JP2013241095A - Circuit for auxiliary - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、補機用回路に関する。 The present invention relates to an auxiliary circuit.
車両においては、車両の走行に必須とされる走行系負荷、及び走行には必須とされない非走行系負荷に接続される電源線に対して、それぞれ接続されるダウンコンバータ(DC/DCコンバータ)と、補機バッテリとを備えた車両用電源装置が設けられる。例えば、特許文献1には、上述した車両用電源装置が開示されている。 In a vehicle, a down converter (DC / DC converter) connected to a traveling system load essential for traveling of the vehicle and a power supply line connected to a non-traveling system load not essential for traveling, respectively A vehicle power supply device including an auxiliary battery is provided. For example, Patent Document 1 discloses the above-described vehicle power supply device.
図5は、従来の車両用電源装置を説明するための図である。なお、図5は、特許文献1の第6図に記載された車両用電源装置を模式的に示したブロック図である。図5に示すように、車両用電源装置90は、DC/DCコンバータ11、及び12V BATT(以下、補機バッテリとする)12とを備える。DC/DCコンバータ11は、補機バッテリ12より高電圧を蓄電する高圧バッテリ(図5において不図示)から供給される電圧を降圧して負荷23、及び負荷24に動作電力を供給する。また、DC/DCコンバータ11は、補機バッテリ12を蓄電する。
負荷23は、車両の走行に必須な装置、例えばエンジンコントロールユニット(Engine Control Unit;ECU)、燃料噴射装置(Electric Fuel Injection system;EFI)、アンチロック・ブレーキ・システム(Antilock Brake System;ABS)などの装置(車両用負荷)である。
負荷24は、車両の最低限の走行には必須ではない装置、例えばエアコンやオーディオなどの装置である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional vehicle power supply device. FIG. 5 is a block diagram schematically showing the vehicle power supply device described in FIG. As shown in FIG. 5, the vehicle
The
The
また、DC/DCコンバータ11において、正極は電圧供給線としてのケーブルC2によりヒューズF0(メインヒューズ)の一端に接続され、負極は接地される。補機バッテリ12において、正極は電圧供給線としてのケーブルC1によりヒューズF0の他端に接続され、負極は接地される。負荷23は、ケーブルC1に対してヒューズを介して接続される。また、負荷24は、ケーブルC2に対してヒューズを介して接続される。
In the DC /
ヒューズF0は、例えばDC/DCコンバータ11の故障により正極が負極と短絡(ショート)した場合、或いはケーブルC2がケーブルC2の近傍に配置される接地(GND)配線とショートした場合、ケーブルC1からケーブルC2に向かって流れる電流によって溶断される。これにより、負荷24は、補機バッテリ12とは電気的に非接続とされ、負荷24は動作電力が供給されなくなり、車両が走行可能な状態にある期間における動作を行うことができなくなる。一方、負荷23は、ケーブルC1により補機バッテリ12と接続されているので、補機バッテリ12の蓄電容量がある間は、車両が走行可能な状態にある期間における動作を維持することができる。
For example, when the positive electrode is short-circuited with the negative electrode due to a failure of the DC /
しかしながら、近年、車両に搭載されている電気デバイスは増加しており、走行に最低限必要となるラジエータファン(Radiator Fan;RAD FAN)、電動ウォーターポンプ(Electric Water Pomp;EWP)、電動パワーステアリング(Electric Power Steering;EPS)などの重要装置も電動化している。かかる重要装置をメインヒューズに対して補機バッテリ12側のケーブルC1に接続した場合、通常の動作時において、DC/DCコンバータ11からヒューズF0を介して、追加した重要装置に対して常時電流が流れる。そのため、ヒューズF0が通常の動作時において溶断されないように、ヒューズF0の電流容量を増大する必要が生じる。
However, in recent years, the number of electric devices mounted on vehicles has increased, and a radiator fan (Radiator Fan; RAD FAN), electric water pump (EWP), electric power steering (minimum required for driving) Important devices such as Electric Power Steering (EPS) are also electrified. When such an important device is connected to the cable C1 on the side of the
また、ヒューズF0が溶断される前に、ケーブルC1、ケーブルC2に電流が流れることによる生じる熱によって配線が発火することを防ぐため、ケーブルC1、ケーブルC2の太さ、すなわちハーネス径を大きくする必要が生じる。そのため、車両用電源装置を設計する際の配線のレイアウト(L/O)設計コストの増大、或いは使用するハーネスのコスト増大により、車両用電源装置の製造コストが増大するという問題があった。 Further, before the fuse F0 is blown, it is necessary to increase the thickness of the cable C1 and the cable C2, that is, the harness diameter, in order to prevent the wiring from being ignited by the heat generated by the current flowing through the cables C1 and C2. Occurs. Therefore, there has been a problem that the manufacturing cost of the vehicle power supply device increases due to an increase in wiring layout (L / O) design cost when designing the vehicle power supply device or an increase in the cost of the harness to be used.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、DC/DCコンバータ等の電源において故障発生があり、メインヒューズが溶断される場合があっても、RAD FAN、EWP、EPSなどの重要装置に動作電力を供給でき、車両の安全性、信頼性を向上できる車両用電源装置を構成する補機用回路を提供するものである。また、本発明は、DC/DCコンバータ等の電源において故障が発生しない通常動作において、ヒューズの電流容量の増大、及びハーネス径の増大を抑制し、製造コストの増大を抑制できる車両用電源装置を構成する補機用回路を提供するものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when a failure occurs in a power source such as a DC / DC converter and the main fuse may be blown, the RAD FAN, EWP, EPS, etc. are important. It is an object of the present invention to provide an auxiliary circuit constituting a power supply device for a vehicle that can supply operating power to the device and improve vehicle safety and reliability. In addition, the present invention provides a vehicle power supply device that can suppress an increase in current capacity of a fuse and an increase in harness diameter and suppress an increase in manufacturing cost in a normal operation in which no failure occurs in a power source such as a DC / DC converter. A circuit for an auxiliary machine is provided.
上述した課題を解決するために、本発明の補機用回路は、メインヒューズと、前記メインヒューズの一端と車両負荷に対して給電を行なう給電手段とを接続する第1ラインと、前記メインヒューズの他端と前記給電手段からの電力により蓄電される補機用蓄電装置とを接続する第2ラインと、を備えた車両に搭載される補機用回路であって、前記メインヒューズが溶断していない場合、前記第1ラインを介して前記給電手段からの電力供給により前記車両負荷に含まれる負荷を駆動し、前記メインヒューズが溶断している場合、前記第2ラインを介して前記補機用蓄電装置からの電力供給により前記負荷を駆動するとともに、前記メインヒューズが溶断していない場合に比べて前記負荷が少ない電力消費で駆動することを特徴とする。
この構成により、DC/DCコンバータ(給電手段)等における故障発生がある故障時においては、RAD FAN、EWP、EPSなどの重要装置(電力制限される負荷)に補機用蓄電装置から、ケーブルC1(第2ライン)を介して動作電力を供給できる。また、DC/DCコンバータ等における故障発生のない通常動作において、DC/DCコンバータから、ケーブルC2(第1ライン)を介して重要装置に動作電力を供給できる。
In order to solve the above-described problems, an auxiliary circuit according to the present invention includes a main fuse, a first line connecting one end of the main fuse and a power supply means for supplying power to a vehicle load, and the main fuse. A second line that connects the other end of the power supply and a power storage device for auxiliary equipment that is stored by the power supplied from the power supply means, the auxiliary circuit being mounted on a vehicle, wherein the main fuse is blown If not, the load included in the vehicle load is driven by the power supply from the power supply means via the first line, and if the main fuse is blown, the auxiliary machine is connected via the second line. The load is driven by supplying power from the power storage device, and the load is driven with less power consumption than when the main fuse is not blown.
With this configuration, when a failure occurs in the DC / DC converter (power supply means) or the like, the cable C1 is connected from the auxiliary power storage device to an important device (load limited by power) such as RAD FAN, EWP, or EPS. The operating power can be supplied via (second line). Further, in a normal operation in which no failure occurs in the DC / DC converter or the like, operating power can be supplied from the DC / DC converter to the critical device via the cable C2 (first line).
また、本発明は、上述の補機用回路であって、負荷は電動ウォーターポンプまたはバッテリ冷却ファンであることを特徴とする。 Further, the present invention is the above-described auxiliary machine circuit, wherein the load is an electric water pump or a battery cooling fan.
また、本発明は、上述の補機用回路であって、前記車両負荷は、車両の走行において動作する必要性が高い第1負荷、及び第2負荷と、車両の走行において動作する必要性が低い第3負荷と類別される負荷であって、前記第1負荷は前記第2ラインに接続され、前記第3負荷は前記第1ラインに接続され、前記第2負荷が負荷への電力供給が制限される前記負荷であることを特徴とする。 Further, the present invention is the above-described auxiliary circuit, wherein the vehicle load has a first load and a second load that are highly necessary to operate in traveling of the vehicle, and needs to operate in traveling of the vehicle. A load classified as a low third load, wherein the first load is connected to the second line, the third load is connected to the first line, and the second load supplies power to the load. The load is limited.
本発明によれば、ヒューズF0(メインヒューズ)の電流容量の増大、及びケーブルC1(第2ライン)、及びケーブルC2(第1ライン)のハーネス径の増大を抑制し、製造コストの増大を抑制できる車両用電源装置を構成する補機用回路を提供することができる。また、本発明によれば、車両の安全性、信頼性を向上できる車両用電源装置を構成する補機用回路を提供することができる。 According to the present invention, an increase in current capacity of the fuse F0 (main fuse) and an increase in harness diameter of the cable C1 (second line) and the cable C2 (first line) are suppressed, thereby suppressing an increase in manufacturing cost. It is possible to provide an auxiliary circuit that constitutes a vehicular power supply device. Further, according to the present invention, it is possible to provide an auxiliary circuit that constitutes a vehicle power supply device that can improve the safety and reliability of the vehicle.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態である補機用回路を用いた車両用電源装置10を示すブロック図である。なお、図1において図5と同一の部分については同一の符号を付している。
補機用回路は、図1に示すケーブルC1、ヒューズF0、ケーブルC2、ヒューズF1、リレーR1、ヒューズF2、及びリレーR2から構成される。以下、補機用回路を用いた車両用電源装置10について説明する。
図1に示すように、DC/DCコンバータ11(給電手段)は、補機バッテリ12より高電圧を蓄電する高圧バッテリ(図1において不図示)から供給される電圧を降圧して第1負荷13、第3負荷14、及び第2負荷15に動作電力を供給する。また、DC/DCコンバータ11は、補機バッテリ12を蓄電する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle
The auxiliary circuit includes the cable C1, the fuse F0, the cable C2, the fuse F1, the relay R1, the fuse F2, and the relay R2 shown in FIG. Hereinafter, the vehicle
As shown in FIG. 1, the DC / DC converter 11 (power feeding means) steps down the voltage supplied from a high-voltage battery (not shown in FIG. 1) that stores a higher voltage than the
なお、本実施形態においては、給電手段がDC/DCコンバータである場合を一例として説明するが、給電手段は、交流発電機と発生した交流電力を直流電力に変換する整流器とによって構成されるオルタネータであってもよい。
車両用電源装置10が搭載される車両については、電気自動車、ハイブリッド車、ガソリン車のいずれにも限定されない。また、車両には、車両の走行のために動作を行う車両用装置(負荷)が設けられ、この負荷には車両用電源装置10から動作電力が供給される。また、この負荷は、以下に説明する第1〜第3負荷に分類される。
In the present embodiment, the case where the power feeding means is a DC / DC converter will be described as an example. However, the power feeding means is an alternator configured by an AC generator and a rectifier that converts generated AC power into DC power. It may be.
The vehicle on which the vehicle
第1負荷13は、車両の走行に必須な装置である。例えば、エンジンコントロールユニット(Engine Control Unit;ECU)、燃料噴射装置(Electric Fuel Injection system;EFI)、アンチロック・ブレーキ・システム(Antilock Brake System;ABS)などの装置(車両用負荷)である。
The
第2負荷15は、車両の最低限の走行には必要であり、かつ、瞬時的に電力の供給を停止することが可能な負荷であり、例えばラジエータファン(Radiator Fan;RAD FAN)、電動ウォーターポンプ(Electric Water Pomp;EWP)、電動パワーステアリング(Electric Power Steering;EPS)などの装置(車両用負荷)である。すなわち、これらの装置は、車両が走行可能な状態にある期間において、ヒューズF0が溶断されて所定期間、動作電力を供給されなくても、すなわち電源瞬断があって動作が停止しても、車両の最低限の走行に支障を与えない装置である。
The
つまり、補機バッテリ12の蓄電容量が十分ある期間においては、第1負荷13に含まれる各装置が動作可能な状態にあるため、車両は走行可能な状態(走行中の状態のみならず、一時停止の状態も含む)であり、第2負荷15は、この車両が走行可能な状態にある期間に、乗客の安全性や車両の信頼性を向上させる装置である。
なお、第2負荷15として、以下の装置を含めることができる。すなわち、電子制御ブレーキシステム(Electric Breke Sysytem;EBS)、補助拘束装置(Supplemental Restraint System;SRS)、前照灯(Headlight;H/L)点灯装置、電動オイルポンプ(Electric Oil Pomp;EOP)などである。
さらに、第2負荷は、供給される電力が例えば半分に制限されても走行に影響を与えることが少ない負荷である。
That is, during a period when the storage capacity of the
The
Furthermore, the second load is a load that hardly affects traveling even when the supplied power is limited to, for example, half.
第3負荷14は、車両の走行に必須でなく、また、乗客の安全性や車両の信頼性に影響を及ぼす可能性の低い、例えばオーディオ装置、エアコンディショナーなどの装置である。
The
このように、本実施形態では、車両負荷は、車両の走行において動作する必要性が高い第1負荷、及び第2負荷と、車両の走行において動作する必要性が低い第3負荷と類別される。 As described above, in the present embodiment, the vehicle load is classified into the first load and the second load that are highly required to operate in traveling of the vehicle, and the third load that is not required to operate in traveling of the vehicle. .
なお、第1負荷13、第2負荷15、及び第3負荷14の分類は、車両用電源装置10の設計時において決定されるものであり、上述した例に限られるものではない。例えば、第2負荷15において挙げた装置に、乗客の安全性や車両の信頼性を向上させる観点から優先順位を決定し、優先度の高い装置を第1負荷13に含め、優先度の低い装置を第3負荷14に含めてもよい。
The classification of the
車両用電源装置10が通常動作における動作電力を供給する対象である車両用の負荷は、以上の様に第1負荷13、第2負荷15、第3負荷14のいずれかの負荷に予め類別され、以下のように、補機バッテリ12、及びDC/DCコンバータ11に対して接続される。
すなわち、DC/DCコンバータ11において、正極は電力供給線としてのケーブルC2(第1ライン)によりヒューズF0(メインヒューズ)の一端に接続され、負極は接地される。補機バッテリ12において、正極は電力供給線としてのケーブルC1(第2ライン)によりヒューズF0の他端に接続され、負極は接地される。
The vehicle loads to which the vehicle
That is, in the DC /
第1負荷13は、ケーブルC1に対してヒューズを介して接続される。
また、第3負荷14は、ケーブルC2に対してヒューズを介して接続される。これらのヒューズは、接続された負荷にDC/DCコンバータ11と同様の短絡故障などがあった場合に他の負荷の動作に対して影響を与えないように、故障装置と車両用電源装置10とを電気的に非接続とするために設けられている。
また、第2負荷15は、ヒューズF1、及びリレーR1(電磁リレー)を介してケーブルC2と接続されるとともに、ヒューズF2、及びリレーR2(電磁リレー)を介してケーブルC1に接続される。
The
The
The
第2負荷は、供給される電力が、例えば半分に制限されても走行に影響を与えることが少ない負荷であり、消費電力がECUにより制限されても、駆動動作を行うことできる。そのため、補機用回路におけるヒューズF1、リレーR1、ヒューズF2、及びリレーR2各々の電流容量は次のように設定することが可能となる。すなわち、ヒューズF2、及びリレーR2の電流容量は、ヒューズF1、及びリレーR1に対して小さく設定することが可能となる。例えば、ヒューズF2、及びリレーR2の電流容量は、第2負荷15の通常動作時における消費電流に対して半分となる値に設定することが可能となる。つまり、ヒューズF1、及びリレーR1に対しては、通常の動作において耐久寿命に応じた電流容量を有するように予め設定しなければならない。これに対して、ヒューズF2、及びリレーR2は、DC/DCコンバータ11の故障時に、補機バッテリ12の蓄電容量が残存している間だけ、第2負荷15に電力を供給できればよい。そのため、ヒューズF2、及びリレーR2の電流容量を、ヒューズF1、及びリレーR1の電流容量に対して低い値に設定できるので、ヒューズ、電磁リレー、及びヒューズと電磁リレーを接続するハーネスの径を小さくできる。
なお、第2負荷15への突入電流を防止するため、例えばヒューズF2とリレーR2との間に、ヒューズF2、及びリレーR2の電流容量と同じ電流量以上の電流を制限する電流リミッタを設けてもよい。
The second load is a load that hardly affects the traveling even if the supplied power is limited to, for example, half, and the driving operation can be performed even if the power consumption is limited by the ECU. Therefore, the current capacities of the fuse F1, the relay R1, the fuse F2, and the relay R2 in the auxiliary circuit can be set as follows. That is, the current capacities of the fuse F2 and the relay R2 can be set smaller than those of the fuse F1 and the relay R1. For example, the current capacities of the fuse F2 and the relay R2 can be set to a value that is half of the current consumption during the normal operation of the
In order to prevent an inrush current to the
これらのリレーR1、及びリレーR2(切替手段)の導通(オン)または非導通(オフ)の制御(切替制御)は、ヒューズF0溶断時においても動作する第1負荷13に含まれる装置、例えばECUが実行する。具体的には、ECUは、例えばDC/DCコンバータ11の正極に設けられ、DC/DCコンバータ11の正極側電圧(電源出力)を測定する電圧センサー(図1において不図示)の出力電圧(センサー電圧)を監視する。ECUは、センサー電圧が、車両が走行可能な状態にある期間に予め設定された閾値電圧(たとえば0V近傍の正の電圧値)以下になると、DC/DCコンバータに故障があると判定して、故障判定信号をローレベル(Lレベル)からハイレベル(Hレベル)に変化させて出力する。
The control (switching control) of conduction (on) or non-conduction (off) of these relays R1 and R2 (switching means) is a device included in the
また、ECUは、この故障判定信号がLレベルからHレベルになると、リレーR1のコイルへの通電を停止し、リレーR1のスイッチをオフさせ、ケーブルC2と第2負荷15とを電気的に非接続とする。また、ECUは、リレーR1をオフさせてから、予め設定されたデッドタイム(所定期間)経過後、リレーR2のコイルへの通電を開始し、リレーR2のスイッチをオンさせ、ケーブルC1と第2負荷15とを電気的に接続する。このように、電磁リレーのオンまたはオフの制御を行なう装置を第1負荷13に含まれる装置とすることにより、ヒューズF0が溶断しても、電磁リレーを確実に切替えることができる。
When this failure determination signal changes from L level to H level, the ECU stops energization of the coil of relay R1, turns off the switch of relay R1, and electrically disconnects cable C2 and
ヒューズF0は、例えばDC/DCコンバータ11の故障により正極が負極と短絡(ショート)した場合、或いはケーブルC2がケーブルC2の近傍に配置される接地(GND)配線とショートした場合、ケーブルC1からケーブルC2に向かって流れる電流によって溶断される。これにより、第3負荷14は、補機バッテリ12とは電気的に非接続とされ、第3負荷14は動作電力が供給されなくなり、車両が走行可能な状態にある期間における動作を行うことができなくなる。
For example, when the positive electrode is short-circuited with the negative electrode due to a failure of the DC /
一方、第1負荷13は、ケーブルC1により補機バッテリ12と接続されているので、補機バッテリ12の蓄電容量が十分ある間は、車両が走行可能な状態にある期間における動作を維持することができる。
また、第2負荷15は、リレーR1がオンしているが、リレーR2がオンしていないので、動作電力の供給が停止されて、動作を行わない期間に移行する。しかし、リレーR1がオフしてからデッドタイム経過後にリレーR2がオンすることにより、補機バッテリ12から動作電力が供給され、動作を行う期間に移行する。
On the other hand, since the
In addition, since the relay R1 is on but the relay R2 is not on, the
なお、リレーR1がオフしてからリレーR2がオンするまでの期間にデッドタイムを設定することにより、以下の効果が得られる。すなわち、デッドタイムを設けることにより、補機バッテリ12からヒューズF2、リレーR2、リレーR1、ヒューズF1、及びDC/DCコンバータ11から構成される電流経路に電流が流れ、ヒューズF1、及びヒューズF2が溶断されることを防ぐ効果がある。
図1に示す各ヒューズは、各負荷に接続されているヒューズも含めて、通常の車両の走行時においてヒューズが溶断しないように、その電流容量が設定される。
In addition, the following effects are acquired by setting a dead time in the period until relay R2 turns on after relay R1 turns off. That is, by providing the dead time, current flows from the
Each fuse shown in FIG. 1, including the fuse connected to each load, has its current capacity set so that the fuse is not blown during normal vehicle travel.
以下に、DC/DCコンバータ11の故障発生時の車両用電源装置10の動作について、図2、及び図3を参照して説明する。図2は、車両用電源装置10の故障時における処理を説明するためのフローチャートである。また、図3は、車両用電源装置10の故障時における動作を説明するためのタイムチャートである。
なお、ECUは、図2に示す処理を車両が走行可能な状態にある期間において、予め設定された期間毎に実行している。
ECUは、DC/DCコンバータ11の正極側電圧を測定する電圧センサーからのセンサー電圧に基づいて、DC/DCコンバータ11が補機バッテリ12への充電機能、負荷への動作電力機能(電源機能)を失っていないか否かを判定する処理を実行(ステップS1)し、電圧センサーからのセンサー電圧が、予め設定された閾値電圧以下であるか否かを判定する(ステップS2)。ECUは、電圧センサーからのセンサー電圧が、予め設定された閾値電圧より大きい場合、DC/DCコンバータ11が電源機能を失っていないと判定して、故障判定信号を出力せず、ステップS1に戻り、予め設定された期間経過後に次回の判定処理を行う(ステップS2−No)。
Hereinafter, the operation of the vehicle
Note that the ECU executes the process shown in FIG. 2 for each preset period in a period in which the vehicle can travel.
Based on the sensor voltage from the voltage sensor that measures the positive side voltage of the DC /
一方、図3の時刻t1に示すように、DC/DCコンバータ11が出力短絡などの故障により、DC/DCコンバータ11の出力(電源出力)が、例えば12VからGNDレベルへ変化する場合がある。この場合、第2負荷15は、リレーR1がオンしているが、リレーR2がオンしていないので、動作電力の供給が停止されて、動作を行わない期間に移行する。また、電圧センサーからのセンサー電圧が、予め設定された閾値電圧以下となるため、ECUは、DC/DCコンバータ11が電源機能を失っていると判定し、図3に示すように、時刻t2において故障判定信号をLレベルからHレベルへ変化させる(ステップS2−Yes)。
On the other hand, as shown at time t1 in FIG. 3, the output (power supply output) of the DC /
ECUは、この故障判定信号がLレベルからHレベルになると、リレーR1のコイルへの通電を停止し、リレーR1のスイッチをオフさせ、ケーブルC2と第2負荷15とを電気的に非接続とする(ステップS3)。このとき、ECUは、リレーR2のスイッチをオフしている。そのため、補機バッテリ12からヒューズF2、リレーR2、リレーR1、ヒューズF1、及びDC/DCコンバータ11から構成される電流経路に電流が流れ、この電流によりヒューズF1、及びヒューズF2が溶断されることを防止できる。
When the failure determination signal changes from L level to H level, the ECU stops energization of the coil of relay R1, turns off the switch of relay R1, and electrically disconnects cable C2 and
続いて、ECUは、リレーR1をオフさせてから、予め設定された所定時間(デッドタイム)が経過するか否かを、例えば内蔵タイマーにより判定する(ステップS4)。ECUは、所定期間経過していない場合、本判定動作を続ける(ステップS4−No)。 Subsequently, the ECU determines, for example, by a built-in timer whether or not a predetermined time (dead time) set in advance has elapsed after turning off the relay R1 (step S4). If the predetermined period has not elapsed, the ECU continues this determination operation (step S4-No).
ECUは、リレーR1をオフさせてから、予め設定された所定時間経過したと判定した場合(ステップS4−Yes)、リレーR2のコイルへの通電を開始し、リレーR2のスイッチをオンさせ、ケーブルC1と第2負荷15とを電気的に接続する(ステップS5)。これにより、第2負荷15は、時刻t4において補機バッテリ12から動作電力が供給され、デッドタイムの期間から動作を行う期間に移行する。この期間において、補機バッテリ12から供給される動作電力は、第2負荷15の通常動作における動作電力に比べて少ない電力量であり、第2負荷15は電力量に応じた動作を実行する。つまり、第2負荷は、供給される電力が制限されても走行に影響を与えることが少ない負荷であり、消費電力がECUにより制限されても、駆動動作を行うことできる。
When the ECU determines that a predetermined time set in advance has elapsed since turning off the relay R1 (step S4-Yes), the ECU starts energizing the coil of the relay R2, turns on the switch of the relay R2, and turns on the cable. C1 and the
上述したように、本発明の補機用回路は、ヒューズF0(メインヒューズ)と、ヒューズF0の一端と車両負荷に対して給電を行なうDC/DCコンバータ11(給電手段)とを接続するケーブルC2(第1ライン)と、ヒューズF0の他端とDC/DCコンバータ11からの電力により蓄電される補機バッテリ12(補機用蓄電装置)とを接続するケーブルC1(第2ライン)と、を備える。また、補機用回路は、ヒューズF0が溶断していない場合、ケーブルC2を介してDC/DCコンバータ11からの電力供給により第2負荷15(車両負荷に含まれる負荷)を駆動する。また、補機用回路は、ヒューズF0が溶断している場合、ケーブルC1を介して補機バッテリ12からの電力供給により第2負荷15を駆動するとともに、ヒューズF0が溶断していない場合に比べて第2負荷が少ない電力消費で駆動する。
As described above, the auxiliary circuit according to the present invention includes the cable C2 that connects the fuse F0 (main fuse), the DC / DC converter 11 (feeding means) that feeds power to the vehicle load, and one end of the fuse F0. (First line) and a cable C1 (second line) that connects the other end of the fuse F0 and the auxiliary battery 12 (auxiliary power storage device) that is stored by electric power from the DC /
本発明の補機用回路を用いた車両用電源装置10によれば、DC/DCコンバータ11等における故障発生がある故障時においては、RAD FAN、EWP、EPSなどの重要装置(第2負荷)に補機バッテリ12から、ケーブルC1、及びリレーR1、及びリレーR2を介して動作電力を供給できる。そのため、本発明によれば、車両の安全性、信頼性を向上できる車両用電源装置を提供することができる。
According to the vehicle
また、本発明の補機用回路を用いた車両用電源装置10によれば、DC/DCコンバータ11等における故障発生のない通常動作において、DC/DCコンバータ11から、ケーブルC2、及びリレーR1、及びリレーR2を介して重要装置に動作電力を供給できる。そのため、ヒューズF0の電流容量の増大、及びケーブルC2のハーネス径の増大を行なう必要がない。また、第2負荷が、第1負荷に含まれる、例えばECUからの指令により消費電力を制限して駆動するため、制限しない場合に比べ、すなわち、ヒューズF2、及びリレーR2の電流容量をヒューズF1、及びリレーR1の電流容量と同じとした場合に比べ、ケーブルC2のハーネス径の増大が不要になる。
Further, according to the vehicle
よって、本発明の補機用回路を用いた車両用電源装置10によれば、ヒューズF0の電流容量の増大、及びケーブルC1、及びケーブルC2のハーネス径の増大を抑制し、製造コストの増大を抑制できる車両用電源装置を提供することができる。
Therefore, according to the vehicle
また、負荷(第2負荷15)は、電動ウォーターポンプまたはバッテリ冷却ファンであることを特徴とする。第2負荷15は電力制限されるが、車両の最低限の走行に支障を来たすことなく、制限された電力に応じて、蓄電手段の故障発生時の走行においても車両の安全性、信頼性を向上することができる。
The load (second load 15) is an electric water pump or a battery cooling fan. Although the power of the
また、車両負荷は、車両の走行において動作する必要性が高い順に第1負荷13(第1負荷)、第2負荷15(第2負荷)、第3負荷14(第3負荷)と類別される負荷であって、第1負荷13はケーブルC1に接続され、第3負荷14はケーブルC2に接続され、第2負荷15が負荷への電力供給が制限される負荷である。
In addition, the vehicle load is classified into a first load 13 (first load), a second load 15 (second load), and a third load 14 (third load) in descending order of necessity of operation in traveling of the vehicle. The
車両の走行において動作する必要性が高い第1負荷、及び第2負荷と、車両の走行において動作する必要性が低い第3負荷と類別される。DC/DCコンバータ11の故障時において、補機バッテリ12から第2負荷15へ供給する電力量は、給電手段の故障後の補機バッテリ12の蓄電容量がなくなるまでのわずかな期間であるので、通常動作のためにケーブルC1のハーネス径の増大をともなうほど大きな電力量ではない。そのため、第2負荷が、第1負荷に含まれる、例えばECUからの指令により消費電力を制限して駆動することにより、さらにケーブルC2のハーネス径の増大を抑制できる。
The load is classified into a first load and a second load that are highly necessary to operate in traveling of the vehicle, and a third load that is unlikely to operate in traveling of the vehicle. At the time of failure of the DC /
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の変更等も含まれる。
例えば、図1に示す第1切替手段(リレーR1)、及び第2切替手段(リレーR2)を、単一の切替スイッチとして、車両用電源装置を構成してもよい。図4は、車両用電源装置10の変形例を示すブロック図である。なお、図4において図1と同じ部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図4に示す車両用電源装置10aでは、図1に示す車両用電源装置10のリレーR1、及びリレーR2に換えて、単一の切替スイッチとしてスイッチSWを設けている。スイッチSWの接点N1はヒューズF1を介してケーブルC2に接続され、接点N2はヒューズF2を介してケーブルC1に接続される。
この構成により、ECUは、故障判定信号がLレベルからHレベルになると、スイッチSWを接点N1から接点N2に切り替え、ケーブルC2に接続されている第2負荷15をケーブルC1へと接続させる。このスイッチの切り替えには機械的なデッドタイムが設けられているので、上述したリレーR1、及びリレーR2を切り替える際のデッドタイムを設ける必要がなくなる。
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes modifications and the like without departing from the gist of the present invention.
For example, the vehicle power supply device may be configured with the first switching means (relay R1) and the second switching means (relay R2) shown in FIG. 1 as a single changeover switch. FIG. 4 is a block diagram showing a modification of the vehicle
With this configuration, when the failure determination signal changes from the L level to the H level, the ECU switches the switch SW from the contact N1 to the contact N2, and connects the
また、本実施形態においては、ヒューズF0が溶断したことを判定してから、切替手段により第2負荷15の接続をケーブルC2からケーブルC1へ切り替えている。しかしながら、ヒューズF0の溶断を待つことなく、DC/DCコンバータ11(給電手段)の何らかの異常を示す信号に応じて切替手段を切り替える構成としてもよい。
In the present embodiment, after determining that the fuse F0 is blown, the connection of the
10,10a,90…車両用電源装置、11…DC/DCコンバータ、12…12V BATT(補機バッテリ)、13…第1負荷、14…第3負荷、15…第2負荷、23,24…負荷、R1,R2…リレー、SW…スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記メインヒューズの一端と車両負荷に対して給電を行なう給電手段とを接続する第1ラインと、
前記メインヒューズの他端と前記給電手段からの電力により蓄電される補機用蓄電装置とを接続する第2ラインと、を備えた車両に搭載される補機用回路であって、
前記メインヒューズが溶断していない場合、前記第1ラインを介して前記給電手段からの電力供給により前記車両負荷に含まれる負荷を駆動し、
前記メインヒューズが溶断している場合、前記第2ラインを介して前記補機用蓄電装置からの電力供給により前記負荷を駆動するとともに、前記メインヒューズが溶断していない場合に比べて前記負荷が少ない電力消費で駆動することを特徴とする補機用回路。 A main fuse,
A first line connecting one end of the main fuse and a power supply means for supplying power to a vehicle load;
A second line connecting the other end of the main fuse and an auxiliary power storage device that is charged by electric power from the power supply means, and an auxiliary circuit mounted in a vehicle,
When the main fuse is not blown, the load included in the vehicle load is driven by the power supply from the power feeding means through the first line,
When the main fuse is blown, the load is driven by supplying power from the auxiliary power storage device via the second line, and the load is smaller than when the main fuse is not blown. A circuit for auxiliary equipment that is driven with low power consumption.
前記第1負荷は前記第2ラインに接続され、
前記第3負荷は前記第1ラインに接続され、
前記第2負荷が負荷への電力供給が制限される前記負荷であることを特徴とする請求項1または請求項2のうちいずれかに記載の補機用回路。 The vehicle load is a load classified as a first load and a second load that are highly necessary to operate in traveling of the vehicle, and a third load that is unlikely to operate in traveling of the vehicle,
The first load is connected to the second line;
The third load is connected to the first line;
The auxiliary circuit according to claim 1, wherein the second load is the load in which power supply to the load is restricted.
Priority Applications (1)
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JP2012115562A JP2013241095A (en) | 2012-05-21 | 2012-05-21 | Circuit for auxiliary |
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- 2012-05-21 JP JP2012115562A patent/JP2013241095A/en active Pending
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