JP2013123981A - 車両電源システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ACC−OFFのスタンバイ状態中にメモリ6に印加する電圧を低下することができるバックアップ電源5の仕組みをECU1に設け、バッテリ3の状態によって、ECU1のバックアップ電源電圧を低下することによりスタンバイ状態中の暗電流を下げることができる。また、単一のECU1ではなく、車両内の多くのECU1に同様の仕組みを搭載することで車両全体して暗電流の低減が可能となる。
【選択図】図1
Description
そこで、ECUにバッテリにより常に給電されることにより充電されるバックアップ電源を備え、そのバックアップ電源からメインメモリへの給電状態を維持することが行われている。これにより、スタンバイ状態からACC−ONによる通常状態でのナビゲーションの高速起動を実現することができる。
しかしながら、上述した構成の場合、スタンバイ状態であってもバックアップ電源からメインメモリへの給電電圧は通常状態と同じ電圧を維持していることから、スタンバイ状態の暗電流が大きく、依然としてバッテリ上りが懸念される。
請求項2の発明によれば、スタンバイ状態ではバックアップ対象電子回路は消費電流を低下させた省電力モードに切換えられるので、スタンバイ状態での暗電流を一層下げることができる。
請求項4の発明によれば、所定電圧を電子回路の起動要求時間に応じた電圧とすることができるので、スタンバイ状態の暗電流の低減と起動時間の短縮という両方の課題を解決できる仕組みを提供することができる。
請求項5の発明によれば、揮発性メモリとして一般的なDRAMを備えた電子装置に適用することができる。
請求項6の発明によれば、ECUが車載ネットワークにより接続された構成に容易に適用することができる。
請求項7の発明によれば、短時間の起動が要求されるECUの起動が遅れてしまうことを防止できる。
図2は車両のシステム構成のうち本発明に関連した構成を示す概略図である。車両(自動車)には車載ネットワークとしてのCAN(Controller Area Network)が搭載されており、その構成について簡単に述べる。このCANは、自動車に搭載されるエンジンECU、トランスミッションECU、ブレーキECU、イグニッションECU、ナビゲーションECU等の複数のECU1(電子装置に相当)間を相互に接続するものであり、それらのECU1間で、ECU1の処理データ、或いは各種の車載センサやアクチュエータ等のデータの共有を図るようになっている。各ECU1には、データ通信処理を実行するCANコントローラが設けられており、このCANコントローラを介して耐ノイズ性に優れたツイストペア線からなるCANバス2に接続される。ツイストペア線の両方の信号線に同電位を与えた状態がリセッシブ状態であり、両方の信号線に電位差を与えた状態がドミナント状態である。ドミナント状態では、通信バスを占有する状態となり、他のECU1間における通信は禁止された状態となる。
図4は、バッテリ監視ECU1aの制御を示すフローチャートである。バッテリ監視ECU1aは、バッテリ電圧が変化したかを監視しており(S201)、バッテリ電圧が変化したときは(S201:YES)、CANバス2にバッテリ3の電圧(残容量)を示すバッテリ電圧情報を出力する(S202)。
ACC−OFFのスタンバイ状態中にメモリ6への給電電圧を低下することができるバックアップ電源5の仕組みをECU1に設け、バッテリ3の状態によって、ECU1のバックアップ電源電圧を低下することによりスタンバイ状態中の暗電流を下げることができ、バッテリ3の消耗を抑制することができる。また、単一のECU1ではなく、車両内の多くのECU1に同様の仕組みを搭載することで車両全体して暗電流の低減が可能となる。
バッテリ3の残容量の状況により、例えばバッテリ3の残容量が少ない場合は、全てのECU1のバックアップ電源電圧を低下することで車両全体の暗電流を下げることができる一方、バッテリ3の残容量に余裕がある場合は、起動時間の遅れが大きな問題とならない一部のECU1のバックアップ電源電圧を下げたりすることで、バッテリ3の状況に応じて、車両全体で最適な制御を行うことができる。
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
ACC−OFFのスタンバイ状態でバックアップ電源5からの出力電圧を低下する対象の電子回路としては、メモリ6に限定されることなく、CAN内蔵マイコン4、或いは他の電子回路を対象としてもよい。この場合、CAN内蔵マイコンを省電力状態のスタンバイ状態とし、アクセスオン時にスタンバイ状態から起動させる仕組みを設けるようにしてもよい。
CAN内蔵マイコン4は、スタンバイ状態中にもCANバス2からバッテリ電圧情報を取得し、バッテリ上りが懸念される場合にバックアップ電源電圧を低下するようにしてもよい。
段階2(バッテリ電圧低下の度合いが中くらい)では、バックアップ電源電圧を下限まで低下する(メモリ6はスタンバイ動作状態)。
段階3(バッテリ電圧低下の度合いが大きい)では、メモリ6の内容を例えば不揮発性メモリ等に退避し、メモリ6の電源を切る(メモリ6は完全にOFF)。
ACC−OFFのスタンバイ状態でバッテリ電圧が低下したと判断した場合は、バックアップ電源5からCAN内蔵マイコン4への給電を維持することにより動作状態としたが、CAN内蔵マイコン4がバックアップ電源5に電源制御信号の出力後に停止状態となり、ACC−ONで起動するようにしてもよい。また、ACC−OFF時にバッテリ電圧が低下したと判断した場合は、バックアップ電源5からCAN内蔵マイコン4への給電を停止し、ACC−ONでバックアップ電源5からCAN内蔵マイコン4へ給電するようにしてもよい。さらに、CAN内蔵マイコン4に加えてリセットCPUを設け、そのリセットCPUがCAN内蔵マイコン4への通電を制御するようにしてもよい。
本発明はエンジンを搭載した車両に限定されることなく、ハイブリッド車、電気自動車に適用してもよい。
そこで、ECUにバッテリにより常に給電されるバックアップ電源を備え、そのバックアップ電源からメインメモリへの給電状態を維持することが行われている。これにより、スタンバイ状態からACC−ONによる通常状態でのナビゲーションの高速起動を実現することができる。
しかしながら、上述した構成の場合、スタンバイ状態であってもバックアップ電源からメインメモリへの給電電圧は通常状態と同じ電圧を維持していることから、スタンバイ状態の暗電流が大きく、依然としてバッテリ上りが懸念される。
Claims (7)
- 車両のバッテリの残容量を監視するバッテリ監視手段と、
前記バッテリから常に給電されることにより充電され、外部から指示された出力電圧を出力するバックアップ電源を有した電子装置と、
前記バックアップ電源から給電されるように前記電子装置に設けられたバックアップ対象電子回路と、
前記バックアップ電源から給電されるように前記電子装置に設けられ、前記バッテリ監視手段が判定した前記バッテリの残容量に基づいてACC−OFFのスタンバイ状態で前記バッテリの残容量が少なくなると判定した場合は、前記バックアップ電源に対して前記バックアップ対象電子回路への出力電圧を当該前記バックアップ対象電子回路の規定動作電圧範囲の標準電圧からの所定電圧まで低下することを指示し、前記スタンバイ状態から通常状態に復帰した場合に前記バックアップ電源に対して前記バックアップ対象電子回路への出力電圧を前記所定電圧から前記標準電圧に高めることを指示する制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両電源システム。 - 前記電子回路は、消費電流を低下した省電力モードを実行可能であり、
前記制御手段は、前記電子回路を省電力モードに切換えた状態で前記バックアップ電源に対して前記所定電圧まで低下することを指示することを特徴とする請求項1記載の車両電源システム。 - 前記所定電圧は、前記規定動作電圧範囲の下限電圧であることを特徴とする請求項1または2記載の車両電源システム。
- 前記所定電圧は、前記規定動作電圧範囲において前記標準電圧よりも低い複数段階の電圧であることを特徴とする請求項1または2記載の車両電源システム。
- 前記バックアップ対象電子回路はDRAMであることを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載の車両電源システム。
- 前記電子装置はECU(Electronic Control Unit)であり、
前記バッテリ監視手段は、前記ECUと車載ネットワークで接続されたバッテリ監視ECUであり、
前記バッテリ監視ECUは、前記バッテリの残容量を示すバッテリ残容量情報を前記車載ネットワークに送信し、
前記ECUは、前記車載ネットワークを通じて前記バッテリ監視ECUからバッテリ残容量情報を受信することを特徴とする請求項1ないし5の何れかに記載の車両電源システム。 - 前記ECUのうち短時間の起動を要求されるECUは、スタンバイ状態で前記バッテリの残容量が少なくなると判定した場合であっても前記バックアップ電源に対して出力電圧を低下させる指示を実行しないことを特徴とする請求項6記載の車両電源システム。
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