車輛用電源裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明對設(shè)置于車輛用電源裝置的開關(guān)的故障進行判定。本發(fā)明的車輛用電源裝置具有：開閉開關(guān)SW1，在將電動發(fā)電機16與鋰離子電池27連接的導(dǎo)通狀態(tài)和將其分離的斷開狀態(tài)之間進行切換；開閉開關(guān)SW2，在將電動發(fā)電機16與鉛電池28連接的導(dǎo)通狀態(tài)和將其分離的斷開狀態(tài)之間進行切換；節(jié)點32，將與鋰離子電池27的正極端子連接的第一電源線29、與鉛電池28的正極端子連接的第二電源線30以及與電動發(fā)電機16的輸出端子連接的充電線31相互連接；故障判定部53b，執(zhí)行以下故障判定處理：基于開閉開關(guān)SW1的控制信號、開閉開關(guān)SW2的控制信號、第一電源線29的電流和電位來判定開閉開關(guān)SW1、SW2中的至少一方的故障。
【專利說明】
車輛用電源裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及搭載于車輛的車輛用電源裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為搭載于車輛的車輛用電源裝置，開發(fā)了在車輛減速時將通過交流發(fā)電機發(fā)出的電力不僅充電到鉛電池中，還充電到鋰離子電池中的電源裝置(參照專利文獻I)。由此，在車輛減速時能夠使大部分的電力再生，能夠提高車輛的能效。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I:日本特開2014-36557號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問題
[0007]然而，如專利文獻I所記載，在車輛用電源裝置設(shè)有控制交流發(fā)電機、鋰離子電池等的連接狀態(tài)的開關(guān)。如此設(shè)置于車輛用電源裝置的開關(guān)根據(jù)充放電狀況而切換為導(dǎo)通狀態(tài)、斷開狀態(tài)。在該開關(guān)發(fā)生卡滯閉合、卡滯打開等故障的情況下，難以使車輛用電源裝置適當(dāng)?shù)匕l(fā)揮功能，因此要求對有無開關(guān)故障進行判定。
[0008]本發(fā)明的目的在于對設(shè)置于車輛用電源裝置的開關(guān)的故障進行判定。
[0009]技術(shù)方案
[0010]本發(fā)明的車輛用電源裝置搭載于車輛，具有:發(fā)電機，其與發(fā)動機連接;第一蓄電池，其與上述發(fā)電機連接;第二蓄電池，其與上述第一蓄電池并聯(lián)地連接到上述發(fā)電機;第一開關(guān)，其基于控制信號在將上述發(fā)電機與上述第一蓄電池連接的導(dǎo)通狀態(tài)和將上述發(fā)電機與上述第一蓄電池分離的斷開狀態(tài)之間進行切換;第二開關(guān)，其基于控制信號在將上述發(fā)電機與上述第二蓄電池連接的導(dǎo)通狀態(tài)和將上述發(fā)電機與上述第二蓄電池分離的斷開狀態(tài)之間進行切換;連接點，其將與上述第一蓄電池的正極端子連接的第一通電路徑、與上述第二蓄電池的正極端子連接的第二通電路徑和與上述發(fā)電機的輸出端子連接的第三通電路徑相互連接；以及故障判定部，其執(zhí)行故障判定處理，所述故障判定處理基于上述第一開關(guān)的控制信號、上述第二開關(guān)的控制信號、上述第一通電路徑的電流和上述第一通電路徑的電位來判定上述第一開關(guān)和上述第二開關(guān)中的至少一方的故障。
[0011]另外，本發(fā)明的車輛用電源裝置的特征是，在上述的發(fā)明中，具有:第四通電路徑，其與上述第一蓄電池的負極端子連接，上述第一開關(guān)設(shè)置于上述第一通電路徑或上述第四通電路徑，上述第二開關(guān)設(shè)置于上述第二通電路徑。
[0012]另外，本發(fā)明的車輛用電源裝置的特征是，在上述的發(fā)明中，將上述第一開關(guān)設(shè)置于上述第一通電路徑，上述故障判定部基于上述第一通電路徑中的上述第一開關(guān)與上述連接點之間的電位來判定上述第一開關(guān)與上述第二開關(guān)中的至少一方的故障。
[0013]另外，本發(fā)明的車輛用電源裝置的特征是，在上述的發(fā)明中，作為上述第一開關(guān)的控制信號，具有將上述第一開關(guān)切換為導(dǎo)通狀態(tài)的導(dǎo)通信號和將上述第一開關(guān)切換為斷開狀態(tài)的斷開信號;作為上述第二開關(guān)的控制信號，具有將上述第二開關(guān)切換為導(dǎo)通狀態(tài)的導(dǎo)通信號和將上述第二開關(guān)切換為斷開狀態(tài)的斷開信號，上述故障判定部，執(zhí)行以下判定處理作為故障判定處理:第一判定處理，在導(dǎo)通信號被施加到上述第一開關(guān)且導(dǎo)通信號被施加到上述第二開關(guān)的情況下，判定上述第一通電路徑的電流和電位與正常時的電流和電位是否相同；第二判定處理，在斷開信號被施加到上述第一開關(guān)且導(dǎo)通信號被施加到上述第二開關(guān)的情況下，判定上述第一通電路徑的電流和電位與正常時的電流和電位是否相同；第三判定處理，在導(dǎo)通信號被施加到上述第一開關(guān)且斷開信號被施加到上述第二開關(guān)的情況下，判定上述第一通電路徑的電流和電位；以及第四判定處理，在斷開信號被施加到上述第一開關(guān)且斷開信號被施加到上述第二開關(guān)的情況下，判定上述第一通電路徑的電流和電位。
[0014]另外，本發(fā)明的車輛用電源裝置的特征是，在上述的發(fā)明中，上述故障判定部在乘車人將車輛的啟動開關(guān)操作到起動停止側(cè)的情況下，執(zhí)行故障判定處理。
[0015]另外，本發(fā)明的車輛用電源裝置的特征是，在上述的發(fā)明中，上述故障判定部在乘車人將車輛的啟動開關(guān)操作到起動側(cè)，且沒有記錄故障判定處理的執(zhí)行記錄的情況下，執(zhí)行故障判定處理。
[0016]另外，本發(fā)明的車輛用電源裝置的特征是，在上述的發(fā)明中，上述故障判定部在乘車人將車輛的啟動開關(guān)操作到起動側(cè)，且記錄有上述第一開關(guān)或上述第二開關(guān)的故障的情況下，執(zhí)行故障判定處理。
[0017]另外，本發(fā)明的車輛用電源裝置的特征是，在上述的發(fā)明中，具有:發(fā)動機控制部，其基于停止條件停止上述發(fā)動機，基于啟動條件再次啟動上述發(fā)動機；以及發(fā)電控制部，其控制上述發(fā)電機，在上述第一開關(guān)在導(dǎo)通狀態(tài)發(fā)生了故障的情況下，上述發(fā)動機控制部禁止上述發(fā)動機的停止，并且上述發(fā)電控制部禁止上述發(fā)電機的再生發(fā)電。
[0018]另外，本發(fā)明的車輛用電源裝置的特征是，在上述的發(fā)明中，具有:發(fā)動機控制部，其基于停止條件停止上述發(fā)動機，基于啟動條件再次啟動上述發(fā)動機；以及發(fā)電控制部，其控制上述發(fā)電機，在上述第一開關(guān)在斷開狀態(tài)發(fā)生了故障的情況下，上述發(fā)動機控制部禁止上述發(fā)動機的停止，并且上述發(fā)電控制部禁止上述發(fā)電機的再生發(fā)電。
[0019]另外，本發(fā)明的車輛用電源裝置的特征是，在上述的發(fā)明中，具有:發(fā)動機控制部，其基于停止條件停止上述發(fā)動機，基于啟動條件再次啟動上述發(fā)動機，在上述第二開關(guān)在導(dǎo)通狀態(tài)發(fā)生了故障的情況下，上述發(fā)動機控制部禁止上述發(fā)動機的停止。
[0020]另外，本發(fā)明的車輛用電源裝置的特征是，在上述的發(fā)明中，具有:發(fā)動機控制部，其基于停止條件停止上述發(fā)動機，基于啟動條件再次啟動上述發(fā)動機;發(fā)電控制部，其控制上述發(fā)電機；以及開關(guān)控制部，其將上述第一開關(guān)在導(dǎo)通狀態(tài)和斷開狀態(tài)之間進行切換，在上述第二開關(guān)在斷開狀態(tài)發(fā)生了故障的情況下，上述發(fā)動機控制部禁止上述發(fā)動機的停止，上述發(fā)電控制部禁止上述發(fā)電機的發(fā)電，并且上述開關(guān)控制部將上述第一開關(guān)切換為斷開狀態(tài)。
[0021]發(fā)明效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，能夠利用第一開關(guān)的控制信號、第二開關(guān)的控制信號、第一通電路徑的電流和第一通電路徑的電位來判定開關(guān)的故障。
【附圖說明】
[0023]圖1是表示具備本發(fā)明的一個實施方式的車輛用電源裝置的車輛的構(gòu)成例的示意圖。
[0024]圖2是表示車輛用電源裝置的構(gòu)成例的框圖。
[0025]圖3是簡要地示出車輛用電源裝置的構(gòu)成的電路圖。
[0026]圖4是表示電池的端子電壓與充電狀態(tài)之間的關(guān)系的曲線圖。
[0027]圖5是表不電動發(fā)電機的發(fā)電控制的一個例子的時序圖。
[0028]圖6是表示車輛用電源裝置的電力供給狀況的說明圖。
[0029]圖7是表示車輛用電源裝置的電力供給狀況的說明圖。
[0030]圖8是表示車輛用電源裝置的電力供給狀況的說明圖。
[0031]圖9是表示車輛用電源裝置的電力供給狀況的說明圖。
[0032]圖10是表示開關(guān)診斷控制中的各判定模式的執(zhí)行狀況的說明圖。
[0033]圖11是表示開關(guān)診斷控制中的各判定模式的執(zhí)行狀況的說明圖。
[0034]圖12是表示開關(guān)診斷控制中的各判定模式的執(zhí)行狀況的說明圖。
[0035]圖13是表示開關(guān)診斷控制中的各判定模式的執(zhí)行狀況的說明圖。
[0036]圖14是表示各判定模式中的檢測電壓和檢測電流的說明圖。
[0037]圖15(a)和圖15(b)是表示各判定模式中的檢測電壓和檢測電流的說明圖。
[0038]圖16(a)和圖16(b)是表示各判定模式中的檢測電壓和檢測電流的說明圖。
[0039]圖17是表示開關(guān)診斷控制的執(zhí)行順序的一個例子的流程圖。
[0040]圖18是表示故障判定處理的執(zhí)行順序的一個例子的流程圖。
[0041]圖19是表示故障判定處理的執(zhí)行順序的一個例子的流程圖。
[0042]圖20是表示故障安全處理的執(zhí)行順序的一個例子的流程圖。
[0043]符號說明
[0044]10:車輛用電源裝置
[0045]11:車輛
[0046]12:發(fā)動機
[0047]16:電動發(fā)電機(發(fā)電機)
[0048]27:鋰離子電池(第一蓄電池)
[0049]27a:正極端子
[0050]27b:負極端子
[0051 ]28:鉛電池(第二蓄電池)
[0052]28a:正極端子
[0053]29:第一電源線(第一通電路徑)
[0054]30:第二電源線(第二通電路徑)
[0055]31:充電線(第三通電路徑)
[0056]32:節(jié)點(連接點)
[0057]38:通電線(第四通電路徑)
[0058]51:充放電控制器(發(fā)電控制部)
[0059]52:1SS控制器(發(fā)動機控制部)
[0060]53a:開關(guān)控制部
[0061]53b:故障判定部
[0062]SWl:開閉開關(guān)(第一開關(guān))
[0063]SW2:開閉開關(guān)(第二開關(guān))
【具體實施方式】
[0064]以下，基于附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。圖1是表示具備本發(fā)明的一個實施方式的車輛用電源裝置10的車輛11的構(gòu)成例的示意圖。如圖1所示，在車輛11搭載有具備發(fā)動機12的動力單元13。在發(fā)動機12的曲柄軸14，借由帶機構(gòu)15連結(jié)有電動發(fā)電機(發(fā)電機)16。這樣，在發(fā)動機12機械性地連接有電動發(fā)電機16。另外，在發(fā)動機12，借由扭矩轉(zhuǎn)換器17連結(jié)有變速機構(gòu)18，在變速機構(gòu)18，借由差速機構(gòu)19等連結(jié)有車輪20。此外，在動力單元13設(shè)有使曲柄軸14開始轉(zhuǎn)動的起動馬達21。
[0065]電動發(fā)電機16是所謂的ISG(integrated starter generator:集成起動發(fā)動機)，不僅作為被曲柄軸14驅(qū)動而進行發(fā)電的發(fā)電機發(fā)揮功能，也作為使曲柄軸14開始轉(zhuǎn)動的電動機發(fā)揮功能。電動發(fā)電機16具有具備定子線圈的定子22和具備勵磁線圈的轉(zhuǎn)子23。另外，為了控制定子線圈和/或勵磁線圈的通電狀態(tài)，在電動發(fā)電機16設(shè)有具備逆變器、穩(wěn)壓器和微電腦等的ISG控制器24。在ISG控制器24連接有檢測電動發(fā)電機16的發(fā)電電壓和/或發(fā)電電流的傳感器24a。
[0066]在使電動發(fā)電機16作為發(fā)電機發(fā)揮功能時，利用ISG控制器24控制勵磁線圈的通電狀態(tài)。通過控制勵磁線圈的通電狀態(tài)，從而能夠控制電動發(fā)電機16的發(fā)電電壓。另外，在使電動發(fā)電機16發(fā)電驅(qū)動時，通過控制ISG控制器24的逆變器，從而能夠控制電動發(fā)電機16的發(fā)電電流。另一方面，在使電動發(fā)電機16作為電動機發(fā)揮功能時，利用ISG控制器24控制定子線圈的通電狀態(tài)。應(yīng)予說明，ISG控制器24基于來自后述的控制單元50的控制信號控制勵磁線圈和/或定子線圈的通電狀態(tài)。
[0067]接下來，對車輛用電源裝置10的構(gòu)成進行說明。圖2是表示車輛用電源裝置10的構(gòu)成例的框圖。圖3是簡要地示出車輛用電源裝置1的構(gòu)成的電路圖。如圖1?圖3所示，車輛用電源裝置10具備作為第一蓄電池的鋰離子電池27和作為第二蓄電池的鉛電池28。鋰離子電池27和鉛電池28并聯(lián)連接到電動發(fā)電機16。在鋰離子電池27的正極端子27a連接有第一電源線(第一通電路徑)29，在鉛電池28的正極端子28a連接有第二電源線(第二通電路徑)
30。另外，在輸出電動發(fā)電機16的發(fā)電電流的輸出端子16a連接有充電線(第三通電路徑)
31。第一電源線29、第二電源線30和充電線31借由作為連接點的節(jié)點32相互連接。即，鋰離子電池27的正極端子27a和鉛電池28的正極端子28a借由由第一電源線29、第二電源線30和節(jié)點32構(gòu)成的通電路徑100而連接。
[0068]在第一電源線29設(shè)有作為第一開關(guān)的開閉開關(guān)SWl，在第二電源線30設(shè)有作為第二開關(guān)的開閉開關(guān)SW2。應(yīng)予說明，開閉開關(guān)SW2被設(shè)置在第二電源線30中的正極端子28a與節(jié)點32之間。這些開閉開關(guān)SW1、SW2可以動作為閉合的狀態(tài)，即導(dǎo)通狀態(tài)(0N狀態(tài))和打開的狀態(tài)，即斷開狀態(tài)(OFF狀態(tài))。即，開閉開關(guān)SWl在將電動發(fā)電機16與鋰尚子電池27電連接的導(dǎo)通狀態(tài)和將電動發(fā)電機16與鋰離子電池27電分離的斷開狀態(tài)之間進行切換。同樣地，開閉開關(guān)SW2在將電動發(fā)電機16與鉛電池28電連接的導(dǎo)通狀態(tài)和將電動發(fā)電機16與鉛電池28電分離的斷開狀態(tài)之間進行切換。
[0069]在第二電源線30連接有瞬時電壓降低保護負載33和車體負載34等。另外，在第二電源線30，借由起動繼電器35連接有起動馬達21，借由ISG繼電器36連接有ISG控制器24。此夕卜，在第二電源線30設(shè)有保護瞬時電壓降低保護負載33、車體負載34、起動馬達21和ISG控制器24等的熔斷器(fuse)37。應(yīng)予說明，在圖示的例子中，將開閉開關(guān)SWl設(shè)置在第一電源線29，但不限于此。在圖3中，如單點劃線所示，也可以在與鋰離子電池27的負極端子27b連接的通電線(第四通電路徑)38設(shè)置開閉開關(guān)SW1。即，鋰離子電池27的負極端子27b和鉛電池28的負極端子28b借由由通電線38、39構(gòu)成的通電路徑101而連接。也可以在構(gòu)成該通電路徑101的通電線38設(shè)置開閉開關(guān)SWl。
[0070]如圖1和圖2所示，在車輛用電源裝置10設(shè)有具備鋰離子電池27和電動發(fā)電機16的第一電源電路41。另外，在車輛用電源裝置10設(shè)有具備鉛電池28、瞬時電壓降低保護負載33、車體負載34和起動馬達21等的第二電源電路42。并且，第一電源電路41和第二電源電路42借由開閉開關(guān)SW2連接。另外，在車輛用電源裝置1設(shè)有電池模塊43，在該電池模塊43組裝有鋰離子電池27和開閉開關(guān)SWl、SW2。
[0071]如圖2所示，在電池模塊43設(shè)有檢測鋰離子電池27的充電狀態(tài)、充放電電流、端子電壓、溫度等的電池傳感器44。另外，電池傳感器44檢測第一電源線29中的節(jié)點32與開閉開關(guān)SWl之間的電流和電位。應(yīng)予說明，檢測第一電源線29的電位作為與基準(zhǔn)電位的電位差(電壓)。另外，在電池模塊43設(shè)有具備驅(qū)動電路部和/或微電腦等的電池控制器45。該電池控制器45具有產(chǎn)生開閉開關(guān)SWl的控制電流的驅(qū)動電路部45a和產(chǎn)生開閉開關(guān)SW2的控制電流的驅(qū)動電路部45b。電池控制器45基于來自后述的控制單元50的控制信號將開閉開關(guān)SWl、SW2切換為導(dǎo)通狀態(tài)或斷開狀態(tài)。另外，電池控制器45在檢測到鋰離子電池27的過大的充放電電流和/或溫度上升的情況下，打開開閉開關(guān)SWl而使鋰離子電池27與車輛用電源裝置10斷開。應(yīng)予說明，雖未圖示，但電池控制器45與上述的ISG控制器24同樣地與第二電源線30連接。
[0072]如上所述，在第二電源線30連接有瞬時電壓降低保護負載33。該瞬時電壓降低保護負載33是在后述的怠速停止控制的發(fā)動機再啟動時，維持工作狀態(tài)所必須的電氣設(shè)備。作為瞬時電壓降低保護負載33，可舉出發(fā)動機輔機類、制動執(zhí)行器、動力轉(zhuǎn)向執(zhí)行器、儀表板、各種電子控制單元等。另外，在第二電源線30連接有車體負載34。該車體負載34是在怠速停止控制的發(fā)動機再啟動時允許瞬間的停止?fàn)顟B(tài)的電氣設(shè)備。作為車體負載34，可舉出門鏡電機、搖窗電機、散熱器風(fēng)扇電機等。
[0073]如圖2所示，車輛用電源裝置10具有控制電動發(fā)電機16和/或電池模塊43等的控制單元50?？刂茊卧?0具有控制鋰離子電池27的充放電的充放電控制器(發(fā)電控制部)51。充放電控制器51基于來自其它控制器和/或傳感器的輸入信號來判定鋰離子電池27的充電狀態(tài)和/或加速器踏板和制動踏板的操作狀況等。并且，充放電控制器51通過基于鋰離子電池27的充電狀態(tài)等來控制電動發(fā)電機16的發(fā)電狀態(tài)來控制鋰離子電池27的充放電。應(yīng)予說明，充放電控制器51具備由CPU、R0M、RAM等構(gòu)成的微電腦和/或針對各種執(zhí)行器而生成控制電流的驅(qū)動電路等。
[0074]控制單元50具有執(zhí)行怠速停止控制的ISS控制器(發(fā)動機控制部)52。怠速停止控制是基于預(yù)定條件使發(fā)動機12自動停止，基于預(yù)定條件使發(fā)動機12自動再啟動的控制。ISS控制器52基于來自其它控制器和/或傳感器的輸入信號來判定發(fā)動機12的停止條件、啟動條件。在停止條件成立的情況下，ISS控制器52使發(fā)動機12自動停止，另一方面，在啟動條件成立的情況下，ISS控制器52使發(fā)動機12自動再啟動。作為發(fā)動機12的停止條件，例如可舉出車速為預(yù)定車速以下，且踩踏制動踏板。另外，作為發(fā)動機12的啟動條件，例如可舉出解除制動踏板的踩踏或踩踏加速器踏板。應(yīng)予說明，ISS控制器52具備由CPU、ROM、RAM等構(gòu)成的微電腦和/或針對各種執(zhí)行器而產(chǎn)生控制電流的驅(qū)動電路等。另外，ISS控制器52的ISS是指“idling stop system”(怠速停止系統(tǒng))。
[0075]控制單元50具有執(zhí)行開閉開關(guān)SW1、SW2的開閉控制的開關(guān)控制器53。開關(guān)控制器53具有向開閉開關(guān)SWl、SW2輸出控制信號的開關(guān)控制部53a和判定開閉開關(guān)SW1、SW2是否故障的故障判定部53b。開關(guān)控制部53a基于來自其他控制器和/或傳感器等的輸入信號產(chǎn)生開閉開關(guān)SWl、SW2的控制信號，并向電池控制器45輸出該控制信號。應(yīng)予說明，作為開閉開關(guān)SWl、SW2的控制信號，有將開閉開關(guān)SWl、SW2切換為導(dǎo)通狀態(tài)的導(dǎo)通信號(0N信號)和將開閉開關(guān)SWl、SW2切換為斷開狀態(tài)的斷開信號(OFF信號)。另外，故障判定部53b基于來自其他控制器和/或傳感器等的輸入信號，在預(yù)定的時刻執(zhí)行對開閉開關(guān)SW1、SW2的故障進行判定的故障判定處理。應(yīng)予說明，開關(guān)控制器53具備由CPU、R0M、RAM等構(gòu)成的微電腦和/或針對各種執(zhí)行器而產(chǎn)生控制電流的驅(qū)動電路等。
[0076]作為與控制單元50連接的傳感器，有檢測鉛電池28的充放電電流和/或充電狀態(tài)等的電池傳感器54，檢測加速器踏板的踩踏量的加速傳感器55，檢測制動踏板的踩踏量的制動傳感器56。另外，作為與控制單元50連接的其他傳感器類，有檢測作為車輛11的行駛速度的車速的車速傳感器57，乘車人手動操作的起動開關(guān)(Start switch)58等。此外，在控制單元50連接有向乘車人通知車輛用電源裝置10的異常的警報燈59。
[0077]與控制單元50連接的起動開關(guān)58是在起動車輛的控制系統(tǒng)時和/或啟動發(fā)動機12時，由乘車人手動操作的開關(guān)。例如，在起動開關(guān)58是按鈕式的情況下，通過不踩踏制動踏板而按下起動開關(guān)58，從而能夠選擇車輛的控制系統(tǒng)的起動或停止。另外，通過一邊踩踏制動踏板一邊按下起動開關(guān)58，可以起動車輛的控制系統(tǒng)而使發(fā)動機12啟動。這樣，圖示的起動開關(guān)58成為通過按壓操作而操作至起動側(cè)或起動停止側(cè)的開關(guān)。
[0078]另外，控制單元50、電動發(fā)電機16和電池模塊43等借由CAN和/或LIN等車載網(wǎng)絡(luò)60相互連接。即，ISG控制器24、電池控制器45、充放電控制器51、ISS控制器52、開關(guān)控制器53和各種傳感器借由車載網(wǎng)絡(luò)60通信自如地連接。借由該車載網(wǎng)絡(luò)60，控制單元50從ISG控制器24接收電動發(fā)電機16的發(fā)電電壓和/或發(fā)電電流等，從電池控制器45接收鋰離子電池27的充電狀態(tài)和/或放電電流等。并且，控制單元50對車輛用電源裝置10的工作狀態(tài)和/或車輛11的行駛狀況進行判定，并將控制信號輸出至I SG控制器24和/或電池控制器45。
[0079][電池的電壓特性]
[0080]接下來，對鋰離子電池27和鉛電池28的電壓特性進行說明。圖4是表示電池的端子電壓與充電狀態(tài)SOC之間的關(guān)系的曲線圖。應(yīng)予說明，充電狀態(tài)S0C(state of charge)是表示電池的充電程度的值，是電池的剩余容量相對于設(shè)計容量的比率。另外，圖4中示出的端子電壓V1、V2是未流通電流時的電池電壓，S卩，開放端電壓。另外，圖4中示出的符號GH表示電動發(fā)電機16的最大發(fā)電電壓。
[0081]如圖4所示，將鋰離子電池27的端子電壓Vl設(shè)定為比鉛電池28的端子電壓V2高。即，將鋰離子電池27的充放電范圍Xl中的下限電壓VlL設(shè)定為比鉛電池28的充放電范圍X2中的上限電壓V2H高。另外，將鋰離子電池27的端子電壓Vl設(shè)定為比鉛電池28的充電電壓上限(例如，16V)低。即，將鋰離子電池27的充放電范圍Xl中的上限電壓VlH設(shè)定為比鉛電池28的充電電壓上限低。由此，即使在將鋰離子電池27與鉛電池28并聯(lián)連接的情況下，也能夠避免由鋰離子電池27引起的鉛電池28的過充電，能夠避免鉛電池28的劣化。應(yīng)予說明，從抑制蓄電池的劣化的觀點考慮，充電電壓上限是針對每種蓄電池的種類而設(shè)定的充電電壓的上限值。
[0082]如圖4所示，由于鋰離子電池27的循環(huán)特性優(yōu)異，所以對鋰離子電池27設(shè)定寬的充放電范圍XI。另一方面，從防止電池劣化的觀點考慮，對鉛電池28設(shè)定充滿電附近的窄的充放電范圍X2。另外，將鋰離子電池27的內(nèi)部電阻設(shè)定為比鉛電池28的內(nèi)部電阻小。換言之，將鉛電池28的內(nèi)部電阻設(shè)定為比鋰離子電池27的內(nèi)部電阻大。
[0083][電動發(fā)電機的發(fā)電控制]
[0084]接下來，對電動發(fā)電機16的發(fā)電控制進行說明。圖5是表示電動發(fā)電機16的發(fā)電控制的一個例子的時序圖。在圖5中不出電動發(fā)電機16的發(fā)電電壓VG、鋰離子電池27的端子電壓Vl和充電狀態(tài)S1、鉛電池28的端子電壓V2和充電狀態(tài)S2。另外，圖5中示出的制動器ON是指踩踏制動踏板的狀態(tài)，制動器OFF是指解除制動踏板的踩踏的狀態(tài)。
[0085]如圖5所示，將鋰離子電池27的充電狀態(tài)SI控制在充放電范圍Xl內(nèi)。例如，在鋰離子電池27的充電狀態(tài)SI隨著放電而降低到下限值SL的情況下，將電動發(fā)電機16控制為發(fā)電狀態(tài)而對鋰尚子電池27進行充電。在此，作為電動發(fā)電機16的發(fā)電狀態(tài)，有燃燒發(fā)電狀態(tài)和再生發(fā)電狀態(tài)。燃燒發(fā)電狀態(tài)是利用發(fā)動機動力使電動發(fā)電機16發(fā)電，將燃料的能量變換為電能的發(fā)電狀態(tài)。另外，再生發(fā)電狀態(tài)是在車輛減速時使電動發(fā)電機16發(fā)電，將車輛11的動能變換為電能的發(fā)電狀態(tài)。為了提高車輛11的能效而改善燃耗性能，優(yōu)選通過增加電動發(fā)電機16的再生發(fā)電狀態(tài)而減少電動發(fā)電機16的燃燒發(fā)電狀態(tài)，抑制發(fā)動機12的燃料消耗量。即，優(yōu)選將電動發(fā)電機16的再生電力積極地存儲于鋰離子電池27，將該再生電力從鋰離子電池27釋放到車體負載34等，由此減少電動發(fā)電機16的燃燒發(fā)電狀態(tài)。
[0086]是否將電動發(fā)電機16控制為燃燒發(fā)電狀態(tài)，是基于鋰離子電池27的充電狀態(tài)SI而決定的。即，在充電狀態(tài)SI降低到下限值SL時，充放電控制器51將電動發(fā)電機16控制為燃燒發(fā)電狀態(tài)。并且，在充電狀態(tài)SI達到第一上限值SHl為止，充放電控制器51維持電動發(fā)電機16的燃燒發(fā)電狀態(tài)。另一方面，是否將電動發(fā)電機16控制為再生發(fā)電狀態(tài)，是基于加速器踏板和/或制動踏板的操作狀況而決定的。即，在解除加速器踏板的踩踏的車輛減速時或踩踏制動踏板的車輛減速時，充放電控制器51將電動發(fā)電機16控制為再生發(fā)電狀態(tài)。并且，在踩踏加速器踏板的情況下或解除制動踏板的踩踏的情況下，充放電控制器51解除電動發(fā)電機16的再生發(fā)電狀態(tài)，將電動發(fā)電機16控制為發(fā)電停止?fàn)顟B(tài)。應(yīng)予說明，在將電動發(fā)電機16控制為再生發(fā)電狀態(tài)的基礎(chǔ)上，在充電狀態(tài)SI上升到第二上限值SH2的情況下，為了防止鋰離子電池27的過充電，解除電動發(fā)電機16的再生發(fā)電狀態(tài)，將電動發(fā)電機16控制為發(fā)電停止?fàn)顟B(tài)。
[0087][車輛用電源裝置的電力供給狀況]
[0088]接下來，對車輛用電源裝置10的電力供給狀況進行說明。圖6和圖7是表示車輛用電源裝置10的電力供給狀況的說明圖。在圖6中示出鋰離子電池充電時的電力供給狀況，在圖7中示出鋰離子電池放電時的電力供給狀況。
[0089]首先，如圖5所示，如果鋰離子電池27的充電狀態(tài)SI降低到下限值SL(符號Al)，則充放電控制器51將電動發(fā)電機16控制為燃燒發(fā)電狀態(tài)。在該燃燒發(fā)電狀態(tài)中，使電動發(fā)電機16的發(fā)電電壓VG上升到比鋰離子電池27的端子電壓Vl高的預(yù)定電壓Va(符號BI)。在此，如圖6所示，在使電動發(fā)電機16的發(fā)電電壓VG上升為比鋰離子電池27的端子電壓Vl高時，電池模塊43內(nèi)的開閉開關(guān)SW1、SW2保持在閉合的狀態(tài)。由此，如圖6箭頭所示，將電動發(fā)電機16的發(fā)電電力供給到鋰離子電池27、鉛電池28、瞬時電壓降低保護負載33、車體負載34。
[0090]這樣，由于將電動發(fā)電機16控制為燃燒發(fā)電狀態(tài)，對鋰離子電池27進行充電，所以鋰離子電池27的充電狀態(tài)SI緩慢上升。然后，如圖5所示，如果充電狀態(tài)SI達到第一上限值SHl (符號A2)，則充放電控制器51將電動發(fā)電機16控制為發(fā)電停止?fàn)顟B(tài)。在該發(fā)電停止?fàn)顟B(tài)中，將電動發(fā)電機16的發(fā)電電壓VG降低到比鋰離子電池27的端子電壓Vl低的“O”(符號B2)。在此，如圖7所示，在使電動發(fā)電機16的發(fā)電電壓VG下降為比鋰離子電池27的端子電壓Vl低時，將電池模塊43內(nèi)的開閉開關(guān)SW1、SW2保持在閉合的狀態(tài)。由此，如圖7中箭頭所示，將存儲于鋰離子電池27的電力供給到瞬時電壓降低保護負載33和車體負載34，抑制鉛電池28的放電。
[0091]應(yīng)予說明，基本上將存儲于鉛電池28的電力供給到瞬時電壓下降保護負載33和車體負載34，但如果鉛電池28的充電狀態(tài)降低，則也將存儲于鋰離子電池27的電力供給到鉛電池28。
[0092]接著，如圖5所示，如果踩踏制動踏板(符號Cl)，則充放電控制器51將電動發(fā)電機16控制為再生發(fā)電狀態(tài)。在該再生發(fā)電狀態(tài)中，使電動發(fā)電機16的發(fā)電電壓VG上升到比鋰離子電池27的端子電壓Vl高的預(yù)定電壓Vb(符號B3)。在此，如圖6所示，在使電動發(fā)電機16的發(fā)電電壓VG上升為比鋰離子電池27的端子電壓Vl高時，將電池模塊43內(nèi)的開閉開關(guān)SWl、SW2保持為閉合的狀態(tài)。由此，圖6中箭頭所示，將電動發(fā)電機16的發(fā)電電力供給到鋰離子電池27、鉛電池28、瞬時電壓降低保護負載33、車體負載34。
[0093]其后，如圖5所示，如果解除制動踏板的踩踏(符號C2)，則充放電控制器51將電動發(fā)電機16控制為發(fā)電停止?fàn)顟B(tài)。在該發(fā)電停止?fàn)顟B(tài)中，將電動發(fā)電機16的發(fā)電電壓VG降低至吡鋰離子電池27的端子電壓Vl低的“O”(符號B4)。在此，如圖7所示，在使電動發(fā)電機16的發(fā)電電壓VG下降為比鋰離子電池27的端子電壓Vl低時，將電池模塊43內(nèi)的開閉開關(guān)SWl、SW2保持為閉合的狀態(tài)。由此，如圖7中箭頭所示，將存儲于鋰離子電池27的電力供給到瞬時電壓降低保護負載33、車體負載34和鉛電池28(鉛電池28的充電狀態(tài)下降時)。
[0094]如上所述，通過控制電動發(fā)電機16的發(fā)電電壓VG，從而能夠控制鋰離子電池27的充放電。即，通過使發(fā)電電壓VG上升為比端子電壓Vl高，從而能夠?qū)︿囯x子電池27進行充電。另一方面，通過使發(fā)電電壓VG下降為比端子電壓Vl低，從而能夠使鋰離子電池27放電。并且，由于將鋰離子電池27的端子電壓Vl設(shè)定得比鉛電池28的端子電壓V2高，所以能夠在將開閉開關(guān)SWl、SW2保持為閉合的狀態(tài)下使鋰離子電池27充放電。即，能夠不使鉛電池28與鋰離子電池27斷開而使鋰離子電池27放電，因此能夠在不使車輛用電源裝置10的電路結(jié)構(gòu)、開關(guān)控制變得復(fù)雜的情況下使鋰離子電池27積極地充放電。由此，能夠降低使車輛11的能效提高的車輛用電源裝置10的成本。
[0095]如圖6所示，在使電動發(fā)電機16發(fā)電時，能夠抑制對鉛電池28的充電，并且能夠積極地對鋰離子電池27進行充電。即，由于鋰離子電池27的內(nèi)部電阻比鉛電池28的內(nèi)部電阻小，所以能夠抑制對鉛電池28的充電，并且能夠積極地對鋰離子電池27進行充電。另外，如圖7所示，在使電動發(fā)電機16的發(fā)電停止時，能夠抑制鉛電池28的放電，并且能夠使鋰離子電池27積極地放電。即，由于鋰離子電池27的端子電壓Vl比鉛電池28的端子電壓V2高，所以能夠抑制鉛電池28的放電，并且能夠使鋰離子電池27積極地放電。這樣，能夠抑制鉛電池28的充放電，因此能夠緩和針對鉛電池28要求的輸出特性、循環(huán)特性，能夠降低鉛電池28的成本。從這方面考慮，也能夠降低車輛用電源裝置10的成本。
[0096]應(yīng)予說明，在上述的說明中，在使發(fā)電電壓VG比端子電壓Vl低時，將電動發(fā)電機16控制為發(fā)電停止?fàn)顟B(tài)，但不限于此。即使在維持電動發(fā)電機16的發(fā)電狀態(tài)而使發(fā)電電壓VG比端子電壓Vl低的情況下，也能夠使鋰離子電池27放電。此時，通過調(diào)整電動發(fā)電機16的發(fā)電電流，能夠控制鋰離子電池27的放電電流。即，通過增加電動發(fā)電機16的發(fā)電電流，從而能夠減少鋰離子電池27的放電電流。另一方面，通過減少電動發(fā)電機16的發(fā)電電流，從而能夠增加鋰離子電池27的放電電流。
[0097][發(fā)動機啟動控制]
[0098]接下來，對發(fā)動機啟動時的車輛用電源裝置10的電力供給狀況進行說明。圖8和圖9是表示車輛用電源裝置10的電力供給狀況的說明圖。在圖8中示出通過起動開關(guān)操作進行的發(fā)動機初次啟動時的電力供給狀況，在圖9中示出通過怠速停止控制來進行的發(fā)動機再啟動時的電力供給狀況。
[0099]如圖8所示，在駕駛員利用起動開關(guān)操作進行發(fā)動機初次啟動時，利用起動馬達21啟動發(fā)動機12。即，在利用起動開關(guān)操作進行發(fā)動機初次啟動時，在閉合電池模塊43內(nèi)的開閉開關(guān)SW2之后關(guān)閉起動繼電器35。由此，起動馬達21從鉛電池28接收電力，通過起動馬達21的搖動(cranking)動作啟動發(fā)動機12。應(yīng)予說明，電池模塊43內(nèi)的開閉開關(guān)SWl在啟動發(fā)動機12之后閉合。在上述的說明中，從抑制鋰離子電池27的放電的觀點考慮，打開開閉開關(guān)SWl，但不限于此。例如，在寒冷地區(qū)等低溫環(huán)境下，也可以通過閉合開閉開關(guān)SW1、SW2，從而從鉛電池28和鋰離子電池27這兩方對起動馬達21供給電力。
[0100 ]如圖9所示，在通過怠速停止控制進行發(fā)動機再啟動時，通過電動發(fā)電機16啟動發(fā)動機12。即，在通過怠速停止控制進行發(fā)動機再啟動時，在打開電池模塊43內(nèi)的開閉開關(guān)SW2之后，電動發(fā)電機16的目標(biāo)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩被提高。由此，電動發(fā)電機16從鋰離子電池27接收電力，通過電動發(fā)電機16的搖動動作來啟動發(fā)動機12。在通過怠速停止控制進行發(fā)動機再啟動時，通過打開開閉開關(guān)SW2而斷開第一電源電路41與第二電源電路42，從而能夠防止第二電源電路42的對于瞬時電壓降低保護負載33的瞬間的電壓降低，換言之能夠防止瞬時電壓降低。由此，在發(fā)動機再啟動時能夠繼續(xù)瞬時電壓降低保護負載33的工作狀態(tài)，因此能夠提高車輛質(zhì)量。
[0101][開閉開關(guān)SWl、SW2的故障診斷]
[0102]接下來，對通過車輛用電源裝置10執(zhí)行的開關(guān)診斷控制進行說明。如上所述，開閉開關(guān)SW1、SW2根據(jù)車輛用電源裝置10的工作狀況被切換為導(dǎo)通狀態(tài)或斷開狀態(tài)。然而，在開閉開關(guān)SWl、SW2發(fā)生了卡滯閉合、卡滯打開等故障的情況下，難以使車輛用電源裝置10適當(dāng)?shù)剡M行工作。因此，開關(guān)控制器53根據(jù)預(yù)定的判定模式切換開閉開關(guān)SW1、SW2，同時對開閉開關(guān)SW1、SW2執(zhí)行判定有無相關(guān)故障的開關(guān)診斷控制。應(yīng)予說明，開閉開關(guān)SW1、SW2的卡滯閉合(ON卡滯)是在閉合了開閉開關(guān)SW1、SW2的導(dǎo)通狀態(tài)下無法切換的故障。另外，開閉開關(guān)SWl、SW2的卡滯打開(OFF卡滯)是在打開了開閉開關(guān)SWl、SW2的斷開狀態(tài)下無法切換的故障。
[0103]在開關(guān)診斷控制中，基于第一電源線29中的節(jié)點32與開閉開關(guān)SWl之間的電流和電位來判定開閉開關(guān)SW1、SW2是否發(fā)生故障。在以下的說明中，將通過電池傳感器44檢測的第一電源線29的電流，即節(jié)點32與開閉開關(guān)SWl之間的電流記為“檢測電流”。另外，如上所述，電池傳感器44檢測第一電源線29的電位作為與基準(zhǔn)電位的電位差(電壓)。將通過該電池傳感器44檢測的第一電源線29的電壓，即節(jié)點32與開閉開關(guān)SWl之間的電壓記為“檢測電壓”。應(yīng)予說明，在以下的說明中，利用節(jié)點32與開閉開關(guān)SWl之間的電流執(zhí)行開關(guān)診斷控制，但不限于此，例如也可以利用開閉開關(guān)SWl與正極端子27a之間的電流執(zhí)行開關(guān)診斷控制。
[0104]以下，對通過開關(guān)診斷控制進行的開閉開關(guān)SW1、SW2的故障診斷方法進行說明。圖10?圖13是表示開關(guān)診斷控制中的各判定模式的執(zhí)行狀況的說明圖。另外，圖14是表示各判定模式中的檢測電壓和檢測電流的說明圖。在圖14中示出開閉開關(guān)SW1、SW2正常時的檢測電壓和檢測電流。應(yīng)予說明，在執(zhí)行開關(guān)診斷控制時，為了使檢測電壓和檢測電流穩(wěn)定，使發(fā)動機12停止而使電動發(fā)電機16的發(fā)電停止。在圖14中，檢測電壓為“High”是指檢測電壓高于預(yù)定電壓，檢測電壓為“Low”是指檢測電壓低于預(yù)定電壓。另外，檢測電流為“放電”是指檢測電流高于預(yù)定電流，檢測電流為“弱放電”是指檢測電流低于預(yù)定電流。此外，檢測電流為“零”是指未檢測到檢測電流。
[0105][第一判定模式]
[0106]如圖10?圖13所示，設(shè)定4個判定模式作為開關(guān)診斷控制中的判定模式。如圖10所示，作為判定模式，有將ON信號輸出到開閉開關(guān)SWl，并將ON信號輸出到開閉開關(guān)SW2的第一判定模式。在第一判定模式中，由于開閉開關(guān)SWl閉合，所以在第一電源線29施加有鋰離子電池27的端子電壓。另外，在第一判定模式中，由于開閉開關(guān)SW1、SW2閉合，所以從鋰離子電池27經(jīng)過第一電源線29和第二電源線30向瞬時電壓降低保護負載33、車體負載34供給電流。另外，從鋰離子電池27經(jīng)過第一電源線29和充電線31也向電動發(fā)電機16供給微弱電流。因此，如圖14所示，在開閉開關(guān)SWl、SW2正常的情況下，根據(jù)第一判定模式將ON信號施加到開閉開關(guān)SWl、SW2，由此檢測電壓成為“High”，且檢測電流成為“放電”。
[0107][第二判定模式]
[0108]如圖11所示，作為判定模式，有將OFF信號輸出到開閉開關(guān)SWl，并將ON信號輸出到開閉開關(guān)SW2的第二判定模式。在第二判定模式中，由于開閉開關(guān)SW2閉合，所以在第一電源線29施加有鉛電池28的端子電壓。另外，在第二判定模式中，由于開閉開關(guān)SWl打開，所以對第一電源線29的通電被斷開。應(yīng)予說明，從鉛電池28經(jīng)過第二電源線30向瞬時電壓降低保護負載33、車體負載34供給電流。此外，從鉛電池28經(jīng)過第二電源線30和充電線31也向電動發(fā)電機16供給微弱電流。因此，如圖14所示，在開閉開關(guān)SW1、SW2正常的情況下，根據(jù)第二判定模式將OFF信號施加到開閉開關(guān)SWl，并將ON信號施加到開閉開關(guān)SW2，由此檢測電壓成為“High”，且檢測電流成為“零”。
[0109][第三判定模式]
[0110]如圖12所示，作為判定模式，有將ON信號輸出到開閉開關(guān)SWl，并將OFF信號輸出到開閉開關(guān)SW2的第三判定模式。在第三判定模式中，由于開閉開關(guān)SWl閉合，所以在第一電源線29施加有鋰離子電池27的端子電壓。另外，在第三判定模式中，由于開閉開關(guān)SW2打開，所以從鋰離子電池27經(jīng)過第一電源線29和充電線31向電動發(fā)電機16供給微弱電流。因此，如圖14所示，在開閉開關(guān)SW1、SW2正常的情況下，根據(jù)第三判定模式將ON信號施加到開閉開關(guān)SWl，并將OFF信號施加到開閉開關(guān)SW2，由此檢測電壓成為“High”，且檢測電流成為“弱放由”
1? O
[0111][第四判定模式]
[0112]如圖13所示，作為判定模式，有將OFF信號輸出到開閉開關(guān)SWl，并將OFF信號輸出到開閉開關(guān)SW2的第四判定模式。在第四判定模式中，由于開閉開關(guān)SW1、SW2打開，所以在第一電源線29沒有施加鋰離子電池27、鉛電池28的端子電壓。另外，在第四判定模式中，由于開閉開關(guān)SWl打開，所以對第一電源線29的通電被斷開。應(yīng)予說明，從鉛電池28經(jīng)過第二電源線30對瞬時電壓降低保護負載33、車體負載34供給電流。因此，如圖14所示，在開閉開關(guān)SWl、SW2正常的情況下，根據(jù)第四判定模式將OFF信號施加到開閉開關(guān)SWl、SW2，由此檢測電壓成為“Low”，且檢測電流成為“零”。
[0113][開閉開關(guān)SWl的故障]
[0114]接下來，對開閉開關(guān)SWl的故障進行說明。圖15(a)和圖15(b)是表示各判定模式中的檢測電壓和檢測電流的說明圖。在圖15(a)中示出開閉開關(guān)SWl發(fā)生OFF卡滯時的狀況，在圖15(b)中示出開閉開關(guān)SWl發(fā)生ON卡滯時的狀況。
[0115]如果開閉開關(guān)SWl發(fā)生OFF卡滯，則即使在從開關(guān)控制部53a向開閉開關(guān)SWl輸出了ON信號的情況下，開閉開關(guān)SWl也維持OFF狀態(tài)。因此，如圖15(a)中陰影所示，在根據(jù)第一判定模式、第三判定模式控制開閉開關(guān)SWl、SW2時，出現(xiàn)與開關(guān)正常時不同的檢測電壓、檢測電流。即，由于開閉開關(guān)SWl固定在OFF狀態(tài)，所以在第一判定模式中出現(xiàn)與第二判定模式相同的檢測電壓和檢測電流，在第三判定模式中出現(xiàn)與第四判定模式相同的檢測電壓和檢測電流。
[0116]另外，如果開閉開關(guān)SWl發(fā)生ON卡滯，則即使在從開關(guān)控制部53a向開閉開關(guān)SWl輸出了OFF信號的情況下，開閉開關(guān)SWl也維持ON狀態(tài)。因此，如圖15(b)中陰影所示，在根據(jù)第二判定模式、第四判定模式控制開閉開關(guān)SW1、SW2時，出現(xiàn)與開關(guān)正常時不同的檢測電壓、檢測電流。即，由于開閉開關(guān)SWl固定在ON狀態(tài)，所以在第二判定模式中出現(xiàn)與第一判定模式相同的檢測電壓和檢測電流，在第四判定模式中出現(xiàn)與第三判定模式相同的檢測電壓和檢測電流。
[0117][開閉開關(guān)SW2的故障]
[0118]接著，對開閉開關(guān)SW2的故障進行說明。圖16(a)和圖16(b)是表示各判定模式中的檢測電壓和檢測電流的說明圖。在圖16(a)中示出開閉開關(guān)SW2發(fā)生OFF卡滯時的狀況，在圖
16(b)中示出開閉開關(guān)SW2發(fā)生ON卡滯時的狀況。
[0119]如果開閉開關(guān)SW2發(fā)生OFF卡滯，則即使在從開關(guān)控制部53a向開閉開關(guān)SW2輸出了ON信號的情況下，開閉開關(guān)SW2也維持OFF狀態(tài)。因此，如圖16(a)中陰影所示，在根據(jù)第二判定模式控制開閉開關(guān)SW1、SW2時，出現(xiàn)與開關(guān)正常時不同的檢測電壓、檢測電流。即，由于開閉開關(guān)SW2固定在OFF狀態(tài)，所以在第二判定模式中出現(xiàn)與第四判定模式相同的檢測電壓和檢測電流。
[0120]另外，如果開閉開關(guān)SW2發(fā)生ON卡滯，則即使在從開關(guān)控制部53a向開閉開關(guān)SW2輸出了OFF信號的情況下，開閉開關(guān)SW2也維持ON狀態(tài)。因此，如圖16(b)中陰影所示，在根據(jù)第四判定模式控制開閉開關(guān)SW1、SW2時，出現(xiàn)與開關(guān)正常時不同的檢測電壓、檢測電流。即，由于開閉開關(guān)SW2固定在ON狀態(tài)，所以在第四判定模式中出現(xiàn)與第二判定模式相同的檢測電壓和檢測電流。
[0121][開關(guān)診斷控制]
[0122]接下來，對通過開關(guān)控制器53進行的開關(guān)診斷控制的執(zhí)行順序進行說明。圖17是表示開關(guān)診斷控制的執(zhí)行順序的一個例子的流程圖。如圖17所示，在步驟SlO中，判定起動開關(guān)58是否被操作到起動側(cè)(0N操作)。在步驟SlO中，在檢測到起動開關(guān)58的ON操作的情況下，進入步驟Sll，判定有無與開閉開關(guān)SWl、SW2相關(guān)的故障判定處理的歷史。在步驟S 11中，在判定為沒有與故障判定處理相關(guān)的歷史的情況下，換言之在至此為止沒有執(zhí)行過開閉開關(guān)SWl、SW2的故障判定處理的情況下，進入步驟S12，禁止發(fā)動機12的啟動，進入步驟S13，執(zhí)行開閉開關(guān)SW1、SW2的故障判定處理。對該故障判定處理的具體的順序另外進行說明。
[0123]另一方面，在步驟Sll中，在判定有與故障判定處理相關(guān)的歷史的情況下，換言之在過去執(zhí)行過開閉開關(guān)SW1、SW2的故障判定處理的情況下，進入步驟S14，判定有無與開閉開關(guān)SWl、SW2相關(guān)的故障記錄。在步驟S14中，在有開閉開關(guān)SWl、SW2的故障記錄的情況下，換言之記錄了開閉開關(guān)SWl、SW2的ON卡滯和/或OFF卡滯的情況下，進入步驟S12，禁止發(fā)動機12的啟動，進入步驟S13，再次執(zhí)行開閉開關(guān)SW1、SW2的故障判定處理。
[0124]在步驟S13中，如果開閉開關(guān)SWl、SW2的故障判定處理結(jié)束，則進入步驟S 15，解除發(fā)動機12的啟動禁止，進入步驟S16，判定有無與開閉開關(guān)SWl、SW2相關(guān)的故障記錄。在步驟S16中，在有開閉開關(guān)SWl、SW2的故障記錄的情況下，換言之在記錄了開閉開關(guān)SWl、SW2的ON卡滯和/或OFF卡滯的情況下，進入步驟S17，執(zhí)行與開閉開關(guān)SWl、SW2的故障對應(yīng)的故障安全處理。對該故障安全處理的具體順序另外進行說明。
[0125]在步驟S14、S16中，在判定為沒有開閉開關(guān)SW1、SW2的故障記錄的情況下，或者在步驟S17中，在進行故障安全處理的情況下，進入步驟S18，判定起動開關(guān)58是否被操作到起動停止側(cè)(OFF操作)。在步驟S18中，在檢測到起動開關(guān)5 8的OFF操作的情況下，進入步驟S19，再次執(zhí)行開閉開關(guān)SW1、SW2的故障判定處理。
[0126]如圖17所示，開閉開關(guān)SW1、SW2的故障判定處理在如下兩種情況下執(zhí)行:在起動開關(guān)58被操作到起動側(cè)的情況下和在起動開關(guān)58被操作到起動停止側(cè)的情況下。如上所述，在開閉開關(guān)SW1、SW2的故障判定處理中，由于使電動發(fā)電機16的發(fā)電停止而使檢測電壓和檢測電流穩(wěn)定，所以在結(jié)束故障判定處理為止，禁止發(fā)動機12的啟動。因此，只有在起動開關(guān)58被操作到起動側(cè)的情況下，在沒有故障判定處理的歷史，換言之，沒有執(zhí)行記錄的情況下，或者有開閉開關(guān)SWl、SW2的故障記錄的情況下，才執(zhí)行開閉開關(guān)SWl、SW2的故障判定處理。由此，能夠避免開閉開關(guān)SWl、SW2的過度的故障判定處理，能夠迅速啟動發(fā)動機12。另夕卜，在起動開關(guān)58被操作到起動停止側(cè)的情況下，與開閉開關(guān)SWl、SW2的故障記錄等無關(guān)，均執(zhí)行開閉開關(guān)SW1、SW2的故障判定處理。這樣，通過每當(dāng)起動開關(guān)58被操作到起動停止側(cè)時，都執(zhí)行開閉開關(guān)SW1、SW2的故障判定處理，從而能夠提前檢測開閉開關(guān)SW1、SW2的故障。
[0127][故障判定處理]
[0128]接下來，對開關(guān)診斷控制的故障判定處理進行說明。圖18和圖19是表示故障判定處理的執(zhí)行順序的一個例子的流程圖。應(yīng)予說明，圖18和圖19所示的流程圖在符號A的位置相互連接。
[0129]如圖18所示，在步驟S20中，根據(jù)第一判定模式，將ON信號輸出到開閉開關(guān)SWl，并將ON信號輸出到開閉開關(guān)SW2ο接著，在步驟S21中，判定檢測電壓是否為“High”，且檢測電流是否為“零”。在步驟S21中，在檢測電壓為“High”且檢測電流為“零”的情況下，進入步驟S22，根據(jù)第三判定模式，將ON信號輸出到開閉開關(guān)SWl，并將OFF信號輸出到開閉開關(guān)SW2。接下來，在步驟S23中，判定檢測電壓是否為“Low”且檢測電流是否為“零”。在步驟S23中，在檢測電壓為“Low”且檢測電流為“零”的情況下，進入步驟S24，判定開閉開關(guān)SWl為OFF卡滯，將開閉開關(guān)SWl的OFF卡滯存儲于故障判定部53b。即，如圖15(a)中陰影所示，在第一判定模式和第三判定模式中，由于確認了檢測電壓、檢測電流與正常時的電壓、電流的不同，所以判定為開閉開關(guān)SWl為OFF卡滯。這樣，當(dāng)判定開閉開關(guān)SWl發(fā)生OFF卡滯時，進入步驟S25，為了向乘車人通知開閉開關(guān)SWl的故障而點亮警報燈59。
[0130]在步驟S21中，在檢測電壓為“Low”，或者檢測電流為“放電”、“弱放電”等情況下，進入步驟S26，根據(jù)第二判定模式，將OFF信號輸出到開閉開關(guān)SWl，并將ON信號輸出到開閉開關(guān)SW2。接下來，在步驟S27中，判定檢測電壓是否為“Low”且檢測電流是否為“零”。在步驟S27中，在檢測電壓為“Low”且檢測電流為“零”的情況下，進入步驟S28，判定為開閉開關(guān)SW2為OFF卡滯，將開閉開關(guān)SW2的OFF卡滯存儲于故障判定部53b。即，如圖16(a)中陰影所示，在第二判定模式中，由于確認了檢測電壓、檢測電流與正常時的電壓、電流的不同，所以判定為開閉開關(guān)SW2為OFF卡滯。這樣，當(dāng)判定開閉開關(guān)SW2發(fā)生OFF卡滯時，進入步驟S29，為了向乘車人通知開閉開關(guān)SW2的故障而點亮警報燈59。
[0131]在步驟S27中，在檢測電壓為“High”，或者檢測電流為“放電”、“弱放電”等情況下，如圖19所示，進入步驟S30，根據(jù)第四判定模式，將OFF信號輸出到開閉開關(guān)SWl，并將OFF信號輸出到開閉開關(guān)SW2。接下來，在步驟S31中，判定檢測電壓是否為“High”。在步驟S31中，在檢測電壓為“High”的情況下，進入步驟S32，判定檢測電流是否為“零”。在步驟S32中，在檢測電流為“零”的情況下，進入步驟S33，判定為開閉開關(guān)SW2為ON卡滯，將開閉開關(guān)SW2的ON卡滯存儲于故障判定部53b。即，如圖16(b)中陰影所示，在第四判定模式中，由于確認了檢測電壓、檢測電流與正常時的電壓、電流的不同，所以判定為開閉開關(guān)SW2為ON卡滯。這樣，當(dāng)判定開閉開關(guān)SW2發(fā)生ON卡滯時，進入步驟S34，為了向乘車人通知開閉開關(guān)SW2的故障而點亮警報燈59。
[0132]在步驟S32中，在檢測電流為“放電”或“弱放電”的情況下，根據(jù)第二判定模式，將OFF信號輸出到開閉開關(guān)SWl，將ON信號輸出到開閉開關(guān)SW2。接下來，在步驟S36中，判定檢測電壓是否為“High”且檢測電流是否為“放電”。在步驟S36中，在檢測電壓為“High”且檢測電流為“放電”的情況下，進入步驟S37，判定為開閉開關(guān)SWl為ON卡滯，將開閉開關(guān)SWl的ON卡滯存儲于故障判定部53b。即，如圖15(b)中陰影所示，在第二判定模式和第四判定模式中，由于確認了檢測電壓、檢測電流與正常時的電壓、電流的不同，所以判定為開閉開關(guān)SWl為ON卡滯。這樣，當(dāng)判定開閉開關(guān)SWl發(fā)生ON卡滯時，進入步驟S38，為了向乘車人通知開閉開關(guān)SWl的故障而點亮警報燈59。
[0133]如上所述，通過切換對開閉開關(guān)SW1、SW2的控制信號，并且對檢測電壓和檢測電流與正常時的電壓和電流進行比較，能夠判定開閉開關(guān)SW1、SW2的故障。即，開關(guān)控制器53執(zhí)行利用第一判定模式判定檢測電壓和檢測電流的第一判定處理(S20、S21)，并執(zhí)行利用第二判定模式判定檢測電壓和檢測電流的第二判定處理(S26、S27、S35、S36)作為故障判定處理。另外，開關(guān)控制器53執(zhí)行利用第三判定模式判定檢測電壓和檢測電流的第三判定處理(522、523)，并執(zhí)行利用第四判定模式判定檢測電壓和檢測電流的第四判定處理(530、531、S32)作為故障判定處理。由此，能夠判定開閉開關(guān)SWl的ON卡滯和OFF卡滯，并且能夠判定開閉開關(guān)SW2的ON卡滯和OFF卡滯。
[0134][故障安全處理]
[0135]接下來，對開關(guān)診斷控制的故障安全處理進行說明。如上所述，在開閉開關(guān)SWl、SW2發(fā)生了 ON卡滯、OFF卡滯的情況下，難以適當(dāng)?shù)乜刂栖囕v用電源裝置10。因此，具備各種控制器51、52、53的控制單元50執(zhí)行使車輛用電源裝置10與開閉開關(guān)SWl、SW2的故障狀況對應(yīng)的故障安全處理。圖20是表示故障安全處理的執(zhí)行順序的一個例子的流程圖。
[0136]如圖20所示，在步驟S40中，判定開閉開關(guān)SWl是否為ON卡滯。在步驟S40中，在開閉開關(guān)SWl為ON卡滯的情況下，進入步驟S41，禁止怠速停止控制，進入步驟S42，禁止電動發(fā)電機16的再生發(fā)電。即，開閉開關(guān)SWl發(fā)生ON卡滯的狀況是無法將鋰離子電池27從電源電路41、42分離的狀況。因此，禁止伴隨著鋰離子電池27的放電的怠速停止控制和伴隨著鋰離子電池27的充電的再生發(fā)電控制。
[0137]在步驟S40中，在開閉開關(guān)SWl為ON卡滯以外的情況下，進入步驟S43，判定開閉開關(guān)SWl是否為OFF卡滯。在步驟S43中，在開閉開關(guān)SWl為OFF卡滯的情況下，進入步驟S44，禁止怠速停止控制，進入步驟S45，禁止電動發(fā)電機16的再生發(fā)電。即，開閉開關(guān)SWl發(fā)生OFF卡滯的狀況是無法將鋰離子電池27連接到電源電路41、42的狀況。因此，禁止伴隨著鋰離子電池27的放電的怠速停止控制和伴隨著鋰離子電池27的充電的再生發(fā)電控制。
[0138]在步驟S43中，在開閉開關(guān)SWl為OFF卡滯以外的情況下，進入步驟S46，判定開閉開關(guān)SW2是否為ON卡滯。在步驟S46中，在開閉開關(guān)SW2為ON卡滯的情況下，進入步驟S47，禁止怠速停止控制。即，開閉開關(guān)SW2發(fā)生ON卡滯的狀況是無法將第一電源電路41與第二電源電路42分離的狀況。因此，從防止對于第二電源電路42的瞬時電壓降低保護負載33的瞬間的電壓降低的觀點考慮，禁止在發(fā)動機再啟動時消耗大量電力的怠速停止控制。
[0139]在步驟S46中，在開閉開關(guān)SW2為ON卡滯以外的情況下，進入步驟S48，判定開閉開關(guān)SW2是否為OFF卡滯。在步驟S48中，在開閉開關(guān)SW2為OFF卡滯的情況下，進入步驟S49，禁止怠速停止控制，進入步驟S50，將開閉開關(guān)SWl控制為斷開狀態(tài)。此外，進入步驟S51，禁止電動發(fā)電機16的再生發(fā)電，進入步驟S52，禁止電動發(fā)電機16的燃燒發(fā)電。即，開閉開關(guān)SW2發(fā)生OFF卡滯的狀況是無法將第一電源電路41與第二電源電路42連接的狀況，是無法有效地利用鋰離子電池27的狀況。因此，打開開閉開關(guān)SWl來分離鋰離子電池27，禁止伴隨著鋰離子電池27的充放電的怠速停止控制、再生發(fā)電控制、燃燒發(fā)電控制。
[0140]本發(fā)明不受上述實施方式限定，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)當(dāng)然可以進行各種變更。在上述的說明中，使開關(guān)控制器53作為故障判定部和開關(guān)控制部發(fā)揮功能，使充放電控制器51作為發(fā)電控制部發(fā)揮功能，使ISS控制器作為發(fā)動機控制部發(fā)揮功能，但不限于此。例如，也可以使其他控制器作為故障判定部、開關(guān)控制部、發(fā)電控制部或者發(fā)動機控制部發(fā)揮功能。另外，可以由I個控制器構(gòu)成故障判定部、開關(guān)控制部、發(fā)電控制部或者發(fā)動機控制部，也可以由多個控制器構(gòu)成故障判定部、開關(guān)控制部、發(fā)電控制部或者發(fā)動機控制部。
[0141]在上述的說明中，判定開閉開關(guān)SWl和開閉開關(guān)SW2這兩方的故障，但不限于此。例如，可以僅判定開閉開關(guān)SWl的故障，也可以僅判定開閉開關(guān)SW2的故障。另外，作為開閉開關(guān)SW1、SW2，可以是利用電磁力使接觸子動作的電磁式的開關(guān)，也可以是使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成的半導(dǎo)體式的開關(guān)。應(yīng)予說明，在上述的說明中，在構(gòu)成通電路徑100的第二電源線30設(shè)有開閉開關(guān)SW2，但不限于此，也可以在構(gòu)成通電路徑101的通電線39設(shè)置開閉開關(guān)SW2。這樣，即使在通電路徑101設(shè)置開閉開關(guān)SW2的情況下，也能夠控制鉛電池28相對于電源電路的連接狀態(tài)。
[0142]如上所述，采用鋰離子電池27作為第一蓄電池，采用鉛電池28作為第二蓄電池，但不限于此，可以采用任何蓄電池作為第一蓄電池、第二蓄電池。例如，作為第一蓄電池，可以采用鉛電池、鎳氫電池、雙電層電容器等。另外，作為第二蓄電池，可以采用鋰離子電池、鎳氫電池、雙電層電容器等。此外，作為第一蓄電池和第二蓄電池，當(dāng)然可以采用相同種類的蓄電池。應(yīng)予說明，在將鋰離子電池27與鉛電池28組合時，優(yōu)選采用在正極材料中使用了磷酸鐵鋰的磷酸鐵鋰離子電池作為鋰離子電池27。
[0143]在上述的說明中，在將電動發(fā)電機16控制為燃燒發(fā)電狀態(tài)時，將發(fā)電電壓VG上升到預(yù)定電壓Va，在將電動發(fā)電機16控制為再生發(fā)電狀態(tài)時，將發(fā)電電壓VG上升到預(yù)定電壓Vb，但不限于此。例如，也可以使電動發(fā)電機16的目標(biāo)發(fā)電電壓在燃燒發(fā)電狀態(tài)和再生發(fā)電狀態(tài)下一致。另外，在燃燒發(fā)電狀態(tài)、再生發(fā)電狀態(tài)中，可以基于車速、加速器操作量、制動器操作量使電動發(fā)電機16的目標(biāo)發(fā)電電壓變化。另外，在上述的說明中，使用作為發(fā)電機和電動機發(fā)揮作用電動發(fā)電機16，但不限于此，可以使用不作為電動機發(fā)揮功能的發(fā)電機。應(yīng)予說明，作為電動發(fā)電機16，不限于感應(yīng)發(fā)電機，也可以采用其他形式的發(fā)電機。
[0144]在上述的說明中，在怠速停止控制的發(fā)動機再啟動時，將電動發(fā)電機16作為電動機驅(qū)動，但不限于此。例如，在發(fā)動機啟動后的加速行駛時，也可以通過將電動發(fā)電機16作為電動機驅(qū)動來減少發(fā)動機12的負載。此外，在上述的說明中，將車體負載34連接到第一電源電路41，但不限于此，可以將車體負載34僅連接到第二電源電路42，也可以將車體負載34連接到第一電源電路41和第二電源電路42這兩方。
【主權(quán)項】
1.一種車輛用電源裝置，搭載于車輛，其特征在于，具有: 發(fā)電機，其與發(fā)動機連接； 第一蓄電池，其與所述發(fā)電機連接； 第二蓄電池，其與所述第一蓄電池并聯(lián)地連接到所述發(fā)電機； 第一開關(guān)，其基于控制信號在將所述發(fā)電機與所述第一蓄電池連接的導(dǎo)通狀態(tài)和將所述發(fā)電機與所述第一蓄電池分離的斷開狀態(tài)之間進行切換； 第二開關(guān)，其基于控制信號在將所述發(fā)電機與所述第二蓄電池連接的導(dǎo)通狀態(tài)和將所述發(fā)電機與所述第二蓄電池分離的斷開狀態(tài)之間進行切換； 連接點，其將與所述第一蓄電池的正極端子連接的第一通電路徑、與所述第二蓄電池的正極端子連接的第二通電路徑和與所述發(fā)電機的輸出端子連接的第三通電路徑相互連接；以及 故障判定部，其執(zhí)行故障判定處理，所述故障判定處理基于所述第一開關(guān)的控制信號、所述第二開關(guān)的控制信號、所述第一通電路徑的電流和所述第一通電路徑的電位來判定所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)中的至少一方的故障。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用電源裝置，其特征在于，具有: 第四通電路徑，其與所述第一蓄電池的負極端子連接， 所述第一開關(guān)設(shè)置于所述第一通電路徑或所述第四通電路徑，所述第二開關(guān)設(shè)置于所述第二通電路徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛用電源裝置，其特征在于， 將所述第一開關(guān)設(shè)置于所述第一通電路徑， 所述故障判定部基于所述第一通電路徑中的所述第一開關(guān)與所述連接點之間的電位來判定所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)中的至少一方的故障。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛用電源裝置，其特征在于，作為所述第一開關(guān)的控制信號，具有將所述第一開關(guān)切換為導(dǎo)通狀態(tài)的導(dǎo)通信號和將所述第一開關(guān)切換為斷開狀態(tài)的斷開信號， 作為所述第二開關(guān)的控制信號，具有將所述第二開關(guān)切換為導(dǎo)通狀態(tài)的導(dǎo)通信號和將所述第二開關(guān)切換為斷開狀態(tài)的斷開信號， 所述故障判定部，執(zhí)行以下判定處理作為故障判定處理: 第一判定處理，在導(dǎo)通信號被施加到所述第一開關(guān)且導(dǎo)通信號被施加到所述第二開關(guān)的情況下，判定所述第一通電路徑的電流和電位與正常時的電流和電位是否相同； 第二判定處理，在斷開信號被施加到所述第一開關(guān)且導(dǎo)通信號被施加到所述第二開關(guān)的情況下，判定所述第一通電路徑的電流和電位與正常時的電流和電位是否相同； 第三判定處理，在導(dǎo)通信號被施加到所述第一開關(guān)且斷開信號被施加到所述第二開關(guān)的情況下，判定所述第一通電路徑的電流和電位;以及 第四判定處理，在斷開信號被施加到所述第一開關(guān)且斷開信號被施加到所述第二開關(guān)的情況下，判定所述第一通電路徑的電流和電位。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛用電源裝置，其特征在于， 所述故障判定部在乘車人將車輛的啟動開關(guān)操作到起動停止側(cè)的情況下，執(zhí)行故障判定處理。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛用電源裝置，其特征在于， 所述故障判定部在乘車人將車輛的啟動開關(guān)操作到起動側(cè)，且沒有記錄故障判定處理的執(zhí)行記錄的情況下，執(zhí)行故障判定處理。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛用電源裝置，其特征在于， 所述故障判定部在乘車人將車輛的啟動開關(guān)操作到起動側(cè)，且記錄有所述第一開關(guān)或所述第二開關(guān)的故障的情況下，執(zhí)行故障判定處理。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛用電源裝置，其特征在于，具有: 發(fā)動機控制部，其基于停止條件停止所述發(fā)動機，基于啟動條件再次啟動所述發(fā)動機；以及 發(fā)電控制部，其控制所述發(fā)電機， 在所述第一開關(guān)在導(dǎo)通狀態(tài)發(fā)生了故障的情況下，所述發(fā)動機控制部禁止所述發(fā)動機的停止，并且所述發(fā)電控制部禁止所述發(fā)電機的再生發(fā)電。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛用電源裝置，其特征在于，具有: 發(fā)動機控制部，其基于停止條件停止所述發(fā)動機，基于啟動條件再次啟動所述發(fā)動機；以及 發(fā)電控制部，其控制所述發(fā)電機， 在所述第一開關(guān)在斷開狀態(tài)發(fā)生了故障的情況下，所述發(fā)動機控制部禁止所述發(fā)動機的停止，并且所述發(fā)電控制部禁止所述發(fā)電機的再生發(fā)電。10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛用電源裝置，其特征在于，具有: 發(fā)動機控制部，其基于停止條件停止所述發(fā)動機，基于啟動條件再次啟動所述發(fā)動機， 在所述第二開關(guān)在導(dǎo)通狀態(tài)發(fā)生了故障的情況下，所述發(fā)動機控制部禁止所述發(fā)動機的停止。11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛用電源裝置，其特征在于，具有: 發(fā)動機控制部，其基于停止條件停止所述發(fā)動機，基于啟動條件再次啟動所述發(fā)動機； 發(fā)電控制部，其控制所述發(fā)電機；以及 開關(guān)控制部，其將所述第一開關(guān)在導(dǎo)通狀態(tài)和斷開狀態(tài)之間進行切換， 在所述第二開關(guān)在斷開狀態(tài)發(fā)生了故障的情況下，所述發(fā)動機控制部禁止所述發(fā)動機的停止，所述發(fā)電控制部禁止所述發(fā)電機的發(fā)電，并且所述開關(guān)控制部將所述第一開關(guān)切換為斷開狀態(tài)。
【文檔編號】B60L11/12GK106004469SQ201610177720
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】木下貴博
【申請人】富士重工業(yè)株式會社