專(zhuān)利名稱(chēng)：電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)直流電源的電壓進(jìn)行升壓而提供給負(fù)載的電源裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為用于向汽車(chē)上搭載的各種設(shè)備或電路提供直流電壓的電源裝置，已知有現(xiàn)有的各種電源裝置。例如，在后述專(zhuān)利文獻(xiàn)I 4中記載了具有DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源裝置。DC-DC轉(zhuǎn)換器具有由開(kāi)關(guān)元件、線(xiàn)圈、電容器等構(gòu)成的升壓電路，通過(guò)高速地對(duì)直流電源的電壓進(jìn)行開(kāi)關(guān)而輸出被升壓后的直流電壓。有些汽車(chē)具有所謂的怠速停止(idling stop)功能，即，在等待信號(hào)燈時(shí)等自動(dòng)地臨時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī)，在出發(fā)時(shí)自動(dòng)地重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。在這樣的汽車(chē)中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)時(shí)，由于大電流流過(guò)起動(dòng)電機(jī)，因此電池電壓大幅下降，發(fā)生設(shè)備或電路被重置等不正常進(jìn)行工作的狀態(tài)。因此，為了對(duì)該電壓的下降進(jìn)行補(bǔ)償，需要將電池電壓進(jìn)行升壓。在專(zhuān)利文獻(xiàn)I 3的電源裝置中，在電池與負(fù)載之間設(shè)置DC-DC轉(zhuǎn)換器，并且，相對(duì)于該DC-DC轉(zhuǎn)換器設(shè)置構(gòu)成旁路路徑的旁路繼電器。而且，當(dāng)通常行駛時(shí)，從電池經(jīng)由旁路繼電器向負(fù)載提供直流電壓，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)時(shí)，從電池經(jīng)由DC-DC轉(zhuǎn)換器，向負(fù)載提供被升壓后的直流電壓。由此，能夠補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)時(shí)的電源電壓的下降，使作為負(fù)載的設(shè)備或電路正常地工作。專(zhuān)利文獻(xiàn)4的電源裝置安裝在電動(dòng)汽車(chē)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，為了對(duì)電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)所引起的電池電壓的下降進(jìn)行補(bǔ)償，在電池與逆變器之間設(shè)置DC-DC轉(zhuǎn)換器。此外，相對(duì)于該DC-DC轉(zhuǎn)換器設(shè)置構(gòu)成旁路路徑的旁路繼電器。而且，根據(jù)來(lái)自反饋單元的指令，將電池的直流電壓切換成經(jīng)由旁路繼電器向負(fù)載提供，或者經(jīng)由DC-DC轉(zhuǎn)換器向負(fù)載提供。圖9示出具有DC-DC轉(zhuǎn)換器的以往的電源裝置的一例。電源裝置200設(shè)置在電池I與負(fù)載2之間，由DC-DC轉(zhuǎn)換器3和旁路繼電器20構(gòu)成。負(fù)載2是例如車(chē)輛的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。DC-DC轉(zhuǎn)換器3具有主繼電器10、升壓電路11、輸入接口 12、CPU13以及晶體管Q0主繼電器10具有線(xiàn)圈Xa和接點(diǎn)Ya。旁路繼電器20具有線(xiàn)圈Xb和接點(diǎn)Yb。來(lái)自點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW的點(diǎn)火信號(hào)和來(lái)自升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4的升壓請(qǐng)求信號(hào)經(jīng)由輸入接口 12輸入到CPU13。升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4是例如怠速停止用的EQJ (Electronic Control Unit:電子控制單元)。在車(chē)輛行駛中，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW成為ON (導(dǎo)通)(閉合的狀態(tài))，H (High:高)電平的點(diǎn)火信號(hào)被輸入到CPU13中。CPU13接收該信號(hào)，將晶體管Q設(shè)為0N。因此，在旁路繼電器20的線(xiàn)圈Xb中進(jìn)行通電，旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb成為0N。因此，直流電壓從電池I經(jīng)由旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb被提供給負(fù)載2。另一方面，由于升壓請(qǐng)求信號(hào)未從升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4輸入到CPU13，因此，CPU13不驅(qū)動(dòng)主繼電器10，主繼電器10的接點(diǎn)Ya成為OFF (截止)(斷開(kāi)的狀態(tài))。此外，CPU13也不驅(qū)動(dòng)升壓電路11，因此DC-DC轉(zhuǎn)換器3不進(jìn)行升壓動(dòng)作。
在車(chē)輛停止而成為怠速停止?fàn)顟B(tài)后，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)時(shí)，從升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4向CPU13中輸入L (Low:低)電平的升壓請(qǐng)求信號(hào)。CPU13接收該信號(hào)，將晶體管Q設(shè)為0FF，并且在主繼電器10的線(xiàn)圈Xa中進(jìn)行通電，此外，還驅(qū)動(dòng)升壓電路11。晶體管Q成為0FF，由此，在旁路繼電器20的線(xiàn)圈Xb中不再進(jìn)行通電，因此旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb成為OFF。另一方面，在主繼電器10的線(xiàn)圈Xa中進(jìn)行通電的結(jié)果是主繼電器10的接點(diǎn)Ya成為0N。因此，被升壓后的直流電壓從電池I經(jīng)由接點(diǎn)Ya和升壓電路11提供到負(fù)載2。此外，在繼電器的接點(diǎn)中存在常開(kāi)型接點(diǎn)和常閉型接點(diǎn)。常開(kāi)型接點(diǎn)是當(dāng)線(xiàn)圈中未被通電時(shí)打開(kāi)而當(dāng)線(xiàn)圈中被通電時(shí)關(guān)閉的接點(diǎn)。常閉型接點(diǎn)與此相反，是當(dāng)線(xiàn)圈中未被通電時(shí)關(guān)閉而當(dāng)線(xiàn)圈中被通電時(shí)打開(kāi)的接點(diǎn)。在圖9的電源裝置200中，旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb為常開(kāi)型的接點(diǎn)。其理由是，通常，與常閉型的接點(diǎn)相比，常開(kāi)型的接點(diǎn)能流過(guò)大電流，因此當(dāng)負(fù)載2為需要大電流的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的情況下，常開(kāi)型的接點(diǎn)更為適合。然而，在將常開(kāi)型接點(diǎn)作為旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb的情況下，當(dāng)在車(chē)輛行駛中CPU13或晶體管Q發(fā)生故障，晶體管Q成為OFF狀態(tài)時(shí)，向旁路繼電器20的線(xiàn)圈Xb的通電被切斷，接點(diǎn)Yb打開(kāi)。因此，不再?gòu)碾姵豂向負(fù)載2提供電壓，在負(fù)載2為電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的情況下，存在得不到所需的操舵輔助力這樣的問(wèn)題。專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2005-112250號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2010-183755號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2011-162065號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2005-160284號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于提供一種即便在電路中發(fā)生了故障的情況下，也可以繼續(xù)從電源向負(fù)載提供電壓的電源裝置。本發(fā)明的電源裝置具有:升壓電路，其設(shè)置在直流電源與負(fù)載之間，對(duì)直流電源的電壓進(jìn)行升壓而提供給負(fù)載；旁路元件，其設(shè)置在直流電源與負(fù)載之間，相對(duì)于升壓電路構(gòu)成旁路路徑；控制部，其控制升壓電路的動(dòng)作；第I開(kāi)關(guān)元件，其通過(guò)第I驅(qū)動(dòng)路徑驅(qū)動(dòng)旁路元件；以及第2開(kāi)關(guān)元件，其通過(guò)第2驅(qū)動(dòng)路徑驅(qū)動(dòng)旁路元件。而且，根據(jù)從外部輸入的第I信號(hào)，第I開(kāi)關(guān)元件和第2開(kāi)關(guān)元件成為導(dǎo)通，通過(guò)第I驅(qū)動(dòng)路徑和第2驅(qū)動(dòng)路徑驅(qū)動(dòng)旁路元件，并且，控制部將升壓電路設(shè)為非工作狀態(tài)，由此，從直流電源經(jīng)由旁路元件向負(fù)載提供電壓。此外，根據(jù)從外部輸入的第2信號(hào)，第I開(kāi)關(guān)元件和第2開(kāi)關(guān)元件成為截止，停止通過(guò)第I驅(qū)動(dòng)路徑和第2驅(qū)動(dòng)路徑進(jìn)行的旁路元件的驅(qū)動(dòng)，并且，控制部將升壓電路設(shè)為工作狀態(tài)，由此，從直流電源經(jīng)由升壓電路向負(fù)載提供電壓。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，旁路元件由基于第I開(kāi)關(guān)元件和第2開(kāi)關(guān)元件的雙系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)路徑來(lái)驅(qū)動(dòng)。因此，即便在旁路元件處于動(dòng)作狀態(tài)時(shí)電路發(fā)生故障，開(kāi)關(guān)元件中的一方成為截止的情況下，也可以確保另一方的開(kāi)關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)路徑。由此，能夠?qū)⑴月吩S持為工作狀態(tài)，從而繼續(xù)從直流電源向負(fù)載提供電壓。在本發(fā)明中，也可以是，使用具有線(xiàn)圈和接點(diǎn)的旁路繼電器來(lái)構(gòu)成旁路元件，使用與旁路繼電器的線(xiàn)圈串聯(lián)連接的第I晶體管來(lái)構(gòu)成第I開(kāi)關(guān)元件，使用與第I晶體管并聯(lián)連接的第2晶體管來(lái)構(gòu)成第2開(kāi)關(guān)元件。
在本發(fā)明中，還可以設(shè)置根據(jù)第2信號(hào)而進(jìn)行工作的主繼電器。該情況下，主繼電器的接點(diǎn)與升壓電路串聯(lián)連接，旁路繼電器的接點(diǎn)相對(duì)于升壓電路和主繼電器的接點(diǎn)并聯(lián)連接。在本發(fā)明中，也可以是，第I開(kāi)關(guān)元件根據(jù)控制部基于第I信號(hào)和第2信號(hào)而輸出的控制信號(hào)而導(dǎo)通/截止，第2開(kāi)關(guān)元件不借助不控制部而根據(jù)第I信號(hào)和第2信號(hào)導(dǎo)通
/截止。在本發(fā)明中，也可以是，第I信號(hào)是根據(jù)車(chē)輛的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的操作而生成的點(diǎn)火信號(hào)，第2信號(hào)是在車(chē)輛成為怠速停止?fàn)顟B(tài)后，發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)時(shí)生成的升壓請(qǐng)求信號(hào)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種即便在電路中發(fā)生了故障的情況下，也可以繼續(xù)從電源向負(fù)載提供電壓的電源裝置。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的電源裝置的電路圖。圖2是電源裝置處于狀態(tài)#I時(shí)的電路圖。圖3是電源裝置處于狀態(tài)#2時(shí)的電路圖。圖4是電源裝置處于狀態(tài)#3時(shí)的電路圖。圖5是電源裝置處于狀態(tài)#4時(shí)的電路圖。圖6是電源裝置處于狀態(tài)#5時(shí)的電路圖。圖7是示出電源裝置的動(dòng)作的時(shí)序圖。圖8是示出CPU的控制邏輯的表。圖9是以往的電源裝置的電路圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1:電池(直流電源)2:負(fù)載4:升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部10:主繼電器11:升壓電路13 =CPU (控制部)20:旁路繼電器(旁路元件)30:DC_DC 轉(zhuǎn)換器100:電源裝置Ql:晶體管(第I開(kāi)關(guān)元件)Q2:晶體管(第2開(kāi)關(guān)元件)SW:點(diǎn)火開(kāi)關(guān)Xa:主繼電器的線(xiàn)圈Ya:主繼電器的接點(diǎn)Xb:旁路繼電器的線(xiàn)圈Yb:旁路繼電器的接點(diǎn)
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在各圖中，對(duì)相同部分或?qū)?yīng)部分標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)。首先，參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的電源裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。電源裝置100設(shè)置在電池I與負(fù)載2之間，由旁路繼電器20和DC-DC轉(zhuǎn)換器30構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，電池I是安裝在汽車(chē)上的直流電源，負(fù)載2是通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)提供操舵輔助力的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。旁路繼電器20是常開(kāi)型繼電器，具有線(xiàn)圈Xb和接點(diǎn)Yb。線(xiàn)圈Xb的一端與電池I的正極連接，另一端與DC-DC轉(zhuǎn)換器30連接。接點(diǎn)Yb的一端與電池I的正極連接，另一端與負(fù)載2連接。電池I的負(fù)極接地。DC-DC轉(zhuǎn)換器30具有主繼電器10、升壓電路11、輸入接口 12、CPU 13、晶體管Ql
(第I晶體管)以及晶體管Q2 (第2晶體管)。升壓電路11是由進(jìn)行0N/0FF動(dòng)作的開(kāi)關(guān)元件U、升壓用的線(xiàn)圈L、整流用的二極管Dl以及平滑用的電容器C構(gòu)成的公知的電路。開(kāi)關(guān)元件U例如由MOS-FET構(gòu)成，通過(guò)從CPU13輸出的控制信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作。通過(guò)開(kāi)關(guān)元件U的0N/0FF而在線(xiàn)圈L中產(chǎn)生的高電壓在二極管Dl中被整流，在電容器C中被平滑，作為升壓后的直流電壓提供給負(fù)載2。主繼電器10是常開(kāi)型繼電器，具有線(xiàn)圈Xa和接點(diǎn)Ya。線(xiàn)圈Xa的一端與電池I的正極連接，另一端與CPU13連接。接點(diǎn)Ya的一端與電池I的正極連接，另一端與升壓電路11的線(xiàn)圈L的一端連接。線(xiàn)圈L的另一端經(jīng)由二極管Dl與負(fù)載2連接。因此，在圖1中，構(gòu)成了以下結(jié)構(gòu):升壓電路11與主繼電器10的接點(diǎn)Ya串聯(lián)連接在電池I與負(fù)載2之間，旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb相對(duì)于升壓電路11和主繼電器10的接點(diǎn)Ya并聯(lián)連接。在電池I與DC-DC轉(zhuǎn)換器30之間，設(shè)置有點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW的一端與電池I的正極連接。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW的另一端經(jīng)由二極管D2與輸入接口 12連接，并且，經(jīng)由二極管D4和電阻R3、R4與晶體管Q2的基極連接。本實(shí)施方式中，升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4是怠速停止用的ECU。從未圖示的制動(dòng)開(kāi)關(guān)或車(chē)速傳感器等向該升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4輸入制動(dòng)信號(hào)或車(chē)速信號(hào)。升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4具有的輸出晶體管Q3與這些信號(hào)相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行0N/0FF (導(dǎo)通/截止)動(dòng)作。升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4的輸出經(jīng)由二極管D3被提供給輸入接口 12，并且，經(jīng)由二極管D5和電阻R4被提供給晶體管Q2的基極。輸入接口 12設(shè)置在CPU13的輸入側(cè)，將從點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW輸入的點(diǎn)火信號(hào)(第I信號(hào))和從升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4輸入的升壓請(qǐng)求信號(hào)(第2信號(hào))提供給CPU13。CPU13根據(jù)這些信號(hào)，控制主繼電器10、升壓電路11以及晶體管Q1。晶體管Ql的集電極與旁路繼電器20的線(xiàn)圈Xb連接，發(fā)射極接地。即，晶體管Ql與旁路繼電器20的線(xiàn)圈Xb串聯(lián)連接。晶體管Ql的基極經(jīng)由電阻Rl與CPU13連接。晶體管Ql的基極/發(fā)射極之間連接有電阻R2。晶體管Q2的集電極與旁路繼電器20的線(xiàn)圈Xb連接，并且與晶體管Ql的集電極連接。晶體管Q2的發(fā)射極接地。即，晶體管Q2與晶體管Ql并聯(lián)連接。在晶體管Q2的基極/發(fā)射極之間連接有電阻R5。以上，旁路繼電器20是本發(fā)明中的“旁路元件”的一例，CPU13是本發(fā)明中的“控制部”的一例，晶體管Ql是本發(fā)明中的“第I開(kāi)關(guān)元件”的一例，晶體管Q2是本發(fā)明中的“第2開(kāi)關(guān)元件”的一例。此外，本發(fā)明中的“第I驅(qū)動(dòng)路徑”由電池1、線(xiàn)圈Xb、晶體管Ql的集電極/發(fā)射極構(gòu)成，本發(fā)明中的“第2驅(qū)動(dòng)路徑”由電池1、線(xiàn)圈Xb、晶體管Q2的集電極/發(fā)射極構(gòu)成。接著，參照?qǐng)D2 圖6，對(duì)由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的電源裝置100的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)車(chē)輛停止時(shí)，電源裝置100處于圖2所示的狀態(tài)#1。即，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW是0FF，不向DC-DC轉(zhuǎn)換器30輸入點(diǎn)火信號(hào)。此外，由于升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4的輸出晶體管Q3也是0FF，因此升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4的輸出成為OPEN (打開(kāi))狀態(tài)。因此，不向DC-DC轉(zhuǎn)換器30輸入升壓請(qǐng)求信號(hào)。在該狀態(tài)下，CPU13不驅(qū)動(dòng)主繼電器10、升壓電路11以及晶體管Ql中的任意一個(gè)。因此，主繼電器10的接點(diǎn)Ya是0FF，升壓電路11是非升壓狀態(tài)，晶體管Ql是OFF。此夕卜，由于沒(méi)有點(diǎn)火信號(hào)和升壓請(qǐng)求信號(hào)，因此晶體管Q2也是OFF。因此，由于在旁路繼電器20的線(xiàn)圈Xb中不進(jìn)行通電，所以旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb成為OFF。其結(jié)果是，不進(jìn)行從電池I向負(fù)載2的電壓供給。當(dāng)車(chē)輛行駛中時(shí)，電源裝置100處于圖3所示的狀態(tài)#2。即，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW成為0N，從電池I經(jīng)由點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW，向DC-DC轉(zhuǎn)換器30輸入H電平的點(diǎn)火信號(hào)。該點(diǎn)火信號(hào)經(jīng)由二極管D2和輸入接口 12提供給CPU13，并且，經(jīng)由二極管D4和電阻R3、R4提供給晶體管Q2的基極。另一方面，由于升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4的輸出晶體管Q3是0FF，所以不向DC-DC轉(zhuǎn)換器30輸入升壓請(qǐng)求信號(hào)。在該狀態(tài)下，通過(guò)來(lái)自點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW的點(diǎn)火信號(hào)，晶體管Q2首先成為0N。此外，CPU13延遲從點(diǎn)火信號(hào)的輸入到CPU13中信號(hào)輸入確定為止的時(shí)間(以下稱(chēng)作“輸入確定時(shí)間”)，H電平的控制信號(hào)經(jīng)由電阻Rl輸出到晶體管Ql的基極。因此，晶體管Ql比晶體管Q2稍晚成為0N。另一方面，由于CPU13不驅(qū)動(dòng)主繼電器10和升壓電路11，因此主繼電器10的接點(diǎn)Ya是0FF，升壓電路11是非升壓狀態(tài)。因此，通過(guò)晶體管Ql、Q2的ON而從電池I向旁路繼電器20的線(xiàn)圈Xb進(jìn)行通電，從而旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb成為0N。其結(jié)果是，如圖3中粗箭頭所示，形成從電池I經(jīng)由旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb到達(dá)負(fù)載2的電流路徑，電池I的電壓不經(jīng)由DC-DC轉(zhuǎn)換器30而
直接提供給負(fù)載2。而且，即便在車(chē)輛因等待信號(hào)燈等而成為怠速停止?fàn)顟B(tài)的情況下，在解除怠速停止之前，維持圖3的狀態(tài)#2。在車(chē)輛成為怠速停止?fàn)顟B(tài)后，當(dāng)?shù)∷偻Ｖ贡唤獬l(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)時(shí)，電源裝置100在暫時(shí)成為圖4的狀態(tài)#3后，轉(zhuǎn)移到圖5的狀態(tài)#4。首先，對(duì)圖4進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)在怠速停止后發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)時(shí)，升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4的輸出晶體管Q3成為0N，從升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4輸出L (Low)電平的升壓請(qǐng)求信號(hào)。該升壓請(qǐng)求信號(hào)經(jīng)由二極管D3和輸入接口 12被提供給CPU13，并且經(jīng)由二極管D5和電阻R4被提供給晶體管Q2的基極。另一方面，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW保持為0N。基極根據(jù)升壓請(qǐng)求信號(hào)而成為低電位，因此晶體管Q2立即成為OFF。另一方面，CPU13響應(yīng)于升壓請(qǐng)求信號(hào)，延遲比輸入確定時(shí)間稍長(zhǎng)的時(shí)間而向晶體管Ql的基極輸出L電平的控制信號(hào)，使晶體管Ql設(shè)為OFF。因此，晶體管Ql不立即成為OFF。因此，在旁路繼電器20的線(xiàn)圈Xb中繼續(xù)通電且接點(diǎn)Yb為ON的狀態(tài)下，維持圖4的粗箭頭所示的電流路徑。此外，CPU13響應(yīng)于升壓請(qǐng)求信號(hào)，延遲輸入確定時(shí)間，驅(qū)動(dòng)主繼電器10。其結(jié)果是，從電池I向主繼電器10的線(xiàn)圈Xa進(jìn)行通電，接點(diǎn)Ya成為0N。另外，在該時(shí)刻中，CPU13不驅(qū)動(dòng)升壓電路11，因此升壓電路11維持非升壓狀態(tài)。如上所述，在圖4的狀態(tài)#3中，旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb和主繼電器10的接點(diǎn)Ya暫時(shí)地一起成為0N。其結(jié)果是，形成從電池I經(jīng)由接點(diǎn)Yb到達(dá)負(fù)載2的電流路徑(實(shí)線(xiàn)箭頭)，和從電池I經(jīng)由接點(diǎn)Ya、線(xiàn)圈L以及二極管Dl到達(dá)負(fù)載2的電流路徑(虛線(xiàn)箭頭)。然后，當(dāng)晶體管Ql成為OFF時(shí)，電源裝置100成為圖5的狀態(tài)#4。在該狀態(tài)中，晶體管Q1、Q2均為0FF，因此在旁路繼電器20的線(xiàn)圈Xb中不再進(jìn)行通電，旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb成為OFF。此外，CPU13將晶體管Ql設(shè)為0FF，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)升壓電路11的開(kāi)關(guān)元件U，因此升壓電路11工作而成為升壓狀態(tài)。其結(jié)果是，如圖5中粗箭頭所示，形成從電池I經(jīng)由DC-DC轉(zhuǎn)換器30到達(dá)負(fù)載2的電流路徑，電池I的電壓在升壓電路11中被升壓，并被提供給負(fù)載2。由此，補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)時(shí)的電池I的電壓下降。在發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)后，當(dāng)車(chē)輛成為通常的行駛狀態(tài)時(shí)，電源裝置100暫時(shí)經(jīng)由圖6的狀態(tài)#5轉(zhuǎn)移到圖3的狀態(tài)#2。當(dāng)成為通常的行駛狀態(tài)時(shí)，升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4的輸出晶體管Q3成為0FF，如圖6所示，不再?gòu)纳龎赫?qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4輸出升壓請(qǐng)求信號(hào)。另一方面，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW保持為0N。因此，晶體管Ql、Q2 一起成為0N，在旁路繼電器20的線(xiàn)圈Xb中進(jìn)行通電，其結(jié)果是，旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb成為0N。此外，CPU13對(duì)升壓請(qǐng)求信號(hào)的消失進(jìn)行響應(yīng)，停止主繼電器10和升壓電路11的驅(qū)動(dòng)。在該情況下，CPU13延遲輸入確定時(shí)間，將升壓電路11設(shè)為非升壓狀態(tài)。此外，CPU13延遲比輸入確定時(shí)間稍長(zhǎng)的時(shí)間,停止向主繼電器10的線(xiàn)圈Xa的通電。因此，主繼電器10的接點(diǎn)Ya不會(huì)立即成為OFF。因此，在圖6的狀態(tài)#5中，旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb和主繼電器10的接點(diǎn)Ya暫時(shí)地一起成為0N。其結(jié)果是，形成從電池I經(jīng)由接點(diǎn)Yb到達(dá)負(fù)載2的電流路徑(實(shí)線(xiàn)箭頭)和從電池I經(jīng)由接點(diǎn)Ya、線(xiàn)圈L以及二極管Dl到達(dá)負(fù)載2的電流路徑(虛線(xiàn)箭頭)。然后，當(dāng)主繼電器10的接點(diǎn)Ya成為OFF時(shí)，成為圖3的狀態(tài)#2,電池I的電壓不經(jīng)由DC-DC轉(zhuǎn)換器30，而是經(jīng)由旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb直接提供給負(fù)載2。然后，當(dāng)車(chē)輛停止時(shí)，電源裝置100轉(zhuǎn)移到圖2的狀態(tài)#1，旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb和主繼電器10的接點(diǎn)Ya —起成為0FF，因此從電池I向負(fù)載2的電壓供給停止。這樣，與車(chē)輛的狀態(tài)對(duì)應(yīng)地，電源裝置100在狀態(tài)#1 #5中轉(zhuǎn)移。圖7通過(guò)時(shí)序圖來(lái)表示以上說(shuō)明的電源裝置100的動(dòng)作。在時(shí)刻tl之前車(chē)輛處于停止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)，沒(méi)有來(lái)自點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW的點(diǎn)火信號(hào)，沒(méi)有來(lái)自升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4的升壓請(qǐng)求信號(hào)，升壓電路11成為非升壓狀態(tài)。此外，主繼電器10、晶體管Ql以及Q2均成為OFF (狀態(tài)#1 ;圖2)。當(dāng)在時(shí)刻tl點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW成為0N，車(chē)輛行駛時(shí)，晶體管Q2由于點(diǎn)火信號(hào)而成為0N，旁路繼電器20被驅(qū)動(dòng)，接點(diǎn)Yb成為0N。其結(jié)果是，從電池I經(jīng)由接點(diǎn)Yb向負(fù)載2提供電壓。
當(dāng)從時(shí)刻tl經(jīng)過(guò)輸入確定時(shí)間τ I到達(dá)時(shí)刻t2時(shí)，通過(guò)從CPU13輸出的控制信號(hào)，晶體管Ql成為0N。即，晶體管Q1、Q2—起成為ON (狀態(tài)#2 ;圖3)。即便車(chē)輛成為怠速停止?fàn)顟B(tài)也維持該狀態(tài)。當(dāng)在時(shí)刻t3怠速停止被解除、發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)時(shí)，從升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4輸出升壓請(qǐng)求信號(hào)。根據(jù)該信號(hào)，首先晶體管Q2成為0FF，然后延遲輸入確定時(shí)間τ2，在時(shí)刻t4中主繼電器10的接點(diǎn)Ya成為ON (狀態(tài)#3 ;圖4)。然后，當(dāng)?shù)竭_(dá)時(shí)刻t5時(shí)，晶體管Ql成為0FF，晶體管Ql、Q2 一起成為OFF的結(jié)果是，旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb成為OFF。此外，升壓電路11通過(guò)CPU13被驅(qū)動(dòng)，成為升壓狀態(tài)。由此，從電池I經(jīng)由DC-DC轉(zhuǎn)換器30向負(fù)載2提供電壓(狀態(tài)#4 ;圖5)。因此，如圖7中點(diǎn)劃線(xiàn)(A部)所示，因發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)而下降到12〔V〕以下的電池I的電壓在DC-DC轉(zhuǎn)換器30中被升壓，恢復(fù)到12〔V〕以上的原來(lái)的電平。當(dāng)在時(shí)刻t6車(chē)輛成為通常的行駛狀態(tài)時(shí)，來(lái)自升壓請(qǐng)求信號(hào)發(fā)生部4的升壓請(qǐng)求信號(hào)消失，首先晶體管Q2成為0N。由此，旁路繼電器20被驅(qū)動(dòng)，接點(diǎn)Yb成為ON。然后，當(dāng)經(jīng)過(guò)輸入確定時(shí)間τ 3而到達(dá)時(shí)刻t7時(shí)，晶體管Ql成為0N，并且升壓電路11成為非升壓狀態(tài)(狀態(tài)#5 ;圖6)。當(dāng)?shù)竭_(dá)時(shí)刻t8時(shí)，主繼電器10的接點(diǎn)Ya成為OFF。由此，從電池I經(jīng)由旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb向負(fù)載2提供電壓(狀態(tài)#2 ;圖3)。當(dāng)在時(shí)刻t9車(chē)輛停止時(shí)，點(diǎn)火信號(hào)消失，因此，首先晶體管Q2成為OFF。然后，當(dāng)經(jīng)過(guò)輸入確定時(shí)間τ 4而到達(dá)時(shí)刻tlO時(shí)，晶體管Ql成為OFF。其結(jié)果是，晶體管Q1、Q2 —起成為0FF，因此旁路繼電器20的接點(diǎn)Yb成為OFF (狀態(tài)#1 ;圖2)。圖8是將以上說(shuō)明的動(dòng)作中的CPU13的控制邏輯在表中匯總的圖。根據(jù)上述實(shí)施方式，旁路繼電器20由基于晶體管Ql的第I驅(qū)動(dòng)路徑和基于晶體管Q2的第2驅(qū)動(dòng)路徑的雙系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)路徑驅(qū)動(dòng)。而且，由圖7可知，當(dāng)車(chē)輛處于行駛狀態(tài)時(shí)，除輸入確定時(shí)間極短的區(qū)間(tl t2、t6 t7)外，晶體管Q1、Q2 —起成為0N。因此，即便晶體管Ql、Q2中的任意一方因電路的故障或元件自身的故障而成為0FF，也可以確保另一方晶體管的驅(qū)動(dòng)路徑。由此，能夠繼續(xù)向旁路繼電器20的線(xiàn)圈Xb通電，將接點(diǎn)Yb維持ON狀態(tài)，從電池I向負(fù)載2 (電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置)提供電壓。其結(jié)果是，能夠避免在駕駛中突然無(wú)法得到操舵輔助力這樣的狀態(tài)。此外，在本實(shí)施方式中，晶體管Ql由于CPU13根據(jù)點(diǎn)火信號(hào)和升壓請(qǐng)求信號(hào)輸出的控制信號(hào)而成為0N/0FF，晶體管Q2不經(jīng)由CPU13，通過(guò)點(diǎn)火信號(hào)和升壓請(qǐng)求信號(hào)而成為0N/0FF。因此，即便在車(chē)輛行駛中CPU13發(fā)生故障，晶體管Ql成為0FF，晶體管Q2也能夠維持ON狀態(tài)。因此，能夠不受CPU13故障的影響，從電池I向負(fù)載2提供電壓。在本發(fā)明中，能夠采用上述以外的各種實(shí)施方式。例如，在上述實(shí)施方式中，使用了旁路繼電器20作為旁路元件，但是，也可以使用大電流開(kāi)閉用的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件來(lái)代替繼電器。同樣，也可以使用半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件來(lái)代替主繼電器10，作為連接或切斷升壓電路11與電池I的元件。此外，在上述實(shí)施方式中，使用了雙極型的晶體管Ql、Q2作為驅(qū)動(dòng)旁路繼電器20的開(kāi)關(guān)元件，但是，也可以使用FET來(lái)代替。此外，在上述實(shí)施方式中，舉出了向電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置提供直流電壓的電源裝置100的例子，但是，本發(fā)明還能夠應(yīng)用于這以外的用途。此外，在上述實(shí)施方式中，舉出了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)時(shí)的電池電壓的下降進(jìn)行補(bǔ)償?shù)睦?，但那時(shí)，如專(zhuān)利文獻(xiàn)4那樣，在對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的反電動(dòng)勢(shì)引起的電池電壓的下降進(jìn)行補(bǔ)償?shù)那闆r下，也可以應(yīng)用本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種電源裝置，其特征在于，該電源裝置具有: 升壓電路，其設(shè)置在直流電源與負(fù)載之間，對(duì)所述直流電源的電壓進(jìn)行升壓而提供給所述負(fù)載； 旁路元件，其設(shè)置在所述直流電源與所述負(fù)載之間，相對(duì)于所述升壓電路構(gòu)成旁路路徑； 控制部，其控制所述升壓電路的動(dòng)作； 第I開(kāi)關(guān)元件，其通過(guò)第I驅(qū)動(dòng)路徑驅(qū)動(dòng)所述旁路元件；以及 第2開(kāi)關(guān)元件，其通過(guò)第2驅(qū)動(dòng)路徑驅(qū)動(dòng)所述旁路元件， 根據(jù)從外部輸入的第I信號(hào)，所述第I開(kāi)關(guān)元件和所述第2開(kāi)關(guān)元件成為導(dǎo)通，通過(guò)所述第I驅(qū)動(dòng)路徑和所述第2驅(qū)動(dòng)路徑驅(qū)動(dòng)所述旁路元件，并且，所述控制部將所述升壓電路設(shè)為非工作狀態(tài)，由此，從所述直流電源經(jīng)由所述旁路元件向所述負(fù)載提供電壓， 根據(jù)從外部輸入的第2信號(hào)，所述第I開(kāi)關(guān)元件和所述第2開(kāi)關(guān)元件成為截止，停止通過(guò)所述第I驅(qū)動(dòng)路徑和所述第2驅(qū)動(dòng)路徑進(jìn)行的所述旁路元件的驅(qū)動(dòng)，并且，所述控制部將所述升壓電路設(shè)為工作狀態(tài)，由此，從所述直流電源經(jīng)由所述升壓電路向所述負(fù)載提供電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征在于， 所述旁路元件是具有線(xiàn)圈和接點(diǎn)的旁路繼電器， 所述第I開(kāi)關(guān)元件是與所述旁路繼電器的線(xiàn)圈串聯(lián)連接的第I晶體管， 所述第2開(kāi)關(guān)元件是與所述第I晶體管并聯(lián)連接的第2晶體管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源裝置，其特征在于， 所述電源裝置還具有根據(jù)所述第2信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作的主繼電器， 所述主繼電器的接點(diǎn)與所述升壓電路串聯(lián)連接， 所述旁路繼電器的接點(diǎn)相對(duì)于所述升壓電路和所述主繼電器的接點(diǎn)并聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的電源裝置，其特征在于， 所述第I開(kāi)關(guān)元件根據(jù)所述控制部基于所述第I信號(hào)和所述第2信號(hào)輸出的控制信號(hào)而導(dǎo)通/截止， 所述第2開(kāi)關(guān)元件不借助所述控制部而根據(jù)所述第I信號(hào)和所述第2信號(hào)導(dǎo)通/截止。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的電源裝置，其特征在于， 所述第I信號(hào)是根據(jù)車(chē)輛的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的操作而生成的點(diǎn)火信號(hào)， 所述第2信號(hào)是在車(chē)輛成為怠速停止?fàn)顟B(tài)后，發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)時(shí)生成的升壓請(qǐng)求信號(hào)。
全文摘要
提供一種電源裝置，即便在電路中發(fā)生了故障的情況下，也能夠繼續(xù)從電源向負(fù)載提供電壓。電源裝置(100)具有升壓電路(11)、旁路繼電器(20)、CPU(13)和晶體管(Q1、Q2)。根據(jù)從外部輸入的第1信號(hào)，晶體管(Q1、Q2)成為導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)旁路繼電器(20)，并且，CPU(13)將升壓電路(11)設(shè)為非工作狀態(tài)，由此從電池(1)經(jīng)由旁路繼電器(20)向負(fù)載(2)提供電壓。此外，根據(jù)從外部輸入的第2信號(hào)，晶體管(Q1、Q2)成為截止，停止旁路繼電器(20)的驅(qū)動(dòng)，并且，CPU(13)將升壓電路(11)設(shè)為工作狀態(tài)，由此，從電池(1)經(jīng)由升壓電路(11)向負(fù)載(2)提供電壓。
文檔編號(hào)B60L11/18GK103182946SQ201210574240
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者折金俊典, 小平和史, 宮下將之, 堀尾伸治 申請(qǐng)人:歐姆龍汽車(chē)電子株式會(huì)社