JP2007252152A - 発電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発電制御装置で、発電機に新たに専用回路を設けることなく発電機の故障を検出することができるようにする。
【解決手段】発電制御装置１０内に備えられた既存の中央演算制御処理装置１１によって、車両が制御される。それとともに、発電機２０にバッテリ３０の充電電圧が指令される。そして、発電機２０に指令された充電電圧と、検出したバッテリ３０のバッテリ電圧とに基づいて発電機２０の故障が判断される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載された発電制御装置に関する。

近年、急速な自動車普及に伴って自動車の快適性・安全性・利便性の向上に対するニーズが高まっている。そのため、自動車に取り付けられるエアコンやナビゲーションなどの車載電装品が急増しており、その重要性も増してきている。それによって、オルタネータに代表される給電系の役割が増大している。

つまり、給電系が故障することによる車両全体に対する影響が大きくなってきている。たとえば、エアバックやＡＢＳ（Antilock Brake System）などの安全走行システムへの給電がされなくなることにより使用できなくなる場合や、最悪の場合には走行不能になってしまうこともある。

したがって、給電系の故障を迅速に検出し、ユーザに警告する必要がある。そこで、オルタネータに新たに故障検出回路を追加し、Ｄｕｔｙ値を用いてオルタネータの異常を検出する異常検出装置が提案されている（特許文献１参照）。また、オルタネータに新たに故障検出回路を追加し、リプル数を用いてオルタネータの異常を検出する異常検出装置が提案されている（特許文献２参照）。
特許第３３７４５４３号公報 特開２００３−６１２６０号公報

しかし、上記異常検出装置では、発電機の故障を検出するための専用回路を新たに設ける必要があるため、コストがかかってしまうという問題があった。また、専用回路を設けることによって、回路が占有するスペースを確保しなければならないという問題もあった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、発電機に新たに専用回路を設けることなく発電機の故障を検出することができる発電制御装置を提供することを目的とする。

本発明では上記問題を解決するために、発電機にバッテリの充電電圧を指令し、指令した前記充電電圧とバッテリ電圧とに基づいて前記発電機の故障を判断する発電機異常判断処理を行うことを特徴とする発電制御装置が提供される。

これにより、発電機にバッテリの充電電圧が指令され、指令された充電電圧とバッテリ電圧とに基づいて発電機の故障が判断される。

本発明の発電制御装置によれば、発電機にバッテリの充電電圧を指令し、指令した充電電圧とバッテリ電圧とに基づいて発電機の故障を判断するようにした。これによって、発電機の故障を検出するための専用回路を新たに設けることなく発電機の故障を検出することができ、コストを低減することができる。また、専用回路を新たに設ける必要がないため、専用回路が占有するスペースを確保する必要がなくなる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に適用される発明の概念図である。図１に示すように、発電制御装置１０は、中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）１１を備えている。また、発電制御装置１０は、発電機２０とバッテリ３０と接続されている。発電機２０は、バッテリ３０と接続されている。

発電制御装置１０は、内部に備えられたＣＰＵ１１によって車両を制御する。たとえば、車両に搭載されているエンジンの燃料噴射量を制御する。また、ＣＰＵ１１は、発電機２０に対して、バッテリ３０に対する充電のときに発電機２０が出力すべき電圧である充電電圧を指令する。そして、ＣＰＵ１１は、バッテリ３０の出力電圧であるバッテリ電圧を取得する。

ＣＰＵ１１は、発電機２０に対して充電電圧を指令した後、バッテリ電圧がどのように変化するかを監視する。つまり、バッテリ電圧が、発電機２０に対して指令した充電電圧に追従するかを監視する。

そして、ＣＰＵ１１は、発電機２０に対して充電電圧を指令したにもかかわらずバッテリ電圧が充電電圧に追従しないときには、発電機２０が故障して動作していないと判断する。また、ＣＰＵ１１は、発電機２０に対して充電電圧を指令した後に、バッテリ電圧が、発電機２０に対して指令した充電電圧を上回っている場合には、発電機２０が故障して過度に動作していると判断する。

このような発電制御装置１０によれば、車両を制御する既存のＣＰＵ１１によって、発電機にバッテリ３０の充電電圧を指令し、指令した充電電圧とバッテリ電圧とに基づいて発電機２０の故障を判断するようにした。これによって、発電機２０の故障を検出するための専用回路を新たに設けることなく発電機２０の故障を検出でき、コストを軽減することができる。なお、発電制御装置１０は、給電制御装置や電源制御装置と一体型であってもよく、さらにエンジン制御装置と一体型であってもよい。

次に、本発明のエンジン制御装置をマスタＥＣＵ（Electronic Control Unit）に適用した場合の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本実施の形態に係るシステム構成例を示す図である。図２に示すように、マスタＥＣＵ１００、バッテリ２００、およびオルタネータ３００が電源ライン４００と通信バス４１０を介して接続されている。また、マスタＥＣＵ１００には、ナビゲーション５００と報知部５１０が接続されている。

バッテリ２００には、バッテリ２００の電圧を計る電圧計２１０、電流を計る電流計２２０、およびバッテリ液温度を計る液温計２３０が接続されている。マスタＥＣＵ１００は、電圧計２１０、電流計２２０、および液温計２３０の各々が計測した情報を通信バス４１０を介して取得する。

また、マスタＥＣＵ１００は、通信バス４１０を介してオルタネータ３００に、バッテリ２００に対して行う充電処理に関する指示を行う。なお、この通信バス４１０は、たとえば、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）を用いる。

オルタネータ３００は、バッテリ２００に対して充電処理を行う。具体的には、通信バス４１０を介してマスタＥＣＵ１００から充電処理の指示を受け、指示された充電電圧を出力することによってバッテリ２００を充電する。

マスタＥＣＵ１００は、オルタネータ３００に充電処理に関する指示を行うと、指示から一定時間後にバッテリ２００の電圧を電圧計２１０から取得し、オルタネータ３００が故障しているか否かを判断する発電機異常判断処理を行う。そして、オルタネータ３００が故障していると判断すると、報知部５１０を用いてユーザに対してオルタネータ３００が故障している旨の報知を行う。

なお、電源ライン４００と通信バス４１０には、不図示の各種車両に搭載されている補機が接続されており、マスタＥＣＵ１００は、通信バス４１０を介して各種補機から車両の状態を示す各種情報を取得する。たとえば、車両に搭載されている電装品の使用状況、車外の寒暖などの車両の外部環境、および道路情報などを通信バス４１０を介して取得する。

図３は、本実施の形態に用いるマスタＥＣＵのハードウェア構成例を示す図である。図３に示すように、マスタＥＣＵ１００は、マイクロコンピュータ（マイコン）１０１、Ｉ／Ｆ（InterFace）１０２、およびバス１０３を備えており、Ｉ／Ｆ１０２を介して、たとえば外部の通信バス４１０と接続されている。

マイコン１０１は、ＣＰＵ１０１ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０１ｂ、およびＲＡＭ（Random Access Memory）１０１ｃを有している。マスタＥＣＵ１００は、ＣＰＵ１０１ａによって装置全体が制御されている。ＣＰＵ１０１ａには、マイコン１０１の内部のバス１０１ｄを介してＲＯＭ１０１ｂおよびＲＡＭ１０１ｃが接続されている。ＲＡＭ１０１ｃには、ＣＰＵ１０１ａによる処理に必要な各種データが保存される。ＲＯＭ１０１ｂには、ＯＳやアプリケーションプログラムが格納される。

なお、マスタＥＣＵ１００のハードウェアは、図３に示した構成に限るものではない。たとえば、バス１０３にＲＯＭを接続し、このＲＯＭにＯＳやアプリケーションプログラムを格納するようにしてもよい。また、バス１０３にＲＡＭを接続し、このＲＡＭにデータを一時的に保持するようにしてもよい。以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。

次に、マスタＥＣＵ１００が有する処理機能について説明する。
図４は、本実施の形態のマスタＥＣＵの処理機能を示す図である。図４に示すように、マスタＥＣＵ１００は、車両状態検出部１１０、発電指令部１２０、異常判断部１３０、および報知処理部１４０を備えている。また、車両状態検出部１１０は、発電機状態検出部１１１、車両状況検出部１１２、バッテリ状態検出部１１３、電装品使用状況検出部１１４、および道路状況検出部１１５を備えている。

発電機状態検出部１１１は、オルタネータ３００の状態を検出する。具体的には、オルタネータ３００が充電しているか否かを検出する。
車両状況検出部１１２は、車両の状況を検出する。具体的には、アクセルの開度と車両の加速・減速を検出する。

バッテリ状態検出部１１３は、バッテリ２００の状態を検出する。具体的には、バッテリ２００のバッテリ電圧を電圧計２１０から取得し、バッテリ２００の電流を電流計２２０から取得し、バッテリ２００の液温度を液温計２３０から取得する。

電装品使用状況検出部１１４は、車両に搭載されている電装品の使用状況を検出する。具体的には、車両に搭載されている電装品の消費電力を検出する。
道路状況検出部１１５は、車両が通行すると見込まれる道路の状況を検出する。具体的には、ナビゲーション５００から車両が通行しているもしくは通行が予想される道路の傾斜情報と渋滞情報を取得する。

発電指令部１２０は、オルタネータ３００が出力すべき電圧である充電電圧を指令する。より具体的には、発電指令部１２０は、バッテリ状態検出部１１３からバッテリ電圧を受け取り、あらかじめ設定されている所定電圧を加算した電圧を充電電圧とする。

そして、発電指令部１２０は、車両に搭載されている電装品の使用状況を電装品使用状況検出部１１４から受け取り、電装品の使用状況に応じて上述した充電電圧を補正し、補正した充電電圧をオルタネータ３００に対して出力するように指令する。

以下、電装品の使用状況と充電電圧を補正するための補正値との関係を示すグラフについて説明する。
図５は、電装品が消費する消費電力と充電電圧の補正値の関係を示す図である。図５に示すように、消費電力−補正値グラフ６１０は、車両に搭載されている電装品の使用状況、つまり、電装品が消費している消費電力と消費電力に応じて充電電圧に加算すべき補正値の関係を示している。

この補正値は、電装品が消費する電力が大きくなるにしたがって大きくなり、電装品が消費する電力が小さくなるにしたがって小さくなる。オルタネータ３００は、バッテリ２００を充電するとともに車両に搭載されている電装品に対しても電力を供給していることから、電装品が電力を消費するとその消費量に合わせて補正値を大きくすることにより、バッテリ２００に対して確実に充電できるようにオルタネータ３００に充電電圧を出力させることが可能となる。

これによって、バッテリ２００に一定の電圧で充電がなされるはずであり、オルタネータ３００に対する充電指示から所定時間後のバッテリ電圧をバッテリ状態検出部１１３から取得することによってオルタネータ３００が異常であるか否かの判断をすることが可能となる。

異常判断部１３０は、発電指令部１２０からオルタネータ３００に対して指令した充電電圧を受け取る。また、バッテリ状態検出部１１３からバッテリ電圧を受け取り、発電指令部１２０がオルタネータ３００に対して指令した充電電圧に追従してバッテリ電圧が上昇しているかを監視する。

バッテリ電圧が指令した充電電圧に追従している場合には、オルタネータ３００は正常に作動していると判断される。また、オルタネータ３００に対して充電電圧を指令したにもかかわらずバッテリ電圧が上昇しない場合には、オルタネータ３００が故障して停止している発電停止異常であると判断される。また、バッテリ電圧がオルタネータ３００に対して指令した充電電圧以上になった場合には、オルタネータ３００が故障して暴走している発電無制御異常であると判断される。

上述のオルタネータ３００が異常であるか否かを判断する発電機異常判断処理は、一定の条件の下でキャンセルされる。この一定の条件をキャンセル条件という。キャンセル条件としては、たとえば、一定以上アクセルが踏み込まれたとき、車両の加速度が一定以上になったとき、もしくは電装品の消費電力が一定以上になったときである。

発電機異常判断処理は、オルタネータ３００を強制的に駆動し、バッテリ２００の電圧変化を監視することによってオルタネータ３００の異常を判断するものである。したがって、オルタネータ３００を強制的に駆動するときに車両のエンジンのトルクを大量に使うことになる。そこで、上述のキャンセル条件に合致するときには、ドラビリティが低下することを防ぐために発電機異常判断処理を中断する。

また、発電機異常判断処理を中断するタイミングとしては、キャンセル条件を満たした状態が所定時間以上経過した後に中断することが望ましい。そうすることによって、瞬間的にのみキャンセル条件が満たされるに過ぎない動作においてまで発電機異常判断処理を中断することがなくなり、挙動が安定するからである。

なお、上述のキャンセル条件を満たされるべき所定時間は充電電圧とバッテリ電圧の偏差によって決定され、バッテリ２００の内部抵抗および電装品の使用状況に応じて補正される。異常判断部１３０は、バッテリ状態検出部１１３からバッテリ２００の電圧、電流、および液温度を受け取り、受け取った情報に基づいてバッテリ２００の内部抵抗を算出する。

以下、所定時間を決定し、決定した所定時間を補正するための補正値を決定するための各種グラフを説明する。
図６は、充電電圧とバッテリ電圧との偏差と、所定時間の関係を示す図である。図６に示すように、偏差−所定時間グラフ６２０は、発電指令部１２０がオルタネータ３００に対して指示した充電電圧とバッテリ２００のバッテリ電圧との偏差と、キャンセル条件を満たした状態がその時間以上継続されると上述の発電機異常判断処理を中断するという所定時間との関係を示している。

所定時間は、偏差が大きくなるにしたがって大きくなり、偏差が小さくなるにしたがって小さくなる。偏差が大きいということはバッテリ電圧が低いことを意味するので、なるべくオルタネータ３００を稼働してバッテリ２００に対する充電を行いたいという要請に基づいている。そこで、偏差が大きいときほどキャンセル条件を満たした状態が長くないと発電機異常判断処理を中断しないようにする。

図７は、バッテリの内部抵抗と補正値の関係を示す図である。図７に示すように、内部抵抗−補正値グラフ６３０は、バッテリ２００の内部抵抗と、上述の所定時間を補正するための補正値との関係を示している。

この補正値は、内部抵抗が大きくなるにしたがって大きくなり、内部抵抗が小さくなるにしたがって小さくなる。内部抵抗が大きいということはバッテリ２００が劣化していることを意味するので、なるべくオルタネータ３００を稼働してバッテリ２００に対する充電を行いたいという要請に基づいている。そこで、内部抵抗が大きいときほどキャンセル条件を満たした状態が長くないと発電機異常判断処理を中断しないように補正値を大きくする。

図８は、電装品が消費する電力と補正値の関係を示す図である。図８に示すように、電力−時間補正値グラフ６４０は、車両に搭載されている電装品の消費電力と、上述の所定時間を補正するための補正値との関係を示している。

この補正値は、消費電力が大きくなるにしたがって小さくなり、消費電力が小さくなるにしたがって大きくなる。消費電力が大きいということはオルタネータ３００が大量の電力を電装品に対して供給していることを意味する。

したがって、さらにオルタネータ３００を稼働させる発電機異常判断処理を行うと、エンジンが発生したトルクがオルタネータ３００によって大量に消費されることによってドラビリティが悪化するので、消費電力が大きいときには、なるべく発電機異常判断処理を中断したいという要請に基づいている。そこで、消費電力が大きいときほどキャンセル条件を満たした状態が短くても発電機異常判断処理を中断するように補正値を小さくする。

報知処理部１４０は、異常判断部１３０によってオルタネータ３００が故障していると判断された場合に、ユーザに対してオルタネータ３００が故障している旨を報知部５１０を用いて報知する。また、オルタネータ３００が故障していることによって正常に充電されないバッテリ２００があとどれくらいの時間が経過するとあがってしまうかを報知部５１０を用いて報知する。

以上のような機能を有しているマスタＥＣＵ１００により、以下の処理が行われる。
図９、図１０は、マスタＥＣＵによる発電機異常判断処理の手順を示すフローチャートである。図９、図１０に示すフローチャートは、本来１つのフローチャートであるが、便宜上２つの図に分けて説明する。以下、図９、図１０に示す処理をステップ番号に沿って説明する。

〔ステップＳ１１〕発電機異常検出部１１１は、オルタネータ３００の状態を検出する。
〔ステップＳ１２〕車両状況検出部１１２は、車両の状況を示す情報を検出する。具体的には、アクセルの開度、車両の加速度、および車両の速度を検出する。

〔ステップＳ１３〕バッテリ状態検出部１１３は、バッテリ２００の状態を検出する。具体的には、電圧計２１０からバッテリ２００の電圧を取得し、電流計２２０からバッテリ２００の電流を取得し、液温計２３０からバッテリ２００の液温度を取得する。

〔ステップＳ１４〕電装品使用状況検出部１１４は、車両に搭載されている電装品の消費電力を検出する。
〔ステップＳ１５〕道路状況検出部１１５は、ナビゲーション５００から車両が通行している道路の渋滞情報と道路の傾斜情報を取得する。

〔ステップＳ１６〕異常判断部１３０は、オルタネータ３００が故障しているか否かを判断する発電機異常判断処理を開始する条件が成立しているか否かを判断する。異常判断部１３０は、発電機状態検出部１１１から受け取るオルタネータ３００の状態、車両状況検出部１１２から受け取る車両の状況、バッテリ状態検出部１１３から受け取るバッテリ２００の状態、および電装品使用状況検出部１１４から受け取る電装品の使用状況の少なくとも１つに基づいて発電機異常判断処理を開始する条件である開始条件を判断する。

また、上記開始条件に加えてさらに、道路状況検出部１１５から道路状況を受け取り、発電機異常判断処理を開始する条件として加味してもよい。
開始条件が成立していると判断した場合には、処理をステップＳ１７へ進め、開始条件が成立していないと判断した場合には、処理をステップＳ２５へ進める。

〔ステップＳ１７〕発電指令部１２０は、オルタネータ３００が出力すべき電圧を算出する。より具体的には、バッテリ状態検出部１１３から取得したバッテリ２００の電圧に対して、あらかじめ設定されている所定電圧を加算した電圧をオルタネータ３００が出力すべき電圧とする。

〔ステップＳ１８〕マスタＥＣＵ１００は、発電機異常判断処理を行うように指示を受けた場合、もしくは発電機異常判断処理を行うべきであると判断した場合に、オルタネータ３００に対する発電指令を行い、指令後のバッテリ２００の電圧に基づいてオルタネータ３００が故障しているか否かを判断する。

これは、オルタネータ３００が正常ならば、オルタネータ３００から出力される充電電圧によってバッテリ２００が充電されることによって、発電指令部１２０から指示された充電電圧にバッテリ２００の電圧が追従するはずであるという考えに基づいている。したがって、上述したような発電機異常判断処理を行う場合には、バッテリ２００が必ず充電される電圧がオルタネータ３００から出力されるようにしなくてはならない。

そこで、発電指令部１２０は、バッテリ２００の電圧に、あらかじめ設定されている所定電圧を加算した電圧に対して、さらに電装品使用状況検出部１１４から受け取った電装品の使用状況、もしくはバッテリ状態検出部１１３から受け取ったバッテリ２００の状態に基づいて補正を行い、バッテリ２００が必ず充電される電圧がオルタネータ３００から出力されるようにする。なお、オルタネータ３００から出力される電圧は、発電機異常判断処理を行っている間、一定であるとなおよい。

〔ステップＳ１９〕異常判断部１３０は、キャンセル条件が不成立か否かを判断する。不成立であると判断した場合には、処理をステップＳ２０へ進め、成立していると判断した場合には、処理をステップＳ２９へ進める。

〔ステップＳ２０〕異常判断部１３０は、発電指令部１２０がオルタネータ３００に対してオルタネータ３００が出力すべき電圧を指令した後、所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過したと判断した場合には、処理をステップＳ２１へ進め、所定時間が経過していないと判断した場合には、処理をステップＳ１９へ進める。

〔ステップＳ２１〕異常判断部１３０は、発電指令部１２０からオルタネータ３００に対して指令したオルタネータ３００が出力すべき出力電圧の値を取得する。また、バッテリ状態検出部１１３からバッテリ２００の電圧を取得する。そして、バッテリ２００の電圧がオルタネータ３００に対して指令した電圧に近づいているか否かを判断する。

つまり、発電指令部１２０から指令され、オルタネータ３００から出力されたはずである電圧が、オルタネータ３００が正常に作動することによってバッテリ２００に対して充電され、バッテリ２００の電圧が指令電圧に近づいているか否かに基づいてオルタネータ３００が正常に作動しているか否かを判断する。バッテリ２００の電圧が上昇していない場合には、処理をステップＳ２２へ進め、バッテリ２００の電圧が上昇した場合には、処理をステップＳ３１へ進める。

〔ステップＳ２２〕異常判断部１３０は、オルタネータ３００が発電停止異常であると判断する。
〔ステップＳ２３〕報知処理部１４０は、異常判断部１３０がオルタネータ３００に異常があると判断すると、オルタネータ３００に異常がある旨をユーザに対して報知する。たとえば、報知部５１０は、メータパネルに組み込まれた警告灯であり、その警告灯を点灯させることによりユーザに対してオルタネータ３００に異常がある旨を報知する。

〔ステップＳ２４〕報知処理部１４０は、あとどれくらいの時間でバッテリ２００があがってしまうかを報知する。詳しくは後述する。
〔ステップＳ２５〕異常判断部１３０は、発電機異常判断処理を開始する開始条件が成立していない場合に、ユーザからの異常判断要求があるか否かを判断する。異常判断要求があると判断した場合には、処理をステップＳ２６へ進め、異常判断要求がないと判断した場合には、処理をステップＳ２８へ進める。

〔ステップＳ２６〕異常判断部１３０は、発電機異常判断処理を開始する開始条件を緩和する。つまり、異常判断部１３０がユーザからの異常判断要求を受け付けたときや、異常判断部１３０が発電機異常判断処理が必要であると判断したときには、なるべくその要求に応えるために、オルタネータ３００の異常判断を開始する開始条件を緩和する。

〔ステップＳ２７〕異常判断部１３０は、発電機異常判断処理を開始する開始条件が成立しているか否かを判断する。開始条件が成立していると判断した場合には、処理をステップＳ１７へ進め、開始条件が成立していないと判断した場合には、処理をリターンする。

〔ステップＳ２８〕異常判断部１３０は、開始条件が満たされず、かつユーザからの異常判断要求がない場合でも、オルタネータ３００が異常である蓋然性が高い場合には、発電機異常判断処理が必要であると判断する。

たとえば、異常判断部１３０は、車両状況検出部１１２から受け取る車両の状況、バッテリ状態検出部１１３から受け取るバッテリ２００の状態、および電装品使用状況検出部１１４から受け取る電装品の使用状況の少なくとも１つに基づいてオルタネータ３００が異常である蓋然性が高いか否かを判断する。異常判断部１３０は、発電機異常判断処理が必要と判断した場合には、処理をステップＳ２６へ進め、必要ないと判断した場合には、処理をリターンする。

〔ステップＳ２９〕故障検出部１３０は、キャンセル条件が成立してから所定時間が経過したか否かを判断する。つまり、異常判断部１３０は、キャンセル条件が成立したときに、すぐに発電機異常判断処理を中断するわけではなく、所定時間が経過した後に発電機異常判断処理を中断する。キャンセル条件が成立するとき、たとえば、急にアクセルが踏み込まれた場合のすべてにおいて発電機異常判断処理がキャンセルされて挙動が不安定になることを防ぐためである。

異常判断部１３０は、キャンセル条件が成立した状態で所定時間経過したと判断した場合には、処理をステップＳ３０へ進め、キャンセル条件が成立した状態で所定時間経過しなかったと判断した場合には、処理をステップＳ１９へ進める。

〔ステップＳ３０〕異常判断部１３０は、発電機異常判断処理を中断する。具体的には、異常判断部１３０は、発電指令部１２０に対して発電機異常判断処理を中断する旨の信号を出力する。そして、発電指令部１２０は、オルタネータ３００に対して駆動を中断する旨の指示を行う。

〔ステップＳ３１〕異常判断部１３０は、バッテリ２００の電圧がオルタネータ３００に対して指令した電圧を超過したか否かを判断する。超過したと判断した場合には、処理をステップＳ３２へ進め、超過していないと判断した場合には、処理をリターンする。

〔ステップＳ３２〕異常判断部１３０は、オルタネータ３００が発電無制御異常であると判断する。つまり、オルタネータ３００が故障して指令された以上の電圧を出力してしまっていると判断する。

図１１は、マスタＥＣＵによる時間報知処理の手順を示すフローチャートである。以下、図１１に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
〔ステップＳ４１〕報知処理部１４０は、異常判断部１３０がオルタネータ３００が異常であるか否かを判断する。異常であると判断した場合には、処理をステップＳ４２へ進め、異常ではないと判断した場合には、処理をリターンする。

〔ステップＳ４２〕報知処理部１４０は、電装品使用状況検出部１１４から電装品の使用状況を取得し、電装品の使用状況に変更があったか否かを判断する。変更があったと判断した場合には、処理をステップＳ４３へ進め、変更がなかったと判断した場合には、処理をステップＳ４５へ進める。

〔ステップＳ４３〕報知処理部１４０は、バッテリ２００があがるまでの時間を算出する。たとえば、バッテリ容量が５５〔Ａｈ〕であり、現状のバッテリ充電率が７０〔％〕であり、バッテリ上がり充電率が３０〔％〕であり、電装品が使用する電気量が１００〔Ａｓｅｃ〕であるとき、以下の式（１）によりバッテリがあがるまでの時間を算出する。

（７０〔％〕−３０〔％〕）／１００〔％〕×１９８０００〔Ａｓｅｃ〕／１００〔Ａｓｅｃ〕＝７９２〔ｓｅｃ〕＝１３．２〔ｍｉｎ〕 ……（１）
なお、上記式（１）にある１９８０００〔Ａｓｅｃ〕は、５５〔Ａｈ〕を〔Ａｓｅｃ〕に換算したものである。

〔ステップＳ４４〕報知処理部１４０は、算出したバッテリ２００があがるまでの時間を表示する。たとえば、報知部５１０は、メータパネルに組み込まれた表示装置であり、その表示装置に時間を表示することによりユーザに対してオルタネータ３００があがるまでの時間を報知する。

〔ステップＳ４５〕報知処理部１４０は、算出したバッテリ２００があがるまでの時間から、時間を算出してからの経過時間を減算して表示する。
上述のような処理を行うことによって、車両を制御する既存のＣＰＵ１０１ａによって、オルタネータ３００にバッテリ２００の充電電圧を指令し、指令した充電電圧とバッテリ電圧とに基づいてオルタネータ３００が異常であるか否かを判断するようにした。これによって、オルタネータ３００が異常であるか否かの判断をするための専用回路を新たに設けることなくオルタネータ３００の故障を検出することができ、コストを低減することができる。

なお、発電指令部１２０が、車両に搭載されている電装品の使用状況を電装品使用状況検出部１１４から受け取り、電装品の使用状況に応じて充電電圧を補正する旨の説明をしたが、バッテリ状態検出部１１３からバッテリ２００の状態を示す情報を受け取り、バッテリ状態に応じて充電電圧を補正してもよい。たとえば、バッテリ状態検出部１１３からバッテリ２００の電圧、電流、もしくは液温度を受け取り、バッテリ２００の内部抵抗を算出することによってバッテリ２００の劣化度を判定し、劣化度に基づいて充電電圧を補正するようにしてもよい。

また、上述の発電機異常判断処理とは別個独立にバッテリ２００の劣化判定をしているとき、もしくはバッテリ２００が劣化していると判定されたときには、発電機異常判断処理は行わない。バッテリ２００が劣化しているときに発電機異常判断処理を行うと、バッテリ２００が劣化していることによってバッテリ電圧が上昇しないのか、オルタネータ３００が異常でバッテリ電圧が上昇しないのかの区別がつかず、オルタネータ３００の異常を誤検出してしまうおそれがあるからである。

本実施の形態に適用される発明の概念図である。 本実施の形態に係るシステム構成例を示す図である。 本実施の形態に用いるマスタＥＣＵのハードウェア構成例を示す図である。 本実施の形態のマスタＥＣＵの処理機能を示す図である。 電装品が消費する消費電力と充電電圧の補正値の関係を示す図である。 充電電圧とバッテリ電圧との偏差と、所定時間の関係を示す図である。 バッテリの内部抵抗と補正値の関係を示す図である。 電装品が消費する電力と補正値の関係を示す図である。 マスタＥＣＵによる発電機異常判断処理の手順を示すフローチャートである。 マスタＥＣＵによる発電機異常判断処理の手順を示すフローチャートである。 マスタＥＣＵによる時間報知処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 発電制御装置
１１ 中央演算処理装置
２０ 発電機
３０ バッテリ

Claims (6)

1. 発電機にバッテリの充電電圧を指令し、指令した前記充電電圧とバッテリ電圧とに基づいて前記発電機の故障を判断する発電機異常判断処理を行うことを特徴とする発電制御装置。
2. 前記発電機は、前記発電機異常判断処理を行っている間に出力する電圧を一定とすることを特徴とする請求項１記載の発電制御装置。
3. 前記バッテリの劣化度合いを示すバッテリ状態、もしくは車両に搭載されている電装品の消費電力を示す電装品使用状況の少なくとも一方に基づいて前記充電電圧を補正することを特徴とする請求項１記載の発電制御装置。
4. 前記充電電圧を指令してから所定時間経過した後の前記バッテリ電圧に基づいて前記発電機が異常か否かを判断することを特徴とする請求項１記載の発電制御装置。
5. 前記所定時間を、バッテリの劣化度合いを示すバッテリ状態、前記車両の状態を示す車両状態、および前記バッテリ電圧と前記充電電圧の差の少なくとも１つに基づいて決定することを特徴とする請求項４記載の発電制御装置。
6. 前記充電電圧を指令してから所定時間経過しても前記バッテリ電圧が前記充電電圧に追従しないときには、前記発電機が異常であると判断することを特徴とする請求項１記載の発電制御装置。

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