JP7010988B2 - 車両用電源装置 - Google Patents
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Description
本発明は、車両用電源装置に関する。
従来、車両用の電源制御技術において、メイン電源に異常が発生した場合に、特定の重要な負荷に対してサブ電源から電力を供給することにより、特定の重要な負荷に対する電力の供給を継続させる技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
しかしながら、上述した車両用の電源制御技術では、例えば電源系統に地絡による電圧低下などの異常が発生した場合には、サブ電源から電力を供給しても電源系統の電圧が上昇せず、負荷を駆動することができない場合があった。すなわち、従来手法によると、電源系統に発生した異常の種類によっては、特定の重要な負荷に対する電力の供給が継続できなくなる場合があるという問題があった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、電源系統に異常が発生した場合においても、重要な負荷に対する電力の供給を継続させることを目的としている。
上記の課題を解決するために、本発明に係る車両用電源装置は以下の構成を採用した。
（１）本発明の一態様に係る車両用電源装置は、第１の電源と、前記第１の電源に接続されるとともに、車両の走行又は停止に関する機能を担う第１の負荷と、前記第１の電源と並列に接続される第２の電源と、前記第２の電源に接続されるとともに、車両の走行又は停止に関する機能を担う第２の負荷と、を備えた車両用電源装置において、前記第１の電源と前記第２の電源との間に配置された第１のスイッチと、前記第１のスイッチを制御する制御装置と、を備え、前記第１の電源は、前記第１の電源の電圧よりも高い電圧を出力可能な第３の電源に接続されており、前記第２の電源は、前記第１のスイッチを介して前記第３の電源に接続されており、前記制御装置は、前記第１のスイッチよりも前記第１の電源側の異常時には、前記第１のスイッチを非接続状態に制御する。
（１）本発明の一態様に係る車両用電源装置は、第１の電源と、前記第１の電源に接続されるとともに、車両の走行又は停止に関する機能を担う第１の負荷と、前記第１の電源と並列に接続される第２の電源と、前記第２の電源に接続されるとともに、車両の走行又は停止に関する機能を担う第２の負荷と、を備えた車両用電源装置において、前記第１の電源と前記第２の電源との間に配置された第１のスイッチと、前記第１のスイッチを制御する制御装置と、を備え、前記第１の電源は、前記第１の電源の電圧よりも高い電圧を出力可能な第３の電源に接続されており、前記第２の電源は、前記第１のスイッチを介して前記第３の電源に接続されており、前記制御装置は、前記第１のスイッチよりも前記第１の電源側の異常時には、前記第１のスイッチを非接続状態に制御する。
（２）上記（１）に記載の車両用電源装置では、前記第１のスイッチは、前記第１の電源と前記第１の負荷と前記第３の電源とを含む第１電源系統と、前記第２の電源と前記第２の負荷とを含む第２電源系統との間に配置され、前記第１電源系統と前記第２電源系統との間の接続状態を切り替える。
（３）上記（１）又は（２）に記載の車両用電源装置では、前記第２の電源は、充放電が可能な電源を含む。
（４）上記（１）から（３）のいずれか一項に記載の車両用電源装置では、前記第２の電源と前記第２の負荷との間に配置され、前記第２の電源と前記第２の負荷との間の接続状態を切り替える第２のスイッチをさらに備え、前記制御装置は、前記第２のスイッチをさらに制御する。
（５）上記（１）から（４）のいずれか一項に記載の車両用電源装置では、前記第１のスイッチは、制御されていない場合に非接続状態となり、前記第１の電源と前記第２の電源との間に前記第１のスイッチと並列に配置され、制御されていない場合に接続状態となる第３のスイッチをさらに備える。
（６）上記（４）に従属する（５）に記載の車両用電源装置では、前記制御装置は、前記第１のスイッチを非接続状態に制御し前記第２のスイッチを非接続状態に制御し前記第３のスイッチを接続状態に制御している場合の前記第１のスイッチの両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合には前記第３のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定する。
（７）上記（６）に記載の車両用電源装置では、前記制御装置は、前記第１のスイッチを非接続状態に制御し前記第２のスイッチを接続状態に制御し前記第３のスイッチを非接続状態に制御している場合の前記第１のスイッチの両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合には前記第２のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定し、前記第１のスイッチの両端の電位差が所定の電位差よりも小さい場合には前記第１のスイッチ又は前記第３のスイッチが接続状態に固着故障していると判定する。
（８）上記（７）に記載の車両用電源装置では、前記制御装置は、前記第３の電源の出力電圧を前記第２の電源の出力電圧よりも高い電圧に制御している場合の前記第１のスイッチの両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合には前記第２のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定し、前記第１のスイッチの両端の電位差が所定の電位差よりも小さい場合には前記第１のスイッチ又は前記第３のスイッチが接続状態に固着故障していると判定する。
（９）上記（８）に記載の車両用電源装置では、前記制御装置は、前記第１のスイッチを接続状態に制御し前記第２のスイッチを接続状態に制御し前記第３のスイッチを非接続状態に制御している場合の前記第１のスイッチの両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合には前記第１のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定する。
（１０）上記（９）に記載の車両用電源装置では、前記制御装置は、前記第１のスイッチを接続状態に制御し前記第２のスイッチを非接続状態に制御し前記第３のスイッチを非接続状態に制御している場合の前記第１のスイッチの両端の電位差が所定の電位差よりも小さい場合には前記第２のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定する。
（１１）上記（１）から（１０）のいずれか一項に記載の車両用電源装置では、前記第１のスイッチより前記前記第１の電源側に配置されるとともに、車両の通常運転に関する機能を担う第３の負荷をさらに備え、前記制御装置は、前記第３の電源からの出力が停止している場合に前記第２の電源から前記第３の負荷に対して電力を供給させる。
（１２）上記（１）から（１１）のいずれか一項に記載の車両用電源装置では、前記第１の負荷及び前記第２の負荷には、車両の制動に用いられる補機負荷、操舵に用いられる補機負荷、車両の運転支援又は自動運転のために用いられる補機負荷の少なくともいずれか一つが、それぞれ含まれる。
（１３）上記（１）から（１２）のいずれか一項に記載の車両用電源装置では、前記第２の電源は、リチウムイオン二次電池を含む。
本発明によれば、電源系統に異常が発生した場合にでも、重要な負荷に対する電力の供給が遮断されない車両用電源装置を提供できる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、説明を省略する場合がある。
本発明の実施形態に係る車両用電源装置１００は電動車両に搭載されている。電動車両には、電気自動車、ハイブリッド電気自動車（HEV;Hybrid Electrical Vehicle）及び燃料電池自動車（FCV;Fuel Cell Vehicle）などの各種車両が含まれる。電気自動車は、バッテリを動力源として駆動する。ハイブリッド電気自動車は、バッテリ及び内燃機関を動力源として駆動する。燃料電池自動車は、燃料電池を駆動源として駆動する。以下の説明において、これらの車両の種類を区別しない場合には、総称して電動車両と記載する。
本発明の実施形態に係る車両用電源装置１００は電動車両に搭載されている。電動車両には、電気自動車、ハイブリッド電気自動車（HEV;Hybrid Electrical Vehicle）及び燃料電池自動車（FCV;Fuel Cell Vehicle）などの各種車両が含まれる。電気自動車は、バッテリを動力源として駆動する。ハイブリッド電気自動車は、バッテリ及び内燃機関を動力源として駆動する。燃料電池自動車は、燃料電池を駆動源として駆動する。以下の説明において、これらの車両の種類を区別しない場合には、総称して電動車両と記載する。
［車両用電源装置１００の機能構成］
図１は、本発明の実施形態における車両用電源装置１００の機能構成の一例を示す図である。
車両用電源装置１００は、第１電源系統１０と、第２電源系統２０と、接続部３０と、制御装置９０を備える。
図１は、本発明の実施形態における車両用電源装置１００の機能構成の一例を示す図である。
車両用電源装置１００は、第１電源系統１０と、第２電源系統２０と、接続部３０と、制御装置９０を備える。
［接続部３０］
接続部３０は、第１電源系統１０と第２電源系統２０との間に配置され、第１電源系統１０と第２電源系統２０との間の接続状態を切り替える。一例として、接続部３０は、スイッチ３１を備える。スイッチ３１は、例えば、電磁開閉器、半導体スイッチなどにより構成され、制御装置９０の制御に基づいて開閉動作を行う。
接続部３０は、第１電源系統１０と第２電源系統２０との間に配置され、第１電源系統１０と第２電源系統２０との間の接続状態を切り替える。一例として、接続部３０は、スイッチ３１を備える。スイッチ３１は、例えば、電磁開閉器、半導体スイッチなどにより構成され、制御装置９０の制御に基づいて開閉動作を行う。
［第１電源系統１０］
第１電源系統１０は、第１の電源１１と、第１の負荷１２と、第３の電源１４とを含む。第１の電源１１と、第１の負荷１２と、第３の電源１４とは、接続線Ｌ１によって相互に接続される。
第１電源系統１０は、第１の電源１１と、第１の負荷１２と、第３の電源１４とを含む。第１の電源１１と、第１の負荷１２と、第３の電源１４とは、接続線Ｌ１によって相互に接続される。
第３の電源１４は、この一例においてＡＣＧ（AC Generator：交流発電機）を備える。第３の電源１４は、ＡＣＧにより得られた交流を直流に変換した電力を供給する。また別の一例として、第３の電源１４は、他の直流電源から得られた電力を変換して供給する装置（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ）を備えていてもよい。
本実施形態において、第３の電源１４の出力電圧は、第１の電源１１の出力電圧よりも高い電圧を出力可能である。つまり、第１の電源１１は、第１の電源１１の電圧よりも高い電圧を出力可能な第３の電源１４に接続されている。
第１の電源１１は、この一例において鉛バッテリなどの二次電池を備える。第１の電源１１は、第３の電源１４から供給される電力により充電される。
本実施形態において、第３の電源１４の出力電圧は、第１の電源１１の出力電圧よりも高い電圧を出力可能である。つまり、第１の電源１１は、第１の電源１１の電圧よりも高い電圧を出力可能な第３の電源１４に接続されている。
第１の電源１１は、この一例において鉛バッテリなどの二次電池を備える。第１の電源１１は、第３の電源１４から供給される電力により充電される。
第１の負荷１２には、車両の走行又は停止に関する機能を担う負荷が含まれる。例えば、第１の負荷１２には、車両の制動に用いられる補機負荷、操舵に用いられる補機負荷、車両の運転支援又は自動運転のために用いられる補機負荷の少なくともいずれか一つが、それぞれ含まれていてもよい。第１の負荷１２は、第１の電源１１に接続される。つまり、第１の負荷１２は、第１の電源１１に接続されるとともに、車両の走行又は停止に関する機能を担う。
なお、第１電源系統１０は、第３の負荷１３を含んでいてもよい。第３の負荷１３は、スイッチ３１を介して互いに接続される第１電源系統１０と第２電源系統２０とのうち、第１電源系統１０側に配置される。第３の負荷１３は、車両の通常運転に関する機能を担う。つまり、第３の負荷１３は、スイッチ３１より第１の電源１１側に配置されるとともに、車両の通常運転に関する機能を担う。
ここで、車両の通常運転に関する機能には、車両の走行又は停止に関しない機能、および車両の走行又は停止に関する機能のうち必須ではない機能が含まれる。車両の走行又は停止に関する機能を担う負荷のことを重要負荷ともいい、車両の通常運転に関する機能を担う負荷のことを非重要負荷ともいう。
ここで、車両の通常運転に関する機能には、車両の走行又は停止に関しない機能、および車両の走行又は停止に関する機能のうち必須ではない機能が含まれる。車両の走行又は停止に関する機能を担う負荷のことを重要負荷ともいい、車両の通常運転に関する機能を担う負荷のことを非重要負荷ともいう。
また、第１電源系統１０は、スタータモータ１５と、ヒューズＦ１と、ヒューズＦ２と、ヒューズＦ３と、ヒューズＦ４とを含んでいてもよい。
スタータモータ１５は、内燃機関であるエンジン（不図示）に起動トルクを付与する（クランキング等）ことによりエンジンの始動を行うモータである。スタータモータ１５は、第１の電源１１と接続される。
スタータモータ１５は、内燃機関であるエンジン（不図示）に起動トルクを付与する（クランキング等）ことによりエンジンの始動を行うモータである。スタータモータ１５は、第１の電源１１と接続される。
第１の電源１１と、スタータモータ１５は、接続線Ｌ１１に接続される。第１の負荷１２は接続線Ｌ１２に接続される。第３の電源１４は、接続線Ｌ１３に接続される。第３の負荷１３は、接続線Ｌ１４に接続される。
接続線Ｌ１１、接続線Ｌ１２、接続線Ｌ１３、接続線Ｌ１４を区別しない場合には、これらを総称して接続線Ｌ１とも記載する。
接続線Ｌ１と、接続部３０とは、ヒューズＦ４を介して接続される。
接続線Ｌ１１、接続線Ｌ１２、接続線Ｌ１３、接続線Ｌ１４を区別しない場合には、これらを総称して接続線Ｌ１とも記載する。
接続線Ｌ１と、接続部３０とは、ヒューズＦ４を介して接続される。
ヒューズＦ４は、接続部３０と接続線Ｌ１との間に設けられ、ヒューズＦ４より接続線Ｌ１側の異常時（例えば地絡）において、第２電源系統２０側から過剰な電流が供給されることを抑止する。また、ヒューズＦ４は、ヒューズＦ４より接続部３０側の異常時（例えば地絡）において、第１の電源１１又は第３の電源１４から過剰な電流が供給されることを抑止する。
ヒューズＦ３は、接続線Ｌ１１と接続線Ｌ１２との間に設けられ、ヒューズＦ３より接続線Ｌ１２側の異常時（例えば地絡）における第１の電源１１から過剰な電流が供給されることを抑止する。
ヒューズＦ２は、接続線Ｌ１１と接続線Ｌ１３との間に設けられ、ヒューズＦ２より接続線Ｌ１３側の異常時（例えば地絡）における第３の電源１４から過剰な電流が供給されることを抑止する。
ヒューズＦ１は、接続線Ｌ１３と接続線Ｌ１４との間に設けられ、ヒューズＦ１より接続線Ｌ１４側の異常時（例えば地絡）における第３の電源１４から過剰な電流が供給されることを抑止する。
例えば、ヒューズＦ１、ヒューズＦ２、ヒューズＦ３、ヒューズＦ４は、定格以上の大電流が流れた際に溶断するように構成されている。
ヒューズＦ３は、接続線Ｌ１１と接続線Ｌ１２との間に設けられ、ヒューズＦ３より接続線Ｌ１２側の異常時（例えば地絡）における第１の電源１１から過剰な電流が供給されることを抑止する。
ヒューズＦ２は、接続線Ｌ１１と接続線Ｌ１３との間に設けられ、ヒューズＦ２より接続線Ｌ１３側の異常時（例えば地絡）における第３の電源１４から過剰な電流が供給されることを抑止する。
ヒューズＦ１は、接続線Ｌ１３と接続線Ｌ１４との間に設けられ、ヒューズＦ１より接続線Ｌ１４側の異常時（例えば地絡）における第３の電源１４から過剰な電流が供給されることを抑止する。
例えば、ヒューズＦ１、ヒューズＦ２、ヒューズＦ３、ヒューズＦ４は、定格以上の大電流が流れた際に溶断するように構成されている。
［第２電源系統２０］
第２電源系統２０は、第２の電源２１と、第２の負荷２２とを含む。第２の電源２１は、第２の負荷２２と接続される。
第２の電源２１は、この一例において、充放電が可能な電源を含む。充放電可能な電源とは、一例としてリチウムイオン二次電池である。この場合、第２の電源２１は、リチウムイオン二次電池を含む。
第２の電源２１は、第１の負荷１２及び第２の負荷２２のそれぞれに対して、第１の電源と並列に接続される。また、第２の電源２１は、スイッチ３１を介して第３の電源１４に接続される。
第２電源系統２０は、第２の電源２１と、第２の負荷２２とを含む。第２の電源２１は、第２の負荷２２と接続される。
第２の電源２１は、この一例において、充放電が可能な電源を含む。充放電可能な電源とは、一例としてリチウムイオン二次電池である。この場合、第２の電源２１は、リチウムイオン二次電池を含む。
第２の電源２１は、第１の負荷１２及び第２の負荷２２のそれぞれに対して、第１の電源と並列に接続される。また、第２の電源２１は、スイッチ３１を介して第３の電源１４に接続される。
第２電源系統２０は、スイッチ３２を備えていてもよい。この場合、第２の電源２１は、スイッチ３２を介して、第２の負荷２２に接続される。
スイッチ３２は、第２の電源２１と接続線Ｌ２１との間に接続される。スイッチ３２は、第２の電源２１と第２の負荷２２との間の接続状態を切り替える。つまり、スイッチ３２は、第２の電源２１と第２の負荷２２との間に配置され、第２の電源２１と第２の負荷２２との間の接続状態を切り替える。
スイッチ３２は、第２の電源２１と接続線Ｌ２１との間に接続される。スイッチ３２は、第２の電源２１と第２の負荷２２との間の接続状態を切り替える。つまり、スイッチ３２は、第２の電源２１と第２の負荷２２との間に配置され、第２の電源２１と第２の負荷２２との間の接続状態を切り替える。
第２電源系統２０は、ヒューズＦ５を備えていてもよい。この場合、ヒューズＦ５は、接続線Ｌ２１と接続線Ｌ２２との間に接続される。第２の電源２１は、スイッチ３２を介して接続線Ｌ２１に接続される。第２の負荷２２は、接続線Ｌ２２に接続される。
ヒューズＦ５は、ヒューズＦ５より接続線Ｌ２２側の異常時（例えば地絡）における第２の電源２１から過剰な電流が供給されることを抑止する。例えば、ヒューズＦ５は、接続線Ｌ２２に定格以上の大電流が流れた際に溶断するように構成されている。
なお、以下の説明において、接続線Ｌ２１と、接続線Ｌ２２とを区別しない場合には、これらを総称して接続線Ｌ２とも記載する。接続線Ｌ２は、接続部３０に接続される。
ヒューズＦ５は、ヒューズＦ５より接続線Ｌ２２側の異常時（例えば地絡）における第２の電源２１から過剰な電流が供給されることを抑止する。例えば、ヒューズＦ５は、接続線Ｌ２２に定格以上の大電流が流れた際に溶断するように構成されている。
なお、以下の説明において、接続線Ｌ２１と、接続線Ｌ２２とを区別しない場合には、これらを総称して接続線Ｌ２とも記載する。接続線Ｌ２は、接続部３０に接続される。
上述した第１の負荷１２及び第２の負荷２２は、電動車両の操縦（加減速、操舵など）に対する冗長設計がなされていてもよい。この場合の一例として、第１の負荷１２及び第２の負荷２２には、いずれも電動車両のブレーキ装置を制御するブレーキ制御装置が含まれている。このように負荷の機能分担がなされている電動車両は、例えば、第１の負荷１２の電源が喪失した場合において、第２の負荷２２に含まれるブレーキ制御装置によって減速させることができる。
なお、接続部３０に含まれるスイッチと、スイッチ３２とを区別しない場合には、総称してスイッチ３９と記載する。以下の説明において、スイッチ３１を第１のスイッチ、スイッチ３２を第２のスイッチとも記載する。
また、以下の説明において、接続部３０と第１電源系統１０とが接続されている点を接続点Ｐ１０とし、接続点Ｐ１の電位を第１電源系統電位Ｖ１とする。接続部３０と第２電源系統２０とが接続されている点を接続点Ｐ２０とし、接続点Ｐ２の電位を第２電源系統電位Ｖ２とする。
また、以下の説明において、接続部３０と第１電源系統１０とが接続されている点を接続点Ｐ１０とし、接続点Ｐ１の電位を第１電源系統電位Ｖ１とする。接続部３０と第２電源系統２０とが接続されている点を接続点Ｐ２０とし、接続点Ｐ２の電位を第２電源系統電位Ｖ２とする。
［制御部９０］
制御装置９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを備えている。制御装置９０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたソフトウエアによってスイッチ３９を制御する。
具体的には、制御装置９０は、スイッチ３９が備える各端子間の接続状態を切り替える。制御装置９０は、スイッチ３９に物理的に信号線で接続されている。制御装置９０は、スイッチ３９に信号線を介して操作信号を伝える。操作信号には、スイッチ３９を接続状態及び非接続状態に操作する信号が含まれる。
なお、制御装置９０の制御動作はハードウエアによって実現されていてもよいし、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたソフトウエアは、ＲＡＭ（Random Access Memory）に展開された上で動作してもよい。
制御装置９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを備えている。制御装置９０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたソフトウエアによってスイッチ３９を制御する。
具体的には、制御装置９０は、スイッチ３９が備える各端子間の接続状態を切り替える。制御装置９０は、スイッチ３９に物理的に信号線で接続されている。制御装置９０は、スイッチ３９に信号線を介して操作信号を伝える。操作信号には、スイッチ３９を接続状態及び非接続状態に操作する信号が含まれる。
なお、制御装置９０の制御動作はハードウエアによって実現されていてもよいし、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたソフトウエアは、ＲＡＭ（Random Access Memory）に展開された上で動作してもよい。
［車両用電源装置１００の動作］
車両用電源装置１００において、制御装置９０は、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２の電位を監視し、電位に異常が生じた場合にスイッチ３９の状態を切り替える。
車両用電源装置１００において、制御装置９０は、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２の電位を監視し、電位に異常が生じた場合にスイッチ３９の状態を切り替える。
［第１電源系統電位Ｖ１の異常発生時の動作］
第１電源系統電位Ｖ１の異常発生時の、制御装置９０によるスイッチ３９の切り替え動作について、車両用電源装置１００がキャパシタ３５を備える場合と、備えない場合とに分けて説明する。
第１電源系統電位Ｖ１の異常発生時の、制御装置９０によるスイッチ３９の切り替え動作について、車両用電源装置１００がキャパシタ３５を備える場合と、備えない場合とに分けて説明する。
［（１）車両用電源装置１００がキャパシタ３５を備えない場合］
図２は、本発明の実施形態における第１電源系統１０に異常が発生した場合のスイッチ３１及びスイッチ３２の切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図には、第１電源系統電位Ｖ１、第２電源系統電位Ｖ２、スイッチ３１の状態及びスイッチ３２の状態の時間変化を、横軸を時間として示す。同図において、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２の縦軸は電圧を示す。スイッチ３１の状態は、スイッチ３１の接続状態を示す。スイッチ３２の状態は、スイッチ３２の接続状態を示す。
制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２を取得する。制御装置９０は、第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にある場合は正常と判定し、第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にない場合は異常と判定する。制御装置９０は、第２電源系統電位Ｖ２が正常時最大値Ｖ２ＭＡＸから正常時最小値Ｖ２ＭＩＮの間にある場合は正常と判定し、第２電源系統電位Ｖ２が正常時最大値Ｖ２ＭＡＸから正常時最小値Ｖ２ＭＩＮの間にない場合は異常と判定する。
図２は、本発明の実施形態における第１電源系統１０に異常が発生した場合のスイッチ３１及びスイッチ３２の切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図には、第１電源系統電位Ｖ１、第２電源系統電位Ｖ２、スイッチ３１の状態及びスイッチ３２の状態の時間変化を、横軸を時間として示す。同図において、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２の縦軸は電圧を示す。スイッチ３１の状態は、スイッチ３１の接続状態を示す。スイッチ３２の状態は、スイッチ３２の接続状態を示す。
制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２を取得する。制御装置９０は、第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にある場合は正常と判定し、第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にない場合は異常と判定する。制御装置９０は、第２電源系統電位Ｖ２が正常時最大値Ｖ２ＭＡＸから正常時最小値Ｖ２ＭＩＮの間にある場合は正常と判定し、第２電源系統電位Ｖ２が正常時最大値Ｖ２ＭＡＸから正常時最小値Ｖ２ＭＩＮの間にない場合は異常と判定する。
同図の一例では、時刻ｔｐにおいて第１電源系統１０に異常が発生している。すなわち、時刻ｔｐ以前において、第１電源系統１０の状態は正常であり、時刻ｔｐ以後において、第１電源系統１０の状態は異常である。
制御装置９０は、第１電源系統１０正常時において、スイッチ３１をオンに制御し、スイッチ３２をオフに制御する。
第１電源系統１０に地絡などの異常が発生すると、第１電源系統電位Ｖ１は低下する。時刻ｔｐにおいてスイッチ３１はオンなので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は接続されている。したがって、第２電源系統電位Ｖ２は、第１電源系統電位Ｖ１の低下と同様に低下する。
制御装置９０は第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にないことを検出（時刻ｔ１）すると、スイッチ３１をオフにする。スイッチ３１がオフになったので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は非接続状態になる。つまり、第２電源系統２０は第１電源系統１０の影響を受けなくなる。
制御装置９０は、異常発生（時刻ｔｐ）から所定時間経過後（時刻ｔ２）にスイッチ３２をオンにする。第２電源系統２０は第１電源系統１０と非接続状態にあるので、第１電源系統１０で発生した異常の影響を受けない。したがって第２電源系統電位Ｖ２は上昇し、第２電源系統２０に属する第２の負荷２２に電力を供給することができる。
制御装置９０は、第１の電源１１又は第２の電源２１のいずれかの電源の異常時にはスイッチ３１を非接続状態に切り替える。つまり、制御装置９０は、スイッチ３１よりも第１の電源１１側の異常時には、スイッチ３１を非接続状態に制御する。同様に、制御装置９０は、スイッチ３１よりも第２の電源２１側の異常時には、スイッチ３１を非接続状態に制御する。
制御装置９０は、第１電源系統１０正常時において、スイッチ３１をオンに制御し、スイッチ３２をオフに制御する。
第１電源系統１０に地絡などの異常が発生すると、第１電源系統電位Ｖ１は低下する。時刻ｔｐにおいてスイッチ３１はオンなので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は接続されている。したがって、第２電源系統電位Ｖ２は、第１電源系統電位Ｖ１の低下と同様に低下する。
制御装置９０は第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にないことを検出（時刻ｔ１）すると、スイッチ３１をオフにする。スイッチ３１がオフになったので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は非接続状態になる。つまり、第２電源系統２０は第１電源系統１０の影響を受けなくなる。
制御装置９０は、異常発生（時刻ｔｐ）から所定時間経過後（時刻ｔ２）にスイッチ３２をオンにする。第２電源系統２０は第１電源系統１０と非接続状態にあるので、第１電源系統１０で発生した異常の影響を受けない。したがって第２電源系統電位Ｖ２は上昇し、第２電源系統２０に属する第２の負荷２２に電力を供給することができる。
制御装置９０は、第１の電源１１又は第２の電源２１のいずれかの電源の異常時にはスイッチ３１を非接続状態に切り替える。つまり、制御装置９０は、スイッチ３１よりも第１の電源１１側の異常時には、スイッチ３１を非接続状態に制御する。同様に、制御装置９０は、スイッチ３１よりも第２の電源２１側の異常時には、スイッチ３１を非接続状態に制御する。
［第２電源系統電位Ｖ２の異常発生時の動作］
第２電源系統電位Ｖ２の異常発生時の、制御装置９０によるスイッチ３９の切り替え動作について説明する。
図４は、本発明の実施形態における第２電源系統２０に異常が発生した場合のスイッチ３９の切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図の一例では、時刻ｔｐにおいて第２電源系統２０に異常が発生している。すなわち、時刻ｔｐ以前において、第２電源系統２０の状態は正常であり、時刻ｔｐ以後において、第１電源系統１０の状態は異常である。
制御装置９０は、第１電源系統１０正常時において、スイッチ３１をオンに制御し、スイッチ３２をオフに制御する。
第２電源系統２０に地絡などの異常が発生すると、第２電源系統電位Ｖ２は低下する。時刻ｔｐにおいて第１のスイッチ状態はオンなので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は接続されている。したがって、第１電源系統電位Ｖ１は、第２電源系統電位Ｖ２の低下と同様に低下する。
制御装置９０は第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にないことを検出（時刻ｔ１）すると、スイッチ３１をオフにする。スイッチ３１がオフになったので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は非接続状態になる。つまり、第１電源系統１０は第２電源系統２０の影響を受けなくなる。
第１電源系統１０は、異常が発生している第２電源系統２０の影響を受けなくなったので、第１電源系統電位Ｖ１は上昇し始める。
したがって本実施形態において、第２電源系統２０に地絡などの異常が発生した場合でも、第１電源系統１０は正常に動作することができる。
第２電源系統電位Ｖ２の異常発生時の、制御装置９０によるスイッチ３９の切り替え動作について説明する。
図４は、本発明の実施形態における第２電源系統２０に異常が発生した場合のスイッチ３９の切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図の一例では、時刻ｔｐにおいて第２電源系統２０に異常が発生している。すなわち、時刻ｔｐ以前において、第２電源系統２０の状態は正常であり、時刻ｔｐ以後において、第１電源系統１０の状態は異常である。
制御装置９０は、第１電源系統１０正常時において、スイッチ３１をオンに制御し、スイッチ３２をオフに制御する。
第２電源系統２０に地絡などの異常が発生すると、第２電源系統電位Ｖ２は低下する。時刻ｔｐにおいて第１のスイッチ状態はオンなので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は接続されている。したがって、第１電源系統電位Ｖ１は、第２電源系統電位Ｖ２の低下と同様に低下する。
制御装置９０は第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にないことを検出（時刻ｔ１）すると、スイッチ３１をオフにする。スイッチ３１がオフになったので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は非接続状態になる。つまり、第１電源系統１０は第２電源系統２０の影響を受けなくなる。
第１電源系統１０は、異常が発生している第２電源系統２０の影響を受けなくなったので、第１電源系統電位Ｖ１は上昇し始める。
したがって本実施形態において、第２電源系統２０に地絡などの異常が発生した場合でも、第１電源系統１０は正常に動作することができる。
上述したように、車両用電源装置１００は、第１電源系統１０と、第２電源系統２０と、接続部３０と制御装置９０とを備える。
制御装置９０は、接続部３０の状態を切り替えることにより、第１電源系統１０又は第２電源系統２０のいずれか一方に地絡等の異常が発生した場合にも、地絡等の異常が発生していない他方を正常に使用することが可能となる。
制御装置９０は、接続部３０の状態を切り替えることにより、第１電源系統１０又は第２電源系統２０のいずれか一方に地絡等の異常が発生した場合にも、地絡等の異常が発生していない他方を正常に使用することが可能となる。
なお、接続部３０は、スイッチ３１に加え、スイッチ３３を備えていてもよい。この場合、スイッチ３１はノーマリーオープン（N.O.）型の接点を有するスイッチである。ノーマリーオープン型の接点とは、スイッチ３９に操作信号が加わっていない場合に、遮断状態を維持する接点である。具体的には、操作力が電磁力である電磁スイッチ（例えば、電磁接触器、電磁開閉器）の場合には、操作電流による電磁力が発生していない場合には遮断状態を維持する。つまり、スイッチ３１は、制御されていない場合に非接続状態となる。スイッチ３１は、半導体スイッチであってもよい。
スイッチ３３は、ノーマリークローズ（N.C.）型の接点を有するスイッチである。ノーマリークローズ型の接点とは、スイッチ３９に操作信号が加わっていない場合に、導通状態を維持する接点である。具体的には、操作力が電磁力である電磁スイッチ（例えば、電磁接触器、電磁開閉器）の場合には、操作電流による電磁力が発生している場合には導通状態を維持する。つまり、スイッチ３３は、制御されていない場合に接続状態となる。スイッチ３３は、半導体スイッチであってもよい。
スイッチ３１は、第１の電源１１と第２の電源２１との間に配置され、第１電源系統１０と第２電源系統２０との間の接続状態を切り替える。また、スイッチ３３は、第１の電源１１と第２の電源２１との間にスイッチ３１と並列に配置される。
つまり、車両用電源装置１００において、ノーマリーオープン型の接点を有するスイッチ３１と、ノーマリークローズ型の接点を有するスイッチ３３とが、並列に接続されている。したがって、制御装置９０に電源が供給されていない状態においても、第１電源系統１０から第２の負荷２２に対して電力を供給することができる。
なお、スイッチ３３を第３のスイッチともいう。
つまり、車両用電源装置１００において、ノーマリーオープン型の接点を有するスイッチ３１と、ノーマリークローズ型の接点を有するスイッチ３３とが、並列に接続されている。したがって、制御装置９０に電源が供給されていない状態においても、第１電源系統１０から第２の負荷２２に対して電力を供給することができる。
なお、スイッチ３３を第３のスイッチともいう。
［車両用電源装置１００の動作］
図５は、本発明の第２の実施形態における第１電源系統に異常が発生した場合のスイッチの切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図の一例では、時刻ｔｐにおいて第１電源系統１０に異常が発生している。すなわち、時刻ｔｐ以前において、第１電源系統１０の状態は正常であり、時刻ｔｐ以後において、第１電源系統１０の状態は異常である。
制御装置９０は、第１電源系統１０正常時において、スイッチ３１とスイッチ３２とをいずれもオンに制御する。第２の実施形態において、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４は制御装置９０により、第１の電源１１より低い電圧に設定されている。また、スイッチ３２の状態は、時刻ｔｐの前後においてオンである。
第１電源系統１０に地絡などの異常が発生（時刻ｔｐ）すると、第１電源系統電位Ｖ１は低下する。時刻ｔｐにおいてスイッチ３１はオンなので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は接続されている。したがって、第２電源系統電位Ｖ２は、第１電源系統電位Ｖ１の低下と同様に低下する。
制御装置９０は第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にないことを検出（時刻ｔ１）すると、スイッチ３１をオフにする。スイッチ３１がオフになったので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は非接続状態になる。つまり、第２電源系統２０は第１電源系統１０の影響を受けなくなる。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３４は、異常発生以前（時刻ｔｐ以前）からオンしている。したがって、スイッチ３１がオフすると（時刻ｔ１以降）、第２電源系統２０にはＤＣ／ＤＣコンバータ３４から電力が供給される。
つまり、本実施形態において、第１電源系統１０に地絡などの異常が発生した場合でも、第２電源系統２０は正常に動作することができる。
図５は、本発明の第２の実施形態における第１電源系統に異常が発生した場合のスイッチの切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図の一例では、時刻ｔｐにおいて第１電源系統１０に異常が発生している。すなわち、時刻ｔｐ以前において、第１電源系統１０の状態は正常であり、時刻ｔｐ以後において、第１電源系統１０の状態は異常である。
制御装置９０は、第１電源系統１０正常時において、スイッチ３１とスイッチ３２とをいずれもオンに制御する。第２の実施形態において、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４は制御装置９０により、第１の電源１１より低い電圧に設定されている。また、スイッチ３２の状態は、時刻ｔｐの前後においてオンである。
第１電源系統１０に地絡などの異常が発生（時刻ｔｐ）すると、第１電源系統電位Ｖ１は低下する。時刻ｔｐにおいてスイッチ３１はオンなので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は接続されている。したがって、第２電源系統電位Ｖ２は、第１電源系統電位Ｖ１の低下と同様に低下する。
制御装置９０は第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にないことを検出（時刻ｔ１）すると、スイッチ３１をオフにする。スイッチ３１がオフになったので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は非接続状態になる。つまり、第２電源系統２０は第１電源系統１０の影響を受けなくなる。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３４は、異常発生以前（時刻ｔｐ以前）からオンしている。したがって、スイッチ３１がオフすると（時刻ｔ１以降）、第２電源系統２０にはＤＣ／ＤＣコンバータ３４から電力が供給される。
つまり、本実施形態において、第１電源系統１０に地絡などの異常が発生した場合でも、第２電源系統２０は正常に動作することができる。
図６は、本発明の第２の実施形態における第２電源系統に異常が発生した場合のスイッチの切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図の一例では、時刻ｔｐにおいて第２電源系統２０に異常が発生している。すなわち、時刻ｔｐ以前において、第２電源系統２０の状態は正常であり、時刻ｔｐ以後において、第２電源系統２０の状態は異常である。
制御装置９０は、第１電源系統１０正常時において、スイッチ３１とスイッチ３２とをいずれもオンに制御する。
第２電源系統２０に地絡などの異常が発生（時刻ｔｐ）すると、第２電源系統電位Ｖ２は低下する。時刻ｔｐにおいてスイッチ３１はオンなので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は接続されている。したがって、第１電源系統電位Ｖ１は、第２電源系統電位Ｖ２の低下と同様に低下する。
制御装置９０は第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にないことを検出（時刻ｔ１）すると、スイッチ３１をオフにする。スイッチ３１がオフになったので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は非接続状態になる。つまり、第１電源系統１０は第２電源系統２０の影響を受けなくなる。
第１電源系統１０は第２電源系統２０の影響を受けなくなるので、第１電源系統１０は時刻ｔ１以降、正常の電位に戻る。
つまり、本実施形態において、第２電源系統２０に地絡などの異常が発生した場合でも、第１電源系統１０は正常に動作することができる。
制御装置９０は、時刻ｔ２においてスイッチ３２の状態をオフに制御するが、この一例では第２電源系統電位Ｖ２は異常状態を維持している。スイッチ３２より第２の電源２１側に異常が発生している場合においては、制御装置９０がスイッチ３２の状態をオフに制御（時刻ｔ２）すると、第２電源系統電位Ｖ２は正常の電位に戻る。
同図の一例では、時刻ｔｐにおいて第２電源系統２０に異常が発生している。すなわち、時刻ｔｐ以前において、第２電源系統２０の状態は正常であり、時刻ｔｐ以後において、第２電源系統２０の状態は異常である。
制御装置９０は、第１電源系統１０正常時において、スイッチ３１とスイッチ３２とをいずれもオンに制御する。
第２電源系統２０に地絡などの異常が発生（時刻ｔｐ）すると、第２電源系統電位Ｖ２は低下する。時刻ｔｐにおいてスイッチ３１はオンなので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は接続されている。したがって、第１電源系統電位Ｖ１は、第２電源系統電位Ｖ２の低下と同様に低下する。
制御装置９０は第１電源系統電位Ｖ１が正常時最大値Ｖ１ＭＡＸから正常時最小値Ｖ１ＭＩＮの間にないことを検出（時刻ｔ１）すると、スイッチ３１をオフにする。スイッチ３１がオフになったので、第１電源系統１０と第２電源系統２０は非接続状態になる。つまり、第１電源系統１０は第２電源系統２０の影響を受けなくなる。
第１電源系統１０は第２電源系統２０の影響を受けなくなるので、第１電源系統１０は時刻ｔ１以降、正常の電位に戻る。
つまり、本実施形態において、第２電源系統２０に地絡などの異常が発生した場合でも、第１電源系統１０は正常に動作することができる。
制御装置９０は、時刻ｔ２においてスイッチ３２の状態をオフに制御するが、この一例では第２電源系統電位Ｖ２は異常状態を維持している。スイッチ３２より第２の電源２１側に異常が発生している場合においては、制御装置９０がスイッチ３２の状態をオフに制御（時刻ｔ２）すると、第２電源系統電位Ｖ２は正常の電位に戻る。
［イグニッション電源切り替え時における車両用電源装置１００の動作］
本実施形態において、車両用電源装置１００は、不図示のイグニッションキーの状態によって決定されるイグニッション電源がオン状態であるかオフ状態であるかの情報を取得する。制御装置９０は、イグニッション電源がオン状態であるかオフ状態であるかの情報に基づき、スイッチ３９を制御する。
図７は、本発明の実施形態におけるイグニッション電源切り替え時のスイッチ３９の切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図には、スイッチ３１の状態、スイッチ３２の状態、スイッチ３３の状態の時間変化を、横軸を時間として示す。また、それぞれの時点において、第２電源系統２０に供給される電力が、スイッチ３１、スイッチ３３のいずれのスイッチを経由しているかを、第２電力系統負荷供給として示している。
本実施形態において、車両用電源装置１００は、不図示のイグニッションキーの状態によって決定されるイグニッション電源がオン状態であるかオフ状態であるかの情報を取得する。制御装置９０は、イグニッション電源がオン状態であるかオフ状態であるかの情報に基づき、スイッチ３９を制御する。
図７は、本発明の実施形態におけるイグニッション電源切り替え時のスイッチ３９の切り替え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図には、スイッチ３１の状態、スイッチ３２の状態、スイッチ３３の状態の時間変化を、横軸を時間として示す。また、それぞれの時点において、第２電源系統２０に供給される電力が、スイッチ３１、スイッチ３３のいずれのスイッチを経由しているかを、第２電力系統負荷供給として示している。
イグニッション電源オン時（時刻ｔ１以前又は時刻ｔ４以降）において、スイッチ３１の状態はオンであり、スイッチ３３の状態はオフである。この一例においてスイッチ３２の状態はイグニッション電源がオンであるかオフであるかに関わらず、オフである。
この状態において、第２電源系統２０への電源供給は、第１の電源１１又は第３の電源１４から、スイッチ３１を経由して行われる。
制御装置９０は、イグニッション電源がオフ状態になったことを示す情報を取得（時刻ｔ１）すると、スイッチ３３の状態をオンに制御する。制御装置９０は、時刻ｔ１から所定時間経過後の時刻ｔ２において、スイッチ３１の状態をオフに制御する。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、スイッチ３１及びスイッチ３３はいずれもオンに制御される。したがって、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、第２電源系統２０への電源供給は、第１の電源１１又は第３の電源１４から、スイッチ３１及びスイッチ３３を経由して行われる。
スイッチ３１がオフ（時刻ｔ２）した後、イグニッション電源オフ時（時刻ｔ２から時刻ｔ３の間）において、第２電源系統２０への電源供給は、第１の電源１１又は第３の電源１４から、スイッチ３３を経由して行われる。
この状態において、第２電源系統２０への電源供給は、第１の電源１１又は第３の電源１４から、スイッチ３１を経由して行われる。
制御装置９０は、イグニッション電源がオフ状態になったことを示す情報を取得（時刻ｔ１）すると、スイッチ３３の状態をオンに制御する。制御装置９０は、時刻ｔ１から所定時間経過後の時刻ｔ２において、スイッチ３１の状態をオフに制御する。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、スイッチ３１及びスイッチ３３はいずれもオンに制御される。したがって、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、第２電源系統２０への電源供給は、第１の電源１１又は第３の電源１４から、スイッチ３１及びスイッチ３３を経由して行われる。
スイッチ３１がオフ（時刻ｔ２）した後、イグニッション電源オフ時（時刻ｔ２から時刻ｔ３の間）において、第２電源系統２０への電源供給は、第１の電源１１又は第３の電源１４から、スイッチ３３を経由して行われる。
制御装置９０は、イグニッション電源がオン状態になったことを示す情報を取得（時刻ｔ３）すると、スイッチ３１の状態をオンに制御する。制御装置９０は、時刻ｔ３から所定時間経過後の時刻ｔ４において、スイッチ３３の状態をオフに制御する。時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間において、スイッチ３１及びスイッチ３３はいずれもオンとなる。したがって、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間の期間において、第２電源系統２０への電源供給は、第１の電源１１又は第３の電源１４から、スイッチ３１及びスイッチ３３を経由して行われる。
スイッチ３３がオフ（時刻ｔ４）した後、イグニッション電源オン時（時刻ｔ４以降）において、第２電源系統２０への電源供給は、第１の電源１１又は第３の電源１４から、スイッチ３１を経由して行われる。
スイッチ３３がオフ（時刻ｔ４）した後、イグニッション電源オン時（時刻ｔ４以降）において、第２電源系統２０への電源供給は、第１の電源１１又は第３の電源１４から、スイッチ３１を経由して行われる。
したがって、イグニッション電源がオン状態である場合とオフ状態である場合との切替時においても、スイッチ３１、スイッチ３３のいずれか、又はスイッチ３１、スイッチ３３の両方のスイッチにより第２電源系統２０に電力が供給される。つまり、イグニッション電源がオン状態である場合とオフ状態である場合との切替時においても、第２電源系統２０に対する電力の供給が遮断されることがない。
なお、本実施形態では、制御装置９０がスイッチ３１及びスイッチ３３を制御することにより、イグニッション電源の切替時におけるスイッチの制御を行った。しかしながら、イグニッション電源の切替時において、スイッチ３１、スイッチ３３のいずれか、又はスイッチ３１、スイッチ３３の両方のスイッチがオンしていればよい。
例えば、コンデンサと抵抗を用いた遅延回路等のハードウエアの構成により、上述した機能を実現してもよい。
なお、本実施形態では、制御装置９０がスイッチ３１及びスイッチ３３を制御することにより、イグニッション電源の切替時におけるスイッチの制御を行った。しかしながら、イグニッション電源の切替時において、スイッチ３１、スイッチ３３のいずれか、又はスイッチ３１、スイッチ３３の両方のスイッチがオンしていればよい。
例えば、コンデンサと抵抗を用いた遅延回路等のハードウエアの構成により、上述した機能を実現してもよい。
［イグニッション電源オフ時のＥＣＵ書き換えにおける車両用電源装置１００の動作］
本実施形態における車両用電源装置１００は、不図示のＥＣＵ（Engine Control Unit）と、ＥＣＵの書き換えを行うＥＣＵ書換部（不図示）とを備える。本実施形態において、ＥＣＵ及びＥＣＵ書換部は、第３の負荷１３に属する。つまりＥＣＵ及びＥＣＵ書換部は、第１電源系統１０に属する。
制御装置９０は、ＥＣＵ書換部からＥＣＵ書換開始情報及びＥＣＵ書換終了情報を取得する。制御装置９０は、ＥＣＵ書換部から取得する情報に基づき、スイッチ３９を制御する。
図８は、本発明の実施形態におけるイグニッション電源オフ時のＥＣＵ書き換え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図には、スイッチ３１の状態、スイッチ３２の状態、スイッチ３３の状態の時間変化を、横軸を時間として示す。また、それぞれの時点において、第３の負荷に供給される電力が、いずれの電源から供給されるかを示している。
本実施形態における車両用電源装置１００は、不図示のＥＣＵ（Engine Control Unit）と、ＥＣＵの書き換えを行うＥＣＵ書換部（不図示）とを備える。本実施形態において、ＥＣＵ及びＥＣＵ書換部は、第３の負荷１３に属する。つまりＥＣＵ及びＥＣＵ書換部は、第１電源系統１０に属する。
制御装置９０は、ＥＣＵ書換部からＥＣＵ書換開始情報及びＥＣＵ書換終了情報を取得する。制御装置９０は、ＥＣＵ書換部から取得する情報に基づき、スイッチ３９を制御する。
図８は、本発明の実施形態におけるイグニッション電源オフ時のＥＣＵ書き換え動作のタイミングの一例を示す図である。
同図には、スイッチ３１の状態、スイッチ３２の状態、スイッチ３３の状態の時間変化を、横軸を時間として示す。また、それぞれの時点において、第３の負荷に供給される電力が、いずれの電源から供給されるかを示している。
時刻ｔ１、時刻ｔ２、時刻ｔ３及び時刻ｔ４におけるスイッチ３９の動作は、図７で説明した動作と同様である。
制御装置９０は、ＥＣＵ書換部からＥＣＵ書換開始情報を取得する（時刻ｔＥＳ）。制御装置９０は、ＥＣＵ書換部からＥＣＵ書換開始情報を取得すると、スイッチ３２の状態をオンにする。
制御装置９０は、ＥＣＵ書換部からＥＣＵ書換終了情報を取得する（時刻ｔＥＥ）。制御装置９０は、ＥＣＵ書換部からＥＣＵ書換終了情報を取得すると、スイッチ３２の状態をオフにする。
つまり、ＥＣＵ書換開始情報取得前（時刻ｔＥＳ以前）及び、ＥＣＵ書換開始情報取得後（時刻ｔＥＥ以降）は、第１の電源１１又は第３の電源１４から、第３の負荷１３に対して電力が供給される。また、ＥＣＵ書換時（時刻ｔＥＳから時刻ｔＥＥまで）は、第１の電源１１又は第２の電源２１から、第３の負荷１３に対して電力が供給される。
制御装置９０は、ＥＣＵ書換部からＥＣＵ書換開始情報を取得する（時刻ｔＥＳ）。制御装置９０は、ＥＣＵ書換部からＥＣＵ書換開始情報を取得すると、スイッチ３２の状態をオンにする。
制御装置９０は、ＥＣＵ書換部からＥＣＵ書換終了情報を取得する（時刻ｔＥＥ）。制御装置９０は、ＥＣＵ書換部からＥＣＵ書換終了情報を取得すると、スイッチ３２の状態をオフにする。
つまり、ＥＣＵ書換開始情報取得前（時刻ｔＥＳ以前）及び、ＥＣＵ書換開始情報取得後（時刻ｔＥＥ以降）は、第１の電源１１又は第３の電源１４から、第３の負荷１３に対して電力が供給される。また、ＥＣＵ書換時（時刻ｔＥＳから時刻ｔＥＥまで）は、第１の電源１１又は第２の電源２１から、第３の負荷１３に対して電力が供給される。
本実施形態において、時刻ｔＥＳから時刻ｔＥＥまでの期間におけるスイッチ３１及びスイッチ３３の状態は問わない。時刻ｔＥＳから時刻ｔＥＥまでの期間におけるスイッチ３１及びスイッチ３３の状態は、スイッチ３１及びスイッチ３３の両方がオフである場合、スイッチ３１又はスイッチ３３のいずれか一方がオンである場合、もしくはスイッチ３１及びスイッチ３３の両方がオンである場合を含む。
つまり、制御装置９０は、第３の電源１４からの出力が停止している場合においても、第２の電源２１から第３の負荷１３に対して電力を供給させる。
つまり、制御装置９０は、第３の電源１４からの出力が停止している場合においても、第２の電源２１から第３の負荷１３に対して電力を供給させる。
［スイッチ３９のオン固着検知及びオフ固着検知］
本実施形態における車両用電源装置１００は、スイッチ３９のオフ固着及びオン固着を検知する機能を備える。
オン固着とは、スイッチ３９の故障モードのうちの１つであり、スイッチ３９の接点が接続状態（オン状態）で固定される故障モードである。例えば、スイッチ３９が接点を有する機械的スイッチの場合には、接点の開閉に伴うアークが生じた場合や、接点に定格値を超える電流が流れた場合に、接点が溶着することがある。この場合、スイッチ３９は、制御装置９０の制御によらず、オン状態に固定され、オン固着の故障となる。
オフ固着とは、スイッチ３９の故障モードのうちの１つであり、スイッチ３９の接点が非接続状態（オフ状態）で固定される故障モードである。寿命による接点消耗や、断線等により接点間が非接続状態に固定されてしまうことがある。この場合、スイッチ３９は、制御装置９０の制御によらず、オフ状態に固定され、オフ固着の故障となる。
車両用電源装置１００は、スイッチ３９について、オン固着による故障をしているか、オフ固着による故障をしているかの判定を行う機能を備える。
本実施形態における車両用電源装置１００は、スイッチ３９のオフ固着及びオン固着を検知する機能を備える。
オン固着とは、スイッチ３９の故障モードのうちの１つであり、スイッチ３９の接点が接続状態（オン状態）で固定される故障モードである。例えば、スイッチ３９が接点を有する機械的スイッチの場合には、接点の開閉に伴うアークが生じた場合や、接点に定格値を超える電流が流れた場合に、接点が溶着することがある。この場合、スイッチ３９は、制御装置９０の制御によらず、オン状態に固定され、オン固着の故障となる。
オフ固着とは、スイッチ３９の故障モードのうちの１つであり、スイッチ３９の接点が非接続状態（オフ状態）で固定される故障モードである。寿命による接点消耗や、断線等により接点間が非接続状態に固定されてしまうことがある。この場合、スイッチ３９は、制御装置９０の制御によらず、オフ状態に固定され、オフ固着の故障となる。
車両用電源装置１００は、スイッチ３９について、オン固着による故障をしているか、オフ固着による故障をしているかの判定を行う機能を備える。
［スイッチ３３のオフ固着検知］
図９は、本発明の実施形態におけるスイッチ３３のオフ固着を検出する一連の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ１０）制御装置９０は、スイッチ３１及びスイッチ３２をオフに制御し、スイッチ３３をオンに制御する。
（ステップＳ１２）制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２を取得する。
（ステップＳ１４）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２とを比較する。第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との差が所定値以下である場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ２０に進める。第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との差が所定値以下でない場合（ステップＳ１４；ＮＯ）には、処理をステップＳ１６に進める。
（ステップＳ１６）制御装置９０は、スイッチ３３がオフ固着していると判定し、処理を終了する。
つまり、制御装置９０は、スイッチ３１（第１のスイッチ）を非接続状態に制御し、スイッチ３２（第２のスイッチ）を非接続状態に制御し、スイッチ３３（第３のスイッチ）を接続状態に制御している場合の、スイッチ３１（第１のスイッチ）の両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合にはスイッチ３３（第３のスイッチ）が非接続状態に固着故障していると判定する。
図９は、本発明の実施形態におけるスイッチ３３のオフ固着を検出する一連の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ１０）制御装置９０は、スイッチ３１及びスイッチ３２をオフに制御し、スイッチ３３をオンに制御する。
（ステップＳ１２）制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２を取得する。
（ステップＳ１４）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２とを比較する。第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との差が所定値以下である場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ２０に進める。第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との差が所定値以下でない場合（ステップＳ１４；ＮＯ）には、処理をステップＳ１６に進める。
（ステップＳ１６）制御装置９０は、スイッチ３３がオフ固着していると判定し、処理を終了する。
つまり、制御装置９０は、スイッチ３１（第１のスイッチ）を非接続状態に制御し、スイッチ３２（第２のスイッチ）を非接続状態に制御し、スイッチ３３（第３のスイッチ）を接続状態に制御している場合の、スイッチ３１（第１のスイッチ）の両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合にはスイッチ３３（第３のスイッチ）が非接続状態に固着故障していると判定する。
［スイッチ３１又はスイッチ３３のオン固着検知及びスイッチ３２のオフ固着検知］
図１０は、本発明の実施形態におけるスイッチ３１又はスイッチ３３のオン固着及びスイッチ３２のオフ固着を検出する一連の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ２０）制御装置９０は、スイッチ３１及びスイッチ３３をオフに制御し、スイッチ３２をオンに制御する。
（ステップＳ２２）制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２を取得する。
（ステップＳ２４）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２とを比較する。第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との差が所定値以下である場合（ステップＳ２４；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ２６に進める。第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との差が所定値以下でない場合（ステップＳ２４；ＮＯ）には、処理をステップＳ２８に進める。
（ステップＳ２８）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第２電源系統電位Ｖ２が所定値以下であるか否かを判定する。第２電源系統電位Ｖ２が所定値以下である場合（ステップＳ２８；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ２９に進める。第２電源系統電位Ｖ２が０Ｖ（接地電位）と同等でない場合（ステップＳ２８；ＮＯ）には、処理をステップＳ４０に進める。
（ステップＳ２６）制御装置９０は、スイッチ３１又はスイッチ３３がオン固着していると判定し、処理を終了する。
（ステップＳ２９）制御装置９０は、スイッチ３２がオフ固着していると判定し、処理を終了する。
つまり、制御装置９０は、スイッチ３１（第１のスイッチ）を非接続状態に制御し、スイッチ３２（第２のスイッチ）を接続状態に制御し、スイッチ３３（第３のスイッチ）を非接続状態に制御している場合のスイッチ３１（第１のスイッチ）の両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合には、スイッチ３２（第２のスイッチ）が非接続状態に固着故障していると判定し、スイッチ３１（第１のスイッチ）の両端の電位差が所定の電位差よりも小さい場合にはスイッチ３１（第１のスイッチ）又はスイッチ３３（第３のスイッチ）が接続状態に固着故障していると判定する。
図１０は、本発明の実施形態におけるスイッチ３１又はスイッチ３３のオン固着及びスイッチ３２のオフ固着を検出する一連の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ２０）制御装置９０は、スイッチ３１及びスイッチ３３をオフに制御し、スイッチ３２をオンに制御する。
（ステップＳ２２）制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２を取得する。
（ステップＳ２４）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２とを比較する。第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との差が所定値以下である場合（ステップＳ２４；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ２６に進める。第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との差が所定値以下でない場合（ステップＳ２４；ＮＯ）には、処理をステップＳ２８に進める。
（ステップＳ２８）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第２電源系統電位Ｖ２が所定値以下であるか否かを判定する。第２電源系統電位Ｖ２が所定値以下である場合（ステップＳ２８；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ２９に進める。第２電源系統電位Ｖ２が０Ｖ（接地電位）と同等でない場合（ステップＳ２８；ＮＯ）には、処理をステップＳ４０に進める。
（ステップＳ２６）制御装置９０は、スイッチ３１又はスイッチ３３がオン固着していると判定し、処理を終了する。
（ステップＳ２９）制御装置９０は、スイッチ３２がオフ固着していると判定し、処理を終了する。
つまり、制御装置９０は、スイッチ３１（第１のスイッチ）を非接続状態に制御し、スイッチ３２（第２のスイッチ）を接続状態に制御し、スイッチ３３（第３のスイッチ）を非接続状態に制御している場合のスイッチ３１（第１のスイッチ）の両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合には、スイッチ３２（第２のスイッチ）が非接続状態に固着故障していると判定し、スイッチ３１（第１のスイッチ）の両端の電位差が所定の電位差よりも小さい場合にはスイッチ３１（第１のスイッチ）又はスイッチ３３（第３のスイッチ）が接続状態に固着故障していると判定する。
［スイッチ３１又はスイッチ３３のオン固着検知及びスイッチ３２のオフ固着検知の変形例］
ここで、上述したスイッチ３１又はスイッチ３３のオン固着検知及びスイッチ３２のオフ固着検知の変形例について、図１１を用いて説明する。
図１１は、本発明の実施形態におけるスイッチ３１又はスイッチ３３のオン固着及びスイッチ３２のオフ固着を検出する一連の動作の変形例を示す図である。同図において、図１０で説明した実施形態における車両用電源装置１００の動作と同様の場合は、同一の記号を付して説明を省略する場合がある。なお、この変形例は、第３の電源１４が他の直流電源から所定の直流電源に変換するＤＣ／ＤＣコンバータである場合における処理である。
（ステップＳ３１）制御装置９０は、第３の電源１４（ＤＣ／ＤＣコンバータ）を起動する。なお、この時に制御装置９０は、第３の電源１４の出力（つまり第１電源系統電位Ｖ１）が、第２の電源２１が出力する電位（つまり第２電源系統電位Ｖ２）より高い電位であるよう設定をする。その後、処理をステップＳ２２に進める。
つまり、記制御装置９０は、第３の電源１４の出力電圧を第２の電源２１の出力電圧よりも高い電圧に制御している場合の、スイッチ３１（第１のスイッチ）の両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合にはスイッチ３２（第２のスイッチ）が非接続状態に固着故障していると判定し、スイッチ３１（第１のスイッチ）の両端の電位差が所定の電位差よりも小さい場合にはスイッチ３１（第１のスイッチ）又はスイッチ３３（第３のスイッチ）が接続状態に固着故障していると判定する。
本変形例により、第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との電位差を設けることにより、第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２の電位差が少ない場合でもスイッチ３１又はスイッチ３３のオフ固着検知ができる。
ここで、上述したスイッチ３１又はスイッチ３３のオン固着検知及びスイッチ３２のオフ固着検知の変形例について、図１１を用いて説明する。
図１１は、本発明の実施形態におけるスイッチ３１又はスイッチ３３のオン固着及びスイッチ３２のオフ固着を検出する一連の動作の変形例を示す図である。同図において、図１０で説明した実施形態における車両用電源装置１００の動作と同様の場合は、同一の記号を付して説明を省略する場合がある。なお、この変形例は、第３の電源１４が他の直流電源から所定の直流電源に変換するＤＣ／ＤＣコンバータである場合における処理である。
（ステップＳ３１）制御装置９０は、第３の電源１４（ＤＣ／ＤＣコンバータ）を起動する。なお、この時に制御装置９０は、第３の電源１４の出力（つまり第１電源系統電位Ｖ１）が、第２の電源２１が出力する電位（つまり第２電源系統電位Ｖ２）より高い電位であるよう設定をする。その後、処理をステップＳ２２に進める。
つまり、記制御装置９０は、第３の電源１４の出力電圧を第２の電源２１の出力電圧よりも高い電圧に制御している場合の、スイッチ３１（第１のスイッチ）の両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合にはスイッチ３２（第２のスイッチ）が非接続状態に固着故障していると判定し、スイッチ３１（第１のスイッチ）の両端の電位差が所定の電位差よりも小さい場合にはスイッチ３１（第１のスイッチ）又はスイッチ３３（第３のスイッチ）が接続状態に固着故障していると判定する。
本変形例により、第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との電位差を設けることにより、第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２の電位差が少ない場合でもスイッチ３１又はスイッチ３３のオフ固着検知ができる。
［スイッチ３１のオフ固着検知］
図１２は、本発明の実施形態におけるスイッチ３１のオフ固着を検出する一連の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ４０）制御装置９０は、スイッチ３１及びスイッチ３２をオンに制御し、スイッチ３３をオフに制御する。
（ステップＳ４２）制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２を取得する。
（ステップＳ４４）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２とを比較する。第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との差が所定値以下である場合（ステップＳ４４；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ５０に進める。第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との差が所定値以下でない場合（ステップＳ４４；ＮＯ）には、処理をステップＳ４６に進める。
（ステップＳ４６）制御装置９０は、スイッチ３１がオフ固着していると判定し、処理を終了する。
つまり、制御装置９０は、スイッチ３１（第１のスイッチ）を接続状態に制御しスイッチ３２（第２のスイッチ）を接続状態に制御しスイッチ３３（第３のスイッチ）を非接続状態に制御している場合のスイッチ３１（第１のスイッチ）の両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合にはスイッチ３１（第１のスイッチ）が非接続状態に固着故障していると判定する。
図１２は、本発明の実施形態におけるスイッチ３１のオフ固着を検出する一連の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ４０）制御装置９０は、スイッチ３１及びスイッチ３２をオンに制御し、スイッチ３３をオフに制御する。
（ステップＳ４２）制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第１電源系統電位Ｖ１及び第２電源系統電位Ｖ２を取得する。
（ステップＳ４４）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２とを比較する。第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との差が所定値以下である場合（ステップＳ４４；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ５０に進める。第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との差が所定値以下でない場合（ステップＳ４４；ＮＯ）には、処理をステップＳ４６に進める。
（ステップＳ４６）制御装置９０は、スイッチ３１がオフ固着していると判定し、処理を終了する。
つまり、制御装置９０は、スイッチ３１（第１のスイッチ）を接続状態に制御しスイッチ３２（第２のスイッチ）を接続状態に制御しスイッチ３３（第３のスイッチ）を非接続状態に制御している場合のスイッチ３１（第１のスイッチ）の両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合にはスイッチ３１（第１のスイッチ）が非接続状態に固着故障していると判定する。
［スイッチ３２のオフ固着検知］
図１３は、本発明の実施形態におけるスイッチ３２のオフ固着を検出する一連の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ５０）制御装置９０は、スイッチ３１をオンに制御し、スイッチ３２及びスイッチ３３をオフに制御する。
（ステップＳ５２）不図示の電位測定部９１は、第２電源系統電位Ｖ２及び第２の電源２１の出力電位を測定する。制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第２電源系統電位Ｖ２及び第２の電源２１の出力電位を取得する。
（ステップＳ５４）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第２電源系統電位Ｖ２と、第２の電源２１の出力電位とを比較する。第２電源系統電位Ｖ２と第２の電源２１の出力電位との差が所定値以下である場合（ステップＳ５４；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ５６に進める。第２電源系統電位Ｖ２と第２の電源２１の出力電位との差が所定値以下でない場合（ステップＳ５４；ＮＯ）には、処理をステップＳ５８に進める。
（ステップＳ５６）制御装置９０は、スイッチ３２がオフ固着していると判定し、処理を終了する。
（ステップＳ５８）制御装置９０は、スイッチ３１、スイッチ３２及びスイッチ３３が正常であると判断し、処理を終了する。
つまり、制御装置９０は、スイッチ３１（第１のスイッチ）を接続状態に制御しスイッチ３２（第２のスイッチ）を非接続状態に制御しスイッチ３３（第３のスイッチ）を非接続状態に制御している場合のスイッチ３１（第１のスイッチ）の両端の電位差が所定の電位差よりも小さい場合にはスイッチ３２（第２のスイッチ）が非接続状態に固着故障していると判定する。
図１３は、本発明の実施形態におけるスイッチ３２のオフ固着を検出する一連の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ５０）制御装置９０は、スイッチ３１をオンに制御し、スイッチ３２及びスイッチ３３をオフに制御する。
（ステップＳ５２）不図示の電位測定部９１は、第２電源系統電位Ｖ２及び第２の電源２１の出力電位を測定する。制御装置９０は、不図示の電位測定部９１により測定された、第２電源系統電位Ｖ２及び第２の電源２１の出力電位を取得する。
（ステップＳ５４）制御装置９０は、電位測定部９１から取得した第２電源系統電位Ｖ２と、第２の電源２１の出力電位とを比較する。第２電源系統電位Ｖ２と第２の電源２１の出力電位との差が所定値以下である場合（ステップＳ５４；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ５６に進める。第２電源系統電位Ｖ２と第２の電源２１の出力電位との差が所定値以下でない場合（ステップＳ５４；ＮＯ）には、処理をステップＳ５８に進める。
（ステップＳ５６）制御装置９０は、スイッチ３２がオフ固着していると判定し、処理を終了する。
（ステップＳ５８）制御装置９０は、スイッチ３１、スイッチ３２及びスイッチ３３が正常であると判断し、処理を終了する。
つまり、制御装置９０は、スイッチ３１（第１のスイッチ）を接続状態に制御しスイッチ３２（第２のスイッチ）を非接続状態に制御しスイッチ３３（第３のスイッチ）を非接続状態に制御している場合のスイッチ３１（第１のスイッチ）の両端の電位差が所定の電位差よりも小さい場合にはスイッチ３２（第２のスイッチ）が非接続状態に固着故障していると判定する。
［実施形態の効果のまとめ］
以上説明したように、車両用電源装置１００は、第１の電源１１と第２の電源２１との間にスイッチ３１を備える。制御装置９０は、スイッチ３１より第１の電源１１側の異常時には、スイッチ３１を非接続状態に制御する。
この場合、異常が発生したスイッチ３１より第１の電源１１側に存在しない第２の電源２１及び第２の負荷２２は、異常の影響を受けない。第２の電源２１及び第２の負荷２２は異常の影響を受けないため、車両用電源装置１００は、第２の電源２１及び第２の負荷２２により動作することが可能となる。
したがって、従来では重要な負荷に対する電力の供給が遮断されていたが、本実施形態の構成をとることにより、重要な負荷に対する電力の供給が遮断されることを防ぐことができる。
以上説明したように、車両用電源装置１００は、第１の電源１１と第２の電源２１との間にスイッチ３１を備える。制御装置９０は、スイッチ３１より第１の電源１１側の異常時には、スイッチ３１を非接続状態に制御する。
この場合、異常が発生したスイッチ３１より第１の電源１１側に存在しない第２の電源２１及び第２の負荷２２は、異常の影響を受けない。第２の電源２１及び第２の負荷２２は異常の影響を受けないため、車両用電源装置１００は、第２の電源２１及び第２の負荷２２により動作することが可能となる。
したがって、従来では重要な負荷に対する電力の供給が遮断されていたが、本実施形態の構成をとることにより、重要な負荷に対する電力の供給が遮断されることを防ぐことができる。
また、上述した実施形態によれば、スイッチ３１は、第１電源系統１０と第２電源系統２０との間に配置され、第１電源系統１０と第２電源系統２０との間の接続状態を切り替える。制御装置９０は、第１電源系統電位Ｖ１を計測することにより第１電源系統１０に異常が発生したと判定した場合又は第２電源系統電位Ｖ２を計測することにより第２電源系統２０に異常が発生したと判定した場合は、スイッチ３１を非接続状態に切り替える。したがって、車両用電源装置１００は、スイッチ３１を備えることにより、異常が発生している系統の負荷と異常が発生していない系統の負荷とを互いに切り離すことができる。
また、上述した実施形態によれば、第２の電源２１は、充放電が可能な電源を含む。
第２の電源２１は、第１電源系統１０及び第２電源系統２０に電力を供給する。また、第２の電源２１は、第１の電源１１及び第３の電源１４から電力を供給され、供給された電力を充電する。第２の電源２１は、自身に蓄えられた電力を消費し終えた後においても、充電により再度使用することができる。
したがって車両用電源装置１００を備える車両は、第２の電源２１を頻繁に交換しなくてもよい。
第２の電源２１は、第１電源系統１０及び第２電源系統２０に電力を供給する。また、第２の電源２１は、第１の電源１１及び第３の電源１４から電力を供給され、供給された電力を充電する。第２の電源２１は、自身に蓄えられた電力を消費し終えた後においても、充電により再度使用することができる。
したがって車両用電源装置１００を備える車両は、第２の電源２１を頻繁に交換しなくてもよい。
また、上述した実施形態によれば、車両用電源装置１００はスイッチ３２をさらに備える。スイッチ３２は、第２の電源２１と第２の負荷２２との間に配置される。制御装置９０は、スイッチ３２を制御することにより、第２の電源２１と第２の負荷２２との間の接続状態を切り替える。
制御装置９０は、第２の電源２１を必要としないときはスイッチ３２を非接続状態に切り替えることにより、第２の電源２１と第２電源系統２０との接続を切断する。
したがって、車両用電源装置１００は、スイッチ３２を備えることにより、第２の電源２１に対する充放電の頻度が上がることによるバッテリ劣化の抑止をすることができる。
制御装置９０は、第２の電源２１を必要としないときはスイッチ３２を非接続状態に切り替えることにより、第２の電源２１と第２電源系統２０との接続を切断する。
したがって、車両用電源装置１００は、スイッチ３２を備えることにより、第２の電源２１に対する充放電の頻度が上がることによるバッテリ劣化の抑止をすることができる。
また、上述した実施形態によれば、スイッチ３１はノーマリーオープンの接点であり、スイッチ３３はノーマリークローズの接点である。
スイッチ３１とスイッチ３３は、いずれも第１電源系統１０と第２電源系統２０との間に配置されており、スイッチ３１とスイッチ３３とは互いに並行に接続されている。
制御装置９０は、イグニッション電源がオンであるか、オフであるかに基づき、スイッチ３１及びスイッチ３３を制御する。
したがって、車両用電源装置１００は、イグニッション電源がオフの状態である場合にも、第２の電源２１に電力を供給することができる。
スイッチ３１とスイッチ３３は、いずれも第１電源系統１０と第２電源系統２０との間に配置されており、スイッチ３１とスイッチ３３とは互いに並行に接続されている。
制御装置９０は、イグニッション電源がオンであるか、オフであるかに基づき、スイッチ３１及びスイッチ３３を制御する。
したがって、車両用電源装置１００は、イグニッション電源がオフの状態である場合にも、第２の電源２１に電力を供給することができる。
また、上述した実施形態によれば、制御装置９０は、スイッチ３９を制御し、スイッチ３１の両端の電圧を比較することにより、スイッチ３３がオフ固着しているか否かの判定をすることができる。
したがって、制御装置９０は、スイッチの固着異常により不具合が発生する前に、スイッチ３３のオフ固着による異常状態を検出することができる。
したがって、制御装置９０は、スイッチの固着異常により不具合が発生する前に、スイッチ３３のオフ固着による異常状態を検出することができる。
また、上述した実施形態によれば、制御装置９０は、スイッチ３９を制御し、スイッチ３１の両端の電圧を比較することにより、スイッチ３１又はスイッチ３３のいずれか一方、又は両方がオン固着しているか否かの判定をすることができる。また、第２電源系統電位Ｖ２の電位が所定値以下であるか否かにより、スイッチ３２がオフ固着しているか否かの判定をすることができる。
したがって、制御装置９０は、スイッチの固着異常により不具合が発生する前に、スイッチ３１又はスイッチ３３のいずれか一方、又は両方がオン固着による異常状態を検出することができる。また、制御装置９０は、スイッチ３２のオフ固着による異常状態を検出することができる。
したがって、制御装置９０は、スイッチの固着異常により不具合が発生する前に、スイッチ３１又はスイッチ３３のいずれか一方、又は両方がオン固着による異常状態を検出することができる。また、制御装置９０は、スイッチ３２のオフ固着による異常状態を検出することができる。
また、上述した実施形態によれば、第３の電源１４の出力電圧を、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４の出力電圧よりも高い電圧に設定することにより、第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との電位差を設ける。制御装置９０は、第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２との電位差を設けることにより、第１電源系統電位Ｖ１と第２電源系統電位Ｖ２の電位差が少ない場合でもスイッチ３１又はスイッチ３３のオフ固着検知ができる。
また、上述した実施形態によれば、制御装置９０は、スイッチ３９を制御し、スイッチ３１の両端の電圧を比較することにより、スイッチ３１がオフ固着しているか否かの判定をすることができる。
したがって、制御装置９０は、スイッチの固着異常により不具合が発生する前に、スイッチ３１のオフ固着による異常状態を検出することができる。
したがって、制御装置９０は、スイッチの固着異常により不具合が発生する前に、スイッチ３１のオフ固着による異常状態を検出することができる。
また、上述した実施形態によれば、制御装置９０は、スイッチ３９を制御し、第２電源系統電位Ｖ２の電位と、第２の電源２１の出力電位とを比較することにより、スイッチ３２がオフ固着しているか否かの判定をすることができる。
したがって、制御装置９０は、スイッチの固着異常により不具合が発生する前に、スイッチ３２のオフ固着による異常状態を検出することができる。
したがって、制御装置９０は、スイッチの固着異常により不具合が発生する前に、スイッチ３２のオフ固着による異常状態を検出することができる。
また、上述した実施形態によれば、車両用電源装置１００は、車両の通常運転に関する機能を担う第３の負荷１３を備える。第３の電源１４は、第３の負荷１３に電力を供給する。車両用電源装置１００は、第３の電源１４からの出力が停止している場合には、第２の電源２１から第３の負荷１３に電力を供給する。
ここで、車両用電源装置１００は、第３の電源１４がオフの状態でＥＣＵ書き換えを行うことがある。車両用電源装置１００は、イグニッション電源がオフの状態である場合にも、ＥＣＵ書き換えのための電力を第２の電源２１から供給することができる。
ここで、車両用電源装置１００は、第３の電源１４がオフの状態でＥＣＵ書き換えを行うことがある。車両用電源装置１００は、イグニッション電源がオフの状態である場合にも、ＥＣＵ書き換えのための電力を第２の電源２１から供給することができる。
また、上述した実施形態によれば、第１の負荷１２及び前記第２の負荷２２には、車両の制動に用いられる補機負荷、操舵に用いられる補機負荷、車両の運転支援又は自動運転のために用いられる補機負荷の少なくともいずれか一つが、それぞれ含まれる。
車両用電源装置１００は、車両の制動に用いられる補機負荷、操舵に用いられる補機負荷、車両の運転支援又は自動運転のために用いられる補機負荷等の重要な負荷について、冗長系統を備えることができる。
車両用電源装置１００は、車両の制動に用いられる補機負荷、操舵に用いられる補機負荷、車両の運転支援又は自動運転のために用いられる補機負荷等の重要な負荷について、冗長系統を備えることができる。
また、上述した実施形態によれば、第２の電源２１はリチウムイオン二次電池を含む。リチウムイオン二次電池は、充放電の高効率化及び長寿命化が可能であるため、第２の電源２１は、充放電の高効率化及び長寿命化が可能となる。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
１００、１０１…車両用電源装置、
１０…第１電源系統、
２０、２９…第２電源系統、
１１…第１の電源、
２１…第２の電源、
１４…第３の電源、
１２…第１の負荷、
２２…第２の負荷、
１３…第３の負荷、
１５…スタータモータ、
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５…ヒューズ、
３０…接続部、
３１、３２、３３、３９…スイッチ、
Ｌ１、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ２、Ｌ２１、Ｌ２２…接続線、
３４…ＤＣ／ＤＣコンバータ、
３５…キャパシタ、
９０…制御装置、
９１…電位測定部、
Ｖ１…第１電源系統電位、
Ｖ２…第２電源系統電位
１０…第１電源系統、
２０、２９…第２電源系統、
１１…第１の電源、
２１…第２の電源、
１４…第３の電源、
１２…第１の負荷、
２２…第２の負荷、
１３…第３の負荷、
１５…スタータモータ、
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５…ヒューズ、
３０…接続部、
３１、３２、３３、３９…スイッチ、
Ｌ１、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ２、Ｌ２１、Ｌ２２…接続線、
３４…ＤＣ／ＤＣコンバータ、
３５…キャパシタ、
９０…制御装置、
９１…電位測定部、
Ｖ１…第１電源系統電位、
Ｖ２…第２電源系統電位
Claims (13)
- 充放電が可能な第１の電源と、
前記第１の電源に接続されるとともに、車両の走行又は停止に関する機能を担う第１の負荷と、
前記第１の電源と並列に接続される第２の電源と、
前記第２の電源に接続されるとともに、車両の走行又は停止に関する機能を担う第２の負荷と、
を備えた車両用電源装置において、
前記第１の電源及び前記第１の負荷と前記第２の電源及び前記第２の負荷との間に配置された第１のスイッチと、
前記第１のスイッチを制御する制御装置と、
を備え、
前記第１の電源は、前記第１の電源の電圧よりも高い電圧を出力可能な第３の電源に接続されており、
前記第２の電源は、前記第２の電源の電圧よりも高い電圧を出力可能な前記第３の電源に前記第１のスイッチを介して接続されており、
前記制御装置は、前記第１のスイッチよりも前記第１の電源側の異常時には、前記第１のスイッチを非接続状態に制御する
車両用電源装置。 - 前記第１のスイッチは、
前記第１の電源と前記第１の負荷と前記第３の電源とを含む第１電源系統と、前記第２の電源と前記第２の負荷とを含む第２電源系統との間に配置され、前記第１電源系統と前記第２電源系統との間の接続状態を切り替える
請求項１に記載の車両用電源装置。 - 前記第２の電源は、充放電が可能な電源である
請求項１又は請求項２に記載の車両用電源装置。 - 前記第２の電源と前記第２の負荷との間に配置され、前記第２の電源と前記第２の負荷との間の接続状態を切り替える第２のスイッチ
をさらに備え、
前記制御装置は、前記第２のスイッチをさらに制御する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用電源装置。 - 前記第１のスイッチは、制御されていない場合に非接続状態となり、
前記第１の電源と前記第２の電源との間に前記第１のスイッチと並列に配置され、制御されていない場合に接続状態となる第３のスイッチ
をさらに備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用電源装置。 - 前記制御装置は、前記第１のスイッチの両端の電位を電位測定部から取得し、前記第１のスイッチを非接続状態に制御し前記第２のスイッチを非接続状態に制御し前記第３のスイッチを接続状態に制御している場合、取得した前記第１のスイッチの両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合には前記第３のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定する
請求項４に従属する請求項５に記載の車両用電源装置。 - 前記制御装置は、前記第１のスイッチを非接続状態に制御し前記第２のスイッチを接続状態に制御し前記第３のスイッチを非接続状態に制御している場合、取得した前記第１のスイッチの両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合には前記第２のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定し、取得した前記第１のスイッチの両端の電位差が所定の電位差よりも小さい場合には前記第１のスイッチ又は前記第３のスイッチが接続状態に固着故障していると判定する
請求項６に記載の車両用電源装置。 - 前記制御装置は、前記第３の電源の出力電圧を前記第２の電源の出力電圧よりも高い電圧に制御している場合、取得した前記第１のスイッチの両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合には前記第２のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定し、取得した前記第１のスイッチの両端の電位差が所定の電位差よりも小さい場合には前記第１のスイッチ又は前記第３のスイッチが接続状態に固着故障していると判定する
請求項７に記載の車両用電源装置。 - 前記制御装置は、前記第１のスイッチを接続状態に制御し前記第２のスイッチを接続状態に制御し前記第３のスイッチを非接続状態に制御している場合、取得した前記第１のスイッチの両端の電位差が所定の電位差よりも大きい場合には前記第１のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定する
請求項８に記載の車両用電源装置。 - 前記制御装置は、前記第１のスイッチを接続状態に制御し前記第２のスイッチを非接続状態に制御し前記第３のスイッチを非接続状態に制御している場合、取得した前記第１のスイッチの両端の電位差が所定の電位差よりも小さい場合には前記第２のスイッチが非接続状態に固着故障していると判定する
請求項９に記載の車両用電源装置。 - 前記第１のスイッチより前記第１の電源側に配置されるとともに、車両の通常運転に関する機能を担う第３の負荷をさらに備え、
前記制御装置は、前記第３の電源からの電圧出力が停止している場合に前記第２の電源から前記第３の負荷に対して電力を供給させる
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の車両用電源装置。 - 前記第１の負荷及び前記第２の負荷には、車両の制動に用いられる補機負荷、操舵に用いられる補機負荷、車両の運転支援又は自動運転のために用いられる補機負荷の少なくともいずれか一つが、それぞれ含まれる
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の車両用電源装置。 - 前記第２の電源は、リチウムイオン二次電池である
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の車両用電源装置。
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