(57)【要約】【課題】サブバッテリーの電圧低下によるアイドリングストップ禁止条件の発生を防止し得る電源装置を提供する。【解決手段】第一の負荷２及びスタータモータ３に電力を供給するメインバッテリー１と、第一の負荷より使用頻度の高い第二の負荷６に電力を供給するサブバッテリー８と、アイドリングストップ動作を制御する制御部により制御され、アイドリングストップ時にサブバッテリーの電圧低下によるアイドリングストップ禁止条件の発生時には、再始動されるエンジンに基づいて生成される電力を第二の負荷６に供給する電源切替装置５，７とを備えた電源装置において、電源切替装置５，７は、サブバッテリー８の電圧低下時に、アイドリングストップ禁止条件の発生に先立って、メインバッテリー１から第二の負荷６に電力を供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の負荷及びスタータモータに電力を供給するメインバッテリーと、
前記第一の負荷より使用頻度の高い第二の負荷に電力を供給するサブバッテリーと、
アイドリングストップ動作を制御する制御部により制御され、アイドリングストップ時に前記サブバッテリーの電圧低下によるアイドリングストップ禁止条件の発生時には、再始動されるエンジンに基づいて生成される電力を前記第二の負荷に供給する電源切替装置と
を備えた電源装置において、
前記電源切替装置は、
前記サブバッテリーの電圧低下時に、前記アイドリングストップ禁止条件の発生に先立って、前記メインバッテリーから前記第二の負荷に電力を供給することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源装置において、
前記制御部は、前記メインバッテリーの電圧が前記第一の負荷に電力を供給しながらスタータモータを駆動可能とする最低限の電圧に低下したとき、前記スタータモータを駆動してエンジンを再始動することを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電源装置において、
前記電源切替装置は、前記エンジンの再始動後に、オルタネータから供給される電力を前記メインバッテリー及びサブバッテリーに供給することを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源装置において、
前記電源切替装置は、前記スタータモータの作動時に、前記サブバッテリーから前記第二の負荷に電力を供給し、前記メインバッテリーと前記第二の負荷との接続を遮断することを特徴とする電源装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電源装置において、
前記電源切替装置は、
前記メインバッテリーと前記第二の負荷との接続状態を開閉する第一のリレーと、
前記サブバッテリーと前記第二の負荷との接続状態を開閉する第二のリレーと
を備えたことを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一時停止時に、エンジンを停止させるアイドリングストップ制御機能を備えた自動車の電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の低燃費化を図るために、自動車の一時停止時にはエンジンを自動的に停止させるアイドリングストップ機能を備えた自動車が実用化されている。このような自動車では、車が一時停止した状態で、あらかじめ設定された複数のアイドリングストップ禁止条件がすべて解除されたとき、エンジンが自動的に停止される。そして、上記禁止条件が発生すると、エンジンが自動的に運転状態に復帰する。
【０００３】
アイドリングストップ禁止条件の一つにバッテリー電圧の低下がある。図４は、バッテリーを備えた自動車の電源装置の一例を示す。
メインバッテリー１には第一の負荷２が接続されるとともに、スタータモータ３及びオルタネータ４が接続されている。また、メインバッテリー１には第一のリレー５を介して第二の負荷６が接続され、第一のリレー５及び第二のリレー７を介してサブバッテリー８が接続されている。第二の負荷６は第二のリレー７を介してサブバッテリー８に接続されている。
【０００４】
第二の負荷６は、例えばイグニッションコイル、電動オイルポンプ、ストップランプ、各種メーター、燃料噴射装置、各種センサ等、使用頻度の高い負荷である。第一の負荷２は、例えば、ＡＢＳ装置、ラジエータファン、ブロアモーター、フォグランプ、ワイパーモーター、ドアミラーモーター、ルームランプ、ヘッドランプ等、比較的使用頻度の低い負荷である。
【０００５】
メインバッテリー１は、鉛蓄電池で構成される。また、サブバッテリー８は、充電効率にすぐれたリチウム電池等で構成され、メインバッテリー１より容量の小さいバッテリーである。
【０００６】
前記第一及び第二のリレー５，７は、アイドリングストップを制御するＥＣＵ９により開閉制御されるＩＣリレーである。
このような電源装置のアイドリングストップ制御時の動作を図５に示す。図５（ａ）に示すように、アイドリングストップ動作時には、第一のリレー５がオフ（不導通状態）されるとともに、第二のリレー７がオン（導通状態）される。
【０００７】
すると、第一の負荷２にはメインバッテリー１から電力が供給され、第二の負荷６にはサブバッテリー８から電力が供給される。
この状態で、サブバッテリー８の電圧が予め設定されているしきい値電圧を下回ると、図５（ｂ）に示すように、ＥＣＵ９はメインバッテリー１からの電力供給に基づいてスタータモータ３を駆動し、エンジンを再始動する。
【０００８】
そして、図５（ｃ）に示すように、エンジンの再始動後は、第一のリレー５がオンされるとともに、第二のリレー７がオフされて、メインバッテリー１あるいはオルタネータ４から第一のリレー５を介して第二の負荷６に電力が供給される。また、オルタネータ４から供給される電力でメインバッテリー１が充電される。
【０００９】
従って、アイドリングストップ状態において、サブバッテリー８の電圧がしきい値電圧を下回ると、アイドリングストップ禁止条件が発生してエンジンが再始動される。
特許文献１には、スタータモータへの電力供給時に、スタータモータ以外の負荷に供給される電源電圧の低下を防止するようにした給電システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１３−９１４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のような電源装置を備えたアイドリングストップ制御装置では、アイドリングストップ状態でサブバッテリーの電圧が低下すると、アイドリングストップ禁止条件が発生してエンジンが再始動される。
【００１２】
従って、自動車の一時停車中において、アイドリングストップ状態に維持される時間が短くなり、低燃費化を十分に図ることができない。
特許文献１に開示された給電システムでは、スタータモータの作動時にバッテリー電圧の低下を防止することはできるが、スタータモータ作動時以外のバッテリー電圧の低下によるアイドリングストップ禁止条件の発生を防止する構成は開示されていない。
【００１３】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的はサブバッテリーの電圧低下によるアイドリングストップ禁止条件の発生を防止し得る電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決する電源装置は、第一の負荷及びスタータモータに電力を供給するメインバッテリーと、前記第一の負荷より使用頻度の高い第二の負荷に電力を供給するサブバッテリーと、アイドリングストップ動作を制御する制御部により制御され、アイドリングストップ時に前記サブバッテリーの電圧低下によるアイドリングストップ禁止条件の発生時には、再始動されるエンジンに基づいて生成される電力を前記第二の負荷に供給する電源切替装置とを備えた電源装置において、前記電源切替装置は、前記サブバッテリーの電圧低下時に、前記アイドリングストップ禁止条件の発生に先立って、前記メインバッテリーから前記第二の負荷に電力を供給することを特徴とする。
【００１５】
この構成により、サブバッテリーの電圧が低下してもアイドリングストップ動作が維持される。
また、上記電源装置において、前記制御部は、前記メインバッテリーの電圧が前記第一の負荷に電力を供給しながらスタータモータを駆動可能とする最低限の電圧に低下したとき、前記スタータモータを駆動してエンジンを再始動することが好ましい。
【００１６】
この構成により、前記メインバッテリーの電圧が前記第一の負荷に電力を供給しながらスタータモータを駆動可能とする最低限の電圧に低下するまでアイドリングストップ動作を維持可能である。
【００１７】
また、上記電源装置において、前記電源切替装置は、前記エンジンの再始動後に、オルタネータから供給される電力を前記メインバッテリー及びサブバッテリーに供給することが好ましい。
【００１８】
この構成により、エンジンの再始動後は、オルタネータから供給される電力でメインバッテリー及びサブバッテリーが充電される。
また、上記電源装置において、前記電源切替装置は、前記スタータモータの作動時に、前記サブバッテリーから前記第二の負荷に電力を供給し、前記メインバッテリーと前記第二の負荷との接続を遮断することが好ましい。
【００１９】
この構成により、スタータモータ起動時のメインバッテリーの電圧低下に起因する第二の負荷の不安定な動作を防止することができる。
また、上記電源装置において、前記電源切替装置は、前記メインバッテリーと前記第二の負荷との接続状態を開閉する第一のリレーと、前記サブバッテリーと前記第二の負荷との接続状態を開閉する第二のリレーとを備えることが好ましい。
【００２０】
この構成により、第一のリレーと第二のリレーの開閉を制御することにより、第二の負荷への電力の供給と、サブバッテリーへの充電動作が制御される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の電源装置によれば、サブバッテリーの電圧低下によるアイドリングストップ禁止条件の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は第一の実施形態の電源装置の動作を示す説明図である。
【図２】スタータモータ駆動時のメインバッテリーの電圧しきい値を示す説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は第二の実施形態の電源装置の動作を示す説明図である。
【図４】電源装置を示す回路図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は従来の電源装置の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第一の実施形態）
以下、アイドリングストップ制御装置で制御される電源装置の第一の実施形態を説明する。
【００２４】
図１（ａ）〜（ｄ）は、この実施形態の電源装置の動作を示し、その電気的構成は図４に示す構成と同様であるので同一符号を付して説明する。そして、前記従来例とはＥＣＵ９による第一及び第二のリレー５，７の制御動作が異なる。
【００２５】
次に、このような電源装置のアイドリングストップ制御動作時の作用を説明する。
図１（ａ）に示すように、アイドリングストップ禁止条件が解除されて、エンジンが停止されている状態では、第一のリレー５がオフ（不導通状態）されるとともに、第二のリレー７がオン（導通状態）される。
【００２６】
すると、第一の負荷２にはメインバッテリー１から電力が供給され、第二の負荷６にはサブバッテリー８から電力が供給される。
この状態で、サブバッテリー８の電圧が予め設定されているしきい値電圧を下回ると、図１（ｂ）に示すように、ＥＣＵ９により第一のリレー５がオンされるとともに、第二のリレー７がオフされる。このしきい値電圧は、アイドリングストップ禁止条件となるサブバッテリー８の電圧より高く設定されている。
【００２７】
すると、第一及び第二の負荷２，６にはメインバッテリー１から電力が供給され、スタータモータ３は駆動されず、アイドリングストップ状態が維持される。
次いで、図１（ｃ）及び図２に示すように、アイドリングストップ状態が維持されている状態から、メインバッテリー１の電圧が第二のしきい値Ｖｔｈ２を下回ると、アイドリングストップ禁止条件が発生する。すると、メインバッテリー１を電源としてスタータモータ３が駆動されてエンジンが再始動される。
【００２８】
前記第二のしきい値Ｖｔｈ２は、第一の負荷２に電力を供給し得る最低限の電圧である第一のしきい値Ｖｔｈ１より高い電圧であり、第一のしきい値Ｖｔｈ１に対しスタータモータ３を駆動するための電力分を確保した電圧である。
【００２９】
図１（ｄ）に示すように、エンジンが再始動されると、オルタネータ４が作動するとともに、第一及び第二のリレー５，７がオンされる。すると、オルタネータ４から第一及び第二の負荷２，６に電力が供給されるとともに、オルタネータ４から供給される電力でメインバッテリー１及びサブバッテリー８が充電される。
【００３０】
上記のような電源装置では、次に示す効果を得ることができる。
（１）アイドリングストップ動作時に、サブバッテリー８の電圧が低下したとき、メインバッテリー１から第二の負荷６に電力を供給することができる。このため、サブバッテリー８の電圧低下が、アイドリングストップ禁止条件とはならず、アイドリングストップ状態を維持することができる。従って、自動車の停車時において、アイドリングストップ時間を長くして、低燃費化を図ることができる。
（２）アイドリングストップ動作時に、メインバッテリー１の電圧が第二のしきい値Ｖｔｈ２まで低下したとき、エンジンを再始動して、オルタネータ４から第一及び第二の負荷２，６に電力を供給することができるとともに、メインバッテリー１及びサブバッテリー８を充電することができる。
（第二の実施形態）
図３は、第二の実施形態を示す。この実施形態は、アイドリングストップ動作時に、メインバッテリー１から第二の負荷６の電力を供給している状態で、スタータモータ３を駆動するとき、メインバッテリー１から発生する電源ノイズの第二の負荷６への悪影響を防止するようにしたものである。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、アイドリングストップ禁止条件が解除されて、エンジンが停止されている状態では、第一のリレー５がオフ（不導通状態）されるとともに、第二のリレー７がオン（導通状態）される。
【００３２】
すると、第一の負荷２にはメインバッテリー１から電力が供給され、第二の負荷６にはサブバッテリー８から電力が供給される。
この状態で、サブバッテリー８の電圧が予め設定されているしきい値電圧を下回ると、図３（ｂ）に示すように、ＥＣＵ９により第一のリレー５がオンされるとともに、第二のリレー７がオフされる。
【００３３】
すると、第一及び第二の負荷２，６にはメインバッテリー１から電力が供給され、スタータモータ３は駆動されず、アイドリングストップ状態が維持される。ここまでの動作は第一の実施形態と同様である。
【００３４】
次いで、アイドリングストップ状態が維持されている状態から、メインバッテリー１の電圧が第二のしきい値Ｖｔｈ２を下回ると、アイドリングストップ禁止条件が発生する。
すると、図３（ｃ）に示すように、第一のリレー５がオフされるとともに、第二のリレー７がオンされて、サブバッテリー８から第二の負荷６に電力が供給される状態で、メインバッテリー１によりスタータモータ３が駆動されて、エンジンが再始動される。
【００３５】
図３（ｄ）に示すように、エンジンが再始動されると、オルタネータ４が作動するとともに、第一及び第二のリレー５，７がオンされる。すると、オルタネータ４から第一及び第二の負荷２，６に電力が供給されるとともに、オルタネータ４から供給される電力でメインバッテリー１及びサブバッテリー８が充電される。
【００３６】
上記のような電源装置では、第一の実施形態で得られた効果に加えて、次に示す効果を得ることができる。
（１）アイドリングストップ動作時に、メインバッテリー１から第二の負荷６に電力を供給している状態でスタータモータ３を駆動するとき、サブバッテリー８から第二の負荷６に電力を供給し、第二の負荷６とメインバッテリー１との接続を遮断することができる。
【００３７】
すると、スタータモータ３への電力供給に伴うメインバッテリー１の一時的な電圧低下に起因する電源ノイズの第二の負荷６への侵入を阻止することができる。従って、第二の負荷６に液晶ディスプレイ等が接続されているとき、電源ノイズによる表示画面の乱れを阻止することができる。
【００３８】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・第一及び第二のリレーは、電磁リレーを使用してもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…メインバッテリー、２…第一の負荷、３…スタータモータ、４…オルタネータ、５…電源切替装置（第一のリレー）、６…第二の負荷、７…電源切替装置（第二のリレー）、８…サブバッテリー、９…制御部（ＥＣＵ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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