JP6469408B2 - 二次電池充電制御装置および二次電池充電制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、二次電池充電制御装置および二次電池充電制御方法に関するものである。

従来、車両に搭載された鉛蓄電池等の二次電池の充電状態を制御する場合、二次電池の充電率ＳＯＣ（State of Charge）を算出し、算出した充電率ＳＯＣが所定の閾値以上になるように制御することが行われている。

近年では、車両の減速時にオルタネータの発電電圧を高く設定することで、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換して二次電池に蓄え、燃費性能を向上させることが行われている。例えば、特許文献１には、回生発電開始からｔ秒経過後の充電電流値Ａと予め設定した閾値範囲の上下限値Ｂ１，Ｂ２を比較し、Ａ＞Ｂ１のときは二次電池の充電率ＳＯＣが小さいと推定して放電量を回生発電で得られた充電量より少なくし、Ａ＜Ｂ２のときは二次電池の充電率ＳＯＣが大きいと推定して放電量を回生発電で得られた充電量より多くすることで、充電率ＳＯＣを一定に保つ技術が開示されている。

特開２００７−３１８８８８号公報

ところで、特許文献１に開示されるように、従来においては、二次電池の充電率ＳＯＣを一定に保つように制御が実行される場合が多い。しかしながら、二次電池に充電可能な電力量は、二次電池の経年変化に応じて減少していくことから、充電率ＳＯＣが目標値付近に制御されている場合であっても、エンジンが始動できなくなる場合がある。また、エンジンの温度が低い場合には、潤滑油の粘性が増すので、充電率ＳＯＣが目標値付近に制御されているにも拘わらず、エンジンを始動できない場合があるという問題点がある。

本発明は、車両のエンジンを確実に始動することが可能な二次電池充電制御装置および二次電池充電方法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、本発明は、車両に搭載される二次電池の充電状態を制御する二次電池充電制御装置において、前記車両のスタータモータによってエンジンを始動する際に、前記二次電池が前記スタータモータに対して給電する能力を示す値を推定する推定手段と、前記推定手段によって推定された前記給電能力を示す値が所定の閾値よりも小さい場合には、前記二次電池を充電電流が増加するように制御を行うとともに、前記二次電池の充電率を示す値が所定の閾値よりも大きくなった場合には充電電流が減少するように制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記給電能力を示す値と前記充電率を示す値の相関関係から、前記二次電池の基準容量および基準温度における前記充電率を示す値を求め、前記二次電池の容量による補正と、前記エンジンを始動する際の温度による補正を行って前記充電率を示す値を求める、ことを特徴とする。
このような構成によれば、車両のエンジンを確実に始動することが可能となる。

また、本発明は、前記制御手段は、前記給電能力を示す値と前記充電率を示す値の相関関係から、前記充電率に関する前記所定の閾値を求め、求めた前記所定の閾値に基づいて制御を行うことを特徴とする。
このような構成によれば、二次電池の劣化に応じて閾値を変えることで、二次電池の劣化状態によらず適切な充電制御を行うとこができる。

前記制御手段は、前記給電能力を示す値に応じてオルタネータが発生する電圧を制御することで、前記充電電流を増減させることを特徴とする。
このような構成によれば、オルタネータの発電電圧を制御することで充電状態を確実に制御することができる。

また、本発明は、車両に搭載される二次電池の充電状態を制御する二次電池充電制御装置において、前記車両のスタータモータによってエンジンを始動する際に、前記二次電池が前記スタータモータに対して給電する能力を示す値を推定する推定手段と、前記推定手段によって推定された前記給電能力を示す値の大小に基づいて前記二次電池の充電状態を制御する制御手段と、アイドリング時に前記エンジンを停止するアイドリングストップ手段と、を有し、前記推定手段は、前記アイドリングストップ手段によって前記エンジンを停止した後に、前記エンジンを始動する際に、前記スタータモータに流れる電流の実測値に基づいて、イグニッションスイッチによって前記エンジンを始動する際とは別の第２の前記給電能力を示す値を算出し、前記アイドリングストップ手段は、前記推定手段によって推定された第２の前記給電能力を示す値と、アイドリングストップ時用の閾値とを比較して、次回のアイドリング時に前記エンジンを停止するか否かを判定する、ことを特徴とする。

また、本発明は、前記推定手段は、前記スタータモータに流れる電流の値と前記二次電池の内部抵抗の値とを乗算することで得られる値と、前記二次電池の開回路電圧の値とを加算することで得られる値に基づいて前記給電能力を示す値を推定することを特徴とする。
このような構成によれば、給電能力を正確に示す値を求めることができる。

また、本発明は、前記推定手段は、前記二次電池の充電率と前記開回路電圧の相関関係から、前記開回路電圧を求めることを特徴とする。
このような構成によれば、簡単な演算によって求めることができる充電率から開回路電圧を求めることができる。

また、本発明は、前記二次電池の充電率は、前記二次電池に流れる電流を累積加算して求めたリアルタイムの充電率であることを特徴とする。
このような構成によれば、二次電池のリアルタイムの充電率に基づいて制御を行うことができるので、刻々と変化する二次電池の状態を反映した充電制御が可能になる。

また、本発明は、車両に搭載される二次電池の充電状態を制御する二次電池充電方法において、前記車両のスタータモータによってエンジンを始動する際に、前記二次電池が前記スタータモータに対して給電する能力を示す値を推定する推定ステップと、前記推定ステップにおいて推定された前記給電能力を示す値の大小に基づいて前記二次電池の充電状態を制御する制御ステップと、前記推定ステップにおいて推定された前記給電能力を示す値が所定の閾値よりも小さい場合には、前記二次電池を充電電流が増加するように制御を行うとともに、前記二次電池の充電率を示す値が所定の閾値よりも大きくなった場合には充電電流が減少するように制御する制御ステップと、を有し、前記制御ステップは、前記給電能力を示す値と前記充電率を示す値の相関関係から、前記二次電池の基準容量および基準温度における前記充電率を示す値を求め、前記二次電池の容量による補正と、前記エンジンを始動する際の温度による補正を行って前記充電率を示す値を求める、ことを特徴とする。
また、本発明は、車両に搭載される二次電池の充電状態を制御する二次電池充電方法において、前記車両のスタータモータによってエンジンを始動する際に、前記二次電池が前記スタータモータに対して給電する能力を示す値を推定する推定ステップと、前記推定ステップにおいて推定された前記給電能力を示す値の大小に基づいて前記二次電池の充電状態を制御する制御ステップと、アイドリング時に前記エンジンを停止するアイドリングストップステップと、を有し、前記推定ステップは、前記アイドリングストップステップにおいて前記エンジンを停止した後に、前記エンジンを始動する際に、前記スタータモータに流れる電流の実測値に基づいて、イグニッションスイッチによって前記エンジンを始動する際とは別の第２の前記給電能力を示す値を算出し、前記アイドリングストップステップは、前記推定ステップにおいて推定された第２の前記給電能力を示す値と、アイドリングストップ時用の閾値とを比較して、次回のアイドリング時に前記エンジンを停止するか否かを判定する、ことを特徴とする。

本発明によれば、車両のエンジンを確実に始動することが可能な二次電池充電制御装置および二次電池充電方法を提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る二次電池充電制御装置の構成例を示す図である。 図１の制御部の詳細な構成例を示すブロック図である。 図１に示す第１実施形態において実行される処理の一例を示すフローチャートである。 図３に示すステップＳ１５の昇圧充電の詳細な処理の一例を説明するフローチャートである。 図３に示すステップＳ１５の昇圧充電の他の詳細な処理の一例を説明するフローチャートである。 図５に示すフローチャートの動作を説明するための図である。 本発明の第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートの一例である。 本発明の第３実施形態の動作を説明するためのフローチャートの一例である。 ＳＯＦとＳＯＣの関係を示す図である。 本発明の第４実施形態の動作を説明するためのフローチャートの一例である。

次に、本発明の実施形態について説明する。

（Ａ）第１実施形態の構成の説明
図１は、本発明の第１実施形態に係る二次電池充電制御装置を有する車両の電源系統を示す図である。この図において、二次電池充電制御装置１は、制御部１０、電圧センサ１１、電流センサ１２、温度センサ１３、および、放電回路１５を主要な構成要素としており、二次電池１４の充電状態を制御する。ここで、制御部１０は、電圧センサ１１、電流センサ１２、および、温度センサ１３からの出力を参照し、二次電池１４の状態を検出するとともに、オルタネータ１６の発電電圧を制御することで二次電池１４の充電状態を制御する。また、制御部１０は、エンジン１７がアイドリング状態になった場合にはエンジン１７を停止し、走行開始する場合にはスタータモータ１８を制御してエンジン１７を再始動する。電圧センサ１１は、二次電池１４の端子電圧を検出し、制御部１０に通知する。電流センサ１２は、二次電池１４に流れる電流を検出し、制御部１０に通知する。温度センサ１３は、二次電池１４自体または周囲の環境温度を検出し、制御部１０に通知する。放電回路１５は、例えば、直列接続された半導体スイッチと抵抗素子等によって構成され、制御部１０によって半導体スイッチがオン／オフ制御されることにより二次電池１４を間欠的に放電させる。

二次電池１４は、例えば、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、または、リチウムイオン電池等によって構成され、オルタネータ１６によって充電され、スタータモータ１８を駆動してエンジンを始動するとともに、負荷１９に電力を供給する。オルタネータ１６は、エンジン１７によって駆動され、交流電力を発生して整流回路によって直流電力に変換し、二次電池１４を充電する。

エンジン１７は、例えば、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジン等のレシプロエンジンまたはロータリーエンジン等によって構成され、スタータモータ１８によって始動され、トランスミッションを介して駆動輪を駆動し、車両に推進力を与えるとともに、オルタネータ１６を駆動して電力を発生させる。スタータモータ１８は、例えば、直流電動機によって構成され、二次電池１４から供給される電力によって回転力を発生し、エンジン１７を始動する。負荷１９は、例えば、電動ステアリングモータ、デフォッガ、シートヒータ、イグニッションコイル、カーオーディオ、および、カーナビゲーション等によって構成され、二次電池１４からの電力によって動作する。

図２は、図１に示す制御部１０の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０ｃ、通信部１０ｄ、Ｉ／Ｆ（Interface）１０ｅを有している。ここで、ＣＰＵ１０ａは、ＲＯＭ１０ｂに格納されているプログラム１０ｂａに基づいて各部を制御する。ＲＯＭ１０ｂは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム１０ｂａ等を格納している。ＲＡＭ１０ｃは、半導体メモリ等によって構成され、プログラムｂａを実行する際に生成されるデータや、後述する数式またはテーブル等のパラメータ１０ｃａを格納する。通信部１０ｄは、上位の装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）等との間で通信を行い、検出した情報または制御情報を上位装置に通知する。Ｉ／Ｆ１０ｅは、電圧センサ１１、電流センサ１２、および、温度センサ１３から供給される信号をデジタル信号に変換して取り込むとともに、放電回路１５、オルタネータ１６、および、スタータモータ１８等に駆動電流を供給してこれらを制御する。

（Ｂ）第１実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の第１実施形態の動作について説明する。本発明の第１実施形態では、運転者が図示しないイグニッションスイッチをオンの状態に操作し、スタータモータ１８によってエンジン１７を始動する際に、二次電池１４がスタータモータ１８に対して給電する能力を示すＳＯＦ（State of Function）を推定し、この給電能力ＳＯＦの値を参照して、二次電池１４の充電状態を制御する。給電能力ＳＯＦは、例えば、以下の式（１）によって定義することができる。ここで、式（１）の右辺のＯＣＶ（Open Circuit Voltage）は開回路電圧を示し、より詳細には、エンジン１７を停止してから所定の時間（例えば、数時間）が経過し、二次電池１４の分極や成層化が緩和された際に測定した二次電池１４の端子電圧である。Ｒｉは二次電池１４の内部抵抗であり、エンジン１７を停止した後に、二次電池１４の状態が安定した際に、放電回路１５によって二次電池１４を間欠的にパルス放電させ、その際の電圧および電流を電圧センサ１１および電流センサ１２によって測定し、電圧および電流の変化から内部抵抗を求めることができる。もちろん、これ以外の方法で内部抵抗Ｒｉを求めるようにしてもよい。Ｉｓはエンジン１７を始動する際にスタータモータ１８に流れる始動電流を示す。ここで、電流の符号は、二次電池１４を充電する方向をプラスとし、放電する方向をマイナスとする。スタータモータ１８に流れる電流は、スタータモータ１８に電力の供給を開始した直後に最大ピーク電流（突入電流）が流れ、その後は、エンジン１７のピストンが上死点に達する毎にピーク電流が流れる。Ｉｓとしては、最大ピーク電流を用いてもよいし、最大ピーク電流の次に現れるピーク電流（回転開始後の最初の上死点における電流であり、スタータモータ１８のトルクが最も大きくなるポイント（最大トルクポイント）の電流）を用いてもよい。もちろん、それ以降のピークを用いてもよい。

ＳＯＦ＝ＯＣＶ＋Ｒｉ×Ｉｓ ・・・（１）

ここで、開回路電圧ＯＣＶは、二次電池１４のＳＯＣと相関性を有しており、ＳＯＣの増加に応じてＯＣＶが増加する。始動電流Ｉｓは、エンジン１７の温度が低い場合には、エンジン１７を潤滑するための潤滑油の粘性が増加するため、増加する傾向がある。また、内部抵抗Ｒｉは、二次電池１４の経年変化に応じて増加（例えば、数倍程度に増加）する傾向があるとともに、二次電池１４のＳＯＣによっても若干変化する傾向がある。

第１実施形態では、運転者によってエンジン１７が停止されてから一定時間（例えば、数時間）が経過すると、制御部１０は、電圧センサ１１の出力を参照し、二次電池１４の開回路電圧ＯＣＶを測定する。また、制御部１０は、放電回路１５を制御して、二次電池１４をパルス状に放電させ、そのときの電圧および電流を電圧センサ１１および電流センサ１２によって検出し、これらの時間的変化から二次電池１４の内部抵抗Ｒｉを算出する。このようにして測定した開回路電圧ＯＣＶおよび内部抵抗Ｒｉは、温度センサ１３によって測定された温度に応じて補正された後、ＲＡＭ１０ｃにパラメータ１０ｃａとして格納される。なお、温度に応じて補正する方法としては、開回路電圧ＯＣＶを例に挙げると、温度と開回路電圧ＯＣＶの対応関係を示すテーブルまたは数式を準備し、これらのテーブルまたは数式に基づいて補正することができる。内部抵抗Ｒｉについても同様の方法によって補正することができる。

運転者が車両に搭乗し、図示しないイグニッションスイッチをオンの状態にすると、スタータモータ１８が回転を開始する。制御部１０は、電流センサ１２の出力を参照し、始動電流Ｉｓを測定する。なお、始動電流Ｉｓとしては、例えば、前述した最大トルクポイントの電流を用いることができる。

始動電流Ｉｓが検出されると、制御部１０は、エンジン１７の停止時に求めた開回路電圧ＯＣＶおよび内部抵抗ＲｉをＲＡＭ１０ｃから取得し、始動電流Ｉｓとともに前述した式（１）に代入し、給電能力ＳＯＦを求める。一例として、始動電流Ｉｓが−５００Ａであり、内部抵抗Ｒｉが５ｍΩであり、また、ＯＣＶが１３Ｖとすると、ＳＯＦは、１０．５Ｖ（＝１３−５×１０^−３×５００）となる。

給電能力ＳＯＦが検出されると、制御部１０は、判断の基準となるＳＯＦであるＳＯＦ＿Ｓ（以下、「基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓ」と称する）と比較し、ＳＯＦ＜ＳＯＦ＿Ｓである場合には、給電能力が低下しているため、次回の始動時にエンジン１７を再始動できない可能性があることから、制御部１０は、オルタネータ１６の発電電圧を昇圧する。これにより、二次電池１４の給電能力が向上するので、次回の始動時にエンジン１７を再始動できないことを防止できる。なお、基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓとしては、例えば、９Ｖを用いることができる。先ほどの例では、ＳＯＦ＝１０．５Ｖであるので、ＳＯＦ≧ＳＯＦ＿Ｓ（１０．５≧９）と判定される。ＳＯＦ≧ＳＯＦ＿Ｓである場合には、給電能力は十分であるとして、オルタネータ１６の発電電圧を昇圧せずに通常の電圧で二次電池１４を充電する。オルタネータ１６の電圧を昇圧する方法としては、例えば、走行中、減速中、および、アイドリング中のそれぞれの電圧を、通常よりも０．５〜１Ｖ程度高く設定する方法がある。あるいは、給電能力ＳＯＦと基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓの差の大小に応じて発電電圧を昇圧するようにしてもよい。

なお、オルタネータ１６の電圧を昇圧するのではなく、負荷１９への電力の供給を減少させることで、二次電池１４の給電能力を向上させるようにしてもよい。例えば、シートヒータ、エアコン、デフォッガのように、安全性に影響を与えず、消費電力が大きい負荷に対する電力の供給を減らすか、あるいは、停止することによって、二次電池１４の給電能力を向上させるようにしてもよい。また、信号待ち時、渋滞時等において、エンジン１７のアイドリングを停止することで、燃費性能を向上するいわゆる「アイドリングストップ機能」の実行を保留するようにしてもよい。アイドリングストップ機能の実行を保留することで、アイドリングストップ後にエンジン１７を再始動する際にスタータモータ１８に供給する電力を削減し、二次電池１４の給電能力を向上させることができる。

つぎに、図３〜図６を参照して、第１実施形態の詳細な動作について説明する。図３は、図１に示す制御部１０において実行される処理の一例を説明するフローチャートである。図３に示すフローチャートは、例えば、エンジン１７の停止中に所定の周期で実行される。図３に示すフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。

ステップＳ１０では、制御部１０は、図示しないイグニッションスイッチがオンの状態になったか否かを判定し、オンの状態になったと判定した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）にはステップＳ１１に進み、それ以外の場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）には処理を終了する。例えば、運転者が車両に搭乗して、図示しないイグニッションスイッチを操作してオンの状態にした場合にはＹｅｓと判定してステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、制御部１０は、エンジン１７の始動時の電圧、電流、および、温度を電圧センサ１１、電流センサ１２、および、温度センサ１３によって検出する。なお、電圧および電流については所定の周期で複数回測定し、これらの時間的変化から最大トルクポイントを特定し、始動電流Ｉｓとする。

ステップＳ１２では、制御部１０は、給電能力ＳＯＦを算出する。より詳細には、制御部１０は、エンジン１７が停止されてから所定の時間が経過し、二次電池１４の状態が安定したときに測定してＲＡＭ１０ｃに格納している開回路電圧ＯＣＶおよび内部抵抗Ｒｉと、ステップＳ１１で検出した始動電流Ｉｓを式（１）に代入して給電能力ＳＯＦを算出する。

ステップＳ１３では、制御部１０は、基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓを設定する。例えば、基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓとして９Ｖを設定する。なお、エンジン１７の排気量または二次電池１４の初期容量等に応じて基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓを適切な値に設定するようにしてもよい。

ステップＳ１４では、制御部１０は、ＳＯＦ＜ＳＯＦ＿Ｓを満たすか否かを判定し、条件を満たすと判定した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）にはステップＳ１５に進み、それ以外の場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）にはステップＳ１６に進む。より詳細には、例えば、ＳＯＦが９Ｖ未満の場合にはステップＳ１５に進み、９Ｖ以上の場合にはステップＳ１６に進む。

ステップＳ１５では、制御部１０は、オルタネータ１６の発電電圧を昇圧して充電する昇圧充電処理を実行する。なお、この処理の詳細は、図４を参照して後述する。

ステップＳ１６では、制御部１０は、オルタネータ１６の発電電圧を昇圧しないで充電する通常充電処理を実行する。なお、この処理の詳細も後述する。

ステップＳ１７では、制御部１０は、運転者がイグニッションスイッチをオフの状態に操作したか否かを判定し、オフの状態に操作したと判定した場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）には処理を終了し、それ以外の場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）にはステップＳ１４に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返す。例えば、車両を停車した後、運転者がイグニッションスイッチをオフの状態に操作した場合にはＹｅｓと判定して処理を終了する。

つぎに、図４を参照して、図３のステップＳ１５に示す昇圧充電処理の一例を説明する。図４に示すフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。

ステップＳ２０では、制御部１０は、例えば、車速パルスを参照し、車両が走行中か否かを判定し、走行中であると判定した場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）にはステップＳ２１に進み、それ以外の場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）にはステップＳ２２に進む。

ステップＳ２１では、制御部１０は、オルタネータ１６の発電電圧を１４Ｖに設定し、元の処理に復帰（リターン）する。これにより、走行時における発電電圧が１４Ｖに設定される。

ステップＳ２２では、制御部１０は、例えば、車速パルスを参照し、車両が減速中か否かを判定し、減速中であると判定した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）にはステップＳ２３に進み、それ以外の場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）にはステップＳ２４に進む。

ステップＳ２３では、制御部１０は、オルタネータ１６の発電電圧を１５Ｖに設定し、元の処理に復帰（リターン）する。これにより、減速時（回生時）における発電電圧が１５Ｖに設定される。

ステップＳ２４では、制御部１０は、オルタネータ１６の発電電圧を１３Ｖに設定し、元の処理に復帰（リターン）する。これにより、アイドリング時における発電電圧が１３Ｖに設定される。

なお、図３のステップＳ１６に示す通常充電処理は、図４に示すステップＳ２１、ステップＳ２３、および、ステップＳ２４の設定電圧をそれぞれ低く設定することで実現できる。例えば、ステップＳ２１の発電電圧を１４Ｖから１３．５Ｖに変更し、ステップＳ２３の発電電圧を１５Ｖから１４．５Ｖに変更し、ステップＳ２４の発電電圧を１３Ｖから１２．５Ｖに変更することで実現できる。もちろん、これら以外の電圧に設定してもよい。このように、車両の走行状況に応じてオルタネータ１６の発電電圧を変更することにより、減速時には二次電池１４への充電効率を高め、加速、定速走行時には二次電池１４から負荷１９へ供給することで、エンジン１７の負荷を軽減し、燃費を向上させることができる。

以上の処理によれば、給電能力ＳＯＦと基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓとを比較し、比較結果に応じて発電電圧を変更するようにしたので、例えば、給電能力ＳＯＦの値が低下している場合には発電電圧を昇圧して速やかに充電を行うことで、エンジン１７の再始動ができなくなることを防止できる。特に、二次電池１４が経年変化によって劣化している場合には、ＳＯＣが高い場合であっても、給電能力ＳＯＦが低下してエンジン１７が再始動できなくなるときがあるが、そのような場合であっても給電能力ＳＯＦに応じて充電制御を行うことで、再始動ができなくなることを防止できる。

なお、図４に示す処理では、車両の走行状態に応じてオルタネータ１６の発電電圧を設定するようにしたが、例えば、図５に示すように、給電能力ＳＯＦの値の大小に応じて発電電圧を設定するようにしてもよい。図５に示すフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。

ステップＳ３０では、制御部１０は、ＳＯＦ＜ａであるか否か判定し、この条件を満たす場合（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）にはステップＳ３１に進み、それ以外の場合（ステップＳ３０：Ｎｏ）にはステップＳ３２に進む。図６は給電能力ＳＯＦと発電電圧の関係の一例を示す図である。この図の横軸は給電能力ＳＯＦを示し、縦軸は発電電圧を示している。また、太い実線は給電能力ＳＯＦとそのＳＯＦ値における好ましい発電電圧との関係の一例を示している。この図６の関係を元にして、例えば、給電能力ＳＯＦがａ未満の場合（ＳＯＦ＜ａの場合）には発電電圧をＶ３とし、給電能力ＳＯＦがａ以上かつｂ未満の場合（ａ≦ＳＯＦ＜ｂの場合）には発電電圧をＶ２とし、給電能力ＳＯＦがｂ以上の場合（ｂ≦ＳＯＦの場合）には発電電圧をＶ１と設定してよい。但し、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３の関係を有する。

ステップＳ３１では、制御部１０は、オルタネータ１６の発電電圧を１５Ｖ（＝Ｖ３）に設定し、元の処理に復帰（リターン）する。

ステップＳ３２では、制御部１０は、ＳＯＦ＜ｂであるか否かを判定し、この条件を満たす場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）にはステップＳ３３に進み、それ以外の場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）にはステップＳ３４に進む。

ステップＳ３３では、制御部１０は、オルタネータ１６の発電電圧を１４．５Ｖ（＝Ｖ２）に設定し、元の処理に復帰（リターン）する。

ステップＳ３４では、制御部１０は、オルタネータ１６の発電電圧を１３．５Ｖ（＝Ｖ１）に設定し、元の処理に復帰（リターン）する。

以上の処理によれば、給電能力ＳＯＦの値の大小に応じて、発電電圧を設定することで、給電能力ＳＯＦが低下している場合には発電電圧をより高く設定することで、二次電池１４の給電能力を向上させ、エンジン１７を再始動できなくなることを防ぐことができる。また、給電能力ＳＯＦに応じて発電電圧を設定することで、燃費性能が低下することを防止できる。なお、図５を昇圧充電処理として使用する場合には、通常充電処理としては、例えば、常に１３Ｖで充電することができる。もちろん、これ以外の電圧に設定してもよいことはいうまでもない。

（Ｃ）第２実施形態の説明
つぎに、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の構成は、図１と同様であるが、制御部１０において実行される処理が一部異なっている。以下では、第２実施形態の動作の概要を説明した後に、図７に示すフローチャートを参照して詳細な動作を説明する。

第１実施形態では、エンジン１７の始動時に求めた給電能力ＳＯＦを用いて充電制御するため、昇圧充電によって二次電池１４の充電率が増加した場合でも、充電制御は変化しない。一方、第２実施形態では、エンジン１７の始動後は、ＳＯＣから求めたＯＣＶを式（１）に代入してリアルタイムのＳＯＦを求める。すなわち、ＳＯＣとＯＣＶの間には後述する式（２）および式（３）の相関関係があるので、まず、エンジン１７が停止されている際にＯＣＶを求め、求めたＯＣＶを式（２）適用してＳＯＣを求める。そして、このＳＯＣに対して、二次電池１４に流れる電流を積分して得られる電荷量を加算することで、その時点におけるリアルタイムのＳＯＣを得る。このようなＳＯＣから、式（３）の相関関係に基づいてリアルタイムのＯＣＶを求め、式（１）に代入することで、二次電池１４のリアルタイムの給電能力ＳＯＦを得ることができる。このようにして求めた給電能力ＳＯＦを用いて充電制御することで、昇圧充電によって給電能力ＳＯＦが回復した場合には、通常充電に移行させ、燃料消費を抑えることができる。

つぎに、図７を参照して、第２実施形態の詳細な動作について説明する。図７は、第２実施形態において実行される処理の一例を説明するフローチャートである。なお、図７において、図３と対応する部分には同一の符号を付してその説明は省略する。図７の例では、図３と比較すると、ステップＳ４０〜Ｓ４３の処理が追加されている。これら以外は図３と同様であるので、ステップＳ４０〜Ｓ４３を中心に説明する。

ステップＳ４０では、制御部１０は、充電率ＳＯＣを算出する。より詳細には、エンジン１７の始動前、すなわち、エンジン１７を停止してから所定の時間が経過した際に測定した開回路電圧ＯＣＶを以下の式（２）に代入することで、充電率ＳＯＣを算出する。なお、α，βは二次電池１４の種類等によって定まる所定の定数である。

ＳＯＣ＝α・ＯＣＶ＋β ・・・（２）

ステップＳ４１では、制御部１０は、その時点におけるリアルタイムの充電率ＳＯＣを求める。より詳細には、ステップＳ４０において求めたＳＯＣに対して、二次電池１４に入出力される電流を積分して得られる値を加算することで、その時点におけるリアルタイムのＳＯＣを求めることができる。

ステップＳ４２では、制御部１０は、充電率ＳＯＣから開回路電圧ＯＣＶを算出する。より詳細には、前述した式（２）を変形して以下の式（３）とすることで、ＳＯＣからＯＣＶを求めることができる。そして、ステップＳ４１で求めたＳＯＣを式（３）に代入することで、その時点のＯＣＶを正確に求めることができる。

ＯＣＶ＝（ＳＯＣ−β）／α ・・・（３）

ステップＳ４３では、制御部１０は、ステップＳ４２で求めた開回路電圧ＯＣＶを式（１）に代入することで、その時点における給電能力ＳＯＦを算出する。より詳細には、ステップＳ４２で求めたその時点におけるＯＣＶと、エンジン１７の停止時に求めた内部抵抗Ｒｉと、エンジン１７の始動時に求めた始動電流Ｉｓを式（１）に代入することでＳＯＦを求めることができる。

そして、ステップＳ１７において、イグニッションスイッチがオフの状態にされていないと判定した場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）にはステップＳ１４に戻る。ステップＳ１４では、ステップＳ４３において算出された給電能力ＳＯＦと基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓとの比較により、昇圧充電するか通常充電するかが判定される。例えば、エンジン１７の始動時には給電能力ＳＯＦが基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓ未満であると判定されて昇圧充電が実行され、その結果、給電能力ＳＯＦが向上し、ＳＯＦ≧ＳＯＦ＿Ｓとなった場合には通常充電に移行する。このため、給電能力ＳＯＦが向上した場合には、オルタネータ１６の発電電圧の昇圧を停止することによって、エンジン１７の負荷を軽減し、燃費性能が低下することを防止できる。

以上に説明したように、本発明の第２実施形態によれば、充電率ＳＯＣから開回路電圧ＯＣＶを求め、求めたＯＣＶからＳＯＦを算出するようにしたので、昇圧充電によって給電能力が向上した場合には、通常充電に移行することで、エンジン１７の負荷を軽減し、燃費性能を向上させることができる。

（Ｄ）第３実施形態の説明
つぎに、発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態の構成は、図１と同様であるが、制御部１０において実行される処理が一部異なっている。以下では、第３実施形態の動作の概要を説明した後に、図８を参照して詳細な動作を説明する。

第３実施形態では、給電能力ＳＯＦが基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓ未満である場合には、強昇圧充電を実行し、給電能力ＳＯＦが基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓ以上で、かつ、充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣ＿Ｓ未満である場合には弱昇圧充電を実行し、さらに、給電能力ＳＯＦが基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓ以上で、かつ、充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣ＿Ｓ以上である場合には通常充電を実行する。なお、弱昇圧充電とは通常充電よりも昇圧した高い電圧によって充電することを示し、強昇圧充電とは弱昇圧充電よりも昇圧した高い電圧によって充電することを示す。このような処理によれば、給電能力ＳＯＦが基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓ未満である場合にはエンジン１７が再始動できなくなる可能性があるので、強昇圧充電によって早急に充電を行うことができる。また、ＳＯＣの上昇に応じて、弱昇圧充電から通常充電に切り換えることで、エンジン１７にかかる負荷を軽減し、燃費性能を改善することができる。

つぎに、第３実施形態の詳細な動作について説明する。図８は、第３実施形態において実行される処理の一例を説明するフローチャートである。なお、図８において、図７と対応する部分には同一の符号を付してその説明は省略する。図８の例では、図７と比較すると、ステップＳ５０〜Ｓ５３の処理が追加されている。これら以外は図７と同様であるので、ステップＳ５０〜Ｓ５３を中心に説明する。

ステップＳ５０では、制御部１０は、強昇圧充電を実行する。より詳細には、図４または図５に示す充電処理を実行する。なお、図４または図５よりも発電電圧を高く設定するようにしてもよい。これにより、二次電池１４は急速に充電される。

ステップＳ５１では、制御部１０は、弱昇圧充電を実行する。より詳細には、図４または図５に示す充電処理よりも発電電圧を低く設定した充電処理を実行する。より詳細には、例えば、図４または図５よりも発電電圧を０．２５Ｖ程度低く設定した充電処理を実行する。もちろん、０．２５Ｖ以外の電圧でもよい。これにより、二次電池１４は強昇圧充電よりも遅いものの、通常充電よりも迅速に充電がなされる。

ステップＳ５２では、制御部１０は、ステップＳ４１で求めた充電率ＳＯＣと、ＳＯＣの基準値である基準充電率ＳＯＣ＿Ｓを比較し、ＳＯＣ＜ＳＯＣ＿Ｓが成立する場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）にはステップＳ１４に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返し、それ以外の場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）にはステップＳ５３に進む。例えば、ステップＳ４１において、二次電池１４に入出力される電流を積分して得たＳＯＣが、ＳＯＣ＜ＳＯＣ＿Ｓの条件を満たす場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）にはステップＳ１４に戻り、それ以外の場合にはステップＳ５３に進む。より詳細には、例えば、ＳＯＣ＿Ｓ＝８０％とすると、ＳＯＣが８０％未満の場合にはＹｅｓと判定してステップＳ１４に戻って同様の処理を繰り返し、それ以外の場合にステップＳ５３に進む。

ステップＳ５３では、制御部１０は、通常処理を実行する。より詳細には、図４または図５に示すフローチャートに示す電圧の値を、弱昇圧充電よりもさらに低く設定した電圧によって充電する。具体的には、図４または図５に示すフローチャートに示す電圧の値を、例えば、０．５Ｖ程度低くした電圧で充電する。もちろん、０．５Ｖ以外の電圧でもよい。

以上の処理によれば、給電能力ＳＯＦが基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓ未満である場合には、強昇圧充電を実行して急速に給電能力を高め、給電能力ＳＯＦが基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓ以上になった場合であって、充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣ＿Ｓ未満である場合には弱昇圧充電を実行して充電率を高め、そして、給電能力ＳＯＦが基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓ以上になった場合であって、充電率ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣ＿Ｓ以上になった場合には通常充電に移行するようにしたので、ＳＯＦだけでなくＳＯＣも参照して充電制御を行うことで、充電率の増加に応じてエンジン１７にかかる負荷を軽減し、燃費性能が低下することを防止できる。

なお、以上の説明では、ステップＳ１７において、イグニッションスイッチがオフの状態にされていないと判定した場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）にはステップＳ５３に戻るようにしたが、ＳＯＣ（またはＳＯＦ）が再度低下する場合を想定して、ステップＳ４１に戻るようにしてもよい。

また、以上の説明では、充電率ＳＯＣは、二次電池１４に流れる電流を積分して求めた値を累積加算することで得るようにしたが、例えば、ＳＯＦとＳＯＣの相関関係から求めるようにしてもよい。図９は、ＳＯＦとＳＯＣの関係を示す図である。図９（Ａ）は初期容量が小さい二次電池と大きい二次電池のＳＯＦとＳＯＣの関係を示している。また、図９（Ｂ）は環境温度が低い場合と高い場合における二次電池のＳＯＦとＳＯＣの関係を示している。ＳＯＦからＳＯＣを求めるためには、例えば、基準温度および基準容量におけるＳＯＦとＳＯＣの関係からＳＯＣを求め、温度と容量に基づいて補正を行うことで、正確なＳＯＣを求めることができる。このようにして求めたＳＯＣを用いて図８の処理を実行することで、効率よく充電を行うことができる。なお、ＳＯＦとＳＯＣの相関関係から充電率ＳＯＣを求め、この求めた充電率ＳＯＣに対して二次電池１４に流れる電流を積分して求めた値を累積加算することで最新の充電率ＳＯＣを求めるようにしてもよい。

（Ｅ）第４実施形態の説明
つぎに、発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態の構成は、図１と同様であるが、制御部１０において実行される処理が一部異なっている。以下では、第４実施形態の動作の概要を説明した後に、図１０を参照して詳細な動作を説明する。

第４実施形態では、アイドリング時にエンジン１７を停止する、いわゆる「アイドリングストップ」を実行する際には、二次電池１４の給電能力として、前述したＳＯＦではなく、別途求めたＳＯＦ２を用いてエンジン１７を再始動可能か否か判定する。より詳細には、式（１）に示すように、給電能力ＳＯＦには始動電流Ｉｓが含まれている。この始動電流Ｉｓは、エンジン１７の温度が高い場合は低い場合に比較して、その値が小さくなる。例えば、運転者が搭乗してイグニッションスイッチをオンにしてエンジン１７を始動する際には、エンジン１７の温度が環境温度と略同じであるため、潤滑油の粘性が高い状態であることから、Ｉｓとしては数百アンペア程度の電流が流れる。しかし、アイドリングストップを実行する場合、エンジン１７の温度は高い状態であり、潤滑油の粘性が低下した状態であることから、イグニッションスイッチによってエンジン１７を始動する場合に比較してＩｓは低い値となる。この結果、アイドリングストップ時に測定される給電能力は、イグニッションスイッチによってエンジン１７を始動する時に測定される給電能力に比較して高い値を有する。そこで、第４実施形態では、アイドリングストップを実行する場合には、別途求めた給電能力ＳＯＦ２を用いることで、アイドリングストップ後にエンジン１７を再始動できるか否かを正確に判断することができるとともに、エンジン１７を再始動できるにも拘わらず、アイドリングストップが実行されずに燃料が消費されることを防ぐことができる。

つぎに、第４実施形態の詳細な動作について説明する。第４実施形態では、前述した図３、図７、または、図８に示す処理のいずれかが実行されるとともに、並行して図１０に示す処理が実行される。以下では、図１０に示す処理を中心に説明する。図１０に示すフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。

ステップＳ６０では、制御部１０は、エンジン１７がアイドリング中であるか否かを判定し、アイドリング中である場合（ステップＳ６０：Ｙｅｓ）にはステップＳ６１に進み、それ以外の場合（ステップＳ６０：Ｎｏ）には処理を終了する。例えば、運転者がアクセルペダルから足を離して、ブレーキペダルを踏んでいる場合またはパーキングブレーキが操作されている場合には、アイドリング中であると判断して、ステップＳ６１に進む。

ステップＳ６１では、制御部１０は、アイドリングストップ用の給電能力ＳＯＦ２を既に算出済みか否かを判定し、算出済みであると判定した場合（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）にはステップＳ６３に進み、それ以外の場合（ステップＳ６１：Ｎｏ）にはステップＳ６２に進む。より詳細には、イグニッションスイッチを操作してエンジン１７を始動した後に、アイドリングストップが実行されると、後述するように、ステップＳ６７においてＳＯＦ２が算出されるので、その場合には算出済みである（Ｙｅｓ）と判定してステップＳ６３に進み、ＳＯＦ２が算出されていない場合にはＮｏと判定してステップＳ６２に進む。

ステップＳ６２では、制御部１０は、図７に示すステップＳ４０またはステップＳ４２で算出されたＳＯＦの値を、初期値としてＳＯＦ２に代入する。これにより、アイドリングストップがまだ実行されていない場合には、イグニッションスイッチを操作してエンジン１７が始動された際に検出されたＳＯＦの値がＳＯＦ２に初期値として代入される。

ステップＳ６３では、制御部１０は、給電能力ＳＯＦ２と基準給電能力ＳＯＦ２＿Ｓとを比較し、ＳＯＦ２＞ＳＯＦ２＿Ｓが成立するか否かを判定し、成立する場合（ステップＳ６３：Ｙｅｓ）にはステップＳ６４に進み、それ以外の場合（ステップＳ６３：Ｎｏ）には処理を終了する。なお、基準給電能力ＳＯＦ２＿Ｓは、例えば、基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓと同じ値に設定してもよいし、あるいは、アイドリングストップは走行中に繰り返し実行される可能性があるので、ＳＯＦ＿Ｓよりも大きい値に設定してもよい。

ステップＳ６４では、制御部１０は、エンジン１７を停止する。これによって、アイドリング時の燃料消費を削減することができるので、燃費性能を向上することができる。

ステップＳ６５では、制御部１０は、エンジン１７を始動する操作がなされたか否かを判定し、始動する操作がなされたと判定した場合（ステップＳ６５：Ｙｅｓ）にはステップＳ６６に進み、それ以外の場合（ステップＳ６５：Ｎｏ）には同様の処理を繰り返す。例えば、運転者がブレーキペダルから足を離した場合には、Ｙｅｓと判定してステップＳ６６に進む。

ステップＳ６６では、制御部１０は、始動時の電圧、電流、および、温度を電圧センサ１１、電流センサ１２、および、温度センサ１３によって検出する。

ステップＳ６７では、制御部１０は、給電能力ＳＯＦ２を算出する。より詳細には、制御部１０は、イグニッションスイッチをオンの状態にしてエンジン１７を始動する前に測定した開回路電圧ＯＣＶおよび内部抵抗Ｒｉと、ステップＳ６６で検出した始動電流Ｉｓ（アイドリングストップ時の始動電流）を式（１）に代入して給電能力ＳＯＦ２を算出する。なお、開回路電圧ＯＣＶについては、図７のステップＳ４２において算出されたＯＣＶを用いてＳＯＦ２を算出するようにしてもよい。なお、アイドリングストップが実行され、ステップＳ６７においてＳＯＦ２が算出されると、２回目以降の処理では、ステップＳ６１ではＹｅｓと判定してステップＳ６３に進むことになる。

以上の処理によれば、アイドリングストップ後にエンジン１７を再始動する際に求めた給電能力ＳＯＦ２を用いてアイドリングストップを実行するか否かを判定することができる。このため、エンジン１７の温度が高い状態における給電能力ＳＯＦ２を用いてアイドリングストップの実行性を判定できるので、アイドリングストップ後に再始動ができるにも拘わらず、アイドリングストップが実行されないことを防止できる。

また、運転者がイグニッションスイッチをオフの状態にしてエンジン１７を停止した後に、エンジン１７を再始動できるか否かについては、図３、図７、または、図８の処理により、アイドリングストップとは別の給電能力ＳＯＦを用いて判断するようにしたので、エンジン１７の温度が低下した場合でも再始動を確実に行うことができる。

（Ｃ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の各実施形態では、式（１）を用いて給電能力ＳＯＦを算出するようにしたが、これ以外の式を用いて算出するようにしてもよい。例えば、開回路電圧ＯＣＶではなく、エンジン１７の動作時、アイドリング時、または、アイドリングストップ時の電圧を用いるようにしたり、使用環境等によっては、開回路電圧ＯＣＶとして固定値を用いたり、あるいは、式（１）から開回路電圧ＯＣＶを省略したりするようにしてもよい。また、始動電流Ｉｓではなく、車両が停止している際にステアリング操作を行う、いわゆる「据え切り」が行われた際に流れる電流を用いるようにしてもよい。

また、図４では、車両の状態に応じてオルタネータ１６の発電電圧を調整するようにしたが、車両の状態に拘わらず発電電圧を調整するようにしてもよい。また、図５では、給電能力ＳＯＦに応じて発電電圧を段階的に調整するようにしたが、無段階で調整するようにしてもよい。

また、図７では、給電能力ＳＯＦと基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓとの大小関係に応じて、昇圧充電または通常充電を選択するようにしたが、例えば、給電能力ＳＯＦに応じて無段階で発電電圧を調整するようにしてもよい。

また、図８では、給電能力ＳＯＦと基準給電能力ＳＯＦ＿Ｓとの大小関係に加え、充電率ＳＯＣと基準充電率ＳＯＣ＿Ｓの大小関係に基づいて、強昇圧充電、弱昇圧充電、および、通常充電を選択するようにしたが、給電能力ＳＯＦおよび充電率ＳＯＣの状態に応じて、発電電圧を無段階で調整するようにしてもよい。あるいは、値が異なる２つの基準充電率ＳＯＣ＿Ｓ１，ＳＯＣ＿Ｓ２を設定し、ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣ＿Ｓ１未満になった場合には充電電流を増加させ、ＳＯＣが基準充電率ＳＯＣ＿Ｓ２以上となった場合には充電電流を減少または停止させる制御を行うようにしてもよい。このような制御によれば、単一の基準充電率ＳＯＣ＿Ｓを用いる場合に比較して、充電電流が頻繁に増減することで二次電池１４の寿命が短縮することを防止できる。また、基準充電率ＳＯＣ＿Ｓ、ＳＯＣ＿Ｓ１、および、ＳＯＣ＿Ｓ２は固定値とするのではなく、例えば、二次電池１４の劣化状態に応じて変化する可変値としてもよい。具体的には、例えば、基準給電能力ＳＯＦ＿ＳまたはＳＯＦ２＿Ｓと、ＳＯＦ・ＳＯＣ間の相関関係に基づいて基準充電率を定めたり、二次電池１４の劣化を示すＳＯＨ（State of Health）または劣化に応じて値が増加する内部抵抗Ｒｉに基づいて基準充電率を定めたりするようにしてもよい。このように、ＳＯＦ、ＳＯＨ、または、Ｒｉ等に基づいて基準充電率を定めることで、二次電池１４の劣化が生じても、確実なエンジン１７の始動性を保ちつつ充電率ＳＯＣの管理ができるため好ましい。

また、図１０のステップＳ６７では、エンジン１７が停止時に求めたＯＣＶを用いてＳＯＦ２を算出するようにしたが、式（３）に基づいて、ＳＯＣからＯＣＶを求めるようにしてもよい。そのような方法によれば、リアルタイムのＳＯＦ２を求めることができるとともに、リアルタイムのＳＯＦ２に基づいてアイドリングストップの可否の判断を正確に行うことができる。

また、以上の各実施形態では、オルタネータ１６の電圧を調整することで、二次電池１４の給電能力を調整するようにしたが、負荷１９に供給される電流を減少させることで、二次電池１４の充電電流が増加するようにしてもよい。なお、本明細書中において「充電電流」とは、オルタネータ１６から二次電池１４に流れる電流から、負荷１９に流れる電流を減算したものと定義することができる。負荷１９に供給される電流を減少させる方法としては、例えば、負荷１９の種類に応じて優先順位を付与し、給電能力が低下している場合には優先順位が低い負荷への給電を減少させるか停止する方法がある。例えば、安全走行への寄与が高低に応じて優先順位を付与し、優先順位が低い、例えば、シートヒータ、空調、デフォガ等については、供給する電力を低減させたり、あるいは、停止したりするようにしてもよい。

また、図１０では、制御部１０がアイドリングストップを実行する場合を例に挙げて説明したが、アイドリングストップの実行は、他の制御部が実行するようにしてもよい。

１ 二次電池充電制御装置
１０ 制御部（推定手段、制御手段、アイドリングストップ手段）
１０ａ ＣＰＵ
１０ｂ ＲＯＭ
１０ｃ ＲＡＭ
１０ｄ 表示部
１０ｅ Ｉ／Ｆ
１１ 電圧センサ
１２ 電流センサ
１３ 温度センサ
１４ 二次電池
１５ 放電回路
１６ オルタネータ
１７ エンジン
１８ スタータモータ
１９ 負荷

Claims (9)

1. 車両に搭載される二次電池の充電状態を制御する二次電池充電制御装置において、
   前記車両のスタータモータによってエンジンを始動する際に、前記二次電池が前記スタータモータに対して給電する能力を示す値を推定する推定手段と、
   前記推定手段によって推定された前記給電能力を示す値が所定の閾値よりも小さい場合には、前記二次電池を充電電流が増加するように制御を行うとともに、前記二次電池の充電率を示す値が所定の閾値よりも大きくなった場合には充電電流が減少するように制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記給電能力を示す値と前記充電率を示す値の相関関係から、前記二次電池の基準容量および基準温度における前記充電率を示す値を求め、前記二次電池の容量による補正と、前記エンジンを始動する際の温度による補正を行って前記充電率を示す値を求める、
   ことを特徴とする二次電池充電制御装置。
2. 前記制御手段は、前記給電能力を示す値と前記充電率を示す値の相関関係から、前記充電率に関する前記所定の閾値を求め、求めた前記所定の閾値に基づいて制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の二次電池充電制御装置。
3. 前記制御手段は、前記給電能力を示す値に応じてオルタネータが発生する電圧を制御することで、前記充電電流を増減させることを特徴とする請求項１または２に記載の二次電池充電制御装置。
4. 車両に搭載される二次電池の充電状態を制御する二次電池充電制御装置において、
   前記車両のスタータモータによってエンジンを始動する際に、前記二次電池が前記スタータモータに対して給電する能力を示す値を推定する推定手段と、
   前記推定手段によって推定された前記給電能力を示す値の大小に基づいて前記二次電池の充電状態を制御する制御手段と、
   アイドリング時に前記エンジンを停止するアイドリングストップ手段と、を有し、
   前記推定手段は、前記アイドリングストップ手段によって前記エンジンを停止した後に、前記エンジンを始動する際に、前記スタータモータに流れる電流の実測値に基づいて、イグニッションスイッチによって前記エンジンを始動する際とは別の第２の前記給電能力を示す値を算出し、
   前記アイドリングストップ手段は、前記推定手段によって推定された第２の前記給電能力を示す値と、アイドリングストップ時用の閾値とを比較して、次回のアイドリング時に前記エンジンを停止するか否かを判定する、
   ことを特徴とする二次電池充電制御装置。
5. 前記推定手段は、前記スタータモータに流れる電流の値と前記二次電池の内部抵抗の値とを乗算することで得られる値と、前記二次電池の開回路電圧の値とを加算することで得られる値に基づいて前記給電能力を示す値を推定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二次電池充電制御装置。
6. 前記推定手段は、前記二次電池の充電率と前記開回路電圧の相関関係から、前記開回路電圧を求めることを特徴とする請求項５に記載の二次電池充電制御装置。
7. 前記二次電池の充電率は、前記二次電池に流れる電流を累積加算して求めたリアルタイムの充電率であることを特徴とする請求項１、２、または、６のいずれか1項に記載の二次電池充電制御装置。
8. 車両に搭載される二次電池の充電状態を制御する二次電池充電方法において、
   前記車両のスタータモータによってエンジンを始動する際に、前記二次電池が前記スタータモータに対して給電する能力を示す値を推定する推定ステップと、
   前記推定ステップにおいて推定された前記給電能力を示す値の大小に基づいて前記二次電池の充電状態を制御する制御ステップと、
   前記推定ステップにおいて推定された前記給電能力を示す値が所定の閾値よりも小さい場合には、前記二次電池を充電電流が増加するように制御を行うとともに、前記二次電池の充電率を示す値が所定の閾値よりも大きくなった場合には充電電流が減少するように制御する制御ステップと、を有し、
   前記制御ステップは、前記給電能力を示す値と前記充電率を示す値の相関関係から、前記二次電池の基準容量および基準温度における前記充電率を示す値を求め、前記二次電池の容量による補正と、前記エンジンを始動する際の温度による補正を行って前記充電率を示す値を求める、
   ことを特徴とする二次電池充電制御方法。
9. 車両に搭載される二次電池の充電状態を制御する二次電池充電方法において、
   前記車両のスタータモータによってエンジンを始動する際に、前記二次電池が前記スタータモータに対して給電する能力を示す値を推定する推定ステップと、
   前記推定ステップにおいて推定された前記給電能力を示す値の大小に基づいて前記二次電池の充電状態を制御する制御ステップと、
   アイドリング時に前記エンジンを停止するアイドリングストップステップと、を有し、
   前記推定ステップは、前記アイドリングストップステップにおいて前記エンジンを停止した後に、前記エンジンを始動する際に、前記スタータモータに流れる電流の実測値に基づいて、イグニッションスイッチによって前記エンジンを始動する際とは別の第２の前記給電能力を示す値を算出し、
   前記アイドリングストップステップは、前記推定ステップにおいて推定された第２の前記給電能力を示す値と、アイドリングストップ時用の閾値とを比較して、次回のアイドリング時に前記エンジンを停止するか否かを判定する、
   ことを特徴とする二次電池充電制御方法。
   

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