CN115603438A - 车辆电源*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆电源***,在车辆的状态满足规定条件的情况下,能够在车辆电源***从断开状态转变为接通状态后的短时间内输出表示备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号。车辆电源***(1)具备:主电源***(10),其具有主低压电源(11);以及备用电源***(20),其具有备用低压电源(23)。备用电源***(20)备用电源控制装置(25)在车辆(V)的状态满足规定条件的情况下,不执行备用低压电源状态推定处理,而输出表示备用低压电源(23)处于能够供给使紧急时重要负载(22)动作的电力的状态的信号,在车辆(V)的状态不满足规定条件的情况下,执行备用低压电源状态推定处理。

Description

车辆电源***
技术领域
本发明涉及一种搭载在车辆上的车辆电源***。
背景技术
近年来,为了使城市和人类居住地具有包容性、安全性、弹性和可持续性,需要改善交通安全。在车辆中,从改善交通安全的观点出发,要求例如即使在车辆发生了异常的情况下也能够确保交通安全。
因此,已知有如下车辆用电源***:在主电源发生了异常的情况下,通过从备用电源对特定的重要负载供电,能够继续对特定的重要负载供电,即使在主电源发生了异常的情况下,也能够确保交通安全(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-218013号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1的车辆电源***中,为了在主电源发生了异常的情况下从备用电源对特定的重要负载可靠地供给电力,优选的是,事先推定或检测备用电源是否处于向特定的重要负载供电的状态。事先推定或检测备用电源是否处于向特定的重要负载供电的状态的方法之一是算出备用电源的内部阻抗,但为了以期望的精度算出备用电源的内部阻抗,需要在规定时间(例如,5[分钟]至10[分钟]左右)测定备用电源的内部电阻值。
在这种情况下,在从车辆电源***从断开状态转变为接通状态起直到完成对备用电源是否处于向特定的重要负载供电的状态的推定处理或者检测处理为止的期间,不输出对备用电源是否处于向特定的重要负载供电的状态的推定结果或检测结果。因此,例如在能够自动驾驶的车辆中,存在以下问题:在从车辆电源***从断开状态转变为接通状态起直到完成对备用电源是否处于向特定的重要负载供电的状态的推定处理或者检测处理为止的期间,无法判定是否能够自动驾驶而无法执行自动驾驶。
本发明提供一种车辆电源***,其在车辆的状态满足规定条件的情况下,能够在车辆电源***从断开状态转变为接通状态后的短时间内输出表示备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号。
用于解决课题的方案
本发明提供一种车辆电源***,其搭载在车辆上,
所述车辆电源***具备:
主电源***,其具有主低压电源以及通常负载;以及
备用电源***,其具有备用低压电源以及紧急时重要负载,并与所述主电源***连接,其中,
所述备用电源***能够将所述备用低压电源的电力供给到所述主电源***,且具有:
切换装置,其能够在所述备用电源***与所述主电源***的连接和所述备用电源***与所述主电源***的切断之间切换;以及
备用电源控制装置,其控制所述切换装置,
所述备用电源控制装置在所述车辆电源***从断开状态转变为接通状态时,能够执行备用低压电源状态推定处理,在该备用低压电源状态推定处理中,推定所述备用低压电源是否处于能够供给使所述紧急时重要负载动作的电力的状态,
所述备用电源控制装置能够输出表示所述备用低压电源是否处于能够供给使所述紧急时重要负载动作的电力的状态的信号,
在所述车辆的状态满足规定条件的情况下,所述备用电源控制装置不执行所述备用低压电源状态推定处理,而输出表示所述备用低压电源处于能够供给使所述紧急时重要负载动作的电力的状态的信号,
在所述车辆的状态不满足所述规定条件的情况下,所述备用电源控制装置执行所述备用低压电源状态推定处理,并基于所述备用低压电源状态推定处理的推定结果,输出表示所述备用低压电源是否处于能够供给使所述紧急时重要负载动作的电力的状态的信号。
发明效果
根据本发明,在车辆的状态满足规定条件的情况下,能够在车辆电源***从断开状态转变为接通状态后的短时间内输出表示备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的车辆电源***的概略结构图。
图2是表示本发明的一个实施方式的车辆电源***从断开状态转变为接通状态时的车辆电源***的动作的一例的流程图(其1)。
图3是表示本发明的一个实施方式的车辆电源***从断开状态转变为接通状态时的车辆电源***的动作的一例的流程图(其2)。
图4是表示本发明的一个实施方式的车辆电源***从断开状态转变为接通状态时的车辆电源***的动作的一例的流程图(其3)。
图5是表示图2至图4所示的车辆电源***从断开状态转变为接通状态时的车辆电源***的动作的一例中的备用低压电源状态推定处理的一例的流程图。
图6是表示图2至图4所示的车辆电源***从断开状态转变为接通状态时的车辆电源***的动作的一例中的备用低压电源状态推定处理的变形例的流程图。
图7是表示在本发明的一个实施方式的车辆电源***为接通状态时主电源***发生了异常的情况下的车辆电源***的动作的一例的流程图。
附图标记说明:
1 车辆电源***
10 主电源***
11 主低压电源
12 通常负载
20 备用电源***
22 紧急时重要负载
23 备用低压电源
24 切换装置
25 备用电源控制装置
Q 放电量
Qset 规定值
t 经过时间
tset 规定时间
T 温度
T0 温度
Tset 规定值
ΔT 温度差
V 车辆。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的车辆电源***的一实施方式进行说明。
【车辆电源***的整体结构】
如图1所示,本实施方式中的车辆V的车辆电源***1具备主电源***10、与主电源***10连接的备用电源***20、高压电源***30以及降压装置40。高压电源***30经由降压装置40与主电源***10以及备用电源***20连接。降压装置40对在高压电源***30中流动的电力进行降压。降压装置40例如是DC-DC转换器。
在搭载有车辆电源***1的车辆V中,搭载有具备将在后面叙述的旋转电机MG的驱动单元321和对驱动单元321供电以驱动驱动单元321的高压电源31。而且,车辆V是能够通过由高压电源31的电力驱动的旋转电机MG的动力来驱动的车辆。需要说明的是,车辆V也可以搭载有内燃机。内燃机可以作为驱动车辆V的动力源来实现其功能,也可以作为驱动未图示的发电机的动力源来实现其功能。即,车辆V可以是不具备内燃机的电动车辆,也可以是具备内燃机和用于驱动车辆的旋转电机MG的混合动力车辆。车辆V例如是能够自动驾驶的车辆。
<主电源***>
主电源***10具有主低压电源11和通常负载12。
主低压电源11例如是铅蓄电池等二次电池。主低压电源11输出例如电压为12[V]的电力。
主低压电源11设置在连接线L11上。连接线L11的一端部与形成在连接线L10上的触点C11连接,连接线L11的另一端部与具有车辆电源***1的基准电位的接地线连接。主低压电源11的正极侧与连接线L11的触点C11侧连接,主低压电源11的负极侧与连接线L11的接地线侧连接。
通常负载12包括承担与车辆V的行驶操作、停止操作或驾驶控制相关的功能的负载。通常负载12包括能够执行车辆V的驾驶控制的ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)50。并且,通常负载12也可以包括例如自动制动装置等用于车辆V制动的辅机负载、例如自动转向装置等用于使车辆V转向的辅机负载、例如光检测和测距(LiDAR:LightDetection And Ranging)等用于取得车辆V的外界信息的辅机负载、刮水器装置、电动窗装置、计量仪器类中的至少1个。
通常负载12与连接线L10的一端部连接。
<备用电源***>
备用电源***20具有备用电源单元21和紧急时重要负载22。
备用电源单元21具备备用低压电源23、切换装置24以及控制切换装置24的备用电源控制装置25。
备用电源单元21具备第一外部连接端子T211、第二外部连接端子T212以及接地端子T213。第一外部连接端子T211与连接线L10的另一端部连接。接地端子T213与接地线连接。
紧急时重要负载22包括承担与车辆V的行驶操作、停止操作或驾驶控制相关的功能的负载。紧急时重要负载22是承担与即使在丧失了驱动源的驱动力的情况下也使车辆V安全地移动到道路的路肩并停止所需的最低限度的行驶操作、停止操作、驾驶控制即最小风险策略(MRM:Minimal Risk Maneuver)的执行相关的功能的负载。紧急时重要负载22包括能够执行车辆V的驾驶控制的上述ECU50。并且,紧急时重要负载22也可以还包括例如自动制动装置等用于车辆V制动的辅机负载、例如自动转向装置等用于使车辆V转向的辅机负载、例如光检测和测距(LiDAR:Light Detection And Ranging)等用于取得车辆V的外界信息的辅机负载中的至少1个。
紧急时重要负载22也可以与主电源***10的通常负载12重叠。即,主电源***10的通常负载12的一部分也可以还成为紧急时重要负载22。这样,能够使紧急时重要负载22冗余化。换言之,与主电源***10的通常负载12重叠的紧急时重要负载22可以通过主电源***10来进行动作,也可以通过备用电源***20来进行动作。由此,与主电源***10的通常负载12重叠的紧急时重要负载22构成为即使主电源***10发生了异常也可以动作,即使备用电源***20发生了异常也可以动作。
紧急时重要负载22通过连接线L21与备用电源单元21的第二外部连接端子T212连接。
切换装置24具备第一端子T241、第二端子T242以及第三端子T243。第一端子T241通过连接线L211与备用电源单元21的第一外部连接端子T211连接。第二端子T242通过连接线L212与备用电源单元21的第二外部连接端子T212连接。
切换装置24具备将第一端子T241与第二端子T242连接的连接线L241。在连接线L241上设置有第一开关SW1。在本实施方式中,第一开关SW1是具有常开型(NO型)触点的开关。常开型触点是指,在未对第一开关SW1施加操作信号的情况下,将第一开关SW1维持在断开状态,并且将连接线L241维持在切断状态的触点。具体而言,在操作力为电磁力的电磁开关(例如,电磁接触器、电磁开闭器)中,在不产生由操作电流引起的电磁力的情况下,将第一开关SW1维持在断开状态,并且将连接线L241维持在切断状态。第一开关SW1例如是半导体开关。
切换装置24具备将连接线L241与第三端子T243连接的连接线L242。连接线L242的一端部在连接线L241的形成于第一开关SW1和第二端子T242之间的触点C241处与连接线L241连接,连接线L242的另一端部与第三端子T243连接。在连接线L242上设置有第二开关SW2。在本实施方式中,第二开关SW2是DC-DC转换器。第二开关SW2在处于接通状态时将连接线L242维持在连接状态,在处于断开状态时将连接线L242维持在切断状态。并且,第二开关SW2由于是DC-DC转换器因而在处于接通状态时能够将在连接线L242中流动的电力的电压升压或者降压。这样,第二开关SW2能够将连接线L242在连接状态和切断状态之间切换,并且在连接线L242为连接状态时能够将在连接线L242中流动的电力的电压升压或者降压。
切换装置24具备与连接线L241并联连接的连接线L243。连接线L243的一端部与连接线L241的形成在第一端子T241和第一开关SW1之间的触点C242连接,连接线L243的另一端部与连接线L241的形成在触点C241和第二端子T242之间的触点C243连接。在连接线L243上设置有第三开关SW3。在本实施方式中,第三开关SW3是具有常闭型(NC型)触点的开关。常闭型触点是指,在未对第三开关SW3施加操作信号的情况下,将第三开关SW3维持在接通状态,并且将连接线L243维持在连接状态的触点。具体而言,在操作力为电磁力的电磁开关(例如,电磁接触器、电磁开闭器)中,在不产生由操作电流引起的电磁力的情况下,将第三开关SW3维持在接通状态,并且将连接线L243维持在连接状态。第三开关SW3例如是半导体开关。
这样,在备用电源***20中,具有常开型触点的第一开关SW1和具有常闭型触点的第三开关SW3并联设置。
在第一开关SW1以及第三开关SW3的至少一方为接通状态的情况下,备用电源***20与主电源***10连接,能够将备用低压电源23的电力供给到主电源***10,并且能够从主电源***10向紧急时重要负载22供电。另一方面,在第一开关SW1以及第三开关SW3双方为断开状态的情况下,备用电源***20与主电源***10的连接被切断。
因此,即使在没有向备用电源控制装置25供电的状态下,也能够从主电源***10向紧急时重要负载22供电。
在本实施方式中,第一开关SW1和第三开关SW3被模块化为开关模块241。
切换装置24具备将连接线L241与接地线连接的连接线L244。连接线L244的一端部与连接线L241的形成在第一开关SW1和触点C241之间的触点C244连接,连接线L244的另一端部与接地线连接。在连接线L244上设置有电容器CP。
备用低压电源23例如是锂离子电池等二次电池。备用低压电源23输出例如电压为12[V]的电力。
备用低压电源23设置在连接线L213上。连接线L213的一端部与切换装置24的第三端子T243连接,连接线L213的另一端部与接地线连接。备用低压电源23以正极侧为切换装置24的第三端子T243侧、负极侧为接地线侧的方式设置在连接线L213上。
因此,在第二开关SW2为接通状态时,备用低压电源23通过切换装置24的连接线L242从连接线L213向备用电源***20供电。此时,从备用低压电源23输出的电力通过第二开关SW2升压或者降压到期望的电压,并供给到备用电源***20。另一方面,在第二开关SW2为断开状态时,切换装置24的连接线L242处于切断状态,因此备用低压电源23不向备用电源***20供电。
备用电源控制装置25具备中央处理单元(CPU:Central Processing Unit)等处理器。备用电源控制装置25还具备只读存储器(ROM:Read Only Memory),通过已存储在ROM中的软件来控制第一开关SW1、第二开关SW2以及第三开关SW3。具体而言,备用电源控制装置25在第一开关SW1、第二开关SW2以及第三开关SW3的接通状态和断开状态之间切换。备用电源控制装置25通过信号线与第一开关SW1、第二开关SW2以及第三开关SW3连接。备用电源控制装置25经由信号线向第一开关SW1、第二开关SW2以及第三开关SW3传递操作信号。操作信号包括将第一开关SW1、第二开关SW2以及第三开关SW3操作为接通状态以及断开状态的信号。
备用电源控制装置25例如通过存储在备用低压电源23中的电力进行动作。
<高压电源***>
高压电源***30具有高压电源31和高压负载32。
高压电源31例如是锂离子电池等二次电池。高压电源31输出高于主低压电源11以及备用低压电源23的电压的电力。高压电源31输出例如电压为200[V]的电力。
高压电源31与连接线L31连接。连接线L31的一端部与接地线连接,高压电源31的负极侧与连接线L31的接地线侧连接。
高压负载32以高于通常负载12以及紧急时重要负载22的电压进行动作。在本实施方式中,高压负载32包括驱动车辆V的驱动单元321和调节车辆V的车室内的温度的空调装置322。
驱动单元321具备产生驱动车辆V的动力的旋转电机MG和控制旋转电机MG的动力控制单元PCU。动力控制单元PCU具备DC-DC转换器、逆变器等。
驱动单元321与连接线L31的另一端部连接。高压电源31能够向驱动单元321供电。驱动单元321通过动力控制单元PCU将从高压电源31供给的直流电转换为三相交流电,并将该转换后的三相交流电供给到旋转电机MG。由此,旋转电机MG通过高压电源31的电力产生驱动车辆V的动力。另外,驱动单元321也可以在车辆V制动时通过旋转电机MG发出三相交流电并通过动力控制单元PCU将三相交流电转换为直流电而能够对高压电源31进行充电。
空调装置322与连接线L32连接,该连接线L32在连接线L31上的形成在高压电源31与驱动单元321之间的触点C31处连接到连接线L31。空调装置322通过高压电源31的电力进行动作。
<降压装置>
降压装置40设置在连接线L40上。连接线L40的一端部与连接线L31上的形成在高压电源31和触点C31之间的触点C32连接,连接线L40的另一端部与形成在连接线L10上的触点C11和连接线L10的另一端部(即,备用电源***20的备用电源单元21的第一外部连接端子T211)之间的触点C12连接。
这样,高压电源***30经由降压装置40与主电源***10以及备用电源***20连接。
降压装置40对在高压电源***30中流动的电力进行降压。降压装置40例如是DC-DC转换器。因此,在高压电源***30中流动的电力的电压被降压装置40降压,能够供给到主电源***10以及备用电源***20。
并且,降压装置40可以在连接状态和切断状态之间切换。在降压装置40为连接状态时,高压电源***30与主电源***10及备用电源***20经由连接线L40及降压装置40连接。在降压装置40为切断状态时,高压电源***30与主电源***10及备用电源***20的连接被切断。
因此,即使在主电源***10的主低压电源11及备用电源***20的备用低压电源23的蓄电余量耗尽的情况下,车辆电源***1也能够经由降压装置40从高压电源***30向主电源***10的通常负载12及备用电源***20的紧急时重要负载22供电。由此,即使在主电源***10的主低压电源11及备用电源***20的备用低压电源23的蓄电余量耗尽的情况下,车辆电源***1也能够使主电源***10的通常负载12及备用电源***20的紧急时重要负载22动作。
另外,车辆电源***1能够经由降压装置40将高压电源***30的高压电源31的电力充到主电源***10的主低压电源11。由此,能够防止主电源***10的主低压电源11的蓄电余量耗尽。
另外,车辆电源***1能够经由降压装置40将高压电源***30的高压电源31的电力充到备用电源***20的备用低压电源23。具体而言,通过由备用电源控制装置25将第一开关SWI及第三开关SW3中的至少一方和第二开关SW2控制为接通状态,能够将高压电源***30的高压电源31的电力经由降压装置40充到备用电源***20的备用低压电源23。由此,能够防止备用电源***20的备用低压电源23的蓄电余量耗尽。
【车辆电源***的动作】
接下来,参照图2至图7对车辆电源***1的动作进行说明。
<车辆电源***从断开状态转变为接通状态时的车辆电源***的动作>
首先,参照图2至图6对车辆电源***1从断开状态转变为接通状态时的车辆电源***1的动作进行说明。
车辆电源***1为接通状态是指对车辆电源***1进行接通操作,车辆V的驱动源起动且驱动车辆V所需的电力被供给到行驶所需要的辅机类的状态,是指车辆V处于行驶中的状态、或者车辆V处于能够立即行驶的状态。在本实施方式中,车辆电源***1的接通状态是指驱动单元321起动且通常负载12以及紧急时重要负载22起动的状态。车辆电源***1的接通操作例如是指设置于车辆V的未图示的电源开关被车辆V的操作者进行接通操作。需要说明的是,在车辆V具备内燃机的情况下,车辆电源***1的接通状态也可以是内燃机起动且通常负载12以及紧急时重要负载22起动的状态。另外,在车辆V具备内燃机的情况下,车辆电源***1的接通操作例如也可以是由车辆V的操作者对设置于车辆V的点火电源开关进行接通操作。
另一方面,车辆电源***1为断开状态是指对车辆电源***1进行了断开操作,车辆V的驱动源没有起动,且驱动车辆V所需的电力没有被供给到行驶所需要的辅机类的状态。在本实施方式中,车辆电源***1的断开状态是指包含驱动单元321的高压负载32没有起动且通常负载12以及紧急时重要负载22没有起动,而且待机电力被提供给通常负载12以及紧急时重要负载22的状态。车辆电源***1的断开操作例如是指设置于车辆V的未图示的电源开关被车辆V的操作者进行断开操作。需要说明的是,在车辆V具备内燃机的情况下,车辆电源***1的断开状态也可以是内燃机没有起动且通常负载12以及紧急时重要负载22没有起动,而且待机电力被提供给通常负载12以及紧急时重要负载22的状态。另外,在车辆V具备内燃机的情况下,车辆电源***1的断开操作例如也可以是由车辆V的操作者对设置于车辆V的点火电源开关进行断开操作。
以下说明的车辆电源***1的动作通过执行预先存储于搭载在车辆V上的ECU50以及备用电源控制装置25的程序来实现。
如图2所示,首先,在步骤S110中判定是否对车辆电源***1进行了断开操作。在对车辆电源***1进行断开操作之前车辆电源***1处于待机状态(步骤S110:否的循环),如果对车辆电源***1进行断开操作(步骤S110:是),则进入步骤S120。
在步骤S120中开始对从对车辆电源***1进行断开操作起的经过时间t计数。然后进入步骤S130。
在步骤S130中取得对车辆电源***1进行了断开操作时的备用低压电源23的温度T0。然后进入步骤S140。
在步骤S140中开始测定对车辆电源***1进行断开操作后的备用低压电源23的放电量Q。然后进入步骤S210(参照图3)。
如图3所示,在步骤S210中判定是否对车辆电源***1进行了接通操作。在对车辆电源***1进行接通操作之前车辆电源***1处于待机状态(步骤S210:否的循环),如果对车辆电源***1进行接通操作(步骤S210:是),则进入步骤S220。
在步骤S220中判定在车辆电源***1上次从断开状态转变为接通状态时,是否从备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号。在车辆电源***1上次从断开状态转变为接通状态时,从备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号的情况下(步骤S220:是),进入步骤S230,在未从备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号的情况下(步骤S220:否),进入步骤S300,在备用电源控制装置25中执行将在后面叙述的备用低压电源状态推定处理。
在步骤S230中判定在步骤S120中开始计数的、从对车辆电源***1进行断开操作起的经过时间t是否在规定时间tset以内。在经过时间t在规定时间tset以内的情况下(步骤S230:是),进入步骤S240。在经过时间t不在规定时间tset以内的情况下(步骤S230:否),进入步骤S300,在备用电源控制装置25中执行将在后面叙述的备用低压电源状态推定处理。
在步骤S240中取得备用低压电源23的温度T,根据取得的备用低压电源23的温度T和在步骤S130中取得的、对车辆电源***1进行了断开操作时的备用低压电源23的温度T0,算出温度差ΔT=|T-T0|。然后进入步骤S250。
在步骤S250中判定在步骤S240中取得的温度差ΔT(=|T-T0|)是否在规定值Tset以下。在温度差ΔT在规定值Tset以下的情况下(步骤S250:是),进入步骤S260。在温度差ΔT不在规定值Tset以下的情况下(步骤S250:否),进入步骤S300,执行将在后面叙述的备用低压电源状态推定处理。
在步骤S260中判定在步骤S140中开始测定的、对车辆电源***1进行断开操作后的备用低压电源23的放电量Q是否在规定值Qset以下。在放电量Q在规定值Qset以下的情况下(步骤S260:是),进入步骤S421(参照图4)。在放电量Q不在规定值Qset以下的情况下(步骤S260:否),进入步骤S300,在备用电源控制装置25中执行将在后面叙述的备用低压电源状态推定处理。
如图4所示,在步骤S421中,备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号。然后进入步骤S431,将表示如下情况的信息保存于未图示的存储介质,并结束车辆电源***1从断开状态转变为接通状态时车辆电源***1的一系列动作,该情况是指,备用电源控制装置25输出了表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号。未图示的存储介质可以设置于ECU50,也可以设置于备用电源控制装置25,还可以相对于ECU50和备用电源控制装置25另行设置。
接下来,对在步骤S300中执行的备用低压电源状态推定处理进行说明。备用电源控制装置25能够执行备用低压电源状态推定处理,在备用低压电源状态推定处理中,推定备用低压电源23是否处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态。
而且,如上所述,在未从备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号的情况下(步骤S220:否),在对车辆电源***1进行断开操作起的经过时间t不在规定时间tset以内的情况下(步骤S230:否),在步骤S240中取得的温度差ΔT=|T-T0|不在规定值Tset以下的情况下(步骤S250:否),以及在步骤S140中开始测定的、对车辆电源***1进行断开操作后的备用低压电源23的放电量Q不在规定值Qset以下的情况下(步骤S260:否),进入步骤S300,在备用电源控制装置25中执行备用低压电源状态推定处理(参照图3)。
如图5所示,备用低压电源状态推定处理首先进入步骤S301,取得备用低压电源23的剩余容量R0,然后进入步骤S302。
在步骤S302中,判定在步骤S301中取得的备用低压电源23的剩余容量R0是否在规定值Rset以上。在步骤S301中取得的备用低压电源23的剩余容量R0在规定值Rset以上的情况下(步骤S302:是),进入步骤S303。在步骤S301中取得的备用低压电源23的剩余容量R0不在规定值Rset以上的情况下(步骤S302:否),进入步骤S322,将备用低压电源状态推定处理的推定结果设为备用低压电源23不处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态,并结束备用低压电源状态推定处理。
在步骤S303中,开始从备用低压电源23向紧急时重要负载22供电,并且开始对从备用低压电源23向紧急时重要负载22供电的供电时间t1进行计数。并且在步骤S303中,开始测定备用低压电源23的内部电阻值。然后进入步骤S304。
在步骤S304中,判定从在步骤S303中从备用低压电源23向紧急时重要负载22供电开始起是否经过了规定时间t1set,即,在步骤S303中开始计数的、从备用低压电源23向紧急时重要负载22供电的供电时间t1是否在规定时间t1set以上。规定时间t1set例如基于判定主电源***10是否发生了异常所需的时间、在主电源***10发生了异常的情况下执行驾驶员接管要求的时间、以及执行为了使车辆V安全地移动到道路的路肩并停止所需的最低限度的行驶操作、停止操作、驾驶控制即最小风险策略(MRM:Minimal Risk Maneuver)所需的时间的合计时间来设定。规定时间例如设定为约20~60[秒]。在从备用低压电源23向紧急时重要负载22供电的供电时间t1不在规定时间t1set以上的情况下(步骤S304:否的循环),在从备用低压电源23向紧急时重要负载22供电的供电时间t1成为规定时间t1set以上之前处于待机状态,如果从备用低压电源23向紧急时重要负载22供电的供电时间t1成为规定时间t1set以上(步骤S304:是),则进入步骤S305。
在步骤S305中,结束在步骤S303中开始的、从备用低压电源23向紧急时重要负载22的供电。然后进入步骤S306。
在步骤S306中,判定从步骤S303到步骤S305期间、即从步骤S303中的备用低压电源23向紧急时重要负载22供电开始起的规定时间t1set期间,是否从备用低压电源23向紧急时重要负载22供给了规定电压的电力。在从备用低压电源23向紧急时重要负载22供给了规定电压的电力的情况下(步骤S306:是),进入步骤S307。在没有从备用低压电源23向紧急时重要负载22供给规定电压的电力的情况下(步骤S306:否),进入步骤S322,将备用低压电源状态推定处理的推定结果设为备用低压电源23不处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态,结束备用低压电源状态推定处理。这样,在本实施方式中,在基于判定主电源***10是否发生了异常所需的时间、在主电源***10发生了异常的情况下执行驾驶员接管要求的时间、以及执行最小风险策略(MRM:Minimal Risk Maneuver)所需的时间的合计时间来设定的规定时间t1set期间,实际从备用低压电源23向紧急时重要负载22供电,判定是否从备用低压电源23向紧急时重要负载22供给了规定电压的电力。由此,能够更准确地判定在主电源***10中发生了异常的情况下,在“判定主电源***10中是否发生着异常,在主电源***10中发生着异常的情况下执行驾驶员接管要求,完成执行最小风险策略(MRM:Minimal Risk Maneuver)”之前的期间,备用低压电源23是否持续能够向紧急时重要负载22供给规定电压的电力。
在步骤S307中,开始对备用低压电源23充电。向备用低压电源23充入的电力从高压电源31以及主低压电源11的至少一方供给。然后进入步骤S308。
在步骤S308中,判定备用低压电源23的剩余容量R是否为在步骤S301中取得的备用低压电源23的剩余容量R0以上。在备用低压电源23的剩余容量R不是在步骤S301中取得的备用低压电源23的剩余容量R0以上的情况下(步骤S308:否的循环),成为待机状态直到备用低压电源23的剩余容量R成为在步骤S301中取得的备用低压电源23的剩余容量R0以上为止,当备用低压电源23的剩余容量R成为在步骤S301中取得的备用低压电源23的剩余容量R0以上时(步骤S308:是),进入步骤S309,结束给备用低压电源23充电,另外,结束在步骤S303中开始的对备用低压电源23的内部电阻值的测定。由此,向备用低压电源23充入在从步骤S303到步骤S305期间、即从步骤S303中的从备用低压电源23向紧急时重要负载22供电开始起的规定时间t1set期间备用低压电源23消耗的量的电力,能够使备用低压电源23的剩余容量R恢复到步骤S300中备用低压电源状态推定处理开始的时刻的备用低压电源23的剩余容量R0以上。然后,在步骤S309之后,进入步骤S310。
在步骤S310中,基于在从步骤S303的备用低压电源23向紧急时重要负载22的供电开始、经过步骤S305的从备用低压电源23向紧急时重要负载22的供电结束、以及步骤S307的备用低压电源23的充电开始、到步骤S309的备用低压电源23的充电结束为止的期间测定出的备用低压电源23的内部电阻值,算出备用低压电源23的内部阻抗。然后进入步骤S311。
在步骤S311中,基于在步骤S310中算出的备用低压电源23的内部阻抗,判定在从步骤S303到步骤S305期间、即从步骤S303中的备用低压电源23向紧急时重要负载22供电开始起的规定时间t1set期间,从备用低压电源23向紧急时重要负载22供给的电力是否满足为了使紧急时重要负载22动作而所需的电流值。例如,存在如下情况:当备用低压电源23的内部阻抗大时,即使从备用低压电源23向紧急时重要负载22供给规定电压的电力,从备用低压电源23向紧急时重要负载22供给的电流小,也无法供给使紧急时重要负载22动作所需的电流。在步骤S311中,基于在步骤S310中算出的备用低压电源23的内部阻抗,判定在从步骤S303到步骤S305期间、即从步骤S303中的备用低压电源23向紧急时重要负载22供电开始起的规定时间t1set期间,从备用低压电源23向紧急时重要负载22供给的电力是否满足为了使紧急时重要负载22动作而所需的电流值,由此能够更准确地判定在主电源***10中发生了异常的情况下紧急时重要负载22是否能够通过从备用低压电源23向紧急时重要负载22供给的电力来进行动作。
在步骤S311中,基于在步骤S310中算出的备用低压电源23的内部阻抗,判定为在从步骤S303到步骤S305期间、即从步骤S303中的备用低压电源23向紧急时重要负载22供电开始起的规定时间t1set期间,从备用低压电源23向紧急时重要负载22供给了所需的电流的情况下(步骤S311:是),进入步骤S321,将备用低压电源状态推定处理的推定结果设为备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态,结束备用低压电源状态推定处理。
另一方面,在步骤S311中,基于在步骤S310中算出的备用低压电源23的内部阻抗,判定为在从步骤S303到步骤S305期间、即从步骤S303中的备用低压电源23向紧急时重要负载22供电开始起的规定时间tlset期间,没有从备用低压电源23向紧急时重要负载22供给所需的电流的情况下(步骤S311:否),进入步骤S322,将备用低压电源状态推定处理的推定结果设为备用低压电源23不处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态,结束备用低压电源状态推定处理。
返回图4,当步骤S300的备用低压电源状态推定处理(参照图3)结束时,进入步骤S410,判定步骤S300的备用低压电源状态推定处理的推定结果是否是备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态这样的推定结果。在步骤S300的备用低压电源状态推定处理的推定结果是备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态这样的推定结果的情况下(步骤S410:是),进入步骤S421。在步骤S300的备用低压电源状态推定处理的推定结果是备用低压电源23不处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态这样的推定结果的情况下(步骤S410:否),进入步骤S422。
在步骤S421中,如上所述,备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号。然后进入步骤S431,将表示备用电源控制装置25输出了表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号的信息保存于未图示的存储介质,结束车辆电源***1从断开状态转变为接通状态时车辆电源***1的一系列动作。
另一方面,在步骤S422中,备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23不处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号。然后进入步骤S432,将表示备用电源控制装置25输出了表示备用低压电源23不处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号的信息保存于未图示的存储介质,结束车辆电源***1从断开状态转变为接通状态时车辆电源***1的一系列动作。
需要说明的是,在车辆电源***1从断开状态转变为接通状态时车辆电源***1的一系列动作中,步骤S300的备用低压电源状态推定处理、以及步骤S410至步骤S431或至步骤S432的处理由备用电源控制装置25执行。在车辆电源***1从断开状态转变为接通状态时车辆电源***1的一系列动作中,步骤S110至步骤S140以及步骤S210至步骤S260可以由ECU50执行,也可以由备用电源控制装置25执行。
通过车辆电源***1从断开状态转变为接通状态时车辆电源***1的一系列动作而从备用电源控制装置25输出的、表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号、以及表示备用低压电源23不处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号被输入到ECU50。然后,基于备用电源控制装置25输出的、表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号、或者表示备用低压电源23不处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号,ECU50进行车辆V的驾驶控制。例如,基于备用电源控制装置25输出的、表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号、或者表示备用低压电源23不处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号,ECU50判定车辆V是否允许自动驾驶。
然而,在车辆电源***1从断开状态转变为接通状态时车辆电源***1的一系列动作中,步骤S300的备用低压电源状态推定处理需要在规定时间(例如,5[分钟]至10[分钟]左右)测定备用低压电源23的内部电阻值,以便在步骤S310中以期望的精度算出备用低压电源23的内部阻抗。并且,步骤S300的备用低压电源状态推定处理需要:在从步骤S303到步骤S305期间从备用低压电源23向紧急时重要负载22供电的规定时间tlset、和向备用低压电源23充入在从S303到步骤S305的规定时间t1set期间备用低压电源23消耗的量的电力直到备用低压电源23的剩余容量R恢复到步骤S300中备用低压电源状态推定处理开始的时刻的备用低压电源23的剩余容量R0以上为止的时间。因此,步骤S300的备用低压电源状态推定处理从处理开始到处理结束所需的时间长。步骤S300的备用低压电源状态推定处理从处理开始到处理结束可能需要5[分钟]至10[分钟]左右或更长的时间。
因此,在执行步骤S300的备用低压电源状态推定处理的情况下,在从对车辆电源***1进行接通操作起至步骤S300的备用低压电源状态推定处理完成为止的期间,例如在从对车辆电源***1进行接通操作起5[分钟]至10[分钟]左右或更长的时间期间,不从备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23是否为能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号。因此,例如在车辆V是能够自动驾驶的车辆的情况下,在从对车辆电源***1进行接通操作起到步骤S300的备用低压电源状态推定处理完成为止的期间,ECU50无法判定车辆V是否能够自动驾驶,车辆V无法执行自动驾驶。因此,例如在车辆V在高速公路上行驶,在服务区等中对车辆电源***1进行断开操作而稍作休息之后,对车辆电源***1进行接通操作再次开始在高速公路上行驶的情况下,当执行步骤S300的备用低压电源状态推定处理时,车辆V在再次开始在高速公路上行驶后例如5[分钟]至10[分钟]左右期间,无法执行自动驾驶。
在本实施方式中,在车辆电源***1从断开状态转变为接通状态时车辆电源***1的一系列动作中,在车辆V的状态满足规定条件的情况下,备用电源控制装置25不执行步骤S300的备用低压电源状态推定处理,而输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号,在车辆V的状态不满足规定条件的情况下,备用电源控制装置25执行步骤S300的备用低压电源状态推定处理,并基于备用低压电源状态推定处理的推定结果,输出表示备用低压电源23是否处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号。
由此,在车辆V的状态满足规定条件的情况下,备用电源控制装置25不执行步骤S300的备用低压电源状态推定处理,而能够在车辆电源***1从断开状态转变为接通状态后的短时间内输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号。因此,例如在车辆V是能够自动驾驶的车辆的情况下,在车辆V的状态满足规定条件的情况下,能够在对车辆电源***1进行接通操作后的短时间内执行车辆V的自动驾驶。
而且,在备用电源控制装置25不执行步骤S300的备用低压电源状态推定处理的情况下,车辆V的状态所满足的规定条件包括:在车辆电源***1上次从断开状态转变为接通状态时,从备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号(图3的步骤S220:是);以及从对车辆电源***1进行断开操作起的经过时间t在规定时间tset以内(图3的步骤S230:是)。
在车辆电源***1上次从断开状态转变为接通状态时备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态、且从对车辆电源***1进行断开操作起在规定时间tset以内的情况下,备用低压电源23从处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态变化为处于不能供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的可能性低。因此,在车辆电源***1上次从断开状态转变为接通状态时从备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号、且从对车辆电源***1进行断开操作起的经过时间t在规定时间tset以内的情况下,备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的可能性高。
因此,在备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的可能性高的情况下,备用电源控制装置25不执行步骤S300的备用低压电源状态推定处理,而能够在车辆电源***1从断开状态转变为接通状态后的短时间内输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号。由此,能够抑制尽管备用低压电源23不处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态,但是备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号的情况,并且在车辆电源***1从断开状态转变为接通状态后的短时间内,备用电源控制装置25能够输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号。
另外,在备用电源控制装置25不执行步骤S300的备用低压电源状态推定处理的情况下,车辆V的状态所满足的规定条件还包括:备用低压电源23的温度T与最近对车辆电源***1进行断开操作时备用低压电源23的温度T0之间的温度差ΔT(=|T-T0|)在规定值Tset以下(图3的步骤S250:是)。
在车辆电源***1上次从断开状态转变为接通状态时从备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号、且从对车辆电源***1进行断开操作起的经过时间t在规定时间tset以内的基础上,而且备用低压电源23的温度T与最近对车辆电源***1进行断开操作时的备用低压电源23的温度T0之间的温度差ΔT(=|T-T0|)小的情况下,从对车辆电源***1进行断开操作起备用低压电源23的状态没有大幅变化的可能性高,因此备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的可能性更高。
因此,在备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的可能性更高的情况下,备用电源控制装置25不执行步骤S300的备用低压电源状态推定处理,而能够在车辆电源***1从断开状态转变为接通状态后的短时间内输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号。由此,能够进一步抑制尽管备用低压电源23不处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态,但是备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号的情况,并且在车辆电源***1从断开状态转变为接通状态后的短时间内,备用电源控制装置25能够输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号。
另外,在备用电源控制装置25不执行步骤S300的备用低压电源状态推定处理的情况下,车辆V的状态所满足的规定条件还包括:对车辆电源***1进行断开操作后的备用低压电源23的放电量Q在规定值Qset以下(步骤S260:是)。
在车辆电源***1上次从断开状态转变为接通状态时从备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号、且从对车辆电源***1进行断开操作起的经过时间t在规定时间tset以内的基础上,而且对车辆电源***1进行断开操作后的备用低压电源23的放电量Q在规定值Qset以下的情况下,备用低压电源23的剩余容量没有大幅变化而备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的可能性更高。
因此,在备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的可能性更高的情况下,备用电源控制装置25不执行步骤S300的备用低压电源状态推定处理,而能够在车辆电源***1从断开状态转变为接通状态后的短时间内输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号。由此,能够进一步抑制尽管备用低压电源23不处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态,但是备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号的情况,并且在车辆电源***1从断开状态转变为接通状态后的短时间内,备用电源控制装置25能够输出表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号。
(备用低压电源状态推定处理的变形例)
备用低压电源状态推定处理也可以通过与上述参照图5的流程不同的流程来处理。在此,参照图6对备用低压电源状态推定处理的变形例进行说明。
如图6所示,备用低压电源状态推定处理首先进入步骤S341,测定备用低压电源23的开路电压(OCV:Open Circuit Voltage),基于测定出的备用低压电源23的开路电压,推定备用低压电源23的剩余容量初始值R1。然后进入步骤S342。
在步骤S342中,为了备用低压电源23的状态管理以及状态推定,在预先设定的规定时间期间对备用低压电源23进行充电。向备用低压电源23充入的电力从高压电源31以及主低压电源11的至少一方供给。并且,在步骤S342中,在对备用低压电源23进行充电的规定时间期间,持续地测定流过备用低压电源23的电力的电流值以及电压值。需要说明的是,在步骤S342中,也可以在对备用低压电源23进行充电的规定时间期间,持续地测定备用低压电源23的内部电阻值。在步骤S342中,当经过了规定时间备用低压电源23充电结束时,进入步骤S343。
在步骤S343中,推定步骤S342中的备用低压电源23的充电后的备用低压电源23的剩余容量R2。备用低压电源23的剩余容量R2例如根据在步骤S342中的备用低压电源23充电时流过备用低压电源23的电力的电流值以及电压值来推定。然后进入步骤S344。
在步骤S344中,判定在步骤S343中推定的备用低压电源23的剩余容量R2是否在规定值Rset以上。在步骤S343中推定的备用低压电源23的剩余容量R2在规定值Rset以上的情况下(步骤S344:是),进入步骤S345。在步骤S343中推定的备用低压电源23的剩余容量R2不在规定值Rset以上的情况下(步骤S344:否),进入步骤S352,将备用低压电源状态推定处理的推定结果设为备用低压电源23不处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态,结束备用低压电源状态推定处理。
在步骤S345中,算出备用低压电源23的内部阻抗Z。备用低压电源23的内部阻抗Z例如根据在步骤S342中的备用低压电源23充电时流过备用低压电源23的电力的电流值以及电压值的举动来算出。需要说明的是,备用低压电源23的内部阻抗Z例如也可以基于在步骤S342中对备用低压电源23进行充电时的规定时间期间测定的流过备用低压电源23的内部电阻值的举动来算出。然后进入步骤S346。
在步骤S346中,判定在步骤S345中算出的备用低压电源23的内部阻抗Z是否在规定值Zset以下。在步骤S345中算出的备用低压电源23的内部阻抗Z在规定值Zset以下的情况下(步骤S345:是),进入步骤S351,将备用低压电源状态推定处理的推定结果没为备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态,结束备用低压电源状态推定处理。另一方面,在步骤S345中算出的备用低压电源23的内部阻抗Z不在规定值Zset以下的情况下(步骤S345:否),进入步骤S352,将备用低压电源状态推定处理的推定结果设为备用低压电源23不处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态,结束备用低压电源状态推定处理。
<车辆电源***为接通状态时车辆电源***的动作>
接下来,对车辆电源***1为接通状态时车辆电源***1的动作进行说明。
(车辆电源***为接通状态时车辆电源***在正常状态下的动作)
首先,对车辆电源***1为接通状态时车辆电源***1在正常状态下的动作进行说明。
在车辆电源***1为接通状态时,当车辆电源***1在正常状态下时,备用电源控制装置25进行控制,以使得第一开关SW1为接通状态,第二开关SW2为断开状态,第三开关SW3为断开状态。即,在车辆电源***1为接通状态时,当车辆电源***1在正常状态下时,切换装置24将第一开关SW1维持在接通状态,将第二开关SW2维持在断开状态,将第三开关SW3维持在断开状态。由此,在车辆电源***1为接通状态时,当车辆电源***1在正常状态下时,通常负载12以及紧急时重要负载22通过从主低压电源11供给的电力进行动作。
(在车辆电源***为接通状态时主电源***发生了异常的情况下的车辆电源***的动作)
接下来,参照图7,对在车辆电源***1为接通状态时主电源***10发生了异常的情况下的车辆电源***1的动作进行说明。
用于检测主低压电源11的输出电压的未图示的电压传感器连接到主低压电源11。电压传感器输出表示主低压电源11的输出电压的信号。从电压传感器输出的表示主低压电源11的输出电压的信号可以输入到ECU50,也可以输入到备用电源控制装置25。在表示主低压电源11的输出电压的信号输入到备用电源控制装置25的情况下,表示主低压电源11的输出电压的信号可以经由ECU50输入到备用电源控制装置25,也可以从电压传感器直接输入到备用电源控制装置25。
而且,车辆电源***1能够执行判定主电源***10是否发生了异常的异常判定处理。异常判定处理可以由ECU50执行,也可以由备用电源控制装置25执行。在此,以在由备用电源控制装置25执行异常判定处理的情况下的控制流程为一例进行说明。
如图7所示,首先,在步骤S510中判定车辆电源***1是否为接通状态。而且,在车辆电源***1为接通状态的情况下(步骤S510:是),进入步骤S520,以执行异常判定处理。另一方面,在车辆电源***1不是接通状态、即车辆电源***1为断开状态的情况下,不进入异常判定处理,并且车辆电源***1处于待机状态直到车辆电源***1成为接通状态(步骤S510:否的循环)。由此,在车辆电源***1为断开状态的情况下,不执行异常判定处理,能够减少车辆电源***1的电力消耗。
在步骤S520中,基于输入到备用电源控制装置25的表示主低压电源11的输出电压的信号,来判定主低压电源11的输出电压Vmain是否小于预先设定的下限电压Vmin。在主低压电源11的输出电压Vmain不小于预先设定的下限电压Vmin的情况下(步骤S520:否),进入步骤S532,判定为在主电源***10中没有发生异常,然后返回步骤S510。
在主低压电源11的输出电压Vmain小于预先设定的下限电压Vmin的情况下(步骤S520:是),进入步骤S531,判定为在主电源***10中发生了异常,然后进入步骤S540。
在步骤S540中,备用电源控制装置25进行控制,以将第一开关SW1切换为断开状态,将第二开关SW2切换为接通状态,将第三开关SW3维持在断开状态。
因此,在车辆电源***1为接通状态时,当执行异常判定处理并且判定为在主电源***10中发生了异常时,第一开关SW1以及第三开关都成为断开状态,从而主电源***10与备用电源***20被切断。而且,由于第二开关SW2为接通状态,备用低压电源23的电力从连接线L213通过切换装置24的连接线L242供给到备用电源***20。此时,从备用低压电源23输出的电力通过第二开关SW2升压或者降压到期望的电压,并供给到备用电源***20。而且,备用低压电源23的电力通过连接线L241以及连接线L212,从连接线L21供给到紧急时重要负载22。
而且,当步骤S540完成时,进入步骤S550,备用电源控制装置25向ECU50输出表示“主电源***10发生异常,切断备用电源***20和主电源***10,从备用电源***20以备用低压电源23的电力使紧急时重要负载22动作”的信号。当从备用电源***20输入表示“主电源***10发生异常,切断备用电源***20和主电源***10,从备用电源***20以备用低压电源23的电力使紧急时重要负载22动作”的信号时,ECU50执行为了使车辆V安全地移动到道路的路肩并停止的所需的最低限度的行驶操作、停止操作、驾驶控制,即最小风险策略(MRM:Minimal Risk Maneuver)。
由此,即使在车辆电源***1为接通状态时主电源***10发生异常,也能够使用备用低压电源23的电力使紧急时重要负载22动作,因此能够进行用于使车辆V安全地移动到道路的路肩并停止所需的最低限度的行驶操作、停止操作、驾驶控制,即最小风险策略(MRM:Minimal Risk Maneuver)。并且,车辆电源***1在从断开状态转变为接通状态时,从备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23是否处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号,因此,基于表示备用低压电源23是否处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号,ECU50进行车辆V的驾驶控制,由此在车辆电源***1为接通状态时主电源***10发生了异常的情况下,能够从备用低压电源23可靠地供给使紧急时重要负载22动作的电力。例如,ECU50以从备用电源控制装置25输出了表示备用低压电源23处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号为条件允许车辆V自动驾驶,从而即使在车辆V自动驾驶时主电源***10发生异常,也能够从备用低压电源23可靠地供给使紧急时重要负载22动作的电力,能够执行用于使车辆V安全地移动到道路的路肩而停止的所需的最低限度的行驶操作、停止操作、驾驶控制,即最小风险策略(MRM:MinimalRisk Maneuver)。
另外,当在车辆电源***1为接通状态时在主电源***10中发生异常时,备用电源***20与主电源***10被切断,因此备用低压电源23不向通常负载12供电。由此,能够在抑制备用低压电源23的电力消耗的同时使紧急时重要负载22动作。
另外,由于第一开关SW1以及第三开关SW3是半导体开关,而第二开关SW2是DC-DC转换器,因此与第一开关SW1以及第三开关SW3相比,存在第二开关SW2在接通状态和断开状态之间切换所需的时间较长的情况。然而,由于切换装置24具备如上所述的电容器CP,因此在将第一开关SW1切换为断开状态完成后,直到将第二开关SW2切换为接通状态完成为止的时间内,存储在电容器CP中的电力被释放。因此,在将第一开关SW1切换为断开状态完成后,直到第二开关SW2切换为接通状态完成为止的时间内,也能够向紧急时重要负载22供电。
这样,车辆电源***1在处于接通状态时,执行判定主电源***10是否发生了异常的异常判定处理。由此,车辆电源***1在处于接通状态时,能够始终监视主电源***10是否发生了异常,因此在主电源***10发生了异常的情况下,能够迅速地使切换装置24动作。相对于此,在车辆电源***1从断开状态转变为接通状态时,备用电源控制装置25输出表示备用低压电源23是否处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态的信号。由此,能够在不用始终监视备用低压电源23是否处于能够供给使紧急时重要负载22动作的电力的状态下使车辆电源***1动作,因此能够降低电力消耗。
以上,参照附图对本发明的一实施方式进行了说明,但是本发明当然并不限定于该实施方式。显然,本领域技术人员能够在技术方案所记载的范围内想到各种变更例或修正例,而且应理解这些变更例及修正例也属于本发明的技术范围。另外,在不脱离发明的主旨的范围内,可以任意地组合上述实施方式中的各构成要素。
例如,本实施方式所示的用于判定在主电源***10中是否发生异常的异常判定处理是一个例子,异常判定处理可以通过任意的手段和方法来判定在主电源***10中是否发生异常。例如,也可以在主电源***10中设置未图示的电压传感器、电流传感器等,基于电压传感器、电流传感器输出的表示电压值、电流值的信号来推定主电源***10的电压、电流,判定主电源***10的电压、电流是否为预先设定的规定范围内的值,在主电源***10的电压、电流不是预先设定的规定范围内的值的情况下,判定为在主电源***10中发生异常。
另外,例如,在本实施方式中,切换装置24具备与连接线L241并联连接的连接线L243,在连接线L241上设置有第一开关SW1,在连接线L243上设置有第三开关SW3,但切换装置24也可以不具有连接线L243,并且在连接线L241上设置有取代第一开关SW1以及第三开关SW3的、使本实施方式的第一开关SW1以及第三开关SW3的功能成为一体的切换开关。具体而言,例如,切换开关可以是具有常闭型(NC型)触点的开关,在未对切换开关施加操作信号的情况下,将切换开关维持在接通状态,并且将连接线L241维持在连接状态。并且,切换开关可以是操作力为电磁力的电磁开关(例如,电磁接触器、电磁开闭器),在不产生由操作电流引起的电磁力的情况下,将切换开关维持在接通状态,并且将连接线L241维持在连接状态。另外,切换开关例如也可以是一个半导体开关。需要说明的是,在异常判定处理中,当判定为在主电源***10中发生了异常时,切换开关由备用电源控制装置25切换到断开状态。
另外,例如,在本实施方式中,在步骤S140(参照图2)中,开始测定对车辆电源***1进行断开操作后的备用低压电源23的放电量Q,在步骤S260(参照图3)中,判定对车辆电源***1进行断开操作后的备用低压电源23的放电量Q是否在规定值Qset以下,但也可以省略步骤S140以及步骤S260。由此,在车辆电源***1处于断开状态时,可以不消耗用于测定备用低压电源23的放电量Q所需的电力,因此能够减少车辆电源***1处于断开状态时的电力消耗。
另外,例如,在本实施方式中,在步骤S130(参照图2)中,取得对车辆电源***1进行断开操作时的备用低压电源23的温度T0,在步骤S240(参照图3)中,取得备用低压电源23的温度T,根据取得的备用低压电源23的温度T和在步骤S130中取得的、对车辆电源***1进行断开操作时的备用低压电源23的温度T0,算出温度差ΔT=|T-T0|,在步骤S250(参照图3)中,判定在步骤S240中取得的温度差ΔT(=|T-T0|)是否在规定值Tset以下,但也可以省略步骤S130、步骤S240以及步骤S250。由此,在车辆电源***1处于断开状态时,不需要用于测定备用低压电源23的温度T0和温度T的温度传感器。
另外,例如,在本实施方式中,第二开关SW2是DC-DC转换器,但第二开关SW2只要能够将连接线L242在连接状态和切断状态之间切换即可。因此,第二开关SW2可以是能够将连接线L242在连接状态和切断状态之间切换的任意的开关,也可以是例如具有常开型(NO型)或常闭型(NC型)触点的半导体开关。
另外,例如,在本实施方式中,在切换装置24中,在连接线L244上设置有电容器CP,但是例如在第二开关SW2能够在短时间内在接通状态和断开状态之间切换的情况下等,在切换装置24中也可以不在连接线L244上设置电容器CP。
在本说明书中至少记载有以下事项。在括号内,作为一个例子示出了在上述实施方式中对应的构成要素等,但本发明不限于此。
(1)一种车辆电源***(车辆电源***1),其搭载在车辆(车辆V)上,
所述车辆电源***具备:
主电源***(主电源***10),其具有主低压电源(主低压电源11)以及通常负载(通常负载12);以及
备用电源***(备用电源***20),其具有备用低压电源(备用低压电源23)以及紧急时重要负载(紧急时重要负载22),并与所述主电源***连接,其中,
所述备用电源***能够将所述备用低压电源的电力供给到所述主电源***,且具有:
切换装置(切换装置24),其能够在所述备用电源***与所述主电源***的连接和所述备用电源***与所述主电源***的切断之间切换;以及
备用电源控制装置(备用电源控制装置25),其控制所述切换装置,
所述备用电源控制装置在所述车辆电源***从断开状态转变为接通状态时,能够执行备用低压电源状态推定处理,在该备用低压电源状态推定处理中,推定所述备用低压电源是否处于能够供给使所述紧急时重要负载动作的电力的状态,
所述备用电源控制装置能够输出表示所述备用低压电源是否处于能够供给使所述紧急时重要负载动作的电力的状态的信号,
在所述车辆的状态满足规定条件的情况下,所述备用电源控制装置不执行所述备用低压电源状态推定处理,而输出表示所述备用低压电源处于能够供给使所述紧急时重要负载动作的电力的状态的信号,
在所述车辆的状态不满足所述规定条件的情况下,所述备用电源控制装置执行所述备用低压电源状态推定处理,并基于所述备用低压电源状态推定处理的推定结果,输出表示所述备用低压电源是否处于能够供给使所述紧急时重要负载动作的电力的状态的信号。
根据(1),在车辆的状态满足规定条件的情况下,备用电源控制装置不执行备用低压电源状态推定处理,而输出表示备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号,因此能够在车辆电源***从断开状态转变为接通状态之后的短时间内输出表示备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号。
(2)根据(1)所述的车辆电源***,其中,
所述规定条件包括:
在所述车辆电源***上次从所述断开状态转变为所述接通状态时,所述备用电源控制装置输出表示所述备用低压电源处于能够供给使所述紧急时重要负载动作的电力的状态的信号;以及
从最近对所述车辆电源***进行断开操作起的经过时间(经过时间t)在规定时间(规定时间tset)以内。
根据(2),规定条件包括:在车辆电源***上次从断开状态转变为接通状态时,备用电源控制装置输出表示备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号;以及从最近车辆电源***成为断开状态起的经过时间在规定时间以内,因此在车辆的状态满足规定条件的情况下,备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的可能性高。因此,在备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的可能性高的情况下,备用电源控制装置不执行备用低压电源状态推定处理,而能够在车辆电源***从断开状态转变为接通状态后的短时间内输出表示备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号。由此,能够抑制尽管备用低压电源不处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态,但是备用电源控制装置输出表示备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号的情况,并且在车辆电源***从断开状态转变为接通状态后的短时间内,备用电源控制装置能够输出表示备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号。
(3)根据(2)所述的车辆电源***,其中,
所述规定条件还包括:
所述备用低压电源的温度(温度T)与最近对所述车辆电源***进行所述断开操作时所述备用低压电源的温度(温度T0)之间的温度差(温度差ΔT)在规定值(规定值Tset)以下。
根据(3),规定条件还包括:备用低压电源的温度与最近对车辆电源***进行断开操作后的备用低压电源的温度之间的温度差在规定值以下,因此在车辆的状态满足规定条件的情况下,在对车辆电源***进行断开操作起备用低压电源的状态没有大幅变化而备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的可能性更高。由此,能够进一步抑制尽管备用低压电源不处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态,但是备用电源控制装置输出表示备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号的情况,并且在车辆电源***从断开状态转变为接通状态后的短时间内,备用电源控制装置能够输出表示备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号。
(4)根据(2)或(3)所述的车辆电源***,其中,
所述规定条件还包括:
最近对所述车辆电源***进行所述断开操作后的来自所述备用低压电源的放电量(放电量Q)在规定值(规定值Qset)以下。
根据(4),规定条件还包括:最近对车辆电源***进行断开操作后的来自备用低压电源的放电量在规定值以下,因此在最近对车辆电源***进行断开操作起备用低压电源的剩余容量没有大幅变化而备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的可能性更高。由此,能够进一步抑制尽管备用低压电源不处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态,但是备用电源控制装置输出表示备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号的情况,并且在车辆电源***从断开状态转变为接通状态后的短时间内,备用电源控制装置能够输出表示备用低压电源处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的车辆电源***,其中,
所述备用电源控制装置当所述主电源***发生异常时,控制所述切换装置,以切断所述备用电源***与所述主电源***之间的连接、且将所述备用低压电源的电力供给到所述紧急时重要负载。
根据(5),当主电源***中发生异常时,备用电源控制装置控制切换装置以将备用低压电源的电力供给到紧急时重要负载,因此,即使在车辆电源***为接通状态时在主电源***中发生异常,也能够使用备用低压电源的电力使紧急时重要负载动作,能够进行用于使车辆安全地移动到道路的路肩并停止所需的最低限度的行驶操作、停止操作、驾驶控制即最小风险策略(MRM:Minimal Risk Maneuver)。并且,车辆电源***在从断开状态转变为接通状态时,从备用电源控制装置输出表示备用低压电源是否处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号,因此通过基于表示备用低压电源是否处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号,进行车辆的驾驶控制,从而在车辆电源***为接通状态时主电源***发生了异常的情况下,能够从备用低压电源可靠地供给使紧急时重要负载动作的电力。
另外,当在车辆电源***为接通状态时在主电源***中发生异常时,备用电源***与主电源***被切断,因此备用低压电源不向通常负载供电。由此,能够在抑制备用低压电源的电力消耗的同时使紧急时重要负载动作。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的车辆电源***,其中,
在所述车辆电源***处于所述接通状态时,所述车辆电源***执行判定所述主电源***是否发生了异常的异常判定处理。
根据(6),车辆电源***在处于接通状态时,能够始终监视主电源***是否发生了异常,因此在主电源***发生了异常的情况下,能够迅速地使切换装置动作。相对于此,在车辆电源***从断开状态转变为接通状态时,备用电源控制装置输出表示备用低压电源是否处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态的信号。由此,能够在不始终监视备用低压电源是否处于能够供给使紧急时重要负载动作的电力的状态下使车辆电源***动作,因此能够减少电力消耗。

Claims (6)

1.一种车辆电源***,其搭载在车辆上,
所述车辆电源***具备:
主电源***,其具有主低压电源以及通常负载;以及
备用电源***,其具有备用低压电源以及紧急时重要负载,并与所述主电源***连接,其中,
所述备用电源***能够将所述备用低压电源的电力供给到所述主电源***,且具有:
切换装置,其能够在所述备用电源***与所述主电源***的连接和所述备用电源***与所述主电源***的切断之间切换;以及
备用电源控制装置,其控制所述切换装置,
所述备用电源控制装置在所述车辆电源***从断开状态转变为接通状态时,能够执行备用低压电源状态推定处理,在该备用低压电源状态推定处理中,推定所述备用低压电源是否处于能够供给使所述紧急时重要负载动作的电力的状态,
所述备用电源控制装置能够输出表示所述备用低压电源是否处于能够供给使所述紧急时重要负载动作的电力的状态的信号,
在所述车辆的状态满足规定条件的情况下,所述备用电源控制装置不执行所述备用低压电源状态推定处理,而输出表示所述备用低压电源处于能够供给使所述紧急时重要负载动作的电力的状态的信号,
在所述车辆的状态不满足所述规定条件的情况下,所述备用电源控制装置执行所述备用低压电源状态推定处理,并基于所述备用低压电源状态推定处理的推定结果,输出表示所述备用低压电源是否处于能够供给使所述紧急时重要负载动作的电力的状态的信号。
2.根据权利要求1所述的车辆电源***,其中,
所述规定条件包括:
在所述车辆电源***上次从所述断开状态转变为所述接通状态时,所述备用电源控制装置输出表示所述备用低压电源处于能够供给使所述紧急时重要负载动作的电力的状态的信号;以及
从最近对所述车辆电源***进行断开操作起的经过时间在规定时间以内。
3.根据权利要求2所述的车辆电源***,其中,
所述规定条件还包括:
所述备用低压电源的温度与最近对所述车辆电源***进行所述断开操作时所述备用低压电源的温度之间的温度差在规定值以下。
4.根据权利要求2或3所述的车辆电源***,其中,
所述规定条件还包括:
最近对所述车辆电源***进行所述断开操作后的来自所述备用低压电源的放电量在规定值以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆电源***,其中,
所述备用电源控制装置当所述主电源***发生异常时,控制所述切换装置,以切断所述备用电源***与所述主电源***之间的连接、且将所述备用低压电源的电力供给到所述紧急时重要负载。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆电源***,其中,
在所述车辆电源***处于所述接通状态时,所述车辆电源***执行判定所述主电源***是否发生了异常的异常判定处理。
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