特許 7521238 車両用バッテリシステム

(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】2024-07-16

(45)【発行日】2024-07-24

(54)【発明の名称】車両用バッテリシステム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/10 20060101AFI20240717BHJP

   H02J 7/14 20060101ALI20240717BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20240717BHJP

   B60R 16/03 20060101ALI20240717BHJP

【ＦＩ】

H02J7/10 B

H02J7/14 M

H01M10/48 P

B60R16/03 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020066087

(22)【出願日】2020-04-01

(65)【公開番号】P2021164339

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2023-02-21

(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】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】宮部 貴盛

(72)【発明者】

【氏名】北村 成基

(72)【発明者】

【氏名】爲谷 栄太郎

(72)【発明者】

【氏名】増田 渉

【審査官】高野 誠治

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０５４３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０９９１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１１２９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１０７０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６

Ｈ０２Ｊ ７／１４ － ７／３２

Ｈ０１Ｍ １０／４２ －１０／４８

Ｂ６０Ｒ １６／００ －１７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電装置が搭載された車両のバッテリシステムにおいて、
車両に交換可能に搭載されるとともに前記発電装置によって充電されて車両の補器類に電力供給を行う充電式バッテリと、
リチウムイオンバッテリからなる第１バッテリと当該第１バッテリよりも充電効率の低い第２バッテリのいずれのバッテリが前記充電式バッテリとして車両に搭載されているのかを判定し、前記充電式バッテリとして前記第２バッテリが搭載されていると判定したときは、前記第１バッテリが搭載されていると判定したときよりも前記発電装置の発電電圧の最大値である最大発電電圧を高くする、制御手段とを備える、ことを特徴とする車両用バッテリシステム。

【請求項2】

請求項１に記載の車両用バッテリシステムにおいて、
前記第１バッテリには、前記制御手段からの指令を受けて特定の信号を当該制御手段に送信可能な信号送信部を有する種類のバッテリが含まれており、
前記制御手段は、前記充電式バッテリに対して前記特定の信号を前記制御手段に対して送信するように指令を出し、前記特定の信号を受信した場合は、前記充電式バッテリとして前記第１バッテリが搭載されていると判定し、前記特定の信号を受信しなかった場合は、前記充電式バッテリとして前記第２バッテリが搭載されていると判定する、ことを特徴とする車両用バッテリシステム。

【請求項3】

請求項２に記載の車両用バッテリシステムにおいて、
前記制御手段は、イグニッションスイッチがオンになってから前記発電装置が発電を開始するまでの間に、前記充電式バッテリとして前記第１バッテリと前記第２バッテリのいずれか車両に搭載されているのかを判定する、ことを特徴とする車両用バッテリシステム。

【請求項4】

請求項１に記載の車両用バッテリシステムにおいて、
前記制御手段は、前記充電式バッテリを流れる電流の情報を受け取り可能な電流情報受け取り部を備え、前記充電式バッテリの充電時に前記電流情報受け取り部が受け取った情報に基づいて、前記充電式バッテリが前記第１バッテリであるか前記第２バッテリであるかを判定する、ことを特徴とする車両用バッテリシステム。

【請求項5】

請求項４に記載の車両用バッテリシステムにおいて、
前記制御手段は、前記電流情報受け取り部が受け取った情報に基づいて前記充電式バッテリの充電時に当該充電式バッテリを流れる電流が所定の判定電流を超えたか否かを判定し、前記電流が前記判定電流を超えた場合は前記充電式バッテリが前記第１バッテリであると判定し、その他の場合は前記充電式バッテリが前記第２バッテリであると判定することを特徴とする車両用バッテリシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発電装置が搭載された車両のバッテリシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両には、各種の補器類に電力供給を行うためのバッテリおよびこれを充電する発電装置が搭載されている。例えば、特許文献１には、バッテリとして、リチウムイオンバッテリと鉛バッテリ（特許文献１では鉛酸バッテリ）の２つのバッテリが搭載されて、これら２つのバッテリがそれぞれ発電装置により充電されるとともに、これら２つのバッテリからそれぞれ補器類に電力供給が行われる車両が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１７／１６３９５９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の車両とは異なり、発電装置からの電力供給を受けて充電される充電式バッテリであって各種の補器類に電力供給を行うものとして１個のバッテリが搭載され、且つ、このバッテリを利用者が交換可能とされた車両がある。このような車両では、利用者が、充電式バッテリを、車両出荷時のバッテリとは異なる種類のバッテリに交換するおそれがある。具体的には、車両出荷時の充電式バッテリがリチウムイオンバッテリであるのに対して、利用者が、これをリチウムイオンバッテリよりも充電効率の低い他の種類のバッテリに交換するおそれがある。

【0005】

ここで、充電効率が高いリチウムイオンバッテリでは、これを充電する発電装置の発電電圧が過度に高いと、バッテリが過充電となって損傷するおそれがある。これに対して発電装置の発電電圧を予め低くしておけば、バッテリの損傷を防止できる。しかし、前記のような車両において、単に発電装置の発電電圧を低くした場合には、利用者が充電式バッテリとしてリチウムイオンバッテリに代えて充電効率の低いバッテリに交換したときに、充電式バッテリが短期間で十分に充電されず充電量が不足するおそれがある。

【0006】

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、搭載されたバッテリの種類にかかわらず、バッテリの損傷およびバッテリの充電量不足を防止できる車両用バッテリシステム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】

【0007】

前記課題を解決するために、本発明は、発電装置が搭載された車両のバッテリシステムにおいて、車両に交換可能に搭載されるとともに前記発電装置によって充電されて車両の補器類に電力供給を行う充電式バッテリと、リチウムイオンバッテリからなる第１バッテリと当該第１バッテリよりも充電効率の低い第２バッテリのいずれのバッテリが前記充電式バッテリとして車両に搭載されているのかを判定し、前記充電式バッテリとして前記第２バッテリが搭載されていると判定したときは、前記第１バッテリが搭載されていると判定したときよりも前記発電装置の発電電圧の最大値である最大発電電圧を高くする、制御手段とを備える、ことを特徴とする（請求項１）。

【0008】

本発明によれば、車両に搭載された充電式バッテリが充電効率の高いリチウムイオンバッテリからなる第１バッテリであるか、充電効率の低い第２バッテリであるかの判定が行われて、充電式バッテリが第１バッテリの場合は、発電装置の発電電力が低くされる。そのため、発電装置から過大な電力がリチウムイオンバッテリに供給されるのを防止でき、この過大な電力供給によってリチウムイオンバッテリが過充電される、ひいては、故障等するのを防止できる。そして、充電式バッテリが充電効率の低い第２バッテリの場合は、発電装置の発電電力が高くされることで、バッテリの充電速度を高くできる。従って、利用者が、充電式バッテリとしてリチウムイオンバッテリからなる第１バッテリと第２バッテリのいずれを車両に搭載しても、バッテリの損傷を防止できるとともにバッテリの充電量が不足するのを防止できる。

【0009】

前記構成において、好ましくは、前記第１バッテリには、前記制御手段からの指令を受けて特定の信号を当該制御手段に送信可能な信号送信部を有する種類のバッテリが含まれており、前記制御手段は、前記充電式バッテリに対して前記特定の信号を前記制御手段に対して送信するように指令を出し、前記特定の信号を受信した場合は、前記充電式バッテリとして前記第１バッテリが搭載されていると判定し、前記特定の信号を受信しなかった場合は、前記充電式バッテリとして前記第２バッテリが搭載されていると判定する（請求項２）。

【0010】

この構成によれば、充電式バッテリから出力される信号に基づいて、充電式バッテリが第１バッテリと第２バッテリのいずれであるかを適切に且つ容易に判定することができる。

【0011】

前記構成において、好ましくは、前記制御手段は、イグニッションスイッチがオンになってから前記発電装置が発電を開始するまでの間に、前記充電式バッテリとして前記第１バッテリと前記第２バッテリのいずれか車両に搭載されているのかを判定する（請求項３）。

【0012】

この構成によれば、発電装置による充電式バッテリの充電開始時から、発電装置の発電電力を充電式バッテリの種類に応じた適切な電圧に制御することができ、充電式バッテリの損傷と充電不足とを確実に防止できる。

【0013】

前記とは別の構成として、前記制御手段は、前記充電式バッテリを流れる電流の情報を受け取り可能な電流情報受け取り部を備え、前記充電式バッテリの充電時に前記電流情報受け取り部が受け取った情報に基づいて、前記充電式バッテリが前記第１バッテリであるか前記第２バッテリであるかを判定する、としてもよい（請求項４）。

【0014】

この構成によっても、電流情報受け取り部が受け取った電流に係る情報に基づいて、充電式バッテリが第１バッテリであるか否かを適切に判定できる。

【0015】

前記構成において、好ましくは、前記制御手段は、前記電流情報受け取り部が受け取った情報に基づいて前記充電式バッテリの充電時に当該充電式バッテリを流れる電流が所定の判定電流を超えたか否かを判定し、前記電流が前記判定電流を超えた場合は前記充電式バッテリが前記第１バッテリであると判定し、その他の場合は前記充電式バッテリが前記第２バッテリであると判定する（請求項５）。

【0016】

この構成によれば、充電効率の高い第１バッテリの方が充電効率の低い第２バッテリよりも充電時にバッテリを流れる電流が高くなることを利用して、充電式バッテリが第１バッテリであるか否かを適切に判定できる。

【発明の効果】

【0017】

以上説明したように、本発明の車両用バッテリシステムによれば、搭載されたバッテリの種類にかかわらず、バッテリの損傷およびバッテリの充電量不足を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係る車両用バッテリシステムが搭載された車両の構成を概略的に示した図である。

【図2】Ｌｉバッテリの構成を概略的に示した図である。

【図3】鉛バッテリの構成を概略的に示した図である。

【図4】Ｌｉバッテリと鉛バッテリの充電電流を比較して示した図である。

【図5】Ｌｉバッテリが搭載されたときの車両の制御系統を示したブロック図である。

【図6】鉛バッテリが搭載されたときの車両の制御系統を示したブロック図である。

【図7】第１実施形態に係るバッテリの判定手順およびオルタネータの制御手順を示したフローチャートである。

【図8】第１実施形態に係るバッテリの判定手順およびオルタネータの制御手順を説明するためのタイムチャートである。

【図9】第２実施形態に係るバッテリの判定手順およびオルタネータの制御手順を示したフローチャートである。

【図10】第２実施形態に係るバッテリの判定手順およびオルタネータの制御手順を説明するためのタイムチャートである。

【図11】第２実施形態の変形例における図１０相当のタイムチャートである。

【図12】Ｌｉバッテリと鉛バッテリの充電量を比較して示した図である。

【0019】

（車両の全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係る車両用バッテリシステム１００が搭載された車両１の構成を概略的に示す図である。車両１は、エンジン２、変速機３、オルタネータ４、スタータ５、充電式バッテリ２００を備える。

【0020】

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１１（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１２（図４参照）とを備えている。インジェクタ１１と点火プラグ１２とは、１つの気筒２ｃにつき１つずつ設けられている。エンジン２は、車両１の前部に設けられたエンジンルームＲ内に、車両の駆動源として搭載されている。車両１は、例えば４輪自動車であり、エンジン２の駆動力は、クランクシャフトから変速機３、終減速機、駆動軸等を介して車輪１ａに伝達される。

【0021】

オルタネータ４は、ベルト等を介してエンジン２のクランクシャフトに連結されており、クランクシャフトによって回転駆動されて発電する。このオルタネータ４は、請求項の「発電装置」に相当する。本実施形態では、オルタネータ４は、車両の減速時にエンジン２の回転エネルギーを電気に変換する、いわゆる減速回生を行うように構成されている。

【0022】

スタータ５は、エンジン２を始動するための装置である。スタータ５は、車両１に設けられて運転者がエンジン２を始動させるために操作可能なＩＧスイッチ（イグニッションスイッチ）ＳＷ１（図４参照）がオンに操作されると、エンジン２のクランクシャフトを回転させる。

【0023】

充電式バッテリ２００は、オルタネータ４からの電力供給を受けて充電されるバッテリである。充電式バッテリ２００は、インジェクタ１１、点火プラグ１２およびスタータ５等の車両１に設けられた各種の補器類と電気的に接続されており、これらに電力供給を行う。充電式バッテリ２００は、エンジンルームＲに設けられたバッテリ載置部９に載置されている。バッテリ載置部９は、車外から容易に手が届く位置に設けられている。図例では、バッテリ載置部９は、エンジンルームＲの上部に設けられており、利用者が、エンジンルームＲの上方からバッテリ載置部９に充電式バッテリ２００を容易に載置できるように構成されている。

【0024】

バッテリ載置部９は、充電式バッテリ２００として、リチウムイオンバッテリからなる第１バッテリ（以下、Ｌｉバッテリという）と鉛バッテリとを利用できるように構成されている。具体的には、車両１の出荷時には、車両１にはＬｉバッテリが搭載されている。しかし、Ｌｉバッテリの劣化等に伴ってこれを交換する際に、利用者がＬｉバッテリではなく公称電圧がこれと同等の鉛バッテリをバッテリ載置部９に載置する場合が想定される。これに対応して、車両１では、充電式バッテリ２００としてＬｉバッテリに代えて鉛バッテリが用意された場合であっても鉛バッテリを搭載できるようにバッテリ載置部９が構成されている。なお、充電式バッテリ２００として利用可能なバッテリの公称電圧は例えば１２Ｖである。前記の鉛バッテリは、請求項の「第２バッテリ」に相当する。

【0025】

図２は、Ｌｉバッテリ２０の構成を説明するための模式図である。Ｌｉバッテリ２０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２０は、箱状のバッテリケース２１と、バッテリケース２１の内側に収容されたバッテリセル２２と、バッテリケース２１の外側面に設けられた一対の外部端子２３（正極端子２３ａ、負極端子２３ｂ）を有する。本実施形態では、Ｌｉバッテリ２０は、複数の（図例では４つ）バッテリセル２２を有する。これらバッテリセル２２は直列に接続されている。

【0026】

バッテリケース２１内には、さらに、Ｌｉバッテリ電流センサＳＮ２１およびＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）２４が設けられている。

【0027】

Ｌｉバッテリ電流センサＳＮ２１は、Ｌｉバッテリ１０を流れる電流を検出するためのセンサである。ＢＭＵ２４は、Ｌｉバッテリ２０を管理するための装置である。ＢＭＵ２４は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるマイクロプロセッサからなる。ＢＭＵ２４は、Ｌｉバッテリ電流センサＳＮ２１の検出値等に基づいてＬｉバッテリ６の充電量の演算等を行う。

【0028】

図３は、鉛バッテリ３０の構成を説明するための模式図である。鉛バッテリ３０は、正極および負極に鉛を含み、電解液として希硫酸が用いられたバッテリであり、電極と電解液との間での硫酸イオンの移動により充放電する。Ｌｉバッテリ２０とほぼ同様に、鉛バッテリ３０も、箱状のバッテリケース３１と、バッテリケース３１の内側に収容されたバッテリセル３２と、バッテリケース３１の外側面に設けられた一対の外部端子３３（正極端子３３ａ、負極端子３３ｂ）を有する。本実施形態では、鉛バッテリ３０は、直列接続された複数の（図例では６つ）バッテリセル３２を有する。

【0029】

車両１には、充電式バッテリ２００に装着されるコネクタ１３が設けられている。充電式バッテリ２００と、これと電気的に接続されるオルタネータ４等の各機器とはコネクタ１３とコネクタ１３から延びるハーネスとによって接続される。コネクタ１３は、Ｌｉバッテリ２０と鉛バッテリ３０の両方に装着できるように構成されている。例えば、コネクタ１３は、各バッテリ２０、３０の正極端子２３ａ、３３ａに装着される。なお、各バッテリ２０、３０の負極端子２３ｂ、３３ｂは車体（アース）に接続される。

【0030】

（バッテリの特性）
図４は、公称電圧が互いに等しいＬｉバッテリ２０と鉛バッテリ３０とをそれぞれ同じ電圧で充電したときのこれらの充電電流（充電時にバッテリを流れる電流）を比較して示したグラフである。図４のグラフの横軸は充電開始からの時間であり、縦軸が充電電流である。

【0031】

図４に示されるように、Ｌｉバッテリ２０の方が鉛バッテリ３０よりも、充電開始直後の充電電流の増大速度が大きい。また、Ｌｉバッテリ２０の充電電流の最大値（Ｘ１）の方が、鉛バッテリ３０の充電電流の最大値（Ｘ２）よりも高い。そして、Ｌｉバッテリ２０では時刻ｔｘにて満充電となり充電電流がゼロ付近まで落ちるのに対して、鉛バッテリ３０では時刻ｔｘ後も充電が継続しており、Ｌｉバッテリ２０の充電時間の方が鉛バッテリ３０の充電時間よりも短く抑えられる。このように、Ｌｉバッテリ２０と鉛バッテリ３０とでは充電効率が異なっており、Ｌｉバッテリの方が鉛バッテリ３０よりも充電効率が高くなっている。

【0032】

（制御系統）
図５、図６は、車両１の制御系統を示したブロック図である。図５は、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０の場合のブロック図であり、図６は、充電式バッテリ２００が鉛バッテリ３０の場合のブロック図である。車両１には、車両全体を統括的に制御するためのＰＣＭ９０が搭載されている。ＰＣＭ９０は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるマイクロプロセッサである。このＰＣＭ９０は、請求項の「制御手段」に相当する。

【0033】

ＰＣＭ９０には、車両１に設けられた各種センサからの信号が入力される。例えば、ＰＣＭ９０には、アクセルペダル（不図示）の開度を検出するためのアクセルセンサＳＮ１、ブレーキペダル（不図示）の踏み込み量を検出するためのブレーキペダルセンサＳＮ２、車速を検出する車速センサＳＮ３等の検出値が入力される。ＰＣＭ９０は、これらセンサＳＮ１～ＳＮ３の検出値等に基づいて、インジェクタ１１や点火プラグ１２等のエンジン２の各部を制御して車両１を走行させる。

【0034】

ＰＣＭ９０は、スタータ５と電気的に接続されているとともに、ＩＧスイッチＳＷ１と電気的に接続されている。ＩＧスイッチＳＷ１がオンに操作されると、ＰＣＭ９０は、その操作信号を受けてスタータ５を回転駆動させる。

【0035】

ＰＣＭ９０は、オルタネータ４と電気的に接続されており、オルタネータ４を駆動・停止させる。また、ＰＣＭ９０は、後述するようにオルタネータ４の発電電圧の上限値である最大発電電圧を決定するとともに、オルタネータ４の発電電圧がこの最大発電電圧以下となるようにオルタネータ４を制御する。

【0036】

ＰＣＭ９０は、充電式バッテリ２００と電気的に接続されており、充電式バッテリ２００からの電力を受けて作動する。

【0037】

また、ＰＣＭ９０には、Ｌｉバッテリ２０のＢＭＵ２４との間で信号をやり取りするバッテリ通信部９１が設けられている。本実施形態では、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０の場合において、コネクタ１３がＬｉバッテリ２０に装着されることでバッテリ通信部９１ひいてはＰＣＭ９０とＢＭＵ２４とは通信可能に接続される。このバッテリ通信部９１は、請求項の「電流情報受け取り部」に相当する。

【0038】

ＢＭＵ２４は、ＰＣＭ９０（バッテリ通信部９１）に対して、Ｌｉバッテリ電流センサＳＮ２１の検出値つまりＬｉバッテリ２０を流れる電流の値や、演算したＬｉバッテリ６の充電量等の情報を送信する。

【0039】

また、本実施形態では、ＢＭＵ２４は、Ｌｉバッテリ２０であることを報知するために予め設定された特定の信号をＰＣＭ９０に対して出力できるように構成されており、ＰＣＭ９０からこの特定の信号を出力するように指令を受けると、特定の信号をＰＣＭ９０に送信する。以下では、適宜、この特定の信号をＬｉバッテリ信号という。また、本実施形態では、このＬｉバッテリ信号をＰＣＭ９０に送信するＢＭＵ２４が、請求項の「信号送信部」に相当する。

【0040】

なお、鉛バッテリ３０は、バッテリ通信部９１と通信可能には構成されてはおらず、充電式バッテリ２００として鉛バッテリ３０が車両１に搭載されてコネクタ１３が鉛バッテリ３０に装着された場合は、バッテリ通信部９１には信号は入力されない。

【0041】

（バッテリの判定および発電電圧の制御）
前記のように、Ｌｉバッテリ２０の発電効率は高い。そのため、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０であるときにオルタネータ４の発電電圧を高くすると、Ｌｉバッテリ２０が過充電されて損傷するおそれがある。これより、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０の場合は、オルタネータ４の発電電力を低くすることが望まれる。一方、鉛バッテリ３０の発電効率は低い。そのため、充電式バッテリ２００が鉛バッテリ３０のときにオルタネータ４の発電電圧を低くすると、鉛バッテリ３０の充電速度が非常に遅くなって充電量が確保されないおそれがある。これより、充電式バッテリ２００が鉛バッテリ３０の場合は、オルタネータ４の発電電力を高くすることが望まれる。このように、Ｌｉバッテリ２０と鉛バッテリ３０とでは、充電時におけるオルタネータ４の発電電力の望ましい値が異なる。そこで、ＰＣＭ９０は、Ｌｉバッテリ２０と鉛バッテリ３０のいずれが充電式バッテリ２００として車両１に搭載されているかを判定し、オルタネータ４の発電電圧をバッテリの種類に対応した適切な電圧に制御する。

【0042】

（第１実施形態）
第１実施形態に係る、前記の判定およびオルタネータ４の発電電圧の制御手順について図７のフローチャートを用いて説明する。

【0043】

まず、ステップＳ１にて、ＰＣＭ９０は、ＩＧスイッチＳＷ１がオフからオンになったか否かを判定する。ステップＳ１の判定がＮＯであってＩＧスイッチＳＷ１がオフのままの場合は、ＰＣＭ９０は、以降のステップを実施することなく処理を終了する（ステップＳ１に戻る）。一方、ステップＳ１の判定がＹＥＳであってＩＧスイッチＳＷ１がオフからオンになったときは、ＰＣＭ９０は、ステップＳ２に進む。つまり、ステップＳ２以降のステップは、ＩＧスイッチＳＷ１がオフからオンになると開始される。

【0044】

ステップＳ２にて、ＰＣＭ９０は、バッテリ通信部９１を介して、充電式バッテリ２００に対してＬｉバッテリ信号をＰＣＭ９０に送信するように指令を出す。次に、ステップＳ３にて、ＰＣＭ９０は、充電式バッテリ２００からＬｉバッテリ信号が送信されたか否かを判定する。

【0045】

前記のように、ＰＣＭ９０とＬｉバッテリ２０のＢＭＵ２４とはバッテリ通信部９１を介して通信可能であり、ＰＣＭ９０から指令を受けるとＢＭＵ２４はＬｉバッテリ信号をＰＣＭ９０（バッテリ通信部９１）に送信するように構成されている。一方、鉛バッテリ３０とバッテリ通信部９１およびＰＣＭ９０とは通信不能であり、鉛バッテリ３０からはＰＣＭ９０（バッテリ通信部９１）に対して信号が送信されない。

【0046】

これより、ステップＳ３の判定がＹＥＳであって充電式バッテリ２００からＬｉバッテリ信号が送信された場合、つまり、バッテリ通信部９１においてＬｉバッテリ信号を受信した場合は、ステップＳ６にて、ＰＣＭ９０は、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０であると判定する。ステップＳ６の後はステップＳ７にて、ＰＣＭ９０は、オルタネータ４の最大発電電圧をＬｉバッテリ用最大電圧に設定する。Ｌｉバッテリ用最大電圧は予め設定されてＰＣＭ９０に記憶されている。例えば、Ｌｉバッテリ用最大電圧は１４．０Ｖに設定されている。ステップＳ７の後は、ステップＳ８に進む。

【0047】

一方、ステップＳ３の判定がＮＯであって充電式バッテリ２００からＬｉバッテリ信号が送信されなかったと判定した場合、つまり、バッテリ通信部９１においてＬｉバッテリ信号を受信しなかった場合、ステップＳ４にて、ＰＣＭ９０は、充電式バッテリ２００が鉛バッテリ３０であると判定する。ステップＳ４の後はステップＳ５にて、ＰＣＭ９０は、オルタネータ４の最大発電電圧をＬｉバッテリ用最大電圧よりも高い鉛バッテリ用最大電圧に設定する。鉛バッテリ最大電圧は予め設定されてＰＣＭ９０に記憶されている。例えば、鉛バッテリ最大電圧は１４．４Ｖに設定されている。ステップＳ５の後は、ステップＳ８に進む。

【0048】

ステップＳ８にて、ＰＣＭ９０は、オルタネータ４の駆動を許可する。つまり、ステップＳ１の判定がＹＥＳでありＩＧスイッチＳＷ１がオフからオンになったときは、ステップＳ２～ステップＳ８が実施されて充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０であるか鉛バッテリ３０であるかの判定およびこの判定に基づくオルタネータ４の最大発電電圧の設定が行われるまで、オルタネータ４の駆動は禁止されており、前記の判定および設定が行われた後にはじめてオルタネータ４の駆動が可能とされる。換言すると、前記の判定および設定は、ＩＧスイッチＳＷ１がオンになってからオルタネータ４が駆動されるまでの間に実施される。

【0049】

以上の制御が実施されたときの各パラメータの変化を模式的に示すと図８のようになる。図８は、充電式バッテリ２００が鉛バッテリ３０であると判定されてオルタネータ４の最大発電電圧が鉛バッテリ用最大電圧Ｖ＿Ｐｂに設定されている状態で、時刻ｔ１にてＩＧスイッチＳＷ１がオフからオンに操作されたときの例である。

【0050】

時刻ｔ１でＩＧスイッチＳＷ１がオンにされると、その後の時刻ｔ２にて、ＰＣＭ９０（バッテリ通信部９１）から充電式バッテリ２００に対して、Ｌｉバッテリ信号の送信を要求する信号が出力される。

【0051】

このとき、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０の場合は、Ｌｉバッテリ２０（ＢＭＵ２４）がこの要求信号を受信して、実線に示すように、時刻ｔ３にてＬｉバッテリ２０からＰＣＭ９０（バッテリ通信部９１）に対してＬｉバッテリ信号が送信される。そして、ＰＣＭ９０は、Ｌｉバッテリ信号を受信すると、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０であると判定し、実線に示すように、時刻ｔ４にて、オルタネータ４の最大発電電圧をＬｉバッテリ用発電電圧Ｖ＿Ｌｉに設定する。

【0052】

これに対して、充電式バッテリ２００が鉛バッテリ３０の場合は、ＰＣＭ９０（バッテリ通信部９１）からの前記の要求信号を充電式バッテリ２００が受信しないとともに、鎖線に示すように、時刻ｔ３において、Ｌｉバッテリ信号が充電式バッテリ２００からＰＣＭ９０に送信されない。これより、ＰＣＭ９０は、充電式バッテリ２００が鉛バッテリ３０であると判定し、鎖線に示すように、時刻ｔ４にて、オルタネータ４の最大発電電圧を鉛バッテリ用発電電圧Ｖ＿Ｐｂに設定する（維持する）。

【0053】

（第１実施形態の作用等）
以上のように、本実施形態では、充電式バッテリ２００として、Ｌｉバッテリ２０と鉛バッテリ３０の両方を利用可能に構成されており、利便性の高い車両を提供することができる。ただし、Ｌｉバッテリ２０と鉛バッテリ３０とでは充電効率が異なる。これに対して、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０であるか鉛バッテリ３０であるかの判定が行われる。そして、充電式バッテリ２００が充電効率の高いＬｉバッテリ２０の場合は、オルタネータ４の最大発電電圧が低くされる。そのため、オルタネータ４から過大な電力がＬｉバッテリ２０に供給されるのを防止でき、Ｌｉバッテリ２０の過充電および故障を防止できる。また、充電式バッテリ２００が充電効率の低い鉛バッテリ３０の場合は、オルタネータ４の最大発電電圧が高くされる。そのため、オルタネータの発電電圧をより高くして、鉛バッテリ３０を早期に充電することができ、鉛バッテリ３０つまり充電式バッテリ２００の充電量を確保できる。

【0054】

特に、この第１実施形態では、Ｌｉバッテリ２０のＢＭＵ２４から出力されるＬｉバッテリ信号を利用して充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０と鉛バッテリ３０のいずれであるかを判定しており、この判定を適切に且つ容易に判定することができる。

【0055】

しかも、この判定方法では、オルタネータ４を駆動させなくても前記の判定を行える。これに対応して、前記の実施形態では、ＩＧスイッチＳＷ１がオンにされてからオルタネータ４の駆動が開始されるまでの間に、充電式バッテリ２００の判定を行っている。そのため、オルタネータ４による充電式バッテリ２００の充電開始時から、オルタネータ４の発電電力を充電式バッテリ２００の種類に応じた適切な電圧にすることができ、より確実に、充電式バッテリ２００の故障および充電量の不足を防止できる。

【0056】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０であるか鉛バッテリ３０であるかの判定手順について説明する。第２実施形態では、このバッテリ判定手順を除く他の構成は第１実施形態と同様であり、以下では、バッテリ判定手順の説明のみ説明を行う。

【0057】

図９は、第２実施形態に係るバッテリ判定手順を示したフローチャートである。

【0058】

まず、ステップＳ１１にて、ＰＣＭ９０は、充電式バッテリ２００の充電中であるか否かを判定する。具体的には、ＰＣＭ９０は、アクセル開度等に基づいて減速回生の実施条件が成立したか否かを判定し、この条件が成立するとオルタネータ４による発電を開始させて充電式バッテリ２００を充電させるようになっている。これより、第２実施形態では、ＰＣＭ９０は、減速回生の実施条件が成立していれば充電式バッテリ２００の充電中であると判定する。

【0059】

ステップＳ１１の判定がＮＯであって、充電式バッテリ２００の充電中ではない場合は、ＰＣＭ９０はそのまま処理を終了する（ステップＳ１に戻る）。

【0060】

一方、ステップＳ１１の判定がＹＥＳであって、充電式バッテリ２００の充電中である場合は、ステップＳ１２に進み、ＰＣＭ９０は充電式バッテリ２００を流れる電流である充電電流が予め設定された判定電流を超えたか否かを判定する。

【0061】

具体的には、ステップＳ１２にて、ＰＣＭ９０は、充電式バッテリ２００を開始してから所定の期間が経過するまでの間に、充電電流が判定電流を超えたか否かを判定する。判定電流は、図４に示すように、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０であるときの充電式バッテリ２００の充電電流の最大値Ｘ１よりも低く、且つ、充電式バッテリ２００が鉛バッテリ３０であるときの充電式バッテリ２００の充電電流の最大値Ｘ２よりも高い値である。本実施形態では、判定電流は予め設定されてＰＣＭ９０に記憶されている。また、前記の所定期間は、Ｌｉバッテリ２０において充電を開始してから充電電流が最大となるまでの期間と鉛バッテリ３０におけるこの期間のいずれの期間よりも長い期間に設定されている。これより、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０の場合は、充電式バッテリ２００を開始してから所定の期間が経過するまでの間に、充電式バッテリ２００の充電電流は判定電流を超える。

【0062】

前記のように、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０の場合は、ＢＭＵ２４およびバッテリ通信部９１を介して、Ｌｉバッテリ電流センサＳＮ２１により検出されたＬｉバッテリ２０の充電電流の値がＰＣＭ９０に送信される。これより、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０の場合は、ＰＣＭ９０は、充電式バッテリ２００の充電電流が判定電流を超えたことを検知できる。

【0063】

従って、ステップＳ３の判定がＹＥＳであって充電式バッテリ２００の充電電流が判定電流を超えた場合は、ステップＳ１５にて、ＰＣＭ９０は、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０であると判定する。そして、ステップＳ１６にて、ＰＣＭ９０は、オルタネータ４の最大発電電圧をＬｉバッテリ用発電電圧Ｖ＿Ｌｉに設定する。

【0064】

一方、充電式バッテリ２００が鉛バッテリ３０の場合は、充電式バッテリ２００を流れる電流の値はＰＣＭ９０に送信されない。これより、ステップＳ３の判定はＹＥＳにはなり得ない。従って、ステップＳ３の判定がＮＯであって充電式バッテリ２００の充電電流が判定電流を超えたと判定されなかった場合は、ステップＳ１３に進み、ＰＣＭ９０は、充電式バッテリ２００が鉛バッテリ３０であると判定する。そして、ステップＳ１４にて、ＰＣＭ９０は、オルタネータ４の最大発電電圧を鉛バッテリ用最大電圧Ｖ＿Ｐｂに設定する。

【0065】

以上の第２実施形態に係る制御が実施されたときの各パラメータの変化を模式的に示すと図１０のようになる。なお、図１０には、充電式バッテリ２００が鉛バッテリ３０であると判定されてオルタネータ４の最大電圧が鉛バッテリ用最大電圧Ｖ＿Ｐｂに設定されている状態で、時刻ｔ１１にて減速回生が開始したときの変化を例示している。

【0066】

アクセル開度がゼロであること等を含む減速回生の実施条件が成立すると、時刻ｔ１１にて減速回生が開始されて、オルタネータ４による発電および充電式バッテリ２００の充電が開始される。なお、図１０の上から２つ目のグラフは減速回生の実施フラグであって減速回生の実施中は１となり、その他のときは０となるパラメータである。

【0067】

時刻ｔ１１で充電式バッテリ２００の充電が開始されると、充電式バッテリ２００の充電電流は増大していく。このとき、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０の場合は、充電式バッテリ２００からＰＣＭ９０に充電式バッテリ２００の充電電流の値が送信されるとともに、実線で示すように、所定の時刻ｔ１２にてこの充電電流が判定電流を超えたことをＰＣＭ９０が検知する。これより、ＰＣＭ９０は、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０であると判定し、実線に示すように、時刻ｔ１２にて、オルタネータ４の最大発電電圧をＬｉバッテリ用発電電圧Ｖ＿Ｌｉに設定する。

【0068】

一方、充電式バッテリ２００が鉛バッテリ３０の場合は、充電式バッテリ２００からＰＣＭ９０に充電式バッテリ２００の充電電流の値が送信されず、ＰＣＭ９０において、充電開始から所定の期間の間に充電式バッテリ２００の充電電流が判定電流を超えた、との判定はなされない。例えば、図１０の鎖線で示すように、ＰＣＭ９０は充電式バッテリ２００の充電電流の値をゼロと認識する。これより、充電開始から所定の期間が経過した時刻ｔ１３にて、ＰＣＭ９０は、充電式バッテリ２００が鉛バッテリ３０であると判定し、オルタネータ４の最大発電電圧を鉛バッテリ用最大電圧Ｖ＿Ｐｂに設定する（維持する）。

【0069】

（第２実施形態の作用等）
以上のように、第２実施形態では、充電時の充電式バッテリ２００の充電電流が判定電流を超えた場合は、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０であると判定され、その他の場合は充電式バッテリ２００か鉛バッテリ３０であると判定される。前記のように、Ｌｉバッテリ２０の方が鉛バッテリ３０よりも充電効率が高いことに伴い、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０の場合は充電電流が判定電流を超え、鉛バッテリ３０の場合は充電電流は判定電流を超えない。これより、この第２実施形態に係る判定手順によっても、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０であるか鉛バッテリ３０であるかを確実に判定できる。

【0070】

（変形例）
前記第２実施形態では、ＰＣＭ９０が鉛バッテリ３０を流れる電流の値を認識できない場合を説明したが、ＰＣＭ９０が鉛バッテリ３０を流れる電流の値を認識できるように構成されてもよい。例えば、充電式バッテリ２００に装着されるコネクタ２０１等に、充電式バッテリ２００を流れる電流を検出可能なセンサを取り付けて、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０と鉛バッテリ３０のいずれであっても、充電式バッテリ２００を流れる電流がＰＣＭ９０に入力されるように構成してもよい。そして、このような構成においても、鉛バッテリ３０の充電電流の最大値よりも高く且つＬｉバッテリ２０の充電電流の最大値よりも低い値に判定電流が設定されていることで、充電時に充電式バッテリ２００の充電電流が判定電流を超えるか否かによって、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０と鉛バッテリ３０のいずれであるかを適切に判定できる。具体的には、この構成において充電式バッテリ２００が鉛バッテリ３０の場合は、ＰＣＭ９０が認識する充電式バッテリ２００の充電電流は図１１の鎖線に示すようになり、判定電流は超えない。従って、充電電流が判定電流を超えた場合は充電式バッテリ２００はＬｉバッテリ２０であり、その他の場合（充電電流が判定電流を超えない場合）は充電式バッテリ２００は鉛バッテリ３０であるという、前記実施形態の判定によって、充電式バッテリ２００の種類が適切に判定される。

【0071】

また、前記の第２実施形態では、充電時の充電式バッテリ２００の充電電流が判定電流を超えるか否かによって、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０であるか鉛バッテリ３０であるかを判定した場合を説明したが、これに代えて、充電時の充電式バッテリ２００の充電電流を所定の期間にわたって積算した量である充電量が所定値を超えるか否かによって前記の判定を行ってもよい。

【0072】

具体的には、Ｌｉバッテリ２０の方が鉛バッテリ３０よりも充電効率が高いことに伴い、図１２の領域Ａ１の面積で表されるＬｉバッテリ２０の充電量（充電開始から所定の時期ｔｙまでの期間にわたってＬｉバッテリ２０の充電電流を積算した量）の方が、図１２の領域Ａ２の面積で表される鉛バッテリ３０の充電量（充電開始から所定の時期ｔｙまでの期間にわたって鉛バッテリ３０の充電電流を積算した量）よりも大きくなる。これより、鉛バッテリ３０の充電量よりも大きく、且つ、Ｌｉバッテリ２０の充電量よりも低い値に前記の所定値を設定すれば、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０のときは充電式バッテリ２００の充電量が所定値を超え、その他のときは充電式バッテリ２００の充電量は所定値を超えないことになる。これより、充電式バッテリ２００の充電量が所定値を超えるか否かの判定によっても、充電式バッテリ２００がＬｉバッテリ２０であるか鉛バッテリ３０であるかを適切に判定できる。

【0073】

また、前記第１実施形態および第２実施形態では、Ｌｉバッテリ２０よりも充電効率の低い第２バッテリとして鉛バッテリ３０を例示したが、第２バッテリの種類は鉛バッテリ３０に限らない。

【0074】

また、充電式バッテリ２００は、利用者が交換可能な状態で搭載されていればよく、その搭載場所や搭載構造は前記に限らない。例えば、充電式バッテリ２００は、車両後部に設けられた荷室等に搭載されてもよい。

【符号の説明】

【0075】

１ 車両
４ オルタネータ（発電装置）
５ スタータ（補器類）
２０ Ｌｉバッテリ（リチウムイオンバッテリ、第１バッテリ）
２４ ＢＭＵ（信号送信部）
３０ 鉛バッテリ（第２バッテリ）
９０ ＰＣＭ（制御手段）
９１ バッテリ通信部（電流情報受け取り部）
２００ 充電式バッテリ
ＳＷ１ ＩＧスイッチ（イグニッションスイッチ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】