(57)【要約】【課題】バッテリスイッチがオンの状態であっても、バッテリのあがりを抑えることができる車両用電源装置を提供する。【解決手段】イグニッションスイッチの切替操作に応じて始動可能なエンジンによって駆動可能な発電機と、発電機で発電した電力を蓄電可能なバッテリと、バッテリと第１の負荷との間に設けられ、バッテリスイッチがオンの状態になると励磁して、バッテリに蓄電された電力を第１の負荷に供給するバッテリリレーと、バッテリと第２の負荷との間に設けられ、イグニッションスイッチがオンの状態になると励磁して、バッテリに蓄電された電力を前記第２の負荷に供給するイグニッションスイッチリレーと、バッテリに蓄電されている電力をモニタするためのバッテリモニタと、バッテリとバッテリスイッチとの間に設けられ、バッテリモニタによるバッテリに蓄電されている電力が所定値以上の場合、励磁するスイッチングリレーとを備える。【選択図】図１
2016120829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の負荷及び第２の負荷を含む一般負荷に対して給電可能な電源装置を搭載した電源装置搭載車両であって、
イグニッションスイッチの切替操作に応じて始動可能なエンジンによって駆動可能な発電機と、
前記発電機で発電した電力を蓄電可能なバッテリと、
前記バッテリと前記第１の負荷との間に設けられ、バッテリスイッチがオンの状態になった場合に、前記バッテリに蓄電された電力を前記第１の負荷に供給するバッテリリレーと、
前記バッテリと前記第２の負荷との間に設けられ、イグニッションスイッチがオンの状態になった場合に、前記バッテリに蓄電された電力を前記第２の負荷に供給するイグニッションスイッチリレーと、
前記バッテリに蓄電されている電力をモニタするためのバッテリモニタと、
前記バッテリと前記バッテリスイッチとの間に設けられ、前記バッテリモニタによる前記バッテリに蓄電されている電力が所定値以上の場合にオン駆動するスイッチングリレーと
を備えることを特徴とする車両用電源装置。
【請求項２】
前記イグニッションスイッチリレーと前記バッテリリレーとの間に設けられ、前記イグニッションスイッチから前記バッテリリレーへ向かう向きに電流の向きを規制する整流器をさらに備え、
前記イグニッションスイッチリレーがオンすると、前記バッテリリレーがオンするように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は車両用電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザの要望や車両の用途によって、車両に搭載される電気機器は増加している。このような電気機器には、車両に搭載された車両用電源装置から電力供給がなされ、車両用電源装置にとって負荷となる。この種の負荷には、一般負荷と呼ばれるものがある。例えば、車内灯やカーエアコン等がある。
【０００３】
一般的に、車両には、バッテリの他に、エンジンによって駆動される発電機が搭載されている。エンジンが停止している場合は、上述の一般負荷を駆動するための駆動電圧は、車両用電源装置に備えられたバッテリから給電される。
【０００４】
特許文献１には、発電機によって蓄電され、上述の一般負荷に給電するバッテリを搭載した車両用電源装置が開示されている。ドライバは、バッテリスイッチをオンの状態となるように操作し、バッテリに蓄電された電力を利用して電気機器を駆動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７‐２３２６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、ドライバは、バッテリスイッチをオフの状態に操作してから車両を離れるが、バッテリスイッチがオンの状態のまま車両を離れてしまうことがある。この場合、バッテリに蓄電された電力は放電され続け、蓄電された電力がなくなってしまい、バッテリがあがった状態となってしまう。
【０００７】
このような場合、再度バッテリが蓄電されるまで、車両内の電気機器が利用できなくなるという不都合が生じる可能性がある。
【０００８】
本発明の少なくとも一実施形態は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、バッテリスイッチがオンの状態であっても、バッテリのあがりを抑えることができる車両用電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の状態又は適用例として実現することができる。
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る車両用電源装置は、
第１の負荷及び第２の負荷を含む一般負荷に対して給電可能な電源装置を搭載した電源装置搭載車両であって、
イグニッションスイッチの切替操作に応じて始動可能なエンジンによって駆動可能な発電機と、
前記発電機で発電した電力を蓄電可能なバッテリと、
前記バッテリと前記第１の負荷との間に設けられ、バッテリスイッチがオンの状態になった場合に、前記バッテリに蓄電された電力を前記第１の負荷に供給するバッテリリレーと、
前記バッテリと前記第２の負荷との間に設けられ、イグニッションスイッチがオンの状態になった場合に、前記バッテリに蓄電された電力を前記第２の負荷に供給するイグニッションスイッチリレーと、
前記バッテリに蓄電されている電力をモニタするためのバッテリモニタと、
前記バッテリと前記バッテリスイッチとの間に設けられ、前記バッテリモニタによる前記バッテリに蓄電されている電力が所定値以上の場合にオン駆動するスイッチングリレーと
を備える。
【００１０】
上記（１）の実施形態に係る車両用電源装置は、発電機と、バッテリと、バッテリリレーと、イグニッションスイッチリレーと、バッテリモニタと、スイッチングリレーと、整流器とを備える。
バッテリモニタがバッテリに蓄電されている電力をモニタし、バッテリに蓄電されている電力が所定値以上であれば、スイッチングリレーがオンする。また、バッテリに蓄電されている電力が所定値未満であれば、スイッチングリレーはオンせず、バッテリリレーを
オフにすることができる。つまりバッテリスイッチはオフの状態となる。このため、第１の負荷や第２の負荷はバッテリから給電されず、バッテリに蓄電されている電力の減少を抑えることができる。
これにより、例えば、バッテリスイッチがオンの状態のまま、ドライバが車両から離れてしまった場合、バッテリに蓄電されている電力が所定値未満となった場合に、スイッチングリレーがオフとなり、バッテリスイッチがオフとなる。このため、バッテリに蓄電されている電力の減少を抑えることができる。
【００１１】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の実施形態において、前記イグニッションスイッチリレーと前記バッテリリレーとの間に設けられ、前記イグニッションスイッチから前記バッテリリレーへ向かう向きに電流の向きを規制する整流器をさらに備え、前記イグニッションスイッチリレーがオンすると、前記バッテリリレーがオンするように構成される。
【００１２】
ドライバは、イグニッションスイッチを操作し、イグニッションスイッチをオンの状態にする。イグニッションスイッチがオンの状態となると、イグニッションスイッチリレーがオンされ、整流器を経由してバッテリからバッテリリレーに電流が流れ、バッテリリレーはオンされる。
よって、上記（２）の実施形態によれば、バッテリスイッチのオン／オフの状態に関わらず、ドライバはイグニッションスイッチを操作し、バッテリリレーをオンさせることができる。このとき、バッテリスイッチを操作する必要はない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、バッテリスイッチがオンの状態であっても、バッテリのあがりを抑えることができる車両用電源装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用電源装置の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１６】
図１は、本発明の幾つかの実施形態に係る車両用電源装置１の一例を示す図である。まず、車両用電源装置１の概要について説明する。車両用電源装置１は、バッテリ２、スタータ５、発電機６、バッテリリレー制御部９と、イグニッションスイッチリレー１１と、バッテリリレー１２と、一般負荷２１〜２３と、第１の整流器３１と、第２の整流器３２と、バッテリモニタ４２とを備える。
【００１７】
バッテリ２は、スタータ５と発電機６と並列に接続される。バッテリモニタ４２は、バッテリ２に蓄電されている電力の量をモニタする。バッテリに２に蓄電されている電力が所定値以上の場合、バッテリモニタ４２は、バッテリリレー制御部９のスイッチングリレー４１が励磁するように制御する。一方、バッテリ２に蓄電されている電力が所定値未満の場合、バッテリモニタ４２は、スイッチングリレー４１が非励磁となるように制御する。例えば、バッテリモニタ４２は、バッテリ２の出力電圧と基準電圧とを比較するコンパレータを備え、このコンパレータの出力信号によって、スイッチングリレー４１を制御する構成であってもよい。
尚、本実施形態における各種リレーは、励磁によりオン／オフ切り替え可能なタイプを採用しているが、他の方式のリレーを採用してもよいし、同様の技術的思想を実現可能な範囲において他の切替手段を採用してもよい。
【００１８】
バッテリリレー制御部９は、スイッチングリレー４１と、リレー式のモメンタリ型リレースイッチ５１と自己保持型リレースイッチ５６とを備える。モメンタリ型リレースイッチ５１は、第３の整流器５２と、スイッチ５３と、スイッチ５４とを備える。例えば、第３の整流器５２は、発光ダイオードであってもよい。
【００１９】
モメンタリ型リレースイッチ５１のスイッチ５３は、ノーマル・クローズ接点であり、初期状態ではスイッチが閉の状態である。一方、スイッチ５４は、ノーマル・オープン接点であり、初期状態ではスイッチが開の状態である。スイッチ５３とスイッチ５４は、共にオンの状態になることはなく、また、共にオフの状態になることもない。
【００２０】
第３の整流器５２のアノードは、スイッチ５３，５４を介して、バッテリ２に接続される。また、第３の整流器５２のアノードは、バッテリリレー１２に接続される。一方、第３の整流器５２のカソードは接地される。モメンタリ型リレースイッチ５１は、第３の整流器５２に電流が流れることによって、スイッチ５３，５４が切り替わる。
【００２１】
例えば、スイッチ５４がオンの状態の間のみ、モメンタリ型リレースイッチ５１はオンの状態となる。バッテリリレー制御部９ｂは、自己保持型リレースイッチ５６を備えているため、ラッチ型のスイッチリレーのように、スイッチ５４がオフの状態になっても、モメンタリ型リレースイッチ５１は、オンの状態が保持される。
【００２２】
スイッチングリレー４１とモメンタリ型リレースイッチ５１が共に励磁されオンの状態の場合、バッテリ２とバッテリリレー１２が接続され、バッテリリレー１２が励磁される。また、ドライバの操作によって、車両内に備えられたイグニッションスイッチがオンの状態となった場合、イグニッションスイッチリレー１１が励磁され、これによりバッテリリレー１２が励磁される。
【００２３】
センサ２５は、イグニッションスイッチリレー１１の励磁／非励磁の状態に応じて、オフ制御装置２６に信号を送信する。例えば、センサ２５は、イグニッションスイッチリレー１１が非励磁の状態の場合、オフ制御装置２６に信号を送信する。オフ制御装置２６は、センサ２５から受信した信号に基づいて、スタータ５と発電機６に対して、それぞれを停止させるための信号を送信する。
【００２４】
例えば、一般負荷２１〜２３は、一般的に、車内灯やカーエアコン、ヘッドライド等の車両用の電気機器である。一般負荷２１〜２３は、それぞれ、発電機６によって蓄電されたバッテリ２から給電される。また、例えば、一般負荷２１〜２３には、車両に備えられたエンジンの制御装置や変速制御装置を電気的に制御するものであってもよい。
尚、一般負荷２２は第１の負荷の一例であり、一般負荷２１は第２の負荷の一例である。
【００２５】
第１の整流器３１は、イグニッションスイッチリレー１１とバッテリリレー１２の間に設けられ、イグニッションスイッチリレー１１からバッテリリレー１２の向きに電流が流れるように整流する。第２の整流器３２は、バッテリ２とバッテリリレー制御部９との間に設けられ、バッテリ２からバッテリリレー制御部９の向きに電流が流れるように整流する。例えば、第１の整流器３１や第２の整流器３２はシリコン、ゲルマニウムやガリウムの化合物等からつくられた半導体ダイオードであってもよい。
【００２６】
車両用電源装置１の回路構成について説明する。イグニッションスイッチリレー１１とバッテリリレー１２は、バッテリリレー制御部９を介してバッテリ２に接続される。イグニッションスイッチリレー１１とバッテリリレー１２の間には、第１の整流器３１が設けられる。第１の整流器３１のアノードはイグニッションスイッチリレー１１に接続され、カソードはバッテリリレー１２に接続される。バッテリ２とバッテリリレー制御部９の間には、第２の整流器３２が設けられる。第２の整流器３２のアノードはバッテリ２に接続され、カソードはバッテリリレー制御部９に接続される。
【００２７】
一般負荷２１は、イグニッションスイッチリレー１１を介してバッテリ２に接続される。一般負荷２２は、バッテリリレー１２を介してバッテリ２に接続される。一般負荷２３は、バッテリ２に直接接続される。一般負荷２１〜２３は、バッテリ２から給電されることによって駆動する。
【００２８】
スタータ５と発電機６は、例えば、スイッチが内蔵されている。これらのスイッチは、エンジンＥＣＵ２０からの信号に基づいて制御され、スタータ５と発電機６が停止する。例えば、スタータ５と発電機６に内蔵されたスイッチがエンジンＥＣＵ２０から停止信号を受信した場合、スタータ５と発電機６は停止する。
【００２９】
車両用電源装置１の動作について説明する。ドライバの操作により、イグニッションスイッチ２６を操作してエンジンＥＣＵ２０がイグニッションスイッチリレー１１を励磁した場合、エンジンＥＣＵ２０からスタータ５に始動信号を送信し、スタータ５が始動し、エンジン１０が始動する（ドライバによるエンジンキーの操作）。そして、発電機６が発電を開始する。これにより、一般負荷２１〜２３は、バッテリ２から給電される。
【００３０】
また、イグニッションスイッチリレー１１が励磁の状態であるため、イグニッションスイッチリレー１１を経由してバッテリ２から第１の整流器３１のアノードに電流が流れる。そして、第１の整流器３１のカソードに接続されるバッテリリレー１２が励磁される。これにより、一般負荷２２は、バッテリ２から給電され、駆動する。
【００３１】
なお、バッテリモニタ４２によって、バッテリ２に蓄電されている電力が所定値以上であると判定された場合、スイッチングリレー４１が励磁され、オンの状態となる。この状態において、ドライバが、車両内のイグニッションスイッチ２６よりも先にモメンタリ型リレースイッチ５１のスイッチ５４を操作し、モメンタリ型リレースイッチ５１がオンの状態となった場合、バッテリ２からバッテリリレー制御部９を介して電流が流れ、バッテリリレー１２が励磁される。この場合、イグニッションスイッチリレー１１との間に設けられている第１の整流器３１のカソード側が接続されているため、イグニッションスイッチリレー１１には電流が流れることはない。このため、バッテリリレー制御部９は、イグニッションスイッチリレー１１の励磁／非励磁に影響を与えない。
【００３２】
例えば、ドライバが、エンジン１０を始動させなくても、モメンタリ型リレースイッチ５１を操作し、一般負荷２２を使用することができる。例えば、車内灯を点灯させて車両内の清掃を行うことができる。この場合、イグニッションスイッチリレー１１は非励磁の状態である。
【００３３】
また、例えば、イグニッションスイッチ２６とモメンタリ型リレースイッチ５１が共にオンの状態の場合、ドライバの誤操作により、モメンタリ型リレースイッチ５１がオフの状態となってしまった場合でも、バッテリリレー１２はオンの状態を保つ。第１の整流器３１を介した、エンジンＥＣＵ２０からバッテリリレー１２の電流経路が確保されるためである。
【００３４】
幾つかの実施形態では、バッテリモニタ４２がバッテリ２に蓄電されている電力をモニタし、バッテリ２に蓄電されている電力が所定値以上であれば、スイッチングリレー４１が励磁する。また、バッテリ２に蓄電されている電力が所定値未満であれば、スイッチングリレー４１は励磁せず、バッテリリレー１２を非励磁の状態となる。このため、例えば、一般負荷２２はバッテリ２から給電されず、バッテリ２に蓄電されている電力の減少を抑えることができる。バッテリ２があがるのを抑えることができ、スタータ５を作動させてエンジン１０を始動させるために必要な電力を確保するものである。
例えば、モメンタリ型リレースイッチ５１（バッテリスイッチ）がオンの状態のままドライバが車両から離れているときに、バッテリ２に蓄電されている電力が所定値未満となった場合に、スイッチングリレー４１が非励磁の状態となり、バッテリスイッチがオフとなる。このため、バッテリ２に蓄電されている電力の減少を抑えることができ、この場合においても、スタータ５を作動させてエンジン１０を始動させるに必要な電力を確保するものである。
【００３５】
本発明の「第１の負荷」の一例は、一般負荷２２である。本発明の「第２の負荷」の一例は、一般負荷２１である。
【００３６】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【００３７】
幾つかの実施形態では、イグニッションスイッチリレー１１等、接触式のリレースイッチが用いられた例を示しているが、これに限らない。例えば、電子部品や半導体非接触式のリレースイッチ利用したものを用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、蓄電式のバッテリを備えるあらゆる車両用電源装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１  車両用電源装置
２  バッテリ
５  スタータ
６  発電機
９  バッテリリレー制御部
１０  エンジン
１１  イグニッションスイッチリレー
１２  バッテリリレー
２０  エンジンＥＣＵ
２１  一般負荷（第２の負荷）
２２  一般負荷（第１の負荷）
２３  一般負荷
２５  センサ
２６  オフ制御装置
３１  第１の整流器
３２  第２の整流器
４１  スイッチングリレー
４２  バッテリモニタ
５１  モメンタリ型リレースイッチ（バッテリスイッチ）
５６  自己保持型リレー
【図１】
2016120829.tif 000003