(57)【要約】      （修正有）【課題】ベルト滑りおよびキャパシタ故障を共に判定することができる車両用電源制御装置を提供する。【解決手段】エンジンの回転数と発電機への発電指示値と発電機の発電電圧とから発電機の発電電流を推定する発電電流推定手段と、発電電流推定手段で推定した発電電流からキャパシタに充電されるキャパシタ充電電流を推定する充電電流推定手段と、充電電流推定手段で推定したキャパシタ充電電流から所定時間の推定キャパシタ電圧変化を算出する電圧変化算出手段と、キャパシタの所定時間の実キャパシタ電圧変化を実測する電圧変化実測手段と、電圧変化算出手段で算出した推定キャパシタ電圧変化と電圧変化実測手段で実測した実キャパシタ電圧変化とに基づいて、ベルト滑りまたはキャパシタ故障を判定するＳ６故障判定手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図３
2015124678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの駆動力がベルトによって伝達される発電機と、該発電機により発電された電力を蓄電するキャパシタとを有し、前記発電機または前記キャパシタから車両電気負荷へ給電するように構成された車両用電源制御装置であって、
前記エンジンの回転数と前記発電機への発電指示値と前記発電機の発電電圧とから前記発電機の発電電流を推定する発電電流推定手段と、
前記発電電流推定手段で推定した発電電流から前記キャパシタに充電されるキャパシタ充電電流を推定する充電電流推定手段と、
前記充電電流推定手段で推定したキャパシタ充電電流から所定時間の推定キャパシタ電圧変化を算出する電圧変化算出手段と、
前記キャパシタの所定時間の実キャパシタ電圧変化を実測する電圧変化実測手段と、
前記電圧変化算出手段で算出した推定キャパシタ電圧変化と前記電圧変化実測手段で実測した実キャパシタ電圧変化とに基づいて、ベルト滑りまたはキャパシタ故障を判定する故障判定手段と、を有する
ことを特徴とする車両用電源制御装置。
【請求項２】
前記発電機への負荷を低減させてベルト滑りが無い状態にする負荷低減手段を有し、
前記故障判定手段は、前記負荷低減手段で負荷を低減した後、前記電圧変化算出手段で推定キャパシタ電圧変化を再度算出すると共に、前記電圧変化実測手段で実キャパシタ電圧変化を再度実測し、前記電圧変化算出手段で再度算出した推定キャパシタ電圧変化と前記電圧変化実測手段で再度実測した実キャパシタ電圧変化とに基づいて、ベルト滑りまたはキャパシタ故障のいずれかを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用電源制御装置。
【請求項３】
前記故障判定手段がベルト滑りと判定した際、前記発電機が前記エンジンを始動させる車両の場合、アイドルストップを禁止し、別途設けられたスタータが前記エンジンを始動させる車両の場合、前記スタータによってエンジン始動を行う故障対応手段を有する
ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の車両用電源制御装置。
【請求項４】
前記発電機または前記キャパシタからの前記車両電気負荷への入力電圧を制御するＤＣ／ＤＣコンバータを有し、
前記充電電流推定手段は、前記発電電流推定手段で推定した発電電流から前記ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電流を減算することにより前記キャパシタに充電されるキャパシタ充電電流を算出する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用電源制御装置。
【請求項５】
前記故障対応手段は、前記故障判定手段がベルト滑りまたはキャパシタ故障と判定した際、前記ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電流を抑制する
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用電源制御装置。
【請求項６】
前記故障対応手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電流を抑制するために、前記車両電気負荷のうち熱系アクチュエータへの通電を遮断する
ことを特徴とする請求項５に記載の車両用電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電源制御装置、特に、エンジンにより駆動される発電機と発電電力を蓄電するキャパシタを備えた車両の電源制御装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両においては、エンジンにより駆動される発電機を備え、該発電機により発電された電力を車載の各種電気デバイス、バッテリ等に供給するように構成される。このとき、エンジンと発電機がそれぞれ備えるプーリに駆動力を伝達するためのベルトを架け渡すことで、エンジンから発電機への駆動力の伝達を実現している。
【０００３】
ところが、上述の構成では、ベルトの水濡れ、ベルトの過大な伸びや摩耗、発電機の過大な負荷、テンショナの故障などにより、プーリに対してベルトが滑る場合がある。この場合、ベルト滑り音の発生、ベルトの劣化や破断のおそれ、発電機の発電電力の不足等の問題があった。このような問題に対処するために、例えば、特許文献１には、発電機の発電電力によって電動機を回転させ、この電動機により駆動輪を駆動するように構成された車両において、前記発電機の発電電圧または発電電流のリップル周波数から発電機の回転数を算出し、この発電機の回転数とエンジンの回転数の関係からベルトの滑りを検出する技術が開示されている。
【０００４】
一方、駆動輪を駆動するエンジンによりベルトを介して駆動される発電機を備えると共に、発電機の発電電力を蓄電し、蓄電された電力を各種電気デバイス等に給電可能なキャパシタを備えた車両がある。
【０００５】
このような構成の車両の場合、特許文献１の上述の技術を適用することで、ベルトの滑りは検知することができるが、発電機の発電電力を適切に蓄電できなくなるキャパシタ自体の故障は検知できない。そのため、キャパシタから各種電気デバイス等への給電不足やキャパシタの過熱等のおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２１４７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、ベルト滑りと共にキャパシタの故障も適切に検出することができる車両用電源制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【０００９】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、
エンジンの駆動力がベルトによって伝達される発電機と、該発電機により発電された電力を蓄電するキャパシタとを有し、前記発電機または前記キャパシタから車両電気負荷へ給電するように構成された車両用電源制御装置であって、
前記エンジンの回転数と前記発電機への発電指示値と前記発電機の発電電圧とから前記発電機の発電電流を推定する発電電流推定手段と、
前記発電電流推定手段で推定した発電電流から前記キャパシタに充電されるキャパシタ充電電流を推定する充電電流推定手段と、
前記充電電流推定手段で推定したキャパシタ充電電流から所定時間の推定キャパシタ電圧変化を算出する電圧変化算出手段と、
前記キャパシタの所定時間の実キャパシタ電圧変化を実測する電圧変化実測手段と、
前記電圧変化算出手段で算出した推定キャパシタ電圧変化と前記電圧変化実測手段で実測した実キャパシタ電圧変化とに基づいて、ベルト滑りまたはキャパシタ故障を判定する故障判定手段と、を有する
ことを特徴とする車両用電源制御装置。
【００１０】
ここで、「車両電気負荷」とは、車両に搭載された電気負荷を有する各種電気デバイスを意味し、この「車両電気負荷」には、例えば、ランプ、エンジンコントロールユニット、デフォガ、ブロワ、シートヒータ、パワーウィンドウ、イグニッション、ＤＳＣ（ダイナミックスタビリティコントロール）、ＥＰＡＳ（電気パワーステアリング）等が含まれる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記発電機への負荷を低減させてベルト滑りが無い状態にする負荷低減手段を有し、
前記故障判定手段は、前記負荷低減手段で負荷を低減した後、前記電圧変化算出手段で推定キャパシタ電圧変化を再度算出すると共に、前記電圧変化実測手段で実キャパシタ電圧変化を再度実測し、前記電圧変化算出手段で再度算出した推定キャパシタ電圧変化と前記電圧変化実測手段で再度実測した実キャパシタ電圧変化とに基づいて、ベルト滑りまたはキャパシタ故障のいずれかを判定する
ことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１または前記請求項２のいずれか１項に記載の発明において、
前記故障判定手段がベルト滑りと判定した際、前記発電機が前記エンジンを始動させる車両の場合、アイドルストップを禁止し、別途設けられたスタータが前記エンジンを始動させる車両の場合、前記スタータによってエンジン始動を行う故障対応手段を有する
ことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から前記請求項３のいずれか１項に記載の発明において、
前記発電機または前記キャパシタから前記車両電気負荷への入力電圧を制御するＤＣ／ＤＣコンバータを有し、
前記充電電流推定手段は、前記発電電流推定手段で推定した発電電流から前記ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電流を減算することにより前記キャパシタに充電されるキャパシタ充電電流を算出する
ことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の発明において、
前記故障対応手段は、前記故障判定手段がベルト滑りまたはキャパシタ故障と判定した際、前記ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電流を抑制する
ことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６記載の発明は、前記請求項５に記載の発明において、
前記故障対応手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電流を抑制するために、前記車両電気負荷のうち熱系アクチュエータへの通電を遮断する
ことを特徴とする。
【００１６】
ここで、「熱系アクチュエータ」とは、電気を熱エネルギに変換して使用する装置を意味し、比較的電気負荷が大きいものである。この「熱系アクチュエータ」には、例えば、デフォガ、ブロワ等が含まれる。また、例えば、空調装置のヒータ、シートクッションのヒータ等の所定車両搭載機器の温度調整手段も含まれる。
【発明の効果】
【００１７】
上述の各請求項に係る発明によれば、次の効果が得られる。
【００１８】
まず、請求項１に記載の発明によれば、エンジンの回転数と発電機への発電指示値と発電機の発電電圧とから発電機の発電電流を推定し、この発電電流からキャパシタに充電されるキャパシタ充電電流を推定し、このキャパシタ充電電流から所定時間の推定キャパシタ電圧変化を算出する。この推定キャパシタ電圧変化は、正常な状態、すなわちベルト滑りまたはキャパシタ故障が発生せずに、発電機の発電電力がキャパシタに適切に蓄電された場合のキャパシタの電圧変化を意味している。一方で、本発明は、キャパシタの所定時間の実キャパシタ電圧変化を実測する。この実キャパシタ電圧変化は、発電機から実際にキャパシタに蓄電された電力の大きさに比例する。ここで、ベルト滑りが発生すると、エンジンの駆動力の全てが発電機に伝達されず、また、キャパシタ故障が発生すると、発電機からの入力電流がキャパシタ内部でジュール熱として消費されるので、いずれにしても、実キャパシタ電圧変化が小さくなる。したがって、これら推定キャパシタ電圧変化と実キャパシタ電圧変化の大小関係を比較することで、推定キャパシタ電圧変化と実キャパシタ電圧変化が等しい場合は、ベルト滑りまたはキャパシタ故障は発生しておらず、一方、推定キャパシタ電圧変化が実キャパシタ電圧変化よりも大きい場合は、ベルト滑りまたはキャパシタ故障が発生していると判定可能である。以上により、本発明によれば、エンジンの回転数と発電指示値と発電電圧に基づいて、ベルト滑りと共にキャパシタの故障も適切に検出することができる。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明によれば、発電機への負荷を低減させてベルト滑りが無い状態にし、負荷低減手段で負荷を低減してベルト滑りが発生しない状態にした後、推定キャパシタ電圧変化を再度算出すると共に、実キャパシタ電圧変化を再度実測する。ここで、負荷の低減前において推定キャパシタ電圧変化が実キャパシタ電圧変化よりも大きいことがベルト滑りに起因していた場合、負荷の低減後は、ベルト滑りが発生しなくなり、当然に、推定キャパシタ電圧変化と実キャパシタ電圧変化が等しくなるはずである。一方で、キャパシタ故障に起因していた場合、負荷の低減後も、推定キャパシタ電圧変化が実キャパシタ電圧変化よりも大きい大小関係は変わらないはずである。したがって、負荷低減後にこれら推定キャパシタ電圧変化と実キャパシタ電圧変化を比較することで、推定キャパシタ電圧変化と実キャパシタ電圧変化が等しくなった場合は、負荷低減前においてベルト滑りが発生していたと判定することができ、推定キャパシタ電圧変化が実キャパシタ電圧変化よりも大きい場合は、キャパシタ故障が発生していたと判定することができる。したがって、本発明によれば、ベルト滑りまたはキャパシタ故障のいずれに起因してキャパシタに発電電力が適切に蓄電されないという状態になったのかを判定でき、誤判定を回避することができる。
【００２０】
また、発電機でエンジンを始動させる車両の場合、ベルト滑りが発生すると、発電機によりベルトを介してエンジンを再始動させることができなくなるが、請求項３に記載の発明によれば、車速ゼロでブレーキＯＮのとき、所定条件でエンジンを自動停止させ、ブレーキＯＦＦで再始動条件を満たすとき、エンジンを自動再始動する、いわゆるアイドルストップを禁止するので、自動停止したエンジンをベルト滑りにより再始動することが不能となるのを回避することができる。また、別途設けられたスタータがエンジンを始動させることができる車両の場合、ベルト滑りが発生すると、請求項３に記載の発明によれば、発電機ではなく、スタータによってエンジンの再始動を行うので、同様に、停止したエンジンをベルト滑りにより再始動することが不能となるのを回避することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、発電機またはキャパシタから車両電気負荷への入力電圧を制御するＤＣ／ＤＣコンバータを有しており、推定した発電電流からＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電流を減算することによりキャパシタに充電されるキャパシタ充電電流を算出する。ここで、発電機の発電電流は、キャパシタ側とＤＣ／ＤＣコンバータ側とに分岐して給電されるので、キャパシタに充電されるキャパシタ充電電流は、発電機の発電電流からＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電流を減算することにより算出することができる。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電流分を考慮して、キャパシタの正確な電圧変化を求め、故障診断を実施することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、ベルト滑りまたはキャパシタ故障と判定した際、ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電流を抑制する。ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電流を抑制すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ側への入力電流が減少する一方で、キャパシタ側への入力電流は増加するので、キャパシタの蓄電量の変化が大きくなり、すなわち、キャパシタの電圧変化が大きくなる。そして、キャパシタの電圧変化に基づいてキャパシタの故障を判定するので、このキャパシタの電圧変化が大きくなることにより、このキャパシタの故障の診断精度が向上する。したがって、本発明によれば、キャパシタの故障診断精度を向上させることができる。
【００２３】
請求項６記載の発明によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電流を抑制するために、例えば、デフォガ、ブロワ、空調装置のヒータ、シートクッションのヒータ等、電気を熱エネルギに変換して使用する熱系アクチュエータへの通電を遮断する。ここで、この熱系アクチュエータへの通電を遮断すると、該熱系アクチュエータからのジュール熱による発熱が止まるが、この発熱量の減少は通常、当該車両の乗員にはほとんど違和感を与えることがない。同時に、熱系アクチュエータへの通電の遮断によってＤＣ／ＤＣコンバータ側への入力電流が減少する一方で、キャパシタ側への入力電流は増加するので、キャパシタの蓄電量の変化が大きくなり、すなわち、キャパシタの電圧変化が大きくなる。そして、キャパシタの電圧変化に基づいてキャパシタの故障を判定しているので、このキャパシタの電圧変化が大きくなることにより、キャパシタの故障の診断精度が向上する。したがって、本発明によれば、乗員に違和感を与えることなく、キャパシタの故障診断精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の車両用電源制御装置が適用された減速回生システムの構成を示す図である。
【図２】図１の車両用電源制御装置に対する入出力信号を説明する図である。
【図３】車両用電源制御装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図４】図３の電圧変化推定処理の具体的な制御方法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】
【００２５】
以下、本発明の一実施例に係る車両用電源制御装置について説明する。
【００２６】
図１は、本発明の車両用電源制御装置が適用された減速回生システム１を示している。減速回生システム１は、駆動輪（図示しない）を駆動するエンジン１０と、車両の減速時に行う減速回生発電とエンジン１０に駆動されて行う通常発電とが可能なオルタネータ２０と、オルタネータ２０の発電電力を蓄電可能なキャパシタ４０と、オルタネータ２０の発電電力またはキャパシタ４０の蓄電電力を制御して電気デバイス６０へ給電するＤＣ／ＤＣコンバータ３０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０で制御した電力を蓄電可能なバッテリ５０、車両に搭載され、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０で制御した電力を使用する種々の電気デバイス６０と、を有している。
【００２７】
オルタネータ２０とＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、第１回路部２５によって結ばれており、この第１回路部２５にはキャパシタ４０が接続されている。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０と電気デバイス６０は、第２回路部６５によって結ばれており、この第２回路部６５にはバッテリ５０が接続されている。
【００２８】
エンジン１０とオルタネータ２０は、それぞれプーリを備え、これらプーリに駆動力を伝達するためのベルト１５が架け渡されている。
【００２９】
オルタネータ２０は、エンジン１０によりベルト駆動されて、減速時等の運動エネルギを効率的に電力回生する可変電圧式（１２〜２５Ｖ）のオルタネータであり、効率よく送電と蓄電を行うために最大２５Ｖまで高電圧化が可能である。
【００３０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、最大ＤＣ２５ＶをＤＣ１４Ｖまで降圧して出力するコンバータであり、所定の容量（例えば、許容出力電流値（許容限界値）が５０Ａ）まで流すことが可能である。
【００３１】
キャパシタ４０は、回生した大量の電気エネルギを瞬時に蓄え、効率的に取り出して使用できる、大容量の低抵抗電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）であり、最大２５Ｖの電圧を発生させることができる。なお、このキャパシタ４０は、電気自動車などに使われるリチウムイオン電池や一般的な鉛電池と比べた時、急速蓄電（５０〜６０ｋｍ／ｈ走行時に数秒）が可能であり、放電深度が無制限であり、半永久的な寿命を持つ等の優位性を備えるものである。
【００３２】
バッテリ５０は、一般的な鉛バッテリである。
【００３３】
電気デバイス６０は、車両に搭載された電気負荷を有する１つまたは複数の各種電気デバイスであり、例えば、ランプ、エンジンコントロールユニット、デフォガ、ブロワ、シートヒータ、パワーウィンドウ、イグニッション、ＤＳＣ（ダイナミックスタビリティコントロール）、ＥＰＡＳ（電気パワーステアリング）等がある。
【００３４】
なお、減速回生システム１によれば、アイドルストップやアクセルＯＮの時でも、バッテリ５０やキャパシタ４０に十分な電気が残っている間はオルタネータ２０による発電を行わずに、これらに蓄電された電気を使用することで、燃料を使ったエンジン１０による発電を抑制するので燃費が向上する。また、市街走行時には頻繁に加減速が行われるためキャパシタ４０に蓄えた電力が完全に枯渇する前に再び減速により蓄電され、走行中の車両に必要な電力はほぼ減速回生エネルギで充当される。
【００３５】
次に、図２を参照しながら、上述の減速回生システム１を備えた車両を統合的に制御する車両用コントローラに含まれている電源制御部１００について説明する。
【００３６】
図２に示すように、電源制御部１００は、回転数センサ３１０からエンジン１０の回転数を示す信号と、発電電圧センサ３２０からオルタネータ２０の発電電圧を示す信号と、入力電流センサ３３０からＤＣ／ＤＣコンバータ３０への入力電流を示す信号と、入力電圧センサ３４０からＤＣ／ＤＣコンバータ３０の入力電圧を示す信号と、がそれぞれ入力される。
【００３７】
これらの入力信号に基づいて、電源制御部１００は、オルタネータ２０にフィールドコイル電流指令（Ｄｕｔｙ値）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０に制御信号と、各種電気デバイス６０に制御信号と、交換ランプ等の報知手段７０に制御信号と、車両用コントローラに含まれているエンジン制御部２００にエンジン１０の制御信号と、をそれぞれ出力する。
【００３８】
報知手段７０は、ベルト１５の交換時期を乗員に知らせる手段であり、例えば、メータパネル上の交換ランプを点灯させてもよい。
【００３９】
次に、図３および図４を参照しながら、電源制御部１００の具体的な電源制御方法について説明する。まず、メインルーチンである図３のフローチャートについて説明する。
【００４０】
まず、回転数センサ３１０、発電電圧センサ３２０、入力電流センサ３３０、入力電圧センサ３４０を含む各種センサやスイッチから、エンジン１０の回転数、オルタネータ２０の発電電圧、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の入力電流、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の入力電圧を含む各種信号が入力される（ステップＳ１）。
【００４１】
次に、ステップＳ１で入力された信号に基づいて、後述する電圧変化推定処理のサブルーチンを実行し、エンジン１０とオルタネータ２０間でベルト滑りが生じていないと仮定したときのキャパシタ４０の所定時間の推定電圧変化（ΔＶ_cap）と、キャパシタ４０の所定時間の実際の電圧変化（ΔＶ_cap_real、以下「実電圧変化」という。）とを求める（ステップＳ２）。
【００４２】
次に、ステップＳ２で求めた推定電圧変化（ΔＶ_cap）と実電圧変化（ΔＶ_cap_real）について、推定電圧変化（ΔＶ_cap）が実電圧変化（ΔＶ_cap_real）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００４３】
次に、ステップＳ３で推定電圧変化（ΔＶ_cap）が実電圧変化（ΔＶ_cap_real）と等しい、または、実電圧変化（ΔＶ_cap_real）よりも小さいと判定された場合、このメインルーチンを終了する。一方で、ステップＳ３で推定電圧変化（ΔＶ_cap）が実電圧変化（ΔＶ_cap_real）よりも大きいと判定された場合、オルタネータ２０へのフィールドコイル電流指令（Ｄｕｔｙ値）を下げてオルタネータ２０の負荷を低減し、ベルト滑りが生じない状態にする（ステップＳ４）。なお、このステップＳ３で推定電圧変化（ΔＶ_cap）が実電圧変化（ΔＶ_cap_real）よりも大きいと判定された場合、ベルト滑りまたはキャパシタ故障が発生しているものと推定されるが、いずれが発生しているのかまでは不明である。
【００４４】
次に、オルタネータ２０の負荷を低減した状態、すなわち、ベルト滑りが生じない状態で、後述する電圧変化推定処理のサブルーチンを再び実行する（ステップＳ５）。
【００４５】
次に、ベルト滑りが生じない状態で、ステップＳ５で求めた推定電圧変化（ΔＶ_cap）と実電圧変化（ΔＶ_cap_real）について、推定電圧変化（ΔＶ_cap）が実電圧変化（ΔＶ_cap_real）と等しいか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００４６】
次に、ステップＳ６で推定電圧変化（ΔＶ_cap）が実電圧変化（ΔＶ_cap_real）と等しいと判定した場合、ベルト滑りが生じていると推定する（ステップＳ７）。
【００４７】
次に、ステップＳ２またはステップＳ５の電圧変化推定処理の際、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０への入力電流が抑制された場合、このＤＣ／ＤＣコンバータ３０への入力電流の抑制を解除する（ステップＳ８）。
【００４８】
最後に、エンジン１０のアイドルストップを禁止する（ステップＳ９）。なお、エンジン始動用のスタータを備える車両の場合、次回のエンジン１０の再始動はスタータで実行するようにしてもよい。
【００４９】
一方、ステップＳ６で推定電圧変化（ΔＶ_cap）が実電圧変化（ΔＶ_cap_real）と等しくないと判定した場合、キャパシタ４０の故障と推定する（ステップＳ１０）。
【００５０】
次に、ステップＳ２またはステップＳ５でＤＣ／ＤＣコンバータ３０への入力電流が抑制されたとき、このＤＣ／ＤＣコンバータ３０への入力電流の抑制を解除する（ステップＳ１１）。
【００５１】
最後に、例えば、メータパネル上の交換ランプを点灯する等、報知手段７０によって乗員にキャパシタ４０の故障を知らせる（ステップＳ１２）。なお、この報知と代替的にまたは追加的に、エンジン１０のアイドルストップを禁止してもよい。
【００５２】
ここで、図４に示すように、電圧変化推定処理のサブルーチンについて以下に説明する。
【００５３】
まず、オルタネータ２０について、その回転数と発電指示値と発電電圧から発電電流を求めるマップを予め準備しておき、該マップを用いて、入力されたエンジン１０の回転数とオルタネータ２０の発電指示値とＤＣ／ＤＣコンバータ３０の入力電圧に基づいてオルタネータ２０の発電電流（Ｉ_alt）を推定する（ステップＳ２１）。なお、オルタネータ２０の回転数は、エンジン１０の回転数と、エンジン１０とオルタネータ２０のプーリ比とから計算することができる。また、オルタネータ２０の発電電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の入力電圧とほぼ等しい。
【００５４】
次に、ステップＳ２１で推定されたオルタネータ２０の発電電流（Ｉ_alt）からステップＳ１で入力されたＤＣ／ＤＣコンバータ３０の入力電流を減算することにより、キャパシタ４０への入力電流（Ｉ_cap）を算出する（ステップＳ２２）。
【００５５】
次に、キャパシタ４０への入力電流（Ｉ_cap）が所定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２３）。
【００５６】
次に、ステップＳ２３において、キャパシタ４０への入力電流（Ｉ_cap）が所定値以下であると判定された場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０への入力電流を抑制する（ステップＳ２６）。
【００５７】
次に、ステップＳ２２と同様にして、キャパシタ４０の入力電流（Ｉ_cap）を算出する（ステップＳ２７）。
【００５８】
一方で、ステップＳ２３において、キャパシタ４０への入力電流（Ｉ_cap）が所定値よりも大きいと判定された場合、キャパシタ４０への入力電流（Ｉ_cap）を所定時間積分し、該積分値をキャパシタ４０の静電容量で割ることによって推定電圧変化（ΔＶ_cap）を算出する（ステップＳ２４）。
【００５９】
最後に、キャパシタ４０の所定時間の電圧変化（ΔＶ_cap_real）を実測し（ステップＳ２５）、メインルーチンに戻る。なお、ステップＳ２４、ステップＳ２５の電圧変化は、同じ長さの所定時間を設定する。
【００６０】
以上により、本実施例によれば、エンジン１０の回転数とオルタネータ２０への発電指示値とオルタネータ２０の発電電圧とからオルタネータ２０の発電電流を推定し（ステップＳ２１）、この発電電流からキャパシタ４０に充電されるキャパシタ４０への入力電流を推定し（ステップＳ２２）、このキャパシタ４０への入力電流から所定時間の推定キャパシタ電圧変化を算出する（ステップＳ２４）。この推定キャパシタ電圧変化は、正常な状態、すなわちベルト滑りまたはキャパシタ４０の故障が発生せずに、オルタネータ２０の発電電力がキャパシタ４０に適切に蓄電された場合のキャパシタ４０の電圧変化を意味している。一方で、本発明は、キャパシタ４０の所定時間の実キャパシタ電圧変化を実測する。この実キャパシタ電圧変化は、オルタネータ２０から実際にキャパシタ４０に蓄電された電力の大きさに比例する。ここで、ベルト滑りが発生すると、エンジン１０の駆動力の全てがオルタネータ２０に伝達されず、また、キャパシタ故障が発生すると、オルタネータ２０からの入力電流がキャパシタ４０内部でジュール熱として消費されるので、いずれにしても、実キャパシタ電圧変化が小さくなる。したがって、これら推定キャパシタ電圧変化と実キャパシタ電圧変化の大小関係を比較することで、推定キャパシタ電圧変化と実キャパシタ電圧変化が等しい場合は、ベルト滑りまたはキャパシタ４０の故障は発生しておらず、一方、推定キャパシタ電圧変化が実キャパシタ電圧変化よりも大きい場合は、ベルト滑りまたはキャパシタ４０の故障が発生していると判定可能である。以上により、本実施例によれば、エンジン１０の回転数と発電指示値と発電電圧に基づいて、ベルト滑りと共にキャパシタ４０の故障も適切に検出することができる。
【００６１】
また、本実施例によれば、オルタネータ２０への負荷を低減させてベルト滑りが無い状態にし（ステップＳ４）、負荷低減手段で負荷を低減してベルト滑りが発生しない状態にした後、推定キャパシタ電圧変化を再度算出すると共に、実キャパシタ電圧変化を再度実測する（ステップＳ５）。ここで、負荷の低減前において推定キャパシタ電圧変化が実キャパシタ電圧変化よりも大きいことがベルト滑りに起因していた場合、負荷の低減後は、ベルト滑りが発生しなくなり、当然に、推定キャパシタ電圧変化と実キャパシタ電圧変化が等しくなるはずである。一方で、キャパシタ４０の故障に起因していた場合、負荷の低減後も、推定キャパシタ電圧変化が実キャパシタ電圧変化よりも大きい大小関係は変わらないはずである。したがって、負荷低減後にこれら推定キャパシタ電圧変化と実キャパシタ電圧変化を比較することで、推定キャパシタ電圧変化と実キャパシタ電圧変化が等しくなった場合は、負荷低減前においてベルト滑りが発生していたと判定することができ、推定キャパシタ電圧変化が実キャパシタ電圧変化よりも大きい場合は、キャパシタ４０の故障が発生していたと判定することができる。したがって、本実施例によれば、ベルト滑りまたはキャパシタ４０の故障のいずれに起因してキャパシタ４０に発電電力が適切に蓄電されないという状態になったのかを判定でき、誤判定を回避することができる。
【００６２】
また、オルタネータ２０でエンジン１０を始動させる車両の場合、ベルト滑りが発生すると、オルタネータ２０によりベルト１５を介してエンジン１０を再始動させることができなくなるが、本実施例によれば、車速ゼロでブレーキＯＮのとき、所定条件でエンジン１０を自動停止させ、ブレーキＯＦＦで再始動条件を満たすとき、エンジン１０を自動再始動する、いわゆる「アイドルストップ」を禁止する（ステップＳ９）ので、ベルト滑りによりエンジン１０の再始動が不能となるのを回避することができる。なお、別途設けられたスタータがエンジン１０を始動させることができる車両の場合、ベルト滑りと推定したとき、スタータによってエンジン１０の再始動を行ってもよく、これにより、同様に、ベルト滑りによりエンジン１０の再始動が不能となるのを回避することができる。
【００６３】
また、本実施例によれば、オルタネータ２０またはキャパシタ４０から車両電気負荷への入力電圧を制御するＤＣ／ＤＣコンバータ３０を有しており、推定した発電電流からＤＣ／ＤＣコンバータ３０への入力電流を減算することによりキャパシタ４０に充電されるキャパシタ４０への入力電流を算出する。ここで、オルタネータ２０の発電電流は、キャパシタ４０側またはＤＣ／ＤＣコンバータ３０側に分岐して給電されるので、キャパシタ４０に充電されるキャパシタ充電電流は、オルタネータ２０の発電電流からＤＣ／ＤＣコンバータ３０への入力電流を減算することにより算出することができる。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０への入力電流分を考慮して、正確な電圧変化を求め、故障診断を実施することができる。
【００６４】
また、本実施例によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０への入力電流を抑制するために、例えば、デフォガ、ブロワ、空調装置のヒータ、シートクッションのヒータ等、電気を熱エネルギに変換して使用する熱系アクチュエータへの通電を遮断する。ここで、この熱系アクチュエータへの通電を遮断すると、該熱系アクチュエータからのジュール熱による発熱が止まるが、この発熱量の減少は通常、当該車両の乗員にはほとんど違和感を与えることがない。同時に、熱系アクチュエータへの通電の遮断によってＤＣ／ＤＣコンバータ３０側への入力電流が減少する一方で、キャパシタ４０側への入力電流は増加するので、キャパシタ４０の蓄電量の変化が大きくなり、すなわち、キャパシタ４０の電圧変化が大きくなる。そして、キャパシタ４０の電圧変化に基づいてキャパシタ４０の故障を判定するので、このキャパシタ４０の電圧変化が大きくなることにより、キャパシタ４０の故障の診断精度が向上する。
【００６５】
なお、本発明は例示された実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良および設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【００６６】
例えば、本実施例としてエンジン駆動の車両について説明してきたが、モータ駆動が可能なハイブリッドカーまたは電気自動車においても、同様に本発明を適用することができ、同様の作用効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のように、本発明によれば、車両用電源制御装置において、ベルト滑りおよびキャパシタ故障を共に判定することができるので、この種の車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【００６８】
１０    エンジン
１５    ベルト
２０    オルタネータ（発電機）
３０    ＤＣ／ＤＣコンバータ
４０    キャパシタ
６０    電気デバイス（車両電気負荷）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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