(57)【要約】【課題】車両の燃費を向上する【解決手段】エンジンとバッテリとを有する車両に搭載される車両制御装置である。車両制御装置は、アイドリングストップ制御部９０と、バッテリＳＯＣ算出部１２０と、車両の走行時に、バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲に対して、ストップアンドスタート期間において使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を設定する目標ＳＯＣ推定部１１０と、車両の走行時に、ＳＯＣに対応する、使用可能なＳＯＣ範囲における残存容量が、アイドリングストップ用容量を下回ることを回避するように、オルタネータの発電量を制御する残存容量制御部１３０とを備える。目標ＳＯＣ推定部１１０は、ＳＯＣについての、時間経過に伴う推移の傾向を表す推移傾向指数を算出する推移傾向指数算出部１１４と、移傾向指数に基づいてアイドリングストップ用容量を算出する容量算出部（１１６、１１８）とを備える。【選択図】図２
2014040223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンの動力によって駆動される発電機の発電量によって充電可能なバッテリと、を有する車両に搭載される車両制御装置であって、
アイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御部と、
前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を検出するＳＯＣ検出部と、
前記車両の走行時に、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲に対して、前記アイドリングストップ制御による前記エンジンの停止期間中に使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を設定するアイドリングストップ用容量設定部と、
前記車両の走行時に、前記ＳＯＣ検出部によって検出されたＳＯＣに対応する、前記使用可能なＳＯＣ範囲における残存容量が、前記アイドリングストップ用容量を下回ることを回避するように、前記発電機の発電量を制御する残存容量制御部と
を備え、
前記アイドリングストップ用容量設定部は、
前記ＳＯＣ検出部によって検出されるＳＯＣについての、時間経過に伴う推移の傾向を表す推移傾向指数を算出し、
前記算出された推移傾向指数に基づいて、前記アイドリングストップ用容量を算出する、車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置であって、
前記車両の走行時に、前記発電機の発電を抑制し、前記車両の減速走行中の回生発電による前記バッテリへの充電を許可する充電制御部を備え、
前記アイドリングストップ用容量設定部は、
前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲を、前記充電制御部による前記発電機の発電の抑制によって必要となる充電制御用容量と、前記アイドリングストップ用容量とに配分したときの配分率を規定するパラメータを、前記アイドリングストップ用容量として設定する、車両制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両制御装置であって、
前記アイドリングストップ用容量設定部は、
前記推移傾向指数を、現在から所定時間前までの期間において、前記ＳＯＣが、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲内に予め定められた低ＳＯＣ範囲内に含まれる推移割合として算出し、
前記アイドリングストップ用容量を、前記低ＳＯＣ範囲内に含まれる推移割合が高くなるにつれて増加する、車両制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
前記アイドリングストップ用容量設定部は、
前記推移傾向指数を、現在から所定時間前までの期間において、前記ＳＯＣが、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲内に予め定められた高ＳＯＣ範囲内に含まれる推移割合として算出し、
前記アイドリングストップ用容量を、前記高ＳＯＣ範囲内に含まれる推移割合が高くなるにつれて減少する、車両制御装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の車両制御装置であって、
前記アイドリングストップ制御による前記エンジンの停止期間中に、前記ＳＯＣ検出部によって検出されたＳＯＣが前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲の下限値を下回ったときに、前記エンジンを再始動させるバッテリ制御部を備え、
前記アイドリングストップ用容量設定部は、
前記推移傾向指数を、現在から所定時間前までの期間において、前記バッテリ制御部によって前記エンジンが再始動する回数として算出し、
前記アイドリングストップ用容量を、前記再始動する回数が多くなるにつれて増加する、車両制御装置。
【請求項６】
車両であって、
エンジンと、
前記エンジンの動力によって駆動される発電機の発電量によって充電可能なバッテリと、
アイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御部と、
前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を検出するＳＯＣ検出部と、
前記車両の走行時に、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲に対して、前記アイドリングストップ制御による前記エンジンの停止期間中に使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を設定するアイドリングストップ用容量設定部と、
前記車両の走行時に、前記ＳＯＣ検出部によって検出されたＳＯＣに対応する、前記使用可能なＳＯＣ範囲における残存容量が、前記アイドリングストップ用容量を下回ることを回避するように、前記発電機の発電量を制御する残存容量制御部と
を備え、
前記アイドリングストップ用容量設定部は、
前記ＳＯＣ検出部によって検出されるＳＯＣについての、時間経過に伴う推移の傾向を表す推移傾向指数を算出し、
前記算出された推移傾向指数に基づいて、前記アイドリングストップ用容量を算出する、車両。
【請求項７】
エンジンと、前記エンジンの動力によって駆動される発電機の発電量によって充電可能なバッテリと、を有する車両を制御する車両制御方法であって、
（ａ）アイドリングストップ制御を行う工程と、
（ｂ）前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を検出する工程と、
（ｃ）前記車両の走行時に、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲に対して、前記アイドリングストップ制御による前記エンジンの停止期間中に使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を設定する工程と、
（ｄ）前記車両の走行時に、前記工程（ｂ）によって検出されたＳＯＣに対応する、前記使用可能なＳＯＣ範囲における残存容量が、前記アイドリングストップ用容量を下回ることを回避するように、前記発電機の発電量を制御する工程と
を備え、
前記工程（ｃ）は、
前記工程（ｂ）によって検出されるＳＯＣについての、時間経過に伴う推移の傾向を表す推移傾向指数を算出し、
前記算出された推移傾向指数に基づいて、前記アイドリングストップ用容量を算出する、車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンとバッテリを有する車両に搭載される車両制御装置、車両、および車両制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、エンジンとバッテリが搭載されており、エンジンの動力によってバッテリは充電される。従来、バッテリへの充電を行う充電制御として、通常走行中はバッテリへの充電を抑えることで燃料消費量を節約し、減速走行中に回生発電によりバッテリへの充電を行なう技術が知られている。
【０００３】
また、燃料消費量を節約するものとして、アイドリングストップ（アイドル・リダクションともいう）制御が知られている。下記の特許文献１には、燃費向上の要請から、充電制御の機能とアイドリングストップ制御の機能との両方を備える自動車が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６７２９３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６３２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記技術では、アイドリングストップ制御によるエンジンの停止中に、バッテリに蓄積された電力が補機類によって消費されると、ＳＯＣ（Ｓtate of Ｃharge ）不足からエンジンが再始動されることがあった。「ＳＯＣ」とは、バッテリにどの程度の電力が残存しているかを示す指標である。特に、前記技術では、充電制御の機能によって余剰のＳＯＣが少なくなっていることから、ＳＯＣ不足からの再始動が起こり易かった。このため、燃費向上を十分に果たすことができず、改善の余地があるという課題があった。また、ＳＯＣ不足からの再始動は、停車時にはエンジンが自動停止するという商品性を損ねるという課題があった。そのほか、従来の車両制御装置においては、省資源化、構成の簡略化、使い勝手の向上等が望まれていた。
【０００６】
本発明は、上述した従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、車両の燃費をより向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００８】
（１）本発明の一形態によれば、エンジンと、前記エンジンの動力によって駆動される発電機の発電量によって充電可能なバッテリと、を有する車両に搭載される車両制御装置が提供される。この車両制御装置は、アイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御部と；前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を検出するＳＯＣ検出部と；前記車両の走行時に、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲に対して、前記アイドリングストップ制御による前記エンジンの停止期間中に使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を設定するアイドリングストップ用容量設定部と；前記車両の走行時に、前記ＳＯＣ検出部によって検出されたＳＯＣに対応する、前記使用可能なＳＯＣ範囲における残存容量が、前記アイドリングストップ用容量を下回ることを回避するように、前記発電機の発電量を制御する残存容量制御部とを備える。前記アイドリングストップ用容量設定部は、前記ＳＯＣ検出部によって検出されるＳＯＣについての、時間経過に伴う推移の傾向を表す推移傾向指数を算出し；前記算出された推移傾向指数に基づいて、前記アイドリングストップ用容量を算出する。
【０００９】
この形態の車両制御装置によれば、車両の走行時に、発電機の発電量を制御することで、バッテリの使用可能ＳＯＣ範囲における残存容量が、アイドリングストップ制御によるエンジンの停止期間中において使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を下回ることを回避するように制御される。このため、アイドリングストップ制御による停止期間の途中でＳＯＣ不足からエンジンが再始動されることを抑制することができる。エンジンの運転時における動力増大によるＳＯＣの増加は、ＳＯＣ不足からエンジンを再始動する場合に比べて、単位ＳＯＣ（例えばＳＯＣ１％）当たりの燃費効果が高いことから、車両の燃費を向上させることができる。さらに、この形態の車両制御装置によれば、アイドリングストップ制御による停止期間中において使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を、ＳＯＣについての時間経過に伴う推移の傾向を表す推移傾向指数に基づいて算出していることから、前記アイドリングストップ容量を高精度に推定することができる。したがって、燃費向上の確実性を高めることができる。
【００１０】
（２）前記形態の車両制御装置において、前記車両の走行時に、前記発電機の発電を抑制し、前記車両の減速走行中の回生発電による前記バッテリへの充電を許可する充電制御部を備え、前記アイドリングストップ用容量設定部は、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲を、前記充電制御部による前記発電機の発電の抑制によって必要となる充電制御用容量と、前記アイドリングストップ用容量とに配分したときの配分率を規定するパラメータを、前記アイドリングストップ用容量として設定する構成としてもよい。
この構成によれば、バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲は、充電制御用容量とアイドリングストップ用容量とに配分される。その充電制御用容量と前記アイドリングストップ用容量との配分率を規定するパラメータが、前記アイドリングストップ用容量として設定されることになる。したがって、バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲において適切にアイドリングストップ用容量を定めることができる。
【００１１】
（３）前記形態の車両制御装置において、前記アイドリングストップ用容量設定部は、前記推移傾向指数を、現在から所定時間前までの期間において、前記ＳＯＣが、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲内に予め定められた低ＳＯＣ範囲内に含まれる推移割合として算出し；前記アイドリングストップ用容量を、前記低ＳＯＣ範囲内に含まれる推移割合が高くなるにつれて増加していてもよい。
この構成によれば、ＳＯＣについての時間経過に伴う推移の傾向が低い側に偏っていることを確実に検知することができる。また、ＳＯＣの推移の傾向が低い側に偏っている状況では、アイドリングストップ制御による停止期間中に強制的にエンジンが再始動されることが生じやすいが、この形態の車両制御装置によれば、アイドリングストップ用容量を増加することで、前記エンジンの再始動を抑えることができる。
【００１２】
（４）前記形態の車両制御装置において、前記アイドリングストップ用容量設定部は、前記推移傾向指数を、現在から所定時間前までの期間において、前記ＳＯＣが、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲内に予め定められた高ＳＯＣ範囲内に含まれる推移割合として算出し；前記アイドリングストップ用容量を、前記高ＳＯＣ範囲内に含まれる推移割合が高くなるにつれて減少していてもよい。
この構成によれば、ＳＯＣについての時間経過に伴う推移の傾向が低い側に偏っていることを確実に検知することができる。
【００１３】
（５）前記形態の車両制御装置において、前記アイドリングストップ制御による前記エンジンの停止期間中に、前記ＳＯＣ検出部によって検出されたＳＯＣが前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲の下限値を下回ったときに、前記エンジンを再始動させるバッテリ制御部を備え；前記アイドリングストップ用容量設定部は、前記推移傾向指数を、現在から所定時間前までの期間において、前記バッテリ制御部によって前記エンジンが再始動する回数として算出し；前記アイドリングストップ用容量を、前記再始動する回数が多くなるにつれて増加していてもよい。
この構成によれば、アイドリングストップ制御による停止期間中において使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を、従来備えられるアイドリングストップ制御の構成を利用して求めることが可能となる。このため、構成の簡略化を図ることができる。
【００１４】
（６）本発明の他の形態によれば、車両が提供される。この車両は、エンジンと；前記エンジンの動力によって駆動される発電機の発電量によって充電可能なバッテリと；アイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御部と；前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を検出するＳＯＣ検出部と；前記車両の走行時に、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲に対して、前記アイドリングストップ制御による前記エンジンの停止期間中に使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を設定するアイドリングストップ用容量設定部と；前記車両の走行時に、前記ＳＯＣ検出部によって検出されたＳＯＣに対応する、前記使用可能なＳＯＣ範囲における残存容量が、前記アイドリングストップ用容量を下回ることを回避するように、前記発電機の発電量を制御する残存容量制御部とを備える。前記アイドリングストップ用容量設定部は、前記ＳＯＣ検出部によって検出されるＳＯＣについての、時間経過に伴う推移の傾向を表す推移傾向指数を算出し；前記算出された推移傾向指数に基づいて、前記アイドリングストップ用容量を算出する。
【００１５】
（７）本発明の他の形態によれば、エンジンと、前記エンジンの動力によって駆動される発電機の発電量によって充電可能なバッテリと、を有する車両を制御する車両制御方法が提供される。この車両制御方法は、（ａ）アイドリングストップ制御を行う工程と；（ｂ）前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を検出する工程と；（ｃ）前記車両の走行時に、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲に対して、前記アイドリングストップ制御による前記エンジンの停止期間中に使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を設定する工程と；（ｄ）前記車両の走行時に、前記工程（ｂ）によって検出されたＳＯＣに対応する、前記使用可能なＳＯＣ範囲における残存容量が、前記アイドリングストップ用容量を下回ることを回避するように、前記発電機の発電量を制御する工程とを備える。前記工程（ｃ）は、前記工程（ｂ）によって検出されるＳＯＣについての、時間経過に伴う推移の傾向を表す推移傾向指数を算出し；前記算出された推移傾向指数に基づいて、前記アイドリングストップ用容量を算出する。
前記（６）の車両、および前記（７）の車両制御方法によれば、前記（１）の車両制御装置と同様に、アイドリングストップ制御によるエンジンの停止期間の途中でＳＯＣ不足からエンジンが再始動されることを抑制することができ、車両の燃費を向上させることができる。
【００１６】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能である。例えば、前記形態の車両制御装置を備える制御システム、前記形態の車両制御方法の各工程に対応する機能をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態としての自動車の構成を示す説明図である。
【図２】ＥＣＵの構成を機能的に示す説明図である。
【図３】推移傾向指数算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】第１の推移記憶用メモリの構成を示す説明図である。
【図５】第２の推移記憶用メモリの構成を示す説明図である。
【図６】ＳＯＣ、低ＳＯＣ範囲推移割合、および高ＳＯＣ範囲推移割合の時間経過に伴う変化を示すタイミングチャートである。
【図７】目標ＳＯＣ算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】ＳＯＣ配分要求レベル算出用マップを示す説明図である。
【図９】目標ＳＯＣ算出用テーブルを示す説明図である。
【図１０】自動車の運転中における車速とバッテリのＳＯＣについてのタイムチャートを示す説明図である。
【図１１】本発明の第２実施形態におけるＥＣＵの構成を機能的に示す説明図である。
【図１２】ＳＯＣと強制再始動回数の時間経過に伴う変化を示すタイミングチャートである。
【図１３】第２実施形態における目標ＳＯＣ算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】ＳＯＣ配分要求レベルの算出に用いられるマップを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態を以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．全体構成：
Ａ−２．ＥＣＵの構成：
Ａ−３．目標ＳＯＣ推定部の構成：
Ａ−４．作用、効果：
Ｂ．第２実施形態：
Ｃ．変形例：
【００１９】
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．全体構成：
図１は、本発明の第１実施形態としての自動車２００の構成を示す説明図である。自動車２００は、アイドリングストップ機能を搭載した車両である。自動車２００は、エンジン１０と、自動変速機１５と、ディファレンシャルギア２０と、駆動輪２５と、スタータ３０と、オルタネータ３５と、バッテリ４０と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electrical Control Unit）５０とを備えている。
【００２０】
エンジン１０は、ガソリンや軽油などの燃料を燃焼させることによって動力を発生させる内燃機関である。エンジン１０の動力は、自動変速機１５に伝達されるとともに、駆動機構３４を介してオルタネータ３５に伝達される。エンジン１０の出力は、運転者により操作されるアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に応じて、エンジンコントロールコンピュータ（図示せず）により変更される。
【００２１】
自動変速機１５は、変速比の変更（いわゆるシフトチェンジ）を自動的に実行する。エンジン１０の動力（回転数・トルク）は、自動変速機１５によって変速され、所望の回転数・トルクとして、ディファレンシャルギア２０を介して、左右の駆動輪２５に伝達される。こうして、エンジン１０の動力は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて変更されつつ、自動変速機１５を介して駆動輪２５に伝達されて、車両（自動車２００）の加速・減速が行なわれることになる。
【００２２】
オルタネータ３５にエンジン１０の動力を伝達する駆動機構３４は、本実施形態では、ベルトドライブの構成を採用している。オルタネータ３５は、エンジン１０の動力の一部を用いて発電を行なう。発電された電力は、インバータ（図示せず）を介してバッテリ４０の充電に用いられる。本明細書では、オルタネータ３５を用いたエンジン１０の動力による発電を「燃料発電」と呼ぶ。オルタネータ３５は、［課題を解決するための手段］の欄に記載した「発電機」に相当する。
【００２３】
バッテリ４０は、電圧１４Ｖの直流電源としての鉛蓄電池であり、エンジン本体以外に設けられた周辺機器に電力を供給する。本明細書では、エンジン本体以外に設けられた周辺機器であって、バッテリ４０の電力を用いて動作する機器を、「補機」と呼ぶ。また、補機の集まりを、「補機類」と呼ぶ。自動車２００は、補機類７０として、ヘッドライト７２、空調装置（Ａ／Ｃ）７４等を備える。
【００２４】
スタータ３０は、バッテリ４０から供給される電力によってエンジン１０を始動させるセルモータである。通常は、停止している自動車の運転を開始する際に、運転者がイグニッションスイッチ（図示せず）を操作すると、スタータ３０が起動し、エンジン１０が始動する。このスタータ３０は、以下で説明するように、アイドリングストップ状態からエンジン１０を再始動させる場合にも利用される。「アイドリングストップ状態」とは、アイドリングストップ制御によるエンジン１０の停止状態をいう。
【００２５】
ＥＣＵ５０は、コンピュータプログラムを実行するＣＰＵ、コンピュータプログラム等を記憶するＲＯＭ、一時的にデータを記憶するＲＡＭ、各種センサやアクチュエータ等に接続される入出力ポート等を備える。ＥＣＵ５０に接続されるセンサとしては、駆動輪２５の回転速度を検出する車輪速センサ８２、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込みの有無を検出するブレーキペダルセンサ８４、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサ８６、バッテリ４０の充放電電流を検出するバッテリ電流センサ８８、およびオルタネータ３５の出力電流を検出するオルタネータ電流センサ８９等が設けられている。アクチュエータとしては、スタータ３０やオルタネータ３５等が該当する。ＥＣＵ５０は、バッテリ４０から電力の供給を受けている。
【００２６】
ＥＣＵ５０は、前記各種のセンサやエンジンコントロールコンピュータ（図示せず）からの信号をもとに、スタータ３０やオルタネータ３５を制御することによって、エンジン停止と再始動を制御（アイドリングストップ制御）するとともにバッテリ４０のＳＯＣを制御する。このＥＣＵ５０が本発明に直接関わる車両制御装置である。
【００２７】
Ａ−２．ＥＣＵの構成：
図２は、ＥＣＵ５０の構成を機能的に示す説明図である。図示するように、ＥＣＵ５０は、アイドリングストップ制御部９０と、ＳＯＣ制御部１００とを備える。アイドリングストップ制御部９０およびＳＯＣ制御部１００は、実際は、ＥＣＵ５０に備えられたＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されたコンピュータプログラムを実行することで実現する機能を示す。
【００２８】
アイドリングストップ制御部９０は、車輪速センサ８２で検出された車輪速Ｖｈとアクセル開度センサ８６で検出されたアクセル開度Ｔｐとを取得し、エンジン１０を停止／始動させる指示Ｓｓをスタータ３０に出力する。詳しくは、アイドリングストップ制御部９０は、車輪速Ｖｈが低下して所定速度（例えば１０ｋｍ／ｈ）未満となったときに、エンジン停止条件が成立したとしてエンジン停止の指示Ｓｓをスタータ３０に出力し、その後、アクセル開度Ｔｐからアクセルペダルが踏み込まれたことが検出されたときに、エンジン再始動条件が成立したとしてエンジン再始動の指示Ｓｓをスタータ３０に出力する。
【００２９】
すなわち、アイドリングストップ制御部９０は、エンジン停止条件が成立したときにエンジン１０を停止させ、前記停止後においてエンジン再始動条件が成立したときにエンジン１０を再始動させる。前記エンジン停止条件およびエンジン再始動条件は、前述したものに限らない。例えば、車輪速Ｖｈが完全に０ｋｍ／ｈとなることをエンジン停止条件とすることもできるし、ブレーキペダルから足が離れたことをエンジン再始動条件とすることもできる。
【００３０】
ＳＯＣ制御部１００は、目標ＳＯＣ推定部１１０と、バッテリＳＯＣ算出部１２０と、フィードバック制御部１３０とを備える。目標ＳＯＣ推定部１１０は、車両の走行時（例えば、車輪速Ｖｈ＞０ｋｍ／ｈの時）に、アイドリングストップ制御によるエンジン１０の停止期間、すなわち、アイドリングストップ制御によるエンジン停止から再始動までの期間（以下、「ストップアンドスタート期間」と呼ぶ）において使用すると予想されるＳＯＣを、目標ＳＯＣ（以下、「目標ＳＯＣ値」とも呼ぶ）Ｃ１として推定するもので、詳しい構成についてはＣ節で説明する。なお、この目標ＳＯＣ推定部１１０が［課題を解決するための手段］の欄に記載した「アイドリングストップ用容量設定部」に相当する。「ＳＯＣ」は、バッテリに残存している電気量を、バッテリを満充電したときに蓄えられる電気量で除した値として定義される。
【００３１】
バッテリＳＯＣ算出部１２０は、バッテリ電流センサ８８によって検出されたバッテリ４０の充放電電流（「バッテリ電流」と呼ぶ）Ａｂに基づいて、バッテリ４０の現在のＳＯＣ（以下、「現在ＳＯＣ値」と呼ぶ）Ｃ２を算出する。詳しくは、バッテリ４０の充電電流をプラス値とし、バッテリ４０の放電電流をマイナス値として充放電電流Ａｂを積算することで、現在ＳＯＣ値Ｃ２を算出する。バッテリ電流センサ８８およびバッテリＳＯＣ算出部１２０の構成が、［課題を解決するための手段］の欄に記載した「ＳＯＣ検出部」に相当する。なお、ＳＯＣ検出部は、バッテリ電流センサ８８によって検出されたバッテリ電流に基づいて算出するものに限る必要はなく、バッテリ電解液比重センサ、セル電圧センサ、バッテリ端子電圧センサ等に基づいて求める構成としてもよい。さらに、ＳＯＣ検出部は、バッテリに残存している電気量を検出する構成に限る必要もなく、例えば充電可能量等の他のパラメータで蓄電状態を検出するものとすることもできる。
【００３２】
フィードバック制御部１３０は、車両の走行時に、目標ＳＯＣ値Ｃ１から現在ＳＯＣ値Ｃ２を差し引いた差分値を求め、その差分値を値０にフィードバック制御で一致させる電圧指示値Ｓｖを求める。その電圧指示値Ｓｖはオルタネータ３５の発電量を指示するもので、オルタネータ３５に送られる。この結果、燃料発電によって現在ＳＯＣ値Ｃ２が目標ＳＯＣ値Ｃ１に制御される。フィードバック制御部１３０の構成が、［課題を解決するための手段］の欄に記載した「残存容量制御部」に相当する。
【００３３】
ＳＯＣ制御部１００には、図示はしないが、上記以外に、「バッテリ制御」と呼ばれる機能と、「充電制御」と呼ばれる機能が設けられている。バッテリ制御について説明する。バッテリ、特に本実施形態の鉛バッテリは、長寿命化の要請から、使用可能なＳＯＣ範囲（運用するＳＯＣ範囲）が予め定められている。このため、このＳＯＣ範囲の下限値（例えば６０％）をバッテリ４０のＳＯＣが下回るときにエンジン１０の動力を増大してＳＯＣを前記ＳＯＣ範囲内とし、ＳＯＣ範囲の上限値（例えば９０％）をＳＯＣが上回るときにＳＯＣを消費して前記ＳＯＣ範囲内とする「バッテリ制御」が行われる。アイドリングストップ制御によるエンジンの停止時においてもＳＯＣが下限値を下回ると、エンジンが始動して燃料発電によってＳＯＣを前記ＳＯＣ範囲内とする。
【００３４】
「充電制御」は、通常走行中に燃料発電によるバッテリへの充電を抑えることで燃料消費量を節約し、減速走行中に回生発電によりバッテリへの充電を行なう制御処理である。充電制御については周知の構成であることから、詳しく説明しないが、概ね次の処理を行う。充電制御においては、通常走行時におけるフィードバック制御部１３０によるフィードバック制御を、目標ＳＯＣ値Ｃ１が現在ＳＯＣ値Ｃ２を上回るときに実行し、通常走行時に目標ＳＯＣ値Ｃ１が現在ＳＯＣ値Ｃ２以下であるときには、所定の発電カット電圧をオルタネータ３５への電圧指示値Ｓｖとする。この構成により、通常走行時における充電を抑制し燃料消費量を節約することができる。なお、「通常走行」とは、車速が０ｋｍ／ｈである「停車」、および前記回生発電が行われる「減速走行」のいずれにも該当しない自動車２００の状態である。
【００３５】
Ａ−３．目標ＳＯＣ推定部の構成：
目標ＳＯＣ推定部１１０は、タイマー部１１２と、推移傾向指数算出部１１４と、ＳＯＣ配分要求レベル算出部１１６と、目標ＳＯＣ算出部１１８とを備える。
【００３６】
タイマー部１１２は、時間をカウントする。推移傾向指数算出部１１４は、バッテリＳＯＣ算出部１２０から現在ＳＯＣ値Ｃ２を順次取得するとともに、タイマー部１１２がカウントした時間Ｔｍを順次取得する。推移傾向指数算出部１１４は、現在ＳＯＣ値Ｃ２と時間Ｔｍに基づいて、ＳＯＣについての時間経過に伴う推移の傾向を表す指数（以下、「推移傾向指数」と呼ぶ）Ｐ１を算出する。推移傾向指数Ｐ１は、ＳＯＣ配分要求レベル算出部１１６に送られる。ＳＯＣ配分要求レベル算出部１１６は、推移傾向指数Ｐ１に基づいてＳＯＣ配分要求レベルＰ２を算出する。ＳＯＣ配分要求レベルＰ２は、目標ＳＯＣ算出部１１８に送られる。目標ＳＯＣ算出部１１８は、ＳＯＣ配分要求レベルＰ２に基づいて目標ＳＯＣ値Ｃ１を算出する。目標ＳＯＣ推定部１１０に備えられる各部１１２〜１１８の内容を、フローチャートを用いて次に詳述する。
【００３７】
図３は、推移傾向指数算出ルーチンを示すフローチャートである。この推移傾向指数算出ルーチンは、ＥＣＵ５０に備えられたＣＰＵによって、所定時間（例えば、６０ｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。なお、この推移傾向指数算出ルーチンは、自動車２００の運転が開始された以後、常に繰り返し実行される。推移傾向指数算出ルーチンは、タイマー部１１２と推移傾向指数算出部１１４を実現するためのものである。
【００３８】
図示するように、処理が開始されると、ＥＣＵ５０のＣＰＵは、バッテリＳＯＣ算出部１２０から現在ＳＯＣ値Ｃ２を取得する（ステップＳ１１０）。次いで、ＣＰＵは、その取得された現在ＳＯＣ値Ｃ２が、低ＳＯＣ範囲、高ＳＯＣ範囲、低ＳＯＣ範囲でも高ＳＯＣ範囲でもない範囲のいずれの範囲内に位置するかを判定する（ステップＳ１２０）。低ＳＯＣ範囲と高ＳＯＣ範囲は、バッテリ４０の使用可能ＳＯＣ範囲（例えば、６０％〜９０％）内に予め定められたもので、使用可能ＳＯＣ範囲内の低い側の所定範囲（例えば、６５％〜７０％）に低ＳＯＣ範囲が、使用可能ＳＯＣ範囲内の高い側の所定範囲（例えば、８０％〜８５％）に高ＳＯＣ範囲がそれぞれ設定されている。
【００３９】
バッテリ制御により、ＳＯＣは使用可能ＳＯＣ範囲内を時間経過に伴って変化するが、このときの推移の傾向が低い側に偏っているのか、高い側に偏っているかを調べるために用意したのが、前記低ＳＯＣ範囲と高ＳＯＣ範囲である。ステップＳ１２０で、現在ＳＯＣ値Ｃ２が低ＳＯＣ範囲内に位置すると判定された場合に、ＣＰＵは、第１の推移記憶用メモリに値１を記憶する（ステップＳ１３０）。
【００４０】
図４は、第１の推移記憶用メモリ５２の構成を示す説明図である。第１の推移記憶用メモリ５２は、ｎ個に分割されたメモリ領域５２（ｎ）〜５２（１）を有し、最上位であるｎ番目のメモリ領域５２（ｎ）から最下位である１番目のメモリ領域５２（１）まで履歴が新しいものから古いものに順に並ぶように構成されている。ｎは、２以上の整数であり、予め定められた値である。この第１の推移記憶用メモリ５２および後述する第２の推移記憶用メモリ５４は、ＥＣＵ５０に備えられるＲＡＭに含まれる。ステップＳ１３０では、まず、メモリ領域５２（ｎ）〜５２（１）の各記憶内容を１つのメモリ領域分だけ下位側（図中の右側）にシフトする。このとき、シフト前に１番目のメモリ領域５２（１）に記憶された値は破棄する。その後、ｎ番目のメモリ領域５２（ｎ）に、低ＳＯＣ範囲内に位置する旨を示す値１を格納する。
【００４１】
一方、ステップＳ１２０で、現在ＳＯＣ値Ｃ２が高ＳＯＣ範囲内に位置すると判定された場合には、ＣＰＵは、第２の推移記憶用メモリ５４に値１を記憶する（ステップＳ１４０）。
【００４２】
図５は、第２の推移記憶用メモリ５４の構成を示す説明図である。第２の推移記憶用メモリ５４は、第１の推移記憶用メモリ５２と同じ構成であり、ｎ個に分割されたメモリ領域５４（ｎ）〜５４（１）を有する。ステップＳ１４０では、まず、メモリ領域５４（ｎ）〜５４（１）の各記憶内容を１つのメモリ領域分だけ下位側（図中の右側）にシフトする。このとき、シフト前に１番目のメモリ領域５４（１）に記憶された値は破棄する。その後、ｎ番目のメモリ領域５４（ｎ）に、低ＳＯＣ範囲内に位置する旨を示す値１を格納する。
【００４３】
他方、ステップＳ１２０で、現在ＳＯＣ値Ｃ２が、低ＳＯＣ範囲でも高ＳＯＣ範囲でもない範囲内に位置すると判定された場合には、ＣＰＵは、第１の推移記憶用メモリ５４および第２の推移記憶用メモリ５４に値０をそれぞれ記憶する（ステップＳ１５０）。詳しくは、第１の推移記憶用メモリ５２において、メモリ領域５２（ｎ）〜５２（１）の各記憶内容を１つのメモリ領域分だけ下位側にシフトし、このとき、シフト前に１番目のメモリ領域５２（１）に記憶された値は破棄し、その後、ｎ番目のメモリ領域５２（ｎ）に値０を格納するとともに、第２の推移記憶用メモリ５４において、メモリ領域５４（ｎ）〜５４（１）の各記憶内容を１つのメモリ領域分だけ下位側にシフトし、このとき、シフト前に１番目のメモリ領域５４（１）に記憶された値は破棄し、その後、ｎ番目のメモリ領域５４（ｎ）に値０を格納する。
【００４４】
ステップＳ１１０からステップＳ１５０の処理が、推移傾向指数算出ルーチンの繰り返しによって所定時間毎に繰り返し実行されることで、第１の推移記憶用メモリ５２には、現在からメモリ領域の数ｎに見合った所定時間前までの期間において、ＳＯＣが低ＳＯＣ範囲内に推移するか否かの判定結果が順次記憶されることになる。一方、第２の推移記憶用メモリ５４には、現在からメモリ領域の数ｎに見合った所定時間前までの期間において、ＳＯＣが高ＳＯＣ範囲内に推移するか否かの判定結果が順次記憶されることになる。
【００４５】
ステップＳ１３０、ステップＳ１４０、またはステップＳ１５０の実行後、ＣＰＵは、第１の推移記憶用メモリ５２内の各メモリ領域に記憶されている値１の数から、ＳＯＣが低ＳＯＣ範囲内に含まれる割合を示す低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１を算出する（ステップＳ１６０）。具体的には、第１の推移記憶用メモリ５２内の各メモリ領域５２（ｎ）〜５２（１）に記憶されている値の合計値を求め、この合計値を値ｎで割った商を低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１とする。
【００４６】
次いで、ＣＰＵは、第２の推移記憶用メモリ５４内の各メモリ領域に記憶されている値１の数から、ＳＯＣが高ＳＯＣ範囲内に含まれる割合を示す高ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ２を算出する（ステップＳ１７０）。具体的には、第２の推移記憶用メモリ５４内の各メモリ領域５４（ｎ）〜５４（１）に記憶されている値の合計値を求め、この合計値を値ｎで割った商を高ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ２とする。ステップＳ１７０の実行後、ＣＰＵは、処理を「リターン」に進めて、この推移傾向指数算出ルーチンを一旦終了する。なお、このルーチンで求めた低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１と高ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ２とが、前述した推移傾向指数Ｐ１に該当する。
【００４７】
図６は、ＳＯＣ、低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１、および高ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ２の時間経過に伴う変化を示すタイミングチャートである。図６（ａ）にＳＯＣの変化を、図６（ｂ）に低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１の変化を、図６（ｃ）に高ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ２の変化を示した。自動車２００の運転が開始された以後、例えば図６（ａ）に示すように、ＳＯＣは上下に変化する。そして、現在からメモリ領域の数ｎに見合った所定時間前までの期間（図中の「判定期間」）における、ＳＯＣが低ＳＯＣ範囲内に位置する度数が、図６（ｂ）に示すように、低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１として変化する。また、前記判定期間における、ＳＯＣが高ＳＯＣ範囲内に位置する度数が、図６（ｃ）に示すように、高ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ２として変化する。
【００４８】
図７は、目標ＳＯＣ算出ルーチンを示すフローチャートである。この目標ＳＯＣ算出ルーチンは、車両の走行時に所定時間（例えば、６０ｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。すなわち、目標ＳＯＣ算出ルーチンは、アイドリングストップ制御によるエンジン１０の停止時には実行されない。目標ＳＯＣ算出ルーチンは、ＳＯＣ配分要求レベル算出部１１６と目標ＳＯＣ算出部１１８を実現するためのものである。
【００４９】
図示するように、処理が開始されると、ＥＣＵ５０のＣＰＵは、推移傾向指数算出ルーチン（図３）によって求められた低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１と高ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ２を取得する（ステップＳ２１０）。その後、ＣＰＵは、ＳＯＣ配分要求レベル算出用マップＭＰを用いて、低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１と高ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ２に基づいてＳＯＣ配分要求レベルＰ２を算出する処理を行う（ステップＳ２２０）。バッテリには、先に説明したように、使用可能なＳＯＣ範囲がバッテリの種類毎に定められている。本実施形態では、使用可能ＳＯＣ範囲をアイドリングストップ用と充電制御用とに配分することを図っており、ＳＯＣ配分要求レベルＰ２は前記配分のレベルを指定するパラメータである。
【００５０】
図８は、ＳＯＣ配分要求レベル算出用マップＭＰを示す説明図である。図示するように、ＳＯＣ配分要求レベル算出用マップＭＰは、横軸に低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１をとり、縦軸に高ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ２をとり、横軸の値と縦軸の値とに対応するＳＯＣ配分要求レベルＰ２をマッピングしたマップデータである。低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１と、高ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ２と、ＳＯＣ配分要求レベルＰ２との関係を、予め実験的にあるいはシミュレーションにより求めることで、ＳＯＣ配分要求レベル算出用マップＭＰは作成されており、ＲＯＭに記憶している。ステップＳ３００では、ＲＯＭからＳＯＣ配分要求レベル算出用マップＭＰを呼び出し、そのマップＭＰを参照して、推移傾向指数算出ルーチン（図３）によって求められた低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１と高ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ２とに対応するＳＯＣ配分要求レベルＰ２を取得する。図示の例では、ＳＯＣ配分要求レベルＰ２としてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５つの値が用意されている。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅはこの順で高い値となっている。低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１が高いほど、ＳＯＣ配分要求レベルＰ２は高い値となり、低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１が高いほど、ＳＯＣ配分要求レベルＰ２は低い値となる。
【００５１】
図７に戻って、ステップＳ２２０の実行後、ＣＰＵは、目標ＳＯＣ算出用テーブルＴＢを用いて、ＳＯＣ配分要求レベルＰ２に基づいて目標ＳＯＣ値Ｃ１を算出する処理を行う（ステップＳ２３０）。
【００５２】
図９は、目標ＳＯＣ算出用テーブルＴＢを示す説明図である。図示するように、目標ＳＯＣ算出用テーブルＴＢは、横軸にＳＯＣ配分要求レベルＰ２をとり、縦軸に目標ＳＯＣ値Ｃ１をとり、直線ＬでＳＯＣ配分要求レベルＰ２と目標ＳＯＣ値Ｃ１の関係を示している。このＳＯＣ配分要求レベルＰ２と目標ＳＯＣ値Ｃ１の関係を、予め実験的にあるいはシミュレーションにより求めることで、目標ＳＯＣ算出用テーブルＴＢは作成されており、ＲＯＭに記憶している。ステップＳ２３０では、ＣＰＵは、ＲＯＭから目標ＳＯＣ算出用テーブルＴＢを呼び出し、そのテーブルＴＢを参照して、ステップＳ２２０で算出したＳＯＣ配分要求レベルＰ２に対応する目標ＳＯＣ値Ｃ１を取得する。
【００５３】
図示するように、直線Ｌで示される目標ＳＯＣ値Ｃ１は、バッテリ４０の使用可能ＳＯＣ範囲Ｗ内に設定される値であり、その使用可能ＳＯＣ範囲Ｗを充電制御用容量とアイドリングストップ用容量とに配分したときの配分率を示す。換言すれば、バッテリ４０の使用可能ＳＯＣ範囲Ｗに対して、アイドリングストップ用容量の領域が下側に、充電制御用容量の領域が上側にそれぞれ設定されており、両領域の境が目標ＳＯＣ値Ｃ１となっている。また、使用可能ＳＯＣ範囲Ｗの下限値にアイドリングストップ用容量を加えた水準が目標ＳＯＣ値Ｃ１として設定されているとも言える。
【００５４】
充電制御用容量は、前述した充電制御による燃料発電の抑制によって必要となる電池容量である。アイドリングストップ用容量は、今後のストップアンドスタート期間において使用されると予想される容量である。本実施形態では、アイドリングストップ用容量は、予想される最大の大きさに定められている。ＳＯＣ配分要求レベルＰ２が高い値になるほど、アイドリングストップ用容量は大きくなっている。直線Ｌよりも上側にＳＯＣを制御したとき、そのＳＯＣに対応する使用可能ＳＯＣ範囲内の残存容量がアイドリングストップ用容量を上回ることからアイドリングストップ制御を完全に実施できるといえるが、その上回る分だけ余剰である。このため、直線Ｌで示される目標ＳＯＣ値Ｃ１は、今後アイドリングストップ制御を完全に実施でき、かつＳＯＣ貯蔵のための発電量を最小にできるＳＯＣを示しているといえる。
【００５５】
目標ＳＯＣ値Ｃ１は、直線Ｌに示すように、ＳＯＣ配分要求レベルＰ２の上昇に従ってリニアに増大するものであったが、本発明ではこれに限られない。例えば、ＳＯＣ配分要求レベルＰ２が所定値以下のときにはＳＯＣ配分要求レベルＰ２の上昇に従ってリニアに増大し、ＳＯＣ配分要求レベルＰ２が所定値を上回るときには一定値を維持するように、目標ＳＯＣ値Ｃ１を定めた構成としてもよい。この構成は、使用可能ＳＯＣ範囲が比較的小さいバッテリの場合に有効である。さらに、目標ＳＯＣ値Ｃ１の変化を直線で示す構成に換えて、曲線で示す構成とすることもできる。
【００５６】
図７に戻って、ステップＳ２３０の実行後、ＣＰＵは、ステップＳ２３０で算出した目標ＳＯＣ値Ｃ１をフィードバック制御部１３０（図２）に出力し（ステップＳ２４０）、その後、目標ＳＯＣ算出ルーチンを一旦終了する。フィードバック制御部１３０では、現在ＳＯＣ値Ｃ２が前記算出された目標ＳＯＣ値Ｃ１に制御される。現在ＳＯＣ値Ｃ２は、バッテリ４０の使用可能ＳＯＣ範囲における残存容量を指し示すが、上記制御の結果、車両走行中に、残存容量はアイドリングストップ用容量を下回ることを回避することができる。すなわち、図９において、現在ＳＯＣ値が充電制御用容量の領域に位置するとき、すなわち、前記残存容量がアイドリングストップ用容量を上回るときに、充電制御がなされて燃料発電によるバッテリ４０への充電が抑えられている。そして、ＳＯＣが低下してアイドリングストップ用容量を下回る可能性が生じたとき、燃料発電によって、直線Ｌで示される目標ＳＯＣ値Ｃ１にＳＯＣは制御されることで、前記アイドリングストップ用容量を下回ることが回避される。
【００５７】
Ａ−４．作用、効果：
図１０は、自動車２００の運転中における車速とバッテリ４０のＳＯＣ（現在ＳＯＣ値Ｃ２）についてのタイムチャートを示す説明図である。タイムチャートは、縦軸に車速とＳＯＣをとり、横軸に時間をとったものである。自動車２００の運転が開始され、時刻ｔ０において自動車２００が発進すると、車速は次第に増し、通常走行に至る。その後、時刻ｔ１において、車両が減速状態に移行する。この時刻ｔ０から時刻ｔ１までのｔ０−ｔ１期間においては、実線に示すように、ＳＯＣは徐々に低下する。この実線は従来例についてのもので、本実施形態では２点鎖線のように変化する。これについては後述する。
【００５８】
時刻ｔ１の後、時刻ｔ２において車両は停止する。ｔ１−ｔ２の期間では、減速による回生発電がなされ、実線に示すようにＳＯＣは徐々に上昇する。時刻ｔ２（厳密に言えばエンジン停止条件が成立したとき）から車速が立ち上がる時刻ｔ３までの期間がストップアンドスタート期間ＳＳＴであり、エンジン１０は停止されている。ストップアンドスタート期間ＳＳＴでは、補機類による電力消費によってＳＯＣは徐々に下降する。従来例では、実線に示すように、この停止の最中にＳＯＣが下限値ＳＬに達すると（時刻ｔｂ）、バッテリ制御によってエンジン１０は再始動することになる。再始動後、実線に示すように、エンジン１０の動力により発電されＳＯＣは増大する。
【００５９】
本実施形態では、通常走行時にＳＯＣが低下して、バッテリ４０の使用可能ＳＯＣ範囲における残存容量がアイドリングストップ用容量を下回ったときに（時刻ｔａ）、燃料発電によってＳＯＣが増大される。図中２点鎖線に示すようにｔａ−ｔ２期間においてＳＯＣは増大する。この増大は、今後のストップアンドスタート期間に使用すると予想される最大の電池容量を考慮したものであることから、ストップアンドスタート期間ｔ２−ｔ３においてＳＯＣが低下しても、ＳＯＣは下限値ＳＬに至ることがない。なお、「今後のストップアンドスタート期間」とは、図示の一つのストップアンドスタート期間ＳＳＴに限るものではなく、所定の期間において複数のストップアンドスタート期間があれば、それらストップアンドスタート期間の全部である。
【００６０】
したがって、本実施形態では、従来例のように、ストップアンドスタート期間ｔ２−ｔ３において、ＳＯＣが下限値に達してエンジン１０が再始動されることがない。ストップアンドスタート期間の途中でＳＯＣ不足からエンジンを再始動する場合は、エンジンの運転時に動力増大してＳＯＣを増加する場合に比べて、３倍から５倍近くの燃料量が必要である。すなわち、エンジンの運転時における単位ＳＯＣ（例えばＳＯＣ１％）当たりの燃費効果は、ストップアンドスタート期間の途中でＳＯＣ不足からエンジンを再始動する場合に比べて、３倍から５倍優れている。この結果、本実施形態の自動車２００は、従来例に比べて燃費を向上させることができる。
【００６１】
本実施形態では、低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１が高いほど、ＳＯＣ配分要求レベルＰ２は高い値となり、アイドリングストップ容量は増加するように調整される。ＳＯＣの推移の傾向が低い側に偏っている状況では、従来、アイドリングストップ制御による停止期間中に強制的にエンジンが再始動されることが生じやすいが、本実施形態の車両制御装置によれば、前述したように、アイドリングストップ用容量を増加することで、前記エンジンの再始動を抑えることができる。このため、停車時にはエンジンが自動停止するというアイドリングストップ制御の商品性が損なわれることを回避することが可能となる。
【００６２】
さらに、次のような効果もある。アイドリングストップ制御によるエンジンの停止期間中に使用すると予想されるアイドリングストップ用容量は、アイドルストップ制御によるエンジンの停止の頻度や、その停止期間中において補機類で費やす電力量によって変動する。このため、そのエンジンの停止の頻度や前記電力量に基づいて、前記アイドリングストップ用容量を決定する構成（以下、この構成を「比較構成」と呼ぶ）が考えられる。しかしながら、比較構成は、バッテリの充電回復性能（＝充電受入性能）が一定である場合に有効である。これに対して、バッテリの充電回復性能は、バッテリの種類、劣化度、温度などのバッテリ状態によって変動する。このため、比較構成では、同じ運転環境であっても、バッテリ状態が異なれば、前記アイドリングストップ用容量が不足したり、足りたりする。すなわち、補機類の消費電力が大きくても、充電回復性能が高ければアイドリングストップ用容量は足り、一方、補機類の消費電力が小さくても、充電回復性能が低ければアイドリングストップ用容量は不足する。このため、比較構成では、前記アイドリングストップ用容量を最適にするためには、多くの適合が必要となることから、高精度の制御が難しい。これに対して、本実施形態では、充電回復性能が判らなくても、電力量や充電回復性能から決まる結果としてのＳＯＣについての推移の傾向から前記アイドリングストップ用容量を決めていることから、アイドリングストップ用容量を容易にかつ高精度に決めることができる。したがって、燃費向上を確実に行うことができる。
【００６３】
なお、前記実施形態では、低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１が高くなるにつれてアイドリングストップ用容量を増加する処理と、高ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ２が高くなるにつれてアイドリングストップ用容量を減少する処理との双方を行っていたが、これに換えて、前記２つの処理のうちのいずれか一方だけを行う構成としてもよい。
【００６４】
Ｂ．第２実施形態：
図１１は、本発明の第２実施形態におけるＥＣＵ５０の構成を機能的に示す説明図である。第２実施形態の自動車は、第１実施形態の自動車２００と比べて、ＥＣＵ５０が機能的に有している目標ＳＯＣ推定部３１０の構成が異なるだけである。目標ＳＯＣ推定部３１０以外の構成は、第１実施形態における自動車の構成と同一であるので、同一の構成要素については、その説明を省略する。なお、同一の構成要素については、以下の説明では、第１実施形態と同一の符号を付すものとする。
【００６５】
目標ＳＯＣ推定部３１０は、第１実施形態における目標ＳＯＣ推定部１１０（図２参照）と同様に、タイマー部１１２と、推移傾向指数算出部３１４と、ＳＯＣ配分要求レベル算出部３１６と、目標ＳＯＣ算出部１１８とを備える。タイマー部１１２と目標ＳＯＣ算出部１１８の構成は第１実施形態と同一であり、推移傾向指数算出部３１４とＳＯＣ配分要求レベル算出部３１６の構成は第１実施形態と相違する。
【００６６】
なお、ＳＯＣ制御部３００は、第１実施形態と同様に「バッテリ制御」と呼ばれる機能を有するが、図１１では、この機能をバッテリ制御部３４０として図示している。バッテリ制御部３４０は、第１実施形態で説明したように、ストップアンドスタート期間の途中でＳＯＣが下限値を下回ったときに、エンジン１０を強制的に再始動させる制御を行う。バッテリ制御部３４０は、その再始動したタイミングで、再始動が起こった旨の信号Ｐ３を推移傾向指数算出部３１４に送信する。推移傾向指数算出部３１４は、現在から所定時間前までの期間において、信号Ｐ３を受ける回数をカウントする処理を逐次行う。この回数を「強制再始動回数」と呼ぶ。
【００６７】
図１２は、ＳＯＣと強制再始動回数ＮＳの時間経過に伴う変化を示すタイミングチャートである。図１２（ａ）にＳＯＣの変化を、図１２（ｂ）に強制再始動回数ＮＳの変化を示した。自動車の運転が開始された以後、例えば図１２（ａ）に示すように、ＳＯＣは上下に変化する。アイドリングストップ制御によってエンジンが停止している最中にＳＯＣが下限値ＳＬを下回ると、バッテリ制御部３４０によって、エンジン１０は強制的に再始動することになる（図中の時刻ｔ１１、ｔ１２、ｔ１３、ｔ１４、ｔ１５、ｔ１６）。すなわち、ＳＯＣが下限値ＳＬを下回ると、アイドリングストップ制御が禁止される。推移傾向指数算出部３１４によれば、現在から所定時間前までの期間（図中の「判定期間」）において、前記信号Ｐ３を受ける回数、すなわち、強制再始動回数ＮＳをカウントする。強制再始動回数ＮＳは、図１２（ｂ）に示すように変化する。
【００６８】
すなわち、推移傾向指数算出部３１４では、強制再始動回数ＮＳを推移傾向指数Ｐ１として求めていることになる。強制再始動回数ＮＳは、ＳＯＣが下限値ＳＬに達した度数を示すものであることから、ＳＯＣの推移の傾向が低い側に偏っているか否かの判断が可能であるためである。
【００６９】
図１３は、第２実施形態における目標ＳＯＣ算出ルーチンを示すフローチャートである。この目標ＳＯＣ算出ルーチンは、第１実施形態と同様に、車両の走行時に所定時間（例えば、６０ｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。処理が開始されると、ＥＣＵ５０のＣＰＵは、まず、推移傾向指数算出部３１４によって求められた強制再始動回数ＮＳを取得する（ステップＳ３１０）。その後、ＣＰＵは、強制再始動回数ＮＳに基づいてＳＯＣ配分要求レベルＰ２を算出する処理を行う（ステップＳ３２０）。
【００７０】
図１４は、ステップＳ３２０の算出に用いられるマップを示す説明図である。図示するように、このマップは、横軸に強制再始動回数ＮＳをとり、縦軸にＳＯＣ配分要求レベルＰ２をマッピングしたマップデータである。強制再始動回数ＮＳとＳＯＣ配分要求レベルＰ２との関係を、予め実験的にあるいはシミュレーションにより求めることで、このマップは作成されており、ＲＯＭに記憶している。ステップＳ３００では、ＲＯＭからこのマップを呼び出し、そのマップＭＰを参照して、ステップＳ３１０で取得した強制再始動回数ＮＳに対応するＳＯＣ配分要求レベルＰ２を取得する。図示の例では、ＳＯＣ配分要求レベルＰ２としてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５つの値が用意されている。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅはこの順で高い値となっている。強制再始動回数ＮＳが高いほど、ＳＯＣ配分要求レベルＰ２は高い値となる。
【００７１】
図１３に戻って、ステップＳ３２０の実行後、ＣＰＵは、ステップＳ２３０に処理を進める。ステップＳ２３０とステップＳ２４０の処理は、第１実施形態のステップＳ２３０とステップＳ２４０と同一の処理である。この結果、ステップＳ３２０で算出したＳＯＣ配分要求レベルＰ２に対応する目標ＳＯＣ値Ｃ１が、フィードバック制御部１３０（図１１）に送られる。
【００７２】
以上のように構成された第２実施形態では、第１実施形態と同様に、従来例に比べて燃費を向上させることができる。特に、この第２実施形態では、ＳＯＣの推移の傾向を強制再始動回数ＮＳから判定する構成としたことから、アイドリングストップ制御による停止期間中において使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を、従来備えられるバッテリ制御部の構成を利用して求めることが可能となる。したがって、構成の簡略化を図ることができる。
【００７３】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施形態や変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００７４】
・変形例１：
ＳＯＣについての、時間経過に伴う推移の傾向を表す推移傾向指数Ｐ１が、第１実施形態では低ＳＯＣ範囲推移割合Ｒ１高ＳＯＣと範囲推移割合Ｒ２が該当し、第２実施形態では強制再始動回数ＮＳが該当するものとしていたが、本発明はこれらに限られない。ＳＯＣについての、時間経過に伴う推移の傾向を表す変数であれば、いずれの変数を検知する構成としてもよい。
【００７５】
・変形例２：
上記実施例では、バッテリは鉛蓄電池としたが、本発明ではこれに限られない。例えば、リチウムイオン蓄電池、ロッキングチェア型蓄電体等の他の種類のバッテリに替えることもできる。また、上記実施例では、車両は自動車であったが、これに換えて、電車等の自動車以外の車両としてもよい。
【００７６】
・変形例３：
上記実施例においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェア（例えば集積回路）で実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。
【００７７】
・変形例４：
なお、前述した実施例および各変形例における構成要素の中の、独立請求項で記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。例えば、通常走行中はバッテリへの充電を抑えることで燃料消費量を節約し、減速走行中に回生発電によりバッテリへの充電を行なう充電制御についても省略することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０…エンジン
１５…自動変速機
２０…ディファレンシャルギア
２５…駆動輪
３０…スタータ
３４…駆動機構
３５…オルタネータ
４０…バッテリ
５０…ＥＣＵ
５２…第１の推移記憶用メモリ
５４…第２の推移記憶用メモリ
７０…補機類
７２…ヘッドライト
７４…空調装置
８２…車輪速センサ
８４…ブレーキペダルセンサ
８６…アクセル開度センサ
８８…バッテリ電流センサ
８９…オルタネータ電流センサ
９０…アイドリングストップ制御部
１００…ＳＯＣ制御部
１１０…目標ＳＯＣ推定部
１１２…タイマー部
１１４…推移傾向指数算出部
１１６…ＳＯＣ配分要求レベル算出部
１１８…目標ＳＯＣ算出部
１２０…バッテリＳＯＣ算出部
１３０…フィードバック制御部
２００…自動車
３００…ＳＯＣ制御部
３１０…目標ＳＯＣ制御部
３１４…推移傾向指数算出部
３１６…ＳＯＣ配分要求レベル算出部
３４０…バッテリ制御部
【図１】
2014040223.tif 000003
【図２】
2014040223.tif 000004
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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