特開 2024-116905 車両用電源装置及び車両用ドアラッチ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024116905

(43)【公開日】2024-08-28

(54)【発明の名称】車両用電源装置及び車両用ドアラッチ装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20240821BHJP

   E05B 81/82 20140101ALI20240821BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20240821BHJP

   H02P 29/00 20160101ALI20240821BHJP

   E05B 81/86 20140101ALN20240821BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 309B

E05B81/82

B60R16/02 645C

H02J1/00 304E

H02P29/00

E05B81/86

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023022772

(22)【出願日】2023-02-16

(71)【出願人】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(72)【発明者】

【氏名】高田 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】浅井 邦仁

【テーマコード（参考）】

2E250

5G165

5H501

【Ｆターム（参考）】

2E250AA21

2E250CC06

2E250CC08

2E250HH01

2E250JJ31

2E250KK02

2E250LL01

2E250PP04

2E250PP05

2E250RR11

5G165BB02

5G165BB11

5G165DA02

5G165DA07

5G165EA02

5G165GA09

5G165HA03

5G165LA01

5H501AA20

5H501CC04

5H501HA04

5H501HA15

5H501HB20

5H501LL23

5H501MM11

5H501PP10

(57)【要約】

【課題】バックアップ電源が機能できる時間を長く確保する。
【解決手段】電源装置１は、バックアップ電源１０と、車載の電気モータ２を駆動するモータ駆動部１２と、入力電圧に基づいて作動する昇圧チョッパ回路４０を有し、バックアップ電源電圧Ｖｂｕを第１電圧Ｖｂｓｔ１に昇圧し、第１電圧Ｖｂｓｔ１をモータ駆動部１２に出力する第１昇圧部１１Ａと、バックアップ電源１０を第２電圧Ｖｂｓｔ２に昇圧し、第２電圧Ｖｂｓｔ２を昇圧チョッパ回路４０の入力電圧として第１昇圧部１１Ａに出力する第２昇圧部１１Ｂとを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バックアップ電源と、
車載の電気モータを駆動するモータ駆動部と、
入力電圧に基づいて作動する昇圧回路を有し、前記バックアップ電源の電圧であるバックアップ電源電圧を第１電圧に昇圧し、前記第１電圧を前記モータ駆動部に出力する第１昇圧部と、
前記バックアップ電源電圧を第２電圧に昇圧し、前記第２電圧を前記昇圧回路の前記入力電圧として前記第１昇圧部に出力する第２昇圧部と、
を備える、車両用電源装置。

【請求項2】

前記第２昇圧部が、チャージポンプによって構成される、
請求項１に記載の車両用電源装置。

【請求項3】

前記チャージポンプは、前記第２電圧が前記バックアップ電源電圧の２倍となるように、前記バックアップ電源電圧を昇圧する、
請求項２に記載の車両用電源装置。

【請求項4】

第１最低動作電圧とは、前記昇圧回路の前記入力電圧として、前記第１昇圧部に昇圧動作を行わせるために最低限必要な電圧であり、
第２最低動作電圧とは、前記第２昇圧部の入力電圧として、前記第２昇圧部に昇圧動作を行わせるために最低限必要な電圧であり、
前記第２最低動作電圧が、前記第１最低動作電圧の半分値以上である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用電源装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用電源装置と、
前記車両用電源装置によって制御される電気モータと、
車両のドアに取り付けられ、前記電気モータによって駆動されるラッチ機構と、
を備える、車両用ドアラッチ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用電源装置、及びこれを備える車両用ドアラッチ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、電気モータでドアを施錠及び解錠する車両用ドアロック装置を開示している。この装置には、車載のバッテリで充電されるバックアップ電源が設けられている。車両の衝突等によりバッテリから電気モータへの給電が遮断された場合、すなわち緊急時には、バックアップ電源が電気モータの電源として使用される。バックアップ電源電圧は、昇圧回路で昇圧されたうえで電気モータに供給される。それにより、電気モータの作動に必要な電力が電気モータに供給できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－２３１２６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

昇圧回路への入力電圧が最低動作電圧以上でなければ、昇圧回路が適切に作動できず、電気モータが作動できない。他方、車両に衝突が生じた後、バックアップ電源電圧は、自己放電により徐々に低下していく。車両が置かれている環境によっては、自己放電が促進され、電圧が速く低下する場合もある。すると、バックアップ電源が機能できる時間（すなわち、車両に衝突が生じてから、バックアップ電源電圧が最低動作電圧を下回って電気モータが作動し得なくなるまでの時間）を十分に確保できない。

【0005】

本発明は、バックアップ電源が機能できる時間を長く確保することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、バックアップ電源と、車載の電気モータを駆動するモータ駆動部と、入力電圧に基づいて作動する昇圧回路を有し、前記バックアップ電源の電圧であるバックアップ電源電圧を第１電圧に昇圧し、前記第１電圧を前記モータ駆動部に出力する第１昇圧部と、前記バックアップ電源電圧を第２電圧に昇圧し、前記第２電圧を前記昇圧回路の前記入力電圧として前記第１昇圧部に出力する第２昇圧部と、を備える、車両用電源装置を提供する。

【0007】

本発明の一態様は、上記の車両用電源装置と、前記車両用電源装置によって制御される電気モータと、車両のドアに取り付けられ、前記電気モータによって駆動されるラッチ機構と、を備える、車両用ドアラッチ装置を提供する。

【0008】

上記構成によれば、バックアップ電源電圧は、まず第２昇圧部で第２電圧に昇圧され、この第２電圧が、第１昇圧部の昇圧回路への入力電圧となる。第１昇圧部の昇圧回路は、このように昇圧された電圧を入力電圧として作動し、第１昇圧部は、バックアップ電源電圧を第１電圧に昇圧し、この第１電圧をモータ駆動部に出力する。バックアップ電源電圧が、バックアップ電源の自己放電により第１昇圧部の最低動作電圧を下回っていても、第２昇圧部の作用により、昇圧回路への入力電圧がバックアップ電源電圧よりも高くなり、第１昇圧部が適切に作動し得る。したがって、バックアップ電源電圧が電気モータの電源として機能できる時間がより長くなる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、バックアップ電源が機能できる時間を長く確保できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る電源装置及びこれを備えるドアラッチ装置の概念図。

【図2】電源装置の第１昇圧部及び第２昇圧部を示す回路図。

【図3】電源装置の制御部によって実行される処理を示すフローチャート。

【図4】バックアップ電源電圧の経時変化を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して実施形態について説明する。同一の又は対応する要素には全図を通じて同一の符号を付し、詳細な説明の重複を省略する。

【0012】

図１を参照して、本実施形態に係る車両用のドアラッチ装置１００は、車両用の電源装置１と、電源装置１によって制御される電気モータ２と、車両のドア（不図示）に取り付けられ、電気モータ２によって駆動されるラッチ機構３とを備える。

【0013】

電気モータ２は、正逆回転可能な直流モータである。ラッチ機構３は、フォーク３ａ及びクロー３ｂを有する。フォーク３ａは、車体に設けられたストライカ４と係合するラッチ位置と、該係合が解除されるオープン位置との間で回転変位可能である。クロー３ｂは、フォーク３ａをラッチ位置に保持する保持位置と、該保持が解除される非保持位置との間で回転変位可能である。

【0014】

ドアラッチ装置１００の施錠動作及び解錠動作を利用者が操作する操作部５の一例として、車両のドアには、ドアロックスイッチが設けられている。操作部５には、ドアロックスイッチの他、車両外側に設置されたアウタハンドル、車両内側に設置されたインナハンドル、及びスマートキーに設置されたボタンスイッチ等が含まれる。操作部５が操作されると、操作信号、あるいは電気モータ２の起動指令が、操作部５から出力される。起動指令に応じて、電気モータ２が作動し、クロー３ｂが回転駆動される。クロー３ｂの非保持位置から保持位置への変位によりドアが施錠状態にされ、クロー３ｂの保持位置から非保持位置への変位によりドアが解錠状態にされる。

【0015】

電源装置１は、車載のバッテリ９と接続され、バッテリ９の電力を利用して電気モータ２を駆動できる。バッテリ９は、車両の作動に必要な電力を蓄電し、必要に応じて原動機及び電装品等の車載機器に給電する。バッテリ９の蓄電量が低下すると、例えば原動機により回転駆動される発電機又は回生ブレーキにより、バッテリ９が充電される。バッテリ９は、蓄電された電力が出力される出力端子９ａを有する。バッテリ９の定格電圧は、ＤＣ１２Ｖである。以下、バッテリ９の電圧を「バッテリ電圧Ｖｂ」と称する。

【0016】

電源装置１は、バックアップ電源１０、第１昇圧部１１Ａ、第２昇圧部１１Ｂ、モータ駆動部１２、スイッチング部１３、充電スイッチ１４、レギュレータ１５、電圧検出部１６、及び制御部１９等を備える。

【0017】

バックアップ電源１０は、電力が出力又は入力される入出力端子１０ａを有し、充放電可能である。バックアップ電源１０は、一例としてキャパシタによって構成される。図示のとおり、２個のキャパシタが直列に接続されていてもよい。各キャパシタの電圧は、放電により降下し、満充電時に例えばＤＣ２．７Ｖである。満充電時におけるバックアップ電源１０の全体としての電圧、すなわちバックアップ電源１０の定格電圧ＶｂｕＲ（図４を参照）は、例えばＤＣ５．４Ｖである。以下、バックアップ電源１０の全体としての電圧を「バックアップ電源電圧Ｖｂｕ」と称する。

【0018】

第１昇圧部１１Ａは、昇圧対象であるバックアップ電源電圧Ｖｂｕが入力される入力端子４９ａと、昇圧回路（昇圧チョッパ回路４０の昇圧ＩＣ４１）の入力電圧が入力されるＩＣ入力端子４９ｄとを有する。第１昇圧部１１Ａは、入力端子４９ａに入力されたバックアップ電源電圧Ｖｂｕを所定の第１電圧Ｖｂｓｔ１に昇圧する。第１電圧Ｖｂｓｔ１は、入力端子４９ａに入力されるバックアップ電源電圧Ｖｂｕの値に関わらず一定であり、例えばＤＣ１０Ｖである。第１昇圧部１１Ａは、一例としてインダクタを使用した昇圧回路によって構成されている（図２を参照）。

【0019】

第２昇圧部１１Ｂは、バックアップ電源電圧Ｖｂｕを所定の第２電圧Ｖｂｓｔ２に昇圧する。第２電圧Ｖｂｓｔ２は、第２昇圧部１１Ｂに入力されるバックアップ電源電圧Ｖｂｕの整数倍であり、例えば２倍である。第２昇圧部１１Ｂは、一例としてキャパシタを使用した昇圧回路によって構成され（図２を参照）、チャージポンプと称される。第２電圧Ｖｂｓｔ２は、第２昇圧部１１Ｂから出力され、第１昇圧部１１ＡのＩＣ入力端子４９ｄに入力される。

【0020】

モータ駆動部１２は、電力が供給される入力端子１２ａと、電気モータ２に電力を供給する出力端子１２ｂと、制御部１９からの制御信号が入力される制御端子１２ｃとを有する。モータ駆動部１２は、制御信号に基づいて電気モータ２を正転又は逆転させるように電気モータ２に給電し、電気モータ２を駆動する。

【0021】

バッテリ９の出力端子９ａは、バッテリ電圧供給線２１を介し、モータ駆動部１２の入力端子１２ａに接続されている。バッテリ電圧供給線２１上に、スイッチング部１３が設けられている。スイッチング部１３は、バッテリ９とモータ駆動部１２との間の導通可否を切り替える。スイッチング部１３が閉であれば、バッテリ電圧Ｖｂを入力端子１２ａに供給可能となる。スイッチング部１３が開であれば、バッテリ９からモータ駆動部１２への給電が遮断される。スイッチング部１３の動作は、電子的に制御される。スイッチング部１３は、ノーマルオープン型である。

【0022】

バックアップ電源１０の入出力端子１０ａは、ブースト電圧供給線２２を介し、モータ駆動部１２の入力端子１２ａに接続されている。第１昇圧部１１Ａは、ブースト電圧供給線２２上に設けられている。

【0023】

モータ駆動部１２は、入力端子１２ａに入力されるバッテリ電圧Ｖｂ及び第１電圧Ｖｂｓｔ１のいずれか一方に基づいて、電気モータ２を駆動する。

【0024】

バッテリ９の出力端子９ａは、充電線２３を介し、バックアップ電源１０の入出力端子１０ａに接続されている。一例として、充電線２３は、ブースト電圧供給線２２のうち第１昇圧部１１Ａよりもバックアップ電源１０側の接続点に接続され、入出力端子１０ａから当該接続点までのラインは、線２２，２３の共用部である。充電線２３（の共用部以外の部分）上には、充電スイッチ１４が設けられている。充電スイッチ１４が閉であれば、スイッチング部１３の状態に関わらず、バッテリ９の電力でバックアップ電源１０が充電される。充電スイッチ１４が開であれば、バッテリ９からバックアップ電源１０への給電が遮断される。充電スイッチ１４が開であれば、バックアップ電源１０は放電可能であり、ブースト電圧供給線２２を介してバックアップ電源１０からモータ駆動部１２に給電可能である。充電スイッチ１４の動作は、電子的に制御される。充電スイッチ１４は、ノーマルオープン型である。

【0025】

バッテリ９の出力端子９ａは、制御電源線２４を介し、制御部１９に接続されている。一例として、制御電源線２４は、充電線２３のうち充電スイッチ１４よりも出力端子９ａ側の接続点で、充電線２３に接続されており、出力端子９ａから当該接続点までのラインは、線２３，２４の共用部である。制御電源線２４（の共用部以外の部分）上には、レギュレータ１５が設けられている。バッテリ９からの電力がレギュレータ１５で５Ｖに降圧されて制御部１９に供給される。スイッチング部１３及び充電スイッチ１４の状態に関わらず、制御部１９は、バッテリ９を電源として作動可能である。

【0026】

バックアップ電源１０の入出力端子１０ａは、電圧検出線２５を介し、制御部１９に接続されている。一例として、電圧検出線２５は、ブースト電圧供給線２２のうち第１昇圧部１１Ａよりもバックアップ電源１０側の接続点に接続され、入出力端子１０ａから当該接続点までのラインは、線２２，２５の共用部である。制御部１９には、電圧検出線２５を介して供給されるバックアップ電源電圧Ｖｂｕを検出する電圧検出部１６の回路が実装されている。制御部１９は、ＤＣ５Ｖで作動する一方、バックアップ電源電圧Ｖｂｕは、ＤＣ５Ｖ以上になり得る。そこで、電圧検出部１６は、バックアップ電源電圧Ｖｂｕを分圧する分圧回路（不図示）を備える。電圧検出部１６は、分圧回路によって分圧された電圧値を検出し、検出値に分圧比の逆数を乗算することによってバックアップ電源電圧Ｖｂｕを算出する。これにより、バックアップ電源電圧ＶｂｕがＤＣ５Ｖ以上である場合でも、バックアップ電源電圧ＶｂｕがＤＣ５Ｖであるとの誤検出を回避でき、電圧検出部１６が正しい値を検出できる。

【0027】

制御部１９は、ＣＰＵ、メモリ、及び入出力インタフェースを備えたコンピュータと、コンピュータに実装されたソフトウェアとにより実現される。

【0028】

制御部１９は、操作信号線３６を介して操作部５に接続されており、衝突信号線３７を介して車両のＥＣＵ６に接続されている。制御部１９は、これら要素から電源装置１の制御に必要な情報あるいは信号が入力される。利用者が操作部５を操作すると、操作部５は、操作信号、あるいは電気モータ２の起動指令を制御部１９に出力する。ＥＣＵ６は、車載の加速度センサ及びミリ波レーダ等の衝突センサ７の検出信号に基づき、車両が衝突状態にあるか否かを判断する。ＥＣＵ６は、車両が衝突状態にあると判断すると、制御部１９に衝突信号を出力する。車両が衝突状態であれば、車載のバッテリ９の故障あるいは断線が生じる等、バッテリ９を電源として使用することが困難もしくは不可能となる。

【0029】

制御部１９は、昇圧制御線３１Ａを介して第１昇圧部３１Ａに接続され、昇圧制御線３１Ｂを介して第２昇圧部３１Ｂに接続される。制御部１９は、駆動制御線３２を介してモータ駆動部１２の制御端子１２ｃに接続される。制御部１９は、スイッチング制御線３３を介してスイッチング部１３に接続される。制御部１９は、充電制御線３４を介して充電スイッチ１４と接続されている。制御部１９は、第１昇圧部１１Ａ、第２昇圧部１１Ｂ、モータ駆動部１２、スイッチング部１３、及び充電スイッチ１４に制御信号を出力し、これら要素の動作を制御する。

【0030】

図２は、第１昇圧部１１Ａ及び第２昇圧部１１Ｂを示す。第１昇圧部１１Ａは、昇圧チョッパ回路４０及び分圧回路４６を有する。分圧回路４６は、昇圧チョッパ回路４０から出力された第１電圧Ｖｂｓｔ１を検出するための分圧を行い、分圧の結果として得られる電圧検出信号を出力する。

【0031】

第１昇圧部１１Ａは、前述した入力端子４９ａ及びＩＣ入力端子４９ｄの他、出力端子４９ｂ、制御端子４９ｃ、及び第２出力端子４９ｅを有する。入力端子４９ａは、バックアップ電源１０の入出力端子１０ａに接続され、出力端子４９ｂは、モータ駆動部１２の入力端子１２ａに接続される。第１昇圧部１１Ａ内における端子４９ａ，４９ｂ間のラインは、ブースト電圧供給線２２の一部を構成する。

【0032】

昇圧チョッパ回路４０は、一般的なものであり、昇圧ＩＣ４１、コイル４２、ダイオード４３、コンデンサ４４、及び電解効果トランジスタ（ＦＥＴ）４５を有する。コイル４２及びダイオード４３が、端子４９ａ，４９ｂ間のライン上に入力端子４９ａ側からこの順番で設けられている。ダイオード４３は、逆流防止用であり、バックアップ電源１０からモータ駆動部１２に向かう一方向にのみ電流が流れるのを許容する。コンデンサ４４は、当該ラインのうちダイオード４３よりも出力端子４９ｂ側の部分に接続されている。ＦＥＴ４５は、当該ラインのうちコイル４２とダイオード４３との間の部分に接続されている。分圧回路４６は、当該ラインのうちコンデンサ４４との接続点よりも出力端子４９ｂ側の部分に接続されている。

【0033】

昇圧ＩＣ４１は、ＩＣ入力端子４９ｄに入力される入力電圧、ＦＥＴ４５から入力されるフィードバック信号（電流検出信号）、及び分圧回路４６から出力されるフィードバック信号（電圧検出信号）に基づいて、ＦＥＴ４５のスイッチング動作を制御する。それにより、入力端子４９ａに入力されるバックアップ電源電圧Ｖｂｕを第１電圧Ｖｂｓｔ１に昇圧させる。第１電圧Ｖｂｓｔ１は、端子４９ａ，４９ｂ間のラインのうちコンデンサ４４との接続点よりも出力端子４９ｂ側で得られる。

【0034】

第１電圧Ｖｂｓｔ１は、入力端子４９ａに入力されるバックアップ電源電圧Ｖｂｕに関わらず一定値であり、例えばＤＣ１０Ｖである。昇圧ＩＣ４１は、入力されるバックアップ電源電圧Ｖｂｕに関わらず第１電圧Ｖｂｓｔ１が一定値となるように、ＦＥＴ４５のスイッチング動作を制御する。

【0035】

第２出力端子４９ｅは、端子４９ａ，４９ｂ間のラインと接続され、第１電圧Ｖｂｓｔ１が供給される。第２出力端子４９ｅは、バックアップ制御電源線２７を介し、レギュレータ１５に接続されている。一例として、バックアップ制御電源線２７は、バッテリ９の出力端子９ａと接続され、出力端子９ａからレギュレータ１５までのラインは、線２４，２７の共用部である。これにより、バッテリ９から制御部１９への電力供給が困難な場合であって、尚且つバックアップ電源電圧Ｖｂｕが制御部１９の動作電圧（５．０Ｖ）未満に降圧している場合においても、第１電圧Ｖｂｓｔ１に基づいて制御部１９を作動させることが可能となる。第１電圧Ｖｂｓｔ１は、動作電圧よりも高圧であり、レギュレータ１５でこの高圧が調整されるため、制御部１９は安定して作動できる。

【0036】

ＩＣ入力端子４９ｄは、昇圧ＩＣ電源線２６を介し、バックアップ電源１０の入出力端子１０ａに接続される。ここで、昇圧チョッパ回路４０は、昇圧ＩＣ４１への入力電圧がある下限値を下回ると、適切に昇圧動作を行えなくなる。以下、この下限値、すなわち、第１昇圧部１１Ａが昇圧動作を行うために最低限必要な第１昇圧部１１Ａの昇圧ＩＣ４１への入力電圧を「第１最低動作電圧」という。第１最低動作電圧ＶＡｍｉｎ（図４を参照）は、例えばＤＣ３．０Ｖである。入力電圧としてのバックアップ電源電圧Ｖｂｕは、使用状況あるいは車両の周辺環境等により、第１最低動作電圧ＶＡｍｉｎを上回っていることもあれば下回っていることもある。

【0037】

そこで、第２昇圧部１１Ｂが、昇圧ＩＣ電源線２６上に設けられている。第２昇圧部１１Ｂの昇圧回路は、倍電圧のチャージポンプ回路である。第２昇圧部１１Ｂは、入力端子５９ａ、出力端子５９ｂ、及び制御端子５９ｃを有する。入力端子５９ａは、バックアップ電源１０の入出力端子１０ａに接続される。出力端子５９ｂは、昇圧ＩＣ電源線２６の一部を構成する第２電圧供給線２６ａを介し、第１昇圧部１１ＡのＩＣ入力端子４９ｄに接続されている。端子５９ａ，５９ｂ間のラインも、昇圧ＩＣ電源線２６の一部を構成する。

【0038】

第２昇圧部１１Ｂは、発振器５１と、キャパシタ５２，５３と、ダイオード５４，５５とを有する。発振器５１は、バックアップ電源電圧Ｖｂｕをハイレベル、接地電圧をローレベルとする発振信号Ｖａを生成する。発振信号Ｖａがローレベルのとき、キャパシタ５２の両端間に電圧ΔＶ（ΔＶ＝Ｖｂｕ－Ｖｆ）が印加され、キャパシタ５２が充電される。Ｖｆは、ダイオード５４の順方向電圧である。発振信号Ｖａがハイレベルのとき、キャパシタ５２の一端の電圧Ｖｂは、Ｖｂ＝Ｖａ＋ΔＶ＝２Ｖｂｕ－Ｖｆとなる。キャパシタ５３は、電圧Ｖｂ－Ｖｆで充電される。この動作を繰り返すことにより、第２昇圧部１１Ｂの出力電圧としての第２電圧Ｖｂｓｔ２が、Ｖｂｓｔ２＝２Ｖｂｕ－２Ｖｆとなる。２Ｖｆを無視すると、第２電圧Ｖｖｓｔ２は、バッテリ電源電圧Ｖｂｕの２倍の電圧となる。このようにして生成された第２電圧Ｖｂｓｔ２は、第２電圧供給線２６ａを介し、第１昇圧部１１Ａの昇圧ＩＣ４１の入力電圧として、ＩＣ入力端子４９ｄに出力される。

【0039】

このように、第１昇圧部１１Ａにおいては、昇圧の対象とされる入力端子４９ａへの入力電圧が、バックアップ電源電圧Ｖｂｕである一方、昇圧ＩＣ４１に入力される入力電圧は、バックアップ電源電圧Ｖｂｕを２倍に昇圧した第２電圧Ｖｂｓｔ２である。

【0040】

なお、第２昇圧部１１Ｂにおいても、第１昇圧部１１Ａと同様にして、入力端子５９ａへの入力電圧がある下限値を下回ると、適切に昇圧動作を行えなくなる。以下、この下限値、すなわち、第２昇圧部１１Ｂが昇圧動作を行うために最低限必要な第２昇圧部１１Ｂへの入力電圧を「第２最低動作電圧」という。第２最低動作電圧ＶＢｍｉｎ（図４を参照）は、第１最低動作電圧ＶＡｍｉｎの半分値以上であり、例えばＤＣ２．０Ｖである。

【0041】

図３は、制御部１９により実行される処理を示す。図３を参照して、起動指令が操作部５から制御部１９に出力されると（ステップＳ１）、制御部１９は、ＥＣＵ６からの衝突信号の有無に基づいて、車両が衝突状態にあるか否かを判断する（ステップＳ２）。

【0042】

車両が衝突状態にあれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、バッテリ９からの電力で電気モータ２を駆動することができないおそれがある。制御部１９は、バックアップ電源１０の電力で電気モータ２を駆動する「緊急時モード」を実行する（ステップＳ３）。

【0043】

緊急時モードＳ３において、制御部１９は、バッテリ９をモータ駆動部１２から遮断するようにスイッチング部１３を制御する（ステップＳ３１）。本実施形態では、スイッチング部１３がノーマルオープン型であるため、制御部１９は、所定電圧値の制御信号を出力しないことによって、自ずとバッテリ９をモータ駆動部１２から遮断できる。これにより、バックアップ電源１０が電気モータ２の電源として採用されている状態となる。

【0044】

次に、制御部１９は、第１昇圧部１１Ａ及び第２昇圧部１１Ｂに昇圧動作を行わせるべく、昇圧制御線３１Ａ，３１Ｂを介して第１昇圧部１１Ａ及び第２昇圧部１１Ｂに制御信号を出力する（ステップＳ３２）。これにより、第２昇圧部１１Ｂが、バックアップ電源電圧Ｖｂｕを第２電圧Ｖｂｓｔ２に昇圧し、第２電圧Ｖｂｓｔ２が、第１昇圧部１１ＡのＩＣ入力端子４９ｄに出力される。第２最低動作電圧ＶＢｍｉｎは、第１最低動作電圧ＶＡｍｉｎの半分値以上である。第２昇圧部１１Ｂは、入力を２倍化するチャージポンプである。このため、バックアップ電源電圧Ｖｂｕが第２最低動作電圧ＶＢｍｉｎを上回ってさえいれば、第２昇圧部１１Ｂが作動可能となり、第１昇圧部１１Ａの昇圧ＩＣ４１への入力電圧は第１最低動作電圧ＶＡｍｉｎ以上となる。このため、第１昇圧部１１Ａも作動可能となる。

【0045】

第１昇圧部１１Ａは、バックアップ電源電圧Ｖｂｕを第１電圧Ｖｂｓｔ１に昇圧し、モータ駆動部１２の入力端子１２ａに出力する。スイッチング部１３は開であるため、バッテリ９からモータ駆動部１２への給電は遮断されており、入力端子１２ａには第１電圧Ｖｂｓｔ１のみが出力されている。

【0046】

制御部１９は、モータ駆動部１２に制御信号を出力し（ステップＳ３３）、それにより、モータ駆動部１２は、第１電圧Ｖｂｓｔ１に基づいて電気モータ２を駆動する（ステップＳ３４）。第１電圧Ｖｂｓｔ１は一定である。そのため、電気モータ２が安定して作動できる。

【0047】

なお、第１電圧Ｖｂｓｔ１は、バックアップ制御電源線２７及びレギュレータ１５を介して制御部１９に給電される。そのため、バッテリ９を電源として利用することが困難な緊急時においても、制御部１９をバックアップ電源１０で作動させることができる。

【0048】

図４を参照して、バックアップ電源電圧Ｖｂｕが、定格電圧ＶｂｕＲで維持されている状態で、車両が時刻ｔ１にて衝突状態になったとする。バックアップ電源１０は、自己放電を行うため、バックアップ電源電圧Ｖｂｕは徐々に低下していく。

【0049】

仮に第２昇圧部１１Ｂが存在せず、バックアップ電源電圧Ｖｂｕが第１昇圧部１１ＡのＩＣ入力端子４９ｄに入力されている場合には、バックアップ電源電圧Ｖｂｕが、第１最低動作電圧ＶＡｍｉｎまで降下した時点ｔ２ａ以降、バックアップ電源１０で電気モータ２を作動させることができない。衝突発生時点ｔ１から当該時点ｔ２ａまでの期間Ｔａが、十分に長く確保されず、ドアを開放して車両利用者の救助をすることに支障が出る可能性がある。

【0050】

本実施形態においては、第２昇圧部１１Ｂで昇圧された第２電圧Ｖｂｓｔ２が第１昇圧部１１ＡのＩＣ入力端子４９ｄに入力される。そのため、バックアップ電源電圧Ｖｂｕが、第１最低動作電圧ＶＡｍｉｎよりも低圧の第２最低動作電圧ＶＢｍｉｎに降圧する時点ｔ２まで、バックアップ電源１０で電気モータ２を作動させることができる。衝突発生時点ｔ１から当該時点ｔ２までの期間Ｔは、前述の期間Ｔａに対して長くなる。衝突発生後の車両利用者あるいは救助担当者に対し、便宜が図られる。

【0051】

なお、正常時モードＳ４において、バッテリ９を電源として電気モータ２を駆動する場合には、制御部１９は、スイッチング部１３に制御信号を出力する。スイッチング部１３が閉じ、バッテリ電圧Ｖｂがモータ駆動部１２の入力端子１２ａに供給される。電気モータ２は、バッテリ９から給電されて作動する。このとき、制御部１９は、第１昇圧部１１Ａ及び第２昇圧部１１Ｂには制御信号を出力せず、第１昇圧部１１Ａ及び第２昇圧部１１Ｂは作動しない。

【0052】

一方、正常時モードＳ４において、バックアップ電源１０を電源として電気モータ２を駆動する場合には、制御部１９は、スイッチング部１３には制御信号を出力しない。スイッチング部１３が開き、バッテリ９とモータ駆動部１２との間の導通が遮断される。制御部１９は、第１昇圧部１１Ａ及び第２昇圧部１１Ｂに制御信号を出力する。これにより、第１昇圧部１１Ａにおいてバックアップ電源電圧Ｖｂｕが第１電圧Ｖｂｓｔ１に昇圧され、第１電圧Ｖｂｓｔ１がモータ駆動部１２の入力端子１２ａに供給される。電気モータ２は、バックアップ電源１０から給電されて作動する。

【0053】

正常時モードＳ４において、バッテリ９を電源として選択するのかバックアップ電源１０を電源として選択するのか、これを決定あるいは判断する条件は、どのように設定されていてもよい。一例として、制御部１９は、バッテリ電圧Ｖｂ及び／又はバックアップ電源電圧Ｖｂｕを参照して、いずれを電源として選択するのか決定してもよい。

【0054】

上記の実施形態の構成は、本発明の範囲内で適宜変更、追加、又は削除可能である。

【0055】

第２昇圧部１１Ｂに、キャパシタ５２，５３と、ダイオード５４，５５と、で構成されたチャージポンプを用いたが、ダイオード５４，５５の代わりにそれぞれＦＥＴを使用し、各ＦＥＴを発振器５１で制御して昇圧するように構成されてもよい。

【0056】

第２昇圧部１１Ｂにチャージポンプを用いたが、第２昇圧部１１Ｂは、第１昇圧部１１Ａと同様にしてインダクタを使用した昇圧回路によって構成されていてもよい。

【0057】

第２電圧Ｖｂｓｔ２が、第１昇圧部１１ＡのＩＣ入力端子４９ｄに入力される一方、バックアップ電源電圧Ｖｂｕが、第１昇圧部１１Ａの入力端子４９ａに入力されているが、第２電圧Ｖｂｓｔ２は、ＩＣ入力端子４９ｄのみならず入力端子４９ａにも入力されてもよい。

【0058】

電源装置１は、ドアラッチ装置１００以外の車載電動装置に適用できる。このような車載電動装置には、例えば、電動サイドミラー、パワーウィンドウ、電動燃料キャップ、電動テールゲート、電動スライドドア等が含まれる。

【符号の説明】

【0059】

１ 電源装置
２ 電気モータ
３ ラッチ機構
９ バッテリ
１０ バックアップ電源
１１Ａ 第１昇圧部
１１Ｂ 第２昇圧部
１２ モータ駆動部
１９ 制御部
４０ 昇圧チョッパ回路
４１ 昇圧ＩＣ
１００ ドアラッチ装置
Ｖｂｕ バックアップ電源電圧
Ｖｂｓｔ１ 第１電圧
Ｖｂｓｔ２ 第２電圧
ＶＡｍｉｎ 第１最低動作電圧
ＶＢｍｉｎ 第２最低動作電圧

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】