特許 7565001 車載用制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-02

(45)【発行日】2024-10-10

(54)【発明の名称】車載用制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/10 20060101AFI20241003BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20241003BHJP

   B60R 16/04 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H02J7/10 B

H02J7/34 D

B60R16/04 S

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023553866

(86)(22)【出願日】2021-10-15

(86)【国際出願番号】 JP2021038194

(87)【国際公開番号】W WO2023062808

(87)【国際公開日】2023-04-20

【審査請求日】2023-12-20

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】島本 一翔

【審査官】佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０９２４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－５４９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－６８５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１１１９９９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／１０

Ｈ０２Ｊ ７／３４

Ｂ６０Ｒ １６／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電源部と、前記電源部とは異なる蓄電部と、前記電源部から負荷へ電力を供給する経路である電力路と、前記電源部から供給される電力に基づいて前記蓄電部に電流を供給する充電動作を行う充電部と、前記蓄電部から供給される電力に基づいて前記負荷側に電流を流す放電動作を行う放電部と、前記電力路に設けられるスイッチと、を備える車載システムに用いられ、前記充電部による前記充電動作及び前記放電部による前記放電動作を制御する車載用制御装置であって、
前記電力路は、前記スイッチよりも前記電源部側の第１電力路と、前記スイッチよりも前記負荷側の第２電力路と、を有し、
前記充電部は、前記第１電力路と前記蓄電部との間に設けられ、
前記放電部は、前記蓄電部と前記第２電力路との間に設けられ、
前記充電部及び前記放電部を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記第１電力路の電圧が閾値電圧よりも高い値である場合に前記スイッチをオン状態とし、前記第１電力路の電圧が前記閾値電圧以下である場合に前記スイッチをオフ状態とし且つ前記放電部に前記放電動作を行わせ、前記第１電力路の電圧が前記閾値電圧以下で且つ前記蓄電部の電圧が所定値以下となった場合に、前記放電部による前記放電動作と前記充電部による前記充電動作とを並行して行わせ、前記第１電力路の電圧が前記閾値電圧よりも低い第２閾値電圧以下となった場合に、前記放電部に前記放電動作を行わせつつ前記充電部に前記充電動作を停止させる
車載用制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記放電動作と前記充電動作とを並行して行わせる期間において、前記充電部が前記蓄電部に向けて供給する電力が、前記放電部が放電によって供給する電力以上となるように制御する
請求項１に記載の車載用制御装置。

【請求項4】

前記所定値は、前記閾値電圧以下の値である
請求項１又は請求項３に記載の車載用制御装置。

【請求項7】

前記放電部は、前記負荷側へ放電電流を供給する経路である出力導電路と、前記蓄電部に基づく入力電圧を変換して前記出力導電路に出力電圧を印加する電圧変換動作を行う電圧変換回路と、を有し、
更に、前記出力導電路から前記第２電力路への電力供給を遮断し得る遮断部が設けられ、
前記制御部は、前記第１電力路の電圧が前記閾値電圧を超えている状態でも、前記電圧変換回路に前記電圧変換動作を行わせ、
前記遮断部は、前記第１電力路の電圧が前記閾値電圧以下になった場合に、前記出力導電路から前記第２電力路へ電流を流す
請求項１、請求項３及び請求項４のいずれか一項に記載の車載用制御装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記第１電力路の電圧が前記閾値電圧を超えている状態では前記放電動作を停止させ、前記第１電力路の電圧が前記閾値電圧以下になった場合に前記放電動作を開始させる
請求項１、請求項３及び請求項４のいずれか一項に記載の車載用制御装置。

【請求項9】

前記スイッチはＦＥＴからなり、
前記スイッチと前記負荷との間の接続部と前記放電部との間に放電路が設けられ、
前記放電部は、前記放電路に電流を流すように前記放電動作を行い、
前記スイッチは、オフ状態のときに自身を介して前記負荷側から前記電源部側へ電流が流れることを遮断し、オン状態のときに許容する
請求項１、請求項３、請求項４、請求項７及び請求項８のいずれか一項に記載の車載用制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車載用制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、バックアップ機能を有する電源装置が開示されている。この電源装置は、電源部（交流電源）が動作中であれば、ＡＣ－ＤＣ変換電源から提供された電力を用いて負荷回路に電力を供給し、電源部（交流電源）が停止中である場合に、蓄電部（バッテリ）に蓄積された電力を用いて負荷回路に電力を供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２４２８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、蓄電部（バッテリ）の利用が電源部（交流電源）の停止中に限られている。

【0005】

本開示は、電源部とは別に設けられた蓄電部の利用範囲を広げることが可能な技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の車載用制御装置は、電源部と、前記電源部とは異なる蓄電部と、前記電源部から負荷へ電力を供給する経路である電力路と、前記電源部から供給される電力に基づいて前記蓄電部に電流を供給する充電動作を行う充電部と、前記蓄電部から供給される電力に基づいて前記負荷側に電流を流す放電動作を行う放電部と、を備える車載システムに用いられ、前記充電部による前記充電動作及び前記放電部による前記放電動作を制御する車載用制御装置であって、
前記充電部及び前記放電部を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記電力路の電圧が閾値電圧以下である場合に前記放電部に前記放電動作を行わせ、前記蓄電部の電圧が所定値以下である場合に前記充電部に前記充電動作を行わせる。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、電源部とは別に設けられた蓄電部の利用範囲を広げることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態の車載システムを概略的に示す構成図である。

【図2】図２は、電源部から負荷及び蓄電部に電力を供給する状態の車載システムを概念的に示す説明図である。

【図3】図３は、電源部から負荷に電力を供給しつつ、放電動作を行う状態の車載システムを概念的に示す説明図である。

【図4】図４は、電源部から負荷への電力供給が十分である状態から不足する状態に遷移するときの車載システムの状態をあらわすタイミングチャートである。

【図5】図５は、放電動作を行う状態の車載システムを概念的に示す説明図である。

【図6】図６は、放電動作と充電動作とを並行して行う状態の車載システムを概念的に示す説明図である。

【図7】図７は、電源部が電力供給している状態から電源部に基づく電力供給が停止する状態に遷移するときの車載システムの状態をあらわすタイミングチャートである。

【図8】図８は、電源部からの電力供給が停止した状態において放電動作を行う状態の車載システムを概念的に示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［本開示の実施形態の説明］
以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。

【0010】

〔１〕本開示の車載用制御装置は、電源部と、前記電源部とは異なる蓄電部と、前記電源部から負荷へ電力を供給する経路である電力路と、前記電源部から供給される電力に基づいて前記蓄電部に電流を供給する充電動作を行う充電部と、前記蓄電部から供給される電力に基づいて前記負荷側に電流を流す放電動作を行う放電部と、を備える車載システムに用いられ、前記充電部による前記充電動作及び前記放電部による前記放電動作を制御する車載用制御装置であって、
前記充電部及び前記放電部を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記電力路の電圧が閾値電圧以下である場合に前記放電部に前記放電動作を行わせ、前記蓄電部の電圧が所定値以下である場合に前記充電部に前記充電動作を行わせる。

【0011】

電源部からの電力供給が停止しなくとも、負荷に対する供給電力が不足する場合が生じ得る。その原因としては、例えば電源部の劣化や複数の負荷が同時に動作することなどが想定される。
こうした事態に備え、上記車載用制御装置は、電力路からの電力供給が停止されていなくとも、電力路の電圧が閾値電圧以下である場合に、放電部に放電動作を行わせるようにしている。このため、上記車載用制御装置は、蓄電部を利用して、負荷に供給される電力が不足することを抑制することができる。但し、電源部からの電力供給が停止していない状態で蓄電部の電力を消費すると、電源部からの電力供給が停止したときに停止時に対応した動作を負荷に行わせることができなくなるおそれがある。この点、上記車載用制御装置は、蓄電部の電圧が所定値以下である場合に充電部に充電動作を行わせる。このため、電源部１０からの電力供給が停止したときに停止時に対応した動作を負荷に行わせることができなくなるという事態の発生を抑制することができる。

【0012】

〔２〕前記制御部は、所定条件が成立した場合に、前記放電部による前記放電動作と前記充電部による前記充電動作とを並行して行わせるようにしてもよい。

【0013】

上記車載用制御装置は、所定条件が成立した場合に放電動作と充電動作とを並行して行わせることで、電源部からの電力供給が停止したときに停止時に対応した動作を負荷に行わせることができなくなるという事態の発生をより確実に抑制することができる。

【0014】

〔３〕前記制御部は、前記放電動作と前記充電動作とを並行して行わせる期間において、前記充電部が前記蓄電部に向けて供給する電力が、前記放電部が放電によって供給する電力以上となるように制御するようにしてもよい。

【0015】

上記車載用制御装置は、放電部が放電によって供給する電力以上の電力を蓄電部に向けて供給することで、蓄電部の電圧がそれ以上低下しないようにすることができ、その結果、電源部からの電力供給が停止したときに停止時に対応した動作を負荷に行わせることができなくなるという事態の発生をより確実に抑制することができる。

【0016】

〔４〕前記所定値は、前記閾値電圧以下の値であってもよい。

【0017】

上記車載用制御装置は、蓄電部の電圧が閾値電圧以下の値に設定された所定値以下である場合に充電部に充電動作を行わせることができる。

【0018】

〔５〕前記制御部は、前記電力路の電圧が前記閾値電圧よりも低い第２閾値電圧以下である場合に所定処理を行ってもよい。

【0019】

上記車載用制御装置は、電力路の電圧が閾値電圧よりも更に低い第２閾値電圧以下である場合に、所定処理を行うことができる。このため、上記車載用制御装置は、例えば電源部からの電力供給が停止した場合に、所定処理を行うことができる。

【0020】

〔６〕前記制御部は、前記所定処理において、前記放電部に前記放電動作を行わせつつ前記充電部に前記充電動作を停止させてもよい。

【0021】

上記車載用制御装置は、電力路の電圧が第２閾値電圧以下である場合に、放電部に放電動作を行わせつつ、充電部に充電動作を停止させることができる。このため、蓄電部が充電部を介して電力路に短絡することを回避しつつ、蓄電部に基づく電力を負荷に供給することができる。

【0022】

〔７〕前記放電部は、前記負荷側へ放電電流を供給する経路である出力導電路と、前記蓄電部に基づく入力電圧を変換して前記出力導電路に出力電圧を印加する電圧変換動作を行う電圧変換回路と、を有していてもよい。更に、前記出力導電路から前記負荷側の経路への電力供給を遮断し得る遮断部が設けられていてもよい。前記制御部は、前記電力路の電圧が前記閾値電圧を超えている状態でも、前記電圧変換回路に前記電圧変換動作を行わせてもよい。前記遮断部は、前記電力路の電圧が前記閾値電圧以下になった場合に、前記出力導電路から前記負荷側の経路へ電流を流す構成であってもよい。

【0023】

上記車載用制御装置は、電力路の電圧が閾値電圧を超えている状態でも電圧変換回路に電圧変換動作を行わせておくことで、電力路の電圧が閾値電圧以下になった場合に即座に所望の放電電流を負荷側に流すことができる。

【0024】

〔８〕前記制御部は、前記電力路の電圧が前記閾値電圧を超えている状態では前記放電動作を停止させ、前記電力路の電圧が前記閾値電圧以下になった場合に前記放電動作を開始させてもよい。

【0025】

上記車載用制御装置は、電力路の電圧が閾値電圧を超えている状態では放電動作を停止させることで、消費電力を抑制することができる。

【0026】

〔９〕前記電力路には、ＦＥＴからなるスイッチが設けられていてもよい。前記スイッチと前記負荷との間の接続部と前記放電部との間に放電路が設けられていてもよい。前記放電部は、前記放電路に電流を流すように前記放電動作を行ってもよい。前記スイッチは、オフ状態のときに自身を介して前記負荷側から前記電源部側へ電流が流れることを遮断し、オン状態のときに許容してもよい。

【0027】

上記車載用制御装置は、ＦＥＴからなるスイッチをオフ状態にすることで、放電部から放電路に流れた電流が電源部側へ流れることを防止することができる。

【0028】

〔１０〕本開示のプログラムは、
車載システムに用いられる車載用制御装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記車載システムは、電源部と、前記電源部とは異なる蓄電部と、前記電源部から負荷へ電力を供給する経路である電力路と、前記電源部から供給される電力に基づいて前記蓄電部に電流を供給する充電動作を行う充電部と、前記蓄電部から供給される電力に基づいて前記負荷側に電流を流す放電動作を行う放電部と、を備えるシステムであり、
前記電力路の電圧が閾値電圧以下である場合に前記放電部に前記放電動作を行わせるステップと、
前記蓄電部の電圧が所定値以下である場合に前記充電部に前記充電動作を行わせるステップと、を含む。

【0029】

〔１１〕本開示の車両の制御方法は、
車載システムに用いられる車載用制御装置のコンピュータが実行する制御方法であって、
前記車載システムは、電源部と、前記電源部とは異なる蓄電部と、前記電源部から負荷へ電力を供給する経路である電力路と、前記電源部から供給される電力に基づいて前記蓄電部に電流を供給する充電動作を行う充電部と、前記蓄電部から供給される電力に基づいて前記負荷側に電流を流す放電動作を行う放電部と、を備えるシステムであり、
前記電力路の電圧が閾値電圧以下である場合に前記放電部に前記放電動作を行わせるステップと、
前記蓄電部の電圧が所定値以下である場合に前記充電部に前記充電動作を行わせるステップと、を含む。

【0030】

＜第１実施形態＞
図１に示す車載システム１００は、電源部１０と、負荷１１と、電力路８０と、を備えている。電源部１０は、複数種類の負荷へ電力を供給する主電源として機能する。電源部１０は、例えば鉛バッテリ等の公知の車載バッテリとして構成されている。負荷１１は、例えば電源部１０に基づく電力供給が停止した場合に、後述する蓄電部１３から供給される電力に基づいて停止時に対応した動作を行う負荷である。「停止時に対応した動作」は、例えば、車両が安全に停止するために必要な動作である。負荷１１は、例えばシフトバイワイヤ制御システム、電子制御ブレーキシステムなどである。電力路８０は、電源部１０から負荷１１へ電力を供給する経路である。

【0031】

車載システム１００は、第１スイッチ１２を備えている。第１スイッチ１２は、例えばＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）として構成されている。第１スイッチ１２は、「スイッチ」の一例に相当する。第１スイッチ１２は、オフ状態のときに自身を介して負荷１１側から電源部１０側へ電流が流れることを遮断し、オン状態のときに許容する。第１スイッチ１２は、電力路８０に設けられている。電力路８０は、第１スイッチ１２よりも電源部１０側の第１電力路８１と、第１スイッチ１２よりも負荷１１側の第２電力路８２と、を有している。第２電力路８２は、「スイッチと負荷との間の接続部」の一例に相当する。

【0032】

車載システム１００は、蓄電部１３と、導電路８３と、を備えている。蓄電部１３は、例えば、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）等の公知の蓄電手段によって構成されている。蓄電部１３は、電源部１０に基づく電力供給が不足した場合に負荷１１に向けて電力を供給するバックアップ電源として機能する。蓄電部１３は、導電路８３に電気的に接続されている。導電路８３には、蓄電部１３の電圧が印加される。なお、本明細書において、「電気的に接続されている」には、スイッチング素子を介して電気的に接続される構成も含まれる。

【0033】

車載システム１００は、充電部２０と、放電部３０と、を備えている。充電部２０は、第１電力路８１と蓄電部１３との間に設けられ、電源部１０から供給される電力に基づいて蓄電部１３に電流を供給する充電動作を行う。充電部２０は、第２スイッチ２１と、抵抗部２２と、を有している。第２スイッチ２１は、例えばＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）として構成されている。抵抗部２２は、例えば抵抗器として構成されている。第２スイッチ２１と抵抗部２２は、互いに直列に接続されている。第２スイッチ２１は、抵抗部２２よりも電源部１０側に配置されている。第２スイッチ２１の一端は、第１電力路８１に電気的に接続されている。抵抗部２２の一端は、導電路８３を介して蓄電部１３に電気的に接続されている。第２スイッチ２１の他端は、抵抗部２２の他端に電気的に接続されている。充電部２０は、第２スイッチ２１がオン状態となることで充電動作を行い、第２スイッチ２１がオフ状態となることで充電動作を停止する。

【0034】

放電部３０は、蓄電部１３と第２電力路８２との間に設けられ、蓄電部１３から供給される電力に基づいて負荷１１側に電流を流す放電動作を行う。放電部３０は、出力導電路３１と、電圧変換回路３２と、を有している。出力導電路３１は、負荷１１側へ放電電流を供給する経路である。出力導電路３１の一端は、後述する放電路８４を介して第２電力路８２に電気的に接続されている。電圧変換回路３２の一端は、導電路８３を介して蓄電部１３に電気的に接続されており、電圧変換回路３２の他端は、出力導電路３１の他端に電気的に接続されている。電圧変換回路３２は、蓄電部１３に基づく入力電圧を変換して出力導電路３１に出力電圧を印加する電圧変換動作を行う。電圧変換回路３２は、例えばＤＣＤＣコンバータ（例えば昇圧型のＤＣＤＣコンバータ）であり、蓄電部１３に基づく入力電圧を昇圧して出力導電路３１に出力電圧を印加する。放電部３０は、電圧変換回路３２が電圧変換動作を行うことで放電動作を行い、電圧変換回路３２が電圧変換動作を停止することで放電動作を停止する。

【0035】

車載システム１００は、放電路８４と、遮断部１４と、を備えている。放電路８４は、第２電力路８２と放電部３０との間に設けられている。遮断部１４は、放電路８４に設けられている。遮断部１４は、例えばスイッチング素子、より具体的には、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）として構成されている。遮断部１４は、出力導電路３１から負荷１１側の経路（例えば第２電力路８２）への電流の流れを遮断し得る。遮断部１４は、自身を介して出力導電路３１から負荷１１側の経路（例えば第２電力路８２）へ電流が流れることを遮断する遮断状態（本実施形態ではオフ状態）と、許容する許容状態（本実施形態ではオン状態）とに切り替わる。遮断部１４は、電力路８０の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１を超えている状態では遮断状態となり、電力路８０の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下になった場合に許容状態に切り替わる。第１閾値電圧Ｖｔｈ１は、負荷１１の動作に必要な電圧以上の値であり、０Ｖよりも大きい値である。第１閾値電圧Ｖｔｈ１は、「閾値電圧」の一例に相当する。

【0036】

車載システム１００は、第１電圧検出部５１と、第２電圧検出部５２と、第３電圧検出部５３と、を有している。第１電圧検出部５１、第２電圧検出部５２及び第３電圧検出部５３は、それぞれ公知の電圧検出回路として構成されている。第１電圧検出部５１は、電力路８０（より具体的には第１電力路８１）の電圧を検出し、検出値を特定可能な信号を出力する。第２電圧検出部５２は、導電路８３の電圧、つまり蓄電部１３の電圧を検出し、検出値を特定可能な信号を出力する。第３電圧検出部５３は、出力導電路３１の電圧を検出し、検出値を特定可能な信号を出力する。

【0037】

車載システム１００は、車載用制御装置６０を備えている。車載用制御装置６０は、車載システム１００に用いられ、充電部２０による充電動作及び放電部３０による放電動作を制御する。車載用制御装置６０は、制御部６１を有している。

【0038】

制御部６１は、例えばＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）として構成されている。制御部６１には、第１電圧検出部５１、第２電圧検出部５２及び第３電圧検出部５３から出力された信号が入力される。制御部６１は、これらの信号に基づいて電力路８０（より具体的には第１電力路８１）の電圧、蓄電部１３の電圧、及び出力導電路３１の電圧（つまり放電部３０の出力電圧）を特定する。

【0039】

制御部６１は、第１スイッチ１２、遮断部１４、充電部２０、及び放電部３０を制御する。制御部６１は、例えば充電部２０の第２スイッチ２１をデューティ制御することで、電源部１０側から蓄電部１３側に供給される電力を調整し得る。制御部６１は、例えば出力導電路３１に印加される電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１となるように電圧変換回路３２に電圧変換動作を行わせる。

【0040】

制御部６１は、電力路８０（より具体的には第１電力路８１）の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下である場合に放電部３０に放電動作を行わせ、蓄電部１３の電圧が所定値Ｖｔｈ３以下である場合に充電部２０に充電動作を行わせる。本実施形態では、所定値Ｖｔｈ３は、０Ｖよりも大きい値であり、第１閾値電圧Ｖｔｈ１よりも小さい値である。

【0041】

制御部６１は、所定条件が成立した場合に放電部３０による放電動作と、充電部２０による充電動作とを並行して行わせる。本実施形態では、制御部６１は、電力路８０（より具体的には第１電力路８１）の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１を超えている状態でも、電圧変換回路３２に電圧変換動作を行わせる。つまり、所定条件は、本実施形態では、蓄電部１３の電圧が所定値Ｖｔｈ３以下になったことである。

【0042】

制御部６１は、放電動作と充電動作とを並行して行わせる期間において、充電部２０が蓄電部１３に向けて供給する電力が、放電部３０が放電によって供給する電力以上となるように制御する。具体的な制御方法は限定されない。例えば、制御部６１は、放電部３０が放電によって供給する単位時間当たりの電力を算出し、充電部２０が蓄電部１３に向けて供給する単位時間当たりの電力がその算出値以上となるように充電部２０に充電動作を行わせてもよい。「放電部３０が放電によって供給する単位時間当たりの電力」は、例えば出力導電路３１の電圧と、出力導電路３１を流れる電流と、に基づいて算出されてもよい。「充電部２０が蓄電部１３に向けて供給する単位時間当たりの電力」は、例えば充電部２０と導電路８３との間の経路の電圧と、その経路を流れる電流と、に基づいて算出されてもよい。また、別の例として、制御部６１は、蓄電部１３の電圧が、上記所定条件が成立したときの蓄電部１３の電圧以上となるように充電部２０に充電動作を行わせてもよい。

【0043】

制御部６１は、電力路８０の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１よりも低い第２閾値電圧Ｖｔｈ２以下である場合に所定処理を行う。第２閾値電圧Ｖｔｈ２は、０Ｖよりも以上の値である。制御部６１は、所定処理において、放電部３０に放電動作を行わせつつ充電部２０に充電動作を停止させる。

【0044】

制御部６１は、電力路８０の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１を超えている状態でも、電圧変換回路３２に電圧変換動作を行わせる。制御部６１は、電力路８０の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１を超えている状態では、遮断部１４を遮断状態とし、且つ電圧変換回路３２に電圧変換動作を行わせる。そして、制御部６１は、電力路８０の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下となった場合に、電圧変換回路３２に電圧変換動作を行わせたまま、遮断部１４を許容状態に切り替える。これにより、車載用制御装置６０は、電力路８０の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下となった場合に、所望の放電電流を遮断部１４から負荷１１側に即座に流すことができる。

【0045】

次の説明は、車載用制御装置６０の動作に関する。
制御部６１は、開始条件が成立した場合に、図２に示されるように、第１スイッチ１２をオン状態とし、充電部２０に充電動作を行わせる。つまり、制御部６１は、第１スイッチ１２及び第２スイッチ２１をオン状態とする。これにより、電源部１０から供給される電力に基づいて、負荷１１及び蓄電部１３に電力が供給される。また、充電部２０による開始条件は、例えば、車載システム１００が搭載される車両の始動スイッチがオン状態に切り替わったことであってもよい。始動スイッチは、例えばイグニッションスイッチである。「始動スイッチがオン状態に切り替わったこと」は、例えば、始動スイッチのオンオフ状態を特定可能なオンオフ信号が制御部６１に入力される構成とし、このオンオフ信号に基づいて制御部６１が判定するようにしてもよい。

【0046】

制御部６１は、充電完了条件が成立した場合に、図３に示されるように、充電部２０による充電動作を停止させ、放電部３０に放電動作を行わせる。つまり、制御部６１は、第２スイッチ２１をオフ状態とし、電圧変換回路３２に電圧変換動作を行わせる。これにより、出力導電路３１に、第１閾値電圧Ｖｔｈ１が印加される。但し、放電部３０側から負荷１１側への電流の流れは、遮断部１４によって遮断される。充電完了条件は、例えば、蓄電部１３の電圧が充電完了電圧に到達したことである。充電完了電圧は、所定値Ｖｔｈ３以上の値である。

【0047】

図４には、図３に示す状態から、電源部１０から負荷１１に供給される電力が不足する状態に遷移するときの車載システム１００の状態をあらわすタイミングチャートが示されている。図４のタイミングｔ０では、図３に示す状態となっている。すなわち、電力路８０の電圧は、第１閾値電圧Ｖｔｈ１よりも高い値に維持されている。第１スイッチ１２は、オン状態となっている。放電部３０は、放電動作を行っている。出力導電路３１の電圧は、第１閾値電圧Ｖｔｈ１に維持されている。遮断部１４は、遮断状態になっている。蓄電部１３の電圧は、所定値Ｖｔｈ３よりも高い値となっている。充電部２０は、充電動作を停止している。負荷１１の電圧は、第１閾値電圧Ｖｔｈ１よりも高い値になっている。

【0048】

タイミングｔ１になると、複数の負荷が同時に動作することなどに起因して、電力路８０の電圧が低下し始める。そして、タイミングｔ２になると、電力路８０の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下になる。このため、制御部６１は、図５に示されるように、第１スイッチ１２をオフ状態に切り替え、遮断部１４を許容状態に切り替える。その結果、遮断部１４は、出力導電路３１から負荷１１側の経路（例えば第２電力路８２）へ電流を流す。これにより、蓄電部１３に基づく電力が、負荷１１に供給される。

【0049】

蓄電部１３に基づく電力が負荷１１に供給されると、蓄電部１３の電圧が徐々に低下する。そして、タイミングｔ３になると、蓄電部１３の電圧が所定値Ｖｔｈ３以下になる。このため、制御部６１は、図６に示されるように、充電部２０に充電動作を開始させる。制御部６１は、充電部２０が蓄電部１３に向けて供給する電力が、放電部３０が放電によって供給する電力となるように制御する。これにより、蓄電部１３の電圧は、第１閾値電圧Ｖｔｈ１に維持される。

【0050】

また、図７には、図３に示す状態から、電源部１０からの電力供給が停止する状態に遷移するときの車載システム１００の状態をあらわすタイミングチャートが示されている。図７のタイミングｔ１０では、図３に示す状態となっている。

【0051】

タイミングｔ１１になると、複数の負荷が同時に動作することなどに起因して、電力路８０の電圧が低下し始める。そして、タイミングｔ１２になると、電力路８０の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下になる。このため、制御部６１は、図５に示されるように、第１スイッチ１２をオフ状態に切り替え、遮断部１４を許容状態に切り替える。その結果、遮断部１４は、出力導電路３１から負荷１１側の経路（例えば第２電力路８２）へ電流を流す。これにより、蓄電部１３に基づく電力が、負荷１１に供給される。

【0052】

蓄電部１３に基づく電力が負荷１１に供給されると、蓄電部１３の電圧が徐々に低下する。そして、タイミングｔ１３になると、蓄電部１３の電圧が所定値Ｖｔｈ３以下になる。このため、制御部６１は、図６に示されるように、充電部２０に充電動作を開始させる。制御部６１は、充電部２０が蓄電部１３に向けて供給する電力が、放電部３０が放電によって供給する電力となるように制御する。これにより、蓄電部１３の電圧は、第１閾値電圧Ｖｔｈ１に維持される。

【0053】

タイミングｔ１４になると、電力路８０の電圧が第２閾値電圧Ｖｔｈ２以下になる。このため、制御部６１は、所定処理を行う。つまり、制御部６１は、図８に示されるように、充電部２０に充電動作を停止させる。これにより、蓄電部１３から流れる電流が、充電部２０を介して電源部１０側に流れることを防止することができる。

【0054】

以上の説明は、車載用制御装置６０の効果に関する。
電源部１０からの電力供給が停止しなくとも、負荷１１に対する供給電力が不足する場合が生じ得る。その原因としては、例えば電源部１０の劣化や複数の負荷１１が同時に動作することなどが想定される。
こうした事態に備え、車載用制御装置６０は、電力路８０からの電力供給が停止されていなくとも、電力路８０の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下である場合に、放電部３０に放電動作を行わせるようにしている。このため、車載用制御装置６０は、蓄電部１３を利用して、負荷１１に供給される電力が不足することを抑制することができる。但し、電源部１０からの電力供給が停止していない状態で蓄電部１３の電力を消費すると、電源部１０からの電力供給が停止したときに停止時に対応した動作を負荷１１に行わせることができなくなるおそれがある。この点、車載用制御装置６０は、蓄電部１３の電圧が所定値Ｖｔｈ３以下である場合に充電部２０に充電動作を行わせる。このため、電源部１０からの電力供給が停止したときに停止時に対応した動作を負荷１１に行わせることができなくなるという事態の発生を抑制することができる。

【0055】

更に、車載用制御装置６０は、所定条件が成立した場合に放電動作と充電動作とを並行して行わせることで、電源部１０からの電力供給が停止したときに停止時に対応した動作を負荷１１に行わせることができなくなるという事態の発生をより確実に抑制することができる。

【0056】

更に、車載用制御装置６０は、放電部３０が放電によって供給する電力以上の電力を蓄電部１３に向けて供給することで、蓄電部１３の電圧がそれ以上低下しないようにすることができ、その結果、電源部１０からの電力供給が停止したときに停止時に対応した動作を負荷１１に行わせることができなくなるという事態の発生をより確実に抑制することができる。

【0057】

更に、車載用制御装置６０は、蓄電部１３の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下の値に設定された所定値Ｖｔｈ３以下である場合に充電部２０に充電動作を行わせることができる。

【0058】

更に、車載用制御装置６０は、電力路８０の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１よりも更に低い第２閾値電圧Ｖｔｈ２以下である場合に、放電部３０に放電動作を行わせつつ、充電部２０に充電動作を停止させることができる。このため、蓄電部１３が充電部２０を介して電力路８０に短絡することを回避しつつ、蓄電部１３に基づく電力を負荷１１に供給することができる。

【0059】

更に、車載用制御装置６０は、電力路８０の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１を超えている状態でも電圧変換回路３２に電圧変換動作を行わせておくことで、電力路８０の電圧が第１閾値電圧Ｖｔｈ１以下になった場合に即座に所望の放電電流を負荷１１側に流すことができる。

【0060】

更に、車載用制御装置６０は、ＦＥＴからなる第１スイッチ１２をオフ状態にすることで、放電部３０から放電路８４に流れた電流が電源部１０側へ流れることを防止することができる。

【0061】

＜他の実施形態＞
本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更されてもよい。

【0062】

上記実施形態では、所定値が第１閾値電圧よりも小さい値であったが、第１閾値電圧と同じ値であってもよいし、第１閾値電圧よりも大きい値であってもよい。

【0063】

上記実施形態では、所定条件が、「蓄電部の電圧が所定値以下になったこと」であったが、別の条件であってもよい。例えば、所定条件は、「電力路の電圧が第１閾値電圧以下になったこと」であってもよい。

【0064】

上記実施形態では、制御部は、所定処理において、放電部に放電動作を行わせつつ充電部に充電動作を停止させる構成であったが、別の構成であってもよい。例えば、制御部は、所定処理において、外部に報知信号を出力するようにしてもよい。この構成によれば、報知信号を受信した外部装置によって、電力の電圧が第２閾値以下になったことを車両のユーザなどに報知することができる。

【0065】

上記実施形態では、遮断部がスイッチング素子であったが、電力路の電圧が第１閾値電圧を超えている状態において出力導電路から負荷側の経路への電力供給を遮断し得る素子であれば、別の構成であってもよい。例えば、遮断部は、ダイオードであってもよい。ダイオードのアノードは、放電部側の経路に電気的に接続され、カソードは、第２電力路側の経路に電気的に接続される。

【0066】

上記実施形態の第１スイッチは、負荷側から電源部側への電流の流れを遮断し得る素子であれば別の素子に置き換えてもよい。例えば、第１スイッチは、ダイオードに置き換えてもよい。ダイオードのアノードは、第１電力路に電気的に接続され、カソードは、第２電力路に電気的に接続される。

【0067】

上記実施形態の制御部は、電力路の電圧が第１閾値電圧を超えている状態でも、電圧変換回路に電圧変換動作を行わせる構成であったが、別の構成であってもよい。例えば、制御部は、電力路の電圧が第１閾値電圧を超えている状態では、放電部（例えば電圧変換回路）に放電動作（例えば電圧変換動作）を停止させ、電力路の電圧が第１閾値電圧以下となった場合に放電部（例えば電圧変換回路）に放電動作（電圧変換動作）を開始させるようにしてもよい。

【0068】

上記実施形態の充電部は、第２スイッチと抵抗部とを有する構成であったが、別の構成であってもよい。例えば、充電部は、電圧変換回路（例えばＤＣＤＣコンバータ）であってもよい。

【0069】

上記実施形態の放電部は、電圧変換回路を有する構成であったが、別の構成であってもよい。例えば、放電部は、スイッチング素子であってもよい。

【0070】

なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0071】

１０…電源部
１１…負荷
１２…第１スイッチ（スイッチ）
１３…蓄電部
１４…遮断部
２０…充電部
２１…第２スイッチ
２２…抵抗部
３０…放電部
３１…出力導電路
３２…電圧変換回路
５１…第１電圧検出部
５２…第２電圧検出部
５３…第３電圧検出部
６０…車載用制御装置
６１…制御部
８０…電力路
８１…第１電力路
８２…第２電力路
８３…導電路
８４…放電路
１００…車載システム
Ｖｔｈ１…第１閾値電圧（閾値電圧）
Ｖｔｈ２…第２閾値電圧
Ｖｔｈ３…所定値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】