JP2003095042A

JP2003095042A - 発電制御装置

Info

Publication number: JP2003095042A
Application number: JP2001288504A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Muto; 勝也武藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2021-09-21
Also published as: JP4779273B2

Abstract

(57)【要約】【課題】発電に必要な燃料消費を低減することができ
る発電制御装置を提供すること。【解決手段】発電制御装置２０は、ナビゲーション装
置４０から送られてくるナビゲーション情報に基づい
て、車両の走行予定経路を把握するとともにその内容を
市街地、郊外、高速の３種類に区分する。発電制御装置
２０は、エンジンの駆動トルクに余裕のある郊外走行や
高速走行時に充電可能なバッテリ容量分の放電を市街地
走行時に許容するように発電電圧を設定し、市街地走行
時のエンジンの燃料消費を抑える制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗用車やトラック
等に搭載される車両用発電機の発電電圧を制御する発電
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両の燃料消費率の改善要求が高
まる中で車両の電気負荷が増加しており、発電に要する
燃料消費の低減が要求されている。従来の車両用発電機
は、走行条件に関係なく一定電圧で発電するか、加減速
時等においてその時その時の走行条件に従って発電電圧
を変更して発電を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに従来の車両用発電機は、走行経路全体を把握した発
電電圧の制御が行われていないため、無駄に燃料を消費
するという問題があった。例えば、低速市街地走行を行
った後に高速走行を行う場合を考えると、車載バッテリ
の充電量が少なくなるとエンジントルクに余裕のない低
速市街地走行中であっても充電が行われ、エンジントル
クに余裕のあるその後の高速走行に移行したときには充
電がほとんど終了してしまうということもある。このよ
うに、従来の車両用発電機は、これから走行予定の経路
を考慮して走行経路全体で充電収支を満足するように発
電を行っていなかったため、結果的に無駄な燃料消費が
行われていた。

【０００４】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、発電に必要な燃料消費を低
減することができる発電制御装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の発電制御装置は、車両の走行予定経路
の内容に基づいて車両用発電機の発電電圧の制御を行っ
ている。また、本発明の発電制御装置は、走行予定経路
に基づいて計算した車載用バッテリの充放電収支を考慮
して車両用発電機の発電電圧の制御を行っている。車両
の走行予定経路の内容を総合的に判断して、あるいは走
行予定経路に沿って予め計算した車載バッテリの充放電
収支を考慮して発電機の発電電圧制御を行うことによ
り、燃料消費効率が悪い走行状態における充電を抑制
し、放電状態になることを許容して、その分燃料消費率
が良好な走行状態における充電量を増加させることが可
能になり、走行経路全体における燃料の消費を低減する
ことができる。

【０００６】また、ナビゲーション装置から送られてく
るナビゲーション情報を受信するナビゲーション情報受
信手段と、ナビゲーション情報に基づいて車両用発電機
の発電電圧を設定する発電電圧設定手段とを備えること
が望ましい。ナビゲーション装置から取得したナビゲー
ション情報を用いることにより、正確に走行予定経路を
特定することができる。また、最近ではナビゲーション
装置の普及が進んでいるため、ナビゲーション装置が搭
載された車両については、特別な構成を追加することな
く、走行予定経路を特定するために必要なナビゲーショ
ン情報を得ることができる。

【０００７】また、ナビゲーション情報受信手段によっ
て受信されたナビゲーション情報に基づいて、走行予定
経路に含まれる市街地走行に対応する第１の区間とそれ
以外の第２の区間を少なくとも区別する走行内容判定手
段をさらに備えるとともに、上述した発電電圧設定手段
によって、第２の区間における車載用バッテリの充電可
能量を考慮して、第１の区間における車両用発電機の充
電を抑制する発電電圧の設定を行うことが望ましい。走
行予定経路に含まれる市街地区間とそれ以外の区間とを
区分することにより、特に燃料消費効率の悪い市街地区
間における充電を抑制し、反対にそれ以外の区間におけ
る充電量を増加させる発電電圧を設定することが可能に
なる。

【０００８】また、上述した発電電圧設定手段は、季
節、地域、周囲温度、走行時間帯の少なくとも一部を用
いて、使用される電気負荷を予測し、この予測結果を考
慮して発電電圧の設定を行うことが望ましい。使用され
る電気負荷は、季節、地域、周囲温度、走行時間帯等に
応じて大きく変動するため、この変動を予測して発電電
圧を設定することにより、市街地区間以外の区間におい
て回復可能なバッテリ容量を正確に計算することが可能
になる。

【０００９】また、上述した発電電圧設定手段は、ナビ
ゲーション装置から走行予定経路に関する渋滞情報が送
られてきたときに、充電可能量を再予測し、必要ならば
発電電圧の変更を行うことが望ましい。渋滞情報を考慮
することにより、市街地区間以外の区間において回復可
能なバッテリ容量をさらに正確に計算することが可能に
なる。

【００１０】また、上述した発電電圧設定手段は、走行
予定経路に対応する目的地の取消あるいは変更が生じた
ときに、発電電圧の変更を行うことが望ましい。これに
より、走行予定経路の変更に応じてその都度最適な発電
電圧を設定することが可能になる。

【００１１】また、上述した発電電圧設定手段は、車載
用バッテリのバッテリ容量を監視し、このバッテリ容量
が予定値から外れたときに、発電電圧条件の変更を行う
ことが望ましい。バッテリ容量が予定値から外れる原因
としては主に電気負荷の使用量が予定より多い場合が考
えられるが、このような場合には発電量を増加させるよ
うに発電電圧を変更することにより、実情に即した発電
制御が可能になる。

【００１２】また、上述したナビゲーション装置および
車両用発電機との間の各種情報の送受信を通信によって
行うことが望ましい。これにより、発電制御装置、ナビ
ゲーション装置、車両発電機のそれぞれの配置の制約が
少なくなり、設計の自由度を向上させることができる。

【００１３】また、上述した発電電圧設定手段によって
設定された発電電圧にしたがって、車両用発電機による
発電動作が行われたときに現れる燃料消費改善効果を計
算して表示する効果計算・表示手段をさらに備えること
が望ましい。燃料消費改善効果を表示することにより、
これを見た利用者に本発明の機能の使用を促すことがで
きる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した一実施形
態の発電制御装置について、図面を参照しながら詳細に
説明する。図１は、本実施形態の発電制御装置が含まれ
る発電システムの全体構成を示す図である。図１に示す
発電システムは、車両に搭載される発電機１０、発電制
御装置２０、バッテリ３０、ナビゲーション装置４０を
含んで構成されている。

【００１５】発電機１０は、エンジンによって回転駆動
されて、バッテリ３０に対する充電電力や各種電気負荷
に供給する動作電力を発生する。図２は、発電機１０の
具体的な構成を示す図である。図２に示す発電機１０
は、電機子巻線１、界磁巻線２、全波整流器３、電圧制
御装置４を備えている。この電圧制御装置４は、励磁電
流制御回路５、出力電圧制御回路６を備えている。

【００１６】励磁電流制御回路５は、パワートランジス
タ１１、還流ダイオード１２を有しており、界磁巻線２
に流す励磁電流を制御する。パワートランジスタ１１
は、出力電圧制御回路６の出力端子がベースに接続され
ており、この出力端子から入力される信号がハイレベル
のときにオン状態になる。このとき、界磁巻線２に流れ
る電流が増加する。還流ダイオード１２は、界磁巻線２
と並列に接続されており、界磁巻線２に対する通電をオ
フ制御したときに界磁電流を還流させるために設けられ
ている。

【００１７】出力電圧制御回路６は、Ｃ端子に入力され
る信号に基づいて励磁電流制御回路５内のパワートラン
ジスタ１１のオンオフ制御または調整電圧設定値の変更
を行う。上述した電圧制御装置４のＣ端子は発電制御装
置２０に接続されており、発電制御装置２０から出力さ
れる発電電圧指令情報がＣ端子に入力される。

【００１８】また、図１に示した発電制御装置２０は、
バッテリ３０から入力されるバッテリ情報（具体的には
バッテリ３０の充電電流）と、ナビゲーション装置４０
から入力されるナビゲーション情報とに基づいて、発電
機１０の発電電圧を制御する発電電圧指令情報を作成し
て出力する。

【００１９】図３は、発電制御装置２０の概略的な構成
を示す図である。図３に示す発電制御装置２０は、発電
電圧指令情報送信部２２、バッテリ情報受信部２３、ナ
ビゲーション情報受信部２４、走行内容判定部２５、時
計２６、温度検出部２７、発電電圧設定部２８、効果計
算部２９、表示部３１を備えている。

【００２０】発電電圧指令情報送信部２２は、発電制御
装置２０から発電機１０に向けて発電電圧指令情報を送
信する。バッテリ情報受信部２３は、バッテリ３０から
送られてくるバッテリ情報を受信する。ナビゲーション
情報受信部２４は、ナビゲーション装置４０から送られ
てくるナビゲーション情報を受信する。

【００２１】走行内容判定部２５は、受信したナビゲー
ション情報に基づいて車両の走行予定経路を特定すると
ともに、この走行予定経路を走行する際の走行内容を判
定し、走行予定経路を構成する各区間を市街地区間、郊
外区間、高速区間に区分する。時計２６は、着目時点の
月日および時刻を出力する。この出力内容に基づいて、
車両が走行する際の季節や、一日における走行時間帯
（例えば夜間か否か）が判定され、さらにこの判定結果
を用いてエアコンやヒータの稼働状態やヘッドライトの
点灯状態等が推定される。なお、この時計２６は、ナビ
ゲーション装置４０に内蔵される時計を用いるようにし
てもよい。温度検出部２７は、周囲温度（例えば、車室
内の温度や車外の温度）を検出する。この検出結果に基
づいて、エアコンやヒータの稼働状態が推定される。

【００２２】発電電圧設定部２８は、上述したナビゲー
ション情報、バッテリ情報等に基づいて発電機１０の発
電状態を制御する際の発電電圧を設定する。効果計算部
２９は、本発明を適用した発電制御を行った場合に生じ
る燃料消費率の改善効果を計算する。例えば、市街地走
行時に発電機１０の発電を抑制することによるエンジン
の消費燃料の減少量が計算される。単位距離当たりの消
費燃料の減少量を複数の発電電圧のそれぞれについて計
算あるいは実測により予め求めておいて、走行予定経路
のそれぞれについて設定した発電電圧毎にこれらの実測
値を累積することにより、走行予定経路全体に対応する
消費燃料の減少量の概算値を求めるようにしてもよい。
表示部３１は、効果計算部２９によって計算された燃料
消費率の改善効果を、対応する走行予定経路の目的地と
ともに表示する。この表示部３１は、ナビゲーション装
置４０やオーディオ装置（図示せず）等に備わっている
液晶表示装置等が利用される。

【００２３】また、図１に示したナビゲーション装置４
０は、出発地と目的地とを結ぶ最適な走行経路を設定す
る経路探索機能を少なくとも有している。図４は、ナビ
ゲーション装置４０の概略的な構成を示す図である。図
４に示すナビゲーション装置４０は、車両位置検出部４
２、目的地設定部４４、経路探索処理部４６、経路誘導
処理部４８、ＶＩＣＳ情報受信部５０、ナビゲーション
情報送信部５２を備えている。

【００２４】車両位置検出部４２は、ＧＰＳセンサや自
律航法センサ等を用いて車両の現在位置を検出する。目
的地設定部４４は、経路探索処理を行う際の目的地を設
定する。経路探索処理部４６は、経路探索処理が指示さ
れた時点における車両位置を出発地に設定し、この出発
地から目的地までの最適な走行予定経路を設定する。経
路誘導処理部４８は、経路探索処理部４６によって設定
された最適な走行予定経路に沿って車両を誘導する。例
えば、地図上に走行予定経路を表示するとともに、右左
折交差点の拡大図表示や音声案内等によって走行予定経
路に沿った誘導が行われる。

【００２５】ＶＩＣＳ情報受信部５０は、ＶＩＣＳセン
タから送信される道路情報を受信する。例えば、この道
路情報には、渋滞の程度やこの渋滞の対象となる道路の
具体的な範囲を特定する渋滞情報が含まれている。ま
た、道路情報の受信は、ＦＭ多重放送、電波ビーコン、
光ビーコンのいずれの方式を用いるようにしてもよい。

【００２６】ナビゲーション情報送信部５２は、発電制
御装置２０に向けてナビゲーション情報を送信する。こ
のナビゲーション情報には、経路探索処理部４６におけ
る経路探索処理によって設定された目的地までの走行予
定経路を特定する情報の他に、目的地情報、ＶＩＣＳ情
報受信部５０によって受信された渋滞情報が含まれてい
る。また、この走行予定経路を特定する情報には、この
走行予定経路に沿った複数の通過地点（例えば通過する
各交差点）の通過予想時間が付加情報として付加されて
いる。

【００２７】上述したナビゲーション情報受信部２４が
ナビゲーション情報受信手段に、発電電圧設定部２８が
発電電圧設定手段に、走行内容判定部２５が走行内容判
定手段に、効果計算部２９、表示部３１が効果計算・表
示手段にそれぞれ対応する。本実施形態の充電システム
はこのような構成を有しており、次にその動作を説明す
る。

【００２８】図５は、発電機１０の発電電圧とバッテリ
３０の充放電電流との関係を示す図である。図５におい
て、横軸は発電電圧を、縦軸は充電電流あるいは放電電
流をそれぞれ示している。同図に示すように、発電機１
０の発電電圧を調整することにより、バッテリ３０に対
する充放電電流を設定することができる。なお、発電電
圧の調整範囲を極端に広く設定すると、各種の電気機器
に対して悪影響がでることが考えられるため、本実施形
態では、調整範囲の下限値と上限値を設定しておいて、
この範囲で発電電圧の制御が行われる。例えば、発電電
圧の下限値として１２Ｖが用いられ、上限値として１４
Ｖが用いられる。また、図５に示した発電電圧と充放電
電流との関係は、電気負荷の大小によって変化するた
め、電気負荷の使用状態に応じた補正が必要となる。

【００２９】図６は、定電圧でバッテリ３０を充電した
場合のバッテリ容量と充電電流との関係を示す図であ
る。図６において、横軸はバッテリ容量を、縦軸は充電
電流をそれぞれ示している。同図に示すように、定電圧
で充電を行った場合にはバッテリ容量と充電電流の間に
は、バッテリ容量が少なくなるほど充電電流が増加する
という関係があり、しかもこれらは一対一に対応してい
ることから、定電圧下での充電電流を検出することによ
りバッテリ容量初期値を知ることができる。

【００３０】図７は、発電制御装置２０の動作手順を示
す流れ図であり、ナビゲーション装置において経路探索
処理が行われて最初のナビゲーション情報が送られてき
た際の動作内容が示されている。発電制御装置２０内の
ナビゲーション情報受信部２４、バッテリ情報受信部２
３のそれぞれを用いた通信によってナビゲーション情
報、バッテリ情報が受信されると（ステップ１００）、
次に、走行内容判定部２５は、ナビゲーション情報によ
って特定される走行予定経路とその付属情報に基づい
て、走行予定経路について走行内容の判定を行う（ステ
ップ１０１）。上述したように、ナビゲーション情報に
は走行予定経路を特定する情報とともにこの付加情報が
含まれており、走行予定経路に沿った各交差点の通過予
想時間がわかるようになっている。走行内容判定部２５
は、各交差点の通過予測時間に基づいて隣接する交差点
間をつなぐ走行経路（リンク）を走行する際の車速を計
算し、この計算した車速に基づいて走行経路が市街地区
間、郊外区間、高速区間のいずれに該当するかを判定す
る。このような判定処理を全走行予定経路について行う
ことにより、走行予定経路の各区間を上述した市街地区
間、郊外区間、高速区間のいずれかに区分する。なお、
上述した走行内容の判定方法は一例であり、例えば、走
行予定経路の各区間が市街地区間、郊外区間、高速区間
のいずれに対応するかを示す区間情報がナビゲーション
情報に含まれる場合には、この区間情報をそのまま用い
ればよい。

【００３１】次に、発電電圧設定部２８は、走行内容判
定部２５によって判定された走行内容とバッテリ情報受
信部２３によって受信されたバッテリ情報とに基づいて
発電電圧を設定する（ステップ１０２）。この発電電圧
の設定は、時計２６の出力に基づいて判定される季節お
よび走行時間帯を考慮して行われる。例えば、季節に応
じてエアコンやヒータの使用頻度を予測するとともに、
走行時間帯が昼か夜かによってヘッドライトの使用の有
無がわかるので、車載機器を動作させるために必要な電
気負荷の電流値を概算することが可能になる。郊外走行
時あるいは高速走行時に出力可能な発電機１０の出力電
流からこの概算した電流値を差し引いた値が、バッテリ
３０の充電を行うことができる充電電流の最大値とな
り、次の郊外走行あるいは高速走行においてバッテリ３
０をどの程度充電できるかをある程度正確に予測するこ
とができるようになる。発電電圧設定部２８は、各市街
地区間に着目して、次に存在する郊外区間あるいは高速
区間において回復可能なバッテリ容量を算出し、着目し
た市街地区間においてこのバッテリ容量分だけバッテリ
３０の放電を許容するように発電機１０の発電電圧を低
く設定する。このような発電電圧の設定を行うことによ
り、エンジンの駆動トルクに余裕のない市街地走行時に
おける発電機１０の発電トルクを少なくして、発電に必
要な燃料消費を抑えることが可能になる。反対に、郊外
走行時や高速走行時には、市街地走行時にバッテリ容量
が低下した分だけ発電量が増すため発電トルクも多くな
るが、郊外走行時や高速走行時にはエンジン回転数が増
してエンジンの駆動トルクに余裕が生じるとともに、発
電機１０の回転数も増して比較的小さな発電トルクで発
電を行うことができるようになるため、走行予定経路全
体で見ると発電に必要な燃料消費を抑えることができ
る。

【００３２】発電電圧の設定が終了すると、効果計算部
２９は、走行予定経路の各区間に対応して設定された発
電電圧に基づいて燃料消費率の改善効果を計算し、目的
地とともにこの改善効果による消費燃料の減少量を表示
部３１に表示する（ステップ１０３）。ナビゲーション
装置４０の一般的な使い方では、頻繁に行き来する目的
地に対しては経路誘導機能を使用しない場合が多いと考
えられる。この場合には、ナビゲーション装置４０から
ナビゲーション情報が送信されないため、発電制御装置
２０は、走行予定経路を特定することができず、発電電
圧の設定も不可能になってしまう。このため、目的地を
設定して経路探索処理を行った場合に、どの程度燃料消
費を低減することができるかを具体的な数値で示すこと
により、実際の走行に際してナビゲーション装置４０に
よる経路誘導機能の使用が必要であるか否かにかかわら
ず、燃料消費の改善を行うために経路誘導機能の使用を
促す効果がある。

【００３３】次に、発電電圧指令情報送信部２２は、そ
の時点で設定する発電電圧を発電機１０に向けて送信す
る（ステップ１０４）。その後、発電電圧設定部２８
は、発電電圧にしたがって発電電圧の変更が必要か否か
を判定する（ステップ１０５）。例えば、最初の市街地
走行において発電電圧を下限値である１２Ｖに設定し、
次の郊外走行において発電電圧を上限値である１４Ｖに
設定する旨の内容が設定されている場合には、車両が市
街地走行をしている間はステップ１０５の判定において
肯定判断が行われ、ステップ１０４に戻って一定の発電
電圧を指示する発電電圧指令情報の送信が行われる。な
お、一定の発電電圧で発電機１０による発電を行う際
に、最初に一回だけ発電電圧指令情報を送ればよい場合
には、ステップ１０５の判定において肯定判断が行われ
たときにステップ１０５の判定処理を繰り返すようにす
ればよい。

【００３４】また、上記の例において市街地走行から郊
外走行に移行した場合のように発電電圧が変更された場
合には、ステップ１０５の判定において否定判断が行わ
れる。次に、条件設定部２８は、目的地の取消しや変更
がなされたか否か（ステップ１０６）、バッテリ容量は
予定通りか否か（ステップ１０７）、新たに渋滞が発生
したか否か（ステップ１０８）を判定する。

【００３５】目的地の取消しがあった場合にはその旨の
情報が、目的地の変更があった場合には新たな走行予定
経路とその付属情報がそれぞれ含まれるナビゲーション
情報がナビゲーション装置４０から送られてくるため、
発電電圧設定部２８は、目的地の取消しや変更があった
ことを知ることができる。この場合には、ステップ１０
５の判定において肯定判断が行われ、次に発電電圧設定
部２８は、発電電圧の修正が必要か否かを判定する（ス
テップ１０９）。例えば、目的地が取り消された場合で
あって、その時点において市街地走行中の場合には、こ
の市街地走行の後に郊外走行や高速走行が行われる保証
がないため、発電電圧設定部２８は、郊外走行等を考慮
して市街地走行に許容していたバッテリ３０の放電を直
ちに中止し、バッテリ容量を満充電状態に回復させるた
めに必要な発電電圧を設定する（ステップ１１０）。そ
の後、ステップ１０５に戻って、発電電圧の変更ありか
否かの判定動作が繰り返される。また、目的地が変更さ
れた場合も同様に、発電電圧の修正が必要か否かがステ
ップ１０９において判定され、修正が必要な場合にはス
テップ１１０において変更後の目的地に基づいた新たな
走行予定経路に対応するように発電電圧の修正が行われ
る。なお、発電電圧の修正が必要ない場合にはステップ
１０９の判定において否定判断が行われ、ステップ１１
０における発電電圧の修正は行わずに、直ちにステップ
１０５の判定動作に戻る。

【００３６】また、バッテリ容量が予定通りであるか否
かは、バッテリ３０の充放電電流に基づいてバッテリ容
量を求めた後に、その時点における発電電圧に対応する
バッテリ容量と比較することにより判定される。例え
ば、郊外走行や高速走行が終了した時点においてバッテ
リ３０が満充電状態に復帰するものとして発電電圧を設
定した場合において、市街地走行を開始した時点におけ
るバッテリ容量が所定量だけ放電状態にあった場合には
バッテリ容量が予定値から外れているため、ステップ１
０７の判定において否定判断が行われる。この場合に
は、この市街地走行に対応する発電量を増加させる必要
があるため、ステップ１０９の判定において肯定判断が
行われ、ステップ１１０において発電電圧が修正され
る。

【００３７】また、新たに渋滞が発生した場合には、こ
の渋滞に関する渋滞情報がナビゲーション装置４０内の
ＶＩＣＳ情報受信部５０によって受信され、この渋滞情
報が含まれるナビゲーション情報がナビゲーション装置
４０から送られてくるため、発電電圧設定部２８は、新
たに渋滞が発生したことを知ることができる。この場合
には、ステップ１０８の判定において肯定判断が行わ
れ、ステップ１０９の処理に移行する。例えば、郊外走
行区間や高速走行区間において渋滞が発生した場合に
は、渋滞のない走行を予定して設定された発電電圧を変
更する必要があるためステップ１０９の判定において肯
定判断が行われ、ステップ１１０において発電電圧が修
正される。

【００３８】図８は、走行パターンに対応して設定され
る発電電圧とバッテリ容量の具体例を示す図である。
「走行パターン」は走行内容判定部２５において判定さ
れた走行予定経路の各区間の内容であり、図８に示した
例では、市街地区間、郊外区間、市街地区間、高速区
間、市街地区間を経て目的地に至っている。「走行時間
帯」は、時計２６の出力に基づいて判定される昼夜の別
であり、２回目の市街地走行の途中において夜になって
ヘッドライトの点灯が予想されるものとする。「発電電
圧」は、制御される発電機１０の発電電圧であり、下限
値１２Ｖと上限値１４Ｖの間で設定される。「バッテリ
容量」は、バッテリ情報に含まれる積算充放電電流によ
って検出されるその時その時のバッテリ３０の充電容量
である。

【００３９】１回目の市街地走行では、次の郊外走行に
おいて充電可能なバッテリ容量分の放電が許容される。
図８に示した例では、発電電圧設定部２８は、季節や走
行時間帯、温度等を総合して、郊外走行において２０Ａ
Ｈ充電できるものと判定している。したがって、その前
の市街地走行では、バッテリ容量が−２０ＡＨになるま
で放電されるように発電電圧が下限値１２Ｖに設定され
る。市街地走行が終了するまでにバッテリ容量が−２０
ＡＨに達すると、バッテリ容量が−２０ＡＨを維持する
ような発電電圧が設定される。

【００４０】次の郊外走行では、市街地走行で減少した
バッテリ容量を回復させるために、発電電圧が上限値１
４Ｖに設定され、これによりバッテリ容量が初期値（０
ＡＨ）に戻る。２回目の市街地走行では、次の高速走行
において受電可能なバッテリ容量分の放電が許容され
る。但し、スタータが始動できないようなバッテリ容量
になって実際の車両運転において支障が生じるため、許
容される放電量（例えば−３０ＡＨ）が設定されてい
る。したがって、発電電圧設定部２８は、季節や走行時
間帯、温度等を総合して、高速走行において４０ＡＨ充
電できるものと判定した場合であっても、その前の市街
地走行では、バッテリ容量が−３０ＡＨになるまで放電
されるように発電電圧が下限値１２Ｖに設定される。ま
た、バッテリ容量が−３０ＡＨに達した後は、この−３
０ＡＨのバッテリ容量を維持するような発電電圧が設定
される。

【００４１】次の高速走行では、２回目の市街地走行で
減少したバッテリ容量を回復させるために、発電電圧が
上限値１４Ｖに設定され、これによりバッテリ容量が初
期値（０ＡＨ）に戻る。また、バッテリ容量が初期値に
戻った後は、この初期値を維持するような発電電圧が設
定される。

【００４２】３回目の市街地走行では、その次の郊外走
行や高速走行がないため、バッテリ３０が放電されない
ような発電電圧が設定される。または、図８において符
号Ａを引き出した点線で示したように、３回目の市街地
走行での放電を予測して満充電まで充電され、３回目の
市街地走行で目標初期値まで放電し、その後、目標初期
値を維持するような発電電圧が設定される。

【００４３】このように、本実施形態の発電制御装置２
０による発電制御を行うことにより、燃料消費効率が悪
い走行状態における発電量を抑制して、その分燃料消費
率が良好な走行状態における発電量を増加させることが
可能になり、走行経路全体における燃料の消費を低減す
ることができる。

【００４４】特に、ナビゲーション装置４０から取得し
たナビゲーション情報を用いることにより、正確に走行
予定経路を特定することができる。また、最近ではナビ
ゲーション装置４０の普及が進んでいるため、ナビゲー
ション装置４０が搭載された車両については、特別な構
成を追加することなく、走行予定経路を特定するために
必要なナビゲーション情報を得ることができる。

【００４５】また、使用される電気負荷は、季節、地
域、周囲温度、走行時間帯等に応じて大きく変動するた
め、この変動を予測して発電電圧を設定することによ
り、市街地区間以外の区間において回復可能なバッテリ
容量を正確に計算することが可能になる。特に、渋滞情
報や目的地の取消し、変更を考慮したり、バッテリ容量
の監視結果を考慮することにより、実情に即した適切な
発電制御を行うことが可能になる。

【００４６】さらに、発電制御装置２０とナビゲーショ
ン装置４０および発電機１０との間の各種情報の送受信
を通信によって行うことにより、各装置間における配置
の制約が少なくなり、設計の自由度を向上させることが
できる。なお、本発明は上記実施形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実
施が可能である。例えば、上述した実施形態では、走行
予定経路を市街地、郊外、高速の３種類の走行内容に分
類したが、バッテリ３０の放電を許容する第１の区間
（例えば市街地）と、バッテリ容量を回復させるそれ以
外の第２の区間（郊外および高速）に区分するようにし
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の発電制御装置が含まれる発電シス
テムの全体構成を示す図である。

【図２】発電機の具体的な構成を示す図である。

【図３】発電制御装置の構成を示す概略的な構成を示す
図である。

【図４】ナビゲーション装置の概略的な構成を示す図で
ある。

【図５】発電機の発電電圧とバッテリの充放電電流との
関係を示す図である。

【図６】定電圧でバッテリを充電した場合のバッテリ容
量と充電電流との関係を示す図である。

【図７】発電制御装置の動作手順を示す流れ図である。

【図８】走行パターンに対応して設定される発電電圧と
バッテリ容量の具体例を示す図である。

【符号の説明】

１０発電機２０発電制御装置２２発電電圧指令情報送信部２３バッテリ情報受信部２４ナビゲーション情報受信部２５走行内容判定部２６時計２８発電電圧設定部２９効果計算部３０バッテリ３１表示部４０ナビゲーション装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5G060 AA04 CA04 DA01 DB07 5H590 AA01 AA02 AB04 AB05 CA07 CA23 CC01 CD01 CE05 DD25 DD64 EA07 EB12 EB21 EB25 FA06 FB01 FC12 GA02 HA02 HA11 HA18 HB18 HB20 JA02 KK01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の走行予定経路の内容に基づいて車
両用発電機の発電電圧の制御を行うことを特徴とする発
電制御装置。
【請求項２】請求項１において、前記走行予定経路に基づいて計算した車載用バッテリの
充放電収支を考慮して前記車両用発電機の発電電圧の制
御を行うことを特徴とする発電制御装置。
【請求項３】請求項１または２において、ナビゲーション装置から送られてくるナビゲーション情
報を受信するナビゲーション情報受信手段と、前記ナビゲーション情報に基づいて前記車両用発電機の
発電電圧を設定する発電電圧設定手段と、を備えることを特徴とする発電制御装置。
【請求項４】請求項３において、前記ナビゲーション情報受信手段によって受信された前
記ナビゲーション情報に基づいて、前記走行予定経路に
含まれる市街地走行に対応する第１の区間とそれ以外の
第２の区間を少なくとも区別する走行内容判定手段をさ
らに備え、前記発電電圧設定手段は、前記第２の区間における前記
車載用バッテリの充電可能量を考慮して、前記第１の区
間における前記車両用発電機の充電を抑制する前記発電
電圧の設定を行うことを特徴とする発電制御装置。
【請求項５】請求項３または４において、前記発電電圧条件設定手段は、季節、地域、周囲温度、
走行時間帯の少なくとも一部を用いて、使用される電気
負荷を予測し、この予測結果を考慮して前記発電電圧の
設定を行うことを特徴とする発電制御装置。
【請求項６】請求項３または４において、前記発電電圧設定手段は、前記ナビゲーション装置から
前記走行予定経路に関する渋滞情報が送られてきたとき
に、前記発電電圧の変更を行うことを特徴とする発電制
御装置。
【請求項７】請求項３または４において、前記発電電圧設定手段は、前記走行予定経路に対応する
目的地の取消あるいは変更が生じたときに、前記発電電
圧の変更を行うことを特徴とする発電制御装置。
【請求項８】請求項３または４において、前記発電電圧設定手段は、前記車載用バッテリのバッテ
リ容量を監視し、このバッテリ容量が予定値から外れた
ときに、前記発電電圧の変更を行うことを特徴とする発
電制御装置。
【請求項９】請求項３または４において、前記ナビゲーション装置および前記車両用発電機との間
の各種情報の送受信を通信によって行うことを特徴とす
る発電制御装置。
【請求項１０】請求項３または４において、前記発電電圧設定手段によって設定された前記発電電圧
にしたがって、前記車両用発電機による発電動作が行わ
れたときに現れる燃料消費改善効果を計算して表示する
効果計算・表示手段をさらに備えることを特徴とする発
電制御装置。