JP2009214830A

JP2009214830A - 発電制御装置及び発電制御方法、並びに発電制御システム

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Publication number: JP2009214830A
Application number: JP2008063069A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Yamaguchi; 一陽山口
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2009-09-24

Abstract

【課題】ＬＩＮ通信ラインを介した通信が異常状態でも高精度な発電制御を行うことが可能な充電管理ＥＣＵを提供する。
【解決手段】バッテリの状態に関する情報を記憶するデータ保持部２３と、ＬＩＮ通信ライン５０とは異なる通信路（電源ライン７０）を介してバッテリ電圧を取得するセンサ値取得部２５と、を備え、ＬＩＮ通信ライン５０を介した情報取得を正常に行うことができない異常状態では、データ保持部２３で記憶されているバッテリの状態に関する情報と、センサ値取得部２５により取得されたバッテリ電圧とに基づいて、発電量決定部１６が、オルタネータの発電制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、発電制御装置及び発電制御方法、並びに発電制御システムに関し、特に車両内で、通信手段を介して取得される、オルタネータの発電に関する情報と、バッテリの状態に関する情報とに基づいて発電制御を行う発電制御装置及び発電制御方法、並びに発電制御システムに関する。

車両に搭載された電装品を駆動するために、車両内には電装品に対して電力を供給するためのバッテリが搭載されている。また、車両内には、バッテリの充電を行うためのオルタネータ（発電機）が搭載されている。このオルタネータは、エンジンのクランク軸に接続されており、エンジンの作動状態に応じた発電を行うものである。これらオルタネータの発電及びバッテリの充電の管理は、従来、配線を介して、充電管理ＥＣＵにより行われていた。これに対し、最近では、オルタネータの発電制御を高精度かつ低コストにて行うために、充電管理ＥＣＵとオルタネータとの間のデータの授受を、ＬＩＮ通信（local interconnect network通信）にて行う技術も開発されている。

ＬＩＮ通信は、単線であっても、多数のデータのやり取りを行い得るため、低コストで高精度な制御を実現することができる。しかしながら、ＬＩＮ通信のみでデータのやり取りを行うこととすると、通信異常（断線や、データ異常）が発生した場合には、データの送受信を行うことができなくなり、発電制御を精度良く行うことができなくなる。

これを回避する方法として、特許文献１には、通常の状態ではデータ通信をデータ通信回線を介して行い、回線異常時には、電力線を介してデータ通信を行うという技術が開示されている。また、特許文献２には、ＬＡＮ端子を介した通信が不能な場合に専用通信回路を用いることとし、その専用通信回路は、ＬＡＮ端子を介して送信される信号の中から最も優先順位が高い信号を、外部制御装置に送信するという技術が開示されている。

特開２００２−３１６５９８号公報特開２００５−１７６４２２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、回線異常の場合（電力線使用時）であっても、回線が正常な場合と同様のデータのやり取りを行わなければならない。このため、電力線使用時のデータ通信速度を遅くせざるをえず、制御に支障をきたすおそれがある。

また、特許文献２に記載の技術では、最も優先順位が高いと考えられる信号（例えば、バッテリの電圧情報）にのみ基づいて発電制御を行う。具体的には、例えば、図７に示されるようなマップ情報に基づいて、目標充電電圧と現状のバッテリ電圧との差分（偏差）から決定される発電量を用いてバッテリの発電制御を行うこととしている。しかるに、このような制御では、バッテリ容量や、バッテリの劣化度などに応じた制御を行うことができないため、バッテリが劣化している場合などにおいては、必要な充電量を充電することができず、バッテリが上がってしまうおそれがある。

そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、通信手段が異常状態でも高精度な発電制御を行うことが可能な発電制御装置及び発電制御方法、並びに発電制御システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の発電制御装置は、車両内で、通信手段を介して取得される、オルタネータの発電に関する情報と、バッテリの状態に関する情報とに基づいて、前記オルタネータの発電制御を行う発電制御装置であって、前記バッテリの充電性能情報を記憶する記憶手段と、前記通信手段とは異なる通信路を介して外部から前記バッテリの電圧情報を取得する電圧情報取得手段と、を備え、前記通信手段を介した情報取得を正常に行うことができない異常状態では、前記記憶手段で記憶されている前記バッテリの充電性能情報と、前記電圧情報取得手段により取得された前記電圧情報とに基づいて前記オルタネータの発電制御を行うことを特徴としている。

これによれば、通信手段を介した情報取得が正常に行われない異常状態において、バッテリの充電性能情報と、電圧情報取得手段により取得された電圧情報とに基づいてオルタネータの発電制御を行うことから、異常状態で、単に、電圧情報に基づいた発電制御を行う場合に比べて、充電性能情報（例えば、バッテリの劣化度やバッテリの充電率）を考慮した制御を行うことが可能である。これにより、通信手段が異常状態でも高精度な発電制御を行うことが可能となる。

この場合において、前記バッテリの充電性能情報は、少なくとも前記車両の走行状態と、前記バッテリの状態と、に基づいて算出されることとすることができる。

また、本発明の発電制御装置では、前記通信手段を介した情報取得を正常に行うことが可能な正常状態では、前記バッテリの充電性能情報に基づいて算出された前記オルタネータの発電指令情報を、前記通信手段を介して取得して前記オルタネータの発電制御を行うとともに、前記バッテリの充電性能情報を前記通信手段を介して取得しておくこととすることができる。かかる場合には、通信手段が正常な状態にあるときに、バッテリの充電性能情報を取得しておくことにより、異常な状態になったときへの迅速な対応を取ることが可能となる。

本発明の発電制御方法は、車両内で、通信手段を介して取得される、オルタネータの発電に関する情報と、バッテリの状態に関する情報とに基づいて発電制御を行う発電制御方法であって、前記通信手段を介して前記バッテリの充電性能情報を取得して、記憶するステップと、前記通信手段を介した情報取得が正常に行われる正常状態か、正常に行われない異常状態かを検知するステップと、前記異常状態において、前記充電性能情報と、前記通信手段とは異なる通信路を介して外部から取得されるバッテリの電圧情報と、に基づいて発電制御を行うステップと、を含むことを特徴とする。

これによれば、通信手段を介した情報取得が正常に行われない異常状態において、バッテリの充電性能情報と電圧情報とに基づいてオルタネータの発電制御を行うので、異常状態において、単に、電圧情報に基づいた発電制御を行う場合と比べて、充電性能情報（例えば、バッテリの劣化度やバッテリの充電率）を考慮した制御を行うことが可能である。これにより、通信手段が異常状態でも高精度な発電制御を行うことが可能となる。

本発明の発電制御システムは、オルタネータの発電制御を行う発電制御装置と、前記オルタネータにより発電された電力を充電するバッテリの制御を行うバッテリ制御装置と、前記発電制御装置及びバッテリ制御装置を管理する充電管理装置と、前記各装置間の情報のやりとりに用いられる通信手段と、を備え、前記通信手段を介した前記各装置間における情報のやりとりが正常に行われない異常状態では、前記発電制御装置は、前記異常状態になる前に前記充電管理装置から取得した前記バッテリの充電性能情報と、前記通信手段とは異なる通信路を介して、前記バッテリ制御装置から取得した前記バッテリの電圧情報と、に基づいて、前記オルタネータの発電制御を行うことを特徴とする。

これによれば、発電制御装置が、通信手段を介した情報取得が正常に行われない異常状態において、バッテリの充電性能情報と、電圧情報取得手段により取得された電圧情報とに基づいてオルタネータの発電制御を行うので、異常状態で、単に、電圧情報に基づいた発電制御を行う場合に比べて、充電性能情報（例えば、バッテリの劣化度やバッテリの充電率）を考慮した制御を行うことが可能である。これにより、通信手段が異常状態でも高精度な発電制御を行うことが可能となる。

本発明によれば、通信手段が異常状態でも高精度な発電制御を行うことが可能な発電制御装置及び発電制御方法、並びに発電制御システムを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図１〜図６（ｂ）に基づいて、詳細に説明する。

図１には、発電制御システム１００の構成図が示されている。この発電制御システム１００は、充電管理ＥＣＵ１０と、オルタネータに対して発電指令情報を出力するオルタネータＥＣＵ２０と、バッテリの状態を出力するバッテリＥＣＵ３０と、エンジンを含む駆動系の制御を行うエンジンＥＣＵ４２及びメータの表示状態を制御するメータＥＣＵ４４と、を備えている。なお、図１では、各ＥＣＵの制御対象（オルタネータやバッテリ、エンジン、メータなど）については、その図示を省略している。

これらのうち、充電管理ＥＣＵ１０、オルタネータＥＣＵ２０、及びバッテリＥＣＵ３０の間がＬＩＮ（local interconnect network）通信ライン５０により接続されており、各ＥＣＵ１０，２０，３０間では、このＬＩＮ通信ライン５０を介した情報のやり取りが可能となっている。また、充電管理ＥＣＵ１０と、エンジンＥＣＵ４２及びメータＥＣＵ４４との間がＣＡＮ（Controller Area Network）通信ライン６０により接続されており、各ＥＣＵ１０，４２，４４間では、このＣＡＮ通信ライン６０を介した情報のやり取りが可能となっている。更に、充電管理ＥＣＵ１０、オルタネータＥＣＵ２０、バッテリＥＣＵ３０等には、外部（実際にはオルタネータやバッテリ）からの電力供給に用いられる電源ライン７０が接続されている。この電源ライン７０の一部には、バッテリの電圧、電流、バッテリ液の液温度などを検出するためのセンサ３５が設けられている。

次に、各ＥＣＵの構成について具体的に説明する。

充電管理ＥＣＵ１０は、ＬＩＮ通信部１２と、通信異常判断部１３と、ＣＡＮ通信部１４と、バッテリ状態判定部１５と、発電量決定部１６と、を備えている。

ＬＩＮ通信部１２は、ＬＩＮ通信ライン５０における受信状況に関する情報を、通信異常判断部１３に出力するとともに、センサ３５によるバッテリ電圧などの検出値（センサ値）を、バッテリ状態判定部１５に対して出力する。また、ＬＩＮ通信部１２は、発電量決定部１６から出力される発電指令情報を取得するとともに、バッテリ状態判定部１５から出力されるバッテリ状態に関する情報を取得する。

通信異常判断部１３は、ＬＩＮ通信部１２から出力される受信状況に関する情報を取得して、ＬＩＮ通信ライン５０を介した通信に異常が無いかを判断する。この判断結果は、ＣＡＮ通信部１４に向けて出力される。この場合、バスにデータが供給されているにもかかわらず、ＬＩＮ通信部１２に所定時間割り込みが発生しない場合を、異常状態と判断したり、ＬＩＮ通信部１２がデータを受信したとしても、ミラーデータの異常、フレーミングエラー、チェックサムエラーなどが連続して発生した場合を異常状態と判断したりすることができる。

ＣＡＮ通信部１４は、エンジンＥＣＵ４２からＣＡＮ通信ライン６０に出力された駆動系データ（アクセル開度、ブレーキ、エンジン回転、車速、シフトなどの情報を含む）を取得するとともに、この駆動系データを、バッテリ状態判定部１５及び発電量決定部１６に送付する。また、ＣＡＮ通信部１４は、通信異常判断部１３から出力される判断結果（フェール情報）を取得し、通信異常判断部１３による判断結果をメータＥＣＵ４４に向けて出力する。

バッテリ状態判定部１５は、ＣＡＮ通信部１４から出力された駆動系データと、ＬＩＮ通信部１２から出力されたセンサ値とを取得し、これらに基づいて、バッテリ状態（ここでは、バッテリ劣化度）を判定する。

発電量決定部１６は、ＣＡＮ通信部１４から出力された駆動系データと、バッテリ状態判定部１５から出力されたバッテリ状態とを取得し、これらに基づいて発電量を決定するとともに、その発電量を発電指令情報としてＬＩＮ通信部１２に向けて出力する。

上記のように構成される充電管理ＥＣＵ１０は、電源ライン７０を介して供給される電力を駆動源として、後述する処理を行うようになっている。

オルタネータＥＣＵ２０は、ＬＩＮ通信部２１と、通信異常検出部２２と、データ保持部２３と、制御切替部２４と、センサ値取得部２５と、発電指令算出部２６と、を備えている。

ＬＩＮ通信部２１は、前述した充電管理ＥＣＵ１０のＬＩＮ通信部１２から出力され、ＬＩＮ通信ライン５０を介して入力されるバッテリ状態（バッテリ容量、バッテリ劣化情報）、及び発電指令情報を取得する。また、ＬＩＮ通信部２１は、通信送受信ステータス（異常／正常信号）を通信異常検出部２２に向けて出力する。また、ＬＩＮ通信部２１は、データ保持部２３に向けてバッテリ状態（バッテリ容量、バッテリ劣化度）を出力し、かつ、発電指令算出部２６に向けて、発電指令情報を出力する。

通信異常検出部２２は、ＬＩＮ通信部２１から出力された通信送受信ステータスを取得し、それに基づいてＬＩＮ通信の異常を検出し、その検出結果（異常／正常判定結果）を制御切替部２４に向けて出力する。

データ保持部２３は、ＬＩＮ通信部２１から出力されたバッテリ状態（バッテリ容量、バッテリ劣化情報）を取得し、保持（記憶）するものであり、ＬＩＮ通信ライン５０による通信が異常状態にあるとき（これについては後述する）に、バッテリ状態（バッテリ容量及びバッテリ劣化情報）を、発電指令算出部２６に向けて出力する。

制御切替部２４は、通信異常検出部２２から取得した異常／正常判定結果が、異常であった場合に、センサ値取得部２５に対して動作開始の指示を出すとともに、発電指令算出部２６に対して、切替指令（正常な状態で行われるべき発電量の算出と、異常な状態で行われるべき発電量の算出と、を切り替える指令）を送付する。

センサ値取得部２５は、制御切替部２４からの動作開始指示に基づいて、電源ライン７０から供給される電力を用いた処理（センサ３５において検出されるバッテリ電圧値の取得）を行う。

発電指令算出部２６は、ＬＩＮ通信ライン５０が正常状態にある場合に、ＬＩＮ通信部２１において充電管理ＥＣＵ１０側から受け取った発電指令情報に基づいて、オルタネータの発電制御を行い、ＬＩＮ通信ライン５０が異常状態にある場合には、センサ値取得部２５で取得されたバッテリ電圧値と、データ保持部２３が保持するデータとに基づいて、発電指令値を算出し、その算出結果に基づいて、オルタネータの制御を行う。

上記のように構成されるオルタネータＥＣＵ２０も、充電管理ＥＣＵ１０と同様、電源ライン７０を介して供給される電力を駆動源として、後述する処理を行うようになっている。

バッテリＥＣＵ３０は、センサ値取得部３１と、容量記憶部３３と、ＬＩＮ通信部３２と、を備えている。

センサ値取得部３１は、センサ３５による検出結果を、電源ライン７０を介して取得し、ＬＩＮ通信部３２に向けて出力する。また、容量記憶部３３は、バッテリの容量を記憶するとともに、ＬＩＮ通信部３２に向けて出力する。ＬＩＮ通信部３２は、センサ値取得部３１から出力された検出結果と、容量記憶部３３から出力されたバッテリ容量とを、ＬＩＮ通信ライン５０を介して、充電管理ＥＣＵ及びオルタネータＥＣＵ２０側に向けて出力する。

エンジンＥＣＵ４２は、エンジンを含む車両の駆動系を制御するものであり、本実施形態では、特に、駆動系において取得された駆動系データ（アクセル開度、ブレーキ、エンジン回転、車速、シフトなどの情報を含む）を、ＣＡＮ通信ライン６０を介して、充電管理ＥＣＵ１０を構成するＣＡＮ通信部１４に向けて出力する。また、メータＥＣＵ４４は、メータの表示状態を制御するものである。また、本実施形態では、通信異常判断部１３の判断結果（フェール情報）をメータに表示させる機能も有している。

次に、上記のように構成される発電制御システム１００のうち、充電管理ＥＣＵ１０の処理の流れについて、図２に基づいて説明する。

まず、ステップＳ１０において、通信異常判断部１３は、ＬＩＮ通信部１２から出力される受信状況の情報に基づいてＬＩＮ通信対象ＥＣＵ（オルタネータＥＣＵ２０及びバッテリＥＣＵ３０）から、ＬＩＮ通信部１２に、発電状態やバッテリ電圧などのデータが送られてきているかを、判断する。

ここでの判断が肯定されるとステップＳ１２に移行し、通信異常判断部１３は、ＬＩＮ通信部１２が、ＬＩＮ通信ライン５０を介して送られてきたデータを受信できているか否かを判断する。ここでの判断が肯定された場合には、データの送受信に異常が無いため、次のステップＳ１４において、発電量決定部１６による、発電量算出処理が実行される。

この発電量算出処理は、以下のようにして実行される。

まず、発電量決定部１６は、エンジンＥＣＵ４２から出力された駆動系データ（アクセル開度、ブレーキ、エンジン回転、車速、シフトなどの情報を含む）を取得し、これらのデータに基づいて車両の走行状態を決定する。この走行状態には、加速状態、アイドリング状態、定速状態、減速状態が含まれている。

次に、発電量決定部１６は、上記走行状態と、バッテリ充電状態（バッテリＳＯＣ（State of Charge））に基づいて、図３（ａ）に示される目標充電電圧マップから、目標充電電圧を決定する。ここで、バッテリ充電状態は、バッテリＥＣＵ３０からＬＩＮ通信ライン５０を介して出力されたデータである。例えば、車両が定速状態にあり、かつ、バッテリ充電状態が８０〔％〕であった場合には、図３（ａ）より、目標充電電圧を１３〔Ｖ〕と決定することができる。

次いで、発電量決定部１６は、バッテリタイプ（この場合のバッテリタイプは、例えば、電池形式「５０Ｄ」，「４８Ｄ」などを意味するものとし、初期設定等において、発電量決定部１６に予め入力されているものとする）に応じて、図３（ｂ）の充電量マップのいずれか（上段又は下段）を取得する。なお、バッテリタイプは２つ以上あっても良く、その場合には、各バッテリタイプに対応したマップ情報を用意しておく必要がある。

次いで、発電量決定部１６は、目標充電電圧と、実際のバッテリ電圧（センサ３５で取得されたバッテリ電圧）との差（偏差）に基づいて、図３（ｂ）のマップから、充電量を決定する。ここで、例えば、バッテリタイプが４８Ｄ、目標充電電圧が上述のように１３〔Ｖ〕、実際のバッテリ電圧が１２．５〔Ｖ〕だったとすると、目標充電電圧と実際のバッテリ電圧の偏差は、０．５〔Ｖ〕となるので、図３（ｂ）の下段のマップから、充電量を８〔Ｗ〕と決定することができる。

次いで、バッテリ状態判定部１５が、センサ３５の検出結果に基づいて内部抵抗を算出する。この場合、例えば、図４に示されるように、エンジン始動時など、所定値以上の大きな放電があった場合に、センサ３５を用いて、所定時間電流・電圧を同一タイミングで、ｎ回サンプリングする（これにより取得された電流値をＩ_n、電圧値をＶ_nとする）。そして、そのサンプリング結果から、次式（１）に基づいて内部抵抗Ｒ_ｎを算出する。

Ｒ_n＝{（Ｖ_n−Ｖ_n-1）／（Ｉ_n−Ｉ_n-1）＋…＋（Ｖ₂−Ｖ₁）／（Ｉ₂−Ｉ₁）}／ｎ
…（１）

更に、バッテリ状態判定部１５において上式（１）により算出された内部抵抗Ｒ_nが、発電量決定部１６に向けて出力されると、発電量決定部１６では、予め定められている理論内部抵抗との差分（偏差）を求め、図３（ｃ）に示される補正値マップに基づいて、補正値を決定し、次式（２）に基づいて、発電量を算出する。

（発電量）＝（充電量）×（補正値） …（２）

なお、図３（ｂ）から分かるように、内部抵抗の実測値と理論内部抵抗との差分（偏差）は、バッテリの劣化度とも対応しているため、バッテリ状態判定部１５では、上記偏差に基づいて、バッテリ劣化度を求めることも可能である。

上記のようにして発電量が算出されると、図２のステップＳ１６では、発電量決定部１６が、ＬＩＮ通信部１２に向けて発電量（発電指令情報）を出力し、ＬＩＮ通信部１２は、ＬＩＮ通信ライン５０を介して、オルタネータＥＣＵ側にこの発電量（発電指令情報）を出力する。

次いで、ステップＳ１８では、通信異常判断部１３が、ＬＩＮ通信ライン５０を介した通信が可能な状態と判断されてから所定時間経過したか否かを判断する。ここでの判断が否定された場合には、ＬＩＮ通信が正常か異常かを決定するのには時期尚早であるので、その決定をすること無く、図２の全処理を終了する。

一方、ステップＳ１８での判断が肯定された場合には、ステップＳ２０に移行して、発電量決定部１６は、ＬＩＮ通信が正常な状態であると判断するとともに、次のステップＳ２２において、ＣＡＮ通信部１４及びＣＡＮ通信ライン６０を介して、メータＥＣＵ４４に対し、ＬＩＮ通信が正常な状態である旨を通知する。このメータＥＣＵ４４では、この通知を受けて、メータ（不図示）におけるランプの点灯（又は消灯）などによりＬＩＮ通信が正常である旨を表示する。

ところで、前述したステップＳ１２の判断（ＬＩＮ通信部１２がデータを受信できているか否かの判断）が否定された場合には、通信異常判断部１３は、ステップＳ２４において、データを受信できなくなってから所定時間以上経過したか否かを判断する。

ここでの判断が否定された場合、すなわち、データの受信ができない状態になってからの時間が短い場合には、ＬＩＮ通信に異常が有るか無いかの判断を行うには時期尚早であるため、正常か異常かの判断をすることなく、図２の全処理を終了する。一方、ステップＳ２４の判断が肯定された場合には、ステップＳ２６に移行し、ＬＩＮ通信が異常な状態であると判断し、次のステップＳ２８において、ＣＡＮ通信部１４及びＣＡＮ通信ライン６０を介して、メータＥＣＵ４４に、ＬＩＮ通信が異常な状態である旨を通知する。このメータＥＣＵ４４では、この通知を受けて、メータ（不図示）におけるランプの点灯（又は消灯）などによりＬＩＮ通信の異常を表示する。

また、ステップＳ１０における判断が否定された場合には、通信異常判断部１３が、データが送付されていない状態が所定時間以上経過したか否かを判断する（ステップＳ３０）。ここでの判断が否定された場合には、データが送付されていない状態になってからの時間が短いことから、ＬＩＮ通信に異常が有るか無いかの判断をすべきではないため、正常、異常の判断をすることなく、図２の全処理を終了する。一方、このステップＳ３０の判断が肯定された場合には、通信異常判断部１３は、次のステップＳ２６において、ＬＩＮ通信が異常な状態であると判断するとともに、ステップＳ２８においてＣＡＮ通信部１４及びＣＡＮ通信ライン６０を介して、メータＥＣＵ４４に対し、ＬＩＮ通信が異常な状態である旨を通知する。

なお、以上説明した図２の処理は、所定時間経過するごとに繰り返されるようになっている。

次に、上述した図２の処理と並行して行われる、オルタネータＥＣＵ２０の処理の流れについて、図５のフローチャートに沿って説明する。

まず、ステップＳ４０において、オルタネータＥＣＵ２０の通信異常検出部２２が、ＬＩＮ通信部２１から送られてくる通信送受信ステータスに基づいて、充電管理ＥＣＵ側からのデータを受信しているか否かを判断する。

ここでの判断が肯定されると、通信異常検出部２２は、次のステップＳ４２において、そのデータが正常であるか否かを判断する。ここでの判断が肯定された場合には、ステップＳ４４において、データ保持部２３が、充電管理ＥＣＵ１０側から出力されたバッテリ状態（バッテリ劣化情報など）を保持（記憶）するとともに、次のステップＳ４６において、制御切替部２４が、センサ値取得部２５の動作を停止する。この場合のセンサ値取得部２５の停止動作は、センサ値取得部２５が有する不図示のＡ／Ｄコンバータの電源をオフすることにより、行われる。すなわち、センサ値取得部２５の動作が停止しているときには、電源ライン７０からの電力の供給が停止状態となっている。

次いで、ステップＳ４８では、発電指令算出部２６が、発電量を更新（この場合、充電管理ＥＣＵ１０の発電量決定部１６で決定された発電量で更新）する。そして、次のステップＳ５０において、発電指令算出部２６が、不図示のオルタネータに対して、その発電量を発電指令情報として出力する。

一方、ステップＳ４２における判断が否定された場合、すなわち、データが正常でなかった場合には、ステップＳ５２において、通信異常検出部２２が、データの異常状態が所定時間以上経過したか否かを判断する。ここでの判断が否定された場合、すなわちデータが異常な状態になってからの時間が短い場合には、データに異常が有るか無いかの判断を行うには時期尚早であるため、正常か異常かの判断をすることなく、ステップＳ５０に移行し、このステップＳ５０において、既に設定されている発電量を、オルタネータに対して出力する。

これに対し、ステップＳ５２における判断が肯定された場合には、ステップＳ５６に移行する。また、前述したステップＳ４０における判断が否定された場合で、かつ、ステップＳ５４における判断が肯定された場合、すなわち、充電管理ＥＣＵ１０からのデータを受信していない状態が、所定時間以上経過したと判断された場合にも、ステップＳ５６に移行する。このステップＳ５６に移行することは、ＬＩＮ通信が異常な状態（断線又はデータ異常）であること、すなわち、ＬＩＮ通信ライン５０を介したデータの取得が一切できない状態を意味している。

このステップＳ５６では、センサ値取得部２５の動作を許可する。この場合のセンサ値取得部２５の動作許可は、センサ値取得部２５が有する不図示のＡ／Ｄコンバータの電源をオンにすることにより、行われる。すなわち、センサ値取得部２５の動作が許可された時点で、電源ライン７０からの電力の供給が開始されるようになっている。

次いで、ステップＳ５８では、センサ値取得部２５が、センサ３５により検出されたバッテリ電圧を、電源ライン７０を介して取得する。

そして、次のステップＳ６０では、発電指令算出部２６が、以下のようにして発電量を算出し、更新する。

すなわち、発電指令算出部２６は、まず、図６（ａ）に示される目標充電電圧マップに基づいて、バッテリ劣化度から目標電圧を決定する。この場合のバッテリ劣化度は、ＬＩＮ通信が正常な状態において、充電管理ＥＣＵ１０側（更に詳しくは、充電管理ＥＣＵ１０を構成するバッテリ状態判定部１５）から送られてきた最新のバッテリ劣化度（図３（ｃ）に基づいて、内部抵抗に関する偏差から求められる、バッテリ劣化度）であり、データ保持部２３が保持（記憶）しているものである。この場合、例えば、データ保持部２３に記憶されているバッテリ劣化度が８０〔％〕であった場合には、目標電圧は、１３．５〔Ｖ〕となる。

次いで、使用しているバッテリのバッテリタイプに基づいて、図６（ｂ）の上段又は下段のマップを選択し、図６（ａ）を用いて決定された目標電圧と、電源ライン７０を介してセンサ値取得部２５が取得したバッテリ電圧との差分（偏差）に基づいて、発電量を決定し、更新する。

この場合、例えば、バッテリタイプが「４８Ｄ」であれば、図６（ｂ）の下段のマップ情報が選択される。そして、例えば、実際のバッテリ電圧が１２．５Ｖであり、目標電圧が上述した１３．５〔Ｖ〕であるとすれば、偏差１．０〔Ｖ〕となるので、発電量が４０〔Ｗ〕に決定されることになる。

その後、図５のステップＳ５０において、発電指令算出部２６が、オルタネータに対して、その発電量を発電指令情報として出力することで、図５の全処理を終了する。

なお、図５のステップＳ５４における判断が否定された場合、すなわち、充電管理ＥＣＵ１０からのデータを受信していない状態が、所定時間以上経過していないと判断された場合には、ＬＩＮ通信が正常か異常かを判断するには時期尚早であるので、ステップＳ５０において、既に設定されている発電量を、オルタネータに対して出力するようになっている。なお、ステップＳ５０において出力する発電量は規定値に限らず、直前に出力した発電量と同一の発電量を出力するようにしても良い。

なお、この図５の処理は、図２の処理と同様、所定時間経過するごとに繰り返されるようになっている。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、ＬＩＮ通信ライン５０を介した情報取得が正常に行われない異常状態において、データ保持部２３が保持するバッテリの状態（バッテリの劣化度など）と、センサ値取得部２５において電源ライン７０を介して取得されたバッテリ電圧値と、に基づいてオルタネータの発電制御を行う。したがって、異常状態で、バッテリ電圧値のみに基づいて発電制御を行う場合に比べて、バッテリの劣化度等を考慮した制御を行うことができるので、ＬＩＮ通信ライン５０が異常状態でも高精度な発電制御を行うことができる。

また、本実施形態によると、ＬＩＮ通信ライン５０を介した通信が正常な状態にあるときに、バッテリの劣化度等を取得しているので、ＬＩＮ通信ライン５０を介した通信が異常な状態になった場合でも、迅速な対応を行うことができる。

また、本実施形態では、ＬＩＮ通信ライン５０による通信が異常な状態にあるときに、電源ライン７０を介してバッテリ電圧を取得することから、異常時に使用する通信ラインを別途設ける必要がない。また、本実施形態では、ＬＩＮ通信ライン５０による通信が正常な状態では、センサ値取得部２５に対して電力を供給せず、ＬＩＮ通信ライン５０が異常な状態となった段階で、センサ値取得部２５に電力を供給するようにしているので、省電力化を図ることが可能である。

なお、上記実施形態では、ＬＩＮ通信ライン５０による通信が正常な状態における発電量の算出の一例として、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示されるようなマップ情報を用いる場合について説明したが、これに限らず、別の方法により、発電量の算出を行うこととしても良い。例えば、ＬＩＮ通信ライン５０による通信が正常な状態であっても、異常な状態と同様に、図６（ａ）、図６（ｂ）に示されるようなマップ情報を用いて、オルタネータの発電量を算出することとしても良い。

また、上記実施形態では、ＬＩＮ通信ライン５０による通信が正常な状態にある場合には、バッテリＥＣＵ３０から送られる情報に基づいて、充電管理ＥＣＵ１０が発電量を算出して、その算出結果をオルタネータＥＣＵ２０に向けて出力する場合について説明したが、これに限らず、バッテリの状態に関する情報は、バッテリＥＣＵ３０からオルタネータＥＣＵ２０に直接送り、その他の発電量の算出に必要な情報についてのみ、充電管理ＥＣＵ１０からオルタネータＥＣＵ２０に送ることとしても良い。この場合、オルタネータの発電量は、異常時と同様、オルタネータＥＣＵ２０内の発電指令算出部２６において算出することとすれば良い。

なお、上記実施形態では、図５のフローチャートにおいて、ＬＩＮ通信ライン５０の断線による通信異常（ステップＳ４０）と、データの異常（ステップＳ４２）とに基づいて、通信の異常を判断することとしたが、これらのうちのいずれか一方のみにより、通信の異常を判断することとしても良い。

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

一実施形態に係る発電制御システムの概略構成図である。充電管理ＥＣＵの処理の流れを示すフローチャートである。充電管理ＥＣＵの発電量決定部による発電量の決定方法を説明するための図である。内部抵抗の算出方法を説明するための図である。オルタネータＥＣＵの処理の流れを示すフローチャートである。オルタネータＥＣＵの発電指令算出部による発電量の算出方法を説明するための図である。従来技術を説明するための図である。

符号の説明

１０充電管理ＥＣＵ
２０オルタネータＥＣＵ
２３データ保持部
２５センサ値取得部
３０バッテリＥＣＵ
３５センサ
５０ＬＩＮ通信ライン
７０電源ライン

Claims

車両内で、通信手段を介して取得される、オルタネータの発電に関する情報と、バッテリの状態に関する情報とに基づいて、前記オルタネータの発電制御を行う発電制御装置であって、
前記バッテリの充電性能情報を記憶する記憶手段と、
前記通信手段とは異なる通信路を介して外部から前記バッテリの電圧情報を取得する電圧情報取得手段と、を備え、
前記通信手段を介した情報取得を正常に行うことができない異常状態では、前記記憶手段で記憶されている前記バッテリの充電性能情報と、前記電圧情報取得手段により取得された前記電圧情報とに基づいて前記オルタネータの発電制御を行うことを特徴とする発電制御装置。
前記バッテリの充電性能情報は、少なくとも前記車両の走行状態と、前記バッテリの状態と、に基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載の発電制御装置。
前記通信手段を介した情報取得を正常に行うことが可能な正常状態では、前記バッテリの充電性能情報に基づいて算出された前記オルタネータの発電指令情報を、前記通信手段を介して取得して前記オルタネータの発電制御を行うとともに、前記バッテリの充電性能情報を前記通信手段を介して取得しておくことを特徴とする請求項１又は２に記載の発電制御装置。
車両内で、通信手段を介して取得される、オルタネータの発電に関する情報と、バッテリの状態に関する情報とに基づいて発電制御を行う発電制御方法であって、
前記通信手段を介して前記バッテリの充電性能情報を取得して、記憶するステップと、
前記通信手段を介した情報取得が正常に行われる正常状態か、正常に行われない異常状態かを検知するステップと、
前記異常状態において、前記充電性能情報と、前記通信手段とは異なる通信路を介して外部から取得されるバッテリの電圧情報と、に基づいて発電制御を行うステップと、を含む発電制御方法。
オルタネータの発電制御を行う発電制御装置と、
前記オルタネータにより発電された電力を充電するバッテリの制御を行うバッテリ制御装置と、
前記発電制御装置及びバッテリ制御装置を管理する充電管理装置と、
前記各装置間の情報のやりとりに用いられる通信手段と、を備え、
前記通信手段を介した前記各装置間における情報のやりとりが正常に行われない異常状態では、前記発電制御装置は、前記異常状態になる前に前記充電管理装置から取得した前記バッテリの充電性能情報と、前記通信手段とは異なる通信路を介して、前記バッテリ制御装置から取得した前記バッテリの電圧情報と、に基づいて、前記オルタネータの発電制御を行うことを特徴とする発電制御システム。