(57)【要約】【課題】補機への給電制限が実施される可能性を少なくする。【解決手段】車両制御装置１０は、バッテリ１２に設けられた電圧センサ２１、電流センサ２２および温度センサ２３から得られたバッテリ１２の電圧値、電流値および液温度に基づき、バッテリ１２が供給できる供給可能電流値を正確に算出し、この供給可能電流値を用い、エコランの制御、給電制限すべき電装品の特定などを行うようにしたので、補機１４への不当な給電制限を少なくすることができる。【選択図】図１
2007191097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電装品への電源供給を行うバッテリおよびエンジン動作中に発電して前記バッテリを充電するオルタネータを備えた車両にて、所定のエンジン停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止し、所定のエンジン再始動条件が成立すると前記エンジンを自動的に再始動するようにしたエコラン機能を有する車両制御装置において、
前記バッテリが供給できる供給可能電流値を算出する供給可能電流値算出手段と、
各電装品が必要とする必要電流値の合計と前記供給可能電流値とを比較してエコラン制御を行うエコラン制御手段と、
前記必要電流値の合計が前記供給可能電流値および前記オルタネータの電流値の和と所定の関係が成立した際に、前記電装品への給電制限を実施する給電制限手段と、
を備えていることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記供給可能電流値算出手段は、前記供給可能電流値を、前記バッテリの電圧値、前記バッテリの放電が終止する際の電圧値および前記バッテリの内部抵抗値から算出することを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記供給可能電流値算出手段は、前記バッテリの内部抵抗値を、エンジン始動時から前記エンジンが完爆するまでの間に所定周期ごとにサンプリングした前記バッテリの電圧値および電流値から算出することを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記供給可能電流値算出手段は、エンジン始動時から所定時間以内に前記エンジンが完爆した場合にのみ、前記バッテリの内部抵抗値を算出することを特徴とする請求項３記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記エコラン制御手段は、エコラン実施中は、所定周期ごとに前記エコランを許可するか禁止するかの判定を行うことを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記エコラン制御手段は、エコラン実施中でエコランを許可するか禁止するかの判定をする場合、前記必要電流値の合計から、車両が一時停止していることにより使用されなくなった電装品の必要電流値を除外していることを特徴とする請求項５記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記エコラン制御手段は、エコラン実施中で前記必要電流値の合計が前記供給可能電流値よりも大きい状態が所定時間経過した場合、前記エンジンを再始動させることを特徴とする請求項５記載の車両制御装置。
【請求項８】
前記必要電流値の合計から前記供給可能電流値を減算した発電必要電流値の発電量が少なくとも得られるよう前記オルタネータの電圧値を調整するための調整電圧値を算出して前記オルタネータに発電指令するオルタネータ発電指令手段、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【請求項９】
前記オルタネータ発電指令手段は、前記調整電圧値を、車両の走行状態および前記バッテリの電圧値に応じて前記オルタネータが出力できる最大電圧値によりガードすることを特徴とする請求項８記載の車両制御装置。
【請求項１０】
前記給電制限手段は、前記必要電流値の合計が前記供給可能電流値および前記オルタネータの電流値の和を超えると予測された際に、前記必要電流値の合計から前記供給可能電流値および前記オルタネータの電流値の和を減算して給電制限電流値を算出し、前記電装品とその優先度および消費電流値とを関連付けたテーブルを参照し、優先度の低い順でかつ消費電流値の合計が少なくとも前記給電制限電流値を超えるような給電制限対象電装品を特定することを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【請求項１１】
前記給電制限手段は、前記必要電流値の合計が前記供給可能電流値および前記オルタネータの電流値の和を超えると予測された際に、使用されていない安全系ユニットとしての電装品の使用が予測された場合、前記電装品への給電制限を実施することを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【請求項１２】
前記給電制限手段は、給電制限の要因が充電系統の故障である場合、前記充電系統の故障と前記電装品の使用抑制とをユーザに通知することを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【請求項１３】
電装品への電源供給を行うバッテリおよびエンジン動作中に発電して前記バッテリを充電するオルタネータを備えた車両にて、所定のエンジン停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止し、所定のエンジン再始動条件が成立すると前記エンジンを自動的に再始動するようにしたエコラン機能を有する車両制御方法において、
コンピュータにより、
供給可能電流値算出手段が、前記バッテリが供給できる供給可能電流値を算出するステップと、
エコラン制御手段が、各電装品が必要とする必要電流値の合計と前記供給可能電流値とを比較してエコラン制御を行うステップと、
給電制限手段が、前記必要電流値の合計が前記供給可能電流値および前記オルタネータの電流値の和と所定の関係が成立した際に、前記電装品への給電制限を実施するステップと、
の処理が実行されることを特徴とする車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両制御装置および車両制御方法に関し、特に電装品への電源供給を行うバッテリおよびエンジン動作中に発電してバッテリを充電するオルタネータを備えた車両にて、所定のエンジン停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止し、所定のエンジン再始動条件が成立するとエンジンを自動的に再始動するようにしたエコラン機能を有する車両制御装置および車両制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、車両には、所定のエンジン停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止し、所定のエンジン再始動条件が成立するとエンジンを自動的に再始動するようにしたエコランシステムが搭載されているものがある。
【０００３】
また、そのような車両の中には、カーオーディオなどの補機を始め、急ブレーキをかけたり滑りやすい路面でブレーキをかけたりした際に、タイヤロックによるスリップを防止するＡＢＳ(Anti-Lock Brake System)、急ブレーキをかけた際に、ペダル踏力を補助してより強いブレーキ力を得るブレーキアシスト、レーダーにより前方走行車両などとの距離を測定し、衝突不可避時に、ブレーキアシストやシートベルトの巻き込みによるユーザ拘束を行うプリクラッシュセイフティシステムなどの安全系ユニットを含む多くの電装品が搭載されているものがある。
【０００４】
このような車両において、電装品に供給される電流値が不足してきた場合、補機への給電制限を実施し、人命を重視するために安全系ユニットへの給電を確保する電源マネジメント機能がさらに搭載される動向がある。
【０００５】
この電源マネジメント機能としては、たとえば、イグニッションスイッチがオンでアイドリングストップの状態で所定条件が成立すればエンジンが始動するエコラン実施中で、バッテリが劣化している場合やバッテリの蓄電量が低い場合やエコラン実施回数が多い場合に、複数の電装品による消費電力を一律に抑制し、エコラン実施中の車両の消費電力を軽減する技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−１０６６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、エコランを実施してエコラン状態となり、エンジンが停止してオルタネータが発電していないにも拘らず補機や安全系ユニットの電装品が使用されている状態が長時間継続された場合、バッテリは供給可能電流値がエコラン状態に移行する前よりも確実に少ない状態にあるので、エコランからの復帰時、バッテリの状態によっては、安全系ユニット以外の補機への給電制限が常に起きやすくなる状況にある。
【０００７】
ここで、電装品に供給される電流値が不足してきて補機への給電制限が実施される場合、バッテリから電装品へ供給できる電流値の算出を正確に行うことができていないために、たとえば、供給できる電流値が少なく見積もられ、安全系ユニットへの給電を確保して補機への給電制限が必要以上に実施されることがある。このような給電制限によって、バッテリの供給可能な実際の電流値からは、本来、給電制限が不要な補機についても給電制限が実施される可能性があり、たとえば、音楽鑑賞中に音楽再生が途切れてしまうなど、ユーザの利便性を損ねる場合があるなどの問題点があった。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、補機への給電制限を少なくすることができる車両制御装置および車両制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、上記課題を解決するために、電装品への電源供給を行うバッテリおよびエンジン動作中に発電して前記バッテリを充電するオルタネータを備えた車両にて、所定のエンジン停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止し、所定のエンジン再始動条件が成立すると前記エンジンを自動的に再始動するようにしたエコラン機能を有する車両制御装置において、前記バッテリが供給できる供給可能電流値を算出する供給可能電流値算出手段と、各電装品が必要とする必要電流値の合計と前記供給可能電流値とを比較してエコラン制御を行うエコラン制御手段と、前記必要電流値の合計が前記供給可能電流値および前記オルタネータの電流値の和と所定の関係が成立した際に、前記電装品への給電制限を実施する給電制限手段と、を備えていることを特徴とする車両制御装置が提供される。
【００１０】
また、本発明では、電装品への電源供給を行うバッテリおよびエンジン動作中に発電して前記バッテリを充電するオルタネータを備えた車両にて、所定のエンジン停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止し、所定のエンジン再始動条件が成立すると前記エンジンを自動的に再始動するようにしたエコラン機能を有する車両制御方法において、コンピュータにより、供給可能電流値算出手段が、前記バッテリが供給できる供給可能電流値を算出するステップと、エコラン制御手段が、各電装品が必要とする必要電流値の合計と前記供給可能電流値とを比較してエコラン制御を行うステップと、給電制限手段が、前記必要電流値の合計が前記供給可能電流値および前記オルタネータの電流値の和と所定の関係が成立した際に、前記電装品への給電制限を実施するステップと、の処理が実行されることを特徴とする車両制御方法が提供される。
【００１１】
このような車両制御装置および車両制御方法によると、バッテリが供給できる供給可能電流値を正確に算出し、この供給可能電流値に基づき、エコランの制御を行い、各電装品が必要とする必要電流値の合計が供給可能電流値およびオルタネータの電流値の和と所定の関係が成立した際には、電装品への電源供給を制限するようにしたので、安全系ユニット以外の電装品である補機への不当な給電制限を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の車両制御装置および車両制御方法は、供給可能電流値算出手段によりバッテリが供給できる供給可能電流値を正確に算出し、この正確な供給可能電流値に基づき、エコラン制御手段と、給電制限手段とを制御するようにしたので、給電制限手段による補機に対する不必要な給電制限の実施をなくすことができ、ユーザの利便性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、車両制御システムのシステム構成について説明する。
図１は車両制御システムのシステムブロック図である。
【００１４】
車両制御システムは、エコラン機能を有する車両制御装置１０を備え、この車両制御装置１０には、エンジン動作中に発電するオルタネータ１１、電装品への電源供給を行うバッテリ１２、安全系ユニット１３、補機１４およびメータ電子制御ユニット１５が電源ライン１６を介して接続されている。この補機１４は、電源ライン１６に、補機１４への電源供給を遮断することができるスイッチ１７を介して接続されている。また、車両制御装置１０には、スイッチ１７およびメータ電子制御ユニット１５が信号ライン１８を介して接続されている。
【００１５】
オルタネータ１１には、電圧を検出する電圧センサ１９および電流を検出する電流センサ２０が設けられ、これらの電圧センサ１９および電流センサ２０の出力端子は図示はしないが車両制御装置１０に接続されている。また、バッテリ１２には、電圧センサ２１、電流センサ２２および温度を検出する温度センサ２３が設けられ、これらの電圧センサ２１、電流センサ２２および温度センサ２３の出力端子は図示はしないが車両制御装置１０に接続されている。
【００１６】
車両に搭載された複数の電装品には安全系ユニット１３および補機１４が含まれていて、安全系ユニット１３は安全系の電装品であり、たとえば、エンジン制御システム、ブレーキ制御システムなどの電子制御ユニットなどが挙げられ、補機１４は安全系ユニット１３以外の電装品であり、たとえば、カーオーディオやカーナビゲーションなどが挙げられる。
【００１７】
この車両制御装置１０は、バッテリ１２の電圧センサ２１、電流センサ２２および温度センサ２３により検出された信号を基にバッテリ１２が供給できる供給可能電流値を算出し、その供給可能電流値に基づいてエコランを許可するか禁止するかの判定、オルタネータ１１が発電すべき発電必要電流値の算出、補機１４への給電制限などを実施する。
【００１８】
補機１４への給電制限が実施される際、スイッチ１７およびメータ電子制御ユニット１５は車両制御装置１０から信号ライン１８を介して給電制限を実施する旨の給電制限信号を受信し、その場合、スイッチ１７は電源ライン１６を遮断し、メータ電子制御ユニット１５は給電制限が実施された補機１４をユーザに通知する。
【００１９】
なお、図示はしないが、車両制御装置１０は、他の電子制御ユニットまたはセンサから、アイドル、加速、定速もしくは減速の車両の走行状態、および、エンジン回転数を表す信号などを受けている。
【００２０】
次に、車両制御装置１０のハードウェア構成について説明する。
図２は車両制御装置のハードウェアブロック図である。
車両制御装置１０は、マイクロコンピュータ（マイコン）３０を備え、このマイコン３０は、車両制御装置１０内のバス３１に接続されていて、Ｉ／Ｆ(Interface)３２を介して外部の信号ライン１８に接続されている。
【００２１】
マイコン３０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)３３を有し、ＣＰＵ３３には、ＲＯＭ(Read Only Memory)３４およびＲＡＭ(Random Access Memory)３５がマイコン３０内のバス３６を介して接続されている。また、ＣＰＵ３３には、バス３１がバス３６を介して接続されている。
【００２２】
ＣＰＵ３３は、車両制御装置１０全体を制御する。ＲＡＭ３５には、ＣＰＵ３３が実行するＯＳ(Operating System)のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ３５には、ＣＰＵ３３の処理に必要な各種データが格納される。ＲＯＭ３４には、ＯＳのプログラムやアプリケーションプログラムなどが格納される。
【００２３】
このアプリケーションプログラムは、車両制御装置１０が実行する供給可能電流値算出処理、エコラン制御処理、オルタネータ発電指令処理、給電制限処理のためのプログラムなどを含んでいる。
【００２４】
次に、図２のハードウェア構成により実現される車両制御装置１０の機能構成について説明する。
図３は車両制御装置の機能ブロック図である。
【００２５】
車両制御装置１０は、バッテリ監視部４１、オルタネータ監視部４２、供給可能電流値算出部４３、エコラン制御部４４、オルタネータ発電指令部４５、優先度テーブル４６および給電制限部４７を備えている。
【００２６】
バッテリ監視部４１は、電圧センサ２１、電流センサ２２および温度センサ２３がそれぞれ検出したバッテリ１２の電圧値、電流値および液温度をサンプリングする。また、オルタネータ監視部４２は、電圧センサ１９および電流センサ２０がそれぞれ検出したオルタネータ１１の電圧値および電流値をサンプリングする。
【００２７】
供給可能電流値算出部４３は、バッテリ監視部４１がサンプリングしたバッテリ１２の電圧値および電流値から、バッテリ１２の内部抵抗値を算出してバッテリ１２が供給できる供給可能電流値を算出する。また、供給可能電流値算出部４３は、バッテリ監視部４１がサンプリングしたバッテリ１２の液温度の変化量に基づき、供給可能電流値を適宜更新する。
【００２８】
エコラン制御部４４は、供給可能電流値に基づき、エコランを許可するか禁止するかの判定をする。この判定の結果に基づき、エコラン制御部４４は、バッテリ１２から安全系ユニット１３および補機１４に供給される電流値が不足している場合エコランを禁止し、電流値が足りている場合エコランを許可する。
【００２９】
オルタネータ発電指令部４５は、供給可能電流値に基づき、安全系ユニット１３および補機１４に供給される電流値が不足しないようオルタネータ１１が発電すべき発電必要電流値を算出し、この発電必要電流値の発電量が少なくとも得られるようオルタネータ１１に発電指令する。
【００３０】
優先度テーブル４６は、補機１４とその優先度および消費電流値とを関連付けてＲＯＭ３４に記憶している。
給電制限部４７は、オルタネータ発電指令部４５により安全系ユニット１３および補機１４に供給される電流値が不足していると判定された後、オルタネータ監視部４２がサンプリングしたオルタネータ１１の電流値および供給可能電流値に基づき、安全系ユニット１３および補機１４に供給される電流値の不足分である給電制限電流値を算出する。この給電制限電流値から、給電制限部４７は、優先度テーブル４６を参照し、優先度の低い順でかつ消費電流値の合計が少なくとも給電制限電流値を超えるように、給電制限される最小数の給電制限対象の補機１４を特定し、給電制限対象となった補機１４のスイッチ１７を遮断してその補機１４への給電制限を実施し、その旨をメータ電子制御ユニット１５を介してユーザに通知する。
【００３１】
なお、車両制御装置１０は、エンジンを制御するエンジン制御装置と一体でもよい。また、エコラン制御部４４自体を別ユニットとし、そのユニットと車両制御装置１０が通信することにより本発明を実施してもよい。
【００３２】
次に、供給可能電流値算出部４３による処理について説明する。
図４は供給可能電流値算出処理を示すフローチャートである。
供給可能電流値算出部４３は、供給可能電流値算出処理プログラムにより以下のステップに従った処理を実行する。
【００３３】
［ステップＳ１１］ＣＰＵ３３は、スタータ駆動によりエンジンが始動されたか否かを判定する。始動された場合、処理はステップＳ１２に進み、始動されなかった場合、供給可能電流値算出処理は終了する。
【００３４】
［ステップＳ１２］ＣＰＵ３３は、エンジンが始動されてから所定時間が経過したか否かを判定する。これは、エンジン始動初期の段階にスタータ突入電流が流れるが、この突入電流をバッテリ１２の電流値としてサンプリングしないようにするため、エンジン始動から所定時間待つためのものである。所定時間が経過した場合、処理はステップＳ１３に進み、所定時間が経過していない場合このステップＳ１２の処理を繰り返す。
【００３５】
［ステップＳ１３］ＣＰＵ３３は、電圧センサ２１および電流センサ２２によりそれぞれ検出されたバッテリ１２の電圧値および電流値のサンプリングを開始する。
［ステップＳ１４］ＣＰＵ３３は、エンジンが完爆したか否かを判定する。完爆した場合、処理はステップＳ１８に進み、完爆していない場合、処理はステップＳ１５に進む。
【００３６】
［ステップＳ１５］ＣＰＵ３３は、今回サンプリングしたバッテリ１２の電圧値および電流値と、前回サンプリングしたバッテリ１２の電圧値および電流値とから、電圧値の変化量および電流値の変化量を算出し、電圧値の変化量を電流値の変化量で除算してバッテリ１２の内部抵抗値を算出する。
【００３７】
［ステップＳ１６］ＣＰＵ３３は、エンジンが始動されてから所定時間が経過したか否かを判定する。エンジンが始動されて所定時間が経過したにも拘らず完爆していない場合、スタータが正常に動作していないなどのトラブルの可能性があるので、供給可能電流値算出処理は終了する。また、エンジンが始動されて所定時間が経過していない場合、処理はステップＳ１７に進む。
【００３８】
［ステップＳ１７］ＣＰＵ３３は、スタータによる駆動が終了したか否かを判定する。エンジンが始動されて完爆していないにも拘らずスタータによる駆動が終了した場合、スタータが正常に動作していないなどのトラブルの可能性があるので、供給可能電流値算出処理は終了する。また、スタータによる駆動が終了していない場合、処理はステップＳ１４に戻る。
【００３９】
［ステップＳ１８］ＣＰＵ３３は、バッテリ１２の電圧値および電流値のサンプリングを終了する。
ここで、サンプリングを開始してからエンジンが完爆するまでの間にサンプリングされたバッテリ１２の電圧値および電流値から、バッテリ１２の内部抵抗値がそれぞれ算出されている。
【００４０】
［ステップＳ１９］ＣＰＵ３３は、バッテリ１２の内部抵抗値を決定する。この内部抵抗値は、ステップＳ１５の処理で算出されたバッテリ１２の各内部抵抗値の平均値、最大値もしくは最頻値である。なお、バッテリ１２の各内部抵抗値の中の外れ値を削除してからバッテリ１２の内部抵抗値を決定してもよい。
【００４１】
［ステップＳ２０］ＣＰＵ３３は、バッテリ１２の電圧値からバッテリ１２が放電できなくなるときの放電終止電圧値を減算し、その減算結果をバッテリ１２の内部抵抗値で除算してバッテリ１２が供給できる供給可能電流値を算出する。
【００４２】
［ステップＳ２１］ＣＰＵ３３は、温度センサ２３により検出されたバッテリ１２の液温度をＴａとして記憶する。
次に、供給可能電流値算出部４３によるバッテリ１２の内部抵抗値更新処理について説明する。
【００４３】
図５はバッテリ内部抵抗値更新処理を示すフローチャート、図６はバッテリの温度特性を示す図であり、（Ａ）は液温度に対する内部抵抗値特性を示し、（Ｂ）は液温度に対応する内部抵抗値が関連付けられたテーブルを示している。
【００４４】
供給可能電流値算出部４３は、エンジン完爆後に、供給可能電流値算出処理プログラムにより以下のステップに従った処理を繰り返し実行する。
［ステップＳ３１］ＣＰＵ３３は、温度センサ２３により検出されたバッテリ１２の液温度をＴｂとして記憶する。
【００４５】
［ステップＳ３２］ＣＰＵ３３は、前回のバッテリ１２の液温度Ｔａと現在の液温度Ｔｂとの差が所定値Ｔｏ以上か否かを判定する。所定値Ｔｏ以上の場合、処理はステップＳ３３に進み、所定値Ｔｏ未満の場合、バッテリ内部抵抗値更新処理は終了する。
【００４６】
ここで、バッテリ１２は、その内部抵抗値が液温度の変化に対応して変化する温度特性を有しているので、記憶されている液温度とその後に変化した液温度とを比較することで、液温度が変化した分、内部抵抗値も変化している。すなわち、バッテリ１２は、図６の（Ａ）に示すように、液温度Ｔが上昇するに従って内部抵抗値Ｒが小さくなる温度特性を有し、この温度特性は、図６の（Ｂ）に示すように、バッテリ１２の液温度Ｔと内部抵抗値Ｒとを関連付けてテーブルの形式でＲＯＭ３４に記憶されている。
【００４７】
［ステップＳ３３］ＣＰＵ３３は、安全系ユニット１３の必要電流値および補機１４の使用電流値の和から供給可能電流値を減算し、オルタネータ１１が発電すべき発電必要電流値を算出する。
【００４８】
［ステップＳ３４］ＣＰＵ３３は、オルタネータ１１の電流値が発電必要電流値よりも所定値Ｉｏ以上大きいか否かを判定する。大きい場合、処理はステップＳ３７に進み、小さい場合、処理はステップＳ３５に進む。
【００４９】
［ステップＳ３５］ＣＰＵ３３は、車両が一時停止されているか否かを判定する。一時停止されている場合、処理はステップＳ３７に進み、一時停止されていない場合、処理はステップＳ３６に進む。
【００５０】
［ステップＳ３６］ＣＰＵ３３は、ステップＳ３２の処理でバッテリ１２の液温度Ｔａと液温度Ｔｂとの差が所定値Ｔｏ以上になったときから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過した場合、処理はステップＳ４５に進み、所定時間が経過していない場合、処理はステップＳ３３に戻る。
【００５１】
［ステップＳ３７］ＣＰＵ３３は、オルタネータ発電指令部４５によりオルタネータ１１の調整電圧値を制御してオルタネータ１１の電圧値を徐々に減圧させ、その分バッテリ１２を放電させ、バッテリ１２の電圧値および電流値を変動させる。
【００５２】
［ステップＳ３８］ＣＰＵ３３は、電圧センサ２１および電流センサ２２により検出されたバッテリ１２の電圧値および電流値の所定周期ごとのサンプリングを開始する。
［ステップＳ３９］ＣＰＵ３３は、サンプリングを開始してから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過した場合、処理はステップＳ４１に進み、所定時間が経過していない場合、処理はステップＳ４０に進む。
【００５３】
［ステップＳ４０］ＣＰＵ３３は、今回サンプリングしたバッテリ１２の電圧値および電流値と、前回サンプリングしたバッテリ１２の電圧値および電流値とから、電圧値の変化量および電流値の変化量を算出し、電圧値の変化量を電流値の変化量で除算してバッテリ１２の内部抵抗値を算出する。
【００５４】
［ステップＳ４１］ＣＰＵ３３は、バッテリ１２の電圧値および電流値のサンプリングを終了する。
ここで、オルタネータ１１の電圧値を徐々に減圧し始めてから所定時間が経過するまでの間にサンプリングされたバッテリ１２の電圧値および電流値から、バッテリ１２の内部抵抗値がそれぞれ算出されている。
【００５５】
［ステップＳ４２］ＣＰＵ３３は、バッテリ１２の内部抵抗値を決定する。この内部抵抗値は、ステップＳ４０の処理で算出されたバッテリ１２の各内部抵抗値の平均値、最大値もしくは最頻値である。なお、バッテリ１２の各内部抵抗値の中の外れ値を削除してからバッテリ１２の内部抵抗値を決定してもよい。
【００５６】
［ステップＳ４３］ＣＰＵ３３は、バッテリ１２の電圧値から放電終止電圧値を減算し、その減算結果をバッテリ１２の内部抵抗値で除算してバッテリ１２が供給できる供給可能電流値を算出して更新する。
【００５７】
［ステップＳ４４］ＣＰＵ３３は、最新のバッテリ１２の内部抵抗値を算出した際のバッテリ１２の液温度Ｔｂを液温度Ｔａとして記憶する。
［ステップＳ４５］ＣＰＵ３３は、予めＲＯＭ３４に記憶されている上記のテーブルを参照し、バッテリ１２の液温度に対応するバッテリ１２の内部抵抗値を取得して仮に更新する。
【００５８】
［ステップＳ４６］ＣＰＵ３３は、バッテリ１２の電圧値から放電終止電圧値を減算し、その減算結果をバッテリ１２の内部抵抗値で除算してバッテリ１２が供給できる供給可能電流値を算出して仮に更新する。
【００５９】
これらのステップＳ４５およびＳ４６の処理は、バッテリ１２の液温度が変化しているにも拘らずバッテリ１２の内部抵抗値の更新ができないときに、実測値の代りに理論値の内部抵抗値に基づいて供給可能電流値を仮に更新しようとするものである。すなわち、たとえば、高速道路などを長時間にわたって定速で走行した場合、エンジン回転数が一定なので、オルタネータ１１の発電量の変化が少なくなる。これにより、オルタネータ１１の電流値が大きくなりにくくかつ車両も停車しないので、ステップＳ４２およびＳ４３の処理に進みにくくなり、内部抵抗値および供給可能電流値が更新されにくくなる。このような内部抵抗値および供給可能電流値が更新されない状況を回避するため、ステップＳ４５およびＳ４６の処理で、理論値の内部抵抗値を取得して供給可能電流値を仮に更新している。なお、理論値の内部抵抗値を取得して供給可能電流値を仮に更新した後に、ステップＳ４２の処理に進むことができた場合、実測値の内部抵抗値で供給可能電流値を更新することになる。
【００６０】
次に、エコラン制御部４４によるエコラン制御処理について説明する。
図７はエコラン制御処理を示すフローチャートである。
エコラン制御部４４は、エコラン制御処理プログラムにより以下のステップに従った処理を繰り返し実行する。
【００６１】
［ステップＳ５１］ＣＰＵ３３は、エコラン条件が成立したか否かを判定する。このエコラン条件は、たとえば、車両走行後にブレーキペダルを踏み込んで一時停止し、車速が０であって車両の走行状態がアイドルになっている場合に成立する。成立した場合、処理はステップＳ５２に進み、成立しなかった場合、処理はステップＳ６３に進む。
【００６２】
［ステップＳ５２］ＣＰＵ３３は、エコランを許可するか禁止するかを判定する。供給可能電流値が安全系ユニット１３の必要電流値および補機１４の使用電流値の和よりも大きい場合は、エコランを許可し、処理はステップＳ５３に進み、小さい場合は、エコランを禁止し、処理はステップＳ６３に進む。
【００６３】
［ステップＳ５３］ＣＰＵ３３は、エコランを許可して実施する。
［ステップＳ５４］ＣＰＵ３３は、電圧センサ２１および電流センサ２２によりそれぞれ検出されたバッテリ１２の電圧値および電流値の所定周期ごとのサンプリングを開始する。
【００６４】
［ステップＳ５５］ＣＰＵ３３は、エコランを実施してから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過した場合、処理はステップＳ５７に進み、所定時間が経過していない場合、処理はステップＳ５６に進む。
【００６５】
［ステップＳ５６］ＣＰＵ３３は、今回サンプリングしたバッテリ１２の電圧値および電流値と、前回サンプリングしたバッテリ１２の電圧値および電流値とから、電圧値の変化量および電流値の変化量を算出し、電圧値の変化量を電流値の変化量で除算してバッテリ１２の内部抵抗値を算出する。
【００６６】
［ステップＳ５７］ＣＰＵ３３は、バッテリ１２の電圧値および電流値のサンプリングを終了する。
このとき、エコランを実施してから所定時間が経過するまでの間にサンプリングされたバッテリ１２の電圧値および電流値から、バッテリ１２の内部抵抗値がそれぞれ算出されている。
【００６７】
［ステップＳ５８］ＣＰＵ３３は、バッテリ１２の内部抵抗値を決定する。この内部抵抗値は、ステップＳ５６の処理で算出されたバッテリ１２の各内部抵抗値の平均値、最大値もしくは最頻値である。なお、バッテリ１２の各内部抵抗値の中の外れ値を削除してからバッテリ１２の内部抵抗値を決定してもよい。
【００６８】
［ステップＳ５９］ＣＰＵ３３は、バッテリ１２の電圧値から放電終止電圧値を減算し、その減算結果をバッテリ１２の内部抵抗値で除算してバッテリ１２が供給できる供給可能電流値を算出する。
【００６９】
［ステップＳ６０］ＣＰＵ３３は、エコラン実施中に、エコランを禁止するためのエコラン禁止条件が成立したか否かを判定する。供給可能電流値が安全系ユニット１３の必要電流値および補機１４の使用電流値の和よりも小さい場合は、エコラン禁止条件が成立し、処理はステップＳ６１に進み、大きい場合は、エコラン禁止条件が成立せず、処理はステップＳ５４に戻る。なお、エコラン実施中は、たとえば、ＡＢＳなどの安全系ユニット１３は動作することはないので、そのような安全系ユニット１３の必要電流値を除外することができ、エコラン禁止条件が成立しにくくなっている。
【００７０】
［ステップＳ６１］ＣＰＵ３３は、エコラン禁止条件成立から所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過した場合、処理はステップＳ６２に進み、所定時間が経過していない場合このステップＳ６１の処理を繰り返す。
【００７１】
［ステップＳ６２］ＣＰＵ３３は、エコランを禁止してエンジンを強制的に再始動させ、発電を開始させる。
［ステップＳ６３］ＣＰＵ３３は、エコラン条件が成立していないとき、または、エコラン条件が成立してもエコランが許可されていないとき、エコランを禁止する。
【００７２】
次に、オルタネータ発電指令部４５によるオルタネータ発電指令処理について説明する。
図８はオルタネータへの発電指令処理を示すフローチャート、図９はエンジン回転数に対する発電可能電圧値特性を示す図、図１０はバッテリの内部抵抗値に対する発電可能電圧値の補正係数特性を示す図、図１１は車両の走行状態およびバッテリの電圧値に対するオルタネータの出力電圧値特性を示す図である。
【００７３】
オルタネータ発電指令部４５は、エンジンが完爆した場合に、オルタネータ発電指令処理プログラムにより以下のステップに従った処理を繰り返し実行する。
［ステップＳ７１］ＣＰＵ３３は、他の電子制御ユニットまたはセンサから受けている車両状態、すなわち、アイドル、加速、定速もしくは減速の車両の走行状態、および、エンジン回転数を取得する。
【００７４】
［ステップＳ７２］ＣＰＵ３３は、バッテリ状態、すなわち、電圧センサ２１および電流センサ２２によりそれぞれ検出されたバッテリ１２の電圧値および電流値を取得し、供給可能電流値算出部４３がステップＳ４２の処理で算出したバッテリ１２の内部抵抗値を取得する。
【００７５】
［ステップＳ７３］ＣＰＵ３３は、エンジン回転数に対応する発電可能電圧値を取得する。オルタネータ１１は、図９に示すように、エンジン回転数に応じて発電できる発電可能電圧値Ｖｔが変化する特性を有しているので、ＣＰＵ３３はその特性を格納しているＲＯＭ３４を参照し、ステップＳ７１の処理で取得したエンジン回転数に対応する発電可能電圧値Ｖｔを取得する。
【００７６】
［ステップＳ７４］ＣＰＵ３３は、バッテリ１２の内部抵抗値に対応する発電可能電圧値の補正係数を取得し、ステップＳ７３の処理で取得した発電可能電圧値をその補正係数で補正する。これは、バッテリ１２の内部抵抗値が高いほど、同じエンジン回転数でも発電する電圧値を高くする必要があるためである。バッテリ１２の内部抵抗値Ｒと発電可能電圧値の補正係数との対応関係は図１０に示すようになっていて、ＣＰＵ３３は、その特性を格納しているＲＯＭ３４を参照することによりバッテリ１２の内部抵抗値Ｒに対応する発電可能電圧値の補正係数を取得するようにしている。
【００７７】
［ステップＳ７５］ＣＰＵ３３は、ステップＳ７４の処理で算出された発電可能電圧値を、車両の走行状態およびバッテリ１２の電圧値に対応する出力電圧値でガードする。すなわち、オルタネータ１１の出力電圧値Ｖｍは、図１１に示すように、バッテリ１２の電圧値Ｖｂが高くなるほど低くてよく、さらに、車両の走行状態に応じて変化し、アイドル、加速、定速および減速の順に高くなるという特性がある。しかし、ステップＳ７４の処理で補正された発電可能電圧値は、そのような特性とは無関係に算出されるので、非常に高くなることがあり、そのような場合には、ＣＰＵ３３はその特性を格納しているＲＯＭ３４を参照し、ステップＳ７１の処理で取得した車両の走行状態およびバッテリ１２の電圧値Ｖｂに対応する出力電圧値を取得し、補正された発電可能電圧値をその出力電圧値によりガードする。
【００７８】
［ステップＳ７６］ＣＰＵ３３は、安全系ユニット１３の必要電流値および補機１４の使用電流値の和から供給可能電流値を減算して発電必要電流値を算出する。
［ステップＳ７７］ＣＰＵ３３は、ステップＳ７５の処理で算出された発電可能電圧値以下で、ステップＳ７６の処理で算出された発電必要電流値の発電量が少なくとも得られるようなオルタネータ１１の調整電圧値を算出し、オルタネータ１１に発電指令する。
【００７９】
［ステップＳ７８］ＣＰＵ３３は、オルタネータ１１の電流値が発電必要電流値よりも大きいか否かを、つまり、供給可能電流値およびオルタネータ１１の電流値の和が安全系ユニット１３の必要電流値および補機１４の使用電流値の和よりも大きいか否かを判定する。大きい場合、オルタネータ発電指令処理は終了し、小さい場合、処理はステップＳ７９に進む。
【００８０】
［ステップＳ７９］ＣＰＵ３３は、図１２で説明する給電制限処理を行う。
次に、給電制限部４７による給電制限処理について説明する。
図１２は給電制限処理を示すフローチャート、図１３は優先度テーブルを示す図である。
【００８１】
給電制限部４７は、エンジンが完爆した際に、給電制限処理プログラムにより以下のステップに従った処理を繰り返し実行する。
［ステップＳ８１］ＣＰＵ３３は、給電制限処理を開始するための給電制限処理開始条件が成立したか否かを判定する。供給可能電流値およびオルタネータ１１の電流値の和が、安全系ユニット１３の必要電流値および補機１４の使用電流値の和よりも小さい場合は、給電制限処理開始条件が成立し、処理はステップＳ８２に進み、大きい場合は、給電制限処理開始条件が成立せず、給電制限処理は終了する。
【００８２】
［ステップＳ８２］ＣＰＵ３３は、安全系ユニット１３が動作しているか否かを判定する。動作している場合、処理はステップＳ８３に進み、動作していない場合、処理はステップＳ８７に進む。
【００８３】
［ステップＳ８３］ＣＰＵ３３は、安全系ユニット１３の必要電流値および補機１４の使用電流値の和から、動作している安全系ユニット１３の使用電流値を減算し、さらに、供給可能電流値およびオルタネータ１１の電流値の和を減算し、電装品に供給される電流値の不足分である給電制限電流値を算出する。
【００８４】
［ステップＳ８４］ＣＰＵ３３は、給電制限対象補機を特定する。このとき、ＣＰＵ３３は、図１３に示す優先度テーブル４６を参照し、優先度の低い順でかつ消費電流値の合計が少なくとも給電制限電流値を超えるように、給電制限が実施される最小数の給電制限対象の補機１４を特定する。この優先度テーブル４６は、補機１４の名称、優先度および消費電流値を対応付けて記憶していて、この優先度は、たとえば、“高”、“中”および“低”の３段階に分類されている。たとえば、供給可能電流値およびオルタネータ１１の電流値の和が“１０Ａ”不足していたとした場合、ＣＰＵ３３は優先度テーブル４６を参照し、優先度が“低”で消費電流値が“１２Ａ”の“ＪＪＪ”のみを給電制限対象とする。これにより、給電制限が実施される補機１４を最小数にすることができる。
【００８５】
［ステップＳ８５］ＣＰＵ３３は、給電制限対象となった補機１４のスイッチ１７を遮断し、給電制限を実施する。
［ステップＳ８６］ＣＰＵ３３は、給電制限が実施された補機１４をユーザに通知するようメータ電子制御ユニット１５を制御する。ユーザ通知は、たとえば、ランプ点灯、文字表示などにより行う。
【００８６】
［ステップＳ８７］ＣＰＵ３３は、給電制限処理開始条件成立から所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過した場合、処理はステップＳ８８に進み、所定時間が経過していない場合このステップＳ８７の処理を繰り返す。
【００８７】
［ステップＳ８８］ＣＰＵ３３は、安全系ユニット１３の必要電流値および補機１４の使用電流値の和から、供給可能電流値およびオルタネータ１１の電流値の和を減算し、電装品に供給される電流値の不足分である給電制限電流値を算出する。
【００８８】
［ステップＳ８９］ＣＰＵ３３は、優先度テーブル４６を参照し、優先度の低い順でかつ消費電流値の合計が少なくとも給電制限電流値を超えるように、給電制限が実施される最小数の給電制限対象の補機１４を特定する。
【００８９】
［ステップＳ９０］ＣＰＵ３３は、使用されていない安全系ユニット１３の動作が予測されたか否かを判定する。予測された場合、処理はステップＳ９１に進み、予測されなかった場合、給電制限処理は終了する。たとえば、プリクラッシュセイフティシステムの安全系ユニット１３の場合、車速がＸｋｍ／ｈ以上であって車間距離がＹｍである際にプリクラッシュセイフティシステムが動作するとしたとき、車速がＸｋｍ／ｈ以上であって車間距離がＹｍよりもＺｍ長い際に、プリクラッシュセイフティシステムの動作が予測されることになる。
【００９０】
［ステップＳ９１］ＣＰＵ３３は、給電制限対象となった補機１４のスイッチ１７を遮断し、給電制限を実施する。たとえば、ステップＳ９０の処理でプリクラッシュセイフティシステムの動作が予測された後に車両がＺｍ走行すると、プリクラッシュセイフティシステムは確実に動作されるので、それに備えてステップＳ９１の処理で補機１４への給電制限が実施される。
【００９１】
ここで、安全系ユニット１３が動作している場合、すぐに補機１４への給電制限が実施されるが、安全系ユニット１３が動作していない場合、所定時間が経過した後で安全系ユニット１３の動作が予測された際に補機１４への給電制限が実施される。
【００９２】
［ステップＳ９２］ＣＰＵ３３は、オルタネータ１１の所定の端子をモニタしていて、オルタネータ１１から充電系統の故障を示す充電系統故障信号を受信したか否かを判定する。充電系統が故障していて充電系統故障信号を受信した場合、処理はステップＳ９３に進み、充電系統が故障していなくて充電系統故障信号を受信しなかった場合、処理はステップＳ９４に進む。
【００９３】
［ステップＳ９３］ＣＰＵ３３は、給電制限が実施された補機１４をユーザに通知するようメータ電子制御ユニット１５を制御する。また、ＣＰＵ３３は、ステップＳ９２の処理で充電系統の故障が確認されているので、将来供給できる電流値が不足することが予測されるために補機１４の使用を抑制することをユーザに通知するようメータ電子制御ユニット１５を制御する。
【００９４】
［ステップＳ９４］ＣＰＵ３３は、給電制限が実施された補機１４をユーザに通知するようメータ電子制御ユニット１５を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】車両制御システムのシステムブロック図である。
【図２】車両制御装置のハードウェアブロック図である。
【図３】車両制御装置の機能ブロック図である。
【図４】供給可能電流値算出処理を示すフローチャートである。
【図５】バッテリ内部抵抗値更新処理を示すフローチャートである。
【図６】バッテリの温度特性を示す図であり、（Ａ）は液温度に対する内部抵抗値特性を示し、（Ｂ）は液温度に対応する内部抵抗値が関連付けられたテーブルを示している。
【図７】エコラン制御処理を示すフローチャートである。
【図８】オルタネータへの発電指令処理を示すフローチャートである。
【図９】エンジン回転数に対する発電可能電圧値特性を示す図である。
【図１０】バッテリの内部抵抗値に対する発電可能電圧値の補正係数特性を示す図である。
【図１１】車両の走行状態およびバッテリの電圧値に対するオルタネータの出力電圧値特性を示す図である。
【図１２】給電制限処理を示すフローチャートである。
【図１３】優先度テーブルを示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１０  車両制御装置
１１  オルタネータ
１２  バッテリ
１３  安全系ユニット
１４  補機
１５  メータ電子制御ユニット
１６  電源ライン
１７  スイッチ
１８  信号ライン
１９，２１  電圧センサ
２０，２２  電流センサ
２３  温度センサ
【図１】
2007191097.tif 000003
【図２】
2007191097.tif 000004
【図３】
2007191097.tif 000005
【図４】
2007191097.tif 000006
【図５】
2007191097.tif 000007
【図６】
2007191097.tif 000008
【図７】
2007191097.tif 000009
【図８】
2007191097.tif 000010
【図９】
2007191097.tif 000011
【図１０】
2007191097.tif 000012
【図１１】
2007191097.tif 000013
【図１２】
2007191097.tif 000014
【図１３】
2007191097.tif 000015