JP2015182589A - Controller and control method for power supply - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両において、バッテリと、バッテリから電力を供給されて動作する電気負荷との間に設けられる電源の制御装置および制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and a control method for a power supply provided in a vehicle between a battery and an electric load that is operated by being supplied with electric power from the battery.
近年、アイドリングストップと呼ばれる技術が車両に搭載されてきている。この技術では、信号待ちなどで車両が停止しているときにはエンジンを自動的に停止し、その後車両が発進するときには自動的にエンジンを再始動する技術である。この技術によれば、車両停止中にエンジンを停止することにより、燃料の消費量および排ガスの排出量を削減することができる。 In recent years, a technique called idling stop has been mounted on vehicles. In this technique, the engine is automatically stopped when the vehicle is stopped due to a signal or the like, and then the engine is automatically restarted when the vehicle starts. According to this technology, by stopping the engine while the vehicle is stopped, it is possible to reduce fuel consumption and exhaust gas emission.
ここで、エンジンの再始動を行う際には、スタータモータに大電流が流れるため、バッテリの電圧が低下する。そこで、特許文献1にも記載のように、エンジンの再始動時には、バッテリと電気負荷との間に設けられたリレーがOFF状態となり、電気負荷に供給される電力が制限される。また、エンジンの再始動時には、リレー等によって所定の電気負荷にはバッテリからの電力が昇圧されて供給されることによって、所定の電気負荷がリセットされることを防止する技術がある。
Here, when the engine is restarted, since a large current flows through the starter motor, the voltage of the battery decreases. Therefore, as described in
ところで、近年の燃費向上や排ガス削減等への要求が高まるにつれて、アイドリングストップの回数を増加させたいという要求が高まっている。これに伴って、バッテリと電気負荷との間に設けられる電源の制御装置にも耐久性が高いことが求められている。 By the way, with the recent increase in demand for fuel efficiency improvement and exhaust gas reduction, there is an increasing demand for increasing the number of idling stops. In connection with this, the durability of the control device for the power source provided between the battery and the electric load is also required.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、耐久性が高い電源の制御装置および制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a power supply control device and control method with high durability.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電源の制御装置は、車両においてバッテリと前記バッテリから電力を供給されて動作する電気負荷との間に設けられる電源の制御装置であって、前記バッテリから出力される電力を昇圧して前記電気負荷に供給する昇圧部と、前記バッテリから出力される電力を前記昇圧部をバイパスして前記電気負荷に供給するバイパス部と、前記バッテリの状態を検出する状態検出器と、前記昇圧部および前記バイパス部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記状態検出器から出力される、アイドリングストップ後のエンジンの再始動時における前記バッテリの電圧降下推定値を受け付け、前記電圧降下推定値が、前記電気負荷の最低作動電圧以下となる場合は、前記昇圧部を経由して前記電力を供給するように制御し、前記電圧降下推定値が、前記電気負荷の最低作動電圧以下とならない場合は、前記バイパス部を経由して前記電力を供給する状態を維持するように制御することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a power supply control device according to the present invention is a power supply control device provided between a battery and an electric load that is supplied with power from the battery and operates in a vehicle. A booster that boosts the power output from the battery and supplies the boosted power to the electrical load; and a bypass unit that bypasses the booster and outputs the power output from the battery to the electrical load; A state detector for detecting the state of the battery, and a control unit for controlling the boosting unit and the bypass unit, wherein the control unit outputs the engine after idling stop output from the state detector. The estimated voltage drop value of the battery at the time of starting is received, and when the estimated voltage drop value is equal to or lower than the minimum operating voltage of the electric load, the voltage drop unit is passed through. If the estimated voltage drop does not fall below the minimum operating voltage of the electrical load, control is performed to maintain the state of supplying the power via the bypass unit. It is characterized by doing.
本発明に係る電源の制御装置は、上記発明において、前記バイパス部は、前記バッテリから出力される電力の前記電気負荷への経路を遮断することができるように構成されており、前記制御部は、前記状態検出器から出力される、前記バッテリの容量予測値を受け付け、前記容量予測値が所定の値を下回る場合は、前記電力の前記電気負荷への経路を遮断するように前記バイパス部を制御することを特徴とする。 In the power supply control device according to the present invention, in the above invention, the bypass unit is configured to be able to block a path to the electric load of the electric power output from the battery, and the control unit includes: Accepting the battery capacity predicted value output from the state detector, and if the capacity predicted value falls below a predetermined value, the bypass unit is configured to block the path of the power to the electric load. It is characterized by controlling.
本発明に係る電源の制御装置は、上記発明において、前記所定値は、前記エンジンを始動可能な容量であることを特徴とする。 In the power supply control device according to the present invention as set forth in the invention described above, the predetermined value is a capacity capable of starting the engine.
本発明に係る電源の制御装置は、上記発明において、前記制御部は、人が乗車したことに関する情報を受け付け、該情報が入力されると前記経路の遮断を解除することを特徴とする。 In the power supply control device according to the present invention as set forth in the invention described above, the control unit receives information related to a person getting on the vehicle, and releases the block of the route when the information is input.
本発明に係る電源の制御方法は、車両において、バッテリの状態を検出する状態検出器から出力される、アイドリングストップ後のエンジンの再始動時における前記バッテリの電圧降下推定値を受け付ける受付工程と、前記電圧降下推定値が、前記バッテリから電力を供給されて動作する電気負荷の最低作動電圧を下回るか否かを判定する判定工程と、を含み、前記電圧降下推定値が、前記最低作動電圧を下回る場合は、前記電力を昇圧して前記電気負荷に供給し、前記電圧降下推定値が、前記電気負荷の最低作動電圧を下回らない場合は、前記電力を昇圧しないで前記電気負荷に供給する状態を維持することを特徴とする。 The power supply control method according to the present invention includes a reception step of receiving an estimated voltage drop value of the battery when the engine is restarted after idling stop, which is output from a state detector that detects the state of the battery in the vehicle. Determining whether or not the estimated voltage drop is below a minimum operating voltage of an electric load that is supplied with power from the battery and operates, wherein the estimated voltage drop represents the minimum operating voltage. When the voltage is lower, the electric power is boosted and supplied to the electric load, and when the estimated voltage drop is not lower than the minimum operating voltage of the electric load, the electric power is not boosted and is supplied to the electric load. It is characterized by maintaining.
本発明に係る電源の制御方法は、上記発明において、前記バッテリの残容量予測値が所定の値を下回るか否かを判定する工程を含み、前記残容量予測値が所定の値を下回る場合は、前記電力の前記電気負荷への経路を遮断することを特徴とする。 The method for controlling a power supply according to the present invention includes a step of determining whether or not a predicted remaining capacity of the battery is lower than a predetermined value in the above invention, and when the predicted remaining capacity is lower than a predetermined value. The path of the electric power to the electric load is cut off.
本発明によれば、耐久性が高い電源の制御装置および制御方法を実現することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to realize a power supply control device and control method with high durability.
以下に、図面を参照して本発明に係る電源の制御装置および制御方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。 Hereinafter, embodiments of a power supply control device and a control method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. Moreover, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected suitably to the same or corresponding element.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る電源の制御装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、電源の制御装置(以下制御装置とする)100は、車両においてバッテリ1とバッテリ1から電力を供給されて動作する電気負荷である、複数のECU(Electronic Control Unit)3およびそれらに接続された電子機器4との間に設けられており、昇圧制御部10と、状態検出器であるバッテリセンサ20とを備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power supply control apparatus according to
昇圧制御部10は、バイパス部であるバイパス回路11と、昇圧部である昇圧回路12と、バイパス回路11および昇圧回路12を制御する制御部13とを備えている。バイパス回路11は、リレー11aと、トランジスタ11bとを備えている。昇圧回路12は、チョークコイル12aと、ダイオード12bと、コンデンサ12cと、FET(Field Effect Transistor)12dとを備えている。
The
バイパス回路11において、リレー11aのコイル端子は、制御部13とトランジスタ11bのコレクタ端子に接続している。リレー11aの接点端子の一端は、ヒューズ2を介してバッテリ1側に接続し、他の端子はECU3側に接続している。トランジスタ11bのベース端子は制御部13に接続し、エミッタ端子は接地している。バイパス回路11は、制御部13がトランジスタ11bに供給するベース電流を制御してコイルに流れる電流をONまたはOFFにすることによって、リレー11aを図示する閉状態または破線Pで示す開状態とする。閉状態においてはバッテリ1から供給された電力は経路I1でECU3、電子機器4に供給される。
In the
昇圧回路12において、チョークコイル12aとダイオード12bとは、チョークコイル12aがバッテリ1側に位置し、ダイオード12bがECU3側になるように直列接続している。コンデンサ12cは一端がダイオード12bのカソード端子側に接続し、一端が接地している。FET12dはドレイン端子がダイオード12bのアノード端子側に接続し、ゲート端子が制御部13に接続し、ソース端子は接地している。これによって、昇圧回路12は昇圧型のDCDCコンバータとして構成されている。そして、制御部13がゲートに与える電圧がたとえばPWM(Pulse Width Modulation)制御されることによって、バッテリ1から供給された電力は経路I2で昇圧されてECU3、電子機器4に供給される。
In the
バイパス回路11は、バッテリ1から出力される電力のECU3、電子機器4への経路を、昇圧回路12を経由する昇圧経路である経路I2と、昇圧回路12をバイパスするバイパス経路である経路I1とで切り替えることができる。
The
制御部13は、バイパス回路11および昇圧回路12を制御するとともに、バッテリセンサ20、エンジンECU5、イグニッションスイッチ6等から各種情報が入力される。
The
なお、ECU3、制御部13、エンジンECU5は、いずれも、たとえばマイクロコントローラで構成することができる。マイクロコントローラは、演算部と、記憶部とを備えている。演算部は、制御のための各種演算処理を行うものであり、たとえばCPU(Central Processing Unit)で構成される。記憶部は、演算部が演算処理を行うために使用する各種プログラムやデータ等が格納される、たとえばROM(Read Only Memory)で構成される部分と、演算部が演算処理を行う際の作業スペースや演算部の演算処理の結果等を記憶する等のために使用される、たとえばRAM(Random Access Memory)で構成される部分とを備えている。
In addition, ECU3, the
また、エンジンECU5はスタータモータ7に接続している。さらに、バッテリ1にはヒューズ8を介してオルターネータ9が接続されている。
The engine ECU 5 is connected to the
つぎに、バッテリセンサ20について説明する。バッテリセンサ20は、バッテリ1に接続されており、バッテリ1の状態を検出するものである。
Next, the
図2は、バッテリセンサ20の構成の一例を示すブロック図である。図2に示すように、バッテリセンサ20は、電圧測定回路21と、電流測定回路22と、パルス放電回路23と、感温素子24と、制御部25とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the
電圧測定回路21は、バッテリ1の正極側に接続しており、バッテリ1の電圧を測定し、制御部25に測定した電圧値を出力する。電流測定回路22は、バッテリ1の負極側に接続したシャント抵抗を備えており、バッテリ1の電流を測定し、制御部25に測定した電流値を出力する。パルス放電回路23は、充電回路と放電回路とを備え、制御部25からの制御信号によって、バッテリ1にパルス放電をさせる回路である。パルス放電回路23は、パルス放電時に測定された電流値、電圧値によってバッテリ1の内部抵抗(インピーダンス)を算出する際に使用される。感温素子24は、たとえばサーミスタであり、バッテリ1の近傍に配置され、制御部25によるバッテリ1の温度測定に使用される。制御部25は、電圧測定回路21、電流測定回路22、パルス放電回路23、および感温素子24からの各種情報を受付け、これを基に演算を行い、バッテリ1の状態を検出する。また、制御部25は、たとえばCAN(Controller Area Network)通信やLIN(Local Interconnect Network)通信を行うインターフェイス部25aを備えており、インターフェイス部25aから、検出したバッテリ1の状態に関する情報を昇圧制御部10の制御部13に出力する。なお、制御部25も、たとえばマイクロコントローラで構成することができる。
The
次に、制御装置100における制御について説明するが、その前に、比較形態としての制御装置の制御について説明する。
Next, control in the
図8は、比較形態としての電源の制御装置の構成を示すブロック図である。この制御装置は、昇圧制御部1010で構成されている。昇圧制御部1010は、図1に示す昇圧制御部10において、制御部13を制御部1013に置き換えたものである。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a power supply control device as a comparative example. This control device includes a
図9は、図8に示す電源の制御装置の制御フローの一例を示すフロー図である。制御フローは、ユーザが車両に乗車し、エンジンをスタートさせるとスタートする。なお、通常走行時は、バッテリ1からの電力は昇圧されずに、バイパス経路である経路I1でECU3、電子機器4に供給される。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of a control flow of the power supply control device shown in FIG. The control flow starts when the user gets on the vehicle and starts the engine. During normal travel, the electric power from the
アイドリングストップ後に、たとえば、ユーザがブレーキから足を離すなどの、エンジンの再始動条件が成立すると、エンジンECU5は、スタータモータ7を制御してエンジンを再始動させるとともに、制御部1013に昇圧ON信号を出力する。つぎに、ステップS1001において、制御部1013は昇圧ON信号の入力を受け付ける。昇圧ON信号の入力を受け付けると、ステップS1002において、制御部1013はバイパス回路11のトランジスタ11bのベース端子に供給する電流を制御してリレー11aを開状態とし、バイパス回路11をOFF状態にするとともに、昇圧回路12のFET12dのゲート端子に与える電圧をPMW制御して、昇圧回路12をON状態にする。これによって、バッテリ1から出力される電力は、昇圧回路12を経由して所定の電圧に昇圧されてECU3、電子機器4に供給される。その結果、エンジンの再始動時にバッテリ1の電圧が低下していても、ECU3、電子機器4には十分な電圧の電力が供給される。
When the engine restart condition is satisfied, for example, when the user removes his / her foot from the brake after the idling stop, the
エンジンの再始動後、バッテリ1の電圧が回復すると、エンジンECU5は制御部1013に昇圧OFF信号を出力する。ステップS1003において、制御部1013は、エンジンECU5から昇圧OFF信号が入力されたかを判定する。昇圧OFF信号が入力されていないと判定した場合には(ステップS1003、No)、バイパス回路11のOFF状態、昇圧回路12のON状態を維持する。昇圧OFF信号が入力されたと判定した場合には(ステップS1003、Yes)、リレー11aを閉状態としバイパス回路11をON状態とし、FET12dのゲート電圧をOFFにして昇圧回路12をOFF状態とする(ステップS1004)。これによって、バッテリ1から出力される電力は、バイパス経路によって昇圧されずにECU3、電子機器4に供給される。
When the voltage of the
ここで、比較形態の制御装置では、アイドリングストップ後のエンジンの再始動の度に、上記のようにリレー11aの開閉を行うため、リレー11aの耐久回数により制御装置の耐久性および寿命が制限されていた。
Here, in the control device according to the comparative embodiment, the
これに対して、図1に示す実施の形態1に係る制御装置100では、アイドリングストップ後のエンジンの再始動時におけるバッテリ1の電圧降下推定値が、電気負荷(ECU3、電子機器4)の最低作動電圧を下回る場合は、昇圧経路へと切り替えるように制御を行い、電圧降下推定値が電気負荷の最低作動電圧を下回らない場合は、バイパス経路を経由する状態を維持するように制御を行うので、アイドリングストップの回数に対してリレー11aの開閉動作の回数が減少する。その結果、リレー11aの寿命が伸びるとともに、制御装置100の耐久性も高くなる。
In contrast, in
以下、制御装置100における制御について説明する。図3は、制御装置100の制御フローの一例を示すフロー図である。制御フローは、ユーザが車両に乗車し、エンジンをスタートさせるとスタートする。なお、通常走行時は、バッテリ1からの電力は昇圧されずに、バイパス経路である経路I1でECU3、電子機器4に供給される。
Hereinafter, control in the
アイドリングストップ後に、たとえば、ユーザがブレーキから足を離すなどの、エンジンの再始動条件が成立すると、エンジンECU5は、スタータモータ7を制御してエンジンを再始動させるとともに、制御部13に昇圧ON信号を出力する。一方、バッテリセンサ20は、エンジンの再始動に伴うクランキング時のバッテリ電圧降下推定値を算出し、出力する。なお、クランキングが発生する期間はたとえば70ms程度である。
When the engine restart condition is satisfied, for example, when the user removes his / her foot from the brake after the idling stop, the
バッテリセンサ20は、バッテリ電圧降下推定値を、バッテリの安定電圧であるOCV(Open Circuit Voltage)の推定値と、内部抵抗の推定値と、始動電流の実測値とから算出する。
The
図4は、OCVの推定値を説明する図である。図4に示すように、バッテリ電圧は、車両の走行時には変動するが、イグニッションキーをOFFにした時間T1後は徐々に減少し、OCVに近付く。バッテリセンサ20は、時間T1から時間T2の間に測定した、図中黒丸で示すバッテリ電圧値に基づいて、たとえば特許文献2に開示されるような近似式を用いる方法でOCVを推定する。
FIG. 4 is a diagram for explaining the estimated value of the OCV. As shown in FIG. 4, the battery voltage fluctuates when the vehicle travels, but gradually decreases after time T1 when the ignition key is turned OFF and approaches the OCV. The
図5は、電圧降下推定値を説明する図である。電圧降下推定値は、エンジン再始動時の電圧降下を推定した値であり、(OCV−ΔV)で表される。なお、ΔV=(内部抵抗)×(始動電流)である。始動電流はバッテリセンサ20による実測値であり、内部抵抗はバッテリセンサ20によりパルス放電を用いた実測値を基に算出した推定値(たとえば特許文献3参照)である。なお、内部抵抗は、始動時の電圧および電流の実測値から算出した推定値を用いてもよい。
FIG. 5 is a diagram for explaining an estimated voltage drop value. The estimated voltage drop is a value obtained by estimating a voltage drop at the time of engine restart, and is represented by (OCV−ΔV). Note that ΔV = (internal resistance) × (starting current). The starting current is an actual value measured by the
図3に戻る。ステップS101において、制御部13はバッテリセンサ20からの電圧降下推定値の入力を受け付ける。さらに、ステップS102において、制御部13はエンジンECU5からの昇圧ON信号の入力を受け付ける。なお、ステップS101とS102は順番が逆であってもよい。昇圧ON信号の入力を受け付けると、ステップS103において、制御部13は、クランキング時のバッテリ電圧(電圧降下推定値)が対象ECUであるECU3の最低作動電圧以下になるかどうかを判定する。
Returning to FIG. In step S <b> 101, the
最低作動電圧以下になると判定した場合(ステップS103、Yes)は、ステップS104へ進む。ステップS104において、制御部13はバイパス回路11のトランジスタ11bのベース端子に供給する電流を制御してリレー11aを開状態とし、バイパス回路11をOFF状態にするとともに、昇圧回路12のFET12dのゲート端子に与える電圧をPMW制御して、昇圧回路12をON状態にする。これによって、バッテリ1から出力される電力は、所定の電圧に昇圧されてECU3、電子機器4に供給される。その結果、エンジンの再始動時にバッテリ1の電圧が低下していても、ECU3、電子機器4には十分な電圧の電力が供給される。
If it is determined that the voltage is equal to or lower than the minimum operating voltage (step S103, Yes), the process proceeds to step S104. In step S104, the
エンジンの再始動後、バッテリ1の電圧が回復すると、エンジンECU5は制御部13に昇圧OFF信号を出力する。ステップS105において、制御部13は、エンジンECU5から昇圧OFF信号が入力されたかを判定する。昇圧OFF信号が入力されていないと判定した場合には(ステップS105、No)、バイパス回路11のOFF状態、昇圧回路12のON状態を維持する。昇圧OFF信号が入力されたと判定した場合には(ステップS105、Yes)、ステップS106に進む。ステップS106において、制御部13は、リレー11aを閉状態としバイパス回路11をON状態とし、FET12dのゲート電圧をOFFにして昇圧回路12をOFF状態とする。これによって、バッテリ1から出力される電力は、バイパス経路によって昇圧されずにECU3、電子機器4に供給される。
When the voltage of the
一方、ステップS103において、最低作動電圧以下にはならないと判定した場合(ステップS103、No)は、制御部13は、電力の経路としてバイパス経路である経路I1を維持したまま、制御を終了する。なお、この場合も、電圧降下推定値がECU3の最低作動電圧より高いので、ECU3、電子機器4には十分な電圧の電力が供給される。なお、この制御フローはアイドリングストップの度に繰り返し行われる。
On the other hand, when it determines with it not becoming below the minimum operating voltage in step S103 (step S103, No), the
以上説明したように、上記制御装置100の制御フローでは、制御部13は、電圧降下推定値がECU3の最低作動電圧以下になる場合のみ、リレー11aを開閉動作させるので、アイドリングストップの回数に対してリレー11aの開閉動作の回数が減少する。その結果、リレー11aの寿命が従来よりも伸びるとともに、制御装置100の耐久性も高くなる。
As described above, in the control flow of the
(実施の形態2)
図6は、本発明の実施の形態2に係る電源の制御装置の構成を示すブロック図である。図6に示すように、制御装置100Aは、図1に示す実施の形態1に係る制御装置100において、昇圧制御部10を昇圧制御部10Aに置き換えた構成を有する。昇圧制御部10Aは、昇圧制御部10において、バイパス回路11をバイパス回路11Aに置き換えた構成を有する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the power supply control device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6,
バイパス回路11Aは、リレー11Aaと、トランジスタ11Ab、11Acとを備えている。リレー11Aaはラッチリレーであって、SET用コイルとRESET用コイルとを備えている。SET用コイルの端子は、制御部13とトランジスタ11Abのコレクタ端子に接続している。RESET用コイルの端子は、制御部13とトランジスタ11Acのコレクタ端子に接続している。リレー11Aaの接点端子の一端は、ヒューズ2を介してバッテリ1側に接続し、他の端子はECU3側に接続している。トランジスタ11Ab、11Acのベース端子は制御部13に接続し、エミッタ端子は接地している。制御部13がトランジスタ11Abに供給するベース電流を制御してSET用コイルに流れる電流をONすることによって、リレー11Aaを破線Pで示す開状態とする。なお、電流をOFFとしても開状態は維持される。開状態において制御部13がトランジスタ11Acに供給するベース電流を制御してRESET用コイルに流れる電流をONすることによって、リレー11Aaを図示する閉状態とする。閉状態においてはバッテリ1から供給された電力は経路I1でECU3、電子機器4に供給される。
The
本実施の形態2に係る制御装置100Aでも、図3に示した制御フローを実行することができる。したがって、リレー11Aaの寿命が従来よりも伸びるとともに、制御装置100Aの耐久性も高くなる。
The control flow shown in FIG. 3 can also be executed by the
さらに、本実施の形態2に係る制御装置100Aでは、以下のような制御を行うことができる。以下具体的に説明する。
Furthermore, the
電子機器4の中には、ユーザが車両から降車し、車両が放置された状態においても、電力が供給されるものがある。たとえば、電子機器4がパワーウィンドウやパワーシートである場合は、イグニッションスイッチ6がOFFされた時点等でのウインドウやシートの位置情報を記憶するために、対応するECU3に電力が供給され続けている。また、電子機器4がナビゲーションシステムやオーディオ機器である場合は、イグニッションスイッチ6がOFFされた時点等での動作状態を記憶するために、対応するECU3に電力が供給され続けている。 Some electronic devices 4 are supplied with power even when the user gets off the vehicle and the vehicle is left unattended. For example, when the electronic device 4 is a power window or a power seat, electric power is continuously supplied to the corresponding ECU 3 in order to store the position information of the window and the seat when the ignition switch 6 is turned off. . Further, when the electronic device 4 is a navigation system or an audio device, power is continuously supplied to the corresponding ECU 3 in order to store the operation state at the time when the ignition switch 6 is turned off.
このように、車両放置状態であっても電流が流れ(暗電流とも呼ばれる)、バッテリ1の電力は消費され続けているので、車両放置日数が短くなるという問題がある。ここで、車両放置日数とは、エンジンを始動可能な状態で車両を放置できる日数を意味する。
As described above, even when the vehicle is left unattended, current flows (also referred to as dark current), and the power of the
以下に説明する制御では、バッテリ1の容量推定値が規定の値を下回る場合は、電力の電気負荷への経路を遮断するようにバイパス回路11Aを制御するので、車両放置中のバッテリ1の電力消費を抑制することができ、特には車両放置日数を伸ばすことができる。
In the control described below, when the estimated capacity value of the
図7は、制御装置100Aの制御フローの一例を示すフロー図である。制御フローは、ユーザが車両から降車し、車両を放置するとスタートする。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a control flow of the
まず、バッテリセンサ20は、バッテリ容量推定値を、たとえば特許文献4に記載の方法を用いて、OCVの推定値に基づき推定し、制御部13に一定の周期で出力し続ける。
First, the
つぎに、ステップS201において、制御部13はバッテリセンサ20からのバッテリ容量推定値の入力を受け付ける。つぎに、ステップS202において、制御部13は、バッテリ容量推定値が規定の容量以下になったかどうかを判定する。規定の容量とは、たとえばエンジンを始動可能な容量であり、バッテリ1の充電率が50%〜60%の容量である。
Next, in step S <b> 201, the
規定の容量以下になっていないと判定した場合(ステップS202、No)は、ステップS201へ戻り、規定の容量以下になったと判定した場合(ステップS202、Yes)は、ステップS203へ進む。ステップS203において、制御部13はバイパス回路11Aのトランジスタ11Abのベース端子に供給する電流を制御してリレー11Aaを開状態とし、バイパス回路11をOFF状態にする。その結果、ECU3、電子機器4への電力の供給の経路は遮断される。
If it is determined that the capacity is not less than the specified capacity (step S202, No), the process returns to step S201. If it is determined that the capacity is less than the specified capacity (step S202, Yes), the process proceeds to step S203. In step S203, the
つぎに、ステップS204において、制御部13は、ユーザの乗車の判断ができる情報を入力されたかを判定する。ユーザの乗車の判断ができる情報とは、たとえばドアロックが開状態とされたという情報や、ドアが開けられたという情報等である。このような情報は、たとえば車外のユーザが携帯する携帯機との無線通信の結果により遠隔的にドアの解錠を行うキーレスエントリモードを制御するECUから制御部13に入力される。
Next, in step S <b> 204, the
情報を入力されていないと判定した場合(ステップS204、No)は、ステップS204を繰り返す。情報を入力されたと判定した場合(ステップS204、Yes)は、制御部13はバイパス回路11Aのトランジスタ11Acのベース端子に供給する電流を制御してリレー11Aaを閉状態とし、バイパス回路11をON状態にする(ステップS205)。その結果、ECU3、電子機器4への電力の供給経路の遮断が解除され、電力の供給が再開される。その結果、乗車したユーザは、車両放置時には電力の供給を遮断されていた電子機器4を使用することができる。
If it is determined that information has not been input (step S204, No), step S204 is repeated. If it is determined that information has been input (step S204, Yes), the
以上説明したように、上記制御装置100Aの制御フローでは、バッテリ1の容量推定値が規定の値を下回る場合は、電力の電気負荷への経路を遮断するようにバイパス回路11Aを制御するので、車両放置中のバッテリ1の電力消費を抑制することができ、特には車両放置日数を伸ばすことができる。また、バイパス回路11Aにラッチリレーを使用しているので、電流を流さなくても開状態を維持できるため、電力消費をより一層抑制することができる。また、上記制御装置100Aの制御フローでは、公知の暗電流カットシステムを追加で設けなくても暗電流のカットが可能となる。
As described above, in the control flow of the
なお、上記実施の形態では、バイパス回路がリレーを使用したものであるが、リレーに換えてFET等の半導体スイッチング素子を使用してもよい。なお、本発明によれば、アイドリングストップの回数に対するバイパス回路のスイッチング回数を減らすことができる。そのため、スイッチング耐久性が低く安価なリレーを用いても、制御装置の信頼性を同様に維持することができる。 In the above embodiment, the bypass circuit uses a relay, but a semiconductor switching element such as an FET may be used instead of the relay. In addition, according to this invention, the frequency | count of switching of a bypass circuit with respect to the frequency | count of idling stop can be reduced. Therefore, the reliability of the control device can be similarly maintained even when an inexpensive relay with low switching durability is used.
また、上記実施の形態2では、ラッチリレーを用いたバイパス回路11Aを備えているが、バイパス回路11Aに換えて、図1に示すバイパス回路11と、その下流側(ECU3側)に設けた別のスイッチング素子(リレーまたは半導体素子等)とで構成されたバイパス部を設けてもよい。この場合、ECU3、電子機器4への電力の供給の経路の遮断は、制御部13がスイッチング素子を制御することにより行われる。これによって、たとえばECU3のうち所望のECUのみに対して電力の遮断を行う等の、より多様な制御ができる。
In the second embodiment, the
また、バイパス回路11Aに換えて、図1に示すバイパス回路11と、その上流側(バッテリ1側)に設けたラッチリレーとで構成されたバイパス部を設けてもよい。この場合、ラッチリレーを制御部13よりもヒューズ2側に設けることによって、制御部13がラッチリレーを開状態とすることにより制御部13への電力の経路も遮断できるように構成できる。これにより、制御部13自体の暗電流もカットできる。なお、この場合は、ユーザの乗車の判断ができる情報を入力された(たとえばイグニッションスイッチ6からの信号の入力を含む)と判定されたときに、車両放置時も常時作動している他のECUがこのラッチリレーを閉状態とすることで、制御部13が起動するようにすればよい。または、ユーザの乗車の判断ができる情報の入力で制御部13が起動し、起動した制御部13がラッチリレーを閉状態に制御するようにしてもよい。
Further, instead of the
なお、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment. What was comprised combining each component mentioned above suitably is also contained in this invention. Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspect of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
1 バッテリ
2、8 ヒューズ
3 ECU
4 電子機器
5 エンジンECU
6 イグニッションスイッチ
7 スタータモータ
9 オルターネータ
10、10A 昇圧制御部
11、11A バイパス回路
11a、11Aa リレー
11b、11Ab、11Ac トランジスタ
12 昇圧回路
12a チョークコイル
12b ダイオード
12c コンデンサ
12d FET
13、25 制御部
20 バッテリセンサ
21 電圧測定回路
22 電流測定回路
23 パルス放電回路
24 感温素子
25a インターフェイス部
100、100A 制御装置
I1、I2 経路
1
4
6
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記バッテリから出力される電力を昇圧して前記電気負荷に供給する昇圧部と、
前記バッテリから出力される電力を前記昇圧部をバイパスして前記電気負荷に供給するバイパス部と、
前記バッテリの状態を検出する状態検出器と、
前記昇圧部および前記バイパス部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記状態検出器から出力される、アイドリングストップ後のエンジンの再始動時における前記バッテリの電圧降下推定値を受け付け、前記電圧降下推定値が、前記電気負荷の最低作動電圧以下となる場合は、前記昇圧部を経由して前記電力を供給するように制御し、前記電圧降下推定値が、前記電気負荷の最低作動電圧以下とならない場合は、前記バイパス部を経由して前記電力を供給する状態を維持するように制御することを特徴とする電源の制御装置。 A control device for a power source provided between a battery and an electric load that operates by being supplied with electric power from the battery in a vehicle,
A booster that boosts power output from the battery and supplies the boosted power to the electrical load;
A bypass unit for supplying power output from the battery to the electric load by bypassing the boosting unit;
A state detector for detecting the state of the battery;
A control unit for controlling the boosting unit and the bypass unit;
With
The control unit receives an estimated voltage drop value of the battery when the engine is restarted after idling stop, which is output from the state detector, and the estimated voltage drop value is equal to or less than a minimum operating voltage of the electric load. If so, control to supply the power via the boost unit, and if the estimated voltage drop is not less than the minimum operating voltage of the electrical load, the power via the bypass unit A control apparatus for a power source, characterized in that control is performed so as to maintain a state of supplying the power.
前記制御部は、前記状態検出器から出力される、前記バッテリの容量予測値を受け付け、前記容量予測値が所定の値を下回る場合は、前記電力の前記電気負荷への経路を遮断するように前記バイパス部を制御することを特徴とする請求項1に記載の電源の制御装置。 The bypass unit is configured to be able to block a path to the electric load of electric power output from the battery,
The control unit receives a predicted capacity value of the battery output from the state detector, and when the predicted capacity value is lower than a predetermined value, the path of the electric power to the electric load is cut off. The power supply control device according to claim 1, wherein the bypass unit is controlled.
前記電圧降下推定値が、前記バッテリから電力を供給されて動作する電気負荷の最低作動電圧を下回るか否かを判定する判定工程と、
を含み、
前記電圧降下推定値が、前記最低作動電圧を下回る場合は、前記電力を昇圧して前記電気負荷に供給し、前記電圧降下推定値が、前記電気負荷の最低作動電圧を下回らない場合は、前記電力を昇圧しないで前記電気負荷に供給する状態を維持することを特徴とする電源の制御方法。 In the vehicle, an accepting step of receiving an estimated voltage drop value of the battery at the time of restarting the engine after idling stop, which is output from a state detector that detects the state of the battery;
A determination step of determining whether or not the voltage drop estimated value is lower than a minimum operating voltage of an electric load that is operated by being supplied with electric power from the battery;
Including
When the estimated voltage drop is below the minimum operating voltage, the power is boosted and supplied to the electrical load, and when the estimated voltage drop is not below the minimum operating voltage of the electrical load, A method of controlling a power supply, characterized by maintaining a state of supplying electric power to the electric load without boosting power.
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- 2014-03-24 JP JP2014060408A patent/JP2015182589A/en active Pending
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