JP5343868B2

JP5343868B2 - 発電制御装置

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Publication number: JP5343868B2
Application number: JP2010004376A
Authority: JP
Inventors: 浩舟越
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2010-01-12
Filing date: 2010-01-12
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2030-01-12
Also published as: JP2011144716A

Description

本発明は、車両に用いられる発電制御装置に関するものである。

従来より、車両には発電機が搭載され、車両の電装品に対して電力を供給できるようになっている。また、この発電機は、エンジンによって駆動されることで発電が行なわれ、発電された電力は、バッテリやキャパシタといった蓄電手段に充電されるようになっている場合が一般的である。
したがって、発電機が停止している場合や、発電機によって発電された電力量よりも電装品によって消費される電力量の方が多い場合においては、蓄電手段から電装品へ電力が供給されるようになっている。

他方、車両が停止している場合にはエンジンを自動的に停止し、その後、自動的に停止されたエンジンを、車両の発進に際して自動的に再始動させる制御（いわゆる、アイドリングストップ制御）が知られている。このアイドリングストップ制御は、エンジンの燃料消費を抑制することを主に狙っているものである。
そして、以下の特許文献１には、このようなアイドリングストップ制御の状況に応じて、発電機における発電電圧を変更する技術が開示されている。

特開２００５−２９１１５８号公報

近年、地球環境保護の必要性が高まっており、発電機を駆動する車両用のエンジンによって消費される燃料量をより低減させることが強く求められている。
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、発電機を駆動するために要するエンジンのエネルギーの効率化を図ることが出来る、発電制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の発電制御装置は、エンジンと、該エンジンによって駆動され発電電圧が可変な発電機と、該発電機に接続された蓄電手段とを有する車両に備えられる発電制御装置であって、自動停止条件が成立すると該エンジンを自動停止させ且つ自動再始動条件が成立すると該自動停止中の該エンジンを自動再始動させる自動停止再始動手段と、該車両に対する減速要求があったことを判定する減速要求判定手段と、該自動停止再始動手段によって該エンジンが自動再始動してから、該減速要求判定手段により減速要求があったと判定されるまでは、該蓄電手段の蓄電量が所定の第２蓄電量閾値を上回っている場合に、該発電電圧を第２の値に設定し、該減速要求判定手段により減速要求があったと判定されたとき、該蓄電手段の蓄電量が該第２蓄電量閾値よりも大きい所定の第１蓄電量閾値を上回っていない場合に、該発電電圧を該第２の値よりも大きい第１の値に設定する発電電圧設定手段と、燃料カット条件が成立すると該エンジンの燃料噴射を一時的に禁止する燃料カット制御を実行する燃料カット制御手段と、該蓄電手段の該蓄電量を演算する蓄電量演算手段と、を備え、該減速要求判定手段は、該燃料カット制御手段により該燃料カット制御が実行されると該車両に対する減速要求があったと判定し、該自動停止再始動手段は、該蓄電量演算手段によって演算された該蓄電手段の該蓄電量が該第２蓄電量閾値以下の所定の始動蓄電量閾値未満になった場合は、該自動停止中の該エンジンを自動再始動させることを特徴としている。

本発明の発電制御装置によれば、発電機を駆動するために要するエンジンのエネルギーの効率化を図ることが出来る。

本発明の一実施形態に係る発電制御装置の全体構成を示す模式的なブロック図である。本発明の一実施形態に係る発電制御装置による蓄電量閾値の設定制御を示す模式図である。本発明の一実施形態に係る発電制御装置による発電制御を示す模式的なフローチャートである。本発明の一実施形態に係る発電制御装置による発電制御を示す模式的なフローチャートである。本発明の一実施形態に係る発電制御装置による発電制御を示す模式的なフローチャートである。本発明の一実施形態に係る発電制御装置による発電制御を示す模式的なフローチャートである。本発明の一実施形態に係る発電制御装置による発電制御を示す模式的なフローチャートである。本発明の一実施形態に係る発電制御装置による発電制御を示す模式的なフローチャートである。

図１に示すように、車両１０には、エンジン１１が搭載され、このエンジン１１によって発生したエンジントルクによって、車両１０の車輪（図示略）が駆動されるようになっている。
また、この車両１０にはオルタネータ（発電機）１２が設けられている。このオルタネータ１２は、出力電圧（発電電圧）が変更可能な可変電圧オルタネータである。

より具体的に、このオルタネータ１２は、いずれも図示しない、ロータ，ステータ，レクティファイアおよび制御回路を主要部品として構成されている。また、ロータには被駆動プーリ１３が設けられ、この被駆動プーリ１３とエンジン１０のクランクシャフト（図示略）に設けられた駆動プーリ１４とが、ベルト１５によって接続されている。そして、エンジン１０が運転することでクランクシャフトの回転がオルタネータ１２のロータに伝達され、ロータがステータ内で回転することで、オルタネータ１２は三相交流の電力を発生するようになっている。

図示しないレクティファイアは、ロータとステータとの相対回転により発生した三相交流の電力を直流電力に整流して出力するものである。
図示しない制御回路は、ロータの界磁電流を調整することで、エンジン回転速度Ｎ_Eに応じてロータの回転速度が時々刻々と変化したとしても、オルタネータ１２の出力電圧が変動することを抑制する集積回路（ＩＣ: Integrated Circuit）である。また、この制御回路は、後述するＥＣＵ(Electronic Control Unit)４０によって設定される指示電圧Ｖ_Dに応じて、ロータの界磁電流を制御することで、オルタネータ１２の出力電圧を制御することも出来るようになっている。

また、このエンジン１１にはスタータモータ１６が設けられている。また、このスタータモータ１６とエンジン１１のクランクシャフトとの間には、図示しない断接機構が設けられ、スタータモータ１６とクランクシャフトとが機械的に断接可能に結合出来るようになっている。つまり、エンジン１１の非始動時（例えば、通常運転時）において、この断接機構は、スタータモータ１６とクランクシャフトとを機械的に結合しない状態（いわゆる、断状態）となり、一方、エンジン１１の始動時において、スタータモータ１６とクランクシャフトを結合する状態（いわゆる、接状態）となるものである。そして、この断接機構が接状態の状態でスタータモータ１６が駆動することで、停止しているエンジン１１のクランクシャフトが駆動され、エンジン１１のクランキングが行なわれるようになっている。

また、この車両１０には、バッテリ（蓄電手段）１７が設けられている。このバッテリ１７は、オルタネータ１２および各種電装品（例えば、スタータモータ１６，ＥＣＵ４０，ヘッドライト１８，テールランプ（図示略），方向指示器１９，車内灯（図示略），カーオーディオシステム（図示略）など）と電源ケーブル（図示略）によって電気的に接続されている。また、このバッテリ１７は、オルタネータ１２によって発電された直流電力によって充電される二次電池である。また、オルタネータ１２によって発電された電力量（発電量）よりも電装品によって消費される電力量（消費電力量）の方が多い場合、このバッテリ１７は放電し、電装品に対して直流電力を供給するようになっている。

また、このバッテリ１７に対して入力される電流（入力電流）の量、および、バッテリ１７から出力される電流（出力電流）の量は、電流センサ２１によって検出されるようになっている。この電流センサ２１は、バッテリ１７のプラス端子（図示略）に接続された電源ケーブルに流れる電流によって発生する磁界を検出することで、バッテリ１７に対する入出力電流量（バッテリ電流量）Ｉ_BATTを検出する非接触式の電流センサである。なお、この電流センサ２１による検出結果Ｉ_BATTは、ＥＣＵ４０によって読み込まれるようになっている。

また、このエンジン１１には、クランクシャフトの角度θ_CLを検出するクランクシャフト角度センサ２２が設けられている。なお、このクランクシャフト角度センサ２２による検出結果θ_CLは、ＥＣＵ４０によって読み込まれるようになっている。
また、この車両１０には、車輪の回転速度Ｖ_Wを検出する車輪速センサ（図示略）と、アクセルペダル２３の踏込量Ａ_CCを検出するアクセルペダルポジションセンサ２４とが設けられている。これらの車輪速センサによる検出結果Ｖ_Wと、アクセルペダルポジションセンサ２４による検出結果Ａ_CCとは、ともに、ＥＣＵ４０によって読み込まれるようになっている。

また、この車両１０には、ブレーキペダル２５が踏み込まれるとオンになり、ブレーキペダル２５が踏み込まれないとオフになる、ブレーキペダルスイッチ２６が設けられている。なお、このブレーキペダルスイッチ２６の状態は、ＥＣＵ４０によって監視されるようになっている。
そして、ＥＣＵ４０は、いずれも図示しない、メモリおよびＣＰＵ(Central Processing Unit)を有する電子制御ユニットである。また、このＥＣＵ４０のメモリには、いずれもソフトウェアプログラムとして、エンジン回転速度演算部（エンジン回転速度演算手段）４１，車速演算部（車速演算手段）４２，蓄電量演算部（蓄電量演算手段）４３，アイドリングストップ制御部（自動停止再始動手段）４４，燃料カット制御部（燃料カット制御手段）４５，減速要求判定部（減速要求判定手段）４６，指示電圧設定部（発電電圧設定手段）４７および蓄電量閾値設定部（蓄電量閾値設定手段）４８が記録されている。

これらのうち、エンジン回転速度演算部４１は、クランクシャフト角度センサ２２から読み込んだクランクシャフト角度θ_CLに基づいてエンジン１１の回転速度Ｎ_Eを演算するものである。
車速演算部４２は、車輪速センサから読み込んだ車輪回転速度Ｖ_Wに基づいて、車両１０の速度（車速）Ｖ_Sを演算するものである。

蓄電量演算部４３は、電流センサ２１によって検出された、バッテリ電流量Ｉ_BATTを積算することで、バッテリ１７の蓄電量ＢＴを演算するものである。つまり、この蓄電量演算部４３は、電流センサ２１により検出されたバッテリ電流量Ｉ_BATTがプラスである場合にはバッテリ蓄電量ＢＴが増大したと推定し、一方、電流センサ２１により検出されたバッテリ電流量Ｉ_BATTがマイナスである場合にはバッテリ蓄電量ＢＴが減少したと推定することで、時々刻々と変化するバッテリ蓄電量ＢＴを演算することが出来るようになっている。

アイドリングストップ制御部４４は、自動停止条件が成立すると、エンジン１１を自動停止させ、且つ、自動再始動条件が成立すると、自動停止中のエンジン１１を自動再始動させるものである。
ここで、「自動停止条件」とは、以下の条件（１）および（２）によって構成されている条件である。つまり、これらの条件（１）および（２）の双方が満たされた場合に自動停止条件が満たされたこととなり、逆に、これらの条件（１）および（２）の少なくとも１つが満たされなかった場合には、自動停止条件は満たされないこととなる。

条件（１）：走行していた車両が停止した
条件（２）：ブレーキペダルスイッチ２６がオンである
もっとも、このアイドリングストップ制御部４４は、以下の例外条件（α）が満たされた場合には、自動停止条件（即ち、条件（１）および（２）の双方）が満たされたとしても、アイドリング制御を実行せず、エンジン１１を停止させないようになっている。

例外条件（α）：バッテリ蓄電量ＢＴが始動蓄電量閾値ＢＴ_sth未満である
これらのうち、条件（１）が満たされたか否かは、アイドリングストップ制御部４４が、車速演算部４２によって演算された車速Ｖ_Sがゼロ以外の値からゼロになったか否かを判定することによって、その判定がなされるようになっている。
また、条件（２）が満たされたか否かは、アイドリングストップ制御部４４が、ブレーキペダルスイッチ２６の状態に基づいて判定することによって、その判定がなされるようになっている。

また、例外条件（α）が満たされたか否かは、アイドリングストップ制御部４４が、蓄電量演算部４３によって演算されたバッテリの蓄電量ＢＴが始動蓄電量閾値ＢＴ_sth（例えば、８５[%]）以上であるか否かに基づいて判定することによって、その判定がなされるようになっている。
一方、「自動再始動条件」とは、以下の条件（３）の条件である。つまり、この条件（３）が満たされた場合には、自動再始動条件が満たされたこととなる。

条件（３）：ブレーキペダルスイッチ２６がオンからオフになる
もっとも、アイドリングストップ制御部４４は、上記の例外条件（α）が満たされた場合には、自動再始動条件（即ち、条件（３））が満たされていなかったとしても、エンジン１１を自動再始動させるようになっている。
このうち、条件（３）が満たされたか否かは、アイドリングストップ制御部４４が、ブレーキペダルスイッチ２６の状態に基づいて判定することによって、その判定がなされるようになっている。

また、このアイドリングストップ制御部４４は、アイドリングストップ制御をあるドライビングサイクルの間に実行した場合、そのドライビングサイクルの間でアイドリングストップ制御が実行されたという履歴をＥＣＵ４０内のメモリに記録するようになっている。なお、「ドライビングサイクル」とは、ドライバによるエンジン１１の始動から、ドライバによるエンジン１１の停止までの期間をいう。したがって、アイドリングストップ制御部４４によるエンジン１１の自動停止および自動再始動は、ドライビングサイクルの回数とは関係がない。

燃料カット制御部４５は、燃料カット条件が成立すると、エンジン１１のインジェクタ（図示略）による燃料噴射を一時的に禁止する制御、即ち、燃料カット制御を実行するものである。
ここで、燃料カット条件は、以下の条件（４）および条件（５）により構成されている。つまり、以下の条件（４）および（５）の双方が満たされれば、燃料カット条件は満たされるようになっている。換言すれば、以下の条件（４）および（５）の少なくとも１つが満たされなければ、燃料カット条件は満たされない。

条件（４）：アクセルペダル踏込量Ａ_CCがゼロであること
条件（５）：エンジン回転速度Ｎ_Eが閾値回転速度Ｎ_Eth1以上であること
これらのうち、条件（４）が満たされたか否かは、燃料カット制御部４５が、アクセルペダルポジションセンサ２４から読み込んだアクセルペダル踏込量Ａ_CCに基づいて判定することで、その判定がなされるようになっている。

また、条件（５）が満たされたか否かは、燃料カット制御部４５が、エンジン回転速度演算部４１によって演算されたエンジン回転速度Ｎ_Eに基づいて判定することで、その判定がなされるようになっている。なお、閾値回転数Ｎ_Eth1は、アイドル回転数Ｎ_Eth0よりも少し高い回転速度として設定されたものである。
また、この燃料カット制御部４５は、燃料カット制御をあるドライビングサイクルの間に実行した場合、そのドライビングサイクルの間で燃料カット制御が実行されたことを履歴としてＥＣＵ４０内のメモリに記録するようになっている
減速要求判定部４６は、燃料カット制御部４５による燃料カット制御が実行されると、ドライバから車両１０に対する減速要求があったと判定するものである。

指示電圧設定部４７は、蓄電量演算部４３によって演算されたバッテリ１７の蓄電量ＢＴが、蓄電量閾値ＢＴ_thを上回っているか、蓄電量閾値ＢＴ_th未満であるか、或いは、蓄電量閾値ＢＴ_th内である（蓄電量閾値ＢＴ_thに等しい）か否かに応じて、オルタネータ１２の出力電圧の指示値である指示電圧Ｖ_Dを設定するものである。なお、本実施形態においてこの蓄電量閾値ＢＴ_thは、所定量（例えば、１[%]）の幅を持って設定されている。

より具体的に、この指示電圧設定部４７は、バッテリ蓄電量ＢＴが蓄電量閾値ＢＴ_thを上回っている場合（ＢＴ＞ＢＴ_th）に、指示電圧Ｖ_Dを第２指示電圧Ｖ_D2（例えば、１２．２[V]）に設定するようになっている。一方、この指示電圧設定部４７は、バッテリ蓄電量ＢＴが蓄電量閾値ＢＴ_th未満である場合（ＢＴ＜ＢＴ_th）に、指示電圧Ｖ_Dを第１指示電圧Ｖ_D1（例えば、１４．０[V]）に設定するようになっている。さらに、この指示電圧設定部４７は、バッテリ蓄電量ＢＴが蓄電量閾値ＢＴ_th内である場合（ＢＴ_th＝ＢＴ）に、指示電圧Ｖ_Dを第３指示電圧Ｖ_D3（例えば、１２．８[V]）に設定するようになっている。

なお、第１指示電圧Ｖ_D1，第２指示電圧Ｖ_D2および第３指示電圧Ｖ_D3は、それぞれ、下式（１）の関係が成立するように設定されている。
Ｖ_D1 ＞Ｖ_D3 ＞Ｖ_D2 ・・・（１）
なお、本実施形態においては、第１指示電圧Ｖ_D1が１４．０[V]，第２指示電圧Ｖ_D2が１２．２[V]，第３指示電圧Ｖ_D3が１２．８[V]として設定されている。

蓄電量閾値設定部４８は、蓄電量閾値ＢＴ_thを設定するものである。
より具体的に、この蓄電量閾域設定部４８は、あるドライビングサイクルにおいて、アイドリングストップ制御部４４によるアイドリングストップ制御が実行された履歴がない場合には、蓄電量閾値ＢＴ_thを第１蓄電量閾値ＢＴ_th1（例えば、８９〜９０[%]）に設定するようになっている。

また、そのドライビングサイクルにおいて、アイドリングストップ制御部４４によるアイドリングストップ制御が実行された履歴があり、且つ、そのアイドリングストップ制御の実行後に、燃料カット制御部４５による燃料カット制御が実行されることで減速要求判定部４６により車両１０に対する減速要求があったと判定された履歴がある場合には、この蓄電量閾域設定部４８は、蓄電量閾値ＢＴ_thを第１蓄電量閾値ＢＴ_th1（例えば、８９〜９０[%]）に設定するようになっている。

一方、そのドライビングサイクルにおいて、アイドリングストップ制御部４４によるアイドリングストップ制御が実行された履歴があるが、そのアイドリングストップ制御の実行後に、燃料カット制御部４５による燃料カット制御が実行されることで減速要求判定部４６により車両１０に対する減速要求があったと判定された履歴がない場合には、この蓄電量閾域設定部４８は、蓄電量閾値ＢＴ_thを第２蓄電量閾値ＢＴ_th2（例えば、８５〜８６[%]）に設定するようになっている。

つまり、この蓄電量閾域設定部４８は、アイドリングストップ制御部４４によるアイドリングストップ制御の実行後に、減速要求判定部４６により車両１０に対する減速要求があったと判定されるまでは、蓄電量閾値ＢＴ_thを第２蓄電量閾値ＢＴ_th2（例えば、８５〜８６[%]）に設定するようになっている。一方、アイドリングストップ制御部４４によるアイドリングストップ制御の実行後に、減速要求判定部４６により車両１０に対する減速要求があったと判定されると、蓄電量閾値設定部４８は、蓄電量閾値ＢＴ_thを第１蓄電量閾値ＢＴ_th1（例えば、８９〜９０[%]）に設定するようになっている。

ここで、図２を用いて、この蓄電量閾値設定部４８による蓄電量閾値ＢＴ_thの設定について改めて説明する。
蓄電量閾値設定部４８は、蓄電量閾値ＢＴ_thを第１蓄電量閾値ＢＴ_th1に設定したり（図２（Ａ）参照）、蓄電量閾値ＢＴ_thを第２蓄電量閾値ＢＴ_th2に設定したりすることで（図２（Ｂ）参照）、指示電圧Ｖ_Dが第１指示電圧Ｖ_D1に設定される蓄電量ＢＴの範囲（第１電圧範囲）ＢＴ_A1、および、指示電圧Ｖ_Dが第２指示電圧Ｖ_D2に設定される蓄電量ＢＴの範囲（第２電圧範囲）ＢＴ_A2を増減することが出来るようになっている。

なお、この図２に示すように、第１電圧範囲ＢＴ_A1の増減および第２電圧範囲ＢＴ_A2の増減は、互いに相反する関係にある。
つまり、図２（Ａ）に示すように、蓄電量閾域設定部４８が、蓄電量閾値ＢＴ_thを第１蓄電量閾値ＢＴ_th1に設定した場合、第１電圧範囲ＢＴ_A1は増大するが、第２電圧範囲ＢＴ_A2は減少するようになっている。一方、図２（Ｂ）に示すように、蓄電量閾域設定部４８が、蓄電量閾値ＢＴ_thを第２蓄電量閾値ＢＴ_th2に設定した場合、第１電圧範囲ＢＴ_A1は減少するが、第２電圧範囲ＢＴ_A2は増大するようになっている。

本発明の一実施形態に係る発電制御装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
図３のフローチャートに示すように、ＥＣＵ４０は、クランクシャフト角度センサ２２からクランクシャフト角度θ_CLを読み込むとともに、電流センサ２１によって検出されたバッテリ電流量Ｉ_BATTを読み込む（ステップＳ１１）。また、ＥＣＵ４０は、アクセルペダルポジションセンサ２４からアクセルペダル踏込量Ａ_CCを読み込むとともに、ブレーキペダルスイッチ２６の状態を読み込み、さらに、車輪速センサから車輪回転速度Ｖ_Wを読み込む。

その後、アイドリングストップ制御部４４が、上記の条件（１）および（２）によって構成された条件である「自動停止条件」が満たされたか否かを判定する（ステップＳ１２）。
このとき、自動停止条件が満たされ（ステップＳ１２のＹｅｓルート）、且つ、アイドリングストップ制御が実行されていないのであれば（ステップＳ１３のＮｏルート）、アイドリングストップ制御部４４は、バッテリ蓄電量ＢＴが始動蓄電量閾値ＢＴ_sth以上であるか否か、（即ち、上記の例外条件（α）が満たされたか否か）を判定する（ステップＳ１４）。

ここで、バッテリ蓄電量ＢＴが始動蓄電量閾値ＢＴ_sth以上である（即ち、例外条件（α）が満たされなかった）場合（ステップＳ１４のＹｅｓルート）、アイドリングストップ制御部４４は、アイドリングストップ制御を実行し、エンジン１１を自動停止させる（ステップＳ１５）。
一方、バッテリ蓄電量ＢＴが始動蓄電量閾値ＢＴ_sth未満である（即ち、例外条件（α）が満たされた）場合（ステップＳ１４のＮｏルート）、アイドリングストップ制御部４４はアイドリングストップ制御を実行せず、蓄電量閾値設定部４８が、あるドライビングサイクルにおいてアイドリングストップ制御が実行された履歴があるか否かを判定する（図４のステップＳ２１）。

ここで、アイドリングストップ制御部４４によるアイドリングストップ制御が実行された履歴がない場合（ステップＳ２１のＮｏルート）、蓄電量閾値設定部４８は、蓄電量閾値ＢＴ_thを第１蓄電量閾値ＢＴ_th1（例えば、８９〜９０[%]）に設定する（図５のステップＳ３１）。
その後、指示電圧設定部４７は、蓄電量演算部４３によって演算されたバッテリ１７の蓄電量ＢＴが、設定された蓄電量閾値ＢＴ_th、即ち、第１蓄電量閾値ＢＴ_th1を上回っているか、第１蓄電量閾値ＢＴ_th1未満であるか、或いは、第１蓄電量閾値ＢＴ_th1内であるか否かを判定する。

より具体的に、指示電圧設定部４７は、まず、バッテリ蓄電量ＢＴが第１蓄電量閾値ＢＴ_th1を上回っているか否かを判定する（ステップＳ３２）。ここで、バッテリ蓄電量ＢＴが第１蓄電量閾値ＢＴ_th1を上回っている（ＢＴ＞９０[%]）場合（ステップＳ３２のＹｅｓルート）、指示電圧設定部４７は、発電指示電圧Ｖ_Dを第２指示電圧Ｖ_D2（例えば、１２．２[V]）に設定する（ステップＳ３３）。

一方、バッテリ蓄電量ＢＴが第１蓄電量閾値ＢＴ_th1を上回っていない場合（ステップＳ３２のＮｏルート）、指示電圧設定部４７は、さらに、バッテリ蓄電量ＢＴが第１蓄電量閾値ＢＴ_th1未満であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。ここで、バッテリ蓄電量ＢＴが第１蓄電量閾値ＢＴ_th1未満である（ＢＴ＜８９[%]）場合（ステップＳ３４のＮｏルート）、指示電圧設定部４７は、発電指示電圧Ｖ_Dを第１指示電圧Ｖ_D1（例えば、１４．０[V]）に設定する（図６のステップＳ４１）。

また、バッテリ蓄電量ＢＴが、第１蓄電量閾値ＢＴ_th1を上回っておらず（図５のステップＳ３２のＮｏルート）、且つ、バッテリ蓄電量ＢＴが第１蓄電量閾値ＢＴ_th1未満ではない（ステップＳ３４のＹｅｓルート）場合、換言すれば、バッテリ蓄電量ＢＴが第１蓄電量閾値ＢＴ_th1内（例えば、９０≧ＢＴ≧８９[%]）にある場合、指示電圧設定部４７は、発電指示電圧Ｖ_Dを第３指示電圧Ｖ_D3（例えば、１２．８[V]）に設定する（図５のステップＳ３５）。

図４に戻って説明を続ける。
ステップＳ２１において、指示電圧設定部４７は、アイドリングストップ制御部４４によるアイドリングストップ制御が実行された履歴があると判定した場合（ステップＳ２１のＹｅｓルート）、さらに、指示電圧設定部４７は、そのドライビングサイクルにおいて、アイドリングストップ制御部４４によるアイドリングストップ制御が実行された後、燃料カット制御部４５による燃料カット制御が実行された履歴があるか否かを判定する（ステップＳ２２）。

ここで、指示電圧設定部４７が、アイドリングストップ制御が実行された後で燃料カット制御が実行された履歴があると判定した場合には（ステップＳ２２のＹｅｓルート）、図５および図６に示す制御が実行される。なお、図５および図６に示す制御は、アイドリングストップ制御部４４によるアイドリングストップ制御が実行された履歴がない場合（ステップＳ２１のＮｏルート）に実行される一連の制御として上述したものと同様であるので、ここではその説明を省略する。

一方、指示電圧設定部４７が、アイドリングストップ制御が実行された後で燃料カット制御が実行された履歴がないと判定した場合（ステップＳ２２のＮｏルート）、蓄電量閾値設定部４８は、蓄電量閾値ＢＴ_thを第２蓄電量閾値ＢＴ_th2（例えば、８５〜８６[%]）に設定する（図７のステップＳ５１）。
その後、この指示電圧設定部４７は、蓄電量演算部４３によって演算されたバッテリ１７の蓄電量ＢＴが、設定された蓄電量閾値ＢＴ_th、即ち、第２蓄電量閾値ＢＴ_th2を上回っているか、第２蓄電量閾値ＢＴ_th2未満であるか、或いは、第２蓄電量閾値ＢＴ_th2内であるか否かを判定する。

より具体的に、指示電圧設定部４７は、まず、バッテリ蓄電量ＢＴが第２蓄電量閾値ＢＴ_th2を上回っているか否かを判定する（ステップＳ５２）。ここで、バッテリ蓄電量ＢＴが第２蓄電量閾値ＢＴ_th2を上回っている（ＢＴ＞８６[%]）場合（ステップＳ５２のＹｅｓルート）、指示電圧設定部４７は、発電指示電圧Ｖ_Dを第２指示電圧Ｖ_D2（例えば、１２．２[V]）に設定する（ステップＳ５３）。

一方、バッテリ蓄電量ＢＴが第２蓄電量閾値ＢＴ_th2を上回っていない場合（ステップＳ５２のＮｏルート）、指示電圧設定部４７は、さらに、バッテリ蓄電量ＢＴが第２蓄電量閾値ＢＴ_th2未満であるか否かを判定する（ステップＳ５４）。ここで、バッテリ蓄電量ＢＴが第２蓄電量閾値ＢＴ_th2未満である（ＢＴ＜８５[%]）場合（ステップＳ５４のＮｏルート）、指示電圧設定部４７は、発電指示電圧Ｖ_Dを第１指示電圧Ｖ_D1（例えば、１４．０[V]）に設定する（図６のステップＳ４１）。

また、バッテリ蓄電量ＢＴが、第２蓄電量閾値ＢＴ_th2を上回っておらず（ステップＳ５２のＮｏルート）、且つ、バッテリ蓄電量ＢＴが第２蓄電量閾値ＢＴ_th2未満ではない（ステップＳ５４のＹｅｓルート）場合、換言すれば、バッテリ蓄電量ＢＴが第２蓄電量閾値ＢＴ_th2内（例えば、８６≧ＢＴ≧８５[%]）にある場合、指示電圧設定部４７は、発電指示電圧Ｖ_Dを第３指示電圧Ｖ_D3（例えば、１２．８[V]）に設定する（図７のステップＳ５５）。

図３に戻って説明を続ける。
ステップＳ１２において、アイドリングストップ制御部４４が、上記の条件（１）および（２）によって構成された条件である「自動停止条件」が満たされていないと判定した場合は（ステップＳ１２のＮｏルート）、図４，図５，図６および図７に示す制御が実行される。なお、これらの図４，図５，図６および図７に示す制御は、図３のステップＳ１４において、アイドリングストップ制御部４４によって、バッテリ蓄電量ＢＴが始動蓄電量閾値ＢＴ_sth未満である（即ち、上記の例外条件（α）が満たされた）と判定された場合（ステップＳ１４のＮｏルート）と同様であって、既に説明したとおりであるので、ここではその説明を省略する。

また、図３のステップＳ１２において、アイドリングストップ制御部４４が、自動停止条件が満たされたと判定し（ステップＳ１２のＹｅｓルート）、且つ、アイドリングストップ制御部４４によるアイドリングストップ制御が実行されている場合には（ステップＳ１３のＹｅｓルート）、図８に示すように、このアイドリングストップ制御部４４が、ブレーキペダルスイッチ２６がオンからオフになったか否か、即ち、条件（３）として上述した自動再始動条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ６１）。

ここで、アイドリングストップ制御部４４により、ブレーキペダルスイッチ２６がオンからオフになったと判定された場合（ステップＳ６１のＹｅｓルート）、このアイドリングストップ制御部４４は、エンジン１１を自動再始動させ、アイドリングストップ制御を終了する（ステップＳ６２）。
一方、アイドリングストップ制御部４４により、ブレーキペダルスイッチ２６がオンからオフになったと判定されなかった場合（ステップＳ６１のＮｏルート）、このアイドリングストップ制御部４４は、原則として、エンジン１１を自動停止させたままとし、アイドリングストップ制御を継続する（ステップＳ６４）。しかしながら、蓄電量演算部４３によって演算されたバッテリ蓄電量ＢＴが始動蓄電量閾値ＢＴ_sth（例えば、８５[%]）未満になった場合（即ち、上記の例外条件（α）が満たされた場合）には（ステップＳ６３のＮｏルート）、アイドリングストップ制御部４４によってエンジン１１が自動再始動され、アイドリングストップ制御は終了される（ステップＳ６２）。

このように、蓄電量閾値設定部４８は、アイドリングストップ制御の実行後に、車両１０に対する減速要求があったことが減速要求判定部４６によって判定されるまでは、蓄電量閾値ＢＴ_thを第２蓄電量閾値ＢＴ_th2（例えば、８５〜８６[%]）まで設定することで、指示電圧Ｖ_Dが比較的低い電圧を示す第２指示電圧Ｖ_D2（例えば、１２．２[V]）の領域（図２における符号ＢＴ_A2参照）を拡大するようになっている。

また、この蓄電量閾値設定部４８は、アイドリングストップ制御の実行後に、車両１０に対する減速要求があったことが減速要求判定部４６によって判定されると、蓄電量閾値ＢＴ_thを第１蓄電量閾値ＢＴ_th1（８９〜９０[%]）まで設定することで、指示電圧Ｖ_Dが比較的高い電圧を示す第１指示電圧Ｖ_D1（例えば、１４．０[V]の領域（図２における符号ＢＴ_A1参照）を拡大するようになっている。

つまり、図２（Ａ）に示すように、バッテリ蓄電量ＢＴが８７％であったと仮定すれば、アイドリングストップ制御の実行後に車両１０に対する減速要求がある場合は、バッテリ蓄電量ＢＴが第１蓄電量閾値ＢＴ_th1未満になる。このため、指示電圧設定部４７は、指示電圧Ｖ_Dを第１指示電圧Ｖ_D1（例えば、１４．０[V]）に設定し、オルタネータ１２の負荷トルクを増大させる。もっとも、この状況においては、車両１０に対する減速要求があるため、エンジン１１は車両１０の車輪の回転により被駆動状態となっており、オルタネータ１２の負荷トルクが増大したとしても、エンジン１１を駆動するための燃料消費は抑制することが出来る。

また、図２（Ｂ）に示すように、バッテリ蓄電量ＢＴが８７％であったと仮定すれば、アイドリングストップ制御は実行されたものの、車両１０に対する減速要求がある以前の場合は、バッテリ蓄電量ＢＴが第２蓄電量閾値ＢＴ_th2を上回ることになる。このため、指示電圧設定部４７は指示電圧Ｖ_Dを第２指示電圧Ｖ_D2（例えば、１２．２[V]）に設定することで、オルタネータ１２の負荷トルクを減少させる。これにより、オルタネータ１２を駆動するためにエンジン１１で消費される燃料量を抑制することが出来る。

もっとも、指示電圧Ｖ_Dとして比較的低い第２指示電圧Ｖ_D2を用いた場合、指示電圧Ｖ_Dとして比較的高い第１指示電圧Ｖ_D1を用いた場合に比べて、バッテリ蓄電量ＢＴの充電速度は遅くなる。しかしながら、指示電圧Ｖ_Dとして比較的低い第２指示電圧Ｖ_D2を用いた場合、指示電圧Ｖ_Dとして比較的高い第１指示電圧Ｖ_D1を用いた場合に比べて、バッテリ１７の充電受け入れ性能を高い状態で維持することが可能になる。このため、その後、車両１０に対する減速要求があり、指示電圧Ｖ_Dが第１指示電圧Ｖ_D1（例えば、１４．０[V]）に設定された場合において、より短期間でより多くの電力をバッテリ１７に充電させることが出来る。

このように、図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、バッテリ蓄電量ＢＴが８７％で変わらない場合であっても、車両１０に対する減速要求に応じて、蓄電量閾値ＢＴ_thが、第１蓄電量閾値ＢＴ_th1または第２蓄電量閾値ＢＴ_th2に設定されることによって、オルタネータ１２に対する指示電圧Ｖ_Dを変更させ、これにより、オルタネータ１２を駆動するために要するエンジン１１のエネルギーの効率化を図ることが可能となり、エンジン１１で消費される燃料量を低減させることが出来る。

さらに、あるドライビングサイクルにおいて、アイドリングストップ制御部４４によるアイドリングストップ制御が実行されるまでは、蓄電量閾値設定部４８が、図２の（Ａ）に示すように、蓄電量閾値ＢＴ_thを第１蓄電量閾値ＢＴ_th1（例えば、８９〜９０[%]）まで設定することで、比較的高い電圧を示す第１指示電圧Ｖ_D1（例えば、１４．０[V]）の領域（図２における符号ＢＴ_A1参照）を拡大するようになっている。これは、アイドリングストップ制御が実行されている間、オルタネータ１２による発電が停止することになるため、車両１０に搭載された各種の電装品は、バッテリ１７に蓄えられた電力のみによって作動することとなることを考慮したものである。また、アイドリングストップ制御が実行されている間、バッテリ１７内の電解液（図示略）の拡散によりバッテリ電圧が低下する事態も生じることをも考慮したものである。

このように、アイドリングストップ制御を実行した場合には、アイドリングストップ制御を実行しなかった場合に比べて、バッテリ蓄電量ＢＴが大幅に低下しやすい状況になる。換言すれば、アイドリングストップ制御を実行しなかった場合には、アイドリングストップ制御を実行した場合に比べて、バッテリ蓄電量ＢＴの低減を抑制させることが出来るので、オルタネータ１２の指示電圧Ｖ_Dとして比較的高い電圧を示す第１指示電圧Ｖ_D1（例えば、１４．０[V]）を用いたとしても、実用上、バッテリ１７の充電受け入れ性能の低下が問題になることはない。

本実施形態においてはこの点に着目し、あるドライビングサイクルにおいてアイドリングストップ制御が実行されるまでは、指示電圧Ｖ_Dとして第１指示電圧Ｖ_D1（例えば、１４．０[V]）を用いることで、バッテリ１７の充電の効率化を図っている。
また、燃料カット制御部４５により燃料カット制御が実行されると、エンジン１１における燃料噴射が一時的に禁止されるため、エンジン１１は車両１０の車輪（図示略）によって駆動される状態（即ち、被駆動状態）になる。本実施形態においてはこの点に着目し、燃料カット制御が実行されたか否かに応じて、車両１０に対する減速要求があったか否かを、素早く且つ確実に判定することが出来る。

また、蓄電量演算部４３によって演算されたバッテリ蓄電量ＢＴが該第１蓄電量閾値ＢＴ_th1よりも小さな始動蓄電量閾値ＢＴ_sth（例えば、８５[%]）未満になった場合には、アイドリングストップ制御の実行を中止するようになっている。したがって、バッテリ蓄電量ＢＴが極端に低くなる事態を防ぐことで、車両１０に搭載された各種の電装品が作動しなくなる事態を防ぐことが出来る。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが出来る。その例を以下に示す。
上述の実施形態においては、車速演算部によって演算された車速Ｖ_Sがゼロ以外の値からゼロになったか否かを判定することによって、車両の停止を条件とする条件（１）が満たされたか否か判定するものとして説明したが、これに限定するものではない。つまり、車速Ｖ_Sが厳密にゼロに一致していなくても、実質上、車速Ｖ_Sが、車両が停止しているとみなせるような微速に至ったのであれば、条件（１）が満たされたとしてもよい。

また、上述の実施形態においては、電流センサ２１が非接触式の電流センサである場合について説明したが、非接触式に限定するものではなく、バッテリ１７に対する入出力電流量（バッテリ電流量）Ｉ_BATTを検出するものであれば、どのような電流センサを用いても良い。
また、上述の実施形態においては、燃料カット制御部４５による燃料カット制御が実行されると、減速要求判定部４６が、ドライバから車両１０に対する減速要求があったと判定する場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、減速要求判定手段が、アクセルペダル踏込量Ａ_CCがゼロである場合に、減速要求があったと判定するようにしても良い。或いは、トルクコントロールシステムによって制御される電子制御スロットルバルブを備えるエンジンが車両に設けられている場合において、トルクコントロールシステムにより電子制御スロットルバルブが全閉になった場合に、減速要求判定手段が、車両に対する減速要求があったと判定するようにしても良い。

また、上述の実施形態においては、様々な数値を具体例として挙げたが、これらの数値に限定するものではない。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
本発明は、自動車産業や動力出力装置の製造産業などにも利用可能である。

１０車両
１１エンジン
１２オルタネータ（発電機）
１６スタータモータ（電装品）
１７バッテリ（蓄電手段）
１８ヘッドランプ（電装品）
４０ＥＣＵ
４３蓄電量演算部（蓄電量演算手段）
４４アイドリングストップ制御部（自動停止再始動手段）
４５燃料カット制御部（燃料カット制御手段）
４６減速要求判定部（減速要求判定手段）
４７指示電圧設定部（発電電圧設定手段）
４８蓄電量閾値設定部（蓄電量閾値設定手段）
ＢＴバッテリ蓄電量（蓄電量）
ＢＴ_th 蓄電量閾値
ＢＴ_sth 始動蓄電量閾値
Ｖ_D 指示電圧
Ｖ_D1 第１指示電圧
Ｖ_D2 第２指示電圧
Ｖ_D3 第３指示電圧

Claims

エンジンと、該エンジンによって駆動され発電電圧が可変な発電機と、該発電機に接続された蓄電手段とを有する車両に備えられる発電制御装置であって、
自動停止条件が成立すると該エンジンを自動停止させ且つ自動再始動条件が成立すると該自動停止中の該エンジンを自動再始動させる自動停止再始動手段と、
該車両に対する減速要求があったことを判定する減速要求判定手段と、
該自動停止再始動手段によって該エンジンが自動再始動してから、該減速要求判定手段により減速要求があったと判定されるまでは、該蓄電手段の蓄電量が所定の第２蓄電量閾値を上回っている場合に、該発電電圧を第２の値に設定し、
該減速要求判定手段により減速要求があったと判定されたとき、該蓄電手段の蓄電量が該第２蓄電量閾値よりも大きい所定の第１蓄電量閾値を上回っていない場合に、該発電電圧を該第２の値よりも大きい第１の値に設定する発電電圧設定手段と、
燃料カット条件が成立すると該エンジンの燃料噴射を一時的に禁止する燃料カット制御を実行する燃料カット制御手段と、
該蓄電手段の該蓄電量を演算する蓄電量演算手段と、を備え、
該減速要求判定手段は、該燃料カット制御手段により該燃料カット制御が実行されると該車両に対する減速要求があったと判定し、
該自動停止再始動手段は、該蓄電量演算手段によって演算された該蓄電手段の該蓄電量が該第２蓄電量閾値以下の所定の始動蓄電量閾値未満になった場合は、該自動停止中の該エンジンを自動再始動させる
ことを特徴とする、発電制御装置。