(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧オルタネータと高電圧バッテリを備えた３６Ｖ系の高電圧電源と、該高電圧電源から電圧変換するＤＣＤＣコンバータと低電圧バッテリを備えた１２Ｖ系の低電圧電源とから電力の供給を受ける車両制御装置の電源構造であって、
それぞれの電源を入力する接続部間に、この電源の低電圧側から高電圧側に向かってのみ電流を流すことができる第１の整流素子を設けたことを特徴とする車両制御装置の電源構造。
【請求項２】
前記高電圧電源から電力の供給を受けている第１負荷への電力供給が途絶えた場合には、第１負荷が第１の整流素子を介して前記低電圧電源から電力供給を受けることを特徴とする請求項１記載の車両制御装置の電源構造。
【請求項３】
前記第１の整流素子の高電圧側接続部と、この高電圧を供給する前記高電圧電源とを、この電源側から第１の整流素子の高電圧側接続部に向かってのみ電流を流すことができる第２の整流素子を介して接続したことを特徴とする請求項２記載の車両制御装置の電源構造。
【請求項４】
高電圧を入力してこの高電圧より低い電圧を出力する電圧変換回路を、前記高電圧側から低電圧側に向かって備えたことを特徴とする請求項１または請求項３記載の車両制御装置の電源構造。
【請求項５】
前記電圧変換回路は、
前記高電圧側に接続するコレクタと前記低電圧側に接続するエミッタとを有するトランジスタと、
このトランジスタのベース電流を決定する制御回路とから構成されるシリーズレギュレータであり、
このシリーズレギュレータの出力電圧が前記低電圧電源の電圧変動範囲の下限電圧、またはそれ以下になるようにベース電流が決定されることを特徴とする請求項４記載の車両制御装置の電源構造。
【請求項６】
前記電圧変換回路の低電圧側接続部と、この低電圧を供給する電源とを、この電源側から電圧変換回路に向かってのみ電流を流すことができる第３の整流素子を介して接続したことを特徴とする請求項４または請求項５記載の車両制御装置の電源構造。
【請求項７】
前記電圧変換回路の高電圧側接続部は、
前記第２の整流素子と高電圧電源との接続部に接続したことを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか１項に記載の車両制御装置の電源構造。
【請求項８】
前記第１の整流素子の低電圧側接続部は、
前記第３の整流素子と低電圧電源との接続部に接続したことを特徴とする請求項４乃至請求項７の何れか１項に記載の車両制御装置の電源構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の走行に係わる車両制御装置の電源構造に関し、特に、異なる電圧の複数の電源を備える車両に好適の電源構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の制御性向上などの目的で、従来メカニカルな構造で運転者の操作通りに動作していたアクチュエータを電動化する動きがある。
【０００３】
例えば直噴エンジンにおいては、車両の走行状態によって吸入空気量を調節する必要がある。このため、従来アクセルペダルとアクセルワイヤを介して連結していたスロットルバルブを電動アクチュエータで駆動させる構成が必要となる。この場合、アクセルペダルセンサによって検出した運転者のペダル操作量や車両の運転状態などに応じて電動アクチュエータを制御させる構成などが報告されている。
【０００４】
このような走行系の制御を行うシステムに故障が発生した場合、車両が走行できなくなるという問題がある。
この問題に対して電源系の故障の場合には、例えば特開平５−５８２３１号公報において報告されているように、走行系システム用とそれ以外のシステム用の電源ラインを分離しておき、走行系システム用電源ラインに異常が生じた場合には、それ以外のシステムへの電力供給を止めて走行系システムへの電力を優先して確保するというものがある。
【０００５】
また、近年、欧米を中心として車両に従来の１２Ｖ系より高い電圧として、例えば３６Ｖなどの電源も備えておき、大電力を必要とする電気負荷に対してはこの高電圧を供給しようという動きがある。例えばブレーキやステアリングなどの走行系制御システムは大きな動力を必要とするため、これらの電動化にはこの高電圧化は好適である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平５−５８２３１号公報に記載のものでは、走行系システムへの電源故障を検出するコントローラやリレー等を必要とするため、コスト上昇の要因となっていた。また、電源の供給源であるバッテリや発電機が故障してしまった場合には、リレーを切り替えても電源は供給されなくなる。さらに、リレーによる切換えは判断時間による遅れとともに、瞬間的に電源が供給されない瞬断状態を招くため、大型コンデンサなどを搭載しない場合には、ＣＰＵの暴走などによる誤動作を招く恐れもある。
【０００７】
また、従来ように１２Ｖ系のみの電源が備えられた車両において、電源故障時のバックアップを実現するためには、バッテリを複数個設けたり、１本で足りる電源線を２本用意して２重化することをしていた。単に、電源線を並列に２本用意した場合には、どちらにどれだけの電流が流れるか分からないので、一方に集中した場合を想定して双方とも常時大電流に耐える太い線を用いる必要があり無駄が多くなるといった問題があった。
【０００８】
さらに、これを避けるために断線時等に切り替える場合、大電流が流れるのは故障してから修理されるまでの時間なので、正常時にそれぞれで流れる電流で線径を決定しても構わないが、電源電圧がほぼ同じであるため、この切り替えのために電圧検知装置とリレー等の切換装置が必要になり、コストが高く、また判断の時間遅れなども生じるといった問題があった。
【０００９】
また、通常の電源ラインには負荷状態等によりサージと呼ばれるパルス状の高電圧が発生していることがある。特に、ＣＰＵやセンサなど弱電部品を備える１２Ｖ系の車両制御装置では、このような高電圧によって素子が故障することを防止するため、例えば６０Ｖ程度の耐圧を有するものなどが広く使われており、コストの上昇を招くといった問題があった。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、複数の電源のうち１つが故障した場合でも、車両の走行を保証することができる車両制御装置の電源構造を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、高電圧オルタネータと高電圧バッテリを備えた３６Ｖ系の高電圧電源と、該高電圧電源から電圧変換するＤＣＤＣコンバータと低電圧バッテリを備えた１２Ｖ系の低電圧電源とから電力の供給を受ける車両制御装置の電源構造であって、それぞれの電源を入力する接続部間に、この電源の低電圧側から高電圧側に向かってのみ電流を流すことができる第１の整流素子を設けたことを要旨とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、前記高電圧電源から電力の供給を受けている第１負荷への電力供給が途絶えた場合には、第１負荷が第１の整流素子を介して前記低電圧電源から電力供給を受けることを要旨とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するため、前記第１の整流素子の高電圧側接続部と、この高電圧を供給する前記高電圧電源とを、この電源側から第１の整流素子の高電圧側接続部に向かってのみ電流を流すことができる第２の整流素子を介して接続したことを要旨とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、上記課題を解決するため、高電圧を入力してこの高電圧より低い電圧を出力する電圧変換回路を、前記高電圧側から低電圧側に向かって備えたことを要旨とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、上記課題を解決するため、前記電圧変換回路は、前記高電圧側に接続するコレクタと前記低電圧側に接続するエミッタとを有するトランジスタと、このトランジスタのベース電流を決定する制御回路とから構成されるシリーズレギュレータであり、このシリーズレギュレータの出力電圧が前記低電圧電源の電圧変動範囲の下限電圧、またはそれ以下になるようにベース電流が決定されることを要旨とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は、上記課題を解決するため、前記電圧変換回路の低電圧側接続部と、この低電圧を供給する電源とを、この電源側から電圧変換回路に向かってのみ電流を流すことができる第３の整流素子を介して接続したことを要旨とする。
【００１７】
請求項７記載の発明は、上記課題を解決するため、前記電圧変換回路の高電圧側接続部は、前記第２の整流素子と高電圧電源との接続部に接続したことを要旨とする。
【００１８】
請求項８記載の発明は、上記課題を解決するため、前記第１の整流素子の低電圧側接続部は、前記第３の整流素子と低電圧電源との接続部に接続したことを要旨とする。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、高電圧オルタネータと高電圧バッテリを備えた３６Ｖ系の高電圧電源と、該高電圧電源から電圧変換するＤＣＤＣコンバータと低電圧バッテリを備えた１２Ｖ系の低電圧電源とから電力の供給を受ける車両制御装置に対して、それぞれの電源を入力する接続部間に、この電源の低電圧側から高電圧側に向かってのみ電流を流すことができる第１の整流素子を設けたことで、高電圧電源が供給されなくなった場合、代わりに低電圧電源が供給することができる。この結果、車両制御装置として例えばアクチュエータに保証された最高の性能は発揮できないものの、通常の走行に支障を生じない範囲での動作が可能となり、車両の走行を継続することができる。また、低電圧側のサージを高電圧側に流すことでこのサージをクランプすることができ、低電圧側の部品の耐圧を低く抑え、低コスト化を図ることもできる。
【００２０】
請求項２記載の本発明によれば、前記高電圧電源から電力の供給を受けている第１負荷への電力供給が途絶えた場合には、第１負荷が第１の整流素子を介して前記低電圧電源から電力供給を受けるので、高電圧電源が供給されなくなった場合、代わりに低電圧電源が供給することができる。
【００２１】
請求項３記載の本発明によれば、第１の整流素子の高電圧側接続部と、この高電圧を供給する前記高電圧電源とを、この電源側から第１の整流素子の高電圧側接続部に向かってのみ電流を流すことができる第２の整流素子を介して接続したことで、高電圧電源が接続されている他のシステムにまで低電圧を供給することがなくなり、電源が故障しても停止しては困る自分自身だけに低電圧を供給することができるため、低電圧電源の容量不足を最小限に抑えられる。さらに、高電圧電源が接地してしまう故障に対しても動作を確保することができる。
【００２２】
請求項４記載の本発明によれば、高電圧を入力してこの高電圧より低い電圧を出力する電圧変換回路を、高電圧側から低電圧側に向かって備えたことで、高電圧電源は正常であるが低電圧電源が故障した場合にも対応して動作を確保することができる。
【００２３】
請求項５記載の本発明によれば、電圧変換回路は、高電圧側に接続するコレクタと低電圧側に接続するエミッタとを有するトランジスタと、このトランジスタのベース電流を決定する制御回路とから構成されるシリーズレギュレータであり、このシリーズレギュレータの出力電圧が低電圧電源の電圧変動範囲の下限電圧、またはそれ以下になるようにベース電流が決定されることで、電圧変換回路を安価に構成することができる。また、低電圧側に故障が発生しても、切換えが瞬時に行われるため瞬間的な電圧の低下を招かず、ＣＰＵの誤動作等を防止することができる。さらに、電源が正常な場合にはこの電圧変換回路は作動しないので発熱もなく、効率低下を招くこともない。
【００２４】
請求項６記載の本発明によれば、電圧変換回路の低電圧側接続部と、この低電圧を供給する電源とを、この電源側から電圧変換回路に向かってのみ電流を流すことができる第３の整流素子を介して接続したことで、低電圧電源が接続されている他のシステムにまで変換された電圧を供給することがなくなり、電源が故障しても停止しては困る自分自身だけに変換された電圧を供給することができるので、電圧変換回路の容量を最小限に抑えられる。さらに、低電圧電源が接地してしまう故障に対しても動作を確保することができる。
【００２５】
請求項７記載の本発明によれば、電圧変換回路の高電圧側接続部は、第２の整流素子と高電圧電源との接続部に接続したことで、低電圧電源故障時に電圧変換回路に供給される電流が第２の整流素子を通過しないため、第２の整流素子の容量を小さく設計することができるとともに、動作時の発熱も低く抑えることができる。
【００２６】
請求項８記載の本発明によれば、第１の整流素子の低電圧側接続部は、第３の整流素子と低電圧電源との接続部に接続したことで、高電圧電源故障時に第１の整流素子に流れる電流が第３の整流素子を通過しないため、第３の整流素子の容量を小さく設計することができるとともに、動作時の発熱も低く抑えられ、さらに供給される電圧は、電源電圧からの電圧降下を整流素子１個分に抑えることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車両制御装置の電源構造が適応可能な走行系制御システムの具体的な例である電動パワーステアリングシステムを示す図である。
【００２８】
高電圧電源１は、例えば高電圧オルタネータと高電圧バッテリなどで構成される電源であり、ここでは３６Ｖのオルタネータとバッテリを備えていることとする。１２Ｖ系電源３は、例えば高電圧電源から電圧変換する高効率なＤＣＤＣコンバータとバッテリなどによって構成される。
【００２９】
電動パワーステアリングコントローラ５は、内部に制御部７とモータ駆動部９を備えている。制御部７は、運転者が操作したステアリングホィールの舵角信号１１や車速センサ（図示せず）からのセンサ情報１２、さらにモータ駆動部９からモータの状態に関する信号に基づいて、パワーステアリングシステムとして必要なモータ駆動指令値を計算してモータ駆動部９に出力する。この制御部７での動作は一般にマイクロプロセッサによって処理実行されるため、現行の車両の各種コントローラと同様に５Ｖを供給する必要がある。この場合、１２Ｖと３６Ｖの電源を備える車両では、電源は１２Ｖ系から供給するのが望ましい。
【００３０】
一方、モータ駆動部９は、制御部７からのモータ駆動指令値に応じてモータ１３を駆動し、モータ１３は発生したトルクによって、運転者の操舵操作を補助する。現在のほとんどの車両では、操舵操作を補助するために油圧を利用しており、この補助に必要とされる動力は数１００Ｗ〜１ｋＷ程度の大きさとなる。このため、電源は高電圧系から供給する方が望ましく、この例でもモータ駆動部９へ供給する電源は３６Ｖ系としている。
【００３１】
また、モータ１３は、３６Ｖあるいはバッテリ電圧の変動を考慮したより低い電圧（例えば３０Ｖなど）が供給されたときに、停車中の据え切りに必要なトルクや、急操舵を補助するだけのトルクを出力でき、運転者が不満を感じない操作感が全ての操作状況で得られるように設計してある。
【００３２】
第１のダイオード１５ａは、この発明にかかる第１の整流素子であり、この例では最も安価な構成としてダイオードを用いている。この第１のダイオード１５ａは、コントローラ５の中で１２Ｖ系電源から３６Ｖ系電源へ電流が流れる向きに接続されている。また、第２のダイオード１７ａは、この発明に係る第２の整流素子であり、同様にダイオードが用いられ、高電圧電源１からモータ駆動部９へ電流が流れる向きに接続されている。
【００３３】
また、高電圧電源１と１２Ｖ系電源３は、簡略に表記された他の負荷となる電動エアコン２１、電動ブレーキ２３と接続されている。電動エアコン２１は、高電圧電源１と１２Ｖ系電源３がそのまま接続されている。一方、電動ブレーキ２３の内部には上述した第１及び第２のダイオード１５ａ，１７ａと同様の第１及び第２のダイオード１５ｂ，１７ｂとが設けられている。
【００３４】
次に、図１に示す電動パワーステアリングシステムの動作を説明する。
正常に作動している場合は、第１のダイオード１５ａには電流が流れない向きの電圧が常に加わっている。従って、第１のダイオード１５ａが接続されていないことと同様な状態であり、制御部７は１２Ｖ、モータ駆動部９とモータ１３は３６Ｖで駆動され、本来発揮すべき操舵性能が得られている。
【００３５】
ここで、図１に示すＡ部分が断線した場合の故障を想定する。この場合、高電圧電源１からこの切断が発生する前に供給されていた３６Ｖは、第２のダイオード１７ａに供給されなくなる。
【００３６】
ここで、従来のように第１のダイオード１５ａが１２Ｖ系電源３とモータ駆動部９との間に接続されていない場合には、モータは作動しなくなり、操舵アシストがなくなるので、ステアリング操作は非常に重くなってしまう。
【００３７】
しかしながら、第１のダイオード１５ａが１２Ｖ系電源３とモータ駆動部９との間に、１２Ｖ系電源３からモータ駆動部９へと電流を流すように接続されているため、Ａ部分が断線して供給電圧が３６Ｖから１２Ｖ以下に下回った瞬間から１２Ｖ系電源３が第１のダイオード１５ａを介してモータ駆動部９に供給される。
【００３８】
この結果、モータ１３は１２Ｖ電源により作動を継続することができ、電動パワーステアリングを作動することができる。この場合、上述したような据え切り時の必要トルク、あるいは急操舵時の必要出力は得られなくなるが、これらは特殊条件下でしか必要としない性能であり、通常走行する上では支障がない性能を確保することができる。従って、車両が走行不能となることを防止することができ、例えば故障修理のために整備工場まで車両を自走することもできる。
【００３９】
また、第１の実施の形態では、構成上で高電圧電源１と１２Ｖ系電源３の２種類の電源と、両電源からそれぞれ電源線が制御部７とモータ駆動部９に引かれているため、従来のように新たに冗長のバッテリや電源線を設けて２重化する必要がない。
【００４０】
さらに、それぞれの電源が正常時にはその電源線間に明確な電圧の差が発生しているため、電源故障時の切換えは上述した第１のダイオード１５ａを用いて瞬時に行うことができる。従って、３６Ｖ系電源が故障した時に、１２Ｖ系電源をバックアップとして供給することで、切換遅延や瞬断などがなく、安価なバックアップ機能を提供することができる。
【００４１】
さらにまた、第１の実施の形態では、第１のダイオード１５ａが制御部７の入力端子とモータ駆動部９の入力端子との間に接続されているので、１２Ｖ系電源４３に高電圧のサージが発生した場合でも、その電圧が第１のダイオード１５ａを介して３６Ｖ系電圧に吸収されてこの３６Ｖを上回ることがないため、従来よりも低耐圧のＣＰＵやセンサなどの素子を用いることができ、部品コストを低減させることもできる。
【００４２】
また、以上の説明では、電動パワーステアリングシステムにおいて、高電圧電源１からモータ制御部９に接続されるＡ部分が断線した場合について説明したが、図１に示すように、実際にはＢ部分が断線する場合も考えられる。この時、電動ブレーキ２３は電動パワーステアリングと同様に動作を継続することが望まれるユニットであり、電動エアコン２１は走行のために必ずしも必要ではなく電源容量を消費する点ではむしろ作動しない方が望ましい。
【００４３】
そこで、第１の実施の形態では、第１のダイオード１５ａに加えて、第２のダイオード１７ａが高電圧電源１とモータ駆動部９の入力端子の間に取り付けてある。高電圧電源１に接続されるＢ部分が断線した場合には、第１のダイオード１５ａと第２のダイオード１７ａが共に取り付けられた電動パワーステアリングユニットと、第１のダイオード１５ｂと第２のダイオード１７ｂが共に取り付けられた電動ブレーキユニット２３だけに第２のダイオード１７ａ、１７ｂを介して１２Ｖ系電源３が供給される。
【００４４】
この結果、電動パワーステアリングユニットと電動ブレーキユニットは上述したように最大性能は制限されるものの、通常走行には支障のない範囲の動作を継続することができる。同時に、電動エアコン２１には１２Ｖ系電源３から電力が供給されないので、１２Ｖ系電源３への負荷負担を軽減することができる。すなわち、車両の走行に必要な最低限のユニットにのみ上述した第１及び第２のダイオードを共に取り付けることで、このユニットのみにバックアップ用の電源を供給することができる。
【００４５】
さらに、電源線の故障としては上述したような断線に加えて、図１に示すＣ部分の破線のように、車両のボディに接地される可能性も考えられる。この場合も、第２のダイオード１７ａ，１７ｂが介在していることで、１２Ｖ系電源３からＣ部分を介して接地部位へのリーク電流が流れることを防止することができる。このように構成することで、一般に、電源線の故障要因として大半を占める断線と接地のいずれの故障に対しても、安定してバックアップ電源として作動する１２Ｖ系電源を供給することができる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る車両制御装置の電源構造が適応可能な走行系制御システムの具体的な例である電動パワーステアリングシステムを示す図である。
【００４７】
図２に示す例では、図１に示す第１の実施の形態に対して、シリーズレギュレータ３１ａ，３１ｂと第３のダイオード３３ａ，３３ｂを追加している。
シリーズレギュレータ３３ａは、入力された電圧を下げて定電圧を出力する電圧変換機能を有し、例えば１２Ｖ電源からマイクロプロセッサ用の５Ｖを作るなど一般的に使われている。パワートランジスタ３７ａのエミッタは、１２Ｖ系電源に第３のダイオード３３ａを介して接続され、基準電圧発生部１２で作られるベース電流によって制御される。
【００４８】
基準電圧発生部３５ａは、例えば図３に示すように、抵抗Ｒ１，Ｒ２とツェナーダイオードＺＤ１から構成される。基準電圧発生部３５ａは、制御したいパワートランジスタ３７ａのエミッタ電圧にパワートランジスタ３７ａのベース・エミッタ間電圧降下として、例えば０．６Ｖ程度を加えた電圧にツェナーダイオードＺＤ１のクランプ電圧を設定することで、パワートランジスタ３７ａのエミッタ電圧の変動に応じてベース電流が増減し、結果としてエミッタ電圧を一定に保つ作用が生じる。
【００４９】
また、基準電圧発生部３５ａは、ツェナーダイオードＺＤ１の設定電圧よりもエミッタ電圧の方が高くなった場合には、パワートランジスタ３７ａのベース電流が流れなくなるため、パワートランジスタ３７ａは作動せず、エミッタ電圧はそのままの電圧になる。
【００５０】
図３に示すシリーズレギュレータ３１ａは、比較的簡単な構成であり、低コストになるが、パワートランジスタ３７ａのコレクタ・エミッタ間による電圧低下分を熱エネルギーとして消費しているため低効率になるので、例えば上述したように１２Ｖを入力して５Ｖを出力するなど、電圧差が小さな変換に用いるのが普通である。
【００５１】
ここでは、１２Ｖ系電源３が故障した時に、３６Ｖ系の高電圧電源１から１２Ｖ系への電圧変換機能として設けている。このとき、このシリーズレギュレータ３１ａによって出力される電圧は、通常１２Ｖ系の電源の電圧変動範囲（バッテリ状態により１０〜１６Ｖ程度）の下限値（１０Ｖ）か、またはこれを若干下回る値に設定してある。すなわち、図３に示すツェナーダイオードＺＤ１のクランプ電圧を１０．６Ｖに設定し、シリーズレギュレータ３１ａが作動した時に出力される電圧を１０Ｖに設定したものとする。さらに、パワーステアリングコントローラ５は、このシリーズレギュレータ３１ａから出力される電圧で動作を保証されるように設計してあるものとする。
【００５２】
このような構成により、第１の実施の形態では不可能だった１２Ｖ系電源の故障時にも、このシステムが作動可能となり、かつ、このシリーズレギュレータ３１ａからの電源供給は１２Ｖ系電源電圧の低下と同時に行われるため、電源系の切り換えに伴う瞬間的な電圧の低下などを生じることがない。この結果、特別な大型コンデンサを制御部７に入力端子などに付加する必要がなく、安定したＣＰＵの動作を確保することができる。また、第１の実施の形態では、３６Ｖ系電源の故障時にはパワーステアリングシステムの最高性能を制限されたが、第２の実施の形態では、通常と同じ性能を発揮することができる。
【００５３】
また、シリーズレギュレータ３１ａを上述したような設定電圧で作動させることで、１２Ｖ系電源３が正常に動作する場合には、上述した通りシリーズレギュレータ３１ａは作動せず、パワートランジスタ３７ａのコレクタ・エミッタ間には電流が流れない。このため、１２Ｖ系電源３の正常動作時には効率の悪化も発熱もないことになる。
【００５４】
さらに、１２Ｖ系電源３が故障してその電圧が例えば１０Ｖ以下に下がる過程では、パワートランジスタ３７ａのベース電流がその瞬間から流れ始めるので、パワートランジスタ３７ａのエミッタ電圧が１０Ｖになるように制御される。しかも、パワートランジスタ３７ａが作動するのは故障してから修理されるまでの期間なので、パワートランジスタ３７ａの放熱設計も常時作動のように厳密に行う必要はなく、従って低コストに実現することができる。
【００５５】
さらにまた、１２Ｖ系電源３から制御部７の入力端子に電流が流れるように第３のダイオード３３ａを接続することで、１２Ｖ系電源が故障した場合に、高電圧電源１から第２のダイオード１７ａ、パワートランジスタ３７ａのコレクタ，エミッタ、第３のダイオード３３ａを介して、外部に設けられた電動エアコン２１や電動ブレーキ２３などのシステムに電力を供給してしまうことも防止でき、必要最低限の容量のシリーズレギュレータ３１ａを設ければよく、また１２Ｖ系電源の断線・接地いずれの故障にも対処可能である。
【００５６】
（第３の実施の形態）
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る車両制御装置の電源構造が適応可能な電源回路部分のみを示す図である。
【００５７】
図４に示す電源回路部分の構成部品は、第２の実施の形態と同様の部品を用いているが、相互の接続位置が異なる。すなわち、シリーズレギュレータ３１ａの高電圧側の接続点（コレクタ側）を第２のダイオード１７ａの上流側に移動させ、同時に、第１のダイオード１５ａの１２Ｖ側の接続点を、第３のダイオード３３ａの上流側に移動させてある。
【００５８】
このように構成することで、電源故障時の機能は第２の実施の形態と同様であるが、高電圧電源１側に異常が発生して例えば断線したような場合、１２Ｖ系電源３から第１のダイオード１５ａを介して供給される電流が、第２の実施の形態のようには第３のダイオード３３ａを流れなくなる。また、１２Ｖ系電源３に異常が生じた場合に、高電圧電源１からシリーズレギュレータ３１ａを構成するパワートランジスタ３７ａのコレクタ・エミッタ間に供給される電流が第２のダイオード１７ａを流れなくなる。このため、いずれの場合も電源に断線などの異常が生じた場合に生じる電流増加分を考えることなく第２及び第３のダイオードの容量を決定することができるので、各ダイオードの容量が大きくなることを避けることができる。
【００５９】
また、電源に断線などの異常が生じた場合に、片側の電源線に流れる電流が増加したときでも、それぞれのダイオードに流れる電流は変化しないため、ダイオードでの発熱は正常時と同じとなる。特に、大容量負荷を作動するための高電圧電源１が故障した場合は、１２Ｖ系電源３から供給される電流が大幅に増える可能性があり、第３のダイオード３３ａの電流容量を増加させない点で非常に有効である。
【００６０】
さらに、同様に高電圧電源１が故障した場合、第２の実施の形態では、１２Ｖ系電源３から第３のダイオード３３ａ、第１のダイオード１５ａを経由して電流が高電圧系のモータ駆動部９に供給されるため、第３及び第１のダイオードによる２個分の電圧降下を介在して供給されていた。しかしながら、第３の実施の形態では、第１のダイオード１５ａのみを経由させるため、ダイオード１個分の電圧降下で済むため、より正常時に近い比較的高い電圧を供給することができる。
【００６１】
なお、以上の実施の形態では、各整流素子として全てダイオードを用いたが、トランジスタなどのように逆方向に電流を流さない整流機能のある素子であれば何れでも適用可能であり、トランジスタでは電流が流れた場合の電圧降下をより低く抑えることも可能である。
【００６２】
また、第１乃至第３の実施の形態では、高電圧電源１と１２Ｖ系電源３の２電源を備えた場合について説明したが、３種類以上の電源を供給されているシステムについても同様に構成することができる。
【００６３】
次に、図５及び図６に示す４電源システムを参照して、第２及び第３の実施の形態を適用した例について説明する。
【００６４】
ここで、図５、図６に示すように、４電源システムでは電源電圧の低い方から高い方へ順次に、
Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ４
となる４種類の電源を入力し、電源正常時のそれぞれの出力を、
Ｏ１＜Ｏ２＜Ｏ３＜Ｏ４
となるように電源回路部分を構成する。
【００６５】
すなわち、図５に示す電源回路部分は、第２の実施の形態において説明した図３に示すシリーズレギュレータ３１ａを３段階分だけ重ね、第２及び第３のダイオードを入力系に配置し、さらに、第１のダイオードを出力系に配置した構成になっている。このように構成することで、例えば、電源系の１つに断線が発生したような場合でも、正常な電源系から電源を供給することができるので、正常時の電源に近い電源供給を確保することができ、正常時の性能を損なわないようにして、電源故障時のシステムの動作を保証させることができる。
【００６６】
また、図６に示す電源回路部分は、第３の実施の形態において説明した図４に示す回路構成を３段階分だけ重ねて配置した構成になっている。このように構成することで、例えば、電源系の１つに断線が発生したような場合でも、近接する正常な電源系から電源を供給することができるので、正常時の電源に近い電源供給を確保することができ、正常時の性能を損なわないようにして、電源故障時のシステムの動作を保証させることができる。
【００６７】
なお、以上の実施の形態では、走行系制御システムとして電動パワーステアリングに適応する場合について説明したが、第１の実施の形態で述べた電動ブレーキ、その他の例として電動スロットル、電動後輪操舵システムなど、複数の電源を供給される制御システムや、そのシステムに用いられるモータなどのアクチュエータが正常動作時の電源電圧より低い電圧を供給された場合には、その低い電圧による機能を果たすように設計してあれば、全て適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両制御装置の電源構造が適応可能な走行系制御システムの具体的な例である電動パワーステアリングシステムを示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る車両制御装置の電源構造が適応可能な走行系制御システムの具体的な例である電動パワーステアリングシステムを示す図である。
【図３】シリーズレギュレータの内部回路を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る車両制御装置の電源構造が適応可能な電源回路部分のみを示す図である。
【図５】第２の実施の形態を４電源システムに適用した例を示す図である。
【図６】第３の実施の形態を４電源システムに適用した例を示す図である。
【符号の説明】
１  高電圧電源
３  １２Ｖ系電源
５  電動パワーステアリングコントローラ
７  制御部
９  モータ駆動部
１３  モータ
１５ａ  第１のダイオード
１７ａ  第２のダイオード
３３ａ  第３のダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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