車輛用控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種車輛用控制裝置。即使在啟動系統產生了異常的情況下，也再啟動發動機。一種搭載于車輛的車輛用控制裝置(10)，具備：第一啟動系統(61)，其具備連接到發動機的電動發電機(16)和連接到電動發電機(16)的鋰離子電池(27)；第二啟動系統(62)，其具備連接到發動機的起動電動機(21)和連接到起動電動機(21)的鉛電池(28)；以及ISS控制器(52)，其基于停止條件停止發動機，基于啟動條件，使用第一啟動系統(61)再啟動發動機，其中，ISS控制器(52)在基于停止條件使發動機停止的狀態的基礎上，在第一啟動系統(61)產生了異常的情況下，使用第二啟動系統(62)再啟動上述發動機。
【專利說明】
車輛用控制裝置
技術領域
[0001 ]本發明涉及搭載于車輛的車輛用控制裝置。【背景技術】
[0002]已開發了基于預定的停止條件停止發動機，基于預定的啟動條件再啟動發動機的車輛(參照專利文獻1)。在專利文獻1所記載的車輛中，在基于停止條件使發動機停止時，使發電機發電而對鋰離子電池和鉛電池進行充電。另一方面，在基于啟動條件使發動機再啟動時，通過鉛電池的電力使起動機啟動轉動。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005] 專利文獻1:日本特開2014-36557號公報
【發明內容】
[0006]技術問題
[0007]然而，在啟動條件成立而再啟動發動機時，在起動機、電池以及控制器等啟動系統產生了異常的情況下，難以再啟動發動機。然而，即使在啟動系統產生了異常的情況下，從確保最低限度的行駛性能的觀點出發，也要求使發動機再啟動。
[0008]本發明的目的在于提供一種即使在啟動系統產生了異常的情況下，也能夠再啟動發動機的車輛用控制裝置。
[0009]技術方案
[0010]本發明的車輛用控制裝置是搭載于車輛的車輛用控制裝置，具備:第一啟動系統， 其具備連接到發動機的第一電動機和連接到上述第一電動機的第一蓄電體;第二啟動系統，其具備連接到上述發動機的第二電動機和連接到上述第二電動機的第二蓄電體;發動機控制部，其基于停止條件停止上述發動機，基于啟動條件，使用上述第一啟動系統再啟動上述發動機，上述發動機控制部在基于上述停止條件使上述發動機停止的狀態的基礎上， 在上述第一啟動系統產生了異常的情況下，使用上述第二啟動系統再啟動上述發動機。 [〇〇11]發明效果
[0012]根據本發明，在基于停止條件使發動機停止的狀態的基礎上，在第一啟動系統產生了異常的情況下，使用第二啟動系統再啟動發動機。由此，即使在啟動系統產生了異常的情況下，也能夠再啟動發動機。【附圖說明】
[0013]圖1是表示具備本發明的一個實施方式的車輛用控制裝置的車輛的構成例的示意圖。
[0014]圖2是表示車輛用控制裝置的構成例的框圖。
[0015]圖3是簡要地表示車輛用控制裝置的構成的電路圖。
[0016]圖4是表示電池的端子電壓與充電狀態的關系的曲線圖。
[0017]圖5是表不電動發電機的發電控制的一個例子的時序圖。
[0018]圖6是表示車輛用控制裝置的電力供給狀況的說明圖。[〇〇19]圖7是表示車輛用控制裝置的電力供給狀況的說明圖。[〇〇2〇]圖8是表示車輛用控制裝置的電力供給狀況的說明圖。[〇〇21]圖9是表示車輛用控制裝置的電力供給狀況的說明圖。
[0022]圖10是表示第一啟動系統的異常狀態的發生例的說明圖。[〇〇23]圖11是表示第一啟動系統的異常狀態的發生例的說明圖。
[0024]圖12是表示第一啟動系統的異常狀態的發生例的說明圖。
[0025]圖13是表示故障安全控制的執行順序的一個例子的流程圖。
[0026]圖14是表示進行故障安全控制而得到的發動機再啟動狀況的說明圖。[〇〇27] 符號說明[〇〇28]10:車輛用控制裝置
[0029]11:車輛[〇〇3〇]12:發動機[0〇31]16:電動發電機(第一電動機)[〇〇32] 21:起動電動機(第二電動機)[〇〇33] 27:鋰離子電池(第一蓄電體)
[0034] 27a:正極端子
[0035]27b:負極端子[〇〇36] 28:鉛電池(第二蓄電體)
[0037] 28a:正極端子
[0038]28b:負極端子[〇〇39] 52:1SS控制器(發動機控制部)
[0040]61:第一啟動系統[〇〇41162:第二啟動系統
[0042]100:通電路徑
[0043]101:通電路徑 [〇〇44] SW1:開閉開關(開關)【具體實施方式】
[0045]以下，基于附圖詳細說明本發明的實施方式。圖1是表示具備本發明的一個實施方式的車輛用控制裝置10的車輛11的構成例的示意圖。如圖1所示，在車輛11安裝有具備了發動機12的動力單元13。在發動機12的曲柄軸14,經由帶式機構15連接有電動發電機(第一電動機)16。這樣，在發動機12機械式地連接有電動發電機16。另外，在發動機12，經由扭矩轉換器17連結有變速機構18，在變速機構18，經由差速機構19等連結有車輪20。并且，在動力單元13設置有使曲柄軸14啟動轉動的起動電動機(第二電動機)21。這樣，在發動機12機械式地連接有起動電動機21。[0〇46]電動發電機16是所謂的ISG(integrated starter generator:集成啟動發動機)，不僅作為被曲柄軸14驅動而發電的發電機發揮作用，也作為使曲柄軸14啟動轉動的電動機發揮作用。電動發電機16具有具備定子線圈的定子22和具備勵磁線圈的轉子23。另外，為了控制定子線圈和/或勵磁線圈的通電狀態，在電動發電機16設置有具備逆變器、穩壓器以及微型計算機等的ISG控制器24。在ISG控制器24連接有檢測電動發電機16的發電電壓和/或發電電流的傳感器24a。[〇〇47]在使電動發電機16起到發電機的作用時，通過ISG控制器24控制勵磁線圈的通電狀態。通過控制勵磁線圈的通電狀態，能夠控制電動發電機16的發電電壓。另外，在對電動發電機16進行發電驅動時，通過控制ISG控制器24的逆變器，能夠控制電動發電機16的發電電流。另一方面，在使電動發電機16作為電動機起作用時，通過ISG控制器24控制定子線圈的通電狀態。應予說明，ISG控制器24基于來自后述的控制單元50的控制信號控制勵磁線圈和/或定子線圈的通電狀態。
[0048]接著，對車輛用控制裝置10的構成進行說明。圖2是表示車輛用控制裝置10的構成例的框圖。圖3是簡要地表示車輛用控制裝置10的構成的電路圖。如圖1?圖3所示，車輛用控制裝置10具備作為第一蓄電體的鋰離子電池27和作為第二蓄電體的鉛電池28。鋰離子電池27以及鉛電池28與電動發電機16并聯連接。在鋰離子電池27的正極端子27a連接有第一電源線29,在鉛電池28的正極端子28a連接有第二電源線30。另外，在輸出電動發電機16的發電電流的輸出端子16a連接有通電線路31。第一電源線29、第二電源線30以及通電線路31 經由作為連接點的節點32而相互連接。即，鋰離子電池27的正極端子27a和鉛電池28的正極端子28a經由由第一電源線29、第二電源線30以及節點32構成的通電路徑100而連接。[〇〇49]在構成通電路徑100的第一電源線29設置有開閉開關(開關)SW1。另外，在第二電源線30設置有開閉開關SW2。應予說明，開閉開關SW2設置于第二電源線30中的正極端子28a 與節點32之間。這些開閉開關SW1、SW2能夠在閉合狀態即導通狀態(ON狀態)和打開狀態即斷開狀態(OFF狀態)之間進行動作。即，開閉開關SW1能夠在將電動發電機16和鋰離子電池 27電連接的導通狀態和將電動發電機16和鋰離子電池27電分離的斷開狀態之間進行切換。 同樣地，開閉開關SW2能夠在將電動發電機16和鉛電池28電連接的導通狀態和將電動發電機16和鉛電池28電分離的斷開狀態之間進行切換。
[0050]在第二電源線30連接有瞬時電壓下降保護負載33和車體負載34等。另外，在第二電源線30，經由起動繼電器35而連接有起動電動機21，經由ISG繼電器36而連接有ISG控制器24。并且，在第二電源線30設置有瞬時電壓下降保護負載33、車體負載34、起動電動機21 以及ISG控制器24等的熔斷器(fuse)37。在圖示的例子中，雖然在第一電源線29設置了開閉開關SW1，但并不限于此。如圖3中單點劃線所示，可以在與鋰離子電池27的負極端子27b連接的通電線路38設置開閉開關SW1。[〇〇51 ] S卩，鋰離子電池27的負極端子27b和鉛電池28的負極端子28b經由由通電線路38、 39構成的通電路徑101連接。可以在構成該通電路徑101的通電線路38設置開閉開關SW1。即使在通電線路38設置了開閉開關SW1的情況下，開閉開關SW1也能夠在將電動發電機16和鋰離子電池27電連接的導通狀態和將電動發電機16和鋰離子電池27電分離的斷開狀態之間進行切換。[0〇52] 如圖1和圖2所不，在車輛用控制裝置10設置有具備鋰尚子電池27和電動發電機16 的第一電源電路41。另外，在車輛用控制裝置10設置有具備了鉛電池28、瞬時電壓下降保護負載33、車體負載34以及起動電動機21等的第二電源電路42。并且，第一電源電路41和第二電源電路42經由開閉開關SW2而連接。另外，在車輛用控制裝置10設置有電池模塊43,在該電池模塊43設置有鋰離子電池27和開閉開關SW1、SW2。[〇〇53]在電池模塊43設置有檢測鋰離子電池27的充電狀態、放電電流、充電電流、端子電壓、溫度等的電池傳感器44。另外，在電池模塊43設置有具備驅動電路部和/或微型計算機等的電池控制器45。在該電池控制器45設置有控制開閉開關SW1的第一開關控制部45a和控制開閉開關SW2的第二開關控制部45b。電池控制器45基于來自后述的控制單元50的控制信號控制開閉開關SW1、SW2。另外，電池控制器45在檢測到鋰離子電池27的過度的充放電電流和/或溫度上升的情況下，打開開閉開關SW1，從車輛用控制裝置10分離鋰離子電池27。應予說明，雖然未圖示，但電池控制器45與前述的ISG控制器24同樣地連接到第二電源線30。 [〇〇54]如上所述，在第二電源線30連接有瞬時電壓下降保護負載33。該瞬時電壓下降保護負載33是在后述的怠速停止控制的發動機再啟動時維持工作狀態所必需的電氣設備。作為瞬時電壓下降保護負載33,可舉出發動機輔助機器類、制動器促動器、功率轉向促動器、 儀表盤、各種電子控制單元等。另外，在第二電源線30連接有車體負載34。該車體負載34是怠速停止控制的發動機再啟動時允許瞬間的停止狀態的電氣設備。作為車體負載34,可舉出門鏡馬達、電動窗馬達、散熱器風扇馬達等。[〇〇55]如圖2所示，車輛用控制裝置10具有控制電動發電機16和/或電池模塊43等的控制單元50。在控制單元50設置有控制鋰離子電池27的充放電的充放電控制器51。充放電控制器51基于來自其他的控制器和/或傳感器的輸入信號來判定鋰離子電池27的充電狀態和/ 或油門踏板以及制動踏板的操作狀況等。并且，充放電控制器51通過基于鋰離子電池27的充電狀態等控制電動發電機16的發電狀態，控制鋰離子電池27的充放電。應予說明，充放電控制器51具備由CPU、R0M、RAM等構成的微型計算機和/或生成對各種促動器的控制電流的驅動電路等。[〇〇56]在控制單元50設置有執行怠速停止控制的ISS控制器(發動機控制部)52。怠速停止控制是指基于預定條件使發動機12自動停止，基于預定條件使發動機12自動再啟動的控制。ISS控制器52基于來自其他的控制器和/或傳感器的輸入信號，判定發動機12的停止條件和/或啟動條件。并且，ISS控制器52在停止條件成立的情況下自動地停止發動機12，另一方面，在啟動條件成立的情況下自動地再啟動發動機12。作為發動機12的停止條件，例如可舉出車速為預定車速以下，并且踩踏制動踏板。另外，作為發動機12的啟動條件，例如可舉出解除制動踏板的踩踏和/或踩踏油門踏板。應予說明，ISS控制器52具備由CPU、R0M、RAM等構成的微型計算機和/或生成對各種促動器的控制電流的驅動電路等。另外，ISS控制器52 的ISS是指“idling stop system:怠速停止系統”。[〇〇57]作為連接到控制單元50的傳感器，有檢測鉛電池28的充放電電流和/或充電狀態等的電池傳感器53、檢測油門踏板的踩踏量的油門傳感器54、檢測制動踏板的踩踏量的制動傳感器55。另外，作為連接到控制單元50的其他的傳感器類，有檢測作為車輛11的行駛速度的車速的車速傳感器56、在發動機啟動時可進行手動操作的起動開關(Start switch)57 等。并且，在控制單元50連接有向乘員通知車輛用控制裝置10的異常的警報燈58。[〇〇58]另外，控制單元50、電動發電機16以及電池模塊43等經由CAN和/或LIN等車載網絡 59而相互連接。即，ISG控制器24、電池控制器45、充放電控制器51、ISS控制器52以及各種傳感器能夠經由車載網絡59自由通信地連接。通過該車載網絡59,從ISG控制器24向控制單元 50輸入電動發電機16的發電電壓和/或發電電流等，并且從電池控制器45向控制單元50輸入鋰離子電池27的充電狀態和/或放電電流等。并且，控制單元50判定車輛用控制裝置10的工作狀態和/或車輛11的行駛狀況，向ISG控制器24和/或電池控制器45輸出控制信號。 [〇〇59][電池的電壓特性][〇〇6〇] 接著，對鋰離子電池27和鉛電池28的電壓特性進行說明。圖4是表示電池的端子電壓與充電狀態S0C的關系的曲線圖。應予說明，充電狀態S0C(state of charge)是指表示電池的充電程度的值，是剩余容量相對于電池的設計容量的比率。另外，圖4中所示的端子電壓V1、V2是指沒有流通電流時的電池電壓即開放端電壓。另外，圖4中所示的符號GH表示電動發電機16的最大發電電壓。
[0061]如圖4所示，鋰離子電池27的端子電壓VI設定得比鉛電池28的端子電壓V2高。即， 鋰離子電池27的充放電范圍XI中的下限電壓V1L設定得比鉛電池28的充放電范圍X22中的上限電壓V2H高。另外，鋰離子電池27的端子電壓VI設定得比鉛電池28的充電電壓上限(例如，16V)低。即，鋰離子電池27的充放電范圍XI中的上限電壓V1H設定得比鉛電池28的充電電壓上限低。由此，即使在并聯連接鋰離子電池27和鉛電池28的情況下，也能夠避免因鋰離子電池27而導致的鉛電池28的過充電，能夠避免鉛電池28的劣化。應予說明，從抑制蓄電體的劣化的觀點出發，充電電壓上限是針對每種蓄電體的種類而設定的充電電壓的上限值。
[0062]如圖4所示，鋰離子電池27由于循環特性優異，所以對鋰離子電池27設定寬的充放電范圍XI。另一方面，從防止電池劣化的觀點出發，對鉛電池28設定充滿電附近的窄的充放電范圍X2。另外，鋰離子電池27的內部電阻設定得比鉛電池28的內部電阻小。換言之，鉛電池28的內部電阻設定得比鋰離子電池27的內部電阻大。[〇〇63][電動發電機的發電控制]
[0064]接著，對電動發電機16的發電控制進行說明。圖5是表示電動發電機16的發電控制的一個例子的時序圖。圖5中示出了電動發電機16的發電電壓VG、鋰離子電池27的端子電壓 VI以及充電狀態S1、鉛電池28的端子電壓V2以及充電狀態S2。另外，圖5中所示的制動器0N 是指踩踏了制動踏板的狀態，制動器OFF是指解除了制動踏板的踩踏的狀態。
[0065]如圖5所示，將鋰離子電池27的充電狀態S1控制在充放電范圍XI內。例如，在鋰離子電池27的充電狀態S1隨著放電而降低到下限值SL的情況下，將電動發電機16控制為發電狀態而對鋰尚子電池27進行充電。此處，作為電動發電機16的發電狀態，有燃燒發電狀態和再生發電狀態。燃燒發電狀態是指通過發動機動力使電動發電機16發電，將燃料的能量轉換為電能的發電狀態。另外，再生發電狀態是指在車輛減速時使電動發電機16發電，將車輛 11的動量變換為電能的發電狀態。為了提高車輛11的能效而改善油耗性能，優選通過增加電動發電機16的再生發電狀態，減少電動發電機16的燃燒發電狀態而抑制發動機12的燃料消耗量。即，優選通過將電動發電機16的再生電力積極地存儲到鋰離子電池27,將該再生電力從鋰離子電池27釋放到車體負載34等，減少電動發電機16的燃燒發電狀態。
[0066]是否將電動發電機16控制在燃燒發電狀態是基于鋰離子電池27的充電狀態S1而決定的。即，在充電狀態S 1降低至下限值SL時，充放電控制器51將電動發電機16控制在燃燒發電狀態。并且，在充電狀態S1達到第一上限值SH1之前，充放電控制器51維持電動發電機16的燃燒發電狀態。另一方面，是否將電動發電機16控制在再生發電狀態是基于油門踏板和/或制動踏板的操作狀況而決定的。即，在油門踏板的踩踏被解除的車輛減速時和/或制動踏板被踩踏的車輛減速時，充放電控制器51將電動發電機16控制在再生發電狀態。并且，在油門踏板被踩踏的情況和/或制動踏板的踩踏被解除的情況下，充放電控制器51解除電動發電機16的再生發電狀態，將電動發電機16控制在發電暫停狀態。應予說明，在電動發電機16被控制在再生發電狀態的狀態的基礎上，在充電狀態S1上升至第二上限值SH2的情況下，為了防止鋰離子電池27的過充電，解除電動發電機16的再生發電狀態，將電動發電機 16控制在發電暫停狀態。[〇〇67][車輛用控制裝置的電力供給狀況]
[0068]接著，對車輛用控制裝置10的電力供給狀況進行說明。圖6和圖7是表示車輛用控制裝置10的電力供給狀況的說明圖。圖6中示出了鋰離子電池充電時的電力供給狀況，圖7 中示出了鋰離子電池放電時的電力供給狀況。
[0069]首先，如圖5所示，若鋰離子電池27的充電狀態S 1降低至下限值SL(符號A1)，則充放電控制器51將電動發電機16控制在燃燒發電狀態。在該燃燒發電狀態下，使電動發電機 16的發電電壓VG上升到比鋰離子電池27的端子電壓VI高的預定電壓Va(符號B1)。這里，如圖6所示，在使電動發電機16的發電電壓VG上升為比鋰離子電池27的端子電壓VI高時，將電池模塊43內的開閉開關SW1、SW2保持在閉合的狀態。由此，如圖6中箭頭所示，將電動發電機 16的發電電力供給到鋰離子電池27、鉛電池28、瞬時電壓下降保護負載33、車體負載34。
[0070]這樣，若將電動發電機16控制在燃燒發電狀態，對鋰離子電池27進行充電，所以鋰離子電池27的充電狀態S 1緩緩上升。并且，如圖5所示，若充電狀態S1達到第一上限值SH1 (符號A2)，則充放電控制器51將電動發電機16控制在發電暫停狀態。在該發電暫停狀態下， 電動發電機16的發電電壓VG降低至比鋰離子電池27的端子電壓VI低的“0”(符號B2)。這里， 如圖7所示，在使電動發電機16的發電電壓VG下降為比鋰離子電池27的端子電壓VI低時，將電池模塊43內的開閉開關SW1、SW2保持在閉合的狀態。由此，如圖7中箭頭所示，將存儲在鋰離子電池27中的電力供給到瞬時電壓下降保護負載33、以及車體負載34,鉛電池28的放電被抑制。
[0071]應予說明，雖然基本上蓄積在鉛電池28中的電力被供給到瞬時電壓下降保護負載 33、以及車體負載34,但若鉛電池28的充電狀態降低，則蓄積在鋰離子電池27的電力也被供給到鉛電池28。
[0072]接著，如圖5所示，若踩踏制動踏板(符號C1 )，則充放電控制器51將電動發電機16 控制在再生發電狀態。在該再生發電狀態下，使電動發電機16的發電電壓VG上升到比鋰離子電池27的端子電壓VI高的預定電壓Vb(符號B3)。這里，如圖6所示，在使電動發電機16的發電電壓VG上升為比鋰離子電池27的端子電壓VI高時，將電池模塊43內的開閉開關SW1、 SW2保持在閉合的狀態。由此，如圖6中箭頭所示，將電動發電機16的發電電力供給到鋰離子電池27、鉛電池28、瞬時電壓下降保護負載33、車體負載34。
[0073]之后，如圖5所示，若解除了制動踏板的踩踏(符號C2)，則充放電控制器51將電動發電機16控制在發電暫停狀態。在該發電暫停狀態下，將電動發電機16的發電電壓VG降低至比鋰離子電池27的端子電壓VI低的“0”(符號B4)。這里，如圖7所示，在使電動發電機16的發電電壓VG下降為比鋰離子電池27的端子電壓VI低時，將電池模塊43內的開閉開關SW1、 SW2保持在閉合的狀態。由此，如圖7中箭頭所示，將存儲在鋰離子電池27中的電力供給到瞬時電壓下降保護負載33、車體負載34、以及鉛電池28(鉛電池28的充電狀態低下時)。[〇〇74]如以上所述，通過控制電動發電機16的發電電壓VG，能夠控制鋰離子電池27的充放電。即，通過使發電電壓VG上升為比端子電壓VI高，能夠對鋰離子電池27進行充電。另一方面，通過使發電電壓VG下降為比端子電壓VI低，能夠使鋰離子電池27放電。并且，由于將鋰離子電池27的端子電壓VI設定得比鉛電池28的端子電壓V2高，所以在將開閉開關SW1、 SW2保持在閉合的狀態下，就能夠使鋰離子電池27充放電。即，能夠在不從鋰離子電池27分離鉛電池28的情況下使鋰離子電池27放電，所以不會使車輛用控制裝置10的電路結構和/ 或開關控制變得復雜，能夠使鋰離子電池27積極充放電。由此，能夠降低使車輛11的能效提高的車輛用控制裝置10的成本。
[0075]如圖6所示，在使電動發電機16發電時，能夠在抑制對鉛電池2 8的充電的同時，積極地對鋰離子電池27進行充電。即，由于鋰離子電池27的內部電阻比鉛電池28的內部電阻小，所以能夠在抑制對鉛電池28的充電的同時，積極地對鋰離子電池27進行充電。另外，如圖7所示，在使電動發電機16的發電暫停時，能夠在抑制鉛電池28的放電的同時，使鋰離子電池27積極地放電。即，由于鋰離子電池27的端子電壓VI比鉛電池28的端子電壓V2高，所以能夠在抑制鉛電池28的放電的同時，使鋰離子電池27積極地放電。這樣，由于能夠抑制鉛電池28的充放電，所以能夠緩和針對鉛電池28要求的輸出特性和/或周期特性，能夠降低鉛電池28的成本。從這方面考慮，能夠降低車輛用控制裝置10的成本。
[0076]應予說明，在上述的說明中，在使發電電壓VG比端子電壓VI低時，將電動發電機16 控制在發電暫停狀態，但也不限于此。在維持電動發電機16的發電狀態的狀態下，即使在使發電電壓VG比端子電壓VI低的情況下，也能夠使鋰離子電池27放電。此時，通過調整電動發電機16的發電電流，能夠控制鋰離子電池27的放電電流。即，通過增加電動發電機16的發電電流，能夠減少鋰離子電池27的放電電流。另一方面，通過減少電動發電機16的發電電流， 能夠增加鋰離子電池27的放電電流。[〇〇77][發動機啟動控制]
[0078]接著，對發動機啟動時的車輛用控制裝置10的電力供給狀況進行說明。圖8和圖9 是表示車輛用控制裝置10的電力供給狀況的說明圖。圖8中示出了利用起動開關操作進行發動機初次啟動時的電力供給狀況，圖9中示出了利用怠速停止控制進行發動機再啟動時的電力供給狀況。
[0079]如圖8所示，在利用駕駛員的起動開關操作進行發動機初次啟動時，通過構成第二啟動系統62的起動電動機21來啟動發動機12。第二啟動系統62由起動電動機21和與其電連接的鉛電池28構成。即，在利用起動開關操作進行發動機啟動時，在閉合電池模塊43內的開閉開關SW2后，閉合起動繼電器35。由此，從鉛電池28向起動電動機21供給電力，通過起動電動機21的轉動動力輸出軸動作來啟動發動機12。應予說明，電池模塊43內的開閉開關SW1在發動機12啟動后被閉合。在上述的說明中，從抑制鋰離子電池27的放電的觀點出發，開閉開關SW1被打開，但并不限于此。例如，在極寒地區等低溫環境下，也可以通過閉合開閉開關 SW1、SW2,從而從鉛電池28和鋰離子電池27這兩方對起動電動機21供給電力。
[0080]如圖9所示，在利用怠速停止控制進行發動機再啟動時，通過構成第一啟動系統61 的電動發電機16來啟動發動機12。第一啟動系統61由電動發電機16和與其電連接的鋰離子電池27構成。即，在利用怠速停止控制進行發動機再啟動時，在打開電池模塊43內的開閉開關SW2后，電動發電機16的目標驅動扭矩被提高。由此，從鋰離子電池27向電動發電機16供給電力，通過電動發電機16的轉動動力輸出軸動作來啟動發動機12。在利用怠速停止控制進行發動機再啟動時，通過打開開閉開關SW2而斷開第一電源電路41與第二電源電路42,能夠防止第二電源電路42相對于瞬時電壓下降保護負載33的瞬間的電壓降低，即能夠防止瞬時電壓下降。由此，能夠在發動機再啟動時維持瞬時電壓下降保護負載33的工作狀態，所以能夠提高車輛質量。[〇〇81 ][故障安全控制]
[0082]接著，對通過車輛用控制裝置10執行的故障安全控制進行說明。如上所述，在利用怠速停止控制進行發動機再啟動時，從鋰離子電池27向電動發電機16供給電力，通過電動發電機16的轉動動力輸出軸動作來啟動發動機12。這樣，在利用怠速停止控制進行發動機再啟動時，使用第一啟動系統61來啟動發動機12。因此，在第一啟動系統61產生了異常的情況下，即使啟動條件成立，再啟動發動機12也較為困難。[〇〇83]這里，圖10?圖12是表示第一啟動系統61中的異常狀態的產生例的說明圖。首先， 如圖10所示，在利用怠速停止控制進行發動機停止中(以下，記載為怠速停止中)，在連接開閉開關SW2和熔斷器37的電源線30發生了短路的情況下，大的放電電流從鋰離子電池27和/ 或鉛電池28流到短路部位SCI。這樣，在隨著電源線30等的短路而有大電流從鋰離子電池27 流通的情況下，如圖11所示，開閉開關SW1被強制斷開，鋰離子電池27的放電停止。此時，由于維持開閉開關SW1的斷開狀態，所以無法從鋰離子電池27向電動發電機16供給電力，即使啟動條件成立，再啟動發動機12也較為困難。另外，如圖12所示，在ISG繼電器36被故障等斷開的情況下，電動發電機16即ISG控制器24的電源被斷開。此時，無法控制電動發電機16,即使啟動條件成立，再啟動發動機12也較為困難。[〇〇84] 應予說明，圖11中示出了鋰離子電池27的不可使用的狀態，圖12中示出了電動發電機16的不可驅動的狀態，但作為第一啟動系統61的異常，并不限于圖11、圖12中所示的例子。例如，作為鋰離子電池27的異常即不可使用的狀態，有各種控制器間的通信異常、因鋰離子電池27的溫度上升而導致的開閉開關SW1的斷開、電池控制器45的電源斷開、電池控制器45的故障等。另外，作為電動發電機16的異常即不可驅動的狀態，有各種控制器間的通信異常、ISG控制器24的故障等。
[0085]如上所述，在產生了鋰離子電池27的不可使用的狀態的情況下、在產生了電動發電機16的不可驅動的狀態的情況下，即使啟動條件成立，再啟動發動機12也較為困難。因此，為了在產生第一啟動系統61的異常時再啟動發動機12,控制單元50的ISS控制器52執行以下的故障安全控制。
[0086]圖13是表示故障安全控制的執行順序的一個例子的流程圖，圖14是表示利用故障安全控制進行的發動機再啟動狀況的說明圖。如圖13所示，在步驟S10中，判定是否是在怠速停止中。在步驟S10中，在判定為是怠速停止中的情況下，進入步驟S11，判定鋰離子電池 27是否是在不可使用的狀態。在步驟S11中，在判定為鋰離子電池27是在不可使用的狀態的情況下，由于第一啟動系統61產生了異常，所以進入步驟S12,輸出將開閉開關SW1切換為斷開狀態的斷開信號，將開閉開關SW1被切換為斷開狀態(OFF狀態)。這樣，在輸出對于開閉開關SW1的斷開信號之后，進入步驟S13,通過起動電動機21再啟動發動機12。[〇〇87]另一方面，在步驟S11中，在判定為鋰離子電池27為正常的情況下，進入步驟S14，判定電動發電機16是否為不可驅動狀態。在步驟S14中，在判定為電動發電機16為不可驅動狀態的情況下，由于第一啟動系統61正在產生異常，所以進入步驟S12,輸出將開閉開關SW1 切換為斷開狀態的斷開信號，將開閉開關SW1切換為斷開狀態(OFF狀態)。這樣，在輸出對于開閉開關SW1的斷開信號后，進入步驟S13，通過起動電動機21再啟動發動機12。[〇〇88]這樣，在步驟S13中再啟動發動機12時，如圖14所示，從檢測到第一啟動系統61的異常的ISS控制器52對起動繼電器35輸出連接信號，將起動繼電器35切換為連接狀態(接通狀態)。由此，從鉛電池28向起動電動機21供給電力，通過起動電動機21的轉動動力輸出軸動作再啟動發動機12。而且，若發動機12再啟動，則進入步驟S15,禁止發動機12的怠速停止控制。即，由于第一啟動系統61正在產生異常，所以禁止基于停止條件使發動機12自動停止，使再啟動的發動機12維持運轉狀態。并且，進入步驟S16,為了向乘員通知第一啟動系統 61的異常和/或怠速停止控制的禁止而點亮警報燈58。
[0089]如上所述，在怠速停止中，在第一啟動系統61產生了異常的情況下，使用起動電動機21即第二啟動系統62來再啟動發動機12。由此，即使在第一啟動系統61產生了異常的情況下，也能夠可靠地再啟動發動機12,能夠確保車輛11的行駛性能。另外，在第一啟動系統 61產生了異常的情況下，在怠速停止控制中的啟動條件成立前，使用第二啟動系統62立即使發動機12再啟動。由此，能夠迅速脫離伴隨著第一啟動系統61的異常的不可行駛的狀態， 由此能夠提高故障安全控制的可靠性。
[0090]另外，在使用第二啟動系統62使發動機12再啟動后，禁止怠速停止控制。這樣，通過禁止利用怠速停止控制進行的發動機停止，能夠排除給車輛行駛帶來影響的不可靠的因素，由此能夠使有關車輛行駛的各種控制穩定。并且，在第一啟動系統61產生了異常的情況下，在再啟動發動機12前，對于開閉開關SW1輸出斷開信號。由此，能夠從鋰離子31斷開向第一啟動系統61的電力供給，能夠安全地再啟動發動機12。
[0091]本發明并不限于上述實施方式，在不脫離其主旨的范圍內能夠進行各種變更。在上述的說明中，使ISS控制器52作為發動機控制部起作用，但并不限于此，可以使其他的控制器作為發動機控制部起作用。另外，可以不通過一個控制器來構成發動機控制部，而通過多個控制器來構成發動機控制部。在上述的說明中，在對開閉開關SW1、SW2進行開閉控制時，從控制單元50輸出連接信號和/或斷開信號等的控制信號，但并不限于此。例如，對開閉開關SW1、SW2進行開閉控制時，可以從電池控制器45輸出控制信號，也可以從其他的控制器輸出控制信號。[〇〇92]在上述的說明中，采用鋰離子電池27作為第一蓄電體，采用鉛電池28作為第二蓄電體，但并不限于此，可以采用任意的蓄電體作為第一蓄電體、第二蓄電體。例如，作為第一蓄電體，可以采用鉛電池、鎳氫電池、電氣雙層電容器等。另外，作為第二蓄電體，可以采用鋰離子電池、鎳氫電池、電氣雙層電容器等。并且，作為第一蓄電體和第二蓄電體，也可以采用同種的蓄電體。應予說明，在組合鋰離子電池27和鉛電池28時，作為鋰離子電池27,優選采用正極材料應用了磷酸鐵鋰的磷酸鐵鋰離子電池。[〇〇93]在上述的說明中，在構成通電路徑100的第二電源線30設置了開閉開關SW2,但并不限于此，也可以在構成通電路徑101的通電線路39設置開閉開關SW2。這樣，即使在通電路徑101設置開閉開關SW2的情況下，也能夠控制鉛電池28相對于電源電路的連接狀態。另外， 作為開閉開關SW1、SW2,可以是通過電磁力使接觸子動作的電磁式的開關，也可以是使用半導體元件而構成的半導體式的開關。
[0094]在上述的說明中，在將電動發電機16控制在燃燒發電狀態時，將發電電壓VG提高至預定電壓Va，在將電動發電機16控制在再生發電狀態時，將發電電壓VG提高至預定電壓 Vb，但并不限于此。例如，也可以使電動發電機16的目標發電電壓在燃燒發電狀態和再生發電狀態下一致。另外，在燃燒發電狀態、再生發電狀態下，可以基于車速、油門操作量、制動器操作量使電動發電機16的目標發電電壓變化。另外，在上述的說明中，使用作為發電機和電動機起作用的電動發電機16,但并不限于此，可以使用不作為電動機起作用的發電機。應予說明，作為電動發電機16,不限于感應發電機，還可以采用其他形式的發電機。
[0095]在上述的說明中，在怠速停止控制的發動機再啟動時，將電動發電機16作為電動機進行驅動，但并不限于此。例如，在發動機啟動后的加速行駛時，也可以通過將電動發電機16作為電動機進行驅動來減少發動機12的負荷。并且，在上述的說明中，雖然將車體負載 34連接到第一電源電路41，但并不限于此，可以將車體負載34僅連接到第二電源電路42,也可以將車體負載34連接到第一電源電路41和第二電源電路42這兩方。
【主權項】
1.一種車輛用控制裝置，搭載于車輛，其特征在于，具備:第一啟動系統，其具備連接到發動機的第一電動機和連接到所述第一電動機的第一蓄 電體；第二啟動系統，其具備連接到所述發動機的第二電動機和連接到所述第二電動機的第 二蓄電體；以及發動機控制部，其基于停止條件停止所述發動機，基于啟動條件，使用所述第一啟動系 統再啟動所述發動機，所述發動機控制部在基于所述停止條件使所述發動機停止的狀態下，當所述第一啟動 系統產生了異常時，使用所述第二啟動系統再啟動所述發動機。2.根據權利要求1所述的車輛用控制裝置，其中，所述發動機控制部在所述第一啟動系統產生了異常的情況下，在所述啟動條件成立前 使用所述第二啟動系統再啟動所述發動機。3.根據權利要求1或2所述的車輛用控制裝置，其中，所述發動機控制部在使用所述第二啟動系統使所述發動機再啟動的情況下，禁止基于 所述停止條件的所述發動機的停止。4.根據權利要求1或2所述的車輛用控制裝置，其中，具有開關，其切換成將所述第一電動機與所述第一蓄電體連接的導通狀態和將所述第 一電動機與所述第一蓄電體分開的斷開狀態，在所述第一啟動系統產生了異常的情況下，在輸出將所述開關切換為斷開狀態的斷開 信號后，使用所述第二啟動系統再啟動所述發動機。5.根據權利要求3中所述的車輛用控制裝置，其中，具有開關，其切換成將所述第一電動機與所述第一蓄電體連接的導通狀態和將所述第 一電動機與所述第一蓄電體分開的斷開狀態，在所述第一啟動系統產生了異常的情況下，在輸出將所述開關切換為斷開狀態的斷開 信號后，使用所述第二啟動系統再啟動所述發動機。6.根據權利要求4所述的車輛用控制裝置，其中，所述開關被設置在連接所述第一蓄電體的正極端子與所述第二蓄電體的正極端子的 通電路徑上、或者被設置在連接所述第一蓄電體的負極端子與所述第二蓄電體的負極端子 的通電路徑上。7.根據權利要求5所述的車輛用控制裝置，其中，所述開關被設置在連接所述第一蓄電體的正極端子與所述第二蓄電體的正極端子的 通電路徑上、或者被設置在連接所述第一蓄電體的負極端子與所述第二蓄電體的負極端子 的通電路徑上。
【文檔編號】B60L11/18GK106004447SQ201610171728
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月24日
【發明人】木下貴博
【申請人】富士重工業株式會社