车辆用电源装置制造方法
车辆用电源装置制造方法
【专利摘要】一种车辆用电源装置，其控制器(14)在再生放电的动作模式中通过经由DC-DC转换器(13)的从电容器(11)向电气负载(23)的供电而使电容器(11)放电的情况下，使电容器(11)的输出电压与发电机(21)的发电电压相比仅增大规定的放电电压增加量。由此，控制器(14)不变更相对于发电机(21)的发电电压的指示电压地，间接性地抑制或者停止发电机(21)的发电。
【专利说明】车辆用电源装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及车辆用电源装置。
【背景技术】
[0002] 以往，知道一种车辆用电源装置，其将DC-DC转换器连接在连接有电气负载的主 电源与连接有发电机的副电源之间，并在主电源与副电源之间具有开关（例如，参照日本 特开 2010-195336 号）。
[0003] 但是，根据上述现有技术的车辆用电源装置，希望防止主电源与副电源与发电机 之间的电力授受的控制变得复杂。
【发明内容】
[0004] 本发明的方式是鉴于上述情况而做出的，以提供一种能够防止第1电源与第2电 源与发电机之间的电力授受的控制变得复杂的车辆用电源装置为目的。
[0005] 为了上述课题而实现所述目的，本发明采用了如下的方式。
[0006] (1)本发明的一个方式的车辆用电源装置，具有：第1电源；与所述第1电源并联 连接的第2电源；在所述第1电源与所述第2电源之间连接的DC-DC转换器；在所述DC-DC 转换器的所述第1电源侧与所述第1电源并联连接的发电机以及电气负载；和控制所述 DC-DC转换器以及所述发电机的控制机构，所述控制机构在通过从经由所述DC-DC转换器 的所述第2电源向所述电气负载的供电而使所述第2电源放电的情况下，使所述第2电源 的输出电压变得比所述发电机的发电电压大。
[0007] (2)在上述（1)的方式中，车辆用电源装置装备在具有根据规定条件使内燃机停 止以及重新启动的功能的车辆中，所述第2电源相对于输出电压而具有在怠速停止状态下 所需要怠速的怠速停止准备电位，所述控制机构在所述第2电源的输出电压为所述怠速停 止准备电位以上的情况下使所述第2电源放电。
[0008] (3)在上述（2)的方式中，所述第2电源相对于输出电压而具有比所述怠速停止准 备电位小且在所述怠速停止状态所需要怠速的下限的怠速停止下限电位，所述控制机构在 所述怠速停止状态下所述第2电源的输出电压为所述怠速停止下限电位以上的情况下，使 所述第2电源放电。
[0009] (4)在上述（3)的方式中，所述控制机构以在车辆减速状态下所述第2电源的输出 电压为所述怠速停止准备电位以上的方式对所述第2电源充电。
[0010] (5)在上述（4)的方式中，所述怠速停止下限电位处于为了在所述怠速停止状态 下使车辆起动装置起动所必要的电位以上。
[0011] 根据上述（1)的方式，即使在相对于电气负载而并联连接的第1电源、第2电源以 及发电机中，使第2电源放电的情况下，也能够不变地维持相对于第1电源以及发电机的控 制。SP，使第2电源的输出电压变得比发电机的发电电压大，由此，能够以有意地无需停止 发电机的方式间接地抑制或者停止发电机的发电。由此，即使在相对于电气负载的供电主 体从发电机变化为第2电源的情况下，也能够以无需将控制对象从发电机变更为第2电源 的方式维持相对于第1电源以及发电机的控制。此外，还可以根据电气负载的条件，而从控 制机构相对于第2电源输出控制指令的变更要求，能够仅通过该变更要求来维持相对于第 1电源以及发电机的控制。
[0012] 而且，通过不变更相对于发电机的发电电压的指令值地维持控制，而即使在第2 电源的放电结束的情况下，也能够防止对电气负载施加的电压变动。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1是本发明的实施方式的车辆用电源装置以及搭载了车辆用电源装置的车辆 的构成图。
[0014] 图2是表示与搭载了本发明的实施方式的车辆用电源装置的车辆的运转状态的 变化对应的电容器的输出电压的变化的一例的图。
[0015] 图3是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的停止充电的 动作模式中的电流流动的图。
[0016] 图4是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的初次启动的 动作模式中的电流流动的图。
[0017] 图5是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的I/S准备充电 的动作模式中的电流流动的图。
[0018] 图6是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的I/S准备充电 的动作模式中，电容器11的输出电压到达至规定的I/S准备电位的状态下的电流流动的 图。
[0019] 图7是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的再生充电的 动作模式中的电流流动的图。
[0020] 图8是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的再生充电的 动作模式中，电容器11的输出电压到达至规定的上限电位的状态下的电流流动的图。
[0021] 图9是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的再生放电的 动作模式中的电流流动的图。
[0022] 图10是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的再生放电的 动作模式中的电容器的放电电压以及发电机的发电电压与电容器的放电电流的变化的一 例的图。
[0023] 图11是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的I/S供电 (电容器）的动作模式中的电流流动的图。
[0024] 图12表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的I/S供电 (BATT)的动作模式中的电流流动的图。
[0025] 图13是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的ENG重新启 动的动作模式中的电流流动的图。
[0026] 图14是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的ENG重新启 动的动作模式中，将接触器设为连接状态的情况下的电流流动的图。
[0027] 图15是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的车辆停止时 的动作模式中的电流流动的图。
【具体实施方式】
[0028] 以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的一实施方式的车辆用电源装置。
[0029] 例如如图1所示，本实施方式的车辆用电源装置10搭载在车辆1上。车辆用电 源装置10至少具有：作为2次电池的电容器11(第2电源）以及蓄电池12(第1电源）； DC-DC转换器13以及控制器14(控制机构）；和接触器15以及接触器继电器16。
[0030] 车辆1具有：车辆用电源装置10、FI-E⑶17、起动机磁力开关（STMGSW) 18、起动 继电器19、以及起动电机（SI￥) 20、发电机（ACG) 21以及内燃机22、电气负载23、点火开关 (IGSW) 24、第1电压传感器25以及第2电压传感器26、和转速传感器27。
[0031] 电容器11例如为双电荷层电容器或电解电容器、锂离子电容器等，并与起动机磁 力开关18连接。电容器11与DC-DC转换器13的第1输入输出端子13a、和接触器15的第 1端子15a连接。电容器11经由DC-DC转换器13或者接触器15能够与蓄电池12、接触器 继电器16、FI-E⑶17、发电机21、电气负载23、以及点火开关24电连接。
[0032] 蓄电池12例如为规定电压（12V等）的铅电池等，其与接触器继电器16、 FI-E⑶17、发电机21、电气负载23、以及点火开关24连接。蓄电池12与DC-DC转换器13 的第2输入输出端子13b、和接触器15的第2端子15b连接。蓄电池12经由DC-DC转换器 13或接触器15能够与电容器11以及起动机磁力开关18电连接。
[0033]DC-DC转换器13通过控制器14的控制能够以第1以及第2输入输出端子13a、 13b间的双方向进行升降压。DC-DC转换器13通过将内燃机22运转时由发电机21产生的 发电电力或车辆1制动时由发电机21产生的再生电力向电容器11供给来使电容器11充 电。另外，DC-DC转换器13通过将蓄电于电容器11中的电力至少向蓄电池12或电气负 载23供给来使电容器11放电。
[0034]DC-DC转换器13例如为H桥的升降压DC-DC转换器，其具有桥连接的4个第1? 第4开关元件（例如，IGBT:InsulatedGateBipolarmodeTransistor,绝缘栅双极晶体管） SW1、SW2、SW3、SW4。
[0035] 成对的第1以及第2开关元件SW1、SW2在第1输入输出端子13a与接地端子13c 之间串联连接。即，第1开关元件SW1的集电极与第1输入输出端子13a连接，第1开关元 件SW1的发射极与第2开关元件SW2的集电极连接，第2开关元件SW2的发射极与接地端 子13c连接。
[0036] 成对的第3以及第4开关元件SW3、SW4在第2输入输出端子13b与接地端子13c 之间串联连接。即，第3开关元件SW3的集电极与第2输入输出端子13b连接，第3开关元 件SW3的发射极与第4开关元件SW4的集电极连接，第4开关元件SW4的发射极与接地端 子13c连接。
[0037] 在各开关元件SW1、SW2、SW3、SW4的发射极、集电极之间，以从发射极朝向集电极 为正方向的方式连接有各第1?第4二极管D1?D4。
[0038]DC-DC转换器13具有电抗器L(线圈L)，该电抗器L连接于第1开关元件SW1与 第2开关元件SW2的连接点、和第3开关元件SW3与第4开关元件SW4的连接点之间。另 夕卜，还具有连接于第1输入输出端子13a与接地端子13c之间的第1电容器Ca、和连接在第 2输入输出端子13b与接地端子13c之间的第2电容器Cb。
[0039]DC-DC转换器13具有以将第1输入输出端子13a与第2输入输出端子13b之间直 接连结的方式串联连接的电阻R以及二极管D。二极管D以从第2输入输出端子13b朝向 第1输入输出端子13a呈正方向的方式配置。
[0040]DC-DC转换器13通过从控制器14输出并输入至各开关元件SW1、SW2、SW3、SW4的 栅极的信号而被驱动。。
[0041] 控制器14控制DC-DC转换器13的双方向的升降压动作、和基于接触器继电器16 实现的接触器15的连接以及断开动作。另外，控制器14控制基于FI-E⑶17实现的怠速停 止的执行许可以及执行禁止，并向FI-ECU17输出指示怠速停止的执行许可以及执行禁止 的控制指令。
[0042] 控制器14检测电容器11的内部电阻以及静电电容，判定内部电阻是否为规定值 以上，并且，能够根据内部电阻来判定电容器11的劣化。控制器14与以下部件连接：检测 电容器11的输出电压VC的第1电压传感器25 ;检测电容器11的充电电流以及放电电流 的电流传感器（省略图示）；和检测电容器11温度的温度传感器（省略图示）。
[0043] 控制器14能够控制蓄电池12的放电以及蓄电池12的放电深度。控制器14与以 下部件连接：检测蓄电池12的输出电压VB的第2电压传感器26 ;检测蓄电池12的充电电 流以及放电电流的电流传感器（省略图示）；和检测蓄电池12温度的温度传感器（省略图 示）。
[0044] 接触器15根据接触器继电器16的开以及闭来切换接触器15的第1以及第2端 子15a、15b间的连接以及断开。通过控制器14来控制接触器继电器16的开以及闭。
[0045] 此外，接触器15的第1端子15a与DC-DC转换器13的第1输入输出端子13a、电 容器11的正极侧端子、起动机磁力开关18连接。接触器15的第2端子15b与DC-DC转换 器13的第2输入输出端子13b、蓄电池12的正极侧端子、发电机21以及电气负载23连接。 由此，接触器15在连接状态下，将电容器11和蓄电池12分别相对于串联连接的起动机磁 力开关18以及起动电机20并列连接。此外，电容器11以及蓄电池12的负极侧端子接地。
[0046]FI-ECU17例如为由CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器）等电子电路构成 的ECU(ElectronicControlUnit;电子控制单元），其进行关于燃料供给、点火定时等内燃 机22的动作的各种控制。FI-ECU17根据驾驶者的操作通过从点火开关24输出的启动要 求以及停止要求的信号来控制内燃机22的启动以及停止。
[0047]FI-E⑶17控制内燃机22的怠速停止。怠速停止根据规定的暂时停止条件的成立 而自动地使运转状态的内燃机22暂时停止，根据规定的还原条件的成立自动地使暂时停 止状态的内燃机22重新启动。规定的暂时停止条件为例如，车辆1的车速为零、且加速踏 板开度为零、且制动踏板开关打开等。规定的还原条件为例如，制动踏板开关闭等。
[0048]FI-ECU17根据基于从点火开关24输出的信号的启动要求、或者从怠速停止的暂 时停止状态还原的要求，通过控制起动继电器19打开而使内燃机22启动。FI-E⑶17控制 发电机（ACG) 21的发电动作，并任意变更发电机21的发电电压。
[0049] 发电机21是例如经由传送带等与内燃机22的曲轴（省略图示）连结的交流发电 机。发电机21利用内燃机22运转时的动力来发电，由此输出发电电力。发电机21在车辆 1的减速时或停止燃料供给的状态下的运转时等，将从车辆1的驱动轮（省略图示）传递来 的车身的动能转换为电能（再生能量），而输出再生电力。此外，发电机21具有将发电以及 再生的交流输出整流为直流输出的整流器（省略图示）等。
[0050] 发电机21接地，并且与DC-DC转换器13的第2输入输出端子13b连接。
[0051] 内燃机22通过起动电机（STM) 20的驱动力启动。起动电机20通过经由起动机磁 力开关（STMGSW) 18的来自电容器11或蓄电池12的电压施加而旋转驱动。起动机磁力开 关18根据起动继电器19的开以及闭来切换有无对起动电机20的供电。起动继电器19的 开以及闭由FI-E⑶17控制。
[0052] 起动电机20例如在旋转轴（省略图示）上具有行星齿轮（省略图示）。内燃机 22例如在曲轴（省略图示）上具有与起动电机20的行星齿轮啮合的内齿轮（省略图示）。 由此，起动电机20通过使行星齿轮与内燃机22侧的内齿轮啮合，而能够将驱动力向内燃机 22传递。
[0053] 电气负载23为各种辅机类。电气负载23接地，并且与DC-DC转换器13的第2输 入输出端子13b连接。
[0054] 本实施方式的车辆用电源装置10具有上述构成，接着，说明该车辆用电源装置10 的动作。
[0055](充放电动作）
[0056] 以下，说明控制器14所控制的电容器11以及蓄电池12的充放电动作。
[0057] 控制器14使电容器11的输出电压与和车辆1的运转状态相应的规定目标电压一 致，并控制DC-DC转换器13的双方向的升降压动作以及基于接触器继电器16实现的接触 器15的连接以及断开。
[0058] 如下述表1所示，控制器14以9个动作模式M0?M8来执行与车辆1的运转相应 的电容器11以及蓄电池12的充放电动作。
[0059]表1
【权利要求】
1. 一种车辆用电源装置，其特征在于，具有： 第1电源； 与所述第1电源并联连接的第2电源； 在所述第1电源与所述第2电源之间连接的DC-DC转换器； 在所述DC-DC转换器的所述第1电源侧与所述第1电源并联连接的发电机以及电气负 载；和 控制所述DC-DC转换器以及所述发电机的控制机构， 所述控制机构在通过从经由所述DC-DC转换器的所述第2电源向所述电气负载的供电 而使所述第2电源放电的情况下，使所述第2电源的输出电压变得比所述发电机的发电电 压大。
2. 根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，是装备在具有根据规定条件 使内燃机停止以及重新启动的功能的车辆中的车辆用电源装置， 所述第2电源相对于输出电压而具有在怠速停止状态所需要怠速的怠速停止准备电 位， 所述控制机构在所述第2电源的输出电压为所述怠速停止准备电位以上的情况下使 所述第2电源放电。
3. 根据权利要求2所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述第2电源相对于输出电压 而具有比所述怠速停止准备电位小在所述怠速停止状态所需要怠速的下限的怠速停止下 限电位， 所述控制机构在所述怠速停止状态下所述第2电源的输出电压为所述怠速停止下限 电位以上的情况下，使所述第2电源放电。
4. 根据权利要求3所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述控制机构以在车辆减速 状态下所述第2电源的输出电压为所述怠速停止准备电位以上的方式对所述第2电源充 电。
5. 根据权利要求4所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述怠速停止下限电位处于 为了在所述怠速停止状态下使车辆起动装置起动所必要的电位以上。
【文档编号】B60L3/00GK104276046SQ201410291317
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2013年7月2日
【发明者】石田健一, 高桥佑典, 原靖裕 申请人:本田技研工业株式会社
【专利摘要】一种车辆用电源装置，其控制器(14)在再生放电的动作模式中通过经由DC-DC转换器(13)的从电容器(11)向电气负载(23)的供电而使电容器(11)放电的情况下，使电容器(11)的输出电压与发电机(21)的发电电压相比仅增大规定的放电电压增加量。由此，控制器(14)不变更相对于发电机(21)的发电电压的指示电压地，间接性地抑制或者停止发电机(21)的发电。
【专利说明】车辆用电源装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及车辆用电源装置。
【背景技术】
[0002] 以往，知道一种车辆用电源装置，其将DC-DC转换器连接在连接有电气负载的主 电源与连接有发电机的副电源之间，并在主电源与副电源之间具有开关（例如，参照日本 特开 2010-195336 号）。
[0003] 但是，根据上述现有技术的车辆用电源装置，希望防止主电源与副电源与发电机 之间的电力授受的控制变得复杂。
【发明内容】
[0004] 本发明的方式是鉴于上述情况而做出的，以提供一种能够防止第1电源与第2电 源与发电机之间的电力授受的控制变得复杂的车辆用电源装置为目的。
[0005] 为了上述课题而实现所述目的，本发明采用了如下的方式。
[0006] (1)本发明的一个方式的车辆用电源装置，具有：第1电源；与所述第1电源并联 连接的第2电源；在所述第1电源与所述第2电源之间连接的DC-DC转换器；在所述DC-DC 转换器的所述第1电源侧与所述第1电源并联连接的发电机以及电气负载；和控制所述 DC-DC转换器以及所述发电机的控制机构，所述控制机构在通过从经由所述DC-DC转换器 的所述第2电源向所述电气负载的供电而使所述第2电源放电的情况下，使所述第2电源 的输出电压变得比所述发电机的发电电压大。
[0007] (2)在上述（1)的方式中，车辆用电源装置装备在具有根据规定条件使内燃机停 止以及重新启动的功能的车辆中，所述第2电源相对于输出电压而具有在怠速停止状态下 所需要怠速的怠速停止准备电位，所述控制机构在所述第2电源的输出电压为所述怠速停 止准备电位以上的情况下使所述第2电源放电。
[0008] (3)在上述（2)的方式中，所述第2电源相对于输出电压而具有比所述怠速停止准 备电位小且在所述怠速停止状态所需要怠速的下限的怠速停止下限电位，所述控制机构在 所述怠速停止状态下所述第2电源的输出电压为所述怠速停止下限电位以上的情况下，使 所述第2电源放电。
[0009] (4)在上述（3)的方式中，所述控制机构以在车辆减速状态下所述第2电源的输出 电压为所述怠速停止准备电位以上的方式对所述第2电源充电。
[0010] (5)在上述（4)的方式中，所述怠速停止下限电位处于为了在所述怠速停止状态 下使车辆起动装置起动所必要的电位以上。
[0011] 根据上述（1)的方式，即使在相对于电气负载而并联连接的第1电源、第2电源以 及发电机中，使第2电源放电的情况下，也能够不变地维持相对于第1电源以及发电机的控 制。SP，使第2电源的输出电压变得比发电机的发电电压大，由此，能够以有意地无需停止 发电机的方式间接地抑制或者停止发电机的发电。由此，即使在相对于电气负载的供电主 体从发电机变化为第2电源的情况下，也能够以无需将控制对象从发电机变更为第2电源 的方式维持相对于第1电源以及发电机的控制。此外，还可以根据电气负载的条件，而从控 制机构相对于第2电源输出控制指令的变更要求，能够仅通过该变更要求来维持相对于第 1电源以及发电机的控制。
[0012] 而且，通过不变更相对于发电机的发电电压的指令值地维持控制，而即使在第2 电源的放电结束的情况下，也能够防止对电气负载施加的电压变动。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1是本发明的实施方式的车辆用电源装置以及搭载了车辆用电源装置的车辆 的构成图。
[0014] 图2是表示与搭载了本发明的实施方式的车辆用电源装置的车辆的运转状态的 变化对应的电容器的输出电压的变化的一例的图。
[0015] 图3是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的停止充电的 动作模式中的电流流动的图。
[0016] 图4是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的初次启动的 动作模式中的电流流动的图。
[0017] 图5是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的I/S准备充电 的动作模式中的电流流动的图。
[0018] 图6是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的I/S准备充电 的动作模式中，电容器11的输出电压到达至规定的I/S准备电位的状态下的电流流动的 图。
[0019] 图7是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的再生充电的 动作模式中的电流流动的图。
[0020] 图8是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的再生充电的 动作模式中，电容器11的输出电压到达至规定的上限电位的状态下的电流流动的图。
[0021] 图9是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的再生放电的 动作模式中的电流流动的图。
[0022] 图10是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的再生放电的 动作模式中的电容器的放电电压以及发电机的发电电压与电容器的放电电流的变化的一 例的图。
[0023] 图11是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的I/S供电 (电容器）的动作模式中的电流流动的图。
[0024] 图12表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的I/S供电 (BATT)的动作模式中的电流流动的图。
[0025] 图13是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的ENG重新启 动的动作模式中的电流流动的图。
[0026] 图14是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的ENG重新启 动的动作模式中，将接触器设为连接状态的情况下的电流流动的图。
[0027] 图15是表示本发明的实施方式的车辆用电源装置的控制器所执行的车辆停止时 的动作模式中的电流流动的图。
【具体实施方式】
[0028] 以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的一实施方式的车辆用电源装置。
[0029] 例如如图1所示，本实施方式的车辆用电源装置10搭载在车辆1上。车辆用电 源装置10至少具有：作为2次电池的电容器11(第2电源）以及蓄电池12(第1电源）； DC-DC转换器13以及控制器14(控制机构）；和接触器15以及接触器继电器16。
[0030] 车辆1具有：车辆用电源装置10、FI-E⑶17、起动机磁力开关（STMGSW) 18、起动 继电器19、以及起动电机（SI￥) 20、发电机（ACG) 21以及内燃机22、电气负载23、点火开关 (IGSW) 24、第1电压传感器25以及第2电压传感器26、和转速传感器27。
[0031] 电容器11例如为双电荷层电容器或电解电容器、锂离子电容器等，并与起动机磁 力开关18连接。电容器11与DC-DC转换器13的第1输入输出端子13a、和接触器15的第 1端子15a连接。电容器11经由DC-DC转换器13或者接触器15能够与蓄电池12、接触器 继电器16、FI-E⑶17、发电机21、电气负载23、以及点火开关24电连接。
[0032] 蓄电池12例如为规定电压（12V等）的铅电池等，其与接触器继电器16、 FI-E⑶17、发电机21、电气负载23、以及点火开关24连接。蓄电池12与DC-DC转换器13 的第2输入输出端子13b、和接触器15的第2端子15b连接。蓄电池12经由DC-DC转换器 13或接触器15能够与电容器11以及起动机磁力开关18电连接。
[0033]DC-DC转换器13通过控制器14的控制能够以第1以及第2输入输出端子13a、 13b间的双方向进行升降压。DC-DC转换器13通过将内燃机22运转时由发电机21产生的 发电电力或车辆1制动时由发电机21产生的再生电力向电容器11供给来使电容器11充 电。另外，DC-DC转换器13通过将蓄电于电容器11中的电力至少向蓄电池12或电气负 载23供给来使电容器11放电。
[0034]DC-DC转换器13例如为H桥的升降压DC-DC转换器，其具有桥连接的4个第1? 第4开关元件（例如，IGBT:InsulatedGateBipolarmodeTransistor,绝缘栅双极晶体管） SW1、SW2、SW3、SW4。
[0035] 成对的第1以及第2开关元件SW1、SW2在第1输入输出端子13a与接地端子13c 之间串联连接。即，第1开关元件SW1的集电极与第1输入输出端子13a连接，第1开关元 件SW1的发射极与第2开关元件SW2的集电极连接，第2开关元件SW2的发射极与接地端 子13c连接。
[0036] 成对的第3以及第4开关元件SW3、SW4在第2输入输出端子13b与接地端子13c 之间串联连接。即，第3开关元件SW3的集电极与第2输入输出端子13b连接，第3开关元 件SW3的发射极与第4开关元件SW4的集电极连接，第4开关元件SW4的发射极与接地端 子13c连接。
[0037] 在各开关元件SW1、SW2、SW3、SW4的发射极、集电极之间，以从发射极朝向集电极 为正方向的方式连接有各第1?第4二极管D1?D4。
[0038]DC-DC转换器13具有电抗器L(线圈L)，该电抗器L连接于第1开关元件SW1与 第2开关元件SW2的连接点、和第3开关元件SW3与第4开关元件SW4的连接点之间。另 夕卜，还具有连接于第1输入输出端子13a与接地端子13c之间的第1电容器Ca、和连接在第 2输入输出端子13b与接地端子13c之间的第2电容器Cb。
[0039]DC-DC转换器13具有以将第1输入输出端子13a与第2输入输出端子13b之间直 接连结的方式串联连接的电阻R以及二极管D。二极管D以从第2输入输出端子13b朝向 第1输入输出端子13a呈正方向的方式配置。
[0040]DC-DC转换器13通过从控制器14输出并输入至各开关元件SW1、SW2、SW3、SW4的 栅极的信号而被驱动。。
[0041] 控制器14控制DC-DC转换器13的双方向的升降压动作、和基于接触器继电器16 实现的接触器15的连接以及断开动作。另外，控制器14控制基于FI-E⑶17实现的怠速停 止的执行许可以及执行禁止，并向FI-ECU17输出指示怠速停止的执行许可以及执行禁止 的控制指令。
[0042] 控制器14检测电容器11的内部电阻以及静电电容，判定内部电阻是否为规定值 以上，并且，能够根据内部电阻来判定电容器11的劣化。控制器14与以下部件连接：检测 电容器11的输出电压VC的第1电压传感器25 ;检测电容器11的充电电流以及放电电流 的电流传感器（省略图示）；和检测电容器11温度的温度传感器（省略图示）。
[0043] 控制器14能够控制蓄电池12的放电以及蓄电池12的放电深度。控制器14与以 下部件连接：检测蓄电池12的输出电压VB的第2电压传感器26 ;检测蓄电池12的充电电 流以及放电电流的电流传感器（省略图示）；和检测蓄电池12温度的温度传感器（省略图 示）。
[0044] 接触器15根据接触器继电器16的开以及闭来切换接触器15的第1以及第2端 子15a、15b间的连接以及断开。通过控制器14来控制接触器继电器16的开以及闭。
[0045] 此外，接触器15的第1端子15a与DC-DC转换器13的第1输入输出端子13a、电 容器11的正极侧端子、起动机磁力开关18连接。接触器15的第2端子15b与DC-DC转换 器13的第2输入输出端子13b、蓄电池12的正极侧端子、发电机21以及电气负载23连接。 由此，接触器15在连接状态下，将电容器11和蓄电池12分别相对于串联连接的起动机磁 力开关18以及起动电机20并列连接。此外，电容器11以及蓄电池12的负极侧端子接地。
[0046]FI-ECU17例如为由CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器）等电子电路构成 的ECU(ElectronicControlUnit;电子控制单元），其进行关于燃料供给、点火定时等内燃 机22的动作的各种控制。FI-ECU17根据驾驶者的操作通过从点火开关24输出的启动要 求以及停止要求的信号来控制内燃机22的启动以及停止。
[0047]FI-E⑶17控制内燃机22的怠速停止。怠速停止根据规定的暂时停止条件的成立 而自动地使运转状态的内燃机22暂时停止，根据规定的还原条件的成立自动地使暂时停 止状态的内燃机22重新启动。规定的暂时停止条件为例如，车辆1的车速为零、且加速踏 板开度为零、且制动踏板开关打开等。规定的还原条件为例如，制动踏板开关闭等。
[0048]FI-ECU17根据基于从点火开关24输出的信号的启动要求、或者从怠速停止的暂 时停止状态还原的要求，通过控制起动继电器19打开而使内燃机22启动。FI-E⑶17控制 发电机（ACG) 21的发电动作，并任意变更发电机21的发电电压。
[0049] 发电机21是例如经由传送带等与内燃机22的曲轴（省略图示）连结的交流发电 机。发电机21利用内燃机22运转时的动力来发电，由此输出发电电力。发电机21在车辆 1的减速时或停止燃料供给的状态下的运转时等，将从车辆1的驱动轮（省略图示）传递来 的车身的动能转换为电能（再生能量），而输出再生电力。此外，发电机21具有将发电以及 再生的交流输出整流为直流输出的整流器（省略图示）等。
[0050] 发电机21接地，并且与DC-DC转换器13的第2输入输出端子13b连接。
[0051] 内燃机22通过起动电机（STM) 20的驱动力启动。起动电机20通过经由起动机磁 力开关（STMGSW) 18的来自电容器11或蓄电池12的电压施加而旋转驱动。起动机磁力开 关18根据起动继电器19的开以及闭来切换有无对起动电机20的供电。起动继电器19的 开以及闭由FI-E⑶17控制。
[0052] 起动电机20例如在旋转轴（省略图示）上具有行星齿轮（省略图示）。内燃机 22例如在曲轴（省略图示）上具有与起动电机20的行星齿轮啮合的内齿轮（省略图示）。 由此，起动电机20通过使行星齿轮与内燃机22侧的内齿轮啮合，而能够将驱动力向内燃机 22传递。
[0053] 电气负载23为各种辅机类。电气负载23接地，并且与DC-DC转换器13的第2输 入输出端子13b连接。
[0054] 本实施方式的车辆用电源装置10具有上述构成，接着，说明该车辆用电源装置10 的动作。
[0055](充放电动作）
[0056] 以下，说明控制器14所控制的电容器11以及蓄电池12的充放电动作。
[0057] 控制器14使电容器11的输出电压与和车辆1的运转状态相应的规定目标电压一 致，并控制DC-DC转换器13的双方向的升降压动作以及基于接触器继电器16实现的接触 器15的连接以及断开。
[0058] 如下述表1所示，控制器14以9个动作模式M0?M8来执行与车辆1的运转相应 的电容器11以及蓄电池12的充放电动作。
[0059]表1
【权利要求】
1. 一种车辆用电源装置，其特征在于，具有： 第1电源； 与所述第1电源并联连接的第2电源； 在所述第1电源与所述第2电源之间连接的DC-DC转换器； 在所述DC-DC转换器的所述第1电源侧与所述第1电源并联连接的发电机以及电气负 载；和 控制所述DC-DC转换器以及所述发电机的控制机构， 所述控制机构在通过从经由所述DC-DC转换器的所述第2电源向所述电气负载的供电 而使所述第2电源放电的情况下，使所述第2电源的输出电压变得比所述发电机的发电电 压大。
2. 根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，是装备在具有根据规定条件 使内燃机停止以及重新启动的功能的车辆中的车辆用电源装置， 所述第2电源相对于输出电压而具有在怠速停止状态所需要怠速的怠速停止准备电 位， 所述控制机构在所述第2电源的输出电压为所述怠速停止准备电位以上的情况下使 所述第2电源放电。
3. 根据权利要求2所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述第2电源相对于输出电压 而具有比所述怠速停止准备电位小在所述怠速停止状态所需要怠速的下限的怠速停止下 限电位， 所述控制机构在所述怠速停止状态下所述第2电源的输出电压为所述怠速停止下限 电位以上的情况下，使所述第2电源放电。
4. 根据权利要求3所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述控制机构以在车辆减速 状态下所述第2电源的输出电压为所述怠速停止准备电位以上的方式对所述第2电源充 电。
5. 根据权利要求4所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述怠速停止下限电位处于 为了在所述怠速停止状态下使车辆起动装置起动所必要的电位以上。
【文档编号】B60L3/00GK104276046SQ201410291317
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2013年7月2日
【发明者】石田健一, 高桥佑典, 原靖裕 申请人:本田技研工业株式会社
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