JP7295907B2 - 車両電源システム - Google Patents
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Description
メイン低圧電源及び通常負荷を有する主電源系統と、
バックアップ低圧電源及び緊急時重要負荷を有し、前記主電源系統と接続するバックアップ電源系統と、
前記メイン低圧電源及び前記バックアップ低圧電源よりも高い電圧の電力を出力する高圧電源、及び、前記通常負荷及び前記緊急時重要負荷よりも高い電圧の電力で動作する高圧負荷を有する高圧電源系統と、
前記高圧電源系統を流れる電力を降圧する降圧装置と、を備え、
内燃機関を備える車両に搭載される車両電源システムであって、
前記主電源系統には、前記内燃機関を始動させるスタータモータが接続されており、
前記バックアップ電源系統は、
前記バックアップ低圧電源の電力を前記主電源系統に供給可能であり、
前記主電源系統との接続及び遮断を切り替え可能な切替装置と、
前記切替装置を制御するバックアップ電源制御装置と、を有し、
前記高圧電源系統は、前記降圧装置を介して前記主電源系統及び前記バックアップ電源系統と接続しており、
前記高圧電源の電力を、前記降圧装置を介して前記主電源系統及び前記バックアップ電源系統の少なくとも一方に供給可能であり、
前記通常負荷及び前記緊急時重要負荷の少なくとも一方は、前記主電源系統と、前記バックアップ電源系統と、前記高圧電源系統と、前記内燃機関と、前記スタータモータと、を制御可能な車両制御装置を含み、
前記車両制御装置及び前記バックアップ電源制御装置の少なくとも一方は、
前記主電源系統に異常が発生しているか否かを判定する異常判定処理を実行可能であり、
前記スタータモータが動作しているとき、前記異常判定処理を実行しない、又は、前記異常判定処理において前記主電源系統に異常が発生していないと判定し、
前記車両制御装置は、
前記スタータモータが動作しているとき、
前記降圧装置を介して前記高圧電源の電力を前記スタータモータに供給し、且つ、前記降圧装置と前記スタータモータとの間を流れる電力の電圧が、前記メイン低圧電源の出力電圧よりも高くなるように、前記高圧電源系統及び前記降圧装置を制御する。
図1に示すように、本実施形態における車両Vの車両電源システム1は、主電源系統10と、主電源系統10と接続するバックアップ電源系統20と、高圧電源系統30と、降圧装置40と、を備える。高圧電源系統30は、降圧装置40を介して主電源系統10及びバックアップ電源系統20と接続している。降圧装置40は、高圧電源系統30を流れる電力を降圧する。降圧装置40は、例えばDCDCコンバータである。
主電源系統10は、メイン低圧電源11と、通常負荷12と、スタータモータ13と、を有する。
バックアップ電源系統20は、バックアップ電源ユニット21と、緊急時重要負荷22と、を有する。
高圧電源系統30は、高圧電源31と、高圧負荷32と、を有する。
降圧装置40は、接続線L40に設けられている。接続線L40は、一端部が接続線L31の高圧電源31と接点C31との間に形成された接点C32に接続し、他端部が、接続線L13の接点C13と、接続線L10の他端部(すなわち、バックアップ電源系統20のバックアップ電源ユニット21の第1外部接続端子T211)との間に形成された接点C12に接続している。
次に、車両電源システム1の動作について説明する。
まず、車両電源システム1がオン状態の時の正常時における車両電源システム1の動作について説明する。
続いて、図2及び図3を参照して、車両電源システム1がオン状態の時に主電源系統に異常が生じた場合の車両電源システムの動作を説明する。
まず、図2を参照して、車両電源システム1がオン状態の時に主電源系統10に異常が生じた場合の車両電源システムの動作の第1実施例について説明する。
次に、図3を参照して、車両電源システム1がオン状態の時に主電源系統に異常が生じた場合の車両電源システムの動作の第2実施例について説明する。
続いて、図4及び図5を参照して、前述したステップS200におけるスタータモータ動作状態判定処理の詳細について説明する。前述したように、バックアップ電源制御装置25には、スタータモータ13の動作状態を示すスタータモータ動作状態信号が入力され、バックアップ電源制御装置25は、入力されたスタータモータ動作状態信号に基づいて、スタータモータ13が動作しているか否かを判定するスタータモータ動作状態判定処理を実行可能である。
まず、図4を参照して、スタータモータ動作状態判定処理の第1実施例について説明する。
次に、図5を参照して、スタータモータ動作状態判定処理の第2実施例について説明する。
ここで、図1に戻って、スタータモータ13の動作時における高圧電源系統30及び降圧装置40の制御について説明する。
バックアップ低圧電源(バックアップ低圧電源23)及び緊急時重要負荷(緊急時重要負荷22)を有し、前記主電源系統と接続するバックアップ電源系統(バックアップ電源系統20)と、を備え、
内燃機関(内燃機関ICE)を備える車両(車両V)に搭載される車両電源システム(車両電源システム1)であって、
前記主電源系統には、前記内燃機関を始動させるスタータモータ(スタータモータ13)が接続されており、
前記バックアップ電源系統は、
前記バックアップ低圧電源の電力を前記主電源系統に供給可能であり、
前記主電源系統との接続及び遮断を切り替え可能な切替装置(切替装置24)と、
前記切替装置を制御するバックアップ電源制御装置(バックアップ電源制御装置25)と、を有し、
前記通常負荷及び前記緊急時重要負荷の少なくとも一方は、前記主電源系統と、前記バックアップ電源系統と、前記内燃機関と、前記スタータモータと、を制御可能な車両制御装置(ECU50)を含み、
前記車両制御装置及び前記バックアップ電源制御装置の少なくとも一方は、
前記主電源系統に異常が発生しているか否かを判定する異常判定処理を実行可能であり、
前記スタータモータが動作しているとき、前記異常判定処理を実行しない、又は、前記異常判定処理において前記主電源系統に異常が発生していないと判定する、車両電源システム。
前記異常判定処理において前記主電源系統に異常が発生していると判定すると、
前記バックアップ電源制御装置は、
前記バックアップ電源系統と前記主電源系統との接続を遮断し、且つ、前記バックアップ低圧電源の電力が前記緊急時重要負荷に供給されるように前記切替装置を制御する、車両電源システム。
前記車両制御装置及び前記バックアップ電源制御装置の少なくとも一方には、前記スタータモータの動作状態を示すスタータモータ動作状態信号が入力され、
前記車両制御装置及び前記バックアップ電源制御装置の少なくとも一方は、
入力された前記スタータモータ動作状態信号に基づいて、前記スタータモータが動作しているか否かを判定するスタータモータ動作状態判定処理を実行可能である、車両電源システム。
前記スタータモータ動作状態信号は、前記スタータモータが動作しているときに、前記車両制御装置及び前記バックアップ電源制御装置の少なくとも一方に入力される、前記スタータモータが動作していることを示すスタータモータ動作信号を含み、
前記スタータモータ動作状態判定処理において、
前記スタータモータ動作信号が入力されている場合、前記スタータモータが動作していると判定する、車両電源システム。
前記スタータモータ動作状態信号は、前記スタータモータが動作開始したときに、前記車両制御装置及び前記バックアップ電源制御装置の少なくとも一方に入力される、前記スタータモータが動作開始したことを示すスタータモータ動作開始信号を含み、
前記スタータモータ動作状態判定処理において、
前記スタータモータ動作開始信号が入力されてからの経過時間(経過時間T)が所定時間(所定時間Tset)以内である場合、前記スタータモータが動作していると判定する、車両電源システム。
前記車両電源システムは、
前記メイン低圧電源及び前記バックアップ低圧電源よりも高い電圧の電力を出力する高圧電源(高圧電源31)、及び、前記通常負荷及び前記緊急時重要負荷よりも高い電圧の電力で動作する高圧負荷(高圧負荷32)を有する高圧電源系統(高圧電源系統30)と、
前記高圧電源系統を流れる電力を降圧する降圧装置(降圧装置40)と、をさらに備え、
前記車両制御装置は、前記高圧電源系統を制御可能であり、
前記高圧電源系統は、前記降圧装置を介して前記主電源系統及び前記バックアップ電源系統と接続しており、
前記高圧電源の電力を、前記降圧装置を介して前記主電源系統及び前記バックアップ電源系統の少なくとも一方に供給可能であり、
前記車両制御装置は、
前記スタータモータが動作しているとき、
前記降圧装置を介して前記高圧電源の電力を前記スタータモータに供給し、且つ、前記降圧装置と前記スタータモータとの間を流れる電力の電圧が、前記メイン低圧電源の出力電圧よりも高くなるように、前記高圧電源系統及び前記降圧装置を制御する、車両電源システム。
10 主電源系統
11 メイン低圧電源
12 通常負荷
13 スタータモータ
20 バックアップ電源系統
22 緊急時重要負荷
23 バックアップ低圧電源
24 切替装置
25 バックアップ電源制御装置
30 高圧電源系統
31 高圧電源
32 高圧負荷
40 降圧装置
50 ECU(車両制御装置)
ICE 内燃機関
T 経過時間
Tset 所定時間
V 車両
Claims (5)
- メイン低圧電源及び通常負荷を有する主電源系統と、
バックアップ低圧電源及び緊急時重要負荷を有し、前記主電源系統と接続するバックアップ電源系統と、
前記メイン低圧電源及び前記バックアップ低圧電源よりも高い電圧の電力を出力する高圧電源、及び、前記通常負荷及び前記緊急時重要負荷よりも高い電圧の電力で動作する高圧負荷を有する高圧電源系統と、
前記高圧電源系統を流れる電力を降圧する降圧装置と、を備え、
内燃機関を備える車両に搭載される車両電源システムであって、
前記主電源系統には、前記内燃機関を始動させるスタータモータが接続されており、
前記バックアップ電源系統は、
前記バックアップ低圧電源の電力を前記主電源系統に供給可能であり、
前記主電源系統との接続及び遮断を切り替え可能な切替装置と、
前記切替装置を制御するバックアップ電源制御装置と、を有し、
前記高圧電源系統は、前記降圧装置を介して前記主電源系統及び前記バックアップ電源系統と接続しており、
前記高圧電源の電力を、前記降圧装置を介して前記主電源系統及び前記バックアップ電源系統の少なくとも一方に供給可能であり、
前記通常負荷及び前記緊急時重要負荷の少なくとも一方は、前記主電源系統と、前記バックアップ電源系統と、前記高圧電源系統と、前記内燃機関と、前記スタータモータと、を制御可能な車両制御装置を含み、
前記車両制御装置及び前記バックアップ電源制御装置の少なくとも一方は、
前記主電源系統に異常が発生しているか否かを判定する異常判定処理を実行可能であり、
前記スタータモータが動作しているとき、前記異常判定処理を実行しない、又は、前記異常判定処理において前記主電源系統に異常が発生していないと判定し、
前記車両制御装置は、
前記スタータモータが動作しているとき、
前記降圧装置を介して前記高圧電源の電力を前記スタータモータに供給し、且つ、前記降圧装置と前記スタータモータとの間を流れる電力の電圧が、前記メイン低圧電源の出力電圧よりも高くなるように、前記高圧電源系統及び前記降圧装置を制御する、車両電源システム。 - 請求項1に記載の車両電源システムであって、
前記異常判定処理において前記主電源系統に異常が発生していると判定すると、
前記バックアップ電源制御装置は、
前記バックアップ電源系統と前記主電源系統との接続を遮断し、且つ、前記バックアップ低圧電源の電力が前記緊急時重要負荷に供給されるように前記切替装置を制御する、車両電源システム。 - 請求項1又は2に記載の車両電源システムであって、
前記車両制御装置及び前記バックアップ電源制御装置の少なくとも一方には、前記スタータモータの動作状態を示すスタータモータ動作状態信号が入力され、
前記車両制御装置及び前記バックアップ電源制御装置の少なくとも一方は、
入力された前記スタータモータ動作状態信号に基づいて、前記スタータモータが動作しているか否かを判定するスタータモータ動作状態判定処理を実行可能である、車両電源システム。 - 請求項3に記載の車両電源システムであって、
前記スタータモータ動作状態信号は、前記スタータモータが動作しているときに、前記車両制御装置及び前記バックアップ電源制御装置の少なくとも一方に入力される、前記スタータモータが動作していることを示すスタータモータ動作信号を含み、
前記スタータモータ動作状態判定処理において、
前記スタータモータ動作信号が入力されている場合、前記スタータモータが動作していると判定する、車両電源システム。 - 請求項3に記載の車両電源システムであって、
前記スタータモータ動作状態信号は、前記スタータモータが動作開始したときに、前記車両制御装置及び前記バックアップ電源制御装置の少なくとも一方に入力される、前記スタータモータが動作開始したことを示すスタータモータ動作開始信号を含み、
前記スタータモータ動作状態判定処理において、
前記スタータモータ動作開始信号が入力されてからの経過時間が所定時間以内である場合、前記スタータモータが動作していると判定する、車両電源システム。
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