(57)【要約】【課題】  本発明は、車両走行に関連する負荷への必要な電力供給を確保しつつ、突入電流を防止して素子の保護を図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】  非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータ１００の入出力側に充放電可能な第１電源４０と第２電源４２がそれぞれ接続された車両用電源システムにおいて、通常時に第２電源の電圧より小さい第１電源の電圧が、第２電源の電圧よりも大きくなった場合、第２電源側に流れる電流を所定閾値に制限する定電流制御を経て、第１電源側から第２電源への通常充電制御を開始する。【選択図】  図１
2007104865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧変換を行う非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータを備え、ＤＣ／ＤＣコンバータの入出力側に充放電可能な第１電源と第２電源が接続された車両用電源システムにおいて、
通常時に第１電源の電圧より大きい第２電源の電圧が、第１電源の電圧を下回った場合、第２電源側に流れる電流を所定閾値に制限する定電流制御を経て、第１電源側から第２電源への通常充電制御を開始することを特徴とする、車両用電源システム。
【請求項２】
第１電源側には、車両走行に関係しない負荷が接続され、第２電源側には、車両走行に関係する負荷が接続されていることを特徴とする、請求項1に記載の車両用電源システム。
【請求項３】
第１電源側には、車両走行に関係する負荷が接続され、第２電源側には、車両走行に関係しない負荷が接続されており、
通常時に第１電源の電圧より大きい第２電源の電圧が、第１電源の電圧を下回った場合、第１電源側の状態が安定しているか否かを判断し、第１電源側の状態が安定していると判断した場合に、第２電源側に流れる電流を所定閾値に制限する定電流制御を経て、第１電源側から第２電源への通常充電制御を開始することを特徴とする、請求項1に記載の車両用電源システム。
【請求項４】
第１電源側には、エンジンの回転に伴い電力を発生するオルタネータが接続されており、少なくとも第１電源の状態とオルタネータの作動状態とを考慮して、第１電源側の状態が安定しているか否かを判断することを特徴とする、請求項３に記載の車両用電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電圧変換を行う非絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを備え、非絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの入出力側に充放電可能な第１電源と第２電源がそれぞれ接続された車両用電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、２電源以上を用いた電源システムとしては、それぞれ独立した２電源以上を必要とする制御部と、この制御部からの指令に基づき負荷を駆動する駆動部とを備える画像形成装置において、前記制御部から前記駆動部へ駆動電源を供給する駆動電源ラインにインターロックスイッチを有し、前記制御部から前記駆動部へ制御電源を供給する制御電源ラインに逆流防止ダイオードを備えることを特徴とする画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３２３０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、冒頭部に記載したような種の車両用電源システムでは、上述の従来技術による画像形成装置においてと同様に、突入電流を防止する対策を講ずる必要があるが、それぞれの電源系に接続される負荷の種類・機能が多様であり、車両走行に関連する負荷への必要な電力供給を確保しつつ、突入電流を防止して素子の保護を図らなければならないという、車両用電源システム特有の課題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、車両走行に関連する負荷への必要な電力供給を確保しつつ、突入電流を防止して素子の保護を図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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、第１の発明は、直流電圧変換を行う非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータを備え、ＤＣ／ＤＣコンバータの入出力側に充放電可能な第１電源と第２電源が接続された車両用電源システムにおいて、
通常時に第１電源の電圧より大きい第２電源の電圧が、第１電源の電圧を下回った場合、第２電源側に流れる電流を所定閾値に制限する定電流制御を経て、第１電源側から第２電源への通常充電制御を開始することを特徴とする、車両用電源システム。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明に係る車両用電源システムにおいて、
第１電源側には、車両走行に関係しない負荷が接続され、第２電源側には、車両走行に関係する負荷が接続されていることを特徴とする。
【０００７】
第３の発明は、第１の発明に係る車両用電源システムにおいて、
第１電源側には、車両走行に関係する負荷が接続され、第２電源側には、車両走行に関係しない負荷が接続されており、
通常時に第１電源の電圧より大きい第２電源の電圧が、第１電源の電圧を下回った場合、第１電源側の状態が安定しているか否かを判断し、第１電源側の状態が安定していると判断した場合に、第２電源側に流れる電流を所定閾値に制限する定電流制御を経て、第１電源側から第２電源への通常充電制御を開始することを特徴とする、請求項1に記載の車両用電源システム。
【０００８】
第４の発明は、第３の発明に係る車両用電源システムにおいて、
第１電源側には、エンジンの回転に伴い電力を発生するオルタネータが接続されており、少なくとも第１電源の状態とオルタネータの作動状態とを考慮して、第１電源側の状態が安定しているか否かを判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、直流電圧変換を行う非絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを備え、非絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの入出力側に充放電可能な第１電源と第２電源がそれぞれ接続された車両用電源システムにおいて、車両走行に関連する負荷への必要な電力供給を確保しつつ、突入電流を防止して素子の保護を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１１】
図１は、本発明による車両用電源システムの一実施例を示すシステム構成図である。本発明による車両用電源システムは、鉄道をはじめとする各種車両の電源システムとして用いることができ、例えば自動車分野においては、燃料電池車をはじめとするハイブリッド電気自動車の主電源や、電気自動車の回生システム用電源等に用いることができる。尚、以下では、特に自動車用の電源システムを例にして説明していく。
【００１２】
本発明による車両用電源システムは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００を備え、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の入出力側に充放電可能な第１電源４０と第２電源４２がそれぞれ接続されている。ここで、充放電可能な電源とは、鉛バッテリ、リチウムイオンバッテリや電気２重層キャパシタ等の容量性負荷を含む。以下では、前提として、便宜上、正常時の第２電源４２の電圧は、正常時の第１電源４０の電圧より高いものとする。
【００１３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、図１に示すように、同期整流型の非絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータであり、第１電源４０の＋端子と第２電源４２の＋端子とが、コイル２６、第２スイッチング素子２２及び第３スイッチング素子２４を介して接続されている。第２スイッチング素子２２は、ソース側が第１電源４０側になるように接続され、第３スイッチング素子２４は、ソース側が第２電源４２側になるように接続されている。コイル２６と第２スイッチング素子２２との間には、ソース側を接地した第１スイッチング素子２０のドレイン側が接続されている。図１に示す例では、尚、スイッチング素子２０，２２，２４は、ＭＯＳＦＥＴ（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）からなる。尚、図１には、ＭＯＳＦＥＴにおいて形成されるボディダイオードが示されている。
【００１４】
スイッチング素子２０，２２，２４には、そのゲートに印加される電圧（以下、「ゲート電圧」という。）を制御する制御回路１２，１１，１０が設定されている。スイッチング素子２０，２２は、制御回路１２，１１により供給される外部からの制御信号に応じて、ＯＮ／ＯＦＦ制御される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の出力側には、第２電源４２側に出力される電流値を検出する電流検出器２８が設定される。制御回路１０は、後述する定電流制御を行う際、電流検出器２８が検出する電流値と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の入出力端子間の電位差（第１電源４０と第２電源４２との電位差）とに基づいて、第３スイッチング素子２４のスイッチング動作を制御する。
【００１５】
第１電源４０側には、第１負荷３０が接続され、第２電源４２側には、第２負荷３２が接続され、第１負荷３０及び第２負荷３２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００により（制御回路１１，１２等により）制御された電圧が供給される。即ち、第１電源４０の電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００により昇圧されて第２電源４２側に供給され、第２電源４２の電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００により降圧されて第１電源４０側に供給される。
【００１６】
次に、以上説明した基本構成を前提として、本発明による車両用電源システムによる特徴的な構成について、幾つかの実施例に分けて説明していく。
【実施例１】
【００１７】
実施例１では、第１電源４０側に接続される第１負荷３０が、車両走行に関連した補機を含む場合に関する。車両走行に関連した補機とは、典型的には、車両の制動機能を確保する上で必須となるブレーキ装置（それを制御するＥＣＵを含む）や、車両の操舵機能を確保する上で重要な役割を果たすパワーステアリング装置（それを制御するＥＣＵを含む）であり、その他、エンジン、トランスミッション等を含んでもよい。
【００１８】
この場合、第２負荷３２は、車両走行に関連しない補機を含み、第２電源４２側に接続される。尚、車両走行に関連しない補機の一部は、第１電源４０側に接続されてもよい（即ち第１負荷３０が、車両走行に関連しない補機を含んでもよい。）。車両走行に関連した補機とは、例えば、典型的には、オーディオ装置や空調装置であり、その他、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、カーナビゲーション、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を含んでもよい。
【００１９】
第１電源４０側には、エンジンの回転により発電する直流発電機３４（以下、「オルタネータ３４」という。）が接続される。オルタネータ３４の発電量は、例えばエンジンを制御するＥＣＵ（ＥＦＩ・ＥＣＵ）により、車両の走行状態に応じて制御される。例えば、車両の定常走行時やエンジンのアイドル運転時には、オルタネータ３４の発電電圧は、第１電源４０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、オルタネータ３４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、オルタネータ３４の発電電圧はゼロになる（即ち、発電が行われない）。尚、本発明は、オルタネータ３４の発電制御を特定するものでなく、如何なる態様の発電制御に対しても適用可能である。
【００２０】
ところで、上述のような車両用電源システムにおいては、第２電源４２側の第２負荷３２（例えばスターター）の一時的な高出力の動作により、第２電源４２の電圧Ｖ２が第１電源４０の電圧Ｖ１を下回る状況が想定される。或いは、長期の車両放置により暗電流によって第２電源４２の残容量が低下し、第２電源４２の電圧Ｖ２が第１電源４０の電圧Ｖ１を下回る状況が想定される。かかる状況では、車両走行に関連した第１負荷３０への必要な電力供給を確保しつつ、突入電流を適切に防止できる態様の充電制御により第２電源４２の充電を開始する必要がある。
【００２１】
図２は、第２電源４２の電圧Ｖ２が第１電源４０の電圧Ｖ１を下回る状況において、本実施例による車両用電源システムにおいて実現される充電制御のフローチャートである。尚、図２に示す処理ルーチンは、第２電源４２の電圧Ｖ２が第１電源４０の電圧Ｖ１を下回った場合に起動される割り込みルーチンであってよい。
【００２２】
ステップ１００では、第１電源側の状態が安定しているか否かが判定される。第１電源側の状態が安定しているか否かは、第１電源側から第２電源４２への充電を開始しても、車両走行に関連した第１負荷３０への必要な電力供給が可能か否かを指標として判断されてよい。第１電源側の状態は、第１電源４０自体の状態（例えば、第１電源４０の残容量や電圧Ｖ１、その他、温度等）や、オルタネータ３４の作動状態、第１電源側の第１負荷３０の作動状態に基づいて検知されてよい。例えば、第１電源４０の充電量が基準レベル以上である場合や、オルタネータ３４の発電量が基準レベル以上である場合には、第１電源側の状態が安定していると判断されてよい。
【００２３】
第１電源側の状態が安定していると判断された場合（ステップ１００のＹＥＳ）は、ステップ１１０に進み、定電流制御が開始される。定電流制御は、後に図３等を参照して詳説する如く、第３スイッチング素子２４のスイッチング動作を制御して、回路に流れる電流（即ち電流検出器２８が検出する電流）を一定電流（第１の閾値Ｔｈｒ１）に制限する制御である。定電流制御の実行中は、ステップ１２０で第１電源の電圧Ｖ１及び第２電源４２の電圧Ｖ２が監視される。定電流制御は、第２電源４２の電圧Ｖ２が第１電源の電圧Ｖ１の上回った場合に（ステップ１３０のＹＥＳ）、終了され（ステップ１４０）、その後、第２電源４２に対する通常充電制御を開始する（ステップ１５０）。通常充電制御では、制御回路１０，１１，１２は、第３スイッチング素子２４をＯＮ状態に保ち、第１スイッチング素子２０と第２スイッチング素子２２を交互にオンオフさせて、第１電源４０の電圧Ｖ１を所望の電圧まで昇圧して第２電源側に供給する。
【００２４】
このように本実施例によれば、第２電源４２の電圧Ｖ２が第１電源４０の電圧Ｖ１を下回る状況においても、直ちに第２電源４２に対する通常充電制御を開始するのではなく、第１電源側の状態が安定していることを確認してから、定電流制御を経て、第２電源４２に対する通常充電制御を開始するので、車両走行に関連した第１負荷３０への必要な電力供給を確保しつつ、第２電源４２への突入電流を防止してＤＣ／ＤＣコンバータ１００の回路素子や第２電源４２等を保護することができる。
【００２５】
また、本実施例によれば、長期の車両放置により第２電源４２の電圧Ｖ２が第１電源４０の電圧Ｖ１を下回った状況において、エンジン始動に必要な補機が第１電源４０及び第２電源４２の双方に接続されている場合であっても、上述の定電流制御を経ることで、第２電源４２への突入電流を防止してＤＣ／ＤＣコンバータ１００の回路素子や第２電源４２等を保護しつつ、エンジン始動が可能となる。
【００２６】
図３は、上記ステップ１１０で実行される定電流制御の一実施例を示すタイミングチャートである。図３（Ａ）は、第１スイッチング素子２０のON/OFF状態、図３（Ｂ）は、第２スイッチング素子２２のON/OFF状態、図３（Ｃ）は、第３スイッチング素子２４のゲート電圧の制御態様、即ち、第３スイッチング素子２４のON/OFF状態（ON状態とOFF状態間のリニア制御態様）を示す。また、図３（Ｄ）は、第３スイッチング素子２４を流れる電流I３（電流検出器２８が検出する電流I３）、図３（Ｅ）は、定電流制御の実行状態（ON/OFF状態）を示す。尚、図３に示す例では、定電流制御は、第３スイッチング素子２４を流れる電流I３が第２の閾値Ｔｈｒ２より小さくなったときに終了されている（図２の例では、第１電源の電圧Ｖ１と第２電源４２の電圧Ｖ２の電位差が、突入電流の流れない電位差になったとき、即ち、第２電源４２の電圧Ｖ２が、電圧Ｖ１より小さい所定閾値Vｘを上回ったときに、終了される）。
【００２７】
図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、定電流制御が開始されると、第１スイッチング素子２０及び第２スイッチング素子２２がOFF状態とされ、第３スイッチング素子２４が徐々にON状態とされていく（即ち、第３スイッチング素子２４のゲート電圧が徐々に増加されていく。）。このとき、図３（Ｄ）に示すように、第３スイッチング素子２４を流れる電流I３は、第１の閾値Ｔｈｒ１付近で停留される。即ち、電流検出器２８が検出する電流I３が第１の閾値Ｔｈｒ１を上回らないように、第３スイッチング素子２４のゲート電圧がフィードバック制御される。この際、電流検出器２８が検出する電流I３が低下した場合には、第３スイッチング素子２４のゲート電圧が増加される（即ち、第３スイッチング素子２４をよりＯＮ状態側に変化させる）。この結果、第２電源４２の電圧Ｖ２が徐々に上昇し、やがて第３スイッチング素子２４を流れる電流I３が第２の閾値Ｔｈｒ２より小さくなると、定電流制御が終了される。即ち、第３スイッチング素子２４が完全にオンするゲート電圧まで上昇され、その状態で固定される。次いで、通常充電制御が開始される。通常充電制御が開始されると、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第３スイッチング素子２４が完全にＯＮした状態に維持され、第１スイッチング素子２０と第２スイッチング素子２２が交互にオンオフされる。
【００２８】
図４は、上述の定電流制御が実行されない場合の電流I３を示すタイミングチャートである。この場合、図４に示すように、第２電源４２の電圧Ｖ２が第１電源４０の電圧Ｖ１を下回った状況において、第３スイッチング素子２４が完全にオンするゲート電圧まで上昇されると、回路に大きな突入電流が流れ、これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の回路素子や第２電源４２等の破壊が発生しうる。
【００２９】
これに対して、本実施例によれば、図３に示したように、第２電源４２の電圧Ｖ２が第１電源４０の電圧Ｖ１を下回った状況において、第３スイッチング素子２４のゲート電圧がリニア制御されて電流I３が第１の閾値Ｔｈｒ１に留まるように制限される。従って、第１の閾値Ｔｈｒ１を、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の回路素子や第２電源４２等を破壊しないような値に設定することで、突入電流によるＤＣ／ＤＣコンバータ１００の回路素子や第２電源４２等の破壊を確実に防止することができる。また、第２の閾値Ｔｈｒ２を、第１の閾値Ｔｈｒ１よりも小さく、且つ、第３スイッチング素子２４が完全にＯＮとなるときにも第２電源４２への突入電流が発生しないような値に設定することで、突入電流を防止しつつ適切なタイミングで通常充電制御を開始することができる。
【００３０】
図５は、上記ステップ１１０で実行される定電流制御のその他の一実施例を示すタイミングチャートである。図５（Ａ）は、第１スイッチング素子２０のON/OFF状態、図５（Ｂ）は、第２スイッチング素子２２のON/OFF状態、図５（Ｃ）は、第３スイッチング素子２４のゲート電圧、図５（Ｄ）は、第３スイッチング素子２４を流れる電流I３、図５（Ｅ）は、定電流制御の実行状態（ON/OFF状態）を示す。尚、図５に示す例では、図３に示す例と同様、定電流制御は、第３スイッチング素子２４を流れる電流I３が第２の閾値Ｔｈｒ２より小さくなったときに終了される。
【００３１】
図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、定電流制御が開始されると、第１スイッチング素子２０がOFF状態とされ、第２スイッチング素子２２がOＮ状態とされ、第３スイッチング素子２４が徐々にON状態とされていく。以下同様に、図５（Ｄ）に示すように、電流検出器２８が検出する電流I３が第１の閾値Ｔｈｒ１を上回らないように、第３スイッチング素子２４のゲート電圧がフィードバック制御され、やがて第３スイッチング素子２４を流れる電流I３が第２の閾値Ｔｈｒ２より小さくなると、図５（Ｅ）に示すように、定電流制御が終了される。次いで、通常充電制御が開始されると、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第３スイッチング素子２４が完全にＯＮした状態に維持され、第１スイッチング素子２０と第２スイッチング素子２２が交互にオンオフされる。
【００３２】
図６は、車両用電源システムのその他の実施例を示すシステム構成図である。図６に示す例は、第３スイッチング素子２４が、図１に示す構成とは逆側に配置されている点が異なる。
【００３３】
具体的には、図６に示すように、第１電源４０の＋端子と第２電源４２の＋端子とが、第３スイッチング素子２４、コイル２６及び第２スイッチング素子２２を介して接続されている。第３スイッチング素子２４は、ドレイン側が第１電源４０側になるように接続され、第２スイッチング素子２２は、ソース側が第１電源４０側になるように接続されている。コイル２６と第２スイッチング素子２２との間には、ソース側を接地した第１スイッチング素子２０のドレイン側が接続されている。コイル２６と第２スイッチング素子２２との間には、ソース側を接地した第１スイッチング素子２０のドレイン側が接続されている。
【００３４】
図６に示す構成に対しても上述と同様の態様で定電流制御を実行することができる。図７は、上記ステップ１１０で実行される定電流制御のその他の一実施例を示すタイミングチャートである。図７（Ａ）は、第１スイッチング素子２０のON/OFF状態、図７（Ｂ）は、第２スイッチング素子２２のON/OFF状態、図７（Ｃ）は、第３スイッチング素子２４のゲート電圧、図７（Ｄ）は、第３スイッチング素子２４を流れる電流I３、図７（Ｅ）は、図７（Ｆ）は、定電流制御の実行状態（ON/OFF状態）を示す。尚、図７に示す例では、定電流制御は、第２電源４２の電圧Ｖ２と第１電源４０の電圧Ｖ１との差が閾値Ｔｈｒ３より小さくなったとき（Ｖ１−Ｖ２＜Ｔｈｒ３）に終了される。閾値Ｔｈｒ３は、第１電源４０の電圧Ｖ１より僅かに小さい値であり、且つ、第３スイッチング素子２４が完全にＯＮとなるときにも第２電源４２への突入電流が発生しないような値に設定される。
【００３５】
図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、定電流制御が開始されると、第１スイッチング素子２０がOFF状態とされ、第２スイッチング素子２２がOＮ状態とされ、第３スイッチング素子２４が徐々にON状態とされていく。以下同様に、図７（Ｄ）に示すように、電流検出器２８が検出する電流I３が第１の閾値Ｔｈｒ１に留まるように、第３スイッチング素子２４のゲート電圧がフィードバック制御され、やがて図７（Ｅ）に示すように第２電源４２の電圧Ｖ２が上昇して第１電源４０の電圧Ｖ１との差が閾値Ｔｈｒ３より小さくなると、図７（Ｆ）に示すように、定電流制御が終了される。次いで、通常充電制御が開始されると、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第３スイッチング素子２４が完全にＯＮした状態に維持され、第１スイッチング素子２０と第２スイッチング素子２２が交互にオンオフされる。
【００３６】
尚、本実施例１において、上述では、第１の閾値Ｔｈｒ１は一定値であったが、第１の閾値Ｔｈｒ１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の回路素子や第２電源４２等を破壊しないような値を上限値とした適切な範囲内で、可変されてもよい。この場合、例えば上述の長期間放置後の起動時には、第１の閾値Ｔｈｒ１が比較的高い値に設定され、エンジン始動後に一時的に電圧Ｖ２が電圧Ｖ１を下回ったときには、第１の閾値Ｔｈｒ１が第２負荷３２の要求に応じた値に設定されてもよい。
【００３７】
また、上述では、電流検出器２８が第３スイッチング素子２４を流れる電流を検出しているが、第３スイッチング素子２４自体が電流を検出できる機能を持った素子（例えば、センスＭＯＳＦＥＴ、センスダイオードＭＯＳＦＥＴ等）であれば、電流検出器２８を省略することも可能である。
【実施例２】
【００３８】
実施例２では、第２電源４２側に接続される第２負荷３２が、車両走行に関連した補機を含むと共に、動作時に一時的に高出力となる補機を含む場合に関する。動作時に一時的に高出力となる補機とは、典型的には、エンジンを始動させるスターターや、パワーステアリング装置である。この場合、車両走行に関連しない補機や、動作時に高出力とならない補機は、第２負荷３２として第１電源４０側に接続される。尚、かかる補機の一部は、第１電源４０側に接続されてもよい。
【００３９】
ところで、上述のような車両用電源システムにおいては、第２電源４２側の第２負荷３２（例えばスターターやパワーステアリング装置等）の一時的な高出力の動作により、第２電源４２の電圧Ｖ２が第１電源４０の電圧Ｖ１を下回る状況が発生しやすくなる。或いは、長期の車両放置により暗電流によって第２電源４２の残容量が低下し、第２電源４２の電圧Ｖ２が第１電源４０の電圧Ｖ１を下回る状況も想定される。かかる状況では、車両走行に関連した第２負荷３２への必要な電力供給を確保しつつ、突入電流を適切に防止できる態様の充電制御により第２電源４２の充電を開始する必要がある。
【００４０】
そこで、本実施例２において、第２電源４２の電圧Ｖ２が第１電源４０の電圧Ｖ１を下回る状況では、第２電源４２に対する通常充電制御は、上述の定電流制御を経てから開始される。これにより、車両走行に関連した第２負荷３２への必要な電力供給を確保しつつ、第２電源４２への突入電流を防止してＤＣ／ＤＣコンバータ１００の回路素子や第２電源４２等を保護することができる。
【００４１】
また、長期の車両放置により第２電源４２の電圧Ｖ２が第１電源４０の電圧Ｖ１を下回った状況において、エンジン始動に必要な補機が第１電源４０及び第２電源４２の双方に接続されている場合（例えば、スターターが第２電源４２側に接続され、ＥＦＩ・ＥＣＵが第１電源４０側に接続されている場合）であっても、上述の定電流制御を経ることで、第２電源４２への突入電流を防止してＤＣ／ＤＣコンバータ１００の回路素子や第２電源４２等を保護しつつ、エンジン始動が可能となる。
【００４２】
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。
【００４３】
例えば、上述した実施例においては、図１等に示す車両用電源システムのように、同期整流型のＤＣ／ＤＣコンバータ１００が用いられているが、本発明は、非絶縁型であれば如何なる形式のＤＣ／ＤＣコンバータ１００に対しても適用可能である。また、同様の観点から、マルチフェーズ型の昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータにおいても、図８に示すように、各フェーズの出力の交点Ｘと、第２電源４２との間に、第３スイッチング素子２４を接続することで、上述と同様の定電流制御を実行することも可能である。また、当然ながらフェーズ数は３以上であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による車両用電源システムの一実施例を示すシステム構成図である。
【図２】第２電源４２の電圧Ｖ２が第１電源４０の電圧Ｖ１を下回る状況において、本実施例による車両用電源システムにおいて実現される充電制御のフローチャートである。
【図３】定電流制御の一実施例を示すタイミングチャートである。
【図４】本実施例による定電流制御が実行されない場合の電流I３を示すタイミングチャートである。
【図５】定電流制御のその他の一実施例を示すタイミングチャートである。
【図６】車両用電源システムのその他の実施例を示すシステム構成図である。
【図７】図６の車両用電源システムにおける定電流制御の一実施例を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の適用可能なマルチフェーズ型の昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータを用いた車両用電源システムを示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００    ＤＣ／ＤＣコンバータ
２０    第１スイッチング素子
２２    第２スイッチング素子
２４    第３スイッチング素子
２６    コイル
３０    第１負荷
３２    第２負荷
３４    オルタネータ
４０    第１電源
４２    第２電源
【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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【図８】
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