特許 7124352 車両の電力制御装置

(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】2022-08-16

(45)【発行日】2022-08-24

(54)【発明の名称】車両の電力制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 29/02 20060101AFI20220817BHJP

   H02M 3/135 20060101ALI20220817BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20220817BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20220817BHJP

   B60R 16/03 20060101ALI20220817BHJP

【ＦＩ】

F02D29/02 321B

F02D29/02 321A

H02M3/135 D

H02J7/00 302C

H01M10/48 301

B60R16/03 S

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018043062

(22)【出願日】2018-03-09

(65)【公開番号】P2019157693

(43)【公開日】2019-09-19

【審査請求日】2021-02-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100133916

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 興

(72)【発明者】

【氏名】湯原 将光

(72)【発明者】

【氏名】枝廣 育実

(72)【発明者】

【氏名】森本 昌介

【審査官】池田 匡利

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２６３６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１９４１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０１１５３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－１８４０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７８３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３２８９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５４５７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ ２９／０２

Ｈ０２Ｍ ３／１３５

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｂ６０Ｒ １６／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの自動停止およびエンジンの再始動が可能な車両に設けられる電力制御装置であって、
エンジンにより駆動されて発電する発電装置と、
車両の減速時に前記発電装置で発電された電力を蓄電可能な蓄電池と、
前記蓄電池の電力を用いてエンジンに駆動力を付与可能な駆動力付与装置と、
車両に設けられる電気負荷と前記蓄電池との間に介在して、前記蓄電池の電圧を降圧して前記電気負荷に電力を供給する降圧装置と、
前記電気負荷と電気的に接続されるとともに前記降圧装置から出力された電力を蓄電できるように当該降圧装置に電気的に接続されて、最大出力電圧が前記蓄電池よりも低い２次蓄電池と、
前記降圧装置の出力電圧が変更されるように当該降圧装置を制御可能であるとともに、エンジンを再始動させる要求があったときにエンジンを再始動させるための駆動力が前記駆動力付与装置からエンジンに付与されるように当該駆動力付与装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、エンジンの自動停止時に、前記降圧装置の出力電圧をエンジンの自動停止前の電圧よりも低く且つ前記２次蓄電池の最大出力電圧よりも高い調整電圧に向けて漸減させる出力電圧低下制御を実施し、前記降圧装置の出力電圧をエンジンの自動停止前の電圧よりも低下させた状態で前記駆動力付与装置によりエンジンを再始動させる、ことを特徴とする車両の電力制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の車両の電力制御装置において、
前記制御装置は、前記蓄電池の内部抵抗が所定の判定抵抗値以上のときに前記出力電圧低下制御を実施し、前記蓄電池の内部抵抗が前記判定抵抗値未満のときは前記出力電圧低下制御を禁止する、ことを特徴とする車両の電力制御装置。

【請求項3】

請求項２に記載の車両の電力制御装置において、
前記制御装置は、前記蓄電池の劣化状態と前記蓄電池の温度とに基づいて、前記蓄電池の内部抵抗を推定する、ことを特徴とする車両の電力制御装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の車両の電力制御装置において、
前記制御装置は、前記調整電圧を、前記蓄電池の内部抵抗が高いときの方が低いときよりも低い電圧になるように設定する、ことを特徴とする車両の電力制御装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の車両の電力制御装置において、
前記制御装置は、前記調整電圧を、停車していない状態でエンジンの自動停止がなされるときの方が停車した状態でエンジンの自動停止がなされるときよりも低い電圧になるように設定する、ことを特徴とする車両の電力制御装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の車両の電力制御装置において、
車両は、車室の車幅方向の両側部に沿って車両前後方向にそれぞれ延びる一対のサイドシルと、車室の床面の下方に設けられて車両前後方向に延びるフロアトンネルとを備え、
前記蓄電池は、１列に配置された複数の電池を含み、車室の床面よりも下方且つ前記フロアトンネルと一方の前記サイドシルとの間に前記各電池が車両前後方向に並ぶ姿勢で配置されている、ことを特徴とする車両の電力制御装置。

【請求項7】

請求項６に記載の車両の電力制御装置において、
前記駆動力付与装置は、少なくともエンジンの再始動時は、前記蓄電池と前記２次蓄電池とのうち前記蓄電池の電力のみによって駆動される、ことを特徴とする車両の電力制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンの自動停止およびエンジンの再始動が可能な車両に設けられる電力制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、燃費性能を高めること等を目的として、車両において、減速時にエンジンにより発電機を駆動させて発電させることや、エンジンのアイドル運転時にエンジンを自動停止させるいわゆるアイドルストップを実施し且つアクセルペダルの踏込等に応じてエンジンを再始動することが行われている。

【0003】

例えば、特許文献１には、エンジンに連結されて電動機および発電機として機能するモータジェネレータと、モータジェネレータに電力を供給するとともにモータジェネレータで発電された電力を蓄電するキャパシタとを備えた車両が開示されている。この車両では、減速時に、エンジンによってモータジェネレータを駆動して発電させ、生成された電力をキャパシタに蓄電させる。そして、アイドルストップ後のエンジンの再始動時に、キャパシタの電力によってモータジェネレータを駆動してエンジンを強制的に回転させる。

【0004】

特許文献１の車両では、キャパシタに加えて、鉛蓄電池が設けられている。そして、キャパシタに蓄えられた電力あるいはモータジェネレータで生成された電力の一部を、ＤＣ－ＤＣコンバータによって降圧して鉛蓄電池および各種電気負荷に付与するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１６－１１８１２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の構成では、キャパシタと電気負荷との間に介在するコンバータが、電圧を昇圧する機能を有さず降圧する機能のみを有するように構成されている。そのため、コストを低く抑えることができる。しかしながら、この構成では、ＤＣ－ＤＣコンバータを介してキャパシタから電力が供給される電気負荷が適切に作動しないおそれがある。

【0007】

具体的には、エンジンの再始動時にモータジェネレータの駆動に伴ってキャパシタの電圧が大幅に低下したときに、コンバータの入力電圧がコンバータの出力電圧を下回るおそれがある。このようにコンバータの入力電圧がコンバータの出力電圧を下回ると、コンバータは入力電圧を降圧できず、コンバータを介したキャパシタから各種電気負荷への電力供給が停止してしまう。この結果、これら電気負荷の電力源がキャパシタよりも電圧の低い鉛蓄電池に切り替わって電気負荷に加えられる電圧が急低下し、電気負荷が適切に作動しないおそれがある。

【0008】

本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、適切なエンジンの再始動と適切な電気負荷への電力供給とを両立できる電力制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題を解決するために、本発明は、エンジンの自動停止およびエンジンの再始動が可能な車両に設けられる電力制御装置であって、エンジンにより駆動されて発電する発電
装置と、車両の減速時に前記発電装置で発電された電力を蓄電可能な蓄電池と、前記蓄電池の電力を用いてエンジンに駆動力を付与可能な駆動力付与装置と、車両に設けられる電気負荷と前記蓄電池との間に介在して、前記蓄電池の電圧を降圧して前記電気負荷に電力を供給する降圧装置と、前記電気負荷と電気的に接続されるとともに前記降圧装置から出力された電力を蓄電できるように当該降圧装置に電気的に接続されて、最大出力電圧が前記蓄電池よりも低い２次蓄電池と、前記降圧装置の出力電圧が変更されるように当該降圧装置を制御可能であるとともに、エンジンを再始動させる要求があったときにエンジンを再始動させるための駆動力が前記駆動力付与装置からエンジンに付与されるように当該駆動力付与装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、エンジンの自動停止時に、前記降圧装置の出力電圧をエンジンの自動停止前の電圧よりも低く且つ前記２次蓄電池の最大出力電圧よりも高い調整電圧に向けて漸減させる出力電圧低下制御を実施し、前記降圧装置の出力電圧をエンジンの自動停止前の電圧よりも低下させた状態で前記駆動力付与装置によりエンジンを再始動させることを特徴とする車両の電力制御装置を提供する（請求項１）。

【0010】

この構成によれば、車両の減速時のエネルギーを電力として蓄電池に蓄電させることでエネルギー効率を高くできる。また、エンジンの再始動時に蓄電池に蓄えられた電力によって駆動力付与装置を駆動してエンジンに駆動力を付与することで、エンジンを適切に再始動させることができる。また、２次蓄電池によって電気負荷に電力を供給することができ、電気負荷の作動を維持することができるとともに、発電機で発電され且つ蓄電池に蓄えきれなかった電力を２次蓄電池に蓄電することができ、エネルギー効率を高めることができる。

【0011】

しかも、この構成では、エンジンの自動停止時に、車両に設けられる電気負荷と蓄電池との間に介在する降圧装置の出力電圧を、エンジンの自動停止前の電圧よりも低い調整電圧に向けて漸減させる出力電圧低下制御を実施する。そのため、エンジンの自動停止後に行われるエンジンの再始動時に、降圧装置の出力電圧を低くしておくことができる。従って、エンジンの再始動時に蓄電池から多量の電力が駆動力付与装置に供給されて蓄電池の電圧が低下しても、降圧装置を介した蓄電池から電気負荷への電力供給を維持することができ、電気負荷に加えられる電圧が急変するのを防止できる。特に、この構成では、調整電圧に向けて降圧装置の出力電圧が漸減されるため、出力電圧を調整電圧まで低下させつつこの低下時に降圧装置の出力電圧ひいては電気負荷に加えられる電圧が急変するのも防止できる。従って、電気負荷を安定して適切に作動させることができる。

【0012】

前記構成において、前記制御装置は、前記蓄電池の内部抵抗が所定の判定抵抗値以上のときに前記出力電圧低下制御を実施し、前記蓄電池の内部抵抗が前記判定抵抗値未満のときは前記出力電圧低下制御を禁止するのが好ましい（請求項２）。

【0013】

蓄電池の内部抵抗が高いときの方が低いときよりも、蓄電池の電力を用いて駆動力付与装置を駆動したときの蓄電池の電圧降下が大きくなって蓄電池の電圧が降圧装置の出力電圧を下回りやすい。これに対して、この構成によれば、蓄電池の内部抵抗が高いことに伴ってエンジンの再始動時の蓄電池の電圧降下が大きいときにも、降圧装置を介した蓄電池から電気負荷への電力供給を維持することができ、電気負荷に加えられる電圧が急低下するのを確実に防止できる。そして、蓄電池の内部抵抗が低く蓄電池の電圧が降圧装置の出力電圧を下回りにくいときに出力電圧低下制御を禁止していることで、電気負荷に高い電圧が安定して供給される機会を多く確保することができる。

【0014】

前記構成において、前記制御装置は、前記蓄電池の劣化状態と前記蓄電池の温度とに基づいて、前記蓄電池の内部抵抗を推定するのが好ましい（請求項３）。

【0015】

このようにすれば、蓄電池の内部抵抗をより精度よく推定できる。

【0016】

前記構成において、前記制御装置は、前記調整電圧を、前記蓄電池の内部抵抗が高いときの方が低いときよりも低い電圧になるように設定する、のが好ましい（請求項４）。

【0017】

前記のように、蓄電池の内部抵抗が高いときの方が低いときよりも、駆動力付与装置等の装置を駆動したときの蓄電池の電圧降下は大きい。これに対して、この構成では、前記調整電圧を、蓄電池の内部抵抗が高いときの方が低いときよりも低い電圧になるように設定している。そのため、エンジンの再始動時に降圧装置の出力電圧が蓄電池の電圧よりも高くなるのを回避しつつ、降圧装置の出力電圧が過度に低くなるのを防止して電気負荷に高い電圧が安定して供給される機会を多く確保することができる。

【0018】

前記構成において、前記制御装置は、前記調整電圧を、停車していない状態でエンジンの自動停止がなされるときの方が停車した状態でエンジンの自動停止がなされるときよりも低い電圧になるように設定する、のが好ましい（請求項５）。

【0019】

停車していない状態でエンジンの自動停止がなされるときは、停車していない状態でエンジンが再始動される可能性がある。そして、このように停車していない状態でエンジンが再始動される場合は、エンジンの再始動時にエンジンを車速に対応した高い回転数まで高めねばならず、停車状態でエンジンの自動停止がなされるときよりも、駆動力付与装置の駆動力を高くせねばならない。そのため、この場合には、エンジンの再始動時における蓄電池の電圧降下が高くなる。

【0020】

これに対して、この構成では、前記調整電圧が、停車していない状態でエンジンの自動停止がなされるときの方が停車した状態でエンジンの自動停止がなされるときよりも低くされる。従って、停車していない状態でエンジンの再始動がなされるときにも、蓄電池の電圧がエンジンの再始動時に降圧装置の出力電圧よりも低くなるのを確実に防止できるとともに、停車状態でエンジンが再始動されるときに降圧装置の出力電圧が過度に低くなるのを防止して蓄電池から降圧装置を介して電気負荷に高い電圧が安定して供給される機会を多く確保することができる。

【0021】

前記構成において、車両は、車室の車幅方向の両側部に沿って車両前後方向にそれぞれ延びる一対のサイドシルと、車室の床面の下方に設けられて車両前後方向に延びるフロアトンネルとを備え、前記蓄電池は、１列に配置された複数の電池を含み、車室の床面よりも下方且つ前記フロアトンネルと一方の前記サイドシルとの間に前記各電池が車両前後方向に並ぶ姿勢で配置されている、のが好ましい（請求項６）。

【0022】

このようにすれば、フロアトンネルとサイドシルとの間の空間を利用して複数の電池を含む比較的大きな蓄電池を車両に搭載することができる。ただし、前記のように複数の電池を１列に配置した場合、つまり、複数の電池を直列に配置した場合には、蓄電池の内部抵抗が大きくなって、エンジンの再始動時に駆動力付与装置を駆動したときの蓄電池の電圧降下が大きくなりやすい。これに対して、本発明では、前記のように、エンジンの再始動時に蓄電池が電圧降下しても降圧装置の出力電圧を蓄電池の電圧よりも低い電圧に維持することができる。従って、前記のように蓄電池をレイアウトしながら、電気負荷の作動を安定して適切な状態にすることができる。

【0025】

前記構成において、前記駆動力付与装置は、少なくともエンジンの再始動時は、前記蓄電池と前記２次蓄電池とのうち前記蓄電池の電力のみによって駆動される、のが好ましい（請求項８）。

【0026】

このようにすれば、２次蓄電池の電力消費機会を少なく抑えて２次蓄電池の劣化を抑制できる。

【発明の効果】

【0027】

以上説明したように、本発明の電力制御装置によれば、適切なエンジンの再始動と適切な電気負荷への電力供給とを両立することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の一実施形態にかかる電力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】車両の一部を概略的に示した平面図である。

【図3】ＤＣ－ＤＣコンバータの構成を説明するための概略図である。

【図4】エンジンの制御系統を示すブロック図である。

【図5】比較例に係る車両走行時の各パラメータの時間変化を示した図である。

【図6】エンジンの自動停止制御の内容示したフローチャートである。

【図7】Ｌｉバッテリの温度と内部抵抗と劣化の進み具合との関係を示した図である。

【図8】Ｌｉバッテリの内部抵抗と目標出力電圧との関係を示した図である。

【図9】目標低下電圧と電圧低下速度との関係を示した図である。

【図10】車両走行時の各パラメータの時間変化を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

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。

【0030】

（１）車両の全体構成
図１は、エンジンの停止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。

【0031】

車両１は、例えば４輪自動車である。エンジン２は、車両１のエンジンルームに設けられる。エンジン２の駆動力は、クランクシャフト２ａからトランスミッション、終減速機、駆動軸等を介して車輪１ａに伝達されて、車両１を走行させる。

【0032】

車両１には、図１に示されるように、車両の駆動源としてのエンジン２、スタータ３、モータジェネレータ４、Ｌｉバッテリ（リチウムバッテリ）９、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０、鉛バッテリ１２、および各種電気機器が搭載されている。モータジェネレータ４は、後述するように、電動機としての機能と発電機としての機能を有するいわゆるＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｒｔｅｒ－Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）であり、以下では、これをＩＳＧ４という。

【0033】

Ｌｉバッテリ９は請求項にいう「蓄電池」に相当し、鉛バッテリ１２は請求項にいう「２次蓄電池」に相当し、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０は請求項にいう「降圧装置」に相当する。また、ＩＳＧ４は請求項にいう「発電装置」および「駆動力付与装置」に相当する。つまり、本実施形態では、発電装置と駆動力付与装置とが一体とされて一つの装置で構成されている。

【0034】

図１の例では、エンジン２は、一列に並ぶ４つの気筒２ｃを備えた直列４気筒エンジンである。本実施形態では、エンジン２は、ガソリンを含む燃料により駆動されるエンジンである。エンジン２は、各気筒２ｃ内に燃料を噴射するインジェクタ３０（図４参照）と、各気筒２ｃ内の混合気（空気と燃料の混合気）に点火する点火プラグ３１（図４参照）とを備えている。インジェクタ３０と点火プラグ３１とは、１つの気筒２ｃにつき１つずつ設けられている。

【0035】

（高電圧回路）
Ｌｉバッテリ９は、高電圧ラインＬ１を介して、ＩＳＧ４、シートヒータ５およびＰＴＣヒータ６に電気的に接続されており、これらは高電圧回路１４を構成する。

【0036】

ＩＳＧ４は、発電機および電動機として動作可能な装置である。ＩＳＧ４は、ベルト４ａを介してエンジン２のクランクシャフト２ａに連結されている。

【0037】

ＩＳＧ４は、発電機として動作する際には、エンジン２のクランクシャフト２ａ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。ＩＳＧ４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。ＩＳＧ４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。ＩＳＧ４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、高電圧ラインＬ１を介してＬｉバッテリ９に蓄電される。

【0038】

本実施形態では、ＩＳＧ４は、車両の減速時に発電機として動作するように制御されて、エンジン２の回転エネルギーを電気に変換する。つまり、本実施形態では、ＩＳＧ４は、いわゆる減速回生発電を行うように構成されている。

【0039】

ＩＳＧ４は、電動機として動作する際は、Ｌｉバッテリ９からの電力供給を受けて駆動され、ベルト４ａを介してエンジン２のクランクシャフト２ａに駆動力を伝達して、エンジン２に駆動力を付与する。

【0040】

このように、本実施形態では、ＩＳＧ４は、エンジン２により駆動されて発電する発電装置と、Ｌｉバッテリの電力を用いてエンジン２に駆動力を付与可能な駆動力付与装置として機能する。また、Ｌｉバッテリが、車両の減速時にＩＳＧ４で発電された電力を蓄電可能な蓄電池として機能する。

【0041】

ＩＳＧ４は、冷間始動時を除くエンジンの始動時に、電動機として動作してエンジン２を始動させる（エンジン２を強制的に回転させる）。本実施形態では、車両１は、エンジン２の自動停止ができるように構成されており、エンジン２の自動停止後のエンジン２の再始動時もＩＳＧ４によってエンジン２が再始動される。具体的には、車両１に設けられたイグニッションスイッチを乗員が操作することによって、エンジン２は始動／停止される。また、車速が所定値以下でエンジンがアイドル状態にある等の条件が成立するとエンジン２は自動的に停止され、その後、アクセルペダルが踏み込まれる等の条件が成立するとエンジン２は自動的に再始動される。

【0042】

また、ＩＳＧ４は、エンジン負荷の低いとき等に電動機として動作するように制御されて、エンジン２に駆動力を付与する。つまり、本実施形態では、ＩＳＧ４は、いわゆるトルクアシストを行うようにも構成されている。

【0043】

Ｌｉバッテリ９は、正極にリチウムを含み、正極と負極との間でのリチウムイオンの移動により充放電するバッテリである。Ｌｉバッテリ９は、鉛バッテリ１２よりも速い速度で充放電ができるとともに、鉛バッテリ１２よりも充放電による劣化が進行しにくい。本実施形態では、ＩＳＧ４で生成された電力がＬｉバッテリ９に蓄電されるように構成されていることで、エンジン２の減速エネルギーを効率よく電力として車両１に貯蔵することができる。そして、このようにＩＳＧ４で生成された電力をより多く蓄電できるように、Ｌｉバッテリ９の公称電圧は、鉛バッテリ１２の交渉電圧よりも高い電圧とされている。本実施形態では、Ｌｉバッテリ９の公称電圧は、ＤＣ２４Ｖとされている。ここで、充放電速度が高く電力を多く貯蔵可能な装置としては、キャパシタがあるが、Ｌｉバッテリ９は、同じサイズのキャパシタに比べて容量を大きくすることができる。従って、本実施形態では、電力を貯蔵するための装置の小型化も実現されている。

【0044】

図２は、Ｌｉバッテリ９の配置を説明するための図であって車両１の一部を概略的に示した平面図である。図２の例では、車両１の前部にエンジンルーム１が形成されており、その後方に車室８０が形成されている。

【0045】

車両１は、フロアパネルの上方に設けられて車室の床面を構成するパネル８１と、車両の車幅方向の両側部に形成された開口部（ドア部分）の下部に設けられて車室８０の車幅方向の両側部に沿って車両前後方向にそれぞれ延びる一対のサイドシル８２とを備える。また、車両１は、パネル８１の下方にエンジンルーム１と連通するように設けられて、エンジン２の排気ガスを車両１の外部に排出するためのダクトが内側を通るフロアトンネル８３を備える。フロアトンネル８３は、フロアパネル８１の車幅方向の中央部分が上方に膨出することで形成されている。Ｌｉバッテリ９は、パネル８１の下方であってフロアトンネル８３と一方のサイドシル８２（図２の例では、右側のサイドシル８２）との間に、配置されている。図２の例では、Ｌｉバッテリ９は、パネル８１の前部の下方であって運転席あるいは助手席の下方に配置されている。

【0046】

このように配置されることで、本実施形態では、ＩＳＧ４とＬｉバッテリ９との距離、ひいては、これらをつなぐ電線が短く抑えられている。

【0047】

ここで、フロアトンネル８３とサイドシル８２との車幅方向の離間距離は短い。これに対して、本実施形態では、Ｌｉバッテリ９を構成する複数のＬｉ蓄電池のセル（電池）９ａが、一列に並ぶように配設されて直列接続されて、Ｌｉバッテリ９が平面視で所定の方向に長く延びる形状とされている。そして、Ｌｉバッテリ９が、その長手方向つまりセル９ａの配列方向が車両前後方向に沿うように配置されている。これにより、Ｌｉバッテリ９を、前記のようにＩＳＧ４との距離が短く抑えられる位置に配置することが可能となっている。

【0048】

シートヒータ５（高電圧電気機器の一例、車室ヒータの一例）は、車両１の座席を加熱するためのヒータである。ＰＴＣヒータ６（高電圧電気機器の一例、車室ヒータの一例）は、車両１の室内を暖房するためのヒータである。触媒ヒータ７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。シートヒータ５、ＰＴＣヒータ６、及び触媒ヒータ７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。

【0049】

（低電圧回路）
鉛バッテリ１２は、低電圧ラインＬ２を介して、スタータ３及び低電圧電気機器１３に電気的に接続されており、これらは低電圧回路１５を構成する。この低電圧電気機器１３は、請求項にいう「電気負荷」に相当する。

【0050】

鉛バッテリ１２は、本実施形態では、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、鉛バッテリ１２の公称電圧は、ＤＣ１２Ｖになっている。

【0051】

スタータ３は、エンジン２を始動するための装置である。スタータ３は、ギヤ駆動式の装置であり、エンジン２のリングギヤ２ｂに連結されたピニオンギヤ３ａを有する。スタータ３の駆動力は、ピニオンギヤ３ａ及びリングギヤ２ｂを介して、エンジン２のクランクシャフト２ａに伝達される。スタータ３は、冷間始動時（冷間時に乗員のイグニッションスイッチの操作に伴ってエンジン２を始動させる時）にのみ駆動されてエンジン２を始動させる。

【0052】

低電圧電気機器１３は、鉛バッテリ１２の公称電圧と同じ電圧（本実施形態では、ＤＣ１２Ｖ）以下の電圧で動作する電気機器である。低電圧電気機器１３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、各種の照明装置を含む。

【0053】

（ＤＣ－ＤＣコンバータ）
ＤＣ－ＤＣコンバータ１０は、高電圧回路１４と低電圧回路１５との間に設けられており、これら回路１４、１５どうしをつないでいる。

【0054】

ＤＣ－ＤＣコンバータ１０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ための装置である。Ｌｉバッテリ９からの出力電力およびＩＳＧ４によって発電された電力は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０によって電圧が降圧されて低電圧電気機器１３に供給される。また、ＩＳＧ４によって発電された電力の余剰分は鉛バッテリ１２に供給され、鉛バッテリ１２が充電される。

【0055】

ＤＣ－ＤＣコンバータ１０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おらず、電圧の降圧のみを行う。このように構成されることで、本実施形態では、高電圧ラインＬ１と低電圧ラインＬ２とをつなぎつつ、これをつなぐためのコンバータの構造を簡素化してコストを格段に低く抑えることができる。

【0056】

図３は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の構成を説明するための概略図である。ＤＣ－ＤＣコンバータ１０は、ＦＥＴからなるスイッチング素子１０ａ、１０ｂ（Ｈｉ－ＦＥＴ１０ａとＬｏｗ－ＦＥＴ１０ｂ）を内蔵しており、これらスイッチング素子１０ａ、１０ｂ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。このＤＣ－ＤＣコンバータ１０では、スイッチング素子１０ａ、１０ｂのオンオフ時間を変更することで、出力電圧を変更することが可能となっている。スイッチング素子１０ａ、１０ｂのオンオフ時間の変更は、後述するＥＣＵ１００により行われるようになっており、ＥＣＵ１００は、後述するように出力電圧の目標値を設定するとともに、この目標値が実現されるスイッチング素子１０ａ、１０ｂのオンオフ時間を算出し、このオンオフ時間が実現されるようにＤＣ－ＤＣコンバータ１０に指令信号を出力する。

【0057】

ここで、高電圧ラインＬ１側から低電圧ラインＬ２側へつまり鉛バッテリ１２および低電圧電気機器１３に電力が安定して供給されるように、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧は、基本的に、鉛バッテリ１２の公称電圧および低電圧電気機器１３の作動電圧よりも十分に高い基本出力電圧とされる。つまり、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧の目標値である目標出力電圧が基本出力電圧とされ、これが実現されるように、ＥＣＵ１００によりＤＣ－ＤＣコンバータ１０（ＤＣ－ＤＣコンバータ１０に内蔵されたＦＥＴ１０ａ、１０ｂ）が制御される。本実施形態では、鉛バッテリ１２の公称電圧が１２Ｖであるのに対して、基本出力電圧は１４．４Ｖに設定されている。なお、この基本出力電圧は、Ｌｉバッテリ９の液温等に応じて変更されてもよい。

【0058】

（２）制御系統
図３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３に示されるＥＣＵ１００は、エンジンを統括的に制御するためのマイクロプロセッサであり、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。

【0059】

ＥＣＵ１００には各種センサによる検出情報や各種スイッチの操作信号が入力される。

【0060】

具体的に、車両１には、クランク角センサＳＮ２０、水温センサＳＮ２１、外気温センサＳＮ２２、アクセルセンサＳＮ２３、ブレーキセンサＳＮ２４、車速センサＳＮ２５、Ｌｉバッテリ電圧センサＳＮ２６、Ｌｉバッテリ電流センサＳＮ２７、イグニッションスイッチＳＷ２８、ＰＴＣヒータスイッチＳＷ２９、シートヒータスイッチＳＷ３０等が設けられている。

【0061】

クランク角センサＳＮ２０は、クランクシャフト２ａの回転速度ひいてはエンジン回転数を検出する。水温センサＳＮ２１は、エンジン２を冷却するためのエンジン冷却水の温度を検出する。外気温センサＳＮ２２は、外気温つまり車両１の周囲の気温を検出する。アクセルセンサＳＮ２３は、車両１に設けられたアクセルペダルの踏込量を検出する。ブレーキセンサＳＮ２４は、フットブレーキペダルの踏込量を検出する。車速センサＳＮ２５は、車速を検出する。Ｌｉバッテリ電圧センサＳＮ２６、Ｌｉバッテリ電流センサＳＮ２７は、それぞれ、Ｌｉバッテリ９の入出力電圧および入出力電流を検出する。イグニッションＳＷ（イグニッションスイッチ）２０は、前記のように、乗員がエンジン２の始動／停止を行うためのスイッチである。ＰＴＣヒータＳＷ２８は、乗員がＰＴＣヒータ６の駆動／停止を行うためのスイッチである。シートヒータＳＷ２９は、乗員がシートヒータ５の駆動／停止を行うためのスイッチである。

【0062】

ＥＣＵ１００は、各センサ、各スイッチの入力情報に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつ車両１に設けられた各装置を制御する。ＥＣＵ１００は、インジェクタ３０、点火プラグ３１、スタータ３、ＩＳＧ４、シートヒータ５、ＰＴＣヒータ６、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０、低電圧電気機器１３等と電気的に接続されており、前記演算の結果等に基づいてこれらの機器にそれぞれ制御用の信号を出力する。このＥＣＵ１００は、請求項にいう「制御装置」に相当する。

【0063】

例えば、水温センサＳＮ２１で検出されたエンジン冷却水の温度が所定温度未満のときにイグニッションＳＷ２０が操作されると、ＥＣＵ１００は、冷間始動時であると判定して、スタータ３を駆動させる。ＥＣＵ１００は、ＰＴＣヒータＳＷ２８、シートヒータＳＷ２９等のスイッチの操作に応じて、シートヒータ５、ＰＴＣヒータ６、低電圧電気機器１３等を駆動させる。

【0064】

また、ＥＣＵ１００は、車速センサＳＮ２５で検出された車速が低下中であること等に伴ってＩＳＧ４を発電機として駆動させて、ＩＳＧ４に前記のように減速回生発電を行わせる。ＥＣＵ１００は、アクセルペダルの踏込量やクランク角センサＳＮ２０により検出されたエンジン回転数等に基づいてエンジン負荷を算出し、エンジン負荷が所定値未満のときは、ＩＳＧ４を電動機として駆動させてＩＳＧ４からエンジン２にトルクを付与する。

【0065】

また、ＥＣＵ１００は、所定の条件が成立するとエンジン２を自動停止させる。さらに、その後、ブレーキペダルが踏み込まれておらずアクセルペダルが踏み込まれている等の条件の成立が成立すると、ＩＳＧ４を電動機として駆動させてエンジン２を再始動させる。

【0066】

ここで、前記のように、高電圧回路１４と低電圧回路１５とをつなぐコンバータとして、降圧機能を有するＤＣ－ＤＣコンバータ１０を用いれば、コストを極めて小さく抑えることができる。しかしながら、この構成では、エンジン２の再始動時に低電圧回路１５に接続された低電圧電気機器１３に付与される電圧が急低下するおそれがある。

【0067】

図５を用いて具体的に説明する。図５は、後述する出力電圧低下制御を実施しなかったときの車両の各パラメータの時間変化を模式的に示した図である。図５には、上から順に、車速、エンジン回転数、Ｌｉバッテリ９の電圧、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧、低電圧電気機器１３に入力される電圧を示している。

【0068】

時刻ｔ１１にて車両が減速を開始すると、ＩＳＧ４が発電機として駆動されて発電を行うことでＬｉバッテリ９の電圧は上昇する。しかし、時刻ｔ１２にてエンジン回転数がアイドル回転数に低下したこと等に伴ってエンジン２が自動停止されると、Ｌｉバッテリ９の電圧は徐々に低下していく。その後、時刻ｔ１３にて、エンジンを再始動させる要求があると、ＩＳＧ４が電動機として駆動されてエンジン２を強制的に回転させる。このとき、Ｌｉバッテリ９からはＩＳＧ４に向けて非常に大きな電力が放出され、Ｌｉバッテリ９の電圧は急降下する。この電圧低下量が大きいと、Ｌｉバッテリ９の電圧が、破線で示したＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧よりも低下してしまう。そして、Ｌｉバッテリ９の電圧がＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧よりも低下すると、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０が降圧機能しか有していないことから、Ｌｉバッテリ９から低電圧回路１５側へ電力が供給されなくなり、低電圧電気負荷１３に入力される電圧が急低下する。

【0069】

本実施形態では、低電圧回路１５に鉛バッテリ１２が設けられていることから、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０から電力が出力されなくても、鉛バッテリ１２によって低電圧回路１５に設けられた各低電圧電気機器１３への電力供給を維持することはできる。しかし、前記のように、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧は、基本的に、鉛バッテリ１２の公称電圧よりも十分に高い値とされている。そのため、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０から電力が出力されなくなって各低電圧電気機器１３への電力供給源が鉛バッテリ１２に切り替わると、これら低電圧電気機器１３に供給される電圧が急低下して、低電圧電気機器１３の作動状態が変化してしまう。例えば、低電圧電気機器１３としてライトが作動しているときに、このライトがちらつく場合がある。また、低電圧電気機器１３としてオーディオが作動しているときに、オーディオの音量が変化する場合がある。これらは、乗員に違和感を生じさせる。

【0070】

そこで、本実施形態では、このようなエンジンの自動停止時に低電圧電気機器１３に供給される電圧が急低下するという事態が生じるのを防止するための出力電圧低下制御を実施する。

【0071】

（自動停止制御）
図６のフローチャート等を用いて、出力電圧低下制御を含むエンジン２の自動停止時の制御について説明する。以下の説明、および、図６では、エンジンの自動停止を、アイドルストップと記す。

【0072】

ステップＳ１にて、ＥＣＵ１００は、各センサの検出値を含む車両の各種情報を読み込む。ステップＳ１の後はステップＳ２に進む。

【0073】

ステップＳ２では、ＥＣＵ１００は、車両１がアイドルストップを実施することが可能な状態にあることを示す条件であるアイドルストップ許可条件が成立したか否かを判定する。本実施形態では、エンジン冷却水の温度が所定の温度以上であり、エンジン回転数が所定の回転数以下であり、アクセルペダルがオフ状態（アクセル開度がゼロ）であり、フットブレーキペダルの踏込量が０より大きい（フットブレーキペダルが踏み込まれている）ときに、アイドルストップ許可条件が成立したと、判定される。

【0074】

ステップＳ２の判定がＮＯであってアイドルストップ許可条件が非成立のときは、ＥＣＵ１００はそのまま処理を終了する（ステップＳ１に戻る）。

【0075】

一方、ステップＳ２の判定がＹＥＳであってアイドルストップ許可条件が成立したときは、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、ＥＣＵ１００は、車速が予め設定された第１判定車速以下且つ予め設定された第２判定車速よりも大きく、さらに、Ｌｉバッテリ９のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：残容量）が予め設定された判定ＳＯＣ以上であるという特定条件が成立しているか否かを判定する。第１判定車速は、０ｋｍ／ｈよりも大きい値であって、例えば、１６ｋｍ／ｈ程度に設定されている。第２判定車速は、第１判定車速よりも小さい値であって０ｋｍ／ｈに設定されている。判定ＳＯＣは、０より大きく１００％よりも小さい値に設定されている。

【0076】

ステップＳ３の判定がＹＥＳであって前記特定条件が成立しているとき、つまり、車速が第２判定車速以上よりも大きく車両は完全には停車していないが車速が第１判定車速以下と低く、かつ、Ｌｉバッテリ９のＳＯＣが判定ＳＯＣ以上であって比較的多く確保されている場合は、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、ＥＣＵ１００は、有車速フラグを１とする。この有車速フラグは、ステップＳ３の判定がＹＥＳのときに１となり、その他のときに０となるフラグである。なお、図示は省略したが、ステップＳ２の判定がＮＯのときは有車速フラグは０にリセットされる。ステップＳ４の後はステップＳ７に進む。

【0077】

一方、ステップＳ３の判定がＮＯであって前記特定条件が非成立のときは、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、ＥＣＵ１００は、車速が第２判定車速以下であって停車中であるか否かを判定する。

【0078】

ステップＳ５の判定がＹＥＳであって車速が第２判定車速以下の場合（停車中の場合）は、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、ＥＣＵ１００は、有車速フラグを０にする。ステップＳ６の次はステップＳ７に進む。

【0079】

ステップＳ７では、ＥＣＵ１００は、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が予め設定された判定抵抗値以上であるか否かを判定する。

【0080】

Ｌｉバッテリ９の内部抵抗は、Ｌｉバッテリ９の温度とＬｉバッテリ９の劣化の進み具合とによって推定される。

【0081】

具体的には、ＥＣＵ１００は、Ｌｉバッテリ９が充放電に伴って発熱した量をＬｉバッテリ電圧センサＳＮ２６およびＬｉバッテリ電流センサＳＮ２７により検出されたＬｉバッテリ９の入出力電圧および入出力電流に基づいて随時推定するとともに、推定した発熱量に基づいてこの発熱に伴うＬｉバッテリ９の温度上昇量を随時推定している。さらに、ＥＣＵ１００は、この温度上昇量と外気温とに基づいて、Ｌｉバッテリ９の温度を随時推定している。

【0082】

また、ＥＣＵ１００は、エンジンの再始動に伴ってＩＳＧ４が駆動されたときにＬｉバッテリ９から放出された電流と電圧（Ｌｉバッテリ電圧センサＳＮ２６およびＬｉバッテリ電流センサＳＮ２７により検出された電流と電圧）とに基づいて、Ｌｉバッテリ９の劣化の進み具合を推定する。具体的には、ＥＣＵ１００は、Ｌｉバッテリ９から放出された電流が少ないほど且つ放出された電圧が低いほどＬｉバッテリ９の劣化が進んでいると推定する。本実施形態では、これら電流が少ないほど且つ電圧が低いほど大きい値となるパラメータであってＬｉバッテリ９の劣化の進み具合を数値化したパラメータ（以下、適宜、劣化パラメータという）が設定されており、ＥＣＵ１００は、前記電流および電圧に基づいて劣化パラメータの値を算出する。ＥＣＵ１００は、エンジンの再始動に伴ってＩＳＧ４が駆動される毎に劣化パラメータの値を算出して更新し、記憶する。

【0083】

本実施形態では、ＥＣＵ１００には、図７に示すマップが記憶されている。このマップは、横軸をＬｉバッテリ９の温度、縦軸をＬｉバッテリ９の内部抵抗としたマップである。また、このマップに示された複数のラインは、劣化パラメータの値（Ｌｉバッテリ９の劣化の進み具合）が互いに異なるラインである。ＥＣＵ１００は、このマップから、現時点（ステップＳ７実施時点）でのＬｉバッテリ９の温度の推定値と、現時点（ステップＳ７実施時点）で記憶している劣化パラメータの値とに対応するＬｉバッテリ９の内部抵抗を抽出して、これを現時点（ステップＳ７実施時点）でのＬｉバッテリ９の内部抵抗として推定する。図７に示されるように、Ｌｉバッテリ９の温度が低いほど且つ劣化パラメータの値が大きくＬｉバッテリ９の劣化の進み具合が大きいほど、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗は高い値に推定される。

【0084】

図６に戻り、ステップＳ７の判定がＮＯであってＬｉバッテリ９の内部抵抗が判定抵抗値未満のときは、ＥＣＵ１００は、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、ＥＣＵ１００は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧の目標値である目標出力電圧を、基本出力電圧に維持し、ステップＳ１３に進む。以下、適宜、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧の目標値である目標出力電圧を、単に、目標出力電圧という。

【0085】

ステップＳ１３では、ＥＣＵ１００は、アイドルストップを実施する。具体的には、ＥＣＵ１００は、インジェクタ３０による燃料噴射を停止させるとともに、点火プラグ３１による点火を停止させる。このように、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が判定抵抗値未満のときは、後述する出力電圧低下制御が実施されることなくアイドルストップが実施される。

【0086】

一方、ステップＳ７の判定がＹＥＳであってＬｉバッテリ９の内部抵抗が判定抵抗値以上のときは、ＥＣＵ１００は、ステップＳ８に進む。

【0087】

ステップＳ８では、ＥＣＵ１００は、推定したＬｉバッテリ９の内部抵抗と有車速フラグとに基づいて目標出力電圧を決定する。

【0088】

図８は、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗と、目標出力電圧との関係を示したグラフである。図８において、実線は有車速フラグが０のときのライン、破線は有車速フラグが１のときのラインである。前記のように、ステップＳ７の判定がＮＯであってＬｉバッテリ９の内部抵抗が判定抵抗値未満のときは、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧は基本出力電圧に維持される。一方、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が判定抵抗値以上のときは有車速フラグが１のときと０のときとのいずれにおいても、目標出力電圧は基本出力電圧よりも低い電圧とされる。また、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が判定抵抗値以上のときは、目標出力電圧は、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が大きいときの方が小さいときよりも小さい値とされる。図８の例では、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗に比例してこの内部抵抗が増大するほど目標出力電圧は小さくされる。また、図８に示すように、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が同じであっても有車速フラグが１のときの方が０のときよりも、目標出力電圧は小さい値とされる。このステップＳ９で設定される目標出力電圧であって基本出力電圧よりも低い電圧が、請求項にいう「調整電圧」である。

【0089】

例えば、図８の例では、判定抵抗値は１３ｍΩとされる。また、基本出力電圧は１４．４Ｖとされる。そして、有車速フラグが１のときは、Ｌｉバッテリ内部抵抗が１３．５ｍΩまで増加すると目標出力電圧は１３．８Ｖ程度とされる。一方、有車速フラグが０のときは、Ｌｉバッテリ内部抵抗が１３．５ｍΩまで増加すると目標出力電圧は１４．２Ｖ程度とされる。

【0090】

ステップＳ９の後は、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、ＥＣＵ１００は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の現在（ステップＳ１０の実施時点）の出力電圧（現出力電圧）、ステップＳ９で決定した目標出力電圧との差に基づいて、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧の低下速度である電圧低下速度を決定する。本実施形態では、現出力電圧には、ＥＣＵ１００で設定されている出力電圧の指令値が用いられる。

【0091】

図９は、実出力電圧から目標出力電圧を引いた値であって出力電圧の低下量の目標値（以下、目標低下電圧という）と、電圧低下速度との関係を示した図である。図９に示すように、本実施形態では、目標低下電圧が大きいときの方が小さいときよりも電圧低下速度が大きくされる。図９の例では、目標低下電圧が所定値ｄＶ０以上では電圧低下速度は一定に維持され、目標低下電圧が所定値ｄＶ０未満では目標低下電圧に比例して目標低下電圧が大きくなるほど電圧低下速度は小さくされる。例えば、目標低下電圧は、０．５Ｖ／ｓｅｃ～２Ｖ／ｓｅｓ程度に設定される。

【0092】

ステップＳ１０の後は、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、ＥＣＵ１００は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧を低下させる。具体的には、前記のように、ＥＣＵ１００は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０に内蔵されているスイッチング素子１０ａ、１０ｂのオンオフ時間を変更する。このとき、ＥＣＵ１００は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧がステップＳ１０で設定した電圧低下速度で低下していくように、スイッチング素子１０ａ、１０ｂのオンオフ時間を調整する。これにより、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧は、目標出力電圧に向けて漸減される。

【0093】

ステップＳ１１の後は、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の現出力電圧が目標出力電圧以下になったか否かを判定する。この判定がＮＯであってＤＣ－ＤＣコンバータ１０の現出力電圧がまだ目標出力電圧まで低下していない場合はステップＳ１１に戻る。一方、この判定がＹＥＳとなってＤＣ－ＤＣコンバータ１０の現出力電圧が目標出力電圧まで低下すると、ステップＳ１３に進みアイドルストップを実施する。

【0094】

このように、本実施形態では、ＥＣＵ１００は、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が判定抵抗値未満のときは、アイドルストップ許可条件が成立しても、すぐにはアイドルストップを実施せず、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧を基本目標電圧からこれよりも低い電圧に向けて低下させるとともに、この出力電圧を漸減させる出力電圧低下制御を実施する。また、このときは、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧が目標出力電圧まで低下してはじめてアイドルストップを実施する。

【0095】

そして、本実施形態では、このようにして、出力電圧を目標出力電圧まで低下した後にアイドルストップを実施した場合は、少なくともエンジンが再始動されるまでの間、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧を目標出力電圧に維持する。

【0096】

（３）作用等
図１０は、車両走行時に、前記の出力電圧低下制御を含むエンジンの自動停止制御を実施したときの各パラメータの時間変化を模式的に示した図である。図１０には、上から順に、車速、アイドルストップ許可フラグ、エンジン回転数、Ｌｉバッテリ９の温度、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗、Ｌｉバッテリ９の電圧、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧、低電圧電気機器１３に入力される電圧を示している。アイドルストップ許可フラグは、アイドルストップ許可条件が成立していると１になり、その他のときは０となるフラグである。

【0097】

図１０に示すように、車両の走行に伴ってＬｉバッテリ９の温度は徐々に増大していき、これに伴って、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗は徐々に低下していく。

【0098】

時刻ｔ１にて車両が減速を開始するとＩＳＧ４が発電を開始する。これに伴って、Ｌｉバッテリ９の電圧は、時刻ｔ１後、徐々に増大する。

【0099】

時刻ｔ２では、アイドルストップ許可条件が成立する（アイドルストップ許可フラグが０から１になる）。しかし、時刻ｔ２でのＬｉバッテリ９の内部抵抗は判定抵抗値以上である。そのため、時刻ｔ２では、アイドルストップは実施されず、出力電圧低下制御が開始される。前記のように、本実施形態では、所定の低下速度で目標出力電圧が低下するようになっており、時刻ｔ２後、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧は漸減していく。これに伴い、時刻ｔ２後、低電圧電気負荷１３の入力電圧も漸減していく。そして、時刻ｔ３にて、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧が目標出力電圧Ｖ１であって基本出力電圧Ｖ０よりも低い電圧Ｖ１まで低下すると、アイドルストップが実施されてエンジン２が停止される。そして、時刻ｔ３以後、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧は、目標出力電圧Ｖ１に維持される。

【0100】

時刻ｔ２以後は、エンジン２がアイドル運転されることおよびエンジン２が停止されることに伴って、ＩＳＧ４からＬｉバッテリ９への電力の供給が停止する。そのため、時刻ｔ２以後はＬｉバッテリ９の電圧は徐々に低下していく。

【0101】

時刻ｔ４にてアイドルストップ許可条件が非成立となりエンジンを再始動させる条件が成立すると、ＩＳＧ４が電動機として駆動される。これにより、Ｌｉバッテリ９の電圧は急低下する。しかしながら、このとき、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧は低い電圧Ｖ１とされている。そのため、Ｌｉバッテリ９の電圧はＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧よりも高い値に維持される。従って、時刻ｔ４において、低電圧電気負荷１３の入力電圧は急低下せず、低電圧電気負荷１３には安定して必要な電圧が供給される。

【0102】

時刻ｔ４にてエンジンが再始動されることに伴い、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧は、基本出力電圧Ｖ０に戻される。図９の例では、このときＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧は基本出力電圧Ｖ０に向けて漸増される。

【0103】

その後、車両が加速および定常走行された後、時刻ｔ５にて、車両の減速が再び開始すると、前記と同様に、Ｌｉバッテリ９の電圧は増大していく。また、時刻ｔ６にてアイドルストップ許可条件が成立するが、このときも、まだ、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が判定抵抗値以上であることから、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧が基本出力電圧Ｖ０よりも低い電圧Ｖ２まで漸減され、その後、時刻ｔ７にてアイドルストップが実施される。

【0104】

ここで、時刻ｔ６では、車速が０より大きい状態、つまり、有車速フラグが１の状態でアイドルストップの許可条件が成立している。一方、時刻ｔ２では、車速が０の状態であって有車速フラグが０の状態でアイドルストップの許可条件が成立している。従って、時刻ｔ６にて設定されるＤＣ－ＤＣコンバータ１０の目標出力電圧（時刻ｔ７にて実現される出力電圧）Ｖ２は、時刻ｔ２で設定されるＤＣ－ＤＣコンバータ１０の目標出力電圧（時刻ｔ３にて実現される出力電圧）Ｖ１よりも低い値とされる。

【0105】

また、前記と同様に、Ｌｉバッテリ９の電圧は時刻ｔ６以後徐々に低下し、時刻ｔ８にてエンジンが再始動されたときに、この電圧は急低下する。しかし、このときも、Ｌｉバッテリ９の電圧はＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧Ｖ２よりも高く維持され、低電圧電気負荷１３の入力電圧の急変は防止される。

【0106】

一方、時刻ｔ９にＬｉバッテリ９の内部抵抗が判定抵抗値を下回った後の時刻ｔ１０にてアイドルストップ許可フラグが１となったときには、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が判定抵抗値未満であることから、出力電圧低下制御は実施されず、時刻ｔ１０にてすぐさまアイドルストップが実施されてエンジン２が停止される。

【0107】

このように、本実施形態に係る装置によれば、車両の減速時のエネルギーを電力としてＬｉバッテリ９に蓄電させることで車両全体のエネルギー効率を高くすることができる。また、エンジン２の再始動時にＬｉバッテリ９に蓄えられたこの電力によってＩＳＧ４を駆動してエンジン２に駆動力を付与することができ、エンジン２を適切に再始動させることができる。

【0108】

しかも、エンジンの自動停止時に、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧を、エンジン２の自動停止前の電圧よりも低い電圧に向けて漸減させる出力電圧低下制御を実施し、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧が低い電圧に維持された状態でエンジンが再始動される。そのため、エンジンの自動停止後からエンジンの再始動までの期間、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧をＬｉバッテリ９の電圧よりも低い電圧に維持することができ、Ｌｉバッテリ９からＤＣ－ＤＣコンバータ１０を介して低電圧電気負荷１３に電力を供給し続けることができる。従って、エンジンの再始動時にＩＳＧ４が電動機として駆動されることに伴ってこの電力供給が停止して低電圧電気負荷１３の作動状態が急変するのを防止できる。特に、本実施形態では、エンジンの自動停止時に、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧を漸減させている。そのため、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧を低下させて前記効果を得つつ、この出力電圧の低下によって低電圧電気負荷１３に加えられる電圧が急変するのも防止することができ、低電圧電気負荷１３を安定して適切に作動させることができる。

【0109】

また、本実施形態では、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が判定抵抗値以上のときにのみ前記の出力電圧低下制御を実施し、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が判定抵抗値未満のときには出力電圧低下制御を実施しない（禁止する）。そのため、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が高いためにＬｉバッテリ９の電圧降下が大きく低電圧電気負荷１３の入力電圧が急低下しやすい場合に、確実にこの低電圧電気負荷１３の入力電圧の急低下を防止することができる。そして、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が比較的引く低電圧電気負荷１３の入力電圧の急低下が生じにくいときにＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧が過度に低くされるのを防止できる。従って、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０を介してＬｉバッテリ９から低電圧電気負荷１３に高い電圧が安定して供給される機会を多く確保することができる。

【0110】

また、本実施形態では、図７を用いて説明したように、出力電圧低下制御を実施する場合において、有車速フラグが１であって停車していない状態でエンジンの自動停止がなされるときの方が、有車速フラグが０であって停車している状態でエンジンの自動停止がなされるときよりも、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧が低くされる。

【0111】

そのため、エンジンの再始動時にＬｉバッテリ９の電圧がＤＣ－ＤＣコンバータの出力電圧よりも低くなるのを防止しながら、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧が過度に低くされるのを防止して低電圧電気負荷１３に高い電圧が安定して供給される機会を多く確保することができる。

【0112】

具体的には、停車していない状態でエンジンの自動停止がなされるときは、その後、停車していない状態でエンジンが再始動される可能性がある。そして、このように停車していない状態でエンジンが再始動される場合は、エンジンの再始動時にエンジンを車速に対応した高い回転数まで高めねばならず、停車した状態でエンジンの自動停止がなされるときよりもＩＳＧ４の駆動力を高くせねばならない。また、ブレーキ装置に電力を供給せねばならないこと等からも、ＩＳＧ４の駆動力を高くせねばならない。そのため、停車していない状態でエンジンが再始動される場合は、エンジンの再始動時におけるＬｉバッテリ９の電圧降下量が大きくなる。

【0113】

これに対して、前記のように構成されていることで、本実施形態によれば、停車していない状態でエンジンが自動停止されて停車していない状態でエンジンが再始動されるときにも、Ｌｉバッテリの電圧がＤＣ－ＤＣコンバータの出力電圧よりも低くなるのを確実に防止できる。そして、停車している状態でエンジンが自動停止したときであってエンジンの再始動時におけるＬｉバッテリ９の電圧降下量が少なく抑えられるときに、ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧が過度に低くされるのを防止することができる。

【0114】

また、本実施形態によれば、複数のＬｉ蓄電池のセルが一列に並ぶように配設されたＬｉバッテリ９を用い、これをフロアパネル８１の下方であってフロアトンネル８３とサイドシル８２との間の空間に配置している。従って、この空間を利用して、Ｌｉバッテリ９をＩＳＧ４により近い位置に適切に配置することができる。ＩＳＧ４とＬｉバッテリ９との距離、ひいては、これらをつなぐ電線を短く抑えることができる。

【0115】

ただし、このように複数の電池を１列に配置して複数の電池を直列に接続すると、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が大きくなりやすい。そして、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が大きいと、エンジンの再始動時にＬｉバッテリ９の電圧が大きく低下しやすい。これに対して、本実施形態では、前記のように、エンジンの再始動時にＬｉバッテリ９の電圧が低下してもＤＣ－ＤＣコンバータ１０の出力電圧がＬｉバッテリ９の電圧よりも低い電圧に維持される。そのため、前記のレイアウトを実現しながら、Ｌｉバッテリ９から低電圧電気機器１３への電力供給を維持してこれの作動を安定させることができる。

【0116】

（４）変形例
前記実施形態では、エンジン２の自動停止時において、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が判定抵抗値以上のときに出力電圧低下制御を実施し、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が判定抵抗値未満のときは出力電圧低下制御を実施しない場合について説明したが、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗によらず常に出力電圧低下制御を実施してもよい。

【0117】

また、出力電圧低下制御の実施と禁止との判定を、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗以外のパラメータを用いて行ってもよい。例えば、Ｌｉバッテリ９の劣化が所定の状態よりも進んでいるときに出力電圧低下制御を実施し、Ｌｉバッテリ９の劣化が所定の状態まで進んでいないときは出力電圧低下制御を禁止するようにしてもよい。また、Ｌｉバッテリ９の温度が所定の温度未満のときに出力電圧低下制御を実施し、Ｌｉバッテリ９の温度が所定の温度以上のときには出力電圧低下制御を禁止するようにしてもよい。

【0118】

また、出力電圧低下制御の実施と禁止との判定を、Ｌｉバッテリ９のＳＯＣに基づいて行うようにしてもよい。例えば、Ｌｉバッテリ９のＳＯＣが所定値未満のときに出力電圧低下制御を実施し、Ｌｉバッテリ９のＳＯＣが所定値以上のときは出力電圧低下制御を禁止するようにしてもよい。さらに、Ｌｉバッテリ９のＳＯＣとＬｉバッテリ９の内部抵抗とを組み合わせて、Ｌｉバッテリ９のＳＯＣが所定値未満で且つＬｉバッテリ９の内部抵抗が所定値以上のときに出力電圧低下制御を実施し、Ｌｉバッテリ９のＳＯＣが所定値以上、または、Ｌｉバッテリ９の内部抵抗が所定値未満のときは出力電圧低下制御を禁止するようにしてもよい。

【0119】

また、前記実施形態では、ＩＳＧ４により発電された電力を蓄電する蓄電池としてＬｉバッテリ９を用いた場合について説明したが、この蓄電池はＬｉバッテリ９に限らない。

【符号の説明】

【0120】

２ エンジン
４ ＩＳＧ（発電装置、駆動力付与装置）
９ Ｌｉバッテリ（蓄電池）
１０ ＤＣ－ＤＣコンバータ（降圧装置）
１２ 鉛バッテリ（２次蓄電池）
１３ 低電圧電気機器（電気負荷）
１４ 高電圧回路
１５ 低電圧回路
１００ ＥＣＵ（制御装置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】