車両用発電制御装置
【課題】大容量のコンデンサ（キャパシタ）等を備えることなく、低コストの構成で車両のバッテリの急放電によるバッテリ寿命の低下を防止する。
【解決手段】制御処理部１２の判断部１２ｃにより、バッテリ５の所定時間内の放電量が所定の許容値を超えたか否かを判断し、前記放電量が所定の許容値を超えたと判断された場合に、制御指令部１２ｄにより、オルタネータ１０の発電制御を開始してバッテリ５を充電し、電装品の使用開始等によってバッテリ５の急放電が発生したときにオルタネータ１０の発電出力によりバッテリ５を充電し、大容量のコンデンサ（キャパシタ）等を備えることなく、低コストの構成でバッテリ寿命の低下を防止する。
【解決手段】制御処理部１２の判断部１２ｃにより、バッテリ５の所定時間内の放電量が所定の許容値を超えたか否かを判断し、前記放電量が所定の許容値を超えたと判断された場合に、制御指令部１２ｄにより、オルタネータ１０の発電制御を開始してバッテリ５を充電し、電装品の使用開始等によってバッテリ５の急放電が発生したときにオルタネータ１０の発電出力によりバッテリ５を充電し、大容量のコンデンサ（キャパシタ）等を備えることなく、低コストの構成でバッテリ寿命の低下を防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駆動源により駆動される発電機を制御する車両用発電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばエンジンを駆動源とするアイドルストップ車等の車両（自動車）は、エンジンにベルトを介してオルタネータ（本発明の発電機に対応）が繋がれ、イグニッションキー（以下、ＩＧキーという）のオンによりエンジンがスタートすると、オルタネータは、ＩＧオフ等でエンジンが停止するまで発電可能な状態に維持され、エンジンが回転すると、オルタネータが発電して発電出力が生じる。
【０００３】
また、車両が備えるバッテリ（例えば１２Ｖの鉛蓄電池）の蓄積エネルギおよび、前記オルタネータの発電出力は、車両の電装品（ヘッドランプ等のランプ類やエアコン、オーディオ機器等）等の電気負荷に給電される。
【０００４】
さらに、前記バッテリは、充電電流（流入電流）と放電電流（流出電流）の積算により、充電容量に対する充電残量の比率を示すＳＯＣ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）が監視（モニタ）され、ＳＯＣがしきい値以下に小さくなってＳＯＣ低下が検出されると、オルタネータの発電出力で充電されるようになっているが、例えば電装品の使用により電力消費が急増したりしてバッテリの急放電が発生すると、その急放電がＳＯＣ低下を検出しない程度の放電であっても、そのような急放電のくり返しでバッテリ寿命は短くなる。
【０００５】
そして、バッテリとして容量の大きな鉛バッテリを搭載している車両の場合は、前記の急放電のバッテリ寿命に対する影響は小さいが、容量の大きなバッテリを採用することが困難な軽自動車等の車両の場合は、急放電のバッテリ寿命に対する影響は大きい。
【０００６】
一方、車両にバッテリとともに大容量のコンデンサ（キャパシタ）を備え、車両減速時（ブレーキ時）に発生する一時的な大きな回生エネルギをオルタネータにより電気エネルギに変換して前記コンデンサに回収し、電気負荷が必要とする電力をバッテリとコンデンサとで分担し、回生エネルギを有効に利用してバッテリの急放電によるバッテリ寿命の低下（劣化）を防止することが提案されている（例えば、特許文献１（要約書、段落［０００７］−［００１６］、図１等）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１１３４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アイドルストップ車等の車両において、燃費の一層の向上を図るため、極力、車両走行中にもオルタネータの発電を完全に止めることが考えられるが、この場合は、車両の電装品の使用状況等によって、バッテリの急放電が発生する可能性が高くなる。
【０００９】
そして、特許文献１に記載のように車両にバッテリとともに大容量のコンデンサ（キャパシタ）を備えてバッテリの急放電を防止しようとすれば、コンデンサを備える分、車両コストが増大する。
【００１０】
本発明は、大容量のコンデンサ（キャパシタ）等を備えることなく、低コストの構成で車両のバッテリの急放電によるバッテリ寿命の低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するために、本発明の車両用発電制御装置は、車両の駆動源により駆動されて該車両のバッテリを充電するとともに電装品に給電する発電機を制御する車両用発電制御装置であって、前記バッテリの所定時間内の放電量が所定の許容値を超えたか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により前記放電量が前記所定の許容値を超えたと判断された場合に前記発電機の発電制御を開始して前記バッテリを充電する制御手段とを備えたことを特徴としている（請求項１）。
【００１２】
そして、前記制御手段は、前記発電機の発電制御を開始した後、前記所定時間の放電量が前記所定の許容値以下の所定の解除値を超えなくなった場合に、前記発電機の発電制御を終了することが好ましい（請求項２）。
【００１３】
さらに、前記制御手段は、前記判断手段により前記放電量が前記所定の許容値を超えたと判断された場合に、前記所定時間が経過したときの前記バッテリの放電量の前記所定の許容値からの超過量に応じて、前記判断手段により前記放電量が前記所定の許容値を超えたと判断されやすくする補正手段を備えることがさらに好ましい（請求項３）。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の本発明によれば、バッテリの所定時間内の放電量がバッテリの急放電等によって所定の許容値を超えるようになると、判断手段の所定の許容値を超えたとの判断に基づき、制御手段が発電機（オルタネータ）の発電制御を開始してバッテリを充電する。
【００１５】
したがって、燃費の向上を図るため、車両の走行中等に発電機を完全に止めるようにした場合でも、電装品の使用開始等によってバッテリの急放電が発生し、バッテリの所定時間内の放電量が所定の許容値を超えるようになると、自動的に発電機が発電に制御されてバッテリの充電を直ちに開始することができ、バッテリの蓄積エネルギ（残存エネルギ）の急激な持ち出しが防止されて急放電によるバッテリ劣化を防止できる。そのため、大容量のコンデンサ（キャパシタ）等を備えることなく、低コストの構成で急放電によるバッテリ寿命の低下を防止することができ、とくに容量の大きなバッテリを採用することが困難な軽自動車等の車両のバッテリ寿命の低下（劣化）防止に本発明は好適である。
【００１６】
請求項２に記載の本発明によれば、発電機の発電制御が開始された後、バッテリの所定時間内の放電量が減少して所定の解除値を超えなくなり、急放電のおそれがなくなると、制御手段が発電機の発電制御を自動的に終了するので、発電機による電力消費が一層減少し、バッテリ劣化を防止しつつ燃費をさらに向上させることができる。
【００１７】
請求項３に記載の本発明によれば、急放電等によってバッテリの放電量が所定の許容値を超えるタイミングが早まる程、所定時間が経過したときのバッテリの放電量の前記所定の許容値に対する超過量が多くなり、この超過量に応じて、補正手段により前記判断手段が所定の許容値を超えたと判断しやすくするので、バッテリの放電が大きい程充電が長く継続されてバッテリ劣化を一層確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の車両用発電制御装置の一実施形態のブロック図である。
【図２】図１の放電積算量の時間変化例の説明図である。
【図３】図１の動作説明用のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
つぎに、本発明をより詳細に説明するため、本発明の一実施形態について、図１〜図３を参照して詳述する。
【００２０】
図１はアイドルストップ車１に適用した本発明の車両用発電制御装置の一例のブロック図を示す。アイドルストップ車１は例えば軽自動車であって、駆動源としてエンジン２が搭載され、エンジン２のトランスミッション側にはＣＶＴ３が配置され、エンジン２とのＣＶＴ３との間にトルクコンバータ（ロックアップクラッチの機構を含む）４が介在する。
【００２１】
また、アイドルストップ車１は、軽量化、小型化等を図るため、車載電源として例えば１２Ｖの比較的小容量の１個の鉛バッテリからなる車載のバッテリ（本発明のバッテリ）５を備える。
【００２２】
バッテリ５の正極（＋）端子はアイドルストップ車１の電気負荷６への給電線７に接続され、電気負荷６とバッテリ５の負極（−）端子との間には電流センサ８が設けられている。電気負荷６はアイドルストップ車１の各種電装品（ヘッドランプ等のランプ類やエアコン、オーディオ機器等）や各種制御のＥＣＵ等を代表して示したものである。電流センサ８はバッテリ５を出入りする充電電流（流入電流）と放電電流（流出電流）と区別して検出する。
【００２３】
９はエンジン２を始動するスタータ、１０はエンジン２の回転力がベルト１１を介して伝達されるオルタネータ（本発明の発電機）であり、周知のオルタネータと同様、３相ステータコイル、フィールドコイル（ロータコイル）、電圧調整器、整流器等を備え、本実施形態においては、燃費の向上を図るため、極力、車両走行中にもフィールドコイルの通電が停止されて発電が完全に止められ、後述する発電指令が入力される間だけフィールドコイルが通電されて発電し、発電出力（直流）を給電線７を介して電気負荷８およびバッテリ５に給電する。
【００２４】
１２はオルタネータ１０の制御ＥＣＵが形成する制御処理部であり、マイクロコンピュータのソフトウェア処理（設定された制御処理プログラムの実行）により、ＳＯＣ監視部１２ａ、放電積算量算出部１２ｂ、判断部（本発明の判断手段を形成する）１２ｃ、制御指令部１２ｄ、補正部（本発明の補正手段を形成する）１２ｅおよび、走行状態判定部１２ｆを形成する。なお、制御指令部１２ｄおよび補正部１２ｅが本発明の補正手段を形成する。
【００２５】
ＳＯＣ監視部１２ａは、電流センサ８の充電電流（流入電流）と放電電流（流出電流）を積算し、バッテリ５の充電容量に対する充電残量の時々刻々の比率（ＳＯＣ）を算出して監視し、ＳＯＣが所定の充電要求しきい値より低下した時点で充電要求フラグを立て（セットし）、ＳＯＣが充電要求しきい値より高い所定の解除要求しきい値に上昇した時点で充電要求フラグをリセットする。
【００２６】
放電積算量算出部１２ｂは、（１）ＩＧオンからＩＧオフまでの間、内蔵の時間カウンタ（図示せず）により、バッテリ５の充放電特性および充電容量等に基づいて設定された所定時間（例えば１５分間）Ｔをくり返し計時する。（２）前記時間カウンタで計時される毎所定時間Ｔに電流センサ８の放電電流を積算してバッテリ５の所定時間Ｔの放電積算量（放電量）をくり返し算出する。すなわち、本実施形態では、前記所定時間内の放電量を放電電流の積算で得るようにしている。
【００２７】
判断部１２ｃは、（１）放電積算量算出部１２ｂが所定時間Ｔに算出する時々刻々の放電積算量と、バッテリ５の充放電特性および充電容量等に基づいて設定された所定の許容値（急放電検出のしきい値）Ｗａ［Ａ・ｓ］とを比較し、所定時間Ｔ内の放電積算量が許容値Ｗａを超えたか否かを判断し、例えば超えた時点で充電要求フラグを立てる。（２）充電要求フラグが発生して制御指令部１０によりオルタネータ１０の発電制御が開始された後、所定時間Ｔの時々刻々の放電積算量と、許容値Ｗａ以下に設定された所定の解除値Ｗｂ［Ａ・ｓ］を比較し、所定時間Ｔの放電積算量が解除値Ｗｂを超えなくなったか否か、換言すれば、所定時間Ｔの放電積算量が解除値Ｗｂより小さくなったか否かを判断し、所定時間Ｔの放電積算量が解除値Ｗｂより小さくなった時点で充電要求フラグをリセットして充電解除要求フラグを立てる。なお、本実施形態の場合、解除値Ｗｂは許容値Ｗａより所定値以上小さい値に設定され、制御の安定性が図られる。また、充電要求フラグ、充電解除要求フラグは、直ちに制御指令部１２ｄに送ってもよいが、本実施形態の場合、所定時間Ｔが経過したときに制御指令部１２ｄに送る。
【００２８】
制御指令部１２ｄは、（１）ＳＯＣ監視部１２ａ、判断部１２ｃ、走行状態判定部１２ｆのいずれかから充電要求フラグが入力されると、オルタネータ１０に発電指令を出力してオルタネータ１０を発電出力が得られる発電状態に制御する。具体的には、バッテリ５が急放電して判断部１２ｃにより放電積算量が許容値Ｗａを超えたと判断された場合には判断部１２ｃの充電要求フラグによりオルタネータ１０のフィールドコイルを通電し、オルタネータ１０の発電制御を開始してバッテリ５を充電する。また、バッテリ５が放電してＳＯＣ監視部１２ａによりバッテリ５のＳＯＣ低下が検出された場合にはＳＯＣ監視部１２ａの充電要求フラグにより前記フィールドコイルを通電し、オルタネータ１０の発電制御を開始してバッテリ５を充電する。さらに、アイドルストップ車１のブレーキ時（回生時）には走行状態監視部１２ｆの充電要求フラグにより前記フィールドコイルを通電し、オルタネータ１０の発電制御を開始してバッテリ５を充電する。なお、アイドルストップ車１の通常の走行中はいずれの充電要求フラグも制御指令部１２ｄに入力されないのでオルタネータ１０は発電制御されず、オルタネータ１０はエンジン２に繋がった状態で発電を完全に停止する。（２）ＳＯＣ監視部１２ａ、走行状態判定部１２ｆの充電要求フラグのリセットや判断部１２ｃの充電解除要求フラグの入力により、オルタネータ１０に出力していた発電指令をオフし、前記フィールドコイルの通電をオフしてオルタネータ１０の発電を停止する。
【００２９】
補正部１２ｅは、判断部１２ｃにより放電積算量が許容値Ｗａを超えたと判断されて充電要求フラグがセットされた場合に、所定時間Ｔが経過したときのバッテリ５の放電積算量の許容値Ｗａからの超過量ΔＷ（＝Ｗ−Ｗａ、Ｗは今回の所定時間Ｔのバッテリ５の放電積算量）に応じて、次回の所定時間Ｔのバッテリ５の放電積算量を超過量ΔＷ嵩上げするか、許容値Ｗａを超過量ΔＷ小さくし、判断部１２ｃにより放電積算量が許容値Ｗａを超えたと判断されやすくする。なお、本実施形態の場合、補正部１２ｅは、次回の所定時間Ｔのバッテリ５の放電積算量を超過量ΔＷ嵩上げして判断部１２ｃにより放電積算量が許容値Ｗａを超えたと判断されやすくする。
【００３０】
走行状態判定部１２ｆは、例えばエンジンＥＣＵやブレーキＥＣＵ等の他の制御ＥＣＵからの走行状態の情報に基づき、アイドルストップ車１のブレーキ（エンジンブレーキ）を検出し、アイドルストップ車１の走行中のブレーキ時（回生時）に充電要求フラグがセットされる。
【００３１】
したがって、バッテリ５の放電が少ないアイドルストップ車１の通常の走行時等には、充電要求フラグが発生しな限り、走行中は勿論、アイドルストップ中にも、オルタネータ１０が完全に止められ、その間はバッテリ５から電気負荷６に給電され、オルタネータ１０での電力消費が防止されて燃費が向上する。
【００３２】
つぎに、アイドルストップ車１のブレーキ時には、走行状態監視部１２ｆの充電要求フラグが発生し、エンジン２の大きな回生エネルギでオルタネータ１０が発電し、その発電出力でバッテリ５が充電される。そのため、回生エネルギを無駄なく有効に利用してバッテリ５の充電が行なわれる。
【００３３】
つぎに、バッテリ５が次第に放電して充電が必要なＳＯＣ低下が発生すると、ＳＯＣ監視部１２ａの充電要求フラグが発生してオルタネータ１０が発電し、その発電出力でバッテリ５が充電される。なお、このＳＯＣ低下に基づく充電は、従来のＳＯＣ低下に基づく充電と同様である。
【００３４】
つぎに、ＩＧオンからＩＧオフまでの間にアイドルストップ後のエンジン再始動のくり返しや大電力の電装品の使用によってバッテリ５が急放電すると、ＳＯＣ低下が発生しなくても、放電積算量算出部１２ｂの比較的短い所定時間Ｔの放電積算量の算出結果に基づき、判断部１２ｃが所定時間Ｔ内に放電積算量が許容値Ｗａを超えることにより、判断部１２ｃが充電要求フラグを立てる。この充電要求フラグに基づき、制御指令部１２ｄによりオルタネータ１０が発電制御され、オルタネータ１０の発電出力で電気負荷６に給電するとともにバッテリ５が充電される。そのため、急放電によるバッテリ寿命の低下（劣化）が防止される。
【００３５】
ところで、放電積算量が許容値Ｗａを超えるタイミングは急放電の状態によって変化し、放電電流が多い程、短い時間で放電積算量が許容値Ｗａを超えるので、このような場合には充電をより長く継続することが望ましい。
【００３６】
そこで、本実施形態の場合、補正部１２ｅにより、超過量ΔＷに応じて次回の所定時間Ｔのバッテリ５の放電積算量を超過量ΔＷ嵩上げして放電積算量が許容値Ｗａを超えたと判断されやすくして充電が継続されやすくする。
【００３７】
図２は所定時間Ｔの放電積算量の変化の一例を示し、ｔ０〜ｔ１の所定時間Ｔには放電積算量が実線ａに示すように時間とともに０から直線的に増加するが、ｔ１時になっても許容値Ｗａより小さいので、次のｔ１〜ｔ２の所定時間Ｔにも放電積算量が実線ｂに示すように０から時間とともに直線的に増加する。
【００３８】
そして、ｔ１〜ｔ２の時間Ｔ内でバッテリ５の急放電が発生して、ｔ２時前のｔ２１時に放電積算量が許容値Ｗａを超えると、ｔ２時からオルタネータ１０が発電制御されてバッテリ５が充電される。また、ｔ２１〜ｔ２の間の超過量ΔＷで次のｔ２〜ｔ３の所定時間Ｔの放電積算量が嵩上げされ、ｔ２〜ｔ３の所定時間Ｔの放電積算量は実線ｃに示すように時間とともに超過量ΔＷから直線的に増加して上昇する。
【００３９】
ところで、図２の場合、ｔ２時以降にはバッテリ５の放電が少なくなり、仮にｔ２〜ｔ３の所定時間Ｔの放電積算量が０から変化するとすれば、ｔ３時には放電積算量が解除値Ｗｂを下回り、バッテリ５の充電がｔ３時で終了する可能性が高いが、超過量ΔＷの嵩上げにより、ｔ３時の放電積算量が、許容値Ｗａより小さいが、解除値Ｗｂより大きくなる。この場合、充電要求は維持され、次のｔ３〜ｔ４にもバッテリ５の充電が継続される。
【００４０】
なお、ｔ３時の放電積算量は許容値Ｗａより小さくなるので、次のｔ３〜ｔ４の所定時間Ｔの放電積算量は、超過量ΔＷの嵩上げがなく、実線ｄに示すように時間とともに０から直線的に増加する。このとき、バッテリ５の放電が少なく、ｔ４時の放電積算量が解除値Ｗｂを下回ると、充電要求フラグがリセットされて充電解除要求フラグが発生し、ｔ４時はオルタネータ１０の発電制御が終了してバッテリ５の充電が終了する。
【００４１】
図３はバッテリ５の急放電に対する制御処理部１２の一層具体的な処理手順例を示し、ＩＧオンにより図３の処理が開始されると、放電積算量算出部１２ｂは、時間カウンタを０に初期リセットする（ステップＳ１）。また、電流センサ８の検出からバッテリ５の電流を監視する（ステップＳ２）。
【００４２】
そして、バッテリ５の電流方向からバッテリ５が放電しているか否かを判断し（ステップＳ３）、通常の走行時等でバッテリ５が放電していなければ（ステップＳ３のＮＯ）、現在の放電積算量（ｎ）を直前の放電積算量（ｎ−１）とする（ステップＳ４）。なお、積算の時間間隔はこの処理の周期の間隔であって極めて短い。また、スタート時は直前の放電積算量（ｎ−１）が０であるので、現在の放電積算量（ｎ）も０に維持される。
【００４３】
つぎに、時間カウンタが所定時間Ｔを計時したか否かを判定するが（ステップＳ５）、バッテリ５が放電状態になるまでは、時間カウンタは０であり、ステップＳ５をＮＯで通過してステップＳ２にもどり、ステップＳ２から処理をくり返す。
【００４４】
そして、バッテリ５の放電が発生すると、バッテリ５が放電しているので、ステップＳ３をＹＥＳで通過し、このとき、時間カウンタの計時を開始し、さらに、現在の放電積算量（ｎ）を、直前の放電積算量（ｎ−１）に電流センサ８が検出した放電電流を加算した値にして放電電流を積算する（ステップＳ６）。
【００４５】
この積算をくり返して時間カウンタが所定時間Ｔを計時すると、ステップＳ５をＹＥＳで通過し、判断部１２ｃにより、所定時間Ｔの放電積算量である現在の放電積算量（ｎ）が解除値Ｗｂ以上か否かを判断し（ステップＳ７）、放電積算量（ｎ）が解除値Ｗｂ以上であれば、ステップＳ７をＹＥＳで通過し、さらに、判断部１２ｃにより、現在の放電積算量（ｎ）が許容値Ｗａ以上か否かを判断する（ステップＳ８）。
【００４６】
ここで、バッテリ５の放電量が少なく、所定時間Ｔ経過しても放電積算量が許容値Ｗａに達しなければ、この処理ではバッテリ５の充電要求を行なわないので、ステップＳ８をＮＯで通過し、放電積算量（ｎ）を０にリセットしてステップＳ１に戻る（ステップＳ９）。なお、放電積算量（ｎ−１）もリセットする。
【００４７】
一方、バッテリ５の急放電が発生してバッテリ５の放電量が多く、放電積算量が許容値Ｗａに達した時点でバッテリ５の充電要求フラグがセットされた場合は、所定時間Ｔが経過したときに、放電積算量が許容値Ｗａ以上であるので、ステップＳ８をＹＥＳで通過し、充電要求フラグを制御指令部１２ｄに送り、オルタネータ１０を発電制御してバッテリ５を充電する（ステップＳ１０）。さらに、次回のバッテリ５の放電積算量に超過量ΔＷを嵩上げするため、次回の初期放電積算量（ｎ−１）を放電積算量（ｎ）として、この放電積算量（ｎ）を、現在の放電積算量（ｎ−１）から許容値Ｗａを減算して求めた超過量ΔＷに設定し（ステップＳ１１）、ステップＳ１に戻って次回の処理に移る。
【００４８】
このようにして、急放電が発生したバッテリ５を充電し、その間に、所定時間Ｔの放電積算量である現在の放電積算量（ｎ）が解除値を下回るようになると、ステップＳ７をＮＯで通過し、判断部１２ｃにより充電要求フラグをリセットして充電解除要求フラグをセットし、充電解除要求フラグを制御指令部１２ｄに送り、オルタネータ１０の発電制御を終了してしてバッテリ５の充電を終了する（ステップＳ１２）。この場合、ステップＳ１２からステップＳ８をＮＯで通過し、ステップＳ９で放電積算量（ｎ）を０にリセットしてステップＳ１に戻る。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態の場合、バッテリ５の所定時間Ｔ内の放電電流の積算で得られた放電積算量がバッテリ５の急放電等によって許容値Ｗａを超えると、制御処理部１２の判断部１２ｃの許容値Ｗａを超えたとの判断に基づき、制御指令部１２ｄがオルタネータ１０の発電制御を開始してバッテリ５を充電するため、アイドルストップ車１の走行中等にオルタネータ１０を完全に止めて燃費の向上を図るようにした場合でも、電装品の使用開始等によってバッテリ５の急放電が発生し、バッテリ５の所定時間Ｔ内の放電積算量が許容値Ｗａを超えると、自動的にオルタネータ１０が発電に制御されてバッテリ５の充電を直ちに開始することができ、バッテリ５の蓄積エネルギ（残存エネルギ）の急激な持ち出しが防止されて急放電によるバッテリ劣化を防止できる。
【００５０】
したがって、大容量のコンデンサ（キャパシタ）等を備えることなく、低コストの構成で急放電によるバッテリ寿命の低下を防止することができ、とくに、アイドルストップ車１が容量の大きなバッテリを採用することが困難な軽自動車等の場合に、そのバッテリ５のバッテリ寿命の低下（劣化）を防止することができる。
【００５１】
また、オルタネータ１０の発電制御が開始された後、バッテリ５の所定時間Ｔ内の放電積算量が減少して解除値Ｗｂを超えなくなり、急放電のおそれがなくなると、判断部１２ｃの充電解除要求に基づき、制御指令部１２ｄがオルタネータ１０の発電制御を自動的に終了するので、オルタネータ１０による電力消費が一層減少し、バッテリ劣化を防止しつつアイドルストップ車１の燃費をさらに向上させることができる。
【００５２】
さらに、急放電等によってバッテリ５の放電積算量が許容値Ｗａを超えるタイミングが早まる程、所定時間Ｔが経過したときのバッテリ５の放電積算量の許容値Ｗａに対する超過量ΔＷが多くなり、この超過量ΔＷに応じて、補正部１２ｅにより放電積算量算出部１２ａの放電積算量を嵩上げして判断部１２ｃが許容値Ｗａを超えたと判断しやすくするので、バッテリ５の放電が大きい程充電が長く継続されてバッテリ劣化を一層確実に防止することができる利点もある。
【００５３】
そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能であり、例えば、前記実施形態においては、補正部１２ｅにより放電積算量算出部１２ａの放電積算量を嵩上げして判断部１２ｃが許容値Ｗａを超えたと判断しやすくしたが、補正部１２ｅにより許容値Ｗａを超過量ΔＷに応じて小さくし、判断部１２ｃが許容値Ｗａを超えたと判断しやすくするようにしてもよい。
【００５４】
また、前記実施形態では、バッテリ５の所定時間Ｔ内の放電電流の積算で得られた放電積算量がバッテリ５の急放電等によって許容値Ｗａを超えたときに、所定時間Ｔの経過を待ってオルタネータ１０を発電制御してバッテリ５の充電を開始するようにしたが、前記放電積算量が許容値Ｗａを超えたタイミングで直ちにオルタネータ１０を発電制御してバッテリ５の充電を開始するようにしてもよく、この場合、所定時間Ｔは放電積算量が許容値Ｗａを超えたタイミングに応じて変化する時間であってよい。
【００５５】
さらに、本発明の発電機はオルタネータ１０に限るものではなく、車両の種々の構造の発電機であってよいのは勿論であり、また、本発明の駆動源はエンジンに限るものではなく、モータ等であってもよい。
【００５６】
つぎに、前記実施形態では、燃費の向上を図るため、走行中等にはオルタネータ１０の発電を極力止める場合に適用したが、本発明は、従来と同様に走行中等にオルタネータ１０の発電を止めることがなく、ＳＯＣ低下の検出によりバッテリ５を充電する場合にも適用することができる。この場合も、ＳＯＣ低下の検出に至らないバッテリ５の急放電に基づくバッテリ寿命劣化を防止することができる。
【００５７】
つぎに、制御処理部１２の構成や処理手順が図１、図３と異なっていてもよいのは勿論である。
【００５８】
また、図１のＳＯＣ監視部１２ａや走行状態判定部１２ｆは必要に応じて設ければよく、充電率に基づくバッテリ５の充電を行なわない場合は、ＳＯＣ監視部１２ａを省くことができる。また、ブレーキ時の回生エネルギによるバッテリ５の充電を行なわない場合は、走行状態判定部１２ｆを省くことができる。
【００５９】
そして、本発明は、アイドルストップ車１だけでなく、種々の駆動源により発電機を駆動する種々の車両の車両用発電制御装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１ アイドルストップ車
２ エンジン
５ バッテリ
６ 電気負荷
８ 電流センサ
１０ オルタネータ
１２ 制御処理部
１２ｃ 判断部
１２ｄ 制御指令部
１２ｅ 補正部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駆動源により駆動される発電機を制御する車両用発電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばエンジンを駆動源とするアイドルストップ車等の車両（自動車）は、エンジンにベルトを介してオルタネータ（本発明の発電機に対応）が繋がれ、イグニッションキー（以下、ＩＧキーという）のオンによりエンジンがスタートすると、オルタネータは、ＩＧオフ等でエンジンが停止するまで発電可能な状態に維持され、エンジンが回転すると、オルタネータが発電して発電出力が生じる。
【０００３】
また、車両が備えるバッテリ（例えば１２Ｖの鉛蓄電池）の蓄積エネルギおよび、前記オルタネータの発電出力は、車両の電装品（ヘッドランプ等のランプ類やエアコン、オーディオ機器等）等の電気負荷に給電される。
【０００４】
さらに、前記バッテリは、充電電流（流入電流）と放電電流（流出電流）の積算により、充電容量に対する充電残量の比率を示すＳＯＣ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）が監視（モニタ）され、ＳＯＣがしきい値以下に小さくなってＳＯＣ低下が検出されると、オルタネータの発電出力で充電されるようになっているが、例えば電装品の使用により電力消費が急増したりしてバッテリの急放電が発生すると、その急放電がＳＯＣ低下を検出しない程度の放電であっても、そのような急放電のくり返しでバッテリ寿命は短くなる。
【０００５】
そして、バッテリとして容量の大きな鉛バッテリを搭載している車両の場合は、前記の急放電のバッテリ寿命に対する影響は小さいが、容量の大きなバッテリを採用することが困難な軽自動車等の車両の場合は、急放電のバッテリ寿命に対する影響は大きい。
【０００６】
一方、車両にバッテリとともに大容量のコンデンサ（キャパシタ）を備え、車両減速時（ブレーキ時）に発生する一時的な大きな回生エネルギをオルタネータにより電気エネルギに変換して前記コンデンサに回収し、電気負荷が必要とする電力をバッテリとコンデンサとで分担し、回生エネルギを有効に利用してバッテリの急放電によるバッテリ寿命の低下（劣化）を防止することが提案されている（例えば、特許文献１（要約書、段落［０００７］−［００１６］、図１等）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１１３４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アイドルストップ車等の車両において、燃費の一層の向上を図るため、極力、車両走行中にもオルタネータの発電を完全に止めることが考えられるが、この場合は、車両の電装品の使用状況等によって、バッテリの急放電が発生する可能性が高くなる。
【０００９】
そして、特許文献１に記載のように車両にバッテリとともに大容量のコンデンサ（キャパシタ）を備えてバッテリの急放電を防止しようとすれば、コンデンサを備える分、車両コストが増大する。
【００１０】
本発明は、大容量のコンデンサ（キャパシタ）等を備えることなく、低コストの構成で車両のバッテリの急放電によるバッテリ寿命の低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するために、本発明の車両用発電制御装置は、車両の駆動源により駆動されて該車両のバッテリを充電するとともに電装品に給電する発電機を制御する車両用発電制御装置であって、前記バッテリの所定時間内の放電量が所定の許容値を超えたか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により前記放電量が前記所定の許容値を超えたと判断された場合に前記発電機の発電制御を開始して前記バッテリを充電する制御手段とを備えたことを特徴としている（請求項１）。
【００１２】
そして、前記制御手段は、前記発電機の発電制御を開始した後、前記所定時間の放電量が前記所定の許容値以下の所定の解除値を超えなくなった場合に、前記発電機の発電制御を終了することが好ましい（請求項２）。
【００１３】
さらに、前記制御手段は、前記判断手段により前記放電量が前記所定の許容値を超えたと判断された場合に、前記所定時間が経過したときの前記バッテリの放電量の前記所定の許容値からの超過量に応じて、前記判断手段により前記放電量が前記所定の許容値を超えたと判断されやすくする補正手段を備えることがさらに好ましい（請求項３）。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の本発明によれば、バッテリの所定時間内の放電量がバッテリの急放電等によって所定の許容値を超えるようになると、判断手段の所定の許容値を超えたとの判断に基づき、制御手段が発電機（オルタネータ）の発電制御を開始してバッテリを充電する。
【００１５】
したがって、燃費の向上を図るため、車両の走行中等に発電機を完全に止めるようにした場合でも、電装品の使用開始等によってバッテリの急放電が発生し、バッテリの所定時間内の放電量が所定の許容値を超えるようになると、自動的に発電機が発電に制御されてバッテリの充電を直ちに開始することができ、バッテリの蓄積エネルギ（残存エネルギ）の急激な持ち出しが防止されて急放電によるバッテリ劣化を防止できる。そのため、大容量のコンデンサ（キャパシタ）等を備えることなく、低コストの構成で急放電によるバッテリ寿命の低下を防止することができ、とくに容量の大きなバッテリを採用することが困難な軽自動車等の車両のバッテリ寿命の低下（劣化）防止に本発明は好適である。
【００１６】
請求項２に記載の本発明によれば、発電機の発電制御が開始された後、バッテリの所定時間内の放電量が減少して所定の解除値を超えなくなり、急放電のおそれがなくなると、制御手段が発電機の発電制御を自動的に終了するので、発電機による電力消費が一層減少し、バッテリ劣化を防止しつつ燃費をさらに向上させることができる。
【００１７】
請求項３に記載の本発明によれば、急放電等によってバッテリの放電量が所定の許容値を超えるタイミングが早まる程、所定時間が経過したときのバッテリの放電量の前記所定の許容値に対する超過量が多くなり、この超過量に応じて、補正手段により前記判断手段が所定の許容値を超えたと判断しやすくするので、バッテリの放電が大きい程充電が長く継続されてバッテリ劣化を一層確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の車両用発電制御装置の一実施形態のブロック図である。
【図２】図１の放電積算量の時間変化例の説明図である。
【図３】図１の動作説明用のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
つぎに、本発明をより詳細に説明するため、本発明の一実施形態について、図１〜図３を参照して詳述する。
【００２０】
図１はアイドルストップ車１に適用した本発明の車両用発電制御装置の一例のブロック図を示す。アイドルストップ車１は例えば軽自動車であって、駆動源としてエンジン２が搭載され、エンジン２のトランスミッション側にはＣＶＴ３が配置され、エンジン２とのＣＶＴ３との間にトルクコンバータ（ロックアップクラッチの機構を含む）４が介在する。
【００２１】
また、アイドルストップ車１は、軽量化、小型化等を図るため、車載電源として例えば１２Ｖの比較的小容量の１個の鉛バッテリからなる車載のバッテリ（本発明のバッテリ）５を備える。
【００２２】
バッテリ５の正極（＋）端子はアイドルストップ車１の電気負荷６への給電線７に接続され、電気負荷６とバッテリ５の負極（−）端子との間には電流センサ８が設けられている。電気負荷６はアイドルストップ車１の各種電装品（ヘッドランプ等のランプ類やエアコン、オーディオ機器等）や各種制御のＥＣＵ等を代表して示したものである。電流センサ８はバッテリ５を出入りする充電電流（流入電流）と放電電流（流出電流）と区別して検出する。
【００２３】
９はエンジン２を始動するスタータ、１０はエンジン２の回転力がベルト１１を介して伝達されるオルタネータ（本発明の発電機）であり、周知のオルタネータと同様、３相ステータコイル、フィールドコイル（ロータコイル）、電圧調整器、整流器等を備え、本実施形態においては、燃費の向上を図るため、極力、車両走行中にもフィールドコイルの通電が停止されて発電が完全に止められ、後述する発電指令が入力される間だけフィールドコイルが通電されて発電し、発電出力（直流）を給電線７を介して電気負荷８およびバッテリ５に給電する。
【００２４】
１２はオルタネータ１０の制御ＥＣＵが形成する制御処理部であり、マイクロコンピュータのソフトウェア処理（設定された制御処理プログラムの実行）により、ＳＯＣ監視部１２ａ、放電積算量算出部１２ｂ、判断部（本発明の判断手段を形成する）１２ｃ、制御指令部１２ｄ、補正部（本発明の補正手段を形成する）１２ｅおよび、走行状態判定部１２ｆを形成する。なお、制御指令部１２ｄおよび補正部１２ｅが本発明の補正手段を形成する。
【００２５】
ＳＯＣ監視部１２ａは、電流センサ８の充電電流（流入電流）と放電電流（流出電流）を積算し、バッテリ５の充電容量に対する充電残量の時々刻々の比率（ＳＯＣ）を算出して監視し、ＳＯＣが所定の充電要求しきい値より低下した時点で充電要求フラグを立て（セットし）、ＳＯＣが充電要求しきい値より高い所定の解除要求しきい値に上昇した時点で充電要求フラグをリセットする。
【００２６】
放電積算量算出部１２ｂは、（１）ＩＧオンからＩＧオフまでの間、内蔵の時間カウンタ（図示せず）により、バッテリ５の充放電特性および充電容量等に基づいて設定された所定時間（例えば１５分間）Ｔをくり返し計時する。（２）前記時間カウンタで計時される毎所定時間Ｔに電流センサ８の放電電流を積算してバッテリ５の所定時間Ｔの放電積算量（放電量）をくり返し算出する。すなわち、本実施形態では、前記所定時間内の放電量を放電電流の積算で得るようにしている。
【００２７】
判断部１２ｃは、（１）放電積算量算出部１２ｂが所定時間Ｔに算出する時々刻々の放電積算量と、バッテリ５の充放電特性および充電容量等に基づいて設定された所定の許容値（急放電検出のしきい値）Ｗａ［Ａ・ｓ］とを比較し、所定時間Ｔ内の放電積算量が許容値Ｗａを超えたか否かを判断し、例えば超えた時点で充電要求フラグを立てる。（２）充電要求フラグが発生して制御指令部１０によりオルタネータ１０の発電制御が開始された後、所定時間Ｔの時々刻々の放電積算量と、許容値Ｗａ以下に設定された所定の解除値Ｗｂ［Ａ・ｓ］を比較し、所定時間Ｔの放電積算量が解除値Ｗｂを超えなくなったか否か、換言すれば、所定時間Ｔの放電積算量が解除値Ｗｂより小さくなったか否かを判断し、所定時間Ｔの放電積算量が解除値Ｗｂより小さくなった時点で充電要求フラグをリセットして充電解除要求フラグを立てる。なお、本実施形態の場合、解除値Ｗｂは許容値Ｗａより所定値以上小さい値に設定され、制御の安定性が図られる。また、充電要求フラグ、充電解除要求フラグは、直ちに制御指令部１２ｄに送ってもよいが、本実施形態の場合、所定時間Ｔが経過したときに制御指令部１２ｄに送る。
【００２８】
制御指令部１２ｄは、（１）ＳＯＣ監視部１２ａ、判断部１２ｃ、走行状態判定部１２ｆのいずれかから充電要求フラグが入力されると、オルタネータ１０に発電指令を出力してオルタネータ１０を発電出力が得られる発電状態に制御する。具体的には、バッテリ５が急放電して判断部１２ｃにより放電積算量が許容値Ｗａを超えたと判断された場合には判断部１２ｃの充電要求フラグによりオルタネータ１０のフィールドコイルを通電し、オルタネータ１０の発電制御を開始してバッテリ５を充電する。また、バッテリ５が放電してＳＯＣ監視部１２ａによりバッテリ５のＳＯＣ低下が検出された場合にはＳＯＣ監視部１２ａの充電要求フラグにより前記フィールドコイルを通電し、オルタネータ１０の発電制御を開始してバッテリ５を充電する。さらに、アイドルストップ車１のブレーキ時（回生時）には走行状態監視部１２ｆの充電要求フラグにより前記フィールドコイルを通電し、オルタネータ１０の発電制御を開始してバッテリ５を充電する。なお、アイドルストップ車１の通常の走行中はいずれの充電要求フラグも制御指令部１２ｄに入力されないのでオルタネータ１０は発電制御されず、オルタネータ１０はエンジン２に繋がった状態で発電を完全に停止する。（２）ＳＯＣ監視部１２ａ、走行状態判定部１２ｆの充電要求フラグのリセットや判断部１２ｃの充電解除要求フラグの入力により、オルタネータ１０に出力していた発電指令をオフし、前記フィールドコイルの通電をオフしてオルタネータ１０の発電を停止する。
【００２９】
補正部１２ｅは、判断部１２ｃにより放電積算量が許容値Ｗａを超えたと判断されて充電要求フラグがセットされた場合に、所定時間Ｔが経過したときのバッテリ５の放電積算量の許容値Ｗａからの超過量ΔＷ（＝Ｗ−Ｗａ、Ｗは今回の所定時間Ｔのバッテリ５の放電積算量）に応じて、次回の所定時間Ｔのバッテリ５の放電積算量を超過量ΔＷ嵩上げするか、許容値Ｗａを超過量ΔＷ小さくし、判断部１２ｃにより放電積算量が許容値Ｗａを超えたと判断されやすくする。なお、本実施形態の場合、補正部１２ｅは、次回の所定時間Ｔのバッテリ５の放電積算量を超過量ΔＷ嵩上げして判断部１２ｃにより放電積算量が許容値Ｗａを超えたと判断されやすくする。
【００３０】
走行状態判定部１２ｆは、例えばエンジンＥＣＵやブレーキＥＣＵ等の他の制御ＥＣＵからの走行状態の情報に基づき、アイドルストップ車１のブレーキ（エンジンブレーキ）を検出し、アイドルストップ車１の走行中のブレーキ時（回生時）に充電要求フラグがセットされる。
【００３１】
したがって、バッテリ５の放電が少ないアイドルストップ車１の通常の走行時等には、充電要求フラグが発生しな限り、走行中は勿論、アイドルストップ中にも、オルタネータ１０が完全に止められ、その間はバッテリ５から電気負荷６に給電され、オルタネータ１０での電力消費が防止されて燃費が向上する。
【００３２】
つぎに、アイドルストップ車１のブレーキ時には、走行状態監視部１２ｆの充電要求フラグが発生し、エンジン２の大きな回生エネルギでオルタネータ１０が発電し、その発電出力でバッテリ５が充電される。そのため、回生エネルギを無駄なく有効に利用してバッテリ５の充電が行なわれる。
【００３３】
つぎに、バッテリ５が次第に放電して充電が必要なＳＯＣ低下が発生すると、ＳＯＣ監視部１２ａの充電要求フラグが発生してオルタネータ１０が発電し、その発電出力でバッテリ５が充電される。なお、このＳＯＣ低下に基づく充電は、従来のＳＯＣ低下に基づく充電と同様である。
【００３４】
つぎに、ＩＧオンからＩＧオフまでの間にアイドルストップ後のエンジン再始動のくり返しや大電力の電装品の使用によってバッテリ５が急放電すると、ＳＯＣ低下が発生しなくても、放電積算量算出部１２ｂの比較的短い所定時間Ｔの放電積算量の算出結果に基づき、判断部１２ｃが所定時間Ｔ内に放電積算量が許容値Ｗａを超えることにより、判断部１２ｃが充電要求フラグを立てる。この充電要求フラグに基づき、制御指令部１２ｄによりオルタネータ１０が発電制御され、オルタネータ１０の発電出力で電気負荷６に給電するとともにバッテリ５が充電される。そのため、急放電によるバッテリ寿命の低下（劣化）が防止される。
【００３５】
ところで、放電積算量が許容値Ｗａを超えるタイミングは急放電の状態によって変化し、放電電流が多い程、短い時間で放電積算量が許容値Ｗａを超えるので、このような場合には充電をより長く継続することが望ましい。
【００３６】
そこで、本実施形態の場合、補正部１２ｅにより、超過量ΔＷに応じて次回の所定時間Ｔのバッテリ５の放電積算量を超過量ΔＷ嵩上げして放電積算量が許容値Ｗａを超えたと判断されやすくして充電が継続されやすくする。
【００３７】
図２は所定時間Ｔの放電積算量の変化の一例を示し、ｔ０〜ｔ１の所定時間Ｔには放電積算量が実線ａに示すように時間とともに０から直線的に増加するが、ｔ１時になっても許容値Ｗａより小さいので、次のｔ１〜ｔ２の所定時間Ｔにも放電積算量が実線ｂに示すように０から時間とともに直線的に増加する。
【００３８】
そして、ｔ１〜ｔ２の時間Ｔ内でバッテリ５の急放電が発生して、ｔ２時前のｔ２１時に放電積算量が許容値Ｗａを超えると、ｔ２時からオルタネータ１０が発電制御されてバッテリ５が充電される。また、ｔ２１〜ｔ２の間の超過量ΔＷで次のｔ２〜ｔ３の所定時間Ｔの放電積算量が嵩上げされ、ｔ２〜ｔ３の所定時間Ｔの放電積算量は実線ｃに示すように時間とともに超過量ΔＷから直線的に増加して上昇する。
【００３９】
ところで、図２の場合、ｔ２時以降にはバッテリ５の放電が少なくなり、仮にｔ２〜ｔ３の所定時間Ｔの放電積算量が０から変化するとすれば、ｔ３時には放電積算量が解除値Ｗｂを下回り、バッテリ５の充電がｔ３時で終了する可能性が高いが、超過量ΔＷの嵩上げにより、ｔ３時の放電積算量が、許容値Ｗａより小さいが、解除値Ｗｂより大きくなる。この場合、充電要求は維持され、次のｔ３〜ｔ４にもバッテリ５の充電が継続される。
【００４０】
なお、ｔ３時の放電積算量は許容値Ｗａより小さくなるので、次のｔ３〜ｔ４の所定時間Ｔの放電積算量は、超過量ΔＷの嵩上げがなく、実線ｄに示すように時間とともに０から直線的に増加する。このとき、バッテリ５の放電が少なく、ｔ４時の放電積算量が解除値Ｗｂを下回ると、充電要求フラグがリセットされて充電解除要求フラグが発生し、ｔ４時はオルタネータ１０の発電制御が終了してバッテリ５の充電が終了する。
【００４１】
図３はバッテリ５の急放電に対する制御処理部１２の一層具体的な処理手順例を示し、ＩＧオンにより図３の処理が開始されると、放電積算量算出部１２ｂは、時間カウンタを０に初期リセットする（ステップＳ１）。また、電流センサ８の検出からバッテリ５の電流を監視する（ステップＳ２）。
【００４２】
そして、バッテリ５の電流方向からバッテリ５が放電しているか否かを判断し（ステップＳ３）、通常の走行時等でバッテリ５が放電していなければ（ステップＳ３のＮＯ）、現在の放電積算量（ｎ）を直前の放電積算量（ｎ−１）とする（ステップＳ４）。なお、積算の時間間隔はこの処理の周期の間隔であって極めて短い。また、スタート時は直前の放電積算量（ｎ−１）が０であるので、現在の放電積算量（ｎ）も０に維持される。
【００４３】
つぎに、時間カウンタが所定時間Ｔを計時したか否かを判定するが（ステップＳ５）、バッテリ５が放電状態になるまでは、時間カウンタは０であり、ステップＳ５をＮＯで通過してステップＳ２にもどり、ステップＳ２から処理をくり返す。
【００４４】
そして、バッテリ５の放電が発生すると、バッテリ５が放電しているので、ステップＳ３をＹＥＳで通過し、このとき、時間カウンタの計時を開始し、さらに、現在の放電積算量（ｎ）を、直前の放電積算量（ｎ−１）に電流センサ８が検出した放電電流を加算した値にして放電電流を積算する（ステップＳ６）。
【００４５】
この積算をくり返して時間カウンタが所定時間Ｔを計時すると、ステップＳ５をＹＥＳで通過し、判断部１２ｃにより、所定時間Ｔの放電積算量である現在の放電積算量（ｎ）が解除値Ｗｂ以上か否かを判断し（ステップＳ７）、放電積算量（ｎ）が解除値Ｗｂ以上であれば、ステップＳ７をＹＥＳで通過し、さらに、判断部１２ｃにより、現在の放電積算量（ｎ）が許容値Ｗａ以上か否かを判断する（ステップＳ８）。
【００４６】
ここで、バッテリ５の放電量が少なく、所定時間Ｔ経過しても放電積算量が許容値Ｗａに達しなければ、この処理ではバッテリ５の充電要求を行なわないので、ステップＳ８をＮＯで通過し、放電積算量（ｎ）を０にリセットしてステップＳ１に戻る（ステップＳ９）。なお、放電積算量（ｎ−１）もリセットする。
【００４７】
一方、バッテリ５の急放電が発生してバッテリ５の放電量が多く、放電積算量が許容値Ｗａに達した時点でバッテリ５の充電要求フラグがセットされた場合は、所定時間Ｔが経過したときに、放電積算量が許容値Ｗａ以上であるので、ステップＳ８をＹＥＳで通過し、充電要求フラグを制御指令部１２ｄに送り、オルタネータ１０を発電制御してバッテリ５を充電する（ステップＳ１０）。さらに、次回のバッテリ５の放電積算量に超過量ΔＷを嵩上げするため、次回の初期放電積算量（ｎ−１）を放電積算量（ｎ）として、この放電積算量（ｎ）を、現在の放電積算量（ｎ−１）から許容値Ｗａを減算して求めた超過量ΔＷに設定し（ステップＳ１１）、ステップＳ１に戻って次回の処理に移る。
【００４８】
このようにして、急放電が発生したバッテリ５を充電し、その間に、所定時間Ｔの放電積算量である現在の放電積算量（ｎ）が解除値を下回るようになると、ステップＳ７をＮＯで通過し、判断部１２ｃにより充電要求フラグをリセットして充電解除要求フラグをセットし、充電解除要求フラグを制御指令部１２ｄに送り、オルタネータ１０の発電制御を終了してしてバッテリ５の充電を終了する（ステップＳ１２）。この場合、ステップＳ１２からステップＳ８をＮＯで通過し、ステップＳ９で放電積算量（ｎ）を０にリセットしてステップＳ１に戻る。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態の場合、バッテリ５の所定時間Ｔ内の放電電流の積算で得られた放電積算量がバッテリ５の急放電等によって許容値Ｗａを超えると、制御処理部１２の判断部１２ｃの許容値Ｗａを超えたとの判断に基づき、制御指令部１２ｄがオルタネータ１０の発電制御を開始してバッテリ５を充電するため、アイドルストップ車１の走行中等にオルタネータ１０を完全に止めて燃費の向上を図るようにした場合でも、電装品の使用開始等によってバッテリ５の急放電が発生し、バッテリ５の所定時間Ｔ内の放電積算量が許容値Ｗａを超えると、自動的にオルタネータ１０が発電に制御されてバッテリ５の充電を直ちに開始することができ、バッテリ５の蓄積エネルギ（残存エネルギ）の急激な持ち出しが防止されて急放電によるバッテリ劣化を防止できる。
【００５０】
したがって、大容量のコンデンサ（キャパシタ）等を備えることなく、低コストの構成で急放電によるバッテリ寿命の低下を防止することができ、とくに、アイドルストップ車１が容量の大きなバッテリを採用することが困難な軽自動車等の場合に、そのバッテリ５のバッテリ寿命の低下（劣化）を防止することができる。
【００５１】
また、オルタネータ１０の発電制御が開始された後、バッテリ５の所定時間Ｔ内の放電積算量が減少して解除値Ｗｂを超えなくなり、急放電のおそれがなくなると、判断部１２ｃの充電解除要求に基づき、制御指令部１２ｄがオルタネータ１０の発電制御を自動的に終了するので、オルタネータ１０による電力消費が一層減少し、バッテリ劣化を防止しつつアイドルストップ車１の燃費をさらに向上させることができる。
【００５２】
さらに、急放電等によってバッテリ５の放電積算量が許容値Ｗａを超えるタイミングが早まる程、所定時間Ｔが経過したときのバッテリ５の放電積算量の許容値Ｗａに対する超過量ΔＷが多くなり、この超過量ΔＷに応じて、補正部１２ｅにより放電積算量算出部１２ａの放電積算量を嵩上げして判断部１２ｃが許容値Ｗａを超えたと判断しやすくするので、バッテリ５の放電が大きい程充電が長く継続されてバッテリ劣化を一層確実に防止することができる利点もある。
【００５３】
そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能であり、例えば、前記実施形態においては、補正部１２ｅにより放電積算量算出部１２ａの放電積算量を嵩上げして判断部１２ｃが許容値Ｗａを超えたと判断しやすくしたが、補正部１２ｅにより許容値Ｗａを超過量ΔＷに応じて小さくし、判断部１２ｃが許容値Ｗａを超えたと判断しやすくするようにしてもよい。
【００５４】
また、前記実施形態では、バッテリ５の所定時間Ｔ内の放電電流の積算で得られた放電積算量がバッテリ５の急放電等によって許容値Ｗａを超えたときに、所定時間Ｔの経過を待ってオルタネータ１０を発電制御してバッテリ５の充電を開始するようにしたが、前記放電積算量が許容値Ｗａを超えたタイミングで直ちにオルタネータ１０を発電制御してバッテリ５の充電を開始するようにしてもよく、この場合、所定時間Ｔは放電積算量が許容値Ｗａを超えたタイミングに応じて変化する時間であってよい。
【００５５】
さらに、本発明の発電機はオルタネータ１０に限るものではなく、車両の種々の構造の発電機であってよいのは勿論であり、また、本発明の駆動源はエンジンに限るものではなく、モータ等であってもよい。
【００５６】
つぎに、前記実施形態では、燃費の向上を図るため、走行中等にはオルタネータ１０の発電を極力止める場合に適用したが、本発明は、従来と同様に走行中等にオルタネータ１０の発電を止めることがなく、ＳＯＣ低下の検出によりバッテリ５を充電する場合にも適用することができる。この場合も、ＳＯＣ低下の検出に至らないバッテリ５の急放電に基づくバッテリ寿命劣化を防止することができる。
【００５７】
つぎに、制御処理部１２の構成や処理手順が図１、図３と異なっていてもよいのは勿論である。
【００５８】
また、図１のＳＯＣ監視部１２ａや走行状態判定部１２ｆは必要に応じて設ければよく、充電率に基づくバッテリ５の充電を行なわない場合は、ＳＯＣ監視部１２ａを省くことができる。また、ブレーキ時の回生エネルギによるバッテリ５の充電を行なわない場合は、走行状態判定部１２ｆを省くことができる。
【００５９】
そして、本発明は、アイドルストップ車１だけでなく、種々の駆動源により発電機を駆動する種々の車両の車両用発電制御装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１ アイドルストップ車
２ エンジン
５ バッテリ
６ 電気負荷
８ 電流センサ
１０ オルタネータ
１２ 制御処理部
１２ｃ 判断部
１２ｄ 制御指令部
１２ｅ 補正部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動源により駆動されて該車両のバッテリを充電するとともに電装品に給電する発電機を制御する車両用発電制御装置であって、
前記バッテリの所定時間内の放電量が所定の許容値を超えたか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記放電量が前記所定の許容値を超えたと判断された場合に前記発電機の発電制御を開始して前記バッテリを充電する制御手段とを備えたことを特徴とする車両用発電制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用発電制御装置において、
前記制御手段は、前記発電機の発電制御を開始した後、前記所定時間の放電量が前記所定の許容値以下の所定の解除値を超えなくなった場合に、前記発電機の発電制御を終了することを特徴とする車両用発電制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用発電制御装置において、
前記制御手段は、前記判断手段により前記放電量が前記所定の許容値を超えたと判断された場合に、前記所定時間が経過したときの前記バッテリの放電量の前記所定の許容値からの超過量に応じて、前記判断手段により前記放電量が前記所定の許容値を超えたと判断されやすくする補正手段を備えることを特徴とする車両用発電制御装置。
【請求項１】
車両の駆動源により駆動されて該車両のバッテリを充電するとともに電装品に給電する発電機を制御する車両用発電制御装置であって、
前記バッテリの所定時間内の放電量が所定の許容値を超えたか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記放電量が前記所定の許容値を超えたと判断された場合に前記発電機の発電制御を開始して前記バッテリを充電する制御手段とを備えたことを特徴とする車両用発電制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用発電制御装置において、
前記制御手段は、前記発電機の発電制御を開始した後、前記所定時間の放電量が前記所定の許容値以下の所定の解除値を超えなくなった場合に、前記発電機の発電制御を終了することを特徴とする車両用発電制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用発電制御装置において、
前記制御手段は、前記判断手段により前記放電量が前記所定の許容値を超えたと判断された場合に、前記所定時間が経過したときの前記バッテリの放電量の前記所定の許容値からの超過量に応じて、前記判断手段により前記放電量が前記所定の許容値を超えたと判断されやすくする補正手段を備えることを特徴とする車両用発電制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２１００１６（Ｐ２０１２−２１００１６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７２４５６（Ｐ２０１１−７２４５６）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
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