電力供給控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電力供給控制裝置，能夠減少車輛具備的電壓變換構件的個數(shù)，削減部件成本。電力供給控制裝置具備：電壓檢測構件(控制部(10))，檢測電池(9)或交流發(fā)電機(7)的輸出電壓；狀態(tài)取得構件(控制部10)，取得發(fā)動機(6)的狀態(tài)；電壓變換構件(20)，使輸出電壓升壓和降壓；切換構件(30)，將對多個車載設備的電力供給切換為輸出電壓和由電壓變換構件(20)變換而得的電壓中的任意一個；以及控制構件(控制部(10))，基于輸出電壓值和發(fā)動機(6)的狀態(tài)，輸出使切換構件(30)進行切換的指示。切換構件(30)將電力供給目標切換成應施加高于V1的電壓的第一車載設備組和另外的第二車載設備組，控制構件對電壓變換構件(20)輸出降壓指示或升壓指示，并且對切換構件(30)輸出第一車載設備組和第二車載設備組的切換指示。
【專利說明】電力供給控制裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及對向車輛具備的各種電氣設備供給的電力進行控制的電力供給控制裝置。
【背景技術】
[0002]以往，以電池和交流發(fā)電機作為電源向車輛具備的各種電氣設備供給電力。在車輛從怠速停止啟動時，電池向電氣設備供給電力。此時，當由于曲柄啟動而使電池的輸出電壓低于電氣設備的驅(qū)動電壓時，會產(chǎn)生導航系統(tǒng)的存儲消失等不良情況。因此，當從怠速停止啟動時，對于導航系統(tǒng)等一直需要預定電壓以上的電力供給的電氣設備，要將電池的輸出電壓升壓供給(例如，參照專利文獻I)。
[0003]另一方面，在發(fā)動機驅(qū)動時，交流發(fā)電機的輸出電壓超過電氣設備的驅(qū)動電壓，因此，通過將交流發(fā)電機的輸出電壓降壓供給到電氣設備，減少電力的消耗。例如，在專利文獻2中，記載了通過對向燃料泵的馬達施加的電壓進行細致地PWM控制來改善燃耗的機動車用燃料泵馬達控制電路。
[0004]專利文獻1:日本特開2004-92564號公報
[0005]專利文獻2:日本特開平10-266920號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]然而，對于如記載于專利文獻I和2中那樣的電池或交流發(fā)電機的輸出電壓的變換，無論是升壓用還是降壓用，都是采用電壓變換構件并且作為其對象的電氣設備不同，因此存在著需要分別獨立設置電壓變換構件的問題。
[0008]本發(fā)明正是鑒于所述情況而完成的，其目的在于提供一種電力供給裝置，其能夠減少車輛具備的電壓變換構件的個數(shù)，削減部件成本。
[0009]用于解決課題的方案
[0010]本發(fā)明的電力供給控制裝置具備:電壓檢測構件，檢測車輛具備的電池或交流發(fā)電機的輸出電壓；狀態(tài)取得構件，取得所述車輛具備的發(fā)動機的狀態(tài)；電壓變換構件，使所述輸出電壓升壓和降壓；切換構件，將對所述車輛具備的多個車載設備各自的電力供給切換為所述輸出電壓和由所述電壓變換構件變換而得的電壓中的任意一個；以及控制構件，基于所述電壓檢測構件檢測出的輸出電壓值和所述狀態(tài)取得構件取得的發(fā)動機的狀態(tài)，輸出使所述切換構件進行切換的指示，所述電力供給控制裝置的特征在于，所述切換構件將電力供給目標切換成應施加高于Vl的電壓的第一車載設備組和另外的第二車載設備組，所述控制構件對所述電壓變換構件輸出降壓的指示或升壓的指示，并且對所述切換構件輸出第一車載設備組和第二車載設備組的切換指示。
[0011]由此，由一個電壓變換構件執(zhí)行升壓和降壓，因此能夠減少車輛具備的電壓變換構件的個數(shù)，削減部件成本。[0012]本發(fā)明的電力供給控制裝置的特征在于，所述控制構件在所述狀態(tài)取得構件取得所述發(fā)動機處于旋轉(zhuǎn)中的狀態(tài)、并且所述電壓檢測構件檢測出的輸出電壓高于V2 0V1)的情況下，對所述電壓變換構件輸出將所述輸出電壓降壓至V2的指示，對所述切換構件輸出將對所述第二車載設備組的電力供給切換至由所述電壓變換構件變換而得的電壓的指示。
[0013]由此，利用進行輸出電壓的升壓的電壓變換構件實現(xiàn)將在發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)中因交流發(fā)電機發(fā)電而升高的輸出電壓降壓至V2來減少電力的消耗，因此，能夠減少車輛具備的電壓變換構件的個數(shù)，削減部件成本。
[0014]本發(fā)明的電力供給控制裝置的特征在于，所述控制構件在所述狀態(tài)取得構件取得所述發(fā)動機處于從怠速停止的啟動中的狀態(tài)、并且所述電壓檢測構件檢測出的輸出電壓低于V3 (V2>V3>V1)的情況下，對所述電壓變換構件輸出將所述輸出電壓升壓至V4 (V4 ^ V3)的指示，對所述切換構件輸出將對所述第一車載設備組的電力供給切換至由所述電壓變換構件變換而得的電壓的指示。
[0015]由此，將一個電壓變換構件的功能在發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)中切換為降壓、在怠速停止中切換為升壓，因此能夠減少車輛具備的電壓變換構件的個數(shù)，削減部件成本。
[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種電力供給裝置，其能夠減少車輛具備的電壓變換構件的個數(shù)，削減部件成本。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是示意性地示出具備本發(fā)明的電力供給控制裝置的實施方式的車輛的電力供給系統(tǒng)的概要結(jié)構的示意圖。
[0019]圖2是示出圖1所示的電壓變換分配箱I的結(jié)構例的框圖。
[0020]圖3是示出本發(fā)明的電力供給控制裝置的動作的例子的流程圖。
[0021]圖4是示出本發(fā)明的電力供給控制裝置的動作的例子的時序圖。
[0022]標號說明
[0023]1:電壓變換分配箱；
[0024]7:交流發(fā)電機；
[0025]8:啟動器；
[0026]9:電池；
[0027]10:控制部(控制構件、狀態(tài)取得構件、電壓檢測構件)；
[0028]20:電壓變換部(電壓變換構件);
[0029]30:切換電路(切換構件);
[0030]31、32、33:開關；
[0031]41、42:熔斷器；
[0032]51:省電負載組(第二車載設備組);
[0033]5la、5Ib:頭燈；
[0034]51c:馬達；
[0035]52:穩(wěn)定電壓負載組(第一車載設備組)；
[0036]52a、52b、52c:ECU ；[0037]61:發(fā)動機 ECU;
[0038]62:怠速停止 ECU。
【具體實施方式】
[0039]以下，基于附圖詳細說明本發(fā)明的電力供給控制裝置的實施方式。
[0040]圖1是示意性地示出具備本發(fā)明的電力供給控制裝置的實施方式的車輛的電力供給系統(tǒng)的概要結(jié)構的示意圖。圖1所示的車輛的電力供給系統(tǒng)具備:電壓變換分配箱1、電池9、交流發(fā)電機7、頭燈5la、頭燈5Ib、燃料泵的馬達5Ic以及多個電子控制裝置(以下，^#S“ECU”)52a、52b、52c、...(以下，對一個 ECU52a 進行說明)。
[0041]對電壓變換分配箱I施加來自電池9和交流發(fā)電機7的輸出電壓。由電壓變換分配箱I施加的電壓被變壓后或者直接施加于ECU52a、頭燈51a、51b以及馬達51c。對于電壓變換分配箱I的詳細內(nèi)容將在后面說明。
[0042]交流發(fā)電機7利用未圖示的發(fā)動機的驅(qū)動進行發(fā)電。電池9積蓄由交流發(fā)電機7發(fā)電的電力，并將積蓄的電力供給到電壓變換分配箱I。
[0043]頭燈51a和51b照射車輛的前方。馬達51c驅(qū)動向未圖示的發(fā)動機供給燃料的燃料泵。這些電氣設備為了執(zhí)行預定的功能而需要預定電壓值以上的電壓，但即使電壓的施加暫時中斷，若再次施加預定值以上的電壓，則仍能夠再次實現(xiàn)中斷前的功能。例如，若頭燈51a的施加電壓低于電壓值V2，則頭燈51a變暗或者滅燈。然而，若再次施加電壓值V2以上的電壓，則以原來的亮度亮燈。而且，頭燈51a在低于交流發(fā)電機7的輸出電壓的電壓值V2下能夠充分發(fā)揮功能。
[0044]因此，頭燈51a之類的車載設備能夠根據(jù)車輛狀態(tài)將施加的電壓降壓至V2。以下，將這些車載設備稱為“省電負載”(第二車載設備組)。
`[0045]ECU52a設于每個車載設備以控制車載設備。所述車載設備例如是車輛導航系統(tǒng)、示出速度的儀表(顯示器)以及示出燃料的余量的儀表(顯示器)等。ECU52a設于車輛導航系統(tǒng)等電氣設備中，為了保持在存儲器中存儲的信息，需要預定電壓值Vl以上的電壓。以下，將需要預定電壓值Vl以上的電力供給的裝置稱為“穩(wěn)定電壓負載”(第一車載設備組)。
[0046]圖2是示出圖1所示的電壓變換分配箱I的結(jié)構例的框圖。圖1所示的電壓變換分配箱I除了與交流發(fā)電機7、電池9、以及頭燈51a、頭燈51b、燃料泵的馬達51c (以下，稱為“省電負載組”51)、以及多個^^52&、5213、52(3、...(以下，稱為“穩(wěn)定電壓負載組”52)連接之外，還與發(fā)動機E⑶61以及怠速停止E⑶62連接。
[0047]在圖2中還示出了發(fā)動機6和啟動器8。發(fā)動機6以連動的方式與交流發(fā)電機7連接，并通過未圖示的離合器與啟動器8連接。對啟動器8施加電池9的輸出電壓，以使發(fā)動機6啟動。
[0048]電壓變換分配箱I具備控制部10、電壓變換部20、切換電路30、熔斷器41以及熔斷器42。電池9的正極通過熔斷器41與電壓變換部20的輸入端子和切換電路30的輸入端子連接。交流發(fā)電機7的輸出端子通過熔斷器42與電壓變換部20的輸入端子和切換電路30的輸入端子連接。
[0049]電壓變換部20的輸出端子通過切換電路30與省電負載組51和穩(wěn)定電壓負載組52連接。
[0050]切換電路30具備開關31、開關32以及開關33。開關31、開關32以及開關33均為c觸點開關。開關31具有COM端子、端子31a以及端子31b，開關32具有COM端子、端子32a以及端子32b，開關33具有COM端子、端子331以及端子332。
[0051]電壓變換部20的輸出端子與開關33的COM端子連接。開關33的端子331與開關31的端子31a連接。開關31的端子31b通過熔斷器41與電池9的正極連接，通過熔斷器42與交流發(fā)電機7的輸出端子連接。開關31的COM端子與省電負載組51的正極連接。
[0052]開關33的端子332與開關32的端子32a連接。開關32的端子32b通過熔斷器41與電池9的正極連接，通過熔斷器42與交流發(fā)電機7的輸出端子連接。開關32的COM端子與穩(wěn)定電壓負載組52的正極連接。
[0053]控制部10與車載LAN連接?？刂撇?0經(jīng)由車載LAN取得從發(fā)動機E⑶61發(fā)送的包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速的發(fā)動機的狀態(tài)的信號?？刂撇?0經(jīng)由車載LAN取得從怠速停止ECU62輸出的與怠速停止相關的信息。控制部10取得經(jīng)由熔斷器41的電池9的正極端子和經(jīng)由熔斷器42的交流發(fā)電機7的輸出端子的共同連接部節(jié)點A的電壓值VA。
[0054]發(fā)動機E⑶61驅(qū)動控制發(fā)動機6。發(fā)動機E⑶61經(jīng)由車載LAN向控制部10發(fā)送包括發(fā)動機6的轉(zhuǎn)速的發(fā)動機6的狀態(tài)的信號。怠速停止ECU62控制怠速停止的許可以及發(fā)動機6從怠速停止的啟動。怠速停止E⑶62經(jīng)由車載LAN向控制部10和發(fā)動機E⑶61輸出用于使發(fā)動機6從怠速停止啟動的信號。
[0055]以下，參照圖3的流程圖說明這樣的結(jié)構的電力供給控制裝置的動作。開關31、開關32以及開關33分別與端子31b、端子32b以及端子331側(cè)連接。
[0056]首先，控制部10取得車輛狀態(tài)(步驟S10)?？刂撇?0基于經(jīng)由車載LAN接收的車速信號、制動信號、怠速停止許可信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號以及從怠速停止啟動發(fā)動機的信號，判斷并取得車輛狀態(tài)。
[0057]控制部10在接收到從怠速停止啟動發(fā)動機的信號的情況下(步驟Sll:是)，取得節(jié)點A的電壓值VA (步驟S12)。接著，判斷所取得的電壓值VA是否低于V3(步驟S13)。V3為基于實現(xiàn)穩(wěn)定電壓負載組52的預定功能所需的最低電壓Vl而設定為比Vl高出一定余量的值。
[0058]在電壓值VA不低于V3的情況下(步驟S13:否)，回到步驟S12并重復處理。
[0059]另一方面，在電壓值VA低于V3的情況下(步驟S13:是)，將開關31、32、33分別切換至端子31b、端子32b以及端子332，將電池9的輸出電壓(VA)升壓至V4并進行電力供給(步驟S14)。V4是V3以上的預定值。即，控制部10對電壓變換部20輸出使電池9的輸出電壓(VA)升壓至V4的指示，并切換電路30的開關31、32、33進行切換。由此，將由電壓變換部20升壓至V4的電壓施加到穩(wěn)定電壓負載組52。
[0060]控制部10接下來再次取得節(jié)點A的電壓值VA (步驟S15)，判斷所取得的電壓值VA是否在V3以上(步驟S16)。在電壓值VA不在V3以上的情況下(步驟S16:否)，回到步驟S14并重復處理。另一方面，在電壓值VA在V3以上的情況下，回到步驟SlO并重復處理。
[0061]控制部10在步驟Sll中并非為從怠速停止的啟動開始狀態(tài)的情況下(步驟Sll:否)，判斷車輛是否處于行駛中(步驟S21)。對車輛是否處于行駛中的判斷基于經(jīng)由車載LAN接收的車速信號以及表示發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號等來進行?？刂撇?0在車輛處于行駛中的情況下(步驟S21:是)，取得節(jié)點A的電壓值VA (步驟S22)。
[0062]控制部10接下來判斷所取得的電壓值VA是否超過V2 (>V1)(步驟S23)。V2是為了抑制省電負載組51的消耗電力而確定的驅(qū)動電壓值。
[0063]在電壓值VA超過V2的情況下(步驟S23:是)，將開關31、32、33分別切換至端子31a、端子32b以及端子331，將交流發(fā)電機9的輸出電壓值(VA)降壓至V2并施加到省電負載組51 (步驟S24)。S卩，控制部10對電壓變換部20輸出使交流發(fā)電機9的輸出電壓值(VA)降壓至V2的指示，并對切換電路30的開關31、32、33進行切換。通過控制部10的指示，電壓變換部20將交流發(fā)電機9的輸出電壓值(VA)變換為V2。
[0064]控制部10在步驟S23中為電壓值VA不超過V2的情況下(步驟S23:否)，或者在步驟S24的處理之后，回到步驟SlO并重復處理。
[0065]而且，控制部10在步驟S21中為車輛并非處于行駛中的情況下(步驟S21:否)，將開關31和開關32分別切換到端子31b和端子32b (步驟S31)，然后回到步驟SlO并重復處理。即，控制部10對切換電路30的開關31和開關32進行切換。由此，對省電負載組51和穩(wěn)定電壓負載組52施加來自電池9和/或交流發(fā)電機7的輸出電壓值(VA)。
[0066]圖4是示出由該電力供給控制裝置控制的電力供給的例子的時序圖。在期間TA中，點火鍵接通，發(fā)動機啟動。在期間TA中，通過控制部10的控制，對省電負載組51和穩(wěn)定電壓負載組52施加電池9的電壓。S卩，進行圖3的步驟S31的處理。
[0067]在期間TB中，發(fā)動機旋轉(zhuǎn)，車輛處于行駛中。在期間TB中，交流發(fā)電機7發(fā)電。因此，在節(jié)點A的電壓值VA超過V2的情況下，將交流發(fā)電機7的輸出電壓(VA)降壓至V2，并施加到省電負載組51。S卩，進行圖3的從步驟S21到步驟S24的處理。
[0068]當在期間TB中車輛停止時，怠速停止開始，在進行怠速停止后，在期間TC中，進行發(fā)動機從怠速停止的啟動。在期間TB中的怠速停止中，對節(jié)點A施加來自電池9的輸出電壓。即，進行圖3的步驟S31的處理。
[0069]在期間TC中，當發(fā)動機從怠速停止的啟動開始時，因曲柄啟動使節(jié)點A的電壓值VA低于V3,因此對穩(wěn)定電壓負載組52施加將電池9的輸出電壓(VA)升壓至V4后的電壓。即，進行圖3的從步驟Sll到步驟S16的處理。
[0070]在期間TC后繼的期間TB2中，發(fā)動機從怠速停止的啟動結(jié)束，車輛再次處于行駛中。即，重復圖3的從步驟S21到步驟S24的處理。
[0071]通過以上的處理，電壓變換部20在車輛的行駛中進行降壓，在發(fā)動機從怠速停止啟動時進行升壓。電壓變換部20在不同的時間切換降壓和升壓的功能，切換電力供給目標，因此能夠削減部件數(shù)量。
[0072]以上，對用于實施發(fā)明的方式進行了說明，不過本發(fā)明并不限定于以用于實施本發(fā)明的方式來說明的實施方式。在不改變本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進行變更。
[0073]產(chǎn)業(yè)利用性
[0074]本發(fā)明能夠應用于對向車輛具備的各種電氣設備供給的電力進行控制的電力供給控制裝置。
【權利要求】
1.一種電力供給控制裝置，具備:電壓檢測構件，檢測車輛具備的電池或交流發(fā)電機的輸出電壓；狀態(tài)取得構件，取得所述車輛具備的發(fā)動機的狀態(tài)；電壓變換構件，使所述輸出電壓升壓和降壓；切換構件，將對所述車輛具備的多個車載設備各自的電力供給切換為所述輸出電壓和由所述電壓變換構件變換而得的電壓中的任意一個；以及控制構件，基于所述電壓檢測構件檢測出的輸出電壓值和所述狀態(tài)取得構件取得的發(fā)動機的狀態(tài)，輸出使所述切換構件進行切換的指示，所述電力供給控制裝置的特征在于， 所述切換構件將電力供給目標切換成應施加高于Vl的電壓的第一車載設備組和另外的第二車載設備組， 所述控制構件對所述電壓變換構件輸出降壓的指示或升壓的指示，并且對所述切換構件輸出第一車載設備組和第二車載設備組的切換指示。
2.根據(jù)權利要求1所述的電力供給控制裝置，其特征在于， 所述控制構件在所述狀態(tài)取得構件取得所述發(fā)動機處于旋轉(zhuǎn)中的狀態(tài)、并且所述電壓檢測構件檢測出的輸出電壓高于V2的情況下，對所述電壓變換構件輸出將所述輸出電壓降壓至V2的指示，對所述切換構件輸出將對所述第二車載設備組的電力供給切換至由所述電壓變換構件變換而得的電壓的指示，其中，V2>V1。
3.根據(jù)權利要求2所述的電力供給控制裝置，其特征在于， 所述控制構件在所述狀態(tài)取得構件取得所述發(fā)動機處于從怠速停止的啟動中的狀態(tài)、并且所述電壓檢測構件檢測出的輸出電壓低于V3的情況下，對所述電壓變換構件輸出將所述輸出電壓升壓至V4的指示，對所述切換構件輸出將對所述第一車載設備組的電力供給切換至由所述電壓變換構件變換而得的電壓的指示，其中，V2>V3>V1、V4≤V3。
【文檔編號】B60R16/02GK103781668SQ201280043205
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年9月6日 優(yōu)先權日:2011年9月8日
【發(fā)明者】井本政善 申請人:株式會社自動網(wǎng)絡技術研究所, 住友電裝株式會社, 住友電氣工業(yè)株式會社