JP2018182949A - Rotary electric machine control device and power supply system - Google Patents

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    • H02P9/04Control effected upon non-electric prime mover and dependent upon electric output value of the generator

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine control device for appropriately performing power generation using a rotary electric machine.SOLUTION: A rotary electric machine ECU 23, which is applied to a power supply system including a bypass switch 35 being switched from a closed state to an open state when a start-up switch shifts from an off-state to an on-state, is communicably connected to an engine ECU 40 and receives a power generation instruction from the engine ECU 40 to generate power using a rotary electric machine unit 16. The rotary electric machine ECU 23 comprises: an autonomous power generation unit that when the power generation instruction from the engine ECU 40 has not been acquired in the case of the start-up switch being in the on-state, performs autonomous power generation using the rotary electric machine unit 16 regardless of the power generation instruction from the engine ECU 40; a time determination unit that determines whether or not a predetermined time has passed after the start-up switch became the on-state; and a restriction unit that restricts autonomous power generation by the autonomous power generation unit in a period until the time determination unit determines that the predetermined time has passed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両等に適用される回転電機制御装置、及び電源システムに関するものである。   The present invention relates to a rotating electrical machine control device applied to a vehicle or the like, and a power supply system.

従来、例えば車両用の電源システムとして、複数の蓄電池(例えば鉛蓄電池、リチウムイオン蓄電池)を備えるとともに、これら各蓄電池に対して並列接続された回転電機を備える構成が知られている(例えば、特許文献1)。このような電源システムでは、各蓄電池と回転電機との間にスイッチが設けられるとともに、電源オフ状態での暗電流供給やフェールセーフ処理等を実施するために、スイッチに並列となるバイパス経路に常閉式のリレーが設けられている。   Conventionally, as a power supply system for a vehicle, for example, a configuration including a plurality of storage batteries (for example, lead storage batteries, lithium ion storage batteries) and a rotating electrical machine connected in parallel to each storage battery is known (for example, patent Literature 1). In such a power supply system, a switch is provided between each storage battery and the rotating electric machine, and a bypass path always in parallel with the switch is usually provided to perform dark current supply and fail safe processing in the power off state. A closed relay is provided.

また、このような電源システムでは、回転電機の作動を制御する回転電機制御装置と、これを統括的に管理する上位制御装置とが設けられており、回転電機制御装置と上位制御装置との間においてCANバス等の通信線を介した信号伝達が行われる。例えば、上記電源システムにおいて回転電機による発電を実施する際には、上位制御装置から回転電機制御装置に対して発電指令が出力され、その発電指令に基づいて回転電機により発電が実施される。なお、発電によって生じた発電電力は、各蓄電池や電気負荷に供給される。   Further, in such a power supply system, there are provided a rotating electrical machine control device for controlling the operation of the rotating electrical machine and a host control device for overall management of the same, and between the rotating electrical machine control device and the host control device Signal transmission is performed via a communication line such as a CAN bus. For example, when performing power generation by the rotating electrical machine in the power supply system, the host controller outputs a power generation command to the rotating electrical machine control device, and power is generated by the rotating electrical machine based on the power generation command. The generated power generated by the power generation is supplied to each storage battery and electric load.

また、上位制御装置の発電指令によらず、所定の目標電圧に基づいて回転電機による自律的な発電を実施する回転電機制御装置が知られている。この自律発電により、例えば上位制御装置からの発電指令が取得されない場合であっても、車両の動作に必要な電力を供給することができる。   In addition, there is known a rotating electrical machine control device that performs autonomous power generation by a rotating electrical machine based on a predetermined target voltage regardless of a power generation command of a host control device. By this autonomous power generation, for example, even when the power generation command from the upper control apparatus is not obtained, it is possible to supply the power necessary for the operation of the vehicle.

特開2011−234479号公報JP 2011-234479 A

ところで、上記回転電機制御装置による自律発電では、回転電機と各蓄電池とを繋ぐ電気経路の導通状態によらず所定の発電量が生成されることが考えられる。この場合、電気経路の導通状態に対して過剰な発電が行われることで不都合が生じると考えられる。特に、車両のイグニッションスイッチがオンされた直後には、通常の発電電流経路が確立されておらず、バイパス経路を通じての導通状態となっている。そのため、例えば、イグニッションオン直後の給電経路の切り替え時において自律発電が行われると、発電電流が意図せずバイパス経路に流れ、バイパス経路が破断されるおそれがある。   By the way, in the autonomous power generation by the rotating electrical machine control device, it is conceivable that a predetermined amount of power generation is generated regardless of the conduction state of the electric path connecting the rotating electrical machine and each storage battery. In this case, it is considered that inconvenience occurs due to excessive power generation with respect to the conduction state of the electrical path. In particular, immediately after the ignition switch of the vehicle is turned on, a normal generated current path has not been established, and a conduction state is established through the bypass path. Therefore, for example, when the autonomous power generation is performed at the time of switching of the power supply path immediately after the ignition is turned on, the generated current unintentionally flows in the bypass path, and the bypass path may be broken.

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、回転電機による発電を適正に実施する回転電機制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a main object thereof is to provide a rotating electrical machine control device that appropriately performs power generation by the rotating electrical machine.

第1の手段では、
エンジン出力軸に駆動連結され、発電及び力行の各機能を有する回転電機(16)と、
前記回転電機に対して並列接続される第1蓄電池(11)及び第2蓄電池(12)と、
前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池の間の電気経路において、前記回転電機との接続点よりも前記第1蓄電池の側に設けられる第1スイッチ(31)と、
当該電気経路において前記接続点よりも前記第2蓄電池の側に設けられる第2スイッチ(32)と、
前記電気経路における前記第1スイッチの一端側と他端側とを接続するバイパス経路に設けられる常閉式のバイパススイッチ(35)と、
を備え、
起動スイッチがオフ状態からオン状態になることに伴って前記バイパススイッチが閉鎖状態から開放状態に切り替えられる電源システムに適用され、
上位制御装置(40)と通信可能に接続され、前記上位制御装置から発電指令を受信することで、前記回転電機による発電を実施する回転電機制御装置(23)であって、
前記起動スイッチのオン状態において前記上位制御装置からの前記発電指令が取得されていない場合に、前記上位制御装置からの前記発電指令によらず前記回転電機による自律的な発電を実施する自律発電部と、
前記起動スイッチがオン状態となってから所定時間が経過したか否かを判定する時間判定部と、
前記時間判定部により前記所定時間が経過したと判定されるまでの期間で、前記自律発電部による自律的な発電を制限する制限部と、
を備えることを特徴とする。
In the first way,
A rotating electric machine (16) drivingly connected to the engine output shaft and having functions of power generation and power running;
A first storage battery (11) and a second storage battery (12) connected in parallel to the rotating electrical machine;
A first switch (31) provided closer to the first storage battery than a connection point with the rotating electrical machine in an electrical path between the first storage battery and the second storage battery;
A second switch (32) provided closer to the second storage battery than the connection point in the electric path;
A normally closed bypass switch (35) provided in a bypass path connecting one end side and the other end side of the first switch in the electric path;
Equipped with
The present invention is applied to a power supply system in which the bypass switch is switched from the closed state to the open state as the start switch is switched from the off state to the on state.
A rotating electrical machine control device (23) connected communicably to a host control device (40) and performing power generation by the rotating electrical machine by receiving a power generation command from the host control device,
An autonomous power generation unit that performs autonomous power generation by the rotating electrical machine regardless of the power generation command from the higher rank control device when the power generation command from the higher rank control device is not acquired in the ON state of the start switch When,
A time determination unit that determines whether a predetermined time has elapsed since the activation switch was turned on;
A restriction unit that restricts autonomous power generation by the autonomous power generation unit in a period until it is judged by the time judgment unit that the predetermined time has elapsed;
And the like.

回転電機と、その回転電機に対して並列接続される第1蓄電池及び第2蓄電池とを備え、第1蓄電池及び第2蓄電池の各電気経路にそれぞれ第1スイッチ及び第2スイッチが設けられている電源システムでは、回転電機による発電が行われている状態下において、各スイッチを閉鎖(オン)又は開放(オフ)することで各蓄電池の充電が可能となる。また、回転電機制御装置は、起動スイッチがオン状態において上位制御装置の発電指令に基づいて回転電機による発電を行う一方、上位制御装置からの発電指令が取得されていない場合には、発電指令によらず回転電機による自律的な発電(自律発電)を実施する。これにより、例えば通信異常が生じた場合であっても、車両の動作に必要な電力を供給することが可能となる。   A rotating electric machine and a first storage battery and a second storage battery connected in parallel to the rotating electric machine are provided, and a first switch and a second switch are provided on each electric path of the first storage battery and the second storage battery, respectively. In the power supply system, each storage battery can be charged by closing (turning on) or opening (turning off) each switch while power is being generated by the rotating electrical machine. In addition, the rotary electric machine control device generates electric power by the rotary electric machine based on the power generation command of the host controller when the start switch is in the ON state, while when the power generation command from the host controller is not acquired, Implement autonomous power generation (autonomous power generation) by the rotating electric machine regardless of the situation. This makes it possible to supply the power necessary for the operation of the vehicle even when, for example, a communication error occurs.

しかしながら、自律発電は、回転電機外部の電気経路の導通状態にかかわらず発電が実施される。そのため、起動スイッチがオフ状態からオン状態になることに伴ってバイパススイッチが閉鎖状態から開放状態に切り替えられる構成では、バイパススイッチの開放前に自律発電が実施されると、バイパス経路に意図せず発電電流が流れる。かかる場合、バイパススイッチの破損等を招くおそれがある。   However, in the autonomous power generation, power generation is performed regardless of the conduction state of the electrical path outside the rotary electric machine. Therefore, in a configuration in which the bypass switch is switched from the closed state to the open state in response to the start switch turning from the off state to the on state, when autonomous power generation is performed before the bypass switch is opened, the bypass path is unintentionally The generated current flows. In this case, the bypass switch may be damaged.

この点上記構成では、起動スイッチがオン状態となってから所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過したと判定されるまでの期間で自律発電を制限するようにした。この場合、所定時間が経過するまで自律発電を制限することで、例えばバイパススイッチの切り替えが完了してから通常の自律発電が実施されることになる。そのため、バイパス経路に意図せず発電電流が流れることを抑制しつつ、自律発電によって電力を供給することができる。これにより、回転電機による発電を適正に実施することができる。   In this configuration, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the start switch was turned on, and autonomous power generation is limited in a period until it is determined that the predetermined time has elapsed. In this case, by limiting the autonomous power generation until the predetermined time elapses, for example, the normal autonomous power generation is performed after the switching of the bypass switch is completed. Therefore, power can be supplied by autonomous power generation while suppressing generation current from flowing unintentionally in the bypass path. Thereby, the electric power generation by a rotary electric machine can be implemented appropriately.

第2の手段では、前記バイパス経路は、前記電気経路よりも許容通電電流が小さい経路であり、前記所定時間は、前記起動スイッチのオン後において前記バイパススイッチが開放されるまでの時間を含んでおり、前記制限部は、前記時間判定部により前記所定時間が経過したと判定されるまでの期間で、前記自律的な発電を停止する。   In the second means, the bypass path is a path whose allowable conduction current is smaller than that of the electrical path, and the predetermined time includes a time until the bypass switch is opened after the activation switch is turned on. The restriction unit stops the autonomous power generation in a period until it is determined by the time determination unit that the predetermined time has elapsed.

バイパス経路の許容通電電流が、電気経路よりも小さい構成では、バイパス経路に意図せず発電電流が流れるとバイパススイッチの破損等を招くおそれがある。この点、上記構成では、起動スイッチがオン状態となってからバイパススイッチが開放されるまでの時間を含む所定時間が経過するまで、自律発電を停止するようにしたため、バイパス経路が導通した状態で自律発電が実施されることを防ぐことができる。これにより、自律発電に伴う発電電流によりバイパススイッチが破損することを防ぐことができる。   In the configuration where the allowable conduction current of the bypass path is smaller than the electric path, if the generated current flows unintentionally in the bypass path, the bypass switch may be damaged. In this point, in the above configuration, the autonomous power generation is stopped until a predetermined time including the time from when the start switch is turned on to the time when the bypass switch is opened, so that the bypass path becomes conductive It can prevent autonomous power generation from being implemented. Thereby, it is possible to prevent the bypass switch from being damaged by the generated current accompanying the autonomous power generation.

第3の手段では、前記バイパス経路は、前記電気経路よりも許容通電電流が小さい経路であり、前記所定時間は、前記起動スイッチのオン後において前記バイパススイッチが開放されるまでの時間を含んでおり、前記制限部は、前記時間判定部により前記所定時間が経過したと判定されるまでの期間で、前記自律的な発電の発電電流を前記バイパス経路の許容通電電流以下に制限する。   In the third means, the bypass path is a path whose allowable conduction current is smaller than that of the electrical path, and the predetermined time includes a time until the bypass switch is opened after the activation switch is turned on. The restriction unit restricts the generated current of the autonomous power generation to a value equal to or less than the allowable conduction current of the bypass path in a period until it is determined by the time determination unit that the predetermined time has elapsed.

バイパス経路の許容通電電流が、電気経路よりも小さい構成では、バイパス経路に意図せず発電電流が流れるとバイパススイッチの破損等を招くおそれがある。この点、上記構成では、起動スイッチがオン状態となってからバイパススイッチが開放されるまでの時間を含む所定時間が経過するまで、自律発電の発電電流をバイパス経路の許容通電電流以下に制限するようにしたため、バイパス経路が導通した状態で自律発電が実施された場合であっても、バイパススイッチが破損することを防ぐことができる。   In the configuration where the allowable conduction current of the bypass path is smaller than the electric path, if the generated current flows unintentionally in the bypass path, the bypass switch may be damaged. In this respect, in the above configuration, the generated current of the autonomous power generation is limited to the allowable conduction current of the bypass path or less until a predetermined time including the time from opening of the start switch to opening of the bypass switch elapses. As a result, even when autonomous power generation is performed in a state where the bypass path is conductive, it is possible to prevent the bypass switch from being damaged.

第4の手段では、前記第2スイッチは、直列に接続される複数の半導体スイッチ(32a,32b)を有しており、前記複数の半導体スイッチは、寄生ダイオードが互いに逆向きとなる半導体スイッチを含んでおり、前記起動スイッチがオン状態にされた後において、前記寄生ダイオードの向きが一方側及び他方側となる前記半導体スイッチのうち一方をオンさせた状態で前記第2スイッチの故障診断が実施される電源システムに適用され、前記所定時間は、前記起動スイッチのオン後において前記第2スイッチの故障診断が完了するまでの時間を含んでおり、前記制限部は、前記時間判定部により前記所定時間が経過したと判定されるまでの期間で、前記自律的な発電を停止する。   In the fourth means, the second switch includes a plurality of semiconductor switches (32a, 32b) connected in series, and the plurality of semiconductor switches are semiconductor switches whose parasitic diodes are in the opposite direction to each other. After the start switch is turned on, failure diagnosis of the second switch is performed in a state in which one of the semiconductor switches whose direction of the parasitic diode is one side and the other side is turned on. The predetermined time includes the time until the failure diagnosis of the second switch is completed after the activation switch is turned on, and the restriction unit determines the predetermined time by the time judgment unit. The autonomous power generation is stopped in a period until it is determined that the time has elapsed.

上記電源システムでは、第2スイッチは、直列に接続される複数の半導体スイッチを有しており、複数の半導体スイッチは、寄生ダイオードが互いに逆向きとなる半導体スイッチを含んでいる。そして、起動スイッチがオン状態にされた後において、寄生ダイオードの向きが一方側及び他方側となる半導体スイッチのうち一方をオンさせた状態で第2スイッチの故障診断が実施される。この故障診断では、寄生ダイオードを介して一時的に第2スイッチが導通状態となる。しかしながら、第2スイッチの故障診断時において、自律発電が実施されると寄生ダイオードに意図せず発電電流が流れることになり、半導体スイッチの破損を招くおそれがある。   In the power supply system, the second switch includes a plurality of semiconductor switches connected in series, and the plurality of semiconductor switches include semiconductor switches in which parasitic diodes are reversely directed to each other. Then, after the start switch is turned on, failure diagnosis of the second switch is performed in a state where one of the semiconductor switches whose parasitic diode is on one side and the other side is turned on. In this failure diagnosis, the second switch temporarily becomes conductive via the parasitic diode. However, at the time of failure diagnosis of the second switch, when the autonomous power generation is performed, the generated current unintentionally flows to the parasitic diode, which may cause the semiconductor switch to be damaged.

この点上記構成では、起動スイッチがオン状態となってから第2スイッチの故障診断が完了するまでの時間を含む所定時間が経過するまで、自律発電を停止するようにしたため、自律発電に伴う発電電流が半導体スイッチの寄生ダイオードに流れることを防ぐことができる。これにより、自律発電に伴う発電電流により半導体スイッチが破損することを防ぐことができる。   In this configuration, the autonomous power generation is stopped until a predetermined time including the time until the failure diagnosis of the second switch is completed after the start switch is turned on, so that the power generation accompanying the autonomous power generation is performed. It is possible to prevent current from flowing to the parasitic diode of the semiconductor switch. Thereby, the semiconductor switch can be prevented from being damaged by the generated current accompanying the autonomous power generation.

第5の手段では、前記回転電機は、界磁巻線(25)を備える巻線界磁型回転電機であって、前記制限部は、前記時間判定部により前記所定時間が経過したと判定されるまでの期間において、前記界磁巻線に流れる励磁電流を前記自律的な発電時よりも小さくすることで、前記自律的な発電を制限する。   In a fifth means, the rotating electrical machine is a winding field type rotating electrical machine provided with a field winding (25), and the limiting unit is determined by the time determining unit to have the predetermined time elapsed. The autonomous power generation is limited by making the excitation current flowing through the field winding smaller than that during the autonomous power generation.

上記構成では、起動スイッチがオン状態となってから所定時間が経過したと判定されるまでの期間において、界磁巻線に流れる励磁電流を通常の自律発電時よりも小さくすることで、自律発電を制限するようにしたため、自律発電に伴う発電電流を適切に制限することができる。   In the above configuration, in the period from when the start switch is turned on to when it is determined that the predetermined time has elapsed, the excitation current flowing through the field winding is made smaller than that during normal autonomous power generation. Therefore, it is possible to appropriately limit the generated current accompanying autonomous power generation.

電源システムとして、以下の構成を備えるものであってもよい。すなわち、第6の手段では、エンジン出力軸に駆動連結され、発電及び力行の各機能を有する回転電機(16)と、前記回転電機に対して並列接続される第1蓄電池(11)及び第2蓄電池(12)と、前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池の間の電気経路において、前記回転電機との接続点よりも前記第1蓄電池の側に設けられる第1スイッチ(31)と、当該電気経路において前記接続点よりも前記第2蓄電池の側に設けられる第2スイッチ(32)と、前記電気経路における前記第1スイッチの一端側と他端側とを接続するバイパス経路に設けられる常閉式のバイパススイッチ(35)と、を備え、起動スイッチがオフ状態からオン状態になることに伴って前記バイパススイッチが閉鎖状態から開放状態に切り替えられる電源システムであって、前記回転電機は、前記起動スイッチのオン状態において上位制御装置からの発電指令によらず自律的な発電を実施する自律発電機能を有しており、前記起動スイッチがオン状態となってから所定時間が経過するまでの期間で、前記回転電機による自律的な発電が制限される。   The following configuration may be provided as a power supply system. That is, in the sixth means, a rotary electric machine (16) drivingly connected to the engine output shaft and having respective functions of power generation and power running, and first storage battery (11) and second one connected in parallel to the rotary electric machine In an electrical path between the storage battery (12) and the first storage battery and the second storage battery, a first switch (31) provided closer to the first storage battery than a connection point with the rotating electrical machine, and the electricity In a path, a second switch (32) provided closer to the second storage battery than the connection point in a path, and a normally closed type provided in a bypass path connecting one end side and the other end side of the first switch in the electrical path And a bypass switch (35), wherein the bypass switch is switched from the closed state to the open state as the start switch is turned from the off state to the on state. Therefore, the rotating electrical machine has an autonomous power generation function that performs autonomous power generation regardless of the power generation command from the host controller in the on state of the start switch, and the start switch is turned on. The autonomous electric power generation by the rotating electrical machine is limited in a period from when the predetermined time passes.

第1実施形態の電源システムを示す電気回路図。The electric circuit diagram showing the power supply system of a 1st embodiment. 回転電機ユニットの電気的構成を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a rotating electrical machine unit. 回転電機ECUによる自律発電の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the autonomous power generation by rotary electric machine ECU. 回転電機ECUによる自律発電の処理を説明するためのタイムチャート。The time chart for demonstrating the process of the autonomous power generation by rotary electric machine ECU. 変形例の回転電機ECUによる自律発電の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the autonomous power generation by rotation electrical machinery ECU of a modification. イグニッションオン直後の給電経路の切り替え後の通電状態を示す図。The figure which shows the electricity supply state after switching of the electric power feeding path | route immediately after ignition ON. スイッチの故障診断時における通電状態を示す図。The figure which shows the electricity supply state at the time of failure diagnosis of a switch. 別例の電源システムを示す電気回路図。The electric circuit diagram which shows the power supply system of another example.

(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、エンジン(内燃機関)を駆動源として走行する車両において当該車両の各種機器に電力を供給する車載電源システムを具体化するものとしている。
First Embodiment
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings. In this embodiment, in a vehicle traveling with an engine (internal combustion engine) as a drive source, an on-vehicle power supply system for supplying power to various devices of the vehicle is embodied.

図1に示すように、本電源システムは、第1蓄電池としての鉛蓄電池11と第2蓄電池としてのリチウムイオン蓄電池12とを有する2電源システムであり、各蓄電池11,12からはスタータ13や、各種の電気負荷14,15、回転電機ユニット16への給電が可能となっている。また、各蓄電池11,12に対しては回転電機ユニット16による充電が可能となっている。本システムでは、回転電機ユニット16に対して並列に鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12が接続されるとともに、電気負荷14,15に対して並列に鉛蓄電池11及びリチウムイオン蓄電池12が接続されている。   As shown in FIG. 1, the present power supply system is a dual power supply system having a lead storage battery 11 as a first storage battery and a lithium ion storage battery 12 as a second storage battery. Power can be supplied to the various electric loads 14 and 15 and the rotating electrical machine unit 16. In addition, the storage batteries 11 and 12 can be charged by the rotating electrical machine unit 16. In this system, the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 are connected in parallel to the rotating electrical machine unit 16, and the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 are connected in parallel to the electric loads 14 and 15. .

鉛蓄電池11は周知の汎用蓄電池である。これに対し、リチウムイオン蓄電池12は、鉛蓄電池11に比べて、充放電における電力損失が少なく、出力密度、及びエネルギ密度の高い高密度蓄電池である。リチウムイオン蓄電池12は、鉛蓄電池11に比べて充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であるとよい。また、リチウムイオン蓄電池12は、それぞれ複数の単電池を有してなる組電池として構成されている。これら各蓄電池11,12の定格電圧はいずれも同じであり、例えば12Vである。   The lead storage battery 11 is a known general purpose storage battery. On the other hand, the lithium ion storage battery 12 is a high-density storage battery with less power loss during charge and discharge, higher power density, and higher energy density than the lead storage battery 11. The lithium ion storage battery 12 may be a storage battery having high energy efficiency at the time of charge and discharge as compared with the lead storage battery 11. In addition, the lithium ion storage battery 12 is configured as a battery pack including a plurality of single cells. The rated voltages of these storage batteries 11 and 12 are all the same, for example, 12V.

図示による具体的な説明は割愛するが、リチウムイオン蓄電池12は、収容ケースに収容されて基板一体の電池ユニットUとして構成されている。電池ユニットUは、出力端子P1,P2,P3,P4を有しており、このうち出力端子P1,P3に鉛蓄電池11とスタータ13と電気負荷14とが接続され、出力端子P2に回転電機ユニット16が接続され、出力端子P4に電気負荷15が接続されている。   Although the specific description by illustration is omitted, the lithium ion storage battery 12 is housed in a housing case and configured as a battery unit U integrated with a substrate. The battery unit U has output terminals P1, P2, P3 and P4. Among them, the lead storage battery 11, the starter 13 and the electric load 14 are connected to the output terminals P1 and P3, and the rotating electrical machine unit is connected to the output terminal P2. 16 is connected, and the electrical load 15 is connected to the output terminal P4.

各電気負荷14,15は、各蓄電池11,12から供給される供給電力の電圧について要求が相違するものである。このうち電気負荷15には、供給電力の電圧が一定又は少なくとも所定範囲内で変動するよう安定であることが要求される定電圧要求負荷が含まれる。これに対し、電気負荷14は、定電圧要求負荷以外の一般的な電気負荷である。電気負荷15は被保護負荷とも言える。また、電気負荷15は電源失陥が許容されない負荷であり、電気負荷14は、電気負荷15に比べて電源失陥が許容される負荷であるとも言える。   The electric loads 14 and 15 have different requirements for the voltage of the supplied power supplied from the storage batteries 11 and 12. Among them, the electric load 15 includes a constant voltage required load which is required to be stable so that the voltage of the supplied power fluctuates within a predetermined or at least a predetermined range. On the other hand, the electrical load 14 is a general electrical load other than the constant voltage required load. The electrical load 15 can be said to be a protected load. Further, it can be said that the electrical load 15 is a load whose power supply failure is not tolerated, and the electrical load 14 is a load whose power supply failure is tolerated compared to the electrical load 15.

定電圧要求負荷である電気負荷15の具体例としては、ナビゲーション装置やオーディオ装置、メータ装置、エンジンECU等の各種ECUが挙げられる。この場合、供給電力の電圧変動が抑えられることで、上記各装置において不要なリセット等が生じることが抑制され、安定動作が実現可能となっている。電気負荷15として、電動ステアリング装置やブレーキ装置等の走行系アクチュエータが含まれていてもよい。また、電気負荷14の具体例としては、シートヒータやリヤウインドウのデフロスタ用ヒータ、ヘッドライト、フロントウインドウのワイパ、空調装置の送風ファン等が挙げられる。   Specific examples of the electric load 15 which is a constant voltage required load include navigation devices, audio devices, meter devices, and various ECUs such as an engine ECU. In this case, by suppressing the voltage fluctuation of the supplied power, the occurrence of unnecessary reset or the like in each of the above devices is suppressed, and stable operation can be realized. The electric load 15 may include a traveling system actuator such as an electric steering device or a brake device. Further, specific examples of the electric load 14 include a seat heater, a heater for a rear window defroster, a headlight, a wiper for a front window, a blower fan for an air conditioner, and the like.

回転電機ユニット16は、3相交流モータとしての回転電機21と、電力変換装置としてのインバータ22と、回転電機21の作動を制御する回転電機ECU23とを備えている。回転電機ユニット16において回転電機21は、モータ機能付き発電機であり、機電一体型のISG(Integrated Starter Generator)として構成されている。   The rotary electric machine unit 16 includes a rotary electric machine 21 as a three-phase alternating current motor, an inverter 22 as a power conversion device, and a rotary electric machine ECU 23 that controls the operation of the rotary electric machine 21. The rotary electric machine 21 in the rotary electric machine unit 16 is a generator with a motor function, and is configured as a mechanical-electrical integrated ISG (Integrated Starter Generator).

ここで、回転電機ユニット16の電気的構成について図2を用いて説明する。回転電機21は、3相の固定子巻線としてU相、V相、W相の相巻線24U,24V,24Wと、界磁巻線25とを備えている。回転電機21の回転軸は、図示しないエンジン出力軸に対してベルトにより駆動連結されており、エンジン出力軸の回転によって回転電機21の回転軸が回転する一方、回転電機21の回転軸の回転によってエンジン出力軸が回転する。つまり、回転電機ユニット16は、エンジン出力軸や車軸の回転により発電(回生発電)を行う発電機能と、エンジン出力軸に回転力を付与する力行機能とを備えている。   Here, the electrical configuration of the rotating electrical machine unit 16 will be described with reference to FIG. The rotary electric machine 21 includes U-phase, V-phase, and W-phase phase windings 24U, 24V, 24W as three-phase stator windings, and a field winding 25. The rotating shaft of the rotating electrical machine 21 is drivingly connected to the engine output shaft (not shown) by a belt, and while the rotating shaft of the rotating electrical machine 21 is rotated by the rotation of the engine output shaft, the rotation shaft of the rotating electrical machine 21 is rotated Engine output shaft rotates. That is, the rotating electrical machine unit 16 has a power generation function that generates power (regenerative power generation) by the rotation of the engine output shaft and the axle, and a power running function that applies a rotational force to the engine output shaft.

インバータ22は、各相巻線24U,24V,24Wから出力される交流電圧を直流電圧に変換して電池ユニットUに対して出力する。また、インバータ22は、電池ユニットUから入力される直流電圧を交流電圧に変換して各相巻線24U,24V,24Wへ出力する。インバータ22は、相巻線の相数と同数の上下アームを有するブリッジ回路であり、3相全波整流回路を構成している。また、インバータ22は、回転電機21に供給される電力を調節することで回転電機21を駆動する駆動回路を構成している。   The inverter 22 converts the AC voltage output from each phase winding 24U, 24V, 24W into a DC voltage and outputs the DC voltage to the battery unit U. Further, the inverter 22 converts a DC voltage input from the battery unit U into an AC voltage and outputs it to the phase windings 24U, 24V and 24W. The inverter 22 is a bridge circuit having upper and lower arms equal in number to the number of phases of the phase winding, and constitutes a three-phase full-wave rectifier circuit. The inverter 22 also configures a drive circuit that drives the rotating electrical machine 21 by adjusting the power supplied to the rotating electrical machine 21.

インバータ22は、相ごとに上アームスイッチSp及び下アームスイッチSnを備えている。本実施形態では、各スイッチSp,Snとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、具体的には、NチャネルMOSFETを用いている。上アームスイッチSpには、上アームダイオードDpが逆並列に接続され、下アームスイッチSnには、下アームダイオードDnが逆並列に接続されている。   The inverter 22 includes an upper arm switch Sp and a lower arm switch Sn for each phase. In the present embodiment, voltage-controlled semiconductor switching elements are used as the switches Sp and Sn. Specifically, N-channel MOSFETs are used. An upper arm diode Dp is connected in antiparallel to the upper arm switch Sp, and a lower arm diode Dn is connected in antiparallel to the lower arm switch Sn.

界磁巻線25は、回転子を構成しており、固定子鉄心の内周側に対向配置された図示しない界磁極に巻回されている。界磁巻線25に励磁電流が流れることにより、界磁極が磁化される。界磁極が磁化された場合に発生する回転磁界により、各相巻線24U,24V,24Wから交流電圧が出力される。   The field winding 25 constitutes a rotor, and is wound around a field pole (not shown) disposed opposite to the inner circumferential side of the stator core. The excitation current flows through the field winding 25 to magnetize the field pole. An alternating voltage is output from each phase winding 24U, 24V, 24W by the rotating magnetic field generated when the field pole is magnetized.

各相におけるスイッチSp,Snの直列接続体の中間接続点は、各相巻線24U,24V,24Wの一端にそれぞれ接続されている。また、インバータ22の高圧側経路と低圧側経路との間には、インバータ22の入出力の電圧を検出する電圧センサ26が設けられている。その他、回転電機ユニット16には、各相巻線24U,24V,24Wを流れる電流を検出する電流センサ27と、界磁巻線25に流れる電流を検出する電流センサ28が設けられている。上記各センサ26〜28の検出信号は回転電機ECU23に適宜入力される。また、図示は略すが、回転電機21には、回転子の角度情報を検出する回転角度センサが設けられ、インバータ22には、その回転角度センサからの信号を処理する信号処理回路が設けられている。   An intermediate connection point of the series connection of switches Sp and Sn in each phase is connected to one end of each phase winding 24U, 24V, 24W. Further, a voltage sensor 26 for detecting the voltage at the input and output of the inverter 22 is provided between the high voltage side path and the low voltage side path of the inverter 22. In addition, the rotating electrical machine unit 16 is provided with a current sensor 27 for detecting the current flowing through each of the phase windings 24U, 24V, 24W, and a current sensor 28 for detecting the current flowing through the field winding 25. Detection signals of the sensors 26 to 28 are appropriately input to the rotating electrical machine ECU 23. Although not shown, the rotary electric machine 21 is provided with a rotation angle sensor for detecting rotor angle information, and the inverter 22 is provided with a signal processing circuit for processing a signal from the rotation angle sensor. There is.

回転電機ECU23は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むマイコンにより構成されている。また、回転電機ECU23は、ICレギュレータ23aを備えており、ICレギュレータ23aによって界磁巻線25に流れる励磁電流を調整する。ICレギュレータ23aは、図示しない界磁スイッチ(例えばNチャネルMOSFET)を含んで構成されており、その界磁スイッチをオンオフ制御する。具体的には、界磁スイッチの1制御周期(一定期間)における通電期間の割合を示すDuty値を変化させることで、励磁電流を調整する。例えば、回転電機ユニット16による発電では、電圧センサ26により検出された出力端子Bの電圧が目標電圧Vtgとなるように界磁スイッチをオンオフ制御する。これにより、界磁巻線25に流れる励磁電流が調整され、回転電機ユニット16の発電電圧(電池ユニットUに対する出力電圧)が制御される。   The rotating electrical machine ECU 23 is configured by a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like. Further, the rotating electrical machine ECU 23 includes an IC regulator 23a, and adjusts the excitation current flowing through the field winding 25 by the IC regulator 23a. The IC regulator 23a is configured to include a field switch (for example, an N-channel MOSFET) not shown, and performs on / off control of the field switch. Specifically, the excitation current is adjusted by changing the Duty value indicating the ratio of the energization period in one control cycle (constant period) of the field switch. For example, in the power generation by the rotating electrical machine unit 16, the field switch is on / off controlled such that the voltage of the output terminal B detected by the voltage sensor 26 becomes the target voltage Vtg. As a result, the excitation current flowing through the field winding 25 is adjusted, and the generated voltage of the rotating electrical machine unit 16 (the output voltage to the battery unit U) is controlled.

また、回転電機ECU23は、車両の走行開始後にインバータ22を制御して回転電機21を駆動させて、エンジンの駆動力をアシストする。また、回転電機ECU23は、エンジン始動時に回転電機21を駆動させて、エンジン出力軸に初期回転を付与するようにしてもよい。なお、図1において、回転電機ECU23に鉛蓄電池11が接続されているとよい。   Further, the rotating electrical machine ECU 23 controls the inverter 22 to drive the rotating electrical machine 21 after the start of traveling of the vehicle to assist the driving force of the engine. In addition, the rotating electrical machine ECU 23 may drive the rotating electrical machine 21 at the time of engine start to apply initial rotation to the engine output shaft. In FIG. 1, it is preferable that the lead storage battery 11 be connected to the rotating electrical machine ECU 23.

次に、電池ユニットUにおける電気的構成を説明する。図1に示すように、電池ユニットUには、ユニット内電気経路として、各出力端子P1,P2を繋ぐ通電経路L1と、通電経路L1上の接続点N1とリチウムイオン蓄電池12とを繋ぐ通電経路L2とが設けられている。このうち通電経路L1にスイッチ31が設けられ、通電経路L2にスイッチ32が設けられている。なお、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12とを接続する電気経路で言えば、回転電機ユニット16との接続点N1よりも鉛蓄電池11の側にスイッチ31が設けられ、接続点N1よりもリチウムイオン蓄電池12の側にスイッチ32が設けられている。スイッチ31が「第1スイッチ」に相当し、スイッチ32が「第2スイッチ」に相当する。   Next, the electrical configuration of the battery unit U will be described. As shown in FIG. 1, in the battery unit U, as an electric path in the unit, an electrification path L1 connecting the output terminals P1 and P2 and an electrification path connecting the connection point N1 on the electrification path L1 and the lithium ion storage battery 12 L2 is provided. Among these, the switch 31 is provided in the conduction path L1, and the switch 32 is provided in the conduction path L2. In terms of the electrical path connecting lead storage battery 11 and lithium ion storage battery 12, switch 31 is provided on the side of lead storage battery 11 with respect to connection point N1 with rotating electrical machine unit 16 and lithium ion than connection point N1. A switch 32 is provided on the storage battery 12 side. The switch 31 corresponds to a "first switch", and the switch 32 corresponds to a "second switch".

これら各スイッチ31,32は、2×n個のMOSFET(半導体スイッチング素子)を備え、その2つ一組のMOSFETの寄生ダイオードが互いに逆向きになるように直列に接続されている。図1では、各MOSFETの寄生ダイオードが互いにアノード同士で接続されている。この寄生ダイオードによって、各スイッチ31,32をオフ状態とした場合にそのスイッチが設けられた経路に流れる電流が完全に遮断される。なお、各スイッチ31,32において、各MOSFETの寄生ダイオードが互いにカソード同士で接続されるようにしてもよい。   Each of the switches 31 and 32 includes 2 × n MOSFETs (semiconductor switching elements), and the parasitic diodes of the two sets of MOSFETs are connected in series in opposite directions to each other. In FIG. 1, the parasitic diodes of the respective MOSFETs are connected to each other at their anodes. The parasitic diode completely shuts off the current flowing through the path provided with the switches when the switches 31 and 32 are turned off. In each of the switches 31 and 32, the parasitic diodes of the MOSFETs may be connected to each other at their cathodes.

通電経路L1において出力端子P1とスイッチ31との間の接続点N2には分岐経路L3の一端が接続されるとともに、通電経路L2においてリチウムイオン蓄電池12とスイッチ32との間の接続点N3には分岐経路L4の一端が接続されており、これら分岐経路L3,L4の他端同士が中間点N4で接続されている。また、中間点N4と出力端子P4とが通電経路L5により接続されている。分岐経路L3,L4にはそれぞれスイッチ33、スイッチ34が設けられている。これらスイッチ33,34は、スイッチ31,32と同様に構成されている。つまり、スイッチ33,34はそれぞれ、寄生ダイオードの向きが互いに逆向きになっている2個のMOSFETが直列に接続されている。そして、各経路L3〜L5を通じて、各蓄電池11,12からそれぞれ電気負荷15への給電が可能となっている。   One end of a branch path L3 is connected to a connection point N2 between the output terminal P1 and the switch 31 in the conduction path L1, and a connection point N3 between the lithium ion storage battery 12 and the switch 32 is in the conduction path L2. One end of the branch path L4 is connected, and the other ends of the branch paths L3 and L4 are connected at the midpoint N4. Further, the middle point N4 and the output terminal P4 are connected by the conduction path L5. The switches 33 and 34 are provided in the branch paths L3 and L4, respectively. The switches 33 and 34 are configured in the same manner as the switches 31 and 32. That is, in each of the switches 33 and 34, two MOSFETs whose parasitic diodes are opposite to each other are connected in series. Then, power can be supplied from the storage batteries 11 and 12 to the electric load 15 through the paths L3 to L5.

電池ユニットUには、ユニット内のスイッチ31〜34を介さずに、鉛蓄電池11と電気負荷15及び回転電機ユニット16とに対して接続可能とするバイパス経路L6,L7が設けられている。具体的には、電池ユニットUには、出力端子P3と通電経路L1上の接続点N1とを接続するバイパス経路L6が設けられるとともに、接続点N1と出力端子P4とを接続するバイパス経路L7が設けられている。出力端子P3は、ヒューズ51を介して鉛蓄電池11に接続されている。そして、バイパス経路L6上にはバイパススイッチ35が設けられ、バイパス経路L7上にはバイパススイッチ36が設けられている。各バイパススイッチ35,36は常閉式のリレースイッチである。   The battery unit U is provided with bypass paths L6 and L7 connectable to the lead storage battery 11, the electric load 15, and the rotating electrical machine unit 16 without the switches 31 to 34 in the unit. Specifically, the battery unit U is provided with a bypass path L6 connecting the output terminal P3 and the connection point N1 on the conduction path L1, and a bypass path L7 connecting the connection point N1 and the output terminal P4. It is provided. The output terminal P3 is connected to the lead storage battery 11 via the fuse 51. The bypass switch 35 is provided on the bypass path L6, and the bypass switch 36 is provided on the bypass path L7. Each bypass switch 35, 36 is a normally closed relay switch.

バイパススイッチ35を閉鎖することで、スイッチ31がオフ(開放)であっても鉛蓄電池11と回転電機ユニット16とが電気的に接続される。また、両方のバイパススイッチ35,36を閉鎖することで、スイッチ31〜34が全てオフ(開放)であっても鉛蓄電池11と電気負荷15とが電気的に接続される。なお、バイパス経路L6及びバイパススイッチ35を、電池ユニットU外に設けることも可能である。   By closing the bypass switch 35, the lead storage battery 11 and the rotating electrical machine unit 16 are electrically connected even if the switch 31 is off (open). Moreover, by closing both bypass switches 35 and 36, the lead storage battery 11 and the electrical load 15 are electrically connected even if all the switches 31 to 34 are off (open). It is also possible to provide bypass path L6 and bypass switch 35 outside battery unit U.

電池ユニットUは、各スイッチ31〜34、及びバイパススイッチ35,36のオンオフ(開閉)を制御する電池ECU37を備えている。電池ECU37は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むマイコンにより構成されている。電池ECU37は、各蓄電池11,12の蓄電状態や、上位制御装置であるエンジンECU40からの指令値に基づいて、各スイッチ31〜34のオンオフを制御する。これにより、鉛蓄電池11とリチウムイオン蓄電池12とを選択的に用いて充放電が実施される。例えば、電池ECU37は、リチウムイオン蓄電池12のSOC(残存容量:State Of Charge)を算出し、そのSOCが所定の使用範囲内に保持されるようにリチウムイオン蓄電池12の充電量及び放電量を制御する。   The battery unit U includes a battery ECU 37 that controls on / off (opening and closing) of the switches 31 to 34 and the bypass switches 35 and 36. The battery ECU 37 is configured by a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like. The battery ECU 37 controls the on / off of each of the switches 31 to 34 based on the storage state of each of the storage batteries 11 and 12 and a command value from the engine ECU 40 which is a host control device. Thereby, charging / discharging is implemented using the lead storage battery 11 and the lithium ion storage battery 12 selectively. For example, battery ECU 37 calculates SOC (remaining capacity: State Of Charge) of lithium ion storage battery 12 and controls the charge amount and discharge amount of lithium ion storage battery 12 such that the SOC is maintained within a predetermined use range. Do.

回転電機ユニット16の回転電機ECU23や電池ユニットUの電池ECU37には、これら各ECU23,37を統括的に管理する上位制御装置としてのエンジンECU40が接続されている。エンジンECU40は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むマイコンにより構成されており、都度のエンジン運転状態や車両走行状態に基づいて、エンジン42の運転を制御する。   An engine ECU 40 as a high-order control device that comprehensively manages the respective ECUs 23 and 37 is connected to the rotating electrical machine ECU 23 of the rotating electrical machine unit 16 and the battery ECU 37 of the battery unit U. The engine ECU 40 is configured by a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface and the like, and controls the operation of the engine 42 based on the engine operating state and the vehicle traveling state at each time.

これら各ECU23,37,40は、CAN等の通信ネットワークを構築する通信線41により接続されて相互に通信可能となっており、所定周期で双方向の通信が実施される。これにより、各ECU23,37,40に記憶される各種データが互いに共有できるものとなっている。   These ECUs 23, 37, and 40 are connected by a communication line 41 constructing a communication network such as CAN, and can communicate with each other, and bi-directional communication is performed at a predetermined cycle. Thereby, various data stored in each of the ECUs 23, 37, and 40 can be shared with each other.

回転電機ユニット16による発電は、基本的にエンジンECU40からの発電指令に基づいて実施される。例えば、エンジンECU40は、電池ECU37との信号伝達を介してリチウムイオン蓄電池12のSOCが所定値以下であると判定すると、回転電機ECU23に発電指令を送信する。そして、回転電機ECU23は、その発電指令に基づいて目標電圧Vtgを設定し、発電電圧が目標電圧Vtgとなるように界磁巻線25に流れる励磁電流を制御する。   The power generation by the rotating electrical machine unit 16 is basically performed based on a power generation command from the engine ECU 40. For example, when engine ECU 40 determines that the SOC of lithium ion storage battery 12 is less than or equal to a predetermined value through signal transmission with battery ECU 37, engine ECU 40 transmits a power generation command to rotating electrical machine ECU 23. Then, the rotating electrical machine ECU 23 sets the target voltage Vtg based on the power generation command, and controls the excitation current flowing through the field winding 25 such that the generated voltage becomes the target voltage Vtg.

また、回転電機ユニット16は、エンジンECU40からの発電指令によらずに自律的な発電を実施する自律発電機能を有している。具体的には、回転電機ECU23は、車両のイグニッションスイッチ(起動スイッチ)がオンされている状態においてエンジンECU40からの発電指令が取得されない場合、例えば回転電機ECU23とエンジンECU40との間で通信異常が生じた場合に、回転電機ユニット16による自律発電を実施する。これにより、異常発生時においても車両の動作に必要な電力が供給される。   The rotating electrical machine unit 16 also has an autonomous power generation function that performs autonomous power generation regardless of a power generation command from the engine ECU 40. Specifically, in the case where the power generation command from the engine ECU 40 is not acquired while the ignition switch (start switch) of the vehicle is turned on, for example, the rotating electrical machine ECU 23 has a communication abnormality between the rotating electrical machine ECU 23 and the engine ECU 40 When it occurs, the autonomous electric power generation by the rotating electrical machine unit 16 is performed. As a result, power necessary for the operation of the vehicle is supplied even when an abnormality occurs.

自律発電は、回転電機ユニット16の出力端子Bの電圧(電池ユニットUに対する出力電圧)が、所定電圧VA(例えば、14V)を維持するように実施される。かかる場合、界磁巻線25に流れる励磁電流は、所定電圧VAに対応する所定電流IAに制御される。なお、この自律発電では、回転電機ユニット16外部の導通状態、すなわち電源システムにおける各経路L1〜L7の導通状態にかかわらず所定の発電電圧が生成される。   The autonomous power generation is performed such that the voltage of the output terminal B of the rotating electrical machine unit 16 (the output voltage to the battery unit U) maintains a predetermined voltage VA (for example, 14 V). In this case, the excitation current flowing through the field winding 25 is controlled to a predetermined current IA corresponding to the predetermined voltage VA. In this autonomous power generation, a predetermined generated voltage is generated regardless of the conduction state outside the rotary electric machine unit 16, that is, the conduction states of the paths L1 to L7 in the power supply system.

ところで、上記電源システムにおいて、車両のイグニッションスイッチがオフされている状態では、各スイッチ31〜34はオフ(開放)されており、バイパススイッチ35,36が閉鎖されている。かかる状態では、バイパス経路L6,L7を介して鉛蓄電池11から電気負荷15へ電力が供給される。なお、バイパス経路L6,L7の許容通電電流は、通電経路L1,L2に比べて小さくなっている。   In the above power supply system, when the ignition switch of the vehicle is off, the switches 31 to 34 are off (opened) and the bypass switches 35 and 36 are closed. In such a state, power is supplied from the lead storage battery 11 to the electric load 15 via the bypass paths L6 and L7. The allowable conduction current of the bypass paths L6 and L7 is smaller than that of the conduction paths L1 and L2.

そして、イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態になると、鉛蓄電池11から電気負荷15への給電経路が変更される。このとき、各スイッチ31,33がオン(閉鎖)されるとともに、バイパススイッチ35,36が閉鎖状態から開放状態へ切り替えられる。つまり、車両のイグニッションスイッチがオンされた直後には、通常の給電経路が確立されておらず、バイパス経路L6,L7を通じての導通状態となっている。そのため、例えば、イグニッションオン直後の電気負荷15への給電経路の切り替え時において回転電機ユニット16により自律発電が行われると、発電電流が意図せずバイパス経路L6,L7に流れ、バイパススイッチ35,36の破損やヒューズ51の溶断を招くおそれがある。   Then, when the ignition switch changes from the off state to the on state, the feeding path from the lead storage battery 11 to the electric load 15 is changed. At this time, the switches 31 and 33 are turned on (closed), and the bypass switches 35 and 36 are switched from the closed state to the open state. That is, immediately after the ignition switch of the vehicle is turned on, the normal power supply path is not established, and the conduction path is established through the bypass paths L6 and L7. Therefore, for example, when the electric power generation unit 16 performs autonomous power generation at the time of switching of the power feeding path to the electric load 15 immediately after ignition on, the generated current unintentionally flows in the bypass paths L6 and L7, and the bypass switches 35, 36 And the fuse 51 may be broken.

そこで、本実施形態では、イグニッションスイッチがオン状態となってから所定時間T1が経過したか否かを判定し、所定時間T1が経過したと判定されるまでの期間で回転電機ユニット16による自律発電を制限するようにした。具体的には、回転電機ECU23は、励磁電流を制御することで、回転電機ユニット16による自律発電を停止する。つまり、イグニッションオン直後において、自律発電に伴う発電電流がバイパス経路L6,L7に流れないようにしている。   Therefore, in the present embodiment, it is determined whether or not a predetermined time T1 has elapsed since the ignition switch was turned on, and the autonomous electric power generation by the rotating electrical machine unit 16 is determined until it is determined that the predetermined time T1 has elapsed. To limit. Specifically, the rotating electrical machine ECU 23 stops the autonomous power generation by the rotating electrical machine unit 16 by controlling the excitation current. That is, immediately after the ignition is turned on, the generated current associated with the autonomous power generation is prevented from flowing to the bypass paths L6 and L7.

所定時間T1は、イグニッションスイッチのオン後においてバイパススイッチ35,36が開放されるまでの時間を含むように設定される。所定時間T1は、例えば、バイパススイッチ35,36の閉鎖状態から開放状態への切り替えが完了するまでの時間に、さらに余裕時間を加えて設定されてもよい。つまりこの場合、回転電機ECU23は、少なくともイグニッションオン直後における電気負荷15への給電経路の切り替えが完了するまでは、自律発電を停止する。   The predetermined time T1 is set to include the time until the bypass switches 35 and 36 are opened after the ignition switch is turned on. The predetermined time T1 may be set, for example, by adding an extra time to the time until the switching from the closed state to the open state of the bypass switches 35, 36 is completed. That is, in this case, the rotating electrical machine ECU 23 stops the autonomous power generation at least until the switching of the power feeding path to the electric load 15 immediately after the ignition is turned on.

図3のフローチャートを用いて、回転電機ECU23により実施される自律発電処理について説明する。この処理は、回転電機ECU23により所定周期で繰り返し実施される。   The autonomous power generation process performed by the rotating electrical machine ECU 23 will be described using the flowchart of FIG. 3. This process is repeatedly performed by the rotating electrical machine ECU 23 at a predetermined cycle.

ステップS11では、イグニッションスイッチがオン状態であるか否かを判定する。ステップS11がYESであればステップS12に進み、ステップS11がNOであればそのまま本処理を終了する。ステップS12では、エンジンECU40との間で通信異常が発生したか否かを判定する。通信異常の判定には、周知の方法を用いることができる。例えば、回転電機ECU23は、エンジンECU40からの確認信号が受信できない場合に通信異常が生じたと判定する。ステップS12がYESであれば、自律発電を実施する必要があるとしてステップS13に進む。一方、ステップS12がNOであれば、そのまま本処理を終了する。   In step S11, it is determined whether the ignition switch is on. If step S11 is YES, it will progress to step S12, and if step S11 is NO, this processing will be ended as it is. In step S12, it is determined whether a communication abnormality has occurred with the engine ECU 40. A well-known method can be used for determination of communication abnormality. For example, when the confirmation signal from the engine ECU 40 can not be received, the rotating electrical machine ECU 23 determines that the communication abnormality has occurred. If step S12 is YES, it will progress to step S13 because it is necessary to implement an autonomous power generation. On the other hand, if step S12 is NO, this processing is ended as it is.

ステップS13では、イグニッションスイッチがオン状態となってから所定時間T1が経過しているか否かを判定する。所定時間T1は、例えば、バイパススイッチ35,36の閉鎖状態から開放状態への切り替えに要する時間を含むように設定される。ステップS13がYESであれば、ステップS14に進み、回転電機ユニット16による自律発電を実施する。この場合、回転電機ユニット16の出力電圧が所定電圧VAとなるように発電が実施される。一方、ステップS13がNOであれば、ステップS15に進み、自律発電を停止する。例えば、回転電機ECU23は、界磁スイッチをオフ(開放)にして、界磁巻線25に励磁電流が流れないようにすることで自律発電を停止する。このとき、イグニッションスイッチがオンされてから所定時間T1が経過するまで、回転電機ユニット16による自律発電が停止される。   In step S13, it is determined whether or not a predetermined time T1 has elapsed since the ignition switch was turned on. The predetermined time T1 is set to include, for example, the time required to switch the bypass switches 35 and 36 from the closed state to the open state. If step S13 is YES, it will progress to step S14 and will implement the autonomous power generation by the rotary electric machine unit 16. In this case, power generation is performed such that the output voltage of the rotating electrical machine unit 16 becomes a predetermined voltage VA. On the other hand, if step S13 is NO, it will progress to step S15 and will stop autonomous power generation. For example, the rotary electric machine ECU 23 stops the autonomous power generation by turning off (open) the field switch so that the excitation current does not flow in the field winding 25. At this time, the autonomous electric power generation by the rotating electrical machine unit 16 is stopped until a predetermined time T1 elapses after the ignition switch is turned on.

なお、図3において、ステップS13が「時間判定部」に相当し、ステップS14が「自律発電部」に相当し、ステップS15が「制限部」に相当する。   In FIG. 3, step S13 corresponds to the “time determination unit”, step S14 corresponds to the “autonomous power generation unit”, and step S15 corresponds to the “limit unit”.

続いて、図4には、図3の処理をより具体的に示すタイミングチャートを示す。まず、電池ユニットUにおける各スイッチの状態について説明する。   Subsequently, FIG. 4 shows a timing chart more specifically showing the process of FIG. First, the state of each switch in the battery unit U will be described.

タイミングt11以前では、イグニッションスイッチがオフされている。この間は、バイパススイッチ35,36が閉鎖されており、バイパス経路L6,L7を介して鉛蓄電池11から電気負荷15へ電力供給が行われている。そして、タイミングt11にてイグニッションスイッチがオンされると、スイッチ31,33のオン指令が生成され、タイミングt13にてスイッチ31,33がオン(閉鎖)される。そして、スイッチ31,33とバイパススイッチ35,36とが閉鎖された状態を経て、タイミングt14でバイパススイッチ35,36が開放される。なお、電気負荷15への給電が途絶えるのを防ぐため、スイッチの閉鎖状態をオーバーラップさせた期間(タイミングt13〜t14)を設けている。   Before timing t11, the ignition switch is turned off. During this time, the bypass switches 35 and 36 are closed, and power is supplied from the lead storage battery 11 to the electric load 15 via the bypass paths L6 and L7. Then, when the ignition switch is turned on at timing t11, an on command of the switches 31 and 33 is generated, and the switches 31 and 33 are turned on (closed) at timing t13. Then, after the switches 31 and 33 and the bypass switches 35 and 36 are closed, the bypass switches 35 and 36 are opened at timing t14. In addition, in order to prevent that the electric power feeding to the electric load 15 is interrupted, the period (timing t13-t14) which made the closed state of the switch overlap is provided.

続いて、回転電機ユニット16における処理について説明する。イグニッションスイッチのオン状態において、回転電機ECU23によりエンジンECU40との通信異常の有無が判定される。そして、タイミングt12にて通信異常が生じたと判定されると、自律発電が実施される。ただし、タイミングt12の時点においては、イグニッションオンから所定時間T1が経過していないため、自律発電が停止(禁止)される。そして、所定時間T1経過後のタイミングt15以降において自律発電が実施される。タイミングt15の時点では電気負荷15への給電経路の切り替えはすでに完了している。なお、タイミングt14〜t15が余裕時間に相当する。   Subsequently, processing in the rotating electrical machine unit 16 will be described. In the ON state of the ignition switch, the rotating electrical machine ECU 23 determines the presence or absence of communication abnormality with the engine ECU 40. Then, when it is determined that a communication abnormality has occurred at timing t12, autonomous power generation is performed. However, at the time of timing t12, since the predetermined time T1 has not elapsed since the ignition was turned on, the autonomous power generation is stopped (prohibited). And autonomous power generation is carried out after timing t15 after predetermined time T1 progress. At timing t15, the switching of the feeding path to the electrical load 15 has already been completed. The timings t14 to t15 correspond to the margin time.

仮に、通信異常が発生したと判定されるタイミングt12において自律発電が開始されるとすると、バイパススイッチ35,36がまだ閉鎖状態であるため、バイパス経路L6,L7に対し過剰な電流が流れるおそれがある。かかる場合、ヒューズ51が溶断する等の懸念があるが、上記のとおり、電気負荷15への給電経路の切り替えが完了するまで自律発電が停止されることで、ヒューズ51の溶断が回避される。   Assuming that autonomous power generation is started at timing t12 when it is determined that a communication abnormality has occurred, the bypass switches 35 and 36 are still in the closed state, and therefore excessive current may flow to the bypass paths L6 and L7. is there. In such a case, there is a concern that the fuse 51 may be melted, but as described above, the autonomous power generation is stopped until the switching of the power supply path to the electric load 15 is completed, whereby the melting of the fuse 51 is avoided.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。   According to the embodiment described above, the following excellent effects can be obtained.

上記構成では、イグニッションスイッチがオン状態となってから所定時間T1が経過したか否かを判定し、所定時間T1が経過したと判定されるまでの期間で自律発電を制限するようにした。この場合、所定時間T1が経過するまで自律発電を制限することで、発電電流が意図せずバイパス経路L6,L7に流れることを抑制しつつ、自律発電によって電力を供給することができる。これにより、回転電機ユニット16による発電を適正に実施することができる。   In the above configuration, it is determined whether or not a predetermined time T1 has elapsed since the ignition switch was turned on, and autonomous power generation is limited in a period until it is determined that the predetermined time T1 has elapsed. In this case, by limiting the autonomous power generation until the predetermined time T1 elapses, it is possible to supply the power by the autonomous power generation while suppressing the generation current from flowing unintentionally to the bypass paths L6 and L7. Thereby, the electric power generation by the rotary electric machine unit 16 can be appropriately implemented.

具体的には、イグニッションスイッチがオン状態となってからバイパススイッチ35,36が開放されるまでの時間を含む所定時間T1が経過するまで、回転電機ユニット16による自律発電を停止するようにした。この場合、バイパス経路L6,L7が導通した状態で自律発電が実施されないため、発電電流がバイパス経路L6,L7に流れることはない。これにより、発電電流によるバイパススイッチ35,36の破損やヒューズ51の溶断を防ぐことができる。   Specifically, the autonomous power generation by the rotating electrical machine unit 16 is stopped until a predetermined time T1 including the time from when the ignition switch is turned on to when the bypass switches 35, 36 are opened has elapsed. In this case, since the autonomous power generation is not performed in a state where the bypass paths L6 and L7 are conducted, the generated current does not flow to the bypass paths L6 and L7. As a result, breakage of the bypass switches 35 and 36 and melting of the fuse 51 due to the generated current can be prevented.

また、界磁巻線25に流れる励磁電流を界磁スイッチによって遮断することで、自律発電を停止するようにしたため、自律発電に伴う発電電流が意図せずバイパス経路L6,L7に流れることを好適に防ぐことができる。   In addition, since the autonomous power generation is stopped by blocking the exciting current flowing through the field winding 25 by the field switch, it is preferable that the generated current accompanying the autonomous power generation flows unintentionally to the bypass paths L6 and L7. Can be prevented.

(第1実施系形態の別例)
・上記実施形態では、イグニションスイッチがオン状態となってから電気負荷15への給電経路の切り替えが完了するまでは、回転電機ユニット16による自律発電を停止する構成としたが、これを変更してもよい。例えば、回転電機ユニット16による自律発電の発電電流をバイパス経路L6,L7の許容通電電流以下に制限する構成としてもよい。
(Another example of the first embodiment)
In the above embodiment, the autonomous electric power generation by the rotating electrical machine unit 16 is stopped until the switching of the power supply path to the electric load 15 is completed after the ignition switch is turned on. It is also good. For example, the generated current of the autonomous power generation by the rotating electrical machine unit 16 may be limited to the allowable conduction current of the bypass paths L6 and L7 or less.

かかる構成について、図5のフローチャートを用いて説明する。本処理は、上述の図3に置き換えて回転電機ECU23により所定周期で繰り返し実施される。なお図5では、図3と同様の処理について同一のステップ番号を付して説明を簡略にする。図3の処理からの変更点は、ステップS15からステップS16への置換である。   Such a configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. The present process is repeatedly performed by the rotating electrical machine ECU 23 at a predetermined cycle in place of FIG. 3 described above. In FIG. 5, the same processes as in FIG. 3 are assigned the same step numbers to simplify the description. The change from the process of FIG. 3 is the replacement from step S15 to step S16.

図5において、イグニッションスイッチがオンされ、かつ通信異常が発生したと判定された場合(ステップS11,S12が共にYESの場合)であって、イグニッションオンから所定時間T1が経過していない場合(ステップS13がNOの場合)に、ステップS16に進む。ステップS16では、バイパス経路L6,L7の許容通電電流以下となるように発電電圧を制限して、回転電機ユニット16による自律発電を実施する。かかる場合の発電電圧は、例えばヒューズ51の許容通電電流(例えば30A)に基づいて設定され、通常の自律発電時での所定電圧VAよりも小さい値である。このとき、回転電機ECU23は、励磁電流を、通常の自律発電時での所定電流IAよりも小さくすることで発電電圧を制限する。かかる構成において、ステップS16が「制限部」に相当する。   In FIG. 5, the ignition switch is turned on, and it is determined that the communication abnormality has occurred (when both steps S11 and S12 are YES), and the predetermined time T1 has not elapsed from the ignition on (step If S13 is NO), the process proceeds to step S16. In step S16, the generated voltage is limited so as to be equal to or less than the allowable conduction current of the bypass paths L6 and L7, and the autonomous electric power generation by the rotary electric machine unit 16 is performed. The generated voltage in this case is set based on, for example, the allowable energization current (for example, 30 A) of the fuse 51, and is a value smaller than the predetermined voltage VA at the time of normal autonomous power generation. At this time, the rotating electrical machine ECU 23 limits the generated voltage by making the excitation current smaller than the predetermined current IA at the time of normal autonomous power generation. In such a configuration, step S16 corresponds to the "restriction unit".

上記構成では、イグニションスイッチがオン状態となってからバイパススイッチ35,36が開放されるまでの時間を含む所定時間T1が経過するまで、回転電機ユニット16による自律発電の発電電流をバイパス経路L6,L7の許容通電電流以下に制限するようにしたため、回転電機ユニット16による発電を行いつつ、バイパススイッチ35,36が破損することを防ぐことができる。   In the above configuration, the generated current of the autonomous power generation by the rotating electrical machine unit 16 is bypassed until the predetermined time T1 including the time from when the ignition switch is turned on to when the bypass switches 35, 36 are opened passes. Since the restriction is made to be equal to or less than the allowable conduction current of L7, it is possible to prevent the bypass switches 35 and 36 from being damaged while generating electric power by the rotary electric machine unit 16.

上記構成では、界磁巻線25に流れる励磁電流を自律発電時での所定電流IAよりも小さくすることで自律発電を制限するようにしたため、許容通電電流よりも大きな発電電流が意図せずにバイパス経路L6,L7に流れることを好適に防ぐことができる。   In the above configuration, the autonomous power generation is limited by making the excitation current flowing through the field winding 25 smaller than the predetermined current IA at the time of autonomous power generation, so a generated current larger than the allowable conduction current is unintentionally Flow in the bypass paths L6 and L7 can be suitably prevented.

(第2実施形態)
上述のとおり、車両のイグニッションスイッチがオンされた直後には、電気負荷15への給電経路が切り替えられる。ここで、図6には、給電経路の切り替えが完了した後の電源システムの通電状態を示す。図6では、スイッチ31,33がオン(閉鎖)されており、鉛蓄電池11からスイッチ33を介して電気負荷15に電力が供給されている。一方、リチウムイオン蓄電池12の充放電を制御するスイッチ32,34はオフ(開放)されており、また、バイパススイッチ35,36は開放されている。そして、イグニッションオン直後のかかる状態において、スイッチ32,34の故障診断が実施される。以下に、スイッチ32,34の故障診断について説明する。
Second Embodiment
As described above, immediately after the ignition switch of the vehicle is turned on, the feed path to the electric load 15 is switched. Here, FIG. 6 shows the energization state of the power supply system after the switching of the feeding path is completed. In FIG. 6, the switches 31 and 33 are on (closed), and power is supplied from the lead storage battery 11 to the electric load 15 via the switch 33. On the other hand, the switches 32, 34 for controlling the charge and discharge of the lithium ion storage battery 12 are off (opened), and the bypass switches 35, 36 are opened. Then, in such a state immediately after the ignition is turned on, failure diagnosis of the switches 32, 34 is performed. The failure diagnosis of the switches 32 and 34 will be described below.

上述の図1に示したように、スイッチ32,34はそれぞれ、寄生ダイオードの向きが互いに逆向きとなっている2個のMOSFETが直列に接続されている。すなわち、スイッチ32は、スイッチ部32a及びスイッチ部32bから構成され、スイッチ34は、スイッチ部34a及びスイッチ部34bから構成されている。故障診断では、各スイッチ32,34において片方のスイッチ部をそれぞれ同時にオン(閉鎖)させる。具体的には、リチウムイオン蓄電池12に対して、各スイッチ部の寄生ダイオードの向きが同じとなる組み合わせで各スイッチのスイッチ部を同時にオンさせる。   As shown in FIG. 1 described above, in each of the switches 32 and 34, two MOSFETs whose parasitic diode directions are opposite to each other are connected in series. That is, the switch 32 is composed of a switch 32a and a switch 32b, and the switch 34 is composed of a switch 34a and a switch 34b. In failure diagnosis, one of the switches in each of the switches 32 and 34 is simultaneously turned on (closed). Specifically, with respect to the lithium ion storage battery 12, the switch parts of the respective switches are simultaneously turned on in a combination in which the directions of the parasitic diodes of the respective switch parts are the same.

例えば、図7には、スイッチ部32aとスイッチ部34aを同時にオンさせた場合の故障診断を示す。図7において、鉛蓄電池11の端子電圧の方がリチウムイオン蓄電池12の端子電圧よりも大きい場合には、スイッチ部32aとスイッチ部32bの寄生ダイオードとを介してリチウムイオン蓄電池12に電流が流れる。同様に、スイッチ部34aとスイッチ部34bの寄生ダイオードとを介してリチウムイオン蓄電池12に電流が流れる。かかる場合には、リチウムイオン蓄電池12へ流入する電流を検出することで、スイッチ部32aとスイッチ部34aが正常に動作していることを把握する。   For example, FIG. 7 shows failure diagnosis when the switch 32a and the switch 34a are simultaneously turned on. In FIG. 7, when the terminal voltage of the lead storage battery 11 is larger than the terminal voltage of the lithium ion storage battery 12, a current flows in the lithium ion storage battery 12 via the switch part 32a and the parasitic diode of the switch part 32b. Similarly, current flows in the lithium ion storage battery 12 through the switch portion 34a and the parasitic diode of the switch portion 34b. In such a case, by detecting the current flowing into the lithium ion storage battery 12, it is understood that the switch portion 32a and the switch portion 34a are operating normally.

一方、リチウムイオン蓄電池12の端子電圧の方が鉛蓄電池11の端子電圧よりも大きい場合には、スイッチ部32bとスイッチ部34bを同時にオンさせると、リチウムイオン蓄電池12から電流が流れ出る。すなわち、スイッチ部32bとスイッチ部32aの寄生ダイオードとを介してリチウムイオン蓄電池12から電流が流れ、スイッチ部34bとスイッチ部34aの寄生ダイオードとを介してリチウムイオン蓄電池12から電流が流れる。かかる場合には、リチウムイオン蓄電池12から流出する電流を検出することで、スイッチ部32bとスイッチ部34bが正常に動作していることを把握する。   On the other hand, when the terminal voltage of the lithium ion storage battery 12 is larger than the terminal voltage of the lead storage battery 11, when the switch portion 32b and the switch portion 34b are simultaneously turned on, current flows out from the lithium ion storage battery 12. That is, current flows from the lithium ion storage battery 12 through the switch portion 32b and the parasitic diode of the switch portion 32a, and current flows from the lithium ion storage battery 12 through the switch portion 34b and the parasitic diode of the switch portion 34a. In such a case, by detecting the current flowing out of the lithium ion storage battery 12, it is grasped that the switch portion 32b and the switch portion 34b operate normally.

このように、スイッチ32,34の故障診断では、各スイッチにおいて片方のスイッチ部を同時にオンさせている。なお、スイッチ32の故障診断とスイッチ34の故障診断とを別々に実施してもよい。例えばスイッチ32の故障診断では、スイッチ部32a、スイッチ部32bが1つずつオンされる。   As described above, in the failure diagnosis of the switches 32 and 34, one of the switches in each switch is simultaneously turned on. The failure diagnosis of the switch 32 and the failure diagnosis of the switch 34 may be performed separately. For example, in the failure diagnosis of the switch 32, the switch unit 32a and the switch unit 32b are turned on one by one.

例えば、故障診断においてスイッチ部32a,34aをオンさせた場合において、回転電機ユニット16により自律発電が実施されると、スイッチ32を介して発電電流がリチウムイオン蓄電池12へ流れる。かかる場合、発電電流が意図せずスイッチ部32bの寄生ダイオードに流れ、スイッチ部32bの破損を招くおそれがある。なお、スイッチ部34bについても同様である。   For example, when the switch units 32a and 34a are turned on in the failure diagnosis, when autonomous power generation is performed by the rotating electrical machine unit 16, a generated current flows to the lithium ion storage battery 12 via the switch 32. In such a case, the generated current unintentionally flows to the parasitic diode of the switch portion 32b, which may cause the switch portion 32b to be damaged. The same applies to the switch unit 34b.

そこで、本実施形態では、イグニッションスイッチがオン状態となってからスイッチ32,34の故障診断が完了するまでの時間を含む所定時間T2が経過したか否かを判定し、所定時間T2が経過したと判定されるまでの期間で回転電機ユニット16による自律発電を制限するようにした。具体的には、回転電機ECU23は、回転電機ユニット16による自律発電を停止する。つまり、イグニッションオン直後において、自律発電に伴う発電電流が、スイッチ部32b,34bの寄生ダイオードに流れないようにしている。   Therefore, in the present embodiment, it is determined whether or not a predetermined time T2 has elapsed including the time from when the ignition switch is turned on to the completion of the failure diagnosis of the switches 32, 34, and the predetermined time T2 has elapsed. The autonomous electric power generation by the rotary electric machine unit 16 is limited in a period until it is determined that Specifically, the rotating electrical machine ECU 23 stops autonomous power generation by the rotating electrical machine unit 16. That is, immediately after the ignition is turned on, the generated current associated with the autonomous power generation does not flow to the parasitic diodes of the switch portions 32b and 34b.

第2実施形態における回転電機ECU23の自律発電処理は、上述の図3のフローチャートに基づいて実施される。第1実施形態からの変更点は、ステップS13の処理内容の変更である。第2実施形態では、所定時間T2は、イグニッションスイッチのオン後においてスイッチ32,34の故障診断が完了するまでの時間を含むように設定される。所定時間T2は、例えば、スイッチ32,34の故障診断が完了するまでの時間に、さらに余裕時間を加えて設定されてもよい。回転電機ECU23は、この所定時間T2を用いてステップS13を実施する。ここで、スイッチ32,34の故障診断は、イグニッションオン直後の電気負荷15への給電経路の切り替えよりも後に実施されることから、第2実施形態での所定時間T2は、第1実施形態での所定時間T1よりも長く設定される(T2>T1)。なお、その他の処理については上述のとおりである。   The autonomous power generation process of the rotating electrical machine ECU 23 in the second embodiment is performed based on the above-described flowchart of FIG. 3. The change from the first embodiment is the change of the processing content of step S13. In the second embodiment, the predetermined time T2 is set to include the time until the failure diagnosis of the switches 32, 34 is completed after the ignition switch is turned on. The predetermined time T2 may be set, for example, by adding an extra time to the time until the failure diagnosis of the switches 32, 34 is completed. The rotary electric machine ECU 23 carries out step S13 using this predetermined time T2. Here, since the failure diagnosis of the switches 32 and 34 is performed after the switching of the power feeding path to the electric load 15 immediately after the ignition is turned on, the predetermined time T2 in the second embodiment is the first embodiment. Is set longer than the predetermined time T1 (T2> T1). The other processes are as described above.

上記構成では、イグニッションスイッチがオン状態となってからスイッチ32,34の故障診断が完了するまでの時間を含む所定時間T2が経過するまで、回転電機ユニット16による自律発電を停止するようにした。この場合、スイッチ部32a,34aがオンされた状態で自律発電が実施されないため、発電電流がスイッチ部32b,34bの寄生ダイオードに流れることはない。これにより、発電電流によるスイッチ部32b,34bの破損を防ぐことができる。   In the above configuration, the autonomous electric power generation by the rotating electrical machine unit 16 is stopped until the predetermined time T2 including the time from when the ignition switch is turned on until the failure diagnosis of the switches 32, 34 is completed has elapsed. In this case, since the autonomous power generation is not performed when the switch portions 32a and 34a are turned on, the generated current does not flow to the parasitic diodes of the switch portions 32b and 34b. Thus, damage to the switch portions 32b and 34b due to the generated current can be prevented.

(他の実施形態)
・上記実施形態では、出力端子P1,P3に鉛蓄電池11とスタータ13と電気負荷14とが接続され、出力端子P2に回転電機ユニット16が接続され、出力端子P4に電気負荷15が接続された電源システムに、回転電機ECU23を適用したが、その他の電源システムに適用してもよい。例えば、上記電源システムにおいて出力端子P4を設けずに、出力端子P2に電気負荷15と回転電機ユニット16とを接続させた電源システムに、回転電機ECU23を適用してもよい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the lead storage battery 11, the starter 13, and the electrical load 14 are connected to the output terminals P1 and P3, the rotating electrical machine unit 16 is connected to the output terminal P2, and the electrical load 15 is connected to the output terminal P4. Although rotary electric machine ECU23 was applied to the power supply system, you may apply to another power supply system. For example, the rotary electric machine ECU 23 may be applied to a power supply system in which the electric load 15 and the rotary electric machine unit 16 are connected to the output terminal P2 without providing the output terminal P4 in the power supply system.

かかる電源システムについて、図8を用いて説明する。図8においては、説明の便宜上、上述の図1に準ずる構成については同じ符号を付すとともに説明を適宜割愛する。   Such a power supply system will be described with reference to FIG. In FIG. 8, for convenience of description, the same reference numerals are given to the configuration according to FIG. 1 described above, and the description will be omitted as appropriate.

図8に示す電池ユニットUでは、出力端子P1,P3に鉛蓄電池11とスタータ13と電気負荷14とが接続され、出力端子P2に回転電機ユニット16と電気負荷15とが接続されている。電池ユニットUにおいて、通電経路L1にスイッチ31が設けられ、通電経路L2にスイッチ32が設けられている。なお、各スイッチ31,32の構成は上述のとおりである。また、バイパス経路L6にはバイパススイッチ35が設けられている。この場合、バイパススイッチ35を閉鎖することで、スイッチ31がオフ(開放)であっても鉛蓄電池11と電気負荷15とが電気的に接続される。なお、図8の電源システムでは、図1の電源システムにおける分岐経路L3,L4、通電経路L5が省略されており、それに伴ってスイッチ33,34、バイパススイッチ36も省略されている。   In the battery unit U shown in FIG. 8, the lead storage battery 11, the starter 13, and the electrical load 14 are connected to the output terminals P1 and P3, and the rotating electrical machine unit 16 and the electrical load 15 are connected to the output terminal P2. In the battery unit U, the switch 31 is provided in the conduction path L1, and the switch 32 is provided in the conduction path L2. The configuration of each of the switches 31 and 32 is as described above. Further, a bypass switch 35 is provided in the bypass path L6. In this case, by closing the bypass switch 35, the lead storage battery 11 and the electrical load 15 are electrically connected even if the switch 31 is off (open). In the power supply system of FIG. 8, the branch paths L3 and L4 and the conduction path L5 in the power supply system of FIG. 1 are omitted, and accordingly, the switches 33 and 34 and the bypass switch 36 are also omitted.

上記電源システムにおいて、イグニッションスイッチがオフされた状態では、バイパス経路L6を介して鉛蓄電池11から電気負荷15へ電力が供給される。そして、イグニッションスイッチがオン状態になることに伴って、電気負荷15への給電経路が切り替えられる。このとき、スイッチ31がオン(閉鎖)されるとともに、バイパススイッチ35が閉鎖状態から開放状態へ切り替えられる。また、電気負荷15への給電経路の切り替え後においては、スイッチ32の故障診断が実施される。つまり、スイッチ32の各スイッチ部32a,32bがオン(閉鎖)される。このように上記電源システムにおいてもイグニッションオン直後には、電源システムの導通状態が大きく変化するため、かかる状態下で自律発電が行われると、発電電流に起因して不都合が生じるおそれがある。   In the power supply system, when the ignition switch is turned off, power is supplied from the lead storage battery 11 to the electric load 15 via the bypass path L6. Then, along with the ignition switch being turned on, the feeding path to the electric load 15 is switched. At this time, the switch 31 is turned on (closed), and the bypass switch 35 is switched from the closed state to the open state. In addition, after the switching of the feed path to the electrical load 15, failure diagnosis of the switch 32 is performed. That is, each switch part 32a, 32b of the switch 32 is turned on (closed). As described above, also in the power supply system described above, the conduction state of the power supply system greatly changes immediately after the ignition is turned on. Therefore, when autonomous power generation is performed under such a state, problems may occur due to the generated current.

そのため、上記電源システムにおいてもイグニッションオン直後から所定時間が経過するまで回転電機ユニット16による自律発電を制限することで、ヒューズ51の溶断やスイッチ32の故障を防ぐことができる。   Therefore, also in the power supply system described above, it is possible to prevent the melting of the fuse 51 and the failure of the switch 32 by limiting the autonomous power generation by the rotating electrical machine unit 16 until a predetermined time passes immediately after the ignition is turned on.

・上記実施形態では、蓄電池として鉛蓄電池11を設けるとともに、リチウムイオン蓄電池12を設ける構成としたが、これを変更してもよい。例えば、リチウムイオン蓄電池12に代えて、それ以外の高密度蓄電池、例えばニッケル−水素電池を用いてもよい。その他、少なくともいずれかの蓄電池としてキャパシタを用いることも可能である。   In the above embodiment, the lead storage battery 11 is provided as the storage battery and the lithium ion storage battery 12 is provided, but this may be changed. For example, instead of the lithium ion storage battery 12, other high density storage batteries, for example, a nickel-hydrogen battery may be used. In addition, it is also possible to use a capacitor as at least one storage battery.

11…鉛蓄電池、12…リチウムイオン蓄電池、31,32…スイッチ、16…回転電機ユニット、32…回転電機ECU、35…バイパススイッチ、40…エンジンECU。   11: Lead storage battery, 12: lithium ion storage battery, 31, 32: switch, 16: rotating electric machine unit, 32: rotating electric machine ECU, 35: bypass switch, 40: engine ECU.

Claims (6)

エンジン出力軸に駆動連結され、発電及び力行の各機能を有する回転電機(16)と、
前記回転電機に対して並列接続される第1蓄電池(11)及び第2蓄電池(12)と、
前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池の間の電気経路において、前記回転電機との接続点よりも前記第1蓄電池の側に設けられる第1スイッチ(31)と、
当該電気経路において前記接続点よりも前記第2蓄電池の側に設けられる第2スイッチ(32)と、
前記電気経路における前記第1スイッチの一端側と他端側とを接続するバイパス経路に設けられる常閉式のバイパススイッチ(35)と、
を備え、
起動スイッチがオフ状態からオン状態になることに伴って前記バイパススイッチが閉鎖状態から開放状態に切り替えられる電源システムに適用され、
上位制御装置(40)と通信可能に接続され、前記上位制御装置から発電指令を受信することで、前記回転電機による発電を実施する回転電機制御装置(23)であって、
前記起動スイッチのオン状態において前記上位制御装置からの前記発電指令が取得されていない場合に、前記上位制御装置からの前記発電指令によらず前記回転電機による自律的な発電を実施する自律発電部と、
前記起動スイッチがオン状態となってから所定時間が経過したか否かを判定する時間判定部と、
前記時間判定部により前記所定時間が経過したと判定されるまでの期間で、前記自律発電部による自律的な発電を制限する制限部と、
を備える回転電機制御装置。
A rotating electric machine (16) drivingly connected to the engine output shaft and having functions of power generation and power running;
A first storage battery (11) and a second storage battery (12) connected in parallel to the rotating electrical machine;
A first switch (31) provided closer to the first storage battery than a connection point with the rotating electrical machine in an electrical path between the first storage battery and the second storage battery;
A second switch (32) provided closer to the second storage battery than the connection point in the electric path;
A normally closed bypass switch (35) provided in a bypass path connecting one end side and the other end side of the first switch in the electric path;
Equipped with
The present invention is applied to a power supply system in which the bypass switch is switched from the closed state to the open state as the start switch is switched from the off state to the on state.
A rotating electrical machine control device (23) connected communicably to a host control device (40) and performing power generation by the rotating electrical machine by receiving a power generation command from the host control device,
An autonomous power generation unit that performs autonomous power generation by the rotating electrical machine regardless of the power generation command from the higher rank control device when the power generation command from the higher rank control device is not acquired in the ON state of the start switch When,
A time determination unit that determines whether a predetermined time has elapsed since the activation switch was turned on;
A restriction unit that restricts autonomous power generation by the autonomous power generation unit in a period until it is judged by the time judgment unit that the predetermined time has elapsed;
A rotating electrical machine control device comprising:
前記バイパス経路は、前記電気経路よりも許容通電電流が小さい経路であり、
前記所定時間は、前記起動スイッチのオン後において前記バイパススイッチが開放されるまでの時間を含んでおり、
前記制限部は、前記時間判定部により前記所定時間が経過したと判定されるまでの期間で、前記自律的な発電を停止する請求項1に記載の回転電機制御装置。
The bypass path is a path having a smaller allowable conduction current than the electrical path,
The predetermined time includes a time until the bypass switch is opened after the activation switch is turned on,
The rotating electrical machine control device according to claim 1, wherein the restriction unit stops the autonomous power generation in a period until it is determined by the time determination unit that the predetermined time has elapsed.
前記バイパス経路は、前記電気経路よりも許容通電電流が小さい経路であり、
前記所定時間は、前記起動スイッチのオン後において前記バイパススイッチが開放されるまでの時間を含んでおり、
前記制限部は、前記時間判定部により前記所定時間が経過したと判定されるまでの期間で、前記自律的な発電の発電電流を前記バイパス経路の許容通電電流以下に制限する請求項1に記載の回転電機制御装置。
The bypass path is a path having a smaller allowable conduction current than the electrical path,
The predetermined time includes a time until the bypass switch is opened after the activation switch is turned on,
The restriction unit limits the generated current of the autonomous power generation to a value equal to or less than the allowable conduction current of the bypass path in a period until it is determined by the time determination unit that the predetermined time has elapsed. The rotating electrical machine control unit.
前記第2スイッチは、直列に接続される複数の半導体スイッチ(32a,32b)を有しており、前記複数の半導体スイッチは、寄生ダイオードが互いに逆向きとなる半導体スイッチを含んでおり、
前記起動スイッチがオン状態にされた後において、前記寄生ダイオードの向きが一方側及び他方側となる前記半導体スイッチのうち一方をオンさせた状態で前記第2スイッチの故障診断が実施される電源システムに適用され、
前記所定時間は、前記起動スイッチのオン後において前記第2スイッチの故障診断が完了するまでの時間を含んでおり、
前記制限部は、前記時間判定部により前記所定時間が経過したと判定されるまでの期間で、前記自律的な発電を停止する請求項1に記載の回転電機制御装置。
The second switch includes a plurality of semiconductor switches (32a, 32b) connected in series, and the plurality of semiconductor switches include semiconductor switches in which parasitic diodes are opposite to each other,
A power supply system in which failure diagnosis of the second switch is performed in a state in which one of the semiconductor switches whose parasitic diodes are on one side and the other side are turned on after the start switch is turned on. Applies to
The predetermined time includes the time until the failure diagnosis of the second switch is completed after the activation switch is turned on,
The rotating electrical machine control device according to claim 1, wherein the restriction unit stops the autonomous power generation in a period until it is determined by the time determination unit that the predetermined time has elapsed.
前記回転電機は、界磁巻線(25)を備える巻線界磁型回転電機であって、
前記制限部は、前記時間判定部により前記所定時間が経過したと判定されるまでの期間において、前記界磁巻線に流れる励磁電流を前記自律的な発電時よりも小さくすることで、前記自律的な発電を制限する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の回転電機制御装置。
The rotating electric machine is a winding field type rotating electric machine provided with a field winding (25),
The restriction unit makes the excitation current flowing through the field winding smaller than that during autonomous power generation in a period until it is determined by the time determination unit that the predetermined time has elapsed. The rotary electric machine control device according to any one of claims 1 to 4, which restricts typical power generation.
エンジン出力軸に駆動連結され、発電及び力行の各機能を有する回転電機(16)と、
前記回転電機に対して並列接続される第1蓄電池(11)及び第2蓄電池(12)と、
前記第1蓄電池及び前記第2蓄電池の間の電気経路において、前記回転電機との接続点よりも前記第1蓄電池の側に設けられる第1スイッチ(31)と、
当該電気経路において前記接続点よりも前記第2蓄電池の側に設けられる第2スイッチ(32)と、
前記電気経路における前記第1スイッチの一端側と他端側とを接続するバイパス経路に設けられる常閉式のバイパススイッチ(35)と、を備え、
起動スイッチがオフ状態からオン状態になることに伴って前記バイパススイッチが閉鎖状態から開放状態に切り替えられる電源システムであって、
前記回転電機は、前記起動スイッチのオン状態において上位制御装置からの発電指令によらず自律的な発電を実施する自律発電機能を有しており、前記起動スイッチがオン状態となってから所定時間が経過するまでの期間で、前記回転電機による自律的な発電が制限される電源システム。
A rotating electric machine (16) drivingly connected to the engine output shaft and having functions of power generation and power running;
A first storage battery (11) and a second storage battery (12) connected in parallel to the rotating electrical machine;
A first switch (31) provided closer to the first storage battery than a connection point with the rotating electrical machine in an electrical path between the first storage battery and the second storage battery;
A second switch (32) provided closer to the second storage battery than the connection point in the electric path;
And a normally closed bypass switch (35) provided in a bypass path connecting one end side and the other end side of the first switch in the electrical path;
A power supply system in which the bypass switch is switched from a closed state to an open state in response to the activation switch turning from an off state to an on state,
The rotating electrical machine has an autonomous power generation function that performs autonomous power generation regardless of a power generation command from the host controller in the on state of the start switch, and a predetermined time after the start switch is turned on A power supply system in which autonomous power generation by the rotating electrical machine is limited in a period until e.
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