本發(fā)明涉及放電控制裝置。

背景技術(shù)：

在(日本)特開(kāi)2013-187941號(hào)(以下，專(zhuān)利文獻(xiàn)1)中記載的現(xiàn)有技術(shù)中，為了在車(chē)輛的穩(wěn)態(tài)時(shí)將點(diǎn)火(ignition)開(kāi)關(guān)設(shè)為斷開(kāi)狀態(tài)之后，消耗在與逆變器連接的平滑電容器中蓄電的電荷，將放電電路的繼電器在規(guī)定期間設(shè)為接通狀態(tài)，持續(xù)放電動(dòng)作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的現(xiàn)有技術(shù)中，使用接觸器(contactor)(電磁接觸器)作為放電電路的開(kāi)關(guān)，所以在將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)從接通狀態(tài)設(shè)為斷開(kāi)狀態(tài)后，在放電期間中將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)再次設(shè)為接通狀態(tài)的情況下，放電電路的開(kāi)關(guān)持續(xù)接通狀態(tài)，不是立刻停止放電電路的放電動(dòng)作的結(jié)構(gòu)。進(jìn)而，近年，按鈕式的點(diǎn)火系統(tǒng)普及，存在想要快速重啟車(chē)輛的系統(tǒng)的需求。

本發(fā)明所涉及的方式是鑒于上述的點(diǎn)而完成的，其目的在于，提供在將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)從接通狀態(tài)設(shè)為斷開(kāi)狀態(tài)后，在放電期間中將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)再次設(shè)為接通狀態(tài)時(shí)，能夠快速啟動(dòng)車(chē)輛的系統(tǒng)的放電控制裝置。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用了以下的方式。

(1)本發(fā)明的一方式所涉及的放電控制裝置具備：放電電路，包含開(kāi)關(guān)和電阻而構(gòu)成，用于對(duì)與高壓電源連接的電力轉(zhuǎn)換器以及平滑電容器的電荷進(jìn)行放電，所述放電電路在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)從接通狀態(tài)變化為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，將所述開(kāi)關(guān)在一定期間設(shè)為接通狀態(tài)而開(kāi)始放電，在所述放電電路進(jìn)行放電的期間中所述點(diǎn)火開(kāi)關(guān)從斷開(kāi)狀態(tài)變化為接通狀態(tài)時(shí)，將所述開(kāi)關(guān)設(shè)為斷開(kāi)狀態(tài)而停止放電。

(2)在上述(1)的方式中，也可以是所述放電電路還包含至少一個(gè)觸發(fā)器(flipflop)電路，所述觸發(fā)器電路在所述點(diǎn)火開(kāi)關(guān)從接通狀態(tài)變化為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，輸出將所述放電電路的所述開(kāi)關(guān)在所述一定期間設(shè)為接通狀態(tài)的信號(hào)，在所述放電電路進(jìn)行放電的期間中所述點(diǎn)火開(kāi)關(guān)從斷開(kāi)狀態(tài)變化為接通狀態(tài)時(shí)，被復(fù)位，停止將所述放電電路的所述開(kāi)關(guān)在所述一定期間設(shè)為接通狀態(tài)的所述信號(hào)的輸出。

(3)在上述(2)的方式中，也可以是所述放電電路還包含復(fù)位電路，所述復(fù)位電路在所述放電電路進(jìn)行放電的期間中所述點(diǎn)火開(kāi)關(guān)從斷開(kāi)狀態(tài)變化為接通狀態(tài)時(shí)，向所述觸發(fā)器電路輸出復(fù)位信號(hào)。

(4)在上述(3)的方式中，也可以是所述放電電路還包含微分電路，所述微分電路對(duì)表示所述點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)狀態(tài)和接通狀態(tài)的信號(hào)進(jìn)行微分，所述復(fù)位電路在所述微分后的信號(hào)表示在所述放電電路進(jìn)行放電的期間中所述點(diǎn)火開(kāi)關(guān)從斷開(kāi)狀態(tài)變化為接通狀態(tài)時(shí)，向所述觸發(fā)器電路輸出所述復(fù)位信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明所涉及的方式，在將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)從接通狀態(tài)設(shè)為斷開(kāi)狀態(tài)后，在放電期間中將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)再次設(shè)為接通狀態(tài)時(shí)，能夠快速啟動(dòng)車(chē)輛的系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本實(shí)施方式所涉及的車(chē)輛用電源裝置的整體結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖2(a)～(b)是本實(shí)施方式所涉及的急速放電電路以及急速放電電路具備的高壓電路的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖3是表示本實(shí)施方式所涉及的高壓電路的動(dòng)作例的圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。

圖1是表示本實(shí)施方式所涉及的車(chē)輛用電源裝置1(放電控制裝置)的整體結(jié)構(gòu)的電路圖。

如圖1所示，車(chē)輛用電源裝置1具備點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(igsw)2、電機(jī)ecu(enginecontrolunit；引擎控制單元)3、柵極驅(qū)動(dòng)電路4、電池6、逆變器7、電機(jī)8、放電電路10、接觸器cn、以及平滑電容器c1。此外，放電電路10具備急速放電電路5、電阻r1、以及開(kāi)關(guān)sw1。

點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2是將車(chē)輛用電源裝置1切換為接通狀態(tài)或斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)。

電機(jī)ecu3在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2為接通狀態(tài)時(shí)，對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)電路4進(jìn)行控制。電機(jī)ecu3和柵極驅(qū)動(dòng)電路4通過(guò)gnd(接地，基準(zhǔn)電壓)、can(控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(controlareanetwork))的信號(hào)線、igt(點(diǎn)火信號(hào))的信號(hào)線等連接。

柵極驅(qū)動(dòng)電路4和急速放電電路5通過(guò)gnd、pvcc、can的信號(hào)線等連接。另外，pvcc是從急速放電電路5供應(yīng)的電源電壓。柵極驅(qū)動(dòng)電路4在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2為接通狀態(tài)時(shí)，根據(jù)電機(jī)ecu3輸出的can的控制信號(hào)，對(duì)逆變器7具備的igbt(gatebipolartransistor；柵極雙極型晶體管)的柵極進(jìn)行控制。此外，柵極驅(qū)動(dòng)電路4在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2從接通狀態(tài)切換為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，或從斷開(kāi)狀態(tài)切換為接通狀態(tài)時(shí)，將基于電機(jī)ecu3輸出的can的控制信號(hào)的控制信號(hào)(sig)輸出至急速放電電路5。另外，在控制信號(hào)(sig)中，包含對(duì)于急速放電電路5的控制、放電許可指示或放電許可的取消指示等。

電池6是直流的蓄電池。電池6例如可以是多個(gè)電池模塊串聯(lián)連接，且具備斷路器或保險(xiǎn)絲。電池6經(jīng)由接觸器cn與平滑電容器c1的兩端連接。平滑電容器c1對(duì)電池6輸出的直流電流進(jìn)行蓄電，實(shí)現(xiàn)抑制逆變器7的輸出電力變動(dòng)的作用。

放電電路10在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2從接通狀態(tài)切換為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，根據(jù)柵極驅(qū)動(dòng)電路4輸出的控制信號(hào)(sig)，進(jìn)行控制以使對(duì)在逆變器7以及平滑電容器c1中蓄電的電荷急速進(jìn)行放電(以下，也稱(chēng)為急速放電)。此外，急速放電電路5在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2從斷開(kāi)狀態(tài)切換為接通狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行控制以便根據(jù)控制信號(hào)(sig)取消急速放電。

電阻r1和開(kāi)關(guān)sw1串聯(lián)連接。電阻r1和開(kāi)關(guān)sw1與平滑電容器c1并聯(lián)連接，還與逆變器7連接。電阻的一端與電池6的正極側(cè)、平滑電容器c1的一端、逆變器7的正極側(cè)連接，另一端與開(kāi)關(guān)sw1的一端連接。開(kāi)關(guān)sw1是機(jī)械式開(kāi)關(guān)、半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)sw1的另一端與電池6的負(fù)極側(cè)、逆變器7的負(fù)極側(cè)連接，控制端子與急速放電電路5連接。開(kāi)關(guān)sw1通過(guò)急速放電電路5的控制，切換接通狀態(tài)和斷開(kāi)狀態(tài)。

接觸器cn是機(jī)械式開(kāi)關(guān)的一種，將電池6和逆變器7之間設(shè)為開(kāi)狀態(tài)或閉狀態(tài)。另外，第一接觸器cn被設(shè)置在電池6的正極側(cè)和逆變器7的正極側(cè)之間，第二接觸器cn被設(shè)置在電池6的負(fù)極側(cè)和逆變器7的負(fù)極側(cè)之間。

急速放電電路5的端子a與電源線(電池6的正極側(cè))連接，端子b與開(kāi)關(guān)sw1的控制端子連接。急速放電電路5在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2從接通狀態(tài)切換為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，根據(jù)柵極驅(qū)動(dòng)電路4輸出的控制信號(hào)(sig)，將開(kāi)關(guān)sw1切換為接通狀態(tài)。由此，急速放電電路5進(jìn)行控制以使將在逆變器7以及平滑電容器c1中蓄電的電荷經(jīng)由電阻r1進(jìn)行急速放電。此外，急速放電電路5在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2從斷開(kāi)狀態(tài)切換為接通狀態(tài)時(shí)，根據(jù)控制信號(hào)(sig)，將開(kāi)關(guān)sw1切換為斷開(kāi)狀態(tài)。由此，急速放電電路5進(jìn)行控制以使取消急速放電。另外，關(guān)于急速放電電路5的結(jié)構(gòu)，在后面敘述。

逆變器7例如由igbt構(gòu)成。逆變器7通過(guò)柵極驅(qū)動(dòng)電路4的控制，生成三相(uvw相)的每相的交流電流，將所生成的每相的交流電流供應(yīng)給電機(jī)8，驅(qū)動(dòng)電機(jī)8。此外，逆變器7也可以在車(chē)輛的減速時(shí)使電機(jī)8作為發(fā)電機(jī)而發(fā)揮作用，將由電機(jī)8發(fā)電的電力作為再生電力而供應(yīng)給電池。

電機(jī)8例如是三相電機(jī)。電機(jī)8進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的車(chē)輪(未圖示)。

接著，說(shuō)明急速放電電路5的結(jié)構(gòu)例。

圖2是本實(shí)施方式所涉及的急速放電電路5以及急速放電電路5具備的高壓電路54的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖2(a)是急速放電電路5的結(jié)構(gòu)例的框圖，圖2(b)是高壓電路54的結(jié)構(gòu)例的框圖。

如圖2(a)所示，急速放電電路5具備低壓reg51、i/f52、絕緣元件53、以及高壓電路54。

在低壓reg51中，將柵極驅(qū)動(dòng)電路4供應(yīng)的pvcc(電源電壓)轉(zhuǎn)換為規(guī)定的電壓，將轉(zhuǎn)換后的電源電壓經(jīng)由絕緣元件53供應(yīng)給高壓電路54。

i/f52是接口電路，從控制信號(hào)(sig)提取向高壓電路54的觸發(fā)信號(hào)，將所提取到的觸發(fā)信號(hào)經(jīng)由絕緣元件53輸出至高壓電路54。另外，觸發(fā)信號(hào)例如在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2從斷開(kāi)狀態(tài)變?yōu)榻油顟B(tài)時(shí)，從l(低)電平切換為h(高)電平，在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2從接通狀態(tài)變?yōu)閿嚅_(kāi)狀態(tài)時(shí)，從h電平切換為l電平。

絕緣元件53是將低壓reg51和高壓電路54、以及i/f52和高壓電路54絕緣的元件，例如是光電耦合器、變壓器等。

從低壓reg51對(duì)高壓電路54供應(yīng)電源電壓。高壓電路54根據(jù)i/f52輸出的觸發(fā)信號(hào)，切換開(kāi)關(guān)sw1。

如圖2(b)所示，高壓電路54具備邏輯電路501(觸發(fā)器)、延遲電路502、緩沖器503、邏輯電路504(觸發(fā)器)、延遲電路505、反相電路506、電阻r4、緩沖器507、微分電路508、復(fù)位電路509、以及高壓側(cè)電源電路510。此外，延遲電路502具備電阻r2和電容器c2。延遲電路505具備電阻r3和電容器c3。

邏輯電路501以及邏輯電路504例如是d型觸發(fā)器。

在邏輯電路501的一方的輸入端子d上連接gnd，對(duì)另一方的輸入端子cp輸入觸發(fā)信號(hào)，對(duì)復(fù)位端子/rd輸入復(fù)位電路509所輸出的復(fù)位信號(hào)。邏輯電路501根據(jù)觸發(fā)信號(hào)而從輸出端子q將輸出信號(hào)輸出至延遲電路502。

延遲電路502使邏輯電路501輸出的輸出信號(hào)延遲，將延遲后的信號(hào)經(jīng)由作為緩沖器電路的緩沖器503輸出至邏輯電路504。

在邏輯電路504的一方的輸入端子d上連接gnd，在另一方的輸入端子cp上輸入緩沖器503輸出的信號(hào)，對(duì)復(fù)位端子/rd輸入復(fù)位電路509所輸出的復(fù)位信號(hào)。邏輯電路504根據(jù)所輸入的信號(hào)，從一方的輸出端子q向開(kāi)關(guān)sw1的控制端子輸出切換信號(hào)，從另一方的輸出端子/q向延遲電路505輸出信號(hào)。

延遲電路505使邏輯電路504輸出的信號(hào)延遲，將延遲后的信號(hào)輸出至反相電路506。反相電路506使延遲電路505輸出的信號(hào)反相，將反相后的信號(hào)經(jīng)由電阻r4和作為緩沖器電路的緩沖器507輸出至邏輯電路501和邏輯電路504各自的復(fù)位端子/rd。即，對(duì)邏輯電路501和邏輯電路504各自的復(fù)位端子/rd，除了復(fù)位電路509輸出的復(fù)位信號(hào)之外，還輸入邏輯電路504輸出且從延遲電路505經(jīng)由了緩沖器507的信號(hào)。

對(duì)微分電路508輸入觸發(fā)信號(hào)。微分電路508對(duì)所輸入的觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行微分，將微分后的信號(hào)輸出至復(fù)位電路509的手動(dòng)復(fù)位端子/mr。微分電路508例如包含電阻和電容器而構(gòu)成。

復(fù)位電路509例如是復(fù)位ic(集成電路)。在復(fù)位電路509中，從高壓側(cè)電源電路510對(duì)電源端子vdd供應(yīng)電源電壓，從電池6對(duì)端子sense輸入電池電壓，對(duì)手動(dòng)復(fù)位端子/mr輸入微分電路508所輸出的對(duì)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行了微分后的信號(hào)。復(fù)位電路509在端子sense的電壓值比規(guī)定的閾值大時(shí)，使復(fù)位端子/reset的信號(hào)電平從l電平變化為h電平，在端子sense的電壓值比規(guī)定的閾值小時(shí)，使復(fù)位端子/reset的信號(hào)電平從h電平變化為l電平。

高壓側(cè)電源電路510將從電池6供應(yīng)的電池電壓轉(zhuǎn)換為電源電壓vdd，將轉(zhuǎn)換后的電源電壓vdd供應(yīng)給復(fù)位電路509。

接著，說(shuō)明高壓電路54的動(dòng)作例。

圖3是表示本實(shí)施方式所涉及的高壓電路54的動(dòng)作例的圖。在圖3中，橫軸表示時(shí)刻，縱軸表示各信號(hào)的電平。

在時(shí)刻t1時(shí)，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2從接通(on)狀態(tài)切換為斷開(kāi)(off)狀態(tài)。并且，在時(shí)刻t1至?xí)r刻t2的期間，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2維持?jǐn)嚅_(kāi)狀態(tài)。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2從接通狀態(tài)切換為斷開(kāi)狀態(tài)的結(jié)果，觸發(fā)信號(hào)被輸入至邏輯電路501、復(fù)位電路509。

根據(jù)觸發(fā)信號(hào)的上升沿，邏輯電路501～邏輯電路504生成切換信號(hào)，根據(jù)所生成的切換信號(hào)而將開(kāi)關(guān)sw1設(shè)為接通狀態(tài)從而將在平滑電容器c1中蓄電的電荷經(jīng)由電阻r1和開(kāi)關(guān)sw1開(kāi)始急速放電。

接著，在時(shí)刻t2時(shí)，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2從斷開(kāi)狀態(tài)切換為接通狀態(tài)。由此，觸發(fā)信號(hào)從h電平切換為l電平。此外，對(duì)復(fù)位電路509的手動(dòng)復(fù)位端子/mr輸入微分電路508對(duì)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行了微分后的信號(hào)。通過(guò)該微分后的信號(hào)，復(fù)位電路509在規(guī)定的期間使復(fù)位信號(hào)從h電平變化為l電平。另外，復(fù)位信號(hào)/reset在l電平時(shí)為接通狀態(tài)，在h電平時(shí)為斷開(kāi)狀態(tài)。像這樣，微分電路508和復(fù)位電路509對(duì)觸發(fā)信號(hào)的下降進(jìn)行微分，根據(jù)該微分分量，將復(fù)位信號(hào)在規(guī)定的期間設(shè)為l電平，從而對(duì)邏輯電路501和邏輯電路504進(jìn)行復(fù)位。由此，在本實(shí)施方式中，在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2從斷開(kāi)狀態(tài)切換為接通狀態(tài)時(shí)，能夠取消急速放電。

在現(xiàn)有技術(shù)中，在觸發(fā)信號(hào)的上升沿的定時(shí)開(kāi)始了在平滑電容器中蓄電的電荷的放電的情況下，直至放電完成為止持續(xù)放電動(dòng)作。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，在這樣的放電動(dòng)作中，即使在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2從斷開(kāi)狀態(tài)切換為接通狀態(tài)的情況下也不能取消放電動(dòng)作，在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2成為接通狀態(tài)時(shí)需要對(duì)車(chē)輛用電源裝置的重啟設(shè)置待機(jī)時(shí)間。

另一方面，根據(jù)本實(shí)施方式，在觸發(fā)信號(hào)的下降的定時(shí)，取消急速放電，因此與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠縮短在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2成為接通狀態(tài)時(shí)對(duì)于車(chē)輛用電源裝置的重啟的待機(jī)時(shí)間。其結(jié)果，根據(jù)本實(shí)施方式，在將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2從接通狀態(tài)設(shè)為斷開(kāi)狀態(tài)后，在放電期間中將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2再次設(shè)為接通狀態(tài)時(shí)，能夠快速啟動(dòng)車(chē)輛的系統(tǒng)。

此外，在本實(shí)施方式中，使用微分電路508對(duì)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行了微分后的信號(hào)，當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2在斷開(kāi)狀態(tài)后成為接通狀態(tài)時(shí)，對(duì)邏輯電路(邏輯電路501、邏輯電路504)進(jìn)行復(fù)位。其結(jié)果，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2在斷開(kāi)狀態(tài)后成為接通狀態(tài)時(shí)進(jìn)行復(fù)位，因此在放電期間中將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2再次設(shè)為接通狀態(tài)時(shí)，能夠快速啟動(dòng)車(chē)輛的系統(tǒng)。

另外，在本實(shí)施方式中，說(shuō)明了高壓電路54具備兩個(gè)邏輯電路(邏輯電路501、邏輯電路504)的例子，但邏輯電路為至少一個(gè)即可，也可以在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2在斷開(kāi)狀態(tài)后成為接通狀態(tài)時(shí)對(duì)該邏輯電路進(jìn)行復(fù)位。

以上，說(shuō)明了本發(fā)明的一實(shí)施方式的車(chē)輛用電源裝置1，但本發(fā)明沒(méi)有限制于上述的實(shí)施方式，能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)自由變更。例如，還能夠應(yīng)用于四輪的車(chē)輛、三輪的車(chē)輛、二輪的車(chē)輛、電車(chē)、船舶等移動(dòng)體。此外，還能夠應(yīng)用于使用逆變器來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的系統(tǒng)。