(57)【要約】【課題】エンジン停止状態からの復帰時のバッテリ容量値を精度よく判定して、最適なエコラン制御を行うことができるエコラン制御装置を提供する。【解決手段】エコランＥＣＵ１０は、バッテリ内部抵抗値およびバッテリ開放電圧値に基づき鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を算出するバッテリ容量算出手段を備えることにより、停止車両のエンジン始動時、およびアイドリングストップからのエンジン再始動時の鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を精度よく確認することができる。更に、エコランＥＣＵ１０は、バッテリ容量補正手段を備えることにより、イグニッションＯＮ中の鉛バッテリ３０の電流値に基づき、算出した鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を補正することができる。よって、イグニッションＯＮ中の鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を精度よく認識することができる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の条件が成立した場合に自動でエンジンを停止させるエンジン自動停止制御によるエンジンの停止判定を、車両に搭載されるバッテリのバッテリ容量値に基づいて判定するエコラン制御装置であって、
停止状態の前記エンジンをスタータを駆動することによって始動するときに検出した前記バッテリの所定時間における電圧値の変化量である電圧変化量と、前記バッテリの所定時間における電流値の変化量である電流変化量と、に基づいて、バッテリ容量値を算出するバッテリ容量算出手段と、
前記エンジンの稼動中に検出された前記バッテリから充放電される電流値に基づいて、前記バッテリ容量算出手段によって算出されたバッテリ容量値を補正するバッテリ容量補正手段と、
を備えることを特徴とするエコラン制御装置。
【請求項２】
前記バッテリ容量算出手段は、前記エンジンの始動時に、バッテリの電圧値と電流値とをペアでサンプリングし、前記バッテリ容量算出手段によるバッテリ容量の算出の際、１回のエンジン始動時に正常にサンプリングができたサンプリング数が第１しきい値よりも小さいときに、前記バッテリ容量算出手段にて算出したバッテリ容量値が小さくなるように補正する第２バッテリ容量補正手段を備えることを特徴とする請求項１記載のエコラン制御装置。
【請求項３】
前記バッテリ容量算出手段は、前記サンプリング数が第２しきい値よりも小さいときに、バッテリ容量値の算出を実行しないことを特徴とする請求項２記載のエコラン制御装置。
【請求項４】
前記バッテリ容量算出手段は、前記車両のエンジン自動停止制御からのエンジン再始動時に、前記エンジンのスタート信号ＯＮより所定時間経過後から前記エンジンのスタート信号がＯＦＦされるまでの間のバッテリ電圧値とバッテリ電流値とをペアでサンプリングし、前記バッテリ容量算出手段によるバッテリ容量の算出の際、１回のエンジン再始動時に正常にサンプリングができたサンプリング数が第３しきい値よりも小さいときに、バッテリ容量値の算出を実行しないことを特徴とする請求項２または３記載のエコラン制御装置。
【請求項５】
前記車両の停止時に前記エンジン自動停止制御を実施するか否かを判定するエンジン自動停止制御判定手段を備え、
前記エンジン自動停止制御判定手段は、停止状態の前記エンジンを始動するときの前記サンプリング数が第１しきい値よりも小さいとき、または前記エンジン自動停止制御からのエンジン再始動時の前記サンプリング数が第３しきい値よりも小さいときに、前記エンジン自動停止制御の実施を中止することを特徴とする請求項４記載のエコラン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エコラン制御装置に関する。特に、車両に搭載されるバッテリの容量を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の燃費改善、および排気ガスの排出量を抑制することを目的として、所定のエンジン停止条件が成立するとエンジンを停止し、その後、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを再始動させるエコラン制御が広く適用されている。
【０００３】
エコラン制御を実施する車両として、エンジン全般の制御を司るエンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）と、エコラン制御を司るエコランＥＣＵとを備えたものが知られている。エコランＥＣＵは、車両が停止し、エコラン制御可能な状態になると、エンジンＥＣＵに対してエコラン要求を出力する。エンジンＥＣＵは、エコラン要求を受け付けると、燃料カットを実施し、エンジンを停止させる。
【０００４】
また、エンジンの始動時には、エコランＥＣＵがドライバの始動操作（シフト操作、ブレーキ操作、クラッチ操作など）を検出し、エンジンの始動要求をエンジンＥＣＵに送信する。エンジンＥＣＵは、エンジンの回転数などの情報から、スタータモータによるエンジン駆動が必要であるか否かを判定する。スタータモータによるエンジン始動が必要であると判定すると、エンジンＥＣＵはエコランＥＣＵに対してスタータ駆動許可信号を出力する。エンジンＥＣＵからスタータ駆動許可信号を入力したエコランＥＣＵは、スタータモータを駆動してエンジンを始動させる。
【０００５】
ところで、車両に搭載されるバッテリは、車両の各電装品へ供給する電力がオルタネータおよび回生モータの発電する電力を超えた場合に、不足分の電力を車両の各電装品へと供給する役割を担っている。しかしながら、エコラン制御を実施する車両のオルタネータおよび回生モータは、車両のエコラン制御中はエンジンが停止するために発電することができずに、電装品やバッテリへ電力を供給することができない。一方、エコラン制御中においてもエンジンＥＣＵ、エアコン等の電装品は電力を消費しており、特にアイドリングストップ中からエンジンを再始動させる際のスタータ駆動は大電力を消費する。このように、各電装品やスタータがエコラン制御中に消費する電力を供給するために、バッテリは所定値以上のバッテリ容量値を確保していなければならない。しかし、残存しているバッテリ容量値を精度よく認識できないために、バッテリ容量値が不足した状態でアイドリングストップが実施されたり、アイドリングストップが長時間に渡って実施されたりすることで、バッテリ過放電による性能の劣化や、バッテリ上がりによる車両の路上故障が生ずる場合がある。そのため、エコラン制御を実施する車両のバッテリ容量値をできるだけ正確に算出し、検出されたバッテリ容量値に基づいてエコラン制御を実施する必要がある。
【０００６】
従来、車両の始動時のバッテリ容量値算出手段としては、エンジン始動時のバッテリ電圧の落ち込み量からバッテリ容量値を推測する方法が適用されていた。しかし、この方法によると、バッテリコンディションのみならずエンジンフリクション等によってもバッテリ電圧落ち込み量が変動するため、車両の始動時のバッテリ容量値を精度よく算出することが困難である。そのため、本来バッテリ容量が少ないにもかかわらずアイドリングストップ実施を許容してしまい、それによってバッテリ性能が著しく劣化したり、バッテリ上がりによる路上故障が生じたりする場合があった。このような問題を解決するために、車両に搭載されたバッテリのバッテリ電圧値、およびバッテリが放電するバッテリ電流値とに基づいてバッテリ内部抵抗値を算出し、更に算出したバッテリ内部抵抗値とバッテリ電圧値、およびバッテリ電流値から求められたバッテリ開放電圧値から、残存するバッテリ容量値を推定する技術が特許文献１〜３に開示されている。
【０００７】
そして、残存するバッテリ容量値の推定誤差を少なくするため、バッテリ電圧とバッテリ電流を複数回サンプリングし、それらのサンプリング結果からバッテリ内部抵抗値を高精度に算出する技術が特許文献４、５に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−３０６６１３号公報
【特許文献２】特開２０００−１４７０７５号公報
【特許文献３】特開２００４−０９３５５１号公報
【特許文献４】特開２００４−０２５９８２号公報
【特許文献５】特開２００７−２２３５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１〜５の技術では、バッテリ開放電圧値からバッテリ容量値を算出しても、算出後の車両の運転状況やエコラン制御によるバッテリ容量値の変化を精度よく確認することが困難である、といった問題がある。したがって、エコラン制御を実施する車両のバッテリ容量値を精度よく算出し、算出したバッテリ容量値に基づいてバッテリへ高い負荷を与えることなくエコラン制御を実施することが困難である、といった問題がある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、エンジン停止状態からの復帰時のバッテリ容量値を精度よく判定して、最適なエコラン制御を行うことができるエコラン制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のエコラン制御装置は、所定の条件が成立した場合に自動でエンジンを停止させるエンジン自動停止制御によるエンジンの停止判定を、車両に搭載されるバッテリのバッテリ容量値に基づいて判定するエコラン制御装置であって、停止状態の前記エンジンをスタータを駆動することによって始動するときに検出した前記バッテリの所定時間における電圧値の変化量である電圧変化量と、前記バッテリの所定時間における電流値の変化量である電流変化量と、に基づいて、バッテリ容量値を算出するバッテリ容量算出手段と、前記エンジンの稼動中に検出された前記バッテリから充放電される電流値に基づいて、前記バッテリ容量算出手段によって算出されたバッテリ容量値を補正するバッテリ容量補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
特に、本発明のエコラン制御装置は、前記バッテリ容量算出手段が、前記エンジンの始動時に、バッテリの電圧値と電流値とをペアでサンプリングし、前記バッテリ容量算出手段によるバッテリ容量の算出の際、１回のエンジン始動時に正常にサンプリングができたサンプリング数が第１しきい値よりも小さいときに、前記バッテリ容量算出手段にて算出したバッテリ容量値が小さくなるように補正する第２バッテリ容量補正手段を備えることを特徴とすることができる。
【００１３】
また、本発明のエコラン制御装置は、前記バッテリ容量算出手段が、前記サンプリング数が第２しきい値よりも小さいときに、バッテリ容量値の算出を実行しないことを特徴とすることができる。
【００１４】
そして、本発明のエコラン制御装置は、前記バッテリ容量算出手段が、前記車両のエンジン自動停止制御からのエンジン再始動時に、前記エンジンのスタート信号ＯＮより所定時間経過後から前記エンジンのスタート信号がＯＦＦされるまでの間のバッテリ電圧値とバッテリ電流値とをペアでサンプリングし、前記バッテリ容量算出手段によるバッテリ容量の算出の際、１回のエンジン再始動時に正常にサンプリングができたサンプリング数が第３しきい値よりも小さいときに、バッテリ容量値の算出を実行しないことを特徴とすることができる。
【００１５】
更に、本発明のエコラン制御装置は、前記車両の停止時に前記エンジン自動停止制御を実施するか否かを判定するエンジン自動停止制御判定手段を備え、前記エンジン自動停止制御判定手段が、停止状態の前記エンジンを始動するときの前記サンプリング数が第１しきい値よりも小さいとき、または前記エンジン自動停止制御からのエンジン再始動時の前記サンプリング数が第３しきい値よりも小さいときに、前記エンジン自動停止制御の実施を中止することを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のエコラン制御装置によれば、エコラン制御中のバッテリ容量値をより精度よく算出し、その算出結果に基づいてアイドリングストップ制御を実施することができることから、エコラン制御装置を搭載する車両のバッテリへの負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】車両制御システムの概略構成を示した説明図である。
【図２】エコランＥＣＵが実行するバッテリ容量値の算出方法を示した説明図である。
【図３】鉛バッテリの開放電圧値とバッテリ容量値との関係の一例を示している。
【図４】エコランＥＣＵのマイコンのハードウェア構成を示した説明図である。
【図５】実施例１のエコランＥＣＵが行う制御のフローを示している。
【図６】実施例１のエコランＥＣＵが行う制御のフローを示している。
【図７】実施例１のエコランＥＣＵが行う制御のフローを示している。
【図８】サンプリング数と補正係数との関係の一例を示している。
【図９】実施例１のエコランＥＣＵが行う制御のフローを示している。
【図１０】実施例２のエコランＥＣＵが行う制御のフローを示している。
【図１１】実施例２のエコランＥＣＵが行う制御のフローを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【００１９】
なお、本明細書におけるエコの定義として、エコノミーとエコロジーの両方、又はいずれか一方の意味を持つものとする。エコノミーとは、燃料の消費を抑えて燃料を節約（省燃費）することを意味する。また、エコロジーとは、化石燃料の消費を抑えたり、又は化石燃料の燃焼などによって生じる有害物質や二酸化炭素の発生および排出を抑えたりすることを意味する。
【実施例１】
【００２０】
本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明のエコラン制御装置を組み込んだ車両制御システム１の概略構成を示した説明図である。
【００２１】
図１に示す車両制御システム１は、エコランＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１０、エンジンＥＣＵ２１、メータＥＣＵ２２、ボディＥＣＵ２３、ブレーキＥＣＵ２４、電動パワーステアリングＥＣＵ２５、エアコンＥＣＵ２６、オーディオＥＣＵ２７、ライトＥＣＵ２８等の複数のＥＣＵが通信バスに接続されている。これら複数のＥＣＵは、オルタネータ１８および鉛バッテリ３０から電力の供給を受けて稼動し、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信プロトコルに従って通信を行う。また、上記複数のＥＣＵは、キースイッチ１４、ニュートラルスイッチ１５、スタータリレー１６、およびスタータモータ１７とともに配線１３によって鉛バッテリ３０に接続している。また、鉛バッテリ３０は、バッテリの電圧、放電量を検出する電圧計３１および電流計３２を備えている。
【００２２】
エンジンＥＣＵ２１は、エンジンへの燃料噴射量を電子的に制御するＥＦＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｆｕｅｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）に接続してエンジン出力を制御し、車両の走行スピードを調整する。また、エンジンＥＣＵ２１は、エンジンの回転数がアイドル回転であった場合には、エコランＥＣＵ１０にエンジン停止許可信号を出力する。そして、エンジンＥＣＵ２１は、エコランＥＣＵ１０からの燃料カット要求に応じて、エンジンへの燃料供給をカットする。更に、エコランＥＣＵ１０から燃料カット解除要求が出力されると、この要求に応じてエンジンに燃料を供給する。
【００２３】
メータＥＣＵ２２は、各種センサ（図示しない）からの検出信号を受け取り、各種演算等を実行することで車速表示、エンジン回転数表示、シフト位置表示、燃料残量表示、水温表示等の表示を行うための出力を発生させる。
【００２４】
ボディＥＣＵ２３は、ドアロック機構やパワーウィンドウ機構等の車両に搭載された機構を制御する。
【００２５】
ブレーキＥＣＵ２４は、ディスクブレーキやドラムブレーキ等のブレーキを作動させて、車両の減速や停止などを電子的に制御する。
【００２６】
電動パワーステアリングＥＣＵ２５は、回転角センサから送られる操作レバーの回転角の量に応じて操舵装置の駆動モータを駆動制御する。
【００２７】
エアコンＥＣＵ２６は、ドライバの要求や車両の走行状態等に基づいてコンプレッサを駆動して車内の空調制御を実施する。
【００２８】
オーディオＥＣＵ２７は、搭乗者の要求や車両の騒音等に基づき、搭乗者が音声を聴き易いようにオーディオ機器の制御を実施する。
【００２９】
ライトＥＣＵ２８は、ドライバの要求や車両の走行状態等に基づいてライトの点灯および消灯や照射強度、角度の制御を実施する。
【００３０】
エコランＥＣＵ１０は、エンジンＥＣＵ２１や図示しない他の各種センサ等からエンジン停止条件及びエンジン始動条件を判断するための情報を受け取り、エンジンの運転時にエンジン停止条件が成立するとエンジンを自動停止させる。そして、エンジンの停止時にエンジン始動条件が満たされるとスタータモータ１７を起動させてエンジンを始動させるエコラン制御を実行する。また、エコランＥＣＵ１０は、各種センサからの信号を入力する入力端子を備え、この入力端子から各種信号を入力する。信号には、ブレーキが作動状態であることを示すブレーキ信号、変速機のシフトポジションを示すシフト信号、車速を示す車速信号、アクセルの開度を示すアクセル開度信号、エンジンの回転数を示すエンジン回転数信号、エンジンの冷却水の温度を示すエンジン水温信号、外気温センサによって測定された外気温等がある。
【００３１】
また、エコランＥＣＵ１０は、エンジンの再始動が必要であると判定すると、エンジンＥＣＵ２１にスタータモータ１７によるエンジンの駆動を要求する。エンジンＥＣＵ２１は、エンジンの回転数に応じて、エコランＥＣＵ１０からのスタータ駆動要求を許可するか否かを判定する。エコランＥＣＵ１０は、エンジンＥＣＵ２１からスタータ駆動を許可する許可信号を受信すると、トランジスタ１２をオンさせる。キースイッチ（以下、キーＳＷと略記する）１４、ニュートラルスイッチ（以下、ニュートラルＳＷと略記する）１５、スタータリレー１６が接続された配線１３には、トランジスタ１２を介してバッテリからの電源ライン１１が接続されている。エコランＥＣＵ１０のマイコン７０によってトランジスタ１２がオンされると、スタータリレー１６のコイルが通電し、スタータリレー１６がオンする。スタータリレー１６がオンするとスタータモータ１７にバッテリからの電力が供給され、スタータモータ１７の作動によりエンジンが始動する。
【００３２】
更に、エコランＥＣＵ１０は、電圧計３１、電流計３２等の各検出手段の検出結果に基づき、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を算出する。図２に、エコランＥＣＵ１０が実行する鉛バッテリ３０のバッテリ容量の算出方法を示す。エコランＥＣＵ１０は、停止中の車両のイグニッションがＯＮされると、エンジンスタート信号ＯＮより所定時間経過後から、エンジンスタート信号がＯＦＦされるまでの間の電圧計３１および電流計３２により検出されたバッテリ電圧値およびバッテリ電流値のペアを第１しきい値以上サンプリングする。ここで、エンジンスタート信号ＯＮからサンプリングを開始するまでの所定時間は、エンジンスタート信号ＯＮ時から鉛バッテリ３０が大電流を放電した後までの時間を適用し、例えば１００［ミリ秒］とすることができる。また、サンプリング数の第１しきい値は、鉛バッテリ３０の内部抵抗値を精度よく算出するのに必要とされる充分なサンプリング数を適用し、例えば５０とすることができる。この場合、バッテリ電圧値およびバッテリ電流値のペアのサンプリング数は、正常（バッテリ電圧値が所定値以上，電圧値と電流値とのデータがそろっている等）に連続してサンプリングすることができたデータのペア数をいうが、必ずしも連続してサンプリングされたデータのペア数でなくてもよい。
これらバッテリ電圧値、電流値のサンプリング結果に基づき以下の（１）式から鉛バッテリ３０の内部抵抗値を算出する。
［バッテリ内部抵抗算出式］
Ｒｎ＝（Ｖ１−Ｖ０）／（Ｉ１−Ｉ０）＋（Ｖ２−Ｖ１）／（Ｉ２−Ｉ１）＋・・・＋（Ｖｎ−Ｖｎ−１）／（Ｉｎ−Ｉｎ−１）
Ｒ＝Ｒｎ／ｎ  ・・・（１）
（Ｖ：バッテリ電圧値，Ｉ：バッテリ電流値，Ｒ：バッテリ内部抵抗値，ｎ：任意の自然数）
続いて、エコランＥＣＵ１０は、上記（１）式より算出したバッテリ内部抵抗値、およびエンジンスタート信号がＯＦＦされてから所定時間（バッテリ電圧値、電流値の脈動が収束するまでの時間を適用し、例えば１００［ミリ秒］）経過後のバッテリ電圧値、電流値に基づいて、以下の（２）式から鉛バッテリ３０の開放電圧値を算出する。
［バッテリ開放電圧値算出式］
Ｖｏｃｖ＝Ｖ−Ｉ・Ｒ  ・・・（２）
（Ｖｏｃｖ：バッテリ開放電圧値）
上記（２）式より算出したバッテリ開放電圧値は、バッテリ容量値と１対１の対応関係が成り立つことから、例えばバッテリ規格４８Ｂの場合、図３に示すテーブルを参照してバッテリ開放電圧値からバッテリ容量値を求めることができる。
【００３３】
上記方法を採用することにより、エコランＥＣＵ１０は、停止車両のエンジン始動時における鉛バッテリ３０のバッテリ容量を算出することができる。同様に、車両のアイドリングストップからのエンジン再始動時における鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を算出することもできる。
【００３４】
更に、エコランＥＣＵ１０は、エンジン始動直後のバッテリ電圧値および電流値のペアを複数サンプリング（例えば５０サンプル以上）し、そのサンプリング結果に基づいてバッテリ内部抵抗値を算出する。エコランＥＣＵ１０は、バッテリ電圧値、電流値のサンプリング数が第１しきい値未満で、かつ第２しきい値以上である場合に、それらサンプリング結果からバッテリ容量値を算出し、求めたバッテリ容量値をサンプリング数に基づいて補正する。このような制御を実行することで、サンプリング数が少ないためにバッテリ容量値の算出精度が低い場合でも、算出したバッテリ容量値を安全側へ補正することで、バッテリ容量値不足でのアイドリングストップの実施を抑制することができる。よって、バッテリへ高い負荷を与えることなくアイドリングストップ制御を実施することができる。また、エコランＥＣＵ１０は、サンプリング数が第１しきい値未満であるときは車両のアイドリングストップ制御の実施を中止させる。
なお、エコランＥＣＵ１０は、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を算出するバッテリ容量算出手段、算出したバッテリ容量値を補正するバッテリ容量補正手段として機能する。
【００３５】
図４に、エコランＥＣＵ１０のマイコン７０のハードウェア構成を示す。マイコン７０は、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、ＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ  Ｖｏｌａｔｉｌｅ  ＲＡＭ）７４、入出力部７５等を有している。ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７２に格納したプログラムを読み込んで、このプログラムに従った演算を行う。すなわち、ＲＯＭ７２に格納されたプログラムをＣＰＵ７１が読み込むことで、車両のエコラン制御、および鉛バッテリ３０の容量算出を実施する。また、ＲＡＭ７３には、演算結果のデータが書き込まれ、ＮＶＲＡＭ７４は、ＲＡＭ７３に書き込まれていたデータで、車両のイグニッションＯＦＦ経過時間、鉛バッテリ３０の電圧値、電流値、内部抵抗値、開放電圧値、バッテリ容量値、バッテリ放電量などのバッテリ状態など、イグニッションＯＦＦ時に保存の必要なデータが書き込まれる。
【００３６】
図１に示すオルタネータ１８は、ベルト等によりエンジンの回転と同期することで、機械的運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。オルタネータ１８は三相交流発電機と整流器からなり、三相交流発電機で発電された交流電力が整流器によって直流電力へと変換され、車両の各電装品および鉛バッテリ３０へと供給される。
【００３７】
鉛バッテリ３０は、正極に二酸化鉛（ＰｂＯ２）、負極に海綿状鉛（Ｐｂ）、電解液として希硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を用いた二次電池であり、それらの化学反応によって充放電サイクルを実施する。鉛バッテリ３０は、オルタネータ１８の発電量が各電装品の電力使用量を超える場合に、超えた分の電力を充電してバッテリ内部に蓄電する。そして、鉛バッテリ３０は、エンジンのアイドリングストップ中か、または車両の各電装品の電力使用量がオルタネータ１８の発電量を超える場合に、各電装品を適切に稼動させるためにバッテリ内部に蓄電した電力を放電する。また、鉛バッテリ３０は、エコランＥＣＵ１０の指示に基づき、バッテリＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）が低下した場合に補充電を実行することでバッテリ容量値を回復させることができる。鉛バッテリ３０としては、例えば１２［Ｖ］システムを適用することができるが、４２［Ｖ］システム等の高電圧仕様を適用することもできる。なお、車両制御システム１はその用途によって、鉛バッテリ３０に代えてニッケル水素バッテリやリチウムイオンバッテリ等の高性能バッテリを採用することもできる。
【００３８】
ここで、エコランＥＣＵ１０が鉛バッテリ３０に実行を指示する補充電について説明する。補充電とは、車両の運転中に所定時間が経過した際に、または鉛バッテリ３０が放電することでバッテリ容量値が所定の値を下回った際に、バッテリ容量値を回復させるために強制的にバッテリ充電を実行させる制御である。通常の走行中にオルタネータ１８より充電される電圧より高電圧（例えば１３．８［Ｖ］）で短時間（例えば５分間）充電することで、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を充分に高い値（例えばＳＯＣ＝９２％以上）まで向上させることができる。
【００３９】
電圧計３１および電流計３２は、鉛バッテリ３０の電圧、および電流を検出し、それら検出結果をエコランＥＣＵ１０へと送信する。そして、エコランＥＣＵ１０は、送信された検出結果からバッテリ内部抵抗値および開放電圧値を算出することで、鉛バッテリ３０のイグニッションオン時のバッテリ容量値、およびアイドリングストップからのエンジン再始動時のバッテリ容量値を算出することができる。更に、エコランＥＣＵ１０は、車両のイグニッションがオフされるまでの間に送信された電流計３２の検出結果から、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を補正することができる。
【００４０】
つづいて、エコランＥＣＵ１０の制御の流れに沿って、車両制御システム１の動作を説明する。図５〜図７はエコランＥＣＵ１０の処理の一例を示すフローチャートである。本実施例の車両制御システム１は、検出したバッテリ電圧値、電流値から鉛バッテリ３０の内部抵抗値を算出する。また、車両制御システム１は、算出したバッテリ内部抵抗値およびバッテリ電圧値、電流値から鉛バッテリ３０の開放電圧値を算出する。そして、車両制御システム１は、バッテリ容量算出手段によって、算出したバッテリ開放電圧値に基づきバッテリの容量値を算出する。更に、車両制御システム１は、バッテリ容量補正手段によって、イグニッションＯＮ中のバッテリ電流値に基づき、算出したバッテリ容量値を補正する。また、車両制御システム１は、バッテリ電圧値、電流値のサンプリング数が第１しきい値未満で、かつ第２しきい値以上である場合に、それらサンプリング結果から求めたバッテリ容量値をサンプリング数に基づいて補正する制御を実行する。
【００４１】
エコランＥＣＵ１０の制御は、運転者からのエンジンの始動要求が検出されると、すなわちイグニッションスイッチがＯＮにされると開始し、エンジンスタート信号がＯＮの間、所定時間毎（例えば、２［ミリ秒］毎）にコールされる。まず、エコランＥＣＵ１０はステップＳ１で、エンジンスタート信号がＯＮされてから所定時間が経過したか否かを判断する。ここで、判断の基準となる所定時間は、エンジンスタート信号がＯＮされてから、鉛バッテリ３０が大電流を放電した後までの時間を適用し、例えば１００［ミリ秒］とすることができる。エンジンスタート信号がＯＮされてから所定時間が経過していない場合（ステップＳ１／ＮＯ）、エコランＥＣＵ１０は制御の処理を終了する。エンジンスタート信号がＯＮされてから所定時間が経過した場合（ステップＳ１／ＹＥＳ）は、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ２へ進む。
【００４２】
ステップＳ２で、エコランＥＣＵ１０は、電圧計３１および電流計３２の検出結果に基づいて、バッテリ電圧値およびバッテリ電流値のペアを複数サンプリングして記憶する。ここで、バッテリ電圧値および電流値のサンプリング数は、その数が多いほどバッテリ内部抵抗値を精度よく算出できることから、エンジンスタート信号がＯＮされている時間（およそ６００［ミリ秒］）内において可能な限りサンプリングすることが好ましい。また、サンプリング間隔は、エコランＥＣＵ１０のＣＰＵ７１の処理能力を考慮し、無理なくサンプリングを実行できるために充分なサンプリング間隔を適用することができ、例えば２［ミリ秒］毎に設定することができる。エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ２の処理を終えると、次のステップＳ３へ進む。
【００４３】
ステップＳ３で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ２においてサンプリングしたバッテリ電圧値および電流値のペアのサンプリング数が第１しきい値以上であるか否かを判断する。ここで、第１しきい値は、鉛バッテリ３０の内部抵抗値を精度よく算出するための充分なサンプル数を適用することができ、たとえば５０に設定することができる。この場合、バッテリ電圧値およびバッテリ電流値のペアのサンプリング数は、正常（バッテリ電圧値が所定値以上，電圧値と電流値とのデータがそろっている等）に連続してサンプリングすることができたデータのペア数をいうが、必ずしも連続してサンプリングされたデータのペア数でなくてもよい。サンプリング数が第１しきい値以上である場合（ステップＳ３／ＹＥＳ）、エコランＥＣＵ１０はステップＳ５へ進む。サンプリング数が第１しきい値に達していない場合（ステップＳ３／ＮＯ）は、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ４へ進む。
【００４４】
ステップＳ４で、エコランＥＣＵ１０は、アイドリングストップ禁止フラグをＯＮにする。この処理によって、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値の算出精度が低い場合に車両のアイドリングストップを禁止することができることから、バッテリ容量の不足時におけるアイドリングストップの実施を抑制することができる。エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ４の処理を終えると、図６のＡへ進む。
【００４５】
ステップＳ３の判断がＹＥＳの場合、エコランＥＣＵ１０はステップＳ５へ進む。ステップＳ５で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ２においてサンプリングして記憶したバッテリ電圧値および電流値を読み出す。エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ５の処理を終えると、次のステップＳ６へ進む。
【００４６】
ステップＳ６で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ５で読み出したバッテリ電圧値、電流値のペアから鉛バッテリ３０の内部抵抗値（Ｒ）を算出する。つづいて、エコランＥＣＵ１０は、算出した鉛バッテリ３０の内部抵抗値と、検出したバッテリ電圧値および電流値から鉛バッテリ３０の開放電圧値（Ｖｏｃｖ）を算出する。更に、エコランＥＣＵ１０は、算出したＶｏｃｖに基づいて、図３に示すテーブルを参照して鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を算出する。なお、鉛バッテリ３０の内部抵抗値、開放電圧値、およびバッテリ容量値の算出方法については前述したため、その詳細な説明は省略する。エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ６の処理を終えると、次のステップＳ７へ進む。
【００４７】
ステップＳ７で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ６においてバッテリ電圧値および電流値のペアの充分なサンプリング数に基づいて鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を精度よく算出できたものと判断し、バッテリ容量補正フラグをＯＮにする。エコランＥＣＵ１０はステップＳ７の処理を終えると、次のステップＳ８へ進む。
【００４８】
ステップＳ８で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ６において算出した鉛バッテリ３０のバッテリ容量値が所定値以上であるか否かを判断する。ここで、判断の基準となる鉛バッテリ３０のバッテリ容量値の所定値は、車両が次にアイドリングストップを実施しても鉛バッテリ３０が充分に電装品に電力を供給できるバッテリ容量値を適用することができ、例えばＳＯＣ＝７５％に設定することができる。鉛バッテリ３０のバッテリ容量値が所定値以上である場合（ステップＳ８／ＹＥＳ）、エコランＥＣＵ１０はステップＳ１０へ進む。鉛バッテリ３０のバッテリ容量値が所定値に達しない場合（ステップＳ８／ＮＯ）は、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ９へ進む。
【００４９】
ステップＳ９で、エコランＥＣＵ１０は、鉛バッテリ３０に対して補充電の実行を指示し、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を所定容量値まで向上させる。ここで、鉛バッテリ３０の所定容量値は、長時間のアイドリングストップにも耐えうるバッテリ容量値を適用することができ、例えばＳＯＣ＝９２％に設定することができる。なお、エコランＥＣＵ１０が鉛バッテリ３０に対して指示する補充電の制御は前述したために、その詳細な説明は省略する。エコランＥＣＵ１０はステップＳ９の処理を終えると、制御の処理を終了する。
【００５０】
続いて、図６のＡ以降の処理について説明する。エコランＥＣＵ１０はステップＳ４の処理の後にステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ２において複数サンプリングしたバッテリ電圧値および電流値のペアのサンプリング数が第２しきい値以上であるか否かを判断する。ここで、第２しきい値は、鉛バッテリ３０の内部抵抗値を算出するために最低限必要とされるサンプル数を適用することができ、たとえば３０に設定することができる。この場合、バッテリ電圧値およびバッテリ電流値のペアのサンプリング数は、正常（バッテリ電圧値が所定値以上，電圧値と電流値とのデータがそろっている等）に連続してサンプリングすることができたデータのペア数をいうが、必ずしも連続してサンプリングされたデータのペア数でなくてもよい。サンプリング数が第２しきい値以上である場合（ステップＳ１０／ＹＥＳ）、エコランＥＣＵ１０はステップＳ１２へ進む。サンプリング数が第２しきい値に達しない場合（ステップＳ１０／ＮＯ）は、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ１１へ進む。
【００５１】
ステップＳ１０の判断がＮＯである場合、または後述するステップＳ１５の判断がＮＯである場合、エコランＥＣＵ１０はステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１で、エコランＥＣＵ１０は、鉛バッテリ３０に対して補充電の実行を指示し、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を所定容量値まで向上させる。ここで、鉛バッテリ３０の所定容量値は、長時間のアイドリングストップにも耐えうるバッテリ容量値を適用することができ、例えばＳＯＣ＝９２％に設定することができる。なお、エコランＥＣＵ１０が鉛バッテリ３０に対して指示する補充電の制御は前述したために、その詳細な説明は省略する。エコランＥＣＵ１０はステップＳ１１の処理を終えると、制御の処理を終了する。
【００５２】
ステップＳ１０の判断がＹＥＳの場合、エコランＥＣＵ１０はステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ２においてサンプリングして記憶したバッテリ電圧値および電流値を読み出す。エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ１２の処理を終えると、次のステップＳ１３へ進む。
【００５３】
ステップＳ１３で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ１２で読み出したバッテリ電圧値、電流値のペアから鉛バッテリ３０の内部抵抗値（Ｒ）を算出する。つづいて、エコランＥＣＵ１０は、算出した鉛バッテリ３０の内部抵抗値と、検出したバッテリ電圧値および電流値から鉛バッテリ３０の開放電圧値（Ｖｏｃｖ）を算出する。更に、エコランＥＣＵ１０は、算出したＶｏｃｖに基づいて、図３に示すテーブルを参照して鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を算出する。なお、鉛バッテリ３０の内部抵抗値、開放電圧値、およびバッテリ容量値の算出方法については前述したために、その詳細な説明は省略する。エコランＥＣＵ１０はステップＳ１３の処理を終えると、次のステップＳ１４へ進む。
【００５４】
ステップＳ１４で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ１３において算出した鉛バッテリ３０のバッテリ容量値に対して、ステップＳ２にてサンプリングした電圧値、電流値のペアのサンプリング数に基づいて補正係数を乗じる処理を行う。この処理によって、車両の始動時に検出されたサンプルリング数が基準値に満たないために高いバッテリ容量値の算出精度が得られない場合でも、算出したバッテリ容量値を安全側へ補正することによって、バッテリ容量値を少なめに見積もることができる。よって、バッテリ容量値不足でのアイドリングストップの実施を抑制することができることから、エコラン制御の実施によってバッテリへ与える負荷を低減させることができる。この場合、図８に示すテーブルを参照して、ステップＳ１３で算出した鉛バッテリ３０のバッテリ容量値に補正係数を乗じることで、バッテリ容量値を安全側へ補正することができる。エコランＥＣＵ１０はステップＳ１４の処理を終えると、次のステップＳ１５へ進む。
【００５５】
ステップＳ１５で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ１４で補正した鉛バッテリ３０の容量値が所定値以上であるか否かを判断する。ここで、判断の基準となる鉛バッテリ３０のバッテリ容量値の所定値は、車両がアイドリングストップを実施しても鉛バッテリ３０が充分に電装品に電力を供給できるバッテリ容量値を適用することができ、例えばＳＯＣ＝７５％に設定することができる。鉛バッテリ３０のバッテリ容量値が所定値に達しない場合（ステップＳ１５／ＮＯ）、エコランＥＣＵ１０はステップＳ１１へ戻り、鉛バッテリ３０に対して補充電の実行を指示する。鉛バッテリ３０の容量値が所定値以上である場合（ステップＳ１５／ＹＥＳ）は、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ１６へ進む。
【００５６】
ステップＳ１６で、エコランＥＣＵ１０は、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値がアイドリングストップを実行するのに充分であると認識し、ステップＳ４でＯＮ設定した車両のアイドリングストップ禁止フラグをＯＦＦにする。エコランＥＣＵ１０はステップＳ１６の処理を終えると、制御の処理を終了する。
【００５７】
次に、走行中のバッテリ電流値に基づいてバッテリ容量値を補正するフローを説明する。図７はエコランＥＣＵ１０の処理の一例を示すフローチャートである。エコランＥＣＵ１０の制御は、エンジンの始動要求がされると、すなわちイグニッションスイッチがＯＮにされると開始し、イグニッションスイッチがＯＮの間、所定時間毎（例えば、１６［ミリ秒］毎）にコールされる。
【００５８】
ステップＳ１７で、エコランＥＣＵ１０は、バッテリ容量補正フラグがＯＮに設定されているか否かを判断する。バッテリ容量補正フラグがＯＮに設定されていない場合（ステップＳ１７／ＮＯ）、エコランＥＣＵ１０は制御の処理を終了する。バッテリ容量補正フラグがＯＮに設定されている場合（ステップＳ１７／ＹＥＳ）は、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ１８へ進む。
【００５９】
ステップＳ１８で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ６において算出した鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を電流計３２の検出結果に基づいて補正する。この処理によって、走行中のバッテリ充電やアイドリングストップ中の放電による鉛バッテリ３０のバッテリ容量値の変化を精度よく反映することができるため、イグニッションＯＮ中の鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を高い精度で認識することができる。エコランＥＣＵ１０はステップＳ１８の処理を終えると、次のステップＳ１９へ進む。
【００６０】
ステップＳ１９で、エコランＥＣＵ１０は、車両のイグニッションＯＦＦの要求があるか否かについて判断する。イグニッションＯＦＦの要求がない場合（ステップＳ１９／ＮＯ）、エコランＥＣＵ１０は制御の処理を終了する。イグニッションＯＦＦの要求がある場合（ステップＳ１９／ＹＥＳ）は、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ２０に進む。
【００６１】
ステップＳ２０で、エコランＥＣＵ１０は、鉛バッテリ３０の電圧値、電流値、内部抵抗値、開放電圧値、バッテリ容量値、バッテリ放電量などのバッテリ状態をＮＶＲＡＭ７４に保存する。エコランＥＣＵ１０はステップＳ２０の処理を終えると、次のステップＳ２１へ進む。
【００６２】
ステップＳ２１で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ７においてＯＮ設定したバッテリ容量補正フラグをＯＦＦにする。エコランＥＣＵ１０はステップＳ２１の処理を終えると、制御の処理を終了する。
【００６３】
つづいて、バッテリ状態に応じてサンプリング数の第１しきい値を変更するフローを説明する。図９はエコランＥＣＵ１０の処理の一例を示すフローチャートである。エコランＥＣＵ１０の制御は、エンジンの始動要求がされると、すなわちイグニッションスイッチがＯＮにされると開始する。
【００６４】
ステップＳ２２で、エコランＥＣＵ１０は、鉛バッテリ３０のバッテリ状態を検出する。ここで、検出されるバッテリ状態としては、外気温、エンジン水温、鉛バッテリ３０のバッテリ液温度、前回イグニッションＯＦＦ時の鉛バッテリ３０の内部抵抗値、および前回イグニッションＯＦＦから今回イグニッションＯＮまでの経過時間などを適用することができる。エコランＥＣＵ１０はステップＳ２２の処理を終えると、次のステップＳ２３へ進む。
【００６５】
ステップＳ２３で、エコランＥＣＵ１０は、外気温が第４しきい値以上か否かを判断する。ここで、第４しきい値は、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値の算出に影響を与える所定の外気温を適用することができる。外気温が第４しきい値以上である場合（ステップＳ２３／ＹＥＳ）、エコランＥＣＵ１０はステップＳ２８へ進む。外気温が第４しきい値に達しない場合（ステップＳ２３／ＮＯ）は、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ２４へ進む。
【００６６】
ステップＳ２４で、エコランＥＣＵ１０は、車両のエンジン水温が第５しきい値以上であるか否かを判断する。ここで、第５しきい値は、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値の算出に影響を与える所定のエンジン水温を適用することができる。エンジン水温が第５しきい値以上である場合（ステップＳ２４／ＹＥＳ）、エコランＥＣＵ１０はステップＳ２８へ進む。エンジン水温が第５しきい値に達しない場合（ステップＳ２４／ＮＯ）は、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ２５へ進む。
【００６７】
ステップＳ２５で、エコランＥＣＵ１０は、鉛バッテリ３０のバッテリ液温度が第６しきい値以上か否かを判断する。ここで、第６しきい値は、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値の算出に影響を与える所定のバッテリ液温度を適用することができる。バッテリ液温度が第６しきい値以上である場合（ステップＳ２５／ＹＥＳ）、エコランＥＣＵ１０はステップＳ２８へ進む。バッテリ液温度が第６しきい値に達しない場合（ステップＳ２５／ＮＯ）は、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ２６へ進む。
【００６８】
ステップＳ２６で、エコランＥＣＵ１０は、車両の前回イグニッションＯＦＦ時の鉛バッテリ３０の内部抵抗値が第７しきい値以上であるか否かを判断する。ここで、第７しきい値は、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値の算出に影響を与える所定のバッテリ内部抵抗値を適用することができる。バッテリ内部抵抗値が第７しきい値以上である場合（ステップＳ２６／ＹＥＳ）、エコランＥＣＵ１０はステップＳ２８へ進む。バッテリ内部抵抗値が第７しきい値に達しない場合（ステップＳ２６／ＮＯ）は、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ２７へ進む。
【００６９】
ステップＳ２７で、エコランＥＣＵ１０は、車両の前回イグニッションＯＦＦから今回イグニッションＯＮまでの経過時間が第８しきい値以上であるか否かを判断する。ここで、第８しきい値は、前回イグニッションＯＦＦ時に記録されたバッテリ電圧値から今回イグニッションＯＮ時のバッテリ電圧値の差分に、鉛バッテリ３０が１［Ｖ］あたりに放出できる放電量を乗じ、それを１日あたりの暗電流によるバッテリ放電量で割ることにより算出することができる。経過時間が第８しきい値に達しない場合（ステップＳ２７／ＮＯ）、エコランＥＣＵ１０は制御の処理を終了する。経過時間が第８しきい値以上である場合（ステップＳ２７／ＹＥＳ）は、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ２８へ進む。
【００７０】
ステップＳ２８で、エコランＥＣＵ１０は、鉛バッテリ３０のバッテリ状態に基づいて、バッテリ容量値の算出の判断基準となる第１しきい値を変更する。
鉛バッテリ３０は、そのバッテリ温度がバッテリ容量値の算出に及ぼす影響が大きいため、バッテリ温度が大きく変化している場合、電圧値、電流値のサンプリング数を増加させることでより精度よくバッテリ容量値を算出することができる。また、例えば鉛バッテリ３０が長期間使用されている場合はバッテリの経時劣化を考慮すべきであり、エンジンを始動させずに長期間停車された車両については、暗電流によって徐々にバッテリ容量値が減少していることを考慮すべきである。そのため、鉛バッテリ３０の状態に基づいて第１しきい値をより大きい値に変更し、より精度の高いバッテリ容量値を算出することで、より正確なバッテリ容量値に基づき最適なアイドリングストップ制御を実施することができる。このように、ステップＳ２８の処理を行うことにより、バッテリの状態を考慮した最適なバッテリ容量値を算出するためのサンプリング数の第１しきい値を設定することができる。
エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ２８の処理を終えると、制御の処理を終了する。
【００７１】
以上のように、本実施例１の車両制御システム１は、エコランＥＣＵ１０がバッテリ容量算出手段に基づいて、エンジン始動時の鉛バッテリ３０の電圧値、電流値のペアを複数サンプリングし、それらサンプリング結果から内部抵抗値、開放電圧値を算出することで、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を精度よく算出することができる。よって、停止車両のエンジン始動時におけるバッテリ容量値を精度よく認識することができることから、バッテリに高い負荷を与えることなく効率よくエコラン制御を実施することができる。更に、車両制御システム１は、エコランＥＣＵ１０がバッテリ容量補正手段に基づいて、イグニッションＯＮ中のバッテリ電流値に基づき、算出したバッテリ容量値を補正することで、走行中やアイドリングストップ中のバッテリ放電によるバッテリ容量値の変化を精度よく反映することができる。よって、イグニッションＯＮ中の鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を高い精度で確認することができることから、バッテリ容量値に応じて効率よくエコラン制御を実施することができる。
【００７２】
また、本実施例１の車両制御システム１は、バッテリ電圧値、電流値のサンプリング数が第１しきい値未満で、かつ第２しきい値以上である場合に、それらサンプリング結果からバッテリ容量値を算出し、求めたバッテリ容量値をサンプリング数に基づき安全側へと補正することができる。よって、停止車両の始動時に必要なサンプリング数が確保できなかった場合でも、最低限のサンプリング数からバッテリ容量値を精度よく算出することができることから、バッテリ容量不足でのアイドリングストップの実施を抑制することができる。
【００７３】
また、本実施例１の車両制御システム１は、電圧値、電流値のサンプリング数が第１しきい値に達しない場合に、車両のアイドリングストップを中止し、鉛バッテリ３０に補充電を実行させることで、バッテリ容量値を長時間のアイドリングストップにも耐えうる所定容量まで向上させることができる。よって、バッテリ容量値を認識できていない状態でのアイドリングストップ制御の実施を抑制することができることから、エコラン制御によってバッテリへ与える負荷を低減させることができる。
【００７４】
更に、本実施例１の車両制御システム１は、鉛バッテリ３０の状態に基づき、バッテリ容量算出の判断基準となる第１しきい値を変更することで、より高い精度にて鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を算出することができる。よって、様々な状況下で停止車両の始動時のバッテリ容量値を精度よく算出することができることから、バッテリへ高い負荷を与えることなくアイドリングストップ制御を実施することができる。なお、エコランＥＣＵ１０は、バッテリ容量値の算出の判断基準となる第２しきい値を、鉛バッテリ３０のバッテリ状態に応じて変更することもできる。
【００７５】
なお、本実施例１のエコランＥＣＵ１０は、所定時間を経過しても電圧値、電流値のサンプリング開始の判断基準となる所定値以上のバッテリ放電量が得られない場合は、放電量の所定値をより低い値に補正することもできる。この場合の所定時間は、前回算出したバッテリ容量値に基づいて設定することができる。
【００７６】
そして、本実施例１のエコランＥＣＵ１０は、例えば、停止車両のエンジン始動時にサンプリングするバッテリ電圧値、電流値のペアのサンプリング数が第１しきい値以上であった場合でも、エコランＥＣＵ１０に対する減電圧リセット履歴があった場合には、それ以降のアイドリングストップ制御を中止することもできる。エコランＥＣＵ１０は、エンジン始動時に必要最低限の電圧（例えば３．８［Ｖ］）がかからない場合はリセット処理を実行するため、その間は鉛バッテリ３０の状態を認識できていない可能性が高い。よって、減電圧リセット履歴があった場合に算出された鉛バッテリ３０のバッテリ容量値は、その信頼性が低いことから、精度の高いバッテリ容量値を算出するまでの間、車両のアイドリングストップ制御を中止することにより、エコラン制御の実施によるバッテリへの負荷を低減させることができる。
【実施例２】
【００７７】
更に、本発明の実施例２について説明する。本実施例の車両制御システム２は、実施例１の車両制御システム１とほぼ同様の構成となっているが、車両制御システム２は、車両制御システム１の制御に加えて、車両のアイドリングストップからのエンジン再始動時も鉛バッテリ３０のバッテリ容量値の算出を実行することを特徴とする点で車両制御システム１と相違している。
【００７８】
本実施例の車両制御システム２は、実施例１と同様に車両内部にエコランＥＣＵ１０を備えている。エコランＥＣＵ１０は、車両のアイドリングストップ中に運転者からエンジン再始動要求を検出すると、バッテリの電圧値と電流値とのペアをサンプリングし、そのサンプリング数が第３しきい値以上の場合にバッテリ容量値を算出する。そして、サンプリング数が第３しきい値に満たない場合には、エコランＥＣＵ１０はバッテリ容量値の算出を実行せず、かつアイドリングストップ制御の実施を中止する。
【００７９】
電圧計３１および電流計３２は、エンジン再始動時の鉛バッテリ３０の電圧値および電流値を検出し、検出結果をエコランＥＣＵ１０へ送信する。エコランＥＣＵ１０はそれら検出結果を受信し、エンジンスタート信号ＯＮから所定時間（例えば１００［ミリ秒］）後のバッテリ電圧値、電流値をサンプリングする。そして、そのサンプリング結果に基づき前述した（１），（２）式、および図３テーブルからバッテリ内部抵抗値、開放電圧値、およびバッテリ容量値を算出する。
【００８０】
エコランＥＣＵ１０の制御の流れに沿って、車両制御システム２の動作を説明する。図１０は、エコランＥＣＵ１０の処理の一例を示すフローチャートである。なお、実施例１と同様の処理については、図面中、同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８１】
エコランＥＣＵ１０の制御は、アイドリングストップ中に運転者からのエンジン再始動要求が検出されると開始し、エンジンスタート信号がＯＮの間、所定時間毎（例えば、２［ミリ秒］毎）にコールされる。まず、エコランＥＣＵ１０はステップＳ２９で、エンジンスタート信号がＯＮされてから所定時間が経過したか否かを判断する。ここで、判断の基準となる所定時間は、エンジンスタート信号がＯＮされてから、鉛バッテリ３０が大電流を放電した後までの時間を適用し、例えば１００［ミリ秒］とすることができる。エンジンスタート信号がＯＮされてから所定時間が経過していない場合（ステップＳ２９／ＮＯ）、エコランＥＣＵ１０は制御の処理を終了する。エンジンスタート信号がＯＮされてから所定時間が経過した場合（ステップＳ２９／ＹＥＳ）は、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ３０へ進む。
【００８２】
ステップＳ３０で、エコランＥＣＵ１０は、電圧計３１および電流計３２の検出結果より、バッテリ電圧値およびバッテリ電流値のペアを複数サンプリングして記憶する。ここで、バッテリ電圧値および電流値のサンプリング数は、その数が多いほどバッテリ内部抵抗値を精度よく算出できることから、エンジンスタート信号がＯＮされている時間（およそ６００［ミリ秒］）内において可能な限りサンプリングするのが好ましい。また、サンプリング間隔は、エコランＥＣＵ１０のＣＰＵ７１の処理能力を考慮し、無理なくサンプリングを実行できるために充分なサンプリング間隔を適用することができ、例えば２［ミリ秒］毎に設定することができる。エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ３０の処理を終えると、次のステップＳ３１へ進む。
【００８３】
ステップＳ３１で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ３０において複数サンプリングしたバッテリ電圧値および電流値のペアのサンプリング数が第３しきい値以上であるか否かを判断する。ここで、第３しきい値は、鉛バッテリ３０の内部抵抗値を精度よく算出するための充分なサンプル数を適用することができ、例えば３０に設定することができる。この場合、バッテリ電圧値およびバッテリ電流値のペアのサンプリング数は、正常（バッテリ電圧値が所定値以上，電圧値と電流値とのデータがそろっている等）に連続してサンプリングすることができたデータのペア数をいうが、必ずしも連続してサンプリングされたデータのペア数でなくてもよい。サンプリング数が第３しきい値以上である場合（ステップＳ３１／ＹＥＳ）、エコランＥＣＵ１０はステップＳ３４へ進む。サンプリング数が第３しきい値に達していない場合（ステップＳ３１／ＮＯ）は、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ３２へ進む。
【００８４】
ステップＳ３２で、エコランＥＣＵ１０は、アイドリングストップ禁止フラグをＯＮにする。この処理によって、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値の算出精度が低い場合に車両のアイドリングストップを禁止することで、バッテリ容量不足時におけるアイドリングストップの実施を抑制することができる。エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ３２の処理を終えると、次のステップＳ３３へ進む。
【００８５】
ステップＳ３２の処理の後に、または後述するステップＳ３７の判断がＮＯである場合、エコランＥＣＵ１０はステップＳ３３へ進む。ステップＳ３３で、エコランＥＣＵ１０は、鉛バッテリ３０に対して補充電の実行を指示し、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を所定容量まで向上させる。ここで、鉛バッテリ３０の所定容量値は、長時間のアイドリングストップにも耐えうるバッテリ容量値を適用することができ、例えばＳＯＣ＝９２％に設定することができる。なお、エコランＥＣＵ１０が鉛バッテリ３０に対して指示する補充電の制御は前述したために、その詳細な説明は省略する。エコランＥＣＵ１０はステップＳ３３の処理を終えると、制御の処理を終了する。
【００８６】
ステップＳ３１の判断がＹＥＳの場合、エコランＥＣＵ１０はステップＳ３４へ進む。ステップＳ３４で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ３０においてサンプリングして記憶したバッテリ電圧値および電流値を読み出す。エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ３４の処理を終えると、次のステップＳ３５へ進む。
【００８７】
ステップＳ３５で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ３４において読み出したバッテリ電圧値、電流値のペアから鉛バッテリ３０の内部抵抗値（Ｒ）を算出する。つづいて、エコランＥＣＵ１０は、算出した鉛バッテリ３０の内部抵抗値と、検出したバッテリ電圧値および電流値から鉛バッテリ３０の開放電圧値（Ｖｏｃｖ）を算出する。更に、エコランＥＣＵ１０は、算出したＶｏｃｖに基づいて、図３に示すテーブルを参照して鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を算出する。なお、鉛バッテリ３０の内部抵抗値、開放電圧値、およびバッテリ容量値の算出方法については前述したために、その詳細な説明は省略する。エコランＥＣＵ１０はステップＳ３５の処理を終えると、次のステップＳ３６へ進む。
【００８８】
ステップＳ３６で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ３５においてバッテリ電圧値および電流値のペアの充分なサンプリング数に基づいて鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を精度よく算出できたものと判断し、バッテリ容量補正フラグをＯＮにする。エコランＥＣＵ１０はステップＳ３６の処理を終えると、次のステップＳ３７へ進む。
【００８９】
ステップＳ３７で、エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ３５において算出した鉛バッテリ３０のバッテリ容量値が所定値以上であるか否かを判断する。判断基準となる所定値は、車両が次にアイドリングストップを実施しても鉛バッテリ３０が充分に電装品に電力を供給できるバッテリ容量値を適用することができ、例えばＳＯＣ＝７５％に設定することができる。鉛バッテリ３０のバッテリ容量値が所定値に達しない場合（ステップＳ３７／ＮＯ）、エコランＥＣＵ１０はステップＳ３３へ戻り、鉛バッテリ３０に対して補充電の実行を指示する。鉛バッテリ３０のバッテリ容量値が所定値以上である場合（ステップＳ３７／ＹＥＳ）は、エコランＥＣＵ１０は制御の処理を終了する。
【００９０】
次に、バッテリ状態に応じてサンプリング数の第３しきい値を変更するフローを説明する。図１１はエコランＥＣＵ１０の処理の一例を示すフローチャートである。なお、ステップＳ２３からステップＳ２６の制御は実施例１の車両制御システム１と同一であるため、その詳細な説明は省略する。
【００９１】
エコランＥＣＵ１０の制御は、アイドリングストップからのエンジン再始動要求がされると開始する。まず、エコランＥＣＵ１０はステップＳ３８で、鉛バッテリ３０のバッテリ状態を検出する。ここで、検出されるバッテリ状態としては、外気温、エンジン水温、鉛バッテリ３０のバッテリ液温度、前回イグニッションＯＦＦ時の鉛バッテリ３０の内部抵抗値、今回イグニッションＯＮからのアイドリングストップの積算時間、および今回イグニッションＯＮからのアイドリングストップ中における鉛バッテリ３０の放電量積算値などを適用することができる。エコランＥＣＵ１０はステップＳ３８の処理を終えると、次のステップＳ２３からステップＳ２６へ進む。ここで、ステップＳ２３からステップＳ２６までの処理は実施例１の車両制御システム１と同一であるため、その説明を省略する。
【００９２】
ステップＳ２６の判断がＮＯである場合、エコランＥＣＵ１０はステップＳ３９へ進む。ステップＳ３９で、エコランＥＣＵ１０は、車両のイグニッションＯＮからのアイドリングストップ積算時間が第９しきい値以上であるか否かを判断する。ここで、第９しきい値は、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値の算出に影響を与える所定のアイドリングストップ積算時間を適用することができる。アイドリングストップ積算時間が第９しきい値以上である場合（ステップＳ３９／ＹＥＳ）、エコランＥＣＵ１０はステップＳ４１へ進む。アイドリングストップ積算時間が第９しきい値に達しない場合（ステップＳ３９／ＮＯ）は、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ４０へ進む。
【００９３】
ステップＳ４０で、エコランＥＣＵ１０は、車両のイグニッションをＯＮしてからアイドリングストップ中に鉛バッテリ３０が放電した放電量積算値が第１０しきい値以上か否かを判断する。ここで、第１０しきい値は、鉛バッテリ３０のバッテリ容量値の算出に影響を与える所定の放電量積算値を適用することができる。鉛バッテリ３０の放電量積算値が第１０しきい値に達しない場合（ステップＳ４０／ＮＯ）は、エコランＥＣＵ１０は制御の処理を終了する。鉛バッテリ３０の放電量積算値が第１０しきい値以上である場合（ステップＳ４０／ＹＥＳ）、エコランＥＣＵ１０は次のステップＳ４１へ進む。
【００９４】
ステップＳ４１で、エコランＥＣＵ１０は、鉛バッテリ３０のバッテリ状態に基づいて、バッテリ容量値の算出の判断基準となる第３しきい値を変更する。
鉛バッテリ３０は、そのバッテリ温度がバッテリ容量値の算出に及ぼす影響が大きいため、バッテリ温度が大きく変化している場合、電圧値、電流値のサンプリング数を増加させることでより精度よくバッテリ容量値を算出することができる。また、例えば鉛バッテリ３０が長期間使用されていたり、アイドリングストップ中にバッテリ過放電を頻繁に行っていたりする車両のバッテリについては、経時劣化によって徐々にバッテリ性能が劣化していることを考慮すべきである。そのため、鉛バッテリ３０の状態に基づいて第３しきい値をより大きい値に変更し、より精度の高いバッテリ容量値を算出することで、バッテリ容量値に基づき最適なアイドリングストップ制御を実施することができる。このように、ステップＳ４１の処理を行うことにより、バッテリの状態を考慮した最適なバッテリ容量値を算出するためのサンプリング数の第３しきい値を設定することができる。
エコランＥＣＵ１０は、ステップＳ４１の処理を終えると、制御の処理を終了する。
【００９５】
以上のように、本実施例２の車両制御システム２は、車両のアイドリングストップからのエンジン再始動時に、バッテリ電圧値、電流値のペアのサンプリング数が第３しきい値以上の場合にバッテリ容量値を算出することで、車両がアイドリングストップから復帰した直後のバッテリ容量値を精度よく算出することができる。よって、車両のイグニッションＯＮ中のバッテリ容量値をより精度よく認識できることから、認識したバッテリ容量値に基づいてバッテリへの負荷を減少させることができるエコラン制御を効率よく実施することが可能になる。
【００９６】
また、本実施例２の車両制御システム２は、アイドリングストップからのエンジン再始動時の電圧値、電流値のペアのサンプリング数が第３しきい値に達しない場合に、それ以降のアイドリングストップ制御を中止し、鉛バッテリ３０に補充電を実行させることで、バッテリ容量値を長時間のアイドリングストップにも耐えうる所定容量値まで向上させることができる。よって、バッテリ容量値を認識できていない状態でのアイドリングストップ制御の実施を抑制することができることから、エコラン制御によってバッテリへ与える負荷を低減させることができる。
【００９７】
更に、本実施例２の車両制御システム２は、鉛バッテリ３０の状態に基づき、バッテリ容量値の算出の判断基準となる第３しきい値を変更することで、より高い精度にて鉛バッテリ３０のバッテリ容量値を算出することができる。よって、様々な状況下で車両のアイドリングストップからのエンジン再始動時のバッテリ容量値を精度よく算出することができることから、バッテリへ高い負荷を与えることなくアイドリングストップ制御を実施することができる。
【００９８】
上記実施例は本発明を実施するための一例にすぎない。よって本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１  車両制御システム
１０  エコランＥＣＵ（バッテリ容量算出手段，バッテリ容量補正手段）
１１  電源ライン
１２  トランジスタ
１３  配線
１４  キーＳＷ
１５  ニュートラルＳＷ
１６  スタータリレー
１７  スタータモータ
１８  オルタネータ
２１  エンジンＥＣＵ
３０  鉛バッテリ
３１  電圧計
３２  電流計
７１  ＣＰＵ
７２  ＲＯＭ
７３  ＲＡＭ
７４  ＮＶＲＡＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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