(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が減速走行状態にあるときに該車両の運動エネルギを利用して発電機を作動させることにより回生発電を行う車両の回生発電制御システムにおいて、
前記発電機により回生発電された電力を蓄えるバッテリと、
前記バッテリが受け入れることができる電力が最大となるときの前記バッテリの充電状態である基準充電状態を取得する取得手段と、
前記車両が減速走行状態にあるときに、前記バッテリの充電状態が基準充電状態にあると仮定し、基準充電状態の前記バッテリが受け入れることができる最大の電力と同等の電力を前記発電機に発電させる制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の回生発電制御システム。
【請求項２】
請求項１において、前記バッテリの実際の充電状態をパラメータとして実際にバッテリが受け入れることができる電力である実充電可能電力を演算する演算手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記演算手段により算出された実充電可能電力が前記基準充電状態における充電可能電力より小さい場合に、前記バッテリに充電しきれない余剰の発電電力を前記車両に搭載された電気機器に供給することを特徴とする車両の回生発電制御システム。
【請求項３】
請求項２において、前記電気機器は、内燃機関を循環する熱媒体を加熱するための熱媒体用ヒータを含む複数の電気負荷であり、
前記制御手段は、前記熱媒体の温度が適温より低い場合に、他の電気負荷に優先して前記熱媒体用ヒータへ余剰の発電電力を供給することを特徴とする車両の回生発電制御システム。
【請求項４】
請求項２において、前記電気機器は、内燃機関の排気通路に配置された排気浄化用触媒を加熱するための触媒用ヒータを含む複数の電気負荷であり、
前記制御手段は、前記排気浄化用触媒の温度が活性温度より低い場合は、他の電気負荷に優先して前記触媒用ヒータへ余剰の発電電力を供給することを特徴とする車両の回生発電制御システム。
【請求項５】
請求項２において、前記電気機器は、前記バッテリから独立したサブバッテリであり、
前記制御手段は、前記サブバッテリが充電可能な状態にある場合に、前記サブバッテリへ余剰の発電電力を供給することを特徴とする車両の回生発電制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の減速走行時に車両の運動エネルギを電気エネルギに変換する回生発電の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が減速走行状態にあるときに車両の運動エネルギを利用して発電機を作動させることにより回生発電を行うシステムにおいて、バッテリの充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）に応じて発電電力の上限値を変更する技術が知られている（たとえば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２３８５２８号公報
【特許文献２】特開２００５−１６１２１６号公報
【特許文献３】特開２００５−３０４１５７号公報
【特許文献４】特開２００９−２９２３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の技術によると、バッテリの充電状態に応じて発電機の作動状態（発電電力）を変更する制御ロジックが必要になる。また、発電機の発電電力が変更されると、回生制動力の大きさが変化する。このため、車両の減速度合を運転者の要求値に収束させるためには、回生制動力の大きさに応じて摩擦制動装置の制動力を調整する制御ロジックも必要になる。
【０００５】
本発明は、上記したような種々の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の減速走行時に車両の運動エネルギを利用して発電機を作動させることにより回生発電を行う回生発電制御システムにおいて、運動エネルギの回生量を拡大しつつ制御ロジックの簡略化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するために、車両の減速走行時に車両の運動エネルギを利用して発電機を作動させることにより回生発電を行う車両の回生発電制御システムにおいて、バッテリに充電可能な電力が最大となる充電状態に基づいて回生発電時の発電電力を決定するようにした。
【０００７】
詳細には、本発明は、車両の減速走行時に車両の運動エネルギを利用して発電機を作動させることにより回生発電を行う車両の回生発電制御システムにおいて、
前記発電機により回生発電された電力を蓄えるバッテリと、
前記バッテリに充電可能な電力が最大となるときのバッテリの充電状態である基準充電状態を取得する取得手段と、
前記バッテリの充電状態が基準充電状態にあると仮定して回生発電時の目標発電電力を決定する制御手段と、
を備えるようにした。
【０００８】
従来、回生発電時における発電機の仕事量（発電電力）は、バッテリが受け入れることができる電力（以下、「充電可能電力」と称する）の大きさに制限されていた。充電可能
電力の大きさは、バッテリの充電状態に応じて変化する。そのため、発電機が回生発電するときの仕事量は、バッテリの充電状態に応じて変化する。その結果、車両に作用する回生制動力の大きさがバッテリの充電状態に応じて変動することとなり、その変動に応じて摩擦制動装置の制動力を増減させる必要があった。
【０００９】
これに対し、本発明の車両の回生発電制御システムは、回生発電の実行時において、バッテリの充電状態が基準充電状態にあるとみなして発電機の仕事量を決定する。つまり、発電機は、充電可能電力の最大値（以下、「最大充電可能電力」と称する）を目標値として回生発電することになる。よって、回生発電時における発電機の仕事量（発電電力）は、バッテリの実際の充電状態にかかわらず一定（最大充電可能電力と同等の電力）となる。その結果、回生制動力の大きさも一定に保たれるようになる。
【００１０】
このような発明によれば、バッテリの充電状態に応じて発電機の発電電力を変更する制御ロジックや、回生制動力の大きさに応じて摩擦制動装置の制動力を変更する制御ロジックを簡略化することができる。
【００１１】
なお、バッテリの実際の充電状態に適した充電可能電力（以下、「実充電可能電力」と称する）より最大充電可能電力が大きい場合は、発電電力の一部がバッテリに充電されずに余ることになる。これに対し、本発明の回生発電制御システムは、バッテリに充電しきれない発電電力（以下、「余剰発電電力」と称する）を車両に搭載された電気機器へ供給するようにしてもよい。その場合、回生発電された電力を有効に利用することができる。
【００１２】
前記した電気機器としては、デフォッガ、電動ウォータポンプ、電動オイルポンプ、或いは空調装置などの電気負荷に加え、内燃機関を循環する熱媒体（たとえば、冷却水や潤滑油など）を加熱する熱媒体用ヒータ、内燃機関の排気通路に配置された排気浄化用触媒を加熱する触媒用ヒータ、ターボチャージャの回転軸を電動モータにより回転可能なモータアシストターボ、前記したバッテリとは別個に設けられるサブバッテリ、などを例示することができる。
【００１３】
上記したような複数の電気機器が車両に搭載される場合においては、熱媒体の温度、排気浄化用触媒の温度、或いはサブバッテリの充電状態に応じて、余剰発電電力の供給先又は供給先の優先順位が決定されてもよい。
【００１４】
たとえば、熱媒体の温度が適温（内燃機関の暖機完了後における熱媒体の温度）より低い場合は、熱媒体用ヒータへ優先的に余剰発電電力が供給されるようにしてもよい。その場合、内燃機関のフリクション低減や燃焼状態の改善などが図られるため、燃料消費率の向上や排気エミッションの低減を図ることができる。
【００１５】
排気浄化用触媒の温度が活性温度（排気浄化用触媒の浄化機能が活性する温度）より低い場合、或いは減速走行中に排気浄化用触媒の温度が活性温度より低下する可能性があると判定された場合は、触媒用ヒータへ優先的に余剰発電電力が供給されるようにしてもよい。その場合、排気浄化用触媒の早期活性化が図られ、或いは排気浄化用触媒の温度低下が抑制されるため、排気エミッションの低減を図ることができる。
【００１６】
車両が減速走行後に加速走行すると予測される場合には、モータアシストターボへ優先的に余剰発電電力が供給されるようにしてもよい。その場合、再加速時のターボラグを小さく抑えることができるとともに、燃料消費率の向上や排気エミッションの低減を図ることができる。
【００１７】
また、サブバッテリ以外の電気機器へ余剰発電電力を供給する必要がなく且つサブバッ
テリが充電可能な状態にある場合、或いはサブバッテリの充電状態が低い場合は、サブバッテリへ優先的に余剰発電電力が供給されるようにしてもよい。その場合、余剰発電電力を廃棄（たとえば、抵抗などを利用して熱エネルギへ変換した後に放熱）する事態を回避することができるとともに、サブバッテリの充電状態を高めることができる。
【００１８】
なお、発電機が発電可能な電力（以下、「発電可能電力」と称する）は、発電機の回転数や温度によって制限される。たとえば、発電機の回転数が低いときや発電機の温度が高いときは、発電可能電力が最大充電電力を下回る場合がある。そのような場合は、発電可能電力を目標値として回生発電が行われてもよく、バッテリの充電状態に対応した充電可能電力を目標値として回生発電が行われてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、車両の減速走行時に車両の運動エネルギを利用して発電機を作動させることにより回生発電を行う回生発電制御システムにおいて、運動エネルギの回生量を拡大しつつ制御ロジックの簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施例において本発明を適用する車輌の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施例における発電機構の構成を模式的に示す図である。
【図３】高電圧バッテリの充電状態（ＳＯＣ）と充電可能電力との関係を示す図である。
【図４】ブレーキペダルストロークと総制動力との関係を示す図である。
【図５】回生発電制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】第２の実施例において本発明を適用する車輌の概略構成を示す図である。
【図７】第２の実施例における発電機構の構成を模式的に示す図である。
【図８】第２の実施例における余剰発電電力の分配制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】第３の実施例における内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。
【図１０】第３の実施例における発電機構の構成を模式的に示す図である。
【図１１】第３の実施例における余剰発電電力の分配制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】第４の実施例における内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図である。
【図１３】第４の実施例における発電機構の構成を模式的に示す図である。
【図１４】第４の実施例における余剰発電電力の分配制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】第５の実施例における余剰発電電力の分配制御ルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置などは、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２２】
＜実施例１＞
先ず、本発明の第１の実施例について図１乃至図５に基づいて説明する。図１は、本発明を適用する車輌の概略構成を示す図である。図１に示す車両は、内燃機関を原動機として駆動される自動車であるが、内燃機関と電動機を原動機として駆動されるハイブリット自動車であってもよく、或いは電動機を原動機として駆動される電気自動車であってもよい。要は、車両の減速走行時に該車両の運動エネルギを電気エネルギに変換する回生発電を行うことができる車両であればよい。
【００２３】
図１において、車両には、原動機としての内燃機関１が搭載されている。内燃機関１の出力軸はトランスミッション２の入力軸に連結されている。トランスミッション２の出力軸はプロペラシャフト３を介してデファレンシャルギア４に連結されている。デファレンシャルギア４には、二本のドライブシャフト５が接続され、ドライブシャフト５は左右の駆動輪６にそれぞれ接続されている。
【００２４】
前記したトランスミッション２としては、トルクコンバータまたはクラッチ機構と、変速比を段階的または無段階に変更する変速機構と、を組み合わせたものを例示することができる。
【００２５】
内燃機関１から出力された動力（出力軸の回転トルク）は、トランスミッション２により速度変換された後にプロペラシャフト３に伝達され、次いでデファレンシャルギア４により減速された後にドライブシャフト５および駆動輪６に伝達される。
【００２６】
内燃機関１には、発電機構１００が併設されている。発電機構１００は、図２に示すように、オルタネータ１０１、高電圧バッテリ１０２、低電圧バッテリ１０３、切換スイッチ１０４、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０５、高電圧電気負荷１０６、低電圧電気負荷１０７を備えている。
【００２７】
オルタネータ１０１は、本発明に係る発電機に相当する。オルタネータ１０１は、内燃機関１の出力軸（または、該出力に連動して回転する部材）とプーリやベルトなどを介して連結され、出力軸の運動エネルギ（回転エネルギ）を電気エネルギに変換する発電機である。
【００２８】
詳細には、オルタネータ１０１は、三相の捲線を有するステータコイルと、ロータに巻回されたフィールドコイルと、ステータコイルに発生した交流電流を直流電流に整流する整流器と、フィールドコイルに対する界磁電流（フィールド電流）の通電（オン）と非通電（オフ）を切り換えるレギュレータ１０１ａと、を具備する三相交流発電機である。
【００２９】
このように構成されたオルタネータ１０１は、フィールドコイルにフィールド電流が通電されたときに、ステータコイルに誘起電流（三相交流電流）を発生させ、発生した三相交流電流を直流電流に整流して出力する。なお、オルタネータ１０１には、該オルタネータ１０１の温度を測定する温度センサ１０１ｂが取り付けられている。
【００３０】
オルタネータ１０１の出力は、切換スイッチ１０４の入力端子１０４ａに入力されるようになっている。切換スイッチ１０４は、一つの入力端子１０４ａと二つの出力端子１０４ｂ，１０４ｃを具備し、入力端子１０４ａの接続先を二つの出力端子１０４ｂ，１０４ｃの何れか一方に切り換える回路である。
【００３１】
切換スイッチ１０４の二つの出力端子１０４ｂ，１０４ｃの一方の出力端子（以下、「第１出力端子」と称する）１０４ｂは、高電圧バッテリ１０２に接続されている。二つの出力端子１０４ｂ，１０４ｃの他方の出力端子（以下、「第２出力端子」と称する）１０４ｃは、低電圧バッテリ１０３に接続されている。
【００３２】
高電圧バッテリ１０２は、本発明に係るバッテリに相当する。高電圧バッテリ１０２は、高電圧（たとえば、４２Ｖ程度）の電気を充放電可能なバッテリであり、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、或いはリチウムイオン電池により構成されている。高電圧バッテリ１０２には、該高電圧バッテリ１０２の充電状態（ＳＯＣ）を測定する第１ＳＯＣセンサ１０２ａが取り付けられている。
【００３３】
低電圧バッテリ１０３は、本発明に係るサブバッテリに相当する。低電圧バッテリ１０３は、高電圧バッテリ１０２より低い電圧（たとえば、１４Ｖ程度）の電気を充放電可能なバッテリであり、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、或いはリチウムイオン電池により構成されている。低電圧バッテリ１０３には、該低電圧バッテリ１０３の充電状態（ＳＯＣ）を測定する第２ＳＯＣセンサ１０３ａが取り付けられている。
【００３４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０５は、切換スイッチ１０４の第１出力端子１０４ｂから高電圧バッテリ１０２へ至る電源ライン（以下、「高電圧電源ライン」と称する）と切換スイッチ１０４の第２出力端子１０４ｃから低電圧バッテリ１０３へ至る電源ライン（以下、「低電圧電源ライン」と称する）との間に配置され、高電圧電源ラインを流れる電気を降圧して低電圧電源ラインへ出力する機能、及び低電圧電源ラインを流れる電気を昇圧して高電圧電源ラインへ出力する機能を有している。
【００３５】
上記した高電圧電源ラインには、高電圧の電気エネルギにより作動する電気負荷（以下、「高電圧電気負荷」と称する）１０６が接続されている。高電圧電気負荷１０６としては、デフォッガ、オイルヒータ、電動ウォータポンプ、モータアシストターボ、電気加熱式触媒などである。
【００３６】
上記した低電圧電源ラインには、低電圧の電気エネルギにより作動する電気負荷（以下、「低電圧電気負荷」と称する）１０７が接続されている。低電圧電気負荷１０７としては、燃料噴射弁、点火プラグ、燃料ポンプ、ヘッドライト、ＥＣＵ２０などを例示することができる。
【００３７】
ここで図１に戻り、車両には、内燃機関１、トランスミッション２、および発電機構１００を電気的に制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０が併設されている。なお、図１においては、ＥＣＵ２０は一つであるが、内燃機関１用のＥＣＵとトランスミッション２用のＥＣＵと発電機構１００用のＥＣＵとに分割されていてもよい。
【００３８】
ＥＣＵ２０には、アクセルポジションセンサ２１、シフトポジションセンサ２２、ブレーキストロークセンサ２３、クランクポジションセンサ２４、車速センサ２５、温度センサ１０１ｂ、第１ＳＯＣセンサ１０２ａ、第２ＳＯＣセンサ１０３ａ、などの各種センサの出力信号が入力されるようになっている。
【００３９】
アクセルポジションセンサ２１は、アクセルペダルの操作量（踏み込み量）に応じた電気信号を出力するセンサである。シフトポジションセンサ２２は、シフトレバーの操作位置に応じた電気信号を出力するセンサである。ブレーキストロークセンサ２３は、ブレーキペダルの操作量（ブレーキペダルストローク）に応じた電気信号を出力するセンサである。クランクポジションセンサ２４は、内燃機関１の出力軸（クランクシャフト）の回転位置に応じた電気信号を出力するセンサである。車速センサ２５は、車両の走行速度に応じた電気信号を出力するセンサである。
【００４０】
ＥＣＵ２０は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、内燃機関１の運転状態、トランスミッション２の変速状態、発電機構１００の発電状態などを制御する。以下、発電機構１００を制御する方法について述べる。
【００４１】
ＥＣＵ２０は、レギュレータ１０１ａのオン／オフをデューティ制御することにより、オルタネータ１０１の発電電圧を変更する。たとえば、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１０１の発電電圧を高める場合は、レギュレータ１０１ａのオン時間が長く（オフ時間が短く）なるようにデューティ比を決定する。一方、オルタネータ１０１の発電電圧を低める場
合は、ＥＣＵ２０は、レギュレータ１０１ａのオン時間が短く（オフ時間が長く）なるようにデューティ比を決定する。さらに、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１０１の実際の発電電圧をセンシングし、実際の発電電圧と目標発電電圧との差に応じてデューティ比のフィードバック制御も行う。
【００４２】
また、ＥＣＵ２０は、高電圧バッテリ１０２を充電するときは、オルタネータ１０１の発電電圧を高電圧バッテリ１０２の充電に適した電圧（高電圧）と一致するようにレギュレータ１０１ａをデューティ制御するとともに、入力端子１０４ａと第１出力端子１０４ｂとが接続されるように切換スイッチ１０４を制御する。
【００４３】
一方、低電圧バッテリ１０３を充電するときは、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１０１の発電電圧を低電圧バッテリ１０３の充電に適した電圧（低電圧）と一致するようにレギュレータ１０１ａをデューティ制御するとともに、入力端子１０４ａと第２出力端子１０４ｃとが接続されるように切換スイッチ１０４を制御する。
【００４４】
また、車両が減速走行状態にあるときは、駆動輪６から内燃機関１に伝達される運動エネルギによってオルタネータ１０１のロータが回転される。その際、オルタネータ１０１のフィールドコイルにフィールド電流が印加されれば、駆動輪６の運動エネルギを電気エネルギに変換（回生発電）することができる。
【００４５】
そこで、ＥＣＵ２０は、車輌が減速走行状態にあるとき（内燃機関１が減速フューエルカット運転状態にあるとき）に、オルタネータ１０１のフィールドコイルにフィールド電流を印加させるとともに、オルタネータ１０１が回生発電した電力を高電圧バッテリ１０２に充電させる回生発電制御を実施する。
【００４６】
その際、回生発電により回収される運動エネルギは可能な限り多いことが望ましい。ところで、高電圧バッテリ１０２が受け入れることができる電力（充電可能電力）は、高電圧バッテリ１０２の充電状態に応じて増減する。たとえば、高電圧バッテリ１０２の充電可能電力は、図３に示すように、ＳＯＣが低いとき（図３中の範囲Ｓ１）及びＳＯＣが高いとき（図３中の範囲Ｓ３）は少なくなる傾向がある。よって、高電圧バッテリ１０２の充電状態（ＳＯＣ）が図３中のＳ１，Ｓ３に属するときは、回生発電により回収される運動エネルギが少なくなる可能性がある。
【００４７】
また、高電圧バッテリ１０２の充電状態（ＳＯＣ）に応じてオルタネータ１０１の発電電力が変更されると、車両に作用する回生制動力の大きさも変化することになる。そのため、回生制動力の増減に応じて摩擦制動装置による制動力（以下、「摩擦制動力」と称する）を調整することにより、車両の総制動力（回生制動力と摩擦制動力との総和）を要求制動力（ブレーキペダルストロークに応じた制動力）に収束させる必要がある。よって、高電圧バッテリ１０２の充電状態（ＳＯＣ）に応じてオルタネータ１０１の発電電力を調整する制御ロジックや回生制動力の大きさに応じて摩擦制動力の大きさを調整する制御ロジックなどが必要となる。
【００４８】
これに対し、本実施例では、車両が減速走行状態にあるときに、高電圧バッテリ１０２の充電状態が特定の充電状態にあると仮定して、オルタネータ１０１の発電電力を制御するようにした。上記した特定の充電状態は、高電圧バッテリ１０２の充電可能電力が最大（最大充電可能電力）となるときの充電状態（基準充電状態）である。つまり、ＥＣＵ２０は、車両の減速走行時に高電圧バッテリ１０２の充電状態が図３中の範囲Ｓ２に属すると仮定してオルタネータ１０１の発電電力を決定する。
【００４９】
このような方法によれば、回生発電時にオルタネータ１０１が発電する電力の大きさは
最大充電可能電力と同等の大きさに固定されることになる。その結果、回生制動力の大きさも一定の大きさに固定されることになる。よって、高電圧バッテリ１０２の充電状態（ＳＯＣ）に応じてオルタネータ１０１の発電電力を調整する制御ロジックや、回生制動力の大きさに応じて摩擦制動力の大きさを調整する制御ロジックが不要となるため、回生発電時の制御ロジックを簡略化することができる。さらに、回生発電時に電気エネルギに変換される運動エネルギを可及的に多くすることも可能となる。
【００５０】
ところで、ブレーキペダルストロークが少ないときにオルタネータ１０１の発電電力の大きさが最大充電可能電力と同等の大きさに設定されると、ブレーキペダルストロークに対して車両の総制動力が過大となる可能性がある。
【００５１】
そこで、ＥＣＵ２０は、図４に示すように、ブレーキストロークセンサ２３の測定値が所定値α以下のときはブレーキストロークセンサ２３の測定値に比例してオルタネータ１０１の発電電力を増減させ、ブレーキストロークセンサ２３の測定値が所定値αより大きいときはオルタネータ１０１の発電電力の大きさを最大充電可能電力と同等の大きさに固定するようにしてもよい。
【００５２】
上記した所定値αは、オルタネータ１０１が最大充電可能電力と同等の大きさの電力を発電したときの回生制動力（以下、「最大回生制動力」と称する）とブレーキペダルストロークに応じた摩擦制動力との総和が運転者の要求制動力を上回ると考えられるブレーキペダルストロークの最大値であり、予め実験などを利用した適合処理によって定められている。
【００５３】
このようにブレーキストロークセンサ２３の測定値に応じて回生制動力が調整されると、ブレーキペダルストロークが少ないとき（運転者の要求制動力が小さいとき）に総制動力が過大となる事態を回避することができる。その結果、車両のドライバビリティ低下を回避することができる。
【００５４】
また、車両の運転者がシフトダウン操作を行った場合は、内燃機関１の回転数が上昇し、それに伴ってオルタネータ１０１の回転数も上昇することになる。オルタネータ１０１の発電電力は該オルタネータ１０１の回転数に応じて変化するため、回生発電中にシフトダウン操作が行われると、発電電力及び回生制動力が変化する可能性がある。
【００５５】
そこで、ＥＣＵ２０は、回生発電中にシフトポジションセンサ２２を介してシフトダウン操作を検出した場合は、発電電力及び回生制動力が変化しないようにフィールド電流のデューティ比を変更することが望ましい。
【００５６】
また、オルタネータ１０１の回転数が低いときやオルタネータ１０１の温度が高いときは、オルタネータ１０１の回転数が高いとき又はオルタネータ１０１の温度が低いときに比べ、発電可能電力が小さくなる。よって、オルタネータ１０１の回転数が低いときやオルタネータ１０１の温度が高いときは、発電可能電力が最大充電可能電力より小さくなる可能性がある。
【００５７】
そこで、オルタネータ１０１の発電可能電力が最大充電電力より小さくなる場合は、ＥＣＵ２０は、高電圧バッテリ１０２が実際に受け入れ可能な電力（実充電可能電力）を目標発電電力に設定してもよく、オルタネータ１０１の回転数や温度をパラメータにして算出された発電可能電力が目標発電電力に設定されてもよい。また、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１０１の回転数を高めることにより、オルタネータ１０１の発電可能電力を最大充電可能電力以上に増大させてもよい。なお、オルタネータ１０１の回転数を高める方法としては、トランスミッション２の変速比を減速側へ変更することにより、内燃機関１の回
転数を高める方法を利用することができる。
【００５８】
また、高電圧バッテリ１０２の実際の充電状態（ＳＯＣ）が前述した図３中の範囲Ｓ１，Ｓ３に属する場合は、オルタネータ１０１の発電電力（最大充電可能電力）が高電圧バッテリ１０２の実充電可能電力を上回ることになる。そこで、ＥＣＵ２０は、高電圧バッテリ１０２に充電しきれない余剰の発電電力（余剰発電電力）を高電圧電気負荷１０６や低電圧バッテリ１０３などの電気機器に供給するようにした。このように余剰発電電力が消費されれば、減速走行時における車両の運動エネルギを有効に利用することが可能になる。
【００５９】
以下、本実施例における回生発電の制御手順について図５に沿って説明する。図５は、回生発電制御ルーチンを示すフローチャートである。この回生発電制御ルーチンは、予めＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶されており、ブレーキペダルが操作されたときに実行される。
【００６０】
図５のルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ１０１においてブレーキペダルが操作されているか否か、言い換えればブレーキストロークセンサ２３の測定値（ブレーキペダルストローク）が零より大きいか否かを判別する。Ｓ１０１において否定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、本ルーチンの実行を一旦終了する。一方、Ｓ１０１において肯定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０２へ進む。
【００６１】
Ｓ１０２では、ＥＣＵ２０は、高電圧バッテリ１０２の実充電可能電力Ｅｐｂａｔを演算する。その際、ＥＣＵ２０は、第１ＳＯＣセンサ１０２ａの測定値と前述した図３に示したようなマップから実充電可能電力Ｅｐｂａｔを算出してもよい。なお、高電圧バッテリ１０２の実充電可能電力Ｅｐｂａｔは該高電圧バッテリ１０２の温度によって変化するため、ＥＣＵ２０は第１ＳＯＣセンサ１０２ａの測定値と高電圧バッテリ１０２の温度とをパラメータにして実充電可能電力Ｅｐｂａｔを算出してもよい。
【００６２】
Ｓ１０３では、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１０１の発電可能電力Ｅｐａｌｔを演算する。たとえば、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１０１の回転数と温度センサ１０１ｂの測定値（オルタネータ１０１の温度）とをパラメータにして発電可能電力Ｅｐａｌｔを算出してもよい。
【００６３】
Ｓ１０４では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ１０２で求められた実充電可能電力Ｅｐｂａｔと前記Ｓ１０３で求められた発電可能電力Ｅｐａｌｔとを比較する。その際、ＥＣＵ２０は、発電可能電力Ｅｐａｌｔが実充電可能電力Ｅｐｂａｔ以上であればＳ１０５へ進み、発電可能電力Ｅｐａｌｔが実充電可能電力Ｅｐｂａｔより小さければＳ１０７へ進む。
【００６４】
なお、前記したＳ１０４では、実充電可能電力Ｅｐｂａｔの代わりに最大充電可能電力Ｅｐｂａｔｍａｘが用いられてもよい。その場合、ＥＣＵ２０は、発電可能電力Ｅｐａｌｔが最大充電可能電力Ｅｐｂａｔｍａｘ以上であればＳ１０５へ進み、発電可能電力Ｅｐａｌｔが最大充電可能電力Ｅｐｂａｔｍａｘより小さければＳ１０７へ進めばよい。
【００６５】
Ｓ１０５では、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１０１の目標発電電力Ｅｐａｌｔｔｒｇを最大充電可能電力Ｅｐｂａｔｍａｘと同等の値に設定する。続いて、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０６において目標発電電力Ｅｐａｌｔｔｒｇ（＝Ｅｐｂａｔｍａｘ）から実充電可能電力Ｅｐｂａｔを減算することにより、余剰発電電力Ｅｐｅｘ（＝Ｅｐａｌｔｔｒｇ−Ｅｐｂａｔ）を算出する。そして、余剰発電電力Ｅｐｅｘを高電圧電気負荷１０６へ供給する。
【００６６】
また、Ｓ１０７では、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１０１の目標発電電力Ｅｐａｌｔｔｒｇを実充電可能電力Ｅｐｂａｔと同等の値に設定する。
【００６７】
このようにＥＣＵ２０が図５のルーチンを実行することにより、本発明に係わる取得手段、制御手段、及び演算手段が実現される。その結果、回生発電時に回生される運動エネルギを拡大させつつ制御ロジックの簡略化を図ることができる。
【００６８】
＜実施例２＞
次に、本発明の第２の実施例について図６乃至図８に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００６９】
前述した第１の実施例と本実施例との相違点は、回生発電時の余剰発電電力を分配する方法にある。すなわち、本実施例では、オイルヒータを含む複数の高電圧電気負荷が車両に搭載されている場合において、余剰発電電力をオイルヒータへ優先的に供給するようにした。
【００７０】
本実施例の車両には、図６，７に示すように、内燃機関１を循環する潤滑油の温度を測定する油温センサ２６と、高電圧の電気エネルギを利用して潤滑油を加熱するオイルヒータ１０６ａが搭載されている。
【００７１】
オイルヒータ１０６ａは、高電圧電気負荷１０６の１つであり、高電圧の電気エネルギによって作動する。また、車両には、オイルヒータ１０６ａと異なる複数の高電圧電気負荷１０６ｂと、オルタネータ１０１が発電した高電圧の電気エネルギをオイルヒータ１０６ａと他の高電圧電気負荷１０６へ分配する分配器１０８が搭載されている。分配器１０８は、ＥＣＵ２０によって電気的に制御されるようになっている。
【００７２】
なお、ここでいう潤滑油は本発明に係わる熱媒体に相当し、オイルヒータ１０６ａは本発明に係わる熱媒体用ヒータに相当する。
【００７３】
このように構成された車両の回生発電制御システムにおいてオルタネータ１０１が回生発電を行う場合に、ＥＣＵ２０は、油温センサ２６の測定値（油温）が適温より低ければ、余剰発電電力Ｅｐｅｘをオイルヒータ１０６ａへ優先的に供給するように分配器１０８を制御する。
【００７４】
余剰発電電力Ｅｐｅｘがオイルヒータ１０６ａへ優先的に供給されると、内燃機関１のフリクション低減や燃焼状態の改善などが図られるため、燃料消費率の向上や排気エミッションの低減を図ることができる。さらに、余剰発電電力Ｅｐｅｘを廃棄（たとえば、抵抗などを利用して熱エネルギへ変換した後に放熱）する事態を回避することができる。
【００７５】
以下、余剰発電電力Ｅｐｅｘの分配手順について図８に沿って説明する。図８は、余剰発電電力の分配制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、前述した回生発電制御ルーチン（図５を参照）のＳ１０６においてＥＣＵ２０が実行するサブルーチンである。
【００７６】
図８のルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ２０１において、余剰発電電力Ｅｐｅｘが有るか否かを判別する。詳細には、ＥＣＵ２０は、目標発電電力Ｅｐａｌｔｔｒｇが実充電可能電力Ｅｐｂａｔより大きいか否かを判別する。Ｓ２０１において否定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、本ルーチンの実行を終了する。一方、Ｓ２０１において肯定判定された場合は、Ｓ２０２へ進む。
【００７７】
Ｓ２０２では、ＥＣＵ２０は、油温センサ２６の測定値（油温）Ｔｏｉｌを読み込む。
Ｓ２０３では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ２０２で読み込まれた油温Ｔｏｉｌが適温Ｔａより低いか否かを判別する。適温Ｔａは、内燃機関１が暖機完了状態にあるときの油温に相当する。
【００７８】
前記Ｓ２０３において肯定判定された場合（Ｔｏｉｌ＜Ｔａ）は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０４へ進み、オイルヒータ１０６ａへ供給可能な電力Ｅｐｏｉｌｍａｘを演算する。ここでいう電力Ｅｐｏｉｌｍａｘは、潤滑油の過昇温を回避し得る範囲内でオイルヒータ１０６ａへ供給可能な電力である。オイルヒータ１０６ａによる潤滑油の温度上昇量は、油温Ｔｏｉｌと潤滑油の流速（オイルポンプの回転数（機関回転数））に相関する。そこで、電力Ｅｐｏｉｌｍａｘと油温Ｔｏｉｌと機関回転数との関係を予め実験的に求めておき、それらの関係をマップ化しておくようにしてもよい。
【００７９】
Ｓ２０５では、前記Ｓ２０４で求められた電力Ｅｐｏｉｌｍａｘが余剰発電電力Ｅｐｅｘ以上であるか否かを判別する。Ｓ２０５において肯定判定された場合（Ｅｐｏｉｌｍａｘ≧Ｅｐｅｘ）は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０６へ進み、余剰発電電力Ｅｐｅｘの全てがオイルヒータ１０６ａへ供給されるように分配器１０８を制御する。
【００８０】
前記Ｓ２０５において否定判定された場合（Ｅｐｏｉｌｍａｘ＜Ｅｐｅｘ）は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０７へ進む。Ｓ２０７では、ＥＣＵ２０は、余剰発電電力Ｅｐｅｘのうち上記した電力Ｅｐｏｉｌｍａｘに相当する電力がオイルヒータ１０６ａへ供給され、残りの電力が他の高電圧電気負荷１０６ｂへ供給されるように分配器１０８を制御する。
【００８１】
また、前記Ｓ２０３において否定判定された場合（Ｔｏｉｌ≧Ｔａ）は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０８へ進み、余剰発電電力Ｅｐｅｘの全てがオイルヒータ１０６ａ以外の高電圧電気負荷１０６ｂに分配されるように分配器１０８を制御する。
【００８２】
以上述べたようにＥＣＵ２０が図８の分配制御ルーチンを実行すると、余剰発電電力Ｅｐｅｘがオイルヒータ１０６ａへ優先的に供給されるため、燃料消費率の向上や排気エミッションの低減を図ることができる。その結果、回生発電により回生された運動エネルギを有効利用することができる。
【００８３】
なお、本実施例では、油温センサ２６の測定値（油温）が適温より低いときに、オイルヒータ１０６ａへ優先的に余剰発電電力Ｅｐｅｘを供給する例について述べたが、冷却水温度が適温より低いときにオイルヒータ１０６ａへ優先的に余剰発電電力Ｅｐｅｘが供給されてもよい。
【００８４】
＜実施例３＞
次に、本発明の第３の実施例について図９乃至図１１に基づいて説明する。ここでは、前述した第２の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００８５】
前述した第２の実施例と本実施例との相違点は、オイルヒータの代わりに触媒加熱用のヒータが車両に搭載されている点にある。図９は、本実施例における内燃機関１の排気系の概略構成を示す図である。図９において、内燃機関１の排気通路５０には、排気浄化用触媒５１と、排気浄化用触媒５１の床温を測定する触媒温度センサ５２と、高電圧の電気エネルギを利用して排気浄化用触媒５１を加熱する触媒加熱用ヒータ１０６ｃとが設けられている。
【００８６】
触媒加熱用ヒータ１０６ｃは、高電圧電気負荷１０６の１つであり、高電圧の電気エネルギによって作動する。また、図１０に示すように、車両には、触媒加熱用ヒータ１０６
ｃと異なる複数の高電圧電気負荷１０６ｂと、オルタネータ１０１が発電した高電圧の電気エネルギを触媒加熱用ヒータ１０６ｃと他の高電圧電気負荷１０６へ分配する分配器１０８が搭載されている。
【００８７】
このように構成された車両の回生発電制御システムにおいてオルタネータ１０１が回生発電を行う場合に、ＥＣＵ２０は、触媒温度センサ５２の測定値（触媒床温）が活性温度より低ければ、余剰発電電力Ｅｐｅｘを触媒加熱用ヒータ１０６ｃへ優先的に供給するように分配器１０８を制御する。
【００８８】
余剰発電電力Ｅｐｅｘが触媒加熱用ヒータ１０６ｃへ優先的に供給されると、排気浄化用触媒５１の早期活性化を図ることができるため、排気エミッションを低減することができる。さらに、余剰発電電力Ｅｐｅｘを廃棄する事態を回避することができる。
【００８９】
以下、本実施例における余剰発電電力Ｅｐｅｘの分配手順について図１１に沿って説明する。図１１は、余剰発電電力の分配制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、前述した回生発電制御ルーチン（図５を参照）のＳ１０６においてＥＣＵ２０が実行するサブルーチンである。なお、図１１において、前述した第２の実施例の分配制御ルーチン（図８を参照）と同等の処理には同一の符号が付されている。
【００９０】
図１１のルーチンでは、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０１において肯定判定された場合に、Ｓ３０１へ進み、触媒温度センサ５２の測定値（触媒床温）Ｔｃａｔを読み込む。続いて、ＥＣＵ２０は、Ｓ３０２へ進み、前記Ｓ３０１で読み込まれた触媒床温Ｔｃａｔが適温Ｔｂより低いか否かを判別する。適温Ｔｂは、排気浄化用触媒５１の浄化機能が活性する温度域の最低値に相当する。
【００９１】
前記Ｓ３０２において肯定判定された場合（Ｔｃａｔ＜Ｔｂ）は、ＥＣＵ２０は、Ｓ３０３へ進み、触媒加熱用ヒータ１０６ｃへ供給可能な電力Ｅｐｃａｔｍａｘを演算する。ここでいう電力Ｅｐｃａｔｍａｘは、排気浄化用触媒５１の過昇温を回避し得る範囲内で触媒加熱用ヒータ１０６ｃへ供給可能な電力である。触媒加熱用ヒータ１０６ｃによる触媒床温の温度上昇量は、触媒床温Ｔｃａｔと、排気浄化用触媒５１へ流入する排気の温度と、排気浄化用触媒５１へ流入する排気の流量（内燃機関１の吸入空気量（たとえば、エアフローメータの測定値））に相関する。そこで、電力Ｅｐｃａｔｍａｘと触媒床温Ｔｃａｔと排気温度と排気流量との関係を予め実験的に求めておき、それらの関係をマップ化しておくようにしてもよい。
【００９２】
Ｓ３０４では、前記Ｓ３０３で求められた電力Ｅｐｃａｔｍａｘが余剰発電電力Ｅｐｅｘ以上であるか否かを判別する。Ｓ３０４において肯定判定された場合（Ｅｐｃａｔｍａｘ≧Ｅｐｅｘ）は、ＥＣＵ２０は、Ｓ３０５へ進み、余剰発電電力Ｅｐｅｘの全てが触媒加熱用ヒータ１０６ｃへ供給されるように分配器１０８を制御する。
【００９３】
前記Ｓ３０４において否定判定された場合（Ｅｐｃａｔｍａｘ＜Ｅｐｅｘ）は、ＥＣＵ２０は、Ｓ３０６へ進む。Ｓ３０６では、ＥＣＵ２０は、余剰発電電力Ｅｐｅｘのうち上記した電力Ｅｐｃａｔｍａｘに相当する電力が触媒加熱用ヒータ１０６ｃへ供給され、残りの電力が他の高電圧電気負荷１０６ｂへ供給されるように分配器１０８を制御する。
【００９４】
また、前記Ｓ３０２において否定判定された場合（Ｔｏｉｌ≧Ｔｂ）は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０８へ進み、余剰発電電力Ｅｐｅｘの全てが触媒加熱用ヒータ１０６ｃ以外の高電圧電気負荷１０６ｂに分配されるように分配器１０８を制御する。
【００９５】
以上述べたようにＥＣＵ２０が図１１の分配制御ルーチンを実行すると、余剰発電電力
Ｅｐｅｘが触媒加熱用ヒータ１０６ｃへ優先的に供給されるため、燃料消費率の向上や排気エミッションの低減を図ることができる。その結果、回生発電により回生された運動エネルギを有効利用することができる。
【００９６】
なお、車両の減速走行中（内燃機関１の減速フューエルカット運転中）は、低温の空気によって排気浄化用触媒５１が冷却される。そのため、触媒床温が活性温度以上の比較的低い温度域にあるときは、車両の減速フューエルカット走行中に触媒床温が活性温度未満へ低下する可能性がある。そこで、触媒床温が活性温度以上の比較的低い温度域にある場合においても、余剰発電電力Ｅｐｅｘが触媒加熱用ヒータ１０６ｃへ優先的に供給されるようにしてもよい。その場合、車両の減速走行中に排気浄化用触媒５１が失活する事態を回避することができるため、減速走行終了後の排気エミッションの増加を回避することができる。
【００９７】
また、本実施例では、前述した第２の実施例におけるオイルヒータ１０６ａの代わりに触媒加熱用ヒータ１０６ｃが車両に搭載される場合を例に挙げたが、オイルヒータ１０６ａ及び触媒加熱用ヒータ１０６ｃが車両に搭載され、且つ潤滑油の温度Ｔｏｉｌが適温Ｔａ以上である場合においても、本実施例の分配制御を適用することは可能である。
【００９８】
＜実施例４＞
次に、本発明の第４の実施例について図１２乃至図１４に基づいて説明する。ここでは、前述した第２の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００９９】
前述した第２の実施例と本実施例との相違点は、オイルヒータの代わりにモータアシストターボが車両に搭載されている点にある。図１２は、本実施例における内燃機関１の吸排気系の概略構成を示す図である。図１２において、車両には、内燃機関１の排気通路５０に配置されたタービン５４ａと、内燃機関１の吸気通路５３に配置されたコンプレッサ５４ｂと、を備えた遠心過給機（ターボチャージャ）５４が搭載されている。
【０１００】
ターボチャージャ５４は、タービンホイールとコンプレッサホイールとを連結する回転軸を電動モータ１０６ｄにより回転駆動可能なモータアシストターボである。このように構成されたモータアシストターボ５４の電動モータ１０６ｄは、ＥＣＵ２０により電気的に制御されるようになっている。
【０１０１】
電動モータ１０６ｄは、高電圧電気負荷１０６の１つであり、高電圧の電気エネルギによって作動する。また、図１３に示すように、車両には、電動モータ１０６ｄと異なる複数の高電圧電気負荷１０６ｂと、オルタネータ１０１が発電した高電圧の電気エネルギを電動モータ１０６ｄと他の高電圧電気負荷１０６へ分配する分配器１０８が搭載されている。
【０１０２】
このように構成された車両の回生発電制御システムにおいてオルタネータ１０１が回生発電を行う場合に、ＥＣＵ２０は、車両が減速走行後に加速走行へ移行すると予測されれば、余剰発電電力Ｅｐｅｘを電動モータ１０６ｄへ優先的に供給するように分配器１０８を制御する。
【０１０３】
余剰発電電力Ｅｐｅｘが電動モータ１０６ｄへ優先的に供給されると、減速走行後の加速走行時においてターボラグが小さくなるとともに、モータアシストターボ５４の回転数（回転軸の回転数）を高めるために必要な熱エネルギ（燃料量）を低減することができる。その結果、車両のドライバビリティが高まるとともに、排気エミッションの低減及び燃料噴射量の低減を図ることができる。さらに、余剰発電電力Ｅｐｅｘを廃棄する事態を回
避することができる。
【０１０４】
以下、本実施例における余剰発電電力Ｅｐｅｘの分配手順について図１４に沿って説明する。図１４は、余剰発電電力の分配制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、前述した回生発電制御ルーチン（図５を参照）のＳ１０６においてＥＣＵ２０が実行するサブルーチンである。なお、図１４において、前述した第２の実施例の分配制御ルーチン（図８を参照）と同等の処理には同一の符号が付されている。
【０１０５】
図１４のルーチンでは、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０１において肯定判定された場合に、Ｓ４０１へ進み、車両の再加速情報を取得する。たとえば、ナビゲーションシステムを利用した交通情報から車両前方の信号の状態、前車との車間距離、高速道路の料金所通過、道路の形状などの情報を取得する。
【０１０６】
Ｓ４０２では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ４０１で取得した情報から車両が減速走行後に再加速するか否かを判別する。たとえば、ＥＣＵ２０は、車両前方の信号が「停止（赤）」から「進行（青）」に変わった、前車との車間距離が拡がった、高速道路の料金所を通過した、道路形状が曲線から直線へ変わった、などの情報が得られたときに、車両が減速走行後に再加速すると判別（予測）する。
【０１０７】
前記Ｓ４０２において肯定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ４０３へ進み、電動モータ１０６ｄへ供給可能な電力Ｅｐｍｏｔｍａｘを演算する。ここでいう電力Ｅｐｍｏｔｍａｘは、モータアシストターボ５４の回転数を再加速に適した回転数まで高めるために必要な電力である。モータアシストターボ５４の回転数の上昇量は、モータアシストターボ５４の回転数又はモータアシストターボ５４へ流入する排気の流量に相関する。そこで、電力Ｅｐｍｏｔｍａｘとモータアシストターボ５４の回転数（又は排気流量）との関係を予め実験的に求めておき、それらの関係をマップ化しておくようにしてもよい。
【０１０８】
Ｓ４０４では、前記Ｓ４０３で求められた電力Ｅｐｍｏｔｍａｘが余剰発電電力Ｅｐｅｘ以上であるか否かを判別する。Ｓ４０４において肯定判定された場合（Ｅｐｍｏｔｍａｘ≧Ｅｐｅｘ）は、ＥＣＵ２０は、Ｓ４０５へ進み、余剰発電電力Ｅｐｅｘの全てが電動モータ１０６ｄへ供給されるように分配器１０８を制御する。
【０１０９】
前記Ｓ４０４において否定判定された場合（Ｅｐｍｏｔｍａｘ＜Ｅｐｅｘ）は、ＥＣＵ２０は、Ｓ４０６へ進む。Ｓ４０６では、ＥＣＵ２０は、余剰発電電力Ｅｐｅｘのうち上記した電力Ｅｐｍｏｔｍａｘに相当する電力が電動モータ１０６ｄへ供給され、残りの電力が他の高電圧電気負荷１０６ｂへ供給されるように分配器１０８を制御する。
【０１１０】
また、前記Ｓ４０２において否定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０８へ進み、余剰発電電力Ｅｐｅｘの全てが電動モータ１０６ｄ以外の高電圧電気負荷１０６ｂに分配されるように分配器１０８を制御する。
【０１１１】
以上述べたようにＥＣＵ２０が図１４の分配制御ルーチンを実行すると、余剰発電電力Ｅｐｅｘが電動モータ１０６ｄへ優先的に供給されるため、車両のドライバビリティ向上を図ることができるとともに、燃料消費率の向上や排気エミッションの低減を図ることができる。その結果、回生発電により回生された運動エネルギを有効利用することができる。
【０１１２】
＜実施例５＞
次に、本発明の第５の実施例について図１５に基づいて説明する。ここでは、前述した第２の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【０１１３】
前述した第２の実施例と本実施例との相違点は、余剰発電電力Ｅｐｅｘをオイルヒータなどの高電圧電気負荷１０６へ供給する代わりに、低電圧バッテリ１０３へ供給する点にある。
【０１１４】
低電圧バッテリ１０３から電力が供給される低電圧電気負荷１０７には、燃料噴射弁、点火プラグ、燃料ポンプ、又はＥＣＵ２０などのように、車両が走行する上で不可欠な電気負荷が含まれている場合がある。そのため、低電圧バッテリ１０３の充電状態が低下している場合は、高電圧電気負荷１０６に優先して低電圧バッテリ１０３を充電することが望ましい。
【０１１５】
そこで、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１０１が回生発電を行う場合に、低電圧バッテリ１０３の充電状態（第２ＳＯＣセンサ１０３ａの測定値）が低ければ、余剰発電電力ＥｐｅｘをＤＣ−ＤＣコンバータ１０５によって降圧させた後に低電圧バッテリ１０３へ供給するようにした。
【０１１６】
余剰発電電力Ｅｐｅｘが低電圧バッテリ１０３へ優先的に供給されると、低電圧電気負荷１０７の駆動電力が不足したり、低電圧電気負荷１０７の作動が不安定になったりする事態を回避することができる。さらに、余剰発電電力Ｅｐｅｘを廃棄する事態を回避することができる。
【０１１７】
以下、本実施例における余剰発電電力Ｅｐｅｘの分配手順について図１５に沿って説明する。図１５は、余剰発電電力の分配制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、前述した回生発電制御ルーチン（図５を参照）のＳ１０６においてＥＣＵ２０が実行するサブルーチンである。なお、図１５において、前述した第２の実施例の分配制御ルーチン（図８を参照）と同等の処理には同一の符号が付されている。
【０１１８】
図１５のルーチンでは、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０１において肯定判定された場合に、Ｓ５０１へ進み、低電圧バッテリ１０３の充電状態（第２ＳＯＣセンサ１０３ａの測定値）ＳＯＣ２を取得する。
【０１１９】
Ｓ５０２では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ５０１で取得した充電状態ＳＯＣ２が下限値β以下であるか否かを判別する。下限値βは、低電圧電気負荷１０７へ電力を供給する上で必要となる最低限の充電状態に所定のマージンを付加した値であり、予め実験などを利用した適合処理により定められている。
【０１２０】
前記Ｓ５０２において肯定判定された場合（ＳＯＣ２≦β）は、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０３へ進み、低電圧バッテリ１０３の充電可能電力Ｅｐｂａｔｓｕｂｍａｘを演算する。ここでいう充電可能電力Ｅｐｂａｔｓｕｂｍａｘは、低電圧バッテリ１０３の充電状態を上記した下限値βより高く設定された目標値まで高めるために必要な電力である。
【０１２１】
Ｓ５０４では、ＥＣＵ２０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０５の通過電力（ＤＣ−ＤＣコンバータ１０５により降圧する高電圧の電力）Ｅｐｄｃｄｃを演算する。たとえば、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ５０３で算出された充電可能電力Ｅｐｂａｔｓｕｂｍａｘを高電圧に昇圧した際の電力を演算する。
【０１２２】
Ｓ５０５では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ５０４で算出された通過電力Ｅｐｄｃｄｃが余剰発電電力Ｅｐｅｘ以上であるか否かを判別する。Ｓ５０５において肯定判定された場合（Ｅｐｄｃｄｃ≧Ｅｐｅｘ）は、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０６へ進み、余剰発電電力Ｅｐｅｘの全てが低電圧バッテリ１０３へ供給されるようにＤＣ−ＤＣコンバータ１０５を制御する
。
【０１２３】
前記Ｓ５０５において否定判定された場合（Ｅｐｄｃｄｃ＜Ｅｐｅｘ）は、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０７へ進む。Ｓ５０７では、ＥＣＵ２０は、余剰発電電力Ｅｐｅｘのうち上記した通過電力Ｅｐｄｃｄｃに相当する電力が低電圧バッテリ１０３へ供給され、残りの電力が高電圧電気負荷１０６ｂへ供給されるようにＤＣ−ＤＣコンバータ１０５及び分配器１０８を制御する。
【０１２４】
また、前記Ｓ５０２において否定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０８へ進み、余剰発電電力Ｅｐｅｘの全てが高電圧電気負荷１０６ｂに分配されるように分配器１０８を制御する。
【０１２５】
以上述べたようにＥＣＵ２０が図１５の分配制御ルーチンを実行すると、余剰発電電力Ｅｐｅｘが低電圧バッテリ１０３へ優先的に供給されるため、車両が走行する上で必要不可欠な低電圧電気負荷１０７の作動を保証することができる。
【０１２６】
なお、低電圧バッテリ１０３の充電状態が低い場合は、余剰発電電力Ｅｐｅｘを低電圧バッテリ１０３へ供給する代わりに低電圧電気負荷１０７へ供給してもよく、或いは低電圧バッテリ１０３と低電圧電気負荷１０７の双方へ余剰発電電力Ｅｐｅｘを供給してもよい。
【０１２７】
＜実施例６＞
次に、本発明の第６の実施例について説明する。ここでは前述した第２乃至第５の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【０１２８】
前述した第２乃至第５の実施例では、オイルヒータ１０６ａ、触媒加熱用ヒータ１０６ｃ、モータアシストターボ５４、又は低電圧バッテリ１０３の何れか一つが車両に搭載される場合（又は、何れか一つに余剰発電電力Ｅｐｅｘを供給する必要がある場合）を例に挙げたが、本実施例では、上記した複数の電気機器の少なくとも２つに余剰発電電力Ｅｐｅｘを供給する必要がある場合について述べる。
【０１２９】
上記した複数の電気機器の少なくとも２つに余剰発電電力Ｅｐｅｘを供給する必要がある場合には、ＥＣＵ２０は、予め定められた優先順位に従って余剰発電電力Ｅｐｅｘの供給先を決定してもよい。たとえば、低電圧バッテリ１０３、オイルヒータ１０６ａ、触媒加熱用ヒータ１０６ｃ、モータアシストターボ５４の順に優先順位を定めてもよい。その場合、車両が走行する上で必要不可欠な低電圧電気負荷１０７の作動が保証され、次いで内燃機関１の暖気促進が図られることになる。なお、優先順位の高い電気機器により消費しきれない余剰発電電力Ｅｐｅｘがある場合は、優先順位の低い電気機器へ供給されればよい。
【０１３０】
また、ＥＣＵ２０は、予め各電気機器に割り振られた重み付け係数を余剰発電電力Ｅｐｅｘに乗算することにより、複数の電気機器へ余剰発電電力Ｅｐｅｘが割り振られるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１３１】
１     内燃機関
２     トランスミッション
３     プロペラシャフト
４     デファレンシャルギア
５     ドライブシャフト
６     駆動輪
２０   ＥＣＵ
２４   クランクポジションセンサ
２６   油温センサ
５０   排気通路
５１   排気浄化用触媒
５２   触媒温度センサ
５３   吸気通路
５４   モータアシストターボ
５４ａ タービン
５４ｂ コンプレッサ
１００ 発電機構
１０１ オルタネータ
１０１ａ      レギュレータ
１０１ｂ      温度センサ
１０２ 高電圧バッテリ
１０２ａ      第１ＳＯＣセンサ
１０３ 低電圧バッテリ
１０３ａ      第２ＳＯＣセンサ
１０４ 切換スイッチ
１０５ ＤＣ−ＤＣコンバータ
１０６ 高電圧電気負荷
１０６ａ      オイルヒータ
１０６ｂ      高電圧電気負荷
１０６ｃ      触媒加熱用ヒータ
１０６ｄ      電動モータ
１０７ 低電圧電気負荷
１０８ 分配器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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