ｌ２から給電される。
【００２８】
副電池２を充電しない際には、動作に応じてリレー１０２のクローズ状態／オープン状態が選択される。本実施の形態では、正常時において副電池２を充電しないときのリレー１０２におけるこのようなクローズ状態／オープン状態の選択は本質的ではない。よってかかる選択についての詳細な説明は省略する。
【００２９】
回路４０１はリレー１０１，１０３の並列接続に流れる電流（以下「第１電流」と称す）を検出する。車載ＥＣＵ４０３は、第１電流が過電流であると判断すれば、副電池２への充電時であっても、リレー１０１，１０３をオープン状態にする。回路４０２はリレー１０２に流れる電流（以下「第２電流」と称す）を検出する。車載ＥＣＵ４０３は、第２電流が過電流であると判断すれば、副電池２への充電時であっても、リレー１０２をオープン状態にする。
【００３０】
＜動作原理＞
以下、本実施の形態の動作原理を説明するに当たり、図面の煩雑を回避するために、図２〜図８では、図１から回路４０１，４０２、車載ＥＣＵ４０３を省略した回路図を用いる。
【００３１】
図２はリレー１０１，１０２，１０３がクローズ状態であるときに、リレー１０１，１０３よりも（より正確には回路４０１よりも）主電池１側で地絡Ｊ１が発生した状況を示す回路図である。地絡Ｊ１に起因して、主電池１から接地へ電流Ｉ１が流れるのみならず、副電池２からもリレー１０１，１０２，１０３を経由して電流Ｉ２が接地へ流れる。主給電経路Ｌ１において地絡が発生した場合も同様である。電流Ｉ２は地絡電流であり第２電流としてのみならず第１電流としても流れる。よって回路４０１，４０２は第１電流、第２電流のいずれについても過電流として検出する。
【００３２】
このような状態では地絡Ｊ１によって主電池１及び副電池２のいずれもが短絡することとなり、主給電経路Ｌ１、副給電経路Ｌ２のいずれからも給電を行うことはできない。しかしリレー１０１，１０２，１０３を全てオープン状態にすれば、副給電経路Ｌ２からの給電は引き続き行われなくなる。
【００３３】
本実施の形態では、このような過電流が検出された場合に、リレー１０２がクローズ状態のままでリレー１０１，１０３がクローズ状態からオープン状態へ遷移する。これにより、またダイオード群３の機能により、図３に示されるように副電池２は地絡Ｊ１から遮断され、地絡電流たる電流Ｉ２は流れない。その代わり副電池２は副給電経路Ｌ２に電流Ｉ３を流す。電流Ｉ３は地絡電流ではないので、回路４０２は第２電流が過電流であるとの判断をせず、従ってリレー１０２はクローズ状態を維持する。
【００３４】
よって電流Ｉ３によって、副給電経路Ｌ２からバックアップ負荷６及びアイドリングストップ用負荷７への給電が行われる。つまり副電池２はバックアップ負荷６に対するバックアップ用電源として機能する。このようにして主電池１側に故障が発生した場合であっても、過電流の発生を回避しつつ、外部への給電が確保される。
【００３５】
なお、第１電流として過電流が検出されてリレー１０１，１０３を一旦オープン状態にした後は、第１電流に過電流が検出されなくてもリレー１０１，１０３をクローズ状態には遷移させない。再び電流Ｉ２が地絡電流として流れないようにするためである。
【００３６】
図４はリレー１０１，１０２，１０３がクローズ状態であるときに、リレー１０１，１０２，１０３に対して主電池１及び副電池２とは反対側、つまり副給電経路Ｌ２において地絡Ｊ２が発生した状況を示す回路図である。地絡Ｊ２に起因して、主電池１からはリレー１０１，１０３を経由して電流Ｉ４が、副電池２からはリレー１０２を経由して電流Ｉ５が、それぞれ接地へ流れる。電流Ｉ４，Ｉ５は地絡電流であり、それぞれ第１電流及び第２電流として流れる。よって回路４０１，４０２は第１電流、第２電流のいずれについても過電流として検出する。
【００３７】
上述の様に、本実施の形態では、このような過電流が検出された場合に、リレー１０２をクローズ状態としたままでリレー１０１，１０３がクローズ状態からオープン状態へ遷移する。これにより、またダイオード群３の機能により、図５に示されるように主電池１は地絡Ｊ２から遮断され、かつ主給電経路Ｌ１に電流Ｉ６を流す。
【００３８】
よって電流Ｉ６によって、主給電経路Ｌ１からバックアップ負荷６への給電が行われる。つまり主電池１はバックアップ負荷６に対するバックアップ用電源として機能する。このようにして副電池２側に故障が発生した場合においても、過電流の発生を回避しつつ、外部への給電が確保される。
【００３９】
副電池２はリレー１０２を介して電流Ｉ５を流すので、回路４０２は第２電流を過電流として検出する。そしてリレー１０１，１０３がオープン状態になった後に、図６に示されるようにリレー１０２がクローズ状態からオープン状態へと遷移する。これにより、主電池１側で故障が発生した場合とは異なり、故障が発生した側の副電池２から流れていた地絡電流も停止する。これにより、主電池１及び副電池２の両方が地絡Ｊ２から保護される。
【００４０】
なお、第１電流として過電流が検出されてリレー１０１，１０３を一旦オープン状態にした後は、第１電流に過電流が検出されなくてもリレー１０１，１０３をクローズ状態に遷移させない。再び電流Ｉ４が地絡電流として流れないようにするためである。
【００４１】
以上のことから、リレー１０３を除いて考察すれば、主電池１側の故障（典型的には上述の地絡Ｊ１）及び副電池２側の故障（典型的には上述の地絡Ｊ２）のいずれか一方のみが発生している場合には、下記処理によって奏功することが分かる。これは車載用電源装置１００を制御する方法であると把握することができる。
【００４２】
リレー１０１，１０２のいずれもクローズ状態である状況において：
(i)第１電流が過電流であることを検出したことを契機としてリレー１０１がクローズ状態からオープン状態へ遷移する。換言すれば、リレー１０１は自身に過電流が流れると、クローズ状態からオープン状態へ遷移し；
(ii)上記動作(i)が実行された後、第２電流が過電流であることを検出したことを契機としてリレー１０２がクローズ状態からオープン状態へ遷移する。換言すればリレー１０２は、リレー１０１がクローズ状態からオープン状態へ遷移した後に、自身に過電流が流れると、クローズ状態からオープン状態へ遷移する。
【００４３】
地絡Ｊ１のみが発生している場合には上記(i)の動作は実行されるが、上記(ii)の動作は実行されない。地絡Ｊ２が発生している場合には上記(i)の動作のみならず上記(ii)の動作も実行される。
【００４４】
上記の動作において、リレー１０３が執るべき動作について検討する。図７は地絡Ｊ１が発生したときにリレー１０３がクローズ状態にある場合を仮定した回路図である。上記(i)の動作が実行されてもリレー１０３がクローズ状態にあれば、電流Ｉ２が地絡電流として副電池２からリレー１０３を経由して接地へと流れ、副給電経路Ｌ２からの給電は行われない。よって上記(i)の動作において、リレー１０３はリレー１０１がオープン状態へ遷移するに伴ってオープン状態になるべきである。
【００４５】
図８は地絡Ｊ２が発生したときにリレー１０３がクローズ状態にある場合を仮定した回路図である。上記(i)，(ii)の動作が実行されてもリレー１０３がクローズ状態にあれば、電流Ｉ４が地絡電流として主電池１からリレー１０３を経由して接地へと流れ、主給電経路Ｌ１からの給電は行われない。よって上記(i)，(ii)の動作において、リレー１０３はオープン状態であるべきである。
【００４６】
上述の様に、リレー１０１，１０２，１０３のいずれについても、過電流が検出されて一旦オープン状態になった後は、過電流が検出されなくてもこれらをクローズ状態に遷移させない。よって、過電流の検出によって上記(i)の動作においてリレー１０３をオープン状態とすれば、上記(ii)の動作においても引き続き、リレー１０３はオープン状態にある。以上のことから、リレー１０３を含めて考察すれば、上記(i)の処理においてリレー１０３もリレー１０１と同様に動作すればよい。このようなリレー１０３の動作はリレー１０１がオープン状態となることによる地絡電流の遮断を妨げない。
【００４７】
但し、リレー１０１，１０３は、それぞれノーマリーオープン型（リレー１０１をスイッチとして把握する場合にはノーマリーオフ型）、ノーマリークローズ型（リレー１０３をスイッチとして把握する場合にはノーマリーオン型）であることが望ましい点で相違する。なお、リレー１０２はノーマリーオープン型で有ることが望ましい。このような望ましい型がリレー１０１，１０２，１０３同士で相違する理由を以下に述べる。
【００４８】
イグニッションオフ時にはオルタネータ９による発電機能は期待できず、主電池１への充電も期待できない。よって主電池１から副電池２への充電経路を遮断する観点で、主電池１と副電池２との分離が望ましい。よってリレー１０１，１０２にノーマリーオープン型を採用し、イグニッションオフ時において主電池１と副電池２とを分離する。
【００４９】
他方、アイドリングストップ用負荷７にはイグニッションオフ時においても給電することが望ましい。よってリレー１０３にノーマリークローズ型を採用し、イグニッションオフ時においても主電池１から副給電経路Ｌ２を介してのアイドリングストップ用負荷７への給電を確保する。
【００５０】
しかも、車載ＥＣＵ４０３の機能不全あるいは失陥によってノーマリーオープン型のリレー１０１，１０２がオープン状態になったとしても、ノーマリークローズ型のリレー１０３がクローズ状態にあることによって、主電池１から副給電経路Ｌ２を介してのバックアップ負荷６への給電も確保される。
【００５１】
＜具体的動作＞
上記＜動作原理＞を実現するための具体的な動作について説明する。即ち、上記動作(i)，(ii)を実現するための具体的な手法を説明する。
【００５２】
図９及び図１０は第１の手法を示すグラフである。図１１及び図１２は第２の手法を示すグラフである。これらの図のいずれにおいても、横軸には時間を採り、縦軸にはリレー１０１，１０３に流れる電流ｉ１と、リレー１０２に流れる電流ｉ２を採る（電流ｉ１，ｉ２はその流れる方向を不問とする絶対値である）。またリレー１０１，１０２がオープン状態にあることを「ＯＰＥＮ」で、クローズ状態にあることを「ＣＬＯＳＥＤ」で、それぞれ示す。
【００５３】
第１の手法.
図９を用いて地絡Ｊ１が発生した場合を考察する。この場合、電流ｉ１，ｉ２はいずれも地絡電流たる電流Ｉ２（図２参照）であって、上昇する。そして２００Ａとして例示される閾値に到達してから、５ｍｓとして例示される第１の所定時間が経過するまで連続して電流ｉ１，ｉ２が電流の閾値を超え、回路４０１はリレー１０１に過電流が流れたと検知する。これにより車載ＥＣＵ４０３はリレー１０１をクローズ状態からオープン状態へと遷移させる（上記動作(i)）。これにより電流ｉ１は０となり、電流ｉ２は電流Ｉ３（図３参照）となって流れる。
【００５４】
回路４０２は、電流ｉ２が電流の閾値を超えてから、１０ｍｓとして例示される第２の所定時間が経過するまで連続して電流の閾値を超えているならば、リレー１０２に過電流が流れたと検知する。但し地絡Ｊ１が発生した場合には、上述の様に電流ｉ２は第１の所定時間が経過して直ちに値が低下する。よって上記動作(ii)は実行されない。
【００５５】
図１０を用いて地絡Ｊ２が発生した場合を考察する。この場合、電流ｉ１，ｉ２はそれぞれ地絡電流たる電流Ｉ４，Ｉ５（図４参照）であって、上昇する。そして２００Ａとして例示される閾値に到達してから、５ｍｓとして例示される第１の所定時間が経過するまで連続して電流ｉ１が電流の閾値を超え、回路４０１はリレー１０１に過電流が流れたと検知する。これにより車載ＥＣＵ４０３はリレー１０１をクローズ状態からオープン状態へと遷移させる（上記動作(i)）。これにより電流ｉ１は０となるが、電流ｉ２は電流Ｉ５（図３参照）となって流れ続ける。
【００５６】
回路４０２は、電流ｉ２が電流の閾値を超えてから、１０ｍｓとして例示される第２の所定時間が経過するまで連続して電流の閾値を超えることで、リレー１０２に過電流が流れたと検知する。これにより車載ＥＣＵ４０３はリレー１０２をクローズ状態からオープン状態へと遷移させる（上記動作(ii)）。これにより電流ｉ１，ｉ２が共に０となる（図６参照）。
【００５７】
第１の手法を纏めると以下のようになる：
(i-1)リレー１０１に所定値（上述の例では２００Ａ）以上の電流が流れる時間が第１時間（上述の例では５ｍｓ）に達してから、リレー１０１がクローズ状態からオープン状態へ遷移し、
(ii-1)リレー１０２に上述の所定値以上の電流が流れる時間が第２時間（上述の例では１０ｍｓ）に達してから、リレー１０２がクローズ状態からオープン状態へ遷移する。
【００５８】
上記動作(i-1)(ii-1)によって、それぞれ上記動作(i)，(ii)が実行されるのは明白である。第２時間は第１時間よりも長く、上記動作(ii-1)はリレー１０１がオープン状態にあるときに実行されるからである。もちろん、第２時間と第１時間との差は、リレー１０１がクローズ状態からオープン状態へ遷移するのに必要な遷移時間よりも長く設定する必要はある。
【００５９】
第２の手法.
図１１を用いて地絡Ｊ１が発生した場合を考察する。この場合、電流ｉ１，ｉ２はいずれも地絡電流たる電流Ｉ２（図２参照）であって、上昇する。そして１５０Ａとして例示される閾値に到達してから、１０ｍｓとして例示される第１の所定時間が経過するまで連続して電流ｉ１が電流の閾値を超え、回路４０１はリレー１０１に過電流が流れたと検知する。これにより車載ＥＣＵ４０３はリレー１０１をクローズ状態からオープン状態へと遷移させる（上記動作(i)）。これにより電流ｉ１は０となり、電流ｉ２は電流Ｉ３（図３参照）となって流れる。
【００６０】
回路４０２は、電流ｉ２が、電流ｉ１に適用された電流の閾値（上述の例では１５０Ａ）よりも大きな電流（ここでは２００Ａ以上の電流）が、１０ｍｓとして例示される第２の所定時間が経過するまで連続して流れるならば、リレー１０２に過電流が流れたと検知する。但し地絡Ｊ１が発生した場合には、上述の様に電流ｉ２は第１の所定時間が経過して直ちに値が低下する。よって上記動作(ii)は実行されない。
【００６１】
図１２を用いて地絡Ｊ２が発生した場合を考察する。この場合、電流ｉ１，ｉ２はそれぞれ地絡電流たる電流Ｉ４，Ｉ５（図４参照）であって、上昇する。そして１５０Ａとして例示される閾値に到達してから、１０ｍｓとして例示される第１の所定時間が経過するまで連続して電流ｉ１が電流の閾値を超え、回路４０１はリレー１０１に過電流が流れたと検知する。これにより車載ＥＣＵ４０３はリレー１０１をクローズ状態からオープン状態へと遷移させる（上記動作(i)）。これにより電流ｉ１は０となるが、電流ｉ２は電流Ｉ５（図５参照）となって流れ続ける。
【００６２】
回路４０２は、電流ｉ２が、電流ｉ１に適用された電流の閾値よりも大きな電流（ここでは２００Ａ以上の電流）が、１０ｍｓとして例示される第２の所定時間が経過するまで連続して流れたことで、リレー１０２に過電流が流れたと検知する。これにより車載ＥＣＵ４０３はリレー１０２をクローズ状態からオープン状態へと遷移させる（上記動作(ii)）。これにより電流ｉ１，ｉ２が共に０となる（図６参照）。
【００６３】
第２の手法を纏めると以下のようになる：
(i-2)リレー１０１に所定値（上述の例では１５０Ａ）以上の電流が流れる時間が第１時間（上述の例では１０ｍｓ）に達してから、リレー１０１がクローズ状態からオープン状態へ遷移し、
(ii-2)リレー１０２に上述の所定値より大きな電流（上述の例では２００Ａ以上）が流れる時間が第２時間（上述の例では１０ｍｓ）に達してから、リレー１０２がクローズ状態からオープン状態へ遷移する。
【００６４】
上記動作(i-2)(ii-2)によって、それぞれ上記動作(i)，(ii)が実行されるのは明白である。地絡Ｊ２が発生した場合、リレー１０２に流れる電流は増加し続けるので、第２時間を第１時間以上に設定すれば、上記動作(ii-2)はリレー１０１がオープン状態であるときに実行されるからである。
【００６５】
図１３は第１の手法、第２の手法を、バックアップ負荷６への給電を確保するバックアップ制御として示すフローチャートである。当該フローチャートで示された各ステップは、例えば車載ＥＣＵ４０３によって実行される。そしてこれらのステップの処理により、リレー１０１，１０２，１０３の動作が制御される。
【００６６】
ステップＳ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４の纏まりは、上述の動作(i)，(i-1)，(i-2)に対応する。ステップＳ２０１、Ｓ２０２，Ｓ２０３，Ｓ２０４の纏まりは、上述の動作(ii)，(ii-1)，(ii-2)に対応する。
【００６７】
ステップＳ００１ではリレー１０１，１０２，１０３に通電する電流を検出する。具体的には、それぞれ回路４０１，４０２が測定した電流ｉ１，ｉ２の値が、車載ＥＣＵ４０３に入力される。かかる入力は、図１において、回路４０１，４０２から車載ＥＣＵ４０３に向かう実線矢印で模式的に示される。なお、ステップＳ００１はこれ以降に実行されるステップの実行により停止するものではない。後述するステップＳ１０２，Ｓ２０１，Ｓ２０２を実行する際にもステップＳ００１は継続して実行される。
【００６８】
ステップＳ１０１ではリレー１０１に流れる電流が大電流であるか否かが判断される。具体的には電流ｉ１が電流の閾値（これは第１の手法では２００Ａとして、第２の手法では１５０Ａとして、それぞれ例示された）以上であるか否かが判断される。当該判断の結果が肯定的（電流ｉ１が電流の閾値以上である）であればステップＳ１０２が実行される。当該判断の結果が否定的（電流ｉ１が電流の閾値未満である）であれば、過電流が検出されなかったとしてバックアップ制御は終了する。
【００６９】
ステップＳ１０２では、異常が継続した時間が計測される。具体的には電流ｉ１が上述の電流の閾値以上の値を連続して採り続ける時間を計測する。そしてステップＳ１０３において異常継続時間が経過したか否かが判断される。具体的には電流ｉ１が上述の電流の閾値以上の値で連続して所定時間（これは第１の手法では５ｍｓとして、第２の手法では１０ｍｓとして、それぞれ例示された）で流れたか否かが判断される。
【００７０】
当該判断の結果が肯定的（電流ｉ１が上述の電流の閾値以上の値で連続して所定時間で流れた）であれば、ステップＳ１０４を実行し、異常が発生したという判断が確定してリレー１０１をオープン状態にする。図１の車載ＥＣＵ４０３からリレー１０１への破線矢印でこれを模式的に示した。
【００７１】
当該判断の結果が否定的（電流ｉ１が上述の電流の閾値以上の値で連続して所定時間で流れていない）であれば、異常が発生したという判断は確定せず、バックアップ制御は終了する。
【００７２】
ステップＳ２０１，Ｓ２０２，Ｓ２０３，Ｓ２０４の処理は、それぞれステップＳ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４に対応している。ステップＳ２０１ではリレー１０２に流れる電流が大電流であるか否かが判断される。具体的には電流ｉ２が電流の閾値（これは第１の手法及び第２の手法で２００Ａとして例示された）以上であるか否かが判断される。当該判断の結果が肯定的（電流ｉ２が電流の閾値以上である）であればステップＳ２０２が実行される。当該判断の結果が否定的（電流ｉ２が電流の閾値未満である）であれば、過電流が検出されなかったとしてバックアップ制御は終了する。
【００７３】
ステップＳ２０２では、異常が継続した時間が計測される。具体的には電流ｉ２が上述の電流の閾値以上の値を連続して採り続ける時間を計測する。そしてステップＳ２０３において異常継続時間が経過したか否かが判断される。具体的には電流ｉ２が上述の電流の閾値以上の値で連続して所定時間（これは第１の手法及び第２の手法で１０ｍｓとして例示された）で流れたか否かが判断される。
【００７４】
当該判断の結果が肯定的（電流ｉ２が上述の電流の閾値以上の値で連続して所定時間で流れた）であれば、ステップＳ２０４を実行し、異常が発生したという判断が確定してリレー１０２をオープン状態にする。図１の車載ＥＣＵ４０３からリレー１０２への破線矢印でこれを模式的に示した。
【００７５】
当該判断の結果が否定的（電流ｉ２が上述の電流の閾値以上の値で連続して所定時間で流れていない）であれば、異常が発生したという判断は確定せず、バックアップ制御は終了する。
【００７６】
なお、リレー１０３の動作については上述の様に、上記(i)の動作に含ませることができる。また、バックアップ制御のみならず、電流ｉ２に異常があった場合にリレー１０２をオープン状態にしてもよい。図１４はこのような変形の一部を示すフローチャートである。
【００７７】
図１４では、図１３で示されたフローチャートのうち、ステップＳ１０１からステップＳ２０１に至る部分を抽出して示している。図１４に示されたフローチャートは図１３に示されたフローチャートに対し、ステップＳ１０５をステップＳ１０４とステップＳ２０１の間に挿入し、ステップＳ１０１での判断結果が否定的であった場合及びステップＳ１０３での判断結果が否定的であった場合のいずれにおいても、ステップＳ２０１が実行される点で異なっている。
【００７８】
ステップＳ１０５では、リレー１０３をオープン状態にする（図１の車載ＥＣＵ４０３からリレー１０３への破線矢印でこれを模式的に示した）。これは上述の様に、上記(i)の動作において、リレー１０３はオープン状態であるべきであるからである。
【００７９】
また、ステップＳ１０１での判断結果が否定的であった場合及びステップＳ１０３での判断結果が否定的であった場合のいずれも、電流ｉ１に過電流が流れたと判断されなかった場合である。しかしながらこのような場合であっても、ステップＳ２０１に処理が進むことにより、電流ｉ２に異常があった場合にリレー１０２をオープン状態にできる。
【００８０】
車載ＥＣＵ４０３は例えばマイクロコンピュータと記憶装置を含んで構成される。マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップ（換言すれば手順）を実行する。上記記憶装置は、例えばＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＰＲＯＭ(Erasable Programmable ROM)等）などの各種記憶装置の１つ又は複数で構成可能である。当該記憶装置は、各種の情報やデータ等を格納し、またマイクロコンピュータが実行するプログラムを格納し、また、プログラムを実行するための作業領域を提供する。なお、マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップに対応する各種手段として機能するとも把握でき、あるいは、各処理ステップに対応する各種機能を実現するとも把握できる。また、車載ＥＣＵ４０３はこれに限らず、車載ＥＣＵ４０３によって実行される各種手順、あるいは実現される各種手段又は各種機能の一部又は全部をハードウェアで実現しても構わない。
【００８１】
以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００８２】
１  主電池
２  副電池
６  バックアップ負荷
１０１  リレー（第１スイッチ）
１０２  リレー（第２スイッチ）
１０３  リレー（第３スイッチ）
Ｌ１  主給電経路
Ｌ２  副給電経路
【図１】
0006398931.tif 000002
【図２】
0006398931.tif 000003
【図３】
0006398931.tif 000004
【図４】
0006398931.tif 000005
【図５】
0006398931.tif 000006
【図６】
0006398931.tif 000007
【図７】
0006398931.tif 000008
【図８】
0006398931.tif 000009
【図９】
0006398931.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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