JP2008307937A

JP2008307937A - 昇圧装置

Info

Publication number: JP2008307937A
Application number: JP2007155386A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Hirano; 高弘平野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-06-12
Filing date: 2007-06-12
Publication date: 2008-12-25

Abstract

【課題】昇圧回路の増減により昇圧電力の変更が容易に行える昇圧装置を提供すること。
【解決手段】車両に搭載されバッテリ１０の出力電圧を昇圧する昇圧装置であって、複数の昇圧回路２１〜２３を備え、少なくとも複数の昇圧回路を設置可能な取付部３１〜３４を備えている。これにより、昇圧回路２１〜２３の設置数を変えることにより、昇圧可能な電力を容易に変更できる。このため、電気負荷４０における消費電力の異なる車両に対し同一の装置を用いることができる。また、昇圧装置１を設計する上で車両の消費電力を予め計算しその消費電力に応じた昇圧装置を設計することが不要であり、開発設計期間の短縮化が図れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されバッテリの出力電圧を昇圧する昇圧装置に関するものである。

従来、車両に搭載される昇圧装置として、例えば特開２００５−５９７１２号公報に記載されるように、スイッチング素子のオンオフ制御によりバッテリの電源電圧を降圧又は昇圧させるＤＣ／ＤＣコンバータを備えた装置が知られている。この装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータを設け電気負荷への供給電圧を調整することにより、必要以上の無駄な電力の消費を防止しようとするものである。
特開２００５−５９７１２号公報

上述した装置のように、車両に設置される電気負荷に供給される電源電圧を昇圧する場合、車両の全体で消費される電力を把握しておかなければ、適切な昇圧能力を備えた昇圧装置を設置することができない。このため、車両の種類、大きさなどにより車両全体で消費される電力が異なる場合には、その車両に応じた昇圧装置を開発設計する必要がある。また、車両の製造後に車両に電気負荷を増設する場合には、昇圧能力の高い昇圧装置に変更する必要があり、電気負荷の増設が容易に行えない。

そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、昇圧回路の増減により昇圧電力の変更が容易に行える昇圧装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明に係る昇圧装置は、車両に搭載されバッテリの出力電圧を昇圧する昇圧装置において、複数の昇圧回路と、少なくとも前記複数の昇圧回路を設置可能な取付部を有し、前記昇圧回路の出力電力を前記車両に設置される電気負荷へ配電する配電部とを備えて構成されている。

この発明によれば、配電部に設置される昇圧回路の設置数を変えることにより、昇圧可能な電力を容易に変更できる。このため、電気負荷における消費電力の異なる車両に対し同一の装置を用いることができる。従って、昇圧装置を設計する上で車両の消費電力を予め計算しその消費電力に応じた昇圧装置を設計することが不要であり、開発設計期間の短縮化が図れる。

また本発明に係る昇圧装置において、前記複数の昇圧回路は、同一の昇圧機能を備えた昇圧回路により構成されていることが好ましい。

また本発明に係る昇圧装置において、前記昇圧回路は、前記配電部の前記取付部に対し着脱可能に構成されていることが好ましい。

この発明によれば、配電部の取付部に対し昇圧回路が着脱可能に構成されることにより、電気負荷を増設した場合に配電部における昇圧回路の取付数を増やすことで昇圧電力を容易に増加させることができる。このため、車両に電気負荷を増設する場合にその対応性に優れている。また、一部の昇圧回路が故障した場合に、故障した昇圧回路を取り外し新たな昇圧回路を取り付けることが容易であり、メンテナンス性に優れている。また、故障時に必ずしも装置全体を修理し又は交換する必要がないため、修理コストが安くなる。

さらに本発明に係る昇圧装置において、前記配電部は、少なくともヒューズを収容したヒューズボックスであることが好ましい。

本発明によれば、配電部に収容される昇圧回路の設置数を変えることにより、昇圧電力の変更が容易に行える昇圧装置を提供することを目的とする。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に実施形態に係る昇圧装置の概略構成図を示す。図２は、昇圧回路の一例を示す回路図である。

本実施形態に係る昇圧装置１は、車両に搭載されバッテリ１０の出力電圧を昇圧する装置であり、例えばアイドルストップ車両に搭載され、車両の再始動時にバッテリ電圧低下時に作動して昇圧させるものとして用いられる。

昇圧装置１は、複数の昇圧回路２１、２２、２３及び配電部３０を備えて構成されている。昇圧回路２１、２２及び２３は、バッテリ１０の出力電圧を昇圧させる回路であり、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ回路が用いられる。

図２に示すように、昇圧回路２１として、例えばＭＯＳ型ＦＥＴからなるスイッチング素子２１ａを備えたものが用いられる。制御部２１ｃによりスイッチング素子２１ａのゲート端子にパルス制御信号を入力し、スイッチング素子２１ａをスイッチング動作させることにより、ＯＵＴ端子の出力電圧を昇圧させて出力させることができる。

また、出力側に設けられるスイッチング素子２１ｂをオン状態することにより昇圧した電力を出力させることができ、スイッチング素子２１ｂをオフ状態とすることにより昇圧した電力の出力を停止させることができる。このスイッチング素子２１ｂを常時のオン動作とするか、ＩＧ入力に連動させてオン動作せるか、またはＡＣＣ入力に連動させてオン動作させるかは、外部から入力される起動信号ＳＴにより選択することができるようになっている。この起動信号ＳＴは、例えば外部に設置されるＥＣＵ６０から出力される。

なお、昇圧回路２２、２３も図２の昇圧回路２１と同様なものを用いることができる。この場合、昇圧回路２１〜２３は、同一の昇圧機能を備えたものとなる。また、昇圧回路２１〜２３としては、バッテリ１０の出力電圧を昇圧できる回路であれば、図２に示す昇圧回路以外の他の昇圧回路を用いてもよい。

図１に示すように、配電部３０は、昇圧回路２１〜２３により昇圧された電力を電気負荷４０に配電するものであり、例えばヒューズ５１を収容するヒューズボックスが用いられる。この場合、ヒューズ５１と昇圧回路２１〜２３が配電部３０内に収容される。ヒューズ５１は、昇圧回路２１〜２３の出力側に設置される。

配電部３０は、昇圧回路を取り付けるための取付部３１〜３４を有している。取付部３１〜３４は、少なくとも複数設けられ、複数の昇圧回路を設置可能に構成される。図１では、四つの取付部３１〜３４を有する場合について図示しているが、二つ以上であれば四つの場合以外であってもよい。

昇圧回路２１〜２３は、取付部３１〜３３に対し着脱可能に構成されている。ここでいう着脱可能とは、工具などを用いることなく、昇圧回路２１〜２３を容易に着脱できることを意味する。

例えば、図３に示すように、昇圧回路２１は、入出力端子部２１ｆを有しており、この入出力端子部２１ｆを取付部３１に差し込むことにより取付部３１に取り付け可能とされ、入出力端子部２１ｆを取付部３１から抜き出すことにより取付部３１から取り外し可能となっている。

この場合、昇圧回路２１は、回路を構成するプリント配線基板２１ｇをケース２１ｈ内に収容して構成され、ケース２１ｈの外部に入出力端子部２１ｆを突出させて設けることが好ましい。いわゆる、昇圧回路２１をカートリッジ式に構成することが好ましい。このように構成することにより、ケース２１ｈを掴んで昇圧回路２１を取付部３１に対し容易に着脱することができる。なお、昇圧回路２２、２３も図３の昇圧回路２１と同様に構成すればよい。

図１において、配電部３０には、電気負荷４０の増設用の取付部３４が設けられている。取付部３４としては、取付部３１〜３３と同様に構成されるものを用いることができる。取付部３４には、昇圧回路が取り付けられておらず、増設用又は拡張用の空きブロックとなっている。

このような空きの取付部３４を備えることにより、車両に電気負荷４０ａを増設する場合、取付部３４に昇圧回路を取り付けることで容易に対応することができ、増設した電気負荷４０ａに対し昇圧した電力を供給することができる。この場合、昇圧装置１全体を交換したり変更したりする必要がなく、昇圧装置１の供給電力を容易に増加させることができ、拡張性に優れている。

以上のように、本実施形態に係る昇圧装置１によれば、配電部３０に設置される昇圧回路２１〜２３の設置数を変えることにより、昇圧可能な電力を容易に変更できる。このため、電気負荷４０における消費電力の異なる車両に対し同一の装置を用いることができる。従って、昇圧装置を設計する上で車両の消費電力を予め計算しその消費電力に応じた昇圧装置を設計することが不要であり、開発設計期間の短縮化が図れる。

例えば、車両の種類、大きさなどにより車両全体で消費される電力が異なる。この場合であっても、同一の昇圧装置１を設置し、車両全体で消費される電力に応じて昇圧回路の取り付け数を設定することにより、適切な昇圧電力を車両の電気負荷４０に供給することができ、汎用性に優れている。

また、車両の設計途中や設計完了後に負荷電流が増加する場合でも、昇圧回路の設置数を増やすだけで対応でき、昇圧装置１の設計のやり直す必要がなく、開発設計が円滑に行える。

また、本実施形態に係る昇圧装置１によれば、配電部３０の取付部３１〜３４に対し昇圧回路２１〜２３が着脱可能に構成されることにより、電気負荷４０を増設した場合に配電部３０における昇圧回路の取付数を増やすことで昇圧電力を容易に増加させることができる。このため、車両に電気負荷４０を増設する場合にその対応性に優れている。

また、昇圧回路２１〜２３の一部が故障した場合に、故障した昇圧回路を取り外し新たな昇圧回路を取り付けることが容易であり、メンテナンス性に優れている。さらに、故障時に必ずしも装置全体を修理し又は交換する必要がないため、修理コストが安くなる。

また、昇圧回路２１〜２３は、異なる車両で共通して用いることができるため、製造台数も増え、低コスト化が図れる。また、昇圧回路２１〜２３の出力側にヒューズ５１を配置することにより、昇圧回路２１〜２３自体にヒューズ機能を持たせる必要がなく、低コスト化が図れる。

なお、上述した実施形態は本発明に係る昇圧装置の一例を説明したものであり、本発明に係る昇圧装置は本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る昇圧装置は、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る昇圧装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

本発明の実施形態に係る昇圧装置の構成概要図である。図１の昇圧装置における昇圧回路の一例を示す回路概要図である。図１の昇圧装置における昇圧回路の着脱を示す説明図である。

符号の説明

１…昇圧装置、１０…バッテリ、２１〜２３…昇圧回路、３１〜３４…取付部、４０…電気負荷、５１…ヒューズ、６０…ＥＣＵ。

Claims

車両に搭載されバッテリの出力電圧を昇圧する昇圧装置において、
複数の昇圧回路と、
少なくとも前記複数の昇圧回路を設置可能な取付部を有し、前記昇圧回路の出力電力を前記車両に設置される電気負荷へ配電する配電部と、
を備えた昇圧装置。
前記複数の昇圧回路は、同一の昇圧機能を備えた昇圧回路により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の昇圧装置。
前記昇圧回路は、前記配電部の前記取付部に対し着脱可能に構成されていること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の昇圧装置。
前記配電部は、少なくともヒューズを収容したヒューズボックスであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の昇圧装置。