(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両電池ユニット、車両コンピュータユニット、および車両負荷ユニットに使用され、
該車両電池ユニット、該車両コンピュータユニット、および該車両負荷ユニットに電気的に接続され、電圧の安定化作用を行う、マイクロハイブリッド車のエンジン始動の瞬間の車両電池電圧の低下に対処するための車両負荷電圧の安定化モジュールであって、
該車両電池ユニットおよび該車両負荷ユニットと電気的に接続する少なくとも１つの昇圧ユニット、
該昇圧ユニットおよび該車両コンピュータユニットと電気的に接続するマイクロコントローラユニット、
該昇圧ユニットと並列して、該車両電池ユニットおよび該車両負荷ユニットと電気的に接続するバイパスユニット、及び
該バイパスユニット、該昇圧ユニット、および該マイクロコントローラユニットと電気的に接続する補助電源ユニット、を含み、
該車両電池ユニットの電力が不足したとき、該補助電源ユニットが該バイパスユニット、該昇圧ユニット及び該マイクロコントローラユニットに電源を提供し、
該車両コンピュータユニットが起動信号をマイクロコントローラユニットに送信し、マイクロコントローラユニットを起動し、
該車両コンピュータユニットが電圧低下信号を該マイクロコントローラユニットに送信して、該車両電池ユニットの電圧がまもなく下がることを知らせたとき、該マイクロコントローラユニットが該昇圧ユニットを制御して、昇圧電圧を該車両負荷ユニットに提供し、
該車両コンピュータユニットが電圧安定化信号を該マイクロコントローラユニットに送信し、該車両電池ユニットの電圧が安定状態に回復したことを知らせたとき、該マイクロコントローラユニットが該バイパスユニットを制御して、該車両負荷ユニットに電圧を提供し、
該マイクロコントローラユニットは論理回路を含んでおり、該昇圧ユニットおよび該バイパスユニットの動作を制御することを特徴とする車両負荷電圧の安定化モジュール。
【請求項２】
該車両コンピュータユニットおよび該マイクロコントローラユニットが、ローカル相互接続ネットワーク（ＬＩＮ）、またはコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）通信プロトコルを採用し、送受信を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両負荷電圧の安定化モジュール。
【請求項３】
該安定化モジュールが複数の該昇圧ユニットを含み、該マイクロコントローラユニットが、インターリーブ制御方式により該昇圧ユニットを制御することを特徴とする請求項１に記載の車両負荷電圧の安定化モジュール。
【請求項４】
車両電池ユニット、車両コンピュータユニット、及び車両負荷ユニットに使用され、該車両電池ユニット、該車両コンピュータユニット、及び該車両負荷ユニットに電気的に接続され、電圧の安定化作用を行う、マイクロハイブリッド車のエンジン始動の瞬間の車両電池電圧の低下に対処するための車両負荷電圧の安定化方法であり、
ａ．マイクロコントローラユニットおよび少なくとも１つの昇圧ユニットを提供し、該マイクロコントローラユニットが該車両コンピュータユニットと電気的に接続し、該昇圧ユニットが該マイクロコントローラユニット、該車両電池ユニット、および該車両負荷ユニットと電気的に接続する段階、
ａ１．該車両コンピュータユニットが起動信号を該マイクロコントローラユニットに送信し、該マイクロコントローラユニットを起動する段階、
ｂ．該車両コンピュータユニットが、電圧低下信号を該マイクロコントローラユニットに送信し、該車両電池ユニットの電圧がまもなく低下することを知らせる段階、
ｃ．該マイクロコントローラユニットが該昇圧ユニットを制御して、昇圧電圧を該車両負荷ユニットに提供する段階、
ｄ．該マイクロコントローラユニット、該車両電池ユニット、および車両負荷ユニットと電気的に接続するバイパスユニットを提供する段階、
ｅ．該車両コンピュータユニットが、電圧安定化信号を該マイクロコントローラユニットに送信し、該車両電池ユニットの電圧が安定状態に回復したことを知らせる段階、
ｆ．該マイクロコントローラユニットが該バイパスユニットを制御して、該車両負荷ユニットに電圧を提供する段階、
ｇ．該バイパスユニット、該昇圧ユニット、および該マイクロコントローラユニットと電気的に接続する補助電圧ユニットを提供する段階、
ｈ．該車両電池ユニットの電力が不足したとき、該補助電源ユニットが該バイパスユニット、該昇圧ユニット、および該マイクロコントローラユニットに電源を提供し、該マイクロコントローラユニットは論理回路を含んでおり、該昇圧ユニットおよび該バイパスユニットの動作を制御する段階を含むことを特徴とする車両負荷電圧の安定化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電圧の安定化モジュールおよびその方法、特に、車両負荷電圧の安定化モジュールおよびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池（例えばバッテリ）は、自動車に必須の重要な部品である。例えば自動車エンジンの始動、またはステレオもしくはライトなどの自動車電子機器にも電池の電源が必要である。
【０００３】
自動車エンジンは、始動の瞬間に電池の電圧が大幅に低下し、電池電圧が一時的に不安定になる。ステレオまたはライトのような自動車電子機器に安定した電源を供給できなくなり、例えばステレオが一時的に中断したり、ライトが点滅したりする。
【０００４】
現在、ハイブリッド車が非常に注目を集めている。そのうちマイクロハイブリッド（Ｍｉｃｒｏ  Ｈｙｂｒｉｄ）方式を採用したハイブリッド車の設計原理は、内燃機関を始動するとき、モーターが内燃機関を補助して比較的高い回転数で回転させ、始動をさらに効率的にする。マイクロハイブリッド方式のハイブリッド車は減速およびブレーキ時には内燃機関を停止し、加速時には始動させ、ガソリンを節約する。
【０００５】
以上の記述からわかるように、マイクロハイブリッド方式を採用したハイブリッド車は、減速およびブレーキ時に内燃機関を停止し、加速時には始動する。したがって、内燃機関（すなわちエンジン）の始動および停止の回数は、一般的なハイブリッドではない自動車より頻繁である。しかし、電池電圧の不安定現象が起こる（すなわちエンジンが始動する瞬間に電池電圧が大幅に低下する）のはさらに頻繁となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来技術の欠点を改善するために、本発明の目的は車両負荷電圧の安定化モジュールを提供することにあり、自動車エンジンを始動する瞬間に安定した電圧を維持する。
【０００７】
前述した従来技術の欠点を改善するための本発明のもう１つの目的は、車両負荷電圧の安定化方法を提供することにあり、自動車エンジンを始動する瞬間に安定した電圧を維持する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の前述の目的を達成するため、本発明の車両負荷電圧の安定化モジュールは、車両電池ユニット、車両コンピュータユニット、および車両負荷ユニットに使用される。該車両負荷電圧の安定化モジュールは、車両電池ユニットおよび車両負荷ユニットと電気的に接続する少なくとも１つの昇圧ユニットと、昇圧ユニットおよび車両コンピュータユニットと電気的に接続するマイクロコントローラユニットを含む。そのうち車両コンピュータユニットは、電圧低下信号をマイクロコントローラユニットに送信し、車両電池ユニットの電圧がまもなく低下することを知らせる。マイクロコントローラユニットは昇圧ユニットを制御して、昇圧電圧を車両負荷ユニットに提供する。
【０００９】
本発明の前述のもう１つの目的を達成するため、本発明の車両負荷電圧の安定化方法は、車両電池ユニット、車両コンピュータユニット、車両負荷ユニットに使用される。車両負荷電圧を安定化する方法は、マイクロコントローラユニットおよび少なくとも１つの昇圧ユニットを提供する。そのうちマイクロコントローラユニットは車両コンピュータユニットと電気的に接続し、昇圧ユニットはマイクロコントローラユニット、車両電池ユニット、および車両負荷ユニットと電気的に接続する。車両コンピュータユニットは電圧低下信号をマイクロコントローラユニットに送信し、車両電池ユニットの電圧がまもなく低下することを知らせる。またマイクロコントローラユニットは昇圧ユニットを制御して昇圧電圧を車両負荷ユニットに提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の車両負荷電圧の安定化モジュールのブロック図である。
【図２】図２は、本発明の車両負荷電圧の安定化方法のフローチャート図である。
【図３】図３は、本発明の車両負荷電圧の安定化方法による実施例の電圧シーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１１】
本発明の車両負荷電圧の安定化モジュールのブロック図である図１を参照されたい。本発明の車両負荷電圧の安定化モジュール３０は車両電池ユニット１０、車両コンピュータユニット２０、および車両負荷ユニット４０に使用される。車両電池ユニット１０は例えば車両のバッテリであり、自動車エンジンの始動または自動車電子機器（ステレオもしくはライトなど）の電力源を提供する。自動車コンピュータユニット２０は、例えば車載コンピュータまたは自動車電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔｓ、ＥＣＵ）である。車両コンピュータユニット２０は、車両電池ユニット１０の電圧などを測定する機能を有するが、これは一般の従来技術であるため、その説明はここでは省略する。車両負荷ユニット４０は、例えばライトまたはカーステレオなどの電子機器である。
【００１２】
従来技術では、車両電池ユニット１０は車両負荷ユニット４０に直接電源を供給する。本発明では、車両負荷電圧の安定化モジュール３０は、車両電池ユニット１０、車両コンピュータユニット２０、および車両負荷ユニット４０に電気的に接続して電圧安定機能を提供する。
【００１３】
車両負荷電圧の安定化モジュール３０は、車両電池ユニット１０および車両負荷ユニット４０と電気的に接続する少なくとも１つの昇圧ユニット３４、昇圧ユニット３４および車両コンピュータユニット２０と電気的に接続するマイクロコントローラユニット３８、昇圧ユニット３４と並列して、車両電池ユニット１０および車両負荷ユニット４０と電気的に接続するバイパスユニット３２、バイパスユニット３２、昇圧ユニット３４、およびマイクロコントローラユニット３８と電気的に接続する補助電源ユニット３６を含む。
【００１４】
本発明の車両負荷電圧の安定化方法のフローチャート図である図２を参照されたい。同時に図１も参考にされたい。まず、車両コンピュータユニット２０が起動信号をマイクロコントローラユニット３８に送信し、マイクロコントローラユニット３８を起動する（Ｓ１０）。続いて、車両電池ユニット１０の電圧がまもなく低下するとき（先行技術に記述したように、自動車エンジンがまもなく再始動するとき）、車両コンピュータユニット２０が電圧低下信号をマイクロコントローラユニット３８に送信し、車両電池ユニット１０の電圧がまもなく低下することを知らせる（Ｓ２０）。続いて、マイクロコントローラユニット３８が昇圧ユニット３４を制御して、昇圧電圧を車両負荷ユニット４０に提供する（Ｓ３０）。これにより、車両電池ユニット１０の電圧が低下するために、車両負荷ユニット４０に供給する電圧も続いて低下する、従来技術の欠点を改善することができる。
【００１５】
車両電池ユニット１０の電圧が安定状態に回復したとき、車両コンピュータユニット２０は電圧安定化信号をマイクロコントローラユニット３８に送信して、車両電池ユニット１０の電圧が安定状態に回復したことを知らせる（Ｓ４０）。その後、マイクロコントローラユニット３８はバイパスユニット３２を制御して、車両電池ユニット１０から車両負荷ユニット４０に電圧を提供する。マイクロコントローラユニット３８は昇圧ユニット３４を制御して、車両負荷ユニット４０に電圧を提供するのを停止する（Ｓ５０）。
【００１６】
バイパスユニット３２および昇圧ユニット３４の電力源は、主に車両電池ユニット１０からであるが、車両電池ユニット１０の電力が不足したとき、補助電源ユニット３６がバイパスユニット３２および昇圧ユニット３４に電源を提供する。特に昇圧ユニット３４が車両負荷ユニット４０に電圧を順調に提供するため、車両電圧ユニット１０の電力が不足したとき、補助電源ユニット３６が昇圧ユニット３４に電源を提供する。このほか、補助電源ユニット３６はマイクロコントローラユニット３８にも電源を提供する。
【００１７】
車両コンピュータユニット２０およびマイクロコントローラユニット３８は、ローカル相互接続ネットワーク（Ｌｏｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＬＩＮ）、またはコントローラエリアネットワーク（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＣＡＮ）通信プロトコルを採用して伝達信号を送受信し、車両コンピュータユニット２０を利用して車両負荷電圧を安定化するモジュール３０の作業状況を把握する。マイクロコントローラユニット３８は論理回路（図示せず）も含んでおり、昇圧ユニット３４およびバイパスユニット３２の動作を制御する。
【００１８】
本発明の車両負荷電圧の安定化方法による実施例の電圧シーケンス図である図３を参照されたい。図３は全部で６本の曲線があり、上から下まで順を追って述べる。１本目は車両コンピュータユニット２０がマイクロコントローラユニット３８に送信する起動信号を示しており、これによりマイクロコントローラユニット３８を起動する。２本目は車両コンピュータユニット２０がマイクロコントローラユニット３８に送信する電圧低下信号を示しており、これにより車両電池ユニット１０の電圧がまもなく低下することを知らせる。３本目は車両電池ユニット１０の電圧曲線を示しており、この電池ユニット１０の電圧が自動車エンジンの始動により大幅に低下し、一定時間後に正常に回復することがわかる。４本目は車両コンピュータユニット２０がバイパスユニット３２に送信する電圧供給停止信号を示し、この間、バイパスユニット３２は車両電池ユニット１０から車両負荷ユニット４０への電圧供給を一時停止する。５本目は昇圧ユニト３４の電圧曲線を示す。６本目は車両負荷ユニット４０の電圧曲線を示しており、自動車エンジンを始動する間、昇圧ユニット３４が電圧の安定を維持し、自動車エンジンの始動によって車両電池ユニット１０の電圧が大幅に低下する影響を受けないことがわかる。
【００１９】
このほか車両設計の需要により、車両負荷電圧を安定化するモジュール３０は複数の昇圧ユニット３４を含むこともできる。このときマイクロコントローラユニット３８は、インターリーブ制御（Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）方式によりこれらの昇圧ユニット３４を制御することができる（しかし限定されない）。
【００２０】
本発明の車両負荷電圧の安定化方法は、従来の車両電池ユニット１０および車両負荷ユニット４０の間に昇圧ユニット３４を直列接続する。車両電池ユニット１０の電圧がまもなく低下するとき、昇圧ユニット３４から車両負荷ユニット４０に電圧を提供する。車両電池ユニット１０の電圧が安定状態に回復したとき、バイパスユニット３２から車両負荷ユニット４０に電圧を提供する。つまり、昇圧ユニット３４は自動車エンジンを始動する瞬間に、車両負荷ユニット４０に安定した直流電圧を提供することができる。これにより、車両電池ユニット１０の電圧が低下するために、車両負荷ユニット４０に供給する電圧も続いて低下するという従来技術の欠点を改善することができる。
【００２１】
総合すると、本発明は産業上の利用可能性、新規性、および進歩性を有し、本発明の構造も類似製品および公用においていまだ見ることはなく、発明の特許申請の重要な条件と完全に一致しており、ここに特許法に基づいて申請する。
【符号の説明】
【００２２】
１０  車両電池ユニット
２０  車両コンピュータユニット
３０  車両負荷電圧の安定化モジュール
４０  車両負荷ユニット
３２  バイパスユニット
３４  昇圧ユニット
３６  補助電源ユニット
３８  マイクロコントローラユニット
Ｓ１０〜Ｓ５０  段落
【図１】
0005641183.tif 000002
【図２】
0005641183.tif 000003
【図３】
0005641183.tif 000004