(57)【要約】【課題】車両用電源装置を制御するためのスイッチ類の操作手順が簡素化され、これらスイッチ類の操作性が向上した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、イグニッションスイッチリレーとバッテリリレーとの間に設けられ、イグニッションスイッチからバッテリリレーへ向かう向きに設けられる整流器とを備え、バッテリスイッチがオフの状態であっても、イグニッションスイッチリレーが励磁された場合は、バッテリリレーが励磁される。【選択図】図１
2016120830.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と
を備え、
前記バッテリスイッチがオフの状態において、前記イグニッションスイッチリレーがオンの状態にされた場合、前記バッテリリレーがオンされることを特徴とする車両用電源装置。
【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。この車両用電源装置では、ドライバによる車両内に備えられたバッテリスイッチの操作により、バッテリスイッチがオンの状態となると、バッテリリレーが励磁し、バッテリから上述の一般負荷への給電が可能となる。一方、バッテリスイッチがオフの状態となるとバッテリリレーは励磁されず、バッテリから上述の一般負荷への給電は停止される。
【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】
しかしながら、特許文献１に記載の車両用電源装置が備えられた車両において、ドライバは、エンジンを始動させるため、イグニッションスイッチをオンの状態とする前に、バッテリスイッチをオンの状態にする必要がある。これは、バッテリスイッチがオフの状態の場合、イグニッションスイッチリレーに電源が供給されないためである。このため、ドライバは、エンジンを始動させるにあたり、バッテリスイッチとイグニッションスイッチの２つのスイッチを操作する必要がある。
【０００７】
また、車両の走行中に、ドライバが誤ってバッテリスイッチを操作し、オフの状態にしてしまった場合、イグニッションスイッチリレーへの電源が遮断され、イグニッションスイッチがオフの状態になってしまう可能性がある。
【０００８】
また、ドライバが車両を停止させる場合、イグニッションスイッチを操作しオフの状態とし、次いで、バッテリスイッチを操作しオフの状態とする必要がある。ここで、ドライバが、もし、イグニッションスイッチをオフの状態にして車両を停止させても、バッテリスイッチがオンの状態のまま車両を離れた場合、バッテリがあがってしまう可能性がある。
【０００９】
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、車両用電源装置を制御するためのスイッチ類の操作手順が簡素化され、これらスイッチ類の操作性が向上した車両用電源装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、以下の態様又は適用例として実現することができる。
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と
を備え、
前記バッテリスイッチがオフの状態において、前記イグニッションスイッチリレーがオンの状態にされた場合、前記バッテリリレーがオンされる。
【００１１】
上記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、整流器とを備える。
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になると、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、バッテリリレーがオンされる。
このため、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リレーをオンさせることによって、バッテリスイッチを操作することなく、バッテリリレーをオンすることができる。
これにより、車両に備えられた第１の負荷や第２の負荷は、バッテリから給電される。例えば、第１の負荷や第２の負荷は、カーエアコンや、車内灯等の電気機器である。
また、車両の走行中に、ドライバが誤ってバッテリスイッチを操作し、オフの状態にしてしまった場合でも、イグニッションスイッチリレーのオン状態を保つことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、車両用電源装置を制御するためのスイッチ類の操作手順が簡素化され、これらスイッチ類の操作性が向上した車両用電源装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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。
【図２】本発明の幾つかの実施形態に係るバッテリリレー制御部９ａが適用された車両用電源装置１ａにものを示す概略図である。
【図３】本発明の幾つかの実施形態に係るバッテリリレー制御部９ｂが適用された車両用電源装置１ｂにものを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。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、センサ２５とを備える。
【００１６】
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。バッテリリレー制御部９は、バッテリスイッチ８を備えている。バッテリスイッチ８がオンの状態の場合、バッテリ２とバッテリリレー１２が、バッテリスイッチ８を介して接続され、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２６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が励磁されると共に、バッテリリレー１２が励磁される。
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たが、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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や発電機６が始動／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。
【００２２】
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からスタータに始動信号を送信してスタータ５が始動し、エンジン１０が始動する（ドライバによるイグニッションスイッチ２６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、発電機６から給電される。
【００２３】
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のアノードに向かって電流が流れる。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。
【００２４】
なお、ドライバが、車両内のイグニッションスイッチ２６よりも先にバッテリスイッチ８を操作し、バッテリスイッチ８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、ドライバによるバッテリスイッチ８の操作は、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。
【００２５】
例えば、ドライバが、バッテリスイッチ８を操作し、エンジン１０を始動させなくても、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。
【００２６】
また、例えば、イグニッションスイッチリレー１１とバッテリスイッチ８が共にオンの状態の場合、ドライバの誤操作により、バッテリスイッチ８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。イグニッションスイッチリレー１１と第１の整流器３１を介した、バッテリ２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。
【００２７】
幾つかの実施形態では、ドライバは、イグニッションスイッチ２６を操作し、バッテリリレー１２が励磁されオンの状態になる。これにより、バッテリスイッチ８のオン／オフの状態にかかわらず、ドライバは通常のエンジンの始動のための操作であるイグニッションスイッチリレー２６の操作をするだけで、バッテリリレー１２をオンの状態にすることができる。また、ドライバはバッテリスイッチ８を操作することなく、車両に備えられた一般負荷２２はバッテリ２から給電可能となる。例えば、一般負荷２２は、カーエアコンや、車内灯等の電気機器である。
また、車両の走行中（イグニッションスイッチリレー１１とバッテリスイッチ８が共にオンの状態）に、ドライバの誤操作によりバッテリスイッチ８がオフの状態になってしまった場合でも、バッテリリレー１２はオフの状態になることはなく、一般負荷２２はバッテリ２から給電される。これにより、車両の走行中に、ドライバのバッテリスイッチ８の誤操作があっても、カーエアコンや、車内灯等の電気機器が利用できる。
【００２８】
図２は、本発明の幾つかの実施形態に係るバッテリリレー制御部９ａが適用された車両用電源装置１ａを示す概略図である。
【００２９】
車両用電源装置１ａと車両用電源装置１との相違点は、車両用電源装置１ａがバッテリリレー制御部９ａを備える点である。バッテリリレー制御部９ａについて説明する。バッテリリレー制御部９ａは、リレー式のラッチ型リレースイッチ４１を備える。ラッチ型リレースイッチ４１は、スイッチ４２と、第３の整流器４３とを備える。例えば、第３の整流器４３は、発光ダイオードであってもよい。
【００３０】
第３の整流器４３のアノードは、スイッチ４２を介して、バッテリ２と接続される。また、第３の整流器４３のアノードは、バッテリリレー１２にも接続される。第３の整流器４３のカソードは、接地されている。ラッチ型リレースイッチ４１は、スイッチ４２をオンの状態にすることによって、第３の整流器４３に電流が流れる。スイッチ４２がオンの状態になることにより、第２の整流器３２とラッチ型リレースイッチ４１を介して、バッテリリレー１２に電流が流れ、バッテリリレー１２が励磁される。
【００３１】
このようにラッチ型リレースイッチ４１は、第３の整流器４３に流れる電流を制御することによって、スイッチ４２のオン／オフの状態を制御できるので、物理的なスイッチ制御ではなく、例えば、リモコンのような非接触で電気的な制御であってもよい。
【００３２】
なお、ラッチ型リレースイッチ４１は、第３の整流器４３に電流が流れるときに、スイッチ４２のオン／オフが切替り状態が維持されるので、例えば、コイルを用いたリレー式スイッチのように電流を流し続ける必要がない。ラッチ型リレースイッチ４１は励磁／非励磁の状態を切替るときだけ電流を流せばよいので、一般的なリレースイッチと比べて消費電力が少ないという利点がある。
【００３３】
幾つかの実施形態では、ラッチ型リレースイッチ４１の励磁／非励磁の状態にかかわらず、イグニッションスイッチリレー１１が励磁されれば、バッテリリレー１２が励磁される。バッテリリレー１２が励磁されれば、例えば、一般負荷２２はバッテリ２から給電される。これにより、例えば、車内灯、カーエアコン等、車両に備えられた電気機器が利用できる。
【００３４】
図３は、本発明の幾つかの実施形態に係るバッテリリレー制御部９ｂが適用された車両用電源装置１ｂを示す概略図である。
【００３５】
車両用電源装置１ｂと車両用電源装置１との相違点は、車両用電源装置１ｂがバッテリリレー制御部９ｂを備える点である。バッテリリレー制御部９ｂについて説明する。バッテリリレー制御部９ｂは、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４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４の整流器５２は、発光ダイオードであってもよい。
【００３６】
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。
【００３７】
第４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４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４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４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。
【００３８】
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。
【００３９】
例えば、運転者がモメンタリ型リレースイッチ５１のスイッチ５４をオン状態に操作すると自己保持型リレースイッチ５６が励磁してバッテリ２からの電源が第２の整流器３２、スイッチ５３、自己保持型リレースイッチ５６を介してバッテリリレー１２が励磁される。この際、自己保持型リレースイッチ５６が励磁するとリレー部にはスイッチ５３を介してもバッテリ２の電源が流れるのでその後スイッチ５４がオフとなっても自己保持型リレースイッチ５６はオン状態を保ちバッテリリレー１２への電源が途切れることなく供給される。また、自己保持型リレースイッチ５６をオフにするには、スイッチ５３をオフにすることで自己保持型リレースイッチ５６もオフ状態になる。
【００４０】
幾つかの実施形態では、モメンタリ型リレースイッチ５１の励磁／非励磁の状態にかかわらず、イグニッションスイッチリレー１１が励磁されれば、バッテリリレー１２が励磁される。バッテリリレー１２が励磁されれば、例えば、一般負荷２２はバッテリ２から給電される。これにより、例えば、車内灯、カーエアコン等、車両に備えられた電気機器が利用できる。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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を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】
【００４４】
本発明は、イグニッションスイッチリレー、バッテリリレー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】
【００４５】
１  車両用電源装置
１ａ  車両用電源装置
１ｂ  車両用電源装置
２  バッテリ
５  スタータ
６  発電機
８  バッテリスイッチ
９  バッテリリレー制御部
９ａ  バッテリリレー制御部
９ｂ  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  ラッチ型リレースイッチ
４２  スイッチ
４３  第３の整流器
５１  モメンタリ型リレースイッチ
５２  第４の整流器
５３  スイッチ
５４  スイッチ
５６  自己保持型リレースイッチ
【図１】
2016120830.tif 000003
【図２】
2016120830.tif 000004
【図３】
2016120830.tif 000005