(57)【要約】【課題】バッテリ液中に温度センサを設けることなく、バッテリ液温度を、エンジンの状態にかかわらず正確に推定することを可能にする手段を提供する。【解決手段】車両の液温推定システムは、バッテリ液用熱伝導モデル式を用いて、エンジンの稼動時に時々刻々のバッテリ温度を推定するバッテリ温度演算部２０と、エンジンが停止されてから次に始動されるまでの経過時間を推定する経過時間演算部２１と、バッテリ温度初期値を推定する初期液温推定演算部２２とを備えている。バッテリ温度演算部２０は、所定の時間間隔で、今回（現在）のバッテリ外周部温度と、前回のバッテリ液温推定値とに基づいて、バッテリ液用熱伝導モデル式により、今回（現在）のバッテリ液温度を演算する。バッテリ温度演算部２０は、第１回目のバッテリ液温度の推定にバッテリ温度初期値を用いる。【選択図】図６
2008249459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに付設されたバッテリのバッテリ液温度を推定するバッテリの温度推定装置であって、
エンジンが運転されているときに、ある時点において吸気温センサ若しくはバッテリ周辺に配設された気温センサの検出温度に基づいて推定され又は壁温センサによって検出されたバッテリ外周部温度と、前回に算出されたバッテリ液温度と、バッテリ外周部とバッテリ液との間の熱伝導遅れを伴う熱伝導現象をあらわすモデル式とに基づいてバッテリ液の温度変化量を算出し、前回に算出されたバッテリ液温度と上記温度変化量とから上記時点におけるバッテリ液温度を算出することによりバッテリ液温度を逐次的に推定するバッテリ液温度推定手段を備えていて、
上記バッテリ液温度推定手段は、最後にエンジンが停止された時点におけるバッテリ液温度を記憶しておき、エンジンが始動された時点で、上記の記憶されているバッテリ液温度と、エンジンが始動された時点におけるバッテリ外周部温度と、上記エンジンが停止された時点から始動された時点までの経過時間と、上記モデル式とに基づいて、エンジンが始動された時点におけるバッテリ液温度初期値を算出することを特徴とするバッテリの温度推定装置。
【請求項２】
エンジンルーム内にさらなる温度センサが設けられていて、
上記バッテリ液温度推定手段は、エンジンが始動された時点において、上記吸気温センサ、上記気温センサ又は上記壁温センサによって検出された温度と、上記のさらなる温度センサによって検出された温度との差が所定値以下であれば、上記吸気温センサ、上記気温センサ又は上記壁温センサによって検出された温度を上記バッテリ液温度初期値とすることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリの温度推定装置。
【請求項３】
上記バッテリ液温度推定手段は、最後にエンジンが停止された時点におけるエンジン冷却水の温度と、エンジンが始動された時点におけるエンジン冷却水の温度と、エンジン冷却水と外気との間の伝熱遅れを伴う熱伝導現象をあらわすモデル式とに基づいて、上記エンジンが停止された時点からオンされた時点までの経過時間を推定することを特徴とする、請求項１に記載のバッテリの温度推定装置。
【請求項４】
上記バッテリ液温度推定手段は、エンジンが始動された時点におけるバッテリ外周部温度が、最後にエンジンが停止された時点におけるバッテリ外周部温度よりも高いときには、バッテリ液温度初期値の推定を行わないことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリの温度推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに付設されたバッテリのバッテリ液温度を推定するバッテリの温度推定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車には、エンジンの始動時にスタータに電力を供給し、あるいはエンジン停止時に各種電装品に電力を供給するために、鉛蓄電池からなるバッテリが設けられる（例えば、特許文献１参照）。そして、バッテリの特性、例えば寿命、入出力能力、容量等はバッテリ液（電解液）の温度により大きく変化する。例えば、バッテリの容量は、バッテリ液の温度が低くなるほど小さくなるので、例えば外気の温度が低いときにはエンジンを始動させることができないこともある。なお、自動車のアイドリング時にアイドルストップを行うようにしたアイドルストップエンジンでは、バッテリの劣化が早まるのでこのような問題が生じやすい。
【０００３】
したがって、バッテリ液の温度を常時把握し、バッテリ液の温度に応じて、バッテリないしは電装品等の使用状態ないしは使用条件を制御ないしは監視するのが望ましい。しかし、バッテリ液は、腐食性をもつ硫酸を含んでいるので、バッテリ液中に温度センサを配設するのは極めて困難である。そこで、従来は、バッテリないしは電装品等の使用状態ないしは使用条件の制御ないしは監視は、吸気温度又はバッテリの周囲の温度（以下「バッテリ周囲温度」という。）に基づいて行われている。
【特許文献１】特開２００６−２１７７５７号公報（段落［００３０］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、バッテリはかなり大きい熱容量ないしは熱時定数を有するので、バッテリ周囲温度とバッテリ液の温度とが一致しないことが多い。例えば、前回の運転から十分に長い時間が経過した後で、エンジンを始動させる場合、エンジン始動時には、バッテリ周囲温度とバッテリ液の温度とはおおむね一致している。しかし、エンジンが運転を開始した後は、バッテリの熱時定数が大きいので、過渡的にバッテリ周囲温度とバッテリ液の温度との間に大きなずれが生じる。また、その後も、エンジンルーム内の温度が激しく変動するので、バッテリ周囲温度とバッテリ液の温度との間にずれが生じることが多い。また、前回の運転からさほど時間が経過していない場合は、エンジン始動時においてもバッテリ周囲温度とバッテリ液の温度とがかなり相違することになる。
【０００５】
このように、従来の手法では、バッテリ液の温度を正確に把握することはできないといった問題がある。本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであって、自動車用のバッテリに対して、バッテリ液中に温度センサを設けることなく、バッテリ液の温度を、エンジンの熱的状態にかかわらず正確に把握することを可能にする手段を提供することを解決すべき課題とする。
【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なされた本発明に係る、エンジンに付設されたバッテリのバッテリ液温度を推定するためのバッテリの温度推定装置は、バッテリ液温度を逐次的に推定するバッテリ液温度推定手段を備えている。このバッテリ液温度推定手段は、エンジンが運転されているときに、ある時点において吸気温センサ若しくはバッテリ周辺に配設された気温センサの検出値に基づいて推定され又は壁温センサによって検出されたバッテリ外周部温度と、前回に算出されたバッテリ液温度と、バッテリ外周部とバッテリ液との間の熱伝導遅れを伴う熱伝導現象をあらわすモデル式とに基づいてバッテリ液の温度変化量を算出し、前回に算出されたバッテリ液温度と上記温度変化量とから（加算して）上記時点における（今回の）バッテリ液温度を算出することによりバッテリ液温度を逐次的に推定する。
【０００７】
そして、バッテリ液温度推定手段は、最後にエンジンが停止された時点におけるバッテリ液温度を記憶しておき、エンジンが始動された時点で、この記憶されているバッテリ液温度と、エンジンが始動された時点におけるバッテリ外周部温度と、エンジンが停止された時点から始動された時点までの経過時間（以下「エンジン停止時間」という。）と、上記モデル式とに基づいて、エンジンが始動された時点におけるバッテリ液温度初期値を算出する。
【０００８】
本発明に係るバッテリの温度推定装置において、エンジンルーム内にさらなる温度センサが設けられている場合、バッテリ液温度推定手段は、エンジンが始動された時点において、吸気温センサ、気温センサ又は壁温センサ（以下「吸気温センサ等」という。）によって検出された温度と、さらなる温度センサ（例えば、エンジン水温センサ、自動変速機の油温センサ等）によって検出された温度との差が所定値以下であれば、吸気温センサ等によって検出された温度をバッテリ液温初期値とするようになっているのが好ましい。このような場合は、エンジン停止時間が十分に長く、吸気温センサ等の検出温度はバッテリ液温度とほぼ一致しているので、この検出温度をバッテリ液温度初期値として用いることができ、またその精度も十分に高いからである。
【０００９】
本発明に係るバッテリの温度推定装置において、バッテリ液温度推定手段は、最後にエンジンが停止された時点におけるエンジン冷却水の温度と、エンジンが始動された時点におけるエンジン冷却水の温度と、エンジン冷却水と外気との間の伝熱遅れを伴う熱伝導現象をあらわすモデル式とに基づいてエンジン停止時間を推定するようになっていてもよい。この場合、温度特性の安定したエンジン水温変化に基づいてエンジン停止時間を逆算することができ、タイマーを設けなくてもエンジン停止時間を推定することができる。
【００１０】
本発明に係るバッテリの温度推定装置において、バッテリ液温度推定手段は、エンジンが始動された時点におけるバッテリ外周部温度が、最後にエンジンが停止された時点におけるバッテリ外周部温度よりも高いときには、バッテリ液温度初期値の推定を行わないようになっているのが好ましい。このような場合は、エンジン停止後にエンジンルーム内の温度が一旦大きく上昇しているので、バッテリ液温度初期値の推定精度が低くなるからである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るバッテリの温度推定装置によれば、バッテリ外周部とバッテリ液との間の熱伝導遅れを伴う熱伝導現象をあらわすモデル式を用いて、エンジンルーム内の温度ないしはバッテリ外周部温度の時々刻々の温度変化に対応して、バッテリ液温度を逐次的に推定するので、バッテリ液中に温度センサを設けることなく、バッテリ外周温度とバッテリ液温度とがずれるような状況下、例えばエンジン停止時間が短い場合でも、バッテリ液温度を推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施の形態（発明を実施するための最良の形態）を具体的に説明する。
図１は、本発明に係るバッテリの温度推定装置（コントロールユニット）を備えた車両用のエンジン１の電気系統の要部を示している。詳しくは図示していないが、このエンジン１は、該エンジン１を搭載している車両Ｗ（自動車）の一時停止時ないしはアイドリング時に、所定の条件が成立すれば停止され、車両Ｗの発進時ないしはアクセルペダル（図示せず）の踏み込み時には自動的に再始動させられるといった動作、いわゆるアイドルストップを行うことにより、燃費性能の向上と二酸化炭素生成量の低減とを図るようにしたアイドルストップエンジンである。なお、アイドルストップを実行する条件は、例えば次のようなものである。
（１）アクセル開度が０である。
（２）ブレーキがオンである。
（３）車速が０である。
【００１３】
図１に示すように、エンジン１には、クランクシャフト（図示せず）によって回転駆動され電力を生成するオルタネータ２（発電機）と、エンジン始動時にクランクシャフト（図示せず）を回転させてエンジン１を始動させるスタータ３（モータ）とが設けられている。さらに、エンジン１には、それぞれ鉛蓄電池からなりオルタネータ２によって充電されるメインバッテリ４及びサブバッテリ５が付設されている。なお、メインバッテリ４とサブバッテリ５とは、オルタネータ２及びスタータ３に対して、互いに並列に接続されている。
【００１４】
メインバッテリ４は、オルタネータ２が発電を停止しているときには、電気負荷６〜８をはじめとする、エンジン１ないしは車両Ｗの種々の電装品等に電力を供給する。なお、オルタネータ２が発電を行っているときには、その発電量が電気負荷６〜８を含む電力系統の総電力需要未満とならない限り、電気負荷６〜８やその他の電装品へはオルタネータ２から電力が供給される。
【００１５】
車両Ｗでは、スタータスイッチ９をオンしてエンジン１を始動させるときには、メインバッテリ４及びサブバッテリ５の両方からスタータ３に電力が供給される。このように、２つのバッテリ４、５からスタータ３に電力が供給されるので、例えば寒冷時でもエンジン１を確実に始動させることができる。しかしながら、メインバッテリ４のみによりスタータ３に電力を供給するようにしてもよい。
【００１６】
これに対して、アイドルストップ状態からエンジン１を始動させるときには、スタータスイッチ９をオンせずに、サブバッテリ５からのみスタータ３に電力が供給される。なお、サブバッテリ５は、スタータ３にのみ電力を供給し、負荷６〜８やその他の電装品には電力を供給しない。このように、サブバッテリ５は、スタータ３に電力を供給するだけであるので、過放電や劣化が生じにくく、アイドルストップ状態からのエンジン１の再始動が確実化される。なお、サブバッテリ５の充電量（ＳＯＣ）が所定の上限値（１００％充電）に達したときには、スイッチ１１がオフされ、サブバッテリ５の過充電が防止される。つまり、スイッチ１１はサブバッテリ５を充電するときにだけオンされる。
【００１７】
さらに、エンジン１ないしは車両Ｗの電気系統の各種制御を行うために、コンピュータを備えたコントロールユニット１２が設けられている。コントロールユニット１２は、課題を解決するための手段の欄に記載された「バッテリの温度推定装置」ないしは「バッテリ液温度推定手段」を含む、エンジン１ないしは車両Ｗの電気系統の総合的な制御手段である。詳しくは図示していないが、コントロールユニット１２は、制御信号の入出力を行う入出力部、デー夕等を記憶するＲＯＭ及びＲＡＭを含む記憶部、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えている。
【００１８】
コントロールユニット１２には、制御情報として、イグニッションスイッチ１３の状態、吸気温センサ１４によって検出されるエンジン１に吸入される空気の温度（吸気温）、水温センサ１５によって検出されるエンジン冷却水の温度（エンジン水温）、それぞれ壁温センサ１６、１７によって検出される両バッテリ４、５の外周部温度（バッテリ外周部温度ないし壁温）、油温センサ１８によって検出される自動変速機（図示せず）の作動油の温度（ＡＴ油温）等が入力されるようになっている。なお、壁温センサ１６、１７は省略してもよい。そして、コントロールユニット１２は、これらの制御情報に基づいて、種々の制御ないしは情報処理を行う。しかしながら、バッテリ液（電解液）の温度の推定以外の一般的なエンジン１又は車両Ｗの制御ないしは情報処理は、当業者にはよく知られており、またかかる一般的な制御は本願発明の要旨とするところでもないので、その説明を省略する。
【００１９】
車両Ｗでは、エンジン１の稼働時（アイドルストップ時を含む）、すなわちエンジン１が運転されているときには、メインバッテリ４及びサブバッテリ５のバッテリ液温度を、熱伝導モデル式を用いて推定により常時把握し、推定されたバッテリ液温度に応じて、バッテリ４、５ないしは電気負荷６〜８等の使用状態ないしは使用条件を制御ないしは監視するようにしている。
【００２０】
以下、車両Ｗにおけるバッテリ液温度の推定手法（以下、略して「液温推定手法」という。）を説明する。まず、図２及び図３を参照しつつ、この液温推定手法の概要を説明する。なお、メインバッテリ４及びサブバッテリ５では、同様の液温推定手法を用いるので、以下ではメインバッテリ４を例にして説明を行う。図２は、液温推定手法の概要を示すブロック図であり、図３は、車両Ｗの普通の走行時及び駐車時における、バッテリ液温度及びエンジン水温の経時変化の一例を示している。なお、図２に示す例では、エンジン１は時刻ｔ１で始動され、時刻ｔ２で停止され、時刻ｔ３で再び始動されている。
【００２１】
図２及び図３に示すように、この液温推定手法では、エンジン１の稼働時（アイドルストップ時を含む）、すなわちエンジン１が運転されているときには、演算ブロックＳ３で、ある時点（今回のバッテリ液温度算出ルーチン）において、壁温センサ１６によって検出されるバッテリ外周部温度と、前回のバッテリ液温度算出ルーチンで算出されたバッテリ液温度とに基づいて、バッテリ外周部とバッテリ液との間の熱伝導遅れを伴う熱伝導現象をあらわすバッテリ液用の熱伝導モデル式（熱伝導方程式）を用いて、この時点（今回）のバッテリ液温度を算出する。壁温センサ１６が設けられていない場合は、吸気温センサ１４によって検出される吸気温をバッテリ外周部温度としてもよい。なお、熱伝導モデル式の具体的な内容は後で説明する。
【００２２】
前記のとおり、この液温推定手法では、各バッテリ液温度算出ルーチンでバッテリ液温度を算出するには、前回のバッテリ液温度算出ルーチンで算出されたバッテリ液温度を必要とする。しかしながら、エンジン１が始動されてバッテリ液温度の算出が開始された場合、第１回目のバッテリ液温度算出ルーチンを実行する際には、前回のバッテリ液温度算出ルーチンは存在しない。したがって、何らかのバッテリ液温度初期値を用いなければ、第１回目のバッテリ液温度算出ルーチン、ひいてはこれに続くバッテリ液温度算出ルーチンを実行することができない。
【００２３】
そこで、演算ブロックＳ１と演算ブロックＳ２とで、バッテリ液温度初期値を算出するようにしている。具体的には、まず演算ブロックＳ１で、エンジン１が始動された時点（以下「IG-ON時」という。）におけるバッテリ外周部温度（又は吸気温）及びエンジン水温と、その前において最後にエンジン１が停止された時点（以下「IG-OFF時」という。）におけるエンジン水温とに基づいて、エンジン冷却水と外気との間の伝熱遅れを伴う熱伝導現象をあらわすエンジン水温用の熱伝導モデル式（熱伝導方程式）とに基づいて、エンジン停止時間、すなわちIG-OFF時からIG-ON時までの経過時間を算出（推定）する。なお、IG-OFF時のエンジン水温はコントロールユニット１２内のメモリに記憶されている。
【００２４】
エンジン停止時間は、例えば、次の式１及び式２により算出することができる。
ｔ＝−Ｔ１・ｌｎ（１−ｙ／Ｅ）……………………………………………式１
Ｅ＝Ａ−α………………………………………………………………………式２
ｔ  ：エンジン停止時間（経過時間）
Ｔ１：エンジン水温熱伝導時定数
ｙ  ：IG-ON時のエンジン水温
Ｅ  ：水温偏差
Ａ  ：IG-OFF時のエンジン水温
α  ：IG-ON時のバッテリ外周部温度（又は吸気温）
【００２５】
演算ブロックＳ２では、演算ブロックＳ１で算出されたエンジン停止時間と、IG-ON時のバッテリ外周部温度（又は吸気温）と、IG-OFF時のバッテリ液温度とに基づいて、前記のバッテリ用の熱伝導モデル式を用いて、バッテリ液温度初期値を算出する。なお、IG-OFF時のバッテリ液温度はコントロールユニット１２内のメモリに記憶されている。そして、このバッテリ液温度初期値は、演算ブロックＳ３によって実行される第１回目のバッテリ液温度算出ルーチンで用いられる。なお、コントロールユニット１２に、エンジン停止時間をカウントするタイマカウンタが設けられている場合は、演算ブロックＳ１を設けず、タイマカウンタによってカウントされたエンジン停止時間を演算ブロックＳ２に入力すればよい。
【００２６】
バッテリ液温度初期値は、例えば、次の式３、式４及び式５により算出することができる。
（ｔ＜Ｔ２×０．９の場合）
Ｄ＝Ｃ−Ｆ・［１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｔ２）］………………………………式３
Ｆ＝Ｃ−α………………………………………………………………………式４
Ｄ  ：バッテリ液温度初期値
Ｃ  ：IG-OFF時のバッテリ液温度
Ｆ  ：(IG-OFF時のバッテリ液温度)−(IG-ON時のバッテリ外周部温度)
Ｔ２：バッテリ液温度熱伝導時定数
ｔ  ：エンジン停止時間（経過時間）
α  ：IG-ON時のバッテリ外周部温度（吸気温）
（ｔ≧Ｔ２×０．９の場合）
Ｄ＝α……………………………………………………………………………式５
Ｄ  ：バッテリ液温度初期値
α  ：IG-ON時のバッテリ外周部温度（吸気温）
【００２７】
以下、バッテリ液用熱伝導モデル式を説明する。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、この実施の形態におけるバッテリ液用熱伝導モデル式では、メインバッテリ４の外形は正六面体であると仮定し、かつ、メインバッテリ４における熱移動は、バッテリ外周部（壁面）とバッテリ液との間の熱流入部における熱伝導によって生じるものと仮定している。なお、図４（ｂ）においては、温度勾配が存在する部分が熱流入部である。ここで、バッテリ外周部の厚さは比較的薄いので、バッテリ外周部内にはほとんど温度差が生じない。そこで、バッテリ外周部内における温度勾配は無視している。また、バッテリ液内部の温度勾配も無視している。
【００２８】
そして、このバッテリ液用熱伝導モデル式では、１次元定常熱伝導モデルで熱移動をあらわしている。この場合、バッテリ外周部とバッテリ液との間の熱移動量は、次の式６であらわされる。
Ｑ＝ｋ・Ａ・Δｔ・（Ｔx1−Ｔx2）／ａ………………………………………式６
Ｑ  ：熱移動量（バッテリ液への流入熱量）
ｋ  ：熱流入部の熱伝導率
Ａ  ：熱流入部の面積
Δｔ：時間間隔（時間増分）
Ｔx1：バッテリ外周部の温度
Ｔx2：バッテリ液の温度
ａ  ：熱流入部の厚さ
【００２９】
式６に示すように、メインバッテリ４では、例えばバッテリ外周部の温度がバッテリ液の温度の温度より高い場合、バッテリ外周部（バッテリ外部）からバッテリ液に、所定の時間間隔Δｔ（時間幅）に、Ｑの熱量が流入する。このため、バッテリ液の温度は上昇するが、その時間間隔Δｔにおける温度変化量（この場合は、温度上昇量）は、下記の式７であらわされる。
ΔＴx2＝Ｑ／Ｃｐ…………………………………………………………式７
ΔＴx2：バッテリ液の温度変化量（温度上昇量）
Ｑ    ：熱移動量（バッテリ液への流入熱量）
Ｃｐ  ：バッテリ液の熱容量（比熱×質量）
【００３０】
また、時間間隔Δｔ経過後のバッテリ液温度は、下記の式８であらわされる。
Ｔx2’＝Ｔx2＋ΔＴx2……………………………………………………式８
Ｔx2’：時間間隔Δｔ経過後のバッテリ液温度
Ｔx2  ：時間間隔Δｔ経過前のバッテリ液の温度
ΔＴx2：バッテリ液の温度変化量（温度上昇量）
【００３１】
かくして、ある時点から、式６及び式７を用いて、時間間隔Δｔ毎に逐次的にバッテリ液の温度変化量温度を算出することにより、時々刻々のバッテリ温度を算出ないしは推定することができる。なお、第１回目のバッテリ液の温度変化量の算出にはバッテリ液温度初期値を必要とする。
図５に、式６〜式８により時々刻々のバッテリ温度を算出する場合における、演算ブロック図を示す。コントロールユニット１２においては、図５に示す演算ブロック図にしたがって、バッテリ液温度ないしはバッテリ液の温度変化量を演算する。
【００３２】
以下、前記のバッテリ液用熱伝導モデル式を用いた、より具体的な液温推定手法を説明する。
図６は、バッテリ液用熱伝導モデル式を用いたバッテリ液温度の推定システム（以下、略して「液温推定システム」という。）の一例を示すブロック図である。図６に示すように、この液温推定システムは、バッテリ液用熱伝導モデル式を用いて、エンジン１の稼動時に時々刻々のバッテリ温度を算出（推定）するバッテリ温度演算部２０と、エンジン停止時間、すなわちエンジン１が停止されてから次に始動されるまでの経過時間を算出（推定）する経過時間演算部２１と、バッテリ温度初期値を算出（推定）する初期液温推定演算部２２とを備えている。
【００３３】
バッテリ温度演算部２０は、エンジン１が運転されているときには、所定の時間間隔で、今回（現在）のバッテリ外周部温度（又は吸気温）と、前回のバッテリ液温（推定値）とに基づいて、式６〜式８を用いるバッテリ液用熱伝導モデル式により、今回（現在）のバッテリ温度を演算する。この演算には、バッテリ液温度熱伝導時定数Ｔ２（式３、式４参照）が用いられる。なお、第１回目のバッテリ温度の演算にはバッテリ温度初期値を必要とするが、このバッテリ温度初期値は、初期液温推定演算部２２から入力される。
【００３４】
経過時間演算部２１は、エンジン１が始動された時点（IG-ON時）におけるバッテリ外周部温度（又は吸気温）及びエンジン水温と、最後（最近）にエンジン１が停止された時点（IG-OFF時）におけるエンジン水温とに基づいて、エンジン冷却水と外気との間の伝熱遅れを伴う熱伝導現象をあらわすエンジン水温用熱伝導モデル式に基づいて、エンジン停止時間、すなわちIG-OFF時からIG-ON時までの経過時間を算出する。この演算には、エンジン水温熱伝導時定数Ｔ１（式１、式２参照）が用いられる。
【００３５】
図７に示すように、エンジン１が停止され、エンジン１の稼働が停止された後、エンジン水温は低下してゆく。ここで、エンジン停止時間、すなわちエンジン１が停止された時点からの経過時間と、エンジン水温の低下量との間には、エンジン水温熱伝導時定数Ｔ１によって定まる一義的な関係がある。したがって、エンジン水温の低下量、すなわち、IG-OFF時におけるエンジン水温とIG-ON時におけるエンジン水温の差に基づいて、エンジン停止時間を算出することができる。そこで、経過時間演算部２１では、IG-OFF時におけるエンジン水温と、IG-ON時におけるエンジン水温と、エンジン水温熱伝導時定数Ｔ１とに基づいて、エンジン停止時間を算出する。
【００３６】
初期液温推定演算部２２は、経過時間演算部２１で算出されたエンジン停止時間（経過時間）と、エンジン１が始動された時点（IG-ON時）のバッテリ外周部温度（又は吸気温）と、エンジン１が停止された時点（IG-OFF時）のバッテリ液温度とに基づいて、バッテリ用熱伝導モデル式を用いて、バッテリ液温度初期値を算出する。この演算には、バッテリ液温度熱伝導時定数Ｔ２（式３、式４参照）が用いられる。初期液温推定演算部２２で算出されたバッテリ液温度初期値は、前記のとおり、バッテリ温度演算部２０において第１回目のバッテリ温度の演算に用いられる。
【００３７】
図８に示すように、エンジン１が停止され、エンジン１の稼働が停止された後、バッテリ液温は低下してゆく。ここで、エンジン停止時間、すなわちエンジン１が停止された時点からの経過時間と、バッテリ液温度の低下量との間には、バッテリ液温度熱伝導時定数Ｔ２によって定まる一義的な関係がある。したがって、IG-OFF時におけるバッテリ液温度と、エンジン停止時間とに基づいて、バッテリ液温度の低下量、ひいてはIG-ON時におけるバッテリ液温度、すなわちバッテリ液温度初期値を算出することができる。そこで、初期液温推定演算部２２では、IG-OFF時におけるバッテリ液温度と、エンジン停止時間と、バッテリ液温度熱伝導時定数Ｔ２とに基づいて、IG-ON時におけるバッテリ液温度、すなわちバッテリ液温度初期値を算出する。
【００３８】
なお、コントロールユニット１２に、エンジン停止時間をカウントするタイマカウンタが設けられている場合は、経過時間演算部２１を設ける必要はなく、タイマカウンタによってカウントされたエンジン停止時間を初期液温推定演算部２２に入力すればよい。
【００３９】
前記のとおり、この液温推定手法ないしは液温推定システムでは、バッテリ液温度初期値を、IG-OFF時におけるバッテリ液温度と、エンジン停止時間と、バッテリ液温度熱伝導時定数Ｔ２とに基づいて算出（推定）するようにしている。しかしながら、エンジン停止時間が十分に長い場合は、車両Ｗ全体がほぼ外気温と同一温度となる。したがって、エンジン停止時間が十分に長い場合は、バッテリ液温度もバッテリ外周部温度も、ほぼ外気温と同一温度となる。したがって、このような場合に、エンジン１を始動させるときには、バッテリ液温度初期値を算出せずに、その時点におけるバッテリ外周部温度（又は吸気温）あるいはエンジン水温をバッテリ液温度初期値として用いることができる。
【００４０】
そして、コントロールユニット１２に、エンジン停止時間をカウントするタイマカウンタが設けられている場合は、カウントされたエンジン停止時間が、車両Ｗ全体がほぼ外気温と同一温度になると予測される時間（例えば、５〜８時間）を超えていれば、バッテリ外周部温度（又は吸気温）あるいはエンジン水温をバッテリ液温度初期値として用いればよい。
【００４１】
しかし、コントロールユニット１２にこのようなタイマカウンタが設けられていない場合は、エンジン１が始動された時点において、吸気温センサ１４によって検出される吸気温又は壁温センサ１７によって検出されたバッテリ外周部温度と、水温センサ１５によって検出されるエンジン水温又は油温センサ１８によって検出される自動変速機の作動油の温度との差が所定値以下（例えば、５℃以下）であれば、吸気温又はバッテリ外周部温度をバッテリ液温度初期値としてもよい。このような場合は、車両Ｗ全体がほぼ外気温と同一温度となっていると考えられるからである。
【００４２】
また、前記のとおり、この液温推定手法ないしは液温推定システムでは、エンジン１が停止されてエンジン１の稼働が停止された後は、バッテリ液温度が単調に減少することを前提として、バッテリ液温度初期値を算出（推定）している。しかしながら、例えば図９に示すように、車両Ｗが高速道路を比較的長時間走行した後に、エンジン１の稼働が停止されたような場合は、シリンダブロック等から大量の熱がエンジンルーム内に放出されるため、エンジンルーム内は一時的に温度が上昇し、これに伴ってバッテリ外周温度ひいてはバッテリ液温度が上昇することがある。このような場合に、前記のように、バッテリ液温度が単調に減少することを前提としてバッテリ液温度初期値を推定すると、その推定精度が低下することになる。
【００４３】
そこで、エンジン１が始動された時点におけるバッテリ外周部温度（又は吸気温）が、最後にエンジン１が停止された時点におけるバッテリ外周部温度（又は吸気温）よりも高いときには、バッテリ液温度初期値の推定を行わないようにするのが好ましい。
【００４４】
以上、本発明に係る液温推定手法ないしは液温推定システムによれば、バッテリ液用熱伝導モデル式あるいはエンジン水温用熱伝導モデル式を用いて、吸気温ないしはバッテリ外周部温度の時々刻々の温度変化に対応して、バッテリ液温度を逐次的に推定するので、バッテリ液中に温度センサを設けることなく、バッテリ外周温度とバッテリ液温度とがずれるような状況下、例えばエンジン停止時間が短い場合でも、バッテリ液温度を高精度で推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るバッテリ液温度推定システムを備えた車両の電気系統の要部を示す模式図である。
【図２】本発明に係るバッテリ液温度の推定手法を示すブロック図である。
【図３】車両の走行時と駐車時とにおけるバッテリ液温度及びエンジン水温の経時変化を示すグラフである。
【図４】（ａ）はバッテリの外形を模式化して示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すバッテリの模式的な縦断面図である。
【図５】バッテリ液温度推定システムの演算手法を示すブロック図である。
【図６】バッテリ液温度推定システムの構成を示すブロック図である。
【図７】エンジンが停止された後におけるエンジン水温の経時変化を示すグラフである。
【図８】エンジンが停止された後におけるバッテリ液温度の経時変化を示すグラフである。
【図９】エンジンが停止された後におけるバッテリ温度の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４６】
Ｗ  車両、１  エンジン、２  オルタネータ、３  スタータ、４  メインバッテリ、５  サブバッテリ、６  電気負荷、７  電気負荷、８  電気負荷、９  スタータスイッチ、１１  スイッチ、１２  コントロールユニット、１３  イグニッションスイッチ、１４  吸気温センサ、１５  水温センサ、１６  壁温センサ、１７  壁温センサ、１８  油温センサ、２０  バッテリ温度演算部、２１  経過時間演算部、初期液温推定演算部２２。
【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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