专利摘要:

公开号:WO1982004487A1
申请号:PCT/JP1982/000223
申请日:1982-06-09
公开日:1982-12-23
发明作者:Ltd Hitachi
申请人:Tokuyama Keiichi;Naito Shotaro;Watanabe Shizuhisa;
IPC主号:H02M3-00
专利说明:
[0001] 明 - 細 書
[0002] 車両用電子機器の電源装置
[0003] 技術分野
[0004] 本発明は車両用の電源装置に関し、 と く にマイ クロコ ンピュ—タ等のよ うる、 記憶 ·演算装置を備えた車両用 電子^器の電源装置に関する。
[0005] 背景技術 - 最近の自動車には、 データの記憶保持を必要とする時 計、 あるいはト リ ッ プコ ンピュータ類を含む電子機器が 装着されつつある。 このよ う データを記億するメ モ リ 装置を内蔵する電子機器においては、 それを動作させる ための供給電圧が遝断された 、 あるいは規定電圧以下 に低下すると、 それまで保持されていた記憶データが破 壊され、 誤動作を起こした] 、 あるいは動作不能になる。 たとえば、 時計であれば不適当な時刻が表示され、 ト リ ッブコ ン ピュータであれば走行距雜、 走行可能距離ある いは経過時間等が不適当に表示されてしま う。
[0006] 上述した装置において、 メ モ リ装置の記億データの破 壤の原因として、 特に問題にるるのは、 エ ンジン始動時 のバッテリ铠子電圧の低下である。 マイク ロ コ ンピュー タに供给する電圧は、 一铰に 5土 0. 5 〔 V〕程度に維持 する必要があ ])、 そのために定電圧回路によ ] 供給電圧 を定電圧化している。 パッテリ 子電圧がおよそ 6〜
[0007] O PI 2 0 〔 V 〕 であれば正常る定電圧化が され、 マイ クロ コンピュータ.への供給電圧は 5 ± 0. 5 〔 V 〕程度に維持 される。 しかし、 エンジン始動時、 特に外気温度が低い 場合にエンジンを始動すると、 しばしば、 バッテ リ端子 電圧は 5 〔 V〕以下に低下し、 マイクロコ ンピュータへ の供給電圧が不足して、 その記憶データを保持でき い 状態に陥いる。 このよ う ¾問題を排除するために、 従来、 乾電池等による電源パックアツブを行な う方法や D C一
[0008] D Cコンバ一タを常時使甩して昇圧する方法がと られて いる。 前者においては、 乾電池の配置ス ペー スや乾電池 の保守が必要と 、 後者においては、 D C—; D Cコン パ一タがエンジン停止時にも動作しているため、 バッテ リの放電量が増加し、 長時間にわたって自動皐を放置し ておく とェンジンが始動不能に るばか Dで く、 記憶 データが破壊されてしま'うという欠点がある。
[0009] 発 ¾の開示
[0010] 本癸明の一つの目的は、 上記のよ うる欠点が^く、 消 費電力の少 い車両用電子镜器の電源装置を提供するこ とである。
[0011] 本発明の佶の目的は、 車両^電子镜器に内蔵されるメ モリ装置の記億データを確実に保持し得る電源装置を提 供することである。
[0012] 本発明のさらに他の目的は、 小型、 簦量でかつ安儲 ¾
[0013] OMPI 車両用電子機器の電源装置を提供することである。
[0014] 本発明の特徵は、 車両用電子機器の電源装置に昇圧回 路の制御手段を有することにある。 この制御手段によ ] 、 バッテリの負荷がメモ リ装置を含む電子機器のみの場合 即ち、 ィ グニ ッ シ ヨ ンス ィ ッ チが開いている場合には、 バッテリの端子電圧は、 昇圧回路による昇圧を受けるこ と しに、 電子核器に与えられる。 これによ 、 昇圧回 路で消費される電力が減少し、 バッテリ の放電量を減少 させることができる。
[0015] 図面の簡単な説明
[0016] 第 1図は本発明の実施例を示す構成図、 第 2図は本発 明の他の実施例を示す構成図、 苐 3図は本発明のさらに 他の実施例を示す構成図、 第 4図は第 3図に示した本発 明の実施例の D C— D C コ ンパ一タを構成する一回路図 である。
[0017] 発明を実施するための最良の形態
[0018] 本発明の実施例を、 図面を参照して以下に詳細に説明 る
[0019] 第 1図は、 本発明による車両用電子機器の電源装置の 一実施例を示す搆成図である。 第 1図において、 バッテ リ 1 の電源電圧はィグニ ッ シ ヨ ンス ィ ツチ 2を閉じるこ とによ ])、 点火回路装置 (図示せず ) に供給される。 ま た、 前記バッテリ 1の電圧は、 ィグニ ッ シ ヨンス ィ ッチ
[0020] O PI ― 2が閉じているときには、 D C— D C コ ンバータ 3によ
[0021] ] 昇圧された後定電圧回路 4に加えられ、'定電圧回路 4 の出力電 Eがメモリ装置を内蔵する電子機器 5に供給さ れる。 イダ- ッ シ ヨ ンス ィ ッ チ 2が開 て るときには、 D C— D C コ ンバータ 3は動作せず、 パッテリ 1の電圧 は昇圧されることなく、 ダイオード 6を通して定電圧回 路 4 の入力端子へ加えられる。 D C— D C コ ンバータ 3 は定電圧化機能をも備えてお ]3、 ィグニ ッ シ ヨ ンスイ ツ チ 2が閉じられて る時その出力電圧はほぽ一定であ ]?、 例えば、 ほぼ 8 〔 V〕である。 バッテリ 1の電圧が 1 2 〔 V 〕 のときには、 ダイ'オー ド 6 の順方向電圧降下を 1 〔 V〕程度とすると、 点 P 2 の電位は約 1 1 〔 V 〕であ る。 —方、 D C— D C コ ンバータ 3の出力電圧は約 8
[0022] 〔 V 〕 であるので、 このときには、 定電圧回路 4の入力 端子に約 1 1 〔 V 〕の電圧が加えられる。 バッテリ 1の 電圧が、 例えば 5 〔 V〕 に低下したときには、 その電圧 は D C— D C コ ンバータ 3によ )昇 EEされて約 8 〔 V 〕 とな ] 、 ダイオー ド 6は導通せず、 約 8 〔 V 〕 の電圧が 定電圧回路 4の入力端子に加えられる。 したがって、 定 電圧回路 4の入力端子に加えられる電圧は約 8 〔 V〕以 上に保たれ、 定電圧回路 4 の出力電圧、 即ちメ モ リ装置 を内蔵する電子機器 5に供給される電圧は適切 ¾値に維 持される。 ィグニ ッ シ ヨ ンスィ ッチが開かれているとき
[0023] OMPI
[0024] / 鶴 は、 バッテリ 1 に接続される負荷はメ モ リ装置を内蔵す る電子機器 5のみであ 、 しかもこの種の電子機器の消 費電力は小さいので、 負荷が大きいことに起因するバッ テリ 1の電圧低下は生じない。 そこで、 このときには
[0025] D C— D C コ ンバータ 3を動作させずに、 バッテリ 1の 電圧を、 ダイオー ド 6を通して定電圧回路 4の入力端子 に加えるよ うにしている。 このよ う 動作は、 電源装置 に: D C— D C コ ンパ一タ 3を制御する制御端子 7 とダイ オー ド 6を具備させることによ ] 実現される。 .
[0026] このよ うな構成によ ] 、 ィグニ ッ シ ヨ ンス ィ ッ チ 2が 閉じているときに、 負荷が急増しても、 例えばエン ジン スタータが起動してバッテリ 1の電圧が約 5 〔 V 〕以下 に低下しても、 メ モ リ装置を内蔵する電子機器 5への供 給電圧は 5土 0. 5 〔 V 〕程度に維持され、 ィグニッ シ ョ ンス ィ ッチ 2が開 ているときには、 消費電力を従来の 約 1 Z 4 0に小さ くできる。
[0027] 第 2図は、 本癸明による車両用電子機器の電源装置の 他の実施例を示す構成図である。 第 1図と同符号のもの は同一装置ないし同一 S器を示している。 第 1 図に示し たメ モ リ装置を内蔵する電子機器 5は、 一殺に、 記憶、 演算機能を有するマイク α コ ン ピュータ 5 0 とその周辺 回路 5 1および、 記憶データゃ濱算結杲を表示するため の螢光管を駆動する瑩光管駆動回路 5 4に大別される。
[0028] OMPI 常時、 電圧を供給しなければなら のは、 記憶機能を 有するマ イ ク ロ コ ン ピュータ 5 0のみであ 、 周辺回路 5 1 よび瑩光管駆動回路 5 4にはィ グニッ シ ヨ ンス ィ ツチ 2が閉じている間、 即ち車両運耘時にのみ電圧を供 給すればよい。 第 2図はこの動作を行 うための構成図 を示している。 第 2図において、 マイクロコ ン ピュータ 5 0には、 イダ-ッ シ ヨ ンスィ ッチ 2 が開いているとき、 即ち D C— D C コ ンバータ 3が動作してい いときでも、 バッテリ 1の電圧がダイオー ド 6を通して供給される。 これに対し、 周辺回路 5 1および瑩光管駆動回路 5 4に は、 ィ グニ ッ シ ヨ ンスィ ッチ 2が閉じられているときに のみ、 電圧が供給される。 D C— D C コ ンバータ 3の出 力電圧は定電圧回路 4 1を介して周辺回路 5 1に供給さ れる。 一方、 瑩光管を駆動するためには、 バッテリ 1の 電圧よ ])高い電圧、 例えば 4 0 〔 V 〕程度を必要とする ため、 D C— D C コ ンバータ 3の出力電圧を、 容量の大 き い D C— D C コ ンバータ 3 1によ 昇圧し、 瑩光管駆 動回路 5 4へ供給している。 このよう 搆成によ ] 、 ィ グニッ シ 'ヨ ンス ィ ツチ 2が開 ている時には、 マ イ ク ロ コ ン ピュータ 5 0以外の電子回路は電力を消費し の で、 車両を違転し いまま放置しても、 バッテ リ の放電 量は ¾めて少 くてすむ。
[0029] 第 3図は、 本発明による草両用電子機器の電源装置の さらに他の実施例を示す構成図である。 昇圧用の D C—
[0030] D C コ ンバータにおいては、 電圧変換のために ト ラ ンス が用いられる。 第 2図の実旌例にお ては!) C— D Cコ ンバ—タを二つ用いている力 両コ ンバータの ト ラ ンス のコアを共通にすれば、 D C— D C コ ンバータを一つに することができる。 第 3図において、 D C— D C コ ンパ
[0031] —タ 8 0 0は、 第 2図に示した D C— D Cコンバータ 3 , 31ノ
[0032] を一つにしたものである。 D C—: D C コ ンバータ 8 0 0には、 ト ラ ンスコア 8 1 が内蔵されてお])、 この ト ラ ンスコア 8 1には一次巻籙 8 2、 および二次巻線 8 3 , 8 4が巻かれている。 一次巻籙 8 2には、 制御端 子 7をもつ D C— A C変換回路 8 5が接続されて る。
[0033] イダニ ッ シ ヨ ンス ィ ッチ 2が閉じられると D C— A C変 換回路 8 5が動作し、 パッテリ 1の直流電圧が交流電圧 に変換され、 その交流電圧 一次巻篛 8 2.に印加される。 二次巻線 8 3に誘起される交流電圧は整流回路 8 6によ 整^されて直流電圧と ¾ ] 、 その直流電圧は定電圧回 路 4を介してマィクロコンピュータ よびその周辺回路 5 2に供給される。 二次巻籙 8 4は二次巻線 8 3 よ ] 巻 数が多く、 二次巻線 8 4には瑩光管を駆動させるに充分 交^電圧が誘起され、 整流回路 8 7 よ 整流されて 直流電圧と ]3、 その直流電圧は瑩光管^動回路 5 4に 供給される。 ィ グニ ッ シ ヨ ンス ィ ッ チ 2が開かれている
[0034] O PI ときは D C— A C変換回路が動作しるいので D C— D C コ ンバータ 8 0 0は出力を出さるいが、 マイクロコ ン ビ ユ ータ よびその周辺回路 5 2には、 バッテリ 1からダ ィオー ド 6を介して電圧が供給される。
[0035] このよ うな構成にすることによ 、 ィ グニ ッ シ ヨ ンス イ ッチ 2が開いているときでも、 わずかの電力を消費す るだけでマイク口 コ ン ピュータの記憶データを保持する ことができる うえに、 D C— D C コ ン バータ 8 0 0を小 型、 輊量化でき、 しかも安価と ¾る。
[0036] 第 4図は、 第 3図に示した本発明の実施例を搆成する
[0037] D C— D C コ ンバータ 8 0 0の一回路図である。 第 4図 において、 第 3図と同符号のものは同一装置 し同一 素子を示している。 バッテリ 1に直列にト ラ ンスの一次 巻線 8 2と ト ラ ンジスタ T r 2 が接続され、 一次巻線
[0038] 8 2の一方の端子 9 1 と ト ラ ンジスタ T r 2 のべ一スの 間に ト ラ ンジスタ T r, が接続されている 。 一次巻鏢
[0039] 8 2 とパッテ リ 1 の接続点 と ト ラ ンジスタ T r の ベースの間にはィ グ - ッシ ヨ ンスィ ッチ 2を介して抵抗
[0040] R i が接繞されている。 一方、 二次卷鏢 8 3の一方の端 子 9 3はダイ オー ド 、 コンデンサ C 3 を介して接地 され、 他方の嬙子 9 5は直接接 ¾される。 二次巻篛 8 4 の一方の靖子 9 5は直接接地され、 他方の端子 9 7はダ ィオー ド D 2 、 コ ンデンサ C 4 を介して接地されるとと
[0041] OMPI もに、 中間タ ップ 9 9 と ト ラ ン ジスタ Τ Γ, のベースの 間には、 抵抗 R2 とコンデンサ C2 の直列回路が接続さ れる。 また、 ダイ オード!)2 とコ ンデンサ C4 の接続点 P 5 と ト ラン ジスタ T rt のベースの間には定電圧ダイ ォ一 ド Dz が接続される。 接続点 P2 は定電圧回路 4の 入力端子へ、 接続点 P5 は瑩光管駆動回路 5 4の入力端 子 P4 へ接続される。 ダイオー ド!)! 、 コ ンデンサ C3 は整流回路 8 6を、 ダイオード! )2 、 コ ンデンサ C4 は 整流回路 8 7を構成している。
[0042] ィ グニッ シ ヨ ンス ィ ツチ 2が閉じられるとバッテリ 1 から抵抗 を通してト ラ ンジスタ ΤΓ ^ , T r2 'のべ ースに電流が流れ、 ト ラ ン ジス タ Τ , , Τ r a がオン 状態と ])、 一次巻鏢 8 2を電流が流れ、 二次巻線端子 9 3 には正の電位が誘起され、 巻想端子 9 9および 9 7 には負の電位が誘起される。 すると、 二次卷線端子 9 9 の負の電位によ ] 、 抵抗 を流れる電流は、 コンデン サ C2 、 抵抗 R2 を通って、 コ ンデンサ C2 を充電する よ うに ])、 ト ラ ンジスタ のべ一ス電流は消钹し、 ト ラ ンジスタ Τ Γ, , Τ Ι^ は才フ欤態となる。 ト ラ ンジ スタ T , T r2 が才フ状態と ¾ると、 一次巻線 8 2に は電流が流れな く ¾るが、 二次巻篛 8 3 , 8 4には、 一 次巻鍚の電流を流し続けよ う とする方向 ( ト ラ ン ジス タ T rt , T r2 が才ン状態に ¾つたときと逆の極性) に電 圧が誘起され、 かつコンデンサ Cs"^ ^蓄えた電荷を放出 するので、 二次巻線端子 9 9から ト ランジスタ T ri の ベースの方向へ放電電流が流れ、 その放電電流とバッテ リ 1から抵抗 を介して流れる電流との合成電流がト ランジスタ Τ Ι^ , Τ ΓΖ のべ一スを流れる。 したがって、 再び ト ランジスタ T , T r2 が才ン状態と 、 一次 巻線 8 2を電流が流れ出し、 二次巻線端子 9 3には正の 電位が、 二次巻線缙子 9 9および 9 7には負の電位が生 じる。 このよ う 動作がく ]5返されることによ 、 二次 巻線 8 3 , 8 4には交流電圧が発生し、 整流回路 8 6 , 8 7によ 整流され、 端子; P2 には正の直流電圧が、 端 子 P5 には負の直流電圧が得られる。 二次巻線 8 3 , 8 の巻数は一次巻襪 8 2の巻数よ ]3大なので、 二次巻 線 8 3 , 8 4に誘起される交流電圧は、 一次巻線 8 2の 交流電圧よ |) も大である。 したがって、 バッテリ 1の直 流電圧は、 それよ も高い直流電 Eに変換される。 また、 瑩光管駆動回路の入力端子 P4 につ ¾がつている接続点 P5 の電位は定電圧ダイオー ド Dz によ 、 ある程度の 電位 (例えば一 4 0 〔 V 〕 ) におさえられる。 定電圧回 路 4の入力端子への接続点 P2 の電位も、 接続点 P5 の 電位と比例関係にあることから、 ある程度の電位 (例え ぱ 8 〔 V 〕 ) におさえられる。 したがって、 ィグニッシ ヨ ンスィ ツチ 2が閉じていても、 パッテリ 1の電圧が通 常の値、 例えば 1 2 〔 V 〕前後 らば、 ダイ 一 ド 6が 導通状態と 、 1 1 V ]程度の電圧が定電圧回路 4 の入力端子に加えられる。 エ ン ジン始動時のよ うに、 バ ッテ リ 1の電圧が低下したとき、 例えば 6 〔 V 〕程度に まで低下したときにはダイ オー ド 6は導 Sせず、 D C— D C コ ンバータ 8. 0 0の出力電圧が定電圧回络 4の入力 端子に加えられる。 ィグ - ッ シ ヨ ンス ィ ッチ 2が開いて いるときにはト ラ ン ジス タ T i^ , T r 2 がオフ状態を維 持するので D C— D C コ ン バータ 8 0 0は動作せず、 電 力は消費され ¾い。
[0043] 第 4図のよ う 回路搆成によ ] 、 マイクロコ ン ビ.ユー タおよびその周辺回路 5 2へ供給する正の直流電圧と、 螢光管駆動回路 5 4へ供給する負の直流 を同時に作
[0044] ])出すことができ、 しかも小型、 ¾量、 安価と る。
[0045] 以上説明したよ うに、 本発明によれば、 消費電力を増 大させること ¾しに、 記憶 ·演算機能をもつ電子檨器の 記億データを磋実に保持する電源装置が提侯される。
[0046] OMPI
权利要求:
Claims 請求の範囲
1 . パッテリ と、 前記バッテリの電 を昇 Eするための 昇圧手段と、 前記昇圧手段に接続された定電圧回路と、 前記昇圧手 制御するための制御手段と、 前記昇 手 段に並列に前記バッテリ と前記定電圧回路との間に接続 されたパイ パス手段を備え、 前記制御手段によ ] 、 前記 パッテリの電圧が低下したときに前記昇圧手段が^動さ れ、 前記バッテリの電圧が通常の値.を係っているときに は、 前記パッテリの電圧が前記パイバス手段を介して前 記定電圧回路に加えられる車両用電潺装置。
2 . 前記制御手段はィグニ ッ シ ヨ ンス ィ ツチに違動し、 前記バイ パス手段はダイ ォ一 ドを含む請求範囲第 1項記 載の電源装置。
3 . パッテリ と、 前記パッテリの電圧を昇圧し、 負荷に 電圧を供給する昇圧手段と、 前記昇圧手 をバイ パスす るバイパス手段を億え、 前記昇 £手段は制街端子を有し、 前記 (l御端子に前記パッテ リの電圧が印加されたときに、 前記昇圧手段が駆動され、 印加され ¾いときには前記昇 圧手 ¾は動作せず、 前記バッテリ の電圧が、 前記バイパ ス手段を介して負荷に侯給される皐両用電^装置。
4 . 前記昇圧手段の 力電圧が定電圧 路を介して負荷 に加えられる請求の範 g苐 3項記載の電源装置。
5 . バッテリ と、 前記パッテリの電圧が印加される入力
OMPI
^° 端子、 負荷に電圧を供給する第 1および第 2の出力端子、 制御端子を有する昇圧回路と、 前記入力端子と前記第 1 の出力端子の間に接読されたバイパス手段を備え、 前記 制御端子に前記バッテリの電圧が印加されると前記昇圧 回路が動作し、 前記第 1 の出力端子と第 2 の出力端子各 各に電圧が発生し、 前記制御端子に電圧が印加され い ときには前記昇圧回路は動作せず前記第 1の出力端子の みに前記バッテリの電圧が前記バイパス手段を介して発 生する車両用電源装置。
6 . 前記昇圧回路は、 前記パッテリに接続される入力端 子、 制御端子、 出力篛子を有する直流 交流変換回路と、 前記第 1 出力端子に接続される出力端子、 入力端子を 有する第 1の整流回路と、 前記第 2の出力端子に接続さ れる出力端子、 入力靖子を有する第 2の整流回路と、 前 記直流 Z交流変換回路の出力端子に接続される一次巻線、 前記第 1の整流回路 Ο入力端子に接続される第 1の二次 巻線、 前記第 2の螯^回路の入力端子に接続される第 2 の二次巻線を有する トランスを信え 前記直流 Z交流変 換回路の制御端子に前記バッテリの電圧が印加されると 前記直流 Z交流変換回路が憨動され、 前記昇圧回路が勣 作し、 前記第 1の出力端子と第 2の出力端子に電圧が発 生する請求の範固苐 5項記載の車両用電源装置。
WIPO
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同族专利:
公开号 | 公开日
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引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
1982-12-23| AK| Designated states|Designated state(s): US |
1982-12-23| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE GB |
1983-01-27| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1982901791 Country of ref document: EP |
1983-06-22| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1982901791 Country of ref document: EP |
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优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
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