特許 7594072 車載電源装置および車載電源制御方法

(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】2024-11-25

(45)【発行日】2024-12-03

(54)【発明の名称】車載電源装置および車載電源制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60R 16/033 20060101AFI20241126BHJP

   B60R 16/03 20060101ALI20241126BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20241126BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20241126BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20241126BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241126BHJP

【ＦＩ】

B60R16/033 B

B60R16/03 A

H02J1/00 306K

H02J1/00 309C

H02J7/34 G

H02J7/34 B

H02J9/06 110

H02J7/00 P

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023185617

(22)【出願日】2023-10-30

(62)【分割の表示】P 2021045682の分割

【原出願日】2021-03-19

(65)【公開番号】P2024016112

(43)【公開日】2024-02-06

【審査請求日】2023-11-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】株式会社デンソーテン

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松本 健

(72)【発明者】

【氏名】松本 寛

【審査官】上谷 公治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０６２７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８４４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２２９６７６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１８１２０４３０（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｒ １６／０３３

Ｂ６０Ｒ １６／０３

Ｈ０２Ｊ １／００

Ｈ０２Ｊ ７／３４

Ｈ０２Ｊ ９／０６

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電源から第１負荷へ電力を供給する第１系統と、
第２電源から第２負荷へ電力を供給する第２系統と、
前記第１系統と前記第２系統とを接続する第１スイッチと、
前記第１系統または前記第２系統の電圧を、所定電圧と比較することで、前記第１系統および前記第２系統のうち一方の系統に電源失陥が発生したことを検出し、前記電源失陥の発生が検出されない場合には前記第１スイッチをオンにする正常状態とし、前記電源失陥の発生が検出された場合には前記第１スイッチをオフにするフェイルセーフ状態とする制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１スイッチが前記フェイルセーフ状態にされた後に、各系統の電圧を前記所定電圧と比較することで、系統毎に系統電源失陥の発生の有無をそれぞれ検出し、
前記第１スイッチを前記フェイルセーフ状態にした後に、各系統の電圧がともに前記所定電圧以上となり各系統で前記系統電源失陥の発生が検出されない場合、前記第１スイッチを前記正常状態に復帰させる、
ことを特徴とする車載電源装置。

【請求項2】

前記第２電源と前記第２負荷とを接続する第２スイッチ
を備え、
前記制御部は、前記フェイルセーフ状態において前記第２スイッチをオンにし、
前記第１スイッチが前記フェイルセーフ状態にされた後に、前記第１系統の電圧が所定時間連続して前記所定電圧より低い場合、前記第１系統における系統電源失陥の発生を検出し、
前記第１スイッチが前記フェイルセーフ状態にされ、かつ前記第２スイッチがオンにされた後に、前記第２系統の電圧が所定時間連続して前記所定電圧より低い場合、前記第２系統における系統電源失陥の発生を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車載電源装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記第１スイッチが前記フェイルセーフ状態にされた後に、前記第１系統の電圧が所定時間連続して前記所定電圧以上である場合、前記第１系統における系統電源失陥の発生を検出せず、
前記第１スイッチが前記フェイルセーフ状態にされ、かつ前記第２スイッチがオンにされた後に、前記第２系統の電圧が所定時間連続して前記所定電圧以上である場合、前記第２系統における系統電源失陥の発生を検出しない、
ことを特徴とする請求項２に記載の車載電源装置。

【請求項4】

第１電源から第１負荷へ電力を供給する第１系統と、
第２電源から第２負荷へ電力を供給する第２系統と、
前記第１系統と前記第２系統とを接続する第１スイッチと、
前記第１系統または前記第２系統の電圧が閾値電圧より低いことを検出すると前記第１スイッチをオフし、その後、前記第１系統および前記第２系統の電圧がともに前記閾値電圧よりも高いことを検出すると前記第１スイッチをオンに復帰させる制御部と、
を備える、車載電源装置。

【請求項5】

第１電源から第１負荷へ電力を供給する第１系統、および第２電源から第２負荷へ電力を供給する第２系統のうち一方の系統に電源失陥が発生したことを前記第１系統または前記第２系統の電圧を、所定電圧と比較することで、検出する異常検出工程と、
前記電源失陥の発生が検出されない場合には前記第１系統と前記第２系統とを接続する第１スイッチをオンにする正常状態とし、前記電源失陥の発生が検出された場合には前記第１スイッチをオフにするフェイルセーフ状態とするスイッチ設定工程と、
を含み、
前記異常検出工程は、前記第１スイッチが前記フェイルセーフ状態にされた後に、各系統の電圧を前記所定電圧と比較することで、系統毎に系統電源失陥の発生の有無をそれぞれ検出し、
前記スイッチ設定工程は、前記第１スイッチを前記フェイルセーフ状態にした後に、各系統の電圧がともに前記所定電圧以上となり各系統で前記系統電源失陥の発生が検出されない場合、前記第１スイッチを前記正常状態に復帰させる
ことを特徴とする車載電源制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、車載電源装置および車載電源制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両の走行中に電源失陥が発生しても、安全な場所まで退避走行させて停車させることができるように、第１電源と第２電源とを備え、一方の電源系統に電源失陥が発生した場合に、他方の電源から車載機器（負荷）へ電力を供給する冗長電源システムがある。

【0003】

例えば、冗長電源システムは、第１電源から第１負荷へ電力を供給する第１系統と、第２電源から第１負荷と同一の機能を備える第２負荷へ電力を供給する第２系統とを備える。そして、冗長電源システムは、第１系統および第２系統のうち一方の系統に電源失陥が発生した場合に、他方の系統によってフェイルセーフ制御を行う（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－６１２４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、冗長電源システムでは、過負荷状態による急激な電流の増加または電圧の低下を電源失陥と誤検出した場合でもフェイルセーフ制御に移行してしまう。電源失陥と誤検出した場合は、誤検出される前の電源状態に復帰させることが望ましいが、安全性を考慮する必要がある。

【0006】

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、電源失陥が誤検出された後、安全に誤検出前の電源状態に復帰させることができる車載電源装置および車載電源制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の一態様に係る車載電源装置は、第１系統と、第２系統と、第１スイッチと、制御部と、を備える。第１系統は、第１電源から第１負荷へ電力を供給する。第２系統は、第２電源から第２負荷へ電力を供給する。第１スイッチは、第１系統と第２系統とを接続する。制御部は、第１系統または第２系統の電圧を、所定電圧と比較することで、第１系統および第２系統のうち一方の系統に電源失陥が発生したことを検出し、電源失陥の発生が検出されない場合には第１スイッチをオンにする正常状態とし、電源失陥の発生が検出された場合には第１スイッチをオフにするフェイルセーフ状態とする。制御部は、第１スイッチがフェイルセーフ状態にされた後に、各系統の電圧を前記所定電圧と比較することで、系統毎に系統電源失陥の発生の有無をそれぞれ検出し、第１スイッチをフェイルセーフ状態にした後に、各系統で系統電源失陥の発生が検出されない場合、第１スイッチを正常状態にする。

【発明の効果】

【0008】

実施形態の一態様に係る車載電源装置および車載電源制御方法は、電源失陥が誤検出された後、安全に誤検出前の電源状態に復帰させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係る車載電源装置の構成例を示す説明図である。

【図2】図２は、実施形態に係る車載電源装置の動作例を示す説明図である。

【図3】図３は、実施形態に係る車載電源装置の動作例を示す説明図である。

【図4】図４は、実施形態に係る車載電源装置の動作例を示す説明図である。

【図5】図５は、実施形態に係る車載電源装置の動作例を示す説明図である。

【図6】図６は、実施形態に係る車載電源装置の動作例を示す説明図である。

【図7】図７は、実施形態に係る車載電源装置の動作例を示す説明図である。

【図8】図８は、実施形態に係るスイッチ切替処理を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、車載電源装置および車載電源制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。以下では、自動運転機能を備える車両に搭載されて負荷へ電力を供給する車載電源装置を例に挙げて説明するが、実施形態に係る車載電源装置は、自動運転機能を備えていない車両に搭載されてもよい。

【0011】

図１は、実施形態に係る車載電源装置１の構成例を示す説明図である。図１に示すように、実施形態に係る車載電源装置１は、第１負荷１０１と、第２負荷１０２と、自動運転制御装置１０４とに接続される。

【0012】

第１負荷１０１は、自動運転中に動作するステアリングモータ、電動ブレーキ装置、車載カメラ、およびレーダ等を含む。また、第１負荷１０１は、エアコン、オーディオ、ビデオ、各種ライト等の一般負荷も含む。

【0013】

第２負荷１０２は、少なくとも、ステアリングモータ、電動ブレーキ装置、車載カメラ、およびレーダ等の自動運転中に動作する装置を含む。第１負荷１０１および第２負荷１０２は、車載電源装置１から供給される電力によって動作する。

【0014】

自動運転制御装置１０４は、第１負荷１０１および第２負荷１０２を動作させて、車両を自動運転制御する制御装置である。

【0015】

車載電源装置１は、外部に設けられた第１電源１０から電力が供給される。車載電源装置１は、外部に設けられた第１電源１０から供給された電力を、第１負荷１０１、および第２負荷１０２に供給する。車載電源装置１は、第２電源２０と、制御部３０と、充放電部４０と、第１スイッチ４１と、第２スイッチ４２とを備える。さらに、車載電源装置１は、電圧センサ５１、５３を備える。

【0016】

第１電源１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、「ＤＣ／ＤＣ１１」と記載する。）と、鉛バッテリ（以下、「ＰｂＢ１２」と記載する。）とを含む。なお、第１電源１０の電池は、ＰｂＢ１２以外の任意の２次電池であってもよい。

【0017】

ＤＣ／ＤＣ１１は、車両の回生エネルギーを電力に変換して発電する発電機に接続され、発電機から入力される入力電圧を変圧して出力する。発電機は、車両がエンジンを備える場合、エンジンの回転力を電力に変換して発電するオルタネータであってもよい。ＤＣ／ＤＣ１１は、ＰｂＢ１２の充電、第１負荷１０１への電力供給、第２負荷１０２への電力供給、および後述する第２電源２０の充電を行う。

【0018】

第１電源１０は、第１負荷１０１と、第１スイッチ４１とに接続される。第１電源１０と第１スイッチ４１との間には、電圧センサ５１が接続される。

【0019】

第２電源２０は、例えば、リチウムイオンバッテリ（以下、「ＬｉＢ２１」と記載する。）を含む。第２電源２０は、低温時でも必要最低限の電圧が供給できるように、第１電源１０よりも高い電圧となるバッテリが選定される。第２電源２０は、第１電源１０による電力供給ができなくなった場合のバックアップ用電源である。

【0020】

第２電源２０は、第２スイッチ４２を介して充放電部４０に接続される。つまり、第２スイッチ４２は、第２電源２０と充放電部４０とを接続切断可能に接続する。

【0021】

充放電部４０は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータである。充放電部４０は、第１スイッチ４１と第２負荷１０２とに接続される。充放電部４０は、第１電源１０の電圧を昇圧して第２電源２０を充電し、充電が完了したら停止状態になる。また、充放電部４０は、第２電源２０の電圧を降圧して第２負荷１０２へ電力を供給する。

【0022】

車載電源装置１は、第１電源１０から第１負荷１０１へ電力を供給する第１系統１００と、第２電源２０から第２負荷１０２へ電力を供給する第２系統２００とを備える。第１スイッチ４１は、第１系統１００と第２系統２００とを接続切断可能に接続する。第２スイッチ４２は、第２電源２０と第２負荷１０２とを接続切断可能に接続する。

【0023】

このように、車載電源装置１は、第１系統１００と第２系統２００とを備える。これにより、車載電源装置１は、第１系統１００および第２系統２００のうち、一方の系統に電源失陥が発生しても、他方の系統によって電力を供給することにより、車両を安全な場所まで退避走行させて停車させることができる。なお、電源失陥の発生とは、第１系統１００、または第２系統２００において地絡が発生することを意味する。電源失陥と同様の現象は、第１負荷１０１、または第２負荷１０２が過負荷状態となった場合にも生じうる。

【0024】

制御部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。制御部３０は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより機能する異常検出部３１と、スイッチ設定部３２とを備える。

【0025】

なお、制御部３０が備える異常検出部３１、およびスイッチ設定部３２は、一部または全部がＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成されてもよい。

【0026】

制御部３０が備える異常検出部３１、およびスイッチ設定部３２は、それぞれ以下に説明する情報処理の作用を実現または実行する。なお、制御部３０の内部構成は、図１に示した構成に限られず、後述する情報処理を行う構成であれば他の構成であってもよい。

【0027】

異常検出部３１は、第１系統１００および第２系統２００のうち一方の系統に電源失陥が発生したことを検出する。異常検出部３１は、第１スイッチ４１がオンであり、第２スイッチ４２がオフである正常状態時に、電圧センサ５１、５３によって検出された電圧が正常範囲であるか否かを判定する。正常範囲とは、第１系統１００、および第２系統２００において電源失陥が発生していない場合に、電圧センサ５１、５３によって検出される電圧が示す範囲である。例えば、正常範囲は、電圧センサ５１、５３によって検出される電圧が、予め設定された所定電圧以上となる範囲である。

【0028】

異常検出部３１は、正常状態時に、電圧センサ５１、５３によって検出された電圧が正常範囲ではない場合、例えば、電圧が所定電圧よりも小さい場合に、第１系統１００および第２系統２００のうち一方の系統に電源失陥が発生したことを検出する。

【0029】

異常検出部３１は、正常状態時に、電圧センサ５１、５３によって検出された電圧が正常範囲である場合、第１系統１００および第２系統２００に電源失陥が発生していないことを検出する。

【0030】

異常検出部３１は、第１系統１００および第２系統２００のうち一方の系統に電源失陥が発生し、第１スイッチ４１の状態がフェイルセーフ状態である場合、系統毎に電源失陥（以下、「系統電源失陥」と称する。）の発生の有無をそれぞれ検出する。フェイルセーフ状態は、第１スイッチ４１がオフにされた状態である。

【0031】

具体的には、異常検出部３１は、第１系統１００および第２系統２００のうち一方の系統に電源失陥が発生して第１スイッチ４１がオフにされた直後のプレ遮断状態において、系統電源失陥の発生の有無を検出する。プレ遮断状態とは、フェイルセーフ状態のうち、第１スイッチ４１がオフにされ、第２スイッチ４２がオンにされた状態である。

【0032】

異常検出部３１は、プレ遮断状態において、電圧センサ５１によって検出された電圧が正常範囲であるか否かを判定する。異常検出部３１は、プレ遮断状態において、電圧センサ５１によって検出された電圧が正常範囲ではない場合、例えば、電圧センサ５１によって検出された電圧が、所定電圧よりも小さい場合、第１系統１００において系統電源失陥が発生していると判定する。異常検出部３１は、第１系統１００における系統電源失陥（地絡）の発生を検出する。

【0033】

異常検出部３１は、プレ遮断状態において、電圧センサ５１によって検出された電圧が正常範囲である場合、例えば、電圧センサ５１によって検出された電圧が所定電圧以上である場合、第１系統１００において系統電源失陥が発生していないと判定する。異常検出部３１は、第１系統１００において系統電源失陥（地絡）が発生していないことを検出する。

【0034】

異常検出部３１は、プレ遮断状態において、電圧センサ５３によって検出された電圧が正常範囲であるか否かを判定する。異常検出部３１は、プレ遮断状態において、電圧センサ５３によって検出された電圧が正常範囲ではない場合、例えば、電圧センサ５３によって検出された電圧が、所定電圧よりも小さい場合、第２系統２００において系統電源失陥が発生していると判定する。異常検出部３１は、第２系統２００における系統電源失陥（地絡）の発生を検出する。

【0035】

異常検出部３１は、プレ遮断状態において、電圧センサ５３によって検出された電圧が正常範囲である場合、例えば、電圧センサ５３によって検出された電圧が所定電圧以上である場合、第２系統２００において系統電源失陥が発生していないと判定する。異常検出部３１は、第２系統２００において系統電源失陥（地絡）が発生していないことを検出する。

【0036】

異常検出部３１は、プレ遮断状態において、第１系統１００、および第２系統２００において系統電源失陥が発生していない場合には、電源失陥から復帰したと判定する。すなわち、異常検出部３１は、電源失陥の検出が、第１負荷１０１、または第２負荷１０２が過負荷状態となったことによる誤検出であると判定する。

【0037】

スイッチ設定部３２は、第１スイッチ４１をオン、またはオフに設定する。スイッチ設定部３２は、第２スイッチ４２をオン、またはオフに設定する。スイッチ設定部３２は、異常検出部３１によって電源失陥が検出されない場合、第１スイッチ４１をオンにし、第２スイッチ４２をオフにし、各スイッチの状態を正常状態にする。なお、正常状態時において、第２電源２０の充電量（ＳＯＣ（State of Charge））が予め設定された所定量以下になると、スイッチ設定部３２は、第２スイッチ４２をオンにする。これにより、第２電源２０が充電される。

【0038】

スイッチ設定部３２は、異常検出部３１によって電源失陥が検出された場合、第１スイッチ４１をオフにし、第１スイッチ４１の状態をフェイルセーフ状態にする。また、スイッチ設定部３２は、異常検出部３１によって電源失陥が検出され、第１スイッチ４１の状態をフェイルセーフ状態にした後、第２スイッチ４２をオンにし、各スイッチの状態をプレ遮断状態にする。

【0039】

スイッチ設定部３２は、プレ遮断状態において、第１系統１００、または第２系統２００において系統電源失陥の発生が検出された場合には、各スイッチの状態を本遮断状態にする。本遮断状態とは、フェイルセーフ状態において、系統電源失陥の発生が検出され、電源失陥が誤検出ではないと判定された場合の各スイッチの状態である。

【0040】

具体的には、スイッチ設定部３２は、第１系統１００において系統電源失陥の発生が検出された場合には、第１スイッチ４１をオフにし、第２スイッチ４２をオンにして、各スイッチの状態を第１本遮断状態にする。これにより、第２電源２０から第２系統２００を介して第２負荷１０２に電力が供給され、第２系統２００による電力供給によって退避走行制御が行われる。

【0041】

また、スイッチ設定部３２は、第２系統２００において系統電源失陥の発生が検出された場合には、第１スイッチ４１をオフにし、かつ第２スイッチ４２をオフにして、各スイッチの状態を第２本遮断状態にする。これにより、第１電源１０から第１系統１００を介して第１負荷１０１に電力が供給され、第１系統１００による電力供給によって退避走行制御が行われる。

【0042】

スイッチ設定部３２は、プレ遮断状態において、第１系統１００において系統電源失陥の発生が検出されず、かつ第２系統２００において系統電源失陥の発生が検出されない場合、各スイッチの状態を正常状態にする。スイッチ設定部３２は、プレ遮断状態において、各系統において系統電源失陥の発生が検出されない場合、第１スイッチ４１をオンにし、かつその後第２スイッチ４２をオフにし、各スイッチの状態を、フェイルセーフ状態から正常状態に戻す。正常状態に戻す際、第１スイッチ４１をオンにし、その後第２スイッチ４２をオフにすることで、第２負荷１０２への電源の瞬断を防止することができる。

【0043】

次に、車載電源装置１の動作例について図２～図７を参照し説明する。

【0044】

図２～図７は、実施形態に係る車載電源装置１の動作例を示す説明図である。図２に示すように、車載電源装置１は、電源失陥が検出されない場合には、第１スイッチ４１をオンにし、かつ第２スイッチ４２をオフにして、各スイッチの状態を正常状態とする。これにより、第１電源１０から第１負荷１０１および第２負荷１０２へ電力が供給される。例えば、第１負荷１０１および第２負荷１０２のそれぞれから５０％ずつのトルクが出力される。また、第２電源２０から第２負荷１０２へ電力が供給されない。

【0045】

車載電源装置１は、第１系統１００または第２系統２００で系統電源失陥の発生が検出された場合、フェイルセーフ制御を行う。フェイルセーフ制御は、系統電源失陥が発生していない方の系統に接続されている第１負荷１０１または第２負荷１０２によって、系統電源失陥の発生が検出されない正常時よりも出力、および機能を制限する制御である。例えば、フェイルセーフ制御では、５０％のトルクが出力される。これにより、車両は、第１系統１００または第２系統２００で系統電源失陥が発生しても、退避走行を行うことができる。

【0046】

また、自動運転制御装置１０４は、自動運転中に、系統電源失陥の発生が検出された場合には、系統電源失陥が発生していない方の系統に接続されている第１負荷１０１または第２負荷１０２を用いて、路側帯等の停車可能な安全な場所まで退避走行制御を行う。そして自動運転制御装置１０４は、退避走行して停車してから、自動運転制御を禁止する。これにより、系統電源失陥中の自動運転による事故を防止することができる。

【0047】

以下、第１系統１００または第２系統２００で電源失陥の発生が検出された場合の動作例について説明する。

【0048】

例えば、車載電源装置１では、図３に示すように、第１系統１００に地絡１１０が発生する場合がある。車載電源装置１では、第１系統１００に地絡１１０が発生すると、第１電源１０から地絡点へ過電流が流れ、第１系統１００および第２系統２００の電圧が急激に低下し、電源失陥の発生が検出される。

【0049】

また、車載電源装置１では、図４に示すように、第２系統２００に地絡１１０が発生する場合がある。車載電源装置１では、第２系統２００に地絡１１０が発生すると、第１電源１０から地絡点へ過電流が流れ、第１系統１００および第２系統２００の電圧が急激に低下し、電源失陥の発生が検出される。

【0050】

また、車載電源装置１では、第１負荷１０１、または第２負荷１０２が過負荷状態になった場合にも、第１系統１００および第２系統２００の電圧が急激に低下することがある。そのため、車載電源装置１では、第１負荷１０１、または第２負荷１０２が過負荷状態になった場合にも、電源失陥の発生が検出される。

【0051】

車載電源装置１は、第１系統１００、または第２系統２００で電源失陥の発生が検出された場合、図５に示すように、第１スイッチ４１をオフにし、第１スイッチ４１をフェイルセーフ状態にする。また、車載電源装置１は、第２スイッチ４２をオンにし、各スイッチの状態をプレ遮断状態にする。これによって、第２系統２００によって第２電源２０から第２負荷１０２に電力が供給される。

【0052】

車載電源装置１は、プレ遮断状態において、電圧センサ５１によって第１系統１００における電圧を検出する。車載電源装置１は、検出した電圧が正常範囲ではない場合、第１系統１００において系統電源失陥（地絡１１０）が発生していると判定し、第１系統１００における系統電源失陥の発生を検出する。そして、車載電源装置１は、図６に示すように、第１スイッチ４１をオフにし、かつ第２スイッチ４２をオンにして、各スイッチの状態を第１本遮断状態にする。これにより、第２電源２０から第２系統２００を介して第２負荷１０２に電力が供給され、第２負荷１０２を用いたフェイルセーフ制御が実行される。

【0053】

車載電源装置１は、プレ遮断状態において、電圧センサ５３によって第２系統２００における電圧を検出する。車載電源装置１は、検出した電圧が正常範囲ではない場合、第２系統２００において系統電源失陥（地絡１１０）が発生していると判定し、第２系統２００における系統電源失陥の発生を検出する。そして、車載電源装置１は、図７に示すように、第１スイッチ４１をオフにし、かつ第２スイッチ４２をオフにする。これにより、第２電源２０からの電力供給が停止され、第１電源１０から第１系統１００を介して第１負荷１０１に電力が供給され、第１負荷１０１を用いたフェイルセーフ制御が実行される。

【0054】

車載電源装置１は、プレ遮断状態において、第１系統１００、および第２系統２００に系統電源失陥が発生していないと判定した場合、電源失陥が誤検出であると判定する。車載電源装置１は、第１負荷１０１、または第２負荷１０２が過負荷状態になることで、電圧が一時的に低下し、電源失陥が検出されたと判定する。車載電源装置１は、第１スイッチ４１をオンにし、かつその後第２スイッチ４２をオフにし、各スイッチの状態を、プレ遮断状態から図２に示す正常状態に戻す。正常状態に戻す際、第１スイッチ４１をオンにし、その後第２スイッチ４２をオフにすることで、第２負荷１０２への電源の瞬断を防止することができる。

【0055】

次に、実施形態に係るスイッチ切替処理について図８を参照し説明する。図８は、実施形態に係るスイッチ切替処理を説明するフローチャートである。

【0056】

車載電源装置１は、第１系統１００、または第２系統２００に電源失陥の発生が検出された否かを判定する（Ｓ１００）。車載電源装置１は、第１系統１００、および第２系統２００に電源失陥の発生が検出されない場合（Ｓ１００：Ｎｏ）、今回の処理を終了する。

【0057】

車載電源装置１は、第１系統１００、または第２系統２００に電源失陥の発生が検出された場合（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、各スイッチの状態をプレ遮断状態する（Ｓ１０１）。具体的には、車載電源装置１は、第１スイッチ４１をオフにして第１スイッチ４１の状態をフェイルセーフ状態にし、かつ第２スイッチ４２をオンにして、各スイッチの状態をプレ遮断状態にする。

【0058】

車載電源装置１は、第１系統１００において系統電源失陥の発生が検出されたか否かを判定する（Ｓ１０２）。車載電源装置１は、第１系統１００において系統電源失陥の発生が検出され、第１系統１００において地絡が発生している場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、各スイッチの状態を第１本遮断状態にする（Ｓ１０３）。具体的には、車載電源装置１は、第１スイッチ４１をオフにし、かつ第２スイッチ４２をオンにする。

【0059】

車載電源装置１は、第１系統１００において系統電源失陥の発生が検出されない場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、第２系統２００において系統電源失陥の発生が検出されたか否かを判定する（Ｓ１０４）。

【0060】

車載電源装置１は、第２系統２００において系統電源失陥の発生が検出され、第２系統２００において地絡が発生している場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、各スイッチの状態を第２本遮断状態にする（Ｓ１０５）。具体的には、車載電源装置１は、第１スイッチ４１をオフにし、かつ第２スイッチ４２をオフにする。

【0061】

車載電源装置１は、第２系統２００において系統電源失陥の発生が検出されない場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、すなわち、第１系統１００、および第２系統２００において系統電源失陥の発生が検出されない場合、各スイッチの状態を正常状態にする（Ｓ１０６）。具体的には、車載電源装置１は、第１スイッチ４１をオンにし、第２スイッチ４２をオフにする。

【0062】

なお、第１系統１００における系統電源失陥の発生判定処理（Ｓ１０２）と、第２系統２００における系統電源失陥の発生判定処理（Ｓ１０４）との処理順番は、逆であってもよい。

【0063】

実施形態に係る車載電源装置１は、第１系統１００と、第２系統２００と、第１スイッチ４１と、第２スイッチ４２と、異常検出部３１と、スイッチ設定部３２とを備える。第１系統１００は、第１電源１０から第１負荷１０１へ電力を供給する。第２系統２００は、第２電源２０から第２負荷１０２へ電力を供給する。第１スイッチ４１は、第１系統１００と第２系統２００とを接続する。第２スイッチ４２は、第２電源２０と第２負荷１０２とを接続する。異常検出部３１は、第１系統１００および第２系統２００のうち一方の系統に電源失陥が発生したことを検出する。スイッチ設定部３２は、電源失陥の発生が検出されない場合には第１スイッチ４１をオンにし、かつ第２スイッチ４２をオフにする正常状態とし、電源失陥の発生が検出された場合には第１スイッチ４１をオフにするフェイルセーフ状態とする。異常検出部３１は、第１スイッチ４１がフェイルセーフ状態にされた後に、系統毎に系統電源失陥の発生の有無をそれぞれ検出する。スイッチ設定部３２は、第１スイッチ４１をフェイルセーフ状態にした後に、各系統で系統電源失陥の発生が検出されない場合、各スイッチを正常状態にする。

【0064】

これにより、電源失陥の発生が検出された後に、各系統において系統電源失陥が検出されない場合に、各スイッチが正常状態に復帰する。そのため、車載電源装置１は、各系統における系統電源失陥が発生していないことを確認した後に、各スイッチを正常状態に戻すため、各スイッチを正常状態に戻す際の安全性を向上させることができる。また、例えば、検出された電源失陥が、第１負荷１０１、または第２負荷１０２の過負荷状態に起因するものであり、誤検出された電源失陥である場合に、車載電源装置１は、各スイッチを正常状態に戻す。そのため、車載電源装置１は、電源失陥が誤検出された場合に、走行機能が制限されない通常の走行を実行させることができる。

【0065】

スイッチ設定部３２は、フェイルセーフ状態において第２スイッチ４２をオンにする。異常検出部３１は、第１スイッチ４１がフェイルセーフ状態にされた後に、第１系統１００の電圧が正常範囲ではない場合、第１系統１００における系統電源失陥の発生を検出する。異常検出部３１は、第１スイッチ４１がフェイルセーフ状態にされ、かつ第２スイッチ４２がオンにされた後に、第２系統２００の電圧が正常範囲ではない場合、第２系統２００における系統電源失陥の発生を検出する。

【0066】

これにより、車載電源装置１は、各系統において系統電源失陥の発生をそれぞれ検出することができる。そのため、車載電源装置１は、各系統において系統電源失陥の発生を正確に検出することができる。

【0067】

異常検出部３１は、第１スイッチ４１がフェイルセーフ状態にされた後に、第１系統１００の電圧が正常範囲である場合、第１系統１００における系統電源失陥の発生を検出しない。異常検出部３１は、第１スイッチ４１がフェイルセーフ状態にされ、かつ第２スイッチ４２がオンにされた後に、第２系統２００の電圧が正常範囲である場合、第２系統２００における系統電源失陥の発生を検出しない。

【0068】

これにより、車載電源装置１は、各系統において系統電源失陥が発生していないことをそれぞれ検出することができる。そのため、車載電源装置１は、各スイッチを正常状態に戻す際の安全性を向上させることができる。

【0069】

変形例に係る車載電源装置１は、プレ遮断状態において、電圧センサ５１によって検出された電圧が、所定時間連続して正常範囲ではない場合に、第１系統１００において系統電源失陥が発生していると判定してもよい。変形例に係る車載電源装置１は、プレ遮断状態において、電圧センサ５１によって検出された電圧が、所定時間連続して正常範囲である場合に、第１系統１００において系統電源失陥が発生していないと判定してもよい。

【0070】

また、変形例に係る車載電源装置１は、プレ遮断状態において、電圧センサ５３によって検出された電圧が、所定時間連続して正常範囲ではない場合、第２系統２００において系統電源失陥が発生していると判定してもよい。また、変形例に係る車載電源装置１は、プレ遮断状態において、電圧センサ５３によって検出された電圧が、所定時間連続して正常範囲である場合に、第２系統２００において系統電源失陥が発生していないと判定してもよい。

【0071】

所定時間は、予め設定された時間であり、各系統において系統電源失陥の有無を正確に判定可能となる時間である。所定時間は、系統毎に設定されてもよい。

【0072】

変形例に係る車載電源装置１は、プレ遮断状態において、電圧センサ５１、５３によって検出される電圧が正常範囲である時間、または電圧センサ５１、５３によって検出される電圧が正常範囲ではない時間をカウントする。変形例に係る車載電源装置１は、カウントした時間が所定時間になる前に、所定電圧を跨いで電圧が変化した場合には、カウントした時間をリセットする。これにより、変形例に係る車載電源装置１は、各系統における系統電源失陥の発生の有無を正確に検出することができる。

【0073】

変形例に係る車載電源装置１は、電流センサによって各系統に流れる電流を検出し、検出した電流に基づいて、電源失陥、および系統電源失陥の発生の有無を検出してもよい。電流センサによって地絡が発生すると、電流センサによって検出される電流が急激に大きくなる。変形例に係る車載電源装置１は、電流センサによって検出された電流が、予め設定された所定電流以上である場合に、電源失陥、または系統電源失陥の発生を検出する。

【0074】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0075】

１ 車載電源装置
１０ 第１電源
２０ 第２電源
３０ 制御部
３１ 異常検出部
３２ スイッチ設定部
４１ 第１スイッチ
４２ 第２スイッチ
５１、５３ 電圧センサ
１００ 第１系統
２００ 第２系統
１０１ 第１負荷
１０２ 第２負荷

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】