專利名稱：車輛用電源控制設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種對車輛中安裝的電氣負載的通電進行控制的車輛用電 源控制設備。
背景技術：
傳統的空調器控制設備通過電池管理控制器對電源的狀態(例如高壓 電池的電壓等)進行檢測。空調器控制設備根據檢測的結果向空調器控制 器發送啟動信號，以啟動電動壓縮機，并通過被供應了啟動信號的空調器 控制器來操作電動壓縮機以對車艙中的空氣進行調節(例如，參見日本專
利申請公開No. JP-A-8-20232)。在電動壓縮機被操作之前，空調設備的 控制設備檢測電源的狀態(例如高壓電池的電壓等)。以此方式，空調設 備的控制設備改善了電動壓縮機的驅動效率。
車輛裝有多個電源供應系統線，例如附件電源、點火電源等。在車輛 中，依靠附件電源而操作的電氣負載以及依靠點火電源而操作的電氣負載 作為安裝于車輛中的電氣負載而存在。為了操作這些電氣負載，必須對附 件電源和點火電源通電。
近年來，越來越希望或需要在車輛停車的時候對依靠附件電源或點火 電源的電氣負載進行操作，而在車輛停車時這些電源不處于通電狀態。例 如，如果使用者希望在該使用者進入車輛時播放音樂，則需要在車輛停車 時操作音頻系統。如果使用者希望在使用者進入車輛之前使車艙中的溫度 被調節到舒適的范圍，則需要在車輛停車時操作空調系統。
但是，如果在車輛停車時對附件電源或點火電源通電以對希望在車輛 停車時使用的電氣負載進行操作，則電力也被供應到不需要在車輛停車時 受到操作的電氣負載。因此，電源(例如電池等)的有限的電量會被浪費 性地消耗。如果使用這樣的結構即即使在附件電源和點火電源處于非通電狀態時，希望在車輛停車時使用的電氣負載也能夠工作(例如，希望在車輛停車時使用的電氣負載恒定地被連接到電池的構造)，則浪費性的待
機(stand-by)電流(暗電流)會增大。
即使在前述現有技術中，如果希望在車輛停車時使用用于空調設備的控制設備，則需要在車輛停車時對附件電源或點火電源通電，或者采用這樣的構造即使在附件電源或點火電源未被通電時，空調器也能夠工作。
發明內容
本發明提供了一種車輛用電源控制設備，該控制設備減少了在操作車輛停車時使用的電氣負載的時候的車輛停車時的浪費性電力消耗。
在根據本發明一個方面的車輛用電源控制設備中，車輛用電源控制設備對安裝在車輛中的電氣負載的通電進行控制。該車輛用電源控制設備包括第一電氣負載，其是安裝在車輛中的電氣負載的一部分；第二電氣負載，其在車輛停車期間需要比第一電氣負載優先地通電；第一切換裝置，其不僅切換第一電氣負載的通電，而且切換第二電氣負載的通電；以及第二切換裝置，其僅僅切換第二電氣負載的通電。
因此，第一切換裝置的切換操作的執行不僅對第一電氣負載通電，而且對第二電氣負載通電。當車輛停車時，第二切換裝置的切換操作的執行只對第二電氣負載通電。因此，如果在車輛停車時使用的電氣負載被分配成第二電氣負載，就可以在車輛停車時減少浪費性的電力消耗。
當第一切換裝置輸出接通命令來對第二電氣負載通電時，第二切換裝置輸出關斷命令來使第二電氣負載斷電。因此，即使當第二切換裝置輸出接通命令來對第二電氣負載通電時，如果第一切換裝置輸出接通命令來使第二電氣負載通電，則第二切換裝置輸出關斷命令使第二電氣負載斷電。因此，可以防止既從第一切換裝置又從第二切換裝置輸出接通命令的狀態持續，并避免來自第一切換裝置和第二切換裝置的接通命令的干涉。
如果由第一切換裝置輸出以使第二電氣負載通電的接通命令以及由第二切換裝置輸出以使第二電氣負載斷電的關斷命令重合，則可以優先執行接通命令。因此，即使當給予第二電氣負載不相容的命令(第一切換裝置輸出的接通命令和第二切換裝置輸出的關斷命令)，也可以由第一切換裝置輸出的接通命令使第二電氣負載通電。
第一電氣負載還可以包括起動發動機所需的電氣負載。因此，在車輛停車時，第二切換裝置的切換操作的執行只使第二電氣負載通電。另一方面，第一切換裝置的切換操作的執行不僅使起動發動機所需的電氣負載通電，而且使第一電氣負載和第二電氣負載通電。
此外，第二電氣負載可以包括為起動發動機所需的電氣負載。因此，在車輛停車時，由第二切換裝置執行切換操作只使第二電氣負載通電，并允許發動機起動。另一方面，由第二切換裝置執行切換操作不僅允許發動機起動，而且對第一電氣負載和第二電氣負載通電。
第二切換裝置的切換也可以根據來自終端裝置的控制信號而執行，該終端裝置能夠與車輛進行無線通信。因此，可以從車輛外部對僅第二電氣負載的通電進行控制。
可以在艙中設置操作輸入裝置來接收來自使用者的操作輸入，并根據來自操作輸入裝置的控制信號來執行第一切換裝置的切換。因此，當使用者進入車輛時，使用者可以控制第一電氣負載和第二電氣負載的通電。
第二電氣負載還可以包括控制艙中的空氣調節所需的電氣負載。當車輛停車時，對僅與空氣調節有關的電氣負載的通電可以通過第二切換裝置執行切換操作來完成。因此，可以在車輛停車時使艙中的條件舒適，并減少浪費性的電力消耗。
第二切換裝置還可以包括禁止裝置，該禁止裝置禁止第一電氣負載的通電從而實施對僅僅第二電氣負載的通電的控制。作為禁止裝置的一種具體示例，可以列舉出二極管。
根據本發明的這個方面，即使在車輛停車時使用所需的電氣負載，也可以減少浪費性的電力消耗。
根據參照附圖對示例性實施例的下列說明，可以了解本發明前述的以及其他的目的、特征和優點，在附圖中用相同的標號代表相同的要素，其中
圖1是示出車輛用電源控制設備第一實施例的示意圖。
圖2是示出在車輛用電源控制設備的第一實施例應用于停車狀態空調
系統的情況下的操作流程的示例。
圖3是示出電源管理ECU 40和電源切換ECU 30的控制輸出以及停車
狀態IG繼電器47和IG繼電器37的接通/關斷狀態之間關系的示意圖。圖4是示出車輛用電源控制設備的第二實施例的示意圖。圖5示出車輛用電源控制設備的第二實施例的操作流程的示例。圖6是示出遠程起動器ECU 80和電源切換ECU 30的控制輸出與遠程
起動IG繼電器84、 ACC繼電器36和IG繼電器37的接通/關斷狀態之間
關系的示意圖。
圖7是示出在單一的ECU或微計算機上執行各個繼電器驅動的構造的示意圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖對本發明的示例性實施例進行更詳細的說明。圖1是示出根據本發明的車輛用電源控制設備的第一實施例的示意圖。車輛中安裝了多個電氣負載。圖1中部分地示出了電氣負載。電源50向各個電氣負載提供電力。蓄電設備(例如預定電壓式(例如14V式)電池等)連接到電源50。此外，發電機可以連接到電源50，該發電機通過將動能轉換成電能而產生電力。發電機使用發動機為了使車輛行駛而提供的輸出來產生電力。與在蓄電設備(例如電池等)中的情況一樣，由發電機產生的電力被供應給各個電氣負載。發電機的一種具體示例是交流發電機。隨著發動機的轉速升高，由交流發電機產生的電量增大。如果發動機停止，則交流發電機進行的發電也停止。
從電源50供應的電力通過電力系統線60分配給電源供應系統線61至64，使電力被供應給與這些線連接的電氣負載。電氣負載(例如TV系統1、 DVD系統2、后座顯示器3、后座娛樂系統(RSE) 4、前座(FS)點煙器插座5等)連接到附件電源供應系統線61 (下文中稱為"ACC電源61")。電氣負載(例如氣囊主系統(A/B主)6、氣囊子系統(A/B子)、發動機ECU 8、電控制動器(ECB) 9、懸架系統10等)連接到點火電源供應系統線62 (下文中稱為"IG電源62")。電氣負載(例如導航系統11、音響12、放大器13等)連接到停車狀態附件電源供應系統線63 (下文中稱為"停車狀態ACC電源63")。電氣負載(例如混合動力
(HV)系統16、空氣壓縮機(A/C) 17、空調ECU 18、 A/C逆變器19、方向盤加熱器ECU 20等)連接到停車狀態點火電源供應系統線64 (下文中稱為"停車狀態IG電源64")。
下文中，與ACC電源61連接的電氣負載(例如TV系統1等)將稱為"ACC操作負載"。與IG電源62連接的電氣負載(例如氣囊主系統6等)將稱為"IG操作負載"。與停車狀態ACC電源63連接的電氣負載
(例如導航系統11等)將稱為"停車狀態ACC操作負載"。與停車狀態IG電源64連接的電氣負載(例如HV系統16等)將稱為"停車狀態IG操作負載"。
電源管理ECU 40通過對電源切換元件(停車狀態ACC繼電器46和停車狀態IG繼電器47)進行驅動，對停車狀態ACC操作負載和停車狀態IG操作負載的通電進行控制，所述電源切換元件被設置成使得可以在車輛停車狀態期間從電源50供應電力，在所述車輛停車狀態期間，ACC電源61和IG電源62不被通電。電源管理ECU 40根據來自預定終端裝置110的控制信號，或者根據來自布置在車輛中的電力開關100的控制信號，執行停車狀態ACC繼電器46和停車狀態IG繼電器47的驅動，所述預定終端裝置110允許從車輛外部進行遠程控制。
終端裝置110由使用者操作，來對停車狀態ACC操作負載和停車狀態IG操作負載的操作進行控制。終端裝置110例如可以是使用者攜帶的物品，例如用于操作車輛的鑰匙卡、蜂窩電話、專用終端等。此外，終端裝置110也可以是靜止設備，例如桌面個人計算機等。
如果使用者希望在車輛停車時對停車狀態ACC操作負載和停車狀態IG操作負載中的全部、 一個或多個進行操作，則使用者使用終端裝置110來操作這一個或多個負載。當使用者在終端裝置110上執行預定操作來對
8停車狀態ACC操作負載和停車狀態IG操作負載中的全部、 一個或多個進行操作時，用于對停車狀態ACC操作負載和停車狀態IG操作負載中的全部、 一個或多個的操作進行控制的控制信號從終端裝置110發送。當電源管理ECU40接收到來自終端裝置IIO的控制信號時，電源管理ECU40根據該控制信號對停車狀態ACC操作負載和停車狀態IG操作負載的通電進行控制。
當電源管理ECU 40接收到用于對停車狀態ACC操作負載中的全部、一個或多個進行操作的控制信號時，電源管理ECU 40將停車狀態ACC繼電器46接通，以對停車狀態ACC操作負載通電。在此情況下，電源管理ECU 40的微計算機41使晶體管42接通，使得內部電源48電連接到線92，并且停車狀態ACC繼電器46接通。停車狀態ACC繼電器46的接通狀態建立電源50與停車狀態ACC電源63之間的導通，使得停車狀態ACC操作負載被通電。
如果電源管理ECU 40在車輛停車時從終端裝置110接收到用于對停車狀態IG操作負載中的全部、 一個或多個進行操作的控制信號時，電源管理ECU 40將停車狀態IG繼電器47接通，以對停車狀態IG操作負載通電。電源管理ECU 40的微計算機41使晶體管43接通，使得內部電源48電連接到線93，并且停車狀態IG繼電器47接通。通過使停車狀態IG繼電器47接通來建立電源50與停車狀態IG電源64之間的導通，使得停車狀態IG操作負載被通電。
此外，如果電源管理ECU 40在車輛停車時從終端裝置110接收到使停車狀態ACC操作負載斷電的控制信號，則電源管理ECU 40使晶體管42關斷，以使停車狀態ACC操作負載斷電。如果電源管理ECU 40接收到使停車狀態IG操作負載斷電的控制信號，則電源管理ECU 40使晶體管43關斷，以使停車狀態IG操作負載斷電。
另一方面，電源切換ECU 30不僅通過對電源切換元件(即ACC繼電器36和IG繼電器37)進行驅動來控制ACC操作負載和IG操作負載的通電，而且通過對停車狀態電源切換元件(即停車狀態ACC繼電器46和停車狀態IG繼電器47)進行驅動來控制停車狀態ACC操作負載和停車狀態IG操作負載的通電。電源切換ECU 30根據來自電力開關100的控制信號，對ACC繼電器36、 IG繼電器37、停車狀態ACC繼電器46和停車狀態IG繼電器47進行驅動。
電力開關100布置在車艙中駕駛員的座椅附近。使用者在進入車輛之后，通過下壓電力開關100來使發動機起動和停止。伴隨電力開關100的操作，電源切換ECU 30對ACC操作負載、IG操作負載、停車狀態ACC操作負載和停車狀態IG操作負載的通電進行切換。
電源切換ECU 30具有內部狀態，這些內部狀態表示至少三種電力選擇狀態，即OFF、 ACC和IG-ON。
當電源切換ECU 30在電源切換ECU 30的內部狀態是OFF狀態時檢測到表示電力開關100被下壓的信號的時候，該內部狀態從OFF狀態改變到ACC狀態，使得電源切換ECU 30將ACC繼電器36接通以對ACC操作負載通電，并將停車狀態ACC繼電器46接通以對停車狀態ACC操作負載通電。電源切換ECU 30的微計算機31使晶體管32接通，使得內部電源38電連接到線90并且ACC繼電器36接通，并且內部電源38也通過二極管70電連接到線92并且停車狀態ACC繼電器46接通。通過使ACC繼電器36接通建立電源50與ACC電源61之間的導通，使得ACC操作負載被通電。另外，使停車狀態ACC繼電器46接通建立電源50與停車狀態ACC電源63之間的導通，使得停車狀態ACC操作負載被通電。
如果當電源切換ECU 30的內部狀態是ACC狀態時電源切換ECU 30檢測到表示電力開關100被下壓的信號，則內部狀態從ACC狀態改變到IG狀態，使得電源切換ECU 30將IG繼電器37接通以對IG操作負載通電，并將停車狀態IG繼電器47也接通以對停車狀態IG操作負載通電。電源切換ECU 30的微計算機31使晶體管33接通，使得內部電源38電連接到線91并且點火繼電器37接通，并且內部電源38也通過二極管71連接到線93并且停車狀態IG繼電器47接通。將點火繼電器37接通建立了電源50與IG電源62之間的導通，使得IG操作負載被通電。另外，將停車狀態IG繼電器47接通建立電源50與停車狀態IG電源64之間的導通，使得停車狀態IG操作負載被通電。因此，當發動機ECU8 (即IG操作負載之一)被通電時，對發動機的起動進行控制的發動機ECU 8能夠真正地
起動發動機。
如果在車輛停車狀態過程中當電源切換ECU 30的內部狀態是IG-ON狀態時電源切換ECU 30檢測到表示電力開關100被下壓的信號，貝ij內部狀態從IG-ON狀態改變到OFF狀態，使得ACC繼電器36、點火繼電器37、停車狀態ACC繼電器46和停車狀態IG繼電器47被關斷，以使ACC操作負載、IG操作負載、停車狀態ACC操作負載和停車狀態IG操作負載斷電。當電源切換ECU30的微計算機31關斷晶體管32、 33時，ACC操作負載、IG操作負載、停車狀態ACC操作負載和停車狀態IG操作負載被斷電。因此，由于發動機ECU8 (IG操作負載之一)被斷電，所以可以停止發動機。
這里要注意，電源管理ECU 40根據來自電力開關100的發動機起動請求控制信號來關斷晶體管42、 43,使得在電源切換ECU30關斷晶體管32、 33時，停車狀態ACC操作負載和停車狀態IG操作負載被斷電。
此外，電源管理ECU 40和電源切換ECU各自除了包括用于對控制處理程序進行處理的微計算機31或微計算機41之外，還包括多個電路元件，例如儲存控制處理程序的ROM、用于對與控制處理程序有關的處理數據進行臨時儲存的RAM、用于與外部設備交換信息的輸入/輸出接口等。
下面將對前文中圖1所示車輛用電源控制設備的第一實施例的操作示例進行說明。圖2示出了當車輛用電源控制設備的第一實施例應用于停車狀態空調系統時的操作流程的示例。
停車狀態空調系統是這樣一種系統在車輛停車時，空調器可以被操作(預空氣調節)。g卩，在進入車輛之前，使用者可以通過無線通信等方式給車輛命令，以操作空調器在車艙內產生舒適的環境。此外，在車輛停車時的空氣調節過程中使用者進入車輛并起動發動機時，希望空氣調節繼續工作。近年來已經鼓勵怠速停止(idling stop)等，阻止在使用者不在場的情況下起動發動機。在采用發動機和電動機作為動力源的混合動力車輛的情況下，由于壓縮機是電動的并設有高壓電池，所以可以在不起動發動機的情況下操作空調器。但是，即使是高壓電池，車輛停車時能夠用于空 調系統的電力也受到限制。因此，浪費性地使用電力不利地使得在車輛停 止時可以執行空氣調節的時間長度減少。這樣，車輛的商業價值降低了。
現在將參照圖1，對根據本發明的車輛用電源控制設備的第一實施例 應用于在車輛停止時使用的空調系統的情況下圖2的操作流程進行說明。
如果電源管理ECU 40通過終端裝置110從使用者接收到預空氣調節 啟動請求時(步驟IO，步驟S12為"是")，則電源管理ECU40使停車 狀態IG繼電器47接通(步驟14)。因此，空調ECU 18 (即停車狀態IG 操作負載)被通電，使得空調ECU18能夠開始預先空氣調節的執行。
接著，電源管理ECU 40判定預先空氣調節的切斷定時器(switch-off timer)是否表示已經經過了預定時間(例如10分鐘)。或者，電源管理 ECU 40從空調ECU 18獲取與切斷定時器是否表示經過了該預定時間有關 的判定結果(步驟16)。如果已經經過了該預定時間，則電源管理ECU 40將停車狀態IG繼電器47關斷(步驟18)。因此，空調ECU 18被斷 電，預空氣調節停止。
另一方面，如果尚未超過該預定時間，則電源管理ECU40判定是否 存在經過電力開關100而來自使用者的預空氣調節終止請求(步驟20)。 如果存在該終止請求，則電源管理ECU 40將停車狀態IG繼電器47關斷 (步驟22)。因此，空調ECU48被斷電，使得預空氣調節停止。該處理 是使用者關斷預空氣調節的結果，而不是切斷定時器的操作結果。
此外，在不存在經過終端裝置110而來自使用者的預空氣調節終止請 求的情況下，如果使用者進入車輛并下壓電力開關100來起動發動機(步 驟24為"是")，則電源切換ECU 30在檢測到電力開關100的下壓時， 將其內部狀態從OFF狀態經過ACC狀態改變到IG-ON狀態。在內部狀態 改變到ACC狀態時，電源切換ECU 30將ACC繼電器36和停車狀態 ACC繼電器46接通。然后，當內部狀態改變到IG-ON狀態時，電源切換 ECU 30將點火繼電器37和停車狀態IG繼電器47接通(步驟28)。另 外，如果在步驟24使用者沒有執行電力開關100的下壓來起動發動機， 則停車狀態IG繼電器47接通的電源狀態繼續(步驟26)。然后，當使用者下壓電力開關100以停止發動機100時(步驟30為"是")，電源切換ECU 30檢測電力開關100的下壓，并將其內部狀態從IG-ON狀態改變到OFF狀態。內部狀態已改變到OFF狀態的電源切換ECU 30使ACC繼電器36、 IG繼電器37、停車狀態ACC繼電器46和停車狀態IG繼電器47都關斷(步驟34)。如果在步驟30使用者沒有執行電力開關100的下壓來停止發動機，則ACC繼電器36、 IG繼電器37、停車狀態ACC繼電器46和停車狀態IG繼電器47都接通的電源狀態繼續(步驟32)。
參照圖3，下面將更詳細地說明車輛用電源控制設備的第一實施例的操作示例。圖3是示出電源管理ECU 40和電源切換ECU 30以及停車狀態IG繼電器47和IG繼電器37的接通/關斷狀態之間的關系的示意圖。圖3的上部示出了由電源管理ECU 40的微計算機41輸出的、用于晶體管43的驅動信號的輸出狀態，以及由電源切換ECU 30的微計算機31輸出的、用于晶體管33的驅動信號的輸出狀態。圖3的下部示出了停車狀態IG繼電器47和點火繼電器37的接通/關斷狀態。
參照圖3的左側，在作出使停車狀態IG操作負載(例如空調ECU 18等)的操作開始的請求時，電源管理ECU 40的微計算機41通過輸出使晶體管43接通的驅動信號，來使停車狀態IG繼電器47接通。
然后，如果在停車狀態IG繼電器47接通的時候使用者下壓電力開關100以起動發動機(如果存在來自使用者的IG-ON請求)，則電源切換ECU 30的微計算機31通過輸出使晶體管33接通的驅動信號來使IG繼電器37接通，并且電源管理ECU 40的微計算機41輸出使晶體管43關斷的驅動信號。盡管電源管理ECU40輸出使晶體管43關斷的驅動信號，但由于輸出使晶體管33接通的驅動信號，停車狀態IG繼電器47通過二極管71而繼續接通。該操作避免了既由電源管理ECU 40又由電源切換ECU30將停車狀態IG繼電器47接通的狀態。即，防止了由于控制干涉造成的誤操作。
隨后，如果使用者下壓電力開關100來使發動機停止(如果存在來自使用者的IG-OFF請求)，則微計算機31通過輸出使晶體管33關斷的驅
13動信號，來使IG繼電器37和停車狀態IG繼電器47都關斷。
圖3的右側示出了與圖3左側所示不同的情況。圖3的右半部分示出了在使用者下壓電力開關100以起動發動機之前(在發生來自使用者的IG-ON請求之前)作出了使停車狀態IG操作負載的操作結束的請求的情況。
參照圖3的右側，當作出使停車狀態IG操作負載(例如空調ECU 18等)的操作開始的請求時，電源管理ECU 40的微計算機41通過輸出使晶體管43接通的驅動信號，來使停車狀態IG繼電器47接通。
然后，當在使用者的IG-ON請求發生之前通過終端裝置110作出了與停車IG操作負載有關的開始請求時，電源管理ECU 40的微計算機41通過輸出使晶體管43關斷的驅動信號，來使停車狀態IG繼電器47關斷。當在停車狀態IG繼電器47關斷之后發生了使用者的IG-ON請求時，電源切換ECU 30的微計算機31通過輸出使晶體管33接通的驅動信號，來使IG繼電器37接通并使停車狀態IG繼電器47接通。
隨后，當使用者下壓電力開關100以使發動機停止時(當發生了使用者的IG-OFF請求時)，電源切換ECU 30的微計算機31通過輸出使晶體管33關斷的驅動信號，來使IG繼電器37和停車狀態IG繼電器47都關斷。
以這樣的方式，在執行預空氣調節的情況下，除了停車狀態IG操作負載(例如IG操作負載)之外的電氣負載不被供應電力。這樣，能夠對在車輛停車時不需要被操作的系統(例如儀表板的照明等)中的電力消耗進行抑制。此外，由于電源50的電力被供應到特定的電氣負載，所以可以防止由于電源50的供電性能下降而造成預空氣調節的操作時間減少。此外，即使預空氣調節所需的ECU是連接到IG電源62的ECU,也可不必對該ECU以任何方式進行改變即可將該ECU連接到停車狀態IG電源64，停車狀態IG電源64是空調ECU 18連接到的那個電源。從該ECU的角度來看，在ECU連接到IG電源62的情況與ECU連接到停車狀態IG電源64的情況之間，在給ECU供電方面沒有區別。
此外，當IG電源62的通電由電源切換ECU 30根據使用者對電力開關100的操作來進行控制的時候，停車狀態IG電源64的通電也受到控制。因此，不需要將IG電源62連接到停車狀態IG電源64的系統的停車狀態操作負載，所需的束線更少。
因此，在車輛用電源控制設備的第一實施例中，如果在車輛停車的時候(此時，ACC電源61和IG電源62處于非通電狀態)希望使用的電氣負載被設置為停車狀態ACC操作負載或停車狀態IG操作負載，則通過在ACC繼電器36和IG繼電器37關斷的時使停車狀態ACC繼電器46接通，無需對ACC操作負載或IG操作負載通電即可使例如停車狀態ACC操作負載通電。因此，與不設有停車狀態ACC繼電器46的構造相比，減少了車輛停車時浪費性的電力消耗。此外，通過在ACC繼電器36和IG繼電器37關斷的時將停車狀態IG繼電器47接通，無需對ACC操作負載或IG操作負載通電即可對停車狀態IG操作負載通電。因此，與不設有停車狀態IG繼電器47的情況相比，減少了車輛停車時浪費性的電力消耗。
圖4是示出根據本發明的車輛用電源控制設備的第二實施例的構造圖。在圖4所示的第二實施例中，由與圖1中的第一實施例結合使用的標號相同的標號所代表的部分具有相同的構造和功能，其描述將被省略或簡化。
在第二實施例中，車輛用電源控制設備被應用于遠程發動機起動系統。遠程發動機起動系統(下文中簡稱為"遠程起動"或"遠程起動器")是通過車輛外部的遠程控制使車輛的發動機起動的系統。遠程起動器常常用來在使用者進入車輛之前清除影響可視性的霜或雪，或者執行空氣冷卻或加熱。需要被操作以執行這些目的的電氣負載是消耗比較大的電力的負載，例如后除霧器、除冰器、鏡加熱器、空調壓縮機等。由于在由遠程起動器起動發動機時，發動機以怠速狀態運轉，所以發動機轉速較低，由發電機(交流發電機)產生的電力量較少。因此，電力常常由電池供應。因此，在由遠程起動器使發動機起動的情況下，雖然發動機在工作，但電池的放電較大，存在著電池的容量下降超過所需要的風險。此外，在通過遠程起動器使發動機起動的情況下，鼓勵在使車輛行駛之前停止發動機，因此需要發動機重新起動。因此，在電池容量己經降低的情況下(此外，在遠程起動器頻繁被使用的低溫條件中電池的放電性能較差的情況下)，存在著在重新起動發動機時起動性變差的風險。
此外，即使在通過遠程起動器來進行起動的情況下，發動機的起動控制也以與使用者在進入車輛之后通過使用鑰匙等來起動發動機的情況大體上相同的方式來進行。因此，在現有構造中，由遠程起動器進行的起動包括對附件電源和點火電源的通電，因此對于遠程起動時不需要的電氣負載(例如通過附件電源工作的電氣負載(如點煙插座等)、以及諸如面板式儀表、周邊監視傳感器等的電氣負載)也發生通電。
下面將對圖4所示根據本發明的車輛電源的第二實施例的構造進行說
明。從電源50供應的電力由電力系統線60分配到電源供應系統線61、62、 65，并被供應到與線61、 62、 65相連的電氣負載。ACC電源61連接到電氣負載(例如TV系統1， DVD系統2、后座顯示器3、后座娛樂系統(RSE) 4、前座(FS)點煙器插座5等)。IG電源62連接到電氣負載(例如氣囊主系統(A/B主)6、氣囊子系統(A/B子)、電控制動器(ECB) 9、懸架系統10等)。遠程起動時電源供應系統線65 (下文中稱為"遠程起動時電源65")連接到電氣負載(例如空氣壓縮機21、各座空調座椅ECU 22、后除霧器23、除冰器24、方向盤加熱器25、發動機ECU 8等)。遠程起動時電源65還可以連接到需要在執行遠程起動時被操作的電氣負載。
下文中，與ACC電源61連接的電氣負載(例如TV系統1等)將稱為"ACC操作負載"，與IG電源62連接的電氣負載(例如氣囊主系統6等)將稱為"IG操作負載"，與遠程起動時電源65連接的電氣負載(例如發動機ECU8等)將稱為"遠程起動時操作負載"。
遠程起動ECU 80通過對遠程起動IG繼電器84進行驅動，來控制遠程起動時操作負載的通電，遠程起動IG繼電器84是這樣的電源切換元件該元件己經被設置成在車輛停車時(此時ACC電源61和IG電源62不被通電)允許在發動機由遠程起動器起動時從電源50供應電力。遠程起動器ECU 80根據來自預定終端裝置110的控制信號，或者根據來自布置在車輛中的電力開關100的控制信號，來驅動遠程起動IG繼電器84，所述預定終端裝置iio允許從車輛外部進行遠程控制。
終端裝置110由使用者操作以控制遠程起動器的操作。終端裝置110 例如是使用者攜帶的設備，例如用于操作車輛的鑰匙卡、蜂窩電話、遠程
起動器專用終端等。此外，終端裝置110也可以是靜止設備，例如桌面個
人計算機等。
使用者使用終端裝置110來請求遠程起動器操作或停止。使用者在終 端裝置110上執行用于使遠程起動器操作或停止的預定操作，使得請求遠 程起動器操作或停止的控制信號從終端裝置110發送。在從終端裝置110 接收到該控制信號時，遠程起動器ECU 80根據該控制信號，對遠程起動 器的操作和停止進行控制。
當遠程起動器ECU 80接收到請求遠程起動器操作的控制信號時，遠 程起動器ECU 80使遠程起動IG繼電器84接通以對遠程起動時操作負載 進行通電。遠程起動器ECU 80的微計算機81將晶體管82接通，使得內 部電源85電連接到線94，并且遠程起動IG繼電器84接通。將遠程起動 IG繼電器84接通建立了電源50與遠程起動時電源65之間的導通，使得 遠程起動時操作負載被通電。因此，在發動機ECU 8 (即遠程起動時操作 負載之一)被通電時，發動機ECU 8能夠起動發動機(遠程起動器的操 作)。此外，與遠程起動器的操作一起，電氣負載(例如空氣壓縮機21 等)的操作也能夠進行。
如果在車輛停車時，遠程起動器ECU 80從終端裝置110接收到請求 遠程起動器的操作停止的控制信號，則遠程起動器ECU 80通過關斷晶體 管82來對遠程起動時操作負載斷電。因此，發動機ECU 8 (遠程起動時 操作負載之一)被斷電，使得發動機停止(遠程起動器的操作停止)。此 外，與遠程起動器的操作停止一起，電氣負載(例如空氣壓縮機21等) 的操作也停止。
另一方面，電源切換ECU 30不僅通過對電源切換元件(即ACC繼電 器36和IG繼電器37)進行驅動來控制ACC操作負載和IG操作負載的通 電，而且通過對遠程起動IG繼電器84進行驅動來控制遠程起動時操作負 載的通電。伴隨使用者在進入車輛之后執行電力開關100的操作，電源切換ECU 30對ACC操作負載、IG操作負載、遠程起動時操作負載的通電 進行切換。
當在電源切換ECU 30的內部狀態為OFF時電源切換ECU 30檢測到 表示電力開關100下壓的信號時，該內部狀態從OFF改變到ACC，使得 電源切換ECU 30將ACC繼電器36接通以對ACC操作負載通電。電源切 換ECU 30的微計算機31將晶體管32接通，使得內部電源38電連接到線 90，并且ACC繼電器36接通。將ACC繼電器36接通建立了電源50與 ACC電源61之間的導通，使得ACC操作負載被通電。
當在電源切換ECU 30的內部狀態是ACC狀態時電源切換ECU 30檢 測到表示電力開關100下壓的信號時，該內部狀態從ACC狀態改變到IG 狀態，使得電源切換ECU 30將IG繼電器37接通以對IG操作負載通電， 并將遠程起動IG繼電器84接通以對遠程起動時操作負載通電。電源切換 ECU 30的微計算機31將晶體管33接通，使得內部電源38電連接到線 91，并且IG繼電器37接通，內部電源38也通過二極管72電連接到線 94，并且遠程起動IG繼電器84接通。將IG繼電器37接通建立了電源50 與IG電源62之間的導通，使得IG操作負載被通電。此外，通過將遠程 起動IG繼電器84接通，建立了電源50與遠程起動時電源65之間的導 通，使得遠程起動時操作負載被通電。因此，在發動機ECU 8 (即遠程起 動時操作負載之一)被通電時，發動機ECU8能夠起動發動機。
當車輛停車時在電源切換ECU 30的內部狀態是IG-ON狀態時，電源 切換ECU 30檢測到表示電力開關100下壓的信號時，該內部狀態從IG-ON 狀態改變到 OFF 狀態， 使得ACC繼電器36、點火繼電器37和遠程起 動IG繼電器84都關斷，以使ACC操作負載、IG操作負載和遠程起動時 操作負載全部斷電。在電源切換ECU 30的微計算機31將晶體管32、 33 關斷時，ACC操作負載、IG操作負載和遠程起動時操作負載全部被斷 電。因此，由于發動機ECU 8 (即遠程起動時操作負載之一)被斷電，所 以能夠使發動機停止。
注意，遠程起動器ECU 80根據來自電力開關100的發動機起動請求 控制信號而關斷，使得當電源切換ECU 30將晶體管32、 33關斷時遠程起
18動操作負載被斷電。該操作避免了既由遠程起動器ECU 80又由電源切換 ECU 30使遠程起動IG繼電器84接通的情況。即，防止了由于控制干涉 造成的誤操作。
現在將說明圖4所示車輛用電源控制設備的第二實施例的操作示例。 圖5示出了車輛用電源控制設備的第二實施例的操作流程的示例。如果遠 程起動器ECU 80接收到使用者通過終端裝置110進行的遠程起動器接通 請求(步驟50，步驟52為"是")，則遠程起動器ECU 80將遠程起動 IG繼電器84接通(步驟54)。因此，發動機ECU8 (即遠程起動操作負 載之一)被通電，并且發動機ECU 8使發動機起動(步驟54)。隨著遠 程起動器工作，電氣負載(例如空氣壓縮機21等)的操作也可以進行。
接著，當滿足遠程起動終止條件時(例如當發生使用者的停止請求、 切斷定時器的操作、車門開啟、換檔桿操作到除了 P范圍之外的位置等時 候)(步驟56)，遠程起動器ECU80將遠程起動IG繼電器84關斷(步 驟58)。因此，發動機ECU8 (即遠程起動時操作負載)被斷電，使得發 動機停止(遠程起動器的操作停止)。當遠程起動器停止操作時，電氣負 載(例如空氣壓縮機21等)的操作也停止。
此外，如果使用者沒有通過終端裝置110作出遠程起動接通請求，而 是進入車輛并下壓電力開關100來起動發動機(步驟52為"否"，步驟 60為"是")，或者如果在遠程起動器的操作停止之后使用者下壓電力開 關100以起動發動機(步驟58，步驟60為"是")，則電源切換ECU30 檢測到電力開關100的下壓，并將其內部狀態從OFF狀態經過ACC狀態 改變到IG-ON狀態。當內部狀態改變到ACC狀態時，電源切換ECU 30 使ACC繼電器36接通。然后，當內部狀態改變到IG-ON狀態時，電源切 換ECU 30使IG繼電器37和遠程起動IG繼電器84接通(步驟64)。然 后，發動機ECU8 (即遠程起動時操作負載)被通電，并且發動機ECU8 使發動機起動(步驟66)。此外，其他電氣負載(例如空氣壓縮機21 等)也能夠運行。另外，如果在步驟60，使用者沒有下壓電力開關IOO來 起動發動機，則ACC繼電器36、 IG繼電器37和遠程起動IG繼電器84 都關斷的電源狀態繼續(步驟62)。細地說明車輛用電源控制設備第二實施例的操
作示例。圖6是示出遠程起動器ECU 80和電源切換ECU 30的控制輸出以 及遠程起動IG繼電器84、 ACC繼電器36和IG繼電器37的接通/關斷狀 態之間關系的示意圖。圖6的上部示出由遠程起動器ECU 80的微計算機 81輸出的、用于晶體管82的驅動信號的輸出狀態，以及由電源切換ECU 30的微計算機31輸出的、用于晶體管32和33的驅動信號的輸出狀態。 圖6的下部示出遠程起動IG繼電器84、 ACC繼電器36和IG繼電器37的 接通/關斷狀態。
在圖6中，當發生遠程起動操作請求時，遠程起動器ECU 80的微計 算機81通過輸出使遠程起動IG繼電器84接通的驅動信號，來使遠程起 動IG繼電器84接通。因此發動機起動。隨后，當滿足遠程起動終止條件 時，遠程起動器ECU 80的微計算機81通過輸出使遠程起動IG繼電器84 關斷的驅動信號，來使遠程起動IG繼電器84關斷。因此發動機的操作停 止。
另一方面，如果使用者下壓電力開關100來使ACC電源61接通(如 果存在使用者的ACC接通請求)，則電源切換ECU 30的微計算機31通 過輸出使晶體管32接通的驅動信號，來使ACC繼電器36接通。
然后，如果使用者下壓電力開關100來起動發動機(如果存在使用者 的IG-ON請求)，則電源切換ECU30的微計算機31輸出使晶體管33接 通的驅動信號，使得IG繼電器37接通，并且遠程起動IG繼電器84通過 二極管72接通。此時，電源切換ECU 30的微計算機31可以輸出使晶體 管32接通的驅動信號直到發動機的起動完成，從而改善發動機的起動 性。由于使晶體管32關斷的驅動信號輸出也使ACC繼電器36關斷，所 以降低了ACC操作負載(例如TV系統1等)的電力消耗，相應地提高了 電源50的電力供應性能，并改善了用于使發動機起動的起動器的操作特 性。
隨后，當使用者下壓電力開關100來停止發動機時(如果存在使用者 的IG-OFF請求)，則電源切換ECU 30的微計算機31通過輸出使晶體管 32關斷的驅動信號來關斷ACC繼電器36，并且通過輸出使晶體管33關
20斷的驅動信號來關斷遠程起動IG繼電器84和IG繼電器37。
因此，在車輛用電源控制設備的第二實施例中，如果在執行遠程起動 時希望使用的電氣負載被設定為遠程起動時操作負載，則通過在ACC操 作繼電器36和IG繼電器37關斷的時候使遠程起動IG繼電器84接通，則 不必對ACC操作負載或IG操作負載通電即可對遠程起動時操作負載通 電。因此，與不設有遠程起動IG繼電器84的構造相比，抑制了遠程起動 時的浪費性電力消耗。SP，由于設置了遠程起動時電源65，所以可以只操 作遠程起動時所需的系統(例如執行發動機起動、空氣調節、確保可視性 的系統等)。因此，可以抑制浪費性地消耗來自電池的電力。這改善了當 使用者在進入車輛之后將發動機從停止狀態起動時發動機的起動性。
此外，由于設置了遠程起動時電源65，所以即使遠程起動所需的 ECU是連接到IG電源62的ECU,該ECU也可以連接到遠程起動時電源 65而不必以任何方式改變ECU。從遠程起動所需的ECU來看，在該ECU 連接到IG電源62的情況與該ECU連接到遠程起動時電源65的情況之 間，在對ECU通電的方面沒有區別。
此外，如果IG電源62的通電由電源切換ECU 30根據使用者對電力 開關100的操作來控制，則遠程起動時電源64的通電也受到控制。因 此，不需要將IG電源62連接到遠程起動時電源65的起動時操作負載， 并可以減少所使用的束線的數目。
盡管上文已經說明了本發明的示例性實施例，但是本發明不限于前述 實施例。相反，在不脫離本發明范圍的情況下，可以對前述實施例添加各 種變更和替代。
例如，在前述實施例中，ECU功能被分散在電源管理ECU 40和電源 切換ECU 30之間(ECU功能被分散給遠程起動器ECU 80和電源切換 ECU 30)。但是如圖7所示，車輛用電源控制設備也可以通過由單一的 ECU或一個微計算機來操作。因此，由于微計算機31使各個晶體管彼此 獨立地接通/關斷，所以可以減少前述實施例中二極管的使用。在此情況下 的操作流程與前文的操作流程大體相同。
權利要求
1. 一種車輛用電源控制設備，其對安裝在車輛中的電氣負載的通電進行控制，所述車輛用電源控制設備的特征在于包括第一電氣負載，其安裝在所述車輛中；第二電氣負載，其在所述車輛停車時比所述第一電氣負載優先地被通電；第一切換裝置，其對所述第一電氣負載的通電和所述第二電氣負載的通電進行切換；以及第二切換裝置，其只切換所述第二電氣負載的通電。
2. 根據權利要求1所述的車輛用電源控制設備，其中，在所述第一切換裝置輸出對所述第二電氣負載通電的接通命令之后，所述第二切換裝置輸出對所述第二電氣負載斷電的關斷命令。
3. 根據權利要求1所述的車輛用電源控制設備，其中，如果由所述第一切換裝置輸出對所述第二電氣負載通電的接通命令與由所述第二切換裝置輸出對所述第二電氣負載斷電的關斷命令重合，則所述接通命令被優先執行。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的車輛用電源控制設備，其中，所述第一電氣負載包括使發動機起動的電氣負載。
5. 根據權利要求1至3中任一項所述的車輛用電源控制設備，其中，所述第二電氣負載包括使發動機起動的電氣負載。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的車輛用電源控制設備，其中，根據來自與所述車輛以無線方式通信的終端裝置的控制信號，來執行所述第二切換裝置的切換。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的車輛用電源控制設備，其中，在車艙中設置操作輸入裝置，所述操作輸入裝置接收來自使用者的操作輸入；并且其中，根據來自所述操作輸入裝置的控制信號，來執行所述第一切換裝置的切換。
8. 根據權利要求1至7中任一項所述的車輛用電源控制設備，其中，所述第二電氣負載包括對車艙中的空調進行控制的電氣負載。
9. 根據權利要求1至8中任一項所述的車輛用電源控制設備，其中，所述第二切換裝置包括禁止裝置，所述禁止裝置禁止所述第一電氣負載的通電。
10. 根據權利要求9所述的車輛用電源控制設備，其中，所述禁止裝置是二極管。
全文摘要
一種車輛用電源控制設備，對安裝在車輛中的電氣負載的通電進行控制，該控制設備包括第一電氣負載，其是安裝在車輛中的電氣負載的一部分；第二電氣負載，其在車輛停車時比第一電氣負載優先通電；電源切換ECU、ACC繼電器和IG繼電器，其不僅切換第一電氣負載的通電，而且切換第二電氣負載的通電；以及電源管理ECU、停車狀態ACC繼電器和停車狀態IG繼電器，其只切換第二電氣負載的通電。該車輛用電源控制設備抑制了在操作車輛停車時使用的電氣負載的時候浪費性的電力消耗。
文檔編號B60R16/023GK101479132SQ200780024459
公開日2009年7月8日 申請日期2007年6月27日 優先權日2006年6月28日
發明者寬 堤, 江坂俊德, 深澤實 申請人:豐田自動車株式會社;古河電氣工業株式會社