JP2019068539A - Vehicular power supply system and control device for vehicular power supply system - Google Patents

Vehicular power supply system and control device for vehicular power supply system Download PDF

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祐次 池ヶ谷
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Abstract

To provide a vehicular power supply system capable of efficiently charging two batteries and preventing a fluctuation in the operating state of an electric load, and a control device for the vehicular power supply system.SOLUTION: The engine controller performs first control (step S4) of establishing the conducted states of a MOS switch and a SMR switch at the starting time of regeneration, and second control (step S9) of establishing the interrupted state of either the MOS switch or the SMR switch on the basis of the discharge state of a lead storage battery during execution of regeneration. When a blower fan motor is operating, the engine controller establishes the interrupted state of the SMR switch at step S9. The engine controller performs step S9 on condition that the load amount of the blower fan motor exceeds a predetermined load amount (YES at step S8).SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、車両用電源システム及び車両用電源システムの制御装置に関する。   The present invention relates to a power supply system for a vehicle and a control device of the power supply system for a vehicle.
従来、車両に搭載される車両用電源システムとして、特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に記載のものは、鉛蓄電池からなる第1蓄電池と、リチウムイオン蓄電池からなる第2蓄電池を備え、これら各蓄電池を使い分けながら車載の各種電気負荷に対して電力を供給している。   Conventionally, as a power supply system for vehicles mounted in vehicles, what was indicated in patent documents 1 is known. The thing of patent document 1 is provided with the 1st storage battery which consists of a lead storage battery, and the 2nd storage battery which consists of lithium ion storage batteries, and supplies electric power with respect to the various vehicle-mounted electric loads, using these storage batteries properly.
従来の車両用電源システムは、第1蓄電池の端子電圧が、第2蓄電池の端子電圧よりも高い電圧とされており、発電機による回生発電時に、接続スイッチを導通状態に制御して第1蓄電池及び第2蓄電池の両方に対する充電を行わせている。   In the conventional vehicle power supply system, the terminal voltage of the first storage battery is set to a voltage higher than the terminal voltage of the second storage battery, and the connection switch is controlled to be conductive at the time of regenerative power generation by the generator. And charging of both the second storage battery.
また、従来の車両用電源システムは、回生発電中における第1蓄電池の放電状態を監視し、回生発電中に、第1蓄電池の放電状態に基づいて接続スイッチを遮断状態とするようになっている。   In addition, the conventional vehicle power supply system monitors the discharge state of the first storage battery during regenerative power generation, and sets the connection switch in the cutoff state based on the discharge state of the first storage battery during regenerative power generation. .
これにより、従来の車両用電源システムは、第1蓄電池の蓄電量が意図せず減ってしまうといった不都合を抑制でき、各蓄電池の充電を効率良く実施することができる。   Thereby, the conventional power supply system for vehicles can suppress the problem that the storage amount of the 1st storage battery is reduced unintentionally, and can charge each storage battery efficiently.
特開2014−36557号公報JP, 2014-36557, A
ここで、電気負荷の中には、空調や換気のために送風を行うブロアファンのように、供給電圧の変化により回転数(作動状態)が変化する電気負荷がある。このような電気負荷は、供給電圧の変動により作動状態が変化するとドライバに不快感を与える場合がある。   Here, among the electrical loads, there are electrical loads whose rotational speed (operating state) changes due to a change in supply voltage, such as a blower fan that blows air for air conditioning or ventilation. Such electrical loads may cause discomfort to the driver if the operating conditions change due to fluctuations in the supply voltage.
そのため、車両用電源システムにおいては、電気負荷への供給電圧と電気負荷の作動状態とを監視し、作動状態が一定となるようにフィードバック制御を行うことが好ましい。   Therefore, in the power supply system for vehicles, it is preferable to monitor the supply voltage to the electric load and the operating state of the electric load, and to perform feedback control so that the operating state becomes constant.
しかしながら、特許文献1に記載の車両用電源システムにおいて電気負荷へのフィードバック制御を実施する場合、2つの蓄電池間で切り替えを行う際にフィードバック制御の影響により電気負荷の作動状態が変動してしまうおそれがあった。   However, when performing feedback control to an electrical load in the power supply system for a vehicle described in Patent Document 1, there is a possibility that the operating state of the electrical load may fluctuate due to the influence of feedback control when switching between two storage batteries. was there.
本発明は、上記のような問題に着目してなされたものであり、2つのバッテリを効率よく充電でき、電気負荷の作動状態が変動することを防止できる車両用電源システム及び車両用電源システムの制御装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made focusing on the problems as described above, and it is possible to efficiently charge two batteries, and to prevent the fluctuation of the operating state of the electric load. It is an object of the present invention to provide a control device.
本発明は、互いに並列に接続される発電機、第1バッテリ、第2バッテリ及び電気負荷と、前記発電機及び前記第1バッテリと、前記第2バッテリ及び電気負荷との間で、導通状態又は遮断状態に切り替えられる第1スイッチと、前記発電機、前記第1バッテリ及び前記電気負荷と、前記第2バッテリとの間で、導通状態又は遮断状態に切り替えられる第2スイッチと、前記第1バッテリの電圧と前記電気負荷の作動状態とに基づいて、前記電気負荷に対して一定状態で作動するようにフィードバック制御を行うフィードバック制御部と、前記発電機による回生発電の制御と、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチの切り替え制御とを実施する制御部と、を備える車両用電源システムであって、前記制御部は、前記回生発電の開始時に前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを導通状態にする第1制御と、前記回生発電の実施中に前記第1バッテリの放電状態に基づいて前記第1スイッチ又は前記第2スイッチの一方を遮断状態にする第2制御と、を実施し、前記電気負荷が作動中の場合、前記第2制御において前記第2スイッチを遮断状態にすることを特徴とする。   According to the present invention, a conduction state is established between a generator, a first battery, a second battery and an electrical load, the generator and the first battery, and the second battery and the electrical load, which are connected in parallel to one another. A second switch that is switched to a conducting state or a blocking state between a first switch that is switched to a shutoff state, the generator, the first battery, the electric load, and the second battery, and the first battery A feedback control unit that performs feedback control to operate in a constant state with respect to the electric load based on the voltage of the electric load and the operating state of the electric load, control of regenerative power generation by the generator, and the first switch And a control unit for performing switching control of the second switch, wherein the control unit is configured to perform the regenerative power generation at the start of the regenerative power generation. A first control for setting the first switch and the second switch in the conducting state, and setting one of the first switch and the second switch in the blocking state based on the discharging state of the first battery during the regenerative power generation. A second control is performed, and when the electric load is in operation, the second switch is brought into a disconnection state in the second control.
このように上記の本発明によれば、2つのバッテリを効率よく充電でき、電気負荷の作動状態が変動することを防止できる。   As described above, according to the above-described present invention, two batteries can be charged efficiently, and fluctuation of the operating state of the electric load can be prevented.
図1は、本発明の一実施例に係る車両用電源システムの構成図である。FIG. 1 is a block diagram of a power supply system for a vehicle according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施例に係る車両用電源システムの動作を説明するフローチャートである。FIG. 2 is a flow chart for explaining the operation of the vehicular power supply system according to an embodiment of the present invention. 図3は、本発明の一実施例に係る車両用電源システムの動作による車両状態の推移を説明するタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart for explaining the transition of the vehicle state by the operation of the power supply system for a vehicle according to one embodiment of the present invention. 図4は、比較例の車両用電源システムの動作による車両状態の推移を説明するタイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart for explaining the transition of the vehicle state due to the operation of the vehicle power supply system of the comparative example.
本発明の一実施の形態に係る車両用電源システムは、互いに並列に接続される発電機、第1バッテリ、第2バッテリ及び電気負荷と、発電機及び第1バッテリと、第2バッテリ及び電気負荷との間で、導通状態又は遮断状態に切り替えられる第1スイッチと、発電機、第1バッテリ及び電気負荷と、第2バッテリとの間で、導通状態又は遮断状態に切り替えられる第2スイッチと、第1バッテリの電圧と電気負荷の作動状態とに基づいて、電気負荷に対して一定状態で作動するようにフィードバック制御を行うフィードバック制御部と、発電機による回生発電の制御と、第1スイッチ及び第2スイッチの切り替え制御とを実施する制御部と、を備える車両用電源システムであって、制御部は、回生発電の開始時に第1スイッチ及び第2スイッチを導通状態にする第1制御と、回生発電の実施中に第1バッテリの放電状態に基づいて第1スイッチ又は第2スイッチの一方を遮断状態にする第2制御と、を実施し、電気負荷が作動中の場合、第2制御において第2スイッチを遮断状態にすることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る車両用電源システムは、2つのバッテリを効率よく充電でき、電気負荷の作動状態が変動することを防止できる。   A vehicle power supply system according to an embodiment of the present invention includes a generator, a first battery, a second battery and an electric load, a generator and a first battery, a second battery and an electric load connected in parallel to one another. And a second switch switched between on and off between the generator, the first battery and the electrical load, and the second battery. A feedback control unit that performs feedback control to operate in a fixed state with respect to the electric load based on the voltage of the first battery and the operating state of the electric load, control of regenerative power generation by the generator, a first switch, And a control unit for performing switching control of the second switch, wherein the control unit is configured to control the first switch and the second switch at the start of regenerative power generation. Implement a first control that turns on the power supply, and a second control that turns off one of the first switch or the second switch based on the discharged state of the first battery during regenerative power generation, When the second switch is in operation, the second switch is turned off in the second control. Thereby, the power supply system for vehicles concerning one embodiment of the present invention can charge two batteries efficiently, and can prevent that the operation state of an electric load changes.
以下、本発明の一実施例に係る車両用電源システムについて図面を用いて説明する。図1から図3は、本発明の一実施例に係る車両用電源システムを説明する図である。   Hereinafter, a vehicle power supply system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1 to 3 are diagrams for explaining a power supply system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
図1において、本実施例に係る車両用電源システム10は、図示しないエンジン(内燃機関)を備える車両に搭載されている。鉛蓄電池及びリチウムイオン蓄電池からなる2つの蓄電池と、これらを充電する発電機と、電気負荷等と、を備えている。   In FIG. 1, a vehicle power supply system 10 according to the present embodiment is mounted on a vehicle provided with an engine (internal combustion engine) not shown. It comprises two storage batteries consisting of a lead storage battery and a lithium ion storage battery, a generator for charging them, an electric load and the like.
図1において、車両用電源システム10は、発電機としてのオルタネータ1と、第1バッテリとしての鉛蓄電池2と、電池ユニット4と、を備えている。電池ユニット4は、第2バッテリとしてのリチウムイオン蓄電池3を有する。鉛蓄電池2及びリチウムイオン蓄電池3は、オルタネータ1に対して並列に接続されている。   In FIG. 1, a vehicle power supply system 10 includes an alternator 1 as a generator, a lead storage battery 2 as a first battery, and a battery unit 4. The battery unit 4 has a lithium ion storage battery 3 as a second battery. The lead storage battery 2 and the lithium ion storage battery 3 are connected in parallel to the alternator 1.
また、車両用電源システム10は、電気負荷5b、スタータ5a、電気負荷9、エンジンコントローラ20及びBCM(Body Control Module)21を備えている。エンジンコントローラ20及びBCM21は、CPUや各種メモリを有するマイクロコンピュータからなる電子制御装置である。   The vehicle power supply system 10 also includes an electric load 5 b, a starter 5 a, an electric load 9, an engine controller 20, and a BCM (Body Control Module) 21. The engine controller 20 and the BCM 21 are an electronic control unit composed of a microcomputer having a CPU and various memories.
電気負荷5b、スタータ5a、電気負荷9及びBCM21は、オルタネータ1に対して並列に接続されている。したがって、オルタネータ1、鉛蓄電池2、リチウムイオン蓄電池3及び電気負荷9は、互いに並列に接続されている。   The electrical load 5 b, the starter 5 a, the electrical load 9 and the BCM 21 are connected in parallel to the alternator 1. Therefore, the alternator 1, the lead storage battery 2, the lithium ion storage battery 3, and the electrical load 9 are connected in parallel to one another.
車両用電源システム10は、図示しないエンジン(内燃機関)を備える車両に搭載されている。オルタネータ1は、エンジンのクランク軸(出力軸)に連結されており、そのクランク軸の回転エネルギにより発電する。   The power supply system 10 for vehicles is mounted in the vehicle provided with the engine (internal combustion engine) which is not shown in figure. The alternator 1 is connected to a crankshaft (output shaft) of the engine, and generates electric power by rotational energy of the crankshaft.
つまり、オルタネータ1のロータがクランク軸により回転すると、ロータコイルに流れる励磁電流に応じてステータコイルに交流電流が誘起され、整流器により直流電流に変換される。そして、ロータコイルに流れる励磁電流がレギュレータにより調整されることで、発電された直流電流の電圧が設定電圧Vregとなるよう調整される。オルタネータ1のレギュレータに対する制御はエンジンコントローラ20により実施される。   That is, when the rotor of the alternator 1 is rotated by the crankshaft, an alternating current is induced in the stator coil in accordance with the excitation current flowing through the rotor coil, and the alternating current is converted to a direct current by the rectifier. Then, the excitation current flowing through the rotor coil is adjusted by the regulator, so that the voltage of the generated direct current is adjusted to the set voltage Vreg. Control of the regulator of the alternator 1 is performed by the engine controller 20.
鉛蓄電池2は周知の汎用蓄電池である。鉛蓄電池2には、電気負荷としてスタータ5aが接続されている。鉛蓄電池2からの電力供給によりスタータ5aが駆動されることで、エンジンが始動される。また、鉛蓄電池2には、ヘッドライトやパワーウィンドウモータ等の各種の電気負荷5bが接続されている。   The lead storage battery 2 is a known general purpose storage battery. The lead storage battery 2 is connected with a starter 5 a as an electric load. The engine 5 is started by driving the starter 5a by the power supply from the lead storage battery 2. Further, various electrical loads 5 b such as headlights and power window motors are connected to the lead storage battery 2.
また、電池ユニット4において、リチウムイオン蓄電池3は、鉛蓄電池2に比べて出力密度、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3は、複数の単電池を直列に接続してなる組電池により構成されている。鉛蓄電池2の蓄電可能容量は、リチウムイオン蓄電池3の蓄電可能容量よりも大きくされている。   Further, in the battery unit 4, the lithium ion storage battery 3 is a high density storage battery having a high output density and energy density as compared with the lead storage battery 2. The lithium ion storage battery 3 is configured of a battery pack formed by connecting a plurality of single cells in series. The storage capacity of the lead storage battery 2 is larger than the storage capacity of the lithium ion storage battery 3.
電池ユニット4には入力側端子6と出力側端子7とが設けられており、それら両端子を接続するようにして給電線8が設けられている。入力側端子6にはオルタネータ1と鉛蓄電池2とが接続されている。   The battery unit 4 is provided with an input side terminal 6 and an output side terminal 7, and a feeder 8 is provided so as to connect the both terminals. An alternator 1 and a lead storage battery 2 are connected to the input side terminal 6.
また、出力側端子7には、リチウムイオン蓄電池3からの電力供給先である各種の電気負荷9が接続されている。電気負荷9には、ナビゲーション装置やオーディオ装置など一定電流で駆動される定電流負荷が含まれる。   Further, to the output side terminal 7, various electric loads 9 which are power supplies from the lithium ion storage battery 3 are connected. The electrical load 9 includes a constant current load driven by a constant current, such as a navigation device or an audio device.
また、電気負荷9には、空調や換気のために送風を行うブロアファンモータ9Aが含まれている。ブロアファンモータ9Aは、図示しない送風用のブロアファンに連結されており、鉛蓄電池2又はリチウムイオン蓄電池3の少なくとも一方から供給された電力により作動する。   Further, the electric load 9 includes a blower fan motor 9A for blowing air for air conditioning and ventilation. The blower fan motor 9A is connected to a blower fan (not shown) for blowing air, and operates with power supplied from at least one of the lead storage battery 2 and the lithium ion storage battery 3.
ブロアファンモータ9Aの回転数又は出力は段数によって設定される。例えば、ブロアファンモータ9Aは、最小風量に対応する1段から最大風量に対応する4段までの何れかの段数に設定される。ブロアファンモータ9Aは本発明における電気負荷を構成する。   The rotational speed or output of the blower fan motor 9A is set by the number of stages. For example, the blower fan motor 9A is set to any number of stages from one stage corresponding to the minimum air volume to four stages corresponding to the maximum air volume. The blower fan motor 9A constitutes an electrical load in the present invention.
電池ユニット4は、上記のリチウムイオン蓄電池3以外に、第1スイッチとしてのMOSスイッチ11と、第2スイッチとしてのSMRスイッチ12と、これらの各スイッチのオン/オフ(導通/遮断)の切り替えを制御する電池コントローラ13とを備えている。   In addition to the lithium ion storage battery 3 described above, the battery unit 4 switches the MOS switch 11 as a first switch, the SMR switch 12 as a second switch, and on / off (conduction / shutoff) of each of these switches. And a battery controller 13 for controlling.
電池コントローラ13は、CPUや各種メモリを有するマイクロコンピュータからなる電子制御装置である。本実施例では、電池コントローラ13はエンジンコントローラ20に対して下位のコントローラであり、エンジンコントローラ20からの指令に基づいて、MOSスイッチ11およびSMRスイッチ12の切り替え制御を実施する。   The battery controller 13 is an electronic control unit comprising a microcomputer having a CPU and various memories. In the present embodiment, the battery controller 13 is a lower-level controller with respect to the engine controller 20, and executes switching control of the MOS switch 11 and the SMR switch 12 based on a command from the engine controller 20.
エンジンコントローラ20は、本発明における制御部及び制御装置を構成している。エンジンコントローラ20の動作には、オルタネータ1による回生発電の制御と、MOSスイッチ11及びSMRスイッチ12の切り替え制御とが含まれている。   The engine controller 20 constitutes a control unit and a control device in the present invention. The operation of the engine controller 20 includes control of regenerative power generation by the alternator 1 and switching control of the MOS switch 11 and the SMR switch 12.
ここで、ブロアファンモータ9Aは、基本的に、設定された段数に応じた回転数で作動するが、温度依存性等により回転数が変動する場合がある。また、ブロアファンモータ9Aが作動する際の回転数は供給電圧に依存しているため、ブロアファンモータ9Aは、供給電圧が高いときは低いときよりも回転数が大きくなる。温度依存性や電圧依存性によりブロアファンモータ9Aの回転数が変動すると、ユーザに不快感を与えることがある。   Here, the blower fan motor 9A basically operates at a rotation speed corresponding to the set number of stages, but the rotation speed may fluctuate due to temperature dependency and the like. Further, since the number of rotations when the blower fan motor 9A operates depends on the supply voltage, the number of rotations of the blower fan motor 9A is higher when the supply voltage is high than when it is low. If the rotational speed of the blower fan motor 9A fluctuates due to temperature dependency or voltage dependency, the user may feel uncomfortable.
そこで、BCM21は、鉛蓄電池2の電圧とブロアファンモータ9Aの作動状態とに基づいて、ブロアファンモータ9Aに対して一定状態で作動するようにフィードバック制御を行う。詳しくは、BCM21は、ブロアファンモータ9Aの回転数を検出し、ブロアファンモータ9Aが設定段数に対応する回転数で作動するように、ブロアファンモータ9Aに対してフィードバック制御を行う。なお、BCM21は、デューティ比を変更することでブロアファンモータ9Aの回転数を制御する。   Therefore, the BCM 21 performs feedback control so as to operate in a fixed state with respect to the blower fan motor 9A based on the voltage of the lead storage battery 2 and the operating state of the blower fan motor 9A. Specifically, the BCM 21 detects the rotational speed of the blower fan motor 9A, and performs feedback control on the blower fan motor 9A so that the blower fan motor 9A operates at the rotational speed corresponding to the set number of stages. The BCM 21 controls the rotational speed of the blower fan motor 9A by changing the duty ratio.
また、BCM21は、BCM21自身への供給電圧を監視し、供給電圧が変動した場合は、その電圧変動に起因してブロアファンモータ9Aの回転数が変動しないように、ブロアファンモータ9Aに対してフィードバック制御を行う。   Further, the BCM 21 monitors the supply voltage to the BCM 21 itself, and when the supply voltage fluctuates, the rotation speed of the blower fan motor 9A does not fluctuate due to the voltage fluctuation with respect to the blower fan motor 9A. Perform feedback control.
すなわち、BCM21は、BCM21自身への供給電圧がブロアファンモータ9Aへの供給電圧と等しいとみなして、ブロアファンモータ9Aへのフィードバック制御を行っている。BCM21は本発明におけるフィードバック制御部を構成している。   That is, the BCM 21 performs feedback control to the blower fan motor 9A, assuming that the voltage supplied to the BCM 21 itself is equal to the voltage supplied to the blower fan motor 9A. The BCM 21 constitutes a feedback control unit in the present invention.
MOSスイッチ11は、MOSFETからなる半導体スイッチであり、入力側端子6と出力側端子7との間に設けられている。MOSスイッチ11は、オルタネータ1及び鉛蓄電池2と、リチウムイオン蓄電池3及びブロアファンモータ9Aとの間で、導通状態又は遮断状態に切り替えられる。MOSスイッチ11は、オルタネータ1及び鉛蓄電池2に対するリチウムイオン蓄電池3の導通(オン)と遮断(オフ)とを切り替えるスイッチとして機能する。   The MOS switch 11 is a semiconductor switch made of a MOSFET, and is provided between the input terminal 6 and the output terminal 7. The MOS switch 11 is switched between the conduction state or the interruption state between the alternator 1 and the lead storage battery 2 and the lithium ion storage battery 3 and the blower fan motor 9A. The MOS switch 11 functions as a switch that switches between conduction (on) and cutoff (off) of the lithium ion storage battery 3 with respect to the alternator 1 and the lead storage battery 2.
また、SMRスイッチ12は、MOSスイッチ11と同様に、MOSFETからなる半導体スイッチにより構成されており、MOSスイッチ11及び出力側端子7の接続点(図のA1)とリチウムイオン蓄電池3との間に設けられている。   Further, the SMR switch 12 is, like the MOS switch 11, formed of a semiconductor switch formed of a MOSFET, and between the lithium ion storage battery 3 and the connection point (A1 in the figure) of the MOS switch 11 and the output side terminal 7. It is provided.
SMRスイッチ12は、オルタネータ1、鉛蓄電池2及びブロアファンモータ9Aと、リチウムイオン蓄電池3との間で、導通状態又は遮断状態に切り替えられる。SMRスイッチ12は、入力側端子6と出力側端子7とを接続する電力経路に対するリチウムイオン蓄電池3の導通(オン)と遮断(オフ)とを切り替えるスイッチとして機能する。   The SMR switch 12 is switched between the conduction state or the interruption state between the alternator 1, the lead storage battery 2 and the blower fan motor 9A, and the lithium ion storage battery 3. The SMR switch 12 functions as a switch for switching between conduction (on) and cutoff (off) of the lithium ion storage battery 3 with respect to the power path connecting the input side terminal 6 and the output side terminal 7.
SMRスイッチ12は非常時用の開閉手段でもあり、非常時でない通常時には、電池コントローラ13からのオン信号によりオン状態に保持される。そして、以下に例示する非常時に、オン信号の出力が停止されてSMRスイッチ12がオフ作動される。   The SMR switch 12 is also an opening / closing means for an emergency, and is normally held in the on state by an on signal from the battery controller 13 in a non-emergency time. Then, in the emergency illustrated below, the output of the on signal is stopped and the SMR switch 12 is turned off.
このSMRスイッチ12のオフ作動により、リチウムイオン蓄電池3の過充電及び過放電の回避が図られている。例えば、オルタネータ1に設けられたレギュレータが故障して設定電圧Vregが異常に高くなる場合には、リチウムイオン蓄電池3が過充電の状態になることが懸念される。   By the off operation of the SMR switch 12, overcharging and overdischarging of the lithium ion storage battery 3 are avoided. For example, when the regulator provided in the alternator 1 fails and the set voltage Vreg becomes abnormally high, there is a concern that the lithium ion storage battery 3 will be in an overcharged state.
このような場合、SMRスイッチ12がオフ作動される。また、オルタネータ1の故障やMOSスイッチ11の故障によりリチウムイオン蓄電池3への充電ができなくなる場合には、リチウムイオン蓄電池3が過放電になることが懸念される。このような場合にもSMRスイッチ12がオフ作動される。   In such a case, the SMR switch 12 is turned off. When the lithium ion storage battery 3 can not be charged due to the failure of the alternator 1 or the failure of the MOS switch 11, there is a concern that the lithium ion storage battery 3 may be overdischarged. Also in such a case, the SMR switch 12 is turned off.
MOSスイッチ11及びSMRスイッチ12のオン状態・オフ状態は、電池コントローラ13にて常時監視され、その監視結果は電池コントローラ13からエンジンコントローラ20等に対して所定時間周期で送信される。   The on / off state of the MOS switch 11 and the SMR switch 12 is constantly monitored by the battery controller 13, and the monitoring result is transmitted from the battery controller 13 to the engine controller 20 or the like in a predetermined time cycle.
オルタネータ1での発電により生じた電力は、電気負荷5b、9に供給されるとともに、鉛蓄電池2及びリチウムイオン蓄電池3に供給される。エンジンの駆動が停止してオルタネータ1で発電が実施されていない場合には、鉛蓄電池2及びリチウムイオン蓄電池3から車載電気負荷に電力が供給される。   The electric power generated by the power generation by the alternator 1 is supplied to the electric loads 5 b and 9 and is also supplied to the lead storage battery 2 and the lithium ion storage battery 3. When driving of the engine is stopped and power generation is not performed by the alternator 1, power is supplied from the lead storage battery 2 and the lithium ion storage battery 3 to the on-vehicle electrical load.
鉛蓄電池2及びリチウムイオン蓄電池3から車載電気負荷への放電量、及びオルタネータ1から鉛蓄電池2及びリチウムイオン蓄電池3への充電量は、鉛蓄電池2及びリチウムイオン蓄電池3のSOC(State of charge:満充電時の充電量に対する実際の充電量の割合)が過充放電とならない範囲(適正範囲)となるよう制御される。   The amount of discharge from the lead storage battery 2 and the lithium ion storage battery 3 to the on-vehicle electrical load, and the charge amount from the alternator 1 to the lead storage battery 2 and the lithium ion storage battery 3 are SOC of the lead storage battery 2 and the lithium ion storage battery 3 (State of charge: It controls so that the ratio of the actual charge amount with respect to the charge amount at the time of full charge) becomes a range (appropriate range) which does not become overcharge / discharge.
つまり、上記のとおり過剰な充放電とならないように、エンジンコントローラ20により設定電圧Vregが調整されるとともに、電池コントローラ13によりMOSスイッチ11の作動が制御される。本実施例では、鉛蓄電池2から外部への放電量が発生していることを以下、放電状態ともいう。   That is, as described above, the set voltage Vreg is adjusted by the engine controller 20 so as not to cause excessive charge and discharge, and the operation of the MOS switch 11 is controlled by the battery controller 13. In the present embodiment, generation of an amount of discharge from the lead storage battery 2 to the outside is hereinafter also referred to as a discharge state.
車両減速に伴うオルタネータ1の回生発電中は、原則として、エンジンコントローラ20によりMOSスイッチ11とSMRスイッチ12とがともにオンにされることで、鉛蓄電池2とリチウムイオン蓄電池3との両方に対して充電が行われる。   During regenerative power generation of the alternator 1 accompanying deceleration of the vehicle, the engine controller 20 turns on both the MOS switch 11 and the SMR switch 12 as a rule, for both the lead storage battery 2 and the lithium ion storage battery 3. Charging takes place.
本実施例では、鉛蓄電池2の端子電圧がリチウムイオン蓄電池3の端子電圧よりも高くなるようにしてこれら両端子電圧が定められている。そのため、MOSスイッチ11及びSMRスイッチ12がともにオンにされて鉛蓄電池2及びリチウムイオン蓄電池3が互いに接続された状態では、オルタネータ1からリチウムイオン蓄電池3への充電に加え、鉛蓄電池2からリチウムイオン蓄電池3への充電も実施される。   In this embodiment, both terminal voltages are determined such that the terminal voltage of the lead storage battery 2 is higher than the terminal voltage of the lithium ion storage battery 3. Therefore, in a state in which the lead storage battery 2 and the lithium ion storage battery 3 are connected to each other with the MOS switch 11 and the SMR switch 12 both turned on, charging from the alternator 1 to the lithium ion storage battery 3 is performed. Charging to the storage battery 3 is also performed.
エンジンコントローラ20は、車両走行中において所定の自動停止条件を満たした場合にエンジンを自動停止させ、エンジンの自動停止が実施された状態で所定の再始動条件を満たした場合にエンジンを自動で再始動させる、アイドルストップ機能を有する。   The engine controller 20 automatically stops the engine when a predetermined automatic stop condition is satisfied while the vehicle is traveling, and automatically restarts the engine when a predetermined restart condition is satisfied in a state where the automatic stop of the engine is performed. It has an idle stop function to start it.
自動停止条件としては、例えば車速が所定以下であること、アクセル操作量がゼロであること(又はブレーキオンであること)等が含まれる。また、エンジン再始動条件としては、例えばアクセル操作が行われたこと、ブレーキ操作が解除されたこと等が含まれる。   The automatic stop conditions include, for example, that the vehicle speed is less than or equal to a predetermined value, that the accelerator operation amount is zero (or that the brake is on), and the like. Further, the engine restart condition includes, for example, that the accelerator operation has been performed, that the brake operation has been released, and the like.
また、エンジンの再始動時には、鉛蓄電池2とリチウムイオン蓄電池3とを電気的に切り離した状態で、鉛蓄電池2の電力供給によりスタータ5aを駆動させるべく、電池コントローラ13によりMOSスイッチ11がオンからオフに操作される。   When the engine restarts, the battery controller 13 drives the MOS switch 11 to turn on the starter 5a to electrically drive the lead storage battery 2 while the lead storage battery 2 and the lithium ion storage battery 3 are electrically separated. Operated off.
ところで、車両減速に伴う回生発電中は、MOSスイッチ11がオン状態に制御され、鉛蓄電池2とリチウムイオン蓄電池3とが両方共に充電される。この場合、車速が次第に低下してオルタネータ1の回生発電量が減少した際に、鉛蓄電池2が充電状態から放電状態に移行することが考えられる。   By the way, during regenerative power generation accompanying vehicle deceleration, the MOS switch 11 is controlled to be in the on state, and both the lead storage battery 2 and the lithium ion storage battery 3 are charged. In this case, when the vehicle speed gradually decreases and the regenerative power generation amount of the alternator 1 decreases, it is conceivable that the lead storage battery 2 shifts from the charged state to the discharged state.
鉛蓄電池2が充電状態から放電状態に移行した場合、鉛蓄電池2の蓄電量(PbSOC)が意図せず減ってしまい、回生発電時以外においてオルタネータ1による鉛蓄電池2への充電が強いられるおそれが生じる。これにより、燃費悪化が懸念される。   When the lead storage battery 2 shifts from the charge state to the discharge state, the storage amount (PbSOC) of the lead storage battery 2 is unintentionally decreased, and charging of the lead storage battery 2 by the alternator 1 may be forced except during regenerative power generation. It occurs. As a result, there is a concern that the fuel efficiency may deteriorate.
このような、オルタネータ1の回生発電中において鉛蓄電池2が放電状態に移行してしまう問題は、鉛蓄電池2の放電状態(放電量)を監視し、その放電状態に基づいてMOSスイッチ11をオフ(遮断)することで防止できる。   Such a problem that the lead storage battery 2 shifts to the discharge state during regenerative power generation of the alternator 1 monitors the discharge state (discharge amount) of the lead storage battery 2 and turns off the MOS switch 11 based on the discharge state. It can be prevented by (shut off).
一方、車両減速に伴う回生発電時にMOSスイッチ11をオフにした場合、すなわち、SMRスイッチ12をオンに維持したままMOSスイッチ11をオンからオフに切り替える場合、鉛蓄電池2の電圧がリチウムイオン蓄電池3の電圧よりも高いため、BCM21が監視するBCM21自身への供給電圧と、ブロアファンモータ9Aへの実際の供給電圧とが一致しなくなる。   On the other hand, when the MOS switch 11 is turned off at the time of regenerative power generation accompanying vehicle deceleration, that is, when the MOS switch 11 is switched off from on while keeping the SMR switch 12 on, the voltage of the lead storage battery 2 is lithium ion storage battery 3 Therefore, the voltage supplied to the BCM 21 itself monitored by the BCM 21 does not match the actual voltage supplied to the blower fan motor 9A.
この場合、BCM21によるフィードバック制御が実施されたことで、ブロアファンモータ9Aの作動状態(回転数)が一時的に低下し、ユーザに不快感を与えてしまう可能性がある。   In this case, since the feedback control by the BCM 21 is performed, the operating state (rotational speed) of the blower fan motor 9A may temporarily decrease, which may cause the user to feel uncomfortable.
そこで、エンジンコントローラ20は、車両減速に伴う回生発電中にブロアファンモータ9Aが作動していない場合は、鉛蓄電池2が放電状態に移行することを防止するため、鉛蓄電池2の放電状態(放電量)に基づいてMOSスイッチ11をオフ(遮断)にするようになっている。   Therefore, when the blower fan motor 9A is not operated during regenerative power generation accompanying vehicle deceleration, the engine controller 20 prevents the lead storage battery 2 from shifting to the discharge state, so the discharge state of the lead storage battery 2 (discharge Amount), the MOS switch 11 is turned off (cut off).
一方、エンジンコントローラ20は、車両減速に伴う回生発電中にブロアファンモータ9Aが作動している場合は、BCM21及びブロアファンモータ9Aへの供給電圧を一致させ、フィードバック制御の影響によりブロアファンモータ9Aの作動状態が変動することを防止するため、鉛蓄電池2の放電状態に関わらず、MOSスイッチ11はオンに維持し、SMRスイッチ12の方をオフにするようにしている。   On the other hand, when the blower fan motor 9A is operating during regenerative power generation accompanying vehicle deceleration, the engine controller 20 matches the supply voltages to the BCM 21 and the blower fan motor 9A, and the feedback control causes the blower fan motor 9A to In order to prevent the operating state of the switch from fluctuating, the MOS switch 11 is kept on and the SMR switch 12 is turned off regardless of the discharge state of the lead storage battery 2.
詳しくは、エンジンコントローラ20は、車両減速に伴ってオルタネータ1を回生発電させる際に、第1制御および第2制御を実施する。第1制御は、回生発電の開始時にMOSスイッチ11及びSMRスイッチ12を導通状態にする制御である。第2制御は、回生発電の実施中に鉛蓄電池2の放電状態に基づいてMOSスイッチ11又はSMRスイッチ12の一方を遮断状態にする制御である。   Specifically, the engine controller 20 performs the first control and the second control when regeneratively generating the alternator 1 as the vehicle decelerates. The first control is control to place the MOS switch 11 and the SMR switch 12 in a conducting state at the start of regenerative power generation. The second control is control to place one of the MOS switch 11 or the SMR switch 12 in the cut-off state based on the discharge state of the lead storage battery 2 during the regenerative power generation.
そして、エンジンコントローラ20は、ブロアファンモータ9Aが作動中の場合、第2制御においてSMRスイッチ12を遮断状態にする。   Then, when the blower fan motor 9A is in operation, the engine controller 20 shuts off the SMR switch 12 in the second control.
エンジンコントローラ20は、ブロアファンモータ9Aの負荷量が所定負荷量を上回ることを第2制御の実施条件としている。本実施例では、エンジンコントローラ20は、ブロアファンモータ9Aの段数が所定段数以上である場合に、ブロアファンモータ9Aの負荷量が所定負荷量を上回ると判定し、第2制御を実施する。なお、ブロアファンモータ9Aの負荷量とは、例えば、ブロアファンモータ9Aが消費する電力の量、またはブロアファンモータ9Aの設定段数である。   The engine controller 20 sets the load condition of the blower fan motor 9A to exceed the predetermined load condition as the execution condition of the second control. In the present embodiment, when the number of stages of the blower fan motor 9A is equal to or greater than a predetermined number of stages, the engine controller 20 determines that the load amount of the blower fan motor 9A exceeds the predetermined load amount, and performs the second control. The load amount of the blower fan motor 9A is, for example, the amount of power consumed by the blower fan motor 9A or the set number of stages of the blower fan motor 9A.
また、エンジンコントローラ20は、車速が所定車速を下回ることを第2制御の実施条件としている。また、エンジンコントローラ20は、鉛蓄電池2の放電量が所定放電量を上回ることを第2制御の実施条件としてもよい。鉛蓄電池2の放電量とは、鉛蓄電池2から車載電気負荷等へ放電される電力の量である。   Further, the engine controller 20 sets the execution condition of the second control that the vehicle speed is lower than the predetermined vehicle speed. Further, the engine controller 20 may set the execution condition of the second control that the discharge amount of the lead storage battery 2 exceeds the predetermined discharge amount. The discharge amount of the lead storage battery 2 is the amount of power discharged from the lead storage battery 2 to the on-vehicle electrical load or the like.
次に、図2を参照し、エンジンコントローラ20により所定周期で繰り返し実行される回生発電時スイッチ切り替え動作について説明する。この回生発電時スイッチ切り替え動作は、回生発電中にブロアファンモータ9Aが作動している場合の動作であり、前述の第1制御および第2制御を含んでいる。図2において、MOSスイッチ11のオン及びオフをそれぞれMOS−ON、MOS−OFFと記し、SMRスイッチ12のオン及びオフをSMR−ON、SMR−OFFと記す。   Next, with reference to FIG. 2, the regenerative power generation switch switching operation repeatedly executed by the engine controller 20 in a predetermined cycle will be described. The regenerative power generation switch switching operation is an operation when the blower fan motor 9A is operating during regenerative power generation, and includes the first control and the second control described above. In FIG. 2, ON and OFF of the MOS switch 11 are denoted as MOS-ON and MOS-OFF, respectively, and ON and OFF of the SMR switch 12 are denoted as SMR-ON and SMR-OFF.
図2に示すように、まず、エンジンコントローラ20は、MOSスイッチ11をオフ、かつ、SMRスイッチ12をオンに制御し(ステップS1)、エンジンへの燃料カットを実施する(ステップS2)。   As shown in FIG. 2, first, the engine controller 20 controls the MOS switch 11 to be off and the SMR switch 12 to be on (step S1), and performs fuel cut to the engine (step S2).
次いで、エンジンコントローラ20は、車速が所定のLi回生許可車速以上であるか否かを判別する(ステップS3)。ここで、Li回生許可車速とは、リチウムイオン蓄電池3に対してオルタネータ1の回生発電により発生した電力を供給(充電)することを許可する車速の閾値である。   Next, the engine controller 20 determines whether the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined Li regeneration permission vehicle speed (step S3). Here, the Li regeneration permission vehicle speed is a threshold of the vehicle speed that permits the lithium ion storage battery 3 to supply (charge) the power generated by the regenerative power generation of the alternator 1.
ステップS3で車速がLi回生許可車速以上の場合、エンジンコントローラ20は、MOSスイッチ11をオン、SMRスイッチ12をオンにする(ステップS4)。このステップS4は前述の第1制御に相当する。   When it is determined in step S3 that the vehicle speed is equal to or higher than the Li regeneration permission vehicle speed, the engine controller 20 turns on the MOS switch 11 and turns on the SMR switch 12 (step S4). This step S4 corresponds to the first control described above.
次いで、エンジンコントローラ20は、オルタネータ1の回生発電を実施する(ステップS5)。これにより、オルタネータ1で発電した電力が鉛蓄電池2及びリチウムイオン蓄電池3に充電される。   Next, the engine controller 20 performs regenerative power generation of the alternator 1 (step S5). Thereby, the electric power generated by the alternator 1 is charged to the lead storage battery 2 and the lithium ion storage battery 3.
次いで、エンジンコントローラ20は、車速が所定のLi回生禁止車速未満であるか否かを判別する(ステップS6)。ここで、Li回生禁止車速とは、リチウムイオン蓄電池3に対してオルタネータ1の回生発電により発生した電力を供給(充電)することを禁止する車速の閾値である。   Next, the engine controller 20 determines whether the vehicle speed is less than a predetermined Li regeneration inhibition vehicle speed (step S6). Here, the Li regeneration inhibition vehicle speed is a threshold value of the vehicle speed which prohibits the lithium ion storage battery 3 from supplying (charging) the electric power generated by the regenerative power generation of the alternator 1.
ステップS6で車速がLi回生禁止車速以上の場合、エンジンコントローラ20は、ステップS5に処理を戻す。   If it is determined in step S6 that the vehicle speed is equal to or greater than the Li regeneration inhibition vehicle speed, the engine controller 20 returns the process to step S5.
ステップS6で車速がLi回生禁止車速以上の場合、エンジンコントローラ20は、後のスイッチ切り替えのため、事前にオルタネータ1の発電を停止する(ステップS7)。   If it is determined in step S6 that the vehicle speed is equal to or higher than the Li regeneration inhibition vehicle speed, the engine controller 20 stops the power generation of the alternator 1 in advance for the switch switching later (step S7).
次いで、エンジンコントローラ20は、ブロアファンモータ9Aの段数(図中、ブロア段数と記す)が所定段数以上であるか否かを判別する(ステップS8)。ここでは、ブロア段数が最小風量に対応する1段から最大風量に対応する4段まであるものとし、所定段数は3段であるものとする。従って、このステップS8でブロア段数が3段又は4段である場合、エンジンコントローラ20はブロア段数が所定段数以上であると判別する。   Next, the engine controller 20 determines whether the number of stages of the blower fan motor 9A (referred to as the number of blower stages in the drawing) is equal to or greater than a predetermined number of stages (step S8). Here, it is assumed that the number of blower stages is from 1 stage corresponding to the minimum air volume to 4 stages corresponding to the maximum air volume, and the predetermined number of stages is 3 stages. Therefore, if the number of blower stages is three or four in step S8, the engine controller 20 determines that the number of blower stages is equal to or greater than the predetermined number of stages.
ステップS8でブロア段数が所定段数以上である場合、エンジンコントローラ20は、MOSスイッチ11をオン、SMRスイッチ12をオフにし(ステップS9)、オルタネータ1の回生発電を実施する(ステップS10)。これにより、オルタネータ1で発電した電力が鉛蓄電池2に充電される。ステップS9は前述の第2制御に相当する。   If the number of blower stages is equal to or greater than the predetermined number in step S8, the engine controller 20 turns on the MOS switch 11 and turns off the SMR switch 12 (step S9), and performs regenerative power generation of the alternator 1 (step S10). Thereby, the electric power generated by the alternator 1 is charged to the lead storage battery 2. Step S9 corresponds to the second control described above.
ステップS8でブロア段数が所定段数未満である場合、エンジンコントローラ20は、MOSスイッチ11をオフ、SMRスイッチ12をオンにし(ステップS18)、オルタネータ1の回生発電を実施する(ステップS10)。この場合、オルタネータ1で発電した電力がリチウムイオン蓄電池3に充電される。   If the number of blower stages is less than the predetermined number of stages at step S8, the engine controller 20 turns off the MOS switch 11 and turns on the SMR switch 12 (step S18), and performs regenerative power generation of the alternator 1 (step S10). In this case, the electric power generated by the alternator 1 is charged to the lithium ion storage battery 3.
ステップS10に次いで、エンジンコントローラ20は、車速が所定の回生終了車速未満であるか否かを判別する(ステップS11)。ここで、回生終了車速とは、オルタネータ1の回生発電を終了する車速の閾値である。   Following step S10, the engine controller 20 determines whether the vehicle speed is less than a predetermined regeneration end vehicle speed (step S11). Here, the regeneration end vehicle speed is a threshold of the vehicle speed at which the regenerative power generation of the alternator 1 ends.
ステップS11で車速が回生終了車速未満の場合、エンジンコントローラ20は、MOSスイッチ11をオフ、SMRスイッチ12をオンにし(ステップS13)、今回の動作を終了する。   If it is determined in step S11 that the vehicle speed is less than the regeneration end vehicle speed, the engine controller 20 turns off the MOS switch 11 and turns on the SMR switch 12 (step S13), and ends this operation.
一方、ステップS3で車速がLi回生許可車速未満の場合、エンジンコントローラ20は、ブロアファンモータ9Aの段数が所定段数以上であるか否かを判別する(ステップS14)。   On the other hand, if it is determined in step S3 that the vehicle speed is less than the Li regeneration permission vehicle speed, the engine controller 20 determines whether the number of stages of the blower fan motor 9A is equal to or greater than a predetermined number (step S14).
ステップS14でブロア段数が所定段数以上である場合、エンジンコントローラ20は、MOSスイッチ11をオン、SMRスイッチ12をオフにし(ステップS15)、オルタネータ1の回生発電を実施し(ステップS17)、ステップS10に進む。   If the number of blower stages is equal to or greater than the predetermined number in step S14, the engine controller 20 turns on the MOS switch 11 and turns off the SMR switch 12 (step S15), and performs regenerative power generation of the alternator 1 (step S17). Go to
ステップS14でブロア段数が所定段数未満である場合、エンジンコントローラ20は、MOSスイッチ11をオフ、SMRスイッチ12をオンにし(ステップS16)、オルタネータ1の回生発電を実施し(ステップS17)、ステップS10に進む。   If the number of blower stages is less than the predetermined number of stages at step S14, the engine controller 20 turns off the MOS switch 11 and turns on the SMR switch 12 (step S16), and performs regenerative power generation of the alternator 1 (step S17). Go to
次に、図3のタイミングチャートを参照し、図2のステップS3、S6、S8、S11の判定がYESとなった場合の車両状態の推移の一例について説明する。   Next, with reference to the timing chart of FIG. 3, an example of the transition of the vehicle state when the determinations in steps S3, S6, S8, and S11 of FIG. 2 are YES will be described.
図3において、縦軸は、車速、鉛蓄電池2の電圧(図中、Pb電圧と記す)、リチウムイオン蓄電池3の電圧(図中、Li電圧を記す)、ブロアファンモータ9Aの段数(図中、ブロア段数と記す)、オルタネータ1の回生状態、MOSスイッチ11のオン状態、SMRスイッチ12のオン状態、及びブロアファンモータ9Aの回転数(図中、出力と記す)を示し、横軸は時間を示す。   In FIG. 3, the vertical axis represents vehicle speed, voltage of lead storage battery 2 (referred to as Pb voltage in the drawing), voltage of lithium ion storage battery 3 (denoted Li voltage in the drawing), number of stages of blower fan motor 9A (in the drawing) , The regenerative state of the alternator 1, the on state of the MOS switch 11, the on state of the SMR switch 12, and the number of rotations of the blower fan motor 9A (indicated as output in the figure), the horizontal axis represents time Indicates
図3において、初期状態の時刻t0では、車速が一定であり、鉛蓄電池2の電圧が14Vであり、リチウムイオン蓄電池3の電圧が12Vであり、ブロアファンモータ9Aが4段で作動している。また、この時刻t0では、オルタネータ1は回生状態ではなく、MOSスイッチ11はオフであり、SMRスイッチ12はオンであり、ブロアファンモータ9Aの回転数は一定となっている。   In FIG. 3, at time t0 in the initial state, the vehicle speed is constant, the voltage of the lead storage battery 2 is 14 V, the voltage of the lithium ion storage battery 3 is 12 V, and the blower fan motor 9A operates in four stages. . At time t0, the alternator 1 is not in the regenerative state, the MOS switch 11 is off, the SMR switch 12 is on, and the rotational speed of the blower fan motor 9A is constant.
その後、時刻t1で車速が低下し始め、図2のステップS3の判定がYESとなったことで、MOSスイッチ11がオン、SMRスイッチ12がオンにされ、オルタネータ1が回生状態となる。これにより、オルタネータ1が発電した電力が鉛蓄電池2及びリチウムイオン蓄電池3に充電される。このとき、リチウムイオン蓄電池3の電圧は、オルタネータ1の発電電圧が印加されることで、12Vよりも高い電圧となる。   Thereafter, the vehicle speed starts to decrease at time t1, and when the determination in step S3 of FIG. 2 is YES, the MOS switch 11 is turned on, the SMR switch 12 is turned on, and the alternator 1 is in the regenerative state. Thereby, the power generated by the alternator 1 is charged to the lead storage battery 2 and the lithium ion storage battery 3. At this time, the voltage of the lithium ion storage battery 3 becomes a voltage higher than 12 V when the generated voltage of the alternator 1 is applied.
その後、時刻t2において、図2のステップS6、S8の判定がYESとなったことで、MOSスイッチ11がオン、SMRスイッチ12がオフにされる。   Thereafter, at time t2, when the determinations in steps S6 and S8 of FIG. 2 are YES, the MOS switch 11 is turned on and the SMR switch 12 is turned off.
その後、時刻t3において、図2のステップS11の判定がYESとなったことで、オルタネータ1の回生発電が終了し、MOSスイッチ11がオフ、SMRスイッチ12がオンにされる。   After that, when the determination in step S11 of FIG. 2 is YES at time t3, regenerative power generation of the alternator 1 is finished, the MOS switch 11 is turned off, and the SMR switch 12 is turned on.
このように、図3のタイミングチャートによれば、時刻t2においてSMRスイッチ12のみがオフにされ、MOSスイッチ11はオンに維持される。このため、BCM21が監視するBCM21自身への供給電圧と、ブロアファンモータ9Aへの実際の供給電圧とが一致するので、BCM21によるフィードバック制御の影響によってブロアファンモータ9Aの回転数が一時的に低下してしまうことが防止される。   Thus, according to the timing chart of FIG. 3, only the SMR switch 12 is turned off at time t2, and the MOS switch 11 is maintained on. Therefore, the voltage supplied to BCM 21 itself monitored by BCM 21 matches the actual voltage supplied to blower fan motor 9 A, so the rotational speed of blower fan motor 9 A is temporarily reduced due to the influence of feedback control by BCM 21. It is prevented that it does.
次に、図4の比較例のタイミングチャートを参照し、比較例における車両状態の推移の一例について説明する。なお、図4において、縦軸の項目は図3と同様である。また、図4において、時刻t10から時刻t13の各状態は、図3の時刻t0から時刻t3に対応する。   Next, an example of the transition of the vehicle state in the comparative example will be described with reference to the timing chart of the comparative example in FIG. 4. In FIG. 4, the items on the vertical axis are the same as in FIG. Further, in FIG. 4, each state from time t10 to time t13 corresponds to time t0 to time t3 in FIG.
図4において、初期状態の時刻t10、t11では、図3の時刻t0、t1と同様の車両状態となっている。   In FIG. 4, at times t10 and t11 in the initial state, the vehicle is in the same state as times t0 and t1 in FIG.
その後、時刻t12において、MOSスイッチ11がオフに切り替えられ、SMRスイッチ12がオンに維持される。その後、時刻t13において、オルタネータ1の回生発電が終了する。   Thereafter, at time t12, the MOS switch 11 is switched off and the SMR switch 12 is maintained on. Thereafter, at time t13, regenerative power generation of the alternator 1 ends.
この比較例では、回生発電中の時刻t12において、ブロアファンモータ9Aが4段で作動している状況でMOSスイッチ11がオフにされている。このため、BCM21への供給電圧とブロアファンモータ9Aへの供給電圧とが一致しなくなり、BCM21によるフィードバック制御の影響によりブロアファンモータ9Aの回転数が一時的に低下してしまっている。   In this comparative example, at time t12 during regenerative power generation, the MOS switch 11 is turned off in a state where the blower fan motor 9A is operating in four stages. For this reason, the voltage supplied to the BCM 21 and the voltage supplied to the blower fan motor 9A do not match, and the rotational speed of the blower fan motor 9A is temporarily reduced due to the influence of feedback control by the BCM 21.
以上のように、本実施例に係る車両用電源システム10において、エンジンコントローラ20は、回生発電の開始時にMOSスイッチ11及びSMRスイッチ12を導通状態にする第1制御と、回生発電の実施中に鉛蓄電池2の放電状態に基づいてMOSスイッチ11又はSMRスイッチ12の一方を遮断状態にする第2制御と、を実施する。そして、エンジンコントローラ20は、ブロアファンモータ9Aが作動中の場合、第2制御においてSMRスイッチ12を遮断状態にする。   As described above, in the vehicle power supply system 10 according to the present embodiment, the engine controller 20 makes the MOS switch 11 and the SMR switch 12 conductive at the start of regenerative power generation, and performs the regenerative power generation. And a second control to put one of the MOS switch 11 or the SMR switch 12 into the cut-off state based on the discharge state of the lead storage battery 2. Then, when the blower fan motor 9A is in operation, the engine controller 20 shuts off the SMR switch 12 in the second control.
これにより、回生発電の開始時にMOSスイッチ11及びSMRスイッチ12を導通状態にしているため、鉛蓄電池2とリチウムイオン蓄電池3の両方に充電をすることができ、2つのバッテリを効率よく充電できる。また、回生発電の実施中の第2制御において、ブロアファンモータ9Aが作動中の場合はSMRスイッチ12を遮断状態にしているため、ブロアファンモータ9Aの作動状態が変動することを防止できる。この結果、2つのバッテリを効率よく充電でき、電気負荷の作動状態が変動することを防止できる。   Thereby, since MOS switch 11 and SMR switch 12 are made conductive at the start of regenerative power generation, both lead storage battery 2 and lithium ion storage battery 3 can be charged, and two batteries can be charged efficiently. Further, in the second control during implementation of regenerative power generation, when the blower fan motor 9A is in operation, the SMR switch 12 is in the disconnection state, so that the operation state of the blower fan motor 9A can be prevented from fluctuating. As a result, the two batteries can be charged efficiently, and fluctuations in the operating state of the electrical load can be prevented.
また、本実施例に係る車両用電源システム10において、エンジンコントローラ20は、ブロアファンモータ9Aの負荷量が所定負荷量を上回ることを条件として、第2制御を実施する。   In the vehicle power supply system 10 according to the present embodiment, the engine controller 20 performs the second control under the condition that the load amount of the blower fan motor 9A exceeds the predetermined load amount.
これにより、ブロアファンモータ9Aの負荷量が所定負荷量を上回ることを条件として第2制御が実施されるので、第2制御においてSMRスイッチ12を遮断状態にでき、ブロアファンモータ9Aの作動状態が変動することを防止できる。   Thus, the second control is performed on the condition that the load amount of the blower fan motor 9A exceeds the predetermined load amount, so that the SMR switch 12 can be turned off in the second control, and the operating state of the blower fan motor 9A is It can prevent changing.
また、本実施例に係る車両用電源システム10において、エンジンコントローラ20は、車速が所定車速を下回ることを条件として、第2制御を実施する。   Further, in the vehicle power supply system 10 according to the present embodiment, the engine controller 20 implements the second control under the condition that the vehicle speed falls below the predetermined vehicle speed.
これにより、車速が所定車速を下回ることを条件として第2制御が実施されるので、第2制御においてSMRスイッチ12を遮断状態にでき、ブロアファンモータ9Aの作動状態が変動することを防止できる。   Thus, the second control is performed on condition that the vehicle speed falls below the predetermined vehicle speed, so that the SMR switch 12 can be turned off in the second control, and fluctuation of the operating state of the blower fan motor 9A can be prevented.
また、本実施例に係る車両用電源システム10において、エンジンコントローラ20は、鉛蓄電池2の放電量が所定放電量を上回ることを条件として、第2制御を実施してもよい。   In the vehicle power supply system 10 according to the present embodiment, the engine controller 20 may perform the second control on the condition that the discharge amount of the lead storage battery 2 exceeds the predetermined discharge amount.
これにより、鉛蓄電池2の放電量が所定放電量を上回ることを条件として第2制御が実施されるので、第2制御においてSMRスイッチ12を遮断状態にでき、ブロアファンモータ9Aの作動状態が変動することを防止できる。   As a result, the second control is performed on condition that the discharge amount of the lead storage battery 2 exceeds the predetermined discharge amount, so that the SMR switch 12 can be turned off in the second control, and the operating state of the blower fan motor 9A fluctuates. Can be prevented.
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。   While embodiments of the present invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of the present invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
1 オルタネータ(発電機)
2 鉛蓄電池(第1バッテリ)
3 リチウムイオン蓄電池(第2バッテリ)
9A ブロアファンモータ9A(電気負荷)
10 車両用電源システム
11 MOSスイッチ(第1スイッチ)
12 SMRスイッチ(第2スイッチ)
20 エンジンコントローラ(制御部、制御装置)
21 BCM(フィードバック制御部)
1 Alternator (generator)
2 Lead acid battery (1st battery)
3 Lithium-ion battery (second battery)
9A Blower fan motor 9A (electrical load)
10 Vehicle power supply system 11 MOS switch (first switch)
12 SMR switch (second switch)
20 Engine Controller (Controller, Controller)
21 BCM (feedback control unit)

Claims (5)

  1. 互いに並列に接続される発電機、第1バッテリ、第2バッテリ及び電気負荷と、
    前記発電機及び前記第1バッテリと、前記第2バッテリ及び電気負荷との間で、導通状態又は遮断状態に切り替えられる第1スイッチと、
    前記発電機、前記第1バッテリ及び前記電気負荷と、前記第2バッテリとの間で、導通状態又は遮断状態に切り替えられる第2スイッチと、
    前記第1バッテリの電圧と前記電気負荷の作動状態とに基づいて、前記電気負荷に対して一定状態で作動するようにフィードバック制御を行うフィードバック制御部と、
    前記発電機による回生発電の制御と、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチの切り替え制御とを実施する制御部と、を備える車両用電源システムであって、
    前記制御部は、
    前記回生発電の開始時に前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを導通状態にする第1制御と、前記回生発電の実施中に前記第1バッテリの放電状態に基づいて前記第1スイッチ又は前記第2スイッチの一方を遮断状態にする第2制御と、を実施し、
    前記電気負荷が作動中の場合、前記第2制御において前記第2スイッチを遮断状態にすることを特徴とする車両用電源システム。
    A generator, a first battery, a second battery and an electrical load connected in parallel with one another
    A first switch that is switched between a conducting state or a blocking state between the generator and the first battery, and the second battery and the electrical load;
    A second switch that is switched between the on state and the off state between the generator, the first battery and the electrical load, and the second battery;
    A feedback control unit that performs feedback control to operate in a constant state with respect to the electric load based on the voltage of the first battery and the operating state of the electric load;
    A power supply system for a vehicle, comprising: a control unit that performs control of regenerative power generation by the generator and switching control of the first switch and the second switch,
    The control unit
    A first control to make the first switch and the second switch conductive at the start of the regenerative power generation, and the first switch or the second switch based on the discharged state of the first battery during execution of the regenerative power generation. Carrying out a second control to put one of the switches in the shutoff state;
    A power supply system for a vehicle, wherein the second switch is turned off in the second control when the electric load is in operation.
  2. 前記制御部は、
    前記電気負荷の負荷量が所定負荷量を上回ることを条件として、前記第2制御を実施することを特徴とする請求項1に記載の車両用電源システム。
    The control unit
    The vehicle power supply system according to claim 1, wherein the second control is performed on condition that a load amount of the electric load exceeds a predetermined load amount.
  3. 前記制御部は、
    車速が所定車速を下回ることを条件として、前記第2制御を実施することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用電源システム。
    The control unit
    The power supply system for a vehicle according to claim 1 or 2, wherein the second control is performed under the condition that the vehicle speed falls below a predetermined vehicle speed.
  4. 前記制御部は、
    前記第1バッテリの放電量が所定放電量を上回ることを条件として、前記第2制御を実施することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の車両用電源システム。
    The control unit
    The power supply system for a vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the second control is performed on condition that the discharge amount of the first battery exceeds a predetermined discharge amount.
  5. 互いに並列に接続される発電機、第1バッテリ、第2バッテリ及び電気負荷と、
    前記発電機及び前記第1バッテリと、前記第2バッテリ及び電気負荷との間で、導通状態又は遮断状態に切り替えられる第1スイッチと、
    前記発電機、前記第1バッテリ及び前記電気負荷と、前記第2バッテリとの間で、導通状態又は遮断状態に切り替えられる第2スイッチと、
    前記第1バッテリの電圧と前記電気負荷の作動状態とに基づいて、前記電気負荷に対して一定状態で作動するようにフィードバック制御を行うフィードバック制御部と、を備える車両用電源システムにおいて、
    前記発電機による回生発電の制御と、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチの切り替えを制御する車両用電源システムの制御装置であって、
    前記回生発電の開始時に前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを導通状態にする第1制御と、前記回生発電の実施中に前記第1バッテリの放電状態に基づいて前記第1スイッチ又は前記第2スイッチの一方を遮断状態にする第2制御と、を実施し、
    前記電気負荷が作動中の場合、前記第2制御において前記第2スイッチを遮断状態にすることを特徴とする車両用電源システムの制御装置。
    A generator, a first battery, a second battery and an electrical load connected in parallel with one another
    A first switch that is switched between a conducting state or a blocking state between the generator and the first battery, and the second battery and the electrical load;
    A second switch that is switched between the on state and the off state between the generator, the first battery and the electrical load, and the second battery;
    A feedback control unit that performs feedback control to operate in a constant state with respect to the electric load based on a voltage of the first battery and an operating state of the electric load;
    A control device of a power supply system for a vehicle, which controls regeneration power generation by the generator and switching of the first switch and the second switch,
    A first control to make the first switch and the second switch conductive at the start of the regenerative power generation, and the first switch or the second switch based on the discharged state of the first battery during execution of the regenerative power generation. Carrying out a second control to put one of the switches in the shutoff state;
    A control device of a power supply system for a vehicle, wherein the second switch is turned off in the second control when the electric load is in operation.
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