JP6627693B2 - 蓄電部制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載された蓄電部からの出力を制御する蓄電部制御装置に関するものである。

車載用の電源システムの一例として、主電源として機能するバッテリに加え、バックアップ電源として機能する蓄電部を備えた構成が知られている。例えば、特許文献１には、主電源である１２Ｖバッテリが異常状態に変化した場合にバックアップ電源として機能する電気二重層キャパシタから電子制御ブレーキに対して電力を供給するシステムが開示されている。

特開２０１２−９１６２９号公報

ところで、主電源の失陥時などに蓄電部によって電力供給を行うシステムでは、主電源の出力を監視し、主電源からの出力が適正なレベルであるか否かを判定する必要がある。そして、少なくとも主電源からの出力が適正なレベルでない場合に蓄電部が放電状態となるように制御を行わなければならない。しかし、主電源の出力が低下又は停止している時に常に蓄電部を放電状態にしてしまうと、例えば、車両停止時のメンテナンス中に主電源が取り外された場合でも蓄電部が放電状態となってしまうため、不要な電力消費を招く虞がある。

本発明は上述した事情に基づいてなされたものであり、車両動作中（車両の動作状態）に蓄電部の放電を許可することができ、所定条件下で車両動作停止中（車両の動作停止状態）になった場合に蓄電部の放電を禁止することができる蓄電部制御装置を提供することを目的とする。なお、「車両動作中」とは車両のシステムが起動している状態であり、「車両動作停止中」とは車両のシステムが停止した状態である。

本発明は、
電源部と、電源部からの電力に基づいて充電を行う充電回路と、前記充電回路によって充電される蓄電部と、前記蓄電部から負荷に対して放電する放電回路と、を備えた車載用電源システムにおける蓄電部制御装置であって、
前記放電回路と、
前記放電回路を制御する制御部と、
車両を始動させる所定の始動操作がなされた場合にオン状態に切り替わり且つ車両を停止させる所定の停止操作がなされた場合にオフ状態に切り替わるリレーの一方側において前記電源部と前記リレーとの間に設けられた配線部に印加される電圧である第１電圧と前記リレーの他方側に設けられた導電路に印加される電圧である第２電圧とを監視し、前記第２電圧が所定値より大きい状態から小さい状態に切り替わった場合において前記第１電圧が所定値より大きいときに、前記制御部による前記放電回路の放電制御を禁止する放電禁止モードを実行し、前記第２電圧が所定値より大きい状態から小さい状態に切り替わった場合において前記第１電圧が所定値より小さいときに、前記制御部による前記放電回路の放電制御を許可する放電許可モードを実行する切替部と、
を備え、
前記制御部は、前記切替部が前記放電許可モードを実行している状態で前記電源部の電圧が所定値以下になった場合に前記放電回路に放電動作を行わせ、前記切替部が前記放電禁止モードを実行している状態で前記電源部の電圧が所定値以下になった場合には前記放電回路に放電動作を行わせない。

本発明の蓄電部制御装置は、車両が動作状態（車両動作中）になった場合に切替部が放電許可モードを実行し、制御部による放電回路の放電制御を許可する。これにより、車両動作中には蓄電部を電源として用いることができる。また、切替部が放電許可モードを実行している状態で電源部の出力が正常状態のまま車両動作停止中になった場合、切替部は放電禁止モードを実行し、車両動作中になるまで放電禁止モードを実行する。つまり、放電許可モードが実行された状態で車両動作停止中（即ち、正常に車両動作停止中になる場合）になると切替部が放電禁止モードを実行し制御部による放電回路の放電制御を禁止することができる。このため、この蓄電部制御装置は車両動作停止中における不要な電力消費を抑えることができる。
また、車両動作中の蓄電部の放電を許可することができ、このとき電源部の出力電圧が所定値以下になった場合には放電回路に放電動作を行わせ、蓄電部をバックアップ電源として機能させることができる。一方、車両動作停止中には切替部によって放電禁止モードが実行されるため、電源部の出力電圧が所定値以下になった場合でも放電動作を行わせないようにすることができる。

実施例１の蓄電部制御装置を備えた電源システムを例示するブロック図である。 実施例１の蓄電部制御装置における切替部の動作を例示するフローチャートである。 実施例１の蓄電部制御装置を備えた電源システムにおいて車両動作時に電源部の失陥が生じた場合の動作を説明する説明図である。 実施例１の蓄電部制御装置を備えた電源システムにおいて車両動作停止時に電源部が取り外された場合の動作を説明する説明図である。

ここで、本発明の望ましい例を示す。但し、本発明は以下の例に限定されない。

本発明の蓄電部制御装置は蓄電部を備え得る。この蓄電部制御装置は、備えられた蓄電部に合わせて回路構成をより適正化、効率化しやすくなる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１について説明する。

図１に、実施例１に係る蓄電部制御装置１を備えた車載用電源システム１００のブロック図を示す。車載用電源システム１００は、主電源である電源部９１、及び蓄電部制御装置１を備え、負荷９３へ電力を供給することができるシステムとして構成されている。車載用電源システム１００は、電源部９１からの電力供給が正常状態の場合に電源部９１からの電力を負荷９３に供給し得るシステムとして構成されている。なお、以下では、電源部９１から出力される出力電圧が所定値を超える場合を「正常状態」として説明する。

蓄電部制御装置１は、蓄電部７と放電回路３Ｂとを有し、放電回路３Ｂによって蓄電部７の放電と放電停止とを切り替え、放電時には蓄電部７からの電力を負荷９３に供給し得る構成となっている。蓄電部制御装置１は、電源部９１の出力電圧が所定値を超えている正常状態の場合に蓄電部７の放電を停止させ、所定条件下で電源部９１の出力電圧が所定値以下となっている異常状態の場合に蓄電部７からの電力を負荷９３に供給し得る構成となっている。このように、蓄電部制御装置１は電源部９１と蓄電部７とを備えた車載用電源システム１００において、蓄電部７からの放電を制御し得る構成となっている。

電源部９１は、例えば、鉛バッテリ等の公知の車載バッテリとして構成されている。電源部９１は、高電位側の端子が配線部８１及び配線部８３に電気的に接続され、配線部８１及び配線部８３に対して所定の出力電圧（以降、＋Ｂ電圧ともいう。）を印加する。なお、配線部８１及び配線部８３には発電機（図示せず）も電気的に接続されている。

負荷９３は公知の車載用電気部品として構成されている。負荷９３は、例えば、シフトバイワイヤシステムにおけるＥＣＵやアクチュエータ等、電源部９１が失陥した場合でも電力供給が望まれる電気部品が好適例である。負荷９３は上述した正常状態の場合に電源部９１からの電力供給に基づいて動作し、異常状態の場合に蓄電部７からの電力供給に基づいて動作する。

蓄電部制御装置１は、蓄電部７、充放電回路部３、切替部４、制御部である制御回路５、第１電圧モニタ８、及び第２電圧モニタ９等を備える。

蓄電部制御装置１は、イグニッションリレー６（以下、ＩＧリレー６ともいう）を介して配線部８１に電気的に接続された第１導電路２１と、配線部８２に接続された第２導電路２２と、蓄電部７に接続された第３導電路２３とを有する。第２導電路２２は、配線部８２を介して負荷９３に電気的に接続されている。負荷９３は、配線部８３を介して電源部９１に電気的に接続されている。なお、配線部８３にはＭＯＳＦＥＴ等のスイッチ素子（図示せず）が設けられていてもよい。この場合、スイッチ素子がオン動作している場合に負荷９３と電源部９１との間が導通状態となり、スイッチ素子がオフ動作している場合に負荷９３と電源部９１との間の導通が遮断されるように構成することができる。

ＩＧリレー６は、車両に設けられた図示しない操作部に対してエンジンを始動させるための所定の始動操作（イグニッションオン操作（ＩＧオン操作））がなされた場合にオン状態に切り替わり、エンジンを停止させるための所定の停止操作（イグニッションオフ操作（ＩＧオフ操作））がなされた場合にオフ状態に切り替わるリレーである。このＩＧリレー６は、オン状態の場合に通電状態となり、配線部８１を第１導電路２１と導通させる。このようなＩＧリレー６のオン動作により、電源部９１の電源電圧（＋Ｂ電圧）が蓄電部制御装置１に供給される。ＩＧリレー６は、オフ状態の場合に非通電状態となり、このとき配線部８１に印加された電源電圧（＋Ｂ電圧）は第１導電路２１に供給されない。

本構成において、「車両動作中」とは、車両のシステムが起動している状態であり、具体的には、ＩＧリレー６がオン動作している状態であり、電源電圧（＋Ｂ電圧）がＩＧリレー６を介して蓄電部制御装置１に供給され得る状態である。以降の説明では、ＩＧリレー６を介して第１導電路２１に印加される電源電圧（＋Ｂ電圧）をＩＧ電圧ともいう。

蓄電部７は、例えば、電気二重層キャパシタ等の公知の蓄電手段によって構成されている。蓄電部７は後述する充放電回路部３に電気的に接続されており、充放電回路部３によって充電又は放電がなされる。

充放電回路部３は充電回路３Ａと放電回路３Ｂとを有し、電源部９１からの電力に基づいて蓄電部７を充電する充電動作と、蓄電部７を放電させる放電動作とを行い得る。充電回路３Ａによる充電動作は制御回路５によって制御され、放電回路３Ｂによる放電動作も制御回路５によって制御される。

充電回路３Ａには、後述する制御回路５から蓄電部７の充電を指示する充電指示信号、又は蓄電部７の充電停止を指示する充電停止信号が与えられる。充電回路３Ａは、例えば、ＤＣＤＣコンバータ等の公知の充電回路として構成されており、制御回路５から充電回路３Ａに対して充電指示信号が与えられている場合に電源部９１からの電力に基づいて充電電流を生成し、第３導電路２３を介して蓄電部７に供給する。制御回路５から充電回路３Ａに対して充電停止信号が与えられている場合、制御回路５は充電動作を行わず、このとき蓄電部７に充電電流が供給されない。

放電回路３Ｂは、蓄電部７を放電させる放電動作と、蓄電部７の放電を停止させる停止動作とを行い得る。放電回路３Ｂは、第３導電路２３と第２導電路２２との間を導通状態と非導通状態とに切り替え得る構成であればよく、例えば、第３導電路２３と第２導電路２２との間にＭＯＳＦＥＴ等のスイッチ素子（図示せず）を介在させた構成とすることができる。なお、放電回路３Ｂに昇圧型ＤＣＤＣコンバータ等の公知の昇圧回路を用いれば、蓄電部７に蓄えられた電気エネルギーが少なくなっても負荷９３に電力を供給することができるため、蓄電部７に蓄えられた電気エネルギーを無駄なく使うことができる。

放電回路３Ｂは、制御回路５から放電指示信号が与えられている場合、蓄電部７から第２導電路２２への放電動作を行う。また、制御回路５から放電指示信号が与えられていない場合（放電停止信号が与えられている場合）、蓄電部７から第２導電路２２への放電動作を行わない。具体的には、切替部４から制御回路５に放電許可信号又は放電禁止信号が与えられる。制御回路５は、切替部４から放電許可信号が与えられ、且つ蓄電部７からの放電が必要であると判定した場合、放電回路３Ｂに放電指示信号を与え放電制御を実行し、第２導電路２２と第３導電路２３との間に介在するスイッチ素子をオン状態とし、第３導電路２３と第２導電路２２との間を導通させる。ここでは、放電回路３Ｂがスイッチ素子をオン状態にして第３導電路２３と第２導電路２２との間を導通させる動作が放電動作である。一方で、制御回路５は、切替部４から放電禁止信号が与えられている場合、蓄電部７からの放電が必要であるか否かに関わらず、放電回路３Ｂに放電停止信号を与え放電制御を実行せず、第２導電路２２と第３導電路２３の間に介在するスイッチ素子をオフ状態とし、第３導電路２３と第２導電路２２との間の導通を遮断する。これにより、放電回路３Ｂは蓄電部７から第２導電路２２への放電動作（即ち、負荷９３への放電動作）を行わないようにする。

切替部４は、制御回路５による放電回路３Ｂの放電制御の実行を禁止する放電禁止モード、又は制御回路５による放電回路３Ｂの放電制御の実行を許可する放電許可モードを実行する回路である。この切替部４は、例えば、図２のような流れで動作し、制御回路５に対して放電許可信号又は放電禁止信号のいずれかを出力する。切替部４が放電許可信号を出力する制御が放電許可モードであり、切替部４が放電禁止信号を出力する制御が放電禁止モードである。なお、切替部４は、図２のような動作を行い得る回路であればよく、マイクロコンピュータ以外のハードウェア回路として構成されていてもよく、マイクロコンピュータとして構成されていてもよい。また、切替部４と制御回路５が同一のマイクロコンピュータとして構成されていてもよい。なお、制御回路５や切替部４は、電源部９１が失陥した場合でも継続して動作し得る構成であることが望ましく、例えば、電源部９１の失陥時であっても蓄電部７から電力供給を受け得る構成であることが望ましい。

切替部４は、配線部８１及び第１導電路２１のそれぞれに電気的に接続され、配線部８１の電圧及び第１導電路２１の電圧が別々の経路で入力される。このように、配線部８１の電圧及び第１導電路２１の電圧が別々の経路で切替部４に入力されるため、切替部４は配線部８１の電圧（＋Ｂ電圧）及び第１導電路２１の電圧（ＩＧ電圧）を監視することができる。切替部４は、＋Ｂ電圧、及びＩＧ電圧の大きさの変化を基にして、制御回路５に対し蓄電部７からの放電を許可する放電許可信号、又は蓄電部７からの放電を禁止する放電禁止信号を与える。なお、切替部４の詳細な動作は後述する。

制御回路５は、例えばマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ等の演算装置、ＲＯＭ又はＲＡＭ等のメモリ、ＡＤ変換器等を有している。制御回路５は、後述する第１電圧モニタ８から入力される検出値によって配線部８３の電圧値（即ち、電源部９１の出力電圧値）を把握することができ、後述する第２電圧モニタ９から入力される検出値によって第３導電路２３の電圧値（即ち、蓄電部７の出力電圧値）を把握することができる。

制御回路５は充放電回路部３による充電動作及び放電動作を制御することができる。具体的には、制御回路５は充電回路３Ａに充電指示信号又は充電停止信号を与えて充電制御することができ、放電回路３Ｂに放電指示信号又は放電停止信号を与えて放電制御することができる。なお、充電指示信号、及び充電停止信号は互いに相補的であり、いずれか一方の信号が充電回路３Ａに与えられ、両方の信号が充電回路３Ａに同時に与えられることはない。更に、放電指示信号、及び放電停止信号も互いに相補的であり、いずれか一方の信号が放電回路３Ｂに与えられ、両方の信号が放電回路３Ｂに同時に与えられることはない。

第１電圧モニタ８は公知の電圧検出回路として構成されており、配線部８３の電圧（＋Ｂ電圧）に対応した値（電源部９１の出力電圧である＋Ｂ電圧を特定し得る検出値）をアナログ電圧信号として制御回路５に入力する。第２電圧モニタ９は公知の電圧検出回路として構成されており、第３導電路２３の電圧に対応した値（蓄電部７の出力電圧を特定し得る検出値）をアナログ電圧信号として制御回路５に入力する。これにより、制御回路５は第１電圧モニタ８から入力された検出値（アナログ電圧信号）に基づいて配線部８３の電圧値を把握することができ、第２電圧モニタ９から入力された検出値（アナログ電圧信号）に基づいて第３導電路２３の電圧値を把握することができる。制御回路５は第１電圧モニタ８から入力された検出値、及び第２電圧モニタ９から入力された検出値等に基づいて、蓄電部７への充電が必要であるか否か、及び蓄電部７からの放電が必要であるか否かを判定して、切替部４から与えられる放電許可信号又は放電禁止信号に応じて、充電回路３Ａに充電指示信号又は充電停止信号を与えて充電制御したり、放電回路３Ｂに放電指示信号又は放電停止信号を与えて放電制御したりすることができる。

ここで、切替部４の動作について、図２等を参照しつつ説明する。
切替部４は＋Ｂ電圧、及びＩＧ電圧の大きさの変化を基にして、制御回路５に放電許可信号、又は放電禁止信号を与える。なお、放電許可信号、及び放電禁止信号は互いに相補的であり、いずれか一方の信号が制御回路５に与えられ、両方の信号が制御回路５に同時に与えられることはない。

図２で示す制御は切替部４によって実行され、車両動作中（車両のシステムが起動している間）で繰り返される制御である。先ず、切替部４は配線部８１の電圧（＋Ｂ電圧）が所定値より大きいかどうか判定する（ステップＳ１）。この判定に用いる所定値は、配線部８１，８３や第１導電路２１が正常な電圧値（電源部９１の通常の出力電圧値）となっているか否かを判定するための値であり、電源部９１の満充電時の出力電圧値よりも低く設定され、具体的には、０Ｖよりも少し高い値に設定される。切替部４は、配線部８１の電圧（＋Ｂ電圧）が所定値より大きい場合、ステップＳ２に移行し、配線部８１の電圧（＋Ｂ電圧）が所定値以下である場合、ステップＳ７に移行する。

切替部４は、ステップＳ１において、配線部８１の電圧（＋Ｂ電圧）が所定値以下であると判定した場合、ステップＳ７において、制御回路５に放電禁止信号を出力する制御（放電禁止モード）を実行する。このように放電禁止モードを実行した場合、次に放電許可モードが実行されるまで切替部４から制御回路５に放電禁止信号が出力された状態が維持される。

切替部４は、ステップＳ１において、配線部８１の電圧（＋Ｂ電圧）が所定値よりも大きいと判定した場合、第１導電路２１の電圧（ＩＧ電圧）が所定値より大きいか否かを判定する（ステップＳ２）。そして、切替部４は、ステップＳ２においてＩＧ電圧が所定値より大きいと判定した場合にステップＳ３に移行し、ＩＧ電圧が所定値以下であると判定した場合にはステップＳ１に移行する。本構成では、所定値以下のときのＩＧ電圧が車両の動作停止状態に基づく停止信号の一例に相当する。

切替部４は、ステップＳ２において第１導電路２１の電圧（ＩＧ電圧）が所定値より大きいと判定した場合、制御回路５に放電許可信号を出力する制御（放電許可モード）を実行する。本構成では、所定値より大きいときのＩＧ電圧が車両の動作状態（車両動作中）に基づく動作信号の一例に相当する。このように放電許可モードを開始した場合、次に放電禁止モードが実行されるまで切替部４から制御回路５に放電許可信号が出力された状態が維持される。なお、ステップＳ１でＹｅｓと判定され、ステップＳ２でＹｅｓと判定される場合とは、電源部９１の出力電圧が正常状態（所定値を超えた状態）のままＩＧリレー６がオン状態となり車両内でエンジンの動作が開始した場合である。このようにＩＧリレー６がオン状態となっている場合が「車両動作中」であり、このとき切替部４は放電許可モードを実行することになる。

切替部４は、ステップＳ３の動作を実行した後、第１導電路２１の電圧（ＩＧ電圧）が所定値より大きいか否かを判定する（ステップＳ４）。切替部４は、ステップＳ４においてＩＧ電圧が所定値より大きいと判定した場合にはステップＳ３に移行し、ＩＧ電圧が所定値以下であると判定した場合にはステップＳ５に移行する。つまり、切替部４はステップＳ３の動作を実行した後、第１導電路２１の電圧（ＩＧ電圧）を継続的に監視し、第１導電路２１の電圧（ＩＧ電圧）が所定値より大きい間は、放電許可モードを実行しつつステップＳ４の判定を繰り返す。

切替部４は、ステップＳ４において第１導電路２１の電圧（ＩＧ電圧）が所定値以下であると判定した場合、ステップＳ５において、配線部８１の電圧（＋Ｂ電圧）が所定値より大きいか否かを判定する。

切替部４は、ステップＳ５において＋Ｂ電圧が所定値より大きいと判定した場合、ステップＳ６において、制御回路５に放電禁止信号を与える制御（放電禁止モード）を実行し、図２の制御を終了する。ステップＳ６で放電禁止モードを実行した場合、次に放電許可モードが実行されるまで切替部４から制御回路５に放電禁止信号が出力された状態が維持される。ステップＳ４でＮｏと判定され、ステップＳ５でＹｅｓと判定される場合とは、車両において電源部９１の出力が正常状態のままイグニッションオフ操作（ＩＧオフ操作）がなされ、ＩＧリレー６がオフした場合である。このような場合、切替部４によって放電禁止モードが実行され、次に放電許可モードが実行されるまで蓄電部７と第２導電路２２との間で導通が遮断され、蓄電部７から負荷９３への放電が禁止される。

このように、切替部４は、ステップＳ３で放電許可モードを実行し、放電許可モードを実行している状態で電源部９１の出力が正常状態のまま車両動作停止中になった場合、ステップＳ６で放電禁止モードを実行し、且つ車両動作中になるまで放電禁止モードを実行するのである。

切替部４は、ステップＳ５において＋Ｂ電圧が所定値以下であると判定した場合、ステップＳ８に移行する。切替部４は、ステップＳ８で、制御回路５に放電許可信号を与える制御（放電許可モード）を実行する。更に、ステップＳ８の時期には、制御回路５から放電回路３Ｂに対して放電指示信号が与えられ、蓄電部７の放電がなされる。ステップＳ４でＮｏと判定され、ステップＳ５でＮｏと判定される場合とは、車両動作中に電源部９１が失陥した可能性が高い場合である。このような場合には、蓄電部７をバックアップ電源として機能させ、蓄電部７の放電を実行するのである。

本構成では、制御回路５が制御部として機能し、電源部９１の出力電圧が所定値以下になった場合（具体的には、配線部８３に印加された＋Ｂ電圧が所定値以下になった場合）に放電回路３Ｂに対して放電指示信号を出力するように動作し、電源部９１の出力電圧が所定値を超えている場合（具体的には、＋Ｂ電圧が所定値を超えている場合）に放電回路３Ｂに対して放電停止信号を出力するように動作する。ステップＳ５でＮｏと判定される場合、即ち、電源部９１の出力電圧が所定値以下になった場合（＋Ｂ電圧が所定値以下となった場合）には、切替部４が制御回路５に対して放電許可信号を出力する制御（放電許可モード）を実行しているため、制御回路５から放電回路３Ｂに対して放電指示信号が出力され、放電回路３Ｂに放電動作を行わせることができる。制御回路５がステップＳ８の期間に放電回路３Ｂに対して放電動作を行わせた場合、この放電動作は所定の終了時期（例えば、バックアップ対象である負荷９３の動作が完了する時期）まで実行させることができる。また、この場合、電源部９１が失陥している可能性が高いため、制御回路５が所定の報知動作（表示部などによる表示や外部ＥＣＵへの異常情報の送信等）を行うようにしてもよい。

次に、蓄電部制御装置１の動作について説明する。
本構成では、例えば、ＩＧリレー６がオン状態に切り替わりＩＧ電圧が所定値より大きくなってから、ＩＧリレー６がオフ状態に切り替わりＩＧ電圧が所定値以下になるまでの間が、車両動作中となっている期間であり、車両のシステムが起動している状態である。また、ＩＧリレー６がオフ状態に切り替わりＩＧ電圧が所定値以下になってから、ＩＧリレー６がオン状態に切り替わりＩＧ電圧が所定値より大きくなるまでの間が、車両作停止中となっている期間であり、車両のシステムが停止した状態である。

蓄電部制御装置１は、電源部９１の出力電圧が所定値よりも大きい正常状態の場合に所定条件下で充電回路３Ａを動作させて蓄電部７に充電電流を供給し、電源部９１の出力電圧が所定値以下に低下した異常状態の場合に所定条件下で放電回路３Ｂを動作させて蓄電部７から負荷９３に放電する。

先ず、正常状態の場合の動作を説明する。
車載用電源システム１００が搭載された車両内においてＩＧオン操作（イグニッションスイッチをオン動作させるためのオン操作）がなされると、ＩＧリレー６がオフ状態からオン状態に切り替わり、配線部８１と第１導電路２１とが導通する。これにより、ＩＧ電圧が蓄電部制御装置１に印加される。

正常状態の場合には、切替部４に入力される＋Ｂ電圧が所定値より大きく、ＩＧ電圧も所定値より大きくなる。このため、切替部４は制御回路５に放電許可信号を与える（図２におけるステップＳ３。）。このように、切替部４は、電源部９１の出力電圧が正常状態（所定値より大きい状態）で車両動作中になった場合、制御回路５に放電許可信号を出力する制御（放電許可モード）を実行する。

制御回路５は、正常状態の場合に、放電回路３Ｂに対して放電停止信号を出力する。制御回路５から放電停止信号が出力されている間、放電回路３Ｂは第３導電路２３と第２導電路２２の間の導通を遮断し、蓄電部７から負荷９３に放電しないようにする。

正常状態の場合にＩＧオフ操作（イグニッションスイッチをオフ動作させる操作）がなされると、ＩＧリレー６がオン状態からオフ状態に切り替わり、配線部８１と、第１導電路２１の間の導通が遮断される。これにより、蓄電部制御装置１には電源部９１の出力電圧が印加されなくなる。

電源部９１の出力が正常状態のままＩＧリレー６がオン状態からオフ状態に切り替わる場合、切替部４に入力される＋Ｂ電圧が所定値より大きい状態のまま、ＩＧ電圧が所定値より大きい状態から所定値以下に変化する。すると、切替部４は放電禁止モードを実行し、制御回路５に対し放電禁止信号を出力する（図２におけるステップＳ６。）。そして、このようにステップＳ６にて放電禁止信号の出力を開始した場合、切替部４は車両動作中になるまで、即ち、ステップＳ２にてＹｅｓとなるまで、放電禁止信号を制御回路５に与える制御（放電禁止モード）を継続する。

次に、イグニッションスイッチがオン状態で正常状態から異常状態に変化した場合の動作について説明する。
イグニッションスイッチがオン状態（即ち、ＩＧリレー６がオン状態）で図３のように電源部９１の失陥等が生じ、配線部８１に印加された電圧（＋Ｂ電圧）が所定値を超えた値から所定値以下に変化した場合、第１導電路２１の電圧（ＩＧ電圧）も所定値を超えた値から所定値以下に変化する。つまり、図２のステップＳ４にてＮｏとなり且つステップＳ５にてＮｏとなり、切替部４がステップＳ３で開始した放電許可信号を出力する制御（放電許可モード）を実行した状態で、制御回路５からの信号が放電指示信号に切り替わることになる。従って、この場合、放電回路３Ｂは第３導電路２３と第２導電路２２の間を導通させるように放電動作を行い、図３のように蓄電部７から負荷９３に放電する。なお、このように放電回路３Ｂに放電動作を行わせる場合、配線部８３に設けられた図示しないスイッチ素子をオフ動作させるとともに充電回路３Ａをオフ動作させ蓄電部７から第１導電路２１側に放電しないようにしてもよい。

次に、正常状態のままイグニッションスイッチがオフ状態となりその後メンテナンス等により電源部９１からの電力供給が停止した場合の動作について説明する。なお、イグニッションスイッチがオフ状態の場合、車両動作停止中であり、車両が走行していない状態である。この場合、車両の負荷９３に必要最小限の電力を供給する制御が車両のシステムにおいて実行されている。
正常状態のままイグニッションスイッチがオフ状態（即ち、ＩＧリレー６がオフ状態）となり、その後メンテナンス等により電源部９１が取り外され配線部８１に印加された電圧（＋Ｂ電圧）が所定値以下になった場合、ステップＳ１でＮｏの判定が繰り返されるため、切替部４は、放電禁止信号を出力する制御（放電禁止モード）を継続する。従って、この場合、蓄電部７から負荷９３に放電されない。また、この場合、イグニッションスイッチをオン状態に切り替えようとしても電源部９１が取り外されている限りＩＧ電圧が所定値よりも大きくならないため、ステップＳ２でＹｅｓとなることはない。つまり、イグニッションスイッチがオフ状態で電源部９１からの電力供給がなされない間は放電禁止モードは解除されず、蓄電部７からの放電がなされないことになる。

次に、蓄電部制御装置１の効果を例示する。
本構成の蓄電部制御装置１は、車両が動作状態（車両動作中）になった場合に切替部４が放電許可モードを実行し、制御回路５による放電回路３Ｂの放電制御を許可する。これにより、車両動作中には蓄電部７を電源として用いることができる。また、切替部４が放電許可モードを実行している状態で電源部９１の出力が正常状態のまま車両動作停止中になった場合、切替部４は放電禁止モードを実行し、車両動作中になるまで放電禁止モードを実行する。つまり、放電許可モードが実行された状態で車両動作停止中（即ち、正常に車両動作停止中になる場合）になると切替部４が放電禁止モードを実行し制御回路５による放電回路３Ｂの放電制御を禁止することができる。このため、この蓄電部制御装置１は車両動作停止中における不要な電力消費を抑えることができる。

例えば、ＩＧリレー６がオフ状態となっている車両動作停止中に図４のように電源部９１を取り外すような作業（メンテナンス作業、修理作業など）を行った場合、配線部８１，８３の電圧（＋Ｂ電圧）が低下するため制御回路５が放電回路３Ｂに不要な放電動作を行わせることが懸念されるが、仮にこのような場合に制御回路５から放電指示信号が出力されたとしても、切替部４によって放電禁止信号が継続的に出力されるため、放電回路３Ｂの放電動作を禁止することができる。

蓄電部制御装置１の制御回路５（制御部）は、切替部４が放電許可モードを実行している状態で電源部９１の出力電圧が所定値以下になった場合に放電回路３Ｂに放電動作を行わせる。この構成によれば、車両動作中の蓄電部７の放電を許可することができ、このとき電源部９１の出力電圧が所定値以下になった場合には放電回路３Ｂに放電動作を行わせ、蓄電部７をバックアップ電源として機能させることができる。一方、車両動作停止中には切替部４によって放電禁止モードが実行されるため、電源部９１の出力電圧が所定値以下になった場合でも放電動作を行わせないようにすることができる。

更に、蓄電部制御装置１は蓄電部７を備える。この蓄電部制御装置１は、備えられた蓄電部７に合わせて回路構成をより適正化、効率化しやすくなる。具体的には、例えば充放電回路部３、切替部４、制御回路５などを同一の基板上に実装し、この基板に蓄電部７を実装して一体化するような構成とすることができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施例１では、蓄電部７が電気二重層キャパシタとして構成された例を示したが、この例に限定されない。例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ等の他の蓄電手段で蓄電部７を構成してもよい。
（２）実施例１では、充電回路３Ａの一例としてＤＣＤＣコンバータを例示したが、他の公知の充電回路であってもよい。
（３）実施例１では、放電回路３Ｂの一例として、第３導電路２３と配線部８２の間を導通状態と非導通状態に切り替えるスイッチを備える例を示したが、この例に限定されない。例えば、蓄電部７からの出力を昇圧又は降圧する電圧変換回路によって放電回路３Ｂを構成してもよい。
（４）実施例１では、マイクロコンピュータとして構成された制御回路５を例示したが、これに限らず、制御回路５を他のハードウェア回路で構成してもよい。
（５）実施例１では、「車両動作中」の例として「ＩＧリレー６がオンしている状態」を例示し、「車両動作停止中」の例として「ＩＧリレー６がオフしている状態」を例示したがこの例に限定されない。例えば、「ＣＡＮ通信が行われている状態」を「車両動作中」とし、「ＣＡＮ通信が行われていない状態」を「車両動作停止中」としてもよい。或いは、「エンジンが始動して一定期間経過した状態」を「車両動作中」としてもよく、「ＩＧリレー６がオフした状態でボンネットが開放された状態」を「車両動作停止中」としてもよい。
（６）実施例１では、「車両動作中」の例として「イグニッションスイッチがオンしている状態」を例示したが、車両が電気自動車として構成される場合、例えばＥＶシステムにおいて電源投入されている状態を「車両動作中」としてもよい。

１…蓄電部制御装置
３Ｂ…放電回路
４…切替部
５…制御回路（制御部）
７…蓄電部
９１…電源部
１００…車載用電源システム

Claims (2)

1. 電源部と、前記電源部からの電力に基づいて充電を行う充電回路と、前記充電回路によって充電される蓄電部と、前記蓄電部から負荷に対して放電する放電回路と、を備えた車載用電源システムにおける蓄電部制御装置であって、
   前記放電回路と、
   前記放電回路を制御する制御部と、
   車両を始動させる所定の始動操作がなされた場合にオン状態に切り替わり且つ車両を停止させる所定の停止操作がなされた場合にオフ状態に切り替わるリレーの一方側において前記電源部と前記リレーとの間に設けられた配線部に印加される電圧である第１電圧と前記リレーの他方側に設けられた導電路に印加される電圧である第２電圧とを監視し、前記第２電圧が所定値より大きい状態から小さい状態に切り替わった場合において前記第１電圧が所定値より大きいときに、前記制御部による前記放電回路の放電制御を禁止する放電禁止モードを実行し、前記第２電圧が所定値より大きい状態から小さい状態に切り替わった場合において前記第１電圧が所定値より小さいときに、前記制御部による前記放電回路の放電制御を許可する放電許可モードを実行する切替部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記切替部が前記放電許可モードを実行している状態で前記電源部の電圧が所定値以下になった場合に前記放電回路に放電動作を行わせ、前記切替部が前記放電禁止モードを実行している状態で前記電源部の電圧が所定値以下になった場合には前記放電回路に放電動作を行わせない蓄電部制御装置。
2. 前記蓄電部を備える請求項１に記載の蓄電部制御装置。

Images