(57)【要約】【課題】走行開始直後の視界確保を行いつつバッテリ上がりを防止する車両用電源制御装置を提供する。【解決手段】走行系および安全系の重要負荷を除く負荷の車両用電源制御装置であって、バッテリから負荷に流れる電流を測定する電流検出手段あるいはバッテリから負荷に供給される電圧を測定する電圧検出手段と、電流検出手段あるいは電圧検出手段により測定された電流値あるいは電圧値が所定の閾値を下回るときに、負荷に電力供給を制限する電力供給制御を行う制御手段と、イグニッションキーがオンしてからの時間を計測する時間計測手段とを備え、制御手段は負荷を視界確保に関する視界確保負荷と、それ以外の一般負荷に群分けし、視界確保負荷に対しては電流検出手段あるいは電圧検出手段で検出される電流値あるいは電圧値が所定の閾値以下でも、時間計測手段により計測された時間の規定時間の経過までの間は電力供給を行う構成としている。【選択図】図１
2007176210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行系および安全系の重要負荷を除く負荷の車両用電源制御装置であって、
バッテリから負荷に流れる電流を測定する電流検出手段あるいはバッテリから負荷に供給される電圧を測定する電圧検出手段と、
前記電流検出手段あるいは前記電圧検出手段により測定された電圧値あるいは電圧値が所定の閾値を下回るときに、負荷に電力供給を制限する電力供給制御を行う制御手段と、
イグニッションキーがオンしてからの時間を計測する時間計測手段とを備え、
前記制御手段は、
前記負荷を視界確保に関する視界確保負荷と、それ以外の一般負荷に群分けし、
前記視界確保負荷に対しては前記電流検出手段あるいは前記電圧検出手段で検出される電流値あるいは電圧値が所定の閾値以下でも、前記時間計測手段により計測された時間の規定時間の経過までの間は電力供給を行う構成としていることを特徴とする車両用電源制御装置。
【請求項２】
走行や安全に関わる重要負荷を除く負荷の車両用電源制御装置であって、
バッテリから負荷に流れる電流を測定する電流検出手段と、
バッテリから負荷に供給される電圧を測定する電圧検出手段と、
前記電流検出手段および前記電圧検出手段により測定された電流および電圧の測定値から求めたバッテリ残容量が所定の閾値を下回るときに負荷への電力供給制御を行う制御手段と、
イグニッションキーがオンしてからの時間を計測する時間計測手段とを備え、
前記制御手段は、
前記負荷を視界確保に関する視界確保負荷とそれ以外の一般負荷に群分けし、
前記視界確保負荷に対しては前記バッテリ残容量が所定の閾値以下でも、前記時間計測手段により計測された時間の規定時間の経過までの間は電力供給を行う構成としていることを特徴とする車両用電源制御装置。
【請求項３】
前記バッテリの温度を測定する温度検出手段を備え、
前記制御手段が温度の測定値に基づいて前記閾値を調整するものである請求項１または請求項２に記載の車両用電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電源制御装置に関し、詳しくは、走行開始直後の視界確保を行いつつバッテリが過放電の状態となること（いわゆるバッテリ上がり）を防止する車両用電源制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車ではバッテリに充電した電力を利用して各種電気負荷（ＥＣＵ：Electronic Control Unit やアクチュエータなど）を作動させているので、バッテリの電力消費を極力抑えることが重要となっている。
電気負荷が起動状態の場合は負荷電流が大きく、電気負荷が待機状態の場合は負荷電流(即ち待機電流)が小さいため、電気負荷の消費電力は起動状態と待機状態とでは大きく変化する。そこで、イグニッションキーがオフとなった状態や待機状態などにおいて、一部の電気負荷を待機状態とするように所望の制御信号を与えたり、この電気負荷に対する供給電力を引き下げたり、また電力の供給を中断することで、電力消費量を抑えることが考えられている。
【０００３】
特開２００３−２２６２０９号公報（特許文献１）では、バッテリ残容量やバッテリ放電電流を測定し、これらの値に基づいて電気負荷への電力供給を遮断する負荷制御を行うことで、バッテリ上がりを防止している。
しかし、走行開始直後すなわちイグニッションキーのオンの直後に、例えばウィンドウガラスが曇っていた場合デフォッガなどで曇りを除去する必要があるが、特許文献１のシステムではデフォッガなどが負荷制御されて電力供給が遮断することがある。まず走行系以外の負荷であるヒータ、クーラー類が負荷制御の対象となるためである。ウィンドウガラスの曇りを除去しなければ走行時の安全が確保できないにもかかわらず、デフォッガへの電力供給が遮断され迅速な視覚確保ができず、安全性に問題が生じる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２２６２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、走行開始直後の視界の確保をしつつ、バッテリ上がりを防止できるシステムを提案することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、走行系および安全系の重要負荷を除く負荷の車両用電源制御装置であって、
バッテリから負荷に流れる電流を測定する電流検出手段あるいはバッテリから負荷に供給される電圧を測定する電圧検出手段と、
前記電流検出手段あるいは前記電圧検出手段により測定された電圧値あるいは電圧値が所定の閾値を下回るときに、負荷に電力供給を制限する電力供給制御を行う制御手段と、
イグニッションキーがオンしてからの時間を計測する時間計測手段とを備え、
前記制御手段は、
前記負荷を視界確保に関する視界確保負荷と、それ以外の一般負荷に群分けし、
前記視界確保負荷に対しては前記電流検出手段あるいは前記電圧検出手段で検出される電流値あるいは電圧値が所定の閾値以下でも、前記時間計測手段により計測された時間の規定時間の経過までの間は電力供給を行う（言い換えると、電力供給制御を行わない）構成としていることを特徴とする車両用電源制御装置を提供している。
【０００７】
本構成により、時間計測手段により計測する時間が規定時間を経過するまでは、制御手段は視界確保負荷であるリアデフォッガ、デアイサ、ミラーヒータなどへ電力供給制御を行わないので、視界確保負荷には電力が制限されることなく供給され、走行開始直後の視界を確保することができる。かつ、視界確保負荷以外の一般負荷には電力供給制御を行うので、バッテリ上がりを防止できる。
【０００８】
また、電流検出手段を用いて電流値を測定することで、バッテリへの充放電状態を求め、負荷に対して電力供給制御を行うか否かを判断することができる。電力供給制御によりバッテリの供給電流の低下が防止され、電流不足により負荷の動作が停止するのを防止することができる。
【０００９】
さらに、電圧検出手段を用いて電圧値を測定することで、バッテリへの充放電状態を求め、負荷に対して電力供給制御を行うか否かを判断することができる。電力供給制御によりバッテリ電圧の低下が防止されるので、電流値が確保されていても一定の電圧値以上でなければ動作しない負荷に対しても、動作が停止するのを防ぐことができる。
【００１０】
また、前記課題を解決するため、本発明は、走行や安全に関わる重要負荷を除く負荷の車両用電源制御装置であって、
バッテリから負荷に流れる電流を測定する電流検出手段と、
バッテリから負荷に供給される電圧を測定する電圧検出手段と、
前記電流検出手段および前記電圧検出手段により測定された電流および電圧の測定値から求めたバッテリ残容量が所定の閾値を下回るときに負荷への電力供給制御を行う制御手段と、
イグニッションキーがオンしてからの時間を計測する時間計測手段とを備え、
前記制御手段は、
前記負荷を視界確保に関する視界確保負荷とそれ以外の一般負荷に群分けし、
前記視界確保負荷に対しては前記バッテリ残容量が所定の閾値以下でも、前記時間計測手段により計測された時間の規定時間の経過までの間は電力供給を行う構成としていることを特徴とする車両用電源制御装置を提供している。
【００１１】
電流検出手段と電圧検出手段によって測定した電流値、電圧値からバッテリ残容量を算出しこのバッテリ残容量値を用いることで、バッテリへの充放電状態を求め、負荷に対して電力供給制御を行うか否かを判断することができる。電力供給制御によりバッテリの供給電力の低下が防止され、負荷が電力不足により動作が停止するのを防止することができる。
【００１２】
前記バッテリの温度を測定する温度検出手段を備え、
前記制御手段が温度の測定値に基づいて前記閾値を調整するものであることが望ましい。
【００１３】
バッテリの温度によってバッテリが出力する電力が異なるため、バッテリの温度によって電力供給制御を行うか否かの判断基準となる閾値を調整することで、バッテリの充放電状態をより正確に判断することができ、電力供給制御を適切に行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、時間計測手段により計測する時間が規定時間を経過するまでは、制御手段は視界確保負荷へ電力供給制御を行わない構成としているので、視界確保負荷に十分な電力が供給され、走行開始直後の視界を確保することができる。かつ、視界確保負荷以外の一般負荷には電力供給制御を行う構成としているので、バッテリ上がりを防止できる。
【００１５】
さらに、電流検出手段や電圧検出手段、またはその両方を用いて電流値や電圧値を測定する構成とすることで、電流値、電圧値、電流値や電圧値から算出したバッテリ残容量値からバッテリへの充放電状態を求め、負荷に対して電力供給制御を行うか否かを判断することができる。電力供給制御によりバッテリ電圧や供給電力の低下が防止されるので、負荷の動作が停止するのを防ぐことができる。
また、バッテリの温度によってバッテリが出力する電力が異なるため、バッテリの温度によって電力供給制御を行うか否かの判断基準となる閾値を調整する構成とすることで、バッテリへの充放電状態を正確に判断することができ、電力供給制御を適切に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の第一実施例の構成を示すブロック図である。
図１において、車両用電源制御装置１０は一方をバッテリ１に接続し、他方をＥＣＵ２ａ、２ｂ、発電機３に接続する構成となっている。
【００１７】
ＥＣＵ２ａは視界確保負荷である。例えばウィンドウガラスが曇っていた場合、イグニッションキーをオンした直後にデフォッガなどで曇りを除去しなければ車は安全に走行できない。このため、リアデフォッガ、デアイサ、ミラーヒータ、デフロスタモード時のエアコンブロアモータなどの電気負荷を視界確保負荷とし、イグニッションキーをオンした後所定時間内はこれらの電気負荷に常に電力を供給する。
【００１８】
ＥＣＵ２ｂは走行系や安全系に関わる重要負荷を除いた負荷であって、視界確保負荷以外の一般負荷である。例えばシートヒータ、空気清浄機、デフロスタモード時以外のエアコンブロアモータなどはイグニッションキーをオンした後所定時間内において、電力供給を間欠的に行なっても、車の安全走行には問題がない。
【００１９】
車両用電源制御装置１０は、電流センサ１１と、制御手段１２と、タイマー１３を備えている。
電流センサ１１は電流測定手段を構成し、バッテリ１の電流を測定する。
制御手段１２は、制御手段１２に入力されるイグニッションキーのオンオフ信号２１と電流センサ１１の測定結果を受け取り、これらからＥＣＵ２ａ、２ｂが待機状態または起動状態にあるべきかを判断し、ＥＣＵ２ａ、２ｂに待機指令や起動指令を出す。
タイマー１３はイグニッションキーがオンになってからＥＣＵ２ａへの制御を始めるまでの時間ｔを計測するものである。
【００２０】
図２は車両用電源制御装置１０の動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１はイグニッションキーがオンかオフかを判断している。イグニッションキーがオンの場合はＳ２に進み、オフの場合はオンになるまでＳ１を繰り返す。
ステップＳ２では電流センサ１１によりバッテリ電流を測定し、制御手段１２に測定結果を入力している。
【００２１】
ステップＳ３は、制御手段１２がバッテリ電流値に基づいて負荷に電力供給を制限する電力供給制御を行うか否かを判断する。本実施例では、バッテリ１へ発電機から充電がなされているかバッテリが放電しているかを判断する閾値を定め、バッテリ１の電流値を閾値と比較することで、バッテリが充電状態か放電状態かを判断する。バッテリ１に充電がなされている場合は電力供給制御を行う必要はなく、フローチャートはスタートに戻る。一方、バッテリ１が放電している場合には、走行や安全に関する重要負荷への電力供給を確保するため、重要負荷を除いた負荷に電力供給制御を行うこととなり、Ｓ４に進む。
【００２２】
ステップＳ４はイグニッションキーをオンしてから現在までの時間ｔをタイマー１３を用いて取得する。
ステップＳ５はイグニッションキーをオンしてから現在までの時間ｔが規定時間より長いか否かを判断する。本実施例では規定時間は１５分に設定する。イグニッションキーをオンしてから１５分あれば、デフォッガなどの視覚確保負荷の駆動により視界確保が可能であると考えられるからである。なお、規定時間は３分から３０分を想定し、外気温などにより変動させることもできるものとする。イグニッションキーをオンしてからの時間ｔが規定時間より長い場合はＳ６に、それ以外の場合はＳ７に進む。
【００２３】
ステップＳ６では、制御手段１２が視覚確保負荷と一般負荷の両方を電力供給制御するよう指令を出す。
ステップＳ７では、制御手段１２が一般負荷にのみ電力供給制御するよう指令を出す。イグニッションキーをオンしてからの時間ｔが規定時間より短いので、視界確保のために視覚確保負荷には電力を供給する。
【００２４】
図３は車両用電源制御装置１０の動作を示すタイムチャートである。
イグニッションキーがオフからオンになった時刻ｔ１では、バッテリ電流は閾値よりも大きく放電側に流れる。このとき、制御手段１２は一般負荷に電力供給制御を行う。一方、イグニッションキーがオンになってからの時間が規定時間を超えていないので、視覚確保負荷へは電力供給制御を行わず、電力を供給し視界確保を行なう。
【００２５】
規定時間である１５分が経過したとき、すなわち時刻ｔ２を経過したとき、バッテリ電流はまだ閾値よりも大きく放電側に流れているので、視覚確保負荷に対しても電力供給制御を行う。
時刻ｔ３でバッテリ電流が閾値を下回りバッテリが充電されると、制御手段１２は視覚確保負荷、一般負荷共に電力供給制御を中止する。
【００２６】
図４は請求項２に示す本発明の第２実施例である。第一実施例では電流センサ１１を用いてバッテリ電流を測定しているが、第二実施例では電圧検出手段を構成する電圧センサ１４を用いてバッテリ電圧を測定している。バッテリ電圧値からバッテリが放電しているか充電されているかを判断し、電力供給制御を行うか否かを決定する。
【００２７】
図５は請求項３に示す本発明の第三実施例である。第一実施例では電流センサ１１を用いてバッテリ電流を測定しているが、第三実施例では電流センサ１１を用いて測定したバッテリ電流と電圧センサ１４を用いて測定したバッテリ電圧の測定結果からバッテリ残容量ＳＯＣを演算している。また、温度検出手段を構成する温度センサ１５によりバッテリ温度も測定している。バッテリ残容量に基づいて電力供給制御を行うか否かを判断することで、より適切な電力供給制御を行うことができる。また、バッテリの温度によってバッテリが出力できる電力が異なるため、バッテリの温度によって電力供給制御を行うか否かを判断する閾値を調整する。バッテリ温度によって閾値を調整することで、バッテリが充電されているか放電しているのかをより正確に判断することができ、電力供給制御を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明である車両用電源制御装置の第一実施例を示すブロック図である。
【図２】車両用電源装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】車両用電源装置の動作を示すタイムチャートである。
【図４】車両用電源制御装置の第二実施例を示すブロック図である。
【図５】車両用電源制御装置の第三実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  車両用電源制御装置
１１  電流センサ
１２  制御手段
１３  タイマー
１４  電圧センサ
１５  温度センサ
【図１】
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【図２】
2007176210.tif 000004
【図３】
2007176210.tif 000005
【図４】
2007176210.tif 000006
【図５】
2007176210.tif 000007