特許 7064393 制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-26

(45)【発行日】2022-05-10

(54)【発明の名称】制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/14 20060101AFI20220427BHJP

   B60R 16/03 20060101ALI20220427BHJP

   B60R 16/04 20060101ALI20220427BHJP

【ＦＩ】

H02J7/14 H

H02J7/14 L

B60R16/03 J

B60R16/04 S

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018114931

(22)【出願日】2018-06-15

(65)【公開番号】P2019221024

(43)【公開日】2019-12-26

【審査請求日】2021-03-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100139480

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 京子

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100175134

【弁理士】

【氏名又は名称】北 裕介

(72)【発明者】

【氏名】竹内 良樹

(72)【発明者】

【氏名】虻川 卓憲

【審査官】原 嘉彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０４７８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８２５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１９４４８３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ ６／２０－６／５４７

Ｂ６０Ｌ １／００－３／１２

７／００－１３／００

１５／００－５８／４０

Ｂ６０Ｒ １６／００－１７／０２

Ｂ６０Ｗ １０／００

１０／０２

１０／０６

１０／０８

１０／１０

１０／１８

１０／２６

１０／２８

１０／３０－２０／５０

Ｆ０１Ｎ ３／００

３／０２

３／０４－３／３８

９／００－１１／００

Ｆ０２Ｄ ４３／００－４５／００

Ｈ０１Ｍ １０／４２－１０／４８

Ｈ０２Ｊ ７／００－７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関（２００）と、前記内燃機関の出力トルクを利用して発電を行う発電機（２０）と、第１蓄電池（１１）と、前記第１蓄電池よりも内部抵抗が高い第２蓄電池（１２）と、前記発電機に対して、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池が並列に接続された電気経路に設けられるスイッチ（ＳＷ２）と、を備えた車載電源システム（１００）に適用される制御装置（５０）において、
前記内燃機関の駆動中であって、前記内燃機関の温度が所定温度以下である冷間駆動中、前記内燃機関の出力トルクを利用して発電を実施させるように、前記発電機を制御する発電機制御部（５１）と、
前記内燃機関の冷間駆動中、少なくとも前記発電機と前記第１蓄電池との間を通電させるように、前記スイッチを制御する電源制御部（５２）と、を備え、
前記車載電源システムには、前記電気経路において、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池が並列に接続される第１電気負荷（１３）が設けられており、
前記スイッチは、前記発電機との第１接続点と、前記第１電気負荷との第２接続点との間であって、前記第１蓄電池よりも前記発電機の側に設けられ、
前記電源制御部は、前記内燃機関の冷間駆動中、前記第１蓄電池の蓄電量が所定の蓄電量以下である場合には、前記発電機と前記第１蓄電池との間の通電させる一方、前記第１蓄電池の蓄電量が前記所定の蓄電量よりも多い場合には、前記発電機と前記第１蓄電池との間の通電を遮断させるとともに、前記第１電気負荷と前記第１蓄電池との間を通電させるように前記スイッチを制御する制御装置。

【請求項2】

前記内燃機関の冷間駆動中、前記第１蓄電池の蓄電量が前記所定の蓄電量よりも多い場合、前記第１電気負荷における負荷を増大させるように、前記第１電気負荷の駆動状態を制御する負荷制御部（５３）を備える請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

内燃機関（２００）と、前記内燃機関の出力トルクを利用して発電を行う発電機（２０）と、第１蓄電池（１１）と、前記第１蓄電池よりも内部抵抗が高い第２蓄電池（１２）と、前記発電機に対して、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池が並列に接続された電気経路に設けられるスイッチ（ＳＷ２）と、を備えた車載電源システム（１００）に適用される制御装置（５０）において、
前記内燃機関の駆動中であって、前記内燃機関の温度が所定温度以下である冷間駆動中、前記内燃機関の出力トルクを利用して発電を実施させるように、前記発電機を制御する発電機制御部（５１）と、
前記内燃機関の冷間駆動中、少なくとも前記発電機と前記第１蓄電池との間を通電させるように、前記スイッチを制御する電源制御部（５２）と、を備え、
前記車載電源システムには、前記電気経路において、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池が並列に接続される第１電気負荷（１３）と、第２電気負荷（１４）と、が設けられており、
前記スイッチは、前記発電機との第１接続点（Ｎ２）と、前記第１電気負荷との第２接続点（Ｎ３）との間であって、前記第１蓄電池よりも前記発電機の側に設けられ、
前記第２電気負荷は、前記スイッチを介して前記第１蓄電池と接続されており、
前記発電機制御部は、前記内燃機関の冷間駆動中、前記第１蓄電池の蓄電量が所定の蓄電量以下である場合には、発電させ、所定の蓄電量よりも多い場合には、発電を停止させるように前記発電機を制御し、
前記電源制御部は、前記内燃機関の冷間駆動中、前記第１蓄電池の蓄電量が所定の蓄電量以下である場合には、前記発電機と前記第１蓄電池との間の通電させる一方、前記所定の蓄電量よりも多い場合には、前記第１電気負荷と前記第１蓄電池との間を通電させるとともに、前記第２電気負荷と前記第１蓄電池との間を通電させるように前記スイッチを制御する制御装置。

【請求項4】

前記第２電気負荷は、その駆動状態により、要求電圧が異なるものである一方、前記第１蓄電池は、その状態により、放電電圧が異なるものであり、
前記電源制御部は、前記内燃機関の冷間駆動中、前記第１蓄電池の蓄電量が前記所定の蓄電量よりも多い場合、前記第２電気負荷の駆動状態及び前記第１蓄電池の状態に基づき、前記第２電気負荷と前記第１蓄電池との間の通電及び通電遮断を切り替えるように前記スイッチを制御する請求項３に記載の制御装置。

【請求項5】

前記内燃機関の冷間駆動中、前記第１蓄電池の蓄電量が前記所定の蓄電量よりも多い場合、前記第１電気負荷、前記第２電気負荷、又はその両方のいずれかにおける負荷を増大させるように、前記第１電気負荷、前記第２電気負荷、又はその両方のいずれかの駆動状態を制御する負荷制御部（５３）を備える請求項３又は４に記載の制御装置。

【請求項6】

前記発電機は、車両の制動トルクを利用して回生発電可能に構成されており、
回生発電量を予測する予測部（５０）と、
前記所定の蓄電量を、前記回生発電量に応じて決定する決定部（５０）と、を備える請求項１～５のうちいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項7】

前記予測部は、前記第１蓄電池の蓄電量の履歴、又は走行履歴、又は車両状態、又は予測された走行パターンに基づいて回生発電量を予測する請求項６に記載の制御装置。

【請求項8】

前記発電機制御部は、前記内燃機関の出力トルクにおいて車両を駆動させるために利用される駆動トルクが所定トルクよりも大きい場合、又は前記出力トルクが制限される場合、前記発電機に利用される発電トルクが所定範囲内となるように制限する請求項１～７のうちいずれか１項に記載の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電池を有する車載電源システムに適用される制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

内燃機関としてのエンジンを搭載した車両において、エンジンの冷間駆動時、暖機を行うものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１の車両では、冷間駆動時、オルタネータによる発電と回転電機による発電を共に行っている。これにより、発電によるエンジン負荷を大きくし、暖機を速やかに行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－２１７９３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記車両では、暖機中、エンジン負荷をより大きくして、早期に暖機を完了させることが望まれている。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、暖機を速やかに完了させることができる制御装置を提供することを主たる目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、内燃機関と、前記内燃機関の出力トルクを利用して発電を行う発電機と、第１蓄電池と、前記第１蓄電池よりも内部抵抗が高い第２蓄電池と、前記発電機に対して、前記第１蓄電池及び前記第２蓄電池が並列接続された電気経路に設けられるスイッチと、を備えた車載電源システムに適用される制御装置において、前記内燃機関の駆動中であって、前記内燃機関の温度が所定温度以下である冷間駆動中、前記内燃機関の出力トルクを利用して発電を実施させるように前記発電機を制御する発電機制御部と、前記内燃機関の冷間駆動中、少なくとも前記発電機と前記第１蓄電池との間を通電させるように、前記スイッチを制御する電源制御部と、を備えた。

【0007】

内部抵抗の低い第１蓄電池との間を通電させて、第１蓄電池を充電する場合、内部抵抗の高い第２蓄電池のみを充電する場合と比較して、発電機からの発電電流が多くなる。その結果、発電トルク（発電による負荷）が大きくなる。このため、内燃機関の温度が所定温度以下である場合、内燃機関の負荷をより大きくすることができ、暖機を素早く完了させることができる。

【0008】

また、第１蓄電池は、第２蓄電池と比較してエネルギ効率が良いため、発電トルクを増加させても、無駄を少なくすることができ、燃費を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】車載電源システムを示す電気回路図。

【図2】スイッチの接続状態及び電流の流れを示す回路図。

【図3】暖機制御処理を示すフローチャート。

【図4】エンジン温度の変化を示すタイムチャート。

【図5】第２実施形態の暖機制御処理を示すフローチャート。

【図6】第２実施形態におけるスイッチの接続状態及び電流の流れを示す回路図。

【図7】第２実施形態のエンジン温度の変化を示すタイムチャート。

【図8】別例における車載電源システムを示す電気回路図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、内燃機関としてのエンジン２００を駆動源として走行する車両において、当該車両の各種機器に電力を供給する車載電源システム１００に適用される制御装置を具体化するものとしている。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付している。

【0011】

（第１実施形態）
図１に示すように、車載電源システム１００は、第１蓄電池としてのリチウムイオン蓄電池１１と、第２蓄電池としての鉛蓄電池１２と、を有する２電源システムであり、各蓄電池１１，１２からは各種電気負荷への給電が可能となっている。

【0012】

鉛蓄電池１２は周知の汎用蓄電池である。これに対し、リチウムイオン蓄電池１１は、鉛蓄電池１２に比べて、充放電における電力損失が少なく、出力密度、及びエネルギ密度の高い高密度蓄電池である。リチウムイオン蓄電池１１は、鉛蓄電池１２に比べて充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であるとよい。また、鉛蓄電池１２は、リチウムイオン蓄電池１１よりも蓄電容量が大きい蓄電池である。また、リチウムイオン蓄電池１１は、鉛蓄電池１２と比較して、内部抵抗の小さい蓄電池である。なお、エネルギ効率が高い場合、一般的に内部抵抗が小さくなる傾向がある。また、リチウムイオン蓄電池１１は、それぞれ複数の単電池を有してなる組電池として構成されている。これら各蓄電池１１，１２の定格電圧はいずれも同じであり、例えば１２Ｖである。

【0013】

図示による具体的な説明は割愛するが、リチウムイオン蓄電池１１は、収容ケースに収容されて基板一体の電池ユニットＵとして構成されている。図１では、電池ユニットＵを破線で囲んで示す。電池ユニットＵは、外部端子Ｐ１，Ｐ２を有しており、このうち外部端子Ｐ１に、鉛蓄電池１２、第２電気負荷１４、及びオルタネータ２０が接続され、外部端子Ｐ２に第１電気負荷１３が接続されている。

【0014】

第１電気負荷１３には、供給電力の電圧が一定、又は所定範囲内で変動することが要求される定電圧負荷が含まれる。定電圧負荷は被保護負荷ともいえる。定電圧負荷の具体例としては、ナビゲーション装置やオーディオ装置、メータ装置、エンジンＥＣＵ等の各種ＥＣＵが挙げられる。この場合、供給電力の電圧変動が抑えられることで、上記各装置において不要なリセット等が生じることが抑制され、安定動作が実現可能となっている。第１電気負荷１３として、電動ステアリング装置やブレーキ装置等の走行系アクチュエータが含まれていてもよい。なお、第１電気負荷１３には、定電圧負荷以外の一般的な電気負荷が含まれていてもよい。また、第１電気負荷１３へ供給される電圧は、各蓄電池１１，１２の定格電圧以下である。

【0015】

一方、第２電気負荷１４には、一般的な電気負荷が含まれている。例えば、スタータや、シートヒータ、デフォッガ、リヤウインドウのデフロスタ用ヒータ等が挙げられる。また、第２電気負荷１４には、ヘッドライトなどの照明装置や、送風のために用いられるブロワモータのように、駆動状態により、要求電圧が異なるものがある。

【0016】

例えば、ブロワモータにおいて、その回転数は、ブロワモータに印加される電圧に依存し、印加電圧によって、回転数が変動する。ブロワモータの回転数が小さくなると、それに伴い風量も小さくなる。ヘッドライトなどの照明装置も同様に、印加電圧により、動作が不安定となる場合がある。このため、照明装置や、ブロワモータ等は、所定の要求電圧を印加させる必要がある電気負荷に相当する。これらの電気負荷を適切に動かすために必要な電圧は、駆動状態によって異なる。つまり、ブロワモータにおいては、オンオフされているか否か、及び風量などによって異なる。照明装置においては、オンオフされているか否か、及び輝度（明るさ）などによって異なる。

【0017】

発電機としてのオルタネータ２０は、エンジン２００のエンジン出力軸と機械的に連結されている。オルタネータ２０は、エンジン出力軸の駆動エネルギによる発電（燃料発電）を行う発電機能を備えている。また、オルタネータ２０は、車軸の回転エネルギ（車両の運動エネルギ）による発電（回生発電）を実行可能に構成されている。つまり、オルタネータ２０は、車両の制動トルクを利用する発電（回生発電）を実行可能に構成されている。なお、発電機として、オルタネータ２０の代わりに、回転電機を採用してもよい。回転電機としては、例えば、３相交流モータや電力変換装置としてのインバータを有するモータ機能付き発電機、具体的には、機電一体型のＩＳＧ（Integrated Starter Generator）を採用してもよい。

【0018】

次に、電池ユニットＵについて説明する。電池ユニットＵには、ユニット内電気経路として、各外部端子Ｐ１，Ｐ２を繋ぐ電気経路Ｌ１と、電気経路Ｌ１上の接続点Ｎ１とリチウムイオン蓄電池１１とを繋ぐ電気経路Ｌ２とが設けられている。このうち電気経路Ｌ１に第２スイッチとしてのスイッチＳＷ２が設けられ、電気経路Ｌ２に第１スイッチとしてのスイッチＳＷ１が設けられている。

【0019】

図１に示すように、車載電源システム１００では、オルタネータ２０に対して、リチウムイオン蓄電池１１と、鉛蓄電池１２と、第１電気負荷１３と、第２電気負荷１４とが並列に接続されている。また、電気経路Ｌ３において、オルタネータ２０が接続される第１接続点としての接続点Ｎ２よりも、リチウムイオン蓄電池１１の側にスイッチＳＷ１，ＳＷ２が設けられている。電気経路Ｌ３は、リチウムイオン蓄電池１１と、鉛蓄電池１２と、第１電気負荷１３と、第２電気負荷１４とが並列に接続されている電気経路である。

【0020】

また、オルタネータ２０は、鉛蓄電池１２に対して常時通電可能に構成されており、オルタネータ２０と鉛蓄電池１２との間の通電が遮断されることはない。つまり、オルタネータ２０と鉛蓄電池１２との間にスイッチが設けられていない。同様に、オルタネータ２０は、第２電気負荷１４に対して常時通電可能に構成されており、オルタネータ２０と第２電気負荷１４との間の通電が遮断されることはない。

【0021】

一方、オルタネータ２０と第１電気負荷１３との間には、スイッチＳＷ２が設けられている。スイッチＳＷ２は、電気経路Ｌ３において、オルタネータ２０の接続点Ｎ２と、第１電気負荷１３との第２接続点としての接続点Ｎ３（外部端子Ｐ２）との間であって、かつ、リチウムイオン蓄電池１１の接続点Ｎ１よりもオルタネータ２０の側に設けられている。つまり、リチウムイオン蓄電池１１に対して、第１電気負荷１３と、オルタネータ２０とが並列に接続されており、リチウムイオン蓄電池１１の接続点Ｎ１よりもオルタネータ２０の側にスイッチＳＷ２が設けられており、接続点Ｎ１よりもリチウムイオン蓄電池１１の側にスイッチＳＷ１が設けられている。

【0022】

また、車載電源システム１００は、制御装置としてのＥＣＵ５０を備えている。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等からなる周知のマイクロコンピュータを備えた電子制御装置である。このＥＣＵ５０は、各種情報を取得可能に構成されている。例えば、ＥＣＵ５０は、アクセル操作量を検出するアクセルセンサや、ブレーキペダルのブレーキ操作量を検出するブレーキセンサなど、各種センサからドライバ操作情報を取得（入力）する。また、ＥＣＵ５０は、車速センサなどの各種センサから、車両に関する情報（車速など）を取得する。また、ＥＣＵ５０は、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサから、エンジン水温を取得する。また、ＥＣＵ５０は、各蓄電池１１，１２の蓄電量を示すＳＯＣ（State Of Charge）を取得する。

【0023】

また、ＥＣＵ５０は、オルタネータ２０の発電電圧を検出する電圧検出回路２１ａから検出された発電電圧を取得する。本実施形態において、電圧検出回路２１ａの一端は、鉛蓄電池１２とオルタネータ２０との間に接続され、他端は接地されている。つまり、電圧検出回路２１ａは、電気経路Ｌ３上における電圧を検出し、また、鉛蓄電池１２の端子電圧を検出しているともいえる。なお、オルタネータ２０の発電電圧を検出することができるのであれば、電圧検出回路２１ａをどこに接続してもよい。例えば、電気経路Ｌ３上のいずれかに接続してもよい。

【0024】

また、ＥＣＵ５０は、オルタネータ２０の発電電流を検出する電流検出回路２１ｂから検出された発電電流を取得する。電流検出回路２１ｂは、スイッチＳＷ２と並列となるように接続されており、スイッチＳＷ２を通過する電流、すなわち電気経路Ｌ１を流れる電流が検出されるようになっている。なお、オルタネータ２０の発電電流を検出することができるのであれば、電流検出回路２１ｂをどこに接続してもよい。例えば、スイッチＳＷ２がオン状態である場合のみ検出するのであれば、スイッチＳＷ１に並列に接続してもよい。

【0025】

そして、ＥＣＵ５０は、取得した各種情報に基づき、各種制御を実行する。例えば、ＥＣＵ５０は、各蓄電池１１，１２のＳＯＣに基づき、スイッチＳＷ１～ＳＷ２の状態（オン、オフ）について制御する。また、例えば、ＥＣＵ５０は、取得した発電電圧及び発電電流などに基づいて、オルタネータ２０を制御する。また、ＥＣＵ５０は、車速やドライバ操作情報などに基づいて、エンジン２００を制御する。

【0026】

ところで、エンジン２００の冷間駆動時において、暖機を速やかに完了させる必要がある。暖機を速やかに完了させるには、エンジン負荷を大きくして、エンジン２００の出力トルクを増加させればよい。出力トルクを増加させる際、余剰となる出力トルク（車両走行等に利用されない出力トルク）は、オルタネータ２０の発電に利用すればよい。すなわち、オルタネータ２０を制御することにより、オルタネータ２０による負荷を増加させて、発電電流を増加させればよい。

【0027】

この発電電力は、蓄電池１１，１２に充電される、若しくは電気負荷１３，１４等に供給されるため、余剰となる出力トルクは、無駄にならない。なお、以下では、エンジン２００の出力トルクのうち、オルタネータ２０の発電に利用される出力トルクを発電トルクと示し、それ以外の出力トルク、例えば、車両を適切に駆動させるために必要とされるトルク等をまとめて駆動トルクと示す。駆動トルクには、走行に利用される（すなわち、車軸に伝達される）トルクのみならず、コンプレッサなどに利用されるトルクなども含まれる。

【0028】

暖機を速やかに完了させるためには、エンジン負荷をなるべく大きくすることが望ましい。そこで、図１に示すように、ＥＣＵ５０に、発電機制御部５１、電源制御部５２及び負荷制御部５３としての機能を備えた。各種機能は、ＣＰＵが、各種メモリ等に記憶されたプログラムを実行することにより実現する。なお、これらの機能は、ハードウェアである電子回路によって実現されてもよく、あるいは、少なくとも一部をソフトウェア、すなわちコンピュータ上で実行される処理によって実現されてもよい。以下、これらの機能について詳しく説明する。

【0029】

発電機制御部５１としてのＥＣＵ５０は、エンジン２００の駆動中であって、エンジン２００の温度が所定温度以下である場合、エンジン２００の出力トルクを利用して発電を実施させるように、オルタネータ２０を制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン２００の冷間駆動中、エンジン２００の出力トルクを利用して発電を実施させるように、オルタネータ２０を制御する。エンジン２００の温度が所定温度以下であるか否かは、水温センサから取得したエンジン冷却水温度に基づいてＥＣＵ５０により判定される。

【0030】

ところで、発電トルクを増加させるためには、オルタネータ２０の発電電流を増加させる必要がある。そして、本実施形態のように、車載電源システム１００の電気回路において、オルタネータ２０に対してリチウムイオン蓄電池１１が通電されている場合、オルタネータ２０とリチウムイオン蓄電池１１との間における通電が遮断され、かつ、オルタネータ２０と鉛蓄電池１２との間のみが通電されている場合と比較して、電気回路における合成抵抗が低くなる。つまり、内部抵抗が鉛蓄電池１２よりも低いリチウムイオン蓄電池１１と、鉛蓄電池１２とが、オルタネータ２０に対して電気的に並列に接続されている場合の方が、鉛蓄電池１２のみがオルタネータ２０に対して接続されている場合と比較して、合成抵抗が低くなる。

【0031】

そして、車載電源システム１００の電気回路の合成抵抗を低くすることにより、オルタネータ２０から発電電流が流れやすくなる。すなわち、ＥＣＵ５０は、発電電流を増加させて発電トルクを大きくすることができる。なお、車載電源システム１００の電気回路における合成抵抗は、蓄電池１１，１２の内部抵抗、各電気負荷１３，１４における抵抗により決定される。

【0032】

そこで、電源制御部５２としてのＥＣＵ５０は、エンジン２００の冷間駆動中、少なくともオルタネータ２０とリチウムイオン蓄電池１１との間を通電させるように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御する。つまり、エンジン２００の冷間駆動中、図２（ａ）に示すように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を共にオン状態として、オルタネータ２０とリチウムイオン蓄電池１１との間を通電させる。これにより、オルタネータ２０の発電電流が、リチウムイオン蓄電池１１に供給される。この状態では、リチウムイオン蓄電池１１よりも内部抵抗が高い鉛蓄電池１２のみに発電電流が供給される場合と比較して、発電電流を大きくすることができる。なお、図２では、電流の流れを一点鎖線で示す。

【0033】

そして、発電機制御部５１としてのＥＣＵ５０は、発電電流に応じて、オルタネータ２０に利用される発電トルクを大きくするように、オルタネータ２０を制御する。また、ＥＣＵ５０は、発電トルクが大きくなること（エンジン負荷が大きくなること）に応じて、出力トルクが大きくなるように、エンジン２００を制御する。

【0034】

ところで、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが、所定のＳＯＣより多くなった場合、充電が不要となる。例えば、ＳＯＣが満充電に近い状態となった場合には、充電は不要となる。また、回生発電により発生した電力を無駄なく利用するため、回生発電により発生した回生発電量を充電するための容量を残しておくことが望ましい。

【0035】

そこで、発電機制御部５１としてのＥＣＵ５０は、冷間駆動時、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが、所定のＳＯＣより多くなった（大きくなった）場合、発電を停止させるようにオルタネータ２０を制御する。所定のＳＯＣは、例えば、満充電を示すＳＯＣに基づいて決定すればよい。また、例えば、ＥＣＵ５０が回生発電量を予測し、満充電を示すＳＯＣ及び予測された回生発電量に基づき、ＥＣＵ５０が所定のＳＯＣを決定してもよい。本実施形態において、ＥＣＵ５０は、満充電を示すＳＯＣから、予測した回生発電量分のＳＯＣを減算して算出されたＳＯＣを、所定のＳＯＣとして決定する。

【0036】

なお、回生発電量の予測方法としては、例えば、ＥＣＵ５０がリチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣの履歴をＲＡＭ等の記憶装置に記憶しておき、ＳＯＣの履歴に基づき、ＥＣＵ５０が予測すればよい。具体的には、リチウムイオン蓄電池１１におけるＳＯＣの履歴から、周期性を特定し、周期性に基づき、回生発電量を予測してもよい。また、例えば、ＥＣＵ５０は、車両状態として車速を取得し、車速に基づき、回生発電が行われる減速期間を予測し、当該減速期間に基づき回生発電量を予測してもよい。また、走行履歴に基づき、回生発電が行われる減速期間を予測し、当該減速期間に基づき回生発電量を予測してもよい。また、ナビゲーション装置により走行ルート、渋滞情報、信号情報、及び周辺車両情報（車間距離等）などの周辺交通情報を取得し、これらの周辺交通情報に基づいて将来の走行パターンを予測し、予測された走行パターンに基づき、回生発電量を予測してもよい。回生発電量の予測方法は、これらの方法に限られず、任意の方法を採用すればよい。また、所定のＳＯＣを、以下では、第１閾値と示す。以上により、本実施形態のＥＣＵ５０は、回生発電量を予測する予測部としての機能を備える。また、ＥＣＵ５０は、所定の蓄電量を、回生発電量に応じて決定する決定部としての機能を備える。

【0037】

そして、電源制御部５２としてのＥＣＵ５０は、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが、第１閾値より多くなって発電が停止された場合、リチウムイオン蓄電池１１と第１電気負荷１３との間を通電させるとともに、第２電気負荷１４とリチウムイオン蓄電池１１との間を通電させるように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御している。つまり、図２（ｂ）に示すように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を共にオン状態としている。これにより、発電停止後、リチウムイオン蓄電池１１から、第１電気負荷１３及び第２電気負荷１４へ電力が供給されることとなる。なお、鉛蓄電池１２も第１電気負荷１３及び第２電気負荷１４に対して通電状態となっているが、鉛蓄電池１２よりも内部抵抗が低いリチウムイオン蓄電池１１から主に電力が出力される。

【0038】

そして、発電機制御部５１としてのＥＣＵ５０は、冷間駆動中、発電の停止後、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが第２閾値以下となった場合、発電を再開させるようにオルタネータ２０を制御する。第２閾値は、第１閾値に基づいて、第１閾値よりも小さい値が設定される。例えば、第１閾値よりも数パーセント（例えば、１０パーセント）低い値が第２閾値として設定される。これにより、リチウムイオン蓄電池１１の充電が再開され、発電トルクが増加する。すなわち、エンジン負荷が増加することとなる。

【0039】

また、電源制御部５２としてのＥＣＵ５０は、暖機中、発電を停止した場合、第２電気負荷１４の駆動状態及びリチウムイオン蓄電池１１の状態に基づき、スイッチＳＷ２を制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが第１閾値よりも多くなった場合、第２電気負荷１４の駆動状態及びリチウムイオン蓄電池１１の状態に基づき、第２電気負荷１４とリチウムイオン蓄電池１１との間の通電及び通電遮断を切り替えるようにスイッチＳＷ２を制御する。

【0040】

より詳しく説明すると、第２電気負荷１４の中には、前述したブロワモータのように、その駆動状態により、要求電圧が異なるものが含まれている。一方、リチウムイオン蓄電池１１は、その状態により、放電電圧（端子電圧）が異なる。例えば、低温状態である場合には、高温状態である場合と比較して、リチウムイオン蓄電池１１の放電電圧が低くなる。また、ＳＯＣが低い場合には、高い場合と比較して、放電電圧が低くなる。そして、第２電気負荷１４の要求電圧が、リチウムイオン蓄電池１１の放電電圧が高くなる場合もあり、この場合、第２電気負荷１４の動作が不安定となる虞がある。

【0041】

そこで、ＥＣＵ５０は、第２電気負荷１４の駆動状態に基づき要求電圧を特定するとともに、リチウムイオン蓄電池１１の状態に基づき放電電圧を特定する。そして、ＥＣＵ５０は、要求電圧が放電電圧よりも高い場合には、スイッチＳＷ２をオフ状態とする。すなわち、図２（ｃ）に示すように、第２電気負荷１４とリチウムイオン蓄電池１１との間の通電を遮断させる。一方、要求電圧が放電電圧以下の場合には、図２（ｂ）に示すように、スイッチＳＷ２をオン状態とする。すなわち、第２電気負荷１４とリチウムイオン蓄電池１１との間を通電させる。

【0042】

また、負荷制御部５３としてのＥＣＵ５０は、エンジン２００の冷間駆動中、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが第１閾値よりも多い場合、電気負荷１３，１４のうち、予め決められた特定の電気負荷における負荷を増大させるように、電気負荷１３，１４の駆動状態を制御する。駆動状態を変更させることができる特定の電気負荷は予め決められており、印加電圧の変更により、動作が変更してもドライバに不快感を与えない（ドライバが気づきにくい）ものである。具体的には、デフォッガや、シートヒータなど、温度を変化させるものである。なお、印加電圧の変更により、ドライバに不快感を与える電気負荷としては、例えば、ブロワモータや、ランプなどである。

【0043】

ここで、ＥＣＵ５０により実行される暖機制御処理について図３に示すフローチャートを用いてより詳しく説明する。暖機制御処理は、エンジン２００の始動後、所定の周期ごとに実行される。

【0044】

ＥＣＵ５０は、発電トルクが所定範囲内となるように制限する必要があるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。具体的には、ＥＣＵ５０は、駆動トルクが所定トルクよりも大きいか否かを判定し、この判定結果が肯定の場合には、ステップＳ１０１の判定結果を肯定にする。つまり、駆動トルクが大きく、発電トルクに回ることができる余地が少ない場合、ステップＳ１０１の判定結果を肯定にする。また、ＥＣＵ５０は、出力トルクが制限される状態、例えば、触媒暖機の実行中であり、エンジン２００の出力トルクが制限されている場合（出力トルクを高くすることができない場合）、ステップＳ１０１の判定結果を肯定にする。また、駆動トルクをすぐに上げることができるように（つまり余力を残すように）、所定の走行モードが設定されている場合、ステップＳ１０１の判定結果を肯定にする。

【0045】

ステップＳ１０１の判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、発電トルクが所定範囲内となるように制限する（ステップＳ１０２）。また、ステップＳ１０１の判定結果が否定の場合、又はステップＳ１０２の処理後、ＥＣＵ５０は、第１閾値及び第２閾値を決定する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３では、前述したように、ＥＣＵ５０は、回生発電量を予測し、満充電であることを示すＳＯＣ及び予測された回生発電量に基づき第１閾値を決定し、第１閾値に応じて第２閾値を決定する。このステップＳ１０３により、ＥＣＵ５０は、予測部及び決定部としての機能を備えることとなる。

【0046】

次に、ＥＣＵ５０は、エンジン２００の温度が所定の温度以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。つまり、エンジン２００の冷間駆動中であるか否かを判定する。この判定結果が否定の場合、暖機制御処理を終了する。

【0047】

一方、ステップＳ１０４の判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが第１閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。この判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、オルタネータ２０とリチウムイオン蓄電池１１との間の通電を行う（ステップＳ１０６）。つまり、図２（ａ）に示すように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を共にオン状態とする。

【0048】

そして、ＥＣＵ５０は、オルタネータ２０に発電を実施させる（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７において、ＥＣＵ５０は、発電電圧及び発電電流に基づいて発電トルクを決定し、当該発電トルクとなるようにオルタネータ２０を制御する。その際、ＥＣＵ５０は、発電トルク及び駆動トルクに応じた出力トルクとなるように、エンジン２００を制御する。そして、所定時間経過後、再び、ステップＳ１０４の処理を実行する。

【0049】

なお、ステップＳ１０１で発電トルクが所定範囲内で制限されていた場合、ステップＳ１０７において、ＥＣＵ５０は、所定範囲内で発電トルクを決定する。所定範囲内で発電トルクが決定された場合に、発電電圧が第２電気負荷１４の要求電圧に満たない場合、スイッチＳＷ２をオフ状態とする。これにより、内部抵抗の低いリチウムイオン蓄電池１１への発電電流が遮断されるため、発電電圧を高くすることができる。ちなみに、スイッチＳＷ２をオフ状態としても、発電電圧が第２電気負荷１４の要求電圧に満たない場合、所定範囲を超えて、発電トルクを増加させる。

【0050】

一方、ステップＳ１０５の判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、発電を停止させるようにオルタネータ２０を制御する（ステップＳ１０８）。そして、ＥＣＵ５０は、第２電気負荷１４の駆動状態に基づき、要求電圧を特定するとともに、リチウムイオン蓄電池１１の状態に基づき、放電電圧を特定する（ステップＳ１０９）。

【0051】

そして、ＥＣＵ５０は、要求電圧が放電電圧よりも高いか否かを判定する（ステップＳ１１０）。この判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、第２電気負荷１４とリチウムイオン蓄電池１１との間における通電を遮断させるように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御する（ステップＳ１１１）。つまり、図２（ｃ）に示すように、スイッチＳＷ１をオン状態にし、スイッチＳＷ２をオフ状態にする。

【0052】

一方、ステップＳ１１０の判定結果が否定の場合、ＥＣＵ５０は、第２電気負荷１４とリチウムイオン蓄電池１１との間を通電させるように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御する（ステップＳ１１２）。つまり、図２（ｂ）に示すように、スイッチＳＷ１をオン状態にし、スイッチＳＷ２をオン状態にする。

【0053】

また、ＥＣＵ５０は、電気負荷１３，１４のうち、予め決められた特定の電気負荷における抵抗（負荷）を増大させるように、電気負荷１３，１４の駆動状態を制御する（ステップＳ１１３）。なお、ステップＳ１１３を実行する際、ＥＣＵ５０は、電気負荷１３，１４のうち、予め決められた特定の電気負荷の要求電圧が、リチウムイオン蓄電池１１の放電電圧よりも高くならないように、電気負荷１３，１４の駆動状態を制御する。具体的には、放電電圧よりも所定値だけ低い要求電圧となるように、特定の電気負荷の駆動状態を制御する。

【0054】

ステップＳ１１１又はステップＳ１１３の処理を実行してから所定時間経過後、ＥＣＵ５０は、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが第２閾値以下となったか否かを判定する（ステップＳ１１４）。この判定結果が肯定の場合、ステップＳ１０４の処理へ移行する。一方、ステップＳ１１４の判定結果が否定の場合、ＥＣＵ５０は、エンジン２００の冷間駆動中であるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。この判定結果が否定の場合、ＥＣＵ５０は、暖機制御処理を終了する。一方、ステップＳ１１５の判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、所定時間経過後、再びステップＳ１１４の処理を実行する。

【0055】

上記暖機制御処理を実行した場合における作用について図４に基づいて説明する。図４において、時点Ｔ０では、エンジン２００の冷間駆動中、蓄電池１１，１２に対して充電していることを前提として説明する。また、図４では、常に電気負荷１３，１４の要求電圧が、リチウムイオン蓄電池１１の放電電圧以下であることを前提として説明する。また、時点Ｔ０では、図２（ａ）に示すように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオン状態となっており、オルタネータ２０に対して各蓄電池１１，１２が通電している状態であることを前提として説明する。

【0056】

時点Ｔ０では、蓄電池１１，１２が共に充電状態であるため、鉛蓄電池１２のみ充電している場合と比較して、オルタネータ２０の発電電流が増加し、発電トルクが上昇する。このため、エンジン負荷を大きくして、エンジン２００の出力トルクを大きくすることができる。すなわち、エンジン２００の温度（すなわち、エンジン冷却水の温度）の上昇率を高くすることができる。

【0057】

そして、時点Ｔ１において、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが第１閾値に達するため、発電が停止する。このため、エンジン負荷が小さくなり、エンジン２００の出力トルクを大きくすることができない。すなわち、エンジン２００の温度の上昇率が低くなる。

【0058】

時点Ｔ１～Ｔ２において、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が共にオン状態となり、リチウムイオン蓄電池１１は、第１電気負荷１３及び第２電気負荷１４に対して電力を供給する。このため、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが低下する。

【0059】

時点Ｔ２において、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが、第２閾値以下となるまで低下すると、再び発電が開始され、蓄電池１１，１２が共に充電状態となる。これにより、鉛蓄電池１２のみ充電している場合と比較して、オルタネータ２０の発電電流が増加し、発電トルクが上昇する。したがって、エンジン負荷を大きくして、エンジン２００の出力トルクを大きくすることができる。すなわち、エンジン２００の温度（すなわち、エンジン冷却水の温度）の上昇率を高くすることができる。その後、時点Ｔ３で、エンジン２００の温度が所定温度に達する。

【0060】

リチウムイオン蓄電池１１が充放電する際、電力損失が生じる。このため、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが第１閾値に達した以降、リチウムイオン蓄電池１１を充放電しない場合と比較して、リチウムイオン蓄電池１１を充放電した場合の方が、エンジン負荷を大きくすることができる。つまり、早期に暖機を完了させることが可能となっている。なお、図３において、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが第１閾値に達した以降、リチウムイオン蓄電池１１を充放電しない場合におけるＳＯＣ、発電トルク及びエンジン２００の温度の変化を一点鎖線で示す。

【0061】

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

【0062】

内部抵抗の低いリチウムイオン蓄電池１１を充電する場合、内部抵抗の高い鉛蓄電池１２のみを充電する場合と比較して、電気回路における合成抵抗が低くなり、オルタネータ２０からの発電電流が多くなる。そこで、ＥＣＵ５０は、エンジン２００の冷間駆動中、エンジン２００の出力トルクを利用して発電を実施させるように、オルタネータ２０を制御するとともに、オルタネータ２０とリチウムイオン蓄電池１１との間を通電させるように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御することとした。これにより、発電トルク（発電による負荷）を大きくすることができる。このため、エンジン２００の温度が所定温度以下である場合、エンジン２００の負荷をより大きくして、出力トルクを増加させることができ、暖機を素早く完了させることができる。また、リチウムイオン蓄電池１１は、鉛蓄電池１２と比較してエネルギ効率が良いため、発電トルクを増加させても、無駄を少なくすることができ、燃費を向上することができる。

【0063】

ＥＣＵ５０は、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが第１閾値よりも多い場合には、発電を停止させるようにオルタネータ２０を制御し、リチウムイオン蓄電池１１への充電を停止した。その際、ＥＣＵ５０は、リチウムイオン蓄電池１１と第１電気負荷１３との間を通電させるとともに、リチウムイオン蓄電池１１と第２電気負荷１４との間を通電させるように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御することとしている。

【0064】

すなわち、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を共にオン状態にし、第１電気負荷１３だけでなく、第２電気負荷１４に対してもリチウムイオン蓄電池１１から電力供給を行うようにしている。

【0065】

これにより、充電を停止した際（つまり、発電を停止した際）に、リチウムイオン蓄電池１１から第２電気負荷１４及び第１電気負荷１３への放電を行わせて、第１電気負荷１３に対してのみ放電させている場合と比較して、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣを早期に減らすことができる。したがって、暖機中、早期にリチウムイオン蓄電池１１への充電を再開させることができる。これにより、発電トルクが一旦ゼロとしたとしても、早期に暖機を完了させることができる。また、内部抵抗の低いリチウムイオン蓄電池１１を主に充放電させるため、鉛蓄電池１２を充放電させる場合と比較して、エネルギ効率が良くなり、燃費を良くすることができる。

【0066】

ＥＣＵ５０は、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが第１閾値よりも多い場合、第２電気負荷１４の駆動状態及びリチウムイオン蓄電池１１の状態に基づき、第２電気負荷１４とリチウムイオン蓄電池１１との間の通電及び通電遮断を切り替えるように、スイッチＳＷ２を制御することとした。具体的には、第２電気負荷１４の駆動状態及びリチウムイオン蓄電池１１の状態によって、要求電圧に対して放電電圧が低くなった場合、第２電気負荷１４の動作が不安定となるため、スイッチＳＷ２をオフ状態にして、第２電気負荷１４への電力供給を停止することとした。これにより、鉛蓄電池１２から第２電気負荷１４へ電力が供給されるため、第２電気負荷１４を安定動作させることができる。

【0067】

ＥＣＵ５０は、暖機中において発電を停止させ、リチウムイオン蓄電池１１を放電させる場合、第２電気負荷１４のうち、特定の電気負荷における負荷を増大させるように、特定の電気負荷の駆動状態を制御する。これにより、リチウムイオン蓄電池１１の放電量を多くすることができ、早期に充電を再開させて、暖機を早期に完了させることができる。なお、特定の電気負荷は、空気の温度や湿度を調整する装置であるため、照明装置や、音声出力装置、送風装置等の駆動状態を変化させる場合と比較して、気づかれにくく、ドライバに不快感を与えない。

【0068】

回生発電した電力を高効率のリチウムイオン蓄電池１１に充電できない場合、電力が無駄となったり、効率が悪くなったりする虞がある。そこで、ＥＣＵ５０は、回生発電量を予測する予測部と、第１閾値を、予測された回生発電量に応じて決定する決定部と、を備えた。これにより、暖機完了時に、予測される回生発電量をリチウムイオン蓄電池１１に充電が可能となるようにＳＯＣを調整することができる。したがって、燃費を向上させることができる。

【0069】

ＥＣＵ５０は、ＳＯＣの履歴等に基づいて回生発電量を予測する。これにより、回生発電量を適切に予測することができ、リチウムイオン蓄電池１１を過不足なく充電することができる。

【0070】

ＥＣＵ５０は、駆動トルクが所定トルクよりも大きい場合、又は出力トルクが制限される場合等には、発電トルクが所定範囲内となるように制限する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。これにより、暖機を行う際、発電トルクが大きくなって駆動トルクが少なくなることを防止し、車両を適切に駆動させることができる。

【0071】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の制御装置について説明する。第２実施形態では、第１実施形態におけるＥＣＵ５０の機能の一部及び暖機制御処理を変更している。例えば、第２実施形態において、ＥＣＵ５０は、エンジン２００の冷間駆動中、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが第１閾値より多くなった場合において、発電を停止せず、スイッチＳＷ２をオフ状態とする。また、エンジン２００の冷間駆動中、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが第１閾値より多くなった場合に、特定の電気負荷における要求電圧を増加させるように、その駆動状態を変更しない。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

【0072】

第２実施形態における暖機制御処理について図５に基づき説明する。暖機制御処理は、エンジン２００の始動後、所定の周期ごとに実行される。第２実施形態の暖機制御処理におけるステップＳ１０１～Ｓ１０７の処理は、第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。

【0073】

ステップＳ１０５の判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、第２電気負荷１４とリチウムイオン蓄電池１１との間における通電を遮断させるように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御する（ステップＳ２０８）。つまり、図６に示すように、スイッチＳＷ１をオン状態にし、スイッチＳＷ２をオフ状態にする。これにより、オルタネータ２０の発電電流は、鉛蓄電池１２及び第２電気負荷１４に供給される。一方、リチウムイオン蓄電池１１から、第１電気負荷１３へ電力が供給される。

【0074】

ステップＳ２０８の処理を実行してから所定時間経過後、ＥＣＵ５０は、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが第２閾値以下となったか否かを判定する（ステップＳ２０９）。この判定結果が肯定の場合、ステップＳ１０４の処理へ移行する。一方、ステップＳ２０９の判定結果が否定の場合、ＥＣＵ５０は、エンジン２００の冷間駆動中であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。この判定結果が否定の場合、ＥＣＵ５０は、暖機制御処理を終了する。一方、ステップＳ２１０の判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、所定時間経過後、再びステップＳ２０９の処理を実行する。

【0075】

上記暖機制御処理を実行した場合における作用について図７に基づいて説明する。図７において、時点Ｔ１０では、エンジン２００の冷間駆動中、蓄電池１１，１２に対して充電していることを前提として説明する。また、時点Ｔ１０では、図２（ａ）に示すように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオン状態となっており、オルタネータ２０に対して各蓄電池１１，１２が通電している状態であることを前提として説明する。

【0076】

時点Ｔ１０では、蓄電池１１，１２が共に充電状態であるため、鉛蓄電池１２のみ充電している場合と比較して、オルタネータ２０の発電電流が増加し、発電トルクが上昇する。このため、エンジン負荷を大きくして、エンジン２００の出力トルクを大きくすることができる。すなわち、エンジン２００の温度（すなわち、エンジン冷却水の温度）の上昇率を高くすることができる。

【0077】

そして、時点Ｔ１１において、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが第１閾値に達した場合、スイッチＳＷ１がオン状態となり、スイッチＳＷ２がオフ状態となる。これにより、図６に示すように、オルタネータ２０の発電電流は、鉛蓄電池１２及び第２電気負荷１４に供給される。その一方、リチウムイオン蓄電池１１から、第１電気負荷１３へ電力が供給される。したがって、エンジン負荷が小さくなり、エンジン２００の出力トルクを大きくすることができない。すなわち、エンジン２００の温度の上昇率が低くなる。

【0078】

時点Ｔ１１～Ｔ１２において、スイッチＳＷ１がオン状態となり、スイッチＳＷ２がオフ状態となるため、リチウムイオン蓄電池１１は、第１電気負荷１３に対して電力を供給する。このため、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが低下する。なお、鉛蓄電池１２へは充電が継続される。

【0079】

時点Ｔ１２において、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが、第２閾値以下となるまで低下すると、再び発電が開始され、蓄電池１１，１２が共に充電状態となる。これにより、鉛蓄電池１２のみ充電している場合と比較して、オルタネータ２０の発電電流が増加し、発電トルクが上昇する。したがって、エンジン負荷を大きくして、エンジン２００の出力トルクを大きくすることができる。すなわち、エンジン２００の温度（すなわち、エンジン冷却水の温度）の上昇率を高くすることができる。その後、時点Ｔ１３で、エンジン２００の温度が所定温度に達する。

【0080】

以上詳述した第２実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

【0081】

リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが、第１閾値よりも多い場合、充電が不要となるので充電を停止する。そして、スイッチＳＷ２をオフ状態として、充電を停止した際に、第１電気負荷１３とリチウムイオン蓄電池１１との間を通電させて（つまり、スイッチＳＷ１をオン状態として）、第１電気負荷１３への放電を行うようにしている。これにより、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣを減らすため、暖機中に、再び充電させることができる。したがって、暖機を早期に完了させることができる。

【0082】

また、スイッチＳＷ２をオフ状態として、リチウムイオン蓄電池１１への充電を停止させた場合であっても、鉛蓄電池１２に充電する電力をオルタネータ２０に発電させている。このため、発電トルクを発生させて、エンジン負荷を増加させることができ、早期に暖機を完了させることができる。

【0083】

（他の実施形態）
上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

【0084】

・上記第１実施形態において、エンジン２００の冷間駆動中、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣが第１閾値よりも多くなり、発電を停止した場合において、特定の電気負荷の要求電圧を増加させるように、その駆動状態を変更しなくてもよい。すなわち、ステップＳ１１３の処理を省略してもよい。

【0085】

・上記第１実施形態において、発電中、特定の電気負荷の要求電圧を増加させるように、その駆動状態を変更してもよい。これにより、発電トルク及び出力トルクをより大きくすることができる。

【0086】

・上記実施形態において、リチウムイオン蓄電池１１の放電後、そのＳＯＣが第２閾値以下となった場合、再びステップＳ１０４の処理に移行させ、充電を再開させたが、所定時間経過後に、リチウムイオン蓄電池１１への充電を再開させてもよい。

【0087】

・上記実施形態において、第２閾値の決定方法を任意に変更してもよい。例えば、ＥＣＵ５０は、第１閾値及びエンジン２００の温度に基づき、第２閾値を決定してもよい。より詳しくは、暖機完了までの温度と、現時点のエンジン２００の温度との間における差が小さい場合には、差が大きい場合と比較して、第２閾値として大きな値を決定してもよい。つまり、第１閾値と第２閾値との差を小さくして、第１閾値に近い値を第２閾値として決定してもよい。この場合、所定時間ごとに、第２閾値を決定し直すことが望ましい。これにより、暖機完了時において、リチウムイオン蓄電池１１のＳＯＣを、第１閾値に近づけることができる。このため、暖機を早めるとともに、回生発電により得られた電力をリチウムイオン蓄電池１１に対して過不足なく充電することができる。

【0088】

・上記第１実施形態において、発電を停止させた場合に、常にスイッチＳＷ１をオン状態とするとともに、スイッチＳＷ２をオフ状態としてもよい。これにより、第２電気負荷１４へは鉛蓄電池１２から電力が供給されることとなる。

【0089】

・上記実施形態においては、発電トルクを制限しなくてもよい。すなわち、ステップＳ１０１，Ｓ１０２を省略してもよい。

【0090】

・上記実施形態において、満充電を示すＳＯＣを第１閾値としてもよい。

【0091】

・上記実施形態において、所定の要求電圧を印加させる必要がある電気負荷として、ブロワモータ以外の装置を採用してもよい。例えば、ヘッドライトなど、電圧によって輝度が変化する照明装置であってもよい。例えば、空調装置であってもよい。

【0092】

・上記実施形態において、ＥＣＵ５０の機能を、複数のＥＣＵに分けて備えさせてもよい。例えば、発電機制御部５１と、電源制御部５２と、負荷制御部５３と、をそれぞれ別のＥＣＵに備えてもよい。この場合、各ＥＣＵは、互いに通信を行って、情報を授受する必要がある。

【0093】

・上記実施形態において、電池ユニットＵの構成を変更してもよい。例えば、図８に示すように、電気経路Ｌ１，Ｌ２に並列となる電気経路Ｌ４を設け、電気経路Ｌ４にスイッチＳＷ３，ＳＷ４を設けてもよい。そして、スイッチＳＷ３とスイッチＳＷ４との間に接続された外部端子Ｐ３に第１電気負荷１３を接続し、外部端子Ｐ１に第２電気負荷１４及び鉛蓄電池１２を接続し、外部端子Ｐ２にオルタネータ２０等の発電機を接続してもよい。これにより、蓄電池１１，１２を選択的に充放電することができる。

【符号の説明】

【0094】

１１…リチウムイオン蓄電池、１２…鉛蓄電池、２０…オルタネータ、５０…ＥＣＵ、５１…発電機制御部、５２…電源制御部、１００…車載電源システム、２００…エンジン、ＳＷ１～ＳＷ４…スイッチ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】