JP4595253B2 - 電力供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに定格電圧の異なる２種類の電源として高電圧蓄電手段及び低電圧蓄電手段を有する電力供給装置に関し、より詳しくは、発電機により発電された電力を高電圧蓄電手段に蓄電し、その電圧をコンバータによって降圧して低電圧蓄電手段に充電するようにした電力供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン自動停止自動再始動装置を有する車両においては、所定の停止条件成立に応じてエンジンが自動停止されるとともに、所定の再始動条件成立に応じてエンジンが自動再始動される。従来、この車両の電源として、定格電圧の異なる２種類のバッテリを用いる技術が、例えば特開２０００−３１４３３３号公報に記載されている。一方は、例えば３６ボルトの定格電圧を有する高電圧バッテリであり、モータジェネレータ（ＭＧ）に接続されている。高電圧バッテリは、エンジン運転時にＭＧによって発電された電力を蓄電し、自動再始動に際し同ＭＧに電力を供給する。他方は、例えば１２ボルトの定格電圧を有する低電圧バッテリであり、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して高電圧バッテリに接続されている。この低電圧バッテリは、前記コンバータによって降圧された電力を蓄電し、制御機器等に電力を供給する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記車両においては、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が適正範囲を超えて高くなった場合、動作保証範囲よりも高い電圧の電力が低電圧バッテリに供給される。このような出力電圧が異常に高くなる現象は、例えば、高電圧側から低電圧側への短絡によりＤＣ／ＤＣコンバータで内部リークが起こった場合に見られる。その結果、低電圧バッテリや、同バッテリから電力供給を受けている制御機器等が正常に機能しなくなるおそれがある。
【０００４】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ＤＣ／ＤＣコンバータ等のコンバータの出力電圧が過剰に高くなった場合に、低電圧バッテリ等の低電圧蓄電手段が影響を受けて正常に機能しなくなるのを回避できる電力供給装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、発電機により発電された電力を蓄電する高電圧蓄電手段と、前記高電圧蓄電手段の電圧を降圧するコンバータと、前記コンバータにより降圧された電力を蓄電する低電圧蓄電手段と、前記コンバータの出力電圧が予め定められた第１判定値よりも高い場合に、前記コンバータによる前記低電圧蓄電手段の充電を禁止する充電禁止手段とを備えた電力供給装置において、前記充電禁止手段による充電禁止状態が所定時間継続した後に、前記コンバータの出力電圧が前記低電圧蓄電手段の定格電圧値以上の値として設定された第２判定値よりも高い場合には、前記発電機による発電を禁止する発電禁止手段をさらに備えている。
【０００６】
上記の構成によれば、発電機によって発電された電力は高電圧蓄電手段に蓄電される。この高電圧蓄電手段の電圧はコンバータによって降圧され、低電圧蓄電手段に充電される。ところで、コンバータの出力電圧が所定の第１判定値よりも高くなると、そのコンバータによる低電圧蓄電手段の充電が充電禁止手段によって禁止される。従って、何らかの原因によりコンバータの出力電圧が過剰に高くなったとしても、そのことが原因で、低電圧蓄電手段が過剰な電力供給を受けて正常に機能しなくなるのを回避できる。
また、充電禁止手段による充電禁止状態が所定時間継続されたにもかかわらずコンバータの出力電圧が低くならない場合には、発電機による発電が禁止される。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記充電禁止手段によって前記低電圧蓄電手段への充電が禁止されているときであっても、前記発電機による発電を許可する発電許可手段をさらに備えるものとする。
【０００８】
上記の構成によれば、低電圧蓄電手段への充電が禁止されていても、前記発電機が発電を継続することにより高電圧蓄電手段が充電され得るため、高電圧蓄電手段に接続されている電気負荷の動作継続が可能となる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記充電禁止手段は、前記コンバータの出力電圧が予め定められた第１判定値より高い場合に、前記コンバータによる前記低電圧蓄電手段の充電を所定時間禁止するものであるとする。
【００１０】
上記の構成によれば、低電圧蓄電手段への充電を禁止してから前記コンバータの出力電圧が低下するまでの時間を十分確保できる。
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明において、前記第１判定値は、前記コンバータの出力電圧が通常採り得る範囲の上限値よりも高い値に設定されているとする。
【００１１】
上記の構成によれば、コンバータの出力電圧が、通常採り得る範囲の上限値を越えて設定された第１判定値よりも高くなると、すなわち、出力電圧が過剰に高くなると、充電禁止手段が機能してコンバータによる低電圧蓄電手段の充電が禁止される。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれか１つに記載の発明において、前記第２判定値は、前記低電圧蓄電手段の定格電圧値であるものとする。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明では、請求項１〜４のいずれか１つに記載の発明において、前記第２判定値は、前記低電圧蓄電手段の定格電圧値と前記第１判定値との中間の値であるものとする。
【００１４】
ここで、充電禁止手段による充電禁止状態が所定時間継続されたにもかかわらずコンバータの出力電圧が低くならない場合には、その原因の１つとして、コンバータが短絡していて高電圧側から低電圧側へ電流がリークしていることが考えられる。この状態で発電機の発電が続けられると、低電圧蓄電手段に過剰な電力が供給されるおそれがある。これに対し、請求項５に記載の発明では、コンバータの出力電圧が低電圧蓄電手段の定格電圧値よりも高いと、前記充電禁止に加え発電機による発電が禁止される。従って、コンバータが短絡した場合には、低電圧蓄電手段に異常を引き起こす原因の１つである高電圧の電力が発生されなくなる。その結果、低電圧蓄電手段が過剰な電力供給を受けて正常に機能しなくなるのを回避できる。
【００１５】
この効果は、請求項６に記載の発明のように、低電圧蓄電手段の定格電圧値に代えて、同定格電圧値と第１判定値との中間の第２判定値を用いた場合にも同様に得られる。すなわち、コンバータの出力電圧が第２判定値よりも高い場合にも、前記充電禁止に加え発電機による発電が禁止される。従って、この場合にも、請求項５に記載の発明と同様に、低電圧蓄電手段が過剰な電力供給を受けて正常に機能しなくなるのを回避できる。
【００１６】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜６のいずれか１つに記載の発明において、前記発電禁止手段による発電禁止にともない前記コンバータの出力電圧が前記第２判定値以下となる場合には、前記充電禁止手段による充電禁止を解除する充電禁止解除手段をさらに備えるものとする。
【００１７】
コンバータの出力電圧が第２判定値よりも高くなる原因が前述したようなコンバータの短絡であった場合、発電が禁止されると、高電圧蓄電手段の電力がコンバータによって降圧されることなくそのまま低電圧蓄電手段に供給される。これは、高電圧蓄電手段と低電圧蓄電手段とが電気的に直結された状態となるからである。その結果、コンバータの出力電圧が第２判定値よりも高くなる可能性が高い。それにもかかわらずコンバータの出力電圧が第２判定値以下となる場合には、前述したように出力電圧が第２判定値よりも高くなった原因が、前記コンバータの短絡以外の原因によることがわかる。この原因としては、例えば定格電圧よりも高い電圧を有するバッテリ等の電源を用いてジャンパスタートを行い、その後、同ジャンパスタートを解除したことが考えられる。
【００１８】
ジャンパスタートは、例えば路上等において、消費電気量の増加等により、車両に搭載されたバッテリが放電気味となりバッテリ容量が不足して電圧が低下し、電装品が作動しなくなった場合（いわゆるバッテリあがりの場合）に、エンジンを始動させるために行われる処置である。ジャンパスタートでは、電気量の不足した低電圧蓄電手段に、他の蓄電手段がケーブル等によって電気的に接続される。他の蓄電手段に接続されたほかのエンジンが高い回転速度で回転されることにより、発電能力が高められる。この状態で、電気量の不足した低電圧蓄電手段に電力が供給される。ここで、他の蓄電手段の定格電圧が、前記電気量の不足した低電圧蓄電手段の定格電圧と同程度であれば問題はない。
【００１９】
しかし、ジャンパスタートに際し、他の蓄電手段として、電気量の不足した低電圧蓄電手段よりも定格電圧の高いものが用いられると、前述したように発電が停止されてもコンバータの出力電圧が下がりにくく、第２判定値よりも高くなる場合が起こり得る。この場合、電気量の不足している低電圧蓄電手段側のエンジンが始動されて、他の蓄電手段との接続が外されると、前記コンバータの出力電圧が第２判定値以下となり得る。この状況下では、エンジンが始動されたからといっても低電圧蓄電手段の電気量は依然として不足しているため、充電が必要である。
【００２０】
これに対し、請求項７に記載の発明では、発電禁止手段によって発電が禁止された後にコンバータの出力電圧が第２判定値以下となった場合には、充電禁止解除手段によって充電禁止状態が解除される。この解除にともないコンバータによる低電圧蓄電手段の充電が再開される。このように蓄電の必要なジャンパスタート後に充電が行われるため、不足している低電圧蓄電手段の電気量を早期に回復させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電力供給装置を、アイドリングストップ機能を有する車両に具体化した一実施形態について、図面に従って説明する。アイドリングストップ機能とは、例えば車両走行中における信号待ちといった一時的な車両停止時にエンジンの運転を停止させ、運転者の始動要求に応じてエンジンの運転を再開させる機能のことである。なお、本実施形態では、エンジンの通常の運転停止・開始と区別するために、アイドリングストップ制御中のエンジンの運転停止を「自動停止」といい、運転再開を「自動始動」というものとする。
【００２２】
図１に示すように、車両には動力源としてエンジン１１が搭載されている。エンジン１１の出力軸であるクランク軸１２には自動変速機１３が接続されている。自動変速機１３用のオイルポンプ１４は、クランク軸１２に直結されたトルクコンバータ（図示略）等により駆動される。また、クランク軸１２にはモータジェネレータ（以下「ＭＧ」という）１５が、電磁クラッチ１６、プーリ１７、ベルト１８、プーリ１９及び減速機構２１を介して駆動連結されている。ＭＧ１５は、エンジン１１を再始動させるためのモータとして機能する。また、ＭＧ１５は、エンジン１１の運転時には、そのエンジン１１によって駆動されて発電するオルタネータ（発電機）として機能する。
【００２３】
減速機構２１として、本実施形態では遊星歯車式と呼ばれるタイプが用いられている。減速機構２１は、サンギヤ２２、キャリア２３、リングギヤ２４、ピニオンギヤ２５等を含み、ブレーキ２６及びワンウェイクラッチ２７を介してＭＧ１５及びプーリ１９の間に組込まれている。なお、ワンウェイクラッチ２７をクラッチに置き換えてもよい。
【００２４】
エンジン１１の周囲には各種補機が配置されている。これらの補機としては、例えば、パワーステアリング用ポンプ２８及びエアコン用コンプレッサ２９があるが、そのほかにもエンジンオイルポンプ、エンジンウォータポンプ（いずれも図示略）等が挙げられる。各補機の出力軸に取り付けられたプーリ３１，３２は、前記ベルト１８により前記プーリ１７，１９に駆動連結されている。
【００２５】
ＭＧ１５には、インバータ３３を介して、高電圧蓄電手段である高電圧バッテリ３４が電気的に接続されている。インバータ３３はスイッチング動作により、高電圧バッテリ３４からＭＧ１５への電気エネルギの供給を可変にして、ＭＧ１５の回転速度を可変にする。また、インバータ３３は、前記スイッチング動作によりＭＧ１５で発電された電力を高電圧バッテリ３４に供給する。
【００２６】
高電圧バッテリ３４は、周知のように電気エネルギを化学エネルギに変えて貯蔵し、必要に応じて電気エネルギとして取り出すことのできる、いわゆる二次電池である。高電圧バッテリ３４は専らＭＧ１５を駆動するための電源として用いられるものであり、ＭＧ１５がオルタネータ（発電機）として機能しているときには、発電された電力を蓄電する。高電圧バッテリ３４には、コンバータの一種であるＤＣ／ＤＣコンバータ３５を介して、低電圧蓄電手段である低電圧バッテリ３６が接続されている。低電圧バッテリ３６もまた前記高電圧バッテリ３４と同様に二次電池であり、前記各種補機や、後述するコントローラ３７等を駆動するための電源として用いられている。ここで、高電圧バッテリ３４の定格電圧が３６ボルトであるのに対し、低電圧バッテリ３６の定格電圧は１２ボルトである。ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、高電圧バッテリ３４の電圧を降圧して低電圧バッテリ３６に充電する。
【００２７】
車両には、各種センサ及び各種スイッチからの信号に基づき電磁クラッチ１６の断続制御、及びインバータ３３のスイッチング制御等を行うコントローラ３７が設けられている。各種センサ及び各種スイッチとしては、例えばエアコンスイッチ３８、自動停止走行（エコラン）モードスイッチ３９、シフトポジションセンサ４０、冷却水温センサ４１、車速センサ４２、ブレーキセンサ４３、アクセル開度センサ４４等が挙げられる。
【００２８】
エンジン１１が自動停止した状態では、コントローラ３７は電磁クラッチ１６に切断（オフ）信号を出力する。この信号に応じ、プーリ１７とクランク軸１２とが動力非伝達状態となる。一方、エンジン１１の停止中に補機を作動させる場合は、補機の負荷等が考慮されたトルクでＭＧ１５の出力軸が回転するように、コントローラ３７はインバータ３３に対して相応のスイッチング信号を出力する。なお、このときブレーキ２６を作動状態（リングギヤ固定）にし、電磁クラッチ１６を切断状態にしておく。このような状態にすることにより、ＭＧ１５とプーリ１９とはＭＧ１５から見て回転を減速し動力を伝達する状態となり、補機等を駆動するのに必要な動力を容易に確保できる。
【００２９】
また、エンジン１１が運転されている際に、ＭＧ１５を発電機として使用したり補機等を駆動したりするには、ブレーキ２６を解除（非作動）状態にし電磁クラッチ１６を接続状態にする。このようにすると、エンジン１１側から動力が伝達され、ＭＧ１５で動力を吸収することにより、ＭＧ１５とプーリ１９とがワンウェイクラッチ２７により直結された状態となる。その結果、エンジン１１の回転速度が高くなっても、ＭＧ１５や補機等が高速で運転されるのを防止できる。なお、ワンウェイクラッチ２７をクラッチに置き換えても実質的に上記と同様な作用が得られる。
【００３０】
次に、エコランモードでエンジン１１を再始動する場合、コントローラ３７は電磁クラッチ１６を接続（オン）させる信号を出力する。また、減速機構２１のブレーキ２６を作動（オン）させる信号を出力し、リングギヤ２４を回転不能にロックしておく。この状態でＭＧ１５を回転させると、サンギヤ２２の回転はピニオンギヤ２５に伝達される。ここで、リングギヤ２４がロックされているので、ピニオンギヤ２５は自転しながらサンギヤ２２の周りを公転する。ピニオンギヤ２５を保持するキャリア２３もサンギヤ２２の周りを公転し、キャリア２３と同軸のプーリ１９も回転する。このときのプーリ１９の回転速度は、サンギヤ２２及びリングギヤ２４の歯数によって決まる減速比で、ＭＧ１５の軸の回転速度が減速されたものとなる。ＭＧ１５からエンジン１１の始動に十分なトルクが伝達され、エンジン１１が再始動される。これは、ＭＧ１５を小型にできるという効果につながる。この際、プーリ１９が回転するので同時に補機も駆動される。
【００３１】
エンジン１１の自動停止後の自動始動は、コントローラ３７が所定の制御プログラムを実行することによって実現される。コントローラ３７は、例えば以下の条件が成立している場合に、エンジン１１を自動停止すべきと判定する。その条件とは、車速が零であり、ブレーキペダルが踏まれていて、アクセルペダルが踏まれておらず、エンジン１１の冷却水温や自動変速機１３の作動油温が所定範囲内にあり、バッテリ３４，３６のＳＯＣ（充電状態）が所定範囲内であり、かつシフトレバーのポジションに関してＤレンジ又はＮレンジが選択されていること等である。あるいは、ただ単にＰレンジが選択されていること等である。この場合には、コントローラ３７はエンジン１１への燃料供給を停止させるための信号を出力する。一方、例えば、アクセルペダルが踏まれたとき、又はブレーキペダルが戻されたとき、コントローラ３７はエンジン１１を自動始動すべきであると判定する。この場合、コントローラ３７はエンジン１１への燃料供給を再開してエンジン１１を自動始動させるための信号を出力する。
【００３２】
コントローラ３７は、前述した電磁クラッチ１６の断続制御、及びインバータ３３のスイッチング制御のほかにも、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の出力電圧Ｖｃを監視し、同出力電圧Ｖｃが過剰に高い場合にはフェイルセーフ処理を行う。次に、図２に示すフローチャートに従いフェイルセーフ処理の具体的内容について説明する。
【００３３】
このフェイルセーフルーチンの各処理は、コンバータ異常フラグＦに基づき、所定のタイミングで、例えば所定時間毎に繰り返し実行される。コンバータ異常フラグＦは、例えばエンジン１１の始動時に「０」に設定され、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の出力電圧Ｖｃが所定の第１判定値Ａよりも高くなった場合に、出力電圧異常として「１」に設定される。ここで、異常判定の精度を高めるうえでは、Ｖｃ＞Ａの状態がある程度の期間にわたって続いた場合に、コンバータ異常フラグＦが「１」に設定されることが望ましい。第１判定値Ａは、出力電圧Ｖｃの適正範囲（通常採り得る範囲）の上限値よりも大きな値に設定されている。
【００３４】
コントローラ３７はまず、ステップ１１０において、コンバータ異常フラグＦが「０」であるか否かを判定する。この判定条件が満たされている（Ｆ＝０）と、ステップ１２０において、出力電圧Ｖｃが第１判定値Ａよりも高いか否かを判定し、満たされていない（Ｖｃ≦Ａ）とフェイルセーフルーチンを終了する。従って、この場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５による低電圧バッテリ３６への通常の充電制御が行われるとともに、ＭＧ１５による通常の発電制御が行われる。ステップ１２０の判定条件が満たされている（Ｖｃ＞Ａ）と、ステップ１３０においてコンバータ異常フラグＦを「０」から「１」に切替え、ステップ１４０へ移行する。なお、前記ステップ１１０での判定条件が満たされていない（Ｆ＝１）場合には、前述したステップ１２０，１３０の処理を行うことなくステップ１４０へ移行する。
【００３５】
ステップ１４０では、充電制御を禁止するための信号をＤＣ／ＤＣコンバータ３５に出力する。この信号に応じ、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５では低電圧バッテリ３６の充電が停止される。このステップ１４０においては充電が停止されるが、発電に関しては特に制限をしていない。すなわち、ＭＧ１５による通常の発電制御は継続され得るのである。この結果、発電された電力は高電圧バッテリ３４には充電される。次に、ステップ１５０において、充電制御を禁止し始めてから所定時間Ｔ、例えば３０秒が経過したか否か、すなわち、充電制御禁止状態が所定時間Ｔ以上継続したか否かを判定する。この判定条件が満たされていないとフェイルセーフルーチンを終了し、満たされているとステップ１６０において、出力電圧Ｖｃが第２判定値Ｂよりも高いか否かを判定する。第２判定値Ｂは、低電圧バッテリ３６の定格電圧値（１２ボルト）と第１判定値Ａとの中間の値であり、ここでは１５ボルトに設定されている。
【００３６】
ステップ１６０の判定条件が満たされている（Ｖｃ＞Ｂ）と、所定時間Ｔにわたって充電を止めているにもかかわらず、出力電圧Ｖｃの高い状態が続いているのは異常であるとして、ステップ１７０において、ＭＧ１５による発電制御を禁止する信号をインバータ３３に出力する。この信号に応じてＭＧ１５では発電が停止される。
【００３７】
また、前記ステップ１６０の判定条件が満たされていない（Ｖｃ≦Ｂ）と、ステップ１８０において、充電禁止を解除する信号をＤＣ／ＤＣコンバータ３５に出力するとともに、発電禁止を解除する信号をインバータ３３に出力する。これらの信号に応じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５では低電圧バッテリ３６に充電するための制御が再開され、インバータ３３ではＭＧ１５に発電を行わせるための制御が再開される。そして、ステップ１７０又は１８０の処理を行うと、フェイルセーフルーチンを終了する。
【００３８】
上記フェイルセーフルーチンに従うと、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の出力電圧Ｖｃが第１判定値Ａ以下である場合、すなわち適正範囲にある場合には、ステップ１１０→１２０→リターンの順に処理が行われる。出力電圧Ｖｃが第１判定値Ａを上回ると、その回の制御周期では、ステップ１１０→１２０→１３０→１４０→１５０→リターンの順に処理が行われる。この一連の処理の中で、コンバータ異常フラグＦが「０」から「１」に切替えられる（ステップ１３０）。
【００３９】
次回の制御周期では、ステップ１１０の判定条件が満たされなくなる。このため、ステップ１２０の判定条件が満たされてから所定時間Ｔが経過していなければ、ステップ１１０→１４０→１５０→リターンの順に処理が行われる。そして、所定時間Ｔが経過すると、ステップ１５０の判定条件が満たされる。そのため、ステップ１１０→１４０→１５０の順に処理が行われる。
【００４０】
ここで、ステップ１６０の判定条件が満たされている（Ｖｃ＞Ｂ）場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５による充電制御を停止しているにもかかわらず、依然として出力電圧Ｖｃが高いことになる。このような現象が起こる原因としては、次の２つが考えられる。１つ目は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５が短絡していて、ＭＧ１５で発電された電力がＤＣ／ＤＣコンバータ３５で降圧されることなく、同コンバータ３５から出力されていることである。すなわち、高電圧側から低電圧側へ電流がリークしていることである。そのまま、ＭＧ１５の発電が続けられると低電圧バッテリ３６に電力が過剰に供給されるおそれがある。
【００４１】
２つ目は、低電圧バッテリ３６よりも定格電圧の高い（例えば２４ボルト）バッテリを用いてジャンパスタートが行われていることである。すなわち、バッテリ容量が不足して電圧が低下した低電圧バッテリ３６に、他の車両に搭載されている２４ボルトバッテリがケーブル等によって電気的に接続される。２４ボルトバッテリに接続されたエンジンが高速回転されることにより十分な発電が行われ、バッテリ容量の不足した低電圧バッテリ３６に電力が供給される。このようなバッテリは、寒冷地仕様の自動車、トラック等の大型の車両において見られる。これらのどちらかが原因となって、出力電圧Ｖｃが高くなっているものと考えられる。ただし、この段階では、その原因を特定することは困難である。
【００４２】
本実施形態では、こういった場合、ステップ１６０の判定処理を経た後に、ステップ１７０→リターンの順に処理が行われる。ステップ１７０の処理によりＭＧ１５による発電制御が停止される。ここで、出力電圧Ｖｃが第２判定値Ｂよりも高くなる真の原因がＤＣ／ＤＣコンバータ３５の短絡であった場合、高電圧バッテリ３４と低電圧バッテリ３６とが電気的に直結された状態となる。そのため、発電の禁止により、高電圧バッテリ３４の電力がコンバータ３５で降圧されることなくそのまま低電圧バッテリ３６に供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ３５からは、高電圧バッテリ３４の定格電圧である３６ボルトから電圧降下分を考慮した値が出力されることとなる。ここで、定格電圧から電圧降下分を考慮した値（電圧値）を試験的に求め、そのような電圧降下分を考慮した値よりも小さな値に第２判定値Ｂを設定することができる。
【００４３】
次回の制御周期では、ステップ１１０→１４０→１５０→１６０の順に処理が行われるが、前述したように出力電圧Ｖｃが３６ボルトから電圧降下分を差し引いた値であることから、ステップ１６０の判定条件が満たされる。このため、ステップ１６０の処理を経た後、ステップ１７０→リターンの順に処理が行われることとなる。発電制御が引き続き停止される。
【００４４】
これに対し、先に説明した原因がジャンパスタートによるものであった場合、２４ボルトバッテリにおいて電圧降下があるものの、上述したように第２判定値Ｂが設定されることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の出力電圧Ｖｃは第２判定値Ｂ（＝１５ボルト）よりも高くなる。この現象は、低電圧バッテリ３６と同程度の定格電圧のバッテリを用いた場合には起こらない。そして、バッテリ容量の不足している低電圧バッテリ３６に接続されているエンジンが始動された後に、ケーブルが外される等して、２４ボルトバッテリと低電圧バッテリ３６との電気的な接続が絶たれると、２４ボルトバッテリからの電力供給がなくなるため、出力電圧Ｖｃは第２判定値Ｂよりも低くなる。そのため、この場合には、ステップ１６０の判定処理を経た後、ステップ１８０→リターンの順に処理が行われる。ステップ１８０の処理により、充電制御及び発電制御がともに再開される。
【００４５】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の出力電圧Ｖｃが第１判定値Ａよりも高くなると、そのコンバータ３５による低電圧バッテリ３６の充電制御を禁止するようにしている。従って、何らかの原因により出力電圧Ｖｃが過剰に高くなったとしても、そのことが原因で、低電圧バッテリ３６が過剰な電力供給を受けて正常に機能しなくなるのを回避できる。このようにして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の異常時であっても低電圧バッテリ３６が正常に機能するのを保証できる。
【００４６】
（２）バッテリは化学反応により電気エネルギを発生する。このため、低電圧バッテリ３６の電圧は、ＭＧ１５による発電が止められると、すぐに下がるとは限らない。従って、仮に充電制御の停止直後に、出力電圧Ｖｃと第２判定値Ｂとの比較判定を行った場合、しばらくすれば電圧が下がる場合であっても、下がらないとして誤判定をするおそれがある。
【００４７】
これに対し、本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の出力電圧Ｖｃが第１判定値Ａより高い場合に、同コンバータ３５による低電圧バッテリ３６の充電を所定時間Ｔ禁止するようにしている。そして、充電制御の停止状態が所定時間Ｔ継続した後（図２のステップ１５０）に、出力電圧Ｖｃと第２判定値Ｂとの比較判定（ステップ１６０）を行うようにしている。このため、充電を禁止してから出力電圧Ｖｃが低下するまでの時間を十分確保して、前述した誤判定を少なくすることができる。
【００４８】
（３）充電禁止状態が所定時間Ｔにわたって継続しているにもかかわらず出力電圧Ｖｃが下がらず第２判定値Ｂよりも高い場合、ＭＧ１５による発電を禁止するようにしている。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５が短絡した場合には、低電圧バッテリ３６に異常を引き起こす原因の１つである、高電圧の電力が発生されなくなる。その結果、低電圧バッテリ３６に電力が過剰に供給されて、同低電圧バッテリ３６が正常に機能しなくなるのを回避できる。これにともない、低電圧バッテリ３６から電力供給を受けているコントローラ３７をはじめとする各種電子機器の正常な作動を保証することが可能となる。
【００４９】
（４）発電が禁止された後に出力電圧Ｖｃが第２判定値Ｂ以下となった場合には充電禁止を解除し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５による低電圧バッテリ３６の通常の充電制御を再開するようにしている。このように蓄電の必要なジャンパスタート後に充電を行うため、不足している低電圧バッテリ３６のバッテリ容量（電源として使用する際に役立つ電気量）を早期に回復させることができる。低電圧バッテリ３６からコントローラ３７等の各種電子機器に所定の電力を供給し、同電子機器を正常に機能させて、制御対象を適正に制御することができる。その結果、エンジン１１の始動はもちろんのこと車両を走行させることが確実に可能となる。
【００５０】
（５）ジャンパスタート後には、低電圧バッテリ３６のバッテリ容量が依然として不足しているため充電が必要である。これに対し本実施形態では、発電禁止後に出力電圧Ｖｃが第２判定値Ｂ以下となる場合には、発電禁止を解除するようにしている。このため、発電を再開させて高電圧バッテリ３４を充電し、上記（４）の効果をより一層確実なものとすることができる。
【００５１】
（６）低電圧バッテリ３６への充電が禁止されているときであっても、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５による発電を許可するようにしている。このように発電が継続されることにより高電圧バッテリ３４が充電され得るため、高電圧バッテリ３４に接続されている電気負荷は動作し続けることが可能となる。
【００５２】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・第１判定値Ａ、第２判定値Ｂ及び所定時間Ｔの各値を適宜変更してもよい。
・本発明の電力供給装置は、車両に限らず、高電圧蓄電手段及び低電圧蓄電手段といった２つの電源（蓄電手段）を有するものであれば広く適用可能である。
【００５３】
・前記実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の出力電圧Ｖｃについての異常をコントローラ３７が監視及び判断したが、同コンバータ３５自身にこれらの処理を行わせてもよい。
【００５４】
・図２のステップ１８０の処理として、充電禁止解除及び発電禁止解除の一方を省略してもよい。
・図２のステップ１６０の処理として、第２判定値Ｂに代えて、低電圧バッテリ３６の定格電圧値（１２ボルト）を用いてもよい。すなわち、充電禁止状態が所定時間Ｔ継続した後に、出力電圧Ｖｃが低電圧バッテリ３６の定格電圧値よりも高い場合には、ＭＧ１５による発電を禁止するようにしてもよい。このようにしても前記実施形態と同様の作用及び効果を奏する。要は、ステップ１６０では、充電禁止によっても依然として出力電圧Ｖｃが高いかどうかを判定できればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施形態についてその構成を示す略図。
【図２】フェイルセーフ処理の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１５…ＭＧ（モータジェネレータ）、３４…高電圧バッテリ、３５…ＤＣ／ＤＣコンバータ、３６…低電圧バッテリ、３７…コントローラ、Ｖｃ…出力電圧、Ａ…第１判定値、Ｂ…第２判定値、Ｔ…所定時間。

Claims (7)

1. 発電機により発電された電力を蓄電する高電圧蓄電手段と、
   前記高電圧蓄電手段の電圧を降圧するコンバータと、
   前記コンバータにより降圧された電力を蓄電する低電圧蓄電手段と、
   前記コンバータの出力電圧が予め定められた第１判定値よりも高い場合に、前記コンバータによる前記低電圧蓄電手段の充電を禁止する充電禁止手段と
   を備えた電力供給装置において、
   前記充電禁止手段による充電禁止状態が所定時間継続した後に、前記コンバータの出力電圧が前記低電圧蓄電手段の定格電圧値以上の値として設定された第２判定値よりも高い場合には、前記発電機による発電を禁止する発電禁止手段をさらに備えることを特徴とする電力供給装置。
2. 前記充電禁止手段によって前記低電圧蓄電手段への充電が禁止されているときであっても、前記発電機による発電を許可する発電許可手段をさらに備える請求項１に記載の電力供給装置。
3. 前記充電禁止手段は、前記コンバータの出力電圧が予め定められた第１判定値より高い場合に、前記コンバータによる前記低電圧蓄電手段の充電を所定時間禁止するものである請求項１又は２に記載の電力供給装置。
4. 前記第１判定値は、前記コンバータの出力電圧が通常採り得る範囲の上限値よりも高い値に設定されている請求項１〜３のいずれか１つに記載の電力供給装置。
5. 前記第２判定値は、前記低電圧蓄電手段の定格電圧値である請求項１〜４のいずれか１つに記載の電力供給装置。
6. 前記第２判定値は、前記低電圧蓄電手段の定格電圧値と前記第１判定値との中間の値である請求項１〜４のいずれか１つに記載の電力供給装置。
7. 前記発電禁止手段による発電禁止にともない前記コンバータの出力電圧が前記第２判定値以下となる場合には、前記充電禁止手段による充電禁止を解除する充電禁止解除手段をさらに備える請求項１〜６のいずれか１つに記載の電力供給装置。

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