(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の状態を推定する車両状態推定装置において、
前記車両に搭載された二次電池の電圧を検出する電圧センサと、
前記二次電池の充放電電流を検出する電流センサと、
前記車両のエンジンが収容されたエンジンルーム内の温度を検出する温度センサと、
前記電圧センサによって検出された前記二次電池の電圧が第１閾値未満であるとともに電圧の変動幅が第２閾値未満であり、かつ、前記電流センサによって検出された前記二次電池に流れる電流の変動幅が第３閾値未満である場合には、前記エンジンが停止中であると判定し、それ以外の場合には前記エンジンが動作中であると判定する判定手段と、
を有し、
前記判定手段は、
前記エンジンが停止中であると判定した条件下に、前記温度センサによって検出された前記エンジンルーム内の温度の変動幅が第４閾値未満である場合には、前記車両が停止状態であると判定し、
前記二次電池の電圧が前記第１閾値以上であり、前記二次電池に流れる電流の変動幅が前記第３閾値以上であり、かつ、前記エンジンルーム内の温度の単位時間あたりの上昇量が前記第４閾値以上である場合には、前記車両がアイドリング状態であると判定し、
前記二次電池の電圧が前記第１閾値以上であり、前記二次電池に流れる電流の変動幅が前記第３閾値以上であり、かつ、前記エンジンルーム内の温度の変動幅が前記第４閾値未満であるか、または、温度の単位時間あたりの上昇量がマイナスである場合には、前記車両が走行状態であると判定し、
前記判定手段は、前記エンジンルーム内の温度が所定時間上昇した後に下降した場合には、前記エンジンが停止中であり、かつ、前記車両が停止状態であると更に判定する、
ことを特徴とする車両状態推定装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記二次電池の電圧が前記第１閾値未満であり、かつ、前記二次電池に流れる電流の変動幅が前記第３閾値以上である場合には、前記エンジンが停止中であり、かつ、前記車両に搭載される電気機器が作動中であると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両状態推定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両状態推定装置を用いて推定された車両の状態に基づいて、前記車両に搭載された二次電池の内部温度を推定する、
ことを特徴とする二次電池温度推定装置。
【請求項４】
前記温度センサは、前記エンジンルーム内における車前方の位置に、前記エンジンから離間して設けられる、
ことを特徴とする請求項３に記載の二次電池温度推定装置。
【請求項５】
前記車両の状態に応じて設定された積分ゲインおよび比例ゲインを用いて、ＰＩ制御により前記二次電池の内部温度を推定する、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の二次電池温度推定装置。
【請求項６】
電圧センサ、電流センサ、および温度センサを備える車両状態推定装置を用いて、車両の状態を推定する車両状態推定方法において、
前記電圧センサによって、前記車両に搭載された二次電池の電圧を検出する電圧検出工程と、
前記電流センサによって、前記二次電池の充放電電流を検出する電流検出工程と、
前記温度センサによって、前記車両のエンジンが収容されたエンジンルーム内の温度を検出する温度検出工程と、
検出された前記二次電池の電圧が第１閾値未満であるとともに電圧の変動幅が第２閾値未満であり、かつ、検出された前記二次電池に流れる電流の変動幅が第３閾値未満である場合には、前記エンジンが停止中であると判定し、それ以外の場合には前記エンジンが動作中であると判定する判定工程と、
を備え、
前記判定工程では、
前記エンジンが停止中であると判定した条件下に、検出された前記エンジンルーム内の温度の変動幅が第４閾値未満である場合には、前記車両が停止状態であると判定し、
前記二次電池の電圧が前記第１閾値以上であり、前記二次電池に流れる電流の変動幅が前記第３閾値以上であり、かつ、前記エンジンルーム内の温度の単位時間あたりの上昇量が第４閾値以上である場合には、前記車両がアイドリング状態であると判定し、
前記二次電池の電圧が前記第１閾値以上であり、前記二次電池に流れる電流の変動幅が前記第３閾値以上であり、かつ、前記エンジンルーム内の温度の変動幅が前記第４閾値未満であるか、または、温度の単位時間あたりの上昇量がマイナスである場合には、前記車両が走行状態であると判定し、
前記判定工程では、前記エンジンルーム内の温度が所定時間上昇した後に下降した場合には、前記エンジンが停止中であり、かつ、前記車両が停止状態であると更に判定する、
ことを特徴とする車両状態推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両状態推定装置、二次電池温度推定装置、および、車両状態推定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、エンジンの回転数、シフト状況、および、アクセル開度等の情報に基づいて車両の状態（加速、減速、アイドリング、定速走行等）を判別する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７４８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された技術では、エンジンに関する情報、車速信号、ブレーキ信号等の複数の情報を必要とするため、判断処理が複雑となるとともに、これらの複数の情報を取得するための信号線の配線が煩雑となるという問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、信号線の配線が簡単で、単純な処理によって車両の状態を推定することが可能な車両状態推定装置、車両状態推定方法、および、推定された状態に基づいて二次電池の温度を推定する二次電池温度推定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、車両の状態を推定する車両状態推定装置において、前記車両に搭載された二次電池の電圧を検出する電圧センサと、前記二次電池の充放電電流を検出する電流センサと、前記電圧センサによって検出された前記二次電池の電圧が第１閾値未満であるとともに電圧の変動幅が第２閾値未満であり、前記電流センサによって検出された前記二次電池に流れる電流の変動幅が第３閾値未満である場合には、前記車両のエンジンが停止中であると判定し、それ以外の場合には動作中と判定する判定手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、信号線の配線が簡単で、単純な処理によって車両の状態を推定することが可能となる。
【０００７】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記エンジンが収容されたエンジンルーム内の温度を検出する温度センサを有し、前記判定手段は、前記判定に加えて、前記温度センサによって検出された前記エンジンルーム内の温度の変動幅が、第４閾値未満である場合には前記車両が停止状態であると判定することを特徴とする。
このような構成によれば、温度変化に基づいて車両が停車状態であることを簡易に判定することができる。
【０００８】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記エンジンが収容されたエンジンルーム内の温度を検出する温度センサを有し、前記判定手段は、前記電圧センサによって検出された電圧が前記第１閾値以上であり、前記電流センサによって検出された電流の変動幅が前記第３閾値以上であり、かつ、前記温度センサによって検出された前記エンジンルーム内の温度の単位時間あたりの上昇量が、第４閾値以上である場合には前記車両がアイドリング状態であると判定する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、車両がアイドリング状態であることを簡易に判定することができる。
【０００９】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記エンジンが収容されたエンジンルーム内の温度を検出する温度センサを有し、前記判定手段は、前記電圧センサによって検出された電圧が前記第１閾値以上であり、前記電流センサによって検出された電流の変動幅が前記第３閾値以上であり、かつ、前記温度センサによって検出された前記エンジンルーム内の温度の変動幅が第４閾値未満であるか、または、温度の単位時間あたりの上昇量がマイナスである場合には、前記車両が走行状態であると判定する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、車両が走行状態であることを簡易に判定することができる。
【００１０】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記エンジンが収容されたエンジンルーム内の温度を検出する温度センサを有し、前記判定手段は、前記温度センサによって検出された前記エンジンルーム内の温度が所定時間上昇した後に下降した場合には、前記車両が走行状態から停止状態に変化したと判定する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、車両が走行状態から停止状態に推移したことを簡易に判定することができる。
【００１１】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記判定手段は、記電圧センサによって検出された前記二次電池の電圧が前記第１閾値未満である場合に、前記電流センサによって検出された前記二次電池に流れる電流の変動幅が前記第３閾値よりも大きい場合には、前記車両のエンジンが停止中に、前記車両の電気機器が作動されたと判定する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、エンジン停止中に電気機器が作動されたことを簡易に判定することができる。
【００１２】
また、本発明の二次電池状態推定装置は、前述した車両状態推定装置を用いて車両の状態を推定し、推定した状態に基づいて二次電池の温度を推定する。
このような構成によれば、車両の状態に基づいて、二次電池の温度を正確に推定することができる。
【００１３】
また、本発明は、車両に搭載された二次電池の電圧および電流を検出する電圧センサおよび電流センサの検出結果に基づいて当該車両の状態を推定する車両状態推定方法において、前記電圧センサによって検出された前記二次電池の電圧が第１閾値未満であるとともに電圧の変動幅が第２閾値未満であり、前記電流センサによって検出された前記二次電池に流れる電流の変動幅が第３閾値未満である場合には、前記車両のエンジンが停止中であると判定し、それ以外の場合には動作中と判定する、ことを特徴とする。
このような方法によれば、信号線の配線が簡単で、単純な処理によって車両の状態を推定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、信号線の配線が簡単で、単純な処理によって車両の状態を推定することが可能な車両状態推定装置、二次電池温度推定装置、および、車両状態推定方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る車両状態推定装置の構成例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す車両状態推定装置の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図３】排気量が２４００ｃｃの車両の状態変化と、温度、電圧、電流の変化の関係を示す図である。
【図４】図２に示す車両状態推定装置において実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】図４に示すエンジン停止状態判定処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図６】排気量が２４００ｃｃの車両が長期停止状態から走行状態へ推移した場合の温度、電圧、電流の変化を示す図である。
【図７】排気量が２４００ｃｃの車両の長期停止状態の場合の温度、電圧、電流の変化を示す図である。
【図８】排気量が２４００ｃｃの車両の長期停止状態の場合の各部の温度変化を示す図である。
【図９】図４に示すアイドリング状態判定処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図１０】図４に示す走行状態判定処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図１１】排気量が２４００ｃｃの車両が走行状態からアイドリング状態へ推移した場合の温度、電圧、電流の変化を示す図である。
【図１２】排気量が２４００ｃｃの車両が走行状態からアイドリング状態へ推移した場合の温度、電圧、電流の変化を示す図である。
【図１３】排気量が２４００ｃｃの車両が走行状態における温度、電圧、電流の変化を示す図である。
【図１４】排気量が１３００ｃｃの車両の状態変化と、温度、電圧、電流の変化の関係を示す図である。
【図１５】排気量が１３００ｃｃの車両の長期停止状態の場合の電圧、電流の変化を示す図である。
【図１６】排気量が１３００ｃｃの車両の長期停止状態の場合の温度、電圧の変化を示す図である。
【図１７】排気量が１３００ｃｃの車両が走行状態からアイドリング状態へ推移した場合の温度、電圧、電流の変化を示す図である。
【図１８】排気量が１３００ｃｃの車両が走行状態からアイドリング状態へ推移した場合の温度、電圧、電流の変化を示す図である。
【図１９】排気量が１３００ｃｃの車両が走行状態における温度、電圧、電流の変化を示す図である。
【図２０】排気量が２４００ｃｃの車両が走行状態から停止状態に変化した場合における温度、電圧、電流の変化を示す図である。
【図２１】温度センサの取り付け位置の例を示す図である。
【図２２】図２１に示す車前方とエンジン側の温度変化を示す図である。
【図２３】温度センサの検出温度と二次電池の内部温度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
（Ａ）実施形態の構成の説明
図１は、本発明の実施形態に係る車両状態推定装置１０の外観構成を示す斜視図である。この図において、車両状態推定装置１０は、二次電池１の２つの端子２，３のうちの一方の端子３に接続されている接続端子４にネジ５によって固定されている。また、車両状態推定装置１０は接続コネクタ１２および接続ケーブル１３によって図示しないＥＣＵ（Engine Control Unit）等と接続され、車両の推定された車両の状態および推定された二次電池１の温度に関する情報を出力する。
【００１８】
二次電池１は、例えば、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、または、リチウムイオン電池等によって構成され、オルタネータによって充電され、スタータモータを駆動して原動機であるエンジンを始動する。
【００１９】
図２は、図１に示す車両状態推定装置１０の電気的な構成例を示すブロック図である。この図に示すように、車両状態推定装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０ｃ、通信部１０ｄ、Ｉ／Ｆ（Interface）１０ｅ、温度センサ１０ｆ、電圧センサ１０ｇ、および、電流センサ１０ｈを有している。ここで、ＣＰＵ１０ａは、ＲＯＭ１０ｂに格納されているプログラム１０ｂａに基づいて各部を制御する。ＲＯＭ１０ｂは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム１０ｂａ等を格納している。ＲＡＭ１０ｃは、半導体メモリ等によって構成され、プログラムｂａを実行する際に生成されるデータや、後述する判定を行うための閾値等のパラメータ１０ｃａを格納する。通信部１０ｄは、図示せぬＥＣＵとの間で情報を授受する。Ｉ／Ｆ１０ｅは、温度センサ１０ｆ、電圧センサ１０ｇ、および、電流センサ１０ｈから供給される信号をデジタル信号に変換して取り込む。
【００２０】
温度センサ１０ｆは、例えば、サーミスタまたは熱電対等によって構成され、例えば、車両状態推定装置１０内の二次電池１の電槽に近接した位置に配置されている。温度センサ１０ｆは、二次電池１の外部温度を検出し、温度検出信号としてＩ／Ｆ１０ｅを介してＣＰＵ１０ａに供給する。
【００２１】
電圧センサ１０ｇは、二次電池１の端子電圧を検出し、電圧検出信号としてＩ／Ｆ１０ｅを介してＣＰＵ１０ａに供給する。電流センサ１０ｈは、二次電池１の充放電電流を検出し、電流検出信号としてＩ／Ｆ１０ｅを介してＣＰＵ１０ａに供給する。なお、Ｉ／Ｆ１０ｅは、温度センサ１０ｆ、電圧センサ１０ｇ、および、電流センサ１０ｈから供給された温度検出信号、電圧検出信号、および、電流検出信号を対応するデジタル信号に変換し、温度検出値、電圧検出値、および、電流検出値として取り込む。
【００２２】
（Ｂ）実施形態の動作原理の説明
つぎに、本実施形態の動作原理について説明する。図３は、本実施形態の動作原理を説明するための図である。この図３は車両の動作状態の変化と、温度センサ１０ｆ、電圧センサ１０ｇ、および、電流センサ１０ｈの検出値ならびに二次電池１の内部温度の変化を示している。時間０において車両のエンジンが始動されて走行状態になると、温度センサ１０ｆの検出値が上昇するとともに、二次電池１の内部温度も徐々に上昇する。また、走行状態になるとオルタネータによる二次電池１の充電が開始されるので、電圧センサ１０ｇの検出値が、例えば、１４Ｖ以上に上昇する。また、走行状態では、オルタネータによる二次電池１の充電が行われるとともに、例えば、ステアリングモータやイグニッションコイル等の負荷に対する放電が行われることから、電流センサ１０ｈの検出値の変動幅が大きくなる。
【００２３】
そして、図３の２０００秒の少し前において、車両がアイドリング状態になると、フロントグリルからエンジンルーム内への空気の流入が停止し、エンジンルーム内の温度が上昇するため、温度センサ１０ｆの検出値が上昇する。また、エンジンの冷却水の温度を下降させるためにラジエターファンが頻繁に駆動されるため、電圧センサ１０ｇおよび電流センサ１０ｈの検出値の変動幅が大きくなる。
【００２４】
図３の２０００秒を少し過ぎた時点で、車両がアイドリング状態から走行状態に移行すると、フロントグリルからの空気の流入量が増加するので、エンジンルーム内の温度が下降し、温度センサ１０ｆの検出値が低下する。また、これによってラジエターファンの運転の頻度が低下することから、電圧センサ１０ｇおよび電流センサ１０ｈの検出値の変動幅が小さくなる。
【００２５】
４０００秒前において、車両が走行状態からアイドリング状態に推移し、４０００秒過ぎに走行状態に再度推移した場合にも前述の場合と同様の検出値の変化が生ずる。
【００２６】
６０００秒前において、渋滞走行に推移すると、フロントグリルからの空気の流入が十分でなくなることから、エンジンルーム内の温度が徐々に上昇するとともに、電圧センサ１０ｇおよび電流センサ１０ｈの検出値の変動が大きくなる。
【００２７】
そして、６０００秒過ぎにおいて、エンジンが停止されると、フロントグリルからの空気の流入が停止するとともに、ラジエターファンの運転が停止されることから、エンジンルーム内の温度が上昇し、これによって温度センサ１０ｆの検出値が上昇する。また、オルタネータが停止されるとともに負荷への電流の供給が停止されることから、電圧センサ１０ｇおよび電流センサ１０ｈの検出値が非常に小さくなる。なお、エンジン停止後の一定期間（例えば、１時間）はエンジンルーム内の温度が上昇するが、それ以降は自然冷却によってエンジンルーム内の温度が下降する。
【００２８】
このように、車両の状態に応じて、温度センサ１０ｆ、電圧センサ１０ｇ、および、電流センサ１０ｈの検出値が所定のパターンで変化するので、このパターンを検出することで、本実施形態では車両の状態を推定する。
【００２９】
（Ｃ）実施形態の詳細な動作の説明
つぎに、本実施形態の詳細な動作について説明する。図４は、図２に示すＲＯＭ１０ｂに格納されているプログラム１０ｂａがＣＰＵ１０ａに読み出されて実行されることにより実現される処理である。このフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００３０】
ステップＳ１０では、ＣＰＵ１０ａは、Ｉ／Ｆ１０ｅを介して、温度センサ１０ｆ、電圧センサ１０ｇ、および、電流センサ１０ｈからの出力信号を取得することで、温度Ｔ、電圧Ｖ、および、電流Ｉを検出する。
【００３１】
ステップＳ１１では、ＣＰＵ１０ａは、エンジンが停止されている状態か否かを判定するエンジン停止状態判定処理を実行する。なお、この処理の詳細については、図５を参照して説明する。
【００３２】
ステップＳ１２では、ＣＰＵ１０ａは、アイドリング状態であるか否かを判定するアイドリング状態判定処理を実行する。なお、この処理の詳細については、図９を参照して説明する。
【００３３】
ステップＳ１３では、ＣＰＵ１０ａは、車両が走行している状態か否かを判定する走行状態判定処理を実行する。なお、この処理の詳細については、図１０を参照して説明する。
【００３４】
ステップＳ１４では、ＣＰＵ１０ａは、ステップＳ１１〜Ｓ１３による判定結果を通信部１０ｄを介して、図示しないＥＣＵに通知する。この結果、ＥＣＵでは、現在の車両の状態を知る。
【００３５】
ステップＳ１５では、ＣＰＵ１０ａは、処理を終了するか否かを判定し、終了しないと判定した場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）にはステップＳ１０に戻って前述と同様の処理を終了し、それ以外の場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）には処理を終了する。
【００３６】
以上の処理により、温度センサ１０ｆ、電圧センサ１０ｇ、および、電流センサ１０ｈからの出力信号に基づいて車両の状態を判定することができる。
【００３７】
つぎに、図５を参照して、図４のステップＳ１１の「エンジン停止状態判定処理」の詳細について説明する。以下では、まず、図６〜８を参照してエンジン停止状態における温度、電圧、電流の変化の特徴について説明した後、図５のフローチャートの処理について説明する。
【００３８】
図６は、排気量が２４００ｃｃの車両が長期間停止された状態からエンジンが始動されて走行状態に推移した場合における温度、電圧、電流の変化を示す図である。また、図７は図６の０秒から３０秒の期間を拡大して示す図であり、図８は長期間停車された場合の温度センサ１０ｆの検出値、図２１に示す車前方の温度、および、二次電池１の内部温度（電解液の温度）の変化を示す図である。図６および図７に示すように、長期停車状態では、温度センサ１０ｆの検出値は、環境温度に応じて変化するので、単位時間（例えば、「分」）あたりの変動量は１℃／分未満で安定している。また、電圧センサ１０ｇの検出値は、図６，７の例では、１２．５Ｖ程度で安定しており、電流センサ１０ｈの検出値は、−０．０２Ａ程度で安定している。なお、電流センサ１０ｈの検出値のプラスは二次電池１への充電を意味し、マイナスは放電を意味する。また、図８に示すように、長期停車状態においては、温度センサ１０ｆの検出値、車前方の温度、および、二次電池１の内部温度は略一定の値を維持している。
【００３９】
つぎに、図５を参照して、図４のステップＳ１１の処理について説明する。図５に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００４０】
ステップＳ３０では、ＣＰＵ１０ａは、電圧センサ１０ｇによって検出された二次電池１の電圧が閾値Ｔｈ１未満であるか否かを判定し、閾値Ｔｈ１未満である場合（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）にはステップＳ３１に進み、それ以外の場合（ステップＳ３０：Ｎｏ）には処理を終了する。より詳細には、図６，７に示すように、長期停車状態では、二次電池１の電圧は１２．５Ｖ程度で安定しているので、例えば、閾値Ｔｈ１として１３．５Ｖを採用し、電圧センサ１０ｇの出力が１３．５Ｖ未満である場合にはＹｅｓと判定してステップＳ３１に進むようにすることができる。
【００４１】
ステップＳ３１では、ＣＰＵ１０ａは、電圧センサ１０ｇの検出値の単位時間（例えば、「分」）あたりの変動量であるΔＶの絶対値｜ΔＶ｜が閾値Ｔｈ２未満であるか否かを判定し、閾値Ｔｈ２未満である場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）にはステップＳ３２に進み、それ以外の場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）には処理を終了する。より詳細には、図６，７に示すように、長期停車状態では、二次電池１の電圧Ｖの単位時間あたりの変動量は、±０．２Ｖ程度であるので、閾値Ｔｈ２として１Ｖを採用し、単位時間あたりの変動量ΔＶの絶対値｜ΔＶ｜（変動幅）が閾値Ｔｈ２未満である場合には、Ｙｅｓと判定してステップＳ３２に進むようにすることができる。なお、変動幅とは、ここでは、電圧の変動量の絶対値をいうものとする。もちろん、これ以外の定義であってもよい。
【００４２】
ステップＳ３２では、ＣＰＵ１０ａは、電流センサ１０ｈの検出値の単位時間（例えば、「分」）あたりの変動量であるΔＩの絶対値｜ΔＩ｜が閾値Ｔｈ３未満であるか否かを判定し、閾値Ｔｈ３未満である場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）にはステップＳ３３に進み、それ以外の場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）には処理を終了する。より詳細には、図６，７に示すように、長期停車状態では、二次電池１の電流Ｉの単位時間あたりの変動量は、±０．１Ａ程度であるので、閾値Ｔｈ３として１Ａを採用し、単位時間あたりの変動量ΔＩの絶対値｜ΔＩ｜（変動幅）が閾値Ｔｈ３未満である場合には、Ｙｅｓと判定してステップＳ３３に進むようにすることができる。
【００４３】
ステップＳ３３では、ＣＰＵ１０ａは、温度センサ１０ｆの検出値の単位時間（例えば、「分」）あたりの変動量であるΔＴの絶対値｜ΔＴ｜が閾値Ｔｈ４未満であるか否かを判定し、閾値Ｔｈ４未満である場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）にはステップＳ３４に進み、それ以外の場合（ステップＳ３３：Ｎｏ）には処理を終了する。より詳細には、図８に示すように、長期停車状態では、温度センサ１０ｆの検出値の単位時間あたりの変動量は、±１℃未満であるので、閾値Ｔｈ４として１℃を採用し、単位時間あたりの変動量ΔＴの絶対値｜ΔＴ｜（変動幅）が閾値Ｔｈ４未満である場合には、Ｙｅｓと判定してステップＳ３４に進むようにすることができる。
【００４４】
ステップＳ３４では、ＣＰＵ１０ａは、エンジンが停止状態であると判定し、その判定結果を通信部１０ｄを介して、例えば、ＥＣＵに通知する。そして、元の処理に復帰（リターン）する。
【００４５】
以上の処理によれば、温度センサ１０ｆ、電流センサ１０ｈ、および、電流センサ１０ｈの検出値に基づいてエンジンが長期停止状態であるか否かを判定することができる。
【００４６】
つぎに、図９，１０を参照して、図４のステップＳ１２，Ｓ１３に示す「アイドリング状態判定処理」および「走行状態判定処理」の詳細について説明する。なお、以下では、まず、図１１〜１３に基づいてアイドリング状態と走行状態における温度、電圧、および、電流の変化について説明した後、図９，１０の処理について説明する。
【００４７】
図１１は排気量が２４００ｃｃの車両の走行状態とアイドリング状態における温度、電圧、電流の変化を示す図である。この図に示すように、アイドリング状態では、フロントグリルからエンジンルーム内への空気の流入量が減少するので、温度センサ１０ｆによる検出値が時間の経過とともに増加する。図１２にその一部を拡大して示すように、この車両の場合にはアイドリング状態における温度の単位時間における上昇量は１．３〜１．３６℃／分である。また、アイドリング状態では、オルタネータによる充電がなされるので長期停止状態に比較すると電圧が高くなり、１４Ｖ以上の状態となる。また、電流については、エンジンルーム内への空気の流入がないためラジエターファンが駆動される頻度が高くなることから、電流の変動量が大きくなり、±８〜９Ａ程度となる。
【００４８】
一方、走行状態においては、フロントグリルからエンジンルーム内への空気の流入量が増加するので、温度センサ１０ｆによる検出値が時間とともに減少する。また、走行状態では、オルタネータの回転数がアイドリング状態よりも増加するので、アイドリング状態よりも二次電池１の電圧が若干高くなる。また、エンジンルーム内への空気の流入量が増加し、冷却が十分になされるので、ラジエターファンが駆動される頻度が低下し、電流の変動量がアイドリング状態よりも小さくなる。なお、図１１，１２はアイドリング状態から走行状態へ移行した場合の例であるが、長期間停止状態から走行状態へ移行した場合の例を図１３に示す。この例では、電圧は１４Ｖ以上で安定しており、電流も±５Ａ程度の範囲で変動し、また、温度は３００秒で２℃程度上昇しているので、０．４℃／分程度となっている。以上を前提として、図９，１０の処理について以下に説明する。
【００４９】
図９のフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
ステップＳ５０では、ＣＰＵ１０ａは、電圧センサ１０ｇの検出値Ｖが閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定し、閾値Ｔｈ１以上である場合（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）にはステップＳ５１に進み、それ以外の場合（ステップＳ５０：Ｎｏ）には処理を終了する。具体的には、閾値Ｔｈ１としては、例えば、１３．５Ｖを用いることができ、電圧センサ１０ｇの検出値Ｖが１３．５Ｖ以上である場合にはＹｅｓと判定してステップＳ５１に進むことができる。なお、図１２に示すように、アイドリング状態では、電圧は１４Ｖ以上となっているので、閾値Ｔｈ１として、１３．５Ｖではなく、１４Ｖを用いることも可能である。
【００５０】
ステップＳ５１では、ＣＰＵ１０ａは、電流センサ１０ｈの検出値の単位時間（例えば、「分」）あたりの変動量であるΔＩの絶対値｜ΔＩ｜が閾値Ｔｈ３以上であるか否かを判定し、閾値Ｔｈ３以上である場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）にはステップＳ５２に進み、それ以外の場合（ステップＳ５１：Ｎｏ）には処理を終了する。より詳細には、図１１，１２に示すように、アイドリング状態では、二次電池１の電流Ｉの単位時間あたりの変動量は、±８〜９Ａ程度であるので、閾値Ｔｈ３として１Ａを採用し、単位時間あたりの変動量ΔＩの絶対値｜ΔＩ｜が閾値Ｔｈ３以上である場合には、Ｙｅｓと判定してステップＳ５２に進むようにすることができる。なお、図１１，１２に示すように、電流の変動量は５Ａ以上であることから、閾値Ｔｈ３として５Ａを用いるようにしてもよい。
【００５１】
ステップＳ５２では、ＣＰＵ１０ａは、温度センサ１０ｆの検出値の単位時間（例えば、「分」）あたりの変動量であるΔＴが閾値Ｔｈ４以上であるか否かを判定し、閾値Ｔｈ４以上である場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）にはステップＳ５３に進み、それ以外の場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）には処理を終了する。より詳細には、図１２に示すように、アイドリング状態では、温度センサ１０ｆの検出値の単位時間あたりの変動量は、＋１．３〜＋１．３６℃であるので、閾値Ｔｈ４として１℃を採用し、単位時間あたりの変動量（増加量）ΔＴが閾値Ｔｈ４以上である場合には、Ｙｅｓと判定してステップＳ５３に進むようにすることができる。
【００５２】
ステップＳ５３では、ＣＰＵ１０ａは、アイドリング状態であると判定し、その判定結果を通信部１０ｄを介して、例えば、ＥＣＵに通知する。そして、元の処理に復帰（リターン）する。
【００５３】
以上の処理によれば、温度センサ１０ｆ、電流センサ１０ｈ、および、電流センサ１０ｈの検出値に基づいてアイドリング状態であるか否かを判定することができる。
【００５４】
つぎに、図１０を参照して、走行状態判定処理の詳細について説明する。図１０の処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００５５】
ステップＳ７０では、ＣＰＵ１０ａは、電圧センサ１０ｇの検出値Ｖが閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定し、閾値Ｔｈ１以上である場合（ステップＳ７０：Ｙｅｓ）にはステップＳ７１に進み、それ以外の場合（ステップＳ７０：Ｎｏ）には処理を終了する。具体的には、閾値Ｔｈ１としては、例えば、１３．５Ｖを用いることができ、電圧センサ１０ｇの検出値Ｖが１３．５Ｖ以上である場合にはＹｅｓと判定してステップＳ７１に進むことができる。なお、図１１〜１３に示すように、走行状態では、電圧は１４Ｖ以上となっているので、閾値Ｔｈ１として、１３．５Ｖではなく、１４Ｖを用いることも可能である。
【００５６】
ステップＳ７１では、ＣＰＵ１０ａは、電流センサ１０ｈの検出値の単位時間（例えば、「分」）あたりの変動量であるΔＩの絶対値｜ΔＩ｜が閾値Ｔｈ３以上であるか否かを判定し、閾値Ｔｈ３以上である場合（ステップＳ７１：Ｙｅｓ）にはステップＳ７２に進み、それ以外の場合（ステップＳ７１：Ｎｏ）には処理を終了する。より詳細には、図１１，１２に示すように、走行状態では、二次電池１の電流Ｉの単位時間あたりの変動量は、±５Ａ程度であるので、閾値Ｔｈ３として１Ａを採用し、単位時間あたりの変動量ΔＩの絶対値｜ΔＩ｜が閾値Ｔｈ３以上である場合には、Ｙｅｓと判定してステップＳ７２に進むようにすることができる。
【００５７】
ステップＳ７２では、ＣＰＵ１０ａは、温度センサ１０ｆの検出値の単位時間（例えば、「分」）あたりの変動量であるΔＴの絶対値｜ΔＴ｜が閾値Ｔｈ４未満であるか否かを判定し、閾値Ｔｈ４未満である場合（ステップＳ７２：Ｙｅｓ）にはステップＳ７４に進み、それ以外の場合（ステップＳ７２：Ｎｏ）にはステップＳ７３に進む。より詳細には、図１３に示すように、長期停止状態から走行状態へ推移した場合では、温度センサ１０ｆの検出値の単位時間あたりの変動量は、±１℃未満であるので、閾値Ｔｈ４として１℃を採用し、単位時間あたりの変動量ΔＴの絶対値｜ΔＴ｜が閾値Ｔｈ４未満である場合には、Ｙｅｓと判定してステップＳ７４に進むようにすることができる。
【００５８】
ステップＳ７３では、ＣＰＵ１０ａは、温度センサ１０ｆの検出値の単位時間（例えば、「分」）あたりの変動量であるΔＴがマイナスであるか否かを判定し、マイナスである場合（ステップＳ７３：Ｙｅｓ）にはステップＳ７４に進み、それ以外の場合（ステップＳ７３：Ｎｏ）には処理を終了する。より詳細には、図１１，１２に示すように、アイドリング状態から走行状態に移行した場合には、温度センサ１０ｆの検出値の単位時間あたりの変動量は、マイナスに転じるので、単位時間あたりの変動量ΔＴがマイナスである場合には、Ｙｅｓと判定してステップＳ７４に進むようにすることができる。
【００５９】
ステップＳ７４では、ＣＰＵ１０ａは、走行状態であると判定し、その判定結果を通信部１０ｄを介して、例えば、ＥＣＵに通知する。そして、元の処理に復帰（リターン）する。
【００６０】
以上の処理によれば、温度センサ１０ｆ、電流センサ１０ｈ、および、電流センサ１０ｈの検出値に基づいて走行状態であるか否かを判定することができる。
【００６１】
以上に説明したように、本実施形態では、温度センサ１０ｆ、電流センサ１０ｈ、および、電流センサ１０ｈの検出値に基づいて、車両の状態を推定するようにしたので、車両の状態を簡単に検出することができる。また、本実施形態では、エンジンに関する情報、車速信号、ブレーキ信号等の情報を必要としないことから、配線の引き回しを行うことなく、車両の状態を推定することができる。
【００６２】
（Ｄ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、２４００ｃｃの車両を例に挙げて説明をしたが、これ以外の排気量の車両であっても、本実施形態を適用することができる。図１４は排気量が１３００ｃｃの車両の状態変化と温度、電圧、電流の変化の関係を示す図である。この図に示すように、１３００ｃｃの車両の場合も２４００ｃｃの車両の場合と同様の変化を示している。より詳細には、図１５，１６に示すように、長期停車中の状態では、電圧は１３Ｖ弱で安定しており、また、電流も−０．０２〜−０．０４の範囲内に収まっており、温度についても３１℃弱で安定している。
【００６３】
図１７〜１９は、排気量が１３００ｃｃの車両のアイドリング状態と走行状態における温度、電圧、および、電流の変化を示している。図１７〜１８に示すように、アイドリング状態では温度が１．５〜１．７℃／分の割合で上昇し、走行時には温度が下降している。また、アイドリング状態および走行状態ともに電圧は１３Ｖ以上を保っており、電流はアイドリング状態では変動が大きく、走行状態では変動が小さくなっている。図１９は長期停車状態から走行状態に推移した場合を示しており、エンジンが始動されると電圧が１４Ｖ程度まで上昇するとともに、電流の変化が増大し、さらに、温度が徐々に上昇する。
【００６４】
以上に説明したように、排気量が１３００ｃｃの車両の場合も、状態変化による温度、電圧、および、電流の変化のパターンは略同じであるので、前述した本実施形態によって１３００ｃｃの車両の状態を推定することが可能である。
【００６５】
また、以上の実施形態では、停車状態としては長期間車両が停止されている状態を判定するようにしたが、走行状態から停車された後にエンジンが停止された場合を判定することも可能である。そのような場合には、図２０に示すように、６６５０秒付近でエンジンが停止されると、電圧が１３Ｖ程度に低下するとともに単位時間における電圧の変動量が±０．２Ｖ未満となり、かつ、温度が１時間程度の間上昇する。したがって、電圧がＴｈ１未満になり、｜ΔＶ｜がＴｈ２未満になり、かつ、ΔＴがプラスになることを検出することで、走行状態から停車されてエンジンが停止されたことを検出することができる。
【００６６】
また、以上の実施形態では、温度センサ１０ｆについては車両状態推定装置１０内に設ける前提で説明したが、これ以外の場所に設けるようにしてもよい。図２２は、図２１に示すエンジン側と車前方の温度変化を示す図である。この図に示すように、アイドリング中はフロントグリルからの空気の流入量が減少するので、エンジン側と車前方で温度変化に大きな差はないが、走行中は車前方では、フロントグリルから流入する空気が直接当たることから、エンジン側に比較して温度が低くなる。また、渋滞中は、フロントグリルからの空気の流入が多少生じるので、エンジン側に比較して車前方の方が温度が低くなっている。それ以外は、両者の温度変化は略同じである。以上の例から、温度センサ１０ｆの設置位置としては、温度変化が大きい車前方に設けるようにしてもよい。
【００６７】
また、以上の実施形態では、停車中においては、車両に搭載される電気機器へは電流は供給されてないものとしたが、例えば、停車中にユーザが電気機器を使用する場合がある。例えば、停車中に空調を動作させたり、カーナビゲーションシステムまたはオーディオシステムを動作させるような場合である。そのような場合には、図５の処理においてステップＳ３２でＮｏと判定されて処理を終了してしまう。しかしながら、ステップＳ３２においてＮｏと判定された場合でもステップＳ３３でＹｅｓと判定された場合には、停車中に電気機器が使用されていると判定するようにしてもよい。
【００６８】
また、以上の実施形態では、車両の状態だけを検出する構成としたが、検出された車両の状態に応じて、二次電池１の温度を推定するようにしてもよい。具体的には、二次電池１の内部温度（電解液の温度）は、図２３に示すように、車両の状態に応じて変化する。例えば、エンジンが始動されると、エンジンルーム内の温度が上昇するので、その温度上昇に応じて二次電池１の内部温度が上昇する。また、アイドリング中はエンジンルーム内の温度が上昇するので、エンジンルーム内の温度上昇に応じて二次電池１の内部温度が上昇する。ところで、二次電池１は、温度によってその特性が変化する。例えば、バッテリの容量は温度が低くなる程小さくなるので、温度が低い場合にはエンジンの始動性が低下する場合がある。このため、安全面も考慮して、二次電池１の温度を知る必要があるが、二次電池１には、強酸性または強アルカリ性の腐食性が高い電解液が使用されているため、二次電池１の内部に温度センサを設置して内部温度を検出することは困難である。
【００６９】
そこで、温度センサ１０ｆの検出温度と、二次電池１の内部温度との間には一定の相関があるとして、温度センサ１０ｆの検出温度を所定の関数に与えることで、二次電池１の内部温度を推定することができる。しかしながら、二次電池１はエンジンルーム内に配置されており、車両の状態によって二次電池１の内部温度の変化の挙動が異なることから、固定の関数だけでは正確に内部温度を推定することが困難である。
【００７０】
そこで、本実施形態によって推定された車両の状態に基づいて、当該関数の係数を変更することで、二次電池１の内部温度を正確に推定することができる。より詳細には、関数による温度推定値と温度センサ１０ｆの検出値との差分値を計算し、当該差分値に対して比例ゲインを乗算して得られた値と、当該差分値に積分ゲインを乗算して得られた値を積分した値とを加算し、得られた値を内部温度の推定値とすることができる。そして、走行状態、アイドリング状態、および、停止状態のそれぞれに対応する、積分ゲインと比例ゲインとを予め準備しておき、車両の状態に応じたゲインを設定することにより、二次電池１の正確な推定値を得ることができる。また、このような内部温度の推定値により、二次電池１の容量等を正確に知ることができるので、充電および放電制御を正確に実行することができる。
【００７１】
また、図１に示す車両状態推定装置１０の外観および二次電池１への装着方法は、一例であって本実施形態がこのような場合のみに限定されるものではない。例えば、二次電池１の電槽の近傍であれば、端子２，３から離れた場所であってもよい。また、温度センサ１０ｆのみを二次電池１の近傍に配置し、それ以外の構成部分については二次電池１から離れた部分に配置するようにしてもよい。
【００７２】
また、以上の実施形態では、図２に示すように、ＣＰＵ１０ａ等を用いる構成としたが、これ以外にも、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を用いて構成したり、場合によっては、アナログ回路によって構成したりするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１  二次電池
１０  車両状態推定装置
１０ａ  ＣＰＵ（判定手段）
１０ｂ  ＲＯＭ
１０ｃ  ＲＡＭ
１０ｄ  通信部
１０ｅ  Ｉ／Ｆ
１０ｆ  温度センサ
１０ｇ  電圧センサ
１０ｈ  電流センサ
Ｔｈ１  閾値（第１閾値）
Ｔｈ２  閾値（第２閾値）
Ｔｈ３  閾値（第３閾値）
Ｔｈ４  閾値（第４閾値）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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