(57)【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と、前記発電機で発電された電力によって充電可能なバッテリと、前記バッテリの電力を用いて動作する補機類と、を有する車両に搭載されるバッテリの充電制御装置であって、
前記補機類の負荷状態を検出する負荷状態検出部と、
前記補機類の負荷状態に基づいて、前記バッテリへの充電を制御する充電制御部と、
を備え、
前記充電制御部は、前記補機類の負荷の大きさ状態が、あらかじめ定められた閾値よりも低い状態から前記閾値よりも高い状態に遷移したことを検知した場合、
前記遷移を検知してからあらかじめ定められた時間が経過するまでの期間については、遷移前の前記補機類の負荷の大きさに基づいて、前記発電機の発電電圧を制御し、
あらかじめ定められた時間が経過した後の期間については、前記負荷状態検出部で検出された前記補機類の負荷の大きさに基づいて前記発電機の発電電圧を制御する、充電制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の充電制御装置において、
前記車両は前記エンジンを始動させるためのスタータを備えており、
前記閾値は、前記エンジンがアイドリングストップしている状態における前記補機類の消費電流よりも大きく、前記スタータの消費電流よりも小さい値である、充電制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の充電制御装置において、
前記充電制御部は、
前記補機類の電流の実測値を用いて、前記発電機の発電電圧を制御するための前記補機類の電流の算出値を算出し、
前記補機類の電流の算出値を算出する際に、前記補機類の電流の算出値の変動を前記補機類の電流の実測値の変動よりも緩和するなまし処理を実行する、
充電制御装置。
【請求項４】
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と、前記発電機で発電された電力によって充電可能なバッテリと、前記バッテリの電力を用いて動作する補機類と、を有する車両に搭載される車両制御装置であって、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電制御装置と、
前記エンジンの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、
を備え、
前記充電制御装置は、さらに、
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エンジン停止から再始動までの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前記電流値に基づいて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、車両制御装置。
【請求項５】
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で発電された電力によって充電可能なバッテリと、
前記バッテリの電力を用いて動作する補機類と、
請求項４に記載の車両制御装置と、
を備える、車両。
【請求項６】
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と、前記発電機で発電された電力によって充電可能なバッテリと、前記バッテリの電力を用いて動作する補機類と、を有する車両に搭載されるバッテリの充電制御方法であって、
（ａ）前記補機類の負荷の大きさを検出する工程と、
（ｂ）前記補機類の負荷の大きさが、あらかじめ定められた閾値よりも低い状態から前記閾値よりも高い状態に遷移したか否かを判断する工程と、
（ｃ）前記補機類の負荷の大きさに基づいて、前記バッテリへの充電を制御する工程と、
を備え、
前記工程（ｂ）において前記補機類の負荷の大きさが、あらかじめ定められた閾値よりも低い状態から前記閾値よりも高い状態に遷移したことが検知された場合、前記工程（ｃ）において、
前記遷移を検知してからあらかじめ定められた時間が経過するまでの期間については、遷移前の前記補機類の負荷の大きさに基づいて、前記発電機の発電電圧が制御され、
あらかじめ定められた時間が経過した後の期間については、検出された前記補機類の負荷の大きさに基づいて前記発電機の発電電圧が制御される、
充電制御方法。
【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で発電された電力によって充電可能なバッテリと、前記バッテリの電力を用いて動作する補機類とを有する車両を制御する車両制御方法であって、
請求項６に記載の充電制御方法における工程に加え、
（ｄ）アイドリングストップ制御を行う工程と、
（ｅ）前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を検出する工程と、
（ｆ）前記補機類に流れる電流の電流値を測定する工程と、
（ｇ）前記補機類の電流の算出値を算出する際に、前記補機類の電流の算出値の変動を前記補機類の電流の実測値の変動よりも緩和するなまし処理を実行する工程と、
（ｈ）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エンジン停止から再始動までの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、前記工程（ｇ）によって補正された電流値に基づいて設定する工程と、
を備え、
前記工程（ｃ）においては、さらに、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が制御される、
車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるバッテリの充電制御装置、車両制御装置、車両、充電制御方法、および車両制御方法関する。
【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。一方、補機の消費電流の増大に応じて、オルタネータの発電電圧を大きくする充電制御装置が知られている（下記特許文献４等）。
【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
【特許文献３】特開２００４−１７６６２４号公報
【特許文献４】特開２００７−２３０５１３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気が補機類によって消費されると、ＳＯＣ（State of Charge ）が低下して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。ところで、ウインカやストップランプが点灯する場合、パワーステアリングやパワーウィンドウが動作する場合等、バッテリに蓄積された電気が大量に消費される場合がある。このような大電流に基づいて発電機の発電を制御すると、燃料消費が多くなるという問題があった。そのため、このような大電流の消費については、ノイズとして扱い、発電の制御の条件として用いないことが好ましい。一方、ウインカやストップランプの点灯は、比較的長く持続する場合があるため、このような大電流をノイズとして発電機の発電の制御の条件から完全に除外した場合、バッテリのＳＯＣが低下し易く、アイドリングストップ制御によるエンジンの停止中に、エンジンが再始動されやすくなるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。【０００７】
（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と、前記発電機の発電量によって充電可能なバッテリと、前記バッテリの電力を用いて動作する補機類と、を有する車両に搭載されるバッテリの充電制御装置が提供される。この形態の充電制御装置は、前記補機類の負荷状態を検出する負荷状態検出部と、前記補機類の負荷状態に基づいて、前記バッテリへの充電を制御する充電制御部と、を備え、前記充電制御部は、前記補機類の負荷の大きさ状態が、あらかじめ定められた閾値よりも低い状態から前記閾値よりも高い状態に遷移したことを検知した場合、前記遷移を検知してからあらかじめ定められた時間が経過するまでの期間については、遷移前の前記補機類の負荷の大きさに基づいて、前記発電機の発電電圧を制御し、あらかじめ定められた時間が経過した後の期間については、前記負荷状態検出部で検出された前記補機類の負荷の大きさに基づいて前記発電機の発電電圧を制御する。この形態の充電制御装置によれば、補機類の負荷状態が瞬時に、あらかじめ定められた閾値よりも低い状態から前記閾値よりも高い状態に遷移したた場合であっても、あらかじめ定められた時間が経過するまでの期間については、この遷移をノイズとして除去し、遷移前の前記補機類の負荷状態に基づいて、前記発電機の発電電圧を制御できる。また、補機類の負荷状態があらかじめ定められた期間以上に比較的長く続く定常的な負荷の増大の場合には、検出された負荷状態に基づいて前記発電機の発電電圧を制御することができる。【０００８】
（２）上記形態の充電制御装置において、前記車両は前記エンジンを始動させるためのスタータを備えており、前記閾値は、前記エンジンがアイドリングストップしている状態における前記補機類の消費電流よりも大きく、前記スタータの消費電流よりも小さい値であってもよい。この形態の充電制御装置によれば、閾値を、いわゆるクラッキング電流よりも小さい値に設定できる。【０００９】
（３）上記形態の充電制御装置において、前記充電制御部は、前記補機類の電流の実測値を用いて、前記発電機の発電電圧を制御するための前記補機類の電流の算出値を算出し、前記補機類の電流の算出値を算出する際に、前記補機類の電流の算出値の変動を前記補機類の電流の実測値の変動よりも緩和するなまし処理を実行してもよい。この形態の充電制御装置によれば、補機類の電流の算出値を算出する際になまし処理を実行するので、補機類の電流の実測値に対して、算出値を緩やかに追従させることが可能となる。【００１０】
（４）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と、前記発電機で発電された電力によって充電可能なバッテリと、前記バッテリの電力を用いて動作する補機類と、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、上記形態の充電制御装置と、前記エンジンの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、を備え、前記充電制御装置は、さらに、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エンジン停止から再始動までの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前記電流値に基づいて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、を備えてもよい。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、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下回ることを回避するように制御される。このため、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、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、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。また、補機類の負荷状態が瞬時に、あらかじめ定められた閾値よりも低い状態から前記閾値よりも高い状態に遷移した場合であっても、あらかじめ定められた時間が経過するまでの期間については、この遷移をノイズとして除去し、遷移前の前記補機類の負荷状態に基づいて、前記発電機の発電電圧を制御できる。また、補機類の負荷状態があらかじめ定められた期間以上に比較的長く続く定常的な負荷の増大の場合には、検出された負荷状態に基づいて前記発電機の発電電圧を制御することができる。【００１１】
（５）本発明の一形態によれば、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、前記バッテリの電力を用いて動作する補機類と、上記形態のいずれか１つに記載の車両制御装置と、を備えてもよい。【００１２】
（６）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と、前記発電機で発電された電力によって充電可能なバッテリと、前記バッテリの電力を用いて動作する補機類と、を有する車両に搭載されるバッテリの充電制御方法が提供される。このバッテリの充電制御方法は、（ａ）前記補機類の負荷の大きさを検出する工程と、（ｂ）前記補機類の負荷の大きさが、あらかじめ定められた閾値よりも低い状態から前記閾値よりも高い状態に遷移したか否かを判断する工程と、（ｃ）前記補機類の負荷の大きさに基づいて、前記バッテリへの充電を制御する工程と、を備え、前記工程（ｂ）において前記補機類の負荷の大きさが、あらかじめ定められた閾値よりも低い状態から前記閾値よりも高い状態に遷移したことが検知された場合、前記工程（ｃ）において、前記遷移を検知してからあらかじめ定められた時間が経過するまでの期間については、遷移前の前記補機類の負荷の大きさに基づいて、前記発電機の発電電圧が制御され、あらかじめ定められた時間が経過した後の期間については、検出された前記補機類の負荷の大きさに基づいて前記発電機の発電電圧が制御されてもよい。【００１３】
（７）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で発電された電力によって充電可能なバッテリと、前記バッテリの電力を用いて動作する補機類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、上記形態の充電制御方法における工程に加え、（ｄ）アイドリングストップ制御を行う工程と、（ｅ）前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を検出する工程と、（ｆ）前記補機類に流れる電流の電流値を測定する工程と、（ｇ）前記補機類の電流の算出値を算出する際に、前記補機類の電流の算出値の変動を前記補機類の電流の実測値の変動よりも緩和するなまし処理を実行する工程と、（ｈ）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エンジン停止から再始動までの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、前記工程（ｇ）によって補正された電流値に基づいて設定する工程と、を備え、前記工程（ｃ）においては、さらに、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が制御されてもよい。【００１４】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、バッテリの充電制御装置の他、車両制御装置、車両、充電制御方法、および車両制御方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一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】目標ＳＯＣ推定ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】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５】目標ＳＯＣ算出用テーブルＴＢを示す説明図である。
【図６】自動車の運転中における車速とバッテリの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。
【図７】自車両状態Ｐ２に対応する補機類の電流を算出するためのフローチャートを示す。
【図８】エンジン再始動時のバッテリの放電電流を示すグラフである。
【図９】なまし処理を示す制御ブロック図である。
【図１０】図７のステップＳ２１００の処理を示すフローチャートである。
【図１１】本実施形態におけるバッテリの放電電流と補機類の電流の算出値を示す説明図である。
【図１２】比較例の処理フローチャートである。
【図１３】比較例におけるバッテリ電流を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態を以下の順序で説明する。
Ａ．全体構成：
Ｂ．ＥＣＵの構成：
Ｃ．目標ＳＯＣ推定部の構成：
Ｄ．自車両状態予測部の構成：
Ｅ．作用、効果：
Ｆ．変形例：
【００１７】
Ａ．全体構成：
図１は、本発明の一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：Electronic Control Unit）５０とを備えている。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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機である。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。駆動機構３４は、オルタネータ３５にエンジン１０の動力を伝達する。本実施形態では、駆動機構３４としてベルトドライブの構成を採用している。
【００２１】
バッテリ４０は、鉛蓄電池で構成された二次電池であり、電圧１４Ｖの直流電源として機能する。バッテリ４０は、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、ストップランプ７６、方向指示器７８等を備える。前述したスタータ３０も補機類７０に含まれる。
【００２２】
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を始動させる装置であり、セルモータ（図示せず）を備えている。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。本明細書では、「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停止状態をいう。なお、スタータ３０が動作するときには、いわゆるクラッキング電流とも呼ばれる瞬時的な大電流が流れる。
【００２３】
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、スイッチ、アクチュエータ、ライト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やスイッチとしては、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スイッチ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、方向指示器の作動を指示する方向指示器スイッチ８７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。
【００２４】
ＥＣＵ５０は、前記各種のセンサやスイッチ、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。また、ＥＣＵ５０は、ブレーキスイッチ８４がオン状態となったときに、ストップランプ７６を点灯させ、方向指示器スイッチ８７がオン状態となったときに、方向指示器７８のランプを点滅させるといった制御も行う。
【００２５】
Ｂ．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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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）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電電流値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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
「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。
【００３３】
Ｃ．目標ＳＯＣ推定部の構成：
目標ＳＯＣ推定部１１０は、走行環境予測部１１２と、自車両状態予測部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。
【００３４】
走行環境予測部１１２は走行環境を予測する。ここでいう「走行環境」とは、今後（現在以後）どれくらいアイドリングストップ状態となるかを示すパラメータであり、今後の所定期間におけるストップアンドスタート期間の割合に関わるパラメータとも言える。すなわち、「走行環境」は、アイドリングストップ制御による停車を引き起こす車両の走行環境である。走行環境予測部１１２は、詳しくは、車輪速センサ８２によって検出された車輪速Ｖｈに基づいて、走行環境を指数で示す走行環境指数を算出する。具体的には、現在から遡る所定期間（例えば１０分間）における停車時間の比率Ｒを車輪速Ｖｈに基づいて算出し、その比率から走行環境指数Ｐ１を算出する。すなわち、所定期間において車輪速Ｖｈが値０となる停車時間の合計を求め、その合計を所定期間の全時間で割り算することで比率Ｒを算出し、その比率Ｒから走行環境指数Ｐ１を算出する。
【００３５】
比率Ｒが高いということは、前記車両の停止頻度と停止期間の長さが高いということであり、今後の車両の停止頻度と長さも高いと予測することができる。このため、本実施形態では、下記に従って走行環境指数Ｐ１を決定する。
・１０分間停止時間比率Ｒ＜３８％のとき、走行環境指数Ｐ１を値１とする。
・３８％≦１０分間停止時間比率Ｒ＜４２％のとき、走行環境指数Ｐ１を値２とする。
・４２％≦１０分間停止時間比率Ｒ＜４６％のとき、走行環境指数Ｐ１を値３とする。
・１０分間停止時間比率Ｒ≧４６％のとき、走行環境指数Ｐ１を値４とする。
【００３６】
前記３８％、４２％、４６％という閾値はこれらに限らず、別の数値とすることができる。また、求める走行環境指数Ｐ１は１〜４までの４つに限らず、３つ、５つ、６つ等の他の数とすることもできる。なお、走行環境指数Ｐ１が低い場合は郊外であり、走行環境指数Ｐ１が高い場合は市街地であると言えることから、走行環境指数Ｐ１の値が高いほど、市街化度が高いといえる。
【００３７】
本実施形態では、走行環境指数Ｐ１を車輪速センサ８２によって検出された車輪速Ｖｈに基づいて求めていたが、本発明ではこれに限られない。例えば、車速センサによって検出された車速の平均値、車輪速センサ８２によって検出された車輪速Ｖｈの変化率（すなわち加速度）、ＭＴ（Manual Transmission）車の場合手動変速機のシフトポジション、またはＡＴ（Automatic Transmission）車の場合の自動変速機のギヤ比等に基づいて求める構成としてもよい。すなわち、車速の平均値が低いほど市街化度が高くなることから、車速の平均値が低いほど走行環境指数Ｐ１を高い値とすればよい。車輪速Ｖｈの変化率が高いほど市街化度が高くなることから、車輪速Ｖｈの変化率が高いほど走行環境指数Ｐ１を高い値とすればよい。手動変速機のシフトポジションが頻繁に行われるほど市街化度が高くなることから、手動変速機のシフトポジションが頻繁に行われるほど走行環境指数Ｐ１を高い値とすればよい。自動変速機のギヤ比等が頻繁に切り換わるほど市街化度が高くなることから、自動変速機のギヤ比等が頻繁に切り換わるほど走行環境指数Ｐ１を高い値とすればよい。
【００３８】
なお、前記車輪速Ｖｈと車輪速Ｖｈに替わる各パラメータは、それらの中から選択した１つに基づいて走行環境指数Ｐ１を求める構成に限る必要もなく、２つ以上のパラメータに基づいて走行環境指数Ｐ１を求める構成としてもよい。２つ以上のパラメータを採用する場合、各パラメータに個別の重み付け指数を掛けて走行環境指数Ｐ１を求める構成とすることが好ましい。なお、前述した車輪速Ｖｈと車輪速Ｖｈに替わる各パラメータを採用することで、自動車２００という自律系のみで走行環境を予測することができる。これに対して、自律系の外側から取得する情報に基づいて、走行環境指数Ｐ１を求める構成としてもよい。自律系の外側から取得する情報としては、ナビゲーションシステムの道路地図情報等がある。ナビゲーションシステムの道路地図情報に基づいて今後の走行地位置が市街地か郊外かを見極めて、走行環境指数Ｐ１を求めることができる。
【００３９】
自車両状態予測部１１４は、自動車２００の状態（自車両状態）を予測する。ここでいう「自車両状態」とは、自動車２００が今後どの程度ＳＯＣを消費するかを表すパラメータである。自車両状態予測部１１４は、オルタネータ電流センサ８９によって検出されたオルタネータの発電電流値Ａａと、バッテリ電流センサ８８によって検出されたバッテリの充電電流値Ａｂと、に基づいて、補機類７０で費やす電力量を算出し、その電力量を自車両状態Ｐ２として出力する。補機類７０で費やす電力量が大きいときにはＳＯＣを消費する速度は早いことから、本実施形態では、自車両状態予測部１１４は、補機類７０で費やす電力量を自車両状態Ｐ２として求める。自車両で費やす電力量の詳しい求め方については、Ｄ節で詳述する。
【００４０】
前記構成の走行環境予測部１１２および自車両状態予測部１１４は、自動車２００の運転が開始された以後、常にその予測を行っている。各部１２２〜１２４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。走行環境予測部１１２によって算出した走行環境指数Ｐ１と、自車両状態予測部１１４によって算出した自車両状態Ｐ２とは、ＳＯＣ配分要求レベル算出部１１６に送られる。
【００４１】
ＳＯＣ配分要求レベル算出部１１６は走行環境指数Ｐ１および自車両状態Ｐ２に基づいてＳＯＣ配分要求レベルＰ３を算出し、目標ＳＯＣ算出部１１８はＳＯＣ配分要求レベルＰ３に基づいて目標ＳＯＣ値Ｃ１を算出する。以下、ＳＯＣ配分要求レベル算出部１１６および目標ＳＯＣ算出部１１８の内容を、以下に詳述する。
【００４２】
図３は、目標ＳＯＣ推定ルーチンを示すフローチャートである。この目標ＳＯＣ推定ルーチンは、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推定ルーチンは、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。図示するように、処理が開始されると、ＥＣＵ５０のＣＰＵは、走行環境予測部１１２（図２）によって求められた走行環境指数Ｐ１を取得する（ステップＳ１００）とともに、自車両状態予測部１１４（図２）によって求められた自車両状態Ｐ２を取得する（ステップＳ２００）。
【００４３】
ステップＳ２００の実行後、ＣＰＵは、ＳＯＣ配分要求レベル算出用マップＭＰを用いて、走行環境指数Ｐ１と自車両状態Ｐ２に基づいてＳＯＣ配分要求レベルを算出する処理を行う（ステップＳ３００）。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」は前記配分のレベルを指定するパラメータである。
【００４４】
図４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、横軸に走行環境指数Ｐ１をとり、縦軸に自車両状態Ｐ２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Ｐ３をマッピングしたマップデータである。走行環境指数Ｐ１と、自車両状態Ｐ２と、ＳＯＣ配分要求レベルＰ３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、ステップＳ１００で求めた走行環境指数Ｐ１とステップＳ２００で求めた自車両状態Ｐ２とに対応するＳＯＣ配分要求レベルＰ３を取得する。図示の例では、ＳＯＣ配分要求レベルＰ３としてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの値が用意されている。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはこの順で高い値となっている。走行環境指数Ｐ１が高いほど、自車両状態Ｐ２が高いほど、ＳＯＣ配分要求レベルＰ３は高い値となる。
【００４５】
図３に戻って、ステップＳ３００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Ｐ３に基づいて目標ＳＯＣ値Ｃ１を算出する処理を行う（ステップＳ４００）。
【００４６】
図５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Ｐ３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Ｐ３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Ｐ３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Ｓ４００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Ｓ３００で算出したＳＯＣ配分要求レベルＰ３に対応する目標ＳＯＣ値Ｃ１を取得する。
【００４７】
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。
【００４８】
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Ｐ３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。
【００４９】
目標ＳＯＣ値Ｃ１は、直線Ｌに示すように、ＳＯＣ配分要求レベルＰ３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Ｐ３が所定値以下のときにはＳＯＣ配分要求レベルＰ３の上昇に従ってリニアに増大し、ＳＯＣ配分要求レベルＰ３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。
【００５０】
図３に戻って、ステップＳ４００の実行後、ＣＰＵは、ステップＳ４００で算出した目標ＳＯＣ値Ｃ１をフィードバック制御部１３０に出力し（ステップＳ５００）、その後、目標ＳＯＣ推定ルーチンを一旦終了する。フィードバック制御部１３０（図２）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５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ろうとするとき、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ろうとすることが回避される。
【００５１】
図６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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。自車両状態予測部１１４について、次に詳述する。
【００５５】
Ｄ．自車両状態予測部の構成：
図７は、自車両状態Ｐ２に対応する補機類の電流を算出するためのフローチャートを示す。本実施形態では、補機類７０に流れる電流（以下「補機類７０の電流」と呼ぶ。）の実測値ではなく、補機類７０に流れる電流の算出値を用いて自車両状態Ｐ２が算出される。実測値では、クラッキング電流のように、瞬時に大電流が流れる場合がある。クラッキング電流とは、瞬間的に流れる大電流を意味する。クラッキング電流の一例として、エンジン１０の始動時、あるいは再始動時において、スタータ３０が消費する大電流が上げられる。クラッキング電流のような大電流が生じた場合には、このような大電流を補機類７０に流れる電流の算出の条件としないことが好ましい。
【００５６】
上述したよう、自車両状態予測部１１４は、オルタネータ電流センサ８９によって検出されたオルタネータの発電電流値Ａａと、バッテリ電流センサ８８によって検出されたバッテリの充電電流値Ａｂと、を用いて補機類７０の電流を算出し、補機類で消費される電力量、を算出し、その電力量を自車両状態Ｐ２として出力する。したがって、クラッキング電流を自車両状態Ｐ２の算出の条件から除外しなかった場合、自車両状態予測部１１４は、クラッキング電流を含めて補機類７０で費やされる電力量を算出し、自車両状態Ｐ２として出力する。また、ＳＯＣ制御部１００は、クラッキング電流の大きさに基づいて、オルタネータ３５の発電電圧を制御する。その結果、オルタネータ３５の発電量が大きくなり、燃費を悪化させる場合がある。
【００５７】
図８は、エンジン再始動時のバッテリの放電電流を示すグラフである。エンジン１０の再始動前は、補機類７０により一定量の電流が消費されている。エンジン１０の再始動のときには、スタータ３０が始動し、大電流が消費される。エンジン１０が動作していなければ、オルタネータ３５は駆動されず、発電もしていないので、スタータ３０が消費する電流は、バッテリ４０からの放電電流のみとなる。その結果、バッテリ４０の放電電流は１６０Ａを超える大電流となる。この大電流は、いわゆるクラッキング電流となる。なお、クラッキング電流の放電時間は０．５〜０．６秒と短い。エンジン１０が始動すると、駆動機構３４を介してオルタネータ３５が駆動され、発電されるので、バッテリ４０の放電電流は少なくなり、あるいは、オルタネータ３５からバッテリ４０に充電される。
【００５８】
自車両状態予測部１１４は、以下のように、クラッキング電流を自車両状態Ｐ２の算出の条件から除外する。ステップＳ２０００では、補機類７０の電流の実測値が測定される。電流はオルタネータ３５により生成され、一部がバッテリ４０に充電され、残部が補機類７０に供給される。補機類７０の電流の実測値は、オルタネータ３５により生成された電流から、バッテリ４０に充電される電流を引くことにより得られる。なお、オルタネータ３５が発生する電流よりも、補機類７０の電流が大きい場合には、バッテリ４０から補機類７０に電流が供給される。かかる場合、バッテリ４０は放電となるが、放電はマイナスの大きさの電流の充電、と考えることができる。したがって、同様に、補機類７０の電流を測定することができる。
【００５９】
ステップＳ２１００では、自車両状態予測部１１４は、クラッキング電流などの瞬時の大ノイズを除去するか、補機類７０の電流を算出する際になまし処理を実行するかを判断する。どのようなときにノイズ除去処理が実行され、どのようなときになまし処理が実行されるかは、後述する。自車両状態予測部１１４は、ステップＳ２２００では、ノイズ除去処理を実行し、ステップＳ２３００では、なまし処理を実行する。ノイズ除去処理、なまし処理の内容についても後述する。ノイズ除去処理がされた補機類７０の電流、あるいは、なまし処理がされた補機類７０の電流を「補機類７０の電流の算出値」と呼ぶ。補機類７０の電流の算出値は、オルタネータ３５の発電電圧の制御条件として用いられる。また、補機類７０の電流の算出値から補機類７０で費やされる電力量が算出され、その電力量は、自車両状態Ｐ２として出力される。
【００６０】
ここで、ノイズ除去処理、なまし処理の２つの処理に分ける理由を説明する。バッテリ４０から大電流が放電される例を考えると、スタータ３０によるエンジン１０の始動以外に、ストップランプ、ウインカの点灯、パワーウィンドウ、パワーステアリング、アンチロックブレーキにより消費される電流等が上げられる。エンジン１０の始動以外は、比較的長時間にわたり電流が流れる場合や、複数の要因が重なって電流が大きくなる場合もある。かかる場合には、オルタネータ３５による発電を行わなければ、バッテリ４０から電流を放電させすぎてしまう場合がある。したがって、クラッキング電流のような短時間の大電流のみを、自車両状態Ｐ２の算出やオルタネータ３５の発電電圧の制御条件から除外し、ストップランプ、ウインカの点灯、パワーウィンドウ、パワーステアリング、アンチロックブレーキ等による比較的長時間にわたり電流が流れる場合については、自車両状態Ｐ２の算出やオルタネータ３５の発電電圧の制御条件から除外しないことが好ましい。
【００６１】
図９は、なまし処理を示す制御ブロック図である。第１の減算器１９４０は、オルタネータ３５の発電電流値Ａａからバッテリ４０の充電電流値Ａｂを引いて、補機類７０の電流の実測値Ａｃを算出する。この補機類７０の電流の実測値Ａｃは、補機類７０で実際に消費される電流である。
【００６２】
第２の減算器１９４２は、補機類７０の電流の実測値Ａｃから、補機類７０の電流の前回の算出値Ａｅ０を引いて、なまし入力電流値Ａｃ＊を算出する。なまし処理は、あらかじめ定められた間隔で繰り返される。このなまし処理の最後の処理は、後述するように、加算器１９４６で行われる。なまし処理が１サイクル実行されると、補機類７０の電流の算出値Ａｅが出力される。この算出値Ａｅは、次サイクルでは、前サイクルの補機類７０の電流の算出値Ａｅ０として利用される。なまし入力電流値Ａｃ＊は、前サイクルの補機類７０の電流の算出値Ａｅ０と、補機類７０の電流の実測値Ａｃとの差分である。
【００６３】
除算器１９４４は、なまし入力電流値Ａｃ＊を平滑化数ｋで割ることにより、前サイクルの補機類７０の電流の算出値Ａｅと、補機類７０の電流の実測値Ａｃとの差分を１／ｋにして、なまし出力電流値Ａｄを算出する。平滑化数ｋの値としては、１より大きい値であればよい。平滑化数ｋを２とすれば、補機類７０の電流の算出値Ａｅは、補機類７０の電流の実測値Ａｃと、前回の補機類７０の電流の算出値Ａｅ０との平均値となる。平滑化数を２以上の整数ｍとして、過去の（ｍ−１）回分の補機類７０の電流の算出値と、今回の補機類７０の電流の実測値Ａｃとの移動平均としても良い。
【００６４】
加算器１９４６は、補機類７０の電流の前回の算出値Ａｅ０に、ステップＳ２１２０で算出されたなまし出力電流値Ａｄを加えて、補機類７０の電流の算出値Ａｅを算出する。補機類７０の電流の算出値Ａｅは、次サイクルにおいて、補機類７０の電流の前回の算出値Ａｅ０として利用される。また、補機類７０の電流の算出値Ａｅは、自車両状態Ｐ２の算出に用いられる。消費電流の実測値Ａｃが補機類７０の電流の前回の算出値Ａｅ０よりも小さければ、補機類７０の電流の算出値Ａｅは補機類７０の電流の前回の算出値Ａｅ０よりも小さくなり、消費電流の実測値Ａｃが補機類７０の電流の前回の算出値Ａｅ０よりも大きければ、補機類７０の電流の算出値Ａｅは、補機類７０の電流の前回の算出値Ａｅ０よりも大きくなる。
【００６５】
図１０は、図７のステップＳ２１００の処理を示すフローチャートである。ステップＳ２１１０では、自車両状態予測部１１４は、前回のバッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）が閾値Ｉｔ以下であり、かつ、今回のバッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）が閾値Ｉｔを超えているか否かを判断する。なお、バッテリ４０の放電の実測値は、バッテリ４０の充電電流値Ａｂの正負を逆にしたものである。閾値Ｉｔの大きさとしては、エンジン１０がアイドリングストップ状態におけるバッテリ４０の消費電力よりも大きく、スタータ３０が始動するときの電流よりも小さい値が好ましく、例えば、９５Ａから１２０Ａの範囲内で設定されても良い。
【００６６】
上記２つの条件をいずれも満たす場合、自車両状態予測部１１４は、処理をステップＳ２１２０に移行し、マスクカウンタＭＣの値を０として、マスクカウンタをリセットする。一方、上記２つの条件の少なくとも一方を満たさない場合には、自車両状態予測部１１４は、処理をステップＳ２２３０に移行し、現在のマスクカウンタＭＣの値に１を加える。上記２つの条件をいずれも満たす場合とは、図８において、バッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）が閾値Ｉｔ以下の状態から閾値Ｉｔを超える状態に遷移する場合であり、いわゆるクラッキング電流が発生する場合である。
【００６７】
ステップＳ２１４０では、自車両状態予測部１１４は、マスクカウンタＭＣの値が、あらかじめ定められた判定値Ｘ以下か否かを判断する。マスクカウンタＭＣの値がＸ以下の場合には、自車両状態予測部１１４は、処理をステップＳ２２００（ノイズ除去処理）に移行する。ノイズ除去処理では、補機類７０の電流の算出値Ａｅとして、補機類７０の電流の前回の算出値Ａｅ０が用いられる。補機類７０の電流の前回の算出値Ａｅ０は、今回のバッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）の影響を受けていない。したがって、今回のバッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）は、ノイズとして、補機類７０の電流の算出値Ａｅから除外される。
【００６８】
一方、ステップＳ２１４０において、マスクカウンタＭＣの値がＸを超える場合には、自車両状態予測部１１４は、処理をステップＳ２３００に移行する。ステップＳ２３００では、上述されたなまし処理が実行され、なまし処理後の補機類７０の電流の算出値Ａｅが算出される。なまし処理の内容は、図９に説明した処理と同様の処理である。
【００６９】
図１１は、本実施形態におけるバッテリ４０の放電電流と、補機類７０の電流の算出値を示す説明図である。図１１（Ａ）は、バッテリ４０の放電電流がなめらかに大きくなる例であり、図１１（Ｂ）は、バッテリ４０の放電電流が急激に大きくなる例である。図１０におけるステップＳ２２３０のＸの値として、５を用いているが、マスクカウンタＭＣの値によりマスクされる期間（「マスク期間」とも呼ぶ。）は、なまし処理で用いられた平滑化数ｋよりも小さい値で設定されることが好ましい。なお、本実施形態では、マスクカウンタＭＣを用い、マスクカウンタＭＣの値によりステップＳ２１４０の判断を行っているが、マスクカウンタＭＣの代わりにタイマを用いても良い。
【００７０】
図１０で説明したように、バッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）が閾値Ｉｔを超えたとき、マスクカウンタＭＣの値がゼロにリセットされる。その後、マスクカウンタＭＣの値がＸ（＝５）を超える前までは、ステップＳ２２４０の処理が実行される。その結果、図１１に示すように、バッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）が閾値Ｉｔを超えてから、マスクカウンタの値がＸ（＝５）を超える前までの期間については、補機類７０の電流の算出値Ａｅとして、バッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）が閾値Ｉｔを超える直前の補機類７０の電流の算出値が用いられ、マスク期間の間維持される。すなわち、この期間は、クラッキング電流というノイズは、補機類７０の電流の算出値Ａｅを算出するための条件から除去される。
【００７１】
一方、マスクカウンタの値がＸ（＝２０）を超えた以降については、図１０のステップＳ２３００（なまし処理）が実行される。そのため、図１１に示すように、マスク期間が経過すると、補機類７０の電流の算出値Ａｅは、バッテリ４０の放電電流の実測値に近づいていく。その結果、補機類７０の電流の算出値Ａｅをバッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）に追従させることが、可能となる。なお、補機類７０の電流の算出値Ａｅが大きくなると、オルタネータ３５の制御電圧も大きくなるため、オルタネータ３５の発電量が増加し、バッテリ４０の放電電流の実測値が小さくなる。
【００７２】
図１２は、比較例の処理フローチャートである。この比較例では、マスク期間を設けず、大電流の影響を緩和する処理を実行する。ステップＳ２４００では、自車両状態予測部１１４は、バッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）が、閾値Ｉｔよりも大きいか否かを判断する。バッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）が、閾値Ｉｔよりも大きい場合には、自車両状態予測部１１４は、処理をステップＳ４１０に移行し、補機類７０の電流の算出値Ａｅとして、補機類７０の電流の前回の算出値Ａｅ０が用いられる。この処理は、図１０のステップＳ２２００の処理と同様である。また、バッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）が、閾値Ｉｔ以下の場合には、自車両状態予測部１１４は、処理をステップＳ２４２０に移行し、なまし処理を実行する。この処理は、図１０のステップＳ２３００の処理と同様である。
【００７３】
図１３は、比較例におけるバッテリ電流を示す説明図である。図１３（Ａ）は、バッテリ４０からの放電電流がなめらかに大きくなる例であり、図１３（Ｂ）は、バッテリ４０からの放電電流が急激に大きくなる例である。比較例では、バッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）が、閾値Ｉｔよりも大きくなると、補機類７０の電流の算出値Ａｅとして、補機類７０の電流の前回の算出値Ａｅ０が用いられる。また、バッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）が、閾値Ｉｔ以下となるまで、補機類７０の電流の算出値Ａｅとして、バッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）が閾値Ｉｔを超える直前の補機類７０の電流の算出値Ａｅが維持される。すなわち、比較例では、バッテリ４０の放電電流の実測値が、閾値Ｉｔ以下とならないかぎり、補機類７０の電流の算出値Ａｅはバッテリ４０の放電電流の実測値に近づかない。これに対し、図１１に示す本実施形態の説明図では、バッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）が、閾値Ｉｔよりも大きくても、マスク期間が終了すると、補機類７０の電流の算出値Ａｅはバッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）に近づく。大電流の影響を緩和する処理が実行される際に、本実施形態のようにマスク期間が設けられると、マスク期間の経過後に、補機類７０の電流の算出値Ａｅをバッテリ４０の放電電流の実測値（−Ａｂ）に追従させることが可能となる。その結果、マスク期間の経過後に、オルタネータ３５の制御電圧を上げることができ、バッテリ４０への充電が容易となる。一方、比較例のようにマスク期間が設けられないと、補機類７０の電流の算出値Ａｅをバッテリ４０の放電電流の実測値に追従させることが困難である。その結果、オルタネータ３５の制御電圧を上げることができず、バッテリ４０への充電ができない場合がある。このように、マスク期間は、一定期間に限られることが好ましい。
【００７４】
Ｅ．作用、効果：
本実施形態の自動車２００では、図６を用いて既述したように、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。したがって、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。
【００７５】
さらに、本実施形態によれば、補機類７０に流れる電流値が一時的に変動した場合に、なまし処理において最新の電流値の影響が抑制されることから、その一時的な電流値の変動によって、充電制御用容量とアイドリングストップ用容量との間の配分率が誤って設定されることを防止することができる。
【００７６】
補機類７０にいわゆるクラッキング電流が生じる場合、クラッキング電流は、補機類７０の電流を算出する上でノイズとなる。本実施形態では、あらかじめ定められた期間、オルタネータ３５の発電電圧の制御の基礎として、クラッキング電流が生じる直前のバッテリ４０の放電電流の算出値を用いるの、クラッキング電流の影響（ノイズの影響）を抑制し、大電流が持続する場合（クラッキング電流でない場合）には、オルタネータ３５の発電電圧の制御の基礎となるバッテリ４０の放電電流の算出値を、バッテリ４０の放電電流の実測値に近づけることが可能となる。
【００７７】
Ｆ．変形例：
なお、この発明は上記の実施形態や実施形態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。
【００７８】
・変形例１：
上記実施形態では、走行環境指数Ｐ１と自車両状態Ｐ２に基づいてＳＯＣ配分要求レベルＰ３を一旦求め、ＳＯＣ配分要求レベルＰ３に基づいて目標ＳＯＣを算出する構成であったが、これに換えて、走行環境指数Ｐ１と自車両状態Ｐ２に基づいて、目標ＳＯＣを直接、算出する構成としてもよい。すなわち、走行環境指数Ｐ１と自車両状態Ｐ２に基づいて、バッテリの使用可能ＳＯＣ範囲を充電制御用とアイドリングストップ用とを配分する配分率を直接算出する構成としてもよい。
【００７９】
・変形例２：
上記実施形態では、ＳＯＣ配分要求レベルは、走行環境指数Ｐ１と自車両状態Ｐ２の両方に基づいて算出していたが、これに換えて、自車両状態Ｐ２だけに基づいて算出する構成としてもよい。
【００８０】
・変形例３：
上記実施形態では、結線ＬＮ（図１参照）側に流れる電流の実測値Ａｃ、すなわち補機類を含めた電子機器全般に流れる電流の電流値を、オルタネータの発電電流値Ａａとバッテリの充電電流値Ａｂ（放電電流（−Ａｂ））に基づいて算出する構成としたが、本発明ではこれに限られない。例えば、結線ＬＮの上流側に電流センサを設けて、この電流センサから電流値を得る構成としてもよい。要は、バッテリの電力を用いて動作する、補機類を含めた電子機器全般に流れる電流の電流値を取得することができれば、いずれの構成とすることもできる。
【００８１】
・変形例４：
上記実施形態では、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、上記実施形態では、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。
【００８２】
・変形例５：
上記実施形態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。
【００８３】
・変形例６：
なお、前述した実施形態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】
【００８４】
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
７０…補機類
７２…ヘッドライト
７４…空調装置
８２…車輪速センサ
８４…ブレーキスイッチ
８６…アクセル開度センサ
８７…方向指示器スイッチ
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…走行環境予測部
１１４…自車両状態予測部
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
１９４０、１９４２…減算器
１９４４…除算器
１９４６…加算器
【図１】
0005896081.tif 000002
【図２】
0005896081.tif 000003
【図３】
0005896081.tif 000004
【図４】
0005896081.tif 000005
【図５】
0005896081.tif 000006
【図６】
0005896081.tif 000007
【図７】
0005896081.tif 000008
【図８】
0005896081.tif 000009
【図９】
0005896081.tif 000010
【図１０】
0005896081.tif 000011
【図１１】
0005896081.tif 000012
【図１２】
0005896081.tif 000013
【図１３】
0005896081.tif 000014