JP2003254208A - 車両の電源制御装置 - Google Patents

車両の電源制御装置

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JP2003254208A JP2002050450A JP2002050450A JP2003254208A JP 2003254208 A JP2003254208 A JP 2003254208A JP 2002050450 A JP2002050450 A JP 2002050450A JP 2002050450 A JP2002050450 A JP 2002050450A JP 2003254208 A JP2003254208 A JP 2003254208A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、車両の電源制御装置に関し、車両
起動に伴うエンジン始動およびアイドリングストップ制
御に伴うエンジン始動の双方を、バッテリの劣化を促進
させることなく確実に行うことを目的とする。 【解決手段】 比較的出力密度が高くかつエネルギ密度
が低い鉛バッテリ１２と、比較的出力密度が低くかつエ
ネルギ密度が高いリチウムイオンバッテリ１４と、を設
ける。運転者のイグニション操作に伴うエンジン始動時
には、鉛バッテリ１２からスタータ１８に電力を供給
し、エンジンを始動させる。一方、アイドリングストッ
プ制御に伴うエンジン再始動時には、リチウムイオンバ
ッテリ１４からスタータ１８に電力を供給し、エンジン
を始動させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の電源制御装
置に係り、特に、運転状態に応じてエンジンの停止・始
動を自動的に行うアイドリングストップ制御を実行する
車両の電源制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開２００１−３１３０８
２号公報に開示される如く、鉛バッテリとリチウムイオ
ンバッテリとを備える車両用電源システムが知られてい
る。この電源システムは、車両減速時に生ずるエネルギ
を鉛バッテリに回生すると共に、より回生能力の高いリ
チウムイオンバッテリに回生する。このため、車載電源
システム全体としてのエネルギ効率を向上させることが
できる。また、この電源システムは、車両始動時におい
て鉛バッテリからエンジンに電力を供給する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両には、
例えば信号停車時等にエンジンの運転を停止させ、その
後の発進時にエンジンの運転を再開させる制御（以下、
アイドリングストップ制御と称す）を行うものがある。
かかるアイドリングストップ制御を行う車両が、上記の
鉛バッテリとリチウムイオンバッテリとを搭載する車両
である場合に、通常の車両起動に伴うエンジン始動とア
イドリングストップ制御に伴うエンジン始動との双方を
上記従来の装置の如く常時鉛バッテリを用いて行うもの
とすると、その鉛バッテリに負荷の作用する状態が継続
することとなるので、鉛バッテリの劣化が促進されてし
まう。このため、かかる構成では、エンジン始動の確実
性が低下すると共に、ひいてはアイドリングストップ制
御の実行機会が奪われる可能性が高くなる。
【０００４】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、車両起動に伴うエンジン始動およびアイドリン
グストップ制御に伴うエンジン始動の双方を、バッテリ
の劣化を促進させることなく確実に行うことが可能な車
両の電源制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【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、運転状態に応じてエンジンの停止・始
動を自動的に行うアイドリングストップ制御を実行する
車両の電源制御装置であって、第１のバッテリと、前記
第１のバッテリに比して、エネルギ密度が高くかつ出力
密度が低い第２のバッテリと、車両起動に伴ってエンジ
ンを始動させる際には前記第１のバッテリから始動装置
に電力を供給させ、一方、アイドリングストップ制御に
伴ってエンジンを始動させる際には前記第２のバッテリ
から始動装置に電力を供給させるバッテリ切換制御手段
と、を備える車両の電源制御装置により達成される。
【０００６】一般に、通常の車両起動に伴うエンジン始
動（以下、通常始動と称す）時は、エンジンが冷えてい
るので、バッテリ負荷は相対的に大きい。一方、アイド
リングストップ制御に伴うエンジン始動（以下、再始動
と称す）時は、エンジンが暖機されているので、バッテ
リ負荷は相対的に小さい。従って、通常始動時にその始
動性を確実に確保するうえでは、再始動時に比して高出
力密度のバッテリを用いることが適切である。また、ア
イドリングストップ制御は車両走行中に頻繁に行われ
る。従って、再始動時にエンジンの始動性を確実に確保
するうえでは、通常始動時に比して高エネルギ密度のバ
ッテリを用いることが適切である。
【０００７】本発明において、通常始動時には第１のバ
ッテリから始動装置に電力が供給され、また、再始動時
には第１のバッテリに比してエネルギ密度が高くかつ出
力密度が低い第２のバッテリから電力が始動装置に供給
される。このため、通常始動時および再始動時の双方で
エンジン始動の確実性が確保される。また、負荷の比較
的大きい通常始動時には、出力密度の比較的低い第２の
バッテリが始動装置に電力を供給しないので、その際の
エンジンの始動性は確実に確保される。更に、比較的頻
繁に行われる再始動時には、エネルギ密度の比較的低い
第１のバッテリが始動装置に電力を供給しないので、そ
のバッテリの劣化が促進されることは回避される。
【０００８】この場合、請求項２に記載する如く、請求
項１記載の車両の電源制御装置において、前記第２のバ
ッテリは、リチウムイオンバッテリであることとしても
よい。
【０００９】また、請求項３に記載する如く、請求項１
又は２記載の車両の電源制御装置において、前記第１の
バッテリは、鉛バッテリであることとしてもよい。
【００１０】また、請求項４に記載する如く、請求項１
記載の車両の電源制御装置において、車両起動に伴うエ
ンジン始動は、車両運転者の意思に基づくエンジン始動
であることとしてもよい。
【００１１】また、請求項５に記載する如く、請求項１
記載の車両の電源制御装置において、車両起動に伴うエ
ンジン始動は、車載機と車両運転者の携帯する携帯機と
の無線通信の認証結果に基づくエンジン始動であること
としてもよい。
【００１２】ところで、容量低下や温度変化等に起因し
て第２又は第１のバッテリから始動装置への電力供給が
エンジンの始動性を確保するうえで十分に行われない場
合には、そのバッテリを用いてエンジンを始動させるこ
とは困難である。
【００１３】従って、請求項６に記載する如く、請求項
１乃至５の何れか一項記載の車両の電源制御装置におい
て、前記第２のバッテリから前記始動装置への電力供給
がエンジンの始動性を確保するうえで十分に行われるか
否かを判別する第２バッテリ始動性判別手段を備え、前
記バッテリ切換制御手段は、アイドリングストップ制御
に伴ってエンジンを始動させる際、前記第２バッテリ始
動性判別手段により前記第２のバッテリから前記始動装
置への電力供給が十分に行われないと判別される場合に
は、該第２のバッテリに代えて、前記第１のバッテリか
ら前記始動装置へ電力を供給させることとすれば、第２
のバッテリを用いてエンジンを再始動させることができ
なくても、第１のバッテリを用いてエンジンを再始動さ
せることができるため、第２のバッテリから始動装置へ
の電力供給が十分に行われないことに起因してエンジン
の再始動が不可能となる事態を回避することができる。
【００１４】また、請求項７に記載する如く、請求項１
乃至６の何れか一項記載の車両の電源制御装置におい
て、前記第１のバッテリから前記始動装置への電力供給
がエンジンの始動性を確保するうえで十分に行われるか
否かを判別する第１バッテリ始動性判別手段を備え、前
記バッテリ切換制御手段は、車両起動に伴ってエンジン
を始動させる際、前記第１バッテリ始動性判別手段によ
り前記第１のバッテリから前記始動装置への電力供給が
十分に行われないと判別される場合には、該第１のバッ
テリに代えて、前記第２のバッテリから前記始動装置へ
電力を供給させることとすれば、第１のバッテリを用い
てエンジンを通常始動させることができなくても、第２
のバッテリを用いてエンジンを通常始動させることがで
きるため、第１のバッテリから始動装置への電力供給が
十分に行われないことに起因してエンジンの通常始動が
不可能となる事態を回避することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
車両の電源制御装置１０のシステム構成図を示す。図１
に示す如く、電源制御装置１０は、２つのバッテリ１
２，１４を備えている。バッテリ１２は１２Ｖ程度の電
圧を有する鉛バッテリであり、一方、バッテリ１４は１
４．４Ｖ程度の電圧を有するリチウムイオンバッテリで
ある。以下、バッテリ１２を鉛バッテリ１２と、バッテ
リ１４をリチウムイオンバッテリ１４と、それぞれ称
す。鉛バッテリ１２は、リチウムイオンバッテリ１４に
比して、単位体積当たりに取り出せる出力（出力密度；
単位はＷ／ｌ）が高い一方、単位体積当たりに取り出せ
るエネルギ（エネルギ密度；単位はＷｈ／ｌ）が低いバ
ッテリである。すなわち、リチウムイオンバッテリ１４
は、鉛バッテリ１２に比して、出力密度が低くかつエネ
ルギ密度が高いバッテリである。
【００１６】鉛バッテリ１２及びリチウムイオンバッテ
リ１４には、切換スイッチ１６を介してスタータ１８が
接続されている。スタータ１８は、車両の動力源として
機能するエンジン（図示せず）に取り付けられている。
スタータ１８は、切換スイッチ１６を介して接続する鉛
バッテリ１２又はリチウムイオンバッテリ１４から供給
される電力を用いて、エンジンを停止状態から始動させ
る始動装置として機能する。
【００１７】エンジンには、また、エンジンの回転によ
り発電する直流発電機２０が取り付けられている。直流
発電機２０には、上記した鉛バッテリ１２が接続されて
いる。直流発電機２０は、車両の回生制動時において車
両の運動エネルギを電気エネルギに変換することにより
鉛バッテリ１２に電力を供給し、鉛バッテリ１２を充電
することができる。尚、直流発電機２０は、リチウムイ
オンバッテリ１４側に接続することにより回生効率を高
めることとしてもよく、この場合には、直流発電機２０
から鉛バッテリ１２への充電は、後述するＤＣ／ＤＣコ
ンバータ２２を介して行われることとなる。
【００１８】鉛バッテリ１２には、直流−直流変換器
（以下、ＤＣ／ＤＣコンバータと称す）２２を介して上
記のリチウムイオンバッテリ１４が接続されている。Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ２２は、内蔵するパワートランジス
タのスイッチング動作に従って、鉛バッテリ１２側の電
圧を昇圧してリチウムイオンバッテリ１４側へ供給し、
或いは、リチウムイオンバッテリ１４側の電圧を降圧し
て鉛バッテリ１２側へ供給する。上記した直流発電機２
０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を介してリチウムイオ
ンバッテリ１４に接続するので、発電時にその電力をリ
チウムイオンバッテリ１４に供給し、リチウムイオンバ
ッテリ１４を充電することができる。
【００１９】直流発電機２０、鉛バッテリ１２、及び、
リチウムイオンバッテリ１４には、電力の供給を受けて
作動するエアコンやオーディオ等の複数の補機が接続さ
れていると共に、アクセルやブレーキ等のいわゆるバイ
ワイヤシステムが接続されている。各バイワイヤシステ
ムは、鉛バッテリ１２側およびリチウムイオンバッテリ
１４側の双方に接続されている。このため、バイワイヤ
システムは、２つのバッテリ１２，１４から電力の供給
を受けることが可能であるので、キャパシタ等のバック
アップ電源を設けることなく確実に電源供給による作動
を確保することが可能となっている。
【００２０】また、補機は、鉛バッテリ１２側に設けら
れた補機（オーディオやカーナビゲーション，ＡＢＳシ
ステム，オイルポンプ等）と、リチウムイオンバッテリ
１４側に設けられた補機（例えばメータ類やデフォガ，
ワイパ，パワーウィンド等）と、を有している。各補機
および各バイワイヤシステムは、車両がエンジンにより
走行する際は直流発電機２０およびバッテリ１２，１４
から電力の供給を受け、一方、エンジン停止中は鉛バッ
テリ１２又はリチウムイオンバッテリ１４から電力の供
給を受ける。尚、補機には、オーディオ，カーナビゲー
ション等の、車両のイグニションスイッチがアクセサリ
状態又はＩＧオン状態にある場合に電力の供給を受ける
ことができる補機と、オイルポンプ，ＡＢＳ，エアコン
等の、イグニションスイッチがＩＧオン状態にある場合
に電力の供給を受けることができる補機と、が存在す
る。
【００２１】ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、マイクロコ
ンピュータにより構成された電子制御ユニット（以下、
ＥＣＵと称す）２４に接続されている。ＥＣＵ２４は、
鉛バッテリ１２側とリチウムイオンバッテリ１４側との
間の電力授受が適切に行われるようにＤＣ／ＤＣコンバ
ータ２２を駆動する。ＥＣＵ２４には、また、上記した
切換スイッチ１６が接続されている。切換スイッチ１６
は、ＥＣＵ２４からの指令に従って、スタータ１８と接
続するバッテリを鉛バッテリ１２とリチウムイオンバッ
テリ１４とで選択的に切り換える機能を有している。Ｅ
ＣＵ２４は、後に詳述する規則に基づいて、スタータ１
８と接続するバッテリを選択し、そのバッテリが選択さ
れるように切換スイッチ１６を制御する。
【００２２】ＥＣＵ２４には、更に、運転状態検出装置
３０が接続されている。運転状態検出装置３０は、エン
ジンが暖機状態にあるか否か、エンジン始動後の走行距
離または車速が一定値に達しているか否か、運転者によ
るブレーキ操作の有無、変速機のシフト位置、並びに、
車両がＡ／Ｔ車である場合はブレーキ踏力が一定値に達
しているか否か、及び、車両がＭ／Ｔ車である場合はク
ラッチペダルの操作有無を検出する。ＥＣＵ２４は、運
転状態検出装置３０の検出結果に基づいて車両が停車状
態（速度が略“０”にある状態）にあるか否かを判別
し、エンジンを運転状態から停止状態に移行させかつそ
の後停止状態から運転状態に移行させる制御（以下、ア
イドリングストップ制御と称す）の実行条件が成立する
か否かを判別する。
【００２３】次に、本実施例の電源制御装置１０の動作
について説明する。
【００２４】本実施例において、エンジン停止中に車両
運転者によりイグニションスイッチがオフ状態からアク
セサリ状態に操作されると、アクセサリ状態で作動すべ
き補機が、鉛バッテリ１２から電力の供給を受けること
により作動状態となる。また、イグニションスイッチが
アクセサリ状態からＩＧオン状態に操作されると、ＩＧ
オン状態で作動すべき補機が、鉛バッテリ１２から電力
の供給を受けることにより作動状態となる。
【００２５】更に、イグニションスイッチがＩＧオン状
態からスタータオン状態に操作されると、鉛バッテリ１
２から各補機への電力供給が停止されると共に、スター
タ１８が、切換スイッチ１６を介して鉛バッテリ１２と
接続し、鉛バッテリ１２から電力の供給を受けて作動状
態となる。この場合、スタータ１８はエンジンを回転さ
せ、エンジンは停止状態から始動状態となる。エンジン
は、始動され運転状態になると、イグニションスイッチ
がスタータオン状態からＩＧオン状態に移行してもその
運転状態を継続する。
【００２６】エンジンが運転状態にあると、車両の回生
制動時には、その運動エネルギが直流発電機２０により
電気エネルギに変換される。この場合、直流発電機２０
の充電電圧で鉛バッテリ１２が充電されかつ各補機等が
作動状態となると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の駆
動により直流発電機２０の充電電圧を昇圧した電圧でリ
チウムイオンバッテリ１４が充電されかつその他の補機
等が作用状態となる。尚、この際、リチウムイオンバッ
テリ１４が満充電に至っている場合には、リチウムイオ
ンバッテリ１４の過充電を防止すべく、ＤＣ／ＤＣコン
バータ２２の駆動が禁止され、鉛バッテリ１２側からリ
チウムイオンバッテリ１４側への電力供給が中止され
る。
【００２７】また、車両のエンジンが始動され運転状態
になった後には、運転状態検出装置３０を用いて、ブレ
ーキ操作の有無及びそのブレーキ踏力，クラッチ操作の
有無並びに変速機のシフト位置等に基づいて車両が停車
状態にあるか否かが判別されると共に、車両の停車状
態、エンジンの暖機状態、およびエンジン始動後の走行
距離または車速の履歴等に基づいてアイドリングストッ
プ制御の実行条件が成立するか否かが判別される。その
結果、アイドリングストップ制御の実行条件が成立する
場合は、運転者がイグニションスイッチをＩＧオン状態
からオフ状態へ移行させることなく燃料噴射や点火等の
実行が停止され、エンジンが運転状態から停止状態へ移
行される。
【００２８】アイドリングストップ制御によりエンジン
が停止状態にある場合、イグニションスイッチはＩＧオ
ン状態に維持されるので、エアコンやパワーステアリン
グ装置，メータ類等の補機およびアクセルやブレーキ等
のバイワイヤシステムはリチウムイオンバッテリ１４か
ら電力供給を受けて作動状態に維持されると共に、オー
ディオやカーナビゲーション，ＡＢＳ，オイルポンプ等
の電圧保持が要求されるものは鉛バッテリ１２またはリ
チウムイオンバッテリ１４からＤＣ／ＤＣコンバータ２
２を介して電力供給を受けて作動状態に維持される。
【００２９】アイドリングストップ制御によりエンジン
が停止状態にある状況下には、運転状態検出装置３０を
用いて、車両がＡＴ車である場合は変速機のシフト位置
が“Ｎ”レンジから“Ｄ”レンジ又は“Ｒ”レンジに移
行したか否か或いはブレーキ操作が解除されたか否か、
また、車両がＭＴ車である場合はクラッチペダルが踏み
込まれたか否かに基づいてアイドリングストップ制御の
解除条件が成立するか否かが判別される。その結果、ア
イドリングストップ制御の解除条件が成立する場合は、
運転者がイグニションスイッチをＩＧオン状態からスタ
ータオン状態に移行させることなくスタータ１８が作動
状態となり、エンジンが始動され、その運転状態が再開
される。以下、このエンジン始動を再始動と、一方、通
常どおりイグニションスイッチのスタータオンによるエ
ンジン始動を通常始動と、それぞれ称す。
【００３０】このように、本実施例の車両においては、
エンジンが運転状態になった後、車両停車中にアイドリ
ングストップ制御が実行される。このため、本実施例に
よれば、エンジンが無駄に運転状態に維持されることが
回避され、これにより、エンジンが効率よく運転され、
車両の燃費向上が図られている。
【００３１】ところで、アイドリングストップ制御が実
行されるシステムにおいては、その制御が実行されない
システムに比してエンジンの始動・停止が頻繁に行われ
るので、スタータ１８が作動状態になる頻度、すなわ
ち、バッテリからスタータ１８へ電力を供給すべき頻度
が多くなる。かかる状況において常時、比較的出力密度
が高くかつエネルギ密度が低い鉛バッテリ１２がスター
タ１８へ電力を供給するものとすると、鉛バッテリ１２
に負荷の作用する状態が継続し、その鉛バッテリ１２の
劣化が促進される事態が生じてしまう。
【００３２】かかる不都合を解消させるうえでは鉛バッ
テリ１２の容量を相対的に大きくすることが考えられる
が、かかる構成では、鉛バッテリ１２の大きな搭載スペ
ースを確保する必要があり、また、コストの上昇が招来
してしまう。
【００３３】一般に、通常始動時はエンジンが冷えてい
るので、バッテリ負荷は相対的に大きい一方、アイドリ
ングストップ制御による再始動時はエンジンが暖機され
ているので、バッテリ負荷は相対的に小さい。従って、
エンジンの始動性を確実に確保するために、通常始動時
には単位時間に単位質量当たりに取り出せる出力の高い
高出力密度のバッテリを用いることが適切であり、一
方、再始動時には高出力密度のバッテリを用いることな
く低出力密度のバッテリを用いることとすれば十分であ
る。また、アイドリングストップ制御は車両走行中に頻
繁に行われる。従って、再始動時にその始動性を確実に
確保するうえでは、単位質量当たりに取り出せるエネル
ギの高い高エネルギ密度のバッテリを用いることが適切
である。
【００３４】そこで、本実施例においては、運転者のイ
グニション操作による意思に基づくエンジン始動（通常
始動）時には、スタータ１８が上述の如く鉛バッテリ１
２から電力の供給を受けて作動状態になり、エンジンが
始動される一方、アイドリングストップ制御によるエン
ジン始動（再始動）時には、切換スイッチ１６がスター
タ１８に接続するバッテリをリチウムイオンバッテリ１
４に切り換えることにより、スタータ１８がリチウムイ
オンバッテリ１４から電力の供給を受けて作動状態にな
り、エンジンが始動される。
【００３５】かかる構成によれば、通常始動時には出力
密度の高い鉛バッテリ１２を用いるので、冷間時であっ
てもエンジンの始動性が確実に確保されると共に、再始
動時にはエネルギ密度の高いリチウムイオンバッテリ１
４を用いるので、頻繁にアイドリングストップ制御が行
われても鉛バッテリ１２の劣化が促進されることはな
く、エンジンの始動性が確実に確保される。従って、本
実施例によれば、運転者のイグニション操作に伴うエン
ジン始動であっても、また、アイドリングストップ制御
に伴うエンジン始動であっても常に確実に、鉛バッテリ
１２の劣化を促進させることなくエンジン始動を行うこ
とが可能となる。
【００３６】図２は、上記の機能を実現すべく、本実施
例の電源制御装置１０においてＥＣＵ２４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。
【００３７】ステップ１００では、運動状態検出装置３
０を用いて、アイドリングストップ制御が実行されてい
る状況下においてその制御の解除条件が成立することに
よりエンジンの再始動が要求された否かが判別される。
その結果、エンジンの再始動が要求されないと判別され
た場合は、以後何ら処理が進められることなく今回のル
ーチンが終了される。一方、エンジンの再始動が要求さ
れたと判別された場合は、次にステップ１０２の処理が
実行される。
【００３８】ステップ１０２では、リチウムイオンバッ
テリ１４のバッテリ容量が所定値以下に低下しているか
否かが判別される。リチウムイオンバッテリ１４のバッ
テリ容量が低下していない場合は、そのリチウムイオン
バッテリ１４が十分にスタータ１８を駆動させ、エンジ
ンを十分に運転状態に移行させることが可能であると判
断できる。従って、かかる判別がなされた場合は、次に
ステップ１０４の処理が実行される。
【００３９】ステップ１０４では、スタータ１８と接続
するバッテリがリチウムイオンバッテリ１４に切り換わ
り、リチウムイオンバッテリ１４からスタータ１８へ電
力が供給されるように切換スイッチ１６を駆動する処理
が実行される。本ステップ１０４の処理が実行される
と、以後、スタータ１８がリチウムイオンバッテリ１４
から電力の供給を受け作動状態となり、エンジンが再始
動される。本ステップ１０４の処理が終了すると、今回
のルーチンは終了される。
【００４０】一方、上記ステップ１０２においてリチウ
ムイオンバッテリ１４のバッテリ容量が低下している場
合は、そのバッテリ１４から電力が供給されてもスター
タ１８が駆動できず、エンジンが十分に運転状態に移行
することができないおそれがある。従って、かかる判別
がなされた場合は、次にステップ１０６の処理が実行さ
れる。
【００４１】ステップ１０６では、スタータ１８と接続
するバッテリが鉛バッテリ１２に切り換わり、鉛バッテ
リ１２からスタータ１８へ電力が供給されるように切換
スイッチ１６を駆動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、スタータ１８が鉛
バッテリ１２から電力の供給を受け作動状態となり、エ
ンジンが再始動される。本ステップ１０６の処理が終了
すると、今回のルーチンは終了される。
【００４２】上記図２に示すルーチンによれば、アイド
リングストップ制御に伴うエンジンの再始動時には、バ
ッテリ容量の低下が生じていないことを条件として、鉛
バッテリ１２からではなく、リチウムイオンバッテリ１
４からスタータ１８に電力を供給することができる。従
って、本実施例の構成によれば、スタータ１８を、運転
者のイグニション操作に伴う通常始動時には鉛バッテリ
１２からの電力を用いて駆動する一方、アイドリングス
トップ制御に伴う再始動時にはリチウムイオンバッテリ
１４からの電力を用いて駆動することができる。
【００４３】かかる構成においては、エンジンが冷えた
状態で通常始動される冷間始動時、すなわち、バッテリ
負荷の大きい状況であっても、出力密度の比較的高い鉛
バッテリ１２がスタータ１８の駆動に用いられるので、
エンジンの始動性が確実に確保される。また、アイドリ
ングストップ制御に伴う再始動時には、出力密度の比較
的低いリチウムイオンバッテリ１４がスタータ１８の駆
動に用いられるが、アイドリングストップ制御に伴う再
始動はエンジンが暖機された状態（すなわち、バッテリ
負荷の小さい状況）で行われるので、エンジンの始動性
はある程度確保される。更に、再始動時には、エネルギ
密度の比較的高いリチウムイオンバッテリ１４がスター
タ１８の駆動に用いられるので、エンジン再始動が頻繁
に行われる場合であっても、鉛バッテリ１２の劣化が促
進されることがなく、エンジンの始動性が確実に確保さ
れる。
【００４４】このように、本実施例の電源制御装置１０
によれば、アイドリングストップ制御の実行に伴ってエ
ンジンが頻繁に始動される車両において、鉛バッテリ１
２によるエンジンの始動頻度を抑制することができ、ま
た、エンジンの通常始動時と再始動時とでバッテリ負荷
の違いに着目してスタータ１８に電力を供給すべきバッ
テリを切り換えることができる。このため、本実施例の
電源制御装置１０によれば、エンジンの通常始動および
再始動の双方を、鉛バッテリ１２の劣化促進を伴うこと
なく確実に行うことができ、これにより、バッテリの故
障・劣化に起因するシステムの誤作動を防止することが
可能となっている。
【００４５】本実施例の如くアイドリングストップ制御
に伴うエンジン再始動時にリチウムイオンバッテリ１４
からスタータ１８へ電力が供給されるシステムにおいて
は、エンジン再始動時に鉛バッテリ１２はスタータ１８
に接続しないので、鉛バッテリ１２のバッテリ電圧の低
下が生ずるのは回避される。このため、鉛バッテリ１２
側に接続されるオーディオやカーナビゲーション，ヒル
ホールド機能を有するＡＢＳ，オイルポンプ等の補機
は、エンジンがリチウムイオンバッテリ１４を用いて再
始動されている状況においても、確実に電源電圧供給を
受けてその作動を維持・継続することができる。尚、か
かるエンジン再始動時に容量低下等により鉛バッテリ１
２がへたっている場合には、これらの補機に、リチウム
イオンバッテリ１４からＤＣ／ＤＣコンバータ２２を介
して電源電圧を供給することとしてもよい。従って、本
実施例のシステムによれば、エンジン再始動時において
電圧保持が要求される補機の誤作動や作動停止（例え
ば、オーディオ音の途切れ，ナビゲーション画面のリセ
ット等）が生ずるのを回避することができ、その作動を
確実に確保することが可能となっている。
【００４６】一方、リチウムイオンバッテリ１４は、エ
ンジン再始動時においてスタータ１８に接続するので、
電圧低下を引き起こす。しかしながら、リチウムイオン
バッテリ１４側に接続されるデフォガやワイパ等の補機
については、供給される電圧の低下が生じても、あまり
その影響を受けることなく作動が維持され、或いは、あ
まり不都合が生じない。従って、本実施例のシステム
は、エンジン再始動時にリチウムイオンバッテリの電圧
低下による影響を受け難いシステムとなっている。
【００４７】また、本実施例においては、アイドリング
ストップ制御に伴うエンジンの再始動時にリチウムイオ
ンバッテリ１４のバッテリ容量が低下している場合に
は、そのリチウムイオンバッテリ１４に代えて、鉛バッ
テリ１２からスタータ１８に電力が供給される。このた
め、エンジン再始動時にリチウムイオンバッテリ１４の
バッテリ容量の低下に起因してリチウムイオンバッテリ
１４を用いたエンジン始動が不可能であっても、エンジ
ンは、鉛バッテリ１２を用いて確実に始動・運転される
ことができる。従って、本実施例の電源制御装置１０に
よれば、リチウムイオンバッテリ１４のバッテリ容量の
低下に起因してエンジンが再始動できない事態が生ずる
のを確実に回避することが可能となっている。
【００４８】尚、上記の実施例においては、鉛バッテリ
１２が特許請求の範囲に記載した「第１のバッテリ」
に、リチウムイオンバッテリ１４が特許請求の範囲に記
載した「第２のバッテリ」に、スタータ１８が特許請求
の範囲に記載した「始動装置」に、それぞれ相当してい
ると共に、ＥＣＵ２４が、切換スイッチ１６の駆動によ
り、通常始動時には鉛バッテリ１２からスタータ１８へ
電力を供給させ、また、再始動時にはリチウムイオンバ
ッテリ１４からスタータ１８へ電力を供給させることに
より、特許請求の範囲に記載した「バッテリ切換制御手
段」が、上記図２に示すルーチン中ステップ１０２の処
理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「第
２バッテリ始動性判別手段」が、ステップ１０６の処理
を実行することにより特許請求の範囲の請求項６に記載
した「バッテリ切換制御手段」が、それぞれ実現されて
いる。
【００４９】ところで、上記の実施例においては、アイ
ドリングストップ制御の実行条件が成立する場合にエン
ジンを停止させると共に、その制御に伴うエンジン再始
動時にリチウムイオンバッテリ１４のバッテリ容量が低
下する際は鉛バッテリ１２を用いてエンジンを始動させ
ることとしているが、アイドリングストップ制御の実行
を、リチウムイオンバッテリ１４と共に鉛バッテリ１２
のバッテリ容量が低下している場合には中止すること、
すなわち、アイドリングストップ制御の実行条件として
リチウムイオンバッテリ１４および鉛バッテリ１２の双
方のバッテリ容量若しくはバッテリ電圧、又は、バッテ
リ容量およびバッテリ電圧の双方が一定値以上にあるこ
とを加えることとしてもよい。
【００５０】また、上記の実施例においては、アイドリ
ングストップ制御に伴うエンジン再始動時にリチウムイ
オンバッテリ１４のバッテリ容量が低下する際は鉛バッ
テリ１２を用いてエンジンを始動させることとしている
が、運転者のイグニション操作に伴う通常始動時に鉛バ
ッテリ１２のバッテリ容量が所定値以下に低下する際に
はリチウムイオンバッテリ１４を用いてエンジンを始動
させることとしてもよい。かかる構成においては、エン
ジンの通常始動時に鉛バッテリ１２のバッテリ容量の低
下に起因して鉛バッテリ１２を用いたエンジン始動が不
可能であっても、エンジンは、リチウムイオンバッテリ
１４を用いて確実に始動・運転されることができるの
で、鉛バッテリ１２のバッテリ容量の低下に起因してエ
ンジンが通常始動できない事態が生ずるのは確実に回避
されることとなる。尚、この場合には、ＥＣＵ２４が、
鉛バッテリ１２のバッテリ容量が低下するか否かを判別
することにより特許請求の範囲に記載した「第１バッテ
リ始動性判別手段」が、通常始動時において鉛バッテリ
１２のバッテリ容量が低下する場合に、スタータ１８と
接続するバッテリを鉛バッテリ１２からリチウムイオン
バッテリ１４に切り換え、リチウムイオンバッテリ１４
からスタータ１８へ電力を供給するように切換スイッチ
１６を駆動することにより特許請求の範囲の請求項７に
記載した「バッテリ切換制御手段」が、それぞれ実現さ
れる。
【００５１】また、上記の実施例においては、バッテリ
容量に基づいて、バッテリ１４，１２からスタータ１８
への電力供給がエンジンの始動性を確保するうえで十分
に行われるか否かが判別されるが、かかる判別を、バッ
テリ容量に限らず、バッテリの温度やバッテリ電圧，バ
ッテリ電流等のパラメータを用いて行うこととしてもよ
い。
【００５２】また、上記の実施例においては、比較的出
力密度が低くかつエネルギ密度が高いバッテリとしてリ
チウムイオンバッテリ１４を用い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、そのバッテリ
としてニッケル水素バッテリや他の鉛バッテリ等を用い
ることとしてもよい。
【００５３】更に、上記の実施例においては、運転者に
よりイグニションスイッチがスタータオン状態に操作さ
れた場合に、スタータ１８が鉛バッテリ１２から電力の
供給を受けて作動状態となりエンジンが始動されること
としているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、運転者が携帯する携帯機と車両側の車載機とが無線
通信を行った結果として認証がされた場合に、運転者の
操作を伴うことなく、スタータ１８が鉛バッテリ１２か
ら電力の供給を受けて作動状態となりエンジンが始動さ
れる構成に適用することも可能である。
【００５４】
【発明の効果】上述の如く、請求項１乃至５記載の発明
によれば、車両起動に伴うエンジン始動およびアイドリ
ングストップ制御に伴うエンジン始動の双方を、バッテ
リの劣化を促進させることなく確実に行うことができ
る。
【００５５】請求項６記載の発明によれば、第２のバッ
テリから始動装置への電力供給が十分に行われないこと
に起因してエンジンの再始動が不可能となる事態を回避
することができる。
【００５６】また、請求項７記載の発明によれば、第１
のバッテリから始動装置への電力供給が十分に行われな
いことに起因してエンジンの通常始動が不可能となる事
態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である車両の電源制御装置の
システム構成図である。
【図２】本実施例において、アイドリングストップ制御
に伴うエンジン再始動を行う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 電源制御装置 １２ 鉛バッテリ １４ リチウムイオンバッテリ １６ 切換スイッチ １８ スタータ ２２ 直流−直流変換器（ＤＣ／ＤＣコンバータ） ２４ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） ３０ 運転状態検出装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 10/44 Ｈ０１Ｍ 10/44 Ｐ (72)発明者 大塚 幹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G092 AA01 AB02 AC03 DF05 DG08 EA11 FA13 FA30 FA31 FA32 FA36 FA43 GA01 HE08Z HF12Z HF15Z HF21Z HF26Z 3G093 BA16 BA17 BA21 BA26 CA01 CA02 DA05 DA12 DB05 DB10 DB11 DB15 DB19 EC02 FA12 FB07 5H030 AA04 AA06 AS08 BB23 FF41

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 運転状態に応じてエンジンの停止・始動
    を自動的に行うアイドリングストップ制御を実行する車
    両の電源制御装置であって、 第１のバッテリと、 前記第１のバッテリに比して、エネルギ密度が高くかつ
    出力密度が低い第２のバッテリと、 車両起動に伴ってエンジンを始動させる際には前記第１
    のバッテリから始動装置に電力を供給させ、一方、アイ
    ドリングストップ制御に伴ってエンジンを始動させる際
    には前記第２のバッテリから始動装置に電力を供給させ
    るバッテリ切換制御手段と、 を備えることを特徴とする車両の電源制御装置。
  2. 【請求項２】 前記第２のバッテリは、リチウムイオン
    バッテリであることを特徴とする請求項１記載の車両の
    電源制御装置。
  3. 【請求項３】 前記第１のバッテリは、鉛バッテリであ
    ることを特徴とする請求項１又は２記載の車両の電源制
    御装置。
  4. 【請求項４】 車両起動に伴うエンジン始動は、車両運
    転者の意思に基づくエンジン始動であることを特徴とす
    る請求項１記載の車両の電源制御装置。
  5. 【請求項５】 車両起動に伴うエンジン始動は、車載機
    と車両運転者の携帯する携帯機との無線通信の認証結果
    に基づくエンジン始動であることを特徴とする請求項１
    記載の車両の電源制御装置。
  6. 【請求項６】 前記第２のバッテリから前記始動装置へ
    の電力供給がエンジンの始動性を確保するうえで十分に
    行われるか否かを判別する第２バッテリ始動性判別手段
    を備え、 前記バッテリ切換制御手段は、アイドリングストップ制
    御に伴ってエンジンを始動させる際、前記第２バッテリ
    始動性判別手段により前記第２のバッテリから前記始動
    装置への電力供給が十分に行われないと判別される場合
    には、該第２のバッテリに代えて、前記第１のバッテリ
    から前記始動装置へ電力を供給させることを特徴とする
    請求項１乃至５の何れか一項記載の車両の電源制御装
    置。
  7. 【請求項７】 前記第１のバッテリから前記始動装置へ
    の電力供給がエンジンの始動性を確保するうえで十分に
    行われるか否かを判別する第１バッテリ始動性判別手段
    を備え、 前記バッテリ切換制御手段は、車両起動に伴ってエンジ
    ンを始動させる際、前記第１バッテリ始動性判別手段に
    より前記第１のバッテリから前記始動装置への電力供給
    が十分に行われないと判別される場合には、該第１のバ
    ッテリに代えて、前記第２のバッテリから前記始動装置
    へ電力を供給させることを特徴とする請求項１乃至６の
    何れか一項記載の車両の電源制御装置。
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