WO2016167324A1 - オルタネータの制御ユニット、オルタネータの駆動制御方法、およびエンジン車両の電源マネージメントシステム - Google Patents

Abstract

【課題】車両減速中にオルタネータを駆動してバッテリを充電する電源マネージメントシステムにおいて、減速中でないときのオルタネータ駆動による充電も高い燃費性能を保持する。 【解決手段】減速中でないときは、エンジンの回転速度とトルクとからオルタネータの発電コストを求め、バッテリのＳＯＣがこの発電コストとＳＯＣおよび消費電力とに基づいて、発電コストが上昇するほどにＳＯＣを低下させ、消費電力が増大するほどにＳＯＣを高くするよう定めた駆動許可ゾーンＺにあるときのみオルタネータを駆動する。エンジン効率の指標である発電コスト如何に関わらずＳＯＣが最大上限値ＳＯＣｍ以下であれば常時オルタネータを駆動する従来と比較して燃費性能が高い。

Description

オルタネータの制御ユニット、オルタネータの駆動制御方法、およびエンジン車両の電源マネージメントシステム

　本発明は、オルタネータの発電電力によりバッテリを充電する車両の電源マネージメントシステムに関する。

　近年、車両減速時の回生エネルギーによりオルタネータを駆動させて、オルタネータの発電電力でバッテリを充電する技術、いわゆるマイクロＨＥＶと称される技術を採用した車両の電源マネージメントシステムが種々提案されている。
　この技術を採用した電源マネージメントシステムでは、オルタネータをエンジンで常時駆動させる代わりに、車両の減速時にオルタネータを駆動するので、エンジン負荷の低減による燃費性能の向上が図られている。

　特許文献１には、この技術と、交差点などでの車両の一時停止時にエンジンを自動停止させるアイドルストップを組み合わせたものが開示されている。
　しかし、アイドルストップにより停止したエンジンを再始動させる際に、エンジンのスタータモータを駆動させる必要があるので、他の車載機器による消費も含めた電力消費状態によっては、回生エネルギーによる発電電力の充電だけではバッテリが必要電力を供給できない場合が起こりうる。
　そのため、特許文献１では、車両の減速時以外でもバッテリのＳＯＣ（充電率）の低下状況に応じて、エンジンの駆動力によりオルタネータを駆動するようにしている。

特開２０１４－１３７００２号公報

　しかし、特許文献１では、車両の減速時でないときに、バッテリを充電するためにオルタネータを駆動するタイミングが、バッテリのＳＯＣのみに基づいて決定されているので、エンジン効率が低いときでも、エンジン出力の一部をオルタネータの駆動に消費せざるを得ない場合が生じる。
　この場合、走行性能への影響と共に、本来の狙いである燃費性能の向上が所定レベルに止まることともなりかねず、さらに改善の余地がある。

　そのため、オルタネータの発電電力によりバッテリを充電するエンジン車両において、燃費性能をさらに向上させることが求められている。

　このため本発明は、
　オルタネータの発電電力によりバッテリを充電するエンジン車両におけるオルタネータの制御ユニットであって、
　エンジン車両が減速中である場合には、バッテリのＳＯＣに基づいて前記オルタネータの駆動の可否を判定し、
　エンジン車両が減速中でない場合には、エンジン効率とバッテリのＳＯＣとに基づいてオルタネータの駆動の可否を判定し、
　可否の判定に応じて、オルタネータを駆動又は停止させる構成とした。

　本発明によれば、
　車両が減速中であるときには、所定のＳＯＣに至るまでオルタネータを駆動して発電し、バッテリに電力を充電させて、エンジン効率が低い状態でオルタネータが駆動する時間を低減させ、車両が減速中でないときには、ＳＯＣだけでなくエンジン効率も考慮することにより、エンジン効率が低いときでのオルタネータの駆動を抑制できる。

本発明の実施の形態を示すブロック図である。 オルタネータの駆動制御の流れを示すフローチャートである。 発電コストマップを示す図である。 駆動許可ゾーンマップを示す図である。 ＷＧＩ（無駄な発電インデックス）と駆動許可上限線との関係を説明する図である。 発電停止閾値を説明する図である。 発電停止閾値の設定を説明する図である。 発電停止閾値の変更を伴うオルタネータの駆動処理を説明するフローチャートである。 ＷＧＩにおける閾値と発電停止閾値を説明する図である。 発電停止閾値の変更を説明する図である。 車両の高速定速走行時におけるバッテリのＳＯＣと発電コストとの関係を説明する図である。 オルタネータの発電電圧を変化させる場合における駆動許可ゾーンマップを説明する図である。 発電電圧の変更を伴うオルタネータの駆動処理を説明するフローチャートである。 駆動許可ゾーンマップを用いたオルタネータの駆動／停止制御を説明する図である。 車速とＳＯＣの変化量との関係を説明する図である。 二つの判定線を有する駆動許可ゾーンマップを説明する図である。 二つの判定線を有する駆動許可ゾーンマップを説明する図である。 二つの判定線を用いたオルタネータの駆動処理を説明するフローチャートである。

　以下、本発明をエンジン制御装置１に組み込んだ場合を例に挙げて説明する。
　図１は、エンジン制御装置１のブロック図である。

　エンジン制御装置１の制御ユニット２は、エンジン３に付設された回転センサ１２から入力されるエンジン回転速度を示す信号と、アクセルセンサ１３から入力されるアクセル開度を示す信号に基づいて、燃料の噴射量を定めるエンジン制御信号をエンジン３に出力する。

　制御ユニット２には、イグニションスイッチを構成するスタートボタン１１、車速センサ１４、ブレーキスイッチ１５と、ナビゲーション装置１６と、が接続されている。
　車速センサ１４は、車両の速度を示す車速信号を、制御ユニット２に出力し、ブレーキスイッチ１５は、ブレーキペダル（図示せず）が踏み込まれているか否かを示す信号を、制御ユニット２に出力する。

　ナビゲーション装置１６は、ＧＰＳ受信機１７から入力されるＧＰＳ信号から自車両の位置を特定すると共に、電気通信回線（図示せず）を介して接続された外部サーバ（図示せず）から、渋滞情報などの自車両のナビゲーションに必要な情報を取得し、自車両の走行に関係する情報を提供する。

　制御ユニット２は、スタートボタン１１がオン操作されると、エンジン３の始動信号を生成して、スタータモータ７に出力する。
　エンジン３は、オルタネータ６と、始動用のスタータモータ７を備えており、エンジン３の出力回転は、変速機４を介してホイール５に入力されて、ホイール５が回転駆動されるようになっている。

　スタータモータ７は、バッテリ９に接続されており、このスタータモータ７は、スタートボタン１１が押されたときに制御ユニット２から入力される始動信号に基づいて、エンジン３を回転駆動する。
　オルタネータ６は、エンジン３の回転軸に連結された交流発電機であり、直流へのコンバータ回路を有すると共に、バッテリ９に接続されている。
　オルタネータ６は、界磁電流が通電状態にあるときに、回転により発電してバッテリ９を充電する。界磁電流が遮断されると、発電出力がなくなり空回り状態となる。
　本実施の形態では、制御ユニット２からの駆動信号により界磁電流の通電状態にすることを、オルタネータを駆動するという。

　バッテリ９には、負荷としての種々の車載機器１０が接続されており、これら車載機器１０には、バッテリ９および発電中のオルタネータ６からの電力供給が可能となっている。
　車載機器１０には、エンジン補機や変速機制御装置等も含まれており、実施の形態では、多数の車載機器１０のうちのどの車載機器が駆動しているのか、すなわちどの車載機器に電力を供給されているかを示す情報（駆動機器情報）が、制御ユニット２に入力されるようになっている。

　バッテリ９には、バッテリセンサ９ａが付設されており、このバッテリセンサ９ａは、バッテリ９のＳＯＣ（充電率）を求める際に用いられるバッテリ状態信号を、制御ユニット２に出力する。
　ここで、ＳＯＣの精確な推定のためには、種々の手法があるが、実施の形態では、バッテリ状態信号として、端子電圧、電流および温度を用いている。

　制御ユニット２は、基本的に、アクセルセンサ１３から入力された信号から特定したアクセル開度と、回転センサ１２から入力された信号から特定したエンジン回転速度と、に基づいてエンジン３を制御する。

　さらに、制御ユニット２は、所定のアイドルストップ許可条件が成立したときに、エンジン３のアイドルストップ制御を実施するように構成されている。
　具体的には、車速センサ１４から入力された車速信号から特定した車両の速度がゼロ（車両が停止している）であり、かつ、ブレーキスイッチ１５から入力された信号からブレーキペダル（図示せず）が踏み込まれていることが特定されると、制御ユニット２は、エンジン３を停止させてアイドルストップ状態にする。
　また、エンジン３がアイドルストップ状態であるときに、ブレーキスイッチ１５から入力された信号からブレーキペダル（図示せず）の踏み込みが解除されたことが特定され、かつ、アクセルセンサ１３から入力された信号からアクセルペダルが踏み込まれていることが特定されると、制御ユニット２は、エンジン３の始動信号をスタータモータ７に出力して、エンジン３を自動的に再始動させる。
　なお、この場合におけるエンジン３の再始動は、スタートボタン１１の操作の有無に関係なく行われる。

［オルタネータ６の駆動制御の第１の実施形態］
　次に、制御ユニット２によるオルタネータ６の駆動制御について説明する。
　制御ユニット２は、駆動許可判定部２０を備えており、この駆動許可判定部２０は、車両の走行状態（減速か否か）、バッテリ９のＳＯＣ、エンジン効率、負荷（消費電力）状態等に基づいて、オルタネータ６の駆動の可否を判定する。

　ここで、制御ユニット２は、エンジン効率の指標として、ＲＯＭ２５に記憶された発電コストマップＭ１（図３参照）を利用する。
　発電コストマップＭ１は、エンジン回転速度とエンジン３が出力するトルクとに対するオルタネータ６の発電コスト（円／ＫＷｈ）を、燃料消費量に基づいて規定したものである。
　一般的な傾向として、中速領域が、他の領域（高速領域や低速領域）よりも比較的に低コストとなる。また、同じエンジン回転速度では、トルクが高いほど発電コストは低下する。そして、発電コストが低いほど、エンジン効率が高いことを示している。
　また、各車載機器１０の駆動時の消費電力データも、ＲＯＭ２５に記憶されている。

　図２は、制御ユニット２の駆動許可判定部２０によるオルタネータ６の駆動制御の流れを示すフローチャートである。
　オルタネータ６の駆動制御は、スタートボタン１１が押されてエンジン３が始動した直後から開始される。
　なお、各ステップで読み込み、あるいは算出したデータは、作業メモリのＲＡＭ２６にその都度記憶される。
　まず、ステップ１００において、駆動許可判定部２０は、駆動フラグを初期化（リセット）し、ＲＡＭ２６の他のデータもリセットする。
　ステップ１０１において、駆動許可判定部２０は、バッテリセンサ９ａからバッテリ状態信号（端子電圧、電流、および温度）を読み込み、ステップ１０２において、駆動許可判定部２０は、読み込んだバッテリ状態信号に基づいて、ＳＯＣを推定算出する。

　ステップ１０３において、駆動許可判定部２０は、車両が減速中であるか否かを確認する。
　ここで、減速中であるか否かは、エンジン３への制御信号から特定した燃料噴射量が、ゼロ（＝０）であるか否かから判断できる。燃料噴射量がゼロ（＝０）である場合に、車両が減速中であると判定される。

　車両が減速中であるときには（ステップ１０３、Ｙｅｓ）、ステップ１０４の処理に移行し、車両が減速中でないときは（ステップ１０３、Ｎｏ）、ステップ１０７の処理に移行する。
　ステップ１０４において駆動許可判定部２０は、ＳＯＣがあらかじめ定めた過充電を回避するための最大上限値ＳＯＣｍ以下であるか否かを確認する。
　ＳＯＣが最大上限値ＳＯＣｍ以下であるときは（ステップ１０４、Ｙｅｓ）、ステップ１０５の処理に移行し、最大上限値ＳＯＣｍを超えているときは（ステップ１０４、Ｎｏ）、ステップ１０６の処理に移行する。

　ステップ１０５において駆動許可判定部２０は、駆動フラグがセットされていない場合には、駆動フラグをセットしたのちに、ステップ１０１の処理にリターンする。駆動フラグがセットされている場合には、駆動フラグをセットしたままで、ステップ１０１の処理にリターンする。

　一方、ステップ１０６において駆動許可判定部２０は、駆動フラグがセットされている場合には、駆動フラグをリセットしたのちに、ステップ１０１の処理にリターンする。駆動フラグがセットされていない場合には、そのままステップ１０１の処理にリターンする。

　ここで、制御ユニット２は、駆動フラグがセットされていると、オルタネータ６を駆動状態とし、駆動フラグがセットされていない場合には、オルタネータ６を非駆動状態とする。
　よって、オルタネータ６は、駆動フラグがセットされている間、制御ユニット２により駆動されて発電し、バッテリ９および車載機器１０へ電力を供給する。

　したがって、車両が減速中であり、ＳＯＣが最大上限値ＳＯＣｍ以下である場合には、バッテリ９および車載機器１０に、オルタネータ６から電力が供給されるようになっている。

　一方、車両が減速中でないときには（ステップ１０３、Ｎｏ）、ステップ１０７において、駆動許可判定部２０は、回転センサ１２の出力信号から特定したエンジン回転速度とアクセルセンサ１３の出力信号から特定したアクセル開度と、ＲＡＭ２６に記憶された駆動機器情報の読み込みを実施する。
　ここで、駆動機器情報とは、前記したように、バッテリ９から供給される電力で駆動される複数の車載機器１０のうちのどの車載機器１０が駆動しているのかを示す情報である。

　そして、ステップ１０８において、駆動許可判定部２０は、エンジン回転速度とアクセル開度に基づいてエンジン３のトルクを算出し、続くステップ１０９において、駆動許可判定部２０は、エンジン回転速度とトルクとに基づいて発電コストマップＭ１を参照して、発電コストマップＭ１上で発電コストを求める。

　そして、ステップ１１０において、駆動許可判定部２０は、ＲＡＭ２６に記憶されている駆動機器情報を参照して、複数の車載機器１０のうちのどの車載機器１０が駆動しているかを特定する。そして、駆動許可判定部２０は、ＲＯＭ２５に記憶されている各車載機器１０の消費電力データを参照して、駆動している車載機器１０各々の消費電力の総計を算出する。

　ステップ１１１において、駆動許可判定部２０は、ステップ１０８で求めた発電コストと、ステップ１１０で求めた消費電力に基づいて、駆動許可ゾーンマップＭ２を参照して、バッテリ９のＳＯＣ（充電率）が、駆動許可ゾーンマップＭ２における駆動許可ゾーン（発電領域）内に入っているか否かを確認する。

　図４は、駆動許可ゾーンマップＭ２を説明する図であり、この図では、横軸がＳＯＣ（充電率）、縦軸が発電コストとなっており、オルタネータ６の駆動の可否を判断するための境界線（駆動許可上限線Ｃ）が設定されている。
　そのため、バッテリ９のＳＯＣ（充電率）に基づいて、この駆動許可ゾーンマップＭ２を参照することで、ＳＯＣが、境界線の一方側（図中、左下側）と、他方側（図中右上側）の何れの領域に位置するのかに基づいて、オルタネータ６の駆動の可否が判断できるようになっている。

　実施の形態では、発電コストが所定値α以上の領域に対して、駆動している車載機器１０の総消費電力に応じて、駆動許可上限線Ｃ（Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ）が複数設定されており、オルタネータ６の駆動の可否の判断に、ＳＯＣに加えて、駆動している車載機器１０の総消費電力を考慮するようになっている。

　ここで、駆動許可上限線Ｃ（Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ）は、発電コストが所定値α以上の領域では、最大上限値ＳＯＣｍを起点として、発電コストが上昇（エンジン効率が低下）するにつれて、オルタネータ６の駆動を判定するための閾値（閾値ＳＯＣ）が低下するように設定されている。
　例えば、発電コストが「小」である場合には、図中ハッチングで示した領域が、オルタネータ６の駆動を許可する駆動許可ゾーンＺとなっており、この駆動許可ゾーンＺ内にＳＯＣが位置している場合に、オルタネータ６の駆動が許可されるようになっている。

　実施の形態では、総消費電力に対応して複数設定された駆動許可上限線Ｃ（Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ）は、消費電力が大きいほど、発電コストの上昇に対するＳＯＣの低下度合いが緩やかになっている。
　したがって、消費電力が「大」であるときの駆動許可上限線Ｃｃにおいて発電コストが最大である時のＳＯＣは、消費電力が「小」であるときの駆動許可上限線Ｃａにおいて発電コスト最大であるときのＳＯＣよりも高くなっている。

　なお、この図４における破線で囲まれた領域の内側は、例えば、ＳＯＣが最大上限値ＳＯＣｍ以下であれば、発電コスト（エンジン効率）にかかわらずオルタネータの駆動を許可する従来例での駆動許可ゾーンの範囲を参考のために示している。

　図２のフローチャートの説明に戻って、前記したステップ１１１において、バッテリ９のＳＯＣ（充電率）が、駆動許可ゾーンＺ内に位置している場合には（ステップ１１１、Ｙｅｓ）、ステップ１１２の処理に移行する。
　そして、ステップ１１２において駆動許可判定部２０は、駆動フラグがセットされていない場合には、駆動フラグをセットしたのちに、ステップ１０１の処理にリターンする。駆動フラグがセットされている場合には、駆動フラグをセットしたままで、ステップ１０１の処理にリターンする。

　一方、前記したステップ１１１において、バッテリ９のＳＯＣ（充電率）が、駆動許可ゾーンＺ内にＳＯＣが位置していない場合には（ステップ１１１、Ｎｏ）、ステップ１１３の処理に移行する。
　そして、ステップ１１３において駆動許可判定部２０は、駆動フラグがセットされている場合には、駆動フラグをリセット（クリア）したのちに、ステップ１０１の処理にリターンする。駆動フラグがセットされていない場合には、そのままステップ１０１の処理にリターンする。

　したがって、車両が減速中でない場合には（ステップ１０３、Ｎｏ）、バッテリ９のＳＯＣ（充電率）が、駆動許可ゾーンマップＭ２内の駆動許可ゾーンＺ内であることを条件として、オルタネータ６が駆動されて、バッテリ９および車載機器１０に、オルタネータ６で発電した通常電圧（１５Ｖ）の電力が供給されるようになっている。

　以上の制御により、エンジン出力を必要としない減速中には、変速機４、エンジン３を介したホイール５側からの逆駆動力、すなわち回生エネルギーによりオルタネータ６が駆動されて、過充電を回避するための最大上限値ＳＯＣｍを超えない範囲でバッテリ９が充電される。

　また、車両が減速中でないときは、エンジン効率が高い（発電コスト：低）状態ではＳＯＣが比較的高くても駆動が許可されるが、エンジン効率が低い（発電コスト：高）状態ではＳＯＣが相当に低くなるまで許可されないので、エンジン効率が低く、燃費が悪い時に、オルタネータ６の駆動にエンジン出力を奪われることがない。
　他方、ＳＯＣが低くなり過ぎた場合には、バッテリ９の過放電のおそれが生じるからエンジン効率が低くてもオルタネータ６を駆動してバッテリ９を充電することになる。
　そして、オルタネータ６の駆動が許可されるＳＯＣ上限（駆動許可上限線Ｃ）は、車載機器１０による消費電力に応じて変化し、例えば消費電力が大きいときにはＳＯＣ上限が高いことにより早期に駆動が開始されるから、充電がバッテリ９の放電に追いつかなくなるおそれもない。

　本実施の形態では、エンジン制御装置１が発明における電源マネージメントシステムを形成し、オルタネータ６の発電コストがエンジン効率に該当する。
　そして、車載機器１０がバッテリ負荷に該当する。

　実施の形態は以上のように構成され、
（１）エンジン３の駆動力または回生動力によって発電するオルタネータ６と、
　オルタネータ６の発電電力で充電されるバッテリ９と、
　オルタネータ６の駆動または停止を制御する制御ユニット２と、を備えると共に、
　制御ユニット２が、当該制御ユニット２が備える駆動許可判定部２０の許可判定にしたがって、エンジン３に付設したオルタネータ６を駆動して、オルタネータ６の発電電力によりバッテリ９を充電するエンジン車両（車両）の電源マネージメントシステムにおいて、
　駆動許可判定部２０は、
　　車両が減速中である場合には、バッテリ９のＳＯＣ（充電率）に基づいてオルタネータ６を駆動の可否を判定し
　　車両が減速中でない場合には、エンジン効率とバッテリ９のＳＯＣとに基づいて、オルタネータ６の駆動の可否を判定し、
　可否の判定に応じて、オルタネータ６を駆動または停止させる構成とした。

　このように構成すると、車両が減速中である場合にオルタネータ６を駆動すると、オルタネータ６が回生エネルギーにより駆動されて発電するので、高い燃料消費性能が実現する。
　また、バッテリ９の充電不足に対処するために、車両が減速中でないときにオルタネータ６を駆動して発電する場合には、ＳＯＣだけでなくエンジン効率も考慮して、オルタネータ６の駆動の可否が判定されるので、きめ細かな対処でエンジン出力の費消を抑止することができる。

　より具体的には、
（２）駆動許可判定部２０は、
　車両が減速中である場合には、バッテリ９のＳＯＣが、バッテリ９の過充電を回避するための最大上限値ＳＯＣｍ以下であるときにオルタネータ６の駆動を許可し、
　車両が減速中でない場合には、オルタネータ６の駆動を許可するＳＯＣの上限を規定する駆動許可上限線Ｃで区画した駆動許可ゾーンマップに基づいて、オルタネータ６の駆動の可否を判定し、
　駆動許可上限線Ｃは、エンジン効率が所定値αから低下するほどに（発電コストが所定値αから上昇するほどに）ＳＯＣが低下するものである構成とした。
駆動許可上限線Ｃで区画した駆動許可ゾーンマップＭ２を参照して、オルタネータ６による発電を実施する構成とした。

　このように構成すると、バッテリ９のＳＯＣが、駆動許可上限線Ｃで区画した駆動許可ゾーンマップＭ２内の駆動許可ゾーンＺ内にあるときだけ、オルタネータ６の駆動を許可することで、バッテリ９のＳＯＣが、駆動許可ゾーンＺ外にあって、発電コストが大きく燃料消費が多い状況ではＳＯＣが低くなるまでは駆動されない。
　すなわち、燃料消費の悪化にもかかわらず充電せざるを得ないほどの低いＳＯＣ以外ではオルタネータ６が駆動されないので、エンジン効率と無関係に駆動される従来と比較して顕著にエンジン出力の取り出しが減少して、燃料消費性能が向上する。

（３）駆動許可ゾーンマップＭ２は車載機器１０の消費電力が大きいほど小さいときに比較して高いＳＯＣとなるよう駆動許可上限線を複数（Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ）含み
　駆動許可判定部２０は、
　車両が減速中でない場合には、さらにバッテリ負荷の消費電力に基づいて、消費電力が大きいほど小さいときに比較して高いＳＯＣでもオルタネータ６を駆動する構成とした。

　このように構成すると、発電コストとＳＯＣに加えて消費電力が考慮されるので、バッテリ９の放電の進み度合いに応じたＳＯＣでオルタネータ６を駆動して、減速中でないときのバッテリ充電がタイミング良く行われる。

（４）駆動許可上限線Ｃにおけるエンジン効率が所定値αであるときのＳＯＣが、最大上限値ＳＯＣであり、駆動許可上限線Ｃが示すＳＯＣは、発電コストの上昇（エンジン効率の低下）に伴い最大上限値ＳＯＣｍから低下していく構成とした。

　このように構成すると、発電コストが所定値αより低い場合には、車両減速中と同様に、最大上限値ＳＯＣｍ以下であればオルタネータ６が駆動可能で、しかも燃料消費性能への悪影響がほとんどない。

（５）車両が減速中である場合には、バッテリ９のＳＯＣがバッテリ９の過充電を回避するための最大上限値ＳＯＣｍ（充電制限値）に至るまで、常に、オルタネータ６を駆動する構成とした。

　このように構成すると、回生エネルギーによる低い発電コストの電力を、バッテリ９に充電できる。

（６）エンジン効率がオルタネータ６の発電コストであり、発電コストの上昇がエンジン効率の低下に対応するものとした。

　このように構成すると、エンジン効率としてオルタネータ６の発電コストを用いているので、燃料消費に直結した適切な駆動制御が行われる。

（７）車両が減速中でない場合において、オルタネータ６の駆動が許可されるバッテリ９のＳＯＣの閾値は、エンジン効率が高くなるにつれて高く、エンジン効率が低くなるにつれて低く設定される構成とした。

　このように構成すると、エンジン効率が高くなるほど、オルタネータ６の駆動時間が長くなるので、低い発電コストの電力をバッテリ９に充電できる。

　なお、実施の形態ではエンジン効率として発電コストを用いたが、そのほか出力あたりのコストや、単純に燃料消費率を用いてもよい。
　消費電力は車載機器１０のどれが駆動しているかの駆動機器情報に基づいて算出するものとしたが、これに限定されず、バッテリ９から車載機器１０への電力供給ラインに設置した電力計により計測することもできる。
　また、車両が減速中であるかどうかの判断は、燃料噴射量ゼロの代わりに、アクセル開度ゼロの検知によっても可能である。
　ＳＯＣについてはバッテリ９の端子電圧のみによって推定することで、より簡単な構成となり、制御ユニット２における処理速度も速くなる。

　オルタネータ６はその界磁電流の通電／遮断で駆動／非駆動にするものとしたが、ソレノイド等によりエンジンの回転軸と機械的に接続／遮断する構成でもよい。
　また、バッテリ９が鉛蓄電池の場合、車両の減速期間が短い場合にも効率よく発電電力を蓄えられるように、オルタネータ６にはバッテリ９に加えて例えばキャパシタからなるサブバッテリも接続することができる。

［オルタネータ６の駆動制御の第２の実施形態］
　以下、オルタネータ６の駆動制御の第２の実施形態を説明する。
　図５は、ＷＧＩ（無駄な発電インデックス）と駆動許可上限線Ｃとの関係を説明する図であり、（ａ）は、ＷＧＩと、ＳＯＣおよび発電コストとの関係を説明する図であり、（ｂ）は、ＷＧＩで設定した閾値（ＷＧＩ＿ａ～ＷＧＩ＿ｃ）に応じて決まる駆動許可上限線Ｃａ～Ｃｃを示した図である。
　図６は、オルタネータ６による発電を停止するＳＯＣの閾値（発電停止閾値ＳＯＣｓ）を説明する図であり、（ａ）は、発電停止閾値ＳＯＣｓと、図４に示した駆動許可ゾーンマップＭ２との関係を説明する図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した駆動許可ゾーンマップから、バッテリ９の過放電を避けるために設定されたＳＯＣの下限値（ＳＯＣ＿ｍｉｎ）と、バッテリ９の過充電を避けるために設定されたＳＯＣの上限値（最大上限値ＳＯＣｍ）との間の領域を抜き出して、簡略的に示した駆動許可ゾーンマップである。
　なお、図６の（ｂ）に示す駆動許可ゾーンマップでは、説明の便宜上、回生受入容量の領域を判りやすくするために、簡略的に示しており、以下の説明では、この簡略的に示した駆動許可ゾーンマップを用いて説明をする。

　第２の実施形態では、差し迫った充電の必要性がないときに、高い発電コストで発電してバッテリ９を充電することがないようにするために、無駄な発電であるか否かを判断するための一つの指標（ＷＧＩ（Ｗａｓｔｆｕｌ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ）：無駄な発電インデックス）を用いて、駆動許可ゾーンマップＭ２の駆動許可上限線Ｃを設定し、この駆動許可上限線Ｃを用いて、オルタネータ６の駆動の可否を決定している。

　さらに、第２の実施形態では、バッテリ９を最大上限値ＳＯＣｍまで充電するのではなく、ＳＯＣを基準とした発電停止ライン（発電停止閾値ＳＯＣｓ）を用いて、回生エネルギーで発電した電力を充電するための容量（回生受入容量）を残して、バッテリ９を充電するようにしている。

　以下、第２の実施形態を具体的に説明する。
　始めに、バッテリ９のＳＯＣ（充電率）と発電コストとの関係性を説明する。
　前記したように、第１の実施形態では、車両が減速中でない場合において、バッテリ９のＳＯＣが、駆動許可ゾーンマップＭ２（図４参照）の駆動許可上限線Ｃを境界とした発電領域と、放電領域の何れにあるのかに基づいて、発電の可否を決定している。
　例えば、図４の駆動許可上限線Ｃａの場合、この駆動許可上限線Ｃａよりも図中左側が発電領域（駆動許可ゾーンＺ）、図中右側が放電領域となっている。

　この発電の可否の決定は、以下のような考え方に基づいて決められている。
１）ＳＯＣが大きく、かつ発電コストが大きいときには、発電しない（発電不許可）
２）ＳＯＣが大きく、かつ発電コストが小さいときには、発電コスト次第で発電する（条件付き発電許可）
３）ＳＯＣが小さく、かつ発電コストが大きいときには、ＳＯＣ次第で発電する（条件付き発電許可）
４）ＳＯＣが小さく、かつ発電コストが小さいときには、発電する（発電許可）

　駆動許可上限線Ｃは、この考え方に基づく「発電許可／発電不許可」の境界を規定しており、この「発電許可／発電不許可」の境界は、ＳＯＣと発電コストの２つの変数に応じて決まるものである。
　ここで、ＳＯＣと発電コストとを乗算すると、オルタネータ６による発電の可否を判断に用いられる変数を一つにすることができ、時系列データに「発電許可／発電不許可」の境界を直線で設定することができる。

　実施の形態では、変数を一つにしたものを、無駄な発電を判断する指標（前記したＷＧＩ）として用いており（図５の（ａ）参照）、この指標では、ＷＧＩの値が大きくなるほど（図中、右斜め上側になるほど）、無駄な発電であり、ＷＧＩが小さくなるほど（図中、左斜め下側になるほど）、有益な発電ということになる。

　そして、実施の形態では、このＷＧＩ上に、発電の可否を判定するための閾値ＷＧＩ＿ＴＨを設定しており、この設定した閾値ＷＧＩ＿ＴＨから、前記した駆動許可上限線Ｃを設定している。

　具体的には、駆動許可上限線Ｃ（Ｃａ～Ｃｃ）における発電コストが所定値αから上昇するほどにＳＯＣが低下する領域（図５の（ｂ）における曲線領域）は、発電コストをＹ軸、ＳＯＣをＸ軸として、下記式（１）で表すことができる（図５の（ｂ）参照）。
　Ｙ＝　（ＷＧＩ＿ＴＨ）／Ｘ　　　・・・（１）
　よって、閾値ＷＧＩ＿ＴＨが決まると、この式（１）から、発電コスト毎に、発電の可否を判定する境界となるＳＯＣの値（閾値ＳＯＣ）が求まるようになっている。

　このＷＧＩにおける閾値の設定は、燃費試験方法の一つであるＷＬＴＰ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ　ｈａｒｍｏｎｉｚｅｄ　Ｌｉｇｈｔ　ｂｅｈｉｃｌｅｓ　Ｔｅｓｔ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ：国際調和排出ガス　燃費試験法）を考慮して設定してもよい。

　具体的には、このＷＬＴＰでは、補機バッテリ（車載機器の駆動電力を供給するバッテリ９）がエンジンの駆動力を利用して充電される場合には、燃費試験終了時の補機バッテリの残量（ＳＯＣ：充電率）も試験結果に反映されて、試験結果が補正されるようになっている。
　このときの試験結果の補正量（ΔＦＣｐｈａｓｅ（ｉ））は、下記式から算出される。

　ここで、ΔＥ_el-phase(i)は電力であり、η_alternatorはオルタネータ効率であり、Ｗｉｌｌａｎｓ_factorは、ガソリン－電力変換効率であり、オルタネータ効率とガソリン－電力変換効率は、固定値である。

　この補正量の数式では、補正量（ΔＦＣ_phase(i)）を、バッテリの電力と、オルタネータ効率と、ガソリン－電力変換効率と、から求めており（すなわち車両の特性により定まる）、（（１／η_alternator）×Ｗｉｌｌａｎｓ_factor）が、発電コストに相当する。

　ここで、ＷＬＴＰ試験での補正量を考慮した発電コストを、Ｙ_WLTPとすると、
　上記式（１）（Ｙ＝　（ＷＧＩ＿ＴＨ）／Ｘ）は、下記式（２）で表すことができる。
　ＷＧＩ＿ＴＨ＝Ｙ_WLTP×Ｘ
　　　　　　　＝（（１／η_alternator）×Ｗｉｌｌａｎｓ_factor）×Ｘ
　　　　　　　＝（ＷＬＴＰ試験での補正量／電力）×Ｘ　・・・（２）

　そして、上記式（２）のＸは、バッテリ９のＳＯＣであるので、上記式（２）は、次のように表現することができる。
　ＷＧＩ＿ＴＨ＝（ＷＬＴＰ試験での補正量／電力）×ＳＯＣ
　よって、最大上限値ＳＯＣｍ又は充電開始閾値ＳＯＣｃ（後述）を設定すれば、ＷＧＩ＿ＴＨが求まるようになっている。

　実施の形態では、この試験結果への影響を考慮して、前記したＷＧＩ上で閾値が設定されており、このＷＧＩ上で設定した閾値から設定された駆動許可上限線Ｃ（図４参照）を用いて、オルタネータ６の駆動の可否を判断している。
　これにより、実際の車両走行時における燃費評価において、ＷＬＴＰに応じた燃費換算に近い結果が得られる。
　また、異なる車種間での燃費評価を当該ＷＬＴＰに応じて、より公平に判断することができる。

　さらに、前記した第１の実施の形態では、オルタネータ６の駆動によるバッテリ９の充電を、バッテリ９のＳＯＣ（充電率）が、過充電を回避するための最大上限値ＳＯＣｍを超えない範囲で行うようになっている。
　そのため、バッテリ９のＳＯＣ（充電率）が既に最大上限値ＳＯＣｍに達しているときには、バッテリ９への充電が行われないので、この状態の時に車両の減速走行が始まって、オルタネータ６が減速による回生エネルギーで発電しても、発電した電力をバッテリ９に充電できないようになっている。

　ここで、回生エネルギーを利用する場合の発電コストは、エンジンの駆動力を利用する場合の発電コストよりも低いので、バッテリ９のＳＯＣが最大上限値ＳＯＣｍに達しているときには、低い発電コストで発電した電力をバッテリ９に充電できないことになる。

　そこで、第２の実施形態では、回生エネルギーで発電した電力であって、低い発電コストで発電した電力をバッテリ９に充電できるようにするために、最大上限値ＳＯＣｍよりもＳＯＣの減少側に、エンジンの駆動力で発電した電力をバッテリ９に充電する場合の上限値（発電停止閾値ＳＯＣｓ）が設定されている（図６参照）。

　そのため、図６に示す駆動許可ゾーンマップでは、発電停止閾値ＳＯＣｓよりもＳＯＣの増加側（図中右側）に、回生エネルギーで発電した電力を充電するための領域（回生受入容量）が確保されており、例えば、ＳＯＣが発電停止閾値ＳＯＣｓに達した時点で、エンジン３の駆動力を利用するオルタネータ６での発電を終了して、バッテリ９への充電を終了するようになっている。

　そして、この状態において、回生エネルギーを利用したオルタネータ６の発電が開始されると、回生エネルギーで発電された電力が、ＳＯＣが最大上限値ＳＯＣｍになるまで、バッテリ９に充電されるようになっている。

　ここで、実施の形態では、発電停止閾値ＳＯＣｓを、車両の走行状態に応じて変更できるようになっている。
　具体的には、自車両の走行予定の経路上に、渋滞区間がある場合や、下り坂区間がある場合に、発電停止閾値ＳＯＣｓを変更するようになっている（図７参照）。
　ここで、渋滞区間では、大きな減速が発生しないので、渋滞区間を通過する際に、バッテリ９が消費されてＳＯＣが低下してしまう。また、下り坂区間では、回生エネルギーを利用した発電を行うことができるので、低い発電コストでバッテリ９を充電して、ＳＯＣを上昇させることが可能になる。

　そのため、第２の実施形態では、自車両の走行予定の経路上に渋滞区間がある場合には、事前により多くの電力をバッテリ９に充電しておくために、発電停止閾値ＳＯＣｓを、最大上限値ＳＯＣｍに近づく側（ＳＯＣの増加側）に変更するようになっている。
　また、自車両の走行予定の経路上に下り坂区間がある場合には、将来的に低い発電コストで充電する機会があるので、低い発電コストで充電できる容量を事前に確保するために、発電停止閾値ＳＯＣｓを、最大上限値ＳＯＣｍから離れる側（ＳＯＣの低下側）に変更するようになっている。

　以下、図８のフローチャートを用いて、車両の走行状態に応じた発電停止閾値ＳＯＣｓの変更を伴うオルタネータ６の駆動処理を説明する。

　始めに、ステップ２０１において、発電停止閾値設定部２１は、自車両の走行予定の経路上に、渋滞区間があるか否かを確認する。
　ここで、渋滞区間の有無は、例えば、ナビゲーション装置１６から取得した自車両の位置と渋滞情報とから確認できる。

　自車両の走行予定の経路上に渋滞区間がある場合には（ステップ２０１、Ｙｅｓ）、ステップ２０２において発電停止閾値設定部２１は、渋滞区間を通過する際の推定消費電力を算出する。
　推定消費電力は、下記式（２）から算出できる。
　　推定消費電力量＝渋滞通過予測時間×渋滞時平均消費電力　　・・（２）

　ここで、渋滞通過予測時間は、渋滞区間の距離と渋滞区間での予測される車両の平均走行速度と、から求めることができ、渋滞区間の距離と予測される車両の平均走行速度は、例えばナビゲーション装置１６から取得した渋滞情報から算出できる。
　また、渋滞時平均消費電力は、ＲＡＭ２６に記憶されている駆動機器情報を参照して、現時点で駆動している車載機器を特定したのち、駆動している車載機器の消費電力データと、渋滞通過予測時間と、から算出できる。

　続くステップ２０３において発電停止閾値設定部２１は、渋滞区間に到達するまでにバッテリ９に充電する電力量を算出して、算出した電力量から変更後の発電停止閾値ＳＯＣｓ＿Ａを決定し、ステップ２０４において発電停止閾値設定部２１は、発電停止閾値ＳＯＣｓを、変更後の発電停止閾値ＳＯＣｓ＿Ａに変更する。

　これにより、発電停止閾値ＳＯＣｓが、ＳＯＣの増加側の値（ＳＯＣｓ＿Ａ）に変更されて、バッテリ９に充電できる電力量の上限が大きくなるので、その分だけ多くの電力をバッテリ９に充電できる状態になる。

　そして、ステップ２０５において発電停止閾値設定部２１は、渋滞区間を通過したか否かを確認し、渋滞区間の通過が確認された場合には（ステップ２０５、Ｙｅｓ）、ステップ２０６において発電停止閾値設定部２１は、発電停止閾値を、変更後の発電停止閾値ＳＯＣｓ＿Ａから、元の発電停止閾値ＳＯＣｓに戻した後、ステップ２０１の処理にリターンすることになる。

　なお、自車両が渋滞区間を通過している間は、オルタネータ６が必要に応じてエンジンの駆動力で駆動されて、バッテリ９の充電が行われるので、バッテリ９が過大に消耗しないようになっている。
　なお、図８に示したフローチャートでは、自車両が渋滞区間を通過している間は、発電停止閾値ＳＯＣｓが、変更後の発電停止閾値ＳＯＣｓ＿Ａのままで保持されようになっているが、自車両が渋滞区間に到達した時点で、元の発電停止閾値ＳＯＣｓに戻すようにしても良い。

　前記したステップ２０１において、自車両の走行予定の経路上に渋滞区間がない場合には（ステップ２０１、Ｎｏ）、ステップ２０６の処理に移行する。
　そして、このステップ２０６において発電停止閾値設定部２１は、自車両の走行予定の経路上に、下り坂区間があるか否かを確認する。
　ここで、下り坂区間の有無は、例えば、ナビゲーション装置１６から取得した自車両の位置と地図情報とから確認できる。

　自車両の走行予定の経路上に下り坂区間がある場合には（ステップ２０６、Ｙｅｓ）、ステップ２０６において発電停止閾値設定部２１は、下り坂区間を通過する際に回生エネルギーにより発電できる電力（期待回生量）を算出する。

　具体的には、下り坂区間の標高差情報から得られるポテンシャルエネルギーに基づいて、期待できる回生量（期待回生量）を推定する。

　ここで、実施の形態では、下り坂区間を通過する際に期待できる期待回生量を、下記式（３）から推定している。

ポテンシャルエネルギー
　＝車両の運動エネルギー＋期待回生量＋消費エネルギー　　・・・（３）

　ここで、車両の運動エネルギーは、下り坂区間で必要な運動エネルギーであり、現時点の平均走行速度から算出できる。
　消費エネルギーには、下り坂区間を通過する際にブレーキや摩擦系で消費される熱エネルギーや、エンジンブレーキの作動により消費されるエネルギーが含まれる。
　よって、期待回生量は、ポテンシャルエネルギーから、車両の運動エネルギーと消費エネルギーを減算して求めることができ、実施の形態では、求めた期待回生量を上限として、オルタネータ６の出力電圧、バッテリ９の内部抵抗などの要素に基づいて推定される。

　期待回生量が推定されると（ステップ２０７）、続くステップ２０８において発電停止閾値設定部２１は、発電停止閾値ＳＯＣｓと現時点のＳＯＣとの差が、期待回生量以上であるか否かを確認する。
　そして、発電停止閾値ＳＯＣｓと現時点のＳＯＣとの差ΔＳＯＣが、期待回生量以上である場合には、（ステップ２０８、Ｙｅｓ）、発電停止閾値ＳＯＣｓを変更することなく、ステップ２０１の処理にリターンする。
　発電停止閾値ＳＯＣｓを変更しなくても、下り坂区間での回転エネルギーで発電した電力の総てを、バッテリ９に充電できるからである。

　一方、発電停止閾値ＳＯＣｓと現時点のＳＯＣとの差ΔＳＯＣが、期待回生量以上でない場合には（ステップ２０８、Ｎｏ）、発電停止閾値ＳＯＣｓを変更しないと、下り坂区間での回生エネルギーで発電した電力の総てをバッテリ９に充電できないことを意味しているので、ステップ２０９において発電停止閾値設定部２１は、変更後の発電停止閾値ＳＯＣｓ＿Ｂを決定する。
　具体的には、ΔＳＯＣと期待回生量との差に応じて、回転エネルギーで発電した電力の総てを、バッテリ９に充電できるようにする変更後の発電停止閾値ＳＯＣｓ＿Ｂを決定する。

　これによりステップ２１０において発電停止閾値設定部２１が、発電停止閾値ＳＯＣｓを、変更後の発電停止閾値ＳＯＣｓ＿Ｂに変更するので、発電停止閾値が、ＳＯＣの減少側に変更されて、回生受入容量が増大することになる。

　そして、ステップ２１１において発電停止閾値設定部２１は、下り坂区間を通過したか否かを確認し、渋滞区間の通過が確認された場合には（ステップ２１１、Ｙｅｓ）、ステップ２１２において発電停止閾値設定部は、発電停止閾値ＳＯＣｓを、変更後の発電停止閾値ＳＯＣｓ＿Ｂから、元の発電停止閾値ＳＯＣｓ＿Ａに戻した後、ステップ２０１の処理にリターンすることになる。

　このように、第２の実施形態では、オルタネータ６の発電により増加したＳＯＣが駆動許可上限線Ｃｂと交差する（図６の（ｂ）、ＳＯＣの位置Ｐ１から位置Ｐ２への増加）の場合には、ＳＯＣが位置Ｐ２に到達した時点で、オルタネータ６の駆動が停止されて、バッテリ９への充電が終了する。
　また、オルタネータ６の発電により増加したＳＯＣが発電停止閾値ＳＯＣｓと交差する（図６の（ｂ）、ＳＯＣの位置Ｐ３から位置Ｐ４への増加）の場合には、ＳＯＣが位置Ｐ４に到達した時点で、オルタネータ６の駆動が停止されて、回生エネルギーで発電した電力を充電するための容量（回生受入容量）が確保されることになる。

　そして、自車両の走行予定の経路上に渋滞区間がある場合には、事前により多くの電力をバッテリ９に充電しておくために、発電停止閾値ＳＯＣｓを、最大上限値ＳＯＣｍに近づく側（ＳＯＣの増加側）に変更する。
　また、自車両の走行予定の経路上に下り坂区間がある場合には、将来的に低い発電コストで充電する機会があるので、低い発電コストで充電できる容量を事前に確保するために、発電停止閾値ＳＯＣｓを、最大上限値ＳＯＣｍから離れる側（ＳＯＣの減少側）に変更する。

　よって、オルタネータ６がエンジンの駆動力で発電する渋滞区間におけるオルタネータ６の駆動時間を抑制できるので、発電コストの低減が可能になる。
　また、下り坂区間を走行中に、回生エネルギーで発電した電力をバッテリ９に充電している途中で、ＳＯＣが最大上限値ＳＯＣｍに到達して、回生エネルギーで発電した電力を無駄にすることも好適に防止できる。
　また、下り坂区間での回生エネルギーでの発電を見越して、エンジンの駆動力で発電された電力のＳＯＣを抑えておくことができるので、その分だけエンジン負荷を低減して、燃費の向上への寄与が期待できる。

［変形例１］
　第２の実施形態では、発電停止閾値ＳＯＣｓを、車両の走行状態に応じて変更する場合を例示したが、ＷＧＩ（無駄な発電インデックス：図５の（ａ）参照）における閾値ＷＧＩ＿ＴＨを予め複数設定（ＷＧＩ＿ａ～ＷＧＩ＿ｃ）して、複数の駆動許可上限線Ｃａ～Ｃｃを用意しておき、車両の走行状態に応じて、駆動許可上限線Ｃを変更する構成としても良い。

　図９は、ＷＧＩにおける閾値ＷＧＩ＿ＴＨを複数設定（ＷＧＩ＿ａ～ＷＧＩ＿ｃ）した場合における複数の駆動許可上限線Ｃ（Ｃａ～Ｃｃ）と、発電停止閾値ＳＯＣｓを説明する図である。

　前記した第２の実施形態では、ＷＧＩ上に、発電の可否を判定するためのひとつの閾値ＷＧＩ＿ＴＨを設定し、この設定したひとつの閾値から、前記したひとつの駆動許可上限線Ｃを設定している。
　そのため、このＷＧＩ上に設定する閾値を、幅を持って複数設定することで、各閾値に一対一で対応する複数の駆動許可上限線Ｃ（Ｃａ～Ｃｃ）を導くことができる（図９参照）。

　図９の場合には、発電コストが高い領域での発電領域が最も狭くなる駆動許可上限線Ｃａと、最も広くなる駆動許可上限線Ｃｃと、これら駆動許可上限線Ｃａ、Ｃｃの間の駆動許可上限線Ｃｂの３つの駆動許可上限線が示されている。

　よって、自車両の走行予定の経路上に渋滞区間がある場合には、多少発電コストが上昇しても、渋滞区間を走行している際に発電する場合よりもコストが安くなるので、発電許可領域の広い駆動許可上限線Ｃｃを選択することで、バッテリ９への充電を、渋滞区間を走行している時よりも低い発電コストで行うことが可能になる。

　また、自車両の走行予定の経路上に下り坂区間がある場合には、将来的に回生エネルギーを利用した低い発電コストの電力の充電を見越して、発電許可領域の狭い駆動許可上限線Ｃａを選択することで、バッテリ９への充電を、より低い発電コストで行うことが可能になる。

［変形例２］
　さらに第２の実施形態では、発電停止閾値ＳＯＣｓを、車両の走行状態に応じて変更する場合として、自車両の走行予定の経路上に、渋滞区間や下り坂区間がある場合を例示したが、車両の走行速度に応じて変更するように構成しても良い。
　図１０は、発電停止閾値ＳＯＣｓを、車両の走行速度に応じて変更する場合を説明する図である。

　例えば、車両が高速で走行している場合には、その後に車両の大きな減速が控えているので、回生エネルギーによる発電が期待できる。また、車両が低速で走行している場合には、その後に大きな減速は控えていないので、回生エネルギーによる発電を期待できない。
　よって、図１０に示すように、回生エネルギーによる発電が期待できる車両の高速走行時には、回生エネルギーで発電した電力を充電するために発電停止閾値ＳＯＣｓを、ＳＯＣの減少側に変更して、回生受け入れ容量を増大させ、回生エネルギーによる発電が期待できない車両の低速走行時には、発電停止閾値ＳＯＣｓをＳＯＣの増加側に変更して、エンジンの駆動力で発電した電力を充電するための容量を増やすようにしても良い。

　なお、駆動許可上限線Ｃは、上記した３つの駆動許可上限線Ｃａ～Ｃｃ（図９参照）から構成される態様に限定されるものではない。
　ＷＧＩ（無駄な発電インデックス）上で、閾値ＷＧＩ＿ＴＨを複数設定すれば、設定した閾値ＷＧＩ＿ＴＨと同数の駆動許可上限線Ｃが決まるので、ＷＧＩ上で設定する閾値を、車両の走行状態に応じて、例えば予め設定された下限と上限の間で任意に設定できるようにすることで、その時点で最適の駆動許可上限線Ｃを自由に設定することができる。

　また、本変形例に開示した駆動許可上限線Ｃを切り替える態様と、前記した発電停止閾値ＳＯＣｓを変更する態様とを組み合わせて、発電の可否を判定する構成としても良い。

　以上の通り、第２の実施形態では、
（８）車両が減速中である場合において、オルタネータ６を停止するバッテリ９のＳＯＣの閾値は、バッテリの充電制限値（最大上限値ＳＯＣｍ）であり、
　車両が減速中でない場合において、オルタネータ６の駆動を許可するバッテリ９のＳＯＣの閾値の上限値（発電停止閾値ＳＯＣｓ）は、バッテリ９のＳＯＣが充電制限値（最大上限値ＳＯＣｍ）よりも低く設定されており、
　駆動許可ゾーンマップでは、最大上限値ＳＯＣｍよりもＳＯＣの減少側に、オルタネータ６の駆動を許可するＳＯＣの上限値であって、車両が減速中でない場合のＳＯＣの上限値（発電停止閾値ＳＯＣｓ）が設定されている構成とした。

　このように構成すると、バッテリ９を最大上限値ＳＯＣｍまで充電するのではなく、ＳＯＣを基準とした発電停止閾値ＳＯＣｓ（発電停止ライン）を用いて、回生エネルギーで発電した電力を充電するための容量を残して、バッテリ９が充電される。
　これにより、回生エネルギーを利用した低い発電コストの電力を、バッテリ９に充電することができるので、発電コストの低減が可能になる。

（７）発電停止閾値ＳＯＣｓは、乗用車等の国際調和排出ガス・燃費試験法により定められた、バッテリによる充放電電力量に応じて燃費補正するＲＣＢ補正時の閾値であるものとした。

　このように構成すると、燃費試験法による燃費試験の結果への影響を考慮して、ＷＧＩ上での閾値を設定し、このＷＧＩ上で設定した閾値から設定された駆動許可上限線Ｃ（図４参照）を用いて、オルタネータ６の駆動の可否を判断することで、良好な試験結果が期待できる。

（１０）走行ルートにおける車両の走行負荷を予測し、走行負荷が増大すると予測した場合には、バッテリ９が基準となる発電停止閾値よりも高いＳＯＣになるまでオルタネータ６を駆動させる構成とした。

　このように構成すると、走行負荷が増大すると予測された場合には、バッテリ９のＳＯＣを事前に高くしておくことができるので、バッテリ９のＳＯＣが不足することを好適に防止できる。

（１１）車両が減速中でない場合において、オルタネータ６の駆動を許可するエンジン効率（発電コスト）の閾値は、バッテリ９のＳＯＣが高くなるにつれて高く、バッテリ９のＳＯＣが低くなるにつれて低く設定される構成とした。

　このように構成すると、エンジン効率（発電コスト）が高く、低い発電コストで発電した電力を、バッテリ９に充電できる。

（１２）発電停止閾値ＳＯＣｓを設定する発電停止閾値設定部２１（上限値設定部）を有しており、
　発電停止閾値設定部２１は、ＳＯＣの増減予測に応じて、発電停止閾値ＳＯＣｓを変更する構成とし、
　発電停止閾値設定部２１は、ＳＯＣの減少が予測される場合には、発電停止閾値ＳＯＣｓをＳＯＣの増加側に変更し、ＳＯＣの増加が予測される場合には、発電停止閾値ＳＯＣｓをＳＯＣの減少側に変更する構成とした。

　このように構成すると、ＳＯＣの減少が予測される場合には、発電停止閾値ＳＯＣｓをＳＯＣの増加側に変更して、バッテリ９のＳＯＣを事前に上昇させることができるので、ＳＯＣが不足することを好適に防止できる。
　また、ＳＯＣの増加が予測される場合には、発電停止閾値ＳＯＣｓをＳＯＣの減少側に変更して、バッテリ９での電力の受入量を確保できるので、発電した電力をバッテリ９にできなくなって、発電した電力が無駄になることを好適に防止できる。

（１３）走行状態判定部２２（ＳＯＣの増減予測部）を有しており、
　走行状態判定部２２は、
　車両の予定走行路上に、渋滞区間が存在する場合や上り坂区間が存在する場合に、ＳＯＣの減少が予測し、
　車両の予定走行路上に、下り坂区間が存在する場合に、ＳＯＣの減少を予測する構成とした。

　このように構成すると、車両の予定走行路上に下り坂区間が存在する場合には、下り坂区間を走行する際の回生エネルギーで発電した低い発電コストの電力を、余すことなくバッテリ９に充電できる。
　また、車両の予定走行路上に渋滞区間が存在する場合や上り坂区間が存在する場合には、渋滞区間や上り坂区間を通過する際にＳＯＣが不足して、やむを得ず高い発電コストで発電する事態の発生を好適に抑制できる。

（１４）駆動許可上限線Ｃは、エンジン効率（発電コスト）とバッテリ９のＳＯＣとを乗算した１つの指標（無駄な発電インデックス：ＷＧＩ）上に設定した１つの閾値ＷＧＩ＿ＴＨを用いて設定される構成とした。

　このように構成すると、無駄な発電インデックス（ＷＧＩ）上に設定したひとつの閾値から、適切な駆動許可上限線Ｃが決まるので、無駄な発電と有益な発電のバランスを取りつつ、オルタネータ６の駆動による発電を制御して、バッテリ９に充電される電力の発電コストを最適化できる。

（１５）特に、ＷＧＩにおける閾値は、燃費試験方法の一つであるＷＬＴＰを考慮して、燃費試験終了時の補機バッテリの残量（ＳＯＣ：充電率）が適切な残量となるように設定されるものとしたので、ＷＧＩ上に設定した１つの閾値から、適切な駆動許可上限線Ｃを設定して好ましい試験結果を得ることができる。

（１６）ＷＧＩ上に設定される１つの閾値は、バッテリ９のＳＯＣの増減予測に応じて、設定される構成とした。

　このように構成すると、ＳＯＣの増減予測に応じて、適切な駆動許可上限線Ｃを設定できるので、無駄な発電と有益な発電のバランスを取りつつ、オルタネータ６の駆動による発電を制御して、バッテリ９に充電される電力の発電コストを最適化できる。

［オルタネータ６の駆動制御の第３の実施形態］
　以下、オルタネータ６の駆動制御の第３の実施形態を説明する。
　図１１は、車両が略一定の高速度で走行している時（高速定速走行時）におけるバッテリ９のＳＯＣ（充電率）と発電コストとの関係を、駆動許可ゾーンマップを用いて説明する図である。
　図１２は、オルタネータ６の発電電圧を変化させる場合における駆動許可ゾーンマップを説明する図である。
　図１３は、車両の走行状態に応じた発電電圧の変更を伴うオルタネータ６の駆動処理を説明するフローチャートである。

　第３の実施形態では、オルタネータ６による発電が高い発電コストとなるときに、バッテリ９の充電ではなく、バッテリ９の放電を抑制できる範囲で、オルタネータ６による発電を行うようになっている。

　以下、第３の実施形態を具体的に説明する。
　始めに、車両が略一定の高速度で走行している時（高速定速走行）におけるバッテリ９のＳＯＣ（充電率）と発電コストとの関係を説明する。
　例えば、高速道路を走行している場合のように、車両が略一定の高速度で走行している時（高速定速走行時）には、回生エネルギーによる発電が期待できないために、バッテリ９への充電は、エンジン３の駆動力を用いた発電により行われることになる。

　しかし、エンジン負荷の大きい車両の高速走行時に、エンジン３の駆動力でオルタネータ６を駆動して発電すると、エンジン負荷がさらに高くなって、燃費性能が悪化してしまう。
　そのため、車両の高速走行時におけるエンジン３の駆動力を用いる発電は、発電コストの高い発電となる。

　しかし、バッテリ９からの電力で駆動する車載機器は、高速走行時でも駆動しており、バッテリ９の電力は消費されているので、オルタネータ６による発電が行われていない状態では、ＳＯＣが経時的に減少することになる。
　そうすると、図１１に示すように、ＳＯＣが、図１１のおける位置Ｐ５から位置Ｐ６まで減少する場合、ＳＯＣが、駆動許可上限線ＣｂをＳＯＣの減少側に横切った時点で、ＳＯＣが発電領域にあると判定されて、オルタネータ６が駆動されることになる。
　そのため、発電コストの高い車両の高速走行時であっても、エンジンの駆動力を用いてオルタネータ６を駆動して、発電を行う必要が生じることになる。

　そこで、第３の実施形態では、自車両が略一定の高速度で走行している場合のように、回生エネルギーを利用した低い発電コストでの発電が期待できない状況下で、エンジンの駆動力を用いる高い発電コストでの発電を行う必要がある場合には、バッテリ９への充電が可能な通常の発電電圧（１５Ｖ）に代えて、車載機器１０の駆動に必要な電圧であって、通常の発電電圧（１５Ｖ）よりも低い電圧（１２Ｖ）を、オルタネータ６から出力させることで、高い発電コストでの発電を必要最小限に抑えるようにしている。

　以下、図１３のフローチャートを用いて、車両の走行状態に応じた発電電圧の変更を伴うオルタネータ６の駆動処理を説明する。

　始めに、ステップ３０１において、走行状態判定部２２は、自車両が、略一定の高速度で走行しているか否か（高速定速走行中であるか否か）を確認する。

　ここで、高速定速走行中であるか否かは、車速センサ１４の出力信号から特定した現時点の車両速度と、高速走行を判定するための閾値との比較により判定される。例えば、車両速度が８０ｋｍ／ｈ以上である場合に、高速走行中であると判定される。
　ちなみに、実施の形態では、車両速度が。８０ｋｍ／ｈ未満、２０ｋｍ／ｈ以上である場合に、中速走行中であると判定され、２０ｋｍ／ｈ未満である場合に低速走行中であると判定される。

　また、略一定の高速度で走行しているか否かは、車速センサ１４の出力信号から特定した加速度が、略一定の速度での走行（定速走行）であるか否かを判定するための閾値範囲内であるか否かに基づいて判定される。例えば、加速度が、±０．５Ｇの範囲内にある場合に、一定速度で走行していると判定される。

　自車両が、高速定速走行中であると判定されると（ステップ３０１、Ｙｅｓ）、ステップ３０２において、出力電圧設定部２３が、現時点のＳＯＣが、発電領域内であるか否かを確認する。
　第３の実施形態でも、オルタネータ６の駆動／停止の判定に、駆動許可上限線Ｃｂを用いる（図１１参照）。
　車両が、略一定の高速度で走行している時には、車載機器の電力消費により、バッテリ９のＳＯＣが経時的に低下するので、このＳＯＣが、駆動許可上限線Ｃｂを、放電領域側から発電領域側に横切った時点で、現時点のＳＯＣが発電領域内にあると判定される（図１１、位置Ｐ５から位置Ｐ６への変化参照）。

　よって、現時点のＳＯＣが発電領域内にない場合には（ステップ３０２、Ｎｏ）、自車両が高速定速走行を継続している間、ステップ３０１とステップ３０２の処理が繰り返し実行される。

　そして、高速定速走行の継続によりＳＯＣが低下して、駆動許可上限線Ｃｂを発電領域側に横切ると、ＳＯＣが発電領域にあると判定されて（ステップ３０２、Ｙｅｓ）、ステップ３０３の処理に移行することになる。

　ステップ３０３では、出力電圧設定部２３が、現時点のＳＯＣが、バッテリ９への充電を開始する必要のあるＳＯＣであるか否かを判定するための充電開始閾値ＳＯＣｃよりも大きいか否かを確認する。
　そして、現時点のＳＯＣが、充電開始閾値ＳＯＣｃよりも大きい場合には（ステップ３０３、Ｙｅｓ）、ステップ３０４において、出力電圧設定部２３は、オルタネータ６の発電電圧を、バッテリ９への充電に必要な通常電圧（１５Ｖ）よりも低い電圧（１２Ｖ）に設定し、この設定した低い電圧（１２Ｖ）での発電を開始させる。

　この低い電圧（１２Ｖ）は、バッテリ９への充電はできないものの、車載機器１０を駆動することができる電圧であり、バッテリ９の出力電圧に相当するので、オルタネータ６が１２Ｖで発電している間は、バッテリ９のＳＯＣの低下を抑制できるようになっている。
　すなわち、高い発電コストでの発電でバッテリ９を充電するのではなく、車載機器１０の駆動に必要なバッテリ９の出力電圧まで、オルタネータ６の出力電圧を下げることで、高い発電コストでの発電量を抑制している。

　実施の形態では、出力電圧設定部２３は、オルタネータ６の発電電圧を通常電圧（１５Ｖ）よりも低い電圧（１２Ｖ）に設定した際に、バッテリ９におけるＳＯＣ（充電率）の目標値（目標ＳＯＣ）を、上記した充電開始閾値ＳＯＣｃに設定する。
　ここで、充電開始閾値ＳＯＣｃは、バッテリ９の目標ＳＯＣが取り得る値の最低値であり、前記したように、ＳＯＣが充電開始閾値ＳＯＣｃ未満になると、バッテリ９への充電が開始される。
　そのため、バッテリ９の目標ＳＯＣが、取り得る値の最低値である充電開始閾値ＳＯＣｃに設定されていることで、オルタネータ６で発電した電力が、バッテリ９への充電ではなく、車載機器の駆動に用いられるようになっている。

　ステップ３０５において、走行状態判定部２２は、オルタネータ６の出力電圧を、通常電圧（１５Ｖ）に戻す条件が成立しているか否かを確認する。
　具体的には、現時点における発電コストが、通常の出力電圧での発電を許可する閾値（電圧復帰閾値：図１２参照）よりも小さくなったか否かを確認する。

　オルタネータ６の出力電圧を通常電圧に戻す条件が成立している場合には（ステップ３０５、Ｙｅｓ）、ステップ３０６において出力電圧設定部２３は、オルタネータ６の出力電圧を、現時点の低い電圧（１２Ｖ）から、バッテリ９への充電が可能な通常電圧（１５Ｖ）に変更する。

　これにより、バッテリ９のＳＯＣの目標値の下限値での固定が解除されて、より低い発電コストで発電された電力が、バッテリ９に充電されるようになるので、以降、バッテリ９のＳＯＣが増加することになる。

　一方、オルタネータ６の出力電圧を通常電圧に戻す条件が成立していない場合には（ステップ３０５、Ｎｏ）、自車両の走行状態が、未だ発電コストが高い状態であることになるので、ステップ３０１の処理にリターンする。

　これにより、発電コストが低下して、オルタネータ６の出力電圧を通常電圧に戻す条件が成立するまでの間は、オルタネータ６の出力電圧が通常電圧（１５Ｖ）よりも低い電圧（１２Ｖ）で保持されて、車載機器の駆動に必要な電圧分だけ、オルタネータ６が発電を継続することになる。

　なお、オルタネータ６の出力電圧が低い電圧（１２Ｖ）に保持されている間に、駆動している車載機器の増加などにより消費電力が増大すると、車載機器で使用される電力をオルタネータ６での発電で賄いきれなくなる場合がある。
　この場合には、バッテリ９のＳＯＣが経時的に減少することになる（図１２における位置Ｐ６から位置Ｐ８への変化参照）。

　そうすると、ＳＯＣが、バッテリ９への充電開始を判定する閾値（充電開始閾値ＳＯＣｃ）を、ＳＯＣの減少側に横切った時点で、前記したステップ３０３の判定が否定されることになる。
　これにより、ステップ３０６において出力電圧設定部２３が、オルタネータ６の出力電圧を、現時点の低い電圧（１２Ｖ）から、バッテリ９への充電が可能な通常電圧（１５Ｖ）に変更する。

　よって、バッテリ９への充電が開始されて、バッテリ９のＳＯＣが増加するので、ＳＯＣが、バッテリ９が過放電となることを防止するための閾値ＳＯＣ＿ｍｉｎを超えて低下しないようになっている。

　また、オルタネータ６の出力電圧を低い電圧（１２Ｖ）に抑えている間に、車両速度の低下などにより発電コストが低下すると、バッテリ９のＳＯＣが位置する領域が、中速走行領域側に変化することになる（図１２における位置Ｐ６から位置Ｐ７への変化参照）
　そうすると、ＳＯＣが、通常の出力電圧（１５Ｖ）での発電を許可する閾値（電圧復帰閾値）よりも小さくなった時点で、オルタネータ６の出力電圧を通常電圧に戻す条件が成立することになる（ステップ３０５、Ｙｅｓ）。

　これにより、オルタネータ６の出力電圧が、現時点の低い電圧（１２Ｖ）から、バッテリ９への充電が可能な通常電圧（１５Ｖ）に変更されるので、高速定速走行時よりも低い発電コストで発電された電力が、バッテリ９に充電されることになる。

　以上の通り、第３の実施形態では、
（１７）エンジン３の駆動力で発電してバッテリ９に充電するオルタネータ６（発電機）を制御する制御ユニット２（発電制御装置）であって、
　エンジン効率とバッテリのＳＯＣとに基づいて、オルタネータの駆動／停止を判定する駆動許可判定部２０（判定手段）と、
　車両の走行状態を判定する走行状態判定部２２（走行状態判定手段）と、
　オルタネータ６の出力電圧を、バッテリ９に充電可能な第１電圧（１５Ｖ）、またはバッテリ９の出力電圧である第２電圧（１２Ｖ）に設定する出力電圧設定部２３（出力電圧設定手段）と、を備え、
　出力電圧設定部２３は、
　走行状態判定部２２が、車両が高速度で走行していると判定し、かつ駆動許可判定部２０がオルタネータ６の駆動を決定した場合に、
　オルタネータ６の出力電圧を第２電圧（１２Ｖ）に設定する構成とした。

　車両が高速度で走行しているときのオルタネータ６による発電は、発電コストの高い発電である。そして、車両が高速度で走行しているときには、その後に減速による回生が控えているので、高い発電コストで発電してバッテリ９を充電する必要はない。
　よって、上記のように構成して、オルタネータ６の出力電圧を、バッテリ９の出力電圧である第２電圧（１２Ｖ）にすると、バッテリ９の出力電圧で駆動する車載機器で消費される分の電力を少なくとも供給することができる。
　これにより、バッテリ９が過放電状態になることを避けつつ、高い発電コストでの発電量を抑制できる。

（１８）オルタネータ６の出力電圧を第２電圧（１２Ｖ）に設定した際に、バッテリ９の目標ＳＯＣを、ＳＯＣの下限値に設定する構成とした。

　このように構成すると、オルタネータ６で発電した電力を、バッテリ９に充電させることなく、車載機器１０の駆動に用いることができるので、オルタネータ６での発電量を最小限に抑えて、高い発電コストでの発電量を確実に抑制できる。

（１９）出力電圧設定部２３は、オルタネータ６の出力電圧を第２電圧（１２Ｖ）に設定したのち、走行状態判定部２２が、車両が高速度で走行していないと判定した場合に、オルタネータ６の出力電圧を第１電圧（１５Ｖ）に設定する構成とした。

　発電コストは、車両の走行速度が高くなるほど高くなり、走行速度が低くなるほど低くなる。
　よって、上記のように構成すると、車両の走行速度の低下により、発電コストが低下した後に、オルタネータ６の発電電圧が第１電圧（１５Ｖ）に戻されて、バッテリ９への充電が開始されるので、より低い発電コストで、バッテリ９を充電できる。

（２０）駆動許可判定部２０は、
　　車両が減速中である場合には、バッテリ９のＳＯＣが、バッテリ９の過充電を回避するための最大上限値ＳＯＣｍ以下であれば、オルタネータ６の駆動を許可して、オルタネータ６による発電を実施し、車両が減速中でない場合には、発電コストが所定値αから上昇するほどにＳＯＣが低下する駆動許可上限線Ｃで区画した駆動許可ゾーンマップを参照して、バッテリ９のＳＯＣが、駆動許可ゾーンマップ内の駆動許可ゾーン内にあるときだけ、オルタネータ６の駆動を許可して、オルタネータ６による発電を実施する構成とした。

　このように構成すると、バッテリ９のＳＯＣが、駆動許可ゾーン外にあって、発電コストが大きく燃料消費が多い状況ではＳＯＣが低くなるまでは駆動されない。すなわち、燃料消費の悪化にもかかわらず充電せざるを得ないほどの低いＳＯＣ以外ではオルタネータ６が駆動されないので、エンジン効率と無関係に駆動される従来と比較して顕著にエンジン出力の取り出しが減少して、燃料消費性能が向上する。

［オルタネータ６の駆動制御の第４実施形態］
　以下、オルタネータ６の駆動制御の第４の実施形態を説明する。
　図１４は、駆動許可ゾーンマップを用いたオルタネータ６の駆動／停止制御を説明する図であって、ひとつの駆動許可上限線Ｃｂを用いてオルタネータ６の駆動／停止を行う場合と、オルタネータ６の停止用の判定線を別途用意した場合を説明する図である。
　図１５は、車速とＳＯＣ（充電率）の変化量ΔＳＯＣとの関係を説明する図である。

　前記した他の実施の形態では、オルタネータ６の駆動と停止を、ひとつの駆動許可上限線Ｃを用いて判断する場合を例示したが、第４の実施形態では、オルタネータの駆動を判定する駆動判定線と、オルタネータの停止を判定する停止判定線（駆動許可上限線）と、を用意して、二つの判定線を切り替えて、オルタネータ６の駆動／停止による発電／発電停止の制御を行うようになっている。

　そして、駆動判定線と停止判定線との間にヒステリシスを持たせると共に、発電コストに応じてヒステリシスを変化させている。具体的には、発電コストが高くなるほど、ヒステリシスを小さくすると共に、発電コストが小さくなるほど、ヒステリシスを大きくすることで、発電コストが高くなるほど、バッテリ９への充電のための発電開始から、発電停止までの時間が短くなるようにしている。

　以下、本願発明の第４の実施形態を具体的に説明する。
　始めに、図１４に示す駆動許可ゾーンマップを用いて、オルタネータ６の駆動と停止を、１つの駆動許可上限線Ｃｂを用いて、バッテリ９のＳＯＣ（充電率）に応じて実施する場合を説明する。

　オルタネータ６による発電が行われていないときに、車載機器での電力の消費によりバッテリ９のＳＯＣが減少すると、減少したＳＯＣが、駆動許可上限線ＣｂをＳＯＣの減少側に向けて横切った時点で、オルタネータ６による発電が開始されて、バッテリ９への充電が開始される（図１４における位置Ｐ９からの矢印方向への変化参照）。

　そうすると、バッテリ９への充電の進行に伴って、ＳＯＣが増加するので、増加したＳＯＣが、駆動許可上限線ＣｂをＳＯＣの増加側に横切った時点で、オルタネータ６による発電が終了する（図１４における位置Ｐ１０からの矢印方向への変化参照）。

　そのため、オルタネータ６の駆動と停止を、同じ駆動許可上限線Ｃｂを用いて判断すると、オルタネータ６による発電と停止が頻繁に繰り返されるチャタリングが発生する場合がある。

　第４の実施形態では、前記した駆動許可上限線Ｃｂを、オルタネータ６による発電開始を判定するための駆動判定線として用いると共に、オルタネータ６による発電終了を判定するための停止判定線Ｃｂ’を、前記した駆動許可上限線Ｃｂとは別に用意して、二つの判定線を切り替えて、オルタネータ６の駆動／停止を行っている。

　さらに、駆動判定線Ｃｂと停止判定線Ｃｂ’との間にヒステリシス（ΔＳＯＣ）を持たせて、オルタネータ６の駆動と停止が頻繁に繰り返されないようにすることで、オルタネータ６による発電と停止が頻繁に繰り返されるチャタリングを抑制している。

　ここで、車両の走行速度（車速）が高くなるほど、オルタネータ６の発電コストが高くなる一方で、その後の減速時の回生エネルギーで発電される電力量が多くなる。
　そのため、車速が高くなるほど、その後の回生エネルギーによる発電量を期待できるので、発電量を少なくする方が、好ましいということになる。

　ここで、車速が同じである場合、駆動判定線と停止判定線との間のヒステリシスが大きくなるほど、オルタネータ６の駆動による発電の開始から、オルタネータ６の停止による発電の終了までのＳＯＣの変化量（ΔＳＯＣ）が大きくなる。

　そのため、実施の形態では、車速が高くなるほど、駆動判定線と停止判定線との間のヒステリシスを小さくしている。
　これにより、車速が高くなるほど、オルタネータ６の駆動による発電の開始から、オルタネータ６の停止による発電の終了までの間でのＳＯＣの変化量（ΔＳＯＣ）が小さくなって、高い発電コストの時の充電が少なくなるようにしている（図１５：設定１、設定２参照）。

　さらに、実施の形態では、図１５に示す車速とΔＳＯＣとの関係を用いて、車速毎のヒステリシスを決定している。
　ここで、車速が高くなるほど、発電コストが高くなり、車速が低くなるほど、発電コストが低くなるので、車速の高低は、発電コストの高低に略対応している。

　実施の形態では、車速が、設定上の上限車速Ｖｍａｘである時のΔＳＯＣがゼロ（＝０）であり、車速が、設定上の上限車速Ｖｍａｘから最低車速（＝０ｋｍ／ｈ）になるにつれてΔＳＯＣが一定の割合で増加する設定１に基づいて、各車速（発電コスト）でのヒステリシスを決定している。
　そして、この設定１に基づいて決定した停止判定線Ｃｂ’は、図１６示すような停止判定線となる。

　以下、図１８のフローチャートと、図１６の駆動許可ゾーンマップを用いて、二つの判定線を用いたオルタネータ６の駆動／停止を行うオルタネータ６の駆動処理を説明する。
　なお、図１６の駆動許可ゾーンマップにおける２つの判定線（駆動判定線Ｃｂ、停止判定線Ｃｂ’）のうち、停止判定線Ｃｂ’は、図１５の設定１に基づく停止判定線であり、発電コストが高くなると、駆動判定線とのΔＳＯＣが最終的にゼロ（＝０）となるように設定されている。

　この２つの判定線を用いる駆動処理は、オルタネータ６による発電が停止している状態で（ステップ４０１、Ｙｅｓ）、自車両の走行状態が、加速状態、または高速走行状態である場合に開始される（ステップ４０２、Ｙｅｓ）。

　この状態では、バッテリ９のＳＯＣが経時的に低下して、オルタネータ６による発電が必要になるので、ステップ４０３において駆動許可判定部２０は、オルタネータ６による発電開始のタイミングを規定する判定線として、駆動判定線Ｃｂを選択する。

　続くステップ４０４において駆動許可判定部２０は、ＳＯＣが発電領域であるか否かを確認する。
　ＳＯＣが発電領域でない場合には（ステップ４０４、Ｎｏ）、ステップ４０６において駆動許可判定部２０は、自車両が減速状態であるか否かを確認する。

　そして、自車両が減速状態である場合には（ステップ４０６、Ｙｅｓ）、二つの判定線を用いたオルタネータ６の駆動処理を終了する。この駆動処理は、自車両の加速または高速走行時に行われるからである。

　一方、ＳＯＣが発電領域である場合には（ステップ４０４、Ｙｅｓ）、ステップ４０５において駆動許可判定部２０は、オルタネータ６を駆動してバッテリ９への充電を開始する。これにより、バッテリ９のＳＯＣが充電の進行に伴って増加することになる。

　続くステップ４０７において駆動許可判定部２０は、オルタネータ６による発電停止のタイミングを規定する判定線として、停止判定線Ｃｂ’を選択する。
　ここで、この停止判定線Ｃｂ’は、駆動判定線ＣｂよりもＳＯＣの増加側に位置しており、同じ発電コストであっても、ＳＯＣの値に差（ΔＳＯＣ）が存在する。
　そのため、オルタネータ６の駆動によりバッテリ９のＳＯＣが増加し始めても、増加の直後に、オルタネータ６の停止が判定されないようになっている。

　具体的には、図１６に示すように、低下したＳＯＣが駆動判定線Ｃｂと交差する位置Ｐ１３に達した時点で、オルタネータ６が駆動されて、バッテリ９のＳＯＣが増加し始めても、停止判定線Ｃｂ’が、駆動判定線ＣｂよりもＳＯＣ側にΔＳＯＣ分だけオフセットしているので、増加したＳＯＣが、オルタネータ６の駆動直後に、停止判定線Ｃｂ’まで到達しないようになっている。

　ステップＳ４０７で停止判定線Ｃｂ’が選択されると、続くステップ４０８において駆動許可判定部２０は、ＳＯＣが放電領域であるか否かを確認する。
　ステップ４０５のオルタネータ６による発電の開始により、ＳＯＣが経時的に増加して、停止判定線Ｃｂ’に近づくことになるからである。

　よって、増加したＳＯＣが、停止判定線Ｃｂ’と交差する位置Ｐ１４に到達するまで間は、ステップ４０８では、ＳＯＣが発電領域でない（ステップ４０８、Ｎｏ）と判定されることになる。
　そして、増加したＳＯＣが停止判定線Ｃｂ’と交差する位置Ｐ１４に到達するまで間に、自車両が減速状態になると、ステップ４１０の判定が肯定されて、二つの判定線を用いたオルタネータ６の駆動処理が終了することになる。この駆動処理は、自車両の加速または高速走行時に行われるからである。

　一方、自車両の加速状態、または高速走行状態が維持されたままで（ステップ４１０、Ｎｏ）、すなわち自車両が減速状態にならずに、バッテリ９のＳＯＣがさらに増加して、ＳＯＣが停止判定線Ｃｂ’と交差する位置Ｐ１４に到達すると（ステップ４０８、Ｙｅｓ）、ステップ４０９において駆動許可判定部２０は、オルタネータ６の駆動を停止してバッテリ９への充電を終了したのち、ステップ４０２の処理にリターンする。

　これにより、以降、自車両の加速状態または高速走行状態が継続している間、判定線（駆動判定線Ｃｂ、停止判定線Ｃｂ’）を切り替えながら、オルタネータ６の駆動／停止の制御が行われることになる。

　ここで、前記したように、駆動判定線Ｃｂと停止判定線Ｃｂ’との間のＳＯＣの差（ΔＳＯＣ）は、発電コストが高くなるほど小さくなり、発電コストが低くなるほど大きくなるように設定されている。
　よって、発電コストが高くなるほど、オルタネータ６の駆動による発電の開始から、オルタネータ６の停止による発電の停止までの期間が短くなるので、高い発電コストで発電した電力のバッテリ９への充電が抑制されるようになっている。

　なお、図１６の駆動許可ゾーンマップでは、駆動判定線Ｃｂでの発電停止閾値ＳＯＣｓと、停止判定線Ｃｂ’での発電停止閾値ＳＯＣｓ’との差Δαは、チャタリングの発生を避けることができる最小値に設定されている。
　回生エネルギーを利用した発電による電力を、受け入れる領域（回生受け入れ領域）を確保するためである。

［変形例］
　前記した第４の実施形態では、図１５の設定１に基づいて作成した停止判定線Ｃｂ’を用いて、オルタネータ６の停止を判定する場合を例示した。
　すなわち、車速が、設定上の上限車速Ｖｍａｘである時のΔＳＯＣがゼロ（＝０）であり、車速が、設定上の上限車速Ｖｍａｘから最低車速（＝０ｋｍ／ｈ）になるにつれてΔＳＯＣが一定の割合で増加するようになって設定１に基づいて、各車速（発電コスト）でのヒステリシスを決定している場合を例示した。

　停止判定線は、設定１の代わりに、車速が、設定上の上限車速Ｖｍａｘである時のΔＳＯＣが最小値であり、設定上の上限車速Ｖｍａｘから最低車速（＝０ｋｍ／ｈ）になるにつれてΔＳＯＣが増加するものの、増加量が一定の割合でない（等比級数的に変化する）設定２に基づいて、各車速（発電コスト）でのヒステリシスを決定してもよい。
　すなわち、この設定２に基づいて作成した停止判定線Ｃｂ’（図１７）を用いて、オルタネータ６の停止を判定するようにしても良い。

　以上の通り、第４の実施形態では、
（２１）エンジン３の駆動力で発電してバッテリ９に充電するオルタネータ６（発電機）を制御する制御ユニット２（発電制御装置）であって、
　エンジン効率とバッテリのＳＯＣとに基づいて、オルタネータ６の駆動／停止を判定する駆動許可判定部２０（判定手段）を、備え、
　駆動許可判定部２０は、
　ＳＯＣが、オルタネータ６の駆動を判定する駆動用の閾値ＳＯＣよりも小さくなると、オルタネータ６の駆動を判定すると共に、
　ＳＯＣが、オルタネータ６の停止を判定する停止用の閾値ＳＯＣよりも大きくなると、オルタネータ６の停止を判定するように構成されており、
　停止用の閾値ＳＯＣは、エンジン効率が高く発電コストが低いほど、駆動用の閾値ＳＯＣよりも高くなる構成とした。

　このように構成すると、エンジン効率が高く発電コストが低いほど、オルタネータ６の駆動から停止までの間隔が長くなって発電量が多くなる一方で、エンジン効率が低く発電コストが高いほど、オルタネータ６の駆動から停止までの間隔が短くなって発電量が少なくなる。
　よって、エンジン効率が低いときのオルタネータ６の駆動による発電を抑える一方で、
エンジン効率が高いときのオルタネータ６の駆動による発電を長く行うことができる。
　これにより、エンジン効率が低いときのエンジンへの負荷を低減できるので、燃費性能の向上が期待できる。
　また、オルタネータ６の駆動による発電と、オルタネータ６の停止による発電停止とが、短時間の間に交互に繰り返されるチャタリングの発生を好適に抑制できるので、チャタリングの発生に起因して車両の乗員が不快感を持つことを好適に防止できる。

（２２）停止用の閾値ＳＯＣは、駆動用の閾値ＳＯＣよりも大きいものとした。

　このように構成すると、オルタネータ６で発電した電力を適切にバッテリ９に充電できる。

（２３）ＳＯＣと、駆動用の閾値ＳＯＣまたは停止用の閾値ＳＯＣとの比較によるオルタネータの駆動／停止の判定は、
　車両の加速時、または車両の所定速度以上での定速高速走行時に実施される構成とした。

　車両の加速時、または車両の所定速度以上での定速高速走行時に、オルタネータ６が駆動と停止を交互に繰り返すチャタリングが発生すると、車両の駆動力が、オルタネータの駆動と停止に連動して増減するので、車両の運転者が、車両の駆動特性に違和感を持つ可能性がある。
　上記のように構成すると、チャタリングの発生を抑制できるので、車両の運転者が、車両の駆動特性に違和感を持つことを好適に防止できる。

（２４）駆動用の閾値ＳＯＣ（駆動判定線Ｃｂ）と停止用の閾値ＳＯＣ（停止判定線Ｃｂ’）との差は、前記エンジン車両の車速が大きくなるにつれて小さくなるように設定されている構成とした。

　このように構成すると、車両に車速が大きくなって発電コストが高くなるほど、バッテリ９への充電のための発電開始から、発電停止までの時間が短くなるので、高い発電コストでの発電時間を抑制することができる。

　本明細書では、オルタネータ６の駆動制御を、複数の実施形態および変形例を分けて説明したが、本願発明は、上記の各実施形態および変形例を任意に組み合わせて実現することができる。

　１　　　エンジン制御装置（電源マネージメントシステム）
　２　　　制御ユニット
　３　　　エンジン
　４　　　変速機
　５　　　ホイール
　６　　　オルタネータ
　７　　　スタータモータ
　９　　　バッテリ
　９ａ　　バッテリセンサ
　１０　　車載機器
　１１　　スタートボタン
　１２　　回転センサ
　１３　　アクセルセンサ
　１４　　車速センサ
　１５　　ブレーキスイッチ
　１６　　ナビゲーション装置
　１７　　ＧＰＳ受信機
　２０　　駆動許可判定部
　２１　　発電停止閾値設定部
　２２　　走行状態判定部
　２３　　出力電圧設定部
　２５　　ＲＯＭ
　２６　　ＲＡＭ
　Ｃ（Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ）　　　駆動許可上限線
　Ｃｂ’、Ｃｂ’’　停止判定線
　Ｃｂ　　駆動判定線
　ＨＥＶ　マイクロ
　Ｍ１　　発電コストマップ
　Ｍ２　　駆動許可ゾーンマップ
　ＳＯＣｓ、ＳＯＣｓ’　発電停止閾値
　ＳＯＣｃ　充電開始閾値
　ＳＯＣｍ　最大上限値
　ＷＧＩ　無駄な発電インデックス
　Ｚ　　　駆動許可ゾーン

Claims (24)

1. 　オルタネータの発電電力によりバッテリを充電するエンジン車両におけるオルタネータの駆動制御方法であって、
   　前記エンジン車両が減速中である場合には、前記バッテリのＳＯＣに基づいて前記オルタネータを駆動し、
   　前記エンジン車両が減速中でない場合には、エンジン効率と前記バッテリのＳＯＣとに基づいて、前記オルタネータを駆動することを特徴とするオルタネータの駆動制御方法。
2. 　前記エンジン車両が減速中でない場合、
   　前記バッテリのＳＯＣが低くなるに応じて、低い前記エンジン効率のときから前記オルタネータの駆動を開始させ、
   　前記バッテリのＳＯＣが高くなるに応じて、高い前記エンジン効率になるまで前記オルタネータの駆動を制限することを特徴とする請求項１に記載のオルタネータの駆動制御方法。
3. 　前記エンジン車両が減速中である場合には、前記バッテリのＳＯＣが充電制限値に至るまで、常に、前記オルタネータを駆動する請求項１または請求項２に記載のオルタネータの駆動制御方法。
4. 　前記エンジン車両が減速中でない場合には、さらにバッテリ負荷の消費電力に基づいて、該消費電力が大きいほど小さいときに比較して高いＳＯＣでも前記オルタネータを駆動することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のオルタネータの駆動制御方法。
5. 　オルタネータの発電電力によりバッテリを充電するエンジン車両におけるオルタネータの制御ユニットであって、
   　前記エンジン車両が減速中である場合には、前記バッテリのＳＯＣに基づいて前記オルタネータの駆動の可否を判定し、
   　前記エンジン車両が減速中でない場合には、エンジン効率と前記バッテリのＳＯＣとに基づいて前記オルタネータの駆動の可否を判定し、
   　前記可否の判定に応じて、前記オルタネータを駆動又は停止させることを特徴とするオルタネータの制御ユニット。
6. 　前記エンジン車両が減速中である場合には、前記バッテリのＳＯＣが、前記バッテリの過充電を回避するための最大上限値以下であるときに前記オルタネータの駆動を許可し、
   　前記エンジン車両が減速中でない場合には、前記オルタネータの駆動を許可するＳＯＣの上限を規定する駆動許可上限線で区画した駆動許可ゾーンマップに基づいて、前記オルタネータの駆動の可否を判定し、
   　前記駆動許可上限線は、前記エンジン効率が所定値から低下するほどに前記ＳＯＣが低下するものであることを特徴とする請求項５に記載のオルタネータの制御ユニット。
7. 　前記駆動許可上限線におけるエンジン効率が前記所定値のときのＳＯＣが、前記最大上限値であることを特徴とする請求項６に記載のオルタネータの制御ユニット。
8. 　前記駆動許可ゾーンマップでは、前記駆動許可上限線がバッテリ負荷の消費電力に応じて複数設定されていることを特徴とする請求項６または７に記載のオルタネータの制御ユニット。
9. 　前記エンジン効率が前記オルタネータの発電コストであり、前記発電コストの上昇がエンジン効率の低下に対応することを特徴とする請求項５から８のいずれか１に記載のオルタネータの制御ユニット。
10. 　前記エンジン車両が減速中でない場合において、前記オルタネータの駆動が許可される前記バッテリのＳＯＣの閾値は、前記エンジン効率が高くなるにつれて高く、前記エンジン効率が低くなるにつれて低く設定される請求項５に記載のオルタネータの制御ユニット。
11. 　前記エンジン車両が減速中である場合において、前記オルタネータを停止する前記バッテリのＳＯＣの閾値は、前記バッテリの充電制限値であり、
    　前記エンジン車両が減速中でない場合において、前記オルタネータの駆動を許可する前記バッテリのＳＯＣの閾値の上限値は、前記バッテリのＳＯＣが前記充電制限値よりも低く設定される請求項１０に記載のオルタネータの制御ユニット。
12. 　前記上限値は、乗用車等の国際調和排出ガス・燃費試験法により定められた、前記バッテリによる充放電電力量に応じて燃費補正するＲＣＢ補正時の閾値である請求項１１に記載のオルタネータの制御ユニット。
13. 　走行ルートにおける前記エンジン車両の走行負荷を予測し、
    　走行負荷が増大すると予測した場合には、前記バッテリが前記上限値よりも高いＳＯＣになるまで前記オルタネータを駆動させる請求項５から請求項１２の何れか一項に記載のオルタネータの制御ユニット。
14. 　前記エンジン車両が減速中でない場合において、前記オルタネータの駆動を許可する前記エンジン効率の閾値は、前記バッテリのＳＯＣが高くなるにつれて高く、前記バッテリのＳＯＣが低くなるにつれて低く設定される請求項５、１０、１１、１２または１３の何れか一項に記載のオルタネータの制御ユニット。
15. 　前記駆動許可ゾーンマップでは、前記最大上限値よりも前記ＳＯＣの減少側に、前記オルタネータの駆動を許可するＳＯＣの上限値であって、前記エンジン車両が減速中でない場合の前記ＳＯＣの上限値が設定されていることを特徴とする請求項６に記載のオルタネータの制御ユニット。
16. 　前記ＳＯＣの上限値を設定する上限値設定部を有しており、
    　前記上限値設定部は、前記ＳＯＣの増減予測に応じて、前記ＳＯＣの上限値を変更することを特徴とする請求項１３に記載のオルタネータの制御ユニット。
17. 　前記上限値設定部は、前記ＳＯＣの減少が予測された場合に、前記ＳＯＣの上限値を、基準値から前記ＳＯＣの増加側に変更することを特徴とする請求項１６に記載のオルタネータの制御ユニット。
18. 　前記ＳＯＣの増減予測部を有しており、
    　前記増減予測部は、
    　前記エンジン車両の予定走行路上に、渋滞区間が存在する場合、上り坂区間が存在する場合に、前記ＳＯＣの減少を予測することを特徴とする請求項１７に記載のオルタネータの制御ユニット。
19. 　前記上限値設定部は、前記ＳＯＣの増加が予測された場合に、前記ＳＯＣの上限値を、基準値から前記ＳＯＣの減少側に変更することを特徴とする請求項１６に記載のオルタネータの制御ユニット。
20. 　前記ＳＯＣの増減予測部を有しており、
    　前記増減予測部は、
    　前記エンジン車両の予定走行路上に、下り坂区間が存在する場合に、前記ＳＯＣの増加を予測することを特徴とする請求項１３に記載のオルタネータの制御ユニット。
21. 　前記駆動許可上限線は、前記エンジン効率と前記バッテリのＳＯＣとを乗算した１つの指標上に設定した１つの閾値を用いて設定されることを特徴とする請求項６に記載のオルタネータの制御ユニット。
22. 　前記１つの指標上に設定される前記１つの閾値は、前記ＳＯＣの増減予測に応じて、設定されることを特徴とする請求項２１に記載のオルタネータの制御ユニット。
23. 　前記１つの閾値（ＷＧＩ＿ＴＨ）は、下記式（１）から算出したものであることを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載のオルタネータの制御ユニット。
    　ＷＧＩ＿ＴＨ＝（（１／η_alternator）×Ｗｉｌｌａｎｓ_factor））　×　Ｘ　・・（１）
    
    　ここで、（１／η_alternator）×Ｗｉｌｌａｎｓ_factorは、発電コストであり、
    　η_alternatorは、オルタネータ効率であり、Ｗｉｌｌａｎｓ_factorは、ガソリン－電力変換効率であり、Ｘは、バッテリのＳＯＣである。
24. 　エンジンの駆動又は回生動力によって発電するオルタネータと、
    　前記オルタネータの発電電力で充電されるバッテリと、
    　前記オルタネータの駆動又は停止を制御する、請求項５～２３の何れかに記載のオルタネータの制御ユニットと、を備えたエンジン車両の電源マネージメントシステム。

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