專利名稱：車輛用電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及搭載在例如混合型機(jī)動(dòng)車和電動(dòng)機(jī)動(dòng)車等車輛上的車輛用電源裝置。特別是涉及用于電動(dòng)制動(dòng)車輛的車輛用電源裝置。
背景技術(shù)：
近年來，正在加速研發(fā)混合型機(jī)動(dòng)車或電動(dòng)機(jī)動(dòng)車。因此，在車輛的制動(dòng)方面公開有各種方案，即從現(xiàn)有的機(jī)械制動(dòng)到電氣制動(dòng)的開發(fā)在加速進(jìn)行。
通常，為了用電控制車輛，其電源使用電池。此時(shí)，僅在該電池上，當(dāng)由于任何原因而不能由該電池供給電力時(shí)，不能進(jìn)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(duì)應(yīng)異常的情況。
作為與本申請(qǐng)相關(guān)的先前技術(shù)文獻(xiàn)，公開有例如日本專利申請(qǐng)公開特開平5-116571號(hào)公報(bào)。
在這種車輛用電源裝置中，由于輔助電源關(guān)系到異常時(shí)的車輛制動(dòng)，故異常時(shí)該輔助電源能夠可靠地進(jìn)行電力供給是非常重要的。因此，能可靠地預(yù)測(cè)輔助電源的壽命，且經(jīng)常檢測(cè)輔助電源的狀態(tài)是至關(guān)重要的。
但是，在此，在使用電池作為輔助電源時(shí)，還很難預(yù)測(cè)該輔助電源用電池的壽命。另外，關(guān)于該電池的狀態(tài)，即使可以確認(rèn)其電壓，但難以僅由電壓檢測(cè)到狀態(tài)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(shí)，也難以檢查電池的狀態(tài)，有必要進(jìn)一步提高安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的車輛用電源裝置具有如下結(jié)構(gòu)。
本發(fā)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(dòng)踏板的信息或根據(jù)車輛行駛時(shí)的信息中的至少一個(gè)，并根據(jù)這些信息，將用于控制車輛制動(dòng)的信息輸出到制動(dòng)器；電池，其介由電子控制部向制動(dòng)器供給電力；輔助電源，其在該電池異常時(shí)介由電子控制部向制動(dòng)器供給電力。該輔助電源包括電容單元，其由多個(gè)電容器構(gòu)成；電力供給部，其不僅在電池出現(xiàn)異常時(shí)，在正常時(shí)也可以由電容單元供給電力；強(qiáng)制動(dòng)作部，其使該電力供給部動(dòng)作，該輔助電源在電池正常時(shí)確認(rèn)電力供給部的動(dòng)作狀態(tài)。
由此，由于使用電容單元作為輔助電源，故可大幅延長(zhǎng)輔助電源的壽命，同時(shí)，可延長(zhǎng)至與車輛的耐久壽命大致相同的程度。其結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)備用電源單元的無維護(hù)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(shí)也可以確認(rèn)該電力供給部的動(dòng)作狀態(tài)，故在電池正常時(shí)，也可以確認(rèn)是否能夠從電容單元向電子控制部供給電力。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的車輛用電源裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的車輛用電源裝置的電路圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的車輛用電源裝置的結(jié)構(gòu)圖。
在圖1中，12V用電池1向車輛內(nèi)供給電力。作為該電池1的輔助電源，設(shè)有備用電源單元2。而且，設(shè)有輸出用于控制車輛制動(dòng)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(shè)有用于向電子控制部3傳遞控制車輛制動(dòng)的信息的制動(dòng)踏板4。電子控制部3基于來自該制動(dòng)踏板4的信息控制制動(dòng)器5。利用該制動(dòng)器5制動(dòng)輪胎6。
其次說明本發(fā)明實(shí)施例的車輛用電源裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的車輛用電源裝置的電路圖。
在圖2中，電池1介由點(diǎn)火開關(guān)8連接到設(shè)置在備用電源單元2上的IG(點(diǎn)火發(fā)生器)端子9上，同時(shí)連接到同樣設(shè)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(diǎn)火開關(guān)8是用于使車輛的動(dòng)作開始或結(jié)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(hào)輸入端子11、信號(hào)輸出端子12及OUT端子13相互連接。在此，信號(hào)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(hào)的端子。信號(hào)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(hào)的端子。OUT端子13是輸出備用電源單元2內(nèi)的備用檢測(cè)器檢出的電壓的輸出、或電池1異常時(shí)貯存在備用電源單元2內(nèi)的電荷的端子。
在此說明備用電源單元2的結(jié)構(gòu)。
備用電源單元2是在電池1異常時(shí)介由電子控制部3向制動(dòng)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(gè)電容器構(gòu)成，例如，通過連接多個(gè)可快速充放電的雙電荷層電容器構(gòu)成。另外，備用電源單元2包括對(duì)該電容單元15進(jìn)行充電的充電電路16和進(jìn)行放電的放電電路17。這些動(dòng)作基于微機(jī)14的指示進(jìn)行控制。
另外，備用電源單元2含有用于檢測(cè)從電池1施加的電壓的備用檢測(cè)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(cè)器18檢測(cè)出電壓異常時(shí)，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(rèn)在電池1正常時(shí)基本上成為關(guān)閉的該電力供給部19的動(dòng)作狀態(tài)，備用電源單元2具有即使在電池1正常時(shí)也可以通過微機(jī)14的指示暫時(shí)使電力供給部19動(dòng)作的強(qiáng)制動(dòng)作部21。另外，備用電源單元2具有輸出檢測(cè)部22，其檢測(cè)來自電力供給部19的輸出并傳遞到微機(jī)14上。
其次，說明車輛用電源裝置的動(dòng)作。
首先，為開始車輛的動(dòng)作而例如接通點(diǎn)火時(shí)，連接在電池1和IG端子之間的點(diǎn)火開關(guān)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(hào)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(hào)輸入備用電源單元2內(nèi)的微機(jī)14內(nèi)。微機(jī)14接收該充電許可信號(hào)，對(duì)充電電路16發(fā)出允許充電的指令。允許充電時(shí)，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(shí)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(cè)器18中具有的傳感器檢測(cè)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(zhǔn)值(9.5V)，則確認(rèn)來自電池1的電壓及備用電源單元2的動(dòng)作正常，從電池1向電子控制部3繼續(xù)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(dòng)踏板4動(dòng)作時(shí)，電子控制部3輸入來自制動(dòng)踏板4的信息，基于該信息向制動(dòng)器5輸出用于控制車輛制動(dòng)的信息。而且，根據(jù)該輸出的信息，制動(dòng)器5動(dòng)作并可準(zhǔn)確地制動(dòng)輪胎6，結(jié)果，可準(zhǔn)確地控制車輛。
然后，為使車輛的動(dòng)作結(jié)束而停止點(diǎn)火時(shí)，斷開點(diǎn)火開關(guān)8，來自電池1的電力供給停止。此時(shí)，微機(jī)14向放電電路17輸送指示存儲(chǔ)在電容單元15內(nèi)的電荷放電的信號(hào)。然后，放電電路17基于該信號(hào)將存儲(chǔ)在電容單元15內(nèi)的電荷放電。
其次，說明電池1的電壓下降或異常時(shí)的車輛用電源裝置的動(dòng)作。
當(dāng)車輛開始動(dòng)作時(shí)，從電池1向電容單元15充入電荷。備用檢測(cè)器18檢測(cè)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(cè)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(cè)器18具有用于檢測(cè)電池1異常的傳感器。由此，備用檢測(cè)器18在該傳感器檢出的檢測(cè)電壓小于基準(zhǔn)值(9.5V)時(shí)檢測(cè)到從電池1輸出的電壓為異常。
基于檢測(cè)出該異常的信息，在電池1正常時(shí)，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(shí)，停止來自電池1的電力供給。然后，備用檢測(cè)器18對(duì)微機(jī)輸出對(duì)應(yīng)來自電池1的停止供給電力的信號(hào)。微機(jī)14對(duì)放電電路17指示放出存儲(chǔ)于電容單元15內(nèi)的電荷。通過該指示，存儲(chǔ)在電容單元15內(nèi)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(xiàn)異常時(shí)，不進(jìn)行電力供給部19的動(dòng)作狀態(tài)的確認(rèn)。
另外，從微機(jī)14介由信號(hào)輸出端子12向電子控制部3輸送該異常信號(hào)，在車輛內(nèi)部表示例如電池1出現(xiàn)異常的信號(hào)。由此，指示駕駛員立即停車。這樣，在產(chǎn)生異常時(shí)，由于作為非常電源而存儲(chǔ)在電容單元15內(nèi)的電荷供給電子控制部3，故駕駛員可利用制動(dòng)踏板4介由該電子控制部3使制動(dòng)器5動(dòng)作，可安全地使車輛停止。
其次，說明電力供給部19的動(dòng)作的確認(rèn)方法。
電池1正常時(shí)，在向電容單元15充入大于或等于規(guī)定電壓(10V)的電壓時(shí)，電力供給部19的動(dòng)作的確認(rèn)方法如下進(jìn)行。即，微機(jī)14發(fā)送用于確認(rèn)動(dòng)作的信號(hào)，介由強(qiáng)制動(dòng)作部21使電力供給部19強(qiáng)制動(dòng)作，確認(rèn)其電力供給部19的動(dòng)作狀態(tài)。電力供給部19為減少充入電容單元15內(nèi)的電荷的流量，而希望盡可能地縮短動(dòng)作時(shí)間，因此，在電力供給部19上最好使用開關(guān)速度快的元件，優(yōu)選由場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)構(gòu)成的開關(guān)。
電力供給部19開始動(dòng)作，來自該電力供給部19的輸出穩(wěn)定時(shí)(例如開始動(dòng)作18ms后)，輸出檢測(cè)部22檢測(cè)來自電容單元15的輸出電壓或輸出電流。輸出檢測(cè)部22基于該檢知的信息確認(rèn)電力供給部19是否正常動(dòng)作，將動(dòng)作狀態(tài)的信息傳到微機(jī)14。
然后，將由輸出檢測(cè)部22檢測(cè)出的電容單元15的輸出電壓或輸出電流與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流進(jìn)行比較，基于該比較結(jié)果確認(rèn)電容單元15的輸出電壓或輸出電流是否正確，進(jìn)行電力供給部19的故障判斷。
即，在檢測(cè)出的輸出電壓或輸出電流比預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流高時(shí)，判斷電力供給部19正常；每隔規(guī)定的時(shí)間間隔，例如每隔一秒繼續(xù)進(jìn)行電力供給部19的強(qiáng)制動(dòng)作，總是確認(rèn)電力供給部19的動(dòng)作狀態(tài)。
相反，在檢測(cè)出的輸出電壓或輸出電流比預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流低時(shí)，判斷電力供給部19異常。然后，將該異常信息從微機(jī)14介由信號(hào)輸出端子12送入電子控制部3內(nèi)，與電池1的出現(xiàn)異常時(shí)相同，在車輛內(nèi)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(cè)部22檢測(cè)來自電容單元15的輸出電壓或輸出電流，但也可以檢測(cè)輸出電壓及輸出電流兩方面。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，在電池1出現(xiàn)異常時(shí)，停止確認(rèn)電力供給部19動(dòng)作狀態(tài)。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(shí)，為防止向電池1流出電荷，停止確認(rèn)電力供給部19的動(dòng)作狀態(tài)，即停止故障判斷動(dòng)作。
另外，即使在備用電源單元2出現(xiàn)異常時(shí)，也可以停止確認(rèn)電力供給部19的動(dòng)作狀態(tài)，即停止故障判斷動(dòng)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(chǎn)生斷路或短路等異常時(shí)，為保護(hù)備用電源單元2內(nèi)的電路和防止誤動(dòng)作，停止確認(rèn)電力供給部19的動(dòng)作狀態(tài)。與電池1產(chǎn)生異常時(shí)的情況相同，這些異常的信息介由信號(hào)輸出端子12送到電子控制部3內(nèi)，在車輛內(nèi)部顯示異常并通知駕駛者。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)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(gòu)成。另外，平時(shí)在電池1正常時(shí)也監(jiān)視電力供給部19的動(dòng)作，保證其動(dòng)作。由此，可確認(rèn)可由電容單元15供給電力，在電池1出現(xiàn)異常時(shí)也可以由備用檢測(cè)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(jìn)一步提高備用電源單元的可靠性，同時(shí)，可得到安全性高的車輛用電源裝置。
另外，在所述的實(shí)施例中，電子控制部3輸入來自制動(dòng)踏板4的信息，基于這些信息對(duì)制動(dòng)器5輸出控制車輛制動(dòng)的信息。但是，電子控制部可在輸入對(duì)應(yīng)車輛行駛狀態(tài)的信息時(shí)進(jìn)行控制，或也可以在輸入來自制動(dòng)踏板的信息和對(duì)應(yīng)車輛行駛狀態(tài)的信息時(shí)進(jìn)行控制。
如上所述，根據(jù)本發(fā)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(gòu)成，所以在電池出現(xiàn)異常時(shí)，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(zhǎng)時(shí)間動(dòng)作，可得到可靠性更高的備用電源單元，同時(shí)，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(gè)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(dòng)作的強(qiáng)制動(dòng)作部，在電池正常時(shí)確認(rèn)其電力供給部的動(dòng)作狀態(tài)，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(dòng)車輛時(shí)使用的車輛用電源裝置中，例如，可使用搭載在混合型機(jī)動(dòng)車或電動(dòng)機(jī)動(dòng)車等上的車輛用電源裝置。
權(quán)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(dòng)踏板的信息或根據(jù)車輛行駛時(shí)的信息中的至少一個(gè)，根據(jù)這些信息向制動(dòng)器輸出用于控制車輛制動(dòng)的信息；電池，其介由所述電子控制部向所述制動(dòng)器供給電力；輔助電源，其在所述電池出現(xiàn)異常時(shí)，介由所述電子控制部向所述制動(dòng)器供給電力，該輔助電源包括電容單元，其由多個(gè)電容器構(gòu)成；電力供給部，其不僅在所述電池出現(xiàn)異常時(shí)，在正常時(shí)也可以從自所述電容單元供給電力；強(qiáng)制動(dòng)作部，其使該電力供給部動(dòng)作，該輔助電源在所述電池正常時(shí)確認(rèn)所述電力供給部的動(dòng)作狀態(tài)。
2.如權(quán)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(shí)，停止確認(rèn)電力供給部的動(dòng)作狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛用電源裝置，其特征在于，還具有檢測(cè)來自電容單元的輸出電壓或輸出電流中的至少一個(gè)的輸出檢測(cè)部，使用該輸出檢測(cè)部來確認(rèn)所述電力供給部的動(dòng)作狀態(tài)。
4.如權(quán)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(dòng)作到規(guī)定的時(shí)間后，輸出檢測(cè)部檢測(cè)來自電容單元的輸出電壓或輸出電流中的至少一個(gè)。
5.如權(quán)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(shí)，使電力供給部在規(guī)定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作，至少比較此時(shí)的輸出檢測(cè)部檢測(cè)出的輸出電壓和預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)電壓或比較此時(shí)輸出檢測(cè)部檢出的輸出電流和預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)電流中的任意一項(xiàng)，進(jìn)行所述電力供給部的故障判斷。
6.如權(quán)利要求5所述的車輛用電源裝置，其特征在于，在每個(gè)規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行故障判斷。
7.如權(quán)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(jié)果，在判斷電力供給部異常時(shí)，該異常信息被輸出到電子控制部。
8.如權(quán)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(shí)，也停止電力供給部的故障判斷動(dòng)作。
9.如權(quán)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(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)開關(guān)構(gòu)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(gè)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(dòng)作的強(qiáng)制動(dòng)作部。通過在電池正常時(shí)也確認(rèn)該電力供給部的動(dòng)作狀態(tài)，得到可靠性、安全性高的車輛用電源裝置。
文檔編號(hào)B60T1/10GK1697748SQ20048000066
公開日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月26日
發(fā)明者三谷庸介, 大橋敏彥 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社