(57)【要約】【課題】補機への電力供給が停止された場合であっても、蓄電装置の性能低下を防止することのできる車載用補機装置を提供する。【解決手段】車載用補機装置１０は、電気装置６０から蓄電装置２０に充電される充電状態を制御するバッテリＥＣＵ１２０、を備える。車載用補機装置１０は、蓄電装置２０への充電が行われている際において、少なくともヒーター３１、３２が停止する前に、バッテリＥＣＵ１２０に通知した後、ヒーター３１、３２の動作を停止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載用補機装置（１０）であって、
蓄電装置（２０）と、
前記蓄電装置から電力の供給を受ける補機（３１，３２）と、
前記補機に供給される電力の大きさを、開閉動作することにより調整するスイッチング部（４１，４２）と、
前記スイッチング部の開閉動作を制御するスイッチング制御部（１３１）と、
前記蓄電装置に少なくとも充電動作を行う電気装置（６０）と、
前記電気装置から前記蓄電装置に充電される充電状態を制御する充電制御部（１２０）と、を備え、
前記蓄電装置への充電が行われている際において、少なくとも前記補機が停止する前に、前記充電制御部に通知した後、前記補機の動作を停止する車載用補機装置。
【請求項２】
前記補機が停止する可能性が高いか否か、を判定する停止判定部（１３２）を備え、
前記停止判定部により、前記補機が停止する可能性が高いと判定された場合には、
前記充電制御部は、前記蓄電装置に充電される充電量をそれまでよりも小さくする制御、である電流抑制制御を行う、請求項１に記載の車載用補機装置。
【請求項３】
前記補機の動作状態を示すパラメータについて、
前記補機の動作の継続が許容される範囲の上限である第１閾値と、
前記第１閾値よりも小さな値である第２閾値と、がそれぞれ設定されており、
前記停止判定部は、前記パラメータが前記第２閾値を越えたときに、前記補機が停止する可能性が高いと判定する、請求項２に記載の車載用補機装置。
【請求項４】
前記パラメータとは、前記補機の温度、電圧値、及び電流値のうちの少なくとも一つ以上である、請求項３に記載の車載用補機装置。
【請求項５】
前記充電制御部は、
前記停止判定部により、前記補機が停止する可能性が高いと判定され、且つ、前記蓄電装置における充電率が所定値以上である場合に、前記電流抑制制御を行う、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の車載用補機装置。
【請求項６】
前記蓄電装置はリチウムイオンバッテリである、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の車載用補機装置。
【請求項７】
前記蓄電装置に充電される際に流れる電流について、
前記蓄電装置の電極表面にリチウム金属が析出することを防止し得る電流値の範囲の上限、として保護閾値が設定されており、
前記電流抑制制御において、前記充電制御部は、
前記補機が停止された場合でも、前記蓄電装置に充電される電流が前記保護閾値を越えることの無いように、前記蓄電装置に充電される電流を小さくする、請求項６に記載の車載用補機装置。
【請求項８】
前記保護閾値は、
前記蓄電装置の電極にリチウム金属が析出してしまうような電流値から、所定のマージン（Ｍ）を差し引くことによって得られた値である、請求項７に記載の車載用補機装置。
【請求項９】
前記電流抑制制御が行われていないときには、
前記充電制御部は、
前記スイッチング部の開閉動作に伴って、前記蓄電装置に充電される電流が前記保護閾値を跨いで変動するように当該電流を制御する、請求項７又は８に記載の車載用補機装置。
【請求項１０】
前記補機は、電力の供給を受けて発熱し水又は空気を加熱するように構成されたヒーターである、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の車載用補機装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は車載用補機装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、例えば補助空調用ヒーターのような車載用補機装置が搭載される。車載用補機装置は蓄電装置を備えており、蓄電装置からヒーター等の補機に電力を供給することにより補機を動作させる。また、蓄電装置から補機に供給される電力の大きさは、スイッチング素子等からなるスイッチング部の開閉動作によって調整される。
【０００３】
例えばリチウムイオンバッテリのような蓄電装置では、充電のために蓄電装置に供給される電流が所定値を超えている状態が長時間に亘り継続されると、蓄電装置の電極表面においてリチウム金属が析出し、その性能が低下してしまうことが知られている。
【０００４】
車両の走行中において回生等によって生じた電力は、可能な限り蓄電装置に蓄える方が好ましい。このため、蓄電装置に供給される電流は、リチウム金属の析出を防止し得る範囲内の大きさを維持しながら、可能な限り大きな値となるように調整されることが好ましい。
【０００５】
補機に供給される電流の大きさは、スイッチング部の開閉動作に伴って周期的に変動する。このため、蓄電装置に供給（充電）される電流には、上記変動に伴うリプル電流が重畳される。蓄電装置に供給される電流が変動し、リチウム金属の析出を防止し得る範囲の上限を長時間に亘って超えてしまうと、リチウム金属の析出が生じてしまう可能性がある。
【０００６】
そこで、下記特許文献１に記載の電動車両では、蓄電装置への入力電流に重畳されたリプル電流の周波数が所定周波数よりも低いときにのみ、入力電力を制限し低く抑えることとしている。これにより、入力電流が短時間だけ上限を超えてしまうことは許容される一方で、入力電流が長時間に亘って上限を超えてしまうことは防止される。その結果、蓄電装置への入力電流を可能な限り大きく維持しながら、リチウム金属の析出を防止することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−１８１３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
例えばヒーターの温度が上昇し過ぎた場合のように、補機の動作状態が異常となった場合には、安全のために補機への電力供給が停止されることがある。このとき、蓄電装置への充電が行われていた場合には、蓄電装置に供給される電流の大きさは補機の停止に伴って増加し、リチウム金属の析出を防止し得る範囲の上限を長時間に亘って超えてしまうおそれがある。その結果、蓄電装置の性能が低下してしまうおそれがある。
【０００９】
本開示は、補機への電力供給が停止された場合であっても、蓄電装置の性能低下を防止することのできる車載用補機装置を提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示に係る車載用補機装置（１０）は、蓄電装置（２０）と、蓄電装置から電力の供給を受ける補機（３１，３２）と、補機に供給される電力の大きさを、開閉動作することにより調整するスイッチング部（４１，４２）と、スイッチング部の開閉動作を制御するスイッチング制御部（１３１）と、蓄電装置に少なくとも充電動作を行う電気装置（６０）と、電気装置から蓄電装置に充電される充電状態を制御する充電制御部（１２０）と、を備える。この車載用補機装置は、蓄電装置への充電が行われている際において、少なくとも補機が停止する前に、充電制御部に通知した後、補機の動作を停止する。
【００１１】
このような構成の車載用補機装置では、蓄電装置への充電が行われている際に、少なくとも補機が停止する前に、充電制御部への通知及び補機の動作の停止が行われる。
【００１２】
補機が停止すると、それに伴って蓄電装置に供給される電流は増加する。しかしながら、充電抑制部は予め通知を受けているので、当該電流を小さくしておく等の対応を行うことができる。これにより、増加後の当該電流が長時間に亘って大きくなり過ぎて、蓄電装置を劣化させてしまうような事態を防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、補機への電力供給が停止された場合であっても、蓄電装置の性能低下を防止することのできる車載用補機装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、第１実施形態に係る車載用補機装置の全体構成を示す図である。
【図２】図２は、蓄電装置に供給される電流の時間変化を示す図である。
【図３】図３は、蓄電装置に供給される電流の時間変化を示す図である。
【図４】図４は、蓄電装置に供給される電流の時間変化を示す図である。
【図５】図５は、蓄電装置に供給される電流の時間変化を示す図である。
【図６】図６は、ヒーターＥＣＵによって実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】図７は、第２実施形態に係る車載用補機装置の、ヒーターＥＣＵによって実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】図８は、第３実施形態に係る車載用補機装置の、ヒーターＥＣＵによって実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】図９は、第４実施形態に係る車載用補機装置の、蓄電装置に供給される電流の時間変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１６】
図１を参照しながら、第１実施形態に係る車載用補機装置１０の構成について説明する。車載用補機装置１０は不図示の車両に搭載される装置であって、補機であるヒーター３１、３２によって空気を直接又は間接的に（例えば水を介して）加熱し、車室内の暖房を補助するための装置として構成されている。車載用補機装置１０は、蓄電装置２０と、ヒーター装置３０と、駆動回路４０と、コンデンサ５０と、電気装置６０と、リレーシステム７０と、検出回路８１、８２と、バッテリＥＣＵ１２０と、ヒーターＥＣＵ１３０と、上位ＥＣＵ１１０と、を備えている。
【００１７】
蓄電装置２０は、電力の充放電を行うための装置であって、本実施形態ではリチウムイオンバッテリである。蓄電装置２０は、後述のヒーター装置３０に電流を供給し、これによりヒーター３１、３２を動作（つまり発熱）させる。蓄電装置２０に蓄えられている電力は、後述の電気装置６０から供給されたものである。蓄電装置２０の充放電は、後述のバッテリＥＣＵ１２０によって制御される。
【００１８】
ヒーター装置３０は、ヒーター３１、３２の発熱によって空気を加熱するための装置である。ヒーター３１、３２は、いずれも蓄電装置２０から電力の供給を受けて発熱するものであり、車載用補機装置１０の「補機」に該当する。ヒーター３１、３２としては、例えばＮｉＣｒを利用したものや、ＰＴＣを利用したものを用いることができる。本実施形態では、ヒーター装置３０には２つのヒーター３１、３２が備えられているのであるが、ヒーター３１等の個数は特に限定されない。ヒーター３１、３２のそれぞれに供給される電力の大きさは、次に述べる駆動回路４０によって調整される。これにより、ヒーター３１、３２における発熱量が調整される。
【００１９】
駆動回路４０は、補機であるヒーター３１、３２のそれぞれに供給される電力の大きさを、スイッチング素子４１、４２の開閉動作によって調整するものである。本実施形態では、スイッチング素子４１、４２としてＩＧＢＴが用いられている。スイッチング素子４１は、蓄電装置２０から電流が供給される経路上において、ヒーター３１に対して直列となる位置に配置されている。また、スイッチング素子４２は、蓄電装置２０から電流が供給される経路上において、ヒーター３２に対して直列となる位置に配置されている。
【００２０】
スイッチング素子４１が閉状態になると、ヒーター３１には蓄電装置２０からの電力が供給される。また、スイッチング素子４１が開状態になると、ヒーター３１に対する電力の供給が停止される。同様に、スイッチング素子４２が閉状態になると、ヒーター３２には蓄電装置２０からの電力が供給される。また、スイッチング素子４２が開状態になると、ヒーター３２に対する電力の供給が停止される。
【００２１】
駆動回路４０は、スイッチング素子４１、４２のそれぞれが繰り返し開閉動作する際のデューティを調整することにより、ヒーター３１、３２に供給される電力の大きさを調整する。スイッチング素子４１、４２の開閉動作はヒーターＥＣＵ１３０によって制御される。このようなスイッチング素子４１、４２は、本実施形態における「スイッチング部」に該当するものである。
【００２２】
コンデンサ５０は、所謂「平滑コンデンサ」として機能するものである。コンデンサ５０は、ヒーター装置３０及び駆動回路４０に対して並列となる位置に配置されている。
【００２３】
電気装置６０は、少なくとも蓄電装置２０に電流を供給し充電を行う（つまり充電動作を行う）ための装置である。本実施形態では、車両に搭載されたモータージェネレータが電気装置６０として用いられている。このため、電気装置６０は、蓄電装置２０に対して放電動作も、充電動作もできる。図１に示されるように、電気装置６０から蓄電装置２０へと電流を流すための一対の線は、コンデンサ５０の両端となる位置にそれぞれ接続されている。電気装置６０から蓄電装置２０に供給される（つまり充電される）電流の大きさは、バッテリＥＣＵ１２０が行う制御によって調整される。
【００２４】
リレーシステム７０は、蓄電装置２０とヒーター装置３０との間における開閉を切り換える安全装置である。リレーシステム７０はリレー７１とリレー７３とを有しており、これらが、蓄電装置２０とヒーター装置３０とを繋ぐ電流経路上に配置されている。また、リレー７１が配置されている電流経路は途中で分岐しており、この分岐した経路上にはリレー７２と抵抗７４とが直列に並ぶように配置されている。
【００２５】
通常時においては、リレーシステム７０は閉状態とされている。このとき、リレー７１とリレー７３とは閉状態となっており、リレー７２は開状態となっている。車載用補機装置１０において何らかの異常が生じた際には、リレー７１、７３のいずれもが開状態に切り換えられる。これにより、ヒーター装置３０への電力の供給が遮断される。
【００２６】
リレーシステム７０が開状態から閉状態に切り換わる際には、リレー７１を開状態のままとした上で、先ずリレー７２とリレー７３とが閉状態とされる。その後、リレー７２が開状態とされ、同時にリレー７１が閉状態とされる。このような制御が行われると、先ず抵抗７４を介して電流が供給され始めることとなるので、ヒーター装置３０に大きな突入電流が流れてしまうことが防止される。
【００２７】
検出回路８１は、蓄電装置２０で充電又は放電される電流、蓄電装置２０の端子間電圧、及び蓄電装置２０の温度等を検出するための回路である。検出回路８１は、蓄電装置２０の周囲に設けられた各種のセンサ（不図示）からの信号に基づいて、上記の電流値等を検出する。検出回路８１によって検出された電流値等はバッテリＥＣＵ１２０により取得される。尚、蓄電装置２０に供給（充電）される電流の値は、ローパスフィルタ８３を介して検出回路８１により検知される。これにより、電流値の取得におけるノイズの影響が除去される。
【００２８】
また、検出回路８１は、蓄電装置２０における充電率（所謂「ＳＯＣ」）を検知することも可能となっている。検知された充電率はバッテリＥＣＵ１２０により取得される。
【００２９】
検出回路８２は、ヒーター３１、３２を流れる電流、ヒーター３１、３２に印加されている電圧、ヒーター３１、３２の温度等を検出するための回路である。検出回路８２は、ヒーター３１、３２の周囲に設けられた各種のセンサ（不図示）からの信号に基づいて、上記の電流値等を検出する。検出回路８２によって検出された電流値等はヒーターＥＣＵ１３０により取得される。
【００３０】
バッテリＥＣＵ１２０は、蓄電装置２０の充放電を制御するための制御装置である。バッテリＥＣＵ１２０は、電気装置６０から蓄電装置２０に充電される充電状態を制御する。バッテリＥＣＵ１２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。後に説明するヒーターＥＣＵ１３０、及び上位ＥＣＵ１１０についても同様である。既に述べたように、バッテリＥＣＵ１２０は、検出回路８１によって検知された蓄電装置２０の各種情報（電流値等）を取得することができる。
【００３１】
バッテリＥＣＵ１２０は、蓄電装置２０からの電力によってヒーター３１の発熱が行われているときにおいても、電気装置６０の制御を行い、電気装置６０からの電流を蓄電装置２０に充電することができる。このようなバッテリＥＣＵ１２０は、電気装置６０から蓄電装置２０に供給される電流を制御する「充電制御部」に該当する。
【００３２】
上位ＥＣＵ１１０から送信される充電要求信号を受信すると、バッテリＥＣＵ１２０は、蓄電装置２０への充電を開始する。このとき、バッテリＥＣＵ１２０は、検出回路８１（電流検知部）により検知される電流の値が、充電要求信号に示される目標値に一致するように、蓄電装置２０に設けられた不図示の電力変換器の動作を制御する。
【００３３】
ヒーターＥＣＵ１３０は、ヒーター装置３０の動作（つまり発熱）を制御するための制御装置である。ヒーターＥＣＵ１３０は、機能的な制御ブロックとして、スイッチング制御部１３１と、停止判定部１３２と、を有している。
【００３４】
スイッチング制御部１３１は、スイッチング素子４１、４２の開閉動作を制御し、これによりヒーター３１、３２の発熱量を調整する部分である。スイッチング制御部１３１は、駆動回路４０に制御信号を送信することにより、スイッチング素子４１、４２のそれぞれの開閉動作におけるデューティを調整する。スイッチング制御部１３１は、ヒーター３１、３２における発熱量が、上位ＥＣＵ１１０から送信される要求熱量に一致するように、上記のようなデューティの調整を行う。
【００３５】
尚、上記の「要求熱量」は、ヒーター３１の発熱量の目標値と、ヒーター３２の発熱量の目標値と、のそれぞれを個別に含むものとして送信されてもよく、ヒーター３１の発熱量と、ヒーター３２の発熱量と、を合計したものの目標値として送信されてもよい。
【００３６】
本実施形態に係るヒーターＥＣＵ１３０は、ヒーター３１、３２のいずれかの温度が上昇し過ぎると、安全のためにスイッチング素子４１、４２を何れも開状態に切り換えて、ヒーター３１、３２を停止させる処理を行うように構成されている。停止判定部１３２は、蓄電装置２０への充電が行われている際において、ヒーター３１、３２が上記のように停止する可能性が高いか否か、を判定する部分である。
【００３７】
上位ＥＣＵ１１０は、車載用補機装置１０の全体の動作を統括制御するための制御装置である。既に述べたように、上位ＥＣＵ１１０は、バッテリＥＣＵ１２０に向けて充電要求信号を送信し、蓄電装置２０への充電を開始又は継続させる処理を行う。また、上位ＥＣＵ１１０は、ヒーターＥＣＵ１３０に向けて要求熱量を送信し、ヒーター３１、３２における発熱量を調整させる処理を行う。更に、上位ＥＣＵ１１０は、バッテリＥＣＵ１２０とヒーターＥＣＵ１３０との間において、両者の間の通信を媒介する処理も行うことが可能となっている。
【００３８】
尚、以上のような制御装置の構成はあくまでも一例である。例えば、バッテリＥＣＵ１２０、ヒーターＥＣＵ１３０、及び上位ＥＣＵ１１０が、３つの装置に分かれているのではなく、全体が一つのコンピュータシステムとして構成されているような態様であってもよい。また、バッテリＥＣＵ１２０、ヒーターＥＣＵ１３０、及び上位ＥＣＵ１１０のうち少なくとも一つが、車両に搭載された他のＥＣＵの一部として構成されているような態様であってもよい。
【００３９】
図２を参照しながら、蓄電装置２０に供給される電流の調整方法について説明する。図２の線Ｌ１０に示されるのは、蓄電装置２０に供給される電流の、実際の値の変化を示すグラフである。尚、図２では、蓄電装置２０から出力（つまり放電）される電流が流れる方向を正（横軸よりも上側）とし、蓄電装置２０に供給（つまり充電）される電流が流れる方向を負（横軸よりも下側）としている。ただし、以下の説明において「蓄電装置２０に供給される電流」というときは、上記の符号を考慮することなく、その絶対値を示すものとする。
【００４０】
図２に示される例では、蓄電装置２０への充電と、ヒーター３１、３２への電力供給とが同時に行われている。このため、ヒーター３１等に供給される電流の値が、スイッチング素子４１等のスイッチング動作に伴って、線Ｌ１０に示されるように矩形波状に変動している。
【００４１】
既に述べたように、蓄電装置２０に供給される電流の値は、ローパスフィルタ８３及び検出回路８１を介して、バッテリＥＣＵ１２０によって検知される。また、バッテリＥＣＵ１２０は、検出回路８１からの信号を所定の周期でサンプリングすることによって、蓄電装置２０に供給される電流の値を検知する。このため、バッテリＥＣＵ１２０によって検知される当該電流の値は、線Ｌ１０に示されるような実際の電流の値とは異なり、線Ｌ１１に示されるように平均化された値となる。
【００４２】
本実施形態では、蓄電装置２０に充電される際に流れる電流について、蓄電装置２０の電極表面にリチウム金属が析出することを防止し得る電流値の範囲の上限、として保護閾値が設定されている。蓄電装置２０に供給される電流値が保護閾値を越えた状態となり、当該状態が一定の期間継続されてしまうと、蓄電装置２０の電極表面にリチウム金属が析出する可能性が高くなる。
【００４３】
図２の線Ｌ２０は、上記の保護閾値の時間変化を示す線となっている。保護閾値の値は常に一定なのではなく、蓄電装置２０の充放電履歴などに応じて都度設定される。このため、線Ｌ２０に示されるように、保護閾値の値は時間の経過に伴って変化する。尚、充放電履歴などに応じて保護閾値を設定するための方法としては、公知の方法を用いることができる。このため、ここではその具体的な方法についての説明を省略する。
【００４４】
本実施形態では、線Ｌ１１で示される電流が、線Ｌ２０で示される保護閾値よりも僅かに小さくなるように、上位ＥＣＵ１１０からバッテリＥＣＵ１２０へと充電要求信号が送信される。線Ｌ１１で示される電流と、線Ｌ２０で示される保護閾値との差分の絶対値は、線Ｌ１０で示される電流の振幅よりも小さい。このため、通常時（後述の電流抑制制御が行われていないとき）においては図２に示されるように、蓄電装置２０に供給される実際の電流（線Ｌ１０）が保護閾値（Ｌ２０）を跨いで変動している。すなわち、充電制御部であるバッテリＥＣＵ１２０は、スイッチング素子４１、４２の開閉動作に伴って、蓄電装置２０に供給される実際の電流（線Ｌ１０）が保護閾値（Ｌ２０）を跨いで変動するように、当該電流を制御している。
【００４５】
尚、上記のような制御が行われると、蓄電装置２０に供給される実際の電流が、保護閾値を繰り返し超えてしまうこととなる。しかしながら、電流が保護閾値を越えている時間は、スイッチング素子４１、４２の動作周期程度の短い時間である。このため、蓄電装置２０の電極表面にリチウム金属が析出する現象の発生は防止される。
【００４６】
本実施形態では、蓄電装置２０に供給される電流を、上記のように保護閾値に近づけている。これにより、電気装置６０から得られる回生電力を可能な限り無駄にすることなく、蓄電装置２０に充電して有効活用することが可能となっている。
【００４７】
ところで、以上のような制御が行われている際において、ヒーター３１、３２を安全のために停止する処理が行われると、蓄電装置２０に供給される電流が、その時点から保護閾値を越えてしまうこととなる。これについて、図３を参照しながら説明する。図３に示される例では、時刻ｔ１０において、ヒーター３１、３２への電力の供給が停止されており、これによりヒーター３１、３２がその動作を停止している。
【００４８】
これに伴い、電気装置６０から蓄電装置２０へと供給される電流の大きさは、時刻ｔ１０以降ではそれまでよりも大きくなっている。その結果、時刻ｔ１０以降の期間では、蓄電装置２０に供給される電流が保護閾値を越えた状態となっている。また、スイッチング素子４１、４２の開閉動作は停止しているので、上記の状態が長時間に亘り継続される。既に述べたように、このような状態が継続されてしまうと、蓄電装置２０の電極表面にリチウム金属が析出する可能性が高くなる。
【００４９】
本実施形態では、図３に示される状態となってしまうことを防止するために、充電制御部であるバッテリＥＣＵ１２０が電流抑制制御を行うこととしている。電流抑制制御の概要について、図４を参照しながら説明する。
【００５０】
図４に示される例では、図３の場合と同様に、ヒーター３１、３２への電力の供給が時刻ｔ１０において停止されている。
【００５１】
時刻ｔ１０よりも前の時刻ｔ０１では、停止判定部１３２によって、ヒーター３１、３２が停止する可能性が高いと判定されている。このような判定が行われると、バッテリＥＣＵ１２０は電流抑制制御を行う。「電流抑制制御」とは、蓄電装置２０に充電される充電量（例えば電流）を、それまで（図４の例では時刻ｔ０１まで）よりも小さくする制御のことである。
【００５２】
時刻ｔ０１以降では、電流抑制制御が行われることにより、線Ｌ１０、Ｌ１１のそれぞれに示される電流の値は小さくなる。その結果、線Ｌ２０に示される保護閾値と、Ｌ１１に示される電流値との差は次第に大きくなっている。
【００５３】
時刻ｔ１０において、ヒーター３１、３２が停止すると、図４に示される例でも図３の場合と同様に、蓄電装置２０に供給される電流は大きくなる。しかしながら、図４に示される例では、予め上記の電流抑制制御が行われたことにより、線Ｌ１０、Ｌ１１のそれぞれに示される電流値はいずれも、線Ｌ２０に示される保護閾値よりも小さく抑えられている。図４には、時刻ｔ１０以降において蓄電装置２０に供給される電流の増加量が「ΔＩ」として示されている。このようなΔＩの大きさは、検出回路８１によって取得される各種の物理量に基づいて推定することができる。
【００５４】
電流抑制制御を行うにあたり、バッテリＥＣＵ１２０は、線Ｌ１１で示される電流値からΔＩを差し引いた値が、線Ｌ２０で示される保護閾値よりも僅かに小さな値（図４のグラフでは僅かに上側の値）となるように、時刻ｔ０１から時刻ｔ１０までの期間において蓄電装置２０に供給される電流の値を調整する。つまり、電流抑制制御において、バッテリＥＣＵ１２０は、ヒーター３１、３２がその後の時刻ｔ１０に停止された場合でも、蓄電装置２０に供給される電流（線Ｌ１０、Ｌ１１）が保護閾値（Ｌ２０）を越えることの無いように、蓄電装置２０に供給される電流を時刻ｔ１０よりも前の時点から小さくしている。
【００５５】
このような電流抑制制御が行われることにより、時刻ｔ１０以降においても、蓄電装置２０に供給される電流が保護閾値よりも小さく維持されている。これにより、蓄電装置２０の電極表面にリチウム金属が析出する現象が防止される。
【００５６】
尚、電流抑制制御が行われた後、ヒーター３１、３２が停止する可能性が低いとの判定が停止判定部１３２によってなされた場合には、電流抑制制御は中断され、蓄電装置２０に供給される電流の値は元の値に戻される。図５には、このような場合の例が示されている。
【００５７】
図５に示される例では、図４の場合と同様に、ヒーター３１、３２が停止する可能性が高いとの判定が、時刻ｔ０１において停止判定部１３２により行われている。このため、時刻ｔ０１以降においては電流抑制制御が行われ、線Ｌ１０、Ｌ１１のそれぞれに示される電流の値は小さくなっている。
【００５８】
その後の時刻ｔ１１では、ヒーター３１、３２が停止する可能性が低いとの判定が、停止判定部１３２により行われている。このような判定が行われると、バッテリＥＣＵ１２０は電流抑制制御を中断する。このため、図１１以降においては、線Ｌ１１で示される電流値は次第に増加して行き、線Ｌ２０に示される保護閾値よりも僅かに小さな値（つまり元の値）に戻される。その結果、電流抑制制御が中断された時刻ｔ１１以降においては、蓄電装置２０に供給される実際の電流（線Ｌ１０）が、再び保護閾値（Ｌ２０）を跨いで変動するように、バッテリＥＣＵ１２０による電流の制御が行われる。
【００５９】
以上のような電流抑制制御を実現するために行われる具体的な処理の内容について、図６を参照しながら説明する。図６に示される一連の処理は、所定の制御周期が経過する毎に、ヒーターＥＣＵ１３０によって繰り返し実行されるものである。尚、スイッチング素子４１、４２のそれぞれのスイッチング動作を行わせる処理は、図６に示される一連の処理と並行して、スイッチング制御部１３１によって別途行われている。
【００６０】
最初のステップＳ０１では、通信によって、上位ＥＣＵ１１０から各種情報を取得する処理が行われる。ここで取得される情報には、蓄電装置２０の動作状態（具体的には充電中であるか否か）や、蓄電装置２０の充電率等、バッテリＥＣＵ１２０から上位ＥＣＵ１１０を経由して得られる情報が含まれる。
【００６１】
ステップＳ０１に続くステップＳ０２では、蓄電装置２０が充電中であり、且つ、蓄電装置２０の充電率が所定値以上であるか否かが判定される。当該所定値は、蓄電装置２０の性能が低下してしまうような高い充電率（例えば８０％）よりも低めの値（例えば６０％）として、予め設定されているものである。ステップＳ０２の判定が「肯定（Ｙｅｓ）」である場合には、ステップＳ０３に移行する。ステップＳ０３では、電流抑制制御を行うことなく、スイッチング素子４１、４２のスイッチング動作をそれまで通り行う処理が継続される。この場合、蓄電装置２０に供給される電流を調整する制御（つまりバッテリＥＣＵ１２０が行う制御）については、図２を参照しながら説明したような通常の制御が行われることとなる。
【００６２】
ステップＳ０２における判定が「否定（Ｎｏ）」であった場合には、ステップＳ０４に移行する。ステップＳ０４では、検出回路８２によって検出されたヒーター３１、３２のうち少なくとも一方の温度が、第２閾値以上であるか否かが判定される。
【００６３】
本実施形態では、ヒーター３１、３２の温度に関し、安全のためにヒーター３１、３２への電力供給を停止させる温度、すなわち、補機の動作の継続が許容される温度範囲の上限として「第１閾値」が設定されている。上記の「第２閾値」とは、第１閾値よりも小さな値（つまり低い温度）として予め設定された閾値である。本実施形態では、第１閾値として９０℃が設定されており、第２閾値として７０℃が設定されている。尚、第１閾値及び第２閾値としては、常に固定された値が用いられてもよく、状況に応じて変更される値が用いられてもよい。
【００６４】
ステップＳ０４において、ヒーター３１、３２の温度がいずれも第２閾値未満であった場合には、ステップＳ０５に移行する。ステップＳ０５に移行した場合には、ヒーター３１、３２の温度が第１閾値に比べて十分に低い。このため、停止判定部１３２は、ヒーター３１、３２が停止する可能性が低いと判定する。ステップＳ０５では、当該判定の結果が上位ＥＣＵ１１０へと通知される。当該通知は、上位ＥＣＵ１１０を経由してバッテリＥＣＵ１２０へも送られる。
【００６５】
このとき、バッテリＥＣＵ１２０によって電流抑制制御が仮に行われていた場合には、電流抑制制御が中断される。この場合、蓄電装置２０に供給される電流の値は、図５の時刻ｔ１１以降のように推移することとなる。バッテリＥＣＵ１２０によって電流抑制制御が行われていなかった場合には、その状態がそのまま継続される。
【００６６】
尚、電流抑制制御を中断するための処理は、ステップＳ０５の通知を上位ＥＣＵ１１０経由で受信したバッテリＥＣＵ１２０によって行われる。このような態様に替えて、上位ＥＣＵ１１０が、バッテリＥＣＵ１２０に送信される充電要求信号の内容を変更すること（具体的には充電電流の目標値を下げること）により、電流抑制制御を中断するための処理が行われることとしてもよい。
【００６７】
ステップＳ０５の後は、先に述べたステップＳ０３に移行する。この場合、蓄電装置２０に供給される電流を調整する制御（つまりバッテリＥＣＵ１２０が行う制御）については、必要に応じて電流抑制制御を中断する処理が行われた後、図２を参照しながら説明したような通常の制御が行われることとなる。
【００６８】
ステップＳ０４において、ヒーター３１、３２のうち少なくとも一方の温度が第２閾値以上であった場合には、ステップＳ０６に移行する。ステップＳ０６に移行した場合には、ヒーター３１、３２の温度が上昇して第１閾値に近づいている。このため、停止判定部１３２は、ヒーター３１、３２が停止する可能性が高いと判定する。ステップＳ０６では、当該判定の結果が上位ＥＣＵ１１０へと通知される。当該通知は、上位ＥＣＵ１１０を経由してバッテリＥＣＵ１２０へも送られる。
【００６９】
上記の通知を受信したバッテリＥＣＵ１２０は、図４を参照しながら説明したようなバッテリ抑制制御を開始する。バッテリＥＣＵ１２０は、図４の時刻ｔ０１以降のように、蓄電装置２０に供給される電流の値を低下させる。尚、ステップＳ０６への移行時において電流抑制制御が既に行われていた場合には、引き続き電流抑制制御が継続される。
【００７０】
ステップＳ０６に続くステップＳ０７では、検出回路８２によって検出されたヒーター３１、３２のうち少なくとも一方の温度が、第１閾値以上であるか否かが判定される。ヒーター３１、３２の温度がいずれも第１閾値未満である場合には、ステップＳ０８に移行する。ステップＳ０８では、電流抑制制御を継続しながら、スイッチング素子４１、４２のスイッチング動作をそれまで通り行う処理が継続される。
【００７１】
ステップＳ０７において、ヒーター３１、３２のうち少なくとも一方の温度が第１閾値以上である場合には、ステップＳ０９に移行する。ステップＳ０９では、安全のためにヒーター３１、３２への電力供給を停止させる処理が行われる。具体的には、スイッチング素子４１、４２を何れも開状態とする処理が、スイッチング制御部１３１によって行われる。これにより、蓄電装置２０に供給される電流の値は、図４の例における時刻ｔ１０以降のように推移することとなる。蓄電装置２０に供給される電流の値は増加するのであるが、予め電流抑制制御が行われていたことにより、当該電流の値が保護閾値を越えてしまうことは無い。
【００７２】
以上に述べたように、本実施形態に係る車載用補機装置１０では、蓄電装置２０への充電が行われている際において、少なくともヒーター３１、３２（つまり補機）が停止する前に、バッテリＥＣＵ１２０（つまり充電制御部）への通知が行われ、その後においてヒーター３１、３２の動作が停止される。これにより、バッテリＥＣＵ１２０が、ヒーター３１、３２の停止前において必要な措置をとることが可能となっている。具体的には、停止判定部１３２により、ヒーター３１、３２（つまり補機）が停止する可能性が高いと判定された場合には、バッテリＥＣＵ１２０（つまり充電制御部）は、蓄電装置２０に供給される電流をそれまでよりも小さくする制御、である電流抑制制御を行う。
【００７３】
これにより、ヒーター３１、３２への電力供給がその後に停止された場合であっても、蓄電装置２０に供給される電流が保護閾値を越えた状態のままとなってしまうことが無い。蓄電装置２０の電極におけるリチウム金属の析出を防止し、蓄電装置２０の性能低下を防止することができる。
【００７４】
バッテリＥＣＵ１２０は、ヒーター３１、３２が停止する可能性が高いと停止判定部１３２により判定され、且つ、蓄電装置２０における充電率が所定値以上である場合（つまり、ステップＳ０２の判定がＹｅｓである場合）に、電流抑制制御を行う。
【００７５】
蓄電装置２０の電極におけるリチウム金属の析出は、蓄電装置２０における充電率が高くなっている場合に特に生じやすいことが知られている。本実施形態では、電流抑制制御が実行される場面を、上記のように電極におけるリチウム金属の析出が生じやすいときに限定している。これにより、蓄電装置２０への充電機会がより多く確保される。
【００７６】
本実施形態では、ヒーター３１、３２の温度について、補機の動作の継続が許容される範囲の上限である第１閾値と、当該第１閾値よりも小さな値である第２閾値と、がそれぞれ設定されている。また、停止判定部１３２は、上記温度が第２閾値を越えたとき（ステップＳ０４の判定がＹｅｓであるとき）に、補機が停止する可能性が高いと判定する。
【００７７】
第１閾値及び第２閾値と比較されるヒーター３１、３２の温度は、補機の動作状態を示すパラメータということができる。このようなパラメータとしては、次に説明する第２実施形態のように、「ヒーター３１、３２の温度」以外の物理量が用いられてもよい。また、複数の物理量が上記のパラメータとして用いられてもよい。
【００７８】
第２実施形態について説明する。本実施形態では、補機の動作状態を示すパラメータ、すなわち第１閾値及び第２閾値と比較されるパラメータとして、ヒーター３１、３２の温度ではなく、ヒーター３１、３２の電圧値が用いられる。当該電圧値は、検出回路８２によって検出され、ヒーターＥＣＵ１３０へと送信されるものである。
【００７９】
図７に示される一連の処理は、本実施形態に係るヒーターＥＣＵ１３０によって実行される処理であり、図６に示される一連の処理に替えて実行されるものである。図７に示される一連の処理は、図６におけるステップＳ０４をステップＳ１４に置き換えて、図６におけるステップＳ０７をステップＳ１７に置き換えた処理となっている。以下では、図６に示される処理との相違点について主に説明する。
【００８０】
ステップＳ１４では、検出回路８２によって検出されたヒーター３１、３２のうち少なくとも一方における印加電圧の値が、第２閾値以上であるか否かが判定される。
【００８１】
本実施形態では、ヒーター３１、３２への印加電圧に関し、安全のためにヒーター３１、３２への電力供給を停止させる電圧値、すなわち、補機の動作の継続が許容される電圧値の範囲の上限として「第１閾値」が設定されている。上記の「第２閾値」とは、第１閾値よりも小さな値（つまり低い電圧）として予め設定された閾値である。本実施形態では、第１閾値として６００Ｖが設定されており、第２閾値として５００Ｖが設定されている。
【００８２】
ステップＳ１４において、ヒーター３１、３２の電圧値がいずれも第２閾値未満であった場合には、ステップＳ０５に移行する。以降の処理は、図６を参照しながら説明したものと同じである。
【００８３】
ヒーター３１、３２のうち少なくとも一方の電圧値が第２閾値以上であった場合には、ステップＳ０６に移行する。既に述べたように、ステップＳ０６において停止判定部１３２は、ヒーター３１、３２が停止する可能性が高いと判定する。ステップＳ０６では、当該判定の結果が上位ＥＣＵ１１０へと通知される。当該通知は、上位ＥＣＵ１１０を経由してバッテリＥＣＵ１２０へも送られる。これにより、電流抑制制御が開始される。
【００８４】
ステップＳ０６に続くステップＳ１７では、検出回路８２によって検出されたヒーター３１、３２のうち少なくとも一方の電圧値が、第１閾値以上であるか否かが判定される。ヒーター３１、３２の電圧値がいずれも第１閾値未満である場合には、ステップＳ０８に移行する。ステップＳ０８では、電流抑制制御を継続しながら、スイッチング素子４１、４２のスイッチング動作をそれまで通り行う処理が継続される。
【００８５】
ステップＳ１７において、ヒーター３１、３２のうち少なくとも一方の電圧値が第１閾値以上である場合には、ステップＳ０９に移行する。以降の処理は、図６を参照しながら説明したものと同じである。以上のような態様でも、第１実施形態において説明したものと同様の効果を奏する。
【００８６】
第３実施形態について説明する。本実施形態では、補機の動作状態を示すパラメータ、すなわち第１閾値及び第２閾値と比較されるパラメータとして、ヒーター３１、３２の温度ではなく、ヒーター３１、３２の電流値が用いられる。当該電流値は、検出回路８２によって検出され、ヒーターＥＣＵ１３０へと送信されるものである。
【００８７】
図８に示される一連の処理は、本実施形態に係るヒーターＥＣＵ１３０によって実行される処理であり、図６に示される一連の処理に替えて実行されるものである。図８に示される一連の処理は、図６におけるステップＳ０４をステップＳ２４に置き換えて、図６におけるステップＳ０７をステップＳ２７に置き換えた処理となっている。以下では、図６に示される処理との相違点について主に説明する。
【００８８】
ステップＳ２４では、検出回路８２によって検出されたヒーター３１、３２のうち少なくとも一方を流れる電流の値が、第２閾値以上であるか否かが判定される。
【００８９】
本実施形態では、ヒーター３１、３２のそれぞれを流れる電流に関し、安全のためにヒーター３１、３２への電力供給を停止させる電流値、すなわち、補機の動作の継続が許容される電流値の範囲の上限として「第１閾値」が設定されている。上記の「第２閾値」とは、第１閾値よりも小さな値として予め設定された閾値である。本実施形態では、第１閾値として１２０Ａが設定されており、第２閾値として８０Ａが設定されている。
【００９０】
ステップＳ２４において、ヒーター３１、３２の電流値がいずれも第２閾値未満であった場合には、ステップＳ０５に移行する。以降の処理は、図６を参照しながら説明したものと同じである。
【００９１】
ヒーター３１、３２のうち少なくとも一方の電流値が第２閾値以上であった場合には、ステップＳ０６に移行する。既に述べたように、ステップＳ０６において停止判定部１３２は、ヒーター３１、３２が停止する可能性が高いと判定する。ステップＳ０６では、当該判定の結果が上位ＥＣＵ１１０へと通知される。当該通知は、上位ＥＣＵ１１０を経由してバッテリＥＣＵ１２０へも送られる。これにより、電流抑制制御が開始される。
【００９２】
ステップＳ０６に続くステップＳ２７では、検出回路８２によって検出されたヒーター３１、３２のうち少なくとも一方の電流値が、第１閾値以上であるか否かが判定される。ヒーター３１、３２の電流値がいずれも第１閾値未満である場合には、ステップＳ０８に移行する。ステップＳ０８では、電流抑制制御を継続しながら、スイッチング素子４１、４２のスイッチング動作をそれまで通り行う処理が継続される。
【００９３】
ステップＳ２７において、ヒーター３１、３２のうち少なくとも一方の電流値が第１閾値以上である場合には、ステップＳ０９に移行する。以降の処理は、図６を参照しながら説明したものと同じである。以上のような態様でも、第１実施形態において説明したものと同様の効果を奏する。
【００９４】
第４実施形態について説明する。本実施形態では、保護閾値の設定方法について第１実施形態と異なっている。
【００９５】
図９では、先に説明した図４と同様に、蓄電装置２０に供給される電流の時間変化の一例が示されている。図９に示される線Ｌ２１は、蓄電装置２０の電極にリチウム金属が析出してしまうような電流値、すなわち、当該値を僅かでも超えたままの状態が維持されてしまうと、リチウム金属の析出が極めて生じやすくなるような電流値の時間変化である。このような電流値は、蓄電装置２０の充放電履歴などに応じて都度算出される。
【００９６】
第１実施形態においては、上記のように算出される電流値がそのまま保護閾値（図４の線Ｌ２０）として設定されていた。これに対し、本実施形態では、上記のように算出される電流値（線Ｌ２１）から、所定のマージンＭを差し引くことによって得られた値が、保護閾値（図９の線Ｌ２０）として設定される。保護閾値が第１実施形態よりも小さめの値として設定され、電流値がそれを超えないように電流抑制制御が実行されるので、蓄電装置２０の電極にリチウム金属が析出してしまう現象をより確実に防止することができる。
【００９７】
以上においては、蓄電装置２０から電力の供給を受ける補機として、空気を加熱するためのヒーター３１、３２が用いられる例について説明した。ヒーター３１、３２は、空気ではなく水を加熱するためのものであってもよい。また、蓄電装置２０から電力の供給を受ける補機として、ヒーター以外の装置が用いられる態様としてもよい。
【００９８】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【００９９】
１０：車載用補機装置
２０：蓄電装置
３１，３２：ヒーター
４１，４２：スイッチング素子
６０：電気装置
１３１：スイッチング制御部
１２０：バッテリＥＣＵ
【図１】
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【図２】
2019161930.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019161930.tif 000008
【図７】
2019161930.tif 000009
【図８】
2019161930.tif 000010
【図９】
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