(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、発電機と、バッテリとを備える車両において、前記車両の停車時、及び前記車両の減速時の一部の期間において、前記エンジンのアイドリングストップ制御を実行可能な電源制御装置であって、
前記車両の走行履歴に基づいて前記車両が停車していた時間の割合である停車時間率を算出する第１算出手段と、
前記走行履歴に基づいて前記車両の減速時に前記アイドリングストップ制御が許可されていた時間と、前記車両が停車していた時間との和の割合である停止可能時間率を算出する第２算出手段と、
前記車両の減速時に前記アイドリングストップ制御の許可条件が成立している場合、前記算出された停止可能時間率に基づいて前記アイドリングストップ制御に係る消費電力量を推定し、前記車両の減速時に前記許可条件が成立していない場合、前記算出された停車時間率に基づいて前記消費電力量を推定する推定手段と、
前記バッテリの残存電力量が、前記推定された消費電力量を下回ることを回避するように、前記発電機の発電による前記バッテリの充電を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電源系を制御する電源制御装置に関し、特にアイドリングストップ機能を有する車両の電源制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば、車両の停車時間率から該車両のアイドリングストップ中の消費電力を推定し、該推定された消費電力に基づいてアイドリングストップ用電力量を設定し、該設定されたアイドリングストップ用電力量を下回ることを回避するように、バッテリのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を制御する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１６７２１９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、車両の減速時等に、エンジンと駆動輪との間の動力伝達を遮断し惰性により車両を走行させる、所謂フリーランが知られている。このフリーラン時にもエンジンのアイドリングストップを実行することができれば、燃費の向上を図ることができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、車両の停車時のみアイドリングストップを実行することを前提としている。このため、停車時に加えフリーラン時にもエンジンのアイドリングストップが実行されると、特許文献１に記載の技術では、アイドリングストップ中の消費電力量がアイドリングストップ用電力量を上回ってしまい、アイドリングストップ制御が禁止・中断される可能性があるという技術的問題点がある。
【０００６】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、停車時に加え、減速中のフリーラン時にもエンジンのアイドリングストップを実行することができる電源制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電源制御装置は、上記課題を解決するために、エンジンと、発電機と、バッテリとを備える車両において、前記車両の停車時、及び前記車両の減速時の一部の期間において、前記エンジンのアイドリングストップ制御を実行可能な電源制御装置であって、前記車両の走行履歴に基づいて前記車両が停車していた時間の割合である停車時間率を算出する第１算出手段と、前記走行履歴に基づいて前記車両の減速時に前記アイドリングストップ制御が許可されていた時間と、前記車両が停車していた時間との和の割合である停止可能時間率を算出する第２算出手段と、前記車両の減速時に前記アイドリングストップ制御の許可条件が成立している場合、前記算出された停止可能時間率に基づいて前記アイドリングストップ制御に係る消費電力量を推定し、前記車両の減速時に前記許可条件が成立していない場合、前記算出された停車時間率に基づいて前記消費電力量を推定する推定手段と、前記バッテリの残存電力量が、前記推定された消費電力量を下回ることを回避するように、前記発電機の発電による前記バッテリの充電を制御する制御手段と、を備える。
【０００８】
本発明の電源制御装置によれば、当該電源制御装置は、車両の停車時、及び車両の減速時の一部の期間において、エンジンのアイドリングストップ制御を実行可能に構成されている。当該電源制御装置は、第１算出手段、第２算出手段、推定手段及び制御手段を備えている。
【０００９】
例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる第１算出手段は、車両の走行履歴に基づいて該車両が停車していた時間の割合である停車時間率を算出する。車両の走行履歴の取得方法や、停車時間率の算出方法については、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。
【００１０】
例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる第２算出手段は、車両の走行履歴に基づいて、該車両の減速時にアイドリングストップ制御が許可されていた時間と、車両が停車していた時間との和の割合である停止可能時間率を算出する。
【００１１】
「アイドリングストップ制御が許可されていた時間」とは、実際にアイドリングストップ制御が実行されたか否かにかかわらず、停車時以外でアイドリングストップ制御が可能となる所定の条件（例えば時速２０ｋｍ以下、減速中等）を満たしていた時間を意味する。
【００１２】
例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる推定手段は、車両の減速時にアイドリングストップ制御の許可条件が成立している場合、第２算出手段により算出された停止可能時間率に基づいてアイドリングストップ制御に係る消費電力量を推定する。他方で、車両の減速時にアイドリングストップ制御の許可条件が成立していない場合、推定手段は、第１算出手段により算出された停車時間率に基づいてアイドリングストップ制御に係る消費電力量を推定する。
【００１３】
例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる制御手段は、バッテリの残存電力量が、推定手段により推定された消費電力量を下回ることを回避するように、発電機の発電によるバッテリの充電を制御する。バッテリの充電制御方法には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。
【００１４】
本発明の電源制御装置によれば、第２算出手段により停止可能時間率が算出される。そして、車両の減速時にアイドリングストップ制御の許可条件が成立している場合には、推定手段が、停止可能時間率に基づいてアイドリングストップ制御に係る消費電力量を推定し、制御手段が、バッテリの残存電力量が、該推定された消費電気量を下回らないようにバッテリの充電を制御する。
【００１５】
つまり、本発明では、車両の減速時にアイドリングストップ制御が許可されていた時間と、車両が停車していた時間とが考慮された停止可能時間率に基づいて、バッテリの充電制御が行われる。このため、車両の停車時に加えて、減速中のフリーラン時にアイドリングストップ制御によりエンジンが停止された場合であっても、バッテリのＳＯＣを適切に維持することができる。
【００１６】
他方で、車両の減速時にアイドリングストップ制御の許可条件が成立していない場合にも、停止可能時間率に基づいてアイドリングストップ制御に係る消費電力量が推定されると、バッテリのＳＯＣが過大となり、燃費が悪化する可能性がある。そこで、本発明では、車両の減速時にアイドリングストップ制御の許可条件が成立していない場合には、車両が停車していた時間のみから求められる停車時間率に基づいてアイドリングストップ制御に係る消費電力量が推定される。従って、燃費の悪化を抑制することができる。
【００１７】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る車両の構成を示す概略構成図である。
【図２】実施形態に係るＥＣＵの構成の一部を機能的に示す図である。
【図３】実施形態に係る近過去停車時間率の算出概念を示す概念図である。
【図４】実施形態に係る選択ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】ＳＯＣ配分要求レベル算出用マップの一例である。
【図６】目標ＳＯＣ値算出用テーブルの一例である。
【図７】実施形態に係るバッテリのＳＯＣ制御用閾値の一例を示す図である。
【図８】実施形態に係る車両の車速、カウント及びバッテリのＳＯＣについてのタイムチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の電源制御装置に係る実施形態について、図１乃至図８を参照して説明する。
【００２０】
（車両の構成）
先ず、実施形態に係る車両の構成について、図１を参照して説明する。図１において、車両２００は、エンジン１０、自動変速機１５、ディファレンシャルギア２０、駆動輪２５、スタータ３０、オルタネータ３５、バッテリ４０及びＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）５０を備えて構成されている。
【００２１】
車両２００は、エンジン１０のアイドリングストップ機能を有する車両である。本実施形態では特に、車両２００は、停車時に加え、減速時の一部の期間においてもアイドリングストップ機能によりエンジン１０を停止可能に構成されている。
【００２２】
エンジン１０は、例えばガソリン等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に伝達されると共に、例えばベルトドライブ等である駆動機構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。
【００２３】
自動変速機１５は、変速比の変更（所謂シフトチェンジ）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に伝達される。この結果、車両１００の加速・減速が行われることとなる。
【００２４】
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う。オルタネータ３５により発電された電力は、インバータ（図示せず）を介してバッテリ４０の充電等に用いられる。
【００２５】
バッテリ４０は、例えば電圧１２Ｖ（ボルト）の直流電源としての鉛蓄電池等であり、エンジン１０の本体以外に設けられた周辺機器に電力を供給する。以降、エンジン１０の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」と称する。補機の集まりを「補機類」と称する。
【００２６】
車両１００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、ナビゲート機器７８等を備える。
【００２７】
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、停止している車両１００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９０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。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。
【００２８】
ＥＣＵ５０は、コンピュータプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、コンピュータプログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、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は、バッテリ４０から電力の供給を受けている。
【００２９】
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（バッテリ電流）を検出するバッテリ電流センサ８８、及びオルタネータ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等がある。ＥＣＵ５０に接続され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等がある。
【００３０】
ＥＣＵ５０は、各種センサ、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（即ち、アイドリングストップ制御）すると共に、バッテリ４０のＳＯＣ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。
【００３１】
（ＥＣＵの構成）
次に、ＥＣＵ５０の構成について、図２を参照して説明する。図２において、ＥＣＵ５０は、ＳＯＣ制御部１００及びアイドリングストップ制御部１４０を備えて構成されている。ＳＯＣ制御部１００及びアイドリングストップ制御部１４０は、実際には、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である。
【００３２】
アイドリングストップ制御部１４０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／再始動させる指示Ｓｓをスタータ３０に出力する。
【００３３】
アイドリングストップ制御部１４０は、車両２００の減速時に所定の減速時エンジン停止条件が成立した場合には、車両２００の減速中からエンジン１０を停止させる。アイドリングストップ制御部１４０は、上記減速時エンジン停止条件が成立しない場合には、車両２００が停止したときにエンジン１０を停止させる。その後、アイドリングストップ制御部１４０は、アクセル開度センサ８６により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。
【００３４】
ここで「減速時エンジン停止条件」は、例えば、車速が時速２０ｋｍ以下、減速中（即ち、ブレーキオン又はアクセルオフ）、前回のエンジン再始動後の最高車速が時速２０ｋｍ以上、エンジン回転数が１５００ｒｐｍ以下、等である。尚、自動変速機１５が、無段変速機である場合には、更に、自動変速機１５のシフトがＤレンジ、路面勾配が−１０度から５度の範囲内、等も減速時エンジン停止条件に含まれる。
【００３５】
減速時エンジン停止条件として挙げた数値は一例であり、本発明が適用される車両の仕様等に応じて適宜変更されてよい。
【００３６】
ＳＯＣ制御部１００は、目標ＳＯＣ推定部１１０、バッテリＳＯＣ算出部１２０及びフィードバック制御部１３０を備える。
【００３７】
目標ＳＯＣ推定部１１０は、車両の走行時に、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（以降、適宜“ストップアンドスタート期間”と称する）において確保すべきＳＯＣを、目標ＳＯＣ値Ｃ１として推定するものである。
【００３８】
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（以降、“バッテリ電流”と称する）Ａｂに基づいて、バッテリ４０の現在のＳＯＣ（以降、“現在ＳＯＣ値”と称する）Ｃ２を算出する。
【００３９】
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、該差分値をゼロ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。該電圧指示値Ｓｖは、オルタネータ３５の発電量を指示するものであり、オルタネータ３５に送られる。
【００４０】
目標ＳＯＣ推定部１１０について説明を加える。目標ＳＯＣ推定部１１０は、走行環境予測部１１２、自車両状態予測部１１４、ＳＯＣ配分要求レベル算出部１１６及び目標ＳＯＣ算出部１１８を備える。
【００４１】
走行環境予測部１１２は走行環境を予測する。ここで「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。即ち、「走行環境」は、アイドリングストップ制御によるエンジンの停止を引き起こす車両の走行環境である。
【００４２】
走行環境予測部１１２は、具体的には例えば、車両２００の停車時間率、平均速度、ハンドルの平均舵角等を用いて複数の走行環境指数を求め、該求められた複数の走行環境指数の加重平均を、総合走行環境指数Ｐ１（図２における“市街地／郊外区分Ｐ１”）として求める。
【００４３】
具体的には例えば、車両２００の平均速度が低いほど市街化度が高くなるので、走行環境予測部１１２は、平均車速が低いほど、平均車速から導かれる走行環境指数を高い値とする。或いは、ハンドルの平均舵角は、車両２００の走行中にハンドルが大きく切られ、又は多数回切られると大きくなる。従って、ハンドルの平均舵角が大きいほど市街化度が高くなると考えられるので、走行環境予測部１１２は、平均舵角が大きいほど、平均舵角から導かれる走行環境指数を高い値とする。
【００４４】
車両２００の停車時間率が高いほど市街化度が高くなるので、走行環境予測部１１２は、停車時間率が高いほど、停車時間率から導かれる走行環境指数を高い値とする。
【００４５】
本実施形態に係る停車時間率の算出方法について具体的に説明する。
【００４６】
走行環境予測部１１２は、車両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、及び車輪速センサ８２によって検出された車輪速に基づいて、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。
【００４７】
本実施形態では、走行環境予測部１１２は、所定期間の長さが互いに異なる２つのユニット、近過去停車時間率算出部（図示せず）と、遠過去停車時間率算出部（図示せず）とを有している。
【００４８】
近過去停車時間率算出部は、例えば過去のＸ分間という比較的短期間における車両２００の停車時間の比率（以降、適宜“近過去停車時間率”と称する）を算出する。遠過去停車時間率算出部は、例えば過去のＹ分間（Ｙ＞Ｘ）という比較的長期間における車両２００の停車時間の比率（以降、適宜“遠過去停車時間率”と称する）を算出する。尚、本実施形態では、Ｘ＝１０、Ｙ＝１５として以降の説明を行う。
【００４９】
停車時間率の算出方法について、図３を参照して説明を加える。図３は、実施形態に係る近過去停車時間率の算出概念を示す概念図である。
【００５０】
近過去停車時間率算出部は、運転者によるイグニッションスイッチ９０の操作を受けてエンジン１０が始動された後、車両２００の車速が所定速度（例えば１５ｋｍ／ｈ）を上回った時点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開始する。
【００５１】
具体的には、近過去停車時間率算出部は、図３に示すように、記憶スタックＳＴ１を有している。該記憶スタックＳＴ１は、１０個のスタック要素Ｍ（１）〜Ｍ（１０）により構成されている。近過去停車時間率算出部は、６０秒毎に、その６０秒間における停車時間を求め、その求めた結果をスタック要素Ｍ（１）〜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。
【００５２】
停車時間は、車輪速センサ８２によって検出された車輪速に基づいて車両が停止しているか否かが判定され、停止している時間が、６０秒間にわたって計測することによって求められる。即ち、近過去停車時間率算出部は、６０秒の期間における停車時間を、６０秒の周期で順次求め、求められ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。
【００５３】
より具体的には、図３（ａ）に示すように、近過去停車時間率算出部は、６０秒経過時に２０秒という停車時間をスタック要素Ｍ（１）に格納し、１２０秒経過時に０秒という停車時間をスタック要素Ｍ（２）に格納し、１８０秒経過時に６０秒という停車時間をスタック要素Ｍ（３）に格納する。
【００５４】
図３（ｂ）に示すように、最後のスタック要素Ｍ（１０）まで停車時間が格納された場合、即ち合計で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。このとき、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。停車時間ｐｔの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（１）〜Ｍ（１０）に停車時間が格納された場合、近過去停車時間率算出部は、記憶スタックＳＴ１の先頭のスタック要素Ｍ（１）に戻って、停車時間を順に更新する。
【００５５】
近過去停車時間率算出部は、上述した停車時間取得ルーチンに加えて、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では、近過去停車時間率算出部は、記憶スタックＳＴ１の各スタック要素Ｍ（１）〜Ｍ（１０）に格納されている停車時間の合計値を求め、該求められた合計値を、全てのスタック要素Ｍ（１）〜Ｍ（１０）を埋めるに要する時間（６００秒）で割ることにより近過去停車時間率Ｒ１を求める。近過去停車時間率Ｒ１は、スタック要素Ｍが更新される度に、即ち６０秒毎に、再計算される。
【００５６】
遠過去停車時間率算出部も、上述した近過去停車時間率算出部と同様に、停車時間取得ルーチン及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。ただし、遠過去停車時間率算出部は、記憶スタックＳＴ２の各スタック要素Ｎ（１）〜Ｎ（１０）（図示せず）を、９０秒毎に順次更新する。即ち、遠過去停車時間率算出部は、９０秒の期間における車両２００の停車時間を、各スタック要素Ｎ（１）〜Ｎ（１０）に格納する。
【００５７】
遠過去停車時間率算出部は、記憶スタックＳＴ２の各スタック要素Ｎ（１）〜Ｎ（１０）に格納されている停車時間の合計値を求め、該求められた合計値を、全てのスタック要素Ｎ（１）〜Ｎ（１０）を埋めるに要する時間（９００秒）で割ることにより遠過去停車時間率Ｒ２を求める。遠過去停車時間率Ｒ２は、スタック要素Ｎが更新される度に、即ち９０秒毎に、再計算される。
【００５８】
上述した停車時間率の算出は、運転者によるイグニッションスイッチ９０のオフ操作を受けてエンジン１０が停止されるまで継続して実行される。
【００５９】
走行環境予測部１１２は、近過去停車時間率算出部及び遠過去停車時間率算出部によって夫々算出された近過去停車時間率Ｒ１及び遠過去停車時間率Ｒ２のうち、値の大きい方を停車時間率として採用する。
【００６０】
尚、停車時間率は上述の算出方法によって求められた値に限らず、例えば所定期間のうち車輪速Ｖｈがゼロである時間の合計の割合としてもよい。
【００６１】
ところで、上述したように、車両２００は停車時に加え、減速時の一部の期間においてもアイドリングストップ制御によりエンジン１０を停止可能である。このため、走行環境予測部１１２は、所定期間のうち、車両２００の停車時間と、車両２００の減速時に、上述した減速時エンジン停止条件が成立していた時間との合計の割合を、停止可能時間率として算出する。
【００６２】
具体的には、走行環境予測部１１２は、所定期間の長さが互いに異なる２つのユニット、近過去停止可能時間率算出部（図示せず）と、遠過去停止可能時間率算出部（図示せず）とを有している。
【００６３】
近過去停止可能時間率算出部及び遠過去停止可能時間率算出部各々は、上述した停車時間取得ルーチン及び停車時間率算出ルーチンと同様のルーチンを実行する。ただし、近過去停止可能時間率算出部及び遠過去停止可能時間率算出部各々は、車両２００が停止している時間と、減速時エンジン停止条件が成立している時間とが合計された値を停止可能時間として取得する。
【００６４】
近過去停止可能時間率算出部は、取得された停止可能時間を、例えば６００秒で割ることにより近過去停止可能時間率を算出する。他方、遠過去停止可能時間率算出部は、取得された停止可能時間を、例えば９００秒で割ることにより遠過去停止可能時間率を算出する。
【００６５】
走行環境予測部１１２は、近過去停止可能時間率算出部及び遠過去停止可能時間率算出部によって夫々算出された近過去停止可能時間率及び遠過去停止可能時間率のうち、値の大きい方を停止可能時間率として採用する。
【００６６】
走行環境予測部１１２は、車両２００の減速時のアイドリングストップ制御が許可されている場合には、停車時間率に代えて、停止可能時間率を用いて走行環境指数を求める。走行環境予測部１１２は、停止可能時間率が高いほど、停止可能時間率から導かれる走行環境指数を高い値とする。
【００６７】
ここで、走行環境予測部１１２は、図４のフローチャートに示すルーチンに従って、停車時間率及び停止可能時間率のいずれを用いるかを決定する。
【００６８】
図４において、走行環境予測部１１２は、停車時間率を算出する（ステップＳ１０１）。次に、走行環境予測部１１２は、車両２００に、減速時のアイドリングストップ制御（減速ストップアンドスタート）が実装されているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。減速時のアイドリングストップ制御が実装されているか否かは、例えば該当するプログラムが存在するか否かを検出して判定すればよい。
【００６９】
減速時のアイドリングストップ制御が実装されていると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、走行環境予測部１１２は、停止可能時間率を算出する（ステップＳ１０３）。続いて、走行環境予測部１１２は、減速時のアイドリングストップ制御が許可されているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００７０】
具体的には例えば、走行環境予測部１１２は、前回エンジン１０を再始動するためにクランキングした際の最低電圧が所定値（例えば８Ｖ）未満であったことを条件に、減速時のアイドリングストップ制御が許可されていると判定する。
【００７１】
尚、自動変速機１５が無段変速機である場合には、減速時のアイドリングストップ制御が許可されているか否かが判定される際に、クランキング時の最低電圧に加え、自動変速機１５のシフトや、路面勾配等も考慮される。減速時のアイドリングストップ制御を許可する条件については、本発明が適用される車両の仕様等に応じて適宜設定されてよい。
【００７２】
減速時のアイドリングストップ制御が許可されていると判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、走行環境予測部１１２は、停止可能時間率を用いて走行環境指数を求める（ステップＳ１０５）。
【００７３】
他方、減速時のアイドリングストップ制御が許可されていないと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、走行環境予測部１１２は、停車時間率を用いて走行環境指数を求める（ステップＳ１０６）。
【００７４】
ステップＳ１０２の処理において、減速時のアイドリングストップ制御が実装されていないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、走行環境予測部１１２は、停車時間率を用いて走行環境指数を求める（ステップＳ１０７）。
【００７５】
再び図２に戻り、自車両状態予測部１１４は、車両２００の状態である自車両状態を予測する。「自車両状態」とは、車両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。
【００７６】
具体的には、自車両状態予測部１１４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Ａｂと、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。
【００７７】
ＳＯＣ配分要求レベル算出部１１６は、総合走行環境指数Ｐ１及び自車両状態Ｐ２に基づいてＳＯＣ配分要求レベルＰ３を算出する。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。
【００７８】
具体的には、ＳＯＣ配分要求レベル算出部１１６は、ＳＯＣ配分要求レベル算出用マップＭＰ（図５参照）を用いて、総合走行環境指数Ｐ１及び自車両状態Ｐ２に基づいてＳＯＣ配分要求レベルを算出する。ここで「ＳＯＣ配分要求レベル」は、バッテリ４０の使用可能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際の配分レベルを指定するパラメータである。
【００７９】
図５に示すように、ＳＯＣ配分要求レベル算出用マップＭＰは、横軸に総合走行環境指数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。
【００８０】
このようなマップは、例えば総合走行環境指数Ｐ１と、自車両状態Ｐ２と、ＳＯＣ配分要求レベルＰ３との関係を、予め実験的に或いはシミュレーションにより求めることにより構成すればよい。
【００８１】
図５に例示したＳＯＣ配分要求レベル算出マップＭＰ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。総合走行環境指数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。
【００８２】
目標ＳＯＣ算出部１１８は、目標ＳＯＣ値算出用テーブルＴＢ（図６参照）を用いて、ＳＯＣ配分要求レベルＰ３に基づいて目標ＳＯＣ値Ｃ１を算出し、該算出された目標ＳＯＣ値Ｃ１をフィードバック制御部１３０（図２参照）に送る。
【００８３】
図６に示すように、目標ＳＯＣ値算出用テーブル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。このようなテーブルは、例えばＳＯＣ配分要求レベルＰ３と目標ＳＯＣ値Ｃ１との関係を、予め実験的に或いはシミュレーションにより求めることにより構成すればよい。
【００８４】
図６に示すように、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、使用可能ＳＯＣ範囲Ｗを、カット可能な発電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。「カット可能な発電容量」は、充電制御における発電抑制により削減可能な電力量であり「充電制御用容量」とも呼ばれる。
【００８５】
上述した処理の結果、ＥＣＵ５０により、現在ＳＯＣ値Ｃ２が目標ＳＯＣ値Ｃ１となるようにオルタネータ３５が制御されるので、車両２００の走行中に、バッテリ４０の残存容量（即ち、現在ＳＯＣ値Ｃ２）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ことができる。
【００８６】
アイドリングストップ用容量について、図７及び図８を参照して説明を加える。
【００８７】
本実施形態に係るＥＣＵ５０は、上述した、現在ＳＯＣ値Ｃ２が目標ＳＯＣ値Ｃ１となるようにオルタネータ３５が制御されるフィードバック制御の他に、バッテリ４０のＳＯＣに応じた制御を実行する。
【００８８】
具体的には例えば、バッテリ４０のＳＯＣが、アイドリングストップ禁止閾値（図７参照）を下回った場合、ＥＣＵ５０は、アイドリングストップ制御を禁止すると共に、オルタネータ３５に係る発電指示電圧を、急速充電用の電圧値に設定する。この結果、オルタネータ３５が急速充電用の定電圧発電を行い、バッテリ４０への急速充電が実行される。
【００８９】
また、ＥＣＵ５０は、バッテリ４０のＳＯＣが、ダンパー制御閾値（図７参照）を下回った場合、オルタネータ３５に係る発電指示電圧の上限値を、例えばフィードバック制御における電圧指示値Ｓｖ（図２参照）の上限値よりも高い値に設定する。この結果、バッテリ４０への単位時間当たりの充電量が増えるので、バッテリ４０のＳＯＣを比較的早期に回復することができる。このような制御処理を、本実施形態では「ダンパー制御」と称する。尚、ダンパー制御では、オルタネータ３５に係る発電指示電圧が、車両２００の走行状態に応じて変化する点で、上述の急速充電と異なる。
【００９０】
ダンパー制御を実行するか否かを決定するダンパー制御閾値は、アイドリングストップ禁止閾値に、ダンパー制御閾値基本項とダンパー制御閾値補正項とを加えることにより求められる。
【００９１】
ダンパー制御閾値基本項は、停車時間率又は停止可能時間率から求められるエンジン１０の停止時間、補機電流量に基づいて求められる。具体的には、例えば停車時間率と推定最大停車時間との関係を示すマップ（図示せず）又は、停止可能時間率と推定最大停止可能時間との関係を示すマップ（図示せず）を用いて、停車時間率又は停止可能時間率に基づいて推定最大停車時間又は推定最大停止可能時間が求められる。該求められた推定最大停車時間又は推定最大停止可能時間と、補機電流量との積をＳＯＣの単位に変換した値が、ダンパー制御閾値基本項として求められる。
【００９２】
停車時間率及び停止可能時間率は、上述の如く、車両２００の過去の走行状態（即ち、走行履歴）に基づいて求められる。このため、停車時間率及び停止可能時間率各々に基づく、推定最大停車時間及び推定最大停止可能時間は、次回のストップアンドスタート期間の予測値と言える。従って、推定最大停車時間又は推定最大停止可能時間と、補機電流量との積は、次回のストップアンドスタート期間に使用されると推定される電力量（以降、適宜“推定消費電力量”と称する）と言える。つまり、ダンパー制御閾値基本項は、推定消費電力量をＳＯＣの単位に変換した値である。
【００９３】
ダンパー制御閾値補正項は、現在の充放電電流積算値と、過去（例えば５分前）の充放電電流積算値との差分と、任意の定数である割掛率との積をＳＯＣの単位に変換した値である。尚、充放電電流積算値の求め方については、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。
【００９４】
ここで、図８に示すように、減速時のアイドリングストップ制御が許可されている場合、エンジン１０は、時刻ｔ１から時刻ｔ３まで停止することとなる。このため、車両２００の停止時のみアイドリングストップ制御によりエンジン１０が停止される場合に比べて、エンジン１０の停止時間が長くなり、推定消費電力量も多くなる。
【００９５】
従って、減速時のアイドリングストップ制御が許可されている場合（即ち、停止可能時間率が用いられた場合）のダンパー制御閾値は、減速時のアイドリングストップ制御が許可されていない場合（即ち、停車時間率が用いられた場合）のダンパー制御閾値よりも大きくなる。尚、図８中段の「カウント」（縦軸）は、停止可能時間率又は停車時間率を意味する。
【００９６】
フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御目標値は、ダンパー制御閾値に所定のマージンを加えた値であり、図２における目標ＳＯＣ値Ｃ１に対応する値である。つまり、図７におけるＳＯＣ下限値からフィードバック制御目標値までが、図６におけるアイドリングストップ用容量に相当する。
【００９７】
上述のフィードバック制御により、バッテリ４０のＳＯＣが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ので、バッテリ４０のＳＯＣが推定消費電力量を下回ることも回避することができる。また、ダンパー制御が実行された場合には、バッテリ４０のＳＯＣが比較的速やかにダンパー制御閾値以上に回復されるので、この場合も、バッテリ４０のＳＯＣが推定消費電力量を下回ることを回避することができる。
【００９８】
実施形態に係る「オルタネータ３５」は、本発明に係る「発電機」の一例である。実施形態に係る「走行環境予測部１１２」は、本発明に係る「第１算出手段」及び「第２算出手段」の一例である。実施形態に係る「ＥＣＵ５０」は、本発明に係る「推定手段」、「制御手段」及び「電源制御装置」の一例である。
【００９９】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電源制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１００】
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、３５…オルタネータ、４０…バッテリ、５０…ＥＣＵ、７０…補機類、２００…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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