JP6201968B2 - 充電制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される充電制御装置の技術分野に関する。

この種の装置として、例えば、車速が所定車速を下回る際に、メインバッテリの充電状態が所定値Ｓ１を下回る場合、該メインバッテリに対して、該充電状態が該所定値Ｓ１よりも高い所定値となるまで急速充電を施す装置が提案されている（特許文献１参照）。

或いは、ハイブリッド車両において、バッテリの制御蓄電割合が充電必要閾値以下になった場合に、該バッテリを充電しながら要求トルクを満たして走行する強制充電走行制御を行う装置が提案されている。強制充電走行制御は、制御蓄電割合が、充電必要閾値より大きい第１の閾値Ｓ１となるまで継続されるが、制御蓄電割合と実際の蓄電割合との乖離が大きい場合、強制充電走行制御は、制御蓄電割合が、充電必要閾値より大きく且つ第１の閾値Ｓ１より小さい第２の閾値Ｓ２となるまで継続される（特許文献２参照）。

特開２０１１−１６３２８１号公報 特開２０１２−１８３９１５号公報

上述の背景技術では、急速充電又は強制充電走行制御が終了する閾値が一定である。すると、例えば車両が坂道を下っている場合等、バッテリが充電されやすい状況では、必要以上に急速充電等が行われる可能性があるという技術的問題点がある。他方で、例えば渋滞の場合等、バッテリが放電しやすい状況では、充電量が不十分である可能性があるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリが充電され易い状況か放電しやすい状況かに応じて、該バッテリを適切に充電することができる充電制御装置を提供することを課題とする。

本発明の充電制御装置は、上記課題を解決するために、発電機と、前記発電機による電力を蓄積可能な二次電池と、を備える車両において、前記二次電池の蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合が、第１閾値以下となったときに、前記蓄電割合が前記第１閾値より大きい第２閾値となるまで、前記車両の減速時以外における前記発電機の発電電圧の上限値を、前記蓄電割合が前記第２閾値より大きいときの前記車両の減速時以外における前記発電電圧の上限値よりも高くする充電制御装置であって、前記蓄電割合に係る過去データに基づく前記二次電池の充放電傾向が、充電傾向であるときに、前記第２閾値が前記第１閾値に近づくように前記第２閾値を変更する変更手段を備える。

本発明の充電制御装置によれば、当該充電制御装置は、発電機と、該発電機による電力を蓄積可能な二次電池とを備える車両に搭載されている。発電機は、例えばエンジンから出力される動力や、駆動輪からの動力等の運動エネルギを用いて発電可能に構成されている。「発電機」は、モータ・ジェネレータ（電動発電機）において実現される発電機であってもよい。即ち、発電機として機能し得る限りにおいて実現される発電機であってもよい。

当該充電制御装置は、二次電池の蓄電割合（例えばＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が、第１閾値以下となったときに、該蓄電割合が該第１閾値より大きい第２閾値となるまで、車両の減速時以外における発電機の発電電圧の上限値を、該蓄電割合が該第２閾値より大きいときの車両の減速時以外における発電電圧の上限値よりも高くする。

このように構成すれば、二次電池の蓄電割合を比較的早期に第２閾値とすることができる。

「車両の減速時以外における発電機の発電電圧」とは、例えば定常走行時、加速時等、所謂回生制動が実施されていないときの発電機の発電電圧を意味する。

本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、二次電池を積極的に充電する制御のオン条件（本発明では、“蓄電割合が第１閾値以下となること”）とオフ条件（本発明では“蓄電割合が第２閾値に達すること”）との間のヒステリシス幅（本発明では、“第１閾値”と“第２閾値”との差分）は、固定されていることが多い。しかしながら、ヒステリシス幅が固定されていると、例えば車両が坂道を下っている場合等、二次電池が充電されやすい状況では、充電量が過大となり燃費が低下する可能性があり、或いは、例えば渋滞の場合等、二次電池が放電しやすい状況では、比較的頻繁に上記オン条件が繰り返し成立する可能性がある。

そこで本発明では、例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる変更手段により、蓄電割合に係る過去データに基づく二次電池の充放電傾向に応じて、第２閾値が変更される（即ち、ヒステリシス幅が変更される）。

ここで、「蓄電割合に係る過去データに基づく二次電池の充放電傾向」とは、現時点の蓄電割合と、所定時間前の蓄電割合との関係（例えば差分、比、割合等）により導かれる充放電を示す指標を意味する。具体的には例えば、現時点の蓄電割合から所定時間前の蓄電割合を差し引いた値が、正の値であれば、蓄電割合が増加しているので、充電傾向であると特定される。他方、現時点の蓄電割合から所定時間前の蓄電割合を差し引いた値が、負の値であれば、蓄電割合が減少しているので、放電傾向であると特定される。

尚、上記所定時間（つまり、どの程度過去のデータを用いるか）は、実験的若しくは経験的に、又はシミュレーションによって、例えば現時点の蓄電割合と比較する蓄電割合との時間差と、現時点の蓄電割合と比較する蓄電割合とから導き出される指標との関係を求め、該関係に基づいて二次電池の充放電傾向を適切に表すことが可能な時間差の範囲を特定し、該特定された時間差の範囲内の値とすればよい。

変更手段は、具体的には、二次電池の充放電傾向が充電傾向である（即ち、充電されやすい状況である）場合に、第２閾値が第１閾値に近づくように（即ち、ヒステリシス幅が小さくなるように）該第２閾値を変更する。或いは、変更手段は、二次電池の充放電傾向が放電傾向である（即ち、放電しやすい状況である）場合に、第２閾値が第１閾値から遠ざかるように（即ち、ヒステリシス幅が大きくなるように）該第２閾値を変更する。

従って、本発明に係る充電制御装置によれば、二次電池の充放電傾向に応じて、該二次電池を適切に充電することができる。

本発明の充電制御装置の一態様では、前記変更手段は、前記充放電傾向が放電傾向であるときに、前記第２閾値が前記第１閾値から離れるように前記第２閾値を変更する。

この態様によれば、二次電池が放電傾向である場合に、該二次電池を適切に充電することができ、実用上非常に有利である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係る充電制御装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係るフィードバック制御の概念を示す概念図である。 実施形態に係るフィードバック制御時のオルタネータの発電電圧の上限値の一例を示す図である。 実施形態に係るダンパー制御のＯＮ条件及びＯＦＦ条件の概念を示す概念図である。 実施形態に係るダンパー制御のＯＮ時及びＯＦＦ時各々におけるオルタネータの発電電圧範囲の一例を示す図である。 実施形態に係る充電制御処理を示すフローチャートである。 停車時間率と時間係数との関係を規定するマップの一例である。 バッテリの充放電傾向の求め方を説明するための概念図である。 バッテリのＳＯＣの変化量と、ダンパー制御に係るヒステリシス幅との関係を規定するマップの一例である。

本発明の充電制御装置に係る実施形態を、図面に基づいて説明する。

（充電制御装置の構成）
先ず、実施形態に係る充電制御装置１００の構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る充電制御装置の構成を示すブロック図である。

図１において、充電制御装置１００は、オルタネータ２０と、該オルタネータ２０により発電された電力を蓄積可能なバッテリ３０とを備える車両（図示せず）に搭載されている。

本実施形態に係る「オルタネータ２０」及び「バッテリ３０」は、夫々、本発明に係る「発電機」及び「二次電池」の一例である。尚、図１では、充電制御装置１００が搭載される車両の構成部材のうち、本実施形態に直接関係のない部材については、図示を省略している。

充電制御装置１００は、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１、ドライブモード算出部１０２、算出部１０３、バッテリ電流センサ１１１、車速センサ１１２、車輪速センサ１１３及びスロットルセンサ１１４を備えて構成されている。

例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなるドライブモード算出部１０２は、車速センサ１１２、車輪速センサ１１３及びスロットルセンサ１１４各々の出力信号と、フューエルカット情報１２１及びトランスミッション（Ｔ／Ｍ）情報１２２と、に基づいて、例えば車両が加速しているのか、減速しているのか、或いは定速であるのか、等の車両の走行状態を示すドライブモードを算出する。

このドライブモードの算出には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。

算出部１０３は、車速センサ１１２及び車輪速センサ１１３各々の出力信号に基づいて、近過去停車時間率及び遠過去停車時間率を算出する。ここで、「近過去」及び「遠過去」という文言は、「近過去」のほうが「遠過去」よりも短い期間、言い換えれば、「遠過去」のほうが「近過去」よりも長い期間、であることを表しているに過ぎず、どの程度の期間を「近過去」、「遠過去」とするかは、適宜設定すればよい。

近過去停車時間率を算出する場合、算出部１０３は、車速センサ１１２及び車輪速センサ１１３各々の出力信号に基づいて、「近過去」として設定された期間のうち、例えば車速及び車輪速が共にゼロである（或いは、センサの誤差を考慮してゼロとみなせる）期間の比率を算出することにより、近過去停車時間率を求める。

同様に、遠過去停車時間率を算出する場合、算出部１０３は、車速センサ１１２及び車輪速センサ１１３各々の出力信号に基づいて、「遠過去」として設定された期間のうち、例えば車速及び車輪速が共にゼロである（或いは、センサの誤差を考慮してゼロとみなせる）期間の比率を算出することにより、近過去停車時間率を求める。

算出部１０３は、更に、オルタネータ２０の発電電流値を示す信号、及びバッテリ電流センサ１１１の出力信号に基づいて、補機電流量を算出する。具体的には例えば、算出部１０３は、オルタネータ２０の発電電流量からバッテリ３０の充電電流量を差し引いた値に、所定のなまし処理（例えば１５秒なまし）を施すことにより、補機電流量を算出する。尚、バッテリ３０が放電している場合には、充電電流量の符号を負にすればよい。

オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、ドライブモード算出部１０２、算出部１０３及びバッテリ電流センサ１１１各々の出力信号に基づいて、オルタネータ２０の指示電圧を算出する（具体的な算出処理については、後述する）。

充電制御装置１００は、バッテリ３０のＳＯＣ管理について、フィードバック制御と、ダンパー制御とを実施する。尚、本実施形態では、バッテリ３０の５時間率容量が、ＳＯＣ＝１００％と規定されている。また、使用ＳＯＣ範囲の下限値が、ＳＯＣ＝０％と規定されている。

充電制御装置１００は、フィードバック制御として、次のような制御を行う。即ち、車両の加速時には発電を抑制するために、充電制御装置１００は、オルタネータ２０の発電指示電圧を、該発電指示電圧の変動範囲の下限値（例えば１２．５Ｖ等）に設定する。車両の減速時には、減速回生により積極的にバッテリ２０を充電して、燃費の向上を図るために、充電制御装置１００は、オルタネータ２０の発電指示電圧を、例えば１４．８Ｖ等比較的高く設定する。

車両の定速走行時には、充電制御装置１００は、フィードバック制御目標値とバッテリ３０の５時間率容量との積と、バッテリ電流センサ１１１の出力信号に基づく実際の充放電電流積算値とが近づくように、オルタネータ２０の発電指示電圧を決定する。該決定された発電指示電圧に基づいてオルタネータ２０が制御される。

ここで、フィードバック制御について、図２及び図３を参照して説明を加える。図２は、車両が定速走行をしている場合の充放電電流積算値及び発電指示電圧の時間変動の一例を示す図である。図３は、車両が定速走行をしている場合のフィードバック制御に係るオルタネータの発電電圧の上限値の一例を示す図である。

図２において、時刻ｔ１までは、実際の充放電電流積算値（実線参照）が、フィードバック制御目標値（一点鎖線参照）よりも大きいため、充電制御装置１００は、充放電電流積算値をフィードバック制御目標値に近づけるために、オルタネータ２０の発電指示電圧（破線参照）を、例えば１２．５Ｖ等の比較的低い値に設定する。この結果、バッテリ３０の放電量が増え、充放電電流積算値がフィードバック制御目標値に近づく。

時刻ｔ１をわずかに過ぎた時点において、実際の充放電電流積算値が、フィードバック制御目標値を下回ると、充電制御装置１００は、充放電電流積算値をフィードバック制御目標値に近づけるために、オルタネータ２０の発電指示電圧を、例えば１３．５Ｖ等の比較的高い値まで徐々に増やす。この結果、バッテリ３０の充電量が増え、充放電電流積算値がフィードバック制御目標値に近づく。

車両の定速走行時のフィードバック制御に係る発電指示電圧の上限値は、例えば図３に示すように、バッテリ３０の液温に応じて設定されている。

尚、フィードバック制御は、上記の態様に限らず、公知の各種態様を適用可能である。

次に、ダンパー制御について、図４及び図５を参照して説明する。本実施形態に係る「ダンパー制御」は、バッテリ３０のＳＯＣが所定値を下回った場合に、バッテリ３０を積極的に充電して、バッテリ３０のＳＯＣを回復させる制御を意味する。

充電制御装置１００は、バッテリ３０のＳＯＣが閾値Ｓ１（図４参照）以下となった場合に、ダンパー制御を開始する。充電制御装置１００は、バッテリ３０のＳＯＣが閾値Ｓ１以下となってから閾値Ｓ２（図４参照）となるまで、ダンパー制御を継続する。つまり、充電制御装置１００は、バッテリ３０のＳＯＣが閾値Ｓ１以下となった後、該ＳＯＣが閾値Ｓ２まで回復したことを条件にダンパー制御を終了する。

充電制御装置１００は、ダンパー制御の実行時には、車両の減速時以外におけるオルタネータ２０の発電電圧の上限値を、ダンパー制御の非実行時の車両の減速時以外におけるオルタネータ２０の発電電圧の上限値よりも高くする。

より具体的には、図５に示すように、充電制御装置１００は、ダンパー制御実行時且つ車両の加速時には、オルタネータ２０の発電電圧の上限値を、例えば１４．４Ｖまで引き上げ、１２．５Ｖ〜１４．４Ｖの範囲でオルタネータ２０の発電指示電圧を設定する（図５（ａ）“ダンパーＯＮ”参照）。

また、充電制御装置１００は、ダンパー制御実行時且つ車両の定速走行時には、オルタネータ２０の発電電圧の上限値を、例えば１４．４Ｖまで引き上げ、１２．５Ｖ〜１４．４Ｖの範囲でオルタネータ２０の発電指示電圧を設定する（図５（ｂ）“ダンパーＯＮ”参照）。

車両の減速時には、充電制御装置１００は、ダンパー制御の実行・非実行にかかわらず、オルタネータ２０の発電指示電圧を、例えば１４．８Ｖとする（図５（ｃ）参照）。

ダンパー制御により、バッテリ３０のＳＯＣを比較的早期に回復させることにより、例えばアイドルストップ制御が、バッテリ３０のＳＯＣの低下に起因して禁止されることを抑制することができ、もって、燃費効果の向上を図ることができる。

（充電制御処理）
次に、上述の如く構成された充電制御装置１００が実施する充電制御処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。

図６において、先ず、算出部１０３は、オルタネータ２０の発電電流値を示す信号、及びバッテリ電流センサ１１１の出力信号に基づいて、補機電流量を算出する（ステップＳ１０１）。

次に、算出部１０３は、車速センサ１１２及び車輪速センサ１１３各々の出力信号に基づいて、近過去停車時間率及び遠過去停車時間率を算出する（ステップＳ１０２）。ここでは、近過去停車時間率を、例えば過去１０分間の停車時間率とし、遠過去停車時間率を、例えば過去１５分間の停車時間率とする。

尚、充電制御装置１００が搭載される車両の始動時（即ち、イグニッションオン時）から、近過去として定められた期間（ここでは、１０分）経過していない場合には、近過去停車時間率として初期値（例えば４０％）が用いられる。同様に、車両の始動時から、遠過去として定められた期間（ここでは、１５分）経過していない場合には、遠過去停車時間率として初期値（例えば２０％）が用いられる。

車両は、市街地から出発することが多いと考えられる。このため、上記初期値は、市街地内で比較的頻繁に車両が停車することを考慮して定められる。ただし、車両の始動時から、遠過去として定められた期間内に、車両が市街地を抜ける可能性があるので、遠過去停車時間率の初期値は、近過去停車時間率の初期値よりも小さくなるように定められることが望ましい。このように構成すれば、仮に、近過去停車時間率の初期値が実際の値と乖離していたとしても、その影響を少なくすることができ、実用上非常に有利である。

次に、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、算出部１０３により算出された、近過去停車時間率及び遠過去停車時間率と、例えば図３に示す、停車時間率と時間係数との関係を規定するマップと、から最大停車時間を求める（ステップＳ１０３）。

より具体的には、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、算出された近過去停車時間率と、近過去停車時間率と時間係数との関係を規定するマップ（図７上段）とから、該算出された近過去停車時間率に対応する時間係数を特定する。近過去停車時間率が、例えば０％の場合（即ち、例えば過去１０分間走行し続けた場合）、時間係数は６０秒となる。或いは、近過去停車時間率が、例えば２５％の場合、時間係数は９０秒となる。或いは、近過去停車時間率が、例えば６０％の場合、時間係数は１８０秒となる。

同様に、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、算出された遠過去停車時間率と、遠過去停車時間率と時間係数との関係を規定するマップ（図７下段）とから、該算出された遠過去停車時間率に対応する時間係数を特定する。

続いて、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、近過去停車時間率に基づいて特定された時間係数と、遠過去停車時間率に基づいて特定された時間係数との大きい値を、最大停車時間とする。

次に、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、ダンパー制御のＯＮ条件を求める（ステップＳ１０４）。具体的には例えば、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、ステップＳ１０１の処理において算出された補機電流と、ステップＳ１０３の処理においいて求められた最大停車時間との積を、バッテリ３０の５時間率容量の１００分の１の値で割った値に、０．２を加算した値を、ダンパー制御のＯＮ条件とする。

つまり、ダンパー制御のＯＮ条件＝（補機電流×最大停車時間）／（５時間率容量／１００）＋０．２である。尚、“０．２”は、ここではアイドルストップ制御に係る定数である。

次に、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、ダンパー制御のＯＮ条件を補正する（ステップＳ１０５）。具体的には、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、バッテリ３０の現在のＳＯＣと、例えば２４０秒前のＳＯＣとを、例えば１０秒周期で比較し、その比較結果に応じてダンパー制御のＯＮ条件を補正する。

このステップＳ１０５の処理について、図８を参照して説明を加える。図８は、バッテリ３０のＳＯＣの時間変動の一例を示す図である。

車両が始動してから２４０秒（４分）経過するまでは、比較すべき２４０秒前のＳＯＣのデータが存在しないので、車両の始動時（つまり、イグニッションオン時）のＳＯＣと、現在のＳＯＣとが比較される。また、ステップＳ１０５の処理（更には、当該充電制御処理）は、車両が始動してから１分以上経過した後に実行される。

具体的には、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、図８（ａ）の時刻ｔにおいて、先ず、時刻ｔ１のＳＯＣ（つまり、現在のＳＯＣ）の値であるＡ１と、車両の始動時のＳＯＣの値であるＡ０とを比較して、充放電電流差分値を求める（ここでは、“Ａ１−Ａ０”）。次に、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、求められた充放電電流差分値と“−０．５”との積を求め、ダンパー制御のＯＮ条件の補正項（補正値）とする。尚、“−０．５”は、例えば車両の仕様に応じた適合値であるので、この値に限定されない。

オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、同様の処理を、車両が始動してから２４０秒経過するまで１０秒周期で行う。即ち、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、図８（ａ）の時刻ｔ＋１０において、（Ａ２−Ａ０）を充放電電流差分値として求め、−０．５×（Ａ２−Ａ０）を補正項として求める。また、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、図８（ａ）の時刻ｔ＋２０において、（Ａ３−Ａ０）を充放電電流差分値として求め、−０．５×（Ａ３−Ａ０）を補正項として求める。また、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、図８（ａ）の時刻Ｔにおいて、（Ａ４−Ａ０）を充放電電流差分値として求め、−０．５×（Ａ４−Ａ０）を補正項として求める。

他方、車両が始動してから２４０秒以上経過した場合、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、現在のＳＯＣと、２４０秒前のＳＯＣとを比較することにより、充放電電流差分値を求める。

具体的には、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、図８（ｂ）の時刻Ｔにおいて、先ず、時刻ＴのＳＯＣ（つまり、現在のＳＯＣ）の値であるＡ８と、２４０秒前のＳＯＣの値であるＡ０とを比較して、充放電電流差分値を求める（ここでは、“Ａ８−Ａ０”）。次に、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、求められた充放電電流差分値と“−０．５”との積を求め、ダンパー制御のＯＮ条件の補正項とする。

オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、同様の処理を１０秒周期で行う。即ち、
オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、図８（ｂ）の時刻Ｔ＋１０において、（Ａ９−Ａ５）を充放電電流差分値として求め、−０．５×（Ａ９−Ａ５）を補正項として求める。また、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、図８（ｂ）の時刻Ｔ＋２０において、（Ａ１０−Ａ６）を充放電電流差分値として求め、−０．５×（Ａ１０−Ａ６）を補正項として求める。また、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、図８（ｂ）の時刻Ｔ＋３０において、（Ａ１１−Ａ７）を充放電電流差分値として求め、−０．５×（Ａ１１−Ａ７）を補正項として求める。

オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、上述のごとく求められた補正項を、ステップＳ１０４の処理において求められたダンパー制御のＯＮ条件に加算することにより、該ダンパー制御のＯＮ条件を補正する。この補正されたダンパー制御のＯＮ条件が、図４における「閾値Ｓ１」に相当する。尚、図４における“１．２％〜８％”という記載は、閾値Ｓ１の変動範囲の一例を示している。

再び図６のフローチャートに戻り、ステップＳ１０５の処理の後、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、フィードバック制御目標値を求める（ステップＳ１０６）。本実施形態では、図４に示すように、フィードバック制御目標値と、ダンパー制御のＯＦＦ条件とが一致している。このため、本実施形態では、原則として、ステップＳ１０５の処理において求められた、補正されたダンパー制御のＯＮ条件に、ダンパー制御に係るヒステリシス幅を加算することにより、フィードバック制御目標値（及びダンパー制御のＯＦＦ条件）を求める。このフィードバック制御目標値が、図４における「閾値Ｓ２」に相当する。

ここで、ヒステリシス幅について、図９を参照して説明を加える。図９は、バッテリ３０の過去２４０秒間のＳＯＣの変化量と、ダンパー制御に係るヒステリシス幅との関係を規定するマップの一例である。尚、バッテリ３０の過去２４０秒間のＳＯＣの変化量は、ステップＳ１０５の処理における補正項を求める際に算出された充放電電流差分値を用いて求めればよい。

バッテリ３０の過去２４０秒間のＳＯＣの変化量が、−１％以下である場合、ヒステリシス幅は１．５％となる。同様に、バッテリ３０の過去２４０秒間のＳＯＣの変化量が、“−０．５％”、“±０％”、“＋０．５％”及び“＋１％以上”である場合、夫々、ヒステリシス幅は、“１．２％”、“１．０％”、“０．８％”及び“０．５％”となる。

このように、本実施形態では、バッテリ３０が放電傾向である場合（つまり、ＳＯＣの変化量が負である場合）のヒステリシス幅が、バッテリ３０が充電傾向である場合（つまり、ＳＯＣの変化量が正である場合）のヒステリシス幅に比べて大きくなるように設定されている。

この結果、本実施形態では、ダンパー制御にバッテリ３０の充放電傾向を反映させることができる。具体的には、バッテリ３０が充電傾向である場合には、フィードバック制御目標値（及びダンパー制御のＯＦＦ条件）が、補正されたダンパー制御のＯＮ条件に近づくこととなる。他方、バッテリ３０が放電傾向である場合には、フィードバック制御目標値（及びダンパー制御のＯＦＦ条件）が、補正されたダンパー制御のＯＮ条件から遠ざかることとなる。

従って、例えば車両が坂道を下っている場合等、バッテリ３０が充電されやすい状況にもかかわらず、必要以上にダンパー制御が継続されたり、例えば渋滞の場合等、バッテリ３０が放電しやすい状況にもかかわらず、充電が不十分のままダンパー制御が終了したりすることを回避することができる。

ところで、フィードバック制御目標値を、常に、補正されたダンパー制御のＯＮ条件とダンパー制御に係るヒステリシス幅との加算値としてしまうと、例えば車両の状態が、低負荷（例えば、補機電流小、停車時間率小）から高負荷（例えば、補機電流大、停車時間率大）へ急に移行した場合に、バッテリ３０のＳＯＣが不足する可能性がある。

そこで、本実施形態では、フィードバック制御目標値に下限値（例えば３％）を設け、高負荷への急な移行に備えている。このため、補正されたダンパー制御のＯＮ条件とダンパー制御に係るヒステリシス幅との加算値が、フィードバック制御目標値の下限値未満である場合、フィードバック制御目標値（及びダンパー制御のＯＦＦ条件）は、該下限値に設定される。

この場合、ヒステリシス幅が、図９に示すヒステリシス幅の最大値（１．５％）よりも大きくなる可能性があるが、ダンパー制御のＯＦＦ条件をフィードバック制御目標値と一致させることで、バッテリ３０のＳＯＣをフィードバック制御目標値に維持しやすいという有利な効果が得られることが、本願発明者の研究により判明している。つまり、本実施形態では、補正されたダンパー制御のＯＮ条件とダンパー制御に係るヒステリシス幅との加算値が、フィードバック制御目標値の下限値未満である場合、例外的に、該ヒステリシス幅が、その最大値よりも大きい値となることを許容している。

再び図６のフローチャートに戻り、ステップＳ１０６の処理の後、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、補正されたダンパー制御のＯＮ条件（即ち、図４における“閾値Ｓ１”）と、フィードバック制御目標値（即ち、図４における“閾値Ｓ２”）とに基づいて充電制御を行う（ステップＳ１０７）。この際、オルタネータ発電指示電圧算出部１０１は、ドライブモード算出部１０２の出力信号に基づいて（つまり、加速、定速及び減速のいずれかを示す信号に基づいて）、オルタネータ２０の発電電圧の範囲を特定し（図５参照）、オルタネータ２０の発電指示電圧を決定する。

本実施形態に係る「オルタネータ発電指示電圧算出部１０１」は、本発明に係る「変更手段」の一例である。本実施形態に係る「閾値Ｓ１」、「閾値Ｓ２」及び「充放電電流差分値」は、夫々、本発明に係る「第１閾値」、「第２閾値」及び「蓄電割合に係る過去データ」の一例である。

尚、本実施形態では、過去２４０秒のＳＯＣの変化量に基づいて、ダンパー制御のＯＮ条件の補正項、及びヒステリシス幅が決定されているが、２４０秒は単なる一例であり、この値に限定されないことは言うまでもない。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う充電制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

２０…オルタネータ、３０…バッテリ、１００…充電制御装置、１０１…オルタネータ発電指示電圧算出部、１０２…ドライブモード算出部、１０３…算出部、１１１…バッテリ電流センサ、１１２…車速センサ、１１３…車輪速センサ、１１４…スロットルセンサ、１２１…フューエルカット情報、１２２…トランスミッション情報

Claims (2)

1. 発電機と、前記発電機による電力を蓄積可能な二次電池と、を備える車両において、前記二次電池の蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合が、第１閾値以下となったときに、前記蓄電割合が前記第１閾値より大きい第２閾値となるまで、前記車両の減速時以外における前記発電機の発電電圧の上限値を、前記蓄電割合が前記第２閾値より大きいときの前記車両の減速時以外における前記発電電圧の上限値よりも高くする充電制御装置であって、
   前記蓄電割合に係る過去データに基づく前記二次電池の充放電傾向が、充電傾向であるときに、前記第２閾値が前記第１閾値に近づくように前記第２閾値を変更する変更手段を備える
   ことを特徴とする充電制御装置。
2. 前記変更手段は、前記充放電傾向が放電傾向であるときに、前記第２閾値が前記第１閾値から離れるように前記第２閾値を変更することを特徴とする請求項１に記載の充電制御装置。

Images