專利名稱：車輛用電源裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及搭載在例如混合型機動車和電動機動車等車輛上的車輛用電源裝置。特別是涉及用于電動制動車輛的車輛用電源裝置。
背景技術：
近年來，正在加速研發混合型機動車或電動機動車。因此，在車輛的制動方面公開有各種方案，即從現有的機械制動到電氣制動的開發在加速進行。
通常，為了用電控制車輛，其電源使用電池。此時，僅在該電池上，當由于任何原因而不能由該電池供給電力時，不能進行車輛的控制。因此，除該電池之外還搭載輔助電池作為輔助電源，以可以對應異常的情況。
作為與本申請相關的先前技術文獻，公開有例如日本專利申請公開特開平5-116571號公報。
在這種車輛用電源裝置中，由于輔助電源關系到異常時的車輛制動，故異常時該輔助電源能夠可靠地進行電力供給是非常重要的。因此，能可靠地預測輔助電源的壽命，且經常檢測輔助電源的狀態是至關重要的。
但是，在此，在使用電池作為輔助電源時，還很難預測該輔助電源用電池的壽命。另外，關于該電池的狀態，即使可以確認其電壓，但難以僅由電壓檢測到狀態異常變化。因此，目前通過提前定期更換該電池，來確保更高的安全性。但是，即使提前定期更換該電池，在每天或在每次車輛開始行駛時，也難以檢查電池的狀態，有必要進一步提高安全性。
發明內容
本發明的車輛用電源裝置具有如下結構。
本發明的車輛用電源裝置具有如下特征，其包括電子控制部，其輸入來自制動踏板的信息或根據車輛行駛時的信息中的至少一個，并根據這些信息，將用于控制車輛制動的信息輸出到制動器；電池，其介由電子控制部向制動器供給電力；輔助電源，其在該電池異常時介由電子控制部向制動器供給電力。該輔助電源包括電容單元，其由多個電容器構成；電力供給部，其不僅在電池出現異常時，在正常時也可以由電容單元供給電力；強制動作部，其使該電力供給部動作，該輔助電源在電池正常時確認電力供給部的動作狀態。
由此，由于使用電容單元作為輔助電源，故可大幅延長輔助電源的壽命，同時，可延長至與車輛的耐久壽命大致相同的程度。其結果，可實現備用電源單元的無維護化。另外，具有可由電容單元供給電力的電力供給部，由于在正常時也可以確認該電力供給部的動作狀態，故在電池正常時，也可以確認是否能夠從電容單元向電子控制部供給電力。
圖1是本發明實施例的車輛用電源裝置的結構圖；圖2是本發明實施例的車輛用電源裝置的電路圖。
具體實施例方式
以下，參照
本發明的實施方式。
圖1是本發明實施例的車輛用電源裝置的結構圖。
在圖1中，12V用電池1向車輛內供給電力。作為該電池1的輔助電源，設有備用電源單元2。而且，設有輸出用于控制車輛制動的信息的電子控制部3。從電池1及備用電源單元2兩者向電子控制部3供給電力。另外，設有用于向電子控制部3傳遞控制車輛制動的信息的制動踏板4。電子控制部3基于來自該制動踏板4的信息控制制動器5。利用該制動器5制動輪胎6。
其次說明本發明實施例的車輛用電源裝置的詳細結構。圖2是本發明實施例的車輛用電源裝置的電路圖。
在圖2中，電池1介由點火開關8連接到設置在備用電源單元2上的IG(點火發生器)端子9上，同時連接到同樣設置在備用電源單元2上的+BC端子10上。該+BC端子10是用于向備用電源單元2供給電力的端子。點火開關8是用于使車輛的動作開始或結束的裝置。另外，電池1連接到用于向電子控制部3供給電力的電源供給端子20上。
備用電源單元2和電子控制部3介由信號輸入端子11、信號輸出端子12及OUT端子13相互連接。在此，信號輸入端子11是從電子控制部3向備用電源單元2輸入信號的端子。信號輸出端子12是從備用電源單元2向電子控制部3輸出信號的端子。OUT端子13是輸出備用電源單元2內的備用檢測器檢出的電壓的輸出、或電池1異常時貯存在備用電源單元2內的電荷的端子。
在此說明備用電源單元2的結構。
備用電源單元2是在電池1異常時介由電子控制部3向制動器5供給電力的輔助電源。該備用電源單元2包括電容單元15。該電容單元15由多個電容器構成，例如，通過連接多個可快速充放電的雙電荷層電容器構成。另外，備用電源單元2包括對該電容單元15進行充電的充電電路16和進行放電的放電電路17。這些動作基于微機14的指示進行控制。
另外，備用電源單元2含有用于檢測從電池1施加的電壓的備用檢測器18。另外，備用電源單元2具有電力供給部19，其在該備用檢測器18檢測出電壓異常時，可介由OUT端子從電容單元15向電子控制部3放電。
另外，為確認在電池1正常時基本上成為關閉的該電力供給部19的動作狀態，備用電源單元2具有即使在電池1正常時也可以通過微機14的指示暫時使電力供給部19動作的強制動作部21。另外，備用電源單元2具有輸出檢測部22，其檢測來自電力供給部19的輸出并傳遞到微機14上。
其次，說明車輛用電源裝置的動作。
首先，為開始車輛的動作而例如接通點火時，連接在電池1和IG端子之間的點火開關8接通。這樣，電池1向備用電源單元2及電子控制部3供給12V電壓。電子控制部3介由信號輸入端子11將用于允許從電池1向電容單元15充電的充電許可信號輸入備用電源單元2內的微機14內。微機14接收該充電許可信號，對充電電路16發出允許充電的指令。允許充電時，從電池1介由+BC端子10、充電電路16向電容單元15充入電荷。該充電電荷是在電池1的電壓降低或異常時向電子控制部3供給的電荷。
另一方面，介由+BC端子10從電池1施加的電壓由備用檢測器18中具有的傳感器檢測出，并輸出到OUT端子13。在此，若從電池1施加的電壓大于或等于基準值(9.5V)，則確認來自電池1的電壓及備用電源單元2的動作正常，從電池1向電子控制部3繼續供給電力。
由此，可使車輛正常工作。正常的情況下，在使圖1所示的制動踏板4動作時，電子控制部3輸入來自制動踏板4的信息，基于該信息向制動器5輸出用于控制車輛制動的信息。而且，根據該輸出的信息，制動器5動作并可準確地制動輪胎6，結果，可準確地控制車輛。
然后，為使車輛的動作結束而停止點火時，斷開點火開關8，來自電池1的電力供給停止。此時，微機14向放電電路17輸送指示存儲在電容單元15內的電荷放電的信號。然后，放電電路17基于該信號將存儲在電容單元15內的電荷放電。
其次，說明電池1的電壓下降或異常時的車輛用電源裝置的動作。
當車輛開始動作時，從電池1向電容單元15充入電荷。備用檢測器18檢測從電池1向備用電源單元2施加的電壓。備用電源單元2從OUT端子13輸出該檢測出的電壓。由此，從電池1向電子控制部3供給電力。在此，備用檢測器18具有用于檢測電池1異常的傳感器。由此，備用檢測器18在該傳感器檢出的檢測電壓小于基準值(9.5V)時檢測到從電池1輸出的電壓為異常。
基于檢測出該異常的信息，在電池1正常時，基本上一直斷開的電力供給部19接通。而且，可從電容單元15向OUT端子13放電，同時，停止來自電池1的電力供給。然后，備用檢測器18對微機輸出對應來自電池1的停止供給電力的信號。微機14對放電電路17指示放出存儲于電容單元15內的電荷。通過該指示，存儲在電容單元15內的電荷介由電力供給部19輸出到OUT端子13上，供給電子控制部3。另外，在電池1出現異常時，不進行電力供給部19的動作狀態的確認。
另外，從微機14介由信號輸出端子12向電子控制部3輸送該異常信號，在車輛內部表示例如電池1出現異常的信號。由此，指示駕駛員立即停車。這樣，在產生異常時，由于作為非常電源而存儲在電容單元15內的電荷供給電子控制部3，故駕駛員可利用制動踏板4介由該電子控制部3使制動器5動作，可安全地使車輛停止。
其次，說明電力供給部19的動作的確認方法。
電池1正常時，在向電容單元15充入大于或等于規定電壓(10V)的電壓時，電力供給部19的動作的確認方法如下進行。即，微機14發送用于確認動作的信號，介由強制動作部21使電力供給部19強制動作，確認其電力供給部19的動作狀態。電力供給部19為減少充入電容單元15內的電荷的流量，而希望盡可能地縮短動作時間，因此，在電力供給部19上最好使用開關速度快的元件，優選由場效應晶體管(FET)構成的開關。
電力供給部19開始動作，來自該電力供給部19的輸出穩定時(例如開始動作18ms后)，輸出檢測部22檢測來自電容單元15的輸出電壓或輸出電流。輸出檢測部22基于該檢知的信息確認電力供給部19是否正常動作，將動作狀態的信息傳到微機14。
然后，將由輸出檢測部22檢測出的電容單元15的輸出電壓或輸出電流與預先設定的基準電壓或基準電流進行比較，基于該比較結果確認電容單元15的輸出電壓或輸出電流是否正確，進行電力供給部19的故障判斷。
即，在檢測出的輸出電壓或輸出電流比預先設定的基準電壓或基準電流高時，判斷電力供給部19正常；每隔規定的時間間隔，例如每隔一秒繼續進行電力供給部19的強制動作，總是確認電力供給部19的動作狀態。
相反，在檢測出的輸出電壓或輸出電流比預先設定的基準電壓或基準電流低時，判斷電力供給部19異常。然后，將該異常信息從微機14介由信號輸出端子12送入電子控制部3內，與電池1的出現異常時相同，在車輛內部顯示電力供給部19為異常的信息并通知駕駛者。
另外，以上說明了輸出檢測部22檢測來自電容單元15的輸出電壓或輸出電流，但也可以檢測輸出電壓及輸出電流兩方面。
在本發明的實施例中，在電池1出現異常時，停止確認電力供給部19動作狀態。另外，即使電池1正常，在電池1的電壓小于或等于電容單元15的電壓時，為防止向電池1流出電荷，停止確認電力供給部19的動作狀態，即停止故障判斷動作。
另外，即使在備用電源單元2出現異常時，也可以停止確認電力供給部19的動作狀態，即停止故障判斷動作。
另外，在介由OUT端子13連接備用電源單元2和電子控制部3的路徑產生斷路或短路等異常時，為保護備用電源單元2內的電路和防止誤動作，停止確認電力供給部19的動作狀態。與電池1產生異常時的情況相同，這些異常的信息介由信號輸出端子12送到電子控制部3內，在車輛內部顯示異常并通知駕駛者。
如上所述，根據本發明的實施例，具有向車輛的電子控制部3供給電力的輔助電源。該輔助電源由電容單元15構成。另外，平時在電池1正常時也監視電力供給部19的動作，保證其動作。由此，可確認可由電容單元15供給電力，在電池1出現異常時也可以由備用檢測器18檢出該電池1的異常，從電容單元15向電子控制部3供給電力。因此，通常可進一步提高備用電源單元的可靠性，同時，可得到安全性高的車輛用電源裝置。
另外，在所述的實施例中，電子控制部3輸入來自制動踏板4的信息，基于這些信息對制動器5輸出控制車輛制動的信息。但是，電子控制部可在輸入對應車輛行駛狀態的信息時進行控制，或也可以在輸入來自制動踏板的信息和對應車輛行駛狀態的信息時進行控制。
如上所述，根據本發明，由于具有向車輛的電子控制部供給電力的輔助電源，該輔助電源由電容單元構成，所以在電池出現異常時，可利用該輔助電源可靠地向電子控制部供給電力。另外，通過保證電力供給部的長時間動作，可得到可靠性更高的備用電源單元，同時，可得到安全性高的車輛用電源裝置。
輔助電源是具有使用了由多個電容器形成的電容單元的備用電源單元的車輛用電源裝置。該電源裝置具有可從該電源電容單元向電子控制部供給電力的電力供給部和使該電力供給部動作的強制動作部，在電池正常時確認其電力供給部的動作狀態，從而得到可靠性、安全性高的車輛用電源裝置。在利用電控制來制動車輛時使用的車輛用電源裝置中，例如，可使用搭載在混合型機動車或電動機動車等上的車輛用電源裝置。
權利要求
1.一種車輛用電源裝置，其特征在于，包括電子控制部，其輸入來自制動踏板的信息或根據車輛行駛時的信息中的至少一個，根據這些信息向制動器輸出用于控制車輛制動的信息；電池，其介由所述電子控制部向所述制動器供給電力；輔助電源，其在所述電池出現異常時，介由所述電子控制部向所述制動器供給電力，該輔助電源包括電容單元，其由多個電容器構成；電力供給部，其不僅在所述電池出現異常時，在正常時也可以從自所述電容單元供給電力；強制動作部，其使該電力供給部動作，該輔助電源在所述電池正常時確認所述電力供給部的動作狀態。
2.如權利要求1所述的車輛用電源裝置，其特征在于，在電池或輔助電源異常時，停止確認電力供給部的動作狀態。
3.如權利要求1所述的車輛用電源裝置，其特征在于，還具有檢測來自電容單元的輸出電壓或輸出電流中的至少一個的輸出檢測部，使用該輸出檢測部來確認所述電力供給部的動作狀態。
4.如權利要求3所述的車輛用電源裝置，其特征在于，從電力供給部開始動作到規定的時間后，輸出檢測部檢測來自電容單元的輸出電壓或輸出電流中的至少一個。
5.如權利要求3所述的車輛用電源裝置，其特征在于，在電池及輔助電源正常時，使電力供給部在規定時間內動作，至少比較此時的輸出檢測部檢測出的輸出電壓和預先設定的基準電壓或比較此時輸出檢測部檢出的輸出電流和預先設定的基準電流中的任意一項，進行所述電力供給部的故障判斷。
6.如權利要求5所述的車輛用電源裝置，其特征在于，在每個規定時間內進行故障判斷。
7.如權利要求5所述的車輛用電源裝置，其特征在于，故障判斷的結果，在判斷電力供給部異常時，該異常信息被輸出到電子控制部。
8.如權利要求5所述的車輛用電源裝置，其特征在于，即使來自電池的電壓正常，在該電池的電壓小于或等于電容單元的電壓時，也停止電力供給部的故障判斷動作。
9.如權利要求1所述的車輛用電源裝置，其特征在于，電力供給部由場效應晶體管(FET)開關構成。
全文摘要
一種車輛用電源裝置，其輔助電源是具有使用由多個電容形成的電容單元的備用電源單元。其具有可從其電源電容單元向電子控制部供給電力的電力供給部和使該電力供給部動作的強制動作部。通過在電池正常時也確認該電力供給部的動作狀態，得到可靠性、安全性高的車輛用電源裝置。
文檔編號B60T1/10GK1697748SQ20048000066
公開日2005年11月16日 申請日期2004年6月24日 優先權日2003年6月26日
發明者三谷庸介, 大橋敏彥 申請人:松下電器產業株式會社