(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１蓄電池（１０）と、その第１蓄電池に並列接続される第２蓄電池（４１）と、を備え、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池から、車両の電気負荷（４５）に対して電力供給を行う車載電源システムの制御装置（２０）であって、
前記電気負荷において、前記車両の所定の退避走行時に前記車両が停止されるまでの間に消費される消費容量に基づいて、前記第１蓄電池の充電容量の最小値である最小容量を設定する設定部と、
前記第１蓄電池の充電容量が前記最小容量未満になることを禁止する禁止部と、を備え、
前記設定部は、前記車両の走行中において、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池から前記電気負荷に対して流れている負荷電流の合計値を算出する算出部と、前記負荷電流の合計値に基づいて、前記消費容量を推定し、その消費容量の推定値に基づいて、前記最小容量を設定する容量設定部と、を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記設定部は、前記車両の速度に基づいて、前記所定の退避走行時に前記車両が停止されるまでに要する停止時間を推定する推定部と、前記停止時間の推定値に基づいて、前記消費容量を推定し、その消費容量の推定値に基づいて、前記最小容量を設定する容量設定部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
第１蓄電池（１０）と、その第１蓄電池に並列接続される第２蓄電池（４１）と、を備え、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池から、車両の電気負荷（４５）に対して電力供給を行う車載電源システムの制御装置（２０）であって、
前記電気負荷において、前記車両の所定の退避走行時に前記車両が停止されるまでの間に消費される消費容量に基づいて、前記第１蓄電池の充電容量の最小値である最小容量を設定する設定部と、
前記第１蓄電池の充電容量が前記最小容量未満になることを禁止する禁止部と、を備え、
前記設定部は、前記車両の速度に基づいて、前記所定の退避走行時に前記車両が停止されるまでに要する停止時間を推定する推定部と、前記停止時間の推定値に基づいて、前記消費容量を推定し、その消費容量の推定値に基づいて、前記最小容量を設定する容量設定部と、を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項４】
前記設定部は、前記車両の走行中において、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池から前記電気負荷に対して流れている負荷電流の合計値を算出する算出部と、前記車両の速度に基づいて、前記所定の退避走行を実施する際に前記車両が停止されるまでに要する停止時間を推定する推定部と、前記負荷電流の合計値と、前記停止時間の推定値との積に基づいて、前記消費容量を推定し、その消費容量の推定値に基づいて、前記最小容量を設定する容量設定部と、を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
第１蓄電池（１０）と、その第１蓄電池に並列接続される第２蓄電池（４１）と、を備え、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池から、車両の電気負荷（４５）に対して電力供給を行う車載電源システムの制御装置（２０）であって、
前記電気負荷において、前記車両の所定の退避走行時に前記車両が停止されるまでの間に消費される消費容量に基づいて、前記第１蓄電池の充電容量の最小値である最小容量を設定する設定部と、
前記第１蓄電池の充電容量が前記最小容量未満になることを禁止する禁止部と、を備え、
前記設定部は、前記車両の走行中において、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池から前記電気負荷に対して流れている負荷電流の合計値を算出する算出部と、前記車両の速度に基づいて、前記所定の退避走行を実施する際に前記車両が停止されるまでに要する停止時間を推定する推定部と、前記負荷電流の合計値と、前記停止時間の推定値との積に基づいて、前記消費容量を推定し、その消費容量の推定値に基づいて、前記最小容量を設定する容量設定部と、を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項６】
前記所定の退避走行は、前記車両に搭載されたエンジンが停止された状態で実施されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記車両は、前記第２蓄電池と、前記第１蓄電池及び前記電気負荷との接続が外れたことを条件として、前記所定の退避走行の状態に設定されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記第１蓄電池はリチウムイオン蓄電池であり、前記第２蓄電池は鉛蓄電池であるとともに、前記第１蓄電池の満充電容量は、前記第２蓄電池の満充電容量に比べて小さく設定されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記車載電源システムは、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池に接続され、発電することで、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池を充電する発電機（４０）を備え、
前記発電機は、励磁電流を供給されて発電を行う外部励磁方式の発電機であることを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
第１蓄電池及び第２蓄電池から、車両の電気負荷に対して電力供給を行う車載電源システムの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１において、電力効率の高いリチウムイオン蓄電池（第１蓄電池）と、安価な鉛蓄電池（第２蓄電池）とを並列接続し、車両に搭載する構成が提案されている。この構成では、回生発電により生じた電力をリチウムイオン蓄電池に優先的に充電することで、電力効率を向上させるとともに、暗電流供給を鉛蓄電池が実施することで、電源システムとしてのコストの低下を実現している
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２０１２−９０４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した２つの蓄電池を車両に搭載する電源システムにおいて、第２蓄電池の接続外れなどに起因して、第２蓄電池が使用不可能になる状況が想定される。第２蓄電池が使用不可能になることで、例えば、車両に搭載されている発電機が外部励磁方式であり、第２蓄電池の電力を利用して励磁している場合や、発電機自体が故障している場合に、発電機における回生発電が不可能になる。このような場合、車両を安全に停止するまでの間に車両の電気負荷に対する電力供給は、第１蓄電池が行うことになる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、２つの蓄電池を並列接続して車両に搭載する電源システムにおいて、第２の蓄電池が使用不可能になった場合における車両の安全性を向上させることを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の構成は、第１蓄電池（１０）と、その第１蓄電池に並列接続される第２蓄電池（４１）と、を備え、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池から、車両の電気負荷（４５）に対して電力供給を行う車載電源システムの制御装置（２０）であって、前記電気負荷において、前記車両の所定の退避走行時に前記車両が停止されるまでの間に消費される消費容量に基づいて、前記第１蓄電池の充電容量の最小値である最小容量を設定する設定部と、前記第１蓄電池の充電容量が前記最小容量未満になることを禁止する禁止部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
車両が停止されるまでの間に電気負荷において消費される消費電力に基づいて、第１蓄電池の最小容量を設定する構成とした。このような構成にすることで、第２蓄電池が使用不可能になった場合であっても、車両が停止するまでに、電気負荷を継続して動作させることが可能になる。このため、車両の安全性を向上させることができる。
【０００８】
第２の構成は、第１蓄電池（１０）と、その第１蓄電池に並列接続される第２蓄電池（４１）と、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池に接続され、発電することで、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池を充電する発電機（４０）と、を備え、前記第１蓄電池、前記第２蓄電池、及び、前記発電機から、車両の電気負荷（４５）に対して電力供給を行う車載電源システムの制御装置（２０）であって、前記発電機は、励磁電流を供給されて発電を行う外部励磁方式の発電機であり、前記発電機を外部励磁可能な電力量に基づいて、前記第１蓄電池の充電容量の最小値である最小容量を設定する設定部と、前記第１蓄電池の充電容量が前記最小容量未満になることを禁止する禁止部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
電源システムが、外部励磁方式の発電機を含む場合に、発電機を外部励磁可能な電力量に基づいて、第１蓄電池の最小容量を設定する構成とした。このような構成にすることで、第２蓄電池が使用不可能になった場合であっても、発電機における回生発電が実施可能となる。このため、車両が停止するまでに、電気負荷を継続して動作させることが可能になり、車両の安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電源システムの電気的構成図。
【図２】リチウムイオン蓄電池のＳＯＣ−開放端電圧特性を表す図。
【図３】最小容量設定処理を表すフローチャート。
【図４】車速と、車両の停止時間との関係を表す図。
【図５】リチウムイオン蓄電池の放電禁止処理を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の車載電源システムが搭載される車両は、エンジン（内燃機関）を駆動源として走行するものであり、いわゆるアイドリングストップ機能を有している。
【００１２】
図１に示すように、本電源システムは、リチウムイオン蓄電池１０（第１蓄電池）、ＭＯＳスイッチ１５、ＳＭＲスイッチ１６、回転電機４０、鉛蓄電池４１（第２蓄電池）、スタータ４４、各種の電気負荷４５を備えている。このうち、リチウムイオン蓄電池１０と各スイッチ１５，１６とは、図示しない筐体（収容ケース）に収容されることで一体化され、電池ユニットＵとして構成されている。また、電池ユニットＵは、車載電源システムの制御を行う制御装置２０を有しており、各スイッチ１５，１６と制御装置２０とは同一の基板に実装された状態で筐体内に収容されている。
【００１３】
電池ユニットＵには外部端子として第１端子Ｔ１、第２端子Ｔ２が設けられており、第１端子Ｔ１には鉛蓄電池４１とスタータ４４と電気負荷４５とが接続され、第２端子Ｔ２には回転電機４０が接続されている。なお、端子Ｔ１，Ｔ２はいずれも回転電機４０の入出力の電流が流れる大電流入出力端子となっている。
【００１４】
回転電機４０の回転軸は、図示しないエンジン出力軸に対してベルト等により駆動連結されており、エンジン出力軸の回転によって回転電機４０の回転軸が回転する一方、回転電機４０の回転軸の回転によってエンジン出力軸が回転する。この場合、回転電機４０は、エンジン出力軸や車軸の回転により発電（回生発電）を行う発電機能と、エンジン出力軸に回転力を付与する動力出力機能とを備え、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）を構成するものとなっている。
【００１５】
鉛蓄電池４１とリチウムイオン蓄電池１０とは回転電機４０に対して並列に電気接続されており、回転電機４０の発電電力により各蓄電池１０，４１の充電が可能となっている。また、回転電機４０は、各蓄電池１０，４１からの給電により駆動されるものとなっている。
【００１６】
鉛蓄電池４１は周知の汎用蓄電池である。これに対し、リチウムイオン蓄電池１０は、鉛蓄電池４１に比べて、充放電における電力損失が少なく、出力密度、及びエネルギ密度の高い高密度蓄電池である。
【００１７】
鉛蓄電池４１の構成として具体的には、正極活物質が二酸化鉛（ＰｂＯ２）、負極活物質が鉛（Ｐｂ）、電解液が硫酸（Ｈ２ＳＯ４）である。そして、これらの電極から構成された複数の電池セルを直列接続して構成されている。なお本実施形態では、鉛蓄電池４１の充電容量がリチウムイオン蓄電池１０の充電容量よりも大きくなるような設定がなされている。
【００１８】
一方、リチウムイオン蓄電池１０の正極活物質には、リチウムを含む酸化物（リチウム金属複合酸化物）が用いられており、具体例としては、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４等が挙げられる。リチウムイオン蓄電池１０の負極活物質には、カーボン（Ｃ）やグラファイト、チタン酸リチウム（例えばＬｉｘＴｉＯ２）、Ｓｉ又はＳｎを含有する合金等が用いられている。リチウムイオン蓄電池１０の電解液には有機電解液が用いられている。そして、これらの電極から構成された複数の電池セルを直列接続して構成されている。
【００１９】
なお、図１中の符号１２，４３は、リチウムイオン蓄電池１０及び鉛蓄電池４１の電池セル集合体を表し、符号１１，４２はリチウムイオン蓄電池１０及び鉛蓄電池４１の内部抵抗を表している。
【００２０】
電気負荷４５には、供給電力の電圧が概ね一定、又は少なくとも所定範囲内で変動するよう安定であることが要求される定電圧要求負荷が含まれる。定電圧要求負荷の具体例としてはナビゲーション装置やオーディオ装置が挙げられる。この場合、電圧変動が抑えられていることで、上記各装置の安定動作が実現可能となっている。仮に、定電圧要求負荷に入力されている電圧が変動した場合、定電圧要求負荷の動作が停止した後、再起動することになる。
【００２１】
その他、電気負荷４５には、ヘッドライト、フロントウインドシールド等のワイパ、空調装置の送風ファン、リヤウインドシールドのデフロスタ用ヒータ等が挙げられる。これらヘッドライト、ワイパ及び送風ファン等については、供給電力の電圧が変化するとヘッドライトの明滅、ワイパの作動速度変化、送風ファンの回転速度変化（送風音変化）が生じてしまうので、供給電力の電圧を一定にすることが要求される。
【００２２】
電池ユニットＵには、ユニット内電気経路として、各端子Ｔ１，Ｔ２及びリチウムイオン蓄電池１０を相互に接続する接続経路２１，２２が設けられている。そして、このうち第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２とを接続する第１接続経路２１にＭＯＳスイッチ１５が設けられ、第１接続経路２１上の接続点Ｎ１（電池接続点）とリチウムイオン蓄電池１０とを接続する第２接続経路２２にＳＭＲスイッチ１６が設けられている。これら各スイッチ１５，１６は、いずれも２×ｎ個のＭＯＳＦＥＴ（半導体スイッチ）を備え、その２つ一組のＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードが互いに逆向きになるように直列に接続されている。この寄生ダイオードによって、各スイッチ１５，１６をオフ状態とした場合にそのスイッチが設けられた経路に流れる電流が完全に遮断される。
【００２３】
また、本電源システムでは、ＭＯＳスイッチ１５を介さずに鉛蓄電池４１と回転電機４０とを接続可能にするバイパス経路２３が設けられている。具体的には、バイパス経路２３は、電池ユニットＵを迂回して、第１端子Ｔ１に接続される電気経路（鉛蓄電池４１等に接続される経路）と第２端子Ｔ２に接続される電気経路（回転電機４０に接続される経路）とを電気接続するように設けられている。そのバイパス経路２３上には、鉛蓄電池４１側と回転電機４０側との間の接続を遮断状態又は導通状態にするバイパススイッチ２４が設けられている。バイパススイッチ２４は常閉式のリレースイッチである。なお、バイパス経路２３及びバイパススイッチ２４を、電池ユニットＵ内においてＭＯＳスイッチ１５を迂回するように設けることも可能である。
【００２４】
制御装置２０は、各スイッチ１５，１６のオン（閉鎖）とオフ（開放）との切り替えを実施する。この場合、制御装置２０は、電気負荷４５に対して電力供給を行う放電時（負荷駆動時）であるか、回転電機４０からの電力供給により充電される充電時であるか、アイドリングストップ制御でのエンジン停止状態で回転電機４０によりエンジンを自動再始動させる再始動時であるかに応じて、ＭＯＳスイッチ１５のオンオフを制御する。なお、ＳＭＲスイッチ１６は、車両走行時は基本的にオン（閉鎖）状態で維持され、電池ユニットＵや回転電機４０等で何らかの異常が発生した場合にオフ（開放）されるようになっている。
【００２５】
また、制御装置２０には、電池ユニット外のＥＣＵ３０が接続されている。つまり、これら制御装置２０及びＥＣＵ３０は、ＣＡＮ等の通信ネットワークにより接続されて相互に通信可能となっており、制御装置２０及びＥＣＵ３０に記憶される各種データが互いに共有できるものとなっている。ＥＣＵ３０は、アイドリングストップ制御を実施する機能を有する電子制御装置である。アイドリングストップ制御とは、周知のとおり所定の自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止させ、かつその自動停止状態下で所定の再始動条件の成立によりエンジンを再始動させるものである。
【００２６】
回転電機４０は、エンジン出力軸の回転エネルギにより発電するものである。具体的には、回転電機４０においてロータがエンジン出力軸により回転すると、ロータコイルに流れる励磁電流に応じてステータコイルに交流電流が誘起され、図示しない整流器により直流電流に変換される。そして、回転電機４０においてロータコイルに流れる励磁電流がレギュレータにより調整されることで、発電された直流電流の電圧が所定の調整電圧Ｖｒｅｇとなるよう調整される。
【００２７】
回転電機４０で発電した電力は、電気負荷４５に供給されるとともに、リチウムイオン蓄電池１０及び鉛蓄電池４１に供給される。エンジンの駆動が停止して回転電機４０で発電されていない時には、リチウムイオン蓄電池１０及び鉛蓄電池４１から電気負荷４５に電力供給される。リチウムイオン蓄電池１０及び鉛蓄電池４１から電気負荷４５への放電量、及び回転電機４０からの充電量は、ＳＯＣ（満充電容量に対する実際の充電量の割合、充電率）が過充放電とならない範囲（ＳＯＣ使用領域）となるよう適宜調整される。
【００２８】
この場合、制御装置２０は、リチウムイオン蓄電池１０のＳＯＣを所定の使用領域にすべく、リチウムイオン蓄電池１０への充電量を制限して過充電保護するとともに、リチウムイオン蓄電池１０からの放電量を制限して過放電保護するよう保護制御を実施する。具体的には、制御装置２０は、電流センサ２５（電流検出部）からリチウムイオン蓄電池１０の充放電電流Ｉ（入出力電流）の検出値を常時取得するとともに、電圧センサ２６（電圧検出部）からリチウムイオン蓄電池１０の端子間電圧Ｖの検出値を常時取得する。そして、制御装置２０は、その端子間電圧Ｖ及び充放電電流Ｉの検出値に基づいて、保護制御を実施する。
【００２９】
制御装置２０は、リチウムイオン蓄電池１０の端子間電圧Ｖが下限電圧よりも低下した場合に、回転電機４０からの充電により、リチウムイオン蓄電池１０の過放電保護を図るようにする。前記下限電圧は、ＳＯＣ使用領域の下限値に対応する電圧に基づき設定されるとよい。また、制御装置２０は、調整電圧Ｖｒｅｇの可変設定を指示することにより、リチウムイオン蓄電池１０の端子間電圧Ｖが上限電圧よりも上昇しないようにして過充電保護を実施する。前記上限電圧は、ＳＯＣ使用領域の上限値に対応する電圧に基づき設定されるとよい。
【００３０】
なお、鉛蓄電池４１については、図示しない別の電池制御装置により同様の保護制御が実施される。制御装置２０は、鉛蓄電池４１を制御する電池制御装置から鉛蓄電池４１の充放電電流（入出力電流）の検出値を取得する。なお、制御装置２０は、鉛蓄電池４１の充放電電流を検出する電流センサから検出値を取得する構成であってもよい。
【００３１】
また、本実施形態では、車両の回生エネルギにより回転電機４０を発電させて、両蓄電池１０，４１（主にはリチウムイオン蓄電池１０）に充電させる、減速回生を行っている。この減速回生は、車両が減速状態であること、エンジンへの燃料噴射をカットしていること、等の条件が成立した時に実施される。
【００３２】
本実施形態では、両蓄電池１０，４１のうちリチウムイオン蓄電池１０を優先的に用いて充放電を行うようにしている。具体的には、回転電機４０の回生発電時において、制御装置２０がＭＯＳスイッチ１５をオフ状態にするとともに、ＳＭＲスイッチ１６をオン状態とすることで、回転電機４０における発電電力が優先的にリチウムイオン蓄電池１０に充電される。また、回転電機４０の駆動時において、制御装置２０がＭＯＳスイッチ１５をオフ状態にするとともに、ＳＭＲスイッチ１６をオン状態とすることで、回転電機４０の消費電力が優先的にリチウムイオン蓄電池１０から放電される。
【００３３】
ここで、車両の停車中や走行中において、鉛蓄電池４１と電気負荷４５及び端子Ｔ１（接続点Ｎ２）との接続が外れることが懸念される。鉛蓄電池４１と接続点Ｎ２との接続外れは、車両の走行に伴う振動による接続の緩みや、ワイヤーハーネスの断線や、車両の整備中における人為的な瑕疵などに起因するものである。ＥＣＵ３０は、鉛蓄電池４１とリチウムイオン蓄電池１０及び電気負荷４５との接続が外れたことを条件として、車両を退避走行状態に設定する。
【００３４】
車両において、エンジンを停止した惰性走行を実施している場合、エンジン出力軸に接続されている回転電機４０の動作も停止している。回転電機４０は励磁電流が流れることで発電を開始する外部励磁型の発電機である。鉛蓄電池４１の接続外れが生じている場合、回転電機４０に対する励磁電流をリチウムイオン蓄電池１０から出力することになる。しかしながら、リチウムイオン蓄電池１０は、図２に示すように、ＳＯＣが低いほど開放端電圧（ＯＣＶ）が低くなるという特徴を有する。このため、回転電機４０の発電開始に必要なだけの励磁電流を、リチウムイオン蓄電池１０から供給できないことが懸念される。また回転電機４０に故障が生じており、回転電機４０における回生発電が実施できない状況も懸念される。
【００３５】
そこで、本実施形態では、車両が退避走行モードに設定され、車両が停止されるまでの間に電気負荷４５において消費される消費容量を予め算出する。そして、その消費容量に基づいて、リチウムイオン蓄電池１０の最小容量（図２参照）を設定し、リチウムイオン蓄電池１０の充電容量が最小容量未満となることを禁止する。このような制御を実施することで、鉛蓄電池４１に接続外れが生じた場合であっても車両を安全に停止させることができる。
【００３６】
図３に本実施形態における最小容量設定処理を表すフローチャートを示す。本処理は、制御装置２０によって所定周期ごとに実施される。
【００３７】
ステップＳ０１において、ＥＣＵ３０から車速を取得する。ＥＣＵは車速センサから入力される車速信号に基づいて、車速を取得する。ステップＳ０２において、車速に基づいて、退避走行時に車両が停止するまでの時間を算出する。具体的には、制御装置２０は、車速と停止時間との対応関係を表すマップ（図４）を備えており、車速と図４に示すマップとに基づいて、車両の停止時間を算出する。例えば、車速が１００ｋｍ／ｈの場合、停止時間を１２０ｓｅｃとして算出する。
【００３８】
ステップＳ０３において、電気負荷４５における負荷電流の合計値（消費電流）を算出する。具体的には、回転電機４０の停止中では、リチウムイオン蓄電池１０の入出力電流と、鉛蓄電池４１の入出力電流との和を電気負荷４５における消費電流として算出する。また、回転電機４０の駆動中では、リチウムイオン蓄電池１０の入出力電流と、鉛蓄電池４１の入出力電流との和から、回転電機４０の入力電流を引いた値を、電気負荷４５における消費電流として算出する。また、回転電機４０の回生発電中では、リチウムイオン蓄電池１０の入出力電流と、鉛蓄電池４１の入出力電流との和に対し、回転電機４０の出力電流を足した値を、電気負荷４５における負荷電流として算出する。
【００３９】
ステップＳ０４において、ステップＳ０２において算出された車両の停止時間と、ステップＳ０３において算出された電気負荷４５の消費電流との積を、車両停止までに電気負荷４５において消費される消費容量［Ａｈ］として算出する。ステップＳ０５において算出された消費容量を、リチウムイオン蓄電池１０の最小容量に設定し、処理を終了する。ステップＳ０２〜Ｓ０４の処理が「設定部」に相当する。
【００４０】
図５に本実施形態におけるリチウムイオン蓄電池１０の放電禁止処理を表すフローチャートを示す。本処理は、制御装置２０によって所定周期ごとに実施される。
【００４１】
ステップＳ１１において、回生発電中であるか否かを判定する。回生発電中の場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１２において、ＳＭＲスイッチ１６をオン状態として処理を終了する。回生発電中でない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ステップＳ１３において、リチウムイオン蓄電池１０の充電容量Ａｈ（Ｌｉ）が最小容量以上であるか否かを判定する。リチウムイオン蓄電池１０の充電容量Ａｈ（Ｌｉ）が最小容量以上である場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、処理を終了する。リチウムイオン蓄電池１０の充電容量Ａｈ（Ｌｉ）が最小容量未満である場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ１４において、ＳＭＲスイッチ１６をオフ状態とすることで、リチウムイオン蓄電池１０における放電を禁止し、処理を終了する。ステップＳ１３，Ｓ１４の処理が、「禁止部」に相当する。
【００４２】
以下、本実施形態の効果を述べる。
【００４３】
車両が停止されるまでの間に電気負荷４５において消費される消費電力に基づいて、リチウムイオン蓄電池１０の最小容量を設定する構成とした。このような構成にすることで、鉛蓄電池４１が使用不可能になった場合であっても、車両が停止するまでに、電気負荷４５を継続して動作させることが可能になる。このため、車両の安全性を向上させることができる。
【００４４】
具体的には、車両の走行中において、電気負荷４５に対して流れている消費電流に基づいて、消費電力を推定し、その推定値に基づいて、最小容量を設定する。このように最小容量を設定することで、車両の安全性を確保しつつ、リチウムイオン蓄電池１０のＳＯＣ使用領域のうち電源システムが正常である場合に使用可能な領域（図２の使用領域であって、最小容量でない領域）を拡げ、電源システムの電力効率を向上させることが可能になる。
【００４５】
さらに、車速に基づいて、退避走行を完了するまでに要する停止時間を推定し、その停止時間の推定値に基づいて、消費容量を推定し、その推定値に基づいて、最小容量を設定する構成とした。これにより、車両の高速走行時においても、車両が停止するまでに、電気負荷４５を継続して動作させることが可能になる。より具体的には、負荷電流の現在値と、停止時間の推定値との積を消費容量として算出し、さらに、最小容量を消費容量と等しい値に設定する。
【００４６】
制御装置２０は、鉛蓄電池４１の接続外れを条件として、車両の状態を退避走行状態とする。この制御により、鉛蓄電池４１の接続外れが生じている状況で、車両が継続して走行することを抑制しつつ、車両を安全に停止させることができる。
【００４７】
本実施形態では、「第１蓄電池」として、リチウムイオン蓄電池１０を用い、「第２蓄電池」として、鉛蓄電池４１を用いる構成としている。ここで、リチウムイオン蓄電池１０の満充電容量を、鉛蓄電池４１の満充電容量より小さく設定することで、電源システム全体のコストを低減することができる。さらに、リチウムイオン蓄電池１０に最小容量を確保する構成とすることで、鉛蓄電池４１に接続外れが生じた場合であっても、退避走行が完了するまでの電力を確保することが可能になる。
【００４８】
本実施形態のリチウムイオン蓄電池１０は、ＳＯＣの低下に伴って開放端電圧が低下する。このため、リチウムイオン蓄電池１０のＳＯＣが低い値となっている場合に、リチウムイオン蓄電池１０から回転電機４０に対して励磁電流を出力し、回転電機４０における回生発電を開始することが困難である。そこで、リチウムイオン蓄電池１０のＳＯＣが低い値となっている場合、鉛蓄電池４１の接続外れが生じていない状況では、鉛蓄電池４１から回転電機４０に対して励磁電流を出力する。
【００４９】
しかしながら、鉛蓄電池４１の接続外れが生じている状況では、鉛蓄電池４１から回転電機４０に対する励磁電流の出力が不可能になる。そこで、リチウムイオン蓄電池１０に最小容量を確保する構成とすることで、鉛蓄電池４１に接続外れが生じ、さらに、回生発電が不可能な場合であっても、退避走行が完了するまでの電力を確保することが可能になる。
【００５０】
（第２実施形態）
本実施形態の車載電源システムは、第１実施形態と同じ電気的構成（図１）を有する。第１実施形態では、電気負荷４５において、車両の所定の退避走行時に車両が停止されるまでの間に消費される消費容量に基づいて、リチウムイオン蓄電池１０の最小容量を設定する構成とした。第２実施形態では、これを変更し、「設定部」としての制御装置２０が、回転電機４０を外部励磁可能な電力量に基づいて、リチウムイオン蓄電池１０の充電量の最小値である最小容量を設定する構成とした。
【００５１】
つまり、電源システムが、外部励磁方式の発電機である回転電機４０を含む場合に、回転電機４０を外部励磁可能な電力量に基づいて、リチウムイオン蓄電池１０の最小容量を設定する構成とした。このような構成にすることで、鉛蓄電池４１が使用不可能になった場合であっても、回転電機４０における回生発電が実施可能となる。このため、車両が停止するまでに、電気負荷４５を継続して動作させることが可能になり、車両の安全性を向上させることができる。
【００５２】
（他の実施形態）
・第１実施形態では、リチウムイオン蓄電池１０、鉛蓄電池４１及び回転電機４０の入出力電流の和を負荷電流として算出する構成とした。これを変更し、負荷電流として、現在値に変えて、予め設定された所定値を用いてもよい。
【００５３】
また、回転電機４０が停止中であることを条件として、リチウムイオン蓄電池１０の入出力電流と鉛蓄電池４１の入出力電流との和を消費電流として算出する構成としてもよい。
【００５４】
・上記実施形態では、鉛蓄電池４１とリチウムイオン蓄電池１０及び電気負荷４５との接続が外れたことを条件として、車両の状態を退避走行の状態に設定する構成としたが、これを変更し、他の条件により車両の状態を退避走行の状態に設定する構成であってもよい。
【００５５】
・停止時間として、車速に基づくものでなく、予め設定された所定値を用いてもよい。また、車速が所定値以上である場合に、停止時間を第１停止時間に設定し、車速がその所定値未満の場合に、停止時間を第１停止時間より短い第２停止時間に設定するような構成であってもよい。
【００５６】
・第１蓄電池をリチウムイオン蓄電池１０とし、第２蓄電池を鉛蓄電池４１とする構成としたが、これを変更してもよい。例えば、第１蓄電池及び第２蓄電池をともに鉛蓄電池とする構成であってもよい。また、第１蓄電池として、ニッケル水素蓄電池などを用いてもよい。
【００５７】
・スイッチ１５，１６のうち一方のみを備える構成としてもよい。ＭＯＳスイッチ１５のみを備える構成の場合、ＭＯＳスイッチ１５をオフ状態とすることで、リチウムイオン蓄電池１０の放電を禁止することができる。また、ＳＭＲスイッチ１６のみを備える構成の場合、ＳＭＲスイッチ１６をオフ状態とすることで、リチウムイオン蓄電池１０の放電を禁止することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０…リチウムイオン蓄電池（第１蓄電池）、２０…制御装置、４１…鉛蓄電池（第２蓄電池）、４０…回転電機（発電機）、４５…電気負荷。
【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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