JP7087551B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関と蓄電池を備える車両に適用される制御装置に関するものである。

従来、車両において、燃費を向上するため、アイドリングストップ制御が行われているものがある（例えば特許文献１）。特許文献１では、アイドリングストップ制御中に補機類（エアコンなど）により消費される消費電力量を考慮して、充電目標とするバッテリ（蓄電池）の目標ＳＯＣを設定している。これにより、アイドリングストップ制御中に、補機類によってバッテリの電力が消費されたとしても、バッテリのＳＯＣが、予め定められた使用可能なＳＯＣ範囲の下限閾値未満となることを防止している。

このため、アイドリングストップ制御の途中に、すなわち、再始動条件が成立する前に、バッテリのＳＯＣが下限閾値に達して、エンジンの再始動が実行されることを抑制することができる。したがって、アイドリングストップ制御が行われる期間が長くなり、燃費を向上させることができる。なお、再始動条件は、例えば、ブレーキの解除や、アクセルの操作が行われたことなどを条件として成立する。

特許第５８４２９２７号公報

しかしながら、バッテリの出力可能な電力は、ＳＯＣのみならず、バッテリの劣化状態や温度等によっても変化するものである。このため、バッテリのＳＯＣが、使用可能なＳＯＣ範囲内であっても、エンジンを再始動させるために必要な電力を供給できない場合や、バッテリに接続された電気負荷を安定作動させるために必要な電力を供給できない場合など、アイドリングストップ状態を継続できない場合がある。例えば、低温状態では、バッテリのＳＯＣが使用可能なＳＯＣ範囲内であっても、エンジンを再始動させるために必要な電圧を供給できない場合がある。

このような場合、バッテリの出力不足によりエンジンの再始動が不可能となる状況を回避するため、バッテリのＳＯＣが使用可能なＳＯＣ範囲内であっても、バッテリの出力可能な電力を考慮して、エンジンを再始動させることが必要となる。したがって、特許文献１に記載の制御装置では、バッテリの出力可能な電力を考慮していないため、アイドリングストップ制御中、再始動条件の成立前にエンジンの再始動が実行されるということが頻繁に発生する可能性がある。つまり、燃費を十分に向上させることはできない虞がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、燃費を向上させることができる制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、第１の手段は、内燃機関と、内燃機関と、前記内燃機関を始動させる始動機と、充放電可能な蓄電池と、前記蓄電池から電力が供給される電気負荷と、を有する車両に適用される制御装置において、自動停止条件が成立した場合に前記内燃機関を停止させて、アイドリングストップ状態に移行させる停止制御部と、前記アイドリングストップ状態において、再始動条件が成立した場合に前記内燃機関を再始動させるように前記始動機を制御する始動制御部と、前記蓄電池の状態に基づいて、前記アイドリングストップ状態を継続可能であると判断される前記蓄電池の残存容量である下限値を推定する下限値推定部と、前記アイドリングストップ状態中に前記電気負荷によって消費される消費電力量を推定する消費電力量推定部と、前記下限値推定部により推定された下限値を基準とし、前記消費電力量推定部により推定された前記消費電力量を考慮して、アイドリングストップ状態への移行を許可する前記蓄電池の残存容量である許可値を設定する設定部と、を備える。

アイドリングストップ状態への移行を許可する許可値は、下限値を基準とし、アイドリングストップ状態中における消費電力量を考慮して、設定される。このため、蓄電池の残存容量が許可値以上であるときに、アイドリングストップ状態へ移行すれば、アイドリングストップ状態中に、下限値未満となることを抑制することができる。

そして、下限値は、アイドリングストップ状態を継続可能であると判断される蓄電池の残存容量であり、その値は、蓄電池の状態（温度や劣化状態等、出力性能に係る状態）に基づいて、設定される。すなわち、蓄電池の状態に応じて下限値が推定されるため、蓄電池の状態が変化しても、下限値よりも蓄電池の残存容量が大きければ、アイドリングストップ状態を継続させるための電力を確保することができる。

以上のことから、アイドリングストップ状態中、再始動条件が成立する前に、下限値を下回って内燃機関が再始動されること、あるいは再始動が不可能な状況となることを抑制することができる。これにより、アイドリングストップ状態となる期間を長くすることができ、燃費をより向上させることができる。

なお、前記下限値は、前記内燃機関の再始動において最低限必要とされる前記蓄電池の残存容量、又は、前記アイドリングストップ状態において前記蓄電池からの電力供給により、前記電気負荷を安定作動させるために最低限必要とされる前記蓄電池の残存容量に基づいて推定される。

したがって、下限値よりも蓄電池の残存容量が大きければ、内燃機関の再始動において最低限必要とされる前記蓄電池の残存容量、又はアイドリングストップ状態において前記蓄電池からの電力供給により、前記電気負荷を安定作動させるために最低限必要とされる前記蓄電池の残存容量を確保することができる。

また、前記車両には、前記内燃機関の駆動エネルギ又は前記車両の運動エネルギにより発電可能な発電機が備えられ、前記蓄電池は、前記発電機から供給される電力により充電可能に構成され、前記蓄電池の残存容量が目標値以上となるように、前記発電機の発電を制御する発電制御部を備え、前記目標値は、前記許可値よりも高く設定されている。

このため、アイドリングストップ状態へ移行する前には、アイドリングストップ状態中に電気負荷により消費される消費電力量を、確保可能となる。

車載電源システムを示す概略構成図。 アイドリングストップ処理を示すフローチャート。 発電処理を示すフローチャート。 ＳＯＣの遷移を示すタイムチャート。 ＳＯＣの遷移を示すタイムチャート。 別例における車載電源システムを示す概略構成図。 別例における車載電源システムを示す概略構成図。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では制御装置としての電子制御装置（エンジンＥＣＵ）を具体化しており、そのエンジンＥＣＵは、例えば、エンジン（内燃機関）を駆動源として走行する車両において、当該車両の各種機器に電力を供給する車載電源システムに適用される制御装置として用いられる。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一又は均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

図１に示すように、車載電源システムは、鉛蓄電池１１と、リチウムイオン蓄電池１２と、を有する２電源システムであり、各蓄電池１１，１２からは電気負荷１３，１５への給電が可能となっている。また、各蓄電池１１，１２に対しては回転電機１４による充放電が可能となっている。本システムでは、回転電機１４に対して並列に鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２が接続されるとともに、電気負荷１５に対して並列に鉛蓄電池１１及びリチウムイオン蓄電池１２が接続されている。

鉛蓄電池１１は周知の汎用蓄電池である。これに対し、リチウムイオン蓄電池１２は、鉛蓄電池１１に比べて、充放電における電力損失が少なく、出力密度、及びエネルギ密度の高い高密度蓄電池である。リチウムイオン蓄電池１２は、鉛蓄電池１１に比べて充放電時のエネルギ効率が高い蓄電池であるとよい。また、リチウムイオン蓄電池１２は、それぞれ複数の単電池を有してなる組電池として構成されている。これら各蓄電池１１，１２の定格電圧はいずれも同じであり、例えば１２Ｖである。

図示による具体的な説明は割愛するが、リチウムイオン蓄電池１２は、収容ケースに収容されて基板一体の電池ユニットＵとして構成されている。図１では、電池ユニットＵを破線で囲んで示す。電池ユニットＵは、外部端子Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２を有しており、このうち外部端子Ｐ０に鉛蓄電池１１と電気負荷１３が接続され、外部端子Ｐ１に回転電機１４が接続され、外部端子Ｐ２に電気負荷１５が接続されている。

回転電機１４は、３相交流モータや電力変換装置としてのインバータを有するモータ機能付き発電機であり、機電一体型のＩＳＧ（Integrated Starter Generator）として構成されている。回転電機１４は、エンジン１０と機械的に連結されている。回転電機１４は、エンジン出力軸の駆動エネルギによる発電（燃料発電）や、車軸の回転エネルギ（車両の運動エネルギ）による発電（回生発電）を行う発電機能を備えている。回転電機１４は、発電電力を各蓄電池１１，１２や電気負荷１５に供給する。また、回転電機１４は、エンジン出力軸に回転力を付与する力行機能を備えている。回転電機１４は、リチウムイオン蓄電池１２から力行機能を実施するための電力が供給される。

例えば、回転電機１４は、エンジン１０の運転状態が停止状態である場合に、エンジン出力軸に回転力を付与して、エンジン１０を始動させることができる。このため、回転電機１４は、始動機としての機能を備える。また、回転電機１４は、車軸又はエンジン出力軸に回転力を付与（トルクアシスト）して、車両の走行を補助するいわゆるトルクアシスト機能を備える。

電気負荷１５には、供給電力の電圧が一定、又は所定範囲内で変動することが要求される定電圧負荷が含まれる。電気負荷１５は被保護負荷ともいえる。また、電気負荷１５は電源失陥が許容されない負荷であるともいえる。

定電圧要求負荷である電気負荷１５の具体例としては、ナビゲーション装置やオーディオ装置、メータ装置、エンジンＥＣＵ５０を含む各種ＥＣＵ等が挙げられる。この場合、供給電力の電圧変動が抑えられることで、上記各装置において不要なリセット等が生じることが抑制され、安定動作が実現可能となっている。電気負荷１５として、電動ステアリング装置やブレーキ装置等の走行系アクチュエータが含まれていてもよい。

電気負荷１３は、定電圧要求負荷以外の一般的な電気負荷である。電気負荷１３の具体例としては、シートヒータやリヤウインドウのデフロスタ用ヒータ、ヘッドライト、フロントウインドウのワイパ、空調装置の送風ファン等が挙げられる。

次に、電池ユニットＵについて説明する。電池ユニットＵには、ユニット内電気経路として、各外部端子Ｐ０，Ｐ１を繋ぐ電気経路Ｌ１と、電気経路Ｌ１上の接続点Ｎ１とリチウムイオン蓄電池１２とを繋ぐ電気経路Ｌ２とが設けられている。このうち電気経路Ｌ１にスイッチＳＷ１が設けられ、電気経路Ｌ２にスイッチＳＷ２が設けられている。回転電機１４の発電電力は、電気経路Ｌ１，Ｌ２を介して鉛蓄電池１１やリチウムイオン蓄電池１２に供給される。

なお、鉛蓄電池１１からリチウムイオン蓄電池１２までの電気経路で言えば、接続点Ｎ１よりも鉛蓄電池１１の側（外部端子Ｐ０の側）にスイッチＳＷ１が設けられ、接続点Ｎ１よりもリチウムイオン蓄電池１２の側にスイッチＳＷ２が設けられている。

また、本実施形態の電池ユニットＵでは、電気経路Ｌ１，Ｌ２以外に、電気経路Ｌ１上の接続点Ｎ２（外部端子Ｐ０とスイッチＳＷ１の間の点）と、外部端子Ｐ２と、を接続する電気経路Ｌ４を有している。電気経路Ｌ４により、鉛蓄電池１１から電気負荷１５への電力供給を可能とする経路が形成されている。電気経路Ｌ４（詳しくは接続点Ｎ２－接続点Ｎ４の間）には、スイッチＳＷ４が設けられている。

また、電池ユニットＵでは、電気経路Ｌ２の接続点Ｎ３（スイッチＳＷ２とリチウムイオン蓄電池１２の間の点）と、電気経路Ｌ４上の接続点Ｎ４（スイッチＳＷ４と外部端子Ｐ２の間の点）と、を接続する電気経路Ｌ３が設けられている。電気経路Ｌ３により、リチウムイオン蓄電池１２から電気負荷１５への電力供給を可能とする経路が形成されている。電気経路Ｌ３（詳しくは接続点Ｎ３－接続点Ｎ４の間）には、スイッチＳＷ３が設けられている。なお、鉛蓄電池１１からリチウムイオン蓄電池１２までの電気経路で言えば、接続点Ｎ４よりも鉛蓄電池１１の側にスイッチＳＷ４が設けられ、接続点Ｎ４よりもリチウムイオン蓄電池１２の側にスイッチＳＷ３が設けられている。

電池ユニットＵは、各スイッチＳＷ１～ＳＷ４を制御するＢＭＵ１８（電池管理装置、バッテリーマネージメントユニット）を備えている。ＢＭＵ１８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を含むマイコンにより構成されている。ＢＭＵ１８は、スイッチＳＷ１～ＳＷ４の状態（オン、オフ）について制御する。

また、ＢＭＵ１８は、リチウムイオン蓄電池１２の状態を取得し、リチウムイオン蓄電池１２の状態を示す信号（情報）を出力する。リチウムイオン蓄電池１２の状態とは、例えば、リチウムイオン蓄電池１２の温度、劣化状態、出力電圧及びＳＯＣのことである。

すなわち、ＢＭＵ１８は、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣ（残存容量：State Of Charge）を算出（取得）し、ＳＯＣを示す信号（情報）を出力する。ＳＯＣの算出方法は、周知の方法でよく、例えば、通電遮断状態における開放電圧（ＯＣＶ）に基づいてＳＯＣを算出するとともに、リチウムイオン蓄電池１２の充放電時における通電電流を所定周期で積算することで、ＳＯＣを逐次更新すればよい。なお、以下では、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣを、単にＳＯＣと示す場合がある。

また、ＢＭＵ１８は、リチウムイオン蓄電池１２の劣化状態を監視（取得）し、劣化状態を示す信号（情報）を出力する。劣化状態の監視方法は、周知の方法でよく、例えば、リチウムイオン蓄電池１２の端子間電圧と、充放電電流との組を用いて、リチウムイオン蓄電池１２の内部抵抗を算出し、この内部抵抗を用いてリチウムイオン蓄電池１２の劣化状態を監視すればよい。

また、ＢＭＵ１８は、リチウムイオン蓄電池１２の温度を検出する温度センサ（図示略）から、リチウムイオン蓄電池１２の温度を取得し、温度を示す信号（情報）を出力する。また、ＢＭＵ１８は、リチウムイオン蓄電池１２の出力電圧を検出する電圧センサ（図示略）から、リチウムイオン蓄電池１２の出力電圧を取得し、出力電圧を示す信号（情報）を出力する。

エンジンＥＣＵ５０（以下、単にＥＣＵ５０と示す）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等からなる周知のマイクロコンピュータを備えた電子制御装置である。このＥＣＵ５０は、各種情報を取得可能に構成されている。例えば、ＥＣＵ５０は、アクセル操作量を検出するアクセルセンサや、ブレーキペダルのブレーキ操作量を検出するブレーキセンサなど、各種センサからドライバ操作情報を取得（入力）する。また、ＥＣＵ５０は、ＢＭＵ３１から、リチウムイオン蓄電池１２の状態を示す情報を取得する。また、ＥＣＵ５０は、車速センサなどの各種センサから、車両に関する情報（車速など）を取得する。また、ＥＣＵ５０は、電気負荷１５から、電気負荷１５の駆動状態に関する情報を取得する。

そして、ＥＣＵ５０は、取得した各種情報に基づき、各種制御を実行する。例えば、ＥＣＵ５０は、車速やドライバ操作情報などに基づいて、回転電機１４の力行駆動及び発電を制御する。その際、ＥＣＵ５０は、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣ等に基づいて、リチウムイオン蓄電池１２の充電及び放電を制御する。

具体的には、ＥＣＵ５０は、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣが所定の使用範囲内に維持されるように、電池ユニットＵのＢＭＵ１８に対して指示する。所定の使用範囲は、充放電曲線上で、電圧の変化が少ない平坦な範囲（いわゆるプラトー領域）のことである。ＢＭＵ１８は、ＥＣＵ５０からの指示に基づき、各スイッチＳＷ１～ＳＷ４を制御して、リチウムイオン蓄電池１２の充電及び放電を制御する。

また、ＥＣＵ５０は、エンジン１０の運転状態（始動及び停止を含む）を制御する。例えば、ＥＣＵ５０は、エンジン１０の運転状態の制御として、エンジン１０のアイドリングストップ制御を実施する。アイドリングストップ制御は、概略として、所定の自動停止条件が成立するとエンジン１０の運転（燃焼）が停止されるとともに、その後、所定の再始動条件が成立するとエンジン１０が再始動される。この場合、自動停止条件には、例えば、車速がエンジン自動停止速度域（例えば、車速≦１０ｋｍ／ｈ）にあり、かつアクセル操作が解除されたこと又はブレーキ操作が行われたことが含まれる。また、再始動条件としては、例えば、アクセル操作が開始されたことや、ブレーキ操作が解除されたことが含まれる。また、ＥＣＵ５０は、エンジン１０の再始動後、完爆したこと（すなわち、再始動が完了したこと）を判定する機能も備えている。なお、エンジン制御機能とアイドリングストップ機能とを別々のＥＣＵにて実施する構成にすることも可能である。

ところで、定電圧要求負荷である電気負荷１５への電力供給を継続的に行う必要があるため、アイドリングストップ状態中であっても、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣが減り続けることとなる。このため、従来の制御装置では、アイドリングストップ状態中に電気負荷により消費される消費電力量を予測し、当該消費電力量を考慮して、アイドリングストップ状態に移行する前において最低限確保される基準とするＳＯＣとしての閾値を設定していた。

具体的には、従来の制御装置は、リチウムイオン蓄電池の使用範囲の下限に、予測した消費電力量分の蓄電容量を上乗せして、閾値を設定していた。そして、従来の制御装置は、リチウムイオン蓄電池のＳＯＣが、当該閾値を下回ることがないように、蓄電池を充放電していた。このため、アイドリングストップ状態中、電気負荷による電力消費によって、蓄電池のＳＯＣが使用範囲の下限となって、再始動条件が成立する前にエンジンを再始動させるという状況を抑制していた。

しかしながら、リチウムイオン蓄電池１２の出力電力は、リチウムイオン蓄電池１２の劣化状態や温度等、リチウムイオン蓄電池１２の状態（出力性能に係る状態）によって、変化する。例えば、リチウムイオン蓄電池１２が劣化した場合、あるいは、高温や低温である場合、同じＳＯＣであっても、リチウムイオン蓄電池１２の出力電力が少なくなる場合がある。

このため、従来のように、ある時（例えば、初期状態）におけるリチウムイオン蓄電池１２の使用範囲の下限に基づいて、閾値を設定した場合、次のような問題がある。すなわち、リチウムイオン蓄電池１２の劣化状態や温度などのリチウムイオン蓄電池１２の状態が変化した場合に、出力電力が少なくなり、アイドリングストップ状態を維持するために必要な電力を確保できない虞がある。

そこで、本実施形態では、リチウムイオン蓄電池１２の状態を考慮して、リチウムイオン蓄電池１２の充放電や、アイドリングストップ制御を実行することとした。以下、詳しく説明する。

ＥＣＵ５０には、以下に示すような種々の機能を備えた。すなわち、図１に示すように、ＥＣＵ５０は、下限値推定部５１と、消費電力量推定部５２と、設定部５３と、停止制御部５４と、始動制御部５５と、発電制御部５６と、を備える。これらの機能は、ＥＣＵ５０が備えるＲＯＭ等に記憶された制御プログラムが実行されることで、各種機能が実現される。なお、各種機能は、ハードウェアである電子回路によって実現されてもよく、あるいは、少なくとも一部をソフトウェア、すなわちコンピュータ上で実行される処理によって実現されてもよい。

下限値推定部５１は、リチウムイオン蓄電池１２の状態に基づいて、エンジン１０の再始動において最低限必要とされるリチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣである下限ＳＯＣ（下限値）を推定する。下限ＳＯＣは、アイドリングストップ状態を継続可能と判断される蓄電池のＳＯＣのことである。具体的には、エンジン１０を再始動させる際に、エンジン１０に回転力を付与する回転電機１４が必要とする電力を出力するために、最低限必要なＳＯＣ、及び電気負荷１５を安定作動させるために必要とする電力を出力するために、最低限必要なＳＯＣのうち、高い方のＳＯＣに基づいて決定される。

具体的には、リチウムイオン蓄電池１２の劣化状態及び温度をパラメータとして、下限ＳＯＣを特定するマップデータを予め作成し、ＥＣＵ５０の記憶装置に記憶しておく。そして、下限値推定部５１は、当該マップデータを参照して、ＢＭＵ１８から取得したリチウムイオン蓄電池１２の劣化状態及び温度に基づき、下限ＳＯＣを推定する。

消費電力量推定部５２は、アイドリングストップ状態中に電気負荷１５によって消費される消費電力量を推定する。消費電力量は、アイドリングストップ状態の開始から所定時間が経過するまでに、電気負荷１５によって消費される電力量のことである。本実施形態において、所定時間は、一定値であり、アイドリングストップ状態が維持される可能性が高い時間（例えば、１～２分）を考慮して設定されることが望ましい。なお、後述する走行履歴や周辺情報に基づき、所定時間を設定してもよい。

消費電力量は、電気負荷１５の駆動状態に基づき、マップデータを参照して推定される。駆動状態とは、オンオフのみならず、要求電力量の多少も含まれる。この駆動状態は、電気負荷１５から出力される。要求電力量が多い電気負荷１５がオン状態である場合や、オン状態中の電気負荷１５の要求電力量が多い場合、もしくは、多くの電気負荷１５がオン状態である場合等には、マップデータに基づき、消費電力量が多いと推定されやすい。一方、要求電力量が多い電気負荷１５がオフ状態である場合や、オン状態中の電気負荷１５の要求電力量が少ない場合、もしくは、多くの電気負荷１５がオフ状態である場合等には、マップデータに基づき、消費電力量が少ないと推定されやすい。

設定部５３は、下限値推定部５１により推定された下限ＳＯＣを基準とし、消費電力量推定部５２により推定された消費電力量を考慮して、許可ＳＯＣ（許可値）を設定する。許可ＳＯＣは、アイドリングストップ状態への移行を許可する基準とするリチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣである。具体的には、設定部５３は、推定された消費電力量を供給するために必要な蓄電容量を、下限ＳＯＣに上乗せして、許可ＳＯＣを設定する。

停止制御部５４は、取得したリチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣが許可ＳＯＣ以上であることを条件として、自動停止条件が成立した場合にエンジン１０を停止させて、アイドリングストップ状態に移行させる。自動停止条件が成立したか否かは、前述したように車速及びドライバ操作情報等に基づき判断される。

始動制御部５５は、アイドリングストップ状態において、再始動条件が成立した場合にエンジン１０を再始動させるように回転電機１４を制御する。再始動条件が成立したか否かは、前述したようにドライバ操作情報等に基づき判断される。なお、始動制御部５５は、アイドリングストップ状態において、再始動条件が成立していない場合であっても、ＳＯＣが、下限ＳＯＣまで減少した場合には、回転電機１４を力行駆動させて、エンジン１０を再始動させる。これにより、出力電力が足らなくなって、再始動できなくなる状況や電気負荷１５の不安定動作等を防止できる。

発電制御部５６は、ＳＯＣが目標ＳＯＣ（目標値）以上となるように、回転電機１４の発電を制御する。発電制御部５６は、ＳＯＣが使用範囲の上限未満である場合であって、減速時など、車両の運動エネルギに基づき回生発電可能な状況である場合、車両の運動エネルギによって、回転電機１４の回転軸を回転させ、回転電機１４に回生発電を実行させる。

また、発電制御部５６は、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣが目標ＳＯＣ未満である場合であって、停止中等、車両の運動エネルギに基づき回生発電可能な状況でない場合、エンジン１０を運転させる。そして、発電制御部５６は、エンジン出力軸の駆動エネルギによって、回転電機１４の回転軸を回転させて、回転電機１４に発電（燃料発電）を実行させる。

目標ＳＯＣは、少なくとも許可ＳＯＣよりも高く設定されている。つまり、許可ＳＯＣに所定のマージンを設けて、目標ＳＯＣを設定している。具体的には、許可ＳＯＣを所定の倍率（例えば、１．２倍）で乗算した値が、目標ＳＯＣとして設定部５３により設定される。許可ＳＯＣは、下限値及び消費電力量に基づき、設定されるため、許可ＳＯＣに基づき設定される目標ＳＯＣも、下限値及び消費電力量に基づき、設定されるともいえる。

なお、設定部５３は、許可ＳＯＣに、予め決められた所定の容量を加えて、目標ＳＯＣを設定してもよい。所定の容量は、例えば、数分程度、アイドリングストップ状態を継続させることができる蓄電容量であることが望ましい。また、本実施形態では、設定部５３により目標ＳＯＣが設定されたが、目標ＳＯＣを一定値として、予め記憶装置に設定しておいてもよい。その際、許可ＳＯＣとして想定されるＳＯＣのうち、最大値を基準として、それよりも大きな値を設定すればよい。

また、ＥＣＵ５０は、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣが目標ＳＯＣよりも大きいことを条件として、回転電機１４にトルクアシスト機能を実施させることを許可する。なお、ＥＣＵ５０は、ドライバ操作情報及び車速に基づき、車両が加速又は一定速度で走行すると判定された場合等に、ＳＯＣが目標ＳＯＣよりも大きいことを条件として、回転電機１４に力行駆動を実行させて、車両走行をアシストさせる。

次に、図２を参照して、アイドリングストップ制御に関わるアイドリングストップ処理について説明する。アイドリングストップ処理は、イグニッションスイッチがオンされた後、ＥＣＵ５０により周期的に実行される。

まず、下限値推定部５１としてのＥＣＵ５０は、マップデータを参照して、ＢＭＵ１８から取得したリチウムイオン蓄電池１２の劣化状態及び温度に基づき、下限ＳＯＣを推定する（ステップＳ１０１）。次に、消費電力量推定部５２としてのＥＣＵ５０は、電気負荷１５の駆動状態に基づき、アイドリングストップ状態中に電気負荷１５によって消費される消費電力量を推定する（ステップＳ１０２）。

そして、設定部５３としてのＥＣＵ５０は、ステップＳ１０１において推定された下限ＳＯＣを基準とし、ステップＳ１０２において推定された消費電力量を考慮して、許可ＳＯＣを設定する（ステップＳ１０３）。ＥＣＵ５０は、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣが、許可ＳＯＣよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０４）。この判定結果が否定の場合、アイドリングストップ処理を終了する。

一方、ステップＳ１０４の判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、車速やドライバ操作情報を取得し、取得した情報に基づき、自動停止条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。この判定結果が否定の場合、アイドリングストップ処理を終了する。

一方、ステップＳ１０４の判定結果が肯定の場合、停止制御部５４としてのＥＣＵ５０は、エンジン１０を停止させて、アイドリングストップ状態に移行させる（ステップＳ１０６）。

次に、ＥＣＵ５０は、再始動条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。この判定結果が肯定の場合、始動制御部５５としてのＥＣＵ５０は、エンジン１０を再始動させるように回転電機１４を制御する（ステップＳ１０８）。これにより、アイドリングストップ状態を終了させ、アイドリングストップ処理を終了する。

一方、ステップＳ１０７の判定結果が否定の場合、ＥＣＵ５０は、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣを取得し、取得したＳＯＣが下限ＳＯＣよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０９）。この判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、所定時間経過後、ステップＳ１０７を再び実行する。つまり、再始動条件が成立するか、もしくは、ＳＯＣが下限ＳＯＣに達するまで、アイドリングストップ状態を継続する。

一方、ステップＳ１０９の判定結果が否定の場合、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０８に移行し、エンジン１０を再始動させるように回転電機１４を制御する。すなわち、再始動条件に関わらず、エンジン１０を再始動させる。そして、アイドリングストップ状態を終了させる。

次に、図３を参照して、回転電機１４による発電に係る発電処理について説明する。発電処理は、発電制御部５６としてのＥＣＵ５０により所定周期ごとに実行される。

ＥＣＵ５０は、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣを取得し、取得したＳＯＣがリチウムイオン蓄電池１２の使用範囲の上限未満であるか否かについて判定する（ステップＳ２０１）。

ステップＳ２０１の判定結果が否定の場合、発電処理を終了する。一方、ステップＳ２０１の判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、車両の運動エネルギを利用して回生発電可能な状況であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２において、ＥＣＵ５０は、ドライバ操作情報や車速に基づき、アクセルが操作されていないと判定された場合、ブレーキが操作されていると判定された場合、もしくは、車速が減速中であると判定された場合に、車両の運動エネルギを利用して回生発電可能な状況であると判定する。

この判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、車両の運動エネルギを利用して、回生発電を実施させるように回転電機１４を制御する（ステップＳ２０３）。そして、ＥＣＵ５０は、発電処理を終了する。

一方、ステップＳ２０２の判定結果が否定の場合、ＥＣＵ５０は、取得したＳＯＣが目標ＳＯＣ未満であるか否かについて判定する（ステップＳ２０４）。なお、ステップＳ２０４にて、ＥＣＵ５０が、許可ＳＯＣに基づき、目標ＳＯＣを設定してもよいし、ステップＳ１０３において、許可ＳＯＣと共に、目標ＳＯＣを設定してもよい。この判定結果が否定の場合、発電処理を終了する。一方、ステップＳ２０４の判定結果が肯定の場合、アイドリングストップ状態中であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。この判定結果が肯定の場合、ＥＣＵ５０は、発電処理を終了する。

一方、ステップＳ２０５の判定結果が否定の場合、ＥＣＵ５０は、エンジン１０の運転を制御し、エンジン出力軸の駆動エネルギを利用して、発電を実施させるように回転電機１４を制御する（ステップＳ２０６）。つまり、燃料発電を実施する。なお、車両が加速中である場合、発電に必要となる負荷の分だけ余分に出力させるように、エンジン１０を運転させることとなる。一方、車両が停止中である場合（アイドリング状態中である場合）、発電に必要となる負荷を出力させるように、エンジン１０を運転させることとなる。

次に、図４，図５において、アイドリングストップ状態が実行される場合におけるＳＯＣの遷移について説明する。図４，図５では、従来例におけるＳＯＣの遷移について一点鎖線で示し、本実施例におけるＳＯＣの遷移について実線で示す。従来例では、リチウムイオン蓄電池１２の使用範囲の下限を基準として、電気負荷１５の消費電力量分の蓄電容量を加算したものを、アイドリングストップ状態前に最低限確保する閾値（従来例）としている。本実施例において、リチウムイオン蓄電池１２の使用範囲の下限及び電気負荷１５の消費電力量は、従来例と同じ値であることを前提として説明する。また、従来例と本実施例とでリチウムイオン蓄電池１２の状態は同じであり、使用範囲の下限よりも、エンジン１０を再始動させるために最低限必要なＳＯＣ（本実施例の下限ＳＯＣ）が高くなっていることを前提として説明する。また、図４では、ＳＯＣの初期値は、本実施例と従来例とで同じであり、目標ＳＯＣよりも高いことを前提として説明する。

まず、図４における車速の状況について説明する。図４に示すように、時点Ｔ１～Ｔ４の期間において、車両が一定の速度で走行し、時点Ｔ４～Ｔ５の期間において、減速し、時点Ｔ５以降の期間において、停止する。

次に、この車両状況を前提として、従来例におけるＳＯＣの遷移について説明する。時点Ｔ１～時点Ｔ３において車両が一定速度で走行する場合、一点鎖線で示すように、ＳＯＣは閾値（従来例）以上であるため、回転電機が力行駆動し、また、電気負荷が電力を消費する。これにより、閾値（従来例）となるまで、ＳＯＣが減少する。

時点Ｔ４～時点Ｔ５において車両が減速する場合、回転電機が回生発電を実施するため、ＳＯＣは、上昇し、閾値（従来例）よりも大きくなる。そして、時点Ｔ５において車両が停止する場合、自動停止条件が成立するため、アイドリングストップ状態へ移行する。

時点Ｔ５～時点Ｔ６において車両が停止している場合、アイドリングストップ状態中に電気負荷１５が電力を消費するため、ＳＯＣは、閾値（従来例）よりも低下していく。そして、時点Ｔ６において、ＳＯＣがエンジン１０を再始動させるために最低限必要なＳＯＣに達すると、再始動できなくなることを防止するため、再始動条件が成立していなくても、アイドリングストップ状態を終了し、エンジンが再始動する。これにより、ＳＯＣが低下しなくなる。

時点Ｔ６～Ｔ７の期間では、エンジンがアイドリング状態となり、回転電機が燃料発電を実施するため、ＳＯＣが上昇する。時点Ｔ７においてＳＯＣが閾値（従来例）となると、自動停止条件が成立するため、再びアイドリングストップ状態へ移行する。

時点Ｔ７～時点Ｔ８の期間では、アイドリングストップ状態中であるため、ＳＯＣは、低下していく。そして、時点Ｔ８において、ＳＯＣがエンジン１０を再始動させるために最低限必要なＳＯＣに達すると、エンジンが再始動する。これにより、ＳＯＣが低下しなくなる。時点Ｔ８～Ｔ９の期間では、エンジンがアイドリング状態となり、回転電機が燃料発電を実施するため、ＳＯＣが上昇し、閾値（従来例）に達する。

以上のように、従来例では、リチウムイオン蓄電池１２の状態による影響により、ＳＯＣが使用範囲の下限まで減少する前に、再始動させるために最低限必要なＳＯＣとなってしまう。すなわち、使用範囲の下限を基準として、消費電力量分の容量を確保しても、当該容量を使い切る前に、再始動してしまい、結果として、アイドリングストップ状態となっている期間が短くなる。このため、リチウムイオン蓄電池１２の状態によっては、再始動を頻繁に繰り返すような状況となる虞がある。

次に、図４に基づき、本実施例におけるＳＯＣの遷移について説明する。時点Ｔ１～時点Ｔ２において車両が一定速度で走行する場合、実線で示すように、ＳＯＣは目標ＳＯＣ以上であるため、回転電機１４が力行駆動する。これにより、目標ＳＯＣとなるまで、ＳＯＣが減少する。時点Ｔ２～時点Ｔ４において車両が一定速度で走行する場合、ＳＯＣが目標ＳＯＣに達するため、回転電機１４は、力行駆動を行わない。その際、電気負荷１５へ電力供給する必要があるが、鉛蓄電池１１から電力を供給させる。これにより、ＳＯＣは、目標ＳＯＣで維持される。なお、この時、回転電機１４に燃料発電を実施させ、発電電力を電気負荷１５に供給させてもよい。

時点Ｔ４～時点Ｔ５において車両が減速する場合、回転電機１４が回生発電を実施するため、ＳＯＣは、上昇し、目標ＳＯＣよりも大きくなる。そして、時点Ｔ５において車両が停止する場合、自動停止条件が成立するため、アイドリングストップ状態へ移行する。時点Ｔ５～時点Ｔ９において車両が停止している場合、アイドリングストップ状態中に電気負荷１５が電力を消費するため、ＳＯＣは、低下していく。

以上のように本実施例では、許可ＳＯＣは、再始動させるために最低限必要な下限ＳＯＣを基準とし、消費電力量分の容量を確保して設定されている。このため、リチウムイオン蓄電池１２の状態が変更されたとしても、アイドリングストップ状態の期間が短くなることを抑制することができる。それに伴い、再始動や燃料発電を繰り返すことを抑制することができる。なお、エンジン１０の再始動には、一般的に大きなエネルギを必要とするため、再始動の回数が少ない方が、多い方よりも燃費が良くなる。また、従来例では本実施例と比較して力行駆動をより長く実施することができる。しかしながら、力行駆動を長期間実施させるよりも、アイドリングストップ状態を長期間長く維持する方が、一般的に燃費が良い。

次に、図５に基づき説明する。図５では、従来例及び本実施例共に、ＳＯＣの初期値が、充電を行う時間が十分確保されている場合において、アイドリングストップ状態移行前に最低限確保される値となっている。すなわち、従来例におけるＳＯＣの初期値は、閾値（従来例）であるものとし、本実施例におけるＳＯＣの初期値は、目標ＳＯＣであるものとして説明する。

まず、図５における車速の状況について説明する。図５に示すように、時点Ｔ１１～Ｔ１２の期間において、車両が停止し、時点Ｔ１２～Ｔ１３の期間において、加速し、時点Ｔ１３～Ｔ１４の期間において、減速し、時点Ｔ１４以降の期間において、停止する。

次に、この車両状況を前提として、図５に基づき、従来例におけるＳＯＣの遷移について説明する。時点Ｔ１１において車両が停止している場合、ＳＯＣは閾値（従来例）であるため、アイドリングストップ状態へ移行する。そして、時点Ｔ１１～時点Ｔ１２において車両が停止している場合、アイドリングストップ状態中に電気負荷が電力を消費するため、ＳＯＣは、低下していく。

時点Ｔ１２～時点Ｔ１４において車両が加減速する場合、ＳＯＣは閾値（従来例）未満であるため、回転電機は、発電（燃料発電及び回生発電）を行い、ＳＯＣが上昇していく。時点Ｔ１４において、車両が停止する場合、再始動条件が成立する場合であっても、ＳＯＣは閾値（従来例）未満であるため、アイドリングストップ状態への移行は許可されない。

次に、本実施例におけるＳＯＣの遷移について説明する。時点Ｔ１１において車両が停止している場合、ＳＯＣは許可ＳＯＣ以上であるため、アイドリングストップ状態へ移行する。そして、時点Ｔ１１～時点Ｔ１２において車両が停止している場合、アイドリングストップ状態中に電気負荷１５が電力を消費するため、ＳＯＣは、低下していく。

時点Ｔ１２～時点Ｔ１４において車両が加減速する場合、ＳＯＣは、許可ＳＯＣ以上である一方、目標ＳＯＣ未満であるため、回転電機１４は、発電（燃料発電及び回生発電）を行い、ＳＯＣは上昇していく。この時点Ｔ１４において、車両が停止する場合、ＳＯＣは、目標ＳＯＣ未満であるが、許可ＳＯＣ以上であるため、再始動条件の成立を契機に、アイドリングストップ状態へ移行する。

図５に示すように、アイドリングストップ状態が終了してから、短期間で再始動条件が成立する場合、発電する期間が短く、十分な充電を行うことができない場合がある。この場合、従来例では、ＳＯＣが、閾値（従来例）以上となるように充電を行うことができず、アイドリングストップ状態へ移行することができなかった。一方、本実施例では、許可ＳＯＣよりも大きな目標ＳＯＣを充電目標として設定している。このため、十分な充電を行うことができない場合であっても、目標ＳＯＣと許可ＳＯＣとの間に余力を残しているため、ＳＯＣが、許可ＳＯＣ以上とすることが可能となる。すなわち、アイドリングストップ状態が終了してから、短期間で再始動条件が成立する場合であっても、アイドリングストップ状態へ移行する機会を逃すことを抑制することができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

アイドリングストップ状態への移行を許可する許可ＳＯＣは、下限ＳＯＣを基準とし、アイドリングストップ状態中における電気負荷１５による消費電力量を考慮して、設定される。このため、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣが許可ＳＯＣ以上であるときに、アイドリングストップ状態へ移行すれば、アイドリングストップ状態中に、下限ＳＯＣ未満となることを抑制することができる。

そして、下限ＳＯＣは、再始動において最低限必要とされるリチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣであり、その値は、リチウムイオン蓄電池１２の状態（温度や劣化状態等、出力性能に係る状態）に基づいて、設定される。このため、リチウムイオン蓄電池１２の状態が変化しても、下限ＳＯＣよりもリチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣが大きければ、エンジン１０を再始動させる際に始動機としての回転電機１４が必要とする電力を確保することができる。

以上のことから、アイドリングストップ状態中、再始動条件が成立する前に、下限ＳＯＣを下回ってエンジン１０が再始動されること、あるいは再始動が不可能な状況となることを抑制することができる。これにより、アイドリングストップ状態となる期間を長くすることができ、燃費をより向上させることができる。

道路状況によっては、再始動後、短時間で自動停止条件が成立することがあり得る。このため、充電目標とする目標ＳＯＣを許可ＳＯＣに一致させると、道路状況によっては、充電によりＳＯＣを回復させる時間的余裕がなく、アイドリングストップ状態への移行機会を逃す可能性が高くなる。

そこで、目標ＳＯＣを、許可ＳＯＣよりも大きく設定してＳＯＣに余裕を持たすこととした。これにより、ＳＯＣを回復させる時間的余裕がなくても、充電において、予めＳＯＣに余裕を持たせているため、アイドリングストップ状態への移行機会を逃すことがなくなる。このため、燃費を向上させることができる。

始動制御部５５は、再始動条件の成立前、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣと下限ＳＯＣとの比較に基づき、エンジン１０を再始動させる。すなわち、ＥＣＵ５０は、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣが、下限ＳＯＣに達した場合、再始動条件の成立前であっても、エンジン１０を再始動させる。これにより、アイドリングストップ状態中、ＳＯＣが下限ＳＯＣを下回って、エンジン１０が再始動不可能となる状況を確実に回避することができる。

加速中や一定速度で走行中に、回転電機１４に燃料発電させると、燃費が悪くなる。しかしながら、アイドリングストップ状態の期間を長くすることにより、当該燃料発電に基づく燃費悪化を考慮しても、燃費が向上すると予想される。そこで、ＳＯＣが目標ＳＯＣ未満である場合、減速中でなくても、回転電機１４に燃料発電させて、目標ＳＯＣ以上となるようにした。これにより、アイドリングストップ状態の期間を長くすることができ、総合的に考えて、燃費を向上することができる。

（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

・上記実施形態において、消費電力量推定部５２は、車両の走行履歴に基づいて、消費電力量を推定してもよい。走行履歴とは、例えば、アイドリングストップ状態への移行頻度、１回のアイドリングストップ期間の長さなどの履歴である。走行履歴から、移行頻度や１回のアイドリングストップ期間の長さなどの傾向をある程度予測することができる。そして、それらの傾向は、消費電力量に関係する。そこで、上記構成にすることにより、消費電力量の推定精度を向上させることができる。

具体的には、走行履歴から、移行頻度が多いと判定した場合には、少ないと判定した場合と比較して、消費電力量を多くし、また、アイドリングストップ期間が長いと判定した場合には、短いと判定した場合と比較して、消費電力量を多くすればよい。消費電力量の推定精度を向上させることにより、ＳＯＣの余裕（マージン）を少なくして、許可ＳＯＣを低くすることができる。結果として、アイドリングストップ状態に移行させやすくなり、燃費を向上させることができる。

・上記実施形態において、設定部５３は、車両の走行履歴に基づいて、許可ＳＯＣを補正してもよい。例えば、走行履歴から、アイドリングストップ状態への移行頻度が少ないと判定した場合には、多いと判定した場合と比較して、許可ＳＯＣを小さくすればよい。また、アイドリングストップ期間が短いと判定した場合には、長いと判定した場合と比較して、許可ＳＯＣを小さくすればよい。走行履歴を考慮することにより、ＳＯＣの余裕（マージン）を少なくして、許可ＳＯＣを小さくすることができる。結果として、アイドリングストップ状態に移行させやすくなり、燃費を向上させることができる。

・上記実施形態において、消費電力量推定部５２は、車両の周辺情報に基づいて、消費電力量を推定してもよい。車両の周辺情報とは、例えば、車両の混雑状況（すなわち、渋滞であるか否か）や、道路幅、車線数、信号機の頻度等のことであり、車載カメラや、車載の通信装置等を利用して取得することができる情報である。車両が混雑している場合には、混雑していない場合と比較して、アイドリングストップ状態への移行頻度が多くなると予想される。また、道路幅が広い場合、あるいは車線数が多い道路の場合、狭い場合や車線数が少ない場合と比較して、信号機が通行停止を表示する時間が長くなり、アイドリングストップ期間が長くなると予想される。また、単位時間あたりに信号機を通過（発見）する頻度が多い場合、少ない場合に比較して、アイドリングストップ状態への移行頻度が多くなると予想される。

前述したように、アイドリングストップ状態への移行頻度や１回のアイドリングストップ期間の長さは、消費電力量に関係する。そこで、消費電力量推定部５２は、車両の周辺情報を取得し、取得した周辺情報に基づき、消費電力量を推定することとした。具体的には、周辺情報に基づき、車両が混雑していると判定した場合には、混雑していないと判定した場合と比較して、消費電力量を多くすればよい。また、道路幅が広いと判定した場合には、狭いと判定した場合と比較して、消費電力量を多くすればよい。また、車線数が多いと判定した場合には、少ないと判定した場合と比較して消費電力量を多くすればよい。また、信号機の頻度が多いと判定した場合には、少ないと判定した場合と比較して消費電力量を多くしてもよい。

上記構成にすることにより、消費電力量の推定精度を向上させることができる。消費電力量の推定精度を向上させることにより、残存容量の余裕（マージン）を少なくして、許可値を低くすることができる。結果として、アイドリングストップ状態に移行させやすくなり、燃費を向上させることができる。

・上記実施形態において、設定部５３は、車両の周辺情報に基づいて、許可ＳＯＣを補正してもよい。例えば、周辺情報に基づき、車両が混雑していると判定した場合には、混雑していないと判定した場合と比較して、許可ＳＯＣを大きく設定すればよい。また、車両の周辺情報に基づいて、道路幅が広いと判定した場合には、狭いと判定した場合と比較して、許可ＳＯＣを大きく設定すればよい。また、車両の周辺情報に基づいて、車線数が多いと判定した場合には、少ないと判定した場合と比較して許可ＳＯＣを大きく設定すればよい。また、車両の周辺情報に基づいて、信号機の頻度が多いと判定した場合には、少ないと判定した場合と比較して許可ＳＯＣを大きく設定すればよい。

・上記実施形態において、設定部５３は、走行履歴や周辺情報に基づいて、車両が始動してから停止するまでの時間が短い傾向があると判定した場合、目標ＳＯＣを高くしてもよい。すなわち、設定部５３は、走行履歴や周辺情報に基づいて、再始動条件が成立してから自動停止条件が成立するまでの時間が短い傾向があると判定した場合、目標ＳＯＣを高くしてもよい。これにより、再始動条件が成立してから自動停止条件が成立するまでの時間が短く、充電する時間があまり確保できない場合であっても、余力を確保して、アイドリングストップ状態への移行機会を逃すことを抑制できる。

・上記実施形態において、設定部５３は、車両の走行履歴又は周辺情報に基づいて、アイドリングストップ状態の終了後から、自動停止条件が再び成立するまでの時間が短いと判定した場合に、許可ＳＯＣ及び目標ＳＯＣを設定してもよい。アイドリングストップ状態の終了後から、自動停止条件が再び成立するまでの時間が短い場合とは、例えば、アイドリング状態への移行頻度が多い場合や、車両が混雑している場合、信号機の出現頻度が多い場合などが該当する。一方、設定部５３は、車両の走行履歴又は周辺情報に基づいて、アイドリングストップ状態の終了後から、自動停止条件が再び成立するまでの時間が長いと判定した場合に、目標ＳＯＣのみを設定してもよい。この場合、目標ＳＯＣが許可ＳＯＣの代わりとなる。

・上記実施形態において、始動機として回転電機１４を採用したが、エンジン用スタータを採用してもよい。この場合、回転電機１４とは別に、エンジン用スタータを備えてもよい。

・上記実施形態において、許可ＳＯＣは、アイドリングストップ状態の終了後、リチウムイオン蓄電池１２のＳＯＣが目標ＳＯＣ以上となるまでの間に限り、設定されてもよい。この場合、ＳＯＣが目標ＳＯＣ以上となった以降は、目標ＳＯＣが許可ＳＯＣの代わりとなる。これにより、許可ＳＯＣを記憶保持する必要がなくなるため、演算負荷を少なくすることができる。

・上記実施形態における回路構成は、任意に変更してもよい。例えば、図６に示すように２スイッチの回路構成を採用してもよい。なお、電池ユニットＵの外部端子Ｐ０に対して、エンジン用スタータ１０ａ、発電機１６（オルタネータ）、鉛蓄電池１１及び電気負荷１３を並列に接続している。エンジン用スタータ１０ａは、エンジン１０を始動させる機能を有する。また、発電機１６は、エンジン１０と駆動連結されており、回生発電及び燃料発電を実施可能に構成されている。電池ユニットＵの外部端子Ｐ０には電気負荷１５が接続されている。また、本回路構成を採用した場合、エンジン用スタータ１０ａには、鉛蓄電池１１からエンジンを再始動させるために必要な電力を供給してもよい。この場合、下限ＳＯＣは、リチウムイオン蓄電池１２に接続された電気負荷１５を安定作動させるために必要な電力を供給するために、最低限必要とされるＳＯＣに基づいて決定される。

・上記実施形態において、図７に示すように、発電及びエンジン１０の始動を実行する第１回転電機１４ａと、車軸１０ｂに駆動連結されており、車両を走行させることが可能な第２回転電機１４ｂと、を別に備えてもよい。図７において、リチウムイオン蓄電池１２は、インバータ１００を介して第１回転電機１４ａ及び第２回転電機１４ｂに接続されている。また、リチウムイオン蓄電池１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１を介して鉛蓄電池１１に接続されている。リチウムイオン蓄電池１２は、鉛蓄電池１１に対して高電圧バッテリ（例えば、３００Ｖバッテリ）となっている。なお、この別例において、リチウムイオン蓄電池１２は、高電圧バッテリならば、リチウムイオン蓄電池に限定する必要はない。同様に、鉛蓄電池１１は、低電圧バッテリならば、鉛蓄電池に限定する必要はない。

この場合、下限ＳＯＣには、第２回転電機１４ｂがエンジン１０を再始動させるために最低限必要なＳＯＣ、及び第１回転電機１４ａが車両を走行させるために最低限必要なＳＯＣのうち高い方のＳＯＣが設定される。

・上記実施形態では、リチウムイオン蓄電池１２の状態として、劣化状態や温度を採用したが、出力電圧（又は出力電流）とＳＯＣとを組み合わせた情報を、リチウムイオン蓄電池１２の状態（出力性能に係る状態）として採用してもよい。例えば、ＳＯＣに対して出力電圧が低い場合には、劣化しているとして、下限ＳＯＣを高くしてもよい。

・上記実施形態において、ＳＯＣが下限ＳＯＣ未満である場合、鉛蓄電池１１から回転電機１４に電力を供給させて、再始動させてもよい。

・上記実施形態において、回転電機１４は、車両の走行をアシストする機能（トルクアシスト機能）を有していたが、エンジン１０を始動させる機能を持っているのであれば、トルクアシスト機能を有していなくてもよい。

１０…エンジン、１４…回転電機、１５…電気負荷、５０…ＥＣＵ、５１…下限値推定部、５２…消費電力量推定部、５３…設定部、５４…停止制御部、５５…始動制御部。

Claims (11)

1. 内燃機関（１０）と、前記内燃機関を始動させる始動機（１４）と、充放電可能な蓄電池（１２）と、前記蓄電池から電力が供給される電気負荷（１５）と、を有する車両に適用される制御装置（５０）において、
   自動停止条件が成立した場合に前記内燃機関を停止させて、アイドリングストップ状態に移行させる停止制御部（５４）と、
   前記アイドリングストップ状態において、再始動条件が成立した場合に前記内燃機関を再始動させるように前記始動機を制御する始動制御部（５５）と、
   前記蓄電池の状態に基づいて、前記アイドリングストップ状態を継続可能であると判断される前記蓄電池の残存容量である下限値を推定する下限値推定部（５１）と、
   前記アイドリングストップ状態中に前記電気負荷によって消費される消費電力量を推定する消費電力量推定部（５２）と、
   前記下限値推定部により推定された下限値を基準とし、前記消費電力量推定部により推定された前記消費電力量を考慮して、アイドリングストップ状態への移行を許可する前記蓄電池の残存容量である許可値を設定する設定部（５３）と、を備え、
   前記電気負荷には、供給電力の電圧が一定、又は所定範囲内で変動することが要求される定電圧負荷が含まれ、
   前記下限値は、前記アイドリングストップ状態において前記定電圧負荷を安定作動させるために最低限必要とされる電力が出力可能となる前記蓄電池の残存容量に基づいて推定される制御装置。
2. 前記下限値は、前記内燃機関の再始動において最低限必要とされる電力が出力可能となる前記蓄電池の残存容量、又は前記アイドリングストップ状態において前記定電圧負荷を安定作動させるために最低限必要とされる電力が出力可能となる前記蓄電池の残存容量のうち、高い方の残存容量に基づいて推定される請求項１に記載の制御装置。
3. 前記車両には、前記内燃機関の駆動エネルギ又は前記車両の運動エネルギにより発電可能な発電機が備えられ、
   前記蓄電池は、前記発電機から供給される電力により充電可能に構成され、
   前記蓄電池の残存容量が目標値以上となるように、前記発電機の発電を制御する発電制御部（５６）を備え、
   前記目標値は、前記許可値よりも高く設定されている請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記発電制御部は、アイドリングストップ状態の終了後であって、前記蓄電池の残存容量が目標値未満である場合、目標値となるまで、前記内燃機関の駆動エネルギ又は前記車両の運動エネルギを利用して、継続的に発電させる請求項３に記載の制御装置。
5. 前記許可値は、アイドリングストップ状態の終了後、前記蓄電池の残存容量が目標値となるまでの間に限り、設定される請求項３又は４に記載の制御装置。
6. 前記許可値は、前記車両の走行履歴又は周辺情報に基づいて、アイドリングストップ状態の終了後から、自動停止条件が再び成立するまでの時間が短いと判定された場合に、設定される請求項３～５のうちいずれか１項に記載の制御装置。
7. 前記消費電力量推定部は、前記車両の走行履歴に基づいて、前記消費電力量を推定する請求項１～６のうちいずれか１項に記載の制御装置。
8. 前記消費電力量推定部は、前記車両の走行履歴に基づいて、前記アイドリングストップ状態への移行頻度が多いと判定した場合又はアイドリングストップ期間の長いと判定した場合には、そのように判定しなかった場合と比較して、前記消費電力量を多く推定する請求項７に記載の制御装置。
9. 前記消費電力量推定部は、前記車両の周辺情報に基づいて、前記消費電力量を推定する請求項１～８のうちいずれか１項に記載の制御装置。
10. 前記消費電力量推定部は、前記車両の周辺情報に基づいて、車両が混雑していると判定した場合、又は道路幅が広いと判定した場合、又は信号機の出現頻度が多いと判定した場合には、そのように判定しなかった場合と比較して、前記消費電力量を多く推定する請求項９に記載の制御装置。
11. 前記始動制御部は、前記再始動条件の成立前、前記蓄電池の残存容量と前記下限値との比較に基づき、前記内燃機関を再始動させる請求項１～１０のうちいずれか１項に記載の制御装置。

Images