JP6822456B2 - 車両電源システム、および電源制御装置 - Google Patents
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Description
[1.第1実施形態]
[1−1.構成]
図1に示す車両電源システム1Aは、例えば乗用車等の車両に搭載され、制御対象となる電気負荷37が接続された電源系統の電圧に応じて、電気負荷37に対する給電状態を制御する機能を有する。なお、電源系統とは、単一の電源線と、この電源線から電力の供給を受ける1または複数の機器とを備える構成をいう。電力の供給を受ける電源線が異なれば、異なる電源系統となる。
第1バッテリ31は、例えば、定格電圧が48Vに設定されたリチウムイオン電池として構成され、第1電源系統2に接続される。第1電源系統2は、第1バッテリ31と他の機器とを接続する第1電源線3を備え、第1電源系統2の電圧は、第1バッテリ31によって、概ね48Vに維持される。
電気負荷37は、第1電源系統2から電力供給を受けて作動する任意の電気機器である。本実施形態の電気負荷37は、第1電源系統2の第1電源線3に、給電状態調整部36を介して接続される。本実施形態において、電気負荷37には、例えば、駆動パルスによって駆動される電動式燃料ポンプが適用される。
制御装置10Aは、CPU11と、RAM、ROM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ(以下、メモリ12)と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。
制御装置10Aの各種機能は、CPU11が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ12が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。
次に、制御装置10Aが実行する給電制御処理について、図2のフローチャートを用いて説明する。給電制御処理は、例えば、車両の電源が投入されると開始され、その後、繰り返し実行される処理である。
ここでは、制御装置10Aは、ISG33の駆動状態の変化による第1電源系統2の電圧の変化量を予め準備された演算式等を用いて推定し、この推定結果を補正電圧として求める。例えば、ISG33がモータとして作動し、第1電源系統2の電圧の変化量が−2.0Vと推定される場合には、補正電圧は−2.0Vとなる。また、例えば、ISG33が発電機として作動し、第1電源系統2の電圧の変化量が1.0Vと推定される場合には、補正電圧は1.0Vとなる。
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1a)上記の車両電源システム1Aは、第1バッテリ31と、第2バッテリ41と、電気負荷37と、制御装置10Aと、を備える。第1バッテリ31は、第1電源系統2に接続され、第2バッテリ41は、第1電源系統2とは異なる第2電源系統4に接続される。
このような車両電源システム1Aによれば、ISG33が作動する要件が成立したか否かによって第1電源系統2の電位が変化することを予測し、電気負荷37の給電状態を設定することができる。
このような車両電源システム1Aによれば、作動量要求を取得することで、ISG33の電力消費や電力発生の状態が変化することを予測することができる。
このような車両電源システム1Aによれば、電圧の高いバッテリは、エネルギの回生または走行用のジェネレータ等、作動電圧が高い機器に対して充放電するよう設定することができ、電圧の低いバッテリは、既存のアクセサリ機器等、作動電圧の低い機器に対して充放電するよう設定することができる。
(1g)上記の車両電源システム1Aは、DCDCコンバータ20をさらに備える。DCDCコンバータ20は、第1電源系統2および第2電源系統4を変圧しつつ接続するように構成される。
[2.第2実施形態]
[2−1.第1実施形態との相違点]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
第2実施形態の車両電源システム1Bは、第1実施形態における、制御装置10A、ECU32、給電状態調整部36、電気負荷37に換えて、図4に示すように、制御装置10B、ECU42、給電状態調整部46、電気負荷47を備える。
[2−3.効果]
以上詳述した第2実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1a)を奏する。
[3−1.第1実施形態との相違点]
前述した第1実施形態では、第1電源系統2および第2電源系統4をDCDCコンバータ20で接続するように構成したが、第3実施形態の車両電源システム1Cでは、第1電源系統2および第2電源系統4を遮断スイッチ25で接続するように構成した点で、第1実施形態と相違する。
第3実施形態の車両電源システム1Cは、第1実施形態におけるDCDCコンバータ20に換えて、図5に示すように、遮断スイッチ25を備える。
以上詳述した第3実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1a)を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
[4.第4実施形態]
[4−1.第2実施形態との相違点]
前述した第4実施形態では、第3実施形態の車両電源システム1Cと同様に、第2実施形態の構成において、DCDCコンバータ20に換えて遮断スイッチ25を備えた点で、第2実施形態と相違する。
第4実施形態の車両電源システム1Dは、第2実施形態の車両電源システム1Bに対して、DCDCコンバータ20に換えて、図6に示すように、遮断スイッチ25を備える。
[4−3.効果]
以上詳述した第4実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1a)および第3実施形態の効果(3a)(3b)を奏する。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
上記実施形態の制御装置10A、10Bは本開示でいうパラメータ取得部、作動設定部、および電源制御装置に相当し、上記実施形態の電気負荷37、47は本開示でいう被制御部に相当する。また、第1実施形態および第3実施形態でのISG33、第2実施形態および第4実施形態でのスタータ43は、本開示でいう消費発生部に相当する。
Claims (12)
- 複数の電源系統を有する車両電源システム(1A、1B、1C、1D)であって、
複数の電源系統としての第1電源系統(2)および前記第1電源系統とは異なる第2電源系統(4)と、
前記第1電源系統または前記第2電源系統に接続された被制御部(20、37、47)と、
前記第1電源系統または前記第2電源系統のうちの、前記被制御部が接続された電源系統とは異なる電源系統を表す制御元系統に接続され、前記被制御部が接続された電源系統と同じ電源系統を表す制御先系統の電圧変化の予兆を示すパラメータを取得するように構成されたパラメータ取得部(10A、10B)と、
前記パラメータが示す予兆に応じて前記制御先系統の電圧変動を予測し、前記被制御部からの出力が一定になるように、前記被制御部に対する単位時間当たりの駆動パルス数、デューティ比、駆動電流のうちの少なくとも1つを表す給電状態を設定するように構成された作動設定部(10A、10B)と、
前記制御先系統に接続され、電力を消費または発生させるように構成された消費発生部(33、43)と、
を備え、
前記作動設定部は、前記電圧変化の予兆を示すパラメータとして、前記消費発生部の作動状態を変更する旨を表す変更情報を取得する
ように構成された車両電源システム。 - 複数の電源系統を有する車両電源システム(1A、1B、1C、1D)であって、
複数の電源系統としての第1電源系統(2)および前記第1電源系統とは異なる第2電源系統(4)と、
前記第1電源系統または前記第2電源系統に接続された被制御部(20、37、47)と、
前記第1電源系統または前記第2電源系統のうちの、前記被制御部が接続された電源系統とは異なる電源系統を表す制御元系統に接続され、前記被制御部が接続された電源系統と同じ電源系統を表す制御先系統の電圧変化の予兆を示すパラメータを取得するように構成されたパラメータ取得部(10A、10B)と、
前記パラメータが示す予兆に応じて前記被制御部の給電状態を設定するように構成された作動設定部(10A、10B)と、
前記制御先系統に接続され、電力を消費または発生させるように構成された消費発生部(33、43)、
を備え、
前記作動設定部は、前記電圧変化の予兆を示すパラメータとして、前記消費発生部の作動を制御する制御装置から、前記消費発生部の作動状態を変更する旨を表す変更情報を取得する
ように構成された車両電源システム。 - 請求項1または請求項2に記載の車両電源システムであって、
前記作動設定部は、前記変更情報として、前記消費発生部が作動する要件が成立した旨を取得する
ように構成された車両電源システム。 - 請求項1から請求項3の何れか1項に記載の車両電源システムであって、
前記作動設定部は、前記変更情報として、前記消費発生部に対する作動量の要求値を取得する
ように構成された車両電源システム。 - 請求項1から請求項4の何れか1項に記載の車両電源システムであって、
前記第1電源系統(2)に接続された第1バッテリ(31)と、
前記第2電源系統(4)に接続された第2バッテリ(41)と、
をさらに備え、
前記第1バッテリのエネルギ密度は、前記第2バッテリのエネルギ密度と異なる
ように構成された車両電源システム。 - 請求項5に記載の車両電源システムであって、
前記第1バッテリの電圧は、前記第2バッテリの電圧と異なる
ように構成された車両電源システム。 - 請求項1から請求項6の何れか1項に記載の車両電源システムであって、
前記第1電源系統および前記第2電源系統を変圧しつつ接続するように構成されたDCDCコンバータ(20)、
をさらに備えた車両電源システム。 - 電源制御装置(10A,10B)であって、
当該電源制御装置は、第1バッテリ(31)が接続された第1電源系統、または第2バッテリ(41)が接続された第2電源系統のうちの、被制御部(20、37、47)が接続された電源系統とは異なる電源系統を表す制御元系統に接続されており、
前記被制御部が接続された電源系統と同じ電源系統を表す制御先系統の電圧変化の予兆を示すパラメータを取得するように構成された取得部(S110)と、
前記パラメータが示す予兆に応じて前記制御先系統の電圧変動を予測し、前記被制御部からの出力が一定になるように、前記被制御部に対する単位時間当たりの駆動パルス数、デューティ比、駆動電流のうちの少なくとも1つを表す給電状態を設定するように構成された制御設定部(S140,S150,S160)と、
を備える電源制御装置。 - 請求項8に記載の電源制御装置であって、
前記取得部は、前記電圧変化の予兆を示すパラメータとして、前記制御先系統に接続され、電力を消費または発生させるように構成された消費発生部(33、43)、の作動状態を変更する旨を表す変更情報を取得する
ように構成された電源制御装置。 - 電源制御装置(10A,10B)であって、
当該電源制御装置は、第1バッテリ(31)が接続された第1電源系統、または第2バッテリ(41)が接続された第2電源系統のうちの、被制御部(20、37、47)が接続された電源系統とは異なる電源系統を表す制御元系統に接続されており、
前記被制御部が接続された電源系統と同じ電源系統を表す制御先系統の電圧変化の予兆を示すパラメータを取得するように構成された取得部(S110)と、
前記パラメータが示す予兆に応じて前記被制御部の給電状態を設定するように構成された制御設定部(S140,S150,S160)と、
を備え、
前記取得部は、前記電圧変化の予兆を示すパラメータとして、前記制御先系統に接続され、電力を消費または発生させるように構成された消費発生部(33、43)、の作動状態を変更する旨を表す変更情報を、前記消費発生部の作動を制御する制御装置から取得する
ように構成された電源制御装置。 - 請求項9または請求項10に記載の電源制御装置であって、
前記取得部は、前記変更情報として、前記消費発生部が作動する要件が成立した旨を取得する
ように構成された電源制御装置。 - 請求項9から請求項11の何れか1項に記載の電源制御装置であって、
前記取得部は、前記変更情報として、前記消費発生部に対する作動量の要求値を取得する
ように構成された電源制御装置。
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