JP4249755B2 - 充電制御装置および充電制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、充電制御装置および充電制御方法に関し、特に、電装品への電源供給を行うバッテリおよびエンジン動作中に発電してバッテリを充電するオルタネータを備えた車両にて、バッテリへの充電を制御する充電制御装置および充電制御方法に関する。

通常、エンジン駆動の車両には、電装品への電源供給を行うバッテリおよびエンジン動作中に発電してバッテリを充電するオルタネータが搭載されている。
バッテリを充電する方法として、車両の減速時は、オルタネータの回生発電によりオルタネータから多くの発電量を取り出すことができるため、オルタネータの発電電圧を調整するオルタネータ調整電圧を高く設定し、オルタネータの発電量を増加させてバッテリを早期充電するものがある。また、車両の加速時には、車両の加速に必要なエンジンのトルクを優先するため、オルタネータ調整電圧を低く設定し、オルタネータの発電量を減少させることが行われている。

このようにオルタネータ調整電圧を制御する場合、オルタネータ調整電圧が瞬時に低い値から高い値に、または、高い値から低い値に切り替わると、オルタネータに接続されたバッテリの電圧が急激に変化するので、ライトが急に明滅するなど電装品の動作への影響が発生してしまう。

この対策として、現状のオルタネータ調整電圧が目標のオルタネータ調整電圧に切り替わるときに、徐々に遷移するようにし、急激にバッテリの電圧が変化しないようにする技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
特許第３０４４８６７号公報（段落番号〔００１７〕〜〔００２２〕、図３）

しかし、従来の技術では、たとえば、ライトを使用していない場合でも、車両が減速または加速したときにオルタネータ調整電圧を必ず徐々に遷移させているので、バッテリへの充電効率が低くなってしまうという問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、バッテリへの充電効率が高い充電制御装置および充電制御方法を提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、バッテリを充電するオルタネータを備えた車両の充電を制御する充電制御装置において、信号を入出力するインターフェイスと、前記インターフェイスに接続されるマイクロコンピュータと、を備え、前記マイクロコンピュータは、使用状況がユーザによって視覚的または聴覚的に把握され得る電装品の使用状況を前記インターフェイスを介して検出する電装品使用状況検出手段と、前記バッテリの状況を前記インターフェイスを介して検出するバッテリ状況検出手段と、車両の走行状態を前記インターフェイスを介して検出する車両走行状態検出手段と、前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧まで徐々に遷移させる徐変制御をする徐変制御手段と、前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧に瞬時に切り替えさせる急変制御をする急変制御手段と、前記電装品使用状況検出手段が、前記電装品が使用されていない状況を検出した場合には急変制御をし、前記電装品が使用されている状況を検出した場合には徐変制御をする第一制御手段と、検出した前記バッテリの電圧又は充電率が所定値以下であり、前記検出した車両の走行状態が減速状態にある場合には、前記第一制御手段による徐変制御に代えて急変制御をする第二制御手段と、を備えることを特徴とする充電制御装置が提供される。

また、本発明では、バッテリを充電するオルタネータを備えた車両の充電を制御する充電制御装置において、信号を入出力するインターフェイスと、前記インターフェイスに接続されるマイクロコンピュータと、を備え、前記マイクロコンピュータは、前記バッテリの状況を前記インターフェイスを介して検出するバッテリ状況検出手段と、車両の走行状態を前記インターフェイスを介して検出する車両走行状態検出手段と、前記車両の位置および経路情報、天気情報、時刻情報のうち少なくとも一つを取得する情報取得手段と、取得した前記車両の位置および経路情報から、または前記天気情報から、または前記時刻情報から、使用状況がユーザによって視覚的または聴覚的に把握され得る電装品が間もなく使用されるか否かを判定して前記電装品の使用状況を予測する電装品使用状況予測手段と、前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧まで徐々に遷移させる徐変制御をする徐変制御手段と、前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧に瞬時に切り替えさせる急変制御をする急変制御手段と、前記電装品使用状況予測手段が、前記電装品が使用されない状況を予測した場合には急変制御をし、前記電装品が使用される状況を予測した場合には徐変制御をする第一制御手段と、検出した前記バッテリの電圧又は充電率が所定値以下であり、前記検出した車両の走行状態が減速状態にある場合には、前記第一制御手段による徐変制御に代えて急変制御をする第二制御手段と、を備えることを特徴とする充電制御装置が提供される。
また、本発明では、バッテリを充電するオルタネータを備えた車両の充電を制御する充電制御装置において、信号を入出力するインターフェイスと、前記インターフェイスに接続されるマイクロコンピュータと、を備え、前記マイクロコンピュータは、使用状況がユーザによって視覚的または聴覚的に把握され得る電装品の使用状況を前記インターフェイスを介して検出する電装品使用状況検出手段と、前記バッテリの状況を前記インターフェイスを介して検出するバッテリ状況検出手段と、車両の走行状態を前記インターフェイスを介して検出する車両走行状態検出手段と、前記車両の位置および経路情報を取得する情報取得手段と、取得した前記車両の位置および経路情報から前記車両の走行状態が間もなく変化するか否かを判定して前記車両の走行状態を予測する車両走行状態予測手段と、前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧まで徐々に遷移させる徐変制御をする徐変制御手段と、前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧に瞬時に切り替えさせる急変制御をする急変制御手段と、前記電装品使用状況検出手段が、前記電装品が使用されていない状況を検出した場合には急変制御をし、前記電装品が使用されている状況を検出した場合には徐変制御をする第一制御手段と、検出した前記バッテリの電圧又は充電率が所定値以下であり、前記予測した車両の走行状態が減速状態となる場合には、前記第一制御手段による徐変制御に代えて急変制御をする第二制御手段と、を備えることを特徴とする充電制御装置が提供される。

また、本発明では、バッテリを充電するオルタネータを備えた車両の充電を制御する充電制御装置において、信号を入出力するインターフェイスと、前記インターフェイスに接続されるマイクロコンピュータと、を備え、前記マイクロコンピュータは、前記バッテリの状況を前記インターフェイスを介して検出するバッテリ状況検出手段と、前記車両の位置および経路情報、天気情報、時刻情報のうち少なくとも一つを取得する情報取得手段と、取得した前記車両の位置および経路情報から、または前記天気情報から、または前記時刻情報から、使用状況がユーザによって視覚的または聴覚的に把握され得る電装品が間もなく使用されるか否かを判定して前記電装品の使用状況を予測する電装品使用状況予測手段と、車両の走行状態を前記インターフェイスを介して検出する車両走行状態検出手段と、取得した前記車両の位置および経路情報から前記車両の走行状態が間もなく変化するか否かを判定して前記車両の走行状態を予測する車両走行状態予測手段と、前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧まで徐々に遷移させる徐変制御をする徐変制御手段と、前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧に瞬時に切り替えさせる急変制御をする急変制御手段と、前記電装品使用状況予測手段が、前記電装品が使用されない状況を予測した場合には急変制御をし、前記電装品が使用される状況を予測した場合には徐変制御をする第一制御手段と、検出した前記バッテリの電圧又は充電率が所定値以下であり、前記予測した車両の走行状態が減速状態となる場合には、前記第一制御手段による徐変制御に代えて急変制御をする第二制御手段と、を備えることを特徴とする充電制御装置が提供される。
また、本発明では、バッテリを充電するオルタネータを備えた車両の充電を制御する充電制御方法において、使用状況がユーザによって視覚的または聴覚的に把握され得る電装品が使用されていない状況を検出した場合には、前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧に瞬時に切り替えさせる急変制御をし、前記電装品が使用されている状況を検出した場合には、前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧まで徐々に遷移させる徐変制御をし、前記電装品が使用されている状況を検出した場合であっても、前記バッテリの電圧又は充電率の検出値が所定値以下であり、前記車両の減速状態を検出した場合には、急変制御をすることを特徴とする充電制御方法が提供される。
このような充電制御装置および充電制御方法によれば、電装品の使用状況に基づいて徐変処理が必要であるか否かを判定するので、所定の電装品が使用されている場合にのみ徐変処理を実施するようにすることができるようになる。

本発明の充電制御装置および充電制御方法は、電装品の使用状況に基づいて徐変処理が必要であるか否かを判定するので、所定の電装品が使用されている場合にのみ徐変処理を実施するようにすることができるようになる。これにより、所定の電装品が使用されている場合は、徐変処理が実施され、オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧まで徐々に遷移させることができるので、バッテリの電圧が急激に変化することがなくなって電装品の動作への影響が発生しなくなる。また、所定の電装品が使用されていない場合には、徐変処理が実施されず、オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧に瞬時に切り替えさせることができるので、バッテリへの充電効率が高くなって早期充電を実現できるようになる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、充電制御システムのシステム構成について説明する。
図１は充電制御システムのシステムブロック図である。

充電制御システムは、バッテリ１１への充電を制御する充電制御装置１０を備え、この充電制御装置１０には、エンジン動作中に発電してバッテリ１１を充電するオルタネータ１２、電装品１３、および、この電装品１３への電源供給を行うバッテリ１１が、電源ライン１４を介して接続されている。

バッテリ１１には、電圧を検出する電圧センサ１５、電流を検出する電流センサ１６および温度を検出する温度センサ１７が設けられ、これらの電圧センサ１５、電流センサ１６および温度センサ１７は、充電制御装置１０に信号ライン１８を介して接続されている。また、オルタネータ１２には、電圧センサ１９および電流センサ２０が設けられ、これらの電圧センサ１９および電流センサ２０は、充電制御装置１０に信号ライン１８を介して接続されている。

また、充電制御装置１０には、車両の位置や経路情報などを取得するカーナビゲーション２１、および、天気情報などを取得するラジオ２２が接続されている。
電装品１３は、車両に搭載された、たとえば、ライトやワイパなどであって、使用状況がユーザによって視覚的に把握され得るものである。また、電装品１３は、使用状況がユーザによって聴覚的に把握され得るものである。

充電制御装置１０は、バッテリ１１の電圧センサ１５、電流センサ１６および温度センサ１７により検出された信号、オルタネータ１２の電圧センサ１９および電流センサ２０により検出された信号、および、カーナビゲーション２１およびラジオ２２により取得された信号に基づき、オルタネータ１２の発電電圧を目標の発電電圧まで徐々に遷移させる徐変処理の要否を判定し、判定結果に応じてバッテリ１１への充電を制御する。

次に、充電制御装置１０のハードウェア構成について説明する。
図２は充電制御装置のハードウェアブロック図である。
充電制御装置１０は、マイクロコンピュータ（マイコン）３０を備え、このマイコン３０は、充電制御装置１０内のバス３１に接続されていて、Ｉ／Ｆ(Interface)３２を介して外部の信号ライン１８に接続されている。

マイコン３０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)３４を有し、ＣＰＵ３４には、ＲＯＭ(Read Only Memory)３５およびＲＡＭ(Random Access Memory)３６がマイコン３０内のバス３７を介して接続されている。また、ＣＰＵ３４には、バス３１がバス３７を介して接続されている。

ＣＰＵ３４は、充電制御装置１０全体を制御する。ＲＡＭ３６には、ＣＰＵ３４が実行するＯＳ(Operating System)のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ３６には、ＣＰＵ３４の処理に必要な各種データが格納される。ＲＯＭ３５には、ＯＳのプログラムやアプリケーションプログラムなどが格納される。

このアプリケーションプログラムは、充電制御装置１０が実行する徐変必要判定処理、徐変レート決定処理、急変実施処理および徐変実施処理のためのプログラムなどを含んでいる。

次に、図２のハードウェア構成で実現される充電制御装置１０の機能構成について説明する。
図３は充電制御装置の機能ブロック図である。

充電制御装置１０は、バッテリ状態検出部４１、オルタネータ状態検出部４２、電装品使用状況検出部４３、車両走行状態検出部４４、電装品使用状況予測部４５、車両走行状態予測部４６、徐変必要判定部４７、徐変レート決定部４８、急変実施部４９および徐変実施部５０を備えている。

バッテリ状態検出部４１は、電圧センサ１５、電流センサ１６および温度センサ１７がそれぞれ検出したバッテリ１１の電圧、電流および液温度を検出することによりバッテリ１１の状態を検出する。また、オルタネータ状態検出部４２は、電圧センサ１９および電流センサ２０がそれぞれ検出したオルタネータ１２の発電電圧および発電電流を検出することによりオルタネータ１２の状態を検出する。

電装品使用状況検出部４３は、電装品１３の使用状況を検出し、電装品使用状況予測部４５は、外部情報から電装品１３の使用状況を予測する。
車両走行状態検出部４４は、エンジンを制御している電子制御ユニットなどからの情報に基づき、アイドル、加速、定速もしくは減速に関する車両の走行状態を検出し、車両走行状態予測部４６は、外部情報から車両の走行状態を予測する。

これらの検出および予測結果に基づき、徐変必要判定部４７は、オルタネータ１２の発電電圧を目標の発電電圧まで徐々に遷移させる徐変処理が必要であるか否かを判定し、徐変レート決定部４８は、徐変処理が実施されるときの単位時間当りのオルタネータ１２の発電電圧の変動幅を示す徐変レートを決定する。

徐変処理が不必要であると判定された場合、急変実施部４９は、オルタネータ１２の発電電圧を目標の発電電圧に瞬時に切り替えさせる急変処理を実施し、徐変処理が必要であると判定された場合、徐変実施部５０は、決定された徐変レートに応じて徐変処理を実施する。

次に、徐変必要判定部４７による徐変必要判定処理について説明する。
図４は徐変必要判定処理を示すフローチャートである。
徐変必要判定部４７は、徐変必要判定処理プログラムにより以下のステップに従った処理を繰り返し実行する。

ここでの徐変必要判定処理は、前段と後段とに分かれている。
［ステップＳ１１］ＣＰＵ３４は、図５および図６で説明する前段の徐変必要判定処理を実施する。

［ステップＳ１２］ＣＰＵ３４は、ステップＳ１１の処理結果に応じ、徐変処理が必要であるか否かを判定する。徐変処理が必要である場合、処理はステップＳ１３に進み、不必要である場合、処理はステップＳ１６に進む。

［ステップＳ１３］ＣＰＵ３４は、図７、図１０、図１１および図１２で説明する後段の徐変必要判定処理を実施する。なお、この処理は、必須の処理ではなくて任意であり、この処理を実施した方がより徐変必要判定処理の精度が向上する。

［ステップＳ１４］ＣＰＵ３４は、ステップＳ１３の処理結果に応じ、徐変処理が必要であるか否かを判定する。徐変処理が必要である場合、処理はステップＳ１５に進み、不必要である場合、処理はステップＳ１６に進む。

［ステップＳ１５］ＣＰＵ３４は、図１７で説明する徐変実施処理を実施する。
［ステップＳ１６］ＣＰＵ３４は、図１６で説明する急変実施処理を実施する。
以上の処理により、徐変処理が必要であると判定された場合は、オルタネータ１２の発電電圧を目標の発電電圧まで徐々に遷移させるので、バッテリ１１の電圧が急激に変化することがなくなって電装品１３の動作への影響が発生しなくなる。また、徐変処理が不必要であると判定された場合には、オルタネータ１２の発電電圧を目標の発電電圧に瞬時に切り替えさせるので、バッテリ１１への充電効率が高くなって早期充電を実現できるようになる。

ここで、図４のステップＳ１１の処理の具体例について説明する。この処理のために、徐変必要判定部４７は、第１および／または第２の前段の徐変必要判定処理のプログラムを含んでいて、これらは、必要に応じて選択される。

まず、徐変必要判定部４７による第１の前段の徐変必要判定処理について説明する。
図５は第１の前段の徐変必要判定処理を示すフローチャートである。
徐変必要判定部４７は、第１の前段の徐変必要判定処理プログラムにより以下のステップに従った処理を実行する。

［ステップＳ２１］ＣＰＵ３４は、所定の電装品１３、たとえば、急激にオルタネータ１２の発電電圧が変化すると明滅するライトや動作速度が変化するワイパなどが使用されているか否かを判定する。所定の電装品１３が使用されている場合、ステップＳ２２に進み、使用されていない場合、ステップＳ２３に進む。

［ステップＳ２２］ＣＰＵ３４は、オルタネータ１２の発電電圧が急激に変化しないようにすることでライトの明滅やワイパの動作速度の変化などを防止できるので、オルタネータ１２の発電電圧を目標の発電電圧まで徐々に遷移させる徐変処理が必要であると判定する。

［ステップＳ２３］ＣＰＵ３４は、ライトやワイパなどの所定の電装品１３が使用されていないので、オルタネータ１２の発電電圧が急激に変化してバッテリ１１の電圧が急に変化しても所定の電装品１３の動作への影響はないことから、徐変処理が不必要と判定する。

以上の処理により、急激にオルタネータ１２の発電電圧が変化すると明滅するライトや動作速度が変化するワイパなどの所定の電装品１３の実際の使用状況に基づき、徐変処理が必要であるか否かが判定される。

次に、徐変必要判定部４７による第２の前段の徐変必要判定処理について説明する。
図６は第２の前段の徐変必要判定処理を示すフローチャートである。
徐変必要判定部４７は、第２の前段の徐変必要判定処理プログラムにより以下のステップに従った処理を実行する。

［ステップＳ３１］ＣＰＵ３４は、カーナビゲーション２１が取得した車両の位置および経路情報を取得する。
［ステップＳ３２］ＣＰＵ３４は、ＦＭ文字多重放送などに対応したラジオ２２が取得した天気情報を取得する。

［ステップＳ３３］ＣＰＵ３４は、時計機能を有する他の電装品から、時刻情報を取得する。
［ステップＳ３４］ＣＰＵ３４は、車両の位置および経路情報、天気情報および時刻情報に基づき、使用される電装品１３を予測する。たとえば、取得された時刻情報から現在が夕方である場合、または、車両の位置および経路情報からトンネルへの進入が近づいている場合、ライトを使用することが予測される。また、天気情報から雨が降ることが予測される場合、ワイパを使用することが予測される。

［ステップＳ３５］ＣＰＵ３４は、まもなく使用が予測されるような所定の電装品１３があるか否かを判定する。そのような所定の電装品１３がある場合、ステップＳ３６に進み、ない場合、ステップＳ３７に進む。

［ステップＳ３６］ＣＰＵ３４は、徐変処理が必要であると判定する。
［ステップＳ３７］ＣＰＵ３４は、徐変処理が不必要であると判定する。
以上の処理により、ライトやワイパなどの所定の電装品１３の使用予測状況に基づき、徐変処理が必要であるか否かが判定される。

次に、図４のステップＳ１３の処理の具体例について説明する。この処理のために、徐変必要判定部４７は、第１、第２、第３および／または第４の後段の徐変必要判定処理のプログラムを含んでいて、これらは、必要に応じて選択される。

まず、徐変必要判定部４７による第１の後段の徐変必要判定処理について説明する。
図７は第１の後段の徐変必要判定処理を示すフローチャート、図８はバッテリの電圧に対応する充電率の特性を示す図、図９はバッテリの液温度に対応する充電率の補正係数を示す図である。

徐変必要判定部４７は、ステップＳ１２の処理が終了して徐変処理が必要であると判定された場合、第１の後段の徐変必要判定処理プログラムにより以下のステップに従った処理を実行する。

［ステップＳ４１］ＣＰＵ３４は、電圧センサ１５が検出したバッテリ１１の電圧、または、その電圧に応じた充電率を取得する。
ここで、充電率を取得する場合、充電率はバッテリ１１の電圧を基にして取得される。すなわち、バッテリ１１は、図８に示したように、その電圧Ｖｂに対応して充電率が変化する特性を有しているので、ＣＰＵ３４はその特性のデータを格納しているＲＯＭ３５を参照し、バッテリ１１の電圧Ｖｂに対応した充電率を取得する。さらに、バッテリ１１は、その液温度Ｔｂに対応して充電率が変化する温度特性を有しているので、液温度Ｔｂに応じて充電率を補正する必要がある。このため、ＣＰＵ３４は、図９に示したような温度特性のデータを格納しているＲＯＭ３５を参照してバッテリ１１の液温度Ｔｂに対応した充電率の補正係数を取得し、バッテリ１１の充電率にその補正係数を乗算することにより、バッテリ１１の充電率を補正する。

［ステップＳ４２］ＣＰＵ３４は、エンジンを制御している電子制御ユニットなどからの情報に基づき、アイドル、加速、定速もしくは減速に関する車両の走行状態を取得し、その車両の走行状態が変化したか否かを判定する。車両の走行状態が変化した場合、処理はステップＳ４３に進み、変化していない場合、処理はステップＳ４５に進む。

［ステップＳ４３］ＣＰＵ３４は、電圧センサ１９が検出したオルタネータ１２の現状の発電電圧Ｖａ１を取得する。
［ステップＳ４４］ＣＰＵ３４は、オルタネータ１２の目標の発電電圧Ｖａ２を取得する。オルタネータ１２の目標の発電電圧Ｖａ２は、車両の走行状態に応じて設定されるので、車両の走行状態が変化したときには、それに対応した目標の発電電圧Ｖａ２が取得されるものである。

［ステップＳ４５］ＣＰＵ３４は、バッテリ１１の電圧または充電率が所定値以上か否かを判定する。バッテリ１１の電圧または充電率が所定値以上の場合、処理はステップＳ４８に進み、所定値未満の場合、処理はステップＳ４６に進む。

［ステップＳ４６］ＣＰＵ３４は、車両の走行状態が減速であるか否かを判定する。車両の走行状態が減速である場合、処理はステップＳ４７に進み、減速でない場合、処理はステップＳ４８に進む。

［ステップＳ４７］ＣＰＵ３４は、徐変処理が不必要と判定する。
これらのステップＳ４５，Ｓ４６およびＳ４７の処理は、バッテリ１１の電圧または充電率が低下しているときに車両の走行状態がオルタネータ１２の発電量を多くできる減速である場合、強制的に徐変処理を不必要とすることで、オルタネータ１２の発電電圧を目標の発電電圧に瞬時に切り替えさせるようにしている。これにより、減速時に、電圧または充電率が低下しているバッテリ１１への早期充電を実施できるようになる。

［ステップＳ４８］ＣＰＵ３４は、オルタネータ１２の目標の発電電圧Ｖａ２と現状の発電電圧Ｖａ１との差が所定値以上か否かを判定する。差が所定値以上の場合、処理はステップＳ４９に進み、所定値未満の場合、処理はステップＳ４７に進む。

［ステップＳ４９］ＣＰＵ３４は、オルタネータ１２の目標までの発電電圧の変化が大きいので、オルタネータ１２の発電電圧を急激に変化させないよう徐変処理が必要と判定する。

以上の処理により、車両の走行状態に対応したオルタネータ１２の目標の発電電圧と現状の発電電圧との差に基づき、徐変処理が必要であるか否かが判定される。
次に、徐変必要判定部４７による第２の後段の徐変必要判定処理について説明する。

図１０は第２の後段の徐変必要判定処理を示すフローチャートである。
ここでの第２の後段の徐変必要判定処理は、前述した第１の後段の徐変必要判定処理におけるオルタネータ１２の目標の発電電圧Ｖａ２および現状の発電電圧Ｖａ１を、それぞれオルタネータ１２の目標の発電量Ｐａ２および現状の発電量Ｐａ１に変更した点で相違する。このため、ステップＳ５８の処理で、オルタネータ１２の目標の発電量Ｐａ２と現状の発電量Ｐａ１との差が所定値以上大きいか否かを判定している。なお、発電量は、電圧センサ１９および電流センサ２０がそれぞれ検出したオルタネータ１２の発電電圧および発電電流から算出される。

以上の処理により、車両の走行状態に対応したオルタネータ１２の目標の発電電圧に基づいた発電量と現状の発電電圧に基づいた発電量との差に基づき、徐変処理が必要であるか否かが判定される。

次に、徐変必要判定部４７による第３の後段の徐変必要判定処理について説明する。
図１１は第３の後段の徐変必要判定処理を示すフローチャートである。
徐変必要判定部４７は、ステップＳ１２の処理が終了して徐変処理が必要と判定された場合、第３の後段の徐変必要判定処理プログラムにより以下のステップに従った処理を実行する。

［ステップＳ６１］ＣＰＵ３４は、電圧センサ１５が検出したバッテリ１１の電圧、または、その電圧に応じた充電率を取得する。
［ステップＳ６２］ＣＰＵ３４は、カーナビゲーション２１が取得した車両の位置および経路情報を取得する。

［ステップＳ６３］ＣＰＵ３４は、車両の位置および経路情報に基づき、車両の走行状態を予測する。たとえば、道路が上りになる場合は車両の走行状態は加速に移行すると予測され、下りになる場合には減速に移行すると予測される。また、信号機がまもなく赤色になると把握され得る場合は車両の走行状態は減速に移行すると予測される。

［ステップＳ６４］ＣＰＵ３４は、ステップＳ６３の処理での予測結果に基づき、車両の走行状態が変化するか否かを判定する。車両の走行状態が変化する場合、処理はステップＳ６５に進み、変化しない場合、処理はステップＳ６７に進む。

［ステップＳ６５］ＣＰＵ３４は、電圧センサ１９が検出したオルタネータ１２の現状の発電電圧Ｖａ１を取得する。
［ステップＳ６６］ＣＰＵ３４は、オルタネータ１２の目標の発電電圧Ｖａ２を取得する。

［ステップＳ６７］ＣＰＵ３４は、バッテリ１１の電圧または充電率が所定値以上か否かを判定する。バッテリ１１の電圧または充電率が所定値以上の場合、処理はステップＳ７０に進み、所定値未満の場合、処理はステップＳ６８に進む。

［ステップＳ６８］ＣＰＵ３４は、車両の走行状態が減速であるか否かを判定する。車両の走行状態が減速である場合、処理はステップＳ６９に進み、減速でない場合、処理はステップＳ７０に進む。

［ステップＳ６９］ＣＰＵ３４は、徐変処理が不必要と判定する。
［ステップＳ７０］ＣＰＵ３４は、オルタネータ１２の目標の発電電圧Ｖａ２と現状の発電電圧Ｖａ１との差が所定値以上か否かを判定する。差が所定値以上の場合、処理はステップＳ７１に進み、所定値未満の場合、処理はステップＳ６９に進む。

［ステップＳ７１］ＣＰＵ３４は、徐変処理が必要と判定する。
以上の処理により、予測された車両の走行状態に対応したオルタネータ１２の目標の発電電圧と現状の発電電圧との差に基づき、徐変処理が必要であるか否かが判定される。

次に、徐変必要判定部４７による第４の後段の徐変必要判定処理について説明する。
図１２は第４の後段の徐変必要判定処理を示すフローチャートである。
ここでの第４の後段の徐変必要判定処理は、前述した第３の後段の徐変必要判定処理におけるオルタネータ１２の目標の発電電圧Ｖａ２および現状の発電電圧Ｖａ１を、それぞれオルタネータ１２の目標の発電量Ｐａ２および現状の発電量Ｐａ１に変更した点で相違する。このため、ステップＳ９０の処理で、オルタネータ１２の目標の発電量Ｐａ２と現状の発電量Ｐａ１との差が所定値以上大きいか否かを判定している。

以上の処理により、予測された車両の走行状態に対応したオルタネータ１２の目標の発電電圧に基づいた発電量と現状の発電電圧に基づいた発電量との差に基づき、徐変処理が必要であるか否かが判定される。

次に、徐変レート決定部４８による徐変レート決定処理について説明する。
図１３は徐変レート決定処理を示すフローチャート、図１４は第１の徐変レートテーブルを示す図、図１５は第２の徐変レートテーブルを示す図である。

徐変レート決定部４８は、図４のフローチャートの処理により、徐変処理が必要であると判定された場合、徐変レート決定処理プログラムにより以下のステップに従った処理を実行する。

［ステップＳ１０１］ＣＰＵ３４は、電圧センサ１５が検出したバッテリ１１の電圧、または、その電圧に応じた充電率を取得する。
［ステップＳ１０２］ＣＰＵ３４は、エンジンを制御している電子制御ユニットなどからの情報に基づき、変化する前の車両の走行状態、および、変化した後の車両の走行状態を取得する。

［ステップＳ１０３］ＣＰＵ３４は、バッテリ１１の電圧または充電率が所定値以上か否かを判定する。バッテリ１１の電圧または充電率が所定値以上の場合、処理はステップＳ１０４に進み、所定値未満の場合、処理はステップＳ１０６に進む。

［ステップＳ１０４］ＣＰＵ３４は、徐変レートを決定するための第１の徐変レートテーブルを選択する。この第１の徐変レートテーブルは、図１４に示したように、変化前の車両の走行状態、変化後の車両の走行状態、および、オルタネータ１２の発電量をカットするかしないかに基づいた徐変レートを格納している。

［ステップＳ１０５］ＣＰＵ３４は、第１の徐変レートテーブルを格納しているＲＯＭ３５を参照し、変化前の車両の走行状態、変化後の車両の走行状態、および、オルタネータ１２の発電量をカットするかしないかに基づき、徐変レートを決定する。

ここで、エンジンを制御している電子制御ユニットなどに、加速時に発電よりもエンジンのトルクを優先させるための機能が設けられていて、この機能を使用する場合、たとえば、オルタネータ１２の目標の発電電圧を５％カットしている。このとき、徐変レートは高めに設定されていてオルタネータ１２の発電電圧を早く目的の発電電圧まで遷移させ、その後は、エンジンのトルクを上昇させるようにしている。

［ステップＳ１０６］ＣＰＵ３４は、徐変レートを決定するための第２の徐変レートテーブルを選択する。この第２の徐変レートテーブルは、図１５に示したように、変化前および変化後の車両の走行状態に基づいた徐変レートを格納している。また、この第２の徐変レートテーブルは、第１の徐変レートテーブルよりも徐変レートが高くなっていて、バッテリ１１の電圧または充電率が低いときにバッテリ１１への充電を優先できるようになっている。

［ステップＳ１０７］ＣＰＵ３４は、第２の徐変レートテーブルを格納しているＲＯＭ３５を参照し、変化前および変化後の車両の走行状態に基づき、徐変レートを決定する。
以上の処理により、バッテリ１１の電圧または充電率に基づき、徐変レートテーブルが選択され、低めの徐変レートが設定されている第１の徐変レートテーブルが選択された場合は、車両の走行状態の変化およびオルタネータ１２の発電量をカットするかしないかに基づき、徐変レートが決定される。また、高めの徐変レートが設定されている第２の徐変レートテーブルに選択された場合には、車両の走行状態の変化に基づき、徐変レートが決定される。

次に、急変実施部４９による急変実施処理について説明する。
図１６は急変実施処理を示す図である。
急変実施部４９は、急変実施処理プログラムにより以下のステップに従った処理を実行する。

［ステップＳ１２１］ＣＰＵ３４は、図４のフローチャートの処理で取得されたオルタネータ１２の目標の発電電圧Ｖａ２を取得する。
［ステップＳ１２２］ＣＰＵ３４は、オルタネータ１２の現状の発電電圧Ｖａ１を目標の発電電圧Ｖａ２に瞬時に切り替えさせる急変処理を実施する。

次に、徐変実施部５０による徐変実施処理について説明する。
図１７は徐変実施処理を示す図である。
徐変実施部５０は、徐変実施処理プログラムにより以下のステップに従った処理を実行する。

［ステップＳ１１１］ＣＰＵ３４は、ステップＳ１０５またはＳ１０７で決定した徐変レートを取得する。
［ステップＳ１１２］ＣＰＵ３４は、図４のフローチャートの処理で取得されたオルタネータ１２の目標の発電電圧Ｖａ２を取得する。

［ステップＳ１１３］ＣＰＵ３４は、オルタネータ１２の現状の発電電圧が目標の発電電圧になるまで、徐変レートに従って徐々に遷移させる徐変処理を実施する。
なお、本実施の形態では、充電制御装置１０は、単独で設けられているが、他の電子制御ユニットに内蔵されるようにしてもよい。

充電制御システムのシステムブロック図である。 充電制御装置のハードウェアブロック図である。 充電制御装置の機能ブロック図である。 徐変必要判定処理を示すフローチャートである。 第１の前段の徐変必要判定処理を示すフローチャートである。 第２の前段の徐変必要判定処理を示すフローチャートである。 第１の後段の徐変必要判定処理を示すフローチャートである。 バッテリの電圧に対応する充電率の特性を示す図である。 バッテリの液温度に対応する充電率の補正係数を示す図である。 第２の後段の徐変必要判定処理を示すフローチャートである。 第３の後段の徐変必要判定処理を示すフローチャートである。 第４の後段の徐変必要判定処理を示すフローチャートである。 徐変レート決定処理を示すフローチャートである。 第１の徐変レートテーブルを示す図である。 第２の徐変レートテーブルを示す図である。 急変実施処理を示す図である。 徐変実施処理を示す図である。

符号の説明

１０ 充電制御装置
４１ バッテリ状態検出部
４２ オルタネータ状態検出部
４３ 電装品使用状況検出部
４４ 車両走行状態検出部
４５ 電装品使用状況予測部
４６ 車両走行状態予測部
４７ 徐変必要判定部
４８ 徐変レート決定部
４９ 急変実施部
５０ 徐変実施部

Claims (5)

1. バッテリを充電するオルタネータを備えた車両の充電を制御する充電制御装置において、
   信号を入出力するインターフェイスと、
   前記インターフェイスに接続されるマイクロコンピュータと、を備え、
   前記マイクロコンピュータは、
   使用状況がユーザによって視覚的または聴覚的に把握され得る電装品の使用状況を前記インターフェイスを介して検出する電装品使用状況検出手段と、
   前記バッテリの状況を前記インターフェイスを介して検出するバッテリ状況検出手段と、
   車両の走行状態を前記インターフェイスを介して検出する車両走行状態検出手段と、
   前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧まで徐々に遷移させる徐変制御をする徐変制御手段と、
   前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧に瞬時に切り替えさせる急変制御をする急変制御手段と、
   前記電装品使用状況検出手段が、前記電装品が使用されていない状況を検出した場合には急変制御をし、前記電装品が使用されている状況を検出した場合には徐変制御をする第一制御手段と、
   検出した前記バッテリの電圧又は充電率が所定値以下であり、前記検出した車両の走行状態が減速状態にある場合には、前記第一制御手段による徐変制御に代えて急変制御をする第二制御手段と、
   を備えることを特徴とする充電制御装置。
2. バッテリを充電するオルタネータを備えた車両の充電を制御する充電制御装置において、
   信号を入出力するインターフェイスと、
   前記インターフェイスに接続されるマイクロコンピュータと、を備え、
   前記マイクロコンピュータは、
   前記バッテリの状況を前記インターフェイスを介して検出するバッテリ状況検出手段と、
   車両の走行状態を前記インターフェイスを介して検出する車両走行状態検出手段と、
   前記車両の位置および経路情報、天気情報、時刻情報のうち少なくとも一つを取得する情報取得手段と、
   取得した前記車両の位置および経路情報から、または前記天気情報から、または前記時刻情報から、使用状況がユーザによって視覚的または聴覚的に把握され得る電装品が間もなく使用されるか否かを判定して前記電装品の使用状況を予測する電装品使用状況予測手段と、
   前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧まで徐々に遷移させる徐変制御をする徐変制御手段と、
   前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧に瞬時に切り替えさせる急変制御をする急変制御手段と、
   前記電装品使用状況予測手段が、前記電装品が使用されない状況を予測した場合には急変制御をし、前記電装品が使用される状況を予測した場合には徐変制御をする第一制御手段と、
   検出した前記バッテリの電圧又は充電率が所定値以下であり、前記検出した車両の走行状態が減速状態にある場合には、前記第一制御手段による徐変制御に代えて急変制御をする第二制御手段と、
   を備えることを特徴とする充電制御装置。
3. バッテリを充電するオルタネータを備えた車両の充電を制御する充電制御装置において、
   信号を入出力するインターフェイスと、
   前記インターフェイスに接続されるマイクロコンピュータと、を備え、
   前記マイクロコンピュータは、
   使用状況がユーザによって視覚的または聴覚的に把握され得る電装品の使用状況を前記インターフェイスを介して検出する電装品使用状況検出手段と、
   前記バッテリの状況を前記インターフェイスを介して検出するバッテリ状況検出手段と、
   車両の走行状態を前記インターフェイスを介して検出する車両走行状態検出手段と、
   前記車両の位置および経路情報を取得する情報取得手段と、
   取得した前記車両の位置および経路情報から前記車両の走行状態が間もなく変化するか否かを判定して前記車両の走行状態を予測する車両走行状態予測手段と、
   前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧まで徐々に遷移させる徐変制御をする徐変制御手段と、
   前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧に瞬時に切り替えさせる急変制御をする急変制御手段と、
   前記電装品使用状況検出手段が、前記電装品が使用されていない状況を検出した場合には急変制御をし、前記電装品が使用されている状況を検出した場合には徐変制御をする第一制御手段と、
   検出した前記バッテリの電圧又は充電率が所定値以下であり、前記予測した車両の走行状態が減速状態となる場合には、前記第一制御手段による徐変制御に代えて急変制御をする第二制御手段と、
   を備えることを特徴とする充電制御装置。
4. バッテリを充電するオルタネータを備えた車両の充電を制御する充電制御装置において、
   信号を入出力するインターフェイスと、
   前記インターフェイスに接続されるマイクロコンピュータと、を備え、
   前記マイクロコンピュータは、
   前記バッテリの状況を前記インターフェイスを介して検出するバッテリ状況検出手段と、
   前記車両の位置および経路情報、天気情報、時刻情報のうち少なくとも一つを取得する情報取得手段と、
   取得した前記車両の位置および経路情報から、または前記天気情報から、または前記時刻情報から、使用状況がユーザによって視覚的または聴覚的に把握され得る電装品が間もなく使用されるか否かを判定して前記電装品の使用状況を予測する電装品使用状況予測手段と、
   車両の走行状態を前記インターフェイスを介して検出する車両走行状態検出手段と、
   取得した前記車両の位置および経路情報から前記車両の走行状態が間もなく変化するか否かを判定して前記車両の走行状態を予測する車両走行状態予測手段と、
   前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧まで徐々に遷移させる徐変制御をする徐変制御手段と、
   前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧に瞬時に切り替えさせる急変制御をする急変制御手段と、
   前記電装品使用状況予測手段が、前記電装品が使用されない状況を予測した場合には急変制御をし、前記電装品が使用される状況を予測した場合には徐変制御をする第一制御手段と、
   検出した前記バッテリの電圧又は充電率が所定値以下であり、前記予測した車両の走行状態が減速状態となる場合には、前記第一制御手段による徐変制御に代えて急変制御をする第二制御手段と、
   を備えることを特徴とする充電制御装置。
5. バッテリを充電するオルタネータを備えた車両の充電を制御する充電制御方法において、
   使用状況がユーザによって視覚的または聴覚的に把握され得る電装品が使用されていない状況を検出した場合には、前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧に瞬時に切り替えさせる急変制御をし、
   前記電装品が使用されている状況を検出した場合には、前記オルタネータの発電電圧を目標の発電電圧まで徐々に遷移させる徐変制御をし、
   前記電装品が使用されている状況を検出した場合であっても、前記バッテリの電圧又は充電率の検出値が所定値以下であり、前記車両の減速状態を検出した場合には、急変制御をすることを特徴とする充電制御方法。

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