CN110546879A - 旋转电机控制装置及电源系统 - Google Patents

Abstract

旋转电机控制装置(23)应用于伴随起动开关从断开状态变为接通状态而使旁通开关从闭合状态切换为打开状态的电源系统。旋转电机控制装置连接为能与上位控制装置(40)通信，通过从上位控制装置接收发电指令来实施旋转电机的发电。旋转电机控制装置包括：自主发电部，在所述起动开关的接通状态下未获取到来自上位控制装置的发电指令时，该自主发电部不依赖于来自上位控制装置的发电指令而实施旋转电机的自主发电；时间判断部，该时间判断部对从起动开关成为接通状态开始是否经过了规定时间进行判断；以及限制部，在由时间判断部判断为经过了规定时间之前的期间，该限制部对自主发电部的自主发电进行限制。

Description

旋转电机控制装置及电源系统

相关申请的援引

本申请基于2017年4月18日申请的日本申请号2017-081901号，在此援引其记载内容。

技术领域

本发明涉及一种应用于车辆等的旋转电机控制装置及电源系统。

背景技术

以往，例如，作为车辆用的电源系统，已知，包括多个蓄电池(例如铅蓄电池、锂离子蓄电池)，并且包括与上述各蓄电池并联连接的旋转电机的结构(例如参照专利文献1)。在上述电源系统中，在各蓄电池与旋转电机之间设有开关，并且为了实施电源断开状态下的暗电流供给和故障安全防护处理等，在与开关并联的旁通路径上设有常闭式的继电器。

此外，在上述电源系统中，设有控制旋转电机的动作的旋转电机控制装置和对其统一管理的上位控制装置，在旋转电机控制装置与上位控制装置之间通过CAN母线等通信线进行信号传递。例如，当在上述电源系统中实施旋转电机的发电时，从上位控制装置向旋转电机控制装置输出发电指令，基于上述发电指令由旋转电机实施发电。另外，由发电产生的发电电力向各蓄电池、电负载供给。

此外，已知一种旋转电机控制装置，不依赖于上位控制装置的发电指令，基于规定的目标电压实施旋转电机的自主发电。即使在例如无法获取来自上位控制装置的发电指令的情况下，也能利用上述自主发电来供给车辆的动作所需要的电力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-234479号公报

发明内容

在上述旋转电机控制装置的自主发电中，考虑不受将旋转电机和各蓄电池连接的电气路径的导通状态的影响而生成规定的发电量。在这种情况下，认为对电气路径的导通状态进行过剩的发电会产生不良情况。尤其是，车辆的点火开关刚接通后，通常的发电电流路径还未确立，是通过旁通路径导通的状态。因此，例如，当在点火刚接通后的供电路径的切换时进行自主发电时，发电电流有可能意外地在旁通路径上流动，使旁通路径破损切断。

本发明鉴于上述技术问题而作，其主要目的在于提供一种能适当地实施旋转电机的发电的旋转电机控制装置。

第一方式是，旋转电机控制装置应用于电源系统，该电源系统包括：

旋转电机，所述旋转电机与发动机输出轴驱动连结，具有发电和动力运行的各个功能；

相对于所述旋转电机并联连接的第一蓄电池和第二蓄电池；

第一开关，所述第一开关在所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电气路径上，设置于比与所述旋转电机的连接点更靠所述第一蓄电池侧的位置；

第二开关，所述第二开关在所述电气路径上设置于比所述连接点更靠所述第二蓄电池侧的位置；以及

常闭式的旁通开关，所述常闭式的旁通开关设置于所述电气路径中的将所述第一开关的一端侧和另一端侧连接的旁通路径，

所述电源系统伴随起动开关从断开状态变为接通状态而使所述旁通开关从闭合状态切换为打开状态，

所述旋转电机控制装置连接为能与上位控制装置通信，通过从所述上位控制装置接收发电指令来实施所述旋转电机的发电，所述旋转电机控制装置包括：

自主发电部，当在所述起动开关的接通状态下未获取到来自所述上位控制装置的所述发电指令时，所述自主发电部不依赖于来自所述上位控制装置的所述发电指令而实施所述旋转电机的自主发电；

时间判断部，所述时间判断部对从所述起动开关成为接通状态开始是否经过了规定时间进行判断；以及

限制部，所述限制部对所述自主发电部的自主发电进行限制，直到由所述时间判断部判断为经过了所述规定时间。

在电源系统中，在进行旋转电机的发电的状态下，通过使各开关闭合(接通)或者打开(断开)，能够对各蓄电池充电，上述电源系统包括旋转电机和相对于该旋转电机并联连接的第一蓄电池和第二蓄电池，并且在第一蓄电池和第二蓄电池的各电气路径上分别设有第二开关和第二开关。此外，在起动开关接通的状态下，旋转电机控制装置基于上位控制装置的发电指令进行旋转电机的发电，另一方面，在未获取到来自上位控制装置的发电指令的情况下，旋转电机控制装置不依赖于发电指令而实施旋转电机的自主性发电(自主发电)。由此，即使在例如产生了通信异常的情况下，也能够供给车辆的动作所需要的电力。

然而，实施自主发电与旋转电机外部的电气路径的导通状态无关。因此，在旁通开关伴随起动开关从断开状态变为接通状态而从闭合状态切换为打开状态的结构中，当在旁通开关打开前实施自主发电时，发电电流意外地在旁通路径上流动。在这种情况下，有可能导致旁通开关的破损等。

关于这点在上述结构中，对从起动开关成为接通状态开始是否经过了规定时间进行判断，对自主发电进行限制直到判断为经过了规定时间。在这种情况下，限制自主发电直到经过了规定时间，从而在例如旁通开关的切换结束后实施通常的自主发电。因此，能够抑制发电电流在旁通路径上流动并且利用自主发电供给电力。由此，能够适当地实施旋转电机的发电。

第二方式中，所述旁通路径是与所述电气路径相比容许通电电流更小的路径，所述规定时间包含在所述起动开关接通后到所述旁通开关打开为止的时间，所述限制部使所述自主发电停止，直到由所述时间判断部判断为经过了所述规定时间。

在旁通路径的容许通电电流比电气路径小的结构中，当发电电流意外地在旁通路径上流动时，有可能导致旁通开关的破损等。关于这方面，在上述结构中，由于使自主发电停止直到经过了规定时间，因此，能够防止在旁通路径导通的状态下实施自主发电，上述规定时间包括从起动开关成为接通状态开始到旁通开关打开为止的时间。由此，能够防止自主发电产生的发电电流导致旁通开关破损。

第三方式中，所述旁通路径是与所述电气路径相比容许通电电流更小的路径，所述规定时间包含在所述起动开关接通后到所述旁通开关打开为止的时间，在由所述时间判断部判断为经过了所述规定时间之前的期间，所述限制部将所述自主发电的发电电流限制在所述旁通路径的容许通电电流以下。

在旁通路径的容许通电电流比电气路径小的结构中，当发电电流意外地在旁通路径上流动时，有可能导致旁通开关的破损等。关于这方面，在上述结构中，由于在经过了规定时间之前，将自主发电的发电电流限制在旁通路径的容许通电电流以下，因此，即使在旁通路径导通的状态下实施自主发电，也能防止旁通开关破损，上述规定时间包括从起动开关成为接通状态开始到旁通开关打开为止的时间。

在第四方式中，所述第二开关具有串联连接的多个半导体开关，所述多个半导体开关包含寄生二极管相互相反的半导体开关，所述旋转电机控制装置应用于以下电源系统：在所述起动开关成为接通状态后，在使所述寄生二极管的方向为一方侧和另一方侧的所述半导体开关中的一方接通的状态下实施所述第二开关的故障诊断，所述规定时间包含在所述起动开关接通后到所述第二开关的故障诊断结束为止的时间，所述限制部使所述自主发电停止，直到由所述时间判断部判断为经过了所述规定时间。

在上述电源系统中，第二开关具有串联连接的多个半导体开关，所述多个半导体开关包含寄生二极管相互相反的半导体开关。而且，在起动开关成为接通状态后，在使寄生二极管的方向为一方侧和另一方侧的半导体开关中的一方接通的状态下实施第二开关的故障诊断。在上述故障诊断中，第二开关通过寄生二极管暂时成为导通状态。然而，在第二开关的故障诊断时，若实施自主发电则发电电流意外地流向寄生二极管，因此，有可能导致半导体开关的破损。

关于这点，在上述结构中，使自主发电停止直到经过了规定时间，因此能够防止自主发电产生的发电电流流向半导体开关的寄生二极管，上述规定时间包括从起动开关成为接通状态开始到第二开关的故障诊断结束为止的时间。由此，能够防止自主发电产生的发电电流导致旁通开关破损。

在第五方式中，所述旋转电机是包括励磁绕组的绕组励磁式旋转电机，在由所述时间判断部判断为经过了所述规定时间之前的期间，所述限制部使流向所述励磁绕组的励磁电流比所述自主发电时小，从而限制所述自主发电。

在上述结构中，在判断为从起动开关成为接通状态开始经过了规定时间之前的期间，使流向励磁绕组的励磁电流比通常的自主发电时小，从而限制自主发电，因此能够适当地限制自主发电产生的发电电流。

作为电源系统，也可以具有以下结构。即，在第六方式中，电源系统包括：旋转电机，该旋转电机与发动机输出轴驱动连结，具有发电和动力运行的各个功能；相对于所述旋转电机并联连接的第一蓄电池和第二蓄电池；第一开关，所述第一开关在所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电气路径上，设置于比与所述旋转电机的连接点更靠所述第一蓄电池侧的位置；第二开关，所述第二开关在所述电气路径上设置于比所述连接点更靠所述第二蓄电池侧的位置；以及常闭式的旁通开关，所述常闭式的旁通开关设置于所述电气路径中的将所述第一开关的一端侧和另一端侧连接的旁通路径，上述电源系统伴随起动开关从断开状态变为接通状态而使所述旁通开关从闭合状态切换为打开状态，所述旋转电机具有在所述起动开关的接通状态下不依赖于来自上位控制装置的发电指令而实施自主发电的自主发电功能，在从所述起动开关成为接通状态开始经过了规定时间之前的期间，对所述旋转电机的自主发电进行限制。

附图说明

参照附图和以下详细的记述，可以更明确本发明的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。

图1是表示第一实施方式的电源系统的电路图。

图2是表示旋转电机单元的电气结构的电路图。

图3是表示旋转电机ECU的自主发电的处理步骤的流程图。

图4是用于对旋转电机ECU的自主发电的处理进行说明的时序图。

图5是表示变形例的旋转电机ECU的自主发电的处理步骤的流程图。

图6是表示点火刚接通后的供电路径的切换后的通电状态的图。

图7是表示开关的故障诊断时的通电状态的图。

图8是表示其他示例的电源系统的电路图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，基于附图，对本发明的具体实施方式进行说明。在本实施方式中，在将发动机(内燃机)作为驱动源而行驶的车辆中，将向该车辆的各种设备供给电力的车载电源系统具体化。

如图1所示，本电源系统是具有作为第一蓄电池的铅蓄电池11和作为第二蓄电池的锂离子蓄电池12的双电源系统，能从各蓄电池11、12向起动器13、各种电负载14、15、旋转电机单元16供电。此外，能够通过旋转电机单元16对各蓄电池11、12进行充电。在本系统中，相对于旋转电机单元16并联地连接有铅蓄电池11和锂离子蓄电池12，并且相对于电负载14、15并联地连接有铅蓄电池11和锂离子蓄电池12。

铅蓄电池11是众所周知的通用蓄电池。与此相对，锂离子蓄电池12是与铅蓄电池11相比，充电放电的电力损失少、输出密度及能量密度高的高密度蓄电池。锂离子蓄电池12最好是与铅蓄电池11相比，充电放电时的能量效率高的蓄电池。此外，锂离子蓄电池12构成为分别具有多个单电池的电池组。上述各蓄电池11、12的额定电压均相同，例如为12V。

虽然省略了基于图示的具体说明，但锂离子蓄电池12被收容在收容壳体中，构成为基板一体的电池单元U。电池单元U具有输出端子P1、P2、P3、P4，其中，输出端子P1、P3与铅蓄电池11、起动器13和电负载14连接，输出端子P2与旋转电机单元16连接，输出端子P4与电负载15连接。

各电负载14、15对于从各蓄电池11、12供给的供给电力的电压请求不同。其中，电负载15包括请求供给电力的电压恒定或至少在规定范围内变动而稳定的恒定电压请求负载。相反，电负载14是除了恒定电压请求负载之外的普通电负载。电负载15也可以称为被保护负载。并且，也可以说电负载15是不允许电源故障的负载，电负载14与电负载15相比可以称为允许电源故障的负载。

作为恒定电压请求负载即电负载15的具体例，可举出导航装置、音频装置、仪表装置、发动机ECU等各种ECU。在这种情况下，通过抑制供给电力的电压变动，从而抑制在上述各装置中产生不需要的复位等，能够实现稳定动作。作为电负载15，也可以包括电动转向装置、制动装置等行驶系统致动器。此外，作为电负载14的具体例，可举出座椅加热器、后窗的除霜器用加热器、前照灯、前窗的雨刮器、空调装置的送风扇等。

旋转电机单元16包括：作为三相交流电动机的旋转电机21；作为电力转换装置的逆变器22；以及对旋转电机21的动作进行控制的旋转电机ECU23。旋转电机单元16中，旋转电机21是带有电动机功能的发电机，构成为机电一体型的ISG(Integrated StarterGenerator：起动发电一体机)。

此处，采用图2对旋转电机单元16的电气结构进行说明。旋转电机21包括作为三相定子绕组的U相、V相、W相的相绕组24U、24V、24W以及励磁绕组25。旋转电机21的旋转轴通过皮带驱动连结于未图示的发动机输出轴，旋转电机21的旋转轴随着发动机输出轴的旋转而旋转，另外，发动机输出轴随着旋转电机21的旋转轴的旋转而旋转。也就是说，旋转电机单元16包括利用发动机输出轴或车轴的旋转进行发电(再生发电)的发电功能、和对发动机输出轴施加旋转力的动力运行功能。

逆变器22将从各相绕组24U、24V、24W输出的交流电压转换为直流电压而向电池单元U输出。此外，逆变器22将从电池单元U输入的直流电压转换为交流电压而向各相绕组24U、24V、24W输出。逆变器22是具有与相绕组的相数相同数量的上下桥臂的桥式电路，构成为三相全波整流电路。此外，逆变器22构成为通过对向旋转电机21供给的电力进行调节来驱动旋转电机21的驱动电路。

逆变器22在每相包括上桥臂开关Sp以及下桥臂开关Sn。在本实施方式中，作为各开关Sp、Sn，使用电压控制形式的半导体开关元件，具体而言，使用N通道MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属-氧化物半导体场效应晶体管)。在上桥臂开关Sp反向并联地连接有上桥臂二极管Dp，在下桥臂开关Sn反向并联连接有下桥臂二极管Dn。

励磁绕组25构成转子，卷绕于相对配置在定子铁芯的内周侧的未图示的励磁极。通过使励磁电流在励磁绕组25中流动，从而使励磁极磁化。通过励磁极磁化时产生的旋转磁场，从而从各相绕组24U、24V、24W输出交流电压。

各相的开关Sp、Sn的串联连接体的中间连接点分别与各相绕组24U、24V、24W的一端连接。此外，在逆变器22的高压侧路径与低压侧路径之间，设置有对逆变器22的输入输出的电压进行检测的电压传感器26。此外，在旋转电机单元16，设置有对流过各相绕组24U、24V、24W的电流进行检测的电流传感器27、对流过励磁绕组25的电流进行检测的电流传感器28。将上述各传感器26～28的检测信号适当地输入旋转电机ECU23。此外，虽未图示，但在旋转电机21中，设置有对转子的角度信息进行检测的旋转角度传感器，在逆变器22中，设置有对来自上述旋转角度传感器的信号进行处理的信号处理电路。

旋转电机ECU23由包括CPU、ROM、RAM、输入输出接口等的微型计算机构成。此外，旋转电机ECU23包括IC调节器23a，通过IC调节器23a对流过励磁绕组25的励磁电流进行调节。IC调节器23a包含未图示的励磁开关(例如N通道MOSFET)而构成，对上述励磁开关进行接通断开控制。具体而言，通过使表示励磁开关的一个控制周期(一定期间)中的通电期间的比例的Duty值变化，从而调节励磁电流。例如，在通过旋转电机单元16发电时，对励磁开关进行接通断开控制以使由电压传感器26检测出的输出端子B的电压成为目标电压Vtg。由此，对流过励磁绕组25的励磁电流进行调节，从而控制旋转电机单元16的发电电压(向电池单元U的输出电压)。

此外，旋转电机ECU23在车辆的行驶开始后对逆变器22进行控制而驱动旋转电机21，对发动机的驱动力进行辅助。此外，旋转电机ECU23也可以在发动机起动时驱动旋转电机21，从而对发动机输出轴施加初始旋转。另外，在图1中，在旋转电机ECU23最好连接有铅蓄电池11。

接下来，对电池单元U的电气结构进行说明。如图1所示，在电池单元U中，作为单元内电气路径设置有：将各输出端子P1、P2连接的通电路径L1以及将通电路径L1上的连接点N1和锂离子蓄电池12连接的通电路径L2。其中，在通电路径L1上设置有开关31，在通电路径L2上设置有开关32。另外，关于将铅蓄电池11和锂离子蓄电池12连接的电气路径，在比与旋转电机单元16的连接点N1更靠铅蓄电池11的一侧设置有开关31，在比连接点N1更靠锂离子蓄电池12的一侧设置有开关32。开关31相当于“第一开关”，开关32相当于“第二开关”。

上述各开关31、32包括例如2×n个MOSFET(半导体开关元件)，两个一组的MOSFET的寄生二极管串联连接为互相相反。图1中，各MOSFET的寄生二极管相互在阳极彼此连接。利用上述寄生二极管，在使各开关31、32处于断开状态的情况下，使流向设置有上述开关的路径的电流完全被切断。另外，在各开关31、32中，也可以是各MOSFET的寄生二极管相互在阴极彼此连接。

此外，在通电路径L1中，在输出端子P1与开关31之间的连接点N2连接有分支路径L3的一端，并且在通电路径L2中，在锂离子蓄电池12与开关32之间的连接点N3连接有分支路径L4的一端，上述分支路径L3、L4的另一端彼此在中间点N4连接。此外，中间点N4和输出端子P4由通电路径L5连接。在分支路径L3、L4，分别设置有开关33、34。上述开关33、34与开关31、32相同地构成。也就是说，开关33、34分别串联地连接有寄生二极管的方向相互相反的两个MOSFET。此外，经由各路径L3～L5，能从各蓄电池11、12分别向电负载15供电。

在电池单元U，设置有不经由单元内的开关31～34而能将铅蓄电池11与电负载15、旋转电机单元16连接的旁通路径L6、L7。具体而言，在电池单元U中，设置有将输出端子P3和通电路径L1上的连接点N1连接的旁通路径L6，并且设置有将连接点N1和输出端子P4连接的旁通路径L7。输出端子P3通过保险丝51与铅蓄电池11连接。此外，在旁通路径L6上设置有旁通开关35，在旁通路径L7上设置有旁通开关36。各旁通开关35、36是常闭式的继电器开关。

通过将旁通开关35闭合，从而即使开关31断开(打开)，也能将铅蓄电池11和电负载16电连接。此外，通过将两方的旁通开关35、36闭合，从而即使各开关31～34全部断开(打开)，也能将铅蓄电池11和电负载15电连接。另外，旁通路径L6和旁通开关35也可以设置在电池单元U外。

电池单元U包括对各开关31～34以及旁通开关35、36的接通断开(打开关闭)进行控制的电池ECU37。电池ECU37由包括CPU、ROM、RAM、输入输出接口等的微型计算机构成。电池ECU37基于各蓄电池11、12的蓄电状态、来自上位控制装置即发动机ECU40的指令值，对各开关31～34的接通断开进行控制。由此，选择性地使用铅蓄电池11和锂离子蓄电池12来实施充电放电。例如，电池ECU37计算出锂离子蓄电池12的SOC(残余容量：State Of Charge)，对锂离子蓄电池12的充电量和放电量进行控制以将该SOC保持在规定的使用范围内。

旋转电机单元16的旋转电机ECU23、电池单元U的电池ECU37与作为统一管理上述各ECU23、37的上位控制装置的发动机ECU40连接。发动机ECU40由包括CPU、ROM、RAM、输入输出接口等的微型计算机构成，基于每次的发动机运转状态、车辆行驶状态，对发动机42的运转进行控制。

上述各ECU23、37、40通过构成CAN(Controller Area Network：控制器局域网络)等通信网络的通信线41连接而能相互通信，以规定周期进行双向通信。由此，形成为能相互共用存储于各ECU23、37、40的各种数据。

基本上基于来自发动机ECU40的发电指令实施旋转电机单元16的发电。例如，当发动机ECU40通过与电池ECU37的信号传递判断为锂离子蓄电池12的SOC在规定值以下时，向旋转电机ECU23发送发电指令。接着，旋转电机ECU23基于上述发电指令设定目标电压Vtg，对流过励磁绕组25的励磁电流进行控制以使发电电压成为目标电压Vtg。

此外，旋转电机单元16具有不依赖于来自发动机ECU40的发电指令而实施自主发电的自主发电功能。具体而言，当旋转电机ECU23在车辆的点火开关(起动开关)接通的状态下无法获取来自发动机ECU40的发电指令时，例如当旋转电机ECU23与发动机ECU40之间产生了通信异常时，通过旋转电机单元16实施自主发电。由此，即使在产生异常时也能供给车辆的动作所需要的电力。

实施自主发电以使旋转电机单元16的输出端子B的电压(向电池单元U的输出电压)维持规定电压VA(例如为14V)。在这种情况下，将流过励磁绕组25的励磁电流控制为与规定电压VA对应的规定电流IA。另外，在上述自主发电中，生成规定的发电电压，与旋转电机单元16外部的导通状态、即电源系统中的各路径L1～L7的导通状态无关。

另外，在上述电源系统中，在车辆的点火开关断开的状态下，各开关31～34断开(打开)，旁通开关35、36闭合。在上述状态下，通过旁通路径L6、L7从铅蓄电池11向电负载15供给电力。另外，旁通路径L6、L7的容许通电电流与通电路径L1、L2相比更小。

此外，当点火开关从断开状态变为接通状态时，从铅蓄电池11向电负载15的供电路径被改变。此时，各开关31、33接通(闭合)，并且旁通开关35、36从闭合状态向打开状态切换。即，车辆的点火开关刚接通后，通常的供电路径未确立，是通过旁通路径L6、L7导通的状态。因此，例如，如果在点火刚接通后切换向电负载15的供电路径时利用旋转电机单元16进行自主发电，则发电电流意外地在旁通路径L6、L7上流动，有可能导致旁通开关35、36的破损、保险丝51的熔断。

因此，在本实施方式中，对从点火开关成为接通状态开始是否经过了规定时间T1进行判断，在直到判断为经过了规定时间T1的期间，对旋转电机单元16的自主发电进行限制。具体而言，旋转电机ECU23通过控制励磁电流，从而使旋转电机单元16的自主发电停止。也就是说，在点火刚接通后，不使伴随自主发电的发电电流在旁通路径L6、L7上流动。

规定时间T1设定为包含在点火开关接通后直到旁通开关35、36打开的时间。规定时间T1也可以设定为例如，在直到从旁通开关35、36的闭合状态向打开状态的切换结束的时间的基础上，进而增加富余时间。也就是说，在这种情况下，旋转电机ECU23使自主发电停止，直到至少点火刚接通后的向电负载15的供给路径的切换结束。

使用图3的流程图，对由旋转电机ECU23实施的自主发电处理进行说明。由旋转电机ECU23以规定周期反复实施上述处理。

首先，在步骤S11中，对点火开关是否处于接通状态进行判断。若步骤S11为“是”，则前进至步骤S12，若步骤S11为“否”，则就这样结束本处理。在步骤S12中，对与发动机ECU40之间是否产生了通信异常进行判断。在判断通信异常时可以使用众所周知的方法。例如，当无法收到来自发动机ECU40的确认信号时，旋转电机ECU23判断为产生了通信异常。若步骤S12为“是”，则需要实施自主发电而前进至步骤S13。另一方面，若步骤S12为“否”，则就这样结束本处理。

在步骤S13中，对从点火开关成为接通状态后是否经过了规定时间T1进行判断。规定时间T1例如设定为包含从旁通开关35、36的闭合状态向打开状态的切换所需要的时间。若步骤S13为“是”，则前进至步骤S14，实施旋转电机单元16的自主发电。在这种情况下，实施发电以使旋转电机单元16的输出电压成为规定电压VA。另一方面，若步骤S13为“否”，则前进至步骤S15，使自主发电停止。例如，旋转电机ECU23通过使励磁开关断开(打开)而使励磁绕组25中没有励磁电流流过，从而使自主发电停止。此时，从点火开关接通到经过了规定时间T1之前，使旋转电机单元16的自主发电停止。

另外，在图3中，步骤S13相当于“时间判断部”，步骤S14相当于“自主发电部”，步骤S15相当于“限制部”。

接着，图4中示出了更具体地表示图3的处理的时序图。首先，对电池单元U中的各开关的状态进行说明。

在时刻t11以前，点火开关断开。在此期间，旁通开关35、36闭合，通过旁通路径L6、L7进行从铅蓄电池11向电负载15的电力供给。接着，当在时刻t11点火开关接通时，生成开关31、33的接通指令，在时刻t13开关31、33接通(闭合)。接着，经过开关31、33和旁通开关35、36闭合的状态，在时刻t14旁通开关35、36打开。另外，为了防止向电负载15的供电中断，设置了使开关的闭合状态重叠的期间(时刻t13～t14)。

接着，对旋转电机单元16的处理进行说明。在点火开关的接通状态下，通过旋转电机ECU23对与发动机ECU40的通信异常的有无进行判断。接着，当在时刻t12判断为产生了通信异常时，实施自主发电。但是，在时刻t12的时间点，由于未从点火接通经过规定时间T1，因此停止(禁止)自主发电。接着，在经过规定时间T1后的时刻t15以后实施自主发电。在时刻t15的时间点，向电负载15的供电路径的切换已经结束。另外，时刻t14～t15相当于富余时间。

若在判断为产生了通信异常的时刻t12开始自主发电，则由于旁通开关35、36还处于闭合状态，因此有可能使过剩的电流流向旁通路径L6、L7。在上述情况下，担心保险丝51会熔断等，但是如上所述，通过使自主发电停止直到向电负载15的供电路径的切换结束，能避免保险丝51的熔断。

根据以上详细叙述的本实施方式，能够得到以下的优异效果。

在上述结构中，对从点火开关成为接通状态开始是否经过了规定时间T1进行判断，对自主发电进行限制直到判断为经过了规定时间T1。在这种情况下，通过在经过了规定时间T1之前对自主发电限制，能够抑制发电电流意外地在旁通路径L6、L7上流动，并且通过自主发电供给电力。由此，能够适当地实施旋转电机单元16的发电。

具体而言，使旋转电机单元16的自主发电停止直到经过了规定时间T1，上述规定时间T1包含从点火开关成为接通状态开始到旁通开关35、36打开的时间。在这种情况下，由于在旁通路径L6、L7导通的状态下不实施自主发电，因此发电电流不会在旁通路径L6、L7上流动。由此，能够防止发电电流导致的旁通开关35、36的破损和保险丝51的熔断。

此外，利用励磁开关切断流向励磁绕组25的励磁电流，从而使自主发电停止，因此能够理想地防止伴随自主发电的发电电流意外地在旁通路径L6、L7上流动。

(第一实施方式的另一例)

·在上述实施方式中，例示了从点火开关成为接通状态到向电负载15的供电路径的切换结束之前，使旋转电机单元16的自主发电停止的结构，但是也可以改变该结构。例如，还可以构成为将旋转电机单元16的自主发电的发电电流限制在旁通路径L6、L7的容许通电电流以下。

对于上述结构，使用图5的流程图进行说明。替换上述图3，通过旋转电机ECU23以规定周期反复实施本处理。另外，在图5中，对与图3相同的处理标注相同的步骤符号并省略说明。与图3的处理的不同点是步骤S15替换为步骤S16。

在图5中，当判断为点火开关接通且产生了通信异常(步骤S11、S12均为“是”的情况)，而从点火接通开始未经过规定时间T1时(步骤S13为“否”的情况)，前进至步骤S16。在步骤S16中，将发电电压限制在旁通路径L6、L7的容许通电电流以下，实施旋转电机单元16的自主发电。上述情况的发电电压是基于例如保险丝51的容许通电电流(例如30A)设定的，是比通常的自主发电时的规定电压VA小的值。此时，旋转电机ECU23通过使励磁电流比通常的自主发电时的规定电流IA小来限制发电电压。在上述结构中，步骤S16相当于“限制部”。

在上述结构中，由于在经过了规定时间T1之前将旋转电机单元16的自主发电的发电电流限制在旁通路径L6、L7的容许通电电流以下，因此能够进行旋转电机单元16的发电并且防止旁通开关35、36破损，上述规定时间T1包含从点火开关成为接通状态开始到旁通开关35、36打开的时间。

在上述结构中，由于通过使流向励磁绕组25的励磁电流比自主发电时的规定电流IA小来限制自主发电，因此能够理想地防止比容许通电电流大的发电电流意外地在旁通路径L6、L7上流动。

(第二实施方式)

如上所述，在车辆的点火开关刚接通后，对向电负载15的供电路径进行切换。此处，图6表示结束了供电路径的切换后的电源系统的通电状态。图6中，开关31、33接通(闭合)，通过开关33从铅蓄电池11向电负载15供给电力。另一发明，对锂离子蓄电池12的充电放电进行控制的开关32、34断开(打开)，并且，旁通开关35、36打开。而且，在点火刚接通后的状态下，实施开关32、34的故障诊断。以下，对开关32、34的故障诊断进行说明。

如上述的图1所示，开关32、34分别串联地连接有寄生二极管的方向相互相反的两个MOSFET。即，开关32由开关部32a和开关部32b构成，开关34由开关部34a和开关部34b构成。在故障诊断中，使各开关32、34中一侧的开关部分别同时接通(闭合)。具体而言，以各开关部的寄生二极管相对于锂离子蓄电池12的方向相同的组合使各开关的开关部同时接通。

例如，图7表示使开关部32a和开关部34a同时接通时的故障诊断。在图7中，当铅蓄电池11的端子电压比锂离子蓄电池12的端子电压大时，电流通过开关部32a和开关部32b的寄生二极管向锂离子蓄电池12流动。同样地，电流通过开关部34a和开关部34b的寄生二极管向锂离子蓄电池12流动。在这种情况下，通过对向锂离子蓄电池12流入的电流进行检测，从而把握开关部32a和开关部34a正常动作的情况。

另一方面，当在锂离子蓄电池12的端子电压比铅蓄电池11的端子电压大的情况下，使开关部32b和开关部34b同时接通时，电流从锂离子蓄电池12流出。即，电流通过开关部32b和开关部32a的寄生二极管从锂离子蓄电池12流出，电流通过开关部34b和开关部34a的寄生二极管从锂离子蓄电池12流出。在这种情况下，通过对从锂离子蓄电池12流出的电流进行检测，从而把握开关部32b和开关部34b正常动作的情况。

这样，在开关32、34的故障诊断中，使各开关中一侧的开关部同时接通。另外，还可以分别实施开关32的故障诊断和开关34的故障诊断。例如在开关32的故障诊断中，开关部32a、开关部32b一个一个接通。

例如，在故障诊断时使开关部32a、34a接通的情况下，当通过旋转电机单元16实施自主发电时，发电电流通过开关32向锂蓄电池12流动。在上述情况下，发电电流有可能意外地流向开关部32b的寄生二极管，导致开关部32b的破损。另外，对于开关部34b也一样。

因此，在本实施方式中，对是否经过了规定时间T2进行判断，在判断为经过了规定时间T2之前的期间，对旋转电机单元16的自主发电进行限制，规定时间T2包含从点火开关成为接通状态开始到开关32、34的故障诊断结束的时间。具体而言，旋转电机ECU23使旋转电机单元16的自主发电停止。也就是说，在点火刚接通后，不使伴随自主发电的发电电流向开关部32b、34b的寄生二极管流动。

基于上述图3的流程图实施第二实施方式的旋转电机ECU23的自主发电处理。与第一实施方式的不同点是步骤S13的处理内容的改变。在第二实施方式中，规定时间T2设定为包含在点火开关接通后到开关32、34的故障诊断结束的时间。规定时间T2还可以设定为例如在直到开关32、34的故障诊断结束的时间的基础上，进而增加富余时间。旋转电机ECU23使用上述规定时间T2实施步骤S13。此处，在比点火刚接通后的向电负载15的供电路径的切换更靠后的时刻实施开关32、34的故障诊断，因此第二实施方式中的规定时间T2设定为比第一实施方式中的规定时间T1长(T2＞T1)。另外，对于其他的处理如上所述。

在上述结构中，使旋转电机单元16的自主发电停止，直到经过了规定时间T2，上述规定时间T2包含从点火开关成为接通状态开始到开关32、34的故障诊断结束的时间。在这种情况下，由于在开关部32a、34a接通的状态下不实施自主发电，因此发电电流不会向开关部32b、34b的寄生二极管流动。由此，能够防止发电电流导致的开关部32b、34b的破损。

(其他实施方式)

·在上述实施方式中，将旋转电机ECU23应用于输出端子P1、P3连接有铅蓄电池11、起动器13以及电负载14、输出端子P2连接有旋转电机单元16、输出端子P4连接有电负载15的电源系统，但是还可以应用于其他电源系统。例如，还可以将旋转电机ECU23应用于上述电源系统中不设置输出端子P4、使输出端子P2与电负载15、旋转电机单元16连接的电源系统。

使用图8，对上述电源系统进行说明。在图8中，为了便于说明，对于等同于上述图1的结构，标注相同符号并适当省略其说明。

图8所示的电池单元U中，输出端子P1、P3连接有铅蓄电池11、起动器13及电负载14，输出端子P2连接有旋转电机单元16和电负载15。在电池单元U中，在通电路径L1上设置有开关31，在通电路径L2上设置有开关32。另外，各开关31、32的结构如上所述。此外，旁通路径L6上设有旁通开关35。在这种情况下，通过将旁通开关35闭合，从而即使开关31断开(打开)，也能将铅蓄电池11与电负载15电连接。另外，在图8的电源系统中，省略图1的电源系统的分支路径L3、L4、通电路径L5，随之也省略开关33、34、旁通开关36。

在上述电源系统中，在点火开关断开的状态下，电力通过旁通路径L6从铅蓄电池11向电负载15供给。接着，伴随点火开关变为接通状态，对向电负载15的供电路径进行切换。此时，开关31接通(闭合)，并且旁通开关35从闭合状态向打开状态切换。此外，在向电负载15的供电路径的切换后，实施开关32的故障诊断。也就是说，开关32的各开关部32a、32b接通(闭合)。这样，由于在上述电源系统中在点火刚接通后，电源系统的导通状态也较大程度地变化，因此当在上述状态下进行自主发电时，有可能因发电电流产生不良情况。

因此，在上述电源系统中也从点火刚接通后经过了规定时间之前对旋转电机单元16的自主发电进行限制，从而能够防止保险丝51的熔断、开关32的故障。

·在上述实施方式中，例示了作为蓄电池设置铅蓄电池11并且设置锂离子蓄电池12的结构，但也可以对其进行改变。例如，代替锂离子蓄电池12，还可以采用除此以外的高密度蓄电池，例如镍-氢电池。除此以外，作为至少任一个蓄电池，还可以使用电容器。

虽然根据实施例对本发明进行了记述，但是应当理解为本发明并不限定于上述实施例、结构。本发明也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进一步包含有仅一个要素、一个以上或一个以下的其它组合、方式也属于本发明的范畴、思想范围。

Claims (6)

1.一种旋转电机控制装置，该旋转电机控制装置(23)应用于电源系统，所述电源系统包括：

旋转电机(16)，所述旋转电机与发动机输出轴驱动连结，具有发电和动力运行的各个功能；

相对于所述旋转电机并联连接的第一蓄电池(11)和第二蓄电池(12)；

第一开关(31)，所述第一开关(31)在所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电气路径上，设置于比与所述旋转电机的连接点更靠所述第一蓄电池侧的位置；

第二开关(32)，所述第二开关在所述电气路径上设置于比所述连接点更靠所述第二蓄电池侧的位置；以及

常闭式的旁通开关(35)，所述常闭式的旁通开关设置于所述电气路径中的将所述第一开关的一端侧和另一端侧连接的旁通路径，

所述电源系统伴随起动开关从断开状态变为接通状态而使所述旁通开关从闭合状态切换为打开状态，

所述旋转电机控制装置连接为能与上位控制装置(40)通信，通过从所述上位控制装置接收发电指令来实施所述旋转电机的发电，

所述旋转电机控制装置的特征在于，包括：

自主发电部，在所述起动开关的接通状态下未获取到来自所述上位控制装置的所述发电指令时，所述自主发电部不依赖于来自所述上位控制装置的所述发电指令而实施所述旋转电机的自主发电；

时间判断部，所述时间判断部对从所述起动开关成为接通状态开始是否经过了规定时间进行判断；以及

限制部，在由所述时间判断部判断为经过了所述规定时间之前的期间，所述限制部对所述自主发电部的自主发电进行限制。

2.如权利要求1所述的旋转电机控制装置，其特征在于，

所述旁通路径是容许通电电流比所述电气路径的容许通电电流小的路径，

所述规定时间包含在所述起动开关接通后到所述旁通开关打开为止的时间，

在由所述时间判断部判断为经过了所述规定时间之前的期间，所述限制部使所述自主发电停止。

3.如权利要求1所述的旋转电机控制装置，其特征在于，

所述旁通路径是容许通电电流比所述电气路径的容许通电电流小的路径，

所述规定时间包含在所述起动开关接通后到所述旁通开关打开为止的时间，

在由所述时间判断部判断为经过了所述规定时间之前的期间，所述限制部将所述自主发电的发电电流限制在所述旁通路径的容许通电电流以下。

4.如权利要求1所述的旋转电机控制装置，其特征在于，

所述第二开关具有串联连接的多个半导体开关(32a、32b)，所述多个半导体开关包含寄生二极管相互相反的半导体开关，

所述旋转电机控制装置应用于以下电源系统：在所述起动开关变为接通状态后，在使所述寄生二极管的方向为一方侧和另一方侧的所述半导体开关中的一方接通的状态下实施所述第二开关的故障诊断，

所述规定时间包含在所述起动开关接通后到所述第二开关的故障诊断结束为止的时间，

在由所述时间判断部判断为经过了所述规定时间之前的期间，所述限制部使所述自主发电停止。

5.如权利要求1至4中任一项所述的旋转电机控制装置，其特征在于，

所述旋转电机是包括励磁绕组(25)的绕组励磁式旋转电机，

在由所述时间判断部判断为经过了所述规定时间之前的期间，所述限制部使流向所述励磁绕组的励磁电流比所述自主发电时小，从而限制所述自主发电。

6.一种电源系统，包括：

旋转电机(16)，该旋转电机与发动机输出轴驱动连结，具有发电和动力运行的各个功能；

相对于所述旋转电机并联连接的第一蓄电池(11)和第二蓄电池(12)；

第一开关(31)，所述第一开关在所述第一蓄电池和所述第二蓄电池之间的电气路径上，设置于比与所述旋转电机的连接点更靠所述第一蓄电池侧的位置；

第二开关(32)，所述第二开关在所述电气路径上设置于比所述连接点更靠所述第二蓄电池侧的位置；以及

常闭式的旁通开关(35)，所述常闭式的旁通开关设置于所述电气路径中的将所述第一开关的一端侧和另一端侧连接的旁通路径，

所述电源系统伴随起动开关从断开状态变为接通状态而使所述旁通开关从闭合状态切换为打开状态，

其特征在于，

所述旋转电机具有在所述起动开关的接通状态下不依赖于来自上位控制装置的发电指令而实施自主发电的自主发电功能，对所述旋转电机的自主发电进行限制，直到从所述起动开关成为接通状态开始经过了规定时间。