JP2005289204A - 給電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電装機器の未使用状態での暗電流を低減することが可能な給電制御装置を提供すること。
【解決手段】 電源バッテリ１１０は、リレー回路１２０を含む給電径路から電装機器に接続され、イグニションスイッチ１３０にも接続される。イグニションスイッチ１３０の他端子はモメンタリスイッチ１４０に接続される。他端子は起動電源コンデンサＣ２が接続され、Ｔフリップフロップ回路１５０の電源端子に向かってダイオードＤ２で接続される。また給電径路がダイオードＤ３を介して電源端子に接続される。更に抵抗素子Ｒ３およびダイオードＤ１を介してＴフリップフロップ回路１５０の入力端子に指令信号として入力され、Ｑ出力端子がＭＯＳトランジスタ１６０の導通制御を行う。リレー回路１２０が開閉され給電経路が形成される。モメンタリスイッチ１４０が非導通であれば、給電制御装置１に電源電圧が印加されることはなく暗電流が流れることはない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電装機器の使用状態に応じて電装機器への給電制御を行う給電制御装置に関するものであり、特に、車載用電装機器への給電制御を行う給電制御装置に関するものである。

図７に示す給電制御装置１００は、従来より車載用電装機器への給電制御のために使用されている給電制御装置である。車載用の給電制御装置では、電源バッテリ１１０からの暗電流を抑制する必要から、電装機器（不図示）の未使用時には電装機器への給電径路を遮断する構成が採られている。

図７のリレー回路１２０がこれにあたる。イグニションスイッチ１３０の導通により給電準備状態に移行し、電装機器の起動スイッチであるモメンタリスイッチ１４０の入力を待つ。モメンタリスイッチ１４０の導通に応じて電装機器への給電が制御される構成である。

電源バッテリ１１０から２つの径路に分かれ、一方はリレー回路１２０に接続され、他方はイグニションスイッチ１３０を介して、トグル構成のフリップフロップ回路１５０の電源端子に接続されている。イグニションスイッチ１３０が導通するとフリップフロップ回路１５０に電源供給が行われる。この状態でモメンタリスイッチ１４０が導通すると、電源バッテリ１１０がフリップフロップ回路１５０の入力端子に接続される。フリップフロップ回路１５０にハイレベル信号が入力され出力電圧がハイレベルに反転する。これによりＭＯＳトランジスタ１６０が導通してリレー回路１２０が動作し、電装機器への給電が行われる。

機器の使用終了時には、モメンタリスイッチ１４０が再度入力される。フリップフロップ回路１５０の入力端子には、再度バッテリ１１０からの電圧が供給されるため、出力電圧は反転してＭＯＳトランジスタ１６０は非導通となる。リレー回路１２０が非導通となり電装機器への給電が遮断される。

尚、その他の関連技術として特許文献１に開示されている記録装置では、記録装置が待機またはパワーオフ状態にある際の電力使用量の削減を図っている。

特開２００３−９４７７０号公報

上記背景技術では、電装機器の未使用時に電装機器への給電径路を遮断することにより、電源バッテリ１１０からの暗電流の抑制を図ってはいる。しかしながら、電装機器への給電径路の遮断制御のために、給電制御装置は電源バッテリ１１０から電源供給される必要があり、例えば、イグニションスイッチ１３０を介してフリップフロップ回路１５０に電源供給の状態に維持される。電源バッテリ１１０により電源供給される、フリップフロップ回路１５０やその他の回路に暗電流が流れてしまう。電装機器の未使用時における電流消費を低減することができず問題である。

本発明は前記従来技術の課題を解消するためになされたものであり、電装機器の未使用状態での暗電流を低減することが可能な給電制御装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に係る給電制御装置は、電源部に接続されており、電装機器への給電および非給電の指令に応じて導通し、電源部からの電圧信号を指令信号として入力する指令スイッチ部を備える給電制御装置において、電源部から指令スイッチ部を介して電圧信号を充電する起動電源コンデンサを備え、起動電源コンデンサに充電された充電電圧が給電初期制御における電源として使用されることを特徴とする。

請求項１の給電制御装置では、電源部から指令スイッチ部を介して入力される電圧信号を給電初期における給電制御装置の電源として使用する。電源部からの電圧信号を起動電源コンデンサに充電して得られる充電電圧を給電制御装置への電源とする。

これにより、電装機器への給電および非給電の指令が入力されることにより給電制御装置に電源が供給され、指令以前に予め電源を供給しておく必要はない。電装機器の未使用時に給電制御装置に流れる暗電流をなくすことができ、電流消費を低減することができる。

また、請求項２に係る給電制御装置は、請求項１に記載の給電制御装置において、指令信号を記憶して給電制御信号として出力する第１記憶部と、起動電源コンデンサと第１記憶部の電源端子との間に接続され、電源端子に電源供給する第１整流部と、電装機器への給電径路と第１記憶部の電源端子との間に接続され、電源端子に電源供給する第２整流部とを備えることを特徴とする。

請求項２の給電制御装置では、指令信号は第１記憶部で記憶され給電制御信号として出力される。第１記憶部の電源は、給電制御の初期段階においては、起動電源コンデンサから第１整流部を介して供給され、その後、電装機器への給電径路から第２整流部を介して供給される。ここで、第２整流部の整流作用により、起動電源コンデンサから供給される電源が電装機器の給電径路に流れてしまうことはなく、起動電源コンデンサの充電電圧は効率よく第１記憶部に供給される。また、第１整流部の整流作用により、給電径路から供給される電源が起動電源コンデンサを充電することはなく、起動電源コンデンサの充電により指令信号を誤出力することはない。

これにより、給電および非給電の指令に伴う給電初期段階では、起動電源コンデンサから電源が供給されると共に、給電状態が確立された後は、給電径路から電源が供給され給電状態が維持される。

また、請求項３に係る給電制御装置は、請求項１に記載の給電制御装置において、充電電圧を電源として、指令信号の入力からの給電初期において、給電初期制御信号を出力する初期給電制御部と、電装機器への給電電力に基づき電源供給され、指令信号を記憶して給電維持制御信号として出力する第２記憶部とを備えることを特徴とする。

請求項３の給電制御装置では、初期給電制御部が、指令信号の入力からの給電初期において、給電初期制御信号を出力する。このときの電源は起動電源コンデンサから供給される。第２記憶部は、電装機器への給電が開始された後、その給電電力に基づいて電源供給され、記憶された指令信号を給電維持制御信号として出力する。

これにより、給電および非給電の指令に伴う給電初期段階では、起動電源コンデンサから電源が供給されて給電初期制御信号が出力され、給電状態が確立された後は、給電径路から電源が供給されて給電維持制御信号が出力される。

また、請求項４に係る給電制御装置は、請求項３に記載の給電制御装置において、初期給電制御部は、電装機器への給電電力に基づき供給される電源電圧値に応じて、給電初期制御信号を非活性とする非活性部を備えることを特徴とする。

これにより、非活性部が、電装機器への給電が開始されたことを給電電力に基づき供給される電源電圧値に応じて検出し、初期給電制御部を制御して、給電初期制御信号を非活性とする。初期給電制御部の動作期間を、指令信号の入力から電装機器への給電の検出に至る給電初期とすることができる。

また、請求項５に係る給電制御装置は、請求項３または４に記載の給電制御装置において、第２記憶部は、電装機器への給電電力に基づき供給される電源電圧値に応じて、指令信号の記憶動作を起動するトリガ部を備えることを特徴とする。

これにより、第２記憶部への指令信号の取り込みタイミングを、第２記憶部への電源供給が確実に行われた以後とすることができ、第２記憶部への指令信号の記憶を確実に行わせることができる。

また、請求項６に係る給電制御装置は、請求項２または３に記載の給電制御装置において、指令信号の入力径路にあって起動電源コンデンサに接続され、充電電圧の電圧遷移に比して電圧遷移が遅延した信号を指令信号として出力する信号遷移遅延部を備えることを特徴とする。

これにより、信号遷移遅延部が、起動電源コンデンサへの充電電圧の電圧遷移に遅延して遷移する信号を、指令信号として出力するので、給電制御装置には、十分な電源が供給された後に指令信号が入力されることとなり、指令信号に対して確実な制御を行うことができる。

また、請求項７に係る給電制御装置は、請求項１に記載の給電制御装置において、起動電源コンデンサに充電された充電電圧を、所定時間を経て放電する放電部を備えることを特徴とする。これにより、指令スイッチ部を介して電源部から起動電源コンデンサに充電された充電電圧を放電し、起動電源コンデンサを初期化することができる。

また、請求項８に係る給電制御装置は、請求項１乃至７の少なくとも何れか１項に記載の給電制御装置において、電源部とは車両バッテリであり、電装機器とは車載電装機器であることが好ましい。これにより、電装機器の未使用時、車両バッテリからの電力消費を低減することができ、バッテリの高寿命化に寄与することができる。

本発明によれば、電装機器の給電および非給電の指令に伴い、制御回路に指令信号と共に電源電圧の供給を行い、指令が入力されない状態では制御回路への電源供給が停止されるので、電装機器の未使用時において制御回路に流れる暗電流をなくすことができ、電流消費を低減することができる給電制御装置を提供することが可能となる。

以下、本発明の給電制御装置について具体化した実施形態を図１乃至図６に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態では、本発明の給電制御装置を車載電装機器への給電制御に適用した場合を例に説明する。

図１に示す第１実施形態の給電制御装置１では、電源部あるいは車両バッテリの一例である電源バッテリ１１０が、ヒューズ素子１７０を介してリレー回路１２０のスイッチ端子に接続されており、スイッチ端子の他端が給電径路として図示しない電装機器に接続されている。リレー回路１２０のスイッチがリレー接続されることにより、電源バッテリ１１０から電装機器に給電が行なわれる。

電源バッテリ１１０は、更にヒューズ素子１８０を介してイグニションスイッチ１３０の一端子に接続されている。イグニションスイッチ１３０の他端子は、リレー回路１２０の一方の制御端子に接続されると共に、指令スイッチ部の一例であるモメンタリスイッチ１４０の一端子に接続されている。ここで、リレー回路１２０の制御端子とは、リレー接続の制御を行う端子である。車両へのキー操作によりイグニションスイッチ１３０が導通する。この状態においてモメンタリスイッチ１４０を押圧することにより、電装機器への給電の開始および停止が制御される。

モメンタリスイッチ１４０の他端子は、接地電位との間に起動電源コンデンサＣ２が接続されると共に、第１記憶部の一例であるトグル構成のフリップフリップ回路（以下、Ｔフリップフロップ回路と称する）１５０の電源端子に向かって、第１整流部の一例であるダイオードＤ２が順方向接続されている。すなわち、起動電源コンデンサＣ２とダイオードＤ２のアノード端子とが接続され、ダイオードＤ２のカソード端子とＴフリップフロップ回路１５０の電源端子とが接続されている。同様に、リレー回路１２０から電装機器に向かう給電径路と、第２整流部の一例であるダイオードＤ３のアノード端子とが接続され、ダイオードＤ３のカソード端子とＴフリップフロップ回路１５０の電源端子とが接続され、給電径路から電源端子に向かってダイオードＤ３が順方向接続されている。

更に、モメンタリスイッチ１４０の他端子は、抵抗素子Ｒ３およびダイオードＤ１を介してＴフリップフロップ回路１５０のトグル入力端子に接続されている。トグル入力端子には、接地電位との間に、コンデンサＣ１および抵抗素子Ｒ１が接続されている。抵抗素子Ｒ３からダイオードＤ１および抵抗素子Ｒ１を介して接地電位に至る径路で、起動電源コンデンサＣ２は放電される。抵抗素子Ｒ３、ダイオードＤ１、および抵抗素子Ｒ１が放電部の一例を構成している。

Ｔフリップフロップ回路１５０のＱ出力端子は、ＭＯＳトランジスタ１６０のゲート端子に接続されている。ＭＯＳトランジスタ１６０は、リレー回路１２０の他方の制御端子に接続されている。ＭＯＳトランジスタ１６０の導通により、電源バッテリ１１０からリレー回路１２０を介して接地電位に至る電流経路が形成され、リレー回路１２０がリレー接続されて電装機器への給電経路が形成される。

尚、ＭＯＳトランジスタ１６０のゲート端子には接地電位に向けて保護用の抵抗素子Ｒ２が接続されている。

給電制御装置１の動作を図２に基づき説明する。車両へのキー操作によりイグニションスイッチ１３０が導通すると（図２中、（ＯＮ）表示で示す期間）、リレー回路１２０の一方の制御端子およびモメンタリスイッチ１４０の一端子に電源バッテリ１１０からの電源電圧が供給される。しかしながらこの状態では、モメンタリスイッチ１４０が非導通を維持しているため、給電制御装置１に電源電圧が印加されることはなく、リレー回路１２０における他方の制御端子も開放されて電流経路は形成されていない。したがって、イグニションスイッチ１３０が導通して電装機器への給電指令を待つ待機状態において電源バッテリ１１０からの電流経路は形成されず暗電流が流れることはない。

電装機器への給電開始はモメンタリスイッチ１４０の押圧により行われる。モメンタリスイッチ１４０の押圧に応じて起動電源コンデンサＣ２が電源バッテリ１１０の電源電圧まで充電される。その後の押圧期間中、起動電源コンデンサＣ２の充電電圧は電源バッテリ１１０の電源電圧に維持される。また、ダイオードＤ２を介して起動電源コンデンサＣ２の充電電圧ＶＣ２に略等しい電圧ＶＤ１がＴフリップフロップ回路１５０の電源端子に供給される（図２中、（Ａ））。

ここで、図１に示すモメンタリスイッチ１４０は、押圧操作の間のみ導通し、操作後は自動復帰して非導通に戻るスイッチであり、例えば車両利用者が手動でスイッチ操作する場合が想定される。しかしながら、給電・非給電の指令入力は手動の押圧操作に限定されるものではなく、他の制御機器等からの制御信号に応じて導通制御されることも考えられる。押圧操作後にモメンタリスイッチ１４０は非導通となる。起動電源コンデンサＣ２への充電径路が切断され、充電電圧は、抵抗素子Ｒ３からダイオードＤ１および抵抗素子Ｒ１を介して接地電位に至る径路により放電される。

起動電源コンデンサＣ２の充電電圧ＶＣ２は、更に、抵抗素子Ｒ３およびダイオードＤ１を介してコンデンサＣ１を充電する。コンデンサＣ１の充電電圧ＶＣ１は、最終的には起動電源コンデンサＣ２の充電電圧ＶＣ２に略等しい電圧値となり、Ｔフリップフロップ１５０のトグル入力端子に指令信号として入力される。ここで、コンデンサＣ１には、抵抗素子Ｒ１、Ｒ３の抵抗値、およびコンデンサＣ１の容量値で定まる時定数で充電されるため、起動電源コンデンサＣ２への充電に遅れて行われることとなる。

これにより、起動電源コンデンサＣ２の充電動作により得られる充電電圧ＶＣ２は、Ｔフリップフロップ回路１５０の電源として供給された後、指令信号としてトグル入力端子に入力される。Ｔフリップフロップ回路１５０において、十分な電源電圧が供給された後に指令信号を入力することができ、指令信号を確実に記憶することができる。

尚、ダイオードＤ１は、モメンタリスイッチ１４０の押圧操作時のチャタリングがトグル入力端子に伝播するのを防止するために備えられている。

コンデンサＣ１の充電電圧ＶＣ１がハイレベルとなり、指令信号の信号レベルが遷移したとされる時点で、Ｔフリップフロップ回路１５０にトグル入力として入力され、出力端子Ｑから出力される給電制御信号Ｑ１がハイレベルに反転する。ハイレベルの給電制御信号Ｑ１により、ＭＯＳトランジスタ１６０が導通してリレー回路１２０をリレー接続し、電装機器への給電が開始される。

電装機器への給電が開始されると、リレー回路１２０を介した給電径路にも電源バッテリ１１０からの電源が供給されるので、ダイオードＤ３を介してＴフリップフロップ回路１５０の電源端子にも電源供給が行われる（図２中、（Ｂ））。Ｔフリップフロップ回路１５０の電源端子への電源供給源が、起動電源コンデンサＣ２（図２中、（Ａ））から電源バッテリ１１０（図２中、（Ｂ））に切り替えられる。Ｔフリップフロップ回路１５０の電源端子に継続して電源供給が行われることとなり、指令信号の記憶状態が維持され給電状態が維持される。

給電停止には、再度モメンタリスイッチ１４０が押圧される。給電開始時と同様に、起動電源コンデンサＣ２が充電され、遅延してコンデンサＣ１も充電される。Ｔフリップフロップ回路１５０への電源供給が行なわれた後、指令信号が入力されることにより、給電制御信号Ｑ１がローレベルに反転する。これにより、ＭＯＳトランジスタ１６０が非導通となりリレー回路１２０も非導通となって、電装機器への給電が停止される。ダイオードＤ３を介したＴフリップフロップ回路１５０への電源供給もなくなり、Ｔフリップフロップ回路１５０の電源端子へは、ダイオードＤ２を介して起動電源コンデンサＣ２から電源供給が行われる（図２中、（Ｃ））。起動電源コンデンサＣ２の充電電圧ＶＣ２は、抵抗Ｒ３、Ｒ１を介して放電されて徐々に低下する。

第２実施形態の給電制御装置２を図３に示す。電源バッテリ１１０から電装機器に至る径路、およびモメンタリスイッチ１４０に至る径路は、第１実施形態の給電制御装置１の場合と同様であり、ここでの説明は省略する。

モメンタリスイッチ１４０から抵抗素子Ｒ４を介して起動電源コンデンサＣ２の一端子が接続されている。起動電源コンデンサＣ２の他端子は接地電位に接続されている。また起動電源コンデンサＣ２の端子間には、放電部の一例である抵抗素子Ｒ５による放電径路が構成されている。起動電源コンデンサＣ２は、ヒステリシスバッファ回路Ｂの入力端子およびオアゲートＯＲ１の一方の入力端子に接続されている。ヒステリシスバッファ回路Ｂの出力端子およびオアゲートＯＲ１の出力端子は、各々セットリセットフリップフロップ回路（以下、ＳＲフリップフロップ回路と称する）ＦＦ２のセット端子およびリセット端子に接続されている。ＳＲフリップフロップ回路ＦＦ２のＱ出力端子が、オアゲートＯＲ１の他方の入力端子に接続されている。Ｑ出力端子から指令信号Ｑ２が出力される。

ＳＲフリップフロップ回路ＦＦ２のＱ出力端子は、更にインバータゲートＩＮＶ１に接続され、インバータＩＮＶ１の出力端子はノアゲートＮＯＲ１の一方の入力端子に接続されている。尚、他方の入力端子には、後述するレギュレータＲＥＧから出力されるレギュレート電圧ＶＤ３の電圧値が所定値であることを示すオーケー信号ＯＫが入力される。ノアゲートＮＯＲ１の出力端子がＭＯＳトランジスタＭ３のゲート端子に接続されている。ノアゲートＮＯＲ１から給電初期制御信号ＯＵＴ１が出力される。ＭＯＳトランジスタＭ３は、起動電源コンデンサＣ２の充電電圧ＶＣ２をＭＯＳトランジスタ１６０のゲート端子に供給するために制御される。ＭＯＳトランジスタ１６０は、リレー回路１２０の他方の制御端子に接続されており、導通により電源バッテリ１１０からリレー回路１２０を介して接地電位に至る電流経路が形成され、リレー回路１２０がリレー接続されて電装機器への給電経路が形成される。ＭＯＳトランジスタ１６０のゲート端子には接地電位に向けて保護用の抵抗素子Ｒ６が接続されている。

ヒステリシスバッファ回路Ｂ、オアゲートＯＲ１、ＳＲフリップフロップ回路ＦＦ２、インバータゲートＩＮＶ１、およびノアゲートＮＯＲ１は、起動電源コンデンサＣ２から電源供給される。

電源バッテリ１１０から電装機器への給電径路には、給電時に電源供給を受けるレギュレータＲＥＧが備えられている。レギュレータから出力されるレギュレート電圧ＶＤ３は、給電制御回路２において給電状態を維持するように制御する、第２記憶部の一例である記憶部１５への電源として供給される。またＭＯＳトランジスタＭ２のドレイン端子に電圧供給する。レギュレータＲＥＧから出力されるオーケー信号ＯＫは、ノアゲートＮＯＲ１の他方の入力端子に入力されると共に、記憶部１５に入力される。コンデンサＣ３は、給電径路において電圧レベルを安定化させると共に、リレー回路１２０の切断の後も所定期間レギュレータ回路ＲＥＧへの電源供給を行うために備えられている。

記憶部１５は、リレー回路１２０がリレー接続されて電装機器への給電状態が確立された後に指令信号を記憶して給電維持制御信号Ｑ３を出力する回路である。

アンドゲートＡＮＤ１は、ＳＲフリップフロップ回路ＦＦ２のＱ出力端子が接続され、指令信号Ｑ２が入力されると共に、オーケー信号ＯＫが入力される。アンドゲートＡＮＤ１の出力端子は、アンドゲートＡＮＤ２の一方の入力端子に接続されると共に、遅延回路Ｔ１に接続される。遅延回路Ｔ１の出力端子はインバータゲートＩＮＶ２を介してアンドゲートＡＮＤ２に他方の入力端子に接続されている。アンドゲートＡＮＤ２の出力端子は、Ｔフリップフロップ回路ＦＦ３のトグル入力端子に接続され、Ｑ出力端子がＭＯＳトランジスタＭ２のゲート端子に接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ２は、レギュレート電圧ＶＤ３をＭＯＳトランジスタ１６０のゲート端子に供給するために制御される。

給電制御装置２の動作を図４に基づき説明する。イグニションスイッチ１３０、モメンタリスイッチ１４０、起動電源コンデンサＣ２の動きは第１実施形態（図１、２）の場合と同様である。車両へのキー操作によりイグニションスイッチ１３０が導通した後も、モメンタリスイッチ１４０が非導通を維持していれば、給電制御装置２に電源電圧が印加されることはなく、イグニションスイッチ１３０が導通して電装機器への給電指令を待つ待機状態において電源バッテリ１１０からの電流経路は形成されず、暗電流が流れることはない。

起動電源コンデンサＣ２の充電電圧ＶＣ２は、ヒステリシスバッファ回路Ｂにより電圧レベルが検出された上で、ＳＲフリップフロップ回路ＦＦ２のセット端子に出力される。ここで、ヒステリシスバッファ回路Ｂの閾値電圧を、電源電圧に十分な電圧値以上に設定しておけば、充電電圧ＶＣ２を電源電圧として動作する回路において十分な電源電圧が確保された後に、ヒステリシスバッファ回路Ｂからの出力信号がハイレベルに反転されることになり、ＳＲフリップフロップ回路ＦＦ２が確実にセットされる。すなわち、ハイレベルの指令信号Ｑ２を確実にセットすることができる。

ハイレベルの指令信号Ｑ２は、インバータゲートＩＮＶ１、ノアゲートＮＯＲ１、およびＭＯＳトランジスタＭ３で構成される初期給電制御部１２に入力される。インバータゲートＩＮＶ１で反転された後、非活性部の一例であるノアゲートＮＯＲ１で再反転されて、ハイレベル信号の給電初期制御信号ＯＵＴ１が出力される。これにより、ＭＯＳトランジスタＭ３が導通して起動電源コンデンサＣ２の充電電圧ＶＣ２で、ＭＯＳトランジスタ１６０のゲート端子をバイアスし、リレー回路１２０の接続により電装機器への給電が開始される。

電装機器への給電が開始されると、リレー回路１２０を介した給電径路にも電源バッテリ１１０からの電源が供給され、レギュレータ回路ＲＥＧに電源が供給され動作を開始する。レギュレータＲＥＧから出力されるレギュレート電圧ＶＤ３が立ち上がり、所定の電圧レベルに達するとハイレベルのオーケー信号ＯＫが出力される。これにより、記憶部１５への電源供給が十分となり、給電制御動作は初期動作から定常動作に移行することができる。ハイレベルのオーケー信号ＯＫが初期給電制御部１２のノアゲートＮＯＲ１に入力され、給電初期制御信号ＯＵＴ１はローレベルとなる。

上記の動作と相俟って、記憶部１５が動作を開始する。指令信号Ｑ２がハイレベルに維持されているところ、オーケー信号ＯＫもハイレベルに遷移するので、このハイレベル遷移をトリガにして遅延回路Ｔ１の遅延時間のパルス幅を有するハイレベルのトリガパルス信号Ｔ３が、アンドゲートＡＮＤ２から出力される。このパルス信号Ｔ３を受けたＴフリップフロップ回路ＦＦ３では、Ｑ出力端子から出力される給電維持制御信号Ｑ３がハイレベルに反転する。これにより、ＭＯＳトランジスタＭ２が導通して、ＭＯＳトランジスタ１６０のゲート端子を充電電圧ＶＣ２に代えてレギュレート電圧ＶＤ３でバイアスする。この前後においてＭＯＳトランジスタ１６０は導通状態を維持することができ、給電制御を初期制御状態から定常状態に移行させることができる。

給電停止には、再度モメンタリスイッチ１４０が押圧される。給電開始時と同様に、起動電源コンデンサＣ２が充電され、ＳＲフリップフロップ回路ＦＦ２が再度セットされて指令信号Ｑ２がハイレベルとされる。レギュレータ回路ＲＥＧは、リレー回路１２０が切断され給電径路が遮断されるものの、コンデンサＣ３への充電電圧により所定期間、電源供給を受けることができる。レギュレート電圧ＶＤ３が維持されオーケー信号ＯＫもハイレベルに維持されているので、記憶部１５によりハイレベルのトリガパルス信号Ｔ３が生成される。これにより、Ｔフリップフロップ回路ＦＦ３のＱ出力端子からは給電維持制御信号Ｑ３がローレベルに反転されて出力される。ＭＯＳトランジスタＭ２が非導通となると共に、オーケー信号ＯＫによりノアゲートＮＯＲ１から出力される給電初期制御信号ＯＵＴ１がローレベルを維持していることにより、ＭＯＳトランジスタＭ３も非導通状態に維持されているので、ＭＯＳトランジスタ１６０のゲート端子は抵抗素子Ｒ６によりローレベルにバイアスされる。ＭＯＳトランジスタ１６０が非導通となり、リレー回路１２０が切断されて給電径路が遮断される。

尚、記憶部１５において、ハイレベルのトリガパルス信号Ｔ３が出力される場合のタイミングチャートを図５に示す。アンドゲートＡＮＤ１の出力信号がハイレベルに遷移すると、遅延回路Ｔ１により遅延した信号がインバータゲートＩＮＶ２により反転される。この信号とアンドゲートＡＮＤ１の出力信号との論理積をアンドゲートＡＮＤ２で演算することにより、遅延回路Ｔ１の有する遅延時間をパルス幅とするハイレベルのトリガパルス信号Ｔ３を得ることができる。初期給電制御部１２のアンドゲートＡＮＤ１乃至アンドゲートＡＮＤ２がトリガ部の一例である。

給電制御装置１（第１実施形態）および給電制御装置２（第２実施形態）において、コンデンサ、抵抗素子、ダイオード、フリップフロップ回路、ゲート回路、およびＭＯＳトランジスタは、半導体集積回路装置に集積して構成することができる。この場合、図６に示すように、給電制御装置２のＭＯＳトランジスタＭ２、Ｍ３は、半導体集積回路装置の集積回路部品で構成することが好ましい。個別半導体素子（ディスクリート部品）では、ソース端子と基板端子とが同電位として構成されている場合が多く、基板からドレイン端子に向かうＰＮ接合により、いわゆるボディダイオードが順方向にバイアスされてしまうからである。これに比して集積回路部品のＭＯＳトランジスタでは、ソース端子と基板端子とを別端子として構成することが可能となり、ボディダイオードが順方向バイアスされることはない。

以上詳細に説明したとおり、第１実施形態に係る給電制御装置１によれば、Ｔフリップフロップ回路１５０の電源端子には、給電初期段階において、ダイオードＤ２を介して起動電源コンデンサＣ２の充電電圧ＶＣ２が電源供給される。給電状態が確立された後は、ダイオードＤ３を介して給電径路から電源供給が行われる。このとき、ダイオードＤ３の整流作用により、起動電源コンデンサＣ２からの充電電圧ＶＣ２が給電径路に流れてしまうことはなく、充電電圧を効率よく電源端子に供給することができる。また、ダイオードＤ２の整流作用により、給電径路からの電源供給が起動電源コンデンサＣ２を充電することはなく、起動電源コンデンサＣ２の充電による指令信号が誤出力することはない。

また、第２実施形態に係る給電制御装置２によれば、初期給電制御部１２が起動電源コンデンサＣ２から電源供給されて、指令信号Ｑ２の入力からの給電初期において、給電初期制御信号ＯＵＴ１を出力する。記憶部１５は、電装機器への給電が開始された後、レギュレータ回路ＲＥＧから電源供給され、ＳＲフリップフロップ回路ＦＦ２に記憶されている指令信号Ｑ２を給電維持制御信号Ｑ３として出力する。

ここで、初期給電制御部１２のノアゲートＮＯＲ１が、電装機器への給電が開始されたことに応じて活性化されるレギュレータ回路ＲＥＧから出力されるオーケー信号ＯＫに基づいて、給電初期制御信号ＯＵＴ１を非活性とする。

更に、記憶部１５のアンドゲートＡＮＤ１乃至アンドゲートＡＮＤ２が、オーケー信号ＯＫを出力することに基づいて給電維持制御信号Ｑ３を出力する。給電径路への給電が行われ、記憶部１５への電源供給が確実に行われた以後にトリガパルス信号Ｔ３を出力して指令信号Ｑ２を確実に記憶することができる。

また、第１実施形態の給電制御装置１における抵抗素子Ｒ１、Ｒ３、およびコンデンサＣ１、第２実施形態の給電制御装置２におけるヒステリシスバッファ回路Ｂ、オアゲートＯＲ１、およびＳＲフリップフロップ回路ＦＦ２が、信号遷移遅延部の一例である。起動電源コンデンサＣ２に充電される充電電圧ＶＣ２の電圧遷移に遅延して指令信号を出力することができ、指令信号に対して確実な制御を行うことができる。

給電制御装置１、２では、給電および非給電の指令が入力されることに応じて起動電源コンデンサＣ２が充電され、給電初期段階でコンデンサＣ２の充電電圧ＶＣ２により電源供給が行われる。給電状態が確立された後は、給電径路から電源供給が行われ、給電状態が維持される。電装機器の未使用時には給電制御装置１、２には電源は供給されず、給電制御装置１、２に流れる暗電流をなくすことができる。電装機器の未使用時における電流消費を低減することができる。

車両バッテリから車載電装機器への給電を行う場合、給電前の電装機器の未使用時に車両バッテリからの電力消費を低減することができ、バッテリの高寿命化に寄与することができる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、本実施形態においては、車両バッテリから車載電装機器への給電を行う場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。電源部から電装機器に給電する給電システムであれば適用することができる。

第１実施形態の給電制御装置の回路図である。 第１実施形態の給電制御装置のタイミングチャートである。 第２実施形態の給電制御装置の回路図である。 第２実施形態の給電制御装置のタイミングチャートである。 第２実施形態の記憶部におけるトリガパルス信号の生成を示すタイミングチャートである。 ＭＯＳトランジスタの構造を示す断面図である。 背景技術の給電制御装置の回路図である。

符号の説明

１、２ 給電制御装置
１２ 初期給電制御部
１５ 記憶部
１１０ 電源バッテリ
１２０ リレー回路
１３０ イグニションスイッチ
１４０ モメンタリスイッチ
１５０、ＦＦ３ Ｔフリップフロップ回路
１６０、Ｍ２、Ｍ３ ＭＯＳトランジスタ
Ｂ ヒステリシスバッファ回路
Ｃ２ 起動電源コンデンサ
ＦＦ２ ＳＲフリップフロップ回路
Ｍ２ ＭＯＳトランジスタ
ＲＥＧ レギュレータ
Ｔ１ 遅延回路
ＯＫ オーケー信号
ＯＵＴ１ 給電初期制御信号
Ｑ１ 給電制御信号
Ｑ２ 指令信号
Ｑ３ 給電維持制御信号
Ｔ３ トリガパルス信号
ＶＤ３ レギュレート電圧

Claims (8)

1. 電源部に接続されており、電装機器への給電および非給電の指令に応じて導通し、前記電源部からの電圧信号を指令信号として入力する指令スイッチ部を備える給電制御装置において、
   前記電源部から前記指令スイッチ部を介して電圧信号を充電する起動電源コンデンサを備え、
   前記起動電源コンデンサに充電された充電電圧が給電初期制御における電源として使用されることを特徴とする給電制御装置。
2. 前記指令信号を記憶して給電制御信号として出力する第１記憶部と、
   前記起動電源コンデンサと前記第１記憶部の電源端子との間に接続され、該電源端子に電源供給する第１整流部と、
   前記電装機器への給電径路と前記第１記憶部の電源端子との間に接続され、該電源端子に電源供給する第２整流部と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の給電制御装置。
3. 前記充電電圧を電源として、前記指令信号の入力からの給電初期において、給電初期制御信号を出力する初期給電制御部と、
   前記電装機器への給電電力に基づき電源供給され、前記指令信号を記憶して給電維持制御信号として出力する第２記憶部と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の給電制御装置。
4. 前記初期給電制御部は、前記電装機器への給電電力に基づき供給される電源電圧値に応じて、前記給電初期制御信号を非活性とする非活性部
   を備えることを特徴とする請求項３に記載の給電制御装置。
5. 前記第２記憶部は、前記電装機器への給電電力に基づき供給される電源電圧値に応じて、前記指令信号の記憶動作を起動するトリガ部
   を備えることを特徴とする請求項３または４に記載の給電制御装置。
6. 前記指令信号の入力径路にあって前記起動電源コンデンサに接続され、前記充電電圧の電圧遷移に比して電圧遷移が遅延した信号を前記指令信号として出力する信号遷移遅延部
   を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の給電制御装置。
7. 前記起動電源コンデンサに充電された充電電圧を、所定時間を経て放電する放電部を備えることを特徴とする請求項１に記載の給電制御装置。
8. 前記電源部とは車両バッテリであり、前記電装機器とは車載電装機器であることを特徴とする請求項１乃至７の少なくとも何れか１項に記載の給電制御装置。

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