(57)【要約】【課題】本発明は、断線やショート等の異常が生じた場合であっても、充電効率の低下及びそれに伴う燃費の低下を最小限にできると共に、電源の性能や寿命の低下を防止することができる、車両用電源システムの提供を目的とする。【解決手段】双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７０と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７０を介して相互接続された異なる２個のバッテリ１２，１４とを備える車両用電源システム１０において、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力電圧は、外部から供給される出力電圧指示信号に基づいて決定されており、前記出力電圧指示信号の電圧レベルがゼロになった場合の、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力電圧が、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の電力供給方向の相違に依存して異なることを特徴とする。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して相互接続された異なる２個のバッテリとを備える車両用電源システムにおいて、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧は、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータに供給される出力電圧指示信号の電圧レベルに基づいて設定されており、
前記出力電圧指示信号の電圧レベルがゼロになった場合の、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの電力供給方向に応じて異なることを特徴とする、車両用電源システム。
【請求項２】
前記２個のバッテリの一方は、リチウムイオンバッテリであり、
前記出力電圧指示信号の電圧レベルがゼロになった場合の、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの前記リチウムイオンバッテリ側の出力電圧は、前記リチウムイオンバッテリへの充電が行われないような値に設定される、請求項１記載の車両用電源システム。
【請求項３】
前記２個のバッテリの他方は、鉛バッテリであり、
前記出力電圧指示信号の電圧レベルがゼロになった場合の、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの前記鉛バッテリ側の出力電圧は、前記鉛バッテリへの充電が行われるような値に設定される、請求項１又は２記載の車両用電源システム。
【請求項４】
異なる２個のバッテリ間に設けられ、外部からの電気信号により出力電圧の制御が可能な双方向ＤＣ／ＤＣコンバータであって、
前記電気信号の電圧レベルがゼロになった場合、出力側のバッテリの特性に応じた出力電圧を出力することを特徴とする、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項５】
異なる２個のバッテリ間に設けられる双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置であって、
外部から供給される出力電圧指示信号の電圧レベルと、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの目標出力電圧との関係が予め定義されたマップを用いて、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を制御し、
前記マップには、前記出力電圧指示信号の電圧レベルがゼロになった場合の、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの目標出力電圧が、出力側のバッテリの特性に応じて定義されていることを特徴とする、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して相互接続された２個のバッテリを備える車両用電源システム及びこれに用いられるＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、車両の電気負荷の増大に伴って、既存の低電圧電源とは別に、エネルギの回収効率の良い高電圧電源を車両に搭載する提案がなされている。これらの２つの電源は、双方向に送電可能な双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して相互接続されている（例えば、特許文献１参照）。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、マイクロコンピュータから供給される方向指示信号や出力電圧指示信号に応じて、指示された方向に出力電圧指示信号の電圧レベルに対応した電圧を出力する。従って、適切な出力電圧指示信号及び方向指令信号を供給することで、各電源への充電や他の負荷への電力供給が可能となる。
【０００３】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータの起動時に２つの電源間を流れる電流を監視し、当該２つの電源間を電流が流れないようにＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング回路をフィードバック制御する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。この従来技術によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの起動時に意図しない電流が流れることが防止され、充電動作を円滑に開始することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３３６６７０号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２００２−１４２４５１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの制御は、上述の如く、マイクロコンピュータにより実現されるが、これらに関連する回路に断線やショート等が生じると、マイクロコンピュータから双方向ＤＣ／ＤＣコンバータに出力電圧指示信号が伝達されない状態に陥る（即ち、断線やショート等により、出力電圧指示信号の電圧レベルが常時ゼロになる）。かかる状況下で、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの動作が維持されると、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、このときの出力電圧指示信号の電圧レベル（即ち、ゼロ）に対応した電圧を出力し続けることになり、意図しないバッテリ（電源）への充電が促進されたり、意図しない負荷への給電が行われてしまうという不都合が生ずる。この結果、充電効率の低下及びそれに伴う燃費の低下という問題点が生ずるばかりでなく、電源の性能や寿命の観点からの問題点も生ずる。
【０００７】
そこで、本発明は、断線やショート等の異常が生じた場合であっても、充電効率の低下及びそれに伴う燃費の低下を最小限にできると共に、電源の性能や寿命の低下を防止することができる、車両用電源システム及び双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ並びにＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１に記載する如く、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して相互接続された異なる２個のバッテリとを備える車両用電源システムにおいて、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧は、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータに供給される出力電圧指示信号の電圧レベルに基づいて決定されており、
前記出力電圧指示信号の電圧レベルがゼロになった場合の、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの電力供給方向に応じて異なることを特徴とする、車両用電源システムにより達成される。
【０００９】
本発明において、異なる２個のバッテリ（例えば、鉛バッテリとリチウムイオンバッテリ）は、各バッテリ側に送電が可能な双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して相互接続されている。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータに供給される出力電圧指示信号に基づいて決定されている。ところで、出力電圧指示信号の供給系に異常（例えば、電気回路の断線やショート、コネクターの接続不良）が生じた場合には、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータに出力電圧指示信号が供給されない状態になりうる。かかる状態においては、出力電圧指示信号の電圧レベルがゼロとなるため、意図しない双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が決定されることになり、充電効率及び燃費の低下やバッテリの寿命及び性能の低下を招いてしまう。これに対して、本発明では、出力電圧指示信号の電圧レベルがゼロになった場合の、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの電力供給方向に応じて異なる値（例えば、電力供給側のバッテリの特性が考慮された適切な値）に設定されることで、断線やショート等が生じた場合等においても、充電効率及び燃費の低下やバッテリの寿命及び性能の低下を防止することが可能となる。
【００１０】
また、上記目的は、請求項２に記載する如く、前記２個のバッテリの一方は、リチウムイオンバッテリであり、
前記出力電圧指示信号の電圧レベルがゼロになった場合の、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの前記リチウムイオンバッテリ側の出力電圧は、前記リチウムイオンバッテリへの充電が行われないような値に設定される、車両用電源システムによっても達成される。
【００１１】
本発明によれば、断線やショート等が生じた場合等においても、リチウムイオンバッテリへの充電が行われないように、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を制御することができるので、断線やショート等が生じた場合等においても、過充電状態で劣化が促進されやすいリチウムイオンバッテリの性能及び寿命の低下を防止することができる。
【００１２】
また、上記目的は、請求項３に記載する如く、前記２個のバッテリの他方は、鉛バッテリであり、
前記出力電圧指示信号の電圧レベルがゼロになった場合の、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの前記鉛バッテリ側の出力電圧は、前記鉛バッテリへの充電が行われるような値に設定される、車両用電源システムによっても達成される。
【００１３】
本発明によれば、断線やショート等が生じた場合等においても、鉛バッテリへの充電が行われるように、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を制御することができるので、断線やショート等が生じた場合等においても、過放電状態で劣化が促進されやすい鉛バッテリの性能及び寿命の低下を防止することができると共に、負荷への電力供給を継続することができる。
【００１４】
また、上記目的は、請求項４に記載する如く、異なる２個のバッテリ間に設けられ、外部からの電気信号により出力電圧の制御が可能な双方向ＤＣ／ＤＣコンバータであって、
前記電気信号の電圧レベルがゼロになった場合、出力側のバッテリの特性に応じた出力電圧を出力することを特徴とする、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータにより達成される。
【００１５】
本発明によれば、出力電圧指示信号の電圧レベルがゼロになった場合、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、出力側のバッテリの特性に応じた適切な出力電圧を出力することが可能であるので、断線やショート等が生じた場合等においても、充電効率及び燃費の低下やバッテリの寿命及び性能の低下を防止することが可能となる。
【００１６】
また、上記目的は、請求項５に記載する如く、異なる２個のバッテリ間に設けられる双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの制御装置であって、
外部から供給される出力電圧指示信号の電圧レベルと、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの目標出力電圧との関係が予め定義されたマップを用いて、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を制御し、
前記マップには、前記出力電圧指示信号の電圧レベルがゼロになった場合の、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの目標出力電圧が、出力側のバッテリの特性に応じて定義されていることを特徴とする、制御装置により達成される。
【００１７】
本発明によれば、出力電圧指示信号の電圧レベルがゼロになった場合の、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの目標出力電圧が、出力側のバッテリの特性に応じた適切な値に設定されることで、断線やショート等が生じた場合等においても、充電効率及び燃費の低下やバッテリの寿命及び性能の低下を防止することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施例である車両用電源システム１０のシステム構成図を示す。図１に示す如く、車両用電源システム１０は、マイクロコンピュータにより構成された電子制御ユニット２４（以下、「ＥＣＯ・ＥＣＵ２４」と称す）を中心に構成されており、２つのバッテリ（電源）１２，１４を備えている。本実施例では、バッテリ１２は、１２Ｖ程度の電圧を有する鉛バッテリ（補機バッテリ）であり、一方、バッテリ１４は、１４．４Ｖ程度の電圧を有するリチウムイオンバッテリ（メインバッテリ）である。尚、鉛バッテリ１２は、リチウムイオンバッテリ１４に比して、単位体積当たりに取り出せる出力（出力密度；単位はＷ／ｌ）が高い一方、単位体積当たりに取り出せるエネルギ（エネルギ密度；単位はＷｈ／ｌ）が低いバッテリである。
【００２０】
鉛バッテリ１２及びリチウムイオンバッテリ１４には、切換スイッチ１６を介してスタータ１８が接続されている。スタータ１８は、車両の動力源として機能するエンジンに取り付けられている。スタータ１８は、切換スイッチ１６を介して接続する鉛バッテリ１２又はリチウムイオンバッテリ１４から供給される電力を用いて、エンジンを停止状態から始動させる始動装置として機能する。具体的には、スタータ１８は、通常的なエンジン始動時には鉛バッテリ１２を電力源として動作し、アイドルストップ終了後のエンジン再始動時にはリチウムイオンバッテリ１４を電力源として動作する。
【００２１】
エンジンには、電子制御ユニット４９（以下、「ＥＦＩ・ＥＣＵ４９」という）が接続されている。ＥＦＩ・ＥＣＵ４９は、各種アイドルストップの許可条件（例えば、エンジン冷却水温度に関する条件や、バッテリの温度等に関する条件、エンジン回転数に関する条件）の成立状況を確認して、最終的にアイドルストップの実行条件が成立するか否かを判定する。最終的にアイドルストップの実行条件が成立した場合、運転者がイグニションスイッチをＩＧオン状態からオフ状態へ移行させることなく燃料噴射や点火等の実行が停止され、エンジンが運転状態から停止状態へ移行される。
【００２２】
アイドルストップ中、即ちエンジンが一時的に停止状態にある間、ＥＦＩ・ＥＣＵ４９は、車両がＡＴ車である場合は変速機のシフト位置が“Ｎ”レンジから“Ｄ”レンジ又は“Ｒ”レンジに移行したか否か或いはブレーキ操作が解除されたか否か、また、車両がＭＴ車である場合はクラッチペダルが踏み込まれたか否かに基づいて、アイドルストップの解除条件が成立するか否を判定する。その結果、アイドルストップの解除条件が成立した場合は、運転者がイグニションスイッチをＩＧオン状態からスタータオン状態に移行させることなくスタータ１８が作動状態となり、エンジンが再始動される。
【００２３】
負荷２６には、直流発電機２０及び鉛バッテリ１２が接続されると共に、リチウムイオンバッテリ１４がＤＣ／ＤＣコンバータ７０を介して接続されている。負荷２６には、各種補機、及び、アクセルやブレーキ等のいわゆるバイワイヤシステムが含まれる。尚、補機には、ヘッドランプ、フォグランプ、コーナリングシグナルランプ、コーナーランプ等のランプ類、エアコン等の空調装置、オーディオ、カーナビゲーション、ＡＢＳシステム、オイルポンプ、メータ類、デフォガ、ワイパやパワーウィンドを駆動するアクチュエータ等が含まれる。各補機および各バイワイヤシステムは、エンジン作動時には主に直流発電機２０から電力供給され、一方、アイドルストップ中のようなエンジン停止時には主にリチウムイオンバッテリ１４から電力供給される。
【００２４】
車両用電源システム１０は、また、エンジンの回転により発電する直流発電機（オルタネータ）２０を備えている。ＥＦＩ・ＥＣＵ４９には、また、直流発電機２０が接続されている。ＥＦＩ・ＥＣＵ４９は、燃費の効率化を図るべく、車両の走行状態に応じて直流発電機２０の発電電圧を制御する。具体的には、車両の定常走行時やエンジンのアイドル運転時には、直流発電機２０の発電電圧は、所定の範囲内で、鉛バッテリ１２の放電が生じないような値に調整される。また、車両減速時（回生ブレーキ作動時）には、直流発電機２０の発電電圧は、定常走行時やアイドル運転時に比して大きな値に調整される。また、車両加速時には、アイドルストップ中（即ち、エンジン停止中）と同様、直流発電機２０の発電電圧はゼロになる（即ち、発電が行われない）。
【００２５】
直流発電機２０には、負荷２６及び鉛バッテリ１２が接続されると共に、リチウムイオンバッテリ１４がＤＣ／ＤＣコンバータ７０を介して接続されている。直流発電機２０が発生する電気エネルギは、負荷２６の電力源として用いられると共に、鉛バッテリ１２及び／又はリチウムイオンバッテリ１４の充電に用いられる。
【００２６】
ＥＣＯ・ＥＣＵ２４には、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータであり、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４の制御下で、鉛バッテリ１２側の電圧を昇圧してリチウムイオンバッテリ１４側へ供給し、或いは、リチウムイオンバッテリ１４側の電圧を降圧して鉛バッテリ１２側へ供給する。
【００２７】
ＥＣＯ・ＥＣＵ２４がＤＣ／ＤＣコンバータ７０に対して行う制御内容には、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の動作方向の制御、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０のＰｂ側端子１３の出力電圧の制御、及び、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０のＬｉ側端子１５の出力電圧の制御が含まれる。
【００２８】
ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、２種類の方向指示信号（即ち、鉛バッテリ１２側の電圧を昇圧してリチウムイオンバッテリ１４側へ供給する「Ｌｉ方向（昇圧方向）」、又は、リチウムイオンバッテリ１４側の電圧を降圧して鉛バッテリ１２側へ供給する「Ｐｂ方向（降圧方向）」）を選択的にＤＣ／ＤＣコンバータ７０に供給することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の動作方向を制御する。
【００２９】
また、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０に供給する出力電圧指示信号の電圧レベルを可変することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０のＰｂ側端子１３の出力電圧を制御する（尚、出力電圧指示信号の電圧レベルとＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力電圧との関係は後に詳説する）。ここで、Ｐｂ側端子１３に関する出力電圧指示信号は、アイドルストップ時に、Ｐｂ方向の方向指示信号とセットで、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０に供給されてよい。これにより、アイドルストップ時には、鉛バッテリ１２に代わってリチウムイオンバッテリ１４が負荷２６の電力源として機能し、鉛バッテリ１２の寿命低下が防止される。
【００３０】
同様に、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０に供給する出力電圧指示信号の電圧レベルを可変することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０のＬｉ側端子１５の出力電圧を制御する（尚、出力電圧指示信号の電圧レベルとＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力電圧との関係は後に詳説する）。ここで、Ｌｉ側端子１５に関する出力電圧指示信号は、車両の定常走行時、エンジンのアイドル運転時、又は、車両の減速時（回生ブレーキ作動時）に、Ｌｉ方向の方向指示信号とセットで、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０に供給されてよい。これにより、リチウムイオンバッテリ１４に対する充電制御が可能となる。
【００３１】
図２は、本発明の一実施例であるＤＣ／ＤＣコンバータ７０の構成図を示す。図２に示す如く、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、差動増幅器７２と、増幅器７４と、制御回路７６と、パワートランジスタ等を含むスイッチング回路７８とを備えている。
【００３２】
差動増幅器７２には、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４より上述の出力電圧指示信号が入力される。差動増幅器７２は、当該出力電圧指示信号の電圧とグランド電圧との差を増幅して制御回路７６に出力する。同様に、増幅器７４には、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４より上述の方向指示信号が入力される。増幅器７４は、方向指示信号を増幅して制御回路７６に出力する。制御回路７６は、入力された各信号（出力電圧指示信号及び方向指示信号）に応じて、スイッチング回路７８を制御する。具体的には、制御回路７６は、出力電圧指示信号に対応する目標出力電圧を決定し、当該目標出力電圧が方向指示信号に応じた端子側に出力されるように、スイッチング回路７８を制御する。
【００３３】
図３は、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４から供給される出力電圧指示信号とＤＣ／ＤＣコンバータ７０の各端子１３，１５における目標出力電圧との関係が定義されたマップの一例を示す図である。図３には、０Ｖ〜５Ｖの範囲の出力電圧指示信号に対する、Ｌｉ側端子１５の目標出力電圧曲線ＣＬｉと、Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧曲線ＣＰｂがそれぞれ示されている。
【００３４】
本実施例では、Ｌｉ側端子１５の目標出力電圧は、出力電圧指示信号の電圧レベルが増加するにつれて、約１３．５Ｖから約１６Ｖまで増加するように定義されている。即ち、リチウムイオンバッテリ１４に関する目標出力電圧曲線ＣＬｉは、出力電圧指示信号の電圧レベルに比例して増加する直線として定義されている。一方、Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧は、出力電圧指示信号の電圧レベルが増加するにつれて、約１６．５Ｖから約１２．５Ｖまで減少するように定義されている。即ち、鉛バッテリ１２に関する目標出力電圧曲線ＣＰｂは、出力電圧指示信号の電圧レベルに比例して減少する直線として定義されている。
【００３５】
従って、例えば、出力電圧指示信号の電圧レベルが１．０Ｖの場合であって、方向指示信号がＬｉ方向である場合、Ｌｉ側端子１５の目標出力電圧が、目標出力電圧曲線ＣＬｉに基づいて、約１４Ｖに決定される。この結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、鉛バッテリ１２側の電圧を約１４Ｖまで昇圧してリチウムイオンバッテリ１４側に出力することになる。同様に、例えば、出力電圧指示信号の電圧レベルが１．２５Ｖの場合であって、方向指示信号がＰｂ方向である場合、Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧が、目標出力電圧曲線ＣＰｂに基づいて、約１５．５Ｖに決定される。この結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、リチウムイオンバッテリ１４側の電圧を約１５．５Ｖまで降圧して鉛バッテリ１２側に出力することになる。このように、本実施例によれば、２つのバッテリ１２，１４に対してそれぞれ別々に目標出力電圧曲線ＣＬｉ、ＣＰｂを定義することで、各バッテリ１２，１４の特性に応じた目標出力電圧を決定することができ、各バッテリ１２，１４の特性の相違を考慮した充電制御を実現することができる。
【００３６】
ところで、コネクターの接続不良等が発生した場合、関連する電気回路に断線やショート等が生じた場合、何らかの要因によりＥＣＯ・ＥＣＵ２４の機能が停止した場合等には、これらの状態が回復されるまで、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４からＤＣ／ＤＣコンバータ７０に出力電圧指示信号を含む各信号が入力されなくなる。かかる場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の差動増幅器７２の出力電圧レベルが常時ゼロとなってしまうため、制御回路７６は、当該電圧レベル（即ち、ゼロ）に対応した目標出力電圧を決定することになる。この結果、上述のような車両の走行状態や各バッテリ１２，１４の状態に応じたＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力電圧の制御が停止してしまい、充電効率の低下及びそれに伴う燃費の低下という問題点が生ずるばかりでなく、バッテリの性能や寿命の観点からの問題点も生ずる場合がありうる。
【００３７】
これに対して、本実施例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の差動増幅器７２の出力電圧レベルが常時ゼロとなった場合、図３に示すように、Ｌｉ側端子１５の目標出力電圧については、リチウムイオンバッテリ１４への充電が行われないような低い値（本例では、最小値の約１３．５Ｖ）が設定され、Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧については、リチウムイオンバッテリ１４の放電と共に鉛バッテリ１２の充電を促進させるような高い値（本例では、最大値の約１６．５Ｖ）が設定される。この設定態様は、リチウムイオンバッテリ１４に関しては、過放電状態よりも過充電状態で性能の劣化が促進されやすく、鉛バッテリ１２に関しては、過充電状態によりも過放電状態で性能の劣化が促進されやすいことに基づく。また、Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧を高い値に設定することは、コネクターの接続不良等が発生した場合等であっても負荷２６への給電が依然として実現可能となることに基づく。
【００３８】
従って、本実施例によれば、コネクターの接続不良等が発生した場合や、断線やショート等が生じた場合等であっても、充電効率の低下及びそれに伴う燃費の低下を最小限にすることができると共に、バッテリの性能や寿命の低下を防止することができる。また、リチウムイオンバッテリ１４は、鉛バッテリに比して回生能力が良い反面、過充電状態となるとバッテリ内部のエネルギ密度が上昇しやすいという特性を有しているが、本実施例によれば、コネクターの接続不良等が発生した場合等に、リチウムイオンバッテリ１４への充電が継続されることはない。
【００３９】
尚、本実施例において、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４からＤＣ／ＤＣコンバータ７０に出力電圧指示信号を含む各信号が入力されなくなった場合（即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の差動増幅器７２の出力電圧レベルがゼロとなった場合）に、制御回路７６が、図３に示すようなマップに拠らず、所定の目標出力電圧を決定する構成も可能である。この場合、上記所定の目標出力電圧は、上述と同様、Ｌｉ側端子１５の目標出力電圧については、リチウムイオンバッテリ１４への充電が行われないような低い値であってよく、Ｐｂ側端子１３については、リチウムイオンバッテリ１４の放電と共に鉛バッテリ１２の充電を促進させるような高い値であってよい。
【００４０】
また、本実施例において、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４からＤＣ／ＤＣコンバータ７０に出力電圧指示信号が入力されなくなった状態（即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の差動増幅器７２の出力電圧レベルがゼロとなった状態）が所定時間継続した場合に、制御回路７６が、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の動作を強制的に停止させる構成や、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の動作方向を強制的にＰｂ方向に変更する構成も可能である。後者の構成の場合、上述と同様、Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧は、リチウムイオンバッテリ１４の放電と共に鉛バッテリ１２の充電を促進させるような高い値に設定されてよい。
【００４１】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４２】
特に、図３に示す目標出力電圧曲線に関しては、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。例えば、図３に示す目標出力電圧曲線ＣＬｉ、ＣＰｂは、それぞれ、鉛バッテリ１２及びリチウムイオンバッテリ１４に対応する曲線であり、他の種類のバッテリ（例えば、ニッケル水素バッテリ）に係る目標出力電圧曲線は、当該バッテリの特性に応じて決定されてよい。また、図３に示す目標出力電圧曲線ＣＬｉ、ＣＰｂは、直線により定義されていたが、曲線で定義されてもよく、若しくは、不連続な曲線（例えば、段差を有する曲線）であってもよい。また、鉛バッテリ１２に関する目標出力電圧曲線ＣＰｂは、必ずしも図３に示すような単調減少する曲線である必要はなく、目標出力電圧曲線ＣＬｉと同様の単調増加する曲線であってもよい。また、目標出力電圧曲線を複数種用意し、車両の走行状態や各バッテリの状態に応じて使用する目標出力電圧曲線を切り換える構成も可能である。
【００４３】
また、上述した実施例は、２個のバッテリ、即ち鉛バッテリ１２とリチウムイオンバッテリ１４とを備えた車両用の電源システムに関するものであったが、本発明は、特にバッテリの数及び種類を特定するものではなく、２個以上のバッテリを有する如何なる電源システムに対しても適用可能である。例えば、本発明は、高圧のハイブリッドバッテリーと鉛バッテリとを備えたハイブリッド車用の電源システムに対しても適用可能である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したようなものであるから、以下に記載されるような効果を奏する。即ち、本発明によれば、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して相互接続された２個のバッテリを備えた車両用電源システムにおいて、関連する電気回路に断線やショート等が生じ、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータに出力電圧指示信号が供給されない状況下においても、充電効率の低下及びそれに伴う燃費の低下を最小限にできると共に、電源の性能や寿命の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である車両用電源システム１０のシステム構成図である。
【図２】本発明の一実施例であるＤＣ／ＤＣコンバータ７０の構成図である。
【図３】出力電圧指示信号とＤＣ／ＤＣコンバータ７０の目標出力電圧との関係が定義されたマップの一例を示す図である。
【符号の説明】
１０    車両用電源システム
１２    鉛バッテリ
１４    リチウムイオンバッテリ
１６    切換スイッチ
１８    スタータ
２０    直流発電機
２４    電子制御ユニット
２６    負荷
４９    ＥＦＩ・ＥＣＵ
７０    ＤＣ／ＤＣコンバータ
７２    差動増幅器
７４    増幅器
７６    制御回路
７８    スイッチング回路
【図１】
2004224267.tif 000003
【図２】
2004224267.tif 000004
【図３】
2004224267.tif 000005