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JP2009142089A - Vehicle power supply - Google Patents

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JP2009142089A
JP2009142089A JP2007316719A JP2007316719A JP2009142089A JP 2009142089 A JP2009142089 A JP 2009142089A JP 2007316719 A JP2007316719 A JP 2007316719A JP 2007316719 A JP2007316719 A JP 2007316719A JP 2009142089 A JP2009142089 A JP 2009142089A
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JP
Japan
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power supply
boost
delay control
boost converter
electric load
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007316719A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Kagawa
賢一 香川
Yoshinori Okazaki
吉則 岡崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2007316719A priority Critical patent/JP2009142089A/en
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  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、突入電流等によるグランド電位の上昇に影響を受けず、バッテリ電源の昇圧を確実に行うことができ、エンジン停止時から再始動する際に確実に電気負荷に電力を供給することができる車両用電源装置を提供することを目的とする。
【解決手段】停止したエンジン70を再始動するときに、前記エンジンのスタータ80に電力を供給するバッテリ10と、
前記スタータの作動時に、前記バッテリの電圧を昇圧し、第1の電気負荷45へ電力を供給する昇圧コンバータ30と、
前記バッテリに接続され、電源スイッチ26がオンとされたときに、突入電流が流れる第2の電気負荷25の作動を遅延させる作動遅延制御を行う作動遅延制御手段60とを有し、
該作動遅延制御手段は、前記昇圧コンバータが動作中のときに、前記作動遅延制御を実行することを特徴とする。
【選択図】図1
The present invention is capable of reliably boosting a battery power supply without being affected by an increase in ground potential due to an inrush current or the like, and reliably supplying power to an electric load when the engine is restarted from a stop. An object of the present invention is to provide a vehicular power supply device that can be used.
A battery 10 for supplying electric power to a starter 80 of the engine when restarting the stopped engine 70;
A step-up converter 30 that boosts the voltage of the battery and supplies electric power to the first electric load 45 when the starter operates;
An operation delay control means 60 for performing an operation delay control for delaying the operation of the second electric load 25 through which an inrush current flows when the power switch 26 is turned on when connected to the battery;
The operation delay control means executes the operation delay control when the boost converter is in operation.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、車両用電源装置に関し、特に、昇圧コンバータを有する車両用電源装置に関する。   The present invention relates to a vehicle power supply device, and more particularly to a vehicle power supply device having a boost converter.

従来から、バッテリを電源とし、かつ間欠的に動作する昇圧コンバータによってバッテリ電圧を昇圧する構成を備えたアイドルストップ車両等の車両用電源装置において、電気負荷の電源電圧を供給する電源ラインには、昇圧コンバータの非動作時にはバッテリの出力電圧が供給され、かつ、昇圧コンバータの動作時には、目標電圧に従って昇圧された電圧が供給され、昇圧コンバータは、ECUの指示に従って、スタータユニットの動作期間に合わせて間欠的に動作し、昇圧コンバータの動作前後での出力電圧変動を抑制するようにした技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−237149号公報
Conventionally, in a vehicle power supply apparatus such as an idle stop vehicle having a configuration in which a battery is used as a power source and a battery voltage is boosted by a step-up converter that operates intermittently, a power supply line for supplying a power supply voltage of an electric load When the boost converter is not operating, the output voltage of the battery is supplied, and when the boost converter is operating, a voltage boosted according to the target voltage is supplied. A technique that operates intermittently and suppresses output voltage fluctuations before and after the operation of the boost converter is known (see, for example, Patent Document 1).
JP 2005-237149 A

しかしながら、上述の特許文献1に記載の構成では、例えば昇圧コンバータの動作中に、ヘッドランプのような突入電流が大きい電気負荷がユーザに突然オンとされたような状態は想定しておらず、そのような場合には、突入電流の影響により、グランド電位の浮き(上昇)が発生してしまい、ECUから昇圧コンバータへの指示電圧が昇圧コンバータ側で誤って認識され、必要な昇圧が実行されない場合があるという問題があった。   However, in the configuration described in Patent Document 1 described above, for example, during operation of the boost converter, a state in which an electric load having a large inrush current such as a headlamp is suddenly turned on by the user is not assumed. In such a case, a floating (increase) in the ground potential occurs due to the influence of the inrush current, the instruction voltage from the ECU to the boost converter is erroneously recognized on the boost converter side, and the necessary boost is not executed. There was a problem that there was a case.

そこで、本発明は、突入電流等によるグランド電位の上昇に影響を受けず、バッテリ電源の昇圧を確実に行うことができ、エンジン停止時から再始動する際に確実に電気負荷に電力を供給することができる車両用電源装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention is able to reliably boost the battery power without being affected by an increase in ground potential due to an inrush current or the like, and reliably supply power to an electric load when restarting from when the engine is stopped. An object of the present invention is to provide a vehicular power supply device.

上記目的を達成するため、第1の発明に係る車両用電源装置は、停止したエンジンを再始動するときに、前記エンジンのスタータに電力を供給するバッテリと、
前記スタータの作動時に、前記バッテリの電圧を昇圧し、第1の電気負荷へ電力を供給する昇圧コンバータと、
前記バッテリに接続され、電源スイッチがオンとされたときに、突入電流が流れる第2の電気負荷の作動を遅延させる作動遅延制御を行う作動遅延制御手段とを有し、
該作動遅延制御手段は、前記昇圧コンバータが動作中のときに、前記作動遅延制御を実行することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a vehicle power supply device according to a first aspect of the present invention includes a battery that supplies power to a starter of the engine when the stopped engine is restarted;
A boost converter that boosts the voltage of the battery and supplies power to the first electrical load when the starter is activated;
An operation delay control means for performing an operation delay control for delaying the operation of the second electric load through which an inrush current flows when the power switch is turned on when connected to the battery;
The operation delay control means executes the operation delay control when the boost converter is in operation.

これにより、突入電流が大きい電気負荷を作動させるタイミングを、昇圧コンバータの昇圧動作とずらすことができ、必要な昇圧を確実に行い、電気負荷に電力を供給することができる。   As a result, the timing for operating the electric load with a large inrush current can be shifted from the boosting operation of the boost converter, and the necessary boosting can be reliably performed and power can be supplied to the electrical load.

第2の発明は、第1の発明に係る車両用電源装置において、
前記作動遅延制御手段は、前記スタータが動作中のときに、前記作動遅延制御を実行することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle power supply device according to the first aspect,
The operation delay control means executes the operation delay control when the starter is operating.

これにより、一時的にバッテリ電圧が大きく下がるスタータ作動時に突入電流の大きい電気負荷の電源投入がなされたときにも、昇圧動作中のときにはその作動タイミングをずらし、必要な昇圧を確実に行うことができる。   As a result, even when the electric load with a large inrush current is turned on during the starter operation when the battery voltage temporarily drops, the operation timing can be shifted during the boost operation to ensure the necessary boost. it can.

第3の発明は、第1又は第2の発明に係る車両用電源装置において、
前記昇圧コンバータに昇圧指令信号を送って前記昇圧コンバータを作動させる昇圧制御手段を更に有し、
前記作動遅延制御手段は、前記昇圧制御手段からの状態通知信号に基づき、前記作動遅延制御を実行することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the vehicle power supply device according to the first or second aspect of the invention.
Further comprising boost control means for operating the boost converter by sending a boost command signal to the boost converter;
The operation delay control means executes the operation delay control based on a state notification signal from the boost control means.

これにより、昇圧の制御を行っている昇圧制御手段からの信号に基づいて作動遅延制御を実行することができ、より確実に昇圧動作と突入電流の大きい電気負荷の作動タイミングをずらすことができる。   Thereby, the operation delay control can be executed based on the signal from the boost control means that controls the boost, and the operation timing of the boost operation and the electric load having a large inrush current can be shifted more reliably.

第4の発明は、第1〜3のいずれか一つの発明に係る車両用電源装置において、
前記第1の電気負荷は、記憶手段を有し、供給される前記電力の電圧が所定値以下になると、前記記憶手段の記憶内容がリセットされる電気負荷を含むことを特徴とする。
4th invention is the vehicle power supply device which concerns on any one invention of 1-3,
The first electric load includes storage means, and includes an electric load that resets the storage contents of the storage means when the voltage of the supplied power becomes a predetermined value or less.

これにより、記憶内容がリセットされる電気負荷への電力供給を確実に行うことができる。   Thereby, it is possible to reliably supply power to the electric load whose stored contents are reset.

第5の発明は、第1〜4のいずれか一の発明に係る車両用電源装置において、
前記第2の電気負荷は、ヘッドランプを含むことを特徴とする。
5th invention is the vehicle power supply device which concerns on any one invention of 1-4,
The second electric load includes a headlamp.

これにより、突入電流の大きい負荷であるヘッドランプについて、突入電流対策を確実に行うことができる。   Thereby, the countermeasure against the inrush current can be surely performed for the headlamp which is a load having a large inrush current.

第6の発明は、第1〜5のいずれか一つの発明に係る車両用電源装置において、
予め設定されたエンジン停止条件の成立時にエンジンを停止し、かつ、予め設定されたエンジン再始動条件の成立時に前記スタータを作動させるアイドリングストップ車両に搭載されたことを特徴とする。
6th invention is the vehicle power supply device which concerns on any one invention of 1-5,
It is mounted on an idling stop vehicle that stops an engine when a preset engine stop condition is satisfied and operates the starter when a preset engine restart condition is satisfied.

これにより、アイドリングストップ車両に最適な車両用電源装置とすることができる。   Thereby, it can be set as the vehicle power supply device optimal for an idling stop vehicle.

本発明によれば、車両のエンジンが停止後に再始動する際、電源の昇圧を確実に行うことができ、電圧不足による電気機器のリセットを消滅させることができる。   According to the present invention, when the vehicle engine is restarted after being stopped, the power supply can be reliably boosted, and the resetting of the electric device due to insufficient voltage can be eliminated.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明を適用した実施例に係る車両用電源装置の主要構成を示した機能ブロック図である。図1において、本実施例に係る車両用電源装置は、バッテリ10と、昇圧コンバータ(BBC、Back-up Boost Converter)30と、作動遅延制御手段60とを備える。また、必要に応じて、昇圧制御手段50を備えてもよい。作動遅延制御手段60は、例えばボデー系ECU(Electronic Control Unit、電子制御ユニット)65の一部として構成されてもよく、同様に昇圧制御手段50は、制御ECU55の一部として構成されてもよい。   FIG. 1 is a functional block diagram showing the main configuration of a vehicle power supply device according to an embodiment to which the present invention is applied. In FIG. 1, the vehicle power supply apparatus according to the present embodiment includes a battery 10, a boost converter (BBC, Back-up Boost Converter) 30, and an operation delay control means 60. Moreover, you may provide the pressure | voltage rise control means 50 as needed. The operation delay control means 60 may be configured, for example, as a part of a body ECU (Electronic Control Unit) 65. Similarly, the boost control means 50 may be configured as a part of the control ECU 55. .

更に、図1において、本実施例に係る車両用電源装置の関連構成要素として、オーディオ装置、ナビゲーション装置等の記憶手段46を有する第1の電気負荷と、エンジンを始動させるスタータ80と、ヘッドランプ等の電源投入時に突入電流が発生する第2の電気負荷25と、第2の電気負荷25をユーザが電源投入してオンとするための電源スイッチ26とを備えてよい。   Further, in FIG. 1, as related components of the vehicle power supply device according to the present embodiment, a first electric load having a storage means 46 such as an audio device, a navigation device, a starter 80 for starting the engine, and a headlamp A second electric load 25 that generates an inrush current when the power is turned on, etc., and a power switch 26 for turning on the second electric load 25 by the user turning on the power may be provided.

また、図1において、スタータ80及び第2の電気負荷25は、バッテリ10と電源ライン20により接続されている。また、第1の電気負荷45は、昇圧コンバータ30と、昇圧電源ライン40により接続されており、昇圧コンバータ30は、電源ライン20によりバッテリ10と接続されている。   In FIG. 1, the starter 80 and the second electric load 25 are connected to the battery 10 by the power supply line 20. The first electrical load 45 is connected to the boost converter 30 by the boost power supply line 40, and the boost converter 30 is connected to the battery 10 by the power supply line 20.

以下、個々の構成要素について説明を行うが、本実施例に係る車両用電源装置は、アイドリングステップシステムを搭載したアイドリングストップ車両に好適に適用可能である。アイドリングストップ車両は、車両が信号待ち等で停車しており、エンジンを停止する所定のエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動的に停止させる機能を搭載している。また、逆に、エンジンを停止した後、エンジンを再始動させるための所定のエンジン再始動条件が成立した場合には、スタータ80を起動させ、エンジンを自動的に再始動させる機能を有する。以下、本実施例に係る車両用電源装置を、このようなアイドリングストップ車両に適用した例について説明する。   Hereinafter, although each component is demonstrated, the vehicle power supply device which concerns on a present Example is suitably applicable to the idling stop vehicle carrying an idling step system. The idling stop vehicle has a function of automatically stopping the engine when a predetermined engine stop condition for stopping the engine is satisfied when the vehicle is stopped due to a signal waiting or the like. Conversely, after the engine is stopped, when a predetermined engine restart condition for restarting the engine is satisfied, the starter 80 is activated and the engine is automatically restarted. Hereinafter, the example which applied the power supply device for vehicles concerning a present example to such an idling stop vehicle is explained.

バッテリ10は、車載電気負荷に電力を供給するための電源である。バッテリ10は、車両用のバッテリが適用されてよく、例えば、鉛バッテリ等の二次電池が適用されてよい。   The battery 10 is a power source for supplying power to the on-vehicle electric load. The battery 10 may be a vehicle battery, for example, a secondary battery such as a lead battery.

電源ライン20は、バッテリ10が出力する電力を供給するための電力供給ラインである。電源ライン20から供給される電力は、バッテリ10から直接的に出力される電力が供給されることになる。   The power supply line 20 is a power supply line for supplying power output from the battery 10. The power supplied from the power supply line 20 is supplied directly from the battery 10.

スタータ80は、エンジン(図示せず)を始動させるための手段であり、電動モータを含む。上述のように、アイドリングストップ車両においては、車両が信号待ち等で所定のエンジン停止条件を満たした場合にはエンジンを停止させるので、再始動の際には、エンジンを再度始動させる必要がある。エンジンの再始動は、速やかに優先的に行われる必要があるので、エンジンを再始動させるスタータ80への電力供給は、電源ライン20を介してバッテリ10から直接的に行われている。   The starter 80 is means for starting an engine (not shown), and includes an electric motor. As described above, in an idling stop vehicle, the engine is stopped when the vehicle satisfies a predetermined engine stop condition by waiting for a signal or the like. Therefore, when restarting, it is necessary to restart the engine. Since the engine needs to be restarted quickly and preferentially, the power supply to the starter 80 that restarts the engine is directly performed from the battery 10 via the power line 20.

昇圧コンバータ30は、バッテリ10からの出力電圧が低下した場合に、電圧を昇圧して電力供給するための電圧補償手段である。例えば、供給電圧が一瞬でも低下してしまうと、動作に悪影響を与えるおそれがある電気負荷に対しては、昇圧コンバータ30を用いて、常に電圧が所定値以上で電力供給がなされるようにする。従って、昇圧コンバータ30は、電源ライン20の電圧値が所定値以下のときに作動し、昇圧電源ライン40から昇圧した電力を供給する。上述のように、エンジンがアイドリングストップにより一旦停止し、再始動するときには、バッテリ10からスタータ80に電力供給がなされるが、このときは大電流が流れ、バッテリ10には大きな負担がかかるため、バッテリ10の出力電圧が一瞬低下してしまう。このとき、所定電圧以上で電力が供給されないと問題が起こる電気負荷については、昇圧コンバータ30を接続し、電圧の補償を行うようにする。   Boost converter 30 is voltage compensation means for boosting the voltage and supplying power when the output voltage from battery 10 drops. For example, for an electrical load that may adversely affect operation if the supply voltage drops even for a moment, the boost converter 30 is used so that the voltage is always supplied at a voltage equal to or higher than a predetermined value. . Therefore, boost converter 30 operates when the voltage value of power supply line 20 is equal to or lower than a predetermined value, and supplies boosted power from boosted power supply line 40. As described above, when the engine is temporarily stopped due to idling stop and restarted, power is supplied from the battery 10 to the starter 80. At this time, a large current flows and the battery 10 is subjected to a large burden. The output voltage of the battery 10 will drop for a moment. At this time, for an electrical load that causes a problem if power is not supplied at a predetermined voltage or higher, a boost converter 30 is connected to compensate the voltage.

第1の電気負荷45は、オーディオ装置、ナビゲーション装置等の、記憶手段46を有し、電圧が所定値以下に低下してしまうと、記憶手段46の内容がリセットするおそれのある電気負荷を含んだ電気負荷である。このような電気負荷では、供給される電圧が所定値以下に低下してしまうと、記憶手段46に記憶された内容がリセットされてしまうので、アイドリングストップでエンジンが停止し、再始動する際にリセットが起こらないようにする必要がある。本実施例に係る車両用電源装置においては、上述の昇圧コンバータ30から昇圧電源ライン40を介して昇圧電力を供給することにより、かかるリセットを防止している。   The first electrical load 45 includes a storage unit 46 such as an audio device or a navigation device, and includes an electrical load that may reset the content of the storage unit 46 when the voltage drops below a predetermined value. It's an electrical load. In such an electric load, when the supplied voltage drops below a predetermined value, the content stored in the storage means 46 is reset. Therefore, when the engine is stopped at the idling stop and restarted. It is necessary to prevent reset. In the vehicle power supply device according to the present embodiment, the reset is prevented by supplying the boosted power from the boost converter 30 via the boost power supply line 40.

昇圧制御手段50は、昇圧コンバータ30に昇圧指令を行う制御手段である。例えば、バッテリ10の電源ライン20の出力電圧を検出し、出力電圧が所定値以下になったら、昇圧コンバータ30に昇圧動作を行うように昇圧指令信号を出力し、昇圧コンバータ30の動作を制御する。また、昇圧制御手段50は、昇圧コンバータ30に昇圧指令を行うだけでなく、昇圧の停止も制御してよい。   The boost control unit 50 is a control unit that issues a boost command to the boost converter 30. For example, the output voltage of the power supply line 20 of the battery 10 is detected, and when the output voltage falls below a predetermined value, a boost command signal is output to the boost converter 30 so as to perform a boost operation, and the operation of the boost converter 30 is controlled. . Further, the boost control means 50 may not only give a boost command to the boost converter 30 but also control the stop of boost.

昇圧制御手段50は、制御ECU55の一部として組み込まれて構成されてよい。昇圧制御手段50は、制御のための演算処理を行うので、MPU(Micro Processing Unit)、所定の電子回路、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の演算処理手段として構成される。制御ECU55では、エンジンの再始動の制御等も行ってよく、昇圧制御手段50も、これらの制御の一部として組み込まれてもよい。   The boost control unit 50 may be configured as a part of the control ECU 55. Since the boost control means 50 performs arithmetic processing for control, it is configured as arithmetic processing means such as an MPU (Micro Processing Unit), a predetermined electronic circuit, or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). The control ECU 55 may perform control such as engine restart, and the boost control means 50 may be incorporated as part of these controls.

第2の電気負荷25は、電源スイッチをオンとして電源を投入することにより、大きな突入電流が発生する電気負荷である。例えば、ヘッドランプは、電源投入直後は、フィラメントがまだ冷たいために抵抗が小さく、定常状態よりも大きく電流が流れるため、第2の電気負荷25に含まれる。また、第2の電気負荷25は、電動機やトランスを使った巻き線機器や、大容量の平滑コンデンサ等を有する機器等の大きな突入電流を発生させる車載電気負荷を種々含んでよい。   The second electrical load 25 is an electrical load that generates a large inrush current when the power switch is turned on and the power is turned on. For example, the headlamp is included in the second electric load 25 because the resistance is small because the filament is still cold immediately after the power is turned on, and the current flows more than in the steady state. The second electric load 25 may include various on-vehicle electric loads that generate a large inrush current, such as a winding device using an electric motor or a transformer, a device having a large-capacity smoothing capacitor, and the like.

ヘッドランプ等の第2の電気負荷25は、電源スイッチ26を有し、電源スイッチ26は、ユーザの操作により電源のオン、オフがなされる。よって、ヘッドランプ等の第2の電気負荷25は、車両の状態に関わらず、ユーザにより任意のタイミングで電源投入がなされる。従って、昇圧コンバータ30が昇圧を行っているときや、スタータ80が動作しているときに第2の電気負荷の電源スイッチがオンとされると、第2の電気負荷25に大きな突入電流が流れるため、グランド浮きが発生し、昇圧コンバータ30の昇圧動作に影響を及ぼす。本実施例に係る車両用電源装置においては、このようなタイミングで第2の電気負荷がオンとされたときに、昇圧コンバータ30の動作に影響を与えない制御を行うが、この点については後述する。   The second electric load 25 such as a headlamp has a power switch 26, and the power switch 26 is turned on and off by a user operation. Therefore, the second electric load 25 such as a headlamp is turned on by the user at an arbitrary timing regardless of the state of the vehicle. Therefore, if the power switch of the second electrical load is turned on while the boost converter 30 is boosting or the starter 80 is operating, a large inrush current flows through the second electrical load 25. Therefore, ground floating occurs, which affects the boosting operation of the boost converter 30. In the vehicle power supply device according to the present embodiment, when the second electric load is turned on at such timing, control is performed that does not affect the operation of the boost converter 30. This will be described later. To do.

第2の電気負荷25は、バッテリ10に直接的に接続されてよい。第1の電気負荷45と異なり、記憶手段45等を備えていなければ、特に昇圧コンバータ30の電力供給対象とする必要も無いので、他の通常の電気負荷と同様に、バッテリ10に直接接続してよい。   The second electrical load 25 may be directly connected to the battery 10. Unlike the first electric load 45, if the storage means 45 or the like is not provided, it is not particularly necessary to supply power to the boost converter 30, so that it is directly connected to the battery 10 like other normal electric loads. It's okay.

作動遅延制御手段60は、第2の電気負荷25の電源スイッチがユーザによりオンとされて電源投入されても、第2の電気負荷26の作動タイミングを遅延させる制御手段である。上述のように、昇圧コンバータ30が昇圧を行っているときに、ヘッドランプ等を含む第2の電気負荷25が電源投入されると、大きな突入電流が流れるため、グランド浮きによりグランド電位が上昇し、昇圧指令信号を正しく認識できず、昇圧動作に悪影響を及ぼす。作動遅延制御手段60は、昇圧コンバータ30が昇圧を行っているときに第2の電気負荷25の電源投入がなされたときには、その作動を遅延させ、昇圧コンバータ30の昇圧動作が終了するまで第2の電気負荷25を作動させないようにする手段である。   The operation delay control unit 60 is a control unit that delays the operation timing of the second electric load 26 even when the power switch of the second electric load 25 is turned on by the user and turned on. As described above, when the second electric load 25 including the headlamp and the like is turned on while the boosting converter 30 is boosting, since a large inrush current flows, the ground potential rises due to ground floating. The boost command signal cannot be recognized correctly, and the boost operation is adversely affected. The operation delay control means 60 delays the operation when the second electric load 25 is turned on while the boost converter 30 is boosting the voltage, and the second delay until the boost operation of the boost converter 30 is completed. This is a means for preventing the electric load 25 from being operated.

図2は、昇圧コンバータ30の動作中に、第2の電気負荷25であるヘッドランプが電源投入された場合の実験データを示した図である。図2において、最も下段の特性は、ヘッドランプがオンとなったときの負荷に流れる電流を示している。また、最も上段の特性は、昇圧制御手段50から昇圧コンバータ30に送信された昇圧指令信号の電圧を示している。そして、中段の特性は、昇圧コンバータ30の入力電圧(電源ライン20の電圧)と出力電圧(昇圧電源ライン40の電圧)を示している。   FIG. 2 is a diagram showing experimental data when the headlamp which is the second electric load 25 is turned on during the operation of the boost converter 30. In FIG. 2, the lowermost characteristic indicates the current flowing through the load when the headlamp is turned on. The uppermost characteristic indicates the voltage of the boost command signal transmitted from the boost control means 50 to the boost converter 30. The characteristics of the middle stage indicate the input voltage (voltage of the power supply line 20) and the output voltage (voltage of the boost power supply line 40) of the boost converter 30.

図2の左側に示されるように、時刻t0〜t1において、ヘッドランプがオフの状態では、昇圧指令信号及び昇圧コンバータ出力電圧も一定値を示している。   As shown on the left side of FIG. 2, at time t0 to t1, when the headlamp is off, the boost command signal and the boost converter output voltage also have a constant value.

図2において、下段の特性が示すように、時刻t1で第2の電気負荷25であるヘッドランプが電源投入されると、50〔A/div〕の突入電流が流れ、電源投入時に大きな突入電流が流れていることが分かる。   In FIG. 2, as indicated by the lower characteristic, when the headlamp as the second electric load 25 is turned on at time t1, an inrush current of 50 [A / div] flows, and a large inrush current is generated when the power is turned on. Can be seen.

次に、図2の最上段の特性が示すように、ヘッドランプの電源投入により、時刻t1〜t3で昇圧コンバータ30のグランド電位のフローティングが発生し、昇圧制御手段50から昇圧コンバータ30に送られる昇圧指令信号に波形変動が発生してしまう。つまり、昇圧指令信号の電圧レベルが低下してしまう。   Next, as shown by the characteristics of the uppermost stage in FIG. 2, when the headlamp is turned on, floating of the ground potential of the boost converter 30 occurs at time t1 to t3 and is sent from the boost control means 50 to the boost converter 30. Waveform fluctuation occurs in the boost command signal. That is, the voltage level of the boost command signal is lowered.

その結果、図2の中段に示すように、時刻t1〜t2において、昇圧コンバータの入力電圧(下側の特性曲線)は低いにも関わらず、昇圧指令信号の電圧レベルが低いため、昇圧指令は無いものと昇圧コンバータ30が誤認識し、昇圧を停止してしまう。従って、図2の中段に示すように、時刻t2以降は、昇圧コンバータ30の入力電圧は低いにも関わらず、約100〔ms〕の時点(時刻t2)で昇圧を停止し、昇圧コンバータ30の出力電圧(上側の特性曲線)は低い状態のままで停止している。   As a result, as shown in the middle part of FIG. 2, since the voltage level of the boost command signal is low at times t1 to t2, although the input voltage (lower characteristic curve) of the boost converter is low, the boost command is The boost converter 30 mistakenly recognizes that there is nothing and stops boosting. Therefore, as shown in the middle stage of FIG. 2, after time t2, the boosting converter 30 stops boosting at the time of about 100 [ms] (time t2) even though the input voltage of the boosting converter 30 is low. The output voltage (upper characteristic curve) is stopped in a low state.

このように、昇圧コンバータ30が動作しているときに、ヘッドランプ等の突入電流の大きい第2の電気負荷25が電源投入されると(図2中、(1))、大きな電流により昇圧コンバータ30のグランド浮きが発生してグランド電位が上昇してしまい、昇圧指令信号を正しく認識できないという事態が生ずる(図2中、(2))。これにより、昇圧コンバータ30は、昇圧を停止してしまい(図2中、(3))、昇圧すべきときに必要な昇圧がなされず、ナビゲーション等の第1の電気負荷45がリセットしてしまうおそれがある。   Thus, when the second electric load 25 having a large inrush current such as a headlamp is turned on while the boost converter 30 is operating ((1) in FIG. 2), the boost converter is caused by the large current. As a result, the ground potential rises and the boost command signal cannot be correctly recognized ((2) in FIG. 2). As a result, the boost converter 30 stops boosting ((3) in FIG. 2), the boosting required when boosting is not performed, and the first electric load 45 such as navigation is reset. There is a fear.

そこで、本実施例に係る車両用電源装置においては、図1において説明したように、作業遅延制御手段60を設け、昇圧コンバータ30の昇圧動作中に第2の電気負荷25の電源が投入された場合には、第2の電気負荷の作動を遅延させる制御を行うこととしている。   Therefore, in the vehicle power supply device according to the present embodiment, as described in FIG. 1, the work delay control means 60 is provided, and the power supply of the second electric load 25 is turned on during the boosting operation of the boost converter 30. In such a case, control for delaying the operation of the second electric load is performed.

図1に戻る。図1において、作動遅延制御手段60は、図2で説明した現象が生じないように、昇圧コンバータ30が動作中に、ユーザにより第2の電気負荷の電源スイッチ26がオンとされたときには、昇圧コンバータ30の昇圧動作が終了するまで、第2の電気負荷25が作動しないように作動遅延制御を実行する。従って、作動遅延制御手段60は、昇圧コンバータ30が動作中か否かを監視する。昇圧コンバータ30が動作中か否かの検出は、昇圧コンバータ30の動作信号から直接検出してもよいし、昇圧制御手段50から状態通知信号を受けるようにしてもよい。作動遅延制御手段60は、例えば、昇圧コンバータ30が動作中であることを検出したら、昇圧コンバータ動作中の信号が出力されている間は、第2の電気負荷25への電力供給がなされないように、スイッチング手段をオフとするような制御を行ってもよい。   Returning to FIG. In FIG. 1, the operation delay control means 60 increases the voltage when the power switch 26 of the second electric load is turned on by the user while the boost converter 30 is operating so that the phenomenon described in FIG. 2 does not occur. Until the boosting operation of the converter 30 is completed, the operation delay control is executed so that the second electric load 25 does not operate. Therefore, the operation delay control means 60 monitors whether the boost converter 30 is operating. Whether the boost converter 30 is operating or not may be detected directly from the operation signal of the boost converter 30 or may receive a state notification signal from the boost control means 50. For example, when the operation delay control unit 60 detects that the boost converter 30 is operating, the power supply to the second electric load 25 is not performed while a signal indicating that the boost converter is operating is being output. In addition, control may be performed so as to turn off the switching means.

一方、作動制御遅延制御手段60は、ユーザが第2の電気負荷25の電源スイッチ26のオン・オフをモニタするようにしてよい。作動遅延制御手段60は、昇圧コンバータ30が動作中のときに、強制的に第2の電気負荷25の作動遅延制御を実行する簡単なロジックとしてもよいが、第2の電気負荷25の電源スイッチ26も併せて監視することにより、誤動作なく作動遅延制御を実行することができる。   On the other hand, the operation control delay control means 60 may be configured such that the user monitors on / off of the power switch 26 of the second electric load 25. The operation delay control means 60 may be a simple logic for forcibly executing the operation delay control of the second electric load 25 when the boost converter 30 is in operation. By also monitoring 26, the operation delay control can be executed without malfunction.

作動遅延制御手段60は、ボデー系ECU65の一部として構成されてよい。ヘッドランプ等の第2の電気負荷25は、ボデー系ECU65で制御される場合が多いので、作動遅延制御手段60をボデー系ECU65の一部として組み込んで構成することにより、作動遅延制御を容易に行うことができる。また、ECU同士はCAN(Controller Area Network)等の車載LAN(Local Area Network)で結ばれていることが多いので、制御ECU55内の昇圧制御手段50からの状態通知信号を、ボデー系ECU65内の作動遅延制御手段60が容易に受信することができる。   The operation delay control means 60 may be configured as a part of the body system ECU 65. Since the second electric load 25 such as a headlamp is often controlled by the body system ECU 65, the operation delay control means 60 is incorporated as a part of the body system ECU 65 to facilitate the operation delay control. It can be carried out. Further, since the ECUs are often connected by an in-vehicle LAN (Local Area Network) such as a CAN (Controller Area Network), a state notification signal from the boost control means 50 in the control ECU 55 is sent to the body system ECU 65. The operation delay control means 60 can be easily received.

次に、図3を用いて、本実施例に係る車両用電源装置の動作フローについて説明する。図3は、本実施例に係る車両用電源装置の処理フロー図である。   Next, the operation flow of the vehicle power supply device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a process flow diagram of the vehicle power supply device according to the present embodiment.

図3において、ステップ100では、アイドリングストップの再始動がなされる。具体的には、スタータ80が作動し、アイドリングストップ車両のエンジンが駆動する。このとき、バッテリ10からスタータ80に、大きな電流が供給され、バッテリ10の出力電圧は、一時的に低下する。   In FIG. 3, at step 100, the idling stop is restarted. Specifically, the starter 80 operates and the engine of the idling stop vehicle is driven. At this time, a large current is supplied from the battery 10 to the starter 80, and the output voltage of the battery 10 temporarily decreases.

ステップ110では、作動遅延制御手段60により、ヘッドランプ等の大きな突入電流が流れる第2の電気負荷25の作動を遅延させる作動遅延指令が出力される。ユーザにより、ヘッドランプ等の第2の電気負荷の電源スイッチ26がオンとされても、その作動を開始しないように、作動を遅延する制御がまず実行される。   In step 110, the operation delay control means 60 outputs an operation delay command for delaying the operation of the second electric load 25 through which a large inrush current such as a headlamp flows. Even if the power switch 26 of the second electric load such as the headlamp is turned on by the user, control for delaying the operation is first executed so as not to start the operation.

ステップ120では、エンジン始動用のスタータ80がオフであるか否かと、昇圧コンバータ30がオフであるか否かが判断される。これらの制御は、制御ECU55で実行されるので、例えば、制御ECU55で判定がなされ、状態通知信号として、制御ECU55からボデー系ECU65内の作動遅延制御手段60にその結果が送信されてもよい。   In step 120, it is determined whether or not the starter 80 for starting the engine is off and whether or not the boost converter 30 is off. Since these controls are executed by the control ECU 55, for example, the control ECU 55 makes a determination, and the result may be transmitted from the control ECU 55 to the operation delay control means 60 in the body system ECU 65 as a state notification signal.

なお、ステップ120では、昇圧コンバータ30が動作中であるか否かのみを判定してもよいし、昇圧コンバータ30が動作中であるか否かに加えて、スタータ80が動作中であるか否かも判定条件として加えてもよい。スタータ80が動作中には、大電流が流れてバッテリ10の電圧が低下し、そのタイミングに連動して昇圧コンバータ30が動作するが、両者の動作を検出することにより、誤動作の少ないより確実な作動遅延制御を実行することができる。   In step 120, it may be determined only whether boost converter 30 is operating, or whether starter 80 is operating in addition to whether boost converter 30 is operating. Moreover, it may be added as a determination condition. While the starter 80 is in operation, a large current flows and the voltage of the battery 10 decreases, and the boost converter 30 operates in conjunction with the timing. Actuation delay control can be performed.

ステップ120において、スタータ80が動作中又は昇圧コンバータ30が動作中であったときには、ステップ110に戻り、ヘッドランプ等の第2の電気負荷25の作動を遅延させる作動遅延制御を継続する。昇圧コンバータ30が動作中又は動作を開始する可能性が高い状態であるので、突入電流による昇圧コンバータ30のグランド浮きを防止し、誤動作が発生しないようにする。   In step 120, when the starter 80 is operating or the boost converter 30 is operating, the process returns to step 110, and the operation delay control for delaying the operation of the second electric load 25 such as the headlamp is continued. Since step-up converter 30 is in operation or has a high possibility of starting operation, grounding of step-up converter 30 due to inrush current is prevented, and malfunction does not occur.

一方、ステップ120において、スタータ80がオフであり、かつ昇圧コンバータ30がオフであるときには、ヘッドランプ等の第2の電気負荷25をオンとしても問題が生じないので、ステップ130に進み、ステップ110でなされた作動遅延指令を解除し、第2の電気負荷25が作動してもよい状態とし、その処理を終了する。これにより、昇圧制御手段50から昇圧コンバータ30に送信される昇圧指令信号が正しく認識され、昇圧コンバータ30は、適切な昇圧動作を実行することができる。従って、停止したエンジン再始動時のオーディオ装置やナビゲーション装置等の第1の電気負荷のリセットを確実に防止することができる。   On the other hand, in step 120, when starter 80 is off and boost converter 30 is off, there is no problem even if second electric load 25 such as a headlamp is turned on. The operation delay command made in (1) is canceled, the second electric load 25 is allowed to operate, and the process ends. Thereby, the boost command signal transmitted from the boost control means 50 to the boost converter 30 is correctly recognized, and the boost converter 30 can execute an appropriate boost operation. Accordingly, it is possible to reliably prevent the resetting of the first electric load such as the audio device or the navigation device when the stopped engine is restarted.

なお、ステップ120において、昇圧コンバータ30が動作中でないことと、スタータ80が動作中でないことが判定されてから、少し時間を経てから第2の電気負荷25をオンとするような制御を行ってもよい。   In step 120, after it is determined that the boost converter 30 is not operating and the starter 80 is not operating, control is performed to turn on the second electric load 25 after a while. Also good.

このように、本実施例に係る車両用電源装置によれば、昇圧コンバータ30の昇圧動作を確実に行わせることができ、アイドリングストップ車両のエンジン再始動時のオーディオ装置やナビゲーション装置のリセットを撲滅することができる。   As described above, according to the vehicle power supply device according to the present embodiment, the boosting operation of the boosting converter 30 can be reliably performed, and the resetting of the audio device and the navigation device when the engine of the idling stop vehicle is restarted is eradicated. can do.

次に、図4を用いて、本実施例に係る車両用電源装置を、より具体的にアイドリングストップ車両に適用した例について説明する。図4は、本実施例に係る車両用電源装置のより詳細な全体構成図である。なお、図1に対応する構成要素には、同一の参照符号を付する。   Next, an example in which the vehicle power supply device according to the present embodiment is applied more specifically to an idling stop vehicle will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a more detailed overall configuration diagram of the vehicle power supply device according to the present embodiment. Components corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

図4に係る車両用電源装置は、電源として設けられるバッテリ10と、電源ライン20及び昇圧電源ライン40と、昇圧コンバータ30と、制御ECU55と、ボデー系ECU65と、電源ライン20の電圧を検出するための電圧検出回路21と、昇圧電源ライン40の電圧を検出するための電圧検出回路41とを備える。   The vehicle power supply device according to FIG. 4 detects the voltage of the battery 10 provided as a power supply, the power supply line 20 and the boosting power supply line 40, the boosting converter 30, the control ECU 55, the body system ECU 65, and the power supply line 20. Voltage detection circuit 21 for detecting the voltage of the boosted power supply line 40, and a voltage detection circuit 41 for detecting the voltage of the boost power supply line 40.

電圧検出回路21および41は、一般的には、昇圧コンバータ30内に設けられる。電圧検出回路21は、電源ライン20の直流電圧である入力電圧Viを検出して、検出値Vidを生成する。同様に電圧検出回路41は、昇圧電源ライン40の直流電圧Voを検出して、検出値Vodを生成する。   Voltage detection circuits 21 and 41 are generally provided in boost converter 30. The voltage detection circuit 21 detects an input voltage Vi that is a DC voltage of the power supply line 20 and generates a detection value Vid. Similarly, the voltage detection circuit 41 detects the DC voltage Vo of the boost power supply line 40 and generates a detection value Vod.

電源ライン20へは、バッテリ10から直流電圧が供給される。電源ライン20には、ヘッドランプ等の第2の電気負荷25に加えて、スタータ80およびオルタネータ90が更に接続される。スタータ80は、電磁スイッチ等によってエンジン70の起動時にのみエンジン70と歯車によって結合され、エンジン70の点火後には再びエンジン70から切離される。したがって、スタータ80は、エンジン70の起動時において、短期間に大電流を消費する。   A DC voltage is supplied from the battery 10 to the power supply line 20. In addition to the second electric load 25 such as a headlamp, a starter 80 and an alternator 90 are further connected to the power line 20. The starter 80 is coupled to the engine 70 by a gear only when the engine 70 is started by an electromagnetic switch or the like, and is disconnected from the engine 70 again after the engine 70 is ignited. Therefore, the starter 80 consumes a large current in a short time when the engine 70 is started.

オルタネータ90は、エンジン70によって回転される図示しない交流モータを内蔵し、当該交流モータの発電電力をバッテリ10の充電用の一定電圧に変換して、電源ライン20へ供給する。すなわち、オルタネータ90は、エンジン70の運転中にはバッテリ10を充電するが、エンジン70の停止中にはバッテリ10を充電することはできない。このように、バッテリ10の出力電圧は、その充放電状況によって、経時的に変化する。   The alternator 90 incorporates an AC motor (not shown) that is rotated by the engine 70, converts the electric power generated by the AC motor into a constant voltage for charging the battery 10, and supplies it to the power supply line 20. That is, the alternator 90 charges the battery 10 while the engine 70 is operating, but cannot charge the battery 10 while the engine 70 is stopped. Thus, the output voltage of the battery 10 changes over time depending on the charge / discharge status.

昇圧電源ライン40へは、第1の電気負荷45の電源電圧である出力電圧Voが供給される。第1の電気負荷45は、電源電圧の変動により悪影響を受けやすい電気回路群を総称するものであり、電源電圧の著しい低下に伴ってリセットされて内蔵する記憶手段46の記憶内容が失われてしまうマイクロコンピュータや、オーディオ装置、ナビゲーション装置等が含まれる。   An output voltage Vo that is a power supply voltage of the first electric load 45 is supplied to the boost power supply line 40. The first electric load 45 is a collective term for a group of electric circuits that are easily affected by fluctuations in the power supply voltage. The first electric load 45 is reset with a significant drop in the power supply voltage, and the storage contents of the built-in storage means 46 are lost. A microcomputer, an audio device, a navigation device, and the like.

このため、第1の電気負荷45の電源電圧Voは、昇圧コンバータ30の出力電圧とされ、必要に応じて昇圧コンバータ30によって昇圧可能な構成とされる。   For this reason, the power supply voltage Vo of the first electric load 45 is set as the output voltage of the boost converter 30 and can be boosted by the boost converter 30 as necessary.

一方、第2の電気負荷25は、電源スイッチ26をオンとして電源投入したときに、定常時よりも相当に大きな突入電流が流れるとともに、供給される電源電圧レベルの変動に対してあまり悪影響を受けない電気回路を総括的に表記するものである。したがって、このような電気負荷25に対しては、昇圧コンバータ30による出力電圧Voではなく、バッテリ10の出力電圧を直接供給する構成とされる。第2の電気負荷25は、例えば、ヘッドランプ等が該当する。   On the other hand, when the power switch 26 is turned on and the power is turned on, the second electric load 25 has a considerably larger inrush current than that in the steady state and is not much adversely affected by fluctuations in the supplied power supply voltage level. It is a general notation of no electrical circuit. Therefore, the output voltage of the battery 10 is directly supplied to such an electrical load 25 instead of the output voltage Vo from the boost converter 30. The second electric load 25 corresponds to, for example, a headlamp.

第2の電気負荷25は、基本的には、ユーザが電源スイッチ26をオン・オフすることにより、その電源投入・非投入が制御される。しかしながら、本実施例に係る車両用電源装置においては、ユーザにより電源スイッチ26がオンとされても、昇圧コンバータ30が動作中のときには、その作動を遅延させる作動遅延制御を行うので、電源スイッチ26の他に、制御可能なスイッチング手段61が更に設けられる。スイッチング手段61は、ユーザに操作される電源スイッチ26と直列に接続され、電源スイッチ26がオンとなっても、スイッチング手段61がオフとなっていれば、第2の電気負荷25には電力が供給されないような構成となっている。スイッチング手段61は、ボデー系ECU65の作動遅延制御手段60により制御可能なリレーや、トランジスタ等のスイッチング素子が適用される。   The second electrical load 25 is basically controlled to be turned on / off by the user turning on / off the power switch 26. However, in the vehicular power supply apparatus according to the present embodiment, even when the power switch 26 is turned on by the user, when the boost converter 30 is in operation, the operation delay control is performed to delay the operation. In addition, a controllable switching means 61 is further provided. The switching means 61 is connected in series with the power switch 26 operated by the user. Even if the power switch 26 is turned on, if the switching means 61 is turned off, the second electric load 25 receives power. The configuration is such that it is not supplied. As the switching means 61, a relay that can be controlled by the operation delay control means 60 of the body system ECU 65 or a switching element such as a transistor is applied.

ボデー系ECU65は、ヘッドランプ等のライティングシステムや、電動ミラー等の車両のボデーに関する電気負荷を制御する。本実施例に係る車両用電源装置においては、ボデー系ECU65は、ヘッドランプ等の突入電流の大きい負荷である第2の電気負荷の作動遅延を制御する作動遅延制御手段60を内蔵する。作動遅延制御手段60は、例えば制御ECU55から送られてくる状態通知信号により、昇圧コンバータ30が動作中であることを検出したときには、スイッチング素子61をオフにし、ユーザにより電源スイッチ26がオンとされても、第2の電気負荷25の作動を遅延させる。   The body system ECU 65 controls a lighting system such as a headlamp and an electric load related to a vehicle body such as an electric mirror. In the vehicle power supply device according to this embodiment, the body system ECU 65 incorporates an operation delay control means 60 that controls the operation delay of the second electric load that is a load having a large inrush current such as a headlamp. The operation delay control means 60 turns off the switching element 61 and turns on the power switch 26 by the user when detecting that the boost converter 30 is operating, for example, from a state notification signal sent from the control ECU 55. However, the operation of the second electric load 25 is delayed.

また、ボデー系ECU65は、必要に応じて電源スイッチ26のオン・オフを監視するようにしてもよい。   Further, the body system ECU 65 may monitor on / off of the power switch 26 as necessary.

制御ECU55は、車両全体の走行状況等を統括的に制御するための制御回路を総称的に示している。特に、この実施の形態による車両用電源装置は、アイドリングストップ車両に搭載されることを前提としているので、制御ECU55は、車速やアクセル開度等に代表されるアイドル判断情報に基づき、アイドリングストップに関するエンジンの停止および再起動を制御する機能を備える。   The control ECU 55 generically shows a control circuit for comprehensively controlling the running state of the entire vehicle. In particular, since the vehicle power supply device according to this embodiment is assumed to be mounted on an idling stop vehicle, the control ECU 55 relates to idling stop based on idle determination information typified by vehicle speed, accelerator opening, and the like. A function for controlling stop and restart of the engine is provided.

制御ECU55は、アイドル運転中にエンジン70の停止を指示するための停止指令信号Ssp、アイドル運転からの復帰時にスタータ80の起動を指示する起動指令信号Sst、昇圧コンバータ30に動作を指示する昇圧指令信号Vcv、および昇圧コンバータ30の動作時における出力電圧Voの基準値に相当する目標電圧Vrefを生成する。なお、昇圧コンバータ30への昇圧指令信号Vcv及び目標電圧Vrefは、制御ECU55に内蔵された昇圧制御手段50により生成されてよい。   The control ECU 55 includes a stop command signal Ssp for instructing to stop the engine 70 during idle operation, a start command signal Sst for instructing start of the starter 80 when returning from idle operation, and a boost command for instructing the boost converter 30 to operate. Signal Vcv and target voltage Vref corresponding to the reference value of output voltage Vo when boost converter 30 operates are generated. Note that the boost command signal Vcv and the target voltage Vref to the boost converter 30 may be generated by a boost control means 50 built in the control ECU 55.

制御ECU55によって生成された停止指令信号Sspおよび起動指令信号Sstは、エンジン70およびスタータ80へそれぞれ与えられ、起動指令信号Sstおよび目標電圧Vrefは、昇圧コンバータ30へ与えられる。さらに、電圧検出回路21、41による、入力電圧Viの検出値Vidおよび出力電圧Voの検出値Vodは、必要に応じて、制御ECU55でサンプリング可能な構成となっている。   Stop command signal Ssp and start command signal Sst generated by control ECU 55 are applied to engine 70 and starter 80, respectively, and start command signal Sst and target voltage Vref are applied to boost converter 30. Further, the detection value Vid of the input voltage Vi and the detection value Vod of the output voltage Vo by the voltage detection circuits 21 and 41 are configured to be sampled by the control ECU 55 as necessary.

制御ECU55は、昇圧コンバータ30が動作中であるか否か、また必要に応じてスタータ80が動作中であるか否かの状態通知信号を、ボデー系ECU65に送信する。制御ECU55は、昇圧コンバータ30に動作を指示する昇圧指令信号Vcv及びスタータ80に起動を指示する起動指令信号Sstを生成しているので、これに基づいて、状態通知信号をボデー系ECU65に送信すればよい。   The control ECU 55 transmits a state notification signal to the body system ECU 65 as to whether or not the boost converter 30 is operating, and if necessary, whether or not the starter 80 is operating. Since the control ECU 55 generates the boost command signal Vcv that instructs the boost converter 30 to operate and the start command signal Sst that instructs the starter 80 to start, based on this, the state notification signal is transmitted to the body ECU 65. That's fine.

昇圧コンバータ30は、電源ライン20および昇圧電源ライン40の間に直列に接続された平滑リアクトル31およびダイオード32と、パワースイッチング素子33および平滑コンデンサ34と、コンバータ制御部35とを含む。   Boost converter 30 includes a smoothing reactor 31 and a diode 32, a power switching element 33 and a smoothing capacitor 34, and a converter control unit 35 connected in series between power supply line 20 and boosting power supply line 40.

コンバータ制御部35は、パワースイッチング素子33のオンおよびオフを制御するためのゲート信号Ggtを生成するデューティ制御部36と、デューティ制御部36からのゲート信号Ggtに従ってパワースイッチング素子33をオンまたはオフさせるドライバ37とを有する。   Converter control unit 35 generates a gate signal Ggt for controlling on and off of power switching element 33, and turns on or off power switching element 33 in accordance with gate signal Ggt from duty control unit 36. And a driver 37.

昇圧コンバータ30は、いわゆる非絶縁型昇圧チョッパの構成であり、パワースイッチング素子33の各スイッチング周期Tにおけるオン時間Tonおよびオフ時間Toffの比、すなわちデューティ比を設定することにより、入力電圧Viに対する出力電圧Voの比すなわち昇圧比Vo/Viを制御する。具体的には、下記(1)式で、昇圧コンバータ30の昇圧比は決定される。   Boost converter 30 has a so-called non-insulated boost chopper configuration, and sets the ratio of on-time Ton and off-time Toff in each switching period T of power switching element 33, that is, the output of input voltage Vi with respect to the duty ratio. The voltage Vo ratio, that is, the boost ratio Vo / Vi is controlled. Specifically, the boost ratio of the boost converter 30 is determined by the following equation (1).

Vo/Vi=1/(1−d) …(1)
ここで、dは、d=Ton・T=Ton/(Ton+Toff)で示されるデューティ比である。
Vo / Vi = 1 / (1-d) (1)
Here, d is a duty ratio represented by d = Ton · T = Ton / (Ton + Toff).

すなわち、デューティ制御部36は、電圧検出回路21、41による、入力電圧Viの検出値Vidおよび出力電圧Voの検出値Vodと、制御ECU55からの目標電圧Vrefとに基づいて、上記デューティ比dを設定し、このデューティ比を満足するようにゲート信号を生成する。   That is, the duty control unit 36 sets the duty ratio d based on the detection value Vid of the input voltage Vi and the detection value Vod of the output voltage Vo by the voltage detection circuits 21 and 41 and the target voltage Vref from the control ECU 55. The gate signal is generated so as to satisfy the duty ratio.

このように、昇圧コンバータ30は、制御ECU55からの昇圧指令信号Vcvに応答して間欠的に動作し、動作時において、バッテリ10の出力電圧に相当する入力電圧Viを昇圧して、目標電圧Vrefに従った出力電圧Voを出力する。   In this manner, boost converter 30 operates intermittently in response to boost command signal Vcv from control ECU 55, boosts input voltage Vi corresponding to the output voltage of battery 10 during operation, and achieves target voltage Vref. The output voltage Vo according to the above is output.

すなわち、昇圧電源ライン40は、昇圧コンバータ30の非動作時にはバッテリ10の出力電圧を受ける一方で、昇圧コンバータ30の動作時には目標電圧Vrefに従った昇圧コンバータ30からの出力電圧を受ける。   That is, boost power supply line 40 receives the output voltage of battery 10 when boost converter 30 is not operating, and receives the output voltage from boost converter 30 according to target voltage Vref when boost converter 30 is operating.

このように、昇圧コンバータ30は、第1の電気負荷45への電力供給が途切れないように、昇圧指令信号Vcvに応じて、目標電圧Vrefを昇圧電源ライン40に出力する。そして、昇圧コンバータ30の動作中には、制御ECU55からボデー系ECU65に状態通知信号により昇圧コンバータ30が動作中であることが通知され、ボデー系ECU65の作動遅延制御手段60は、第2の電気負荷25が作動しないように、スイッチング手段61をオフとする制御を行う。これにより、第2の電気負荷の突入電流により、昇圧指令信号Vcvを昇圧コンバータ30が停止状態信号であると誤認識することを防ぐことができ、アイドリングストップ車両のエンジン70の再始動時の第1の電気負荷45のリセットを防ぐことができる。   In this manner, boost converter 30 outputs target voltage Vref to boost power supply line 40 in accordance with boost command signal Vcv so that power supply to first electrical load 45 is not interrupted. During the operation of the boost converter 30, the control ECU 55 notifies the body system ECU 65 that the boost converter 30 is operating by a state notification signal, and the operation delay control means 60 of the body system ECU 65 receives the second electric control unit 60. Control is performed to turn off the switching means 61 so that the load 25 does not operate. Thereby, it is possible to prevent the boost command signal Vcv from being erroneously recognized as the stop state signal due to the inrush current of the second electric load, and the first when the engine 70 of the idling stop vehicle is restarted. 1 can be prevented from being reset.

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.

本発明を適用した実施例に係る車両用電源装置の主要構成ブロック図である。1 is a block diagram of a main configuration of a vehicle power supply device according to an embodiment to which the present invention is applied. 昇圧コンバータ30の動作中にヘッドランプが電源投入された実験データを示した図である。6 is a diagram showing experimental data in which a headlamp is powered on during operation of boost converter 30. FIG. 本実施例に係る車両用電源装置の処理フロー図である。It is a processing flow figure of the power supply device for vehicles concerning this example. 本実施例に係る車両用電源装置のより詳細な全体構成図である。It is a more detailed whole block diagram of the vehicle power supply device which concerns on a present Example.

符号の説明Explanation of symbols

10 バッテリ
20 電源ライン
25 第2の電気負荷
26 電源スイッチ
30 昇圧コンバータ
31 平滑リアクトル
32 ダイオード
33 パワースイッチング素子
34 平滑コンデンサ
35 コンバータ制御部
36 デューティ制御部
37 ドライバ
40 昇圧電源ライン
45 第1の電気負荷
46 記憶手段
50 制御ECU
55 昇圧制御手段
60 作動遅延制御手段
65 ボデー系ECU
70 エンジン
80 スタータ
90 オルタネータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Battery 20 Power supply line 25 2nd electric load 26 Power switch 30 Boost converter 31 Smoothing reactor 32 Diode 33 Power switching element 34 Smoothing capacitor 35 Converter control part 36 Duty control part 37 Driver 40 Boost power supply line 45 1st electric load 46 Storage means 50 Control ECU
55 Boost control means 60 Operation delay control means 65 Body ECU
70 Engine 80 Starter 90 Alternator

Claims (6)

停止したエンジンを再始動するときに、前記エンジンのスタータに電力を供給するバッテリと、
前記スタータの作動時に、前記バッテリの電圧を昇圧し、第1の電気負荷へ電力を供給する昇圧コンバータと、
前記バッテリに接続され、電源スイッチがオンとされたときに、突入電流が流れる第2の電気負荷の作動を遅延させる作動遅延制御を行う作動遅延制御手段とを有し、
該作動遅延制御手段は、前記昇圧コンバータが動作中のときに、前記作動遅延制御を実行することを特徴とする車両用電源装置。
A battery for supplying power to the starter of the engine when restarting the stopped engine;
A boost converter that boosts the voltage of the battery and supplies power to the first electrical load when the starter is activated;
An operation delay control means for performing an operation delay control for delaying the operation of the second electric load through which an inrush current flows when the power switch is turned on when connected to the battery;
The vehicle power supply apparatus, wherein the operation delay control means executes the operation delay control when the boost converter is in operation.
前記作動遅延制御手段は、前記スタータが動作中のときに、前記作動遅延制御を実行することを特徴とする請求項1に記載の車両用電源装置。   2. The vehicle power supply device according to claim 1, wherein the operation delay control means executes the operation delay control when the starter is operating. 前記昇圧コンバータに昇圧指令信号を送って前記昇圧コンバータを作動させる昇圧制御手段を更に有し、
前記作動遅延制御手段は、前記昇圧制御手段からの状態通知信号に基づき、前記作動遅延制御を実行することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用電源装置。
Further comprising boost control means for operating the boost converter by sending a boost command signal to the boost converter;
3. The vehicle power supply device according to claim 1, wherein the operation delay control unit executes the operation delay control based on a state notification signal from the boost control unit.
前記第1の電気負荷は、記憶手段を有し、供給される前記電力の電圧が所定値以下になると、前記記憶手段の記憶内容がリセットされる電気負荷を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の車両用電源装置。   2. The first electric load includes a storage unit, and includes an electric load that resets a storage content of the storage unit when a voltage of the supplied electric power becomes a predetermined value or less. The power supply device for vehicles as described in any one of thru | or 3. 前記第2の電気負荷は、ヘッドランプを含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の車両用電源装置。   The vehicular power supply device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second electric load includes a headlamp. 予め設定されたエンジン停止条件の成立時にエンジンを停止し、かつ、予め設定されたエンジン再始動条件の成立時に前記スタータを作動させるアイドリングストップ車両に搭載されたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の車両用電源装置。   6. The vehicle is mounted on an idling stop vehicle that stops an engine when a preset engine stop condition is satisfied and operates the starter when a preset engine restart condition is satisfied. The vehicle power supply device according to any one of the above.
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