(57)【要約】【課題】停車時間率が高くても補機電流量が小さい場合や、補機電流量が大きくても停車時間率が低い場合に、バッテリを無駄に充電させないようにする。【解決手段】エンジンと、エンジンの動力によって駆動される発電機の発電量によって充電可能なバッテリと、前記バッテリを用いて動作し得る補機類と、を有する車両に搭載されるバッテリ充電制御装置である。このバッテリ充電制御装置は；前記車両の所定期間における停車時間率を取得する停車時間率取得部と；前記補機類の電流量を補機電流量として取得する補機電流量取得部と；前記停車時間率と前記補機電流量に基づいて、前記バッテリの充電目標値を設定する充電目標値設定部と；を備える。前記充電目標値設定部は、前記停車時間率と前記補機電流量とが反比例の関係にあるグラフを規定する２次元座標空間上の各位置に前記充電目標値を割り当てたマップデータに基づいて、前記充電目標値の設定を行う。【選択図】図３
2015205593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンの動力によって駆動される発電機の発電量によって充電可能なバッテリと、前記バッテリを用いて動作し得る補機類と、を有する車両に搭載されるバッテリ充電制御装置であって、
前記車両の所定期間における停車時間率を取得する停車時間率取得部と、
前記補機類の電流量を補機電流量として取得する補機電流量取得部と、
前記停車時間率と前記補機電流量に基づいて、前記バッテリの充電目標値を設定する充電目標値設定部と、
を備え、
前記充電目標値設定部は、
前記停車時間率と前記補機電流量とが反比例の関係にあるグラフを規定する２次元座標空間上の各位置に前記充電目標値を割り当てたマップデータに基づいて、前記充電目標値の設定を行う、車両用のバッテリ充電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のバッテリ充電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、エンジンとバッテリが搭載されており、エンジンの動力によって駆動されるオルタネータの発電量によってバッテリは充電される。従来、バッテリへの充電量を制御する車両用のバッテリ充電制御装置として、停車時間率と補機電流量とに基づいて、バッテリのＳＯＣの目標値（以下、「目標ＳＯＣ」と呼ぶ）を制御する技術が提案されている（特許文献１参照）。この技術によれば、停車時間率が高くなれば高くなるほど、補機電流量が大きくなれば大きくなるほど、目標ＳＯＣは大きくなるように制御され、停車時間率が高い場合や補機電流量が大きい場合でも、アイドリングストップ制御のストップ状態からの復帰が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２７２２５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、特許文献１の技術では、停車時間率が高くても補機電流量が小さい場合や、補機電流量が大きくても停車時間率が低い場合に、バッテリを無駄に充電させる問題があった。停車時間率が高くても補機電流量が小さい場合や、補機電流量が大きくても停車時間率が低い場合には、目標ＳＯＣが低くてもアイドリングストップからの復帰が問題なく可能であるためである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本発明の一形態は、エンジンと、前記エンジンの動力によって駆動される発電機の発電量によって充電可能なバッテリと、前記バッテリを用いて動作し得る補機類と、を有する車両に搭載されるバッテリ充電制御装置である。この車両用のバッテリ充電制御装置は；前記車両の所定期間における停車時間率を取得する停車時間率取得部と；前記補機類の電流量を補機電流量として取得する補機電流量取得部と；前記停車時間率と前記補機電流量に基づいて、前記バッテリの充電目標値を設定する充電目標値設定部と；を備える。前記充電目標値設定部は、前記停車時間率と前記補機電流量とが反比例の関係にあるグラフを規定する２次元座標空間上の各位置に前記充電目標値を割り当てたマップデータに基づいて、前記充電目標値の設定を行う。
【０００７】
この車両用のバッテリ充電制御装置によれば、充電目標値設定部は、前記停車時間率と前記補機電流量とが反比例の関係にあるグラフを用いて充電目標値を規定していることから、停車時間率が高くても補機電流量が小さい場合や、補機電流量が大きくても停車時間率が低い場合に、バッテリを無駄に充電させることがない。このため、バッテリの必要な充電量の確保と、無駄な充電による燃費悪化の抑制とを両立できる。
【０００８】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能である。例えば、前記形態の車両用のバッテリ充電制御装置を備える車両、前記形態の車両用のバッテリ充電制御装置の各部に対応する機能をコンピュータに実現させるバッテリ充電制御方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態としての自動車の構成を示す説明図である。
【図２】ＥＣＵの構成の一部を機能的に示す説明図である。
【図３】目標ＳＯＣ算出用マップを示す説明図である。
【図４】発電指示電圧のフィードバック制御を示すタイミングチャートである。
【図５】第２実施形態における目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】ステップＳ１２０の処理を示す説明図である。
【図７】ステップＳ１３０の処理を示す説明図である。
【図８】関数Ｖ１（ｂ）を例示する説明図である。
【図９】関数Ｖ２（ｂ）を例示する説明図である。
【図１０】関数Ｖ３（ｂ）を例示する説明図である。
【図１１】ステップＳ１４０の処理を示す説明図である。
【図１２】第２実施形態においてｂに応じて加速時以外目標ＳＯＣ値Ｚ１ａと加速時目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂとがどのように変化するかを示すグラフである。
【図１３】第３実施形態における関数Ｖ１（ｂ）〜関数Ｖ３（ｂ）を例示する説明図である。
【図１４】第４実施形態においてｂに応じて加速時以外目標ＳＯＣ値Ｚ１ａと加速時目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂとがどのように変化するかを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．全体構成：
図１は、本発明の第１実施形態としての自動車２００の構成を示す説明図である。自動車２００は、アイドリングストップ機能を搭載した車両である。自動車２００は、エンジン１０と、自動変速機１５と、ディファレンシャルギア２０と、駆動輪２５と、スタータ３０と、オルタネータ３５と、バッテリ４０と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electrical Control Unit）５０とを備えている。
【００１１】
エンジン１０は、ガソリンや軽油などの燃料を燃焼させることによって動力を発生させる内燃機関である。エンジン１０の動力は、自動変速機１５に伝達されるとともに、駆動機構３４を介してオルタネータ３５に伝達される。エンジン１０の出力は、運転者により操作されるアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に応じて、エンジンコントロールコンピュータ（図示せず）により変更される。
【００１２】
自動変速機１５は、変速比の変更（いわゆるシフトチェンジ）を自動的に実行する。エンジン１０の動力（回転数・トルク）は、自動変速機１５によって変速され、所望の回転数・トルクとして、ディファレンシャルギア２０を介して、左右の駆動輪２５に伝達される。こうして、エンジン１０の動力は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて変更されつつ、自動変速機１５を介して駆動輪２５に伝達されて、車両（自動車２００）の加速・減速が行なわれることになる。
【００１３】
オルタネータ３５にエンジン１０の動力を伝達する駆動機構３４は、本実施形態では、ベルトドライブの構成を採用している。オルタネータ３５は、エンジン１０の動力の一部を用いて発電を行なう。オルタネータ３５は、発電機の一種である。発電された電力は、インバータ（図示せず）を介してバッテリ４０の充電に用いられる。本明細書では、オルタネータ３５を用いたエンジン１０の動力による発電を「燃料発電」と呼ぶ。
【００１４】
バッテリ４０は、電圧１４Ｖの直流電源としての鉛蓄電池であり、エンジン本体以外に設けられた周辺機器である補機類７０に電力を供給する。補機類７０は、ヘッドライト７２、空調装置（Ａ／Ｃ）７４等が該当する。
【００１５】
スタータ３０は、バッテリ４０から供給される電力によってエンジン１０を始動させるセルモータである。通常は、停止している自動車の運転を開始する際に、運転者がイグニッションスイッチ（図示せず）を操作すると、スタータ３０が起動し、エンジン１０が始動する。このスタータ３０は、アイドリングストップ制御によりエンジン１０が停止した状態からエンジン１０を再始動させる場合にも利用される。
【００１６】
ＥＣＵ５０は、コンピュータプログラムを実行するＣＰＵ、コンピュータプログラム等を記憶するＲＯＭ、一時的にデータを記憶するＲＡＭ、各種センサやアクチュエータ等に接続される入出力ポート等を備える。ＥＣＵ５０に接続されるセンサとしては、車速を検出する車速センサ８１、駆動輪２５の回転速度を検出する車輪速センサ８２、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込みの有無を検出するブレーキペダルセンサ８４、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサ８６、バッテリ４０の充放電電流を検出するバッテリ電流センサ８８、およびオルタネータ３５の出力電流を検出するオルタネータ電流センサ８９等が設けられている。アクチュエータとしては、スタータ３０やオルタネータ３５等が該当する。ＥＣＵ５０は、バッテリ４０から電力の供給を受けている。
【００１７】
Ａ−２．ＥＣＵの構成：
ＥＣＵ５０は、前記各種のセンサ、エンジンコントロールコンピュータ（図示せず）、およびナビゲーション装置７６からの各信号をもとに、スタータ３０やオルタネータ３５を制御することによって、エンジン停止と再始動を制御（アイドリングストップ制御）するとともに、バッテリ４０のＳＯＣ（state of charge）を制御する。「ＳＯＣ」は、バッテリ４０に残存している電気量を、バッテリを満充電したときに蓄えられる電気量で除した値として定義される。アイドリングストップ制御は、車輪速センサ８２で検出された車輪速Ｖｈが低下して所定速度（例えば１０ｋｍ／ｈ）未満となったときに、エンジン停止条件が成立したとして燃料カットの指示を燃料供給系に出力し、その後、アクセル開度Ｔｐからアクセルペダルが踏み込まれたことが検出されたときに、エンジン再始動条件が成立したとしてエンジン再始動の指示をスタータ３０に出力するものである。
【００１８】
図２は、ＥＣＵ５０の構成の一部を機能的に示す説明図である。図示は、バッテリ４０のＳＯＣを制御する構成を示したものである。ＥＣＵ５０は、ドライブモード算出部１１０と、停車時間率算出部１２０と、補機電流量算出部１３０と、目標ＳＯＣ／上限電圧算出部１４０と、オルタネータ発電指示電圧算出部１５０とを備える。各部１１０〜１５０は、実際は、ＥＣＵ５０に備えられたＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されたコンピュータプログラムを実行することで実現する機能を示す。
【００１９】
ドライブモード算出部１１０は、エンジンコントロールコンピュータ（図示せず）から送られてくるスロットル開度等のエンジン情報Ｓ１と、同じくエンジンコントロールコンピュータから送られてくる燃料噴射の停止を示すフューエルカット情報Ｓ２と、自動変速機１５のシフトレンジを示すトランスミッション（Ｔ／Ｍ）情報Ｓ３と、車速センサ８１によって検出された車速Ｖｖと、車輪速センサ８２によって検出された車輪速Ｖｈとに基づいてドライブモードを算出する。ここで、「ドライブモード」とは、自動車２００の走行状態を示すもので、定速走行モード、加速走行モード、減速走行モードの３種類を有する。ドライブモード算出部１１０は、上記３種類のうちのいずれに該当するかを算出し、その算出結果をドライブモードＭｄとしてオルタネータ発電指示電圧算出部１５０に送信する。
【００２０】
停車時間率算出部１２０は、車速センサ８１によって検出された車速Ｖｖと、車輪速センサ８２によって検出された車輪速Ｖｈとに基づいて停車時間率Ｘを算出する。ここで、「停車時間率」とは、所定期間のうちの車両が停車していた時間の比率を示すパラメータであり、渋滞の程度を示す。具体的には、車輪速Ｖｈが値０となる停車時間を所定時間で割ることによって停車時間率Ｘを算出する。なお、この算出はこの例に限らず、種々の方法で求めることができ、例えば、ナビゲーション（図示せず）の情報を利用して予測値とすることもできる。
【００２１】
補機電流量算出部１３０は、オルタネータ電流センサ８９によって検出されたオルタネータ電流Ａａと、バッテリ電流センサ８８によって検出されたバッテリ４０の充放電電流（「バッテリ電流」と呼ぶ）Ａｂとに基づいて、補機類７０で費やす補機電流量Ｙを算出する。
【００２２】
目標ＳＯＣ／上限電圧算出部１４０は、停車時間率算出部１２０によって算出した停車時間率Ｘと、補機電流量算出部１３０によって算出した補機電流量Ｙとに基づいて、目標ＳＯＣ値Ｚ１と上限電圧Ｚ２とを算出する。目標ＳＯＣ値Ｚ１は目標とするＳＯＣであり、上限電圧Ｚ２は後述する発電指示電圧の上限である。目標ＳＯＣ／上限電圧算出部１４０が、本願発明の特徴部分であり、後ほど詳述する。目標ＳＯＣ値Ｚ１あるいは上限電圧Ｚ２が、［発明の概要］の欄に記載した「充電目標値」に相当する。
【００２３】
オルタネータ発電指示電圧算出部１５０は、ドライブモード算出部１１０によって算出したドライブモードＭｄと、目標ＳＯＣ／上限電圧算出部１４０によって算出した目標ＳＯＣ値Ｚ１および上限電圧Ｚ２と、バッテリ電流センサ８８（図１）によって検出されたバッテリ電流Ａｂと、車輪速センサ８２（図１）によって検出された車輪速Ｖｈと、アクセル開度センサ８６（図１）によって検出されたアクセル開度Ｔｐとに基づいて、オルタネータ３５に対して発電量を指示するための電圧値（発電指示電圧）ＳＶを算出する。
【００２４】
発電指示電圧ＳＶは、車輪速Ｖｈとアクセル開度Ｔｐに基づいて定まるアイドリングストップ制御の状態や、バッテリ電流Ａｂに基づいて定まるバッテリ４０の現在のＳＯＣによって変化するものであるが、さらに、本実施形態では、目標ＳＯＣ値Ｚ１、上限電圧Ｚ２、およびドライブモードＭｄに応じて変化するようにしている。オルタネータ３５は、エンジン１０の動力の一部を用いて回転させるので、走行中の発電は燃料消費量の増加につながる。しかし、アイドリングストップ制御によるエンジン停止の途中でＳＯＣ不足からエンジンを再始動する場合は、エンジンの運転時に出力を増大してＳＯＣを増加する場合に比べて、３倍から５倍近くの燃料量が必要である。換言すれば、エンジンの運転時における単位ＳＯＣ（例えばＳＯＣ１％）当たりの燃費効果は、エンジン停止の途中でＳＯＣ不足からエンジンを再始動する場合に比べて、３倍から５倍優れている。オルタネータ発電指示電圧算出部１５０では、上記のように、目標ＳＯＣ値Ｚ１、上限電圧Ｚ２、およびドライブモードＭｄに応じて制御することによって、アイドリングストップ制御によるエンジン停止の途中でＳＯＣ不足からエンジンを再始動する機会を低減し、燃費の向上を図っている。
【００２５】
Ａ−３．目標ＳＯＣ／上限電圧算出部による処理：
目標ＳＯＣ／上限電圧算出部１４０は、自動車２００の加速走行時または定速走行時において、目標ＳＯＣ値Ｚ１と上限電圧Ｚ２とを算出するものであり、前述したように、停車時間率Ｘと補機電流量Ｙとに基づいて、その算出を行う。目標ＳＯＣ算出用のマップと上限電圧算出用のマップとが予めＲＯＭに記憶されており、各マップを用いて上記の算出がなされる。目標ＳＯＣ値Ｚ１の算出について、まず説明する。
【００２６】
図３は、目標ＳＯＣ算出用マップＭＰ１を示す説明図である。図示するように、目標ＳＯＣ算出用マップＭＰ１は、横軸に停車時間率Ｘをとり、縦軸に補機電流量Ｙをとり、横軸の値と縦軸の値とに対応する目標ＳＯＣ値Ｚ１をマッピングした３次元マップデータである。停車時間率Ｘと補機電流量Ｙと目標ＳＯＣ値Ｚ１との関係を、予め実験的にあるいはシミュレーションにより求めることで、目標ＳＯＣ算出用マップＭＰ１は作成されており、ＲＯＭに格納されている。
【００２７】
図示の例では、停車時間率Ｘと補機電流量Ｙとの２次元座標空間に反比例の関係を示す左下方向に凸な曲線（グラフ）が４つ規定されており、各曲線によって区分けされた５つのエリアに、目標ＳＯＣ値Ｚ１として、ＭＩＮ、ＭＩＮ＋α、ＭＩＮ＋β、ＭＩＮ＋γ、ＭＩＮ＋δの値が割り当てられている。ＭＩＮはベースとなる値であり、α、β、γ、δはこの順で高い値となっている（α＜β＜γ＜δ）。このため、図示のグラフによって定まる目標ＳＯＣ値Ｚ１は、おおまかには、停車時間率Ｘが高いほど、補機電流量Ｙが高いほど、充電が促進されるように目標ＳＯＣ値Ｚ１は高い値となっている。ただし、目標ＳＯＣ値Ｚ１は反比例の関係を示す左下方向に凸な曲線によって定まることから、停車時間率Ｘが高くても目標ＳＯＣ値Ｚ１が低い領域、補機電流量Ｙが大きくても目標ＳＯＣ値Ｚ１が低い領域が存在する。
【００２８】
目標ＳＯＣ／上限電圧算出部１４０は、ＲＯＭから目標ＳＯＣ算出用マップＭＰ１を呼び出し、現在の停車時間率Ｘと補機電流量Ｙとを目標ＳＯＣ算出用マップＭＰ１に投入することによって、停車時間率Ｘと補機電流量Ｙとに対応する目標ＳＯＣ値Ｚ１を取得する。
【００２９】
また、目標ＳＯＣ／上限電圧算出部１４０は、前述したように、上限電圧算出用のマップを用いてオルタネータ３５の発電指示電圧ＳＶの上限（上限電圧）Ｚ２を算出しているが、上限電圧算出用のマップは、目標ＳＯＣ算出用マップＭＰ１（図３）と類似である。すなわち、上限電圧算出用のマップは、目標ＳＯＣ算出用マップＭＰ１と比べて多少の形状の違いはあるものの、停車時間率Ｘと補機電流量Ｙとの２次元座標空間に反比例の関係を示す左下方向に凸なグラフが複数、規定されており、各曲線によって区分けされたエリアに、上限電圧）の値が割り当てられている。おおまかには、停車時間率Ｘが高いほど、補機電流量Ｙが大きいほど、充電が促進されるように上限電圧Ｚ２は高い値となり、但し、停車時間率Ｘが高くても上限電圧Ｚ２が小さい領域、補機電流量Ｙが大きくても上限電圧Ｚ２が小さい領域が存在する。
【００３０】
図４は、発電指示電圧ＳＶのフィードバック制御を示すタイミングチャートである。このフィードバック制御は、オルタネータ発電指示電圧算出部１５０によって加速走行時および定速走行時に実行されるもので、オルタネータ３５の発電指示電圧ＳＶを調整する。このフィードバック制御によれば、加速走行時または定速走行時において、バッテリ電流Ａｂを積算して求めた実際の充放電電流積算値が、目標ＳＯＣ値Ｚ１に相当する充放電電流積算値［Ａｓ］となるように制御される。目標ＳＯＣ値Ｚ１（単位［％］）の充放電電流積算値（単位［Ａｓ］）への換算は、次式（１）を用いてなされる。
【００３１】
充放電電流積算値＝Σ（Ｚ１／１００）×バッテリの５時間率容量  …（１）
なお、５時間率容量の単位は［Ａｓ］である。
【００３２】
さらに、図示するように、上限電圧Ｚ２を超えないように、発電指示電圧ＳＶは制御される。なお、減速回生時には、目標ＳＯＣとその時のＳＯＣの関係にかかわらず、全ての上限電圧で発電されるように制御がなされている。減速時は、フューエルカットをするので、燃料を消費せずに車両の運動エネルギーで発電できるためである。
【００３３】
Ａ−４．実施形態の効果：
以上のように構成された実施形態によれば、目標ＳＯＣ算出用マップＭＰ１および上限電圧算出用のマップが、停車時間率Ｘと前記補機電流量Ｙとが反比例の関係にあるグラフを用いて目標ＳＯＣ値Ｚ１あるいは上限電圧Ｚ２を規定していることから、停車時間率が高くても補機電流量が小さい場合や、補機電流量が大きくても停車時間率が低い場合に、バッテリを無駄に充電させることがない。このため、バッテリの必要な充電量の確保と、無駄な充電による燃費悪化の抑制とを両立できる。
【００３４】
Ｂ．第２実施形態：
本発明の第２実施形態について、次に説明する。第２実施形態は、第１実施形態と比べて、目標ＳＯＣ／上限電圧算出部の構成が相違し、その他の構成は第１実施形態の構成と同一である。同一の部分については、同一の符号を用いて以下の説明を行う。
【００３５】
図５は、第２実施形態における目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチンを示すフローチャートである。ＥＣＵ５０のＣＰＵが、自動車の加速走行時または定速走行時において、目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチンを所定時間ごと繰り返し実行することによって、目標ＳＯＣ／上限電圧算出部が構成される。処理が開始されると、ＣＰＵは、まず、停車時間率算出部１２０によって算出した停車時間率Ｘと、補機電流量算出部１３０によって算出した補機電流量Ｙとの間に、次式（２）の関係が成立するか否かを判定する（ステップＳ１１０）。
【００３６】
Ｙ＜１／（ａ・Ｘｎ  ）…（２）
但し、ａ、ｎは、それぞれ所定の正数である。
【００３７】
図６は、式（２）を示す説明図である。Ｙ＝１／（ａ・Ｘｎ  ）の曲線は、図示のように左下方向に凸な曲線であり、その曲線よりも座標原点側の領域、すなわち、ハッチングした領域が式（２）を満たす。ステップＳ１１０の処理は、現在の停車時間率Ｘと現在の補機電流量Ｙとが図中のハッチングした領域に在るか否かを判定するものである。
【００３８】
図５のステップＳ１１０で、式（２）を満たすと判定されると、ＣＰＵは、ステップＳ１２０に処理を移行する。ステップＳ１２０では、加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａに初期値ＭＩＮ１を設定し、加速時の目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂに初期値ＭＩＮ２を設定し、上限電圧Ｚ２に初期値ＭＩＮ３を設定する。すなわち、図６に示すように、Ｙ＜１／（ａ・Ｘｎ  ）を満たす領域、すなわちハッチングした領域において、Ｚ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ２がＭＩＮ１、ＭＩＮ２、ＭＩＮ３とそれぞれ設定される。なお、本実施形態においては、ＭＩＮ２は、ＭＩＮ１よりも小さい値とした。また、本実施形態においては、目標ＳＯＣは、加速時以外（すなわち定速走行時）の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａと、加速時の目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂとの２種類を用意した。ステップＳ１２０の実行後、「リターン」に抜けて、目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチンを一旦終了する。
【００３９】
一方、ステップＳ１１０で、式（２）を満たさないと判定されると、ＣＰＵは、次式（３）を満たすｂの値を算出する処理を行う（ステップＳ１３０）。すなわち、ＣＰＵは、停車時間率算出部１２０によって算出した停車時間率Ｘと、補機電流量算出部１３０によって算出した補機電流量Ｙとを式（３）に代入してｂの値を求める。なお、式（３）によれば、停車時間率Ｘと補機電流量Ｙとは反比例の関係となっている。
【００４０】
Ｙ＝ｂ／（ａ・Ｘｎ  ）…（３）
但し、ａ、ｎはそれぞれ所定の正数である。ｂは１以上の所定の正数である。
【００４１】
図７は、ステップＳ１３０の処理を示す説明図である。式（３）において、ｂを変数として、ｂを値１から順に大きくしていくと、式（３）で示される左下方向に凸な曲線は、破線で示すように順に移動する。この移動は、図示のように間歇的ではなく、実際はシームレスなものとなる。ステップＳ１３０の処理は、現在の停車時間率Ｘと現在の補機電流量Ｙを満たす曲線を選択して、その選択された曲線に対応するｂの値を求めるものである。
【００４２】
図５のステップＳ１３０の実行後、ＣＰＵは、ステップＳ１３０で算出したｂの値で特定されるＹ＝ｂ／（ａ・Ｘｎ  ）で表現される曲線において、現在の停車時間率Ｘと現在の補機電流量Ｙとから定まる位置でのＺ方向（Ｚ１ａ方向、Ｚ１ｂ方向、あるいはＺ２方向）の高さを、関数Ｖ１（ｂ）、Ｖ２（ｂ）、Ｖ３（ｂ）を使って求める（ステップＳ１４０）。Ｚ方向とは、加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａ、加速時の目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂ、あるいは上限電圧Ｚ２の方向である。関数Ｖ１（ｂ）は加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａを算出するためのものであり、関数Ｖ２（ｂ）は加速時の目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂを算出するためのものであり、関数Ｖ３（ｂ）は上限電圧Ｚ２を算出するためのものである。関数Ｖ１（ｂ）、関数Ｖ２（ｂ）、関数Ｖ３（ｂ）は、実験的に、あるいはシミュレーションによってそれぞれ求まる。
【００４３】
図８は、関数Ｖ１（ｂ）を例示する説明図である。図示するように、関数Ｖ１（ｂ）は、ｂに応じて単調増加する関数であり、図８（ａ）に示す形であってもよいし、図８（ｂ）に示す形であってもよいし、図８（ｃ）に示す形であってもよい。
【００４４】
図９は、関数Ｖ２（ｂ）を例示する説明図である。図示するように、関数Ｖ２（ｂ）は、ｂに応じて単調増加する関数であり、図９（ａ）に示す形であってもよいし、図９（ｂ）に示す形であってもよいし、図９（ｃ）に示す形であってもよい。なお、本実施形態においては、関数Ｖ２（ｂ）の最大値は、関数Ｖ１（ｂ）の最大値よりも所定量だけ大きい。この所定量は、ステップＳ１２０で用いたＭＩＮ２とＭＩＮ１との差分（＝ＭＩＮ２−ＭＩＮ１）に相当する。
【００４５】
図１０は、関数Ｖ３（ｂ）を例示する説明図である。図示するように、関数Ｖ３（ｂ）は、ｂに応じて単調増加する関数であり、図１０（ａ）に示す形であってもよいし、図１０（ｂ）に示す形であってもよいし、図１０（ｃ）に示す形であってもよい。
【００４６】
図１１は、ステップＳ１４０の処理を示す説明図である。関数Ｖ１（ｂ）、Ｖ２（ｂ）、Ｖ３（ｂ）は、加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａ、加速時の目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂ、上限電圧Ｚ２を算出する際の、ステップＳ１２０で設定したＭＩＮ１、ＭＩＮ２、ＭＩＮ３に対する増加分に相当し、図１１においては、Ｙ＝１／（ａ・Ｘｎ  ）よりも右上側の領域（Ｙ＞１／（ａ・Ｘｎ  ）の領域）における曲面の断面を表現する。すなわち、Ｙ≧１／（ａ・Ｘｎ  ）を満たす領域は山のように盛り上がった形状となっており、その断面が関数Ｖ１（ｂ）、Ｖ２（ｂ）、Ｖ３（ｂ）として表現される。ステップＳ１４０では、ステップＳ１３０で求めたｂの値を関数Ｖ１（ｂ）、Ｖ２（ｂ）、Ｖ３（ｂ）にそれぞれ代入することによって、現在の停車時間率Ｘと現在の補機電流量Ｙとから定まる位置でのＺ１ａ方向、Ｚ１ｂ方向、Ｚ２方向の高さｈがそれぞれ求まる。
【００４７】
図５のステップＳ１４０の実行後、ＣＰＵは、ステップＳ１３０で求めたＺ１ａ方向の高さ（＝Ｖ１（ｂ）の値）をＭＩＮ１に加算することによって加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａを求め、ステップＳ１３０で求めたＺ１ｂ方向の高さ（＝Ｖ２（ｂ）の値）をＭＩＮ２に加算することによって加速時の目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂを求め、ステップＳ１３０で求めたＺ２方向の高さ（＝Ｖ３（ｂ）の値）をＭＩＮ３に加算することによって上限電圧Ｚ２を求める。ステップＳ１５０の実行後、「リターン」に抜けて、目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチンを一旦終了する。
【００４８】
以上のように構成された第２実施形態によれば、加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａ、加速時の目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂ、および上限電圧Ｚ２の算出の際に用いたマップデータ（３次元マップデータ）が、停車時間率Ｘと前記補機電流量Ｙとが反比例の関係にある曲線を用いて規定していることから、停車時間率が高くても補機電流量が小さい場合や、補機電流量が大きくても停車時間率が低い場合に、バッテリを無駄に充電させることがない。このため、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、バッテリの必要な充電量の確保と、無駄な充電による燃費悪化の抑制とを両立できる。
【００４９】
また、第２実施形態では、Ｙ≧ｂ／（ａ・Ｘｎ  ）の領域では、シームレスにＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ２が増加するように構成されていることから、停車時間率Ｘと補機電流量Ｙとを合わせた総合的な電位負荷に対して、シームレスに最適な充電制御を行うことができる。
【００５０】
図１２は、第２実施形態において、ｂに応じて加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａと加速時の目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂとがどのように変化するかを示すグラフである。初期値は、加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａの方が小さいが、ｂが大きくなるにつれ、すなわち図１１のグラフにおいては原点から遠くになるにつれ、加速時の目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂが加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａに徐々に近づき、最終的に加速時の目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂは加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａと一致する。
【００５１】
このために、ｂが小さいとき（図中の区間Ｄ１）には、加速時以外目標ＳＯＣ値Ｚ１ａと加速時目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂの差が大きく、加速時目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂが小さいことから、加速時の発電はほぼゼロ、すなわち発電カットされる。ｂが普通の大きさであるとき（図中の区間Ｄ２）には、加速時以外目標ＳＯＣ値Ｚ１ａと加速時目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂの差が小さいのでＳＯＣが少し下がると加速時も発電される。ｂが大きいときには（図中の区間Ｄ３）では、加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａと加速時の目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂの差が無いので、定速走行時と同様に加速時も発電（Ｆ／Ｂ発電）される。したがって、第２実施形態においては、総合的な電気負荷が小さい（すなわち、ｂが小さい）ときには、加速時は発電カットされ、総合的な電気負荷が大きい（すなわち、ｂが大きい）ときには、定速走行時と同じ発電を行うことから、必要な充電量に対し効率の良い発電ができ、燃料消費をより少なくすることができる。
【００５２】
Ｃ．第３実施形態：
本発明の第３実施形態について、次に説明する。第３実施形態は、第２実施形態と比べて、停車時間率Ｘと補機電流量Ｙとの２次元座標空間に規定したグラフを示す数式が相違し、その他の構成は第３実施形態の構成と同一である。第２実施形態では、Ｙ＝ｂ／（ａ・Ｘｎ  ）としたのに対して、第３実施形態では、次式（４）とした。数式が違うだけで、目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチン（図５）の作業手順も第３実施形態と同様である。
【００５３】
Ｙ＝ｂ／（ａ・（Ｘ−ｂ）ｎ  ）＋ｂ  …（４）
【００５４】
第３実施形態は、かかる構成によって、第２実施形態と同様の効果を奏する。なお、第２実施形態のＹ＝ｂ／（ａ・Ｘｎ  ）、第３実施形態のＹ＝ｂ／（ａ・（Ｘ−ｂ）ｎ  ）＋ｂ以外にも、これらに類似した数式に換えることができる。要は、停車時間率Ｘと補機電流量Ｙとの２次元座標空間に反比例の関係を示すグラフを規定することができれば、いずれの数式としてもよい。
【００５５】
Ｄ．第４実施形態：
本発明の第４実施形態について、次に説明する。第４実施形態は、第２実施形態と比べて、Ｚ方向（Ｚ１ａ方向、Ｚ１ｂ方向、あるいはＺ２方向）の高さを定める関数Ｖ１（ｂ）、Ｖ２（ｂ）、Ｖ３（ｂ）の形状が相違し、その他の構成は第１実施形態の構成と同一である。第２実施形態では、Ｖ１（ｂ）、Ｖ２（ｂ）、Ｖ３（ｂ）はｂに応じて単調増加する構成とした（図８〜図１０参照）。これに対して、第４実施形態では、図１３に示すように、階段状に増加するようにした。
【００５６】
図１４は、第４実施形態において、ｂに応じて加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａと加速時の目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂとがどのように変化するかを示すグラフである。Ｚ１ａ、Ｚ１ｂ共に階段状に増加するが、初期値は加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａの方が小さく、ｂが大きくなるにつれ、加速時の目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂが加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａに近づき、最終的に加速時の目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂは加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａと一致する。
【００５７】
このために、ｂが小さいとき（図中の区間Ｄ１１）には、加速時以外目標ＳＯＣ値Ｚ１ａと加速時目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂの差が大きく、加速時目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂが小さいことから、加速時の発電はほぼゼロ、すなわち発電カットされる。ｂが普通の大きさであるとき（図中の区間Ｄ１２）には、加速時以外目標ＳＯＣ値Ｚ１ａと加速時目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂの差が小さいのでＳＯＣが少し下がると加速時も発電される。ｂが大きいときには（図中の区間Ｄ１３）では、加速時以外の目標ＳＯＣ値Ｚ１ａと加速時の目標ＳＯＣ値Ｚ１ｂの差が無いので、定速走行時と同様に加速時も発電（Ｆ／Ｂ発電）される。
【００５８】
したがって、第４実施形態は、第２実施形態と同様に、総合的な電気負荷が小さい（すなわち、ｂが小さい）ときには、加速時は発電カットされ、総合的な電気負荷が大きい（すなわち、ｂが大きい）ときには、定速走行時と同じ発電を行うことから、必要な充電量に対し効率の良い発電ができ、燃料消費をより少なくすることができる。なお、この第４実施形態は、第１実施形態と似通っており、第１実施形態においてマップデータのグラフの形状や割り当てた目標ＳＯＣを適当な値とすることで、第４実施形態と同様な効果を奏することができる。
【００５９】
なお、この発明は上記の実施形態やその変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０…エンジン
１５…自動変速機
２０…ディファレンシャルギア
２５…駆動輪
３０…スタータ
３４…駆動機構
３５…オルタネータ
４０…バッテリ
５０…ＥＣＵ
７０…補機類
７２…ヘッドライト
７６…ナビゲーション装置
８１…車速センサ
８２…車輪速センサ
８４…ブレーキペダルセンサ
８６…アクセル開度センサ
８８…バッテリ電流センサ
８９…オルタネータ電流センサ
１１０…ドライブモード算出部
１２０…停車時間率算出部
１３０…補機電流量算出部
１４０…ＳＯＣ／上限電圧算出部
１５０…オルタネータ発電指示電圧算出部
２００…自動車
【図１】
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【図２】
2015205593.tif 000004
【図３】
2015205593.tif 000005
【図４】
2015205593.tif 000006
【図５】
2015205593.tif 000007
【図６】
2015205593.tif 000008
【図７】
2015205593.tif 000009
【図８】
2015205593.tif 000010
【図９】
2015205593.tif 000011
【図１０】
2015205593.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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