JP6396604B2 - 車両用電力供給装置、車両用電力供給システム、および、車両用電力供給装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用電力供給装置、車両用電力供給システム、および、車両用電力供給装置の制御方法に関する。

従来、車両用の電力供給システムには、電源として電圧が異なる２つのバッテリを備えたものが知られている（特許文献１）。

例えば、リチウムイオンバッテリは、内燃機関のアシストに用いられ、一方、鉛バッテリは、内燃機関の始動、ライトやＥＣＵ（Engine Control Unit）の駆動のために用いられる。そして、リチウムイオンバッテリは、交流発電機（ＡＣＧ）から、ＥＣＵを介して、発電電圧が供給されて充電され、鉛バッテリは、ＤＣ−ＤＣコンバータで降圧した電圧で充電される。

ここで、例えば、ＥＣＵは、Ｌｉバッテリの電圧を検出して、リチウムイオンバッテリが故障等により、所定の電圧を出力しない場合、エンジンを停止する制御を実行する。

このため、リチウムイオンバッテリが故障等により、所定の電圧を出力しない場合、交流発電機（ＡＣＧ）や負荷の駆動を継続することができず、ハイブリッド二輪車が走行を継続できないこととなる。

このように、従来の車両用の電力供給システムでは、リチウムイオンバッテリが故障した場合に、交流発電機（ＡＣＧ）や負荷の駆動を継続することができない問題があった。

特表２０１４−５０６９７０号公報

そこで、本発明では、バッテリが故障した場合に、交流発電機や負荷の駆動を継続することが可能な車両用電力供給装置、車両用電力供給システム、および、車両用電力供給装置の制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る実施形態に従った車両用電力供給装置は、
第１の電源端子と第１の接地端子との間に第１の電源電圧を出力し充電可能な第１のバッテリ、及び、前記第１の電源電圧よりも高い第２の電源電圧を第２の電源端子と第２の接地端子との間に出力し充電可能な第２のバッテリの電力を制御して、前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に接続された負荷に供給し、前記第２のバッテリが出力する前記第２の電源電圧が降圧されて前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に供給されるようになっている、車両用電力供給装置であって、
前記第２のバッテリの状態に基づいて、オンすることにより前記第１の電源端子と第３の電源端子との間を導通させ且つ前記第１の接地端子と第３の接地端子との間を導通し、オフすることにより前記第１の電源端子と前記第３の電源端子との間を遮断させ且つ前記第１の接地端子と前記第３の接地端子との間を遮断する第１のスイッチ、及び、オンすることにより前記第２の電源端子と前記第３の電源端子との間を導通させ且つ前記第２の接地端子と前記第３の接地端子との間を導通し、オフすることにより前記第２の電源端子と前記第３の電源端子との間を遮断させ且つ前記第２の接地端子と前記第３の接地端子との間を遮断する第２のスイッチの、オン/オフを制御するとともに、前記第３の電源端子と前記第３の接地端子との間に供給される電圧により交流発電機を駆動させ、前記交流発電機の動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記第２のバッテリの状態が正常である場合には、前記第２のスイッチをオンし且つ前記第１のスイッチをオフし、
一方、前記第２のバッテリの状態が異常である場合には、前記第２のスイッチをオフし且つ前記第１のスイッチをオンする
ことを特徴とする。

前記車両用電力供給装置において、
前記制御部は、
前記第２のバッテリの状態が正常である場合には、
前記第２のスイッチをオンし且つ前記第１のスイッチをオフした状態で、前記交流発電機が発電した交流電圧を整流した直流電圧を前記第３の電源端子と前記第３の接地端子との間に供給することで、前記第２のバッテリを充電するとともに、前記ダウンレギュレータが前記直流電圧を降圧して前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に出力した降圧電圧により前記第１のバッテリを充電し且つ前記降圧電圧を前記負荷に供給する
ことを特徴とする。

前記車両用電力供給装置において、
前記制御部は、
前記第２のバッテリの状態が異常である場合には、
前記第２のスイッチをオフし且つ前記第１のスイッチをオンした状態で、前記交流発電機が発電した交流電圧を整流した直流電圧を前記第３の電源端子と前記第３の接地端子との間に供給することで、前記直流電圧により前記第１のバッテリを充電し且つ前記直流電圧を前記負荷に供給する
ことを特徴とする。

前記車両用電力供給装置において、
前記制御部は、
前記第２のバッテリの状態が正常である場合には、
前記第２のスイッチをオンし且つ前記第１のスイッチをオフすることで、前記第２のバッテリが出力する前記第２の電源電圧に基づいて前記交流発電機を駆動させる
ことを特徴とする。

前記車両用電力供給装置において、
前記制御部は、
前記第２のバッテリの状態が異常である場合には、
前記第２のスイッチをオフし且つ前記第１のスイッチをオンすることで、前記第１のバッテリが出力する前記第１の電源電圧に基づいて前記交流発電機を駆動させる
ことを特徴とする。

前記車両用電力供給装置において、
前記第１のバッテリは、鉛バッテリであり、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。

前記車両用電力供給装置において、
前記車両用電力供給装置は、
ハイブリッド二輪車に積載され、前記交流発電機は前記ハイブリッド二輪車の内燃機関に接続され、前記制御部は、前記交流発電機を駆動することにより、前記内燃機関を起動し、及び／又は、前記内燃機関を駆動する
ことを特徴とする。

前記車両用電力供給装置において、
前記第１の電源電圧は、１４Ｖであり、前記第２の電源電圧は、５０Ｖであることを特徴とする。

前記車両用電力供給装置において、
前記第１及び第２のスイッチは、機械式の開閉器であることを特徴とする。

前記車両用電力供給装置において、
前記第２のバッテリの状態に関する情報を前記制御部に送信する通信部をさらに備え、
前記制御部は、
前記情報に基づいて、前記第２のバッテリの状態が正常又は異常であるかを判断することを特徴とする。

前記車両用電力供給装置において、
前記第１の電源端子と前記第１のバッテリの正極との間に第１のヒューズが接続されている
ことを特徴とする。

前記車両用電力供給装置において、
前記第１の電源端子と前記負荷との間に第２のヒューズが接続されていることを特徴とする。

前記車両用電力供給装置において、
前記負荷は、前記内燃機関の点火を制御するためのイグニッションコイル、前記内燃機関に燃料を供給するためのフュエルポンプ、又は、前記内燃機関の供給する燃料を噴射するインジェクタの何れかである
ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る実施形態に従った車両用電力供給システムは、
第１の電源端子と第１の接地端子との間に第１の電源電圧を出力し、充電可能な第１のバッテリと、
前記第１の電源電圧よりも高い第２の電源電圧を第２の電源端子と第２の接地端子との間に出力し、充電可能な第２のバッテリと、
前記第２のバッテリが出力する前記第２の電源電圧を降圧して前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に出力するダウンレギュレータと、
オンすることにより前記第１の電源端子と第３の電源端子との間を導通させ且つ前記第１の接地端子と第３の接地端子との間を導通し、オフすることにより前記第１の電源端子と前記第３の電源端子との間を遮断させ且つ前記第１の接地端子と前記第３の接地端子との間を遮断する第１のスイッチと、
オンすることにより前記第２の電源端子と前記第３の電源端子との間を導通させ且つ前記第２の接地端子と前記第３の接地端子との間を導通し、オフすることにより前記第２の電源端子と前記第３の電源端子との間を遮断させ且つ前記第２の接地端子と前記第３の接地端子との間を遮断する第２のスイッチと、
前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に接続された負荷と、
交流発電機と、
前記第２のバッテリの状態に基づいて前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチのオン/オフを制御するとともに、前記第３の電源端子と前記第３の接地端子との間に供給される電圧により前記交流発電機を駆動させ、前記交流発電機の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第２のバッテリの状態が正常である場合には、前記第２のスイッチをオンし且つ前記第１のスイッチをオフし、
一方、前記第２のバッテリの状態が異常である場合には、前記第２のスイッチをオフし且つ前記第１のスイッチをオンする
ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る実施形態に従った車両用電力供給装置の制御方法は、
第１の電源端子と第１の接地端子との間に第１の電源電圧を出力し充電可能な第１のバッテリ、及び、前記第１の電源電圧よりも高い第２の電源電圧を第２の電源端子と第２の接地端子との間に出力し充電可能な第２のバッテリの電力を制御して、前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に接続された負荷に供給し、前記第２のバッテリが出力する前記第２の電源電圧が降圧されて前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に供給されるようになっている車両用電力供給装置あって、前記第２のバッテリの状態に基づいて、オンすることにより前記第１の電源端子と第３の電源端子との間を導通させ且つ前記第１の接地端子と第３の接地端子との間を導通し、オフすることにより前記第１の電源端子と前記第３の電源端子との間を遮断させ且つ前記第１の接地端子と前記第３の接地端子との間を遮断する第１のスイッチ、及び、オンすることにより前記第２の電源端子と前記第３の電源端子との間を導通させ且つ前記第２の接地端子と前記第３の接地端子との間を導通し、オフすることにより前記第２の電源端子と前記第３の電源端子との間を遮断させ且つ前記第２の接地端子と前記第３の接地端子との間を遮断する第２のスイッチの、オン/オフを制御するとともに、前記第３の電源端子と前記第３の接地端子との間に供給される電圧により交流発電機を駆動させ、前記交流発電機の動作を制御する制御部を備えた車両用駆動装置の制御方法であって、
前記第２のバッテリの状態が正常である場合には、前記制御部により、前記第２のスイッチをオンし且つ前記第１のスイッチをオフし、
一方、前記第２のバッテリの状態が異常である場合には、前記制御部により、前記第２のスイッチをオフし且つ前記第１のスイッチをオンする
ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る車両用電力供給システムは、第１の電源端子と第１の接地端子との間に第１の電源電圧を出力し、充電可能な第１のバッテリと、第１の電源電圧よりも高い第２の電源電圧を第２の電源端子と第２の接地端子との間に出力し、充電可能な第２のバッテリと、第２のバッテリが出力する第２の電源電圧を降圧して第１の電源端子と第１の接地端子との間に出力するダウンレギュレータと、オンすることにより第１の電源端子と第３の電源端子との間を導通させ且つ第１の接地端子と第３の接地端子との間を導通し、オフすることにより第１の電源端子と第３の電源端子との間を遮断させ且つ第１の接地端子と第３の接地端子との間を遮断する第１のスイッチと、オンすることにより第２の電源端子と第３の電源端子との間を導通させ且つ第２の接地端子と第３の接地端子との間を導通し、オフすることにより第２の電源端子と第３の電源端子との間を遮断させ且つ第２の接地端子と第３の接地端子との間を遮断する第２のスイッチと、第１の電源端子と第１の接地端子との間に接続された負荷と、交流発電機と、第２のバッテリの状態に基づいて第１のスイッチ及び第２のスイッチのオン/オフを制御するとともに、第３の電源端子と第３の接地端子との間に供給される電圧により交流発電機を駆動させ、交流発電機の動作を制御する制御部と、を備える。

そして、制御部は、第２のバッテリの状態が正常である場合には、第２のスイッチをオンし且つ第１のスイッチをオフし、一方、第２のバッテリの状態が異常である場合には、第２のスイッチをオフし且つ第１のスイッチをオンする。

これにより、制御部は、第２のバッテリの状態が異常である場合には、第２のスイッチをオフし且つ第１のスイッチをオンした状態で、交流発電機が発電した交流電圧を整流した直流電圧を第３の電源端子と第３の接地端子との間に供給することで、当該直流電圧により第１のバッテリを充電し且つ直流電圧を前記負荷に供給する。

これにより、本発明の一態様に係る車両用電力供給システムは、バッテリが故障した場合に、交流発電機や負荷の駆動を継続することができる。

特に、制御部は、リチウムイオンバッテリが故障等により、所定の電圧を出力しない場合、制御部は第１のバッテリ（鉛バッテリ）の電力で駆動できるので、当該鉛バッテリの電力で、エンジンのアシスト等、ハイブリッド二輪車が走行を継続するための切換を実行することできる。さらに、制御部は、ダウンレギュレータを回路的に迂回して、鉛バッテリを充放電させるようにする。

すなわち、リチウムイオンバッテリが故障等により、所定の電圧を出力しない場合に、鉛バッテリの電力で、ハイブリッド二輪車が走行を継続させることができる。

図１は、本実施形態に係る車両用電力供給システムを示す図である。 図２は、図１に示す車両用電力供給システムの動作フローの一例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。

第１の実施形態

図１は、本実施形態に係る車両用電力供給システムを示す図である。

本実施形態に係る車両用電力供給システム１００は、例えば、図１に示すように、第１のバッテリ（鉛（Ｐｂ）バッテリ）Ｂ１と、第２のバッテリ（リチウムイオン（Ｌｉ）バッテリ）Ｂ２と、ダウンレギュレータ（ＤＣ−ＤＣコンバータ）ＤＲと、第１のスイッチＳＷ１と、第２のスイッチＳＷ２と、負荷ＬＯＡＤと、交流発電機ＡＣＧと、第１のヒューズＨ１と、第２のヒューズＨ２と、制御部（車両用電力供給装置）ＥＣＵと、内燃機関（エンジン）Ｅと、を備える。

この車両用電力供給システム１００は、例えば、ハイブリッド二輪車に積載されるようになっている。

この車両用電力供給システム１００は、交流発電機ＡＣＧで発電した交流電圧を用いて、二輪車等の車両（図示せず）に積載される第１、第２のバッテリＢ１、Ｂ２の充放電を制御するとともに、負荷ＬＯＡＤを制御するようになっている。

上記交流発電機ＡＣＧは、該ハイブリッド二輪車の内燃機関Ｅに接続されている。そして、後述のように、制御部ＥＣＵは、交流発電機ＡＣＧを駆動することにより、内燃機関Ｅの起動及び／又は駆動するようになっている。

この交流発電機ＡＣＧは、例えば、該ハイブリッド二輪車の内燃機関Ｅにより駆動されるオルタネータとして機能することが可能になっている。この場合、この交流発電機ＡＣＧは、第１、第２のバッテリＢ１、Ｂ２を充電するとともに負荷ＬＯＡＤを駆動するための交流電圧を発生して出力するようになっている。

なお、後述のように、制御部ＥＣＵは、ブリッジ回路（図示せず）により、交流発電機ＡＣＧが発電した当該交流電圧を直流電圧に変換し、この直流電圧を、第１、第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２を介して、第１、第２のバッテリＢ１、Ｂ２に供給するようになっている。

一方、交流発電機ＡＣＧは、該ハイブリッド二輪車の内燃機関Ｅを駆動するモータとしても機能することが可能になっている。この場合、この交流発電機ＡＣＧは、該ハイブリッド二輪車の内燃機関Ｅに接続され、制御部ＥＣＵは、第１又は第２のバッテリＢ１、Ｂ２が出力する電力で、交流発電機ＡＣＧを駆動することにより、内燃機関Ｅを起動し、及び／又は、内燃機関Ｅを駆動する（回転をアシストする）ようになっている。

また、第１のバッテリＢ１は、第１の電源端子ＴＶ１と第１の接地端子ＴＧ１との間に第１の電源電圧を出力し、充電可能になっている。この第１のバッテリＢ１の正極が第１の電源端子ＴＶ１に接続され、第１のバッテリＢ１の負極が第１の接地端子ＴＧ１に接続されている。

この第１のバッテリＢ１は、既述のように、例えば、鉛バッテリであり、第１の電源電圧は、例えば、１４Ｖである。第１のバッテリＢ１の電力は、第２のバッテリＢ２に異常が無い場合、内燃機関Ｅの始動、ライトや制御部ＥＣＵの駆動のために用いられる。

また、第２のバッテリＢ２は、第１の電源電圧よりも高い第２の電源電圧を第２の電源端子ＴＶ２と第２の接地端子ＴＧ２との間に出力し、充電可能になっている。

この第２のバッテリＢ２の正極が第２の電源端子ＴＶ２に接続され、第２のバッテリＢ２の負極が第２の接地端子ＴＧ２に接続されている。また、第２の接地端子ＴＧ２は、接地に接続されている。

この第２のバッテリＢ２は、既述のように、例えば、リチウムイオンバッテリであり、鉛バッテリが出力する第１の電源電圧（例えば、１４Ｖ）よりも高い第２の電源電圧（例えば、５０Ｖ）を出力するようになっている。

特に、この第２のバッテリＢ２は、第２のバッテリＢ２の状態に関する情報を制御部ＥＣＵに送信する通信部Ｘが備えられている。

また、ダウンレギュレータＤＲは、第２のバッテリＢ２が電源端子ＴＶ２Ａと接地端子ＴＧ２Ａとの間に出力する第２の電源電圧を降圧して第１の電源端子ＴＶ１と第１の接地端子ＴＧ１との間に出力するＤＣ−ＤＣコンバータである。なお、例えば、電源端子ＴＶ２Ａは、第２の電源端子ＴＶ２に電気的に接続され、接地端子ＴＧ２Ａは、第２の接地端子ＴＧ２に電気的に接続されている。

また、第１のスイッチＳＷ１は、オンすることにより、第１の電源端子ＴＶ１と第３の電源端子ＴＶ３との間を導通させ且つ第１の接地端子ＴＧ１と第３の接地端子ＴＧ３との間を導通するようになっている。

一方、この第１のスイッチＳＷ１は、オフすることにより、第１の電源端子ＴＶ１と第３の電源端子ＴＶ３との間を遮断させ且つ第１の接地端子ＴＧ１と第３の接地端子ＴＧ３との間を遮断するようになっている。

この第１のスイッチＳＷ１は、例えば、機械式の開閉器である。

また、第２のスイッチＳＷ２は、オンすることにより、第２の電源端子ＴＶ２と第３の電源端子ＴＶ３との間を導通させ且つ第２の接地端子ＴＧ２と第３の接地端子ＴＧ３との間を導通するようになっている。

一方、このスイッチＳＷ２は、オフすることにより、第２の電源端子ＴＶ２と第３の電源端子ＴＶ３との間を遮断させ且つ第２の接地端子ＴＧ２と第３の接地端子ＴＧ３との間を遮断するようになっている。

この第２のスイッチＳＷ２は、例えば、機械式の開閉器である。

また、負荷ＬＯＡＤは、第１の電源端子ＴＶ２と第１の接地端子ＴＧ１との間に接続されている。すなわち、負荷ＬＯＡＤの高電位側の端子は、第１の電源端子ＴＶ１に接続され、負荷ＬＯＡＤの低電位側の端子は、第１の接地端子ＴＧ１に接続されている。

この負荷ＬＯＡＤは、第１の電源端子ＴＶ１と第１の接地端子ＴＧ１との間に供給される電圧により駆動するようになっている。

この負荷ＬＯＡＤは、例えば、内燃機関Ｅの点火を制御するためのイグニッションコイル、内燃機関Ｅに燃料を供給するためのフュエルポンプ、又は、内燃機関Ｅの供給する燃料を噴射するインジェクタ等、内燃機関Ｅの始動（駆動）のために必要な機構である。

また、第１のヒューズＨ１は、第１の電源端子ＴＶ１と第１のバッテリＢ１の正極との間に接続されている。

この第１のヒューズＨ１は、第１の電源端子ＴＶ１と第１のバッテリＢ１の正極との間に、予め設定した第１の規定値以上の電流が流れた場合には、溶断されるようになっている。

この第１のヒューズＨ１により、例えば、第１のバッテリＢ１が該第１の規定値以上の電流で充電されることを防止することができる。

また、第２のヒューズＨ２は、第１の電源端子ＴＶ１と負荷ＬＯＡＤ（負荷ＬＯＡＤの高電位側の端子）との間に接続されている。

この第２のヒューズＨ２は、第１の電源端子ＴＶ１と負荷ＬＯＡＤ（負荷ＬＯＡＤの高電位側の端子）との間に、予め設定した第２の規定値以上の電流が流れた場合には、溶断されるようになっている。

この第２のヒューズＨ２により、例えば、負荷ＬＯＡＤに該第２の規定値以上の電流が印加され、負荷ＬＯＡＤが破壊等されることを防止することができる。

また、制御部ＥＣＵは、例えば、第１、第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ダウンレギュレータＤＲ、負荷ＬＯＡＤ、交流発電機ＡＣＧ、及び、内燃機関Ｅを制御するようになっている。

そして、制御部ＥＣＵは、第１のバッテリＢ１、及び、第２のバッテリＢ２の電力を制御して、負荷ＬＯＡＤに供給するようになっている。

この制御部ＥＣＵは、第１のバッテリ（鉛バッテリ）Ｂ１の電力で動作するようになっている。

この制御部ＥＣＵは、第２のバッテリＢ２の状態に基づいて第１のスイッチＳＷ１及び第２のスイッチＳＷ２のオン/オフを制御するとともに、第３の電源端子ＴＶ３と第３の接地端子ＴＧ３との間に供給される電圧により交流発電機ＡＣＧを駆動させ、この交流発電機ＡＣＧの動作を制御するようになっている。

なお、制御部ＥＣＵは、第２のバッテリＢ２の通信部Ｘが出力した第２のバッテリＢ２の状態に関する情報に基づいて、第２のバッテリＢ２の状態が正常又は異常であるかを判断するようになっている。

そして、この第２のバッテリ（リチウムイオンバッテリ）Ｂ２の状態が異常である場合とは、例えば、当該リチウムイオンバッテリのセル電圧、電流が充放電で通常使用する規定電圧・電流範囲外である場合、当該リチウムイオンバッテリのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が通常使用する規定ＳＣＯ範囲外である場合、当該リチウムイオンバッテリのセル温度が充放電で通常使用する規定温度範囲外である場合や、その他の故障等により、当該リチウムイオンバッテリが所定の電圧を出力しない場合である。

また、制御部ＥＣＵは、第１、第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２の故障（オープン故障、ショート故障）を検出可能になっている。

ここで、例えば、制御部ＥＣＵは、第２のバッテリＢ２の状態が正常である場合には、第２のスイッチＳＷ２をオンし且つ第１のスイッチＳＷ１をオフするようになっている。

より具体的には、負荷ＬＯＡＤを駆動させる時に、制御部ＥＣＵは、第２のバッテリＢ２の状態が正常である場合には、第２のスイッチＳＷ２をオンし且つ第１のスイッチＳＷ１をオフした状態で、交流発電機ＡＣＧが発電した交流電圧を整流した直流電圧を第３の電源端子ＴＶ３と第３の接地端子ＴＧ３との間に供給するようになっている。

これによって、第２のバッテリＢ２を充電するとともに、ダウンレギュレータＤＲが当該直流電圧を降圧して第１の電源端子ＴＶ１と第１の接地端子ＴＧ１との間に出力した降圧電圧により第１のバッテリＢ１を充電し且つ当該降圧電圧を負荷ＬＯＡＤに供給するようになっている。

また、交流発電機ＡＣＧを駆動させる時に、制御部ＥＣＵは、第２のバッテリＢ２の状態が正常である場合には、第２のスイッチＳＷ２をオンし且つ第１のスイッチＳＷ１をオフすることで、第２のバッテリＢ２が出力する第２の電源電圧に基づいて交流発電機ＡＣＧを駆動させるようになっている。

一方、制御部ＥＣＵは、第２のバッテリＢ２の状態が異常である場合には、第２のスイッチＳＷ２をオフし且つ第１のスイッチＳＷ１をオンするようになっている。

より具体的には、負荷ＬＯＡＤを駆動させる時に、制御部ＥＣＵは、第２のバッテリＢ２の状態が異常である場合には、第２のスイッチＳＷ２をオフし且つ第１のスイッチＳＷ１をオンした状態で、交流発電機ＡＣＧが発電した交流電圧を整流した直流電圧を第３の電源端子ＴＶ３と第３の接地端子ＴＧ３との間に供給するようになっている。これによって、当該直流電圧により第１のバッテリＢ１を充電し且つ当該直流電圧を負荷ＬＯＡＤに供給するようになっている。

また、交流発電機ＡＣＧを駆動させる時に、制御部ＥＣＵは、第２のバッテリＢ２の状態が異常である場合には、第２のスイッチＳＷ２をオフし且つ第１のスイッチＳＷ１をオンすることで、第１のバッテリＢ１が出力する第１の電源電圧に基づいて交流発電機ＡＣＧを駆動させるようになっている。

なお、制御部ＥＣＵは、内燃機関Ｅの起動時には、第２のバッテリＢ２の状態に拘わらず、第２のスイッチＳＷ２をオフし且つ第１のスイッチＳＷ１をオンして、第１のバッテリ（鉛バッテリ）Ｂ１が出力する電圧で、交流発電機ＡＣＧを駆動して、内燃機関Ｅを起動するようになっている。

次に、以上のような構成を有する車両用電力供給システム１００の制御方法の動作フローの一例について説明する。ここで、図２は、図１に示す車両用電力供給システムの動作フローの一例を示す図である。

先ず、例えば、制御部ＥＣＵは、第２のバッテリＢ２の通信部Ｘが出力した第２のバッテリＢ２の状態に関する情報に基づいて、第２のバッテリＢ２の状態が正常又は異常であるかを判断する。すなわち、制御部ＥＣＵは、第２のバッテリＢ２の通信部Ｘが出力した第２のバッテリＢ２の状態に関する情報に基づいて、第２のバッテリＢ２の故障を検出する（ステップＳ１）。

そして、制御部ＥＣＵは、ステップＳ１において第２のバッテリＢ２に異常（故障）があると判断した場合には、第１、第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２の故障（オープン故障、ショート故障）を検出（判定）する（ステップＳ２）。

そして、制御部ＥＣＵは、ステップＳ２において第１、第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２に故障が無いと判定した場合、第２のバッテリ（リチウムイオンバッテリ）Ｂ２を充電しているときには交流発電機ＡＣＧの制御を停止して第２のバッテリＢ２を充電するための発電を停止する（ステップＳ３）。

同様に、ステップＳ２において第１、第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２に故障が無いと判定した場合、内燃機関Ｅを駆動している（交流発電機ＡＣＧを駆動させる）ときには第２のバッテリＢ２が出力する電力による交流発電機ＡＣＧの駆動を停止して、内燃機関Ｅの駆動を停止する（ステップＳ３）。

次に、制御部ＥＣＵは、第２のバッテリＢ２の状態が異常であると判断しているので、第２のスイッチＳＷ２をオフする（ステップＳ４）。

次に、制御部ＥＣＵは、第１のスイッチＳＷ１をオンする（ステップＳ５）。

このように、制御部ＥＣＵは、第２のバッテリＢ２の状態が異常である場合には、第２のスイッチＳＷ２をオフし且つ第１のスイッチＳＷ１をオンする。

既述のように、例えば、負荷ＬＯＡＤを駆動させる時に、制御部ＥＣＵは、第２のバッテリＢ２の状態が異常である場合には、第２のスイッチＳＷ２をオフし且つ第１のスイッチＳＷ１をオンした状態で、交流発電機ＡＣＧが発電した交流電圧を整流した直流電圧を第３の電源端子ＴＶ３と第３の接地端子ＴＧ３との間に供給する。これによって、当該直流電圧により第１のバッテリＢ１を充電し且つ当該直流電圧を負荷ＬＯＡＤに供給する。

また、既述のように、例えば、交流発電機ＡＣＧを駆動させる時に、制御部ＥＣＵは、第２のバッテリＢ２の状態が異常である場合には、第２のスイッチＳＷ２をオフし且つ第１のスイッチＳＷ１をオンすることで、第１のバッテリＢ１が出力する第１の電源電圧に基づいて交流発電機ＡＣＧを駆動させる。

これにより、車両用電力供給システム１００は、第２のバッテリ（リチウムイオンバッテリ）Ｂ２が故障した場合に、交流発電機ＡＣＧの駆動（内燃機関Ｅの回転のアシスト）や負荷ＬＯＡＤの駆動を継続することができる。

特に、制御部ＥＣＵは、第２のバッテリＢ２が故障等により、所定の電圧を出力しない場合、制御部ＥＣＵは第１のバッテリ（鉛バッテリ）Ｂ１の電力で駆動できるので、当該鉛バッテリの電力で、内燃機関Ｅのアシスト等、ハイブリッド二輪車が走行を継続するための切換を実行することできる。さらに、制御部ＥＣＵは、ダウンレギュレータＤＲを回路的に迂回して、鉛バッテリを充放電させるようにできる。

すなわち、Ｌｉバッテリが故障等により、所定の電圧を出力しない場合に、鉛バッテリの電力で、ハイブリッド二輪車の走行を継続させることができる。

なお、制御部ＥＣＵは、既述のステップＳ１〜Ｓ５の処理の後、第２のバッテリＢ２の通信部Ｘが出力した第２のバッテリＢ２の状態に関する情報に基づいて、第２のバッテリＢ２の状態が正常に復帰したことを検知すると、例えば、第１、第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２の故障（オープン故障、ショート故障）を検出（判定）する。そして、制御装置ＥＣＵは、第１、第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２に故障が無いと判定した場合には、第１のスイッチＳＷ１をオフした後、第２のスイッチＳＷ２をオンする。

これにより、交流発電機ＡＣＧの発電により第２のバッテリ（リチウムイオンバッテリ）Ｂ２を充電し、又は、第２のバッテリＢ２が出力する電力により交流発電機ＡＣＧを駆動して、内燃機関Ｅを駆動可能な状態に復帰させることが可能な状態になる。

以上のように、本発明の一態様に係る車両用電力供給システムは、第１の電源端子ＴＶ１と第１の接地端子ＴＧ１との間に第１の電源電圧を出力し、充電可能な第１のバッテリＢ１と、第１の電源電圧よりも高い第２の電源電圧を第２の電源端子ＴＶ２と第２の接地端子ＴＧ２との間に出力し、充電可能な第２のバッテリＢ２と、第２のバッテリＢ２が出力する第２の電源電圧を降圧して第１の電源端子ＴＶ１と第１の接地端子ＴＧ１との間に出力するダウンレギュレータＤＲと、オンすることにより第１の電源端子ＴＶ１と第３の電源端子ＴＶ３との間を導通させ且つ第１の接地端子ＴＧ１と第３の接地端子ＴＧ３との間を導通し、オフすることにより第１の電源端子ＴＶ１と第３の電源端子ＴＶ３との間を遮断させ且つ第１の接地端子ＴＧ１と第３の接地端子ＴＧ３との間を遮断する第１のスイッチＳＷ１と、オンすることにより第２の電源端子ＴＶ２と第３の電源端子ＴＶ３との間を導通させ且つ第２の接地端子ＴＧ２と第３の接地端子ＴＧ３との間を導通し、オフすることにより第２の電源端子と第３の電源端子ＴＶ３との間を遮断させ且つ第２の接地端子と第３の接地端子ＴＧ３との間を遮断する第２のスイッチＳＷ２と、第１の電源端子ＴＶ１と第１の接地端子ＴＧ１との間に接続された負荷ＬＯＡＤと、交流発電機ＡＣＧと、第２のバッテリＢ２の状態に基づいて第１のスイッチＳＷ１及び第２のスイッチＳＷ２のオン/オフを制御するとともに、第３の電源端子ＴＶ３と第３の接地端子ＴＧ３との間に供給される電圧により交流発電機ＡＣＧを駆動させ、交流発電機ＡＣＧの動作を制御する制御部ＥＣＵと、を備える。

そして、制御部は、第２のバッテリＢ２の状態が正常である場合には、第２のスイッチＳＷ２をオンし且つ第１のスイッチＳＷ１をオフし、一方、第２のバッテリＢ２の状態が異常である場合には、第２のスイッチＳＷ２をオフし且つ第１のスイッチＳＷ１をオンする。

これにより、制御部は、第２のバッテリＢ２の状態が異常である場合には、第２のスイッチＳＷ２をオフし且つ第１のスイッチＳＷ１をオンした状態で、交流発電機ＡＣＧが発電した交流電圧を整流した直流電圧を第３の電源端子ＴＶ３と第３の接地端子ＴＧ３との間に供給することで、当該直流電圧により第１のバッテリＢ１を充電し且つ直流電圧を負荷ＬＯＡＤに供給する。

これにより、本発明の一態様に係る車両用電力供給システムは、バッテリが故障した場合に、交流発電機ＡＣＧや負荷ＬＯＡＤの駆動を継続することができる。

特に、制御部は、リチウムイオンバッテリが故障等により、所定の電圧を出力しない場合、制御部は第１のバッテリＢ１（鉛バッテリ）の電力で駆動できるので、当該鉛バッテリの電力で、エンジンのアシスト等、ハイブリッド二輪車が走行を継続するための切換を実行することできる。さらに、制御部は、ダウンレギュレータＤＲを回路的に迂回して、鉛バッテリを充放電させるようにする。

すなわち、リチウムイオンバッテリが故障等により、所定の電圧を出力しない場合に、鉛バッテリの電力で、ハイブリッド二輪車が走行を継続させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１００ 車両用電力供給システム
Ｂ１ 第１のバッテリ（鉛バッテリ）
Ｂ２ 第２のバッテリ（リチウムイオンバッテリ）
ＤＲ ダウンレギュレータ（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
ＳＷ１ 第１のスイッチ
ＳＷ２ 第２のスイッチ
ＬＯＡＤ 負荷
ＡＣＧ 交流発電機
Ｈ１ 第１のヒューズ
Ｈ２ 第２のヒューズ
ＥＣＵ 制御部（車両用電力供給装置）
Ｅ 内燃機関（エンジン）
Ｘ 通信部
ＴＶ１ 第１の電源端子
ＴＧ１ 第１の接地端子
ＴＶ２ 第２の電源端子
ＴＧ２ 第２の接地端子
ＴＶ３ 第３の電源端子
ＴＧ３ 第３の接地端子

Claims (13)

1. 第１の電源端子と第１の接地端子との間に第１の電源電圧を出力し充電可能な第１のバッテリ、及び、前記第１の電源電圧よりも高い第２の電源電圧を第２の電源端子と第２の接地端子との間に出力し充電可能な第２のバッテリの電力を制御して、前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に接続された負荷に供給し、前記第２のバッテリが出力する前記第２の電源電圧が降圧されて前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に供給されるようになっている、車両用電力供給装置であって、
   前記第２のバッテリの状態に基づいて、オンすることにより前記第１の電源端子と第３の電源端子との間を導通させ且つ前記第１の接地端子と第３の接地端子との間を導通し、オフすることにより前記第１の電源端子と前記第３の電源端子との間を遮断させ且つ前記第１の接地端子と前記第３の接地端子との間を遮断する第１のスイッチ、及び、オンすることにより前記第２の電源端子と前記第３の電源端子との間を導通させ且つ前記第２の接地端子と前記第３の接地端子との間を導通し、オフすることにより前記第２の電源端子と前記第３の電源端子との間を遮断させ且つ前記第２の接地端子と前記第３の接地端子との間を遮断する第２のスイッチの、オン／オフを制御するとともに、前記第３の電源端子と前記第３の接地端子との間に供給される電圧により交流発電機を駆動させ、前記交流発電機の動作を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記第２のバッテリの状態が正常である場合には、前記第２のスイッチをオンし且つ前記第１のスイッチをオフし、前記第２のスイッチをオンし且つ前記第１のスイッチをオフした状態で、前記交流発電機が発電した交流電圧を整流した直流電圧を前記第３の電源端子と前記第３の接地端子との間に供給することで、前記第２のバッテリを充電するとともに、ダウンレギュレータが前記直流電圧を降圧して前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に出力した降圧電圧により前記第１のバッテリを充電し且つ前記降圧電圧を前記負荷に供給し、
   一方、前記第２のバッテリの状態が異常である場合には、前記第２のスイッチをオフし且つ前記第１のスイッチをオンし、前記第２のスイッチをオフし且つ前記第１のスイッチをオンした状態で、前記交流発電機が発電した交流電圧を整流した直流電圧を前記第３の電源端子と前記第３の接地端子との間に供給することで、前記直流電圧により前記第１のバッテリを充電し且つ前記直流電圧を前記負荷に供給する
   ことを特徴とする車両用電力供給装置。
2. 前記制御部は、
   前記第２のバッテリの状態が正常である場合には、
   前記第２のスイッチをオンし且つ前記第１のスイッチをオフすることで、前記第２のバッテリが出力する前記第２の電源電圧に基づいて前記交流発電機を駆動させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用電力供給装置。
3. 前記制御部は、
   前記第２のバッテリの状態が異常である場合には、
   前記第２のスイッチをオフし且つ前記第１のスイッチをオンすることで、前記第１のバッテリが出力する前記第１の電源電圧に基づいて前記交流発電機を駆動させる
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両用電力供給装置。
4. 前記第１のバッテリは、鉛バッテリであり、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５に記載の車両用電力供給装置。
5. 前記車両用電力供給装置は、
   ハイブリッド二輪車に積載され、前記交流発電機は前記ハイブリッド二輪車の内燃機関に接続され、前記制御部は、前記交流発電機を駆動することにより、前記内燃機関を起動し、及び／又は、前記内燃機関を駆動する
   ことを特徴とする請求項６に記載の車両用電力供給装置。
6. 前記第１の電源電圧は、１４Ｖであり、前記第２の電源電圧は、５０Ｖであることを特徴とする請求項６に記載の車両用電力供給装置。
7. 前記第１及び第２のスイッチは、機械式の開閉器であることを特徴とする請求項７に記載の車両用電力供給装置。
8. 前記第２のバッテリの状態に関する情報を前記制御部に送信する通信部をさらに備え、
   前記制御部は、
   前記情報に基づいて、前記第２のバッテリの状態が正常又は異常であるかを判断することを特徴とする請求項７に記載の車両用電力供給装置。
9. 前記第１の電源端子と前記第１のバッテリの正極との間に第１のヒューズが接続されている
   ことを特徴とする請求項７に記載の車両用電力供給装置。
10. 前記第１の電源端子と前記負荷との間に第２のヒューズが接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の車両用電力供給装置。
11. 前記負荷は、前記内燃機関の点火を制御するためのイグニッションコイル、前記内燃機関に燃料を供給するためのフュエルポンプ、又は、前記内燃機関の供給する燃料を噴射するインジェクタの何れかである
    ことを特徴とする請求項７に記載の車両用電力供給装置。
12. 第１の電源端子と第１の接地端子との間に第１の電源電圧を出力し、充電可能な第１のバッテリと、
    前記第１の電源電圧よりも高い第２の電源電圧を第２の電源端子と第２の接地端子との間に出力し、充電可能な第２のバッテリと、
    前記第２のバッテリが出力する前記第２の電源電圧を降圧して前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に出力するダウンレギュレータと、
    オンすることにより前記第１の電源端子と第３の電源端子との間を導通させ且つ前記第１の接地端子と第３の接地端子との間を導通し、オフすることにより前記第１の電源端子と前記第３の電源端子との間を遮断させ且つ前記第１の接地端子と前記第３の接地端子との間を遮断する第１のスイッチと、
    オンすることにより前記第２の電源端子と前記第３の電源端子との間を導通させ且つ前記第２の接地端子と前記第３の接地端子との間を導通し、オフすることにより前記第２の電源端子と前記第３の電源端子との間を遮断させ且つ前記第２の接地端子と前記第３の接地端子との間を遮断する第２のスイッチと、
    前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に接続された負荷と、
    交流発電機と、
    前記第２のバッテリの状態に基づいて前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチのオン／オフを制御するとともに、前記第３の電源端子と前記第３の接地端子との間に供給される電圧により前記交流発電機を駆動させ、前記交流発電機の動作を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記第２のバッテリの状態が正常である場合には、前記第２のスイッチをオンし且つ前記第１のスイッチをオフし、前記第２のスイッチをオンし且つ前記第１のスイッチをオフした状態で、前記交流発電機が発電した交流電圧を整流した直流電圧を前記第３の電源端子と前記第３の接地端子との間に供給することで、前記第２のバッテリを充電するとともに、ダウンレギュレータが前記直流電圧を降圧して前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に出力した降圧電圧により前記第１のバッテリを充電し且つ前記降圧電圧を前記負荷に供給し、
    一方、前記第２のバッテリの状態が異常である場合には、前記第２のスイッチをオフし且つ前記第１のスイッチをオンし、前記第２のスイッチをオフし且つ前記第１のスイッチをオンした状態で、前記交流発電機が発電した交流電圧を整流した直流電圧を前記第３の電源端子と前記第３の接地端子との間に供給することで、前記直流電圧により前記第１のバッテリを充電し且つ前記直流電圧を前記負荷に供給する
    ことを特徴とする車両用電力供給システム。
13. 第１の電源端子と第１の接地端子との間に第１の電源電圧を出力し充電可能な第１のバッテリ、及び、前記第１の電源電圧よりも高い第２の電源電圧を第２の電源端子と第２の接地端子との間に出力し充電可能な第２のバッテリの電力を制御して、前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に接続された負荷に供給し、前記第２のバッテリが出力する前記第２の電源電圧が降圧されて前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に供給されるようになっている車両用電力供給装置あって、前記第２のバッテリの状態に基づいて、オンすることにより前記第１の電源端子と第３の電源端子との間を導通させ且つ前記第１の接地端子と第３の接地端子との間を導通し、オフすることにより前記第１の電源端子と前記第３の電源端子との間を遮断させ且つ前記第１の接地端子と前記第３の接地端子との間を遮断する第１のスイッチ、及び、オンすることにより前記第２の電源端子と前記第３の電源端子との間を導通させ且つ前記第２の接地端子と前記第３の接地端子との間を導通し、オフすることにより前記第２の電源端子と前記第３の電源端子との間を遮断させ且つ前記第２の接地端子と前記第３の接地端子との間を遮断する第２のスイッチの、オン／オフを制御するとともに、前記第３の電源端子と前記第３の接地端子との間に供給される電圧により交流発電機を駆動させ、前記交流発電機の動作を制御する制御部を備えた車両用駆動装置の制御方法であって、
    前記第２のバッテリの状態が正常である場合には、前記制御部により、前記第２のスイッチをオンし且つ前記第１のスイッチをオフし、前記第２のスイッチをオンし且つ前記第１のスイッチをオフした状態で、前記交流発電機が発電した交流電圧を整流した直流電圧を前記第３の電源端子と前記第３の接地端子との間に供給することで、前記第２のバッテリを充電するとともに、ダウンレギュレータが前記直流電圧を降圧して前記第１の電源端子と前記第１の接地端子との間に出力した降圧電圧により前記第１のバッテリを充電し且つ前記降圧電圧を前記負荷に供給し、
    一方、前記第２のバッテリの状態が異常である場合には、前記制御部により、前記第２のスイッチをオフし且つ前記第１のスイッチをオンし、前記第２のスイッチをオフし且つ前記第１のスイッチをオンした状態で、前記交流発電機が発電した交流電圧を整流した直流電圧を前記第３の電源端子と前記第３の接地端子との間に供給することで、前記直流電圧により前記第１のバッテリを充電し且つ前記直流電圧を前記負荷に供給する
    ことを特徴とする車両用電力供給装置の制御方法。

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