JP5811192B2 - 車両制御装置、車両、および車両制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンとバッテリを有する車両に搭載される車両制御装置、車両、および車両制御方法に関するものである。

自動車には、エンジンとバッテリが搭載されており、エンジンの動力によってバッテリは充電される。従来、バッテリへの充電を行う充電制御として、通常走行中はバッテリへの充電を抑えることで燃料消費量を節約し、減速走行中に回生発電によりバッテリへの充電を行なう技術が知られている。

また、燃料消費量を節約するものとして、アイドリングストップ（アイドル・リダクションともいう）制御が知られている。下記の特許文献１には、燃費向上の要請から、充電制御の機能とアイドリングストップ制御の機能との両方を備える自動車が開示されている。

しかしながら、前記技術では、アイドリングストップ制御によるエンジンの停止中に、バッテリに蓄積された電気量が補機類によって消費されると、ＳＯＣ（Ｓtate of Ｃharge ）不足からエンジンが再始動されることがあった。「ＳＯＣ」とは、バッテリにどの程度の電力が残存しているかを示す指標である。特に、前記技術では、充電制御の機能によって余剰のＳＯＣが少なくなっていることから、ＳＯＣ不足からの再始動が起こり易かった。このため、燃費向上を十分に果たすことができず、改善の余地があった。

特開２００５−６７２９３号公報 特開２０１１−１６３２８１号公報 特開２００４−１７６６２４号公報

本発明は、上述した従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、車両の燃費をより向上させることを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために、以下の形態または適用例を取ることが可能である。

[適用例１]
エンジンと、前記エンジンの動力によって駆動される発電機の発電量によって充電可能なバッテリと、前記バッテリの電力を用いて動作する補機類とを有する車両に搭載される車両制御装置であって、
アイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御部と、
前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を検出するＳＯＣ検出部と、
前記補機類に流れる電流の電流値を取得する電流値取得部と、
前記電流値を補正する電流補正部と、
前記車両の走行時に、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲に対して、前記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ストップアンドスタート期間において使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を、前記電流補正部によって補正された電流値に基づいて設定するアイドリングストップ用容量設定部と、
前記車両の走行時に、前記ＳＯＣ検出部によって検出されたＳＯＣに対応する、前記使用可能なＳＯＣ範囲における残存容量が、前記アイドリングストップ用容量を下回ることを回避するように、前記発電機の発電量を制御する残存容量制御部と
を備え、
前記電流補正部は、
前記電流値取得部によって取得した電流値になまし処理を施すなまし処理部と、
前記補機類に属し前記電流値を一時的に急変し得る所定の補機が動作状態にあるか否かを判定する所定補機動作判定部と、
前記所定の補機が動作状態にあると判定されたときに、前記なまし処理において前記電流値取得部により取得された最新の電流値の影響を抑制する電流変化抑制部と
を備える、車両制御装置。

適用例１に記載の車両制御装置によれば、車両の走行時に、発電機の発電量を制御することで、バッテリの使用可能ＳＯＣ範囲における残存容量が、ストップアンドスタート期間において使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を下回ることを回避するように制御される。このため、ストップアンドスタート期間の途中でＳＯＣ不足からエンジンが再始動されることを抑制することができる。エンジンの運転時における動力増大によるＳＯＣの増加は、ストップアンドスタート期間の途中でＳＯＣ不足からエンジンを再始動する場合に比べて、単位ＳＯＣ（例えばＳＯＣ１％）当たりの燃費効果が高いことから、車両の燃費を向上させることができる。さらに、適用例１に記載の車両制御装置によれば、前記所定の補機が動作して、補機類に流れる電流値が一時的に変動した場合に、なまし処理において最新の電流値の影響が抑制されることから、その一時的な電流値の変動によって発電機の発電量の制御が誤作動することを防止することができる。

[適用例２]
適用例１に記載の車両制御装置であって、
前記車両の走行時に、前記発電機の発電を抑制し、前記車両の減速走行中の回生発電による前記バッテリへの充電を許可する充電制御部を備え、
前記アイドリングストップ用容量設定部は、
前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲を、前記充電制御部による前記発電機の発電の抑制によって必要となる充電制御用容量と、前記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規定するパラメータを、前記アイドリングストップ用容量として設定する、車両制御装。
この構成によれば、バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲は、充電制御用容量とアイドリングストップ用容量とに配分される。その充電制御用容量と前記アイドリングストップ用容量との配分率を規定するパラメータが、前記アイドリングストップ用容量として設定されることになる。したがって、バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲において適切にアイドリングストップ用容量を定めることができる。特に、補機類に流れる電流値が一時的に変動した場合に、その変動する電流値に基づいて前記配分率を決定することによって充電制御とアイドリングストップ制御との間でハンチングが生じることを防止することができる。

[適用例３]
適用例１または適用例２に記載の車両制御装置であって、
前記電流変化抑制部は、前記なまし処理部に、前記なまし処理部の前回の出力結果に対するなまし処理を実行させることにより、前記最新の電流値の影響を抑制する、車両制御装置。
この構成によれば、前回のなまし処理の処理結果を今回のなまし処理の処理結果として保持することになり、最新の電流値の影響を抑制することが容易にできる。

[適用例４]
適用例１ないし適用例３のいずれかに記載の車両制御装置であって、
前記所定の補機は、点灯と消灯を繰り返しうる点滅補機である、車両制御装置。
点滅補機は、電流値取得部により取得される電流値を上下に繰り返し変動させる。適用例４に記載の車両制御装置によれば、電流値の繰り返しの変動によって発電機の発電量の制御が誤作動することを防止することができる。

[適用例５]
適用例４に記載の車両制御装置であって、
前記点滅補機は、ブレーキペダルの踏み込み時に点灯するストップランプであり、
前記所定補機動作判定部は、前記ブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキスイッチがオン状態にあるか否かを判定する、車両制御装置。
この構成によれば、ストップランプの点滅によって発電機の発電量の制御が誤作動することを防止することができる。

[適用例６]
適用例４に記載の車両制御装置であって、
前記点滅補機は、方向指示器であり、
前記所定補機動作判定部は、前記方向指示器の作動を指示する方向指示器スイッチがオン状態にあるか否かを判定する、車両制御装置。
この構成によれば、方向指示器の点滅によって発電機の発電量の制御が誤作動することを防止することができる。

[適用例７]
適用例１ないし適用例３のいずれかに記載の車両制御装置であって、
前記所定の補機は、瞬間的に大電流を流しうる瞬時大電流補機であり、
前記所定補機動作判定部は、前記電流値取得部によって取得した電流値が所定値より大きいか否かを判定する、車両制御装置。
この構成によれば、瞬間的に大電流を流しうる瞬時大電流補機の駆動によって発電機の発電量の制御が誤作動することを防止することができる。

[適用例８]
車両であって、
エンジンと、
前記エンジンの動力によって駆動される発電機の発電量によって充電可能なバッテリと、
前記バッテリの電力を用いて動作する補機類と、
アイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御部と、
前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を検出するＳＯＣ検出部と、
前記補機類に流れる電流の電流値を取得する電流値取得部と、
前記電流値を補正する電流補正部と、
前記車両の走行時に、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲に対して、前記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ストップアンドスタート期間において使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を、前記電流補正部によって補正された電流値に基づいて設定するアイドリングストップ用容量設定部と、
前記車両の走行時に、前記ＳＯＣ検出部によって検出されたＳＯＣに対応する、前記使用可能なＳＯＣ範囲における残存容量が、前記アイドリングストップ用容量を下回ることを回避するように、前記発電機の発電量を制御する残存容量制御部と
を備え、
前記電流補正部は、
前記電流値取得部によって取得した電流値になまし処理を施すなまし処理部と、
前記補機類に属し前記電流値を一時的に急変し得る所定の補機が動作状態にあるか否かを判定する所定補機動作判定部と、
前記所定の補機が動作状態にあると判定されたときに、前記なまし処理において前記電流値取得部により取得された最新の電流値の影響を抑制する電流変化抑制部と
を備える、車両。

[適用例９]
エンジンと、前記エンジンの動力によって駆動される発電機の発電量によって充電可能なバッテリと、前記バッテリの電力を用いて動作する補機類とを有する車両を制御する車両制御方法であって、
（ａ）アイドリングストップ制御を行う工程と、
（ｂ）前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を検出する工程と、
（ｄ）前記補機類に流れる電流の電流値を取得する工程と、
（ｅ）前記電流値を補正する工程と、
（ｆ）前記車両の走行時に、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲に対して、前記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ストップアンドスタート期間において使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を、前記工程（ｅ）によって補正された電流値に基づいて設定する工程と、
（ｇ）前記車両の走行時に、前記ＳＯＣ検出部によって検出されたＳＯＣに対応する、前記使用可能なＳＯＣ範囲における残存容量が、前記アイドリングストップ用容量を下回ることを回避するように、前記発電機の発電量を制御する工程と
を備え、
前記工程（ｅ）は、
前記工程（ｄ）によって取得した電流値になまし処理を施す工程と、
前記補機類に属し前記電流値を一時的に急変し得る所定の補機が動作状態にあるか否かを判定する工程と、
前記所定の補機が動作状態にあると判定されたときに、前記なまし処理において前記工程（ｄ）により取得された最新の電流値の影響を抑制する工程と
を備える車両制御方法。
適用例８の車両、および適用例９の車両制御方法によれば、適用例１の車両制御装置と同様に、ストップアンドスタート期間の途中でＳＯＣ不足からエンジンが再始動されることを抑制することができ、車両の燃費を向上させることができる。さらに、所定の補機による一時的な電流値の変動によって発電機の発電量の制御が誤作動することを防止することができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、前記車両制御装置を備える制御システム、前記車両制御方法の各工程に対応する機能をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。

本発明の一実施例としての自動車２００の構成を示す説明図である。 ＥＣＵ５０の構成を機能的に示す説明図である。 目標ＳＯＣ推定ルーチンを示すフローチャートである。 ＳＯＣ配分要求レベル算出用マップＭＰを示す説明図である。 目標ＳＯＣ算出用テーブルＴＢを示す説明図である。 自動車の運転中における車速とＳＯＣについてのタイムチャートを示す説明図である。 自車両状態予測部１１４の機能を示すブロック図である。 第１自車両状態予測処理ルーチンを示すフローチャートである。 ブレーキスイッチ信号ＳＷ１がオフ状態で、かつ方向指示器スイッチ信号ＳＷ２がオフ状態であるときの各種電流値のタイムチャートを示す説明図である。 ブレーキスイッチ信号ＳＷ１がオン状態に切り替わるときの各種電流値のタイムチャートを示す説明図である。 方向指示器スイッチ信号ＳＷ２がオン状態に切り替わるときの各種電流値のタイムチャートを示す説明図である。 第２自車両状態予測処理ルーチンを示すフローチャートである。 第２自車両状態予測処理ルーチンの動作を示すタイムチャートについての説明図である。 実施例の自車両状態予測部１１４の変形例を示すブロック図である。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．全体構成：
Ｂ．ＥＣＵの構成：
Ｃ．目標ＳＯＣ推定部の構成：
Ｄ．自車両状態予測部の構成：
Ｅ．作用、効果：
Ｆ．変形例：

Ａ．全体構成：
図１は、本発明の一実施例としての自動車２００の構成を示す説明図である。自動車２００は、アイドリングストップ機能を搭載した車両である。自動車２００は、エンジン１０と、自動変速機１５と、ディファレンシャルギア２０と、駆動輪２５と、スタータ３０と、オルタネータ３５と、バッテリ４０と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electrical Control Unit）５０とを備えている。

エンジン１０は、ガソリンや軽油など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に伝達されるとともに、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。

自動変速機１５は、変速比の変更（いわゆるシフトチェンジ）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に伝達されて、車両（自動車２００）の加速・減速が行なわれることになる。

オルタネータ３５にエンジン１０の動力を伝達する駆動機構３４は、本実施例では、ベルトドライブの構成を採用している。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なう。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の充電に用いられる。本明細書では、オルタネータ３５を用いたエンジン１０の動力による発電を「燃料発電」と呼ぶ。オルタネータ３５は、［課題を解決するための手段］の欄に記載した「発電機」に相当する。

バッテリ４０は、電圧１４Ｖの直流電源としての鉛蓄電池であり、エンジン本体以外に設けられた周辺機器に電力を供給する。本明細書では、エンジン本体以外に設けられた周辺機器であって、バッテリ４０の電力を用いて動作する機器を、「補機」と呼ぶ。また、補機の集まりを、「補機類」と呼ぶ。自動車２００は、補機類７０として、ヘッドライト７２、空調装置（Ａ／Ｃ）７４、ストップランプ７６、方向指示器７８等を備える。前述したスタータ３０も補機類７０に含まれる。

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、停止している自動車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（図示せず）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。このスタータ３０は、以下で説明するように、アイドリングストップ状態からエンジン１０を再始動させる場合にも利用される。本明細書では、「アイドリングストップ状態」とは、アイドリングストップ制御による停止状態をいう。

ＥＣＵ５０は、コンピュータプログラムを実行するＣＰＵ、コンピュータプログラム等を記憶するＲＯＭ、一時的にデータを記憶するＲＡＭ、各種センサ、スイッチ、アクチュエータ、ライト等に接続される入出力ポート等を備える。ＥＣＵ５０に接続されるセンサやスイッチとしては、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スイッチ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の充放電電流を検出するバッテリ電流センサ８８、およびオルタネータ３５の出力電流を検出するオルタネータ電流センサ８９、方向指示器の作動を指示する方向指示器スイッチ８７等が設けられている。アクチュエータとしては、スタータ３０やオルタネータ３５等が該当する。ＥＣＵ５０は、バッテリ４０から電力の供給を受けている。

ＥＣＵ５０は、前記各種のセンサやスイッチ、エンジンコントロールコンピュータ（図示せず）からの信号をもとに、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（アイドリングストップ制御）するとともにバッテリ４０のＳＯＣを制御する。このＥＣＵ５０が本発明に直接関わる車両制御装置である。また、ＥＣＵ５０は、ブレーキスイッチ８４がオン状態となったときに、ストップランプ７６を点灯させ、方向指示器スイッチ８７がオン状態となったときに、方向指示器７８のランプを点滅させるといった制御も行う。

Ｂ．ＥＣＵの構成：
図２は、ＥＣＵ５０の構成を機能的に示す説明図である。図示するように、ＥＣＵ５０は、アイドリングストップ制御部９０と、ＳＯＣ制御部１００とを備える。アイドリングストップ制御部９０およびＳＯＣ制御部１００は、実際は、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を示す。

アイドリングストップ制御部９０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を出力する。停止／再始動指示Ｓｓは、スタータ３０に出力されるエンジン再始動の指示と、エンジン１０の燃料供給系（図示せず）に出力される燃料カットの指示とを含む。詳しくは、アイドリングストップ制御部９０は、車輪速Ｖｈが低下して所定速度（例えば１０ｋｍ／ｈ）未満となったときに、エンジン停止条件が成立したとして燃料カットの指示を燃料供給系に出力し、その後、アクセル開度Ｔｐから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。

すなわち、アイドリングストップ制御部９０は、エンジン停止条件が成立したときにエンジン１０を停止させ、前記停止後においてエンジン再始動条件が成立したときにエンジン１０を再始動させる。前記エンジン停止条件およびエンジン再始動条件は、前述したものに限らない。例えば、車輪速Ｖｈが完全に０ｋｍ／ｈとなることをエンジン停止条件とすることもできるし、ブレーキペダルから足が離れたことをエンジン再始動条件とすることもできる。

ＳＯＣ制御部１００は、目標ＳＯＣ推定部１１０と、バッテリＳＯＣ算出部１２０と、フィードバック制御部１３０とを備える。目標ＳＯＣ推定部１１０は、車両の走行時（例えば、車輪速Ｖｈ＞０ｋｍ／ｈの時）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（以下、「ストップアンドスタート期間」と呼ぶ）において使用すると予想されるＳＯＣを、目標ＳＯＣ（以下、「目標ＳＯＣ値」とも呼ぶ）Ｃ１として推定するもので、詳しい構成についてはＣ節で説明する。なお、この目標ＳＯＣ推定部１１０が［課題を解決するための手段］の欄に記載した「アイドリングストップ用容量設定部」に相当する。「ＳＯＣ」は、バッテリ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。

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（「バッテリ電流」と呼ぶ）Ａｂに基づいて、バッテリ４０の現在のＳＯＣ（以下、「現在ＳＯＣ値」と呼ぶ）Ｃ２を算出する。詳しくは、バッテリ４０の充電電流をプラス値とし、バッテリ４０の放電電流をマイナス値として充放電電流Ａｂを積算することで、現在ＳＯＣ値Ｃ２を算出する。バッテリ電流センサ８８およびバッテリＳＯＣ算出部１２０の構成が、［課題を解決するための手段］の欄に記載した「ＳＯＣ検出部」に相当する。なお、ＳＯＣ検出部は、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に基づいて算出するものに限る必要はなく、バッテリ電解液比重センサ、セル電圧センサ、バッテリ端子電圧センサ等に基づいて求める構成としてもよい。さらに、ＳＯＣ検出部は、バッテリに残存している電気量を検出する構成に限る必要もなく、例えば充電可能量等の他のパラメータで蓄電状態を検出するものとすることもできる。

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、その差分値を値０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。その電圧指示値Ｓｖはオルタネータ３５の発電量を指示するもので、オルタネータ３５に送られる。この結果、燃料発電によって現在ＳＯＣ値Ｃ２が目標ＳＯＣ値Ｃ１に制御される。フィードバック制御部１３０の構成が、［課題を解決するための手段］の欄に記載した「残存容量制御部」に相当する。

ＳＯＣ制御部１００には、図示はしないが、上記以外に、「バッテリ制御」と呼ばれる機能と、「充電制御」と呼ばれる機能が設けられている。バッテリ制御について説明する。バッテリ、特に本実施例の鉛バッテリは、長寿命化の要請から、使用可能なＳＯＣ範囲（運用するＳＯＣ範囲）が予め定められている。このため、このＳＯＣ範囲の下限値（例えば６０％）をバッテリ４０のＳＯＣが下回るときにエンジン１０の動力を増大してＳＯＣを前記ＳＯＣ範囲内とし、ＳＯＣ範囲の上限値（例えば９０％）をＳＯＣが上回るときにＳＯＣを消費して前記ＳＯＣ範囲内とする「バッテリ制御」が行われる。アイドリングストップ制御によるエンジンの停止時においてもＳＯＣが下限値を下回ると、エンジンが始動して燃料発電によってＳＯＣを前記ＳＯＣ範囲内とする。

「充電制御」は、通常走行中に燃料発電によるバッテリへの充電を抑えることで燃料消費量を節約し、減速走行中に回生発電によりバッテリへの充電を行なう制御処理である。充電制御については周知の構成であることから、詳しく説明しないが、概ね次の処理を行う。充電制御においては、通常走行時におけるフィードバック制御部１３０によるフィードバック制御を、目標ＳＯＣ値Ｃ１が現在ＳＯＣ値Ｃ２を上回るときに実行し、通常走行時に目標ＳＯＣ値Ｃ１が現在ＳＯＣ値Ｃ２以下であるときには、所定の発電カット電圧をオルタネータ３５への電圧指示値Ｓｖとする。この構成により、通常走行時における充電を抑制し燃料消費量を節約することができる。なお、「通常走行」とは、車速が０ｋｍ／ｈである「停車」、および前記回生発電が行われる「減速走行」のいずれにも該当しない自動車２００の状態である。

Ｃ．目標ＳＯＣ推定部の構成：
目標ＳＯＣ推定部１１０は、走行環境予測部１１２と、自車両状態予測部１１４と、ＳＯＣ配分要求レベル算出部１１６と、目標ＳＯＣ算出部１１８とを備える。

走行環境予測部１１２は走行環境を予測する。ここでいう「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。すなわち、「走行環境」は、アイドリングストップ制御による停車を引き起こす車両の走行環境である。走行環境予測部１１２は、詳しくは、車輪速センサ８２によって検出された車輪速Ｖｈに基づいて、走行環境を指数で示す走行環境指数を算出する。具体的には、現在から遡る所定期間（例えば１０分間）における停車時間の比率Ｒを車輪速Ｖｈに基づいて算出し、その比率から走行環境指数Ｐ１を算出する。すなわち、所定期間において車輪速Ｖｈが値０となる停車時間の合計を求め、その合計を所定期間の全時間で割り算することで比率Ｒを算出し、その比率Ｒから走行環境指数Ｐ１を算出する。

比率Ｒが高いということは、前記車両の停止頻度と停止期間の長さが高いということであり、今後の車両の停止頻度と長さも高いと予測することができる。このため、本実施例では、下記に従って走行環境指数Ｐ１を決定する。
・１０分間停止時間比率Ｒ＜３８％のとき、走行環境指数Ｐ１を値１とする。
・３８％≦１０分間停止時間比率Ｒ＜４２％のとき、走行環境指数Ｐ１を値２とする。
・４２％≦１０分間停止時間比率Ｒ＜４６％のとき、走行環境指数Ｐ１を値３とする。
・１０分間停止時間比率Ｒ≧４６％のとき、走行環境指数Ｐ１を値４とする。

前記３８％、４２％、４６％という閾値はこれらに限らず、別の数値とすることができる。また、求める走行環境指数Ｐ１は１〜４までの４つに限らず、３つ、５つ、６つ等の他の数とすることもできる。なお、走行環境指数Ｐ１が低い場合は郊外であり、走行環境指数Ｐ１が高い場合は市街地であると言えることから、走行環境指数Ｐ１の値が高いほど、市街化度が高いといえる。

本実施例では、走行環境指数Ｐ１を車輪速センサ８２によって検出された車輪速Ｖｈに基づいて求めていたが、本発明ではこれに限られない。例えば、車速センサによって検出された車速の平均値、車輪速センサ８２によって検出された車輪速Ｖｈの変化率（すなわち加速度）、ＭＴ（Manual Transmission）車の場合手動変速機のシフトポジション、またはＡＴ（Automatic Transmission）車の場合の自動変速機のギヤ比等に基づいて求める構成としてもよい。すなわち、車速の平均値が低いほど市街化度が高くなることから、車速の平均値が低いほど走行環境指数Ｐ１を高い値とすればよい。車輪速Ｖｈの変化率が高いほど市街化度が高くなることから、車輪速Ｖｈの変化率が高いほど走行環境指数Ｐ１を高い値とすればよい。手動変速機のシフトポジションが頻繁に行われるほど市街化度が高くなることから、手動変速機のシフトポジションが頻繁に行われるほど走行環境指数Ｐ１を高い値とすればよい。自動変速機のギヤ比等が頻繁に切り換わるほど市街化度が高くなることから、自動変速機のギヤ比等が頻繁に切り換わるほど走行環境指数Ｐ１を高い値とすればよい。

なお、前記車輪速Ｖｈと車輪速Ｖｈに替わる各パラメータは、それらの中から選択した１つに基づいて走行環境指数Ｐ１を求める構成に限る必要もなく、２つ以上のパラメータに基づいて走行環境指数Ｐ１を求める構成としてもよい。２つ以上のパラメータを採用する場合、各パラメータに個別の重み付け指数を掛けて走行環境指数Ｐ１を求める構成とすることが好ましい。なお、前述した車輪速Ｖｈと車輪速Ｖｈに替わる各パラメータを採用することで、自動車２００という自律系のみで走行環境を予測することができる。これに対して、自律系の外側から取得する情報に基づいて、走行環境指数Ｐ１を求める構成としてもよい。自律系の外側から取得する情報としては、ナビゲーションシステムの道路地図情報等がある。ナビゲーションシステムの道路地図情報に基づいて今後の走行地位置が市街地か郊外かを見極めて、走行環境指数Ｐ１を求めることができる。

自車両状態予測部１１４は、自動車２００の状態（自車両状態）を予測する。ここでいう「自車両状態」とは、自動車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。自車両状態予測部１１４は、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値Ａａと、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値Ａｂと、ブレーキスイッチ８４の出力信号（ブレーキスイッチ信号）ＳＷ１と、方向指示器スイッチ８７の出力信号（方向指示器スイッチ信号）ＳＷ２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。補機類７０で費やす電力量が大きいときにはＳＯＣを消費する速度は早いことから、本実施例では、自車両状態予測部１１４は、補機類７０で費やす電力量を自車両状態Ｐ２として求める。自車両で費やす電力量の詳しい求め方については、Ｄ節で詳述する。

さらに、自車両状態予測部１１４は、現在検出されるセンサ信号によって補機類の現在の動作状況を求め、その現在の動作状況を今後の自車両状態と見なすものであったが、これに替えて、上記のように求めた現在の動作状況から動作状況が変化する兆候を捕らえることで、今後の自車両状態を予測する構成としてもよい。

前記構成の走行環境予測部１１２および自車両状態予測部１１４は、自動車２００の運転が開始された以後、常にその予測を行っている。各部１１２〜１１４は、実際は、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。走行環境予測部１１２によって算出した走行環境指数Ｐ１と、自車両状態予測部１１４によって算出した自車両状態Ｐ２とは、ＳＯＣ配分要求レベル算出部１１６に送られる。

ＳＯＣ配分要求レベル算出部１１６は走行環境指数Ｐ１および自車両状態Ｐ２に基づいてＳＯＣ配分要求レベルＰ３を算出し、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。以下、ＳＯＣ配分要求レベル算出部１１６および目標ＳＯＣ算出部１１８の内容を、以下に詳述する。

図３は、目標ＳＯＣ推定ルーチンを示すフローチャートである。この目標ＳＯＣ推定ルーチンは、車両の走行時に所定時間（例えば、６０ｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。すなわち、目標ＳＯＣ推定ルーチンは、アイドリングストップ制御によるエンジン１０の停止時には実行されない。図示するように、処理が開始されると、ＥＣＵ５０のＣＰＵは、走行環境予測部１１２（図２）によって求められた走行環境指数Ｐ１を取得する（ステップＳ１００）とともに、自車両状態予測部１１４（図２）によって求められた自車両状態Ｐ２を取得する（ステップＳ２００）。

ステップＳ２００の実行後、ＣＰＵは、ＳＯＣ配分要求レベル算出用マップＭＰを用いて、走行環境指数Ｐ１と自車両状態Ｐ２に基づいてＳＯＣ配分要求レベルを算出する処理を行う（ステップＳ３００）。バッテリには、先に説明したように、使用可能なＳＯＣ範囲がバッテリの種類毎に定められている。本実施例では、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ことを図っており、「ＳＯＣ配分要求レベル」は前記配分のレベルを指定するパラメータである。

図４は、ＳＯＣ配分要求レベル算出用マップＭＰを示す説明図である。図示するように、ＳＯＣ配分要求レベル算出用マップＭＰは、横軸に走行環境指数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。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、予め実験的にあるいはシミュレーションにより求めることで、ＳＯＣ配分要求レベル算出用マップＭＰは作成されており、ＲＯＭに記憶している。ステップＳ３００では、ＲＯＭからＳＯＣ配分要求レベル算出用マップＭＰを呼び出し、そのマップＭＰを参照して、ステップＳ１００で求めた走行環境指数Ｐ１とステップＳ２００で求めた自車両状態Ｐ２とに対応するＳＯＣ配分要求レベルＰ３を取得する。図示の例では、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。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。

図３に戻って、ステップＳ３００の実行後、ＣＰＵは、目標ＳＯＣ算出用テーブルＴＢを用いて、ＳＯＣ配分要求レベルＰ３に基づいて目標ＳＯＣ値Ｃ１を算出する処理を行う（ステップＳ４００）。

図５は、目標ＳＯＣ算出用テーブルＴＢを示す説明図である。図示するように、目標ＳＯＣ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ＳＯＣ配分要求レベルＰ３と目標ＳＯＣ値Ｃ１の関係を、予め実験的にあるいはシミュレーションにより求めることで、目標ＳＯＣ算出用テーブルＴＢは作成されており、ＲＯＭに記憶している。ステップＳ４００は、ＲＯＭから目標ＳＯＣ算出用テーブルＴＢを呼び出し、そのテーブルＴＢを参照して、ステップＳ３００で算出したＳＯＣ配分要求レベルＰ３に対応する目標ＳＯＣ値Ｃ１を取得する。

図示するように、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、その使用可能ＳＯＣ範囲Ｗを充電制御用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。換言すれば、バッテリ４０の使用可能ＳＯＣ範囲Ｗに対して、アイドリングストップ用容量の領域が下側に、充電制御用容量の領域が上側にそれぞれ設定されており、両領域の境が目標ＳＯＣ値Ｃ１となっている。また、使用可能ＳＯＣ範囲Ｗの下限値にアイドリングストップ用容量を加えた水準が目標ＳＯＣ値Ｃ１として設定されているとも言える。

充電制御用容量は、前述した充電制御による燃料発電の抑制によって必要となる電池容量である。アイドリングストップ用容量は、今後のストップアンドスタート期間において使用されると予想される容量である。本実施例では、アイドリングストップ用容量は、予想される最大の大きさに定められている。ＳＯＣ配分要求レベルＰ３が高い値になるほど、アイドリングストップ用容量は大きくなっている。直線Ｌよりも上側にＳＯＣを制御したとき、そのＳＯＣに対応する使用可能ＳＯＣ範囲内の残存容量がアイドリングストップ用容量を上回ることからアイドリングストップ制御を完全に実施できるといえるが、その上回る分だけ余剰である。このため、直線Ｌで示される目標ＳＯＣ値Ｃ１は、今後アイドリングストップ制御を完全に実施でき、かつＳＯＣ貯蔵のための発電量を最小にできるＳＯＣを示しているといえる。

目標ＳＯＣ値Ｃ１は、直線Ｌに示すように、ＳＯＣ配分要求レベルＰ３の上昇に従ってリニアに増大するものであったが、本発明ではこれに限られない。例えば、ＳＯＣ配分要求レベルＰ３が所定値以下のときにはＳＯＣ配分要求レベルＰ３の上昇に従ってリニアに増大し、ＳＯＣ配分要求レベルＰ３が所定値を上回るときには一定値を維持するように、目標ＳＯＣ値Ｃ１を定めた構成としてもよい。この構成は、使用可能ＳＯＣ範囲が比較的小さいバッテリの場合に有効である。さらに、目標ＳＯＣ値Ｃ１の変化を直線で示す構成に換えて、曲線で示す構成とすることもできる。

図３に戻って、ステップＳ４００の実行後、ＣＰＵは、ステップＳ４００で算出した目標ＳＯＣ値Ｃ１をフィードバック制御部１３０に出力し（ステップＳ５００）、その後、目標ＳＯＣ推定ルーチンを一旦終了する。フィードバック制御部１３０（図２）では、現在ＳＯＣ値Ｃ２が前記算出された目標ＳＯＣ値Ｃ１に制御される。現在ＳＯＣ値Ｃ２は、バッテリ４０の使用可能ＳＯＣ範囲における残存容量を指し示すが、上記制御の結果、車両走行中に、残存容量は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。すなわち、図５において、現在ＳＯＣ値が充電制御用容量の領域に位置するとき、すなわち、前記残存容量がアイドリングストップ用容量を上回るときに、充電制御がなされて燃料発電によるバッテリ４０への充電が抑えられている。そして、ＳＯＣが低下してアイドリングストップ用容量を下回ろうとするとき、燃料発電によって、直線Ｌで示される目標ＳＯＣ値Ｃ１にＳＯＣは制御されることで、前記アイドリングストップ用容量を下回ろうとすることが回避される。

図６は、自動車２００の運転中における車速とバッテリ４０のＳＯＣ（現在ＳＯＣ値Ｃ２）についてのタイムチャートを示す説明図である。タイムチャートは、縦軸に車速とＳＯＣをとり、横軸に時間をとったものである。自動車２００の運転が開始され、時刻ｔ０において自動車２００が発進すると、車速は次第に増し、通常走行に至る。その後、時刻ｔ１において、車両が減速状態に移行する。この時刻ｔ０から時刻ｔ１までのｔ０−ｔ１期間においては、実線に示すように、ＳＯＣは徐々に低下する。この実線は従来例についてのもので、本実施例では２点鎖線のように変化する。これについては後述する。

時刻ｔ１の後、時刻ｔ２において車両は停止する。ｔ１−ｔ２の期間では、減速による回生発電がなされ、実線に示すようにＳＯＣは徐々に上昇する。時刻ｔ２（厳密に言えばエンジン停止条件が成立したとき）から車速が立ち上がる時刻ｔ３までの期間がストップアンドスタート期間ＳＳＴであり、エンジン１０は停止されている。ストップアンドスタート期間ＳＳＴでは、補機類による電力消費によってＳＯＣは徐々に下降する。従来例では、実線に示すように、この停止の最中にＳＯＣが下限値ＳＬに達すると（時刻ｔｂ）、バッテリ制御によってエンジン１０は再始動することになる。再始動後、実線に示すように、エンジン１０の動力により発電されＳＯＣは増大する。

本実施例では、通常走行時にＳＯＣが低下して、バッテリ４０の使用可能ＳＯＣ範囲における残存容量がアイドリングストップ用容量を下回ったときに（時刻ｔａ）、燃料発電によってＳＯＣが増大される。図中２点鎖線に示すようにｔａ−ｔ２期間においてＳＯＣは増大する。この増大は、今後のストップアンドスタート期間に使用すると予想される最大の電池容量を考慮したものであることから、ストップアンドスタート期間ｔ２−ｔ３においてＳＯＣが低下しても、ＳＯＣは下限値ＳＬに至ることがない。なお、「今後のストップアンドスタート期間」とは、図示の一つのストップアンドスタート期間ＳＳＴに限るものではなく、所定の期間において複数のストップアンドスタート期間があれば、それらストップアンドスタート期間の全部である。

したがって、本実施例では、従来例のように、ストップアンドスタート期間ｔ２−ｔ３において、ＳＯＣが下限値に達してエンジン１０が再始動されることがない。自車両状態予測部１１４について、次に詳述する。

Ｄ．自車両状態予測部の構成：
図７は、自車両状態予測部１１４の機能を示すブロック図である。図示するように、自車両状態予測部１１４は、電流値取得部１１４ａ、所定補機動作判定部１１４ｂ、電流変化抑制部１１４ｃ、なまし処理部１１４ｄ、および補機類消費電力算出部１１４ｅを備える。電流値取得部１１４ａは、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値Ａａと、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値Ａｂとの入力を受けている。所定補機動作判定部１１４ｂは、ブレーキスイッチ信号ＳＷ１と方向指示器スイッチ信号ＳＷ２との入力を受け、ブレーキスイッチおよび方向指示器スイッチの少なくとも一方がオン状態にあるか否かを判定する。

電流値取得部１１４ａによってオルタネータ電流値Ａａとバッテリ電流値Ａｂに基づいて補機類に流れる電流値Ａｃ（図１参照）を求め、なまし処理部１１４ｄによって電流値Ａｃに対してなまし処理を施し、補機類消費電力算出部１１４ｅによってなまし処理後の電流値Ａｄに基づいて補機類消費電力ＰＷを求める。電流値取得部１１４ａとなまし処理部１１４ｄとの間には、電流変化抑制部１１４ｃが設けられている。電流変化抑制部１１４ｃは、所定補機動作判定部１１４ｂによって肯定判定されたときに、なまし処理部１１４ｄによるなまし処理において最新の電流値Ａｃの影響を抑制するべく、電流値Ａｃを低下した電流値Ａｃ＊をなまし処理部１１４ｄに出力する。また、電流変化抑制部１１４ｃは、所定補機動作判定部１１４ｂによって否定判定されたときには、電流値Ａｃをそのまま電流値Ａｃ＊としてなまし処理部１１４ｄに出力する。以下、電流値Ａｃを補機類電流値Ａｃと呼び、電流値Ａｃ＊をなまし入力電流値Ａｃ＊と呼び、電流値Ａｄをなまし出力電流値Ａｄと呼ぶ。

各部１１４ａ〜１１４ｄは、図１の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。以下、このコンピュータプログラムに従う自車両状態予測処理ルーチンについて詳述する。なお、各部１１４ａ〜１１４ｄは、図１に示したＥＣＵ５０以外の他の具体的な装置やハードウェア回路によっても実現可能である。自車両状態予測処理ルーチンは、個別に実行される２つの処理ルーチンによって構成される。２つの処理ルーチンを、「第１自車両状態予測処理ルーチン」、「第２自車両状態予測処理ルーチン」と呼ぶ。

図８は、第１自車両状態予測処理ルーチンを示すフローチャートである。この処理ルーチンは、前述したようにＥＣＵ５０に備えられたＣＰＵにより実行されるもので、一定の時間毎に繰り返し実行される。処理が開始されると、ＥＣＵ５０に備えられたＣＰＵは、まず、オルタネータ電流センサ８９からオルタネータ電流値Ａａを、バッテリ電流センサ８８からバッテリ電流値Ａｂをそれぞれ取り込む（ステップＳ１１０）。次いで、ＣＰＵは、オルタネータ電流値Ａａとバッテリ電流値Ａｂに基づいて、結線ＬＮ（図１参照）側に流れる補機類電流値Ａｃを算出する（ステップＳ１２０）。補機類電流値Ａｃは、詳しくは、次式（１）に基づいて求められる。
Ａｃ＝Ａａ−Ａｂ …（１）

その後、ＣＰＵは、ブレーキスイッチ８４からブレーキスイッチ信号ＳＷ１を、方向指示器スイッチ８７から方向指示器スイッチ信号ＳＷ２をそれぞれ取り込む（ステップＳ１３０）。続いて、ＣＰＵは、ブレーキスイッチ信号ＳＷ１がオン状態、または方向指示器スイッチ信号ＳＷ２がオン状態であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ここで否定判定、すなわち、ブレーキスイッチ信号ＳＷ１がオフ状態で、かつ方向指示器スイッチ信号ＳＷ２がオフ状態であると判定されたときには、ＣＰＵは、ステップＳ１２０で算出された今回の補機類電流値Ａｃを、今回のなまし入力電流値Ａｃ＊と定める（ステップＳ１５０）。ここでいう「今回」とは、第１自車両状態予測処理ルーチンを今回実行しているときを意味する。第１自車両状態予測処理ルーチンを前回実行しているときは「前回」と呼ぶことにする。図においては、今回の実行時に得られた各電流値を［ＸＸＸ電流値］_newと示し、前回の実行時に得られた各電流値を［ＸＸＸ電流値］_oldと示す。なお、この第１自車両状態予測処理ルーチンでは、今回の実行時に得られた各電流値は次回の実行時までＲＡＭに一時的に記憶されるものとする。

ステップＳ１５０の実行後、ＣＰＵは、今回のなまし入力電流値Ａｃ＊に対してなまし処理を施して、今回のなまし出力電流値Ａｄを求める処理を行う（ステップＳ１６０）。なまし処理は、過去の所定時間（例えば、１０秒）のデータで今回のなまし入力電流値Ａｃ＊を平滑化するものであり、次式（２）に基づいて求められる。

［なまし出力電流値］_new ←［なまし出力電流値］_old＋（［補機類電流値］_new−［なまし出力電流値］_old）／（１００００／３２） …（２）
式（２）は、３２ｍｓ周期で補機電流が更新され、１０秒間（＝１００００ｍｓ）で平滑化がなされる場合のものである。

続いて、ＣＰＵは、今回のなまし出力電流値Ａｄに所定電圧を掛けることで補機類消費電力ＰＷを算出し、補機類消費電力ＰＷを自車両状態Ｐ２とする（ステップＳ１７０）。ステップＳ１７０の実行後、ＣＰＵは、第１自車両状態予測処理ルーチンを一旦終了する。

一方、ステップＳ１４０で、ブレーキスイッチ信号ＳＷ１がオン状態、または方向指示器スイッチ信号ＳＷ２がオン状態であると判定されたときには、ＣＰＵは、前回のなまし出力電流値Ａｄを今回のなまし入力電流値Ａｃ＊と定める（ステップＳ１８０）。ステップＳ１８０の実行後、ＣＰＵはステップＳ１６０に処理を進める。

以上のように構成した第１自車両状態予測処理ルーチンのステップＳ１１０およびＳ１２０において、ＥＣＵ５０に備えられたＣＰＵは電流値取得部１１４ａ（図７）として機能する。ステップＳ１３０およびＳ１４０において、ＣＰＵは所定補機動作判定部１１４ｂ（図７）として機能する。ステップＳ１８０において、ＣＰＵは電流変化抑制部１１４ｃ（図７）として機能する。ステップＳ１６０において、ＣＰＵはなまし処理部１１４ｄ（図７）として機能する。ステップＳ１７０において、ＣＰＵは補機類消費電力算出部１１４ｅ（図７）として機能する。

図９ないし図１１のタイムチャートを用いて、第１自車両状態予測処理ルーチンの動作を説明する。図９はブレーキスイッチ信号ＳＷ１がオフ状態で、かつ方向指示器スイッチ信号ＳＷ２がオフ状態であるときのものである。図９（ａ）にブレーキスイッチ信号ＳＷ１を示し、図９（ｂ）に方向指示器スイッチ信号ＳＷ２を示し、図９（ｃ）に補機類電流値Ａｃを示し、図９（ｄ）になまし出力電流値Ａｄを示した。図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ブレーキスイッチ信号ＳＷ１および方向指示器スイッチ信号ＳＷ２が共にオフ状態であるときには、図９（ｃ）に示す補機類電流値Ａｃは、なまし処理によって、図９（ｄ）に示すように平滑化されたなまし出力電流値Ａｄが得られる。

図１０はブレーキスイッチ信号ＳＷ１がオン状態に切り替わるときのものである。図１０（ａ）にブレーキスイッチ信号ＳＷ１を示し、図１０（ｂ）に補機類電流値Ａｃを示し、図１０（ｃ）になまし入力電流値Ａｃ＊を示し、図１０（ｄ）になまし出力電流値Ａｄを示した。図１０（ａ）に示すようにブレーキスイッチ信号ＳＷ１がオン状態になると（時刻ｔ１１−ｔ１２）、図１０（ｂ）に示すように補機類電流値Ａｃは、ストップランプ７６が点灯する分だけ一時的に上昇する。時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間においては、従来、補機類電流値Ａｃの一時的な上昇を受けて、図１０（ｃ）の破線のように、なまし入力電流値Ａｃ＊も一時的に上昇するところが、本実施例では、ステップＳ１８０（図８）で、前回のなまし出力電流値Ａｄを今回のなまし入力電流値Ａｃ＊と定めることで、図１０（ｃ）の実線のように、一時的に上昇することはない。前回のなまし出力電流値Ａｄを今回のなまし入力電流値Ａｃ＊と定めるということは、今回の補機類電流値Ａｃと前回のなまし出力電流値Ａｄとの偏差Ｄを今回の補機類電流値Ａｃから減じた結果を今回のなまし入力電流値Ａｃ＊とすることであり、上記の上昇分に相当する偏差Ｄだけ減算されたなまし入力電流値Ａｃ＊となることが判る。

したがって、ブレーキスイッチ８４がオンされたときに、従来、なまし入力電流値Ａｃ＊の一時的な上昇を受けて、なまし出力電流値Ａｄは図１０（ｄ）の破線のように上昇するところが、本実施例では、前述したようになまし入力電流値Ａｃ＊の一時的な上昇がないことから、なまし出力電流値Ａｄは、図１０（ｄ）の実線のようにほぼ一定となる。

図１１は方向指示器スイッチ信号ＳＷ２がオン状態に切り替わるときのものである。図１１（ａ）に方向指示器スイッチ信号ＳＷ２を示し、図１１（ｂ）に補機類電流値Ａｃを示し、図１１（ｃ）になまし入力電流値Ａｃ＊を示し、図１１（ｄ）になまし出力電流値Ａｄを示した。図１１（ａ）に示すように方向指示器スイッチ信号ＳＷ２がオン状態になると（時刻ｔ２１−ｔ２２）、図１１（ｂ）に示すように補機類電流値Ａｃは、方向指示器７８が点滅を繰り返す分だけ上下に繰り返し変動する。時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの期間においては、従来、補機類電流値Ａｃの上下の変動を受けて、図１１（ｃ）の破線のように、なまし入力電流値Ａｃ＊も上下に繰り返し変動するところが、本実施例では、ステップＳ１８０（図８）で、前回のなまし出力電流値Ａｄを今回のなまし入力電流値Ａｃ＊と定めることで、図１１（ｃ）の実線のように、上下に変動することはない。前回のなまし出力電流値Ａｄを今回のなまし入力電流値Ａｃ＊と定めるということは、今回の補機類電流値Ａｃと前回のなまし出力電流値Ａｄとの偏差Ｄを今回の補機類電流値Ａｃから減じた結果を今回のなまし入力電流値Ａｃ＊とすることであり、上記の上下の変動分に相当する偏差Ｄだけ減算されたなまし入力電流値Ａｃ＊となることが判る。この結果、なまし処理において最新の電流値の影響が抑制される。

したがって、方向指示器スイッチ８７がオンされたときに、従来、なまし入力電流値Ａｃ＊の上下の繰り返しの変動を受けて、なまし出力電流値Ａｄは図１１（ｄ）の破線のように上下に繰り返し変動するところが、本実施例では、前述したようになまし入力電流値Ａｃ＊の上下の繰り返しの変動がないことから、なまし出力電流値Ａｄは、図１１（ｄ）の実線のようにほぼ一定となる。

図１２は、第２自車両状態予測処理ルーチンを示すフローチャートである。この第２自車両状態予測処理ルーチンは、ＥＣＵ５０に備えられたＣＰＵにより実行されるもので、第１自車両状態予測処理ルーチン（図８）とは個別に一定の時間毎に繰り返し実行される。

第２自車両状態予測処理ルーチンは、第１自車両状態予測処理ルーチン（図８）と同様にステップＳ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１５０、Ｓ１６０、およびＳ１７０を備える。これらステップ数の処理は、第１自車両状態予測処理ルーチン（図８）の同一のステップ数の処理と同じであり、その説明を省略する。

ステップＳ１２０によって補機類電流値Ａｃが求められると、ＣＰＵは、その補機類電流値Ａｃが所定値Ａ０より大きいか否かを判定する（ステップＳ２１０）。エンジン１０の始動時にはスタータ３０に大電流が流れるが、この大電流が流れたことを判定可能なように所定値Ａ０は、例えば５０Ａに定められている。なお、５０Ａは一例であり、４０Ａ等の他の閾値とすることもできる。ステップＳ２１０で、補機類電流値Ａｃが所定値Ａ０以下であると判定されたときには、ＣＰＵは、ステップＳ１５０に処理を進め、ステップＳ１２０で算出された今回の補機類電流値Ａｃを今回のなまし入力電流値Ａｃ＊と定める。

一方、ステップＳ２１０で、補機類電流値Ａｃが所定値Ａ０より大きいと判定されたときには、ＣＰＵは、前回のなまし出力電流値Ａｄを今回のなまし出力電流値Ａｄと定め（ステップＳ２２０）、その後、ステップＳ１７０に処理を進め、ステップＳ２２０によって定まった今回のなまし出力電流値Ａｄに基づいて、補機類消費電力ＰＷを算出する。

図１３のタイムチャートを用いて、第２自車両状態予測処理ルーチンの動作を説明する。図１３（ａ）に補機類電流値Ａｃを示し、図１３（ｂ）になまし出力電流値Ａｄを示した。例えば、エンジン１０の始動時にスタータ３０に大電流が流れると、図１３（ａ）に示すように、補機類電流値Ａｃが瞬間的に大きくなる。従来、補機類電流値Ａｃの瞬間的な上昇を受けて、図１３（ｂ）の破線のように、なまし入力電流値Ａｃ＊も上昇する。これに対して、補機類電流値Ａｃが所定値Ａ０より大きくなったときには（時刻ｔ３１−ｔ３２）、前回のなまし出力電流値Ａｄをそのまま今回のなまし出力電流値Ａｄとしていることから、図１３（ｂ）の実線に示すように、なまし出力電流値Ａｄは急激に上昇することがない。

以上のように構成した第２自車両状態予測処理ルーチン（図１２）のステップＳ２１０において、ＣＰＵは所定補機動作判定部１１４ｂ（図７）として機能する。すなわち、ステップＳ２１０による補機類電流値Ａｃが所定値Ａ０より大きいか否かの判定によって、電流値を一時的に急変しうる所定の補機が動作状態にあるか否かを判定している。ステップＳ２２０において、ＣＰＵは電流変化抑制部１１４ｃ（図７）として機能する。

Ｅ．作用、効果：
本実施例の自動車２００では、図６を用いて既述したように、ストップアンドスタート期間ｔ２−ｔ３において、ＳＯＣが下限値に達してエンジン１０が再始動されることがない。ストップアンドスタート期間の途中でＳＯＣ不足からエンジンを再始動する場合は、エンジンの運転時に動力増大してＳＯＣを増加する場合に比べて、３倍から５倍近くの燃料量が必要である。すなわち、エンジンの運転時における単位ＳＯＣ（例えばＳＯＣ１％）当たりの燃費効果は、ストップアンドスタート期間の途中でＳＯＣ不足からエンジンを再始動する場合に比べて、３倍から５倍優れている。したがって、本実施例の自動車２００は、従来例に比べて燃費を向上させることができる。

さらに、本実施例によれば、ストップランプ７６または方向指示器７８が動作して、補機類に流れる電流値が一時的に変動した場合に、なまし処理において最新の電流値の影響が抑制されることから、その一時的な電流値の変動によって、充電制御用容量とアイドリングストップ用容量との間の配分率が誤って設定されることを防止することができる。方向指示器７８は点滅し、ストップランプ７６は運転者の操作によって点灯と消灯とを繰り返し得ることから、ストップランプ７６や方向指示器７８の動作によって補機類電流値Ａｃは上下に繰り返し変動する。この上下に繰り返し変動する補機類電流値Ａｃをそのまま用いて前記配分率を決定した場合、充電制御とアイドリングストップ制御との間でハンチングが生じる虞があるが、本実施例では、前述したように、なまし処理結果をほぼ一定とすることができることから、前記ハンチングが生じることを防止することができる。

また、本実施例によれば、スタータ３０の駆動によって補機類電流値Ａｃが瞬間的に大きくなった場合にも、なまし処理において最新の電流値の影響が抑制されることから、その瞬間的な大電流によって、充電制御用容量とアイドリングストップ用容量との間の配分率が誤って設定されることを防止することができる。したがって、この場合にも、充電制御とアイドリングストップ制御との間の選択を誤って行うことを防止することができる。

Ｆ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

・変形例１：
上記実施例では、第１自車両状態予測処理ルーチン（図８）と第２自車両状態予測処理ルーチン（図１２）との双方を実行するように構成していたが、本発明はこれに限られない。例えば、第１自車両状態予測処理ルーチンだけを実行する構成としてもよいし、あるいは第２自車両状態予測処理ルーチンだけを実行する構成としてもよい。また、第１自車両状態予測処理ルーチン（図８）では、ブレーキスイッチ信号ＳＷ１がオン状態となったときだけステップＳ１８０の処理を実行するようにしてもよいし、方向指示器スイッチ信号ＳＷ２がオン状態となったときだけステップＳ１８０の処理を実行するようにしてもよい。

・変形例２：
上記実施例では、点灯と消灯を繰り返しうる点滅補機をストップランプ７６と方向指示器７８としていたが、本発明はこれに限られない。他の点灯と消灯を繰り返しうる補機とすることもできる。また、瞬時大電流補機をスタータ３０としていたが、本発明はこれに限られない。例えば、電動パワーステアリング、アンチロックブレーキシステム、車両安定制御装置（ＶＳＣ：Vehicle Stability Control）等とすることもできる。さらには、上記実施例では、電流値を一時的に急変し得る所定の補機として、点滅補機と瞬時大電流補機を挙げていたが、これら以外にも、動作と非動作を繰り返し得る補機としてもよい。動作と非動作を繰り返し得る補機としては、例えば、パワーウィンドウが該当する。

・変形例３：
上記実施例では、第１自車両状態予測処理ルーチン（図８）において、電流変化抑制部１１４ｃ（図７）は、前回のなまし出力電流値Ａｄを今回のなまし入力電流値Ａｃ＊と定め（ステップＳ１８０）、その今回のなまし入力電流値Ａｃ＊に対してなまし処理を施す（ステップＳ１６０）構成としていたが、この構成は、第２自車両状態予測処理ルーチン（図１２）におけるステップＳ２２０の処理、すなわち、前回のなまし出力電流値Ａｄをそのまま今回のなまし出力電流値Ａｄとして保持する構成と実質的に同一である。したがって、第１自車両状態予測処理ルーチン（図８）において、ステップＳ１８０の処理を、第２自車両状態予測処理ルーチン（図１２）におけるステップＳ２２０の処理内容と同一とし、このステップＳ１８０の処理の出口をステップＳ１７０に変更する構成としてもよい。また、第２自車両状態予測処理ルーチン（図１２）において、ステップＳ２２０の処理を、第１自車両状態予測処理ルーチン（図８）におけるステップＳ１８０の処理内容と同一とし、このステップＳ２２０の処理の出口をステップＳ１６０に変更する構成としてもよい。また、電流変化抑制部１１４ｃは、こうした構成に限る必要はなく、なまし処理において最新の補機類電流値の影響を抑制する構成であれば、どのような構成とすることもできる。

・変形例４：
上記実施例では、走行環境指数Ｐ１と自車両状態Ｐ２に基づいてＳＯＣ配分要求レベルＰ３を一旦求め、ＳＯＣ配分要求レベルＰ３に基づいて目標ＳＯＣを算出する構成であったが、これに換えて、走行環境指数Ｐ１と自車両状態Ｐ２に基づいて、目標ＳＯＣを直接、算出する構成としてもよい。すなわち、走行環境指数Ｐ１と自車両状態Ｐ２に基づいて、バッテリの使用可能ＳＯＣ範囲を充電制御用とアイドリングストップ用とを配分する配分率を直接算出する構成としてもよい。

・変形例５：
上記実施例では、ＳＯＣ配分要求レベルは、走行環境指数Ｐ１と自車両状態Ｐ２の両方に基づいて算出していたが、これに換えて、自車両状態Ｐ２だけに基づいて算出する構成としてもよい。

・変形例６：
上記実施例では、結線ＬＮ（図１参照）側に流れる電流値Ａｃ、すなわち補機類を含めた電子機器全般に流れる電流の電流値を、オルタネータ電流値Ａａとバッテリ電流値Ａｂに基づいて算出する構成としたが、本発明ではこれに限られない。例えば、結線ＬＮの上流側に電流センサを設けて、この電流センサから電流値を得る構成としてもよい。要は、バッテリの電力を用いて動作する、補機類を含めた電子機器全般に流れる電流の電流値を取得することができれば、いずれの構成とすることもできる。

・変形例７：
前記実施例では、電流値取得部１１４ａ（図７）によってオルタネータ電流値Ａａとバッテリ電流値Ａｂに基づいて補機類電流値Ａｃを求め、補機類電流値Ａｃを電流変化抑制部１１４ｃ（図７）に送る構成としたが、本発明はこれに限られない。例えば、図１４に示すように、推定補機電流値算出部１１４ｆによって、補機類電流値Ａｃに補正を掛けて、その補正後の補機類電流値Ａｃ′を電流変化抑制部１１４ｃに送る構成としてもよい。推定補機電流値算出部１１４ｆは、例えば、外気温センサによって検出された外気温、車室温センサにより検出された車室温、エアコン設定温度スイッチによる設定温度等から空調装置７４の作動状態を予測し、予測される制御上、応答が必要な補機電流の増減分でもって補機類電流値Ａｃを補正する構成とする。なお、推定補機電流値算出部１１４ｆは、この構成に限る必要はなく、電動ファン等の他の要因を加味した補機類電流値に補正してもよい。

・変形例８：
上記実施例では、バッテリは鉛蓄電池としたが、本発明ではこれに限られない。例えば、リチウムイオン蓄電池、ロッキングチェア型蓄電体等の他の種類のバッテリに替えることもできる。また、上記実施例では、車両は自動車であったが、これに換えて、電車等の自動車以外の車両としてもよい。

・変形例９：
上記実施例においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェア（例えば集積回路）で実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。

・変形例１０：
なお、前述した実施例および各変形例における構成要素の中の、独立請求項で記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。例えば、通常走行中はバッテリへの充電を抑えることで燃料消費量を節約し、減速走行中に回生発電によりバッテリへの充電を行なう充電制御についても省略することができる。

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
３４…駆動機構
３５…オルタネータ
４０…バッテリ
５０…ＥＣＵ
７０…補機類
７２…ヘッドライト
７４…空調装置
８２…車輪速センサ
８４…ブレーキスイッチ
８６…アクセル開度センサ
８７…方向指示器スイッチ
８８…バッテリ電流センサ
８９…オルタネータ電流センサ
９０…アイドリングストップ制御部
１００…ＳＯＣ制御部
１１０…目標ＳＯＣ推定部
１１２…走行環境予測部
１１４…自車両状態予測部
１１４ａ…電流値取得部
１１４ｂ…所定補機動作判定部
１１４ｃ…電流変化抑制部
１１４ｄ…なまし処理部
１１４ｅ…補機類消費電力算出部
１１６…ＳＯＣ配分要求レベル算出部
１１８…目標ＳＯＣ算出部
１２０…バッテリＳＯＣ算出部
１３０…フィードバック制御部
２００…自動車
Ａａ…オルタネータ電流値
Ａｂ…バッテリ電流値
Ａｃ…補機類電流値
Ａｃ＊…なまし入力電流値
Ａｄ…なまし出力電流値

Claims (8)

1. エンジンと、前記エンジンの動力によって駆動される発電機の発電量によって充電可能なバッテリと、前記バッテリの電力を用いて動作する補機類とを有する車両に搭載される車両制御装置であって、
   アイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御部と、
   前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を検出するＳＯＣ検出部と、
   前記補機類に流れる電流の電流値を取得する電流値取得部と、
   前記電流値を補正する電流補正部と、
   前記車両の走行時に、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲に対して、前記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ストップアンドスタート期間において使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を、前記電流補正部によって補正された電流値に基づいて設定するアイドリングストップ用容量設定部と、
   前記車両の走行時に、前記ＳＯＣ検出部によって検出されたＳＯＣに対応する、前記使用可能なＳＯＣ範囲における残存容量が、前記アイドリングストップ用容量を下回ることを回避するように、前記発電機の発電量を制御する残存容量制御部と
   を備え、
   前記電流補正部は、
   なまし入力信号として前記電流値取得部によって取得した電流値を入力して、前記なまし入力信号になまし処理を施すなまし処理部と、
   前記補機類に属し前記電流値を一時的に急変し得る所定の補機が動作状態にあるか否かを判定する所定補機動作判定部と、
   前記所定の補機が動作状態にあると判定されたときに、前記なまし入力信号を前記なまし処理部の前回の出力結果に置き換えて前記なまし処理部になまし処理を実行させることにより、前記なまし処理において前記電流値取得部により取得された最新の電流値の影響を抑制する電流変化抑制部と
   を備える、車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置であって、
   前記車両の走行時に、前記発電機の発電を抑制し、前記車両の減速走行中の回生発電による前記バッテリへの充電を許可する充電制御部を備え、
   前記アイドリングストップ用容量設定部は、
   前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲を、前記充電制御部による前記発電機の発電の抑制によって必要となる充電制御用容量と、前記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規定するパラメータを、前記アイドリングストップ用容量として設定する、車両制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両制御装置であって、
   前記所定の補機は、点灯と消灯を繰り返しうる点滅補機である、車両制御装置。
4. 請求項３に記載の車両制御装置であって、
   前記点滅補機は、ブレーキペダルの踏み込み時に点灯するストップランプであり、
   前記所定補機動作判定部は、前記ブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキスイッチがオン状態にあるか否かを判定する、車両制御装置。
5. 請求項３に記載の車両制御装置であって、
   前記点滅補機は、方向指示器であり、
   前記所定補機動作判定部は、前記方向指示器の作動を指示する方向指示器スイッチがオン状態にあるか否かを判定する、車両制御装置。
6. 請求項１または請求項２に記載の車両制御装置であって、
   前記所定の補機は、瞬間的に大電流を流しうる瞬時大電流補機であり、
   前記所定補機動作判定部は、前記電流値取得部によって取得した電流値が所定値より大きいか否かを判定する、車両制御装置。
7. 車両であって、
   エンジンと、
   前記エンジンの動力によって駆動される発電機の発電量によって充電可能なバッテリと、
   前記バッテリの電力を用いて動作する補機類と、
   アイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御部と、
   前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を検出するＳＯＣ検出部と、
   前記補機類に流れる電流の電流値を取得する電流値取得部と、
   前記電流値を補正する電流補正部と、
   前記車両の走行時に、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲に対して、前記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ストップアンドスタート期間において使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を、前記電流補正部によって補正された電流値に基づいて設定するアイドリングストップ用容量設定部と、
   前記車両の走行時に、前記ＳＯＣ検出部によって検出されたＳＯＣに対応する、前記使用可能なＳＯＣ範囲における残存容量が、前記アイドリングストップ用容量を下回ることを回避するように、前記発電機の発電量を制御する残存容量制御部と
   を備え、
   前記電流補正部は、
   なまし入力信号として前記電流値取得部によって取得した電流値を入力して、前記なまし入力信号になまし処理を施すなまし処理部と、
   前記補機類に属し前記電流値を一時的に急変し得る所定の補機が動作状態にあるか否かを判定する所定補機動作判定部と、
   前記所定の補機が動作状態にあると判定されたときに、前記なまし入力信号を前記なまし処理部の前回の出力結果に置き換えて前記なまし処理部になまし処理を実行させることにより、前記なまし処理において前記電流値取得部により取得された最新の電流値の影響を抑制する電流変化抑制部と
   を備える、車両。
8. エンジンと、前記エンジンの動力によって駆動される発電機の発電量によって充電可能なバッテリと、前記バッテリの電力を用いて動作する補機類とを有する車両を制御する車両制御方法であって、
   （ａ）アイドリングストップ制御を行う工程と、
   （ｂ）前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を検出する工程と、
   （ｃ）前記補機類に流れる電流の電流値を取得する工程と、
   （ｄ）前記電流値を補正する工程と、
   （e）前記車両の走行時に、前記バッテリの使用可能なＳＯＣ範囲に対して、前記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ストップアンドスタート期間において使用すると予想されるアイドリングストップ用容量を、前記工程（ｄ）によって補正された電流値に基づいて設定する工程と、
   （ｆ）前記車両の走行時に、前記工程（ｂ）によって検出されたＳＯＣに対応する、前記使用可能なＳＯＣ範囲における残存容量が、前記アイドリングストップ用容量を下回ることを回避するように、前記発電機の発電量を制御する工程と
   を備え、
   前記工程（ｃ）は、
   (ｅ−１）なまし入力信号として前記工程（ｄ）によって取得した電流値を入力して、前記なまし入力信号になまし処理を施す工程と、
   前記補機類に属し前記電流値を一時的に急変し得る所定の補機が動作状態にあるか否かを判定する工程と、
   前記所定の補機が動作状態にないと判定されたときに、前記工程（ｄ）によって取得した電流値になまし処理を施す工程と、
   前記所定の補機が動作状態にあると判定されたときに、前回、前記なまし処理を実行したときに得られた処理結果になまし処理を施すことにより、前記なまし処理において前記工程（ｃ）により取得された最新の電流値の影響を抑制する工程と
   を備える車両制御方法。

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