JPH11257060A

JPH11257060A - 内燃エンジン搭載車両の電源制御装置

Info

Publication number: JPH11257060A
Application number: JP10058646A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Shimazaki; 勇一島崎; Hironao Fukuchi; 博直福地; Kazutomo Sawamura; 和同澤村; Hiroaki Kato; 裕明加藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-03-10
Filing date: 1998-03-10
Publication date: 1999-09-21

Abstract

(57)【要約】【課題】バッテリが異常であっても通電ヒータ電圧印
加期間中において低電圧負荷を十分に動作させることが
できる内燃エンジン搭載車両の電源制御装置を提供す
る。【解決手段】主バッテリの他に副バッテリが備えら
れ、エンジン始動直後の発電手段の出力電圧を通電ヒー
タに印加する通電ヒータ電圧印加期間中に主バッテリの
異常を検出したときには、主バッテリに代わって副バッ
テリの出力電圧が低電圧負荷に印加される。【効果】蓄電電力の低下等により主バッテリが異常と
なっている場合であっても通電ヒータ電圧印加期間中に
低電圧負荷を十分に動作させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車載内燃エンジン
の排気ガス中の有害成分を低減させるために排気系に備
えられた触媒コンバータに含まれる通電ヒータ及びそれ
以外のＥＣＵ等の低電圧負荷への電源供給の制御を行な
う電源制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃エンジンの排気ガス中の有害成分を
低減させるために排気管内に触媒が設けられている。触
媒はその温度が３５０℃以上に上昇しないと十分に活性
化されないので、エンジン作動中においては常に触媒が
排気ガスに対して有効に浄化作用をなすように通電ヒー
タが触媒コンバータ内の上流側に配設されている。通電
ヒータにはエンジンの始動直後においてオルタネータか
ら電圧が供給され、通電ヒータの発熱によって触媒の温
度が急上昇するようになっている（例えば、特開平８−
２９６４３１号公報）。

【０００３】オルタネータはエンジンの作動中にクラン
クシャフトの回転に連動して発電し、直流電圧を出力す
るように構成されている。その直流電圧はエンジン始動
直後の所定の期間においては通電ヒータに供給される
が、その後はバッテリの充電電圧としてバッテリに印加
される他、エンジン制御用のＥＣＵ（エンジンコントロ
ールユニット）や車載内燃エンジンの場合には車両のラ
イト、エアコン、ステレオ装置等の各種の低電圧負荷に
供給される。オルタネータから通電ヒータに供給される
電圧はバッテリに供給される電圧より高く、例えば、通
電ヒータへは３０Ｖ、バッテリには１４．５Ｖが供給さ
れる。このオルタネータの出力電圧レベルの変化はレギ
ュレータの設定を上記のＥＣＵからの指令に調整するこ
とにより行なわれている。

【０００４】バッテリはエンジン始動の際にスタータモ
ータに電力を供給すると共にＥＣＵ等の低電圧負荷の電
源として用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにバッテリはエンジン始動直後の通電ヒータ電圧印
加期間においては充電されないので、バッテリの蓄電電
力を消費してしまったため、或いは劣化のためにエンジ
ン始動のために必要十分な蓄電電力を供給し得ないよう
なバッテリの異常状態においては、ヒータ給電期間中に
ＥＣＵ等の低電圧負荷を十分に動作させることができな
いことが生ずる可能性がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、例え、バッテリ
が異常であっても通電ヒータ電圧印加期間中において低
電圧負荷を十分に動作させることができる内燃エンジン
搭載車両の電源制御装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の内燃エンジン搭
載車両の電源制御装置は、内燃エンジンの出力トルクに
よって駆動されて直流電圧を出力する発電手段と、各々
蓄電機能を備えた主バッテリ及び副バッテリと、発電手
段の出力電圧を内燃エンジンの排気系に備えられた触媒
コンバータに含まれる通電ヒータにエンジン始動直後に
印加し、その通電ヒータ電圧印加期間の経過後、通電ヒ
ータ以外の低電圧負荷及び主バッテリに印加する第１切
換手段と、通電ヒータ電圧印加期間中に主バッテリの異
常を検出する第１検出手段と、通電ヒータ電圧印加期間
中に主バッテリの出力電圧を低電圧負荷に印加し、第１
検出手段によって主バッテリの異常が検出されたとき主
バッテリに代わって副バッテリの出力電圧を低電圧負荷
に印加する第２切換手段と、を備えたことを特徴として
いる。

【０００８】すなわち、本発明によれば、主バッテリの
他に副バッテリが備えられ、エンジン始動直後の発電手
段の出力電圧を通電ヒータに印加する通電ヒータ電圧印
加期間中に主バッテリの異常を検出したときには、主バ
ッテリに代わって副バッテリの出力電圧が低電圧負荷に
印加されるので、蓄電電力の低下や劣化等により主バッ
テリが異常となっている場合であっても通電ヒータ電圧
印加期間中に低電圧負荷を十分に動作させることができ
る。

【０００９】また、本発明の内燃エンジン搭載車両の電
源制御装置は、第２切換手段によって副バッテリの出力
電圧を低電圧負荷に印加した場合には通電ヒータ電圧印
加期間終了時から第１所定時間だけ副バッテリに発電手
段の出力電圧を印加して副バッテリの充電を行なう第１
充電手段を有することを特徴としている。この構成によ
り、通電ヒータ電圧印加期間中に主バッテリに代わって
副バッテリの出力電圧が低電圧負荷に印加された場合
に、通電ヒータ電圧印加期間終了時から第１所定時間だ
け副バッテリの充電が行なわれるので、通電ヒータ電圧
印加期間中に消費された副バッテリの蓄電電力を補うこ
とができ、次の副バッテリの使用に備えることができ
る。

【００１０】その第１所定時間を、通電ヒータ電圧印加
期間中の副バッテリの積算消費電力に対応する時間に設
定することにより、副バッテリの過充電を防止すること
ができる。更に、本発明の内燃エンジン搭載車両の電源
制御装置は、通電ヒータ電圧印加期間以外のときに副バ
ッテリの異常を検出する第２検出手段と、第２検出手段
によって副バッテリの異常が検出されたときには発電手
段の出力電圧を副バッテリに第２所定時間だけ印加して
副バッテリの充電を行なう第２充電手段とを有すること
を特徴としている。

【００１１】この構成より、通電ヒータ電圧印加期間以
外のときに副バッテリの異常が検出されたときには発電
手段の出力電圧を副バッテリに第２所定時間だけ印加し
て副バッテリの充電を行なうので、蓄電電力の低下等に
より主バッテリが異常となっている場合であっても通電
ヒータ電圧印加期間中に副バッテリが低電圧負荷を十分
に動作させ得る蓄電電力を確実に有することができる。
すなわち、副バッテリが長い期間使用されないならば自
己放電によりその蓄電電力が徐々に低下してくるが、こ
のような構成により副バッテリが実際に使用される通電
ヒータ電圧印加期間中に副バッテリから十分なる電力を
取り出すことができる。

【００１２】第２検出手段が、副バッテリの出力電圧を
低電圧負荷及び通電ヒータのうちの少なくとも一方に印
加し、副バッテリの出力電圧及び出力電流のうち少なく
とも一方に応じて副バッテリの異常を判断することによ
り、簡単な構成で副バッテリの異常を確実に判別するこ
とができる。また、その第２検出手段が、エンジン始動
中に副バッテリの出力電圧をスタータモータに印加し、
副バッテリの出力電圧及び出力電流のうち少なくとも一
方に応じて副バッテリの異常を判断することにより、比
較的大なる電気負荷であるスタータモータを副バッテリ
の異常判別用の負荷とするので、副バッテリの異常を確
実に判別することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しつつ詳細に説明する。図１は本発明による内燃エン
ジン搭載車両の電源制御装置を示している。この電源制
御装置においては、主バッテリ１と、その主バッテリ１
の予備用の副バッテリ２とが備えられている。主バッテ
リ１の正端子はオンオフスイッチ３を介して電源接続ラ
イン４に接続されている。副バッテリ２の正端子も同様
にオンオフスイッチ５を介して電源接続ライン４に接続
されている。主及び副バッテリ１，２の負端子はアース
接続されている。スイッチ３は初期状態ではオンであ
り、スイッチ５は初期状態ではオフである。

【００１４】電源接続ライン４にはＥＣＵ６が接続され
る他、車両のヘッドライト等の他の低電圧負荷７が接続
されている。また、電源接続ライン４は切換スイッチ８
の一方の固定端子に接続されている。切換スイッチ８の
他方の固定端子には通電ヒータ９が接続されている。切
換スイッチ８の可動接点にはオルタネータ１０が接続さ
れている。すなわち、オルタネータ１０の出力は切換ス
イッチ８によって電源接続ライン４と通電ヒータ９との
いずれか一方に選択的に接続されるようになっている。
切換スイッチ８の定常状態はオルタネータ１０の出力を
電源接続ライン４に接続した状態である。切換スイッチ
８の切換動作はＥＣＵ６からの指令に応じて実行され
る。

【００１５】オルタネータ１０はエンジンのクランクシ
ャフトの回転によって駆動されて交流電圧を発生し、そ
の交流電圧を整流してから直流電圧として出力する。ま
た、その直流電圧をレベル設定するためにレギュレータ
１１がオルタネータ１０には接続されている。レギュレ
ータ１１はＥＣＵ６からの指令に応じて３０Ｖと１４．
５Ｖとのいずれか一方にオルタネータ２の出力電圧を設
定する。

【００１６】通電ヒータ９は図２に示すように触媒コン
バータ２１内に備えられている。触媒コンバータ２１は
エンジン２２の排気ポートから延出した排気管２３に設
けられており、筒ケース２４内に上流から通電ヒータ
９、ライトオフ(light-off)触媒２５及びメイン触媒２
６が順に備えている。通電ヒータ９は例えば、触媒材料
が塗布されたハニカム構造体からなり、自身も触媒作用
をなして排気ガス未燃焼成分の酸化熱によっても加熱さ
れるようになっており、ライトオフ触媒２５の上流の排
気ガスを加熱する。なお、通電ヒータを有する触媒コン
バータの構造については特開平８−２１８８５７号公報
及び特開平８−３１６６６０号公報に示されている。

【００１７】ＥＣＵ６は、図３に示すようにＣＰＵ３
１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、Ａ／Ｄ変換器３４、カウ
ンタ３５、入力インターフェース回路３６、出力インタ
ーフェース回路３７及びタイマ３９を少なくとも備えて
おり、それらは共通バスで互いに接続されている。Ａ／
Ｄ変換器３４には、内燃エンジンの冷却水温Ｔ_Wを検出
する冷却水温センサ４１、エンジンの吸気温Ｔ_Aを検出
する吸気温センサ４２、スロットル弁（図示せず）下流
の吸気管内の圧力を検出する吸気管内圧センサ４３、排
気管２３に設けられて排気ガス中の酸素濃度を検出する
酸素濃度センサ４４等のセンサが接続されている。ま
た、電源接続ライン４もＡ／Ｄ変換器３４には接続さ
れ、主又は副バッテリ１，２のバッテリ電圧Ｖ_Bが供給
されるようになっている。Ａ／Ｄ変換器３４はそれらセ
ンサの出力値及びバッテリ電圧Ｖ_Bをディジタル値に変
換する。カウンタ３５はクランク角センサ４５から出力
されるパルスの発生間隔を、図示しないクロック発生器
から出力されたクロックパルスの発生数の計数により測
定してエンジン回転数Ｎｅを示す信号を生成する。クラ
ンク角センサ４５はクランク軸の回転角度が所定角度位
置にある時点を示す基準位置信号と共に各気筒のピスト
ンの上死点時点を示すＴＤＣ信号も発生し、それらはＣ
ＰＵ３１に供給される。入力インターフェース回路３６
にはイグニッションスイッチ７の一端が接続され、イグ
ニッションスイッチ１２のオンオフが検出されるように
なっている。出力インターフェース回路３７には上記の
切換スイッチ８及びレギュレータ１１が接続される他、
ＥＣＵ６において算出される燃料噴射時間Ｔoutに応じ
て所定のタイミングで燃料噴射するためのインジェクタ
２７が接続されている。

【００１８】ＥＣＵ６のＣＰＵ３１はイグニッションス
イッチ１２のオンを入力インターフェース回路３６を介
して検出すると、給電制御動作を行なう。この給電制御
動作は例えば、イグニッションスイッチ１２のオンから
実行され、タイマ１９によるヒータ給電時間ｔ_EHCの時
間計測が少なくとも終了するまでは繰り返し実行される
ものである。

【００１９】給電制御動作においては、図４に示すよう
に、先ず、ヒータ通電を行なうべき運転状態か否かを判
別する（ステップＳ１）。ヒータ通電を行なうべき運転
状態の判別は、吸気温センサ４２によって検出された吸
気温Ｔ_Aと冷却水温センサ４１によって検出された冷却
水温Ｔ_WとをＡ／Ｄ変換器３４を介して得て、その吸気
温Ｔ_Aが閾値Ｔ１（例えば、０〜４０℃）以下である低
吸気温時で、かつ冷却水温Ｔ_Wが閾値Ｔ２（例えば、０
〜６０℃）以下である低冷却水温時である状態を検出
し、更に、給電完了フラグＦＥＨＣが０であることを検
出することにより行なわれる。給電完了フラグＦＥＨＣ
はエンジン始動後、通電ヒータの給電が完了したか否か
を示し、その初期値は０である。Ｔ_A＞Ｔ１又はＴ_W＞Ｔ
２のような暖機が進行している場合、或いはＦＥＨＣ＝
１の場合にはヒータ通電を行なうべき運転状態ではない
ので、給電停止指令を発生し（ステップＳ２）、電源フ
ラグＦＶＢが１に等しいか否かを判別する（ステップＳ
３）。電源フラグＦＶＢは使用バッテリが主バッテリ１
及び副バッテリ２のうちのいずれであるかを示し、その
初期値は主バッテリ１の使用を示す０である。ＦＶＢ＝
０ならば、使用しているバッテリは主バッテリ１である
ので、給電フラグＦＯＮをリセットして０に等しくさせ
る（ステップＳ４）。

【００２０】一方、ヒータ通電を行なうべき運転状態な
らば、通電ヒータ９への給電中であるか否かを判別する
（ステップＳ５）。この給電中の判別はステップＳ４又
はＳ１０で設定された給電フラグＦＯＮの内容から行な
われる。ＦＯＮ＝０ならば、給電中ではないので、エン
ジン２２が始動したか否かを判別する（ステップＳ
６）。エンジン始動は、例えば、エンジン回転数Ｎｅが
所定の低回転数（クランキング回転数）Ｎ１（例えば、
５００ｒｐｍ）以上であるか否かを判別することにより
判別される。

【００２１】エンジン始動前ならば、ステップＳ２に進
む。一方、エンジン２２が始動したならば、冷却水温Ｔ
_Wに応じたヒータ給電時間ｔ_EHCを設定する（ステップＳ
７）。ステップＳ１のヒータ通電条件を充足しているな
らば、冷却水温Ｔ_Wに対応する通電ヒータ９の温度を推
定できる状態であるので、冷却水温Ｔ_Wに応じたヒータ
通電時間ｔ_EHCを設定することができる。冷却水温Ｔ_Wと
ヒータ給電時間ｔ_EHCとの関係は例えば、図５に示す通
りであり、ＲＯＭ１２にｔ_EHCデータマップとして予め
記憶されているので、そのｔ_EHCデータマップから冷却
水温Ｔ_Wに対応するヒータ給電時間ｔ_EHCを検索して読み
出す。

【００２２】ＣＰＵ３１はヒータ給電時間ｔ_EHCを設定
すると、給電指令を出力インターフェース回路１７に対
して発生する（ステップＳ８）。そして、タイマ３９に
設定されたヒータ給電時間ｔ_EHCからの時間計測を開始
させ（ステップＳ９）、更に、給電フラグＦＯＮをセッ
トして１に等しくさせる（ステップＳ１０）。ＣＰＵ３
１はステップＳ１０の実行後、ステップＳ１２に進む。

【００２３】ステップＳ５において、通電ヒータ９への
給電中と判別したならば、タイマ３９がヒータ給電時間
ｔ_EHCだけの時間計測を終了したか否かを判別する（ス
テップＳ１１）。ヒータ給電時間ｔ_EHCの時間計測を終
了していない場合には、ステップＳ１２に進む。ＣＰＵ
３１はステップＳ１２において電源フラグＦＶＢが１に
等しいか否かを判別する。ＦＶＢ＝１の場合には主バッ
テリの出力電圧が閾値Ａより低下したことが検出された
ため後述のステップＳ１５の動作によって使用バッテリ
が主バッテリ１から副バッテリ２に切り換えられている
ので、このまま、給電制御動作を一旦終了する。ＦＶＢ
＝０の場合には、使用バッテリは主バッテリ１であるの
で、その主バッテリ１のバッテリ電圧Ｖ_Bを読み取り
（ステップＳ１３）、そして、その読取バッテリ電圧Ｖ
_Bが閾値Ａ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１
４）。Ｖ_B≧Ａならば、主バッテリ１の蓄電電力は十分
であるので給電制御動作を一旦終了する。しかしなが
ら、Ｖ_B＜Ａならば、主バッテリ１の蓄電電力は低下し
ているので、使用バッテリを主バッテリ１から副バッテ
リ２に切り換えるためにオンオフスイッチ３をオフに、
同時にオンオフスイッチ５をオンにし（ステップＳ１
５）、更に、電源フラグＦＶＢをセットして１に等しく
させる（ステップＳ１６）。

【００２４】タイマ３９がヒータ給電時間ｔ_EHCの時間
計測を終了したと判別した場合には、給電完了フラグＦ
ＥＨＣをセットして１に等しくさせ（ステップＳ１
７）、その後、ステップＳ２に進む。ステップＳ３にお
いて、ＦＶＢ＝１と判別した場合には、通電ヒータ９へ
の給電中に副バッテリ２が使用されたので、ステップＳ
２の給電停止指令の発生後、所定時間ｔ_VB2（第１所定
時間に相当）だけ経過したか否かを判別する（ステップ
Ｓ１８）。この所定時間ｔ_VB2は副バッテリ２の充電時
間であり、タイマ３９を用いてその時間を計測すること
ができる。所定時間ｔ_VB2の時間経過がないならば、ス
テップＳ４に進む。一方、所定時間ｔ_VB2の時間経過が
あったならば、オンオフスイッチ３をオンに、同時にオ
ンオフスイッチ５をオフにし（ステップＳ１９）、更
に、電源フラグＦＶＢをリセットして０に等しくさせる
（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の実行後はステッ
プＳ４に移行することになる。

【００２５】エンジンが始動して給電指令が発生される
と、その給電指令に応じて出力インターフェース回路３
７は切換スイッチ８を定常状態から非定常状態に切り換
えさせる。同時にレギュレータ１１の設定電圧をバッテ
リ充電のための供給電圧１４．５Ｖから３０Ｖに切り換
えさせる。よって、オルタネータ１０の出力直流電圧は
３０Ｖとなり、この直流電圧は切換スイッチ８を介して
通電ヒータ９に印加されるので、通電ヒータ９が発熱し
てライトオフ触媒２５上流の排気ガスを加熱する。

【００２６】通電ヒータ９への給電中に主バッテリ１の
バッテリ電圧Ｖ_Bが監視され、バッテリ電圧Ｖ_Bが閾値Ａ
以上であるならば、そのまま主バッテリ１を使用するよ
うにスイッチ３のオン状態が継続される。しかしなが
ら、バッテリ電圧Ｖ_Bが閾値Ａより低下しているなら
ば、スイッチ３がオフに、スイッチ５がオンにされる。
このため、主バッテリ１に代わって副バッテリ２の出力
電圧が低電圧負荷７に供給される。

【００２７】通電ヒータ９への給電中にヒータ給電時間
ｔ_EHCが経過して給電停止指令が発生すると、その給電
停止指令に応じて出力インターフェース回路３７は切換
スイッチ８を非定常状態から定常状態に切り換えさせ、
同時にレギュレータ１１の設定電圧を３０Ｖからバッテ
リ充電のための供給電圧１４．５Ｖに切り換えさせる。
よって、オルタネータ１０の出力直流電圧は１４．５Ｖ
となり、この直流電圧は通電ヒータ９への給電中に主バ
ッテリ１の使用が継続されたためにＦＶＢ＝０の場合に
は、切換スイッチ８、そしてスイッチ３を各々介して主
バッテリ１に印加されるので、主バッテリ１が充電され
ることになり、通電ヒータ９へ電圧は印加されず通電ヒ
ータ９の更なる発熱は停止される。一方、通電ヒータ９
への給電中に副バッテリ２が使用されたためにＦＶＢ＝
１の場合には、オルタネータ１０の出力電圧は、切換ス
イッチ８、そしてスイッチ５を各々介して副バッテリ２
に印加されるので、副バッテリ２が充電されることにな
る。その副バッテリ２の充電は所定時間ｔ_VB2だけ継続
され、その後は、スイッチ３がオンに、スイッチ５がオ
フになるので、オルタネータ１０の出力電圧は、切換ス
イッチ８、そしてスイッチ３を各々介して主バッテリ１
に印加されるので、主バッテリ１が充電され、副バッテ
リ２の充電は停止される。

【００２８】図６は本発明の他の実施例を示している。
上記した図１の構成とは、オンオフスイッチ３，５に代
えて切換スイッチ１３を採用した点が異なる。切換スイ
ッチ１３はＥＣＵ６によって制御される。図１の構成と
対応して切換スイッチ１３の動作を示すと、図１のスイ
ッチ３がオンに、同時にスイッチ５がオフにあるときに
切換スイッチ１３は主バッテリ１を選択した定常状態と
なり、図１のスイッチ３がオフに、同時にスイッチ５が
オンにあるときには切換スイッチ１３は副バッテリ２を
選択した非定常状態となる。その他の動作は図４に示し
た給電制御動作と同一である。なお、オンオフスイッチ
３，５に代えて切換スイッチ１３を用いた構成は後述す
る図７、図１３及び図１４の構成においても適用するこ
とができる。

【００２９】図７は更に本発明の他の実施例を示してい
る。この装置においては、副バッテリ２の出力電圧Ｖ_B2
がＥＣＵ６に直接供給され、またスイッチ５がオン時に
副バッテリ２に入出力する電流のレベルを検出する電流
センサ１４が電源接続ライン４のスイッチ５の近傍に設
けられている。電流センサ１４はその設置位置のライン
を流れる電流によって生じる磁束変化を検出することに
より副バッテリ２の入出力電流Ｉ_B2に対応する検出信号
を出力する。電流センサ１４の出力はＥＣＵ６に供給さ
れる。図７のその他の構成は図１の装置と同様である。

【００３０】図７の装置においては、ＥＣＵ６のＣＰＵ
３１は給電制御動作を図８に示すように実行する。図８
に示した給電制御動作において、図４に示した動作にお
けるステップと同一のステップは同一符号で示してい
る。この給電制御動作では、ステップＳ１５においてス
イッチ３がオフに、スイッチ５がオンにされ、それによ
って副バッテリ２から低電圧負荷７に電流が供給される
と、その電流Ｉ_B2が電流センサ１４によって測定され
る。電流センサ１４による検出電流Ｉ_B2を示す検出信号
はＡ／Ｄ変換器３４によってディジタル化されてＣＰＵ
３１に供給される。また、ＣＰＵ３１には副バッテリ２
の出力電圧Ｖ_B2がＡ／Ｄ変換器３４を介して供給され
る。ＣＰＵ３１は電流Ｉ_B2及び電圧Ｖ_B2に応じて副バッ
テリ２の積算消費電力ＷＨ２を測定する（ステップＳ２
１）。

【００３１】積算消費電力ＷＨ２は、電流Ｉ_B2と電圧Ｖ
_B2とから得られる電力の時間経過分の合計量である。積
算消費電力ＷＨ２は式で示すと、

【００３２】

【数１】

【００３３】の如くである。ここで、ｔは経過時間であ
る。ＣＰＵ３１はステップＳ２１を実行した場合には、
給電制御動作とは別のサブルーチンで積算消費電力算出
動作を行なう。この積算消費電力算出動作は例えば、単
位時間毎に割り込み実行される。積算消費電力算出動作
においては、図９に示すように、ＣＰＵ３１は電流セン
サ１４による検出電流Ｉ_B2及び副バッテリ２の出力電圧
Ｖ_B2を読み取り（ステップＳ３１，Ｓ３２）、電流Ｉ_B2
と電圧Ｖ_B2とを乗算してそのときの積算消費電力ＷＨ２
に加算することにより新たな積算消費電力ＷＨ２を算出
する（ステップＳ３３）。

【００３４】図８に示した給電制御動作において、ヒー
タ給電中に副バッテリ２を電源として低電圧負荷７に電
力を供給した場合には、ステップＳ２で給電停止指令が
発生した後、ステップＳ３ではＦＶＢ＝１と判別される
ので、その時点での積算消費電力ＷＨ２に対応する充電
時間ｔ_VB2を設定する（ステップＳ２２）。積算消費電
力ＷＨ２と充電時間ｔ_VB2との関係はＲＯＭ３２にｔ_VB2
データマップとして予め記憶されているので、そのｔ
_VB2データマップから積算消費電力ＷＨ２に対応する充
電時間ｔ_VB2を検索して読み出す。積算消費電力ＷＨ２
が大なるほど充電時間ｔ_VB2は長くなる。そして、ステ
ップＳ１８においてステップＳ２の給電停止指令の発生
後、充電時間ｔ_VB2が経過したか否かを判別する（ステ
ップＳ１８）。充電時間ｔ_VB2の時間経過がないなら
ば、ステップＳ４に進む。一方、充電時間ｔ_VB2の時間
経過があったならば、オンオフスイッチ３をオンに、同
時にオンオフスイッチ５をオフにし（ステップＳ１
９）、更に、電源フラグＦＶＢをリセットして０に等し
くさせる（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の実行後
はステップＳ４に移行することになる。

【００３５】このような給電制御動作によって、ヒータ
給電中に副バッテリ２の蓄電電力が消費された場合に
は、その積算消費電力ＷＨ２が測定され、その積算消費
電力ＷＨ２に対応する充電時間ｔ_VB2だけ副バッテリ２
の充電が行なわれる。よって、副バッテリ２の蓄電電力
は図１０に示すように、ヒータ給電期間中には徐々に低
下し、充電期間には徐々に上昇し、充電時間ｔ_VB2の終
了時には副バッテリ２はほぼ元の十分なる蓄電電力を有
することになる。

【００３６】上記した各実施例においては、主バッテリ
１が劣化したとき、或いはその蓄電電力が不十分のため
異常なときにだけ副バッテリ２が使用されるので、副バ
ッテリ２が長い期間使用されないならば自己放電により
その蓄電電力が徐々に低下してくる。よって、副バッテ
リ２が実際に使用されるときが来た場合に蓄電電力が低
下してしまって、副バッテリ２から必要十分なる電力を
取り出すことができないことも考えられる。そこで、Ｅ
ＣＵ６のＣＰＵ３１は副バッテリの蓄電電力を調べるバ
ッテリチェック動作を行なう実施例を次に示す。なお、
このバッテリチェック動作は図７に示した装置構成下で
実行される。

【００３７】バッテリチェック動作において、ＣＰＵ３
１は図１１に示すように、副バッテリ２のチェック条件
を充足した状態であるか否かを判別する（ステップＳ４
１）。副バッテリ２のチェック条件としては、例えば、
イグニッションスイッチ１２がオンであること、ヒータ
給電期間ではないこと、低電圧負荷７が電力を供給され
てもエンジン等に不具合を与えない状態であることがあ
る。副バッテリ２のチェック条件を充足した状態である
ならば、オルタネータ１０の出力電圧を０Ｖにさせ（ス
テップＳ４２）、オンオフスイッチ３をオフに、同時に
オンオフスイッチ５をオンに制御する（ステップＳ４
３）。ＣＰＵ３１はステップＳ４２ではレギュレータ１
１に対してオルタネータ１０の出力電圧を０Ｖにさせる
ための発電停止指令を発生し、これによりレギュレータ
１１はオルタネータ１０の出力電圧を０Ｖに設定するの
で、オルタネータ１０は発電動作を停止し、オルタネー
タ１０の出力電圧は０Ｖになる。また、オンオフスイッ
チ３がオフに、同時にオンオフスイッチ５がオンにされ
ることにより、副バッテリ２から電流がスイッチ５を介
して低電圧負荷７に流れ込み、副バッテリ２の蓄電電力
が消費される。

【００３８】ＣＰＵ３１はステップＳ４３の実行後、副
バッテリ２の出力電圧Ｖ_B2を読み取り（ステップＳ４
４）、その読み取り電圧Ｖ_B2が閾値Ａ以上であるか否か
を判別する（ステップＳ４５）。すなわち、副バッテリ
２に負荷が与えられた状態でその出力電圧Ｖ_B2を閾値Ａ
と比較するのである。Ｖ_B2≧Ａの場合には、副バッテリ
２の蓄電状態は十分であるとしてオルタネータ１０の出
力電圧を１４．５Ｖにさせ（ステップＳ４６）、オンオ
フスイッチ３をオンに、同時にオンオフスイッチ５をオ
フに制御する（ステップＳ４７）。これにより、オルタ
ネータ１０から１４．５Ｖの電圧が低電圧負荷７及び主
バッテリ１に印加された元の状態に戻る。

【００３９】Ｖ_B2＜Ａの場合には、副バッテリ２の蓄電
状態は十分ではないので、オルタネータ１０の出力電圧
を１４．５Ｖにさせる（ステップＳ４８）。これによ
り、オルタネータ１０から１４．５Ｖの電圧が低電圧負
荷７と共に副バッテリ２に印加され、副バッテリ２は充
電状態となる。ＣＰＵ３１はステップＳ４７の実行後、
所定時間ｔ_C（第２所定時間に相当）が経過したか否か
を判別する（ステップ４９）。この所定時間ｔ_Cは副バ
ッテリ２の充電時間であり、タイマ３９を用いてその時
間を計測することができる。所定時間ｔ_Cの時間経過が
あったならば、ステップＳ４７に進んでオンオフスイッ
チ３をオンに、同時にオンオフスイッチ５をオフにして
元の状態に戻る。

【００４０】なお、図１１のバッテリチェック動作にお
いては、副バッテリ２の出力電圧からその蓄電電力が十
分であるか否かを判別しているが、その判別を電流セン
サ１４から得られる副バッテリ２の出力電流Ｉ_B2に応じ
て行っても良い。すなわち、図１２に示すように、ステ
ップＳ４３の実行後、副バッテリ２の出力電流Ｉ_B2を読
み取り（ステップＳ４４ａ）、読み取り電流Ｉ_B2が閾値
Ｂ以上であるか否かを判別し（ステップＳ４５ａ）、Ｉ
_B2≧Ｂならば、ステップＳ４６に進み、Ｉ_B2＜Ｂなら
ば、ステップＳ４８に進む。また、ステップＳ４８の実
行後には、副バッテリ２の充電完了をステップＳ４９の
ように時間で判別するのではなく、電流センサ１４から
得られる副バッテリ２の入力電流Ｉ_B2が所定値Ｃ（Ｂ＞
Ｃ）より小となったことから副バッテリ２の充電完了を
判別しても良い。

【００４１】また、バッテリチェック動作中において副
バッテリ２から電圧が印加される低電圧負荷７について
は、その負荷の大きさが小さいときには副バッテリ２の
蓄電電力のチェックが正しく判定できない。よって、バ
ッテリチェック動作中には副バッテリ２の蓄電電力のチ
ェックが正しく判定できる程度に低電圧負荷７の負荷が
大きくなるようにしても良い。更に、エンジン安定運転
中にこのバッテリチェック動作が行なわれるならば、図
１３に示すように、電源接続ライン４と通電ヒータ９と
の間にＥＣＵ６によって制御されるオンオフスイッチ１
６を設けて、バッテリチェック動作中の負荷として低電
圧負荷７だけでなく通電ヒータ９を用いる構成にしても
良い。この場合、図１１のステップＳ４３ではオンオフ
スイッチ３をオフに、同時にオンオフスイッチ５，１６
をオンにし、ステップＳ４５でＶ _B2＜Ａと判別した場合
にはスイッチ１６だけをオフにした後、ステップＳ４８
に進むのである。

【００４２】更に、副バッテリ２の蓄電電力が正常及び
異常のいずれであるかを調べるために低電圧負荷７を用
いないで、固定抵抗器のような専用の電気負荷を用いて
も良い。専用の電気負荷を用いることにより、第２副バ
ッテリ２の蓄電電力が少なくて異常である場合にのみス
イッチ３，５のオンオフを切り換えてオルタネータ１０
の出力電圧を副バッテリ２に印加することにより副バッ
テリ２の充電が行なわれることになる。

【００４３】図１４はバッテリチェック動作中の負荷と
して低電圧負荷７だけでなくスタータモータ１８を用い
る構成を示している。スタータモータ１８はエンジン始
動のために回転するものであり、電源接続ライン４にス
タータスイッチ１７を介して接続されている。スタータ
スイッチ１７がオンに操作されることによりスタータモ
ータ１８には電圧が印加され駆動されるようになってい
る。ＥＣＵ６においてはスタータスイッチ１７のオン時
にはそのオンを示す信号が入力インターフェース回路３
６を介してＣＰＵ３１に供給されるようになっている。
その他の構成は図７の装置と同様である。

【００４４】図１４の装置に対応するバッテリチェック
動作は、図１１に示した動作と重複するが、図１５に示
す通りである。すなわち、ＣＰＵ３１は先ず、副バッテ
リ２のチェック条件を充足した状態であるか否かを判別
する（ステップＳ５１）。これは図１１のステップＳ４
１と同様である。副バッテリ２のチェック条件を充足し
た状態であるならば、スタータスイッチ１７が操作され
たか否かを判別する（ステップＳ５２）。スタータスイ
ッチ１７が操作されたならば、オンオフスイッチ３をオ
フに、同時にオンオフスイッチ５をオンに制御する（ス
テップＳ５３）。オンオフスイッチ３がオフに、同時に
オンオフスイッチ５がオンにされることにより、副バッ
テリ２から電流がスイッチ５を介してスタータモータ１
８及び低電圧負荷７に流れ込み、副バッテリ２の蓄電電
力が消費される。

【００４５】ＣＰＵ３１はステップＳ５３の実行後、副
バッテリ２の出力電圧Ｖ_B2及び電流センサ１４による検
出電流Ｉ_B2を読み取り（ステップＳ５４，Ｓ５５）、そ
の読み取り電圧Ｖ_B2が閾値Ａ以上であるか否かを判別す
る（ステップＳ５６）。すなわち、副バッテリ２にスタ
ータモータ１８を含む負荷が与えられた状態でその出力
電圧Ｖ_B2を閾値Ａと比較するのである。Ｖ_B2≧Ａの場合
には、更に、検出電流Ｉ_B2が閾値Ｂ以上であるか否かを
判別する（ステップＳ５７）。副バッテリ２にスタータ
モータ１８を含む負荷が与えられた状態でＩ_B2≧Ｂなら
ば、副バッテリ２の蓄電状態は十分であるとしてオンオ
フスイッチ３をオンに、同時にオンオフスイッチ５をオ
フに制御する（ステップＳ５８）。これにより、主バッ
テリ１から電流がスイッチ３を介してスタータモータ１
８及び低電圧負荷７に流れ込み、主バッテリ１の蓄電電
力が消費される。

【００４６】Ｖ_B2＜Ａの場合、又はＩ_B2＜Ｂには、副バ
ッテリ２の蓄電状態は十分ではないので、スタータモー
タ１８を適切に駆動できずエンジン２２が始動しない可
能性があるので、直ちにオンオフスイッチ３をオンに、
同時にオンオフスイッチ５をオフに制御して（ステップ
Ｓ５９）、スタータモータ１８及び低電圧負荷７に主バ
ッテリ１から電力を供給する。ステップＳ５９の実行
後、所定時間ｔ_Aが経過したか否かを判別する（ステッ
プＳ６０）。所定時間ｔ_Aはエンジン始動に要する時間
である。所定時間ｔ_Aが経過したならば、再び、オンオ
フスイッチ３をオフに、同時にオンオフスイッチ５をオ
ンに制御する（ステップＳ６１）。エンジン始動後にオ
ンオフスイッチ３がオフに、同時にオンオフスイッチ５
がオンにされることにより、オルタネータ１０から１
４．５Ｖの電圧が低電圧負荷７と共に副バッテリ２に印
加され、副バッテリ２は充電状態となる。ステップＳ６
１の実行後、所定時間ｔ_Bが経過したか否かを判別する
（ステップＳ６２）。所定時間ｔ_Bは副バッテリ２を十
分なる蓄電状態にさせることに要する時間である。所定
時間ｔ_Bが経過したならば、ステップＳ５７に進んで、
オンオフスイッチ３をオンに、同時にオンオフスイッチ
５をオフにして主バッテリ１を電源とする元の状態に戻
る。

【００４７】この図１５に示したバッテリチェック動作
においては、エンジン始動時にスタータモータ１８を駆
動するための電源として先ず副バッテリ２を用い、その
副バッテリの蓄電電力を調べることが行われる。ステッ
プＳ５６及びＳ５７によって副バッテリ２の蓄電電力が
充電であることが確認された場合には、スタータモータ
１８を駆動するための電源は主バッテリ１に切り換えら
れ、元の状態が維持される。しかしながら、ステップＳ
５６及びＳ５７によって副バッテリ２の蓄電電力が必要
十分ではないことが確認された場合には、スタータモー
タ１８を駆動するための電源は主バッテリ１に切り換え
られ、主バッテリ１によってエンジン始動動作を行った
後、副バッテリ２の充電動作が行われる。その充電動作
後、主バッテリ１を電源とする元の状態が得られる。

【００４８】第１所定時間及び第２所定時間は副バッテ
リの充電時間であるので、任意の値で良いが、好ましく
は（過充電とならないように）充電が完了する最短時間
を推定して設定される。なお、オルタネータ１０及びレ
ギュレータ１１が発電手段であり、ＣＰＵ３１が給電制
御動作においてステップＳ２及びＳ８を実行すること及
び切換スイッチ８が第１切換手段を構成し、ステップＳ
１４の実行が第１検出手段を構成し、また、ＣＰＵ３１
がステップＳ１５を実行すること及びスイッチ３，５が
第２切換手段を構成している。更に、ステップＳ１８の
実行が第１充電手段を構成する。図１１のバッテリチェ
ック動作のステップＳ４４，Ｓ４５（図１２ではステッ
プＳ４４ａ，Ｓ４５ａ）の実行が第２検出手段を構成
し、ステップＳ４９の実行が第２充電手段を構成する。
また、図１５のバッテリチェック動作のステップＳ５
４，Ｓ５５，Ｓ５６，Ｓ５７の実行が第２検出手段を構
成し、ステップＳ６２の実行が第２充電手段を構成す
る。

【００４９】

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、主バッテ
リの他に副バッテリが備えられ、エンジン始動直後の発
電手段の出力電圧を通電ヒータに印加する通電ヒータ電
圧印加期間中に主バッテリの異常を検出したときには、
主バッテリに代わって副バッテリの出力電圧が低電圧負
荷に印加されるので、蓄電電力の低下や劣化等により主
バッテリが異常となっている場合であっても通電ヒータ
電圧印加期間中に低電圧負荷を十分に動作させることが
できる。

【００５０】また、本発明によれば、通電ヒータ電圧印
加期間中に主バッテリに代わって副バッテリの出力電圧
が低電圧負荷に印加された場合に、通電ヒータ電圧印加
期間終了時から第１所定時間だけ副バッテリの充電を行
なうことにより、通電ヒータ電圧印加期間中に消費され
た副バッテリの蓄電電力を補うことができ、次の副バッ
テリの使用に備えることができる。更に、その第１所定
時間を通電ヒータ電圧印加期間中の副バッテリの積算消
費電力に対応する時間に設定することにより、副バッテ
リの過充電を防止することができる。

【００５１】更に、本発明によれば、通電ヒータ電圧印
加期間以外のときに副バッテリの異常が検出されたとき
には発電手段の出力電圧を副バッテリに第２所定時間だ
け印加して副バッテリの充電を行なうので、蓄電電力の
低下等により主バッテリが異常となっている場合であっ
ても通電ヒータ電圧印加期間中に副バッテリが低電圧負
荷を十分に動作させ得る蓄電電力を確実に有することが
できる。すなわち、副バッテリが長い期間使用されない
ならば自己放電によりその蓄電電力が徐々に低下してく
るが、このような構成により副バッテリが実際に使用さ
れる通電ヒータ電圧印加期間中に副バッテリから十分な
る電力を取り出すことができる。

【００５２】副バッテリの出力電圧を低電圧負荷及び通
電ヒータのうちの少なくとも一方に印加し、副バッテリ
の出力電圧及び出力電流のうち少なくとも一方に応じて
副バッテリの異常を判断することにより、簡単な構成で
副バッテリの異常を確実に判別することができる。ま
た、エンジン始動中に副バッテリの出力電圧をスタータ
モータに印加し、副バッテリの出力電圧及び出力電流の
うち少なくとも一方に応じて副バッテリの異常を判断す
ることにより、比較的大なる電気負荷であるスタータモ
ータを副バッテリの異常判別用の負荷とするので、副バ
ッテリの異常を確実に判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】触媒コンバータが設けられたエンジンの排気系
を示す図である。

【図３】ＥＣＵの構成を示すブロック図である。

【図４】給電制御動作を示すフローチャートである。

【図５】冷却水温とヒータ給電時間との関係を示す図で
ある。

【図６】本発明の他の実施例を示すブロック図である。

【図７】本発明の他の実施例を示すブロック図である。

【図８】他の給電制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図９】積算消費電力算出動作を示すフローチャートで
ある。

【図１０】副バッテリの蓄電電力のヒータ給電期間及び
充電期間における変化を示す図である。

【図１１】バッテリチェック動作を示すフローチャート
である。

【図１２】他のバッテリチェック動作を示すフローチャ
ートである。

【図１３】本発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。

【図１４】本発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。

【図１５】他のバッテリチェック動作を示すフローチャ
ートである。

【主要部分の符号の説明】

１主バッテリ２副バッテリ３，５オンオフスイッチ６ＥＣＵ７低電圧負荷８切換スイッチ９通電ヒータ１０オルタネータ１１レギュレータ１２イグニッションスイッチ２１触媒コンバータ２２エンジン２３排気管２４筒ケース２５ライトオフ触媒２６メイン触媒２７インジェクタ３４酸素濃度センサ

フロントページの続き (72)発明者加藤裕明埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃エンジンの出力トルクによって駆動
されて直流電圧を出力する発電手段と、各々蓄電機能を備えた主バッテリ及び副バッテリと、前記発電手段の出力電圧を前記内燃エンジンの排気系に
備えられた触媒コンバータに含まれる通電ヒータにエン
ジン始動直後に印加し、その通電ヒータ電圧印加期間の
経過後、前記通電ヒータ以外の低電圧負荷及び前記主バ
ッテリに印加する第１切換手段と、前記通電ヒータ電圧印加期間中に前記主バッテリの異常
を検出する第１検出手段と、前記通電ヒータ電圧印加期間中に前記主バッテリの出力
電圧を前記低電圧負荷に印加し、前記第１検出手段によ
って前記主バッテリの異常が検出されたとき前記主バッ
テリに代わって前記副バッテリの出力電圧を前記低電圧
負荷に印加する第２切換手段と、を備えたことを特徴と
する内燃エンジン搭載車両の電源制御装置。
【請求項２】前記第２切換手段によって前記副バッテ
リの出力電圧を前記低電圧負荷に印加した場合には前記
通電ヒータ電圧印加期間終了時から第１所定時間だけ前
記副バッテリに前記発電手段の出力電圧を印加して前記
副バッテリの充電を行なう第１充電手段を有することを
特徴とする請求項１記載の内燃エンジン搭載車両の電源
制御装置。
【請求項３】前記第１所定時間は前記通電ヒータ電圧
印加期間中の前記副バッテリの積算消費電力に対応する
時間であることを特徴とする請求項２記載の内燃エンジ
ン搭載車両の電源制御装置。
【請求項４】前記通電ヒータ電圧印加期間以外のとき
に前記副バッテリの異常を検出する第２検出手段と、前記第２検出手段によって前記副バッテリの異常が検出
されたときには前記発電手段の出力電圧を前記副バッテ
リに第２所定時間だけ印加して前記副バッテリの充電を
行なう第２充電手段とを有することを特徴とする請求項
１記載の内燃エンジン搭載車両の電源制御装置。
【請求項５】前記第２検出手段は、前記副バッテリの
出力電圧を前記低電圧負荷及び前記通電ヒータのうちの
少なくとも一方に印加し、前記副バッテリの出力電圧及
び出力電流のうち少なくとも一方に応じて前記副バッテ
リの異常を判断することを特徴とする請求項４記載の内
燃エンジン搭載車両の電源制御装置。
【請求項６】前記第２検出手段は、エンジン始動中に
前記副バッテリの出力電圧をスタータモータに印加し、
前記副バッテリの出力電圧及び出力電流のうち少なくと
も一方に応じて前記副バッテリの異常を判断することを
特徴とする請求項４記載の内燃エンジン搭載車両の電源
制御装置。