(57)【要約】【課題】本発明は、ユーザに違和感を与えうる補機の好ましくない動作を防止することができると共に、バッテリ充電効率の低下及びそれに伴う燃費の悪化を最小限に抑えることができる、車両用電源制御装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を介して互いに電力供給しあう２個のバッテリ１２，１４を含む車両用電源制御装置１０であって、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作モードを切り替える際、車両に搭載される所定の補機（例えば、ランプ類）の動作状態に応じて、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の制御態様を変化させることを特徴とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して互いに電力供給しあう２個のバッテリを含む車両用電源制御装置であって、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの動作モードを切り替える際、所定の補機の動作状態に応じて、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の制御態様を変化させることを特徴とする、車両用電源制御装置。
【請求項２】
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の制御態様を変化させることには、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の降圧速度又は昇圧速度を変化させることが含まれる、請求項１記載の車両用電源制御装置。
【請求項３】
前記所定の補機が動作中である場合、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの電流値が略ゼロになったときに、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの動作モードが切り替えられる、請求項１又は２記載の車両用電源制御装置。
【請求項４】
前記所定の補機の動作状態は、該所定の補機に関する電気的負荷の有無及び／又は負荷レベルに基づいて判断される、請求項１乃至３のうちの何れか１項の車両用電源制御装置。
【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複数のバッテリを備える車両用電源制御装置に係り、特に双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの方向切替を適切に実現することができる車両用電源制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、高圧負荷給電用の高圧バッテリからの高圧電流を降圧して低圧負荷給電用の低圧バッテリに送電する降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを備える車両用電源制御装置において、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の切り替えを要求する切替指令信号が入力された際、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を緩慢に切り替える技術が知られている（例えば、特許文献１）。この従来技術では、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を緩慢（例えば、２〜３秒以上の時間をかけて）に変化させることで、出力電圧の変化に伴う補機（低圧負荷）の好ましくない動作（ヘッドランプの光量変化やモータ回転数の変動等）を抑制し、ドライバーの違和感を低減することを可能とする。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２８１６０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術の如く、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の切り替えの際に、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を徐々に変化させる制御（以下、この制御を「徐変制御」という）を行うと、当該徐変制御に起因したエネルギ損失が発生し、低圧バッテリの充電効率が低下するという問題点があった。即ち、かかる徐変制御を常時行う場合、徐変制御を行わない場合に比して、切り替え要求時からＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が最終値になるまでの間、出力電圧の変化に影響されない補機の正常な動作が抑圧されるばかりでなく、低圧バッテリへのエネルギ供給効率が低下し、燃費の悪化を招くという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、ユーザに違和感を与えうる補機の好ましくない動作を防止することができると共に、バッテリ充電効率の低下及びそれに伴う燃費の悪化を最小限に抑えることができる、車両用電源制御装置の提供を目的とする。
【０００６】
【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コンバータを介して互いに電力供給しあう２個のバッテリを含む車両用電源制御装置であって、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの動作モードを切り替える際、所定の補機の動作状態に応じて、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の制御態様を変化させることを特徴とする、車両用電源制御装置によって達成される。
【０００７】
本発明において、２個のバッテリ（例えば、リチウムイオンバッテリ及び鉛バッテリ）は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して相互接続されている。従って、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、一方のバッテリ側の電圧を昇圧して他方のバッテリ側に供給するモードと、該他方のバッテリ側の電圧を降圧して前記一方のバッテリ側に供給するモードとを含む、少なくとも２つの動作モードを実現する。尚、所定の補機は、車両の搭載される各種補機のうちの特定の補機（例えば、ランプ類のような、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の変化に影響を受けやすく、且つ、その影響がユーザ等に違和感を与えうる補機）であってよい。ところで、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの動作モードを瞬時に切り替えると、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が急激に変化し、所定の補機の好ましくない動作（例えば、ランプ類の明滅、ブロア風量の急変、ワイパ速度の急変）が引き起こされ、商品性が損なわれてしまう場合がある。一方、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの動作モードを緩慢に切り替えると、バッテリ充電効率が悪化し、燃費が悪化することになる。これに対して、本発明では、例えば、所定の補機が動作中である場合には双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を所定値まで徐々に変化させる制御態様を選択し、所定の補機が非動作中である場合には双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を瞬時に所定値まで変化させる制御態様を選択するといったように、所定の補機の動作状態に応じて、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の制御態様を変化させる。従って、本発明によれば、所定の補機の好ましくない動作を防止することができると共に、バッテリ充電効率の低下及びそれに伴う燃費の悪化を最小限に抑えることができる。
【０００８】
また、請求項２に記載する如く、請求項１記載の車両用電源制御装置において、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の制御態様を変化させることには、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の降圧速度又は昇圧速度を変化させることが含まれる。尚、この降圧速度又は昇圧速度の各値は、所定の補機の各種動作状態と対応付けて所定のマップに予め定義されていてよい。
【０００９】
また、請求項３に記載する如く、請求項１又は２記載の車両用電源制御装置において、前記所定の補機が動作中である場合、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの電流値が略ゼロになったときに、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの動作モードが切り替えられることとすると、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの電流遮断が防止され、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の急変を確実に防止することができる。
【００１０】
また、請求項４に記載する如く、請求項１乃至３記載の車両用電源制御装置において、前記所定の補機の動作状態は、該所定の補機に関する電気的負荷の有無及び／又は負荷レベルに基づいて判断されてよい。尚、所定の補機が複数ある場合、所定の補機の動作状態には、各補機に関する電気的負荷の有無及び／又は負荷レベルの組み合わせが含まれる。
【００１１】
【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。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例である車両用電源制御装置１０のシステム構成図を示す。図１に示す如く、車両用電源制御装置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。
【００１３】
ＥＣＯ・ＥＣＵ２４には、２つの電流センサ４０，４２が接続されている。２つの電流センサ４０，４２は、鉛バッテリ１２及びリチウムイオンバッテリ１４の電流値を所定のサンプリング周期でそれぞれに検出する。２つの電流センサ４０，４２の検出信号は、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４に上記サンプリング周期で供給される。ＥＣＯ・ＥＣＵ２４には、また、２つの電圧センサ４４，４６が接続されている。２つの電圧センサ４４，４６は、鉛バッテリ１２及びリチウムイオンバッテリ１４の端子電圧を所定のサンプリング周期でそれぞれに検出する。２つの電圧センサ４４，４６の検出信号は、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４に上記サンプリング周期で供給される。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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２２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。
【００１８】
ＥＣＯ・ＥＣＵ２４には、特定の補機から電気負荷信号（スイッチ信号）が供給されている。ここで、特定の補機は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の変化に影響を受けやすく、且つ、その影響がユーザ等に違和感を与えうる補機であり、例えば、後述する如く、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の変化により光量が変化するヘッドランプやテールランプ等のランプ類、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の変化により吹き出し量が変化するエアコン（正確には、ブロワーモーター）、及び、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の変化によりワイピング速度が変化するワイパ（正確には、ワイパモーター）が含まれてよい。この場合、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４には、ライトコントロールスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号、Ａ／ＣスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号及びブロワースイッチのスイッチ位置信号（ＬＯ，ＭＥＤＩＵＭ，ＨＩ）、及び、ワイパコントロールスイッチのスイッチ位置信号（ＯＦＦ，ＩＮＴ，ＬＯ，ＨＩ）が供給される。ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、特定の補機からの電気負荷信号に基づいて、当該特定の補機の動作状態を判断する。
【００１９】
車両用電源制御装置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、例えば１２．５Ｖ〜１３．５Ｖ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（例えば、１４．５Ｖ）。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）。
【００２０】
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２２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。
【００２１】
ＥＣＯ・ＥＣＵ２４には、また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータであり、後述する如くＥＣＯ・ＥＣＵ２４の制御下で、内蔵するパワートランジスタのスイッチング動作に従って、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。
【００２２】
ＥＣＯ・ＥＣＵ２４がＤＣ／ＤＣコンバータ２２に対して行う制御内容には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作方向の制御、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＰｂ側端子１３の出力電圧の制御、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＬｉ側端子１５の出力電圧の制御、及び、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作を停止させる制御が含まれる。
【００２３】
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」、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」）を選択的にＤＣ／ＤＣコンバータ２２に供給することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作方向を制御する。
【００２４】
また、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧の指示値（本例では、１３．５Ｖ〜１４．５Ｖの範囲内の指示値）をＤＣ／ＤＣコンバータ２２に供給することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＰｂ側端子１３の出力電圧を制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＰｂ側端子１３の目標出力電圧が指示されると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、リチウムイオンバッテリ１４側の電圧を当該指示値まで降圧して鉛バッテリ１２側に出力する。これにより、リチウムイオンバッテリ１４側では、Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧（又は、直流発電機２０の発電電圧）に依存した放電が実現される。
【００２５】
このＰｂ側端子１３の出力電圧の制御は、アイドルストップ時、若しくは、リチウムイオンバッテリ１４が過充電状態の時に実行されてよい。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。また、リチウムイオンバッテリ１４が過充電状態の時には、リチウムイオンバッテリ１４の放電が促進され、リチウムイオンバッテリ１４の過充電状態が解消される。
【００２６】
同様に、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、Ｌｉ側端子１５の目標出力電圧の指示値（本例では、１４．５Ｖ〜１５．５Ｖの範囲内の指示値）をＤＣ／ＤＣコンバータ２２に供給することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＬｉ側端子１５の出力電圧を制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＬｉ側端子１５の目標出力電圧が指示されると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、鉛バッテリ１２側の電圧を当該指示値まで昇圧してリチウムイオンバッテリ１４側に出力する。これにより、目標出力電圧に応じたリチウムイオンバッテリ１４の充電が実現される。
【００２７】
このＬｉ側端子１５の出力電圧の制御は、車両の定常走行時やエンジンのアイドル運転時、車両の減速時（回生ブレーキ作動時）において実行されてよい。尚、このとき、鉛バッテリ１２側においても、Ｌｉ側端子１５の目標出力電圧及び直流発電機２０の発電電圧に依存した充電が実現される。
【００２８】
また、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作を停止させる制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータ２２に供給することにより、若しくは、上述の方向指示信号の供給を停止することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作を停止させる。このＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作の停止は、車両加速時に実行されてよい。即ち、車両加速時（このとき、直流発電機２０の発電電圧は上述の如くゼロである）には、鉛バッテリ１２が負荷２６の電力源として機能する。
【００２９】
ここで、上述のＤＣ／ＤＣコンバータ２２へのＬｉ方向の方向指示信号は、Ｌｉ側端子１５の目標出力電圧の指示値とのセットでＤＣ／ＤＣコンバータ２２に供給され、Ｐｂ方向の方向指示信号は、Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧の指示値とのセットで供給される。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作モードは、▲１▼Ｌｉ側端子１５の目標出力電圧の指示値に応じて鉛バッテリ１２側の電圧を昇圧し、リチウムイオンバッテリ１４側へ供給しているＬｉモード、▲２▼Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧の指示値に応じてリチウムイオンバッテリ１４側の電圧を降圧し、鉛バッテリ１２側へ供給しているＰｂモード、及び、▲３▼停止モード（ＳＴＤモード）の３種類となる。
【００３０】
このようなＤＣ／ＤＣコンバータ２２の各動作モードは、車両の走行状態（例えば、車両の加速状態や定常走行状態、エンジンのアイドル運転状態、アイドルストップ状態）や、直流発電機２０の発電状態、各バッテリの状態等に応じて決定されてよい。例えば、上述の如く、リチウムイオンバッテリ１４が過充電状態の時には、リチウムイオンバッテリ１４の放電を促進するため、Ｐｂモードが実現され、また、アイドルストップ中（即ち、直流発電機２０による発電が行われていない状況下）には、鉛バッテリ１２の寿命低下を防止するため、Ｐｂモードが実現されてよい。また、車両の定常走行時やエンジンのアイドル運転時、回生ブレーキ作動時には、Ｌｉモードが実現され、車両の加速時には、停止モードが実現されてよい。
【００３１】
従って、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、ＥＦＩ・ＥＣＵ４９から得られる情報（例えば、エンジン回転数や直流発電機２０の発電状態）やアクセルセンサ等の各種センサの出力値を監視しつつ、車両の走行状態等が所定の状態になった場合には、その車両の走行状態等に応じたＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作モードを実現する（即ち、所定の切替条件が成立すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の各動作モード間の切り替えが実現される）。
【００３２】
ところで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の各動作モード間の切り替えを実行すると、切り替え開始時と終了時との間でＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の値が比較的大きく変化する。例えば、ＬｉモードからＰｂモードへと切り替えを実行した場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＰｂ側端子１３の出力電圧は、切り替え前後で、切り替え前の電圧値（例えば、１２Ｖ）からＰｂ側端子１３の目標出力電圧の指示値（例えば、１４Ｖ）へと変化する。かかる切り替えを実行する際、負荷２６（補機）の動作状態の如何に拘らず一様にＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧を制御すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の変化態様によっては、補機の好ましくない動作が引き起こされたり、各バッテリへの充電効率が低下したりする場合がある。
【００３３】
これに対して、本発明によれば、以下に説明するように、かかる切り替えを実行する際、負荷２６の動作状態（電気的負荷の有無及び負荷レベルを含む）に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の制御態様を変化させることで、上述の不都合を回避する。
【００３４】
＜第１実施例＞
以下、図２及び図３を参照して、負荷２６の動作状態に応じて選択される２種類の制御態様について順に説明する。図２は、本実施例のＥＣＯ・ＥＣＵ２４がＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作モードを切り替える際に実行するＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧に対する第１の制御態様の説明図である（以下、この第１の制御態様を「徐変切替制御」という）。本実施例では、この徐変切替制御は、上述の特定の補機（ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の変化に影響を受けやすく、且つ、その影響がユーザ等に違和感を与えうる補機）が動作中である場合に選択・実行される。
【００３５】
図２（ａ）に示すように、時刻ｔ０で所定の切替条件が成立しＬｉモードからＰｂモードへの方向切替要求が発生すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２への方向指示は、図２（ｂ）に示すように、時刻ｔ０でＬｉ方向からＰｂ方向へ即時に切り替えられることはなく、所定の遅延時間Ｔ１の経過後（時刻ｔ１＝ｔ０＋Ｔ１）にＬｉ方向からＰｂ方向へと変更される。即ち、時間Ｔ１が経過するまでＤＣ／ＤＣコンバータ２２への方向指示はＬｉ方向に保持される（Ｌｉモードが保持される）。従って、時刻ｔ１までは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２にはＬｉ側端子１５の目標出力電圧の指示値がＥＣＯ・ＥＣＵ２４により供給されることになる。
【００３６】
このＬｉ側端子１５の目標出力電圧の指示値は、図２（ｃ）に示すように、時刻ｔ０での指示値からリチウムイオンバッテリ１４の実電圧に相当する指示値（最終指示値Ｖｆ）へと時間Ｔ１をかけてリニアに降下されていく。即ち、Ｌｉ側端子１５の出力電圧は、時刻ｔ０での指示値（本例では、１６Ｖ）から最終指示値Ｖｆ（本例では、１５Ｖ）に向けて時間Ｔ１をかけて徐々に降圧されていく。ここで、最終指示値Ｖｆは、好ましくは、リチウムイオンバッテリ１４の電流値が略ゼロになるような値であり、例えば、時刻ｔ０でのリチウムイオンバッテリ１４の電流値と同時刻ｔ０での指示値との関係から推定される変動値であってよく、或いは、簡易的にＬｉ側端子１５の目標出力電圧の最小値（本例では、目標出力電圧の可変範囲が１４．５Ｖ〜１５．５Ｖであるので、１４．５Ｖ）であってもよく、又は、簡易的にリチウムイオンバッテリ１４の定格電圧付近の一定値であってもよい。
【００３７】
この結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を流れる電流は、リチウムイオンバッテリ１４側に流れる場合を正とした時、図２（ｅ）に示すように、時刻ｔ０から徐々に下降し始め、時刻ｔ１で略ゼロとなる。また、鉛バッテリ１２の電圧値（電圧センサ４４の検出値）は、図２（ｆ）に示すように、時刻ｔ０での電圧値（本例では、１２Ｖ）から徐々に上昇し始め、時刻ｔ１である値（本例では、１３Ｖ）となる。
【００３８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２のＬｉ側端子１５の出力電圧の降圧徐変が終了すると（時刻ｔ１）、上述の如く、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２への方向指示がＬｉ方向からＰｂ方向へと変更される。即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の方向切替は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に流れる電流がゼロになった時点（時刻ｔ１）で実現される。
【００３９】
時刻ｔ１以降では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２にはＰｂ側端子１３の目標出力電圧の指示値がＥＣＯ・ＥＣＵ２４により供給されることになる。ここで、時刻ｔ１でのＰｂ側端子１３の目標出力電圧の指示値は、時刻ｔ１での鉛バッテリ１２の電圧値（電圧センサ４４の検出値）に相当する指示値（初期指示値Ｖｓ）が設定される。そして、Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧の指示値は、図２（ｄ）に示すように、当該初期指示値Ｖｓから所望の指示値Ｖｄへと時間Ｔ２をかけてリニアに上昇されていく。即ち、Ｌｉ側端子１５の出力電圧は、時刻ｔ１以後、初期指示値Ｖｓ（本例では、１３Ｖ）から所望の指示値Ｖｄ（本例では、１４Ｖ）に向けて時間Ｔ２をかけて徐々に昇圧されていく。尚、初期指示値Ｖｓは、好ましくは、鉛バッテリ１２の電流値がゼロになるような値であり、例えば、上述の如く時刻ｔ１付近での電圧センサ４４の検出値であってよく、若しくは、簡易的にＰｂ側端子１３の目標出力電圧の最小値（本例では、目標出力電圧の可変範囲が１３．５Ｖ〜１４．５Ｖであるので、１３．５Ｖ）であってもよく、又は、簡易的に鉛バッテリ１２の定格電圧付近の一定値であってもよい。
【００４０】
この結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を流れる電流は、リチウムイオンバッテリ１４側に流れる場合を正とした時、図２（ｅ）に示すように、時刻ｔ１の略ゼロから徐々に降下し、時刻ｔ２（ｔ２＝ｔ１＋Ｔ２）で降下が終了する。また、鉛バッテリ１２の電圧値（電圧センサ４４の検出値）は、図２（ｆ）に示すように、初期指示値Ｖｓ（１３Ｖ）から徐々に上昇し始め、時刻ｔ２で前記所望の指示値Ｖｄ（１４Ｖ）となる。この時点（時刻ｔ２）で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作モードの切り替えが完了し、以後、所定の切替条件が成立するまで、Ｐｂモードが保持される。
【００４１】
尚、ＰｂモードからＬｉモードへの切り替えは、上述の逆の態様、即ち、Ｐｂ側端子１３の出力電圧を降圧徐変させ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を流れる電流が略ゼロになって時点で方向指示を反転させ、Ｌｉ側端子１５の出力電圧を昇圧徐変させることにより実現される。また、Ｌｉモード又はＰｂモードから停止モードへの切り替えは、降圧徐変又は昇圧徐変が完了した時点（即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を流れる電流が略ゼロになって時点）で実現される。
【００４２】
図３は、本実施例のＥＣＯ・ＥＣＵ２４がＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作モードを切り替える際に実行するＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧に対する第２の制御態様の説明図である（以下、この第２の制御態様を「瞬時切替制御」という）。本実施例では、この瞬時切替制御は、上述の特定の補機が非動作中である場合に選択・実行される。
【００４３】
図３（ａ）に示すように、時刻ｔ０に所定の切替条件が成立しＬｉモードからＰｂモードへの切替要求が発生すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２への方向指示は、図３（ｂ）に示すように、上述の徐変切替制御とは異なり、Ｌｉ方向からＰｂ方向へ即時に切り替えられる。即ち、切り替え要求と同時に（時刻ｔ０で）、方向切替が実現され、ＬｉモードからＰｂモードへの切り替えが完了する。従って、Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧の指示値は、図３（ｄ）に示すように、時刻ｔ０で即時に所望の指示値Ｖｄ（１４Ｖ）に設定される。この結果、図３（ｅ）に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の遮断電流が大きくなるが、鉛バッテリ１２の電圧値（Ｐｂ側端子１３の出力電圧）は、図３（ｆ）に示すように、即時に所望の指示値Ｖｄとなる。
【００４４】
ところで、この瞬時切替制御によりＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧を制御した場合には、ある時刻で瞬間的にＤＣ／ＤＣコンバータ２２の動作方向の切り替えが実行されるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の電流遮断（図３（ｅ）参照）に起因して、図３（ｆ）に示すようなＰｂ側端子１３の出力電圧の急変動が生ずる。このとき、特定の補機が動作中である場合には、当該出力電圧の急変動に起因した好ましくない動作（例えば、ランプ類の明滅、エアコンの吹き出し風量の急変、ワイパのワイピング速度の急変）が引き起こされ、ユーザ等に違和感を与えてしまうという不都合が生ずる。
【００４５】
これに対して、本実施例では、このような特定の補機が動作中である場合には、瞬時切替制御に代えて上述の徐変切替制御が実行される。従って、本実施例によれば、Ｐｂ側端子１３の出力電圧は、図２（ｆ）に示すように、滑らかに変化するので、出力電圧の急変動に起因した好ましくない動作による上述の不都合が生ずることはない。
【００４６】
一方、瞬時切替制御によりＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧を制御した場合には、切り替え要求時からＰｂ側端子１３の出力電圧が所望の指示値Ｖｄに達するまである一定の時間（Ｔ１＋Ｔ２）を要する。この場合、当該一定の時間だけ鉛バッテリ１２若しくはリチウムイオンバッテリ１４の充電効率が低下することになり、直流発電機２０が発生する電気エネルギの損失及びそれに伴う燃費の悪化という不都合が生ずる。
【００４７】
これに対して、本実施例では、特定の補機が非動作中である場合には、上述の徐変切替制御に代えて瞬時切替制御が実行される。従って、本実施例によれば、特定の補機が動作中である場合にのみ徐変切替制御が行われることになるので、燃費の悪化を最小限に抑えることができる。即ち、本実施例によれば、特定の補機の動作状態に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の制御態様を変化させることで、燃費の悪化を最小限に抑えつつ、ユーザ等に違和感を与えうる補機の動作を防止することができる。
【００４８】
＜第２実施例＞
次に、図４を参照しつつ本発明の第２実施例について説明する。本実施例では、切替要求が発生すると、上述の第１実施例と同様、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２への方向指示がＬｉ方向からＰｂ方向へ即時に切り替えられることはないが、上述の第１実施例とは異なり、Ｌｉ側端子１５の指示値が所定の降圧速度（Ｖ／ｓｅｃ）で変化させられる（即ち、Ｌｉ側端子１５の出力電圧が所定の降圧速度で徐々に降圧される）。
【００４９】
この場合、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、Ｌｉ側端子１５の指示値が最終指示値Ｖｆまで変化した時点で、方向指示をＬｉ方向からＰｂ方向へと反転させると共に、Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧の指示値を初期指示値Ｖｓに設定する。その後、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、Ｐｂ側端子１３の指示値を所定の昇圧速度（Ｖ／ｓｅｃ）で変化させる昇圧徐変を開始し、Ｐｂ側端子１３の指示値が所望の指示値Ｖｄまで変化した時点で、昇圧徐変を終了する。
【００５０】
或いは、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、リチウムイオンバッテリ１４の電流値（電流センサ４２の検出値）を監視し、当該電流値がゼロになった時点で、方向指示をＬｉ方向からＰｂ方向へと反転させると共に、Ｐｂ側端子１３の目標出力電圧の指示値を初期指示値Ｖｓに設定する。その後、同様に、ＥＣＯ・ＥＣＵ２４は、Ｐｂ側端子１３の指示値を所定の昇圧速度（Ｖ／ｓｅｃ）で変化させる昇圧徐変を開始し、Ｐｂ側端子１３の指示値が所望の指示値Ｖｄまで変化した時点で、昇圧徐変を終了する。
【００５１】
本実施例において、指示値の変化速度（即ち、所定の降圧速度及び昇圧速度）は、図３に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の各動作モード間の切り替え方向、車両の走行状態（本例では、エンジンのアイドル運転状態若しくは車両の定常走行状態）、及び、特定の補機（本例では、テールランプ）の動作状態に応じて予めマップ（変化速度マップ）に定義されてよい。
【００５２】
図３に示す変化速度マップにおいて、テールランプが点灯している場合の指示値の変化速度は、テールランプが消滅している場合の同変化速度に比して、大きな値が定義されている。例えば、エンジンがアイドル運転状態にある状況下若しくは車両が定常走行状態にある状況下において、ＰｂモードからＬｉモードへの切替（図中、Ｐｂ→Ｌｉ）を実行する際、テールランプが点灯している場合には（図中、テールＳＷ  ＯＮ）、０．０２Ｖ／５０ｍｓの降圧速度でＰｂ側端子１３の出力電圧の降圧徐変が実現され、テールランプが消滅している場合には（図中、テールＳＷ  ＯＦＦ）、１．１８７Ｖ／５０ｍｓの降圧速度でＰｂ側端子１３の出力電圧の降圧徐変が実現される。
【００５３】
即ち、本実施例では、特定の補機が動作中である場合には、指示値の変化速度を比較的小さく設定することによりＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の急激な変動を防止し、特定の補機が非動作中である場合には、指示値の変化速度を比較的大きく設定することによりバッテリ充電効率の低下（燃費の悪化）を防止している。従って、本実施例によれば、上述の第１実施例と同様、特定の補機の動作状態に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の制御態様を変化させることで、燃費の悪化を最小限に抑えつつ、ユーザ等に違和感を与えうる補機の動作を防止することができる。
【００５４】
尚、本実施例では、図４に特定の補機としてテールランプの変化速度マップを示しているが、変化速度マップは、個々の特定の補機（例えば、ヘッドランプ及びワイパモーター等）毎に作成される必要はなく、変化速度マップには、複数の特定の補機の各動作状態の任意の組み合わせに応じた変化速度値が定義されてもよい。また、変化速度マップには、動作中の特定の補機の数（即ち、負荷レベル）に応じた変化速度値が定義されてもよい。
【００５５】
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。
【００５６】
例えば、上述した第１実施例では、特定の補機が動作中であるか若しくは非動作中であるかの判定結果に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の制御態様を変更するものであったが、動作中の特定の補機の数（即ち、負荷レベル）や動作中の特定の補機の種類に応じて制御態様を変更することも可能である。
【００５７】
また、上述した各実施例では、特定の補機に関する電気負荷信号に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の制御態様を変更するものであったが、電気負荷信号に代わって、負荷電流に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧の制御態様を変更することも可能である。この場合、上述の第２実施例においては、負荷電流値に応じた変化速度値が定義された変化速度マップに基づいて、昇圧徐変時の昇圧速度及び降圧徐変時の降圧速度が決定されてよい。尚、負荷電流値は、直流発電機２０の発電電流値と各バッテリの電流値とに基づいて導出可能である。
【００５８】
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とを備えた電源制御装置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制御装置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制御装置に対しても適用可能である。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、ユーザに違和感を与えうる補機の好ましくない動作を防止することができると共に、バッテリ充電効率の低下及びそれに伴う燃費の悪化を最小限に抑えることができる。
【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制御装置のシステム構成図を示す。
【図２】本実施例のＥＣＯ・ＥＣＵ２４がＤＣ／ＤＣコンバータの動作モードを切り替える際に実行する徐変切替制御の説明図である。
【図３】本実施例のＥＣＯ・ＥＣＵ２４がＤＣ／ＤＣコンバータの動作モードを切り替える際に実行する瞬時切替制御の説明図である。
【図４】特定の補機の動作状態と指示値の変化速度との対応関係を定義するマップの一例を示す図である。
【符号の説明】
１０    車両用電源制御装置
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
２２    ＤＣ／ＤＣコンバータ
２４    ＥＣＯ・ＥＣＵ
２６    負荷
４０，４２    電流センサ
４４，４６    電圧センサ
４９    ＥＦＩ・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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