JP4693291B2

JP4693291B2 - バッテリ上がり防止装置

Info

Publication number: JP4693291B2
Application number: JP2001206794A
Authority: JP
Inventors: 俊之朝倉; 晋二岸田; 直樹前田; 昌史山浦
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp; Yazaki Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp; Yazaki Corp
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2021-07-06
Also published as: JP2003019934A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されるバッテリの、バッテリ上がりを防止するバッテリ上がり防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、乗用車やトラック等の車両は、車両を製造してから実際にユーザに引き渡されるまでに、長期間経過する場合がある。また、車両に搭載されるバッテリは、微小ではあるが暗電流が流れており、長期間充電が行われない場合には、充電されている電圧が放電されてしまい、ユーザに引き渡されるときには、既にバッテリ電圧が低下し、イグニッションを起動させることができないというトラブルが発生する場合がある。
【０００３】
このような問題を解決するために、車両に搭載する各電子制御装置とバッテリとの間にヒューズを設置し、車両がユーザに引き渡されるまでの間、ヒューズを取り外しておくことにより、暗電流の発生を防止する方法が用いられている。しかし、この方法では、ヒューズの取り付け作業が面倒であり、また、長期間（例えば、３０日以上）車両を使用しない場合には、上記と同様の問題が発生する。
【０００４】
そこで、従来より、特開２０００−１４２２７５号公報（以下、従来例という）に記載されているように、バッテリと電子制御装置との間にキープリレーを設置し、該キープリレーを遮断することにより、暗電流の発生を防止する技術が提案されている。
【０００５】
図４は、従来例に記載されたバッテリ上がり防止装置１０１を概略的に示す回路構成図である。同図に示すように、バッテリＥ１０１と、車両に搭載される各種の電子制御装置１０２ａ〜１０２ｄとの間には、過電流保護用のヒューズＦ１０１が設置され、更に、キープリレー１０３の接点１０３ａが設けられている。
【０００６】
また、キープリレー１０３のリレーコイル１０３ｃを駆動するための駆動回路１０４と、ＣＰＵ１０５、及びレギュレータ１０６を具備している。レギュレータ１０６は、例えば１２ボルトのバッテリ電圧を５ボルトに変換してＣＰＵ１０５に供給する。
【０００７】
そして、上記構成において、ＣＰＵ１０５は、車両のイグニッションスイッチ１０７がオンとされない時間を計測し、例えば、３０日間イグニッションスイッチがオンとされないときには、駆動回路１０４にキープリレー１０３をオフとするべく駆動信号を出力し、該駆動回路１０４の操作にてキープリレー１０３をオフとする。これにより、バッテリＥ１０１より電子制御装置１０２ａ〜１０２ｄに流れる暗電流を防止し、バッテリ上がりを防止する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来におけるバッテリ上がり防止装置１０１では、キープリレー１０３を用いることにより、暗電流を防止することができるものの、キープリレー１０３のリレー接点１０３ａの誤動作により、該リレー接点１０３ａの導通が遮断された場合には、電子制御装置１０２ａ〜１０２ｄに駆動電圧を供給することができなくなってしまう。即ち、車両走行時において、キープリレー１０３は強烈な振動、衝撃を受けることが多々あり、これらの外的な要因により、リレー接点１０３ａが外れた場合には、電子制御装置１０２ａ〜１０２ｄを駆動させることができないという問題が発生する。
【０００９】
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、車両走行時にキープリレーのリレー接点が外れた場合においても、即時にこれを復旧することのできるバッテリ上がり防止装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、車両に搭載される電子制御装置と、該電子制御装置に駆動電圧を出力するバッテリとの間に配置され、前記電子制御装置とバッテリとの連結を適宜遮断することにより、バッテリ上がりを防止するバッテリ上がり防止装置において、前記バッテリと、前記電子制御装置とを連結する配線上に設置されるキープリレーと、前記キープリレーを、オンまたはオフとするべく切り換え信号を出力する制御手段と、前記制御手段より出力される切り換え信号により、前記キープリレーのオン、オフを切り換えるリレー駆動手段と、前記キープリレーが遮断されたことを検知する遮断検知手段と、を具備し、前記制御手段は、車両のイグニッションスイッチがオン操作、或いはオフ操作のいずれか一方の操作時、及び、前記イグニッションスイッチがオンとされている間に前記遮断検知手段にてキープリレーの遮断が検出された際に、前記キープリレーをオンとさせるべく切り換え信号を前記リレー駆動手段に出力することが特徴である。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記制御手段は、前記イグニッションスイッチがオン操作された際には、該オン操作後所定時間経過してから前記キープリレーをオンとさせるべく切り換え信号を前記リレー駆動手段に出力することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、前記制御手段は、該制御手段がリセットされたとき、或いは該制御手段を初期設定する際に、前記キープリレーをオンとさせるべく切り換え信号を前記リレー駆動手段に出力することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るバッテリ上がり防止装置の構成を示す回路図である。同図に示すように、該バッテリ上がり防止装置１は、バッテリＥ１と、車両に搭載される各電子制御装置（電動シートの制御装置やエアコン制御装置等）２ａ〜２ｄとの間に配置されるものであり、各電子制御装置２ａ〜２ｄへの電圧供給のオン、オフを切り換えるためのキープリレー３を有している。
【００１７】
また、該キープリレー３のリレーコイル３ｃに動作電圧を出力する駆動回路（リレー駆動手段）４と、この駆動回路４に駆動信号（切り換え信号）を出力するＣＰＵ５（制御手段）と、バッテリＥ１より出力される電圧（例えば、１２ボルト）を降圧してＣＰＵ５に供給する電圧（例えば、５ボルト）を出力するレギュレータ６と、を有している。
【００１８】
ＣＰＵ５は、イグニッションスイッチ７のオン操作時、及びオフ操作時に、駆動回路４に対してキープリレー３をオンとするべく駆動信号を出力する。なお、同図に示す符号Ｆ１は、過電流保護用のヒューズである。また、符号Ｗ１は、イグニッションスイッチ７に接続される動力配線である。
【００１９】
次に、上述のように構成された本実施形態に係るバッテリ上がり防止装置１の動作について説明する。通常動作時には、ＣＰＵ５の制御下で、イグニッションスイッチ７のオン、オフ状態を監視し、これに応じてキープリレー３のオン、オフを切り換える。即ち、イグニッションスイッチ７が長期間（例えば、３０日間）連続してオンとされない場合には、駆動回路４にキープリレー３をオフとするべく駆動信号を出力し、該駆動回路４は、リレーコイル３ｃに動作電圧を印加して、リレー接点３ａをオフとさせる。
【００２０】
これにより、バッテリＥ１と、各電子制御装置２ａ〜２ｄとの間の電気的な接続が遮断されるので、暗電流の発生を抑制することができ、バッテリ上がりを防止することができる。
【００２１】
また、キープリレー３がオフとされている状態で、イグニッションスイッチ７が操作された際には、イグニッションのオン信号がＣＰＵ５に供給され、該ＣＰＵ５の制御下でキープリレー３のリレー接点３ａをオンとする。これにより、バッテリＥ１より出力される電圧は、各電子制御装置２ａ〜２ｄに供給され、動作可能な状態となる。
【００２２】
ここで、車両走行中に、衝撃や振動に起因してキープリレー３のリレー接点３ａが遮断されることがある。本実施形態では、ＣＰＵ５の制御により、イグニッションスイッチ７がオン操作されたとき、及びオフ操作されたときにはその都度駆動回路４に対してキープリレー３をオンとするべく駆動信号が出力されるので、たとえ外的な要因によりキープリレー３のリレー接点３ａが遮断された場合であっても、次回イグニッションスイッチ７のオン操作時、或いは次回イグニッションスイッチ７のオフ操作時に、確実にキープリレー３がオンとなるように制御される。
【００２３】
このようにして、本実施形態に係るバッテリ上がり防止装置１では、暗電流防止用のキープリレー３が、衝撃や振動等の外的な要因によりオフとなった場合でも、その後、該キープリレー３をオンとすることができるので、確実に各電子制御装置２ａ〜２ｄに駆動電圧を印加することができる。これにより、装置の信頼性を向上させることができる。
【００２４】
また、上記した実施形態では、イグニッションスイッチ７のオン操作時、及びオフ操作時に、キープリレー３をオンとするべく駆動信号を出力するように構成したが、イグニッションスイッチ７がオンとされている間に、任意の時間間隔（例えば、１分間隔）で駆動信号を出力するように構成してもよい。更に、イグニッションスイッチ７がオンとされている間中、継続的に駆動信号を出力する構成とすることもできる。このような構成においても、上記実施形態と同様の効果を達成することができる。
【００２５】
また、ＣＰＵ５がリセットされた場合、及びＣＰＵ５にて初期設定する場合においても、キープリレー３をオンとするべく駆動信号を出力するように構成すれば、より一層装置の信頼性を向上させることができる。
【００２６】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図２は、第２の実施形態に係るバッテリ上がり防止装置１１の構成を示す回路図である。同図に示すように、該バッテリ上がり防止装置１１は、キープリレー３と各電子制御装置２ａ〜２ｄとを連結する配線と、ＣＰＵ５との間に遮断検知回路（遮断検知手段）８が設けられている点で、前述した第１の実施形態と相違している。
【００２７】
遮断検知回路８は、キープリレー３が遮断されたことを検知し、この検知信号をＣＰＵ５に出力する。その他の構成は、図１に示したものと同一であるので、同一符号を付してその構成説明を省略する。
【００２８】
以下、第２の実施形態に係るバッテリ上がり防止装置１１の動作について説明する。本実施形態では、前述した第１の実施形態と同様に、通常動作時には、ＣＰＵ５の制御により、キープリレー３のオン、オフ動作が制御され、電子制御装置２ａ〜２ｄに流れる暗電流を遮断し、バッテリ上がりを防止する。
【００２９】
いま、車両走行中において、振動や衝撃などの外的な要因により、キープリレー３のリレー接点３ａが遮断された場合には、これが遮断検知回路８にて検知され、この検知信号はＣＰＵ５に出力される。
【００３０】
そして、ＣＰＵ５は、この検知信号が与えられると、駆動回路４に対して、キープリレー３をオンとするべく駆動信号を出力する。これにより、遮断された状態にあるキープリレー３は、即時にオンとされるので、各電子制御装置２ａ〜２ｄへの、バッテリ電圧の供給を継続させることができる。
【００３１】
また、第１の実施形態で述べたように、ＣＰＵ５はイグニッションスイッチ７がオン操作されたとき、及びオフ操作されたときにおいても、キープリレー３をオンとするべく駆動信号を出力する。
【００３２】
このようにして、本実施形態に係るバッテリ上がり防止装置１１は、イグニッションスイッチ７のオン、オフ操作時のみならず、遮断検知回路８にて実際にキープリレー３が遮断されたことが検知された際には、即時に、該キープリレー３をオンとするように動作するので、より一層信頼性を向上させることができる。
【００３３】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図３は、第３の実施形態に係るバッテリ上がり防止装置２１の構成を示す回路図である。同図に示すように、該バッテリ上がり防止装置２１は、ＣＰＵ５がタイマ回路５ａを具備している点で、前述した第１の実施形態と相違する。
【００３４】
タイマ回路５ａは、イグニッションスイッチ７がオンとされた後の経過時間を計時するものであり、ＣＰＵ４は、イグニッションスイッチ７がオンとされた後、タイマ回路５ａで計時される所定時間経過した後に駆動回路４へキープリレー３をオンとするべく駆動信号を出力する。
【００３５】
また、図３に示す符号Ｗ１は、イグニッションスイッチ７に接続される動力配線である。
【００３６】
次に、上述の如く構成された第３の実施形態に係るバッテリ上がり防止装置２１の動作について説明する。
【００３７】
本実施形態では、前述した第１の実施形態と同様に、通常動作時には、ＣＰＵ５の制御により、キープリレー３のオン、オフ動作が制御され、電子制御装置２ａ〜２ｄに流れる暗電流を遮断し、バッテリ上がりを防止する。
【００３８】
そして、イグニッションスイッチ７のオン操作時、及びオフ操作時には、ＣＰＵ５の制御により、その都度駆動回路４に対してキープリレー３をオンとするべく駆動信号を出力し、車両両走行中に、万一キープリレー３のリレー接点３ａが遮断された場合でも、これを復旧するように動作する。
【００３９】
ここで、本実施形態では、イグニッションスイッチ７をオンとしてから、タイマ回路５ａで計時される所定時間経過後に、キープリレー３をオンとする駆動信号を出力する。即ち、何らかの外的要因により、キープリレー３のリレー接点３ａが遮断され、その後、イグニッションスイッチ７がオンとされたときには、所定時間遅れてキープリレー３がオンとなる。
【００４０】
従って、イグニッションスイッチ７のオンと連動して動力配線Ｗ１に流れる突入電流の発生のタイミングから、所定時間遅延してキープリレー３がオンとなるので、装置全体に流れる突入電流を抑制することができる。
【００４１】
このようにして、本発明の第３の実施形態に係るバッテリ上がり防止装置２１では、前述した第１の実施形態と同様に、暗電流防止用のキープリレー３が、衝撃や振動等の外的な要因によりオフとなった場合でも、次回イグニッションスイッチ７を操作（オン操作、或いはオフ操作）したときに該キープリレー３をオン状態に復旧することができるので、確実に各電子制御装置２ａ〜２ｄに駆動電圧を印加することができる。
【００４２】
また、イグニッションスイッチ７がオンとなるタイミングよりも若干遅れてキープリレー３がオンとなるので、イグニッションスイッチ７オン時の突入電流を抑制することができる。
【００４３】
なお、上記した各実施形態では、４個の電子制御装置２ａ〜２ｄが設けられる例について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、１〜３個、或いは５個以上の電子制御装置を用いることも可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るバッテリ上がり防止装置では、オン状態とされているキープリレーのリレー接点が、外的な要因によりオフとなった場合であっても、次回イグニッションをオン、またはオフ操作したときに、制御手段よりキープリレーをオンとするべく切り換え信号が出力されるので、オフ状態とされたキープリレーをオン状態に復旧することができる。
【００４５】
また、遮断検知手段を搭載し、該遮断検知手段によりキープリレーの遮断が検知された際に該キープリレーをオンとするべく切り換え信号を出力するように構成すれば、キープリレー遮断後、即時にこれをオンとすることができるので、より一層信頼性を向上させることができる。
【００４６】
更に、イグニッションスイッチがオンとされているときに、常時或いは任意の時間間隔でキープリレーをオンとするべく切り換え信号を出力することによっても、上記と同様に、信頼性を向上させることができる。
【００４７】
また、イグニッションスイッチをオンとするタイミングよりも所定時間遅延してキープリレーをオンとすることにより、突入電流の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバッテリ上がり防止装置の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るバッテリ上がり防止装置の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るバッテリ上がり防止装置の構成を示す回路図である。
【図４】従来におけるバッテリ上がり防止装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１，１１，２１バッテリ上がり防止装置
２ａ〜２ｄ電子制御装置
３キープリレー
３ａリレー接点
３ｃリレーコイル
４駆動回路（リレー駆動手段）
５ＣＰＵ（制御手段）
５ａタイマ回路
６レギュレータ
７イグニッションスイッチ
８遮断検知回路（遮断検知手段）
Ｅ１バッテリ
Ｆ１ヒューズ

Claims

車両に搭載される電子制御装置と、該電子制御装置に駆動電圧を出力するバッテリとの間に配置され、前記電子制御装置とバッテリとの連結を適宜遮断することにより、バッテリ上がりを防止するバッテリ上がり防止装置において、
前記バッテリと、前記電子制御装置とを連結する配線上に設置されるキープリレーと、
前記キープリレーを、オンまたはオフとするべく切り換え信号を出力する制御手段と、
前記制御手段より出力される切り換え信号により、前記キープリレーのオン、オフを切り換えるリレー駆動手段と、
前記キープリレーが遮断されたことを検知する遮断検知手段と、を具備し、
前記制御手段は、車両のイグニッションスイッチがオン操作、或いはオフ操作のいずれか一方の操作時、及び、前記イグニッションスイッチがオンとされている間に前記遮断検知手段にてキープリレーの遮断が検出された際に、前記キープリレーをオンとさせるべく切り換え信号を前記リレー駆動手段に出力することを特徴とするバッテリ上がり防止装置。
前記制御手段は、前記イグニッションスイッチがオン操作された際には、該オン操作後所定時間経過してから前記キープリレーをオンとさせるべく切り換え信号を前記リレー駆動手段に出力することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ上がり防止装置。
前記制御手段は、該制御手段がリセットされたとき、或いは該制御手段を初期設定する際に、前記キープリレーをオンとさせるべく切り換え信号を前記リレー駆動手段に出力することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のバッテリ上がり防止装置。