JP6102804B2 - Vehicle power supply - Google Patents

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Description

本発明は、車両用電源装置、特に、アイドルストップシステムを備えた車両のための電源装置の技術分野に属する。   The present invention belongs to a technical field of a power supply device for a vehicle, particularly a power supply device for a vehicle having an idle stop system.

現在、エンジンの燃費性能向上のためのシステムとして、車両停止時に、ブレーキON、車速ゼロ等の所定の停止条件成立でエンジンを自動停止させ、エンジン停止中、ブレーキOFF等の所定の再始動条件成立で自動的に再始動させるアイドルストップシステムが実用化されている。   Currently, as a system for improving the fuel efficiency of the engine, when the vehicle is stopped, the engine is automatically stopped when a predetermined stop condition such as brake ON and vehicle speed is zero, and a predetermined restart condition such as brake OFF is satisfied while the engine is stopped. Has been put into practical use.

例えば特許文献1に開示されているように、アイドルストップシステムを搭載した車両の電源装置は、図5に示すように、エンジンによって駆動される発電機501、スタータ等のエンジン始動手段502に電力を供給する第1バッテリ503、発電機501によって発電された電力を蓄える第2バッテリ504、及び、車両に搭載された各種電気デバイス(以下、「電気負荷」という)505と第2バッテリ504との間に介設され、電気負荷505への給電を制御するDC/DCコンバータ506を備えている。   For example, as disclosed in Patent Document 1, a power supply device for a vehicle equipped with an idle stop system supplies power to an engine starter 502 such as a generator 501 or a starter driven by an engine as shown in FIG. Between the first battery 503 to be supplied, the second battery 504 that stores the electric power generated by the generator 501, and various electric devices (hereinafter referred to as “electric load”) 505 mounted on the vehicle and the second battery 504 And a DC / DC converter 506 that controls power supply to the electric load 505.

ここで、第1バッテリ503には、例えば鉛バッテリが用いられ、第2バッテリ504には、例えばリチウムイオンバッテリや容量型蓄電器(キャパシタ)が用いられる。また、電気負荷505には、例えば、ランプ、電動パワーステアリング、オーディオ、パワーウインド、デフォガ、シートヒータ、ダイナミックスタビリティコントロール等が含まれる。   Here, for example, a lead battery is used for the first battery 503, and a lithium ion battery or a capacitive capacitor (capacitor) is used for the second battery 504, for example. The electric load 505 includes, for example, a lamp, electric power steering, audio, power window, defogger, seat heater, dynamic stability control, and the like.

一方で、DC/DCコンバータは、通常、耐久性等を考慮して、その放熱特性に基づき出力電流が所定電流値に制限される。   On the other hand, the output current of a DC / DC converter is usually limited to a predetermined current value based on its heat dissipation characteristics in consideration of durability and the like.

これに関するものとして、特許文献2には、DC/DCコンバータは、電気負荷が高負荷状態となってDC/DCコンバータの最大電流供給能力を超えると、2つのバッテリを併用して電力供給することが開示されている。   As for this, Patent Document 2 discloses that a DC / DC converter supplies power using two batteries in combination when an electric load is in a high load state and exceeds a maximum current supply capability of the DC / DC converter. Is disclosed.

特開2011−208599号公報JP 2011-208599 A 特開2007−64209号公報JP 2007-64209 A

ところが、アイドルストップシステムを搭載した車両の電源装置では、エンジン再始動時、鉛バッテリは、エンジン始動手段によるクランキングに出力電力を専ら供給する必要がある。したがって、再始動時には、電気負荷はDC/DCコンバータからの電力だけで電気負荷の作動をまかわなければならないことになる。その場合、例えばパワーウインドを開けながらブレーキから足を離す等、エンジンの再始動時に電力消費量が大きい電気負荷(例えば、ランプ、パワーウインド、高出力オーディオシステムなど)が作動すると、DC/DCコンバータの制限電流内では作動中の電気負荷に対する供給電力が不足するおそれがある。特に、運転者によるステアリング操作がアイドルストップ中のエンジンの再始動条件とされている場合は、この操作によるパワーステアリングユニットによる電力消費が大きいため、他の電気負荷に対する供給電力が不足しやすくなる。   However, in a vehicle power supply device equipped with an idle stop system, when the engine is restarted, the lead battery needs to supply output power exclusively to cranking by the engine starting means. Therefore, at the time of restart, the electric load must cover the operation of the electric load only by the electric power from the DC / DC converter. In that case, for example, when an electric load (for example, a lamp, a power window, a high-power audio system, etc.) that consumes a large amount of power is activated when the engine is restarted, such as when the foot is released while opening the power window, Within the current limit, there is a risk that the power supplied to the operating electric load will be insufficient. In particular, when the steering operation by the driver is a restart condition of the engine during idling stop, the power consumption by the power steering unit due to this operation is large, so that the power supplied to other electric loads tends to be insufficient.

そこで本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、エンジン再始動時にDC/DCコンバータからの電力のみで電力消費量が大きい電気負荷を作動させることができる車両用電源装置を提供するものである。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a vehicle power supply device capable of operating an electric load having a large power consumption only by power from the DC / DC converter when the engine is restarted. It is to provide.

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.

まず、本願の請求項1に記載の発明は、
所定の停止条件の成立によりエンジンを自動停止させ、所定の再始動条件の成立によりエンジンを自動再始動させるエンジンのアイドルストップ制御装置を備えた車両のための電源装置であって、
前記エンジンによって駆動される発電機と、
前記発電機により発電された電力を蓄え、前記エンジンの自動再始動時に、蓄えた電力をエンジン始動手段に供給する第1の蓄電装置と、
前記発電機にスイッチ手段を介して接続され、該スイッチ手段が閉状態で前記発電機により発電された電力を蓄える第2の蓄電装置と、
前記第2の蓄電装置に蓄電された電力を降圧して車載の電気負荷に電力を供給する変換器と、を備え、
前記変換器は、出力電流を所定の電流上限値に制限する電流制限手段を備えると共に、前記エンジンの再始動条件が成立したとき、前記電流制限手段による前記所定の電流上限値への制限を解除する電流制限解除手段を備え、
前記電流制限手段は、前記エンジンの再始動が完了したとき、前記変換器の出力電流の制限を開始する
ことを特徴とする。
First, the invention according to claim 1 of the present application is
A power supply device for a vehicle including an engine idle stop control device that automatically stops an engine when a predetermined stop condition is satisfied and automatically restarts the engine when a predetermined restart condition is satisfied,
A generator driven by the engine;
A first power storage device that stores electric power generated by the generator and supplies the stored electric power to an engine starting means when the engine is automatically restarted;
A second power storage device that is connected to the generator via switch means, and stores the electric power generated by the generator when the switch means is closed;
A converter for stepping down power stored in the second power storage device and supplying power to an on-vehicle electric load;
The converter includes current limiting means for limiting the output current to a predetermined current upper limit value, and releases the restriction to the predetermined current upper limit value by the current limiting means when the engine restart condition is satisfied. Bei to give a current restriction release means that,
The current limiting means starts limiting the output current of the converter when the restart of the engine is completed .

また、請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の発明において、
前記電流制限解除手段は、前記電流制限手段による前記所定の電流上限値への制限を解除し、出力電流を前記所定の電流上限値よりも高い供給可能最大電流値に制限する
ことを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1,
The current limit release means releases the restriction to the predetermined current upper limit value by the current limit means, and limits the output current to a maximum supplyable current value higher than the predetermined current upper limit value. .

上述の各請求項に係る発明によれば、次の効果が得られる。   According to the invention according to the above claims, the following effects can be obtained.

まず、請求項1に記載の発明によれば、アイドルストップ制御装置を備えた車両において、車載の電気負荷に電力を供給する変換器は、出力電流を所定の電流上限値に制限する電流制限手段を備えると共に、エンジンの再始動条件が成立したときに、変換器の電流制限手段による制限を解除する電流制限解除手段を備えるので、エンジンの再始動時のみ、変換器は所定の電流上限値を超える大電流を流すことができる。このとき、エンジンの再始動時に電気負荷が過渡的に増加すると、変換器に大電流が流れるが、エンジンの再始動時間は短時間(通常、1秒以内)であるので、変換器がジュール熱により損傷するおそれがない。したがって、本発明によれば、エンジン再始動時に変換器からの電力のみで電力消費量が大きい電気負荷を作動させることができる。   First, according to the first aspect of the present invention, in the vehicle provided with the idle stop control device, the converter that supplies electric power to the on-vehicle electric load includes a current limiting unit that limits the output current to a predetermined current upper limit value. And a current limit releasing means for releasing the restriction by the current limiting means of the converter when the engine restart condition is satisfied, so that the converter has a predetermined current upper limit value only when the engine is restarted. Large current exceeding can be passed. At this time, if the electrical load transiently increases during engine restart, a large current flows through the converter. However, since the engine restart time is short (usually within 1 second), the converter There is no risk of damage. Therefore, according to the present invention, when the engine is restarted, an electric load having a large power consumption can be operated only by the power from the converter.

また、請求項2に記載の発明によれば、電流制限解除手段が電流制限手段による電流上限値への制限を解除したとき、エンジンの再始動時に電流上限値よりも大きな電流が流れることとなるが、その電流は供給可能最大電流値に制限されるので、過渡的な大電流から変換器を保護して信頼性をより向上させることができる。   According to the second aspect of the present invention, when the current limit releasing means releases the restriction to the current upper limit value by the current limiting means, a current larger than the current upper limit value flows when the engine is restarted. However, since the current is limited to the maximum current value that can be supplied, the converter can be protected from a large transient current and the reliability can be further improved.

本発明の第1の実施形態に係る車両用電源装置のシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the vehicle power supply device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1の車両用電源装置の制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of the power supply device for vehicles of FIG. 本発明の第2の実施形態に係る車両用電源装置のシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the vehicle power supply device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る車両用電源装置のシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the vehicle power supply device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 従来の車両用電源装置のシステム構成を示す図であるIt is a figure which shows the system configuration | structure of the conventional vehicle power supply device.

以下、本発明の第1の実施形態に係る車両用電源装置について、図1を参照しながら説明する。   Hereinafter, a vehicle power supply device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図1は、所定の停止条件の成立によりエンジンを自動停止させ、所定の再始動条件の成立によりエンジンを自動再始動させる車両1のための電源装置100のシステム構成を示している。   FIG. 1 shows a system configuration of a power supply apparatus 100 for a vehicle 1 that automatically stops an engine when a predetermined stop condition is satisfied and automatically restarts the engine when a predetermined restart condition is satisfied.

図1に示すように、車両用電源装置100は、車両の減速時に行う減速回生発電とエンジン(図示しない)に駆動されて行う通常発電とが可能な回生オルタネータ1と、エンジンの始動を行うスタータ2と、回生オルタネータ1により発電された電力を蓄え、エンジンの自動再始動時に、蓄えた電力をスタータ2に供給するバッテリ3と、回生オルタネータ1にノーマルオープン型の第1リレー6を介して接続され、第1リレー6が閉状態で回生オルタネータ1により発電された電力を蓄えるキャパシタ4と、キャパシタ4に蓄電された電力を降圧して車両に搭載された各種電気負荷5にメインヒューズボックス7を介して電力を供給するDC/DCコンバータユニット10と、を有している。   As shown in FIG. 1, a vehicular power supply apparatus 100 includes a regenerative alternator 1 capable of decelerating regenerative power generation performed when the vehicle decelerates and normal power generation driven by an engine (not shown), and a starter that starts the engine. 2 and a battery 3 that stores the electric power generated by the regenerative alternator 1 and supplies the stored electric power to the starter 2 when the engine is automatically restarted, and is connected to the regenerative alternator 1 via a normally open first relay 6 The main fuse box 7 is connected to the capacitor 4 that stores the power generated by the regenerative alternator 1 when the first relay 6 is closed, and the various electric loads 5 that are mounted on the vehicle by stepping down the power stored in the capacitor 4. And a DC / DC converter unit 10 that supplies electric power via the DC / DC converter unit 10.

回生オルタネータ1は、エンジンによりベルト駆動されて、減速時等の運動エネルギを効率的に電力回生する可変電圧式(例えば12〜25V)のオルタネータであり、効率よく送電と蓄電を行うために例えば最大25Vまで高電圧化が可能である。   The regenerative alternator 1 is a variable voltage type (for example, 12 to 25 V) alternator that is belt-driven by an engine and efficiently regenerates kinetic energy during deceleration or the like. High voltage up to 25V is possible.

バッテリ3は、一般的な鉛バッテリである。   The battery 3 is a general lead battery.

キャパシタ4は、回生した大量の電気エネルギを瞬時に蓄え、効率的に取り出して使用できる、大容量の低抵抗電気二重層キャパシタ(EDLC)であり、例えば最大25Vの電圧を発生できる。なお、このキャパシタ4は、電気自動車などに使われるリチウムイオン電池や一般的な鉛電池と比べた時、急速蓄電(例えば50〜60km/h走行時に数秒)が可能であり、放電深度が無制限であり、半永久的な寿命を持つ等の優位性を備えるものである。   The capacitor 4 is a large-capacity low-resistance electric double layer capacitor (EDLC) that can instantaneously store a large amount of regenerated electric energy and efficiently extract and use it. For example, the capacitor 4 can generate a voltage of up to 25V. The capacitor 4 is capable of rapid power storage (for example, several seconds when traveling at 50 to 60 km / h) as compared with a lithium ion battery or a general lead battery used in an electric vehicle or the like, and has an unlimited discharge depth. There is an advantage such as having a semi-permanent lifetime.

電気負荷5には、例えば、ランプ、電動パワーステアリング、オーディオ、パワーウインド、デフォガ、シートヒータ、ダイナミックスタビリティコントロール、ナビゲーションシステム等が含まれる。   The electric load 5 includes, for example, a lamp, electric power steering, audio, power window, defogger, seat heater, dynamic stability control, navigation system, and the like.

第1リレー6は、感電防止のために、車両の衝突事故や保守時にキャパシタ4に蓄電された電流を車両用電源装置100から遮断するものである。   The first relay 6 cuts off the current stored in the capacitor 4 from the vehicle power supply device 100 during a vehicle collision accident or maintenance in order to prevent electric shock.

DC/DCコンバータユニット10は、キャパシタ4に蓄電された電力を電気負荷5に供給するDC/DCコンバータ本体11、キャパシタ4に蓄電された電力を蓄えるコンデンサ16を有している。DC/DCコンバータ本体11は、出力電流を制限する電流リミッタ12を備え、該電流リミッタ12によって、出力電流を供給可能最大電流値(例えば130A)から所定の電流上限値(例えば、95A)に制限することができる。また、DC/DCコンバータ本体11は、例えば、最大DC25VをDC14Vまで降圧して出力することが可能である。   The DC / DC converter unit 10 includes a DC / DC converter main body 11 that supplies the electric power stored in the capacitor 4 to the electric load 5, and a capacitor 16 that stores the electric power stored in the capacitor 4. The DC / DC converter main body 11 includes a current limiter 12 that limits the output current, and the current limiter 12 limits the output current from a maximum current value that can be supplied (for example, 130 A) to a predetermined current upper limit value (for example, 95 A). can do. Moreover, the DC / DC converter main body 11 can step down and output a maximum DC25V to DC14V, for example.

また、DC/DCコンバータユニット10には、回生オルタネータ1からバッテリ3に供給される電力を遮断可能なノーマルオープン型の第2リレー13と第3リレー14が直列に設けられている。   Further, the DC / DC converter unit 10 is provided with a normally open type second relay 13 and a third relay 14 that can cut off the power supplied from the regenerative alternator 1 to the battery 3 in series.

また、DC/DCコンバータユニット10には、バッテリ3に蓄えられた電力を電気負荷5にDC/DCコンバータ本体11を介さずに供給するための第1のバイパス回路部17が設けられている。この第1のバイパス回路部17は、その一端が第2リレー13と第3リレー14の間の回路部に接続されると共に、その他端がDC/DCコンバータ本体11の出力側に接続されている。   Further, the DC / DC converter unit 10 is provided with a first bypass circuit unit 17 for supplying the electric power stored in the battery 3 to the electric load 5 without the DC / DC converter body 11 being interposed. The first bypass circuit unit 17 has one end connected to a circuit unit between the second relay 13 and the third relay 14 and the other end connected to the output side of the DC / DC converter main body 11. .

さらに、DC/DCコンバータユニット10には、第3リレー14が故障により開状態のままになった場合に、バッテリ3から電気負荷5に給電できるように、第3リレー14をバイパスするように2つのダイオード15が並列に設けられている。   Further, the DC / DC converter unit 10 is configured to bypass the third relay 14 so that the electric power 5 can be supplied from the battery 3 when the third relay 14 remains open due to a failure. Two diodes 15 are provided in parallel.

上述のDC/DCコンバータユニット10は、DC/DCコンバータ用ECU20によって制御される。DC/DCコンバータ用ECU20は、エンジンのアイドルストップ制御等を行うエンジン用ECU30からの出力信号等の各種信号に基づいて信号処理を行い、その処理結果に基づいてDC/DCコンバータユニット10に制御信号を出力する。特に、DC/DCコンバータ用ECU20は、エンジン用ECU30からエンジンの再始動条件が成立した旨の出力信号を受け取ると、DC/DCコンバータ本体11の電流リミッタ12による所定の電流上限値への制限を解除するように構成されている。   The above-described DC / DC converter unit 10 is controlled by the DC / DC converter ECU 20. The DC / DC converter ECU 20 performs signal processing based on various signals such as an output signal from the engine ECU 30 that performs engine idle stop control and the like, and controls the DC / DC converter unit 10 based on the processing result. Is output. In particular, when the DC / DC converter ECU 20 receives an output signal indicating that the engine restart condition is satisfied from the engine ECU 30, the DC / DC converter ECU 20 limits the current limiter 12 of the DC / DC converter body 11 to a predetermined current upper limit value. It is configured to release.

なお、請求項1の「変換器」は、本実施形態のDC/DCコンバータユニット10とDC/DCコンバータ用ECU20を併せたものに相当する。   The “converter” in claim 1 corresponds to a combination of the DC / DC converter unit 10 and the DC / DC converter ECU 20 of the present embodiment.

次に、図2を参照しながら、車両用電源装置100の具体的な電源制御方法について説明する。   Next, a specific power control method of the vehicle power supply device 100 will be described with reference to FIG.

まず、エンジン用ECU30からの出力信号に基づいて、エンジンが始動しているか否かを判定する(ステップS1)。   First, it is determined whether or not the engine is started based on an output signal from the engine ECU 30 (step S1).

エンジンが始動していると判定した場合、ブレーキON、車速ゼロ等の所定のアイドルストップ条件が成立しているか否かを判定する(ステップS2)。一方で、エンジンが始動していないと判定した場合、ステップS1に戻る。   When it is determined that the engine is started, it is determined whether or not a predetermined idle stop condition such as brake ON, vehicle speed zero, or the like is satisfied (step S2). On the other hand, if it is determined that the engine has not been started, the process returns to step S1.

ステップS2でアイドルストップ条件が成立していると判定すると、エンジン用ECU30はエンジンを自動停止する(ステップS3)。一方で、アイドルストップ条件が不成立と判定した場合、ステップS2に戻る。   If it is determined in step S2 that the idle stop condition is satisfied, the engine ECU 30 automatically stops the engine (step S3). On the other hand, if it is determined that the idle stop condition is not satisfied, the process returns to step S2.

次に、エンジン停止中、ブレーキOFF等、所定のエンジンの再始動条件が成立しているか否かを判定する(ステップS4)。   Next, it is determined whether or not a predetermined engine restart condition such as brake OFF is satisfied while the engine is stopped (step S4).

ステップS4で再始動条件が成立していると判定すると、DC/DCコンバータ用ECU20がDC/DCコンバータ本体11の電流リミッタ12による電流制限を解除する(ステップS5)。一方で、再始動条件が不成立と判定した場合、ステップS3に戻る。   If it is determined in step S4 that the restart condition is satisfied, the DC / DC converter ECU 20 releases the current limitation by the current limiter 12 of the DC / DC converter main body 11 (step S5). On the other hand, when it is determined that the restart condition is not satisfied, the process returns to step S3.

次に、第2リレー13の接点を開状態(オフ状態)にする(ステップS6)。   Next, the contact of the second relay 13 is opened (off state) (step S6).

次に、エンジン用ECU30はエンジンを再始動する(ステップS7)。   Next, the engine ECU 30 restarts the engine (step S7).

次に、エンジンが再始動したか否かを判定する(ステップS8)。   Next, it is determined whether or not the engine has been restarted (step S8).

ステップS8でエンジンが再始動したと判定すると、DC/DCコンバータ本体11の出力電流を電流リミッタ12によって制限する(ステップS9)。一方で、ステップS8でエンジンが再始動していないと判定すると、ステップS7に戻る。   If it is determined in step S8 that the engine has restarted, the output current of the DC / DC converter main body 11 is limited by the current limiter 12 (step S9). On the other hand, if it determines with the engine not having restarted in step S8, it will return to step S7.

最後に、第2リレー13の接点を閉状態(オン状態)にする(ステップS10)。   Finally, the contact of the second relay 13 is closed (ON state) (step S10).

以上により、本実施形態によれば、DC/DCコンバータ本体11は、エンジンの再始動時のみ所定の電流上限値(例えば95A)を超える大電流(例えば130A)を流すことができる。このとき、エンジンの自動再始動時に電気負荷5が過渡的に増加すると、DC/DCコンバータ本体11に大電流が流れるが、エンジンの再始動時間は短時間(通常、1秒以内)であるので、DC/DCコンバータ本体11がジュール熱により損傷するおそれがない。したがって、エンジン再始動時にDC/DCコンバータ本体11からの電力のみで電力消費量が大きい電気負荷5を作動させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the DC / DC converter main body 11 can flow a large current (for example, 130 A) exceeding a predetermined current upper limit value (for example, 95 A) only when the engine is restarted. At this time, if the electrical load 5 increases transiently during the automatic restart of the engine, a large current flows through the DC / DC converter body 11, but the engine restart time is short (usually within 1 second). There is no possibility that the DC / DC converter main body 11 is damaged by Joule heat. Therefore, the electric load 5 having a large power consumption can be operated only by the power from the DC / DC converter main body 11 when the engine is restarted.

また、本実施形態によれば、DC/DCコンバータ用ECU20が電流リミッタ12による電流上限値(例えば95A)への制限を解除したとき、エンジンの再始動時に電流上限値よりも大きな電流が流れることとなるが、その電流は供給可能最大電流値(例えば130A)に制限されるので、過渡的な大電流からDC/DCコンバータ本体11を保護して信頼性をより向上させることができる。   Further, according to the present embodiment, when the DC / DC converter ECU 20 releases the restriction on the current upper limit value (for example, 95 A) by the current limiter 12, a current larger than the current upper limit value flows when the engine is restarted. However, since the current is limited to the maximum supplyable current value (for example, 130 A), the DC / DC converter main body 11 can be protected from a transient large current and the reliability can be further improved.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る車両用電源装置200について、図3を参照しながら説明する。なお、上述の第1の実施形態と同様の機能を有する構成については詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a vehicle power supply device 200 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that a detailed description of a configuration having the same function as that of the first embodiment described above is omitted.

上述の第1の実施形態では、リレー6の接点を開状態から閉状態(オン状態)にした際、リレー6の両端の電位差が大きいと(例えば、DC/DCコンバータユニット10側でDC5V、キャパシタ4側でDC16Vの場合)、リレー6に瞬間的に過大な電流(数百A)が流れることで、リレー6の接点が溶損するおそれがある。   In the above-described first embodiment, when the contact of the relay 6 is changed from the open state to the closed state (on state), if the potential difference between both ends of the relay 6 is large (for example, DC5V, capacitor on the DC / DC converter unit 10 side) 4), the contact of the relay 6 may be melted due to an instantaneously large current (several hundreds A) flowing through the relay 6.

そこで、第2の実施形態は、リレー6の接点を開状態から閉状態にする直前に、リレー6の両端の電位を縮小させるための第2のバイパス回路部201が設けられている。第2のバイパス回路部201は、リレー6をバイパスするように設けられ、第2のバイパス回路部201には、FETリレー202とダイオード203が直列に設けられている。   Therefore, in the second embodiment, the second bypass circuit unit 201 for reducing the potential at both ends of the relay 6 is provided immediately before the contact of the relay 6 is changed from the open state to the closed state. The second bypass circuit unit 201 is provided so as to bypass the relay 6, and the FET relay 202 and the diode 203 are provided in series in the second bypass circuit unit 201.

ここで、一般にFETリレーは、通常の有接点リレーのような機械的な可動部を持たず、半導体素子で構成された無接点リレーである。FETリレーは、通電時に半導体素子が発熱するが、短時間であれば通常の有接点リレーに比べて大きな電流を通電することが可能である。また、FETリレーには接点が存在しないので、当然にリレー接点が溶損するおそれがない。   Here, in general, the FET relay is a non-contact relay configured by a semiconductor element without a mechanical movable part like a normal contact relay. In the FET relay, the semiconductor element generates heat when energized, but it is possible to energize a larger current than a normal contact relay for a short time. In addition, since there is no contact in the FET relay, there is no risk of the relay contact being melted.

そして、上述の車両用電源装置200は、リレー6を開状態から閉状態にする前に、まず第2のバイパス回路部201のFETリレー202を閉状態にし、第2のバイパス回路部201を介してDC/DCコンバータユニット10内のコンデンサ16に充電を行い(図3の矢印参照)、リレー6の両端の電位差を所定の範囲内に縮小させた後(例えば、コンデンサ16の電圧をDC16V付近、すなわち、リレー6のDC/DCコンバータユニット10側の接点電圧をDC16V付近にした後)、リレー6を閉状態にするように制御される。   The vehicle power supply device 200 described above first closes the FET relay 202 of the second bypass circuit unit 201 before switching the relay 6 from the open state to the closed state, Then, the capacitor 16 in the DC / DC converter unit 10 is charged (see the arrow in FIG. 3), and the potential difference between both ends of the relay 6 is reduced within a predetermined range (for example, the voltage of the capacitor 16 is about DC16V, That is, the relay 6 is controlled to be in a closed state after the contact voltage of the relay 6 on the DC / DC converter unit 10 side is set to around DC 16 V).

したがって、本実施形態によれば、リレー6を流れる過渡電流を抑制し、リレー6の接点を保護することができる。   Therefore, according to this embodiment, the transient current flowing through the relay 6 can be suppressed, and the contact of the relay 6 can be protected.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係る車両用電源装置300について、図4を参照しながら説明する。なお、上述の第1の実施形態と同様の機能を有する構成については詳細な説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a vehicle power supply device 300 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that a detailed description of a configuration having the same function as that of the first embodiment described above is omitted.

上述の第1の実施形態では、リレー14が閉状態で、リレー13の接点を開状態から閉状態(オン状態)にした際、リレー13の両端の電位差が大きいと(例えば、バッテリ3側でDC14V、キャパシタ4側でDC5Vの場合)、リレー13に瞬間的に過大な電流(数百A)が流れることで、リレー13の接点が溶損するおそれがある。   In the first embodiment described above, when the relay 14 is in the closed state and the contact of the relay 13 is changed from the open state to the closed state (on state), if the potential difference between both ends of the relay 13 is large (for example, on the battery 3 side). When DC14V and DC5V on the capacitor 4 side), an excessively large current (several hundreds A) instantaneously flows through the relay 13, and the contact of the relay 13 may be melted.

そこで、第3の実施形態は、リレー13の接点を開状態から閉状態にする直前に、リレー13の両端の電位を縮小させるための第3のバイパス回路部311が設けられている。第3のバイパス回路部311は、リレー13をバイパスするように設けられ、第3のバイパス回路部311には、FETリレー312とダイオード313が直列に設けられている。   Therefore, in the third embodiment, a third bypass circuit unit 311 for reducing the potential at both ends of the relay 13 is provided immediately before the contact of the relay 13 is changed from the open state to the closed state. The third bypass circuit unit 311 is provided so as to bypass the relay 13, and the FET relay 312 and the diode 313 are provided in series in the third bypass circuit unit 311.

そして、上述の電源装置300は、リレー13を開状態から閉状態にする前に、まず第3のバイパス回路部311のFETリレー312を閉状態にし、第3のバイパス回路部311を介してコンデンサ16に充電を行い(図4の矢印参照)、リレー13の両端の電位差を所定の範囲内に縮小させた後(例えば、コンデンサ16の電圧をDC14V付近、すなわち、リレー13のコンデンサ16側の接点電圧をDC14V付近にした後)、リレー13を閉状態にするように制御される。   The above-described power supply apparatus 300 first closes the FET relay 312 of the third bypass circuit unit 311 before switching the relay 13 from the open state to the closed state, and passes the capacitor through the third bypass circuit unit 311. 16 is charged (see the arrow in FIG. 4), and the potential difference between both ends of the relay 13 is reduced within a predetermined range (for example, the voltage of the capacitor 16 is in the vicinity of DC14V, that is, the contact on the capacitor 16 side of the relay 13). The relay 13 is controlled to be in a closed state after the voltage is set to around DC14V.

したがって、本実施形態によれば、上述の第2の実施形態と同様に、リレー13を流れる過渡電流を抑制し、リレー13の接点を保護することができる。   Therefore, according to the present embodiment, similarly to the second embodiment described above, the transient current flowing through the relay 13 can be suppressed, and the contact of the relay 13 can be protected.

なお、本発明は例示された実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良および設計上の変更が可能であることは言うまでもない。   It should be noted that the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and it goes without saying that various improvements and design changes can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、上述の第1の実施形態乃至第3の実施形態は、一部または全部を適宜組み合わせて実施することが可能である。   For example, the first to third embodiments described above can be implemented by appropriately combining a part or all of them.

以上のように、本発明によれば、車両用電源装置において、エンジン再始動時にDC/DCコンバータからの電力のみで電力消費量が大きい電気負荷を作動させることができるので、この種の車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。   As described above, according to the present invention, in the vehicle power supply device, an electric load having a large power consumption can be operated only with power from the DC / DC converter when the engine is restarted. There is a possibility of being suitably used in the field of manufacturing technology.

1 回生オルタネータ(発電機)
2 スタータ(エンジン始動手段)
3 バッテリ(第1の蓄電装置)
4 キャパシタ(第2の蓄電装置)
5 電気負荷
6 第2リレー(スイッチ手段)
10 DC/DCコンバータユニット
12 電流リミッタ(電流制限手段)
20 DC/DCコンバータ用ECU(電流制限解除手段)
30 エンジン用ECU(アイドルストップ制御装置)
100、200、300 車両用電源装置
First-generation alternator (generator)
2 Starter (engine starting means)
3 battery (first power storage device)
4 Capacitor (second power storage device)
5 Electric load 6 Second relay (switch means)
10 DC / DC converter unit 12 Current limiter (current limiting means)
20 DC / DC converter ECU (current limit release means)
30 Engine ECU (idle stop control device)
100, 200, 300 Power supply device for vehicle

Claims (2)

所定の停止条件の成立によりエンジンを自動停止させ、所定の再始動条件の成立によりエンジンを自動再始動させるエンジンのアイドルストップ制御装置を備えた車両のための電源装置であって、
前記エンジンによって駆動される発電機と、
前記発電機により発電された電力を蓄え、前記エンジンの自動再始動時に、蓄えた電力をエンジン始動手段に供給する第1の蓄電装置と、
前記発電機にスイッチ手段を介して接続され、該スイッチ手段が閉状態で前記発電機により発電された電力を蓄える第2の蓄電装置と、
前記第2の蓄電装置に蓄電された電力を降圧して車載の電気負荷に電力を供給する変換器と、を備え、
前記変換器は、出力電流を所定の電流上限値に制限する電流制限手段を備えると共に、前記エンジンの再始動条件が成立したとき、前記電流制限手段による前記所定の電流上限値への制限を解除する電流制限解除手段を備え、
前記電流制限手段は、前記エンジンの再始動が完了したとき、前記変換器の出力電流の制限を開始する
ことを特徴とする車両用電源装置。
A power supply device for a vehicle including an engine idle stop control device that automatically stops an engine when a predetermined stop condition is satisfied and automatically restarts the engine when a predetermined restart condition is satisfied,
A generator driven by the engine;
A first power storage device that stores electric power generated by the generator and supplies the stored electric power to an engine starting means when the engine is automatically restarted;
A second power storage device that is connected to the generator via switch means, and stores the electric power generated by the generator when the switch means is closed;
A converter for stepping down power stored in the second power storage device and supplying power to an on-vehicle electric load;
The converter includes current limiting means for limiting the output current to a predetermined current upper limit value, and releases the restriction to the predetermined current upper limit value by the current limiting means when the engine restart condition is satisfied. Bei to give a current restriction release means that,
The power supply device for a vehicle according to claim 1, wherein the current limiting means starts limiting the output current of the converter when the restart of the engine is completed .
前記電流制限解除手段は、前記電流制限手段による前記所定の電流上限値への制限を解除し、出力電流を前記所定の電流上限値よりも高い供給可能最大電流値に制限する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用電源装置。
The current limit release means releases the restriction to the predetermined current upper limit value by the current limit means, and limits the output current to a maximum supplyable current value higher than the predetermined current upper limit value. The power supply device for vehicles according to claim 1.
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