(57)【要約】  本発明の自動車は、バッテリーが外れたり、損傷したりした場合のバックアップ用としてコンデンサを設けている。そして起動スイッチがオフした時にはこのコンデンサの充電電荷を放電抵抗、モータ、またはランプの大きな電流が流れる機器や、暗電流消費機器のように小さな電流が流れる機器に供給するようにしたので、起動スイッチのオフ後のバッテリーの電力消費を抑制することが出来る。
2007086271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力用の駆動部と、
前記駆動部に起動エネルギーを供給するバッテリーと、
前記バッテリーから前記駆動部に起動エネルギーを供給するための起動スイッチと、
前記起動スイッチがオンの時に充電されるコンデンサと、
前記コンデンサから充電電荷の供給を受ける制動機器と、
前記起動スイッチがオフの時に前記コンデンサの充電電荷を放電する放電抵抗と、
モータ、またはランプの使用状態を検知する検知部とを設け、
前記起動スイッチがオフの時に、
前記コンデンサの充電電荷は暗電流消費機器に供給されるとともに、
前記検知部により検知される前記モータ、または前記ランプの使用状態に応じて、
前記コンデンサの充電電荷は前記放電抵抗、前記モータ、および前記ランプの少なくとも一つに供給される構成とした自動車。
【請求項２】
前記コンデンサの充電電荷を前記放電抵抗に放電している時に、
前記検知部が前記モータ、および前記ランプの少なくとも一つの使用状態を検知した場合、
前記コンデンサの充電電荷は、前記放電抵抗への放電が中断されるとともに、前記モータ、および前記ランプの少なくとも一つに供給される構成とした請求項１に記載の自動車。
【請求項３】
前記モータは、冷却ファン用モータとした請求項１に記載の自動車。
【請求項４】
前記モータは、ドアミラー収納用モータとした請求項１に記載の自動車。
【請求項５】
前記モータは、アンテナ収納用モータとした請求項１に記載の自動車。
【請求項６】
前記モータは、窓開閉用モータとした請求項１に記載の自動車。
【請求項７】
前記ランプは、ハザードランプとした請求項１に記載の自動車。
【請求項８】
前記コンデンサの電圧を監視する電圧監視部をさらに設け、
前記コンデンサの電圧は所定電圧より低いと前記電圧監視部が判定した後、
前記コンデンサの充電電荷は、前記暗電流消費機器にのみに供給され、前記放電抵抗、前記モータまたは前記ランプへの供給が停止される構成とした請求項１に記載の自動車。
【請求項９】
前記暗電流消費機器は、電子キーとの交信を行う自動開錠装置とした請求項１に記載の自動車。
【請求項１０】
前記暗電流消費機器は、盗難防止機器とした請求項１に記載の自動車。
【請求項１１】
前記暗電流消費機器は、時計とした請求項１に記載の自動車。
【請求項１２】
前記暗電流消費機器は、音響機器の情報記憶装置とした請求項１に記載の自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、特にその電源制御部分に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッドカーや電気自動車などの開発が急速に進められている。それに伴い自動車の制動においても機械的な制動から、電気的な制動への開発が急速に進んでいる。【０００３】
一般に自動車の制動を行う場合には、その制動制御のための油圧バルブ駆動にバッテリーが電源として用いられる。しかし、何らかの原因でバッテリーが外れたり、破損したりした場合、バッテリーから電力供給ができず、その結果として車両の制動制御が出来なくなる。そのような状況に対応するため、補助電源として小型のバッテリーを用意しておく場合もある。しかし、バッテリーは、小型とはいえ重量がかさむため、バッテリーに代えコンデンサを用いた電源バックアップ装置が特許文献１に開示されている。【０００４】
しかしながら、補助電源として小型のバッテリーやコンデンサを用いた場合でも、起動スイッチがオフとなった時、自動車に搭載されたモータや、ランプ、あるいは自動開錠装置（キーレスエントリーシステム）などの暗電流消費機器により、バッテリーの電力が消費される。そのためにバッテリーの電圧が低下することが課題である。
【特許文献１】特開平５−１１６５７１号公報
【発明の開示】
【０００５】
本発明の自動車は、起動スイッチがオンの時に充電されるコンデンサを設けるとともに、モータ、あるいはランプの使用状態を検知する検知部を設けている。そして、起動スイッチがオフの時にコンデンサの充電電荷は暗電流消費機器に供給されるとともに、この検知部により検知されるモータ、あるいはランプの使用状態に応じて、コンデンサの充電電荷は放電抵抗、モータ、およびランプの少なくとも一つに供給されるように構成したものである。
【０００６】
このような構成により、バッテリーが外れたり、損傷したりした場合のバックアップ用などとしてコンデンサが用いられる。そして、起動スイッチがオフした後は、このコンデンサの充電電荷が暗電流消費機器に供給されるとともに、放電抵抗、またはモータ、あるいはランプに供給されることになるので、バッテリーの電力消費を抑制することが出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における自動車の電源装置を含むシステムの構成を説明するための概念図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１における自動車の電源制御を説明するためのブロック図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態１における自動車のコンデンサの電圧変化を示す特性図である。
【符号の説明】
【０００８】
４    制動機器
６    バッテリー
７    電源装置
９    電子キー
１０    起動スイッチ
１１    エンジン（駆動部）
１２    電圧監視部
１３    充電回路
１４    コンデンサ
１５    バックアップ検出部
１６    電力供給部
１８    放電回路
１９    自動開錠装置（暗電流消費機器）
２０    アンテナ
２１    受信回路
２２    錠装置
２３    電圧変換機
２９    検知部
３０    ラジエター冷却ファン用モータ
３１    アンテナ収納用モータ
３２    ドアミラー収納用モータ
３３，３４    窓開閉用モータ
３５    ハザードランプ
１８３    放電抵抗
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。【００１０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における自動車の電源装置７を含むシステムの構成を説明するための概念図であり、図２は本発明の実施の形態１における自動車の電源制御を説明するためのブロック図である。図１に示すように、自動車１の本体は、４本の車輪２で支えられている。４本の車輪２の各々には、それぞれに油圧制動装置（図示せず）、いわゆるブレーキが設置されている。ブレーキは、油圧を利用した装置である。そして、油圧ポンプ５により油圧管８内の油圧が高められ、油圧管８を介して制動装置（ブレーキ）まで油圧が伝えられる。また、その制動力は車輪２のそれぞれに接続された制動装置の手前に設けた油圧バルブ３の開口度により調整される。【００１１】
具体的には、運転者が自動車１を減速または停止する場合、ブレーキペダル（図示せず）を踏む。そして、その踏み込みストローク量を制動機器４が検知し、そのブレーキペダルの踏み込みストローク量に応じて油圧バルブ３の開口度の調整が油圧管８を介して行われる。これにより、四つの車輪２の適正な制動が行われる。【００１２】
この油圧バルブ３の開口度を調整するエネルギーは、すべてバッテリー６から供給されるのが一般的である。そのため、何らかの原因でバッテリー６が外れたり、破損したりした場合は制動機器４が動作しない。その結果、油圧バルブ３も動作せず、制動が行えない状態に陥る。【００１３】
このような状態を回避するために実施の形態１では、新たな電源装置７を設置し、バッテリー６から電力の供給ができない場合に、電源装置７によりバッテリー６のバックアップを行う構成が採用されている。【００１４】
この電源装置７はメイン電源であるバッテリー６と同等の小型鉛蓄電池を用いてもよいが、重量が重くなる。したがって、実施の形態１では、図２に示したコンデンサ１４を用いて電源装置７が構成されている。【００１５】
次に、電源装置７の構成について、図２を用いて説明する。図２に示すように、電源装置７は、イグニッションスイッチである起動スイッチ１０を介してバッテリー６に接続されている。また、エンジン（駆動部）１１も、その起動エネルギーが供給されるバッテリー６に起動スイッチ１０を介して接続されている。そして、電源装置７は、電源バックアップ用の電源供給源であって起動スイッチ１０がオンの時に充電されるコンデンサ１４と、バッテリー６に接続されてコンデンサ１４を充電する充電回路１３を備えている。さらに、電源装置７は、バッテリー６に接続されてバッテリー６からの供給電圧の異常を検知するバックアップ検出部１５と、起動スイッチ１０に接続されて起動スイッチ１０のオン／オフを検知するとともにコンデンサ１４の電圧を監視する電圧監視部１２を備えている。そして、電圧監視部１２は、バッテリー６の電力を供給してコンデンサ１４を充電する充電回路１３に接続されている。【００１６】
また、電源装置７には、スイッチ３６〜４１のそれぞれ１つを介して、ラジエター冷却ファン用モータ３０、アンテナ収納用モータ３１、ドアミラー収納用モータ３２、窓開閉用モータ３３、３４、ハザードランプ３５が接続されている。そして、電源装置７には、放電回路１８と、放電回路１８を介して電源装置７のコンデンサ１４に接続されるとともに、これらのモータ、あるいはランプの使用状態を検知する検知部２９が備えられている。また、自動車を制動するための制動機器４は、バッテリー６に接続されるとともに、電圧監視部１２と電力供給部１６とを介してコンデンサ１４に接続され、その充電電荷が供給される。【００１７】
放電回路１８には、端子Ａ、Ｂ、Ｃの３つの端子が備えられている。放電回路１８の端子Ａには、検知部２９を介して、スイッチ３６〜４１が接続されている。また、放電回路１８の端子Ｂには、自動開錠装置１９などの暗電流消費機器が接続されている。暗電流消費機器とは、例えば自動開錠装置１９などの小さな電流が流れる機器である。さらに、放電回路１８の端子Ｃには、起動スイッチ１０がオフの時に、コンデンサ１４の充電電荷を放電するための放電抵抗１８３が接続されている。【００１８】
自動開錠装置１９には、放電回路１８の端子Ｂに接続されて供給される電源の電圧変換を行う電圧変換機２３と、電圧変換機２３に接続されるとともに電子キー９からの交信信号をアンテナ２０で受信して信号処理を行う受信回路２１と、受信回路２１からの信号を受けて施錠、開錠の動作を指示する錠装置２２とが備えられている。【００１９】
次に、起動スイッチ１０がオンされたときの自動車の電源装置７の動作について説明する。起動スイッチ１０がオンにされると、エンジン（駆動部）１１が始動される。そして、このエンジン１１の出力を用いて、発電機（図示せず）による発電が始まる。それにともなって、発電機によりバッテリー６への充電が開始される。これと同時に、電圧監視部１２が起動スイッチ１０のオンを検知し、充電回路１３を介してバッテリー６の電圧（約１２Ｖ）に向かってコンデンサ１４の充電が開始される。【００２０】
通常状態では、油圧バルブ３への駆動エネルギーはバッテリー６から供給される。しかし、何らかの原因でバッテリー６が外れたり、バッテリー６が破損したりした異常状態では、バックアップ検出部１５がバッテリー６からの供給電圧の異常を検知する。そして、そのような異常状態では、コンデンサ１４に蓄えられた充電電荷は、電力供給部１６を介して制動機器４に供給されるようになる。このようにして、一定時間の制動装置（ブレーキ）の制動が可能になる。【００２１】
次に、通常状態の動作において、起動スイッチ１０がオフされた時の自動車の電源装置７の動作について説明する。起動スイッチ１０がオフにされると、エンジン１１および発電機による発電が停止される。そして、バッテリー６及び電源装置７内のコンデンサ１４への充電が停止される。これと同時に電圧監視部１２が起動スイッチ１０のオフを検知する。そして、コンデンサ１４の劣化防止のために、電源バックアップ用の電源供給源であるコンデンサ１４の充電電荷は、放電回路１８の端子Ｃを介して放電抵抗１８３に放電され始める。【００２２】
図３は本発明の実施の形態１における自動車のコンデンサ１４の電圧変化を示す特性図である。図３において、縦軸はコンデンサ１４の電圧であり、横軸は時間である。図に示すように、約１２Ｖに充電されていたコンデンサ１４の電圧が、充電電荷の放電により所定電圧であるＶａ（６Ｖ）に低下するには、実施の形態１では、約１０分かかる。【００２３】
起動スイッチ１０がオフした後、放電抵抗１８３によりコンデンサ１４の充電電荷が放電される１０分の間、または起動スイッチ１０がオフするよりも前から、例えば図２のラジエター冷却ファン用モータ３０、アンテナ収納用モータ３１、ドアミラー収納用モータ３２、窓開閉用モータ３３、３４、ハザードランプ３５の少なくとも一つが使用されていた場合、すなわち図２のスイッチ３６〜４１の少なくとも一つがオン状態になっていた場合には、放電回路１８の端子Ａからスイッチ３６〜４１の少なくとも一つを通じて流れる電流を検知部２９が検出する。そして、コンデンサ１４の充電電荷の放電は、放電回路１８の端子Ｃからは停止される。【００２４】
このようにして、コンデンサ１４の充電電荷はラジエター冷却ファン用モータ３０、アンテナ収納用モータ３１、ドアミラー収納用モータ３２、窓開閉用モータ３３、３４、ハザードランプ３５の少なくとも一つに供給される。また、放電回路１８の端子Ｃを介した放電抵抗１８３によるコンデンサ１４の充電電荷の放電が中断されることになる。【００２５】
このように本発明の自動車は、起動スイッチ１０がオフの時に、コンデンサ１４の充電電荷は暗電流消費機器である自動開錠装置１９に供給されるように構成されるともに、検知部２９により検知されるモータ、あるいはランプの使用状態に応じて、コンデンサ１４の充電電荷は放電抵抗１８３、またはモータ、およびランプの少なくとも一つに供給されるように構成されている。ここで、モータは、例えばラジエター冷却ファン用モータ３０、アンテナ収納用モータ３１、ドアミラー収納用モータ３２、窓開閉用モータ３３、３４の少なくとも一つであり、ランプは、例えばハザードランプ３５である。【００２６】
なお、これらのラジエター冷却ファン用モータ３０、アンテナ収納用モータ３１、ドアミラー収納用モータ３２、窓開閉用モータ３３、３４、ハザードランプ３５を駆動するためには、６Ｖ以上の電圧が必要である。したがって、図３に示すように所定電圧であるＶａ（６Ｖ）までは、これらの機器はコンデンサ１４の充電電荷により駆動されるが、それ以降はバッテリー６の電力により継続的に駆動されるようになっている。すなわち、コンデンサ１４の電圧が所定電圧であるＶａ（６Ｖ）より低いと電圧監視部１２が判定すると、放電回路１８の端子Ａからは、バッテリー６の電力が供給されるようになる。また、コンデンサ１４の充電電荷は放電回路１８の端子Ｂからのみ供給され、端子Ｃからは供給が停止されるようになる。すなわち、コンデンサ１４の充電電荷は、暗電流消費機器である自動開錠装置１９のみに供給されるようになる。そして、コンデンサ１４の充電電荷は、放電抵抗１８３、モータまたはランプへの供給が停止される。【００２７】
次に、暗電流消費機器である自動開錠装置１９の動作について説明する。自動開錠装置１９には、起動スイッチ１０がオフの間に、コンデンサ１４の充電電荷が放電回路１８の端子Ｂを介して電圧変換機２３に供給される。電圧変換機２３は所定の電圧で受信回路２１に電力を供給する。そして、電子キー９からの交信信号をアンテナ２０で受信したのち、受信回路２１は錠装置２２へ施錠、開錠の動作を指示する。このようにして、電子キー９からのユーザーの操作に基づいて施錠、開錠が行われる。【００２８】
自動開錠装置１９のような暗電流消費機器は、小さな電流が流れる機器である。そのためコンデンサ１４の充電電荷を暗電流消費機器のみに消費させた場合、コンデンサ１４の電圧が低下するには相当な時間が必要となる。したがって、コンデンサ１４が高電圧状態で保持され続けることによる劣化の恐れが生じる。【００２９】
そこで、実施の形態１では、起動スイッチ１０のオフを電圧監視部１２が検知した場合、まず放電回路１８を介してコンデンサ１４の充電電荷が放電抵抗１８３、またはラジエター冷却ファン用モータ３０、アンテナ収納用モータ３１、ドアミラー収納用モータ３２、窓開閉用モータ３３、３４、ハザードランプ３５の大きな電流が流れる機器で消費される。その結果、図３に示すように、約１０分間でコンデンサ１４の電圧は、バッテリー６の公称電圧である１２Ｖの半分の６Ｖまで低下していく。実施の形態１のコンデンサ１４は、２Ｖ耐圧のコンデンサを６個直列に接続したユニット構成としており、各々２Ｖ耐圧のコンデンサの寿命に影響の無い電圧はコンデンサ１個当たり１Ｖである。したがって、コンデンサ１４の電圧を６Ｖ以下にすれば、コンデンサ１４が高電圧状態で保持され続けることによる劣化を防止できる。【００３０】
以上述べたようにして、実施の形態１では、コンデンサ１４の電圧が図３に示すように所定電圧であるＶａ（６Ｖ）より小さいと電圧監視部１２が判定すると、コンデンサ１４の充電電荷は放電回路１８の端子Ｂからのみ供給され、端子Ｃからは供給が停止されるようになる。また、端子Ａからは、バッテリー６の電力が供給されるようになる。このようにして、コンデンサ１４の充電電荷は電子キーとの交信を行う暗電流消費機器である自動開錠装置１９の電圧変換機２３のみに供給される。そのため自動開錠装置１９は開錠、施錠動作を長期に亘って待ち受けることができる。また、コンデンサ１４が高電圧状態で保持され続けることによる劣化も防止できる。【００３１】
暗電流消費機器が自動開錠装置１９である場合、コンデンサ１４による待ち受け可能電圧は３Ｖである。したがって、図３に示すように、コンデンサ１４による待ち受け可能電圧の保持期間は３０日以上であり、実用上全く問題の生じないレベルの保持期間が確保されている。【００３２】
なお、図１〜図３に示したように実施の形態１においては、暗電流消費機器として、電子キー９との交信を行う自動開錠装置１９を用いたが、暗電流消費機器として、例えば、盗難防止機器、時計、音響機器の情報記憶装置、位置情報などを送受するための通信装置などを用いることができる。【００３３】
また、起動スイッチ１０がオフの時で、コンデンサ１４の電圧が１２Ｖ〜６Ｖの間でも放電回路１８の端子Ｂを介して、コンデンサ１４の充電電荷を自動開錠装置１９の電圧変換機２３に供給して開錠、施錠動作を待ち受ける構成としているので、バッテリー６の電力消費を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように本発明は、バッテリーが外れたり、損傷したりした場合のバックアップ用としてコンデンサを設け、起動スイッチがオフした時にはこのコンデンサの電圧をラジエター冷却ファン用モータ、アンテナ収納用モータ、ドアミラー収納用モータ、窓開閉用モータ、ハザードランプなどの大きな電流が流れる機器や、暗電流消費機器のように小さな電流が流れる機器に供給するようにしたものである。このため、起動スイッチがオフした後は、バッテリー電力消費が抑制、または停止されるためバッテリーの電圧の低下を抑制することができ、自動車の電源制御などとして有用である。
【図１】
2007086271.tif 000003
【図２】
2007086271.tif 000004
【図３】
2007086271.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月25日(2007.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力用の駆動部と、
前記駆動部に起動エネルギーを供給するバッテリーと、
前記バッテリーから前記駆動部に起動エネルギーを供給するための起動スイッチと、
前記起動スイッチがオンの時に充電されるコンデンサと、
前記コンデンサから充電電荷の供給を受ける制動機器と、
前記起動スイッチがオフの時に前記コンデンサの充電電荷を放電する放電抵抗と、
モータ、またはランプの使用状態を検知する検知部とを設け、
前記起動スイッチがオフの時に、
前記コンデンサの充電電荷は暗電流消費機器に供給されるとともに、
前記コンデンサの充電電荷を前記放電抵抗に放電し、
前記検知部が前記モータ、および前記ランプの少なくとも一つの使用状態を検知した場合、
前記コンデンサの充電電荷は、前記放電抵抗への放電が中断されるとともに、前記モータ、および前記ランプの少なくとも一つに供給される構成とした自動車。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記モータは、冷却ファン用モータとした請求項１に記載の自動車。
【請求項４】
前記モータは、ドアミラー収納用モータとした請求項１に記載の自動車。
【請求項５】
前記モータは、アンテナ収納用モータとした請求項１に記載の自動車。
【請求項６】
前記モータは、窓開閉用モータとした請求項１に記載の自動車。
【請求項７】
前記ランプは、ハザードランプとした請求項１に記載の自動車。
【請求項８】
動力用の駆動部と、
前記駆動部に起動エネルギーを供給するバッテリーと、
前記バッテリーから前記駆動部に起動エネルギーを供給するための起動スイッチと、
前記起動スイッチがオンの時に充電されるコンデンサと、
前記コンデンサから充電電荷の供給を受ける制動機器と、
前記起動スイッチがオフの時に前記コンデンサの充電電荷を放電する放電抵抗と、
モータ、またはランプの使用状態を検知する検知部と、
前記コンデンサの電圧を監視する電圧監視部とを設け、
前記起動スイッチがオフの時に、
前記コンデンサの充電電荷は暗電流消費機器に供給されるとともに、
前記検知部により検知される前記モータ、または前記ランプの使用状態に応じて、
前記コンデンサの充電電荷は前記放電抵抗、前記モータ、および前記ランプの少なくとも一つに供給され、
前記コンデンサの電圧は所定電圧より低いと前記電圧監視部が判定した後、
前記コンデンサの充電電荷は、前記暗電流消費機器にのみに供給され、前記放電抵抗、前記モータまたは前記ランプへの供給が停止される構成とした自動車。
【請求項９】
前記暗電流消費機器は、電子キーとの交信を行う自動開錠装置とした請求項１に記載の自動車。
【請求項１０】
前記暗電流消費機器は、盗難防止機器とした請求項１に記載の自動車。
【請求項１１】
前記暗電流消費機器は、時計とした請求項１に記載の自動車。
【請求項１２】
前記暗電流消費機器は、音響機器の情報記憶装置とした請求項１に記載の自動車。
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月12日(2008.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力用の駆動部と、
前記駆動部に起動エネルギーを供給するバッテリーと、
前記バッテリーから前記駆動部に起動エネルギーを供給するための起動スイッチと、
前記起動スイッチがオンの時に充電されるコンデンサと、
前記コンデンサから充電電荷の供給を受ける制動機器と、
前記起動スイッチがオフの時に前記コンデンサの充電電荷を放電する放電抵抗と、
モータ、またはランプの使用状態を検知する検知部とを設け、
前記起動スイッチがオフの時に、
前記コンデンサの充電電荷は暗電流消費機器に供給されるとともに、
前記コンデンサの充電電荷を前記放電抵抗に放電し、
前記検知部が前記モータ、および前記ランプの少なくとも一つの使用状態を検知した場合、
前記コンデンサの充電電荷は、前記放電抵抗への放電が中断されるとともに、前記モータ、および前記ランプの少なくとも一つに供給される構成とした自動車。
【請求項２】
前記モータは、冷却ファン用モータとした請求項１に記載の自動車。
【請求項３】
前記モータは、ドアミラー収納用モータとした請求項１に記載の自動車。
【請求項４】
前記モータは、アンテナ収納用モータとした請求項１に記載の自動車。
【請求項５】
前記モータは、窓開閉用モータとした請求項１に記載の自動車。
【請求項６】
前記ランプは、ハザードランプとした請求項１に記載の自動車。
【請求項７】
動力用の駆動部と、
前記駆動部に起動エネルギーを供給するバッテリーと、
前記バッテリーから前記駆動部に起動エネルギーを供給するための起動スイッチと、
前記起動スイッチがオンの時に充電されるコンデンサと、
前記コンデンサから充電電荷の供給を受ける制動機器と、
前記起動スイッチがオフの時に前記コンデンサの充電電荷を放電する放電抵抗と、
モータ、またはランプの使用状態を検知する検知部と、
前記コンデンサの電圧を監視する電圧監視部とを設け、
前記起動スイッチがオフの時に、
前記コンデンサの充電電荷は暗電流消費機器に供給されるとともに、
前記検知部により検知される前記モータ、または前記ランプの使用状態に応じて、
前記コンデンサの充電電荷は前記放電抵抗、前記モータ、および前記ランプの少なくとも一つに供給され、
前記コンデンサの電圧は所定電圧より低いと前記電圧監視部が判定した後、
前記コンデンサの充電電荷は、前記暗電流消費機器にのみに供給され、前記放電抵抗、前記モータまたは前記ランプへの供給が停止される構成とした自動車。
【請求項８】
前記暗電流消費機器は、電子キーとの交信を行う自動開錠装置とした請求項１に記載の自動車。
【請求項９】
前記暗電流消費機器は、盗難防止機器とした請求項１に記載の自動車。
【請求項１０】
前記暗電流消費機器は、時計とした請求項１に記載の自動車。
【請求項１１】
前記暗電流消費機器は、音響機器の情報記憶装置とした請求項１に記載の自動車。      
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、特にその電源制御部分に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッドカーや電気自動車などの開発が急速に進められている。それに伴い自動車の制動においても機械的な制動から、電気的な制動への開発が急速に進んでいる。
【０００３】
一般に自動車の制動を行う場合には、その制動制御のための油圧バルブ駆動にバッテリーが電源として用いられる。しかし、何らかの原因でバッテリーが外れたり、破損したりした場合、バッテリーから電力供給ができず、その結果として車両の制動制御が出来なくなる。そのような状況に対応するため、補助電源として小型のバッテリーを用意しておく場合もある。しかし、バッテリーは、小型とはいえ重量がかさむため、バッテリーに代えコンデンサを用いた電源バックアップ装置が特許文献１に開示されている。
【０００４】
しかしながら、補助電源として小型のバッテリーやコンデンサを用いた場合でも、起動スイッチがオフとなった時、自動車に搭載されたモータや、ランプ、あるいは自動開錠装置（キーレスエントリーシステム）などの暗電流消費機器により、バッテリーの電力が消費される。そのためにバッテリーの電圧が低下することが課題である。
【特許文献１】特開平５−１１６５７１号公報
【発明の開示】
【０００５】
本発明の自動車は、起動スイッチがオンの時に充電されるコンデンサを設けるとともに、モータ、あるいはランプの使用状態を検知する検知部を設けている。そして、起動スイッチがオフの時にコンデンサの充電電荷は暗電流消費機器に供給されるとともに、この検知部により検知されるモータ、あるいはランプの使用状態に応じて、コンデンサの充電電荷は放電抵抗、モータ、およびランプの少なくとも一つに供給されるように構成したものである。
【０００６】
このような構成により、バッテリーが外れたり、損傷したりした場合のバックアップ用などとしてコンデンサが用いられる。そして、起動スイッチがオフした後は、このコンデンサの充電電荷が暗電流消費機器に供給されるとともに、放電抵抗、またはモータ、あるいはランプに供給されることになるので、バッテリーの電力消費を抑制することが出来るようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【０００８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における自動車の電源装置７を含むシステムの構成を説明するための概念図であり、図２は本発明の実施の形態１における自動車の電源制御を説明するためのブロック図である。図１に示すように、自動車１の本体は、４本の車輪２で支えられている。４本の車輪２の各々には、それぞれに油圧制動装置（図示せず）、いわゆるブレーキが設置されている。ブレーキは、油圧を利用した装置である。そして、油圧ポンプ５により油圧管８内の油圧が高められ、油圧管８を介して制動装置（ブレーキ）まで油圧が伝えられる。また、その制動力は車輪２のそれぞれに接続された制動装置の手前に設けた油圧バルブ３の開口度により調整される。
【０００９】
具体的には、運転者が自動車１を減速または停止する場合、ブレーキペダル（図示せず）を踏む。そして、その踏み込みストローク量を制動機器４が検知し、そのブレーキペダルの踏み込みストローク量に応じて油圧バルブ３の開口度の調整が油圧管８を介して行われる。これにより、四つの車輪２の適正な制動が行われる。
【００１０】
この油圧バルブ３の開口度を調整するエネルギーは、すべてバッテリー６から供給されるのが一般的である。そのため、何らかの原因でバッテリー６が外れたり、破損したりした場合は制動機器４が動作しない。その結果、油圧バルブ３も動作せず、制動が行えない状態に陥る。
【００１１】
このような状態を回避するために実施の形態１では、新たな電源装置７を設置し、バッテリー６から電力の供給ができない場合に、電源装置７によりバッテリー６のバックアップを行う構成が採用されている。
【００１２】
この電源装置７はメイン電源であるバッテリー６と同等の小型鉛蓄電池を用いてもよいが、重量が重くなる。したがって、実施の形態１では、図２に示したコンデンサ１４を用いて電源装置７が構成されている。
【００１３】
次に、電源装置７の構成について、図２を用いて説明する。図２に示すように、電源装置７は、イグニッションスイッチである起動スイッチ１０を介してバッテリー６に接続されている。また、エンジン（駆動部）１１も、その起動エネルギーが供給されるバッテリー６に起動スイッチ１０を介して接続されている。そして、電源装置７は、電源バックアップ用の電源供給源であって起動スイッチ１０がオンの時に充電されるコンデンサ１４と、バッテリー６に接続されてコンデンサ１４を充電する充電回路１３を備えている。さらに、電源装置７は、バッテリー６に接続されてバッテリー６からの供給電圧の異常を検知するバックアップ検出部１５と、起動スイッチ１０に接続されて起動スイッチ１０のオン／オフを検知するとともにコンデンサ１４の電圧を監視する電圧監視部１２を備えている。そして、電圧監視部１２は、バッテリー６の電力を供給してコンデンサ１４を充電する充電回路１３に接続されている。
【００１４】
また、電源装置７には、スイッチ３６〜４１のそれぞれ１つを介して、ラジエター冷却ファン用モータ３０、アンテナ収納用モータ３１、ドアミラー収納用モータ３２、窓開閉用モータ３３、３４、ハザードランプ３５が接続されている。そして、電源装置７には、放電回路１８と、放電回路１８を介して電源装置７のコンデンサ１４に接続されるとともに、これらのモータ、あるいはランプの使用状態を検知する検知部２９が備えられている。また、自動車を制動するための制動機器４は、バッテリー６に接続されるとともに、電圧監視部１２と電力供給部１６とを介してコンデンサ１４に接続され、その充電電荷が供給される。
【００１５】
放電回路１８には、端子Ａ、Ｂ、Ｃの３つの端子が備えられている。放電回路１８の端子Ａには、検知部２９を介して、スイッチ３６〜４１が接続されている。また、放電回路１８の端子Ｂには、自動開錠装置１９などの暗電流消費機器が接続されている。暗電流消費機器とは、例えば自動開錠装置１９などの小さな電流が流れる機器である。さらに、放電回路１８の端子Ｃには、起動スイッチ１０がオフの時に、コンデンサ１４の充電電荷を放電するための放電抵抗１８３が接続されている。
【００１６】
自動開錠装置１９には、放電回路１８の端子Ｂに接続されて供給される電源の電圧変換を行う電圧変換機２３と、電圧変換機２３に接続されるとともに電子キー９からの交信信号をアンテナ２０で受信して信号処理を行う受信回路２１と、受信回路２１からの信号を受けて施錠、開錠の動作を指示する錠装置２２とが備えられている。
【００１７】
次に、起動スイッチ１０がオンされたときの自動車の電源装置７の動作について説明する。起動スイッチ１０がオンにされると、エンジン（駆動部）１１が始動される。そして、このエンジン１１の出力を用いて、発電機（図示せず）による発電が始まる。それにともなって、発電機によりバッテリー６への充電が開始される。これと同時に、電圧監視部１２が起動スイッチ１０のオンを検知し、充電回路１３を介してバッテリー６の電圧（約１２Ｖ）に向かってコンデンサ１４の充電が開始される。
【００１８】
通常状態では、油圧バルブ３への駆動エネルギーはバッテリー６から供給される。しかし、何らかの原因でバッテリー６が外れたり、バッテリー６が破損したりした異常状態では、バックアップ検出部１５がバッテリー６からの供給電圧の異常を検知する。そして、そのような異常状態では、コンデンサ１４に蓄えられた充電電荷は、電力供給部１６を介して制動機器４に供給されるようになる。このようにして、一定時間の制動装置（ブレーキ）の制動が可能になる。
【００１９】
次に、通常状態の動作において、起動スイッチ１０がオフされた時の自動車の電源装置７の動作について説明する。起動スイッチ１０がオフにされると、エンジン１１および発電機による発電が停止される。そして、バッテリー６及び電源装置７内のコンデンサ１４への充電が停止される。これと同時に電圧監視部１２が起動スイッチ１０のオフを検知する。そして、コンデンサ１４の劣化防止のために、電源バックアップ用の電源供給源であるコンデンサ１４の充電電荷は、放電回路１８の端子Ｃを介して放電抵抗１８３に放電され始める。
【００２０】
図３は本発明の実施の形態１における自動車のコンデンサ１４の電圧変化を示す特性図である。図３において、縦軸はコンデンサ１４の電圧であり、横軸は時間である。図に示すように、約１２Ｖに充電されていたコンデンサ１４の電圧が、充電電荷の放電により所定電圧であるＶａ（６Ｖ）に低下するには、実施の形態１では、約１０分かかる。
【００２１】
起動スイッチ１０がオフした後、放電抵抗１８３によりコンデンサ１４の充電電荷が放電される１０分の間、または起動スイッチ１０がオフするよりも前から、例えば図２のラジエター冷却ファン用モータ３０、アンテナ収納用モータ３１、ドアミラー収納用モータ３２、窓開閉用モータ３３、３４、ハザードランプ３５の少なくとも一つが使用されていた場合、すなわち図２のスイッチ３６〜４１の少なくとも一つがオン状態になっていた場合には、放電回路１８の端子Ａからスイッチ３６〜４１の少なくとも一つを通じて流れる電流を検知部２９が検出する。そして、コンデンサ１４の充電電荷の放電は、放電回路１８の端子Ｃからは停止される。
【００２２】
このようにして、コンデンサ１４の充電電荷はラジエター冷却ファン用モータ３０、アンテナ収納用モータ３１、ドアミラー収納用モータ３２、窓開閉用モータ３３、３４、ハザードランプ３５の少なくとも一つに供給される。また、放電回路１８の端子Ｃを介した放電抵抗１８３によるコンデンサ１４の充電電荷の放電が中断されることになる。
【００２３】
このように本発明の自動車は、起動スイッチ１０がオフの時に、コンデンサ１４の充電電荷は暗電流消費機器である自動開錠装置１９に供給されるように構成されるともに、検知部２９により検知されるモータ、あるいはランプの使用状態に応じて、コンデンサ１４の充電電荷は放電抵抗１８３、またはモータ、およびランプの少なくとも一つに供給されるように構成されている。ここで、モータは、例えばラジエター冷却ファン用モータ３０、アンテナ収納用モータ３１、ドアミラー収納用モータ３２、窓開閉用モータ３３、３４の少なくとも一つであり、ランプは、例えばハザードランプ３５である。
【００２４】
なお、これらのラジエター冷却ファン用モータ３０、アンテナ収納用モータ３１、ドアミラー収納用モータ３２、窓開閉用モータ３３、３４、ハザードランプ３５を駆動するためには、６Ｖ以上の電圧が必要である。したがって、図３に示すように所定電圧であるＶａ（６Ｖ）までは、これらの機器はコンデンサ１４の充電電荷により駆動されるが、それ以降はバッテリー６の電力により継続的に駆動されるようになっている。すなわち、コンデンサ１４の電圧が所定電圧であるＶａ（６Ｖ）より低いと電圧監視部１２が判定すると、放電回路１８の端子Ａからは、バッテリー６の電力が供給されるようになる。また、コンデンサ１４の充電電荷は放電回路１８の端子Ｂからのみ供給され、端子Ｃからは供給が停止されるようになる。すなわち、コンデンサ１４の充電電荷は、暗電流消費機器である自動開錠装置１９のみに供給されるようになる。そして、コンデンサ１４の充電電荷は、放電抵抗１８３、モータまたはランプへの供給が停止される。
【００２５】
次に、暗電流消費機器である自動開錠装置１９の動作について説明する。自動開錠装置１９には、起動スイッチ１０がオフの間に、コンデンサ１４の充電電荷が放電回路１８の端子Ｂを介して電圧変換機２３に供給される。電圧変換機２３は所定の電圧で受信回路２１に電力を供給する。そして、電子キー９からの交信信号をアンテナ２０で受信したのち、受信回路２１は錠装置２２へ施錠、開錠の動作を指示する。このようにして、電子キー９からのユーザーの操作に基づいて施錠、開錠が行われる。
【００２６】
自動開錠装置１９のような暗電流消費機器は、小さな電流が流れる機器である。そのためコンデンサ１４の充電電荷を暗電流消費機器のみに消費させた場合、コンデンサ１４の電圧が低下するには相当な時間が必要となる。したがって、コンデンサ１４が高電圧状態で保持され続けることによる劣化の恐れが生じる。
【００２７】
そこで、実施の形態１では、起動スイッチ１０のオフを電圧監視部１２が検知した場合、まず放電回路１８を介してコンデンサ１４の充電電荷が放電抵抗１８３、またはラジエター冷却ファン用モータ３０、アンテナ収納用モータ３１、ドアミラー収納用モータ３２、窓開閉用モータ３３、３４、ハザードランプ３５の大きな電流が流れる機器で消費される。その結果、図３に示すように、約１０分間でコンデンサ１４の電圧は、バッテリー６の公称電圧である１２Ｖの半分の６Ｖまで低下していく。実施の形態１のコンデンサ１４は、２Ｖ耐圧のコンデンサを６個直列に接続したユニット構成としており、各々２Ｖ耐圧のコンデンサの寿命に影響の無い電圧はコンデンサ１個当たり１Ｖである。したがって、コンデンサ１４の電圧を６Ｖ以下にすれば、コンデンサ１４が高電圧状態で保持され続けることによる劣化を防止できる。
【００２８】
以上述べたようにして、実施の形態１では、コンデンサ１４の電圧が図３に示すように所定電圧であるＶａ（６Ｖ）より小さいと電圧監視部１２が判定すると、コンデンサ１４の充電電荷は放電回路１８の端子Ｂからのみ供給され、端子Ｃからは供給が停止されるようになる。また、端子Ａからは、バッテリー６の電力が供給されるようになる。このようにして、コンデンサ１４の充電電荷は電子キーとの交信を行う暗電流消費機器である自動開錠装置１９の電圧変換機２３のみに供給される。そのため自動開錠装置１９は開錠、施錠動作を長期に亘って待ち受けることができる。また、コンデンサ１４が高電圧状態で保持され続けることによる劣化も防止できる。
【００２９】
暗電流消費機器が自動開錠装置１９である場合、コンデンサ１４による待ち受け可能電圧は３Ｖである。したがって、図３に示すように、コンデンサ１４による待ち受け可能電圧の保持期間は３０日以上であり、実用上全く問題の生じないレベルの保持期間が確保されている。
【００３０】
なお、図１〜図３に示したように実施の形態１においては、暗電流消費機器として、電子キー９との交信を行う自動開錠装置１９を用いたが、暗電流消費機器として、例えば、盗難防止機器、時計、音響機器の情報記憶装置、位置情報などを送受するための通信装置などを用いることができる。
【００３１】
また、起動スイッチ１０がオフの時で、コンデンサ１４の電圧が１２Ｖ〜６Ｖの間でも放電回路１８の端子Ｂを介して、コンデンサ１４の充電電荷を自動開錠装置１９の電圧変換機２３に供給して開錠、施錠動作を待ち受ける構成としているので、バッテリー６の電力消費を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように本発明は、バッテリーが外れたり、損傷したりした場合のバックアップ用としてコンデンサを設け、起動スイッチがオフした時にはこのコンデンサの電圧をラジエター冷却ファン用モータ、アンテナ収納用モータ、ドアミラー収納用モータ、窓開閉用モータ、ハザードランプなどの大きな電流が流れる機器や、暗電流消費機器のように小さな電流が流れる機器に供給するようにしたものである。このため、起動スイッチがオフした後は、バッテリー電力消費が抑制、または停止されるためバッテリーの電圧の低下を抑制することができ、自動車の電源制御などとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１における自動車の電源装置を含むシステムの構成を説明するための概念図
【図２】本発明の実施の形態１における自動車の電源制御を説明するためのブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における自動車のコンデンサの電圧変化を示す特性図
【符号の説明】
【００３４】
４    制動機器
６    バッテリー
７    電源装置
９    電子キー
１０    起動スイッチ
１１    エンジン（駆動部）
１２    電圧監視部
１３    充電回路
１４    コンデンサ
１５    バックアップ検出部
１６    電力供給部
１８    放電回路
１９    自動開錠装置（暗電流消費機器）
２０    アンテナ
２１    受信回路
２２    錠装置
２３    電圧変換機
２９    検知部
３０    ラジエター冷却ファン用モータ
３１    アンテナ収納用モータ
３２    ドアミラー収納用モータ
３３，３４    窓開閉用モータ
３５    ハザードランプ
１８３    放電抵抗
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2007086271.tif 000011
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