(57)【要約】【課題】  低コストな構成にて劣化の進行を抑制してバッテリの充電を行うことを可能とする。【解決手段】  車両に搭載されたバッテリ４０の充電を制御する充電制御装置であって、バッテリ４０の電解質の温度を計測する温度センサ２１と、車両のイグニッションスイッチ１１がオフになっている時間を計測するタイマ１２と、温度センサ２１が計測した温度、タイマ１２が計測した時間、及び所定の放電量とに基づいて、バッテリ４０へ充電を行う際の充電量を制御するエンジンＥＣＵ１０及びバッテリＥＣＵ２０とを備えた、車両のバッテリの充電制御装置１。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたバッテリの充電を制御する充電制御装置であって、
前記バッテリの電解質の温度を計測する温度計測手段と、
前記車両のイグニッションスイッチがオフになっている時間を計測する時間計測手段と、
前記温度計測手段が計測した温度、前記時間計測手段が計測した時間、及び所定の放電量とに基づいて、前記バッテリへ充電を行う際の充電量を制御する制御手段とを備えた、
車両のバッテリの充電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のバッテリの充電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車に搭載されたバッテリに用いられる鉛蓄電池はサルフェーションと称する劣化が生ずることが知られており、サルフェーションを考慮した種々の技術が提案されている。例として、特許文献１には、バッテリの充電に際して、予めバッテリの端子電圧の時間変化に基づき正負各々の電極の劣化を判定し、当該判定結果に基づきバッテリの温度を調整することにより、サルフェーションの進行を抑制するようにした技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１６８３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術においては、以下のような課題があった。すなわち、特許文献１に記載の技術は、少なくともバッテリの温度を調整するために加熱用のヒータ、冷却用のファンといった手段を別途用意する必要があり、高コストな構成となっていた。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、低コストな構成にて劣化の進行を抑制してバッテリの充電を行うことを可能とする、車両のバッテリの充電制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の側面は、車両に搭載されたバッテリの充電を制御する充電制御装置であって、前記バッテリの電解質の温度を計測する温度計測手段と、前記車両のイグニッションスイッチがオフになっている時間を計測する時間計測手段と、前記温度計測手段が計測した温度、前記時間計測手段が計測した時間、及び所定の放電量とに基づいて、前記バッテリへ充電を行う際の充電量を制御する制御手段とを備えた、車両のバッテリの充電制御装置である。
【０００７】
なお、本発明は他の側面として、前記所定の放電量は、予め定められた固定値であって、前記制御手段は、前記前記時間計測手段が計測した時間と前記所定の放電量との積と、前記温度計測手段が計測した温度との相関に基づき、前記充電量としてバッテリの充電時間の長短を制御するものであってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
以上のような本発明は、低コストな構成にて劣化の進行を抑制してバッテリの充電を行うことが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両のバッテリの充電制御装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係る車両のバッテリの充電制御装置の制御動作のフローチャート
【図３】本発明の実施の形態に係る車両のバッテリの充電制御装置の動作に用いられるテーブルを示す図
【図４】本発明の実施の形態に係る車両のバッテリの充電制御装置の制御動作の具体例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態に係る車両のバッテリの充電制御装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、バッテリの充電制御装置１において、エンジンＥＣＵ１０はＣＰＵ、メモリ、通信バス３０を介してバッテリＥＣＵ２０その他のＥＣＵと通信する通信装置等を有し、燃料噴射、スロットル開度調整その他車両のエンジンの動作一般を制御する手段であって、特に本実施の形態ではタイマ１２を用いてイグニッションスイッチ１１の挙動をモニタする手段である。
【００１１】
具体的には、エンジンＥＣＵ１０は、車両のイグニッションスイッチ１１のオン状態及びオフ状態のそれぞれのタイミングを検知するとともにタイマ１２を用いて各タイミング間を計測し、イグニッションスイッチ１１がオフ状態を継続している期間をＩＧ−ＯＦＦ時間として算出する。エンジンＥＣＵ１０はＩＧ−ＯＦＦ時間が発生する毎にこれを時系列順に整理して自らのメモリに記憶する。
【００１２】
更に、エンジンＥＣＵ１０は、バッテリ４０に接続された負荷が動作していない場合にバッテリ４０から放電される電流（以下、暗電流と称す）の量（以下、暗電流放電量と称す）が自らのメモリにプリセットされている。なお、暗電流放電量はバッテリ４０の定格とバッテリ４０が搭載される車両の設計等の条件に基づく理論値、又は計測、試験に基づく経験値として定められる。
【００１３】
バッテリＥＣＵ２０はエンジンＥＣＵ１０と同様のハードウェア構成を有し、バッテリ４０の電解液の液温を検出する温度センサ２１、及びエンジンＥＣＵ１０から情報を取得して、後述する制御パターンテーブルを参照して、バッテリ４０の充放電を制御する手段である。ここで制御パターンテーブルはバッテリＥＣＵ２０のメモリに格納された、バッテリ４０への充電動作のアルゴリズムである。バッテリＥＣＵ２０による制御パターンテーブルを用いたバッテリ４０の充電制御動作については後述する。
【００１４】
バッテリ４０は鉛蓄電池として実施され、車両において図視しないエンジン及びその他の電装品の電源であって、エンジンＥＣＵ１０の制御により動作するオルタネータ５０の回生発電により充電される。
【００１５】
以上の構成において、温度センサ２１は本発明の温度計測手段に相当し、タイマ１２は本発明の時間計測手段に相当し、エンジンＥＣＵ１０及びバッテリＥＣＵ２０の組み合わせは本発明の制御手段に相当する。
【００１６】
本実施の形態の車両のバッテリの充電制御装置は、上記の構成を備えたことにより、当該充電動作より前のバッテリ４０の状態に基づき、バッテリＥＣＵ２０がオルタネータ５０からのバッテリ４０の充電量としての充電時間を制御することにより、バッテリ４０のサルフェーションの進行を抑制しつつ充電を行う。
【００１７】
以下、図２のフローチャートを参照して説明する。はじめに、充電条件設定ステップとして、バッテリＥＣＵ２０は、エンジンＥＣＵ１０から暗電流放電量及び直近のＩＧ−ＯＦＦ時間を取得し、これらからバッテリ収支を算出する（Ｓ１０）。ここでバッテリ収支とは暗電流放電量（単位：一例としてＡ）とＩＧ−ＯＦＦ時間（単位：一例としてｓ）の積として定義される量（単位：一例としてＡｓ）である。次に、バッテリＥＣＵ２０は温度センサ２１からバッテリ４０の液温を取得する（Ｓ１１）。
【００１８】
ここでバッテリ収支及び液温は、バッテリ４０のサルフェーションの評価値として用いられる。すなわち、バッテリ４０のサルフェーションはバッテリ４０の液温とバッテリ収支に依存する一方、バッテリ４０への充電時の反応により進行が抑制され、充電時間の総計が大きくなるほど抑制の効果は大きくなる。
【００１９】
本発明は上記の知見に基づき、液温とバッテリ収支との相関によりバッテリ４０のサルフェーションの程度が大きくなる条件を設定し、当該条件に対応して車両のエンジンが動作中に可能な充電時間の長短を設定することにより、ヒータその他、バッテリの環境を改変する機械的、電気的な手段を用いることのない低コストな構成にて、バッテリ４０のサルフェーションの進行を抑制する。
【００２０】
図３はバッテリＥＣＵ２０に格納された制御パターンテーブルの一例である。制御パターンテーブル２０ａは液温とバッテリ収支との相関をマトリックス化し、液温とバッテリ収支とが特定の関係となる条件に区分して、当該区分毎に異なる充電制御パターンを与えるものである。例として、バッテリ収支が比較的小さい（０〜−６０００Ａｓ）領域Ａにおいては、液温の変化はサルフェーションに影響を与えず、且つサルフェーションの進行の程度は小さいと期待され、したがって充電より放電を優先した制御に好適である。
【００２１】
一方、バッテリ収支が大きくなるにつれ、サルフェーションにおける液温の寄与は無視できなくなる。例えば、バッテリ収支が最大に近くなる（−１５０００〜−２００００Ａｓ）領域においては、液温が低い領域Ｄのほうが高い領域Ｃよりもサルフェーションの進行の程度が大きくなると期待され、したがって充電をより優先した制御が好適となる。
【００２２】
バッテリＥＣＵ２０は、以上のような制御パターンテーブル２０ａを参照して、取得したバッテリ４０の直近のバッテリ収支及び液温から、対応する領域Ａ〜Ｄに応じた充電制御パターンを選択し（Ｓ１２）、選択した充電制御パターンに応じて、バッテリ４０に対し、オルタネータ５０からの充電を実行する。
【００２３】
図４は、制御パターンテーブル２０ａの設定に基づく充電制御パターンの一例である。充電制御パターンは、車両のエンジンが動作中に可能な充電動作の可否及び充電動作期間の組合せとして定められ、図４においては、いわゆる押し込み充電時間の設定に例示される充電時間を延長する制御（イ）、所定期間（例えば車両のエンジンを駆動させてから停止させるまで）放電を禁止することにより充電時間を伸長させる制御（ロ）、アイドリングストップ禁止時間を抑制する（図中「△」、所定値（例：数ｓｅｃ）のみアイドリングを許可して充電時間を確保する）又は０とする制御（ハ）を領域毎に組み合わせることで、充電時間の長短を制御して、サルフェーションの進行を効果的に抑制することが可能となる。
【００２４】
以上のように、本発明の実施の形態の車両のバッテリの充電制御装置によれば、低コストな構成にて劣化としてのサルフェーションの進行を抑制してバッテリの充電を行うことが可能になるという効果を奏する。
【００２５】
しかしながら、本発明は、上記の実施の形態により限定されるものではない。
【００２６】
上記の説明においては、本発明の制御手段はエンジンＥＣＵ１０及びバッテリＥＣＵ２０の組み合わせによるものとしたが、本発明は、自動車の制御を行う任意のＥＣＵ又は複数のＥＣＵの組み合わせにより実現するものとしてもよい。
【００２７】
更に、上記の説明において、本発明のバッテリは鉛蓄電池であり、液温の温度を検出するものとしたが、本発明のバッテリは劣化を生じるとともに充電時間を伸長する制御により当該劣化の進行が抑制されるものであれば他の種類の蓄電池であってもよい。
【００２８】
更に、バッテリ４０に対する充電の電源はエンジンにより駆動するオルタネータ５０としたが、ハイブリッド車のモータその他任意の発電機であってもよい。
【００２９】
更に、上記の説明において、バッテリ４０に対する充電の電源はエンジンにより駆動するオルタネータ５０としたが、ハイブリッド車のモータその他任意の発電機であってもよい。
【００３０】
更に、上記の説明においては、本発明の車両の例として四輪自動車を挙げたが、本発明の車両はバッテリが搭載されたものであればよく、その他の具体的構成に限定されない。したがって、本発明は、内燃機関のみで動作する車両、内燃機関と電動機とを備えたハイブリッド車両、電動機のみにて動作する車両にて実施してもよく、二輪車、列車、その他の車両において実施してもよい。
【００３１】
以上のように、本発明は、車両に搭載されたバッテリの充電を制御する充電制御装置であって、前記バッテリの電解質の温度を計測する温度計測手段と、前記車両のイグニッションスイッチがオフになっている時間を計測する時間計測手段と、前記温度計測手段が計測した温度、前記時間計測手段が計測した時間、及び所定の放電量とに基づいて、前記バッテリへ充電を行う際の充電量を制御する制御手段とを備えたものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。
【００３２】
したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のような本発明は、低コストな構成にて劣化の進行を抑制してバッテリの充電を行うことが可能になるという効果を奏し、例えばエンジン自動車やハイブリッド自動車等の車両への適用において有用である。
【符号の説明】
【００３４】
１  バッテリの充電制御装置
１０  エンジンＥＣＵ
１１  イグニッションスイッチ
１２  タイマ
２０  バッテリＥＣＵ
２０ａ  制御パターンテーブル
２１  温度センサ
３０  通信バス
４０  バッテリ
５０  オルタネータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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