(57)【要約】  本開示は、主電源の適正なバックアップを維持できる車両用蓄電装置である。車両用蓄電装置は、蓄電された電力を負荷に供給可能な蓄電回路と、エンジンの始動が可能なイグニッションスイッチのオン状態において少なくとも作動し、主電源の電力を蓄電回路に供給するメインチャージ回路と、イグニッションスイッチがオフしたことに基づいてメインチャージ回路が作動を停止している状態において少なくとも作動し、主電源の電力を蓄電回路に供給するプリチャージ回路と、を備える。
2018043538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された負荷に主電源とともに接続される車両用蓄電装置であって、
蓄電された電力を前記負荷に供給可能な蓄電部と、
エンジンの始動が可能なイグニッションスイッチのオン状態において少なくとも作動し、前記主電源の電力を前記蓄電部に供給する第１の充電部と、
前記イグニッションスイッチがオフしたことに基づいて前記第１の充電部が作動を停止している状態において少なくとも作動し、前記主電源の電力を前記蓄電部に供給する第２の充電部と、
を備えることを特徴とする車両用蓄電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用蓄電装置において、
前記第２の充電部の作動により前記蓄電部へ流れる電流が、前記第１の充電部の作動により前記蓄電部に流れる電流より小さい、
ことを特徴とする車両用蓄電装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用蓄電装置において、
前記蓄電部から前記第１の充電部に流れる暗電流の発生を阻止する阻止部を、さらに備える、
ことを特徴とする車両用蓄電装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の車両用蓄電装置において、
前記第１の充電部は、前記蓄電部の蓄電電圧が所定電圧より低い状態で前記イグニッションスイッチがオフしたときには作動を継続する、
ことを特徴とする車両用蓄電装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用蓄電装置において、
前記第１の充電部は、前記イグニッションスイッチがオフした状態での作動の継続により前記蓄電部の蓄電電圧が前記所定電圧に到達したことに基づいて作動を停止する、
ことを特徴とする車両用蓄電装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一項に記載の車両用蓄電装置において、
前記第１の充電部の作動により前記蓄電部に充電したときの充電具合に基づいて前記蓄電部への充電異常を検出する異常検出部を、さらに備える、
ことを特徴とする車両用蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主電源の電圧低下時に電力を供給する補助電源となり得る車両用蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車では、エンジンを始動させるためにスタータを作動させる。スタータには主電源となるバッテリーから電圧が供給されるが、スタータの作動には大きな電流を要するため、スタータを作動する際、バッテリーの電圧が急激に低下しやすい。そこで、主電源をバックアップするため、蓄電部となるキャパシタを備えた補助電源装置が用いられ得る。かかる補助電源装置からの放電により、スタータ作動時の主電源の電圧低下を抑制することができる。【０００３】
特許文献１には、キャパシタを備えた従来の補助電源装置が記載されている。この補助電源装置では、イグニッションスイッチがオンすると、充電電圧制御部による充電電圧の制御の下、主電源から電圧が供給されて蓄電部に充電される。その後、イグニッションスイッチがオフすると、主電源から電圧の供給が停止され、蓄電部のキャパシタ電圧が徐々に低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１１６９２７号公報
【発明の概要】
【０００５】
上記の補助電源装置では、イグニッションスイッチがオフした状態で蓄電部へ電圧が供給されないため、イグニッションスイッチがオンした後、直ちにスタータを作動させた場合に、蓄電部への充電が不十分になりやすく、このために、主電源の適正なバックアップが行えないことが懸念される。
【０００６】
かかる課題に鑑み、本発明は、主電源の適正なバックアップを維持できる車両用蓄電装置を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の主たる態様は、車両に搭載された負荷に主電源とともに接続される車両用蓄電装置に関する。本態様に係る車両用蓄電装置は、蓄電された電力を前記負荷に供給可能な蓄電部と、エンジンの始動が可能なイグニッションスイッチのオン状態において少なくとも作動し、前記主電源の電力を前記蓄電部に供給する第１の充電部と、前記イグニッションスイッチがオフしたことに基づいて前記第１の充電部が作動を停止している状態において少なくとも作動し、前記主電源の電力を前記蓄電部に供給する第２の充電部と、を備える。
【０００８】
本発明によれば、主電源の適正なバックアップを維持できる車両用蓄電装置を提供することができる。
【０００９】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態に係る、車両用蓄電装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】図２は、変更例１に係る、車両用蓄電装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図３】図３は、変更例１に係る、マイクロコンピュータによる制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
本実施の形態において、蓄電回路１０が、特許請求の範囲に記載の「蓄電部」に対応する。また、メインチャージ回路２０が、特許請求の範囲に記載の「第１の充電部」に対応する。さらに、プリチャージ回路３０が、特許請求の範囲に記載の「第２の充電部」に対応する。さらに、遮断回路４０が、特許請求の範囲に記載の「阻止部」に対応する。
【００１３】
ただし、上記記載は、あくまで、特許請求の範囲の構成と実施形態の構成とを対応付けることを目的とするものであって、上記対応付けによって特許請求の範囲に記載の発明が実施形態の構成に何ら限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本実施の形態に係る、車両用蓄電装置１の構成を示す回路ブロック図である。
【００１５】
車両用蓄電装置１は、ガソリン車等の自動車に搭載される。車両用蓄電装置１は、主電源２と負荷３との間に接続され、主電源２の電圧低下時に負荷３に電力を供給する補助電源として機能する。
【００１６】
主電源２は、たとえば、バッテリーで構成される。主電源２の出力電圧は、たとえば、１２Ｖとされ得る。主電源２には、第１ダイオード４を介して車両用蓄電装置１の第１入力端子１ａおよび第２入力端子１ｂが接続されるとともに、第１ダイオード４およびイグニッションスイッチ５を介して車両用蓄電装置１の第３入力端子１ｃが接続される。主電源２は、第１入力端子１ａ、第２入力端子１ｂおよび第３入力端子１ｃを通じて車両用蓄電装置１に電力を供給する。また、主電源２は、第１ダイオード４および第２ダイオード６を介して負荷３に接続され、負荷３に電力を供給する。第１ダイオード４および第２ダイオード６は、主電源２への電流の逆流を防止する。なお、主電源２は、図示しないスタータにも接続されており、スタータにも電力を供給する。
【００１７】
本実施の形態において、負荷３は、電子ブレーキシステムである。負荷３は、オーディオやナビゲーションシステムであってもよい。負荷３には、第３ダイオード７を介して車両用蓄電装置１の出力端子１ｄが接続される。第３ダイオード７は、車両用蓄電装置１への電流の逆流を防止する。
【００１８】
イグニッションスイッチ５は、図示しないイグニッションキー（エンジンを始動させるときに使用されるキー）の動作に連動してオン、オフするスイッチである。即ち、イグニッションスイッチ５は、イグニッションキーを、ロック位置から車両用蓄電装置１への電力供給位置へ回動させるとオンし、ロック位置に戻すとオフする。さらに、イグニッションキーを電力供給位置より先のエンジン始動位置に回動させると、スタータが作動してエンジンが掛かる。
【００１９】
車両用蓄電装置１は、蓄電回路１０と、メインチャージ回路２０と、プリチャージ回路３０と、遮断回路４０とを含む。
【００２０】
蓄電回路１０は、直列接続された複数のキャパシタ１１を含む。キャパシタ１１は、急速充放電が可能であることが望ましく、キャパシタ１１として、たとえば、電気二重層キャパシタが用いられる。蓄電回路１０の満充電電圧は、たとえば、８Ｖとされ得る。蓄電回路１０は、第１充電ラインＬ１により第１入力端子１ａに接続される。また、蓄電回路１０は、第２充電ラインＬ２により第２入力端子１ｂに接続される。さらに、蓄電回路１０は、放電ラインＬ３により出力端子１ｄに接続される。
【００２１】
メインチャージ回路２０は、第１充電ラインＬ１を通じて蓄電回路１０に主電源２の電力を供給するための回路であり、充電素子２１と、充電制御回路２２とを含む。充電素子２１は、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）等を含み、第１充電ラインＬ１に設けられる。充電制御回路２２は、充電素子２１および第１充電ラインＬ１に接続され、第１充電ラインＬ１から電圧入力ラインＬ４を通じて取得した蓄電回路１０の蓄電電圧Ｖｃａに応じて充電素子２１のオン、オフを切り替える。蓄電回路１０の急速な充電が可能となるよう、メインチャージ回路２０により蓄電回路１０に流される電流は、たとえば、数Ａとされる。
【００２２】
プリチャージ回路３０は、第２充電ラインＬ２を通じて蓄電回路１０に主電源２の電力を供給するための回路であり、主として、イグニッションスイッチ５のオフ時にキャパシタ１１の自己放電により蓄電回路１０の蓄電電圧Ｖｃａが低下しとき、蓄電回路１０へ補充電を行う。プリチャージ回路３０は、第２充電ラインＬ２に設けられた第１抵抗器３１および第１ＭＯＳＦＥＴ３２と、第１ＭＯＳＦＥＴ３２をスイッチング動作させるための電圧監視ＩＣ３３、第２抵抗器３４および第３抵抗器３５と、を含む。
【００２３】
第１抵抗器３１は、第２充電ラインＬ２を通じて蓄電回路１０に流れる電流を調整ために設けられる。蓄電回路１０に流れる電流が、キャパシタ１１の自己放電により放出される自己放電電流と同じ程度となるように、第１抵抗器３１の抵抗値が選定される。これにより、プリチャージ回路３０により蓄電回路１０に流される電流は、たとえば、数十μＡとなり、メインチャージ回路２０により蓄電回路１０に流される電流よりも大幅に小さな値となる。
【００２４】
第１ＭＯＳＦＥＴ３２は、第２充電ラインＬ２を開閉するためのスイッチング素子として機能する。電圧監視ＩＣ３３は、第１充電ラインＬ１から蓄電回路１０の蓄電電圧Ｖｃａを取得することにより蓄電電圧Ｖｃａを監視し、監視結果に基づいて第１ＭＯＳＦＥＴ３２をオン、オフさせる。第２抵抗器３４は、第２充電ラインＬ２と第１ＭＯＳＦＥＴ３２のゲートとの間に設けられ、第３抵抗器３５は、第１ＭＯＳＦＥＴ３２のゲートと電圧監視ＩＣ３３の出力ポートＯＰとの間に設けられる。なお、第２抵抗器３４および第３抵抗器３５の抵抗値をＭΩオーダーとすることにより、これら抵抗器３４、３５を通じて電圧監視ＩＣ３３に流れる電流を小さくでき、主電源２の電力消費を抑えることができる。
【００２５】
遮断回路４０は、イグニッションスイッチ５がオフの状態のときに、メインチャージ回路２０を非作動状態にするとともに、非作動状態のメインチャージ回路２０、即ち、充電制御回路２２に蓄電回路１０から暗電流が流れるのを阻止するための回路である。遮断回路４０は、電圧入力ラインＬ４に設けられた第２ＭＯＳＦＥＴ４１と、第２ＭＯＳＦＥＴ４１をスイッチング動作させるためのトランジスタ４２、第４抵抗器４３および第５抵抗器４４と、トランジスタ４２をスイッチング動作させるための第６抵抗器４５と、を含む。
【００２６】
第２ＭＯＳＦＥＴ４１は、電圧入力ラインＬ４を開閉するためのスイッチング素子として機能する。第４抵抗器４３は、電圧入力ラインＬ４と第２ＭＯＳＦＥＴ４１のゲートとの間に設けられ、第５抵抗器４４は、第２ＭＯＳＦＥＴ４１のゲートとトランジスタ４２のコレクタとの間に設けられる。第６抵抗器４５は、トランジスタ４２のベースと第３入力端子１ｃとの間に設けられる。
【００２７】
次に、本実施の形態の車両用蓄電装置１の動作について説明する。
【００２８】
自動車の使用者がエンジンを始動させるに際し、イグニッションキーを電力供給位置に回動させると、イグニッションスイッチ５がオンする。イグニッションスイッチ５がオンすると、遮断回路４０において、トランジスタ４２がオンし、第２ＭＯＳＦＥＴ４１がオンする。これにより、電圧入力ラインＬ４が閉状態となるので、充電制御回路２２が第１充電ラインＬ１から蓄電電圧Ｖｃａを取得できるようになり、メインチャージ回路２０が作動を開始する。蓄電回路１０が満充電電圧に到達していない場合は、充電制御回路２２により充電素子２１がオンされ、満充電電圧に到達するまでメインチャージ回路２０による蓄電回路１０への充電が行われる。
【００２９】
その後、使用者がイグニッションキーをエンジン始動位置まで回動させると、スタータが作動してエンジンが掛けられる。このとき、スタータには大きな電流が流れるので、主電源２の出力電圧が低下し得る。このような電圧低下が生じたときには、車両用蓄電装置１の蓄電回路１０から出力端子１ｄを通じて負荷３に電力供給（放電）が行われる。これにより、主電源２の電圧低下による負荷３の電圧低下が抑えられ、負荷３である電子ブレーキシステムが正常な動作を維持できる。
【００３０】
負荷３への電力供給によって、蓄電回路１０の蓄電電圧Ｖｃａが低下すると、再び、満充電電圧に到達するまでメインチャージ回路２０による蓄電回路１０への充電が行われる。
【００３１】
なお、自動車によっては、停止時にアイドリングストップが行われる構成のものがある。このような自動車では、ブレーキの解除等により自動でスタータが作動する。このような際にも、初期のエンジン始動時と同様に、主電源２の電圧低下が生じ得るので、蓄電回路１０から負荷３への電力供給とメインチャージ回路２０による蓄電回路１０の充電が行われ得る。
【００３２】
自動車の運転が終了し、使用者が、エンジンを切ってイグニッションキーをロック位置まで戻すと、イグニッションスイッチ５がオフする。イグニッションスイッチ５がオフすると、遮断回路４０において、トランジスタ４２がオフし、第２ＭＯＳＦＥＴ４１がオフする。これにより、電圧入力ラインＬ４が開状態となるので、充電制御回路２２が第１充電ラインＬ１から蓄電電圧Ｖｃａを取得できなくなり、メインチャージ回路２０が作動を停止する。メインチャージ回路２０が作動を停止した状態においては、電圧入力ラインＬ４が開状態であるため、蓄電回路１０から第１充電ラインＬ１と電圧入力ラインＬ４とを通じて暗電流がメインチャージ回路２０へ流れることが防止される。これにより、蓄電回路１０から無駄に電流が消費されにくくなる。また、充電素子２１がオフの状態となるので、主電源２からメインチャージ回路２０へ流れる暗電流の発生を防止することができ、主電源２の電力消費が抑えられる。
【００３３】
メインチャージ回路２０が作動を停止した状態において、プリチャージ回路３０が作動している。プリチャージ回路３０において、電圧監視ＩＣ３３には、蓄電回路１０の蓄電電圧Ｖｃａと比較される基準電圧が設定される。基準電圧は、たとえば、満充電電圧と同じ値に設定され得る。
【００３４】
上述のように、メインチャージ回路２０への暗電流は発生しないものの、蓄電回路１０は、キャパシタ１１の自己放電によって徐々に蓄電電圧Ｖｃａが低下し得る。自己放電による蓄電回路１０の電圧低下が進んでいない段階では、蓄電電圧Ｖｃａは、満充電電圧を維持しており、基準電圧以上となるため、電圧監視ＩＣ３３の出力ポートＯＰがＨｉレベルとなり、第１ＭＯＳＦＥＴ３２がオフの状態となる。第２充電ラインＬ２は開状態となるため、蓄電回路１０に電流が流れない。
【００３５】
一方、自己放電による蓄電回路１０の電圧低下が進み、蓄電電圧Ｖｃａが、満充電電圧を下回って、基準電圧を下回ると、出力ポートＯＰがＬoレベルとなり、第１ＭＯＳＦＥＴ３２がオンの状態となる。これにより、第２充電ラインＬ２は閉状態となるため、蓄電回路１０に電流が流れ、蓄電回路１０が充電される。蓄電回路１０の蓄電電圧Ｖｃａが満充電電圧に戻ると、電圧監視ＩＣ３３が基準電圧以上になったことを検出し、出力ポートＯＰがＨｉレベルとなり、第１ＭＯＳＦＥＴ３２がオフの状態となる。これにより、第２充電ラインＬ２は開状態となるため、蓄電回路１０に電流が流れなくなる。
【００３６】
このように、メインチャージ回路２０が作動を停止している間も、プリチャージ回路３０が作動することで、蓄電回路１０が満充電電圧に近い状態に維持される。
【００３７】
なお、プリチャージ回路３０は、イグニッションスイッチ５のオン、オフに関係なく、常に作動し続ける。即ち、イグニッションスイッチ５がオンの状態にあり、メインチャージ回路２０が作動しているときにも、電圧監視ＩＣ３３によって蓄電回路１０の蓄電電圧Ｖｃａが監視され、監視結果に応じた第１ＭＯＳＦＥＴ３２のオン、オフが行われる。しかしながら、上述のように、プリチャージ回路３０により蓄電回路１０に流される電流は、メインチャージ回路２０により蓄電回路１０に流される電流よりも大幅に小さいため、プリチャージ回路３０による充電は蓄電回路１０の充電にほとんど寄与しない。
【００３８】
また、プリチャージ回路３０の作動時には、蓄電電圧Ｖｃａを監視するため、第１充電ラインＬ１を通じて電圧監視ＩＣ３３に電流が流れる。しかしながら、この電流は、数μＡ程度であり、蓄電回路１０の自己放電の電流よりも小さいため、蓄電回路１０の電力消費は極力抑えられる。
【００３９】
＜実施の形態の効果＞
以上、本実施の形態によれば、以下の効果が奏される。
【００４０】
メインチャージ回路２０が作動を停止している間も、プリチャージ回路３０が作動することで、蓄電回路１０が満充電電圧に近い状態に維持されるので、イグニッションスイッチ５がオンした後に、直ちにスタータが作動されても、蓄電回路１０への充電が不十分なまま、スタータが作動してしまうようなことが生じにくい。したがって、車両用蓄電装置１により、主電源２のバックアップを適正に維持することができる。
【００４１】
また、プリチャージ回路３０の作動により蓄電回路１０へ流れる電流が、メインチャージ回路２０の作動により蓄電回路１０に流れる電流より小さくなるようにしているので、イグニッションスイッチ５のオフ時の主電源２の電力消費を極力抑えることができる。
【００４２】
さらに、遮断回路４０により、蓄電回路１０からメインチャージ回路２０に流れる暗電流の発生が阻止されるので、メインチャージ回路２０の作動が停止している状態での蓄電回路１０の電力消費を抑制することができる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、また、本発明の適用例も、上記実施の形態の他に、種々の変更が可能である。
【００４４】
＜変更例１＞
図２は、変更例１に係る、車両用蓄電装置１Ａの構成を示す回路ブロック図である。
【００４５】
本変更例の車両用蓄電装置１Ａは、上記実施の形態と同様な蓄電回路１０、メインチャージ回路２０およびプリチャージ回路３０を含む。さらに、車両用蓄電装置１Ａは、マイクロコンピュータ５０（以下、「マイコン５０」と略す）を含む。
【００４６】
マイコン５０の電源端子ＰＴに接続される電源ラインＬ５は、第１電源ラインＬ６と第２電源ラインＬ７とに分岐され、第１電源ラインＬ６が第３入力端子１ｃに接続され、第２電源ラインＬ７が第１充電ラインＬ１に接続される。電源ラインＬ５には、電源レギュレータ６１が設けられる。電源レギュレータ６１は、第１電源ラインＬ６から供給される主電源２の出力電圧または第２電源ラインＬ７から供給される蓄電回路１０の蓄電電圧Ｖｃａを降圧し、マイコン５０の電源電圧Ｖｃｃ（たとえば、５Ｖ）を生成する。また、第１電源ラインＬ６には、イグニッションスイッチ５側への電流の逆流を防止するための第４ダイード６２が設けられる。さらに、第２電源ラインＬ７には、第１充電ラインＬ１側への電流の逆流を防止するための第５ダイード６３と第２電源ラインＬ７を開閉するための第３ＭＯＳＦＥＴ６４とが設けられる。第３ＭＯＳＦＥＴ６４のスイッチング動作のため、第７抵抗器６５が第２電源ラインＬ７と第３ＭＯＳＦＥＴ６４のゲートとの間に設けられるとともに第８抵抗器６６の第３ＭＯＳＦＥＴ６４のゲートとマイコン５０の第１出力ポートＯＰ１との間に設けられる。
【００４７】
電圧入力ラインＬ４に関連して、上記実施の形態において遮断回路４０を構成していた第２ＭＯＳＦＥＴ４１、第４抵抗器４３および第５抵抗器４４が設けられ、第５抵抗器４４がマイコン５０の第１出力ポートＯＰ１に接続される。上記実施の形態の遮断回路４０に替わる遮断回路４０Ａが、第２ＭＯＳＦＥＴ４１、第４抵抗器４３、第５抵抗器４４およびマイコン５０により構成される。
【００４８】
マイコン５０の入力ポートＩＰには、第９抵抗器７１と第１０抵抗器７２とが直列接続されてなる電圧監視ラインＬ８から、第９抵抗器７１と第１０抵抗器７２により蓄電電圧Ｖｃａが降圧されてなる監視電圧Ｖｓが入力される。監視電圧Ｖｓは、マイコン５０に入力が可能な大きさの電圧であり、マイコン５０は、入力された監視電圧Ｖｓから蓄電電圧Ｖｃａを求める。
【００４９】
電圧監視ラインＬ８には、電圧監視ラインＬ８を開閉するための第４ＭＯＳＦＥＴ７３が設けられる。第４ＭＯＳＦＥＴ７３のスイッチング動作のため、第１１抵抗器７４が電圧監視ラインＬ８と第４ＭＯＳＦＥＴ７３のゲートとの間に設けられるとともに第１２抵抗器７５の第４ＭＯＳＦＥＴ７３のゲートとマイコン５０の第２出力ポートＯＰ２との間に設けられる。
【００５０】
車両用蓄電装置１Ａには、エラー信号出力端子１ｅが設けられる。マイコン５０の第３出力ポートＯＰ３がエラー信号出力端子１ｅに接続される。
【００５１】
図３は、変更例１に係る、マイクロコンピュータ５０による制御処理を示すフローチャートである。
【００５２】
以下、図２および図３を参照し、本変更例の車両用蓄電装置１Ａの動作について説明する。
【００５３】
イグニッションスイッチ５がオンすると、主電源２の出力電圧から電源レギュレータ６１によって電源電圧Ｖｃｃが生成され、リセット電圧より高い電源電圧Ｖｃｃがマイコン５０の電源端子ＰＴに印加される。これにより、マイコン５０が起動し、マイコン５０による制御処理が開始される。
【００５４】
マイコン５０は、まず、Ｈｉレベルにあった第２出力ポートＯＰ２をＬoレベルにする（Ｓ１０１）。これにより、第４ＭＯＳＦＥＴ７３がオンし、電圧監視ラインＬ８が閉状態となり、監視電圧Ｖｓがマイコン５０の入力ポートＩＰに入力される。マイコン５０は、監視電圧Ｖｓから求めた蓄電電圧Ｖｃａが第１規定電圧Ｖ１より小さいか否かを判定する（Ｓ１０２）。第１規定電圧Ｖ１は、たとえば、満充電電圧と同じ値に設定され得る。
【００５５】
イグニッションスイッチ５がオフ状態にあるとき、蓄電回路１０にはプリチャージ回路３０による補充電が行われている。このため、イグニッションスイッチ５がオンされた当初は、通常、蓄電電圧Ｖｃａが満充電電圧の状態にあり、蓄電電圧Ｖｃａが第１規定電圧Ｖ１以上となる。その後、エンジンを始動させるためにスタータが作動されると、蓄電回路１０から負荷３に電力供給が行われるので、蓄電電圧Ｖｃａが低下する。
【００５６】
蓄電電圧Ｖｃａの低下により、蓄電電圧Ｖｃａが第１規定電圧Ｖ１より小さくなると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、マイコン５０は、Ｈｉレベルにあった第１出力ポートＯＰ１をＬｏレベルにする（Ｓ１０３）。これにより、第２ＭＯＳＦＥＴ４１がオンし、電圧入力ラインＬ４が閉状態となる。充電制御回路２２が第１充電ラインＬ１から蓄電電圧Ｖｃａを取得できるようになり、メインチャージ回路２０が作動を開始する。充電制御回路２２により充電素子２１がオンされ、メインチャージ回路２０による蓄電回路１０への充電が行われる。
【００５７】
また、第１出力ポートＯＰ１がＬｏレベルになると、第３ＭＯＳＦＥＴ６４がオンし、第２電源ラインＬ７が閉状態となる。この状態でイグニッションスイッチ５がオフになっても、蓄電回路１０から電源レギュレータ６１に蓄電電圧Ｖｃａが供給されるので、マイコン５０の電源端子ＰＴでは、リセット電圧より高い電源電圧Ｖｃｃが維持される。
【００５８】
第１出力ポートＯＰ１をＬｏレベルにすると、マイコン５０は、制限時間のカウントを開始し、蓄電電圧Ｖｃａが第２規定電圧Ｖ２以上であるか否か（Ｓ１０４）、および、制限時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１０５）。
【００５９】
第２規定電圧Ｖ２は、満充電電圧より僅かに低い値、あるいは満充電電圧と同じ値に設定され得る。また、制限時間は、蓄電回路１０やメインチャージ回路２０に異常がなければ、蓄電電圧Ｖｃａが０Ｖの状態から第２規定電圧Ｖ２に十分に到達するような時間（たとえば、５秒）に設定され得る。
【００６０】
キャパシタ１１の破損など、蓄電回路１０に異常があったり、メインチャージ回路２０に異常があったりすることにより、蓄電電圧Ｖｃａが第２規定電圧Ｖ２に到達することなく制限時間が経過すると（Ｓ１０４:ＮＯ→Ｓ１０５：ＹＥＳ）、マイコン５０は、第３出力ポートＯＰ３からエラー信号を出力する（Ｓ１０６）。エラー信号は、エラー信号出力端子１ｅを介して自動車の制御システムに伝達される。
【００６１】
一方、蓄電回路１０やメインチャージ回路２０に異常がなく、制限時間が経過する前に蓄電電圧Ｖｃａが第２規定電圧Ｖ２に到達すると（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、マイコン５０は、第１出力ポートＯＰ１をＨｉレベルにする（Ｓ１０７）。これにより、第２ＭＯＳＦＥＴ４１がオフし、電圧入力ラインＬ４が開状態となる。充電制御回路２２が第１充電ラインＬ１から蓄電電圧Ｖｃａを取得できなくなり、メインチャージ回路２０が作動を停止する。プリチャージ回路３０は作動したままであるので、プリチャージ回路３０による蓄電回路１０への補充電が再開される。なお、電圧入力ラインＬ４が開状態となるため、蓄電回路１０からメインチャージ回路２０へ流れる暗電流が発生しない。
【００６２】
また、第１出力ポートＯＰ１がＨｉレベルになると、第３ＭＯＳＦＥＴ６４がオフし、第２電源ラインＬ７が開状態となる。これにより、電源レギュレータ６１への蓄電回路１０からの蓄電電圧Ｖｃａの供給が断たれる。
【００６３】
マイコン５０は、イグニッションスイッチ５がオン状態の間、蓄電回路１０やメインチャージ回路２０の異常を検出しなければ、Ｓ１０２〜Ｓ１０５、Ｓ１０７の処理を繰り返す。これらの処理が繰り返される間に、イグニッションスイッチ５がオフすると、電源レギュレータ６１への主電源２からの出力電圧の供給が断たれる。
【００６４】
イグニッションスイッチ５がオフしたとき、既に蓄電電圧Ｖｃａが第２規定電圧Ｖ２に到達しており、第１出力ポートＯＰ１がＨｉレベルになっていれば、電源レギュレータ６１への蓄電回路１０からの蓄電電圧Ｖｃａの供給が断たれているので、マイコン５０への電圧供給が無くなる。これにより、電源電圧Ｖｃｃがリセット電圧より低くなり、マイコン５０が停止する。
【００６５】
マイコン５０が停止されると、第１出力ポートＯＰ１がＨｉレベルに維持されたままとなる。また、第２出力ポートＯＰ２がＬｏレベルからＨｉレベルになり、第４ＭＯＳＦＥＴ７３がオフして電圧監視ラインＬ８が開状態となる。これにより、蓄電回路１０から第９抵抗器７１と第１０抵抗器７２へ流れる暗電流が発生しなくなる。
【００６６】
一方、スタータの作動によりエンジンが始動した直後にエンジンが切られることでイグニッションスイッチ５がオフされるような場合、蓄電電圧Ｖｃａが第２規定電圧Ｖ２に到達する前にイグニッションスイッチ５がオフし得る。
【００６７】
このような場合、第１出力ポートＯＰ１がＬｏレベルのままであるので、電源レギュレータ６１へ蓄電回路１０からの蓄電電圧Ｖｃａの供給が継続されている。よって、リセット電圧より高い電源電圧Ｖｃｃが維持されるので、マイコン５０は作動し続ける。これにより、メインチャージ回路２０が作動し続け、メインチャージ回路２０による蓄電回路１０への充電が継続される。
【００６８】
その後、蓄電電圧Ｖｃａが第２規定電圧Ｖ２に到達すると、マイコン５０により、第１出力ポートＯＰ１がＨｉレベルにされるので、第３ＭＯＳＦＥＴ６４がオフして、電源レギュレータ６１への蓄電回路１０からの蓄電電圧Ｖｃａの供給が断たれる。これにより、電源電圧Ｖｃｃがリセット電圧より低くなってマイコン５０が停止する。
【００６９】
このように、本変更例の構成によれば、蓄電回路１０の蓄電電圧Ｖｃａが第２規定電圧Ｖ２より低い状態でイグニッションスイッチ５がオフしたときにはメインチャージ回路２０の作動が継続するので、蓄電回路１０への十分な充電がなされないまま、プリチャージ回路３０のみによる蓄電回路１０への充電に切り替わることを防止できる。また、蓄電電圧Ｖｃａが第２規定電圧Ｖ２に到達した後はメインチャージ回路２０の作動を停止させるので、プリチャージ回路３０による補充電に適正に移行させることができる。
【００７０】
さらに、本変更例の構成によれば、メインチャージ回路２０の作動により蓄電回路１０に充電したときの充電具合、即ち蓄電電圧Ｖｃａの立ち上がり具合に基づいて、蓄電回路１０やメインチャージ回路２０の異常に起因する蓄電回路１０への充電異常を検出するようにしているので、蓄電回路１０への充電異常が発生したことを自動車の制御システム等に知らせることができる。
【００７１】
なお、本変更例において、マイクロコンピュータ５０が、特許請求の範囲に記載の「異常検出部」に対応する。
【００７２】
＜その他の変更例＞
上記実施の形態では、プリチャージ回路３０は、イグニッションスイッチ５がオン状態にあり、メインチャージ回路２０が作動しているときにも作動し続ける。しかしながら、上述の通り、メインチャージ回路２０の作動時、プリチャージ回路３０は蓄電回路１０の充電に寄与しにくい。よって、メインチャージ回路２０が作動しているときには、電圧監視ＩＣ３３を停止させるなどすることにより、プリチャージ回路３０の作動が停止されるような構成が採られてもよい。
【００７３】
また、上記実施の形態では、イグニッションスイッチ５がオフすると、直ちにメインチャージ回路２０の作動が停止する構成とされている。しかしながら、第３入力端子１ｃと遮断回路４０との間に遅延回路を設ける等することにより、イグニッションスイッチ５がオフした後、しばらくの間（所定の遅延時間）、メインチャージ回路２０が作動し続ける構成が採られてもよい。
【００７４】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、自動車等の車両に使用される車両用蓄電装置に有用である。
【符号の説明】
【００７６】
１  車両用蓄電装置
１Ａ  車両用蓄電装置
２  主電源
３  負荷
５  イグニッションスイッチ
１０  蓄電回路（蓄電部）
２０  メインチャージ回路（第１の充電部）
３０  プリチャージ回路（第２の充電部）
４０  遮断回路（阻止部）
５０  マイクロコンピュータ（異常検出部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年2月5日(2019.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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【国際調査報告】
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