JP2013090450A - 車両の充電制御装置、及び、車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低温時に補充電を早期に完了させる。
【解決手段】車両の充電制御装置（ＥＣＵ７）の閾値設定部７０３は、低温判定部７０２によってバッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０以下である（すなわち、低温である）と判定された場合に、低温判定部７０２によってバッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０以下ではない（すなわち、低温ではない）と判定された場合と比較して、バッテリ６の残容量が多い状態（例えば、ＳＯＣが８０％である状態）から補充電を開始したときの充電電流Ｉｂの推移である電流値特性（図５（ｂ）のグラフＧ２１）に基づいて、電流閾値Ｉｂ０（図５では、電流閾値Ｉｂ２１）を設定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関（ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等）によって駆動されて電力を発生する発電機と、当該発電機で発生された電力によって充電される蓄電池と、が搭載された車両の充電制御装置、及び、車両の制御装置に関する。

従来、燃費性能を向上するために、予め設定されたエンジン停止条件が満たされる場合に、エンジンを停止させ（以下、エンジンのこのような「停止」を「自動停止」という。）、エンジンが停止された後、予め設定された再始動条件が満たされる場合に、エンジンの再始動を行う車両が知られている。

このような車両では、自動停止中に駆動する必要のある電気負荷には、蓄電池から電力が供給される。すなわち、自動停止中は、蓄電池は放電することになる。よって、例えば、補充電中に自動停止が実行される場合には、補充電が中断されるだけでなく、補充電中に蓄電池が放電するため、中断された補充電を最初からやり直す必要がある。

この課題を解消するために、エンジン停止条件の成立時に補充電が実行中であって推定ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が第１の閾値より大きい場合に、補充電が完了するまで自動停止の開始を延期するエンジンの自動停止制御装置が開示されている（特許文献１参照）。このエンジンの自動停止制御装置によれば、完了に近い補充電が、中断されることなく完了するまで実行される。言い換えると、推定ＳＯＣと真ＳＯＣの間の誤差を早期にリセットすることができる。

特開２００８−２３１９６５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のエンジンの自動停止制御装置では、補充電が完了するまで自動停止の開始が延期されるため、低温時には、補充電が完了するまで長時間を要することになる。

すなわち、低温時には、蓄電池内の化学反応速度が低下するため、充電電流が小さくなり、補充電が完了するまで長時間を要すると共に、補充電が完了したか否かの判定が困難な場合がある。また、例えば、充電電流を検出するセンサに、補充電が完了したか否かを判定する電流閾値と同程度の大きさの検出誤差がある場合には、補充電が完了したか否かの判定ができない虞もある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、低温時に補充電を早期に完了させることの可能な車両の充電制御装置、及び、車両の制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両の充電制御装置は、以下のように構成されている。

すなわち、本発明に係る車両の充電制御装置は、内燃機関によって駆動されて電力を発生する発電機と、当該発電機で発生された電力によって充電される蓄電池と、が搭載された車両の充電制御装置であって、前記発電機から前記蓄電池への充電電流を検出する電流検出手段と、前記蓄電池が満充電状態であるか否かを判定する前記充電電流の閾値である電流閾値を設定する閾値設定手段と、前記電流検出手段によって検出された充電電流が、前記閾値設定手段によって設定された電流閾値以下となった場合に、前記蓄電池が満充電状態であると判定する満充電判定手段と、前記蓄電池の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段によって検出された前記蓄電池の温度が、予め設定された温度閾値以下であるか否かを判定する低温判定手段と、を備え、前記閾値設定手段が、前記低温判定手段によって前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下であると判定された場合に、前記低温判定手段によって前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下ではないと判定された場合と比較して、前記蓄電池の残容量が多い状態から補充電を開始したときの前記充電電流の推移である電流値特性に基づいて、前記電流閾値を設定することを特徴としている。

かかる構成を備える車両の充電制御装置によれば、前記蓄電池が満充電状態であるか否かを判定する前記充電電流の閾値である電流閾値が設定される。また、前記発電機から前記蓄電池への充電電流が検出されて、検出された充電電流が、設定された電流閾値以下となった場合に、前記蓄電池が満充電状態であると判定される。更に、前記蓄電池の温度が検出され、検出された前記蓄電池の温度が、予め設定された温度閾値以下であるか否かが判定される。そして、前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下であると判定された場合に、前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下ではないと判定された場合と比較して、前記蓄電池の残容量が多い状態から補充電を開始したときの前記充電電流の推移である電流値特性に基づいて、前記電流閾値が設定されるため、低温時に補充電を早期に完了させることができる。

すなわち、前記蓄電池の残容量が多い状態（例えば、ＳＯＣが８０％である状態）から補充電を開始したときの前記充電電流の推移である電流値特性に基づいて前記電流閾値を設定すると、前記蓄電池の残容量が少ない状態（例えば、ＳＯＣが７０％である状態）から補充電を開始したときの前記充電電流の推移である電流値特性に基づいて前記電流閾値を設定する場合と比較して、前記電流閾値として大きな値が設定される（図５参照）。したがって、前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下であると判定された場合（低温時、すなわち、例えば、前記蓄電池の温度が１０℃以下の場合）に、前記電流閾値として大きな値が設定されるため、補充電を早期に完了させることができるのである。

なお、本明細書において、「補充電」とは、蓄電池への充電電流の値から推定されたＳＯＣ（以下、「推定ＳＯＣ」という）の誤差をリセットするために、推定ＳＯＣが、予め設定された満充電時のＳＯＣの値（例えば、９５％）になるまで、予め設定された一定電圧値で蓄電池を充電することをいう。

また、本発明に係る車両の充電制御装置は、前記内燃機関の始動時からの前記電流検出手段によって検出された充電電流の積算値である電流積算値を求める電流積算手段と、前記電流積算手段によって求められた電流積算値が、予め設定された積算閾値以上であるか否かを判定する積算値判定手段と、前記積算値判定手段によって前記電流積算値が前記積算閾値以上であると判定された場合に、前記満充電判定手段による判定を禁止する禁止手段と、を更に備えることが好ましい。

かかる構成を備える車両の充電制御装置によれば、前記内燃機関の始動時からの前記電流検出手段によって検出された充電電流の積算値である電流積算値が求められ、求められた電流積算値が、予め設定された積算閾値以上であるか否かが判定される。そして、前記電流積算値が前記積算閾値以上であると判定された場合に、前記蓄電池が満充電状態であるか否かの判定が禁止されるため、前記積算閾値を適正な値に設定することによって、前記蓄電池が満充電状態であるか否かに関する誤判定を回避することができる。

すなわち、上述のように、前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下であると判定された場合（低温時、すなわち、例えば、前記蓄電池の温度が１０℃以下の場合）には、前記蓄電池の残容量が多い状態（例えば、ＳＯＣが８０％である状態）から補充電を開始したときの前記充電電流の推移である電流値特性に基づいて前記電流閾値が設定されるため、前記蓄電池の残容量が少ない状態（例えば、ＳＯＣが７０％である状態）から補充電を開始した場合には、設定された前記電流閾値を用いて、前記蓄電池が満充電状態であるか否かの判定をすることはできない。よって、前記電流積算値が前記積算閾値以上であると判定された場合に、前記蓄電池が満充電状態であるか否かの判定が禁止されるため、前記積算閾値を適正な値（例えば、ＳＯＣが８０％である状態から９５％になるまでの電流積算値）に設定することによって、前記蓄電池が満充電状態であるか否かに関する誤判定を回避することができるのである。

また、本発明に係る車両の充電制御装置は、前記内燃機関の始動時から予め設定された所定時間後までの前記電流検出手段によって検出された充電電流の変化率である電流変化率を求める変化率算出手段と、前記変化率算出手段によって求められた電流変化率が、予め設定された変化率閾値以上であるか否かを判定する変化率判定手段と、前記変化率判定手段によって前記電流変化率が前記変化率閾値以上であると判定された場合に、前記満充電判定手段による判定を禁止する禁止手段と、を更に備えることが好ましい。

かかる構成を備える車両の充電制御装置によれば、前記内燃機関の始動時から予め設定された所定時間後までの前記電流検出手段によって検出された充電電流の変化率である電流変化率が求められ、求められた電流変化率が、予め設定された変化率閾値以上であるか否かが判定される。そして、前記電流変化率が前記変化率閾値以上であると判定された場合に、前記蓄電池が満充電状態であるか否かの判定が禁止されるため、前記変化率閾値を適正な値に設定することによって、前記蓄電池が満充電状態であるか否かに関する誤判定を回避することができる。

すなわち、上述のように、前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下であると判定された場合（低温時、すなわち、例えば、前記蓄電池の温度が１０℃以下の場合）には、前記蓄電池の残容量が多い状態（例えば、ＳＯＣが８０％である状態）から補充電を開始したときの前記充電電流の推移である電流値特性に基づいて前記電流閾値が設定されるため、前記蓄電池の残容量が少ない状態（例えば、ＳＯＣが７０％である状態）から補充電を開始した場合には、設定された前記電流閾値を用いて、前記蓄電池が満充電状態であるか否かの判定をすることはできない。よって、前記電流変化率が前記変化率閾値以上であると判定された場合に、前記蓄電池が満充電状態であるか否かの判定が禁止されるため、前記変化率閾値を適正な値（例えば、ＳＯＣが７０％である状態から１０秒後までの電流変化率である１０アンペア／秒）に設定することによって、前記蓄電池が満充電状態であるか否かに関する誤判定を回避することができるのである。

また、本発明に係る車両の充電制御装置は、前記発電機が前記蓄電池を充電する能力を有するか否かを判定する充電能力判定手段を更に備え、前記満充電判定手段が、前記充電能力判定手段によって前記発電機が前記蓄電池を充電する能力を有すると判定され、且つ、前記電流検出手段によって検出された充電電流が前記閾値設定手段によって設定された電流閾値以下となった場合に限って、前記蓄電池が満充電状態であると判定することが好ましい。

かかる構成を備える車両の充電制御装置によれば、前記発電機が前記蓄電池を充電する能力を有するか否かが判定され、前記発電機が前記蓄電池を充電する能力を有すると判定され、且つ、検出された充電電流が設定された電流閾値以下となった場合に限って、前記蓄電池が満充電状態であると判定されるため、前記蓄電池が満充電状態であるか否かを正確に判定することができる。

すなわち、例えば、前記内燃機関の回転数が低く、発電される電力が少ない場合には、前記蓄電池が満充電状態に到達していないにも拘わらず、検出された充電電流が設定された電流閾値以下となる場合がある。したがって、このような場合には、前記蓄電池が満充電状態であると判定しないことによって、前記蓄電池が満充電状態であるか否かを正確に判定することができるのである。

また、本発明に係る車両の充電制御装置は、前記充電能力判定手段が、前記内燃機関の回転数、及び、前記発電機の発電量の少なくとも一方に基づいて、前記発電機が前記蓄電池を充電する能力を有するか否かを判定することが好ましい。

かかる構成を備える車両の充電制御装置によれば、前記内燃機関の回転数、及び、前記発電機の発電量の少なくとも一方に基づいて、前記発電機が前記蓄電池を充電する能力を有するか否かが判定されるため、前記発電機が前記蓄電池を充電する能力を有するか否かを正確に判定することができる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る車両の制御装置は、以下のように構成されている。

すなわち、本発明に係る車両の制御装置は、上記いずれかの車両の充電制御装置を備え、予め設定された停止条件を満たした場合に前記内燃機関を停止する停止手段と、前記停止手段によって前記内燃機関が停止された後に、予め設定された再始動条件を満たした場合に前記内燃機関を再始動する再始動手段と、前記低温判定手段によって前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下であると判定され、且つ、前記満充電判定手段によって前記蓄電池が満充電状態であると判定されてはいないときに、前記停止手段によって前記内燃機関が停止される頻度及び期間の少なくとも一方を低減するべく前記停止手段の動作を制限する停止制限手段と、を更に備えることを特徴としている。

かかる構成を備える車両の制御装置によれば、予め設定された停止条件を満たした場合に前記内燃機関が停止され、前記内燃機関が停止された後に、予め設定された再始動条件を満たした場合に前記内燃機関が再始動される。また、前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下であると判定され、且つ、前記蓄電池が満充電状態であると判定されてはいないときに、前記内燃機関が停止される頻度及び期間の少なくとも一方を低減するべく動作が制限されるため、前記蓄電池の残容量が減少し過ぎることを防止することができる。

すなわち、前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下であると判定され場合（低温時、すなわち、例えば、前記蓄電池の温度が１０℃以下の場合）であって、補充電中には、推定ＳＯＣの誤差をリセットが完了していないため、前記停止条件を満たした場合に前記内燃機関を停止することによって、前記蓄電池の残容量が減少し過ぎる虞がある。したがって、前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下であると判定され、且つ、前記蓄電池が満充電状態であると判定されてはいないときには（補充電中には）、前記内燃機関が停止される頻度及び期間の少なくとも一方を低減するべく動作が制限されるため、前記蓄電池の残容量が減少し過ぎることを防止することができるのである。

また、本発明に係る車両の制御装置は、前記停止制限手段が、前記低温判定手段によって前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下であると判定され、且つ、前記満充電判定手段によって満充電状態であると判定されたときに、前記停止手段の動作の制限を解除することが好ましい。

かかる構成を備える車両の制御装置によれば、前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下であると判定され、且つ、満充電状態であると判定されたときに、前記内燃機関が停止される頻度及び期間の少なくとも一方を低減する動作の制限が解除されるため、利便性を向上することができる。

本発明に係る車両の充電制御装置、及び、車両の制御装置によれば、前記蓄電池が満充電状態であるか否かを判定する前記充電電流の閾値である電流閾値が設定される。また、前記発電機から前記蓄電池への充電電流が検出されて、検出された充電電流が、設定された電流閾値以下となった場合に、前記蓄電池が満充電状態であると判定される。更に、前記蓄電池の温度が検出され、検出された前記蓄電池の温度が、予め設定された温度閾値以下であるか否かが判定される。そして、前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下であると判定された場合に、前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下ではないと判定された場合と比較して、前記蓄電池の残容量が多い状態から補充電を開始したときの前記充電電流の推移である電流値特性に基づいて、前記電流閾値が設定されるため、低温時に補充電を早期に完了させることができる。

本発明に係る車両の充電制御装置及び車両の制御装置が搭載される車両のパワートレーンの一例を示す構成図である。 図１に示す車両に搭載されるエンジンの一例を示す構成図である。 図１に示す車両に搭載されるオルタネータの一例を示す図である。 図１に示す車両に搭載される車両の充電制御装置及び車両の制御装置の一例を示す機能構成図である。 図４示す閾値設定部による電流閾値の設定方法の一例を示すグラフである。 図４に示す車両の車両の制御装置の動作の一例を示すフローチャート（前半部）である。 図４に示す車両の車両の制御装置の動作の一例を示すフローチャート（後半部）である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る車両の充電制御装置及び車両の制御装置が搭載される車両のパワートレーンの一例を示す構成図である。本実施形態に係る車両は、エンジンで駆動されるオートマチックトランスミッション（自動変速）の車両であって、エンジン１、自動変速機２、シフト装置３、アクセルペダル４、オルタネータ５、バッテリ６、及び、ＥＣＵ７を備えている。

−エンジン１−
まず、図２を参照して、本実施形態に係るエンジン１について説明する。図２は、図１に示す車両に搭載されるエンジン１の一例を示す構成図である。エンジン１は、例えば、多気筒ガソリンエンジンであって、燃焼室１ａを形成するピストン１ｂ、及び、出力軸であるクランクシャフト１５を備えている。ピストン１ｂは、コネクティングロッド１６を介して、クランクシャフト１５に連結されている。また、ピストン１ｂの往復運動は、コネクティングロッド１６によって、クランクシャフト１５の回転運動へと変換される。なお、エンジン１は、特許請求の範囲の「内燃機関」に相当する。

クランクシャフト１５には、シグナルロータ１７が配設されている。シグナルロータ１７の外周面には、複数の突起１７ａが等間隔で形成されている。シグナルロータ１７の側方近傍には、エンジン回転数センサ１２４が配置されている。エンジン回転数センサ１２４は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト１５が回転する際に、エンジン回転数センサ１２４に対向する位置を通過する突起１７ａの個数分のパルス状信号（出力パルス）を発生する。

エンジン１の燃焼室１ａには、点火プラグ１０３が配設されている。点火プラグ１０３の点火タイミングは、イグナイタ１０４によって調整される。イグナイタ１０４は、ＥＣＵ７によって制御される。エンジン１のシリンダブロック１ｃには、エンジン水温（冷却水の水温）を検出する水温センサ１２１が配設されている。

エンジン１の燃焼室１ａには、吸気通路１１と排気通路１２とが接続されている。吸気通路１１と燃焼室１ａとの間には、吸気バルブ１３が設けられている。吸気バルブ１３を開閉駆動することによって、吸気通路１１と燃焼室１ａとが連通又は遮断される。また、排気通路１２と燃焼室１ａとの間には、排気バルブ１４が設けられている。排気バルブ１４を開閉駆動することによって、排気通路１２と燃焼室１ａとが連通又は遮断される。

エンジン１の吸気通路１１には、エアクリーナ１０７、エアフローメータ１２２、吸気温センサ１２３、及び、スロットルバルブ１０５等が配設されている。ここで、スロットルバルブ１０５は、エンジン１の吸入空気量を調整する。また、エンジン１の排気通路１２には、Ｏ₂センサ１２７、三元触媒１０８等が配設されている。ここで、Ｏ₂センサ１２７は、排気ガス中の酸素濃度を検出する。

エンジン１の吸気通路１１に配設されたスロットルバルブ１０５は、スロットルモータ１０６によって駆動される。スロットルバルブ１０５の開度は、スロットル開度センサ１２５によって検出される。なお、スロットルバルブ１０５の開度（スロットル開度）は、スロットル開度センサ１２５によって検出される。

また、吸気通路１１には、インジェクタ（燃料噴射弁）１０２が配設されている。インジェクタ１０２には、燃料ポンプによって燃料タンクから燃料（ここでは、ガソリン）が供給され、インジェクタ１０２によって吸気通路１１に燃料が噴射される。噴射された燃料は、吸入空気と混合されて混合気となって、エンジン１の燃焼室１ａに導入される。燃焼室１ａに導入された混合気（燃料＋空気）は、点火プラグ１０３によって点火されて燃焼、爆発する。混合気が燃焼室１ａ内で燃焼、爆発することによって、ピストン１ｂが図の上下方向に往復運動して、クランクシャフト１５が回転駆動される。

また、図１に示すように、エンジン１にはオルタネータ５が接続され、オルタネータ５にはバッテリ６が接続されている。オルタネータ５は、エンジン１によって回転駆動されて、電力を発生するものである。オルタネータ５によって発生された電力は、バッテリ６等に供給される。なお、後述するように、オルタネータ５は、ＥＣＵ７からの指示信号に基づいて、その動作が制御される。バッテリ６は、オルタネータ５からの電力が供給されるバッテリであって、例えば、鉛蓄電池である。また、バッテリ６には、バッテリ温度を検出するバッテリ温度センサ６０１、及び、バッテリに入力される電流の値を検出する電流センサ６０２が配設されている。バッテリ温度センサ６０１、電流センサ６０２によって検出された検出信号は、ＥＣＵ７へ入力される。なお、オルタネータ５及びバッテリ６は、それぞれ、特許請求の範囲の「発電機」及び「蓄電池」に相当する。また、バッテリ温度センサ６０１は、特許請求の範囲の「温度検出手段」の一部に相当し、電流センサ６０２は、特許請求の範囲の「電流検出手段」の一部に相当する。

更に、図１に示すように、車両の運転席の下側前方にはアクセルペダル４が配設され、アクセルペダル４には、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ４０１が配設されている。

−自動変速機２−
次に、図１を参照して、自動変速機２の構成について説明する。自動変速機２は、エンジン１から入力軸２４に入力される回転動力を変速し、出力軸２５を介して駆動輪に出力するものであって、トルクコンバータ（流体継手：流体式トルク伝達装置）２１、変速機構部２２、及び、油圧制御装置２３を備えている。

トルクコンバータ２１は、エンジン１のクランクシャフト１５及び入力軸２４に回転連結されるもので、図略のロックアップクラッチを含んで構成され、必要に応じて、クランクシャフト１５と入力軸２４とを、継合状態、解放状態、及び、継合状態と解放状態との中間の半継合状態（スリップ状態）の間で切り換える。また、エンジン１のクランクシャフト１５の駆動力は、トルクコンバータ２１を介して、入力軸２４へ伝達される。

変速機構部２２は、例えば、図略のクラッチ及びブレーキを個別に継合、解放させることによって、前進６段、後進１段の変速が可能に構成されている。また、エンジン１から入力軸２４へ伝達された駆動力は、変速機構部２２を介して、出力軸２５へ伝達される。更に、エンジン１からの駆動力は、出力軸２５から、図略の差動歯車装置、及び、図略の車軸を介して、図略の駆動輪へ伝達される。

油圧制御装置２３は、変速機構部２２における図略のクラッチ及びブレーキを個別に継合、解放させることにより適宜の変速段（前進１〜６速段、後進段）を成立させるものである。

なお、トルクコンバータ２１、変速機構部２２、及び、油圧制御装置２３の基本構成は公知であるので、ここでは詳細な図示及び説明を省略する。また、変速機構部２２の入力軸２４及び出力軸２５の回転数をそれぞれ検出するセンサである入力軸回転数センサ２４１及び出力軸回転数センサ２５１が配設されている。

−シフト装置３−
次に、図１を参照して、シフト装置３の構成について説明する。本実施形態に係る車両の運転席の近傍にはシフト装置３が配置されている。このシフト装置３にはシフトレバー３１が変位操作可能に設けられている。また、このシフト装置３には、パーキング（Ｐ）位置、リバース（Ｒ）位置、ニュートラル（Ｎ）位置、及び、ドライブ（Ｄ）位置、を有するシフトゲートが形成されており、ドライバが所望の変速位置へシフトレバー３１を変位させることが可能となっている。これらパーキング（Ｐ）位置、リバース（Ｒ）位置、ニュートラル（Ｎ）位置、及び、ドライブ（Ｄ）位置の各変速位置は、シフトポジションセンサ３０１によって検出される。

シフトレバー３１が「ドライブ（Ｄ）位置」に操作されている状態では、自動変速機２は「自動変速モード（オートマチックモード）」とされ、ＥＣＵ７のＲＯＭ等に記憶された変速マップに従って変速段が選定されて自動変速動作が行われる。

−オルタネータ５−
ここで、図３を参照してオルタネータ５の構成について説明する。図３は、図１に示す車両に搭載されるオルタネータ５の一例を示す図である。オルタネータ５は、プーリ、伝動ベルト等を介してエンジン１のクランクシャフト１５に連結されている。オルタネータ５は、エンジン１の回転動力によって駆動されて発電を行う。オルタネータ５で発電された電力は、各種電気負荷８及びバッテリ６に供給される。

オルタネータ５は、三相コイルとしてステータ５１に巻回されたステータコイル５２と、ステータコイル５２の内側に位置するロータ５３に巻回されたフィールドコイル５４とを備えている。オルタネータ５は、フィールドコイル５４を通電状態で回転させることにより、ステータコイル５２に誘起起電力を発生させ、誘起電流（三相交流電流）を整流器５５によって直流電流に変換してバッテリ６に供給する。また、オルタネータ５は、スイッチング回路５６１等で構成されるレギュレータ５６を備えている。

レギュレータ５６は、フィールドコイル５４を流れる電流（界磁電流）を操作することで、オルタネータ５の発電電圧を制御するものである。詳しくは、ステータコイル５２の各出力端は、それぞれ、整流器５５の交流入力端に接続されており、そのうち、ステータコイル５２の１つの出力端は、レギュレータ５６の電圧検出端子Ｐを介してスイッチング回路５６１に接続されている。レギュレータ５６内には、フィールドコイル５４側からバッテリ端子Ｂ側へと向かう向きを順方向とするフライホイールダイオード５６２が接続されている。フライホイールダイオード５６２のアノード側は、スイッチング素子５６３を介して接地されている。このように構成されているため、スイッチング回路５６１によってスイッチング素子５６３がオンオフ操作されることで、フィールドコイル５４に流れる界磁電流を制御することができる。

オルタネータ５及びレギュレータ５６のバッテリ端子Ｂには、バッテリ６が接続されている。バッテリ６には、スイッチング素子８１を介して、車載ヘッドランプ、エアコンディショナのブロワ等の電気負荷８が並列に接続されている。なお、図３に示すように、オルタネータ５は、イグニッション端子ＩＧ及びローサイド端子Ｌを備えており、これらの端子間にチャージランプ５７が接続され、且つ、イグニッション端子ＩＧ及びバッテリ６間には、イグニッションスイッチ５８が配設されている。

−ＥＣＵ７のハード構成−
次に、図４を参照してＥＣＵ７の構成について説明する。図４は、図１に示す車両に搭載される車両の充電制御装置及び車両の制御装置の一例を示す機能構成図である。ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バックアップＲＡＭ等を備えている。

ＲＯＭは、種々の制御プログラム等を記憶する。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された種々の制御プログラムを読み出して各種処理を実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは、エンジン１の停止時に保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

また、ＥＣＵ７には、水温センサ１２１、エアフローメータ１２２、吸気温センサ１２３、エンジン回転数センサ１２４、スロットル開度センサ１２５、Ｏ₂センサ１２７、車両に作用する加速度を検出する加速度センサ１２８、車速を検出するセンサである車速センサ１２９、シフトポジションセンサ３０１、アクセルペダル４の踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ４０１、バッテリ温度センサ６０１、及び、電流センサ６０２等が通信可能に接続されている。

更に、ＥＣＵ７には、制御対象として、インジェクタ１０２、点火プラグ１０３のイグナイタ１０４、オルタネータ５等が通信可能に接続されている。そして、ＥＣＵ７は、上記各種センサの出力に基づいて、インジェクタ１０２の燃料噴射制御、点火プラグ１０３の点火時期制御、オルタネータ５の電圧制御等を含むエンジン１の各種制御を実行する。

−ＥＣＵ７によるオルタネータ５の電圧制御−
ＥＣＵ７は、車両の走行状態に応じて、オルタネータ５の発電電圧を制御する。ＥＣＵ７は、オルタネータ５のレギュレータ５６の入力端子Ｃに、発電電圧制御信号を出力する。例えば、発電電圧制御信号は２値信号であり、レギュレータ５６は、発電電圧制御信号のデューティ比（周期に対するＨｉ時間の比）に応じて発電電圧を増減する。例えば、レギュレータ５６は、発電電圧制御信号のデューティ比が１００％の場合、発電電圧が低電圧（例えば、１２．８Ｖ）となるように、また、発電電圧制御信号のデューティ比が０％の場合、発電電圧が高電圧（例えば、１４．５Ｖ）となるように、スイッチング素子５６３をオンオフ制御する。

レギュレータ５６は、このオンオフ制御によって、バッテリ端子Ｂから入力されるバッテリ電圧Ｖｂが発電電圧に収束するようにフィールドコイル５４の通電時間を調整する。すなわち、例えば、バッテリ電圧Ｖｂが低下して放電量が過大になる場合には、フィールドコイル５４への通電時間の比率（以下、「ＦデューティＤｕ」ともいう。）を上昇させることによって発電量を増加してバッテリ６の充電を行う。また、例えば、バッテリ電圧Ｖｂが上昇して充電量が過大になる場合には、ＦデューティＤｕを低下させることによって発電量を削減して、バッテリ６の放電（又は、充電停止）を行う。なお、オルタネータ５のＦデューティＤｕは、オルタネータ５の出力端子ＦＲからＥＣＵ７に入力され、ＥＣＵ７は、ＦデューティＤｕによってスイッチング素子５６３の作動状態を把握する。

−ＥＣＵ７の機能構成（車両の充電制御装置及び車両の制御装置の構成）−
次に、図４を参照して本発明に係る車両の充電制御装置及び車両の制御装置の構成について説明する。ＥＣＵ７は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを読み出して実行することによって、温度検出部７０１、低温判定部７０２、閾値設定部７０３、電流検出部７０４、満充電判定部７０５、電流積算部７０６、積算値判定部７０７、禁止部７０８、充電能力判定部７０９、停止制限部７１０、停止部７１１、再始動部７１２、全体制御部７１３、及び、通常制御部７１４として機能する。ここで、温度検出部７０１、低温判定部７０２、閾値設定部７０３、電流検出部７０４、満充電判定部７０５、電流積算部７０６、積算値判定部７０７、禁止部７０８、充電能力判定部７０９、停止制限部７１０、停止部７１１、及び、再始動部７１２は、本発明に係る「車両の制御装置」の一部に相当する。また、温度検出部７０１、低温判定部７０２、閾値設定部７０３、電流検出部７０４、満充電判定部７０５、電流積算部７０６、積算値判定部７０７、禁止部７０８、及び、充電能力判定部７０９は、「車両の充電制御装置」の一部に相当する。

温度検出部７０１は、バッテリ温度センサ６０１を介して、バッテリ温度Ｔｂを検出する機能部である。なお、温度検出部７０１は、特許請求の範囲の「温度検出手段」の一部に相当する。

低温判定部７０２は、温度検出部７０１によって検出されたバッテリ温度Ｔｂが、予め設定された温度閾値Ｔｂ０（例えば、１０℃）以下である（すなわち、低温である）か否かを判定する機能部である。なお、低温判定部７０２は、特許請求の範囲の「低温判定手段」に相当する。

閾値設定部７０３は、バッテリ６が満充電状態であるか否かを判定する充電電流Ｉｂの閾値である電流閾値Ｉｂ０を設定する機能部である。なお、閾値設定部７０３は、特許請求の範囲の「閾値設定手段」に相当する。具体的には、閾値設定部７０３は、低温判定部７０２によってバッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０以下である（すなわち、低温である）と判定された場合に、低温判定部７０２によってバッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０以下ではない（すなわち、低温ではない）と判定された場合と比較して、バッテリ６の残容量（ＳＯＣ）が多い状態から補充電を開始したときの充電電流Ｉｂの推移である電流値特性に基づいて、電流閾値Ｉｂ０を設定する。

ここで、閾値設定部７０３による電流閾値Ｉｂ０の設定方法について、図５を参照して説明する。図５は、図４示す閾値設定部７０３による電流閾値Ｉｂ０の設定方法の一例を示すグラフである。図５（ａ）は、低温ではない場合であり、図５（ｂ）は、低温である場合である。図５（ａ）、（ｂ）の上側のグラフは、それぞれ、横軸がイグニッションスイッチ５８（図３参照）をＯＮ（以下、「ＩＧ−ＯＮ」ともいう）後の経過時間であり、縦軸は充電電流Ｉｂであって、充電電流Ｉｂの推移を示すグラフＧ１１、Ｇ２１、Ｇ２２である。なお、グラフＧ１１、Ｇ２１、Ｇ２２は、特許請求の範囲に記載の「電流値特性」に相当する。また、図５（ａ）、（ｂ）の下側のグラフは、それぞれ、横軸がＩＧ−ＯＮ後の経過時間であり、縦軸はＳＯＣ（％）であって、ＳＯＣの推移を示すグラフＧ１２、Ｇ２３、Ｇ２４である。

図５（ａ）にグラフＧ１１、Ｇ１２で示すように、バッテリ６が低温ではない場合（例えば、バッテリ温度Ｔｂが２０℃である場合）には、バッテリ６が充電され易いため、ＩＧ−ＯＮ時のＳＯＣの値が比較的低いＳＯＣ値ＰＣ１１（例えば、７０％）であっても、時点Ｔ１１（例えば、ＩＧ−ＯＮ後３０分の時点）において、充電電流Ｉｂが電流閾値Ｉｂ１（例えば、３．０アンペア）に到達して、ＳＯＣが満充電を示すＳＯＣ値ＰＣ１２（例えば、９５％）となり、満充電状態となる。すなわち、ＩＧ−ＯＮから期間ＰＡ１（ここでは、３０分間）経過すれば、満充電状態となる。

これに対して、図５（ｂ）に破線（グラフＧ２２、Ｇ２４）で示すように、バッテリ６が低温である場合（例えば、バッテリ温度Ｔｂが０℃である場合）には、バッテリ６が充電され難いため、ＩＧ−ＯＮ時のＳＯＣの値が比較的低いＳＯＣ値ＰＣ２１（例えば、７０％）であるときには、時点Ｔ２３（例えば、ＩＧ−ＯＮ後２時間の時点）において、充電電流Ｉｂが電流閾値Ｉｂ２２（例えば、２．０アンペア）に到達して、ＳＯＣが満充電を示すＳＯＣ値ＰＣ２４（例えば、９５％）となり、満充電状態となる。すなわち、ＩＧ−ＯＮから期間ＰＡ２２（ここでは、２時間）経過すれば、やっと満充電状態となる。

また、図５（ｂ）に実線（グラフＧ２１、Ｇ２３）で示すように、バッテリ６が低温である場合（例えば、バッテリ温度Ｔｂが０℃である場合）であっても、ＩＧ−ＯＮ時のＳＯＣの値が比較的高いＳＯＣ値ＰＣ２２（例えば、８０％）であるときには、時点Ｔ２１（例えば、ＩＧ−ＯＮから３０分後の時点）において、充電電流Ｉｂが電流閾値Ｉｂ２１（例えば、２．５アンペア）に到達して、ＳＯＣが満充電を示すＳＯＣ値ＰＣ２４（例えば、９５％）となり、満充電状態となる。すなわち、ＩＧ−ＯＮから期間ＰＡ２１（ここでは、３０分間）経過すれば、満充電状態となる。

上述のように、バッテリ６が低温である場合であっても、ＩＧ−ＯＮ時のＳＯＣの値が比較的高いＳＯＣ値ＰＣ２２（例えば、８０％）から補充電を開始したときの充電電流Ｉｂの推移である電流値特性（グラフＧ２１）に基づいて、電流閾値Ｉｂ２１を設定することによって、低温時に補充電を早期に（ここでは、期間ＰＡ２１、すなわち３０分間で）完了させることができる。

すなわち、バッテリ６の残容量が多い状態（例えば、ＳＯＣが８０％である状態）から補充電を開始したときの充電電流Ｉｂの推移である電流値特性（図５（ｂ）では、グラフＧ２１）に基づいて電流閾値Ｉｂ０（図５（ｂ）では、電流閾値Ｉｂ２１：例えば、２．５アンペア）を設定すると、バッテリ６の残容量が少ない状態（例えば、ＳＯＣが７０％である状態）から補充電を開始したときの充電電流Ｉｂの推移である電流値特性（図５（ｂ）では、グラフＧ２２）に基づいて電流閾値Ｉｂ０（図５（ｂ）では、電流閾値Ｉｂ２２：例えば、２．０アンペア）を設定する場合と比較して、電流閾値Ｉｂ０として大きな値が設定される。したがって、バッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０以下であると判定された場合（低温時、すなわち、例えば、バッテリ温度Ｔｂの温度が１０℃以下の場合）に、電流閾値Ｉｂ０として大きな値が設定されるため、補充電を早期に（ここでは、期間ＰＡ２１、すなわち３０分間で）完了させることができるのである。

なお、図５（ｂ）に破線（グラフＧ２２、Ｇ２４）で示すように、バッテリ６が低温である場合（例えば、バッテリ温度Ｔｂが０℃である場合）に、ＩＧ−ＯＮ時のＳＯＣの値が比較的低いＳＯＣ値ＰＣ２１（例えば、７０％）であるときにおいて、電流閾値Ｉｂ２１（例えば、２．５アンペア）が設定された場合には、時点Ｔ２２（例えば、１．５時間）において、充電電流Ｉｂが電流閾値Ｉｂ２１に到達する。しかし、この場合には、時点Ｔ２２におけるＳＯＣはＳＯＣ値ＰＣ２３（例えば、９３％）であって、満充電を示すＳＯＣ値ＰＣ２４（例えば、９５％）には到達していないため、満充電状態と判定されると誤判定となる。この誤判定を回避するものが、後述する禁止部７０８である。

再び、図４に戻って、ＥＣＵ７の機能構成について説明する。電流検出部７０４は、電流センサ６０２を介して、オルタネータ５からバッテリ６への充電電流Ｉｂを検出する機能部である。なお、電流検出部７０４は、特許請求の範囲に記載の「電流検出手段」の一部に相当する。

満充電判定部７０５は、充電能力判定部７０９によってオルタネータ５がバッテリ６を充電する能力を有すると判定され、且つ、電流検出部７０４によって検出された充電電流Ｉｂが閾値設定部７０３によって設定された電流閾値Ｉｂ０以下となった場合に限って、バッテリ６が満充電状態であると判定する機能部である。なお、満充電判定部７０５は、特許請求の範囲に記載の「満充電判定手段」に相当する。また、満充電判定部７０５は、禁止部７０８によって判定が禁止された場合には、禁止部７０８の指示に従って、バッテリ６が満充電状態であるか否かの判定を行わない。

上述のように、充電能力判定部７０９によってオルタネータ５がバッテリ６を充電する能力を有すると判定され、且つ、電流検出部７０４によって検出された充電電流Ｉｂが閾値設定部７０３によって設定された電流閾値Ｉｂ０以下となった場合に限って、バッテリ６が満充電状態であると判定されるため、バッテリ６が満充電状態であるか否かを正確に判定することができる。

すなわち、例えば、エンジン１の回転数Ｎｅが低く、発電される電力が少ない場合には、バッテリ６が満充電状態に到達していないにも拘わらず、検出された充電電流Ｉｂが設定された電流閾値Ｉｂ０以下となる場合がある。したがって、このような場合には、バッテリ６が満充電状態であると判定しないことによって、バッテリ６が満充電状態であるか否かを正確に判定することができるのである。

電流積算部７０６は、エンジン１の始動時（すなわち、ＩＧ−ＯＮ時）からの電流検出部７０４によって検出された充電電流Ｉｂの積算値である電流積算値Ｓｂを求める機能部である。なお、電流積算部７０６は、特許請求の範囲に記載の「電流積算手段」に相当する。具体的には、電流積算部７０６は、例えば、電流検出部７０４によって充電電流Ｉｂが時間ΔＴ毎に検出される場合には、検出された充電電流Ｉｂに時間ΔＴを乗じた積を積算して、電流積算値Ｓｂを求めるものである。すなわち、電流積算部７０６は、次の（１）式に基づいて、電流積算値Ｓｂを求める。

Ｓｂ←Ｓｂ＋Ｉｂ×ΔＴ （１）
積算値判定部７０７は、電流積算部７０６によって求められた電流積算値Ｓｂが、予め設定された積算閾値Ｓｂ０以上であるか否かを判定する機能部である。なお、積算値判定部７０７は、特許請求の範囲に記載の「積算値判定手段」に相当する。また、積算閾値Ｓｂ０は、例えば、図５（ｂ）の破線（グラフＧ２２）で示すように、ＩＧ−ＯＮ時のＳＯＣの値が比較的高いＳＯＣ値ＰＣ２１（例えば、８０％）であるときに、充電電流Ｉｂが電流閾値Ｉｂ２１（例えば、２．５アンペア）に到達した時点での電流積算値Ｓｂ（例えば、２５０００アンペア・秒）を積算閾値Ｓｂ０として設定すればよい。

禁止部７０８は、積算値判定部７０７によって電流積算値Ｓｂが積算閾値Ｓｂ０以上であると判定された場合に、満充電判定部７０５による判定を禁止する機能部である。なお、禁止部７０８は、特許請求の範囲に記載の「禁止手段」に相当する。

上述のように、電流積算値Ｓｂが積算閾値Ｓｂ０以上であると判定された場合に、バッテリ６が満充電状態であるか否かの判定が禁止されるため、積算閾値Ｓｂ０を適正な値（例えば、２５０００アンペア・秒）に設定することによって、バッテリ６が満充電状態であるか否かに関する誤判定を回避することができる。

すなわち、例えば、図５（ｂ）の実線（グラフＧ２１）で示すように、バッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０以下であると判定された場合（低温時、すなわち、例えば、バッテリ温度Ｔｂが１０℃以下の場合）には、バッテリ６の残容量が多い状態（例えば、ＳＯＣが８０％である状態）から補充電を開始したときの充電電流Ｉｂの推移である電流値特性（図５（ｂ）のグラフＧ２１）に基づいて電流閾値Ｉｂ０（図５（ｂ）では、電流閾値Ｉｂ２１）が設定される。よって、図５（ｂ）の破線（グラフＧ２２）で示すように、バッテリ６の残容量が少ない状態（例えば、ＳＯＣが７０％である状態）から補充電を開始した場合には、設定された電流閾値Ｉｂ２１を用いて、バッテリ６が満充電状態であるか否かの判定をすることはできない。したがって、電流積算値Ｓｂが積算閾値Ｓｂ０以上であると判定された場合に、バッテリ６が満充電状態であるか否かの判定が禁止されるため、積算閾値Ｓｂ０を適正な値（例えば、ＳＯＣが７０％である状態から９３％になるまでの電流積算値である２５０００アンペア・秒）に設定することによって、バッテリ６が満充電状態であるか否かに関する誤判定を回避することができるのである。

本実施形態では、禁止部７０８が電流積算値Ｓｂに基づいて満充電判定部７０５による判定を禁止する場合について説明するが、禁止部７０８がその他の方法でバッテリ６の残容量が少ない状態（例えば、ＳＯＣが７０％以下である状態）から補充電を開始したと判定して、満充電判定部７０５による判定を禁止する形態でもよい。

例えば、禁止部７０８がエンジン１の始動時（すなわち、ＩＧ−ＯＮ時）から所定時間後（例えば、１０秒後）の充電電流Ｉｂの変化率に基づいて満充電判定部７０５による判定を禁止する形態でもよい。この方法は、エンジン１の始動時（すなわち、ＩＧ−ＯＮ時）のバッテリ６の残容量が小さい程、充電電流Ｉｂの変化率が大きいことに基づくものである。この場合には、禁止部７０８が早期に満充電判定部７０５による判定を禁止することができるため、ＥＣＵ７の負荷を軽減することができる。

充電能力判定部７０９は、オルタネータ５がバッテリ６を充電する能力を有するか否かを判定する機能部である。なお、充電能力判定部７０９は、特許請求の範囲に記載の「充電能力判定手段」に相当する。具体的には、充電能力判定部７０９は、例えば、エンジン１の回転数Ｎｅが予め設定された回転数閾値Ｎｅ０（例えば、４００ｒｐｍ）以上であって、且つ、オルタネータ５のＦデューティＤｕが予め設定された閾値Ｄｕ０（例えば、９５％）以下である場合に、オルタネータ５がバッテリ６を充電する能力を有すると判定する。

上述のように、エンジン回転数Ｎｅが予め設定された回転数閾値Ｎｅ０（例えば、４００ｒｐｍ）以上であって、且つ、オルタネータ５のＦデューティＤｕが、閾値Ｄｕ０以下である場合に、オルタネータ５がバッテリ６を充電する能力を有すると判定されるため、オルタネータ５がバッテリ６を充電する能力を有するか否かを正確に判定することができる。

本実施形態では、充電能力判定部７０９が、エンジン１の回転数Ｎｅ及びオルタネータ５のＦデューティＤｕに基づいてオルタネータ５がバッテリ６を充電する能力を有するか否かを判定する場合について説明するが、充電能力判定部７０９が、エンジン１の回転数Ｎｅ又はオルタネータ５のＦデューティＤｕ（又は、オルタネータ５の発電量）に基づいてオルタネータ５がバッテリ６を充電する能力を有するか否かを判定する形態でもよい。この場合には、処理が簡略化される。

停止部７１１は、予め設定された「停止条件」を満たした場合にエンジン１を停止する機能部である。なお、停止部７１１は、特許請求の範囲に記載の「停止手段」に相当する。具体的には、「停止条件」は、例えば、イグニッションがＯＮの状態で、車速センサ１２９の検出信号によって車速が「０」であることが検出され、且つ、ブレーキペダルセンサからのブレーキペダル踏み込み信号によってブレーキペダルの踏み込み操作がなされていることが検出されたとの条件である。

停止制限部７１０は、低温判定部７０２によってバッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０以下であると判定され、且つ、満充電判定部７０５によってバッテリ６が満充電状態であると判定されてはいないとき（すなわち、補充電を実行中であるとき）に、停止部７１１によってエンジン１が停止される頻度及び期間の少なくとも一方を低減するべく停止部７１１の動作を制限する機能部である。なお、停止制限部７１０は、特許請求の範囲に記載の「停止制限手段」に相当する。

具体的には、例えば、停止制限部７１０は、低温判定部７０２によってバッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０以下であると判定され、且つ、満充電判定部７０５によってバッテリ６が満充電状態であると判定されてはいないときに、停止部７１１によるエンジン１の停止動作を禁止する。

また、停止制限部７１０は、低温判定部７０２によってバッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０以下であると判定され、且つ、満充電判定部７０５によってバッテリ６が満充電状態であると判定されたとき（すなわち、補充電が終了したとき）に、停止部７１１の動作の制限を解除する。すなわち、停止制限部７１０によって、停止部７１１の動作の制限が解除されると、停止部７１１は、予め設定された「停止条件」を満たした場合にエンジン１を停止する。

上述のように、バッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０以下であると判定され、且つ、バッテリ６が満充電状態であると判定されてはいないときに、停止部７１１によるエンジン１の停止動作が禁止されるため、バッテリ６の残容量が減少し過ぎることを防止することができる。

すなわち、バッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０以下であると判定され場合（低温時、すなわち、例えば、バッテリ温度Ｔｂが１０℃以下の場合）であって、補充電中には、推定ＳＯＣの誤差をリセットが完了していないため、「停止条件」を満たした場合にエンジン１を停止することによって、バッテリ６の残容量が減少し過ぎる虞がある。したがって、バッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０以下であると判定され、且つ、バッテリ６が満充電状態であると判定されてはいないときには（補充電中には）、停止部７１１によるエンジン１の停止動作が禁止されるため、バッテリ６の残容量が減少し過ぎることを防止することができるのである。

本実施形態では、停止制限部７１０が、バッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０以下であると判定され、且つ、バッテリ６が満充電状態であると判定されてはいないときに、停止部７１１によるエンジン１の停止動作を禁止する場合について説明したが、停止制限部７１０が、エンジン１が停止される頻度及び期間の少なくとも一方を低減するべく停止部７１１の動作を制限する形態であればよい。エンジン１が停止される頻度及び期間が低減されればされる程、バッテリ６の残容量が減少し過ぎることをより確実に防止することができる。

例えば、ＩＧ−ＯＮ時の推定ＳＯＣの値に応じて、停止制限部７１０が、「停止条件」を変更する形態でもよい。すなわち、ＩＧ−ＯＮ時の推定ＳＯＣの値が低い程、「停止条件」を、エンジン１が停止し難い条件に変更するのである。このようにすれば、燃費の向上を図りつつ、バッテリ６の残容量が減少し過ぎることを防止することができる。

また、上述のように、バッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０以下であると判定され、且つ、満充電状態であると判定されたときに、エンジン１が停止動作を禁止するとの動作の制限が解除されるため、利便性を向上することができる。

再始動部７１２は、停止部７１１によってエンジン１が停止された後に、予め設定された「再始動条件」を満たした場合にエンジンを再始動する機能部である。なお、再始動部７１２は、特許請求の範囲に記載の「再始動手段」に相当する。また、「再始動条件」は、具体的には、例えば、シフトポジションセンサ３０１によって、シフト位置が、ニュートラル（Ｎ）位置からドライブ（Ｄ）位置に変更されたとの条件である。

全体制御部７１３は、車両の制御装置（ＥＣＵ７）の動作の全体を制御するものであって、特に、本実施形態では、満充電であるか否かの判定を行うか否かを切り換える判定フラグの設定を行う。ここでは、判定フラグが「ＯＮ」の場合には、満充電であるか否かの判定を行わず、判定フラグが「ＯＦＦ」の場合には、満充電であるか否かの判定を行う。この判定フラグの切り換えは、低温時に満充電であるか否かの判定が繰返されることを回避するために行うものである。

通常制御部７１４は、低温判定部７０２によってバッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０（例えば、１０℃）以下ではない（低温ではない）と判定された場合に、車両の走行状態に応じてオルタネータ５の動作を制御する（以下、この制御を「通常制御」ともいう）ものである。具体的には、通常制御部７１４は、例えば、車両が加速中には、オルタネータ５の発電電圧を低電圧に設定する。また、通常制御部７１４は、例えば、車両が減速中には回生制御（オルタネータ５の発電電圧を高電圧に設定する）を行う。また、通常制御部７１４は、例えば、車両が定常走行中には、ＳＯＣの値に応じてフィードバック制御を行う。すなわち、通常制御部７１４は、ＳＯＣの値が大きい程、オルタネータ５の発電電圧を低電圧に設定する。

−車両の制御装置（ＥＣＵ７）の動作−
次に、図６、図７を参照して、本発明に係る車両の制御装置（ＥＣＵ７）の動作を説明する。図６、図７は、それぞれ、図４に示す車両の制御装置の動作の一例を示すフローチャート（前半部）及びフローチャート（後半部）である。なお、判定フラグの初期値は、「ＯＦＦ」に設定されているものとする。また、閾値設定部７０３によって、電流閾値Ｉｂ０が予め設定されているものとする。更に、便宜上、図６、図７に示すフローチャートには記載されていないが、イグニッションが「ＯＦＦ」となった時点で、全体制御部７１３によって、図６、図７に示すフローチャートの処理は終了される。

図６に示すように、まず、ＩＧ−ＯＮになったか否かの判定が行われる（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１でＮＯの場合には、処理が待機状態とされる。ステップＳ１０１でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１０３へ進められる。そして、温度検出部７０１によって、バッテリ温度Ｔｂが検出される（ステップＳ１０３）。次いで、低温判定部７０２によって、バッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｂ０以下であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５でＮＯの場合には、処理がステップＳ１０７へ進められる。ステップＳ１０５でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１１１へ進められる。

ステップＳ１０５でＮＯの場合（低温ではない場合）には、全体制御部７１３によって、判定フラグが「ＯＦＦ」に設定される（ステップＳ１０７）。そして、通常制御部７１４によって、「通常制御」が実行される（ステップＳ１０９）。次いで、処理がステップＳ１０３に戻され、ステップＳ１０３以降の処理が繰り返し実行される。

ステップＳ１０５でＹＥＳの場合（低温である場合）には、全体制御部７１３によって補充電が実施される（ステップＳ１１１）。そして、停止制限部７１０によって、停止部７１１によるエンジン１の停止が制限される（ここでは、禁止される）（ステップＳ１１３）。次いで、判定フラグが「ＯＦＦ」であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１１５）。判定フラグが「ＯＦＦ」であると判定された場合には、処理がステップＳ１１７へ進められる。判定フラグが「ＯＮ」であると判定された場合には、処理がステップＳ１０３へ戻され、ステップＳ１０３以降の処理が繰り返し実行される。

判定フラグが「ＯＦＦ」であると判定された場合には、電流検出部７０４によって、充電電流Ｉｂが検出される（ステップＳ１１７）。そして、電流積算部７０６によって、電流積算値Ｓｂが算出される（ステップＳ１１９）。次いで、図８に示すように、積算値判定部７０７によって、図７に示すステップＳ１１９で算出された電流積算値Ｓが、積算閾値Ｓｂ０以上であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１２１）。ステップＳ１２１でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１２３へ進められ、全体制御部７１３によって、判定フラグが「ＯＮ」に設定される（ステップＳ１２３）。そして、処理が図６に示す処理がステップＳ１０３へ戻され、ステップＳ１０３以降の処理が繰り返し実行される。

ステップＳ１２１でＮＯの場合には、処理がステップＳ１２５へ進められる。そして、充電能力判定部７０９によって、エンジン回転数Ｎｅが取得される（ステップＳ１２５）。次いで、充電能力判定部７０９によって、オルタネータ５のＦデューティＤｕが取得される（ステップＳ１２７）。次いで、充電能力判定部７０９によって、ステップＳ１２５で取得されたエンジン回転数Ｎｅが回転数閾値Ｎｅ０以上であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１２９）。ステップＳ１２９でＮＯの場合には、処理が図６に示すステップＳ１１５に戻され、ステップＳ１１５以降の処理が繰り返し実行される。ステップＳ１２９でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１３１に進められる。

そして、充電能力判定部７０９によって、ステップＳ１２７で取得されたＦデューティＤｕが閾値Ｄｕ０以下であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１３１）。ステップＳ１３１でＮＯの場合には、処理が図６に示すステップＳ１１５に戻され、ステップＳ１１５以降の処理が繰り返し実行される。ステップＳ１３１でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１３３へ進められる。次いで、満充電判定部７０５によって、図６に示すステップＳ１１７で検出された充電電流Ｉｂが電流閾値Ｉｂ０以下であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１３３）。ステップＳ１３３でＮＯの場合には、満充電判定部７０５によって、満充電には到達していないと判定されて、処理が図６に示すステップＳ１１５に戻され、ステップＳ１１５以降の処理が繰り返し実行される。ステップＳ１３３でＹＥＳの場合には、満充電判定部７０５によって満充電に到達したと判定されて、処理がステップＳ１３５へ進められる。

そして、全体制御部７１３によって推定ＳＯＣが、電流閾値Ｉｂ０に対応するＳＯＣの値（図５（ｂ）の場合には、ＳＯＣ値ＰＣ２４、ここでは９５％）に設定される（ステップＳ１３５）。次いで、停止制限部７１０によって、停止部７１１によるエンジン１の停止の制限が解除される（ここでは、停止部７１１によるエンジン１の停止が許可される）（ステップＳ１３７）。そして、処理が、図６のステップＳ１０７に戻され、ステップＳ１０７以降の処理が繰り返し実行される。

このようにして、オルタネータ５がバッテリ６を充電する能力を有すると判定され、且つ、充電電流Ｉｂが電流閾値Ｉｂ０以下となった場合に限って、バッテリ６が満充電状態であると判定されるため、バッテリ６が満充電状態であるか否かを正確に判定することができる。

−他の実施形態−
本実施形態では、車両の充電制御装置が、ＥＣＵ７における温度検出部７０１、低温判定部７０２、閾値設定部７０３、電流検出部７０４、満充電判定部７０５、電流積算部７０６、積算値判定部７０７、禁止部７０８、及び、充電能力判定部７０９として機能的に構成されている場合について説明したが、温度検出部７０１、低温判定部７０２、閾値設定部７０３、電流検出部７０４、満充電判定部７０５、電流積算部７０６、積算値判定部７０７、禁止部７０８、及び、充電能力判定部７０９のうち、少なくとも１つが、電子回路等のハードウェアで構成されている形態でもよい。

本実施形態では、車両の制御装置が、ＥＣＵ７における温度検出部７０１、低温判定部７０２、閾値設定部７０３、電流検出部７０４、満充電判定部７０５、電流積算部７０６、積算値判定部７０７、禁止部７０８、充電能力判定部７０９、停止制限部７１０、停止部７１１、及び、再始動部７１２として機能的に構成されている場合について説明したが、温度検出部７０１、低温判定部７０２、閾値設定部７０３、電流検出部７０４、満充電判定部７０５、電流積算部７０６、積算値判定部７０７、禁止部７０８、充電能力判定部７０９、停止制限部７１０、停止部７１１、及び、再始動部７１２のうち、少なくとも１つが、電子回路等のハードウェアで構成されている形態でもよい。

本実施形態では、本発明に係る車両の充電制御装置及び車両の制御装置が搭載される車両が、自動変速の車両である場合について説明したが、本発明に係る車両の充電制御装置及び車両の制御装置が搭載される車両が、手動変速の車両である形態でもよいし、エンジンとモータとで駆動する、いわゆる「ハイブリッド」の車両である形態でもよい。

本発明は、内燃機関によって駆動されて電力を発生する発電機と、当該発電機で発生された電力によって充電される蓄電池と、が搭載された車両の充電制御装置、及び、車両の制御装置に利用することができる。

１ エンジン
１０２ インジェクタ
１０３ 点火プラグ
１０４ イグナイタ
１２４ エンジン回転数センサ
２ 自動変速機（オートマチックトランスミッション）
３ シフト装置
３１ シフトレバー
３０１ シフトポジションセンサ
４ アクセルペダル
５ オルタネータ
５６ レギュレータ
５６１ スイッチング回路
６ バッテリ
６０１ バッテリ温度センサ（温度検出手段の一部）
６０２ 電流センサ（電流検出手段の一部）
７ ＥＣＵ（車両の充電制御装置、車両の制御装置）
７０１ 温度検出部（温度検出手段の一部）
７０２ 低温判定部（低温判定手段）
７０３ 閾値設定部（閾値設定手段）
７０４ 電流検出部（電流検出手段の一部）
７０５ 満充電判定部（満充電判定手段）
７０６ 電流積算部（電流積算手段）
７０７ 積算値判定部（積算値判定手段）
７０８ 禁止部（禁止手段）
７０９ 充電能力判定部（充電能力判定手段）
７１０ 停止制限部（停止制限手段）
７１１ 停止部（停止手段）
７１２ 再始動部（再始動手段）
７１３ 全体制御部
７１４ 通常制御部

Claims (7)

1. 内燃機関によって駆動されて電力を発生する発電機と、当該発電機で発生された電力によって充電される蓄電池と、が搭載された車両の充電制御装置であって、
   前記発電機から前記蓄電池への充電電流を検出する電流検出手段と、
   前記蓄電池が満充電状態であるか否かを判定する前記充電電流の閾値である電流閾値を設定する閾値設定手段と、
   前記電流検出手段によって検出された充電電流が、前記閾値設定手段によって設定された電流閾値以下となった場合に、前記蓄電池が満充電状態であると判定する満充電判定手段と、
   前記蓄電池の温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段によって検出された前記蓄電池の温度が、予め設定された温度閾値以下であるか否かを判定する低温判定手段と、を備え、
   前記閾値設定手段は、前記低温判定手段によって前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下であると判定された場合に、前記低温判定手段によって前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下ではないと判定された場合と比較して、前記蓄電池の残容量が多い状態から補充電を開始したときの前記充電電流の推移である電流値特性に基づいて、前記電流閾値を設定することを特徴とする車両の充電制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の充電制御装置において、
   前記内燃機関の始動時からの前記電流検出手段によって検出された充電電流の積算値である電流積算値を求める電流積算手段と、
   前記電流積算手段によって求められた電流積算値が、予め設定された積算閾値以上であるか否かを判定する積算値判定手段と、
   前記積算値判定手段によって前記電流積算値が前記積算閾値以上であると判定された場合に、前記満充電判定手段による判定を禁止する禁止手段と、を更に備えることを特徴とする車両の充電制御装置。
3. 請求項１に記載の車両の充電制御装置において、
   前記内燃機関の始動時から予め設定された所定時間後までの前記電流検出手段によって検出された充電電流の変化率である電流変化率を求める変化率算出手段と、
   前記変化率算出手段によって求められた電流変化率が、予め設定された変化率閾値以上であるか否かを判定する変化率判定手段と、
   前記変化率判定手段によって前記電流変化率が前記変化率閾値以上であると判定された場合に、前記満充電判定手段による判定を禁止する禁止手段と、を更に備えることを特徴とする車両の充電制御装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の車両の充電制御装置において、
   前記発電機が前記蓄電池を充電する能力を有するか否かを判定する充電能力判定手段を更に備え、
   前記満充電判定手段は、前記充電能力判定手段によって前記発電機が前記蓄電池を充電する能力を有すると判定され、且つ、前記電流検出手段によって検出された充電電流が前記閾値設定手段によって設定された電流閾値以下となった場合に限って、前記蓄電池が満充電状態であると判定することを特徴とする車両の充電制御装置。
5. 請求項４に記載の車両の充電制御装置において、
   前記充電能力判定手段は、前記内燃機関の回転数、及び、前記発電機の発電量の少なくとも一方に基づいて、前記発電機が前記蓄電池を充電する能力を有するか否かを判定することを特徴とする車両の充電制御装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の車両の充電制御装置を備え、
   予め設定された停止条件を満たした場合に前記内燃機関を停止する停止手段と、
   前記停止手段によって前記内燃機関が停止された後に、予め設定された再始動条件を満たした場合に前記内燃機関を再始動する再始動手段と、
   前記低温判定手段によって前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下であると判定され、且つ、前記満充電判定手段によって前記蓄電池が満充電状態であると判定されてはいないときに、前記停止手段によって前記内燃機関が停止される頻度及び期間の少なくとも一方を低減するべく前記停止手段の動作を制限する停止制限手段と、を更に備えることを特徴とする車両の制御装置。
7. 請求項６に記載の車両の制御装置において、
   前記停止制限手段は、前記低温判定手段によって前記蓄電池の温度が前記温度閾値以下であると判定され、且つ、前記満充電判定手段によって満充電状態であると判定されたときに、前記停止手段の動作の制限を解除することを特徴とする車両の制御装置。

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