(57)【要約】【課題】回生電流によって二次電池を効率よく充電するとともに、二次電池の寿命を延ばすこと。【解決手段】車両に搭載される二次電池１４の状態を制御する充電制御装置において、二次電池の開回路電圧を求出する求出手段（制御部１０）と、二次電池を充電するオルタネータ１６の回生時の発電電圧を測定する測定手段（制御部１０）と、目標充電電流から目標電圧差を設定する設定手段（制御部１０）と、回生時の発電電圧と開回路電圧の差分値が目標電圧差になるように、オルタネータの回生時の発電電圧および二次電池のＳＯＣの目標値の少なくとも一方を調整する調整手段（制御部１０）と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される二次電池の状態を、前記二次電池のＳＯＣの目標値に基づいて制御する充電制御装置において、
前記二次電池の開回路電圧を推定して求める推定手段と、
前記二次電池を充電するオルタネータの回生時の発電電圧を測定する測定手段と、
目標充電電流から目標電圧差を設定する設定手段と、
前記回生時の発電電圧と、前記開回路電圧の差分値が前記設定手段で設定された前記目標電圧差になるように、前記オルタネータの回生時の発電電圧および前記二次電池のＳＯＣの目標値の少なくとも一方を調整する調整手段と、
を有することを特徴とする充電制御装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記差分値が前記目標電圧差よりも小さい場合には、前記オルタネータの回生時の発電電圧を増加させ、前記差分値が前記目標電圧差よりも大きい場合には、前記オルタネータの回生時の発電電圧を減少させることを特徴とする請求項１に記載の充電制御装置。
【請求項３】
前記調整手段は、前記差分値が前記目標電圧差よりも小さい場合には、前記二次電池のＳＯＣの目標値を減少させ、前記差分値が前記目標電圧差よりも大きい場合には、前記二次電池のＳＯＣの目標値を増加させることを特徴とする請求項１または２に記載の充電制御装置。
【請求項４】
前記調整手段は、前記差分値が前記目標電圧差よりも小さい場合であって、前記オルタネータの回生時の発電電圧が上限に達したときには、前記二次電池のＳＯＣの目標値を減少させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項に記載の充電制御装置。
【請求項５】
前記調整手段は、前記二次電池の前記開回路電圧が上限に達した場合には、前記オルタネータの回生時の発電電圧を増加させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項６】
前記二次電池の内部抵抗を算出する算出手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項７】
前記設定手段は、前記目標充電電流と前記内部抵抗から、前記目標電圧差を設定することを特徴とする請求項６に記載の充電制御装置。
【請求項８】
前記調整手段は、前記内部抵抗の変化に応じて、前記オルタネータの回生時の発電電圧および前記二次電池のＳＯＣの目標値の少なくとも一方を調整することを特徴とする請求項６または７に記載の充電制御装置。
【請求項９】
前記調整手段は、前記二次電池の劣化状況に応じて前記目標充電電流を変更することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項１０】
前記調整手段は、前記オルタネータの発電電圧の指示値と、実際に出力される電圧の電圧値の間に乖離が生じている場合には、これを校正する処理を実行することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項１１】
前記調整手段は、前記二次電池が所定以上劣化している場合には、前記目標充電電流が所定の値よりも小さくなるように制御することで、前記二次電池の残容量を維持する制御に移行することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項１２】
前記残容量を維持する制御に移行した後、所定の期間が経過すると、前記二次電池の交換を促す情報をユーザに提示する提示手段を有することを特徴とする請求項１１に記載の充電制御装置。
【請求項１３】
前記調整手段は、目標のＳＯＣに到達した場合、前記車両の減速時に前記オルタネータの発電電圧を高く調整して回生によって得た電力により前記二次電池を充電し、減速時以外には前記オルタネータの発電電圧を低く調整することで前記二次電池から負荷に電力を供給することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項１４】
前記オルタネータは、発電電圧の高／低を設定可能なアナログ型オルタネータであるか、または、指示値に基づく発電電圧を出力可能なデジタル型オルタネータであることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項１５】
前記オルタネータが発電電圧の高／低を設定可能なアナログ型オルタネータである場合、前記調整手段は、前記二次電池の電圧を充電するときは前記発電電圧を高の状態に調整し、前記二次電池を放電するときは前記発電電圧を低の状態に調整することを特徴とする請求項１４に記載の充電制御装置。
【請求項１６】
前記充電制御装置は、単体ユニットとして構成されるか、リレーボックスもしくはジャンクションボックスに内蔵されるか、または、二次電池状態検知装置に内蔵されることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項１７】
車両に搭載される二次電池の状態を制御する充電制御方法において、
回生発電時に二次電池への目標充電電流を設定する電流設定ステップと、
前記二次電池の開回路電圧を求出する求出ステップと、
前記二次電池を充電するオルタネータの回生時の発電電圧を測定する測定ステップと、
前記目標充電電流から目標電圧差を設定する設定ステップと、
前記回生時の発電電圧と、前記開回路電圧の差分値が前記設定ステップで設定された前記目標電圧差になるように、前記オルタネータの回生時の発電電圧および前記二次電池のＳＯＣの目標値の少なくとも一方を調整する調整ステップと、
を有することを特徴とする充電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電制御装置および充電制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の燃費を向上させるために、減速時に車両の運動エネルギをオルタネータによって電気エネルギに変換し、二次電池に蓄電する技術が普及しつつある。
【０００３】
特許文献１には、調整電圧と二次電池の電圧の差に基づいてオルタネータの界磁電流を制御して調整電圧に収束させるとともに、低速時加速期間に二次電池電圧より減速時調整電圧を高く設定し、低速時減速期間に二次電池電圧より減速時調整電圧を低く設定する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、目標電圧と二次電池電圧との差に基づいて、充電目標電流値を算出し、この目標電流値に基づいて充電制御を行うとともに、オルタネータ制駆動力に基づいてオルタネータの目標電流値を算出し、この目標電流値に基づいてオルタネータの制駆動力制御を行い、ＳＯＣ値を補正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４５４４１号公報
【特許文献２】特開２００９−１６５２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１，２に開示された技術では、オルタネータの発電電圧が目標としている値からずれを生じると、充放電の収支のバランスがとれないため、ＳＯＣが変動し、その結果として減速時以外に燃料を使用して補充的に充電する補充電が実行されるので燃費が悪化したり、二次電池から負荷への持ち出しが生じたりするという問題点がある。また、減速時の回生電流が十分に蓄電されないため、前述した補充電が実行されて燃費が悪化したり、二次電池の寿命を縮めたりするという問題点がある。
【０００７】
本発明は、回生電流によって二次電池を効率よく充電するとともに、二次電池の寿命を延ばすことが可能な充電制御装置および充電制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、車両に搭載される二次電池の状態を、前記二次電池のＳＯＣの目標値に基づいて制御する充電制御装置において、前記二次電池の開回路電圧を推定して求める推定手段と、前記二次電池を充電するオルタネータの回生時の発電電圧を測定する測定手段と、目標充電電流から目標電圧差を設定する設定手段と、前記回生時の発電電圧と、前記開回路電圧の差分値が前記設定手段で設定された前記目標電圧差になるように、前記オルタネータの回生時の発電電圧および前記二次電池のＳＯＣの目標値の少なくとも一方を調整する調整手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、回生電流によって二次電池を効率よく充電するとともに、二次電池の寿命を延ばすことが可能となる。
【０００９】
また、本発明は、前記調整手段は、前記差分値が前記目標電圧差よりも小さい場合には、前記オルタネータの回生時の発電電圧を増加させ、前記差分値が前記目標電圧差よりも大きい場合には、前記オルタネータの回生時の発電電圧を減少させることを特徴とする。
このような構成によれば、オルタネータの発電電圧を調整することで、一定の充電電流を得ることができる。
【００１０】
また、本発明は、前記調整手段は、前記差分値が前記目標電圧差よりも小さい場合には、前記二次電池のＳＯＣの目標値を減少させ、前記差分値が前記目標電圧差よりも大きい場合には、前記二次電池のＳＯＣの目標値を増加させることを特徴とする。
このような構成によれば、ＳＯＣの目標値を調整することで、一定の充電電流を得ることができる。
【００１１】
また、本発明は、前記調整手段は、前記差分値が前記目標電圧差よりも小さい場合であって、前記オルタネータの回生時の発電電圧が上限に達したときには、前記二次電池のＳＯＣの目標値を減少させることを特徴とする。
このような構成によれば、オルタネータの発電電圧が上限に達した場合には、ＳＯＣの目標値を減少させることで、一定の充電電流を得ることができる。
【００１２】
また、本発明は、前記調整手段は、前記二次電池の前記開回路電圧が上限に達した場合には、前記オルタネータの回生時の発電電圧を増加させることを特徴とする。
このような構成によれば、二次電池の開回路電圧が上限に達した場合には、回生時の発電電圧を増加させることで、一定の充電電流を得ることができる。
【００１３】
また、本発明は、前記二次電池の内部抵抗を算出する算出手段をさらに有することを特徴とする。
このような構成によれば、二次電池の内部抵抗の変化に応じた充電制御を行うことができる。
【００１４】
また、本発明は、前記設定手段は、前記目標充電電流と前記内部抵抗から、前記目標電圧差を設定することを特徴とする。
このような構成によれば、二次電池の内部抵抗が変化した場合であっても、一定の充電電流を得ることができる。
【００１５】
また、本発明は、前記調整手段は、前記内部抵抗の変化に応じて、前記オルタネータの回生時の発電電圧および前記二次電池のＳＯＣの目標値の少なくとも一方を調整することを特徴とする。
このような構成によれば、内部抵抗の変化も考慮することで、例えば、温度等の変化があった場合でも一定の充電電流を得ることができる。
【００１６】
また、本発明は、前記調整手段は、前記二次電池の劣化状況に応じて前記目標充電電流を変更することを特徴とする。
このような構成によれば、二次電池の劣化状況に応じてＳＯＣの目標値を変更することで、二次電池の劣化によらず一定の充電電流を得ることができる。
【００１７】
また、本発明は、前記調整手段は、前記オルタネータの発電電圧の指示値と、実際に出力される電圧の電圧値の間に乖離が生じている場合には、これを校正する処理を実行することを特徴とする。
このような構成によれば、指示値に対応する正確な発電電圧をオルタネータから得ることで、制御の精度を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明は、前記調整手段は、前記二次電池が所定以上劣化している場合には、前記目標充電電流が所定の値よりも小さくなるように制御することで、前記二次電池の残容量を維持する制御に移行することを特徴とする。
このような構成によれば、二次電池のさらなる劣化を防止することができる。
【００１９】
また、本発明は、前記残容量を維持する制御に移行した後、所定の期間が経過すると、前記二次電池の交換を促す情報をユーザに提示する提示手段を有することを特徴とする。
このような構成によれば、二次電池の交換時期をユーザに提示することができる。
【００２０】
また、本発明は、前記調整手段は、目標のＳＯＣに到達した場合、前記車両の減速時に前記オルタネータの発電電圧を高く調整して回生によって得た電力により前記二次電池を充電し、減速時以外には前記オルタネータの発電電圧を低く調整することで前記二次電池から負荷に電力を供給することを特徴とする。
このような構成によれば、燃料を消費して二次電池を充電する機会を減らすことで、燃費を改善することができる。
【００２１】
また、本発明は、前記オルタネータは、発電電圧の高／低を設定可能なアナログ型オルタネータであるか、または、指示値に基づく発電電圧を出力可能なデジタル型オルタネータであることを特徴とする。
このような構成によれば、アナログ型またはデジタル型のオルタネータを使用して、二次電池を効率良く充電することができる。
【００２２】
また、本発明は、前記オルタネータが発電電圧の高／低を設定可能なアナログ型オルタネータである場合、前記調整手段は、前記二次電池の電圧を充電するときは前記発電電圧を高の状態に調整し、前記二次電池を放電するときは前記発電電圧を低の状態に調整することを特徴とする。
このような構成によれば、アナログ型のオルタネータを使用して、二次電池を効率良く充電することができる。
【００２３】
また、本発明は、前記充電制御装置は、単体ユニットとして構成されるか、リレーボックスもしくはジャンクションボックスに内蔵されるか、または、二次電池状態検知装置に内蔵されることを特徴とする。
このような構成によれば、充電制御装置を様々な環境に対応して配置することができる。
【００２４】
また、本発明は、車両に搭載される二次電池の状態を制御する充電制御方法において、回生発電時に二次電池への目標充電電流を設定する電流設定ステップと、前記二次電池の開回路電圧を求出する求出ステップと、前記二次電池を充電するオルタネータの回生時の発電電圧を測定する測定ステップと、前記目標充電電流から目標電圧差を設定する設定ステップと、前記回生時の発電電圧と、前記開回路電圧の差分値が前記設定ステップで設定された前記目標電圧差になるように、前記オルタネータの回生時の発電電圧および前記二次電池のＳＯＣの目標値の少なくとも一方を調整する調整ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、回生電流によって二次電池を効率よく充電するとともに、二次電池の寿命を延ばすことが可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、回生電流によって二次電池を効率よく充電するとともに、二次電池の寿命を延ばすことが可能な充電制御装置および充電制御方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る充電制御装置の構成例を示す図である。
【図２】図１の制御部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態の動作を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態の動作を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態の動作を説明するための図である。
【図７】二次電池のＯＣＶとＳＯＣの関係を示す図である。
【図８】二次電池の劣化と各種動作に必要なＳＯＣの変化を示す図である。
【図９】本発明の実施形態において実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図９のステップＳ２１の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００２８】
（Ａ）実施形態の構成の説明
図１は、本発明の実施形態に係る充電制御装置を有する車両の電源系統を示す図である。この図において、充電制御装置１は、制御部１０、電圧センサ１１、電流センサ１２、温度センサ１３、および、放電回路１５を主要な構成要素としており、二次電池１４の状態を検出する。ここで、制御部１０は、電圧センサ１１、電流センサ１２、および、温度センサ１３からの出力を参照し、二次電池１４の状態を検出する。電圧センサ１１は、二次電池１４の端子電圧を検出し、制御部１０に通知する。電流センサ１２は、二次電池１４に流れる電流を検出し、制御部１０に通知する。温度センサ１３は、二次電池１４自体または周囲の環境温度を検出し、制御部１０に通知する。
【００２９】
二次電池１４は、例えば、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、または、リチウムイオン電池等によって構成され、オルタネータ１６によって充電され、スタータモータ１８を駆動してエンジンを始動するとともに、負荷１９に電力を供給する。オルタネータ１６は、エンジン１７によって駆動され、交流電力を発生して整流回路によって直流電力に変換し、二次電池１４を充電する。
【００３０】
エンジン１７は、例えば、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジン等のレシプロエンジンまたはロータリーエンジン等によって構成され、スタータモータ１８によって始動され、トランスミッションを介して駆動輪を駆動し車両に推進力を与えるとともに、オルタネータ１６を駆動して電力を発生させる。スタータモータ１８は、例えば、直流電動機によって構成され、二次電池１４から供給される電力によって回転力を発生し、エンジン１７を始動する。負荷１９は、例えば、電動ステアリングモータ、デフォッガ、イグニッションコイル、カーオーディオ、および、カーナビゲーション等によって構成され、二次電池１４からの電力によって動作する。
【００３１】
図２は、図１に示す制御部１０の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０ｃ、通信部１０ｄ、Ｉ／Ｆ（Interface）１０ｅを有している。ここで、ＣＰＵ１０ａは、ＲＯＭ１０ｂに格納されているプログラム１０ｂａに基づいて各部を制御する。ＲＯＭ１０ｂは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム１０ｂａ等を格納している。ＲＡＭ１０ｃは、半導体メモリ等によって構成され、プログラムｂａを実行する際に生成されるデータや、後述するテーブルまたは数式等のパラメータ１０ｃａを格納する。通信部１０ｄは、上位の装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）等との間で通信を行い、情報を上位装置に通知する。Ｉ／Ｆ１０ｅは、電圧センサ１１、電流センサ１２、および、温度センサ１３から供給される信号をデジタル信号に変換して取り込む。
【００３２】
（Ｂ）実施形態の動作原理の説明
つぎに、図を参照して、実施形態の動作原理について説明する。図３〜図８は、本発明の実施形態の動作を説明するための図である。まず、図３は、電解液の減少に起因する劣化が支配的な場合の二次電池１４の開回路電圧およびオルタネータ１６の発電電圧の時間的変化の一例を説明するための図である。劣化の形態によっては、図３と異なる挙動を示す。この図３において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。本実施形態は、所定の目標充電電流を得るために、目標ＳＯＣを一定とし、オルタネータの回生時の発電電圧を調整した場合を示している。この図３の下側の実線は二次電池１４の開回路電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）の時間的変化の一例を示し、上側の破線の折れ線はオルタネータ１６の回生時の発電電圧の時間的変化の一例を示している。この図に示すように、本実施形態では、「回生電力量維持」の範囲では、回生充電の効率を重視した充電電流が得られるように、オルタネータ１６の回生時の発電電圧と、二次電池１４の開回路電圧との差分値であるΔＶを制御する。これにより、車両が減速する場合等の回生時において、オルタネータ１６から二次電池１４に対して一定の電流（一般的にはΔＶを内部抵抗Ｒで除して得られる値に対応する電流）が流れることから、二次電池１４等の状態によらず、回生電流によって確実に二次電池１４を充電することができる。
【００３３】
図７は、二次電池１４の新品時（実線）と劣化時（破線）におけるＯＣＶとＳＯＣの関係を示す図である。二次電池１４の劣化の有無に拘わらず、ＯＣＶとＳＯＣの間には相関関係が存在している。そして、劣化が進行すると、グラフの傾きが大きくなるとともに、その位置が図の右側に移動している。このため、例えば、ＳＯＣが「ａ」の場合に注目すると、新品時はＯＣＶが「ａ’」であるが、劣化時には「ｂ’」（ｂ’＞ａ’）となる。本実施形態では、オルタネータ１６の回生時の発電電圧により調整を行っているので、回生電流の二次電池１４への受け入れ性を確保するために、劣化に応じて発電電圧をｂ’−ａ’だけ増加する処理を実行する。
【００３４】
また、本実施形態では、二次電池１４がさらに劣化した場合には、図３に示す「残容量維持」の範囲に入り、目標充電電流を減じる。そのため、ΔＶが二次電池１４の劣化に応じて減少される。これによって、回生時に受け入れられる電力量は減少するが、二次電池１４にかかる負担を軽減して、二次電池１４の寿命を延ばすことが可能になる。
【００３５】
また、本実施形態では、二次電池１４の抵抗Ｒの変化ΔＲによる電圧降下についても考慮してΔＶを制御する。より詳細には、二次電池１４は、例えば、温度、分極、および、成層化に応じて内部抵抗Ｒが変化する（図３の下の実線を囲むハッチング部分参照）。例えば、内部抵抗Ｒが増加すると、電流に依存しない開回路電圧は変化しないが、電流に応じた電圧降下が生じる。そこで、内部抵抗ＲがΔＲ増加した場合には、このΔＲに対して流れる電流Ｉを乗算して得られる値Ｉ×ΔＲに対応する分だけ差分値ΔＶを増加させる。これにより、環境変化等によって内部抵抗が変化した場合でも、一定量の回生充電を行うことができる。
【００３６】
また、本実施形態では、オルタネータ１６の個体差も考慮して制御を行うことができる。より詳細には、オルタネータ１６は、電圧の指示値に応じた電圧を出力する構成となっているが、オルタネータ１６によっては、この指示値と出力される電圧の間に乖離が生じる場合がある（図３の上の破線を囲むハッチング部分参照）。そのような場合には、回生による充電を適正に行うことができなくなるため、実際に出力される電圧値に基づいて指示値を校正することで、このような誤差を解消することができる。例えば、オルタネータ１６への指示値が１４．５Ｖである場合に、実際に出力される電圧が１４．３Ｖである場合には、指示値を１４．７Ｖに設定することができる。
【００３７】
なお、ΔＶの制御としては、二次電池１４のＳＯＣの目標値（目標ＳＯＣ）を制御することもできる。この場合の二次電池１４の開回路電圧およびオルタネータ１６の発電電圧の時間的変化の一例を図４に示す。「回生電力量維持」の範囲では、目標ＳＯＣを制御することにより、二次電池１４の開回路電圧を一定に維持している。この処理は、図７において目標ＳＯＣをａ→ｂとする操作（矢印Ａ）に相当する。次に、「残容量維持」の範囲に入った場合には、ΔＶを減少させるため、目標ＳＯＣを増加する処理を行う。劣化時のＯＣＶとＳＯＣの関係は、図７における破線になるので、目標ＳＯＣを増加する処理は、図７における矢印Ｂの方向への処理となる。これにより、例えば、サルフェーションによる劣化を抑制することができる。
【００３８】
なお、「回生電力量維持」の範囲であるか、「残容量維持」の範囲であるかを判定するためには、例えば、（１）二次電池１４のＳＯＨ（State of Health）が所定の値になった場合に「残容量維持」の範囲と判定するか、（２）エンジン１７を始動する前の二次電池１４の開回路電圧が所定の値に達した場合に「残容量維持」の範囲と判定するか、（３）図８に示すように、目標ＳＯＣがｃになった場合に「残容量維持」の範囲と判定するか、あるいは、（４）二次電池１４の充電電流および充電電圧が所定の値に達した場合に「残容量維持」の範囲と判定することができる。
【００３９】
図８は、図７のような劣化挙動を示す場合において、所定の充電電流を維持できる目標ＳＯＣ（実線）およびエンジン１７を始動するために必要な最低の充電率（点線）の劣化に伴う時間的変化を示す図である。実線で示す所定の充電電流を維持できる目標ＳＯＣは時間の経過とともに減少する一方で、破線で示すエンジン１７を始動するために必要な最低の充電率は時間の経過とともに増加する。時間Ｔ１においてこれらが交差している。そこで、時間Ｔ１までは、回生充電の効率を重視し、「回生電力量維持」による制御を行い、時間Ｔ１以降は、エンジン１７の始動性の確保を重視し、「残容量維持」による制御を行うことができる。Ｔ１の値は、一般的には、２〜３年程度である。もちろん、これ以外の場合もある。
【００４０】
上記実施形態においては、オルタネータ１６の回生時の発電電圧と目標ＳＯＣの一方を一定とし、他方を調整する例を示したが、両者を同時に調整したり、時間の経過により、調整する対象を変更したりすることも可能である。例えば、図５においては、時間Ｔ２までは目標ＳＯＣを一定とし、オルタネータの回生時の発電電圧を調整することによりΔＶを一定に調整している。しかしながら、時間Ｔ２においてオルタネータの回生時の発電電圧の上限である発電上限電圧Ｖａｍａｘに達したことから、以降の制御を目標ＳＯＣの調整に切り替えている。また、図６においては、時間Ｔ３まではオルタネータの回生時の発電電圧を一定とし、目標ＳＯＣを調整することによりΔＶを調整している。しかしながら、時間Ｔ３において目標ＳＯＣにおける開回路電圧が開回路上限電圧Ｖｏｍａｘに達したことから、以降の制御をオルタネータの回生時の発電電圧の調整に切り替えている。
【００４１】
（Ｃ）実施形態の詳細な動作の説明
つぎに、図９および図１０を参照して、本発明の実施形態の動作について説明する。図９は、初期状態において、目標ＳＯＣを一定とし、オルタネータ１６の回生時の発電電圧を調整する処理の一例を説明するフローチャートである。このフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００４２】
ステップＳ１０では、制御部１０のＣＰＵ１０ａは、二次電池１４の目標充電電流Ｉｔａｒの初期値を設定する。初期値は、効率よく回生充電が行われるように設定される。
【００４３】
ステップＳ１１では、制御部１０のＣＰＵ１０ａは、二次電池１４の開回路電圧Ｖｏを取得する。より詳細には、ＣＰＵ１０ａは、エンジン１７が停止されてから一定時間（例えば、十時間）が経過した場合に、電圧センサ１１の出力を参照することで、開回路電圧Ｖｏを得ることができる。
【００４４】
ステップＳ１２では、ＣＰＵ１０ａは、オルタネータ１６の校正処理を実行する。より詳細には、ＣＰＵ１０ａは、オルタネータ１６に対して出力電圧の指示値を供給することで、オルタネータ１６の出力電圧を制御することができるが、指示値と実際に出力される電圧の間には乖離が生じる場合があるので、ＣＰＵ１０ａは、指示値と実際の出力値の間の差を求め、この差がなくなるように指示値を変更することで、オルタネータ１６の校正を行う。
【００４５】
ステップＳ１３では、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ１２で校正した後のオルタネータ１６の回生時発電電圧Ｖａを取得する。
【００４６】
ステップＳ１４では、ＣＰＵ１０ａは、二次電池１４の内部抵抗Ｒの値を取得する。
【００４７】
ステップＳ１５では、ＣＰＵ１０ａは、二次電池１４の劣化状況を推定する。なお、劣化状況としては、例えば、ＳＯＨ（State of Health）に基づいて二次電池１４の劣化状況を推定することができる。
【００４８】
ステップＳ１６では、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ１５で推定した二次電池１４の劣化状況に基づいて、二次電池１４が図３等に示す回生電力維持範囲に属するか否かを判定し、回生電力維持範囲に属すると判定した場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）にはステップＳ１８に進み、それ以外の場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）にはステップＳ１７に進む。
【００４９】
ステップＳ１７では、ＣＰＵ１０ａは、目標充電電流Ｉｔａｒを残容量維持処理モードに変更する処理を実行する。これにより、図３に示すように、残容量維持処理に移行することができる。
【００５０】
ステップＳ１８では、ＣＰＵ１０ａは、目標充電電流ＩｔａｒとステップＳ１４で取得した内部抵抗Ｒから目標電圧差Ｔｈ（＝Ｉｔａｒ×Ｒ）を設定する。
【００５１】
ステップＳ１９〜Ｓ２２では、目標電圧差Ｔｈに基づいて、回生時発電電圧Ｖａと二次電池の開回路電圧Ｖｏの差分値（ΔＶ＝Ｖａ−Ｖｏ）を調整する処理を行う。差分値ΔＶが目標電圧差Ｔｈと一致していない場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）には、ステップＳ２０において、差分値ΔＶが目標電圧差Ｔｈ未満（ΔＶ＜Ｔｈ）であるか否かを判定し、ΔＶ＜Ｔｈである場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）にはステップＳ２１に進み、それ以外の場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）にはステップＳ２２に進む。なお、目標電圧差Ｔｈの値としては、一例として、「３Ｖ」を使用することができる。もちろん、これ以外の値であってもよい。なお、二次電池１４が「残容量維持」の範囲に入った場合には、ステップＳ１７において目標充電電流Ｉｔａｒを変更することで目標電圧差Ｔｈを変更し、図３に示すように、ΔＶが減少するように、Ｔｈを設定することができる。
【００５２】
ステップＳ２１では、ＣＰＵ１０ａは、オルタネータ１６の回生時の発電電圧を増加する処理である「発電電圧増加処理」を実行する。なお、この処理の詳細は、図１０を参照して後述する。
【００５３】
ステップＳ２２では、ＣＰＵ１０ａは、回生時にオルタネータ１６へ指示する発電電圧値を減少させることで、発電電圧を減少させる。
【００５４】
以上のステップＳ１９〜Ｓ２２の処理により、ΔＶが目標電圧差Ｔｈよりも小さい場合には発電電圧増加処理が実行され、また、ΔＶが目標電圧差Ｔｈよりも大きい場合には発電電圧減少処理が実行される。これによりΔＶがＴｈと同じになるように制御がなされる。
【００５５】
ステップＳ２３では、ＣＰＵ１０ａは、処理を終了するか否かを判定し、処理を継続すると判定した場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）にはステップＳ１９に戻って発電電圧の調整処理を繰り返し、それ以外の場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）には処理を終了する
【００５６】
以上の処理によれば、回生発電時の充電電流が所定の目標値になるように発電電圧の制御を行うことができる。
【００５７】
つぎに、図１０を参照して、図９のステップＳ２１に示す「発電電圧増加処理」の詳細について説明する。図１０のフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
【００５８】
ステップＳ３０では、ＣＰＵ１０ａは、図９のステップＳ１３で取得した回生時発電電圧Ｖａと、発電上限電圧Ｖａｍａｘを比較し、Ｖａ≧Ｖａｍａｘが成立するか否かを判定し、Ｖａ≧Ｖａｍａｘが成立する場合（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）にはステップＳ３２に進み、それ以外の場合（ステップＳ３０：Ｎｏ）にはステップＳ３１に進む。なお、発電上限電圧Ｖａｍａｘとは、オルタネータ１６が発電できる最大の電圧であり、例えば、１６Ｖとすることができる。もちろん、オルタネータ１６の種類によっては、これ以外の値となる場合もある。
【００５９】
ステップＳ３１では、ＣＰＵ１０ａは、オルタネータ１６の回生時の発電電圧を増加させる。より詳細には、オルタネータ１６への指示電圧を増加させる。なお、オルタネータ１６は、図９のステップＳ１２において校正されているので、オルタネータ１６からは指示電圧に対応する正確な電圧が出力される。
【００６０】
ステップＳ３２では、ＣＰＵ１０ａは、図９のステップＳ１１において取得された二次電池１４の開回路電圧Ｖｏと、開回路上限電圧Ｖｏｍａｘを比較してＶｏ≧Ｖｏｍａｘが成立するか否かを判定し、Ｖｏ≧Ｖｏｍａｘが成立すると判定した場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）には処理を終了して元の処理に復帰（リターン）し、それ以外の場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）にはステップＳ３３に進む。なお、開回路上限電圧Ｖｏｍａｘとは、開回路電圧の上限値であり、例えば、１３Ｖとすることができる。もちろん、二次電池１４の種類によっては、これ以外の値でもよい。
【００６１】
ステップＳ３３では、ＣＰＵ１０ａは、目標ＳＯＣを減少させる。これによって、発電電圧が上限値に達している場合には、目標ＳＯＣを減少させることで、ΔＶを制御することができる。
【００６２】
以上の処理によれば、回生時発電電圧Ｖａが発電上限電圧Ｖａｍａｘ未満の場合には回生時発電電圧を増加し、回生時発電電圧Ｖａが発電上限電圧Ｖａｍａｘ以上の場合であって、開回路電圧Ｖｏが開回路上限電圧Ｖｏｍａｘ未満の場合に目標ＳＯＣを減少する制御が実行されるため、ΔＶを制御することができる。
【００６３】
（Ｄ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、説明を簡略化するために温度については詳細には説明していないが、例えば、二次電池１４自体の温度または周辺温度に応じて、測定または推定した各種のパラメータ（例えば、内部抵抗Ｒ等）を補正するようにしてもよい。
【００６４】
また、以上の実施形態では、二次電池１４の劣化に関しては、図７に示すように、同じＳＯＣに対してＯＣＶが増加する劣化を例に挙げて説明した。このような劣化は、主に、電解液の減少に起因するものである。二次電池１４の劣化には、これ以外にも、サルフェーション（硫酸鉛）に起因するものが存在する。サルフェーションに起因する劣化では、同じＳＯＣに対してＯＣＶが減少する（図７において劣化時の直線が新品時の直線に対し左側に移動する）ことが知られている。そこで、このような劣化に対しては、例えば、サルフェーションを減少させるために、一時的に、目標ＳＯＣを増加させるようにしてもよい。もちろん、サルフェーションによる劣化と、電解液の減少による劣化のいずれか一方が進行したり、または、双方が同時に進行したりする場合も想定されるが、そのような場合には、同じＳＯＣに対してＯＣＶが減少するか、または、増大するかによってどちらの劣化が支配的であるかを判定し、その判定結果に基づいて、目標ＳＯＣを設定するようにしてもよい。
【００６５】
また、図１０に示すフローチャートのステップＳ２０において、差分値ΔＶが目標電圧差Ｔｈ以上の場合には、ステップＳ２２に進んで、オルタネータ１６の発電電圧を減少し、差分値ΔＶが目標電圧差Ｔｈ未満の場合には、ステップＳ２１に進んで、オルタネータ１６の発電電圧を増加するようにしたが、差分値ΔＶが目標電圧差Ｔｈ以上の場合には、二次電池１４のＳＯＣの目標値を増加させ、差分値ΔＶが目標電圧差Ｔｈ未満の場合には、ＳＯＣの目標値を減少させるようにしてもよい。
【００６６】
また、図３に示す残容量を維持するための制御に移行した後、所定の時間が経過した場合には、二次電池１４の交換を促す情報をユーザに提示するようにしてもよい。例えば、通信部１０ｄを介して、運転席のダッシュボードに設けられた表示部に対して、二次電池１４の交換を促すメッセージを表示するようにしたり、警告灯を点灯したり、音声による警告を行ったりしてもよい。
【００６７】
また、目標ＳＯＣに到達した場合には、車両の減速時にオルタネータ１６の発電電圧を高く調整することで、二次電池１４を回生電力によって充電するとともに、車両の減速時以外には、オルタネータ１６の発電電圧を低く調整することで、二次電池１４から負荷１９に電力を供給するようにしてもよい。このような方法によれば、エンジン１７によって燃料を消費してオルタネータ１６を駆動する機会を減らすことで、燃費を向上させることができる。
【００６８】
また、オルタネータ１６としては、発電電圧の指示値に応じた電圧を出力するデジタル型オルタネータを使用する場合を例に挙げて説明したが、例えば、発電電圧の高／低を指定することが可能なアナログ型オルタネータを使用するようにしてもよい。例えば、二次電池１４を充電する場合において、「高」が指示されたときは１４．５Ｖ以上の電圧を出力し、二次電池１４を放電する場合において、「低」が指示されたときは１２．５Ｖ前後の電圧を出力することができる。
【００６９】
また、本発明に係る充電制御装置１は、単体ユニットとして構成するようにしたり、または、リレーボックスもしくはジャンクションボックスに内蔵するようにしたりしてもよい。あるいは、二次電池状態検知装置と同じ筐体内に内蔵するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１  充電制御装置
１０  制御部
１０ａ  ＣＰＵ（推定手段、測定手段、調整手段）
１０ｂ  ＲＯＭ
１０ｃ  ＲＡＭ
１０ｄ  通信部
１０ｅ  Ｉ／Ｆ
１１  電圧センサ
１２  電流センサ
１３  温度センサ
１４  二次電池
１５  放電回路
１６  オルタネータ
１７  エンジン
１８  スタータモータ
１９  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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【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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