(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源（１０）に接続された充電回路（２０）を作動させて、車両に搭載された低圧バッテリ（５０）を充電する充電制御を行う車載バッテリの充電装置（３０）であって、
前記低圧バッテリの残存容量を検出する容量検出手段と、
前記容量検出手段により検出された前記残存容量に基づいて充電の必要ありと判断した場合に前記充電制御を行うとともに、前記充電回路の出力電圧が過電圧閾値を超えた場合に前記充電制御を停止する充電制御手段と、
前記充電制御手段により前記車両の始動スイッチのオフ中に前記充電制御が行われる場合は、前記始動スイッチのオン中に前記充電制御が行われる場合よりも、前記過電圧閾値を小さく設定する閾値可変手段と、を備え、
前記過電圧閾値は、第１閾値であり、
前記充電制御手段は、前記充電回路の出力電圧が、前記第１閾値を超えた場合に、前記充電回路のスイッチング素子の駆動を停止させ、かつ、前記第１閾値よりも高く設定された第２閾値を超えた場合に、前記充電回路の全体を停止させることを特徴とする車載バッテリの充電装置。
【請求項２】
前記充電回路の出力電流を電流指令値に制御する定電流制御手段と、
前記充電回路の出力電圧を電圧指令値に制御する定電圧制御手段と、を備え、
前記充電制御手段は、前記始動スイッチのオフ中に前記定電流制御手段により前記充電制御を実行させ、
前記閾値可変手段は、前記過電圧閾値を前記電圧指令値よりも小さく設定する請求項１に記載の車載バッテリの充電装置。
【請求項３】
電源（１０）に接続された充電回路（２０）を作動させて、車両に搭載された低圧バッテリ（５０）を充電する充電制御を行う車載バッテリの充電装置（３０）であって、
前記低圧バッテリの残存容量を検出する容量検出手段と、
前記容量検出手段により検出された前記残存容量に基づいて充電の必要ありと判断した場合に前記充電制御を行うとともに、前記充電回路の出力電圧が過電圧閾値を超えた場合に前記充電制御を停止する充電制御手段と、
前記充電制御手段により前記車両の始動スイッチのオフ中に前記充電制御が行われる場合は、前記始動スイッチのオン中に前記充電制御が行われる場合よりも、前記過電圧閾値を小さく設定する閾値可変手段と、
前記充電回路の出力電流を電流指令値に制御する定電流制御手段と、
前記充電回路の出力電圧を電圧指令値に制御する定電圧制御手段と、を備え、
前記充電制御手段は、前記始動スイッチのオフ中に前記定電流制御手段により前記充電制御を実行させ、
前記閾値可変手段は、前記過電圧閾値を前記電圧指令値よりも小さく設定することを特徴とする車載バッテリの充電装置。
【請求項４】
前記電源は、前記車両に搭載された高圧バッテリ（１０）であり、
前記充電回路は、ＤＣＤＣコンバータ（２０）であり、
前記車載バッテリの充電装置は、前記ＤＣＤＣコンバータの制御装置（３０）である請求項１〜３のいずれかに記載の車載バッテリの充電装置。
【請求項５】
前記閾値可変手段は、前記充電制御手段により前記始動スイッチのオフ中に前記充電制御が行われる場合において、前記充電回路の起動前に、前記過電圧閾値を小さく設定する請求項１〜４のいずれかに記載の車載バッテリの充電装置。
【請求項６】
前記充電回路の出力電流を電流指令値に制御する定電流制御手段を備え、
前記定電流制御手段は、前記始動スイッチのオフ中に前記充電制御が行われる場合は、前記始動スイッチのオン中に前記充電制御が行われる場合よりも、前記電流指令値を小さく設定する請求項１〜５のいずれかに記載の車載バッテリの充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の低圧バッテリを充電する車載バッテリの充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の駐車中に残存容量の低い低圧バッテリを充電する場合、駐車中にユーザが点検等を行う際の安全性を確保する必要がある。
【０００３】
特許文献１に記載の車両の電源制御装置では、ボンネットが開放状態であることが検出されているときは、充電制御を禁止するとともに、充電制御中にボンネットが開放状態であることが検出されたときは、充電制御を停止させている。これにより、ボンネットを開けて点検等を行う際の安全性を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２４７００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の電源制御装置では、ボンネットが開放状態であることを検出するために、検出センサ、検出センサと制御装置とを接続する配線及びコネクタ等が必要である。そのため、コスト及び体格の増加が問題となる。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑み、検出センサ等の部品の増加を抑制しつつ、充電時の安全性を確保できる車載バッテリの充電装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、電源に接続された充電回路を作動させて、車両に搭載された低圧バッテリを充電する充電制御を行う車載バッテリの充電装置であって、前記低圧バッテリの残存容量を検出する容量検出手段と、前記容量検出手段により検出された前記残存容量に基づいて充電の必要ありと判断した場合に前記充電制御を行うとともに、前記充電回路の出力電圧が過電圧閾値を超えた場合に前記充電制御を停止する充電制御手段と、前記充電制御手段により前記車両の始動スイッチのオフ中に前記充電制御が行われる場合は、前記始動スイッチのオン中に前記充電制御が行われる場合よりも、前記過電圧閾値を小さく設定する閾値可変手段と、を備える。
【０００８】
本発明によれば、低圧バッテリの残存容量が検出され、検出された残存容量に基づいて充電の必要ありと判断された場合には、低圧バッテリが充電される。また、充電回路の出力電圧が過電圧閾値を超えた場合には、低圧バッテリの充電が停止される。そして、車両の始動スイッチのオフ中に低圧バッテリを充電する場合は、始動スイッチのオン中に低圧バッテリを充電する場合よりも、過電圧閾値が小さく設定される。よって、始動スイッチのオフ中における充電時に低圧バッテリが外された場合には、始動スイッチのオン中における充電時よりも早いタイミングで過電圧と判定される。そのため、始動スイッチのオフ中における充電時に低圧バッテリが外された場合には、高速で充電制御を停止することができる。したがって、検出センサ等の部品の増加を抑制しつつ、充電時の安全性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】低圧バッテリの充電システムの電気的構成を示す図。
【図２】制御装置の機能を示すブロック図。
【図３】通常充電時及び補充電時におけるＤＣＤＣコンバータの電流指令値及び電圧指令値を示す図。
【図４】補充電制御の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、車載バッテリの充電装置を、ハイブリッド車両に搭載された低圧バッテリの充電システムに適用した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
まず、本実施形態に係る低圧バッテリの充電システムについて図１を参照して説明する。本実施形態に係る低圧バッテリの充電システムは、ＤＣＤＣコンバータ２０、制御装置３０及び各種センサを備え、車両に搭載された高圧バッテリ１０を電源として、車両に搭載された低圧バッテリ５０を充電する。
【００１２】
高圧バッテリ１０は、例えばリチウムイオン二次電池であり、複数の電池セルが直列に接続されて構成された組電池である。高圧バッテリ１０には、システムメインリレー６４を介してインバータ６１が接続される。インバータ６１には、モータジェネレータ６２が接続されており、モータジェネレータ６２の回転軸は、エンジン６３の回転軸に連結されている。モータジェネレータ６２は、電動機及び発電機として作動する。
【００１３】
システムメインリレー６４が閉状態の場合、モータジェネレータ６２が電動機として作動するとき、高圧バッテリ１０は、インバータ６１を介してモータジェネレータ６２へ電力を供給する。また、システムメインリレー６４が閉状態の場合、モータジェネレータ６２が発電機として作動するとき、モータジェネレータ６２は、インバータ６１を介して高圧バッテリ１０へ電力を供給する。
【００１４】
システムメインリレー６４は、車両の始動スイッチがオンの時に閉状態となり、始動スイッチがオフの時に開状態となる。始動スイッチは、イグニッションスイッチに限らず、プッシュスタートスイッチ等も含む。始動スイッチがイグニッションスイッチの場合、始動スイッチのオンはイグニッションスイッチがオン位置にあることに相当し、始動スイッチのオフはイグニッションスイッチがオフ位置又はアクセサリ位置にあることに相当する。また、始動スイッチがプッシュスタートスイッチの場合、始動スイッチのオンはプッシュスタートスイッチのオン状態に相当し、始動スイッチのオフはプッシュスタートスイッチのオフ状態又はアクセサリ状態に相当する。すなわち、始動スイッチのオフは、車両の駐車時に対応する。なお、イグニッションスイッチのオン位置は、スタート位置とは異なる。イグニッションスイッチがスタート位置にある場合も、システムメインリレー６４は閉状態となる。
【００１５】
低圧バッテリ５０は、例えば鉛二次電池であり、車両に搭載された複数のＥＣＵ（制御装置）や、ワイパー、空調等の車両の補機に電力を供給する。
【００１６】
ＤＣＤＣコンバータ２０（充電回路）は、高圧バッテリ１０の直流電力を変換し、変換した直流電力を低圧バッテリ５０へ供給するフルブリッジ型のＤＣＤＣコンバータである。ＤＣＤＣコンバータ２０は、トランス２８を備え、トランス２８の一次側には、入力側平滑コンデンサ２１、及びフルブリッジ回路を備える。一方、トランス２８の二次側には、全波整流回路、リアクトル２２及び出力側平滑コンデンサ２３を備える。
【００１７】
入力側平滑コンデンサ２１は、高圧バッテリ１０の端子間に高圧バッテリ１０に対して並列に接続される。入力側平滑コンデンサ２１は、フルブリッジ回路のスイッチング動作に伴うノイズが高圧バッテリ１０側へ流れ込むことを抑制する。
【００１８】
フルブリッジ回路は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタであるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４から構成されている。スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ３との直列体、及びスイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ４との直列体は、それぞれ、入力側平滑コンデンサ２１に対して並列に接続されている。スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ３との接続点と、スイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ４との接続点との間には、トランス２８の一次側コイルＬ１が接続されている。フルブリッジ回路は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４がオンオフ操作されることにより、高圧バッテリ１０から供給される直流電力を所定の周波数の交流電力に変換する。
【００１９】
トランス２８は、フルブリッジ回路から一次側コイルＬ１に入力される交流電力を降圧し、二次側コイルＬ２ａ，Ｌ２ｂから出力する。二次側コイルＬ２ａ，Ｌ２ｂの出力は、全波整流回路に入力される。
【００２０】
全波整流回路は、センタタップ型であり、ダイオードＤ１，Ｄ２から構成されている。ダイオードＤ１及びダイオードＤ２のアノードは、トランス２８の二次側コイルＬ２ａ及びＬ２ｂの第１端にそれぞれ接続されており、ダイオードＤ１及びダイオードＤ２のカソードは、リアクトル２２の第１端に接続されている。リアクトル２２の第２端と、二次側コイルＬ２ａ及びＬ２ｂの第２端との間には、出力側平滑コンデンサ２３が接続されている。そして、出力側平滑コンデンサ２３の端子間には、出力側平滑コンデンサ２３に並列に低圧バッテリ５０が接続される。
【００２１】
全波整流回路は、入力される交流電力を直流電力に整流してリアクトル２２へ出力する。リアクトル２２は、供給される直流電力を蓄積し、出力電力を平滑化する出力側平滑コンデンサ２３を介して、低圧バッテリ５０へ直流電力を供給する。
【００２２】
各種センサは、入力電圧センサ２４、スイッチ電流センサ２５、出力電圧センサ２６、及び出力電流センサ２７である。入力電圧センサ２４は、ＤＣＤＣコンバータ２０への入力電圧、すなわち高圧バッテリ１０の端子間電圧ＶＢＨを検出するセンサであり、入力側平滑コンデンサ２１の端子間に接続されている。スイッチ電流センサ２５は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を流れるスイッチ電流Ｉｄを検出するセンサであり、入力側平滑コンデンサ２１とスイッチング素子Ｑ３とを接続する経路上に設置されている。出力電圧センサ２６は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏを検出するセンサであり、出力側平滑コンデンサ２３の端子間に接続されている。出力電流センサ２７は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電流Ｉｏを検出するセンサであり、出力側平滑コンデンサ２３と低圧バッテリ５０の正極端子とを接続する経路上に設置されている。
【００２３】
なお、出力側平滑コンデンサ２３と低圧バッテリ５０との間の配線が比較的短い場合には、低圧バッテリ５０の端子間電圧ＶＢＬとＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏとは同一とみなせる。出力側平滑コンデンサ２３と低圧バッテリ５０との間の配線が比較的長い場合には、低圧バッテリ５０の端子間電圧ＶＢＬは、出力電圧Ｖｏから配線の抵抗分の電圧を減算した値となる。本実施形態では、低圧バッテリ５０の端子間電圧ＶＢＬとＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏとが、同一とみなせることを想定している。
【００２４】
制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備えるマイクロコンピュータを主体として構成されており、入力電圧センサ２４、スイッチ電流センサ２５、出力電圧センサ２６及び出力電流センサ２７の検出値をそれぞれ取得する。また、制御装置３０は、ＣＰＵが各種プログラムを実行することにより、容量検出手段、充電制御手段、定電流制御手段、定電圧制御手段、及び閾値可変手段の機能を実現して、ＤＣＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の操作信号を生成する。制御装置３０は、始動スイッチがオフ状態のときにはスリープ状態になり、定期的に短時間起動して必要な処理を実行する。以下、制御装置３０の各機能について説明する。なお、本実施形態では、制御装置３０が車載バッテリの充電装置に相当する。
【００２５】
容量検出手段は、低圧バッテリ５０の残存容量（State of Charge）及び高圧バッテリ１０の残存容量を検出する。詳しくは、容量検出手段は、出力電圧センサ２６の検出値、及び電圧と残存容量とのマップに基づいて、低圧バッテリ５０の残存容量を推定する。マップは、温度や累積使用時間を含むマップでもよい。また、容量検出手段は、同様に、入力電圧センサ２４の検出値に基づいて、高圧バッテリ１０の残存容量を推定する。容量検出手段は、始動スイッチのオフ中では、制御装置３０が定期的に起動した際に、低圧バッテリ５０及び高圧バッテリ１０の残存容量を検出する。
【００２６】
充電制御手段は、検出された低圧バッテリ５０の残存容量に基づいて、低圧バッテリ５０の充電の必要があると判断した場合に、充電制御を行う。詳しくは、充電制御手段は、低圧バッテリ５０の残存容量が所定容量よりも少ない場合に、低圧バッテリ５０の充電の必要があると判断する。充電制御は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４へ操作信号を出力してＤＣＤＣコンバータ２０を作動させ、低圧バッテリ５０を充電する制御である。充電制御手段は、始動スイッチのオフ中では、制御装置３０が定期的に起動した際に、低圧バッテリ５０の充電が必要であれば充電制御を実行する。以下、始動スイッチのオフ中における低圧バッテリ５０の充電を補充電といい、始動スイッチのオン中における低圧バッテリ５０の充電を通常の充電という。
【００２７】
また、充電制御手段は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏが過電圧閾値を超えた場合に、充電制御を停止する。詳しくは、充電制御手段は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏが過電圧閾値を超えた場合に、ＤＣＤＣコンバータ２０の全体を停止させる。この際、充電制御手段は、車両の他のＥＣＵから独立して、充電制御を停止できる。これにより、低圧バッテリ５０への電力の供給が停止される。なお、充電制御手段は、始動スイッチのオフ中に、低圧バッテリ５０が最低限の残存容量を確保しており、且つ高圧バッテリ１０の容量が低下している場合には、補充電を実行しなくてもよい。
【００２８】
定電流制御手段は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電流Ｉｏを、出力電流指令値と等しい電流値とするように定電流制御を行う。また、定電圧制御手段は、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏを、出力電圧指令値と等しい電圧値とするように定電圧制御を行う。なお、充電制御手段は、始動スイッチのオフ中に、定電流制御手段により充電制御を実行させる。定電流制御及び定電圧制御の詳細は後述する。
【００２９】
閾値可変手段は、始動スイッチのオフ中に充電制御が行われる場合は、始動スイッチのオン中に充電制御が行われる場合よりも、過電圧閾値を小さく設定する。すなわち、図３に示すように、通常の充電時の過電圧閾値をＶｔｈ１に設定すると、補充電時の過電圧閾値はＶｔｈ１よりも小さいＶｔｈ２（第２閾値）に設定する。図３において、実線及び破線のラインＬｃｖが示す電圧は、定電圧制御における出力電圧指令値である。閾値可変手段は、通常時の過電圧閾値Ｖｔｈ１は、定電圧制御における出力電圧指令値よりも大きく設定し、補充電時の過電圧閾値Ｖｔｈ２は、定電圧制御における出力電圧指令値よりも小さく設定する。
【００３０】
始動スイッチのオフ中に低圧バッテリ５０の補充電が行われていても、ユーザは補充電が行われていることがわからないため、点検等のために低圧バッテリ５０を車両から取り外すおそれがある。低圧バッテリ５０が取り外された際に、＋Ｂ線に高圧が印加されたままだと、＋Ｂ線が車両のボディに接触した際に感電するおそれがある。そのため、補充電時に低圧バッテリ５０が外された場合には、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力を高速停止させる必要がある。なお、＋Ｂ線は、図１において、出力電流センサ２７と低圧バッテリ５０の正極端子との間の配線である。
【００３１】
低圧バッテリ５０が取り外されると、ＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧Ｖｏが上昇し、出力電圧Ｖｏが過電圧閾値を超えた時点でＤＣＤＣコンバータ２０が停止する。よって、過電圧閾値を小さくすれば、その分、ＤＣＤＣコンバータ２０を速く停止させることができる。そこで、閾値可変手段は、充電制御の開始前、すなわちＤＣＤＣコンバータ２０の起動前に、過電圧閾値をＶｔｈ２に設定する。
【００３２】
ただし、低圧バッテリ５０が取り外されていない場合でも、出力電圧Ｖｏが過電圧閾値を超えた時点で充電制御が停止される。そのため、補充電時の過電圧閾値を通常の充電時の過電圧閾値よりも小さくすると、補充電後の低圧バッテリ５０の残存容量は通常の充電後の低圧バッテリ５０の残存容量よりも小さくなる。しかしながら、補充電時に低圧バッテリ５０を満充電まで充電する必要はないので問題とはならない。過電圧閾値Ｖｔｈ２は、目標とする低圧バッテリ５０の残存容量に対応する電圧程度にしておくとよい。
【００３３】
ここで、低圧バッテリ５０の端子間電圧ＶＢＬは、低圧バッテリ５０の内部抵抗をＲ、低圧バッテリ５０の起電力をＥとした場合、充電時では、ＶＢＬ＝Ｅ＋Ｒ×Ｉｏとなる。すなわち、低圧バッテリ５０の端子間電圧ＶＢＬは、内部抵抗による電圧降下分ＲＩｏと電池の起電力Ｅとを加算した電圧になる。そのため、過電圧閾値を小さくした際にＤＣＤＣコンバータ２０の出力電流Ｉｏが大きいと、低圧バッテリ５０が取り外されていない場合に、低圧バッテリ５０の内部抵抗Ｒによる電圧降下分が大きくなり、起電力Ｅが低いまま充電が停止される。そこで、定電流制御手段は、始動スイッチのオフ中において、始動スイッチのオン中よりも、出力電流指令値を小さくする。図３において、破線のラインＬｃｃ１は、通常の充電時の定電流制御における出力電流指令値を示し、実線のラインＬｃｃ２は、補充電時の定電流制御における出力電流指令値を示す。
【００３４】
次に、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の操作信号を生成するまでの処理の流れを、図２を参照して説明する。定電圧制御部４４は、定電圧制御におけるピーク電流指令値Ｉｒｃｖを算出する。詳しくは、除変部３１は、入力された出力電圧指令値Ｖｏ＊が変化した場合に、出力電圧Ｖｏが急激に変動しないように出力電圧指令値Ｖｏ＊を徐々に変化させる。偏差算出部３２は、除変された出力電圧指令値Ｖｏ＊と出力電圧Ｖｏとの偏差を算出する。ＰＩ（比例積分）部３３は、入力された出力電圧指令値Ｖｏ＊と出力電圧Ｖｏとの偏差を減らすべく、偏差に比例する値と偏差の時間積分に比例する値との和を、ピーク電流指令値Ｉｒｃｖとして出力する。
【００３５】
定電流制御部４５は、定電流制御におけるピーク電流指令値Ｉｒｃｃを算出する。詳しくは、電流設定部３４は、入力された出力電圧Ｖｏに応じて、出力電流指令値を設定する。このとき、補充電時における出力電流指令値は、通常の充電時における出力電流指令値よりも小さく設定する。電流補正部３５は、入力された高圧バッテリ１０の端子間電圧ＶＢＨ、及び出力電圧Ｖｏから、出力電流指令値を補正して、ピーク電流指令値Ｉｒｃｃを出力する。ＤＣＤＣコンバータ２０から出力される電流は、リップルが重畳した電流であり、出力電流Ｉｏは、リップルを平均した平均電流となる。ピーク電流指令値Ｉｒｃｖ，Ｉｒｃｃは、リップルが重畳した電流の最大値を制御するための指令値であり、スイッチ電流Ｉｄに対する指令値である。
【００３６】
最小値選択部３６は、入力されたピーク電流指令値Ｉｒｃｖ，Ｉｒｃｃのうち、値が小さい方を選択して、ピーク電流モード制御部４６へ出力する。これにより、通常の充電時における出力電流指令値及び出力電圧指令値は、図３においてラインＬｃｃ１及びＬｃｖからなる通常時のＣＶ−ＣＣラインのようになる。ラインＬｃｃ１は定電流制御に対応するＣＣラインであり、ラインＬｃｖは定電圧制御に対応するＣＶラインである。一方、補充電時における出力電流指令値及び出力電圧指令値は、図３においてラインＬｃｃ２及びＬｃｖからなる補充電時のＣＶ−ＣＣラインのようになる。ラインＬｃｃ２は定電流制御に対応するＣＣラインであり、ラインＬｃｖは定電圧制御に対応するＣＶラインである。
【００３７】
ピーク電流モード制御部４６は、スイッチ電流Ｉｄを、ピーク電流指令値Ｉｒｃｖ，Ｉｒｃｃのうちの値の小さい方の指令値になるように制御を行う。詳しくは、ＤＡＣ３８は、入力されるピーク電流指令値を、デジタル値からアナログ値に変換し、コンパレータ４０の反転入力端子に出力する。加算部３９は、スイッチ電流Ｉｄとスロープ補償信号との和を加算して補償後スイッチ電流を算出し、補償後スイッチ電流をコンパレータ４０の非反転入力端子に出力する。スロープ補償信号は、リアクトル２２に流れる電流の変動に伴う発振を抑制するものである。
【００３８】
コンパレータ４０は、ピーク電流指令値と補償後スイッチ電流との比較を行い、補償後スイッチ電流がピーク電流指令値よりも小さい期間において、ハイ状態の信号をＲＳフリップフロップ４１のＳ端子に入力する。また、ＲＳフリップフロップ４１のＲ端子には、クロック信号が入力される。ＲＳフリップフロップ４１の出力は、デューティ制限部４２によってデューティの上限値を設定された上で、信号生成部４３へ出力される。
【００３９】
閾値設定部３７は、通常の充電時における過電圧閾値をＶｔｈ１に設定するとともに、補充電時における過電圧閾値をＶｔｈ２に設定し、設定した過電圧閾値を信号生成部４３へ出力する。
【００４０】
信号生成部４３は、ＡＮＤ回路から構成され、閾値設定部３７の出力とピーク電流モード制御部４６の出力との論理和から、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の操作信号を生成する。そして、信号生成部４３は、生成した操作信号を、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を駆動する駆動回路へ出力する。
【００４１】
ここで、充電制御手段は、始動スイッチのオフ中では、図３に示すラインＬｃｃ２に沿って補充電を行う。すなわち、充電制御手段は、始動スイッチのオフ中において、定電流制御により低圧バッテリ５０の補充電を行う。定電流制御により低圧バッテリ５０を補充電する場合、出力電圧Ｖｏが過電圧閾値Ｖｔｈ２以下では低圧バッテリ５０は充電され、出力電圧Ｖｏが過電圧閾値Ｖｔｈ２を超えた時点で充電制御が停止される。
【００４２】
これに対して、定電圧制御により低圧バッテリ５０を補充電する場合、過電圧閾値Ｖｔｈ２よりも高い定電圧を印加しただけで、低圧バッテリ５０は充電されないまま充電制御が停止される。そのため、定電圧制御により低圧バッテリ５０を補充電する場合は、過電圧閾値Ｖｔｈ２を出力電圧指令値よりもマージンを持たせて高くしなければならない。すなわち、電圧指令値を１４Ｖとした場合には、過電圧閾値Ｖｔｈ２は１４Ｖにマージンを加算した値にしなければならない。
【００４３】
よって、定電圧制御により低圧バッテリ５０を補充電する場合は、定電流制御により低圧バッテリ５０を補充電する場合よりも、過電圧閾値Ｖｔｈ２を高い値に設定しなければならず、その分、補充電時に低圧バッテリ５０が外された場合に、充電制御の停止が遅れる。したがって、充電制御手段は、始動スイッチのオフ中では、定電流制御により低圧バッテリ５０の補充電を行う。
【００４４】
次に、補充電制御の処理手順について、図４のフローチャートを参照して説明する。本処理手順は、制御装置３０が、スリープ状態から定期的に起動した際に実行する。
【００４５】
まず、低圧バッテリ５０の残存容量を検出する（Ｓ１０）。続いて、低圧バッテリ５０の充電が必要か否か判定する（Ｓ１１）。具体的には、Ｓ１０で検出した残存容量が所定容量以上の場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、充電の必要なしと判定して、補充電処理を終了する。
【００４６】
一方、Ｓ１０で検出した残存容量が所定容量よりも少ない場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、充電の必要ありと判定して、次に、充電環境が整っているか否か判定する（Ｓ１２）。具体的には、高圧バッテリ１０の残存容量が規定値以上である、高圧バッテリ１０の負荷が異常でない等の充電環境が整っているか否かを判定する。充電環境が整っていない場合は（Ｓ１２：ＮＯ）、補充電処理を終了する。
【００４７】
一方、充電環境が整っている場合は（Ｓ１２：ＹＥＳ）、過電圧閾値を補充電時のＶｔｈ２に設定する（Ｓ１３）。続いて、定電流制御における出力電流指令値を、通常の充電時の出力電流指令値よりも小さく設定する（Ｓ１４）。
【００４８】
続いて、充電制御を開始する（Ｓ１５）。すなわち、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４に操作信号を送信して、ＤＣＤＣコンバータ２０を作動させる。
【００４９】
続いて、出力電圧Ｖｏが過電圧閾値Ｖｔｈ２以下か否か判定する（Ｓ１６）。出力電圧Ｖｏが過電圧閾値Ｖｔｈ２よりも大きい場合は（Ｓ１６：ＮＯ）、直ちにＤＣＤＣコンバータ２０を停止させて、充電制御を停止する（Ｓ１９）。
【００５０】
一方、出力電圧Ｖｏが過電圧閾値Ｖｔｈ２以下の場合は（Ｓ１６：ＹＥＳ）、続いて、低圧バッテリ５０の残存容量を検出する（Ｓ１７）。続いて、Ｓ１７で検出した残存容量が所定容量よりも小さいか否か判定する（Ｓ１８）。Ｓ１７で検出した残存容量が所定容量よりも小さい場合は（Ｓ１８：ＹＥＳ）、充電を継続してＳ１６の処理に戻る。一方、Ｓ１７で検出した残存容量が所定容量以上の場合は（Ｓ１８：ＮＯ）、充電制御を停止する（Ｓ１９）。以上で本処理を終了する。
【００５１】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００５２】
・車両の始動スイッチのオフ中に低圧バッテリ５０を充電する場合は、始動スイッチのオン中に低圧バッテリ５０を充電する場合よりも、過電圧閾値が小さい値であるＶｔｈ２に設定される。よって、始動スイッチのオフ中における充電時に低圧バッテリ５０が外された場合は、始動スイッチのオン中における充電時よりも早いタイミングで過電圧と判定される。そのため、始動スイッチのオフ中における充電時に低圧バッテリ５０が外された場合には、高速で充電制御を停止することができる。したがって、検出センサ等の部品の増加を抑制しつつ、充電時の安全性を確保できる。
【００５３】
・車両の始動スイッチのオフ中に低圧バッテリ５０を充電する際は、ＤＣＤＣコンバータ２０の起動前に過電圧閾値がＶｔｈ２に設定される。これにより、始動スイッチのオフ中において、充電時に低圧バッテリ５０が外された場合には、確実に高速で充電制御を停止することができる。
【００５４】
・定電流制御手段により充電制御が実行され、過電圧閾値Ｖｔｈ２が、定電圧制御における出力電圧指令値よりも小さく設定される。これにより、出力電圧Ｖｏが過電圧閾値Ｖｔｈ２以下の場合には、低圧バッテリ５０を定電流制御により充電できるとともに、出力電圧Ｖｏが過電圧閾値Ｖｔｈ２を超えた場合には、高速で充電制御を停止できる。
【００５５】
・始動スイッチのオフ中において、始動スイッチのオン中よりも定電流制御における出力電流指令値が小さく設定される。これにより、過電圧閾値をＶｔｈ２に設定しても、低圧バッテリ５０が外されていない場合には、定電流制御により低圧バッテリ５０を充電することができる。
【００５６】
（他の実施形態）
・出力電圧Ｖｏが過電圧閾値Ｖｔｈ３（第１閾値）を超えた場合に、ＤＣＤＣコンバータ２０の全体を停止させずに、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の駆動を停止させるだけにしてもよい。すなわち、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４への操作信号の出力を停止するだけでもよい。このようにしても、充電制御を停止できる。この場合、過電圧閾値Ｖｔｈ３は、過電圧閾値Ｖｔｈ２よりも低い値にしてもよい。
【００５７】
・出力電圧Ｖｏが過電圧閾値Ｖｔｈ３（Ｖｔｈ２＞Ｖｔｈ３）を超えた時点で、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の駆動を停止させ、出力電圧Ｖｏが過電圧閾値Ｖｔｈ２を超えた時点で、ＤＣＤＣコンバータ２０の全体を停止させるようにしてもよい。このようにすれば、出力電圧Ｖｏが過電圧閾値Ｖｔｈ２を超えた場合には、より安全な措置をとることができる。
【００５８】
・ピーク電流モード制御の代わりに平均電流モード制御を実行してもよい。
【００５９】
・過電圧閾値Ｖｔｈ２は、定電圧制御における出力電圧指令値よりも高い値にしてもよい。このようにしても、過電圧閾値Ｖｔｈ２が過電圧閾値Ｖｔｈ１よりも低い値であれば、補充電時では、通常の充電時よりもＤＣＤＣコンバータを高速に停止させることができる。
【００６０】
・補充電時における低圧バッテリ５０の充電量が少なくなるおそれはあるが、補充電時における出力電流指令値を、通常の充電時における出力電流指令値よりも小さく設定しなくてもよい。このようにしても、補充電時では、通常の充電時よりもＤＣＤＣコンバータを高速に停止させることができる。
【００６１】
・制御装置３０は、定電流制御手段の機能を有していれば、定電圧制御手段の機能を有していなくてもよい。すなわち、定電圧制御部４４及び最小値選択部３６の機能はなくてもよい。
【００６２】
・車両はプラグインハイブリッド車両等でもよく、電源は高圧バッテリの代わりに車両外の商用電源でもよい。その場合、充電回路は、ＤＣＤＣコンバータ２０の代わりにＡＣＤＣコンバータであればよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０…高圧バッテリ、２０…ＤＣＤＣコンバータ、３０…制御装置、５０…低圧バッテリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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