JP5696585B2 - Vehicle power supply control device - Google Patents
Vehicle power supply control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5696585B2 JP5696585B2 JP2011114366A JP2011114366A JP5696585B2 JP 5696585 B2 JP5696585 B2 JP 5696585B2 JP 2011114366 A JP2011114366 A JP 2011114366A JP 2011114366 A JP2011114366 A JP 2011114366A JP 5696585 B2 JP5696585 B2 JP 5696585B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- storage device
- power supply
- voltage
- electric load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
本発明は、エンジンに駆動されて発電するとともに、車両の減速時等に運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収する発電機と、該発電機に接続されてその発電電力を蓄える蓄電装置とを備え、該蓄電装置から車両の電気負荷に対して電力を供給する車両の電源制御装置に関するものである。 The present invention includes a generator that is driven by an engine to generate electric power and that converts kinetic energy into electric energy for recovery when the vehicle is decelerated, and a power storage device that is connected to the generator and stores the generated electric power. And a power supply control device for a vehicle that supplies electric power from the power storage device to an electric load of the vehicle.
近年、車両の燃費をより向上させることを目的として、車両の減速時にオルタネータで集中的に発電を行うことにより、減速時のエネルギーを回生電力として回収するいわゆる減速回生システムという技術が普及しつつある。例えば、下記特許文献1に示されるように、車両に搭載される発電機と、ランプ類やオーディオ装置等の一般負荷が接続される主電源と、発電機に接続され、減速などの運動エネルギー、あるいは排熱などの熱エネルギー等を用いて発電機にて発電される回生電力の回収、及び前記発電機の発電電力を蓄える副電源と、副電源と主電源及び一般負荷とをDC/DCコンバータを介して接続する第1の給電回路と、この第1の給電回路と並列に、副電源と主電源及び一般負荷とをスイッチを介して接続する第2の給電回路と、DC/DCコンバータ及びスイッチの作動を制御する制御手段とを備え、この制御手段により、DC/DCコンバータを起動し、かつスイッチを開く第1の制御状態、またはDC/DCコンバータを停止し、かつスイッチを閉じる第2の制御状態を選択可能に構成することが行われている。 In recent years, for the purpose of further improving the fuel efficiency of a vehicle, a so-called deceleration regenerative system that collects energy at the time of deceleration as regenerative power by intensively generating power with an alternator when the vehicle is decelerating is becoming popular. . For example, as shown in Patent Document 1 below, a generator mounted on a vehicle, a main power source to which a general load such as a lamp or an audio device is connected, and a kinetic energy such as a deceleration connected to the generator, Alternatively, a DC / DC converter that recovers regenerative power generated by a generator using thermal energy such as exhaust heat, and a sub-power source that stores the generated power of the generator, a sub-power source, a main power source, and a general load. A first power supply circuit connected via the switch, a second power supply circuit connecting the sub power supply, the main power supply, and the general load via a switch in parallel with the first power supply circuit, a DC / DC converter, and Control means for controlling the operation of the switch, and by this control means, the DC / DC converter is started and the switch is opened in the first control state, or the DC / DC converter is stopped and the switch is It has been practiced to selectably configure the closed second control state.
上記特許文献1に開示された車両用電源システムでは、車両の減速時等に回生エネルギーを発電機からDC/DCコンバータを介することなく、直接副電源に回収できるので、効率良くエネルギーを回収することができる。また、上記特許文献1には、上記発電機の発電電力を蓄える副電源の電圧が、一般負荷が接続される主電源よりも高く設定された車両用電源システムにおいて、副電源から主電源および一般負荷に供給される電力供給量が所定値よりも大きいときには、最初に第1の給電回路を介して電力を供給する第1の制御状態を選択し、副電源の電圧が一般負荷の許容定格電圧以下まで低下したときに第2の給電回路を介して電力を供給する第2の制御状態に切り替えることにより、一般負荷に過電圧が印加されるのを防止しつつ、第2の給電回路に設けられたスイッチにより効率のいい電力供給が可能となる旨の開示がある。 In the vehicle power supply system disclosed in Patent Document 1 above, regenerative energy can be recovered directly from the generator to the secondary power source without going through the DC / DC converter when the vehicle is decelerated, etc., so that energy can be recovered efficiently. Can do. Further, in Patent Document 1, in the vehicle power supply system in which the voltage of the sub power source that stores the generated power of the generator is set higher than the main power source to which the general load is connected, the sub power source and the main power source When the amount of power supplied to the load is greater than a predetermined value, the first control state in which power is first supplied through the first power feeding circuit is selected, and the sub-power supply voltage is the allowable rated voltage of the general load. By switching to the second control state in which power is supplied via the second power supply circuit when the voltage drops to the following, an overvoltage is prevented from being applied to the general load, and is provided in the second power supply circuit. There is a disclosure that an efficient power supply is possible with a switch.
しかし、上記のように副電源の電圧が一般負荷の許容定格電圧以下まで低下した時点で上記第1の制御状態から第2の制御状態に切り替えるように構成した場合においても、主電源機と負荷との入力インピーダンスの状態如何によっては、第2の給電回路に設けられたリレーに大電流が流れて該リレーの損傷を招く虞があった。 However, even when it is configured to switch from the first control state to the second control state when the voltage of the sub power supply drops below the allowable rated voltage of the general load as described above, Depending on the state of the input impedance, there is a possibility that a large current flows through the relay provided in the second power feeding circuit and damages the relay.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、発電機に接続されてその発電電力を蓄える蓄電装置から車両の電気負荷に対して適正に、かつ効率よく電力を供給することができる車両の電源制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and can appropriately and efficiently supply electric power to an electric load of a vehicle from a power storage device that is connected to a generator and stores the generated electric power. An object of the present invention is to provide a power supply control device for a vehicle.
請求項1に係る発明は、第一電気負荷物と、上記第一電気負荷物より電気負荷容量の大きい第二電気負荷物と、エンジンに駆動されて発電するとともに、車両の減速時に運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収する発電機と、該発電機に接続されてその発電電力を蓄えるとともに蓄えた電力を前記第一電気負荷物および前記第二電気負荷物に供給する蓄電装置と、上記第二電気負荷物に電力を供給する補助蓄電装置と、上記蓄電装置の電圧を検出する電圧検出手段と、上記補助蓄電装置の電圧を検出する補助電圧検出手段と、を備えた車両の電源制御装置であって、上記蓄電装置と上記第一電気負荷物および上記第二電気負荷物とを、DC/DCコンバータを有する第一給電回路により接続するとともに、該DC/DCコンバータと並列に設置されたバイパスリレーを有する第二給電回路により、上記蓄電装置と第二電気負荷物とを接続し、エンジン作動中に上記第一電気負荷物の消費電力と第二電気負荷物の消費電力との合計値がDC/DCコンバータの出力性能を超えると判定された場合に、上記第二給電回路を介した電力の供給を行う通電制御手段を備え、上記通電制御手段は、上記第二給電回路を介した電力の供給を行う際には、上記発電機を作動状態から停止状態に移行させる制御を行い、その後、上記電圧検出手段で検出した電圧と上記補助電圧検出手段で検出した電圧との差が上記バイパスリレーの入出力間許容電位差以下となった場合に、上記第一給電回路を介した給電状態を維持しつつ、第二給電回路のバイパスリレーをオフ状態からオン状態に移行させる制御を行い、その後、上記バイパスリレーのオン状態を維持しつつ上記発電機の発電を再開する制御を行うものである。
According to the first aspect of the present invention, the first electric load, the second electric load having a larger electric load capacity than the first electric load, the engine driven to generate electric power, and the kinetic energy when the vehicle is decelerated. A generator for converting to electric energy and collecting; a power storage device connected to the generator for storing the generated power and supplying the stored power to the first electric load and the second electric load; and Power supply control for a vehicle, comprising: an auxiliary power storage device that supplies power to a second electric load; a voltage detection unit that detects a voltage of the power storage device; and an auxiliary voltage detection unit that detects a voltage of the auxiliary power storage device The power storage device and the first electric load and the second electric load are connected by a first power supply circuit having a DC / DC converter, and the DC / DC converter The second feeding circuit having a bypass relay that is installed in the column, the consumption of the electric storage device and connects the second electrical load thereof, power consumption and the second electric load of said first electric load was during engine operation When it is determined that the total value with the power exceeds the output performance of the DC / DC converter, the power supply control means for supplying power through the second power feeding circuit is provided, and the power supply control means includes the second power supply means. When supplying power via the power supply circuit, control is performed to shift the generator from an operating state to a stopped state, and then the voltage detected by the voltage detecting means and the voltage detected by the auxiliary voltage detecting means When the difference between the input and output of the bypass relay is less than or equal to the allowable potential difference between the input and output of the bypass relay, the bypass relay of the second power feeding circuit is switched from the off state to the on state while maintaining the power feeding state via the first power feeding circuit. The Performs control that, then, it performs a resume controlling power generation of the generator while maintaining the ON state of the bypass relay.
請求項2に係る発明は、上記請求項1に記載の車両の電源制御装置において、上記通電制御手段は、上記第二給電回路を介した電力の供給を行わずに上記第一給電回路を介した電力の供給を行う際には、第一発電電圧で発電するように上記発電機を作動させる制御を行い、エンジン作動中に上記第一給電回路および上記第二給電回路を介した電力の供給を行う際には、上記第一発電電圧より低い第二発電電圧で上記発電機の発電を再開する制御を行うように構成されたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle power supply control device according to the first aspect, the energization control means does not supply power via the second power feeding circuit, but passes the first power feeding circuit. When the supplied power is supplied, control is performed to operate the generator so as to generate power at the first power generation voltage, and the power is supplied via the first power supply circuit and the second power supply circuit during engine operation. When performing, the control is made to resume the power generation of the generator at a second power generation voltage lower than the first power generation voltage .
請求項3に係る発明は、上記請求項1または2に記載の車両の電源制御装置において、上記通電制御手段は、上記バイパスリレーの接続要求信号が出力されたとき、上記蓄電装置の蓄電量が所定値以下になるまで上記DC/DCコンバータの出力電流を調整することにより上記蓄電装置の蓄電量を低下させ、上記蓄電装置の蓄電量が所定値以下に低下したことが確認された時点で、上記第二給電回路のバイパスリレーをオフ状態からオン状態に移行させるように構成されたものである。
The invention according to
請求項1および請求項2に係る発明では、通常時に、上記第一給電回路のDC/DCコンバータにより所定電圧に低下させた電力を第一電気負荷物および第二電気負荷物にそれぞれ供給することにより、最高電圧が例えば28V程度に設定された構成の主蓄電装置を使用した場合においても、上記第一電気負荷物および第二電気負荷物に過大な電圧が印加されるのを防止して、これらを適正に作動させることができる。また、上記第二給電回路を介した電力の供給を行う際には、上記主蓄電装置の電圧および発電機の発電電圧を適正値に調節した状態で、上記第一給電回路を介した給電状態を維持しつつ、第二給電回路のバイパスリレーをオフ状態からオン状態に移行させて、第一給電回路および第二給電回路の両方を介して電力を供給することにより、上記DC/DCコンバータの出力電流が大きくなるのを防止するとともに、上記バイパスリレーに過大な電流が急激に流れることを効果的に防止しつつ、第一電気負荷物および第二電気負荷物に必要電力を供給することができる。したがって、上記補助蓄電装置の電力不足に起因した作動不良が上記スタータ等からなる第二電気負荷物に生じることを確実に防止して、これらを適正に作動させることができる。また、第一電気負荷物の消費電力と第二電気負荷物の消費電力との合計値がDC/DCコンバータの出力性能を超えると判定された場合に、上記第二給電回路を介した電力の供給を行うように構成したため、上記第一給電回路に設けられたDC/DCコンバータの出力電流が過度に大きくなるのをより確実に防止するとともに、上記第二給電回路に設けられたバイパスリレーに過大な電流が急激に流れることを効果的に防止しつつ、第一電気負荷物および第二電気負荷物に必要電力を供給することができる。しかも、上記DC/DCコンバータの出力容量および体積等をそれ程大きく設定する必要がなく、比較的安価なDC/DCコンバータを使用した場合においても、第一電気負荷物および第二電気負荷物をそれぞれ適正に作動させることができるという利点がある。
In the invention according to claim 1 and claim 2 , during normal times, the electric power reduced to a predetermined voltage by the DC / DC converter of the first power feeding circuit is supplied to the first electric load and the second electric load, respectively. Thus, even when a main power storage device having a configuration in which the maximum voltage is set to, for example, about 28 V is used, an excessive voltage is prevented from being applied to the first electric load and the second electric load, These can be operated appropriately. In addition, when power is supplied through the second power supply circuit, the power supply state through the first power supply circuit is adjusted with the voltage of the main power storage device and the power generation voltage of the generator adjusted to appropriate values. The bypass relay of the second power feeding circuit is shifted from the off state to the on state and power is supplied through both the first power feeding circuit and the second power feeding circuit. It is possible to supply necessary power to the first electric load and the second electric load while preventing the output current from increasing and effectively preventing an excessive current from flowing rapidly through the bypass relay. I can . Therefore, it malfunction due to power shortage of the auxiliary power storage device can be reliably prevented from occurring in the second electrical load consisting of the starter or the like, it is possible to operate these properly. Further, when it is determined that the total power consumption of the first electrical load and the power consumption of the second electrical load exceeds the output performance of the DC / DC converter, Since it is configured to supply power, the output current of the DC / DC converter provided in the first power feeding circuit is more reliably prevented from being excessively increased, and a bypass relay provided in the second power feeding circuit is provided. Necessary electric power can be supplied to the first electric load and the second electric load while effectively preventing an excessive current from flowing rapidly. Moreover, it is not necessary to set the output capacity and volume of the DC / DC converter so large, and even when a relatively inexpensive DC / DC converter is used, the first electric load and the second electric load are respectively There is an advantage that it can be operated properly.
請求項3に係る発明では、上記蓄電装置の蓄電量が所定値以下に低下したことが確認された時点で、上記第二給電回路のバイパスリレーをオフ状態からオン状態に移行させるように構成したため、バイパスリレーに過大な負荷を与えることなく、その接続制御を実行できるという利点がある。
The invention according to
図1および図2は、本発明の実施形態に係る車両の電源制御装置を備えた車両の前部構造を示している。該車両の前部に位置するエンジンルーム1内には、図示を省略したエンジン(内燃機関)およびトランスミッションが配設され、エンジンルーム1内の一方側(当実施形態では左側)には、長期に亘り電力を保持可能な鉛蓄電池等からなる補助蓄電装置3が配設されるとともに、上記エンジンルーム1内の他方側(右側)には、車両の減速時等に運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収するオルタネータからなる発電機4が配設されている。
1 and 2 show a front structure of a vehicle including a vehicle power supply control device according to an embodiment of the present invention. An engine (internal combustion engine) and a transmission (not shown) are arranged in the engine room 1 located in the front part of the vehicle, and one side (the left side in the present embodiment) in the engine room 1 is extended for a long time. An auxiliary
また、上記エンジンルーム1内の他方側であってフロントタイヤ2の前方側には、第一ハーネス5により上記発電機4に接続された主蓄電装置6が配設されている。該主蓄電装置6は、複数の電気二重層キャパシタセルが直列に接続されてなるキャパシタからなり、上記補助蓄電装置3よりも急速な充放電が可能であるという特性を有している。そして、車両の減速時等にオルタネータからなる発電機4が駆動されることにより発生した電力が上記第一ハーネス5を介して主蓄電装置6に供給され、該主蓄電装置6が発電機4の発電電圧に応じた適宜の電圧、例えば14V〜25V程度に充電されるようになっている。
A main
上記エンジンルーム1の後方側に位置する車室内には、後述の自動停止制御手段29および通電制御手段30を構成するCPUや各種メモリ等を備えた制御ユニット7が、運転席または助手席の下方に位置するフロアパネル上に設置されている。そして、フロントタイヤ2の上方に形成されホイールアーチに沿って上記補助蓄電装置3と制御ユニット7等とを接続する第二ハーネス8が配策されている。
In the passenger compartment located behind the engine room 1, a
図3は、本発明に係る車両の電源制御装置の具体的構成を示すブロック図であり、該車両の電源制御装置には、上記補助蓄電装置3の電圧を検出する補助電圧検出手段9と、主蓄電装置6の電圧を検出する主電圧検出手段10とが設けられるとともに、ナビゲーション装置11、オーディオ装置12、メータユニット13および車室内照明装置14等の電気負荷容量が比較的小さい第一電気負荷物15と、上記主蓄電装置6とをDC/DCコンバータ16を介して接続する第一給電回路17が設けられている。上記DC/DCコンバータ16は、主蓄電装置6から給電電圧を上記第一電気負荷物15の作動電圧に対応した値、例えば14V程度に降下させる機能を有するものである。
FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of the vehicle power supply control device according to the present invention. The vehicle power supply control device includes auxiliary voltage detection means 9 for detecting the voltage of the auxiliary
上記補助蓄電装置3と主蓄電装置6とは、第一給電回路17のDC/DCコンバータ16と並列に設置されたバイパスリレー18を有する第二給電回路19により接続されている。また、エンジン始動用のスタータ20、パワーステアリング装置21およびABS・DSC装置22等からなる電気負荷容量が比較的大きい第二電気負荷物23と、上記主蓄電装置6とが、上記第二給電回路19を介して接続されている。
The auxiliary
上記主蓄電装置6には、その電力を放電させる抵抗回路を備えた放電手段25が接続されている。該放電手段25は、イグニッションスイッチがオフ操作されてエンジンが停止状態なった時点で、上記主電圧検出手段10により主蓄電装置6の電圧が予め設定された基準値(例えば16V程度)以上であることが検出されたときに上記制御ユニット7から出力される制御信号に応じて主蓄電装置6に蓄えられた電力を、車体を介してアースすることにより放電させるように構成されている。
The main
また、上記第一給電回路17と第二給電回路19とは、DC/DCコンバータ16およびバイパスリレー18の下流部において、接続リレー26を有する接続ライン27により互いに接続されている。そして、上記制御ユニット7には、ブレーキスイッチ、アクセルスイッチおよび車輪速センサ等からなる運転状態検出手段28の検出信号に応じてエンジンを自動停止させるとともに該エンジンを再始動させる制御を実行する自動停止制御手段29と、上記バイパスリレー18および接続リレー26のオンオフ制御を実行する等により、上記第一給電回路17、第二給電回路19および接続ライン27を流れる電力を制御し、かつ上記発電機4および放電手段25を必要に応じて作動させるように制御する通電制御手段30とが設けられている。
The first
自動停止制御手段29は、上記運転状態検出手段28の検出信号に応じてエンジンの自動停止条件が成立したことが検出された時点、例えば交差点等において車両を一時的に停止させる状態となったと判定された時点で、燃料噴射を停止してエンジンを自動的に停止させるとともに、その後に車両の発進操作が行われる等によりエンジンの再始動条件が成立した時点で、上記スタータ20を作動させてエンジンを自動的に再始動させる制御を実行するように構成されている。
The automatic stop control means 29 determines that the vehicle is temporarily stopped at the time when it is detected that the automatic engine stop condition is satisfied, for example, at an intersection, etc., according to the detection signal of the driving state detection means 28. At that time, the fuel injection is stopped and the engine is automatically stopped, and then the
通常の運転時には、図3に示すように、上記第二給電回路19のバイパスリレー18をオフ状態とするとともに、上記接続ライン27の接続リレー26をオン状態とする制御が、上記通電制御手段30において実行される。この状態で車両の減速時または下り坂の走行時に、上記発電機4により25V程度の電圧で発電が行われ、該発電電流が主蓄電装置6に供給されて充電される。該主蓄電装置6に充電された電力は、上記DC/DCコンバータ16を介して14V程度に降下された状態で、上記第一給電回路17を通ってナビゲーション装置11等からなる第一電気負荷物15に供給されるとともに、上記接続ライン27を通って補助蓄電装置3および第二電気負荷物23に供給されることにより有効に利用される。
During normal operation, as shown in FIG. 3, the energization control means 30 controls the
そして、エンジンの作動状態で、多数の電気負荷が作動状態となって第一電気負荷物15の消費電流と第二電気負荷物23の消費電流との合計値が上記DC/DCコンバータ16の定格出力電流以上であると判定された場合、または補助蓄電装置3の電力が消費されてその蓄電量が所定値以下となった場合には、上記通電制御手段30において、上記第一給電回路17から第一電気負荷物15への給電状態を維持しつつ、上記第二給電回路19を介して補助蓄電装置3および第二電気負荷物23に電力を供給する制御が実行される。
When the engine is in an operating state, a large number of electric loads are in an operating state, and the sum of the current consumption of the first
例えば、上記第一電気負荷物15の消費電流と第二電気負荷物23の消費電流との合計値が上記DC/DCコンバータ16の定格出力電流である50A以上であると判定された場合に、DC/DCコンバータ16を作動状態に維持しつつ、図4に示すように、第二給電回路19のバイパスリレー18をオフ状態からオン状態に移行させるとともに、接続ライン27の接続リレー26をオン状態からオフ状態に移行させる制御が、上記通電制御手段30により実行されるようになっている。
For example, when it is determined that the total value of the current consumption of the first
上記のようにして第二給電回路19のバイパスリレー18をオン状態とするとともに、接続ライン27の接続リレー26をオフ状態とした後に、車両のエンジンにより発電機4を駆動して12V〜14V程度の電圧で発電を行うことにより、この発電電流が上記主蓄電装置6に供給されて充電されるとともに、上記発電機4の発電電流が、第一給電回路17を通ってナビゲーション装置11等からなる第一電気負荷物15に供給され、かつ上記発電電流が第二給電回路19を通って上記パワーステアリング装置21等からなる第二電気負荷物23および補助蓄電装置3に供給されることにより、必要に応じて該補助蓄電装置3に対する充電が行われるように構成されている。
As described above, the
また、上記自動停止制御手段29によりエンジンを自動停止させる制御が実行された後、上記スタータ20を作動させてエンジンを再始動させる際には、図5に示すように、第二給電回路19のバイパスリレー18をオフ状態としつつ、接続ライン27の接続リレー26をオフ状態とする制御が上記通電制御手段30により実行されるようになっている。これより、上記接続ライン27を介した主蓄電装置6から第二電気負荷物23への電力の供給が停止され、該第二電気負荷物23には、補助蓄電装置3から電力が供給されることになる。
When the
上記補助蓄電装置3の蓄電量に応じてバイパスリレー8に接続要求信号を出力するか否かの判定制御動作を、図6に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まず上記補助電圧検出手段9の出力信号等に応じて補助蓄電装置3が必要とする電力を保持可能な保持可能最小時間T1を算出する(ステップS1)。具体的には、車両の消費電力および上記DC/DCコンバータ18の出力電力を監視しつつ、上記補助蓄電装置3の充電電力および劣化状態を計算により求め、これらの値に基づいて、補助蓄電装置3が電力不足に至るまでの最小時間T1を演算により求める。
A determination control operation for determining whether or not to output a connection request signal to the bypass relay 8 in accordance with the amount of power stored in the auxiliary
また、主蓄電装置6の電圧V2を補助蓄電装置3の電圧降下最大時間T2を、上記主電圧検出手段10の出力信号等に基づいて算出する(ステップS2)。具体的には、上記DC/DCコンバータ18の出力電力を監視しつつ、上記主蓄電装置3の蓄電量等を計算により求めるとともに、その値に基づき、主蓄電装置3の電圧V2を、例えば14V程度に設定された補助蓄電装置3の定格電圧まで降下させるのに要する最大時間T2を演算により求める。
Further, the voltage V2 of the main
次いで、上記補助蓄電装置3が必要とする電力の保持可能最小時間T1が、上記主蓄電装置6の電圧降下最大時間T2と、予め行った実験等により求められて設定された上記バイパスリレー18の切替時間T3とを加算した値(T2+T3)よりも大きいか否かを判定し(ステップS3)、YESと判定された場合には、ステップS1に戻って上記制御動作を繰り返す。そして、上記ステップS3でNOと判定され、補助蓄電装置3の蓄電量が低下して必要電力を確保できなくなると判断された時点で、上記バイパスリレー18を接続状態とすることを要求する制御信号を出力する(ステップS4)。
Next, the minimum holdable time T1 required for the auxiliary
次に、上記DC/DCコンバータ16の出力性能に応じてバイパスリレー18に接続要求信号を出力するか否かの判定制御動作を、図7に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まず上記DC/DCコンバータ16の出力電流αが、その定格電流、例えば50A以上であるか否かを判定し(ステップS11)、YESと判定された場合には、上記DC/DCコンバータ16の出力電圧βを調整して、その出力電流αを定格電流(50A)まで低下させる制御を実行する(ステップS12)。
Next, a determination control operation for determining whether or not to output a connection request signal to the
上記ステップS12における調整が行われた後のDC/DCコンバータ16の出力電圧βが、例えば12V程度に設定された定格出力電圧下限値以上であるか否かを判定し(ステップS13)、NOと判定された場合には、上記第一電気負荷物15および第二電気負荷物23の多くが作動状態となることにより、両者の消費電力の合計値がDC/DCコンバータ16の出力性能を超える状態にあると判断し、上記バイパスリレー18を接続状態とすることを要求する制御信号を出力する(ステップS14)。
It is determined whether or not the output voltage β of the DC /
上記ステップS13でYESと判定され、DC/DCコンバータ16の出力電流αを定格電流まで低下させれば、出力電圧βが定格出力電圧下限値以上となることが確認された場合には、上記補助蓄電装置3の放電電流γが0Aよりも大きいか否かを判別することにより、補助蓄電装置3が放電状態にあるか否かを判定する(ステップS15)。該ステップS15でNOと判定され場合には、上記ステップS11にリターンする。
If it is determined YES in step S13 and the output current α of the DC /
上記ステップS15でYESと判定された場合には、上記補助蓄電装置3の放電電流γが過渡判定電力量Kよりも大きいか否かを判定し(ステップS16)、NOと判定され場合には、上記ステップS15にリターンする。そして、上記ステップS16でYESと判定されることにより補助蓄電装置3の放電電流γが過渡判定電力量Kよりも大きいことが確認された時点で上記ステップS14に移行し、上記バイパスリレー18を接続状態とすることを要求する制御信号を出力する。
If it is determined as YES in step S15, it is determined whether or not the discharge current γ of the auxiliary
また、上記接続要求信号の出力に応じて実行されるバイパスリレー18の接続制御動作を、図8に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まずバイパスリレー18の接続要求信号が出力されたか否かを判定し(ステップS21)、YESと判定された時点で、上記発電機4の作動を停止させる作動停止信号を出力した後(ステップS22)、該発電機4が作動停止状態となったか否かを判定する(ステップS23)。
Further, the connection control operation of the
上記ステップS23でYESと判定されて発電機4が作動停止状態となったことが確認された時点で、主蓄電装置6の電圧V2と補助蓄電装置3の電圧V1との差の絶対値|V2−V1|が、バイパスリレー18の入出力間許容電位差KV以下であるか否かを判定する(ステップS24)。該ステップS24でNOと判定されてバイパスリレー18が接続可能状態にないことが確認された場合には、上記DC/DCコンバータ16の出力電流αを調節することにより、上記絶対値|V2−V1|をバイパスリレー18の入出力間許容電位差KV以下とする制御を実行する(ステップS25)。
The absolute value | V2 of the difference between the voltage V2 of the main
例えば、主蓄電装置6の電圧V1が補助蓄電装置3の電圧V2よりも所定値以上大きい場合には、上記DC/DCコンバータ16の出力電流αを増大させて主蓄電装置6の蓄電量を低減することにより、主蓄電装置6の電圧V2と補助蓄電装置3の電圧V1との差を所定値以下に減少させる制御を実行する。
For example, when the voltage V1 of the main
そして、ステップS24でYESと判定され、上記主蓄電装置6の電圧V1と補助蓄電装置3の電圧V2との差V2−V1が所定値以下となって、バイパスリレー18を接続状態としても該バイパスリレー18に上記主蓄電装置6から大電流が流れる状態にないことが確認された場合には、上記DC/DCコンバータ16を作動状態に保持することにより第一給電回路17を介した給電状態を維持しつつ、バイパスリレー18をオフ状態からオン状態に移行させる(ステップS26)。
Then, it is determined YES in step S24, and even if the difference V2-V1 between the voltage V1 of the main
次いで、上記接続ライン27の接続リレー26をオン状態からオフ状態に移行させることにより、上記主蓄電装置6の電流が第一給電回路17から接続ライン27を介して第二電気負荷物23等に供給されるのを停止する(ステップS27)。また、上記発電機4を駆動するとともに、その発電電圧を上記DC/DCコンバータ16の定格出力電圧(例えば14V)に調節する制御を実行する(ステップS28)。これにより、図4に示すように、上記発電機4の発電電流が、第一給電回路17を介してナビゲーション装置11等からなる第一電気負荷物14に供給されるとともに、第二給電回路19を介して上記補助蓄電装置3およびパワーステアリング装置21等からなる第二電気負荷物23に供給されることになる。
Next, by shifting the
また、上記補助蓄電装置3の蓄電量に応じたバイパスリレー18の接続要求信号の出力が停止され、かつ上記DC/DCコンバータ16の出力性能に応じたバイパスリレー18の接続要求信号の出力が停止された場合には、該バイパスリレー18を開放状態とすることを要求する制御信号が出力される。該開放要求信号に応じて実行されるバイパスリレー18の開放制御動作を、図9に示すフローチャートに基づいて説明する。
Further, the output of the connection request signal of the
上記制御動作がスタートすると、まずバイパスリレー18の開放要求信号が出力されたか否かを判定し(ステップS31)、YESと判定された時点で、上記第二給電回路19を介して上記第一電気負荷物15および第二電気負荷物23等に供給されるDC/DCコンバータ16の出力電流αが、その定格出力電流(50A)以下となるように上記発電機4の発電電圧を調整する(ステップS32)。すなわち、上記発電機4から主蓄電装置6に供給される電力に応じて該主蓄電装置6の蓄電量を調節することにより、該主蓄電装置6からDC/DCコンバータ16を介して上記第一電気負荷物15および第二電気負荷物23等に印加される電圧が適正値となるように制御する。
When the control operation starts, it is first determined whether or not an opening request signal for the
そして、上記DC/DCコンバータ16の出力電流αが、その定格出力電流以下となったか否かを判定し(ステップS33)、YESと判定された時点で、上記接続ライン27の接続リレー26をオフ状態からオン状態に移行させるとともに(ステップS34)、上記第二給電回路19のバイパスリレー18をオン状態からオフ状態とする制御信号を出力する(ステップS35)。これにより、図3に示す通常状態において、上記DC/DCコンバータ16の出力電流が第一給電回路17を介してナビゲーション装置11等からなる第一電気負荷物14に供給されるとともに、接続ライン27を介して第二電気負荷物23等に供給されることになる。
Then, it is determined whether or not the output current α of the DC /
上記のようにエンジンにより駆動されて発電するとともに、車両の減速時等に運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収する発電機4と、該発電機4に接続されてその発電電力を蓄える主蓄電装置6とを備え、該主蓄電装置6から車両の電気負荷に対して電力を供給する車両の電源制御装置において、上記主蓄電装置6と、オーディオ装置12、メータユニット13および車室内照明装置14等からなる電気軽負容量の小さい第一電気負荷物15およびエンジン始動用のスタータ20等からなる電気負荷容量の大きい第二電気負荷物23とを、DC/DCコンバータ16を有する第一給電回路17により接続するとともに、該DC/DCコンバータ16と並列に設置されたバイパスリレー18を有する第二給電回路19により、上記主蓄電装置6と第二電気負荷物23とを接続し、上記第二給電回路19を介した電力の供給を行う際に、上記第一給電回路17を介した給電状態を維持しつつ第二給電回路19のバイパスリレー18をオフ状態からオン状態に移行させるように制御する通電制御手段30を設けたため、簡単な構成で車両に設けられた種々の電気負荷に対して適正に電力を供給できるという利点がある。
A
すなわち、上記のように鉛蓄電池等からなる補助蓄電装置3に比べて急速な充放電が可能なキャパシタ等からなる主蓄電装置6を設け、車両の減速時または下り坂の走行時には、上記発電機4により25V程度の電圧で発電を行い、該発電電流を主蓄電装置6に供給して充電し、該主蓄電装置6に充電された電力を、上記第一給電回路17のDC/DCコンバータ16を介して14V程度に降下させた状態で、上記ナビゲーション装置11等からなる第一電気負荷物15に供給するとともに、補助蓄電装置3および第二電気負荷物23に供給するように構成したため、車両の減速時等における回生エネルギーを有効に利用して車両の燃費を効果的に向上することができる。
That is, as described above, the main
そして、上記第一電気負荷物15および第二電気負荷物23の電力消費量が比較的少ない状態では、図3に示すように、上記第二給電回路19のバイパスリレー18をオフ状態とするとともに、上記接続ライン27の接続リレー26をオン状態とし、上記第一給電回路17のDC/DCコンバータ16により所定電圧に低下させた電力を第一電気負荷物15および第二電気負荷物23にそれぞれ供給するように構成したため、最高電圧が例えば28V程度に設定された高性能の主蓄電装置6を使用した場合においても、上記第一電気負荷物15および第二電気負荷物23に過大な電圧が印加されるのを防止して、これらを適正に作動させることができる。
When the power consumption of the first
また、上記実施形態では、通電制御手段30おいて第一電気負荷物15の消費電力と第二電気負荷物23の消費電力との合計値がDC/DCコンバータ16の出力性能を超えると判定された場合に、上記主蓄電装置6の電圧および発電機8の発電電圧を適正値に調節した状態で、上記第一給電回路17を介した給電状態を維持しつつ第二給電回路19のバイパスリレー18をオフ状態からオン状態に移行させることにより、第一給電回路17および第二給電回路18の両方を介して電力を供給するように構成したため、上記DC/DCコンバータ16の出力電流が大きくなるのを防止するとともに、上記バイパスリレー18に過大な電流が急激に流れることを効果的に防止しつつ、第一電気負荷物15および第二電気負荷物23に必要電力を供給することができる。
Further, in the above embodiment, it is determined in the energization control means 30 that the total value of the power consumption of the first
したがって、上記第一電気負荷物15の消費電力と第二電気負荷物23の消費電力との合計値がDC/DCコンバータ16の出力性能を超えると判定された時点で、上記第一給電回路17による給電状態から、第二給電回路19による給電状態に切り替えるように構成した場合のように、第二給電回路19のバイパスリレー18に過大な電流が急激に流れるという事態が生じることはなく、該バイパスリレー18の損傷を効果的に防止することができる。しかも、上記DC/DCコンバータ16の出力容量および体積等をそれ程大きく設定する必要がなく、比較的安価なDC/DCコンバータ16を使用した場合においても、第一電気負荷物15および第二電気負荷物23をそれぞれ適正に作動させることができるという利点がある。
Therefore, when it is determined that the total value of the power consumption of the first
さらに、上記実施形態に示すように、通電制御手段30において、上記主蓄電装置6の蓄電量が所定値以下に低下したこと、例えば上記主蓄電装置6の電圧が補助蓄電装置3の定格電圧以下に低下したことが確認された時点で、上記第二給電回路19のバイパスリレー18をオフ状態からオン状態に移行させるように構成した場合には、該バイパスリレー18に過大な負荷が与えられるのを確実に防止して、その接続制御を適正に実行できるという利点がある。
Furthermore, as shown in the above embodiment, in the energization control means 30, the amount of power stored in the main
また、上記実施形態では、エンジンのスタータ20等からなる第二電気負荷物23に電力を供給する鉛バッテリ等からなる補助蓄電装置3を上記主蓄電装置6の他に設け、該補助蓄電装置3の蓄電量が所定値以下となった場合に、第一給電回路17を介した給電状態を維持しつつ、第二給電回路19のバイパスリレー18をオフ状態からオン状態に移行させることにより、上記第二給電回路19を介した電力の供給を行うように構成したため、該給電状態の切替操作時に、第二給電回路19のバイパスリレー18に過大な電流が急激に流れて該バイパスリレー18が損傷するという事態の発生を効果的に防止しつつ、上記第二給電回路19から第二電気負荷物23に電力を供給することができる。したがって、上記補助蓄電装置3の電力不足に起因した作動不良が上記スタータ20等からなる第二電気負荷物23に生じることを確実に防止して、これらを適正に作動させることができる。
In the above embodiment, the auxiliary
さらに、上記実施形態に示すように、鉛蓄電池等からなる補助蓄電装置3よりも急速な充放電が可能なキャパシタにより主蓄電装置6を形成した場合には、上記発電機4の発電電流を主蓄電装置6に供給して迅速に充電することができるとともに、該主蓄電装置6に充電された電力を、上記DC/DCコンバータ16を介して14V程度に降下させた状態で、上記ナビゲーション装置11等からなる第一電気負荷物15に供給することにより電力の有効利用を図ることができる。
Furthermore, as shown in the above embodiment, when the main
なお、複数の電気二重層キャパシタからなる主蓄電装置6を設けてなる上記実施形態に代え、リチイムイオンキャパシタ等のハイブリッドキャパシタや、高出力リチイムイオン電池を用いることも可能である。
Instead of the above-described embodiment in which the main
また、上記実施形態では、イグニッションスイッチ検出手段24の出力信号に応じてイグニッションスイッチのオフ操作が行われたことが確認された時点で、主電圧検出手段10により検出された主蓄電装置6の電圧が予め設定された基準値(16V)以上であることが確認された場合に、上記放電手段25による放電制御を実行するように構成したため、鉛蓄電池等に比べて充電電圧の上限値を極めて高い値に設定可能であって、蓄電電圧が高い値に維持された状態で放置されることに起因して早期に劣化し易い傾向があるキャパシタ等からなる上記主蓄電装置6の早期劣化を効果的に防止できるという利点がある。
In the above embodiment, the voltage of the main
3 補助蓄電装置
4 発電機
6 蓄電装置(主蓄電装置)
15 第一電気負荷物
23 第二電気負荷物
30 通電制御手段
3 Auxiliary
15 1st
Claims (3)
上記蓄電装置と上記第一電気負荷物および上記第二電気負荷物とを、DC/DCコンバータを有する第一給電回路により接続するとともに、該DC/DCコンバータと並列に設置されたバイパスリレーを有する第二給電回路により、上記蓄電装置と第二電気負荷物とを接続し、
エンジン作動中に上記第一電気負荷物の消費電力と第二電気負荷物の消費電力との合計値がDC/DCコンバータの出力性能を超えると判定された場合に、上記第二給電回路を介した電力の供給を行う通電制御手段を備え、
上記通電制御手段は、上記第二給電回路を介した電力の供給を行う際には、上記発電機を作動状態から停止状態に移行させる制御を行い、その後、上記電圧検出手段で検出した電圧と上記補助電圧検出手段で検出した電圧との差が上記バイパスリレーの入出力間許容電位差以下となった場合に、上記第一給電回路を介した給電状態を維持しつつ、第二給電回路のバイパスリレーをオフ状態からオン状態に移行させる制御を行い、その後、上記バイパスリレーのオン状態を維持しつつ上記発電機の発電を再開する制御を行うことを特徴とする車両の電源制御装置。 The first electric load, the second electric load having a larger electric load capacity than the first electric load, and the electric power generated by being driven by the engine, and at the time of deceleration of the vehicle, the kinetic energy is converted into electric energy and recovered. A power generator, a power storage device connected to the power generator to store the generated power and supply the stored power to the first electric load and the second electric load, and power to the second electric load A power supply control device for a vehicle comprising: an auxiliary power storage device to be supplied; voltage detection means for detecting a voltage of the power storage device; and auxiliary voltage detection means for detecting a voltage of the auxiliary power storage device,
The power storage device is connected to the first electric load and the second electric load by a first power supply circuit having a DC / DC converter, and has a bypass relay installed in parallel with the DC / DC converter. The power storage device and the second electrical load are connected by a second power feeding circuit,
When it is determined that the total power consumption of the first electrical load and the power consumption of the second electrical load exceeds the output performance of the DC / DC converter during engine operation , the second power feeding circuit is used. Power supply control means for supplying the power
The energization control unit performs control to shift the generator from an operating state to a stopped state when supplying power through the second power feeding circuit , and then detects the voltage detected by the voltage detection unit. When the difference between the voltage detected by the auxiliary voltage detection means is equal to or less than the allowable potential difference between the input and output of the bypass relay, the power supply state through the first power supply circuit is maintained and the bypass of the second power supply circuit is maintained. performs control relay from oFF state Ru is shifted to the oN state, then, the power supply control apparatus for a vehicle and performing resuming controlling power generation of the generator while maintaining the oN state of the bypass relay.
上記通電制御手段は、上記第二給電回路を介した電力の供給を行わずに上記第一給電回路を介した電力の供給を行う際には、第一発電電圧で発電するように上記発電機を作動させる制御を行い、エンジン作動中に上記第一給電回路および上記第二給電回路を介した電力の供給を行う際には、上記第一発電電圧より低い第二発電電圧で上記発電機の発電を再開する制御を行うことを特徴とする車両の電源制御装置。 In the vehicle power supply control device according to claim 1,
The energization control unit is configured to generate power at the first power generation voltage when supplying power via the first power supply circuit without supplying power via the second power supply circuit. When the electric power is supplied through the first power supply circuit and the second power supply circuit while the engine is operating, the generator is operated at a second power generation voltage lower than the first power generation voltage. A power supply control device for a vehicle, which performs control for restarting power generation.
上記通電制御手段は、上記バイパスリレーの接続要求信号が出力されたとき、上記蓄電装置の蓄電量が所定値以下になるまで上記DC/DCコンバータの出力電流を調整することにより上記蓄電装置の蓄電量を低下させ、上記蓄電装置の蓄電量が所定値以下に低下したことが確認された時点で、上記第二給電回路のバイパスリレーをオフ状態からオン状態に移行させるように構成されたことを特徴とする車両の電源制御装置。
In the vehicle power supply control device according to claim 1 or 2,
When the connection request signal for the bypass relay is output, the energization control unit adjusts the output current of the DC / DC converter until the amount of power stored in the power storage device is equal to or less than a predetermined value. When the amount of electricity stored in the power storage device is confirmed to have decreased below a predetermined value, the bypass relay of the second power feeding circuit is configured to shift from the off state to the on state. A vehicle power supply control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011114366A JP5696585B2 (en) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | Vehicle power supply control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011114366A JP5696585B2 (en) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | Vehicle power supply control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012240593A JP2012240593A (en) | 2012-12-10 |
JP5696585B2 true JP5696585B2 (en) | 2015-04-08 |
Family
ID=47462726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011114366A Active JP5696585B2 (en) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | Vehicle power supply control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5696585B2 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5834860B2 (en) * | 2011-12-08 | 2015-12-24 | マツダ株式会社 | Vehicle power supply control device |
JP5962613B2 (en) * | 2013-08-08 | 2016-08-03 | トヨタ自動車株式会社 | Non-contact power receiving device |
JP6079725B2 (en) * | 2014-08-08 | 2017-02-15 | マツダ株式会社 | Vehicle power supply control device |
JP6079722B2 (en) * | 2014-08-08 | 2017-02-15 | マツダ株式会社 | Failure detection method and failure detection apparatus for vehicle power supply device |
JP6379866B2 (en) | 2014-08-28 | 2018-08-29 | トヨタ自動車株式会社 | Power supply |
JP6168035B2 (en) * | 2014-12-04 | 2017-07-26 | マツダ株式会社 | Vehicle power supply control device |
JP6079760B2 (en) * | 2014-12-04 | 2017-02-15 | マツダ株式会社 | Vehicle power supply control device |
FR3040940B1 (en) * | 2015-09-10 | 2017-09-01 | Renault Sas | ELECTRIC DEVICE INCLINED ABOVE A VEHICLE WHEEL PASSAGE |
JP7041526B2 (en) * | 2018-01-17 | 2022-03-24 | 日立Astemo株式会社 | Electronic control unit and braking control device |
CN109649309B (en) | 2019-01-31 | 2020-09-04 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Control system |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3972906B2 (en) * | 2003-04-09 | 2007-09-05 | 株式会社デンソー | Vehicle power supply system |
JP2009095161A (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Mazda Motor Corp | Engine controller |
JP2010200562A (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Panasonic Corp | Power supply device for vehicle |
-
2011
- 2011-05-23 JP JP2011114366A patent/JP5696585B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012240593A (en) | 2012-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5696585B2 (en) | Vehicle power supply control device | |
JP5488529B2 (en) | Vehicle power supply control device | |
JP5609768B2 (en) | Vehicle control device | |
US9254799B2 (en) | Power source control apparatus for vehicle | |
US10377246B2 (en) | Vehicle power source | |
JP4876773B2 (en) | Power supply | |
JP2004328988A (en) | Power supply system for vehicle | |
JP5202576B2 (en) | Vehicle power supply system | |
JP2008278564A (en) | Power supply control device | |
JP6107679B2 (en) | Vehicle control device | |
JP4737533B2 (en) | Vehicle control device | |
JP2010207061A (en) | Power supply system for vehicle | |
JP2015133858A (en) | Vehicle power supply system | |
JP2016201871A (en) | Power storage system | |
JP6268145B2 (en) | Regenerative system and regenerative system control method | |
JP4292865B2 (en) | Vehicle power supply system | |
JP6136792B2 (en) | Vehicle power supply | |
JP5915390B2 (en) | Vehicle power supply control method and apparatus | |
JP6221659B2 (en) | Vehicle power supply | |
JP6131533B2 (en) | Vehicle power supply control method and apparatus | |
JP2008312404A (en) | Power supply system | |
KR101836643B1 (en) | Mild hybrid system of vehicle | |
JP6719353B2 (en) | Power supply control device and power supply control system | |
JP2015012685A (en) | Power storage system | |
JP2016137836A (en) | Power supply device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130313 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140225 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140418 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140902 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141128 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20141208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150113 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150126 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5696585 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |