CN104175895A - 车辆用电源装置 - Google Patents

Abstract

车辆用电源装置(10)具有：电源切换部(13)，其将驱动燃料泵(21)的电源切换为主电源(11)和与主电源(11)相比下限电压较低的辅助电源(12)的其中之一；运转状态判定部(15)，其判定运转状态是第1运转状态还是第2运转状态，上述第1运转状态是从燃料泵(21)的燃料排出量为预先设定的燃料排出量时的运转状态，上述第2运转状态是从燃料泵(21)的燃料排出量大于第1运转状态时的运转状态；以及电源切换控制部(16)，其在电源电压检测部(14)检测出的电压小于预先设定的电压值且运转状态判定部(15)判定为第2运转状态时，控制电源切换部(13)从辅助电源(12)切换为主电源(11)。

Description

车辆用电源装置

技术领域

本发明涉及控制能驱动车载装置的多个电源的技术。

背景技术

在专利文献1中公开了在搭载有多个能驱动车载装置的电源的车辆中基于流过作为负载的车载装置的电流值从其中一个电源切换为其它电源的技术。在此，车载装置包含向内燃机供给燃料的燃料泵，燃料泵也是由电源供给电力而驱动的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：专利第2629436号

发明内容

发明要解决的问题

此外，在利用发电所产生的电力对电源充电的车辆中，当以尽可能低的电压驱动燃料泵时，能够减少从电源向车载装置的电力供给量，其结果是，能够利用发电所产生的电力较长时间地驱动车载装置使燃油经济性提高。从而，当使用可维持蓄电性能的下限电压低于主电源的辅助电源在比使用主电源时小的电压范围驱动燃料泵时，实现燃油经济性的提高。

另一方面，在驱动燃料泵的电压较低时，当车辆成为需要使从燃料泵的燃料排出量较多的运转状态时，有时会由于驱动燃料泵的电压较低而无法将使燃料排出量增加所需的电力供给到燃料泵，使得从燃料泵的燃料排出量不足。例如，在驱动燃料泵的电压较低时，若使内燃机中的燃料喷射量增加而设为实施保护排气系统的富油(Enrich)控制的运转状态，则有如下可能：无法将为了确保燃料喷射量使燃料排出量增加所需的电力供给到燃料泵，从燃料泵的燃料排出量不足，燃料喷射量不足。

根据上述，在利用发电所产生的电力对电源充电的车辆中，当以尽可能低的电压驱动燃料泵时，能够利用发电所产生的电力较长时间地驱动车载装置使燃油经济性提高，但当车辆成为需要使从燃料泵的燃料排出量较多的运转状态时，有如下可能：由于驱动燃料泵的电压较低，无法将使燃料排出量增加所需的电力供给到燃料泵，从燃料泵的燃料排出量不足。

例如，在应用专利文献1所公开的技术的情况下，与诸如需要使从燃料泵的燃料排出量较多的车辆的运转状态无关地仅基于从电源流过车载装置的电流值切换电源。但是，在这样的处理中，在车辆成为诸如需要使从燃料泵的燃料排出量较多的运转状态时，如果不到用于切换电源的电流值就无法切换电源，因此，有可能无法将使燃料排出量增加所需的电力供给到燃料泵。

本发明的目的在于，能够利用发电所产生的电力较长时间地驱动车载装置使燃油经济性提高，且能够使从燃料泵的燃料排出量不受变化的车辆运转状态的变化的影响，确保从燃料泵的燃料排出量。

用于解决问题的方案

本发明的第1方式是车辆用电源装置，具有用于向车载装置供给电力并驱动该车载装置的主电源和辅助电源，该车载装置至少包括向内燃机供给燃料的燃料泵，上述车辆用电源装置的特征在于，上述辅助电源的可维持蓄电性能的下限电压低于上述主电源，并且上述辅助电源由发电机产生的电力充电，上述车辆用电源装置具有：电源电压检测部，其检测上述辅助电源的电压；电源切换部，其将驱动上述车载装置的电源切换为上述主电源和上述辅助电源的其中之一；运转状态判定部，其判定运转状态是第1运转状态还是第2运转状态，上述第1运转状态是从上述燃料泵的燃料排出量为预先设定的燃料排出量时的运转状态，上述第2运转状态是从上述燃料泵的燃料排出量大于上述第1运转状态时的运转状态；以及电源切换控制部，其在上述电源电压检测部检测出的电压小于预先设定的电压值且上述运转状态判定部判定为上述第2运转状态时，控制上述电源切换部将驱动上述车载装置的电源从上述辅助电源切换为上述主电源。

在本发明的第2方式中，优选还具有检测来自上述内燃机的排放气体的温度的排气温度检测部和检测用于净化上述排放气体的催化剂的温度的催化剂温度检测部中的至少一方，上述运转状态判定部在满足至少以下任一个条件时判定为上述第2运转状态，上述条件为：上述排气温度检测部检测出的上述排放气体的温度为预先设定的排气温度以上；以及上述催化剂温度检测部检测出的上述催化剂的温度为预先设定的催化剂温度以上。

发明效果

根据本发明的第1方式，车辆用电源装置在辅助电源的电压较低时成为需要较多燃料排出量的第2运转状态的情况下，将驱动燃料泵的电源从辅助电源切换为主电源，由此，能够以比辅助电源时高的下限电压以上的电压驱动燃料泵而确保第2运转状态中所需的燃料排出量。这样，车辆用电源装置能够使从燃料泵的燃料排出量不受变化的车辆运转状态的变化影响，确保从燃料泵的燃料排出量。

另外，根据本发明的第1方式，车辆用电源装置在不需要较多燃料排出量的第1运转状态中，将下限电压低于主电源并且由发电机产生的电力充电的辅助电源用作驱动燃料泵的电源，因此，能够使用比主电源时能够使用的电压低的电压范围稳定地驱动燃料泵，因此，能够利用发电所产生的电力较长时间地驱动包括燃料泵的车载装置使燃油经济性提高。

根据本发明的第2方式，车辆用电源装置基于排放气体的温度、催化剂的温度判定第2运转状态，由此，能够简便地判定第2运转状态。例如，成为第2运转状态的富油控制是如下控制；当排放气体的温度、催化剂的温度变高时，使从燃料泵的燃料排出量增加来增加内燃机中的燃料喷射量，从而保护排气系统。因此，车辆用电源装置通过将排放气体的温度、催化剂的温度用于第2运转状态的判定，能够简便地判定诸如通过富油控制增加从燃料泵的燃料排出量的第2运转状态。

附图说明

图1是示出搭载车辆用电源装置的车辆的构成例的框图。

图2是示出电源切换控制部进行的电源切换处理的一例的流程图。

附图标记说明

1车辆，2排气温度检测部，3催化剂温度检测部，4内燃机，5富油控制部，6发电机，10车辆用电源装置，11主电源，12辅助电源，13电源切换部，14电源电压检测部，15运转状态判定部，16电源切换控制部，20车载装置，21燃料泵

具体实施方式

一边参照附图，一边说明本发明的实施方式。

在本实施方式中，举出车辆1。

(构成)

图1示出车辆的构成例。

如图1所示，车辆1搭载有排气温度检测部2、催化剂温度检测部3、内燃机4、富油控制部5、发电机6、车辆用电源装置10以及车载装置20。

在此，排气温度检测部2配置于内燃机4的排气管，用于检测内燃机4的排放气体的温度(以下，称为排气温度。)。排气温度检测部2例如是排气温度传感器。该排气温度检测部2的检测值输出到富油控制部5和车辆用电源装置10。另外，催化剂温度检测部3配置于内燃机4的排气管而装配在用于净化内燃机4的排放气体的催化剂中，用于检测催化剂的温度。催化剂温度检测部3例如是催化剂温度传感器。该催化剂温度检测部3的检测值输出到富油控制部5和车辆用电源装置10。

富油控制部5为了抑制排气系统的温度上升来保护排气系统，进行使从燃料泵21的燃料排出量增加来增加内燃机4中的燃料喷射量的控制。该富油控制部5基于排气温度检测部2的检测值和催化剂温度检测部3的检测值中的至少一方，使从燃料泵21的燃料排出量增加来增加燃料喷射量。例如，富油控制部5在满足至少以下任一个条件的情况下，使从燃料泵21的燃料排出量增加来增加燃料喷射量，上述条件为：排气温度检测部2的检测值为富油控制开始判定用排气温度以上；以及催化剂温度检测部3的检测值为富油控制开始判定用催化剂温度以上。在此，富油控制开始判定用排气温度、富油控制开始判定用催化剂温度是用于判定富油控制开始的值，是根据实验、经验或者理论预先设定的值。

发电机6例如是交流发电机，向车辆用电源装置10所具有的后述的主电源11和辅助电源12供给电力。

车辆用电源装置10用于向车载装置20供给电力并驱动车载装置20。在此，车载装置20包括由车辆用电源装置10供给电力而驱动的电气设备，至少包括向内燃机4供给燃料的燃料泵21。

关于其构成，如图1所示，车辆用电源装置10具有主电源11、辅助电源12、电源切换部13、电源电压检测部14、运转状态判定部15以及电源切换控制部16。

在此，主电源11和辅助电源12是用于向车载装置20供给电力并驱动车载装置20的电源，由通过再生控制使发电机6发电产生的电力充电。例如，主电源11和辅助电源12通过切换开关等与发电机6连接，从而由发电机6发电产生的电力选择性地充电。并且，辅助电源12的可维持蓄电性能的下限电压低于主电源11。主电源11例如是铅电池。辅助电源12例如是锂离子电池。

这些主电源11和辅助电源12通过电源切换部13连接到车载装置20。电源切换部13例如是切换开关，将用于驱动车载装置20的电源切换为主电源11和辅助电源12的其中之一。

电源电压检测部14例如是电源电压传感器，检测辅助电源12的电压，并将该检测值输出到电源切换控制部16。

运转状态判定部15判定车辆的运转状态是第1运转状态还是第2运转状态。在此，第1运转状态是从燃料泵21的燃料排出量为预先设定的燃料排出量时的运转状态。预先设定的燃料排出量例如是基于车速、车辆的加速度等车辆的行驶状态设定的值，例如是根据实验、经验或者理论预先设定的值。另外，第2运转状态是从燃料泵21的燃料排出量大于第1运转状态时的运转状态。例如，运转状态判定部15在判定为从燃料泵21的燃料排出量是预先设定的燃料排出量以下时，判定车辆的运转状态为第1运转状态，在判定为从燃料泵21的燃料排出量大于预先设定的燃料排出量时，判定车辆的运转状态为第2运转状态。并且，运转状态判定部15将运转状态的判定结果输出到电源切换控制部16。

更具体地说，运转状态判定部15例如以如下方式进行判定。

运转状态判定部15中输入排气温度检测部2和催化剂温度检测部3的检测值，基于这些排气温度检测部2和催化剂温度检测部3的检测值，判定车辆的运转状态是第1运转状态还是第2运转状态。此时，运转状态判定部15首先判定作为排气温度检测部2的检测值的排气温度是否为排气温度判定用阈值以上或者作为催化剂温度检测部3的检测值的催化剂温度是否为催化剂温度判定用阈值以上。在此，排气温度判定用阈值是与上述富油控制开始判定用排气温度相同的值。另外，催化剂温度判定用阈值是与上述富油控制开始判定用催化剂温度相同的值。并且，运转状态判定部15在判定为排气温度是排气温度判定用阈值以上或者催化剂温度是催化剂温度判定用阈值以上时，得到运转状态是第2运转状态的判定结果。

这样，运转状态判定部15使用与是否进行使从燃料泵21的燃料排出量增加来增加内燃机4中的燃料喷射量的富油控制的判定中使用的富油控制开始判定用排气温度、富油控制开始判定用催化剂温度相同的排气温度判定用阈值、催化剂温度判定用阈值来判定运转状态。由此，运转状态判定部15使用排气温度判定用阈值、催化剂温度判定用阈值实现从燃料泵21的燃料排出量不同的运转状态的判定。

电源切换控制部16例如包括具备微型计算机及其周边电路的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)。因此，例如电源切换控制部16包括CPU、ROM、RAM等。ROM中存储有1个或者2个以上的程序。CPU根据存储于ROM的1个或者2个以上的程序执行用于电源切换控制的各种处理。

该电源切换控制部16基于来自电源电压检测部14和运转状态判定部15的信息，控制电源切换部13的切换。

例如，电源切换控制部16首先判定作为电源电压检测部14的检测值的辅助电源12的电压值(以下，称为辅助电源电压值。)是否小于电压判定用阈值。在此，电压判定用阈值用于判定电压值是否与足够执行上述的富油控制的电压值同样地足够使燃料泵21的燃料喷射量增加到第2运转状态时所需的燃料排出量，例如是根据实验、经验或者理论预先设定的值。

此外，电源切换控制部16将足够使燃料泵21执行第1运转状态时所需的燃料排出量以上的燃料喷射的辅助电源电压值作为基准阈值，在辅助电源电压值为基准阈值以上的前提下，进一步判定其是否小于电压判定用阈值，当然，在辅助电源12的辅助电源电压值小于基准阈值的情况下，会执行将驱动车载装置20的电源从辅助电源12切换为主电源11而执行该辅助电源12的充电控制。

并且，当电源切换控制部16判定为辅助电源电压值小于电压判定用阈值并且运转状态判定部15判定为第2运转状态时，确认从最初取得运转状态是第2运转状态这一判定结果开始经过了规定时间后，控制电源切换部13，将驱动车载装置20的电源从辅助电源12切换为主电源11。

在此，在将驱动车载装置20的电源从辅助电源12切换为主电源11时，需要用于该切换的预处理，例如使得在该切换当中也能够从主电源11、辅助电源12稳定地向车载装置20供给电力的预处理。并且，由于该预处理，从辅助电源12被切换后到实际上能将主电源11用作驱动车载装置20的电源为止需要时间。上述规定时间成为这种预处理所要的时间。该规定时间例如是根据实验、经验或者理论预先设定的值。

图2示出电源切换控制部16进行的用于电源切换控制的处理顺序的一例的流程图。

如图2所示，首先，在步骤S1中，电源切换控制部16在已确认辅助电源电压值为基准阈值以上的电源环境时，判定该辅助电源电压值是否小于电压判定用阈值。电源切换控制部16在判定为辅助电源电压值小于电压判定用阈值时，前往步骤S2，在判定为辅助电源电压值是电压判定用阈值以上时，结束用于电源切换控制的处理。

在步骤S2中，运转状态判定部15判定当前的运转状态是否是上述第2运转状态。电源切换控制部16在运转状态判定部15判定为当前的运转状态是第2运转状态时，前往步骤S3，在运转状态判定部15判定为当前的运转状态不是第2运转状态时、即在当前的运转状态为第1运转状态的情况下，结束用于电源切换控制的处理。

在步骤S3中，电源切换控制部16在上述步骤S2中最初判定为当前的运转状态是第2运转状态时，开始用于将驱动车载装置20的电源从辅助电源12切换为主电源11的预处理。然后，在步骤S3中，电源切换控制部16判定第2运转状态是否持续了规定时间。电源切换控制部16在判定为第2运转状态持续了规定时间时，前往步骤S4，在判断为第2运转状态还没有持续规定时间时，返回步骤S2。

在步骤S4中，电源切换控制部16控制电源切换部13，将驱动车载装置20的电源从辅助电源12切换为主电源11，结束用于电源切换控制的处理。

(动作、作用等)

接着，说明车辆用电源装置10的动作及其作用等的一例。

车辆用电源装置10在辅助电源电压值小于电压判定用阈值的情况下，判定当前的运转状态是否是第2运转状态(步骤S1、步骤S2)。并且，车辆用电源装置10在第2运转状态持续了规定时间时将驱动车载装置20的电源从辅助电源12切换为主电源(步骤S2～步骤S4)。

由此，在辅助电源12的电压较低且运转状态是需要较多从燃料泵21的燃料排出量的第2运转状态的情况下，车辆用电源装置10通过将驱动燃料泵21的电源从辅助电源12切换为主电源11，能够以比辅助电源12时高的下限电压以上的电压驱动燃料泵21来确保第2运转状态中所需的燃料排出量。这样，车辆用电源装置10能够使从燃料泵21的燃料排出量不受变化的车辆运转状态的变化影响，确保从燃料泵21的燃料排出量。

另外，车辆用电源装置10将用于判定第2运转状态的排气温度判定用阈值设为与用于判定富油控制的开始的富油控制开始判定用排气温度相同的值，将用于判定第2运转状态的催化剂温度判定用阈值设为与用于判定富油控制的开始的富油控制开始判定用催化剂温度相同的值，由此，能够在开始富油控制的条件成立的时点判定运转状态是第2运转状态。由此，车辆用电源装置10能够在通过富油控制实际上要使燃料排出量增加时的、富油控制的开始条件的成立时点判定运转状态是第2运转状态。其结果是，车辆用电源装置10在通过富油控制实际上使燃料排出量增加前，能够将驱动燃料泵21的电源从辅助电源12切换为主电源11，能够可靠地确保第2运转状态中所需的燃料排出量。

另外，在不需要较多燃料排出量的第1运转状态中，车辆用电源装置10通过将下限电压低于主电源11并且由发电机产生的电力充电的辅助电源12用作驱动燃料泵21的电源，能够使用比主电源11时能够使用的电压低的电压范围稳定地驱动燃料泵21，因此，能够利用发电所产生的电力较长时间地驱动包括燃料泵21的车载装置20使燃油经济性提高。

另外，车辆用电源装置10判定需要基于排气温度、催化剂温度使从燃料泵21的燃料排出量增加的第2运转状态，因此，能够简便地判定第2运转状态。例如，车辆1在排气温度、催化剂温度变高时通过富油控制部5进行使从燃料泵21的燃料排出量增加来增加内燃机4中的燃料喷射量的控制，因此，车辆用电源装置10通过将这样的排气温度、催化剂温度用于第2运转状态的判定，能够简便地判定诸如富油控制部5使从燃料泵21的燃料排出量增加的第2运转状态。

(本实施方式的变形例等)

在上述实施方式中，电源切换控制部16在满足排气温度为排气温度判定用阈值以上和催化剂温度为催化剂温度判定用阈值以上的其中之一时，判定当前的运转状态是第2运转状态。而另一方面，例如，在其它实施方式中，电源切换控制部16也可以在同时满足排气温度为排气温度判定用阈值以上和催化剂温度为催化剂温度判定用阈值以上这两个条件时，判定当前的运转状态是第2运转状态。另外，在其它实施方式中，电源切换控制部16也可以使用排气温度、催化剂温度以外的值判定是第1运转状态还是第2运转状态。

另外，在上述实施方式中，与电源切换控制部16分开构成的运转状态判定部15判定运转状态。而另一方面，在其它实施方式中，也可以是电源切换控制部16具有运转状态判定部15的功能，电源切换控制部16判定运转状态。在该情况下，排气温度检测部2和催化剂温度检测部3的检测值输入到电源切换控制部16。

另外，在其它实施方式中，排气温度检测部2、催化剂温度检测部3也可以不是传感器，而是通过根据模拟等的解析模型来推断温度例如模型排气温度、模型催化剂温度。

虽然公开了本发明的实施方式，但对本领域技术人员来说，能不脱离本发明的范围地施加变更，这一点是明白的。所附的权利要求意在包含所有的这种修正和等价物。

Claims (2)

1.一种车辆用电源装置，

具有用于向车载装置供给电力并驱动该车载装置的主电源和辅助电源，该车载装置至少包括向内燃机供给燃料的燃料泵，上述车辆用电源装置的特征在于，

上述辅助电源的可维持蓄电性能的下限电压低于上述主电源，并且上述辅助电源由发电机产生的电力充电，

上述车辆用电源装置具有：

电源电压检测部，其检测上述辅助电源的电压；

电源切换部，其将驱动上述车载装置的电源切换为上述主电源和上述辅助电源的其中之一；

运转状态判定部，其判定运转状态是第1运转状态还是第2运转状态，上述第1运转状态是从上述燃料泵的燃料排出量为预先设定的燃料排出量时的运转状态，上述第2运转状态是从上述燃料泵的燃料排出量大于上述第1运转状态时的运转状态；以及

电源切换控制部，其在上述电源电压检测部检测出的电压小于预先设定的电压值且上述运转状态判定部判定为上述第2运转状态时，控制上述电源切换部将驱动上述车载装置的电源从上述辅助电源切换为上述主电源。

2.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，

还具有检测来自上述内燃机的排放气体的温度的排气温度检测部和检测用于净化上述排放气体的催化剂的温度的催化剂温度检测部中的至少一方，

上述运转状态判定部在满足至少以下任一个条件时判定为上述第2运转状态，上述条件为：上述排气温度检测部检测出的上述排放气体的温度为预先设定的排气温度以上；以及上述催化剂温度检测部检测出的上述催化剂的温度为预先设定的催化剂温度以上。