JP6487821B2 - 車両の電源システム - Google Patents

Description

本発明は、駆動用モータに電力を供給する主バッテリと補機バッテリを有した車両に関し、特に、主バッテリの電力により補機バッテリを充電する電源システムに関するものである。

従来、駐車中に、タイマＩＣで計時した駐車時間（ＩＧオフ時間）が所定時間を経過した際にマイコンを起動し、補機バッテリの蓄電量（ＳＯＣ：State of Charge）が所定値以下の場合に、電源システムを起動させ、ＤＣ／ＤＣコンバータにより主バッテリから補機バッテリへ充電する充電制御を提案した（特許文献１）。特許文献１では、更に、主バッテリの蓄電量が所定値以上である時に補機バッテリの充電を行うこととし、主バッテリの蓄電量が所定値以下では充電を中止する。
一方、駐車中にタイマＩＣにより電源システムが起動された時に、補機バッテリの暗電流（システムオフ時の放電電流）が所定値よりも大きい場合に、異常であると判断して主バッテリから補機バッテリへの充電を中止するものがある（特許文献２）。

特許第４２１８６３４号 特開２０１４−１４０２６８号公報

しかしながら、特許文献２の通りに、暗電流の増大などの異常に伴い補機バッテリの放電量が増大した場合に、補機バッテリの充電を中止すると、より早期に補機バッテリが上がるおそれがある。また、補機バッテリの充電中に異常が発生した場合は、途中で充電を中止することになり、より早期に補機バッテリが上がるおそれがある。異常の種類によっては、途中で充電を中断するのではなく、充電をやりきる方が好ましい。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、補機バッテリの放電量が増大した場合であっても、早期の補機バッテリ上がりを抑制することのできる車両の電源システムを提供することにある。早期の補機バッテリ上がりを抑制することで、補機バッテリ上がりによる車両が起動できない状態に至るまでの時間を遅らせる等、ユーザの負担を軽減する。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

本発明は、車両の電源システムであって、前記車両の補機へ電力を供給する補機バッテリと、前記車両の駆動用モータへ電力を供給する主バッテリと、前記主バッテリから供給される電力を電圧降圧して前記補機バッテリを充電する電力変換装置と、前記車両の駐車中に前記電力変換装置を作動して所定充電状態で前記補機バッテリの充電を実行させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記補機バッテリの放電量が所定値よりも大きい場合に所定放電状態であることを判定する判定部と、前記判定部により前記所定放電状態であると判定された場合に、前記車両の駐車中に前記電力変換装置により前記充電を実行させる充電実行部と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、補機バッテリにより、車両の補機へ電力が供給される。また、補機バッテリの放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であることが、判定部により判定される。そして、判定部により所定放電状態であると判定された場合に、車両の駐車中に制御部は電力変換装置により所定充電状態で主バッテリから補機バッテリへの充電を実行させる。このため、補機バッテリの放電量が増大した場合であっても、補機バッテリの蓄電量が減少することを抑制することができ、補機バッテリの上がりを抑制することができる。

また、本発明は車両の電源システムであって、前記車両の補機へ電力を供給する補機バッテリと、前記車両の駆動用モータへ電力を供給する主バッテリと、前記主バッテリから供給される電力を電圧降圧して前記補機バッテリを充電する電力変換装置と、前記車両の駐車中に所定条件が成立した場合に、前記電力変換装置により所定充電状態で前記充電を実行させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記補機バッテリの放電量が所定値よりも大きい場合に所定放電状態であることを判定する判定部と、前記判定部により前記所定放電状態であると判定された場合に、前記充電における前記所定充電状態を変更する充電実行部と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、補機バッテリにより、車両の補機へ電力が供給される。また、車両の駐車中に所定条件が成立した場合に、制御部は電力変換装置により所定充電状態で主バッテリから補機バッテリへの充電を実行させる。ここで、補機バッテリの放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であることが、判定部により判定される。そして、判定部により所定放電状態であると判定された場合に、制御部は充電における所定充電状態を、例えば補機バッテリへの充電量を増加させるように変更して、充電を行う。これにより、補機バッテリの放電量が増大した場合であっても、補機バッテリの蓄電量が減少することを抑制することができ、補機バッテリの上がりを抑制することができる。また、充電時における機器や配線及び補機バッテリの温度上昇を抑制しつつ、補機バッテリの充電を継続させるために、例えば補機バッテリへの充電量を減少させるように変更して、充電を行う場合もある。これにより、充電時の機器、配線、及び補機バッテリの温度上昇を抑制しつつ、充電を継続でき、補機バッテリの上がりを抑制することができる。

電源システム及び周辺構成を示す模式図。 駐車中の補機バッテリ充電の開始指示を示すフローチャート。 駐車中の補機バッテリ充電の実行を示すフローチャート。 リレーＩＧＢのオン状態固着時の動作を示すタイムチャート。 第１実施形態における所定放電状態での補機バッテリ充電の実行を示すフローチャート。 所定放電状態であることの判定を示すフローチャート。 第２実施形態における補機バッテリ充電制御の変更を示すフローチャート。 電源システムの変更例を示す模式図。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について説明する。

図１に示すように、ハイブリッド車両は、電源システム１０、モータジェネレータ１１、エンジン（図示なし）、及び補機などの負荷１２等を備えている。細い実線は低電圧の電気配線、太い実線は高電圧の電気配線、点線は通信線を示す。車両は、モータジェネレータ１１及びエンジンを駆動源として走行する。モータジェネレータ１１は、電動機及び発電機として機能する。負荷１２は、車両に搭載される種々の装置であり、エンジンの駆動力により駆動される負荷と、バッテリの電力により駆動される負荷とを含む。

電源システム１０は、補機バッテリ２１、主バッテリ３１、Ｂａｔ−ＥＣＵ３３、ＰＣＵ（Power Control Unit）４１、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２、ＨＶ−ＥＣＵ５１、及び照合ＥＣＵ５２等を備える。

補機バッテリ２１は、鉛電池等の二次電池である。補機バッテリ２１は、負荷１２、Ｂａｔ−ＥＣＵ３３、ＰＣＵ４１、ＨＶ−ＥＣＵ５１、照合ＥＣＵ５２等の補機へ電力を供給する。補機バッテリ２１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２（電力変換装置）により主バッテリや高電圧系統からの電力を電圧降圧して供給される電力により充電される。センサ２２は、補機バッテリ２１の状態を検出する。センサ２２（電圧センサ、電流センサ、温度センサ）は、補機バッテリ２１の電圧や、補機バッテリ２１に入出力される電流、補機バッテリ２１の温度を検出し、それらの検出値をＨＶ−ＥＣＵ５１へ送信する。補機バッテリ２１の蓄電量が下限量よりも低下すると、各ＥＣＵは作動不能となり電源システム１０（車両）も作動不能となる。

主バッテリ３１は、リチウムイオン電池等の高容量二次電池であり、ＰＣＵ４１へ電力を供給し、駆動用モータ１１の電源として使用する。また、主バッテリ３１は、ＰＣＵ４１から供給される電力により充電される。センサ３２は、主バッテリ３１の状態を検出する。センサ３２（電圧センサ、電流センサ、温度センサ）は、主バッテリ３１の電圧，電流，温度を検出し、それらの検出値をＢａｔ−ＥＣＵ３３へ送信する。Ｂａｔ−ＥＣＵ３３は、主バッテリ３１の状態を監視する。Ｂａｔ−ＥＣＵ３３は、主バッテリ３１の電圧、電流、温度等の検出値に基づいて主バッテリ３１の蓄電量を算出し、その算出結果をＨＶ−ＥＣＵ５１へ送信する。

ＰＣＵ４１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２、昇圧コンバータ４３、インバータ４４、及びＭＧ−ＥＣＵ４５等を備える。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、補機バッテリ２１と主バッテリ３１との間に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、主バッテリ３１から入力される電力を降圧（変換）して補機バッテリ２１へ出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４２と主バッテリ３１とは、システムメインリレー（ＳＭＲ）５８を介して接続されている。システムメインリレー５８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２と主バッテリ３１とを断接する。

昇圧コンバータ４３は、主バッテリ３１及びＤＣ／ＤＣコンバータ４２に接続されている。昇圧コンバータ４３は、主バッテリ３１から入力される電力を昇圧（変換）してインバータ４４へ出力する。また、昇圧コンバータ４３は、インバータ４４から入力される電力を降圧（変換）してＤＣ／ＤＣコンバータ４２及び主バッテリ３１へ出力する。

インバータ４４は、モータジェネレータ１１と昇圧コンバータ４３との間に接続されている。インバータ４４は、エンジンの駆動力によりモータジェネレータ１１が発電する交流電力を直流電力に変換し、その変換した直流電力を昇圧コンバータ４３へ出力する。また、インバータ４４は、昇圧コンバータ４３から入力される直流電力を交流電力に変換し、その変換した交流電力をモータジェネレータ１１へ出力する。

ＭＧ−ＥＣＵ４５は、ＨＶ−ＥＣＵ５１の制御下で、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２、昇圧コンバータ４３、及びインバータ４４を制御する。

ＨＶ−ＥＣＵ５１等の電源システムの各ＥＣＵ（３３、４５、５１）は、リレーＩＧＣＴを含む配線５５を介して補機バッテリ２１と接続されていて、リレーＩＧＣＴはこれらを断接する。

ＨＶ−ＥＣＵ５１は、リレーＩＧ２を含む配線５６（通常起動信号線）を介して補機バッテリと接続されていて、リレーＩＧ２はこれらを断接する。

起動スイッチ５３は、ユーザが電源システム１０（車両）を起動及び停止するためのスイッチである。ユーザにより起動スイッチ５３のオン操作又はオフ操作による指令を照合ＥＣＵ５２へ出力する。

照合ＥＣＵ５２は、リモートキー（図示せず）からの信号が車両に照合するか否かを判別する。車両を照合できた状態で起動スイッチによる起動指令がある場合には、照合ＥＣＵ５２はリレーＩＧ２をオン状態（接続状態）に制御（接続指令オン）するとともに、リレーＩＧＢをオフ状態（切断状態）に制御（接続指令オフ）する。これにより、補機バッテリ２１からＨＶ−ＥＣＵ５１へ電力が供給され、ＨＶ−ＥＣＵ５１が起動する。

ＨＶ−ＥＣＵ５１は、リレーＩＧＢを含む配線５４（駐車時起動信号線）を介して補機バッテリと接続されていて、リレーＩＧＢはこれらを断接する。

前述のリレーＩＧ２及びリレーＩＧＢの制御状態（接続指令オンまたはオフ）は、リレーＩＧ２及びリレーＩＧＢの異常検出を行うために、通信機器が起動した後に照合ＥＣＵ５２からＨＶ−ＥＣＵ５１へ送信される。

照合ＥＣＵ５２は、起動スイッチ５３がオフ操作されて電源システム１０が停止してから所定時間が経過すると、主バッテリ３１から補機バッテリ２１への充電の開始を指示し、駐車中における補機バッテリの充電が行われる。

図２は、駐車中の補機バッテリ充電の開始指示を示すフローチャートである。この一連の処理は、起動スイッチ５３がオフ操作された場合に、照合ＥＣＵ５２によって所定の周期で繰り返し実行される。

まず、駐車時間が所定時間を経過したか否か判定する（Ｓ１１）。詳しくは、起動スイッチ５３がオフ操作されてからの経過時間が、補機バッテリ２１が上がるおそれのあることを判定する所定時間を経過したか否か判定する。駐車時間が所定時間を経過していると判定した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、リレーＩＧＢをオン状態（接続状態）に制御（接続指令オン）し、リレーＩＧ２をオフ状態（切断状態）に制御（接続指令オフ）して（Ｓ１２）、この一連の処理を終了する。一方、Ｓ１１の判定において、駐車時間が所定時間を経過していないと判定した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、そのままこの一連の処理を終了する。そして、リレーＩＧＢがオン状態になると、起動信号としてリレーＩＧＢを含む配線を介して補機バッテリ２１からＨＶ−ＥＣＵ５１に電力が供給され、ＨＶ−ＥＣＵ５１が起動する。

ＨＶ−ＥＣＵ５１は、リレーＩＧＢを含む配線５４及びリレーＩＧ２を含む配線５６の少なくとも一方から起動信号が入力される場合（出力がオンである場合）に、リレーＩＧＣＴをオン状態に制御する。リレーＩＧＣＴがオン状態になると、補機バッテリから配線５５を介して電源システムの各ＥＣＵ（３３、４５、５１）へ電力が供給され、各ＥＣＵが起動し、また、各ＥＣＵ間の通信が開始する。そして、システムチェックを行った後に、システムメインリレー５８を接続し、ＨＶ−ＥＣＵ５１からＤＣ／ＤＣコンバータへ補機バッテリを充電するように指令する。

図３は、駐車中の補機バッテリ充電の実行を示すフローチャートである。この一連の処理は、ＨＶ−ＥＣＵ５１が起動された場合に、ＨＶ−ＥＣＵ５１により実行される。

リレーＩＧＢがオン状態で、かつ、リレーＩＧ２がオフ状態であると判定した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、リレーＩＧＣＴを接続して電源システムの各ＥＣＵに補機バッテリから電力を供給して各ＥＣＵを起動する（Ｓ２２）。続いて、電源システム１０が正常であるか確認する（Ｓ２３）。次に、電源システム１０が正常であれば（Ｓ２３：ＹＥＳ）、補機バッテリ２１と主バッテリ３１の状態を確認する。まず、補機バッテリ２１の蓄電量（ＳＯＣ）が所定値以下の場合に（Ｓ２４：ＹＥＳ）、補機バッテリ２１の充電が必要な状態と判定する。そして、主バッテリ３１が補機バッテリ２１へ充電する際の充電量を保有していれば（Ｓ２５：ＹＥＳ）、充電可能な状態であると判定する。最終的に、前記条件が成立すれば（Ｓ２５：ＹＥＳ）、システムメインリレー（ＳＭＲ）５８を接続して（Ｓ２６）、補機バッテリ２１の充電を実行する（Ｓ２７）。

補機バッテリ充電を実行した後、所定電圧を目標にして、補機バッテリ２１の蓄電量が所定量に至るまでＤＣ／ＤＣコンバータ４２により主バッテリ３１の電力を電圧降圧して補機バッテリ２１を充電する。補機バッテリ２１の蓄電量は、補機バッテリ２１の状態を検出するセンサ２２の検出値に基づいて算出する。例えば、補機バッテリ２１が鉛電池の場合は、満充電付近で充電電流の受け入れ性が低下する特徴に基づいて蓄電量を推定する。その後、ＨＶ−ＥＣＵ５１はＳＭＲ５８をオフ状態にするなどで電源システムを停止し、ＨＶ−ＥＣＵ５１から照合ＥＣＵ５２に充電完了を通信する。照合ＥＣＵ５２によりリレーＩＧＢをオフ状態に制御すると共に、ＨＶ−ＥＣＵ５１によりリレーＩＧＣＴをオフ状態に制御し、充電を終了する。また、充電の実行時間が所定のタイムアウト時間を経過した場合も充電を終了する。一方、上記Ｓ２１〜Ｓ２７のいずれかの処理で否定判定された場合は、充電を実行することなくこの一連の処理を終了する。

ここで、起動中に、例えばリレーＩＧＢがオン状態で固着するおそれがある。リレーＩＧＢがオン状態で固着した状態とは、補機バッテリ２１からＨＶ−ＥＣＵ５１へ電力が供給される状態であり、補機バッテリ２１の放電量が増大した状態に相当する。このため、車両の駐車中にリレーＩＧＢがオン状態で固着した状態が継続すると、補機バッテリ２１が放電され続け、補機バッテリ２１が上がるおそれがある。また、リレーＩＧ２やリレーＩＧＣＴがオン状態で固着した場合も、同様の問題が生じる。

図４は、リレーＩＧＢのオン状態固着時の動作を示すタイムチャートである。

時刻ｔ１において、駐車時間が所定時間を経過すると、リレーＩＧＢがオン状態に制御され、リレーＩＧＢを介した出力がオン状態となる。これを受けて、充電を実行すべくＨＶ−ＥＣＵ５１が起動され、リレーＩＧＣＴがオン状態となる。そして、充電が実行される。

時刻ｔ２において、リレーＩＧＢの出力がオン状態で固着すると、少なくとも、補機バッテリ２１からＨＶ−ＥＣＵ５１へ電力が供給される状態が継続することとなる。

時刻ｔ３において、補機バッテリ２１の充電のタイムアウト時間を経過した場合は、リレーＩＧＢがオフ状態に制御される。しかしながら、リレーＩＧＢの出力がオン状態で固着しているため、照合ＥＣＵ５２はリレーＩＧＢをオフ状態に制御しているにも関わらず、リレーＩＧＢを介した出力はオン状態のままとなる。

時刻ｔ４において、リレーＩＧＢがオン状態で固着しているため、照合ＥＣＵ５２はリレーＩＧＢをオフ状態に制御しているにも関わらず、リレーＩＧＢを介した出力はオン状態のままである状態をＩＧＢオン固着異常と判定する。この異常に伴う補機バッテリ２１の放電状態で駐車され続けると、いずれ補機バッテリ上がりに至る可能性がある。補機バッテリ上がりになると、ＨＶ−ＥＵＣ５１の揮発性メモリの異常情報が喪失するため、これを防ぐために異常情報を不揮発性メモリに記憶しておく。

時刻ｔ５において、少なくとも補機バッテリ２１からＨＶ−ＥＣＵ５１へ電力が供給され続けた結果として、長期駐車後では補機バッテリ上がりに至る場合がある。時刻ｔ６において、サービスにより補機バッテリ２１が交換され、また、交換後の起動スイッチ５３のオン操作によりＨＶ−ＥＣＵ５１が起動される。そこで漸く、ＩＧＢオン固着異常等の異常情報の内容が確認され、照合ＥＣＵ５２等の交換が行われることとなる。

こうした補機バッテリ２１の上がりを抑制すべく、本実施形態では、ＨＶ−ＥＣＵ５１が、補機バッテリ２１の放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であると判定した場合に、補機バッテリ２１の充電を実行させるようにした。

所定放電状態とは、例えば以下のような状態が挙げられる。いずれも補機バッテリ２１の放電量が増大する状態であり、補機バッテリ２１を充電しなければ、後に補機バッテリ上がりのおそれがある。
・起動信号線のオン固着異常の場合：リレーＩＧＢ／リレーＩＧ２／リレーＩＧＣＴのオン固着異常。
・補機バッテリからリレーを介して電力の供給を受ける補機のリレーのオン固着異常の場合：主バッテリ冷却ファン／エンジン冷却ファン／外部放電リレー。
・異常発生に伴い駐車中に補機を駆動し続けるフェールセーフを行う場合：駐車中に主バッテリ冷却ファンやエンジン冷却ファンを駆動し続けるフェールセーフ。
・駐車中に駆動する補機が増加した場合：暗電流の増加、外部放電、通信、その他。

図５は、所定放電状態での補機バッテリ充電の実行を示すフローチャートである。この一連の処理は、所定周期で、車両の駐車中にＨＶ−ＥＣＵ５１（制御部）により繰り返し実行される。詳しくは、車両の駐車中にこの所定周期が経過した時点で、照合ＥＣＵ５２によりＨＶ−ＥＣＵ５１が起動されて、この一連の処理が実行される。例えば、起動信号線のオン固着状態の場合は、ＨＶ−ＥＣＵ５１が起動され続けているので、この時に一連の処理を実施する。また、起動信号線のオン固着状態以外で放電量が増大しているような場合は、まだＨＶ−ＥＣＵ５１を起動できていないので、照合ＥＣＵからリレーＩＧＢ又はリレーＩＧ２を介してＨＶ−ＥＣＵ５１を起動させる。

まず、補機バッテリ２１の放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であると判定されているか否か判定する（Ｓ３１）。所定放電状態であるか否か判定する処理については後述する。

所定放電状態であると判定した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、所定放電状態での充電を開始する条件が成立しているか否か判定する（Ｓ３２）。詳しくは、補機バッテリ２１の状態を検出するセンサ２２の検出値に基づいて、補機バッテリ２１の蓄電量が充電開始判定量よりも少ないか否か、及び主バッテリ３１の蓄電量が下限量より多いか否かを判定する。

異常時の充電を開始する条件が成立していると判定した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、充電を開始させる（Ｓ３３）。そして、所定目標電圧を目標にして、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２により主バッテリ３１の電力を電圧降圧して補機バッテリ２１を充電する。なお、補機バッテリ２１の蓄電量の充電開始判定量、主バッテリ３１の蓄電量の下限量、所定目標電圧等の諸変量は、通常時の充電と同じ値でもよいし、異なってもよい。

続いて、所定放電状態での充電を終了する条件が成立しているか否か判定する（Ｓ３４）。詳しくは、センサ２２の検出値に基づいて、補機バッテリ２１の蓄電量が充電終了判定量よりも多いか否か、又は主バッテリ３１の蓄電量が下限量以下か否か判定する。この充電終了判定量は、通常時の充電と同じ値でもよいし、異なってもよい。条件が成立していない場合（Ｓ３４：ＮＯ）、充電を継続させ、再度Ｓ３４の処理を実行する。

異常時の充電を終了する条件が成立した場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、充電を終了させる（Ｓ３５）。そして、この一連の処理を終了する。

次に、補機バッテリ２１の放電量が所定値よりも大きい所定放電状態について、詳細を説明する。

図６は、補機バッテリ２１の放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であるか否か判定する処理の一例として、リレーＩＧＢオン固着状態の判定を示している。この一連の処理は、車両の駐車中にＨＶ−ＥＣＵ５１（判定部）により繰り返し実行される。

ＩＧＢオン固着状態とは、リレーＩＧＢの出力がオン状態で固着しているため、照合ＥＣＵ５２はリレーＩＧＢをオフ状態に制御しているが、リレーＩＧＢを介した出力はオン状態のままとなる。判定部で、リレーＩＧＢがオフ状態に制御されていて、かつ、リレーＩＧＢを介した出力がオンであるか否か判定する（Ｓ４１）。これらの条件が成立した場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、リレーＩＧＢがオン状態で固着した状態であると判定し、この状態は補機バッテリ２１の放電量が増大する所定放電状態であると判定する（Ｓ４２）。
その他にも、以下のようにして所定放電状態であるか否かを判定する。

判定部で、リレーＩＧＢを介した出力がオンである時間が所定時間以上経過したか否か判定し、この状態をリレーＩＧＢのオン固着状態と判定し、所定放電状態であるとする。

判定部で、リレーＩＧ２がオフ状態に制御されていて、かつ、リレーＩＧ２を介した出力がオンであるか否か判定し、この状態をリレーＩＧ２のオン固着状態と判定し、所定放電状態であるとする。

判定部で、リレーＩＧ２を介した出力がオンで、かつ、リレーＩＧＢを介した出力がオンであるか否か判定し、この状態はリレーＩＧ２とリレーＩＧＢのいずれかがオン固着状態と判定し、所定放電状態であるとする。但し、この判定に限って、リレーＩＧ２とリレーＩＧＢが同時にオン状態に制御する場合（例えば、リレーＩＧ２とリレーＩＧＢの一方が他方の２重系として利用する場合）がある制御では適用できない。

判定部で、ある異常が発生してフェールセーフとして駐車中に主バッテリ冷却ファンを駆動し続ける状態であるか否か判定し、所定放電状態であるとする。

同様に、この他にも所定放電状態として挙げた項目に対して、成立したか否かを判定し、所定放電状態であるとする。

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。
・補機バッテリ２１により、車両の補機へ電力が供給される。また、補機バッテリ２１の放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であることを判定する。所定放電状態であると判定された場合に、車両の駐車中にＤＣ／ＤＣコンバータ４２により主バッテリ３１の電力を電圧降圧して補機バッテリ２１の充電を実行させる。このため、補機バッテリ２１の放電量が増大した場合であっても、主バッテリ３１の蓄電量の消費が許される限り、補機バッテリ２１の蓄電量が減少することを抑制することができ、この間は補機バッテリ２１の上がりを抑制することができる。また、補機バッテリ２１の充電中に異常が発生した場合において、異常の種類によっては、途中で充電を中止することなく、充電をやりきることができる。

・リレーＩＧＢの接続指令とリレーＩＧＢを介した出力の状態を比較して、リレーＩＧＢのオン固着状態を判定し、この状態を所定放電状態であるとする。これにより、ＩＧＢがオン固着した異常が生じた場合に、補機バッテリ２１の放電量が増大した所定放電状態であると判定して補機バッテリ２１の充電を実行することができる。同様に、リレーＩＧ２やリレーＩＧＣＴのオン固着状態も判定し、所定放電状態であると判定して補機バッテリ２１の充電を実行することができる。

・リレーＩＧＢを介した出力とリレーＩＧ２を介した出力の状態を比較して、リレーＩＧＢ又はＩＧ２のいずれかがオン固着状態であると判定し、この状態を所定放電状態であるとする。これにより、ＩＧＢ又はＩＧ２の制御指令が受け取れない状態で、ＩＧＢ又はＩＧ２のオン固着した異常が生じた場合に、補機バッテリ２１の放電量が増大した所定放電状態であると判定して補機バッテリ２１の充電を実行することができる。

・ある異常が発生してフェールセーフとして駐車中に主バッテリ冷却ファンを駆動し続ける状態であるか否か判定し、所定放電状態であるとする。これにより、補機バッテリ２１の放電量が増大した所定放電状態であると判定して補機バッテリ２１の充電を実行することができる。

・同様に、この他にも所定放電状態として挙げた項目が成立したか否かを判定し、所定放電状態であるとする。これにより、補機バッテリ２１の放電量が増大した所定放電状態であると判定して補機バッテリ２１の充電を実行することができる。

なお、上記第１実施形態を以下のように変更して実施することもできる。

・所定放電状態であるか否か判定する処理を、車両の駐車中に限らずＨＶ−ＥＣＵ５１（判定部）により繰り返し実行してもよい。そこで、車両の運転中に所定放電状態であると判定した場合には、車両の駐車中に補機バッテリ２１の充電を実行させてもよい。こうした構成によれば、運転後から次回の駐車中の補機バッテリ２１の充電を行うまでの間で、放電量が増大して補機バッテリ上がりに至る状態を抑制できる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、図７に示すように、ＨＶ−ＥＣＵ５１により所定放電状態であると判定された場合に、通常時の充電状態からに所定放電状態で適用する充電状態に変更する。

まず、補機バッテリ２１の放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であるか否か判定する（Ｓ５１）。所定放電状態でなければ、通常時の充電状態を継続する（Ｓ５２）。一方、所定放電状態である場合は、所定放電状態に適用する充電状態に変更する（Ｓ５３）。

所定放電状態に適用する充電状態では、補機バッテリ２１への充電量を増加させるように変更する。詳しくは、補機バッテリ２１の充電目標の蓄電量や充電目標電圧を増加させたり、充電電流や充電時間を増加させたりして、補機バッテリ２１への充電量が増加するように変更する。

但し、充電時における機器、配線、補機バッテリ２１の温度上昇を抑制しつつ、補機バッテリ２１の充電を継続させるために、補機バッテリ２１への充電量を減少させるように変更して、充電を行う場合もある。

また、所定放電状態である場合に、充電が実行され易くする為に、充電開始条件と充電終了条件を変更する。

同様に、所定放電状態である場合に、充電が実行され易くする為に、駐車時間を判定する所定時間を短縮するように変更する。

そして、変更された所定充電状態に基づいて、補機バッテリ２１の充電が実行される。

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

・車両の駐車中に所定条件が成立した場合に、所定充電状態で補機バッテリ２１の充電を実行させる。ここで、補機バッテリ２１の放電量が所定値よりも大きい所定放電状態であることが判定された場合に、充電における所定充電状態を補機バッテリ２１への充電量を増加又は減少させるように変更する。これにより、補機バッテリ２１の放電量が増大した場合であっても、主バッテリ３１の蓄電量の消費が許される限り、補機バッテリ２１の蓄電量が減少することを抑制することができ、この間は補機バッテリ２１の上がりを抑制することができる。また、補機バッテリ２１の充電中に異常が発生した場合において、異常の種類によっては、途中で充電を中止することなく、充電をやりきることができる。

なお、上記第２実施形態を以下のように変更して実施することもできる。

・所定放電状態である場合に、充電が実行され易くなるように変更する態様として、充電開始判定量を増加させてもよい。補機バッテリ２１の放電量が増大した場合に、こうした構成によれば、補機バッテリ２１の放電量が増大した場合に、早い段階で補機バッテリ２１の充電を開始できる。

また、上記第１及び第２実施形態を以下のように変更して実施することもできる。第１及び第２実施形態と同一の部材については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

・ＨＶ−ＥＣＵ５１（判定部）は、補機バッテリ２１の状態を検出するセンサ２２の検出値に基づいて、補機バッテリ２１から供給される電流が所定値よりも大きい場合に、所定放電状態であると判定することもできる。

・ＨＶ−ＥＣＵ５１（判定部）は、補機バッテリの充電の実行時間がタイムアウト時間を経過した場合に、所定放電状態であると判定することもできる。

・照合ＥＣＵ５２（判定部）は、ＨＶ−ＥＣＵ５１との通信に基づいて、リレーＩＧＢ、リレーＩＧ２、及びリレーＩＧＣＴの出力状態を検出して、所定放電状態であるか否か判定することもできる。そして、照合ＥＣＵ５２は、所定放電状態であると判定した場合に、充電を実行すべくリレーＩＧＢをオン状態に制御してもよい。

・補機バッテリ２１の充電を実行する際に、主バッテリ３１の蓄電量が下限量に至るおそれがある場合は、補機バッテリの充電を禁止してもよい。

・図８に示すように、照合ＥＣＵ５２とＨＶ−ＥＣＵ５１とが、信号配線５４Ａ（駐車時起動信号線）及び信号配線５６Ａ（通常起動信号線）により接続されている構成を採用することもできる。照合ＥＣＵ５２は、第１実施形態においてリレーＩＧＢをオン状態に制御（接続指令オン）する条件で信号配線５４Ａの出力信号をオン状態に制御し、第１実施形態においてリレーＩＧ２をオン状態に制御（接続指令オン）する条件で信号配線５６Ａの出力信号をオン状態に制御する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ５１は、信号配線５４Ａの出力信号及び信号配線５６Ａの出力信号の少なくとも一方がオンの場合に、リレーＩＧＣＴをオン状態に制御する。こうした構成において、リレーＩＧＢを介した出力がオンであることに代えて、信号配線５４Ａの出力信号がオンであることとし、リレーＩＧ２を介した出力がオンであることに代えて、信号配線５６Ａの出力信号がオンであることとすれば、第１及び第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

・エンジンを搭載しない電気自動車や、エネルギー源として燃料電池をさらに搭載した燃料電池車等に具体化することもできる。

・補機バッテリ２１や主バッテリ３１は鉛電池やリチウムイオン電池などの電池の種類によらず具体化することもできる。

１０…電源システム、１２…負荷、２１…補機バッテリ、３１…主バッテリ、３３…Ｂａｔ−ＥＣＵ、４１…ＰＣＵ、５１…ＨＶ−ＥＣＵ、５２…照合ＥＣＵ。

Claims (22)

1. 車両の電源システム（１０）であって、
   前記車両の補機（１２、３３、４１、５１、５２）へ電力を供給する補機バッテリ（２１）と、
   前記車両の駆動用モータへ電力を供給する主バッテリ（３１）と、
   前記主バッテリから供給される電力を電圧降圧して前記補機バッテリを充電する電力変換装置（４２）と、
   前記車両の駐車中に前記電力変換装置を作動して所定充電状態で前記補機バッテリの充電を実行させる制御部（５１、５２）と、を備え、
   前記制御部は、前記補機バッテリの放電量の前回判定時からの増大量が所定値よりも大きい場合に所定放電状態であると判定する判定部（５１、５２）と、前記判定部により前記所定放電状態であると判定された場合に、前記車両の駐車中に前記電力変換装置により前記充電を実行させる充電実行部（５１、５２）と、
   を備えることを特徴とする車両の電源システム。
2. 車両の電源システム（１０）であって、
   前記車両の補機（１２、３３、４１、５１、５２）へ電力を供給する補機バッテリ（２１）と、
   前記車両の駆動用モータへ電力を供給する主バッテリ（３１）と、
   前記主バッテリから供給される電力を電圧降圧して前記補機バッテリを充電する電力変換装置（４２）と、
   前記車両の駐車中に所定条件が成立した場合に、前記電力変換装置により所定充電状態で前記充電を実行させる制御部（５１、５２）と、を備え、
   前記制御部は、前記補機バッテリの放電量の前回判定時からの増大量が所定値よりも大きい場合に所定放電状態であると判定する判定部（５１、５２）と、前記判定部により前記所定放電状態であると判定された場合に、前記充電における前記所定充電状態を変更する充電実行部（５１、５２）と、
   を備えることを特徴とする車両の電源システム。
3. 前記制御部は、前記判定部により、前記補機バッテリの電流が所定値よりも大きい場合に、前記補機バッテリの放電量が所定値よりも大きくなる所定放電状態であると判定する、請求項１又は２に記載の車両の電源システム。
4. 前記制御部は、前記充電実行部により、前記充電における前記補機バッテリへの充電量を増加または減少させるように前記所定充電状態を変更する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の電源システム。
5. 前記制御部は、前記充電における充電電流を増大または減少させるように前記所定充電状態を変更する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の電源システム。
6. 前記制御部は、前記充電における充電時間を延長または短縮させるように前記所定充電状態を変更する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両の電源システム。
7. 前記制御部は、前記充電における充電電圧を上昇または低下させるように前記所定充電状態を変更する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両の電源システム。
8. 前記制御部は、前記判定部により前記所定放電状態であると判定された場合に、前記充電を実行させる所定条件を前記充電が実行され易くなるように変更する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両の電源システム。
9. 前記制御部は、前記充電を実行させる間隔を短縮するように前記所定条件を変更する、請求項８に記載の車両の電源システム。
10. 前記制御部は、前記充電を実行させる基準となる前記補機バッテリの充電量を増加させるように前記所定条件を変更する、請求項８又は９に記載の車両の電源システム。
11. 前記制御部には、前記充電の実行時であることを条件として接続される駐車時起動信号線（５４）を備え、
    前記判定部は、前記駐車時起動信号線を接続する制御指令がオフにも関わらず、駐車時起動信号線がオンの場合は前記所定放電状態であると判定する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車両の電源システム。
12. 前記制御部には、起動スイッチのオン操作による前記車両の運転時であることを条件として接続される通常起動信号線（５６）と、前記充電時であることを条件として接続される駐車時起動信号線と、を備え、
    前記判定部は、前記通常起動信号線と前記駐車時起動信号線の両方がオン状態の場合に、前記所定放電状態であると判定する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車両の電源システム。
13. 前記制御部には、前記充電の実行時であることを条件として接続される駐車時起動信号線を備え、
    前記判定部は、前記充電の実行時において前記駐車時起動信号線を接続する制御指令が、オン状態を継続する最大時間である所定時間を超えて、前記駐車時起動信号線がオン状態を継続した場合に、前記所定放電状態であると判定する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車両の電源システム。
14. 前記判定部は、異常に伴うフェールセーフとして駐車中に補機を駆動し続ける場合に、前記所定放電状態であると判定する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の車両の電源システム。
15. 機器を冷却する冷却ファンを備え、
    前記判定部は、異常に伴うフェールセーフとして駐車中に前記冷却ファンを駆動し続ける場合に、前記所定放電状態であると判定する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の車両の電源システム。
16. 前記補機バッテリの電流を検出する電流センサ（２２）を備え、
    前記判定部は、前記電流センサにより検出される電流が所定値よりも大きい場合に、前記所定放電状態であると判定する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の車両の電源システム。
17. 前記制御部は、前記車両の駐車時間が所定時間を経過した場合に、前記電力変換装置により前記充電を実行させる請求項１〜１６のいずれか１項に記載の車両の電源システム。
18. 前記駐車時間は、前記車両の起動スイッチの停止時間に基づく時間とする、請求項１７に記載の車両の電源システム。
19. 前記駐車時間は、前記車両の電源システムの停止時間に基づく時間とする、請求項１７に記載の車両の電源システム。
20. 前記車両の運転中に前記判定部により前記所定放電状態であると判定した場合、前記車両の駐車中に前記電力変換装置により前記充電を実行する、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の車両の電源システム。
21. 前記主バッテリの蓄電量が所定値以下の場合は前記充電を非実行とする、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の車両の電源システム。
22. 前記補機バッテリの蓄電量が所定値以上の場合は前記充電を非実行とする、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の車両の電源システム。

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