JP2010115010A - 電源制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン始動後の電圧変動を抑制する電源制御装置を提供する。
【解決手段】バッテリに蓄電された電力を車両の負荷に供給する電源制御装置である。電源制御装置は、昇圧手段および制御手段を備える。昇圧手段は、バッテリから供給される電力の電圧を昇圧して、負荷に供給する。制御手段は、昇圧手段が昇圧する電圧を制御する。制御手段は、車両のエンジン始動前に昇圧手段が昇圧する目標電圧を第１の電圧に制御し、車両のエンジン始動後に当該目標電圧を当該第１の電圧より低い第２の電圧に変更する。
【選択図】図４

Description

本発明は、電気負荷に電力を供給する電源制御装置に関し、特に、車両を停車する際に当該車両のエンジンを一時的に自動停止させるアイドルストップ車両に搭載される電源制御装置に関する。

従来、車両のエンジンを始動するためのスタータが搭載されている。スタータは、車両に搭載されたバッテリから駆動のための電力が供給される。また、車両には、スタータ以外にも様々な電気負荷が設けられ、当該電気負荷に対してもバッテリまたは発電機からの電力が供給されている。

ここで、車両に搭載されるスタータは、停止状態にあるエンジンを回転させて始動させる電動機であり、エンジンを回転させるために大きな起動電流を有する。したがって、スタータの駆動の際にバッテリの電圧降下が大きくなり、他の電気負荷へ供給する電力の電圧も低下してしまう。ここで、車両が停車した際に自動的に車両のエンジンを停止させる、いわゆるアイドリングストップ機構付き車両においては、エンジンを始動させる回数も多いために上述した電圧降下が発生する回数も多くなる。

このようなバッテリ電圧の電圧降下を防止するために、電圧補償回路を作動させてバッテリ電圧を補償するアイドルストップ車両が開示されている（例えば、特許文献１参照）。上記特許文献１で開示されたアイドルストップ車両は、バッテリ電圧が予め定められた設定値以下に低下したときに、電圧補償回路（昇圧回路）を作動させることによって、バッテリ電圧を補償している。

例えば、図９に示すように、蓄電した電力を負荷９００に電力を供給するバッテリ８００が車両にそれぞれ備えられており、バッテリ８００から負荷９００へ電力を供給する電力供給ライン上に昇圧回路２００が設けられている。昇圧回路２００の昇圧動作は、制御部１００によって制御されている。制御部１００は、他の制御装置（例えば、エンジンの始動および停止を制御するアイドリングストップ機構の制御装置）から得られる昇圧信号に基づいて、昇圧処理の開始／終了を制御する。そして、制御部１００は、昇圧処理中において昇圧回路２００から出力される出力電圧Ｖｏを監視しており、出力電圧Ｖｏが予め定められた目標電圧以上となるように昇圧回路２００の昇圧動作を制御する。具体的には、制御部１００は、昇圧処理中において、出力電圧Ｖｏ＜目標電圧の場合に昇圧回路２００に昇圧動作を開始させ、出力電圧Ｖｏ＞目標電圧の場合に昇圧回路２００に昇圧動作を停止する。
特開２００２−３８９８４号公報

しかしながら、上記特許文献１で開示されたアイドルストップ車両は、エンジン始動におけるクランキング終了後に昇圧動作が行われることによって、電圧変動（リップル）が発生する。このようなエンジン始動後の電圧変動によって、車両のライトやインストルメントパネルに設けられたランプ等が明滅したり、車両のオーディオ機器等にノイズが発生したりすることがある。

例えば、図１０に示すように、スタータの駆動の際にバッテリ電圧Ｖｂが電圧降下した場合、昇圧回路による昇圧動作によってバッテリ電圧Ｖｂが目標電圧まで昇圧された出力電圧Ｖｏの電力が出力される。そして、エンジン始動後にスタータの駆動が終了することによってバッテリ電圧Ｖｂが上昇して、出力電圧Ｖｏ＞目標電圧になると昇圧回路による昇圧動作を停止するが、エンジン始動後の出力電圧Ｖｏの微小な変化によって出力電圧Ｖｏ＜目標電圧となると昇圧回路による昇圧動作が再開される。このとき、出力電圧Ｖｏと目標電圧との差が小さいこともあり、昇圧回路における再昇圧時のエネルギーによって電圧変動（リップル）が発生する。

それ故に、本発明の目的は、エンジン始動後の電圧変動を抑制する電源制御装置を提供することである。

上記のような目的を達成するために、本発明は、以下に示すような特徴を有している。
第１の発明は、バッテリに蓄電された電力を車両の負荷に供給する電源制御装置である。電源制御装置は、昇圧手段および制御手段を備える。昇圧手段は、バッテリから供給される電力の電圧を昇圧して、負荷に供給する。制御手段は、昇圧手段が昇圧する電圧を制御する。制御手段は、車両のエンジン始動前に昇圧手段が昇圧する目標電圧を第１の電圧に制御し、車両のエンジン始動後に当該目標電圧を当該第１の電圧より低い第２の電圧に変更する。

第２の発明は、上記第１の発明において、バッテリ電圧監視手段を、さらに備える。バッテリ電圧監視手段は、バッテリから供給される電力の電圧を監視する。制御手段は、バッテリ電圧監視手段が監視している電圧が降下した後に閾値まで上昇した場合に目標電圧を第１の電圧から第２の電圧に変更する。

第３の発明は、上記第２の発明において、バイパス回路を、さらに備える。バイパス回路は、昇圧手段と並列に接続される。制御手段は、第２の電圧にバイパス回路の電圧降下分を加算した値に閾値を設定する。

第４の発明は、上記第１の発明において、制御手段は、車両のエンジン始動前に昇圧手段の昇圧動作を開始した時点から、目標電圧を第１の電圧から第２の電圧に漸減的に変更する。

第５の発明は、上記第１の発明において、バイパス回路を、さらに備える。バイパス回路は、昇圧手段と並列に接続される。制御手段は、バイパス回路を介してバッテリから供給される電力を負荷に供給する前に、目標電圧を第１の電圧から第２の電圧に変更する。

第６の発明は、上記第５の発明において、制御手段は、電圧差監視手段を含む。電圧差監視手段は、バッテリから供給される電力の電圧と負荷へ供給する電力の電圧との差を監視する。バイパス回路は、スイッチング素子を含む。スイッチング素子は、制御手段の制御に応じてバッテリから負荷への回路を開閉する。制御手段は、電圧差監視手段が監視した電圧差が予め定められた値より小さい場合、スイッチング素子を閉動作させる。

第７の発明は、上記第５の発明において、バイパス回路は、スイッチング素子を含む。スイッチング素子は、制御手段の制御に応じてバッテリから負荷への回路を開閉する。制御手段は、目標電圧を第１の電圧から第２の電圧に変更した後、さらに目標電圧を第２の電圧から第１の電圧に漸増的に変更し、目標電圧が第１の電圧に復帰した以降にスイッチング素子を閉動作させる。

第８の発明は、上記第７の発明において、スイッチング素子は、ダイオードを含む。ダイオードは、バッテリから負荷への順方向へ電流を流す。制御手段は、バッテリから供給される電力の電圧からダイオードによる電圧降下分を減算した値より低く第２の電圧を設定する。

第９の発明は、上記第８の発明において、制御手段は、バッテリから供給される電力の電圧からスイッチング素子が閉状態における電圧降下分を減算した値に第１の電圧を設定する。

第１０の発明は、上記第７の発明において、制御手段は、車両のエンジン始動を制御する他の装置から昇圧手段による昇圧要否を示す昇圧信号を取得する。制御手段は、昇圧信号が昇圧否から昇圧要を示す信号に変わった時点から目標電圧を第１の電圧から第２の電圧に漸減的に変更する。そして、制御手段は、昇圧信号が昇圧要から昇圧否を示す信号に変わった時点から目標電圧を第２の電圧から第１の電圧に漸増的に変更する。

第１１の発明は、上記第１の発明において、バッテリ電圧監視手段を、さらに備える。バッテリ電圧監視手段は、バッテリから供給される電力の電圧を監視する。制御手段は、車両のエンジン始動を制御する他の装置から昇圧手段による昇圧要否を示す昇圧信号を取得する。制御手段は、昇圧信号が昇圧否から昇圧要を示す信号に変わった時点からカウントを開始するタイマーを含む。制御手段は、タイマーのカウントアップ後にバッテリ電圧監視手段が監視している電圧が閾値まで上昇した場合に目標電圧を第１の電圧から第２の電圧に変更する。

上記第１の発明によれば、エンジン始動後においては、第１の電圧より低い第２の電圧を目標電圧とした昇圧処理が行われるため、昇圧処理なしでバッテリから供給される出力電圧＞目標電圧となり、間欠的な昇圧動作を防止することができる。つまり、エンジン始動後において、昇圧動作による再昇圧時のエネルギーによって生じる電圧変動（リップル）の発生を防止することができ、車両のライトやインストルメントパネルに設けられたランプ等が明滅したり、車両のオーディオ機器等にノイズが発生したりすることを抑制することができる。

上記第２の発明によれば、エンジン始動時のクランキングによってバッテリ電圧が降下した後、当該クランキングが終了することによるバッテリ電圧の上昇を検知することができ、車両のエンジンが始動したことを容易に検出することができる。

上記第３の発明によれば、閾値を判定基準として目標電圧を第１の電圧から第２の電圧に変更することによって、電圧変動を最小限にすることができる。

上記第４の発明によれば、昇圧動作を開始した時点から目標電圧を第１の電圧から第２の電圧に漸減的に変更することによって、昇圧動作を終了した時点で昇圧処理なしでバッテリから供給される出力電圧＞目標電圧となるため、間欠的な昇圧動作を防止することができる。

上記第５の発明によれば、バイパス回路を介して電力を供給するまでの間、間欠的な昇圧動作を防止することができる。

上記第６の発明によれば、昇圧手段によって昇圧する電力供給からバイパス回路を介した電力供給に切り替える際の電圧変動を抑制することができる。また、バイパス回路を介した電力供給に切り替えられたときに、負荷側からバッテリ側へ電力が逆流することを防止することができる。

上記第７の発明によれば、昇圧手段によって昇圧する電力供給からバイパス回路を介した電力供給に切り替える際の電圧変動を抑制することができる。また、バイパス回路を介した電力供給に切り替えられたときに、負荷側からバッテリ側へ電力が逆流することを防止することができる。

上記第８および第９の発明によれば、ダイオードを介した電力供給からスイッチング素子を介した電力供給に切り替える際の電圧変動を抑制することができる。

上記第１０の発明によれば、エンジン始動後において、昇圧動作による再昇圧時のエネルギーによって生じる電圧変動と昇圧手段によって昇圧する電力供給からバイパス回路を介した電力供給に切り替える際の電圧変動とを抑制することができる。

上記第１１の発明によれば、タイマーのカウント値を用いることによって、車両のエンジン始動後を容易に検出することができる。

（第１の実施形態）
以下、図１〜図４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る電源制御装置を含む電力供給システムについて説明する。典型的には、第１の実施形態に係る電源制御装置は、車両が停車した際に自動的に車両のエンジンを停止させる、いわゆるアイドリングストップ機構付き車両に搭載される。例えば、上記アイドリングストップ機構は、信号待ち等で車両が停車した際、ドライバがギアをニュートラルに入れてクラッチペダルから足を離すとエンジンを自動停止させ、ニュートラルで再びクラッチを踏むとエンジンを自動的に再始動させる。なお、図１は、本発明の第１の実施形態に係る電源制御装置を含む電力供給システムの構成の一例を示す概略ブロック図である。図２は、図１の電源制御装置に含まれる昇圧回路３の構成の一例を示す概略図である。図３は、図１の電源制御装置が昇圧動作を制御する動作の一例を示すフローチャートである。そして、図４は、図１の電源制御装置の昇圧動作と出力電圧、バッテリ電圧、および目標電圧との関係の一例を説明するための図である。

図１において、当該電源制御装置を含む電力供給システムは、制御部１ａ、昇圧回路３、単方向素子（ダイオード）４、バッテリ８、および負荷９を備えている。当該電力供給システムでは、バッテリ８に蓄電されている電力を負荷９に供給する。なお、制御部１ａ、昇圧回路３、および単方向素子（ダイオード）４が、本発明の電源制御装置の一例に相当する。

バッテリ８は、車両に設けられた発電機（例えば、オルタネータ）が発電した電力を蓄電し、蓄電した電力を負荷９に供給する蓄電装置である。バッテリ８は、例えば約１２Ｖを定格電圧とする鉛蓄電池が用いられるが、他の二次電池（例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池）が用いられてもかまわない。バッテリ８の正極端子は、昇圧回路３またはダイオード４を介して、負荷９に接続される。

負荷９は、昇圧回路３またはダイオード４を介して、バッテリ８の電力供給ラインと接続される。ダイオード４は、昇圧回路３と並列に上記電力供給ライン上に設けられる。そして、ダイオード４は、バッテリ８の正極端子にアノード側が接続され、負荷９にカソード側が接続される。つまり、上記電力供給ラインにおいてバッテリ８側の電位が高い場合、バッテリ８に蓄電されている電力がダイオード４を介して負荷９へ給電されることになる。

昇圧回路３は、上記電力供給ラインを介して供給されるバッテリ８のバッテリ電圧Ｖｂを、制御部１ａの指示に応じて出力電圧Ｖｏまで昇圧させて負荷９へ出力する変圧回路を構成しており、ダイオード４と並列に上記電力供給ライン上に設けられる。したがって、上記電力供給ラインにおいてバッテリ８側の電位が低く、昇圧回路３が昇圧動作を開始した場合、バッテリ８に蓄電されている電力が昇圧回路３でバッテリ電圧Ｖｂから出力電圧Ｖｏまで昇圧されて負荷９へ給電されることになる。例えば、昇圧回路３は、いわゆる昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータであり、シリーズ方式やスイッチング方式のコンバータが用いられる。なお、昇圧回路３の詳細な構成例については、後述する。

制御部１ａは、昇圧回路３の動作を制御して、電力供給システム内の出力電圧Ｖｏを制御する。例えば、制御部１ａは、電力供給システム全体を監視するＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）で構成される。制御部１ａは、電圧低下監視部１１、電圧上昇監視部１２、目標電圧設定部１３、出力電圧監視部１４、および昇圧回路制御部１５を含んでいる。

電圧低下監視部１１は、上記電力供給ラインに接続され、バッテリ８のバッテリ電圧Ｖｂが予め定められた電圧（低下判定電圧ＶｂＬ）以下まで低下したか否かを監視する。電圧上昇監視部１２は、上記電力供給ラインに接続され、バッテリ８のバッテリ電圧Ｖｂが電圧ＶｂＬ以下まで低下した後に、再び予め定められた電圧（電圧Ｖｌ＋Ｖｆ）以上まで上昇したか否かを監視する。目標電圧設定部１３は、電圧低下監視部１１および電圧上昇監視部１２におけるバッテリ電圧Ｖｂの監視状況に応じて、昇圧回路３が昇圧する目標電圧を設定する。出力電圧監視部１４は、上記電力供給ラインに接続され、昇圧回路３から出力される出力電圧Ｖｏを監視する。昇圧回路制御部１５は、昇圧処理の要否を示す昇圧信号において昇圧要を示す信号を他の装置（例えば、エンジンの始動および停止を制御するアイドリングストップ機構の制御装置）から取得した場合、当該指示に応じて昇圧回路３を制御して昇圧処理を開始する。そして、昇圧回路制御部１５は、バッテリ電圧Ｖｂおよび出力電圧Ｖｏに応じて、目標電圧設定部１３が設定した目標電圧に出力電圧Ｖｏがなるように、昇圧回路３の昇圧動作を制御する。

次に、図２を参照して、昇圧回路３の構成の一例について説明する。図２において、昇圧回路３は、バッテリ８のバッテリ電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｏまで昇圧する。

図２に示すように、昇圧回路３は、バッテリ８と負荷９との間を接続する入出力ライン上に、コイル３２およびダイオード３３を備えている。ダイオード３３は、アノードをバッテリ８の電力供給ライン側（コイル３２側）にし、カソードを負荷９側にして、コイル３２と出力端子との間に挿入される。

コイル３２とダイオード３３のアノード側との間の入出力ラインは、スイッチング素子３１を介して接地される。スイッチング素子３１は、例えばＭＯＳＦＥＴ（MOS Field Effect Transistor；ＭＯＳ電界効果トランジスタ）で構成される。スイッチング素子３１がＭＯＳＦＥＴで構成される場合、ソースを接地し、ドレインを入出力ライン側にして挿入される。また、ダイオード３３のカソード側と出力端子（負荷９側）との間の入出力ラインは、コンデンサ３４を介して接地される。

スイッチング素子３１のゲートに印加される出力電圧は、図示しないドライバによって制御される。当該ドライバは、制御部１ａ（図１参照）によって制御され、制御部１ａから出力される駆動信号Ｄｕに応じて、スイッチング素子３１を断続する。制御部１ａは、目標電圧に応じた周波数でスイッチング素子３１を断続することによって、出力電圧Ｖｏが当該目標電圧となるように昇圧回路３を昇圧動作させる。なお、具体的な断続動作については既知であるため、詳細な説明を省略する。

次に、図３および図４を参照して、制御部１ａによって制御される電源制御装置の動作について説明する。

図３において、制御部１ａは、後述する処理における初期設定を行って（ステップＳ５１）、次のステップに処理を進める。例えば、制御部１ａは、目標電圧を基準目標電圧Ｖｈ、電圧低下フラグＦｄをオフ（ＯＦＦ）、電圧上昇フラグＦｕをオフ（ＯＦＦ）にそれぞれ初期設定して、それぞれを示すデータを記憶領域に書き込んでデータを初期化する。例えば、基準目標電圧Ｖｈは、現時点（エンジン始動前）の出力電圧Ｖｏに設定され、この場合、基準目標電圧Ｖｈ＝現時点のバッテリ電圧Ｖｂ−ダイオード４による電圧降下分Ｖｆとなる。

次に、制御部１ａは、他の装置から得られる昇圧信号が昇圧要を示す信号か否かを判断する（ステップＳ５２）。例えば、図４に示すように、エンジンの始動および停止を制御するアイドリングストップ機構の制御装置は、車両のエンジンを始動する際、電圧降下に備えてバッテリ電圧Ｖｂを昇圧することが必要であることを指示する昇圧信号（例えば、昇圧信号をハイ（Ｈｉ）レベルにしてオン（ＯＮ）する）を制御部１ａへ出力する（図示矢印Ａの時点）。そして、制御部１ａは、昇圧信号が昇圧要を示す信号である場合、次のステップＳ５３に処理を進める。一方、制御部１ａは、昇圧信号が昇圧否、すなわち昇圧処理を行わないことを示す信号（例えば、昇圧信号がロー（Ｌｏ）レベルでオフ（ＯＦＦ））である場合、次のステップＳ６０に処理を進める。

ステップＳ５３において、制御部１ａは、現時点で設定されている目標電圧に応じて昇圧処理を行い、次のステップに処理を進める。上記ステップＳ５３における昇圧処理においては、制御部１ａは、現時点で設定されている目標電圧より出力電圧Ｖｏが低い場合、出力電圧Ｖｏが当該目標電圧となる駆動信号Ｄｕを昇圧回路３に出力して、昇圧回路３に昇圧動作を行わせる。一方、現時点で設定されている目標電圧より出力電圧Ｖｏが高い場合、昇圧動作を停止させる駆動信号Ｄｕを昇圧回路３に出力して、昇圧回路３の昇圧動作を停止させる。

次に、制御部１ａは、現時点で設定されている電圧低下フラグＦｄがオン（ＯＮ）に設定されているか否かを判断する（ステップＳ５４）。そして、制御部１ａは、電圧低下フラグＦｄがオフ（ＯＦＦ）に設定されている場合、次のステップＳ５５に処理を進める。一方、制御部１ａは、電圧低下フラグＦｄがオン（ＯＮ）に設定されている場合、次のステップＳ５７に処理を進める。

ステップＳ５５において、制御部１ａは、バッテリ電圧Ｖｂが予め定められた電圧（低下判定電圧ＶｂＬ）以下まで低下したか否かを判断する。そして、制御部１ａは、バッテリ電圧Ｖｂが低下判定電圧ＶｂＬ以下まで低下した場合、次のステップＳ５６に処理を進める。一方、制御部１ａは、バッテリ電圧Ｖｂが低下判定電圧ＶｂＬより高い場合、次のステップＳ５９に処理を進める。ここで、低下判定電圧ＶｂＬは、車両のエンジンが始動する際に生じるバッテリ電圧Ｖｂの電圧降下を検知するための判定電圧であり、例えばバッテリ８の定格電圧から所定の電圧だけ低い電圧に設定すればよい。例えば、図４に示すように、バッテリ電圧Ｖｂが低下判定電圧ＶｂＬまで低下したことを検知することによって、エンジンのクランキングが開始されたことを知ることができる（図示矢印Ｂの時点）。

ステップＳ５６において、制御部１ａは、電圧低下フラグＦｄをオン（ＯＮ）に設定して、電圧低下フラグＦｄを示すデータを更新し、次のステップに処理を進める。このように、電圧低下フラグＦｄは、バッテリ電圧Ｖｂが低下判定電圧ＶｂＬ以下まで低下した際にオン（ＯＮ）に設定される。

次に、制御部１ａは、バッテリ電圧Ｖｂが予め定められた電圧（低目標電圧Ｖｌにダイオード４の電圧降下分に相当する電圧Ｖｆを加算した値）以上まで上昇したか否かを判断する（ステップＳ５７）。そして、制御部１ａは、バッテリ電圧Ｖｂが電圧Ｖｌ＋Ｖｆ以上まで上昇した場合、次のステップＳ５８に処理を進める。一方、制御部１ａは、バッテリ電圧Ｖｂが電圧Ｖｌ＋Ｖｆより低い場合、次のステップＳ５９に処理を進める。

ここで、後述により明らかとなるが、低目標電圧Ｖｌは、エンジン始動後に昇圧回路３が昇圧動作において昇圧目標とする電圧であり、エンジン始動前のバッテリ電圧Ｖｂからダイオード４の電圧降下分に相当するＶｆを減算した値よりさらに所定の電圧だけ低い電圧に設定される。例えば、低目標電圧Ｖｌは、上記ステップＳ５２の判断において上記昇圧信号がロー（Ｌｏ）レベルからハイ（Ｈｉ）レベルに変化したとき、すなわち昇圧否から昇圧要に指示が変化したときのバッテリ電圧Ｖｂからダイオード４の電圧降下分に相当するＶｆを減算した値よりさらに所定の電圧だけ低い（例えば、１００ｍＶ〜２００ｍＶ低い）電圧に設定され、結果的に基準目標電圧Ｖｈより１００ｍＶ〜２００ｍＶ低い電圧に設定される。

なお、上記ステップＳ５７で用いる閾値は、他の値を用いてもかまわない。例えば、バッテリ電圧Ｖｂが基準目標電圧Ｖｈにダイオード４の電圧降下分に相当するＶｆを加算した値（すなわち、エンジン始動前のバッテリ電圧Ｖｂの電圧レベル）まで上昇したか否かを判断してもかまわない。

ステップＳ５８において、制御部１ａは、目標電圧を低目標電圧Ｖｌに設定し、電圧上昇フラグＦｕをオン（ＯＮ）に設定して、目標電圧および電圧上昇フラグＦｕを示すデータをそれぞれ更新し、次のステップに処理を進める。

ここで、上記ステップＳ５７およびステップＳ５８は、電圧低下フラグＦｄがオン（ＯＮ）に設定されている場合のみ行われる処理である。すなわち、上記ステップＳ５７の判断においてバッテリ電圧Ｖｂが電圧Ｖｌ＋Ｖｆ以上まで上昇する状態とは、エンジン始動時のクランキングによってバッテリ電圧Ｖｂの電圧降下が生じた後に、バッテリ電圧Ｖｂが当該クランキング前の電圧付近まで再び上昇して復帰した状態である。つまり、上記ステップＳ５７の処理によって、エンジン始動時のクランキングが終了したか否かを判定することができる。そして、上記ステップＳ５８は、上記クランキングが終了した場合、すなわちエンジンが始動した場合の処理であり、エンジン始動後に昇圧回路３の目標電圧を低目標電圧Ｖｌに変更することになる。したがって、エンジン始動後における上記ステップＳ５３の昇圧処理においては、エンジン始動前の目標電圧（基準目標電圧Ｖｈ）より低い目標電圧（低目標電圧Ｖｌ）で昇圧動作を行うことになる（図４に示す図示矢印Ｃの時点）。

次に、制御部１ａは、他の装置から得られる昇圧信号が昇圧否を示す信号か否かを判断する（ステップＳ５９）。例えば、図４に示すように、エンジンの始動および停止を制御するアイドリングストップ機構の制御装置は、車両のエンジンが始動した際、昇圧要から昇圧否に指示を変化させた信号、すなわちバッテリ電圧Ｖｂの昇圧を停止することを指示する昇圧信号（例えば、昇圧信号をロー（Ｌｏ）レベルにしてオフ（ＯＦＦ）する）を制御部１ａへ出力する（図示矢印Ｄの時点）。そして、制御部１ａは、昇圧信号が昇圧処理を引き続き行うことを示す信号（例えば、昇圧信号がハイ（Ｈｉ）レベルでオン（ＯＮ））である場合、次のステップＳ６０に処理を進める。一方、制御部１ａは、昇圧信号が昇圧処理を終了することを示す信号（例えば、昇圧信号がロー（Ｌｏ）レベルでオフ（ＯＦＦ））である場合、昇圧処理を終了し（ステップＳ６１）、上記ステップＳ５１に戻って処理を繰り返す。したがって、制御部１ａは、昇圧処理を終了することが指示された場合、昇圧処理を終了して上記ステップＳ５１における初期設定を行って各設定を初期化する。

ステップＳ６０において、制御部１ａは、処理を終了するか否かを判断する。処理を終了する条件としては、例えば、車両のユーザがイグニッションキーをＯＦＦしたり、車両の制御によって負荷９への電力供給が停止される状態になったりすること等がある。制御部１ａは、処理を終了しない場合に上記ステップＳ５２に戻って処理を繰り返し、処理を終了する場合に当該フローチャートによる処理を終了する。

このように、図３に示した電力供給制御によって、エンジン始動後の電圧変動が抑制される。例えば、図４に示すように、上記昇圧信号によって昇圧要が示された後（図示矢印Ａ時点以降）のエンジンのクランキングによるバッテリ電圧Ｖｂの電圧降下によって、昇圧回路３は、基準目標電圧Ｖｈを昇圧目標とした昇圧動作が行われる（図４における昇圧動作「有」の期間）。そして、当該電圧降下によってバッテリ電圧Ｖｂが低下判定電圧ＶｂＬまで低下すると（図示矢印Ｂ時点）、電圧低下フラグＦｄがオン（ＯＮ）に設定される（図４における電圧低下監視「ＯＮ」の期間）。

そして、エンジンのクランキングが終了してバッテリ電圧Ｖｂが電圧Ｖｌ＋Ｖｆまで上昇すると、電圧上昇フラグＦｕがオン（ＯＮ）に設定され（図４における電圧上昇監視「ＯＮ」の期間）、昇圧回路３による昇圧動作が基準目標電圧Ｖｈより低い低目標電圧Ｖｌを昇圧目標とした昇圧動作に切り替えられる（図示矢印Ｃ時点）。したがって、エンジン始動後においては、基準目標電圧Ｖｈより低い低目標電圧Ｖｌで昇圧処理するため、必ずダイオード４を介して出力される出力電圧Ｖｏ＞低目標電圧Ｖｌとなり、間欠的な昇圧動作を防止することができる。つまり、エンジン始動後において、昇圧回路３における再昇圧時のエネルギーによって生じる電圧変動（リップル）の発生を防止することができ、車両のライトやインストルメントパネルに設けられたランプ等が明滅したり、車両のオーディオ機器等にノイズが発生したりすることを抑制することができる。

なお、上述した実施形態では、バッテリ電圧Ｖｂが低下判定電圧ＶｂＬ以下まで低下した後にバッテリ電圧Ｖｂが電圧Ｖｌ＋Ｖｆまで上昇することによって、クランキング開始および終了を検知しているが、他の態様によってクランキング開始および終了を検知してもかまわない。

一例として、図５に示すように、昇圧信号による昇圧処理開始指示からエンジンが始動するまでの時間が決まっている場合、タイマー１６によるカウント値を用いてクランキング開始を検知してもかまわない。例えば、制御部１ｂは、上述した制御部１ａに設けられていた電圧低下監視部１１に代えてタイマー１６を設けている。タイマー１６は、昇圧処理開始が指示されたとき、すなわち昇圧信号がロー（Ｌｏ）レベルからハイ（Ｈｉ）レベルに変化したとき、カウントを開始する。そして、タイマー１６のカウント値がカウントアップしたときに、クランキングが開始されたと判断して電圧低下フラグＦｄをオフ（ＯＦＦ）からオン（ＯＮ）に変更し、以降は図３に示した電力供給制御と同様の処理を行う。

ここで、タイマー１６がカウント開始してからカウントアップするまでの時間は、上記昇圧処理開始指示時点からバッテリ電圧Ｖｂが極小値を示すまでの時間において想定される最長時間以上で、かつ、上記昇圧処理開始指示時点からエンジンが始動してバッテリ電圧Ｖｂが電圧Ｖｌ＋Ｖｆまで上昇するまでの時間において想定される最短時間未満に設定すればよい。

また、上述した実施形態では、昇圧回路３と並列にダイオード４を設けて、通常の電力供給ラインと昇圧電力供給ラインとを別に設けた電力供給システムを用いた。しかしながら、通常の電力供給ラインと昇圧電力供給ラインとが同一の電力供給システム（例えば、図２においてダイオード４が挿入された並列回路がないシステム）であっても、本発明は同様の効果が得られることは言うまでもない。

また、上述した実施形態では、所定の条件に基づいて、目標電圧を基準目標電圧Ｖｈから低目標電圧Ｖｌに即変更（図４に示す矢印Ｃ時点）する一例を用いたが、段階的に目標電圧を基準目標電圧Ｖｈから低目標電圧Ｖｌまで変更してもかまわない。例えば、バッテリ電圧Ｖｂの電圧低下が検知されてからバッテリ電圧Ｖｂが上昇したことが検知されるまでの間（図４に示す矢印Ｂ時点から矢印Ｃ地点までの間）に、目標電圧を基準目標電圧Ｖｈから低目標電圧Ｖｌまで漸減的に変化させてもかまわない。

（第２の実施形態）
以下、図６〜図８を参照して、本発明の第２の実施形態に係る電源制御装置を含む電力供給システムについて説明する。典型的には、本発明の第２の実施形態に係る電源制御装置も、車両が停車した際に自動的に車両のエンジンを停止させる、いわゆるアイドリングストップ機構付き車両に搭載される。なお、図６は、本発明の第２の実施形態に係る電源制御装置を含む電力供給システムの構成の一例を示す概略ブロック図である。図７は、図６の電源制御装置が昇圧動作を制御する動作の一例を示すフローチャートである。そして、図８は、図６の電源制御装置の昇圧動作と出力電圧、バッテリ電圧、および目標電圧との関係の一例を説明するための図である。

図６において、当該電源制御装置を含む電力供給システムは、制御部１ｃ、昇圧回路３、スイッチング素子５、ダイオード６、バッテリ８、および負荷９を備えている。当該電力供給システムでは、バッテリ８に蓄電されている電力を負荷９に供給する。なお、制御部１ｃ、昇圧回路３、スイッチング素子５、およびダイオード６が、本発明の電源制御装置の一例に相当する。

図１に示した第１の実施形態に係る電源制御装置を含む電力供給システムと比較すると、第２の実施形態に係る電源制御装置を含む電力供給システムは、ダイオード４の代わりにスイッチング素子５およびダイオード６の組が用いられ、制御部１ｃの構成が異なる。第２の実施形態に係る電源制御装置を含む電力供給システムの他の構成については、第１の実施形態に係る電源制御装置を含む電力供給システムと同様であるため、同様の構成要素については同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。

例えば、スイッチング素子５がＭＯＳＦＥＴで構成される場合、ダイオード６はＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードで構成される。そして、スイッチング素子５がＭＯＳＦＥＴで構成され、ソースをバッテリ８の正極端子と接続しドレインを負荷９と接続した場合、ダイオード６のアノードがバッテリ８の正極端子側となり、カソードが負荷９側となる。このように、昇圧回路３と並列にスイッチング素子５を接続することによって、バッテリ８の電力を負荷９へ供給する際の電圧降下が少なくなる。

例えば、第１の実施形態で用いた電力供給システムでダイオード４を介して電力供給すると、ダイオード４における電圧降下が約１．０Ｖ生じる。一方、第２の実施形態で用いた電力供給システムでスイッチング素子５を介して電力供給すると、スイッチング素子５における電圧降下が非常に小さいため、バッテリ８から負荷９へ電力を供給する条件が有利となる。

ここで、昇圧回路３による昇圧動作を停止した後にスイッチング素子５をオン（閉）にする際、昇圧動作を停止した後にスイッチング素子５をオン（閉）にするまでの間に、ダイオード６を介して給電する期間を設けることが一般的である。これは、昇圧動作を停止して即時にスイッチング素子５をオン（閉）にすると、出力電圧Ｖｏがバッテリ電圧Ｖｂより高い場合に負荷９側からバッテリ８側へ電力が逆流する可能性があるためであり、一旦ダイオード６を介して給電することによって当該逆流を防止している。

しかしながら、ダイオード６を介してバッテリ８から負荷９へ給電する期間は、ダイオード６による電圧降下（例えば、電圧Ｖｆ低下）が生じているため、その状態でスイッチング素子５をオン（閉）すると出力電圧Ｖｏが電圧Ｖｆ分だけ上昇することになる。電圧降下となる電圧Ｖｆは、ダイオード６を構成する素子により異なるが、通常電圧Ｖｆ＝０．４Ｖ〜１．０Ｖである。したがって、スイッチング素子５をオン（閉）するときに、出力電圧Ｖｏに電圧変動が生じることになる。第２の実施形態に係る電源制御装置においては、エンジン始動後の間欠的な昇圧動作を防止すると共に、上述したスイッチング素子５をオン（閉）したときの電圧変動を防止する。

制御部１ａは、昇圧回路３の動作を制御して、電力供給システム内の出力電圧Ｖｏを制御する。例えば、制御部１ｃは、制御部１ａと同様に電力供給システム全体を監視するＥＣＵで構成される。制御部１ｃは、バッテリ電圧監視部１７、出力電圧監視部１８、電圧比較部１９、目標電圧設定部２０、および昇圧回路制御部２１を含んでいる。

バッテリ電圧監視部１７は、バッテリ８から負荷９への電力供給ラインに接続され、バッテリ８のバッテリ電圧Ｖｂを監視する。出力電圧監視部１８は、上記電力供給ラインに接続され、負荷９への出力電圧Ｖｏを監視する。電圧比較部１９は、バッテリ電圧監視部１７が監視しているバッテリ電圧Ｖｂと出力電圧監視部１８が監視している出力電圧Ｖｏとを比較し、エンジン始動後にその差が一定値以下（例えば、その差がスイッチング素子５のオン（ＯＮ）抵抗による電圧降下分の差（例えば、電圧Ｖｏｎの差））であるか否かを判定する。目標電圧設定部２０は、他の装置（例えば、エンジンの始動および停止を制御するアイドリングストップ機構の制御装置）から得られる昇圧信号に応じて、昇圧回路３が昇圧目標とする目標電圧を設定する。昇圧回路制御部２１は、昇圧要を示す昇圧信号を取得した場合、当該昇圧要を示す指示に応じて昇圧回路３の昇圧動作およびスイッチング素子５の開閉動作を制御して昇圧処理を開始する。そして、昇圧回路制御部２１は、目標電圧設定部２０が設定した目標電圧に出力電圧Ｖｏがなるように昇圧回路３の昇圧動作を制御し、電圧比較部１９の比較結果に基づいてスイッチング素子５の開閉動作を制御する。

ここで、スイッチング素子５およびスイッチング素子３１（図２参照）のゲートに印加される出力電圧は、それぞれ図示しないドライバによって制御される。当該ドライバは、制御部１ｃによって制御され、制御部１ｃから出力される駆動信号Ｄｇに応じてスイッチング素子５を開閉し、制御部１ｃから出力される駆動信号Ｄｕに応じてスイッチング素子３１を断続する。

次に、図７および図８を参照して、制御部１ｃによって制御される電源制御装置の動作について説明する。

図７において、制御部１ｃは、初期設定を行って（ステップＳ８１）、次のステップに処理を進める。例えば、制御部１ｃは、目標電圧Ｖｔを初期値Ｖｉに初期設定して、目標電圧Ｖｔを示すデータを記憶領域に書き込んでデータを初期化する。

次に、制御部１ｃは、他の装置から得られる昇圧信号が昇圧要を示す信号か否かを判断する（ステップＳ８２）。例えば、図８に示すように、エンジンの始動および停止を制御するアイドリングストップ機構の制御装置は、車両のエンジンを始動する際、電圧降下に備えてバッテリ電圧Ｖｂを昇圧することを指示する昇圧信号（例えば、昇圧信号をハイ（Ｈｉ）レベルにしてオン（ＯＮ）する）を制御部１ｃへ出力する（図示矢印Ｅの時点）。そして、制御部１ｃは、昇圧信号が昇圧要を示す信号である場合、次のステップＳ８３に処理を進める。一方、制御部１ｃは、昇圧信号が昇圧否を示す信号、すなわち昇圧処理を行わないことを示す信号（例えば、昇圧信号がロー（Ｌｏ）レベルでオフ（ＯＦＦ））である場合、次のステップＳ９１に処理を進める。

ステップＳ８３において、制御部１ｃは、現時点で設定されている目標電圧Ｖｔ（初期値Ｖｉ）に応じて昇圧処理を行い、次のステップに処理を進める。例えば、初期値Ｖｉは、現時点（エンジン始動前）の出力電圧Ｖｏに設定され、その場合、初期値Ｖｉ＝現時点のバッテリ電圧Ｖｂ−スイッチング素子５のオン（ＯＮ）抵抗による電圧降下（電圧Ｖｏｎ）となる。

なお、上記ステップＳ８３で開始された昇圧処理においては後述するステップＳ９０において昇圧処理が終了するまで継続して行われるとし、制御部１ｃは、各時点で設定されている目標電圧Ｖｔより出力電圧Ｖｏが低い場合、出力電圧Ｖｏが目標電圧Ｖｔとなる駆動信号Ｄｕを昇圧回路３に出力して、昇圧回路３に昇圧動作を行わせる。一方、各時点で設定されている目標電圧Ｖｔより出力電圧Ｖｏが高い場合、昇圧動作を停止させる駆動信号Ｄｕを昇圧回路３に出力して、昇圧回路３の昇圧動作を停止させる。

次に、制御部１ｃは、スイッチング素子５をオフ（開）にしてゲート駆動をオフ（ＯＦＦ）にし（ステップＳ８４）、次のステップに処理を進める。例えば、制御部１ｃは、スイッチング素子５をオフ（開）にする駆動信号Ｄｇをスイッチング素子５のドライバへ出力することによって、スイッチング素子５をオフ（開）にする。

次に、制御部１ｃは、現在設定されている目標電圧Ｖｔを予め定められた値（減算値ΔＶｄ）だけ低く設定し（Ｖｔ−ΔＶｄ）、新たに設定された目標電圧Ｖｔを示すデータを用いて記憶領域に書き込まれたデータを更新して（ステップＳ８５）、次のステップに処理を進める。目標電圧Ｖｔから減算される減算値ΔＶｄは、車両のエンジンが始動した時点（クランキング終了時点）において目標電圧がＶｂ−Ｖｆ−αとなるように漸減的に目標電圧Ｖｔを低くする値に設定される（図８に示す矢印Ｇ時点）。ここで、Ｖｆは、ダイオード６による電圧降下分を想定した電圧であり、例えば０．４Ｖ〜１．０Ｖに設定される。また、αは、出力電圧Ｖｏが電圧Ｖｂ−Ｖｆとなった場合に目標電圧Ｖｔを所定の電圧だけ出力電圧Ｖｏより低い値にするための値であり、例えば５０ｍＶ〜２００ｍＶに設定される。

次に、制御部１ｃは、他の装置から得られる昇圧信号が昇圧否を示す信号か否かを判断する（ステップＳ８６）。例えば、図８に示すように、エンジンの始動および停止を制御するアイドリングストップ機構の制御装置は、車両のエンジンが始動した際、昇圧否を示す信号、すなわちバッテリ電圧Ｖｂの昇圧を停止することを指示する昇圧信号（例えば、昇圧信号をロー（Ｌｏ）レベルにしてオフ（ＯＦＦ）する）を制御部１ｃへ出力する（図示矢印Ｇの時点）。そして、制御部１ｃは、昇圧信号が昇圧処理を引き続き行うことを示す信号（例えば、昇圧信号がハイ（Ｈｉ）レベルでオン（ＯＮ））である場合、上記ステップＳ８５の処理を繰り返す。一方、制御部１ｃは、昇圧信号が昇圧処理を終了することを示す信号（例えば、昇圧信号がロー（Ｌｏ）レベルでオフ（ＯＦＦ））である場合、次のステップＳ８７に処理を進める。

ステップＳ８７において、現在設定されている目標電圧Ｖｔを予め定められた値（加算値ΔＶｕ）だけ高く設定し（Ｖｔ＋ΔＶｕ）、新たに設定された目標電圧Ｖｔを示すデータを用いて記憶領域に書き込まれたデータを更新して、次のステップに処理を進める。目標電圧Ｖｔに加算される加算値ΔＶｕは、目標電圧Ｖｔを電圧Ｖｂ−Ｖｆ−αから電圧Ｖｂ−Ｖｏｎまで漸増的に上昇させる単位時間当たりの上昇値であり、目標電圧Ｖｔを電圧Ｖｂ−Ｖｏｎまで上昇させる時間（図８に示す矢印Ｇから矢印Ｉまで時間）に応じて設定される。ここで、Ｖｏｎは、スイッチング素子５のオン（ＯＮ）抵抗による電圧降下分を想定した電圧である。

次に、制御部１ｃは、バッテリ電圧Ｖｂと出力電圧Ｖｏとの差が一定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ８８）。具体的には、制御部１ｃは、出力電圧Ｖｏがバッテリ電圧Ｖｂよりスイッチング素子５のオン（ＯＮ）抵抗による電圧降下分（電圧Ｖｏｎ）だけ低い場合、バッテリ電圧Ｖｂと出力電圧Ｖｏとの差が一定値以下であると判断する。そして、制御部１ｃは、バッテリ電圧Ｖｂと出力電圧Ｖｏとの差が一定値以下である場合、次のステップＳ８９に処理を進める。一方、制御部１ｃは、バッテリ電圧Ｖｂが出力電圧Ｖｏより上記一定値より大きな差を有して高い場合、上記ステップＳ８７による処理を繰り返す。

ステップＳ８９において、制御部１ｃは、スイッチング素子５をオン（閉）にしてゲート駆動をオン（ＯＮ）にし、次のステップに処理を進める。例えば、制御部１ｃは、スイッチング素子５をオン（閉）にする駆動信号Ｄｇをスイッチング素子５のドライバへ出力することによって、スイッチング素子５をオン（閉）にする。これによって、バッテリ８からの電力がスイッチング素子５を介して負荷９に給電される。

次に、制御部１ｃは、上記ステップＳ８３から継続して行われていた昇圧処理を終了し（ステップＳ９０）、次のステップに処理を進める。

次に、制御部１ｃは、処理を終了するか否かを判断する。処理を終了する条件としては、例えば、車両のユーザがイグニッションキーをＯＦＦしたり、車両の制御によって負荷９への電力供給が停止される状態になったりすること等がある。制御部１ｃは、処理を終了しない場合に上記ステップＳ８１に戻って処理を繰り返し、処理を終了する場合に当該フローチャートによる処理を終了する。

このように、図７に示した電力供給制御によって、エンジン始動後の電圧変動およびスイッチング素子５をオン（閉）する際の電圧変動がそれぞれ抑制される。例えば、図８に示すように、上記昇圧信号が昇圧否を示す指示から昇圧要を示す指示に変化した後、すなわち昇圧処理の開始が指示された後（図示矢印Ｅ時点以降）のエンジンのクランキングによるバッテリ電圧Ｖｂの電圧降下によって、スイッチング素子５をオフ（開）すると共に、昇圧回路３は、目標電圧Ｖｔを漸減的に低下させて昇圧動作を行う（図示矢印Ｅ時点〜矢印Ｇ時点の期間）。

一方、エンジンのクランキング動作によってバッテリ電圧Ｖｂが大きく電圧降下した後、クランキング動作終了するとバッテリ電圧Ｖｂがエンジン始動前の電圧まで上昇する。このバッテリ電圧Ｖｂの上昇によってダイオード６を介して供給される電力の電圧がＶｂ−Ｖｆまで上昇するため、やがて漸減的に低下させている目標電圧Ｖｔが電圧Ｖｂ−Ｖｆ以下となる状態が生じる（図示矢印Ｆ時点）。したがって、昇圧回路３が昇圧する電圧よりダイオード６を介して供給される電圧が高くなるため、出力電圧Ｖｏが電圧Ｖｂ−Ｖｆで一定となる状態が続く。

上記昇圧信号が昇圧要を示す指示から昇圧否を示す指示に変化するとき、すなわち昇圧処理の終了が指示されるとき、目標電圧Ｖｔは電圧Ｖｂ−Ｖｆ−αまで低下しており、出力電圧Ｖｏが電圧Ｖｂ−Ｖｆで一定となる状態が続いている（図示矢印Ｇ時点）。そして、上記昇圧信号によって昇圧処理の終了が指示されると、昇圧回路３は、目標電圧Ｖｔを電圧Ｖｂ−Ｖｏｎまで漸増的に上昇させて昇圧動作を行う（図示矢印Ｇ時点〜矢印Ｉ時点の期間）。この目標電圧Ｖｔの上昇によって、やがて漸増的に上昇させている目標電圧Ｖｔがダイオード６を介して供給される電圧Ｖｂ−Ｖｆ以上となる状態が生じる（図示矢印Ｈ時点）。したがって、昇圧回路３が昇圧する電圧よりダイオード６を介して供給される電圧が低くなるため、出力電圧Ｖｏが目標電圧Ｖｔの上昇に応じて漸増的に上昇していく（図示矢印Ｈ時点〜矢印Ｉ時点の期間）。

そして、目標電圧Ｖｔが電圧Ｖｂ−Ｖｏｎまで上昇することによって、出力電圧Ｖｏが電圧Ｖｂ−Ｖｏｎまで上昇すると、バッテリ電圧Ｖｂと出力電圧Ｖｏとの差が一定値以下であると判断される（図示矢印Ｉ時点）。バッテリ電圧Ｖｂと出力電圧Ｖｏとの差が一定値以下であると判断されると、スイッチング素子５をオン（閉）することによって、バッテリ８に蓄電された電力がスイッチング素子５を介して負荷９へ供給される（矢印Ｉ時点以降）。

したがって、エンジン始動後における図示矢印Ｆ時点から矢印Ｈ時点までの期間においては、必ずバッテリ電圧Ｖｂ−Ｖｆ＞目標電圧Ｖｔとなり、常にダイオード６を介した給電期間となる。また、エンジン始動後における図示矢印Ｈ時点から矢印Ｉ時点までの期間においては、必ずバッテリ電圧Ｖｂ−Ｖｆ＜目標電圧Ｖｔとなり、常に昇圧動作されている状態となる。つまり、エンジン始動後における図示矢印Ｆ時点から矢印Ｉ時点までの期間においては、間欠的な昇圧動作を防止することができ、昇圧回路３における再昇圧時のエネルギーによって生じる電圧変動（リップル）の発生を防止することができる。

また、エンジン始動後にスイッチング素子５をオン（閉）する時点（矢印Ｉ時点）では、昇圧回路３の昇圧動作によって出力電圧Ｖｏが電圧Ｖｂ−Ｖｏｎまで上昇している。したがって、スイッチング素子５をオン（閉）する時点においてスイッチング素子５の入力側と出力側との電圧差が電圧差Ｖｏｎとなり、スイッチング素子５のオン（ＯＮ）抵抗による電圧降下分の差となる。つまり、この状態でスイッチング素子５をオン（閉）しても出力電圧Ｖｏに電圧変動が生じない。このように、バッテリ電圧Ｖｂと出力電圧Ｖｏとの差が一定値以下になったことを検知して、スイッチング素子５をオン（閉）すると共に昇圧動作を停止することによって、スイッチング素子５をオン（閉）するときの電圧変動が生じることを防止することができる。このように、エンジン始動後に生じる各電圧変動を防止することによって、車両のライトやインストルメントパネルに設けられたランプ等が明滅したり、車両のオーディオ機器等にノイズが発生したりすることを抑制することができる。

なお、上述した実施形態では、目標電圧Ｖｔを漸減的に下げる際、および目標電圧Ｖｔを漸増的に上げる際、目標電圧Ｖｔを線形変化させたが、他の態様で目標電圧Ｖｔを変化させてもかまわない。例えば、目標電圧Ｖｔを下げるおよび目標電圧Ｖｔを上げる処理の少なくとも一方において、目標電圧Ｖｔを非線形変化させてもかまわない。一例として、コンデンサおよび抵抗（ＣＲ回路）等を利用することによって、容易に目標電圧Ｖｔを非線形変化させることができる。

また、目標電圧Ｖｔを漸減的に下げる際に、目標電圧Ｖｔの下限値（例えば、下限値＝Ｖｂ−Ｖｆ−α）を設けてもかまわない。この場合、目標電圧Ｖｔが下限値まで下げられた時点でまだ昇圧処理の終了を示す昇圧信号を取得していなくても、目標電圧Ｖｔを下げる処理を終了して目標電圧Ｖｔを上記下限値一定に設定する。これによって、エンジンを始動する際のクランキング動作が長い状態であっても、目標電圧Ｖｔが極端に低下することがなく、その後に目標電圧Ｖｔを上昇させる時間も一定となる。つまり、上述した昇圧制御処理全体の時間が長期化すること等を防止することができる。

また、上述した実施形態では、所定の条件に基づいて、目標電圧Ｖｔを初期値Ｖｉから電圧Ｖｂ−Ｖｆ−αまで漸減的に下げる一例を用いたが、初期値Ｖｉから電圧Ｖｂ−Ｖｆ−αに目標電圧Ｖｔを即変更してもかまわない。例えば、バッテリ電圧Ｖｂが予め定められた電圧以下まで低下したとき、目標電圧Ｖｔを初期値Ｖｉから電圧Ｖｂ−Ｖｆ−αに即変更し、昇圧処理を終了することを示す昇圧信号が取得されるまで目標電圧Ｖｔを電圧Ｖｂ−Ｖｆ−αに設定する。このように、目標電圧Ｖｔを低く設定する際に即変更しても、同様にエンジン始動後の間欠的な昇圧動作を防止することができる。

また、上述した各電圧設定値等は、単なる一例に過ぎず他の電圧であっても、本発明を実現できることは言うまでもない。また、上述した電力供給システムは、定格電圧１２Ｖ、２４Ｖ、４２Ｖの電力供給するシステムであっても、本発明の電源制御装置が適用できることは言うまでもない。また、高電圧のニッケル水素電池等が蓄電装置に用いられるハイブリッドシステムを搭載した車両にも、本発明の電源制御装置が適用可能であることは言うまでもない。

以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。

本発明に係る電源制御装置は、エンジン始動後の電圧変動を抑制することができ、アイドリングストップ機構付き車両等に搭載される電力供給システム等に適用できる。

本発明の第１の実施形態に係る電源制御装置を含む電力供給システムの構成の一例を示す概略ブロック図 図１の電源制御装置に含まれる昇圧回路３の構成の一例を示す概略図 図１の電源制御装置が昇圧動作を制御する動作の一例を示すフローチャート 図１の電源制御装置の昇圧動作と出力電圧、バッテリ電圧、および目標電圧との関係の一例を説明するための図 図１の電源制御装置の他の例を含む電力供給システムの構成の一例を示す概略ブロック図 本発明の第２の実施形態に係る電源制御装置を含む電力供給システムの構成の一例を示す概略ブロック図 図６の電源制御装置が昇圧動作を制御する動作の一例を示すフローチャート 図６の電源制御装置の昇圧動作と出力電圧、バッテリ電圧、および目標電圧との関係の一例を説明するための図 従来の電力供給システムの構成の一例を示す概略ブロック図 従来の電力供給システムの昇圧動作と出力電圧およびバッテリ電圧との関係の一例を説明するための図

符号の説明

１…制御部
１１…電圧低下監視部
１２…電圧上昇監視部
１３、２０…目標電圧設定部
１４…出力電圧監視部
１５、２１…昇圧回路制御部
１６…タイマー
１７…バッテリ電圧監視部
１８…出力電圧監視部
１９…電圧比較部
３…昇圧回路
５、３１…スイッチング素子
３２…コイル
３４…コンデンサ
４、６、３３…ダイオード
８…バッテリ
９…負荷

Claims (11)

1. バッテリに蓄電された電力を車両の負荷に供給する電源制御装置であって、
   前記バッテリから供給される電力の電圧を昇圧して、前記負荷に供給する昇圧手段と、
   前記昇圧手段が昇圧する電圧を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記車両のエンジン始動前に前記昇圧手段が昇圧する目標電圧を第１の電圧に制御し、前記車両のエンジン始動後に当該目標電圧を当該第１の電圧より低い第２の電圧に変更する、電源制御装置。
2. 前記バッテリから供給される電力の電圧を監視するバッテリ電圧監視手段を、さらに備え、
   前記制御手段は、前記バッテリ電圧監視手段が監視している電圧が降下した後に閾値まで上昇した場合に前記目標電圧を前記第１の電圧から前記第２の電圧に変更する、請求項１に記載の電源制御装置。
3. 前記昇圧手段と並列に接続されたバイパス回路を、さらに備え、
   前記制御手段は、前記第２の電圧に前記バイパス回路の電圧降下分を加算した値に前記閾値を設定する、請求項２に記載の電源制御装置。
4. 前記制御手段は、前記車両のエンジン始動前に前記昇圧手段の昇圧動作を開始した時点から、前記目標電圧を前記第１の電圧から前記第２の電圧に漸減的に変更する、請求項１に記載の電源制御装置。
5. 前記昇圧手段と並列に接続されたバイパス回路を、さらに備え、
   前記制御手段は、前記バイパス回路を介して前記バッテリから供給される電力を前記負荷に供給する前に、前記目標電圧を前記第１の電圧から前記第２の電圧に変更する、請求項１に記載の電源制御装置。
6. 前記制御手段は、前記バッテリから供給される電力の電圧と前記負荷へ供給する電力の電圧との差を監視する電圧差監視手段を含み、
   前記バイパス回路は、前記制御手段の制御に応じて前記バッテリから前記負荷への回路を開閉するスイッチング素子を含み、
   前記制御手段は、前記電圧差監視手段が監視した電圧差が予め定められた値より小さい場合、前記スイッチング素子を閉動作させる、請求項５に記載の電源制御装置。
7. 前記バイパス回路は、前記制御手段の制御に応じて前記バッテリから前記負荷への回路を開閉するスイッチング素子を含み、
   前記制御手段は、前記目標電圧を前記第１の電圧から前記第２の電圧に変更した後、さらに前記目標電圧を前記第２の電圧から前記第１の電圧に漸増的に変更し、前記目標電圧が前記第１の電圧に復帰した以降に前記スイッチング素子を閉動作させる、請求項５に記載の電源制御装置。
8. 前記スイッチング素子は、前記バッテリから前記負荷への順方向へ電流を流すダイオードを含み、
   前記制御手段は、前記バッテリから供給される電力の電圧から前記ダイオードによる電圧降下分を減算した値より低く前記第２の電圧を設定する、請求項７に記載の電源制御装置。
9. 前記制御手段は、前記バッテリから供給される電力の電圧から前記スイッチング素子が閉状態における電圧降下分を減算した値に前記第１の電圧を設定する、請求項８に記載の電源制御装置。
10. 前記制御手段は、前記車両のエンジン始動を制御する他の装置から前記昇圧手段による昇圧要否を示す昇圧信号を取得し、
    前記制御手段は、前記昇圧信号が昇圧否から昇圧要を示す信号に変わった時点から前記目標電圧を前記第１の電圧から前記第２の電圧に漸減的に変更し、
    前記制御手段は、前記昇圧信号が昇圧要から昇圧否を示す信号に変わった時点から前記目標電圧を前記第２の電圧から前記第１の電圧に漸増的に変更する、請求項７に記載の電源制御装置。
11. 前記バッテリから供給される電力の電圧を監視するバッテリ電圧監視手段を、さらに備え、
    前記制御手段は、前記車両のエンジン始動を制御する他の装置から前記昇圧手段による昇圧要否を示す昇圧信号を取得し、
    前記制御手段は、前記昇圧信号が昇圧否から昇圧要を示す信号に変わった時点からカウントを開始するタイマーを含み、
    前記制御手段は、前記タイマーのカウントアップ後に前記バッテリ電圧監視手段が監視している電圧が閾値まで上昇した場合に前記目標電圧を前記第１の電圧から前記第２の電圧に変更する、請求項１に記載の電源制御装置。

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