(57)【要約】【課題】車両バッテリが必要以上に充電されることを抑制する。【解決手段】電源装置（１００）は、発電機（１２）、バッテリ（１３）、一又は複数の補機（１４）を備える車両に搭載されている。電源装置は、バッテリのフィードバック制御と急速充電とを実施する。電源装置は、補機により使用される電流量と車両の停車時間率とに基づいて急速充電を開始する所定値を可変に制御する。電源装置は、外気温が、第１温度閾値以下、又は第２温度閾値以上である場合、フィードバック制御に係る目標値と急速充電を開始する所定値との差であるオフセット量の上限値を、外気温が第１温度閾値より高く第２温度閾値より低い場合に比べて、高く設定する設定手段（１５）を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機と、前記発電機による電力を蓄電可能なバッテリと、一又は複数の補機と、を備える車両において、前記バッテリのフィードバック制御と、前記バッテリのＳＯＣが所定値を下回った場合に前記バッテリの急速充電と、を実施し、前記一又は複数の補機により使用される電流量と前記車両の停車時間率とに基づいて前記所定値を可変に制御する電源装置であって、
外気温が、第１温度閾値以下、又は前記第１温度閾値より高い第２温度閾値以上である場合、前記フィードバック制御に係る目標値と前記所定値との差であるオフセット量の上限値を、前記外気温が前記第１温度閾値より高く前記第２温度閾値より低い場合に比べて、高く設定する設定手段を備える
ことを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される電源装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば、アイドリングストップ車両において、車速が所定車速を下回る際に、メインバッテリの充電状態が所定値を下回る場合に、該メインバッテリに対して急速充電を施し、アイドリングストップに備える装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１６３２８１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に記載の技術では、例えばアイドリングストップ期間の長さや補機負荷によっては、必要以上にメインバッテリが充電され燃費が悪化する可能性があるという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、必要以上にバッテリが充電されることを抑制することができる電源装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電源装置は、上記課題を解決するために、発電機と、前記発電機による電力を蓄電可能なバッテリと、一又は複数の補機と、を備える車両において、前記バッテリのフィードバック制御と、前記バッテリのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）が所定値を下回った場合に前記バッテリの急速充電と、を実施し、前記一又は複数の補機により使用される電流量と前記車両の停車時間率とに基づいて前記所定値を可変に制御する電源装置であって、外気温が、第１温度閾値以下、又は前記第１温度閾値より高い第２温度閾値以上である場合、前記フィードバック制御に係る目標値と前記所定値との差であるオフセット量の上限値を、前記外気温が前記第１温度閾値より高く前記第２温度閾値より低い場合に比べて、高く設定する設定手段を備える。
【０００７】
本発明の電源装置によれば、当該電源装置は、発電機と、該発電機による電力を蓄電可能なバッテリと、一又は複数の補機とを備える車両に搭載されている。
【０００８】
当該電源装置は、バッテリのフィードバック制御を実施する。尚、バッテリのフィードバック制御には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。
【０００９】
電源装置は、更に、バッテリのＳＯＣが所定値を下回った場合に、該バッテリの急速充電を実施する。本発明では特に、電源装置は、一又は複数の補機により使用される電流量と車両の停車時間率とに基づいて上記所定値を可変に制御する。
【００１０】
ここで、本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、急速充電の開始トリガとなる値（本発明に係る“所定値”）が固定値であると、例えば補機負荷が比較的大きくアイドリングストップ期間中の消費電力量が比較的大きい場合や、例えば市街地の走行時等、車両が比較的頻繁に停止と再発進とを繰り返す場合、バッテリの急速充電が実施され易くなり、燃費が悪化する可能性がある。
【００１１】
そこで本発明では、上述の如く、一又は複数の補機により使用される電流量と車両の停車時間率とに基づいて上記所定値が可変に制御される。このように構成すれば、バッテリの急速充電の実施頻度を抑制することができると共に、必要以上にバッテリが充電されることを抑制することができる。
【００１２】
例えばメモリ、プロセッサ等を備える設定手段は、外気温が、第１温度閾値以下、又は該第１温度閾値より高い第２温度閾値以上である場合、フィードバック制御に係る目標値と急速充電に係る所定値との差であるオフセット量の上限値を、外気温が第１温度閾値より高く第２温度閾値より低い場合に比べて、高く設定する。
【００１３】
ここで、オフセット量が比較的大きい場合、フィードバック制御に係る目標値が比較的高くなるので、燃費が悪化する可能性がある。他方で、夏や冬は、エアコンの使用頻度が高くなるため、フィードバック制御に係る目標値が比較的高いことが望ましい。
【００１４】
従って、第１温度閾値を、例えば摂氏１０度等、暖房の使用頻度が比較的高くなる温度に設定すると共に、第２温度閾値を、例えば摂氏２５度等、冷房の使用頻度が比較的高くなる温度に設定すれば、夏や冬のエアコン需要に適切に対応しつつ、燃費の向上を図ることができる。
【００１５】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る電源装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係るバッテリ制御の概念を示す概念図である。
【図３】オフセット量の上限値と気温との関係を示す図である。
【図４】実施形態に係るオフセット量決定処理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】
【００１７】
本発明の電源装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
先ず、実施形態に係る電源装置の構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る電源装置の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１において、電源装置１００を搭載する車両（図示せず）は、エンジン１１、発電機１２、バッテリ１３、補機１４及びＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）１５を備えて構成されている。
【００２０】
発電機１２は、例えばタイミングベルト等を介して、エンジン１１の駆動軸に連結されている。発電機１２は、エンジン１１の駆動力を用いて発電可能に構成されている。補機１４は、例えばヘッドライト、空調装置、オーディオ機器、ナビゲート機器等を含んでなる。
【００２１】
電源装置１００は、ＥＣＵ１５及び外気温センサ１６を備えて構成されている。本実施形態では、車両の各種電子制御用のＥＣＵ１５の機能の一部を、電源装置１００の一部として用いている。
【００２２】
電源装置１００は、バッテリ１３のＳＯＣ管理について、フィードバック制御と、ダンパー制御とを実施する。尚、本実施形態では、バッテリ１３の５時間率容量が、ＳＯＣ＝１００％と規定されている。また、使用ＳＯＣ範囲の下限値が、ＳＯＣ＝０％と規定されている。
【００２３】
電源装置１００は、フィードバック制御として、次のような制御を行う。即ち、車両の加速時には発電を抑制するために、電源装置１００は、発電機１２の発電指示電圧を、該発電指示電圧の変動範囲の下限値（例えば１２．５Ｖ等）に設定する。車両の減速時には、減速回生により積極的にバッテリ１３を充電して、燃費の向上を図るために、電源装置１００は、発電機１２の発電指示電圧を、例えば１４．８Ｖ等比較的高く設定する。
【００２４】
車両の定速走行時には、電源装置１００は、フィードバック制御に係る目標値ＴＳと、バッテリ１３の５時間率容量との積と、バッテリ電流に基づく実際の充放電電流積算値とが近づくように、発電機１２の発電指示電圧を決定する。そして、電源装置１００は、該決定された発電指示電圧に基づいて発電機１２を制御する。
【００２５】
次に、ダンパー制御について説明する。本実施形態に係る「ダンパー制御」は、バッテリ１３のＳＯＣが所定値ＤＰを下回った場合に、バッテリ１３を積極的に充電して、バッテリ１３のＳＯＣを回復させる制御（即ち、急速充電）を意味する。
【００２６】
電源装置１００は、バッテリ１３のＳＯＣが所定値ＤＰ（図２参照）を下回った場合に、ダンパー制御を開始し、バッテリ１３のＳＯＣが目標値ＴＳ（図２参照）に達するまで、ダンパー制御を継続する。つまり、電源装置１００は、バッテリ１３のＳＯＣが所定値ＤＰ以下となった後、ＳＯＣが目標値ＴＳまで回復したことを条件にダンパー制御を終了する。
【００２７】
本実施形態では特に、所定値ＤＰは、補機１４の使用電流量と車両の停車時間率とに基づいて可変に設定される。
【００２８】
具体的には、電源装置１００は、停車時間率と時間係数との関係を規定するマップ（例えば、停車時間率０％−時間係数６０秒、停車時間率２５％−時間係数９０秒、停車時間率５０％以上−時間係数１８０秒、等）を予め備えている。電源装置１００は、例えば車速センサ（図示せず）や車輪速センサ（図示せず）の出力信号に基づいて停車時間率を求め、該求められた停車時間率と上記マップとから時間係数を特定する。
【００２９】
電源装置１００は、更に、発電機１２の発電電流値とバッテリ電流とに基づいて、補機１４の使用電流量を求める。次に、電源装置１００は、補機１４の使用電流量と時間係数との積を、バッテリ１３の５時間率容量の１００分の１の値で割った値に、０．２を加えた値を、所定値ＤＰとする。つまり、所定値ＤＰ＝（補機１４の使用電流量×時間係数）／（５時間率容量／１００）＋０．２である。
【００３０】
また、電源装置１００は、フィードバック制御に係る目標値ＴＳを、上述の如く求められた所定値ＤＰにオフセット量（図２参照）を加えることにより求める。ここで、オフセット量は、補機１４の使用電流量と所定値（例えば“１００”）との積を、バッテリ１３の５時間率容量で割った値として設定される。このため、補機１４の使用電流量が大きい（即ち、補機負荷が大きい）程、目標値ＴＳは大きくなる（図２参照）。
【００３１】
ところで、オフセット量に上限値を設けていないと、例えば補機１４の使用電流量の測定誤差によって、オフセット量が意図せず比較的大きな値となる可能性がある。加えて、オフセット量が比較的大きな値となると、フィードバック制御に係る目標値ＴＳも比較的大きくなり、燃費が悪化する可能性がある。そこで、本実施形態では、オフセット量に上限値を設けている。
【００３２】
具体的には、電源装置１００は、図３に示すような、気温とオフセット量の上限値との関係を規定するマップを予め備えている。車両において補機負荷が比較的大きくなる状況は、夏期における冷房使用時、冬期における暖房使用時であることが、本願発明者の研究により判明している。このため、図３に示すマップでは、気温がＡ℃以下又はＢ℃以上の場合のオフセット量の上限値が、気温がＡ℃より高くＢ℃未満の場合のオフセット量の上限値より大きくなっている。
【００３３】
本実施形態に係るオフセット量の決定方法について、図４のフローチャートを参照して説明を加える。
【００３４】
図４において、先ず、電源装置１００の一部としてのＥＣＵ１５は、外気温センサ１６の出力に基づいて、外気温がＡ℃以下又はＢ℃以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
【００３５】
外気温がＡ℃以下又はＢ℃以上であると判定された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５は、図３に示すマップに従って、オフセット量の上限値を“Ｃ”に仮決定する（ステップＳ１０２）。
【００３６】
続いて、ＥＣＵ１５は、例えば過去数分間の充放電収支がプラス（即ち、充電傾向）であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。充放電収支がプラスであると判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５は、オフセット量の上限値を、図３に示すマップにおける“Ｅ”に決定する（ステップＳ１０４）。
【００３７】
このように、充電傾向にある場合に、オフセット量の上限値を低く抑えることによって、バッテリ１３が必要以上に充電されることを抑制し、燃費の向上を図ることができる。
【００３８】
他方、充放電収支がプラスでないと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５は、オフセット量の上限値を、図３に示すマップにおける“Ｃ”に決定する（ステップＳ１０５）。
【００３９】
上記ステップＳ１０１の処理において、外気温がＡ℃より高く且つＢ℃未満であると判定された場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５は、図３に示すマップに従って、オフセット量の上限を“Ｄ”に仮決定する（ステップＳ１０６）。
【００４０】
続いて、ＥＣＵ１５は、例えば過去数分間の充放電収支がプラス（即ち、充電傾向）であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。充放電収支がプラスであると判定された場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５は、オフセット量の上限値を、図３に示すマップにおける“Ｆ”に決定する（ステップＳ１０８）。
【００４１】
他方、充放電収支がプラスでないと判定された場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５は、オフセット量の上限値を、図３に示すマップにおける“Ｄ”に決定する（ステップＳ１０９）。
【００４２】
尚、本実施形態に係る「ＥＣＵ１５」は、本発明に係る「設定手段」の一例である。実施形態に係る「Ａ℃」及び「Ｂ℃」は、夫々、本発明に係る「第１温度閾値」及び「第２温度閾値」の一例である。
【００４３】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電源装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１１…エンジン、１２…発電機、１３…バッテリ、１４…補機、１５…ＥＣＵ、１６…外気温センサ、１００…電源装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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