(57)【要約】【課題】電圧変換器の出力電流が電流閾値を超えた状態になったときに、バイパススイッチ素子がオンにされるまでに要する時間が過度に長くなるのを防止する。【解決手段】車両用電源制御装置は、上限電圧が所定電圧値に設定された第１蓄電部と、上限電圧が所定電圧値より高い電圧に設定され、第１蓄電部より急速な充放電が可能な第２蓄電部と、バイパススイッチ素子がオフの状態で、電圧変換器の出力電流が予め定められた電流閾値を超えると、バイパス移行モードの動作を予め定められた移行時間の間実行し、移行時間が経過すると、バイパス移行モードの動作を終了してバイパスモードの動作を実行する制御部と、を備える。制御部は、バイパス移行モードでは、発電機の発電を停止させ、予め定められた作動条件が満たされるか否かを判定し、作動条件が満たされると判定すると高電圧電気負荷を強制的に作動させる。【選択図】図１
2016107733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより駆動されて発電する発電機と、
所定電圧値以下の電圧で動作する低電圧電気負荷と、
前記低電圧電気負荷に電気的に接続され、上限電圧が前記所定電圧値に設定された第１蓄電部と、
前記発電機に電気的に接続され、上限電圧が前記所定電圧値より高い電圧に設定され、前記第１蓄電部より急速な充放電が可能な第２蓄電部と、
前記第２蓄電部に電気的に接続され、前記所定電圧値を超える電圧で動作する高電圧電気負荷と、
前記発電機及び前記第２蓄電部と、前記低電圧電気負荷及び前記第１蓄電部との間に設けられ、前記発電機又は前記第２蓄電部から出力される電圧を低下させて前記低電圧電気負荷又は前記第１蓄電部に出力する電圧変換器と、
前記電圧変換器に並列に接続され、オンにされると前記電圧変換器の入力端及び出力端の間を短絡し、オフにされると前記電圧変換器の入力端及び出力端の間を開放するバイパススイッチ素子と、
前記バイパススイッチ素子がオフの状態で、前記電圧変換器の出力電流が予め定められた電流閾値を超えると、バイパス移行モードの動作を予め定められた移行時間の間実行し、前記移行時間が経過すると、前記バイパス移行モードの動作を終了してバイパスモードの動作を実行する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記バイパス移行モードでは、前記発電機の発電を停止させ、予め定められた作動条件が満たされるか否かを判定し、前記作動条件が満たされると判定すると前記高電圧電気負荷を強制的に作動させ、
前記制御部は、前記バイパスモードでは、前記バイパススイッチ素子をオンにし、前記発電機の発電を再開させる、車両用電源制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１蓄電部が放電しているか否かと、前記第２蓄電部の電圧が予め定められた第１電圧閾値を超えているか否かと、を判定し、
前記制御部は、前記第１蓄電部が放電しており、かつ、前記第２蓄電部の電圧が前記第１電圧閾値を超えていると判定すると、前記作動条件が満たされると判定する、請求項１に記載の車両用電源制御装置。
【請求項３】
発電機能及び電動機能を兼ね備え、前記エンジンに連結されたモータジェネレータを備え、
前記発電機は、前記発電機能により動作する場合の前記モータジェネレータであり、
前記高電圧電気負荷は、前記電動機能により動作する場合の前記モータジェネレータであり、
前記制御部は、前記モータジェネレータを前記電動機能により強制的に動作させる場合であって、かつ、前記エンジンが動作中の場合には、前記モータジェネレータの前記電動機能による駆動力に対応して前記エンジンの駆動力を低下させる、請求項１又は２に記載の車両用電源制御装置。
【請求項４】
前記高電圧電気負荷として、ヒータをさらに備え、
前記制御部は、前記第２蓄電部の電圧が前記第１電圧閾値より高い第２電圧閾値を超えているか否かを判定し、
前記制御部は、前記作動条件が満たされると判定し、かつ、前記第２蓄電部の電圧が前記第２電圧閾値を超えていると判定すると、前記モータジェネレータを前記電動機能により強制的に動作させるのに加えて、前記ヒータを強制的に動作させる、請求項３に記載の車両用電源制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記モータジェネレータを前記電動機能により強制的に動作させる場合であって、かつ、ブレーキが動作中の場合には、ブレーキアクチュエータを制御して、前記モータジェネレータの前記電動機能による駆動力に対応して、ブレーキ液の圧力を増大させる、請求項３又は４に記載の車両用電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、車両用電源制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の燃費性能を改善する観点から、車両の減速時に集中的に発電を行うことによってエンジンの負担を軽減する、いわゆる減速回生システムを採用した車両が増えつつある。
【０００３】
減速回生システムを採用した車両では、減速時に発電される大容量の電力を短時間で充電するために、従来から広く使われてきた鉛蓄電池（第１蓄電部）とは別に、鉛蓄電池よりも急速な充放電が可能なニッケル水素蓄電池、リチウムイオン二次電池又は電気二重層キャパシタ（第２蓄電部）が搭載されることが多い（特許文献１参照）。このように、特性が異なる２種類の蓄電部を搭載することにより、減速時に発生する電力を無駄なく回収しつつ、十分に大きな充電容量を確保することが可能となる。
【０００４】
特許文献１に記載の装置では、第２蓄電部として、電気二重層キャパシタが採用されており、鉛蓄電池に低電圧電気負荷が接続され、電気二重層キャパシタに発電機が接続されている。電気二重層キャパシタは、減速時に発生する電力を多く回収するために、鉛蓄電池より高い電圧まで充電可能に構成されている。そこで、鉛蓄電池と電気二重層キャパシタとの間には、電圧変換器及びバイパススイッチ素子が並列に接続された回路が設けられている。
【０００５】
通常時には、バイパススイッチ素子はオフにされ、電気二重層キャパシタ又は発電機の電圧は、電圧変換器により降圧されて、鉛蓄電池又は低電圧電気負荷に印加される。一方、電圧変換器の出力電流が予め定められた電流閾値を超えた状態が所定時間継続すると、発電機の発電が停止される。そして、電気二重層キャパシタの電圧が低下して、鉛蓄電池との電位差が所定値以下になると、バイパススイッチ素子がオンにされ、発電機の発電が再開されて、発電機の発電電力が、直接、鉛蓄電池又は低電圧電気負荷に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１１９３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、電気二重層キャパシタの容量を増大すると、減速時に発生する電力を、より多く回収することが可能となる。しかし、その場合、電圧変換器の出力電流が電流閾値を超えた状態が所定時間継続し、発電機の発電が停止されたときに、電気二重層キャパシタの電圧が低下する速度は、小容量の場合に比べて遅くなる。したがって、電気二重層キャパシタと鉛蓄電池との電位差が所定値以下になってバイパススイッチ素子がオンにされるまでに要する時間が長くなる。このため、電圧変換器の出力電流が電流閾値を超えた状態が、更に長い時間継続することになる。その結果、電圧変換器が故障する虞が高くなる。一方、設置スペース及びコストを考慮すると、むやみに高性能の電圧変換器を採用することは困難である。
【０００８】
ここに開示された技術は、２種類の蓄電部を備える車両用電源制御装置において、電圧変換器の出力電流が電流閾値を超えた状態になったときに、バイパススイッチ素子がオンにされるまでに要する時間が過度に長くなるのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するために、ここに開示された技術は、エンジンにより駆動されて発電する発電機と、所定電圧値以下の電圧で動作する低電圧電気負荷と、前記低電圧電気負荷に電気的に接続され、上限電圧が前記所定電圧値に設定された第１蓄電部と、前記発電機に電気的に接続され、上限電圧が前記所定電圧値より高い電圧に設定され、前記第１蓄電部より急速な充放電が可能な第２蓄電部と、前記第２蓄電部に電気的に接続され、前記所定電圧値を超える電圧で動作する高電圧電気負荷と、前記発電機及び前記第２蓄電部と、前記低電圧電気負荷及び前記第１蓄電部との間に設けられ、前記発電機又は前記第２蓄電部から出力される電圧を低下させて前記低電圧電気負荷又は前記第１蓄電部に出力する電圧変換器と、前記電圧変換器に並列に接続され、オンにされると前記電圧変換器の入力端及び出力端の間を短絡し、オフにされると前記電圧変換器の入力端及び出力端の間を開放するバイパススイッチ素子と、前記バイパススイッチ素子がオフの状態で、前記電圧変換器の出力電流が予め定められた電流閾値を超えると、バイパス移行モードの動作を予め定められた移行時間の間実行し、前記移行時間が経過すると、前記バイパス移行モードの動作を終了してバイパスモードの動作を実行する制御部と、を備え、前記制御部は、前記バイパス移行モードでは、前記発電機の発電を停止させ、予め定められた作動条件が満たされるか否かを判定し、前記作動条件が満たされると判定すると前記高電圧電気負荷を強制的に作動させ、前記制御部は、前記バイパスモードでは、前記バイパススイッチ素子をオンにし、前記発電機の発電を再開させるものである。
【００１０】
この構成によれば、バイパススイッチ素子がオフの状態で、電圧変換器の出力電流が電流閾値を超えると、バイパス移行モードの動作が実行される。バイパス移行モードでは、発電機の発電が停止され、作動条件が満たされると判定されると高電圧電気負荷が強制的に作動される。高電圧電気負荷は、第２蓄電部に電気的に接続されている。このため、高電圧電気負荷が強制的に作動されると、第２蓄電部の電圧は、発電機の発電が停止されるだけの場合に比べて早く低下する。したがって、移行時間内に、第２蓄電部の電圧を所定電圧値に近い電圧まで低下させることができる。移行時間が経過すると、バイパススイッチ素子がオンにされる。その結果、第１蓄電部及び低電圧電気負荷に支障を来すことなく、電圧変換器の出力電流が電流閾値を超える状態が継続する時間を移行時間内に抑えることができる。これによって、電圧変換器が故障するのを防止できる。
【００１１】
上記構成において、前記制御部は、前記第１蓄電部が放電しているか否かと、前記第２蓄電部の電圧が予め定められた第１電圧閾値を超えているか否かと、を判定し、前記制御部は、前記第１蓄電部が放電しており、かつ、前記第２蓄電部の電圧が前記第１電圧閾値を超えていると判定すると、前記作動条件が満たされると判定してもよい。
【００１２】
この構成によれば、第１蓄電部が放電しており、かつ、第２蓄電部の電圧が第１電圧閾値を超えていると判定されると、作動条件が満たされると判定されて、高電圧電気負荷が強制的に作動される。このため、第２蓄電部の電圧が第１電圧閾値を超えていても、移行時間内に、第２蓄電部の電圧を所定電圧値に近い電圧まで低下させることができる。なお、第１電圧閾値は、第２蓄電部の電圧が第１電圧閾値以下であれば、高電圧電気負荷を強制的に作動させなくても、移行時間内に、第２蓄電部の電圧が所定電圧値に近い電圧まで低下するような値に、予め設定されている。
【００１３】
上記構成において、発電機能及び電動機能を兼ね備え、前記エンジンに連結されたモータジェネレータを備え、前記発電機は、前記発電機能により動作する場合の前記モータジェネレータであり、前記高電圧電気負荷は、前記電動機能により動作する場合の前記モータジェネレータであり、前記制御部は、前記モータジェネレータを前記電動機能により強制的に動作させる場合であって、かつ、前記エンジンが動作中の場合には、前記モータジェネレータの前記電動機能による駆動力に対応して前記エンジンの駆動力を低下させてもよい。
【００１４】
エンジンの動作中に、モータジェネレータを電動機能により動作させると、車両の駆動力が、必要以上に増大してしまう。しかし、この構成によれば、モータジェネレータを電動機能により強制的に動作させる場合であって、かつ、エンジンが動作中の場合には、モータジェネレータの電動機能による駆動力に対応してエンジンの駆動力が低下される。このため、車両の駆動力が、必要以上に増大するのを防止することができる。また、エンジンの駆動力が低下するため、燃費を向上することができる。
【００１５】
上記構成において、前記高電圧電気負荷として、ヒータをさらに備え、前記制御部は、前記第２蓄電部の電圧が前記第１電圧閾値より高い第２電圧閾値を超えているか否かを判定し、前記制御部は、前記作動条件が満たされると判定し、かつ、前記第２蓄電部の電圧が前記第２電圧閾値を超えていると判定すると、前記モータジェネレータを前記電動機能により強制的に動作させるのに加えて、前記ヒータを強制的に動作させてもよい。
【００１６】
第２蓄電部の電圧が第２電圧閾値を超えている場合には、モータジェネレータを電動機能により動作させるだけでは、移行時間内に、第２蓄電部の電圧を所定電圧値に近い電圧まで低下させることができない可能性がある。しかし、この構成によれば、第２蓄電部の電圧が第２電圧閾値を超えている場合には、モータジェネレータが電動機能により強制的に動作されるのに加えて、ヒータが強制的に動作される、したがって、移行時間内に、第２蓄電部の電圧を所定電圧値に近い電圧まで低下させることができる。また、この構成では、第２蓄電部の電力をモータジェネレータで最大限消費し、モータジェネレータでは不足する分を、ヒータの動作で補うようにしてもよい。その場合には、燃費を最大限向上することができる。
【００１７】
上記構成において、前記制御部は、前記モータジェネレータを前記電動機能により強制的に動作させる場合であって、かつ、ブレーキが動作中の場合には、ブレーキアクチュエータを制御して、前記モータジェネレータの前記電動機能による駆動力に対応して、ブレーキ液の圧力を増大させてもよい。
【００１８】
ブレーキの動作中に、モータジェネレータを電動機能により強制的に動作させると、エンジンが駆動されることになるため、車両の制動力が低下し、ブレーキペダルを操作している運転者に違和感が生じる虞がある。しかし、この構成によれば、モータジェネレータを電動機能により強制的に動作させる場合であって、かつ、ブレーキが動作中の場合には、モータジェネレータの電動機能による駆動力に対応して、ブレーキ液の圧力が増大される。このため、モータジェネレータの電動機能による駆動力によって、車両の制動力が低下するのを抑制できる。その結果、ブレーキペダルを操作している運転者に違和感が生じるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
この車両用電源制御装置によれば、高電圧電気負荷を強制的に作動させることにより、移行時間内に、第２蓄電部の電圧を所定電圧値に近い電圧まで低下することができ、その結果、電圧変換器の出力電流が電流閾値を超える状態が継続する時間を移行時間内に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】車両用電源制御装置が搭載された車両の構成を概略的に示す図である。
【図２】車両の制御系統の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】制御部により行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】制御部により行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】制御部に保存されている移行時間設定テーブルを示す図である。
【図６】低下するキャパシタ電圧の推移の一例を概略的に示す図である。
【図７】低下するキャパシタ電圧の推移の別の例を概略的に示す図である。
【図８】ブレーキペダルが踏み込まれたときの制動力を概略的に表す図である。
【図９】制御部により行われる処理の図３と異なる例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、本開示の実施の形態が説明される。なお、各図では、同様の要素には同様の符号が付され、適宜、説明が省略される。
【００２２】
（車両の全体構成）
図１は、車両用電源制御装置が搭載された車両の構成を概略的に示す図である。車両１は、図１に示されるように、エンジン１１、ギヤ駆動式スタータ１２、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｔａｒｔｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ（ＩＳＧ）１３、正温度係数（ＰＴＣ）ヒータ１４、触媒ヒータ１５、キャパシタ１６、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７、バイパススイッチ素子１８、鉛蓄電池（以下、単に「バッテリ」と称される）１９、低電圧電気負荷２０を備える。
【００２３】
ギヤ駆動式スタータ１２は、ギヤを介してエンジン１１の出力軸９に連結されている。ギヤ駆動式スタータ１２は、ユーザによりイグニッションスイッチ（図示省略）がオンにされると、バッテリ１９から供給される電力を用いて、エンジン１１を始動する。エンジン１１の駆動力は、出力軸９から、トランスミッション２、終減速機３、駆動軸４を介して、車輪５に伝達される。
【００２４】
ＩＳＧ１３、ＰＴＣヒータ１４、触媒ヒータ１５は、高電圧ラインＬ１及び遮断スイッチ素子６を介して、キャパシタ１６に電気的に接続されている。遮断スイッチ素子６は、オンにされると、キャパシタ１６を高電圧ラインＬ１に接続し、オフにされると、キャパシタ１６を高電圧ラインＬ１から遮断する。遮断スイッチ素子６は、イグニッションスイッチ（図示省略）がオンにされるとオンにされ、イグニッションスイッチがオフにされるとオフにされる。遮断スイッチ素子６は、本実施形態では、機械式リレーで構成されている。代替的に、遮断スイッチ素子６は、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ）又は絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等の半導体スイッチで構成されてもよい。
【００２５】
ＩＳＧ１３は、発電機能と電動機能とを兼ね備える。ＩＳＧ１３は、ベルト８を介してエンジン１１の出力軸９に連結されている。ＩＳＧ１３は、発電機能により動作する際は、エンジン１１の出力軸９と連動して回転するロータを磁界中で回転させることにより発電を行う。ＩＳＧ１３は、磁界を発生するフィールドコイルへの供給電流の増減に応じて、最大数十Ｖまでの範囲で発電電圧を調節することが可能になっている。また、ＩＳＧ１３には、発電された交流電力を直流電力に変換する整流器（図示省略）が内蔵されている。ＩＳＧ１３で発電された電力は、この整流器で直流に変換された後に、高電圧ラインＬ１に出力される。
【００２６】
車両１が停止すると、アイドルストップ制御によってエンジン１１が自動停止する。車両１の発進時には、ＩＳＧ１３の電動機能により、ベルト８を介してエンジン１１の出力軸９を駆動することにより、エンジン１１が再始動される。
【００２７】
バッテリ１９は、直列接続された６セルの鉛蓄電池を含む。この構成により、バッテリ１９の公称電圧は、ＤＣ１２Ｖになっている。鉛蓄電池は、化学反応によって電気エネルギーを蓄えるものであるため、急速な充放電には不向きである。しかし、鉛蓄電池は、充電容量を確保し易いため、比較的多量の電力を蓄えることができるという特性を有する。バッテリ１９は、低電圧ラインＬ２を介して、ギヤ駆動式スタータ１２及び低電圧電気負荷２０に電気的に接続されている。
【００２８】
キャパシタ１６は、複数個の電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）が連結されて構成され、大容量化されている。キャパシタ１６は、最大でＤＣ数十Ｖまで充電されることが可能に構成されている。電気二重層キャパシタは、鉛蓄電池とは異なり、電解質イオンの物理的な吸着によって電気を蓄えるものである。このため、電気二重層キャパシタは、比較的急速な充放電が可能で、内部抵抗も小さいという特性を有する。
【００２９】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１７は、高電圧ラインＬ１と低電圧ラインＬ２との間に設けられている。ＤＣ−ＤＣコンバータ１７は、例えば、内蔵するスイッチング素子のオンオフスイッチングによって入力電圧を変化させて出力する。本実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７は、高電圧ラインＬ１から低電圧ラインＬ２に（つまり図１中、左側から右側に）供給される電力の電圧を降圧する機能を有している。なお、本実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７は、これ以外の機能、例えば上記とは反対方向（つまり図１中、右側から左側へ）の電力の供給を許容したり、電圧を昇圧したりする機能は有していない。
【００３０】
バイパススイッチ素子１８は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７に並列に接続されている。バイパススイッチ素子１８は、オンにされると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の入力端（つまり高電圧ラインＬ１）及び出力端（つまり低電圧ラインＬ２）の間を短絡し、オフにされると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の入力端及び出力端の間を開放する。バイパススイッチ素子１８は、本実施形態では、機械式リレーで構成されている。代替的に、バイパススイッチ素子１８は、ＭＯＳ−ＦＥＴ又はＩＧＢＴ等の半導体スイッチで構成されてもよい。
【００３１】
ＰＴＣヒータ１４は、車室内を暖房するためのヒータである。触媒ヒータ１５は、排ガスを浄化する触媒を加熱するためのヒータである。ＰＴＣヒータ１４及び触媒ヒータ１５は、ＤＣ数十Ｖでも安定して動作するため、高電圧ラインＬ１の側に配置されている。
【００３２】
低電圧電気負荷２０は、本実施形態では、ＤＣ１２Ｖ（所定電圧値の一例）以下の電圧で動作する電気負荷である。低電圧電気負荷２０は、例えば、電動式パワーステアリング機構（ＥＡＰＳ）、エアコン、オーディオ機器などを含む。本実施形態において、バッテリ１９は、第１蓄電部の一例に相当し、キャパシタ１６は、第２蓄電部の一例に相当し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７は、電圧変換器の一例に相当し、ＩＳＧ１３は、モータジェネレータの一例に相当する。本実施形態において、発電機能により動作するＩＳＧ１３は、発電機の一例に相当し、電動機能により動作するＩＳＧ１３、ＰＴＣヒータ１４及び触媒ヒータ１５は、高電圧電気負荷の一例に相当する。
【００３３】
（制御系統）
図２は、図１に示される車両１の制御系統の電気的構成を概略的に示すブロック図である。図２に示されるように、上述のＩＳＧ１３、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７、ギヤ駆動式スタータ１２、遮断スイッチ素子６、バイパススイッチ素子１８、低電圧電気負荷２０等の部品は、配線を介して制御部１０と接続されており、制御部１０からの指令に基づき制御される。図２に示されるように、さらに、ブレーキアクチュエータ２１及び燃料噴射弁２２が、配線を介して制御部１０と接続されており、制御部１０からの指令に基づき制御される。制御部１０は、例えば、従来周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータで構成される。
【００３４】
制御部１０は、車両１に設けられた各種センサ類と配線を介して接続されている。具体的には、車両１は、コンバータ出力電流センサ３０、キャパシタ電流センサ３１、キャパシタ電圧センサ３２、バッテリ電流センサ３３、バッテリ電圧センサ３４、バッテリ温度センサ３５、動作状態検出部３６、運転状態検出部３７を備える。これらのセンサ類により検出された情報は、制御部１０に逐次入力されるように構成されている。
【００３５】
コンバータ出力電流センサ３０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力電流Ｉｏｕｔを検出する。キャパシタ電流センサ３１は、キャパシタ１６に流れる電流Ｉｃａｐを検出する。キャパシタ電圧センサ３２は、キャパシタ１６の電圧Ｖｃａｐを検出する。バッテリ電流センサ３３は、バッテリ１９に流れる電流Ｉｂａｔを検出する。バッテリ電圧センサ３４は、バッテリ１９の端子電圧Ｖｂａｔを検出する。バッテリ温度センサ３５は、バッテリ１９の端子温度Ｔｂａｔを検出する。
【００３６】
動作状態検出部３６は、例えば、イグニッションスイッチ、エアコン又はオーディオ機器等の操作スイッチの操作状態を検出するセンサを含む。また、動作状態検出部３６は、例えば、エアコン又はオーディオ機器等の動作状態を検出するセンサを含む。
【００３７】
運転状態検出部３７は、車両１の各部又はエンジン１１の状態に関する物理量を検出するセンサ類を総称する。運転状態検出部３７は、例えば、車両１の走行速度を検出する車速センサ、エンジン１１の回転数を検出するエンジン回転数センサ、アクセルペダル（図示省略）の操作量または操作力を検出するアクセルセンサ、ブレーキペダル７の操作量または操作力を検出するブレーキセンサ等を含む。この運転状態検出部３７からの検出情報を用いて、制御部１０は、例えば、車両１が減速しているか加速しているか、減速又は加速の度合いはどの程度かを判定する。
【００３８】
制御部１０は、上記各センサ３０〜３５及び各検出部３６，３７からの検出情報を用いて、ＩＳＧ１３による電力発電量、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７による降圧動作、低電圧電気負荷２０およびギヤ駆動式スタータ１２の駆動及び停止、遮断スイッチ素子６及びバイパススイッチ素子１８のオンオフ等を制御する。以下、この制御部１０による制御動作の具体例が、詳しく説明される。
【００３９】
（制御動作）
本実施形態の制御部１０は、車両１の減速時に集中的に発電を行ういわゆる減速回生制御を実行可能である。このため、車両１の走行中、制御部１０は、車両１の各部を、次のように制御する。
【００４０】
車両１の減速時には、ＩＳＧ１３の発電機能による発電が積極的に行われて、最大でＤＣ数十Ｖの電力が生成される。このＩＳＧ１３で発電された電力は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７によってＤＣ１２Ｖまで降圧された後に、低電圧電気負荷２０に供給される。また、低電圧電気負荷２０での消費電力を超える余剰の電力は、キャパシタ１６に供給され、キャパシタ１６が充電される。キャパシタ１６は、既に説明したように急速な充電が可能である。このため、余剰電力は、キャパシタ１６によって効率よく回収されることになる。ただし、キャパシタ１６が既に満充電状態（ＤＣ数十Ｖ）にある場合には、キャパシタ１６をそれ以上充電することができない。このため、余剰電力は、バッテリ１９の充電に回される。
【００４１】
一方、車両１の減速時以外の走行シーンでは、ＩＳＧ１３からエンジン１１に加わる抵抗を少なくするために、ＩＳＧ１３による発電が極力抑制される。例えば、ＩＳＧ１３による発電が行われないとき、低電圧電気負荷２０における消費電力は、主に充電されたキャパシタ１６の電力によって賄われる。つまり、充電されたキャパシタ１６に貯蔵されている最大でＤＣ数十Ｖの電力が、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７によりＤＣ１２Ｖまで降圧された後に、低電圧電気負荷２０に供給される。
【００４２】
ただし、キャパシタ１６の電圧が十分に高くない場合、又は低電圧電気負荷２０における消費電力が比較的多い場合には、キャパシタ１６の貯蔵電力だけでは低電圧電気負荷２０における消費電力を賄うことができない。そこで、このような場合には、ＩＳＧ１３において発電が必要最小限行われて、このＩＳＧ１３により発電された電力が利用されるとともに、必要に応じてバッテリ１９から放電される電力も利用される。
【００４３】
このような制御により、車両１の走行中のキャパシタ１６の貯蔵電力は、常に、ある一定のレベル以上に保たれる。本実施形態では、制御部１０は、キャパシタ１６の電圧がＤＣ１２Ｖ〜最大電圧の範囲に収まるように、キャパシタ１６の充放電を制御する。
【００４４】
上記のように、本実施形態では、車両１の減速時には、主にＩＳＧ１３からＤＣ−ＤＣコンバータ１７を通じて低電圧電気負荷２０に電力が供給される。一方、車両１の減速時以外では、キャパシタ１６からＤＣ−ＤＣコンバータ１７を通じて低電圧電気負荷２０に電力が供給される。このため、車両１が走行している間は、原則として、バイパススイッチ素子１８は、オフに維持されている。なお、上述のように、遮断スイッチ素子６は、イグニッションスイッチがオンにされるとオンにされ、イグニッションスイッチがオフにされるとオフにされる。したがって、車両１が走行している間は、遮断スイッチ素子６は、常にオンに維持されている。
【００４５】
車両１の走行中に、低電圧電気負荷２０の消費電力が増大することにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力電流Ｉｏｕｔは、電流閾値Ｉｔｈ１を超えて、電流閾値Ｉｔｈ２に達する場合がある。電流閾値Ｉｔｈ１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の仕様によって定められた値で、定常的に流すことができる電流値である。電流閾値Ｉｔｈ２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の仕様によって定められた値で、予め定められた移行時間Ｔｔｒ内であれば過渡的に流すことができる電流値である。
【００４６】
したがって、出力電流Ｉｏｕｔが電流閾値Ｉｔｈ２に達した状態で、移行時間Ｔｔｒを経過すると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７が過度に発熱し、故障に至る虞がある。このため、移行時間Ｔｔｒが経過するまでに、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の使用を停止することが求められる。
【００４７】
この場合において、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の使用を停止し、バッテリ１９が、電流閾値Ｉｔｈ２に達するような電流の放電を続けると、バッテリ１９の電圧が低下し、十分な電圧を低電圧電気負荷２０に印加できなくなり、動作中の低電圧電気負荷２０が停止してしまう虞がある。このような事態を避けるために、バイパススイッチ素子１８をオンにしてＤＣ−ＤＣコンバータ１７の入力端と出力端とを短絡し、発電機能により動作するＩＳＧ１３から低電圧電気負荷２０に電力を供給することが考えられる。
【００４８】
但し、キャパシタ１６の電圧Ｖｃａｐが、バッテリ１９の電圧Ｖｂａｔより過度に高い状態のままで、バイパススイッチ素子１８がオンにされると、バッテリ１９及び低電圧電気負荷２０の故障につながる。そこで、本実施形態では、制御部１０は、次のような制御を行う。
【００４９】
図３、図４は、制御部１０により行われる処理の一例を示すフローチャートである。制御部１０は、イグニッションスイッチがオンにされている間、一定間隔（例えば１００ｍｓｅｃ）ごとに、図３、図４に示される処理を開始する。図３のステップＳ１において、制御部１０は、キャパシタ電圧センサ３２からキャパシタ電圧Ｖｃａｐを取得し、バッテリ温度センサ３５からバッテリ端子温度Ｔｂａｔを取得し、コンバータ出力電流センサ３０からＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力電流Ｉｏｕｔを取得する。
【００５０】
ステップＳ２において、制御部１０は、バッテリ端子温度Ｔｂａｔから、公知の手法を用いて、バッテリ１９の液温ＴＰｌｑを推定する。制御部１０は、バッテリ１９の液温ＴＰｌｑと、移行時間設定テーブル４０（図５）とから、移行時間Ｔｔｒを設定する。
【００５１】
図５は、制御部１０に保存されている移行時間設定テーブル４０を示す図である。図５に示されるように、移行時間設定テーブル４０では、バッテリ１９の液温ＴＰｌｑが温度閾値ＴＰ０以下の場合は、移行時間Ｔｔｒは時間Ｔｔｒ１に設定され、バッテリ１９の液温ＴＰｌｑが温度閾値ＴＰ０を超える場合は、移行時間Ｔｔｒは時間Ｔｔｒ２に設定されている。時間Ｔｔｒ１は、例えば数十秒に設定されている。時間Ｔｔｒ２は、例えばＴｔｒ２＝３×Ｔｔｒ１に設定されている。
【００５２】
図３に戻って、ステップＳ３において、制御部１０は、キャパシタ電圧Ｖｃａｐが最大電圧を超えているか否かを判断する。キャパシタ電圧Ｖｃａｐが最大電圧以下であれば（ステップＳ３でＮＯ）、処理はステップＳ５に進められる。キャパシタ電圧Ｖｃａｐが最大電圧を超えていれば（ステップＳ３でＹＥＳ）、処理はステップＳ４に進められる。
【００５３】
ステップＳ４において、制御部１０は、ＩＳＧ１３の発電を停止する。ステップＳ５において、制御部１０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力電流Ｉｏｕｔが、電流閾値Ｉｔｈ１を超えているか否かを判断する。出力電流Ｉｏｕｔが、電流閾値Ｉｔｈ１以下であれば（ステップＳ５でＮＯ）、処理はステップＳ１に戻り、ステップＳ１〜Ｓ５が繰り返される。一方、出力電流Ｉｏｕｔが、電流閾値Ｉｔｈ１を超えていれば（ステップＳ５でＹＥＳ）、処理はステップＳ６に進められる。
【００５４】
ステップＳ６において、制御部１０は、バッテリ電流センサ３３からバッテリ電流Ｉｂａｔを取得し、バッテリ１９から放電電流が流れているか否かを判断する。バッテリ１９から放電電流が流れていれば（ステップＳ６でＹＥＳ）、処理はステップＳ７に進められる。一方、バッテリ１９から放電電流が流れていなければ（ステップＳ６でＮＯ）、図３、図４の処理は終了する。
【００５５】
ステップＳ７において、制御部１０は、ＩＳＧ１３の発電を停止し、経過時間Ｔｅｌのカウントを開始する。ステップＳ８において、制御部１０は、低電圧電気負荷２０の駆動のみで（つまり高電圧電気負荷を駆動せずに）、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまでの時間Ｔｌｗ１を算出する。バイパス可能電圧Ｖｌｗは、バイパススイッチ素子１８をオンにしても、バッテリ１９及び低電圧電気負荷２０に支障を来さないキャパシタ１６の電圧である。バイパス可能電圧Ｖｌｗは、本実施形態では例えば、ＤＣ１２．５Ｖである。
【００５６】
ステップＳ９において、制御部１０は、ステップＳ８で算出された時間Ｔｌｗ１が、移行時間Ｔｔｒより長いか否かを判断する。時間Ｔｌｗ１が、移行時間Ｔｔｒより長ければ（ステップＳ９でＹＥＳ）、低電圧電気負荷２０の駆動だけではキャパシタ電圧Ｖｃａｐの低下速度が不十分であるので、処理はステップＳ１０に進められる。一方、時間Ｔｌｗ１が、移行時間Ｔｔｒ以下であれば（ステップＳ９でＮＯ）、低電圧電気負荷２０の駆動だけでキャパシタ電圧Ｖｃａｐが十分に早く低下するので、処理はステップＳ２８（図４）に進められる。
【００５７】
図６は、低下するキャパシタ電圧の推移の一例を概略的に示す図である。制御部１０は、キャパシタ電流センサ３１からキャパシタ１６に流れるキャパシタ電流Ｉｃａｐを取得する。図６では、キャパシタ電流Ｉｃａｐは、電流値Ｉｃａｐ１とする。制御部１０は、既知のキャパシタ１６の容量と、電流値Ｉｃａｐ１とから、図６の傾斜角を求める。
【００５８】
制御部１０は、求めた傾斜角と、キャパシタ電圧Ｖｃａｐと、バイパス可能電圧Ｖｌｗとから、時間Ｔｌｗ１を算出する。図６の例では、キャパシタ１６に電流値Ｉｃａｐ１が流れ続けたときに、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまでの時間Ｔｌｗ１は、移行時間Ｔｔｒより長くなっている。したがって、図６の例では、ステップＳ９でＹＥＳとなる。
【００５９】
図３に戻って、ステップＳ１０において、制御部１０は、ＩＳＧ１３を駆動したときに、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまでの時間Ｔｌｗ２を算出する。ステップＳ１１において、制御部１０は、ステップＳ１０で算出された時間Ｔｌｗ２が、移行時間Ｔｔｒより長いか否かを判断する。時間Ｔｌｗ２が、移行時間Ｔｔｒより長ければ（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ＩＳＧ１３の駆動だけではキャパシタ電圧Ｖｃａｐの低下速度が不十分であるので、処理はステップＳ２１（図４）に進められる。一方、時間Ｔｌｗ２が、移行時間Ｔｔｒ以下であれば（ステップＳ１１でＮＯ）、ＩＳＧ１３の駆動によりキャパシタ電圧Ｖｃａｐは十分に早く低下するので、処理はステップＳ２２（図４）に進められる。
【００６０】
図７は、低下するキャパシタ電圧の推移の別の例を概略的に示す図である。ＩＳＧ１３の電動機能を最大限に駆動したときに、キャパシタ１６からＩＳＧ１３に供給される電流の電流値Ｉｉｓｇは、既知である。ＩＳＧ１３を駆動すると、キャパシタ１６に流れる電流の電流値は、電流値（Ｉｃａｐ１＋Ｉｉｓｇ）になる。制御部１０は、既知のキャパシタ１６の容量と、電流値（Ｉｃａｐ１＋Ｉｉｓｇ）とから、図７の傾斜角を求める。
【００６１】
制御部１０は、求めた傾斜角と、キャパシタ電圧Ｖｃａｐと、バイパス可能電圧Ｖｌｗとから、時間Ｔｌｗ２を算出する。図７の例では、キャパシタ１６に電流値（Ｉｃａｐ１＋Ｉｉｓｇ）が流れたときに、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまでの時間Ｔｌｗ２は、移行時間Ｔｔｒより短くなっている。したがって、図７の例では、ステップＳ１１でＮＯとなる。
【００６２】
図４のステップＳ２１において、制御部１０は、ＩＳＧ１３に最大限の電力を供給し、さらに他の高電圧電気負荷（本実施形態ではＰＴＣヒータ１４又は触媒ヒータ１５）へも電力を供給する。この場合において、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗになるまでの時間Ｔｌｗ２が移行時間Ｔｔｒに一致するように、制御部１０は、ＰＴＣヒータ１４又は触媒ヒータ１５への通電時間を調整する。制御部１０は、例えば、デューティ比を調整して、ＰＷＭ制御によりＰＴＣヒータ１４又は触媒ヒータ１５を駆動する。
【００６３】
例えば、ＰＴＣヒータ１４及び触媒ヒータ１５のうち一方への通電のみにより、時間Ｔｌｗ２を移行時間Ｔｔｒに一致させられる場合であっても、車両１の外気温が所定値以上の場合には、制御部１０は、ＰＴＣヒータ１４及び触媒ヒータ１５の両方を、ＰＷＭ制御により駆動してもよい。
【００６４】
ステップＳ２２において、制御部１０は、ＩＳＧ１３を駆動する。この場合において、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗになるまでの時間Ｔｌｗ２が移行時間Ｔｔｒに一致するように、制御部１０は、ＩＳＧ１３への供給電力を調整する。制御部１０は、例えばＩＳＧ１３のフィールドコイル及び三相コイルに供給する電流の電流値を調整する。
【００６５】
ステップＳ２３において、制御部１０は、エンジン１１が作動中である（つまりアクセルペダル（図示省略）が踏み込まれている）か否かを判断する。エンジン１１が作動中であれば（ステップＳ２３でＹＥＳ）、処理はステップＳ２４に進められる。一方、エンジン１１が作動中でなければ（ステップＳ２３でＮＯ）、処理はステップＳ２５に進められる。
【００６６】
ステップＳ２４において、制御部１０は、燃料噴射弁２２を制御して、エンジン１１の出力を低減する。ＩＳＧ１３に電力が供給されて、ＩＳＧ１３が電動機能により動作すると、ＩＳＧ１３の駆動力に対応して車両１の全体の駆動力が増大する。また、ＩＳＧ１３が電動機能により動作すると、ＩＳＧ１３の駆動力に対応してエンジンブレーキの制動力が減少する。そこで、制御部１０は、増大するＩＳＧ１３の駆動力と、減少するエンジンブレーキの制動力とを合わせた力に対応して、エンジン１１の出力を低減する。その後、処理はステップＳ２８に進められる。
【００６７】
ステップＳ２５において、制御部１０は、ブレーキアクチュエータ２１を制御して、ブレーキ液の圧力を増大する。ＩＳＧ１３が制御部１０により駆動されて、ＩＳＧ１３が電動機能により動作すると、ＩＳＧ１３の駆動力に対応してエンジンブレーキの制動力が減少する。そこで、制御部１０は、減少するエンジンブレーキの制動力に対応して、ブレーキ液の圧力を増大する。
【００６８】
ステップＳ２６において、制御部１０は、運転状態検出部３７の検出信号からブレーキペダル７が操作中であるか否かを判断する。ブレーキペダル７が操作中であれば（ステップＳ２６でＹＥＳ）、処理はステップＳ２７に進められる。一方、ブレーキペダル７が操作中でなければ（ステップＳ２６でＮＯ）、処理はステップＳ２８に進められる。
【００６９】
ステップＳ２７において、制御部１０は、ブレーキアクチュエータ２１を制御して、ブレーキ液の圧力を増大する。ＩＳＧ１３が制御部１０により駆動されて、ＩＳＧ１３が電動機能により動作すると、ブレーキペダル７の踏み込み量に対する制動力が、ＩＳＧ１３の駆動力の分だけ減少する。そこで、制御部１０は、減少する制動力に対応して、ブレーキ液の圧力を増大する。その後、処理はステップＳ２８に進められる。
【００７０】
図８は、ブレーキペダル７が踏み込まれたときの制動力を概略的に表す図である。図８の縦軸は制動力Ｆｂｒを表し、横軸はエンジン回転数を表す。図８に示されるように、制動力Ｆｂｒは、エンジンブレーキの制動力Ｆｅｇと、ブレーキ液圧の制動力Ｆｌｑとからなる。なお、エンジンブレーキの制動力Ｆｅｇは、アクセルペダル（図示省略）が踏み込まれていなければ、ブレーキペダル７が踏み込まれなくても発生する。
【００７１】
ＩＳＧ１３が電動機能により動作すると、エンジンブレーキの制動力Ｆｅｇは、ＩＳＧ１３の駆動力Ｆｉｓｇの分だけ低下して、駆動力Ｆｅｇｒになる。したがって、ＩＳＧ１３の駆動力Ｆｉｓｇの分をブレーキ液圧の制動力により補う必要がある（図４のステップＳ２５）。
【００７２】
また、ブレーキペダル７の操作中に、ＩＳＧ１３が電動機能により動作すると、ブレーキ液圧の制動力Ｆｌｑは、ＩＳＧ１３の駆動力Ｆｉｓｇの分だけ低下して、駆動力Ｆｌｑｒになる。したがって、ＩＳＧ１３の駆動力Ｆｉｓｇの分、ブレーキ液圧を増大する必要がある（図４のステップＳ２７）。
【００７３】
図４に戻って、ステップＳ２８において、制御部１０は、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗ以下であるか否かを判断する。キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗ以下でなければ（ステップＳ２８でＮＯ）、処理は再びステップＳ２８に戻る。すなわち、制御部１０は、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗ以下に低下するまで待機する。一方、ステップＳ２８において、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗ以下であれば（ステップＳ２８でＹＥＳ）、処理はステップＳ２９に進められる。
【００７４】
ステップＳ２９において、制御部１０は、カウントしている経過時間Ｔｅｌが移行時間Ｔｔｒ以上になったか否かを判断する。経過時間Ｔｅｌが移行時間Ｔｔｒ以上になっていなければ（ステップＳ２９でＮＯ）、処理は再びステップＳ２９に戻る。すなわち、制御部１０は、経過時間Ｔｅｌが移行時間Ｔｔｒに達するまで待機する。経過時間Ｔｅｌが移行時間Ｔｔｒ以上になれば（ステップＳ２９でＹＥＳ）、処理はステップＳ３０に進められる。
【００７５】
ステップＳ３０において、制御部１０は、バイパススイッチ素子１８をオンにし、カウントしていた経過時間Ｔｅｌをリセットする。続くステップＳ３１において、制御部１０は、ＩＳＧ１３の発電を再開させる。その結果、ＩＳＧ１３により発電された電力が、バイパススイッチ素子１８を介して、低電圧電気負荷２０に供給される。
【００７６】
（作用）
以上説明したとおり、本実施形態では、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまでの時間Ｔｌｗ１を算出し、時間Ｔｌｗ１が移行時間Ｔｔｒを超える場合には、ＩＳＧ１３、ＰＴＣヒータ１４、触媒ヒータ１５などの高電圧電気負荷を動作させている。したがって、移行時間Ｔｔｒ内に、キャパシタ電圧Ｖｃａｐをバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下させることができる。このため、移行時間Ｔｔｒの経過時には、確実にバイパススイッチ素子１８をオンにし、ＩＳＧ１３を発電機能により動作させることができる。その結果、バッテリ１９の電圧が低下して低電圧電気負荷２０が停止するような事態を避けることができる。
【００７７】
また、本実施形態では、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまでの時間Ｔｌｗ１が、移行時間Ｔｔｒ以下の場合には、ＩＳＧ１３、ＰＴＣヒータ１４、触媒ヒータ１５などの高電圧電気負荷を動作させない。したがって、ＩＳＧ１３等を無駄に動作させるのを防止することができる。
【００７８】
また、本実施形態では、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下した場合でも、移行時間Ｔｔｒが経過するまでは、ＩＳＧ１３の発電を再開せずに、待機している。このため、ＩＳＧ１３の非発電期間を可能な限り延ばすことができる。その結果、燃費の向上を図ることができる。
【００７９】
また、本実施形態では、移行時間Ｔｔｒ内に、キャパシタ電圧Ｖｃａｐをバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下させるために、ＰＴＣヒータ１４、触媒ヒータ１５ではなくて、まず、ＩＳＧ１３を動作させている。このため、ＩＳＧ１３の駆動力の分だけ、エンジン１１の出力を低減できる。その結果、燃費を向上することができる。
【００８０】
また、本実施形態では、ＩＳＧ１３を動作させるだけでは、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまでの時間Ｔｌｗ２が、移行時間Ｔｔｒ以下にならない場合には、ＩＳＧ１３を最大限動作させた上で、ＰＴＣヒータ１４、触媒ヒータ１５などの高電圧電気負荷を動作させている。このため、燃費を最大限向上することができる。
【００８１】
ブレーキの操作中にＩＳＧ１３を動作させると、ＩＳＧ１３の駆動力の分だけ制動力が低下するため、運転者に違和感が生じる虞がある。しかし、本実施形態では、ＩＳＧ１３を動作させたときに、ブレーキの操作中である場合には、ブレーキ液圧を増大させている。このため、ＩＳＧ１３の動作により制動力が変化するのを防止し、運転者に違和感が生じるのを抑制することができる。
【００８２】
（変形例１）
上記実施形態では、図３のステップＳ８，Ｓ１０において、制御部１０は、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまでの時間Ｔｌｗ１，Ｔｌｗ２を算出しているが、これに限られない。
【００８３】
図９は、制御部１０により行われる処理の図３と異なる例を示すフローチャートである。図９では、図３と同じステップには同じ符号が付されている。ステップＳ７に続くステップＳ４１において、制御部１０は、キャパシタ電圧Ｖｃａｐが予め定められた第１電圧閾値Ｖｔｈ１を超えているか否かを判断する。
【００８４】
キャパシタ電圧Ｖｃａｐが第１電圧閾値Ｖｔｈ１を超えていれば（ステップＳ４１でＹＥＳ）、処理はステップＳ４２に進められる。一方、キャパシタ電圧Ｖｃａｐが第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下であれば（ステップＳ４１でＮＯ）、処理はステップＳ２８（図４）に進められる。
【００８５】
ステップＳ４２において、制御部１０は、キャパシタ電圧Ｖｃａｐが第２電圧閾値Ｖｔｈ２を超えているか否かを判断する。第２電圧閾値Ｖｔｈ２は、第１電圧閾値Ｖｔｈ１より高い値に定められている。
【００８６】
キャパシタ電圧Ｖｃａｐが第２電圧閾値Ｖｔｈ２を超えていれば（ステップＳ４２でＹＥＳ）、処理はステップＳ２１（図４）に進められる。一方、キャパシタ電圧Ｖｃａｐが第２電圧閾値Ｖｔｈ２以下であれば（ステップＳ４２でＮＯ）、処理はステップＳ２２（図４）に進められる。
【００８７】
図９の処理は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力電流Ｉｏｕｔが電流閾値Ｉｔｈを超えるような動作を行う低電圧電気負荷２０が限られている場合に有効である。この場合、その低電圧電気負荷２０が、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力電流Ｉｏｕｔが電流閾値Ｉｔｈを超えるような動作を行っているときのキャパシタ電流Ｉｃａｐは、既知の一定値Ｉｃａｐ０になる。そうすると、図６において、低下するキャパシタ電圧Ｖｃａｐの傾斜角が一定値に決まる。
【００８８】
したがって、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまでの時間Ｔｌｗが、移行時間Ｔｔｒに一致するような、キャパシタ電圧Ｖｃａｐを算出することができる。図９の処理における第１電圧閾値Ｖｔｈ１は、キャパシタ電流Ｉｃａｐの電流値が一定値Ｉｃａｐ０の場合に、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまでの時間Ｔｌｗが、移行時間Ｔｔｒに一致するような電圧値である。
【００８９】
このため、キャパシタ電圧Ｖｃａｐが第１電圧閾値Ｖｔｈ１以下の場合には（ステップＳ４１でＮＯ）、ステップＳ２８（図４）に進んで、制御部１０は、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまで待機すればよい。
【００９０】
キャパシタ１６からＩＳＧ１３に最大限の電流を供給する場合には、電流値Ｉｉｓｇは既知の一定値Ｉｉｓｇ０になる。そうすると、図７において、低下するキャパシタ電圧Ｖｃａｐの傾斜角が一定値に決まる。
【００９１】
したがって、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまでの時間Ｔｌｗが、移行時間Ｔｔｒに一致するような、キャパシタ電圧Ｖｃａｐを算出することができる。図９の処理における第２電圧閾値Ｖｔｈ２は、キャパシタ電流Ｉｃａｐの電流値が一定値（Ｉｃａｐ０＋Ｉｉｓｇ０）の場合に、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまでの時間Ｔｌｗが、移行時間Ｔｔｒに一致するような電圧値である。
【００９２】
このため、キャパシタ電圧Ｖｃａｐが第２電圧閾値Ｖｔｈ２以下の場合には（ステップＳ４２でＮＯ）、ＩＳＧ１３の駆動だけで、移行時間Ｔｔｒ内に、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下する。そこで、ステップＳ２２（図４）において、制御部１０は、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまでの時間Ｔｌｗが、移行時間Ｔｔｒに一致するように、ＩＳＧ１３への供給電力を調整すればよい。
【００９３】
一方、キャパシタ電圧Ｖｃａｐが第２電圧閾値Ｖｔｈ２を超える場合には（ステップＳ４２でＹＥＳ）、ＩＳＧ１３の駆動だけでは、移行時間Ｔｔｒ内に、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下することはできない。そこで、ステップＳ２１（図４）において、制御部１０は、ＩＳＧ１３に加えて、他の高電圧電気負荷（ＰＴＣヒータ１４又は触媒ヒータ１５）にも、電流を供給すればよい。
【００９４】
（変形例２）
上記実施形態では、バッテリ１９よりも急速な充放電が可能な、複数の電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）を含むキャパシタ１６を用いたが、このようなキャパシタ１６に限られない。例えば、リチウムイオンキャパシタを用いてもよい。リチウムイオンキャパシタは、電気二重層キャパシタとは異なり、リチウムイオンを電気化学的に吸蔵可能な炭素系材料を負極として用いることによってエネルギー密度をさらに向上させたものである。リチウムイオンキャパシタは、正極と負極とで充放電の原理が異なる（化学反応を併用する）ことから、ハイブリッドキャパシタとも呼ばれる。
【００９５】
（変形例３）
上記実施形態では、車両１は、高電圧電気負荷として、ＩＳＧ１３、ＰＴＣヒータ１４、触媒ヒータ１５を備えているが、高電圧電気負荷は、これらに限られない。車両１は、高電圧電気負荷として、さらに、例えば座席を加熱するシートヒータを備えてもよい。
【００９６】
（変形例４）
上記実施形態では、図３のステップＳ８，Ｓ１０において、制御部１０は、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまでの時間Ｔｌｗを算出している。代替的に、制御部１０は、種々のキャパシタ電流Ｉｃａｐと、種々のキャパシタ電圧Ｖｃａｐとの組合せに対して、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがバイパス可能電圧Ｖｌｗに低下するまでの時間Ｔｌｗを予め算出して、テーブル形式で保持しておいてもよい。この場合には、図３のステップＳ８，Ｓ１０において、制御部１０は、キャパシタ電流Ｉｃａｐと、キャパシタ電圧Ｖｃａｐとに対応する時間Ｔｌｗを、保持しているテーブルから抽出すればよい。
【００９７】
（変形例５）
上記実施形態では、制御部１０は、ＩＳＧ１３を発電機能により動作させるときは、フィールドコイルに電流を供給し、ＩＳＧ１３を電動機能により動作させるときは、フィールドコイル及び三相コイルに電流を供給しているが、これに限られない。例えば、ＩＳＧの筐体内に、ＩＳＧの動作を制御するマイクロコンピュータが設けられていてもよい。この場合には、制御部１０は、ＩＳＧのマイクロコンピュータに対して、例えば、発電機能または電動機能の動作モードと、発電機能であれば発電する電力の電圧、電動機能であれば駆動力などを指示してもよい。ＩＳＧのマイクロコンピュータは、制御部１０の指示にしたがって、ＩＳＧの動作を制御してもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１０  制御部
１１  エンジン
１３  ＩＳＧ
１４  ＰＴＣヒータ
１５  触媒ヒータ
１６  キャパシタ
１７  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１８  バイパススイッチ素子
１９  バッテリ
２０  低電圧電気負荷
２１  ブレーキアクチュエータ
２２  燃料噴射弁
【図２】
2016107733.tif 000003
【図３】
2016107733.tif 000004
【図４】
2016107733.tif 000005
【図５】
2016107733.tif 000006
【図６】
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【図７】
2016107733.tif 000008
【図８】
2016107733.tif 000009
【図９】
2016107733.tif 000010
【図１】
2016107733.tif 000011