JP6920914B2 - 車両の電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、４輪自動車等の車両に用いられる車両の電源装置に関する。

車両電源の信頼性を高めるために、主電源と補助電源との２系統で車両電源を構成した車両電源装置が知られている。例えば、特許文献１には、主電源の電圧が所定の基準値以下になった場合に、車載装置への電力供給を主電源から補助電源に切換える車両電源装置が記載されている。一方、ブレーキ制御装置の信頼性を高めるために、車両電源とは別にブレーキ制御装置専用の補助電源を備えたブレーキ制御装置が知られている。例えば、特許文献２には、車両電源異常時にブレーキ制御装置への電力供給を車両電源からブレーキ制御装置専用の補助電源に切換えるブレーキ制御装置が記載されている。

特開２００２−６４９４６号公報 国際公開第２０１０／１１３５７４号

例えば、車両電源を主電源と補助電源とにより構成すると共に、車両電源とは別にブレーキ制御装置専用の補助電源を備える構成とすることが考えられる。この場合、ブレーキ制御装置としては、３系統の電源供給が可能となり、信頼性のさらなる向上を図ることができる。しかし、例えば、３系統の電源を常に使用可能な状態にするために、３系統すべての電源を充電しておくと、消費電力が大きくなる可能性がある。

本発明の目的は、消費電力が増大することを抑制できる車両の電源装置を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明による車両の電源装置は、車両に設けられる第１の蓄電装置と、前記第１の蓄電装置とは別に前記車両に設けられる第２の蓄電装置と、前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置とは別に前記車両に設けられる第３の蓄電装置と、前記第１の蓄電装置、前記第２の蓄電装置または前記第３の蓄電装置のいずれかから電力供給される前記車両の負荷装置と、を有する車両の電源装置であって、前記第３の蓄電装置は、前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置が正常状態であるとき、いずれの蓄電装置からも電力供給が禁止される。

本発明の車両の電源装置は、消費電力が増大することを抑制できる。

実施形態による車両の電源装置を示すブロック図（回路図）。 図１中のブレーキ制御装置の制御装置による制御処理を示す流れ図。

以下、実施形態による車両の電源装置を、４輪自動車に搭載した場合を例に挙げ、添付図面に従って説明する。なお、図２に示す流れ図の各ステップは、それぞれ「Ｓ」という表記を用いる（例えば、ステップ１＝「Ｓ１」とする）。

図１において、車両（自動車）に搭載される電源装置としての電動駆動システム１は、電力を供給する側（電力供給側）となる電源側システム２と、電力が供給される側（電力消費側）となる負荷側システムとしての電動ブレーキシステム３とを含んで構成されている。この場合、電源側システム２は、第１の蓄電装置９と、第２の蓄電装置１０と、第３の蓄電装置１３とを備えており、このうちの第１の蓄電装置９および第２の蓄電装置１０は、車両のメイン電源システムとなる車両電源装置４を構成している。一方、電源側システム２から電力が供給される電動ブレーキシステム３は、車両の負荷装置としてのブレーキ制御装置１６と、このブレーキ制御装置１６の出力（電動機１７の出力）に基づいて制動力を付与するブレーキ装置（図示せず）とを備えている。

後述するように、電動ブレーキシステム３が電動倍力装置の場合には、ブレーキ制御装置１６は、電動機１７と制御装置１８とを含んで構成され、ブレーキ装置は、電動機１７によって変位するパワーピストンとマスタシリンダ（いずれも図示せず）とを含んで構成される。一方、例えば、電動ブレーキシステム３が液圧供給装置（ＥＳＣ）の場合には、ブレーキ制御装置１６は、電動機１７と制御装置１８とを含んで構成され、ブレーキ装置は、電動機１７によって駆動される液圧ポンプと制御弁とを含んで構成される。電動ブレーキシステム３が電動駐車ブレーキの場合には、ブレーキ制御装置１６は、電動機１７と制御装置１８とを含んで構成され、ブレーキ装置は、例えば、電動機１７によって駆動される制動部材押圧機構と制動部材保持機構とを含んで構成される。電動ブレーキシステム３が電動ブレーキ（電動キャリパ）の場合には、ブレーキ制御装置１６は、電動機１７と制御装置１８とを含んで構成され、ブレーキ装置は、例えば、電動機１７によって駆動される制動部材押圧機構を含んで構成される。

車両電源装置４は、ブレーキ制御装置１６に電力を供給する。また、車両電源装置４は、第３の蓄電装置１３に電力を供給する。車両電源装置４は、第１の配線５を介してブレーキ制御装置１６の電動機１７と接続されている。また、車両電源装置４は、第１の配線５および第２の配線６を介してブレーキ制御装置１６の制御装置１８と接続されている。さらに、車両電源装置４は、第１の配線５および第３の配線７を介して第３の蓄電装置１３と接続されている。換言すれば、第１の配線５は、車両電源装置４とブレーキ制御装置１６（の電動機１７）との間を接続している。第２の配線６は、第１の配線５とブレーキ制御装置１６（の制御装置１８）との間を接続している。第３の配線７は、第１の配線５と第３の蓄電装置１３との間を接続している。この場合、第２の配線６は、第１の配線５と第３の配線７との接続部位よりも車両電源装置４側で第１の配線５と接続されている。

なお、図１では、車両電源装置４から電力が供給される負荷装置として、ブレーキ制御装置１６を示しており、ブレーキ制御装置１６以外の車両内の負荷装置（例えば、液圧供給装置、電動ステアリング装置等）を省略している。即ち、図１では、車両電源装置４は、車両に搭載された各種の電気機器（負荷装置）のうちのブレーキ制御装置１６と接続されているが、実際の車両内では、車両電源装置４は、ブレーキ制御装置１６だけでなく、ブレーキ制御装置１６を含む各種の負荷装置と接続されるものである。

車両電源装置４は、発電機８と、第１の電源（メイン蓄電装置）となる第１の蓄電装置９と、第２の電源（サブ蓄電装置）となる第２の蓄電装置１０と、供給電力切換スイッチ１１と、電源用制御装置１２とを含んで構成されている。発電機８は、例えば、車両のエンジン（図示せず）が駆動しているときに、エンジンによって回転駆動されることにより発電を行う。発電機８は、第１の蓄電装置９および第２の蓄電装置１０に電気的に接続されている。発電機８は、発電電力を第１の蓄電装置９および第２の蓄電装置１０に供給する。即ち、発電機８は、第１の蓄電装置９および第２の蓄電装置１０の充電を行うことができる。また、エンジンの駆動中（回転中、運転中）は、発電機８の発電電力を第１の蓄電装置９を含む各種の電気機器に供給することができる。

第１の蓄電装置９は、車両に設けられている。第１の蓄電装置９は、車両内の機器に電力を供給する第１の電源（主電源）となる。即ち、第１の蓄電装置９は、車両に搭載された各種の電気機器（電装品）の主電源となるもので、例えば、充放電可能なバッテリとして構成されている。第１の蓄電装置９（の正極）は、供給電力切換スイッチ１１を介してブレーキ制御装置１６および第３の蓄電装置１３を含む各種の電気機器（車両搭載電気機器）と電気的に接続されている。第１の蓄電装置９は、発電機８の発電電力を蓄電することができる。

第２の蓄電装置１０は、第１の蓄電装置９とは別に車両に設けられている。第２の蓄電装置１０は、例えば、第１の蓄電装置９の電圧低下等、第１の蓄電装置９が異常状態のときに、車両内の機器に電力を供給する第２の電源（補助電源）となる。即ち、第２の蓄電装置１０は、第１の蓄電装置９が異常状態のときに、ブレーキ制御装置１６を含む各種の電気機器の補助電源となるもので、例えば、充放電可能なバッテリまたはキャパシタとして構成されている。第２の蓄電装置１０（の正極）は、第１の蓄電装置９と同様に、供給電力切換スイッチ１１を介してブレーキ制御装置１６および第３の蓄電装置１３を含む各種の電気機器（車両搭載電気機器）と電気的に接続されている。第２の蓄電装置１０は、例えば、第１の蓄電装置９の容量よりも小さい容量を有し、発電機８の発電電力および／または第１の蓄電装置９から供給される電力を蓄電することができる。

供給電力切換スイッチ１１は、第１の蓄電装置９と第２の蓄電装置１０とのうちのいずれか一方を第１の配線５に接続させるものである。即ち、供給電力切換スイッチ１１は、第１の蓄電装置９を第１の配線５に接続する状態と、第２の蓄電装置１０を第１の配線５に接続する状態とのいずれかに切換えられる。供給電力切換スイッチ１１は、例えば、電源用制御装置１２によって切換えられる。これにより、供給電力切換スイッチ１１は、第３の蓄電装置１３およびブレーキ制御装置１６に供給する電力を第１の蓄電装置９または第２の蓄電装置１０のどちらかに切換える。

電源用制御装置１２は、車両電源装置４を制御する制御装置である。電源用制御装置１２は、例えば、マイクロコンピュータを含んで構成されている。即ち、電源用制御装置１２は、ＣＰＵ、メモリに加え、その他の必要な演算、制御、通信等を行うための回路を備えている。電源用制御装置１２は、例えば、第１の蓄電装置９の状態と第２の蓄電装置１０の状態とに応じて、供給電力切換スイッチ１１を切換える。このために、電源用制御装置１２は、第１の蓄電装置９が正常状態であるか異常状態であるかの診断（判定）、および、第２の蓄電装置１０が正常状態であるか異常状態であるかの診断（判定）を行う診断部（判定部）を備えている。この診断は、例えば、第１の蓄電装置９の電圧および第２の蓄電装置１０の電圧を検出する電圧センサ（図示せず）からの信号（電圧値）に基づいて行うことができる。

即ち、第１の蓄電装置９の電圧が予め設定した所定値よりも低い低電圧のときは、「第１の蓄電装置９が異常状態」と診断し、所定値以上のときは、「第１の蓄電装置９が正常状態」と診断することができる。同様に、第２の蓄電装置１０の電圧が予め設定した所定値よりも低い低電圧のときは、「第２の蓄電装置１０が異常状態」と診断し、所定値以上のときは、「第２の蓄電装置１０が正常状態」と診断することができる。

電圧の所定値は、例えば、ブレーキ制御装置１６を含む各種の電気機器を安定して動作させることができる電圧値となるように、電気機器の仕様、車両の仕様等に応じて設定することができる。なお、蓄電装置９，１０の診断は、蓄電装置９，１０の状態量に基づいて行うことができるが、例えば、電圧に限らず、これ以外の状態量を用いて診断してもよい。また、蓄電装置９，１０が異常であるか否かの診断は、従来から知られている診断方法を含む各種の診断方法を用いることができる。さらに、診断部は、必要に応じて、第２の蓄電装置１０が充電中であるか否かを判定してもよい。また、診断部は、供給電力切換スイッチ１１が正常状態であるか異常状態であるかを診断（判定）してもよい。

電源用制御装置１２は、第１の蓄電装置９が正常状態であるときは、図１に示すように、第１の蓄電装置９と第１の配線５とが接続されるように供給電力切換スイッチ１１を切換える。これに対して、電源用制御装置１２は、第１の蓄電装置９が低電圧等の異常状態であるときは、第２の蓄電装置１０と第１の配線５とが接続されるように供給電力切換スイッチ１１を切換える。なお、第１の蓄電装置９が正常か否かの診断を行っているときに、第２の蓄電装置１０と第１の配線５とが接続されるように供給電力切換スイッチ１１を切換えてもよい。

さらに、電源用制御装置１２は、ブレーキ制御装置１６の制御装置１８と信号線を介して接続されている。電源用制御装置１２は、車両電源装置４の状態、即ち、第１の蓄電装置９の状態、第２の蓄電装置１０の状態、および、供給電力切換スイッチ１１の状態を、ブレーキ制御装置１６の制御装置１８に出力する。例えば、電源用制御装置１２は、第１の蓄電装置９の診断を行っているときは診断状態（診断中）である旨の信号を出力し、第１の蓄電装置９が正常状態と診断したときは正常状態である旨の信号を出力し、第１の蓄電装置９が異常状態と診断したときは異常状態である旨の信号を出力する。第２の蓄電装置１０の状態についても同様に、ブレーキ制御装置１６の制御装置１８に出力する。また、電源用制御装置１２は、第２の蓄電装置１０を充電しているときに、第２の蓄電装置１０が充電中である旨の信号を出力してもよい。さらに、電源用制御装置１２は、供給電力切換スイッチ１１の診断を行っているときは診断状態（診断中）である旨の信号を出力し、供給電力切換スイッチ１１が正常状態と診断したときは正常状態である旨の信号を出力し、供給電力切換スイッチ１１が異常状態と診断したときは異常状態である旨の信号を出力してもよい。

第３の蓄電装置１３は、第１の蓄電装置９および第２の蓄電装置１０とは別に車両に設けられている。即ち、第３の蓄電装置１３は、車両電源装置４とは別に設けられている。ここで、図１では、第３の蓄電装置１３は、ブレーキ制御装置１６と別体、即ち、ブレーキ制御装置１６のケーシング１６Ａ外に設けられている。しかし、これに限らず、第３の蓄電装置１３とブレーキ制御装置１６は、例えば、共通のケース内に設ける（例えば、ブレーキ制御装置１６のケーシング１６Ａ内に第３の蓄電装置１３を設ける）ことにより一体的に構成してもよい。

第３の蓄電装置１３は、ブレーキ制御装置１６専用の補助電源（蓄電装置）であり、例えば、充放電可能なバッテリまたはキャパシタとして構成されている。第３の蓄電装置１３は、第１の配線５および第３の配線７を介して車両電源装置４と接続されている。また、第３の蓄電装置１３は、第４の配線１４および第１の配線５を介してブレーキ制御装置１６の電動機１７と接続されている。さらに、第３の蓄電装置１３は、第４の配線１４および第５の配線１５を介してブレーキ制御装置１６の制御装置１８と接続されている。換言すれば、第４の配線１４は、第３の配線７とは別系統で第３の蓄電装置１３と第１の配線５との間を接続している。この場合、第４の配線１４は、第１のスイッチ１９と電動機１７との間で第１の配線５と接続されている。第５の配線１５は、第４の配線１４と第２の配線６との間を接続している。この場合、第５の配線１５は、第３の蓄電装置１３と第２のスイッチ２０との間で、かつ、ブレーキ制御装置１６のケーシング１６Ａ内で第４の配線１４と接続されている。また、第５の配線１５は、ブレーキ制御装置１６のケーシング１６Ａ内で第２の配線６と接続されている。

第３の蓄電装置１３は、例えば、第１の蓄電装置９および第２の蓄電装置１０の容量よりも小さい容量を有し、必要に応じて第１の蓄電装置９または第２の蓄電装置１０から供給される電力を蓄電する。また、第３の蓄電装置１３は、必要に応じてブレーキ制御装置１６（の電動機１７および／または制御装置１８）に電力を供給する。なお、第３の蓄電装置１３の蓄電（充電）および電力の供給（放電）については後述する。

ブレーキ制御装置１６は、車両に設けられている。ブレーキ制御装置１６は、第１の蓄電装置９、第２の蓄電装置１０または第３の蓄電装置１３のいずれかから電力供給される車両の負荷装置である。ブレーキ制御装置１６は、図示しないブレーキ装置と共に、電動ブレーキシステム３を構成している。即ち、電動ブレーキシステム３は、制動力を付与するための駆動力を出力するブレーキ制御装置１６と、このブレーキ制御装置１６の出力に基づいて制動力を付与する（例えば、ブレーキ液圧を発生させる）ブレーキ装置とを備えている。実施の形態では、ブレーキシステム３は、電動倍力装置（電動ブースタ）として構成されている。この場合、ブレーキ装置は、例えば、電動機１７によって変位するパワーピストンと、パワーピストンの変位に基づいてブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダとを含んで構成されている。

電動倍力装置は、マスタシリンダで発生させるブレーキ液圧を電気的に制御するものである。マスタシリンダで発生したブレーキ液圧は、車両のホイルシリンダ（図示せず）に供給される。ホイルシリンダは、例えば、車両の車輪側に設けられたディスクブレーキやドラムブレーキ等のブレーキシリンダに対応する。即ち、電動倍力装置としての電動ブレーキシステム３は、運転者のブレーキペダルの操作等に基づいて、電動機１７によりパワーピストンを変位させることにより、マスタシリンダでブレーキ液圧を発生させる。マスタシリンダで発生したブレーキ液圧は、ホイルシリンダに供給される。このとき、ホイルシリンダがディスクブレーキの場合には、パッドがディスクに押付けられることにより、車両に制動力が付与される。また、ホイルシリンダがドラムブレーキの場合には、シューがドラムに押付けられることにより車両に制動力が付与される。

ブレーキ制御装置１６は、電動機１７と、制御装置１８と、第１のスイッチ１９と、第２のスイッチ２０と、第１のダイオード２１と、第２のダイオード２２とを備えている。この場合、ブレーキ制御装置１６は、少なくとも電動機１７と制御装置１８とを含む一つの組立体（ユニット）として一体的に構成することができる。そして、ブレーキ制御装置１６のケーシング１６Ａには、電源と接続するための端子となるコネクタ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃが設けられている。即ち、ブレーキ制御装置１６には、３つのコネクタ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃが設けられている。

電動機１７は、車両の制動力を付与する（ブレーキ液圧を発生させる）ための駆動源となる。電動機１７は、例えば、電動アクチュエータとなるモータと、パワー素子としてのインバータ回路とを含んで構成されている。電動機１７のモータは、例えば、ＤＣブラシレスモータ等の電動モータとして構成されている。モータは、運転者によるブレーキペダルの踏込みに基づく制動要求信号や自動ブレーキ制御装置等からの制動要求信号に応じて回転駆動することにより、車両の制動力を発生させる。この場合、モータの回転は、ブレーキ装置を構成するベルト変速機等の減速機構、ボールネジ等の回転直動変換機構を介してパワーピンストンの直動変位（軸方向変位）に変換される。そして、パワーピストンの変位に基づいて、マスタシリンダ内でブレーキ液圧が発生することにより、ホイルシリンダにブレーキ液圧が供給され、車両に制動力が付与される。

一方、電動機１７のインバータ回路は、モータに必要な電力を供給するものである。インバータ回路内には、例えば、複数のスイッチング素子が収容されている。スイッチング素子のオン（閉）／オフ（開）は、制御装置１８によって制御される。即ち、電動機１７のモータは、制御装置１８によりインバータ回路を介して制御される。

制御装置１８は、電動機１７を制御する。これに加えて、制御装置１８は、第１のスイッチ１９および第２のスイッチ２０の接続、遮断を制御する。さらに、制御装置１８は、第３の蓄電装置１３に対する電力供給の許可、禁止を制御する。制御装置１８は、例えば、マイクロコンピュータを含んで構成されている。即ち、制御装置１８は、ＣＰＵ、メモリに加え、その他の必要な演算、制御、通信等を行うための回路を含んで構成されている。メモリには、後述の図２に示す処理フローを実行するための処理プログラム（第３の蓄電装置１３の制御処理に用いる処理プログラム）が格納されている。

制御装置１８は、電動機１７のインバータ回路を制御（スイッチング制御）することにより、電動機１７のモータを制御（駆動制御、回転制御）する。制御装置１８には、例えば、運転者によるブレーキペダルの操作量（変位量、踏込み量）を検出するストロークセンサ（図示せず）が信号線（図示せず）を介して接続されている。ストロークセンサの検出信号は、ブレーキ制御装置１６の制動要求信号として制御装置１８に入力される。また、制御装置１８は、ＣＡＮ（Controller Area Network）を構成する車両データバス（図示せず）を介して自動ブレーキ制御装置を含む各種の電子機器（各種のＥＣＵ）に接続されている。この場合、自動ブレーキ制御装置の自動ブレーキ指令は、ブレーキ制御装置１６の制動要求信号として制御装置１８に入力される。制御装置１８は、制動要求信号に基づいて、電動機１７を制御する。

第１のスイッチ１９は、第１の配線５の途中に設けられている。即ち、第１のスイッチ１９は、車両電源装置４と電動機１７との間で、かつ、ブレーキ制御装置１６のケーシング１６Ａ内に設けられている。第１のスイッチ１９は、例えば、車両電源装置４から電動機１７に対する電力の供給を許可するときに接続され、ブレーキ制御装置１６の異常時に遮断される。また、第１のスイッチ１９は、第３の蓄電装置１３から第２のスイッチ２０を介して電動機１７に電力を供給するときに遮断される。第１のスイッチ１９の接続、遮断は、制御装置１８により切換えられる。このために、第１のスイッチ１９は、例えば、電磁リレーにより構成され、信号線を介して制御装置１８と接続されている。

第２のスイッチ２０は、第４の配線１４の途中に設けられている。即ち、第２のスイッチ２０は、第３の蓄電装置１３と電動機１７との間で、かつ、ブレーキ制御装置１６のケーシング１６Ａ内に設けられている。第２のスイッチ２０は、車両電源装置４から第１のスイッチ１９を介して電動機１７に電力を供給するときは遮断され、第３の蓄電装置１３から電動機１７に電力を供給するときに接続される。第２のスイッチ２０の接続、遮断は、制御装置１８により切換えられる。このために、第２のスイッチ２０も、第１のスイッチ１９と同様に、例えば、電磁リレーにより構成され、信号線を介して制御装置１８と接続されている。

第１のダイオード２１は、第５の配線１５の途中に設けられている。第１のダイオード２１は、第３の蓄電装置１３からブレーキ制御装置１６の制御装置１８に向かう方向の電流を許容し、逆方向の電流を遮断する。第２のダイオード２２は、第２の配線６の途中に設けられている。第２のダイオード２２は、車両電源装置４からブレーキ制御装置１６の制御装置１８に向かう方向の電流を許容し、逆方向の電流を遮断する。第１のダイオード２１および第２のダイオード２２は、電流の逆流を防止する逆流防止装置である。なお、第１のダイオード２１は、第２のスイッチ２０と同様のスイッチにより構成してもよい。この場合、このスイッチは、例えば、車両電源装置４から第２の配線６を介して制御装置１８に電力を供給するときに遮断し、第３の蓄電装置１３から制御装置１８に電力を供給するときに接続する。

ところで、車両電源を主電源と補助電源とにより構成すると共に、車両電源とは別にブレーキ制御装置専用の補助電源を備える構成とした場合、ブレーキ制御装置としては、３系統の電源供給が可能となり、信頼性のさらなる向上を図ることができる。しかし、例えば、３系統の電源を常に使用可能な状態にするために、３系統すべての電源を充電しておくと、消費電力が大きくなる可能性がある。

そこで、実施の形態では、車両電源の主電源と補助電源の各々の状態に応じて、ブレーキ制御装置専用の補助電源への充電を制御することにより、消費電力が増大することを抑制した上で、ブレーキ制御装置に３系統の電源から電力供給可能となる電源構成としている。この場合、ブレーキ制御装置の制御装置は、ブレーキ制御装置専用の補助電源を使用するか否かを判断する使用判定手段と、その使用要否に基づいてブレーキ制御装置専用の補助電源への充電を制御する充電制御手段とを備えている。

使用判定手段は、車両電源の主電源と補助電源の２系統が使用可能か否かを判断するものである。この判断は、車両電源の主電源と補助電源の故障状態、充電状態および電源切換回路を診断している状態に基づいて行うことができる。充電制御手段は、ブレーキ制御装置専用の補助電源へ出力する充電許可信号を制御することにより、この補助電源の充電を制御する。なお、充電制御手段は、ブレーキ制御装置専用の補助電源の起動とシャットダウンとを切換える信号を制御することにより、この補助電源の充電を制御するようにしてもよい。

実施の形態では、第３の蓄電装置１３は、第１の蓄電装置９および第２の蓄電装置１０が正常状態であるときは、いずれの蓄電装置９，１０からも電力供給が禁止される。これに対して、第３の蓄電装置１３は、第１の蓄電装置９および第２の蓄電装置１０のうち一方が異常状態であるとき、電力が供給される。また、第３の蓄電装置１３は、第１の蓄電装置９および第２の蓄電装置１０のうち一方が診断状態であるとき、電力が供給される。さらに、第３の蓄電装置１３は、第２の蓄電装置１０が充電中であるとき、電力が供給される。また、実施の形態では、第３の蓄電装置１３は、供給電力切換スイッチ１１が異常状態であるとき、電力が供給される。また、第３の蓄電装置１３は、供給電力切換スイッチ１１が診断状態であるとき、電力が供給される。

このために、第３の蓄電装置１３は、ブレーキ制御装置１６の制御装置１８と信号線を介して接続されている。制御装置１８は、第３の蓄電装置１３に対して充電制御信号（ＯＮ信号、ＯＦＦ信号）を出力することにより、第３の蓄電装置１３に対する電力供給の許可、禁止を制御する。例えば、制御装置１８は、車両電源装置４（即ち、第１の蓄電装置９、第２の蓄電装置１０）から第３の蓄電装置１３に電力が供給されることを禁止するときは、第３の蓄電装置１３に対して充電を禁止する信号（充電禁止信号：ＯＦＦ信号）を出力する。この場合、第３の蓄電装置１３は、例えば内蔵したスイッチを遮断することにより、車両電源装置４からの電力が供給されないようにする（充電が行われないようにする）。

これに対して、制御装置１８は、車両電源装置４から第３の蓄電装置１３に電力が供給されることを許可するときは、第３の蓄電装置１３に対して充電を許可する信号（充電許可信号：ＯＮ信号）を出力する。この場合、第３の蓄電装置１３は、例えば内蔵したスイッチを接続することにより、車両電源装置４からの電力が供給されるようにする（充電が行われるようにする）。

制御装置１８は、車両電源装置４の状態、即ち、第１の蓄電装置９の状態、第２の蓄電装置１０の状態、および、供給電力切換スイッチ１１の状態に基づいて、第３の蓄電装置１３を制御する。第１の蓄電装置９の状態、第２の蓄電装置１０の状態、および、供給電力切換スイッチ１１の状態は、車両電源装置４の電源用制御装置１２から取得する。例えば、電源用制御装置１２は、第１の蓄電装置９が正常状態であるか異常状態であるか診断状態であるかの信号、第２の蓄電装置１０が正常状態であるか異常状態であるか診断状態であるかの信号、および、供給電力切換スイッチ１１が正常状態であるか異常状態であるか診断状態であるかの信号を制御装置１８に出力する。また、電源用制御装置１２は、必要に応じて、第２の蓄電装置１０が充電中のときに充電中の信号を制御装置１８に出力する。制御装置１８は、電源用制御装置１２から受け取った信号に基づいて、第３の蓄電装置１３を使用するか否か（即ち、充電するか否か）を判定する。

例えば、制御装置１８は、第１の蓄電装置９と第２の蓄電装置１０とが共に正常であるときは、第３の蓄電装置１３へ充電を禁止する信号を送信する（充電許可信号をＯＦＦにする）。これにより、第３の蓄電装置１３を使用しない状態にする。これに対して、第１の蓄電装置９と第２の蓄電装置１０とのうちの一方が異常（故障）のときは、第３の蓄電装置１３へ充電を許可する信号を送信する（充電許可信号をＯＮにする）。これにより、第３の蓄電装置１３を使用可能な状態にする。また、車両電源装置４が診断中で２系統共に正常であることが確認できないときも、第３の蓄電装置１３へ充電を許可する信号を送信する。さらに、例えば、車両の始動時等、第２の蓄電装置１２が充電中であるときも、第３の蓄電装置１３へ充電を許可する信号を送信する。なお、制御装置１８で行われる図２の制御処理については、後で詳述する。

実施形態による車両の電源装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

車両の運転者がブレーキペダルを踏込み操作すると、ブレーキ制御装置１６の制御装置１８は、ブレーキペダルの踏込み量に応じて電動機１７（のモータ）を駆動し、マスタシリンダ内にブレーキ液圧を発生させる。マスタシリンダ内で発生したブレーキ液圧は、ホイルシリンダ（前輪側ブレーキ、後輪側ブレーキ）に供給される。これにより左，右の前輪と左，右の後輪とに制動力が付与される。一方、運転者がブレーキペダルの踏込みを解除すると、電動機１７が踏込み時とは逆方向に回転し、ホイルシリンダからマスタシリンダにブレーキ液が戻る。これにより、制動力の付与が解除される。

ここで、ブレーキ制御装置１６には、車両電源装置４から電力が供給される。例えば、第１の蓄電装置９が正常状態のときは、第１の蓄電装置９の電力がブレーキ制御装置１６に供給される。第１の蓄電装置９が異常状態で第２の蓄電装置１０が正常状態のときは、第２の蓄電装置１０の電力がブレーキ制御装置１６に供給される。このように、車両電源装置４から電力が供給されるときは、ブレーキ制御装置１６の第１のスイッチ１９が接続され、第２のスイッチ２０が遮断される。

これに対して、車両電源装置４が異常状態（例えば、第１の蓄電装置９と第２の蓄電装置１０との両方が異常状態）のときは、第３の蓄電装置１３の電力がブレーキ制御装置１６に供給される。このとき、即ち、ブレーキ制御装置１６に第３の蓄電装置１３の電力を供給するときは、第１のスイッチ１９が遮断され、第２のスイッチ２０が接続される。

次に、ブレーキ制御装置１６の制御装置１８で行われる制御処理、即ち、第３の蓄電装置１３に対する電力供給の許可、禁止の制御の処理フローについて、図２を参照しつつ説明する。図２の制御処理は、例えば、制御装置１８に通電している間、所定の制御周期で繰り返し実行される。

図２の制御処理が開始されると（処理ルーチンが起動されると）、制御装置１８は、Ｓ１で、第１の蓄電装置９が故障しているか否か、即ち、第１の蓄電装置９が異常状態であるか否かを判定する。この判定は、車両電源装置４の電源用制御装置１２から送信される情報（信号）、例えば、第１の蓄電装置９の情報（正常、異常、診断中の信号）に基づいて判定することができる。Ｓ１で「ＹＥＳ」、即ち、第１の蓄電装置９が異常状態（故障）であると判定された場合は、Ｓ７に進む。これに対して、Ｓ１で「ＮＯ」、即ち、第１の蓄電装置９が異常状態（故障）でないと判定された場合は、Ｓ２に進む。

Ｓ２では、第２の蓄電装置１０が故障しているか否か、即ち、第２の蓄電装置１０が異常状態であるか否かを判定する。この判定は、車両電源装置４の電源用制御装置１２から送信される情報（信号）、例えば、第２の蓄電装置１０の情報（正常、異常、診断中、充電中の信号）に基づいて判定することができる。Ｓ２で「ＹＥＳ」、即ち、第２の蓄電装置１０が異常状態（故障）であると判定された場合は、Ｓ７に進む。これに対して、Ｓ２で「ＮＯ」、即ち、第１の蓄電装置９が異常状態（故障）でないと判定された場合は、Ｓ３に進む。

Ｓ３では、供給電力切換スイッチ１１が故障しているか否か、即ち、供給電力切換スイッチ１１が異常状態であるか否かを判定する。この判定は、車両電源装置４の電源用制御装置１２から送信される情報（信号）、例えば、供給電力切換スイッチ１１の情報（正常、異常、診断中の信号）に基づいて判定することができる。Ｓ３で「ＹＥＳ」、即ち、供給電力切換スイッチ１１が異常状態（故障）であると判定された場合は、Ｓ７に進む。これに対して、Ｓ３で「ＮＯ」、即ち、供給電力切換スイッチ１１が異常状態（故障）でないと判定された場合は、Ｓ４に進む。

Ｓ４では、車両電源装置４の診断中であるか否か、即ち、第１の蓄電装置９および第２の蓄電装置１０のうちの一方が診断状態であるか否か、または、供給電力切換スイッチ１１が診断状態であるか否かを判定する。この判定も、車両電源装置４の電源用制御装置１２から送信される情報（第１の蓄電装置９、第２の蓄電装置１０、および、供給電力切換スイッチ１１の情報）に基づいて判定することができる。Ｓ４で「ＹＥＳ」、即ち、診断中であると判定された場合は、Ｓ７に進む。これに対して、Ｓ４で「ＮＯ」、即ち、診断中でないと判定された場合は、Ｓ５に進む。

Ｓ５では、第２の蓄電装置１０が充電中であるか否かを判定する。この判定も、車両電源装置４の電源用制御装置１２から送信される情報（第２の蓄電装置１０の情報）に基づいて判定することができる。Ｓ５で「ＹＥＳ」、即ち、第２の蓄電装置１０が充電中であると判定された場合は、Ｓ７に進む。これに対して、Ｓ５で「ＮＯ」、即ち、第２の蓄電装置１０が充電中でないと判定された場合は、Ｓ６に進む。

Ｓ６では、第３の蓄電装置１３を使用しないようにする。即ち、この場合は、制御装置１８は、第３の蓄電装置１３に充電を禁止する信号を送信する（充電許可信号をＯＦＦにする）。これにより、第３の蓄電装置１３は、例えば内蔵したスイッチを遮断することにより、充電が行われないようにする。これに対して、Ｓ７では、第３の蓄電装置１３を使用する。即ち、この場合は、制御装置１８は、第３の蓄電装置１３に充電を許可する信号を送信する（充電許可信号をＯＮにする）。これにより、第３の蓄電装置１３は、例えば内蔵したスイッチを接続することにより、充電が行われる。第３の蓄電装置１３の充電が行われると、その後、仮に車両電源装置４が故障したとしても（即ち、第１の蓄電装置９と第２の蓄電装置１０との両方が異常状態になったとしても）、第３の蓄電装置１３からブレーキ制御装置１６に電力を供給できる。

このように、実施形態によれば、第１の蓄電装置９および第２の蓄電装置１０が正常状態であるときは、第３の蓄電装置１３に対する電力供給が禁止され、第３の蓄電装置１３の充電が行われない。この状態で、仮に第１の蓄電装置９と第２の蓄電装置１０とのうちの一方が異常状態になったとしても、ブレーキ制御装置１６には、第１の蓄電装置９と第２の蓄電装置１０とのうちの他方から電力を供給することができる。このため、ブレーキ制御装置１６への電力供給を確保しつつ、消費電力が増大することを抑制できる。換言すれば、「電力供給の信頼性を高めること」と「消費電力を抑制すること」とを両立できる。

実施形態によれば、第１の蓄電装置９と第２の蓄電装置１０とのうちの一方が異常状態であるとき、第３の蓄電装置１３に電力が供給される。このため、仮に第１の蓄電装置９と第２の蓄電装置１０との両方が異常状態になったとしても、この両方が異常状態となる前に、第３の蓄電装置１３の充電が行われる。これにより、第３の蓄電装置１３からブレーキ制御装置１６に電力を供給する必要があるときに、この第３の蓄電装置１３から電力を供給することができる。この結果、「消費電力の増大を抑制すること」と「必要なときに第３の蓄電装置１３からブレーキ制御装置１６に電力を供給すること」とを両立できる。

実施形態によれば、供給電力切換スイッチ１１が異常状態であるとき、第３の蓄電装置１３に電力が供給される。このため、供給電力切換スイッチ１１が異常状態のとき（例えば、切換ができなくなったとき）に、仮にブレーキ制御装置１６に電力を供給している第１の蓄電装置９または第２の蓄電装置１０が異常状態になったとしても、この状態になる前に、第３の蓄電装置１３の充電が行われる。これにより、第３の蓄電装置１３からブレーキ制御装置１６に電力を供給する必要があるときに、この第３の蓄電装置１３から電力を供給することができる。この結果、「消費電力の増大を抑制すること」と「必要なときに第３の蓄電装置１３からブレーキ制御装置１６に電力を供給すること」とを両立できる。

実施形態によれば、第１の蓄電装置９と第２の蓄電装置１０とのうちの一方が診断状態であるとき、第３の蓄電装置１３に電力が供給される。このため、第１の蓄電装置９と第２の蓄電装置１０のうち一方が診断状態のときに、仮に他方が異常状態になったとしても、この状態になる前に、第３の蓄電装置１３の充電が行われる。これにより、第３の蓄電装置１３からブレーキ制御装置１６に電力を供給する必要があるときに、この第３の蓄電装置１３から電力を供給することができる。この結果、「消費電力の増大を抑制すること」と「必要なときに第３の蓄電装置１３からブレーキ制御装置１６に電力を供給すること」とを両立できる。

実施形態によれば、供給電力切換スイッチ１１が診断状態であるとき、第３の蓄電装置１３に電力が供給される。このため、供給電力切換スイッチ１１が診断状態のときに、仮にブレーキ制御装置１６に電力を供給している第１の蓄電装置９または第２の蓄電装置１０が異常状態になったとしても、この状態になる前に、第３の蓄電装置１３の充電が行われる。これにより、第３の蓄電装置１３からブレーキ制御装置１６に電力を供給する必要があるときに、この第３の蓄電装置１３から電力を供給することができる。この結果、「消費電力の増大を抑制すること」と「必要なときに第３の蓄電装置１３からブレーキ制御装置１６に電力を供給すること」とを両立できる。

実施形態によれば、負荷装置がブレーキ制御装置１６であり、第３の蓄電装置１３がブレーキ制御装置１６専用の電源である。このため、ブレーキ制御装置１６への電力供給を確保しつつ、消費電力が増大することを抑制できる。

なお、上述の実施形態では、第３の蓄電装置１３に対する電力供給の制御として、制御装置１８から第３の蓄電装置１３に対して充電許可信号（ＯＮ信号、ＯＦＦ信号）を送信することにより、第３の蓄電装置１３の内蔵スイッチを接続、遮断する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、制御装置１８から第３の蓄電装置１３に対してスリープ信号またはシャットダウン信号を送信し、第３の蓄電装置１３を停止状態（第３の蓄電装置１３を起動していない状態、第３の蓄電装置１３の制御回路を非通電状態）にすることにより、第３の蓄電装置１３が充電しないようにしてもよい。

上述の実施形態では、第１の蓄電装置９または第２の蓄電装置１０からの電力供給により第３の蓄電装置１３を充電する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、発電機からの電力供給により第３の蓄電装置１３を充電できるように構成してもよい。

実施形態では、ブレーキ制御装置１６として電動倍力装置を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、ブレーキ制御装置は、例えば、液圧供給装置（ＥＳＣ）、電動駐車ブレーキ、電動ブレーキ等、制御装置によって電動機を制御することにより車両に制動力を発生させる各種のブレーキ制御装置を用いることができる。また、負荷装置は、ブレーキ制御装置に限らず、例えば、電動パワーステアリング装置等、各種の負荷装置を用いることができる。

以上説明した実施形態に基づく車両の電源装置として、例えば下記に述べる態様のものが考えられる。

（１）．第１の態様としては、車両に設けられる第１の蓄電装置と、前記第１の蓄電装置とは別に前記車両に設けられる第２の蓄電装置と、前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置とは別に前記車両に設けられる第３の蓄電装置と、前記第１の蓄電装置、前記第２の蓄電装置または前記第３の蓄電装置のいずれかから電力供給される前記車両の負荷装置と、を有する車両の電源装置であって、前記第３の蓄電装置は、前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置が正常状態であるとき、いずれの蓄電装置からも電力供給が禁止される。

この第１の態様によれば、第１の蓄電装置および第２の蓄電装置が正常状態であるときは、第３の蓄電装置の充電が行われない。この状態で、仮に第１の蓄電装置と第２の蓄電装置とのうちの一方が異常状態になったとしても、負荷装置には、第１の蓄電装置と第２の蓄電装置とのうちの他方から電力を供給することができる。このため、負荷装置への電力供給を確保しつつ、消費電力が増大することを抑制できる。

（２）．第２の態様としては、第１の態様において、前記第３の蓄電装置および前記負荷装置に供給する電力を前記第１の蓄電装置または前記第２の蓄電装置のどちらかに切換える供給電力切換スイッチを有する。この第２の態様によれば、供給電力切換スイッチを切換えることにより、第３の蓄電装置および負荷装置に供給する電力を第１の蓄電装置または第２の蓄電装置のどちらかに切換えることができる。

（３）．第３の態様としては、第１の態様または第２の態様において、前記第３の蓄電装置は、前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置のうち一方が異常状態であるとき、電力が供給される。

この第３の態様によれば、仮に第１の蓄電装置と第２の蓄電装置との両方が異常状態になったとしても、この両方が異常状態となる前に、第３の蓄電装置の充電が行われる。これにより、第３の蓄電装置から負荷装置に電力を供給する必要があるときに、この第３の蓄電装置から電力を供給することができる。この結果、「消費電力の増大を抑制すること」と「必要なときに第３の蓄電装置から負荷装置に電力を供給すること」とを両立できる。

（４）．第４の態様としては、第１の態様または第２の態様において、前記第３の蓄電装置は、前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置のうち一方が診断状態であるとき、電力が供給される。

この第４の態様によれば、第１の蓄電装置と第２の蓄電装置のうち一方が診断状態のときに、仮に他方が異常状態になったとしても、この状態になる前に、第３の蓄電装置の充電が行われる。これにより、第３の蓄電装置から負荷装置に電力を供給する必要があるときに、この第３の蓄電装置から電力を供給することができる。この結果、「消費電力の増大を抑制すること」と「必要なときに第３の蓄電装置から負荷装置に電力を供給すること」とを両立できる。

（５）．第５の態様としては、第２の態様において、前記第３の蓄電装置は、前記供給電力切換スイッチが異常状態であるとき、電力が供給される。

この第５の態様によれば、供給電力切換スイッチが異常状態であるときに、仮に負荷装置に電力を供給している第１の蓄電装置または第２の蓄電装置が異常状態になったとしても、この状態になる前に、第３の蓄電装置の充電が行われる。これにより、第３の蓄電装置から負荷装置に電力を供給する必要があるときに、この第３の蓄電装置から電力を供給することができる。この結果、「消費電力の増大を抑制すること」と「必要なときに第３の蓄電装置から負荷装置に電力を供給すること」とを両立できる。

（６）．第６の態様としては、第２の態様において、前記第３の蓄電装置は、前記供給電力切換スイッチが診断状態であるとき、電力が供給される。

この第６の態様によれば、供給電力切換スイッチが診断状態であるときに、仮に負荷装置に電力を供給している第１の蓄電装置または第２の蓄電装置が異常状態になったとしても、この状態になる前に、第３の蓄電装置の充電が行われる。これにより、第３の蓄電装置から負荷装置に電力を供給する必要があるときに、この第３の蓄電装置から電力を供給することができる。この結果、「消費電力の増大を抑制すること」と「必要なときに第３の蓄電装置から負荷装置に電力を供給すること」とを両立できる。

（７）．第７の態様としては、第１の態様ないし第６の態様のいずれかにおいて、前記車両の負荷装置がブレーキ制御装置であり、前記第３の蓄電装置が前記ブレーキ制御装置専用の電源である。

この第７の態様によれば、ブレーキ制御装置への電力供給を確保しつつ、消費電力が増大することを抑制できる。

１ 電動駆動システム
９ 第１の蓄電装置
１０ 第２の蓄電装置
１１ 供給電力切換スイッチ
１３ 第３の蓄電装置
１６ ブレーキ制御装置（負荷装置）

Claims (7)

1. 車両に設けられる第１の蓄電装置と、
   前記第１の蓄電装置とは別に前記車両に設けられる第２の蓄電装置と、
   前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置とは別に前記車両に設けられる第３の蓄電装置と、
   前記第１の蓄電装置、前記第２の蓄電装置または前記第３の蓄電装置のいずれかから電力供給される前記車両の負荷装置と、を有する車両の電源装置であって、
   前記第３の蓄電装置は、
   前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置が正常状態であるとき、いずれの蓄電装置からも電力供給が禁止されることを特徴とする車両の電源装置。
2. 請求項１において、
   前記第３の蓄電装置および前記負荷装置に供給する電力を前記第１の蓄電装置または前記第２の蓄電装置のどちらかに切換える供給電力切換スイッチを有することを特徴とする車両の電源装置。
3. 請求項１または２において、
   前記第３の蓄電装置は、
   前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置のうち一方が異常状態であるとき、電力が供給されることを特徴とする車両の電源装置。
4. 請求項１または２において、
   前記第３の蓄電装置は、
   前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置のうち一方が診断状態であるとき、電力が供給されることを特徴とする車両の電源装置。
5. 請求項２において、
   前記第３の蓄電装置は、
   前記供給電力切換スイッチが異常状態であるとき、電力が供給されることを特徴とする車両の電源装置。
6. 請求項２において、
   前記第３の蓄電装置は、
   前記供給電力切換スイッチが診断状態であるとき、電力が供給されることを特徴とする車両の電源装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかにおいて、
   前記車両の負荷装置がブレーキ制御装置であり、
   前記第３の蓄電装置が前記ブレーキ制御装置専用の電源であることを特徴とする車両の電源装置。

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