(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、電源電力を負荷に供給する電源装置において、
前記車両に搭載されるメインバッテリとは別個に設けられ、前記メインバッテリよりも電気容量が小さいサブバッテリと、
前記メインバッテリから負荷に電力を十分に供給できない場合、または、前記メインバッテリの充電状態が十分でない場合、前記サブバッテリに蓄積された電力を前記負荷に供給する供給手段と、
オルタネータまたは前記メインバッテリから出力される電力によって前記サブバッテリを充電する充電手段と、を有し、
前記供給手段は、前記車両のドアのロックが解除されるか、または、ドアが開かれてから、前記車両のエンジンが始動されるまでの間に起動され、前記サブバッテリから電力の供給が可能な状態になり、
前記サブバッテリの電圧を前記負荷に供給する期間の前後の少なくとも一方に、前記メインバッテリと前記サブバッテリの双方から前記負荷に電力を供給するタイミングを設ける、
ことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記供給手段は、複数の負荷に対して、前記サブバッテリに蓄積された電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記負荷は、前記車両を制動するためのブレーキシステムであることを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記供給手段は、前記エンジン始動時において、ブレーキペダルが所定量以上操作された場合に、前記ブレーキシステムに対して電源電力を供給することを特徴とする請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
前記負荷はスタータモータであり、
前記供給手段は、前記メインバッテリから前記スタータモータに電力を十分に供給できない場合、または、前記メインバッテリの充電状態が十分でない場合、前記サブバッテリから前記スタータモータに対して電源電力を供給することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載の電源装置。
【請求項６】
前記供給手段は、前記エンジンを始動する際には、電圧を安定させるためのレギュレータを介して前記サブバッテリの電圧を前記負荷に供給することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項７】
前記供給手段によって、前記サブバッテリから前記負荷に対して電源電力が供給された後は、前記充電手段は、前記サブバッテリが満充電状態となるまで充電することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項８】
前記供給手段は、前記車両のエンジンが停止された場合において、前記サブバッテリから前記負荷に流れる暗電流によって、前記サブバッテリが放電されることを防止するために、前記負荷への電力の供給を遮断することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項９】
車両に搭載され、電源電力を負荷に供給する電源装置であって、前記車両に搭載されるメインバッテリとは別個に設けられ、前記メインバッテリよりも電気容量が小さいサブバッテリを有する電源装置の制御方法において、
前記メインバッテリから負荷に電力を十分に供給できない場合、または、前記メインバッテリの充電状態が十分でない場合、前記サブバッテリに蓄積された電力を前記負荷に供給する供給ステップと、
オルタネータまたは前記メインバッテリから出力される電力によって前記サブバッテリを充電する充電ステップと、を有し、
前記供給ステップは、前記車両のドアのロックが解除されるか、または、ドアが開かれてから、前記車両のエンジンが始動されるまでの間に起動され、前記サブバッテリから電力の供給が可能な状態になり、
前記サブバッテリの電圧を前記負荷に供給する期間の前後の少なくとも一方に、前記メインバッテリと前記サブバッテリの双方から前記負荷に電力を供給するタイミングを設ける、
ことを特徴とする電源装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置および電源装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のバイワイヤ（by wire）技術が普及している。バイワイヤ技術では、アクセルやブレーキなどの操作を機械的な伝達ではなく電気信号による伝達によって行う。
【０００３】
このようなバイワイヤ技術の普及に伴って、電気信号を生成する源であるバッテリの信頼性が一層重要になりつつある。
【０００４】
そこで、特許文献１に開示された技術では、複数のキャパシタを有するキャパシタユニットを設け、車両の動作開始時にキャパシタユニットを充電し、車両の動作終了時にキャパシタユニットを放電するように構成する。そして、バッテリの異常時には、キャパシタユニットから電子制御部に電力供給を行うようにしている。このような構成によれば、車両の電源の信頼性および安全性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２２９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に開示された技術では、車両の動作終了時にキャパシタユニットを放電する。このため、車両の動作開始前にはキャパシタユニットは充電されていない状態であることから、電力を供給することができないという問題点がある。
【０００７】
特に、バッテリからブレーキシステムへ十分な電源電力を供給できない場合に、エンジンを始動するためにブレーキを操作すると、油圧の逆流に起因するキックバックが生じ、運転者に不快感を与えるという問題点がある。
【０００８】
本発明は、以上の状況に鑑みてなされたものであり、エンジンを始動する前から負荷への安定した電源電力の供給を可能とする電源装置および電源装置の制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、車両に搭載され、電源電力を負荷に供給する電源装置において、前記車両に搭載されるメインバッテリとは別個に設けられ、前記メインバッテリよりも電気容量が小さいサブバッテリと、前記メインバッテリから負荷に電力を十分に供給できない場合、または、前記メインバッテリの充電状態が十分でない場合、前記サブバッテリに蓄積された電力を前記負荷に供給する供給手段と、オルタネータまたは前記メインバッテリから出力される電力によって前記サブバッテリを充電する充電手段と、を有し、前記供給手段は、前記車両のドアのロックが解除されるか、または、ドアが開かれてから、前記車両のエンジンが始動されるまでの間に起動され、前記サブバッテリから電力の供給が可能な状態になり、前記サブバッテリの電圧を前記負荷に供給する期間の前後の少なくとも一方に、前記メインバッテリと前記サブバッテリの双方から前記負荷に電力を供給するタイミングを設ける、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記供給手段は、複数の負荷に対して、前記サブバッテリに蓄積された電力を供給することを特徴とする。
このような構成によれば、安定した電力を複数の負荷に対して供給することで、負荷を確実に動作させることができる。
【００１１】
また、本発明は、前記負荷は、前記車両を制動するためのブレーキシステムであることを特徴とする。
このような構成によれば、安定した電源電力をブレーキシステムに供給することで、キックバックが生じることを防止できる。
【００１２】
また、本発明は、前記供給手段は、前記エンジン始動時において、ブレーキペダルが所定量以上操作された場合に、前記ブレーキシステムに対して電源電力を供給することを特徴とする。
このような構成によれば、ブレーキペダルが所定量以上操作された場合に、ブレーキシステムに電源電力を供給することで、キックバックを確実に防止することができる。
【００１３】
また、本発明は、前記負荷はスタータモータであり、前記供給手段は、前記メインバッテリから前記スタータモータに電力を十分に供給できない場合、または、前記メインバッテリの充電状態が十分でない場合、前記サブバッテリから前記スタータモータに対して電源電力を供給することを特徴とする。
このような構成によれば、メインバッテリから十分な電力を供給できない場合であってもエンジンを確実に始動することができる。
【００１４】
また、本発明は、前記供給手段は、前記エンジンを始動する際には、電圧を安定させるためのレギュレータを介して前記サブバッテリの電圧を前記負荷に供給することを特徴とする。
このような構成によれば、クランキングの際にメインバッテリの電圧が不安定になった場合でも、安定した電力を負荷に供給することができる。
【００１６】
また、本発明は、前記供給手段によって、前記サブバッテリから前記負荷に対して電源電力が供給された後は、前記充電手段は、前記サブバッテリが満充電状態となるまで充電することを特徴とする。
このような構成によれば、サブバッテリを使用した後にすぐに充電することで、サブバッテリに硫酸鉛が生じて寿命が短縮することを防止できる。
【００１７】
また、前記供給手段は、前記車両のエンジンが停止された場合において、前記サブバッテリから前記負荷に流れる暗電流によって、前記サブバッテリが放電されることを防止するために、前記負荷への電力の供給を遮断することを特徴とする。
このような構成によれば、暗電流による放電を防ぐことで、サブバッテリの寿命が短縮することを防止できる。
【００１８】
また、本発明は、車両に搭載され、電源電力を負荷に供給する電源装置であって、前記車両に搭載されるメインバッテリとは別個に設けられ、前記メインバッテリよりも電気容量が小さいサブバッテリを有する電源装置の制御方法において、前記メインバッテリから負荷に電力を十分に供給できない場合、または、前記メインバッテリの充電状態が十分でない場合、前記サブバッテリに蓄積された電力を前記負荷に供給する供給ステップと、オルタネータまたは前記メインバッテリから出力される電力によって前記サブバッテリを充電する充電ステップと、を有し、前記供給ステップは、前記車両のドアのロックが解除されるか、または、ドアが開かれてから、前記車両のエンジンが始動されるまでの間に起動され、前記サブバッテリから電力の供給が可能な状態になり、前記サブバッテリの電圧を前記負荷に供給する期間の前後の少なくとも一方に、前記メインバッテリと前記サブバッテリの双方から前記負荷に電力を供給するタイミングを設ける、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、エンジンを始動する前から負荷への安定した電源電力の供給が可能な電源装置および電源装置の制御方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電源装置の構成例を示す図である。
【図２】図１に示す補助電源部の詳細な構成例を示す図である。
【図３】図１に示す第１実施形態の動作を説明するための図である。
【図４】図１に示す第１実施形態において実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る補助電源部の構成例を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る補助電源部の構成例を示す図である。
【図７】図６に示す第３実施形態の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００２２】
（Ａ）第１実施形態の構成の説明
図１は、本発明の第１実施形態に係る電源装置を有する車両の電源系統を示す図である。この図に示すように、車両の電源系統は、オルタネータ１０、メインバッテリ１１、電圧センサ１２、電流センサ１３、温度センサ１４、制御部１５、補助電源部１６、ダイオード１７、および、負荷１８を有している。
【００２３】
ここで、オルタネータ１０は、図示しないエンジンによって駆動され、交流電力を発生して整流回路によって直流電力に変換し、メインバッテリ１１を充電する。
【００２４】
メインバッテリ１１は、例えば、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、または、リチウムイオン電池等の二次電池によって構成され、オルタネータ１０によって充電され、図示しないスタータモータを駆動してエンジンを始動するとともに、ダイオード１７を介して負荷１８に電力を供給する。
【００２５】
電圧センサ１２は、メインバッテリ１１の端子電圧を検出し、制御部１５に通知する。電流センサ１３は、メインバッテリ１１に流れる電流を検出し、制御部１５に通知する。温度センサ１４は、メインバッテリ１１自体または周囲の環境温度を検出し、制御部１５に通知する。
【００２６】
制御部１５は、電圧センサ１２、電流センサ１３、および、温度センサ１４の出力を参照し、メインバッテリ１１の状態を検知するとともに、オルタネータ１０の発電電圧を制御することでメインバッテリ１１の充電状態を制御する。また、制御部１５は、メインバッテリ１１から負荷１８に対して十分な電力を供給できないと判定した場合、または、メインバッテリ１１の充電状態が十分でない場合（例えば、ＳＯＣ（State of Charge）が所定の閾値よりも低い場合）には、補助電源部１６に対して負荷１８に電源電力を供給するように指示する。
【００２７】
補助電源部１６は、後述するように、サブバッテリ１６４を有し、メインバッテリ１１から負荷１８に電源電力を十分に供給できない場合、または、メインバッテリ１１の充電状態が十分でない場合には、サブバッテリ１６４から負荷１８に電力を供給する。
【００２８】
ダイオード１７は、補助電源部１６から負荷１８に電源電力が供給されている場合に、補助電源部１６からメインバッテリ１１に電力が逆流することを防止する。
【００２９】
負荷１８は、例えば、車両を制動するためのブレーキシステムであり、例えば、ブレーキペダルの操作量を検出する検出部と、車輪を制動するための制動部と、検出部によって検出された操作量に応じて制動部を駆動するための駆動部とを有している。
【００３０】
図２は、図１に示す補助電源部１６の詳細な構成例を示す図である。図２に示すように、補助電源部１６は、充電部１６１、補助電源制御部１６２、状態検知部１６３、サブバッテリ１６４、電圧センサ１６５、電流センサ１６６、温度センサ１６７、スイッチ１６８、および、ダイオード１６９を有している。
【００３１】
ここで、充電部１６１は、補助電源制御部１６２の制御に基づいて、オルタネータ１０（または、メインバッテリ１１）から出力される電力によって、サブバッテリ１６４を充電する。
【００３２】
補助電源制御部１６２は、状態検知部１６３によって検知されたサブバッテリ１６４の状態、メインバッテリ１１からの出力電圧、および、車両の状態に基づいて、補助電源部１６の各部を制御する。
【００３３】
状態検知部１６３は、電圧センサ１６５、電流センサ１６６、および、温度センサ１６７の出力を参照し、サブバッテリ１６４の状態（例えば、ＳＯＣ）を検知し、補助電源制御部１６２に通知する。
【００３４】
サブバッテリ１６４は、例えば、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、または、リチウムイオン電池等の二次電池によって構成される。サブバッテリ１６４は、メインバッテリ１１とは独立したバッテリによって構成されるとともに、メインバッテリ１１よりも電気容量が小さいバッテリによって構成される。より詳細には、メインバッテリ１１が数十Ａｈ程度の容量を有しているのに対して、サブバッテリ１６４は、数Ａｈ〜十数Ａｈの容量を有している。また、メインバッテリ１１は車両前方のボンネット内に収容されるが、サブバッテリ１６４はボンネット内ではなく、例えば、車両後方の予備タイヤ収納部等に収容される。もちろん、これ以外の場所に収容されてもよいが、サブバッテリ１６４を長寿命化するためには、温度変化が少ない場所が望ましい。また、メインバッテリ１１とは異なる場所に配置することで、例えば、衝突事故時に、一方が破損しても他方から電力の供給ができるのでリスク分散の観点からは、これらを別々の場所に配置することが望ましい。
【００３５】
電圧センサ１６５は、サブバッテリ１６４の端子電圧を検出し、状態検知部１６３に通知する。電流センサ１６６は、サブバッテリ１６４に流れる電流を検出し、状態検知部１６３に通知する。温度センサ１６７は、サブバッテリ１６４自体または周囲の環境温度を検出し、状態検知部１６３に通知する。
【００３６】
スイッチ１６８は、例えば、半導体スイッチまたは電磁スイッチ（電磁リレー）等によって構成され、補助電源制御部１６２によってオンまたはオフの状態が制御される。このスイッチ１６８がオンの状態に制御されると、サブバッテリ１６４から負荷１８へ電力が供給される。
【００３７】
ダイオード１６９は、逆流防止用のダイオードであり、メインバッテリ１１またはオルタネータ１０から出力される電力が補助電源部１６の内部の回路に逆流することを防止する。なお、ダイオード１７は、図２に示すように、補助電源部１６から供給される電力がメインバッテリ１１等に逆流することを防止する。
【００３８】
（Ｂ）第１実施形態の動作の説明
つぎに、第１実施形態の動作を説明する。図３は車両の始動時における電圧等の変化を示す図である。車両が停車された状態において、運転者が車両に接近し、時刻ｔ１において車両のドアを開けたとすると、制御部１５は、これを検知し、補助電源部１６の補助電源制御部１６２に対して起動するように指示をする。その結果、補助電源制御部１６２は、図３（Ｂ）に示すように「起動」状態となり、初期化処理等の起動処理が実行される。
【００３９】
補助電源部１６が起動されると、状態検知部１６３がサブバッテリ１６４の状態を検知し、正常か否かを判定する。より詳細には、状態検知部１６３はサブバッテリ１６４の端子電圧を電圧センサ１６５によって測定し、電圧が所定の範囲内に収まる場合には、正常と判定する。あるいは、状態検知部１６３は、例えば、図示しない放電回路によって、サブバッテリ１６４をパルス放電させ、そのときの電圧および電流の変化からサブバッテリ１６４のインピーダンスを求める。そして、求めたインピーダンスからＳＯＣを算出し、算出したＳＯＣが所定の閾値以上である場合にはサブバッテリ１６４の状態が正常であると判定する。
【００４０】
サブバッテリ１６４の状態が正常であると判定した場合には、補助電源制御部１６２は、スイッチ１６８をオンの状態にするとともに、充電部１６１を停止状態にする。この結果、サブバッテリ１６４から出力された電源電力は、スイッチ１６８およびダイオード１６９を介して負荷１８に供給される。これにより、図３（Ｃ）に示すように、補助電源部１６は、始動時電力を負荷１８に対して供給する状態となる。
【００４１】
つぎに、時刻ｔ２において、エンジンを始動するための条件となるブレーキペダルが運転者によって操作されると、スイッチ１６８およびダイオード１６９を介してサブバッテリ１６４からブレーキシステムである負荷１８に電源電力が供給される。サブバッテリ１６４は、後述するように、満充電かそれに近い状態に充電制御されているので、ブレーキシステムである負荷１８を動作させるのに十分な電力が供給される。このため、例えば、運転者がブレーキペダルを強く踏み込んだ場合であっても（例えば、キックバックが生じやすいとされる５０ｋｇｆ以上の力で踏み込んだ場合でも）、キックバックが生じることがない。
【００４２】
つぎに、時刻ｔ３において、運転者によってスタータモータの回転が指示されると、図示しないスタータモータが回転され、エンジンのクランキングが実行される。このとき、スタータモータの回転開始時に大きな突入電流が流れるとともに、エンジンのピストンが上死点に近づくにつれて電流が大きくなるので、メインバッテリ１１の電圧は、図３（Ａ）に示すような複数の極値を有して変動する状態となる。しかしながら、ブレーキシステムに対しては、補助電源部１６からも電力が供給され、この補助電源部１６は、メインバッテリ１１とは独立した構成のサブバッテリ１６４から電力が供給されるので、クランキングによってメインバッテリ１１の電圧が不安定になった場合でも、ブレーキシステムには安定した電源電力が供給されることから、例えば、キックバックが生じることを防止できる。
【００４３】
つぎに、時刻ｔ４において、エンジンが回転を開始すると、メインバッテリ１１からスタータモータへの電力の供給が停止される。また、エンジンが回転を開始すると、運転者は、ブレーキペダルの操作を終了する。ブレーキペダルの操作を終了すると、制御部１５がこれを検知し、補助電源部１６に通知する。補助電源部１６の補助電源制御部１６２は、スイッチ１６８をオフの状態にすることで、サブバッテリ１６４から負荷１８への電力の供給を停止する。この結果、補助電源部１６から負荷１８への電力の供給が停止される代わりに、メインバッテリ１１から負荷１８への電力の供給が開始される。このとき、スタータモータが回転を終了するとともに、オルタネータ１０からの充電が開始される状態であるので、メインバッテリ１１は電圧が安定した状態となる。このため、補助電源部１６に代えて、メインバッテリ１１から電力の供給を開始しても、電圧が不安定となって、例えば、キックバックが生じることはない。
【００４４】
また、時刻ｔ４において、クランキングが終了すると、制御部１５は、オルタネータ１０を制御して発電を開始させ、メインバッテリ１１の充電を開始する。また、制御部１５は、補助電源制御部１６２を制御して、サブバッテリ１６４の充電を開始させる。より詳細には、補助電源制御部１６２は、充電部１６１を制御し、オルタネータ１０によって発電された電力によって、サブバッテリ１６４を充電させる。なお、充電部１６１による充電方法としては、サブバッテリ１６４の寿命を短縮しない電流値による定電流充電を行うことができる。また、サブバッテリ１６４を使用した直後に充電することで、放電によって生じた硫酸鉛が柔らかいうちに充電し、硫酸鉛が固い結晶に成長することを防止できる。これにより、サブバッテリ１６４を長寿命化することができる。
【００４５】
以上に説明したように、本発明の第１実施形態によれば、二次電池によって構成されるサブバッテリ１６４を有する補助電源部１６を設け、エンジン始動前から補助電源部１６を起動して動作可能状態とした。これにより、例えば、運転者がエンジンを始動する前にブレーキペダルを操作した場合に、補助電源部１６から電力を供給することで、例えば、キックバックが生じることを防止できる。
【００４６】
また、クランキング中は、メインバッテリ１１とは独立した構成とされるサブバッテリ１６４からブレーキシステムである負荷１８に電力を供給するようにしたので、クランキングによってメインバッテリ１１の電圧が不安定になった場合でも、安定した電力をブレーキシステムに供給することでキックバック等の発生を防止できる。
【００４７】
また、クランキングが終了し、オルタネータ１０による発電が開始された後は、サブバッテリ１６４を速やかに充電するようにしたので、硫酸鉛が固い結晶に成長することを防止できるので、サブバッテリ１６４を長寿命化することができる。
【００４８】
つぎに、第１実施形態の動作の詳細を、図４を参照して説明する。図４に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００４９】
ステップＳ１０では、補助電源制御部１６２は、スイッチ１６８をオフの状態にする。この結果、サブバッテリ１６４から負荷１８に対して、微弱な電流である暗電流が流れない状態となるので、サブバッテリ１６４が放電することを防止できる。
【００５０】
ステップＳ１１では、制御部１５は、補助電源制御部１６２を制御して補助電源部１６の各部の動作を停止させる。この結果、サブバッテリ１６４から電力の供給を受けている部分の動作を停止することで、サブバッテリ１６４の電力消費を抑えるとともに、メインバッテリ１１から電力の供給を受けている部分の動作を停止することで、メインバッテリ１１の電力消費を抑えることができる。
【００５１】
ステップＳ１２では、制御部１５は、ドアが開かれたか否かを判定し、ドアが開かれたと判定した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）にはステップＳ１３に進み、それ以外の場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）には同様の処理を繰り返す。
【００５２】
ステップＳ１３では、制御部１５は、補助電源制御部１６２を制御して、補助電源部１６の各部の動作を開始させる。より詳細には、補助電源制御部１６２は、初期化処理等の起動処理を実行するとともに、状態検知部１６３によってサブバッテリ１６４の状態を検知し、正常か否かを判定する。この結果、補助電源部１６は動作可能な状態となる。
【００５３】
ステップＳ１４では、補助電源制御部１６２は、スイッチ１６８をオンの状態にする。この結果、サブバッテリ１６４から負荷１８に対して、電源電力の供給が開始される。
【００５４】
ステップＳ１５では、制御部１５は、ＩＧがオンの状態になったか否かを判定し、オンの状態になったと判定した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）にはステップＳ１６に進み、それ以外の場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）には同様の処理を繰り返す。
【００５５】
ステップＳ１６では、メインバッテリ１１からの電力によってスタータモータが回転され、エンジンがクランキングされる。
【００５６】
ステップＳ１７では、制御部１５は、エンジンが始動したか否かを判定し、エンジンが始動したと判定した場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）にはステップＳ１８に進み、それ以外の場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）にはステップＳ１６に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返す。
【００５７】
ステップＳ１８では、補助電源制御部１６２は、スイッチ１６８をオフの状態にする。この結果、サブバッテリ１６４から負荷１８への電力の供給が停止される。
【００５８】
ステップＳ１９では、補助電源制御部１６２は、充電部１６１を制御して、サブバッテリ１６４を充電する。より詳細には、補助電源制御部１６２は、状態検知部１６３によって検知されるサブバッテリ１６４のＳＯＣを参照し、サブバッテリ１６４が満充電の状態になるまで充電を継続する。なお、充電の方法としては、例えば、サブバッテリ１６４の寿命を短縮しない一定の電流で充電する方法がある。
【００５９】
ステップＳ２０では、制御部１５は、エンジンが停止されたか否かを判定し、エンジンが停止されたと判定した場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）にはステップＳ１０に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返し、それ以外の場合にはステップＳ１９に戻って充電処理を継続する。
【００６０】
以上の処理によれば、図３を参照して説明した動作を実現することができる。
【００６１】
なお、図４に示すフローチャートでは、エンジンが停止された後は、充電処理を継続しないようにしたが、例えば、エンジンが停止された後であっても、サブバッテリ１６４が満充電になるまで、メインバッテリ１１の電力によって充電処理を継続するようにしてもよい。そのような処理によれば、車両を短時間しか使用しない場合であっても、サブバッテリ１６４を満充電状態に保つことができるので、サブバッテリ１６４の寿命を延ばすことができる。
【００６２】
（Ｃ）第２実施形態の説明
つぎに、図５を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態では、図５に示す補助電源部１６以外の構成は図１と同様である。また、図５において図２と対応する部分には同一の符号を付してあるので、その説明は省略する。図５では、図２と比較すると、スイッチ１６８がスイッチ１６８−１，１６８−２の２つに変更され、また、ダイオード１６９がダイオード１６９−１，１６９−２の２つに変更されている。また、ダイオード１６９−１には負荷１８−１が接続され、ダイオード１６９−２には負荷１８−２が接続されている。また、負荷１８−１はダイオード１７−１を介してメインバッテリ１１に接続され、負荷１８−２はダイオード１７−２を介してメインバッテリ１１に接続されている。
【００６３】
ここで、スイッチ１６８−１，１６８−２は、例えば、半導体スイッチまたは電磁スイッチによって構成され、補助電源制御部１６２によって制御され、オンまたはオフの状態にされる。ダイオード１６９−１，１６９−２は、逆流防止ダイオードであり、メインバッテリ１１から負荷１８−１，１８−２に電力が供給されている場合に、この電力が補助電源部１６内に逆流することを防止する。負荷１８−１は、第１実施形態の場合と同様に、ブレーキシステムによって構成される。また、負荷１８−２は、例えば、ワイパー、ブロアモータ、ステアリングモータ、各種ライト（ヘッドライト、ルームライト、カーテシーライト、バックライト等）、各種ＥＣＵ（Electric Control Unit）、または、車両緊急通報装置（事故等の緊急時に緊急コールセンターを介して最寄りの警察や消防へ自動で通報する装置）によって構成される。また、ダイオード１７−１およびダイオード１７−２は、補助電源部１６から供給される電力がメインバッテリ１１等に逆流しないようにする逆流防止ダイオードである。
【００６４】
つぎに、第２実施形態の動作について説明する。なお、負荷１８−１に対する電力の供給動作は、第１実施形態の場合と同様であるので、その説明は省略する。第２実施形態では、図３において、ドアが開かれた場合であって、負荷１８−２が動作中である場合には、スイッチ１６８−２がオンの状態にされる。スイッチ１６８−２がオンの状態にされると、サブバッテリ１６４から負荷１８−２に対して電力が供給可能な状態となる。このため、例えば、クランキングによって、メインバッテリ１１の電圧が不安定になった場合には、サブバッテリ１６４から負荷１８−２に対して電源電力が供給される。これにより、例えば、モータ等を有する負荷（例えば、ワイパー、ブロアモータ、ステアリングモータ等）の場合には、モータの動作が不安定になって、運転者に不快感を与えることを防止できる。また、負荷１８−２が各種ライト（ヘッドライト、ルームライト、カーテシーライト、バックライト等）である場合には、メインバッテリ１１の電圧が不安定になることで、照度が変化して運転者に不快感を与えることを防止できる。また、負荷１８−２が各種ＥＣＵである場合には、メインバッテリ１１の電圧が不安定になることで、ＥＣＵの動作が不安定になったり、動作しなくなったりすること防止できる。また、車両緊急通報装置の場合には、衝突事故等によって車両が破損してメインバッテリ１１が使用不能の状態になった場合でも、メインバッテリ１１とは別体であって、メインバッテリ１１とは異なる場所に配置されているサブバッテリ１６４から車両緊急通報装置に対して電力を供給できるので、確実な動作を保証することができる。そして、エンジンが停止されると、スイッチ１６８−２がオフの状態にされ、サブバッテリ１６４から負荷１８−２への電力の供給が停止される。
【００６５】
なお、以上では、スイッチ１６８−１とスイッチ１６８−２は、ドアが開かれた場合にオンの状態にされ、エンジンが停止された場合にオフの状態にされる場合を例に挙げて説明したが、スイッチ１６８−１とスイッチ１６８−２が異なるタイミングでオンまたはオフされるようにしてもよい。例えば、負荷１８−２がＥＣＵ等である場合には、起動時に安定した電圧を供給することが望ましいので、ドアが開かれた際にスイッチ１６８−２をオンの状態にし、それ以外の負荷に対しては、例えば、ＩＧスイッチがオンにされた際にスイッチ１６８−２をオンの状態にするようにしてもよい。
【００６６】
（Ｄ）第３実施形態の説明
つぎに、図６を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第３実施形態では、図６に示す補助電源部１６以外の構成は図１と同様である。また、図６において図５と対応する部分には同一の符号を付してあるので、その説明は省略する。図６では、図５と比較すると、スイッチ１６８−３、ダイオード１６９−３、スイッチ１７０、および、レギュレータ１７１が追加されている。また、ダイオード１７−１，１７−２が除外され、負荷１８−１に対してダイオード１７が付加されている。これら以外の構成は、図５の場合と同様である。
【００６７】
ここで、スイッチ１７０は、半導体スイッチまたは電磁スイッチによって構成され、補助電源制御部１６２によってオンまたはオフの状態に制御される。レギュレータ１７１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ等によって構成され、充電部１６１から供給されるメインバッテリ１１またはサブバッテリ１６４の電圧を一定の電圧になるように昇圧または降圧し、スイッチ１６８−２に供給する。
【００６８】
スイッチ１６８−２は、補助電源制御部１６２によってオンまたはオフの状態に制御され、オンの状態に制御された場合にはレギュレータ１７１から出力される電圧を、ダイオード１６９−２を介して負荷１８−２に供給する。
【００６９】
スイッチ１６８−３は、補助電源制御部１６２によってオンまたはオフの状態に制御され、オンの状態に制御された場合にはメインバッテリ１１から出力される電圧を、ダイオード１６９−３を介して負荷１８−２に供給する。
【００７０】
つぎに、本発明の第３実施形態の動作について説明する。なお、負荷１８−１に対する電源電圧の供給動作は、第１実施形態の場合と同様であるのでその説明は省略する。
【００７１】
第３実施形態では、負荷１８−２は、例えば、カーオーディオまたはカーナビゲーションシステム等によって構成される。補助電源制御部１６２は、例えば、運転者が搭乗して最初にエンジンが始動される場合、または、アイドリング中にエンジンを停止して燃費性能を向上させるためのいわゆるアイドリングストップ後にエンジンを再始動する場合、スイッチ１６８−２をオンの状態にし、スイッチ１６８−３をオフの状態にする。この結果、負荷１８−２にはレギュレータ１７１によって電圧が安定化されたサブバッテリ１６４の電源電力が供給されるので、クランキングによってメインバッテリ１１の電圧が不安定になった場合でもカーオーディオまたはカーナビゲーションシステム等が誤動作したり、ノイズが発生したりすることを防止できる。なお、エンジンが回転を開始すると、補助電源制御部１６２は、スイッチ１６８−２をオフの状態にし、スイッチ１６８−３をオンの状態にする。この結果、負荷１８−２には、クランキングが完了して安定化したメインバッテリ１１からの電源電力を負荷１８−２に供給するので、サブバッテリ１６４の電力の消費を防ぐことができる。
【００７２】
なお、第３実施形態では、スイッチ１７０が新たに設けられている。このスイッチ１７０は、メインバッテリ１１が正常な場合にはオンの状態に、異常な場合にはオフの状態に補助電源制御部１６２によって制御される。これにより、メインバッテリ１１側の電圧が通常よりも高かったり、低かったりする場合に、メインバッテリ１１側の異常な電圧によって補助電源部１６が影響を受けることを防止できる。
【００７３】
以上に説明したように、第３実施形態では、エンジン始動時にはレギュレータ１７１を介して負荷１８−２に電源電力を供給するようにしたので、電圧変動に敏感なカーオーディオやカーナビゲーションシステムが誤動作したり、ノイズが発生したりすることを防止できる。
【００７４】
なお、以上の説明では、レギュレータ１７１は、サブバッテリ１６４の電力を用いて安定化した電力を出力するようにしたが、メインバッテリ１１の電力を用いるようにしてもよい。あるいは、スイッチ１７０がオンの場合にはメインバッテリ１１の電力を利用し、スイッチ１７０がオフの場合にはサブバッテリ１６４の電力を利用するようにしてもよい。
【００７５】
（Ｅ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、図３の例では、ドアが開かれた場合に、補助電源部１６を起動するようにしたが、例えば、図３（Ｂ）に破線で示すように、ＩＧオンのタイミングで補助電源部１６を起動するようにしてもよい。もちろん、エンジンが始動されるまでの間であれば、これ以外のタイミングで起動するようにしてもよい。あるいは、ドアが開かれる前の段階であるドアのロックが解除された場合に補助電源部１６を起動するようにしてもよい。なお、ドアのロックが解除された場合とは、リモートコントロールキーの場合には、例えば、リモートコントロールキーから電波を受信してロックを解除した場合をいい、手動鍵の場合には、例えば、鍵を鍵穴に挿入してロックが解除された場合をいう。
【００７６】
また、以上の各実施形態では、サブバッテリ１６４から電力を供給する負荷として、スタータモータを例に挙げていないが、もちろん、スタータモータに対して電力を供給するようにしてもよい。より詳細には、メインバッテリ１１の充電状態が十分でない場合には、スタータモータによってエンジンを始動するまで回転させることが困難になるので、そのような場合には、補助電源制御部１６２がこれを検出して、サブバッテリ１６４からスタータモータに対して電力を供給するようにしてもよい。なお、サブバッテリ１６４から電力を供給する条件としては、例えば、（１）毎回供給する、（２）１回でエンジンを始動することができず、スタータモータを回転させる回数が２回以上になった場合、（３）メインバッテリ１１の充電状態が所定の閾値以下になった場合等がある。
【００７７】
また、以上の各実施形態では、負荷には、メインバッテリ１１またはサブバッテリ１６４のいずれか一方から電力を供給するようにしたが、例えば、図７に示すように、メインバッテリ１１とサブバッテリ１６４の双方から電力を供給するタイミングを設けるようにしてもよい。より詳細には、図７の例は、図６に示す第３実施形態に対応しており、この図７（Ｄ）に示すように、クランキング時の突入電流が流れる際と、イグニッションがオフの状態にされる際には、スイッチ１６８−２とスイッチ１６８−３の双方がオンの状態になり、メインバッテリ１１およびサブバッテリ１６４の双方から電力が供給されるステータスＢの状態になる。また、クランキング中は、スイッチ１６８−２がオンの状態とされ、スイッチ１６８−３がオフの状態とされて、サブバッテリ１６４の電力がレギュレータ１７１を介して負荷１８−２に供給されるステータスＣの状態となる。なお、それ以外の場合は、スイッチ１６８−２がオフの状態とされ、スイッチ１６８−３がオンの状態とされて、メインバッテリ１１の電力が負荷１８−２に供給されるステータスＡの状態となる。このように、メインバッテリ１１およびサブバッテリ１６４の双方から電力が供給されるステータスＢを設けることにより、ダイオード１６９−２およびダイオード１６９−３によって論理和回路が形成され、電圧が高い方の電源から電力が供給されるので、負荷１８−２に供給される電源電圧が一定になるようにすることができるとともに、これらの切り替え時において、切り替えノイズが生じることを防止できる。なお、図７の例では、サブバッテリ１６４から負荷１８−２に電力を供給する区間であるステータスＣの前後の双方に、メインバッテリ１１およびサブバッテリ１６４の双方から電力を供給するステータスＢを設けるようにしたが、ステータスＣの前後の少なくとも一方にステータスＢを設けるようにしてもよい。
【００７８】
また、以上の各実施形態では、エンジン始動時において、サブバッテリ１６４からブレーキシステムに電力を供給することでキックバックの発生を抑制するようにした。しかし、キックバックが発生するのは、ブレーキペダルを所定の力以上で踏み込んだ場合であるので、ブレーキペダルを所定の力以上で踏み込んだ場合に、サブバッテリ１６４からブレーキシステムに電力を供給するようにしてもよい。
【００７９】
また、以上の各実施形態では、負荷が１または２つの場合を例に挙げて説明したが、３つ以上の負荷に対して補助電源部１６から電力を供給するようにしてもよい。
【００８０】
また、図４に示すフローチャートでは、エンジンが始動される場合として、運転者が搭乗した後の初回のエンジンの始動を想定したが、前述したアイドリングストップ後にエンジンを始動する際に、図４のフローチャートの処理を実行するようにしてもよい。
【００８１】
また、図６に示す第３実施形態において、補助電源部１６が動作を停止している場合には、スイッチ１６８−３がオンの状態になり、メインバッテリ１１からの電力が負荷１８−２に供給されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０  オルタネータ
１１  メインバッテリ
１２，１６５  電圧センサ
１３，１６６  電流センサ
１４，１６７  温度センサ
１５  制御部
１６  補助電源部
１７  ダイオード
１８，１８−１，１８−２  負荷
１６１  充電部
１６２  補助電源制御部
１６３  状態検知部
１６４  サブバッテリ
１６８，１６８−１，１６８−２，１６８−３，１７０  スイッチ
１６９，１６９−１，１６９−２，１６９−３  ダイオード
１７１  レギュレータ
【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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【図６】
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【図７】
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