CN110884351A - 车辆用电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供车辆用电源装置，较早地判定发电机的异常状态。车辆用电源装置具有：第一电源系统，具备铅电池和电气设备；第二电源系统，具备起动发电机和锂离子电池；正极线，其设置于第一电源系统与第二电源系统之间；第一开关，设置于正极线；第二开关，设置于第二电源系统；以及异常判定部，基于铅电池或锂离子电池的电流来判定起动发电机是否为异常状态，在第一开关和第二开关中的至少任一方被控制为导通状态且发电指令被输出至起动发电机的状态下，异常判定部判定为起动发电机为异常状态。

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
在搭载于车辆的车辆用电源装置中，设置有铅电池和/或锂离子电池等蓄电体，并且设置有电动发电机和/或ISG(Integrated Starter Generator：起动发电一体机)等发电机(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-118699号公报
发明内容
技术问题
然而，在发电机产生无法发电等异常状态时，由于在铅电池和/或锂离子电池等中储存有电力，所以车辆能够在预定时间内继续行驶。但是，在铅电池等电力耗尽的情况下车辆难以行驶，因此，谋求较早地判定发电机的异常状态。
本发明的目的在于较早地判定发电机的异常状态。
技术方案
本发明的车辆用电源装置是搭载于车辆的车辆用电源装置，其特征在于，具有：第一电源系统，其具备第一蓄电体和与所述第一蓄电体连接的电气负载；第二电源系统，其具备与发动机连结的发电机和与所述发电机连接的第二蓄电体；通电路径，其设置于所述第一电源系统与所述第二电源系统之间，将所述第一蓄电体与所述第二蓄电体并联连接；第一开关，其设置于所述通电路径，并被控制为导通状态或断开状态，所述导通状态是将所述第一电源系统与所述第二电源系统连接的状态，所述断开状态是将所述第一电源系统与所述第二电源系统断开的状态；第二开关，其设置于所述第二电源系统，并被控制为导通状态或断开状态，所述导通状态是将所述发电机与所述第二蓄电体连接的状态，所述断开状态是将所述发电机与所述第二蓄电体断开的状态；以及异常判定部，其基于所述第一蓄电体或所述第二蓄电体的电流来判定所述发电机是否为异常状态，在所述第一开关和所述第二开关中的至少任意一方被控制为导通状态且发电指令被输出至所述发电机的状态下，所述异常判定部判定所述发电机是否为异常状态。
发明效果
根据本发明，在第一开关和第二开关中的至少任意一方被控制为导通状态且发电指令被输出至发电机的状态下，异常判定部判定发电机是否为异常状态。由此，能够较早地判定发电机的异常状态。
附图说明
图1是表示搭载有本发明的一个实施方式的车辆用电源装置的车辆的结构例的示意图。
图2是简单地表示电源电路的一例的电路图。
图3是表示将起动发电机控制为燃烧发电状态时的电流供给状况的一例的图。
图4是表示将起动发电机控制为发电停止状态时的电流供给状况的一例的图。
图5是表示将起动发电机控制为再生发电状态时的电流供给状况的一例的图。
图6是表示将起动发电机控制为动力运行状态时的电流供给状况的一例的图。
图7是表示将起动发电机控制为动力运行状态时的电流供给状况的一例的图。
图8是表示发动机初始起动控制下的电流供给状况的一例的图。
图9是表示铅电池辅助充电控制下的电流供给状况的一例的图。
图10是表示ISG异常判定控制的执行步骤的一例的流程图。
图11的(A)和图11的(B)是表示判定模式1中的电流供给状况的一例的图。
图12的(A)和图12的(B)是表示判定模式2中的电流供给状况的一例的图。
图13的(A)和图13的(B)是表示判定模式3中的电流供给状况的一例的图。
符号说明
10：车辆用电源装置
11：车辆
12：发动机
16：起动发电机(发电机)
51：铅电池(第一蓄电体)
52：锂离子电池(第二蓄电体)
56：正极线(通电路径)
63：电气设备(电气负载)
95：异常判定部
iLi：电流值(电流、放电电流、充电电流)
iPb：电流值(电流、放电电流)
具体实施方式
以下，基于附图来详细地说明本发明的实施方式。
[车辆构成]
图1是表示搭载有本发明的一个实施方式的车辆用电源装置10的车辆11的结构例的示意图。如图1所示，在车辆11搭载有使用发动机12作为动力源的动力单元13。发动机12的曲轴14经由传送带机构15而与起动发电机(发电机)16连结。另外，发动机12经由变矩器17而与变速机构18连结，变速机构18经由差速机构19等而与车轮20连结。
与发动机12连结的起动发电机16是作为发电机和电动机发挥功能的所谓ISG(Integrated Starter Generator：起动发电一体机)。起动发电机16不仅作为被曲轴14驱动的发电机发挥功能，还作为驱动曲轴14的电动机发挥功能。例如，在怠速停止控制中使发动机12再起动的情况下，或者在起动时和/或加速时等对发动机12进行辅助的情况下，起动发电机16被控制为动力运行状态，起动发电机16作为电动机发挥功能。
起动发电机16具有具备定子线圈的定子30和具备励磁线圈的转子31。另外，为了控制定子线圈和/或励磁线圈的通电状态，在起动发电机16设置有由逆变器、稳压器和微型计算机等构成的ISG控制器32。通过利用ISG控制器32来控制励磁线圈和/或定子线圈的通电状态，从而控制起动发电机16的发电电压、发电转矩、动力运行转矩等。
另外，在动力单元13设置有使发动机12起动旋转的起动电动机40。起动电动机40的小齿轮41能够在与变矩器17的齿圈42啮合的突出位置和与齿圈42解除啮合的退避位置之间自由移动。如后所述，当乘坐者按动起动按钮43时，控制起动电动机40的通电的起动继电器44被切换为导通状态。由此，起动电动机40经由起动继电器44被通电，起动电动机40的小齿轮41移动至突出位置而旋转。另外，为了经由起动继电器44控制起动电动机40，在车辆11设置有由微型计算机等构成的发动机控制器45。另外，发动机控制器45不仅控制起动继电器44，还控制节气阀、喷射器和点火装置等发动机辅助设备46。
如上所述，在图示的车辆11设置有起动发电机16和起动电动机40。在伴随着怠速停止控制而使发动机12再起动的情况下，即在发动机运转期间因停止条件成立而使发动机12停止、在发动机停止期间因起动条件成立而使发动机12再起动的情况下，使用起动发电机16来进行发动机12的起动旋转。另一方面，在使车辆11的控制系统起动而从最开始使发动机12起动的情况下，即在根据乘坐者操作起动按钮等来使发动机12起动的情况下，使用起动电动机40来进行发动机12的起动旋转。
[电源电路]
对车辆用电源装置10所具备的电源电路50进行说明。图2是简单地表示电源电路50的一例的电路图。如图2所示，电源电路50具备与起动发电机16电连接的铅电池(第一蓄电体)51、以及与铅电池51并联地与起动发电机16电连接的锂离子电池(第二蓄电体)52。应予说明，为了使锂离子电池52积极地放电，锂离子电池52的端子电压被设计为比铅电池51的端子电压高。另外，为了使锂离子电池52积极地充放电，锂离子电池52的内部电阻被设计为比铅电池51的内部电阻小。
起动发电机16的正极端子16a与正极线53连接，锂离子电池52的正极端子52a与正极线54连接，铅电池51的正极端子51a经由正极线55与正极线56连接。这些正极线53、54、56经由连接点57相互连接。另外，起动发电机16的负极端子16b与负极线58连接，锂离子电池52的负极端子52b与负极线59连接，铅电池51的负极端子51b与负极线60连接。这些负极线58、59、60经由基准电位点61相互连接。
如图1所示，铅电池51的正极线55与正极线62连接。该正极线62与由各种驱动器和/或各种控制器等电气设备(电气负载)63构成的电气设备组64连接。另外，在铅电池51的负极线60上设置有电池传感器65。电池传感器65具有检测铅电池51的充放电电流和/或端子电压的功能，并且具有根据充放电电流等来检测铅电池51的充电状态即SOC(State OfCharge)的功能。应予说明，电池传感器65还经由未图示的通电线与铅电池51的正极端子51a连接。
应予说明，铅电池51的SOC是表示铅电池51的电剩余量的比例，是铅电池51的蓄电量相对于满充电容量的比例。例如，在铅电池51被充电至上限容量的情况下，将SOC计算为100％，在铅电池51放电至下限容量的情况下，将SOC计算为0％。
在电源电路50设置有由铅电池51和电气设备63构成的第一电源系统71，并设置有由锂离子电池52和起动发电机16构成的第二电源系统72。并且，铅电池51与锂离子电池52通过设置于第一电源系统71与第二电源系统72之间的正极线(通电路径)56相互并联连接。在该正极线56上设置有因过大电流而熔断的电力保险丝73，并且设置有被控制为导通状态或断开状态的第一开关SW1。另外，在锂离子电池52的正极线54设置有被控制为导通状态或断开状态的第二开关SW2。
通过将开关SW1控制为导通状态，从而能够将第一电源系统71与第二电源系统72相互连接，另一方面，通过将开关SW1控制为断开状态，从而能够将第一电源系统71与第二电源系统72相互断开。另外，通过将开关SW2控制为导通状态，从而能够将起动发电机16与锂离子电池52相互连接，另一方面，通过将开关SW2控制为断开状态，从而能够将起动发电机16与锂离子电池52相互断开。
这些开关SW1、SW2可以是由MOSFET等半导体元件构成的开关，也可以是使用电磁力等使接点机械地开闭的开关。另外，开关SW1、SW2的导通状态意味着被电连接的通电状态或导通状态，开关SW1、SW2的断开状态意味着被电断开的非通电状态或阻断状态。应予说明，开关SW1、SW2也被称为继电器和/或接触器等。
如图1所示，在电源电路50设置有电池模块74。该电池模块74具有锂离子电池51并且具有开关SW1、SW2。另外，在电池模块74设置有由微型计算机和/或各种传感器等构成的电池控制器75。此外，电池模块74设置有检测锂离子电池52的充放电电流、端子电压和温度等的电池传感器76。另外，电池控制器75具有基于从电池传感器76发送的充放电电流等计算锂离子电池52的充电状态即SOC(State Of Charge)的功能。另外，电池控制器75具有基于锂离子电池52的SOC等来控制开关SW1、SW2的功能。
应予说明，锂离子电池52的SOC是表示锂离子电池52的电剩余量的比例，是锂离子电池52的蓄电量相对于满充电容量的比例。例如，在锂离子电池52被充电至上限容量的情况下，将SOC计算为100％，在锂离子电池52放电至下限容量的情况下，将SOC计算为0％。
[控制系统]
如图1所示，车辆用电源装置10为了相互协调地控制动力单元13和/或电源电路50等而具有由微型计算机等构成的主控制器80。主控制器80具有控制发动机12的发动机控制部90、控制起动发电机16的ISG控制部91、以及控制开关SW1、SW2的开关控制部92。另外，主控制器80具有执行后述的怠速停止控制的怠速控制部93，并具有执行后述的电动机辅助控制的辅助控制部94。此外，主控制器80具有执行后述的ISG异常判定控制的异常判定部95。
主控制器80和/或上述的各控制器32、45、75经由CAN和/或LIN等车载网络96而相互自由通信地连接。主控制器80基于来自各种控制器和/或各种传感器的信息来控制动力单元13和/或电源电路50等。应予说明，主控制器80经由ISG控制器32来控制起动发电机16，并经由电池控制器75来控制开关SW1、SW2。另外，主控制器80经由发动机控制器45来控制发动机12和/或起动电动机40。
[起动发电机发电控制]
接下来，说明主控制器80对起动发电机16进行的发电控制。主控制器80的ISG控制部91向ISG控制器32输出控制信号，来将起动发电机16控制为发电状态或动力运行状态。例如，如果锂离子电池52的SOC下降，则ISG控制部91提高起动发电机16的发电电压并控制为燃烧发电状态，另一方面，如果锂离子电池52的SOC上升，则ISG控制部91降低起动发电机16的发电电压并控制为发电停止状态。应予说明，在后述的图3以后的各附图中，“ISG”意味着起动发电机16。
图3是表示将起动发电机16控制为燃烧发电状态时的电流供给状况的一例的图。应予说明，起动发电机16的燃烧发电状态是指利用发动机动力使起动发电机16发电的状态，即，使燃料在发动机内燃烧来使起动发电机16发电的状态。例如，在锂离子电池52的SOC低于预定的下限值的情况下，为了对锂离子电池52进行充电而提高SOC，利用发动机动力使起动发电机16发电。这样，在将起动发电机16控制为燃烧发电状态时，起动发电机16的发电电压相比于铅电池51和锂离子电池52的端子电压被提高。由此，如图3中的黑色箭头所示，电流从起动发电机16供给至锂离子电池52、电气设备组64和铅电池51等，锂离子电池52和/或铅电池51被缓慢地充电。
图4是表示将起动发电机16控制为发电停止状态时的电流供给状况的一例的图。例如，在锂离子电池52的SOC超过预定的上限值的情况下，为了使锂离子电池52积极地放电，将使用发动机动力的起动发电机16的发电暂停。这样，在将起动发电机16控制为发电停止状态时，起动发电机16的发电电压与铅电池51和锂离子电池52的端子电压相比被降低。由此，如图4中的黑色箭头所示，由于电流从锂离子电池52供给至电气设备组64，所以能够使起动发电机16的发电停止，能够减轻发动机负荷。应予说明，作为发电停止状态下的起动发电机16的发电电压，只要是使锂离子电池52放电的发电电压即可。例如，可以将起动发电机16的发电电压控制为0V，也可以将起动发电机16的发电电压控制为高于0V。
如上所述，主控制器80的ISG控制部91基于锂离子电池52的SOC来将起动发电机16控制为燃烧发电状态或发电停止状态，但在车辆减速时谋求回收较多的动能来提高燃油效率。因此，在车辆减速时，将起动发电机16的发电电压提高，将起动发电机16控制为再生发电状态。由此，能够使起动发电机16的发电电力增加，因此，能够积极地将动能转化为电能并回收，能够提高车辆11的能量效率并提高燃油效率。是否执行这样的再生发电基于加速踏板和/或制动踏板的操作状况等决定。即，在加速踏板的踩踏被解除的减速行驶时和/或制动踏板被踩踏的减速行驶时，将起动发电机16控制为再生发电状态。
这里，图5是表示将起动发电机16控制为再生发电状态时的电流供给状况的一例的图。在将起动发电机16控制为再生发电状态时，与上述的燃烧发电状态相比，起动发电机16的发电电压被提高。由此，如图5中的黑色箭头所示，从起动发电机16向锂离子电池52和/或铅电池51供给大的电流，所以锂离子电池52和/或铅电池51被迅速充电。另外，由于锂离子电池52的内部电阻比铅电池51的内部电阻小，所以发电电流的大部分被供给至锂离子电池52。
应予说明，如图3～图5所示，在将起动发电机16控制为燃烧发电状态、再生发电状态和发电停止状态时，开关SW1、SW2被保持为导通状态。即，在车辆用电源装置10中，不需要进行开关SW1、SW2的切换控制，仅控制起动发电机16的发电电压就能够控制锂离子电池52的充放电。由此，不仅能够简单地控制锂离子电池52的充放电，还能够提高开关SW1、SW2的耐久性。
[怠速停止控制下的发动机再起动]
主控制器80的怠速控制部93执行自动地使发动机12停止并再起动的怠速停止控制。在发动机运转期间预定的停止条件成立的情况下，怠速控制部93实施燃料切断等来使发动机12停止，另一方面，在发动机停止期间预定的起动条件成立的情况下，怠速控制部93使起动发电机16旋转来使发动机12再起动。作为发动机12的停止条件，例如列举车速低于预定值且制动踏板被踩踏的情况。另外，作为发动机12的起动条件，例如列举制动踏板的踩踏被解除的情况、和/或开始踩踏加速踏板的情况。应予说明，怠速控制部93在执行怠速停止控制时，向发动机控制部90和/或ISG控制部91输出控制信号来控制发动机12和/或起动发电机16。
另外，如果在怠速停止控制下的发动机停止期间起动条件成立，则怠速控制部93将起动发电机16控制为动力运行状态来使发动机12起动旋转。这里，图6是表示将起动发电机16控制为动力运行状态时的电流供给状况的一例的图。如图6所示，在怠速停止控制下的发动机再起动时，在将起动发电机16控制为动力运行状态时，将开关SW1控制为断开状态，将开关SW2控制为导通状态。即，在利用起动发电机16使发动机12起动旋转的情况下，将开关SW1切换为断开状态，第一电源系统71与第二电源系统72被相互断开。由此，即使在从锂离子电池52向起动发电机16供给大电流的情况下，也能够防止相对于第一电源系统71的电气设备组64的瞬间性的电压下降，能够使电气设备组64等正常地发挥功能。
[电动机辅助控制]
主控制器80的辅助控制部94在起动时和/或加速时等将起动发电机16控制为动力运行状态，执行利用起动发电机16来辅助发动机12的电动机辅助控制。应予说明，辅助控制部94在执行电动机辅助控制时，向ISG控制部91输出控制信号来控制起动发电机16。
这里，图7是表示将起动发电机16控制为动力运行状态时的电流供给状况的一例的图。如图7所示，在伴随着电动机辅助控制而将起动发电机16控制为动力运行状态时，将开关SW1、SW2均控制为导通状态。这样，在利用起动发电机16来辅助发动机12的情况下，通过将开关SW1、SW2控制为导通状态，从而将电气设备组64与铅电池51和锂离子电池52这两者连接。由此，能够使电气设备组64的电源电压稳定，能够提高车辆用电源装置10的可靠性。
如上所述，在利用起动发电机16进行发动机再起动时，将开关SW1切换为断开状态，另一方面，在利用起动发电机16进行电动机辅助时，将开关SW1保持为导通状态。即，发动机再起动是指利用起动发电机16使停止期间的发动机12开始旋转的状况，是起动发电机16的消耗电力容易增加的状况。与此相对，电动机辅助时是指利用起动发电机16来辅助性地对旋转中的发动机12进行驱动的状况，是抑制起动发电机16的消耗电力的状况。这样，在电动机辅助控制中，起动发电机16的消耗电力被抑制，因此，即使将开关SW1保持为导通状态，也不会从铅电池51向起动发电机16流通大电流，能够使电气设备组64的电源电压稳定。
[发动机初始起动控制、铅电池辅助充电控制]
接下来，在对使用起动电动机40来起动发动机12的发动机初始起动控制进行了说明之后，对发动机初始起动后的利用起动发电机16进行的铅电池辅助充电控制进行说明。这里，图8是表示发动机初始起动控制下的电流供给状况的一例的图。另外，图9是表示铅电池辅助充电控制下的电流供给状况的一例的图。
在使车辆11的控制系统起动并最初将发动机12起动的情况下，即通过起动按钮操作等将发动机12起动的情况下，利用起动电动机40进行发动机12的起动旋转。在该发动机初始起动控制中，如图8所示，将开关SW1控制为断开状态，将开关SW2控制为断开状态，将起动继电器44控制为导通状态。由此，通过从铅电池51向起动电动机40供给电流，使起动电动机40旋转从而将发动机12起动。
这样，在利用起动电动机40将发动机12起动后，如图9所示，将起动继电器44切换为断开状态，将开关SW1切换为导通状态，将起动发电机16控制为燃烧发电状态。即，在发动机12起动后，在将开关SW2保持为断开状态的情况下，将开关SW1切换为导通状态，将起动发电机16控制为燃烧发电状态。由此，能够利用起动发电机16积极地对铅电池51充电，能够使在停车期间和/或发动机初始起动时下降的铅电池51的SOC恢复。
即，由于在停车期间从铅电池51向电气设备组64流通暗电流，在发动机初始起动时从铅电池51向起动电动机40流通大电流，所以在从停车期间到发动机初始起动时，铅电池51的SOC逐渐下降。因此，通过在发动机初始起动后执行铅电池辅助充电控制，从而使下降了的铅电池51的SOC恢复。应予说明，发动机初始起动后的铅电池辅助充电控制可以持续预定时间，也可以持续到铅电池51的SOC恢复到预定值为止。
[ISG异常判定控制]
接下来，说明由主控制器80执行的ISG异常判定控制。ISG异常判定控制是指判定起动发电机16是否产生发电异常(异常状态)的控制，是利用主控制器80的异常判定部95每隔预定周期地执行的控制。例如，作为起动发电机16的发电异常，有由于起动发电机16和/或控制系统的故障而起动发电机16变为无法发电的异常状态、以及起动发电机16违反发电指令而变为动力运行状态的异常状态。另外，作为起动发电机16的发电异常，有正极线53从起动发电机16的正极端子16a脱离的异常状态，也有负极线58从起动发电机16的负极端子16b脱离的异常状态等。
图10是表示ISG异常判定控制的执行步骤的一例的流程图。在图10的流程图中，电流值iLi是表示锂离子电池52的电流(放电电流、充电电流)的值，电流值iPb是表示铅电池51的电流(放电电流、充电电流)的值。另外，对于电流值iLi，将向锂离子电池52流入的充电侧作为正(+)的值，将从锂离子电池52流出的放电侧作为负(-)的值。同样地，对于电流值iPb，将向铅电池51流入的充电侧作为正(+)的值，将从铅电池51流出的放电侧作为负(-)的值。应予说明，图10所示的流程图在标记了符号A的地方相互连接。
如图10所示，在步骤S10中，判定是否处于对起动发电机16的发电指令中，即判定发电指令是否处于从主控制器80向起动发电机16输出的过程中。在该步骤S10中，在从发电指令被输出至起动发电机16起经过预定的判定开始时间(例如1秒～2秒)的情况下，判定为处于对起动发电机16的发电指令中。应予说明，作为向起动发电机16输出发电指令的状况，可以是起动发电机16被控制为燃烧发电状态的状况，也可以是起动发电机16被控制为再生发电状态的状况。
如上所述，在步骤S10中判定为处于对起动发电机16的发电指令中的情况，进入步骤S11，判定开关SW1是否为导通状态。在步骤S11中判定为开关SW1为导通状态的情况下，进入步骤S12，判定开关SW2是否为导通状态。
(判定模式1)
在步骤S12中判定为开关SW2为导通状态的情况下，即在开关SW1被控制为导通状态，开关SW2被控制为导通状态，且发电指令被输出至起动发电机16的情况下，后述的判定模式1成立，因此进入步骤S13，判定锂离子电池52的电流值iLi是否低于放电侧的电流阈值ia(例如-5A)预定时间(例如0.1秒)。
在步骤S13中，在判定为电流值iLi低于放电侧的电流阈值ia的情况下，即判定为从锂离子电池52输出放电电流的情况下，进入步骤S14，判定起动发电机16是否产生发电异常。应予说明，在步骤S13中，在判定为电流值iLi为放电侧的电流阈值ia以上的情况下，为起动发电机16正常，因此保持原样地退出流程。在上述的说明中，为了适当地判定锂离子电池52的放电，使用“-5A”即“-5安培”作为电流阈值ia，但不限于此，也可以使用“0A”作为电流阈值ia。
接下来，说明判定模式1的电流供给状况。图11的(A)和图11的(B)是表示判定模式1中的电流供给状况的一例的图。图11的(A)中示出起动发电机16正常情况下的电流供给状况，图11的(B)中示出起动发电机16发电异常情况下的电流供给状况。应予说明，在图11的(B)中，作为起动发电机16的发电异常，示出正极线53从起动发电机16的正极端子16a脱离的异常状态。
如图11的(A)所示，在起动发电机16正常发电的情况下，从起动发电机16向锂离子电池52供给电流。即，在判定模式1中，在起动发电机16正常的情况下，锂离子电池52被充电，因此，电池传感器76检测到充电侧(+侧)的电流值iLi。
另一方面，如图11的(B)所示，在起动发电机16产生发电异常的情况下，从锂离子电池52向电气设备组64供给电流。即，在判定模式1中，在起动发电机16产生发电异常的情况下，锂离子电池52放电，因此，电池传感器76检测到放电侧(-侧)的电流值iLi。
即，在判定模式1中在放电侧(-侧)检测到锂离子电池52的电流值iLi的情况下，判定为起动发电机16为发电异常。这样，能够在起动发电机16被控制为发电状态的时机，基于电流值iLi来判定起动发电机16的发电异常，因此，能够较早地检测起动发电机16的发电异常。由此，在车辆11由于起动发电机16的发电异常而停止之前，能够使用警告灯等将发电异常通知给乘坐者，能够促使乘坐者尽早进行修理。
另外，作为判定模式1所示的状况，即开关SW1被控制为导通状态、开关SW2被控制为导通状态、且起动发电机16被控制为发电状态的状况，如图3和图4所示，有起动发电机16被控制为燃烧发电状态或再生发电状态的状况。即，在将起动发电机16控制为燃烧发电状态或再生发电状态时，能够一并判定起动发电机16的发电异常，因此，能够较早地检测起动发电机16的发电异常。
如上所述，在步骤S10中，在从发电指令向起动发电机16输出起经过预定的判定开始时间的情况下，判定为处于对起动发电机16的发电指令中。即，在图10的流程图中，在向起动发电机16输出发电指令起经过判定开始时间后，判定起动发电机16是否为异常状态。另外，在判定模式1中，使用锂离子电池52的电流值iLi来判定发电异常，但是从起动发电机16发电开始到锂离子电池52充电开始为止会产生因锂离子电池52的化学变化而造成的时间上的延迟。因此，通过在经过判定开始时间之后判定起动发电机16的发电异常，从而能够使用电流值iLi来精度良好地判定起动发电机16的发电异常，能够适当地执行ISG异常判定控制。
应予说明，在图11的(B)所示的例子中，示出了起动发电机16无法发电的异常状态，但不限于此，作为起动发电机16的发电异常，也可以是起动发电机16违反发电指令而变为动力运行状态的异常状态。这样，在起动发电机16违反发电指令而被控制为动力运行状态的情况下，如图11的(B)中的虚线的箭头α所示，从锂离子电池52向起动发电机16供给电流。即使在该情况下，由于从锂离子电池52输出放电电流，因此在判定模式1中，在放电侧(-侧)检测到电流值iLi的情况下，也能够判定为起动发电机16为发电异常。
(判定模式2)
在步骤S12中，在判定为开关SW2为断开状态的情况下，即在开关SW1被控制为导通状态，开关SW2被控制为断开状态且向起动发电机16输出发电指令的情况下，由于后述的判定模式2成立，所以进入步骤S15，判定铅电池51的电流值iPb是否低于放电侧的电流阈值ib(例如-1A)预定时间(例如0.1秒)。
在步骤S15中，在判定为电流值iPb低于放电侧的电流阈值ib的情况下，即判定为从铅电池51输出放电电流的情况下，进入步骤S14，判定起动发电机16是否产生发电异常。应予说明，在步骤S15中，在判定为电流值iPb为放电侧的电流阈值ib以上的情况下，为起动发电机16正常，因此保持原样地退出流程。在上述的说明中，为了适当地判定铅电池51的放电，使用“-1A”作为电流阈值ib，但不限于此，也可以使用“0A”作为电流阈值ib。
接下来，说明判定模式2的电流供给状况。图12的(A)和图12的(B)是表示判定模式2的电流供给状况的一例的图。图12的(A)中示出起动发电机16正常情况下的电流供给状况，图12的(B)中示出起动发电机16发电异常情况下的电流供给状况。应予说明，在图12的(B)中，作为起动发电机16的发电异常，示出正极线53从起动发电机16的正极端子16a脱离的异常状态。
如图12的(A)所示，在起动发电机16正常发电的情况下，从起动发电机16向铅电池51供给电流。即，在判定模式2中，在起动发电机16正常的情况下，铅电池51被充电，因此，电池传感器65检测到充电侧(+侧)的电流值iPb。
另一方面，如图12的(B)所示，在起动发电机16产生发电异常的情况下，从铅电池51向电气设备组64供给电流。即，在判定模式2中，在起动发电机16产生发电异常的情况下，铅电池51放电，因此，电池传感器65检测到放电侧(-侧)的电流值iPb。
即，在判定模式2中在放电侧(-侧)检测到铅电池51的电流值iPb的情况下，判定为起动发电机16为发电异常。这样，能够在起动发电机16被控制为发电状态的时机，基于电流值iPb来判定起动发电机16的发电异常，因此，能够较早地检测到起动发电机16的发电异常。由此，在车辆11由于起动发电机16的发电异常而停止之前，能够使用警告灯等将发电异常通知给乘坐者，能够促使乘坐者尽早进行修理。
另外，作为判定模式2所示的状况，即开关SW1被控制为导通状态、开关SW2被控制为断开状态、且起动发电机16被控制为燃烧发电状态的状况，如图9所示，有执行铅电池辅助充电控制的状况。即，在执行铅电池辅助充电控制时，通过一并判定起动发电机16的发电异常，能够较早地检测起动发电机16的发电异常。应予说明，铅电池辅助充电控制在发动机初始起动后执行，但不限于此，也可以在铅电池51的SOC和/或端子电压下降的情况下执行铅电池辅助充电控制。
如上所述，在图10的流程图中，在向起动发电机16输出发电指令起经过预定的判定开始时间后，判定起动发电机16是否为异常状态。另外，在判定模式2中，使用铅电池51的电流值iPb来判定发电异常，但是从起动发电机16发电开始到铅电池51充电开始为止会产生因铅电池51的化学变化而造成的时间上的延迟。因此，通过在经过判定开始时间之后判定起动发电机16的发电异常，从而能够使用电流值iPb来精度良好地判定起动发电机16的发电异常，能够适当地执行ISG异常判定控制。
应予说明，在图12的(B)所示的例子中，示出了起动发电机16无法发电的异常状态，但不限于此，作为起动发电机16的发电异常，也可以是起动发电机16违反发电指令而变为动力运行状态的异常状态。这样，在起动发电机16违反发电指令而被控制为动力运行状态的情况下，如图12的(B)中的虚线的箭头α所示，从电流从铅电池51向起动发电机16供给电流。即使在该情况下，由于从铅电池51输出放电电流，因此在判定模式2中，在放电侧(-侧)检测到电流值iPb的情况下，也能够判定为起动发电机16为发电异常。
(判定模式3)
在步骤S11中，在判定为开关SW1为断开状态的情况下，进入步骤S16，判定开关SW2是否为导通状态。在步骤S16中，在判定为开关SW2为导通状态的情况下，即在开关SW1被控制为断开状态、开关SW2被控制为导通状态，且发电指令被输出至起动发电机16的情况下，后述的判定模式3成立，因此进入步骤S17，判定锂离子电池52的电流值iLi是否为0A以下预定时间(例如0.1秒)。
在步骤S17中，在判定为电流值iLi为0A以下的情况下，即在判定为充电电流没有被输入至锂离子电池52的情况下或在判定为从锂离子电池52输出放电电流的情况下，进入步骤S14，判定为起动发电机16产生了发电异常。应予说明，在步骤S17中，在判定为电流值iLi超过0A的情况下，则起动发电机16正常，因此保持原样地退出流程。
接下来，说明判定模式3的电流供给状况。图13的(A)和图13的(B)是表示判定模式3中的电流供给状况的一例的图。图13的(A)中示出起动发电机16正常情况下的电流供给状况，图13的(B)中示出起动发电机16发电异常情况下的电流供给状况。应予说明，在图13的(B)中，作为起动发电机16的发电异常，示出正极线53从起动发电机16的正极端子16a脱离的异常状态。
如图13的(A)所示，在起动发电机16正常发电的情况下，从起动发电机16向锂离子电池52供给电流。即，在判定模式3中，在起动发电机16正常的情况下，锂离子电池52被充电，因此，电池传感器76检测到充电侧(+侧)的电流值iLi。
另一方面，如图13的(B)所示，在起动发电机16产生发电异常而起动发电机16无法发电的情况下，从起动发电机16向锂离子电池52的电流供给停止。即，在判定模式3中，在起动发电机16无法发电的情况下，锂离子电池52的充电停止，因此，电池传感器76检测到“0A”的电流值iLi。
应予说明，在图13的(B)所示的例子中，由于在第二电源系统72没有设置驱动器等电气设备，因此，在判定模式3中起动发电机16无法发电的情况下，检测到0A的电流值iLi，但不限于此。例如，在第二电源系统72设置有电气设备的情况下，在判定模式3中起动发电机16无法发电的情况下，从锂离子电池52向电气设备供给电流。因此，在电池传感器76检测到放电侧(-侧)的电流值iLi的情况下，也可以判定为起动发电机16无法发电。
另外，在图13的(B)所示的例子中，示出了起动发电机16无法发电的异常状态，但不限于此，作为起动发电机16的发电异常，也可以是起动发电机16违反发电指令而变为动力运行状态的异常状态。这样，在起动发电机16违反发电指令而被控制为动力运行状态的情况下，如图13的(B)中的虚线的箭头α所示，从锂离子电池52向起动发电机16供给电流。即使在该情况下，由于锂离子电池52放电，因此电池传感器76检测到放电侧(-侧)的电流值iLi。
如上所述，在判定模式3中，在锂离子电池52的电流值iLi为0A的情况下，判定为起动发电机16无法发电，在锂离子电池52的电流值iLi在放电侧(-侧)的情况下，判定为起动发电机16违反发电指令而成为动力运行状态。即，在判定模式3中，在锂离子电池52的电流值iLi为0A以下的情况下，判定为起动发电机16为发电异常。
这样，由于在起动发电机16被控制为发电状态的时间，基于电流值iLi来判定起动发电机16的发电异常，因此能够较早地检测起动发电机16的发电异常。由此，在车辆11由于起动发电机16的发电异常而停止之前，能够使用警告灯等将发电异常通知给乘坐者，能够促使乘坐者尽早进行修理。
如上所述，在图10的流程图中，从向起动发电机16输出发电指令起经过预定的判定开始时间后，判定起动发电机16是否为异常状态。另外，在判定模式3中，使用锂离子电池52的电流值iLi来判定发电异常，但是从起动发电机16发电开始到锂离子电池52充电开始为止会产生因锂离子电池52的化学变化而造成的时间上的延迟。因此，通过在经过判定开始时间之后判定起动发电机16的发电异常，从而能够使用电流值iLi来精度良好地判定起动发电机16的发电异常，能够适当地执行ISG异常判定控制。
当然，本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种改变。在上述的说明中，作为与发动机12连结的电动机，采用了作为电动机和发电机发挥功能的起动发电机16，但不限于此，也可以采用仅作为发电机发挥功能的交流发电机。另外，在上述的说明中，采用铅电池51作为第一蓄电体，但不限于此，也可以采用其他种类的电池和/或电容器作为第一蓄电体。另外，采用了锂离子电池52作为第二蓄电体，但不限于此，也可以采用其他种类的电池和/或电容器作为第二蓄电体。另外，在图1和图2所示的例子中，在锂离子电池52的正极线54设置开关SW2，但不限于此。例如，也可以如图2中的单点划线所示，在锂离子电池52的负极线59设置开关SW2。
在图10所示的流程图中，基于判定模式1～3来判定起动发电机16是否为发电异常，但不限于此。例如，也可以仅基于判定模式1来判定起动发电机16是否为发电异常，还可以仅基于判定模式2来判定起动发电机16是否为发电异常，还可以仅基于判定模式3来判定起动发电机16是否为发电异常。另外，在判定模式3中，在锂离子电池52的电流值iLi为0A以下的情况下，判定为起动发电机16为发电异常，但不限于此。例如，在判定模式3中，也可以仅在锂离子电池52的电流值iLi为0A的情况下，即在充电电流没有被输入至锂离子电池52的情况下，判定为起动发电机16为发电异常。另外，在判定模式3中，也可以仅在锂离子电池52的电流值iLi在放电侧(-侧)的情况下，即在从锂离子电池52输出放电电流的情况下，判定为起动发电机16为发电异常。另外，在上述的说明中，在主控制器80中设置有各种控制部90～95，但不限于此。也可以在其他控制器中设置各种控制部90～95的一部分或全部。

Claims (8)

1.一种车辆用电源装置，搭载于车辆，其特征在于，所述车辆用电源装置具有：
第一电源系统，其具备第一蓄电体和与所述第一蓄电体连接的电气负载；
第二电源系统，其具备与发动机连结的发电机和与所述发电机连接的第二蓄电体；
通电路径，其设置于所述第一电源系统与所述第二电源系统之间，将所述第一蓄电体与所述第二蓄电体并联连接；
第一开关，其设置于所述通电路径，并被控制为导通状态或断开状态，所述导通状态是将所述第一电源系统与所述第二电源系统连接的状态，所述断开状态是将所述第一电源系统与所述第二电源系统断开的状态；
第二开关，其设置于所述第二电源系统，并被控制为导通状态或断开状态，所述导通状态是将所述发电机与所述第二蓄电体连接的状态，所述断开状态是将所述发电机与所述第二蓄电体断开的状态；以及
异常判定部，其基于所述第一蓄电体或所述第二蓄电体的电流来判定所述发电机是否为异常状态，
在所述第一开关和所述第二开关中的至少任意一方被控制为导通状态且发电指令被输出至所述发电机的状态下，所述异常判定部判定所述发电机是否为异常状态。
2.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，
在所述第一开关被控制为导通状态，所述第二开关被控制为导通状态且发电指令被输出至所述发电机的状态下，在从所述第二蓄电体输出放电电流的情况下，所述异常判定部判定为所述发电机为异常状态。
3.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，
在所述第一开关被控制为导通状态，所述第二开关被控制为断开状态且发电指令被输出至所述发电机的状态下，在从所述第一蓄电体输出放电电流的情况下，所述异常判定部判定为所述发电机为异常状态。
4.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，
在所述第一开关被控制为断开状态，所述第二开关被控制为导通状态且发电指令被输出至所述发电机的状态下，在没有向所述第二蓄电体输入充电电流的情况下，所述异常判定部判定为所述发电机为异常状态。
5.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，
在所述第一开关被控制为断开状态，所述第二开关被控制为导通状态且发电指令被输出至所述发电机的状态下，在从所述第二蓄电体输出放电电流的情况下，所述异常判定部判定为所述发电机为异常状态。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的车辆用电源装置，其特征在于，
在从向所述发电机输出发电指令起经过预定时间后，所述异常判定部判定所述发电机是否为异常状态。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的车辆用电源装置，其特征在于，
所述第二蓄电体的内部电阻比所述第一蓄电体的内部电阻小。
8.根据权利要求6所述的车辆用电源装置，其特征在于，
所述第二蓄电体的内部电阻比所述第一蓄电体的内部电阻小。
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