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JP6582509B2 - Vehicle power supply system - Google Patents

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JP6582509B2 JP2015083130A JP2015083130A JP6582509B2 JP 6582509 B2 JP6582509 B2 JP 6582509B2 JP 2015083130 A JP2015083130 A JP 2015083130A JP 2015083130 A JP2015083130 A JP 2015083130A JP 6582509 B2 JP6582509 B2 JP 6582509B2
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Description

本発明は、車両における電力供給状態を制御する車両用電源システムに関する。   The present invention relates to a vehicle power supply system that controls a power supply state in a vehicle.

特許文献１に記載のように、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池を備えた車両用電源システムでは、電気負荷である補機を二次電池に並列接続することによって、並列接続した補機を安定的に作動させている。そして、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池には、メータやカーナビゲーションシステムなどの電圧を一定に安定させる必要のある補機（被保護負荷）が接続され、鉛電池には、ワイパーやファンなどの一次的に使用される補機（一般負荷）が接続されている。   As described in Patent Document 1, in a vehicle power supply system provided with a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery, the auxiliary equipment as an electric load is connected in parallel to the secondary battery. Auxiliary machinery is operating stably. The lithium-ion battery or nickel-metal hydride battery is connected to an auxiliary device (protected load) that needs to stabilize the voltage, such as a meter or a car navigation system. The lead battery has a primary device such as a wiper or a fan. Auxiliary equipment (general load) that is commonly used is connected.

特開２０１１−１７８３８４号公報JP 2011-178384 A

ところで、特許文献１に記載のような車両用電源システムに対して、回生時に発電機として機能し力行時には車軸を回転駆動して車両の走行をアシストするモータジェネレータを接続して電源制御するような場合、モータジェネレータをアシスト制御で使用するためには、瞬間的に大きな電力で力行してパワー出力する必要があるため、鉛電池とリチウムイオン電池（またはニッケル水素電池）の双方でモータジェネレータを駆動することが行われる。   By the way, with respect to the power supply system for a vehicle as described in Patent Document 1, a motor generator that functions as a generator during regeneration and rotationally drives an axle to assist vehicle travel during power running is connected to control power. In order to use the motor generator with assist control, it is necessary to instantaneously power with a large power and output the power, so the motor generator is driven by both a lead battery and a lithium ion battery (or nickel metal hydride battery). To be done.

しかしながら、このような電力供給を行うと、鉛電池の放電が大きくなり、鉛電池の充電が必要になってしまう。鉛電池の充電効率は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池に比べて悪く、充電に時間を要するため、この鉛電池の充電のためにエンジンによって発電機を駆動させる頻度が多くなることから、結果として燃費の悪化につながってしまう。   However, when such power supply is performed, the discharge of the lead battery becomes large, and the lead battery needs to be charged. The charging efficiency of lead batteries is lower than that of lithium ion batteries and nickel metal hydride batteries, and charging takes time. As a result, the generator is driven more frequently by the engine to charge the lead batteries. It leads to deterioration of fuel consumption.

また、リチウムイオン電池やニッケル水素電池から電力を供給してアシスト制御を実行すると、このリチウムイオン電池やニッケル水素電池の充電状態によっては、リチウムイオン電池やニッケル水素電池から被保護負荷へ電力を安定的に供給できなくなってしまうことがある。   In addition, when power is supplied from a lithium ion battery or nickel metal hydride battery and assist control is executed, depending on the state of charge of the lithium ion battery or nickel metal hydride battery, power is stabilized from the lithium ion battery or nickel metal hydride battery to the protected load. May become impossible to supply.

そこで、本発明は、燃費の悪化を抑制しつつ電気負荷を安定的に作動させることができる車両用電源システムを提供することを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle power supply system that can stably operate an electric load while suppressing deterioration of fuel consumption.

上記課題を解決する車両用電源システムの発明の一態様は、車両の走行によって発電を行い、前記車両の走行をアシストする電動機と、前記車両の走行中において安定した電力供給が必要とされる電気負荷と、前記電動機及び前記電気負荷に電力を供給可能に接続された第１のバッテリと、前記電動機及び前記電気負荷に電力を供給可能に接続され、前記第１のバッテリとは異なる第２のバッテリとを有する車両用電源システムであって、前記第１のバッテリと前記電動機との接続または非接続を形成する第１のスイッチと、前記第２のバッテリと前記電動機との接続または非接続を形成する第２のスイッチと、前記第１のバッテリと前記電気負荷との接続または非接続を形成する第３のスイッチと、前記第２のバッテリと前記電気負荷との接続または非接続を形成する第４のスイッチと、前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチの接続または非接続を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記電動機の駆動制御によって前記車両の走行をアシストする場合、前記第２のバッテリの充電容量が所定の充電容量よりも低いことを条件として、前記第１のスイッチを非接続状態、前記第２のスイッチを接続状態、前記第３のスイッチを接続状態、前記第４のスイッチを非接続状態に制御することを特徴とする。 An aspect of the invention of a power supply system for a vehicle that solves the above-described problems is an electric motor that generates electric power by running a vehicle and assists the running of the vehicle, and an electric that requires a stable power supply during the running of the vehicle. A load, a first battery connected to be able to supply power to the electric motor and the electric load, and a second battery connected to be able to supply electric power to the electric motor and the electric load, which is different from the first battery. A power supply system for a vehicle having a battery, wherein a first switch forming connection or non-connection between the first battery and the electric motor, and connection or non-connection between the second battery and the electric motor are provided. A second switch to be formed, a third switch to be connected or disconnected between the first battery and the electric load, and the second battery and the electric load. A fourth switch that forms a connection or disconnection; and a control unit that controls connection or disconnection of the first switch, the second switch, the third switch, and the fourth switch. The control unit disconnects the first switch on the condition that the charge capacity of the second battery is lower than a predetermined charge capacity when assisting driving of the vehicle by driving control of the electric motor. The second switch is connected, the third switch is connected, and the fourth switch is disconnected.

本発明によれば、アシスト制御の実行時、第２のバッテリから電動機に電力が供給され、第１のバッテリまたは第２のバッテリのいずれか一方から電気負荷へ電力が供給されるため、燃費の悪化を抑制しつつ電気負荷を安定的に作動させることができる。   According to the present invention, when the assist control is executed, electric power is supplied from the second battery to the electric motor, and electric power is supplied from either the first battery or the second battery to the electric load. The electric load can be stably operated while suppressing the deterioration.

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用電源システムを示す図であり、車両用電源システムを備える車両を示す構成図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a vehicle power supply system according to an embodiment of the present invention, and is a configuration diagram illustrating a vehicle including the vehicle power supply system. 図２は、本発明の一実施形態に係る車両用電源システムにおける、スイッチの接続状態と非接続状態の組み合わせにより実現される回路構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration realized by a combination of a switch connection state and a non-connection state in the vehicle power supply system according to the embodiment of the present invention. 図３は、本発明の一実施形態に係る車両用電源システムを示す図であり、エンジンの再始動時の回路構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a vehicle power supply system according to an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a circuit configuration when the engine is restarted. 図４は、本発明の一実施形態に係る車両用電源システムを示す図であり、リチウムイオン電池の充電状態が低い場合のアシスト制御時の回路構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a vehicle power supply system according to an embodiment of the present invention, and is a diagram showing a circuit configuration at the time of assist control when the state of charge of the lithium ion battery is low. 図５は、本発明の一実施形態に係る車両用電源システムを示す図であり、リチウムイオン電池の充電状態が高い場合のアシスト制御時の回路構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a vehicle power supply system according to an embodiment of the present invention, and is a diagram showing a circuit configuration during assist control when the state of charge of the lithium ion battery is high.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１において、本発明の一実施形態に係る車両用電源システムを搭載した車両１は、エンジン７と、電動機としてのＩＳＧ（Integrated Starter Generator）２と、電気負荷としての被保護負荷３と、一般負荷６と、第１のバッテリとしての鉛電池４と、第２のバッテリとしてのリチウムイオン電池５とを含んで構成される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1, a vehicle 1 equipped with a vehicle power supply system according to an embodiment of the present invention includes an engine 7, an ISG (Integrated Starter Generator) 2 as an electric motor, a protected load 3 as an electric load, A load 6, a lead battery 4 as a first battery, and a lithium ion battery 5 as a second battery are configured.

エンジン７は、例えば、ガソリンエンジンから構成されている。エンジン７は、ピストンが気筒内を２往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うとともに、圧縮行程及び膨張行程の間に点火を行う４サイクルの内燃機関として構成されており、車両を走行させる動力を発生する。   The engine 7 is composed of, for example, a gasoline engine. The engine 7 performs a series of four strokes consisting of an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke while the piston makes two reciprocations in the cylinder, and performs ignition during the compression stroke and the expansion stroke. It is configured as an engine and generates power for running the vehicle.

ＩＳＧ２は、ベルト８を介してエンジン７のクランクシャフトに連結されており、車両１の走行によって発電を行うとともに、車両１の走行をアシストする。すなわち、ＩＳＧ２は発電機および電動機として機能する。ＩＳＧ２は、エンジン７を停止状態から再始動させる始動装置としても機能する。   The ISG 2 is connected to the crankshaft of the engine 7 via the belt 8, and generates power when the vehicle 1 travels and assists the travel of the vehicle 1. That is, the ISG 2 functions as a generator and an electric motor. The ISG 2 also functions as a starter that restarts the engine 7 from a stopped state.

被保護負荷３は、車両１の走行中において安定した電力供給が必要とされる電気負荷であり、例えば、メータやカーナビゲーションシステムからなる。   The protected load 3 is an electric load that requires a stable power supply while the vehicle 1 is traveling, and includes, for example, a meter and a car navigation system.

一般負荷６は、被保護負荷３と比較して安定した電力供給が必要とされず、一時的に使用される電気負荷であり、例えば、ワイパーまたはクーリングファンからなる。   The general load 6 is an electric load that is temporarily used and does not require a stable power supply as compared with the protected load 3, and includes, for example, a wiper or a cooling fan.

鉛電池４およびリチウムイオン電池５は、充電可能な二次電池からなり、ＩＳＧ２及び被保護負荷３に電力を供給可能に接続されている。リチウムイオン電池５は、鉛電池４よりも、エネルギー密度が高く、短い時間で繰り返し充電が可能なバッテリである。鉛電池４およびリチウムイオン電池５は、約１２Ｖの出力電圧を発生するように、セルの個数等が設定されている。   The lead battery 4 and the lithium ion battery 5 are rechargeable secondary batteries, and are connected so as to be able to supply power to the ISG 2 and the protected load 3. The lithium ion battery 5 has a higher energy density than the lead battery 4 and can be repeatedly charged in a short time. The number of cells and the like of the lead battery 4 and the lithium ion battery 5 are set so as to generate an output voltage of about 12V.

また、車両１は、スイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ２と、スイッチＳＷ３と、スイッチＳＷ４とを有する。スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３、スイッチＳＷ４およびリチウムイオン電池５は、一体化されており、リチウムイオン電池パック１１を構成している。   The vehicle 1 also includes a switch SW1, a switch SW2, a switch SW3, and a switch SW4. The switch SW1, the switch SW2, the switch SW3, the switch SW4 and the lithium ion battery 5 are integrated to form a lithium ion battery pack 11.

スイッチＳＷ１は、鉛電池４とＩＳＧ２との接続または非接続を形成する。スイッチＳＷ３は、鉛電池４と被保護負荷３との接続または非接続を形成する。スイッチＳＷ４は、リチウムイオン電池５と被保護負荷３との接続または非接続を形成する。スイッチＳＷ２は、リチウムイオン電池５とＩＳＧ２との接続または非接続を形成する。したがって、スイッチＳＷ３またはスイッチＳＷ４の少なくとも一方が接続状態であれば、鉛電池４またはリチウムイオン電池５の少なくとも一方から被保護負荷３に電力が供給される。   The switch SW1 forms connection or disconnection between the lead battery 4 and the ISG 2. The switch SW3 forms connection or disconnection between the lead battery 4 and the protected load 3. The switch SW4 forms connection or disconnection between the lithium ion battery 5 and the protected load 3. The switch SW2 forms connection or disconnection between the lithium ion battery 5 and the ISG 2. Therefore, if at least one of the switch SW3 or the switch SW4 is in a connected state, power is supplied to the protected load 3 from at least one of the lead battery 4 or the lithium ion battery 5.

なお、これらスイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ４は、閉状態のときに接続を形成し、開状態のときに非接続を形成する。   The switches SW1 to SW4 form a connection when in the closed state and form a non-connection when in the open state.

また、車両１は制御部としてのＥＣＵ１０を有し、このＥＣＵ１０は、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ４の接続または非接続を制御する。言い換えると、ＥＣＵ１０は、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ４の開閉状態を制御する。また、ＥＣＵ１０は、ＩＳＧ２の駆動制御等を行う。例えば、ＥＣＵ１０は、ＩＳＧ２の駆動制御によって車両の走行をアシストするアシスト制御や所定の停止条件および再始動条件の成立時に自動的にエンジン７をそれぞれ停止および再始動させるアイドリングストップ制御を行う。なお、ＥＣＵ１０は、アイドリングストップ制御時に、所定の再始動条件が成立したら、ＩＳＧ２を駆動してエンジン７を再始動させる。このように、車両１は、所定の条件が成立した場合、自動的に走行を停止したり、再開したりする機能を有する。   Further, the vehicle 1 has an ECU 10 as a control unit, and the ECU 10 controls connection or disconnection of the switches SW1 to SW4. In other words, the ECU 10 controls the open / close state of the switches SW1 to SW4. Further, the ECU 10 performs drive control of the ISG 2 and the like. For example, the ECU 10 performs assist control for assisting vehicle travel by drive control of the ISG 2 and idling stop control for automatically stopping and restarting the engine 7 when predetermined stop conditions and restart conditions are satisfied. Note that the ECU 10 drives the ISG 2 to restart the engine 7 when a predetermined restart condition is satisfied during the idling stop control. Thus, the vehicle 1 has a function of automatically stopping or restarting traveling when a predetermined condition is satisfied.

ＥＣＵ１０は、アシスト制御を実行するとき、スイッチＳＷ１を非接続状態に制御し、スイッチＳＷ２を接続状態に制御する。これにより、鉛電池４とＩＳＧ２が切り離され、リチウムイオン電池５のみからＩＳＧ２に電力が供給されるため、鉛電池４の充電容量の低下を抑制し、燃費の悪化を抑制できる。また、このとき、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４のいずれか一方が接続状態のとき、他方のスイッチが非接続状態となるよう制御する。これにより、鉛電池４またはリチウムイオン電池５のいずれか一方から被保護負荷３へ電力を供給できる。このため、リチウムイオン電池５の充電状態に依存されることなく被保護負荷３に電力を供給できる。このように、本発明の一実施形態に係る車両用電源システムは、燃費の悪化を抑制しつつ電気負荷である被保護負荷３を安定的に作動させることができる。ここで、接続状態とは、上述したように、スイッチの接点が閉じている状態（閉状態）であり、非接続状態とは、スイッチの接点が開いている状態（開状態）である。   When executing the assist control, the ECU 10 controls the switch SW1 to a disconnected state and controls the switch SW2 to a connected state. Thereby, the lead battery 4 and the ISG 2 are disconnected, and power is supplied to the ISG 2 only from the lithium ion battery 5. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the charge capacity of the lead battery 4 and suppress deterioration of fuel consumption. At this time, when one of the switch SW3 and the switch SW4 is connected, the other switch is controlled to be disconnected. Thereby, electric power can be supplied to the protected load 3 from either the lead battery 4 or the lithium ion battery 5. For this reason, electric power can be supplied to the protected load 3 without depending on the state of charge of the lithium ion battery 5. As described above, the vehicle power supply system according to the embodiment of the present invention can stably operate the protected load 3 that is an electric load while suppressing deterioration of fuel consumption. Here, as described above, the connected state is a state where the contact of the switch is closed (closed state), and the disconnected state is a state where the contact of the switch is open (open state).

また、ＥＣＵ１０は、ＩＳＧ２の駆動制御によって車両１の走行をアシストする場合、リチウムイオン電池５の充電容量が所定の充電容量よりも低い場合、スイッチＳＷ３を接続状態に制御し、スイッチＳＷ４を非接続状態に制御する。これにより、リチウムイオン電池５の充電状態が低い状態にある場合は、鉛電池４から被保護負荷３へ電力を供給できる。このため、燃費の悪化を抑制するようにアシスト制御を実行できるとともに、被保護負荷３に電力を安定して供給できる。   In addition, when assisting the traveling of the vehicle 1 by driving control of the ISG 2, the ECU 10 controls the switch SW3 to be in a connected state and disconnects the switch SW4 when the charging capacity of the lithium ion battery 5 is lower than a predetermined charging capacity. Control to the state. Thereby, when the state of charge of the lithium ion battery 5 is low, power can be supplied from the lead battery 4 to the protected load 3. For this reason, the assist control can be executed so as to suppress the deterioration of the fuel consumption, and the power can be stably supplied to the protected load 3.

ＥＣＵ１０は、アイドリングストップ制御の実行時、エンジン７を停止状態から再始動させる場合、スイッチＳＷ１を接続状態に制御し、スイッチＳＷ２を非接続状態に制御し、スイッチＳＷ３を非接続状態に制御し、スイッチＳＷ４を接続状態に制御する。これにより、リチウムイオン電池５の許容放電量を超える電力が瞬間的に必要な再始動時では、鉛電池４からＩＳＧ２に電力が供給され、リチウムイオン電池５から被保護負荷３へ電力を供給できる。このため、リチウムイオン電池５を大出力による放電から保護できるとともに、被保護負荷３に電力を安定して供給できる。また、ＤＣＤＣコンバータなどの電圧変換器を用いることなく再始動を制御することができ、システム全体のコストアップを抑制できる。   When executing the idling stop control, the ECU 10 controls the switch SW1 to the connected state, the switch SW2 to the disconnected state, and the switch SW3 to the disconnected state when restarting the engine 7 from the stopped state. The switch SW4 is controlled to be connected. Thereby, at the time of restart that instantaneously requires power exceeding the allowable discharge amount of the lithium ion battery 5, power is supplied from the lead battery 4 to the ISG 2, and power can be supplied from the lithium ion battery 5 to the protected load 3. . For this reason, while being able to protect the lithium ion battery 5 from the discharge by a high output, electric power can be stably supplied to the protected load 3. In addition, restart can be controlled without using a voltage converter such as a DCDC converter, and the cost of the entire system can be suppressed.

このように、本発明の一実施形態に係る車両用電源システムは、ＩＳＧ２と鉛電池４とをスイッチＳＷ１を介して配置し、ＩＳＧ２とリチウムイオン電池５とをスイッチＳＷ２を介して配置することによって、エネルギーの回収性能の高いリチウムイオン電池から供給される電力のみを利用してＩＳＧ２の駆動を制御でき、燃費の悪化を抑制するようにアシスト制御を実行できる。   As described above, the vehicle power supply system according to the embodiment of the present invention is configured by arranging the ISG 2 and the lead battery 4 via the switch SW1, and arranging the ISG 2 and the lithium ion battery 5 via the switch SW2. The driving of the ISG 2 can be controlled using only the electric power supplied from the lithium ion battery having high energy recovery performance, and the assist control can be executed so as to suppress the deterioration of fuel consumption.

また、被保護負荷３と鉛電池４とをスイッチＳＷ３を介して配置し、被保護負荷３とリチウムイオン電池５とをスイッチＳＷ４を介して配置することによって、リチウムイオン電池５の充電容量が高いときは、リチウムイオン電池５から被保護負荷３へ電力を供給でき、リチウムイオン電池５の充電容量が低いときは、鉛電池４から被保護負荷３へ電力を供給できる。このため、リチウムイオン電池５の充電容量が低い場合であっても、アシスト制御を実行できるとともに被保護負荷３に電力を安定して供給できる。   Moreover, the charge capacity of the lithium ion battery 5 is high by arranging the protected load 3 and the lead battery 4 via the switch SW3 and arranging the protected load 3 and the lithium ion battery 5 via the switch SW4. When power is supplied to the protected load 3 from the lithium ion battery 5, power can be supplied from the lead battery 4 to the protected load 3 when the charge capacity of the lithium ion battery 5 is low. For this reason, even when the charging capacity of the lithium ion battery 5 is low, the assist control can be executed and the power can be stably supplied to the protected load 3.

なお、本発明の他の実施形態に係る車両用電源システムでは、アシスト制御を実行するときは、リチウムイオン電池５の充電容量の大きさに関わらず、常に鉛電池４から被保護負荷３へ電力を供給できるようにしてもよい。この場合、ＥＣＵ１０は、スイッチＳＷ１を非接続状態に制御し、スイッチＳＷ２を接続状態に制御し、スイッチＳＷ３を接続状態に制御し、スイッチＳＷ４を非接続状態に制御する。このようにすれば、ＥＣＵ１０は、リチウムイオン電池５の充電容量を監視することなく、簡易な制御によって、燃費の悪化を抑制するようにアシスト制御を実行できるとともに、被保護負荷３に電力を安定して供給できる。また、大出力を必要とするアシスト制御を実行する場合であっても、被保護負荷３に電力を安定して供給できる。   In the vehicle power supply system according to another embodiment of the present invention, when the assist control is executed, power is always supplied from the lead battery 4 to the protected load 3 regardless of the charge capacity of the lithium ion battery 5. May be supplied. In this case, the ECU 10 controls the switch SW1 to a disconnected state, controls the switch SW2 to a connected state, controls the switch SW3 to a connected state, and controls the switch SW4 to a disconnected state. In this way, the ECU 10 can execute the assist control so as to suppress the deterioration of the fuel consumption by simple control without monitoring the charging capacity of the lithium ion battery 5 and stabilize the power to the protected load 3. Can be supplied. Further, even when assist control that requires a large output is executed, power can be stably supplied to the protected load 3.

以下、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の切り換えにより形成される車両用電源システムの各回路構成について説明する。   Hereinafter, each circuit configuration of the vehicle power supply system formed by switching the switches SW1 to SW4 will be described.

図２に示すように、この車両用電源システムでは、ＥＣＵ１０がスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を接続状態または非接続状態に制御することで、回路構成１〜回路構成１１が形成される。   As shown in FIG. 2, in this vehicle power supply system, the ECU 10 controls the switches SW1 to SW4 to a connected state or a non-connected state, whereby the circuit configurations 1 to 11 are formed.

図２において、回路構成１は、車両状態が「リチウムイオン電池の充放電禁止時」のときに形成される。一例として、低温環境下であってＩＳＧ２の発電量が少ない状態である。この回路構成１では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、それぞれ接続状態、非接続状態、接続状態、非接続状態に制御される。回路構成１では、スイッチＳＷ２およびスイッチＳＷ４を非接続状態にして、リチウムイオン電池（図中、Ｌｉ電池と記す）５を電源システムから切り離すことにより、リチウムイオン電池５の充放電を禁止する。また、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ３を接続状態にして、ＩＳＧ２によって発電された電力または鉛電池４の電力を被保護負荷３へ供給する。これにより、被保護負荷３が安定的に作動される。   In FIG. 2, the circuit configuration 1 is formed when the vehicle state is “when charging / discharging of the lithium ion battery is prohibited”. As an example, the power generation amount of ISG2 is low under a low temperature environment. In this circuit configuration 1, the switches SW1, SW2, SW3, and SW4 are controlled to be connected, disconnected, connected, and disconnected, respectively. In the circuit configuration 1, charging / discharging of the lithium ion battery 5 is prohibited by disconnecting the lithium ion battery (denoted as Li battery in the figure) 5 from the power supply system with the switches SW2 and SW4 being disconnected. Further, the switch SW1 and the switch SW3 are connected, and the power generated by the ISG 2 or the power of the lead battery 4 is supplied to the protected load 3. As a result, the protected load 3 is stably operated.

また、低温環境下では、リチウムイオン電池５の放電可能電力が小さいため、被保護負荷３への電力供給が安定しないおそれがある。そのため、ＥＣＵ１０は、回路構成１のように、常時スイッチＳＷ４を非接続状態に制御し、スイッチＳＷ３を接続状態に制御して、鉛電池４から被保護負荷３に電力を安定して供給できるようにしている。   Moreover, in low temperature environment, since the dischargeable electric power of the lithium ion battery 5 is small, there is a possibility that the power supply to the protected load 3 is not stable. Therefore, the ECU 10 can constantly supply power from the lead battery 4 to the protected load 3 by controlling the switch SW4 to the disconnected state and the switch SW3 to the connected state as in the circuit configuration 1. I have to.

なお、回路構成１は、一例として記載した低温環境下に限定されず、リチウムイオン電池５の充放電が禁止されている場合に形成される。具体的には、高温環境下もリチウムイオン電池５の充放電が禁止されている場合に含まれる。   The circuit configuration 1 is not limited to the low temperature environment described as an example, and is formed when charging / discharging of the lithium ion battery 5 is prohibited. Specifically, it is included when charging / discharging of the lithium ion battery 5 is prohibited even in a high temperature environment.

回路構成２は、車両状態が「低温環境下（１）」のときに形成される。一例として、低温環境下であってＩＳＧ２の発電量が十分に大きい状態である。低温環境下ではリチウムイオン電池５の放電可能電力（出力可能電力）が小さいため、リチウムイオン電池５から被保護負荷３へ十分な電力を供給できないおそれがあるが、リチウムイオン電池５への充電は可能である。そのため、この回路構成２では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、それぞれ非接続状態、接続状態、非接続状態、接続状態に制御される。回路構成２では、スイッチＳＷ２を接続状態にすることで、ＩＳＧ２が発電した電力でリチウムイオン電池５を充電する。また、低温環境下（２）は、リチウムイオン電池５が過度に放電しない程度に充電されている状態なため、回路構成２では、スイッチＳＷ４を接続状態にすることで、リチウムイオン電池５から被保護負荷３へ電力を供給する。これにより、被保護負荷３が安定的に作動される。   Circuit configuration 2 is formed when the vehicle state is “low temperature environment (1)”. As an example, the power generation amount of ISG2 is sufficiently large under a low temperature environment. Since the dischargeable power (outputtable power) of the lithium ion battery 5 is small in a low temperature environment, there is a possibility that sufficient power cannot be supplied from the lithium ion battery 5 to the protected load 3, but charging to the lithium ion battery 5 is not possible. Is possible. Therefore, in this circuit configuration 2, the switches SW1, SW2, SW3, and SW4 are controlled to a non-connected state, a connected state, a non-connected state, and a connected state, respectively. In the circuit configuration 2, the lithium ion battery 5 is charged with the electric power generated by the ISG 2 by setting the switch SW2 to the connected state. In the low temperature environment (2), the lithium ion battery 5 is charged to such an extent that it is not excessively discharged. Therefore, in the circuit configuration 2, the switch SW4 is brought into the connected state, so that the lithium ion battery 5 is charged. Power is supplied to the protective load 3. As a result, the protected load 3 is stably operated.

回路構成３は、車両状態が「低温環境下（２）」のときに形成される。一例として、低温環境下であってＩＳＧ２の発電量が十分に大きい状態、かつ、リチウムイオン電池５を急速に充電する必要がある状態である。この回路構成３では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、それぞれ非接続状態、接続状態、接続状態、非接続状態に制御される。回路構成３では、スイッチＳＷ２を接続状態にすることで、ＩＳＧ２が発電した電力でリチウムイオン電池５を充電する。また、低温環境下（３）はリチウムイオン電池５を急速に充電する必要がある状態なため、この回路構成３では、スイッチＳＷ４を非接続状態、スイッチＳＷ３を接続状態にすることで、リチウムイオン電池５の放電を回避しつつ、鉛電池４から被保護負荷３へ電力を供給する。これにより、被保護負荷３が安定的に作動される。また、回路構成３では、ＩＳＧ２が発電した電力でリチウムイオン電池５を充電し、鉛電池４から被保護負荷３へ電力を供給するため、急速にリチウムイオン電池５を充電できる。   The circuit configuration 3 is formed when the vehicle state is “under a low temperature environment (2)”. As an example, the power generation amount of ISG 2 is sufficiently large under a low temperature environment, and the lithium ion battery 5 needs to be rapidly charged. In this circuit configuration 3, the switches SW1, SW2, SW3, and SW4 are controlled to a non-connected state, a connected state, a connected state, and a non-connected state, respectively. In the circuit configuration 3, the lithium ion battery 5 is charged with the electric power generated by the ISG 2 by setting the switch SW2 to the connected state. Moreover, since the lithium ion battery 5 needs to be rapidly charged in the low temperature environment (3), in this circuit configuration 3, the switch SW4 is disconnected and the switch SW3 is connected so that the lithium ion battery 5 is connected. Electric power is supplied from the lead battery 4 to the protected load 3 while avoiding the discharge of the battery 5. As a result, the protected load 3 is stably operated. Further, in the circuit configuration 3, since the lithium ion battery 5 is charged with the power generated by the ISG 2 and the power is supplied from the lead battery 4 to the protected load 3, the lithium ion battery 5 can be rapidly charged.

回路構成４は、車両状態が「回生時（１）」のときに形成される。回生時（１）は、ＩＳＧ２が回生発電をしている状態である。この回路構成４では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、それぞれ接続状態、接続状態、非接続状態、接続状態に制御される。回路構成４では、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２を接続状態にすることで、ＩＳＧ２が発電した電力を鉛電池４とリチウムイオン電池５とに供給し、鉛電池４とリチウムイオン電池５を効率よく充電する。また、回生時（１）は、リチウムイオン電池５が過度に放電しない程度に充電されている状態なため、回路構成４では、スイッチＳＷ３を非接続状態にし、スイッチＳＷ４を接続状態にすることで、リチウムイオン電池５から被保護負荷３へ電力を供給する。これにより、被保護負荷３が安定的に作動される。   The circuit configuration 4 is formed when the vehicle state is “regeneration (1)”. At the time of regeneration (1), the ISG 2 is in a state of performing regenerative power generation. In this circuit configuration 4, the switches SW1, SW2, SW3, and SW4 are controlled to be connected, connected, disconnected, and connected, respectively. In the circuit configuration 4, the switch SW1 and the switch SW2 are connected to supply the power generated by the ISG 2 to the lead battery 4 and the lithium ion battery 5, and the lead battery 4 and the lithium ion battery 5 are efficiently charged. . Moreover, since the lithium ion battery 5 is in a state of being charged so as not to be excessively discharged during regeneration (1), in the circuit configuration 4, the switch SW3 is disconnected and the switch SW4 is connected. Then, electric power is supplied from the lithium ion battery 5 to the protected load 3. As a result, the protected load 3 is stably operated.

回路構成５は、車両状態が「回生時（２）」のときに形成される。回生時（２）は、回生時（１）と同様に、ＩＳＧ２が回生発電をしている状態である。この回路構成５では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、それぞれ接続状態、接続状態、接続状態、非接続状態に制御される。回路構成５では、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２を接続状態にすることで、ＩＳＧ２が発電した電力を鉛電池４とリチウムイオン電池５とに供給し、鉛電池４とリチウムイオン電池５を効率よく充電する。また、回生時（２）はリチウムイオン電池５が十分に充電されていない状態なため、回路構成５では、スイッチＳＷ３を接続状態にし、スイッチＳＷ４を非接続状態にすることで、ＩＳＧ２によってリチウムイオン電池５を充電し、鉛電池４から被保護負荷３へ電力を供給する。これにより、被保護負荷３が安定的に作動される。なお、リチウムイオン電池５を急速に充電する必要がある場合、スイッチＳＷ１を非接続状態にすればよい。この場合、ＩＳＧ２が発電した電力をリチウムイオン電池５のみに供給できる。   The circuit configuration 5 is formed when the vehicle state is “regeneration (2)”. At the time of regeneration (2), as in the case of regeneration (1), the ISG 2 is in a state of performing regenerative power generation. In this circuit configuration 5, the switches SW1, SW2, SW3, and SW4 are controlled to be connected, connected, connected, and disconnected, respectively. In the circuit configuration 5, by setting the switch SW1 and the switch SW2 to the connected state, the power generated by the ISG 2 is supplied to the lead battery 4 and the lithium ion battery 5, and the lead battery 4 and the lithium ion battery 5 are efficiently charged. . Further, since the lithium ion battery 5 is not sufficiently charged at the time of regeneration (2), in the circuit configuration 5, the switch SW3 is connected and the switch SW4 is disconnected. The battery 5 is charged and power is supplied from the lead battery 4 to the protected load 3. As a result, the protected load 3 is stably operated. When the lithium ion battery 5 needs to be charged rapidly, the switch SW1 may be disconnected. In this case, the power generated by the ISG 2 can be supplied only to the lithium ion battery 5.

回路構成６は、車両状態が「再始動時」のときに形成される。再始動時は、ＩＳＧ２の駆動によりエンジン７の再始動が行われる状態である。この回路構成６では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、それぞれ接続状態、非接続状態、非接続状態、接続状態に制御される。回路構成６では、スイッチＳＷ１を接続状態にし、スイッチＳＷ２を非接続状態にすることで、図３に示すように、鉛電池４からＩＳＧ２へ大電力を供給して、ＩＳＧ２を駆動する。また、スイッチＳＷ３を非接続状態にし、スイッチＳＷ４を接続状態にすることで、リチウムイオン電池５から被保護負荷３へ電力を供給する。すなわち、再始動時は、鉛電池４の電力によりＩＳＧ２を駆動し、リチウムイオン電池５から被保護負荷３へ電力を供給することで、被保護負荷３が安定的に作動される。このように、回路構成６では、ＩＳＧ２と鉛電池４とが接続される回路と、被保護負荷３とリチウムイオン電池５とが接続される回路とが互いに独立して形成される。なお、図３において、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４がＯＮのときは接続状態を表し、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４がＯＦＦのときは非接続状態を表す。   The circuit configuration 6 is formed when the vehicle state is “when restarting”. At the time of restart, the engine 7 is restarted by driving the ISG 2. In this circuit configuration 6, the switches SW1, SW2, SW3, and SW4 are controlled to be connected, disconnected, disconnected, and connected, respectively. In the circuit configuration 6, by setting the switch SW1 to the connected state and the switch SW2 to the non-connected state, as shown in FIG. 3, large electric power is supplied from the lead battery 4 to the ISG 2, and the ISG 2 is driven. Moreover, electric power is supplied from the lithium ion battery 5 to the protected load 3 by setting the switch SW3 to the disconnected state and the switch SW4 to the connected state. That is, at the time of restarting, the ISG 2 is driven by the electric power of the lead battery 4 and the electric power is supplied from the lithium ion battery 5 to the protected load 3 so that the protected load 3 is stably operated. Thus, in the circuit configuration 6, the circuit to which the ISG 2 and the lead battery 4 are connected and the circuit to which the protected load 3 and the lithium ion battery 5 are connected are formed independently of each other. In FIG. 3, when the switches SW1 to SW4 are ON, the connected state is indicated, and when the switches SW1 to SW4 are OFF, the disconnected state is indicated.

回路構成７は、車両状態が「リチウムイオン電池の充電要求時（１）」のときに形成される。リチウムイオン電池の充電要求時（１）は、回生時以外でリチウムイオン電池５の充電が必要になった状態である。この回路構成７では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、それぞれ非接続状態、接続状態、接続状態、非接続状態に制御される。回路構成７では、スイッチＳＷ２を接続状態にすることで、ＩＳＧ２が発電した電力をリチウムイオン電池５に供給し、リチウムイオン電池５を充電する。また、スイッチＳＷ４を非接続状態、スイッチＳＷ３を接続状態にすることで、鉛電池４から被保護負荷３へ電力を供給する。これにより、被保護負荷３が安定的に作動される。なお、回路構成７では、スイッチＳＷ１を非接続状態にしたことで鉛電池４が一般負荷６と被保護負荷３の両方の電気負荷に対して放電される。鉛電池４の放電量を低減したい場合、ＥＣＵ１０は、スイッチＳＷ３を非接続状態、スイッチＳＷ４を接続状態に制御して、リチウムイオン電池５から被保護負荷３に電力を供給し、ＩＳＧ２が発電した電力でリチウムイオン電池５を充電するのが好ましい。このように、回路構成７では、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４が、どちらが接続状態または非接続状態であってもよい。   The circuit configuration 7 is formed when the vehicle state is “at the time of requesting charging of a lithium ion battery (1)”. When charging of the lithium ion battery is requested (1), the lithium ion battery 5 needs to be charged except during regeneration. In this circuit configuration 7, the switches SW1, SW2, SW3, and SW4 are controlled to a disconnected state, a connected state, a connected state, and a disconnected state, respectively. In the circuit configuration 7, by setting the switch SW2 to the connected state, the power generated by the ISG 2 is supplied to the lithium ion battery 5 and the lithium ion battery 5 is charged. Further, power is supplied from the lead battery 4 to the protected load 3 by setting the switch SW4 to the non-connected state and the switch SW3 to the connected state. As a result, the protected load 3 is stably operated. In the circuit configuration 7, the lead battery 4 is discharged with respect to both the general load 6 and the protected load 3 because the switch SW <b> 1 is disconnected. When it is desired to reduce the discharge amount of the lead battery 4, the ECU 10 controls the switch SW3 to the non-connected state and the switch SW4 to the connected state to supply power from the lithium ion battery 5 to the protected load 3, and the ISG 2 generates power. It is preferable to charge the lithium ion battery 5 with electric power. Thus, in the circuit configuration 7, either the switch SW3 or the switch SW4 may be in a connected state or a non-connected state.

回路構成８は、車両状態が「リチウムイオン電池の充電要求時（２）」のときに形成される。リチウムイオン電池の充電要求時（２）は、リチウムイオン電池の充電要求時（１）と同様に、回生時以外でリチウムイオン電池５の充電が必要になった状態である。この回路構成７では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、それぞれ接続状態、接続状態、接続状態、非接続状態に制御される。回路構成８では、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２を接続状態にすることで、ＩＳＧ２が発電した電力を鉛電池４とリチウムイオン電池５とに供給し、鉛電池４とリチウムイオン電池５を効率よく充電する。また、スイッチＳＷ４を非接続状態、スイッチＳＷ３を接続状態にすることで、鉛電池４から被保護負荷３へ電力を供給する。これにより、被保護負荷３が安定的に作動される。なお、リチウムイオン電池５の充電状態が所定値よりも低い状態にある場合、ＥＣＵ１０は、スイッチＳＷ３を接続状態、スイッチＳＷ４を非接続状態に制御して、鉛電池４から被保護負荷３へ電力を供給するのが好ましい。反対に、リチウムイオン電池５の充電状態が所定値以上の状態にある場合（充電状態が概ね十分である場合）、ＥＣＵ１０は、スイッチＳＷ３を非接続状態、スイッチＳＷ４を接続状態に制御して、リチウムイオン電池５から被保護負荷３へ電力を供給するのが好ましい。このように、回路構成８では、スイッチＳＷ３およびスイッチＳＷ４が、どちらが接続状態または非接続状態であってもよい。   The circuit configuration 8 is formed when the vehicle state is “at the time of requesting charging of a lithium ion battery (2)”. When charging of the lithium ion battery is requested (2), the charging of the lithium ion battery 5 is required at times other than during regeneration, similarly to the charging request of the lithium ion battery (1). In this circuit configuration 7, the switches SW1, SW2, SW3, and SW4 are controlled to be connected, connected, connected, and disconnected, respectively. In the circuit configuration 8, by setting the switch SW1 and the switch SW2 to the connected state, the electric power generated by the ISG 2 is supplied to the lead battery 4 and the lithium ion battery 5, and the lead battery 4 and the lithium ion battery 5 are efficiently charged. . Further, power is supplied from the lead battery 4 to the protected load 3 by setting the switch SW4 to the non-connected state and the switch SW3 to the connected state. As a result, the protected load 3 is stably operated. When the state of charge of the lithium ion battery 5 is lower than the predetermined value, the ECU 10 controls the switch SW3 to be in a connected state and the switch SW4 to be in a non-connected state so that power is supplied from the lead battery 4 to the protected load 3. Is preferably supplied. On the other hand, when the state of charge of the lithium ion battery 5 is greater than or equal to a predetermined value (when the state of charge is substantially sufficient), the ECU 10 controls the switch SW3 to the disconnected state and the switch SW4 to the connected state, It is preferable to supply power from the lithium ion battery 5 to the protected load 3. Thus, in the circuit configuration 8, either the switch SW3 or the switch SW4 may be in a connected state or a non-connected state.

回路構成９は、車両状態が「鉛電池およびリチウムイオン電池の充電状態が良好なとき」に形成される。この回路構成９では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、それぞれ非接続状態、非接続状態、非接続状態、接続状態に制御される。回路構成９では、スイッチＳＷ４を接続状態にすることで、リチウムイオン電池５から被保護負荷３へ電力を供給する。これにより、被保護負荷３が安定的に作動される。このとき、スイッチＳＷ３が非接続状態であるため、スイッチＳＷ３の側からは被保護負荷３に電力が供給されない。回路構成９では、短時間で繰り返し充電可能なリチウムイオン電池５を積極的に被保護負荷３の作動に使用しているため、ＩＳＧ２を発電に利用しない期間を確保でき、車両走行時の発電負荷を減少させ、燃費を向上することができる。なお、スイッチＳＷ２は、接続状態であってもよい。   The circuit configuration 9 is formed when the vehicle state is “when the state of charge of the lead battery and the lithium ion battery is good”. In this circuit configuration 9, the switches SW1, SW2, SW3, and SW4 are controlled to a non-connected state, a non-connected state, a non-connected state, and a connected state, respectively. In the circuit configuration 9, power is supplied from the lithium ion battery 5 to the protected load 3 by setting the switch SW4 to the connected state. As a result, the protected load 3 is stably operated. At this time, since the switch SW3 is in a disconnected state, power is not supplied to the protected load 3 from the switch SW3 side. In the circuit configuration 9, since the lithium ion battery 5 that can be repeatedly charged in a short time is actively used for the operation of the protected load 3, a period during which the ISG 2 is not used for power generation can be secured, and the power generation load during vehicle travel can be secured. The fuel consumption can be improved. Note that the switch SW2 may be in a connected state.

回路構成１０は、車両状態が「アシスト制御時（リチウムイオン電池の充電容量が低いとき）」に形成される。この回路構成１０では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、それぞれ非接続状態、接続状態、接続状態、非接続状態に制御される。このときの車両状態は、リチウムイオン電池５の充電状態が低いときにアシスト制御を実行する状態であるため、回路構成１０では、スイッチＳＷ３を接続状態にし、スイッチＳＷ４を非接続状態にすることで、図４に示すように、鉛電池４から被保護負荷３に電力を供給する。また、スイッチＳＷ２を接続状態にすることで、リチウムイオン電池５からＩＳＧ２に電力を供給する。また、スイッチＳＷ１を非接続状態にすることで、鉛電池４とＩＳＧ２とを切り離す。このように、回路構成１０では、ＩＳＧ２とリチウムイオン電池５とが接続される回路と、被保護負荷３と鉛電池４とが接続される回路とが互いに独立して形成される。これにより、回路構成１０では、短時間で繰り返し充電可能なリチウムイオン電池５を積極的にＩＳＧ２の駆動に利用しているため、アシスト制御を高い頻度で実行することができる。また、鉛電池４から被保護負荷３へ電力を供給して、被保護負荷３を安定して作動させることができる。なお、図４において、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４がＯＮのときは接続状態を表し、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４がＯＦＦのときは非接続状態を表す。   The circuit configuration 10 is formed when the vehicle state is “at the time of assist control (when the charge capacity of the lithium ion battery is low)”. In this circuit configuration 10, the switches SW1, SW2, SW3, and SW4 are controlled to a disconnected state, a connected state, a connected state, and a disconnected state, respectively. Since the vehicle state at this time is a state in which the assist control is executed when the state of charge of the lithium ion battery 5 is low, in the circuit configuration 10, the switch SW3 is in the connected state and the switch SW4 is in the non-connected state. As shown in FIG. 4, power is supplied from the lead battery 4 to the protected load 3. Moreover, electric power is supplied from the lithium ion battery 5 to ISG2 by making switch SW2 into a connection state. Further, the lead battery 4 and the ISG 2 are disconnected by bringing the switch SW1 into a disconnected state. Thus, in the circuit configuration 10, the circuit to which the ISG 2 and the lithium ion battery 5 are connected and the circuit to which the protected load 3 and the lead battery 4 are connected are formed independently of each other. Thereby, in the circuit configuration 10, since the lithium ion battery 5 that can be repeatedly charged in a short time is actively used for driving the ISG 2, the assist control can be executed with high frequency. Moreover, electric power can be supplied from the lead battery 4 to the protected load 3 so that the protected load 3 can be stably operated. In FIG. 4, when the switches SW1 to SW4 are ON, the connected state is indicated, and when the switches SW1 to SW4 are OFF, the disconnected state is indicated.

回路構成１１は、車両状態が「アシスト制御時（リチウムイオン電池の充電容量が高いとき）」に形成される。この回路構成１１では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、それぞれ非接続状態、接続状態、非接続状態、接続状態に制御される。このときの車両状態は、リチウムイオン電池５の充電状態が高いときにアシスト制御を実行する状態である。回路構成１１では、図５に示すように、スイッチＳＷ３を非接続状態にし、スイッチＳＷ４を接続状態にすることで、リチウムイオン電池５から被保護負荷３へ電力を供給しつつ、スイッチＳＷ２を接続状態にすることで、リチウムイオン電池５からＩＳＧ２にも電力を供給する。また、スイッチＳＷ１を非接続状態にして、鉛電池４とＩＳＧ２とを切り離す。回路構成１１では、短時間で繰り返し充電可能なリチウムイオン電池５を積極的にＩＳＧ２の駆動に利用しているため、アシスト制御を高い頻度で実行することができる。また、リチウムイオン電池５から被保護負荷３へ電力を供給して、被保護負荷３を安定して作動させることができる。なお、図５において、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４がＯＮのときは接続状態を表し、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４がＯＦＦのときは非接続状態を表す。   The circuit configuration 11 is formed when the vehicle state is “at the time of assist control (when the charge capacity of the lithium ion battery is high)”. In this circuit configuration 11, the switches SW1, SW2, SW3, and SW4 are controlled to a disconnected state, a connected state, a disconnected state, and a connected state, respectively. The vehicle state at this time is a state where the assist control is executed when the state of charge of the lithium ion battery 5 is high. In the circuit configuration 11, as shown in FIG. 5, the switch SW <b> 3 is disconnected and the switch SW <b> 4 is connected to connect the switch SW <b> 2 while supplying power from the lithium ion battery 5 to the protected load 3. By setting the state, power is also supplied from the lithium ion battery 5 to the ISG 2. Further, the switch SW1 is disconnected and the lead battery 4 and the ISG 2 are disconnected. In the circuit configuration 11, since the lithium ion battery 5 that can be repeatedly charged in a short time is actively used for driving the ISG 2, the assist control can be executed with high frequency. Moreover, electric power can be supplied from the lithium ion battery 5 to the protected load 3 so that the protected load 3 can be stably operated. In FIG. 5, when the switches SW1 to SW4 are ON, the connection state is indicated, and when the switches SW1 to SW4 are OFF, the disconnection state is indicated.

このように、回路構成１０、１１では、アシスト制御を実行する際に、短時間で繰り返し充電が可能なリチウムイオン電池５からの電力のみでＩＳＧ２を駆動することで、鉛電池の充電容量の低下を抑制している。   As described above, in the circuit configurations 10 and 11, when the assist control is executed, the ISG 2 is driven only by the electric power from the lithium ion battery 5 that can be repeatedly charged in a short time, thereby reducing the charge capacity of the lead battery. Is suppressed.

また、回路構成１０、１１では、アシスト制御を実行する際に、リチウムイオン電池５の充電状態に応じて鉛電池４から被保護負荷３へ電力を供給することで、リチウムイオン電池５の充電状態に依存されることなく被保護負荷３を安定して作動させている。   In the circuit configurations 10 and 11, when the assist control is executed, the charge state of the lithium ion battery 5 is supplied by supplying power from the lead battery 4 to the protected load 3 according to the charge state of the lithium ion battery 5. The protected load 3 is stably operated without depending on the above.

以上のように、本実施形態の車両用電源システムにおいて、回路構成１〜１１は、いずれもスイッチＳＷ３またはスイッチＳＷ４のいずれか一方が接続状態に制御されるようになっているため、被保護負荷３を安定的に作動させることができる。   As described above, in the vehicle power supply system according to the present embodiment, since any one of the circuit configurations 1 to 11 is controlled to be connected to either the switch SW3 or the switch SW4, the load to be protected 3 can be stably operated.

本実施形態の車両用電源システムの作用効果について説明する。   The effects of the vehicle power supply system of this embodiment will be described.

本実施形態の車両用電源システムは、鉛電池４とＩＳＧ２との接続または非接続を形成するスイッチＳＷ１と、鉛電池４と被保護負荷３との接続または非接続を形成するスイッチＳＷ３と、リチウムイオン電池５と被保護負荷３との接続または非接続を形成するスイッチＳＷ４と、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４の接続または非接続を制御するＥＣＵ１０とを有する。   The vehicle power supply system of this embodiment includes a switch SW1 that forms connection or non-connection between the lead battery 4 and the ISG 2, a switch SW3 that forms connection or non-connection between the lead battery 4 and the protected load 3, and lithium It has switch SW4 which forms connection or non-connection of ion battery 5 and protected load 3, and ECU10 which controls connection or non-connection of switch SW1, switch SW3, and switch SW4.

そして、ＥＣＵ１０は、ＩＳＧ２の駆動制御によって車両の走行をアシストする場合、スイッチＳＷ１を非接続状態に制御し、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ４のいずれか一方が接続状態のとき、他方のスイッチが非接続状態となるよう制御する。   The ECU 10 controls the switch SW1 to the non-connected state when assisting driving of the vehicle by the drive control of the ISG 2, and when one of the switch SW3 and the switch SW4 is connected, the other switch is not connected. Control to be

これにより、アシスト制御時、すなわちＩＳＧ２が車両の走行をアシストする時は、鉛電池４とＩＳＧ２が切り離され、リチウムイオン電池５のみからＩＳＧ２に電力が供給されるため、鉛電池４の充電容量の低下を抑制し、燃費の悪化を抑制できる。また、鉛電池４またはリチウムイオン電池５のいずれか一方から被保護負荷３へ電力を供給できる。このため、リチウムイオン電池５の充電状態に依存されることなく被保護負荷３に電力を供給できる。この結果、燃費の悪化を抑制しつつ被保護負荷３を安定的に作動させることができる。言い換えると、本実施形態の車両用電源システムは、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４を備えているため、ＩＳＧ２による走行アシスト時に被保護負荷３への電力供給を鉛電池４から行うことで、リチウムイオン電池５の大電力を用いてＩＳＧ２によるアシストを実施することもできる。   Thereby, at the time of assist control, that is, when the ISG 2 assists the traveling of the vehicle, the lead battery 4 and the ISG 2 are disconnected, and power is supplied to the ISG 2 only from the lithium ion battery 5. Reduction can be suppressed and deterioration of fuel consumption can be suppressed. Further, power can be supplied to the protected load 3 from either the lead battery 4 or the lithium ion battery 5. For this reason, electric power can be supplied to the protected load 3 without depending on the state of charge of the lithium ion battery 5. As a result, the protected load 3 can be stably operated while suppressing deterioration of fuel consumption. In other words, since the vehicle power supply system of the present embodiment includes the switch SW3 and the switch SW4, the lithium ion battery 5 is supplied by supplying power from the lead battery 4 to the protected load 3 during driving assist by the ISG 2. Assist with ISG2 can also be implemented using a large amount of power.

なお、本実施形態の車両用電源システムでは、ＩＳＧ２が車両の走行をアシストするとき、少なくとも、鉛電池４とＩＳＧ２が切り離され、リチウムイオン電池５のみからＩＳＧ２に電力が供給され、鉛電池４またはリチウムイオン電池５のいずれか一方から被保護負荷３へ電力を供給できる構成であればよい。すなわち、本発明は、リチウムイオン電池５とＩＳＧ２とが常時接続される構成であってもよい。   In the vehicle power supply system of the present embodiment, when the ISG 2 assists the traveling of the vehicle, at least the lead battery 4 and the ISG 2 are disconnected, and power is supplied to the ISG 2 only from the lithium ion battery 5, and the lead battery 4 or Any configuration may be employed as long as power can be supplied from any one of the lithium ion batteries 5 to the protected load 3. That is, the present invention may be configured such that the lithium ion battery 5 and the ISG 2 are always connected.

また、本実施形態の車両用電源システムにおいて、ＥＣＵ１０は、ＩＳＧ２の駆動制御によって車両１の走行をアシストする場合、リチウムイオン電池５の充電容量が所定の充電容量よりも低いときは、スイッチＳＷ３を接続状態に制御し、スイッチＳＷ４を非接続状態に制御する。   In the vehicle power supply system of the present embodiment, when assisting the traveling of the vehicle 1 by drive control of the ISG 2, the ECU 10 sets the switch SW3 when the charge capacity of the lithium ion battery 5 is lower than a predetermined charge capacity. The connected state is controlled, and the switch SW4 is controlled to the disconnected state.

これにより、リチウムイオン電池５の充電状態が低いときは、鉛電池４から被保護負荷３に電力を供給できるため、被保護負荷３を安定的に作動させることができる。言い換えると、本実施形態の車両用電源システムは、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４を備えているため、リチウムイオン電池５の充電状態が高いとき、リチウムイオン電池５から被保護負荷３へ電力を供給できるので、リチウムイオン電池５の電力を有効活用することができる。   Thereby, when the state of charge of the lithium ion battery 5 is low, power can be supplied from the lead battery 4 to the protected load 3, so that the protected load 3 can be stably operated. In other words, since the vehicle power supply system according to the present embodiment includes the switch SW3 and the switch SW4, when the state of charge of the lithium ion battery 5 is high, power can be supplied from the lithium ion battery 5 to the protected load 3. The power of the lithium ion battery 5 can be effectively used.

また、本実施形態の車両用電源システムにおいて、車両１は、所定の条件が成立した場合に自動的にエンジン７を停止し再始動させる機能を有し、ＥＣＵ１０は、エンジン７を停止状態から再始動させる場合、スイッチＳＷ１を接続状態に制御し、スイッチＳＷ３を非接続状態に制御し、スイッチＳＷ４を接続状態に制御する。   In the vehicle power supply system of the present embodiment, the vehicle 1 has a function of automatically stopping and restarting the engine 7 when a predetermined condition is satisfied, and the ECU 10 restarts the engine 7 from the stopped state. When starting, the switch SW1 is controlled to be connected, the switch SW3 is controlled to be disconnected, and the switch SW4 is controlled to be connected.

これにより、エンジン７の再始動時は、鉛電池４からＩＳＧ２に電力が供給され、リチウムイオン電池５から被保護負荷３に電力が供給されるため、被保護負荷３を安定的に作動させることができる。言い換えると、本実施形態の車両用電源システムは、エンジン７の再始動において、リチウムイオン電池５に許容放電量を超える電力が瞬間的に必要となるが、スイッチＳＷ１およびＳＷ３の制御により、鉛電池４からＩＳＧ２へ電力供給を行うよう、ＩＳＧ２と鉛電池４とを含む回路と、リチウムイオン電池５と被保護負荷３とを含む回路とを独立させることができるので、リチウムイオン電池５と被保護負荷３の間にＤＣＤＣコンバータを設けることを不要にできる。   Thus, when the engine 7 is restarted, power is supplied from the lead battery 4 to the ISG 2 and power is supplied from the lithium ion battery 5 to the protected load 3, so that the protected load 3 can be operated stably. Can do. In other words, in the vehicle power supply system of the present embodiment, when the engine 7 is restarted, the lithium ion battery 5 instantaneously requires electric power exceeding the allowable discharge amount, but the lead battery is controlled by the control of the switches SW1 and SW3. Since the circuit including the ISG 2 and the lead battery 4 and the circuit including the lithium ion battery 5 and the protected load 3 can be made independent so as to supply power to the ISG 2 from the lithium ion battery 5, the lithium ion battery 5 and the protected object are protected. It is unnecessary to provide a DCDC converter between the loads 3.

また、本実施形態の車両用電源システムにおいて、リチウムイオン電池５は、鉛電池４よりも短い時間で繰り返し充電が可能なバッテリである。   In the vehicle power supply system of the present embodiment, the lithium ion battery 5 is a battery that can be repeatedly charged in a shorter time than the lead battery 4.

これにより、充電特性の異なる２種類のバッテリから車両用電源システムを構成するため、車両用電源システムにおいて効率の良い充放電制御を実現することができる。更に、本実施形態の車両用電源システムは、ＩＳＧ２の位置を、鉛電池４よりもリチウムイオン電池５側に配置している。これにより、エネルギー回収性能の高いリチウムイオン電池５のみを電力としてＩＳＧ２を力行させることが可能になる。   Thus, since the vehicle power supply system is configured from two types of batteries having different charging characteristics, efficient charge / discharge control can be realized in the vehicle power supply system. Further, in the vehicle power supply system according to the present embodiment, the position of the ISG 2 is arranged closer to the lithium ion battery 5 than the lead battery 4. This makes it possible to power ISG 2 using only the lithium ion battery 5 with high energy recovery performance as power.

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。   While embodiments of the invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.

１ 車両
２ ＩＳＧ（電動機）
３ 被保護負荷（電気負荷）
４ 鉛電池（第１のバッテリ）
５ リチウムイオン電池（第２のバッテリ）
１０ ＥＣＵ（制御部）
ＳＷ１ スイッチ（第１のスイッチ）
ＳＷ２ スイッチ（第２のスイッチ）
ＳＷ３ スイッチ（第３のスイッチ）
ＳＷ４ スイッチ（第４のスイッチ） 1 Vehicle 2 ISG (electric motor)
3 Protected load (electric load)
4 Lead battery (first battery)
5 Lithium ion battery (second battery)
10 ECU (control unit)
SW1 switch (first switch)
SW2 switch (second switch)
SW3 switch (third switch)
SW4 switch (fourth switch)

Claims (4)

車両の走行によって発電を行い、前記車両の走行をアシストする電動機と、
前記車両の走行中において安定した電力供給が必要とされる電気負荷と、
前記電動機及び前記電気負荷に電力を供給可能に接続された第１のバッテリと、
前記電動機及び前記電気負荷に電力を供給可能に接続され、前記第１のバッテリとは異なる第２のバッテリとを有する車両用電源システムであって、
前記第１のバッテリと前記電動機との接続または非接続を形成する第１のスイッチと、
前記第２のバッテリと前記電動機との接続または非接続を形成する第２のスイッチと、
前記第１のバッテリと前記電気負荷との接続または非接続を形成する第３のスイッチと、
前記第２のバッテリと前記電気負荷との接続または非接続を形成する第４のスイッチと、
前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチの接続または非接続を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記電動機の駆動制御によって前記車両の走行をアシストする場合、前記第２のバッテリの充電容量が所定の充電容量よりも低いことを条件として、前記第１のスイッチを非接続状態、前記第２のスイッチを接続状態、前記第３のスイッチを接続状態、前記第４のスイッチを非接続状態に制御することを特徴とする車両用電源システム。 An electric motor that generates electricity by running the vehicle and assists in running the vehicle;
An electrical load that requires a stable power supply while the vehicle is running;
A first battery connected to be able to supply power to the electric motor and the electric load;
A vehicle power supply system that is connected to be able to supply electric power to the electric motor and the electric load and has a second battery different from the first battery,
A first switch that forms a connection or disconnection between the first battery and the electric motor;
A second switch forming connection or disconnection between the second battery and the electric motor;
A third switch forming a connection or disconnection between the first battery and the electrical load;
A fourth switch forming a connection or disconnection between the second battery and the electrical load;
A controller that controls connection or disconnection of the first switch, the second switch, the third switch, and the fourth switch;
Wherein, when assisting the driving of the vehicle by the drive control of the electric motor, the condition charge capacity is lower than a predetermined charge capacity of the second battery, the first unconnected switch The vehicular power supply system controls the second switch to a connected state, the third switch to a connected state, and the fourth switch to a non-connected state. 前記制御部は、前記電動機の駆動制御によって前記車両の走行をアシストする場合、前記第２のバッテリの充電容量が所定の充電容量よりも高いときは、前記第１のスイッチを非接続状態、前記第２のスイッチを接続状態、前記第３のスイッチを非接続状態、前記第４のスイッチを接続状態に制御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。   In the case where the controller assists driving of the vehicle by driving control of the electric motor, when the charge capacity of the second battery is higher than a predetermined charge capacity, the first switch is in a disconnected state, 2. The vehicle power supply system according to claim 1, wherein the second switch is controlled to be connected, the third switch is disconnected, and the fourth switch is connected. 3. 前記車両は、所定の条件が成立した場合に自動的にエンジンを停止し再始動させる機能を有し、
前記制御部は、前記エンジンを停止状態から再始動させる場合、前記第１のスイッチを接続状態に制御し、前記第２のスイッチを非接続状態に制御し、前記第３のスイッチを接続状態に制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用電源システム。 The vehicle has a function of automatically stopping and restarting an engine when a predetermined condition is satisfied,
When the engine is restarted from a stopped state, the control unit controls the first switch to a connected state, controls the second switch to a disconnected state, and sets the third switch to a connected state. The vehicle power supply system according to claim 1 or 2, wherein the vehicle power supply system is controlled. 前記第２のバッテリは、前記第１のバッテリよりも短い時間で繰り返し充電が可能なバッテリであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車両用電源システム。   The vehicle power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the second battery is a battery that can be repeatedly charged in a shorter time than the first battery.
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