JP2019030189A - 電源システム - Google Patents

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Abstract

【課題】バッテリのＳＯＣを推定するモジュールに異常が生じていないかどうかを判定できる電源システムを提供すること。
【解決手段】電源システムは、エンジン１と、バッテリと、エンジン１を始動するスタータ４と、を備える車両に搭載される。電源システムは、第１アルゴリズムに基づいてバッテリのＳＯＣを推定するＳＯＣ推定部７１と、ＳＯＣ推定部７１の推定結果が所定の自動停止条件を満たす場合に、アイドリングストップ制御の実行を許可するアイドリングストップ制御部７３と、第１アルゴリズムとは別の第２アルゴリズムに基づいてバッテリが満充電状態であるか否かを判定する満充電判定部７２と、満充電判定部７２によってバッテリ３は満充電状態であると推定されかつＳＯＣ推定部７１の推定結果が上記自動停止条件を満たしていない場合に、ＳＯＣ推定部７１に異常が生じたと判定する異常判定部７４と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電源システムに関する。より詳しくは、内燃機関とバッテリとスタータとを備える車両に搭載される電源システムに関する。
内燃機関を動力発生源として用いて走行する車両の多くは、内燃機関における燃料消費を抑制するため所謂アイドリングストップ機能を備える。アイドリングストップ機能とは、所定の自動停止条件が成立したことに応じて内燃機関を一時的に停止させる、その後所定の自動復帰条件が成立したことに応じて内燃機関を再始動させる機能をいう。
ところで内燃機関を再始動させる際には、スタータで内燃機関のクランクシャフトを駆動するが、スタータの消費電力は、車両補機（ライト、エアコン、ナビゲーションシステム等）に電力を供給するバッテリから賄われる場合がある。このため再始動の際にバッテリの充電率（バッテリの残容量の満充電容量に対する割合を百分率で表したものであり、以下では「ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）」ともいう）が不足していると、再始動の際の電圧低下によって他の車両補機が正常に作動しなくなるおそれがある。そこで多くの車両では、バッテリのＳＯＣが所定の許可ＳＯＣよりも不足している場合に、アイドリングストップ制御の実行を禁止している（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１１−１４９３４５号公報
ここでバッテリのＳＯＣを推定するアルゴリズムとしては、例えばバッテリの開放電圧とＳＯＣとの相関関係に基づいてＳＯＣを推定する方法や、バッテリに出入りする電流を積算することによって推定する方法等がある。しかしながらこれらアルゴリズムを利用してＳＯＣを推定するモジュールに何らかの異常が生じた場合や、ＳＯＣを算出する過程で誤差が累積した場合等には、精度良くＳＯＣを推定できなくなるおそれがある。またＳＯＣを適切な精度で推定できなくなると、適切なタイミングでアイドリングストップ制御の実行を禁止したり許可したりできなくなり、ひいては燃費を向上できなくなるおそれがある。
本発明は、バッテリのＳＯＣを適切な精度で推定できているかどうかを判定できる電源システムを提供することを目的とする。
（１）本発明の電源システム（例えば、後述の電源システムＳ）は、バッテリ（例えば、後述のバッテリ３）の状態に基づいて内燃機関（例えば、後述のエンジン１）を制御するものであって、第１アルゴリズムに基づいて前記バッテリの充電状態を推定する第１充電状態推定部（例えば、後述のＳＯＣ推定部７１）と、前記第１充電状態推定部の推定結果が許可条件（例えば、後述の自動停止条件（ｅ））を満たす場合に、前記内燃機関を一時的に停止させるアイドリングストップ制御の実行を許可し、前記許可条件を満たさない場合に前記アイドリングストップ制御の実行を禁止するアイドリングストップ制御部（例えば、後述のアイドリングストップ制御部７３）と、前記第１アルゴリズムとは別の第２アルゴリズムに基づいて前記バッテリの充電状態を推定する第２充電状態推定部（例えば、後述の満充電判定部７２）と、前記第２充電状態推定部の推定結果が所定条件を満たしかつ前記第１充電状態推定部の推定結果が前記許可条件を満たしていない場合に、前記バッテリの充電状態の推定に異常が生じたと判定する異常判定部（例えば、後述の異常判定部７４）と、を備えることを特徴とする。
（２）この場合、前記異常判定部は、前記第２充電状態推定部の推定結果が前記所定条件を満たしているときに、前記第１充電状態推定部の推定結果が前記許可条件を満たしているか否かを判定することが好ましい。
（３）この場合、前記所定条件は、前記第２充電状態推定部により前記バッテリは満充電状態であると推定されている場合に満たされる条件であることが好ましい。
（４）この場合、前記異常判定部は、前記第２充電状態推定部の推定結果が前記所定条件を満たしかつ前記第１充電状態推定部の推定結果が前記許可条件を満たしていない場合に、前記第１充電状態推定部に異常が生じたと判定することが好ましい。
（５）この場合、前記許可条件は、前記第１充電状態推定部により前記バッテリの充電率は所定閾値以上であると推定されている場合に満たされる条件であり、前記アイドリングストップ制御部は、前記異常判定部によって異常が生じたと判定された場合に、前記所定閾値を低下させることが好ましい。
（６）この場合、前記第１充電状態推定部は、前記異常判定部によって異常が生じたと判定された場合に、前記第１アルゴリズム及び当該第１アルゴリズムで用いるパラメータの少なくとも何れかを修正することが好ましい。
（７）この場合、前記第１アルゴリズムは、前記バッテリの開放電圧とその充電状態とを関連付けるマップを用いることによって前記バッテリの充電状態を推定する推定方法であり、前記第１充電状態推定部は、前記異常判定部によって異常が生じたと判定された場合に、前記マップを補正することが好ましい。
（８）この場合、前記第１アルゴリズムは、前記バッテリの充電電流及び当該充電電流と逆向きの放電電流の積算値を算出することによって前記バッテリの充電状態を推定する推定方法であり、前記第１充電状態推定部は、前記異常判定部によって異常が生じたと判定された場合に、前記積算値に所定値を加算することが好ましい。
（９）この場合、前記電源システムは、前記異常判定部によって異常が生じたと判定された場合に、前記第１充電状態推定部により前記バッテリは満充電状態であると判定されるまで当該バッテリを充電する充電制御部（例えば、後述のＥＣＵ７）をさらに備えることが好ましい。
（１０）この場合、前記第２充電状態推定部は、前記バッテリの充電電流の変化速度が０よりも僅かに大きな値に設定された閾値よりも小さくなった場合に前記バッテリは満充電状態であると推定することが好ましい。
（１）本発明の電源システムは、第１アルゴリズムに基づいてバッテリの充電状態を推定する第１充電状態推定部と、これとは別の第２アルゴリズムに基づいてバッテリの充電状態を推定する第２充電状態推定部と、第１充電状態推定部の推定結果が許可条件を満たす場合にアイドリングストップ制御の実行を許可し、許可条件を満たさない場合にアイドリングストップ制御の実行を禁止するアイドリングストップ制御部と、を備える。また異常判定部は、第２充電状態推定部の推定結果が所定条件を満たしかつ第１充電状態推定部の推定結果が許可条件を満たしていない場合に、バッテリの充電状態の推定に異常が生じたと判定する。すなわち本発明によれば、アイドリングストップ制御の実行の可否に用いる第１充電状態推定部による推定結果と、これとは別のアルゴリズムに基づく第２充電状態推定部による推定結果とで齟齬が生じた場合に、バッテリの充電状態の推定に異常が生じたと判定することができる。また、アイドリングストップ制御の実行を許可又は禁止するための許可条件が満たされるか否かをもとに異常判定を行うことにより、この異常判定を燃費向上に役立てることができる。
（２）本発明における異常判定部は、第２充電状態推定部の推定結果が所定条件を満たしているときに、第１充電状態推定部の推定結果が許可条件を満たしているか否か、すなわちバッテリの充電状態の推定に異常が生じたか否かを判定する。これにより、異常判定部において異常の判定を行うタイミングを絞ることができるので、異常判定に伴い処理が煩雑になるのを防止できる。
（３）本発明では、第２充電状態推定部によってバッテリが満充電状態であると推定されているにもかかわらず第１充電状態推定部の推定結果が許可条件を満たしていない場合、すなわちアイドリングストップ制御の実行が禁止されている場合に、バッテリの充電状態の推定に異常が生じたと判定する。すなわち本発明では、第２充電状態推定部としてはバッテリが満充電状態であるか否かに特化して推定できるものを準備しておくことにより、第１充電状態推定部に異常が生じたことを判定することができる。
（４）本発明では、第２充電状態推定部の推定結果が所定条件を満たしかつ第１充電状態推定部の推定結果が許可条件を満たしていない場合に、第１充電状態推定部に異常が生じたと判定する。これにより、異常の原因を特定し、再び第１充電状態推定部で正しく充電状態を推定できるように対処することができる。
（５）本発明における異常判定部は、第２充電状態推定部の推定結果が所定条件を満たしかつ第１充電状態推定部によってバッテリの充電率は所定閾値以上であると推定されている場合に、バッテリの充電状態の推定に異常が生じたと判定する。またアイドリングストップ制御部は、異常判定部によって異常が生じたと判定された場合に、バッテリの充電量に対する所定閾値を低下させ、アイドリングストップ制御の実行が許可されやすくなるように許可条件を修正する。これにより、バッテリへの負担を小さくしつつ、燃費の向上に寄与することができる。
（６）本発明の第１充電状態推定部は、異常判定部によって異常が生じたと判定された場合に、第１アルゴリズム及びこの第１アルゴリズムで用いるパラメータの少なくとも何れかを修正する。これにより、第１充電状態推定部では精度良くバッテリの充電状態を推定することができる。
（７）本発明の第１充電状態推定部は、開放電圧と充電状態とを関連付けるマップを用いることによってバッテリの充電状態を推定し、異常判定部によって異常が生じたと判定された場合にマップを補正する。これにより、第１充電状態推定部における異常を解消し、それ以降は精度良くバッテリの充電状態を推定することができる。
（８）本発明の第１充電状態推定部は、バッテリの充電電流及び放電電流の積算値を算出することによって充電状態を推定し、異常判定部によって異常が生じたと判定された場合に、積算値に所定値を加算する。これにより、第１充電状態推定部における異常を解消し、それ以降は精度良くバッテリの充電状態を推定することができる。
（９）本発明では、異常判定部によって異常が生じたと判定された場合に、第１充電状態推定部によりバッテリは満充電状態であると判定されるまでバッテリを充電する。これにより、バッテリの充電状態の推定に異常が生じた場合であっても、バッテリを満充電にすることができる。
（１０）本発明の第２充電状態推定部は、バッテリの充電電流の変化速度が０よりも僅かに大きな値に設定された閾値よりも小さくなった場合に、バッテリは満充電状態であると推定する。これにより、第２充電状態推定部では、バッテリの充電状態を詳細には推定できずとも、バッテリが満充電状態であるか否かについては精度良く推定することができる。本発明では、このような第２充電状態推定部を用いることにより、第１充電状態推定部の異常を精度良く判定できる。
本発明の一実施形態に係る電源システムと、この電源システムを搭載する車両の構成を示す図である。 ＥＣＵの構成を機能的に示す機能ブロック図である。 バッテリの充電電流の時間変化を示す図である。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る電源システムＳと、この電源システムＳを搭載する車両Ｖの構成を示す図である。
電源システムＳは、車両Ｖの動力発生源である内燃機関１（以下、「エンジン１」という）の動力を利用して発電するオルタネータ２（以下、「ＡＣＧ２」との略称を用いる）と、このＡＣＧ２を利用して発電した電力によって充電され得るバッテリ３と、バッテリ３から供給される電力を用いてエンジン１を始動するスタータ４と、バッテリ３から供給される電力を用いて作動し得る第１電気負荷５１と、バッテリ３の直流電力を昇圧又は降圧するＤＣＤＣコンバータ６と、バッテリ３とＤＣＤＣコンバータ６を介して接続された第２電気負荷５２と、これらを制御する電子制御モジュールであるＥＣＵ７と、運転者が車両Ｖを始動又は停止する際に操作するイグニッションスイッチ８と、を備える。
ＡＣＧ２は、エンジン１のクランク軸と図示しないベルトを介して接続されており、クランク軸によって回転駆動されることで発電する。ＡＣＧ２は、レギュレータやロータコイル等によって構成されている。ＥＣＵ７は、レギュレータのスイッチをオン／オフ制御することによってロータコイルを流れる電流を調整し、ひいてはＡＣＧ２による発電電力を調整する。ＥＣＵ７は、後述のＳＯＣ推定部７１によって推定されるバッテリ３のＳＯＣが所定の目標ＳＯＣに概ね維持されるように、ＡＣＧ２の発電電力を調整する。なお、このＡＣＧ２の発電電力によってバッテリ３を充電できるよう、ＡＣＧ２の出力電圧は、バッテリ３の電圧よりも高く設定されている。
バッテリ３は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電、及び電気エネルギを化学エネルギに変換する充電の両方が可能である二次電池である。本実施形態では、バッテリ３として、電極に鉛を用いた鉛バッテリを用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。バッテリ３としては、電極間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う所謂リチウムイオンバッテリを用いてもよい。
バッテリ３には、その充電状態をＥＣＵ７において把握するため、複数のセンサ３１，３２，３３が設けられている。バッテリ電流センサ３１は、バッテリ３を流れる電流を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ７へ送信する。バッテリ電圧センサ３２は、バッテリ３の正負極間の端子間の電圧を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ７へ送信する。バッテリ温度センサ３３は、バッテリ３の温度を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ７へ送信する。
スタータ４は、バッテリ３から供給される電力によってエンジン１を始動させるセルモータである。ＥＣＵ７は、運転者が車両Ｖを始動させるためにイグニッションスイッチ８をオンにしたときや、後述のアイドリングストップ制御を行った後にエンジン１を再始動させる際には、バッテリ３からの電力をスタータ４に供給し、エンジン１を始動させる。
電気負荷５１，５２は、車両Ｖに搭載される様々な電子機器、例えばライト、エアコン、ナビゲーションシステム、電動パワーステアリング、及び音響機器等によって構成される。
ＥＣＵ７は、センサの検出信号をＡ／Ｄ変換するＩ／Ｏインターフェース、各種制御プログラムやデータ等を記憶するＲＡＭやＲＯＭ、上記プログラムに従って各種演算処理を実行するＣＰＵ、及びＣＰＵの演算処理結果に応じてエンジン１、ＡＣＧ２、スタータ４、及びＤＣＤＣコンバータ６等を駆動する駆動回路等で構成される。
図２は、ＥＣＵ７の構成を機能的に示す機能ブロック図である。ＥＣＵ７は、ＳＯＣ推定部７１と、満充電判定部７２と、アイドリングストップ制御部７３と、異常判定部７４と、を備える。なおこれらＳＯＣ推定部７１、満充電判定部７２、アイドリングストップ制御部７３、及び異常判定部７４は、上記のようなハードウェア構成を備えるＥＣＵ７においてプログラムを実行することによって実現される。
ＳＯＣ推定部７１は、センサ３１〜３３からの検出信号を用いて、所定の第１アルゴリズムに基づいてバッテリ３の充電状態を表すパラメータの１つであるＳＯＣを推定する。ここで、第１アルゴリズムとしては、バッテリ３の開回路電圧（ＯＣＶ）とＳＯＣとの相関関係に基づいてＳＯＣを推定する所謂ＯＣＶ−ＳＯＣ法や、バッテリ３を流れる電流を積算することによってＳＯＣを推定するクーロンカウント法等、既知のＳＯＣ推定アルゴリズムが用いられる。
第１アルゴリズムとしてＯＣＶ−ＳＯＣ法を採用する場合、ＳＯＣ推定部７１は、バッテリ電圧センサ３２によって検出されるバッテリ３の閉回路電圧（ＣＣＶ）と、バッテリ電流センサ３１によって検出される電流と、バッテリ温度センサ３３によって検出される温度と、を用いることによって、既知のアルゴリズムに基づいてバッテリ３のＯＣＶの推定値を算出する。またＳＯＣ推定部７１には、バッテリ３のＯＣＶとＳＯＣとの関係を表すＯＣＶ−ＳＯＣマップが予め規定されており、ＳＯＣ推定部７１は、上記のように算出したＯＣＶの推定値を用いて上記ＯＣＶ−ＳＯＣマップを検索することによってバッテリ３のＳＯＣの推定値を算出する。
第１アルゴリズムとしてクーロンカウント法を採用する場合、ＳＯＣ推定部７１は、例えばバッテリ３に流入する充電電流を正とし、充電電流とは逆にバッテリ３から流出する放電電流を負とし、バッテリ電流センサ３１によって検出される電流の積算値を算出することによってバッテリ３のＳＯＣの推定値を算出する。
なおＳＯＣ推定部７１は、後述の異常判定部７４における判定結果に応じて、第１アルゴリズム及びこの第１アルゴリズムで用いるパラメータの少なくとも何れかを修正する機能を備えるが、この修正機能については、後に詳細に説明する。
満充電判定部７２は、ＳＯＣ推定部７１で用いられる第１アルゴリズムとは別の第２アルゴリズムに基づき、かつＳＯＣ推定部７１におけるＳＯＣの推定結果を用いずに、バッテリ３の充電状態を推定する。より具体的には、満充電判定部７２は、ＡＣＧ２の発電電力を用いてバッテリ３を充電している際にバッテリ電流センサ３１によって検出される電流の変化に基づいて、バッテリ３が満充電状態であるか否かを判定する。
図３に示すように、ＡＣＧ２の出力電圧を一定に維持しながらバッテリ３を充電すると、バッテリ３に流入する充電電流は徐々に０に近づき、バッテリ３は満充電状態に近づく。ここで充電電流の時間変化は、バッテリ３が満充電状態に近づくに従って０になる。そこで満充電判定部７２は、バッテリ電流センサ３１によって検出される電流を用いて充電電流の変化速度を算出し、この充電電流の変化速度が０よりも僅かに大きな値に設定された閾値よりも小さくなった場合に、バッテリ３は満充電状態であると推定し、変化速度が上記閾値以上である場合に、バッテリ３は満充電状態でないと推定する。
アイドリングストップ制御部７３は、以下の自動停止条件（ａ）〜（ｅ）の全てを満たす場合に、エンジン１を一時的に停止させるアイドリングストップ制御を実行する。
（ａ）イグニッションスイッチ８がオンであること。
（ｂ）車速が０よりも僅かに大きく設定された開始速度以下であること。
（ｃ）アクセルペダルの開度がほぼ０であること。
（ｄ）ブレーキペダルが踏み込まれていること。
（ｅ）ＳＯＣ推定部７１によって算出されたＳＯＣの推定値が、所定の開始閾値以上であること。
またアイドリングストップ制御部７３は、上記アイドリングストップ制御を実行した後、以下の自動復帰条件（ｆ）〜（ｇ）の何れかが満たされた場合に、バッテリ３の電力を用いてスタータ４を駆動し、エンジン１を再始動させる。
（ｆ）ブレーキペダルの踏み込みが解除されたこと。
（ｇ）ＳＯＣ推定部７１によって算出されたＳＯＣの推定値が、上記開始閾値よりも小さな値に設定された終了閾値以下であること。
異常判定部７４は、ＳＯＣ推定部７１におけるＳＯＣの推定機能に異常が生じていないか否か、すなわちＳＯＣ推定部７１はバッテリ３のＳＯＣを精度良く推定できているか否かを判定する。ここでＳＯＣ推定部７１と満充電判定部７２の推定精度を比較する。上述のようにＳＯＣ推定部７１では、上述のようにＳＯＣ−ＯＣＶ法やクーロンカウント法等に基づいてバッテリ３のＳＯＣを推定する。従ってＳＯＣ推定部７１によれば、満充電判定部７２と異なり、バッテリ３の満充電状態以外の状態も推定することができる。しかしながらＳＯＣ−ＯＣＶ法では、バッテリ３が劣化すると、ＳＯＣ−ＯＣＶマップによって再現される特性と現実のバッテリ３の特性とにずれが生じるため、ＳＯＣの推定精度が低下するおそれがある。またクーロンカウント法では、バッテリ電流センサ３１の検出値の積算値を用いるため、誤差が蓄積し、ＳＯＣの推定精度が低下するおそれがある。
これに対し満充電判定部７２は、ＳＯＣ推定部７１と異なり満充電状態以外の状態については推定することができないが、充電電流の変化速度に基づいてバッテリ３が満充電状態であるか否かを判定するため、バッテリ３が満充電状態であるか否かについては、ＳＯＣ推定部７１よりも高い精度で推定することができる。そこで異常判定部７４は、満充電判定部７２による判定結果を規範としてＳＯＣ推定部７１の推定機能に異常が生じていないか否かを判定する。
より具体的には、異常判定部７４は、満充電判定部７２によってバッテリ３は満充電状態であると判定されており、かつアイドリングストップ制御部７３において規定されている自動停止条件（ｅ）が満たされていない場合に、ＳＯＣ推定部７１の推定機能に異常が生じたと判定する。
なお異常判定部７４では、異常判定に伴い処理が煩雑になるのを防止するため、満充電判定部７２によってバッテリ３は満充電状態であると判定されている時にのみ、アイドリングストップ制御部７３において自動停止条件（ｅ）が満たされているか否かを判定し、自動停止条件（ｅ）が満たされていない場合に、ＳＯＣ推定部７１によるＳＯＣの推定機能に異常が生じたと判定するようにしてもよい。
ＳＯＣ推定部７１は、異常判定部７４によって異常が生じたと判定された場合に、そのＳＯＣの推定精度を向上させるため、バッテリ３のＳＯＣを推定するための第１アルゴリズム及びこの第１アルゴリズムで用いるパラメータの少なくとも何れかを修正する。ＳＯＣ推定部７１は、例えば、満充電判定部７２による推定結果とＳＯＣ推定部７１による推定結果とが一致するように、第１アルゴリズム等を修正する。すなわち、満充電判定部７２によってバッテリ３は満充電状態であると推定されている場合に、ＳＯＣ推定部７１において第１アルゴリズムを利用して得られるＳＯＣの推定値が１００［％］となるように、第１アルゴリズム等を修正する。ここでＳＯＣ推定部７１は、第１アルゴリズムとしてＳＯＣ−ＯＣＶ法を採用している場合に、例えばＳＯＣ−ＯＣＶマップを補正することによって、第１アルゴリズムを修正する。またＳＯＣ推定部７１は、第１アルゴリズムとしてクーロンカウント法を採用している場合に、バッテリ３の電流の積算値に所定値を加算することによって、第１アルゴリズムで用いられるパラメータを修正する。
またアイドリングストップ制御部７３は、異常判定部７４によって異常が生じたと判定された場合に、アイドリングストップ制御の実行が許可されやすくなるよう、自動停止条件（ｅ）を緩和するようにしてもよい。より具体的には、アイドリングストップ制御部７３は、異常判定部７４によって異常が生じたと判定された場合に、自動停止条件（ｅ）における開始閾値を低下させることにより、アイドリングストップ制御の実行が許可されやすくなるようにしてもよい。これによりバッテリ３への負担を小さくしつつ、燃費の向上に寄与することができる。
本実施形態に係る電源システムＳによれば、以下の効果を奏する。
（１）電源システムＳは、第１アルゴリズムに基づいてバッテリ３のＳＯＣを推定するＳＯＣ推定部７１と、これとは別の第２アルゴリズムに基づいてバッテリ３が満充電状態であるか否かを判定する満充電判定部７２と、ＳＯＣ推定部７１の推定結果が自動停止条件（ｅ）を満たす場合にアイドリングストップ制御の実行を許可し、自動停止条件（ｅ）を満たさない場合にアイドリングストップ制御の実行を禁止するアイドリングストップ制御部７３と、を備える。また異常判定部７４は、満充電判定部７２によってバッテリ３は満充電状態であると判定されかつＳＯＣ推定部７１の推定結果が自動停止条件（ｅ）を満たしていない場合に、ＳＯＣ推定部７１に異常が生じたと判定する。すなわち電源システムＳによれば、アイドリングストップ制御の実行の可否に用いるＳＯＣ推定部７１による推定結果と、これとは別のアルゴリズムに基づく満充電判定部７２による判定結果とで齟齬が生じた場合に、ＳＯＣ推定部７１によるＳＯＣの推定に異常が生じたと判定することができる。また、アイドリングストップ制御の実行を許可又は禁止するための許可条件が満たされるか否かをもとに異常判定を行うことにより、この異常判定を燃費向上に役立てることができる。
（２）異常判定部７４は、満充電判定部７２によってバッテリ３が満充電状態であると判定されているときに、ＳＯＣ推定部７１の推定結果が自動停止条件（ｅ）を満たしているか否か、すなわちＳＯＣ推定部７１によるＳＯＣの推定に異常が生じたか否かを判定する。これにより、異常判定部７４において異常の判定を行うタイミングを絞ることができるので、異常判定に伴い処理が煩雑になるのを防止できる。
（３）電源システムＳでは、満充電判定部７２によってバッテリ３が満充電状態であると判定されているにもかかわらずＳＯＣ推定部７１の推定結果が自動停止条件（ｅ）を満たしていない場合、すなわちアイドリングストップ制御の実行が禁止されている場合に、ＳＯＣ推定部７１によるＳＯＣの推定に異常が生じたと判定する。すなわち電源システムＳでは、満充電判定部７２としてはバッテリ３が満充電状態であるか否かに特化して推定できるものを準備しておくことにより、ＳＯＣ推定部７１に異常が生じたことを判定することができる。
（４）電源システムＳでは、満充電判定部７２によってバッテリ３が満充電状態であると判定されかつＳＯＣ推定部７１による推定結果が自動停止条件（ｅ）を満たしていない場合に、ＳＯＣ推定部７１によるＳＯＣの推定機能に異常が生じたと判定する。これにより、異常の原因を特定し、再びＳＯＣ推定部７１で正しくＳＯＣを推定できるように対処することができる。
（５）異常判定部７４は、満充電判定部７２によってバッテリ３が満充電状態であると判定されかつＳＯＣ推定部７１によって算出されたＳＯＣの推定値が開始閾値以上でない場合（すなわち、自動停止条件（ｅ）を満たしていない場合）に、ＳＯＣ推定部７１の推定機能に異常が生じたと判定する。またアイドリングストップ制御部７３は、異常判定部７４によって異常が生じたと判定された場合に、上記自動停止条件（ｅ）における開始閾値を低下させ、アイドリングストップ制御の実行が許可されやすくなるように自動停止条件（ｅ）を修正する。これにより、バッテリ３への負担を小さくしつつ、燃費の向上に寄与することができる。
（６）ＳＯＣ推定部７１は、異常判定部７４によって異常が生じたと判定された場合に、第１アルゴリズム及びこの第１アルゴリズムで用いるパラメータの少なくとも何れかを修正する。これにより、ＳＯＣ推定部７１では精度良くバッテリ３のＳＯＣを推定することができる。
（７）ＳＯＣ推定部７１は、バッテリ３のＯＣＶとＳＯＣとを関連付けるＯＣＶ−ＳＯＣマップを用いることによってバッテリ３のＳＯＣを推定し、異常判定部７４によって異常が生じたと判定された場合に、このＯＣＶ−ＳＯＣマップを補正する。これにより、ＳＯＣ推定部７１における異常を解消し、それ以降は精度良くバッテリ３のＳＯＣを推定することができる。
（８）ＳＯＣ推定部７１は、バッテリ３の充電電流及び放電電流の積算値を算出することによってＳＯＣを推定し、異常判定部７４によって異常が生じたと判定された場合に、積算値に所定値を加算する。これにより、ＳＯＣ推定部７１における異常を解消し、それ以降は精度良くバッテリ３のＳＯＣを推定することができる。
（９）満充電判定部７２は、バッテリ３の充電電流の変化速度が０よりも僅かに大きな値に設定された閾値よりも小さくなった場合に、バッテリ３は満充電状態であると判定する。これにより、満充電判定部７２では、バッテリ３の充電状態を詳細には推定できずとも、バッテリ３が満充電状態であるか否かについては精度良く推定することができる。電源システムＳでは、このような満充電判定部７２を用いることにより、ＳＯＣ推定部７１の機能の異常を精度良く判定できる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。
例えば上記実施形態では、異常判定部７４によって異常が生じたと判定された場合に、ＳＯＣ推定部７１における第１アルゴリズム等を修正したり、自動停止条件（ｅ）における開始閾値を低下させたりする場合について説明したが、異常判定後に行うアクションはこれらに限らない。例えば、異常判定部７４によって異常が生じたと判定された場合、ＥＣＵ７は、上述のように第１アルゴリズム等を修正した後、修正後のＳＯＣ推定部７１によってバッテリ３は満充電状態であると判定されるまでバッテリ３を充電するようにしてもよい。これにより、ＳＯＣ推定部７１の推定機能に異常が生じた場合であっても、バッテリ３を満充電にすることができる。
Ｖ…車両
Ｓ…電源システム
１…エンジン（内燃機関）
２…ＡＣＧ
３…バッテリ
３１…バッテリ電流センサ
３２…バッテリ電圧センサ
３３…バッテリ温度センサ
４…スタータ
７…ＥＣＵ（充電制御部）
７１…ＳＯＣ推定部（第１充電状態推定部）
７２…満充電判定部（第２充電状態推定部）
７３…アイドリングストップ制御部（アイドリングストップ制御部）
７４…異常判定部

Claims (10)

  1. バッテリの状態に基づいて内燃機関を制御する電源システムであって、
    第１アルゴリズムに基づいて前記バッテリの充電状態を推定する第１充電状態推定部と、
    前記第１充電状態推定部の推定結果が許可条件を満たす場合に、前記内燃機関を一時的に停止させるアイドリングストップ制御の実行を許可し、前記許可条件を満たさない場合に前記アイドリングストップ制御の実行を禁止するアイドリングストップ制御部と、
    前記第１アルゴリズムとは別の第２アルゴリズムに基づいて前記バッテリの充電状態を推定する第２充電状態推定部と、
    前記第２充電状態推定部の推定結果が所定条件を満たしかつ前記第１充電状態推定部の推定結果が前記許可条件を満たしていない場合に、前記バッテリの充電状態の推定に異常が生じたと判定する異常判定部と、を備えることを特徴とする電源システム。
  2. 前記異常判定部は、前記第２充電状態推定部の推定結果が前記所定条件を満たしているときに、前記第１充電状態推定部の推定結果が前記許可条件を満たしているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
  3. 前記所定条件は、前記第２充電状態推定部により前記バッテリは満充電状態であると推定されている場合に満たされる条件であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電源システム。
  4. 前記異常判定部は、前記第２充電状態推定部の推定結果が前記所定条件を満たしかつ前記第１充電状態推定部の推定結果が前記許可条件を満たしていない場合に、前記第１充電状態推定部に異常が生じたと判定することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の電源システム。
  5. 前記許可条件は、前記第１充電状態推定部により前記バッテリの充電率は所定閾値以上であると推定されている場合に満たされる条件であり、
    前記アイドリングストップ制御部は、前記異常判定部によって異常が生じたと判定された場合に、前記所定閾値を低下させることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の電源システム。
  6. 前記第１充電状態推定部は、前記異常判定部によって異常が生じたと判定された場合に、前記第１アルゴリズム及び当該第１アルゴリズムで用いるパラメータの少なくとも何れかを修正することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の電源システム。
  7. 前記第１アルゴリズムは、前記バッテリの開放電圧とその充電状態とを関連付けるマップを用いることによって前記バッテリの充電状態を推定する推定方法であり、
    前記第１充電状態推定部は、前記異常判定部によって異常が生じたと判定された場合に、前記マップを補正することを特徴とする請求項６に記載の電源システム。
  8. 前記第１アルゴリズムは、前記バッテリの充電電流及び当該充電電流と逆向きの放電電流の積算値を算出することによって前記バッテリの充電状態を推定する推定方法であり、
    前記第１充電状態推定部は、前記異常判定部によって異常が生じたと判定された場合に、前記積算値に所定値を加算することを特徴とする請求項６に記載の電源システム。
  9. 前記異常判定部によって異常が生じたと判定された場合に、前記第１充電状態推定部により前記バッテリは満充電状態であると判定されるまで当該バッテリを充電する充電制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の電源システム。
  10. 前記第２充電状態推定部は、前記バッテリの充電電流の変化速度が０よりも僅かに大きな値に設定された閾値よりも小さくなった場合に前記バッテリは満充電状態であると推定することを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の電源システム。
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