JP2013252016A - Power supply control method and device for vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To deal with a large load while limiting the capacity of a DC/DC converter, and to enhance reliability by suppressing voltage change for the electrical device.SOLUTION: In the control method of a power supply for vehicle, a capacitor is connected with a first circuit connecting a regenerative generator and a DC/DC converter, a battery is connected with a second circuit connecting the converter and a first electrical load group dealing with voltage drop, and the converter and a second electrical load group not dealing with voltage drop are connected with a third circuit independent from the second circuit. Power generated by the regenerative generator is stored in the capacitor, the power is supplied to the first and second electrical load groups via the converter by discharging the capacitor, and power is supplied from the battery to the first electrical load group when the output of the converter reaches an allowable limit value.

Description

本発明は、減速回生を行う回生発電機付き車両の電源制御方法、特に電気デバイスの負荷が大きい時にも安定した給電を行うための制御に関し、車両用電源制御方法及び装置の分野に属する。   The present invention relates to a power supply control method for a vehicle with a regenerative generator that performs deceleration regeneration, and particularly to control for performing stable power supply even when the load of an electric device is large, and belongs to the field of vehicle power supply control methods and apparatuses.

近年、燃費性能向上のため、エンジンの燃焼改善や車体の軽量化などと共に、減速時の回生エネルギを回収して電気デバイスへの給電に有効活用する機能を搭載した車両が実用化されている。   In recent years, in order to improve fuel efficiency, a vehicle equipped with a function of recovering regenerative energy during deceleration and effectively using it for power supply to an electric device has been put into practical use together with improvement of engine combustion and weight reduction of a vehicle body.

例えば、特許文献１には、スタータや一般電気デバイスへの給電用としての通常のバッテリでなる主電源と、オルタネータからの電力で蓄電される回生電力蓄電用の充電受入性が良いＬｉイオン電池でなる副電源とを備え、両者間にＤＣ／ＤＣコンバータとスイッチを設けて充放電を制御するものが開示されている。   For example, Patent Literature 1 describes a main power source that is a normal battery for power supply to a starter or a general electric device, and a Li ion battery that has good charge acceptance for regenerative power storage that is stored by power from an alternator. And a secondary power supply, and a DC / DC converter and a switch provided between them to control charging / discharging are disclosed.

しかしながら、特許文献１に開示のものでは、主電源であるバッテリは頻繁に充放電を行うと劣化するため、該バッテリへの充電を制限して、副電源への充放電の負担を大きくする必要がある。また、副電源の充電量が少ないと、電気デバイスに十分な電力を供給できないという問題がある。   However, in the battery disclosed in Patent Document 1, since the battery that is the main power supply deteriorates when it is frequently charged and discharged, it is necessary to limit charging to the battery and increase the burden of charging and discharging to the sub power supply. There is. In addition, if the amount of charge of the sub power supply is small, there is a problem that sufficient electric power cannot be supplied to the electric device.

そこで、充放電時に劣化し難く、十分な充電量を備えた回生電力蓄電用として、蓄電電圧が比較的高い（２５Ｖ）大容量のキャパシタを用いることが検討されている。   Therefore, it has been studied to use a large-capacity capacitor having a relatively high storage voltage (25 V) for regenerative power storage that is not easily deteriorated during charge and discharge and has a sufficient charge amount.

特許第３９７２９０６号Patent No. 3972906

しかしながら、上記のような大容量のキャパシタを用いた場合、電気デバイスの負荷が大きいときに、キャパシタの出力が十分であっても、電気デバイスとキャパシタとの間にあるＤＣ／ＤＣコンバータの容量（出力電流）が不足しては、電気デバイスに十分に給電することができず、そのため、電気デバイスの最大電気負荷に応じてＤＣ／ＤＣコンバータの容量も大きくする必要があるが、コストアップや大型化の問題が生じる。   However, when a large-capacity capacitor as described above is used, even if the output of the capacitor is sufficient when the load of the electric device is large, the capacitance of the DC / DC converter (between the electric device and the capacitor) If the output current is not sufficient, it is not possible to sufficiently supply power to the electrical device. For this reason, it is necessary to increase the capacity of the DC / DC converter according to the maximum electrical load of the electrical device. Problems arise.

これに対しては、ＤＣ／ＤＣコンバータの容量超える不足分の電力について、バッテリから給電して補うことが考えられる。しかし、バッテリは使用するに従って電圧が低下するため、この電圧変化によって該バッテリから給電される電気デバイスが正常に作動しないおそれがある。   In order to solve this problem, it is conceivable to compensate the power shortage exceeding the capacity of the DC / DC converter by supplying power from the battery. However, since the voltage of the battery decreases as it is used, there is a possibility that the electric device fed from the battery does not operate normally due to this voltage change.

そこで、本発明は、回生電力蓄電用等としてキャパシタを用いる場合において、ＤＣ／ＤＣコンバータの容量を制限しながら大きな電気負荷に対応すると共に、電気デバイスへの電圧変化を抑制して信頼性を確保した車両用電源の制御方法および装置を実現することを課題とする。   Therefore, the present invention, when a capacitor is used for regenerative power storage or the like, supports a large electric load while limiting the capacity of the DC / DC converter, and suppresses a voltage change to the electric device to ensure reliability. It is an object of the present invention to provide a vehicle power supply control method and apparatus.

前記課題を解決するため、本発明に係る車両用電源の制御方法および装置は、次のように構成したことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a vehicle power supply control method and apparatus according to the present invention is configured as follows.

まず、本願の請求項１に記載の発明は、
バッテリと、
車両の減速時に行う減速回生発電とエンジンに駆動されて行う通常発電とが可能な回生発電機と、
減速時に車両またはエンジンにより駆動させて発電する回生発電機と
前記回生発電機で発電された電力を蓄電するキャパシタと、
電気負荷への給電を制御するＤＣ／ＤＣコンバータと、を有し、
前記回生発電機と前記ＤＣ／ＤＣコンバータとを結ぶ第１回路部に前記キャパシタが接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータと電圧低下対応の第１電気負荷群とを結ぶ第２回路部に前記バッテリが接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータと電圧低下非対応の第２電気負荷群とが前記第２回路部と独立した第３回路部で結ばれている
車両用電源装置の制御方法であって、
前記回生発電機によって発電された電力を前記キャパシタに蓄電するステップと、
前記キャパシタからの放電で前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記第１電気負荷群および前記第２電気負荷群に給電するステップと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力が所定の許容限界値に達したときに、前記バッテリから前記第１電気負荷群に給電するステップと、
を有することを特徴とする。 First, the invention according to claim 1 of the present application is
Battery,
A regenerative generator capable of decelerating regenerative power generation when the vehicle is decelerated and normal power generation driven by an engine;
A regenerative generator that generates power by being driven by a vehicle or an engine at the time of deceleration; a capacitor that stores electric power generated by the regenerative generator;
A DC / DC converter that controls power supply to an electrical load;
The capacitor is connected to a first circuit unit that connects the regenerative generator and the DC / DC converter, and the battery is connected to a second circuit unit that connects the DC / DC converter and a first electric load group corresponding to a voltage drop. A control method for a vehicle power supply apparatus, wherein the DC / DC converter and a second electric load group that does not support voltage drop are connected by a third circuit unit independent of the second circuit unit,
Storing the electric power generated by the regenerative generator in the capacitor;
Supplying power to the first electric load group and the second electric load group via the DC / DC converter by discharging from the capacitor;
Supplying power from the battery to the first electric load group when the output of the DC / DC converter reaches a predetermined allowable limit value;
It is characterized by having.

ここで、電圧低下に対応可能な第１電気負荷群とは、電圧が低下した際にも正常に作動し得る電気デバイスであり、例えば、ランプ、エンジンコントロールユニット、デフォガ、ブロワ、シートヒータ、パワーウィンドウ、イグニッション、ＤＳＣ（ダイナミックスタビリティコントロール）、ＥＰＡＳ（電気パワーステアリング）等がある。また、電圧低下に非対応な第２電気負荷群とは、電圧が低下すると正常に作動しない電気デバイスであり、例えば、オーディオ、ナビゲーションシステム等や温度センサ等の電源系がある。   Here, the first electric load group that can cope with the voltage drop is an electric device that can operate normally even when the voltage drops. For example, the lamp, the engine control unit, the defogger, the blower, the seat heater, the power There are window, ignition, DSC (dynamic stability control), EPAS (electric power steering) and so on. The second electric load group that does not support voltage drop is an electric device that does not operate normally when the voltage drops, and includes, for example, a power supply system such as an audio system, a navigation system, and a temperature sensor.

また、本願の請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータをバイパスして前記第１回路部と前記第２回路部とを接続するバイパス回路部と、該回路部を短絡または開放するスイッチとが備えられている場合に、
前記バッテリの残容量が所定値以下になったときに、前記スイッチをＯＮして前記回生発電機で通常発電された電力で前記バイパス回路部を介して前記バッテリに蓄電するステップと、
を有することを特徴とする。 The invention according to claim 2 of the present application is the invention according to claim 1,
When a bypass circuit unit that bypasses the DC / DC converter and connects the first circuit unit and the second circuit unit and a switch that short-circuits or opens the circuit unit are provided,
When the remaining capacity of the battery is equal to or less than a predetermined value, the step of turning on the switch and storing the battery in the battery via the bypass circuit unit with the power normally generated by the regenerative generator;
It is characterized by having.

さらに、本願の請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、
前記スイッチをＯＮするステップは、前記第１回路部と前記第２回路部との間の電位差が所定値以下になったときに行う
ことを特徴とする。 Furthermore, the invention according to claim 3 of the present application is the invention according to claim 2,
The step of turning on the switch is performed when a potential difference between the first circuit portion and the second circuit portion becomes a predetermined value or less.

またさらに、請求項４に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、
前記スイッチをＯＮするステップは、前記バッテリからの給電を開始してから所定時間経過後に行う
ことを特徴とする。 Furthermore, the invention according to claim 4 is the invention according to claim 2,
The step of turning on the switch is performed after a predetermined time has elapsed since the start of power supply from the battery.

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、
前記バッテリの電流が所定値以下になった時に、前記バッテリの残容量が所定値以下になったものとする
ことを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the invention according to claim 2,
When the current of the battery becomes a predetermined value or less, the remaining capacity of the battery becomes a predetermined value or less.

さらに、請求項６に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、
前記バッテリの電圧が所定値以下になった時に、前記バッテリの残容量が所定値以下になったものとする
ことを特徴とする。 Furthermore, the invention of claim 6 is the invention of claim 2,
When the battery voltage becomes a predetermined value or less, the remaining capacity of the battery becomes a predetermined value or less.

さらに、請求項７に記載の発明は、
バッテリと、
電圧低下対応の第１電気負荷群と、
電圧低下非対応の第２電気負荷群と、
車両の減速時に行う減速回生発電とエンジンに駆動されて行う通常発電とが可能な回生発電機と、
前記回生発電機で発電された電力を蓄電するキャパシタとを有し、
前記回生発電機とＤＣ／ＤＣコンバータとを結ぶ第１回路部に前記キャパシタが接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータと前記第１電気負荷群とを結ぶ第２回路部に前記バッテリが接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータと前記第２電気負荷群とが前記第２回路部と独立した第３回路部で結ばれている
車両用電源の制御装置であって、
前記回生発電機によって発電された電力を前記キャパシタに蓄電し、前記キャパシタからの放電で前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記第１電気負荷群および前記第２電気負荷群に給電し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力が所定の許容限界値に達したときに、前記バッテリから前記第１電気負荷群に給電する制御手段
を有することを特徴とする。 Furthermore, the invention according to claim 7 provides
Battery,
A first electric load group for voltage drop;
A second electric load group that does not support voltage drop;
A regenerative generator capable of decelerating regenerative power generation when the vehicle is decelerated and normal power generation driven by an engine;
A capacitor for storing electric power generated by the regenerative generator;
The capacitor is connected to a first circuit portion connecting the regenerative generator and a DC / DC converter, and the battery is connected to a second circuit portion connecting the DC / DC converter and the first electric load group, A control device for a vehicle power supply in which a DC / DC converter and the second electric load group are connected by a third circuit unit independent of the second circuit unit,
The electric power generated by the regenerative generator is stored in the capacitor, and the first electric load group and the second electric load group are supplied via the DC / DC converter by discharging from the capacitor, and the DC / Control means for supplying power from the battery to the first electric load group when the output of the DC converter reaches a predetermined allowable limit value.

以上の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。   With the above configuration, according to the invention of each claim of the present application, the following effects can be obtained.

まず、請求項１に記載の発明によれば、回生電力の蓄電用としてキャパシタを用いることで、頻繁な充放電にも劣化し難く、十分な充電量の蓄電が可能である。また、電気デバイスでの消費電流の総和がＤＣ／ＤＣコンバータの許容限界値（許容出力電流値）を超える場合にも、バッテリから給電をおこなうことで、ＤＣ／ＤＣコンバータの容量を大きくする必要がない。そして、特にこの発明によれば、バッテリから給電されるのは、電圧低下対応の第１電気負荷群のみであるから、バッテリの出力電圧が低下しても、問題を生じることはなく、さらに、電圧低下に非対応の第２電気負荷群には、常にＤＣ／ＤＣコンバータを介して給電されるため、第２電気負荷群の電圧はほとんど変化することなく一定となり、第２電気負荷群の信頼性を確保できる。   First, according to the first aspect of the present invention, by using a capacitor for storing regenerative power, it is difficult to deteriorate due to frequent charge and discharge, and a sufficient amount of charge can be stored. In addition, even when the sum of current consumption in the electric device exceeds the allowable limit value (allowable output current value) of the DC / DC converter, it is necessary to increase the capacity of the DC / DC converter by supplying power from the battery. Absent. In particular, according to the present invention, since only the first electric load group corresponding to the voltage drop is fed from the battery, there is no problem even if the output voltage of the battery is lowered. Since the second electric load group that does not cope with the voltage drop is always supplied with power through the DC / DC converter, the voltage of the second electric load group becomes constant with almost no change, and the second electric load group is reliable. Can be secured.

また、請求項２に記載の発明によれば、バッテリ残容量が所定値以下になると蓄電されるため、バッテリ残容量が限度を超えて減少することによるバッテリの劣化が回避される。また、ＤＣ／ＤＣコンバータを介さずに、バイパス回路部を介してバッテリに蓄電するため、ＤＣ／ＤＣコンバータでのエネルギ損失を回避することができる。   According to the second aspect of the present invention, since the battery is charged when the remaining battery capacity becomes a predetermined value or less, the deterioration of the battery due to the decrease of the remaining battery capacity exceeding the limit is avoided. Further, since the battery is charged via the bypass circuit unit without going through the DC / DC converter, energy loss in the DC / DC converter can be avoided.

さらに、請求項３に記載の発明によれば、スイッチをＯＮする際に、第１電気負荷群が接続された第２電気回路とキャパシタが接続された第１電気回路との電位差が小さいため、第１電気負荷群に定格電圧よりも高い電圧をかけることなく、その信頼性を確保できる。   Furthermore, according to the invention of claim 3, when the switch is turned on, the potential difference between the second electric circuit connected to the first electric load group and the first electric circuit connected to the capacitor is small. The reliability can be ensured without applying a voltage higher than the rated voltage to the first electric load group.

またさらに、請求項４に記載の発明によれば、バッテリの電圧を直接的に測定する電圧計を設けずに、バッテリの電圧低下を推定することができる。   Furthermore, according to the fourth aspect of the present invention, it is possible to estimate the voltage drop of the battery without providing a voltmeter that directly measures the voltage of the battery.

さらに、請求項５に記載の発明によれば、バッテリの電流を測定することによってバッテリの残容量を推定できる。   Furthermore, according to the invention described in claim 5, the remaining capacity of the battery can be estimated by measuring the current of the battery.

さらに、請求項６に記載の発明によれば、バッテリの電圧を測定することによってバッテリの残容量を推定することができる。   Further, according to the invention described in claim 6, the remaining capacity of the battery can be estimated by measuring the voltage of the battery.

さらに、請求項７に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られる。   Furthermore, according to the invention described in claim 7, the same effect as that of the invention described in claim 1 can be obtained.

本発明である車両電源制御方法及び装置を実現する減速回生システムのブロック図である。It is a block diagram of the deceleration regeneration system which implement | achieves the vehicle power supply control method and apparatus which are this invention. システム動作を概略的に示すタイムチャートである。It is a time chart which shows system operation | movement roughly. 特定電気負荷をＯＦＦする際のシステム動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows system operation at the time of turning off a specific electric load. 始動時、減速時、通常時処理の動作の切替えを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows switching of the operation | movement of the process at the time of start-up, deceleration, and normal time. 始動時処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the process at the time of starting. 減速時処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the process at the time of deceleration. 通常時処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of a normal time process.

以下、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

図１は、本実施形態の車両電源制御方法及び装置が適用された減速回生システム１を示すものである。減速回生システム１は、車両の減速時に行う減速回生発電とエンジン（図示しない）に駆動されて行う通常発電とが可能な回生オルタネータ１０、バッテリ２０、回生オルタネータ１０で発電された電力を蓄電するキャパシタ３０、車両に搭載される種々の電圧低下対応電気デバイス６０および電圧低下非対応電気デバイス７０への給電を制御するＤＣ／ＤＣコンバータ４０、エンジンの始動を行うスタータ５０、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０をバイパスするバイパス回路部８５にバイパスリレー８０を有している。   FIG. 1 shows a deceleration regeneration system 1 to which a vehicle power supply control method and apparatus according to this embodiment is applied. The decelerating regenerative system 1 includes a regenerative alternator 10, a battery 20, and a capacitor that stores electric power generated by the regenerative alternator 10 capable of decelerating regenerative power generation performed when the vehicle decelerates and normal power generation driven by an engine (not shown). 30, DC / DC converter 40 for controlling power supply to various voltage drop-compatible electric devices 60 and non-voltage drop-compatible electric devices 70 mounted on the vehicle, starter 50 for starting the engine, and DC / DC converter 40 are bypassed A bypass relay 80 is provided in the bypass circuit section 85 that performs the above operation.

回生オルタネータ１０とＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、第１回路部１５によって結ばれており、この第１回路部１５にはキャパシタ３０が接続されている。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０と電圧低下対応電気デバイス６０は、第２回路部６５によって結ばれており、この第２回路部６５にはバッテリ２０が接続されている。さらに、第２回路部６５とは独立してＤＣ／ＤＣコンバータ４０には、電圧低下非対応電気デバイス７０が第３回路部７５を介して接続されている。   The regenerative alternator 10 and the DC / DC converter 40 are connected by a first circuit unit 15, and a capacitor 30 is connected to the first circuit unit 15. Further, the DC / DC converter 40 and the voltage drop corresponding electrical device 60 are connected by a second circuit unit 65, and the battery 20 is connected to the second circuit unit 65. Further, the voltage drop non-compliant electrical device 70 is connected to the DC / DC converter 40 via the third circuit unit 75 independently of the second circuit unit 65.

さらにまた、第２回路部６５にはスタータ５０がスタータスイッチ５５を介して接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０をバイパスするように、第１回路部１５と第２回路部６５とを短絡または開放するバイパスリレー８０が接続されている。   Furthermore, a starter 50 is connected to the second circuit unit 65 via a starter switch 55. A bypass relay 80 that short-circuits or opens the first circuit unit 15 and the second circuit unit 65 is connected so as to bypass the DC / DC converter 40.

回生オルタネータ１０は、エンジンによりベルト駆動されて、減速時等の運動エネルギを効率的に電力回生する可変電圧式（１２〜２５Ｖ）のオルタネータであり、効率よく送電と蓄電を行うために最大２５Ｖまで高電圧化が可能である。   The regenerative alternator 10 is a variable voltage type (12 to 25 V) alternator that is belt-driven by the engine and efficiently regenerates kinetic energy during deceleration, etc., and can perform up to 25 V in order to efficiently transmit and store electricity. High voltage is possible.

バッテリ２０は、一般的な鉛バッテリである。   The battery 20 is a general lead battery.

キャパシタ３０は、回生した大量の電気エネルギを瞬時に蓄え、効率的に取り出して使用できる、大容量の低抵抗電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）であり、最大２５Ｖの電圧を発生できる。なお、このキャパシタ３０は、電気自動車などに使われるリチウムイオン電池や一般的な鉛電池と比べた時、急速蓄電（５０〜６０ｋｍ／ｈ走行時に数秒）が可能であり、放電深度が無制限であり、半永久的な寿命を持つ等の優位性を備えるものである。   The capacitor 30 is a large-capacity low-resistance electric double layer capacitor (EDLC) that can instantly store a large amount of regenerated electric energy and efficiently extract and use it, and can generate a voltage of up to 25V. The capacitor 30 is capable of rapid power storage (several seconds when traveling at 50 to 60 km / h) and has an unlimited depth of discharge when compared with a lithium ion battery or a general lead battery used in an electric vehicle or the like. It has advantages such as having a semi-permanent lifetime.

ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、最大ＤＣ２５ＶをＤＣ１４Ｖまで降圧して出力するコンバータであり、所定の容量（例えば、許容出力電流値（許容限界値）が５０Ａ）まで流すことが可能である。ＤＣ／ＤＣコンバータは一般に、容量が大きくなるとサイズが大きくなり、より高価になる。   The DC / DC converter 40 is a converter that steps down and outputs a maximum DC 25 V to DC 14 V, and can flow up to a predetermined capacity (for example, an allowable output current value (allowable limit value) is 50 A). In general, DC / DC converters increase in size and become more expensive as capacity increases.

車両に搭載される電気デバイスには、大きく分けて、電圧低下対応に対応する電気デバイスと電圧低下に非対応の電気デバイスがある。前者の電圧低下対応電気デバイス６０には、例えば、ランプ、デフロスタ、ブロワ、シートヒータ、ファン、イグニッション、エンジンコントロールユニット、ＤＳＣ（ダイナミックスタビリティコントロール）、ＥＰＡＳ（電動パワーステアリング）、パワーウィンドウ等がある。また、後者の電圧低下非対応電気デバイス７０には、例えば、オーディオ、ナビゲーションシステム等や温度センサ等の電源系がある。   The electric devices mounted on the vehicle are roughly classified into an electric device corresponding to a voltage drop and an electric device not corresponding to a voltage drop. Examples of the former voltage drop-compatible electrical device 60 include a lamp, a defroster, a blower, a seat heater, a fan, an ignition, an engine control unit, a DSC (dynamic stability control), an EPAS (electric power steering), and a power window. . The latter voltage drop non-compliant electrical device 70 includes, for example, a power supply system such as an audio system, a navigation system, and a temperature sensor.

なお、当該減速回生システム１によれば、アイドリングストップやアクセルＯＮの時でも、バッテリー２０やキャパシタ３０に十分な電気が残っている間は回生オルタネータ１０による発電を行わずに、これらに蓄電された電気を使用することで、燃料を使ったエンジンによる発電を抑制するので燃費が向上する。また、市街走行時には頻繁に加減速が行われるためキャパシタ３０に蓄えた電力が完全に枯渇する前に再び減速により蓄電され、走行中の車両に必要な電力はほぼ減速回生エネルギで充当される。   According to the deceleration regeneration system 1, even when idling is stopped or the accelerator is ON, the regenerative alternator 10 does not generate power while the battery 20 or the capacitor 30 has sufficient electricity, and is stored in these. By using electricity, fuel generation is improved because power generation by the engine using fuel is suppressed. Further, since acceleration / deceleration is frequently performed during traveling in the city, the electric power stored in the capacitor 30 is stored again by deceleration before the electric power stored in the capacitor 30 is completely exhausted, and the electric power necessary for the traveling vehicle is almost allotted with deceleration regenerative energy.

次に図２を参照しながら、減速回生システム１の動作について説明する。   Next, the operation of the deceleration regeneration system 1 will be described with reference to FIG.

図２は、停止した状態の車両のエンジンを始動してから、加速、減速、定速運転を行った際の当該システムの動作を概略的に示すものであり、システムを構成する複数の構成部材それぞれのタイムチャートで構成されている。   FIG. 2 schematically shows the operation of the system when acceleration, deceleration, and constant speed operation are performed after starting the engine of the vehicle in a stopped state, and a plurality of components constituting the system Each time chart is composed.

図２に示すように、各タイムチャートは、車両の速度を示す車速、キャパシタ３０の電圧を示すキャパシタ電圧、バッテリ２０の電圧および電流を示すバッテリ電圧およびバッテリ電流、電気デバイス６０、７０で消費される総消費電流、バイパスリレー８０のＯＮ／ＯＦＦ、回生オルタネータ１０の出力電圧を示す回生オルタネータ出力電圧をそれぞれ縦軸にして、時間を横軸にしたものである。なお、バッテリ電流は、プラスのときは蓄電時、マイナスのときは放電時を表すものとする。   As shown in FIG. 2, each time chart is consumed by the vehicle speed indicating the speed of the vehicle, the capacitor voltage indicating the voltage of the capacitor 30, the battery voltage and battery current indicating the voltage and current of the battery 20, and the electric devices 60 and 70. The regenerative alternator output voltage indicating the total current consumption, ON / OFF of the bypass relay 80, and the output voltage of the regenerative alternator 10 is plotted on the vertical axis, and the time is plotted on the horizontal axis. When the battery current is positive, the battery current is stored. When the battery current is negative, the battery current is discharged.

時刻ｔ１に、電気デバイスのひとつであるイグニッションをＯＮする。このとき、回生オルタネータ１０は発電を行わず、バイパスリレー８０はＯＦＦのままでバッテリ２０から給電される。なお、時刻ｔ１からｔ４までの時間を区間ａとする。   At time t1, an ignition that is one of the electrical devices is turned on. At this time, the regenerative alternator 10 does not generate power, and power is supplied from the battery 20 while the bypass relay 80 remains OFF. In addition, the time from the time t1 to t4 is set as the area a.

時刻ｔ２に、スタータスイッチ５５がＯＮされ、バッテリ２０からスタータ５０に給電してエンジンを始動する。その際、バッテリ２０は８Ｖ程度まで一時的に降下するが、その後、バイパスリレー８０をＯＮして、バッテリ２０とキャパシタ３０から給電してエンジンを作動する。   At time t2, the starter switch 55 is turned on to supply power from the battery 20 to the starter 50 and start the engine. At that time, the battery 20 temporarily drops to about 8V, but thereafter, the bypass relay 80 is turned on to supply power from the battery 20 and the capacitor 30 to operate the engine.

時刻ｔ３に、車両が発進する。このとき、回生オルタネータ１０により低電圧（１４Ｖ）の発電を行う。既にバイパスリレー８０がＯＮされているため、回生オルタネータ１０からバッテリ２０にも給電する。   The vehicle starts at time t3. At this time, the regenerative alternator 10 generates low voltage (14V) power. Since the bypass relay 80 has already been turned on, the regenerative alternator 10 also supplies power to the battery 20.

時刻ｔ４に、車両の加速が終了する。このとき、バイパスリレー８０をＯＦＦし、回生オルタネータ１０での発電を終了し、電気デバイス６０、７０にキャパシタ３０からＤＣ／ＤＣコンバータ４０を経由して給電する。なお、時刻ｔ４からｔ５までの時間を区間ｃとする。   At time t4, vehicle acceleration ends. At this time, the bypass relay 80 is turned off, power generation in the regenerative alternator 10 is terminated, and power is supplied from the capacitor 30 to the electric devices 60 and 70 via the DC / DC converter 40. Note that the period from time t4 to t5 is defined as section c.

時刻ｔ５に、車両の減速を開始し、回生オルタネータ１０による高電圧（２０Ｖ）での減速回生発電を開始する。このとき、バイパスリレー８０はＯＦＦしたまま、回生オルタネータ１０からキャパシタ３０へ大電流で蓄電するとともに、バッテリ２０へＤＣ／ＤＣコンバータ４０を経由して小電流で蓄電をする。また、回生オルタネータ１０から電気デバイス６０、７０にＤＣ／ＤＣコンバータ４０を経由して給電する。なお、時刻ｔ５からｔ６までの時間を区間ｂとする。   At time t5, deceleration of the vehicle is started, and decelerated regenerative power generation at a high voltage (20 V) by the regenerative alternator 10 is started. At this time, while the bypass relay 80 is OFF, power is stored from the regenerative alternator 10 to the capacitor 30 with a large current, and the battery 20 is stored with a small current via the DC / DC converter 40. In addition, power is supplied from the regenerative alternator 10 to the electric devices 60 and 70 via the DC / DC converter 40. In addition, the time from the time t5 to t6 is set as the area b.

時刻ｔ６に、車両の減速を終了し、定速走行する。このとき、バイパスリレー８０はＯＦＦしたままで、回生オルタネータ１０での発電を終了し、電気デバイス６０、７０にキャパシタ３０からＤＣ／ＤＣコンバータ４０を経由して給電する。なお、時刻ｔ６からｔ７までの時間を区間ｃとする。   At time t6, the vehicle is decelerated and travels at a constant speed. At this time, the bypass relay 80 is kept OFF, the power generation in the regenerative alternator 10 is terminated, and the electric devices 60 and 70 are supplied with power from the capacitor 30 via the DC / DC converter 40. In addition, the time from the time t6 to t7 is set as the area c.

時刻ｔ７に、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が各種電気負荷がＯＮすることにより許容出力電流値（ＤＣ／ＤＣリミット）に達する。このとき、バイパスリレー８０はＯＦＦしたまま、回生オルタネータ１０での発電も行わずに、電圧低下非対応電気デバイス７０には、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を経由して給電し、電圧低下対応電気デバイス６０には、バッテリ２０から給電する。そして、ＯＮした各種電気負荷のうち、電圧低下対応電気デバイス６０であって予め決められた特定電気負荷を強制的にＯＦＦする。なお、図２には、特定電気負荷のＯＦＦによる消費電流の低下が描かれていないが、これについては、図３を参照しながら後に詳細に説明する。なお、時刻ｔ７からｔ８までの時間を区間ｅとする。   At time t7, the DC / DC converter 40 reaches an allowable output current value (DC / DC limit) by turning on various electric loads. At this time, the power supply to the voltage drop non-compliant electrical device 70 is supplied via the DC / DC converter 40 without generating power at the regenerative alternator 10 while the bypass relay 80 is OFF, and the voltage drop compatible electrical device 60 is supplied. Is supplied with power from the battery 20. Then, among the various electric loads that are turned on, the specific electric load that is the voltage drop-compatible electric device 60 and is determined in advance is forcibly turned off. Note that FIG. 2 does not depict a decrease in current consumption due to turning off the specific electrical load, which will be described in detail later with reference to FIG. In addition, the time from the time t7 to t8 is set as the area e.

時刻ｔ８に、キャパシタ電圧とバッテリ電圧との差が０．５Ｖ以下になる。このときバイパスリレー８０がＯＮされ、第１回路部１５と第２回路部６５を短絡し、回生オルタネータ１０で低電圧（１４Ｖ）の通常発電を行い、電圧低下非対応電気デバイス７０には、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を経由して給電し、電圧低下対応電気デバイス６０には、回生オルタネータ１０から直接給電する。そして、回生オルタネータ１０からバッテリ２０にバイパス回路部８５を経由して大電流で蓄電する。さらに、ＯＦＦしていた特定電気負荷をＯＮする。なお、図２には、特定電気負荷のＯＮによる消費電流の上昇が描かれていないが、これについては、図３を参照しながら後に詳細に説明する。なお、時刻ｔ８からｔ９までの時間を区間ｄとする。   At time t8, the difference between the capacitor voltage and the battery voltage becomes 0.5V or less. At this time, the bypass relay 80 is turned on, the first circuit unit 15 and the second circuit unit 65 are short-circuited, and the regenerative alternator 10 performs low voltage (14 V) normal power generation. Power is supplied via the DC converter 40, and power is supplied directly from the regenerative alternator 10 to the voltage drop corresponding electrical device 60. Then, the regenerative alternator 10 stores the battery 20 with a large current via the bypass circuit unit 85. Further, the specific electric load that has been turned off is turned on. Note that FIG. 2 does not depict an increase in current consumption due to turning on the specific electrical load, which will be described in detail later with reference to FIG. In addition, the time from time t8 to t9 is set as the section d.

時刻ｔ９に、バッテリ２０の蓄電が完了する。   At time t9, the battery 20 is fully charged.

次に、図３を参照しながら、特定電気負荷をＯＦＦする際のシステム動作、特に総消費電流の変化に対するバッテリ電流の変化について説明する。なお、図２とは、ＯＮする電気デバイスや車速に対して電気デバイスをＯＮするタイミング等が異なる点に留意されたい。   Next, referring to FIG. 3, the system operation when turning off the specific electric load, particularly the change in the battery current with respect to the change in the total current consumption will be described. Note that FIG. 2 differs from FIG. 2 in the electric device to be turned on, the timing of turning on the electric device with respect to the vehicle speed, and the like.

図３は、複数の電気デバイスを重畳的にＯＮしていった際に、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が許容出力電流値（ＤＣ／ＤＣリミット）に達して、予め特定電気負荷として決定されたデフォガおよびブロワをＯＦＦした場合に、総消費電流がどのように変化して、それに対してバッテリ２０およびキャパシタ３０の電流がどのように変化するかを、車速、キャパシタ電圧、バッテリ電圧、総消費電流をそれぞれ縦軸に、時間を横軸にしたタイムチャートとして示したものである。なお、バッテリ電流と総消費電流については、本実施形態によるものを太実線で示しているが、比較のため、特定電気負荷をＯＦＦしなかった場合の比較例を太点線で示している。   FIG. 3 shows that when a plurality of electrical devices are turned on in a superimposed manner, the DC / DC converter 40 reaches an allowable output current value (DC / DC limit), and a defogger determined as a specific electrical load in advance. When the blower is turned off, how the total current consumption changes and how the current of the battery 20 and the capacitor 30 changes in response to the change in the vehicle speed, the capacitor voltage, the battery voltage, and the total current consumption. The vertical axis is a time chart with time on the horizontal axis. As for the battery current and the total consumption current, those according to the present embodiment are indicated by a thick solid line, but for comparison, a comparative example when the specific electric load is not turned off is indicated by a thick dotted line.

時刻Ｔ１に、イグニッションとオーディオをＯＮし、時刻Ｔ２に、ヘッドライトをＯＮし、時刻Ｔ３に、特定電気負荷であるデフォガおよびブロワをＯＮする。なお、この例では、時刻Ｔ３に減速回生を開始してキャパシタ３０を蓄電し始めるものとする。   At time T1, the ignition and audio are turned on, at time T2, the headlight is turned on, and at time T3, the defogger and blower, which are specific electrical loads, are turned on. In this example, it is assumed that deceleration regeneration is started at time T3 and the capacitor 30 starts to be charged.

時刻Ｔ４に、シートヒータをＯＮすることにより、総消費電流はＤＣ／ＤＣコンバータ４０の許容出力電流値を越える。ハンチング防止のため、時刻Ｔ４から所定時間経過後（例えば１秒後）の時刻Ｔ５に、特定電気負荷であるデフォガおよびブロワをＯＦＦする。   By turning on the seat heater at time T4, the total current consumption exceeds the allowable output current value of the DC / DC converter 40. In order to prevent hunting, the defogger and the blower, which are specific electric loads, are turned off at a time T5 after a predetermined time has elapsed from the time T4 (for example, 1 second later).

時刻Ｔ７に、ＡＢＳを作動する。時刻Ｔ８に、時刻Ｔ５からＯＦＦしていた特定電気負荷であるデフォガおよびブロワをＯＮし、バッテリ２０を蓄電する。なお、当該タイムチャートには、時刻Ｔ５に特定電気負荷であるデフォガおよびブロワをＯＮしたままで、さらに時刻Ｔ６に、ブロワを最大出力（ブロワＭＡＸ）にした場合を比較例（太点線を参照）として示している。   At time T7, the ABS is activated. At time T8, the defogger and blower, which are specific electric loads that have been turned off from time T5, are turned on, and the battery 20 is charged. The time chart shows a comparative example in which the defogger and blower, which are specific electrical loads, are turned on at time T5, and the blower is set to the maximum output (blower MAX) at time T6 (see thick dotted line). As shown.

特定電気負荷をＯＦＦする場合（図３の太実線）と特定電気負荷をＯＮのままブロワを途中で最大出力にした場合（図３の太点線）を見比べてわかるように、時刻Ｔ５から時刻Ｔ７までは、特定電気負荷をＯＦＦしない場合には、バッテリ２０から電気デバイスへ給電するが、特定電気負荷をＯＦＦした場合は、総消費電流が減るため、この間は、バッテリ２０から電気デバイスへ給電せずに済む。さらに、時刻Ｔ７以降は、特定電気負荷をＯＦＦした場合にも、バッテリ２０から給電するが、そのバッテリ２０の消費電流は、特定電気負荷をＯＦＦしなかった場合に比べて少なくなっている。   As can be seen by comparing the case where the specific electric load is turned off (thick solid line in FIG. 3) and the case where the specific electric load is turned on and the blower is set to the maximum output on the way (thick dotted line in FIG. 3), time T5 to time T7 Until the specific electric load is not turned off, power is supplied from the battery 20 to the electric device. However, when the specific electric load is turned off, the total current consumption is reduced, and during this time, the electric power is supplied from the battery 20 to the electric device. You do n’t have to. Further, after time T7, power is supplied from the battery 20 even when the specific electric load is turned off, but the current consumption of the battery 20 is smaller than when the specific electric load is not turned off.

したがって、特定電気負荷を一時的にＯＦＦすることによって、バッテリ２０の消費電流のピークを分散、すなわちバッテリ２０の最大消費電流を減らすことで、バッテリ２０の容量を小さくすることができる。   Accordingly, by temporarily turning off the specific electric load, the peak of the current consumption of the battery 20 is dispersed, that is, the maximum current consumption of the battery 20 is reduced, so that the capacity of the battery 20 can be reduced.

なお、上述の実施形態では、デフォガおよびブロワを特定電気負荷として予め決定したが、特定電気負荷はこれ以外の車両搭載機器の温度調整手段、例えば、空調装置のヒータ、シートクッションのヒータなどであってもよい。また、ＡＢＳが作動するＴ７で、さらにシートヒータをＯＦＦとして、常にＤＣ／ＤＣコンバータの許容出力電流値を超えないようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the defogger and the blower are determined in advance as the specific electric load. However, the specific electric load is a temperature adjusting means for other vehicle-mounted equipment, for example, a heater for an air conditioner, a heater for a seat cushion, or the like. May be. Further, at T7 when the ABS operates, the seat heater may be further turned off so that the allowable output current value of the DC / DC converter is not always exceeded.

次に、図４から７を参照しながら、減速回生システム１における車両用電源の具体的制御方法について説明する。   Next, a specific control method of the vehicle power supply in the deceleration regeneration system 1 will be described with reference to FIGS.

まず、図４のフローチャートを参照しながら、始動時、減速時、通常時処理の動作の切り替えについて説明する。なお、これら各処理のサブルーチンについては図５から７を参照しながら後に詳細に説明する。   First, referring to the flowchart of FIG. 4, a description will be given of the switching of the processing at the time of starting, deceleration, and normal processing. The subroutine for each of these processes will be described later in detail with reference to FIGS.

まず、ステップＳ１で、スタータ５０やバッテリ２０等の各種センサやスイッチからの情報が入力される。次にステップＳ２で、車両が始動時であるか否かを判定し、ステップＳ２の判定がＮＯのときは、さらにステップＳ３で、減速回生条件が成立しているか否かを判定し、ステップＳ２の判定がＹＥＳのときは、ステップ６の予め定義された始動時処理のサブルーチンに移動する。ステップＳ３での判定がＹＥＳのときは、ステップ５の予め定義された減速回生処理のサブルーチンに移動し、ステップＳ３での判定がＮＯのときは、ステップＳ４の予め定義された通常時処理のサブルーチンに移動する。   First, in step S1, information from various sensors and switches such as the starter 50 and the battery 20 is input. Next, in step S2, it is determined whether or not the vehicle is starting. If the determination in step S2 is NO, it is further determined in step S3 whether or not a deceleration regeneration condition is satisfied. If the determination is YES, the routine proceeds to a predefined start-up process subroutine of step 6. When the determination in step S3 is YES, the process proceeds to a predefined deceleration regeneration process subroutine in step 5, and when the determination in step S3 is NO, the predefined normal process subroutine in step S4. Move to.

次に、図５のフローチャートを参照しながら、始動時処理の動作について説明する。なお、当該始動時処理を行う図２の区間ａ（ｔ１からｔ４）をあわせて参照されたい。   Next, the operation at the time of starting will be described with reference to the flowchart of FIG. Please refer to the section a (t1 to t4) in FIG.

まず、ステップＳ７で、バイパスリレー８０をＯＦＦして、バッテリ２０によりエンジンを始動する。エンジンを始動後、ステップＳ８で、バイパスリレー８０をＯＮして、バッテリ２０とキャパシタ３０によりエンジンを作動する。ステップＳ９で、バイパスリレー８０をＯＮして、回生オルタネータ１０で低電圧（例えば１４Ｖ）の発電を行う。その後、メインルーチンに戻る。   First, in step S <b> 7, the bypass relay 80 is turned off and the engine is started by the battery 20. After starting the engine, the bypass relay 80 is turned on in step S8, and the engine is operated by the battery 20 and the capacitor 30. In step S9, the bypass relay 80 is turned on, and the regenerative alternator 10 generates low voltage (for example, 14V). Thereafter, the process returns to the main routine.

次に、図６のフローチャートを参照しながら、減速時処理の動作について説明する。なお、当該減速時処理を行う図２の区間ｂ（ｔ５からｔ６）をあわせて参照されたい。   Next, the operation at the time of deceleration will be described with reference to the flowchart of FIG. Please refer to the section b (t5 to t6) in FIG.

ステップＳ１０で、バイパスリレー８０をＯＦＦして、回生オルタネータ１０で減速回生発電された電力をキャパシタ３０へ大電流で蓄電を行いながら、バッテリ２０へＤＣ／ＤＣコンバータ４０を経由して小電流で蓄電し、電圧低下対応電気デバイス６０（第１電気負荷群）および電圧低下非対応電気デバイス７０（第２電気負荷群）にＤＣ／ＤＣコンバータ４０を経由して給電する。その後、メインルーチンに戻る。   In step S10, the bypass relay 80 is turned off, and the electric power decelerated and regenerated by the regenerative alternator 10 is stored in the capacitor 30 with a large current, while being stored in the battery 20 with a small current via the DC / DC converter 40. Then, the voltage drop corresponding electrical device 60 (first electrical load group) and the voltage drop non-compliant electrical device 70 (second electrical load group) are fed via the DC / DC converter 40. Thereafter, the process returns to the main routine.

次に、図７のフローチャートを参照しながら、通常時処理の動作について説明する。なお、ステップＳ１３、Ｓ１５、Ｓ１６についてはそれぞれ、図２の区間ｃ（ｔ４からｔ５、および、ｔ６からｔ７）、区間ｄ（ｔ８からｔ９）、区間ｅ（ｔ７からｔ８）もあわせて参照されたい。   Next, the operation of the normal process will be described with reference to the flowchart of FIG. For steps S13, S15, and S16, see also section c (t4 to t5 and t6 to t7), section d (t8 to t9), and section e (t7 to t8) in FIG. .

まず、ステップＳ１１で、電気デバイス６０、７０（第１、第２電気負荷群）の総消費電流がＤＣ／ＤＣコンバータ４０の許容出力電流値（ＤＣ／ＤＣリミット）以下か否かを判定し、ステップＳ１１の判定がＹＥＳ、すなわち、総消費電流がＤＣ／ＤＣコンバータ４０の許容出力電流値以下のときは、さらにステップＳ１２で、バッテリ２０の残容量が所定値以下か否かを判定し、ステップＳ１２の判定がＮＯのとき、すなわち、バッテリ２０の残容量が所定値以上（バッテリ残容量が大きい）のときは、ステップ１３でバイパスリレー２０をＯＦＦし、回生オルタネータ１０は発電を行わずに、電気デバイス６０、７０には、キャパシタ３０からＤＣ／ＤＣコンバータ４０を経由して給電する。その後、メインルーチンへ戻る。   First, in step S11, it is determined whether or not the total current consumption of the electric devices 60 and 70 (first and second electric load groups) is less than or equal to the allowable output current value (DC / DC limit) of the DC / DC converter 40, If the determination in step S11 is YES, that is, if the total current consumption is less than or equal to the allowable output current value of the DC / DC converter 40, it is further determined in step S12 whether or not the remaining capacity of the battery 20 is less than or equal to a predetermined value. When the determination in S12 is NO, that is, when the remaining capacity of the battery 20 is equal to or greater than a predetermined value (the remaining battery capacity is large), the bypass relay 20 is turned off in step 13, and the regenerative alternator 10 does not generate power. The electric devices 60 and 70 are supplied with power from the capacitor 30 via the DC / DC converter 40. Thereafter, the process returns to the main routine.

ステップＳ１１での判定がＮＯ、すなわち、総消費電流がＤＣ／ＤＣコンバータ４０の許容出力電流値以上のとき、または、ステップＳ１１の判定がＹＥＳでもステップＳ１２での判定がＹＥＳ、すなわち、バッテリ２０の残容量が所定値以下（バッテリ残容量が小さい）のときは、ステップＳ１４で、キャパシタ３０の電圧とバッテリ２０の電圧の差が０．５Ｖ以下か否かが判定され、ステップＳ１４での判定がＹＥＳ、すなわち、電圧差が小さいときは、ステップＳ１５で、バイパスリレー２０をＯＮし、回生オルタネータ１０で低電圧の発電を行い、電圧低下非対応電気デバイス７０にはＤＣ／ＤＣコンバータ４０経由で給電し、電圧低下対応電気デバイス６０には回生オルタネータ１０から直接給電し、バッテリ２０にはバイパスリレー２０経由で大電流を蓄電し、ＯＦＦしていた特定電気負荷をＯＮする。その後、メインルーチンへ戻る。   If the determination in step S11 is NO, that is, if the total current consumption is equal to or greater than the allowable output current value of the DC / DC converter 40, or if the determination in step S11 is YES, the determination in step S12 is YES, that is, the battery 20 When the remaining capacity is equal to or less than a predetermined value (the remaining battery capacity is small), it is determined in step S14 whether or not the difference between the voltage of the capacitor 30 and the voltage of the battery 20 is 0.5 V or less, and the determination in step S14 is performed. If YES, that is, if the voltage difference is small, the bypass relay 20 is turned on in step S15, low voltage power generation is performed by the regenerative alternator 10, and the voltage drop non-compliant electrical device 70 is fed via the DC / DC converter 40. In addition, the voltage drop corresponding electrical device 60 is directly supplied with power from the regenerative alternator 10 and the battery 20 is bypassed. And power storage a large current through -20, turning ON the specific electric load that has been turn OFF. Thereafter, the process returns to the main routine.

ステップＳ１４での判定がＮＯ、すなわち、電圧差が大きいときは、ステップＳ１６で、バイパスリレー２０をＯＦＦし、回生オルタネータ１０で発電を行わず、電圧低下非対応電気デバイス７０にはＤＣ／ＤＣコンバータ４０経由で給電され、電圧低下対応電気デバイス６０にはバッテリ２０から給電され、次にステップ１７で、予め決められた特定電気負荷（例えばデフォガやブロア等）をＯＦＦする。その後、メインルーチンへ戻る。   If the determination in step S14 is NO, that is, if the voltage difference is large, the bypass relay 20 is turned off in step S16, the regenerative alternator 10 does not generate power, and the voltage drop non-compliant electrical device 70 has a DC / DC converter. Power is supplied via 40, and the voltage drop corresponding electrical device 60 is supplied from the battery 20. Next, in step 17, a predetermined specific electrical load (for example, a defogger or a blower) is turned off. Thereafter, the process returns to the main routine.

なお、ステップＳ１２で、バッテリ２０の残容量が所定値以下か否かを判定しているが、バッテリ２０の残容量は、バッテリ２０の電圧または電流を測定することによって推定可能である。なぜなら、バッテリ２０の残容量に対する電圧または電流の関係を予め調べて、この関係を用いれば電圧または電流から残容量が推定できるからである。   In step S12, it is determined whether or not the remaining capacity of the battery 20 is equal to or less than a predetermined value. However, the remaining capacity of the battery 20 can be estimated by measuring the voltage or current of the battery 20. This is because if the relationship of voltage or current with respect to the remaining capacity of the battery 20 is examined in advance and this relationship is used, the remaining capacity can be estimated from the voltage or current.

また、ステップＳ１４では、キャパシタ３０の電圧とバッテリ２０の電圧の差が０．５Ｖ以下か否かで判定したが、この電圧の差は、接続されているバッテリ２０や電気デバイス等の電気的性能を考慮して適宜設定される値であり、実用上、例えば１Ｖ以下であってもよい。   In step S14, it is determined whether or not the difference between the voltage of the capacitor 30 and the voltage of the battery 20 is 0.5 V or less. This difference in voltage is determined based on the electrical performance of the connected battery 20 or electrical device. Is a value that is appropriately set in consideration of the above, and may be, for example, 1 V or less in practice.

さらに、ステップＳ１４では、キャパシタ３０の電圧とバッテリ２０の電圧の差で判定しているが、この替わりに、総消費電流がＤＣ／ＤＣコンバータ４０の許容出力電流値以上になってから所定時間（例えば３０秒）経過後であるか否かを判定して、該判定が所定時間経過前であればステップＳ１５を、所定時間経過後であればステップＳ１６を実行するようにしても良い。なぜなら、キャパシタ３０とバッテリ２０との電圧の差が０．５Ｖ以下になるのに、どの程度の時間を要するかを予め調べて、これを上記所定時間として設定することで、電圧の差を判定基準とする場合と同等の効果が得られるからである。   Further, in step S14, the determination is made based on the difference between the voltage of the capacitor 30 and the voltage of the battery 20, but instead, a predetermined time (after the total consumption current becomes equal to or greater than the allowable output current value of the DC / DC converter 40) For example, it may be determined whether or not 30 seconds have elapsed, and if the determination is before the predetermined time has elapsed, step S15 may be executed, and if the predetermined time has elapsed, step S16 may be executed. This is because the voltage difference between the capacitor 30 and the battery 20 is determined in advance by checking in advance how much time is required for the voltage difference to be 0.5 V or less and setting this as the predetermined time. This is because the same effect as in the case of the standard can be obtained.

さらにまた、上述の実施形態では、回生発電機として回生オルタネータ１０を使用したが、当該回生オルタネータ１０の替わりにモータジェネレータ等を採用してもよい。また、スイッチとしてバイパスリレー８０を使用しているが、当該バイパスリレー８０の替わりに半導体スイッチを用いてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the regenerative alternator 10 is used as a regenerative generator, but a motor generator or the like may be employed instead of the regenerative alternator 10. Further, although the bypass relay 80 is used as a switch, a semiconductor switch may be used instead of the bypass relay 80.

以上のように、本発明によれば、減速回生を行う回生発電機付き車両の電源制御に関し、特に電気デバイスの負荷が大きい時にも安定した給電を行うことになる。したがって、車両用電源制御方法及び装置の製造産業分野において、好適に利用される可能性がある。   As described above, according to the present invention, power supply control for a vehicle with a regenerative generator that performs deceleration regeneration is performed, particularly when a load on an electric device is large and stable power feeding is performed. Therefore, it may be suitably used in the manufacturing industry of the vehicle power supply control method and apparatus.

１ 減速回生システム
１０ 回生オルタネータ（回生発電機）
１５ 第１回路部
２０ バッテリ
３０ キャパシタ
４０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
５０ スタータ
５５ スタータスイッチ
６０ 電圧低下対応電気デバイス（第１電気負荷群）
６５ 第２回路部
７０ 電圧低下非対応電気デバイス（第２電気負荷群）
７５ 第３回路部
８０ バイパスリレー（スイッチ）
８５ バイパス回路部 1 Regenerative regeneration system 10 Regenerative alternator (regenerative generator)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 1st circuit part 20 Battery 30 Capacitor 40 DC / DC converter 50 Starter 55 Starter switch 60 Voltage drop corresponding electric device (1st electric load group)
65 Second circuit portion 70 Voltage drop non-compliant electrical device (second electrical load group)
75 Third circuit section 80 Bypass relay (switch)
85 Bypass circuit

Claims (7)

バッテリと、
車両の減速時に行う減速回生発電とエンジンに駆動されて行う通常発電とが可能な回生発電機と、
減速時に車両またはエンジンにより駆動させて発電する回生発電機と
前記回生発電機で発電された電力を蓄電するキャパシタと、
電気負荷への給電を制御するＤＣ／ＤＣコンバータと、を有し、
前記回生発電機と前記ＤＣ／ＤＣコンバータとを結ぶ第１回路部に前記キャパシタが接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータと電圧低下対応の第１電気負荷群とを結ぶ第２回路部に前記バッテリが接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータと電圧低下非対応の第２電気負荷群とが前記第２回路部と独立した第３回路部で結ばれている
車両用電源装置の制御方法であって、
前記回生発電機によって発電された電力を前記キャパシタに蓄電するステップと、
前記キャパシタからの放電で前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記第１電気負荷群および前記第２電気負荷群に給電するステップと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力が所定の許容限界値に達したときに、前記バッテリから前記第１電気負荷群に給電するステップと、
を有することを特徴とする車両用電源の制御方法。 Battery,
A regenerative generator capable of decelerating regenerative power generation when the vehicle is decelerated and normal power generation driven by an engine;
A regenerative generator that generates power by being driven by a vehicle or an engine at the time of deceleration; a capacitor that stores electric power generated by the regenerative generator;
A DC / DC converter that controls power supply to an electrical load;
The capacitor is connected to a first circuit unit that connects the regenerative generator and the DC / DC converter, and the battery is connected to a second circuit unit that connects the DC / DC converter and a first electric load group corresponding to a voltage drop. A control method for a vehicle power supply apparatus, wherein the DC / DC converter and a second electric load group that does not support voltage drop are connected by a third circuit unit independent of the second circuit unit,
Storing the electric power generated by the regenerative generator in the capacitor;
Supplying power to the first electric load group and the second electric load group via the DC / DC converter by discharging from the capacitor;
Supplying power from the battery to the first electric load group when the output of the DC / DC converter reaches a predetermined allowable limit value;
A control method for a vehicle power supply, comprising: 前記ＤＣ／ＤＣコンバータをバイパスして前記第１回路部と前記第２回路部とを接続するバイパス回路部と、該回路部を短絡または開放するスイッチとが備えられている場合に、
前記バッテリの残容量が所定値以下になったときに、前記スイッチをＯＮして前記回生発電機で発電された電力で前記バイパス回路部を介して前記バッテリに蓄電するステップと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用電源の制御方法。 When a bypass circuit unit that bypasses the DC / DC converter and connects the first circuit unit and the second circuit unit and a switch that short-circuits or opens the circuit unit are provided,
When the remaining capacity of the battery is equal to or lower than a predetermined value, the step of turning on the switch and storing power in the battery via the bypass circuit unit with the power generated by the regenerative generator;
The vehicle power supply control method according to claim 1, further comprising: 前記スイッチをＯＮするステップは、前記第１回路部と前記第２回路部との間の電位差が所定値以下になったときに行う
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用電源の制御方法。 The vehicle power supply control according to claim 2, wherein the step of turning on the switch is performed when a potential difference between the first circuit unit and the second circuit unit becomes a predetermined value or less. Method. 前記スイッチをＯＮするステップは、前記バッテリからの給電を開始してから所定時間経過後に行う
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用電源の制御方法。 The vehicle power supply control method according to claim 2, wherein the step of turning on the switch is performed after a predetermined time has elapsed since the start of power supply from the battery. 前記バッテリの電流が所定値以下になった時に、前記バッテリの残容量が所定値以下になったものとする
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用電源の制御方法。 The vehicle power supply control method according to claim 2, wherein when the battery current becomes a predetermined value or less, the remaining capacity of the battery becomes a predetermined value or less. 前記バッテリの電圧が所定値以下になった時に、前記バッテリの残容量が所定値以下になったものとする
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用電源の制御方法。 The vehicle power supply control method according to claim 2, wherein when the battery voltage becomes a predetermined value or less, the remaining capacity of the battery becomes a predetermined value or less. バッテリと、
電圧低下対応の第１電気負荷群と、
電圧低下非対応の第２電気負荷群と、
車両の減速時に行う減速回生発電とエンジンに駆動されて行う通常発電とが可能な回生発電機と、
前記回生発電機で発電された電力を蓄電するキャパシタとを有し、
前記回生発電機とＤＣ／ＤＣコンバータとを結ぶ第１回路部に前記キャパシタが接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータと前記第１電気負荷群とを結ぶ第２回路部に前記バッテリが接続され、前記ＤＣ／ＤＣコンバータと前記第２電気負荷群とが前記第２回路部と独立した第３回路部で結ばれている車両用電源の制御装置であって、
前記回生発電機によって発電された電力を前記キャパシタに蓄電し、前記キャパシタからの放電で前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記第１電気負荷群および前記第２電気負荷群に給電し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力が所定の許容限界値に達したときに、前記バッテリから前記第１電気負荷群に給電する制御手段
を有することを特徴とする車両用電源の制御装置。 Battery,
A first electric load group for voltage drop;
A second electric load group that does not support voltage drop;
A regenerative generator capable of decelerating regenerative power generation when the vehicle is decelerated and normal power generation driven by an engine;
A capacitor for storing electric power generated by the regenerative generator;
The capacitor is connected to a first circuit portion connecting the regenerative generator and a DC / DC converter, and the battery is connected to a second circuit portion connecting the DC / DC converter and the first electric load group, A control device for a vehicle power supply in which a DC / DC converter and the second electric load group are connected by a third circuit unit independent of the second circuit unit,
The electric power generated by the regenerative generator is stored in the capacitor, and the first electric load group and the second electric load group are supplied via the DC / DC converter by discharging from the capacitor, and the DC / A control device for a vehicle power supply, comprising: control means for supplying power from the battery to the first electric load group when an output of the DC converter reaches a predetermined allowable limit value.
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