特許 7563371 電源監視装置

(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】2024-09-30

(45)【発行日】2024-10-08

(54)【発明の名称】電源監視装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/10 20060101AFI20241001BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241001BHJP

   B60R 16/03 20060101ALI20241001BHJP

【ＦＩ】

H02J1/10

H02J7/00 302B

H02J7/00 302C

B60R16/03 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021205405

(22)【出願日】2021-12-17

(65)【公開番号】P2023090443

(43)【公開日】2023-06-29

【審査請求日】2023-11-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(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

(74)【代理人】

【識別番号】100207859

【弁理士】

【氏名又は名称】塩谷 尚人

(72)【発明者】

【氏名】森田 哲生

【審査官】山口 大

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－１６８５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０９７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－５７１７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ １／１０

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｂ６０Ｒ １６／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電源（１０）を有する第１系統（ＥＳ１）と、第２電源（１６）を有する第２系統（ＥＳ２）とを備え、前記第１系統及び前記第２系統が系統間スイッチ（ＳＷＡ）により互いに接続可能となっており、システム稼働状態下において、前記系統間スイッチを閉鎖して、前記各系統に接続されている電気負荷に対する電力供給を行う電源システム（１００）に適用され、
前記第１電源は、前記電気負荷の動作電圧を生成する電圧生成部（１２）を有し、
前記第２電源は、前記電圧生成部により充電可能な蓄電装置（１６）を有し、
システム稼働状態下において、前記系統間スイッチを閉鎖して前記電圧生成部により前記蓄電装置の充電を行わせる充電制御部（２５）と、
システム停止状態下において、前記系統間スイッチを閉鎖して前記蓄電装置から前記電気負荷に暗電流供給を行わせる暗電流供給部（２４）と、
を備える、電源監視装置（２１）。

【請求項2】

前記充電制御部は、
システム稼働状態下において、前記蓄電装置の残存容量が、前記電気負荷の電源バックアップが可能な容量である下限容量以上となるように当該蓄電装置の充電を行わせる第１充電部（２５Ａ）と、
システム停止状態下において、前記蓄電装置の残存容量が、前記下限容量よりも小さく且つ前記電気負荷の暗電流供給が可能な容量である容量閾値まで低下した場合に、当該蓄電装置の充電を行わせる第２充電部（２５Ｂ）と、
を有する、請求項１に記載の電源監視装置。

【請求項3】

車両に搭載された電源システムであって、
前記電気負荷は、前記車両において運転支援機能を実施する負荷であり、
前記第１充電部は、システム稼働状態下において、前記運転支援の実施時における電源バックアップが可能な容量を前記下限容量とし、前記蓄電装置の残存容量が前記下限容量以上となるように当該蓄電装置の充電を行わせ、
前記第２充電部は、システム停止状態下において、前記下限容量よりも小さい容量を前記容量閾値とし、前記蓄電装置の残存容量が前記容量閾値まで低下した場合に当該蓄電装置の充電を行わせる、請求項２に記載の電源監視装置。

【請求項4】

システム停止状態からシステム稼働状態への移行後に前記運転支援が開始される開始タイミングを予測する予測部（２６）を備え、
前記第２充電部は、前記開始タイミングに基づいて前記容量閾値を設定する、請求項３に記載の電源監視装置。

【請求項5】

前記第２充電部は、システム停止状態下での前記蓄電装置の放電に伴う残存容量の変化率に基づいて前記容量閾値を設定する、請求項２～４までのいずれか一項に記載の電源監視装置。

【請求項6】

前記第１充電部は、システム稼働状態下において、前記蓄電装置の残存容量の上限を第１上限値として当該蓄電装置の充電を行わせ、
前記第２充電部は、システム停止状態下において、前記蓄電装置の残存容量の上限を、前記第１上限値よりも小さい第２上限値として当該蓄電装置の充電を行わせる、請求項２～５のいずれか一項に記載の電源監視装置。

【請求項7】

車両に搭載された電源システムであって、
前記電気負荷は、前記車両において運転支援機能を実施する負荷であり、
前記充電制御部は、
システム稼働状態下において、前記蓄電装置の残存容量が、前記運転支援の実施時における電源バックアップが可能な容量である下限容量以上となるように当該蓄電装置の充電を行わせる第１充電部（２５Ａ）と、
システム停止状態下において、前記蓄電装置の残存容量が前記下限容量まで低下した場合に当該蓄電装置の充電を行わせる第２充電部（２５Ｂ）と、
を有する、請求項１に記載の電源監視装置。

【請求項8】

前記電気負荷は、前記システム停止状態下において暗電流供給が必要な供給負荷と、暗電流供給が不要な供給不要負荷とを含み、前記各系統において、前記供給不要負荷に繋がる通電経路に系統内スイッチ（ＳＷＣ）が設けられており、
前記暗電流供給部は、システム停止状態下において、前記系統内スイッチを開放し、且つ前記系統間スイッチを閉鎖して前記蓄電装置から前記供給負荷に暗電流供給を行わせる、請求項１～７のいずれか一項に記載の電源監視装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源監視装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、例えば車両に適用され、この車両の各種装置に電力を供給する電源システムが知られている。また、電源システムにおいて、車両の運転時に、例えば電動ブレーキ装置や電動ステアリング装置など、車両の運転に必要な機能を実施する電気負荷に異常が生じた場合でも、その機能が失われないようにするために、電気負荷に電力を供給する電源として第１電源及び第２電源を有する電源システムが知られている。

【0003】

この電源システムとして、例えば特許文献１では、第１電源を有する第１系統と、第２電源を有する第２系統と、を備えるものが開示されている。この装置では、各系統を接続する接続経路に系統間スイッチが設けられており、一方の系統で異常が発生し、接続経路を通じて電流閾値を超える電流が流れた場合に、制御装置により系統間スイッチは開状態とされる。これにより、異常が発生していない他方の系統の負荷により車両の運転に必要な機能が確保される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－６２７２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記電源システムにおいて、第２電源として蓄電池を設け、その蓄電池を第１電源からの電力供給により充電する構成が考えられる。この場合、システム稼働状態下における電気負荷の電源バックアップが可能となるように蓄電池が充電される。しかしながら、いずれの系統でも異常が発生していない通常状態での使用が継続的に行われることを想定すると、第２系統側の蓄電池において単に充電と自然放電とが繰り返されるだけであり、電力効率等の観点から改善の余地があると考えられる。

【0006】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電源システムにおける電源を冗長化しつつ、冗長化した各電源の電力を効率的に利用できる電源監視装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するための第１の手段は、第１電源を有する第１系統と、第２電源を有する第２系統とを備え、前記第１系統及び前記第２系統が系統間スイッチにより互いに接続可能となっており、システム稼働状態下において、前記系統間スイッチを閉鎖して、前記各系統に接続されている電気負荷に対する電力供給を行う電源システムに適用され、前記第１電源は、前記電気負荷の動作電圧を生成する電圧生成部を有し、前記第２電源は、前記電圧生成部により充電可能な蓄電装置を有し、システム稼働状態下において、前記系統間スイッチを閉鎖して前記電圧生成部により前記蓄電装置の充電を行わせる充電制御部と、システム停止状態下において、前記系統間スイッチを閉鎖して前記蓄電装置から前記電気負荷に暗電流供給を行わせる暗電流供給部と、を備える。

【0008】

上記構成では、電圧生成部を有する第１電源と、蓄電装置を有する第２電源とを備えており、これら各電源から電気負荷への冗長的な電力供給が可能となっている。この場合、システム稼働状態下において、系統間スイッチが閉鎖された状態で電圧生成部により蓄電装置の充電が行われるため、仮に第１系統側での電源失陥が生じても、第２系統側の蓄電装置の電力により負荷駆動の継続が可能となっている。また、システム停止状態下において、系統間スイッチが閉鎖された状態で蓄電装置から電気負荷への暗電流供給が行われる。この場合、蓄電装置は、第１系統側での電源失陥に備えて蓄電状態となっており、その蓄電装置の電力の有効利用を図りつつ、電気負荷への暗電流供給を好適に実施することができる。これにより、電源システムにおける電源冗長化と各電源の電力の効率的な利用とを適正に実現することができる。

【0009】

第２の手段では、前記充電制御部は、システム稼働状態下において、前記蓄電装置の残存容量が、前記電気負荷の電源バックアップが可能な容量である下限容量以上となるように当該蓄電装置の充電を行わせる第１充電部と、システム停止状態下において、前記蓄電装置の残存容量が、前記下限容量よりも小さく且つ前記電気負荷の暗電流供給が可能な容量である容量閾値まで低下した場合に、当該蓄電装置の充電を行わせる第２充電部と、を有する。

【0010】

上記構成では、システム停止状態下において充電が行われる容量閾値が、システム稼働状態下において電気負荷の電源バックアップが可能な容量である下限容量よりも小さい値に設定されている。ここで、電源バックアップが可能な容量とは、システム稼働状態下において第１系統側での電源失陥が生じた場合でも、第２系統に接続されている電気負荷の駆動の継続を可能とする電力容量を指す。この場合、システム停止状態下において、暗電流供給に使用可能な蓄電装置の容量範囲が拡大され、蓄電装置の残存容量がシステム稼働状態の下限容量よりも低くなっても暗電流供給が行われる。これにより、システム停止状態下における蓄電装置の充電回数を少なくすることができる。

【0011】

第３の手段では、車両に搭載された電源システムであって、前記電気負荷は、前記車両において運転支援機能を実施する負荷であり、前記第１充電部は、システム稼働状態下において、前記運転支援の実施時における電源バックアップが可能な容量を前記下限容量とし、前記蓄電装置の残存容量が前記下限容量以上となるように当該蓄電装置の充電を行わせ、前記第２充電部は、システム停止状態下において、前記下限容量よりも小さい容量を前記容量閾値とし、前記蓄電装置の残存容量が前記容量閾値まで低下した場合に当該蓄電装置の充電を行わせる。

【0012】

上記構成では、運転支援機能を実施する電気負荷を有する車両に適用される電源システムにおいて、システム停止状態下で充電が行われる容量閾値が、運転支援の実施時における電源バックアップが可能な容量である下限容量よりも小さい値に設定されている。これにより、運転支援の実施時における電気負荷の電源バックアップを適正に行わせつつ、システム停止状態下における蓄電装置の充電回数を少なくすることができる。

【0013】

第４の手段では、システム停止状態からシステム稼働状態への移行後に前記運転支援が開始される開始タイミングを予測する予測部を備え、前記第２充電部は、前記開始タイミングに基づいて前記容量閾値を設定する。

【0014】

システム停止状態下で蓄電装置の残存容量が下限容量よりも低下すると、システム起動時において蓄電装置の残存容量が下限容量よりも低く、蓄電装置の残存容量が下限容量以上に充電されるまで運転支援の開始が待たされることがあり得る。この点、上記構成では、システム停止状態からシステム稼働状態への移行後に運転支援が開始される開始タイミングを予測し、その開始タイミングに基づいて容量閾値を設定するようにした。例えば、システム稼働状態への移行後における運転支援の開始タイミングが比較的早ければ、容量閾値が高めに設定されるとよい。これにより、電源システムの起動後において、所望のタイミングで運転支援を開始することができる。

【0015】

第５の手段では、前記第２充電部は、システム停止状態下での前記蓄電装置の放電に伴う残存容量の変化率に基づいて前記容量閾値を設定する。

【0016】

例えばシステム停止状態下において使用状態の電気負荷に対して蓄電装置からの放電が行われると、電気負荷に対する暗電流とともに駆動電流が供給されることにより、システム停止状態下における蓄電装置の残存容量の変化率が大きくなり、システム停止状態下における蓄電装置の充電回数が増加することが懸念される。この点、上記構成では、システム停止状態下での蓄電装置の放電に伴う残存容量の変化率に基づいて容量閾値を設定するようにした。例えば、システム低下状態下での蓄電装置の残存容量の変化率が大きければ、容量閾値が低めに設定されるとよい。これにより、システム停止状態下における蓄電装置の充電回数を好適に少なくすることができる。

【0017】

第６の手段では、前記充電制御部は、前記第１充電部は、システム稼働状態下において、前記蓄電装置の残存容量の上限を第１上限値として当該蓄電装置の充電を行わせ、前記第２充電部は、システム停止状態下において、前記蓄電装置の残存容量の上限を、前記第１上限値よりも小さい第２上限値として当該蓄電装置の充電を行わせる。

【0018】

システム稼働状態下では、蓄電装置の残存容量が高容量に維持されることで電気負荷の電源バックアップを適正に行うことができる。しかし、蓄電装置の残存容量が高容量に維持される期間が長期化すると、蓄電装置が劣化しやすくなることが懸念される。この点、上記構成では、システム停止状態下における蓄電装置の充電上限値である第２上限値が、システム稼働状態下における蓄電装置の充電上限値である第１上限値よりも小さい値に設定されている。この場合、システム稼働状態下においては蓄電装置の残存容量が高容量に維持され、システム停止状態下においては蓄電装置の残存容量が低容量に維持される。これにより、システム稼働状態下における電気負荷の電源バックアップを適正に行わせつつ、蓄電装置の劣化を抑制することができる。

【0019】

第７の手段では、車両に搭載された電源システムであって、前記電気負荷は、前記車両において運転支援機能を実施する負荷であり、前記充電制御部は、システム稼働状態下において、前記蓄電装置の残存容量が、前記運転支援の実施時における電源バックアップが可能な容量である下限容量以上となるように当該蓄電装置の充電を行わせる第１充電部と、システム停止状態下において、前記蓄電装置の残存容量が前記下限容量まで低下した場合に当該蓄電装置の充電を行わせる第２充電部と、を有する。

【0020】

上記構成によれば、システム停止状態下において、蓄電装置の残存容量が、運転支援の実施時における電源バックアップが可能な容量である下限容量まで低下した場合に、蓄電装置の充電が行われる。この場合、システム停止状態下において蓄電装置の残存容量が下限容量よりも高い残存容量で維持されるため、電源システムの起動直後であっても蓄電装置による運転支援の電源バックアップが可能となる。これにより、システム起動直後において運転支援をいち早く開始することができる。

【0021】

第８の手段では、前記電気負荷は、前記システム停止中に暗電流供給が必要な供給負荷と、暗電流供給が不要な供給不要負荷とを含み、前記各系統において、前記供給不要負荷に繋がる通電経路に系統内スイッチが設けられており、前記暗電流供給部は、システム停止状態下において、前記系統内スイッチを開放し、且つ前記系統間スイッチを閉鎖して前記蓄電装置から前記供給負荷に暗電流供給を行わせる。

【0022】

上記構成によれば、システム停止状態下における蓄電装置から電気負荷への暗電流供給時において、系統内スイッチが開放されることで供給不要負荷に暗電流供給されることが抑制される。これにより、システム停止状態下において、蓄電装置の暗電流供給量を抑制することができ、システム停止状態下における蓄電装置の充電回数を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】第１実施形態における電源システムの全体構成図。

【図2】制御処理の手順を示すフローチャート。

【図3】第１実施形態における蓄電池のＳＯＣの推移を示すタイムチャート。

【図4】第２実施形態における蓄電池のＳＯＣの推移を示すタイムチャート。

【図5】その他の実施形態における電源システムの全体構成図。

【図6】その他の実施形態における電源システムの全体構成図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

（第１実施形態）
以下、本発明に係る電源監視装置を車載の電源システム１００に適用した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0025】

図１に示すように、電源システム１００は、２つの電源系統を有しており、一方の電源系統である第１系統ＥＳ１には、第１電源部としての電源装置１０が設けられている。また、他方の電源系統である第２系統ＥＳ２には、第２電源部としての蓄電池１６が設けられている。

【0026】

電源装置１０及び蓄電池１６は、第１～第６負荷３１～３６に電力を供給する電源である。電源装置１０は、高圧蓄電池１１と、ＤＣＤＣコンバータ（以下、単にコンバータ）１２とを備える。高圧蓄電池１１は、蓄電池１６の定格電圧（例えば１２Ｖ）よりも高い電圧（例えば数百Ｖ）を出力可能な蓄電池であり、例えばリチウムイオン蓄電池である。コンバータ１２は、高圧蓄電池１１から供給される電力を降圧して第１～第６負荷３１～３６の動作電圧を生成する電圧生成部である。なお、高圧蓄電池１１は、電源システム１００外に設けられていてもよい。また、蓄電池１６は、例えばリチウムイオン蓄電池からなる蓄電装置である。

【0027】

第１～第６負荷３１～３６のうち、第１～第５負荷３１～３５は、電源システム１００のシステム停止状態下において暗電流供給が不要な負荷であり、第６負荷３６は、システム停止状態下において暗電流供給が必要な負荷である。第６負荷３６は、例えば蓄電池１６を監視する電池監視ＥＣＵ（以下、単にＥＣＵ）３６Ａやリモコンキー装置３６Ｂ等である。なお、本実施形態において、第１～第５負荷３１～３５が「供給不要負荷」に相当し、第６負荷３６が「供給負荷」に相当する。

【0028】

第１～第５負荷３１～３５のうち、第１負荷３１は、車両において運転に用いられない電気負荷であり、例えばエアコン、オーディオ装置、パワーウィンドウ等である。

【0029】

一方、第２～第５負荷３２～３５は、車両の運転に用いられる少なくとも１つの機能を実施する負荷であり、例えば車両を操舵する電動パワーステアリング装置、車輪に制動力を付与する電動ブレーキ装置、車両周囲の状況を監視する走行監視装置等である。

【0030】

第２～第５負荷３２～３５は、機能毎に冗長さが付与された構成となっており、第２負荷３２及び第３負荷３３を含む第１負荷群３０Ａと第４負荷３４及び第５負荷３５を含む第２負荷群３０Ｂとを有することで、それら負荷群３０Ａ，３０Ｂのいずれか一方に異常が生じた場合でも各機能の全てが失われないようになっている。第１負荷群３０Ａと第２負荷群３０Ｂとは、機能毎に冗長に設けられており、第１負荷群３０Ａと第２負荷群３０Ｂとが協働して各機能を実現するものであるが、それぞれ単独でも各機能の一部を実現可能なものである。

【0031】

例えば第２～第５負荷３２～３５は、電動パワーステアリング装置であり、第１ステアリングモータと第２ステアリングモータとを有しているとともに、第１ステアリングモータを制御する第１制御装置と第２ステアリングモータを制御する第２制御装置とを有している。

【0032】

この場合、第２負荷３２に相当する第１制御装置及び第３負荷３３に相当する第１ステアリングモータを有する第１負荷群３０Ａと、第４負荷３４に相当する第２制御装置及び第５負荷３５に相当する第２ステアリングモータを有する第２負荷群３０Ｂとが協働して車両の操舵を実現するものであるが、それぞれ単独でも車両の自由な操舵が可能である。具体的には、第１負荷群３０Ａと第２負荷群３０Ｂとは、操舵速度や操舵範囲等に一定の制限がある中で車両の操舵が可能である。

【0033】

第２～第５負荷３２～３５のうち、第３負荷３３及び第５負荷３５は、瞬間的な電力供給の停止を許容できる負荷であり、例えば各種アクチュエータである。第２負荷３２及び第４負荷３４は、瞬間的な電力供給の停止を許容できない負荷であり、例えば各種アクチュエータの制御装置である。

【0034】

第２負荷３２及び第４負荷３４は、協働してＬＫＡ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ）、ＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、ＰＣＳ（Ｐｒｅ－Ｃｒａｓｈ Ｓａｆｅｔｙ）等の運転支援機能を実施可能である。第２負荷３２及び第４負荷３４は、車両の走行モードを、運転支援制御を用いる支援モードと、運転支援制御を用いない通常モードとに切り替え可能であり、車両は各走行モードによる走行が可能となっている。

【0035】

第１系統ＥＳ１では、電源装置１０が、第１系統内経路ＬＡ１を介して第１～第３，第６負荷３１～３３，３６に接続されている。本実施形態では、第１系統内経路ＬＡ１により接続された電源装置１０及び第１～第３，第６負荷３１～３３，３６により、第１系統ＥＳ１が構成されている。なお、本実施形態では、第１系統ＥＳ１内において、コンバータ１２の低圧側に蓄電池等の蓄電装置が接続されていない。

【0036】

また、第２系統ＥＳ２では、蓄電池１６が、第２系統内経路ＬＡ２を介して第４，第５負荷３４，３５に接続されている。本実施形態では、第２系統内経路ＬＡ２により接続された蓄電池１６及び第４，第５負荷３４，３５により、第２系統ＥＳ２が構成されている。

【0037】

各系統内経路ＬＡ１，ＬＡ２は、接続経路ＬＢにより互いに接続されており、その接続経路ＬＢに系統間スイッチＳＷＡが設けられている。接続経路ＬＢの一端は、第１系統内経路ＬＡ１の接続点ＰＡに接続され、接続経路ＬＢの他端は、第２系統内経路ＬＡ２の接続点ＰＢに接続されている。また、第２系統内経路ＬＡ２において、接続点ＰＢと蓄電池１６との間に電源スイッチＳＷＢが設けられている。本実施形態では、系統間スイッチＳＷＡ及び電源スイッチＳＷＢとして、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（以下、単にＭＯＳＦＥＴ）が用いられている。

【0038】

第１系統内経路ＬＡ１には、第１～第３，第６負荷３１～３３，３６が並列に接続されており、それら各電気負荷に繋がる第１分岐経路ＬＣ１に系統内スイッチＳＷＣがそれぞれ設けられている。系統内スイッチＳＷＣは、例えばＭＯＳＦＥＴである。各第１分岐経路ＬＣ１は、分岐する前の第１本経路ＬＤ１に接続されており、第１本経路ＬＤ１を介して電源装置１０に接続されている。なお、本実施形態において、第１分岐経路ＬＣ１が「通電経路」に相当する。

【0039】

第２系統内経路ＬＡ２には、第４，第５負荷３４，３５が並列に接続されており、それら各電気負荷に繋がる第２分岐経路ＬＣ２に系統内スイッチＳＷＣがそれぞれ設けられている。各第２分岐経路ＬＣ２は、分岐する前の第２本経路ＬＤ２に接続されており、第２本経路ＬＤ２を介して蓄電池１６に接続されている。

【0040】

接続経路ＬＢには、接続点ＰＡの電圧を検出する電圧センサ２８が設けられている。

【0041】

ＥＣＵ３６Ａ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ている。ＣＰＵは、ＲＯＭ内の演算プログラムや制御データを参照して、手動運転及び自動運転するための種々の機能を実現する。具体的には、ＥＣＵ３６Ａは、高圧蓄電池１１及びコンバータ１２の動作状態と停止状態とを切り替える。

【0042】

なお、手動運転とは、ドライバの操作によって車両を運転制御する状態を表す。また、自動運転とは、ドライバの操作によらず制御装置４０による制御内容で車両を運転制御する状態を表す。具体的には、自動運転とは、米国運輸省道路交通安全局（ＮＨＴＳＡ）によって定められたレベル０からレベル５までの自動運転レベルのうち、レベル３以上の自動運転のことをいう。手動運転では、車両は通常モードによる走行が可能であり、自動運転では、車両は支援モードによる走行が可能である。

【0043】

また、ＥＣＵ３６Ａは、ＩＧスイッチ４５及び入力部４６に接続されている。ＩＧスイッチ４５は、車両の起動スイッチである。ＥＣＵ３６Ａは、ＩＧスイッチ４５のオンオフ状態を監視する。入力部４６は、ドライバの操作を受け付ける装置であり、例えばハンドル操作入力装置、シフトレバー操作入力装置、アクセルペダル操作入力装置、ブレーキペダル操作入力装置、及び音声入力装置である。

【0044】

電源システム１００は、電源監視装置としてのスイッチ制御装置２１を備えている。スイッチ制御装置２１は、監視部２２及びスイッチ制御部２３を有する。監視部２２は、電圧センサ２８に接続されており、電圧センサ２８により検出された電圧値に基づいて、第１系統ＥＳ１での電源失陥が生じたことを判定する。

【0045】

スイッチ制御部２３は、監視部２２及び各スイッチＳＷＡ～ＳＷＣ等に接続されており、監視部２２の判定結果等に基づいて、各スイッチＳＷＡ～ＳＷＣの開閉状態を切り替える。例えばスイッチ制御部２３は、監視部２２により第１系統ＥＳ１での電源失陥が生じたと判定された場合に、系統間スイッチＳＷＡを開放して第１系統ＥＳ１と第２系統ＥＳ２とを電気的に絶縁するとともに、電源スイッチＳＷＢを閉鎖して蓄電池１６から第２系統ＥＳ２の負荷３４，３５に電力供給を行う。

【0046】

ところで、ＩＧスイッチ４５がオン状態とされる電源システム１００のシステム稼働状態下においては、スイッチ制御部２３により系統間スイッチＳＷＡ及び系統内スイッチＳＷＣが閉鎖され、各系統ＥＳ１，ＥＳ２に接続されている負荷３１～３６に対する電力供給が行われる。また、スイッチ制御部２３により電源スイッチＳＷＢが閉鎖され、電源装置１０により蓄電池１６が充電される。これにより、仮に第１系統ＥＳ１で電源失陥が生じ、スイッチ制御部２３により系統間スイッチＳＷＡが開放されても、蓄電池１６の電力により第２系統ＥＳ２の負荷３４，３５の駆動を継続すること、つまり第２系統ＥＳ２の負荷３４，３５の電源バックアップが可能となる。

【0047】

しかし、いずれの系統でも電源失陥が生じていない通常状態では、蓄電池１６が充電された後は、スイッチ制御部２３により電源スイッチＳＷＢが開放され、蓄電池１６が自然放電される。このように、通常状態において蓄電池１６で単に充電と自然放電とが繰り返されるだけでは、蓄電池１６に蓄えられた電力を有効に利用することができず、電力効率等の観点から改善の余地がある。

【0048】

本実施形態では、ＩＧスイッチ４５がオフ状態とされ、コンバータ１２による電圧生成が停止している電源システム１００のシステム停止状態下において、スイッチ制御部２３により系統間スイッチＳＷＡ及び電源スイッチＳＷＢが閉鎖された状態で蓄電池１６から第６負荷３６への暗電流供給が行われる。

【0049】

蓄電池１６の充放電におけるスイッチ制御部２３の対応について説明する。スイッチ制御部２３は、スイッチ操作部２４、充電制御部２５、予測部２６及び充電検出部２７を含むハード回路である。

【0050】

スイッチ操作部２４は、システム停止状態下において、系統間スイッチＳＷＡ及び電源スイッチＳＷＢを閉鎖する。これにより、蓄電池１６から第６負荷３６への暗電流供給が行われる。システム稼働状態からシステム停止状態への移行時には、電源システム１００における全ての系統内スイッチＳＷＣが閉鎖されている。この状態において蓄電池１６から暗電流供給が行われると、システム停止状態下において暗電流供給が必要な第６負荷３６だけでなく、暗電流供給が不要な第１～第５負荷３１～３５にも暗電流供給が行われ、蓄電池１６の電力が無用に消費される。そこで、スイッチ操作部２４は、システム停止状態に切り替わったことを検知した場合に、第６負荷３６に対応する系統内スイッチＳＷＣ以外の系統内スイッチＳＷＣを開放する。なお、本実施形態において、スイッチ操作部２４が「暗電流供給部」に相当する。

【0051】

充電検出部２７は、蓄電池１６の蓄電状態、つまり蓄電池１６の残存容量を示すＳＯＣ（State Of Charge）を検出する。充電制御部２５は、充電検出部２７により検出された蓄電池１６のＳＯＣが所定容量まで低下した場合に、スイッチ操作部２４に対して充電信号を出力する。スイッチ操作部２４は、充電制御部２５から充電信号が出力されると、系統間スイッチＳＷＡ及び電源スイッチＳＷＢを閉鎖する。その結果、電源装置１０により蓄電池１６が充電される。

【0052】

充電制御部２５は、第１充電部２５Ａ及び第２充電部２５Ｂを備えている。第１充電部２５Ａは、システム稼働状態下において、蓄電池１６のＳＯＣが所定の下限容量ＳＣ以上となるように、スイッチ操作部２４に対して充電信号を出力する。ここで下限容量ＳＣは、蓄電池１６において、第１～第６負荷３１～３６の電源バックアップが可能な容量であり、詳細には、運転支援の実施時である支援モードによる車両の走行時において、第２系統ＥＳ２の負荷３４，３５の電源バックアップが可能な容量である。

【0053】

ここで、電源バックアップが可能な容量とは、車両走行中に第１系統ＥＳ１に異常が生じ、その機能が失われた場合でも、車両を安全な状態にするまで第２系統ＥＳ２の負荷３４，３５の駆動の継続を可能とする電力容量を指す。例えば、走行中の車両をその走行車線内で安全に停車させる、つまりレーンキープしながらブレーキを掛けて車両を停止させるまでに必要な電力容量である。また例えば、走行中の車両を路肩に安全に停車させる、つまり並走車を確認しながら車線変更して路肩に移動し、ブレーキを掛けて車両を停止させるまで必要な電力容量である。また例えば、走行中の車両を駐車可能なエリアである待避所やパーキングエリアに停車させるまで必要な電力容量である。

【0054】

第１充電部２５Ａは、システム稼働状態下において、蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣまで低下した場合に、スイッチ操作部２４に対して充電信号を出力する。第１充電部２５Ａは、蓄電池１６のＳＯＣが所定の第１上限値ＳＡとなるまで充電信号を出力し、蓄電池１６のＳＯＣが第１上限値ＳＡまで上昇すると、充電信号の出力を停止する。スイッチ操作部２４は、第１充電部２５Ａからの充電信号の出力が停止されると、系統間スイッチＳＷＡを閉状態に維持するとともに、電源スイッチＳＷＢを開放する。

【0055】

第２充電部２５Ｂは、システム停止状態下において、蓄電池１６のＳＯＣが所定の容量閾値ＳＤまで低下した場合に、スイッチ操作部２４に対して充電信号を出力する。ここで容量閾値ＳＤは、下限容量ＳＣよりも小さい容量であり、且つ第６負荷３６への暗電流供給が可能な容量である。

【0056】

また、第２充電部２５Ｂは、システム停止状態下において、蓄電池１６のＳＯＣが容量閾値ＳＤまで低下した場合に、ＥＣＵ３６Ａに対して高圧蓄電池１１及びコンバータ１２を起動させるための起動信号を出力する。これにより、高圧蓄電池１１及びコンバータ１２が起動し、コンバータ１２により蓄電池１６が充電されるとともに、その動作電圧により第６負荷３６への暗電流供給が行われる。第２充電部２５Ｂは、蓄電池１６のＳＯＣが所定の第２上限値ＳＢとなるまで充電信号を出力する。ここで第２上限値ＳＢは、第１上限値ＳＡよりも小さい容量であり、且つ下限容量ＳＣよりも大きい容量である。

【0057】

第２充電部２５Ｂは、蓄電池１６のＳＯＣが第２上限値ＳＢまで上昇すると、充電信号の出力を停止するとともに、ＥＣＵ３６Ａに対して、高圧蓄電池１１及びコンバータ１２を停止させるための停止信号を出力する。これにより、高圧蓄電池１１及びコンバータ１２が停止すると、蓄電池１６への充電が停止され、蓄電池１６から第６負荷３６への暗電流供給が行われる。なお、スイッチ操作部２４は、システム停止状態下において、第１充電部２５Ａからの充電信号の出力が停止されても、系統間スイッチＳＷＡ及び電源スイッチＳＷＢを閉状態に維持する。

【0058】

本実施形態において、容量閾値ＳＤは、下限容量ＳＣよりも小さい容量に設定されている。しかし、容量閾値ＳＤが下限容量ＳＣよりも小さい容量に設定されていると、システム起動時において蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣよりも低く、蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣ以上に充電されるまで支援モードによる車両の走行が待たされることがあり得る。そこで、予測部２６は、システム停止状態からシステム稼働状態への移行後に運転支援が開始される開始タイミングを予測する。予測部２６は、ＥＣＵ３６Ａから過去の車両運転パターンを取得し、この車両運転パターンに基づいて開始タイミングを予測する。車両運転パターンは、例えば運転支援機能の使用頻度、カーナビゲーション装置の使用頻度、及びカーナビゲーション装置を使用する場合における設定期間である。第２充電部２５Ｂは、予測部２６により予測された開始タイミングに基づいて容量閾値ＳＤを設定する。具体的には、第２充電部２５Ｂは、ＩＧスイッチ４５のオン状態への切り替えから開始タイミングまでの期間が短ければ、容量閾値ＳＤを高めに設定する。

【0059】

次に、蓄電池１６の充放電におけるＥＣＵ３６Ａの対応について説明する。図２に、ＥＣＵ３６Ａが実施するシステム稼働状態下及びシステム停止状態下における制御処理のフローチャートを示す。

【0060】

制御処理を開始すると、まずステップＳ１１では、電源システム１００がシステム稼働状態であるか否かを判定する。ＥＣＵ３６Ａは、例えばＩＧスイッチ４５のオンオフ状態に基づいてシステム稼働状態であるか否かを判定する。システム稼働状態であると判定した場合、ステップＳ１２に進む。システム停止状態であると判定した場合、ステップＳ２１に進む。

【0061】

ステップＳ１２では、車両の走行モードが通常モードであるか否かを判定する。通常モードであると判定した場合、ステップＳ１３に進む。支援モードであると判定した場合、本処理を一旦終了する。

【0062】

ステップＳ１３では、蓄電池１６の初期充電が完了したか否かを判定する。具体的には、蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣよりも大きいか否かを判定する。ＥＣＵ３６Ａは、第１充電部２５Ａからの信号に基づいて、蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣよりも大きいか否かを判定する。蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣよりも小さいと判定した場合、ステップＳ１４において、支援モードへの切り替えを禁止し、本処理を一旦終了する。蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣよりも大きいと判定した場合、ステップＳ１５において、支援モードへの切り替えを許可し、本処理を一旦終了する。なお、支援モードへの切り替えは、入力部を介したドライバからの指示に基づいて行われる。

【0063】

ステップＳ２１では、第２充電部２５Ｂから起動信号が入力されたか否かを判定する。起動信号が入力されたと判定した場合、ステップＳ２２において、高圧蓄電池１１及びコンバータ１２を起動させ、ステップＳ２３に進む。起動信号が入力されていないと判定した場合、ステップＳ２３に進む。

【0064】

ステップＳ２３では、第２充電部２５Ｂから停止信号が入力されたか否かを判定する。停止信号が入力されたと判定した場合、ステップＳ２４において、高圧蓄電池１１及びコンバータ１２を停止させ、本処理を一旦終了する。停止信号が入力されていないと判定した場合、本処理を一旦終了する。

【0065】

図３は、システム稼働状態下及びシステム停止状態下における蓄電池１６のＳＯＣの推移を示す。図３において、（Ａ）は、ＩＧスイッチ４５のオンオフ状態の推移を示し、（Ｂ）は、支援モードへの切り替えの許可又は禁止の推移を示し、（Ｃ）は、走行モードの推移を示し、（Ｄ）は、コンバータ１２の動作状態の推移を示す。また、（Ｅ）は、系統間スイッチＳＷＡの開閉状態の推移を示し、（Ｆ）は、電源スイッチＳＷＢの開閉状態の推移を示し、（Ｇ）は、第１負荷３１に対応する系統内スイッチＳＷＣである特定スイッチＳＷＴの開閉状態の推移を示し、（Ｈ）は、蓄電池１６のＳＯＣの推移を示す。

【0066】

図３に示すように、時刻ｔ１までのＩＧスイッチ４５の閉期間、つまり電源システム１００のシステム稼働状態下では、電源スイッチＳＷＢが開放されており、蓄電池１６のＳＯＣが第１上限値ＳＡに維持されている。

【0067】

時刻ｔ１にＩＧスイッチ４５が開放されると、コンバータ１２が停止状態に切り替わり、スイッチ操作部２４により電源スイッチＳＷＢが閉鎖される。これにより、蓄電池１６から第６負荷３６への暗電流供給が行われる。なお、本実施形態では、時刻ｔ１にスイッチ操作部２４により特定スイッチＳＷＴが開放されるため、システム停止状態下において暗電流供給が不要な第１負荷３１に暗電流供給が行われることを抑制することができる。

【0068】

時刻ｔ１から時刻ｔ４までのシステム停止状態下では、蓄電池１６から第６負荷３６への暗電流供給が行われるとともに、コンバータ１２による蓄電池１６の充電が行われる。具体的には、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間では、スイッチ操作部２４により蓄電池１６からの暗電流供給が行われ、時刻ｔ２に蓄電池１６のＳＯＣが容量閾値ＳＤまで低下すると、第２充電部２５Ｂにより蓄電池１６の充電が行われる。その後、時刻ｔ３に蓄電池１６のＳＯＣが第２上限値ＳＢまで上昇すると、第２充電部２５Ｂにより蓄電池１６の充電が停止され、再び蓄電池１６からの暗電流供給が行われる。

【0069】

本実施形態では、システム停止状態下において第２充電部２５Ｂが充電を開始する容量閾値ＳＤが、システム稼働状態下において第２系統ＥＳ２の負荷３４，３５の電源バックアップが可能な容量である下限容量ＳＣよりも小さい値に設定されている。そのため、システム停止状態下において、暗電流供給に使用可能な蓄電池１６の容量範囲が拡大され、蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣよりも低くなっても暗電流供給が行われる。

【0070】

また、システム停止状態下において第２充電部２５Ｂが充電を終了する第２上限値ＳＢが、システム稼働状態下において第１充電部２５Ａが充電を終了する第１上限値ＳＡよりも小さい値に設定されている。そのため、システム停止状態下において、蓄電池１６のＳＯＣが第２上限値ＳＢよりも低容量に維持され、第１上限値ＳＡのように高容量となることが抑制される。

【0071】

そして、本実施形態では、第２上限値ＳＢから容量閾値ＳＤまでの容量範囲、つまりシステム停止状態下において第２充電部２５Ｂが充電を行う容量範囲が、第１上限値ＳＡから下限容量ＳＣまでの容量範囲、つまりシステム稼働状態下において第１充電部２５Ａが充電を行う容量範囲よりも広くなるように設定されている。これにより、図３（Ｄ），（Ｈ）に一点鎖線で示すように、システム停止状態下において第２充電部２５Ｂが充電を行う容量範囲が、第１上限値ＳＡから下限容量ＳＣまでの容量範囲に設定されている場合に比べて、システム停止状態下における蓄電装置の充電回数を少なくすることができる。

【0072】

時刻ｔ４にＩＧスイッチ４５が閉鎖されると、コンバータ１２が動作状態に切り替わり、スイッチ操作部２４により特定スイッチＳＷＴが閉鎖される。また、第１充電部２５Ａにより系統間スイッチＳＷＡ及び電源スイッチＳＷＢが閉状態に維持される。これにより、電源装置１０による蓄電池１６の充電が行われる。この充電により時刻ｔ５に蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣよりも上昇すると、支援モードへの切り替えが許可される。その後、時刻ｔ６に車両の走行モードが支援モードへと切り替えられる。

【0073】

本実施形態では、予測部２６により車両の走行モードが支援モードへと切り替えられる開始タイミングである時刻ｔ６が予測されており、この時刻ｔ６よりも前に、支援モードへの切り替えが許可されるように、容量閾値ＳＤが設定されている。これにより、電源システム１００の起動後において、蓄電池１６の充電のために支援モードへの切り替えが待たされることがなく、所望のタイミングで支援モードによる車両の走行を開始することができる。

【0074】

その後、時刻ｔ７に蓄電池１６のＳＯＣが第２上限値ＳＢまで上昇すると、第１充電部２５Ａにより電源スイッチＳＷＢが閉鎖され、蓄電池１６の充電が停止される。

【0075】

システム稼働状態下では、第１系統ＥＳ１及び第２系統ＥＳ２のいずれか一方で異常が発生したか否かが判定される。図３では、時刻ｔ８に第１負荷３１で地絡が発生する。これにより、第１系統ＥＳ１で電源失陥が生じると、時刻ｔ９にスイッチ操作部２４により系統間スイッチＳＷＡが開放されるとともに、電源スイッチＳＷＢが閉鎖される。これにより、蓄電池１６による第２系統ＥＳ２の負荷３４，３５の電源バックアップが行われる。なお、第１系統ＥＳ１で電源失陥が生じると、ＥＣＵ３６Ａは動作を停止する。

【0076】

その後、ＥＣＵ３６Ａ以外の制御装置により第１負荷３１で地絡が発生したことが判定されると、時刻ｔ１０にスイッチ操作部２４により特定スイッチＳＷＴが開放される。これにより、コンバータ１２が再び動作状態に切り替えられると、第１系統ＥＳ１の負荷３２，３３の動作が可能となるとともに、起動のためのイニシャル処理後にＥＣＵ３６Ａによる蓄電池１６の監視が再開される。

【0077】

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

【0078】

本実施形態では、第１系統ＥＳ１にコンバータ１２が設けられているとともに、第２系統ＥＳ２に蓄電池１６が設けられており、コンバータ１２及び蓄電池１６から第１～第６負荷３１～３６への冗長的な電力供給が可能となっている。この場合、システム稼働状態下において、系統間スイッチＳＷＡが閉鎖された状態でコンバータ１２により蓄電池１６の充電が行われるため、仮に第１系統ＥＳ１側での電源失陥が生じても、第２系統ＥＳ２側の蓄電池１６の電力により第２系統ＥＳ２の負荷３４，３５の継続が可能となっている。また、システム停止状態下において、系統間スイッチＳＷＡが閉鎖された状態で蓄電池１６から第６負荷３６への暗電流供給が行われる。この場合、蓄電池１６は、第１系統ＥＳ１側での電源失陥に備えてＳＯＣが下限容量ＳＣ以上となっており、その蓄電池１６の電力の有効利用を図りつつ、第６負荷３６への暗電流供給を好適に実施することができる。これにより、電源システム１００における電源冗長化とコンバータ１２及び蓄電池１６の電力の効率的な利用とを適正に実現することができる。

【0079】

本実施形態では、システム停止状態下において充電が行われる容量閾値ＳＤが、システム稼働状態下において第２系統ＥＳ２の負荷３４，３５の電源バックアップが可能な容量である下限容量ＳＣよりも小さい値に設定されている。この場合、システム停止状態下において、暗電流供給に使用可能な蓄電池１６の容量範囲が拡大され、蓄電池１６のＳＯＣがシステム稼働状態の下限容量ＳＣよりも低くなっても暗電流供給が行われる。これにより、システム停止状態下における蓄電池１６の充電回数を少なくすることができる。

【0080】

特に本実施形態では、支援モードによる走行が可能な車両に適用される電源システム１００において、システム停止状態下において第２充電部２５Ｂが充電を開始する容量閾値ＳＤが、支援モードによる車両の走行時における電源バックアップが可能な容量である下限容量ＳＣよりも小さい値に設定されている。これにより、支援モードによる車両の走行時における電源バックアップを適正に行わせつつ、システム停止状態下における蓄電池１６の充電回数を少なくすることができる。

【0081】

システム停止状態下で蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣよりも低下すると、システム起動時において蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣよりも低く、蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣ以上に充電されるまで支援モードによる車両の走行が待たされることがあり得る。この点、本実施形態では、システム停止状態からシステム稼働状態への移行後に車両の走行モードが支援モードに切り替えられる開始タイミングを予測し、その開始タイミングに基づいて容量閾値ＳＤを設定するようにした。これにより、電源システム１００の起動後において、所望のタイミングで支援モードによる車両の走行を開始することができる。

【0082】

システム稼働状態下では、蓄電池１６のＳＯＣが高容量に維持されることで第２系統ＥＳ２の負荷３４，３５の電源バックアップを適正に行うことができる。しかし、蓄電池１６のＳＯＣが高容量に維持される期間が長期化すると、蓄電池１６が劣化しやすくなることが懸念される。この点、本実施形態では、システム停止状態下における蓄電池１６の充電上限値である第２上限値ＳＢが、システム稼働状態下における蓄電池１６の充電上限値である第１上限値ＳＡよりも小さい値に設定されている。この場合、システム稼働状態下においては蓄電池１６のＳＯＣが高容量に維持され、システム停止状態下においては蓄電池１６のＳＯＣが低容量に維持される。これにより、システム稼働状態下における電源バックアップを適正に行わせつつ、蓄電池１６の劣化を抑制することができる。

【0083】

本実施形態では、システム停止状態下における蓄電池１６から第６負荷３６への暗電流供給時において、第６負荷３６に対応する系統内スイッチＳＷＣ以外の系統内スイッチＳＷＣが開放されることで、暗電流供給が不要な第１～第５負荷３１～３５に暗電流供給されることが抑制される。これにより、システム停止状態下において、蓄電池１６の暗電流供給量を抑制することができ、システム停止状態下における蓄電池１６の充電回数を少なくすることができる。

【0084】

（第１実施形態の変形例１）
第６負荷３６に対応する系統内スイッチＳＷＣは、第６負荷３６に含まれる負荷３６Ａ，３６Ｂ毎に設けられていてもよい。この場合、システム停止状態下において、第２充電部２５Ｂは、蓄電池１６のＳＯＣが容量閾値ＳＤに近づいてきたら、ＥＣＵ３６Ａに対応する系統内スイッチＳＷＣとリモコンキー装置３６Ｂに対応する系統内スイッチＳＷＣのうち、リモコンキー装置３６Ｂに対応する系統内スイッチＳＷＣのみを開放するようにしてもよい。これにより、システム停止状態下において、蓄電池１６の暗電流供給量を好適に抑制することができ、システム停止状態下における蓄電池１６の充電回数を少なくすることができる。

【0085】

（第１実施形態の変形例２）
第２充電部２５Ｂは、予測部２６により予測された開始タイミングに代えて、又は予測部２６により予測された開始タイミングとともに、システム停止状態下での蓄電池１６のＳＯＣの変化率（傾き）に基づいて容量閾値ＳＤを設定するようにしてもよい。例えばシステム停止状態下において、第１負荷３１に含まれるエアコンやオーディオ装置が使用されると、第６負荷３６に対する暗電流とともに第１負荷３１に駆動電流が供給される。この場合、第１負荷３１が使用される場合の蓄電池１６のＳＯＣの変化率が、第１負荷３１が使用されない場合の蓄電池１６のＳＯＣの変化率よりも大きくなり、システム停止状態下における蓄電池１６の充電回数が増加することが懸念される。

【0086】

本変形例では、システム停止状態下での蓄電池１６の放電に伴うＳＯＣの変化率に基づいて容量閾値ＳＤを設定するようにした。例えば、システム停止状態下での蓄電池１６のＳＯＣの変化率が比較的大きければ、容量閾値ＳＤが低めに設定されるとよい。これにより、システム停止状態下における蓄電池１６の充電回数の増加を抑制することができる。

【0087】

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図４を参照しつつ説明する。

【0088】

本実施形態では、システム停止状態下において、第２充電部２５Ｂが、蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣまで低下した場合に蓄電池１６の充電を行う点で、第１実施形態と異なる。本実施形態では、システム停止状態下において、第２充電部２５Ｂは、蓄電池１６のＳＯＣが第１上限値ＳＡまで上昇すると、蓄電池１６の充電を終了する。

【0089】

図４に、システム停止状態下における蓄電池１６のＳＯＣの推移を示す。図４において、（Ａ）は、ＩＧスイッチ４５のオンオフ状態の推移を示し、（Ｂ）は、支援モードへの切り替えの許可又は禁止の推移を示し、（Ｃ）は、走行モードの推移を示し、（Ｄ）は、蓄電池１６のＳＯＣの推移を示す。

【0090】

本実施形態では、時刻ｔ１１にＩＧスイッチ４５が開放されると、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間では、スイッチ操作部２４により蓄電池１６からの暗電流供給が行われ、時刻ｔ１２に蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣまで低下すると、第２充電部２５Ｂの制御に基づいてコンバータ１２による蓄電池１６の充電が行われる。その後、時刻ｔ１３に蓄電池１６のＳＯＣが第１上限値ＳＡまで上昇すると、蓄電池１６の充電が停止され、再び蓄電池１６からの暗電流供給が行われる。

【0091】

時刻ｔ１４にＩＧスイッチ４５が閉鎖される。本実施形態では、システム起動時において蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣよりも高い容量で維持されているため、ＩＧスイッチ４５が閉鎖された時刻ｔ１４に支援モードへの切り替えが許可される。本実施形態では、時刻ｔ１４直後の時刻ｔ１５において、車両の走行モードが支援モードへと切り替えられる。

【0092】

以上詳述した本実施形態によれば、システム停止状態下において、蓄電池１６のＳＯＣが、支援モードによる車両の走行時における電源バックアップが可能な容量である下限容量ＳＣまで低下した場合に、蓄電池１６の充電が行われる。この場合、システム停止状態下において蓄電池１６のＳＯＣが下限容量ＳＣよりも高い容量で維持されるため、電源システム１００の起動直後であっても蓄電池１６による運転支援の電源バックアップが可能となる。これにより、システム起動直後において支援モードによる車両の走行をいち早く開始することができる。

【0093】

（第２実施形態の変形例）
システム停止状態下において、第２充電部２５Ｂが蓄電池１６の充電を開始する容量を、下限容量ＳＣと容量閾値ＳＤとで切り替えるようにしてもよい。例えば、ドライバにより、システム起動後における支援モードの開始を遅らせる、又は支援モードによる車両の走行を行わない旨が設定されている場合、容量閾値ＳＤを選択するようにしてもよい。システム起動後における支援モードの開始を遅らせる場合は、例えばシステム起動後における支援モードによる車両の走行が設定されているものの、ナビゲーション装置等により車両の行き先が設定されていない場合である。

【0094】

また、蓄電池１６の温度に基づいて、下限容量ＳＣと容量閾値ＳＤとを切り替えるようにしてもよい。下限容量ＳＣは、蓄電池１６の温度が所定の閾値温度よりも低い場合でも蓄電池１６が動作するように比較的高容量に設定されている。そのため、蓄電池１６の温度が閾値温度よりも高い場合には、蓄電池１６の温度が閾値温度よりも低い場合よりも蓄電池１６が動作しやすいため、容量閾値ＳＤを選択するようにしてもよい。

【0095】

また、ドライバにより設定された自動運転レベルに基づいて、下限容量ＳＣと容量閾値ＳＤとを切り替えるようにしてもよい。下限容量ＳＣは、車両が実現可能な自動運転レベルのうち、最も高い高運転レベルに基づいて設定されている。そのため、システム起動後における支援モードによる車両の走行が設定されているものの、ドライバにより設定された自動運転レベルが高運転レベルよりも低い場合には、容量閾値ＳＤを選択するようにしてもよい。また、システム起動後における支援モードによる車両の走行が設定されているものの、車両周辺の道路ではドライバにより設定された自動運転レベルを実施できず、支援モードによる車両の走行ができない場合には、容量閾値ＳＤを選択するようにしてもよい。

【0096】

（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、次のように実施されてもよい。

【0097】

第２～第５各負荷３２～３５は、例えば以下の装置であってもよい。

【0098】

・車両に走行用動力を付与する走行用モータとその駆動回路であってもよい。この場合、第３負荷３３及び第５負荷３５のそれぞれは、例えば３相の永久磁石同期モータと３相インバータ装置であり、第２負荷３２及び第４負荷３４は、３相インバータ装置の制御装置である。

【0099】

・制動時の車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ装置であってもよい。この場合、第３負荷３３及び第５負荷３５のそれぞれは、例えば制動時のブレーキ油圧を独立に調整できるＡＢＳアクチュエータであり、第２負荷３２及び第４負荷３４は、ＡＢＳアクチュエータの制御装置である。

【0100】

・第３負荷３３及び第５負荷３５は、必ずしも同じ構成の組合せである必要がなく、同等の機能を異なる形式の機器で実現する組合せであってもよい。また、第３負荷３３及び第５負荷３５は、それぞれが異なる負荷ではなく、同一の負荷であってもよい。つまり、第３負荷３３及び第５負荷３５が、第１系統内経路ＬＡ１及び第２系統内経路ＬＡ２の両方から電力供給を受ける同一の負荷であってもよい。

【0101】

・システム停止状態下において、第２充電部２５Ｂは、蓄電池１６のＳＯＣが容量閾値ＳＤまで低下した場合に蓄電池１６の充電を行い、蓄電池１６のＳＯＣが第１上限値ＳＡまで上昇した場合に蓄電池１６の充電を終了するようにしてもよい。また、第２充電部２５Ｂは、蓄電池１６のＳＯＣが容量閾値ＳＤまで低下した場合に蓄電池１６の充電を行い、蓄電池１６のＳＯＣが、第１上限値ＳＡよりも大きい値に設定された第２上限値ＳＢまで上昇した場合に蓄電池１６の充電を終了するようにしてもよい。これにより、暗電流供給に使用可能な蓄電池１６の容量範囲が拡大され、システム停止状態下における蓄電池１６の充電回数を少なくすることができる。

【0102】

・上記実施形態では、蓄電池１６による電源バックアップが支援モードにおいて実施される例を示したが、電源バックアップは、通常モードにおいて実施されてもよい。

【0103】

・上記実施形態では、蓄電池１６を、コンバータ１２の動作電圧と等しい電圧に充電する例を示したが、これに限られない。例えば蓄電池１６を、コンバータ１２の動作電圧よりも高い電圧に充電するようにしてもよい。この場合、図５に示すように、ＤＣＤＣコンバータ（以下、単にコンバータ）１３が系統間スイッチＳＷＡに並列に設けられていてもよい。以下、コンバータ１２を第１コンバータとよび、コンバータ１３を第２コンバータとよぶ。

【0104】

第１充電部２５Ａ及び第２充電部２５Ｂは、蓄電池１６を充電する場合に、系統間スイッチＳＷＡを開放するとともに、第２コンバータ１３を動作状態とする。第１充電部２５Ａは、蓄電池１６を充電状態に維持する場合に、系統間スイッチＳＷＡを開放するとともに、第２コンバータ１３を停止状態とする。第２充電部２５Ｂは、蓄電池１６から暗電流供給を行う場合に、系統間スイッチＳＷＡを閉鎖するとともに、第２コンバータ１３を動作状態とする。

【0105】

・上記実施形態では、ＥＣＵ３６Ａがスイッチ制御装置２１とは別に設けられている例を示したが、これに限られない。図６に示すように、ＥＣＵ３６Ａがスイッチ制御装置２１に設けられていてもよい。これにより、スイッチ制御装置２１自身により高圧蓄電池１１及びコンバータ１２を起動させ、または停止させることができる。

【0106】

・上記実施形態では、監視部及びスイッチ制御部が、各種回路が内蔵されたハード回路により構成されている例を示したが、これに限られない。ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等からなるマイクロコンピュータにより構成されていてもよい。

【0107】

・上記実施形態では、蓄電装置がリチウムイオン蓄電池である例を示したが、これに限られない。蓄電装置は、例えば他の種類の蓄電池であってもよければ、電気二重層キャパシタであってもよい。

【符号の説明】

【0108】

１０…電源装置、１２…コンバータ、１６…蓄電池、２１…スイッチ制御装置、２４…スイッチ操作部、２５…充電制御部、１００…電源システム、ＥＳ１…第１系統、ＥＳ２…第２系統、ＳＷＡ…系統間スイッチ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】