JP6627710B2 - 車両の電源供給装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両に搭載され、発電機やバッテリから電装部品に電源供給する車両の電源供給装置に関する。

車両には多種多様な電気負荷としての電装部品が搭載されており、これら電装部品はバッテリ等の電源供給装置により電力が供給されている。

このような電源供給装置に関しては、例えば、特許文献１には、エンジンの再始動時にバッテリの電力がスタータモータの作動に使用されて、一時的に低下することを防ぐために、電圧コンバータとして、バッテリの電圧を昇圧して電装部品に供給する昇圧回路と、昇圧回路のＯＮ／ＯＦＦ等を制御する制御回路とを備えたものが提案されている。

特開２０１１−２４０９０１号公報

しかしながら、バッテリから電装部品への主電源ラインの途中に配置された電子部品や配線に、劣化、破断等に起因する短絡（所謂、デッドショート）が発生すると、バッテリから昇圧回路や電装部品へ過電流が流れることで、これら昇圧回路や電装部品が故障するおそれがあった。

このため、図８に示す従来の電源供給装置１００のように、バッテリ２およびジェネレータ８と電装部品９との間の主電源ラインＬ１の途中に、過電流保護素子として、例えば、ヒューズ４ａ，４ｂを設け、過電流が流れた場合には、ヒューズ４ａ，４ｂの溶断によって過電流を防ぐ対策が成されている。

ところで、図８に示すように、昇圧回路３２やその制御回路３１を備えた電圧コンバータ３００は、防水用のケース３８に収容された状態で車両に搭載されているため、搭載箇所が被水領域であっても、その防水性は確保されるが、車両の軽衝突によるケース３８の破損等により、ケース３８内部が被水するおそれがある。しかし、単純にケース３８を補強すると車両重量が増加し、延いては燃費効率の低下やコストの高騰につながるため限界がある。

ケース３８内部が被水すると、その被水部分自体に小さな抵抗をもつが、電蝕等の電気的なマイグレーションが進行すると、電蝕部分の抵抗が徐々に小さくなっていくため、数ミリアンペアレベルずつであるが、電蝕部分を流れる電流値が徐々に高くなることで、炭化（グロー化）が促進され、これに伴って、該炭化部分が徐々に発熱し、最悪の場合、発火するおそれがある。

また、電圧コンバータ３００に備えたコンデンサ３５ａ，３５ｂにクラックが生じた場合には、そのクラックに起因してコンデンサ３５ａ，３５ｂの内部電極の金属がグロー化（炭化）し、同じく炭化部分が発熱し、最悪の場合、発火のおそれもある。
なお、このようなコンデンサ３５ａ，３５ｂのクラックは、例えば、車両の軽衝突時にケース３８内部が被水しなくても、ケース３８内部に備えたＤＣ／ＤＣコンバータ３用の基板３６に加わる衝撃や振動によっても起こり得るものである。

一方、図８に示すような主電源ラインＬ１中に配設されるヒューズ４ａ，４ｂは、通常、主電源ラインＬ１を流れる電流に適した電気容量を確保するために、上述した電蝕等の電気的なマイグレーションや、コンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分のグロー化（炭化）によって少しずつ増加するような異常電流と比較して大きな電流容量のものが採用されていることが多い。

このため、電蝕等や、コンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分のグロー化に起因する異常電流が、電圧コンバータ３００に備えた制御回路３１や昇圧回路３２等に流れても、主電源ラインＬ１中に配設される大容量ヒューズ４ａ，４ｂが溶断するまでの時間が長く、前述の炭化部分の発熱が懸念される。

すなわち、大容量のヒューズ４ａ，４ｂでは、デッドショートに起因する過電流を防げても、これら電蝕やコンデンサ３５ａ，３５ｂのグロー化に起因するショートに対しては有効に機能せずに、制御回路３１や昇圧回路３２等を保護することができないおそれがあった。

そこで、この発明は、車体重量が増加することなく、所謂デッドショートだけでなく、電蝕やコンデンサのグロー化に起因するショートを防ぐことを目的とする。

この発明による車両の電源供給装置は、車両に搭載されるケースと、車両に搭載される電源供給手段と、上記ケースに収容され上記電源供給手段に接続される電圧変換回路と、該電圧変換回路に接続される電装部品と、上記ケースに収容されるとともに上記電源供給手段に接続され、上記電圧変換回路の動作を制御する制御回路と、を備え、車両のイグニションＯＦＦ時においても上記電源供給手段から上記電装部品に暗電流が流れるよう構成された車両の電源供給装置であって、上記電源供給手段と、上記電圧変換回路および上記制御回路との間に配置される第１過電流保護素子、及び上記制御回路とその接地との間に配置され、上記第１過電流保護素子よりも低容量の第２過電流保護素子、を備え、上記制御回路は、上記第１過電流保護素子と上記電装部品との間の主電源ラインから分岐する分岐部に接続されると共に、該制御回路にはサージ電流吸収用のコンデンサが並列接続され、並列接続された上記制御回路と上記コンデンサの負端子側結合部と上記接地との間のアースラインに、上記第２過電流保護素子が介設され、上記アースラインには、車両のイグニションＯＦＦ時においても上記暗電流に起因して小電流が流れるよう構成され、上記第２過電流保護素子は、上記コンデンサによるグロー化、又は上記制御回路の電蝕に起因して上記小電流が徐々に増加していく異常電流が上記アースラインに流れることを上記第１過電流保護素子に先立って遮断することを特徴とする。

上記構成によれば、電蝕やマイグレーションの進行により、徐々にアース電流（リーク電流）が増加していくが、発熱部の炭化の促進により急激にアース電流が増加する前に、第２過電流保護素子が溶断することにより、アースラインにアース電流が過大に流れることを防ぐことができる。すなわち、第１過電流保護素子が溶断するまでに、発熱部の炭化の促進により急激にアース電流が増加するに伴って、発熱部が発熱・発火に至ることを、第２過電流保護素子によって防ぐことができる。

上記電源供給手段は、例えば、バッテリ、発電機のうち少なくとも一方を採用することができる。

過電流保護素子（上記第１過電流保護素子、上記第２過電流保護素子）としては、ヒューズを採用することができるが、回路を電気的に遮断する手段であれば、他の構成を採用してもよい。例えば、過電流保護素子としては、電流を検出する検出手段と、検出した電流の値と所定の閾値と比較するコンパレータと、コンパレータによる比較結果に基づいて通電部分を開状態（非通電状態）とするスイッチ手段とを備えた構成を採用してもよい。

この発明の一実施態様においては、上記電圧変換回路と接地との間に配置される常開スイッチを備え、上記制御回路は上記常開スイッチの動作を制御する構成とし、上記第２過電流保護素子は、上記制御回路からその接地への電流が所定以上で接地への電流を遮断する構成としたものである。

上記構成によれば、制御回路は、エンジン始動時、リスタート時等所定のタイミングで、上記常開スイッチの閉動作とともに昇圧回路を作動状態（ＯＮ）に変更する制御を行う。但し、上記制御回路から接地への電流ラインに電蝕等の不具合が生じている場合には、上記第２過電流保護素子が溶断されるため、制御回路の作動を不能とすることができる。この場合には、制御手段によって、昇圧回路を作動させたり、上記常開スイッチを閉じる制御が行われることがないため、仮に、昇圧回路から接地までのアースラインに不具合があっても、電源供給手段側からこのアースラインに過電流が流れることを阻止することができる。具体的には、駐車時等のイグニションオフ時に電源供給手段から昇圧回路から接地までのアースラインに過電流が流れることによる発火を阻止することができる。

この発明の一実施態様においては、上記第２過電流保護素子の電流容量を１５Ａ以下に設定したものである。

上記構成によれば、アース電流は、電蝕等のマイグレーション発生時には徐々にその値が増加するが、１５Ａ付近に達した後で、増加率が急激に高まる特性を示すため、アース電流が急激に増加する前に確実に溶断し、電蝕等のマイグレーション等による配線の発火・延燃を防ぐことができる。

この発明によれば、車体重量が増加することなく、所謂デッドショートだけでなく、電蝕やコンデンサのグロー化に起因するショートを防ぐことができる。

本発明の第１実施形態における車両の電源供給装置を示すブロック図。 本実施形態の電源供給装置の車両への搭載箇所を示す車両の外観図。 本実施形態の電源供給装置に備えたＤＣ／ＤＣコンバータの構成説明図。 電蝕時のアース電流に対するヒューズの有効性を示すグラフ。 本発明の第２実施形態における車両の電源供給装置を示すブロック図。 本発明の第３実施形態における車両の電源供給装置を示すブロック図。 本発明の第４実施形態における車両の電源供給装置を示すブロック図。 従来例における車両の電源供給装置を示すブロック図。

この発明の一実施形態を、以下図面を用いて説明する。
図１は本発明の第１実施形態における車両の電源供給装置を示すブロック図、図２は本実施形態の電源供給装置の車両への搭載箇所を示す車両の外観図、図３は本実施形態の電源供給装置に備えたＤＣ／ＤＣコンバータ用基板を収容するケースの一部を断面で示したＤＣ／ＤＣコンバータの平面図である。

（第１実施形態）
第１実施形態の電力供給装置１は、車両に搭載されるバッテリ２による電力供給装置であり、電源供給手段としてのバッテリ２の正電圧側と、過電流保護素子としてのヒューズ４ａ（４）とが主電源ラインＬ１を介して接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ３と、過電流保護素子としてのヒューズ４ｂ（４）とが主電源ラインＬ１を介して接続され、ヒューズ４ｂと、複数の電装部品９（電気負荷）のそれぞれの正電圧側とが主電源ラインＬ１を介して接続されている。
なお、バッテリ２の負電圧側と、電装部品９の負電圧側とは、それぞれパワーグランドラインＬＧを介してパワーグランド６Ｍに接続されている。

バッテリ２は、車両のエンジンの回転により電力を発生するジェネレータ８（発電機）の出力電力の供給を受けて蓄電する、例えば、鉛蓄電池などの二次電池であり、蓄電した１２Ｖ電圧を出力する。

電装部品９は、例えば、ヘッドライト、オーディオ装置、パワーウインドウ、ドアのロック装置、または、ワイパー等の車載電装品である。

なお、電装部品９は、イグニションＯＦＦによる車両のエンジン停止時においても、該電装部品９側に備えた不図示のメモリをバックアップしたり、不図示の電子回路を駆動するために、バッテリ２から暗電流の供給を受けて動作するようになっている。

主電源ラインＬ１に備えたヒューズ４（４ａ，４ｂ）（以下、「大容量ヒューズ４」とする）は、主電源ラインＬ１の途中のＤＣ／ＤＣコンバータ３の入力端子３７ａ側に配置された上記の大容量ヒューズ４ａ（入力端子側の大容量ヒューズ４ａ）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力端子３７ｂ側に配置された上記の大容量ヒューズ４ｂ（出力端子側の大容量ヒューズ４ｂ）とを備え、共に車両走行時に主電源ラインＬ１を流れる電流値のレベルに対応して、本実施形態では、５０Ａの電流容量の（すなわち、５０Ａ以上の電流で溶断する）ヒューズを採用している。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、後述するが、必要に応じてバッテリ２からの供給電圧を電装部品９の作動に必要な直流電圧（１２Ｖ）にＤＣ／ＤＣ変換したうえで各電装部品９に対して供給するものであり、小電流回路としての制御回路３１と、昇圧回路３２と、バイパスリレー３３と、大容量ヒューズ４よりも電流容量が小さなヒューズ３４（以下、「小容量ヒューズ３４」とする）と、コンデンサ３５ａ，３５ｂを備えている。本実施形態では、小容量ヒューズ３４の電流容量を１５Ａに設定している。

図２に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、車両Ｖ前部の左側のヘッドライト９０の下側、換言すると、車両Ｖ前部の不図示のフロントバンパフレームの左下側に搭載されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３に備えた制御回路３１や昇圧回路３２等は、図３に示すように、本実施形態においては、同じ一枚のＤＣ／ＤＣコンバータ３用の基板３６上に搭載され、該基板３６ごと樹脂製のケース３８に収容された状態で車両の上記の搭載箇所に搭載されている。この搭載箇所は被水領域であるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は防水性を有するケース３８により内部の止水性が確保されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３用の基板３６は、図３に示すように、平面視でＤＣ／ＤＣコンバータ３における主に制御回路３１が搭載される制御回路領域３１ｚと、主に昇圧回路３２が搭載される昇圧回路領域３２ｚとに大別されており、昇圧回路領域３２ｚは、基板３６上において、制御回路領域３１ｚによって平面視で外側から囲まれている。さらに、基板３６における制御回路領域３１ｚと昇圧回路領域３２ｚとの境界部には、ラジオノイズ遮断用の金属ケース３９が設けられており、制御回路領域３１ｚは金属ケース３９に格納された領域に相当する。

本実施形態においては、基板３６における昇圧回路領域３２ｚには、バイパスリレー３３やコンデンサ３５ａ，３５ｂ等が搭載されているとともに、コネクタ形成部３７を有している。該コネクタ形成部３７には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の入力端子３７ａおよび出力端子３７ｂがそれぞれ複数設けられている。基板３６における制御回路領域３１ｚには、制御回路３１に備えた制御マイコン３１０（制御ＩＣ）が搭載されている（図１、図３参照）。

図１に示すように、制御回路３１は、車両に備えた不図示のＥＣＵ（Electronic
Control Unit）からの信号に基づいて、バイパスリレー３３のスイッチの切り換えや、昇圧回路３２の電源のＯＮ／ＯＦＦ制御を、制御信号ラインＬ４を介して行う。

具体的には、制御回路３１は、車両のエンジンが通常時（エンジンの一時停止からのリスタート時以外の時）においては、バイパスリレー３３のスイッチを閉状態（通電状態）、すなわち、バイパスリレー３３に備えたコイルを消磁状態としておく。これにより、上記の主電源ラインＬ１は、昇圧回路３２を介さずにバイパスリレー３３を経由するルートとすることができるため、バッテリ２の出力電圧を１２Ｖのままバイパスリレー３３を介して電装部品９側へ供給する。

さらに、制御回路３１は、赤信号等によりエンジンを一時停止している状態からのリスタート時（再始動時）においては、ＥＣＵ側から所定のリスタート条件が整った旨の信号を受信し、その信号をトリガーとしてバイパスリレー３３のスイッチを開状態（非通電状態）、すなわち、コイルを励磁状態とするとともに、制御信号ラインＬ４を介して昇圧回路３２の電源をＯＮにする制御を行う。

これにより、上記の主電源ラインＬ１は、昇圧回路３２を経由するルートに切り換わり、一時的に降下した電圧を昇圧回路３２によって１２Ｖに昇圧したうえで、電装部品９に供給することでエンジンのリスタート時にバッテリ２からの電装部品９への供給電力がスタータモータの作動に使用されて一時的に低下することを防いでいる。

制御回路３１は、図１に示すように、主電源ラインＬ１の途中には配置されておらず、主電源ラインＬ１における、バッテリ２側（ＤＣ／ＤＣコンバータ３の入力端子３７ａ側）と、電装部品９側（ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力端子３７ｂ側）との間において、該主電源ラインＬ１から分岐する分岐部５ａと、主に制御回路用の制御用グランド６Ｃとの間に接続され、主電源ラインＬ１を流れる電流よりも小さな電流（小電流）が流れるように構成された小電流ラインＬ２（制御回路用ライン）上に配置されている。

なお、本実施形態においては、車両走行時において主電源ラインＬ１を流れる電流が数アンペアレベルであるのに対して、小電流ラインＬ２は数百ミリアンペアレベルの電流が流れるように構成されている。また、図３において図示省略するが、制御用グランド６Ｃは、基板３６上のコネクタ形成部３７に対して極力近接させた部位側に設けられている。

図１に示すように、この小電流ラインＬ２には、制御回路３１と並列に配置された２つのコンデンサ３５ａ，３５ｂが接続されている。これら２つのコンデンサ３５ａ，３５ｂは、バッテリ２からのサージ電流を吸収することで制御回路３１への印加電圧を安定化するためのものであって、同じ容量の積層セラミックコンデンサ３５ａ，３５ｂが採用されており、互いに直列に接続されている。なお、これらコンデンサ３５ａ，３５ｂは基板３６上において平面視で互いに直角を成すように配置されることが好ましい。これにより、車両の軽衝突等により、基板３６に対して所定方向の入力荷重を受けても、コンデンサ３５ａ，３５ｂが双方とも故障しないように信頼性を高めている。

上記の小電流ラインＬ２のうち制御回路３１の負端子と制御用グランド６Ｃとを接続するラインは、制御回路用アースラインＬ２ａとして形成されている（同図参照）。

小電流ラインＬ２における制御回路３１、詳しくは、並列配置した制御回路３１とコンデンサ３５ａ，３５ｂの各負端子側の結合部５ｂ（図１参照）と、制御用グランド６Ｃとの間、すなわち制御回路用アースラインＬ２ａの途中には、上述した小容量ヒューズ３４を配置している。

また、図１に示すように、主電源ラインＬ１における小電流ラインＬ２との分岐部５ａよりもＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力端子３７ｂ側（電装部品９側）には、バイパスリレー３３と昇圧回路３２が並列に接続されている。

昇圧回路３２の負端子と、その接地、すなわち、制御用グランド６Ｃとを接続するラインは、昇圧回路３２用のアースラインＬ３として形成されている。

ここで、制御回路３１は、制御マイコン３１０や、バイパスリレー３３に備えたコイルの通電状態または非通電状態を切り換えるための不図示のトランジスタ素子などを備えている。図１に示すように、このうち制御回路３１におけるトランジスタ素子等の制御マイコン３１０以外の素子は、バッテリ２から主電源ラインＬ１を介して小電流ラインＬ２において１２Ｖの電圧が印加されている。

一方、制御回路３１に備えた制御マイコン３１０については、主電源ラインＬ１および制御マイコン用電源ラインＬ５を介して該バッテリ２から５Ｖの電圧が供給されている。詳しくは、制御回路３１用電源ＩＣは、例えば、ドライバ（運転者）のキー操作等により、イグニションスイッチがＯＮにされた時に、バッテリ２からの供給電圧（１２Ｖ）を、制御マイコン用電源ラインＬ５の途中に配置された制御マイコン用ＤＣ／ＤＣコンバータ３１１によって５Ｖに変換して供給されることで起動するように構成している。

図４は、電蝕発生時に小電流ラインＬ２（制御回路用アースラインＬ２ａ）を流れる小電流（アース電流）の推移を示すグラフであって、小容量ヒューズ３４の一例として、５Ａヒューズについての電蝕時に流れるアース電流（異常電流）に対する有効性を検証する実験結果を示すグラフである。
図４中の波形ａは小電流ラインＬ２にヒューズを配置していない場合の波形であり、波形ｂは小容量ヒューズ３４として５Ａヒューズを採用した場合の波形を示している。なお、本実験では、電流制限（アース電流の上限値）を４０Ａに設定している。

波形ａに示すように、電蝕が進行すると、徐々にアース電流が上昇していき（１０秒から１６秒）、やがて１６秒を経過すると一気にアース電流が上昇し（１６秒から１８秒）、その後は、電流制限である４０Ａ、或いは、それに近い電流値に維持される。

これに対して、波形ｂに示すように、例えば、５Ａヒューズを設定した場合には、電蝕発生によりアース電流が上昇していくが（１０秒から１２秒）、１０Ａに達した時に５Ａヒューズは溶断する。アース電流が上昇してから５Ａヒューズが溶断するまでに要する溶断時間が２秒であった。そして５Ａヒューズが溶断したとき、電蝕部分に発火は確認されなかった。

ヒューズ容量に応じて用意した複数のヒューズを用いて、上記の５Ａヒューズと同じ要領の実験を行った結果、３０Ａ以上のヒューズでは、電蝕部分に発火が生じたが、３０Ａ未満では、電蝕部分に発火が生じなかった。

この結果より、小容量ヒューズ３４としては３０Ａ未満のものが有効であることを確認できた。さらに、波形ａに示すように、電蝕進行時のアース電流は、１５Ａに達した時点で、それまでの上昇率に対して急激に上昇する傾向を示すため（図４中の破線で囲んだ領域ｚ参照）、小容量ヒューズ３４は１５Ａ以下に設定することが好ましく、電流容量が低すぎることによるヒューズの誤溶断の影響を考慮すると小容量ヒューズ３４は、１５Ａに設定することがより好ましいといえる。

上述した第１実施形態の電力供給装置１は、図１に示すように、車両に搭載されるケース３８、車両に搭載されるバッテリ２、ケース３８に収容されバッテリ２に接続される電圧変換回路としての昇圧回路３２、該昇圧回路３２に接続される電装部品９、ケース３８に収容されるとともにバッテリ２に接続され、昇圧回路３２の動作を制御する制御回路３１、バッテリ２と、昇圧回路３２および制御回路３１との間に配置される第１過電流保護素子としての大容量ヒューズ４ａ、および制御回路３１と制御用グランド６Ｃ（接地６Ｃ）との間に配置され、大容量ヒューズ４ａよりも低容量の第２過電流保護素子としての小容量ヒューズ３４、を備えたものである。

上記構成によれば、主電源ラインＬ１は勿論、小電流ラインＬ２や昇圧回路用ラインＬ３に過電流が流れた場合には、大容量ヒューズ４が溶断することで、ショート（所謂、デッドショート）を防ぐことができる。

ここで、本実施形態においては、車両のイグニションＯＦＦ時においても、電装部品９側に備えたメモリをバックアップしたり、電子回路を駆動するための暗電流がバッテリ２から電装部品９に対して流されている。そして、この暗電流に起因して、ＤＣ／ＤＣコンバータ３に備えた昇圧回路３２や制御回路３１の各アースラインＬ２ａ，Ｌ３には、車両のエンジン停止時においても数ミリアンペアレベルの僅かな電流（小電流）が流れ込んでいる。

このように、本実施形態においては、昇圧回路３２や制御回路３１の各アースラインＬ２ａ，Ｌ３には、常時電流が流れた状態となっているため、車両の軽衝突等によるケース３８の破損により、ケース３８内部が被水した場合において、その状態に放置すると、ケース３８内部に収容されたＤＣ／ＤＣコンバータ用の基板３６に搭載された昇圧回路３２、制御回路３１および配線等に電蝕が発生するおそれがあった。

電蝕が発生すると、電蝕部分には抵抗を持つが、炭化により抵抗が徐々に小さくなっていき、数ミリアンペアレベルずつ電流が徐々に高くなっていく。そして、このリーク電流により炭化（グロー化）が促進され、該炭化部分が徐々に発熱するおそれがある。このような電蝕による異常電流は、デッドショートのように短時間に印加される過電流とは異なり、時間をかけて徐々に上昇していく特性を示すため、大容量ヒューズ４が溶断する電流値に達するまでに、この発熱部分が発火・延焼するおそれがあった。

これに対して、本実施形態では、小容量ヒューズ３４を小電流ラインＬ２に設けたため、電蝕部分に徐々に熱を帯びながら電流が徐々に上昇していくような異常電流が流れても、大容量ヒューズ４が溶断するのに先立って電蝕部分が発火に至るまでに確実に小容量ヒューズ３４を溶断させることができる。同様にコンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分のグロー化に起因するショート発火が生じても、大容量ヒューズ４が溶断するのに先立って小容量ヒューズ３４を溶断させることができる。

よって、小電流ラインＬ２に流れる異常電流を遮断させることができ、制御回路３１を保護することができる。

さらに、制御回路用アースラインＬ２ａの溶断により、制御回路３１による昇圧回路３２の制御を不能とすることで、制御回路３１による昇圧回路３２の作動に起因して昇圧回路用アースラインＬ３に大電流が流れることで、昇圧回路３２が故障することを未然に防ぐことができる。

すなわち、電蝕の進行やコンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分のグロー化に起因する異常電流が、ＤＣ／ＤＣコンバータ用の基板３６に備えた各種電子部品や配線等に流れることにより、これら各種電子部品や配線等が発火することを防ぐことができる。

また、小容量ヒューズ３４は、主電源ラインＬ１上ではなく、小電流ラインＬ２の途中に配置したため、主電源ラインＬ１に、正常時に小容量ヒューズ３４の電流容量よりも大きな電流が流れることで、小容量ヒューズ３４が溶断することを防ぐことができる。

以下、他の実施形態について説明するが、上述した第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
（第２実施形態）
図５に示すように、第２実施形態の電力供給装置１Ａに備えたＤＣ／ＤＣコンバータ３Ａは、第１実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ３の構成に対して常開スイッチ７を備えたものである。

すなわち、この常開スイッチ７は、昇圧回路３２と制御用グランド６Ｃとの間、すなわち、昇圧回路用アースラインＬ３の途中に配置され、また、制御回路３１と制御信号ラインＬ４を介して接続されている。常開スイッチ７は、例えば、リレースイッチで構成され、通常時（エンジンのリスタート時以外の時）はコイルを消磁させて開状態に維持とするとともに、昇圧回路３２をＯＮにするとき、すなわち、車両のエンジンが一時停止している状態からのリスタート時には制御回路３１の信号に基づいてコイルを励磁させて閉状態としている。

上記構成によれば、上述した電蝕の進行やコンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分のグロー化に起因して、小電流ラインＬ２に異常電流が流れ込んだ場合においても、上述したように小容量ヒューズ３４が溶断することで制御回路３１を保護することができる。

さらに、上記構成によれば、制御回路３１による制御によって常開スイッチ７が始めて閉じるようにしているため、制御回路３１が作動しなければ、そもそも昇圧回路３２が作動する（すなわちＯＮになる）ことを防ぐことができる。すなわち、昇圧回路３２の作動は制御回路３１の正常な作動を前提としている。

これにより、上述した電蝕の進行やコンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分のグロー化に起因して、大容量ヒューズ４では対応できない（すなわち溶断時間がかかる）異常電流が小電流ラインＬ２に流れ込んだ場合においても、小容量ヒューズ３４が大容量ヒューズ４に先立って溶断することにより、制御回路３１を非通電状態とする、すなわち、制御回路３１による昇圧回路３２を作動させたり、常開スイッチ７を閉状態とする制御を不能とすることができる。

したがって、例えば、エンジンのリスタート時に昇圧回路３２が作動することで、該昇圧回路用アースラインＬ３に異常電流が流れ込む等して停車中からエンジンをリスタートする際に、昇圧回路３２が発火する等の不具合を未然に防ぐことができる。

なお、第２実施形態の常開スイッチ７は、上述したように、エンジンのリスタート時以外の時（昇圧回路３２がＯＦＦ時）に、開状態に維持するとともに、エンジンのリスタート時（昇圧回路３２がＯＮ時）に閉状態とする実施形態に限らず、例えば、イグニションスイッチＯＦＦ状態の時に開状態を維持するとともに、イグニションスイッチＯＮ状態の時に閉状態とする構成を採用してもよい。

この構成によれば、イグニションスイッチＯＦＦ状態とした車両駐車時に昇圧回路用アースラインＬ３に異常電流が流れ込むことを確実に防ぐことができつつ、イグニションスイッチをＯＮ状態とした車両走行中には、昇圧回路３２のＯＮ／ＯＦＦに関わらず、常開スイッチ７を閉状態に維持することで、常開スイッチ７の切り換わり回数を抑えることで、バッテリ２の負担軽減を図ることができる。

（第３実施形態）
図６に示すように、第３実施形態の電力供給装置１Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂに備えた電圧変換回路として第１実施形態のような昇圧回路３２の代わりに降圧回路４１を採用したものである。
さらに、本実施形態においてはＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂの入力端子３７ａよりも上流側に電源供給手段としてジェネレータ８とキャパシタ１１とを備えている。
ジェネレータ８（発電機）は、エンジンの回転により交流電力を発生する装置であり、発電した交流電力を直流電圧に変換して出力する。すなわち、ジェネレータ８は、ＥＣＵの指令に基づいて、通常時には２４Ｖの直流電圧を出力するが、その発電負荷が大きいときは、１２Ｖの直流電圧を出力するように出力電圧を切り換え可能な構成としている。また、キャパシタ１１は、ジェネレータ８で発生した余剰電力を蓄電する。このキャパシタ１１は２４Ｖ用と１２Ｖ用の２種類の余剰電力を蓄電する構成としている。

本実施形態におけるバッテリ２は、その正電圧側がＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂの出力端子３７ｂと出力端子側の大容量ヒューズ４ｂとの間に主電源ラインＬ１を介して接続されており、車両のイグニションＯＦＦ時において電装部品９に暗電流を供給するために備えている。

そして、キャパシタ１１の負電圧側と、バッテリ２の負電圧側とは、それぞれパワーグランドラインＬＧを介してパワーグランド６Ｍに接続されている。

上述した第１実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ３においては、図１に示すように、主電源ラインＬ１における入力端子３７ａ側に後述する制御回路系統が設けられ、出力端子３７ｂ側に後述する昇圧回路系統が設けられているのに対して、本実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂは、図５に示すように、図１に示す配置とは逆の配置、すなわち、主電源ラインＬ１における入力端子３７ａ側に昇圧回路系統が設けられ、出力端子３７ｂ側に制御回路系統が設けられている。

ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ３，３Ｂの制御回路系統とは、小電流ラインＬ２（制御回路用アースラインＬ２ａ、コンデンサ３５ａ，３５ｂを含む）および制御マイコン用電源ラインＬ５を含む系統であり、昇圧回路系統とは、昇圧回路３２、バイパスリレー３３および昇圧回路用アースラインＬ３を含む系統である。

また、本実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂに備えたバイパスリレー３３は、通常時においては開状態に維持されている。このため、上記の主電源ラインＬ１は、降圧回路４１を経由するルートとなり、降圧回路４１によって２４Ｖから１２Ｖに降圧された電圧が電装部品９や制御回路３１に供給される。

一方、ジェネレータ８の発電負荷が大きくなったときは、上述したように、ジェネレータ８では１２Ｖの発電に切り換わるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂでは、制御回路３１によって降圧回路４１をＯＦＦにするとともに、バイパスリレー３３を閉状態とする制御が行われる。

これにより、上記の主電源ラインＬ１は、バイパスリレー３３を経由するルートとなり、このルートを介してキャパシタ１１の出力電圧（１２Ｖ）が電装部品９や制御回路３１に供給される。

やがて、ジェネレータ８の発電負荷が小さくなったときは、上述したように再度、ジェネレータ８では２４Ｖの発電が行われる一方で、ＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂでは、制御回路３１によって降圧回路４１をＯＮにするとともに、バイパスリレー３３を開状態とする制御が行われる。

これにより、ジェネレータ８の出力電圧が２４Ｖの時には、降圧回路４１で１２Ｖに降圧した電圧が制御回路３１や各電装部品９に供給されるように構成している。

上述した第３実施形態の電力供給装置１Ｂにおいても、第１実施形態の電源供給装置１と同様の作用効果を奏することができる。
詳しくは、電蝕の進行やコンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分のグロー化に起因するショート発火が生じた場合には、大容量ヒューズ４が溶断するのに先立って小容量ヒューズ３４を溶断することができるため、制御回路用アースラインＬ２ａに流れる異常電流を遮断することができ、制御回路３１を保護することができる。

さらに、制御回路用アースラインＬ２ａの溶断により制御回路３１による降圧回路４１の制御を不能とすることで、制御回路３１による降圧回路４１の作動に起因して降圧回路用アースラインＬ６に大電流が流れることで、降圧回路４１が故障することを未然に防ぐことができる。

（第４実施形態）
図７に示すように、第４実施形態の電力供給装置１Ｃに備えたＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｃは、第３実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ３Ｂの構成に対して常開スイッチ７を備えたものである。

この常開スイッチ７は、降圧回路４１と制御用グランド６Ｃとの間、すなわち、降圧回路用アースラインＬ６に配置されている。

そして、本実施形態の制御回路３１は、主電源ラインＬ１が降圧回路４１を経由するルートのとき、すなわち、降圧回路４１によって２４Ｖから１２Ｖに降圧する際に、常開スイッチ７を閉状態（通電状態）にする構成としている。

さらに、本実施形態の制御回路３１は、主電源ラインＬ１がバイパスリレー３３を経由するルートのとき、すなわち、ジェネレータ８による発電負荷が大きい等の理由により、ジェネレータ８から１２Ｖ電圧が供給されている時には、降圧回路４１は作動させないため、常開スイッチ７を開状態（通電状態）にする構成としている。

この構成においても、第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
すなわち、上記構成によれば、制御回路３１による制御によってはじめて常開スイッチ７が閉じるようにしているため、そもそも、制御回路３１が作動しない限り、降圧回路４１が作動することがない。

これにより、主電源ラインＬ１がバイパスリレー３３を経由するルートから、降圧回路４１を経由するルートに変更する際に、上述した電蝕の進行やコンデンサ３５ａ，３５ｂのクラック部分の発火ショート等に起因するような大容量ヒューズ４が対応できない不具合が生じても、降圧回路用アースラインＬ６に設けた常開スイッチ７が制御回路３１によって閉じる制御が行われることがない。このため、降圧回路４１の作動時に、該降圧回路用アースラインＬ６に異常電流が流れ込む等して降圧回路４１が故障するような事態を未然に防ぐことができる。

この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

例えば、第４実施形態の常開スイッチ７においては、上述したように、ジェネレータ８の出力電圧が１２Ｖの時（降圧回路４１がＯＦＦ時）に、開状態に維持するとともに、ジェネレータ８の出力電圧が２４Ｖの時（降圧回路４１がＯＮ時）に閉状態とする実施形態に限らず、例えば、イグニションスイッチＯＦＦ状態の時に開状態を維持するとともに、イグニションスイッチＯＮ状態の時に閉状態とする構成を採用してもよい。

また、上述した昇圧回路３２は、赤信号等によりエンジンを一時停止している状態からのリスタート時（再始動時）に作動する構成に限らず、イグニションＯＮ時に作動する構成を採用してもよい。

なお、接地として制御用グランド６Ｃを設けずに、パワーグランド６Ｍと共通化してもよい。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…電力供給装置（電源供給装置）
３８…ケース
２…バッテリ（電源供給手段）
８…ジェネレータ（電源供給手段）
３２…昇圧回路（電圧変換回路）
４１…降圧回路（電圧変換回路）
９…電装部品
３１…制御回路
４ａ…大容量ヒューズ（第１過電流保護素子）
５ａ…分岐部
５ｂ…負端子側結合部
３４…小容量ヒューズ（第２過電流保護素子）
３５ａ，３５ｂ…サージ電流吸収用のコンデンサ
６Ｃ…制御用グランド（接地）
７…常開スイッチ
Ｌ１…主電源ライン

Claims (3)

1. 車両に搭載されるケースと、
   車両に搭載される電源供給手段と、
   上記ケースに収容され上記電源供給手段に接続される電圧変換回路と、
   該電圧変換回路に接続される電装部品と、
   上記ケースに収容されるとともに上記電源供給手段に接続され、上記電圧変換回路の動作を制御する制御回路と、を備え、
   車両のイグニションＯＦＦ時においても上記電源供給手段から上記電装部品に暗電流が流れるよう構成された車両の電源供給装置であって、
   上記電源供給手段と、上記電圧変換回路および上記制御回路との間に配置される第１過電流保護素子、及び
   上記制御回路とその接地との間に配置され、上記第１過電流保護素子よりも低容量の第２過電流保護素子、を備え、
   上記制御回路は、上記第１過電流保護素子と上記電装部品との間の主電源ラインから分岐する分岐部に接続されると共に、該制御回路にはサージ電流吸収用のコンデンサが並列接続され、並列接続された上記制御回路と上記コンデンサの負端子側結合部と上記接地との間のアースラインに、上記第２過電流保護素子が介設され、
   上記アースラインには、車両のイグニションＯＦＦ時においても上記暗電流に起因して小電流が流れるよう構成され、
   上記第２過電流保護素子は、上記コンデンサによるグロー化、又は上記制御回路の電蝕に起因して上記小電流が徐々に増加していく異常電流が上記アースラインに流れることを上記第１過電流保護素子に先立って遮断することを特徴とする
   車両の電源供給装置。
2. 上記電圧変換回路と接地との間に配置される常開スイッチを備え、
   上記制御回路は上記常開スイッチの動作を制御する構成とし、
   上記第２過電流保護素子は、上記制御回路からその接地への電流が所定以上で接地への電流を遮断する構成とした
   請求項１に記載の車両の電源供給装置。
3. 上記第２過電流保護素子の電流容量を１５Ａ以下に設定した
   請求項１または２に記載の車両の電源供給装置。

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