CN103781668A - 电力供给控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电力供给控制装置,能够减少车辆具备的电压变换构件的个数,削减部件成本。电力供给控制装置具备:电压检测构件(控制部(10)),检测电池(9)或交流发电机(7)的输出电压;状态取得构件(控制部10),取得发动机(6)的状态;电压变换构件(20),使输出电压升压和降压;切换构件(30),将对多个车载设备的电力供给切换为输出电压和由电压变换构件(20)变换而得的电压中的任意一个;以及控制构件(控制部(10)),基于输出电压值和发动机(6)的状态,输出使切换构件(30)进行切换的指示。切换构件(30)将电力供给目标切换成应施加高于V1的电压的第一车载设备组和另外的第二车载设备组,控制构件对电压变换构件(20)输出降压指示或升压指示,并且对切换构件(30)输出第一车载设备组和第二车载设备组的切换指示。

Description

电力供给控制装置
技术领域
本发明涉及对向车辆具备的各种电气设备供给的电力进行控制的电力供给控制装置。
背景技术
以往,以电池和交流发电机作为电源向车辆具备的各种电气设备供给电力。在车辆从怠速停止启动时,电池向电气设备供给电力。此时,当由于曲柄启动而使电池的输出电压低于电气设备的驱动电压时,会产生导航系统的存储消失等不良情况。因此,当从怠速停止启动时,对于导航系统等一直需要预定电压以上的电力供给的电气设备,要将电池的输出电压升压供给(例如,参照专利文献1)。
另一方面,在发动机驱动时,交流发电机的输出电压超过电气设备的驱动电压,因此,通过将交流发电机的输出电压降压供给到电气设备,减少电力的消耗。例如,在专利文献2中,记载了通过对向燃料泵的马达施加的电压进行细致地PWM控制来改善燃耗的机动车用燃料泵马达控制电路。
专利文献1:日本特开2004-92564号公报
专利文献2:日本特开平10-266920号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,对于如记载于专利文献1和2中那样的电池或交流发电机的输出电压的变换,无论是升压用还是降压用,都是采用电压变换构件并且作为其对象的电气设备不同,因此存在着需要分别独立设置电压变换构件的问题。
本发明正是鉴于所述情况而完成的,其目的在于提供一种电力供给装置,其能够减少车辆具备的电压变换构件的个数,削减部件成本。
用于解决课题的方案
本发明的电力供给控制装置具备:电压检测构件,检测车辆具备的电池或交流发电机的输出电压;状态取得构件,取得所述车辆具备的发动机的状态;电压变换构件,使所述输出电压升压和降压;切换构件,将对所述车辆具备的多个车载设备各自的电力供给切换为所述输出电压和由所述电压变换构件变换而得的电压中的任意一个;以及控制构件,基于所述电压检测构件检测出的输出电压值和所述状态取得构件取得的发动机的状态,输出使所述切换构件进行切换的指示,所述电力供给控制装置的特征在于,所述切换构件将电力供给目标切换成应施加高于V1的电压的第一车载设备组和另外的第二车载设备组,所述控制构件对所述电压变换构件输出降压的指示或升压的指示,并且对所述切换构件输出第一车载设备组和第二车载设备组的切换指示。
由此,由一个电压变换构件执行升压和降压,因此能够减少车辆具备的电压变换构件的个数,削减部件成本。
本发明的电力供给控制装置的特征在于,所述控制构件在所述状态取得构件取得所述发动机处于旋转中的状态、并且所述电压检测构件检测出的输出电压高于V2(>V1)的情况下,对所述电压变换构件输出将所述输出电压降压至V2的指示,对所述切换构件输出将对所述第二车载设备组的电力供给切换至由所述电压变换构件变换而得的电压的指示。
由此,利用进行输出电压的升压的电压变换构件实现将在发动机的旋转中因交流发电机发电而升高的输出电压降压至V2来减少电力的消耗,因此,能够减少车辆具备的电压变换构件的个数,削减部件成本。
本发明的电力供给控制装置的特征在于,所述控制构件在所述状态取得构件取得所述发动机处于从怠速停止的启动中的状态、并且所述电压检测构件检测出的输出电压低于V3(V2>V3>V1)的情况下,对所述电压变换构件输出将所述输出电压升压至V4(V4≥V3)的指示,对所述切换构件输出将对所述第一车载设备组的电力供给切换至由所述电压变换构件变换而得的电压的指示。
由此,将一个电压变换构件的功能在发动机的旋转中切换为降压、在怠速停止中切换为升压,因此能够减少车辆具备的电压变换构件的个数,削减部件成本。
发明效果
根据本发明,能够提供一种电力供给装置,其能够减少车辆具备的电压变换构件的个数,削减部件成本。
附图说明
图1是示意性地示出具备本发明的电力供给控制装置的实施方式的车辆的电力供给系统的概要结构的示意图。
图2是示出图1所示的电压变换分配箱1的结构例的框图。
图3是示出本发明的电力供给控制装置的动作的例子的流程图。
图4是示出本发明的电力供给控制装置的动作的例子的时序图。
标号说明
1:电压变换分配箱;
7:交流发电机;
8:启动器;
9:电池;
10:控制部(控制构件、状态取得构件、电压检测构件);
20:电压变换部(电压变换构件);
30:切换电路(切换构件);
31、32、33:开关;
41、42:熔断器;
51:省电负载组(第二车载设备组);
51a、51b:头灯;
51c:马达;
52:稳定电压负载组(第一车载设备组);
52a、52b、52c:ECU;
61:发动机ECU;
62:怠速停止ECU。
具体实施方式
以下,基于附图详细说明本发明的电力供给控制装置的实施方式。
图1是示意性地示出具备本发明的电力供给控制装置的实施方式的车辆的电力供给系统的概要结构的示意图。图1所示的车辆的电力供给系统具备:电压变换分配箱1、电池9、交流发电机7、头灯51a、头灯51b、燃料泵的马达51c以及多个电子控制装置(以下,称为“ECU”)52a、52b、52c、...(以下,对一个ECU52a进行说明)。
对电压变换分配箱1施加来自电池9和交流发电机7的输出电压。由电压变换分配箱1施加的电压被变压后或者直接施加于ECU52a、头灯51a、51b以及马达51c。对于电压变换分配箱1的详细内容将在后面说明。
交流发电机7利用未图示的发动机的驱动进行发电。电池9积蓄由交流发电机7发电的电力,并将积蓄的电力供给到电压变换分配箱1。
头灯51a和51b照射车辆的前方。马达51c驱动向未图示的发动机供给燃料的燃料泵。这些电气设备为了执行预定的功能而需要预定电压值以上的电压,但即使电压的施加暂时中断,若再次施加预定值以上的电压,则仍能够再次实现中断前的功能。例如,若头灯51a的施加电压低于电压值V2,则头灯51a变暗或者灭灯。然而,若再次施加电压值V2以上的电压,则以原来的亮度亮灯。而且,头灯51a在低于交流发电机7的输出电压的电压值V2下能够充分发挥功能。
因此,头灯51a之类的车载设备能够根据车辆状态将施加的电压降压至V2。以下,将这些车载设备称为“省电负载”(第二车载设备组)。
ECU52a设于每个车载设备以控制车载设备。所述车载设备例如是车辆导航系统、示出速度的仪表(显示器)以及示出燃料的余量的仪表(显示器)等。ECU52a设于车辆导航系统等电气设备中,为了保持在存储器中存储的信息,需要预定电压值V1以上的电压。以下,将需要预定电压值V1以上的电力供给的装置称为“稳定电压负载”(第一车载设备组)。
图2是示出图1所示的电压变换分配箱1的结构例的框图。图1所示的电压变换分配箱1除了与交流发电机7、电池9、以及头灯51a、头灯51b、燃料泵的马达51c(以下,称为“省电负载组”51)、以及多个ECU52a、52b、52c、...(以下,称为“稳定电压负载组”52)连接之外,还与发动机ECU61以及怠速停止ECU62连接。
在图2中还示出了发动机6和启动器8。发动机6以连动的方式与交流发电机7连接,并通过未图示的离合器与启动器8连接。对启动器8施加电池9的输出电压,以使发动机6启动。
电压变换分配箱1具备控制部10、电压变换部20、切换电路30、熔断器41以及熔断器42。电池9的正极通过熔断器41与电压变换部20的输入端子和切换电路30的输入端子连接。交流发电机7的输出端子通过熔断器42与电压变换部20的输入端子和切换电路30的输入端子连接。
电压变换部20的输出端子通过切换电路30与省电负载组51和稳定电压负载组52连接。
切换电路30具备开关31、开关32以及开关33。开关31、开关32以及开关33均为c触点开关。开关31具有COM端子、端子31a以及端子31b,开关32具有COM端子、端子32a以及端子32b,开关33具有COM端子、端子331以及端子332。
电压变换部20的输出端子与开关33的COM端子连接。开关33的端子331与开关31的端子31a连接。开关31的端子31b通过熔断器41与电池9的正极连接,通过熔断器42与交流发电机7的输出端子连接。开关31的COM端子与省电负载组51的正极连接。
开关33的端子332与开关32的端子32a连接。开关32的端子32b通过熔断器41与电池9的正极连接,通过熔断器42与交流发电机7的输出端子连接。开关32的COM端子与稳定电压负载组52的正极连接。
控制部10与车载LAN连接。控制部10经由车载LAN取得从发动机ECU61发送的包括发动机转速的发动机的状态的信号。控制部10经由车载LAN取得从怠速停止ECU62输出的与怠速停止相关的信息。控制部10取得经由熔断器41的电池9的正极端子和经由熔断器42的交流发电机7的输出端子的共同连接部节点A的电压值VA。
发动机ECU61驱动控制发动机6。发动机ECU61经由车载LAN向控制部10发送包括发动机6的转速的发动机6的状态的信号。怠速停止ECU62控制怠速停止的许可以及发动机6从怠速停止的启动。怠速停止ECU62经由车载LAN向控制部10和发动机ECU61输出用于使发动机6从怠速停止启动的信号。
以下,参照图3的流程图说明这样的结构的电力供给控制装置的动作。开关31、开关32以及开关33分别与端子31b、端子32b以及端子331侧连接。
首先,控制部10取得车辆状态(步骤S10)。控制部10基于经由车载LAN接收的车速信号、制动信号、怠速停止许可信号、发动机转速的信号以及从怠速停止启动发动机的信号,判断并取得车辆状态。
控制部10在接收到从怠速停止启动发动机的信号的情况下(步骤S11:是),取得节点A的电压值VA(步骤S12)。接着,判断所取得的电压值VA是否低于V3(步骤S13)。V3为基于实现稳定电压负载组52的预定功能所需的最低电压V1而设定为比V1高出一定余量的值。
在电压值VA不低于V3的情况下(步骤S13:否),回到步骤S12并重复处理。
另一方面,在电压值VA低于V3的情况下(步骤S13:是),将开关31、32、33分别切换至端子31b、端子32b以及端子332,将电池9的输出电压(VA)升压至V4并进行电力供给(步骤S14)。V4是V3以上的预定值。即,控制部10对电压变换部20输出使电池9的输出电压(VA)升压至V4的指示,并切换电路30的开关31、32、33进行切换。由此,将由电压变换部20升压至V4的电压施加到稳定电压负载组52。
控制部10接下来再次取得节点A的电压值VA(步骤S15),判断所取得的电压值VA是否在V3以上(步骤S16)。在电压值VA不在V3以上的情况下(步骤S16:否),回到步骤S14并重复处理。另一方面,在电压值VA在V3以上的情况下,回到步骤S10并重复处理。
控制部10在步骤S11中并非为从怠速停止的启动开始状态的情况下(步骤S11:否),判断车辆是否处于行驶中(步骤S21)。对车辆是否处于行驶中的判断基于经由车载LAN接收的车速信号以及表示发动机转速的信号等来进行。控制部10在车辆处于行驶中的情况下(步骤S21:是),取得节点A的电压值VA(步骤S22)。
控制部10接下来判断所取得的电压值VA是否超过V2(>V1)(步骤S23)。V2是为了抑制省电负载组51的消耗电力而确定的驱动电压值。
在电压值VA超过V2的情况下(步骤S23:是),将开关31、32、33分别切换至端子31a、端子32b以及端子331,将交流发电机9的输出电压值(VA)降压至V2并施加到省电负载组51(步骤S24)。即,控制部10对电压变换部20输出使交流发电机9的输出电压值(VA)降压至V2的指示,并对切换电路30的开关31、32、33进行切换。通过控制部10的指示,电压变换部20将交流发电机9的输出电压值(VA)变换为V2。
控制部10在步骤S23中为电压值VA不超过V2的情况下(步骤S23:否),或者在步骤S24的处理之后,回到步骤S10并重复处理。
而且,控制部10在步骤S21中为车辆并非处于行驶中的情况下(步骤S21:否),将开关31和开关32分别切换到端子31b和端子32b(步骤S31),然后回到步骤S10并重复处理。即,控制部10对切换电路30的开关31和开关32进行切换。由此,对省电负载组51和稳定电压负载组52施加来自电池9和/或交流发电机7的输出电压值(VA)。
图4是示出由该电力供给控制装置控制的电力供给的例子的时序图。在期间TA中,点火键接通,发动机启动。在期间TA中,通过控制部10的控制,对省电负载组51和稳定电压负载组52施加电池9的电压。即,进行图3的步骤S31的处理。
在期间TB中,发动机旋转,车辆处于行驶中。在期间TB中,交流发电机7发电。因此,在节点A的电压值VA超过V2的情况下,将交流发电机7的输出电压(VA)降压至V2,并施加到省电负载组51。即,进行图3的从步骤S21到步骤S24的处理。
当在期间TB中车辆停止时,怠速停止开始,在进行怠速停止后,在期间TC中,进行发动机从怠速停止的启动。在期间TB中的怠速停止中,对节点A施加来自电池9的输出电压。即,进行图3的步骤S31的处理。
在期间TC中,当发动机从怠速停止的启动开始时,因曲柄启动使节点A的电压值VA低于V3,因此对稳定电压负载组52施加将电池9的输出电压(VA)升压至V4后的电压。即,进行图3的从步骤S11到步骤S16的处理。
在期间TC后继的期间TB2中,发动机从怠速停止的启动结束,车辆再次处于行驶中。即,重复图3的从步骤S21到步骤S24的处理。
通过以上的处理,电压变换部20在车辆的行驶中进行降压,在发动机从怠速停止启动时进行升压。电压变换部20在不同的时间切换降压和升压的功能,切换电力供给目标,因此能够削减部件数量。
以上,对用于实施发明的方式进行了说明,不过本发明并不限定于以用于实施本发明的方式来说明的实施方式。在不改变本发明的主旨的范围内能够进行变更。
产业利用性
本发明能够应用于对向车辆具备的各种电气设备供给的电力进行控制的电力供给控制装置。

Claims (3)

1.一种电力供给控制装置,具备:电压检测构件,检测车辆具备的电池或交流发电机的输出电压;状态取得构件,取得所述车辆具备的发动机的状态;电压变换构件,使所述输出电压升压和降压;切换构件,将对所述车辆具备的多个车载设备各自的电力供给切换为所述输出电压和由所述电压变换构件变换而得的电压中的任意一个;以及控制构件,基于所述电压检测构件检测出的输出电压值和所述状态取得构件取得的发动机的状态,输出使所述切换构件进行切换的指示,所述电力供给控制装置的特征在于,
所述切换构件将电力供给目标切换成应施加高于V1的电压的第一车载设备组和另外的第二车载设备组,
所述控制构件对所述电压变换构件输出降压的指示或升压的指示,并且对所述切换构件输出第一车载设备组和第二车载设备组的切换指示。
2.根据权利要求1所述的电力供给控制装置,其特征在于,
所述控制构件在所述状态取得构件取得所述发动机处于旋转中的状态、并且所述电压检测构件检测出的输出电压高于V2的情况下,对所述电压变换构件输出将所述输出电压降压至V2的指示,对所述切换构件输出将对所述第二车载设备组的电力供给切换至由所述电压变换构件变换而得的电压的指示,其中,V2>V1。
3.根据权利要求2所述的电力供给控制装置,其特征在于,
所述控制构件在所述状态取得构件取得所述发动机处于从怠速停止的启动中的状态、并且所述电压检测构件检测出的输出电压低于V3的情况下,对所述电压变换构件输出将所述输出电压升压至V4的指示,对所述切换构件输出将对所述第一车载设备组的电力供给切换至由所述电压变换构件变换而得的电压的指示,其中,V2>V3>V1、V4≥V3。
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