車用電源裝置的控制方法及控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車用電源裝置的控制方法及控制裝置。作為控制對象的車用電源裝置具備：能夠進行減速再生發(fā)電與通常發(fā)電的再生發(fā)電機；控制對電負載供電的DC/DC轉(zhuǎn)換器；連接再生發(fā)電機與DC/DC轉(zhuǎn)換器的第一電路部；連接于第一電路部，蓄積再生發(fā)電機產(chǎn)生的電力的電容器；連接DC/DC轉(zhuǎn)換器與電負載的第二電路部；以及連接于第二電路部的電池。所述控制方法包括：在DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出達到指定的允許極限值時，由電池對電負載供電的供電步驟；在由電池對電負載供電時，使電負載中的特定電負載斷開的斷開步驟。由此，在將電容器用于蓄積再生電力的場合下，既能防止由電池過放電引起的劣化又能適應(yīng)大電負載。
【專利說明】車用電源裝置的控制方法及控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包含進行減速再生的再生發(fā)電機的車輛的電源裝置的控制，尤其涉及使得在電氣設(shè)備的負載大時也進行穩(wěn)定供電的控制。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，以下的車輛已被實用化，該車輛實現(xiàn)了發(fā)動機的燃燒改善和車體輕量化等，并且搭載了回收減速時的再生能量并將其有效地用于向電氣設(shè)備供電的功能，以提高燃耗性能。
[0003]例如，日本專利公報特許第3972906號(專利文獻I)中公開了一種電源裝置，該電源裝置具備:包括為了向起動機和一般電氣設(shè)備供電而設(shè)置的通常的電池的主電源；為了蓄積來自交流發(fā)電機的電力(再生電力)而設(shè)置的充電接受性良好的Li離子電池的副電源；以及為了控制充放電而設(shè)置在主電源與副電源之間的DC/DC轉(zhuǎn)換器及開關(guān)。
[0004]然而，在專利文獻I公開的電源裝置中，因為作為主電源的電池若頻繁地進行充放電則會劣化，所以需要限制對該電池的充電，增大對副電源的充放電的負擔。另外，存在若副電源的蓄電量少，則無法對電氣設(shè)備供應(yīng)足夠的電力的問題。
[0005]因此，正在研究將蓄電電壓比較高(25V)的大容量電容器用作在充放電時不易劣化且具有充足蓄電量的再生電力蓄電裝置。
[0006]然而，在使用了如上所述的大容量電容器的情況下，有可能當電氣設(shè)備的負載大時，即使電容器的輸出充足，處于電氣設(shè)備與電容器之間的DC/DC轉(zhuǎn)換器的容量(輸出電流)也會不足而無法充分地對電氣設(shè)備供電。為了避免此種情況，需要根據(jù)電氣設(shè)備的最大電負載增大DC/DC轉(zhuǎn)換器的容量，但這樣會產(chǎn)生成本上升和大型化的問題。
[0007]為了既抑制DC/DC轉(zhuǎn)換器的容量又充分地對電氣設(shè)備供電，還可以考慮由電池供電。然而，在此種情況下，若持續(xù)由電池供電，則電池的剩余容量會變得過少(所謂的過放電)，從而會產(chǎn)生電池充電不足或電池劣化的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種車用電源裝置的控制方法及控制裝置，在將電容器用于蓄積再生電力的場合下，既能防止由電池過放電引起的劣化又能適應(yīng)大電負載。
[0009]為了解決上述的問題，本發(fā)明的車用電源裝置的控制方法及控制裝置以如下所示的結(jié)構(gòu)為特征。
[0010]本發(fā)明一個方面所涉及的車用電源裝置的控制方法，是用于控制車用電源裝置的方法，其中，所述車用電源裝置具備:能夠進行車輛減速時發(fā)電的減速再生發(fā)電與被發(fā)動機驅(qū)動而發(fā)電的通常發(fā)電的再生發(fā)電機；控制對電負載供電的DC/DC轉(zhuǎn)換器；連接所述再生發(fā)電機與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入部的第一電路部；連接于所述第一電路部、蓄積所述再生發(fā)電機產(chǎn)生的電力的電容器；連接所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出部與所述電負載的第二電路部；以及連接于所述第二電路部的電池，其中，蓄積在所述電容器中的電力經(jīng)由所述第一電路部、所述DC/DC轉(zhuǎn)換器及所述第二電路部供應(yīng)至所述電負載。所述控制方法包括:在檢測出所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出已達到指定的允許極限值時，由所述電池對所述電負載供電的供電步驟；以及在由所述電池對所述電負載供電時，使所述電負載中的特定電負載斷開(OFF)的斷開步驟。
[0011]電容器即使頻繁地充放電也不易劣化，能進行足夠量的蓄電。在本發(fā)明的控制方法中，因為將電容器用于再生電力的蓄電，所以能夠防止電容器劣化，并且能夠確保足夠的蓄電容量。另外，在電負載中的消耗電流的總和超過DC/DC轉(zhuǎn)換器的允許極限值(允許輸出電流值)的情況下，通過由電池供電來驅(qū)動電負載，因此，無需增大DC/DC轉(zhuǎn)換器的容量。而且，在由電池對電負載供電時，通過使特定電負載斷開使消耗電流的總和下降，因此，能夠防止電池的過放電，電池不易劣化。
[0012]在本發(fā)明的控制方法中，優(yōu)選所述特定電負載是調(diào)整搭載于車輛的指定設(shè)備的溫度的溫度調(diào)整裝置。
[0013]根據(jù)該方法，在調(diào)整車載設(shè)備的溫度的溫度調(diào)整裝置斷開的情況下，不會使乘員感到不適等，并能夠防止電池的過放電。
[0014]S卩，使暫時使溫度調(diào)整裝置斷開，由該溫度調(diào)整裝置調(diào)整溫度的對象設(shè)備的溫度也不會急劇地發(fā)生變化。這是因為該設(shè)備本身具有某種程度的熱容量。因此，因溫度調(diào)整裝置斷開而產(chǎn)生的影響當然為不會對乘員的駕駛產(chǎn)生影響的程度，而且為不會使乘員感到不適的程度或不會使乘員覺察的程度。此外，作為此種溫度調(diào)整裝置，例如有空調(diào)裝置的壓縮機或加熱器、座椅墊的加熱器及車窗玻璃的除霧器等。
[0015]在所述車用電源裝置還具備旁通電路部與開關(guān)，所述旁通電路部繞過所述DC/DC轉(zhuǎn)換器連接所述第一電路部與所述第二電路部，所述開關(guān)使該電路部短路或形成開路(也就是，通過接通該開關(guān)來可使該旁通電路部短路，另外，通過斷開該開關(guān)來可對該旁通電路部形成開路)的場合下，本發(fā)明的控制方法優(yōu)選包括:接通開關(guān)步驟，在所述電池的剩余容量為指定值以下時，通過接通所述開關(guān)，將由所述再生發(fā)電機通常發(fā)電所得的電力經(jīng)由所述旁通電路部蓄電至所述電池。
[0016]根據(jù)該方法，若電池剩余容量為指定值以下，則對電池蓄電，因此，能夠避免因電池剩余容量超過限度地減少而引起的電池劣化。而且，因為不經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器而是經(jīng)由旁通電路部對電池蓄電，所以能夠避免DC/DC轉(zhuǎn)換器中的能量損耗。
[0017]在本發(fā)明的控制方法中，優(yōu)選所述接通開關(guān)步驟在所述第一電路部與所述第二電路部之間的電位差為指定值以下時被執(zhí)行。
[0018]根據(jù)該方法，在接通開關(guān)時，連接著電負載的第二電路部與連接著電容器的第一電路部的電位差小，因此，不會有高于額定電壓的電壓施加于電負載，而且能夠避免開關(guān)的觸點熔敷等不良情況，由此能夠確保電負載及開關(guān)的可靠性。
[0019]在本發(fā)明的控制方法中，優(yōu)選所述接通開關(guān)步驟在從所述電池開始供電起經(jīng)過指定時間后被執(zhí)行。
[0020]根據(jù)該方法，能夠不設(shè)置直接測定電池電壓的電壓計，而在推斷出電池的電壓已下降的時刻接通開關(guān)。而且，由于在接通開關(guān)時，連接著電負載的第二電路部與連接著電容器的第一電路部的電位差小，因此，不會有高于額定電壓的電壓施加于電負載，而且能夠避免開關(guān)的觸點熔敷等不良情況，由此能夠確保電負載及開關(guān)的可靠性。[0021]在本發(fā)明的控制方法中，優(yōu)選隨著所述接通開關(guān)步驟的執(zhí)行，使斷開的所述特定電負載接通。
[0022]根據(jù)該方法，當能夠由再生發(fā)電機經(jīng)由旁通電路部對電負載及電池供電時，斷開的特定電負載再次被接通，因此，即使在電負載大的情況下，也能夠防止電池的過放電，并且能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備供應(yīng)足夠的電力。
[0023]在本發(fā)明的控制方法中，優(yōu)選所述電負載是能夠適應(yīng)電壓下降的第一電負載群，所述電源裝置包括經(jīng)由獨立于所述第二電路部的第三電路部而與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器連接的不適應(yīng)電壓下降的第二電負載群。
[0024]根據(jù)該方法，因為始終經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器對第二電負載群供電，所以不會有高于額定電壓的電壓施加于不適應(yīng)電壓下降的第二電負載群，能夠確保第二電負載群的可靠性。
[0025]在此，所述能夠適應(yīng)電壓下降的第一電負載群是指即使在電壓下降時，仍能夠正常地工作的電氣設(shè)備，例如有車燈、發(fā)動機控制單元、除霧器、風機、座椅加熱器、電動車窗、點火器、DSC(動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng))以及EPAS(電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng))等。另外，所述不適應(yīng)電壓下降的第二電負載群是指若電壓下降，則不能正常地工作的電氣設(shè)備，例如有音響、導航系統(tǒng)及溫度傳感器等。
[0026]本發(fā)明另一個方面所涉及的車用電源裝置的控制裝置，是用于控制車用電源裝置的裝置，其中，所述車用電源裝置具備:能夠進行車輛減速時發(fā)電的減速再生發(fā)電與被發(fā)動機驅(qū)動而發(fā)電的通常發(fā)電的再生發(fā)電機；控制對電負載供電的DC/DC轉(zhuǎn)換器；連接所述再生發(fā)電機與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入部的第一電路部；連接于所述第一電路部、蓄積所述再生發(fā)電機產(chǎn)生的電力的電容器；連接所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出部與所述電負載的第二電路部；以及連接于所述第二電路部的電池，蓄積在所述電容器中的電力經(jīng)由所述第一電路部、所述DC/DC轉(zhuǎn)換器及所述第二電路部供應(yīng)至所述電負載。所述控制裝置包括控制單元，該控制單元在檢測出所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出已達到指定的允許極限值時，由所述電池對所述電負載供電，并且在由所述電池對所述電負載供電時，使所述電負載中的特定電負載斷開。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的控制裝置，能夠獲得與本發(fā)明的控制方法相同的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明所涉及的車用電源裝置的一例的減速再生系統(tǒng)的方框圖。
[0029]圖2是示意性地表示減速再生系統(tǒng)的動作的時序圖。
[0030]圖3是表示特定電負載斷開時的減速再生系統(tǒng)的動作的時序圖。
[0031]圖4是表不起動時、減速時及通常時的處理的切換的流程圖。
[0032]圖5是表示起動時處理的動作的流程圖。
[0033]圖6是表示減速時處現(xiàn)的動作的流程圖。
[0034]圖7是表示通常時處理的動作的流程圖。
【具體實施方式】
[0035]以下說明本發(fā)明的實施方式。[0036]圖1表示本發(fā)明的車用電源裝置的一例的減速再生系統(tǒng)I。減速再生系統(tǒng)I包括:再生交流發(fā)電機10，能夠進行車輛減速時發(fā)電的減速再生發(fā)電與被發(fā)動機(未圖示)驅(qū)動而發(fā)電的通常發(fā)電；包含一般的鉛電池的電池20 ;蓄積再生交流發(fā)電機10產(chǎn)生的電力的電容器30 ;控制對搭載于車輛的各種適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備60及不適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備70供電的DC/DC轉(zhuǎn)換器40 ;起動發(fā)動機的起動機50 ;繞過DC/DC轉(zhuǎn)換器40的旁通電路部85 ;以及設(shè)置于旁通電路部85的旁通繼電器80(開關(guān))。
[0037]再生交流發(fā)電機10與DC/DC轉(zhuǎn)換器40的輸入部經(jīng)由第一電路部15而被連接，電容器30連接在該第一電路部15上。另外，DC/DC轉(zhuǎn)換器40的輸出部與適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備60經(jīng)由第二電路部65而被連接，電池20連接在該第二電路部65上。而且，DC/DC轉(zhuǎn)換器40的輸出部與不適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備70經(jīng)由獨立于第二電路部65的第三電路部75而被連接。
[0038]此外，起動機50經(jīng)由起動機開關(guān)55連接在第二電路部65上。旁通電路部85以繞過DC/DC轉(zhuǎn)換器40的方式直接連接第一電路部15與第二電路部65，通過設(shè)置于旁通電路部85的旁通繼電器80使兩個電路部15、65之間短路或形成開路。旁通繼電器80的接通/斷開由控制器90控制。
[0039]再生交流發(fā)電機10是由發(fā)動機帶驅(qū)動而進行發(fā)電的交流發(fā)電機。為了高效地回收減速時等的動能作為再生電力，該再生交流發(fā)電機10采用可變電壓方式(12V-25V)，且最大能夠升壓至25V。
[0040]電容器30是能夠瞬間蓄積再生的大量電能且有效地取出并加以使用的大容量的低電阻雙電層電容器(EDLC)，最大能夠產(chǎn)生25V的電壓。此外，所述電容器30與電動汽車等所使用的鋰離子電池或一般的鉛電池相比較，具有能夠快速蓄電(以50km/h-60km/h的速度行駛時只需數(shù)秒)、放電深度無限制、具有半永久性壽命等優(yōu)越性。
[0041]DC/DC轉(zhuǎn)換器40是將最大為DC25V的電壓降低至DC14V并輸出的轉(zhuǎn)換器。從該DC/DC轉(zhuǎn)換器40輸出的電流具有與該轉(zhuǎn)換器40的轉(zhuǎn)換容量相應(yīng)的上限值(例如50A)，將該上限值稱為允許輸出電流值(或允許極限值)。對于DC/DC轉(zhuǎn)換器，一般而言若容量變大，則尺寸變大且更昂貴。
[0042]DC/DC轉(zhuǎn)換器40內(nèi)設(shè)置有限制電路41，該限制電路41在輸出電流超過允許輸出電流值的情況下，將輸出電流限制為允許輸出電流值(允許極限值)。當由該限制電路41限制輸出電流時，指定的信號從DC/DC轉(zhuǎn)換器40輸出至控制器90。
[0043]電池20、電容器30中分別設(shè)置有電壓傳感器21、31。電壓傳感器21、31分別檢測電池20及電容器30各自的電壓，并將表示檢測出的電壓的信號輸出至控制器90。
[0044]車輛所搭載的電氣設(shè)備大致分為能夠適應(yīng)電壓下降(即，即使電壓下降，也正常工作)的電氣設(shè)備、和不適應(yīng)電壓下降(即，若電壓下降，則不會正常工作)的電氣設(shè)備。適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備60相當于前者，其具體例有車燈、除霜器、風機、座椅加熱器、風扇、點火器、發(fā)動機控制單元、DSC(動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng))、EPAS (電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng))及電動車窗等。另外，不適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備70相當于后者，其具體例有音響、導航系統(tǒng)及溫度傳感器等電源系統(tǒng)。
[0045]在本實施方式中，設(shè)置有第一電氣設(shè)備61、第二電氣設(shè)備62......作為適應(yīng)電壓下
降的電氣設(shè)備60。各電氣設(shè)備61、62……分別由控制器A、控制器B……控制。通過串行通信能夠?qū)⑿盘枏目刂破?0分別發(fā)送至控制器A、B……，根據(jù)該信號能夠強制地使上述各電氣設(shè)備61、62......斷開。
[0046]此外，在本實施方式的減速再生系統(tǒng)I中，在即使怠速停車時或踩加速器時電池20或電容器30中仍剩有足夠電力的期間，再生交流發(fā)電機10不發(fā)電，而是使用蓄積在電池20或電容器30中的電力。這樣，可抑制使用燃料的發(fā)動機的發(fā)電，從而提高燃耗性能。另外，因為在市區(qū)行駛時會頻繁地加減速，所以在蓄積在電容器30中的電力完全耗盡之前，再次通過減速進行蓄電，行駛中的車輛所需的電力基本上由減速再生能量來充當。
[0047]接著，參照圖2說明減速再生系統(tǒng)I的動作。
[0048]圖2是示意性地表示從起動停止狀態(tài)的車輛發(fā)動機后，在進行加速、減速、定速行駛時，減速再生系統(tǒng)I的各部如何工作的時序圖。
[0049]圖2所示的時序圖分別將車輛速度即車速、電容器30的電壓即電容器電壓、電池20的電壓及電流即電池電壓及電池電流、電氣設(shè)備60、70所消耗的總消耗電流、旁通繼電器80的接通/斷開、再生交流發(fā)電機10的輸出電壓即再生交流發(fā)電機輸出電壓作為縱軸，將時間作為橫軸。此外，電池電流為正時表不正在蓄電，電池電流為負時表不正在放電。
[0050]在時刻tl，作為電氣設(shè)備之一的點火器被接通。此時，再生交流發(fā)電機10不發(fā)電，在旁通繼電器80斷開的狀態(tài)下，由電池20供電。此外，將從時刻tl至時刻t4為止的時間作為區(qū)間a。
[0051]在時刻t2，起動機開關(guān)55接通，由電池20對起動機50供電來起動發(fā)動機。此時，電池20暫時下降至8V左右，然后 ，旁通繼電器80接通，由電池20和電容器30供電而使發(fā)動機工作。
[0052]在時刻t3，車輛出發(fā)。此時，由再生交流發(fā)電機10進行低電壓(14V)的發(fā)電。因為旁通繼電器80已接通，所以再生交流發(fā)電機10也對電池20供電。
[0053]在時刻t4，車輛結(jié)束加速。此時，旁通繼電器80斷開，再生交流發(fā)電機10結(jié)束發(fā)電。由電容器30經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器40對電氣設(shè)備60、70供電。此外，將從時刻t4至時刻t5為止的時間作為區(qū)間C。
[0054]在時刻t5，若車輛開始減速，則再生交流發(fā)電機10的發(fā)電電壓被切換至高電壓(20V)，并開始進行減速再生發(fā)電。此時，在旁通繼電器80斷開的狀態(tài)下，由再生交流發(fā)電機10向電容器30大電流蓄電，并且經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器40向電池20小電流蓄電。另外，由再生交流發(fā)電機10經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器40對電氣設(shè)備60、70供電。此外，將從時刻t5至時刻t6為止的時間作為區(qū)間b。
[0055]在時刻t6，車輛結(jié)束減速，并過渡至定速行駛。此時，在旁通繼電器80斷開的狀態(tài)下，再生交流發(fā)電機10結(jié)束發(fā)電。而且，由電容器30經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器40對電氣設(shè)備60,70供電。此外，將從時刻t6至時刻t7為止的時間作為區(qū)間C。
[0056]在時刻t7，各種電負載被接通，由此，總消耗電流達到DC/DC轉(zhuǎn)換器40的允許輸出電流值(DC/DC極限)。此時，在旁通繼電器80斷開的狀態(tài)下，再生交流發(fā)電機10也不發(fā)電。經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器40對不適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備70供電，由電池20對適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備60供電。并且，強制地使已接通的各種電負載中的適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備60即預(yù)先決定的特定電負載斷開。此外，圖2中未描述因特定電負載斷開而引起的消耗電流的下降，參照圖3在后文中詳細說明該情況。此外，將從時刻t7至時刻t8為止的時間作為區(qū)間e。
[0057]在時刻t8，電容器電壓與電池電壓之差為0.5V以下。此時，旁通繼電器80接通，第一電路部15與第二電路部65短路。另外，由再生交流發(fā)電機10進行低電壓(14V)的通常發(fā)電。不適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備70由再生交流發(fā)電機10經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器40供電，適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備60由再生交流發(fā)電機10直接供電。并且，由再生交流發(fā)電機10經(jīng)由旁通電路部85以大電流對電池20蓄電。而且，使斷開的特定電負載接通。此外，圖2中未描述因特定電負載接通而引起的消耗電流的上升，參照圖3在后文中詳細說明該情況。此外，將從時刻t8至時刻t9為止的時間作為區(qū)間d。
[0058]在時刻t9，電池20蓄電完畢。
[0059]接著，參照圖3說明特定電負載斷開時的系統(tǒng)動作，特另說明相對于總消耗電流變化的電池電流的變化。此外，與圖2相比，需注意相對于接通的電氣設(shè)備或車速使電氣設(shè)備接通的時機等不同。
[0060]圖3的時序圖示出在多個電氣設(shè)備重疊地接通，總消耗電流達到DC/DC轉(zhuǎn)換器40的允許輸出電流值(DC/DC極限)，因此被預(yù)先定為特定電負載的除霧器及風機斷開的情況下，總消耗電流如何變化，與此相應(yīng)地，電池20及電容器30的電流如何變化。在該時序圖中，分別將車速、電容器電壓、電池電壓及總消耗電流設(shè)為縱軸，將時間設(shè)為橫軸。此外，用粗實線表示本實施方式的電池電流與總消耗電流，為了進行比較，用粗虛線表示特定電負載未斷開時的比較例。
[0061]在時刻Tl，點火器及音響接通，在時刻T2，前照燈接通，在時刻T3，作為特定電負載的除霧器及風機接通。此外，在該例子中，在時刻T3開始減速再生，并開始對電容器30蓄電。
[0062]在時刻T4，座椅加熱器接通，由此，總消耗電流超過DC/DC轉(zhuǎn)換器40的允許輸出電流值。為了防止速度偏差，在從時刻T4起經(jīng)過指定時間后(例如一秒后)的時刻T5，作為特定電負載的除霧器及風機斷開。
[0063]在時刻T7，ABS工作。在時刻T8，從時刻T5起斷開的作為特定電負載的除霧器及風機接通，并對電池20蓄電。此外，在該時序圖中，作為比較例(參照粗虛線)示出了在時刻T5，作為特定電負載的除霧器及風機接通，在此狀態(tài)下，進而在時刻T6，使風機達到最大輸出(風機MAX)。
[0064]比較特定電負載斷開的情況(圖3的粗實線)和在特定電負載接通的狀態(tài)下，使風機在中途達到最大輸出的情況(圖3的粗虛線)可知:從時刻T5至時刻T7，在特定電負載未斷開的情況下，需要由電池20向電氣設(shè)備供電，而在特定電負載斷開的情況下，總消耗電流減少，因此在此期間，電池20可不向電氣設(shè)備供電。進而，在時刻T7以后，雖然在特定電負載斷開的情況下仍需要由電池20供電，但與特定電負載未斷開的情況相比，該電池20的消耗電流減少。
[0065]因此，由于通過使特定電負載暫時斷開來分散電池20的消耗電流的峰值，所以能夠減少電池20的最大消耗電流，且能夠減小電池20的容量。
[0066]此外，在上述實施方式中，將除霧器及風機作為特定電負載預(yù)先決定，但特定電負載還可以是除此以外的車輛搭載設(shè)備的溫度調(diào)整單元例如空調(diào)裝置的加熱器、座椅墊的加熱器等。而且，還可以在ABS工作的T7時，進一步使座椅加熱器斷開，使輸出電流始終不會超過DCIDC轉(zhuǎn)換器的允許輸出電流值。
[0067]接著，參照圖4至圖7說明減速再生系統(tǒng)I的車用電源的具體控制方法。
[0068]首先，參照圖4的流程圖說明起動時、減速再生時及通常時的處理的動作的切換。此外，參照圖5至圖7在后文中詳細說明所述各處理的子程序。
[0069]首先，在步驟SI中，輸入來自起動機50或電池20等各種傳感器或開關(guān)的信息。接著，在步驟S2中，判定車輛是否已起動。在步驟S2的判定為否(NO)時，進一步在步驟S3中，判定減速再生條件是否成立，在步驟S2的判定為是(YES)時，移動至步驟6的被預(yù)先定義的起動時處理的子程序。
[0070]在步驟S3中的判定為是時，移動至步驟5的被預(yù)先定義的減速再生處理的子程序，在步驟S3中的判定為否時，移動至步驟S4的被預(yù)先定義的通常時處理的子程序。
[0071]接著，參照圖5的流程圖說明起動時處理的動作。此外，需一并參照進行該起動時處理的圖2的區(qū)間a(tl至t4)。
[0072]首先，在步驟S7中，芳通繼電器80斷開，由電池20起動發(fā)動機。發(fā)動機起動后，在步驟S8中，旁通繼電器80接通，通過電池20與電容器30使發(fā)動機工作。在步驟S9中，旁通繼電器80接通，由再生交流發(fā)電機10進行低電壓(列如14V)的發(fā)電。然后，返回主程序。
[0073]接著，參照圖6的流程圖說明減速時處理的動作。此外，需一并參照進行該減速時處理的圖2的區(qū)間b (t5至t6)。
[0074]在步驟SlO中，旁通繼電器80斷開，將由再生交流發(fā)電機10進行減速再生發(fā)電所得的電力對電容器30以大電流蓄電，并且經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器40對電池20以小電流蓄電。另外，由再生交流發(fā)電機10經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器40對適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備60 (第一電負載群)及不適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備70(第二電負載群)供電。然后，返回主程序。
[0075]接著，參照圖7的流程圖說明通常時處理的動作。此外，關(guān)于步驟S13、S15、S16，分別也需一并參照圖2的區(qū)間e (t4至t5及t6至t7)、區(qū)間d(t8至t9)、區(qū)間e (t7至t8)。
[0076]首先，在步驟Sll中，判定是否沒有表示電氣設(shè)備60、70(第一電負載群、第二電負載群)的總消耗電流為DC/DC轉(zhuǎn)換器40的允許輸出電流值(DC/DC極限)以上的信號從DC/DC轉(zhuǎn)換器40輸入。在步驟Sll的判定為是，即，沒有信號從DC/DC轉(zhuǎn)換器輸入，總消耗電流小于DC/DC轉(zhuǎn)換器40的允許輸出電流值時，進一步在步驟S12中，判定由電池電壓傳感器21推斷出的電池20的剩余容量是否為指定值以下。并且，在步驟S12中的判定為否時，即，在電池20的剩余容量大于指定值(電池剩余容量大)時，在步驟13中，旁通繼電器80斷開，再生交流發(fā)電機10不發(fā)電，由電容器30經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器40對電氣設(shè)備60、70供電。然后，返回主程序。
[0077]在步驟Sll中的判定為否，即，有信號從DC/DC轉(zhuǎn)換器輸入，總消耗電流為DC/DC轉(zhuǎn)換器40的允許輸出電流值以上時，或者在步驟Sll的判定為是，在步驟S12中的判定也為是，即，電池20的剩余容量為指定值以下(電池剩余容量小)時，在步驟S14中，判定電容器30的電壓與電池20的電壓之差是否為0.5V以下。接著，在步驟S14中的判定為是，即，電壓差小時，在步驟S15中，旁通繼電器80接通，由再生交流發(fā)電機10進行低電壓的發(fā)電。另外，由再生交流發(fā)電機10經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器40對不適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備70 (第二電負載群)供電，由再生交流發(fā)電機10直接對適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備60 (第一電負載群)供電。而且，由再生交流發(fā)電機10經(jīng)由旁通繼電器80對電池20大電流蓄電，接通斷開的特定電負載。然后，返回主程序。
[0078]在步驟S14中的判定為否，即，電壓差大時，在步驟S16中，旁通繼電器80斷開，再生交流發(fā)電機10不發(fā)電，由電容器30經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器40對不適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備70 (第二電負載群)供電，由電池20對適應(yīng)電壓下降的電氣設(shè)備60 (第一電負載群)供電。接著，在步驟S17中，預(yù)先決定的特定電負載(例如除霧器或風機等)斷開。然后，返回主程序。
[0079]此外，在步驟S12中，判定電池20的剩余容量是否為指定值以下，而電池20的剩余容量能夠通過測定電池20的電壓或電流來推斷。其原因在于:只要預(yù)先調(diào)查電壓或電流與電池20的剩余容量的關(guān)系，并利用該關(guān)系，就能夠根據(jù)電壓或電流推斷出剩余容量。
[0080]另外，在步驟S14中，是判定電容器30的電壓與電池20的電壓之差是否為0.5V以下，但在此判定的電壓差也可以是考慮所連接的電池20或電氣設(shè)備等的電氣性能而適當設(shè)定的值，在實際運用中，例如可以為IV以下。
[0081]而且，在步驟S14中，是根據(jù)電容器30的電壓與電池20的電壓之差進行判定，但取而代之，也可以判定從總消耗電流達到DC/DC轉(zhuǎn)換器40的允許輸出電流值以上起是否經(jīng)過了指定時間(例如30秒)，若尚未經(jīng)過指定時間，則執(zhí)行步驟S16，若經(jīng)過了指定時間，則執(zhí)行步驟S15。其原因在于:預(yù)先調(diào)查需要何程度的時間使電容器30與電池20的電壓差成為0.5V以下，將該時間設(shè)定為上述指定時間，由此，能夠獲得與以電壓差為判定基準的情況同等的效果。
[0082]此外，在上述實施方式中，使用再生交流發(fā)電機10作為再生發(fā)電機，但也可以采用電動發(fā)電機等來代替該再生交流發(fā)電機10。另外，使用旁通繼電器80作為開關(guān)，但也可以使用半導體開關(guān)來代替該旁通繼電器80。
[0083]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0084]如上所述，本發(fā)明涉及附帶進行減速再生的再生發(fā)電機的車輛的電源裝置的控制，尤其是即使在電氣設(shè)備的負載大時，仍能夠穩(wěn)定地供電。因此，本發(fā)明有可能能夠適當?shù)赜迷谲囉秒娫囱b置的制造產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中。
【權(quán)利要求】
1.一種車用電源裝置的控制方法，其特征在于， 所述車用電源裝置具備:能夠進行車輛減速時發(fā)電的減速再生發(fā)電與被發(fā)動機驅(qū)動而發(fā)電的通常發(fā)電的再生發(fā)電機；控制對電負載供電的DC/DC轉(zhuǎn)換器；連接所述再生發(fā)電機與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入部的第一電路部；連接于所述第一電路部、蓄積所述再生發(fā)電機產(chǎn)生的電力的電容器；連接所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出部與所述電負載的第二電路部；以及連接于所述第二電路部的電池，其中，蓄積在所述電容器中的電力經(jīng)由所述第一電路部、所述DC/DC轉(zhuǎn)換器及所述第二電路部供應(yīng)至所述電負載，所述控制方法包括: 供電步驟，在檢測出所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出已達到指定的允許極限值時，由所述電池對所述電負載供電；以及 斷開步驟，在由所述電池對所述電負載供電時，使所述電負載中的特定電負載斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用電源裝置的控制方法，其特征在于:所述特定電負載是調(diào)整搭載于車輛的指定設(shè)備的溫度的溫度調(diào)整單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車用電源裝置的控制方法，其特征在于: 所述車用電源裝置還具備旁通電路部與開關(guān)，所述旁通電路部繞過所述DC/DC轉(zhuǎn)換器而連接所述第一電路部與所述第二電路部，所述開關(guān)使所述旁通電路部短路或形成開路， 所述控制方法還包括: 接通開關(guān)步驟，在所述電池的剩余容量為指定值以下時，通過接通所述開關(guān)，將所述再生發(fā)電機以通常發(fā)電方式產(chǎn)生的電力經(jīng)由所述旁通電路部蓄電于所述電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車用電源裝置的控制方法，其特征在于:所述接通開關(guān)步驟在所述第一電路部與所述第二電路部之間的電位差為指定值以下時被執(zhí)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車用電源裝置的控制方法，其特征在于:所述接通開關(guān)步驟在從所述電池開始供電起經(jīng)過指定時間后被執(zhí)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車用電源裝置的控制方法，其特征在于:隨著所述接通開關(guān)步驟的執(zhí)行，使斷開的所述特定電負載接通。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車用電源裝置的控制方法，其特征在于:隨著所述接通開關(guān)步驟的執(zhí)行，使斷開的所述特定電負載接通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車用電源裝置的控制方法，其特征在于: 所述電負載是能夠適應(yīng)電壓下降的第一電負載群， 所述電源裝置包括經(jīng)由獨立于所述第二電路部的第三電路部而與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器連接的不適應(yīng)電壓下降的第二電負載群。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車用電源裝置的控制方法，其特征在于: 所述電負載是能夠適應(yīng)電壓下降的第一電負載群， 所述電源裝置包括經(jīng)由獨立于所述第二電路部的第三電路部而與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器連接的不適應(yīng)電壓下降的第二電負載群。
10.一種車用電源裝置的控制裝置，其特征在于， 所述車用電源裝置具備:能夠進行車輛減速時發(fā)電的減速再生發(fā)電與被發(fā)動機驅(qū)動而發(fā)電的通常發(fā)電的再生發(fā)電機；控制對電負載供電的DC/DC轉(zhuǎn)換器；連接所述再生發(fā)電機與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入部的第一電路部；連接于所述第一電路部、蓄積所述再生發(fā)電機產(chǎn)生的電力的電容器；連接所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出部與所述電負載的第二電路部；以及連接于所述第二電路部的電池，其中，蓄積在所述電容器中的電力經(jīng)由所述第一電路部、所述DC/DC轉(zhuǎn)換器及所述第二電路部供應(yīng)至所述電負載，所述控制裝置包括: 控制單元，在檢測出所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出已達到指定的允許極限值時，讓所述電池對所述電負載供電，并且在由所述電池對所述電負載供電時，使所述電負載中的特定電負載 斷開。
【文檔編號】B60L11/18GK103448564SQ201310199592
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月1日
【發(fā)明者】吉田勝正, 森本昌介, 小谷和也, 今村友之 申請人:馬自達汽車株式會社