CN104838560B - 充电控制装置、充电控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于如下的***的充电控制部，该***具有发动机、发电机、和被发电机所产生的电力充电的电池，并在发动机停止状态下能执行禁止发动机的再启动的停止控制。充电控制装置包括：充放电率算出部，其算出电池成为充满电状态以后的、电池的充电电流的累计值的绝对值相对于电池的放电电流的累计值的绝对值的比例即充放电率；事先充电执行部，其执行事先充电，算出的充放电率高时，缩短事先充电的执行期间，在事先充电中，允许执行停止控制，且由发电机所产生的电力对电池充电，使电池的平均残留容量增加；以及刷新充电执行部，其在执行事先充电后执行刷新充电，使电池为充满电状态，在刷新充电中，不执行停止控制，而由发电机所产生的电力对电池充电。

Description

充电控制装置、充电控制方法
技术领域
本发明涉及使用发电机的电池的充电控制。
背景技术
在搭载有电池的汽车等车辆中，为了抑制因反复进行没有达到充满电的充放电而导致的电池的性能和寿命的下降，在从充满电起的经过时间为预定时间以上的情况下等，有时会进行刷新充电。刷新充电例如是通过使充电时的上限电压设定得比通常高，并使发动机持续运转而实现的。此处，在车速为预定值以下的情况下能执行使发动机停止的怠速停止控制(也称为“启停控制”)的车辆中，如果执行刷新充电，即使在发动机的停止条件成立的情况下也不能使发动机停止，燃料效率有可能下降。因此，提出了在执行刷新充电前，进行事先充电以提高电池的SOC(State Of Charge，充电状态)，缩短刷新充电的期间的方法(专利文献1)。在该事先充电中，允许执行怠速停止控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-328906号公报
发明内容
本发明欲解决的问题
根据在执行刷新充电前预先执行事先充电的技术，如果从事先充电开始到刷新充电开始的期间较长，SOC高的状态就会持续较长时间。在车辆中，发电机由发动机来驱动，由发电机产生的电力供给至电池来对电池充电。然而，在SOC高的状态的电池中，由于能够追加接受的电气容量小，因此由发电机产生的电力不能用于电池的充电，具有燃料效率恶化的问题
上述问题不限于车辆，在具有发动机和发电机和电池、并能够进行发动机停止状态下的发动机启动禁止的控制的任意***中也会发生。在该***中，除了上述问题之外，还期望小型化、低成本化、省资源化、容易制造、易用性提高等。
用于解决问题的方案
本发明是为解决上述问题的至少一部分而完成的，能够作为以下的形态来实现。
(1)根据本发明的一个形态，提供一种充电控制装置，用于如下的***，所述***具有：发动机；由所述发动机驱动的发电机；以及被所述发电机所产生的电力充电的电池，所述***在所述发动机停止状态下能执行禁止所述发动机的再启动的停止控制，所述充电控制装置控制所述电池的充电。该充电控制装置包括：充放电率算出部，所述充放电率算出部算出所述电池成为充满电状态以后的、所述电池的充电电流的累计值的绝对值相对于所述电池的放电电流的累计值的绝对值的比例即充放电率；事先充电执行部，所述事先充电执行部执行使所述电池的平均残留容量增加的事先充电，并在所述算出的充放电率高时，缩短所述事先充电的执行期间；以及刷新充电执行部，在所述事先充电被执行后，所述刷新充电执行部执行刷新充电，使所述电池为充满电状态，在所述刷新充电中，不执行所述停止控制，而利用所述发电机所产生的电力将所述电池充电。根据该形态的充电控制装置，如果充放电率高，就以短期间执行事先充电，因此，能够缩短电池的平均剩余容量为高的状态的持续期间。因此，与不论充放电率如何而事先充电的期间都为一定的构成相比，在电池中能够更多地确保能接受由发电机产生的电力的电气容量，能够提高燃料效率。另外，由于在刷新充电之前进行事先充电来增加电池的平均残留容量，所以能够缩短刷新充电所需的期间。因此，由于能够缩短随着执行刷新充电而 禁止停止控制的期间，所以，能够提高燃料效率。
(2)在上述形态的充电控制装置中，也可以是，还包括经过时间计测部，所述经过时间计测部对通过所述刷新充电所述电池成为充满电状态之后的经过时间进行计测，所述刷新充电执行部在所述经过时间达到预定的第1界限时间的情况下，执行所述刷新充电，所述事先充电执行部在通过所述刷新充电所述电池成为充满电状态以后，所述算出的充放电率高时，与所述算出的充放电率低的情况相比，使开始所述事先充电的时刻延迟。根据该形态的充电控制装置，如果充放电率高，就能够以短期间执行事先充电。此外，由于基于从电池成为充满电状态后的经过时间来决定事先充电和刷新充电的开始时间点，所以，能够在与电池的劣化相应的适当时间点使电池充电。
(3)在上述形态的充电控制装置中，也可以是，还包括界限值设定部，所述事先充电执行部在所述经过时间达到比所述第1界限时间短的第2界限时间的情况下，执行所述事先充电，所述界限值设定部在所述算出的充放电率高时，与所述算出的充放电率低的情况相比，将所述第2界限时间设定为较长的值。根据该形态的充电控制装置，如果放电率高，能够使开始事先充电的时刻延迟。
(4)在上述形态的充电控制装置中，也可以是，还包括：电流累计值算出部，所述电流累计值算出部求出通过所述刷新充电所述电池成为充满电状态以后的、所述充电电流的累计值的绝对值与所述放电电流的累计值的绝对值的合计电流累计值；以及界限值设定部，所述刷新充电执行部在所述合计电流累计值达到预定的第1界限累计值的情况下，执行所述刷新充电，所述事先充电执行部在所述合计电流累计值达到比所述第1界限累计值小的第2界限累计值的情况下，执行所述事先充电，所述界限值设定部在所述算出的充放电率高时，与所述算出的充放电率低的情况相比，将所述第2界限累计值设定为较大的值。根据该形态的充电控制装置，充放电率高时，能够短期间执行事 先充电。在该形态的充电控制装置中，由于在合计电流累计值达到预定的第1界限累计值的情况下执行刷新充电，且如果充放电率高，就将第2界限累计值设定为大的值，所以，充放电率越高，第1界限累计值与第2界限累计值的差值越小。一般而言，经过时间越长，由于电池的充电或者放电的期间增加，所以，合计电流累计值越大。因此，第1界限累计值与第2界限累计值的差值越小，执行事先充电的期间越短。
(5)在上述形态的充电控制装置中，也可以是，所述***搭载在以所述发动机作为动力源的车辆上，所述停止控制是怠速停止控制，所述停止状态是所述车辆的移动速度为预定的速度以下的状态。根据该形态的充电控制装置，在执行怠速停止控制的车辆中能够提高燃料效率。
此外，本发明能够以各种形态实现，例如，能够以包括充电控制装置的***、搭载有该***的车辆、控制电池的充电的方法、***或者车辆的控制方法、实现这些控制方法的计算机程序、记录有该计算机程序的非临时记录介质等形态实现。
附图说明
图1是示出搭载有作为本发明的一个实施方式的充电控制装置的***的构成的说明图。
图2是示出第1实施方式的电子控制单元的详细构成的说明图。
图3是示出第1实施方式的充电控制处理的步骤的流程图。
图4是示出第1实施方式的界限时间调整处理的步骤的流程图。
图5是示意性地示出图2所示的充电期间决定映射的设定内容的说明图。
图6是示出充放电率与怠速停止的频度的关系、以及充放电率与辅助设备的消耗电流值的关系的说明图。
图7是示出执行第1实施方式的充电控制处理和界限时间调整处 理的情况下的SOC的变化的时序图。
图8是示出第2实施方式的电子控制单元的详细构成的说明图。
图9是示出第2实施方式的充电控制处理的步骤的流程图。
图10是示出第2实施方式的界限值调整处理的步骤的流程图。
图11是示意性地示出图8所示的界限值决定映射的设定内容的说明图。
附图标记的说明
10、10a…电子控制单元
11…发动机控制部
12…变速器控制部
13…怠速停止控制部
14…目标SOC设定部
15…SOC算出部
16…充放电率算出部
17…界限时间设定部
17a…界限值设定部
18…反馈控制部
19…经过时间计测部
20、20a…充电控制部
21…电流累计值算出部
22…事先充电执行部
24…刷新充电执行部
30…电池
31…电池电流传感器
40…发动机
41…变速器
42…启动机
43…驱动机构
50…交流发电机
51…交流发电机电流传感器
60…差动齿轮
61…车速传感器
65…驱动轮
70…辅助设备
80…制动踏板传感器
100…***
mp1…充电期间决定映射
mp2…界限值决定映射
具体实施方式
A.第1实施方式：
A1.装置构成：
图1是示出搭载有作为本发明的一个实施方式的充电控制装置的***的构成的说明图。***100搭载在车辆上，能够执行禁止车辆停止时的发动机运转的怠速停止控制(也称为启停控制)。另外，***100能够对搭载的电池执行充电控制。***100包括发动机40、变速器41、驱动轮65、差动齿轮60、启动机42、驱动机构43、交流发电机50、电池30、辅助设备70、电池电流传感器31、交流发电机电流传感器51、车速传感器61、制动踏板传感器80、以及电子控制单元(ECU：Electrical Control Unit)10。此外，本实施方式中，车辆是汽车。
发动机40是通过使汽油、柴油等燃料燃烧来产生动力的内燃机。发动机40的输出由电子控制单元10根据由操作者操作的未图示的加速踏板的踩下量来控制。
变速器41执行变速比的变更(所谓的换档)。发动机40的动力(转速)由变速器41变速，作为期望的转速、力矩，经由差动齿轮60传递给左右的驱动轮65。这样一来，发动机40的动力随着加速踏板的踩下量而改变，并经由变速器41传递给驱动轮65，进行车辆的加速和减速。
启动机42是由从电池30供给的电力来使发动机40启动的启动马达。通常，在停止的车辆开始运转时，由操作者接通未图示的点火开关时，利用启动机42启动发动机40。在本实施例中，“怠速停止状态”是指发动机40通过怠速停止控制而停止的状态。
驱动机构43将发动机40的动力传递给交流发电机50。作为驱动机构43，例如能够采用皮带驱动。
交流发电机50利用经由驱动机构43传递的发动机40的动力来进行发电(以下称为“燃料发电”)。通过该发电产生的电力经由未图示的逆变器用于对电池30的充电。
电池30是作为电压12V的直流电源的铅蓄电池，除了启动机42外，还向辅助设备70供给电力。此外，也可以代替铅蓄电池，采用锂离子蓄电池、摇椅型蓄电体等其他种类的电池。
辅助设备70是利用从电池30供给的电力来进行动作的周边装置。例如，包含头灯、尾灯的灯光类装置、雨刮器、空调装置、散热器用电动风扇等相当于辅助设备。
电池电流传感器31检测电池30的充放电电流。交流发电机电流传感器51检测交流发电机50的输出电流。车速传感器61检测驱动轮65的旋转速度。制动踏板传感器80检测未图示的制动踏板有无预定的踩下量。这些各传感器31、51、61、80都与电子控制单元10电气连接。
图2是示出第1实施方式的电子控制单元10的详细构成的说明图。电子控制单元10包括：执行计算机程序的CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)；储存计算机程序等的ROM(Read Only Memory， 只读存储器)；特定用途用的ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)；临时地储存数据的RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)；以及与所述各传感器、未图示的致动器等连接的输入输出端口等。
图2所示的电子控制单元10执行发动机的驱动和停止的控制、变速比的控制、怠速停止的控制、电池30的充电的控制等。此外，在本实施方式中，作为电池30的充电处理，执行事先充电、刷新充电、以及通常充电。在后记述事先充电、刷新充电、以及通常充电的细节。
如图2所示，电子控制单元10包括发动机控制部11、变速器控制部12、怠速停止控制部13、目标SOC设定部14、SOC算出部15、反馈控制部18、以及充电控制部20。
发动机控制部11基于由车速传感器61检测出的驱动轮65的旋转速度、由制动踏板传感器80检测出的制动踏板的踩下量、以及由未图示的加速器开度传感器检测出并通知的加速器开度(未图示的加速踏板的踩下量)，调整燃料喷射量、气门开度等来控制发动机40的运转状态。另外，发动机控制部11根据来自怠速停止控制部13的请求，停止对发动机40的燃料喷射来停止发动机40；或者根据来自怠速停止控制部13的请求，控制启动机42来使停止状态的发动机40再启动。
变速器控制部12基于从车速传感器61通知的驱动轮65的转速、从未图示的加速器开度传感器通知的加速器开度、以及从未图示的档位传感器通知的档位的信息，控制未图示的液压致动器，控制变速器41的变速比。
作为怠速停止控制，怠速停止控制部13获取由车速传感器61检测出的车轮速度、以及从未图示的加速器开度传感器通知的加速器开度，将使发动机40停止或者启动的指示输出到发动机控制部11。更详 细而言，怠速停止控制部13在车轮速度下降并变到小于预定速度(例如10km/h)时，判断为发动机停止条件已成立，将发动机停止的指示输出至发动机控制部11。发动机控制部11对于启动机42输出停止发动机40的指示。另外，之后，基于加速器开度检测出加速踏板被踩下时，怠速停止控制部13判断为发动机再启动条件已成立，将发动机40再启动的指示输出至发动机控制部11。发动机控制部11对于启动机42输出再启动发动机40的指示。即，怠速停止控制部13在发动机停止条件成立时使发动机40停止；在发动机停止后，当发动机再启动条件成立时使发动机40再启动。此外，发动机停止条件和发动机再启动条件不限于上述内容。例如，可以将车轮速度变为0km/h作为发动机停止条件，另外，也可以将脚离开制动踏板作为发动机再启动条件。
目标SOC设定部14设定在执行后述的通常控制、事先充电、刷新充电时作为目标的电池30的SOC(State Of Charge，充电状态)。在本实施方式中，SOC是指将电池30中残留的电量除以电池30充满电时储存的电量而得到的值。目标SOC设定部14基于车轮速度预测行驶环境，并基于预测的行驶环境来设定目标SOC。例如，目标SOC设定部14基于预定期间内的停车时间的比例，推定行驶环境为市区或者郊外。例如，在行驶环境是市区的情况下，由于执行怠速停止控制而容易更多消耗电池30的电力，所以目标SOC设定为比较高的值。此外，目标SOC设定部14如后所述，在事先充电和刷新充电时从充电控制部20接收指示，基于该指示来设定目标SOC。
SOC算出部15基于由电池电流传感器31检测出的电池30的充放电电流，算出当前的SOC。具体而言，通过将电池30的充电电流作为正值，并将电池30的放电电流作为负值，累计充电电流和放电电流，从而算出当前的SOC。此外，也可以代替基于由电池电流传感器31检测出的电池30的充放电电流来求出当前的SOC，而基于电池电解液比重和电池端子电压来求出当前的SOC。
反馈控制部18求出由目标SOC设定部14设定的目标SOC、与由SOC算出部15算出的当前的SOC的差值，将使差值变为0的电压值作为电压指示值输出至交流发电机50。接收了电压指示值的交流发电机50接收电压指示值后，控制输出电压使其成为指示的电压值。
充电控制部20控制向电池30的充电和从电池30的放电。充电控制部20包括充放电率算出部16、界限时间设定部17、充电期间决定映射mp1、经过时间计测部19、事先充电执行部22、以及刷新充电执行部24。
充放电率算出部16基于由电池电流传感器31检测的电池30的充电电流和放电电流，算出充放电率。在本实施方式中，充放电率是指充电电流的累计值的绝对值相对于放电电流的累计值的绝对值的比例。
界限时间设定部17在后述的充电控制处理中使用充电期间决定映射mp1来决定事先充电的开始时间点。在本实施方式中，事先充电的开始时间点由电池30成为充满电状态以后的经过时间来确定。此外，在后记述充电期间决定映射mp1的细节。经过时间计测部19计测从电池30成为充满电开始的经过时间。
事先充电执行部22执行事先充电。在本实施方式中，事先充电是指使电池30的平均SOC上升至预定的值的处理，如后所述，在刷新充电之前执行。在该事先充电中，允许执行怠速停止控制。在车辆中，通过执行事先充电，从而缩短刷新充电所需的期间。
刷新充电执行部24执行刷新充电。在本实施方式中，刷新充电是进行充电直到电池30成为充满电的处理，在事先充电之后执行。在该刷新充电中，禁止执行怠速停止控制。在***100中，通过执行刷新充电，从而电池30成为充满电，抑制电池30的性能和寿命的下降。
此外，充电控制部20具有执行通常充电的未图示的功能部。在如本实施方式这样使用铅电池作为电池30的情况下，根据长寿命化的要求，预先决定能使用的SOC范围。因此，执行通常充电，以便使当前的SOC维持该SOC范围。具体而言，在当前的SOC低于SOC范围的下限(固定值)时，增大发动机40的动力；在当前的SOC高于SOC范围的上限(目标SOC)时，消耗电池30所储存的电力。另外，作为通常充电，执行如下的处理：通过抑制由燃料发电向电池30的充电来节约燃料消耗量，在减速行驶中利用交流发电机50的再生发电进行向电池30的充电。由于该处理是已知的处理，所以省略详细的说明。
上述的充电控制部20相当于权利要求书的充电控制装置。
在搭载有本实施方式的***100的车辆中，通过执行后述的充电控制处理，从而电池30成为充满电。另外，在车辆中，通过执行后述的界限时间调整处理，从而能够抑制从开始事先充电到开始刷新充电的期间延长，抑制因高SOC状态长期持续所导致的燃料效率的下降。下面，说明充电控制处理和界限时间调整处理的细节。
A2.充电控制处理：
图3是示出第1实施方式的充电控制处理的步骤的流程图。在***100中，未图示的点火开关接通时，开始充电控制处理，反复执行该处理直到点火开关断开。充电控制处理是用于定期地使电池30成为充满电状态的处理。
事先充电执行部22从经过时间计测部19获取从电池30成为充满电开始的经过时间(以下仅称为“经过时间”)(步骤S105)。事先充电执行部22判定在步骤S105中获取的经过时间是否是第1界限时间以上(步骤S110)。第1界限时间是通过时间设定部17执行后述的界限值调整处理而设定的。在后记述界限值调整处理的细节。在判定为经过时 间比第1界限时间短(经过时间未达到第1界限时间)的情况下，执行所述步骤S105。
在判定为经过时间为第1界限时间以上的情况下(步骤S110：是)，事先充电执行部22执行事先充电(步骤S115)。具体而言，事先充电执行部22指示目标SOC设定部14，将接近充满电(100％)的比较高的值(例如90％)设定为目标SOC。与车轮速度无关，目标SOC设定部14将指示的值设定为目标SOC。例如，在设定90％作为目标SOC，且在经过时间达到第1界限时间前目标SOC为80％的情况下，目标SOC会增加10％。其结果是，执行通常充电，使得当前的SOC的上限值成为90％，平均SOC上升。
在开始事先充电后，刷新充电执行部24从经过时间计测部19获取经过时间，判定经过时间是否是第2界限时间以上(步骤S120)。第2界限时间是从刷新充电结束到下次刷新充电开始的时间，是预先由用户设定的固定值。
在判定为经过时间小于第2界限时间的情况下(步骤S120：否)，执行所述步骤S115。与之相对，在判定为经过时间为第2界限时间以上的情况下(步骤S120：是)，刷新充电执行部24执行刷新充电。具体而言，刷新充电执行部24指示目标SOC设定部14设定100％作为目标SOC，并且对于怠速停止控制部13进行指示，来禁止执行怠速停止控制。利用这样的处理，即使在发动机停止条件成立的情况下，发动机40也不停止，持续执行由燃料发电所进行的充电。
在开始刷新充电后，刷新充电执行部24从SOC算出部15获取当前的SOC，判定电池30是否成为充满电(步骤S130)。在判定为电池30不是充满电的情况下(步骤S130：否)，执行所述步骤S125(持续刷新充电)。与之相对，在判定为电池30充满电的情况下(步骤S130：是)，刷新充电执行部24结束刷新充电，经过时间计测部19将计时器复位并 重新开始计时(步骤S135)。
A3.界限时间调整处理：
图4是示出第1实施方式的界限时间调整处理的步骤的流程图。在***100中，未图示的点火开关接通时，开始界限时间调整处理，反复执行该处理直到点火开关断开。界限时间调整处理是用于调整所述第1界限时间的处理。
界限时间设定部17从经过时间计测部19获取经过时间(步骤S205)，判定经过时间是否是第3界限时间以上(步骤S210)。第3界限时间是比所述第2界限时间短的固定值，预先由用户设定。例如，作为该第3界限时间，能够设定比第2界限时间短60分钟的时间。
充放电率算出部16算出充放电率(步骤S215)。即，充放电率算出部16算出从点火开关接通开始到执行步骤S215之间的、充电电流的累计值的绝对值相对于放电电流的累计值的绝对值的比例。
界限时间设定部17参照充电期间决定映射mp1，基于在步骤S215中算出的充放电率，决定执行事先充电(所述步骤S115)的期间(步骤S220)。
图5是示意性地示出图2所示的充电期间决定映射mp1的设定内容的说明图。在图5中，横轴示出充放电率，纵轴示出充电期间。如图5所示，在充电期间决定映射mp1中，充放电率被划分为5个级别，对各级别设定不同的充电期间。另外，在充电期间决定映射mp1中，对于更高的充放电率的级别，设定更短的充电期间。具体而言，对于充放电率为0％以上且20％以下的级别1，设定50分钟作为充电期间。另外，作为充电期间，分别对于充放电率大于20％且40％以下的级别2设定40分钟，对于充放电率大于40％且60％以下的级别3设定30分钟，对于充放电率大于60％且80％以下的级别4设定20分钟，对于充放电率大于80％且100％以下的级别1设定10分钟。所以，如图5所示，对于更高的充放电率的级别，设定更短的充电期间
图6是示出充放电率与怠速停止的频度的关系、以及充放电率与辅助设备的消耗电流值的关系的说明图。在图6中，横轴示出怠速停止的频度。在本实施方式中，怠速停止的频度是指执行怠速停止控制的期间相对于预定期间的比例。此外，在图6的横轴中，越位于右侧，怠速停止的频度越低。图6中，纵轴示出辅助设备70的消耗电流值。在图6的纵轴中，越位于上方，消耗电流值越低。
如图6所示，怠速停止的频度越低，充放电率越高。由于执行怠速停止控制时发动机40的驱动会停止，所以充电电流减小。因此，怠速停止的频度更低时，充电电流减小的频度更低，充放电率更高。另外，如图6所示，辅助设备70的消耗电流量越低，充放电率越高。辅助设备70的消耗电流量高时，放电电流会增加。所以，辅助设备70的消耗电流量更低时，放电电流更低，充放电率更高。根据这样的充放电率与怠速停止的频度的关系、以及充放电率与辅助设备的消耗电流值的关系，怠速停止的频度越低，设定越短的期间作为事先充电的期间，另外，辅助设备70的消耗电流量越低，设定越短的期间作为事先充电的期间。
如图4所示，在决定了充电期间后(执行步骤S220后)，界限时间设定部17将从所述第2界限时间减去在步骤S220中求出的充电期间而的值(时间)设定为第1界限时间(步骤S225)。如上所述，由于充放电率越高，充电期间被设定为越短的时间，所以设定更长的时间作为第1界限时间。因此，充放电率越高，从电池30充满电开始经过更长的期间后，开始事先充电(步骤S115)。
图7是示出执行第1实施方式的充电控制处理和界限时间调整处理的情况下的SOC的变化的时序图。图7(a)示出充放电率比较低的情 况下的时序图，图7(b)示出充放电率比较高的情况下的时序图。在图7(a)和图7(b)中，横轴示出时刻(从电池30成为充满电的时间点开始的经过时间)，纵轴示出SOC。另外，在图7(a)和图7(b)中，实线示出执行了本实施方式的充电控制处理和界限时间调整处理的情况下的SOC的变化，虚线示出比较例的SOC的变化。在比较例中，不执行事先充电，在经过时间成为预定的时间的情况下进行刷新充电。
如图7(a)所示，在本实施方式中，在执行刷新充电前进行事先充电，平均SOC从通常控制时的S1上升至S2。因此，之后通过执行刷新充电，与比较例中刷新充电所需的期间(从时刻T2到T4的期间)相比，能够缩短使平均SOC从S2到Sf(充满电)所需的期间(从时刻T2到T3的期间)。
如图7(b)所示，在充放电率比较高的情况下，也与充放电率比较低的情况同样，与比较例相比，缩短刷新充电期间。此外，充放电率比较高的情况下的事先充电期间(T2-T1)、比充放电率比较低的情况下的事先充电期间(T2-T0)短。因此，由于能够缩短平均SOC为比较高的值(S2)的状态的持续期间，所以在电池30中能够更多地确保能接受由燃料发电产生的电力的容量。因此，能够提高燃料效率。
如以上说明的那样，由于第1实施方式的充电控制部20设定第1界限时间，使得充放电率高时事先充电的期间缩短，所以在充放电率高的情况下能够缩短电池30的SOC为比较高的状态的持续期间。因此，与不论充放电率如何事先充电的期间都为一定的构成相比，在电池30中能够更多地确保能接受由燃料发电产生的电力的容量，能够提高燃料效率。此外，由于基于从电池30成为充满电开始的经过时间来决定事先充电的开始时间点、刷新充电的开始时间点，所以，能够使电池30在与电池30的劣化状态相应的适当时间点为充满电状态。另外，由于通过在刷新充电之前进行事先充电，从而使电池30的平均SOC预先上升，所以能够缩短刷新充电所需的期间。因此，由于能够缩短随着 执行刷新充电而禁止怠速停止控制的期间，所以，能够提高燃料效率。
B.第2实施方式：
图8是示出第2实施方式的电子控制单元10a的详细构成的说明图。图9是示出第2实施方式的充电控制处理的步骤的流程图。图10是示出第2实施方式的界限值调整处理的步骤的流程图。
第2实施方式的电子控制单元10a与第1实施方式的电子控制单元10的不同点在于：具有充电控制部20a来代替充电控制部20；充电控制处理的详细步骤；以及执行界限值调整处理来代替界限时间调整处理，其他构成与第1实施方式的电子控制单元10相同。在上述的第1实施方式的***100中，事先充电和刷新充电的开始契机是基于从电池30充满电开始的经过时间来决定的。与之相对，在第2实施方式的***100中，这些契机是基于电池的充放电电流的累计值来决定的。
如图8所示，第2实施方式的充电控制部20a与第1实施方式的充电控制部20的不同点在于：具有界限值设定部17a来代替界限时间设定部17；具有界限值决定映射mp2来代替充电期间决定映射mp1；以及具有电流累计值算出部21来代替经过时间计测部19，其他构成与第1实施方式的充电控制部20相同。
界限值设定部17a执行后述的界限值调整处理。电流累计值算出部21算出充放电电流累计值。此外，在后记述充放电电流累计值和界限值决定映射mp2的细节。
图9所示的第2实施方式的充电控制处理与图3所示的第1实施方式的充电控制处理的不同点在于：执行步骤S105a来代替步骤S105；执行步骤S110a来代替步骤S110；执行步骤S120a来代替步骤S120；以及执行步骤S135a来代替步骤S135，其他步骤与第1实施方式的充电控制处理相同。
电流累计值算出部21算出充放电电流累计值(步骤S105a)。在第2实施方式中，充放电电流累计值是指电池30充满电以后的、放电电流的累计值的绝对值与充电电流的累计值的绝对值的合计值。
界限值设定部17a判定在步骤S105a中算出的充放电电流累计值是否是第1界限值以上(步骤S110a)。在判定为充放电电流累计值小于第1界限值的情况下(步骤S110a：否)，执行所述步骤S105a。在判定为充放电电流累计值是第1界限值以上的情况下(步骤S110a：是)，执行所述步骤S115(事先充电)。第1界限值由后述的界限值调整处理决定。
在事先充电开始后，刷新充电执行部24从电流累计值算出部21获取充放电电流累计值，判定充放电电流累计值是否是第2界限值以上(步骤S120a)。第2界限值作为从刷新充电结束到下次刷新充电开始的充放电电流累计值，是预先由用户设定的固定值。一般而言，由于从充满电状态开始的经过时间越长，电池30的充电或者放电的机会增加，所以充放电电流累计值越大。即，从充满电状态开始的经过时间与充放电电流累计值互相是比例关系。因此，在设定更大的值作为第2界限值的情况下，会隔开更长的时间间隔来执行刷新充电。
在充放电电流累计值小于第2界限值的情况下(步骤S120a：否)，执行(持续)所述步骤S115；在充放电电流累计值是第2界限值以上的情况下，执行所述步骤S125(刷新充电)和步骤S130。在步骤S130中，在判定为电池30是充满电的情况下(步骤S130：是)，电流累计值算出部21将算出的充放电电流累计值复位(步骤S135)。
图10是示出第2实施方式的界限值调整处理的步骤的流程图。在***100中，未图示的点火开关接通时，开始界限值调整处理，并反复执行该处理直到点火开关断开。界限值调整处理是用于调整所述第1 界限值的处理。
界限值设定部17a从电流累计值算出部21获取充放电电流累计值(步骤S305)，判定该值是否是第3界限值以上(步骤S310)。第3界限值是比所述第2界限值小的固定值，预先由用户设定。作为第3界限值，例如能够设定比第2界限值只小60000As(安培秒)的值。
在判定为充放电电流累计值小于第3界限值的情况下(步骤S310：否)，执行所述步骤S305。与之相对，在判定为充放电电流累计值是第3界限值以上的情况下(步骤S310：是)，充放电率算出部16算出充放电率(步骤S315)。由于该处理与图4所示的步骤S215相同，因此省略说明。
界限值设定部17a参照界限值决定映射mp2，并基于在步骤S315中算出的充放电率，决定第1界限值(事先充电开始时的充放电电流累计值)相对于第2界限值(刷新充电开始时的充放电电流累计值)的偏移值(步骤S320)。
图11是示意性地示出图8所示的界限值决定映射mp2的设定内容的说明图。在图11中，横轴示出充放电率，纵轴示出第1界限值相对于第2界限值的偏移值(电流累计值)。如图11所示，界限值决定映射mp2与图5所示的充电期间决定映射mp1同样，充放电率被划分为5个级别。而且，在界限值决定映射mp2中，对各级别设定不同的偏移值。具体而言，对于充放电率为0％以上且20％以下的级别1，设定50000As作为偏移值。另外，作为偏移值，分别对于充放电率大于20％且40％以下的级别2设定40000As，对于充放电率大于40％且60％以下的级别3设定30000As，对于充放电率大于60％且80％以下的级别4设定20000As，对于充放电率大于80％且100％以下的级别1设定10000As。因此，如图11所示，对于更高的充放电率的级别，设定更小的偏移值。
如使用图6说明的那样，怠速停止的频度越低，另外，辅助设备70的消耗电流量越低，充放电率越高。因此，在第2实施方式中，怠速停止的频度越低，另外，辅助设备70的消耗电流量越低，设定越小的值作为偏移值。
如图10所示，在决定了充电容量后(执行步骤S320后)，界限值设定部17a将从所述第2界限值减去在步骤S320中求出的偏移值而得到的值设定为第1界限值(步骤S325)。如上所述，由于充放电率越高，偏移值被设定为越小的值，所以设定更大的值作为第1界限值。如上所述，经过时间与充放电电流值累计值是比例关系。因此，充放电率越高，从电池30充满电开始经过更长的期间后开始事先充电(步骤S115)。
以上说明的第2实施方式的充电控制部20a具有与第1实施方式的充电控制部20同样的效果。在第2实施方式中，在充放电率更高的情况下设定更大的值作为第1界限值，并设定固定值作为第2界限值。此处，由于经过时间与充放电电流累计值互相是比例关系，所以在充放电率更高的情况下能够缩短事先充电的期间。另外，由于基于充放电电流累计值来决定事先充电的开始时间点、刷新充电的开始时间点，所以，能够使电池30在与电池30的劣化状态相应的适当时间点充满电。
C.变形例：
C1.变形例1：
在各实施方式中，作为在事先充电和刷新充电时使平均SOC上升的方法，采用了与车轮速度无关而将目标SOC(SOC范围的上限值)设定为高预定值的方法，但本发明不限于此。例如，也可以采用如下的方法：通过控制交流发电机50并使充电时的电压上升，从而使每单位时间的充电量上升。另外，例如还可以采用如下的方法：在当前的SOC 高于目标SOC的情况下禁止抑制向电池30充电。即，一般而言，作为本发明的事先充电，能够采用能增加电池30的平均SOC的任意处理。另外，在本实施方式中，SOC示出的是将电池30中残留的电量除以电池30充满电时储存的电量(最大存储容量)而得到的值。此处，由于执行事先充电的期间与不执行事先充电的期间相比充分短，因此在该期间中最大存储容量不会大幅减少。因此，利用事先充电使平均SOC上升是指利用事先充电使电池30的平均残留容量上升。因此，作为本发明的事先充电，能够采用能增加电池30的平均残留容量的任意处理。
C2.变形例2：
第1实施方式中，在充电期间决定映射mp1中，充放电率被划分为5个级别，对各级别设定不同的充电期间，但本发明不限于此。例如，也可以省略级别，而设定为充电期间随着充放电率的增加而单调减小。同样，在第2实施方式的界限值决定映射mp2中，也可以省略级别，而设定为偏移值随着充放电率的增加而单调减小。
C3.变形例3：
在第2实施方式中，通过决定第1界限值相对于第2界限值的偏移值，并将该偏移值从第2界限值减去来决定第1界限值，但本发明不限于此。例如，也可以是，作为界限值决定映射mp2，代替偏移值而使用将第1界限值与充放电率明示地建立了对应的映射，参照该映射并基于充放电率来决定第1界限值。
C4.变形例4：
在各实施方式中，车辆是汽车，但不限于汽车，本发明能够适用于二轮车等任意车辆。并且，本发明不仅能够适用于车辆，而且，例如还能够适用于船舶、机器人等各种移动体。另外，也能够适用于将电池和发动机作为固定型电源使用的发电***等。即，一般而言，本发明能够适用于在如下的***中使用并控制电池充电的任意装置，该***具有发动机、由发动机驱动的发电机、被发电机所产生的电力充 电的电池，并在发动机停止状态下能执行禁止发动机的启动的停止控制。此外，所述“发动机的停止状态”不限于发动机完全停止的状态，而具有较宽的意义，例如包含车辆的移动速度为预定的速度(例如10km/h)以下的发动机的状态。
C5.变形例5：
在上述实施例中，也可以将由软件实现的构成的一部分替换为硬件。另外，与此相反，也可以将由硬件实现的构成的一部分替换为软件。
本发明不限于上述实施方式、实施例、变形例，在不脱离其宗旨的范围内，能够以各种构成实现。例如，对于发明内容部分所记载的各形态中的技术特征所对应的实施方式、变形例中的技术特征，为了解决上述问题的一部分或者全部、或者为了达到上述效果的一部分或者全部，能够适当进行更换、组合。另外，只要该技术特征在本说明书中没有作为必要特征进行说明，就能够适当删除。

Claims (6)

1.一种充电控制装置，用于如下***，
所述***具有：发动机(40)；由所述发动机驱动的发电机(50)；以及被所述发电机所产生的电力充电的电池(30)，所述***在所述发动机停止状态下能执行禁止所述发动机的再启动的停止控制，
所述充电控制装置控制所述电池的充电，
其特征在于，包括：
充放电率算出部(16)，所述充放电率算出部(16)算出所述电池成为充满电状态以后的、所述电池的充电电流的累计值的绝对值相对于所述电池的放电电流的累计值的绝对值的比例即充放电率；
事先充电执行部(22)，所述事先充电执行部(22)执行使所述电池的平均残留容量增加的事先充电，并在所述算出的充放电率高时，与所述算出的充放电率低的情况相比，缩短所述事先充电的执行期间；以及
刷新充电执行部(24)，在所述事先充电被执行后，所述刷新充电执行部(24)执行刷新充电，使所述电池为充满电状态，在所述刷新充电中，不执行所述停止控制，而利用所述发电机所产生的电力将所述电池充电。
2.如权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，
还包括经过时间计测部(19)，所述经过时间计测部(19)对通过所述刷新充电所述电池成为充满电状态之后的经过时间进行计测，其中，
所述刷新充电执行部在所述经过时间达到预定的第2界限时间的情况下，执行所述刷新充电，
所述事先充电执行部在通过所述刷新充电所述电池成为充满电状态以后，所述算出的充放电率高时，与所述算出的充放电率低的情况相比，使开始所述事先充电的时刻延迟。
3.如权利要求2所述的充电控制装置，其特征在于，
还包括界限值设定部(17a)，
所述事先充电执行部在所述经过时间达到比所述第2界限时间短的第1界限时间的情况下，执行所述事先充电，
所述界限值设定部在所述算出的充放电率高时，与所述算出的充放电率低的情况相比，将所述第1界限时间设定为较长的值。
4.如权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，
还包括：
电流累计值算出部(21)，所述电流累计值算出部求出通过所述刷新充电所述电池成为充满电状态以后的、所述充电电流的累计值的绝对值与所述放电电流的累计值的绝对值的合计电流累计值；以及
界限值设定部(17a)，其中，
所述刷新充电执行部在所述合计电流累计值达到预定的第2界限累计值的情况下，执行所述刷新充电，
所述事先充电执行部在所述合计电流累计值达到比所述第2界限累计值小的第1界限累计值的情况下，执行所述事先充电，
所述界限值设定部在所述算出的充放电率高时，与所述算出的充放电率低的情况相比，将所述第1界限累计值设定为较大的值。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的充电控制装置，其特征在于，
所述***搭载在以所述发动机作为动力源的车辆上，
所述停止控制是怠速停止控制，
所述停止状态是所述车辆的移动速度为预定的速度以下的状态。
6.一种充电控制方法，在如下的***中控制电池的充电，
所述***具有：发动机(40)；由所述发动机驱动的发电机(50)；以及被所述发电机所产生的电力充电的所述电池(30)，所述***在所述发动机停止状态下能执行禁止所述发动机的再启动的停止控制，
所述充电控制方法的特征在于，
包括如下的步骤：
算出所述电池成为充满电状态以后的、所述电池的充电电流的累计值的绝对值相对于所述电池的放电电流的累计值的绝对值的比例即充放电率；
执行使所述电池的平均残留容量增加的事先充电，并在所述算出的充放电率高时，与所述算出的充放电率低的情况相比，缩短所述事先充电的执行期间；以及
在执行所述事先充电后执行刷新充电，使所述电池为充满电状态，在所述刷新充电中，不执行所述停止控制，而利用所述发电机所产生的电力将所述电池充电。
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