(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を電力に変換して発電する熱電変換器と、
自動車の駆動源を利用して発電する発電器と、
前記熱電変換器及び前記発電器の少なくとも一方の発電電力によって充電される蓄電池と、
前記熱電変換器及び前記発電器の発電状態を変更する変更手段と、
前記蓄電池の充電状態を表す物理量を監視して、前記物理量が予め定めた下限値より小さい場合に、前記熱電変換器及び前記発電器の双方の発電電力を前記蓄電池に供給するように、前記変更手段を制御する制御手段と、
所定の走行コースを走行した時の自動車の補機負荷の消費電力の積算値と、前記熱電変換器の発電電力の積算値と、を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記消費電力の積算値と、前記発電電力の積算値と、を比較して、前記消費電力の積算値の方が前記発電電力の積算値より小さい場合に、前記下限値が小さくなるように前記下限値を変更する閾値変更手段と、
を備えた熱電発電充電制御装置。
【請求項２】
熱を電力に変換して発電する熱電変換器と、
自動車の駆動源を利用して発電する発電器と、
前記熱電変換器及び前記発電器の少なくとも一方の発電電力によって充電される蓄電池と、
前記熱電変換器及び前記発電器の発電状態を変更する変更手段と、
前記蓄電池の充電状態を表す物理量を監視して、前記物理量が予め定めた上限値より大きい場合に、前記熱電変換器及び前記発電器の双方の発電電力の前記蓄電池への供給を禁止するように、前記変更手段を制御する制御手段と、
所定の走行コースを走行した時の自動車の補機負荷の消費電力の積算値と、前記熱電変換器の発電電力の積算値と、を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記消費電力の積算値と、前記発電電力の積算値と、を比較して、前記消費電力の積算値の方が前記発電電力の積算値より小さい場合に、前記上限値が大きくなるように前記上限値を変更する閾値変更手段と、
を備えた熱電発電充電制御装置。
【請求項３】
熱を電力に変換して発電する熱電変換器と、
自動車の駆動源を利用して発電する発電器と、
前記熱電変換器及び前記発電器の少なくとも一方の発電電力によって充電される蓄電池と、
前記熱電変換器及び前記発電器の発電状態を変更する変更手段と、
前記蓄電池の充電状態を表す物理量を監視して、前記物理量が予め定めた上限値と下限値の間の場合に、前記熱電変換器の発電電力を前記蓄電池に供給すると共に、前記発電器の発電電力の前記蓄電池への供給を禁止するように、前記変更手段を制御する制御手段と、
所定の走行コースを走行した時の自動車の補機負荷の消費電力の積算値と、前記熱電変換器の発電電力の積算値と、を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記消費電力の積算値と、前記発電電力の積算値と、を比較して、前記消費電力の積算値の方が前記発電電力の積算値より小さい場合に、前記下限値が小さくなるよう前記下限値を変更し、前記上限値が大きくなるように前記上限値を変更する閾値変更手段と、
を備えた熱電発電充電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電発電充電制御装置にかかり、特に、熱電素子を用いて自動車の排気ガスの排気経路に発生する熱や各種熱などを利用して発電すると共に、エンジン動力によって発電する発電器により発電して、バッテリ等への充電を制御する熱電発電充電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車では、エンジン及びモータジェネレータを備えて、少なくとも一方を動力源として走行する。ハイブリッド自動車は、モータジェネレータを動力源として走行するための蓄電池を備えており、該蓄電池に蓄電された電力でモータジェネレータを駆動する。
【０００３】
モータジェネレータは、モータとジェネレータの双方の機能を有しており、基本的には、モータジェネレータを動力源として走行する際には蓄電池に蓄電された電力でモータジェネレータが駆動されてモータとして機能し、エンジンを動力源として走行する際には発電器として機能する。
【０００４】
このようなハイブリッド自動車では、蓄電池の充電量に蓄電された電力を効率的に使用するための各種技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載の技術では、ナビゲーションシステムを用いて車両がこれから走行する予定走行路における走行条件に関する情報を取得して、取得した予定走行路の走行条件に基づいて、該予定走行路を走行する際のエンジン及びモータジェネレータの運転量を試算して、バッテリの充電量を制御することが提案されている。例えば、特許文献１に記載の技術では、次に走行する区間が登坂路である場合には、回生充電量が多い時に、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）の上限値を超えた充電量ＴＣＯまで充電するようにして、登坂路で効率的に走行できるようにしている。
【０００５】
一方、ハイブリッド自動車に限らず、自動車の蓄電池を充電する技術として、自動車の排気ガスの排気経路やエンジン等の発熱部位に熱電素子等の熱電変換器を設けて、熱を電力に変換して熱電発電を行う技術などが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−１９７６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、予定走行路における走行条件に基づいて、エンジン及びモータジェネレータの運転量を試算して、バッテリの充電量を制御することで、バッテリを効率的に充電することができるものの、熱電変換器による発電量を考慮した充電を行ってないので、蓄電池の充電制御に改良の余地がある。
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、熱電変換器による発電量を考慮して蓄電池を効率的に充電することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、熱を電力に変換して発電する熱電変換器と、自動車の駆動源を利用して発電する発電器と、前記熱電変換器及び前記発電器の少なくとも一方の発電電力によって充電される蓄電池と、前記熱電変換器及び前記発電器の発電状態を変更する変更手段と、前記蓄電池の充電状態を表す物理量を監視して、前記物理量が予め定めた下限値より小さい場合に、前記熱電変換器及び前記発電器の双方の発電電力を前記蓄電池に供給するように、前記変更手段を制御する制御手段と、所定の走行コースを走行した時の自動車の補機負荷の消費電力の積算値と、前記熱電変換器の発電電力の積算値と、を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記消費電力の積算値と、前記発電電力の積算値と、を比較して、前記消費電力の積算値の方が前記発電電力の積算値より小さい場合に、前記下限値が小さくなるように前記下限値を変更する閾値変更手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、熱電変換器では、熱が電力に変換されることで発電される。例えば、熱電変換器としては、公知の熱電素子を適用することができるが、複数の熱電素子を組み合わせて構成してもよい。
【００１０】
発電器では、自動車の駆動源を利用して発電される。例えば、エンジン等の自動車の駆動源を利用して発電してバッテリなどの蓄電池を充電するオルタネータや、ハイブリッド自動車等に搭載されるモータと発電機能を備えたモータジェネレータ等を適用することができる。
【００１１】
また、蓄電池は、熱電変換器及び発電器の少なくとも一方の発電電力によって充電される。
【００１２】
一方、変更手段では、熱電変換器及び発電器の発電状態が変更される。例えば、変更手段は、発電状態の変更として、熱電変換器及び発電器によって発電したそれぞれの電力の蓄電池への供給の有無等を変更する。
【００１４】
そして、制御手段では、蓄電池の充電状態を表す物理量が予め定めた下限値より小さい場合に、熱電変換器及び発電器の双方の発電電力を蓄電池に供給するように、変更手段が制御される。このように制御することによって、熱電変換器及び発電器の双方の発電電力を用いて蓄電池を充電することができるので、速やかに蓄電池を充電することができ、蓄電池の充電不足を早急に解消することができる。
また、記憶手段には、所定の走行コースを走行した時の自動車の補機負荷の消費電力の積算値と、前記熱電変換器の発電電力の積算値と、が記憶され、閾値変更手段では、記憶手段に記憶された消費電力の積算値と、発電電力の積算値と、を比較して、消費電力の積算値の方が発電電力の積算値より小さい場合に、下限値が小さくなるように下限値が変更される。すなわち、実走行データを基に発電電力量と消費電力量を見積もって閾値を変更して制御するため、蓄電池の充電制御を高精度に行うことができる。
【００１５】
なお、請求項１の制御手段及び閾値変更手段は、請求項２に記載の発明のようにしてもよい。すなわち、制御手段が、蓄電池の充電状態を表す物理量が予め定めた上限値より大きい場合に、熱電変換器及び発電器の双方の発電電力の蓄電池への供給を禁止するように、変更手段を制御し、閾値変更手段が、前記記憶手段に記憶された前記消費電力の積算値と、前記発電電力の積算値と、を比較して、前記消費電力の積算値の方が前記発電電力の積算値より小さい場合に、前記上限値が大きくなるように前記上限値を変更するようにしてもよい。このように制御手段による制御を行うことによって、蓄電池への充電が禁止されるので、蓄電池の過充電を防止することができ、蓄電池の劣化を防止することができる。また、閾値変更手段によって閾値が変更されることによって、実走行データを基に発電電力量と消費電力量を見積もって閾値を変更して制御するため、蓄電池の充電制御を高精度に行うことができる。
【００１６】
さらに請求項１の制御手段及び閾値変更手段は、請求項３に記載の発明のようにしてもよい。すなわち、制御手段が、蓄電池の充電状態を表す物理量が予め定めた上限値と下限値の間の場合に、熱電変換器の発電電力を蓄電池に供給すると共に、発電器の発電電力の蓄電池への供給を禁止するように、変更手段を制御し、閾値変更手段が、記憶手段に記憶された消費電力の積算値と、発電電力の積算値と、を比較して、消費電力の積算値の方が発電電力の積算値より小さい場合に、下限値が小さくなるよう下限値を変更し、上限値が大きくなるように上限値を変更するようにしてもよい。このように制御することによって、発電器よりも熱電変換器による発電を優先し、熱電変換器のみによって蓄電池を充電するので、発電器の発電によるエンジン負荷増大を防止し、燃費を向上することができる。
【００１８】
例えば、所定の走行コースを走行する際に、該所定の走行コースを予め走行した時の蓄電池が消費される消費電力量を測定し、所定の走行コースを走行した時の車速やエンジン回転数等に基づいて熱電変換器の発電電力量を推定する。そして、蓄電池の消費電力量と、熱電変換器の推定発電電力量を比較して、熱電変換器の推定発電電力量の方が大きい場合には、より多くのエネルギーを蓄電池に回収する必要があるため、充電状態を表す物理量に対する予め定めた閾値の範囲を拡大設定し、充電状態を表す物理量が閾値の下限値より小さい場合に、熱電変換器と発電器の双方で発電し、充電状態を表す物理量が閾値の上限値より大きい場合には、熱電変換器と発電器の双方の発電電力の蓄電池への供給を禁止し、充電状態を表す物理量が閾値の上限値と下限値の間の場合には、熱電変換器の発電電力のみを蓄電池に供給する。このように制御手段が制御することによって、実走行データを基に発電電力量と消費電力量を見積もって閾値を変更して制御するため、蓄電池の充電制御を高精度に行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、蓄電池の充電状態を表す物理量を監視して監視結果に基づいて、蓄電池が過不足なく充電されるように、熱電変換器及び発電器の発電状態の変更を制御することで、熱電変換器及び発電器のそれぞれの発電状態を適宜変更して蓄電池を充電することができるので、熱電変換器による発電量を考慮して蓄電池を効率的に充電することができる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、本実施の形態は、エンジン駆動によって走行する自動車に、熱を電力に変換する熱電モジュールを搭載した場合の蓄電池の充電制御に本発明を適用したものである。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係わる熱電発電充電制御装置の構成を示すブロック図である。
【００２２】
本発明の実施の形態に係わる熱電発電充電制御装置１０は、図１に示すように、熱電モジュール１２を備えている。熱電モジュール１２は、熱を電力に変換する複数の熱電素子を複数組み合わせて構成されており、例えば、自動車の排気ガスの排気経路やエンジン等の熱を発生する部分に設け、自動車の排気ガスやエンジン等の発熱体の熱を電力に変換する。
【００２３】
熱電モジュール１２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４を介して補機負荷（例えば、エアコンやライト類等）１６及びバッテリ１８に接続されており、熱電モジュール１２によって発電された電力は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４によって電力変換されて補機負荷１６及びバッテリ１８に供給される。
【００２４】
この時、熱電モジュール１２によって発電された電力は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４のオンオフによって、補機負荷１６及びバッテリ１８への供給や非供給を制御することが可能とされている。
【００２５】
また、自動車に搭載されたオルタネータ２０は、エンジン駆動を利用して発電し、補機負荷１６やバッテリ１８に電力を供給する。本実施の形態では、オルタネータ２０は、オンオフ制御可能なものが適用される。例えば、オルタネータ２０の回転軸に設けられたプーリを、エアコンコンプレッサ等に用いる電磁クラッチ等を用いて制御することで、オルタネータ２０のオンオフを制御することができるが、これに限定されるものではない。
【００２６】
また、本実施の形態では、熱電モジュール１２の発電電力Ｐｎ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４から出力される電力Ｐｄｄｃ、オルタネータ２０の発電電力Ｐｇ、バッテリ１８に入出力される電力Ｐｂａｔｔ、及び補機負荷１６に供給される電力Ｐ０の各電力を検出する検出手段２２が設けられており、検出手段２２の検出結果がコントローラ２４に入力されるようになっている。例えば、検出手段２２としては、各部位の電流及び電圧を検出して電力を検出することができる。なお、本実施の形態では、検出手段２２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４から出力される電力Ｐｄｄｃ及びオルタネータ２０の発電電力Ｐｇの検出は省略して、熱電モジュール１２の発電電力Ｐｎ、バッテリ１８に入出力される電力Ｐｂａｔｔ、及び補機負荷１６に供給される電力Ｐ０のみを検出するようにしてもよい。
【００２７】
そして、熱電モジュール１２によって発電される電力及びオルタネータ２０によって発電される電力の補機負荷１６及びバッテリ１８への供給は、コントローラ２４によって制御される。すなわち、コントローラ２４は、図１に示すように、オルタネータ２０に接続されていると共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４に接続されており、オルタネータ２０及びＤＣ−ＤＣコンバータ１４のオンオフを制御することにより、オルタネータ２０の発電及び熱電モジュール１２の発電状態を変更して、バッテリ１８の充電を制御する。
【００２８】
コントローラ２４は、エンジンの駆動を制御するエンジンＥＣＵ２６にも接続されており、エンジンＥＣＵ２６から自動車の走行状態（例えば、車速やエンジン回転数等の熱電モジュール１２の熱変化を推定することが可能なパラメータ）を取得して、取得した走行状態に基づいて、熱電モジュール１２の発電電力を推定する機能を有している。例えば、熱電モジュール１２の発電電力の推定は、図２に示すような、車速ｖ又は回転数ｒｐｍに対応する推定発電量Ｐｎを予めマップとして記憶しておき、エンジンＥＣＵ２６から取得した車速ｖや回転数ｒｐｍから熱電モジュール１２の発電電力を推定することが可能である。
【００２９】
更に、コントローラ２４は、検出手段２２によって検出されたバッテリ１８に入出力される電力Ｐｂａｔｔをモニタして、バッテリ１８の充電状態を監視する。詳細には、コントローラ２４は、バッテリ１８に入出力される電力の積算値（ＳＯＣ）を充電状態を表す物理量として算出することによって、バッテリ１８の充電状態を監視する。なお、本実施形態では、バッテリ１８に入出力される電力Ｐｂａｔｔの積算値（ＳＯＣ）をモニタするが、これに限るものではなく、例えば、バッテリ１８に入出力される電力の積算値（ＳＯＣ）を用いて算出できるバッテリ１８の充電量や残量等を監視するようにしてもよい。また、以下の説明では、バッテリ１８の充電状態を表す積算値（ＳＯＣ）を単にバッテリ１８の充電状態（ＳＯＣ）という。
【００３０】
また、コントローラ２４には、操作部２８が接続されている。操作部２８は、所定の走行コースを走行時に、補機負荷１６の電気負荷を検出手段２２によって電力モニタして電力の積算値を走行コースに対応してコントローラ２４に記憶させるためのモニタ開始スイッチと、モニタされた走行コースを走行する際にコントローラ２４に記憶された走行コースに対応する電力の積算値に基づいてバッテリ充電量の制御を開始させるための制御開始スイッチを含んで構成されている。
【００３１】
続いて、上述のように構成された本発明の実施の形態に係わる熱電発電充電制御装置１０のコントローラ２４で行われるバッテリ１８の充電制御について説明する。
【００３２】
本実施の形態に係わる熱電発電制御装置１０は、所定の走行コース（例えば、通勤路や頻繁に走行するコース）等を予め走行した時の補機負荷１６で消費される消費電力量を測定すると共に、熱電モジュール１２の発電電力量を推定して記憶しておき（電力モニタ）、電力モニタによって取得された消費電力量と推定発電電力量を用いてバッテリ１８の充電制御を行う。
【００３３】
図３は、本発明の実施の形態に係わる熱電発電充電制御装置１０のコントローラ２４において電力モニタを行う際に行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００３４】
まず、ステップ１００では、電力モニタを開始するか否か判定される。該判定は、操作部２８の操作状態に基づいて判定される。すなわち、乗員によって操作部２８が操作されて電力モニタの開始指示が行われたか否かを判定することによってなされ、該判定が否定された場合には肯定されるまで待機してステップ１０２へ移行する。
【００３５】
ステップ１０２では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４がオフされてステップ１０４へ移行する。すなわち、熱電モジュール１２の発電電力の補機負荷１６及びバッテリ１８への供給が禁止される。
【００３６】
ステップ１０４では、検出手段２２によって、オルタネータ２０の発電電力Ｐｇ、バッテリ１８に入出力される電力Ｐｂａｔｔ、及び補機負荷１６に供給されて消費する電力Ｐ０が計測される。すなわち、坂道や渋滞などの発生が走行コース毎に異なるので、電力モニタする走行コースのオルタネータ２０の発電電力Ｐｇ、バッテリ１８に供給される電力Ｐｂａｔｔ、及び補機負荷１６が消費する電力Ｐ０がそれぞれ計測される。
【００３７】
続いて、ステップ１０６では、熱電モジュール１２の発電電力が推定される。すなわち、上記同様に、坂道や渋滞などの発生が走行コース毎に異なるので、電力モニタする走行コースの熱電モジュール１２の発電電力Ｐｎが推定される。熱電モジュール１２の発電電力の推定は、例えば、エンジンＥＣＵ２６から車速を取得し、車速に対応する熱電モジュール１２の発電電力を予め定めたマップを用いて推定してもよいし、エンジンＥＣＵ２６からエンジン回転数を取得し、回転数に対応する熱電モジュール１２の発電電力を予め定めたマップを用いて推定するようにしてもよい。
【００３８】
次に、ステップ１０８では、ステップ１０４で計測された各電力の積算値（ΣＰｇ、ΣＰｂａｔｔ、ΣＰ０）、及びステップ１０６で推定された熱電モジュール１２の推定発電電力の積算値（ΣＰｎ）が算出されて、ステップ１１０へ移行する。すなわち、補機負荷１６による消費電力量を含む各電力量及び熱電モジュール１２の推定発電電力量が算出される。
【００３９】
ステップ１１０では、電力モニタ終了か否か判定される。該判定は、操作部２８の操作状態に基づいて判定される。すなわち、所定の走行コースの走行が終了して、乗員によって操作部２８が操作されて電力モニタの終了が指示されたか否かを判定することによってなされ、該判定が否定された場合にはステップ１０４に戻って上述の処理が繰り返され、ステップ１１０の判定が肯定されたところでステップ１１２へ移行する。
【００４０】
ステップ１１２では、ステップ１０８で算出された各電力の積算値がモニタした走行コースに対応してコントローラ２４に記憶されて一連の処理を終了する。
【００４１】
なお、各電力の積算値と走行コースの対応は、例えば、操作部２８として複数のスイッチを設け、何れかのスイッチの操作に対応させて各電力の積算値を記憶するようにしてもよい。この場合には、スイッチ操作で走行コースに対応する各電力の積算値をコントローラ２４に読み出すことができる。
【００４２】
次に、上述のように電力モニタされた走行コースを走行する際のバッテリ１８の充電制御について説明する。
【００４３】
図４は、本発明の実施の形態に係わる熱電発電充電制御装置１０のコントローラ２４において電力モニタされた走行コースを走行する際に行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００４４】
ステップ２００では、上述の電力モニタを行った際にコントローラ２４に記憶した電力積算値が読み込まれて、ステップ２０２へ移行する。なお、電力積算値の読み込みは、操作部２８の操作によって走行コースに対応する電力積算値が読み込まれる。
【００４５】
ステップ２０２では、初期化として、オルタネータ２０の発電がオフ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４の電力変換がオンされ、オルタネータ２０及びＤＣ−ＤＣコンバータ１４のオンオフ制御を行うためのバッテリ１８の充電状態（ＳＯＣ）の閾値として、バッテリ１８の充電状態の上限値（ＳＯＣmax）が第１の上限値（ＳＯＣmax1）とされ（ＳＯＣmax＝ＳＯＣmax1）、バッテリ１８の充電状態の下限値（ＳＯＣmin）が第１の下限値（ＳＯＣmin1）とされる（ＳＯＣmin＝ＳＯＣmin1）。
【００４６】
続いて、ステップ２０４では、補機負荷の負荷電力の積算値（ΣＰ０）と熱電モジュール１２の推定発電電力の積算値（ΣηＰｎ：ηはＤＣ−ＤＣコンバータ１４の効率）が比較され、負荷電力の積算値の方が熱電モジュール１２の推定発電電力の積算値よりも小さい場合には、判定が肯定されてステップ２０６へ移行し、負荷電力の積算値の方が熱電モジュール１２の推定発電電力よりも大きい場合には、判定が否定されてステップ２０８へ移行する。
【００４７】
ステップ２０６では、熱電モジュール１２の発電電力が大きいので、より多くのエネルギーを回収する必要があり、これに対応するために、バッテリ１８の充電状態の上限値（ＳＯＣmax）及び下限値（ＳＯＣmin）の値が、上限値（ＳＯＣmax2）、下限値（ＳＯＣmin2）に変更されて、上限値と下限値の範囲が拡大設定される。なお、ＳＯＣmax1＜ＳＯＣmax2、ＳＯＣmin1＞ＳＯＣmin2である。
【００４８】
一方、ステップ２０４の判定が否定された場合には、負荷電力の積算値の方が熱電モジュール１２の推定発電電力よりも大きいので、バッテリ１８の充電状態の上限値及び下限値はそのまま、すなわち、ステップ２０６で設定した範囲よりも狭く設定したままステップ２０８へ移行する。
【００４９】
続いて、ステップ２０８では、バッテリ１８の充電状態（ＳＯＣ）が上限値（ＳＯＣmax）より大きいか否か判定され、該判定が肯定された場合にはステップ２１０へ移行し、否定された場合にはそのままステップ２１２へ移行する。
【００５０】
ステップ２１０では、バッテリ１８の充電状態（ＳＯＣ）が上限値（ＳＯＣmax）よりも大きいので、バッテリ１８の過充電を防止するために、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４がオフされて熱電モジュール１２の電力変換が停止される。
【００５１】
ステップ２１２では、バッテリ１８の充電状態（ＳＯＣ）が下限値（ＳＯＣmin）より小さいか否か判定され、該判定が肯定された場合にはステップ２１４へ移行し、否定された場合にはそのままステップ２１６へ移行する。
【００５２】
ステップ２１４では、バッテリ１８の充電状態（ＳＯＣ）が下限値（ＳＯＣmin）よりも小さいので、バッテリ１８の充電量が不足しないように、オルタネータ２０及びＤＣ−ＤＣコンバータ１４がオンされる。これによって、オルタネータ２０によって発電された電力と熱電モジュール１２によって発電された電力が補機負荷１６及びバッテリ１８に供給され、バッテリ１８の充電量不足が解消される。
【００５３】
ステップ２１６では、バッテリ１８の充電状態（ＳＯＣ）が下限値（ＳＯＣmin）と上限値（ＳＯＣmax）の間であるか否か判定され、該判定が肯定された場合にはステップ２１８へ移行し、否定された場合にはそのままステップ２２０へ移行する。
【００５４】
ステップ２１８では、バッテリ１８の充電状態（ＳＯＣ）が過不足ない状態であるので、オルタネータ２０による発電をオフすると共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４をオンして熱電モジュール１２のみによる発電を行う。
【００５５】
そして、ステップ２２０では、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がオフされたか否か判定され、該判定が否定された場合には、ステップ２０８に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定されたところで一連の処理を終了する。なお、ステップ２２０の判定は、操作部２８の操作によって、電力モニタされた走行コースの走行終了が指示されたか否かを判定するようにしてもよい。
【００５６】
このように、本発明の実施の形態に係わる熱電発電充電制御装置１０は、所定の走行コースを予め走行して電力のモニタを行って、電力モニタを行った結果に基づいて、オルタネータ２０及びＤＣ−ＤＣコンバータ１４のオンオフ制御を行うためのバッテリ１８の充電状態（ＳＯＣ）の閾値を設定して、実走行データを基に、オルタネータ２０及び熱電モジュール１２の発電量と、補機負荷１６の負荷電力を見積もっているので、オルタネータ２０及び熱電モジュール１２のオンオフ制御を高精度に行うことができる。
【００５７】
また、本発明の実施の形態では、バッテリ１８の充電状態の物理量（ＳＯＣ）の監視結果に基づいて、バッテリ１８が過不足なく充電されるように、オルタネータ２０及び熱電モジュール１２の発電状態を変更するように制御しており、これによって、バッテリ１８の能力の範囲内で最大限のエネルギー充電を行うことができる。また、オルタネータ２０による発電は、エンジン負荷を増大させ、燃費低下を招くが、可能な限りオルタネータ２０による発電を制約することができるため、燃費向上の効果も得ることができる。更に、オルタネータ２０による発電が制約されることによって、熱電モジュール１２の電力回収率を向上させることができる。
【００５８】
また、本実施の形態では、ナビゲーションシステム搭載の制約を受けないので、例えば通勤時或いは頻繁に出かける遠距離の場所等の走行コースを電力モニタして、バッテリ１８の充電制御を行うことができるので、安価に熱電発電充電制御装置１０を車両に搭載することができる。
【００５９】
なお、上記の実施の形態では、ナビゲーションシステムを搭載しない場合を例に挙げて説明したが、ナビゲーションシステムを搭載して、上記のバッテリ１８の充電制御を行うようにしてもよい。この場合には、所定の走行コースを走行して行う電力モニタは、ナビゲーションシステムの情報を利用して、電力モニタの開始及び停止、並びに走行コースと電力モニタの結果の対応を自動的に行うことが可能である。
【００６０】
また、上記の実施の形態では、エンジンによって走行する自動車を例として説明したが、これに限るものではなく、例えば、モータ及びエンジンを備えたハイブリッド自動車等に適用するようにしてもよい。この場合には、オルタネータ２０の代わりにモータジェネレータを適用することができ、熱電モジュール１２は、例えばモータジェネレータの熱などを利用して発電することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態に係わる熱電発電充電制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】車速又は回転数に対する熱電モジュールの推定発電電力のマップの一例を示す図である
【図３】本発明の実施の形態に係わる熱電発電充電制御装置のコントローラにおいて電力モニタを行う際に行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係わる熱電発電充電制御装置のコントローラにおいて電力モニタされた走行コースを走行する際に行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１０    熱電発電充電制御装置
１２    熱電モジュール
１４    ＤＣ−ＤＣコンバータ
１６    補機負荷
１８    バッテリ
２０    オルタネータ
２２    検出手段
２４    コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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