JP6684450B2 - オルタネータ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるオルタネータを制御するオルタネータ制御装置に関するものである。

近年、車両に搭載される電気的負荷の増加等に伴い、車両全体で消費する電力量が増加する傾向にある。このため、車両全体で消費する電力を低減する工夫が求められ、例えば、特許文献１には、発電が不要な状況下でオルタネータの動作を停止させることで燃費向上を図ろうとする充電制御装置が開示されている。

特開２０１４−５４９６５号公報

オルタネータを搭載した車載システムでは、オルタネータに対する指示電圧を下げ、オルタネータの動作を抑えることで、燃費向上を図ることができるが、オルタネータに対する指示電圧が低いときに大電流負荷（例えば、電動パワーステアリングやステアバイワイヤシステムなど）が動作すると、消費電流が急激に増え、車両全体の電圧が大きく低下する虞がある。

本発明は上記した事情に基づいてなされたものであり、オルタネータの出力電圧が抑えられた状況下で急激な電流消費に起因するトラブルが発生することを効果的に防止し得るオルタネータ制御装置を提供することを目的とする。

本発明の第１態様のオルタネータ制御装置は、
車載用のバッテリと、発電動作を行うことで前記バッテリに電力を供給する車載用のオルタネータと、を備えた車載用電源システムにおいて、前記オルタネータを制御するオルタネータ制御装置であって、
前記バッテリの状態が所定の正常状態であるか否かを判定するバッテリ状態判定部と、
前記車載用電源システムが搭載された車両の速度が所定の低速範囲であるか否かを判定する車速判定部と、
前記車両の位置が予め定められた位置条件を満たすか否かを判定する位置判定部と、
前記バッテリの状態が前記所定の正常状態ではないと前記バッテリ状態判定部が判定し、前記車両の速度が前記所定の低速範囲であると前記車速判定部が判定し、前記車両の位置が前記位置条件を満たすと前記位置判定部が判定した場合に、前記オルタネータの出力電圧を基準電圧よりも上げる指示を行う出力電圧指示部と、
を有する。

本発明の第２態様のオルタネータ制御装置は、
車載用のバッテリと、発電動作を行うことで前記バッテリに電力を供給する車載用のオルタネータと、を備えた車載用電源システムにおいて、前記オルタネータを制御するオルタネータ制御装置であって、
前記バッテリの状態が所定の正常状態であるか否かを判定するバッテリ状態判定部と、
前記車載用電源システムが搭載された車両の速度が所定の高速範囲であるか否かを判定する車速判定部と、
前記車両の位置が予め定められた位置条件を満たすか否かを判定する位置判定部と、
前記バッテリの状態が前記所定の正常状態ではないと前記バッテリ状態判定部が判定し、前記車両の速度が前記所定の高速範囲であると前記車速判定部が判定し、前記車両の位置が前記位置条件を満たすと前記位置判定部が判定した場合に、前記オルタネータの出力電圧を基準電圧よりも上げる指示を行う出力電圧指示部と、
を有する。

本発明の第１態様のオルタネータ制御装置は、低速時に所定の位置条件下で使用されやすい負荷による消費電力の急上昇に対処しやすくなり、バッテリの状態が正常状態でないときに、上記状況下（車両の速度が所定の低速範囲であり且つ車両が所定の位置条件を満たす位置にある状況下）で負荷が動作しても、オルタネータの出力電圧不足に起因するトラブルが生じにくくなる。

本発明の第２態様のオルタネータ制御装置は、高速時に所定の位置条件下で使用されやすい負荷による消費電力の急上昇に対処しやすくなり、バッテリの状態が正常状態でないときに、上記状況下（車両の速度が所定の高速範囲であり且つ車両が所定の位置条件を満たす位置にある状況下）で負荷が動作しても、オルタネータの出力電圧不足に起因するトラブルが生じにくくなる。

実施例１のオルタネータ制御装置を備えた車載用電源システムを搭載した車両の電気的構成を概略的に示すブロック図である。 実施例１のオルタネータ制御装置の内部構成を概念的に示す機能ブロック図である。 実施例１のオルタネータ制御装置で実行されるオルタネータ制御の流れを例示するフローチャートである。 実施例２のオルタネータ制御装置で実行されるオルタネータ制御の流れを例示するフローチャートである。

ここで、発明の望ましい例を示す。

第１態様のオルタネータ制御装置において、位置判定部は、少なくとも車両の位置が予め定められた駐車場近傍エリアにある場合に位置条件を満たすと判定するように機能してもよい。

車両が低速状態で駐車場近傍エリアに位置している場合、その後に駐車状態になる可能性が高く、駐車に関連する負荷（例えば、電動パワーステアリングシステム、ステアバイワイヤシステム、電気制御式の四輪操舵など）が動作して消費電流が急上昇する虞がある。そこで、少なくとも車両の位置が予め定められた駐車場近傍エリアにある場合に位置条件を満たすと判定するように位置判定部を機能させる。このようにすれば、駐車場近傍エリアで低速状態となったときにオルタネータの出力電圧を上昇させてその後の負荷電流に備えることができ、バッテリの状態が正常状態でないときに駐車関連動作がなされることに起因する出力電圧不足のトラブルを防ぎやすくなる。

第１態様のオルタネータ制御装置において、位置判定部は、少なくとも車両の位置が予め定められた交差点近傍エリアにある場合に位置条件を満たすと判定するように機能してもよい。

車両が低速状態で交差点近傍エリアに位置している場合、その後に車両が右折や左折などを行う可能性が高く、右折や左折に関連する負荷（例えば、電動パワーステアリングシステム、ステアバイワイヤシステム、電気制御式の四輪操舵など）が動作して消費電流が急上昇する虞がある。そこで、少なくとも車両の位置が予め定められた交差点近傍エリアにある場合に位置条件を満たすと判定するように位置判定部を機能させる。このようにすれば、交差点近傍エリアで低速状態となったときにオルタネータの出力電圧を上昇させてその後の負荷電流に備えることができ、バッテリの状態が正常状態でないときに右左折関連動作がなされることに起因する出力電圧不足のトラブルを防ぎやすくなる。

第２態様のオルタネータ制御装置において、位置判定部は、少なくとも車両の位置が予め定められた幹線道路において所定のカーブ近傍エリアにある場合に位置条件を満たすと判定するように機能してもよい。

車両が高速状態で幹線道路を走行している場合においてカーブ近傍エリアに位置している場合、その後に車両が比較的早い速度でカーブに突入する可能性が高く、カーブ動作に関連する負荷（例えば、電動スタビライザ、電動サスペンション、電動ダンパー、電気制御式の四輪操舵など）が動作して消費電流が急上昇する虞がある。そこで、少なくとも車両の位置が予め定められた幹線道路において所定のカーブ近傍エリアにある場合に位置条件を満たすと判定するように位置判定部を機能させる。このようにすれば、幹線道路の走行中に所定状態でカーブ近傍エリアとなったときにオルタネータの出力電圧を上昇させてその後の負荷電流に備えることができ、バッテリの状態が正常状態でないときにカーブ動作がなされることに起因する出力電圧不足のトラブルを防ぎやすくなる。

第２態様のオルタネータ制御装置において、位置判定部は、少なくとも車両の位置が予め定められた幹線道路において所定の低速変化予想エリアにある場合に位置条件を満たすと判定するように機能してもよい。

車両が高速状態で幹線道路を走行している場合において低速変化予想エリア（料金所付近、渋滞が多く発生する実績のある所定エリア近傍など）に位置している場合、その後に車両が低速に変化する可能性が高く、低速変化に関連する負荷（例えば、電動制御ブレーキなど）が動作して消費電流が急上昇する虞がある。そこで、少なくとも車両の位置が予め定められた幹線道路において所定の低速変化予想エリアにある場合に位置条件を満たすと判定するように位置判定部を機能させる。このようにすれば、幹線道路の走行中に所定状態で低速変化予想エリアとなったときにオルタネータの出力電圧を上昇させてその後の負荷電流に備えることができ、バッテリの状態が正常状態でないときに高速状態から低速状態に変化させる動作がなされることに起因する出力電圧不足のトラブルを防ぎやすくなる。

第１、第２態様のオルタネータ制御装置において、バッテリ状態判定部は、少なくともバッテリの劣化状態が所定の劣化レベルを超えていないことを条件として所定の正常状態であると判定するように機能してもよい。

このオルタネータ制御装置は、バッテリの劣化状態が所定の劣化レベルを超えている場合（バッテリの劣化状態が進んだ場合）に、急激な電力消費が発生する前にオルタネータの出力電圧を高めやすくなり、オルタネータの出力電圧不足に起因するトラブルが生じにくくなる。

第１、第２態様のオルタネータ制御装置において、バッテリ状態判定部は、少なくともバッテリの充電状態が所定の充電レベルを超えていることを条件として前記所定の正常状態であると判定するように機能してもよい。

このオルタネータ制御装置は、バッテリの充電状態が所定の充電レベルを超えていない場合（バッテリの充電量が相対的に低い場合）に、急激な電力消費が発生する前にオルタネータの出力電圧を高めやすくなり、オルタネータの出力電圧不足に起因するトラブルが生じにくくなる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１について説明する。
図１で示す車両１９０の内部には、車両１９０内の様々な対象に電力を供給し得るシステムとして構成された車載用電源システム１００（以下、電源システム１００ともいう）と、電源システム１００から電力供給を受ける様々な機器とが設けられている。図１の例では、電源システム１００以外に、カーナビゲーションシステムを構成するＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７０（以下、ナビＥＣＵ１７０又はＥＣＵ１７０ともいう）と、アンチロックブレーキシステムを制御するＡＢＳＥＣＵ（Antilock Brake System Electronic Control Unit）１８０とを備える。

電源システム１００は、車載用のバッテリ９１と、バッテリ９１を監視するバッテリ監視部９２と、発電動作を行うことでバッテリ９１や負荷などに電力を供給し得る車載用のオルタネータ９３と、オルタネータ９３を制御するオルタネータ制御装置１とを備える。なお、図示はしていないが、電源システム１００は、バッテリ９１以外の補助バッテリや充電回路なども備えている。

バッテリ９１は、例えば、鉛バッテリ等の公知の車載バッテリとして構成され、メインバッテリ（主電源）として機能する。バッテリ９１は、高電位側の端子が配線部１０２に電気的に接続され、配線部１０２に対して所定の出力電圧（以降、＋Ｂ電圧ともいう。）を印加する。バッテリ９１が接続された配線部１０２は、ヒューズ１０４を介して電力路１０１に電気的に接続されている。なお、図示は省略しているが、電力路１０１は、オルタネータ制御装置１以外の様々な負荷に接続されており、各負荷に電力を供給する経路として機能する。

オルタネータ９３は、公知の車載用発電機として構成され、図示しないエンジンの駆動軸と連動して動作し、発電するように機能する。オルタネータ９３は、ヒューズ１０３を介して配線部１０２及びバッテリ９１に電気的に接続されている。オルタネータ９３は、オルタネータ制御装置１によって発電状態と停止状態が切り替えられ、オルタネータ９３の発電時の出力電圧もオルタネータ制御装置１によって制御される。

バッテリ監視部９２は、バッテリ９１の状態を監視するセンサ又はＥＣＵなどによって構成されている。バッテリ監視部９２は、バッテリ９１の出力電圧及び出力電流を公知の方法で測定し得る構成をなし、充電残量の指標値であるＳＯＣ（State Of Charge）を、公知の方法で検出し、検出されたＳＯＣをオルタネータ制御装置１に送信する。また、バッテリ監視部９２は、バッテリ９１の劣化度（ＳＯＨ：State Of Health））を公知の方法で検出し、検出されたＳＯＨを、オルタネータ制御装置１に送信する。なお、バッテリ９１のＳＯＨやＳＯＣは、例えば、特開２００９−２１４７６６号公報、特開２００９−２１４６０４号公報、特開２００７−９３３５８号公報などに開示されている公知の検出方法で検出することができ、これ以外の公知の方法で検出してもよい。

ナビＥＣＵ１７０は、図示しないＧＰＳ（Global Positioning System）通信部からの情報に基づいて、車両１９０の位置を特定する機能を有する。ＧＰＳ通信部は、ＧＰＳ衛星（図示略）と通信可能な公知のＧＰＳ通信装置として構成され、ナビＥＣＵ１７０は、ＧＰＳ通信部が複数のＧＰＳ衛星との間で通信を行うことで得られた情報に基づいて車両１９０の位置を特定する位置情報（例えば、緯度及び経度などの情報）を算出し得る。なお、ＧＰＳ通信装置がＧＰＳ衛星と通信を行うことで車両の位置を特定する方法は公知の様々な方法を採用し得る。

ナビＥＣＵ１７０は、道路の位置情報などを含む地図情報を記憶する記憶部を備える。地図情報記憶部は、例えば、１又は複数種類の記憶装置によって構成され、各道路や各建物などの位置を緯度や経度と対応付けて特定し得る地図データが記憶され、地図データベースが構成されている。地図情報記憶部によって構成される地図データベースは、カーナビゲーションシステムで用いられる地図データであり、例えば日本全土の道路地図データや、それに付随する各種施設や店舗等の施設データ等を記憶するものである。

ＡＢＳＥＣＵ１８０は、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の制御を司る情報処理装置である。ＡＢＳＥＣＵ１８０は、マイクロコンピュータなどの制御回路を備える。ＡＢＳＥＣＵ１８０は、図示しない車輪速センサから車輪速情報を取得し得る構成をなし、車輪速センサからの情報に基づいて車両１９０の速度（車速）を算出し得る。ＡＢＳＥＣＵ１８０が算出した車速は、車速情報としてオルタネータ制御装置１に与えられる。

図１で示す車両１９０内には、図示したもの以外に様々な負荷が搭載されている。例えば、ヘッドランプ等の灯火系の電気負荷、オーディオ、ナビゲーション装置、ワイパー等のアクセサリー系の電気負荷、電動制御ブレーキ、電動パワーステアリングシステム、ステアバイワイヤシステム、電気制御式の四輪操舵、電動スタビライザ、電動サスペンション、電動ダンパー等の駆動系の電気負荷など、車両で使用する電気負荷全般が相当する。

オルタネータ制御装置１は、オルタネータ９３の発電制御を行う電子制御ユニットであり、エネルギーの管理を行うエネルギーマネージメントＥＣＵとして機能する。オルタネータ制御装置１は、図２で示す制御回路１０や図示しないその他の電子部品などを含んだ情報処理装置として構成されている。制御回路１０は、例えばマイクロコンピュータによって構成され、様々な機能を実行し得る。なお、図２は、オルタネータ制御装置１において実現される各機能の関係について説明する機能ブロック図である。図２の各ブロックで実行される各機能は、情報処理装置を用いたソフトウェア処理によって実現されてもよく、ハードウェア回路によって実現されてもよい。また、各機能は別々の装置によって実現されてもよく、共通の装置によって複数の機能が実現されてもよい。以下の説明では、各機能がマイクロコンピュータとして構成された制御回路１０によってソフトウェア処理で実現される例を代表例として説明する。

図２のように、オルタネータ制御装置１は、制御回路１０や図示しない記憶部などを有する。制御回路１０は、例えばマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ又はＲＡＭ等のメモリ、ＡＤ変換器等を有している。

バッテリ状態判定部１２は、バッテリ９１の状態が「所定の正常状態」であるか否かを判定する部分である。バッテリ状態判定部１２は、少なくともバッテリ９１の劣化状態が所定の劣化レベルを超えていないことを条件としてバッテリ９１が「所定の正常状態」であると判定する。また、バッテリ状態判定部１２は、少なくともバッテリ９１の充電状態が所定の充電レベルを超えていることを条件としてバッテリ９１が「所定の正常状態」であると判定する。具体的には、バッテリ状態判定部１２は、バッテリ監視部９２から与えられたＳＯＣが所定の第１閾値を超えており、且つバッテリ監視部９２から与えられたＳＯＨが所定の第２閾値以下である場合に、バッテリ９１が「所定の正常状態」であると判定する。

車速判定部１４は、車載用電源システム１００が搭載された車両の速度が所定の低速範囲であるか否かを判定する部分である。本構成では、ＡＢＳＥＣＵ１８０から車両１９０の速度を示す車速情報が入力されるようになっており、車速判定部１４は、車両１９０の速度が所定の低速範囲（例えば、０（ｋｍ／ｈ）以上、２０（ｋｍ／ｈ）未満の範囲）であるか否かを判定できるようになっている。

位置判定部１６は、車両１９０の位置が予め定められた位置条件を満たすか否かを判定する部分である。本構成では、地図情報で特定される地図において特定のエリアが予め定められており、位置判定部１６は、ナビＥＣＵ１７０からの位置情報によって特定される車両１９０の位置がその特定のエリア内である場合に、「予め定められた位置条件を満たす」と判定する。具体的には、地図情報で特定される地図内において駐車場を含んだ第１の特定エリアである「駐車場近傍エリア」と、交差点の近くのエリア（例えば、交差点から所定距離範囲にあるエリア）を含んだ第２の特定エリアである「交差点近傍エリア」とが予め定められており、ナビＥＣＵ１７０からの位置情報によって特定される車両１９０の位置が、「駐車場近傍エリア」又は「交差点近傍エリア」のいずれかにある場合に位置条件を満たすと判定するように機能する。

出力電圧指示部１８は、オルタネータ９３の出力電圧を、基準電圧である第１電圧と、基準電圧よりも高い第２電圧とに切り替える制御を行う部分である。具体的には、バッテリ９１の状態が「所定の正常状態」ではないとバッテリ状態判定部１２が判定し、車両１９０の速度が「所定の低速範囲」であると車速判定部１４が判定し、車両１９０の位置が「位置条件」を満たすと位置判定部１６が判定した場合に、オルタネータ９３の出力電圧を基準電圧よりも上げる指示を行うように機能する。

次に、図３等を参照し、オルタネータ制御装置１で実行されるオルタネータ制御について説明する。

オルタネータ制御装置１は、例えば、車両１９０が始動状態となった場合（例えば、イグニッションスイッチ等の始動スイッチがオフ状態からオン状態に切り替わった場合）に図３で示す制御を実行する。オルタネータ制御装置１は、図３の制御を開始した後、まず、ステップＳ１において、バッテリ９１の状態を確認する。具体的には、オルタネータ制御装置１は、バッテリ監視部９２の通知を確認し、バッテリ監視部９２からバッテリ９１の状態を示す各値（ＳＯＣ、ＳＯＨ）を取得する。

オルタネータ制御装置１は、ステップＳ１の後、ステップＳ２においてバッテリの劣化状態が閾値を超えていないか否か（具体的には、バッテリ監視部９２から取得したＳＯＨが第２閾値以下であるか否か）を判定する。オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２においてバッテリ監視部９２から取得したＳＯＨが第２閾値以下であると判定した場合（バッテリの劣化状態が閾値を超えていない場合）、処理をステップＳ１に戻す。一方、オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２においてバッテリ監視部９２から取得したＳＯＨが第２閾値を超えていると判定した場合（バッテリの劣化状態が閾値を超えている場合）、処理をステップＳ３に進める。

オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２でＮｏの場合、ステップＳ３において、バッテリ９１の充電状態が閾値を超えているか否か（具体的には、バッテリ監視部９２から取得したＳＯＣが第１閾値を超えているか否か）を判定する。オルタネータ制御装置１は、ステップＳ３において、バッテリ監視部９２から取得したＳＯＣが第１閾値を超えていると判定した場合（バッテリ９１の充電状態が閾値を超えている場合）、処理をステップＳ１に戻す。一方、オルタネータ制御装置１は、ステップＳ３において、バッテリ監視部９２から取得したＳＯＣが第１閾値を超えていないと判定した場合（バッテリ９１の充電状態が閾値を超えていない場合）、処理をステップＳ４に進める。

オルタネータ制御装置１は、ステップＳ３でＮｏの場合、ステップＳ４において、ＡＢＳＥＣＵから与えられた車速情報を確認し、その後、ステップＳ５において、その車速情報で特定される車両１９０の速度（車速）が所定の低速範囲（具体的には、０ｋｍ／ｈ以上、２０ｋｍ／ｈ未満の範囲）であるか否かを判定する。オルタネータ制御装置１は、ステップＳ５において、車速が２０ｋｍ／ｈ以上であると判定した場合（所定の低速範囲でないと判定した場合）、処理をステップＳ１に戻す。一方、オルタネータ制御装置１は、ステップＳ５において、車速が２０ｋｍ／ｈ以上でないと判定した場合（所定の低速範囲であると判定した場合）、処理をステップＳ６に進める。

オルタネータ制御装置１は、ステップＳ５でＮｏの場合、ステップＳ６において、ナビＥＣＵ１７０から与えられた車両位置情報を確認し、現状（ステップＳ６の実行時点）での車両１９０の位置を確認する。そして、オルタネータ制御装置１は、ステップＳ６の後にステップＳ７の処理を行い、ステップＳ６で把握した車両１９０の位置が上述した特定のエリア（具体的には予め定められた「駐車場近傍エリア」又は「交差点近傍エリア」のいずれかのエリア）にあるか否かを判定する。オルタネータ制御装置１は、ステップＳ７において、ステップＳ６で把握した車両１９０の位置が予め定められた「駐車場近傍エリア」又は「交差点近傍エリア」のいずれかのエリアにないと判定した場合、処理をステップＳ１に戻す。一方、オルタネータ制御装置１は、ステップＳ７において、ステップＳ６で把握した車両１９０の位置が予め定められた「駐車場近傍エリア」又は「交差点近傍エリア」のいずれかのエリアにあると判定した場合、オルタネータ９３に対する指示電圧を基準電圧（第１電圧）よりも高い第２電圧にする。

このようにステップＳ８でオルタネータ９３の指示電圧を第２電圧に設定した場合、その設定は、所定の終了タイミング（例えば、ステップＳ８の実行開始から一定時間が経過したタイミング、或いは、イグニッションスイッチなどの始動スイッチがオン状態からオフ状態に切り替わるタイミングなど）まで継続すればよい。

なお、図３で示す制御は、オルタネータ９３に対する指示電圧（オルタネータ９３の出力電圧）を切り替える制御であり、図３の制御の実行開始からステップＳ８の処理が実行される前までは、オルタネータ９３に対する指示電圧は基準電圧（第１電圧）に設定される。また、ステップＳ８の処理が実行された後、所定の終了タイミングまでは、オルタネータ９３に対する指示電圧は基準電圧よりも大きい第２電圧に設定される。但し、オルタネータ９３に対する指示電圧が基準電圧（第１電圧）に設定される時期でも、第２電圧に設定される時期でも、所定の停止条件の成立時にはオルタネータ９３の動作を停止させ得る。そして、オルタネータ９３の動作を停止させるタイミングは公知の様々なタイミングを採用することができる。

以下、本構成の効果を例示する。
オルタネータ制御装置１は、低速時に所定の位置条件下で使用されやすい負荷による消費電力の急上昇に対処しやすくなり、バッテリ９１の状態が正常状態でないときに、上記状況下（車両の速度が所定の低速範囲であり且つ車両が所定の位置条件を満たす位置にある状況下）で負荷が動作しても、オルタネータ９３の出力電圧不足に起因するトラブルが生じにくくなる。

オルタネータ制御装置１において、位置判定部１６は、少なくとも車両の位置が予め定められた「駐車場近傍エリア」にある場合に位置条件を満たすと判定するように機能する。車両が低速状態で駐車場近傍エリアに位置している場合、その後に駐車状態になる可能性が高く、ステアリング操作をモータでアシストしたり、回転径を小さくしたりするために、駐車に関連する負荷（例えば、電動パワーステアリングシステム、ステアバイワイヤシステム、電気制御式の四輪操舵など）が動作して消費電流が急上昇する虞がある。そこで、少なくとも車両の位置が予め定められた駐車場近傍エリアにある場合に位置条件を満たすと判定するように位置判定部１６を機能させる。このようにすれば、駐車場近傍エリアで低速状態となったときにオルタネータ９３の出力電圧を上昇させてその後の負荷電流に備えることができ、バッテリ９１の状態が正常状態でないときに駐車関連動作がなされることに起因する出力電圧不足のトラブルを防ぎやすくなる。

オルタネータ制御装置１において、位置判定部１６は、少なくとも車両の位置が予め定められた交差点近傍エリアにある場合に位置条件を満たすと判定するように機能する。車両が低速状態で交差点近傍エリアに位置している場合、その後に車両が右折や左折などを行う可能性が高く、ステアリング操作をモータでアシストしたり、回転径を小さくしたりするために、右折や左折に関連する負荷（例えば、電動パワーステアリングシステム、ステアバイワイヤシステム、電気制御式の四輪操舵など）が動作して消費電流が急上昇する虞がある。そこで、少なくとも車両の位置が予め定められた交差点近傍エリアにある場合に位置条件を満たすと判定するように位置判定部１６を機能させる。このようにすれば、交差点近傍エリアで低速状態となったときにオルタネータ９３の出力電圧を上昇させてその後の負荷電流に備えることができ、バッテリ９１の状態が正常状態でないときに右左折関連動作がなされることに起因する出力電圧不足のトラブルを防ぎやすくなる。

オルタネータ制御装置１において、バッテリ状態判定部１２は、少なくともバッテリ９１の劣化状態が所定の劣化レベルを超えていないこと（具体的には、バッテリ９１のＳＯＨが第２閾値以下であること）を条件として所定の正常状態であると判定するように機能する。このオルタネータ制御装置１は、バッテリ９１の劣化状態が所定の劣化レベルを超えている場合（バッテリ９１の劣化状態が進んだ場合）に、急激な電力消費が発生する前にオルタネータ９３の出力電圧を高めやすくなり、オルタネータ９３の出力電圧不足に起因するトラブルが生じにくくなる。

オルタネータ制御装置１において、バッテリ状態判定部１２は、少なくともバッテリ９１の充電状態が所定の充電レベルを超えていること（具体的には、バッテリ９１のＳＯＣが第１閾値を超えていること）を条件として所定の正常状態であると判定するように機能する。このオルタネータ制御装置１は、バッテリ９１の充電状態が所定の充電レベルを超えていない場合（バッテリ９１の充電量が相対的に低い場合）に、急激な電力消費が発生する前にオルタネータ９３の出力電圧を高めやすくなり、オルタネータ９３の出力電圧不足に起因するトラブルが生じにくくなる。

＜実施例２＞
次に、実施例２について説明する。
実施例２のオルタネータ制御装置１は、図３の制御に代えて図４の制御を行う点、及び図２で示す各機能の具体的内容のみが実施例１のオルタネータ制御装置１と異なり、それ以外は、実施例１のオルタネータ制御装置１と同様である。例えば、ハードウェア構成は実施例１のオルタネータ制御装置１と同様であるため、以下の説明では、ハードウェア構成については図１、図２を参照する。なお、オルタネータ制御装置１を含んでなる車両１９０の電気的構成において、オルタネータ制御装置１以外は、実施例１で説明した各部の構成、機能と同様である。

実施例２のオルタネータ制御装置１も、図２のような機能ブロックで表すことができ、制御回路１０や図示しない記憶部などを有している。制御回路１０は、例えばマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ又はＲＡＭ等のメモリ、ＡＤ変換器等を有している。

実施例２のオルタネータ制御装置１において、バッテリ状態判定部１２（図２）は、実施例１のオルタネータ制御装置１におけるバッテリ状態判定部１２と同様に機能する。

実施例２のオルタネータ制御装置１における車速判定部１４（図２）は、車載用電源システム１００が搭載された車両の速度が所定の高速範囲であるか否かを判定する部分である。本構成でも、ＡＢＳＥＣＵ１８０から車両１９０の速度を示す車速情報が入力されるようになっており、車速判定部１４は、車両１９０の速度が所定の高速範囲（例えば、８０（ｋｍ／ｈ）以上の範囲）であるか否かを判定できるようになっている。

実施例２のオルタネータ制御装置１における位置判定部１６は、車両１９０の位置が予め定められた位置条件を満たすか否かを判定する部分である。本構成では、地図情報で特定される地図において特定のエリアが予め定められており、位置判定部１６は、ナビＥＣＵ１７０からの位置情報によって特定される車両１９０の位置がその特定のエリア内である場合に、「予め定められた位置条件を満たす」と判定する。具体的には、地図情報で特定される地図内において、予め定められた幹線道路（高速道路など）における所定のカーブ近傍エリア（例えば、特定のカーブ位置から所定距離範囲内のエリア）が第１の特定エリアとして定められ、更に、予め定められた幹線道路（高速道路など）における所定の低速変化予想エリア（例えば、料金所や予め定められた渋滞予想地区から所定距離範囲内のエリア）が第２の特定エリアとして定められている。そして、位置判定部１６は、ナビＥＣＵ１７０からの位置情報によって特定される車両１９０の位置が、上記「第１の特定エリア」又は「第２の特定エリア」のいずれかにある場合に位置条件を満たすと判定するように機能する。

出力電圧指示部１８は、オルタネータ９３の出力電圧を、基準電圧である第１電圧と、基準電圧よりも高い第２電圧とに切り替える制御を行う部分である。具体的には、バッテリ９１の状態が「所定の正常状態」ではないとバッテリ状態判定部１２が判定し、車両１９０の速度が「所定の高速範囲」であると車速判定部１４が判定し、車両１９０の位置が「位置条件」を満たすと位置判定部１６が判定した場合に、オルタネータ９３の出力電圧を基準電圧よりも上げる指示を行う。

次に、図４等を参照し、オルタネータ制御装置１で実行されるオルタネータ制御について説明する。

実施例２のオルタネータ制御装置１は、例えば、車両１９０が始動状態となった場合（例えば、イグニッションスイッチ等の始動スイッチがオフ状態からオン状態に切り替わった場合）に図４で示す制御を実行する。オルタネータ制御装置１は、図４の制御を開始した後、まず、ステップＳ２０１において、バッテリ９１の状態を確認する。このステップＳ２０１の処理は、図３のステップＳ１と同様であり、具体的には、オルタネータ制御装置１は、バッテリ監視部９２の通知を確認し、バッテリ監視部９２からバッテリ９１の状態を示す各値（ＳＯＣ、ＳＯＨ）を取得する。

オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２０１の後、ステップＳ２０２においてバッテリの劣化状態が閾値を超えていないか否か（具体的には、バッテリ監視部９２から取得したＳＯＨが第２閾値以下であるか否か）を判定する。オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２０２においてバッテリ監視部９２から取得したＳＯＨが第２閾値以下であると判定した場合（バッテリの劣化状態が閾値を超えていない場合）、処理をステップＳ２０１に戻す。一方、オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２０２においてバッテリ監視部９２から取得したＳＯＨが第２閾値未満であると判定した場合（バッテリの劣化状態が閾値を超えている場合）、処理をステップＳ２０３に進める。

オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２０２でＮｏの場合、ステップＳ２０３において、バッテリ９１の充電状態が閾値を超えているか否か（具体的には、バッテリ監視部９２から取得したＳＯＣが第１閾値を超えているか否か）を判定する。オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２０３において、バッテリ監視部９２から取得したＳＯＣが第１閾値を超えていると判定した場合（バッテリ９１の充電状態が閾値を超えている場合）、処理をステップＳ２０１に戻す。一方、オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２０３において、バッテリ監視部９２から取得したＳＯＣが第１閾値を超えていないと判定した場合（バッテリ９１の充電状態が閾値を超えていない場合）、処理をステップＳ２０４に進める。

オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２０３でＮｏの場合、ステップＳ２０４において、ＡＢＳＥＣＵ１８０から与えられた車速情報を確認し、その後、ステップＳ２０５において、その車速情報で特定される車両１９０の速度（車速）が所定の高速範囲（具体的には、８０ｋｍ／ｈ以上の範囲）であるか否かを判定する。オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２０５において、車速が８０ｋｍ／ｈ以上でないと判定した場合（所定の高速範囲でないと判定した場合）、処理をステップＳ２０１に戻す。一方、オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２０５において、車速が８０ｋｍ／ｈ以上であると判定した場合（所定の高速範囲であると判定した場合）、処理をステップＳ２０６に進める。

オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２０５でＹｅｓの場合、ステップＳ２０６において、ナビＥＣＵ１７０から与えられた車両位置情報を確認し、現状（ステップＳ２０６の実行時点）での車両１９０の位置を確認する。そして、オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２０６の後にステップＳ２０７の処理を行い、ステップＳ２０６で把握した車両１９０の位置が上述した特定のエリア（具体的には予め定められた「第１の特定エリア」又は「第２の特定エリア」のいずれかのエリア）にあるか否かを判定する。オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２０７において、ステップＳ２０６で把握した車両１９０の位置が予め定められた「第１の特定エリア」又は「第２の特定エリア」のいずれかのエリアにないと判定した場合、処理をステップＳ２０１に戻す。一方、オルタネータ制御装置１は、ステップＳ２０７において、ステップＳ２０６で把握した車両１９０の位置が予め定められた「第１の特定エリア」又は「第２の特定エリア」のいずれかのエリアにあると判定した場合、オルタネータ９３に対する指示電圧を基準電圧（第１電圧）よりも高い第２電圧にする。

このようにステップＳ２０８でオルタネータ９３の指示電圧を第２電圧に設定した場合、その設定は、所定の終了タイミング（例えば、ステップＳ２０８の実行開始から一定時間が経過したタイミング、或いは、イグニッションスイッチなどの始動スイッチがオン状態からオフ状態に切り替わるタイミングなど）まで継続すればよい。

なお、図４で示す制御も、オルタネータ９３に対する指示電圧（オルタネータ９３の出力電圧）を切り替える制御であり、図４の制御の実行開始からステップＳ２０８の処理が実行される前までは、オルタネータ９３に対する指示電圧は基準電圧（第１電圧）に設定される。また、ステップＳ２０８の処理が実行された後、所定の終了タイミングまでは、オルタネータ９３に対する指示電圧は基準電圧よりも大きい第２電圧に設定される。但し、オルタネータ９３に対する指示電圧が基準電圧（第１電圧）に設定される時期でも、第２電圧に設定される時期でも、所定の停止条件の成立時にはオルタネータ９３の動作を停止させ得る。そして、オルタネータ９３の動作を停止させるタイミングは公知の様々なタイミングを採用することができる。

本構成のオルタネータ制御装置１は、高速時に所定の位置条件下で使用されやすい負荷による消費電力の急上昇に対処しやすくなり、バッテリ９１の状態が正常状態でないときに、上記状況下（車両１９０の速度が所定の高速範囲であり且つ車両１９０が所定の位置条件を満たす位置にある状況下）で負荷が動作しても、オルタネータ９３の出力電圧不足に起因するトラブルが生じにくくなる。

位置判定部１６は、少なくとも車両１９０の位置が予め定められた幹線道路において所定のカーブ近傍エリアにある場合に位置条件を満たすと判定するように機能する。車両１９０が高速状態で幹線道路を走行している場合においてカーブ近傍エリアに位置している場合、その後に車両１９０が比較的早い速度でカーブに突入する可能性が高く、その際には、走行安定性を高めるために、カーブ動作に関連する負荷（例えば、電動スタビライザ、電動サスペンション、電動ダンパー、電気制御式の四輪操舵など）が動作して消費電流が急上昇する虞がある。そこで、少なくとも車両１９０の位置が予め定められた幹線道路において所定のカーブ近傍エリアにある場合に位置条件を満たすと判定するように位置判定部１６を機能させる。このようにすれば、幹線道路の走行中に所定状態でカーブ近傍エリアとなったときにオルタネータ９３の出力電圧を上昇させてその後の負荷電流に備えることができ、バッテリ９１の状態が正常状態でないときにカーブ動作がなされることに起因する出力電圧不足のトラブルを防ぎやすくなる。

オルタネータ制御装置１において、位置判定部１６は、少なくとも車両１９０の位置が予め定められた幹線道路において所定の低速変化予想エリアにある場合に位置条件を満たすと判定するように機能する。車両１９０が高速状態で幹線道路を走行している場合において低速変化予想エリア（料金所付近、渋滞が多く発生する実績のある所定エリア近傍など）に位置している場合、その後に車両１９０が低速に変化する可能性が高く、ブレーキ踏力をアシストするために、低速変化に関連する負荷（例えば、電動制御ブレーキなど）が動作して消費電流が急上昇する虞がある。そこで、少なくとも車両１９０の位置が予め定められた幹線道路において所定の低速変化予想エリアにある場合に位置条件を満たすと判定するように位置判定部１６を機能させる。このようにすれば、幹線道路の走行中に所定状態で低速変化予想エリアとなったときにオルタネータ９３の出力電圧を上昇させてその後の負荷電流に備えることができ、バッテリ９１の状態が正常状態でないときに高速状態から低速状態に変化させる動作がなされることに起因する出力電圧不足のトラブルを防ぎやすくなる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上述した実施例や後述する実施例は矛盾しない範囲で組み合わせることが可能である。

実施例１、２では、バッテリ監視部９２がＳＯＣやＳＯＨを算出しているが、オルタネータ制御装置１がバッテリ９１の充電電圧や出力電流を検出し、オルタネータ制御装置１がＳＯＣやＳＯＨを算出してもよい。

実施例１の図３の制御では、ステップＳ２又はステップＳ３のいずれか一方の判断処理を省略してもよい。実施例２の図４の制御では、ステップＳ２０２又はステップＳ２０３のいずれか一方の判断処理を省略してもよい。

１…オルタネータ制御装置
１２…バッテリ状態判定部
１４…車速判定部
１６…位置判定部
１８…出力電圧指示部
９１…バッテリ
９３…オルタネータ
１００…車載用電源システム

Claims (8)

1. 車載用のバッテリと、発電動作を行うことで前記バッテリに電力を供給する車載用のオルタネータと、を備えた車載用電源システムにおいて、前記オルタネータを制御するオルタネータ制御装置であって、
   前記バッテリの状態が所定の正常状態であるか否かを判定するバッテリ状態判定部と、
   前記車載用電源システムが搭載された車両の速度が所定の低速範囲であるか否かを判定する車速判定部と、
   前記車両の位置が予め定められた位置条件を満たすか否かを判定する位置判定部と、
   前記バッテリの状態が前記所定の正常状態ではないと前記バッテリ状態判定部が判定し、前記車両の速度が前記所定の低速範囲であると前記車速判定部が判定し、前記車両の位置が前記位置条件を満たすと前記位置判定部が判定した場合に、前記オルタネータの出力電圧を基準電圧よりも上げる指示を行う出力電圧指示部と、
   を有するオルタネータ制御装置。
2. 前記位置判定部は、少なくとも前記車両の位置が予め定められた駐車場近傍エリアにある場合に前記位置条件を満たすと判定する請求項１に記載のオルタネータ制御装置。
3. 前記位置判定部は、少なくとも前記車両の位置が予め定められた交差点近傍エリアにある場合に前記位置条件を満たすと判定する請求項１に記載のオルタネータ制御装置。
4. 車載用のバッテリと、発電動作を行うことで前記バッテリに電力を供給する車載用のオルタネータと、を備えた車載用電源システムにおいて、前記オルタネータを制御するオルタネータ制御装置であって、
   前記バッテリの状態が所定の正常状態であるか否かを判定するバッテリ状態判定部と、
   前記車載用電源システムが搭載された車両の速度が所定の高速範囲であるか否かを判定する車速判定部と、
   前記車両の位置が予め定められた位置条件を満たすか否かを判定する位置判定部と、
   前記バッテリの状態が前記所定の正常状態ではないと前記バッテリ状態判定部が判定し、前記車両の速度が前記所定の高速範囲であると前記車速判定部が判定し、前記車両の位置が前記位置条件を満たすと前記位置判定部が判定した場合に、前記オルタネータの出力電圧を基準電圧よりも上げる指示を行う出力電圧指示部と、
   を有するオルタネータ制御装置。
5. 前記位置判定部は、少なくとも前記車両の位置が予め定められた幹線道路において予め定められたカーブ近傍エリアにある場合に前記位置条件を満たすと判定する請求項４に記載のオルタネータ制御装置。
6. 前記位置判定部は、少なくとも前記車両の位置が予め定められた幹線道路において予め定められた低速変化予想エリアにある場合に前記位置条件を満たすと判定する請求項４に記載のオルタネータ制御装置。
7. 前記バッテリ状態判定部は、少なくとも前記バッテリの劣化状態が所定の劣化レベルを超えていないことを条件として前記所定の正常状態であると判定する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のオルタネータ制御装置。
8. 前記バッテリ状態判定部は、少なくとも前記バッテリの充電状態が所定の充電レベルを超えていることを条件として前記所定の正常状態であると判定する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のオルタネータ制御装置。

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