JP7159805B2 - vehicle power supply controller - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンにより駆動されて発電する発電装置を備えた車両に設けられる電源制御装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power control device provided in a vehicle having a power generation device that is driven by an engine to generate power.

従来、車両において、各種の電気機器に電力を供給するために複数のバッテリを搭載することが行われている。 2. Description of the Related Art Conventionally, vehicles are equipped with a plurality of batteries to supply electric power to various electric devices.

例えば、特許文献1には、鉛バッテリに加えて容量の大きいリチウムバッテリを設け、エンジンを駆動するためのスタータにこれら鉛バッテリとリチウムバッテリとからそれぞれ電力を供給できるように構成された車両が設けられている。具体的には、この車両では、スタータの接続先をリチウムバッテリとスタータとの間で切り替える切替リレーがスタータに接続されている。そして、この切替リレーと鉛バッテリとが接続されているとともに、この切替リレーとリチウムバッテリとがバッテリに設けられたリレーを介して接続されている。そして、切替リレーによってスタータの接続先が鉛バッテリとされることで、鉛バッテリからスタータに電力が供給され、バッテリに設けられたリレーが閉成された状態で切替リレーによってスタータの接続先がリチウムバッテリとされることで、リチウムバッテリからスタータに電力が供給されるようになっている。 For example, in Patent Document 1, a vehicle is provided in which a large-capacity lithium battery is provided in addition to a lead battery, and electric power can be supplied from the lead battery and the lithium battery to a starter for driving the engine. It is Specifically, in this vehicle, the starter is connected to a switching relay that switches the connection destination of the starter between the lithium battery and the starter. The switching relay and the lead battery are connected, and the switching relay and the lithium battery are connected via a relay provided in the battery. Then, by connecting the starter to the lead battery by the switching relay, power is supplied from the lead battery to the starter, and with the relay provided in the battery closed, the switching relay connects the starter to the lithium battery. By using a battery, power is supplied to the starter from the lithium battery.

特開2004-190626号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-190626

車両に搭載された蓄電池と各種電気機器とは、これら電気機器を要求に応じて即座に使用することができるように、エンジンの始動時に接続しておく必要がある。つまり、蓄電池と各種電気機器との間に設けられるリレーは、エンジンの始動時に早期に閉成されることが望まれる。しかしながら、エンジンの回転が停止している状態でこのリレーが作動すると、その作動音が乗員に伝達されて乗員が違和感を覚えるおそれがある。 A storage battery and various electrical devices mounted on a vehicle must be connected when the engine is started so that these electrical devices can be used immediately upon demand. In other words, it is desired that the relays provided between the storage battery and various electric devices are closed early when the engine is started. However, if the relay operates while the engine is not rotating, the operating noise may be transmitted to the passenger, which may make the passenger feel uncomfortable.

本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、蓄電池とこれに接続される電気機器との接続を適切に行いつつ使用者の快適性を高め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する。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and is a vehicle power supply control apparatus capable of improving the comfort of the user while appropriately connecting a storage battery to an electric device connected thereto. intended to provide

前記課題を解決するために、本発明は、蓄電池と、前記蓄電池からの供給電力により起動される電気機器を含み、エンジンにより駆動されて発電するとともに発電した電力を前記蓄電池に供給可能な発電装置と、前記発電装置と前記蓄電池との間に互いに並列状態で配設されて、前記発電装置と前記蓄電池とをそれぞれ接断する第1リレーおよび第2リレーと、前記第1リレーおよび第2リレーを制御する制御手段とを備え、前記第1リレーは、半導体で構成されて接点を有しないリレーであり、前記第2リレーは、接点を有する機械式リレーであり、前記第1リレーを介した前記発電装置と前記蓄電池との間の電気抵抗は、前記第2リレーを介した前記発電装置と前記蓄電池との間の電気抵抗よりも大きくされており、前記制御手段は、前記第1リレーおよび前記第2リレーが開放された状態でエンジンに対して始動要求が出されたとき、エンジンがクランキングを開始するまでの間に前記第1リレーが閉成して、エンジンのクランキング中に前記第2リレーが閉成するように、前記第1リレーと前記第2リレーとを制御する、ことを特徴とする(請求項1)。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a storage battery and an electric device that is activated by power supplied from the storage battery, and is driven by an engine to generate power and supply the generated power to the storage battery. a first relay and a second relay arranged in parallel between the power generation device and the storage battery for connecting and disconnecting the power generation device and the storage battery, respectively; a control means for controlling a relay, wherein the first relay is a relay made of a semiconductor and has no contact; the second relay is a mechanical relay having a contact; The electrical resistance between the power generation device and the storage battery, which is connected to the storage battery, is set to be greater than the electrical resistance between the power generation device and the storage battery via the second relay, and the control means includes the first relay and when a request to start the engine is issued while the second relay is open, the first relay is closed before the engine starts cranking, and the engine is cranked. The first relay and the second relay are controlled so that the second relay is closed (Claim 1).

この構成では、エンジン始動の要求が出されたときに、まず、第1リレーのみによって発電装置と蓄電池とがこれらの間の電気抵抗が高い状態で接続される。そのため、発電装置に備えられた電気機器に過度に高い突入電流が流れるのを回避しつつ、当該電気機器を起動させることができる。また、第1リレーが、クランキングが開始する前、つまり、エンジンが回転を開始する前に閉成されるようになっていることで、クランキングが開始するのに伴って発電装置で発電が行われて発電装置から前記の電気機器に電力が付与される前に、当該電気機器を起動することができる。そのため、電気機器に安定した電力が供給されている状態で、当該電気機器の故障判定を適切に行うことができる。また、第1リレーが半導体で構成されて接点を有しないリレーであることで、クランキングの開始前に第1リレーによって発電装置と蓄電池とを接続しつつこの接続に伴って音が発生するのを防止できるIn this configuration, when a request to start the engine is issued, the power generator and the storage battery are first connected with high electrical resistance between them only by the first relay. Therefore, it is possible to start up the electrical equipment provided in the power generation device while avoiding an excessively high inrush current from flowing through the electrical equipment. In addition, the first relay is closed before cranking starts, that is, before the engine starts rotating, so that the generator can generate power as cranking starts. The electrical equipment may be activated before the electrical equipment is powered by the power generator. Therefore, it is possible to appropriately determine the failure of the electrical device in a state in which the electrical device is supplied with stable power. In addition, since the first relay is made of a semiconductor and has no contacts, the first relay connects the power generation device and the storage battery before the start of cranking, and the connection produces a sound. can be prevented .

そして、前記第1リレーの閉成後に第2リレーが閉成されて電気抵抗が比較的低い経路を介して発電装置と蓄電池とが接続されるようになっていることで、前記電気機器ひいては発電機に高い電圧の電力を付与することができる。しかも、接点を有する機械式リレーである第2リレーの閉成がクランキング中に実施されるようになっている。そのため、第2リレーが開放状態から閉成状態になるときに第2リレーから生じる音をエンジンの回転音に紛れ込ませることができる、すなわち、この音によって乗員が違和感を覚えるのを防止でき、快適性を高めることができる。つまり、第2リレーによって発電装置と蓄電池との間に大電流を流しつつ第2リレーの接点の開閉に伴って生じる音をエンジンの回転音に紛れ込ませることができ、乗員がこれらリレーから発生する音に気付くのをより確実に防止できる。また、クランキングの終了直後から発電機に高い電圧の電力を付与することができるため、エンジンの始動直後から、発電機を稼働させることが可能となる。 After the first relay is closed, the second relay is closed to connect the power generation device and the storage battery via a path having a relatively low electrical resistance. High voltage power can be applied to the machine. Moreover, the closing of the second relay , which is a mechanical relay having contacts, is performed during cranking. Therefore, when the second relay changes from the open state to the closed state, the sound generated from the second relay can be mixed with the engine rotation sound. can enhance sexuality. In other words, the second relay allows a large current to flow between the power generator and the storage battery, and the sound generated by the opening and closing of the contacts of the second relay can be blended into the engine rotation sound. It is possible to more reliably prevent the user from noticing the sound. Further, since high-voltage electric power can be applied to the generator immediately after the end of cranking, the generator can be operated immediately after the engine is started.

前記構成において、好ましくは、前記制御手段は、エンジンのクランキングが開始してから予め設定された遅延期間後に前記第2リレーが閉成するように当該第2リレーを制御する(請求項2)。 In the above configuration, preferably, the control means controls the second relay so that the second relay is closed after a preset delay period from the start of engine cranking (Claim 2). .

この構成によれば、第2リレーの閉成をより確実にクランキング中に行って、第2リレーから生じる音をより確実にエンジンの回転音に紛れ込ませることができる。 According to this configuration, the closing of the second relay can be more reliably performed during cranking, and the sound generated from the second relay can be more reliably blended into the rotation sound of the engine.

以上説明したように、本発明の車両の電源制御装置によれば、蓄電池と発電装置等の電気機器とを適切に接続しつつ快適性を高めることができる。 As described above, according to the vehicle power supply control device of the present invention, it is possible to improve comfort while appropriately connecting the storage battery and the electrical equipment such as the power generation device.

本発明の一実施形態にかかる電源制御装置が搭載された車両の構成を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically showing the configuration of a vehicle equipped with a power supply control device according to an embodiment of the invention; FIG. 車両の制御系統を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a control system of a vehicle; FIG. エンジン始動時の各パラメータの時間変化を示したタイムチャートである。4 is a time chart showing changes over time in each parameter when the engine is started; エンジン始動時の制御の流れを示したフローチャートである。4 is a flow chart showing the flow of control when the engine is started.

(1)車両の全体構成
図1は、電源制御装置100が搭載された車両の構成を概略的に示す図である。
(1) Overall Configuration of Vehicle FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a vehicle in which a power control device 100 is mounted.

車両1は、例えば4輪自動車である。エンジン2は、車両1のエンジンルームに設けられる。エンジン2の駆動力は、クランクシャフト2aからトランスミッション、終減速機、駆動軸等を介して車輪1aに伝達されて、車両1を走行させる。 Vehicle 1 is, for example, a four-wheel vehicle. The engine 2 is provided in an engine room of the vehicle 1 . The driving force of the engine 2 is transmitted from the crankshaft 2a to the wheels 1a via a transmission, a final reduction gear, a drive shaft and the like, thereby causing the vehicle 1 to run.

車両1には、車両の駆動源としてのエンジン2、スタータ3、モータジェネレータ4、Liバッテリ(リチウムバッテリ)9、接断装置60、DC-DCコンバータ10、鉛バッテリ12、および各種電気機器が搭載されている。モータジェネレータ4は、電動機としての機能と発電機としての機能を有するいわゆるISG(Integrated Starter-Generator)であり、以下では、これをISG4という。Liバッテリ9は、請求項にいう「蓄電池」に相当し、ISG4は、請求項にいう「発電装置」に相当する。 The vehicle 1 is equipped with an engine 2, a starter 3, a motor generator 4, a Li battery (lithium battery) 9, a switching device 60, a DC-DC converter 10, a lead battery 12, and various electric devices as a driving source of the vehicle. It is The motor generator 4 is a so-called ISG (Integrated Starter-Generator) having a function as an electric motor and a function as a generator, and is hereinafter referred to as ISG4. The Li battery 9 corresponds to a "storage battery" in the claims, and the ISG 4 corresponds to a "power generator" in the claims.

図1の例では、エンジン2は、一列に並ぶ4つの気筒2cを備えた直列4気筒エンジンである。本実施形態では、エンジン2は、ガソリンを含む燃料により駆動されるエンジンである。エンジン2は、各気筒2c内に燃料を噴射するインジェクタ30(図2参照)と、各気筒2c内の混合気(空気と燃料の混合気)に点火する点火プラグ31(図2参照)とを備えている。インジェクタ30と点火プラグ31とは、1つの気筒2cにつき1つずつ設けられている。 In the example of FIG. 1, the engine 2 is an in-line four-cylinder engine with four cylinders 2c arranged in a row. In this embodiment, the engine 2 is an engine driven by fuel containing gasoline. The engine 2 includes an injector 30 (see FIG. 2) that injects fuel into each cylinder 2c, and a spark plug 31 (see FIG. 2) that ignites the air-fuel mixture in each cylinder 2c. I have. One injector 30 and one spark plug 31 are provided for each cylinder 2c.

(高電圧系)
Liバッテリ9は、高電圧ラインL1を介して高電圧で駆動される電気機器(以下、高電圧機器という)と電気的に接続されている。ISG4は、高電圧機器に含まれ、高電圧ラインL1を介してLiバッテリ9と接続されている。詳細には、ISG4は、接断装置60を介してLiバッテリ9と接続されている。高電圧機器としては、他に、車両1の座席を加熱するためのシートヒータ5等が設けられている。なお、車両1の室内を暖房するためPTCヒータや、排ガスを浄化する触媒を加熱するための触媒ヒータを備えた車両では、これらヒータも高電圧ラインL1を介してLiバッテリ9と接続される。
(high voltage system)
The Li battery 9 is electrically connected via a high voltage line L1 to an electric device driven at a high voltage (hereinafter referred to as high voltage device). The ISG 4 is included in high voltage equipment and connected to the Li battery 9 via the high voltage line L1. Specifically, the ISG 4 is connected to the Li battery 9 via a disconnecting device 60 . A seat heater 5 for heating the seat of the vehicle 1 and the like are also provided as high-voltage devices. In a vehicle equipped with a PTC heater for heating the interior of the vehicle 1 and a catalytic heater for heating a catalyst for purifying exhaust gas, these heaters are also connected to the Li battery 9 via the high voltage line L1.

ISG4は、ベルト4aを介してエンジン2のクランクシャフト2aに連結されている。ISG4は、発電機として動作する際には、ベルト4aを介してエンジン2のクランクシャフト2aと連動して回転するロータを磁界中で回転させることにより発電を行う。ISG4は、磁界を発生するフィールドコイルへの供給電流の増減に応じて、最大数十Vまでの範囲で発電電圧を調節することが可能になっている。ISG4で発電された電力は、直流に変換された後に、高電圧ラインL1に出力され、高電圧ラインL1を介してLiバッテリ9に蓄電される。本実施形態では、ISG4は、車両の減速時に発電機として動作するように制御されて、エンジン2の回転エネルギーを電気に変換する。つまり、本実施形態では、ISG4は、いわゆる減速回生発電を行うように構成されている。 The ISG 4 is connected to the crankshaft 2a of the engine 2 via a belt 4a. When operating as a generator, the ISG 4 generates power by rotating a rotor that rotates in a magnetic field in conjunction with the crankshaft 2a of the engine 2 via the belt 4a. The ISG 4 can adjust the generated voltage within a range up to several tens of volts depending on the increase or decrease in the supply current to the field coil that generates the magnetic field. The electric power generated by the ISG 4 is converted to direct current, output to the high voltage line L1, and stored in the Li battery 9 via the high voltage line L1. In this embodiment, the ISG 4 is controlled to operate as a generator during vehicle deceleration, converting the rotational energy of the engine 2 into electricity. That is, in this embodiment, the ISG 4 is configured to perform so-called deceleration regenerative power generation.

ISG4は、電動機として動作する際は、Liバッテリ9からの電力供給を受けて駆動され、ベルト4aを介してエンジン2のクランクシャフト2aに駆動力を伝達して、エンジン2に駆動力を付与する。 When operating as an electric motor, the ISG 4 is driven by power supply from the Li battery 9, transmits driving force to the crankshaft 2a of the engine 2 via the belt 4a, and imparts driving force to the engine 2. .

車両1は、エンジン2の自動停止ができるように構成されており、エンジン2の自動停止後のエンジン2の再始動時に、ISG4は電動機として作動してエンジン2を強制的に回転駆動させる。具体的には、車両1には、エンジン2の始動および停止を行うために乗員が操作可能な始動・停止スイッチSW1(図2参照)が設けられている。この始動・停止スイッチSW1の操作によってもエンジン2の始動および停止は行われるが、始動・停止スイッチSW1が操作されていない場合でも、車速が所定値以下であり、ブレーキペダル1bが踏み込み操作されている等の条件が揃うと、自動的にエンジン2の駆動が停止される。そして、この自動停止後において、アクセルペダル(不図示)の踏み込み操作が行われる等の条件が成立すると、始動・停止スイッチSW1の操作の有無によらず、エンジン2が自動的に再始動される。ISG4は、このエンジン2が自動的に再始動されるときに、電動機として駆動されてエンジン2を強制的に回転させる。 The vehicle 1 is configured so that the engine 2 can be automatically stopped, and when the engine 2 is restarted after the engine 2 is automatically stopped, the ISG 4 operates as an electric motor to forcibly rotationally drive the engine 2. - 特許庁Specifically, the vehicle 1 is provided with a start/stop switch SW1 (see FIG. 2) that can be operated by the passenger to start and stop the engine 2 . The engine 2 can be started and stopped by operating the start/stop switch SW1, but even if the start/stop switch SW1 is not operated, the vehicle speed is below a predetermined value and the brake pedal 1b is depressed. When the conditions such as the presence of the vehicle are met, the driving of the engine 2 is automatically stopped. After this automatic stop, when a condition such as depression of an accelerator pedal (not shown) is established, the engine 2 is automatically restarted regardless of whether the start/stop switch SW1 is operated or not. . The ISG 4 is driven as an electric motor to forcibly rotate the engine 2 when the engine 2 is automatically restarted.

また、ISG4は、エンジン負荷の低いとき等に電動機として作動して、エンジン2に駆動力を付与する。つまり、本実施形態では、ISG4は、いわゆるトルクアシストを行うようにも構成されている。 Further, the ISG 4 operates as an electric motor when the engine load is low or the like to apply driving force to the engine 2 . That is, in this embodiment, the ISG 4 is also configured to perform so-called torque assist.

ISG4には、これを制御するためのISG制御器51が備えられている。ISG制御器51は、インバーター機能を有しており、ISG4が発電機として機能する場合にはISG4で生成された交流電流を直流電流に変換し、ISG4が電動機として機能する場合にはLiバッテリ9からの直流電流を交流電流に変換してISG4に供給する。また、ISG制御器51は、前記のようにフィールドコイルへの供給電流の増減等を行って、ISG4での発電量やISG4の駆動力を増減させる。ISG制御器51は、マイクロプロセッサ等を含むマイクロコンピュータを有しており、マイクロコンピュータによって前記の電流制御等が行われる。 The ISG 4 is provided with an ISG controller 51 for controlling it. The ISG controller 51 has an inverter function, and converts the alternating current generated by the ISG 4 into a direct current when the ISG 4 functions as a generator, and the Li battery 9 when the ISG 4 functions as a motor. DC current from is converted into AC current and supplied to ISG4. Further, the ISG controller 51 increases or decreases the electric current supplied to the field coil as described above, thereby increasing or decreasing the amount of power generated by the ISG 4 and the driving force of the ISG 4 . The ISG controller 51 has a microcomputer including a microprocessor and the like, and the above current control and the like are performed by the microcomputer.

Liバッテリ9は、正極にリチウムを含み、正極と負極との間でのリチウムイオンの移動により充放電するバッテリである。Liバッテリ9は、鉛バッテリ12よりも速い速度で充放電ができるとともに、鉛バッテリ12よりも充放電による劣化が進行しにくい。本実施形態では、ISG4で生成された電力がLiバッテリ9に蓄電されるように構成されていることで、エンジン2の減速エネルギーを効率よく電力として車両1に貯蔵することができる。そして、このようにISG4で生成された電力をより多く蓄電できるように、Liバッテリ9の公称電圧は、鉛バッテリ12の交渉電圧よりも高い電圧とされている。本実施形態では、Liバッテリ9の公称電圧は、DC24Vとされている。ここで、充放電速度が高く電力を多く貯蔵可能な装置としては、キャパシタがあるが、Liバッテリ9は、同じサイズのキャパシタに比べて容量を大きくすることができる。従って、本実施形態では、電力を貯蔵するための装置の小型化も実現されている。 The Li battery 9 is a battery that contains lithium in its positive electrode and is charged and discharged by movement of lithium ions between the positive electrode and the negative electrode. The Li battery 9 can be charged and discharged at a faster rate than the lead battery 12 and is more resistant to deterioration due to charging and discharging than the lead battery 12 . In this embodiment, the power generated by the ISG 4 is stored in the Li battery 9, so that the deceleration energy of the engine 2 can be efficiently stored in the vehicle 1 as power. And the nominal voltage of the Li battery 9 is made higher than the negotiated voltage of the lead battery 12 so that more power generated by the ISG 4 can be stored. In this embodiment, the nominal voltage of the Li battery 9 is DC24V. Here, there is a capacitor as a device that has a high charge/discharge rate and can store a large amount of power, and the Li battery 9 can have a larger capacity than a capacitor of the same size. Therefore, in this embodiment, the miniaturization of the device for storing electric power is also realized.

接断装置60は、Liバッテリ9とISG4等の高電圧機器とを接断するための装置である。接断装置60は、2つのリレー(バックチャージリレー61、遮断リレー62)と、これらリレー61、62を制御するリレー制御器52とを有する。2つのリレー61、62は、互いに並列に配設されている。具体的には、各高電圧機器には分岐部L1_cからそれぞれ電気ケーブルが延びており、この分岐部L1_cとLiバッテリ9とが並列な2つの経路で接続されている。そして、バックチャージリレー61が一方の経路に配設されて、遮断リレー62が他方の経路に配設されている。バックチャージリレー61が配設された経路には電気抵抗R1が配設されており、バックチャージリレー61を通る経路の電気抵抗の方が、遮断リレー62を通る経路の電気抵抗よりも高くなっている。この電気抵抗R1は、例えば、バックチャージリレー61と分岐部L1_cとの間の経路に配設されている。前記のバックチャージリレー61は、請求項にいう「第1リレー」に相当し、前記の遮断リレー62は、請求項にいう「第2リレー」に相当する。 The connecting/disconnecting device 60 is a device for connecting/disconnecting the Li battery 9 and a high-voltage device such as the ISG 4 . The disconnecting device 60 has two relays (a back charge relay 61 and a cutoff relay 62) and a relay controller 52 that controls these relays 61 and 62. As shown in FIG. The two relays 61, 62 are arranged in parallel with each other. Specifically, each high-voltage device has an electric cable extending from the branch portion L1_c, and the branch portion L1_c and the Li battery 9 are connected by two parallel paths. A back charge relay 61 is arranged on one path, and a cutoff relay 62 is arranged on the other path. An electrical resistance R1 is provided in the path in which the back charge relay 61 is provided, and the electrical resistance of the path passing through the back charge relay 61 is higher than the electrical resistance of the path passing through the cutoff relay 62. there is This electrical resistor R1 is arranged, for example, in a path between the back charge relay 61 and the branch portion L1_c. The back charge relay 61 corresponds to the "first relay" in the claims, and the cut-off relay 62 corresponds to the "second relay" in the claims.

バックチャージリレー61を通る経路に電気抵抗が配設されているのは、高電圧機器に電力を供給しつつ高電圧機器に過大な電流が流れるのを回避するためである。 The reason why the electrical resistance is arranged in the path passing through the back charge relay 61 is to avoid an excessive current from flowing through the high voltage equipment while supplying power to the high voltage equipment.

具体的には、Liバッテリ9と高電圧機器とを電気抵抗を介さずに接続すると、接続直後にLiバッテリ9から高電圧機器に大きな突入電流が流れて高電圧機器が損傷するおそれがある。これに対して、Liバッテリ9と高電圧機器との間に電気抵抗を介在させておくと、高電圧機器に供給される突入電流を低く抑えることができる。これより、本実施形態では、後述するように、まず、遮断リレー62が開放されている状態で(遮断リレー62によるLiバッテリ9と高電圧機器との接続が解除されている状態で)、バックチャージリレー61を閉成し(バックチャージリレー61によってLiバッテリ9と高電圧機器とが接続された状態にし)、電気抵抗R1を介してLiバッテリ9から高電圧機器に電流を流す。そして、高電圧機器に所定の電圧が加えられて、Liバッテリ9と高電圧機器との間の電位差が小さくなった後に、遮断リレー62を閉成して遮断リレー62によってLiバッテリ9と高電圧機器とが接続された状態にする。前記のように、遮断リレー62が配設された経路の電気抵抗は低くされている。そのため遮断リレー62が閉成すると、遮断リレー62を通ってLiバッテリ9から高電圧機器に適切に高い電圧が供給される。本実施形態では、遮断リレー62が閉成するとバックチャージリレー61は開放される。 Specifically, if the Li battery 9 and the high-voltage device are connected without an electrical resistance, a large inrush current may flow from the Li battery 9 to the high-voltage device immediately after the connection, damaging the high-voltage device. On the other hand, if an electrical resistance is interposed between the Li battery 9 and the high voltage device, the rush current supplied to the high voltage device can be suppressed. From this, in this embodiment, as will be described later, first, in a state in which the cut-off relay 62 is open (in a state in which the connection between the Li battery 9 and the high-voltage device by the cut-off relay 62 is released), the back The charge relay 61 is closed (the back charge relay 61 connects the Li battery 9 and the high-voltage equipment), and current flows from the Li battery 9 to the high-voltage equipment via the electrical resistance R1. Then, after a predetermined voltage is applied to the high-voltage equipment and the potential difference between the Li battery 9 and the high-voltage equipment becomes small, the cut-off relay 62 is closed, and the cut-off relay 62 closes the Li battery 9 and the high voltage equipment. Make sure the device is connected. As described above, the electrical resistance of the path in which the cut-off relay 62 is arranged is made low. Therefore, when the cut-off relay 62 is closed, an appropriately high voltage is supplied from the Li battery 9 to the high-voltage equipment through the cut-off relay 62 . In this embodiment, the back charge relay 61 is opened when the cutoff relay 62 is closed.

リレー制御器52は、2つのリレー61、62の状態を開放状態と閉成状態とに切り替えるための装置である。リレー制御器52は、後述するPCM90からの指令を受けてこれらリレー61、62への電力供給を開始・停止し、これにより各リレー61、62の状態を切り替える。このように、本実施形態では、リレー制御器52とPCM90とが、これらバックチャージリレー61および遮断リレー62を制御する制御手段として機能し、請求項の「制御手段」に相当する。 The relay controller 52 is a device for switching the states of the two relays 61 and 62 between an open state and a closed state. The relay controller 52 receives commands from the PCM 90, which will be described later, to start/stop power supply to these relays 61 and 62, thereby switching the states of the relays 61 and 62. FIG. Thus, in this embodiment, the relay controller 52 and the PCM 90 function as control means for controlling the back charge relay 61 and cutoff relay 62, and correspond to "control means" in the claims.

本実施形態では、バックチャージリレー61として、半導体で構成された接点を有しない無接点リレーが用いられている。例えば、FET(Field-Effect Trannsistor)を利用したものが用いられる。 In this embodiment, as the back charge relay 61, a non-contact relay made of a semiconductor and having no contacts is used. For example, one using a FET (Field-Effect Transistor) is used.

半導体で構成された無接点リレーでは大電流を流すことが困難である。これに対して、前記のように、バックチャージリレー61には大電流が流れないようになっている。そのため、バックチャージリレー61を半導体で構成しても、これを適切に作動させることができる。 It is difficult to pass a large current through contactless relays made of semiconductors. On the other hand, as described above, a large current does not flow through the back charge relay 61 . Therefore, even if the back charge relay 61 is made of a semiconductor, it can be properly operated.

一方、遮断リレー62としては、接点を有する機械式リレーが用いられており、遮断リレー62を介してLiバッテリ9から各高電圧機器に大電流を流すことが可能となっている。 On the other hand, as the cut-off relay 62, a mechanical relay having contacts is used, and a large current can flow from the Li battery 9 to each high-voltage device via the cut-off relay 62. FIG.

ここで、接点を有しないバックチャージリレー61では、開放状態から閉成状態に切り替えられたときに切替音は発生しない。一方、遮断リレー62は、接点を有しており、開放状態から閉成状態に切り替えられたとき、接点どうしの当接により音が発生する。 Here, the back charge relay 61 having no contacts does not generate a switching sound when switched from the open state to the closed state. On the other hand, the cut-off relay 62 has contacts, and when switched from the open state to the closed state, the contact between the contacts generates a sound.

このように構成されたLiバッテリ9および接断装置60は、車両1の車室の床面を構成するパネルの下方に配置されている。例えば、Liバッテリ9および接断装置60は、前記パネルの前部の下方であって運転席あるいは助手席の下方に配置されている。 The Li battery 9 and the connecting/disconnecting device 60 configured as described above are arranged below a panel that constitutes the floor surface of the passenger compartment of the vehicle 1 . For example, the Li battery 9 and disconnecting device 60 are located below the front portion of the panel and below the driver's or passenger's seat.

(低電圧回路)
鉛バッテリ12は、低電圧ラインL2を介して比較的低い電圧で駆動する低電圧電気機器(以下、低電圧機器という)に電気的に接続されており、これらは低電圧回路15を構成する。鉛バッテリ12は、例えば、直列接続された6セルの鉛蓄電池を含み、その公称電圧はDC12Vである。
(low voltage circuit)
The lead battery 12 is electrically connected to low-voltage electrical equipment (hereinafter referred to as low-voltage equipment) driven at a relatively low voltage through a low-voltage line L2, and these constitute a low-voltage circuit 15. The lead-acid battery 12 includes, for example, a series-connected 6-cell lead-acid battery with a nominal voltage of 12V DC.

スタータ3は、低電圧機器に含まれ、鉛バッテリ12と低電圧ラインL2を介して接続されており、鉛バッテリ12からの電力を受けて駆動する。スタータ3は、エンジン2を始動するための装置である。スタータ3は、ギヤ駆動式の装置であり、エンジン2のリングギヤ2bに連結されたピニオンギヤ3aを有する。スタータ3の駆動力は、ピニオンギヤ3a及びリングギヤ2bを介して、エンジン2のクランクシャフト2aに伝達される。スタータ3にも、スタータ3の駆動・停止等を制御するためのスタータ制御器54が備えられている。 The starter 3 is included in the low-voltage equipment, is connected to the lead battery 12 via the low-voltage line L2, and receives power from the lead battery 12 to drive. Starter 3 is a device for starting engine 2 . The starter 3 is a gear-driven device and has a pinion gear 3a connected to the ring gear 2b of the engine 2. As shown in FIG. The driving force of the starter 3 is transmitted to the crankshaft 2a of the engine 2 via the pinion gear 3a and the ring gear 2b. The starter 3 is also provided with a starter controller 54 for controlling the driving/stopping of the starter 3 .

前記のように、本実施形態では、エンジンの再始動時はISG4によりエンジンが回転駆動されるようになっており、スタータ3は、始動・停止スイッチSW1に対してエンジンを始動させる操作がなされたとき(エンジンが停止している状態で始動・停止スイッチSW1が操作されたとき)に、エンジンを回転駆動させる。 As described above, in this embodiment, when the engine is restarted, the engine is rotationally driven by the ISG 4, and the starter 3 operates the start/stop switch SW1 to start the engine. When the start/stop switch SW1 is operated while the engine is stopped, the engine is rotationally driven.

車両1には、スタータ3の他に、低電圧機器13として、電動式パワーステアリング機構(EAPS)、電動式ブレーキ、エアコン、オーディオ機器、各種の照明装置等が設けられている。 In addition to the starter 3, the vehicle 1 is provided with low-voltage devices 13 such as an electric power steering mechanism (EAPS), an electric brake, an air conditioner, an audio device, various lighting devices, and the like.

DC-DCコンバータ10は、高電圧ラインL1から低電圧ラインL2に供給される電力の電圧を降圧するための装置である。Liバッテリ9からの出力電力およびISG4によって発電された電力は、DC-DCコンバータ10によって電圧が降圧されて低電圧機器13に供給される。また、ISG4によって発電された電力の余剰分は鉛バッテリ12に供給され、鉛バッテリ12が充電される。DC-DCコンバータ10には、高電圧ラインL1と低電圧ラインL2とを断接する接断スイッチSW3が設けられており、この接断スイッチSW3が閉成することで高電圧ラインL1と低電圧ラインL2とは通電され、この接断スイッチSW3が開放されると高電圧ラインL1と低電圧ラインL2とは遮断される。DC-DCコンバータ10には、この接断スイッチSW3や入力電圧を降圧するためのスイッチ(不図示)を制御するコンバータ制御器53が設けられている。 The DC-DC converter 10 is a device for stepping down the voltage of power supplied from the high voltage line L1 to the low voltage line L2. The power output from the Li battery 9 and the power generated by the ISG 4 are stepped down by the DC-DC converter 10 and supplied to the low voltage device 13 . Moreover, the surplus part of the electric power generated by ISG4 is supplied to the lead battery 12, and the lead battery 12 is charged. The DC-DC converter 10 is provided with a connection/disconnection switch SW3 for connecting/disconnecting the high voltage line L1 and the low voltage line L2. When the connection/disconnection switch SW3 is closed, the high voltage line L1 and the low voltage line are connected. L2 is energized, and when the connecting/disconnecting switch SW3 is opened, the high voltage line L1 and the low voltage line L2 are cut off. The DC-DC converter 10 is provided with a converter controller 53 for controlling the connecting/disconnecting switch SW3 and a switch (not shown) for stepping down the input voltage.

(2)制御系統
図2は、車両1の制御系統を概略的に示すブロック図である。図2に示されるPCM90は、エンジンを統括的に制御するためのマイクロプロセッサであり、周知のCPU、ROM、RAM等から構成されている。
(2) Control System FIG. 2 is a block diagram schematically showing the control system of the vehicle 1. As shown in FIG. The PCM 90 shown in FIG. 2 is a microprocessor for centrally controlling the engine, and is composed of a well-known CPU, ROM, RAM and the like.

PCM90には各種センサによる検出情報や各種スイッチの操作信号が入力される。具体的に、車両1には、車両1に設けられたアクセルペダルの開度を検出するアクセルセンサSN1、車両1に設けられたブレーキペダル1bの踏み込み量を検出するブレーキセンサSN2、車速を検出する車速センサSN3、エンジン回転数を検出するクランク角センサSN4、乗員がエンジンの始動・停止を行うための始動・停止スイッチSW1等が設けられている。PCM90には、これら、センサSN1~SN4や始動・停止スイッチSW1から信号が入力される。また、PCM90は、インジェクタ30、点火プラグ31、ISG制御器51、リレー制御器52、コンバータ制御器53、スタータ制御器54、シートヒータ5等と接続されており、各センサおよびスイッチの入力情報に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつこれら各部に指令を出す。PCM90と各制御器51~54とは例えばCAN(Controller Area Network)により接続されている。PCM90は、鉛バッテリ12に接続されており鉛バッテリ12からの電力を受けて作動する。 Detection information from various sensors and operation signals of various switches are input to the PCM 90 . Specifically, the vehicle 1 includes an accelerator sensor SN1 that detects the opening of an accelerator pedal provided in the vehicle 1, a brake sensor SN2 that detects the depression amount of a brake pedal 1b provided in the vehicle 1, and a vehicle speed. A vehicle speed sensor SN3, a crank angle sensor SN4 for detecting the engine speed, and a start/stop switch SW1 for a passenger to start/stop the engine are provided. Signals are input to the PCM 90 from these sensors SN1 to SN4 and the start/stop switch SW1. In addition, the PCM 90 is connected to the injector 30, the spark plug 31, the ISG controller 51, the relay controller 52, the converter controller 53, the starter controller 54, the seat heater 5, etc., and the input information of each sensor and switch. Commands are issued to these units while executing various determinations, calculations, etc. based on the data. The PCM 90 and controllers 51 to 54 are connected by, for example, CAN (Controller Area Network). The PCM 90 is connected to the lead battery 12 and operates by receiving power from the lead battery 12 .

(3)エンジンの始動時の制御
次に、始動・停止スイッチSW1の操作に伴ってエンジンが始動されるときの電気系の制御について、図3のタイムチャートを参照しながら説明する。図3には、上から順に、始動・停止スイッチSW1の操作状態、スタータ3の駆動状態、バックチャージリレー61の作動状態、遮断リレー62の作動状態、接断スイッチSW3の作動状態、ISG制御器51の作動状態、エンジン回転数のグラフを示している。始動・停止スイッチSW1のグラフにおいて、「ON」は始動・停止スイッチSW1に対してエンジンを始動する操作がなされたる状態、「OFF」はエンジンを停止する操作がなされた状態を示している。また、スタータ3のグラフにおいて、「ON」はスタータ3が駆動されている状態、「OFF」は駆動が停止されている状態を示している。また、リレー61、62および接断スイッチSW3のグラフにおいて、「ON」はこれらリレー、スイッチが閉成している状態、「OFF」は開放されている状態を示している。また、ISG制御器51のグラフにおいて、「ON」はISG制御器51が起動されている状態、「OFF」は稼働が停止されている状態を示している。
(3) Engine Startup Control Next, the control of the electrical system when the engine is started by operating the start/stop switch SW1 will be described with reference to the time chart of FIG. FIG. 3 shows, from top to bottom, the operating state of the start/stop switch SW1, the driving state of the starter 3, the operating state of the back charge relay 61, the operating state of the cutoff relay 62, the operating state of the disconnect switch SW3, and the ISG controller. 51 shows a graph of operating conditions and engine speed. In the graph of the start/stop switch SW1, "ON" indicates a state in which the start/stop switch SW1 is operated to start the engine, and "OFF" indicates a state in which the engine is stopped. In the graph of the starter 3, "ON" indicates the state in which the starter 3 is driven, and "OFF" indicates the state in which the drive is stopped. In the graphs of the relays 61 and 62 and the connecting/disconnecting switch SW3, "ON" indicates the state in which these relays and switches are closed, and "OFF" indicates the state in which they are open. Moreover, in the graph of the ISG controller 51, "ON" indicates a state in which the ISG controller 51 is activated, and "OFF" indicates a state in which the operation is stopped.

エンジンが停止している状態では(自動停止ではなく始動・停止スイッチSW1の操作に伴ってエンジンが停止された後の状態では)、PCM90や各種電気機器への通電は停止されており、バックチャージリレー61、遮断リレー62および接断スイッチSW3は開放されている。 When the engine is stopped (after the engine is stopped by operating the start/stop switch SW1, not by automatic stop), the power supply to the PCM 90 and various electric devices is stopped, and back charging is performed. The relay 61, the cutoff relay 62 and the connecting/disconnecting switch SW3 are open.

この状態で、始動・停止スイッチSW1が操作されてエンジンの始動要求が出されると(図3の時刻t1にて)、まず、PCM90に電力が供給されてPCM90が起動する。 In this state, when the start/stop switch SW1 is operated to issue an engine start request (at time t1 in FIG. 3), power is first supplied to the PCM 90 to start the PCM 90. FIG.

PCM90の起動に伴って、鉛バッテリ12に接続された低電圧機器に鉛バッテリ12からの電力供給が開始され、車両1はいわゆるIGオン状態になる。ただし、この時点では、まだ、PCM90は、スタータ制御器54に対してスタータ3の駆動を開始させるという指令を出さず、スタータ3は停止された状態に維持される。 As the PCM 90 is activated, power supply from the lead battery 12 to low-voltage devices connected to the lead battery 12 is started, and the vehicle 1 is in a so-called IG ON state. However, at this time, the PCM 90 does not yet issue a command to the starter controller 54 to start driving the starter 3, and the starter 3 is kept stopped.

PCM90の起動後、高電圧系統では、遮断リレー62は開放されたままで、バックチャージリレー61のみが閉成される(図3の時刻t2にて)。つまり、PCM90は、起動後、まず、バックチャージリレー61を閉成するようにリレー制御器52に指令を出す。これにより、コンバータ制御器53、ISG制御器51には、バックチャージリレー61を介して、Liバッテリ9から電力が供給される。電力供給を受けて、コンバータ制御器53およびISG制御器51は起動する。このとき、遮断リレー62が開放されていることで、前記のように各制御器51~53に最初に付与される電圧は適切に低く抑えられ、各制御器51、53は適切に起動する。本実施形態では、まず、コンバータ制御器53が起動し、これに伴い、接断スイッチSW3が閉成されて高電圧回路14と低電圧回路15とが接続される(図3の時刻t3にて)。その後、ISG制御器51が起動する(図3の時刻t4にて)。なお、ISG制御器51が起動してもISG4の駆動は停止された状態に維持される。 After starting the PCM 90, in the high voltage system, the cutoff relay 62 remains open and only the back charge relay 61 is closed (at time t2 in FIG. 3). That is, the PCM 90 first issues a command to the relay controller 52 to close the back charge relay 61 after starting. As a result, power is supplied from the Li battery 9 to the converter controller 53 and the ISG controller 51 via the back charge relay 61 . Upon receiving power, converter controller 53 and ISG controller 51 start up. At this time, since the cut-off relay 62 is opened, the voltage initially applied to each of the controllers 51 to 53 is appropriately suppressed as described above, and each of the controllers 51 and 53 is properly activated. In this embodiment, first, the converter controller 53 is activated, and accordingly, the connection/disconnection switch SW3 is closed to connect the high voltage circuit 14 and the low voltage circuit 15 (at time t3 in FIG. 3). ). After that, the ISG controller 51 is activated (at time t4 in FIG. 3). Even if the ISG controller 51 is activated, the driving of the ISG 4 is maintained in a stopped state.

本実施形態では、ISG制御器51が起動すると、まず、ISG制御器51が故障していないかどうかの判定が行われるようになっている。これに伴い、PCM90は、ISG制御器51の起動後、ISG制御器51に設けられた電流センサ(不図示)等の出力信号に基づいてISG制御器51が正常に機能しているか否かの判定を行う。 In this embodiment, when the ISG controller 51 is activated, first, it is determined whether or not the ISG controller 51 is out of order. Along with this, after the ISG controller 51 is activated, the PCM 90 determines whether the ISG controller 51 is functioning normally based on an output signal such as a current sensor (not shown) provided in the ISG controller 51. make a judgment.

この判定が終了すると、PCM90はスタータ制御器54にスタータ3の駆動を開始するように指令を出す(図3の時刻t5にて)。これにより、スタータ3の駆動が開始され、エンジンがクランキングを開始する。つまり、スタータ3によりエンジンが強制的に回転駆動される。なお、エンジンの回転に伴ってISG4も回転する。 After this determination is completed, the PCM 90 issues a command to the starter controller 54 to start driving the starter 3 (at time t5 in FIG. 3). As a result, the starter 3 starts to be driven, and the engine starts cranking. That is, the engine is forcibly driven to rotate by the starter 3 . In addition, ISG4 also rotates with rotation of an engine.

PCM90は、スタータ3の駆動を開始するようにスタータ制御器51に指令を出してから予め設定された遅延時間(遅延期間)△tが経過すると、ISG制御器51に指令を出して遮断リレー62を閉成させる(図3の時刻t6にて)。この遅延時間は、前記の指令が出されてからクランキングが終了するまで(スタータ3の駆動が停止されるまで)の時間よりも短い時間に設定されており、遮断リレー62はエンジンのクランキング中に閉成する。この遅延時間は、例えば100ms程度に設定されている。遮断リレー62の閉成により、Liバッテリ9からISG4を含む高電圧機器に対して高電圧の付与が可能となり、シートヒータ5の駆動や、ISG4の電動機としての駆動が可能となる。本実施形態では、遮断リレー62が閉成するとバックチャージリレー61が開放されて、遮断リレー62のみを介してLiバッテリ9とISG4等とが接続される。その後は、PCM90は、エンジン回転数が所定の回転数となった時点でエンジンが自立回転可能になったと判定し、スタータ3の駆動を停止する(図3の時刻t7にて)。 When a preset delay time (delay period) Δt elapses after issuing a command to the starter controller 51 to start driving the starter 3, the PCM 90 issues a command to the ISG controller 51 and cuts off the relay 62 is closed (at time t6 in FIG. 3). This delay time is set to be shorter than the time from the issuance of the command to the end of cranking (until the drive of the starter 3 is stopped). closed inside. This delay time is set to about 100 ms, for example. By closing the cut-off relay 62, high voltage can be applied from the Li battery 9 to high-voltage devices including the ISG 4, so that the seat heater 5 can be driven and the ISG 4 can be driven as an electric motor. In this embodiment, when the cut-off relay 62 is closed, the back charge relay 61 is opened, and the Li battery 9 and the ISG 4 are connected only through the cut-off relay 62 . After that, the PCM 90 determines that the engine can rotate independently when the engine speed reaches a predetermined speed, and stops driving the starter 3 (at time t7 in FIG. 3).

このようにして、本実施形態では、始動・停止スイッチSW1が操作されてエンジンの始動要求が出されると、エンジンがクランキングを開始するまでの間に、遮断リレー62が開放された状態でバックチャージリレー61が閉成されてバックチャージリレー61のみによってLiバッテリ9とISG4等の高電圧機器とが接続される。そして、エンジンのクランキング中に、遮断リレー62が閉成されて遮断リレー62を介したLiバッテリ9とISG4等の高電圧機器との接続が実現される。 In this way, in this embodiment, when the start/stop switch SW1 is operated and an engine start request is issued, the shut-off relay 62 is kept open until the engine starts cranking. The charge relay 61 is closed and the Li battery 9 and the high-voltage equipment such as the ISG 4 are connected only by the back charge relay 61 . Then, during cranking of the engine, the cutoff relay 62 is closed and the connection between the Li battery 9 and the high voltage equipment such as the ISG 4 is realized through the cutoff relay 62 .

なお、エンジンの自動停止時は、PCM90への通電は維持され、いわゆるIGオン状態が維持される。また、本実施形態では、エンジンの自動停止時は、遮断リレー62も閉成状態に維持され、遮断リレー62を介したLiバッテリ9とISG4等との接続状態も維持される。従って、前記のようにバックチャージリレー61および遮断リレー62を順に開閉する制御は、始動・停止スイッチSW1が操作されてエンジンが始動されるときにのみ行われる。そして、本実施形態では、この始動・停止スイッチSW1が操作されてエンジンが始動されるときが、請求項の「エンジンの始動要求があったとき」に相当する。 When the engine is automatically stopped, the power to the PCM 90 is maintained, and the so-called IG ON state is maintained. Further, in this embodiment, when the engine is automatically stopped, the cutoff relay 62 is also kept closed, and the connection state between the Li battery 9 and the ISG 4 and the like via the cutoff relay 62 is also maintained. Therefore, the control of sequentially opening and closing the back charge relay 61 and the cutoff relay 62 as described above is performed only when the start/stop switch SW1 is operated to start the engine. In this embodiment, the time when the start/stop switch SW1 is operated to start the engine corresponds to "when there is a request to start the engine."

図4は、PCM90等によって行われる前記のエンジン始動時のリレー61、62等の制御の流れを示したフローチャートである。 FIG. 4 is a flow chart showing the flow of control of the relays 61, 62, etc. when the engine is started, which is performed by the PCM 90, etc. As shown in FIG.

まず、ステップS1にて、PCM90は、IGオンされたか否かが判定される。具体的には、始動・停止スイッチSW1に対して、エンジンを始動するための操作が行われたか否かを判定する。この判定がNOであれば、以降のステップを行わずに処理を終了する。一方、この判定がYESであってIGオンされた場合、つまり、始動・停止スイッチSW1に対してエンジンを始動するための操作が行われた場合は、ステップS2に進む。ステップS2では、PCM90(詳細には、PCM90から指令を受けたリレー制御器52)は、バックチャージリレー61を閉成し、バックチャージリレー61を介してLiバッテリ9とISG4等とを接続状態にする。これに伴い、ステップS3において、ISG制御器51、コンバータ制御器53が起動する。 First, in step S1, the PCM 90 determines whether or not the IG is turned on. Specifically, it is determined whether or not the start/stop switch SW1 has been operated to start the engine. If this determination is NO, the process is terminated without performing subsequent steps. On the other hand, if the determination is YES and the IG is turned on, that is, if the start/stop switch SW1 is operated to start the engine, the process proceeds to step S2. In step S2, the PCM 90 (more specifically, the relay controller 52 that has received a command from the PCM 90) closes the back charge relay 61 to connect the Li battery 9 and the ISG 4 through the back charge relay 61. do. Along with this, in step S3, the ISG controller 51 and the converter controller 53 are activated.

ステップS3の後はステップS4に進む。ステップS4では、コンバータ制御器53によって、接断スイッチSW3が閉成されて低電圧回路15と高電圧回路14とが接続される。また、PCM90は、ISG制御器51の故障診断を行う。 After step S3, the process proceeds to step S4. In step S4, the converter controller 53 closes the connecting/disconnecting switch SW3 to connect the low voltage circuit 15 and the high voltage circuit 14 to each other. The PCM 90 also diagnoses the failure of the ISG controller 51 .

ステップS4の後は、ステップS5に進む。ステップS5では、PCM90は、スタータ3の駆動開始条件が成立しているか否かを判定する。本実施形態では、ブレーキペダル1bの踏み込み操作が行われている等の駆動開始条件が成立していない場合は、始動・停止スイッチSW1が操作されてもエンジンの始動が禁止されようになっており、PCM90は前記の駆動開始条件が成立しているか否かを判定する。 After step S4, the process proceeds to step S5. In step S5, the PCM 90 determines whether or not the drive start condition for the starter 3 is satisfied. In this embodiment, when the driving start condition is not met, such as when the brake pedal 1b is depressed, the engine is prohibited from starting even if the start/stop switch SW1 is operated. , the PCM 90 determines whether or not the drive start condition is established.

ステップS5の判定がNOであってスタータ3の駆動開始条件が成立していないときは、ステップS6に進む。ステップS6では、PCM90は、IGオフされたか否か、つまり、始動・停止スイッチSW1に対してエンジンを停止させる操作が行われた否かを判定する。この判定がYESであって始動・停止スイッチSW1に対してエンジン停止の操作が行われてIGオフにされた場合は、ステップS7に進み、PCM90(詳細には、リレー制御器52)は、バックチャージリレー61を開放してLiバッテリ9とISG4等との接続を解除する。一方、ステップS6の判定がNOであって始動・停止スイッチSW1に対してエンジンを停止させる操作が行われておらずIGオフになっていない場合は、ステップS5に戻る。つまり、PCM90は、ステップS4の後、始動・停止スイッチSW1に対してエンジンを停止させる操作が行われてIGオフとされない限り、スタータ3の駆動開始条件が成立するのを待つ。 If the determination in step S5 is NO and the drive start condition for the starter 3 is not satisfied, the process proceeds to step S6. In step S6, the PCM 90 determines whether or not the IG has been turned off, that is, whether or not the start/stop switch SW1 has been operated to stop the engine. If the determination is YES and the start/stop switch SW1 is operated to stop the engine and the IG is turned off, the process proceeds to step S7, and the PCM 90 (more specifically, the relay controller 52) switches back The charge relay 61 is opened to disconnect the Li battery 9 from the ISG 4 and the like. On the other hand, if the determination in step S6 is NO and the start/stop switch SW1 is not operated to stop the engine and the IG is not turned off, the process returns to step S5. In other words, after step S4, the PCM 90 waits for the starter 3 to start driving unless the start/stop switch SW1 is operated to stop the engine and the IG is turned off.

ステップS5の判定がYESであって、スタータ3の駆動開始条件が成立しているときはステップS8に進む。ステップS8では、PCM90は、スタータ3に駆動開始の指令を出す(スタータ制御器54にスタータ3を駆動させるように指令を出す)。これに伴い、スタータ3は駆動を開始する。ステップS8の後は、ステップS9に進む。ステップS9では、PCM90は、スタータ3に駆動開始の指令を出してから前記の遅延時間△tが経過したか否かを判定する。この判定がNOであって遅延時間がまだ経過していないときは、ステップS9を再び実行する。つまり、PCM90は、遅延時間△tが経過するのを待って、次のステップS10に進む。 If the determination in step S5 is YES, and the drive start condition for the starter 3 is satisfied, the process proceeds to step S8. In step S8, the PCM 90 commands the starter 3 to start driving (commands the starter controller 54 to drive the starter 3). Along with this, the starter 3 starts driving. After step S8, the process proceeds to step S9. In step S9, the PCM 90 determines whether or not the delay time Δt has elapsed since the starter 3 was instructed to start driving. If this determination is NO and the delay time has not yet passed, step S9 is executed again. That is, the PCM 90 waits for the delay time Δt to elapse before proceeding to the next step S10.

ステップS9の判定がYESとなって遅延時間△tが経過するとステップS10に進み、PCM90(詳細には、リレー制御器52)は、遮断リレー62を閉成して、遮断リレー62を介してLiバッテリ9とISG4等とを接続状態にする。ステップS10の後はステップS11に進む。ステップS11では、PCM90(詳細には、リレー制御器52)は、バックチャージリレー61を開放して、バックチャージリレー61を介したLiバッテリ9とISG4等との接続を解除する。 When the determination in step S9 becomes YES and the delay time Δt elapses, the process proceeds to step S10, and the PCM 90 (more specifically, the relay controller 52) closes the cutoff relay 62, and the Li The battery 9 and the ISG 4 etc. are put into a connected state. After step S10, the process proceeds to step S11. In step S11, the PCM 90 (more specifically, the relay controller 52) opens the back charge relay 61 to disconnect the Li battery 9 and the ISG 4 and the like via the back charge relay 61. FIG.

ステップS11の後は、ステップS12に進む。ステップS12では、PCM90は、IGオフとされたか否か、つまり、始動・停止スイッチSW1に対してエンジン停止の操作がなされたか否かを判定する。この判定がYESであってIGオフとされた場合は、ステップS13に進む。ステップS13では、PCM90(詳細には、リレー制御器52)は、遮断リレー62を開放してLiバッテリ9とISG4等との接続を解除するとともに、接断スイッチSW3を開放して、処理を終了する(ステップS1に戻る)。一方、ステップS12の判定がNOであってIGオフされていない場合は、ステップS12を再び実行する。つまり、PCM90は、IGオフされていない場合、つまり、始動・停止スイッチSW1に対してエンジン停止の操作がなされない限り、遮断リレー62および接断スイッチSW3を閉成状態に維持し、エンジン停止の操作がなされるとステップS13に進み遮断リレー62および接断スイッチSW3を開放して処理を終了する。 After step S11, the process proceeds to step S12. In step S12, the PCM 90 determines whether or not the IG has been turned off, that is, whether or not the start/stop switch SW1 has been operated to stop the engine. If the determination is YES and the IG is turned off, the process proceeds to step S13. In step S13, the PCM 90 (more specifically, the relay controller 52) opens the cutoff relay 62 to disconnect the Li battery 9 and the ISG 4, etc., and opens the connection/disconnection switch SW3 to end the process. (return to step S1). On the other hand, if the determination in step S12 is NO and the IG is not turned off, step S12 is executed again. That is, when the IG is not turned off, that is, unless the start/stop switch SW1 is operated to stop the engine, the PCM 90 maintains the cut-off relay 62 and the connection/disconnection switch SW3 in a closed state to stop the engine. When the operation is performed, the process proceeds to step S13, the cut-off relay 62 and the connecting/disconnecting switch SW3 are opened, and the process ends.

(4)作用等
以上のように、本実施形態では、始動・停止スイッチSW1に対してエンジンを始動させるための操作が行われてエンジン始動の要求が出されたときに、まず、バックチャージリレー61のみが閉成されて、バックチャージリレー61を介してLiバッテリ9とISG4等の高電圧機器とが電気抵抗R1を介して接続される。そのため、ISG4に設けられたISG制御器51や、DC-DCコンバータ10に設けられたコンバータ制御器53等に過度に高い突入電流が流れるのを回避し、これらを適切に起動させることができる。
(4) Operation, etc. As described above, in this embodiment, when an operation for starting the engine is performed on the start/stop switch SW1 and an engine start request is issued, first, the back charge relay 61 is closed, and the Li battery 9 and the high voltage device such as the ISG 4 are connected via the back charge relay 61 via the electrical resistance R1. Therefore, the ISG controller 51 provided in the ISG 4, the converter controller 53 provided in the DC-DC converter 10, etc. can be prevented from flowing an excessively high inrush current, and these can be started appropriately.

また、バックチャージリレー61が、クランキングが開始する前に閉成されるようになっていることで、ISG制御器51の故障判定を適切に行うことができる。具体的には、クランキングが開始するとISG4がエンジンによって回転駆動されることで、ISG4で電力が発生する。この電力はエンジンの回転状態に依存するため変動する。そのため、クランキング中にISG制御器51の起動を行うと、ISG制御器51に安定した電流が流れず、適切に起動しないおそれがある。また、ISG制御器51に流れる電流が変動することで、この変動がISG制御器51の故障によるものなのか否かを判定することができず、故障判定を適正に行えないおそれがある。これに対して、本実施形態では、クランキング前、つまり、ISG4の回転前に、ISG制御器51にLiバッテリ9から一定の電圧が加えられることで、ISG制御器51を適切に起動させることができるとともに、これの故障判定を精度よく行うことができる。 In addition, since the back charge relay 61 is closed before cranking starts, failure determination of the ISG controller 51 can be performed appropriately. Specifically, when cranking starts, the ISG 4 is rotationally driven by the engine, thereby generating electric power in the ISG 4 . This electric power fluctuates because it depends on the rotational state of the engine. Therefore, if the ISG controller 51 is started during cranking, a stable current does not flow through the ISG controller 51, and there is a risk that the ISG controller 51 will not be properly started. Further, if the current flowing through the ISG controller 51 fluctuates, it may not be possible to determine whether or not the fluctuation is due to the failure of the ISG controller 51, and the failure may not be properly determined. On the other hand, in this embodiment, before cranking, that is, before the rotation of the ISG 4, the ISG controller 51 is appropriately activated by applying a constant voltage from the Li battery 9 to the ISG controller 51. can be performed, and failure determination can be performed with high accuracy.

そして、バックチャージリレー61の閉成によってISG制御器51等が起動した後に、遮断リレー62が閉成されて電気抵抗が低い経路を介してLiバッテリ9とISG4等の高電圧機器とが接続されることで、前記のようにISG制御器51等を適切に起動させつつ、その後に、ISG4等の高電圧機器に高い電圧を付与してISG4等を適切に駆動させることが可能となる。 Then, after the ISG controller 51 and the like are activated by closing the back charge relay 61, the cutoff relay 62 is closed and the high voltage equipment such as the Li battery 9 and the ISG 4 are connected via a path with low electrical resistance. By doing so, while appropriately activating the ISG controller 51 and the like as described above, it is possible to apply a high voltage to the high-voltage devices such as the ISG 4 and drive the ISG 4 and the like appropriately.

さらに、本実施形態では、遮断リレー62の閉成がクランキング中に実施されるようになっている。そのため、遮断リレー62が開放状態から閉成状態になるときに遮断リレー62から生じる音をエンジンの回転音に紛れ込ませることができ、この音によって乗員が違和感を覚えるのを防止できる。このことは、車両1の快適性を高める。また、クランキングの終了直後からISG4等の高電圧機器に高い電圧の電力を付与することができるようになる。そのため、エンジンの始動直後から、これらを稼働させることが可能となる。 Furthermore, in this embodiment, closing of the cut-off relay 62 is performed during cranking. Therefore, the sound generated from the cut-off relay 62 when the cut-off relay 62 is changed from the open state to the closed state can be mixed with the rotation sound of the engine, and the occupant can be prevented from feeling discomfort due to the sound. This increases the comfort of vehicle 1 . Further, it becomes possible to apply high voltage power to high voltage devices such as the ISG 4 immediately after the end of cranking. Therefore, it is possible to operate them immediately after the engine is started.

特に、本実施形態では、PCM90からスタータ3(スタータ制御器54)に駆動開始の指令が出されてから遅延時間△tが経過した後、つまり、スタータ3が駆動を開始してから遅延時間△tが経過した後に、遮断リレー62が閉成される。そのため、遮断リレー62を確実にクランキングが開始した後に閉成することができ、遮断リレー62から生じる音をエンジンの回転音に確実に紛れ込ませることができる。 In particular, in this embodiment, after the delay time Δt has passed since the starter 3 (starter controller 54) was instructed to start driving from the PCM 90, that is, after the starter 3 starts driving, the delay time Δ After t has elapsed, the cut-off relay 62 is closed. Therefore, the cut-off relay 62 can be reliably closed after cranking starts, and the sound generated from the cut-off relay 62 can be reliably blended into the engine rotation sound.

さらに、本実施形態では、クランキング前に閉成されるバックチャージリレー61として、半導体で構成された無接点リレーであって開閉時に音のでないリレーが用いられている。そのため、バックチャージリレー61の閉成時に、乗員が違和感を覚えるような音が生じるのを回避できる。そして、遮断リレー62として、接点を有する機械式のリレーであって、開閉時に音が出るが、大電流を流すことができるリレーが用いられていることで、ISG4等の高電圧機器にLiバッテリ9から大電流を流すことができる。 Furthermore, in this embodiment, a non-contact relay made of a semiconductor that does not make a sound when opened and closed is used as the back charge relay 61 that is closed before cranking. Therefore, when the back charge relay 61 is closed, it is possible to avoid making a sound that makes the passenger feel uncomfortable. As the breaker relay 62, a mechanical relay having a contact makes a sound when opening and closing, but a relay capable of flowing a large current is used. A large current can flow from 9 .

なお、バックチャージリレー61にも機械式のリレーを用いてもよい。この場合であっても、バックチャージリレー61を流れる電流が小さくされていることでバックチャージリレー61としてサイズの小さいリレーを用いることができるので、バックチャージリレー61から生じる音を小さく抑えることができる。 A mechanical relay may be used as the back charge relay 61 as well. Even in this case, since a small-sized relay can be used as the back charge relay 61 because the current flowing through the back charge relay 61 is small, the sound generated from the back charge relay 61 can be suppressed. .

(5)変形例
前記実施形態では、ISG4により発電された電力を蓄電する蓄電池としてLiバッテリ9を用いた場合について説明したが、この蓄電池はLiバッテリ9に限らない。
(5) Modification In the above-described embodiment, the case of using the Li battery 9 as a storage battery for storing the power generated by the ISG 4 has been described, but this storage battery is not limited to the Li battery 9 .

また、前記実施形態では、エンジンにより回転駆動されて発電する発電装置として、電動機として機能するISG4を用いた場合について説明したが、この発電装置は、発電機能のみを有するものであってもよい。 Further, in the above embodiment, the ISG 4 functioning as an electric motor is used as a power generator that is rotationally driven by the engine to generate power, but this power generator may have only the power generation function.

2 エンジン
3 スタータ
4 ISG(発電装置)
9 Liバッテリ(蓄電池)
52 リレー制御器(制御手段)
61 バックチャージリレー(第1リレー)
62 遮断リレー(第2リレー)
90 PCM(制御手段)
2 engine 3 starter 4 ISG (power generator)
9 Li battery (storage battery)
52 relay controller (control means)
61 Back charge relay (1st relay)
62 cut-off relay (second relay)
90 PCM (control means)

Claims (2)

蓄電池と、
前記蓄電池からの供給電力により起動される電気機器を含み、エンジンにより駆動されて発電するとともに発電した電力を前記蓄電池に供給可能な発電装置と
記発電装置と前記蓄電池との間に互いに並列状態で配設されて、前記発電装置と前記蓄電池とをそれぞれ接断する第1リレーおよび第2リレーと、
前記第1リレーおよび第2リレーを制御する制御手段とを備え、
前記第1リレーは、半導体で構成されて接点を有しないリレーであり、
前記第2リレーは、接点を有する機械式リレーであり、
前記第1リレーを介した前記発電装置と前記蓄電池との間の電気抵抗は、前記第2リレーを介した前記発電装置と前記蓄電池との間の電気抵抗よりも大きくされており、
前記制御手段は、前記第1リレーおよび前記第2リレーが開放された状態でエンジンに対して始動要求が出されたとき、エンジンがクランキングを開始するまでの間に前記第1リレーが閉成して、エンジンのクランキング中に前記第2リレーが閉成するように、前記第1リレーと前記第2リレーとを制御する、ことを特徴とする車両の電源制御装置。
a storage battery;
a power generating device that includes an electric device that is activated by power supplied from the storage battery, that is driven by an engine to generate power and that can supply the generated power to the storage battery ;
a first relay and a second relay disposed in parallel between the power generation device and the storage battery to connect and disconnect the power generation device and the storage battery, respectively;
A control means for controlling the first relay and the second relay,
The first relay is a relay made of a semiconductor and having no contacts,
The second relay is a mechanical relay having contacts,
The electrical resistance between the power generator and the storage battery via the first relay is greater than the electrical resistance between the power generator and the storage battery via the second relay,
The control means closes the first relay until the engine starts cranking when a request to start the engine is issued with the first relay and the second relay open. and controlling the first relay and the second relay so that the second relay is closed during engine cranking.
請求項1に記載の車両の電源制御装置において、
前記制御手段は、エンジンのクランキングが開始してから予め設定された遅延期間後に前記第2リレーが閉成するように当該第2リレーを制御する、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,
A power supply control device for a vehicle, wherein the control means controls the second relay so that the second relay is closed after a preset delay period from the start of engine cranking.
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