CN106004469B - 车辆用电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明对设置于车辆用电源装置的开关的故障进行判定。本发明的车辆用电源装置具有:开闭开关SW1,在将电动发电机16与锂离子电池27连接的导通状态和将其分离的断开状态之间进行切换;开闭开关SW2,在将电动发电机16与铅电池28连接的导通状态和将其分离的断开状态之间进行切换;节点32,将与锂离子电池27的正极端子连接的第一电源线29、与铅电池28的正极端子连接的第二电源线30以及与电动发电机16的输出端子连接的充电线31相互连接;故障判定部53b,执行以下故障判定处理:基于开闭开关SW1的控制信号、开闭开关SW2的控制信号、第一电源线29的电流和电位来判定开闭开关SW1、SW2中的至少一方的故障。

Description

车辆用电源装置
技术领域
本发明涉及搭载于车辆的车辆用电源装置。
背景技术
作为搭载于车辆的车辆用电源装置,开发了在车辆减速时将通过交流发电机发出的电力不仅充电到铅电池中,还充电到锂离子电池中的电源装置(参照专利文献1)。由此,在车辆减速时能够使大部分的电力再生,能够提高车辆的能效。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-36557号公报
发明内容
技术问题
然而,如专利文献1所记载,在车辆用电源装置设有控制交流发电机、锂离子电池等的连接状态的开关。如此设置于车辆用电源装置的开关根据充放电状况而切换为导通状态、断开状态。在该开关发生卡滞闭合、卡滞打开等故障的情况下,难以使车辆用电源装置适当地发挥功能,因此要求对有无开关故障进行判定。
本发明的目的在于对设置于车辆用电源装置的开关的故障进行判定。
技术方案
本发明的车辆用电源装置搭载于车辆,具有:发电机,其与发动机连接;第一蓄电池,其与上述发电机连接;第二蓄电池,其与上述第一蓄电池并联地连接到上述发电机;第一开关,其基于控制信号在将上述发电机与上述第一蓄电池连接的导通状态和将上述发电机与上述第一蓄电池分离的断开状态之间进行切换;第二开关,其基于控制信号在将上述发电机与上述第二蓄电池连接的导通状态和将上述发电机与上述第二蓄电池分离的断开状态之间进行切换;连接点,其将与上述第一蓄电池的正极端子连接的第一通电路径、与上述第二蓄电池的正极端子连接的第二通电路径和与上述发电机的输出端子连接的第三通电路径相互连接;以及故障判定部,其执行故障判定处理,所述故障判定处理基于上述第一开关的控制信号、上述第二开关的控制信号、上述第一通电路径的电流和上述第一通电路径的电位来判定上述第一开关和上述第二开关中的至少一方的故障。
另外,本发明的车辆用电源装置的特征是,在上述的发明中,具有:第四通电路径,其与上述第一蓄电池的负极端子连接,上述第一开关设置于上述第一通电路径或上述第四通电路径,上述第二开关设置于上述第二通电路径。
另外,本发明的车辆用电源装置的特征是,在上述的发明中,将上述第一开关设置于上述第一通电路径,上述故障判定部基于上述第一通电路径中的上述第一开关与上述连接点之间的电位来判定上述第一开关与上述第二开关中的至少一方的故障。
另外,本发明的车辆用电源装置的特征是,在上述的发明中,作为上述第一开关的控制信号,具有将上述第一开关切换为导通状态的导通信号和将上述第一开关切换为断开状态的断开信号;作为上述第二开关的控制信号,具有将上述第二开关切换为导通状态的导通信号和将上述第二开关切换为断开状态的断开信号,上述故障判定部,执行以下判定处理作为故障判定处理:第一判定处理,在导通信号被施加到上述第一开关且导通信号被施加到上述第二开关的情况下,判定上述第一通电路径的电流和电位与正常时的电流和电位是否相同;第二判定处理,在断开信号被施加到上述第一开关且导通信号被施加到上述第二开关的情况下,判定上述第一通电路径的电流和电位与正常时的电流和电位是否相同;第三判定处理,在导通信号被施加到上述第一开关且断开信号被施加到上述第二开关的情况下,判定上述第一通电路径的电流和电位;以及第四判定处理,在断开信号被施加到上述第一开关且断开信号被施加到上述第二开关的情况下,判定上述第一通电路径的电流和电位。
另外,本发明的车辆用电源装置的特征是,在上述的发明中,上述故障判定部在乘车人将车辆的启动开关操作到起动停止侧的情况下,执行故障判定处理。
另外,本发明的车辆用电源装置的特征是,在上述的发明中,上述故障判定部在乘车人将车辆的启动开关操作到起动侧,且没有记录故障判定处理的执行记录的情况下,执行故障判定处理。
另外,本发明的车辆用电源装置的特征是,在上述的发明中,上述故障判定部在乘车人将车辆的启动开关操作到起动侧,且记录有上述第一开关或上述第二开关的故障的情况下,执行故障判定处理。
另外,本发明的车辆用电源装置的特征是,在上述的发明中,具有:发动机控制部,其基于停止条件停止上述发动机,基于启动条件再次启动上述发动机;以及发电控制部,其控制上述发电机,在上述第一开关在导通状态发生了故障的情况下,上述发动机控制部禁止上述发动机的停止,并且上述发电控制部禁止上述发电机的再生发电。
另外,本发明的车辆用电源装置的特征是,在上述的发明中,具有:发动机控制部,其基于停止条件停止上述发动机,基于启动条件再次启动上述发动机;以及发电控制部,其控制上述发电机,在上述第一开关在断开状态发生了故障的情况下,上述发动机控制部禁止上述发动机的停止,并且上述发电控制部禁止上述发电机的再生发电。
另外,本发明的车辆用电源装置的特征是,在上述的发明中,具有:发动机控制部,其基于停止条件停止上述发动机,基于启动条件再次启动上述发动机,在上述第二开关在导通状态发生了故障的情况下,上述发动机控制部禁止上述发动机的停止。
另外,本发明的车辆用电源装置的特征是,在上述的发明中,具有:发动机控制部,其基于停止条件停止上述发动机,基于启动条件再次启动上述发动机;发电控制部,其控制上述发电机;以及开关控制部,其将上述第一开关在导通状态和断开状态之间进行切换,在上述第二开关在断开状态发生了故障的情况下,上述发动机控制部禁止上述发动机的停止,上述发电控制部禁止上述发电机的发电,并且上述开关控制部将上述第一开关切换为断开状态。
发明效果
根据本发明,能够利用第一开关的控制信号、第二开关的控制信号、第一通电路径的电流和第一通电路径的电位来判定开关的故障。
附图说明
图1是表示具备本发明的一个实施方式的车辆用电源装置的车辆的构成例的示意图。
图2是表示车辆用电源装置的构成例的框图。
图3是简要地示出车辆用电源装置的构成的电路图。
图4是表示电池的端子电压与充电状态之间的关系的曲线图。
图5是表示电动发电机的发电控制的一个例子的时序图。
图6是表示车辆用电源装置的电力供给状况的说明图。
图7是表示车辆用电源装置的电力供给状况的说明图。
图8是表示车辆用电源装置的电力供给状况的说明图。
图9是表示车辆用电源装置的电力供给状况的说明图。
图10是表示开关诊断控制中的各判定模式的执行状况的说明图。
图11是表示开关诊断控制中的各判定模式的执行状况的说明图。
图12是表示开关诊断控制中的各判定模式的执行状况的说明图。
图13是表示开关诊断控制中的各判定模式的执行状况的说明图。
图14是表示各判定模式中的检测电压和检测电流的说明图。
图15(a)和图15(b)是表示各判定模式中的检测电压和检测电流的说明图。
图16(a)和图16(b)是表示各判定模式中的检测电压和检测电流的说明图。
图17是表示开关诊断控制的执行顺序的一个例子的流程图。
图18是表示故障判定处理的执行顺序的一个例子的流程图。
图19是表示故障判定处理的执行顺序的一个例子的流程图。
图20是表示故障安全处理的执行顺序的一个例子的流程图。
符号说明
10:车辆用电源装置
11:车辆
12:发动机
16:电动发电机(发电机)
27:锂离子电池(第一蓄电池)
27a:正极端子
27b:负极端子
28:铅电池(第二蓄电池)
28a:正极端子
29:第一电源线(第一通电路径)
30:第二电源线(第二通电路径)
31:充电线(第三通电路径)
32:节点(连接点)
38:通电线(第四通电路径)
51:充放电控制器(发电控制部)
52:ISS控制器(发动机控制部)
53a:开关控制部
53b:故障判定部
SW1:开闭开关(第一开关)
SW2:开闭开关(第二开关)
具体实施方式
以下,基于附图详细说明本发明的实施方式。图1是表示具备本发明的一个实施方式的车辆用电源装置10的车辆11的构成例的示意图。如图1所示,在车辆11搭载有具备发动机12的动力单元13。在发动机12的曲柄轴14,借由带机构15连结有电动发电机(发电机)16。这样,在发动机12机械性地连接有电动发电机16。另外,在发动机12,借由扭矩转换器17连结有变速机构18,在变速机构18,借由差速机构19等连结有车轮20。此外,在动力单元13设有使曲柄轴14开始转动的起动马达21。
电动发电机16是所谓的ISG(integrated starter generator:集成起动发动机),不仅作为被曲柄轴14驱动而进行发电的发电机发挥功能,也作为使曲柄轴14开始转动的电动机发挥功能。电动发电机16具有具备定子线圈的定子22和具备励磁线圈的转子23。另外,为了控制定子线圈和/或励磁线圈的通电状态,在电动发电机16设有具备逆变器、稳压器和微电脑等的ISG控制器24。在ISG控制器24连接有检测电动发电机16的发电电压和/或发电电流的传感器24a。
在使电动发电机16作为发电机发挥功能时,利用ISG控制器24控制励磁线圈的通电状态。通过控制励磁线圈的通电状态,从而能够控制电动发电机16的发电电压。另外,在使电动发电机16发电驱动时,通过控制ISG控制器24的逆变器,从而能够控制电动发电机16的发电电流。另一方面,在使电动发电机16作为电动机发挥功能时,利用ISG控制器24控制定子线圈的通电状态。应予说明,ISG控制器24基于来自后述的控制单元50的控制信号控制励磁线圈和/或定子线圈的通电状态。
接下来,对车辆用电源装置10的构成进行说明。图2是表示车辆用电源装置10的构成例的框图。图3是简要地示出车辆用电源装置10的构成的电路图。如图1~图3所示,车辆用电源装置10具备作为第一蓄电池的锂离子电池27和作为第二蓄电池的铅电池28。锂离子电池27和铅电池28并联连接到电动发电机16。在锂离子电池27的正极端子27a连接有第一电源线(第一通电路径)29,在铅电池28的正极端子28a连接有第二电源线(第二通电路径)30。另外,在输出电动发电机16的发电电流的输出端子16a连接有充电线(第三通电路径)31。第一电源线29、第二电源线30和充电线31借由作为连接点的节点32相互连接。即,锂离子电池27的正极端子27a和铅电池28的正极端子28a借由由第一电源线29、第二电源线30和节点32构成的通电路径100而连接。
在第一电源线29设有作为第一开关的开闭开关SW1,在第二电源线30设有作为第二开关的开闭开关SW2。应予说明,开闭开关SW2被设置在第二电源线30中的正极端子28a与节点32之间。这些开闭开关SW1、SW2可以动作为闭合的状态,即导通状态(ON状态)和打开的状态,即断开状态(OFF状态)。即,开闭开关SW1在将电动发电机16与锂离子电池27电连接的导通状态和将电动发电机16与锂离子电池27电分离的断开状态之间进行切换。同样地,开闭开关SW2在将电动发电机16与铅电池28电连接的导通状态和将电动发电机16与铅电池28电分离的断开状态之间进行切换。
在第二电源线30连接有瞬时电压降低保护负载33和车体负载34等。另外,在第二电源线30,借由起动继电器35连接有起动马达21,借由ISG继电器36连接有ISG控制器24。此外,在第二电源线30设有保护瞬时电压降低保护负载33、车体负载34、起动马达21和ISG控制器24等的熔断器(fuse)37。应予说明,在图示的例子中,将开闭开关SW1设置在第一电源线29,但不限于此。在图3中,如单点划线所示,也可以在与锂离子电池27的负极端子27b连接的通电线(第四通电路径)38设置开闭开关SW1。即,锂离子电池27的负极端子27b和铅电池28的负极端子28b借由由通电线38、39构成的通电路径101而连接。也可以在构成该通电路径101的通电线38设置开闭开关SW1。
如图1和图2所示,在车辆用电源装置10设有具备锂离子电池27和电动发电机16的第一电源电路41。另外,在车辆用电源装置10设有具备铅电池28、瞬时电压降低保护负载33、车体负载34和起动马达21等的第二电源电路42。并且,第一电源电路41和第二电源电路42借由开闭开关SW2连接。另外,在车辆用电源装置10设有电池模块43,在该电池模块43组装有锂离子电池27和开闭开关SW1、SW2。
如图2所示,在电池模块43设有检测锂离子电池27的充电状态、充放电电流、端子电压、温度等的电池传感器44。另外,电池传感器44检测第一电源线29中的节点32与开闭开关SW1之间的电流和电位。应予说明,检测第一电源线29的电位作为与基准电位的电位差(电压)。另外,在电池模块43设有具备驱动电路部和/或微电脑等的电池控制器45。该电池控制器45具有产生开闭开关SW1的控制电流的驱动电路部45a和产生开闭开关SW2的控制电流的驱动电路部45b。电池控制器45基于来自后述的控制单元50的控制信号将开闭开关SW1、SW2切换为导通状态或断开状态。另外,电池控制器45在检测到锂离子电池27的过大的充放电电流和/或温度上升的情况下,打开开闭开关SW1而使锂离子电池27与车辆用电源装置10断开。应予说明,虽未图示,但电池控制器45与上述的ISG控制器24同样地与第二电源线30连接。
如上所述,在第二电源线30连接有瞬时电压降低保护负载33。该瞬时电压降低保护负载33是在后述的怠速停止控制的发动机再启动时,维持工作状态所必须的电气设备。作为瞬时电压降低保护负载33,可举出发动机辅机类、制动执行器、动力转向执行器、仪表板、各种电子控制单元等。另外,在第二电源线30连接有车体负载34。该车体负载34是在怠速停止控制的发动机再启动时允许瞬间的停止状态的电气设备。作为车体负载34,可举出门镜电机、摇窗电机、散热器风扇电机等。
如图2所示,车辆用电源装置10具有控制电动发电机16和/或电池模块43等的控制单元50。控制单元50具有控制锂离子电池27的充放电的充放电控制器(发电控制部)51。充放电控制器51基于来自其它控制器和/或传感器的输入信号来判定锂离子电池27的充电状态和/或加速器踏板和制动踏板的操作状况等。并且,充放电控制器51通过基于锂离子电池27的充电状态等来控制电动发电机16的发电状态来控制锂离子电池27的充放电。应予说明,充放电控制器51具备由CPU、ROM、RAM等构成的微电脑和/或针对各种执行器而生成控制电流的驱动电路等。
控制单元50具有执行怠速停止控制的ISS控制器(发动机控制部)52。怠速停止控制是基于预定条件使发动机12自动停止,基于预定条件使发动机12自动再启动的控制。ISS控制器52基于来自其它控制器和/或传感器的输入信号来判定发动机12的停止条件、启动条件。在停止条件成立的情况下,ISS控制器52使发动机12自动停止,另一方面,在启动条件成立的情况下,ISS控制器52使发动机12自动再启动。作为发动机12的停止条件,例如可举出车速为预定车速以下,且踩踏制动踏板。另外,作为发动机12的启动条件,例如可举出解除制动踏板的踩踏或踩踏加速器踏板。应予说明,ISS控制器52具备由CPU、ROM、RAM等构成的微电脑和/或针对各种执行器而产生控制电流的驱动电路等。另外,ISS控制器52的ISS是指“idling stop system”(怠速停止系统)。
控制单元50具有执行开闭开关SW1、SW2的开闭控制的开关控制器53。开关控制器53具有向开闭开关SW1、SW2输出控制信号的开关控制部53a和判定开闭开关SW1、SW2是否故障的故障判定部53b。开关控制部53a基于来自其他控制器和/或传感器等的输入信号产生开闭开关SW1、SW2的控制信号,并向电池控制器45输出该控制信号。应予说明,作为开闭开关SW1、SW2的控制信号,有将开闭开关SW1、SW2切换为导通状态的导通信号(ON信号)和将开闭开关SW1、SW2切换为断开状态的断开信号(OFF信号)。另外,故障判定部53b基于来自其他控制器和/或传感器等的输入信号,在预定的时刻执行对开闭开关SW1、SW2的故障进行判定的故障判定处理。应予说明,开关控制器53具备由CPU、ROM、RAM等构成的微电脑和/或针对各种执行器而产生控制电流的驱动电路等。
作为与控制单元50连接的传感器,有检测铅电池28的充放电电流和/或充电状态等的电池传感器54,检测加速器踏板的踩踏量的加速传感器55,检测制动踏板的踩踏量的制动传感器56。另外,作为与控制单元50连接的其他传感器类,有检测作为车辆11的行驶速度的车速的车速传感器57,乘车人手动操作的起动开关(Start switch)58等。此外,在控制单元50连接有向乘车人通知车辆用电源装置10的异常的警报灯59。
与控制单元50连接的起动开关58是在起动车辆的控制系统时和/或启动发动机12时,由乘车人手动操作的开关。例如,在起动开关58是按钮式的情况下,通过不踩踏制动踏板而按下起动开关58,从而能够选择车辆的控制系统的起动或停止。另外,通过一边踩踏制动踏板一边按下起动开关58,可以起动车辆的控制系统而使发动机12启动。这样,图示的起动开关58成为通过按压操作而操作至起动侧或起动停止侧的开关。
另外,控制单元50、电动发电机16和电池模块43等借由CAN和/或LIN等车载网络60相互连接。即,ISG控制器24、电池控制器45、充放电控制器51、ISS控制器52、开关控制器53和各种传感器借由车载网络60通信自如地连接。借由该车载网络60,控制单元50从ISG控制器24接收电动发电机16的发电电压和/或发电电流等,从电池控制器45接收锂离子电池27的充电状态和/或放电电流等。并且,控制单元50对车辆用电源装置10的工作状态和/或车辆11的行驶状况进行判定,并将控制信号输出至ISG控制器24和/或电池控制器45。
[电池的电压特性]
接下来,对锂离子电池27和铅电池28的电压特性进行说明。图4是表示电池的端子电压与充电状态SOC之间的关系的曲线图。应予说明,充电状态SOC(state of charge)是表示电池的充电程度的值,是电池的剩余容量相对于设计容量的比率。另外,图4中示出的端子电压V1、V2是未流通电流时的电池电压,即,开放端电压。另外,图4中示出的符号GH表示电动发电机16的最大发电电压。
如图4所示,将锂离子电池27的端子电压V1设定为比铅电池28的端子电压V2高。即,将锂离子电池27的充放电范围X1中的下限电压V1L设定为比铅电池28的充放电范围X2中的上限电压V2H高。另外,将锂离子电池27的端子电压V1设定为比铅电池28的充电电压上限(例如,16V)低。即,将锂离子电池27的充放电范围X1中的上限电压V1H设定为比铅电池28的充电电压上限低。由此,即使在将锂离子电池27与铅电池28并联连接的情况下,也能够避免由锂离子电池27引起的铅电池28的过充电,能够避免铅电池28的劣化。应予说明,从抑制蓄电池的劣化的观点考虑,充电电压上限是针对每种蓄电池的种类而设定的充电电压的上限值。
如图4所示,由于锂离子电池27的循环特性优异,所以对锂离子电池27设定宽的充放电范围X1。另一方面,从防止电池劣化的观点考虑,对铅电池28设定充满电附近的窄的充放电范围X2。另外,将锂离子电池27的内部电阻设定为比铅电池28的内部电阻小。换言之,将铅电池28的内部电阻设定为比锂离子电池27的内部电阻大。
[电动发电机的发电控制]
接下来,对电动发电机16的发电控制进行说明。图5是表示电动发电机16的发电控制的一个例子的时序图。在图5中示出电动发电机16的发电电压VG、锂离子电池27的端子电压V1和充电状态S1、铅电池28的端子电压V2和充电状态S2。另外,图5中示出的制动器ON是指踩踏制动踏板的状态,制动器OFF是指解除制动踏板的踩踏的状态。
如图5所示,将锂离子电池27的充电状态S1控制在充放电范围X1内。例如,在锂离子电池27的充电状态S1随着放电而降低到下限值SL的情况下,将电动发电机16控制为发电状态而对锂离子电池27进行充电。在此,作为电动发电机16的发电状态,有燃烧发电状态和再生发电状态。燃烧发电状态是利用发动机动力使电动发电机16发电,将燃料的能量变换为电能的发电状态。另外,再生发电状态是在车辆减速时使电动发电机16发电,将车辆11的动能变换为电能的发电状态。为了提高车辆11的能效而改善燃耗性能,优选通过增加电动发电机16的再生发电状态而减少电动发电机16的燃烧发电状态,抑制发动机12的燃料消耗量。即,优选将电动发电机16的再生电力积极地存储于锂离子电池27,将该再生电力从锂离子电池27释放到车体负载34等,由此减少电动发电机16的燃烧发电状态。
是否将电动发电机16控制为燃烧发电状态,是基于锂离子电池27的充电状态S1而决定的。即,在充电状态S1降低到下限值SL时,充放电控制器51将电动发电机16控制为燃烧发电状态。并且,在充电状态S1达到第一上限值SH1为止,充放电控制器51维持电动发电机16的燃烧发电状态。另一方面,是否将电动发电机16控制为再生发电状态,是基于加速器踏板和/或制动踏板的操作状况而决定的。即,在解除加速器踏板的踩踏的车辆减速时或踩踏制动踏板的车辆减速时,充放电控制器51将电动发电机16控制为再生发电状态。并且,在踩踏加速器踏板的情况下或解除制动踏板的踩踏的情况下,充放电控制器51解除电动发电机16的再生发电状态,将电动发电机16控制为发电停止状态。应予说明,在将电动发电机16控制为再生发电状态的基础上,在充电状态S1上升到第二上限值SH2的情况下,为了防止锂离子电池27的过充电,解除电动发电机16的再生发电状态,将电动发电机16控制为发电停止状态。
[车辆用电源装置的电力供给状况]
接下来,对车辆用电源装置10的电力供给状况进行说明。图6和图7是表示车辆用电源装置10的电力供给状况的说明图。在图6中示出锂离子电池充电时的电力供给状况,在图7中示出锂离子电池放电时的电力供给状况。
首先,如图5所示,如果锂离子电池27的充电状态S1降低到下限值SL(符号A1),则充放电控制器51将电动发电机16控制为燃烧发电状态。在该燃烧发电状态中,使电动发电机16的发电电压VG上升到比锂离子电池27的端子电压V1高的预定电压Va(符号B1)。在此,如图6所示,在使电动发电机16的发电电压VG上升为比锂离子电池27的端子电压V1高时,电池模块43内的开闭开关SW1、SW2保持在闭合的状态。由此,如图6箭头所示,将电动发电机16的发电电力供给到锂离子电池27、铅电池28、瞬时电压降低保护负载33、车体负载34。
这样,由于将电动发电机16控制为燃烧发电状态,对锂离子电池27进行充电,所以锂离子电池27的充电状态S1缓慢上升。然后,如图5所示,如果充电状态S1达到第一上限值SH1(符号A2),则充放电控制器51将电动发电机16控制为发电停止状态。在该发电停止状态中,将电动发电机16的发电电压VG降低到比锂离子电池27的端子电压V1低的“0”(符号B2)。在此,如图7所示,在使电动发电机16的发电电压VG下降为比锂离子电池27的端子电压V1低时,将电池模块43内的开闭开关SW1、SW2保持在闭合的状态。由此,如图7中箭头所示,将存储于锂离子电池27的电力供给到瞬时电压降低保护负载33和车体负载34,抑制铅电池28的放电。
应予说明,基本上将存储于铅电池28的电力供给到瞬时电压下降保护负载33和车体负载34,但如果铅电池28的充电状态降低,则也将存储于锂离子电池27的电力供给到铅电池28。
接着,如图5所示,如果踩踏制动踏板(符号C1),则充放电控制器51将电动发电机16控制为再生发电状态。在该再生发电状态中,使电动发电机16的发电电压VG上升到比锂离子电池27的端子电压V1高的预定电压Vb(符号B3)。在此,如图6所示,在使电动发电机16的发电电压VG上升为比锂离子电池27的端子电压V1高时,将电池模块43内的开闭开关SW1、SW2保持为闭合的状态。由此,图6中箭头所示,将电动发电机16的发电电力供给到锂离子电池27、铅电池28、瞬时电压降低保护负载33、车体负载34。
其后,如图5所示,如果解除制动踏板的踩踏(符号C2),则充放电控制器51将电动发电机16控制为发电停止状态。在该发电停止状态中,将电动发电机16的发电电压VG降低到比锂离子电池27的端子电压V1低的“0”(符号B4)。在此,如图7所示,在使电动发电机16的发电电压VG下降为比锂离子电池27的端子电压V1低时,将电池模块43内的开闭开关SW1、SW2保持为闭合的状态。由此,如图7中箭头所示,将存储于锂离子电池27的电力供给到瞬时电压降低保护负载33、车体负载34和铅电池28(铅电池28的充电状态下降时)。
如上所述,通过控制电动发电机16的发电电压VG,从而能够控制锂离子电池27的充放电。即,通过使发电电压VG上升为比端子电压V1高,从而能够对锂离子电池27进行充电。另一方面,通过使发电电压VG下降为比端子电压V1低,从而能够使锂离子电池27放电。并且,由于将锂离子电池27的端子电压V1设定得比铅电池28的端子电压V2高,所以能够在将开闭开关SW1、SW2保持为闭合的状态下使锂离子电池27充放电。即,能够不使铅电池28与锂离子电池27断开而使锂离子电池27放电,因此能够在不使车辆用电源装置10的电路结构、开关控制变得复杂的情况下使锂离子电池27积极地充放电。由此,能够降低使车辆11的能效提高的车辆用电源装置10的成本。
如图6所示,在使电动发电机16发电时,能够抑制对铅电池28的充电,并且能够积极地对锂离子电池27进行充电。即,由于锂离子电池27的内部电阻比铅电池28的内部电阻小,所以能够抑制对铅电池28的充电,并且能够积极地对锂离子电池27进行充电。另外,如图7所示,在使电动发电机16的发电停止时,能够抑制铅电池28的放电,并且能够使锂离子电池27积极地放电。即,由于锂离子电池27的端子电压V1比铅电池28的端子电压V2高,所以能够抑制铅电池28的放电,并且能够使锂离子电池27积极地放电。这样,能够抑制铅电池28的充放电,因此能够缓和针对铅电池28要求的输出特性、循环特性,能够降低铅电池28的成本。从这方面考虑,也能够降低车辆用电源装置10的成本。
应予说明,在上述的说明中,在使发电电压VG比端子电压V1低时,将电动发电机16控制为发电停止状态,但不限于此。即使在维持电动发电机16的发电状态而使发电电压VG比端子电压V1低的情况下,也能够使锂离子电池27放电。此时,通过调整电动发电机16的发电电流,能够控制锂离子电池27的放电电流。即,通过增加电动发电机16的发电电流,从而能够减少锂离子电池27的放电电流。另一方面,通过减少电动发电机16的发电电流,从而能够增加锂离子电池27的放电电流。
[发动机启动控制]
接下来,对发动机启动时的车辆用电源装置10的电力供给状况进行说明。图8和图9是表示车辆用电源装置10的电力供给状况的说明图。在图8中示出通过起动开关操作进行的发动机初次启动时的电力供给状况,在图9中示出通过怠速停止控制来进行的发动机再启动时的电力供给状况。
如图8所示,在驾驶员利用起动开关操作进行发动机初次启动时,利用起动马达21启动发动机12。即,在利用起动开关操作进行发动机初次启动时,在闭合电池模块43内的开闭开关SW2之后关闭起动继电器35。由此,起动马达21从铅电池28接收电力,通过起动马达21的摇动(cranking)动作启动发动机12。应予说明,电池模块43内的开闭开关SW1在启动发动机12之后闭合。在上述的说明中,从抑制锂离子电池27的放电的观点考虑,打开开闭开关SW1,但不限于此。例如,在寒冷地区等低温环境下,也可以通过闭合开闭开关SW1、SW2,从而从铅电池28和锂离子电池27这两方对起动马达21供给电力。
如图9所示,在通过怠速停止控制进行发动机再启动时,通过电动发电机16启动发动机12。即,在通过怠速停止控制进行发动机再启动时,在打开电池模块43内的开闭开关SW2之后,电动发电机16的目标驱动转矩被提高。由此,电动发电机16从锂离子电池27接收电力,通过电动发电机16的摇动动作来启动发动机12。在通过怠速停止控制进行发动机再启动时,通过打开开闭开关SW2而断开第一电源电路41与第二电源电路42,从而能够防止第二电源电路42的对于瞬时电压降低保护负载33的瞬间的电压降低,换言之能够防止瞬时电压降低。由此,在发动机再启动时能够继续瞬时电压降低保护负载33的工作状态,因此能够提高车辆质量。
[开闭开关SW1、SW2的故障诊断]
接下来,对通过车辆用电源装置10执行的开关诊断控制进行说明。如上所述,开闭开关SW1、SW2根据车辆用电源装置10的工作状况被切换为导通状态或断开状态。然而,在开闭开关SW1、SW2发生了卡滞闭合、卡滞打开等故障的情况下,难以使车辆用电源装置10适当地进行工作。因此,开关控制器53根据预定的判定模式切换开闭开关SW1、SW2,同时对开闭开关SW1、SW2执行判定有无相关故障的开关诊断控制。应予说明,开闭开关SW1、SW2的卡滞闭合(ON卡滞)是在闭合了开闭开关SW1、SW2的导通状态下无法切换的故障。另外,开闭开关SW1、SW2的卡滞打开(OFF卡滞)是在打开了开闭开关SW1、SW2的断开状态下无法切换的故障。
在开关诊断控制中,基于第一电源线29中的节点32与开闭开关SW1之间的电流和电位来判定开闭开关SW1、SW2是否发生故障。在以下的说明中,将通过电池传感器44检测的第一电源线29的电流,即节点32与开闭开关SW1之间的电流记为“检测电流”。另外,如上所述,电池传感器44检测第一电源线29的电位作为与基准电位的电位差(电压)。将通过该电池传感器44检测的第一电源线29的电压,即节点32与开闭开关SW1之间的电压记为“检测电压”。应予说明,在以下的说明中,利用节点32与开闭开关SW1之间的电流执行开关诊断控制,但不限于此,例如也可以利用开闭开关SW1与正极端子27a之间的电流执行开关诊断控制。
以下,对通过开关诊断控制进行的开闭开关SW1、SW2的故障诊断方法进行说明。图10~图13是表示开关诊断控制中的各判定模式的执行状况的说明图。另外,图14是表示各判定模式中的检测电压和检测电流的说明图。在图14中示出开闭开关SW1、SW2正常时的检测电压和检测电流。应予说明,在执行开关诊断控制时,为了使检测电压和检测电流稳定,使发动机12停止而使电动发电机16的发电停止。在图14中,检测电压为“High”是指检测电压高于预定电压,检测电压为“Low”是指检测电压低于预定电压。另外,检测电流为“放电”是指检测电流高于预定电流,检测电流为“弱放电”是指检测电流低于预定电流。此外,检测电流为“零”是指未检测到检测电流。
[第一判定模式]
如图10~图13所示,设定4个判定模式作为开关诊断控制中的判定模式。如图10所示,作为判定模式,有将ON信号输出到开闭开关SW1,并将ON信号输出到开闭开关SW2的第一判定模式。在第一判定模式中,由于开闭开关SW1闭合,所以在第一电源线29施加有锂离子电池27的端子电压。另外,在第一判定模式中,由于开闭开关SW1、SW2闭合,所以从锂离子电池27经过第一电源线29和第二电源线30向瞬时电压降低保护负载33、车体负载34供给电流。另外,从锂离子电池27经过第一电源线29和充电线31也向电动发电机16供给微弱电流。因此,如图14所示,在开闭开关SW1、SW2正常的情况下,根据第一判定模式将ON信号施加到开闭开关SW1、SW2,由此检测电压成为“High”,且检测电流成为“放电”。
[第二判定模式]
如图11所示,作为判定模式,有将OFF信号输出到开闭开关SW1,并将ON信号输出到开闭开关SW2的第二判定模式。在第二判定模式中,由于开闭开关SW2闭合,所以在第一电源线29施加有铅电池28的端子电压。另外,在第二判定模式中,由于开闭开关SW1打开,所以对第一电源线29的通电被断开。应予说明,从铅电池28经过第二电源线30向瞬时电压降低保护负载33、车体负载34供给电流。此外,从铅电池28经过第二电源线30和充电线31也向电动发电机16供给微弱电流。因此,如图14所示,在开闭开关SW1、SW2正常的情况下,根据第二判定模式将OFF信号施加到开闭开关SW1,并将ON信号施加到开闭开关SW2,由此检测电压成为“High”,且检测电流成为“零”。
[第三判定模式]
如图12所示,作为判定模式,有将ON信号输出到开闭开关SW1,并将OFF信号输出到开闭开关SW2的第三判定模式。在第三判定模式中,由于开闭开关SW1闭合,所以在第一电源线29施加有锂离子电池27的端子电压。另外,在第三判定模式中,由于开闭开关SW2打开,所以从锂离子电池27经过第一电源线29和充电线31向电动发电机16供给微弱电流。因此,如图14所示,在开闭开关SW1、SW2正常的情况下,根据第三判定模式将ON信号施加到开闭开关SW1,并将OFF信号施加到开闭开关SW2,由此检测电压成为“High”,且检测电流成为“弱放电”。
[第四判定模式]
如图13所示,作为判定模式,有将OFF信号输出到开闭开关SW1,并将OFF信号输出到开闭开关SW2的第四判定模式。在第四判定模式中,由于开闭开关SW1、SW2打开,所以在第一电源线29没有施加锂离子电池27、铅电池28的端子电压。另外,在第四判定模式中,由于开闭开关SW1打开,所以对第一电源线29的通电被断开。应予说明,从铅电池28经过第二电源线30对瞬时电压降低保护负载33、车体负载34供给电流。因此,如图14所示,在开闭开关SW1、SW2正常的情况下,根据第四判定模式将OFF信号施加到开闭开关SW1、SW2,由此检测电压成为“Low”,且检测电流成为“零”。
[开闭开关SW1的故障]
接下来,对开闭开关SW1的故障进行说明。图15(a)和图15(b)是表示各判定模式中的检测电压和检测电流的说明图。在图15(a)中示出开闭开关SW1发生OFF卡滞时的状况,在图15(b)中示出开闭开关SW1发生ON卡滞时的状况。
如果开闭开关SW1发生OFF卡滞,则即使在从开关控制部53a向开闭开关SW1输出了ON信号的情况下,开闭开关SW1也维持OFF状态。因此,如图15(a)中阴影所示,在根据第一判定模式、第三判定模式控制开闭开关SW1、SW2时,出现与开关正常时不同的检测电压、检测电流。即,由于开闭开关SW1固定在OFF状态,所以在第一判定模式中出现与第二判定模式相同的检测电压和检测电流,在第三判定模式中出现与第四判定模式相同的检测电压和检测电流。
另外,如果开闭开关SW1发生ON卡滞,则即使在从开关控制部53a向开闭开关SW1输出了OFF信号的情况下,开闭开关SW1也维持ON状态。因此,如图15(b)中阴影所示,在根据第二判定模式、第四判定模式控制开闭开关SW1、SW2时,出现与开关正常时不同的检测电压、检测电流。即,由于开闭开关SW1固定在ON状态,所以在第二判定模式中出现与第一判定模式相同的检测电压和检测电流,在第四判定模式中出现与第三判定模式相同的检测电压和检测电流。
[开闭开关SW2的故障]
接着,对开闭开关SW2的故障进行说明。图16(a)和图16(b)是表示各判定模式中的检测电压和检测电流的说明图。在图16(a)中示出开闭开关SW2发生OFF卡滞时的状况,在图16(b)中示出开闭开关SW2发生ON卡滞时的状况。
如果开闭开关SW2发生OFF卡滞,则即使在从开关控制部53a向开闭开关SW2输出了ON信号的情况下,开闭开关SW2也维持OFF状态。因此,如图16(a)中阴影所示,在根据第二判定模式控制开闭开关SW1、SW2时,出现与开关正常时不同的检测电压、检测电流。即,由于开闭开关SW2固定在OFF状态,所以在第二判定模式中出现与第四判定模式相同的检测电压和检测电流。
另外,如果开闭开关SW2发生ON卡滞,则即使在从开关控制部53a向开闭开关SW2输出了OFF信号的情况下,开闭开关SW2也维持ON状态。因此,如图16(b)中阴影所示,在根据第四判定模式控制开闭开关SW1、SW2时,出现与开关正常时不同的检测电压、检测电流。即,由于开闭开关SW2固定在ON状态,所以在第四判定模式中出现与第二判定模式相同的检测电压和检测电流。
[开关诊断控制]
接下来,对通过开关控制器53进行的开关诊断控制的执行顺序进行说明。图17是表示开关诊断控制的执行顺序的一个例子的流程图。如图17所示,在步骤S10中,判定起动开关58是否被操作到起动侧(ON操作)。在步骤S10中,在检测到起动开关58的ON操作的情况下,进入步骤S11,判定有无与开闭开关SW1、SW2相关的故障判定处理的历史。在步骤S 11中,在判定为没有与故障判定处理相关的历史的情况下,换言之在至此为止没有执行过开闭开关SW1、SW2的故障判定处理的情况下,进入步骤S12,禁止发动机12的启动,进入步骤S13,执行开闭开关SW1、SW2的故障判定处理。对该故障判定处理的具体的顺序另外进行说明。
另一方面,在步骤S11中,在判定有与故障判定处理相关的历史的情况下,换言之在过去执行过开闭开关SW1、SW2的故障判定处理的情况下,进入步骤S14,判定有无与开闭开关SW1、SW2相关的故障记录。在步骤S14中,在有开闭开关SW1、SW2的故障记录的情况下,换言之记录了开闭开关SW1、SW2的ON卡滞和/或OFF卡滞的情况下,进入步骤S12,禁止发动机12的启动,进入步骤S13,再次执行开闭开关SW1、SW2的故障判定处理。
在步骤S13中,如果开闭开关SW1、SW2的故障判定处理结束,则进入步骤S 15,解除发动机12的启动禁止,进入步骤S16,判定有无与开闭开关SW1、SW2相关的故障记录。在步骤S16中,在有开闭开关SW1、SW2的故障记录的情况下,换言之在记录了开闭开关SW1、SW2的ON卡滞和/或OFF卡滞的情况下,进入步骤S17,执行与开闭开关SW1、SW2的故障对应的故障安全处理。对该故障安全处理的具体顺序另外进行说明。
在步骤S14、S16中,在判定为没有开闭开关SW1、SW2的故障记录的情况下,或者在步骤S17中,在进行故障安全处理的情况下,进入步骤S18,判定起动开关58是否被操作到起动停止侧(OFF操作)。在步骤S18中,在检测到起动开关58的OFF操作的情况下,进入步骤S19,再次执行开闭开关SW1、SW2的故障判定处理。
如图17所示,开闭开关SW1、SW2的故障判定处理在如下两种情况下执行:在起动开关58被操作到起动侧的情况下和在起动开关58被操作到起动停止侧的情况下。如上所述,在开闭开关SW1、SW2的故障判定处理中,由于使电动发电机16的发电停止而使检测电压和检测电流稳定,所以在结束故障判定处理为止,禁止发动机12的启动。因此,只有在起动开关58被操作到起动侧的情况下,在没有故障判定处理的历史,换言之,没有执行记录的情况下,或者有开闭开关SW1、SW2的故障记录的情况下,才执行开闭开关SW1、SW2的故障判定处理。由此,能够避免开闭开关SW1、SW2的过度的故障判定处理,能够迅速启动发动机12。另外,在起动开关58被操作到起动停止侧的情况下,与开闭开关SW1、SW2的故障记录等无关,均执行开闭开关SW1、SW2的故障判定处理。这样,通过每当起动开关58被操作到起动停止侧时,都执行开闭开关SW1、SW2的故障判定处理,从而能够提前检测开闭开关SW1、SW2的故障。
[故障判定处理]
接下来,对开关诊断控制的故障判定处理进行说明。图18和图19是表示故障判定处理的执行顺序的一个例子的流程图。应予说明,图18和图19所示的流程图在符号A的位置相互连接。
如图18所示,在步骤S20中,根据第一判定模式,将ON信号输出到开闭开关SW1,并将ON信号输出到开闭开关SW2。接着,在步骤S21中,判定检测电压是否为“High”,且检测电流是否为“零”。在步骤S21中,在检测电压为“High”且检测电流为“零”的情况下,进入步骤S22,根据第三判定模式,将ON信号输出到开闭开关SW1,并将OFF信号输出到开闭开关SW2。接下来,在步骤S23中,判定检测电压是否为“Low”且检测电流是否为“零”。在步骤S23中,在检测电压为“Low”且检测电流为“零”的情况下,进入步骤S24,判定开闭开关SW1为OFF卡滞,将开闭开关SW1的OFF卡滞存储于故障判定部53b。即,如图15(a)中阴影所示,在第一判定模式和第三判定模式中,由于确认了检测电压、检测电流与正常时的电压、电流的不同,所以判定为开闭开关SW1为OFF卡滞。这样,当判定开闭开关SW1发生OFF卡滞时,进入步骤S25,为了向乘车人通知开闭开关SW1的故障而点亮警报灯59。
在步骤S21中,在检测电压为“Low”,或者检测电流为“放电”、“弱放电”等情况下,进入步骤S26,根据第二判定模式,将OFF信号输出到开闭开关SW1,并将ON信号输出到开闭开关SW2。接下来,在步骤S27中,判定检测电压是否为“Low”且检测电流是否为“零”。在步骤S27中,在检测电压为“Low”且检测电流为“零”的情况下,进入步骤S28,判定为开闭开关SW2为OFF卡滞,将开闭开关SW2的OFF卡滞存储于故障判定部53b。即,如图16(a)中阴影所示,在第二判定模式中,由于确认了检测电压、检测电流与正常时的电压、电流的不同,所以判定为开闭开关SW2为OFF卡滞。这样,当判定开闭开关SW2发生OFF卡滞时,进入步骤S29,为了向乘车人通知开闭开关SW2的故障而点亮警报灯59。
在步骤S27中,在检测电压为“High”,或者检测电流为“放电”、“弱放电”等情况下,如图19所示,进入步骤S30,根据第四判定模式,将OFF信号输出到开闭开关SW1,并将OFF信号输出到开闭开关SW2。接下来,在步骤S31中,判定检测电压是否为“High”。在步骤S31中,在检测电压为“High”的情况下,进入步骤S32,判定检测电流是否为“零”。在步骤S32中,在检测电流为“零”的情况下,进入步骤S33,判定为开闭开关SW2为ON卡滞,将开闭开关SW2的ON卡滞存储于故障判定部53b。即,如图16(b)中阴影所示,在第四判定模式中,由于确认了检测电压、检测电流与正常时的电压、电流的不同,所以判定为开闭开关SW2为ON卡滞。这样,当判定开闭开关SW2发生ON卡滞时,进入步骤S34,为了向乘车人通知开闭开关SW2的故障而点亮警报灯59。
在步骤S32中,在检测电流为“放电”或“弱放电”的情况下,根据第二判定模式,将OFF信号输出到开闭开关SW1,将ON信号输出到开闭开关SW2。接下来,在步骤S36中,判定检测电压是否为“High”且检测电流是否为“放电”。在步骤S36中,在检测电压为“High”且检测电流为“放电”的情况下,进入步骤S37,判定为开闭开关SW1为ON卡滞,将开闭开关SW1的ON卡滞存储于故障判定部53b。即,如图15(b)中阴影所示,在第二判定模式和第四判定模式中,由于确认了检测电压、检测电流与正常时的电压、电流的不同,所以判定为开闭开关SW1为ON卡滞。这样,当判定开闭开关SW1发生ON卡滞时,进入步骤S38,为了向乘车人通知开闭开关SW1的故障而点亮警报灯59。
如上所述,通过切换对开闭开关SW1、SW2的控制信号,并且对检测电压和检测电流与正常时的电压和电流进行比较,能够判定开闭开关SW1、SW2的故障。即,开关控制器53执行利用第一判定模式判定检测电压和检测电流的第一判定处理(S20、S21),并执行利用第二判定模式判定检测电压和检测电流的第二判定处理(S26、S27、S35、S36)作为故障判定处理。另外,开关控制器53执行利用第三判定模式判定检测电压和检测电流的第三判定处理(S22、S23),并执行利用第四判定模式判定检测电压和检测电流的第四判定处理(S30、S31、S32)作为故障判定处理。由此,能够判定开闭开关SW1的ON卡滞和OFF卡滞,并且能够判定开闭开关SW2的ON卡滞和OFF卡滞。
[故障安全处理]
接下来,对开关诊断控制的故障安全处理进行说明。如上所述,在开闭开关SW1、SW2发生了ON卡滞、OFF卡滞的情况下,难以适当地控制车辆用电源装置10。因此,具备各种控制器51、52、53的控制单元50执行使车辆用电源装置10与开闭开关SW1、SW2的故障状况对应的故障安全处理。图20是表示故障安全处理的执行顺序的一个例子的流程图。
如图20所示,在步骤S40中,判定开闭开关SW1是否为ON卡滞。在步骤S40中,在开闭开关SW1为ON卡滞的情况下,进入步骤S41,禁止怠速停止控制,进入步骤S42,禁止电动发电机16的再生发电。即,开闭开关SW1发生ON卡滞的状况是无法将锂离子电池27从电源电路41、42分离的状况。因此,禁止伴随着锂离子电池27的放电的怠速停止控制和伴随着锂离子电池27的充电的再生发电控制。
在步骤S40中,在开闭开关SW1为ON卡滞以外的情况下,进入步骤S43,判定开闭开关SW1是否为OFF卡滞。在步骤S43中,在开闭开关SW1为OFF卡滞的情况下,进入步骤S44,禁止怠速停止控制,进入步骤S45,禁止电动发电机16的再生发电。即,开闭开关SW1发生OFF卡滞的状况是无法将锂离子电池27连接到电源电路41、42的状况。因此,禁止伴随着锂离子电池27的放电的怠速停止控制和伴随着锂离子电池27的充电的再生发电控制。
在步骤S43中,在开闭开关SW1为OFF卡滞以外的情况下,进入步骤S46,判定开闭开关SW2是否为ON卡滞。在步骤S46中,在开闭开关SW2为ON卡滞的情况下,进入步骤S47,禁止怠速停止控制。即,开闭开关SW2发生ON卡滞的状况是无法将第一电源电路41与第二电源电路42分离的状况。因此,从防止对于第二电源电路42的瞬时电压降低保护负载33的瞬间的电压降低的观点考虑,禁止在发动机再启动时消耗大量电力的怠速停止控制。
在步骤S46中,在开闭开关SW2为ON卡滞以外的情况下,进入步骤S48,判定开闭开关SW2是否为OFF卡滞。在步骤S48中,在开闭开关SW2为OFF卡滞的情况下,进入步骤S49,禁止怠速停止控制,进入步骤S50,将开闭开关SW1控制为断开状态。此外,进入步骤S51,禁止电动发电机16的再生发电,进入步骤S52,禁止电动发电机16的燃烧发电。即,开闭开关SW2发生OFF卡滞的状况是无法将第一电源电路41与第二电源电路42连接的状况,是无法有效地利用锂离子电池27的状况。因此,打开开闭开关SW1来分离锂离子电池27,禁止伴随着锂离子电池27的充放电的怠速停止控制、再生发电控制、燃烧发电控制。
本发明不受上述实施方式限定,在不脱离其主旨的范围内当然可以进行各种变更。在上述的说明中,使开关控制器53作为故障判定部和开关控制部发挥功能,使充放电控制器51作为发电控制部发挥功能,使ISS控制器作为发动机控制部发挥功能,但不限于此。例如,也可以使其他控制器作为故障判定部、开关控制部、发电控制部或者发动机控制部发挥功能。另外,可以由1个控制器构成故障判定部、开关控制部、发电控制部或者发动机控制部,也可以由多个控制器构成故障判定部、开关控制部、发电控制部或者发动机控制部。
在上述的说明中,判定开闭开关SW1和开闭开关SW2这两方的故障,但不限于此。例如,可以仅判定开闭开关SW1的故障,也可以仅判定开闭开关SW2的故障。另外,作为开闭开关SW1、SW2,可以是利用电磁力使接触子动作的电磁式的开关,也可以是使用半导体元件构成的半导体式的开关。应予说明,在上述的说明中,在构成通电路径100的第二电源线30设有开闭开关SW2,但不限于此,也可以在构成通电路径101的通电线39设置开闭开关SW2。这样,即使在通电路径101设置开闭开关SW2的情况下,也能够控制铅电池28相对于电源电路的连接状态。
如上所述,采用锂离子电池27作为第一蓄电池,采用铅电池28作为第二蓄电池,但不限于此,可以采用任何蓄电池作为第一蓄电池、第二蓄电池。例如,作为第一蓄电池,可以采用铅电池、镍氢电池、双电层电容器等。另外,作为第二蓄电池,可以采用锂离子电池、镍氢电池、双电层电容器等。此外,作为第一蓄电池和第二蓄电池,当然可以采用相同种类的蓄电池。应予说明,在将锂离子电池27与铅电池28组合时,优选采用在正极材料中使用了磷酸铁锂的磷酸铁锂离子电池作为锂离子电池27。
在上述的说明中,在将电动发电机16控制为燃烧发电状态时,将发电电压VG上升到预定电压Va,在将电动发电机16控制为再生发电状态时,将发电电压VG上升到预定电压Vb,但不限于此。例如,也可以使电动发电机16的目标发电电压在燃烧发电状态和再生发电状态下一致。另外,在燃烧发电状态、再生发电状态中,可以基于车速、加速器操作量、制动器操作量使电动发电机16的目标发电电压变化。另外,在上述的说明中,使用作为发电机和电动机发挥作用电动发电机16,但不限于此,可以使用不作为电动机发挥功能的发电机。应予说明,作为电动发电机16,不限于感应发电机,也可以采用其他形式的发电机。
在上述的说明中,在怠速停止控制的发动机再启动时,将电动发电机16作为电动机驱动,但不限于此。例如,在发动机启动后的加速行驶时,也可以通过将电动发电机16作为电动机驱动来减少发动机12的负载。此外,在上述的说明中,将车体负载34连接到第一电源电路41,但不限于此,可以将车体负载34仅连接到第二电源电路42,也可以将车体负载34连接到第一电源电路41和第二电源电路42这两方。

Claims (12)

1.一种车辆用电源装置,搭载于车辆,其特征在于,具有:
发电机,其与发动机连接;
第一蓄电池,其与所述发电机连接;
第二蓄电池,其与所述第一蓄电池并联地连接到所述发电机;
第一开关,其基于控制信号在将所述发电机与所述第一蓄电池连接的导通状态和将所述发电机与所述第一蓄电池分离的断开状态之间进行切换;
第二开关,其基于控制信号在将所述发电机与所述第二蓄电池连接的导通状态和将所述发电机与所述第二蓄电池分离的断开状态之间进行切换;
连接点,其将与所述第一蓄电池的正极端子连接的第一通电路径、与所述第二蓄电池的正极端子连接的第二通电路径和与所述发电机的输出端子连接的第三通电路径相互连接;
电池传感器,其检测所述连接点与所述第一开关之间的电流和电位;以及
故障判定部,其执行故障判定处理,所述故障判定处理基于所述第一开关的控制信号、所述第二开关的控制信号、通过所述电池传感器检测的所述第一通电路径的电流和通过所述电池传感器检测的所述第一通电路径的电位来判定所述第一开关和所述第二开关中的至少一方的故障。
2.根据权利要求1所述的车辆用电源装置,其特征在于,具有:
第四通电路径,其与所述第一蓄电池的负极端子连接,
所述第一开关设置于所述第一通电路径或所述第四通电路径,所述第二开关设置于所述第二通电路径。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用电源装置,其特征在于,
将所述第一开关设置于所述第一通电路径,
所述故障判定部基于所述第一通电路径中的所述第一开关与所述连接点之间的电位来判定所述第一开关与所述第二开关中的至少一方的故障。
4.根据权利要求1或2所述的车辆用电源装置,其特征在于,作为所述第一开关的控制信号,具有将所述第一开关切换为导通状态的导通信号和将所述第一开关切换为断开状态的断开信号,
作为所述第二开关的控制信号,具有将所述第二开关切换为导通状态的导通信号和将所述第二开关切换为断开状态的断开信号,
所述故障判定部,执行以下判定处理作为故障判定处理:
第一判定处理,在导通信号被施加到所述第一开关且导通信号被施加到所述第二开关的情况下,判定所述第一通电路径的电流和电位;
第二判定处理,在断开信号被施加到所述第一开关且导通信号被施加到所述第二开关的情况下,判定所述第一通电路径的电流和电位;
第三判定处理,在导通信号被施加到所述第一开关且断开信号被施加到所述第二开关的情况下,判定所述第一通电路径的电流和电位;以及
第四判定处理,在断开信号被施加到所述第一开关且断开信号被施加到所述第二开关的情况下,判定所述第一通电路径的电流和电位。
5.根据权利要求1或2所述的车辆用电源装置,其特征在于,
所述故障判定部在乘车人将车辆的启动开关操作到起动停止侧的情况下,执行故障判定处理。
6.根据权利要求1或2所述的车辆用电源装置,其特征在于,
所述故障判定部在乘车人将车辆的启动开关操作到起动侧,且没有记录故障判定处理的执行记录的情况下,执行故障判定处理。
7.根据权利要求1或2所述的车辆用电源装置,其特征在于,
所述故障判定部在乘车人将车辆的启动开关操作到起动侧,且记录有所述第一开关或所述第二开关的故障的情况下,执行故障判定处理。
8.根据权利要求1或2所述的车辆用电源装置,其特征在于,具有:
发动机控制部,其基于停止条件停止所述发动机,基于启动条件再次启动所述发动机;以及
发电控制部,其控制所述发电机,
在所述第一开关在导通状态发生了故障的情况下,所述发动机控制部禁止所述发动机的停止,并且所述发电控制部禁止所述发电机的再生发电。
9.根据权利要求1或2所述的车辆用电源装置,其特征在于,具有:
发动机控制部,其基于停止条件停止所述发动机,基于启动条件再次启动所述发动机;以及
发电控制部,其控制所述发电机,
在所述第一开关在断开状态发生了故障的情况下,所述发动机控制部禁止所述发动机的停止,并且所述发电控制部禁止所述发电机的再生发电。
10.根据权利要求1或2所述的车辆用电源装置,其特征在于,具有:
发动机控制部,其基于停止条件停止所述发动机,基于启动条件再次启动所述发动机,
在所述第二开关在导通状态发生了故障的情况下,所述发动机控制部禁止所述发动机的停止。
11.根据权利要求1或2所述的车辆用电源装置,其特征在于,具有:
发动机控制部,其基于停止条件停止所述发动机,基于启动条件再次启动所述发动机;
发电控制部,其控制所述发电机;以及
开关控制部,其将所述第一开关在导通状态和断开状态之间进行切换,
在所述第二开关在断开状态发生了故障的情况下,所述发动机控制部禁止所述发动机的停止,所述发电控制部禁止所述发电机的发电,并且所述开关控制部将所述第一开关切换为断开状态。
12.根据权利要求1或2所述的车辆用电源装置,其特征在于,
所述第一蓄电池的端子电压设定得比所述第二蓄电池的端子电压高,所述第一蓄电池的内部电阻设定得比所述第二蓄电池的内部电阻小。
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