JP2011147218A - 発電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリ内のガス量が増大することで、バッテリ性能が低下することを抑制する。
【解決手段】 車両１０に対する減速要求があった場合に、蓄電手段１７の蓄電量ＢＴが所定の蓄電量閾値ＢＴ_Dth以上であると発電電圧Ｖ_Dを第１の値Ｖ_DD1に設定し、蓄電量ＢＴが蓄電量閾値ＢＴ_Dth未満であると発電電圧Ｖ_Dを第１の値Ｖ_DD1よりも小さい第２の値Ｖ_DD2に設定する発電電圧設定手段８９を備えて構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に用いられる発電制御装置に関するものである。

従来より、車両には発電機が搭載され、車両の電装品に対して電力を供給できるようになっている。また、この発電機は、エンジンによって駆動され、発電が行なわれるようになっている。また、この発電機によって発電された電力は、充放電可能な二次電池（バッテリ）に充電されるようになっている場合が一般的である。
このようなバッテリの内部には、電解液（いわゆる、バッテリ液）が蓄えられているが、バッテリに対して過度の電流が入出力すると、このバッテリ液が分解されることでガスが生じる場合がある。

なお、バッテリ内に生じたガスをバッテリ外に排出する技術が、例えば、以下の特許文献１に開示されている。

特開２００５−２８９１０号公報

特許文献１に開示される技術のように、バッテリ内に生じたガスをバッテリ内から速やかに排出させることは必要であろうが、そもそも、バッテリ内でガス量が増大すること自体が好ましい現象ではない。
つまり、バッテリ内のガス量が増大するということは、バッテリ液の減少を招くということであり、この場合、バッテリの劣化を促進させてしまうこととなる。

本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、バッテリ内のガス量が増大することで、バッテリ性能が低下することを抑制することが出来る、発電制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の発電制御装置は、エンジンと、該エンジンによって駆動され発電電圧が可変な発電機と、該発電機に接続された蓄電手段とを有する車両に備えられる発電制御装置であって、該車両に対する減速要求があったことを判定する減速要求判定手段と、該蓄電手段の該蓄電量を演算する蓄電量演算手段と、該減速要求判定手段により該減速要求があったとの判定がなされた場合に、該蓄電量が所定の蓄電量閾値以上だと該発電電圧を第１の値に設定し、該蓄電量が該蓄電量閾値未満だと該発電電圧を該第１の値よりも小さい第２の値に設定する発電電圧設定手段とを備えることを特徴としている。

また、本発明の発電制御装置は、該蓄電手段の内部抵抗を演算する内部抵抗演算手段を備え、該発電電圧設定手段は、該内部抵抗演算手段によって演算された該蓄電手段の該内部抵抗が抵抗閾値以上である場合には、該蓄電量演算手段によって演算された該蓄電量が該蓄電量閾値以上であっても、該発電電圧を該第２の値に設定することも特徴としている。

また、本発明の発電制御装置は、該蓄電手段にショートが生じているか否かを判定するショート判定手段を備え、該発電電圧設定手段は、該ショート判定手段によって該蓄電手段に該内部ショートが生じていると判定された場合には、該蓄電量が該蓄電量閾値以上であっても、該発電電圧を該第２の値に設定することも特徴としている。
また、本発明の発電制御装置は、該蓄電手段の充放電流量の積算値を算出する充放電量積算値演算手段を備え、該発電電圧設定手段は、該減速要求判定手段により該減速要求があったとの判定がなされた場合に、充放電量積算値演算手段によって算出された該充放電流量の積算値が所定の積算閾値未満であると該発電電圧を第１の値に設定し、該充放電流量の積算値が該積算閾値以上であると該発電電圧を該第１の値よりも小さい第２の値に設定することも特徴としている。

本発明の発電制御装置によれば、バッテリ内のガス量が増大することで、バッテリ性能が低下することを抑制することが出来る。

本発明の一実施形態に係る発電制御装置の全体構成を示す模式的なブロック図である。 本発明の一実施形態に係る発電制御装置において、車両に対する減速要求がなかった場合における、バッテリの蓄電量とオルタネータに対する指示電圧との関係を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る発電制御装置において、車両に対する減速要求があった場合における、バッテリの蓄電量とオルタネータに対する指示電圧との関係を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る発電制御装置において、車両に対する減速要求がなかった場合における、発電制御（通常制御）を示す模式的なフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る発電制御装置における、車両に対する減速要求があった場合における、発電制御（高電圧発電制御）を示す模式的なフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る発電制御装置における、バッテリの蓄電量およびバッテリの充放電量積算値の演算を示す模式的なフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る発電制御装置における、バッテリの内部抵抗の演算およびバッテリの内部ショートの判定を示す模式的なフローチャートである。

図１に示すように、車両１０には、エンジン１１が搭載され、このエンジン１１によって発生したエンジントルクによって、車両１０の車輪（図示略）が駆動されるようになっている。
また、この車両１０にはオルタネータ（発電機）１２が設けられている。このオルタネータ１２は、出力電圧（発電電圧）が変更可能な可変電圧オルタネータである。

より具体的に、このオルタネータ１２は、いずれも図示しない、ロータ，ステータ，レクティファイアおよび制御回路を主要部品として構成されている。また、ロータには被駆動プーリ１３が設けられ、この被駆動プーリ１３とエンジン１０のクランクシャフト（図示略）に設けられた駆動プーリ１４とが、ベルト１５によって接続されている。そして、エンジン１０が運転することでクランクシャフトの回転がオルタネータ１２のロータに伝達され、ロータがステータ内で回転することで、オルタネータ１２は三相交流の電力を発生するようになっている。

図示しないレクティファイアは、ロータとステータとの相対回転により発生した三相交流の電力を直流電力に整流して出力するものである。
図示しない制御回路は、ロータの界磁電流を調整することで、エンジン回転速度Ｎ_Eに応じてロータの回転速度が時々刻々と変化したとしても、オルタネータ１２の出力電圧が変動することを抑制する集積回路（ＩＣ: Integrated Circuit）である。また、この制御回路は、後述するＥＣＵ(Electronic Control Unit)８０によって設定される指示電圧Ｖ_Dに応じて、ロータの界磁電流を制御することで、オルタネータ１２の出力電圧を制御することも出来るようになっている。

また、このエンジン１１にはスタータモータ１６が設けられている。また、このスタータモータ１６とエンジン１１のクランクシャフトとの間には、図示しない断接機構が設けられ、スタータモータ１６とクランクシャフトとが機械的に断接可能に結合出来るようになっている。つまり、エンジン１１の非始動時（例えば、通常運転時）において、この断接機構は、スタータモータ１６とクランクシャフトとを機械的に結合しない状態（いわゆる、断状態）となり、一方、エンジン１１の始動時において、スタータモータ１６とクランクシャフトを結合する状態（いわゆる、接状態）となるものである。そして、この断接機構が接状態の状態でスタータモータ１６が駆動することで、停止しているエンジン１１のクランクシャフトが駆動され、エンジン１１のクランキングが行なわれるようになっている。

また、この車両１０には、バッテリ（蓄電手段）１７が設けられている。このバッテリ１７は、オルタネータ１２および各種電装品（例えば、スタータモータ１６，ＥＣＵ８０，ヘッドライト１８，テールランプ（図示略），方向指示器１９，車内灯（図示略），カーオーディオシステム（図示略）など）と電源ケーブル（図示略）によって電気的に接続されている。また、このバッテリ１７は、オルタネータ１２によって発電された直流電力によって充電される二次電池である。また、オルタネータ１２によって発電された電力量（発電量）よりも電装品によって消費される電力量（消費電力量）の方が多い場合、このバッテリ１７は放電し、電装品に対して直流電力を供給するようになっている。

また、このバッテリ１７に対して入力される電流（入力電流）の量、および、バッテリ１７から出力される電流（出力電流）の量は、電流センサ２１によって検出されるようになっている。この電流センサ２１は、バッテリ１７のプラス端子（図示略）に接続された電源ケーブルに流れる電流によって発生する磁界を検出することで、バッテリ１７に対する入出力電流量（バッテリ電流量）Ｉ_BATTを検出する非接触式の電流センサである。なお、この電流センサ２１による検出結果Ｉ_BATTは、ＥＣＵ８０によって読み込まれるようになっている。

また、このバッテリ１７の端子電圧（バッテリ電圧）は、電圧センサ２７によって検出されるようになっている。なお、この電圧センサ２７による検出結果Ｖ_BATTは、ＥＣＵ８０によって読み込まれるようになっている。
また、このエンジン１１には、クランクシャフトの角度θ_CLを検出するクランクシャフト角度センサ２２が設けられている。なお、このクランクシャフト角度センサ２２による検出結果θ_CLは、ＥＣＵ８０によって読み込まれるようになっている。

また、この車両１０には、車輪の回転速度Ｖ_Wを検出する車輪速センサ（図示略）と、アクセルペダル２３の踏込量Ａ_CCを検出するアクセルペダルポジションセンサ２４とが設けられている。これらの車輪速センサによる検出結果Ｖ_Wと、アクセルペダルポジションセンサ２４による検出結果Ａ_CCとは、ともに、ＥＣＵ８０によって読み込まれるようになっている。

また、この車両１０には、ブレーキペダル２５が踏み込まれるとオンになり、ブレーキペダル２５が踏み込まれないとオフになる、ブレーキペダルスイッチ２６が設けられている。なお、このブレーキペダルスイッチ２６の状態は、ＥＣＵ８０によって監視されるようになっている。
そして、ＥＣＵ８０は、いずれも図示しない、メモリおよびＣＰＵ(Central Processing Unit)を有する電子制御ユニットである。また、このＥＣＵ８０の不揮発性メモリには、いずれもソフトウェアプログラムとして、エンジン回転速度演算部（エンジン回転速度演算手段）８１，車速演算部（車速演算手段）８２，蓄電量演算部（蓄電量演算手段）８３，減速要求判定部（減速要求判定手段）８４，始動状態検出部（始動状態検出手段）８５，内部抵抗演算部（内部抵抗演算手段）８６，内部ショート判定部（ショート判定手段）８７，充放電量積算値演算部（充放電量積算値演算手段）８８および指示電圧設定部（発電電圧設定手段）８９が記録されている。

これらのうち、エンジン回転速度演算部８１は、クランクシャフト角度センサ２２から読み込んだクランクシャフト角度θ_CLに基づいてエンジン１１の回転速度Ｎ_Eを演算するものである。
車速演算部８２は、図示しない車輪速センサから読み込んだ車輪回転速度Ｖ_Wに基づいて、車両１０の速度（車速）Ｖ_Sを演算するものである。

蓄電量演算部８３は、電流センサ２１によって検出された、バッテリ電流量Ｉ_BATTを積算することで、バッテリ１７の蓄電量ＢＴを周期的に演算するものである。
より具体的に、この蓄電量演算部８３は、以下の式（１１）によって、バッテリ１７の蓄電量ＢＴを演算するようになっている。
ＢＴ（ｎ）＝ＢＴ（ｎ−１）＋０．１×Ｉ_BATT ・・・（１１）
この式（１１）において、ＢＴ（ｎ）はバッテリ蓄電量ＢＴの今回の演算値を示し、ＢＴ（ｎ−１）はバッテリ蓄電量ＢＴの前回の演算値を示す。また、Ｉ_BATTは電流センサ２１によって検出されたバッテリ電流量を示す。

なお、この蓄電量演算部８３は、電流センサ２１により検出されたバッテリ電流量Ｉ_BATTがプラスである場合にはバッテリ蓄電量ＢＴが増大したと推定し、一方、電流センサ２１により検出されたバッテリ電流量Ｉ_BATTがマイナスである場合にはバッテリ蓄電量ＢＴが減少したと推定することで、時々刻々と変化するバッテリ蓄電量ＢＴを演算することが出来るようになっている。また、この蓄電量演算部８３は、演算したバッテリ蓄電量ＢＴをＥＣＵ８０のメモリに記録するようになっている。

減速要求判定部８４は、アクセルペダルポジションセンサ２４によって検出されたアクセルペダル踏込量Ａ_CCが実質的にゼロになると、車両１０に対する減速要求があったとの判定を行なうものである。
始動状態検出部８５は、エンジン１１が始動中であることを検出するものである。
より具体的に、この始動状態検出部８５は、車両１０の車内に設けられたエンジンスタートスイッチ（図示略）が、オンになっている間、エンジン１１が始動中であると検出するようになっている。なお、このエンジンスタートスイッチは、車両１０のユーザによって操作されている間のみオンになるものである。したがって、このエンジンスタートスイッチがユーザによって操作され、オンである場合には、バッテリ１７からスタータモータ１６に対して電力が供給され、エンジン１１のクランキングが行なわれるようになっている。一方、このエンジンスタートスイッチがユーザによって操作されておらず、オフである場合には、エンジン１１のクランキングは行なわれないようになっている。

内部抵抗演算部８６は、始動状態検出部８５によって、エンジン１１が始動中であることが検出されている際に、バッテリ１７の内部抵抗Ｒ_BATTを演算するものである。
より具体的に、この内部抵抗演算部８６は、エンジン１１のクランキングが開始されてから終了されるまでの間、電流センサ２１によって検出されたバッテリ電流Ｉ_BATTと、電圧センサ２７によって検出されたバッテリ電圧Ｖ_BATTとを、周期的（例えば、０．０５秒毎）にＥＣＵ８０のメモリに規定された演算用バッファ領域に記録するようになっている。そして、クランキングが終了されると、この演算用バッファ領域に記録されたバッテリ電流Ｉ_BATTおよびバッテリ電圧Ｖ_BATTに基づいて、バッテリ１７の内部抵抗Ｒ_BATTを演算するようになっている。そして、この内部抵抗演算部８６は内部抵抗Ｒ_BATTの演算が完了すると、演算用バッファ領域に記録されたバッテリ電流Ｉ_BATTおよびバッテリ電圧Ｖ_BATTを消去するようになっている。なお、バッテリ１７の内部抵抗Ｒ_BATTと、バッテリ１７の蓄電量ＢＴとは、互いに相反関係にある値である。つまり、内部抵抗Ｒ_BATTとバッテリ蓄電量ＢＴとの間には、一般的に、内部抵抗Ｒ_BATTが増大するとバッテリ蓄電量ＢＴは減少し、内部抵抗Ｒ_BATTが減少するとバッテリ蓄電量ＢＴは増大する、という関係が成立するようになっている。

内部ショート判定部８７は、バッテリ１７に内部ショートが生じているか否かを判定するものである。
より具体的に、この内部ショート判定部８７は、内部抵抗演算部８６によって演算されたバッテリ１７の内部抵抗Ｒ_BATTが、負の値になった場合に、このバッテリ１７に内部ショートが生じていると判定するようになっている。

充放電量積算値演算部８８は、バッテリ１７に対する入出力電流（即ち、バッテリ電流）Ｉ_BATTの絶対値｜Ｉ_BATT｜を所定の積算期間Ｔ_S（例えば、３００秒間）積算することで、充放電量積算値Ｓ_IBATTを算出するものである。
より具体的に、この充放電量積算値演算部８８は、積算期間Ｔ_Sの間、以下の式（１２）を周期的に用いて、充放電量積算値Ｓ_IBATTを算出するようになっている。

Ｓ_IBATT（ｎ）＝Ｓ_IBATT（ｎ−１）＋０．１×｜Ｉ_BATT｜ ・・・（１２）
この式（１２）において、Ｓ_IBATT（ｎ）は充放電量積算値の今回の演算値を示し、Ｓ_IBATT（ｎ−１）は充放電量積算値の前回の演算値を示す。また、Ｉ_BATTは電流センサ２１によって検出されたバッテリ電流量を示す。
そして、指示電圧設定部８９は、車両１０の走行状態や、バッテリ蓄電量ＢＴに応じて、オルタネータ１２に対する指示電圧（発電電圧）Ｖ_Dを設定するものである。

より具体的に、車両１０に対する減速要求があったことが減速要求判定部８４によって判定されなかった場合、この指示電圧設定部８９は、オルタネータ１２に対する指示電圧Ｖ_Dを、第１指示電圧Ｖ_D1，第２指示電圧Ｖ_D2または第３指示電圧Ｖ_D3に設定する、「通常制御」を実行するようになっている。なお、これらの第１指示電圧Ｖ_D1，第２指示電圧Ｖ_D2および第３指示電圧Ｖ_D3は、それぞれ、下式（１３）の関係が成立するように設定されている。

Ｖ_D1 ＞Ｖ_D3 ＞Ｖ_D2 ・・・（１３）
なお、本実施形態においては、第１指示電圧Ｖ_D1が１４．０[V]，第２指示電圧Ｖ_D2が１２．２[V]，第３指示電圧Ｖ_D3が１２．８[V]として設定されている。
また、この指示電圧設定部８９は、蓄電量演算部８３によって演算されたバッテリ１７の蓄電量ＢＴが、蓄電量閾値ＢＴ_thを上回っているか、蓄電量閾値ＢＴ_th未満であるか、或いは、蓄電量閾値ＢＴ_th内であるか否かに応じて、オルタネータ１２の出力電圧の指示値である指示電圧Ｖ_Dを設定するようになっている。また、本実施形態においてこの蓄電量閾値ＢＴ_thは、８５〜９０[%]（即ち、５[%]の幅を持った値）として設定されている。

つまり、この指示電圧設定部８９は、バッテリ蓄電量ＢＴが蓄電量閾値ＢＴ_thを上回っている場合（ＢＴ＞ＢＴ_th）に、指示電圧Ｖ_Dを第２指示電圧Ｖ_D2（１２．２[V]）に設定するようになっている。一方、この指示電圧設定部８９は、バッテリ蓄電量ＢＴが蓄電量閾値ＢＴ_th未満である場合（ＢＴ＜ＢＴ_th）に、指示電圧Ｖ_Dを第１指示電圧Ｖ_D1（１４．０[V]）に設定するようになっている。さらに、この指示電圧設定部８９は、バッテリ蓄電量ＢＴが蓄電量閾値ＢＴ_th内である場合（ＢＴ_th＝ＢＴ）に、指示電圧Ｖ_Dを第３指示電圧Ｖ_D3（１２．８[V]）に設定するようになっている。

ここで、図２を用いて、指示電圧設定部８９による通常制御をさらに説明する。なお、本実施形態において蓄電量閾値ＢＴ_thは８５〜９０[%]で固定され、一方、バッテリ蓄電量ＢＴが、９２[%]（図２（Ａ）参照）、８２[%]（図２（Ｂ）参照）、８８[%]（図２（Ｃ）参照）である場合をそれぞれ説明する。
図２（Ａ）に示すように、バッテリ蓄電量ＢＴが蓄電量閾値ＢＴ_thを上回っている場合（ＢＴ＞ＢＴ_th）には、指示電圧Ｖ_Dが第２指示電圧Ｖ_D2に設定される蓄電量ＢＴの範囲（第２電圧範囲）ＢＴ_A2に、このバッテリ蓄電量ＢＴが属することとなり、指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを第２指示電圧Ｖ_D2（１２．２[V]）に設定するようになっている。

図２（Ｂ）に示すように、バッテリ蓄電量ＢＴが蓄電量閾値ＢＴ_th未満である場合は（ＢＴ＜ＢＴ_th）には、指示電圧Ｖ_Dが第１指示電圧Ｖ_D1に設定される蓄電量ＢＴの範囲（第１電圧範囲）ＢＴ_A1に、このバッテリ蓄電量ＢＴが属することとなり、指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを第１指示電圧Ｖ_D1（１４．０[V]）に設定するようになっている。
図２（Ｃ）に示すように、バッテリ蓄電量ＢＴが蓄電量閾値ＢＴ_th内である場合（ＢＴ_th＝ＢＴ）には、指示電圧Ｖ_Dが第３指示電圧Ｖ_D3に設定される蓄電量ＢＴの範囲（第３電圧範囲）ＢＴ_A3に、このバッテリ蓄電量ＢＴが属することとなり、バッテリ蓄電量ＢＴが指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを第３指示電圧Ｖ_D3（１２．８[V]）に設定するようになっている。

一方、この指示電圧設定部８９は、車両１０に対する減速要求があったことが減速要求判定部８４によって判定された場合は、上述した通常制御とは異なる「高電圧発電制御」を実行するようになっている。つまり、指示電圧設定部８９は、この高電圧発電制御においては、減速第１指示電圧（第１の値）Ｖ_DD1または減速第２指示電圧（第２の値）Ｖ_DD2をオルタネータ１２に対する指示電圧Ｖ_Dとして設定するようになっている。

なお、これらの減速第１指示電圧Ｖ_DD1と減速第２指示電圧Ｖ_DD2、および、上述の第１指示電圧Ｖ_DD1は、下式（１４）の関係が成立するように設定されている。
Ｖ_DD1 ＞ Ｖ_DD2 ≧ Ｖ_D1 ・・・（１４）
なお、本実施形態においては、減速第１指示電圧Ｖ_DD1が１４．８[V]，減速第２指示電圧Ｖ_DD2が１４．０[V]として設定されている。

ここで、図３を用いて、指示電圧設定部８９による高電圧発電制御をさらに説明する。なお、本実施形態において減速蓄電量閾値（蓄電量閾値）ＢＴ_Dthは８０[%]で固定され、一方、バッテリ蓄電量ＢＴが、９２[%]（図３（Ａ）参照）、７８[%]（図３（Ｂ）参照）である場合をそれぞれ説明する。
図３（Ａ）に示すように、バッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth以上である場合（ＢＴ≧ＢＴ_Dth）には、指示電圧Ｖ_Dが減速第１指示電圧Ｖ_DD1に設定される蓄電量ＢＴの範囲（減速第１電圧範囲）ＢＴ_DA1に、このバッテリ蓄電量ＢＴが属することとなり、指示電圧設定部８９は、原則として、指示電圧Ｖ_Dを減速第１指示電圧Ｖ_DD1（１４．８[V]）に設定するようになっている。

一方、図３（Ｂ）に示すように、バッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth未満である場合（ＢＴ＜ＢＴ_Dth）には、指示電圧Ｖ_Dが減速第２指示電圧Ｖ_DD2に設定される蓄電量ＢＴの範囲（減速第２電圧範囲）ＢＴ_DA2に、このバッテリ蓄電量ＢＴが属することとなり、指示電圧設定部８９は、原則として、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2（１４．０[V]）に設定するようになっている。

より具体的に、車両１０に対する減速要求があったことが減速要求判定部８４によって判定され、且つ、バッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth未満である場合、この指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2に設定するようになっている。
一方、車両１０に対する減速要求があったことが減速要求判定部８４によって判定され、且つ、バッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth以上である場合、この指示電圧設定部８９は、内部抵抗演算部８６によって演算された内部抵抗Ｒ_BATTが抵抗閾値Ｒ_th（例えば、８[mΩ]）未満であるか否かを判定するようになっている。

ここで、内部抵抗Ｒ_BATTが抵抗閾値Ｒ_th以上である場合、この指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2に設定するようになっている。
一方、内部抵抗Ｒ_BATTが抵抗閾値Ｒ_th未満である場合、この指示電圧設定部８９は、内部ショート判定部８７による内部ショート判定の結果を参照する。
ここで、内部ショート判定部８７によってバッテリ１７に内部ショートが生じていると判定されている場合、この指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2に設定するようになっている。

一方、内部ショート判定部８７によりバッテリ１７に内部ショートが生じていると判定されていない場合、この指示電圧設定部８９は、充放電量積算値演算部８８によって演算された充放電量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith（例えば、３０００[Asec]）未満であるか否かを判定するようになっている。
ここで、充放電量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith以上である場合、この指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2に設定するようになっている。

一方、充放電量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith未満である場合、この指示電圧設定部８９は、充放電量積算値演算部８８によって演算された充放電量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith未満になってから所定の判定期間Ｔ_J（例えば、１００秒）が経過したか否かを判定するようになっている。
ここで、判定期間Ｔ_Jが経過していない場合、この指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2に設定するようになっている。

一方、判定期間Ｔ_Jが経過している場合、この指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第１指示電圧Ｖ_DD1に設定するようになっている。
本発明の一実施形態に係る発電制御装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
図４のフローチャートに示すように、ステップＳ７１において、減速要求判定部８４が、アクセルペダルポジションセンサ２４によって検出されたアクセルペダル踏込量Ａ_CCが実質的にゼロであるか否かを判定することで、車両１０に対する減速要求があったか否かを判定する。

ここで、減速要求判定部８４により、減速要求があったと判定されなかった場合（ステップＳ７１のＮｏルート）、指示電圧設定部８９は、蓄電量閾値ＢＴ_th（即ち、８５〜９０[%]）に対するバッテリ蓄電量ＢＴの大小関係に応じて、オルタネータ１２に対する指示電圧Ｖ_Dを設定する制御（即ち、通常制御）を実行する。
つまり、指示電圧設定部８９は、蓄電量演算部８３によって演算されたバッテリ蓄電量ＢＴが、９０[%]を上回っている場合には（ステップＳ７２のＹｅｓルート）、指示電圧Ｖ_Dを第２指示電圧Ｖ_D2（１２．２[V]）に設定する（ステップＳ７３）。

また、指示電圧設定部８９は、蓄電量演算部８３によって演算されたバッテリ蓄電量ＢＴが、８５[%]未満である場合には（ステップＳ７４のＮｏルート）、指示電圧Ｖ_Dを第１指示電圧Ｖ_D1（１４．０[V]）に設定する（ステップＳ７６）。
また、指示電圧設定部８９は、蓄電量演算部８３によって演算されたバッテリ蓄電量ＢＴが、９０[%]以下で（ステップＳ７２のＮｏルート）且つ８５[%]以上である場合には（ステップＳ７４のＹｅｓルート）、指示電圧Ｖ_Dを第３指示電圧Ｖ_D3（１２．８[V]）に設定する（ステップＳ７５）。

他方、ステップＳ７１において、減速要求判定部８４が、アクセルペダル踏込量Ａ_CCが実質的にゼロであると判定することで、車両１０に対する減速要求があったとの判定をした場合には（ステップＳ７１のＹｅｓルート）、図５に示すように、指示電圧設定部８９は、減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth（例えば、８０[%]）に対するバッテリ蓄電量ＢＴの大小関係に応じて、オルタネータ１２に対する指示電圧Ｖ_Dを設定する制御高電圧発電制御を実行する。

つまり、指示電圧設定部８９は、ステップＳ８１において、バッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth以上であるか否かを判定する。ここで、バッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth以上ではない場合、即ち、バッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth未満である場合（ステップＳ８１のＮｏルート）、この指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2に設定する（ステップＳ８７）。

一方、バッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth以上である場合（ステップＳ８１のＹｅｓルート）、指示電圧設定部８９は、内部抵抗演算部８６によって演算された内部抵抗Ｒ_BATTが抵抗閾値Ｒ_th（例えば、８[mΩ]）未満であるか否かを判定する（ステップＳ８２）。
ここで、内部抵抗Ｒ_BATTが抵抗閾値Ｒ_th未満ではない場合、即ち、内部抵抗Ｒ_BATTが抵抗閾値Ｒ_th以上である場合（ステップＳ８２のＮｏルート）、指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2に設定する（ステップＳ８７）。

一方、内部抵抗Ｒ_BATTが抵抗閾値Ｒ_th未満である場合（ステップＳ８２のＹｅｓルート）、この指示電圧設定部８９は、内部ショート判定部８７による内部ショート判定の結果を参照する（ステップＳ８３）。
そして、内部ショート判定部８７によってバッテリ１７に内部ショートが生じていると判定されている場合（ステップＳ８３のＮｏルート）、指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2に設定する。

一方、内部ショート判定部８７によってバッテリ１７に内部ショートが生じていると判定されていない場合（ステップＳ８３のＹｅｓルート）、指示電圧設定部８９は、充放電量積算値演算部８８によって演算された充放電量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith（例えば、３０００[Asec]）未満であるか否かを判定する（ステップＳ８４）。
ここで、充放電量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith未満ではない、即ち、充放電量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith以上である場合（ステップＳ８４のＮｏルート）、指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2に設定する。

一方、充放電量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith未満である場合（ステップＳ８４のＹｅｓルート）、指示電圧設定部８９は、充放電量積算値演算部８８によって演算された充放電量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith未満になってから判定期間Ｔ_J（例えば、１００秒）が経過したか否かを判定する（ステップＳ８５）。
ここで、判定期間Ｔ_Jが経過していない場合（ステップＳ８５のＮｏルート）、指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2に設定する（ステップＳ８７）。

一方、判定期間Ｔ_Jが経過している場合、指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第１指示電圧Ｖ_DD1に設定する（ステップＳ８６）。
次に、図６に示すフローチャートを用いて、バッテリ１７の蓄電量ＢＴの演算と、バッテリ１７に対する充放電量積算値Ｓ_IBATTとの演算について説明する。
蓄電量演算部８３は、電流センサ２１からバッテリ電流Ｉ_BATTを読み込む（ステップＳ９１）。

その後、蓄電量演算部８３は、上述した式（１１）を用いて、バッテリ蓄電量ＢＴを演算する（ステップＳ９２）。
そして、充放電積算値演算部８８が、上述した式（１２）を用いて、充放電積算値Ｓ_IBATTを演算する（ステップＳ９３）。
次に、図７に示すフローチャートを用いて、バッテリ１７の内部抵抗Ｒ_BATTの演算と、バッテリ１７の内部ショートの演算とについて説明する。

内部抵抗演算部８６は、周期的（例えば、０．０５秒毎）に電流センサ２１から電流バッテリ電流Ｉ_BATT読み込むとともに（ステップＳ１０１）、電圧センサ２７によって検出されたバッテリ電圧Ｖ_BATTを読み込む（ステップＳ１０２）。
そして、エンジン１１のクランキングが開始されてから終了されるまでの間、即ち、始動状態検出部８５によりエンジン１１が始動中であると検出されている間（ステップＳ１０３のＹｅｓルートからステップＳ１０５のＮｏルート）、ステップＳ１０１およびＳ１０２で読み込まれたバッテリ電流Ｉ_BATTとバッテリ電圧Ｖ_BATTとＥＣＵ８０のメモリに規定された演算用バッファ領域に記録する（ステップＳ１０４）。

その後、クランキングが終了されると（ステップＳ１０５のＹｅｓルート）、内部抵抗演算部８６は、演算用バッファ領域に記録されたバッテリ電流Ｉ_BATTおよびバッテリ電圧Ｖ_BATTに基づいて、バッテリ１７の内部抵抗Ｒ_BATTを演算する（ステップＳ１０６）。
そして、内部ショート判定部８７が、ステップＳ１０６で演算されたバッテリ１７の内部抵抗Ｒ_BATTが、負の値になった場合に、このバッテリ１７に内部ショートが生じていると判定する（ステップＳ１０７）。

その後、内部抵抗演算部８６は、演算用バッファ領域に記録されたバッテリ電流Ｉ_BATTおよびバッテリ電圧Ｖ_BATTを消去する（ステップＳ１０８）。
このように、車両１０に対する減速要求があったことが減速要求判定部８４によって判定され、且つ、バッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth未満である場合、指示電圧設定部８９が、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2に設定するようになっている。また、車両１０に対する減速要求があり、且つ、バッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth以上である場合、指示電圧設定部８９が、原則として、指示電圧Ｖ_Dを減速第１指示電圧Ｖ_DD1に設定するようになっている。

つまり、車両１０に対する減速要求があったことが減速要求判定部８４によって判定された場合とは、即ち、オルタネータ１２が、被駆動状態のエンジン１１によって駆動される場面であり、オルタネータ１２に対する指示電圧Ｖ_Dを高めたとしても、エンジン１１における燃料消費量は増大しない状況である。このため、燃費向上と効率充電という観点からは、指示電圧Ｖ_Dを出来るだけ高い電圧（本実施形態においては、減速第１指示電圧Ｖ_DD1（１４．８[V]））に設定することが望ましい。

しかしながら、バッテリ蓄電量ＢＴがかなり低い場合、即ち、バッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth（８０[%]）よりも低い場合には、バッテリ１７の充電受け入れ性能が高くなっており、このようなバッテリ１７に対して、減速第１指示電圧Ｖ_DD1（１４．８[V]）のような比較的高い電圧を印加すると、バッテリ１７には過大な電流が流れることが想定し得る。ここで、バッテリ１７が過大な電流で充電されたものと仮定すると、このバッテリ１７のバッテリ液は水素と酸素とに分解され、バッテリ１７内のガス量が増大し、バッテリ１７内のガス圧が増大するので、バッテリ１７の劣化を招いてしまうこととなる。

しかしながら、本実施形態においては、バッテリ１７内のガス量の増大に起因する、バッテリ１７の劣化は充分に抑制されるようになっている。
つまり、本実施形態においては、減速要求があった場合には、指示電圧Ｖ_Dとして、減速第１指示電圧Ｖ_DD1および減速第２指示電圧Ｖ_DD2のいずれかを設定するようになっている。そして、これらの減速第１指示電圧Ｖ_DD1および減速第２指示電圧Ｖ_DD2は、第１指示電圧Ｖ_D1，第２指示電圧Ｖ_D2および第３指示電圧Ｖ_D3の以上の値として設定されている。

そして、バッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth（８０[%]）よりも低い場合、指示電圧設定部８９は、減速第１指示電圧Ｖ_DD1よりも低い減速第２指示電圧Ｖ_DD2を指示電圧Ｖ_Dとして設定するようになっている。
したがって、車両１０に対する減速要求があった場合には、出来るだけオルタネータ１２の出力電圧を高めることで、エンジン１１の燃料消費量を抑制しながら、バッテリ１７の充電を効率よく行ない、且つ、バッテリ１７内でのガス発生を抑制することでバッテリ１７の劣化を抑制することが出来るのである。

また、内部抵抗演算部８６によって演算されたバッテリ１７の内部抵抗Ｒ_BATTが抵抗閾値Ｒ_th以上である場合、蓄電量演算部８３によって演算されたバッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth以上であったとしても、指示電圧設定部８９は、オルタネータ１２に対する指示電圧Ｖ_Dを、減速第１指示電圧Ｖ_DD1よりも低い電圧値である減速第２指示電圧Ｖ_DD2（１４．０[V]）に設定するようになっている。

つまり、バッテリ１７の内部抵抗Ｒ_BATTが抵抗閾値Ｒ_th以上である場合とは、バッテリ１７の蓄電量ＢＴがかなり減っていると推定され得る場面である。もっとも、バッテリ１７の蓄電量ＢＴは、蓄電量演算部８３によって周期的に演算されている。このため、本来であれば、蓄電量演算部８３によって演算されたバッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth（８０[%]）以上であれば、このバッテリ１７に対して減速第１指示電圧Ｖ_DD1（１４．８[V]）を印加しても良い場面なのであるが、蓄電量演算部８３による演算結果に誤差が生じた場合も考慮し、バッテリ１７の内部抵抗Ｒ_BATTが抵抗閾値Ｒ_th以上である場合には、バッテリ１７の蓄電量ＢＴがかなり減っている可能性があることを考慮しているものである。そこで、このような場合、指示電圧設定部８９は、減速第１指示電圧Ｖ_DD1よりも低い電圧値である減速第２指示電圧Ｖ_DD2（１４．０[V]）に設定するようになっている。

これにより、バッテリ１７に対して減速第１指示電圧Ｖ_DD1を印加してもよいか否かをより高い精度で判定することが可能となり、バッテリ１７内におけるガス量の増大を抑制し、バッテリ１７の劣化をより効果的に回避することが出来る。
また、内部ショート判定部８７によってバッテリ１７に内部ショートが生じていると判定された場合には、バッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth以上で、且つ、内部抵抗Ｒ_BATTが抵抗閾値Ｒ_th未満であっても、指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2（１４．０[V]）に設定するようになっている。

つまり、内部ショートが生じているバッテリ１７に対して、減速第１指示電圧Ｖ_DD1（１４．８[V]）のような比較的高い電圧を印加すると、バッテリ１７には過大な電流が流れる可能性があり、バッテリ１７内のガス量が増大することが想定され得る。
そこで、本実施形態においては、内部ショート判定部８７によってバッテリ１７に内部ショートが生じていると判定された場合、指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2（１４．０[V]）に設定するようになっている。

これにより、バッテリ１７内におけるガス量の増大を抑制し、バッテリ１７の劣化をより効果的に回避することが出来る。
また、充放電量積算値演算部８８によって算出された充放電量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith以上である場合（Ｓ_IBATT≧Ｓ_Ith）には、バッテリ蓄電量ＢＴが減速蓄電量閾値ＢＴ_Dth以上で、且つ、内部抵抗Ｒ_BATTが抵抗閾値Ｒ_th未満で、且つ、バッテリ１７に内部ショートが生じていないと判定された場合であっても、指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2（１４．０[V]）に設定するようになっている。

つまり、充放電量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith以上である場合とは、即ち、バッテリ１７に対して出入りした電荷量がかなり多く、バッテリ１７で生じたジュール熱量が増大していると想定され得る場面である。仮に、このようなバッテリ１７に対し、減速第１指示電圧Ｖ_DD1（１４．８[V]）のような比較的高い電圧を印加すると、ジュール熱のさらなる増大を招き、バッテリ液の分解反応が促進され、バッテリ１７内のガス量を増大させることとなる。

これに対して、本実施形態においては、充放電量積算値演算部８８によって算出された充放電量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith以上である場合、指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第１指示電圧Ｖ_DD2（１４．８[V]）よりも低い減速第２指示電圧Ｖ_DD2（１４．０[V]）を指示電圧Ｖ_Dとするようになっている。これにより、バッテリ１７内におけるガス量の増大を抑制し、バッテリ１７の劣化をより効果的に回避することが出来る。

また、充放電流量積算部８８によって算出された充放電流量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith未満になってから判定期間Ｔ_J（例えば、１００秒）が経過していない場合には、充放電流量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith未満であっても、指示電圧設定部８９は、オルタネータ１２に対する指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2（１４．０[V]）に設定するようになっている。

つまり、充放電流量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith未満に低下していても、充放電流量積算部８８によって算出された充放電流量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith未満になってから判定期間Ｔ_J（例えば、１００秒）が経過していない場合には、ジュール熱によってバッテリ１７がまだ比較的高い温度にあると想定され得る場面である。そして、仮に、このようなバッテリ１７に対し、減速第１指示電圧Ｖ_DD1（１４．８[V]）のような比較的高い電圧を印加すると、ジュール熱の増大を招き、バッテリ液の分解反応が促進され、バッテリ１７内のガス量を増大させる可能性がある。

これに対して、本実施形態においては、充放電流量積算値Ｓ_IBATTが積算閾値Ｓ_Ith未満になってから判定期間Ｔ_J（例えば、１００秒）が経過していない場合、指示電圧設定部８９は、指示電圧Ｖ_Dを減速第２指示電圧Ｖ_DD2（１４．０[V]）に設定するので、バッテリ１７内におけるガス量の増大を抑制し、バッテリ１７が劣化する事態をより効果的に回避することが出来る。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが出来る。その例を以下に示す。
上述の実施形態においては、減速要求判定部８４が、アクセルペダルポジションセンサ２４によって検出されたアクセルペダル踏込量Ａ_CCが実質的にゼロになると、車両１０に対する減速要求があったとの判定を行なう場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、エンジンにおける燃料噴射が一時的に中止される制御（いわゆる、燃料カット制御）が実行される車両においては、減速要求判定手段が、燃料カット制御が実行されると、減速要求があったと判定するようにしても良い。或いは、トルクコントロールシステムによって電子制御スロットルバルブの開度が制御される車両においては、この電子制御スロットルバルブが全閉になった場合に、減速要求判定手段が、車両に対する減速要求があったと判定するようにしても良い。

また、上述の実施形態においては、電流センサ２１が非接触式の電流センサである場合について説明したが、非接触式に限定するものではなく、バッテリ１７に対する入出力電流量（バッテリ電流量）Ｉ_BATTを検出するものであれば、どのような電流センサを用いても良い。
また、上述の実施形態においては、様々な数値を具体例として挙げたが、これらの数値に限定するものではない。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
本発明は、自動車産業や動力出力装置の製造産業などにも利用可能である。

１０ 車両
１１ エンジン
１２ オルタネータ（発電機）
１６ スタータモータ（電装品）
１７ バッテリ（蓄電手段）
１８ ヘッドランプ（電装品）
８０ ＥＣＵ
８１ エンジン回転速度演算部（エンジン回転速度演算手段）
８２ 車速演算部（車速演算手段）
８３ 蓄電量演算部（蓄電量演算手段）
８４ 減速要求判定部（減速要求判定手段）
８５ 始動状態検出部（始動状態検出手段）
８６ 内部抵抗演算部（内部抵抗演算手段）
８７ 内部ショート判定部（内部ショート判定手段）
８８ 充放電量積算値演算部（充放電量積算値演算手段）
８９ 指示電圧設定部（指示電圧設定手段）
ＢＴ バッテリ蓄電量（蓄電量）
ＢＴ_th 蓄電量閾値
ＢＴ_Dth 減速蓄電量閾値
Ｖ_D 指示電圧
Ｖ_D1 第１指示電圧
Ｖ_D2 第２指示電圧
Ｖ_D3 第３指示電圧
Ｖ_DD1 減速第１指示電圧
Ｖ_DD2 減速第２指示電圧

Claims (4)

1. エンジンと、該エンジンによって駆動され発電電圧が可変な発電機と、該発電機に接続された蓄電手段とを有する車両に備えられる発電制御装置であって、
   該車両に対する減速要求があったことを判定する減速要求判定手段と、
   該蓄電手段の該蓄電量を演算する蓄電量演算手段と、
   該減速要求判定手段により該減速要求があったとの判定がなされた場合に、
   該蓄電量が所定の蓄電量閾値以上だと該発電電圧を第１の値に設定し、
   該蓄電量が該蓄電量閾値未満だと該発電電圧を該第１の値よりも小さい第２の値に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。
2. 該蓄電手段の内部抵抗を演算する内部抵抗演算手段を備え、
   該発電電圧設定手段は、
   該内部抵抗演算手段によって演算された該蓄電手段の該内部抵抗が抵抗閾値以上である場合には、該蓄電量演算手段によって演算された該蓄電量が該蓄電量閾値以上であっても、該発電電圧を該第２の値に設定する
   ことを特徴とする、請求項１記載の発電制御装置。
3. 該蓄電手段にショートが生じているか否かを判定するショート判定手段を備え、
   該発電電圧設定手段は、
   該ショート判定手段によって該蓄電手段に該内部ショートが生じていると判定された場合には、該蓄電量が該蓄電量閾値以上であっても、該発電電圧を該第２の値に設定する
   ことを特徴とする、請求項１または２記載の発電制御装置。
4. 該蓄電手段の充放電流量の積算値を算出する充放電量積算値演算手段を備え、
   該発電電圧設定手段は、
   該減速要求判定手段により該減速要求があったとの判定がなされた場合に、充放電量積算値演算手段によって算出された該充放電流量の積算値が所定の積算閾値未満であると該発電電圧を第１の値に設定し、該充放電流量の積算値が該積算閾値以上であると該発電電圧を該第１の値よりも小さい第２の値に設定する
   ことを特徴とする、請求項１〜３いずれか１項に記載の発電制御装置。

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