WO2014167924A1 - 車両の発電制御装置および発電制御方法 - Google Patents

車両の発電制御装置および発電制御方法 Download PDF

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麻巳 穂積
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle power generation control device and a power generation control method.
  • JP2005-80396A in a vehicle equipped with a generator capable of changing the generated voltage, the charge amount of the battery is estimated based on the current flowing into the battery at the time of charging, and the charge amount of the battery becomes the target charge amount after the engine is started.
  • a power generation control device that performs charging at a high voltage is disclosed.
  • the above device Since the relationship between the charge amount of the battery and the charge current varies depending on the state of the battery, the above device corrects the current value for determining that the target charge amount has been reached based on the battery voltage and temperature, and charges the battery. The estimation accuracy of quantity is improved.
  • the relationship between the battery charge amount and the charge current varies depending on the discharge state of the battery before the start of charging. For example, if the state where the discharge current is small continues for a long time, the charging performance of the battery is lowered, and the amount of charge is reduced even if the charging current is the same.
  • the present invention has been made in view of such technical problems, and aims to improve the estimation accuracy of the battery charge amount and prevent the battery from becoming insufficiently charged.
  • a vehicle including: a generator driven by an engine; a battery charged by power generated by the generator; and a current detection unit that detects a charge / discharge current of the battery.
  • a power generation control device is provided.
  • the power generation control device determines that the amount of charge of the battery has reached the target amount of charge when the charging current of the battery detected by the current detection unit becomes equal to or less than a charging completion determination value.
  • the charging completion determination value is set to be smaller as the discharge current of the battery before the start of charging is smaller.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine and an auxiliary machine of a vehicle to which the power generation control device according to the first embodiment is applied.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a processing procedure until the battery charging is completed in the power generation control device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a processing procedure of variable power generation control of the power generation control device according to the first embodiment.
  • FIG. 4A is a characteristic map showing a charging current when the charging amount is 90% in a battery in which charging performance is not deteriorated.
  • FIG. 4B is a characteristic map showing a charging current when the charging amount is 90% in a battery having a deteriorated charging performance.
  • FIG. 5 is a time chart showing the state of the battery of the vehicle to which the power generation control device according to the first embodiment is applied.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure until the battery charging is completed in the power generation control device according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine and an auxiliary machine of a vehicle to which the power generation control device according to the first embodiment is applied.
  • the vehicle 1 includes an engine 2, an alternator 3, a battery 4, and a vehicle controller 5.
  • Engine 2 is an internal combustion engine that uses gasoline, diesel, or the like as fuel, and the rotational speed, torque, and the like are controlled based on an engine control command from vehicle controller 5.
  • the alternator 3 is a generator that can change the generated voltage, and is driven by the engine 2.
  • the battery 4 is charged with the power generated by the alternator 3.
  • a current sensor 6 and a temperature sensor 7 are attached to the battery 4.
  • the vehicle controller 5 receives detection signals from the current sensor 6, the temperature sensor 7, etc., the voltage of the battery 4, and the like.
  • the vehicle controller 5 performs various calculations for controlling the engine 2, setting of a target power generation voltage of the alternator 3, estimation of a charge amount of the battery 4, and the like.
  • the vehicle controller 5 controls the power generation amount while the vehicle 1 is traveling by changing the target power generation voltage of the alternator 3, thereby improving fuel consumption and power performance.
  • the power generation voltage of the alternator 3 is set to a high voltage to efficiently charge the battery 4, and during acceleration when the fuel is not cut.
  • the variable power generation control for stopping the power generation of the alternator 3 and reducing the load on the engine 2 is performed.
  • the high voltage is, for example, 14V.
  • the vehicle controller 5 first sets the power generation voltage of the alternator 3 to a high voltage to charge the battery 4 until the target charge amount is reached, and then performs variable power generation control while charging at a low voltage.
  • the low voltage is a voltage that can supply power to various electrical components without reducing the amount of charge of the battery 4, and is, for example, 13V.
  • the vehicle controller 5 estimates the charge amount based on the charge current of the battery 4, but the relationship between the charge amount of the battery 4 and the charge current varies depending on the state of the battery 4.
  • the vehicle controller 5 performs control according to the processing procedure shown in the flowcharts of FIGS. 2 and 3 in order to perform variable power generation control while preventing the battery 4 from being insufficiently charged.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure until the battery charging is completed in the power generation control device according to the first embodiment.
  • the vehicle controller 5 detects the minimum voltage of the battery 4 when the engine 2 is started, and determines whether or not the minimum voltage is greater than or equal to the state determination value (S101).
  • the state determination value is a voltage value by which it can be determined whether or not the charging performance of the battery 4 is degraded, and is, for example, 7V. The charging performance of the battery 4 will be described in detail later.
  • the vehicle controller 5 determines that the minimum voltage of the battery 4 at the time of starting the engine 2 is equal to or higher than the state determination value, the vehicle controller 5 refers to the characteristic map of FIG. Then, based on the voltage of the battery 4 and the temperature of the battery 4 detected by the temperature sensor 7, a charge completion determination value for determining that the charge amount of the battery 4 has reached the target charge amount is set (S102). Migrate processing.
  • the target charge amount is a charge amount that does not promote deterioration of the battery 4 due to insufficient charge, and is, for example, a state where the charge amount is 90%.
  • the vehicle controller 5 determines that the minimum voltage of the battery 4 at the time of starting the engine 2 is smaller than the state determination value, the vehicle controller 5 refers to the characteristic map of FIG. Then, based on the voltage of the battery 4 and the temperature of the battery 4 detected by the temperature sensor 7, a charge completion determination value is set (S103), and the process proceeds to S104.
  • FIG. 4a is a characteristic map showing the charging current when the charging amount is 90% in the battery 4 in which the charging performance has not deteriorated.
  • FIG. 4B is a characteristic map showing the charging current when the charging amount is 90% in the battery 4 whose charging performance is lowered.
  • the relationship between the amount of charge of the battery 4 and the charging current varies depending on the voltage and temperature of the battery 4 and also varies depending on the charging performance of the battery 4 as described above.
  • the charging performance of the battery 4 varies depending on the discharge state before the battery 4 starts charging. For example, the charging performance of the battery 4 decreases as the discharge due to the dark current continues for a long time.
  • the dark current is a minute current that flows when the ignition switch is OFF.
  • the charging current when the charging amount is 90% is smaller than the battery whose charging performance is not lowered.
  • the charging completion determination value is 10A according to the characteristic map of FIG. 4A, but the charging completion determination value is 3A according to the characteristic map of FIG. 4B. Become.
  • the battery 4 is discharged by a dark current. If this state continues for a long time, the charge amount of the battery 4 also decreases considerably. Since the electromotive voltage of the battery changes depending on the specific gravity of the battery, when the charge amount of the battery 4 decreases, the voltage of the battery 4 also decreases.
  • the minimum voltage of the battery 4 is smaller than the state determination value, it can be determined that the time during which the discharge current is small is long and the state of the battery 4 is in a state where the charging performance is degraded. To set the charge completion judgment value.
  • the estimation accuracy of the charge amount of the battery 4 can be improved by selecting the characteristic maps (FIGS. 4a and 4b) to be referred to based on the charge performance of the battery 4 and setting the charge completion determination value.
  • the vehicle controller 5 sets the power generation voltage of the alternator 3 to a high voltage (14V), starts charging the battery 4, and shifts the process to S105.
  • the vehicle controller 5 determines whether or not the charging current of the battery 4 detected by the current sensor 6 is equal to or less than the charging completion determination value set in S102 or S103.
  • the vehicle controller 5 determines that the charging current is equal to or less than the charging completion determination value, the vehicle controller 5 ends the charging at the high voltage and shifts the process to variable power generation control (END).
  • the vehicle controller 5 determines that the charging current is greater than the charging completion determination value, the vehicle controller 5 repeatedly performs the determination process of S105.
  • variable power generation control performed by the vehicle controller 5 will be described.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of variable power generation control of the power generation control device according to the first embodiment.
  • the vehicle controller 5 sets the power generation voltage of the alternator 3 to a low voltage (13 V) and starts charging the battery 4 (S201).
  • the vehicle controller 5 starts integration of the charging / discharging current of the battery 4 after starting charging in S201 based on the current of the battery 4 detected by the current sensor 6 (S202).
  • the vehicle controller 5 determines whether or not the minimum voltage at the start of the engine 2 is equal to or higher than the state determination value (S203).
  • the vehicle controller 5 determines that the minimum voltage of the battery 4 at the time of starting the engine 2 is equal to or higher than the state determination value, the vehicle controller 5 then sets a discharge allowable charge amount that becomes a lower limit value that allows discharge of the battery 4 to a target charge amount (charge amount 90 %), For example, 88% (S204), and the process proceeds to S206.
  • a target charge amount charge amount 90 %
  • the vehicle controller 5 determines that the minimum voltage of the battery 4 is smaller than the state determination value, the vehicle controller 5 sets the discharge allowable charge amount to 90%, which is the same as the target charge amount (S205), and shifts the process to S206.
  • the minimum voltage of the battery 4 at the time of starting the engine 2 is smaller than the state determination value, the time during which the discharge current is small is long and the charging performance of the battery 4 is deteriorated. Therefore, in such a case, even after the charging with the high voltage is completed, the battery 4 is charged by setting a large lower limit value of the charge amount that allows discharge and maintaining a large charge amount of the battery 4. It can be prevented from becoming insufficient.
  • the vehicle controller 5 determines whether or not the fuel of the engine 2 is cut.
  • the vehicle controller 5 When the vehicle controller 5 determines that the fuel of the engine 2 has been cut, the vehicle controller 5 starts charging the battery 4 by setting the power generation voltage of the alternator 3 to a high voltage (S207), and proceeds to S208.
  • the vehicle controller 5 determines that the fuel of the engine 2 is not cut, the vehicle controller 5 repeatedly performs the determination process of S206.
  • the battery 4 By charging the battery 4 with a high voltage while the fuel of the engine 2 is cut, the battery 4 can be efficiently charged without affecting the fuel consumption and power performance of the vehicle 1.
  • the vehicle controller 5 determines whether or not the fuel cut of the engine 2 has been completed.
  • the vehicle controller 5 determines that the fuel cut of the engine 2 has been completed, the vehicle controller 5 stops the power generation of the alternator 3 (S209), and the process proceeds to S210.
  • the vehicle controller 5 determines that the fuel cut of the engine 2 has not been completed, the vehicle controller 5 repeatedly performs the determination process of S208.
  • the vehicle controller 5 compares the charge amount of the battery 4 calculated based on the integrated value of the charge / discharge current of the battery 4 with the discharge allowable charge amount set in S204 or S205, and the charge amount of the battery 4 is determined. It is determined whether or not the discharge allowable charge amount is equal to or less.
  • the vehicle controller 5 determines that the charge amount of the battery 4 is equal to or less than the discharge allowable charge amount, the vehicle controller 5 starts charging the battery 4 by setting the power generation voltage of the alternator 3 to a low voltage (S211), and proceeds to S206.
  • the vehicle controller 5 determines that the charge amount of the battery 4 is greater than the discharge allowable charge amount, the vehicle controller 5 repeatedly performs the determination process of S210.
  • the battery 4 After the battery 4 is charged at a high voltage during fuel cut, the battery 4 supplies power to various electrical components until the charge amount of the battery 4 becomes equal to or less than the discharge allowable charge amount, and during that time, the alternator 3 generates power. By stopping, the fuel consumption of the vehicle 1 can be improved. In addition, when the charge amount of the battery 4 becomes equal to or less than the discharge allowable charge amount, the charging at the low voltage is resumed, so that the battery 4 can be prevented from being insufficiently charged.
  • FIG. 5 is a time chart showing a battery state of a vehicle to which the power generation control device according to the first embodiment is applied.
  • the charging completion determination value is set based on the characteristic map of FIG.
  • the charge completion determination value is set based on the characteristic map of FIG.
  • the time chart of FIG. 5 shows a state in which the minimum voltage of the battery 4 at the time of starting the engine 2 is lower than 7V, and the charge completion determination value is 3A.
  • the battery current integrated value gradually increases after the power generation voltage of the alternator 3 starts switching to 13 V (t3 ⁇ t5).
  • the charge amount 90% is 0 As for the battery current integrated value.
  • the battery 4 supplies power to various electrical components, so that the battery current integrated value decreases to the discharge allowable charge amount (t7 ⁇ t8).
  • the allowable discharge charge amount is, for example, 88% charge amount.
  • the allowable discharge charge amount is, for example, 90% charge amount.
  • the time chart of FIG. 5 shows a state in which the minimum voltage of the battery 4 at the time of starting the engine 2 is lower than 7V, and the allowable discharge charge amount is 90% charge amount.
  • the estimation accuracy of the battery charge amount can be improved by setting the charge completion determination value that determines that the charge amount has reached the target charge amount as compared with the state in which the charge performance of the battery 4 is not deteriorated. 4 can be prevented from becoming insufficiently charged.
  • the discharge allowable charge amount that becomes the lower limit value that allows the battery 4 to be discharged is set large even after the high-voltage charging is completed. And it can prevent that the battery 4 becomes insufficiently charged by maintaining the charging amount of the battery 4 large.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure until the battery charging is completed in the power generation control device according to the second embodiment.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the charge completion determination value is set based on the ignition switch OFF time.
  • the difference from the first embodiment will be mainly described.
  • the vehicle controller 5 detects the time from when the ignition switch is turned OFF until it is turned ON, and whether or not the ignition switch OFF time is shorter than the state determination time. Is determined (S301).
  • the charging performance of the battery 4 decreases as the discharge due to the dark current continues for a long time. Therefore, in the state determination time, when the charge completion determination value is set based on the characteristic map of FIG. 4B, the estimation accuracy of the charge amount is higher than when the charge completion determination value is set based on the characteristic map of FIG. 4A. It is time.
  • the vehicle controller 5 determines that the ignition switch OFF time is shorter than the state determination time, the vehicle controller 5 sets a charge completion determination value with reference to the characteristic map of FIG. 4a (S302), and proceeds to S304.
  • the vehicle controller 5 determines that the ignition switch OFF time is equal to or longer than the state determination time, the vehicle controller 5 sets a charging completion determination value with reference to the map of FIG. 4B (S303), and proceeds to S304.
  • the estimation accuracy of the battery charge amount can be improved by setting the charge completion determination value that determines that the charge amount has reached the target charge amount as compared with the state in which the charge performance of the battery 4 is not deteriorated. 4 can be prevented from becoming insufficiently charged.
  • the charging completion determination value is set based on two characteristic maps (FIGS. 4a and 4b). For example, even if the charging completion determination value is set based on three or more characteristic maps, Good.
  • the charge completion determination value may be corrected by multiplying a correction coefficient ( ⁇ 1) corresponding to the charging performance of the battery 4 with one characteristic map as a reference.
  • the allowable discharge charge amount is set based on the minimum voltage of the battery 4 when the engine 2 is started.
  • the allowable discharge charge amount is set based on the ignition switch OFF time. Also good. In this case, when the ignition switch OFF time is equal to or longer than the state determination time, it can be determined that the time during which the discharge current of the battery 4 is small before the start of charging is long and the charging performance of the battery 4 is degraded. Therefore, the discharge allowable charge amount is set larger than the state in which the charging performance of the battery 4 is not deteriorated.

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Abstract

　車両の発電制御装置は、検出したバッテリの充電電流が充電完了判定値以下になると、バッテリの充電量が目標充電量に到達したと判定し、充電開始前におけるバッテリの放電電流が小さい時間が長いほど、充電完了判定値を小さく設定する。

Description

車両の発電制御装置および発電制御方法
　本発明は、車両の発電制御装置および発電制御方法に関する。
　ＪＰ２００５－８０３９６Ａには、発電電圧を変更可能な発電機を備えた車両において、充電時にバッテリに流入する電流に基づいてバッテリの充電量を推定し、エンジン始動後にバッテリの充電量が目標充電量になるまでは高電圧で充電を行う発電制御装置が開示されている。
　バッテリの充電量と充電電流との関係は、バッテリの状態により変動するので、上記装置では、バッテリの電圧及び温度に基づいて、目標充電量に到達したと判定する電流値を補正し、バッテリ充電量の推定精度の向上を図っている。
　バッテリの充電量と充電電流との関係は、充電開始前のバッテリの放電状態によっても変動する。例えば、放電電流が小さい状態が長時間続くと、バッテリの充電性能が低下し、充電電流が同じでも充電量が少なくなる。
　このような場合には、充電開始前のバッテリの放電状態に基づいて目標充電量に到達したと判定する電流値を補正しなければ、バッテリ充電量が少ないにもかかわらず目標充電量に到達したと誤判定し、バッテリが充電不足になるという問題がある。
　本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、バッテリ充電量の推定精度を向上し、バッテリが充電不足になることを防止することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、エンジンにより駆動される発電機と、前記発電機の発電電力により充電されるバッテリと、前記バッテリの充放電電流を検出する電流検出手段と、を備えた車両の発電制御装置が提供される。
　発電制御装置は、前記電流検出手段により検出した前記バッテリの充電電流が充電完了判定値以下になると、前記バッテリの充電量が目標充電量に到達したと判定する。
　また、充電開始前における前記バッテリの放電電流が小さい時間が長いほど、前記充電完了判定値を小さく設定する。
図１は、第１実施形態に係る発電制御装置を適用する車両の、エンジン及び補機を示す概略構成図である。 図２は、第１実施形態に係る発電制御装置の、バッテリ充電完了までの処理手順を示すフローチャートである。 図３は、第１実施形態に係る発電制御装置の、可変発電制御の処理手順を示すフローチャートである。 図４ａは、充電性能が低下していないバッテリにおける、充電量９０％のときの充電電流を示す特性マップである。 図４ｂは、充電性能が低下したバッテリにおける、充電量９０％のときの充電電流を示す特性マップである。 図５は、第１実施形態に係る発電制御装置を適用する車両の、バッテリの状態を示すタイムチャートである。 図６は、第２実施形態に係る発電制御装置の、バッテリ充電完了までの処理手順を示すフローチャートである。
　＜第１実施形態＞
　以下、添付図面を参照しながら本発明の第１実施形態について説明する。
　図１は、第１実施形態に係る発電制御装置を適用する車両の、エンジン及び補機を示す概略構成図である。
　車両１は、エンジン２と、オルタネータ３と、バッテリ４と、車両コントローラ５と、を備える。
　エンジン２は、ガソリン、ディーゼル等を燃料とする内燃機関であり、車両コントローラ５からのエンジン制御指令に基づいて、回転速度、トルク等が制御される。
　オルタネータ３は、発電電圧を変更可能な発電機であり、エンジン２により駆動される。
バッテリ４は、オルタネータ３の発電電力により充電される。また、バッテリ４には、電流センサ６、温度センサ７が取り付けられる。
　車両コントローラ５には、電流センサ６、温度センサ７等からの検出信号、バッテリ４の電圧等が入力される。車両コントローラ５は、エンジン２を制御するための各種演算や、オルタネータ３の目標発電電圧の設定、バッテリ４の充電量の推定等を行う。
　ところで、車両コントローラ５は、上記のように、オルタネータ３の目標発電電圧を変更することで、車両１の走行中の発電量をコントロールし、燃費や動力性能の向上を図っている。
　具体的には、車両１の減速中でエンジン２の燃料をカットしている間は、オルタネータ３の発電電圧を高電圧にしてバッテリ４を効率よく充電し、燃料をカットしていない加速時等には、オルタネータ３の発電を停止してエンジン２の負荷を低減する可変発電制御を行う。高電圧は、例えば１４Ｖである。
　ただし、バッテリ４の充電量によっては、発電を停止した場合に充電不足になり、バッテリ４が劣化することが考えられる。そこで、車両コントローラ５は、エンジン２を始動すると、まず、オルタネータ３の発電電圧を高電圧にして目標充電量になるまでバッテリ４を充電し、その後に低電圧で充電を行いつつ、可変発電制御を行う。低電圧は、バッテリ４の充電量を減少させることなく各種電装品に電力を供給できる電圧とされ、例えば１３Ｖである。
　ここで、車両コントローラ５は、バッテリ４の充電電流に基づいて充電量を推定するが、バッテリ４の充電量と充電電流との関係は、バッテリ４の状態により変動する。
　したがって、実際には充電不足の状態で可変発電制御が行われることがないように、バッテリ４の充電量と充電電流との関係を、バッテリ４の状態に基づいて補正する必要がある。
　そこで、車両コントローラ５は、バッテリ４が充電不足になることを防止しつつ、可変発電制御を行うべく、図２、図３のフローチャートに示す処理手順に従って制御を行う。
　以下、図２、図３のフローチャートにしたがって、車両コントローラ５が行う制御を詳しく説明する。
　図２は、第１実施形態に係る発電制御装置の、バッテリ充電完了までの処理手順を示すフローチャートである。
　まず、車両コントローラ５は、エンジン２始動時のバッテリ４の最低電圧を検出し、最低電圧が、状態判定値以上か否かを判定する（Ｓ１０１）。状態判定値は、バッテリ４の充電性能が低下しているか否かを判定できる電圧値であり、例えば７Ｖである。バッテリ４の充電性能については後で詳しく述べる。
　車両コントローラ５は、エンジン２始動時のバッテリ４の最低電圧が状態判定値以上と判定すると、図４ａの特性マップを参照する。そして、バッテリ４の電圧と温度センサ７により検出したバッテリ４の温度とに基づいて、バッテリ４の充電量が目標充電量に到達したと判定する充電完了判定値を設定し（Ｓ１０２）、Ｓ１０４に処理を移行する。目標充電量は、充電不足によりバッテリ４の劣化が促進されることがない充電量であり、例えば、充電量９０％の状態である。
　車両コントローラ５は、エンジン２始動時のバッテリ４の最低電圧が状態判定値より小さいと判定すると、図４ｂの特性マップを参照する。そして、バッテリ４の電圧と温度センサ７により検出したバッテリ４の温度とに基づいて、充電完了判定値を設定し（Ｓ１０３）、Ｓ１０４に処理を移行する。
　図４ａは、充電性能が低下していないバッテリ４における、充電量９０％のときの充電電流を示す特性マップである。また、図４ｂは、充電性能が低下したバッテリ４における、充電量９０％のときの充電電流を示す特性マップである。
　バッテリ４の充電量と充電電流との関係は、バッテリ４の電圧及び温度によって変動し、また、上記のように、バッテリ４の充電性能によっても変動する。
　バッテリ４の充電性能は、バッテリ４の充電開始前の放電状態により変動する。例えば、暗電流による放電が長時間続くほどバッテリ４の充電性能は低下する。暗電流は、イグニッションスイッチがＯＦＦの状態で流れる微小電流である。
　充電性能が低下したバッテリ４においては、電圧及び温度が同じ場合でも、充電性能が低下していないバッテリよりも充電量９０％のときの充電電流が小さくなる。例えば、バッテリ４の電圧が１４Ｖ、温度が２５℃の場合では、図４ａの特性マップによれば充電完了判定値は１０Ａとなるが、図４ｂの特性マップによれば充電完了判定値は３Ａとなる。
　ここで、エンジン２の始動前は、バッテリ４は暗電流による放電をしており、この状態が長時間続くと、バッテリ４の充電量も相当に低下する。バッテリの起電圧は、バッテリの比重によって変化するので、バッテリ４の充電量が低下すると、バッテリ４の電圧も低下することになる。
　したがって、エンジン２始動時のバッテリ４の最低電圧が状態判定値以上の場合は、放電電流が小さい時間が短く、バッテリ４の状態が、充電性能が低下していない状態と判定でき、車両コントローラ５は、図４ａの特性マップを参照して充電完了判定値を設定する。
　バッテリ４の最低電圧が状態判定値より小さい場合は、放電電流が小さい時間が長く、バッテリ４の状態が、充電性能が低下している状態と判定でき、車両コントローラ５は、図４ｂの特性マップを参照して充電完了判定値を設定する。
　このように、バッテリ４の充電性能に基づいて参照する特性マップ（図４ａ、図４ｂ）を選択し、充電完了判定値を設定することで、バッテリ４の充電量の推定精度を向上できる。
　Ｓ１０４では、車両コントローラ５は、オルタネータ３の発電電圧を高電圧（１４Ｖ）にしてバッテリ４の充電を開始し、Ｓ１０５に処理を移行する。
　Ｓ１０５では、車両コントローラ５は、電流センサ６により検出したバッテリ４の充電電流が、Ｓ１０２またはＳ１０３で設定した充電完了判定値以下か否かを判定する。
　車両コントローラ５は、充電電流が充電完了判定値以下と判定すると、高電圧での充電を終了し、可変発電制御に処理を移行する（ＥＮＤ）。
　車両コントローラ５は、充電電流が充電完了判定値より大きいと判定すると、Ｓ１０５の判定処理を繰り返し行う。
　続いて、車両コントローラ５が行う可変発電制御について説明する。
　図３は、第１実施形態に係る発電制御装置の、可変発電制御の処理手順を示すフローチャートである。
　車両コントローラ５は、まず、オルタネータ３の発電電圧を低電圧（１３Ｖ）にしてバッテリ４の充電を開始する（Ｓ２０１）。
　また、車両コントローラ５は、電流センサ６により検出したバッテリ４の電流に基づいて、Ｓ２０１で充電を開始してからのバッテリ４の充放電電流の積算を開始する（Ｓ２０２）。
　次に、車両コントローラ５は、エンジン２始動時の最低電圧が、状態判定値以上か否かを判定する（Ｓ２０３）。
　車両コントローラ５は、エンジン２始動時のバッテリ４の最低電圧が状態判定値以上と判定すると、その後にバッテリ４の放電を許容する下限値となる放電許容充電量を、目標充電量（充電量９０％）より少なく、例えば８８％に設定し（Ｓ２０４）、Ｓ２０６に処理を移行する。
　車両コントローラ５は、バッテリ４の最低電圧が状態判定値より小さいと判定すると、放電許容充電量を、目標充電量と同じ充電量９０％に設定し（Ｓ２０５）、Ｓ２０６に処理を移行する。
　エンジン２始動時のバッテリ４の最低電圧が状態判定値より小さい場合は、放電電流が小さい時間が長く、バッテリ４の充電性能が低下している状態である。したがって、このような場合は、高電圧での充電が完了した後も、放電を許容する充電量の下限値を大きく設定し、バッテリ４の充電量を多めに維持することで、バッテリ４が充電不足になることを防止できる。
　Ｓ２０６では、車両コントローラ５は、エンジン２の燃料がカットされているか否かを判定する。
　車両コントローラ５は、エンジン２の燃料がカットされていると判定すると、オルタネータ３の発電電圧を高電圧にしてバッテリ４の充電を開始し（Ｓ２０７）、Ｓ２０８に処理を移行する。
　車両コントローラ５は、エンジン２の燃料がカットされていないと判定すると、Ｓ２０６の判定処理を繰り返し行う。
　エンジン２の燃料がカットされている間に高電圧でバッテリ４を充電することで、車両１の燃費や動力性能に影響を与えることなく、バッテリ４の充電を効率よく行うことができる。
　Ｓ２０８では、車両コントローラ５は、エンジン２の燃料カットが終了したか否かを判定する。
　車両コントローラ５は、エンジン２の燃料カットが終了したと判定すると、オルタネータ３の発電を停止し（Ｓ２０９）、Ｓ２１０に処理を移行する。
　車両コントローラ５は、エンジン２の燃料カットが終了していないと判定すると、Ｓ２０８の判定処理を繰り返し行う。
　Ｓ２１０では、車両コントローラ５は、バッテリ４の充放電電流の積算値に基づいて演算したバッテリ４の充電量と、Ｓ２０４またはＳ２０５で設定した放電許容充電量とを比較し、バッテリ４の充電量が放電許容充電量以下か否かを判定する。
　車両コントローラ５は、バッテリ４の充電量が放電許容充電量以下と判定した場合は、オルタネータ３の発電電圧を低電圧にしてバッテリ４の充電を開始し（Ｓ２１１）、Ｓ２０６に処理を移行する。
　車両コントローラ５は、バッテリ４の充電量が放電許容充電量より大きいと判定した場合は、Ｓ２１０の判定処理を繰り返し行う。
　燃料カット中に高電圧でバッテリ４を充電した後は、バッテリ４の充電量が放電許容充電量以下になるまでは、バッテリ４から各種電装品に電力を供給し、その間はオルタネータ３の発電を停止することで、車両１の燃費を向上させることができる。また、バッテリ４の充電量が放電許容充電量以下になると、低電圧での充電を再開するので、バッテリ４が充電不足になることを防止できる。
　続いて、図５を参照して、本実施形態の動作について説明する。
　図５は、第１実施形態に係る発電制御装置を適用する車両の、バッテリの状態を示すタイムチャートである。
　まず、エンジン２を始動すると、バッテリ電圧が低下する（ｔ１）。
　そして、オルタネータ３が１４Ｖで発電を開始すると、バッテリ電圧が１４Ｖに上昇する（ｔ１→ｔ２）。
　その後、バッテリ４の充電量が増加するのにしたがって、バッテリ電流が徐々に小さくなる（ｔ２→ｔ３）。
　ここで、エンジン２始動時のバッテリ４の最低電圧が、状態判定値（７Ｖ）より高い場合は、充電完了判定値は図４ａの特性マップに基づいて設定され、例えば１０Ａとなる。状態判定値より低い場合は、充電完了判定値は図４ｂの特性マップに基づいて設定され、例えば３Ａとなる。図５のタイムチャートは、エンジン２始動時のバッテリ４の最低電圧が７Ｖより低い状態であり、充電完了判定値は、３Ａとなる。
　バッテリ電流が３Ａになると、１４Ｖでの充電が完了して、オルタネータ３の発電電圧が徐々に１３Ｖになり、バッテリ電圧が１３Ｖに低下する（ｔ３→ｔ４）。
　オルタネータ３の発電電圧が１３Ｖである間は、バッテリ４が徐々に充電されるので、オルタネータ３の発電電圧が１３Ｖに切り換わり始めてからは、バッテリ電流積算値が緩やかに増加する（ｔ３→ｔ５）。なお、バッテリ電流積算値は、バッテリ４の目標充電量が基準値となるので、充電量９０％が０Ａｓとなる。
　エンジン２の燃料がカットされると、オルタネータ３の発電電圧が１４Ｖになり、バッテリ電圧が１４Ｖに上昇する（ｔ５）。
　燃料がカットされている間は、バッテリ４が１４Ｖで充電されるので、バッテリ電流積算値が急速に増加する（ｔ５→ｔ６）。
　エンジン２の燃料カットが終了すると（ｔ６）、オルタネータ３が徐々に発電を停止し、バッテリ電圧が低下する（ｔ６→ｔ７）。
　オルタネータ３の発電が停止している間は、バッテリ４が各種電装品に電力を供給するので、バッテリ電流積算値が放電許容充電量まで減少する（ｔ７→ｔ８）。
　エンジン２始動時のバッテリ４の最低電圧が、状態判定値（７Ｖ）より高い場合は、放電許容充電量は、例えば充電量８８％となる。７Ｖより低い場合は、放電許容充電量は、例えば充電量９０％となる。図５のタイムチャートは、エンジン２始動時のバッテリ４の最低電圧が７Ｖより低い状態であり、放電許容充電量は、充電量９０％となる。
　バッテリ電流積算値が放電許容充電量まで減少すると、オルタネータ３の発電電圧が１３Ｖになり、バッテリ電圧が１３Ｖまで上昇する（ｔ８）。
　本実施形態によれば、エンジン２始動時のバッテリ４の最低電圧が状態判定値より小さい場合は、充電開始前におけるバッテリ４の放電電流が小さい時間が長く、バッテリ４の充電性能が低下している状態と判定できる。したがって、バッテリ４の充電性能が低下していない状態よりも、充電量が目標充電量に到達したと判定する充電完了判定値を小さく設定することで、バッテリ充電量の推定精度を向上でき、バッテリ４が充電不足になることを防止できる。
　また、エンジン２始動時のバッテリ４の最低電圧が状態判定値より小さい場合は、高電圧での充電が完了した後も、バッテリ４の放電を許容する下限値となる放電許容充電量を大きく設定し、バッテリ４の充電量を多めに維持することで、バッテリ４が充電不足になることを防止できる。
　＜第２実施形態＞
　続いて本発明の第２実施形態について説明する。
　図６は、第２実施形態に係る発電制御装置の、バッテリ充電完了までの処理手順を示すフローチャートである。
　第２実施形態は、イグニッションスイッチＯＦＦの時間に基づいて充電完了判定値を設定する点が、第１施形態と相違する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
　車両１のイグニッションスイッチがＯＮになると、まず、車両コントローラ５は、イグニッションスイッチがＯＦＦになってからＯＮになるまでの時間を検出し、イグニッションスイッチＯＦＦの時間が、状態判定時間より短いか否かを判定する（Ｓ３０１）。
　上記のように、暗電流による放電が長時間続くほどバッテリ４の充電性能は低下する。したがって、状態判定時間は、図４ｂの特性マップに基づいて充電完了判定値を設定した場合に、図４ａの特性マップに基づいて充電完了判定値を設定するよりも充電量の推定精度が高くなる時間とされる。
　車両コントローラ５は、イグニッションスイッチＯＦＦの時間が状態判定時間より短いと判定すると、図４ａの特性マップを参照して充電完了判定値を設定し（Ｓ３０２）、Ｓ３０４に処理を移行する。
　車両コントローラ５は、イグニッションスイッチＯＦＦの時間が状態判定時間以上と判定すると、図４ｂのマップを参照して充電完了判定値を設定し（Ｓ３０３）、Ｓ３０４に処理を移行する。
　Ｓ３０４及びＳ３０５では、第１実施形態のＳ１０４及びＳ１０５と同様の処理が行われる。
　本実施形態によれば、イグニッションスイッチＯＦＦの時間が状態判定時間以上の場合は、充電開始前におけるバッテリ４の放電電流が小さい時間が長く、バッテリ４の充電性能が低下している状態と判定できる。したがって、バッテリ４の充電性能が低下していない状態よりも、充電量が目標充電量に到達したと判定する充電完了判定値を小さく設定することで、バッテリ充電量の推定精度を向上でき、バッテリ４が充電不足になることを防止できる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体例に限定する趣旨ではない。
　上記実施形態では、充電完了判定値を２つの特性マップ（図４ａ、図４ｂ）に基づいて設定しているが、例えば、３つ以上の特性マップに基づいて充電完了判定値を設定してもよい。
　また、例えば、１つの特性マップを基準として、バッテリ４の充電性能に対応した補正係数（≦１）を乗算することで、充電完了判定値を補正してもよい。
　また、図３のＳ２０３～Ｓ２０５では、エンジン２始動時のバッテリ４の最低電圧に基づいて放電許容充電量を設定しているが、イグニッションスイッチＯＦＦの時間に基づいて放電許容充電量を設定してもよい。この場合は、イグニッションスイッチＯＦＦの時間が状態判定時間以上の場合は、充電開始前におけるバッテリ４の放電電流が小さい時間が長く、バッテリ４の充電性能が低下している状態と判定できる。したがって、バッテリ４の充電性能が低下していない状態よりも、放電許容充電量を大きく設定する。
　本願は２０１３年４月１２日に日本国特許庁に出願された特願２０１３－０８４１６７に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (5)

  1. 　エンジンにより駆動される発電機と、前記発電機の発電電力により充電されるバッテリと、前記バッテリの充放電電流を検出する電流検出手段と、を備えた車両の発電制御装置であって、
    　前記電流検出手段により検出した前記バッテリの充電電流が充電完了判定値以下になると、前記バッテリの充電量が目標充電量に到達したと判定する充電完了判定手段と、
    　充電開始前における前記バッテリの放電電流が小さい時間が長いほど、前記充電完了判定値を小さく設定する判定値設定手段と、
    を備えた車両の発電制御装置。
  2. 　請求項１に記載の発電制御装置であって、
    　前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段を備え、
    　前記判定値設定手段は、前記電圧検出手段により検出したエンジン始動時の前記バッテリの最低電圧が低いほど、前記放電電流が小さい時間が長いと判定する車両の発電制御装置。
  3. 　請求項１に記載の発電制御装置であって、
    　イグニッションスイッチをＯＦＦにしてからＯＮにするまでの時間を計測する時間計測手段を備え、
    　前記判定値設定手段は、前記時間計測手段により計測した前記イグニッションスイッチがＯＦＦの時間が長いほど、前記放電電流が小さい時間が長いと判定する車両の発電制御装置。
  4. 　請求項１から３のいずれかに記載の発電制御装置であって、
    　前記充電完了判定手段が前記バッテリの充電量が前記目標充電量に到達したと判定した後の前記バッテリの充電量を演算する充電量演算手段と、
    　演算した前記充電量が放電許容充電量より大きい場合に、前記バッテリの放電を許容する放電許容手段と、
    　充電開始前における前記バッテリの放電電流が小さい時間が長いほど、前記放電許容充電量を大きく設定する許容量設定手段と、
    を備えた車両の発電制御装置。
  5. 　エンジンにより駆動される発電機と、前記発電機の発電電力により充電されるバッテリと、前記バッテリの充放電電流を検出する電流検出手段と、を備えた車両の発電制御方法であって、
    　前記電流検出手段により検出した前記バッテリの充電電流が充電完了判定値以下になると、前記バッテリの充電量が目標充電量に到達したと判定し、
    　充電開始前における前記バッテリの放電電流が小さい時間が長いほど、前記充電完了判定値を小さく設定する車両の発電制御方法。
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