JP7705606B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本開示は、車載用制御装置に関する。 This disclosure relates to an in-vehicle control device.
特許文献1には、電力供給システムが開示される。特許文献1の電力供給システムは、メインバッテリとサブバッテリとを備え、メインバッテリ側からの電力供給が途切れた時に負荷への電力供給元をメインバッテリ側からサブバッテリ側に切り替えるように動作する。特許文献1の電力供給システムは、サブバッテリと負荷との間のスイッチにおいてボディダイオードが設けられ、メインバッテリからの電力が途切れた時、上記スイッチがオフ状態でもボディダイオードを介して負荷に電力が供給されるため電力供給が途切れない。
特許文献1の電力供給システムは、サブバッテリの出力電圧が低下した場合に負荷に適正な電圧を供給できない虞がある。この懸念を解消するためには、サブバッテリからの電力に基づいて負荷に適正な電圧を供給し得る放電回路を導入することが望ましいが、単に導入するだけでは装置構成が複雑化してしまう。一方、サブバッテリから負荷に電力を供給し得るシステムでは、何らかの理由でサブバッテリが放電された場合に失陥時に備えてサブバッテリを再充電しておく必要があり、そのためにはサブバッテリに適正電圧を供給し得る充電回路を導入することが望ましいが、単に導入するだけでは一層の複雑化を招くことになる。The power supply system of
本開示は、蓄電部に基づく電力を供給するバックアップ動作が可能な車載用制御装置に関し、蓄電部を充電する際の充電電圧及び蓄電部を放電する際の放電電圧をより簡易な構成で調整することができ、且つ電圧を調整する経路とは別の経路を介して蓄電部を放電させ得る技術を提供することを目的の一つとする。 The present disclosure relates to an on-board control device capable of backup operation to supply power based on a power storage unit, and has as one of its objectives to provide a technology that can adjust the charging voltage when charging the power storage unit and the discharging voltage when discharging the power storage unit with a simpler configuration, and can discharge the power storage unit via a path other than the path that adjusts the voltage.
本開示の一つである車載用制御装置は、
電力を供給する電源部と、前記電源部とは異なる蓄電部と、前記電源部に基づく電圧が印加される第1電力路と、前記第1電力路から供給された電力を負荷に供給する経路である第2電力路と、前記第1電力路及び前記第2電力路とは異なる第3電力路と、前記蓄電部に基づく電圧が印加される第4電力路と、を備える車載システムに用いられ、前記蓄電部からの給電を制御する車載用制御装置であって、
前記第3電力路に印加される電圧を変換して前記第4電力路に出力電圧を印加する第1変換動作と、前記第4電力路に印加される電圧を変換して前記第3電力路に出力電圧を印加する第2変換動作と、を行う電圧変換部と、
前記電圧変換部を制御する制御部と、
前記電圧変換部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容可能であり、前記第2電力路側から前記電圧変換部側へ電流が流れることを遮断可能な第1素子部と、
前記第1電力路側から前記電圧変換部側へ電流が流れることを許容可能であり、前記電圧変換部側から前記第1電力路側へ電流が流れることを遮断可能な第2素子部と、
前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容可能であり、前記第2電力路側から前記蓄電部側へ電流が流れることを遮断可能な第3素子部と、
を備える。
The in-vehicle control device according to the present disclosure includes:
An in-vehicle control device for use in an in-vehicle system including a power supply unit that supplies electric power, a power storage unit different from the power supply unit, a first power path to which a voltage based on the power supply unit is applied, a second power path that is a path for supplying electric power supplied from the first power path to a load, a third power path different from the first power path and the second power path, and a fourth power path to which a voltage based on the power storage unit is applied, the in-vehicle control device controlling power supply from the power storage unit,
a voltage conversion unit that performs a first conversion operation of converting a voltage applied to the third power path and applying an output voltage to the fourth power path, and a second conversion operation of converting a voltage applied to the fourth power path and applying an output voltage to the third power path;
A control unit that controls the voltage conversion unit;
a first element unit capable of allowing a current to flow from the voltage conversion unit side to the second power path side and blocking a current from flowing from the second power path side to the voltage conversion unit side;
a second element unit capable of allowing a current to flow from the first power path side to the voltage conversion unit side and blocking a current from flowing from the voltage conversion unit side to the first power path side;
a third element capable of allowing a current to flow from the power storage unit side to the second power path side and blocking a current from flowing from the second power path side to the power storage unit side;
Equipped with.
本開示に係る技術は、蓄電部を充電する際の充電電圧及び蓄電部を放電する際の放電電圧をより簡易な構成で調整することができ、且つ電圧を調整する経路とは別の経路を介して蓄電部を放電させ得る。The technology disclosed herein can adjust the charging voltage when charging the storage unit and the discharge voltage when discharging the storage unit with a simpler configuration, and can discharge the storage unit via a path other than the path that adjusts the voltage.
[本開示の実施形態の説明]
以下では、本開示に係る実施形態が列記されて例示される。なお、以下で例示される〔1〕~〔13〕の特徴は、矛盾しない組み合わせでどのように組み合わされてもよい。
[Description of the embodiments of the present disclosure]
The following describes exemplary embodiments of the present disclosure. The following exemplary features [1] to [13] may be combined in any compatible combination.
〔1〕電力を供給する電源部と、前記電源部とは異なる蓄電部と、前記電源部に基づく電圧が印加される第1電力路と、前記第1電力路から供給された電力を負荷に供給する経路である第2電力路と、前記第1電力路及び前記第2電力路とは異なる第3電力路と、前記蓄電部に基づく電圧が印加される第4電力路と、を備える車載システムに用いられ、前記蓄電部からの給電を制御する車載用制御装置であって、
前記第3電力路に印加される電圧を変換して前記第4電力路に出力電圧を印加する第1変換動作と、前記第4電力路に印加される電圧を変換して前記第3電力路に出力電圧を印加する第2変換動作と、を行う電圧変換部と、
前記電圧変換部を制御する制御部と、
前記電圧変換部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容可能であり、前記第2電力路側から前記電圧変換部側へ電流が流れることを遮断可能な第1素子部と、
前記第1電力路側から前記電圧変換部側へ電流が流れることを許容可能であり、前記電圧変換部側から前記第1電力路側へ電流が流れることを遮断可能な第2素子部と、
前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容可能であり、前記第2電力路側から前記蓄電部側へ電流が流れることを遮断可能な第3素子部と、
を備える
車載用制御装置。
[1] An in-vehicle control device for use in an in-vehicle system including a power supply unit that supplies electric power, a power storage unit different from the power supply unit, a first power path to which a voltage based on the power supply unit is applied, a second power path that is a path for supplying the electric power supplied from the first power path to a load, a third power path different from the first power path and the second power path, and a fourth power path to which a voltage based on the power storage unit is applied, the in-vehicle control device controlling power supply from the power storage unit,
a voltage conversion unit that performs a first conversion operation of converting a voltage applied to the third power path and applying an output voltage to the fourth power path, and a second conversion operation of converting a voltage applied to the fourth power path and applying an output voltage to the third power path;
A control unit that controls the voltage conversion unit;
a first element unit capable of allowing a current to flow from the voltage conversion unit side to the second power path side and blocking a current from flowing from the second power path side to the voltage conversion unit side;
a second element unit capable of allowing a current to flow from the first power path side to the voltage conversion unit side and blocking a current from flowing from the voltage conversion unit side to the first power path side;
a third element capable of allowing a current to flow from the power storage unit side to the second power path side and blocking a current from flowing from the second power path side to the power storage unit side;
An in-vehicle control device comprising:
上記〔1〕の車載用制御装置は、第2素子部が第1電力路側から電圧変換部側へ電流が流れることを許容している状態において電圧変換部に第1変換動作を行わせることにより、第4電力路に所望の電圧を印加しつつ蓄電部を充電することができる。一方で、第1素子部が電圧変換部側から第2電力路側へ電流が流れることを許容している状態において電圧変換部に第2変換動作を行わせることにより、第3電力路に所望の電圧を印加しつつ第2電力路に電力を供給することができる。つまり、この車載用制御装置は、蓄電部を充電する際の充電電圧及び蓄電部を放電する際の放電電圧をより簡易な構成で調整することができ、場合によっては、第2素子部が電圧変換部側から第1電力路側へ電流が流れることを遮断することができる。更に、第3素子部が設けられ、蓄電部側から第2電力路側へ電流が流れることを許容可能であるため、電圧変換部によって電圧を調整する経路とは別の経路を介して蓄電部を放電させ得る。更に、第3素子部は、第2電力路側から蓄電部側へ電流が流れることを遮断可能であるため、場合によっては、第2電力路側から第3素子部を介して蓄電部に電流が流れ込むことを遮断することができる。The vehicle-mounted control device of the above [1] can charge the storage unit while applying a desired voltage to the fourth power path by having the voltage conversion unit perform a first conversion operation in a state in which the second element unit allows a current to flow from the first power path to the voltage conversion unit. On the other hand, by having the voltage conversion unit perform a second conversion operation in a state in which the first element unit allows a current to flow from the voltage conversion unit to the second power path, it is possible to supply power to the second power path while applying a desired voltage to the third power path. In other words, this vehicle-mounted control device can adjust the charging voltage when charging the storage unit and the discharging voltage when discharging the storage unit with a simpler configuration, and in some cases, the second element unit can block the current from flowing from the voltage conversion unit to the first power path. Furthermore, since the third element unit is provided and can allow a current to flow from the storage unit to the second power path, the storage unit can be discharged via a path other than the path in which the voltage is adjusted by the voltage conversion unit. Furthermore, since the third element portion is capable of blocking the flow of current from the second power path side to the storage unit side, in some cases it is possible to block the flow of current from the second power path side to the storage unit via the third element portion.
〔2〕前記第1電力路側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容可能であり、前記第2電力路側から前記第1電力路側へ電流が流れることを遮断可能な第4素子部を備える
〔1〕に記載の車載用制御装置。
[2] The in-vehicle control device described in [1], further comprising a fourth element unit capable of allowing current to flow from the first power path side to the second power path side and blocking current from flowing from the second power path side to the first power path side.
上記〔2〕の車載用制御装置では、第4素子部が第1電力路側から第2電力路側へ電流が流れることを許容可能であるため、電源部に基づく電力を、第4素子部を介して直接的に第2電力路に供給することができる。一方で、場合によっては、第4素子部は第2電力路側から第1電力路側へ電流が流れることを遮断することができる。In the vehicle control device of [2] above, the fourth element unit can allow current to flow from the first power path side to the second power path side, so that power based on the power supply unit can be directly supplied to the second power path via the fourth element unit. On the other hand, in some cases, the fourth element unit can block current from flowing from the second power path side to the first power path side.
〔3〕前記第4素子部は、自身がオフ状態のときに自身を介して前記第1電力路と前記第2電力路の間で電流が流れることを双方向に遮断し、自身がオン状態のときに自身を介して前記第1電力路から前記第2電力路へ電流が流れることを許容する構成であり、
前記第1電力路の電圧が第1閾値を超える場合に、前記制御部が前記第4素子部をオン状態とし、
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下である場合に、前記第3素子部において前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ、前記制御部が前記第4素子部をオフ状態にする
〔2〕に記載の車載用制御装置。
[3] the fourth element unit is configured to block current flow between the first power path and the second power path through itself when the fourth element unit is in an off state, and to allow current to flow from the first power path to the second power path through itself when the fourth element unit is in an on state;
When the voltage of the first power path exceeds a first threshold, the control unit turns on the fourth element unit;
The vehicle control device according to
上記〔3〕の車載用制御装置は、第1電力路の電圧が第1閾値を超える場合に第4素子部をオン状態にすることで、電源部に基づく電力を、損失を抑えて直接的に第2電力路に供給することができる。一方で、第1電力路の電圧が第1閾値以下である場合には、第3素子部において蓄電部側から第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ、制御部が第4素子部をオフ状態にすることができるため、第1電力路の影響が第4素子部を介して第2電力路に及ぶことを抑えつつ、蓄電部から第3素子部を介して第2電力路へ放電電流を流すことができる。The vehicle control device of [3] can supply power based on the power supply unit directly to the second power path with reduced loss by turning on the fourth element when the voltage of the first power path exceeds the first threshold. On the other hand, when the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold, the control unit can turn off the fourth element while allowing current to flow from the storage unit side to the second power path side in the third element. This makes it possible to flow a discharge current from the storage unit to the second power path via the third element while preventing the influence of the first power path from extending to the second power path via the fourth element.
〔4〕前記第4素子部の異常を検出する異常検出部を備え、
前記第1素子部は、自身がオフ状態のときに自身を介して前記第3電力路と前記第2電力路の間で電流が流れることを双方向に遮断し、自身がオン状態のときに自身を介して前記第3電力路から前記第2電力路へ電流が流れることを許容する構成であり、
前記異常検出部が前記第4素子部の異常を検出した場合に、前記第2素子部において前記第1電力路側から前記第3電力路側へ電流が流れることを許容しつつ、前記制御部が前記第1素子部をオン状態にする
〔2〕又は〔3〕に記載の車載用制御装置。
[4] An abnormality detection unit that detects an abnormality in the fourth element unit,
the first element unit is configured to, when the first element unit is in an off state, block a current from flowing in both directions between the third power path and the second power path through the first element unit, and when the first element unit is in an on state, allow a current to flow from the third power path to the second power path through the first element unit,
The in-vehicle control device according to
上記〔4〕の車載用制御装置は、異常検出部が第4素子部の異常を検出した場合に、第2素子部において第1電力路側から第3電力路側へ電流が流れることを許容しつつ、制御部が第1素子部をオン状態にすることができるため、第2素子部及び第1素子部の経路を利用して第1電力路側から第2電力路側に電力を供給することができる。一方で、第1素子部をオフ状態にすることもでき、この場合には、第2電力路側から第1素子部を介して第3電力路側に電流が流れ込むことを防ぐことができる。In the vehicle control device of [4], when the abnormality detection unit detects an abnormality in the fourth element unit, the control unit can turn on the first element unit while allowing current to flow from the first power path side to the third power path side in the second element unit, so that power can be supplied from the first power path side to the second power path side using the path of the second element unit and the first element unit. On the other hand, the first element unit can also be turned off, in which case it is possible to prevent current from flowing from the second power path side to the third power path side via the first element unit.
〔5〕前記第4素子部は、自身がオフ状態のときに自身を介して前記第1電力路と前記第2電力路の間で電流が流れることを双方向に遮断し、自身がオン状態のときに自身を介して前記第1電力路から前記第2電力路へ電流が流れることを許容する構成であり、
前記第1電力路の電圧が第1閾値を超え且つ前記第1閾値よりも大きい電圧閾値未満である場合に、前記制御部が前記第4素子部をオン状態とし、
前記第1電力路の電圧が前記電圧閾値以上である場合に、前記第3素子部において前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ、前記制御部が前記第4素子部をオフ状態にする
〔2〕から〔4〕のいずれか一つに記載の車載用制御装置。
[5] The fourth element unit is configured to block current flow between the first power path and the second power path through itself in both directions when the fourth element unit is in an off state, and to allow current to flow from the first power path to the second power path through itself when the fourth element unit is in an on state,
When the voltage of the first power path exceeds a first threshold and is less than a voltage threshold that is greater than the first threshold, the control unit turns on the fourth element unit;
The vehicle control device according to any one of [2] to [4], wherein when the voltage of the first power path is equal to or higher than the voltage threshold, the control unit turns off the fourth element unit while allowing current to flow from the storage unit side to the second power path side in the third element unit.
上記〔5〕の車載用制御装置は、第1電力路の電圧が第1閾値を超える程度に大きく上記電圧閾値に達するまで大きくない場合には第4素子部をオン状態にすることで、電源部に基づく電力を、損失を抑えて直接的に第2電力路に供給することができる。一方で、第1電力路の電圧が上記電圧閾値以上になる程度に上昇しすぎた場合には、第3素子部において蓄電部側から第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ第4素子部をオフ状態にすることができるため、第1電力路の過電圧の影響が第4素子部を介して第2電力路に及ぶことを抑えつつ、蓄電部から第3素子部を介して第2電力路へ放電電流を流すことができる。The vehicle control device of [5] can supply power based on the power supply unit directly to the second power path with reduced loss by turning on the fourth element when the voltage of the first power path is large enough to exceed the first threshold but not large enough to reach the voltage threshold. On the other hand, when the voltage of the first power path rises too much to the extent that it exceeds the voltage threshold, the fourth element can be turned off while allowing current to flow from the storage unit side to the second power path side in the third element, so that a discharge current can be flowed from the storage unit to the second power path via the third element while preventing the influence of an overvoltage on the first power path from reaching the second power path via the fourth element.
〔6〕前記第1電力路の電圧が前記電圧閾値以上である場合に、前記第3素子部において前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ、前記制御部が前記電圧変換部に前記第1変換動作を行わせる
〔5〕に記載の車載用制御装置。
[6] The in-vehicle control device described in [5], wherein when the voltage of the first power path is equal to or higher than the voltage threshold, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the first conversion operation while allowing current to flow from the storage unit side to the second power path side in the third element unit.
上記〔6〕の車載用制御装置は、第1電力路の電圧が上記電圧閾値以上になる程度に上昇しすぎた場合に、第1電力路からの電力を利用して電圧変換部から蓄電部側に電力を供給しつつ、第3素子部を介して第2電力路へ放電電流を流すことができる。 The vehicle control device of [6] above can, when the voltage of the first power path rises too much to the extent that it becomes equal to or higher than the voltage threshold, supply power from the voltage conversion unit to the storage unit side by utilizing power from the first power path, while flowing a discharge current to the second power path via the third element unit.
〔7〕前記第2素子部は、自身がオフ状態のときに自身を介して前記第1電力路と前記第3電力路の間で電流が流れることを双方向に遮断し、自身がオン状態のときに自身を介して前記第1電力路から前記第3電力路へ電流が流れることを許容する構成であり、
前記第1電力路の電圧が第1閾値を超え且つ前記第1閾値よりも大きい電圧閾値未満であることを条件として、前記制御部が前記第2素子部をオン状態とし、
前記第1電力路の電圧が前記電圧閾値以上である場合に、前記第1素子部において前記第3電力路側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ、前記制御部が前記第2素子部をオフ状態とし、前記電圧変換部に前記第2変換動作を行わせる
〔1〕から〔3〕のいずれか一つに記載の車載用制御装置。
[7] The second element unit is configured to block current flow between the first power path and the third power path through itself in both directions when the second element unit is in an off state, and to allow current to flow from the first power path to the third power path through itself when the second element unit is in an on state,
The control unit turns on the second element unit on the condition that the voltage of the first power path exceeds a first threshold value and is less than a voltage threshold value that is greater than the first threshold value;
The in-vehicle control device according to any one of [1] to [3], wherein, when the voltage of the first power path is equal to or higher than the voltage threshold, the control unit turns off the second element unit while allowing a current to flow from the third power path side to the second power path side in the first element unit, and causes the voltage conversion unit to perform the second conversion operation.
上記〔7〕の車載用制御装置は、第1電力路の電圧が上記第1閾値を超え且つ上記電圧閾値未満であることを条件として、第2素子部をオン状態とし、第1電力路側から電圧変換部側への電力供給を可能にすることができる。一方、第1電力路の電圧が上記電圧閾値以上に上昇しすぎた場合には、第2素子部をオフ状態にして第1電力路側から第3電力路側への通電を遮断した状態且つ第1素子部を介しての第3電力路側から記第2電力路側へ通電を許容した状態で、電圧変換部に第2変換動作を行わせることができる。The vehicle-mounted control device of [7] can turn on the second element unit and enable power supply from the first power path side to the voltage conversion unit side, provided that the voltage of the first power path exceeds the first threshold value and is less than the voltage threshold value. On the other hand, when the voltage of the first power path rises too much above the voltage threshold value, the second element unit can be turned off to cut off current flow from the first power path side to the third power path side and to allow current flow from the third power path side to the second power path side via the first element unit, and the voltage conversion unit can be caused to perform a second conversion operation.
〔8〕前記第1電力路の電圧が第1閾値以下である場合において所定条件が成立した場合に、前記第3素子部において前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ、前記制御部が前記電圧変換部に前記第1変換動作を行わせる
〔1〕から〔7〕のいずれか一つに記載の車載用制御装置。
[8] An in-vehicle control device as described in any one of [1] to [7], wherein when a predetermined condition is met when the voltage of the first power path is equal to or lower than a first threshold value, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the first conversion operation while allowing current to flow from the storage unit side to the second power path side in the third element unit.
上記〔8〕の車載用制御装置は、第1電力路の電圧が第1閾値以下に低下した場合であっても所定条件が成立した場合には、電圧変換部に第1変換動作を行わせて蓄電部側に電力を供給することができ、このように蓄電部側に電力を供給しつつ、第3素子部を介して第2電力路側に電力を供給することもできる。 The vehicle control device of [8] above can supply power to the power storage unit by causing the voltage conversion unit to perform a first conversion operation if a specified condition is met, even if the voltage of the first power path drops below the first threshold value. In this way, while supplying power to the power storage unit, it can also supply power to the second power path via the third element unit.
〔9〕前記所定条件は、予め定められた失陥判定条件が成立していないことを条件として含み、
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下である場合において前記失陥判定条件が成立していないことを条件として、前記第2素子部において前記第1電力路側から前記電圧変換部側へ電流が流れることを許容しつつ、前記制御部が前記電圧変換部に前記第1変換動作を行わせ、
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下である場合において前記失陥判定条件が成立した場合に、前記第2素子部において前記電圧変換部側から前記第1電力路側へ電流が流れることを遮断し且つ前記第1素子部において前記第3電力路側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ、前記制御部が前記電圧変換部に前記第2変換動作を行わせる
〔8〕に記載の車載用制御装置。
[9] The predetermined condition includes a condition that a predetermined malfunction determination condition is not satisfied,
When the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the first conversion operation while allowing a current to flow from the first power path side to the voltage conversion unit side in the second element unit, on the condition that the failure determination condition is not satisfied;
The in-vehicle control device described in [8], wherein when the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold value and the failure determination condition is met, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the second conversion operation while blocking current flow from the voltage conversion unit side to the first power path side in the second element unit and allowing current flow from the third power path side to the second power path side in the first element unit.
上記〔9〕の車載用制御装置は、第1電力路の電圧が第1閾値以下に低下した場合であっても失陥判定条件が成立していないことを条件として、第2素子部を介して電圧変換部側へ電流が流れることを許容しつつ、電圧変換部に第1変換動作を行わせ、蓄電部を充電することができる。一方で、この車載用制御装置は、失陥判定条件が成立した場合に、第1電力路側への逆流を遮断しつつ電圧変換部の電圧変換動作に基づいて調整された電圧を第2電力路に供給することができる。The vehicle control device of [9] above can charge the storage unit by causing the voltage conversion unit to perform the first conversion operation while allowing current to flow to the voltage conversion unit side through the second element unit, provided that the failure determination condition is not satisfied, even when the voltage of the first power path drops below the first threshold. On the other hand, when the failure determination condition is satisfied, this vehicle control device can supply the second power path with a voltage adjusted based on the voltage conversion operation of the voltage conversion unit while blocking backflow to the first power path.
〔10〕前記第3素子部は、自身がオフ状態のときに自身を介して前記第4電力路と前記第2電力路の間で電流が流れることを双方向に遮断し、自身がオン状態のときに自身を介して前記第4電力路から前記第2電力路へ電流が流れることを許容する構成であり、
前記制御部は、少なくとも前記第3素子部のオンオフを制御し、
前記第1電力路の電圧が第1閾値以下である場合、前記失陥判定条件が成立していない状態から成立した状態への切り替わりが生じた場合には前記制御部が前記切り替わりの前後で前記第3素子部をオン状態で維持し、前記切り替わりの後には前記第2素子部において前記電圧変換部側から前記第1電力路側へ電流が流れることを遮断し且つ前記第1素子部において前記第3電力路側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ前記制御部が前記電圧変換部に前記第2変換動作を行わせ、前記切り替わりの後に前記電圧変換部が所定の動作条件を満たした場合には前記制御部が前記第3素子部をオフ状態に切り替える
〔9〕に記載の車載用制御装置。
[10] The third element unit is configured to block current flow between the fourth power path and the second power path through itself when the third element unit is in an off state, and to allow current to flow from the fourth power path to the second power path through itself when the third element unit is in an on state,
the control unit controls at least the third element unit to be turned on and off;
The in-vehicle control device according to [9], wherein, when the voltage of the first power path is equal to or lower than a first threshold value, when a switch occurs from a state in which the failure determination condition is not satisfied to a state in which the failure determination condition is satisfied, the control unit maintains the third element unit in an on state before and after the switch, and after the switch, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the second conversion operation while blocking current flow from the voltage conversion unit side to the first power path side in the second element unit and allowing current flow from the third power path side to the second power path side in the first element unit, and when the voltage conversion unit satisfies a predetermined operating condition after the switch, the control unit switches the third element unit to an off state.
上記〔10〕の車載用制御装置は、第1電力路の電圧が第1閾値以下であって且つ失陥判定条件が成立していない状態に変化した場合には、第3素子部をオン状態にすることにより、蓄電部から第2電力路に迅速に電力を供給することができる。そして、第1電力路の電圧が第1閾値以下のときに失陥判定条件が成立していない状態から成立した状態への切り替わりが生じた場合には、切り替わり後に、第1電力路側へ逆流を防ぎつつ、第2変換動作によって電圧が調整された電力を、第3電力路及び第1素子部を介して第2電力路に供給することができる。しかも、この車載用制御装置は、切り替わりの前後において第3素子部をオン状態に維持することができるため、上記切り替わり後に電圧変換部の出力の立ち上がりが遅くても、蓄電部から第3素子部を介して第2電力路への電力供給を継続させることができる。更に、この車載用制御装置は、切り替わりの後に電圧変換部が所定の動作条件を満たした場合には第3素子部をオフ状態に切り替えることで、放電経路を、第1素子部及び第3素子部のうちの第1素子部の経路に絞ることができる。The vehicle control device of [10] can quickly supply power from the storage unit to the second power path by turning on the third element unit when the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold and the failure determination condition is not satisfied. When the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold and the failure determination condition is switched from not being satisfied to being satisfied, the vehicle control device can supply power whose voltage has been adjusted by the second conversion operation to the second power path via the third power path and the first element unit after the switchover while preventing reverse flow to the first power path. Moreover, since the vehicle control device can maintain the third element unit in the on state before and after the switchover, the power supply from the storage unit to the second power path via the third element unit can be continued even if the rise of the output of the voltage conversion unit is slow after the switchover. Furthermore, this in-vehicle control device can narrow down the discharge path to the path of the first element unit among the first element unit and the third element unit by switching the third element unit to the off state when the voltage conversion unit satisfies predetermined operating conditions after switching.
〔11〕前記失陥判定条件は、前記電圧変換部側から前記第2素子部を介して前記第1電力路側に電流が流れる条件を含み、
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下である場合において前記電圧変換部側から前記第2素子部を介して前記第1電力路側に電流が流れないことを条件として、前記第2素子部において前記第1電力路側から前記電圧変換部側へ電流が流れることを許容しつつ前記制御部が前記電圧変換部に前記第1変換動作を行わせ、且つ前記第3素子部において前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容し、
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下である場合において前記電圧変換部側から前記第2素子部を介して前記第1電力路側に電流が流れる場合には、前記第2素子部において前記電圧変換部側から前記第1電力路側へ電流が流れることを遮断し、前記第1素子部において前記第3電力路側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ前記制御部が前記電圧変換部に前記第2変換動作を行わせる
〔9〕又は〔10〕に記載の車載用制御装置。
[11] The failure determination condition includes a condition in which a current flows from the voltage conversion unit side to the first power path side via the second element unit,
when the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold value, on the condition that no current flows from the voltage conversion unit side to the first power path side via the second element unit, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the first conversion operation while allowing a current to flow from the first power path side to the voltage conversion unit side in the second element unit, and allows a current to flow from the power storage unit side to the second power path side in the third element unit;
The in-vehicle control device described in [9] or [10], wherein when the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold and current flows from the voltage conversion unit side to the first power path side via the second element unit, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the second conversion operation while blocking current flow from the voltage conversion unit side to the first power path side in the second element unit and allowing current to flow from the third power path side to the second power path side in the first element unit.
上記〔11〕の車載用制御装置は、第1電力路の電圧が第1閾値以下である場合には、第2素子部を介して第1電力路側に電流が流れないこと、即ち、第1電力路に地絡が発生していない可能性が高いことを確認した上で電圧変換部に第1変換動作を行わせ、蓄電部を充電することができる。そして、この車載用制御装置は、上記第1変換動作による蓄電部側への電力供給と並行して第3素子部を介した放電を行うことができる。一方で、第1電力路の電圧が第1閾値以下である場合において第2素子部を介して第1電力路側に電流が流れる場合、即ち、第1電力路に地絡が発生している可能性がある場合には、第2素子部において第1電力路側へ電流が流れることを遮断し、地絡の影響が第3電力路側に及ぶことを抑えることができる。そして、第1素子部において第2電力路側へ電流が流れることを許容しながら電圧変換部に第2変換動作を行わせることにより、地絡の影響を抑えつつ、電圧変換部によって電圧が調整された電力を第2電力路に供給することができる。The vehicle-mounted control device of [11] above can charge the storage unit by making the voltage conversion unit perform the first conversion operation after confirming that no current flows to the first power path through the second element unit, i.e., that there is a high possibility that a ground fault has not occurred in the first power path, when the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold value. The vehicle-mounted control device can then perform discharging through the third element unit in parallel with the supply of power to the storage unit side by the first conversion operation. On the other hand, when the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold value and a current flows to the first power path through the second element unit, i.e., when there is a possibility that a ground fault has occurred in the first power path, the second element unit can block the current from flowing to the first power path, thereby suppressing the influence of the ground fault from reaching the third power path. By making the voltage conversion unit perform the second conversion operation while allowing the current to flow to the second power path in the first element unit, it is possible to supply power whose voltage has been adjusted by the voltage conversion unit to the second power path while suppressing the influence of the ground fault.
〔12〕前記失陥判定条件は、前記第1電力路の電圧が前記第1閾値よりも低い第2閾値以下になる条件を含み、
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下であり且つ前記第2閾値を超えることを条件として、前記第2素子部において前記第1電力路側から前記電圧変換部側へ電流が流れることを許容しつつ前記制御部が前記電圧変換部に前記第1変換動作を行わせ、且つ前記第3素子部において前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容し、
前記第1電力路の電圧が前記第2閾値以下である場合には、前記第2素子部において前記電圧変換部側から前記第1電力路側へ電流が流れることを遮断し、前記第1素子部において前記第3電力路側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ前記制御部が前記電圧変換部に前記第2変換動作を行わせる
〔9〕から〔11〕のいずれか一つに記載の車載用制御装置。
[12] The failure determination condition includes a condition that a voltage of the first power path is equal to or lower than a second threshold value that is lower than the first threshold value,
on a condition that a voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold value and exceeds the second threshold value, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the first conversion operation while allowing a current to flow from the first power path side to the voltage conversion unit side in the second element unit, and allows a current to flow from the power storage unit side to the second power path side in the third element unit,
The vehicle control device described in any one of [9] to [11], wherein, when the voltage of the first power path is equal to or lower than the second threshold value, the control unit blocks current flow from the voltage conversion unit side to the first power path side in the second element unit, and allows current to flow from the third power path side to the second power path side in the first element unit while causing the voltage conversion unit to perform the second conversion operation.
上記〔12〕の車載用制御装置は、第1電力路の電圧が第1閾値以下である場合には、第2閾値を超えること、即ち、第1電力路の電圧が低すぎないことを確認した上で電圧変換部に第1変換動作を行わせ、蓄電部を充電することができる。そして、この車載用制御装置は、上記第1変換動作による蓄電部側への電力供給と並行して第3素子部を介した放電を行うことができる。一方で、第1電力路の電圧が第2閾値以下である場合、即ち、第1電力路の電圧が低すぎる場合、第2素子部において第1電力路側へ電流が流れることを遮断することができるため、第1電力路に地絡が発生していても地絡の影響が第3電力路側に及ぶことを抑えることができる。そして、第1素子部において第2電力路側へ電流が流れることを許容しながら電圧変換部に第2変換動作を行わせることにより、第1電力路の電圧低下の影響を抑えつつ、電圧変換部によって電圧が調整された電力を第2電力路に供給することができる。The vehicle-mounted control device of [12] above can charge the storage unit by making the voltage conversion unit perform the first conversion operation when the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold, that is, after confirming that the voltage of the first power path exceeds the second threshold, that is, that the voltage of the first power path is not too low. Then, this vehicle-mounted control device can perform discharging through the third element unit in parallel with the supply of power to the storage unit side by the first conversion operation. On the other hand, when the voltage of the first power path is equal to or lower than the second threshold, that is, when the voltage of the first power path is too low, the second element unit can block the current from flowing to the first power path side, so that even if a ground fault occurs in the first power path, the influence of the ground fault on the third power path side can be suppressed. Then, by making the voltage conversion unit perform the second conversion operation while allowing the current to flow to the second power path side in the first element unit, it is possible to supply power whose voltage has been adjusted by the voltage conversion unit to the second power path while suppressing the influence of the voltage drop of the first power path.
〔13〕前記失陥判定条件は、当該車載用制御装置とは異なる外部装置から当該車載用制御装置に対して所定の失陥信号が与えられる条件を含み、
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下であり且つ前記外部装置から前記失陥信号が与えられていないことを条件として、前記第2素子部において前記第1電力路側から前記電圧変換部側へ電流が流れることを許容しつつ前記制御部が前記電圧変換部に前記第1変換動作を行わせ、且つ前記第3素子部において前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容し、
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下であり且つ前記外部装置から前記失陥信号が与えられた場合には、前記第2素子部において前記電圧変換部側から前記第1電力路側へ電流が流れることを遮断し、前記第1素子部において前記第3電力路側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ前記制御部が前記電圧変換部に前記第2変換動作を行わせる
〔9〕から〔12〕のいずれか一つに記載の車載用制御装置。
[1 3 ] The failure determination condition includes a condition in which a predetermined failure signal is given to the vehicle-mounted control device from an external device different from the vehicle-mounted control device,
on the condition that the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold value and the failure signal is not provided from the external device, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the first conversion operation while allowing a current to flow from the first power path side to the voltage conversion unit side in the second element unit, and allows a current to flow from the power storage unit side to the second power path side in the third element unit,
The in-vehicle control device according to any one of [9] to [12], wherein, when the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold value and the failure signal is given from the external device, the control unit blocks current flow from the voltage conversion unit side to the first power path side in the second element unit, and allows current to flow from the third power path side to the second power path side in the first element unit while causing the voltage conversion unit to perform the second conversion operation.
上記〔13〕の車載用制御装置は、第1電力路の電圧が第1閾値以下である場合には、外部装置から失陥信号が与えられていないことを確認した上で電圧変換部に第1変換動作を行わせ、蓄電部を充電することができる。そして、この車載用制御装置は、第1変換動作による蓄電部側への電力供給と並行して第3素子部を介した放電を行うことができる。一方で、第1電力路の電圧が第1閾値以下である場合において失陥信号発生時には、第2素子部において第1電力路側へ電流が流れることを遮断しつつ、第1素子部において第2電力路側へ電流が流れることを許容しながら電圧変換部に第2変換動作を行わせることができる。従って、仮に失陥信号発生時に第1電力路に地絡等が発生していても、その影響を抑えつつ、電圧変換部によって電圧が調整された電力を第2電力路に供給することができる。The vehicle-mounted control device of [13] above can, when the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold, make the voltage conversion unit perform the first conversion operation after confirming that no fault signal has been given from an external device, thereby charging the power storage unit. The vehicle-mounted control device can discharge the power through the third element unit in parallel with the power supply to the power storage unit side by the first conversion operation. On the other hand, when the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold and a fault signal is generated, the voltage conversion unit can perform the second conversion operation while blocking the current flow to the first power path side in the second element unit and allowing the current flow to the second power path side in the first element unit. Therefore, even if a ground fault or the like occurs in the first power path when a fault signal is generated, the influence of the ground fault or the like can be suppressed, and power whose voltage has been adjusted by the voltage conversion unit can be supplied to the second power path.
〔14〕前記第3素子部において前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ前記電圧変換部に前記第1変換動作を行わせる期間において、前記制御部は、前記電圧変換部から前記第4電力路側に供給される電力を、前記第3素子部を介して前記第2電力路側に供給される電力よりも大きくする
〔8〕から〔13〕のいずれか一つに記載の車載用制御装置。
[14] An in-vehicle control device described in any one of [8] to [13], wherein during a period in which the voltage conversion unit performs the first conversion operation while allowing current to flow from the storage unit side to the second power path side in the third element unit, the control unit makes the power supplied from the voltage conversion unit to the fourth power path side greater than the power supplied to the second power path side via the third element unit.
上記〔14〕の車載用制御装置は、第1変換動作と第3素子部を介した放電とを並行して行う際に、第3素子部を介しての放電電力よりも第1変換動作に基づく充電電力を大きくすることができる。従って、上記並行動作が行われる際に、蓄電部への充電電流をより確実に確保しながら第2導電路に電力を供給することができる。The vehicle-mounted control device of [14] can make the charging power based on the first conversion operation larger than the discharging power through the third element when the first conversion operation and the discharging through the third element are performed in parallel. Therefore, when the parallel operations are performed, it is possible to supply power to the second conductive path while more reliably securing the charging current to the storage unit.
〔15〕前記第1電力路の電圧が第1閾値を超える場合において前記蓄電部の出力電圧が所定値以下である場合に、前記第2素子部において前記第1電力路側から前記電圧変換部側へ電流が流れることを許容しつつ、前記制御部が前記電圧変換部に前記第1変換動作を行わせる
〔1〕から〔14〕のいずれか一つに記載の車載用制御装置。
[15] An in-vehicle control device described in any one of [1] to [14], wherein when the voltage of the first power path exceeds a first threshold value and the output voltage of the storage unit is equal to or lower than a predetermined value, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the first conversion operation while allowing current to flow from the first power path side to the voltage conversion unit side in the second element unit.
上記〔15〕の車載用制御装置は、蓄電部の出力電圧が所定値以下に低下した場合に第1変換動作によって蓄電部を充電することができる。
[本開示の実施形態の詳細]
The on-board control device of [15] above can charge the power storage unit through the first conversion operation when the output voltage of the power storage unit drops to a predetermined value or lower.
[Details of the embodiment of the present disclosure]
<第1実施形態>
1.車載システムの概要
図1には、車載システム2が示される。図1の車載システム2は、主に、車載用電源システム3と負荷101とを備える。車載用電源システム3は、以下の説明において電源システム3とも称される。車載システム2は、電源システム3によって負荷101に電力を供給し、負荷101を動作させるシステムである。図1では、車載用の負荷の一例として負荷101が例示されるが、車載システム2にはこれ以外の負荷が設けられていてもよい。
First Embodiment
1. Overview of the In-Vehicle System Fig. 1 shows an in-
負荷101は、車両に搭載される電気部品である。負荷101は、電力路80を介して供給される電力を受けて動作する。負荷101の種類は限定されない。負荷101としては、公知の様々な車載部品が採用され得る。負荷101は、複数の電気部品を有していてもよく、単一の電気部品であってもよい。The
電源システム3は、負荷101に電力を供給するシステムである。電源システム3は、電源部91又は蓄電部92を電力供給源として負荷101に電力を供給する。電源システム3は、電源部91から負荷101に電力を供給することができ、例えば、故障などによって電源部91からの電力供給が途絶えた場合には、蓄電部92から負荷101に電力を供給することができる。蓄電部92は、状況によっては、電源部91から負荷101への電力供給が途絶えていないときに負荷101に電力を供給する供給源として利用されてもよい。The
2.電源システムの概要
電源システム3は、電源部91、蓄電部92、車載用制御装置10などを備える。なお、図1に示される代表例では、第1電力路81、第2電力路82、第3電力路83、第4電力路84、導電路89などが車載用制御装置10の一部として構成される。但し、第1電力路81、第2電力路82、第3電力路83、第4電力路84、導電路89のいずれも、一部又は全部が車載用制御装置10の要素でなくてもよい。
2. Overview of the Power Supply System The
電源部91は、負荷101へ電力を供給し得る車載用電源である。電源部91は、例えば、鉛バッテリ等の公知の車載用蓄電部として構成される。電源部91は、鉛バッテリ以外のバッテリ(例えば、リチウムイオンバッテリやその他のバッテリ等)によって構成されていてもよく、バッテリに代えて又はバッテリに加えてバッテリ以外の電源手段を有していてもよい。図1の例では、電源部91の正極は、電力路80の一部である第1電力路81に短絡した構成で第1電力路81に電気的に接続される。電源部91の負極は、グラウンドに短絡した構成でグラウンドに電気的に接続される。電源部91は、第1電力路81に一定値の直流電圧を印加する。電源部91が第1電力路81に印加する電圧は、上記一定値から多少変動してもよい。The
蓄電部92は、電源部91とは異なる電源である。蓄電部92は、少なくとも電源部91からの電力供給が途絶えたときに電力供給源となる電源である。蓄電部92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92は、電気二重層キャパシタ以外のキャパシタによって構成されていてもよく、キャパシタに代えて又はキャパシタに加えて他の蓄電手段(バッテリなど)を備えていてもよい。図1の例では、蓄電部92の正極は、第4電力路84に短絡した構成で第4電力路84に電気的に接続される。蓄電部92の負極は、グラウンドに短絡した構成でグラウンドに電気的に接続される。蓄電部92の出力電圧(蓄電部92によって第4電力路84に印加される電圧)は、電源部91の出力電圧(電源部91によって第1電力路81に印加される電圧)よりも大きくてもよく、小さくてもよく、同程度でもよい。The
本明細書において、電圧とは、特に限定が無い限り、グラウンド電位(例えば0V)に対する電圧であり、グラウンド電位との電位差である。例えば、第1電力路81に印加される電圧とは、第1電力路81の電位とグラウンド電位との電位差である。第4電力路84に印加される電圧とは、第4電力路84の電位とグラウンド電位との電位差である。In this specification, unless otherwise specified, voltage refers to a voltage relative to a ground potential (e.g., 0 V) and is the potential difference with respect to the ground potential. For example, the voltage applied to the
電力路80は、電源部91に基づく電力が伝送される経路であり、電源部91に基づく電力を負荷101に供給する経路である。図1の例では、電力路80は、電源部91に基づく電圧が印加される第1電力路81と、第1電力路81から供給された電力を負荷101に供給する経路である第2電力路82と、を有する。The
第1電力路81は、電源部91と第2素子部22の間の給電経路の一部又は全部を構成する導電路である。第1電力路81には、電源部91の出力電圧と同一又は略同一の電圧が印加される。第1電力路81の一端側の一部が電源部91の正極に短絡した構成で当該正極に電気的に接続される。図1の例では、第1電力路81の他端側の一部は、第2素子部22の一端部(図1の例では、半導体スイッチの一端であるドレイン端子)に短絡した構成で当該一端部に電気的に接続される。更に、第1電力路81の一部は、第4素子部24の一端部(図1の例では、半導体スイッチ24Aの一端であるドレイン端子)に短絡した構成で当該一端部に電気的に接続される。第1電力路81には、リレーやヒューズが設けられていてもよい。第1電力路81は、例えば、電源部91の正極と、第2素子部22の一端部と、第4素子部24の一端部とを同電位又は略同電位とするように機能する。The
第2電力路82は、第1素子部21と負荷101の間の給電経路の一部又は全部を構成する導電路である。第2電力路82の一端側の一部は、第1素子部21の他端部(図1の例では、半導体スイッチ21Bの他端であるドレイン端子)に電気的に接続される。更に、第2電力路82の一部は、第4素子部24の他端部(図1の例では、半導体スイッチ24Bの一端であるドレイン端子)に短絡した構成で電気的に接続され、第3素子部23の他端部(図1の例では、半導体スイッチ23Bの一端であるドレイン端子)に短絡した構成で電気的に接続される。図1の例では、第2電力路82の他端側の一部が負荷101の一端部に短絡する構成で負荷101に電気的に接続される。第2電力路82には、リレーやヒューズが設けられていてもよい。第2電力路82は、例えば、第1素子部21の他端部と、第4素子部24の他端部と、第3素子部23の他端部と、負荷101の一端部とを同電位又は略同電位とするように機能する。The
第3電力路83は、第1電力路81及び第2電力路82とは異なる電力路である。第3電力路83の一端側の一部は、第2素子部22の他端部(図1の例では、半導体スイッチの他端であるソース端子)に短絡した構成で当該他端部に電気的に接続される。第3電力路83の他端側の一部は、電圧変換部30の一端部に短絡した構成で当該一端部に電気的に接続される。第3電力路83の一部は、第1素子部21の一端部(図1の例では、半導体スイッチ21Aの一端であるドレイン端子)に短絡した構成で電気的に接続される。第3電力路83は、例えば、第1素子部21の一端部と、第2素子部22の他端部と、電圧変換部30の一端部とを同電位又は略同電位とするように機能する。The
第4電力路84は、第1電力路81、第2電力路82、及び第3電力路83とは異なる電力路であり、蓄電部92に基づく電圧が印加される電力路である。第4電力路84の一端側の一部は、電圧変換部30の他端部に短絡した構成で当該他端部に電気的に接続される。第4電力路84の他端側の一部は、蓄電部92の正極に短絡した構成で電気的に接続される。第4電力路84の一部は、第3素子部23の一端部(図1の例では、半導体スイッチ23Aの一端であるドレイン端子)に短絡した構成で当該一端部に電気的に接続される。第4電力路84は、例えば、電圧変換部30の他端部と、蓄電部92の正極と、第3素子部23の一端部とを同電位又は略同電位とするように機能する。The
3.車載用制御装置の詳細
車載用制御装置10は、車載システム2に用いられ、蓄電部92からの給電を制御する装置である。車載用制御装置10は、蓄電部92に基づく電力を出力するバックアップ動作を制御し得るバックアップ制御装置である。車載用制御装置10は、第1電力路81、第2電力路82、第3電力路83、第4電力路84、制御部16、電圧変換部30、第1素子部21、第2素子部22、第3素子部23、第4素子部24、電圧検出部41,43,44などを備える。
3. Details of the Vehicle Control Device The
代表例では、車載用制御装置10は、第1電力路81、第2電力路82、第3電力路83、第4電力路84を備えるが、各々の一部のみを備えていてもよく、いずれかの電力路又は全ての電力路が車載用制御装置10の要素でなくてもよい。In a representative example, the
図1の代表例では、第1素子部21は、2つの半導体スイッチ21A,21Bによって構成される。第2素子部22は、1つの半導体スイッチによって構成される。第3素子部23は、2つの半導体スイッチ23A,23Bによって構成される。第4素子部24は、2つの半導体スイッチ24A,24Bによって構成される。図1の例では、半導体スイッチ21A,21B,22,23A,23B,24A,24Bは、いずれもNチャネル型のFET(Field Effect Transistor)によって構成される。
In the representative example of FIG. 1, the
第1素子部21は、電圧変換部30側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容可能であり、第2電力路82側から電圧変換部30側へ電流が流れることを遮断可能なスイッチ部である。第1素子部21を構成する半導体スイッチ21A,21Bは、互いに逆向きに接続される。図1の例では、半導体スイッチ21Aのドレインが第3電力路83に短絡し、半導体スイッチ21Bのドレインが第2電力路82に短絡し、半導体スイッチ21Aのソースと半導体スイッチ21Bのソースとが短絡する。第1素子部21がオフ状態とは、半導体スイッチ21A,21Bがいずれもオフ状態のことである。第1素子部21がオフ状態では、第1素子部21を介しての通電が双方向に遮断され、第2電力路82側から電圧変換部30側へ電流が流れること及び電圧変換部30側から第2電力路82側へ電流が流れることがいずれも遮断される。第1素子部21がオン状態とは、半導体スイッチ21A,21Bがいずれもオン状態のことである。第1素子部21がオン状態では、第1素子部21を介しての通電が双方向に許容され、第2電力路82側から電圧変換部30側へ電流が流れること及び電圧変換部30側から第2電力路82側へ電流が流れることがいずれも許容される。The
第2素子部22は、第1電力路81側から電圧変換部30側へ電流が流れることを許容可能な構成であり、電圧変換部30側から第1電力路81側へ電流が流れることを遮断可能な構成である。図1の例では、第2素子部22のドレインが第3電力路83に短絡するように電気的に接続され、第2素子部22のソースが第1電力路81に短絡するように電気的に接続される。第2素子部22がオン状態のときには、第2素子部22を介しての通電が双方向に許容される。第2素子部22がオフ状態のときには、電圧変換部30側から第2素子部22を介して第1電力路81側へ電流が流れることが常に遮断される。The
第3素子部23は、蓄電部92側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容可能であり、第2電力路82側から蓄電部92側へ電流が流れることを遮断可能なスイッチ部である。第3素子部23を構成する半導体スイッチ23A,23Bは、互いに逆向きに接続される。図1の例では、半導体スイッチ23Aのドレインが第4電力路84に短絡し、半導体スイッチ23Bのドレインが第2電力路82に短絡し、半導体スイッチ24Aのソースと半導体スイッチ24Bのソースとが短絡する。第3素子部23がオフ状態とは、半導体スイッチ23A,23Bがいずれもオフ状態のことである。第3素子部23がオフ状態では、第3素子部23を介しての通電が双方向に遮断され、第2電力路82側から第3素子部23を介して蓄電部92側へ電流が流れること及び蓄電部92側から第3素子部23を介して第2電力路82側へ電流が流れることがいずれも遮断される。第3素子部23がオン状態とは、半導体スイッチ23A,23Bがいずれもオン状態のことである。第3素子部23がオン状態では、第3素子部23を介しての通電が双方向に許容され、第2電力路82側から蓄電部92側へ電流が流れること及び蓄電部92側から第2電力路82側へ電流が流れることがいずれも許容される。
The
第4素子部24は、第1電力路81側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容可能であり、第2電力路82側から第1電力路81側へ電流が流れることを遮断可能なスイッチ部である。第4素子部24を構成する半導体スイッチ24A,24Bは、互いに逆向きに接続される。図1の例では、半導体スイッチ24Aのドレインが第1電力路81に短絡し、半導体スイッチ24Bのドレインが第2電力路82に短絡し、半導体スイッチ24Aのソースと半導体スイッチ24Bのソースとが短絡する。第4素子部24がオフ状態とは、半導体スイッチ24A,24Bがいずれもオフ状態のことである。第4素子部24がオフ状態では、第4素子部24を介しての通電が双方向に遮断され、第1電力路81側から第4素子部24を介して第2電力路82側へ電流が流れること及び第2電力路82側から第4素子部24を介して第1電力路81側へ電流が流れることがいずれも遮断される。第4素子部24がオン状態とは、半導体スイッチ24A,24Bがいずれもオン状態のことである。第4素子部24がオン状態では、第4素子部24を介しての通電が双方向に許容され、第1電力路81側から第2電力路82側へ電流が流れること及び第2電力路82側から第1電力路81側へ電流が流れることがいずれも許容される。The
電圧変換部30は、例えばDCDCコンバータなどの公知の電圧変換回路によって構成される。図1の例では、電圧変換部30は、第3電力路83と第4電力路84との間で電圧変換を行う。電圧変換部30は、第3電力路83に印加される電圧を昇圧又は降圧するように電圧変換して第4電力路84に出力電圧を印加する第1変換動作と、第4電力路84に印加される電圧を昇圧又は降圧するように電圧変換して第3電力路83に出力電圧を印加する第2変換動作と、を行う装置である。このように電圧変換部30は、双方向に電圧変換を行う。電圧変換部30の動作は、制御部16によって制御される。The
制御部16は、電圧変換部30、第1素子部21、第2素子部22、第3素子部23、第4素子部24などを制御する装置である。制御部16は、情報処理機能、演算機能、制御機能などを有する情報処理装置を有しており、この情報処理装置によって構成されていてもよく、情報処理装置と他の装置とによって構成されていてもよい。例えば、制御部16は、共通の制御装置が、電圧変換部30、第1素子部21、第2素子部22、第3素子部23、第4素子部24、をいずれも制御してもよく、いずれか一部を制御する装置と、他の一部を制御する装置とが別々であってもよい。The
電圧検出部41は、第1電力路81に印加された電圧の値を特定し得る検出値(例えば、アナログ電圧値)を制御部16に与える回路である。電圧検出部43は、第3電力路83に印加された電圧の値を特定し得る検出値(例えば、アナログ電圧値)を制御部16に与える回路である。電圧検出部44は、第4電力路84に印加された電圧の値を特定し得る検出値(例えば、アナログ電圧値)を制御部16に与える回路である。
The
4.車載用制御装置の動作
次の説明は、車載用制御装置10によって行われるバックアップ動作用の制御に関する。図2は、バックアップ動作用の制御の流れを例示するフローチャートである。
4. Operation of the Vehicle Control Device The following description relates to control for the backup operation performed by the
制御部16は、予め定められた開始条件が成立した場合に、図2に示されるバックアップ動作用の制御を開始する。上記の「開始条件」は、例えば、「車両が始動状態になる」という条件であってもよく、外部装置(例えば、外部のECU)から所定指示が与えられたことであってもよく、その他の条件であってもよい。以下で説明される代表例では、制御部16は、車載システム2が搭載された車両が始動状態となった場合に上記開始条件の成立と判定し、図2に示されるバックアップ動作用の制御を開始する。車両が始動状態になった場合とは、例えば、ハイブリッド車におけるイグニッションスイッチや電気自動車におけるパワースイッチなどの始動スイッチがオフ状態からオン状態に切り替わった場合である。When a predetermined start condition is satisfied, the
なお、制御部16は、図2の制御を開始した場合、所定の終了条件が成立するまで図2の制御を継続し、所定の終了条件が成立した場合に図2の制御を終了してもよい。所定の終了条件は、例えば、車両の始動スイッチがオン状態からオフ状態に切り替わったことであってもよく、その他の条件であってもよい。In addition, when the
制御部16は、図2に示されるバックアップ動作用の制御を開始した場合、ステップS1において第1電力路81の電圧が低電圧閾値Vth1以下であるか否かを判定する。低電圧閾値Vth1は、第1閾値の一例に相当する。制御部16は、ステップS1において第1電力路81の電圧が低電圧閾値Vth1以下でないと判定した場合、ステップS2において第1電力路81の電圧が過電圧閾値Vth3以上であるか否かを判定する。過電圧閾値Vth3は、電圧閾値の一例に相当する。制御部16は、ステップS2において第1電力路81の電圧が過電圧閾値Vth3以上でないと判定した場合に、ステップS3において、第1素子部21をオフ状態とし、第2素子部22をオン状態とし、第3素子部23をオフ状態とし、第4素子部24をオン状態とする。When the
このように、制御部16は、第1電力路81の電圧が低電圧閾値Vth1(第1閾値)を超え且つ低電圧閾値Vth1よりも大きい過電圧閾値Vth3(電圧閾値)未満である場合に、制御部16が第4素子部24をオン状態とする。
In this way, when the voltage of the
制御部16は、ステップS3の後、ステップS4において第4素子部24が異常であるか否かを判定する。制御部16は、例えば、ステップS3の直後の第2電力路82の電圧が所定の基準値以下である場合に第4素子部24が異常であると判定してもよい。或いは、第4素子部24に対してオン制御を行っている最中に第4素子部24のゲートに与えられる電圧がオフ電圧である場合に第4素子部24が異常であると判定してもよい。或いは、第4素子部24付近の温度が閾値温度を超えるような温度異常がある場合に第4素子部24が異常であると判定してもよい。本実施形態では、制御部16が異常検出部の一例に相当し、第4素子部24の異常を検出する機能を有する。After step S3, the
制御部16は、ステップS4において第4素子部24が異常でないと判定した場合に、ステップS5において充電条件を満たすか否かを判定する。代表例では、少なくとも電圧変換部30が充電動作を停止している状態(第1変換動作を行っていない状態)で第4電力路84の電圧が所定値以下である場合が充電条件を満たす場合である。制御部16は、ステップS5において上記充電条件を満たすか否かを判定し、充電条件を満たすと判定した場合には処理をステップS6に進め、充電条件を満たさないと判定した場合には、処理をステップS7に進める。なお、代表例では、第4電力路84の電圧が所定値(下限電圧)よりも大きい満充電電圧以上の場合は充電条件を満たさない場合であり、第1変換動作の停止中に第4電力路の電圧が上記所定値以上である場合は充電条件を満たさない倍である。一方、第1変換動作中に第4電力路の電圧が満充電電圧以上になっていない場合には充電条件を満たす場合である。
When the
制御部16は、処理をステップS6に進める場合、ステップS6において電圧変換部30に第1変換動作を行わせる。第1変換動作は、第4電力路84に対して第1目標値の出力電圧を印加する降圧操作又は昇圧動作である。第1目標値は、例えば、上記所定値よりも大きい。ステップS6の処理が行われる場合には、図3のような流れで電力が供給される。制御部16は、処理をステップS7に進める場合、ステップS7において電圧変換部30を停止させた状態とする。図4は、第1電力路81の電圧が低電圧閾値Vth1(第1閾値)を超え且つ低電圧閾値Vth1よりも大きい過電圧閾値Vth3(電圧閾値)未満である正常状態のときの各変化を示す説明図である。図4の例では、時間t11において上述の開始条件が成立し、図2の制御が開始されている。この例では、時間t11において開始条件が成立した後、上記充電条件を満たす期間t11~12、t13~t14の間は第1変換動作(充電動作)が行われ、上記充電条件を満たさない期間t12~13、t14~の間は第1変換動作(充電動作)が行われない。
When the
このように、本実施形態では、第1電力路81の電圧が低電圧閾値Vth1(第1閾値)を超える場合において蓄電部92の出力電圧が所定値以下である場合に、第2素子部22において第1電力路81側から電圧変換部30側へ電流が流れることを許容しつつ、制御部16が電圧変換部30に第1変換動作を行わせる。
Thus, in this embodiment, when the voltage of the
制御部16は、ステップS4において第4素子部24が異常であると判定した場合に、ステップS8において、第1素子部21をオン状態とし、第2素子部22をオン状態とし、第3素子部23をオフ状態とし、第4素子部24をオン状態とする。制御部16は、ステップS8の後、ステップS9において、第4素子部24が異常であることを外部装置(例えば、外部おECU)に通知する。このように、本実施形態では、上記異常検出部が第4素子部24の異常を検出した場合に、第2素子部22において第1電力路81側から第3電力路83側へ電流が流れることを許容しつつ、制御部16が第1素子部21をオン状態にする。制御部16がステップS4のような動作を行うと、図10のように、第4素子部24をオフ状態とし、第2素子部22、第1素子部21を介して第2電力路に電力を供給することができる。図10のような動作を行う場合、電圧変換部30は常に停止させておいてもよく、第4電力路84の電圧が上記所定値以下に低下した場合に上記第1変換動作を行うような制御を行ってもよい。図11は、第4素子部24の異常が確認される場合の例であり、図11の例では、時間t41よりも前は上述の正常状態であり、時間t41において第4素子部24の異常が確認されている。この例では、時間t41までは、第1素子部21をオフ状態にしておき、時間t41以降に第1素子部21をオン状態にすることにより第1素子部21を介して第2電力路82に流れる電流を確保している。図11等に示される代表例では、第4素子部24に異常が検出された後でも第4素子部24をオン状態としているが、第4素子部24の異常が検出された場合に第4素子部24をオフ状態に切り替えてもよい。
When the
制御部16は、ステップS2において第1電力路81の電圧が上記過電圧閾値(電圧閾値)以上であると判定した場合、ステップS10において、第1素子部21をオフ状態とし、第2素子部22をオン状態とし、第3素子部23をオン状態とし、第4素子部24をオフ状態とする。制御部16は、ステップS10の後、ステップS11において第1変換動作を行う。このように、本実施形態では、第1電力路81の電圧が上記過電圧閾値(電圧閾値)以上である場合に、第3素子部23において蓄電部92側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容しつつ、制御部16が電圧変換部に第1変換動作を行わせることができる。そして、制御部16がステップS10、S11のような動作を行うと、図12のように、第4素子部24及び第1素子部21をオフ状態とし、第1変換動作を行いながら、第3素子部23を介して蓄電部92に基づく電力を第2電力路82に供給することができる。制御部16は、ステップS11の後、第1電力路81の電圧が過電圧閾値未満になったか否かを判定し、第1電力路81の電圧が過電圧閾値以上であると判定した場合には、ステップS12においてNoに進み、第1変換動作を継続させる。制御部16は、ステップS12において第1電力路81の電圧が過電圧閾値未満であると判定した場合には、ステップS12においてYesに進み、処理をステップS3に進め、以降において正常状態として処理を進めることができる。
When the
図13は、第1電力路81において過電圧状態が生じる例であり、図13の例では、時間51よりも前は上述の正常状態であり、時間t51において第1電力路81の電圧が上記過電圧閾値(電圧閾値)以上となっており、時間t52において、第1電力路81の電圧が上記過電圧閾値(電圧閾値)未満になったと判定されている。このような例では、時間t51から時間t52までの間は、第1変換動作を行いながら、第3素子部23を介して電力を供給しつつ、第4素子部24を介しての電流供給を停止する。一方、時間t52以降は、正常動作に戻し、第4素子部24を介して電流を供給することができる。このように、本構成では、第1電力路81の電圧が過電圧閾値Vth3(電圧閾値)以上である場合に、第3素子部23において蓄電部92側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容しつつ、制御部16が第4素子部24をオフ状態にする13 is an example in which an overvoltage state occurs in the
制御部16は、ステップS1において第1電力路81の電圧が上記低電圧閾値(第1閾値)以下であると判定した場合、ステップS13において、第1素子部21をオフ状態とし、第2素子部22をオン状態とし、第3素子部23をオン状態とし、第4素子部24をオフ状態とする。制御部16は、ステップS13の後、ステップS14において失陥条件が成立したか否かを判定し、失陥条件が成立していない場合には、ステップS15において第1変換動作を行う。制御部16がステップS15のような動作を行うと、図5のように、第4素子部24及び第1素子部21をオフ状態とし、第1変換動作を行いながら、第3素子部23を介して蓄電部92に基づく電力を第2電力路82に供給することができる。図6の例は、第1電力路81の電圧が上記低電圧閾値(第1閾値)以下になり失陥判定条件が成立していない場合の一例である。図6の例では、時間t21において第1電力路81の電圧が上記低電圧閾値(第1閾値)以下になってから失陥判定条件が成立せずに時間t22において第1電力路81の電圧が上記低電圧閾値(第1閾値)を超えるように復帰している。この例では、時間t21から時間t22までの間は、図5のように動作することができ、時間t22以降は、上述の正常状態と同様に動作することができる。If the
制御部16は、ステップS14において失陥条件が成立したと判定した場合には、ステップS16において、第1素子部21をオフ状態とし、第2素子部22をオフ状態とし、第3素子部23をオン状態とし、第4素子部24をオフ状態とする。制御部16は、ステップS16の後、ステップS17において第2変換動作を行う。制御部16は、ステップS17の後、ステップS18において停止条件が成立したか否かを判定し、成立した場合には、ステップS16で行った各素子部の動作を継続しつつ第2変換動作を継続する。制御部16は、ステップS18において停止条件が成立したと判定した場合には、ステップS19において、第1素子部21をオン状態とし、第2素子部22をオフ状態とし、第3素子部23をオフ状態とし、第4素子部24をオフ状態とする。ステップS18においてYesに進む場合には、図7のように電力供給が行われ、ステップS19の処理が行われる場合には、図8のように電力供給が行われる。上記停止条件は、第3電力路83の電圧が一定値を超えたことであってもよく、ステップS17での第2変換動作の開始から一定時間が経過したことであってもよく、その他の条件であってもよい。If the
図9は、ステップS14においてYesと判断される場合の一例について説明している。図9の例では、時間t31にて低電圧閾値Vt1となっており、時間t31以降では、図2の制御においてステップS1にてYesと判定される。時間t31~時間t32までの間は、失陥判定条件が成立していない期間であり、この期間は、ステップS14にてNoの判定がなされ、ステップS15の処理が継続的に行われる。時間t32~時間t33の期間は、失陥判定条件が成立した場合において停止条件が成立していない期間であり、時間t33以降は、失陥判定条件が成立した場合において停止条件が成立した期間である。 Figure 9 explains an example of a case where the judgement is Yes in step S14. In the example of Figure 9, the low voltage threshold Vt1 is reached at time t31, and from time t31 onwards, the judgement is Yes in step S1 in the control of Figure 2. The period from time t31 to time t32 is a period in which the malfunction determination condition is not met, during which a No judgement is made in step S14 and the processing of step S15 is continuously performed. The period from time t32 to time t33 is a period in which the stop condition is not met when the malfunction determination condition is met, and from time t33 onwards is a period in which the stop condition is met when the malfunction determination condition is met.
このように、本構成では、第1電力路81の電圧が第1閾値以下である場合に、第3素子部23において蓄電部92側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容しつつ、制御部16が第4素子部24をオフ状態にする。そして、第1電力路81の電圧が第1閾値以下である場合において所定条件が成立した場合に、図5のように、第3素子部23において蓄電部92側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容しつつ、制御部16が電圧変換部30に第1変換動作を行わせるIn this configuration, when the voltage of the
本明細書において上述の所定条件は、予め定められた失陥判定条件が成立していないことを条件として含む。つまり、第1電力路81の電圧が第1閾値以下である場合において失陥判定条件が成立していないことを条件として、第2素子部22において第1電力路81側から電圧変換部30側へ電流が流れることを許容しつつ、制御部16が電圧変換部30に第1変換動作を行わせるように動作するのである。一方で、第1電力路81の電圧が第1閾値以下である場合において失陥判定条件が成立した場合には、第2素子部22において電圧変換部30側から第1電力路81側へ電流が流れることを遮断し且つ第1素子部21において第3電力路83側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容しつつ、制御部16が電圧変換部30に第2変換動作を行わせるのである。In this specification, the above-mentioned predetermined condition includes the condition that the predetermined failure determination condition is not satisfied. In other words, when the voltage of the
そして、第1電力路81の電圧が第1閾値以下である場合、失陥判定条件が成立していない状態から成立した状態への切り替わりが生じた場合には制御部16が切り替わりの前後で第3素子部23をオン状態で維持し、切り替わりの後には第2素子部22において電圧変換部30側から第1電力路81側へ電流が流れることを遮断し且つ第1素子部21において第3電力路83側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容しつつ制御部16が電圧変換部30に第2変換動作を行わせ、切り替わりの後に電圧変換部30が所定の動作条件を満たした場合には制御部16が第3素子部23をオフ状態に切り替えるように動作することができる。
When the voltage of the
代表例では、上述の失陥判定条件は、電圧変換部30側から第2素子部22を介して第1電力路81側に電流が流れる条件を含む。つまり、代表例では、第1電力路81の電圧が第1閾値以下である場合において電圧変換部30側から第2素子部22を介して第1電力路81側に電流が流れないことを条件として、ステップS15の処理を行い、第2素子部22において第1電力路81側から電圧変換部30側へ電流が流れることを許容しつつ制御部16が電圧変換部30に第1変換動作を行わせ、且つ第3素子部23において蓄電部92側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容する。一方で、第1電力路81の電圧が第1閾値以下である場合において電圧変換部30側から第2素子部22を介して第1電力路81側に電流が流れる場合には、ステップS16以降の処理を行い、第2素子部22において電圧変換部30側から第1電力路81側へ電流が流れることを遮断し、第1素子部21において第3電力路83側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容しつつ制御部16が電圧変換部30に第2変換動作を行わせるのである。In a representative example, the above-mentioned failure determination conditions include a condition in which a current flows from the
失陥判定条件は、第1電力路81の電圧が低電圧閾値Vth1(第1閾値)よりも低い第2閾値Vth2以下になる条件を含んでいてもよい。この場合、第1電力路81の電圧が低電圧閾値Vth1(第1閾値)以下であり且つ第2閾値Vth2を超えることを条件としてステップS15の処理を行い、第2素子部22において第1電力路81側から電圧変換部30側へ電流が流れることを許容しつつ制御部16が電圧変換部30に第1変換動作を行わせ、且つ第3素子部23において蓄電部92側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容する。そして、第1電力路81の電圧が第2閾値以下である場合には、ステップS16以降の処理を行い、第2素子部22において電圧変換部30側から第1電力路81側へ電流が流れることを遮断し、第1素子部21において第3電力路83側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容しつつ制御部16が電圧変換部30に第2変換動作を行わせるThe failure determination condition may include a condition that the voltage of the
失陥判定条件は、当該車載用制御装置10とは異なる外部装置(例えば、外部のECU)から当該車載用制御装置10に対して所定の失陥信号が与えられる条件を含んでいてもよい。この例では、第1電力路81の電圧が第1閾値以下であり且つ外部装置から失陥信号が与えられていないことを条件として、ステップS15の処理を行い、第2素子部22において第1電力路81側から電圧変換部30側へ電流が流れることを許容しつつ制御部16が電圧変換部30に第1変換動作を行わせ、且つ第3素子部23において蓄電部92側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容する。一方で、第1電力路81の電圧が第1閾値以下であり且つ外部装置から失陥信号が与えられた場合には、ステップS16以降の処理を行い、第2素子部22において電圧変換部30側から第1電力路81側へ電流が流れることを遮断し、第1素子部21において第3電力路83側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容しつつ制御部16が電圧変換部30に第2変換動作を行わせる。The failure determination condition may include a condition in which a predetermined failure signal is given to the in-
本実施形態では、ステップS10の処理やステップS15の処理を行う場合など、第3素子部23において蓄電部92側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容しつつ電圧変換部30に第1変換動作を行わせる期間において、制御部16は、電圧変換部30から第4電力路84側に供給される電力を、第3素子部23を介して第2電力路82側に供給される電力よりも大きくするIn this embodiment, during a period in which the
5.効果の例
車載用制御装置10は、第2素子部22が第1電力路81側から電圧変換部30側へ電流が流れることを許容している状態において電圧変換部30に第1変換動作を行わせることにより、第4電力路84に所望の電圧を印加しつつ蓄電部92を充電することができる。一方で、第1素子部21が電圧変換部30側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容している状態において電圧変換部30に第2変換動作を行わせることにより、第3電力路83に所望の電圧を印加しつつ第2電力路82に電力を供給することができる。つまり、この車載用制御装置10は、蓄電部92を充電する際の充電電圧及び蓄電部92を放電する際の放電電圧をより簡易な構成で調整することができ、場合によっては、第2素子部22が電圧変換部30側から第1電力路81側へ電流が流れることを遮断することができる。更に、第3素子部23が設けられ、蓄電部92側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容可能であるため、電圧変換部30によって電圧を調整する経路とは別の経路を介して蓄電部92を放電させ得る。更に、第3素子部23は、第2電力路82側から蓄電部92側へ電流が流れることを遮断可能であるため、場合によっては、第2電力路82側から第3素子部23を介して蓄電部92に電流が流れ込むことを遮断することができる。
5. Example of Effects The in-
車載用制御装置10では、第4素子部24が第1電力路81側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容可能であるため、電源部91に基づく電力を、第4素子部24を介して直接的に第2電力路82に供給することができる。一方で、場合によっては、第4素子部24は第2電力路82側から第1電力路81側へ電流が流れることを遮断することができる。In the in-
車載用制御装置10は、第1電力路81の電圧が第1閾値を超える場合に第4素子部24をオン状態にすることで、電源部91に基づく電力を、損失を抑えて直接的に第2電力路82に供給することができる。一方で、第1電力路81の電圧が第1閾値以下である場合には、第3素子部23において蓄電部92側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容しつつ、制御部16が第4素子部24をオフ状態にすることができるため、第1電力路81の影響が第4素子部24を介して第2電力路82に及ぶことを抑えつつ、蓄電部92から第3素子部23を介して第2電力路82へ放電電流を流すことができる。When the voltage of the
車載用制御装置10は、異常検出部が第4素子部24の異常を検出した場合に、第2素子部22において第1電力路81側から第3電力路83側へ電流が流れることを許容しつつ、制御部16が第1素子部21をオン状態にすることができるため、第2素子部22及び第1素子部21の経路を利用して第1電力路81側から第2電力路82側に電力を供給することができる。一方で、第1素子部21をオフ状態にすることもでき、この場合には、第2電力路82側から第1素子部21を介して第3電力路83側に電流が流れ込むことを防ぐことができる。In the in-
車載用制御装置10は、第1電力路81の電圧が第1閾値を超える程度に大きく上記電圧閾値に達するまで大きくない場合には第4素子部24をオン状態にすることで、電源部91に基づく電力を、損失を抑えて直接的に第2電力路82に供給することができる。一方で、第1電力路81の電圧が上記電圧閾値以上になる程度に上昇しすぎた場合には、第3素子部23において蓄電部92側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容しつつ第4素子部24をオフ状態にすることができるため、第1電力路81の過電圧の影響が第4素子部24を介して第2電力路82に及ぶことを抑えつつ、蓄電部92から第3素子部23を介して第2電力路82へ放電電流を流すことができる。When the voltage of the
車載用制御装置10は、第1電力路81の電圧が第1閾値以下に低下した場合であっても所定条件が成立した場合には、電圧変換部30に第1変換動作を行わせて蓄電部92側に電力を供給することができ、このように蓄電部92側に電力を供給しつつ、第3素子部23を介して第2電力路82側に電力を供給することもできる。Even if the voltage of the
車載用制御装置10は、第1電力路81の電圧が第1閾値以下に低下した場合であっても失陥判定条件が成立していないことを条件として、第2素子部22を介して電圧変換部30側へ電流が流れることを許容しつつ、電圧変換部30に第1変換動作を行わせ、蓄電部92を充電することができる。一方で、この車載用制御装置10は、失陥判定条件が成立した場合に、第1電力路81側への逆流を遮断しつつ電圧変換部30の電圧変換動作に基づいて調整された電圧を第2電力路82に供給することができる。Even if the voltage of the
車載用制御装置10は、第1電力路81の電圧が第1閾値以下であって且つ失陥判定条件が成立していない状態に変化した場合には、第3素子部23をオン状態にすることにより、蓄電部92から第2電力路82に迅速に電力を供給することができる。そして、第1電力路81の電圧が第1閾値以下のときに失陥判定条件が成立していない状態から成立した状態への切り替わりが生じた場合には、切り替わり後に、第1電力路81側へ逆流を防ぎつつ、第2変換動作によって電圧が調整された電力を、第3電力路83及び第1素子部21を介して第2電力路82に供給することができる。しかも、この車載用制御装置10は、切り替わりの前後において第3素子部23をオン状態に維持することができるため、上記切り替わり後に電圧変換部30の出力の立ち上がりが遅くても、蓄電部92から第3素子部23を介して第2電力路82への電力供給を継続させることができる。更に、この車載用制御装置10は、切り替わりの後に電圧変換部30が所定の動作条件を満たした場合には第3素子部23をオフ状態に切り替えることで、放電経路を、第1素子部21及び第3素子部23のうちの第1素子部21の経路に絞ることができる。When the voltage of the
車載用制御装置10は、第1電力路81の電圧が第1閾値以下である場合には、第2素子部22を介して第1電力路81側に電流が流れないこと、即ち、第1電力路81に地絡が発生していない可能性が高いことを確認した上で電圧変換部30に第1変換動作を行わせ、蓄電部92を充電することができる。そして、この車載用制御装置10は、上記第1変換動作による蓄電部92側への電力供給と並行して第3素子部23を介した放電を行うことができる。一方で、第1電力路81の電圧が第1閾値以下である場合において第2素子部22を介して第1電力路81側に電流が流れる場合、即ち、第1電力路81に地絡が発生している可能性がある場合には、第2素子部22において第1電力路81側へ電流が流れることを遮断し、地絡の影響が第3電力路83側に及ぶことを抑えることができる。そして、第1素子部21において第2電力路82側へ電流が流れることを許容しながら電圧変換部30に第2変換動作を行わせることにより、地絡の影響を抑えつつ、電圧変換部30によって電圧が調整された電力を第2電力路82に供給することができる。When the voltage of the
車載用制御装置10は、第1電力路81の電圧が第1閾値以下である場合には、第2閾値を超えること、即ち、第1電力路81の電圧が低すぎないことを確認した上で電圧変換部30に第1変換動作を行わせ、蓄電部92を充電することができる。そして、この車載用制御装置10は、上記第1変換動作による蓄電部92側への電力供給と並行して第3素子部23を介した放電を行うことができる。一方で、第1電力路81の電圧が第2閾値以下である場合、即ち、第1電力路81の電圧が低すぎる場合、第2素子部22において第1電力路81側へ電流が流れることを遮断することができるため、第1電力路81に地絡が発生していても地絡の影響が第3電力路83側に及ぶことを抑えることができる。そして、第1素子部21において第2電力路82側へ電流が流れることを許容しながら電圧変換部30に第2変換動作を行わせることにより、第1電力路81の電圧低下の影響を抑えつつ、電圧変換部30によって電圧が調整された電力を第2電力路82に供給することができる。When the voltage of the
車載用制御装置10は、第1電力路81の電圧が第1閾値以下である場合には、外部装置から失陥信号が与えられていないことを確認した上で電圧変換部30に第1変換動作を行わせ、蓄電部92を充電することができる。そして、この車載用制御装置10は、第1変換動作による蓄電部92側への電力供給と並行して第3素子部23を介した放電を行うことができる。一方で、第1電力路81の電圧が第1閾値以下である場合において失陥信号発生時には、第2素子部22において第1電力路81側へ電流が流れることを遮断しつつ、第1素子部21において第2電力路82側へ電流が流れることを許容しながら電圧変換部30に第2変換動作を行わせることができる。従って、仮に失陥信号発生時に第1電力路81に地絡等が発生していても、その影響を抑えつつ、電圧変換部30によって電圧が調整された電力を第2電力路82に供給することができる。When the voltage of the
車載用制御装置10は、第1変換動作と第3素子部23を介した放電とを並行して行う際に、第3素子部23を介しての放電電力よりも第1変換動作に基づく充電電力を大きくすることができる。従って、上記並行動作が行われる際に、蓄電部92への充電電流をより確実に確保しながら第2導電路に電力を供給することができる。When the in-
車載用制御装置10は、蓄電部92の出力電圧が所定値以下に低下した場合に第1変換動作によって蓄電部92を充電することができる。The
<第2実施形態>
次の説明は、第2実施形態に関する。
図14に示される第2実施形態の車載用制御装置210の回路構成は、第4素子部24が設けられていない点が第1実施形態の車載用制御装置10と異なり、その他の回路構成は車載用制御装置10と同一である。車載用制御装置210の制御は、第4素子部24の制御が省略された点、及びステップS4、S8、S9の処理が省略された点が図2の制御と異なり、その他の制御は、図2の制御と同一である。車載用制御装置210の図2の制御では、ステップS3の後、ステップS5の処理を行う。
Second Embodiment
The following description relates to the second embodiment.
The circuit configuration of the in-
第2実施形態の車載用制御装置210では、第1電力路81の電圧が上述の正常状態である場合においてステップS6の処理を行う場合、図15のように電力供給を行う。一方、第1電力路81の電圧が低電圧閾値以下である場合において失陥判定条件が成立していない場合にステップS15の処理を行う場合には、図16のように電力供給を行う。第1電力路81の電圧が低電圧閾値以下である場合において失陥判定条件が成立した直後にステップS16の処理を行う場合には、図17のように電力供給を行う。一方で、上述の停止条件が成立した場合にステップS19の処理を行う場合には、図18のように電力供給を行う。このように、図1の構成における第4素子部24が存在しない場合でも、第1実施形態に類似する制御を行うことができる。In the in-
<第3実施形態>
次の説明は、第3実施形態に関する。
図20に示される第3実施形態の車載用制御装置310の回路構成は、図1の車載用制御装置10の第2素子部22を第2素子部322に変更した点のみが第1実施形態の車載用制御装置10と比較した場合の回路構成での相違点であり、その他の回路構成は車載用制御装置10と同一である。車載用制御装置310が行う制御は、図2におけるステップS3、S8、S13において第2素子部をオンにする場合に半導体スイッチ322A,322Bをいずれもオン状態とし、S16、S19において第2素子部をオフにする場合に半導体スイッチ322A,322Bをいずれもオフ状態にする点、ステップS10において第2素子部322をオフ状態にする点、ステップS11において第2変換動作を行う点、のみが第1実施形態の図2の制御との相違点であり、その他の制御は、第1実施形態の図2の制御と同一である。
Third Embodiment
The following description relates to the third embodiment.
The circuit configuration of the in-
図20の車載用制御装置310において、第2素子部322は、自身がオフ状態のときに自身を介して第1電力路81と第3電力路83の間で電流が流れることを双方向に遮断し、自身がオン状態のときに自身を介して第1電力路81から第3電力路83へ電流が流れることを許容する構成である。第2素子部322を構成する半導体スイッチ322A,322Bは、互いに逆向きに接続され、いずれもFETによって構成される。図1の例では、半導体スイッチ322Aのドレインが第1電力路81に短絡し、半導体スイッチ322Bのドレインが第3電力路83に短絡し、半導体スイッチ322Aのソースと半導体スイッチ322Bのソースとが短絡する。第2素子部322がオフ状態とは、半導体スイッチ322A,322Bがいずれもオフ状態のことである。第2素子部322がオフ状態では、第2素子部322を介しての通電が双方向に遮断され、第1電力路81側から第3電力路83側へ電流が流れること及び第3電力路83側から第1電力路81側へ電流が流れることがいずれも遮断される。第2素子部322がオン状態とは、半導体スイッチ322A,322Bがいずれもオン状態のことである。第2素子部322がオン状態では、第2素子部322を介しての通電が双方向に許容され、第1電力路81側から第3電力路83側へ電流が流れること及び第3電力路83側から第1電力路81側へ電流が流れることがいずれも許容される。In the
図20の車載用制御装置310でも、図2のように、第1電力路81の電圧が低電圧閾値Vth1(第1閾値)を超え且つ低電圧閾値Vth1(第1閾値)よりも大きい過電圧閾値(電圧閾値)未満であることを条件として(即ち、ステップS2でNoの場合に)、制御部16がステップS3において第2素子部322をオン状態とする。一方、制御部16は、図2のステップS2において第1電力路81の電圧が上記過電圧閾値(電圧閾値)以上であると判定した場合、ステップS10において、図2の例とは異なる処理を行い、第1素子部21をオン状態とし、第2素子部22をオフ状態とし、第3素子部23をオン状態とし、第4素子部24をオフ状態とする。そして、その後のステップS11において図2の例とは異なる処理を行い、電圧変換部30に第2変換動作を行わせる。このように、第1電力路81の電圧が上記過電圧閾値(電圧閾値)以上である場合に、制御部16は、第1素子部21をオン状態にして第1素子部21において第3電力路83側から第2電力路82側へ電流が流れることを許容しつつ、第2素子部322をオフ状態とし、この状態で電圧変換部30に第2変換動作を行わせる。このような動作がなされると、第1電力路81と第3電力路83の間の通電が双方向に遮断された状態で、電圧変換部30が蓄電部92からの電力に基づいて第3電力路83に出力電圧を印加し、第3電力路83から第2電力路82に電力が供給される。このような電力供給動作が行われている最中には、第4素子部24が、自身を介しての第1電力路81と第2電力路82の間の通電を双方向に遮断する。この例でも、ステップS11の処理の後にステップS12の判定処理を行い、第1電力路81の電圧が上記過電圧閾値(電圧閾値)未満になった場合にはステップS3以降の処理を行うようにすればよい。20, the
上記の車載用制御装置310は、第1電力路81の電圧が低電圧閾値Vth1(第1閾値)を超え且つ上記上記過電圧閾値(電圧閾値)未満であることを条件として、第2素子部22をオン状態とし、第1電力路81側から電圧変換部30側への電力供給を可能にすることができる。一方、第1電力路81の電圧が上記上記過電圧閾値(電圧閾値)以上に上昇しすぎた場合には、第2素子部22をオフ状態にして第1電力路81側から第3電力路83側への通電を遮断した状態且つ第1素子部21を介しての第3電力路83側から第2電力路82側へ通電を許容した状態で、電圧変換部30に第2変換動作を行わせることができる。具体的には、第4素子部24をオフ状態にしつつ上記の動作を行うため、第1電力路81の過電圧の影響が第2電力路82に及ぶことを抑えつつ、電圧変換部30によって電圧が調整された電力を第2電力路82に安定的に供給することができる。The above-mentioned vehicle-mounted
<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。
<Other embodiments>
The present disclosure is not limited to the embodiments described above and in the drawings. For example, the features of the above or later described embodiments can be combined in any combination within a range that does not contradict. In addition, any feature of the above or later described embodiments can be omitted unless it is clearly stated as essential. Furthermore, the above-mentioned embodiment may be modified as follows.
上述された実施形態では、車載用制御装置10の外部に蓄電部92が設けられるが、蓄電部92が車載用制御装置10に含まれた構成であってもよい。In the embodiment described above, the
第1電力路81の電圧が低電圧閾値Vth1(第1閾値)を超え且つ低電圧閾値Vth1よりも大きい過電圧閾値Vth3(電圧閾値)未満である場合に第4素子部をオン状態にするが、第1電力路81の電圧が低電圧閾値Vth1(第1閾値)を超える場合に過電圧閾値Vth3(電圧閾値)未満であるか否かに関係なく第4素子部をオン状態にしてもよい。The fourth element unit is turned on when the voltage of the
上述された実施形態では、第1素子部21が2つのFETによって構成されるが、図21(A)のように、第1素子部21は、ダイオード191のみによって構成されていてもよい。この場合、導電路181Aが第3電力路83に電気的に接続され、導電路181Bが第2電力路82に電気的に接続されればよい。或いは、図21(B)のように、第1素子部21は、スイッチ素子192A(例えばFET)とダイオード192Bとが直列に設けられたスイッチ部であってもよい。この場合、導電路182Aが第3電力路83に電気的に接続され、導電路182Bが第2電力路82に電気的に接続されればよい。或いは、図21(C)のように、第1素子部21は、スイッチ素子193(例えばFET)のみであってもよい。この場合、導電路183Aが第3電力路83に電気的に接続され、導電路183Bが第2電力路82に電気的に接続されればよい。或いは、図21(D)のように、第1素子部21は、FET以外の公知の半導体スイッチや機械式リレーからなるスイッチ部194であってもよい。この場合、導電路184Aが第3電力路83に電気的に接続され、導電路184Bが第2電力路82に電気的に接続されればよい。In the above-described embodiment, the
第1実施形態では第2素子部22において単一のFETが設けられ、第3実施形態では2つのFETが設けられるが、この例に限定されない。例えば、図21(A)の構成を適用し、第2素子部22がダイオード191のみによって構成されていてもよい。この場合、導電路181Aが第1電力路81に電気的に接続され、導電路181Bが第3電力路83であればよい。或いは、図21(B)の構成を適用し、第2素子部22がスイッチ素子192A(例えばFET)とダイオード192Bとが直列に設けられたスイッチ部であってもよい。この場合、導電路182Aが第1電力路81に電気的に接続され、導電路182Bが第3電力路83であればよい。或いは、図21(D)の構成を適用し、第2素子部22は、FET以外の公知の半導体スイッチや機械式リレーからなるスイッチ部194であってもよい。この場合、導電路184Aが第1電力路81に電気的に接続され、導電路184Bが第3電力路83であればよい。In the first embodiment, a single FET is provided in the
上述された実施形態では、第3素子部23において2つのFETが設けられるが、図21(A)の構成を適用し、第3素子部23がダイオード191のみによって構成されていてもよい。この場合、導電路181Aが第4電力路84に電気的に接続され、導電路181Bが第2電力路82に電気的に接続されればよい。或いは、図21(B)の構成を適用し、第3素子部23がスイッチ素子192A(例えばFET)とダイオード192Bとが直列に設けられたスイッチ部であってもよい。この場合、導電路182Aが第4電力路84に電気的に接続され、導電路182Bが第2電力路82に電気的に接続されればよい。或いは、図21(C)の構成を適用し、第3素子部23がスイッチ素子193(例えばFET)のみであってもよい。この場合、導電路183Aが第4電力路84に電気的に接続され、導電路183Bが第2電力路82に電気的に接続されればよい。或いは、図21(D)の構成を適用し、第3素子部23がFET以外の公知の半導体スイッチや機械式リレーからなるスイッチ部194であってもよい。この場合、導電路184Aが第4電力路84に電気的に接続され、導電路184Bが第2電力路82に電気的に接続されればよい。In the above-described embodiment, two FETs are provided in the
上述された実施形態では、第4素子部24において2つのFETが設けられるが、図21(A)の構成を適用し、第4素子部24がダイオード191のみによって構成されていてもよい。この場合、導電路181Aが第1電力路81であればよく、導電路181Bが第2電力路82であればよい。或いは、図21(B)の構成を適用し、第4素子部24がスイッチ素子192A(例えばFET)とダイオード192Bとが直列に設けられたスイッチ部であってもよい。この場合、導電路182Aが第1電力路81であればよく、導電路182Bが第2電力路82であればよい。或いは、図21(C)の構成を適用し、第4素子部24がスイッチ素子193(例えばFET)のみであってもよい。この場合、導電路183Aが第1電力路81であればよく、導電路183Bが第2電力路82であればよい。或いは、図21(D)の構成を適用し、第4素子部24がFET以外の公知の半導体スイッチや機械式リレーからなるスイッチ部194であってもよい。この場合、導電路184Aが第1電力路81であればよく、導電路184Bが第2電力路82であればよい。In the above-described embodiment, two FETs are provided in the
第3実施形態の車載用制御装置310は、第1実施形態の車載用制御装置10の第2素子部22を第2素子部322に変更した構成であるが、第2実施形態の車載用制御装置210において第2素子部22を第2素子部322と同様に変更するように車載用制御装置210を構成してもよい。この例では、ステップS10~S12以外の処理は第2実施形態と同様に行い、ステップS10~S12の処理は第3実施形態と同様に行いつつ、第4素子部の制御を省略する点を第3実施形態とは異ならせればよい。The in-
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、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein, but is indicated by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
2 :車載システム
3 :車載用電源システム
10 :車載用制御装置
16 :制御部
21 :第1素子部
21A :半導体スイッチ
21B :半導体スイッチ
22 :第2素子部
23 :第3素子部
23A :半導体スイッチ
23B :半導体スイッチ
24 :第4素子部
24A :半導体スイッチ
24B :半導体スイッチ
30 :電圧変換部
41 :電圧検出部
43 :電圧検出部
44 :電圧検出部
80 :電力路
81 :第1電力路
82 :第2電力路
83 :第3電力路
84 :第4電力路
89 :導電路
91 :電源部
92 :蓄電部
101 :負荷
210 :車載用制御装置
310 :車載用制御装置
322 :第2素子部
322A :半導体スイッチ
322B :半導体スイッチ
2: In-vehicle system 3: In-vehicle power supply system 10: In-vehicle control device 16: Control unit 21:
Claims (15)
前記第3電力路に印加される電圧を変換して前記第4電力路に出力電圧を印加する第1変換動作と、前記第4電力路に印加される電圧を変換して前記第3電力路に出力電圧を印加する第2変換動作と、を行う電圧変換部と、
前記電圧変換部を制御する制御部と、
前記電圧変換部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容可能であり、前記第2電力路側から前記電圧変換部側へ電流が流れることを遮断可能な第1素子部と、
前記第1電力路側から前記電圧変換部側へ電流が流れることを許容可能であり、前記電圧変換部側から前記第1電力路側へ電流が流れることを遮断可能な第2素子部と、
前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容可能であり、前記第2電力路側から前記蓄電部側へ電流が流れることを遮断可能な第3素子部と、
を備える
車載用制御装置。 An in-vehicle control device for use in an in-vehicle system including a power supply unit that supplies electric power, a power storage unit different from the power supply unit, a first power path to which a voltage based on the power supply unit is applied, a second power path that is a path for supplying electric power supplied from the first power path to a load, a third power path different from the first power path and the second power path, and a fourth power path to which a voltage based on the power storage unit is applied, the in-vehicle control device controlling power supply from the power storage unit,
a voltage conversion unit that performs a first conversion operation of converting a voltage applied to the third power path and applying an output voltage to the fourth power path, and a second conversion operation of converting a voltage applied to the fourth power path and applying an output voltage to the third power path;
A control unit that controls the voltage conversion unit;
a first element unit capable of allowing a current to flow from the voltage conversion unit side to the second power path side and blocking a current from flowing from the second power path side to the voltage conversion unit side;
a second element unit capable of allowing a current to flow from the first power path side to the voltage conversion unit side and blocking a current from flowing from the voltage conversion unit side to the first power path side;
a third element capable of allowing a current to flow from the power storage unit side to the second power path side and blocking a current from flowing from the second power path side to the power storage unit side;
An in-vehicle control device comprising:
請求項1に記載の車載用制御装置。 2. The in-vehicle control device according to claim 1, further comprising a fourth element unit capable of allowing a current to flow from the first power path side to the second power path side and blocking a current from flowing from the second power path side to the first power path side.
前記第1電力路の電圧が第1閾値を超える場合に、前記制御部が前記第4素子部をオン状態とし、
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下である場合に、前記第3素子部において前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ、前記制御部が前記第4素子部をオフ状態にする
請求項2に記載の車載用制御装置。 the fourth element unit is configured to, when the fourth element unit is in an off state, block a current from flowing in both directions between the first power path and the second power path through the fourth element unit, and when the fourth element unit is in an on state, allow a current to flow from the first power path to the second power path through the fourth element unit,
When the voltage of the first power path exceeds a first threshold, the control unit turns on the fourth element unit;
3. The in-vehicle control device according to claim 2, wherein when a voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold, the control unit turns off the fourth element while allowing a current to flow from the power storage unit side to the second power path side in the third element.
前記第1素子部は、自身がオフ状態のときに自身を介して前記第3電力路と前記第2電力路の間で電流が流れることを双方向に遮断し、自身がオン状態のときに自身を介して前記第3電力路から前記第2電力路へ電流が流れることを許容する構成であり、
前記異常検出部が前記第4素子部の異常を検出した場合に、前記第2素子部において前記第1電力路側から前記第3電力路側へ電流が流れることを許容しつつ、前記制御部が前記第1素子部をオン状態にする
請求項2又は請求項3に記載の車載用制御装置。 an abnormality detection unit that detects an abnormality in the fourth element unit;
the first element unit is configured to, when the first element unit is in an off state, block a current from flowing in both directions between the third power path and the second power path through the first element unit, and when the first element unit is in an on state, allow a current to flow from the third power path to the second power path through the first element unit,
4. The in-vehicle control device according to claim 2, wherein when the abnormality detection unit detects an abnormality in the fourth element unit, the control unit turns on the first element unit while allowing a current to flow from the first power path side to the third power path side in the second element unit.
前記第1電力路の電圧が第1閾値を超え且つ前記第1閾値よりも大きい電圧閾値未満である場合に、前記制御部が前記第4素子部をオン状態とし、
前記第1電力路の電圧が前記電圧閾値以上である場合に、前記第3素子部において前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ、前記制御部が前記第4素子部をオフ状態にする
請求項2又は請求項3に記載の車載用制御装置。 the fourth element unit is configured to, when the fourth element unit is in an off state, block a current from flowing in both directions between the first power path and the second power path through the fourth element unit, and when the fourth element unit is in an on state, allow a current to flow from the first power path to the second power path through the fourth element unit,
When the voltage of the first power path exceeds a first threshold and is less than a voltage threshold that is greater than the first threshold, the control unit turns on the fourth element unit;
4. The in-vehicle control device according to claim 2, wherein when a voltage of the first power path is equal to or higher than the voltage threshold, the control unit turns off the fourth element while allowing a current to flow from the power storage unit side to the second power path side in the third element.
請求項5に記載の車載用制御装置。 6. The in-vehicle control device according to claim 5, wherein when a voltage of the first power path is equal to or higher than the voltage threshold, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the first conversion operation while allowing a current to flow from the storage unit side to the second power path side in the third element unit.
前記第1電力路の電圧が第1閾値を超え且つ前記第1閾値よりも大きい電圧閾値未満であることを条件として、前記制御部が前記第2素子部をオン状態とし、
前記第1電力路の電圧が前記電圧閾値以上である場合に、前記第1素子部において前記第3電力路側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ、前記制御部が前記第2素子部をオフ状態とし、前記電圧変換部に前記第2変換動作を行わせる
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の車載用制御装置。 the second element unit is configured to, when the second element unit is in an off state, block a current from flowing in both directions between the first power path and the third power path through the second element unit, and when the second element unit is in an on state, allow a current to flow from the first power path to the third power path through the second element unit,
The control unit turns on the second element unit on the condition that the voltage of the first power path exceeds a first threshold value and is less than a voltage threshold value that is greater than the first threshold value;
4. The in-vehicle control device according to claim 1, wherein when a voltage of the first power path is equal to or higher than the voltage threshold, the control unit turns off the second element unit while allowing a current to flow from the third power path side to the second power path side in the first element unit, and causes the voltage conversion unit to perform the second conversion operation.
請求項1に記載の車載用制御装置。 2. The in-vehicle control device according to claim 1, wherein when a predetermined condition is satisfied while a voltage of the first power path is equal to or lower than a first threshold, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the first conversion operation while allowing a current to flow from the storage unit side to the second power path side in the third element unit.
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下である場合において前記失陥判定条件が成立していないことを条件として、前記第2素子部において前記第1電力路側から前記電圧変換部側へ電流が流れることを許容しつつ、前記制御部が前記電圧変換部に前記第1変換動作を行わせ、
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下である場合において前記失陥判定条件が成立した場合に、前記第2素子部において前記電圧変換部側から前記第1電力路側へ電流が流れることを遮断し且つ前記第1素子部において前記第3電力路側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ、前記制御部が前記電圧変換部に前記第2変換動作を行わせる
請求項8に記載の車載用制御装置。 The predetermined condition includes a condition that a predetermined malfunction determination condition is not satisfied,
When the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the first conversion operation while allowing a current to flow from the first power path side to the voltage conversion unit side in the second element unit, on the condition that the failure determination condition is not satisfied;
9. The in-vehicle control device according to claim 8, wherein when the failure determination condition is satisfied when the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold value, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the second conversion operation while blocking current flow from the voltage conversion unit side to the first power path side in the second element unit and allowing current flow from the third power path side to the second power path side in the first element unit.
前記制御部は、少なくとも前記第3素子部のオンオフを制御し、
前記第1電力路の電圧が第1閾値以下である場合、前記失陥判定条件が成立していない状態から成立した状態への切り替わりが生じた場合には前記制御部が前記切り替わりの前後で前記第3素子部をオン状態で維持し、前記切り替わりの後には前記第2素子部において前記電圧変換部側から前記第1電力路側へ電流が流れることを遮断し且つ前記第1素子部において前記第3電力路側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ前記制御部が前記電圧変換部に前記第2変換動作を行わせ、前記切り替わりの後に前記電圧変換部が所定の動作条件を満たした場合には前記制御部が前記第3素子部をオフ状態に切り替える
請求項9に記載の車載用制御装置。 the third element unit is configured to, when the third element unit is in an off state, block a current from flowing in both directions between the fourth power path and the second power path through the third element unit, and when the third element unit is in an on state, allow a current to flow from the fourth power path to the second power path through the third element unit,
the control unit controls at least the third element unit to be turned on and off;
10. The in-vehicle control device according to claim 9, wherein, when a voltage of the first power path is equal to or lower than a first threshold value, when a switching occurs from a state in which the failure determination condition is not satisfied to a state in which the failure determination condition is satisfied, the control unit maintains the third element unit in an on state before and after the switching, and after the switching, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the second conversion operation while blocking a current flow from the voltage conversion unit side to the first power path side in the second element unit and allowing a current flow from the third power path side to the second power path side in the first element unit, and when the voltage conversion unit satisfies a predetermined operating condition after the switching, the control unit switches the third element unit to an off state.
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下である場合において前記電圧変換部側から前記第2素子部を介して前記第1電力路側に電流が流れないことを条件として、前記第2素子部において前記第1電力路側から前記電圧変換部側へ電流が流れることを許容しつつ前記制御部が前記電圧変換部に前記第1変換動作を行わせ、且つ前記第3素子部において前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容し、
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下である場合において前記電圧変換部側から前記第2素子部を介して前記第1電力路側に電流が流れる場合には、前記第2素子部において前記電圧変換部側から前記第1電力路側へ電流が流れることを遮断し、前記第1素子部において前記第3電力路側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ前記制御部が前記電圧変換部に前記第2変換動作を行わせる
請求項9又は請求項10に記載の車載用制御装置。 the failure determination condition includes a condition in which a current flows from the voltage conversion unit side to the first power path side via the second element unit,
when the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold value, on the condition that no current flows from the voltage conversion unit side to the first power path side via the second element unit, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the first conversion operation while allowing a current to flow from the first power path side to the voltage conversion unit side in the second element unit, and allows a current to flow from the power storage unit side to the second power path side in the third element unit;
11. The in-vehicle control device according to claim 9 or 10, wherein, when a voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold and a current flows from the voltage conversion unit side to the first power path side via the second element unit, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the second conversion operation while blocking the current flow from the voltage conversion unit side to the first power path side in the second element unit and allowing a current to flow from the third power path side to the second power path side in the first element unit.
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下であり且つ前記第2閾値を超えることを条件として、前記第2素子部において前記第1電力路側から前記電圧変換部側へ電流が流れることを許容しつつ前記制御部が前記電圧変換部に前記第1変換動作を行わせ、且つ前記第3素子部において前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容し、
前記第1電力路の電圧が前記第2閾値以下である場合には、前記第2素子部において前記電圧変換部側から前記第1電力路側へ電流が流れることを遮断し、前記第1素子部において前記第3電力路側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ前記制御部が前記電圧変換部に前記第2変換動作を行わせる
請求項9又は請求項10に記載の車載用制御装置。 the failure determination condition includes a condition in which a voltage of the first power path is equal to or lower than a second threshold value that is lower than the first threshold value,
on a condition that a voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold value and exceeds the second threshold value, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the first conversion operation while allowing a current to flow from the first power path side to the voltage conversion unit side in the second element unit, and allows a current to flow from the power storage unit side to the second power path side in the third element unit,
11. The in-vehicle control device according to claim 9 or 10, wherein, when the voltage of the first power path is equal to or lower than the second threshold value, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the second conversion operation while blocking current flow from the voltage conversion unit side to the first power path side in the second element unit and allowing current flow from the third power path side to the second power path side in the first element unit.
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下であり且つ前記外部装置から前記失陥信号が与えられていないことを条件として、前記第2素子部において前記第1電力路側から前記電圧変換部側へ電流が流れることを許容しつつ前記制御部が前記電圧変換部に前記第1変換動作を行わせ、且つ前記第3素子部において前記蓄電部側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容し、
前記第1電力路の電圧が前記第1閾値以下であり且つ前記外部装置から前記失陥信号が与えられた場合には、前記第2素子部において前記電圧変換部側から前記第1電力路側へ電流が流れることを遮断し、前記第1素子部において前記第3電力路側から前記第2電力路側へ電流が流れることを許容しつつ前記制御部が前記電圧変換部に前記第2変換動作を行わせる
請求項9又は請求項10に記載の車載用制御装置。 the malfunction determination condition includes a condition that a predetermined malfunction signal is given to the in-vehicle control device from an external device different from the in-vehicle control device,
on the condition that the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold value and the failure signal is not provided from the external device, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the first conversion operation while allowing a current to flow from the first power path side to the voltage conversion unit side in the second element unit, and allows a current to flow from the power storage unit side to the second power path side in the third element unit,
11. The in-vehicle control device according to claim 9 or 10, wherein, when the voltage of the first power path is equal to or lower than the first threshold value and the failure signal is received from the external device, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the second conversion operation while blocking current flow from the voltage conversion unit side to the first power path side in the second element unit and allowing current flow from the third power path side to the second power path side in the first element unit.
請求項8から請求項10のいずれか一項に記載の車載用制御装置。 11. The in-vehicle control device according to claim 8, wherein during a period in which the voltage conversion unit is caused to perform the first conversion operation while allowing a current to flow from the power storage unit side to the second power path side in the third element unit, the control unit makes the power supplied from the voltage conversion unit to the fourth power path side greater than the power supplied to the second power path side via the third element unit.
請求項3、8、9、10のいずれか一項に記載の車載用制御装置。 11. The vehicle-mounted control device according to claim 3, wherein when the voltage of the first power path exceeds a first threshold and the output voltage of the power storage unit is equal to or lower than a predetermined value, the control unit causes the voltage conversion unit to perform the first conversion operation while allowing a current to flow from the first power path side to the voltage conversion unit side in the second element unit.
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