JP3931813B2

JP3931813B2 - Vehicle power supply control device

Info

Publication number: JP3931813B2
Application number: JP2003017936A
Authority: JP
Inventors: 浩伸草深; 義敬尾島
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2023-01-27
Also published as: JP2004229477A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用電源制御装置に係り、特に、少なくとも２つのバッテリと、２つのバッテリ間に介在し、バッテリ電圧の変換を行う電圧制御器と、を備える車両用電源制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数のバッテリと、両バッテリの間に介在し、少なくとも一方のバッテリ電圧を他方のバッテリ電圧に変換する双方向型又は片方向型の電圧制御器であるＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える車両用電源制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電源制御装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータに生ずる故障を検出する故障検出部と、ＤＣ／ＤＣコンバータの駆動又はバッテリを充電する発電機の発電を制御する制御部と、を備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータに故障が生ずると、制御部がＤＣ／ＤＣコンバータ又は発電機に対して指令信号を供給することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力が停止され、或いは、発電機の発電が中止される。このため、上記従来の装置によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの故障に起因するバッテリの過充電や過放電等の暴走を防止することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２１８６４６公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したバッテリの過充電や過放電等を確実に防止するためには、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の作動停止を行うためのフェールセーフ機能を多重化することが望ましい。しかしながら、上記特許文献１記載の電源制御装置では、制御部からＤＣ／ＤＣコンバータ等への信号の通信系が一重であるため、ＤＣ／ＤＣコンバータの故障と共に通信系の異常が発生した際には上記した不都合を回避することができない事態が生じ得る。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、バッテリ電源系におけるフェールセーフ機能の多重化を簡易に実現することが可能な車両用電源制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、少なくとも２つのバッテリと、２つのバッテリ間に介在し、バッテリの充放電を行うべく少なくとも一方のバッテリのバッテリ電圧を他方のバッテリのバッテリ電圧に変換する電圧制御器と、を備える車両用電源制御装置であって、
バッテリ電源系の異常を検出する電源系異常検出手段と、
車両のイグニションスイッチの状態を検出するＩＧ検出手段と、
前記ＩＧ検出手段によりイグニションスイッチのオン状態が検出される場合に、前記電圧制御器によるバッテリ電圧の変換を実行させるＩＧ信号を該電圧制御器へ向けて出力し、一方、前記ＩＧ検出手段によりイグニションスイッチのオフ状態が検出される場合及び前記電源系異常検出手段によりバッテリ電源系の異常が検出される場合に、前記ＩＧ信号の前記電圧制御器へ向けた出力を中止する制御手段と、
を備える車両用電源制御装置により達成される。
【０００７】
本発明において、制御手段から電圧制御器へ向けて出力される信号は、バッテリ電源系の異常有無および車両のイグニションスイッチの状態に応じたＩＧ信号である。具体的には、イグニションスイッチがオン状態にある場合は、バッテリ電圧の変換を指令するＩＧ信号が電圧制御器へ向けて出力され、一方、イグニションスイッチがオフ状態にある場合及びバッテリ電源系の異常が生じた場合は、そのＩＧ信号の電圧制御器へ向けた出力が中止される。かかる構成においては、バッテリ電源系に異常が発生した場合、イグニションスイッチがオフ状態になくても、電圧制御器によるバッテリ電圧の変換を実行させるためのＩＧ信号が出力されない。ＩＧ信号が出力されない場合には、電圧制御器によるバッテリ電圧の変換が行われない。このため、バッテリ電源系の異常に起因するバッテリの暴走は防止され、これにより、バッテリ電源系におけるフェールセーフ機能が確保される。
【０００８】
この場合、請求項２に記載する如く、請求項１記載の車両用電源制御装置において、前記電圧制御器は、前記イグニションスイッチに直接に接続されず、前記制御手段に直接に接続されるＩＧ検出部を有すると共に、該ＩＧ検出部に供給される前記制御手段からのＩＧ信号に基づいてバッテリ電圧の変換を行うこととすればよい。
【０００９】
また、上記の目的は、請求項３に記載する如く、請求項２記載の車両用電源制御装置において、前記制御手段は、また、前記電源系異常検出手段の検出結果に応じて、前記電圧制御器によるバッテリ電圧の変換を実行させる作動信号を該電圧制御器へ向けて出力し、前記電圧制御器は、前記ＩＧ検出部とは別に更に前記制御手段に接続される作動制御回路を有すると共に、該作動制御回路に供給される前記制御手段からの作動信号および前記ＩＧ検出部に供給される前記制御手段からのＩＧ信号に基づいてバッテリ電圧の変換を行う車両用電源制御装置により達成される。
【００１０】
本発明において、制御手段から電圧制御器へ向けて出力される信号には、バッテリ電源系の異常有無および車両のイグニションスイッチの状態に応じたＩＧ信号と、バッテリ電源系の異常有無に応じた作動信号との２信号がある。かかる構成においては、バッテリ電源系に異常が発生した場合、イグニションスイッチがオフ状態になくても、電圧制御器によるバッテリ電圧の変換を実行させるためのＩＧ信号が出力されず、また、電圧制御器によるバッテリ電圧の変換を実行させるための作動信号が出力されない。ＩＧ信号又は作動信号が出力されない場合には、電圧制御器によるバッテリ電圧の変換が行われない。このため、作動信号に異常が生じた場合にも、バッテリ電源系の異常に起因するバッテリの暴走は確実に防止される。これにより、バッテリ電源系におけるフェールセーフ機能の多重化が簡易に実現される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施例である車両用電源制御装置１０を備えるシステムの構成図を示す。図１に示す如く、本実施例において、車両用電源制御装置１０は、２つの二次バッテリ１２，１４を備えている。二次バッテリ１２は約１２〜１４Ｖ程度の電圧を有する例えば鉛バッテリ等の低圧バッテリであり、一方、二次バッテリ１４は約１４〜１６Ｖ程度の電圧を有する例えばリチウムイオンバッテリ等の高圧バッテリである。以下、二次バッテリ１２を低圧バッテリ１２と、二次バッテリ１４を高圧バッテリ１４と、それぞれ称す。
【００１２】
低圧バッテリ１２の−端子および高圧バッテリ１４の−端子は、それぞれ接地されている。低圧バッテリ１２の＋端子には、車両動力であるエンジンの回転により発電する発電機としてのオルタネータ（図示せず）が接続されている。オルタネータは、発電したエネルギをエアコン等の補機や低圧バッテリ１２又は後述のＤＣ／ＤＣコンバータを介して高圧バッテリ１４に供給することにより、補機を作動させ、また、低圧バッテリ１２又は高圧バッテリ１４を充電する。尚、かかるオルタネータは、高圧バッテリ１２側に接続されていることとしてもよい。
【００１３】
低圧バッテリ１２の＋端子と高圧バッテリ１４の＋端子との間には、両バッテリ間の双方向又は片方向に充電するための電圧制御器である直流−直流変換器（以下、ＤＣ／ＤＣコンバータと称す）１６が介在されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、少なくとも一方のバッテリ１２，１４のバッテリ電圧を他方のバッテリ１４，１２のバッテリ電圧に変換する昇降圧回路により構成されており、低圧バッテリ１２の電圧を昇圧して電力を高圧バッテリ１４へ供給する昇圧回路１８と、高圧バッテリ１４の電圧を降圧して電力を低圧バッテリ１２へ供給する降圧回路２０と、を有している。
【００１４】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、昇圧回路１８および降圧回路２０に内蔵されたパワートランジスタのスイッチング動作をそれぞれ制御する制御回路２２を有している。制御回路２２は、ＩＧ検出回路２４と作動禁止回路２６とを有している。ＩＧ検出回路２４は、車両のイグニションスイッチがオン状態にあることを検出する回路である。また、作動禁止回路２６は、外部からの信号に基づいて、バッテリ電源系が故障や誤動作等により異常状態となった際にＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動を停止させる回路である。制御回路２２は、ＩＧ検出回路２４によりイグニションスイッチがオン状態にあると判断されかつ作動禁止回路２６によりＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動停止がなされていないと判断された場合に、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作を許可し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６にバッテリ電圧の変換を実行させる。
【００１５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の制御回路２２のＩＧ検出回路２４および作動禁止回路２６には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の外部に設けられた電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）３０が接続されている。ＥＣＵ３０は、ＩＧ信号ライン３２を介してＩＧ検出回路２４に接続され、作動信号ライン３４を介して作動禁止回路２６に接続されている。ＩＧ検出回路２４は、ＥＣＵ３０から供給されるＩＧ信号に基づいて車両のイグニションスイッチがオン状態にあることを検出する。また、作動禁止回路２６は、ＥＣＵ３０から供給される作動信号に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動を停止させるか否かを検出する。
【００１６】
ＥＣＵ３０には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の昇圧回路１８に接続する低圧バッテリ１２側の端子および高圧バッテリ１４側の端子、並びに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の降圧回路２０と接続する低圧バッテリ１２側の端子および高圧バッテリ１４側の端子が接続されている。ＥＣＵ３０には、各端子における電圧が供給される。ＥＣＵ３０は、昇圧回路１８に接続する低圧バッテリ１２側の端子における電圧と高圧バッテリ１４側の端子における電圧とを用いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における昇圧回路ラインの短絡又は断線異常を検出すると共に、降圧回路２０に接続する低圧バッテリ１２側の端子における電圧と高圧バッテリ１４側の端子における電圧とを用いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における降圧回路ラインの短絡又は断線異常を検出する。
【００１７】
低圧バッテリ１２の＋端子には、車両のキースイッチ３６が接続されている。キースイッチ３６には、オーディオ装置やナビゲーション装置等に接続するアクセサリ端子ＡＣＣ、エンジン電装部品に接続するイグニション端子ＩＧ、及び、エンジンを始動させるスタータモータに接続するスタータ端子ＳＴが設けられている。キースイッチ３６は、車両運転者の操作により低圧バッテリ１２の＋端子をアクセサリ端子ＡＣＣ、イグニション端子ＩＧ、及びスタータ端子ＳＴに接続させる。キースイッチ３６は、低圧バッテリ１２の＋端子と接続する電装品に向けて低圧バッテリ１２から電力を供給させ、その電装品を作動可能な状態とする。
【００１８】
キースイッチ３６のイグニション端子ＩＧは、上記したＥＣＵ３０に接続されている。ＥＣＵ３０には、イグニション端子ＩＧに生ずる電圧が供給される。ＥＣＵ３０は、イグニション端子ＩＧに生ずる電圧に基づいてキースイッチ３６がＩＧオン状態になったか否かを判別し、すなわち、イグニションスイッチがオン状態になったか否かを判別する。
【００１９】
上記の構成において、ＥＣＵ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における昇圧回路ライン及び降圧回路ラインの異常を検出せずかつイグニションスイッチがオン状態にある場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動（すなわち、昇圧回路１８および降圧回路２０によるバッテリ電圧の変換）を許可すべく、ＩＧ信号ライン３２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６のＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号をオン状態とすると共に、作動信号ライン３４を介して作動禁止回路２６へ向けて出力する作動信号をオン状態とする。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、ＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオン状態にあると判断しかつ作動禁止回路２６においてバッテリ電源系の異常が生じていないと判断して、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作を行い、バッテリ電圧の変換を実行する。
【００２０】
この際、バッテリ電圧の変換は、ＥＣＵ３０によるＤＣ／ＤＣコンバータ１６の駆動により、エンジン回転数およびオルタネータの通電デューティ、並びに、各バッテリ１２，１４の端子間電圧、充放電電流、及び温度等に基づいて、オルタネータを含む低圧バッテリ１２側と高圧バッテリ１４側との間の電力授受が適切に行われるように実行される。
【００２１】
また、ＥＣＵ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における昇圧回路ライン又は降圧回路ラインの異常を検出する場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の昇圧回路１８および降圧回路２０によるバッテリ電圧の変換を禁止すべく、作動信号ライン３４を介して作動禁止回路２６へ向けて出力する作動信号をオフ状態とすると共に、イグニションスイッチがオン状態であっても、ＩＧ信号ライン３２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６のＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号をオフ状態とする。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、作動禁止回路２６においてバッテリ電源系の異常が生じていると判断し又はＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオフ状態にあると判断して、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作を禁止し、バッテリ電圧の変換を停止する。
【００２２】
更に、ＥＣＵ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における昇圧回路ライン又は降圧回路ラインの異常を検出しなくてもイグニションスイッチがオフ状態にある場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の昇圧回路１８および降圧回路２０によるバッテリ電圧の変換を禁止すべく、ＩＧ信号ライン３２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６のＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号をオフ状態とする。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、ＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオフ状態にあると判断して、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作を禁止し、バッテリ電圧の変換を停止する。
【００２３】
図２は、上記の機能を実現すべく、本実施例の車両用電源制御装置１０においてＥＣＵ３０が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図２に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動されるルーチンである。図２に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。
【００２４】
ステップ１００では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の昇圧回路１８に接続する低圧バッテリ１２側の端子および高圧バッテリ１４側の端子、並びに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の降圧回路２０と接続する低圧バッテリ１２側の端子および高圧バッテリ１４側の端子の各端子電圧に基づいて、昇圧回路ラインおよび降圧回路ラインの短絡又は断線異常が生じているか否かが検出される。その結果、何ら異常が生じていないと判別される場合は、次にステップ１０２の処理が実行される。
【００２５】
ステップ１０２では、車両のイグニションスイッチがオン状態にあるか否か、具体的には、車両運転者の操作によりキースイッチ３６がＩＧオン状態にあるか否かが判別される。その結果、イグニションスイッチがオン状態にあると判別される場合には、次にステップ１０４の処理が実行される。一方、イグニションスイッチがオフ状態にあると判別される場合には、次にステップ１０６の処理が実行される。
【００２６】
ステップ１０４では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６のＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号、及び、作動禁止回路２６へ向けて出力する作動信号を共にオン状態とする処理が実行される。本ステップ１０４の処理が実行されると、以後、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６のＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオン状態にあると判断され、また、作動禁止回路２６においてバッテリ電源系の異常が生じていないと判断されることにより、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作が許可され、バッテリ電圧の変換処理が実行されることとなる。
【００２７】
ステップ１０６では、作動禁止回路２６へ向けて出力する作動信号をオン状態とする一方、ＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号をオフ状態とする処理が実行される。本ステップ１０６の処理が実行されると、以後、ＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオフ状態にあると判断されることにより、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作が禁止され、バッテリ電圧の変換処理が停止される。
【００２８】
また、上記ステップ１００において昇圧回路ライン又は降圧回路ラインの異常が生じていると判別される場合は、次にステップ１０８の処理が実行される。
【００２９】
ステップ１０８では、ＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号、及び、作動禁止回路２６へ向けて出力する作動信号を共にオフ状態とする処理が実行される。本ステップ１０８の処理が実行されると、以後、ＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオフ状態にあると判断され、また、作動禁止回路２６においてバッテリ電源系の異常が生じていると判断されることにより、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作が禁止され、バッテリ電圧の変換処理が停止される。ステップ１０４、１０６、又は１０８の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００３０】
上記図２に示すルーチンによれば、バッテリ電源系の異常が検出されない場合には、作動信号ライン３４を介して供給する作動信号をオン状態とすると共に、ＩＧ信号ライン３２を介して供給するＩＧ信号をイグニションスイッチの状態に応じたものとすることができる。一方、バッテリ電源系の異常が検出された場合には、イグニションスイッチがオン状態にあっても、作動信号及びＩＧ信号を共にオフ状態とすることができる。すなわち、バッテリ電源系の異常が検出されると、作動信号をオフ状態とするだけでなく、ＩＧ信号もオフ状態とすることができる。
【００３１】
かかる構成においては、バッテリ電源系の異常が生じた際、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６におけるバッテリ電圧の変換を停止させるための信号が、ＥＣＵ３０からＤＣ／ＤＣコンバータ１６へ向けてＩＧ信号ライン３２及び作動信号ライン３４の２系統のラインを介して供給される。この場合には、作動信号ライン３４を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６にその作動を停止させるための信号が供給されると共に、作動信号ライン３４の断線等の異常が生じても、ＩＧ信号ライン３２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６にその作動を停止させるための信号が供給される。
【００３２】
バッテリ電源系の異常が生じた際にＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動が停止されれば、その作動が継続することにより生ずる低圧バッテリ１２又は高圧バッテリ１４の充放電収支バランスの崩れやバッテリ上がり，過充電等の暴走発生が防止され、バッテリ電源系におけるフェールセーフ機能が確保される。
【００３３】
このように、本実施例においては、バッテリ電源系の異常時においてＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動を停止させるためのフェールセーフ機能が二重化されている。このため、本実施例の車両用電源制御装置１０によれば、かかるフェールセーフ機能を１系統しか有しないものに比べて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動停止が不能となる事態の発生を大幅に低減することができ、バッテリ電源系の異常が生じた際にＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動停止を確実に実現することが可能となっている。従って、本実施例のシステムによれば、バッテリ１２，１４の性能がＤＣ／ＤＣコンバータ１６の異常動作が継続することに起因して著しく低下するのを確実に防止することが可能となっている。
【００３４】
また、ＩＧ検出回路２４に供給されるＩＧ信号は、イグニションスイッチの状態に応じた信号であることは必要であるが、イグニションスイッチに直接に連動したものとする必要はない。この点、本実施例において、キースイッチ３６のＩＧ端子は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の制御回路２２に内蔵されたＩＧ検出回路２４に直接には接続されず、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の外部に設けられた電子制御ユニットであるＥＣＵ３０を介して接続されている。そして、ＩＧ検出回路２４に供給されるＩＧ信号は、イグニションスイッチの状態とバッテリ電源系の異常有無とに応じたものである。従って、本実施例のシステムにおいては、バッテリ電源系の異常に起因したＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動停止に関するフェールセーフの二重化を、別に専用のフェールセーフシステムを構築することなく実現することができ、これにより、簡易かつ安価に構築することが可能となっている。
【００３５】
尚、上記第１の実施例においては、低圧バッテリ１２及び高圧バッテリ１４が特許請求の範囲に記載した「２つのバッテリ」に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６が特許請求の範囲に記載した「電圧制御器」に、キースイッチ３６が特許請求の範囲に記載した「イグニションスイッチ」に、ＩＧ検出回路２４が特許請求の範囲に記載した「ＩＧ検出部」に、作動禁止回路２６が特許請求の範囲に記載した「作動制御回路」に、それぞれ相当している。
【００３６】
また、上記第１の実施例においては、ＥＣＵ３０が、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６に接続する端子の電圧に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ１６における短絡又は断線異常を検出することにより特許請求の範囲に記載した「電源系異常検出手段」が、キースイッチ３６のイグニション端子ＩＧに生ずる電圧に基づいてキースイッチがＩＧオン状態になったか否かを判別することにより特許請求の範囲に記載した「ＩＧ検出手段」が、上記図２に示すルーチンを実行することにより特許請求の範囲に記載した「制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００３７】
次に、図３を参照して、本発明の第２実施例について説明する。本実施例のシステムは、上記図１に示す構成において、上記図２に示すルーチンに代えて図３に示すルーチンをＥＣＵ３０に実行させることにより実現される。
【００３８】
上記した第１の実施例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における昇圧回路ライン又は降圧回路ラインの異常が検出される場合、作動信号ライン３４を介して作動禁止回路２６へ向けて出力する作動信号がオフ状態とされると共に、ＩＧ信号ライン３２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６のＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号がオフ状態とされる。
【００３９】
これに対して、本実施例においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における昇圧回路ライン又は降圧回路ラインの異常が検出される場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の昇圧回路１８および降圧回路２０によるバッテリ電圧の変換を禁止すべく、まず、作動信号がオフ状態とされる。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、作動禁止回路２６においてバッテリ電源系の異常が生じていると判断して、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作を禁止し、バッテリ電圧の変換を停止する。
【００４０】
そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における昇圧回路ライン又は降圧回路ラインの異常が検出された後、作動禁止回路２６への作動信号がオフ状態とされているにもかかわらず、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における作動が継続する場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６への電源供給を停止することにより昇圧回路１８および降圧回路２０によるバッテリ電圧の変換を禁止すべく、ＩＧ信号がオフ状態とされる。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、ＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオフ状態にあると判断して、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作を禁止し、バッテリ電圧の変換を停止する。
【００４１】
図３は、上記の機能を実現すべく、本実施例の車両用電源制御装置１０においてＥＣＵ３０が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図３に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動されるルーチンである。図３に示すルーチンが起動されると、まずステップ２００の処理が実行される。
【００４２】
ステップ２００では、上記したステップ１００と同様に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の昇圧回路１８に接続する低圧バッテリ１２側の端子および高圧バッテリ１４側の端子、並びに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の降圧回路２０と接続する低圧バッテリ１２側の端子および高圧バッテリ１４側の端子の各端子電圧に基づいて、昇圧回路ラインおよび降圧回路ラインの短絡又は断線異常が生じているか否かが検出される。その結果、何ら異常が生じていないと判別される場合は、以後何ら処理が進められることなく今回のルーチンは終了される。一方、何らかの異常が生じていると判別される場合は、次にステップ２０２の処理が実行される。
【００４３】
ステップ２０２では、作動禁止回路２６へ向けて出力する作動信号を共にオフ状態とする処理が実行される。本ステップ２０２の処理が実行されると、以後、作動禁止回路２６においてバッテリ電源系の異常が生じていると判断されることにより、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作が禁止され、バッテリ電圧の変換処理が停止される。
【００４４】
ステップ２０４では、作動信号がオフ状態とされた後、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における作動が停止したか否かが判別される。作動信号がオフ状態とされると、通常、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動は停止するが、作動信号ライン３４の異常や作動禁止回路２６の故障等に起因してＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動が継続する事態が生じ得る。本ステップ２０４において肯定判定がなされる場合は、今回のルーチンは終了される。一方、否定判定がなされる場合は、次にステップ２０６の処理が実行される。
【００４５】
ステップ２０６では、イグニションスイッチがオン状態にあっても、ＩＧ検出回路２４へ向けて出力するＩＧ信号をオフ状態とする処理が実行される。本ステップ２０６の処理が実行されると、以後、ＩＧ検出回路２４においてイグニションスイッチがオフ状態にあると判断されることにより、昇圧回路１８および降圧回路２０におけるスイッチング動作が禁止され、バッテリ電圧の変換処理が停止される。本ステップ２０６の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００４６】
上記図３に示すルーチンによれば、バッテリ電源系の異常が検出されない場合には、作動信号をオン状態とすると共に、イグニションスイッチがオン状態にあることを条件にＩＧ信号をオン状態とすることができる。一方、バッテリ電源系の異常が検出された場合には、まず、作動信号をオフ状態とし、そのオフ状態の作動信号が供給されてもＤＣ／ＤＣコンバータ１６における作動が継続する際には、次にＩＧ信号をオフ状態とすることができる。すなわち、バッテリ電源系の異常が検出されると、イグニションスイッチがオン状態にあっても、ＩＧ信号がオフ状態とされることがあり得る。
【００４７】
かかる構成においても、バッテリ電源系の異常が生じた際、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６におけるバッテリ電圧の変換を停止させるための信号が、ＥＣＵ３０からＤＣ／ＤＣコンバータ１６へ向けて作動信号ライン３４及びＩＧ信号ライン３２の２系統のラインを介して供給される。この場合には、作動信号ライン３４を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６にその作動を停止させるための信号が供給されると共に、かかる信号が供給されても作動信号ライン３４の作動が継続する際には更に、作動信号ライン３４等の断線等の異常が生じたとして、ＩＧ信号ライン３２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１６にその作動を停止させるための信号が供給される。
【００４８】
バッテリ電源系の異常が生じた際にＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動が停止されれば、その作動が継続することにより生ずる低圧バッテリ１２又は高圧バッテリ１４の充放電収支バランスの崩れやバッテリ上がり，過充電等の暴走発生が防止され、バッテリ電源系におけるフェールセーフ機能が確保される。
【００４９】
このように、本実施例においても、バッテリ電源系の異常時においてＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動を停止させるためのフェールセーフ機能が二重化されている。このため、本実施例の車両用電源制御装置１０によれば、かかるフェールセーフ機能を１系統しか有しないものに比べて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動停止が不能となる事態の発生を大幅に低減することができ、バッテリ電源系の異常が生じた際にＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動停止を確実に実現することが可能となっている。
【００５０】
また、ＩＧ検出回路２４に供給されるＩＧ信号は、イグニションスイッチの状態とバッテリ電源系の異常有無とに応じたものである。従って、本実施例のシステムにおいても、上記した第１実施例のシステムと同様に、バッテリ電源系の異常に起因したＤＣ／ＤＣコンバータ１６の作動停止に関するフェールセーフの二重化を、別に専用のフェールセーフシステムを構築することなく実現することができ、これにより、簡易かつ安価に構築することが可能となっている。
【００５１】
尚、上記第２の実施例においては、ＥＣＵ３０が上記図３に示すルーチンを実行することにより特許請求の範囲に記載した「制御手段」が実現されている。
【００５２】
ところで、上記第１及び第２の実施例においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の有するＩＧ検出回路２４及び作動禁止回路２６のそれぞれへ向けて共通のＥＣＵ３０からＩＧ信号及び作動信号を供給することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、別個のＥＣＵからＩＧ信号と作動信号とを供給することとしてもよい。尚、この場合においても、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における異常検出は、両ＥＣＵにおいてそれぞれ或いは一方から他方への異常検出の結果を通信することにより行われ、ＩＧ信号は、イグニションスイッチの状態とＤＣ／ＤＣコンバータ１６の異常有無とに応じたものとなる。
【００５３】
また、上記第１及び第２の実施例においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６における異常有無を電源ラインの端子電圧に基づいて行うこととしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、流通する電流に基づいて行うこととしてもよい。また、上記第１及び第２の実施例においては、バッテリ電源系の異常としてＤＣ／ＤＣコンバータ１６における短絡又は断線異常を検出することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、低圧バッテリ１２や高圧バッテリ１４の過充電又は過放電異常を検出するものであってもよい。
【００５４】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１及び２記載の発明によれば、バッテリ電源系の異常に起因するバッテリの暴走を防止することができ、これにより、バッテリ電源系におけるフェールセーフ機能を確保することができる。
【００５５】
また、請求項３記載の発明によれば、作動信号に異常が生じた場合にも、ＩＧ信号に従ってバッテリ電源系の異常に起因したバッテリの暴走を防止することができ、これにより、バッテリ電源系におけるフェールセーフ機能の多重化を簡易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である車両用電源制御装置を備えるシステムの構成図である。
【図２】本実施例において、電圧制御器へ供給すべき信号を生成すべく実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施例において、電圧制御器へ供給すべき信号を生成すべく実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１０車両用電源制御装置
１２低圧バッテリ
１４高圧バッテリ
１６直流−直流変換器（ＤＣ／ＤＣコンバータ）
２２制御回路
２４ＩＧ検出回路
２６作動禁止回路
３０電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３６キースイッチ（イグニションスイッチ）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle power supply control device, and more particularly, to a vehicle power supply control device including at least two batteries and a voltage controller that is interposed between the two batteries and converts battery voltage.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a plurality of batteries and a DC / DC converter that is a bidirectional or unidirectional voltage controller that is interposed between both batteries and converts at least one battery voltage into the other battery voltage are provided. A vehicle power supply control device is known (see, for example, Patent Document 1). The power supply control device includes a failure detection unit that detects a failure that occurs in the DC / DC converter, and a control unit that controls driving of the DC / DC converter or power generation of a generator that charges the battery. When a failure occurs in the DC / DC converter, the control unit supplies a command signal to the DC / DC converter or the generator, so that the output of the DC / DC converter is stopped or the power generation of the generator is stopped. The For this reason, according to the conventional apparatus, it is possible to prevent runaway such as overcharge and overdischarge of the battery due to the failure of the DC / DC converter.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-218646 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, it is desirable to multiplex a fail-safe function for stopping the operation of the DC / DC converter or the like in order to surely prevent overcharge or overdischarge of the battery. However, in the power supply control device described in Patent Document 1, since the signal communication system from the control unit to the DC / DC converter or the like is single, when a communication system abnormality occurs along with the failure of the DC / DC converter, There may be a situation where the above inconvenience cannot be avoided.
[0005]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a vehicular power supply control device that can easily realize the multiplexing of fail-safe functions in a battery power supply system.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The object is to provide at least two batteries and a battery voltage between at least one battery and convert the battery voltage of at least one battery into the battery voltage of the other battery to charge / discharge the battery. A vehicle power supply control device comprising:
Power supply system abnormality detection means for detecting an abnormality in the battery power system;
IG detection means for detecting the state of the ignition switch of the vehicle;
Said When the ON state of the ignition switch is detected by the IG detection means, an IG signal for executing the conversion of the battery voltage by the voltage controller is output to the voltage controller, while the ignition switch is output by the IG detection means. The output of the IG signal to the voltage controller is stopped when an OFF state of the battery is detected and when an abnormality of the battery power supply system is detected by the power supply system abnormality detection means Control means;
It is achieved by a vehicle power supply control device comprising:
[0007]
In the present invention, the signal output from the control means toward the voltage controller is an IG signal corresponding to the presence / absence of abnormality of the battery power supply system and the state of the ignition switch of the vehicle. Specifically, when the ignition switch is in the on state, an IG signal that commands the conversion of the battery voltage is output to the voltage controller. On the other hand, when the ignition switch is in the off state and the battery power supply system is abnormal When this occurs, the output of the IG signal to the voltage controller is stopped. In such a configuration, when an abnormality occurs in the battery power supply system, even if the ignition switch is not turned off, an IG signal for causing the battery voltage to be converted by the voltage controller is not output. When the IG signal is not output, the battery voltage is not converted by the voltage controller. For this reason, the runaway of the battery due to the abnormality of the battery power supply system is prevented, thereby ensuring the fail-safe function in the battery power supply system.
[0008]
In this case, as described in claim 2, in the vehicle power supply control device according to claim 1, the voltage controller is not directly connected to the ignition switch, but is directly connected to the control means. The battery voltage may be converted based on the IG signal from the control means supplied to the IG detection unit.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the vehicle power supply control device according to the second aspect, wherein the control means is configured to control the voltage control according to a detection result of the power supply system abnormality detection means. An operation signal for executing conversion of the battery voltage by the detector is output to the voltage controller, and the voltage controller further includes an operation control circuit connected to the control means separately from the IG detection unit, This is achieved by a vehicle power supply control device that converts battery voltage based on an operation signal from the control means supplied to the operation control circuit and an IG signal from the control means supplied to the IG detector.
[0010]
In the present invention, the signal output from the control means to the voltage controller includes an IG signal according to the presence / absence of abnormality of the battery power supply system and the state of the ignition switch of the vehicle, and an operation according to the presence / absence of abnormality of the battery power supply system. There are two signals. In such a configuration, when an abnormality occurs in the battery power supply system, even if the ignition switch is not turned off, the IG signal for executing the conversion of the battery voltage by the voltage controller is not output, and the voltage controller The operation signal for executing the conversion of the battery voltage by is not output. When the IG signal or the activation signal is not output, the battery voltage is not converted by the voltage controller. For this reason, even when an abnormality occurs in the operation signal, the runaway of the battery due to the abnormality of the battery power supply system is reliably prevented. Thereby, the multiplexing of the fail-safe function in the battery power supply system is easily realized.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a configuration diagram of a system including a vehicle power supply control device 10 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the vehicle power supply control device 10 includes two secondary batteries 12 and 14. The secondary battery 12 is a low voltage battery such as a lead battery having a voltage of about 12 to 14V, while the secondary battery 14 is a high voltage battery such as a lithium ion battery having a voltage of about 14 to 16V. . Hereinafter, the secondary battery 12 is referred to as a low voltage battery 12, and the secondary battery 14 is referred to as a high voltage battery 14, respectively.
[0012]
The negative terminal of the low voltage battery 12 and the negative terminal of the high voltage battery 14 are each grounded. An alternator (not shown) is connected to the + terminal of the low-voltage battery 12 as a generator that generates electricity by the rotation of the engine that is the vehicle power. The alternator operates the auxiliary machine by supplying the generated energy to the high voltage battery 14 via an auxiliary machine such as an air conditioner or the low voltage battery 12 or a DC / DC converter described later, and the low voltage battery 12 or the high voltage battery 14. To charge. Such an alternator may be connected to the high voltage battery 12 side.
[0013]
Between the + terminal of the low-voltage battery 12 and the + terminal of the high-voltage battery 14, a DC-DC converter (hereinafter referred to as a DC / DC converter) which is a voltage controller for charging in both directions or in one direction between the two batteries. 16) is interposed. The DC / DC converter 16 is composed of a step-up / step-down circuit that converts the battery voltage of at least one battery 12, 14 into the battery voltage of the other battery 14, 12, and boosts the voltage of the low-voltage battery 12 to generate power. A booster circuit 18 that supplies the high-voltage battery 14 and a step-down circuit 20 that steps down the voltage of the high-voltage battery 14 and supplies power to the low-voltage battery 12 are provided.
[0014]
Further, the DC / DC converter 16 includes a control circuit 22 that controls the switching operation of the power transistors built in the booster circuit 18 and the step-down circuit 20. The control circuit 22 includes an IG detection circuit 24 and an operation prohibition circuit 26. The IG detection circuit 24 is a circuit that detects that the ignition switch of the vehicle is on. The operation prohibiting circuit 26 is a circuit for stopping the operation of the DC / DC converter 16 when the battery power supply system becomes abnormal due to a failure or malfunction based on a signal from the outside. When it is determined by the IG detection circuit 24 that the ignition switch is in the on state and the operation prohibiting circuit 26 determines that the operation of the DC / DC converter 16 has not been stopped, the control circuit 22 The switching operation in the circuit 20 is permitted, and the DC / DC converter 16 is caused to perform conversion of the battery voltage.
[0015]
An electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 30 provided outside the DC / DC converter 16 is connected to the IG detection circuit 24 and the operation prohibition circuit 26 of the control circuit 22 of the DC / DC converter 16. The ECU 30 is connected to the IG detection circuit 24 via the IG signal line 32 and is connected to the operation prohibition circuit 26 via the operation signal line 34. The IG detection circuit 24 detects that the ignition switch of the vehicle is on based on the IG signal supplied from the ECU 30. Further, the operation prohibiting circuit 26 detects whether or not to stop the operation of the DC / DC converter 16 based on the operation signal supplied from the ECU 30.
[0016]
The ECU 30 includes a terminal on the low-voltage battery 12 side and a terminal on the high-voltage battery 14 side connected to the booster circuit 18 of the DC / DC converter 16, and a terminal on the low-voltage battery 12 side connected to the step-down circuit 20 of the DC / DC converter 16. And the terminal by the side of the high voltage battery 14 is connected. The voltage at each terminal is supplied to the ECU 30. The ECU 30 detects a short circuit or disconnection abnormality of the booster circuit line in the DC / DC converter 16 by using the voltage at the low voltage battery 12 side terminal connected to the booster circuit 18 and the voltage at the high voltage battery 14 side terminal. A short circuit or disconnection abnormality of the step-down circuit line in the DC / DC converter 16 is detected using the voltage at the low-voltage battery 12 side terminal connected to the step-down circuit 20 and the voltage at the high-voltage battery 14 side terminal.
[0017]
A vehicle key switch 36 is connected to the + terminal of the low-voltage battery 12. The key switch 36 is provided with an accessory terminal ACC that is connected to an audio device, a navigation device, and the like, an ignition terminal IG that is connected to an engine electrical component, and a starter terminal ST that is connected to a starter motor that starts the engine. The key switch 36 connects the + terminal of the low-voltage battery 12 to the accessory terminal ACC, the ignition terminal IG, and the starter terminal ST by the operation of the vehicle driver. The key switch 36 supplies electric power from the low-voltage battery 12 toward the electrical component connected to the + terminal of the low-voltage battery 12 to make the electrical component operable.
[0018]
The ignition terminal IG of the key switch 36 is connected to the ECU 30 described above. The ECU 30 is supplied with a voltage generated at the ignition terminal IG. The ECU 30 determines whether or not the key switch 36 has been turned on based on the voltage generated at the ignition terminal IG, that is, whether or not the ignition switch has been turned on.
[0019]
In the above configuration, when the ECU 30 does not detect an abnormality in the booster circuit line and the bucker circuit line in the DC / DC converter 16 and the ignition switch is in the ON state, the ECU 30 operates the DC / DC converter 16 (that is, the booster circuit). In order to allow the conversion of the battery voltage by the circuit 18 and the step-down circuit 20), the IG signal output to the IG detection circuit 24 of the DC / DC converter 16 via the IG signal line 32 is turned on, and the operation signal The operation signal output to the operation inhibition circuit 26 via the line 34 is turned on. In this case, the DC / DC converter 16 determines that the ignition switch is in the ON state in the IG detection circuit 24 and determines that no abnormality in the battery power supply system has occurred in the operation prohibiting circuit 26, and the boost circuit 18 The switching operation in the circuit 20 is performed, and the battery voltage is converted.
[0020]
At this time, the conversion of the battery voltage is based on the engine speed, the energizing duty of the alternator, the voltage between the terminals of the batteries 12 and 14, the charging / discharging current, the temperature, and the like by driving the DC / DC converter 16 by the ECU 30. Thus, the electric power is exchanged between the low voltage battery 12 side including the alternator and the high voltage battery 14 side appropriately.
[0021]
In addition, when detecting an abnormality in the booster circuit line or the bucker circuit line in the DC / DC converter 16, the ECU 30 prohibits the conversion of the battery voltage by the booster circuit 18 and the bucker circuit 20 of the DC / DC converter 16. The operation signal output to the operation prohibition circuit 26 via the operation signal line 34 is turned off, and the IG detection of the DC / DC converter 16 is detected via the IG signal line 32 even when the ignition switch is on. The IG signal output toward the circuit 24 is turned off. In this case, the DC / DC converter 16 determines that an abnormality of the battery power supply system has occurred in the operation prohibition circuit 26 or determines that the ignition switch is in the OFF state in the IG detection circuit 24, and The switching operation in the circuit 20 is prohibited, and the conversion of the battery voltage is stopped.
[0022]
Further, the ECU 30 does not detect an abnormality in the booster circuit line or the bucker circuit line in the DC / DC converter 16, and if the ignition switch is in the OFF state, the booster circuit 18 and the bucker circuit 20 of the DC / DC converter 16. In order to inhibit the conversion of the battery voltage due to the IG signal, the IG signal output to the IG detection circuit 24 of the DC / DC converter 16 via the IG signal line 32 is turned off. In this case, the DC / DC converter 16 determines that the ignition switch is off in the IG detection circuit 24, prohibits the switching operation in the booster circuit 18 and the step-down circuit 20, and stops the conversion of the battery voltage.
[0023]
FIG. 2 shows a flowchart of an example of a control routine executed by the ECU 30 in the vehicle power supply control device 10 of the present embodiment in order to realize the above function. The routine shown in FIG. 2 is a routine that is repeatedly activated every predetermined time. When the routine shown in FIG. 2 is started, first, the process of step 100 is executed.
[0024]
In step 100, the low-voltage battery 12 side terminal and the high-voltage battery 14 side terminal connected to the booster circuit 18 of the DC / DC converter 16, and the low-voltage battery 12 side terminal connected to the step-down circuit 20 of the DC / DC converter 16. Based on the terminal voltages of the terminals on the high voltage battery 14 side, it is detected whether or not a short circuit or disconnection abnormality has occurred in the booster circuit line and the buck circuit line. As a result, if it is determined that no abnormality has occurred, the process of step 102 is performed next.
[0025]
In step 102, it is determined whether or not the ignition switch of the vehicle is in an on state, specifically, whether or not the key switch 36 is in an IG on state by an operation of the vehicle driver. As a result, when it is determined that the ignition switch is in the ON state, the process of step 104 is executed next. On the other hand, if it is determined that the ignition switch is in the OFF state, the process of step 106 is performed next.
[0026]
In step 104, processing for turning on both the IG signal output toward the IG detection circuit 24 of the DC / DC converter 16 and the operation signal output toward the operation prohibition circuit 26 is executed. After the processing of step 104 is executed, it is determined that the ignition switch is in the on state in the IG detection circuit 24 of the DC / DC converter 16 and the battery power supply system abnormality has occurred in the operation prohibiting circuit 26. If it is determined that there is no switching operation in the booster circuit 18 and the step-down circuit 20, the battery voltage conversion process is executed.
[0027]
In step 106, a process for turning on the IG signal output toward the IG detection circuit 24 while turning on the operation signal output toward the operation prohibition circuit 26 is executed. When the process of step 106 is executed, the IG detection circuit 24 determines that the ignition switch is in the OFF state, thereby prohibiting the switching operation in the booster circuit 18 and the step-down circuit 20 and converting the battery voltage. Processing is stopped.
[0028]
If it is determined in step 100 that an abnormality has occurred in the booster circuit line or the step-down circuit line, the process of step 108 is performed next.
[0029]
In step 108, processing for turning off both the IG signal output toward the IG detection circuit 24 and the operation signal output toward the operation prohibition circuit 26 is executed. When the processing of step 108 is executed, it is subsequently determined that the ignition switch is in the OFF state in the IG detection circuit 24, and that it is determined that an abnormality in the battery power supply system has occurred in the operation prohibition circuit 26. Thus, the switching operation in the booster circuit 18 and the step-down circuit 20 is prohibited, and the battery voltage conversion process is stopped. When the process of step 104, 106, or 108 is completed, the current routine is terminated.
[0030]
According to the routine shown in FIG. 2, when an abnormality of the battery power supply system is not detected, the operation signal supplied via the operation signal line 34 is turned on and the IG supplied via the IG signal line 32 is turned on. The signal can be responsive to the state of the ignition switch. On the other hand, when an abnormality in the battery power supply system is detected, both the operation signal and the IG signal can be turned off even if the ignition switch is on. That is, when an abnormality in the battery power supply system is detected, not only the operation signal is turned off, but also the IG signal can be turned off.
[0031]
In such a configuration, when an abnormality occurs in the battery power supply system, a signal for stopping the conversion of the battery voltage in the DC / DC converter 16 is transmitted from the ECU 30 to the DC / DC converter 16 and the IG signal line 32 and the operation signal. It is supplied via two lines of line 34. In this case, a signal for stopping the operation of the DC / DC converter 16 is supplied to the DC / DC converter 16 via the operation signal line 34, and even if an abnormality such as disconnection of the operation signal line 34 occurs, the IG signal line 32 is supplied. A signal for stopping the operation of the DC / DC converter 16 is supplied to the DC / DC converter 16.
[0032]
If the operation of the DC / DC converter 16 is stopped when an abnormality occurs in the battery power supply system, the balance of charge / discharge balance of the low voltage battery 12 or the high voltage battery 14 caused by the continued operation, the battery rising, The occurrence of runaway such as charging is prevented, and a fail-safe function in the battery power supply system is ensured.
[0033]
As described above, in this embodiment, the fail-safe function for stopping the operation of the DC / DC converter 16 when the battery power supply system is abnormal is duplicated. For this reason, according to the vehicle power supply control device 10 of the present embodiment, the occurrence of a situation in which the operation of the DC / DC converter 16 cannot be stopped is significantly larger than that of the one having only one fail-safe function. It is possible to reduce the operation of the DC / DC converter 16 when an abnormality occurs in the battery power supply system. Therefore, according to the system of the present embodiment, it is possible to reliably prevent the performance of the batteries 12 and 14 from being significantly lowered due to the continued abnormal operation of the DC / DC converter 16. .
[0034]
Further, the IG signal supplied to the IG detection circuit 24 needs to be a signal corresponding to the state of the ignition switch, but does not need to be directly linked to the ignition switch. In this regard, in this embodiment, the IG terminal of the key switch 36 is not directly connected to the IG detection circuit 24 built in the control circuit 22 of the DC / DC converter 16, and is provided outside the DC / DC converter 16. It is connected via ECU30 which is an electronic control unit. The IG signal supplied to the IG detection circuit 24 is in accordance with the state of the ignition switch and the presence or absence of abnormality in the battery power supply system. Therefore, in the system of the present embodiment, it is possible to realize the fail-safe duplexing related to the operation stop of the DC / DC converter 16 due to the abnormality of the battery power supply system without constructing a dedicated fail-safe system. Thereby, it is possible to construct simply and inexpensively.
[0035]
In the first embodiment, the low voltage battery 12 and the high voltage battery 14 are “two batteries” described in the claims, and the DC / DC converter 16 is the “voltage controller” described in the claims. The key switch 36 is described in the "ignition switch" described in the claims, the IG detection circuit 24 is described in the "IG detection unit" described in the claims, and the operation prohibition circuit 26 is described in the claims. Respectively corresponding to the “operation control circuit”.
[0036]
Moreover, in the said 1st Example, ECU30 described in the claim by detecting the short circuit or disconnection abnormality in the DC / DC converter 16 based on the voltage of the terminal connected to the DC / DC converter 16 The "power supply system abnormality detecting means" determines whether or not the key switch is in the IG ON state based on the voltage generated at the ignition terminal IG of the key switch 36, and the "IG detecting means" described in the claims. However, by executing the routine shown in FIG. 2, the “control means” described in the claims is realized.
[0037]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The system of the present embodiment is realized by causing the ECU 30 to execute the routine shown in FIG. 3 instead of the routine shown in FIG. 2 in the configuration shown in FIG.
[0038]
In the first embodiment described above, when an abnormality of the booster circuit line or the step-down circuit line in the DC / DC converter 16 is detected, the operation signal output to the operation inhibition circuit 26 via the operation signal line 34 is turned off. At the same time, the IG signal output to the IG detection circuit 24 of the DC / DC converter 16 via the IG signal line 32 is turned off.
[0039]
On the other hand, in the present embodiment, when an abnormality of the booster circuit line or the step-down circuit line in the DC / DC converter 16 is detected, the battery voltage is converted by the booster circuit 18 and the step-down circuit 20 of the DC / DC converter 16. First, the operation signal is turned off. In this case, the DC / DC converter 16 determines that an abnormality of the battery power supply system has occurred in the operation prohibiting circuit 26, prohibits the switching operation in the booster circuit 18 and the buck circuit 20, and stops the conversion of the battery voltage. .
[0040]
Then, after the abnormality of the booster circuit line or the step-down circuit line in the DC / DC converter 16 is detected, the operation in the DC / DC converter 16 is performed even though the operation signal to the operation prohibition circuit 26 is turned off. Is continued, the IG signal is turned off to stop the conversion of the battery voltage by the step-up circuit 18 and the step-down circuit 20 by stopping the power supply to the DC / DC converter 16. In this case, the DC / DC converter 16 determines that the ignition switch is off in the IG detection circuit 24, prohibits the switching operation in the booster circuit 18 and the step-down circuit 20, and stops the conversion of the battery voltage.
[0041]
FIG. 3 shows a flowchart of an example of a control routine executed by the ECU 30 in the vehicle power supply control device 10 of the present embodiment in order to realize the above function. The routine shown in FIG. 3 is a routine that is repeatedly activated every predetermined time. When the routine shown in FIG. 3 is started, first, the process of step 200 is executed.
[0042]
In step 200, as in step 100 described above, the low-voltage battery 12 side terminal and the high-voltage battery 14 side terminal connected to the booster circuit 18 of the DC / DC converter 16, and the step-down circuit 20 of the DC / DC converter 16 are connected. Based on the terminal voltage of the terminal on the low voltage battery 12 side and the terminal on the high voltage battery 14 side to be connected, it is detected whether a short circuit or disconnection abnormality has occurred in the booster circuit line and the buck circuit line. As a result, if it is determined that no abnormality has occurred, the current routine is terminated without any further processing. On the other hand, if it is determined that some abnormality has occurred, the process of step 202 is executed next.
[0043]
In step 202, processing for turning off both operation signals output to the operation inhibition circuit 26 is executed. When the process of step 202 is executed, the operation prohibiting circuit 26 determines that an abnormality in the battery power supply system has occurred, and the switching operation in the booster circuit 18 and the step-down circuit 20 is prohibited. The conversion process is stopped.
[0044]
In step 204, it is determined whether or not the operation of the DC / DC converter 16 is stopped after the operation signal is turned off. When the operation signal is turned off, the operation of the DC / DC converter 16 is normally stopped. However, the operation of the DC / DC converter 16 is caused by an abnormality of the operation signal line 34, a failure of the operation prohibition circuit 26, or the like. A continuing situation can occur. If an affirmative determination is made in step 204, the current routine is terminated. On the other hand, if a negative determination is made, the process of step 206 is executed next.
[0045]
In step 206, even if the ignition switch is in the on state, processing for turning off the IG signal output to the IG detection circuit 24 is executed. When the process of step 206 is executed, the IG detection circuit 24 determines that the ignition switch is in the OFF state, thereby prohibiting the switching operation in the booster circuit 18 and the step-down circuit 20 and converting the battery voltage. Processing is stopped. When the process of step 206 is completed, the current routine is terminated.
[0046]
According to the routine shown in FIG. 3, when an abnormality of the battery power supply system is not detected, the operation signal is turned on and the IG signal is turned on on condition that the ignition switch is turned on. Can do. On the other hand, when an abnormality is detected in the battery power supply system, first, the operation signal is turned off, and when the operation of the DC / DC converter 16 continues even if the operation signal in the off state is supplied, The IG signal can be turned off. That is, when an abnormality of the battery power supply system is detected, the IG signal may be turned off even if the ignition switch is on.
[0047]
Even in such a configuration, when an abnormality occurs in the battery power supply system, the signal for stopping the conversion of the battery voltage in the DC / DC converter 16 is transmitted from the ECU 30 to the DC / DC converter 16 and the operation signal line 34 and the IG signal. It is supplied via two lines of line 32. In this case, a signal for stopping the operation of the DC / DC converter 16 is supplied to the DC / DC converter 16 via the operation signal line 34, and when the operation of the operation signal line 34 continues even if such a signal is supplied. Furthermore, if an abnormality such as disconnection of the operation signal line 34 occurs, a signal for stopping the operation of the DC / DC converter 16 is supplied to the DC / DC converter 16 via the IG signal line 32.
[0048]
If the operation of the DC / DC converter 16 is stopped when an abnormality occurs in the battery power supply system, the balance of charge / discharge balance of the low voltage battery 12 or the high voltage battery 14 caused by the continued operation, the battery rising, The occurrence of runaway such as charging is prevented, and a fail-safe function in the battery power supply system is ensured.
[0049]
Thus, also in this embodiment, the fail-safe function for stopping the operation of the DC / DC converter 16 when the battery power supply system is abnormal is duplicated. For this reason, according to the vehicle power supply control device 10 of the present embodiment, the occurrence of a situation in which the operation of the DC / DC converter 16 cannot be stopped is significantly larger than that of the one having only one fail-safe function. It is possible to reduce the operation of the DC / DC converter 16 when an abnormality occurs in the battery power supply system.
[0050]
The IG signal supplied to the IG detection circuit 24 is in accordance with the state of the ignition switch and the presence or absence of abnormality in the battery power supply system. Therefore, also in the system of this embodiment, as in the system of the first embodiment described above, the fail-safe duplexing related to the operation stop of the DC / DC converter 16 due to the abnormality of the battery power supply system is separately performed. This can be realized without constructing a system, which makes it possible to construct the system easily and inexpensively.
[0051]
In the second embodiment, the “control means” described in the claims is realized by the ECU 30 executing the routine shown in FIG.
[0052]
In the first and second embodiments, the IG signal and the operation signal are supplied from the common ECU 30 to the IG detection circuit 24 and the operation inhibition circuit 26 of the DC / DC converter 16, respectively. However, the present invention is not limited to this, and the IG signal and the actuation signal may be supplied from separate ECUs. Even in this case, the abnormality detection in the DC / DC converter 16 is performed by communicating the result of abnormality detection from either one or the other in both ECUs, and the IG signal indicates the state of the ignition switch and the DC / DC. This depends on whether the DC converter 16 is abnormal.
[0053]
In the first and second embodiments, the presence / absence of abnormality in the DC / DC converter 16 is determined based on the terminal voltage of the power supply line. However, the present invention is not limited to this, and is distributed. It is good also as performing based on the electric current to perform. In the first and second embodiments, a short circuit or disconnection abnormality in the DC / DC converter 16 is detected as an abnormality of the battery power supply system, but the present invention is not limited to this. An overcharge or overdischarge abnormality of the low voltage battery 12 or the high voltage battery 14 may be detected.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the first and second aspects of the invention, it is possible to prevent the battery from running away due to an abnormality in the battery power supply system, thereby ensuring a fail-safe function in the battery power supply system. .
[0055]
According to the invention of claim 3, even when an abnormality occurs in the operation signal, it is possible to prevent the battery from running away due to the abnormality of the battery power supply system in accordance with the IG signal. Multiplexing of fail-safe functions can be easily realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a system including a vehicle power supply control device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of a control routine executed in this embodiment to generate a signal to be supplied to the voltage controller.
FIG. 3 is a flowchart of a control routine executed to generate a signal to be supplied to a voltage controller in the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Vehicle power supply control device
12 Low voltage battery
14 High voltage battery
16 DC-DC converter (DC / DC converter)
22 Control circuit
24 IG detection circuit
26 Operation prohibition circuit
30 Electronic control unit (ECU)
36 Key switch (ignition switch)

Claims

少なくとも２つのバッテリと、２つのバッテリ間に介在し、バッテリの充放電を行うべく少なくとも一方のバッテリのバッテリ電圧を他方のバッテリのバッテリ電圧に変換する電圧制御器と、を備える車両用電源制御装置であって、
バッテリ電源系の異常を検出する電源系異常検出手段と、
車両のイグニションスイッチの状態を検出するＩＧ検出手段と、
前記ＩＧ検出手段によりイグニションスイッチのオン状態が検出される場合に、前記電圧制御器によるバッテリ電圧の変換を実行させるＩＧ信号を該電圧制御器へ向けて出力し、一方、前記ＩＧ検出手段によりイグニションスイッチのオフ状態が検出される場合及び前記電源系異常検出手段によりバッテリ電源系の異常が検出される場合に、前記ＩＧ信号の前記電圧制御器へ向けた出力を中止する制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用電源制御装置。A vehicle power supply control apparatus comprising: at least two batteries; and a voltage controller that is interposed between the two batteries and converts a battery voltage of at least one battery into a battery voltage of the other battery to charge and discharge the battery. Because
Power supply system abnormality detection means for detecting an abnormality in the battery power system;
IG detection means for detecting the state of the ignition switch of the vehicle;
When the ON state of the ignition switch is detected by the IG detection means, an IG signal for executing the conversion of the battery voltage by the voltage controller is output to the voltage controller, while the ignition is detected by the IG detection means. Control means for stopping output of the IG signal to the voltage controller when an off state of the switch is detected and when an abnormality of the battery power supply system is detected by the power supply system abnormality detection means ;
A vehicle power supply control device comprising:

前記電圧制御器は、前記イグニションスイッチに直接に接続されず、前記制御手段に直接に接続されるＩＧ検出部を有すると共に、該ＩＧ検出部に供給される前記制御手段からのＩＧ信号に基づいてバッテリ電圧の変換を行うことを特徴とする請求項１記載の車両用電源制御装置。 The voltage controller has an IG detection unit that is not directly connected to the ignition switch but directly connected to the control unit, and is based on an IG signal from the control unit supplied to the IG detection unit. The vehicle power supply control device according to claim 1, wherein the battery voltage conversion is performed.

前記制御手段は、また、前記電源系異常検出手段の検出結果に応じて、前記電圧制御器によるバッテリ電圧の変換を実行させる作動信号を該電圧制御器へ向けて出力し、
前記電圧制御器は、前記ＩＧ検出部とは別に更に前記制御手段に接続される作動制御回路を有すると共に、該作動制御回路に供給される前記制御手段からの作動信号および前記ＩＧ検出部に供給される前記制御手段からのＩＧ信号に基づいてバッテリ電圧の変換を行うことを特徴とする請求項２記載の車両用電源制御装置。The control means also outputs an operation signal for executing conversion of the battery voltage by the voltage controller to the voltage controller according to a detection result of the power supply system abnormality detection means,
The voltage controller further includes an operation control circuit connected to the control means separately from the IG detection section, and supplies an operation signal from the control means supplied to the operation control circuit and the IG detection section. The vehicle power supply control device according to claim 2, wherein the battery voltage is converted based on an IG signal from the control means.