(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、前記発電機の発電によって充電可能なバッテリと、前記バッテリの蓄電電力によって動作する補機と、を有する車両に搭載される車両制御装置であって、
前記補機で使用される補機電流量を算出する補機電流量算出部と、
前記車両の走行履歴に基づいて前記車両の停車時間率を算出する停車時間率算出部と、
前記停車時間率に基づいて推定される前記車両の推定停車時間を導出する停車時間導出部と、
前記推定停車時間および前記補機電流量から求められる推定消費電流量に基づいてＳＯＣ閾値を設定するＳＯＣ閾値設定部と、
前記バッテリの蓄電状態が前記ＳＯＣ閾値を下回る場合に前記バッテリの蓄電状態が前記ＳＯＣ閾値を上回る状態まで回復するように前記発電機を動作させる発電制御部と、
を備え、
前記ＳＯＣ閾値設定部は、前記ＳＯＣ閾値の設定時における前記バッテリのＳＯＣと、一定時間前における前記バッテリのＳＯＣとを比較し、前記バッテリのＳＯＣの変化と補正値とのあらかじめ用意された関係に基づいて、前記比較の結果に対応する補正値で前記ＳＯＣ閾値を補正する
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ＳＯＣ閾値は、下式に従って設定される、車両制御装置。
ＤＰ［％］＝ＳＳ［％］＋（ＰＲ／（５時間率容量／１００））［％］＋ＣＯ［％］
ここで、ＤＰは前記ＳＯＣ閾値、ＳＳはアイドリングストップ禁止閾値、ＰＲは前記推定消費電流量、ＣＯは前記補正値である。
【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、
前記停車時間率算出部は、前記車両の走行履歴に基づいて、所定のタイミングを起点とし、前記起点から第１の時間経過後に、過去の前記第１の時間の期間における停車時間の比率を第１停車時間率として順次算出するとともに、前記起点から前記第１の時間よりも長い第２の時間の経過後に、過去の前記第２の時間の期間における停車時間の比率を第２停車時間率として順次算出し、
前記停車時間導出部は、第１停車時間率と第１推定停車時間とのあらかじめ用意された関係に基づいて、前記停車時間率算出部で算出された前記第１停車時間率に対応する第１推定停車時間を求めるとともに、第２停車時間率と第２推定停車時間とのあらかじめ用意された関係に基づいて、前記停車時間率算出部で算出された前記第２停車時間率に対応する第２推定停車時間を求め、求めた前記第１推定停車時間および求めた前記第２推定停車時間を比較して長い方を前記推定停車時間とする
車両制御装置。
【請求項４】
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と、
前記発電機の発電によって充電可能なバッテリと、
前記バッテリの蓄電電力によって動作する補機と、
前記補機で使用される補機電流量を算出する補機電流量算出部と、
前記車両の走行履歴に基づいて前記車両の停車時間率を算出する停車時間率算出部と、
前記停車時間率に基づいて推定される前記車両の推定停車時間を導出する停車時間導出部と、
前記推定停車時間および前記補機電流量から求められる推定消費電流量に基づいてＳＯＣ閾値を設定するＳＯＣ閾値設定部と、
前記バッテリの蓄電状態が前記ＳＯＣ閾値を下回る場合に前記バッテリの蓄電状態が前記ＳＯＣ閾値を上回る状態まで回復するように前記発電機を動作させる発電制御部と、
を備え、
前記ＳＯＣ閾値設定部は、前記ＳＯＣ閾値の設定時における前記バッテリのＳＯＣと、一定時間前における前記バッテリのＳＯＣとを比較し、前記バッテリのＳＯＣの変化と補正値とのあらかじめ用意された関係に基づいて、前記比較の結果に対応する補正値で前記ＳＯＣ閾値を補正する
車両。
【請求項５】
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、前記発電機の発電によって充電可能なバッテリと、前記バッテリの蓄電電力によって動作する補機と、を有する車両を制御する車両制御方法であって、
前記補機で使用される補機電流量を算出する工程と、
前記車両の走行履歴に基づいて前記車両の停車時間率を算出する工程と、
前記停車時間率に基づいて推定される前記車両の推定停車時間を導出する工程と、
前記推定停車時間および前記補機電流量から求められる推定消費電流量に基づいてＳＯＣ閾値を設定する工程と、
前記バッテリの蓄電状態が前記ＳＯＣ閾値を下回る場合に前記バッテリの蓄電状態が前記ＳＯＣ閾値を上回る状態まで回復するように前記発電機を動作させる工程と、
を備え、
前記ＳＯＣ閾値を設定する工程は、前記ＳＯＣ閾値の設定時における前記バッテリのＳＯＣと、一定時間前における前記バッテリのＳＯＣとを比較し、前記バッテリのＳＯＣの変化と補正値とのあらかじめ用意された関係に基づいて、前記比較の結果に対応する補正値で前記ＳＯＣ閾値を補正する工程を含む
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】
近年、車両の燃費性能の向上を図るため、一時停車の際にエンジンを停止させるアイドリングストップと呼ばれる技術が普及している。例えば、特許文献１では、車速が所定値を下回る際に、バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）が所定の閾値（以下、「ＳＯＣ閾値」とも呼ぶ）を下回る場合に、停車直前にバッテリに急速充電を行なってバッテリのＳＯＣをＳＯＣ閾値以上まで回復させ、アイドリングストップの実行機会を増やして車両の燃費性能を向上させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】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】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、ＳＯＣ閾値が一定であるため、以下のような問題点がある。例えば、アイドリングストップの時間の長さが長い場合、バッテリの蓄電量が不足し、アイドリングストップが実行途中で強制的に解除される可能性があった。また、アイドリングストップの時間の長さが短い場合、アイドリングストップの実行に要する蓄電量（「電気量」とも呼ぶ）以上にバッテリへの充電が実行される可能性があった。そして、これらの問題点の存在は、燃費性能の向上が十分に得られない結果を招く可能性がある、という課題があった。そのため、発生するアイドリングストップの時間の長さに応じたバッテリへの適切な充電を可能とする技術が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
（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、前記発電機の発電によって充電可能なバッテリと、前記バッテリの蓄電電力によって動作する補機と、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、前記補機で使用される補機電流量を算出する補機電流量算出部と；前記車両の走行履歴に基づいて前記車両の停車時間率を算出する停車時間率算出部と；前記停車時間率に基づいて推定される前記車両の推定停車時間を導出する停車時間導出部と；前記推定停車時間および前記補機電流量から求められる推定消費電流量に基づいてＳＯＣ閾値を設定ＳＯＣ閾値設定部と；前記バッテリの蓄電状態が前記ＳＯＣ閾値を下回る場合に前記バッテリの蓄電状態が前記ＳＯＣ閾値を上回る状態まで回復するように前記発電機を動作させる発電制御部と；を備える。この車両制御装置によれば、推定停車時間および補機電流から求められる推定消費電流量に基づいてＳＯＣ閾値を可変に設定することができる。このため、アイドリングストップの実行に要するバッテリの蓄電量を適切な状態で確保するとともに、必要以上のバッテリへの充電を抑制することができるので、燃費性能の向上が可能である。
【０００７】
（２）上記形態の車両制御装置において、前記閾値設定部は、前記ＳＯＣ閾値の設定時における前記バッテリの蓄電状態と、一定時間前における前記バッテリの蓄積状態とを比較し、前記バッテリの蓄電状態の変化と補正量とのあらかじめ用意された関係に基づいて、前記比較の結果に対応する補正量で前記ＳＯＣ閾値を補正するようにしてもよい。この形態の車両制御装置によれば、経時的な変動を閾値に反映させることができる。
【０００８】
（３）上記形態の車両制御装置において、前記停車時間率算出部は、前記車両の走行履歴に基づいて、所定のタイミングを起点とし、前記起点から第１の時間経過後に、過去の前記第１の時間の期間における停車時間の比率を第１停車時間率として順次算出するとともに、前記起点から前記第１の時間よりも長い第２の時間の経過後に、過去の前記第２の時間の期間における停車時間の比率を第２停車時間率として順次算出し；前記停車時間導出部は、第１停車時間率と第１推定停車時間とのあらかじめ用意された関係に基づいて、前記停車時間率算出部で算出された前記第１停車時間率に対応する第１推定停車時間を求めるとともに、第２停車時間率と第２推定停車時間とのあらかじめ用意された関係に基づいて、前記停車時間率算出部で算出された前記第２停車時間率に対応する第２推定停車時間を求め、求めた前記第１推定停車時および求めた前記第２推定停車時間を比較して長い方を前記推定停車時間とするようにしてもよい。この形態の車両制御装置によれば、停車時間の推定精度を高めることができ、閾値の設定精度を高めることが可能である。
【０００９】
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車両、前記形態の車両制御装置の各部に対応する機能をコンピュータに実現させる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】
【００１０】
【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の構成の一部を機能的に示す説明図である。
【図３】バッテリ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】近過去停車時間率の算出に用いられる記憶スタックの一例を示す説明図である。
【図５】停車時間率と停車時間係数との関係を示すマップの例を示す説明図である。
【図６】ＳＯＣの変化と補正値との関係を示す補正値マップの例を示す説明図である。
【図７】図３のバッテリ制御ルーチンにおいて求められるＳＯＣ閾値およびＳＯＣ目標値について示すとともにこれらとバッテリ制御との関係について示す説明図である。
【図８】急速充電用の発電指示電圧の一例を示す説明図である。
【図９】通常バッテリ制御状態の定速走行モードにおけるＦＢ発電制御での発電指示電圧について示すタイミングチャートである。
【図１０】ＳＯＣ閾値が推定停車時間および補機電流量に基づいて求められる推定消費電流量に応じて可変に設定される効果について示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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、エンジンの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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。オルタネータ３５は、発電機の一種である。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。なお、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。
【００１５】
バッテリ４０は、電圧１２Ｖ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の蓄電電力を用いて動作する機器を「補機」と呼び、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７４、オーディオ機器７６、ナビゲーション装置７８等を備える。
【００１６】
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、アイドリングストップ制御によりエンジン１０が停止した状態からエンジン１０を再始動させる場合にも利用される。
【００１７】
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コンピュータとして構成されている。ＥＣＵ５０に接続されるセンサとしては、車速を検出する車速センサ８１、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（オルタネータ電流）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。
【００１８】
ＥＣＵ５０は、前記各種のセンサ、エンジンコントロールコンピュータ（図示せず）、からの各信号をもとに、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の蓄電状態（ＳＯＣ、state of charge）を制御する。「ＳＯＣ」は、バッテリ４０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。なお、ＳＯＣは残存容量とも呼ばれる。アイドリングストップ制御は、車輪速センサ８２で検出された車輪速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燃料カットの指示を燃料供給系に出力し、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をスタータ３０に出力するものである。ＥＣＵ５０が本発明の車両制御装置に相当する。
【００１９】
図２は、ＥＣＵ５０の構成の一部を機能的に示す説明図である。図示は、バッテリ４０のＳＯＣを制御する構成を示したものである。ＥＣＵ５０は、ドライブモード算出部１１０と、停車時間率算出部１２０と、停車時間導出部１２４と、補機電流量算出部１３０と、ＳＯＣ閾値設定部１４０と、オルタネータ発電指示電圧算出部１５０とを備える。各部１１０〜１５０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。
【００２０】
ドライブモード算出部１１０は、エンジンコントロールコンピュータ（図示せず）から送られてくるアクセル開度等のエンジン情報Ｓ１と、同じくエンジンコントロールコンピュータから送られてくる燃料噴射の停止を示すフューエルカット情報Ｓ２と、自動変速機１５のシフトレンジを示すトランスミッション（Ｔ／Ｍ）情報Ｓ３と、車速センサ８１によって検出された車速Ｖｖと、車輪速センサ８２によって検出された車輪速Ｖｈとに基づいてドライブモードを算出する。ここで、「ドライブモード」とは、自動車２００の走行状態を示すもので、定速走行モード、加速走行モード、減速走行モードの３種類を有する。ドライブモード算出部１１０は、上記３種類のうちのいずれに該当するかを算出し、その算出結果をドライブモードＭｄとしてオルタネータ発電指示電圧算出部１５０に送信する。
【００２１】
停車時間率算出部１２０は、自動車の走行履歴の要素である車速センサ８１によって検出された車速Ｖｖおよび車輪速センサ８２によって検出された車輪速Ｖｈに基づいて、所定期間における停車時間の比率を算出するものである。本例では、所定期間の長さが相違する２つのユニット、すなわち、近過去停車時間率算出部１２１と、遠過去停車時間率算出部１２２とを備える。近過去停車時間率算出部１２１は、例えば、過去のＸ分間という短期間における車両の停車時間の比率（以下「近過去停車時間率」と呼ぶ）Ｒ１を算出する。遠過去停車時間率算出部１２２は、例えば、過去のＹ分間（Ｙ＞Ｘ）という長期間における車両の停車時間の比率（以下「遠過去停車時間率」と呼ぶ）Ｒ２を算出する。なお、近過去停車時間率算出部１２１が本発明の第１停車時間率算出部に相当し、遠過去停車時間率算出部１２２が本発明の第２停車時間率算出部に相当する。また、Ｘ分間が本発明の第１の時間に相当し、過去のＸ分間が本発明の過去の第１の時間の期間に相当する。また、Ｙ分間が本発明の第２の時間に相当し、過去のＹ分間が本発明の過去の第２の時間の期間に相当する。なお、本例では、Ｘ＝１０、Ｙ＝１５とする。また、近過去停車時間率Ｒ１が本発明の第１停車時間率に相当し、遠過去停車時間率Ｒ２が本発明の第２停車時間率に相当する。
【００２２】
停車時間導出部１２４は、停車時間率算出部１２０によって算出された各停車時間率Ｒ１，Ｒ２に基づいて、次回停車時に推定される停車時間（「推定停車時間」と呼ぶ）Ｔｅを導出する。なお、停車時間率算出部１２０および停車時間導出部１２４の処理については、後ほど詳しく説明する。
【００２３】
補機電流量算出部１３０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電流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４０の充放電電流（「バッテリ電流」と呼ぶ）Ａｂとに基づいて、補機類７０で費やす補機電流量Ｉｈを算出する。
【００２４】
ＳＯＣ閾値設定部１４０は、推定停車時間Ｔｅおよび補機電流量Ｉｈに基づいて、ＳＯＣ閾値ＤＰおよびＳＯＣ目標値ＴＳを設定する。オルタネータ発電指示電圧算出部１５０は、ＳＯＣ閾値設定部１４０によって設定されたＳＯＣ閾値ＤＰおよびＳＯＣ目標値ＴＳと、ドライブモード算出部１１０によって算出したドライブモードＭｄと、バッテリ電流センサ８８（図１）によって検出されたバッテリ電流Ａｂとに基づいて、オルタネータ３５に対して発電量を指示するための電圧値（発電指示電圧）ＳＶを算出する。オルタネータ３５（図１）は、オルタネータ発電指示電圧算出部１５０で算出された発電指示電圧ＳＶで発電を実行する。このオルタネータ発電指示電圧算出部１５０が、本発明の発電制御部に相当する。
【００２５】
ここで、ＳＯＣ閾値ＤＰは、バッテリ４０のあるＳＯＣを示す値であって、オルタネータ３５の発電動作状態を、バッテリ４０のＳＯＣを回復させる急速充電動作状態とするか否かを判断するための値である。例えば、バッテリ４０のＳＯＣがＳＯＣ閾値ＤＰよりも低い場合には、次回停車時においてアイドリングストップのための電気量の不足が予測される。そこで、この場合には、オルタネータ３５の発電動作状態が急速充電動作（「回復充電動作」とも呼ぶ）状態となるように、オルタネータ発電指示電圧算出部１５０を動作させて、急速充電バッテリ制御を行なう。具体的には、バッテリ４０のＳＯＣが急速充電動作されるべき状態で、ドライブモードＭｄが定速走行モード及び加速走行モードの場合には、後述するように、急速充電用の電圧値を示す発電指示電圧ＳＶをオルタネータ発電指示電圧算出部１５０から出力させる。これにより、オルタネータ３５による燃料発電を急速充電用の定電圧発電となるように制御して、バッテリ４０への急速充電を実行する。なお、ドライブモードＭｄが減速走行モードの場合には、回生充電用の電圧値を示す発電指示電圧ＳＶをオルタネータ発電指示電圧算出部１５０から出力させる。これにより、オルタネータ３５による発電を燃料発電ではなく回生発電となるように制御して、回生により発電された電気のバッテリ４０への充電を可能とする。なお、この回生発電制御は、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ため、通常走行中に燃料発電によるバッテリ４０への充電を抑えることが可能となり、燃料消費量を節約することが可能である。
【００２６】
これに対してバッテリ４０の残容量がＳＯＣ閾値ＤＰを超えている場合には、次回停車時においてアイドリングストップの実行が可能と予測されるため、急速充電動作（回復充電動作）は不要であると判断できる。そこで、この場合には、オルタネータ３５の発電動作状態が通常の動作（「通常充電動作」）状態となるように、バッテリ４０のＳＯＣの変動状態に応じてオルタネータ発電指示電圧算出部１５０を動作させて、通常充電バッテリ制御を行なう。具体手には、バッテリ４０のＳＯＣが通常充電動作されるべき状態で、ドライブモードＭｄが定速走行モードの場合には、バッテリ４０のＳＯＣの変動状態に応じて発電指示電圧ＳＶをフィードバック制御するＦＢ発電制御を実行し、バッテリ４０のＳＯＣがＳＯＣ目標値ＴＳを維持するように、バッテリ４０への充電を実行する。なお、ドライブモードＭｄが減速走行モードの場合には、ＦＢ発電制御ではなく、回生発電制御を実行し、回生により発電された電気のバッテリ４０への充電を可能とする。また、ドライブモードＭｄが加速走行モードの場合には、加速動作を優先してオルタネータ３５による発電は停止あるいは抑制される。なお、ＦＢ発電制御については、さらに後述する。
【００２７】
オルタネータ３５は、エンジン１０の動力の一部を用いて回転させるので、走行中の発電は燃料消費量の増加につながる。ここで、アイドリングストップ制御によるエンジン停止の途中でＳＯＣがアイドリングストップ禁止閾値まで低下すると、アイドリングストップ制御を停止して不足からエンジンを再始動することになる。エンジン再始動に要する燃料量は、エンジンの運転時においてＳＯＣを増加させるためにエンジンの動力を増大させる場合に比べて、３倍から５倍近くが必要である。換言すれば、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、エンジン停止の途中で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。従って、オルタネータ発電指示電圧算出部１５０では、上記のように、発電指示電圧ＳＶをドライブモードＭｄおよびＳＯＣ閾値ＤＰに応じて制御することによって、アイドリングストップ制御によるエンジン停止の途中でＳＯＣ不足からエンジンを再始動する機会を低減し、燃費の向上を図っている。特に、本実施形態では、以下で説明するように、次回停車時のアイドリングストップにおいて消費が推定される推定消費電流量（「予測消費電流量」あるいは「推定（予測）消費電気量」とも呼ぶ）を、推定停車時間および補機電流量から求め、求めた推定消費電流量の変化に応じてＳＯＣ閾値を変動させることにより、バッテリの残存容量では推定消費電気量を賄うことが不可となる場合や必要電気量以上に充電されることを抑制することで、燃費の向上を図るようにしている。
【００２８】
図３は、バッテリ制御ルーチンを示すフローチャートである。このバッテリ制御ルーチンは、運転者がイグニッションスイッチ（図示せず）を操作してスタータ３０が起動し、エンジン１０が始動してから、運転車がイグニッションスイッチを操作してエンジン１０が停止するまでの間、ＥＣＵ５０において繰り返し実行開始される。
【００２９】
処理が開始されると、ステップＳ１０では、ＥＣＵ５０の補機電流量算出部１３０が補機電流量Ｉｈを算出する。補機電流量は、例えば、オルタネータ電流Ａａからバッテリ電流Ａｂを差し引いた電流値を、例えば１５ｓｅｃのなまし時間でなまし処理することで求めることができる。ただし、スタータ３０の起動時におけるクランキング電流を除外するために、スタータ３０の起動時における所定時間（例えば１ｓｅｃ間）は、演算を停止して前回値を保持することが好ましい。なお、補機電流量の算出方法としては、なまし処理に限定されるものではなく、種々の一般的な平滑化処理を用いて算出することができる。
【００３０】
ステップＳ２０では、ＥＣＵ５０の停車時間率算出部１２０が停車時間率を算出する。具体的には、近過去停車時間率算出部１２１が近過去停車時間率Ｒ１を算出し、遠過去停車時間率算出部１２２が遠過去停車時間率Ｒ２を算出する。近過去停車時間率Ｒ１は、過去のＸ分間（本例ではＸ＝１０）における走行時間および停車時間の全時間に対する停車時間の割合であり、最初のＸ分間経過までは初期値とされ、Ｘ分経過後は順次リアルタイムで算出されて更新される。遠過去停車時間率Ｒ２も近過去停車時間率Ｒ１と同様に、過去のＹ分間（本例ではＹ＝１５）における走行時間および停車時間の全時間に対する停車時間の割合であり、最初のＹ分間経過までは初期値とされ、Ｙ分経過後は順次リアルタイムで算出されて更新される。なお、Ｘ＝５およびＹ＝１０は一例であってこれに限定されるものではなく、Ｘ＜Ｙの関係を有する種々の時間の長さを適用することができる。
【００３１】
近過去停車時間率算出部１２１は、一例として、以下で説明するように近過去停車時間率Ｒ１を算出することができる。まず、近過去停車時間率算出部１２１は、運転者によるイグニッションスイッチ（図示せず）の操作を受けてエンジンが始動された後、自動車２００の車速Ｖｖが所定速度Ｖ０（例えば、１５ｋｍ／ｈ）を上回るか否かを判定し、その上回ったときを起点として停車時間を取得する停車時間取得ルーチンを実行開始する。停車時間取得ルーチンは、例えば、６０秒ごとに、その６０秒間における停車時間を求め、その求めた結果を第１の記憶スタックに備えられたスタック要素に順次格納するものである。
【００３２】
図４は、近過去停車時間率Ｒ１の算出に用いられる記憶スタックＳＴ１の一例を示す説明図である。図４（ａ）に示すように、記憶スタックＳＴ１は、１０個のスタック要素Ｍ（１）、Ｍ（２）、〜、Ｍ（１０）により構成される。近過去停車時間率算出部１２１は、６０秒ごとに、その６０秒間における停車時間を求め、その求めた結果を記憶スタックＳＴ１に備えられたスタック要素Ｍ（１）、Ｍ（２）、〜、Ｍ（１０）に順次格納する。格納されるスタック要素はＭ（１）からＭ（１０）に向かって順次移動する。停車時間の算出は、車輪速センサ８２によって検出された車輪速Ｖｈに基づいて車両が停止（Ｖｈ＝０ｋｍ／ｈ）しているかを判定し、その停止している時間を、６０秒間にわたって計測することによって求める。なお、車両が停止しているかの判定は、車輪速センサ８２の検出値を用いる構成に換えて、車速センサ（図示せず）の検出値を用いる構成等とすることもできる。
【００３３】
すなわち、停車時間取得ルーチンは、６０秒の期間における停車時間を、６０秒の周期で順次求め、その求めた停車時間をスタック要素Ｍ（１）からＭ（１０）に１つずつ順に格納する。図示の例で言えば、６０秒経過時に２０秒という停車時間がスタック要素Ｍ（１）に格納され、１２０秒経過時に０秒という停車時間がスタック要素Ｍ（２）に格納され、１８０秒経過時に６０秒という停車時間がスタック要素Ｍ（３）に格納される。このように、６０秒周期で、停車時間が順次格納される。図４（ｂ）に示すように、最後のスタック要素Ｍ（１０）まで停車時間が埋まった場合、すなわち合計で１０分（６００秒）間を経過した場合には、次の周期で求められた停車時間ｐｔは、最初のスタック要素Ｍ（１）に格納される。この時、スタック要素Ｍ（２）〜Ｍ（１０）はそれまでに格納された値が保持される。次の周期で求められた停車時間（図示せず）は、２番目のスタック要素Ｍ（２）に格納される。このように、全てのスタック要素Ｍ（１０）が詰まった場合には、先頭に戻って、先頭から一つずつ順に更新されていく。
【００３４】
図２の近過去停車時間率算出部１２１は、停車時間取得ルーチン以外にも停車時間率算出ルーチンを実行する。停車時間率算出ルーチンは、記憶スタックＳＴ１のスタック要素Ｍ（１）〜Ｍ（１０）を埋めるに要する時間、すなわち６００秒（＝１０分）を前記起点から経過したときに、実行開始されるもので、スタック要素Ｍ（１）〜Ｍ（１０）に格納されている各値の合計値を求め、記憶スタックＳＴ１を埋めるに要する時間である６００秒で求めた合計値を割って、その商を近過去停車時間率Ｒ１とする。記憶スタックＳＴ１は、６０秒ごとにスタック要素Ｍが１つずつ更新されることから、この更新がなされる毎に近過去停車時間率Ｒ１を求める。すなわち、停車時間率算出ルーチによれば、記憶スタックＳＴ１の記憶内容を用いることで、直近の過去６００秒（＝１０分）の期間における停車時間の比率を、近過去停車時間率Ｒ１として６０秒毎に次々に求めることができる。停車時間の比率とは、全体の時間（ここでは６００秒）に対する停車時間の比率である。
【００３５】
遠過去停車時間率算出部１２２も、近過去停車時間率算出部１２１と同様に、停車時間取得ルーチンおよび停車時間率算出ルーチンを実行して、遠過去停車時間率Ｒ２を算出することができる。ただし、遠過去停車時間率算出部１２２における停車時間取得ルーチンおよび停車時間率算出ルーチンは遠過去停車時間率算出部１２２の固有のものである。遠過去停車時間率算出部１２２の停車時間取得ルーチンは、上記起点に達したときから、９０秒の期間における停車時間を、９０秒の周期で順次求め、その求めた停車時間を、遠過去停車時間率算出部１２２固有の記憶スタックに備えられるスタック要素Ｎ（１）からＮ（１０）に１つずつ順に格納する。なお、スタック要素Ｎ（１）〜Ｎ（１０）は、図示しないが、Ｍ（１）〜Ｍ（１０）とは別のものであるという意味で、「Ｎ」という符号を付けて呼ぶ。遠過去停車時間率算出部１２２の停車時間取得ルーチンは、上記起点から９００秒（＝１５分）を経過したときから、スタック要素Ｎ（１）〜Ｎ（１０）に格納されている各値の合計値を求め、記憶スタックを埋めるに要する時間である９００秒で求めた合計値を割って、その商を遠過去停車時間率Ｒ２とする。
【００３６】
近過去停車時間率算出部１２１における停車時間率算出ルーチンおよび遠過去停車時間率算出部１２２における停車時間率算出ルーチンは、運転者によるイグニッションスイッチ（図示せず）のオフ操作を受けてエンジンが停止されるまで継続して実行される。
【００３７】
図３のステップＳ３０では、ＥＣＵ５０の停車時間導出部１２４が、ステップＳ２０で求めた停車時間率（近過去停車時間率Ｒ１，遠過去停車時間率Ｒ２）に対応する停車時間係数Ｔｒ（近過去停車時間係数Ｔｒ１，遠過去停車時間係数Ｔｒ２）を求め、求めた停車時間係数Ｔｒに対応する推定停車時間Ｔｅを導出する。例えば、以下で説明するように、あらかじめ用意したマップを参照することにより近過去停車時間係数Ｔｒ１および遠過去停車時間係数Ｔｒ２を求め、値の大きい方を停車時間係数Ｔｒとし、求めた停車時間係数Ｔｒを推定停車時間Ｔｅとして採用することにより、求めた停車時間係数Ｔｒに対応する推定停車時間Ｔｅを導出することができる。なお、近過去停車時間係数Ｔｒ１が本発明の第１推定停車時間に相当し、遠過去停車時間係数Ｔｒ２が本発明の第２推定停車時間に相当する。
【００３８】
図５は、停車時間率と停車時間係数との関係を示すマップの例を示す説明図である。図５（ａ）は近過去停車時間率Ｒ１と近過去停車時間係数Ｔｒ１との関係を示す近過去停車時間係数マップの一例であり、図５（ｂ）は遠過去停車時間率Ｒ２と遠過去停車時間係数Ｔｒ２との関係を示す遠過去停車時間係数マップの一例である。図５（ａ）に示すように、近過去停車時間係数マップは、近過去停車時間率Ｒ１が０％で近過去停車時間係数Ｔｒ１が６０ｓｅｃ、近過去停車時間率Ｒ１が２５％で近過去停車時間係数Ｔｒ１が９０ｓｅｃ、近過去停車時間率Ｒ１が５０％以上で近過去停車時間係数Ｔｒ１が１８０ｓｅｃに対応付けられている。そして、０％＜Ｒ１＜２５％の間は、近過去停車時間率Ｒ１の大きさに応じて６０ｓｅｃ〜９０ｓｅｃの間の値が、比例して増加するように、あるいは、段階的に増加するように対応付けられて設定されており（図示せず）、２５％＜Ｒ１＜５０％の間も近過去停車時間率Ｒ１の大きさに応じて９０ｓｅｃ〜１８０ｓｅｃの間の値が、比例して増加するように、あるいは、段階的に増加するように対応付けられて設定されて設定されている（図示せず）。また、図５（ｂ）に示すように、遠過去停車時間係数マップも、図５（ａ）の近過去停車時間係数マップと同様に、遠過去停車時間率Ｒ２が０％で遠過去停車時間係数Ｔｒ２が６０ｓｅｃ、遠過去停車時間率Ｒ２が２０％で遠過去停車時間係数Ｔｒ２が９０ｓｅｃ、遠過去停車時間率Ｒ２が４０％以上で遠過去停車時間係数Ｔｒ２が１８０ｓｅｃに対応付けられている。そして、０％＜Ｒ２＜２０％の間は遠過去停車時間率Ｒ２の大きさに応じて６０ｓｅｃ〜９０ｓｅｃの間の値が、比例して増加するように、あるいは、段階的に増加するように対応付けられて設定されており（図示せず）、２０％＜Ｒ２＜４０％の間も遠過去停車時間率Ｒ２の大きさに応じて９０ｓｅｃ〜１８０ｓｅｃの間の値が、比例して増加するように、あるいは、段階的に増加するように対応付けられて設定されている（図示せず）。
【００３９】
ステップＳ２０で求めた近過去停車時間率Ｒ１に対応する近過去停車時間係数Ｔｒ１を近過去停車時間係数マップ（図５（ａ））を参照して求め、遠過去停車時間率Ｒ２に対応する遠過去停車時間係数Ｔｒ２を遠過去停車時間係数マップ（図５（ｂ））を参照して求めることができる。なお、図５に示した停車時間係数マップは一例であってこれに限定されるものではなく、環境等に応じて適宜設定可能である。
【００４０】
そして、求めた近過去停車時間係数Ｔｒ１と遠過去停車時間係数Ｔｒ２のうち時間の長い方を停車時間係数Ｔｒとし、この停車時間係数Ｔｒを推定停車時間Ｔｅとして採用することにより、求めた停車時間係数Ｔｒに対応する推定停車時間Ｔｅを導出することができる。例えば、近過去停車時間率Ｒ１が２５％で近過去停車時間係数Ｔｒ１が９０ｓｅｃに対して、遠過去停車時間率Ｒ２が４０％で遠過去停車時間係数Ｔｒ２が１８０ｓｅｃの場合には、停車時間係数Ｔｒとして遠過去停車時間係数Ｔｒ２を採用し、推定停車時間ＴｅはＴｒ２＝１８０ｓｅｃとされる。
【００４１】
なお、上記した近過去停車時間率の初期値および遠過去停車時間率の初期値は、以下の理由を考慮して設定されることが好ましい。すなわち、遠過去停車時間率の初期値を高く設定すると、その初期値の影響が長時間（本例では１５分）に及ぶので、影響が比較的短時間（本例では１０分）ですむ近過去停車時間率の初期値の設定を高くすることにより、市街地でのスタートに対応するためである。本例では、近過去停車時間率Ｒ１の初期値を５０％とし、遠過去停車時間率Ｒ２の初期値を２０％とした。ただし、これに限定されるものではなく、環境等に応じて適宜設定可能である。
【００４２】
図３のステップＳ４０では、ＥＣＵ５０のＳＯＣ閾値設定部１４０が、ステップＳ１０で求めた補機電流量ＩｈおよびステップＳ３０で求めた推定停車時間Ｔｅに基づいてＳＯＣ閾値ＤＰを算出する。具体的には、アイドリングストップの実行時において、バッテリ４０から放電されて補機類７０での消費が推定される推定消費電流量（推定消費電気量）ＰＲを下式（１）に従って求め、求めた推定消費電流量ＰＲを、下式（２）に従ってバッテリ４０のＳＯＣに換算することで、ＳＯＣ閾値ＤＰを求める。
ＰＲ［Ａｓ］＝Ｉｈ［Ａ］×Ｔｅ［ｓｅｃ］  …（１）
ＤＰ［％］＝ＳＳ［％］＋（ＰＲ／（５時間率容量／１００））［％］  …（２）
【００４３】
ここで、バッテリ４０、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（以下、「運用ＳＯＣ範囲」と呼ぶ）が、例えば、下限値８２％〜上限値９０％のように予め定められる。なお、以下の説明では、運用ＳＯＣ範囲は、下限値を基準の０％とし、上限値を８％として、０％〜８％のように示されるものとする。このため、上記ＳＯＣ閾値ＤＰも基準（０％）に対する値で示される。上記式（２）の第１項のＳＳはアイドリングストップ禁止閾値を示しており、本例では０．２％に設定される。このアイドリングストップ禁止閾値ＳＳは、バッテリ４０のＳＯＣが運用ＳＯＣ範囲の下限値を下回らないように、ＳＳ［％］までＳＯＣが低下した場合には、これ以上ＳＯＣが低下しないようにアイドリングストップを禁止するための閾値である。上記式（２）の第２項は、ＳＯＣが１００％の状態をバッテリの５時間率容量に等しいものとして、推定消費電流量ＰＲをバッテリ４０のＳＯＣに換算した値を示す。
【００４４】
そして、ステップＳ５０では、ＳＯＣ閾値設定部１４０は、ＳＯＣの長期的な変動に応じてＳＯＣ閾値ＤＰを補正する。例えば、一定時間（例えば１８０ｓｅｃ）前のＳＯＣと現在のＳＯＣを一定時間（例えば１０ｓｅｃ）間隔で比較し、その増減に応じた補正値ＣＯでＳＯＣ閾値ＤＰを補正する。具体的には、予め用意したＳＯＣ変化と補正値ＣＯとの関係を示す補正値マップを参照することにより、ＳＯＣ変化に対応する補正値ＣＯを求め、下式（３）に従って補正する。
ＤＰ［％］＝ＳＳ［％］＋（ＰＲ／（５時間率容量／１００））［％］＋ＣＯ［％］  …（３）
【００４５】
図６は、ＳＯＣの変化と補正値との関係を示す補正値マップの一例を示す説明図である。図６に示すようにＳＯＣの変化が減少傾向にあればこれを補うように増加傾向の補正値（補正量）ＣＯが設定され、ＳＯＣの変化が増加傾向にあればこれを補うように減少傾向の補正値ＣＯが設定される。
【００４６】
ＳＯＣ閾値ＤＰを上記補正値ＣＯで補正することにより、例えば、バッテリの温度やバッテリの劣化、バッテリサイズ等によって異なるバッテリの充電の受け入れ性をＳＯＣ閾値ＤＰに反映させることができる。これにより、図５に示した停車時間率と停車時間係数の関係を示すマップを、上記違いに合わせて用意する必要がなく適合レスで用いることが可能である。また、ＳＯＣの長期的な変動をフィードバックすることができるので、後述する充放電電流の積算値等種々の測定値の安定度を高めることができる。
【００４７】
なお、図６に示した補正値マップは一例であってこれに限定されるものではなく、環境等に応じて適宜設定可能である。ステップＳ５０による処理が、本発明の、ＳＯＣ閾値の設定時におけるバッテリの蓄電状態と、一定時間前におけるバッテリの蓄積状態とを比較し、バッテリの蓄電状態の変化と補正量とのあらかじめ用意された関係に基づいて、比較の結果に対応する補正量で前記閾値を補正すること、に相当する。
【００４８】
図３のステップＳ６０では、ＳＯＣ閾値設定部１４０は、ステップＳ５０で求めたＳＯＣ閾値ＤＰに基づいて、上述した通常充電動作で利用されるＳＯＣ目標値ＴＳを求める。ＳＯＣ目標値ＴＳは、下式（４）に示すように、バッテリ４０のＳＯＣがＳＯＣ閾値ＤＰ以下とならないように考慮したマージンＴｈ［％］（例えば０．５％）をＳＯＣ閾値ＤＰ（式（３））に加算した値とされる。
ＴＳ［％］＝ＤＰ［％］＋Ｔｈ［％］  …（４）
【００４９】
図３のステップＳ７０では、以上のようにして求めたＳＯＣ閾値ＤＰに基づいて、バッテリ４０のＳＯＣに応じて急速充電あるいは通常充電のバッテリ制御を実行するとともに、通常充電のバッテリ制御においては、特に、求めたＳＯＣ目標値ＴＳに基づいたＦＢ発電制御によるバッテリ制御を実行する。
【００５０】
図７は、図３のバッテリ制御ルーチンにおいて求められるＳＯＣ閾値ＤＰおよびＳＯＣ目標値ＴＳについて示すとともに、これらとバッテリ制御との関係について示す説明図である。上述したように、バッテリ４０の使用可能なＳＯＣ範囲（運用ＳＯＣ範囲）は、全バッテリ容量（１００％）のうちの、例えば、下限値Ｃｄ（；８２％）〜上限値Ｃｕ（；９０％）のように定められる。バッテリ制御は、ＳＯＣが運用ＳＯＣ範囲内を維持するように、ＳＯＣ閾値ＤＰおよびＳＯＣ目標値ＴＳに基づいて、バッテリ４０への充電動作を制御する。
【００５１】
ここで、ＳＯＣ閾値ＤＰは、上記したように、補機電流量Ｉｈおよび推定停車時間Ｔｅから求められる推定消費電流量ＰＲと、アイドリングストップ禁止閾値ＳＳと、補正値ＣＯとに基づいて上記式（３）に従って設定される。式（３）からわかるようにＳＯＣ閾値ＤＰは、推定消費電流量ＰＲ、すなわち、補機電流量Ｉｈまたは推定停車時間Ｔｅに応じて変化する値である。
【００５２】
そこで、ＳＯＣ閾値ＤＰの変化の下限Ｄｄｌは、アイドリングストップ禁止閾値ＳＳ（例えば０．２％）にマージンＤｍ（例えば１％）を考慮して設定される（本例では１．２％）。また、ＳＯＣ閾値ＤＰの変化の上限Ｄｕは、運用ＳＯＣ範囲の上限値Ｃｍａｘ（＝Ｃｕ−Ｃｄ；８％）を考慮して設定される（本例では８％）。従って、本例では、ＳＯＣ閾値ＤＰの可変範囲は１．２％≦ＤＰ≦８％である。
【００５３】
また、ＳＯＣ閾値ＤＰは、上述したように、バッテリ４０のＳＯＣが次回発生するアイドリングストップ時にＳＯＣ不足とならないように急速充電（回復充電）を行なってＳＯＣの回復を図るか否か判断する閾値である。そして、バッテリ４０のＳＯＣがＳＯＣ閾値ＤＰを下回った場合には、急速充電バッテリ制御（「回復充電バッテリ制御」とも呼ぶ）状態とされ、ＳＯＣがＳＯＣ閾値ＤＰ以上の場合には、通常充電バッテリ制御状態とされる。
【００５４】
急速充電バッテリ制御状態では、定速走行モード及び加速走行モードにおいて、後述する通常充電バッテリ制御における発電指示電圧ＳＶの値よりも高い急速充電用の電圧値の発電指示電圧ＳＶがオルタネータ３５に指示されて、オルタネータ３５は急速充電用の高い電圧値で発電するように定電圧発電制御され、急速充電動作が実行される。また、減速走行モードにおいても、通常充電バッテリ制御における発電指示電圧ＳＶの値よりも高い回生充電用の電圧値を示す発電指示電圧ＳＶがオルタネータ３５に指示されて、オルタネータ３５は回生充電用の高い電圧値で発電するように回生発電制御され、回生充電動作が実行される。ただし、開始された急速充電バッテリ制御は、バッテリ４０のＳＯＣがＳＯＣ閾値ＤＰまで回復した時点で終了するのではなく、安定な充電動作が実行されるようにヒステリシス特性を持たせることとし、ＳＯＣ閾値ＤＰにヒステリシス値Ｄｈ（本例では０．５％）を加算したオフ閾値ＤＰｏｆｆまでＳＯＣが回復した時点で終了するものとされる。
【００５５】
急速充電用の発電指示電圧ＳＶは、以下説明するように設定される。図８は、急速充電用の発電指示電圧ＳＶの一例を示す説明図である。急速充電用の発電指示電圧ＳＶは、バッテリ液温（以下、単に「バッテリ温度」と呼ぶ）Ｔｂに応じた値とされる。具体的には、図８に示すように、バッテリ温度Ｔｂが定常温度Ｔｍ（例えば２５℃）以上では、急速充電用の第１高電圧ＶＴｍ（本例では１３．８Ｖ）とされる。そして、バッテリ温度Ｔｂが低温Ｔｌ（＜Ｔｍ、例えば１０℃）以下では、第１の高電圧よりも高い第２高電圧ＶＴｈ（例えば１４．４Ｖ）とされ、１０＜Ｔｂ＜２５では温度低下に応じて第１高電圧ＶＴｍ〜第２高電圧ＶＴｈまで順に上昇する値とされている。すなわち、急速充電用の発電指示電圧ＳＶは、バッテリ温度Ｔｂに応じて第１高電圧ＶＴｍ〜第２高電圧ＶＴｈまでのいずれかの一定の電圧値とされる。
【００５６】
バッテリ４０は、バッテリ温度Ｔｂが低いほど受け入れ性が悪くなるという特性がある。なお、「受け入れ性」は、バッテリへの充電のし易さを示す指標である。そこで、バッテリ温度Ｔｂの低い状態でもバッテリ４０への急速な充電が十分に可能となるように、バッテリ温度Ｔｂの低下に応じて発電指示電圧ＳＶを高くして、バッテリへの充電電圧を高くすることしした。なお、バッテリへの充電電圧を高くするとバッテリの寿命は短くなる傾向にある。一方、バッテリ温度が低いほどバッテリの寿命は長くなる傾向にある。このため、バッテリ温度の低下に応じて発電指示電圧ＳＶを高くしてもバッテリの寿命の低下への影響を抑制することができる。
【００５７】
回生充電用の発電指示電圧ＳＶは、以下で説明するように設定される。すなわち、回生充電動作は減速走行モードにおいて実行されるものであり、他の充電動作に比べて短時間での動作となる。このため、充電電圧を高くしたとしてもバッテリの寿命に対する影響は少ないと考えられる。そこで、本例では、回生充電用の発電指示電圧ＳＶは、急速充電用の発電指示電圧ＳＶの第２高電圧ＶＴｈ（例えば１４．４Ｖ）よりも高い第３高電圧ＶＴｒ（本例では１４．８Ｖ）とされる。
【００５８】
これに対して通常充電バッテリ制御状態では、以下で説明するように、定速走行モードにおいてはＳＯＣがＳＯＣ目標値ＴＳ（図７）を維持するようにＦＢ発電制御による充電動作が実行される。また、減速走行モードにおいては、急速充電バッテリ制御状態の場合と同様に、回生発電制御による充電動作が実行される。ただし、加速走行モードにおいては加速性能を重視して、オルタネータ３５による発電は抑制あるいは停止される。
【００５９】
図９は、通常バッテリ制御状態の定速走行モードにおけるＦＢ発電制御での発電指示電圧について示すタイミングチャートである。ＦＢ発電制御では、充放電電流積算値ＹＳＡ［Ａｓ］が充放電電流積算値の目標値ＴＹＳＡ［Ａｓ］となるように、発電指示電圧ＳＶがフィードバック制御される。なお、目標値ＴＹＳＡは、ＳＯＣが１００％の状態をバッテリの５時間率容量［Ａｓ］に等しいものとして、ＳＯＣ目標値ＴＳ［％］を例えば下式（５）に従って充放電積算値［Ａｓ］に換算した値である。
ＴＹＳＡ［Ａｓ］＝（５時間率容量）［Ａｓ］×ＴＳ［％］／１００  …（５）
具体的には、図９に示すように、充放電電流積算値ＹＳＡが目標値ＴＹＳＡよりも多い状態では、発電指示電圧ＳＶを、充放電電流積算値ＹＳＡと目標値ＴＹＳＡとの差に応じてＦＢ最低発電指示電圧ＶＦＢｌ［Ｖ］（本例では１２．３Ｖ）まで低くして発電を抑制する。これに対して、充放電電流積算値ＹＳＡが目標値ＴＹＳＡよりも少ない状態では、発電指示電圧ＳＶを、充放電電流積算値ＹＳＡと目標値ＴＹＳＡとの差に応じてＦＢ最大発電指示電圧ＶＦＢｈ［Ｖ］（本例では１３．５Ｖ）まで高くして発電を促進する。このように、充放電電流積算値ＹＳＡ［Ａｓ］が充放電電流積算値の目標値ＴＹＳＡ［Ａｓ］となるように、発電指示電圧ＳＶがフィードバック制御されることにより、バッテリ４０のＳＯＣがＳＯＣ目標値ＴＳを維持するように制御される。
【００６０】
図７に示したＳＯＣ目標値ＴＳは、上述したように、バッテリ４０のＳＯＣがＳＯＣ閾値ＤＰ以下とならないように考慮したマージンＴｈ［％］をＳＯＣ閾値ＤＰ（式（３））に加算した値とされる（式（４））。
【００６１】
ここで、補機電流量Ｉｈが小さい場合や推定停車時間Ｔｅが短い場合等の推定消費電流量ＰＲが小さくバッテリ４０に対する負荷が低負荷状態である場合、通常充電動作状態での定速走行モードにおけるＦＢ発電制御および減速走行モードにおける回生発電制御による充電動作によれば、バッテリ４０のＳＯＣがＳＯＣ閾値ＤＰ以下とならずにＳＯＣ目標値ＴＳを維持することは十分可能である。そこで、マージンＴｈとしては、基本的には、少なくとも、急速充電動作の終了値に対応するヒステリシス値Ｄｈと同じに設定すれば良く、本例ではＴｈ＝Ｄｈ＝０．５％に設定される。
【００６２】
但し、補機電流量Ｉｈが大きくなる場合や推定停車時間Ｔｅが長くなる場合等のバッテリ４０に対する負荷が高負荷状態となる場合、ＳＯＣ閾値ＤＰの大きさによってはＳＯＣ目標値ＴＳでは、充電が間に合わずにＳＯＣがアイドリングストップ禁止閾値ＳＳ以下となってしまう可能性がある。そこで、高負荷状態への急な移行が発生しても、ＳＯＣが少なくともアイドリングストップ禁止閾値ＳＳ以下とならないように、ＳＯＣ目標値ＴＳに下限値Ｔｄｌ［％］を設定することとし、本例ではＳＯＣ目標値ＴＳの下限値Ｔｄｌを３％とした。すなわち、ＳＯＣ閾値ＤＰが２．５％以下の場合には、ＳＯＣ目標値ＴＳは式（４）によらず３％とされる。
【００６３】
図１０は、ＳＯＣ閾値ＤＰが推定停車時間Ｔｅおよび補機電流量Ｉｈから求められる推定消費電流量ＰＲに応じて可変設定される効果について示す説明図である。図１０（Ａ）に示すように、バッテリ４０のＳＯＣが４％であり、比較例としてのＳＯＣ閾値ＤＰが５％で固定であったとする。この場合、ＳＯＣ（４％）がＳＯＣ閾値ＤＰ（５％）よりも低い状態となるので、急速充電が要求されて急速充電バッテリ制御状態となり、ＳＯＣの状態がＳＯＣ閾値ＤＰ以上となるように急速充電が実行されることになる。これに対して本実施形態では、仮に推定消費電流量ＰＲに応じたＳＯＣが３％程度であった場合には、これに応じたＳＯＣ閾値ＤＰ（３％）に可変設定され、ＳＯＣ（４％）が可変設定されたＳＯＣ閾値ＤＰ（３％）よりも高くなるので、急速充電は不要となり、急速充電動作が回避され、必要以上の充電動作を抑制することが可能となる。
【００６４】
また、図１０（Ｂ）に示すように、バッテリのＳＯＣが５．５％であり、図１０（Ａ）と同様に比較例としてのＳＯＣ閾値ＤＰが５％で固定であったとする。この場合、ＳＯＣ（５．５％）がＳＯＣ閾値ＤＰ（５％）より高い状態となるので急速充電は要求されないため、急速充電動作が実行されない。しかしながら、この場合、仮に、推定消費電流量ＰＲに対応するＳＯＣが５％よりも高い場合、例えば、６％程度のＳＯＣが必要であった場合、アイドリングストップ実行中にＳＯＣ不足となってアイドリングストップが中止される可能性がある。これに対して本実施形態では、推定消費電流量ＰＲに応じたＳＯＣ閾値ＤＰ（６％）に可変設定され、ＳＯＣ（５．５％）が可変設定されたＳＯＣ閾値ＤＰ（６％）よりも低くなるので、急速充電が要求されて急速充電バッテリ制御状態となり、ＳＯＣの状態がＳＯＣ閾値ＤＰ以上となるように急速充電が実行されることになる。これにより、アイドリングストップの途中強制解除を抑制することが可能となる。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態では、ＳＯＣ閾値ＤＰが推定停車時間Ｔｅおよび補機電流量Ｉｈから求められる推定消費電流量ＰＲに応じて可変に設定されることにより、アイドリングストップが実行途中で強制的に解除される可能性や、必要とする電気量以上のバッテリへの充電が実行される可能性等を抑制し、燃費性能の向上が可能である。
【００６６】
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、或いは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００６７】
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
７６…オーディオ機器
７８…ナビゲーション装置
８１…車速センサ
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…イグニッションスイッチ
１１０…ドライブモード算出部
１２０…停車時間率算出部
１２１…近過去停車時間率算出部
１２２…遠過去停車時間率算出部
１２４…停車時間導出部
１３０…補機電流量算出部
１４０…ＳＯＣ閾値設定部
１５０…オルタネータ発電指示電圧算出部
２００…自動車（車両）
【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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