WO2024013963A1

WO2024013963A1 - 車両の制御方法および装置

Info

Publication number: WO2024013963A1
Application number: PCT/JP2022/027801
Authority: WO
Inventors: 一真鈴木
Original assignee: 日産自動車株式会社
Priority date: 2022-07-15
Filing date: 2022-07-15
Publication date: 2024-01-18

Abstract

自動運転機能を有する車両は、オルタネータ（２）と、スタータモータ（５）と、冗長系を構成する２つの自動運転用電気負荷の一方を含む負荷Ａ群（２１）および他方を含む負荷Ｂ群（２２）と、鉛酸電池（６）と、バックアップ用のリチウムイオン電池（７）と、を備える。リチウムイオン電池（７）の温度がアイドリングストップ禁止温度（Ｔ１）以上となったらアイドリングストップ制御を禁止する。アイドリングストップ禁止温度（Ｔ１）は、自動運転を禁止する自動運転禁止温度（Ｔ２）よりも低い。

Description

車両の制御方法および装置

　この発明は、自動運転機能を有する車両において、自動運転用電気負荷の電源確保とアイドリングストップ制御等の燃費向上制御とを適切に組み合わせた車両の制御に関する。

　車両のステアリングやブレーキ等を制御システムが操作する自動運転機能（いわゆる運転支援機能を含む）を有する車両にあっては、操作を実現する電動アクチュエータやその制御回路を含む自動運転用電気負荷に対する電源として、高い信頼性を有する電源構成が要求される。

　特許文献１には、通常の走行に必要な電気負荷に電力供給を行う鉛バッテリからなる主バッテリに加えて、ＡＤＡＳアクチュエータ等の自動運転用電気負荷に電力供給を行うリチウムイオンバッテリからなる追加バッテリを備えた構成が開示されている。このものでは、主バッテリおよび一般的な電気負荷を含む第１負荷回路と、追加バッテリおよび自動運転用電気負荷を含む第２負荷回路と、に区分されており、両者間に回路断続機構を備えている。そして、各負荷回路の電圧変動を監視して両負荷回路の遮断・接続を制御している。

　しかしながら、この特許文献１には、アイドリングストップ制御に関する開示はなく、アイドリングストップ制御を適用した場合に、自動運転機能の維持とどのように両立させるのかは開示されていない。

　特許文献２には、アイドリングストップ機能を有する車両において、リチウムイオンバッテリからなるメインバッテリと鉛バッテリからなるサブバッテリとを備えた構成が開示されている。常温域でのクランキングを含む通常の電力供給はメインバッテリを用いて行い、サブバッテリは始動時のエンジン温度が低温域もしくは高温域にあるときのスタータへの電力供給のために用いられる。

　しかしながら、この特許文献２では、自動運転機能の維持のための電源確保については特に考慮されていない。

特開２０１７－１７７８５７号公報特開２００８－１６７６５２号公報

　この発明に係る車両の制御方法は、
　エンジンと、
　上記エンジンによって発電駆動される発電機と、
　上記発電機によって発電された電力により充電され、車両の自動運転に必要な電力を自動運転用電気負荷に供給するリチウムイオン電池と、
　を備え、
　所定条件が成立しているときに上記発電機の駆動エネルギを低減する燃費向上制御を実行し、
　上記リチウムイオン電池の温度が所定温度以上となった場合には上記燃費向上制御を禁止する。

　エンジンを停止するアイドリングストップ制御や発電機の発電量を実質的に０とする発電量制御等の燃費向上制御によって発電機の駆動エネルギの低減ひいては燃料消費の低減を図ることができる。このような燃費向上制御を実効あるものとするには、燃費向上制御中以外の発電機による発電を行っている期間にリチウムイオン電池に充電し、充電した電力を燃費向上制御中に自動運転用電気負荷を含む電気負荷へ供給する必要がある。従って、充放電の時間や頻度が多くなり、リチウムイオン電池の温度が上昇しやすい。リチウムイオン電池の温度が過度に上昇すると、自動運転機能の信頼性が低下する。例えばリチウムイオン電池自体の保護機能が作動し、自動運転機能を維持できなくなる。

　この発明では、リチウムイオン電池の温度が所定温度以上となった場合に燃費向上制御を禁止することで、自動運転機能の信頼性低下を招くような過度の温度上昇を回避することができる。

一実施例の電源システムのシステム構成を示す説明図。一実施例の電源システムの基本的な動作を示した説明図。アイドリングストップ制御における鉛酸電池とリチウムイオン電池の充放電等を示したタイムチャート。アイドリングストップ制御における動作を示した説明図。

　図１は、一実施例の自動運転機能を有する車両における電源システムのシステム構成を示す説明図である。一実施例の車両は、基本的にエンジン１の動力によって走行する形式の車両である。エンジン１としては、例えば火花点火式エンジンつまりガソリンエンジンを用いることができるが、圧縮自己着火を行うディーゼルエンジンであってもよい。エンジン１は、発電機例えばオルタネータ２を備えている。オルタネータ２は、ベルト伝動機構３を介してエンジン１のクランクプーリ４によって駆動される。エンジン１は、さらに、始動用モータとしてスタータモータ５を備えている。スタータモータ５は、エンジン１のリングギア（図示せず）と係合・離脱するピニオンを備えた一般的な形式のものである。

　車両は、多数の電気負荷を含んでいるが、一実施例においては、図１に模式的に示すように、多数の電気負荷が負荷Ａ群２１と負荷Ｂ群２２とに大別される。負荷Ａ群２１には、一般的な車両の走行に必要な種々の電気負荷、例えば、エンジン１の燃料系統や点火系統および制御系統、照明類、空調装置、オーディオ等の電装品、等々が含まれる。そして、負荷Ａ群２１には、さらに、冗長系として構成される車両の自動運転に必要な自動運転用電気負荷の一方の系統の負荷（請求項における第２電気負荷に相当）が含まれている。

　そして負荷Ｂ群２２には、冗長系として構成される車両の自動運転に必要な自動運転用電気負荷の他方の系統の負荷（請求項における第１電気負荷に相当）が含まれている。

　冗長系として構成されるこれら２つの自動運転用電気負荷は、実質的に同等の機能を有している。例えばレベル２の自動運転機能においては、エンジン１のスロットルバルブや車両のブレーキが電動アクチュエータを介して運転支援システムによって制御されるとともに、車両のステアリング操作が電動パワーステアリング装置を介して運転支援システムによって制御される。このような自動運転を担うアクチュエータ類や制御回路等には、一方が故障したときに他方によって機能を維持し得るように冗長システムが求められる。

　例えば電動パワーステアリング装置は、互いに冗長となった２つのモータ部と２つのモータ駆動制御回路部とを備えた構成となる。この場合、一方のモータ部および対応する駆動制御回路部が負荷Ａ群２１に含まれる一方の自動運転用電気負荷に相当し、他方のモータ部および対応する駆動制御回路部が負荷Ｂ群２２に含まれる他方の自動運転用電気負荷に相当するものとなる。

　一実施例の電源システムは、オルタネータ２が発電した電力を一時的に蓄える２つの二次電池を備える。すなわち、請求項における第２蓄電デバイスに相当する鉛酸電池６と、リチウムイオン電池７と、を備える。鉛酸電池６は、自動車の車載バッテリとして多用されるいわゆる１２Ｖバッテリであり、負荷Ａ群２１および負荷Ｂ群２２の全体を考慮した適当な容量の電池が用いられる。リチウムイオン電池７は、主に負荷Ｂ群２２の自動運転用電気負荷の電力確保に利用される一種のバックアップ電源であり、例えば、鉛酸電池６の容量よりも相対的に小さな容量の電池が用いられる。なお、一般にリチウムイオン電池は、鉛酸電池に比較して内部抵抗が小さく、充放電特性に優れている。リチウムイオン電池７は、セル数の調整により鉛酸電池６と同等の電圧を有している。

　鉛酸電池６は、当該鉛酸電池６の電流および電圧を検出する電流／電圧センサ８を内蔵している。この電流／電圧センサ８によって充電時および放電時の電流および電圧が検出され、これらに基づいて鉛酸電池６の充電量（ＳＯＣ）が推定される。

　リチウムイオン電池７は、セルを収容したバッテリパック内に、バッテリマネージメントシステム（ＢＭＳ）９とＬｉＢリレー１０とを内蔵している。バッテリマネージメントシステム９は、セル単位での電圧および電流の検出を行い、過充電や過放電を抑制するとともに、セル電圧の均等化や充電量（ＳＯＣ）の算出等を行う。また、セルの温度の検出を行うとともに過電流の監視を行い、例えば異常高温時や過電流時にＬｉＢリレー１０を遮断することでリチウムイオン電池７を保護する機能を有している。なお、保護回路となるＬｉＢリレー１０は、有接点のリレーからなる。

　鉛酸電池６は、主回路１１として、オルタネータ２、スタータモータ５および負荷Ａ群２１に接続されている。ＬｉＢリレー１０を内蔵したリチウムイオン電池７は、バックアップ回路１２として、負荷Ｂ群２２に接続されている。そして、主回路１１とバックアップ回路１２とは、回路遮断スイッチ１３（請求項における断接装置に相当する）を介して互いに接続されている。回路遮断スイッチ１３は、応答性を考慮して半導体スイッチから構成されている。図１に示すように、回路遮断スイッチ１３は、スタータモータ５に電力を供給するための鉛酸電池６と主に自動運転用電気負荷からなる負荷Ｂ群２２との間に配置されている。

　回路遮断スイッチ１３の断接やＬｉＢリレー１０の断接は、電源制御を司るコントローラ１４によって制御される。コントローラ１４は、また、オルタネータ２の電圧ならびに発電量を制御しており、さらには、エンジン１の始動（初期始動およびアイドリングストップ後の再始動）に際してスタータモータ５を制御している。なお、コントローラ１４は、複数のモジュールないしコントローラから構成されていてもよい。

　コントローラ１４は、車両の燃料消費を低減するために、発電機つまりオルタネータ２の駆動エネルギを低減する燃費向上制御を適宜に実行する。燃費向上制御としては、交差点等での一時的な車両停止の際にエンジン１を停止するアイドリングストップ制御やオルタネータ２の発電量を実質的に０とする発電量制御等が含まれる。以下の具体的な実施例では、アイドリングストップ制御を例に説明するが、発電量制御もアイドリングストップ制御と同様に行うことができる。

　図２は、図１に示した一実施例の電源システムの基本的な動作を説明するための説明図である。なお、図２を含む以下の説明図では、主要な電流の流れを矢印でもって示してある。図２（ａ）は、車両のイグニッションスイッチがＯＦＦとなっている状態を示す。このイグニッションスイッチＯＦＦ状態では、回路遮断スイッチ１３はＯＮ（導通状態）であり、ＬｉＢリレー１０はＯＦＦ（遮断状態）に制御される。このイグニッションスイッチＯＦＦ状態では多くの電気負荷が電力を必要としていないが、一部の電気負荷は待機中も電力消費があり、いわゆる待機電流が回路内を流れる。図２（ａ）に矢印で示すように、鉛酸電池６によって負荷Ａ群２１および負荷Ｂ群２２の双方に待機中に必要な電力が供給される。ＬｉＢリレー１０が遮断状態であることから、リチウムイオン電池７の充電量の減少は生じない。

　イグニッションスイッチがＯＮとなると、図２（ｂ）に矢印で示すように、鉛酸電池６からスタータモータ５に電力が供給され、エンジン１のクランキングおよび始動（初期始動）が行われる。クランキング中はＬｉＢリレー１０はＯＦＦのままであり、リチウムイオン電池７の電力は消費されない。

　始動が完了すると、図２（ｃ）に示すように、ＬｉＢリレー１０がＯＮとなる。そのため、矢印で示すように、オルタネータ２の発電により、鉛酸電池６およびリチウムイオン電池７の双方に充電が行われる。イグニッションスイッチＯＦＦ中およびクランキング時の電力消費によって減少している鉛酸電池６の充電量および自然放電により僅かに低下するリチウムイオン電池７の充電量が速やかに回復するように電圧が制御される。

　図２（ｄ）は、鉛酸電池６およびリチウムイオン電池７が十分に充電されている通常走行状態を示している。回路遮断スイッチ１３およびＬｉＢリレー１０はいずれもＯＮ状態である。この状態では、基本的に、負荷Ａ群２１および負荷Ｂ群２２に対しオルタネータ２から電力が供給される。このような状態の下で、燃費向上制御例えばアイドリングストップ制御が適宜に実行される。

　図２（ｄ）の制御状態から車両が停車してイグニッションスイッチがＯＦＦとなると、ＬｉＢリレー１０はＯＦＦとなり、再び図２（ａ）の状態に戻る。

　次に、アイドリングストップ制御の際の電源制御について、図３のタイムチャートと図４の動作説明図とを参照して説明する。

　アイドリングストップ制御は車両の燃料消費低減の上で有効な手段であり、車速がほぼ０、暖機完了後、アクセルペダルＯＦＦ、ブレーキペダルＯＮ、鉛酸電池６やリチウムイオン電池７の充電量が所定レベル（後述のＬＡＢＳＯＣ２、ＬｉＢＳＯＣ１）以上である、等のいくつかのアイドリングストップ条件が同時成立（いわゆるＡＮＤ条件）したときに実行され、エンジン１が自動停止する。その後、ブレーキペダルＯＦＦ、空調装置からの始動要求、等のいくつかの再始動条件の中のいずれか１つが成立（いわゆるＯＲ条件）したときに、自動再始動が行われる。

　図４は、アイドリングストップ制御の際の動作を説明するための説明図であり、前述した図２（ｄ）の通常制御状態からアイドリングストップ条件が成立してアイドリングストップ制御が開始すると、図４（ａ）に示すように回路遮断スイッチ１３がＯＦＦとなる。ＬｉＢリレー１０はＯＮ状態のままである。アイドリングストップ制御中はエンジン１が停止し、オルタネータ２の発電が停止するので、負荷Ａ群２１には鉛酸電池６から電力が供給され、負荷Ｂ群２２にはリチウムイオン電池７から電力が供給される。これにより、負荷Ａ群２１および負荷Ｂ群２２に個々に含まれる互いに冗長となった２つの自動運転用電気負荷に確実に電力が供給される。

　なお、ＬｉＢリレー１０が実際にＯＮ状態であることをアイドリングストップ条件の１つに含めることが好ましい。つまり、リチウムイオン電池７から負荷Ｂ群２２への電力供給が不能な状態でアイドリングストップ制御が開始されることがないようにすることが望ましい。

　次に、再始動条件が成立して再始動が行われるときは、図４（ｂ）に示すように、鉛酸電池６からスタータモータ５へ電力が供給され、再始動のためのクランキングが実行される。このとき、回路遮断スイッチ１３はＯＦＦ、ＬｉＢリレー１０はＯＮのままである。そのため、負荷Ｂ群２２の自動運転用電気負荷にリチウムイオン電池７から電力供給が継続される一方でリチウムイオン電池７がスタータモータ５および鉛酸電池６から切り離された状態となり、リチウムイオン電池７から主回路１１側への電力の持ち出しが発生しない。リチウムイオン電池７は鉛酸電池６に比較して内部抵抗が小さいので、仮に鉛酸電池６とリチウムイオン電池７との双方がスタータモータ５に接続されていると、リチウムイオン電池７側の電力が優先的に消費されてしまう。回路遮断スイッチ１３がＯＦＦであることで、再始動時のリチウムイオン電池７への影響がない。

　なお、上記実施例では、再始動に備えてアイドリングストップ制御の開始と実質的に同時に回路遮断スイッチ１３がＯＦＦに制御される。そのため、再始動要求があったときに回路遮断スイッチ１３をＯＦＦに切り換えるための遅れ時間が発生せず、速やかに再始動を開始することができる。またアイドリングストップ制御中のリチウムイオン電池７から負荷Ａ群２１への電力の持ち出しの懸念もない。

　図４（ｃ）は、再始動後の直後の制御状態を示している。再始動後は、まず鉛酸電池６の充電を優先的に行う。そのため、回路遮断スイッチ１３をＯＦＦとした状態が再始動後の所定期間の間継続される。オルタネータ２の発電によって鉛酸電池６が充電される。この間、負荷Ｂ群２２はリチウムイオン電池７から電力供給を受ける。これは、再始動時のクランキングにより鉛酸電池６の電力消費があること、鉛酸電池６の内部抵抗がリチウムイオン電池７の内部抵抗よりも大きいこと、等を考慮したものである。

　その後、図４（ｄ）に示すように、回路遮断スイッチ１３がＯＮに制御され、鉛酸電池６およびリチウムイオン電池７の双方の充電に移行する。

　図３は、アイドリングストップ制御の際の電源制御を示したタイムチャートであり、この例では、アイドリングストップ制御が２回実行されている。最上段の（ａ）欄に「ＩＳ」と記した期間がアイドリングストップ制御の期間（図４（ａ）に対応）であり、「ＬＡＢ充電」と記した期間が鉛酸電池６の優先充電期間（図４（ｃ）に対応）、「ＬｉＢ＋ＬＡＢ充電」と記した期間がリチウムイオン電池７と鉛酸電池６の双方の充電期間（図４（ｄ）に対応）である。前述したようにアイドリングストップ制御の終了後は鉛酸電池６の優先充電期間となり、その後、リチウムイオン電池７と鉛酸電池６の双方の充電へと移行する。

　（ｂ）欄は、鉛酸電池６（図ではＬＡＢと略称している）の充電量（ＳＯＣ）の変化を示す。ＬＡＢＳＯＣ１は、再始動後の鉛酸電池６の優先充電を終了するための鉛酸電池６の目標ＳＯＣである。ＬＡＢＳＯＣ２は、アイドリングストップ条件の１つとなる鉛酸電池６のアイドリングストップ禁止ＳＯＣである。ＬＡＢＳＯＣ２はＬＡＢＳＯＣ１よりも低い値に設定される。鉛酸電池６の充電量（ＳＯＣ）がＬＡＢＳＯＣ２を下回ったらアイドリングストップ制御が禁止され、その後、ＬＡＢＳＯＣ１に回復するまではいわゆるヒステリシスとしてアイドリングストップ制御が禁止された状態となる。鉛酸電池６の充電量は、アイドリングストップ制御中の負荷Ａ群２１の電力消費および再始動時のクランキングによって低下していき、その後の充電期間において上昇する。図示例では、１回目のアイドリングストップ制御の後の鉛酸電池６の優先充電期間は、時間ｔ３において鉛酸電池６の充電量がＬＡＢＳＯＣ１に達したことで終了している。すなわち、充電目標ＬＡＢＳＯＣ１へ到達したことで鉛酸電池６の優先充電を行う所定期間が経過したものとみなしている。

　タイムチャートにおける１回目のアイドリングストップ制御は、時間ｔ２において例えば運転者がブレーキペダルをＯＦＦとした等で終了している。これに対し、２回目のアイドリングストップ制御は、時間ｔ５において鉛酸電池６の充電量がアイドリングストップ禁止ＳＯＣであるＬＡＢＳＯＣ２まで低下したことで終了している。

　（ｃ）欄は、リチウムイオン電池７（図ではＬｉＢと略称している）の充電量（ＳＯＣ）の変化を示す。ＬｉＢＳＯＣ１は、これ以下の場合にアイドリングストップ制御を禁止するアイドリングストップ禁止ＳＯＣである。また、このＬｉＢＳＯＣ１はリチウムイオン電池７を充電すべき下限のＳＯＣでもあり、アイドリングストップ制御後に鉛酸電池６の優先充電を行っている間にリチウムイオン電池７の充電量がＬｉＢＳＯＣ１まで低下したらリチウムイオン電池７と鉛酸電池６の双方の充電へと移行する。ＬｉＢＳＯＣ２は、負荷Ｂ群２２の自動運転用電気負荷に自動運転機能に必要な電力を出力可能な下限となる自動運転警告ＳＯＣであり、自動運転実施中にリチウムイオン電池７の充電量がこのＬｉＢＳＯＣ２を下回ったら運転者に対し自動運転から手動運転への切換を促すアラート（音声や画面表示など）が発出される。ＬｉＢＳＯＣ１は、アラート発出までに適当な余裕を与えるようにＬｉＢＳＯＣ２よりも高い値に設定される。リチウムイオン電池７の充電量は、アイドリングストップ制御中およびこれに続く鉛酸電池６の優先充電期間における負荷Ｂ群２２の電力消費によって低下していき、リチウムイオン電池７と鉛酸電池６の双方の充電期間において上昇する。図示例では、２回目のアイドリングストップ制御の後の鉛酸電池６の優先充電期間は、時間ｔ６においてリチウムイオン電池７の充電量がＬｉＢＳＯＣ１まで低下したことで終了している。すなわち、ＬｉＢＳＯＣ１まで低下したことで鉛酸電池６の優先充電を行う所定期間が経過したものとみなしている。

　なお、鉛酸電池６の優先充電を行う所定期間をその継続時間で定めてもよい。この場合、鉛酸電池６の優先充電は、一定時間経過した段階で終了し、リチウムイオン電池７と鉛酸電池６の双方の充電へと移行する。

　（ｄ）欄は、オルタネータ２（図ではＡＬＴと略称している）が発電状態（Generate）にあるか非発電状態（Not Generate）にあるかを示している。アイドリングストップ制御中は発電が停止する。

　（ｅ）欄は、回路遮断スイッチ１３（図ではＨＮＳと略称している）の開閉状態を示している。回路遮断スイッチ１３は、アイドリングストップ制御中および鉛酸電池６の優先充電期間中は開（ＯＦＦ）であり、リチウムイオン電池７と鉛酸電池６の双方の充電期間中は閉（ＯＮ）である。（ｆ）欄は、ＬｉＢリレー１０の開閉状態を示している。ＬｉＢリレー１０は、図のタイムチャートの期間中、閉状態（ＯＮ）を維持している。

　このように上記実施例では燃費向上制御としてアイドリングストップ制御が適宜に実行されるが、アイドリングストップ制御の繰り返しによってリチウムイオン電池７の温度が上昇しやすい。リチウムイオン電池７の温度が過度に上昇すると自動運転用電気負荷に対する電力供給の信頼性が低下する。そのため、上記実施例では、バッテリマネージメントシステム９が検出するリチウムイオン電池７の温度（例えばセル温度もしくはバッテリパック内の雰囲気温度等の代表的な温度）が所定のアイドリングストップ禁止温度Ｔ１以上となった場合には、コントローラは１４は、アイドリングストップ制御を禁止する。この意味では、リチウムイオン電池７の温度がアイドリングストップ禁止温度Ｔ１未満であることが、ＡＮＤ条件であるアイドリングストップ条件の１つであると言える。このようにアイドリングストップ制御を禁止することで、リチウムイオン電池７の温度上昇が抑制される。

　さらに、アイドリングストップ制御中にリチウムイオン電池７の温度が上記のアイドリングストップ禁止温度Ｔ１以上となった場合には、アイドリングストップ制御を終了して再始動が行われる。この意味では、アイドリングストップ禁止温度Ｔ１以上であることがＯＲ条件である再始動条件の１つであると言える。

　再始動は、通常時と同様であり、前述した図４（ｂ）のように、回路遮断スイッチ１３はＯＦＦ、ＬｉＢリレー１０はＯＮのまま、鉛酸電池６からスタータモータ５へ電力が供給されてクランキングが実行される。再始動直後は、通常時と同様に、前述した図４（ｃ）のように、回路遮断スイッチ１３はＯＦＦ、ＬｉＢリレー１０はＯＮのまま、鉛酸電池６の優先充電が行われる。

　前述したように鉛酸電池６の優先充電により鉛酸電池６の充電量がＬＡＢＳＯＣ１に達するか、あるいはリチウムイオン電池７の充電量がＬｉＢＳＯＣ１まで低下したら、鉛酸電池６の優先充電は終了し、図４（ｄ）のように回路遮断スイッチ１３がＯＮとなる。但し、ここでは、リチウムイオン電池７の温度がアイドリングストップ禁止温度Ｔ１以上である間は、リチウムイオン電池７の充電がなされないようにオルタネータ２の電圧を比較的低く制御する。このようにリチウムイオン電池７の充電を制限することで、リチウムイオン電池７の温度上昇が抑制される。自動運転用電気負荷をそれぞれ含む負荷Ａ群２１および負荷Ｂ群２２には、オルタネータ２から電力が供給される。

　リチウムイオン電池７の温度に関しては、電源の信頼性の観点から自動運転を禁止する自動運転禁止温度Ｔ２（請求項における第２の所定温度に相当）が定められており、リチウムイオン電池７の温度がこの自動運転禁止温度Ｔ２以上となったら自動運転が禁止される。アイドリングストップ禁止温度Ｔ１は、自動運転禁止温度Ｔ２よりも低く設定されており、アイドリングストップ制御の実行によりリチウムイオン電池７の温度が自動運転禁止温度Ｔ２まで高くなってしまうことを防止する。また、リチウムイオン電池７の温度がさらに高い保護回路作動温度Ｔ３に達すると、バッテリマネージメントシステム９の検出に基づいてＬｉＢリレー１０が開作動し、リチウムイオン電池７のセルを保護する。自動運転禁止温度Ｔ２は、保護回路作動温度Ｔ３よりも低く設定されており、未然に自動運転の終了を行う。なお、自動運転禁止温度Ｔ２以上となって自動運転を禁止する際には、適当なアラート（音声や画面表示など）を発出することが望ましい。

　一方、リチウムイオン電池７は過電流が流れるとセルの劣化が進行する。そのため、バッテリマネージメントシステム９はリチウムイオン電池７のセルを流れる電流を監視しており、所定の耐電流値を越えると、セルの保護のためにＬｉＢリレー１０が開作動する。オルタネータ２の最大発電電流値は、このリチウムイオン電池７の耐電流値よりも低く設定されている。これにより、例えば車両減速時のオルタネータ２の回生動作等によってリチウムイオン電池７に過大な電流が流れることがない。また、半導体スイッチからなる回路遮断スイッチ１３の耐電流値は、ＬｉＢリレー１０が開作動することとなるリチウムイオン電池７の耐電流値よりも相対的に高い。従って、主回路１１側からリチウムイオン電池７へ向かって大きな電流が流れたときに、回路遮断スイッチ１３が損傷する前にＬｉＢリレー１０が開作動し、回路遮断スイッチ１３が保護される。

　以上、この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では自動運転用電気負荷が冗長な２つの電気負荷に区分されているが、本発明は、このような冗長システムに限らずに適用が可能である。また上記実施例では第２の蓄電デバイスとして鉛酸電池６を用いているが、他の適当な二次電池やキャパシタ等、いかなる形式のものであってもよい。なお、第２蓄電デバイスを具備しない構成であってもよい。また発電機としては、エンジン１のクランキングが可能なモータ・ジェネレータであってもよい。

　上記実施例では燃費向上制御としてアイドリングストップ制御について説明したが、オルタネータ２の発電量を実質的に０とする（つまり発電駆動を停止）制御であってもよい。この場合、再始動が不要な点を除き、上記実施例のアイドリングストップ制御の場合と同様に処理することができる。

　勿論、燃費向上制御としてアイドリングストップ制御と発電量制御の双方を行うものであってもよい。この場合、燃費向上制御を禁止する所定温度としては、アイドリングストップ制御と発電量制御とについて同一温度であってもよく、あるいは温度上昇の程度等を考慮して個々に異なる温度であってもよい。

Claims

　エンジンと、
　上記エンジンによって発電駆動される発電機と、
　上記発電機によって発電された電力により充電され、車両の自動運転に必要な電力を自動運転用電気負荷に供給するリチウムイオン電池と、
　を備え、
　所定条件が成立しているときに上記発電機の駆動エネルギを低減する燃費向上制御を実行し、
　上記リチウムイオン電池の温度が所定温度以上となった場合には上記燃費向上制御を禁止する、
　車両の制御方法。
　上記リチウムイオン電池の温度が第２の所定温度以上となった場合には車両の自動運転を禁止し、
　上記所定温度は、上記第２の所定温度よりも低い、
　請求項１に記載の車両の制御方法。
　上記燃費向上制御は、上記エンジンによる上記発電機の発電駆動を停止する制御である、
　請求項１に記載の車両の制御方法。
　上記燃費向上制御は、車両停車時に上記エンジンを停止させるアイドリングストップ制御である。
　請求項１に記載の車両の制御方法。
　上記燃費向上制御が禁止された場合、上記発電機によって発電された電力を上記自動運転用電気負荷に供給する、
　請求項１に記載の車両の制御方法。
　上記燃費向上制御が禁止された場合、上記リチウムイオン電池の充電が実質的に行われない電圧に制御する、
　請求項５に記載の車両の制御方法。
　上記発電機と上記リチウムイオン電池の間に設けられた断接装置を備え、
　上記断接装置の耐電流値を上記リチウムイオン電池の耐電流値よりも高く設定する、
　請求項１に記載の車両の制御方法。
　上記発電機の最大発電電流値を上記リチウムイオン電池の耐電流値よりも低く設定する、
　請求項７に記載の車両の制御方法。
　上記発電機によって発電された電力により充電される第２の蓄電デバイスをさらに備え、
　上記自動運転用電気負荷は、互いに冗長系を構成する第１電気負荷と第２電気負荷とを含み、
　上記発電機と上記リチウムイオン電池の間に設けられた断接装置を備え、
　上記アイドリングストップ制御時に上記断接装置を遮断状態に制御し、
　この断接装置の遮断状態では、上記第１電気負荷が上記リチウムイオン電池から電力の供給を受け、上記第２電気負荷が上記第２の蓄電デバイスから電力の供給を受ける、
　請求項４に記載の車両の制御方法。
　上記第２の蓄電デバイスは鉛蓄電池である、
　請求項９に記載の車両の制御方法。
　エンジンと、
　上記エンジンによって発電駆動される発電機と、
　上記発電機によって発電された電力により充電され、車両の自動運転に必要な電力を自動運転用電気負荷に供給するリチウムイオン電池と、
　コントローラと、
　を備え、
　上記コントローラは、
　所定条件が成立しているときに上記発電機の駆動エネルギを低減する燃費向上制御を実行し、
　上記リチウムイオン電池の温度が所定温度以上となった場合には上記燃費向上制御を禁止する、
　車両の制御装置。