WO2015125657A1

WO2015125657A1 - 充電制御装置

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Publication number: WO2015125657A1
Application number: PCT/JP2015/053589
Authority: WO
Inventors: 吉田　健
Original assignee: トヨタ自動車株式会社; 吉田　健
Priority date: 2014-02-19
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2015-08-27
Also published as: US20160352107A1; US9871395B2; CN106030963B; JP6187308B2; EP3109968A1; EP3109968B1; EP3109968A4; CN106030963A; JP2015156729A

Abstract

　本発明は、充電制御装置に係り、充電制御による効果を低下させることなく適切にその充電制御を実行させるべく、充放電可能なバッテリの状態を検知するためのセンサからの信号に基づいて、バッテリの残容量を算出する充電状態算出手段と、センサからの信号に基づいて、始動後におけるバッテリの充放電の積算量を算出する充放電積算量算出手段と、充電状態算出手段により算出される残容量が第１の閾値未満である場合に、充放電積算量算出手段により算出される積算量に基づいて、バッテリの残容量を回復させる充電制御を実行させるか否かの判定を行う実行判定手段と、実行判定手段による判定結果に従って充電制御を実行する充電制御手段と、を備える。

Description

充電制御装置

　本発明は、充電制御装置に係り、特に、充放電可能なバッテリの充電状態が低くなった場合にそのバッテリを充電させるうえで好適な充電制御装置に関する。

　従来、車両などに搭載される充放電可能なバッテリの充電状態を検出する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置は、電流センサにより検出される充放電電流を時間積算することにより又は電流センサにより検出される充放電電流と電圧値とにより、バッテリの相対的な充電状態又は残容量としての絶対的な充電状態を検出する。そして、その検出した充電状態に基づいて発電量を制御してバッテリを充電させる充電制御を実行する。

特開２００１－１５７３０７号公報

　上記したバッテリを充電させる充電制御は、バッテリの充電状態に基づいて発電量が制御されるものであるので、かかる充電制御によれば、燃料消費を伴う発電量（燃料発電量）を低減することで車両燃費の向上を図ることができると共に、バッテリ寿命を確保することができる。

　ところで、バッテリの絶対的な充電状態が低い場合すなわちバッテリ残容量が所定閾値未満である場合にバッテリを充電させる充電制御を行うことが考えられる。しかし、バッテリの充放電収支が相対的或いは短期的には成り立っているにもかかわらず、バッテリ残容量が所定閾値未満であることで一律に充電制御を実行することは、車両エンジンの高負荷化を伴うので、充電制御によって車両燃費を向上させる効果が低下するおそれがある。

　本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、充電制御による効果を低下させることなく適切にその充電制御を実行させることが可能な充電制御装置を提供することを目的とする。

　上記の目的は、充放電可能なバッテリの状態を検知するためのセンサからの信号に基づいて、前記バッテリの残容量を算出する充電状態算出手段と、前記センサからの信号に基づいて、始動後における前記バッテリの充放電の積算量を算出する充放電積算量算出手段と、前記充電状態算出手段により算出される前記残容量が第１の閾値未満である場合に、前記充放電積算量算出手段により算出される前記積算量に基づいて、前記バッテリの残容量を回復させる充電制御を実行させるか否かの判定を行う実行判定手段と、前記実行判定手段による判定結果に従って前記充電制御を実行する充電制御手段と、を備える充電制御装置により達成される。

　本発明によれば、充電制御による効果を低下させることなく適切にその充電制御を実行させることができる。

本発明の一実施例である充電制御装置を備えるシステムの構成図である。本実施例の充電制御装置のブロック構成図である。本実施例の充電制御装置において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。本実施例の充電制御装置においてバッテリの充放電収支の成立有無の判定をバッテリ残容量Ｃに基づいて行う場合に実現される一例の動作タイムチャートである。本実施例の充電制御装置においてバッテリの充放電収支の成立有無の判定を充放電電流の時間積算量ΣＩに基づいて行う場合に実現される一例の動作タイムチャートである。

　以下、図面を用いて、本発明に係る充電制御装置の具体的な実施の形態について説明する。

　図１は、本発明の一実施例である充電制御装置１０を備えるシステムの構成図を示す。また、図２は、本実施例の充電制御装置１０のブロック構成図を示す。

　本実施例のシステムは、車両に搭載される車載システムである。本実施例において、車両は、バッテリ１２と、エンジン１４と、オルタネータ１６と、を備えている。バッテリ１２は、蓄えている電力を外部の車載電気機器へ供給すると共にまたオルタネータ１６から供給された電力を蓄える充放電可能なバッテリである。バッテリ１２は、所定電力を蓄えることができるように所定容量を有している。エンジン１４は、燃料供給により主に車両走行に用いられる動力を発生する。また、オルタネータ１６は、エンジン１４に機械的に接続されており、エンジン１４の運転により発電することが可能である。更に、オルタネータ１６は、バッテリ１２にパワーケーブルを介して接続されており、発電電力をバッテリ１２へ供給することが可能である。

　充電制御装置１０は、バッテリ１２の状態を検知するためのセンサ２０を備えている。センサ２０は、バッテリ電流センサやバッテリ電圧センサ，バッテリ温度センサなどである。バッテリ電流センサは、バッテリ１２の充放電電流（すなわち、バッテリ電流）Ｉに応じた信号、具体的には、バッテリ１２に流入する電流（充電電流）及びバッテリ１２から流出する電流（放電電流）の瞬時値に応じた信号を出力するセンサである。バッテリ電圧センサは、バッテリ１２の両端に生ずる電圧値（バッテリ電圧）Ｖに応じた信号を出力するセンサである。また、バッテリ温度センサは、バッテリ１２の温度又はバッテリ１２周囲の雰囲気温度Ｔに応じた信号を出力するセンサである。

　充電制御装置１０は、また、マイクロコンピュータを主体に構成された電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す。）２２を備えている。上記したセンサ２０の出力は、ＥＣＵ２２に供給される。ＥＣＵ２２は、センサ２０から供給されて入力された信号に基づいてバッテリ１２の充放電電流Ｉ、バッテリ電圧Ｖ、及びバッテリ温度Ｔを検出するバッテリ電流測定部２４、バッテリ電圧測定部２６、及びバッテリ温度測定部２８を有している。ＥＣＵ２２は、上記の如く検出したバッテリ１２の充放電電流Ｉ、バッテリ電圧Ｖ、及びバッテリ温度Ｔに基づいて、バッテリ１２の各種の状態検出を行う。

　具体的には、ＥＣＵ２２は、充放電電流算出部３０と、絶対充電状態算出部３２と、を有している。充放電電流算出部３０は、車両始動後（すなわち、エンジン１４の始動後）の一トリップ中にセンサ２０を用いて検出したバッテリ１２の充放電電流を時間積算した積算量ΣＩを算出する部位である。絶対充電状態算出部３２は、センサ２０を用いて検出したバッテリ１２の充放電電流Ｉ、バッテリ電圧Ｖ、及びバッテリ温度Ｔに基づいて、予め定められたマップを参照することにより、現時点におけるバッテリ１２の絶対的な容量（すなわち、バッテリ残容量）Ｃを算出する部位である。

　ＥＣＵ２２は、また、判定条件選択部３４と、充放電収支成立判定部３６と、電源制御部３８と、を有している。判定条件選択部３４は、充放電収支成立判定部３６にてバッテリ１２の充放電の収支が成立するか否かの判定を行ううえでの条件を選択する部位である。充放電収支成立判定部３６は、バッテリ１２の充放電の収支が成立するか否かの判定を行う部位である。尚、この充放電の収支は、相対的（短期的）なもの及び絶対的（長期的）なものの双方を含むものとすればよい。

　また、電源制御部３８は、エンジン１４及びオルタネータ１６に電気的に接続されており、エンジン１４及びオルタネータ１６を用いて車両における電源制御を行う部位であって、具体的には、充放電収支成立判定部３６にてバッテリ１２の充放電の収支が放電過多であると判定された場合にバッテリ１２を充電させる充電制御を実行する部位である。この充電制御は、エンジン１４の回転数を増大させ或いはオルタネータ１６の発電電圧を上げることにより、バッテリ１２の残容量を回復させるものであって、エンジン１４の燃料消費を伴う燃料消費量を低減して車両燃費の向上を図りつつバッテリ寿命の確保を図る目的で行われるものである。

　次に、図３及び図４を参照して、本実施例の充電制御装置１０の動作について説明する。図３は、本実施例の充電制御装置においてＥＣＵ２２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。尚、図３に示すルーチンは、車両始動（すなわち、エンジン１４の運転開始）からエンジン１４の運転停止までの間に実行されるルーチンである。図４（Ａ）は、本実施例の充電制御装置１０においてバッテリ１２の充放電収支の成立有無の判定をバッテリ残容量Ｃに基づいて行う場合に実現される一例の動作タイムチャートを示す。また、図４（Ｂ）は、本実施例の充電制御装置１０においてバッテリ１２の充放電収支の成立有無の判定を充放電電流の時間積算量ΣＩに基づいて行う場合に実現される一例の動作タイムチャートを示す。

　本実施例において、ＥＣＵ２２は、車両始動後、所定時間ごとに、バッテリ１２の状態検出を行う。具体的には、充放電電流算出部３０にて、車両始動後の一トリップ中にセンサ２０を用いて検出されるバッテリ１２の充放電電流Ｉを時間積算した積算量ΣＩを算出すると共に、絶対充電状態算出部３２にて、バッテリ１２のバッテリ残容量Ｃを算出する。

　また、ＥＣＵ２２は、上記の如くバッテリ１２の状態検出を行った後、そのバッテリ状態に基づいて、バッテリ１２の充電制御を実行させる必要があるか否かの判定を行う。具体的には、まず、判定条件選択部３４にて、絶対充電状態算出部３２の算出したバッテリ残容量Ｃに基づいて、バッテリ１２の充放電の収支が成立するか否かの判定を行ううえでの条件を選択する。この条件は、充放電収支の成立有無の判定を、（１）絶対充電状態算出部３２の算出するバッテリ残容量Ｃに基づいて行うこと、及び、（２）充放電電流算出部３０の算出する一トリップ中の充放電電流の時間積算量ΣＩに基づいて行うこと、のうちから選択される。そして、判定条件選択部３４にて選択された上記の条件に従って、充放電収支成立判定部３６にて、バッテリ１２の充放電の収支が成立するか否かの判定を行う。

　すなわち、判定条件選択部３４は、バッテリ１２の充放電の収支が成立するか否かの判定を行ううえで、まず、絶対充電状態算出部３２の算出したバッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１以上である状態が一トリップ中に一度でも成立するか否かを判別する（ステップ１００）。尚、この第１の閾値ｔｈ１は、バッテリ１２の充放電収支の成立有無の判定を、（１）絶対充電状態算出部３２の算出するバッテリ残容量Ｃに基づいて行う場合と、（２）充放電電流算出部３０の算出する一トリップ中の充放電電流の時間積算量ΣＩに基づいて行う場合との切り替えを行うためのバッテリ残容量であって、予め例えば満充電に対する８５％などのバッテリ残容量に設定されている。

　判定条件選択部３４は、絶対充電状態算出部３２の算出したバッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１以上である状態が一トリップ中に一度でも成立すると判別した場合（ステップ１００における肯定判定時）は、充放電収支の成立有無の判定を、（１）絶対充電状態算出部３２の算出するバッテリ残容量Ｃに基づいて行うことを選択する。一方、絶対充電状態算出部３２の算出したバッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１以上である状態が一トリップ中に一度も成立していないと判別した場合（ステップ１００における否定判定時）は、充放電収支の成立有無の判定を、（２）充放電電流算出部３０の算出する一トリップ中の充放電電流の時間積算量ΣＩに基づいて行うことを選択する。

　充放電収支成立判定部３６は、判定条件選択部３４にて充放電収支の成立有無の判定をバッテリ残容量Ｃに基づいて行うことが選択された場合は、次に、絶対充電状態算出部３２の算出したバッテリ残容量Ｃが第２の閾値ｔｈ２未満であるか否かを判別する（ステップ１０２）。尚、この第２の閾値ｔｈ２は、バッテリ残容量Ｃを用いてバッテリ１２の充放電収支の成立有無を判定するのに必要な下限側の閾値であり、充電制御を開始するためのものであって、予め上記の第１の閾値ｔｈ１よりも小さい値（例えば満充電に対する８０％などのバッテリ残容量）に設定されている。

　充放電収支成立判定部３６は、上記ステップ１０２においてＣ＜ｔｈ２が成立すると判別した場合は、バッテリ１２のバッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１以上から第２の閾値ｔｈ２未満に至ったことで充放電収支が放電過多により成立しなくなったと判定し、電源制御部３８に対して充電制御を実行させる。この場合、電源制御部３８は、エンジン１４に対して回転数を増大させる指令或いはオルタネータ１６に対して発電電圧を上げる指令を行うことにより、バッテリ１２を充電させる充電制御を実行する（ステップ１０４）。

　一方、充放電収支成立判定部３６は、上記ステップ１０２においてＣ＜ｔｈ２が成立しないと判別した場合は、次に、そのバッテリ残容量Ｃが第３の閾値ｔｈ３以上であるか否かを判別する（ステップ１０６）。尚、この第３の閾値ｔｈ３は、バッテリ残容量Ｃを用いてバッテリ１２の充放電収支の成立有無を判定するのに必要な上限側の閾値であり、充電制御を終了するためのものであって、予め上記の第１の閾値ｔｈ１よりも大きい値（例えば満充電に対する９０％などのバッテリ残容量）に設定されている。

　充放電収支成立判定部３６は、上記ステップ１０６においてＣ≧ｔｈ３が成立しないと判別された場合は、以後も電源制御部３８による充電制御の実行を継続させる。一方、上記ステップ１０６においてＣ≧ｔｈ３が成立すると判別した場合は、バッテリ１２の残容量が回復したと判定し、電源制御部３８に対して充電制御の停止を実施させる。この場合、電源制御部３８は、エンジン１４に対して回転数を増大させた分だけ減少させて通常値に戻す指令或いはオルタネータ１６に対して発電電圧を上げた分だけ下げて通常値に戻す指令を行うことにより、充電制御の実行を停止する（ステップ１０８）。

　また、充放電収支成立判定部３６は、判定条件選択部３４にて充放電収支の成立有無の判定を一トリップ中の充放電電流の時間積算量ΣＩに基づいて行うことが選択された場合は、次に、充放電電流算出部３０の算出した一トリップ中の充放電電流の時間積算量ΣＩが第４の閾値ｔｈ４未満（すなわち、第４の閾値ｔｈ４に対して放電側）であるか否かを判別する（ステップ１１０）。

　尚、上記の第４の閾値ｔｈ４は、一トリップ中の充放電電流の時間積算量ΣＩを用いてバッテリ１２の充放電収支の成立有無を判定するのに必要な下限側の閾値であり、充電制御を開始するためのものであって、予め充放電電流ゼロを基準にして放電側に設定されている。また、この第４の閾値ｔｈ４は、車両始動時すなわちトリップ開始時におけるバッテリ残容量Ｃの大きさに応じて変動するものであってもよく、例えば、そのバッテリ残容量Ｃが上記した第１の閾値ｔｈ１に対して小さいほど、充放電電流ゼロに近い放電側の値に設定されるものであってもよい。これは、車両始動時におけるバッテリ残容量Ｃが小さいほどバッテリ１２の放電電流量がより少なくてもバッテリ１２の充放電収支が成立しないと判定するためである。

　充放電収支成立判定部３６は、上記ステップ１１０においてΣＩ＜ｔｈ４が成立すると判別した場合は、バッテリ１２の充放電電流の時間積算量ΣＩが放電側の第４の閾値ｔｈ４未満に至ったことで充放電収支が放電過多により成立しなくなったと判定し、電源制御部３８に対して充電制御を実行させる。この場合、電源制御部３８は、エンジン１４に対して回転数を増大させる指令或いはオルタネータ１６に対して発電電圧を上げる指令を行うことにより、バッテリ１２を充電させる充電制御を実行する（ステップ１１２）。

　一方、充放電収支成立判定部３６は、上記ステップ１１０においてΣＩ＜ｔｈ４が成立しないと判別した場合は、次に、その充放電電流の時間積算量ΣＩが第５の閾値ｔｈ５以上（すなわち、第５の閾値ｔｈ５に対して充電側）であるか否かを判別する（ステップ１１４）。

　尚、上記の第５の閾値ｔｈ５は、一トリップ中の充放電電流の時間積算量ΣＩを用いてバッテリ１２の充放電収支の成立有無を判定するのに必要な上限側の閾値であり、充電制御を終了するためのものであって、予め上記の第４の閾値ｔｈ４よりも充電側の値に設定されている。また、この第５の閾値ｔｈ５は、車両始動時すなわちトリップ開始時のバッテリ残容量Ｃに応じて変動するものであってもよく、更に、上記の第４の閾値ｔｈ４との時間積算量ΣＩの差が常に同じになるようにその第４の閾値ｔ４に連動するものであってもよい。

　充放電収支成立判定部３６は、上記ステップ１１４においてΣＩ≧ｔｈ５が成立しないと判別した場合は、以後も電源制御部３８による充電制御の実行を継続させる。一方、上記ステップ１１４においてΣＩ≧ｔｈ５が成立すると判別した場合は、バッテリ１２の残容量が回復したと判定し、電源制御部３８に対して充電制御の停止を実施させる。この場合、電源制御部３８は、エンジン１４に対して回転数を通常値に戻す指令或いはオルタネータ１６に対して発電電圧を通常値に戻す指令を行うことにより、充電制御の実行を停止する（ステップ１１６）。

　ＥＣＵ２２は、上記ステップ１０４，１１２において充電制御の実行が開始された場合、上記ステップ１０８，１１６において充電制御の実行が停止された場合、上記ステップ１０６においてＣ≧ｔｈ３が成立しないと判別された場合、及び上記ステップ１１４においてΣＩ≧ｔｈ５が成立しないと判別された場合は、次に、エンジン１４の運転が停止したか否かを判別する（ステップ１１８）。その結果、エンジン１４の運転が継続していると判別した場合は、以後、上記ステップ１００以降の処理を継続して行う。一方、エンジン１４の運転が停止したと判別した場合は、以後の処理を行わず今回のルーチンを終了する。

　このように、本実施例の充電制御装置１０においては、車両始動後、バッテリ１２のバッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１以上となった場合、すなわち、バッテリ１２のバッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１以上である状態が一トリップ中に一度でも成立した場合は、その後、そのバッテリ１２の充放電収支の成立有無の判定がそのバッテリ残容量Ｃに基づいて行われる。そして、バッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１以上である状態から第２の閾値ｔｈ２未満へ至った場合（図４（Ａ）における時刻ｔａ１）に、バッテリ１２の充放電収支が放電過多に起因して成立しなくなったと判定されて、そのバッテリ１２の残容量を回復させるべく充電制御が開始される。この充電制御は、バッテリ容量Ｃが第３の閾値ｔｈ３に達するまで継続され、その第３の閾値ｔｈ３以上となった場合（図４（Ａ）における時刻ｔａ２）に停止される。

　また、車両始動後、バッテリ１２のバッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１以上とならない（すなわち、第１の閾値ｔｈ１未満に維持されている）場合、すなわち、バッテリ１２のバッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１以上である状態が一トリップ中に一度も成立していない場合は、そのバッテリ１２の充放電収支の成立有無の判定が一トリップ中の充放電電流の時間積算量ΣＩに基づいて行われる。そして、その時間積算量ΣＩが放電側に設定された第４の閾値ｔｈ４未満となった場合（図４（Ｂ）における時刻ｔｂ１）に、バッテリ１２の充放電収支が放電過多に起因して成立しなくなったと判定されて、そのバッテリ１２の残容量を回復させるべく充電制御が開始される。この充電制御は、充放電電流の時間積算量ΣＩが第５の閾値ｔｈ５に達するまで継続され、その第５の閾値ｔｈ５以上となった場合（図４（Ｂ）における時刻ｔｂ２）に停止される。

　かかる構成によれば、車両始動後の一トリップ中にバッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１以上となることが無い場合は、そのバッテリ残容量Ｃがその第１の閾値ｔｈ１よりも小さい第２の閾値ｔｈ２未満となったとしても、時間積算量ΣＩが充放電電流ゼロを基準にして放電側に設定された第４の閾値ｔｈ４に対して充電側にある限り、バッテリ１２の充放電収支が成立していると判定して、充電制御の実行を禁止することができる。

　このため、本実施例によれば、バッテリ残容量Ｃが第２の閾値ｔｈ２未満であることで一律に充電制御が実行されるものではなく、バッテリ１２の相対的或いは短期的な充放電収支が成立しているときは充電制御が実行されない。バッテリ１２の充放電収支が相対的或いは短期的であっても成立していれば、バッテリ残容量Ｃが少なくても、バッテリ１２の充電は不要である。この点、本実施例によれば、バッテリ１２の充放電収支が相対的或いは短期的なであっても成立しているとき、エンジン１４が充電制御の実行に起因して高負荷となる機会を制限することができるので、充電制御によって車両燃費を向上させる効果が低下するのを防止することができる。すなわち、バッテリ１２の充放電収支が成立しているときに、充電制御が無駄に実行されるのを防止して、充電制御による車両燃費の向上効果が低下するのを防止することができる。

　また、本実施例の充電制御装置１０においては、一トリップ中の充放電電流の時間積算量ΣＩが第４の閾値ｔｈ４未満となることで充電制御が開始された後、バッテリ容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１以上となった場合（図４（Ｂ）における時刻ｔｂ３）は、バッテリ１２の充放電収支の成立有無の判定が充放電電流の時間積算量ΣＩに基づいて行われる状態からバッテリ残容量Ｃに基づいて行われる状態へ切り替わる。

　ここで、車両始動後、長時間が経過すると、センサ２０により検出される充放電電流の時間積算量ΣＩの誤差が累積するので、バッテリ１２の相対的な充電状態を正確に検出することができなくなるおそれがある。この点、充電制御を常にバッテリ１２の充放電電流の時間積算量ΣＩに基づいて行う手法では、バッテリ１２の正確な充電状態を把握するために、定期的にその時間積算量ΣＩを補正することが必要となる。しかし、かかる時間積算量ΣＩの補正を伴う場合は、少なくともその補正期間は充電制御の実行を禁止する必要があるので、車両燃費を向上させる効果が制限されてしまう。

　これに対して、本実施例の構成によれば、バッテリ１２の充放電収支の成立有無の判定及び充電制御が常に一トリップ中の充放電電流の時間積算量ΣＩに基づいて行われるものではなく、その成立有無の判定や充電制御が一旦その時間積算量ΣＩに基づいて開始されても、バッテリ容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１未満である状態から第１の閾値ｔｈ１以上となった場合は以後、バッテリ１２の充放電収支の成立有無の判定及び充電制御がバッテリ容量Ｃに基づいて行われる。

　このため、本実施例によれば、バッテリ１２の充放電収支の成立有無の判定及び充電制御を行ううえで、充放電電流算出部３０にて算出される一トリップ中の充放電電流の時間積算量ΣＩを定期的に補正することは不要であって、一トリップ中の充放電電流の時間積算量ΣＩを補正する補正期間を設けることは不要である。この点、本実施例によれば、一トリップ中の充放電電流の時間積算量ΣＩの補正に起因して充電制御の実行が禁止される期間が形成されるのを回避することができるので、充電制御に伴う車両燃費の向上効果やバッテリ１２の高寿命効果が制限されるのを防止することができる。

　従って、本実施例の充電制御装置１０によれば、バッテリ１２の充放電の収支が成立するか否かの判定を正確に行うことができる。また、充電制御による効果を低下させることなく適切にその充電制御を実行させることができる。

　尚、上記の実施例においては、ＥＣＵ２２の絶対充電状態算出部３２が特許請求の範囲に記載した「充電状態算出手段」に、充放電電流算出部３０が特許請求の範囲に記載した「充放電積算量算出手段」に、判定条件選択部３４及び充放電収支成立判定部３６が特許請求の範囲に記載した「実行判定手段」に、電源制御部３８が特許請求の範囲に記載した「充電制御手段」に、それぞれ相当している。

　また、上記の実施例においては、第１の閾値ｔｈ１が特許請求の範囲に記載した「第１の閾値」に、第２の閾値ｔｈ２が特許請求の範囲に記載した「第２の閾値」に、第４の閾値ｔｈ４が特許請求の範囲に記載した「第３の閾値」に、第３の閾値ｔｈ３が特許請求の範囲に記載した「第４の閾値」に、第５の閾値ｔｈ５が特許請求の範囲に記載した「第５の閾値」に、それぞれ相当している。

　更に、上記の実施例においては、充放電収支成立判定部３６が図３に示すルーチン中ステップ１０２においてＣ＜ｔｈ２が成立すると判別した場合に充放電収支が放電過多により成立しなくなったとして充電制御を実行させる必要があると判定することが特許請求の範囲に記載した「第１の判定手段」に、充放電収支成立判定部３６がステップ１１０においてΣＩ＜ｔｈ４が成立すると判別した場合に充放電収支が放電過多により成立しなくなったとして充電制御を実行させる必要があると判定することが特許請求の範囲に記載した「第２の判定手段」に、それぞれ相当している。

　ところで、上記の実施例においては、絶対充電状態算出部３２の算出したバッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１以上である状態が一トリップ中に一度でも成立するか否かを判別したうえで、その判別結果に応じて、バッテリ残容量Ｃによる条件を選択して上記の充放電収支の成立有無を判定する場合と充放電電流の時間積算量ΣＩによる条件を選択して上記の充放電収支の成立有無を判定する場合とを切り替えることとしている。具体的には、バッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１以上である状態が一トリップ中に一度でも成立すれば、以後継続してバッテリ残容量Ｃによる条件を選択して上記の充放電収支の成立有無を判定し、一方、バッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１以上である状態が一トリップ中に一度も成立していなければ、充放電電流の時間積算量ΣＩによる条件を選択して上記の充放電収支の成立有無を判定することとしている。

　しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、絶対充電状態算出部３２の算出したバッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１未満であるか否かを判別したうえで、バッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１未満である場合に限り、充放電電流の時間積算量ΣＩに基づいて上記の充放電収支の成立有無を判定することとし、その充放電収支が放電過多により成立しない場合に充電制御を実行することとすればよい。かかる変形例においても、バッテリ残容量Ｃが第２の閾値ｔｈ２未満であることで一律に充電制御が実行されるものではなく、バッテリ１２の相対的或いは短期的な充放電収支が成立しているときは充電制御が実行されないので、上記の実施例と同様の効果を得ることができる。

　また、絶対充電状態算出部３２の算出したバッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１未満であるか否かを判別したうえで、その判別の結果としてバッテリ残容量Ｃが第１の閾値ｔｈ１未満である場合は以後、充放電電流の時間積算量ΣＩが第４の閾値ｔｈ４未満であるか否かを判別し、そして、その判別の結果としてΣＩ≧ｔｈ４が成立する限りは充電制御の実行を開始せず、ΣＩ＜ｔｈ４が成立した場合に充電制御の実行を開始することとしてもよい。かかる変形例においても、バッテリ残容量Ｃが第２の閾値ｔｈ２未満であることで一律に充電制御が実行されるものではなく、バッテリ１２の相対的或いは短期的な充放電収支が成立しているときは充電制御が実行されないので、上記の実施例と同様の効果を得ることができる。

　また、上記の実施例においては、バッテリ１２の状態を検知するためのセンサ２０として、バッテリ電流Ｉに応じた信号を出力するバッテリ電流センサ、バッテリ電圧Ｖに応じた信号を出力するバッテリ電圧センサ、及び、バッテリ温度Ｔに応じた信号を出力するバッテリ温度センサを用いることとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、それらのセンサに代えて或いは加えて、バッテリ１２の残容量（ＳＯＣ）を算出できるセンサを用いることとしてもよい。この場合、ＥＣＵ２２は、バッテリ１２の残容量（ＳＯＣ）を算出するセンサからの信号に基づいてその残容量を検出する測定部を有するものとすればよく、バッテリ１２の充放電電流Ｉ、バッテリ電圧Ｖ、及びバッテリ温度Ｔに基づいてそのバッテリ残容量Ｃを算出する絶対充電状態算出部３２を有することは不要である。

　また、上記の実施例においては、バッテリ１２のバッテリ電圧Ｖを、そのバッテリ１２の両端電圧Ｖに応じた信号を出力するバッテリ電圧センサにより検出することとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、そのバッテリ電圧Ｖを、バッテリ電流センサによるバッテリ電流の電流値Ｉとシャント抵抗の抵抗値とを用いて演算により求めることとしてもよい。

　尚、本国際出願は、２０１４年（平成２６年）２月１９日に出願した日本国特許出願２０１４－０３００５９号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願２０１４－０３００５９号の全内容を本国際出願に援用する。

　１０　充電制御装置
　１２　バッテリ
　１４　エンジン
　１６　オルタネータ
　２０　センサ
　２２　ＥＣＵ（電子制御ユニット）

Claims

　充放電可能なバッテリの状態を検知するためのセンサからの信号に基づいて、前記バッテリの残容量を算出する充電状態算出手段と、
　前記センサからの信号に基づいて、始動後における前記バッテリの充放電の積算量を算出する充放電積算量算出手段と、
　前記充電状態算出手段により算出される前記残容量が第１の閾値未満である場合に、前記充放電積算量算出手段により算出される前記積算量に基づいて、前記バッテリの残容量を回復させる充電制御を実行させるか否かの判定を行う実行判定手段と、
　前記実行判定手段による判定結果に従って前記充電制御を実行する充電制御手段と、
　を備えることを特徴とする充電制御装置。
　前記実行判定手段は、始動後、前記充電状態算出手段により算出される前記残容量が前記第１の閾値以上である状態が一度でも成立した場合は、前記充電制御を実行させるか否かの判定を該残容量に基づいて行い、また、前記充電状態算出手段により算出される前記残容量が前記第１の閾値以上である状態が一度も成立していない場合は、前記充電制御を実行させるか否かの判定を前記充放電積算量算出手段により算出される前記積算量に基づいて行うことを特徴とする請求項１記載の充電制御装置。
　前記実行判定手段は、
　前記充電状態算出手段により算出される前記残容量が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値未満である場合に前記充電制御を実行させる必要があると判定する第１の判定手段と、
　前記充放電積算量算出手段により算出される前記積算量が放電側に設定された第３の閾値未満である場合に前記充電制御を実行させる必要があると判定する第２の判定手段と、
　を有することを特徴とする請求項２記載の充電制御装置。
　前記充電制御手段は、前記充電制御の実行を開始した後、前記充電状態算出手段により算出される前記残容量が前記第２の閾値よりも大きい第４の閾値に達した場合又は前記充放電積算量算出手段により算出される前記積算量が前記第３の閾値よりも大きい第５の閾値に達した場合に、該充電制御の実行を停止することを特徴とする請求項３記載の充電制御装置。
　前記実行判定手段は、前記バッテリの充放電の収支が成立するときに前記充電制御を実行させる必要がないと判定し、また、前記収支が放電過多であるときに前記充電制御を実行させる必要があると判定することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の充電制御装置。