JP2007056728A - 車両用電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 確実に電気負荷を駆動可能な車両用電源装置を提供する。
【解決手段】 車両用電源装置１００は、スタータ３０に電源電圧を供給する直流電源Ｂと、直流電源Ｂから電源電圧の供給を受け、その受けた電源電圧から負荷駆動電圧を生成して電気負荷４０に供給する駆動電圧供給装置１０と、アイドルストップＥＣＵ５０とを備える。駆動電圧供給装置１０は、電源電圧が所定の範囲である場合に電源電圧を昇圧した昇圧電圧を負荷駆動電圧として供給する昇圧回路と、昇圧回路における昇圧動作が正常に実行可能であるか否かを確認する動作確認部とを含む。アイドルストップＥＣＵ５０は、昇圧動作が正常に実行可能であると判断されたことに応じて、エンジンの再始動の自動制御を実行する。また、昇圧動作が異常と判断されたことに応じて、アイドルストップＥＣＵ５０はアイドルストップ制御を禁止する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両用電源装置に関し、より特定的には、信号待ち等での車両停止時にエンジンを一時的に自動停止させるアイドルストップ車両に搭載される車両用電源装置に関する。

近年、燃料消費量の節減とエミッションの低減とを目的として、信号待ち等の車両停止時にエンジンを一時的に自動停止させるようにしたアイドルストップ車両が実用化されている。この種の車両では、車速・アクセル開度等の所定のアイドル判断情報に基づいて、車両が停止中と推測されるときにエンジンを自動停止させ、その後に運転者の発進意思を表わすエンジン始動条件が成立したときに、スタータによりエンジンを自動始動させて発進に備えている。

ここで、エンジンを始動させるためのスタータは、一般に相当の電力を消費するため、特に停車および発進を頻繁に繰り返す市街地走行などでは、エンジンの始動頻度の増加とともに電源であるバッテリの消耗が甚だしくなる。

そして、バッテリの消耗によって、エンジンのクランキング時においてバッテリ電圧が一時的に大きく低下してしまうと、バッテリを電源として駆動する電気負荷へのバッテリ電圧が低下してしまう。たとえば、車両内の計器類の照明が一時的に暗くなり、車両の品質感を大きく損なうことになる。また、カーオーディオやカーナビゲーションシステムにおいては、内蔵するＣＰＵ（Central Processing Unit）がリセットされてしまうことによって、音の途切れ等が発生してしまうという不具合が生じるおそれがある。

このような、電気負荷の種々の不具合を解消するために、たとえば特開２００２−３８９８４号公報は、アイドルストップ後のエンジン再始動時にバッテリ電圧が低下したとき、バッテリ電圧の電気負荷への供給を補償する電圧補償手段を備えるアイドルストップ車両を開示する。

これによれば、アイドルストップによってエンジンが自動停止し、その後、エンジンがスタータにより再始動されるとき、バッテリ電圧が設定値以下に低下すると、電圧補償手段が作動してバッテリ電圧の電気負荷への供給を補償する。より詳細には、電圧補償手段は、昇圧回路を含む電圧補償回路と、電圧補償回路を制御する電圧補償コントローラとで構成される。そして、本構成において、電圧補償コントローラは、バッテリ電圧が設定値以下に低下すると、電気負荷に印加される電圧が電気負荷の最低作動電圧を上回るように電圧補償回路を制御する。これにより、電圧補償回路は、入力電圧としてのバッテリ電圧を昇圧し、その昇圧した出力電圧を電気負荷に供給する。
特開２００２−３８９８４号公報 特開２００４−２２９４７７号公報

しかしながら、特許文献１によるアイドルストップ車両においては、電圧補償回路に内包されるスイッチなどの回路素子の故障、あるいは電圧補償コントローラの故障が生じたときには、昇圧動作を正常に行なうことが出来ず、電圧補償回路の出力電圧が一気に低下してしまう。結果として、電圧補償手段が電気負荷を駆動するための負荷駆動電圧の供給を補償できなくなるため、電気負荷の駆動状態が不安定となる。

しかしながら、従来のアイドルストップ車両では、エンジンを再始動させるのに先行して電圧補償手段の故障を診断する手段を有しないため、電圧補償手段の故障については、実際にエンジンを再始動させることによって始めて検出されるのが現状である。

この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、確実に電気負荷を駆動可能な車両用電源装置を提供することである。

この発明によれば、車両用電源装置は、エンジン始動用モータに電源電圧を供給する電源と、電源から電源電圧の供給を受け、その受けた電源電圧から電気負荷を駆動するための負荷駆動電圧を生成し、その生成した負荷駆動電圧を電気負荷に供給する電圧供給回路と、電源電圧が所定の範囲である場合に、電源電圧を昇圧した昇圧電圧を負荷駆動電圧として供給するように電圧供給回路を制御する制御回路と、車両の状態に応じて、エンジンの停止およびエンジン始動用モータによるエンジンの再始動を自動制御するエンジン自動停止制御回路とを備える。制御回路は、電圧供給回路における昇圧動作が正常に実行可能であるか否かを確認する動作確認手段を含む。エンジン自動停止制御回路は、昇圧動作が正常に実行可能であると判断されたことに応じて、エンジンの再始動の自動制御を実行する。

好ましくは、エンジン自動停止制御回路は、昇圧動作が正常に実行できないと判断されたことに応じて、エンジンの停止および再始動の自動制御を禁止する。

上記の車両用電源装置によれば、電圧供給回路の正常が確認されたことに応じてエンジンが自動始動されることから、エンジンを再始動させても電気負荷の駆動が確実に維持することができる。

好ましくは、電圧供給回路は、電源電圧を所定電圧だけ降圧させた負荷駆動電圧を生成する降圧手段を含む。制御回路は、所定電圧を補償するように電圧供給回路に昇圧動作を実行させる。動作確認手段は、電源電圧と負荷駆動電圧との電圧差が所定値以下であることに基づいて、昇圧動作が正常に実行可能であると判断する。

上記の車両用電源装置によれば、昇圧動作が正常に実行可能であるか否かを、内包される昇圧回路に実際の昇圧動作と同じ動作をさせて判断することから、電圧供給回路の正常を正確に確認することができ、車両用電源装置の高信頼化を図ることができる。

好ましくは、降圧手段は、生成される負荷駆動電圧が電気負荷の動作電圧下限値を下回らないように、所定電圧を設定する。

上記の車両用電源装置によれば、電圧供給回路の動作確認の実行中においても、電気負荷を安定して駆動させ続けることができる。

好ましくは、降圧手段は、電源電圧を検出する第１の電圧検出回路と、負荷駆動電圧を検出する第２の電圧検出回路との間に接続され、動作確認手段の指示に応答して、電源電圧を所定電圧だけ降圧させた負荷駆動電圧を生成する。

上記の車両用電源装置によれば、動作確認手段は、昇圧回路に実際の昇圧動作と同じ動作をさせることができる。

好ましくは、降圧手段は、電圧供給回路に内包され、かつ、第１の電圧検出回路側に陽極が接続され、第２の電圧検出回路側に陰極が接続されたダイオード素子を含む。ダイオード素子は、動作確認手段の指示に応答して、電源電圧を順方向電圧だけ降圧させた負荷駆動電圧を生成する。

上記の車両用電源装置によれば、動作確認のための新たな装置の追加を必要としないことから、簡易かつ低コストな装置構成で電圧供給回路の動作確認を行なうことができる。また、ダイオード素子の順方向電圧は電源電圧に対して十分に小さいことから、動作確認手段の実行中においても、電気負荷を安定して駆動することができる。

好ましくは、降圧手段は、電圧供給回路の出力端子と第２の電圧検出回路との間に直列に接続された電界効果型トランジスタを含む。電界効果型トランジスタは、動作確認手段の指示するゲート電位に応答して線形領域で動作する。

上記の車両用電源装置によれば、電界効果型トランジスタを線形領域で動作させることにより、容易に電源電圧を降圧させることができる。

好ましくは、電界効果型トランジスタは、電圧供給回路の出力端子と予め選択された所定の電気負荷との間に直列に接続されたスイッチ素子を構成する。制御回路は、電源電圧が所定の範囲を下回ったことに応じて、スイッチ素子を非導通とし、所定の電気負荷へ負荷駆動電圧の供給を遮断する。

上記の車両用電源装置によれば、アイドルストップ車両の運行を確保するために設けたスイッチング素子を降圧手段として用いることにより、簡易かつ低コストな装置構成で電圧供給回路の動作確認を行なうことができる。

好ましくは、動作確認手段は、エンジンが停止されたことに応じて、電圧供給回路における昇圧動作が正常に実行可能であるか否かを確認する。

好ましくは、動作確認手段は、エンジンの停止条件が成立したことに応じて、電圧供給回路における昇圧動作が正常に実行可能であるか否かを確認する。

好ましくは、動作確認手段は、予め設定された所定の期間おきに、電圧供給回路における昇圧動作が正常に実行可能であるか否かを確認する。

上記の車両用電源装置によれば、アイドルストップ後のエンジンを再始動させるタイミングに先行して、電圧供給装置の動作確認を行なうことができる。

この発明によれば、駆動電圧供給装置の正常が確認されたことに応じてエンジンが自動始動されることから、エンジンを再始動させても電気負荷の駆動が確実に維持することができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１における自動車に搭載される車両用電源装置の概略ブロック図である。

図１を参照して、車両用電源装置１００は、直流電源Ｂと、駆動電圧供給装置１０と、オルタネータ２０と、スタータ３０と、電気負荷４０と、アイドルストップＥＣＵ５０と、ＥＦＩ（Electronic Fuel Injection）制御ユニット６０と、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode）７０とを備える。

駆動電圧供給装置１０、オルタネータ２０、スタータ３０およびＥＦＩ制御ユニット６０は、直流電源Ｂの電源ライン９に接続される。電気負荷４０は、駆動電圧供給装置１０に接続される。

直流電源Ｂは、例えば鉛バッテリからなる。駆動電圧供給装置１０は、直流電源Ｂの電源ライン９から電源電圧ＶＢを受け、その受けた電源電圧ＶＢに基づいて負荷駆動電圧ＶＤＬを生成する。そして、その生成した負荷駆動電圧ＶＤＬを電気負荷４０へ供給する。すなわち、図１において、電源電圧ＶＢが駆動電圧供給装置１０の入力電圧ＶＩＮに相当し、負荷駆動電圧ＶＤＬは駆動電圧供給装置１０の出力電圧ＶＯＵＴに相当する。

オルタネータ２０は、直流電源Ｂから電源電圧ＶＢを受け、その受けた電源電圧ＶＢを内蔵されたロータに供給して磁界を発生させる。そして、オルタネータ２０は、図示しないエンジンからの動力を受け、その受けた動力によってロータを回転させ、ロータの周囲に設けられたステータに交流電力を誘起する。さらに、オルタネータ２０は、内蔵したダイオードによって、誘起した交流電力を整流して直流電力に変換し、その変換した直流電力を直流電源Ｂへ供給して直流電源Ｂを充電する。

スタータ３０は、直流電源Ｂから電源電圧ＶＢを受け、その受けた電源電圧ＶＢによって駆動される。そして、スタータ３０は、アイドルストップＥＣＵ５０からの制御に従って、エンジンを起動する。

ＥＦＩ制御ユニット６０は、エンジンに対する燃料供給の制御を行なう。
電気負荷４０は、共に駆動電圧供給装置１０の出力に接続されるオーディオ／ナビゲーション４４と、メータ４６とを含む。

オーディオ／ナビゲーション４４は、駆動電圧供給装置１０から負荷駆動電圧ＶＤＬを受け、その受けた負荷駆動電圧ＶＤＬによって駆動される。これにより、運転者は、音楽を楽しみ、ナビゲーションシステムを実行させることができる。

メータ４６は、駆動電圧供給装置１０から負荷駆動電圧ＶＤＬを受けて駆動される。
アイドルストップＥＣＵ５０は、エンジン停止条件が成立したと判断されると、エンジンの停止を制御するための信号ＥＳＴを生成し、その生成した信号ＥＳＴをＥＦＩ制御ユニット６０へ出力する。さらに、アイドルストップＥＣＵ５０は、エンジンが停止したことを示す停止信号ＳＴＯＰを生成し、その生成した停止信号ＳＴＯＰを駆動電圧供給装置１０へ出力する。

駆動電圧供給装置１０は、アイドルストップＥＣＵ５０から停止信号ＳＴＯＰを受けると、後述する方法に従って、昇圧動作が正常に行なわれているか否かについての動作確認を行なう。このとき、昇圧動作が異常と判断されると、駆動電圧供給装置１０は、昇圧動作の異常を運転者に報知するための警告信号ＷＡＲＮを生成し、その生成した警告信号ＷＡＲＮをアイドルストップＥＣＵ５０へ出力する。アイドルストップＥＣＵ５０は、警告信号ＷＡＲＮに応答してＬＥＤ７０を点灯させる。なお、運転者への報知は他の方法によって行なわれても良い。

また、アイドルストップＥＣＵ５０は、エンジン停止後に、エンジンの再始動条件が成立したと判断されると、エンジンの再始動を制御するための信号ＳＴＡＲを生成し、その生成した信号ＳＴＡＲをスタータ３０へ出力する。これにより、スタータ３０は、エンジンを再始動する。

なお、アイドルストップ車両のエンジン停止条件は、たとえば、直流電源Ｂの残容量が所定値以上であること、車両が一定距離を走行したことを示す車速履歴があること、および車両が登坂を走行している場合、その登坂が所定の角度以内の登坂であること、を確認することである。また、アイドルストップ後のエンジンの再始動条件は、たとえば、ブレーキペダルがオフされていること、およびアクセルがオンされていること、を確認することである。ただし、エンジン停止条件およびエンジン再始動条件は、上述した条件に限らず、随時、公知の条件が追加されても良い。

このように、駆動電圧供給装置１０は、発電機であるオルタネータ２０、および大電力負荷であるスタータ３０に電気的に接続された直流電源Ｂから電源電圧ＶＢを受ける。

図２は、図１における駆動電圧供給装置１０の構成を説明するためのブロック図である。

図２を参照して、駆動電圧供給装置１０は、昇圧回路１１０と、スイッチ駆動回路１２，１４と、電圧検出回路１６，１８と、制御回路１２０とを含む。

昇圧回路１１０は、コンデンサＣ１，Ｃ２と、コイルＬ１と、ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。

コンデンサＣ１は、直流電源Ｂの電源ライン９と接地ラインとの間に接続される。コイルＬ１の一方端は電源ライン９に接続され、他方端はＭＯＳトランジスタＱ１とＭＯＳトランジスタＱ２との中間点、すなわち、ＭＯＳトランジスタＱ１のドレインとＭＯＳトランジスタＱ２のソースとの間に接続される。そして、ＭＯＳトランジスタＱ１のソースは接地ラインに接続され、ＭＯＳトランジスタＱ２のコレクタは電源ライン９に接続される。また、各ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２のドレイン−ソース間には、ソース側からドレイン側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２が接続される。なお、ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２は、この発明によるスイッチ素子を構成する。スイッチ素子は、ＭＯＳトランジスタ以外の電界効果型トランジスタもしくは接合型トランジスタなどで構成しても良い。

昇圧回路１１０は、直流電源ＢからコンデンサＣ１を介して供給された電源電圧ＶＢ（入力電圧ＶＩＮに相当）を昇圧し、その昇圧した出力電圧ＶＯＵＴを図示しない電気負荷４０に供給する。

より具体的には、コンデンサＣ１は、直流電源Ｂから供給された電源電圧ＶＢを平滑化し、その平滑化した電源電圧ＶＢを、コイルＬ１を介してＭＯＳトランジスタＱ１とＭＯＳトランジスタＱ２との中間点に供給する。

ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２は、ゲートにスイッチ駆動回路１２，１４がそれぞれ接続される。スイッチ駆動回路１２，１４は、制御回路１２０からＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれ受ける。そして、スイッチ駆動回路１２，１４は、ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２が、信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２に従ってそれぞれオン／オフされるように、対応するトランジスタのゲート電位を制御する。これにより、入力電圧ＶＩＮは、信号ＰＷＭ１によってＭＯＳトランジスタＱ１がオンされた期間に応じて昇圧されてコンデンサＣ２に供給される。

コンデンサＣ２は、昇圧された入力電圧ＶＩＮを平滑化し、その平滑化した入力電圧ＶＩＮを出力電圧ＶＯＵＴとして電気負荷４０へ供給する。

電圧検出回路１６は、駆動電圧供給装置１０の入力電圧ＶＩＮ（昇圧回路１１０の入力電圧に相当）を検出し、その検出した入力電圧ＶＩＮを制御回路１２０へ出力する。電圧検出回路１８は、駆動電圧供給装置１０の出力電圧ＶＯＵＴ（昇圧回路１１０の出力電圧に相当）を検出し、その検出した出力電圧ＶＯＵＴを制御回路１２０へ出力する。

制御回路１２０は、電圧検出回路１６から入力電圧ＶＩＮを受け、電圧検出回路１８から出力電圧ＶＯＵＴを受ける。そして、制御回路１２０は、入力電圧ＶＩＮ，出力電圧ＶＯＵＴに基づいて、後述する方法によりＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成してスイッチ駆動回路１２，１４へそれぞれ出力する。

さらに、制御回路１２０は、アイドルストップＥＣＵ５０からエンジンが停止したことを示す停止信号ＳＴＯＰを受ける。そして、制御回路１２０は、停止信号ＳＴＯＰに応答して、後述する方法により昇圧回路１１０における昇圧動作の正常を確認する。このとき、昇圧動作が異常と判断されると、制御回路１２０は、警告信号ＷＡＲＮを生成してアイドルストップＥＣＵ５０へ出力する。

図３は、図２における制御回路１２０の機能ブロック図である。
図３を参照して、制御回路１２０は、スイッチング制御部１２２と、動作確認部１２４とを含む。

スイッチング制御部１２２は、入力電圧ＶＩＮおよび出力電圧ＶＯＵＴに基づいて信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成してスイッチ駆動回路１２，１４へそれぞれ出力する。

より具体的には、スイッチング制御部１２２は、入力電圧ＶＩＮとしての電源電圧ＶＢと、負荷駆動電圧ＶＤＬを基に予め設定された電圧ＶＩＮ１，ＶＩＮ２との大小関係に基づいて、ＭＯＳトランジスタＱ２のオンデューティＤ＿ＯＮ＿２を演算する。なお、電圧ＶＩＮ２は、通常動作時における直流電源Ｂの電源電圧ＶＢ（たとえば１２Ｖ）程度に設定される。また、電圧ＶＩＮ１は、電気負荷４０の正常動作が保証される負荷駆動電圧ＶＤＬの限界値（以下、動作電圧下限値とも称する。たとえば８Ｖ）を下回る程度（たとえば６〜７Ｖ）に設定される。

たとえば、入力電圧ＶＩＮが電圧ＶＩＮ２を上回るときには、スイッチング制御部１２２は、出力電圧ＶＯＵＴの目標値、すなわち昇圧回路１１０の電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを入力電圧ＶＩＮと同電圧に設定する。そして、スイッチング制御部１２２は、入力電圧ＶＩＮと電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍとに基づいて、ＭＯＳトランジスタＱ２のオンデューティＤ＿ＯＮ＿２を式（１）により演算する。

Ｄ＿ＯＮ＿２＝ＶＩＮ／Ｖｄｃ＿ｃｏｍ・・・（１）
このとき、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍが入力電圧ＶＩＮに等しいことから、オンデューティＤ＿ＯＮ＿２は１００％となる。また、ＭＯＳトランジスタＱ１のオンデューティＤ＿ＯＮ＿１（＝１−Ｄ＿ＯＮ＿２）は０％となる。したがって、スイッチング制御部１２２は、ＭＯＳトランジスタＱ２をオンし続け、かつＭＯＳトランジスタＱ１をオフし続けるための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をスイッチ駆動回路１２，１４へそれぞれ出力する。これにより、昇圧回路１１０は、昇圧動作を行なわず、入力電圧ＶＩＮを略そのまま出力電圧ＶＯＵＴとして出力する。

一方、入力電圧ＶＩＮが電圧ＶＩＮ１から電圧ＶＩＮ２の範囲内にあるときには、スイッチング制御部１２２は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを一定電圧Ｖｃに設定する。このときの一定電圧Ｖｃは、通常動作時における直流電源Ｂの電源電圧ＶＢ（たとえば１２Ｖ）程度に設定される。そして、スイッチング制御部１２２は、式（１）によりＭＯＳトランジスタＱ２のオンデューティＤ＿ＯＮ＿２を演算し、これとＭＯＳトランジスタＱ２のオンデューティＤ＿ＯＮ＿１との比であるデューティ比を演算する。そして、スイッチング制御部１２２は、演算されたデューティ比に基づいてＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をスイッチ駆動回路１２，１４へそれぞれ出力する。

さらに、スイッチング制御部１２２は、電圧検出回路１８から出力電圧ＶＯＵＴを受けると、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍと出力電圧ＶＯＵＴとの偏差Ｖｄｃ＿ｃｏｍ−ＶＯＵＴを演算し、その演算した偏差Ｖｄｃ＿ｃｏｍ−ＶＯＵＴが零となるようにデューティ比を演算する。このように、スイッチング制御部１２２は、入力電圧ＶＩＮと出力電圧ＶＯＵＴを用いてフィードバック制御を行なう。

また、入力電圧ＶＩＮが電圧ＶＩＮ１を下回るときには、スイッチング制御部１２２は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを入力電圧ＶＩＮと同電圧に設定する。そして、スイッチング制御部１２２は、ＭＯＳトランジスタＱ２をオンし続け、かつＭＯＳトランジスタＱ１をオフし続けるための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をスイッチ駆動回路１２，１４へそれぞれ出力する。これにより、昇圧回路１１０は、昇圧動作を行なわず、入力電圧ＶＩＮを略そのまま出力電圧ＶＯＵＴとして出力する。

図４は、駆動電圧供給装置１０の正常動作時の入出力特性を概略的に説明するための図である。

駆動電圧供給装置１０は、正常動作時、上述したように、直流電源Ｂからの電源電圧ＶＢを入力電圧ＶＩＮとして受け、その受けた入力電圧ＶＩＮに基づいて負荷駆動電圧ＶＤＬを生成し、その生成した負荷駆動電圧ＶＤＬを、出力電圧ＶＯＵＴとして電気負荷４０へ供給する。

このとき、入力電圧ＶＩＮとしての電源電圧ＶＢが、電圧ＶＩＮ２から電圧ＶＩＮ１へ低下したときには、昇圧回路１１０は、その低下した電源電圧ＶＢを昇圧して一定電圧Ｖｃを出力電圧ＶＯＵＴとして生成する。

すなわち、昇圧回路１１０は、入力電圧ＶＩＮとしての電源電圧ＶＢが０Ｖから電圧ＶＩＮ１の範囲である場合、および電圧ＶＩＮ２以上である場合、入力電圧ＶＩＮをそのまま出力電圧ＶＯＵＴとして出力し、入力電圧ＶＩＮが電圧ＶＩＮ１〜ＶＩＮ２の範囲である場合、入力電圧ＶＩＮを昇圧し、その昇圧した出力電圧Ｖｃを出力する。これにより、エンジンの再始動時に電源電圧ＶＢがたとえば１２Ｖから６Ｖに低下したときであっても、一定電圧Ｖｃに昇圧された出力電圧ＶＯＵＴが電気負荷４０に供給されることから、電気負荷４０は、負荷駆動電圧ＶＤＬの供給が補償されて駆動し続けることができる。

しかしながら、昇圧回路１１０、スイッチ駆動回路１２，１４および電圧検出回路１６，１８の少なくとも１つが故障したことに起因して昇圧回路１１０の昇圧動作が正常に行なわれないときには、エンジンを再始動させたことによって電源電圧ＶＢが著しく低下しても、駆動電圧供給装置１０は、負荷駆動電圧ＶＤＬの供給を補償することができない。したがって、電気負荷４０は正常に駆動し続けることが困難となる。

たとえばオーディオ／ナビゲーション４４においては、内蔵するＣＰＵがリセットされることによって音の途切れ等が発生する。また、メータ４６においては、表示部の照明が一時的に暗くなってしまう。

そこで、このような電気負荷４０の不具合を回避する手段として、この発明による車両用電源装置１００は、アイドルストップ後のエンジンの再始動させるタイミングに先行して、駆動電圧供給装置１０の昇圧動作が正常であることを確認する動作確認手段を具備することを特徴とする。そして、車両用電源装置１００は、動作確認手段により昇圧動作の正常が確認されたことに応じて、アイドルストップ制御を継続することとする。これによれば、エンジンを再始動させても電気負荷４０の駆動が確実に維持される。

詳細には、図３の制御回路１２０を参照して、動作確認部１２４は、エンジンが停止したことに応じてアイドルストップＥＣＵ５０から停止信号ＳＴＯＰを受けると、昇圧動作の動作確認を実行するための信号ＯＰを生成して、その生成した信号ＯＰをスイッチング制御部１２２へ出力する。

スイッチング制御部１２２は、動作確認部１２４からの信号ＯＰを受けると、以下に示す手順に従って昇圧回路１１０に昇圧動作を実行させる。

具体的には、最初に、スイッチング制御部１２２は、ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２をオフするための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成して、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をスイッチ駆動回路１２，１４へ出力する。これにより、電源ライン９では、ＭＯＳトランジスタＱ２がオフされたことに応じて、ダイオードＤ２に順方向電流が流れることから、入力電圧ＶＩＮと出力電圧ＶＯＵＴとの間には、ダイオードＤ２の順方向電圧Ｖｆに相当する電圧分の降下が生じる。すなわち、ダイオードＤ２は、この発明による「降圧手段」を構成し、出力電圧ＶＯＵＴを、入力電圧ＶＩＮよりもダイオードＤ２の順方向電圧Ｖｆだけ低い電圧とする。そして、電圧検出回路１６，１８は、このときの入力電圧ＶＩＮおよび出力電圧ＶＯＵＴを検出してスイッチング制御部１２２へそれぞれ出力する。

なお、ダイオードＤ２の順方向電圧Ｖｆは通常、０．６Ｖ程度であることから、降圧手段による出力電圧ＶＯＵＴは、１２−０．６＝１１．４Ｖ程度となる。この電圧レベルは、上述した電気負荷４０の動作電圧下限値（たとえば８Ｖ）を十分に上回ることから、電気負荷４０の駆動に影響を及ぼすことがない。したがって、この発明によれば、動作確認手段を実行することによっても、電気負荷４０を確実に駆動させ続けることができる。

次に、スイッチング制御部１２２は、電圧検出回路１６，１８から入力電圧ＶＩＮおよび出力電圧ＶＯＵＴを受けると、上述した電圧降下分を補償するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成する。具体的には、スイッチング制御部１２２は、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを入力電圧ＶＩＮと同電圧に設定し、その設定した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（すなわち、入力電圧ＶＩＮ）と出力電圧ＶＯＵＴとの偏差Ｖｄｃ＿ｃｏｍ−ＶＯＵＴ（＝ＶＩＮ−ＶＯＵＴ）が零となるようにデューティ比を演算する。そして、スイッチング制御部１２２は、演算されたデューティ比に基づいて信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をスイッチ駆動回路１２，１４へそれぞれ出力する。

このようにスイッチング制御部１２２が入力電圧ＶＩＮと出力電圧ＶＯＵＴと基づいてフィードバック制御を行なうことにより、昇圧回路１０は、ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２がスイッチング制御されて昇圧動作を行なう。このときの入力電圧ＶＩＮおよび出力電圧ＶＯＵＴは、電圧検出回路１６，１８でそれぞれ検出されて動作確認部１２４へ転送される。

最後に、動作確認部１２４は、電圧検出回路１６，１８から入力電圧ＶＩＮおよび出力電圧ＶＯＵＴを受けると、両者の電圧差ＶＩＮ−ＶＯＵＴに基づいて、昇圧動作が正常に行なわれているか否かを判断する。動作確認部１２４は、電圧差ＶＩＮ−ＶＯＵＴが所定の電圧Ｖ＿ｓｔｄ以下であれば、昇圧動作が正常に行なわれていると判断する。一方、動作確認部１２４は、電圧差ＶＩＮ−ＶＯＵＴが所定の電圧Ｖ＿ｓｔｄを上回れば、昇圧動作が異常であると判断する。

なお、所定の電圧Ｖ＿ｓｔｄは、ダイオードＤ２の順方向電圧Ｖｆに相当する電圧降下分が昇圧動作によって補償されたことが判るように、順方向電圧Ｖｆに対して十分低い電圧に設定される。

そして、昇圧動作が異常と判断されると、動作確認部１２４は、警告信号ＷＡＲＮを生成し、その生成した警告信号ＷＡＲＮをアイドルストップＥＣＵ５０へ出力する。アイドルストップＥＣＵ５０は、警告信号ＷＡＲＮに応答してＬＥＤ７０（図示せず）を点灯させる。さらに、アイドルストップＥＣＵ５０は、以降のアイドルストップ制御を禁止する。

この場合、運転者は、ＬＥＤ７０の点灯から駆動電圧供給装置１０の故障を知ると、イグニッションキーを再びスタータに通電を行なうエンジンスタート位置にまで操作することによって、手動でエンジンを再始動させる。これ以降の車両の運行においては、信号待ちなどによりエンジン停止条件が成立してもエンジンが停止されないことから、スタータの電力消費による電源電圧ＶＢの低下が生じない。このため、運転者は、異常が生じた車両を修理工場などにそのまま運転して搬送することができる。

以上のように、この発明による動作確認手段は、駆動電圧供給装置１０が実際に昇圧動作を行なうのと同一の経路を用いて正常動作の確認を行なうことから、昇圧動作の正常／異常を正確に判断することができる。さらに、動作確認のための新たな装置の追加を必要としないことから、簡易かつ低コストな装置構成で、駆動電圧供給装置１０の動作確認を正確に行なうことができる。

また、降圧手段による電圧降下分Ｖｆは、電源電圧ＶＢに対して十分に小さいことから、動作確認のための昇圧動作を行なうことによっても、負荷駆動電圧ＶＤＬに大きな変動を生じることがない。結果として、電気負荷４０は、動作確認手段の実行中においても、安定した駆動を保つことができる。

図５は、図１における駆動電圧供給装置１０で実行される動作確認手段を説明するためのフローチャートである。

図５を参照して、最初に、エンジン停止条件が成立したことに応じてエンジンが停止すると、アイドルストップＥＣＵ５０は、停止信号ＳＴＯＰを生成し、その生成した停止信号ＳＴＯＰを駆動電圧供給装置１０内部の制御回路１２０へ出力する（ステップＳ０１）。

制御回路１２０の動作確認部１２４は、アイドルストップＥＣＵ５０から停止信号ＳＴＯＰを受けると、昇圧動作の動作確認を実行するための信号ＯＰを生成して、その生成した信号ＯＰをスイッチング制御部１２２へ出力する。スイッチング制御部１２２は、動作確認部１２４からの信号ＯＰを受けると、ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２をオフするための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成して、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をスイッチ駆動回路１２，１４へ出力する（ステップＳ０２）。これにより、電源ライン９では、入力電圧ＶＩＮと出力電圧ＶＯＵＴとの間にダイオードＤ２の順方向電圧Ｖｆに相当する電圧降下が生じる。

スイッチング制御部１２２は、電圧検出回路１６，１８を介して入力電圧ＶＩＮと出力電圧ＶＯＵＴとを検出する（ステップＳ０３）。そして、スイッチング制御部１２２は、入力電圧ＶＩＮと出力電圧ＶＯＵＴとに基づいて、電圧降下分が補償されるようにフィードバック制御を行なう。これにより、昇圧回路１０は、ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２がスイッチング制御されて昇圧動作を行なう（ステップＳ０４）。

動作確認部１２４は、電圧検出回路１６，１８から入力電圧ＶＩＮおよび出力電圧ＶＯＵＴを受けると、両者の電圧差ＶＩＮ−ＶＯＵＴが所定の電圧Ｖ＿ｓｔｄ以下であるか否かを判定する（ステップＳ０５）。

ステップＳ０５において電圧差ＶＩＮ−ＶＯＵＴが所定の電圧Ｖ＿ｓｔｄ以下と判定されると、動作確認部１２４は、昇圧動作が正常に行なわれていると判断する（ステップＳ０６）。これに応じて、アイドルストップＥＣＵ５０は、駆動電圧供給装置１０が負荷駆動電圧ＶＤＬの供給を補償できると判断して、アイドルストップ制御を継続する（ステップＳ０７）。したがって、エンジンの再始動は、アイドルストップＥＣＵ５０の制御により自動的に行なわれる（ステップＳ０８）。

一方、ステップＳ０５において、電圧差ＶＩＮ−ＶＯＵＴが所定の電圧Ｖ＿ｓｔｄを上回ると判定されると、動作確認部１２４は、昇圧動作が異常と判断して警告信号ＷＡＲＮを生成し、その生成した警告信号ＷＡＲＮをアイドルストップＥＣＵ５０へ出力する。アイドルストップＥＣＵ５０は、警告信号ＷＡＲＮに応答してＬＥＤ７０を点灯させる。さらに、アイドルストップＥＣＵ５０は、以降のアイドルストップ制御を禁止する（ステップＳ１０）。これにより、エンジンの再始動は、運転者のイグニッションキーの操作により実行される（ステップＳ１１）。

なお、本実施の形態では、動作確認部１２４を、アイドルストップＥＣＵ５０からエンジンが停止したことを示す停止信号ＳＴＯＰが入力されたことに応答して、昇圧動作の動作確認を実行する構成としたが、これに限らず、アイドルストップＥＣＵ５０がエンジン停止条件が成立したことに応じて生成する信号ＥＳＴに応答して、昇圧動作の動作確認を実行する構成としても良い。この場合、アイドルストップＥＣＵ５０は、動作確認部１２４から警告信号ＷＡＲＮを受けると、エンジンの自動停止を行なわないとともに、以降のアイドルストップ制御を禁止する。

［変更例］
以上のように、この発明による車両用電源装置１００は、エンジンを再始動させるタイミングに先立って駆動電圧供給装置１０の動作確認を行なうことにより、エンジン再始動後においても電気負荷を確実に駆動し続けることを可能とする。

ここで、駆動電圧供給装置１０の動作確認を行なうタイミングを、上述したエンジンが停止したタイミングとする以外に、以下の変更例に示すように、予め設定した所定の期間おきとすることによっても、同様の効果を得ることができる。

図６は、この発明の実施の形態１の変更例による車両用電源装置に搭載される制御回路１２０Ａの機能ブロック図である。本変更例による車両用電源装置は、図１の車両用電源装置１００に対して、図３の制御回路１２０を、図６の制御回路１２０Ａに変更したものである。

図６を参照して、制御回路１２０Ａは、スイッチング制御部１２２と、動作確認部１２４Ａと、タイマ１２６とを含む。

スイッチング制御部１２２は、図３におけるスイッチング制御部１２２と同一であり、入力電圧ＶＩＮおよび出力電圧ＶＯＵＴに基づいて信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成してスイッチ駆動回路１２，１４へそれぞれ出力する。

タイマ１２６は、図示しないＥＣＵからの指示に応じて計時動作を開始し、タイマ値が予め設定された所定の期間に達すると、これを指示する信号を動作確認部１２４Ａへ出力するとともに、タイマ値をリセットして再び計時動作を開始する。タイマ１２６は、一連の動作を繰り返して行ない、所定の期間おきに動作確認部１２４Ａに信号を出力する。

動作確認部１２４Ａは、タイマ１２６から所定の期間おきに信号を受けると、昇圧動作の動作確認を実行するための信号ＯＰを生成し、その生成した信号ＯＰをスイッチング制御部１２２へ出力する。

スイッチング制御部１２２は、動作確認部１２４Ａから信号ＯＰを受けると、上述した手順に従って、入力電圧ＶＩＮと出力電圧ＶＯＵＴとの間に電圧降下を生じさせ、昇圧回路１１０に電圧降下を補償するための昇圧動作を行なわせる。

動作確認部１２４Ａは、このときの入力電圧ＶＩＮと出力電圧ＶＯＵＴとの電圧差に基づいて、駆動電圧供給装置１０の昇圧動作が正常であるか否かを判断する。そして、動作確認部１２４Ａは、昇圧動作が異常と判断されると、警告信号ＷＡＲＮを生成してアイドルストップＥＣＵ５０へ出力する。アイドルストップＥＣＵ５０は、警告信号ＷＡＲＮに応答して、以降のアイドルストップ制御を禁止する。

以上のように、この発明の実施の形態１によれば、駆動電圧供給装置の正常が確認されたことに応じてエンジンが自動始動されることから、エンジンを再始動させても電気負荷の駆動が確実に維持することができる。

また、昇圧動作の正常／異常を、内包する昇圧回路に実際の昇圧動作と同じ動作をさせて判断することから、駆動電圧供給装置の正常を正確に確認することができ、車両用電源装置の高信頼化を図ることができる。

さらに、駆動電圧供給装置の動作確認の実行中において、負荷駆動電圧は大きな変動がなく、かつ動作電圧下限値よりも十分高い電圧に保たれることから、電気負荷を安定して駆動させ続けることができる。

［実施の形態２］
図７は、この発明の実施の形態２による駆動電圧供給装置１０Ｂの構成を説明するためのブロック図である。

図７を参照して、駆動電圧供給装置１０Ｂは、図２の駆動電圧供給装置１０に対して、昇圧回路１１０の出力ノードＮ２とオーディオ／ナビゲーション４４の負荷駆動電圧の供給ノードＮ３（以下、単に、供給ノードＮ３とも称する）の間にＭＯＳトランジスタＱ３を配した点、および、ＭＯＳトランジスタＱ３を介して出力される出力電圧ＶＯＵＴ１を検出するための電圧検出回路１８Ｂを配した点で異なる。したがって、図２と重複する部位についての詳細な説明は繰り返さない。

ＭＯＳトランジスタＱ３は、昇圧回路１１０の出力ノードＮ２と供給ノードＮ３との間に直列に接続される。ＭＯＳトランジスタＱ３は、制御回路１２０Ｂからの信号Ｖｇをゲートに受け、その受けた信号Ｖｇの電位に応じてオン／オフされる。すなわち、高電位の信号Ｖｇに応じてＭＯＳトランジスタＱ３がオンされているときには、昇圧回路１１０の出力ノードＮ２と供給ノードＮ３とは電気的に接続されているため、オーディオ／ナビゲーション４４には出力電圧ＶＯＵＴが供給される。一方、低電位の信号Ｖｇに応じてＭＯＳトランジスタＱ３がオフされるときには、昇圧回路１１０の出力ノードＮ２と供給ノードＮ３とが電気的に分離されるため、オーディオ／ナビゲーション４４への出力電圧ＶＯＵＴの供給が遮断される。

このように、ＭＯＳトランジスタＱ３は、スイッチ素子を構成し、制御回路１２０Ｂの制御により、オーディオ／ナビゲーション４４に対して出力電圧ＶＯＵＴを供給／遮断する機能を有する。かかるＭＯＳトランジスタＱ３の制御は、以下に述べるように、アイドルストップ車両の運行を確保する観点から行なわれる。

詳細には、電気負荷４０は、アイドルストップ車両の運行に必要なものと、必ずしも車両の運行に必要でないものとに区別される。図７の例では、メータ４６が前者に相当し、オーディオ／ナビゲーション４４が後者に相当する。ここで、駆動電圧供給装置１０がこれらの電気負荷４０に一律に出力電圧ＶＯＵＴを供給する構成とすれば、エンジン再始動時のように電源電圧Ｖｂが著しく低下して動作電圧下限値を下回るときにおいて、電気負荷４０の全てがリセットされ、車両の運行に影響が生じるおそれが生じる。

そこで、電気負荷４０の各々に車両の運行への寄与度を基準とした優先順位を与え、電源電圧ＶＢが低下したときには、優先順位の低い電気負荷に対する出力電圧ＶＯＵＴの供給を遮断する構成とする。これによれば、アイドルストップ後のエンジン再始動時に電源電圧ＶＢが大きく低下しても、車両の運行が確保される。

さらに、この発明によれば、ＭＯＳトランジスタＱ３は、駆動電圧供給装置１０Ｂの動作確認を行なうときの「降圧手段」として機能する。

具体的には、ＭＯＳトランジスタＱ３は、動作確認手段の実行時において、制御回路１２０Ｂからの信号ＯＰ１をゲートに受ける。そして、ＭＯＳトランジスタＱ３は、信号ＯＰ１の示すゲート電位に応じて、ドレイン−ソース間電圧とともにドレイン電流が増加する線形領域で動作させられる。この線形領域での動作時において、ＭＯＳトランジスタＱ３は、昇圧回路１１０の出力ノードＮ２と供給ノードＮ３との間に直列に接続され、信号ＯＰ１の示すゲート電位で可変となる抵抗で表わすことができる。したがって、供給ノードＮ３に現われる出力電圧ＶＯＵＴ１は、出力電圧ＶＯＵＴに対して、ゲート電位と負荷駆動電流とによって一義的に決まる電圧だけ降下させられる。

電圧検出回路１８Ｂは、供給ノードＮ３に現われる出力電圧ＶＯＵＴ１を検出し、その検出した出力電圧ＶＯＵＴ１を制御回路１２０Ｂへ出力する。制御回路１２０Ｂは、電圧検出回路１６，１８Ｂから入力電圧ＶＩＮおよび出力電圧ＶＯＵＴ１をそれぞれ受けると、電圧降下分を補償するように昇圧回路１１０に昇圧動作を実行させる。

図８は、図７における制御回路１２０Ｂの機能ブロック図である。
図８を参照して、制御回路１２０Ｂは、スイッチング制御部１２２Ｂと、動作確認部１２４Ｂとを含む。

スイッチング制御部１２２Ｂは、入力電圧ＶＩＮおよび出力電圧ＶＯＵＴに基づいて、上述した方法に従ってデューディ比を演算し、その演算したデューティ比でＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成してスイッチ駆動回路１２，１４へそれぞれ出力する。これにより、昇圧回路１１０は、入力電圧ＶＩＮが予め設定された電圧ＶＩＮ１〜ＶＩＮ２の範囲である場合、入力電圧ＶＩＮを一定電圧Ｖｃに昇圧し、その昇圧した出力電圧ＶＯＵＴを出力する。

また、スイッチング制御部１２２Ｂは、入力電圧ＶＩＮが所定の電圧以下のときには、ＭＯＳトランジスタＱ３をオフするための信号Ｖｇを生成し、その生成した信号ＶｇをＭＯＳトランジスタＱ３のゲートへ出力する。これにより、オーディオ／ナビゲーション４４への出力電圧ＶＯＵＴの供給が遮断される。

動作確認部１２４Ｂは、エンジンが停止したことに応じてアイドルストップＥＣＵ５０から停止信号ＳＴＯＰを受けると、昇圧動作の動作確認を実行するための信号ＯＰ１を生成して、その生成した信号ＯＰ１をＭＯＳトランジスタＱ３へ出力する。

ＭＯＳトランジスタＱ３は、動作確認部１２４Ｂからの信号ＯＰ１を受けると、以下に示す手順に従って昇圧回路１１０に昇圧動作を実行させる。

具体的には、最初に、ＭＯＳトランジスタＱ３は、信号ＯＰ１に示されるゲート電位に応じて線形領域で動作し、昇圧回路１１０の出力ノードＮ２と供給ノードＮ３との間に電圧降下を生じさせる。すなわち、ＭＯＳトランジスタＱ３は、本実施の形態による「降圧手段」を構成し、出力電圧ＶＯＵＴを、ゲート電位と負荷駆動電流とで決まる電圧分だけ降下させた出力電圧ＶＯＵＴ１を出力する。電圧検出回路１２，１４Ｂは、入力電圧ＶＩＮおよび出力電圧ＶＯＵＴ１を検出してスイッチング制御部１２２Ｂへ出力する。

なお、ＭＯＳトランジスタＱ３の線形領域におけるドレイン−ソース間電圧は十分低いことから、電圧降下によっても、オーディオ／ナビゲーション４４の負荷駆動電圧ＶＤＬは動作電圧下限値よりも十分に高く、駆動への影響が生じることがない。

次に、スイッチング制御部１２２Ｂは、電圧検出回路１２，１４Ｂから入力電圧ＶＩＮおよび出力電圧ＶＯＵＴ１を受けると、出力電圧ＶＯＵＴ１の電圧降下分を補償するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成する。具体的には、スイッチング制御部１２２Ｂは、電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍを入力電圧ＶＩＮと同電圧に設定し、その設定した電圧指令値Ｖｄｃ＿ｃｏｍ（すなわち、入力電圧ＶＩＮ）と出力電圧ＶＯＵＴ１との偏差Ｖｄｃ＿ｃｏｍ−ＶＯＵＴ１（＝ＶＩＮ−ＶＯＵＴ１）が零となるようにデューティ比を演算する。そして、スイッチング制御部１２２Ｂは、演算されたデューティ比に基づいて信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をスイッチ駆動回路１２，１４へそれぞれ出力する。

このようにスイッチング制御部１２２Ｂが入力電圧ＶＩＮと出力電圧ＶＯＵＴ１と基づいてフィードバック制御を行なうことにより、昇圧回路１０は、ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２がスイッチング制御されて昇圧動作を行なう。このときの入力電圧ＶＩＮおよび出力電圧ＶＯＵＴ１は、電圧検出回路１６，１８Ｂでそれぞれ検出されて動作確認部１２４Ｂへ転送される。

最後に、動作確認部１２４Ｂは、電圧検出回路１６，１８Ｂから入力電圧ＶＩＮおよび出力電圧ＶＯＵＴ１を受けると、両者の電圧差ＶＩＮ−ＶＯＵＴ１に基づいて、昇圧動作が正常に行なわれているか否かを判断する。動作確認部１２４Ｂは、電圧差ＶＩＮ−ＶＯＵＴ１が所定の電圧以下のとき、昇圧動作が正常に行なわれていると判断する。一方、動作確認部１２４Ｂは、電圧差ＶＩＮ−ＶＯＵＴ１が所定の電圧Ｖ＿ｓｔｄ１を上回るとき、昇圧動作が異常であると判断する。

なお、所定の電圧Ｖ＿ｓｔｄ１は、ＭＯＳトランジスタＱ３を線形領域で動作させたときのドレイン−ソース間電圧に相当する電圧降下分が昇圧動作によって補償されたことが判るように、ドレイン−ソース間電圧に対して十分低い電圧に設定される。

そして、昇圧動作が異常と判断されると、動作確認部１２４Ｂは、警告信号ＷＡＲＮを生成し、その生成した警告信号ＷＡＲＮをアイドルストップＥＣＵ５０へ出力する。アイドルストップＥＣＵ５０は、先の実施の形態１と同様に、警告信号ＷＡＲＮに応答してＬＥＤ７０（図示せず）を点灯させる。また、アイドルストップＥＣＵ５０は、以降のアイドルストップ制御を禁止する。この場合、エンジンの再始動は、運転者がイグニッションキーを再び操作することにより行なわれる。

図９は、この発明の実施の形態２による駆動電圧供給装置で実行される動作確認手段を説明するためのフローチャートである。

図９を参照して、最初に、アイドルストップＥＣＵ５０が、エンジン停止条件が成立したことに応じてエンジンを自動停止する制御を実行する。そして、エンジンの停止が検出されると（ステップＳ２０）、アイドルストップＥＣＵ５０は、信号ＳＴＯＰを生成し、その生成した信号ＳＴＯＰを動作確認部１２４Ｂへ出力する。

次に、動作確認部１２４Ｂは、アイドルＥＣＵ５０からの信号ＳＴＯＰを受けると、動作確認手段を実行する。具体的には、動作確認部１２４Ｂは、ＭＯＳトランジスタＱ３を線形領域で動作させるための信号ＯＰ１を生成し、その生成した信号ＯＰ１をＭＯＳトランジスタＱ３のゲートへ出力する（ステップＳ２１）。ＭＯＳトランジスタＱ３が信号ＯＰ１で示されるゲート電位に応じて線形領域で動作することにより、昇圧回路１１０の出力ノードＮ２と供給ノードＮ３との間には、ＭＯＳトランジスタＱ３のドレイン−ソース間電圧に相当する電圧だけ電圧降下が発生する。入力電圧ＶＩＮと出力電圧ＶＯＵＴ１とは、電圧検出回路によってそれぞれ検出されて、スイッチング制御部１２２Ｂへ転送される（ステップＳ２２）。

スイッチング制御部１２２Ｂは、入力電圧ＶＩＮと出力電圧ＶＯＵＴとを受けると、これらに基づいて、入力電圧ＶＩＮに対する出力電圧ＶＯＵＴ１の電圧降下分を補償するようにフィードバック制御を行なう。これにより、昇圧回路１０は、ＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２がスイッチング制御されて昇圧動作を行なう（ステップＳ２３）。

動作確認部１２４Ｂは、電圧検出回路１６，１８Ｂから入力電圧ＶＩＮおよび出力電圧ＶＯＵＴ１を受けると、両者の電圧差ＶＩＮ−ＶＯＵＴ１が所定の電圧Ｖ＿ｓｔｄ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。

ステップＳ２４において電圧差ＶＩＮ−ＶＯＵＴ１が所定の電圧Ｖ＿ｓｔｄ１以下と判定されると、動作確認部１２４Ｂは、昇圧動作が正常に行なわれていると判断する（ステップＳ２５）。これに応じて、アイドルストップＥＣＵ５０は、駆動電圧供給装置１０が負荷駆動電圧ＶＤＬの供給を補償できると判断して、アイドルストップ制御を継続する（ステップＳ２６）。したがって、エンジンの再始動は、アイドルストップＥＣＵ５０の制御により自動的に行なわれる（ステップＳ２７）。

一方、ステップＳ２４において、電圧差ＶＩＮ−ＶＯＵＴ１が所定の電圧Ｖ＿ｓｔｄ１を上回ると判定されると、動作確認部１２４Ｂは、昇圧動作が異常と判断して警告信号ＷＡＲＮを生成し、その生成した警告信号ＷＡＲＮをアイドルストップＥＣＵ５０へ出力する。アイドルストップＥＣＵ５０は、警告信号ＷＡＲＮに応答してＬＥＤ７０を点灯させる。さらに、アイドルストップＥＣＵ５０は、以降のアイドルストップ制御を禁止する（ステップＳ２９）。これにより、エンジンの再始動は、運転者のイグニッションキーの操作により実行される（ステップＳ３０）。

なお、本実施の形態では、電圧降下手段を、昇圧回路１１０の出力ノードＮ２と供給ノードＮ３との間に配されたＭＯＳトランジスタＱ３で構成したが、これに限らず、ＭＯＳトランジスタＱ２のソースよりも出力側に配された半導体スイッチ素子で構成することにより同様の効果を得ることができる。

以上のように、この発明の実施の形態２によれば、駆動電圧供給装置の正常が確認されたことに応じてエンジンが自動始動されることから、エンジンを再始動させても電気負荷の駆動が確実に維持することができる。

また、降圧手段として既存のスイッチ素子を用い、かつ実際の昇圧回路を用いて昇圧動作を行なわせることから、動作確認手段としての新たな装置の追加を伴うことなく、簡易かつ低コストの装置構成で、正確に駆動電圧供給装置の正常を確認することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１における自動車に搭載される車両用電源装置の概略ブロック図である。 図１における駆動電圧供給装置の構成を説明するためのブロック図である。 図２における制御回路の機能ブロック図である。 駆動電圧供給装置の正常動作時の入出力特性を概略的に説明するための図である。 図１における駆動電圧供給装置で実行される動作確認手段を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施の形態１の変更例による車両用電源装置に搭載される制御回路の機能ブロック図である。 この発明の実施の形態２による駆動電圧供給装置の構成を説明するためのブロック図である。 図７における制御回路の機能ブロック図である。 この発明の実施の形態２による駆動電圧供給装置で実行される動作確認手段を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

９ 電源ライン、１０ 駆動電圧供給装置、１２，１４ スイッチ駆動回路、１６，１８，１８Ｂ 電圧検出回路、２０ オルタネータ、３０ スタータ、４０ 電気負荷、４４ オーディオ／ナビゲーション、４６ メータ、５０ アイドルストップＥＣＵ、６０ ＥＦＩ、７０ ＬＥＤ、１００ 車両用電源装置、１１０ 昇圧回路、１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ 制御回路、１２２，１２２Ｂ スイッチング制御部、１２４，１２４Ａ，１２４Ｂ 動作確認部、１２６ タイマ、Ｂ 直流電源、Ｌ１ コイル、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、Ｑ１〜Ｑ３ ＭＯＳトランジスタ、Ｄ１，Ｄ２ ダイオード。

Claims (11)

1. エンジン始動用モータに電源電圧を供給する電源と、
   前記電源から前記電源電圧の供給を受け、その受けた電源電圧から電気負荷を駆動するための負荷駆動電圧を生成し、その生成した負荷駆動電圧を前記電気負荷に供給する電圧供給回路と、
   前記電源電圧が所定の範囲である場合に、前記電源電圧を昇圧した昇圧電圧を前記負荷駆動電圧として供給するように前記電圧供給回路を制御する制御回路と、
   車両の状態に応じて、エンジンの停止および前記エンジン始動用モータによる前記エンジンの再始動を自動制御するエンジン自動停止制御回路とを備え、
   前記制御回路は、前記電圧供給回路における昇圧動作が正常に実行可能であるか否かを確認する動作確認手段を含み、
   前記エンジン自動停止制御回路は、前記昇圧動作が正常に実行可能であると判断されたことに応じて、前記エンジンの再始動の自動制御を実行する、車両用電源装置。
2. 前記エンジン自動停止制御回路は、前記昇圧動作が正常に実行できないと判断されたことに応じて、前記エンジンの停止および再始動の自動制御を禁止する、請求項１に記載の車両用電源装置。
3. 前記電圧供給回路は、前記電源電圧を所定電圧だけ降圧させた前記負荷駆動電圧を生成する降圧手段を含み、
   前記制御回路は、前記所定電圧を補償するように前記電圧供給回路に昇圧動作を実行させ、
   前記動作確認手段は、前記電源電圧と前記負荷駆動電圧との電圧差が所定値以下であることに基づいて、前記昇圧動作が正常に実行可能であると判断する、請求項２に記載の車両用電源装置。
4. 前記降圧手段は、生成される前記負荷駆動電圧が前記電気負荷の動作電圧下限値を下回らないように、前記所定電圧を設定する、請求項３に記載の車両用電源装置。
5. 前記降圧手段は、前記電源電圧を検出する第１の電圧検出回路と、前記負荷駆動電圧を検出する第２の電圧検出回路との間に接続され、前記動作確認手段の指示に応答して、前記電源電圧を前記所定電圧だけ降圧させた前記負荷駆動電圧を生成する、請求項４に記載の車両用電源装置。
6. 前記降圧手段は、前記電圧供給回路に内包され、かつ、前記第１の電圧検出回路側に陽極が接続され、前記第２の電圧検出回路側に陰極が接続されたダイオード素子を含み、
   前記ダイオード素子は、前記動作確認手段の指示に応答して、前記電源電圧を順方向電圧だけ降圧させた前記負荷駆動電圧を生成する、請求項５に記載の車両用電源装置。
7. 前記降圧手段は、前記電圧供給回路の出力端子と前記第２の電圧検出回路との間に直列に接続された電界効果型トランジスタを含み、
   前記電界効果型トランジスタは、前記動作確認手段の指示するゲート電位に応答して線形領域で動作する、請求項５に記載の車両用電源装置。
8. 前記電界効果型トランジスタは、前記電圧供給回路の出力端子と予め選択された所定の電気負荷との間に直列に接続されたスイッチ素子を構成し、
   前記制御回路は、前記電源電圧が前記所定の範囲を下回ったことに応じて、前記スイッチ素子を非導通とし、前記所定の電気負荷へ前記負荷駆動電圧の供給を遮断する、請求項７に記載の車両用電源装置。
9. 前記動作確認手段は、前記エンジンが停止されたことに応じて、前記電圧供給回路における昇圧動作が正常に実行可能であるか否かを確認する、請求項２に記載の車両用電源装置。
10. 前記動作確認手段は、前記エンジンの停止条件が成立したことに応じて、前記前記電圧供給回路における昇圧動作が正常に実行可能であるか否かを確認する、請求項２に記載の車両用電源装置。
11. 前記動作確認手段は、予め設定された所定の期間おきに、前記電圧供給回路における昇圧動作が正常に実行可能であるか否かを確認する、請求項２に記載の車両用電源装置。

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