JP2004060526A - 車両の制御装置、制御方法、その制御方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】ハイブリッドシステムにおいて、エンジンの停止時間を制御する。
【解決手段】車両は、走行用の駆動源として、エンジン３０８０とバッテリを動力源とするモータジェネレータ３５００とを備える。この車両の電池ＥＣＵ３１００は、バッテリ温度センサ３４００と、エンジン３０８０を制御するアイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０とに接続される。アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０は、電池温度およびＳＯＣなどのバッテリの状態に基づいて、車両の停車中にエンジン３０８０のアイドル運転を停止するように制御する回路と、アイドル運転の停止を禁止するように制御する回路とを含む。電池ＥＣＵ３１００は、バッテリの温度が高温になるにしたがって、アイドル運転の停止を禁止する時間が長くなるように制御する回路を含む。
【選択図】 図３
【解決手段】車両は、走行用の駆動源として、エンジン３０８０とバッテリを動力源とするモータジェネレータ３５００とを備える。この車両の電池ＥＣＵ３１００は、バッテリ温度センサ３４００と、エンジン３０８０を制御するアイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０とに接続される。アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０は、電池温度およびＳＯＣなどのバッテリの状態に基づいて、車両の停車中にエンジン３０８０のアイドル運転を停止するように制御する回路と、アイドル運転の停止を禁止するように制御する回路とを含む。電池ＥＣＵ３１００は、バッテリの温度が高温になるにしたがって、アイドル運転の停止を禁止する時間が長くなるように制御する回路を含む。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行用の駆動源として、エンジンと、バッテリを動力源とする電気モータとを備える車両の制御装置に関し、特に、車両のエンジンの運転をできるだけ停止して、地球温暖化の防止や省資源化を図ることができる車両の制御装置および制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地球温暖化の防止や省資源化の観点から、赤信号で交差点等で車両が停車するとエンジンを自動的に停止させて、再び走行を始めようと運転者が操作すると（たとえばアクセルペダルを踏んだり、あるいはブレーキペダルの踏み込みを止めたり、シフトレバーを走行段に切り替えるなど）、エンジンが再始動するエコノミーランニングシステム（アイドリングストップシステム、エンジンオートマチックストップアンドスタートシステムとも呼ばれる。）が、バスなどの大型車を中心に開発されており、一部実用化されている。このシステムにおいては、車両の停車中における補機類（エアコンディショナ、ヘッドランプ、オーディオなど）への電力供給のために、鉛蓄電池、リチウム電池などの２次電池を搭載する。車両の停車中は、この２次電池からこれらの補機類に電力が供給される。また、この２次電池の電力を用いて、エンジンを再始動させる。この再始動時に、２次電池の充電容量が規定値を下回っていると、必要な電気量を得ることができずエンジンを再始動させることができなくなる。そのため、エコノミーランニングシステムにおいては、エンジンの再始動できるか否かを高精度に判定する必要がある。
【０００３】
特開２００１−３０４００８公報は、このようなエコノミーランニングシステムにおいて、エンジンのアイドルストップの許否を高精度に判定する制御装置を開示する。この公報に開示された制御装置は、車両の駆動源として、エンジンと、バッテリを電力源とする電気モータとを備え、予め定められたアイドル停車条件が成立するとエンジンを停止させ、車両の再発進時に電気モータを駆動してエンジンを始動させる車両を制御する。この制御装置は、バッテリの雰囲気温度、劣化状態を考慮して推定したバッテリ充電状態に基づいて、アイドル停車後の車両の再発進時に、電気モータの駆動を介してエンジンを始動させるために必要な電力をバッテリが出力可能であるかを推定するバッテリ状態推定回路と、バッテリ状態推定回路による推定結果に基づいて、アイドル停車時におけるエンジンの運転停止の許否を判定するアイドルストップ許否判定回路とを含む。
【０００４】
この公報に開示された制御装置によると、バッテリの雰囲気温度、劣化状態を考慮して推定したバッテリの充電状態に基づいて、アイドル停車時のエンジンのアイドル運転の許否判定を行なう。このため、エンジンを良好に再始動できるときのみエンジンのアイドル運転が停止されて、燃費、排気浄化性能を向上する。エンジンを良好に再始動できないときはアイドル運転の停止を禁止して、エンジンのアイドル運転を行なうことにより、車両は、停車後に、支障なく再発進することができる。この制御装置においては、バッテリの雰囲気温度が高い場合には、実充電容量が低めに算出され、バッテリ状態推定回路は、電気モータの駆動を介してエンジンを始動させるために必要な電力をバッテリが出力できないと推定する。これにより、アイドルストップ許否判定回路は、この推定結果に基づいて、バッテリの雰囲気温度が高い場合には、アイドル停車時におけるエンジンのアイドル運転の停止を禁止するように判定する。
【０００５】
また、このようなエコノミーランニングシステムのみならず、エンジンと、バッテリを動力源とする電気モータとを備える、いわゆるハイブリッドシステムにおいては、できる限りエンジンの運転を停止させて、燃費の向上が図られることがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した公報に開示された制御装置では、バッテリの雰囲気温度が高い場合には、アイドル停車時におけるエンジンのアイドル運転の停止が禁止され、バッテリが充電されて、その充電に伴う反応熱によりバッテリの雰囲気温度が低下することがない。
【０００７】
図１２に、従来のエコノミーランニングシステムを搭載した車両のバッテリのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅｓ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）の変化を示す。図１２に示すように、エンジンのオンオフが繰返し行なわれ、エンジンからバッテリへの充電およびバッテリから補機類への放電が繰返し行なわれる。
【０００８】
図１３に、この場合の電池温度ＴＢおよび充放電電流値の変化を示す。図１３に示すように、図１２に示すエコノミーランニングが繰返し実行され、電池温度ＴＢが７５℃を過ぎると、車両が停車した場合のエンジンのアイドル運転の停止が禁止される。この状態では、車両の走行中および停車中のいずれであっても、エンジンが回転して、バッテリが満充電になるまで、エンジンおよびジェネレータによりバッテリが充電される。そのため、満充電になるまで、電池温度が上昇を続け、満充電になると、緩やかに電池温度が低下する。
【０００９】
図１３に示すように、バッテリの温度が一旦上昇してしまうと、バッテリの雰囲気温度がなかなか低下しないので、長時間に亘って、車両の停車時におけるエンジンのアイドル運転の停止が禁止されて、エコノミーランニングシステムを搭載していても、燃費、排気浄化性能を向上しない場合がある。
【００１０】
このような問題は、エコノミーランニングシステムのみならず、一般的なハイブリッドシステムにおいても発生する。ハイブリッドシステムにおいては、バッテリの温度が予め定められた温度以下であって、車両の走行状態に基づいてエンジンを停止させる制御が実行される。この場合においても、バッテリの温度が一旦上昇してしまうと、バッテリの雰囲気温度がなかなか低下しないので、長時間に亘って、エンジンの停止が禁止されて、燃費、排気浄化性能を向上しない場合がある。
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、駆動源としてエンジンと、バッテリを電力源とする電気モータとを備える車両において、バッテリの状態によって、エンジンの運転停止を禁止させる頻度を軽減するようにする、車両の制御装置、制御方法、その制御方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る車両の制御装置は、走行用の駆動源として、エンジンと、バッテリを動力源とする電気モータとを備える車両を制御する。この装置は、バッテリの状態を検知するための検知手段と、エンジンを制御するためのエンジン制御手段とを含む。エンジン制御手段は、予め定められた条件に従って、エンジンを一時的に停止するようにエンジンを制御するための一時停止制御手段と、バッテリの状態に基づいて、一時的な停止を禁止するようにエンジンを制御するための一時停止禁止手段とを含む。一時停止禁止手段は、バッテリの状態に基づいてこの禁止を継続する時間を変化させるための手段を含む。
【００１３】
第１の発明によると、一時停止制御手段は、バッテリの状態に基づいて、たとえば、バッテリの温度が予め定められた温度よりも低くて、バッテリの充電量が予め定められた充電量よりも高い場合に、車両が停車してエンジンを回転させる必要がなくなると、エンジンを一時的に停止させる。一時停止禁止手段は、たとえば、バッテリの温度が予め定められた温度よりも高いか、バッテリの充電量が予め定められた充電量よりも低いと、一時的な停止を禁止して、車両が停車してもエンジンを停止させない。このとき、一時停止禁止手段は、バッテリの状態である温度や充放電電流値に基づいて、エンジンの一時的な停止の禁止を継続する時間を変化させる。これにより、充電によるバッテリ内部の化学反応による反応熱およびバッテリの内部抵抗によるジュール熱の発生が抑制される。そのため、バッテリの温度が過度に上昇しないで、かつバッテリの充電量が過度に低下しないので、車両が停車したときなどにエンジンを一時的に停止させることができる。その結果、バッテリの状態によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにする、車両の制御装置を提供することができる。
【００１４】
第２の発明に係る車両の制御装置は、第１の発明の構成に加えて、検知手段は、バッテリの温度を検知するための手段を含む。一時停止禁止手段は、温度に基づいて禁止を継続する時間を変化させるための手段を含む。
【００１５】
第２の発明によると、一時停止禁止手段は、検知手段により検知されたバッテリの温度が高いほど、エンジンの一時的な停止を長く禁止させて、バッテリの過度の温度上昇を避ける。これにより、バッテリの温度によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにできる。
【００１６】
第３の発明に係る車両の制御装置は、第１の発明の構成に加えて、検知手段は、バッテリの充放電電流値を検知するための手段を含む。一時停止禁止手段は、充放電電流値に基づいて禁止を継続する時間を変化させるための手段を含む。
【００１７】
第３の発明によると、一時停止禁止手段は、検知手段により検知されたバッテリの温度が充放電電流値の時間積算値が高いほど、エンジンの一時的な停止を長く禁止させて、バッテリの過度の温度上昇を避ける。これにより、バッテリの充放電電流値の時間積算値によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにできる。
【００１８】
第４の発明に係る車両の制御装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、一時停止制御手段は、予め定められた条件に従って、車両の停車中にエンジンを一時的に停止するようにエンジンを制御するための手段を含む。
【００１９】
第４の発明によると、車両が停止するとエンジンのアイドル運転が停止させるハイブリッドシステムを搭載した車両において、一時的な停止を禁止して、車両が停車してもエンジンを停止させない。このとき、一時停止禁止手段は、バッテリの状態である温度や充放電電流値に基づいて、エンジンの一時的な停止を禁止を継続する時間を変化させる。これにより、エコノミーランニングシステムを搭載した車両の制御装置を提供できる。
【００２０】
第５の発明に係る車両の制御装置は、第１〜３の発明の構成に加えて、一時停止制御手段は、予め定められた条件に従って、車両の停車中および走行中のいずれであってもエンジンを一時的に停止するようにエンジンを制御するための手段を含む。
【００２１】
第５の発明によると、車両が停止および走行中のいかんに関わらず、エンジンの運転が停止させるハイブリッドシステムを搭載した車両において、一時的な停止を禁止して、車両のエンジンを停止させない。このとき、一時停止禁止手段は、バッテリの状態である温度や充放電電流値に基づいて、エンジンの一時的な停止を禁止を継続する時間を変化させる。これにより、ハイブリッドシステムを搭載した車両の制御装置を提供できる。
【００２２】
第６の発明に係る車両の制御方法は、走行用の駆動源として、エンジンと、バッテリを動力源とする電気モータとを備える車両を制御する。この制御方法は、バッテリの状態を検知する検知ステップと、エンジンを制御するエンジン制御ステップとを含む。エンジン制御ステップは、予め定められた条件に従って、エンジンを一時的に停止するようにエンジンを制御する一時停止制御ステップと、バッテリの状態に基づいて、一時的な停止を禁止するようにエンジンを制御する一時停止禁止ステップとを含む。一時停止禁止ステップは、バッテリの状態に基づいてこの禁止を継続する時間を変化させるステップを含む。
【００２３】
第６の発明によると、一時停止制御ステップは、バッテリの状態に基づいて、たとえば、バッテリの温度が予め定められた温度よりも低くて、バッテリの充電量が予め定められた充電量よりも高い場合に、車両が停車してエンジンを回転させる必要がなくなると、エンジンを一時的に停止させる。一時停止禁止ステップは、たとえば、バッテリの温度が予め定められた温度よりも高いか、バッテリの充電量が予め定められた充電量よりも低いと、一時的な停止を禁止して、車両が停車してもエンジンを停止させない。このとき、一時停止禁止ステップは、バッテリの状態である温度や充放電電流値に基づいて、エンジンの一時的な停止の禁止を継続する時間を変化させる。これにより、充電によるバッテリ内部の化学反応による反応熱およびバッテリの内部抵抗によるジュール熱の発生が抑制される。そのため、バッテリの温度が過度に上昇しないで、かつバッテリの充電量が過度に低下しないので、車両が停車したときなどにエンジンを一時的に停止させることができる。その結果、バッテリの状態によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにする、車両の制御方法を提供することができる。
【００２４】
第７の発明に係る車両の制御方法は、第６の発明の構成に加えて、検知ステップは、バッテリの温度を検知するステップを含む。一時停止禁止ステップは、温度に基づいて禁止を継続する時間を変化させるステップを含む。
【００２５】
第７の発明によると、一時停止禁止ステップは、検知手段により検知されたバッテリの温度が高いほど、エンジンの一時的な停止を長く禁止させて、バッテリの過度の温度上昇を避ける。これにより、バッテリの温度によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにできる。
【００２６】
第８の発明に係る車両の制御方法は、第６の発明の構成に加えて、検知ステップは、バッテリの充放電電流値を検知するステップを含む。一時停止禁止ステップは、充放電電流値に基づいて禁止を継続する時間を変化させるステップを含む。
【００２７】
第８の発明によると、一時停止禁止ステップは、検知ステップにて検知されたバッテリの温度が充放電電流値の時間積算値が高いほど、エンジンの一時的な停止を長く禁止させて、バッテリの過度の温度上昇を避ける。これにより、バッテリの充放電電流値の時間積算値によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにできる。
【００２８】
第９の発明に係る車両の制御方法は、第６〜８のいすれかの発明の構成に加えて、一時停止制御ステップは、予め定められた条件に従って、車両の停車中にエンジンを一時的に停止するようにエンジンを制御するステップを含む。
【００２９】
第９の発明によると、車両が停止するとエンジンのアイドル運転が停止させるハイブリッドシステムを搭載した車両において、一時的な停止を禁止して、車両が停車してもエンジンを停止させない。このとき、一時停止禁止ステップは、バッテリの状態である温度や充放電電流値に基づいて、エンジンの一時的な停止を禁止を継続する時間を変化させる。これにより、エコノミーランニングシステムを搭載した車両の制御方法を提供できる。
【００３０】
第１０の発明に係る車両の制御方法は、第６〜８のいすれかの発明の構成に加えて、一時停止制御ステップは、予め定められた条件に従って、車両の停車中および走行中のいずれであってもエンジンを一時的に停止するようにエンジンを制御するステップを含む。
【００３１】
第１０の発明によると、車両が停止および走行中のいかんに関わらず、エンジンの運転が停止させるハイブリッドシステムを搭載した車両において、一時的な停止を禁止して、車両のエンジンを停止させない。このとき、一時停止禁止ステップは、バッテリの状態である温度や充放電電流値に基づいて、エンジンの一時的な停止を禁止を継続する時間を変化させる。これにより、ハイブリッドシステムを搭載した車両の制御方法を提供できる。
【００３２】
第１１の発明に係るプログラムは、第６〜１０のいずれかの制御方法をコンピュータに実現させるためのプログラムである。
【００３３】
第１１の発明によると、バッテリの状態によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにする、車両の制御方法をコンピュータを用いて実現するプログラムを提供することができる。
【００３４】
第１２の発明に係る記録媒体は、第１１の発明に係るプログラムを記録したものである。
【００３５】
第１２の発明によると、バッテリの状態によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにする、車両の制御方法をコンピュータを用いて実現するプログラムを記録した記録媒体を提供することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００３７】
本実施の形態にかかる制御装置は、いわゆるハイブリッドシステムといわれるパワートレインを搭載した車両を制御する。以下にこのようなハイブリッドシステムについて説明する。
【００３８】
図１および図２を参照して、本実施の形態にかかる制御装置が搭載される車両であって、エンジンと電気モータとの２つの動力源を有する車両について説明する。図１および図２に示す車両は、ハイブリットシステムと呼ばれるパワートレインを有する。
【００３９】
ここで、簡単にハイブリッドシステムについて説明する。ハイブリッドシステムとは、ガソリンエンジンと電気モータのように、２種類の動力源を組合せて使用するパワートレインである。このシステムは、走行条件に応じて、ガソリンエンジンと電気モータとを使い分け、それぞれの持つ長所を活かしつつ、不得意な部分を補うことができる。そのため、滑らかでレスポンスの良い動力性能とともに、燃料消費や排出ガスを大幅に抑制できるという特徴を有する。このハイブリットシステムには、大別してシリーズハイブリットシステムおよびパラレルハイブリッドシステムの２種類がある。
【００４０】
シリーズ（直列）ハイブリッドシステムは、車輪の駆動を電気モータで行ない、エンジンは、電気モータへの動力供給源として作動する。小さな出力のエンジンを効率良い領域でほぼ一定回転で運転し、効率良く充電しながら走行できる。
【００４１】
パラレル（並列）ハイブリッドシステムは、エンジンと電気モータとで車輪を直接駆動する。このシステムでは、電気モータは、エンジンの動力のアシストを行なうとともに、発電機としてバッテリを充電しながら走行することも可能である。
【００４２】
なお、ハイブリッドシステムに用いられるエンジンは、ガソリンエンジンに限らず、軽油や天然ガスにて駆動され得るエンジンであってもよく、他に知られている公知の内燃機関を用いることができる。
【００４３】
図１に、パラレルハイブリッドシステムおよびシリーズハイブリッドシステムの両方の特徴を有するパラレルシリーズハイブリッドシステムを示す。図１に示すように、この車両のパワートレインは、トランスアクスル１００と、動力源としてのエンジン２００と、トランスアクスル１００およびエンジン２００を制御する制御装置３００とを含む。トランスアクスル１００の入力軸７００は、動力分割機構１０００を介してエンジン２００に接続され、トランスアクスル１００の出力軸７５０は、駆動輪８００に接続されている。この車両のパワートレインは、さらに、直流電力を供給するバッテリ１３００と、バッテリ１３００に接続されたインバータ１２００と、インバータ１２００に接続されたモータジェネレータ１１００および電気モータ１４００と、エンジン２００からの動力を、モータジェネレータ１１００への駆動力と、トランスアクスル１００を介して駆動輪８００への駆動力とに分割する動力分割機構１０００とを含む。
【００４４】
制御装置３００は、その内部にＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリを有し、メモリはＣＰＵで実行されるプログラム、各種マップが記憶される。制御装置３００は、目標トルクを発生させるための指示トルクに基づいて、動力源であるエンジン２００および電気モータ１４００に接続されたインバータ１２００を制御する。このとき、制御装置３００は、トランスアクスル１００の入力軸７００にエンジン２００から所定の駆動力が入力されるように、動力分割機構１０００を制御する。
【００４５】
制御装置３００は、この車両の発進時や低速時であって、エンジン効率が悪いときには、エンジン２００を使用しないで電気モータ１４００を回転させて走行する。この車両の通常走行時には、エンジン２００と電気モータ１４００とを回転させて最も効率良く走行する。この車両の加速時には、バッテリ１３００からの電力を加えて、加速走行する。この車両の減速制動時には、自動的にモータジェネレータ１１００により回生発電を行ない、バッテリ１３００を充電する。
【００４６】
なお、この電気モータ１４００は、車両の駆動時にはモータとして使用され、車両の制動時にはジェネレータとして使用される。また、モータジェネレータ１１００は、エンジン２００により駆動される発電機であって、発電された電力は、インバータ１２００で変換されてバッテリ１３００に蓄えられたり、電気モータ１４００に供給される。
【００４７】
図２にパラレルハイブリッドシステムおよびシリーズハイブリッドシステムの両方の特徴を有する図１に示したシステムとは別の種類のパラレルシリーズハイブリッドシステムを示す。図２に示すように、このハイブリッドシステムは、フロントユニットにパラレルハイブリッドシステムの要素を含み、リアユニットにフロントのモータジェネレータで発電した電力を使用するシリーズハイブリッドシステムの要素を含む。この車両は、図１に示したシステムの構成の一部を変更したものである。この車両の駆動輪（前輪）８００の動力源は、エンジン２００およびモータジェネレータ２０００であって、駆動輪（後輪）２２００の動力源は、モータジェネレータ２０５０である。モータジェネレータ２０００からの駆動力は、駆動軸７５０を介して駆動輪（前輪）８００に伝達され、モータジェネレータ２０５０からの駆動力は、駆動軸２１００を介して駆動輪（後輪）２２００に伝達される。このモータジェネレータ２０００、２０５０は、駆動時にはモータとして使用され、制動時にはジェネレータとして使用される。
【００４８】
制御装置３００は、目標トルクを発生させる為の指示トルク値に基づいて、動力源であるエンジン２００およびモータジェネレータ２０００に接続されたインバータ１２００を制御する。このとき、制御装置３００は、トランスアクスル１００の入力軸に所定の駆動力が入力されるように、動力分割機構１０００を制御する。
【００４９】
制御装置３００は、大きな駆動力が必要な発進時には、フロントおよびリアのモータジェネレータを回転させて走行する。低速で走行したり、緩やかな下り坂を走行したりする時などであって、エンジン効率が悪いときには、エンジンを停止してフロントのモータジェネレータを回転させて走行する。中速での低負荷走行時などであって、エンジン効率の良い領域においては、エンジンを始動してエンジンにより前輪を駆動して走行する。加速時や急加速時には、エンジン出力を上げるとともにフロントおよびリアのモータジェネレータでエンジンをアシストして走行する。減速時には、車輪がフロントおよびリアのモータジェネレータを発電機として作動させて走行エネルギを回収するように走行する。
【００５０】
本実施の形態に係る制御装置が適用されるパワートレインについては、図１および図２に示したパワートレインは一例であって、上述した以外のパワートレインであってもよい。少なくとも２つの動力源を有する全てのパワートレインに、本実施の形態に係る制御装置を適用できる。
【００５１】
なお、本実施の形態に係る制御装置は、図１または図２に示したパワートレインに変速装置を組み合わせたハイブリッドシステムに適用してもよい。このとき変速装置は、無段変速機であっても有段変速機であってもよい。さらに、他に公知のハイブリッドシステムに本発明を適用してもよい。
【００５２】
なお、以下の説明では、図３に示すパワートレインを搭載した車両について説明する。この車両は、交差点での赤信号で交差点等で車両が停車するとエンジンを自動的に停止させて、再び走行を始めようと運転者が操作すると、エンジンが再始動するエコノミーランニングシステムを実現するハイブリッドシステムを搭載する。図１〜図３に示すパワートレインに共通するのは、エンジンとエンジン以外の動力源（電気モータ、モータジェネレータ）とを搭載して、必要に応じて（たとえば、車両が一時的に停止した場合のみならず、車両が渋滞で走行と停止とを繰返す場合などの車両の運転状態に応じて）、エンジンを停止させる機能を有することである。この機能を実現するためには、エンジン以外の駆動源であるモータへ電力を供給する電池の温度上昇を抑える必要がある。本発明に係る制御装置はこのような機能を有する、すべての車両のパワートレインに適用できる。すなわち、予め定められた条件を満足してエンジンを停止させる場合であっても、電池の温度によっては、エンジンを停止させないで、電池の温度上昇を抑え、電池の劣化を防止する。
【００５３】
図３を参照して、本実施の形態に係る、アイドルストップ制御ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３０９０と電池ＥＣＵ３１００とを搭載した車両の制御ブロック図を示す。本実施の形態に係る制御装置は、電池ＥＣＵ３１００により実現される。
【００５４】
図３に示すように、この車両は、エンジン３０８０と、エンジン３０８０をアイドリングストップ制御するアイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０と、エンジン３０８０に接続されたモータジェネレータ３５００と、モータジェネレータ３５００に接続され、インバータ３１０２を含む電池ＥＣＵ３１００とを含む。電池ＥＣＵ３１００には、高圧バッテリであるバッテリの電流センサ３２００、バッテリの電圧センサ３３００およびバッテリの温度センサ３４００が接続されている。この高圧バッテリの定格電圧は、たとえば３６Ｖである。電池ＥＣＵ３１００は、バッテリの電流センサ３２００により検知された充放電電流値の２乗値を時間積算する機能を有する。
【００５５】
車両は、この高圧のバッテリの他に、低圧バッテリである１２Ｖバッテリを搭載してもよい。さらに、車両は、バッテリに代えて１２Ｖバッテリのみを搭載していてもよい。本発明に係る電池ＥＣＵ３１００が制御するバッテリは、エコノミーランニングシステムとともに車両に搭載されて、エンジンのアイドル運転の停止を禁止するか否かを判断するための要因（ＳＯＣ、電池温度）の対象であるバッテリである。なお、図１および図２に示したパワートレインの場合には、バッテリ１３００が、エンジンの運転の停止を禁止するか否かを判断するための要因の対象になる。
【００５６】
電池ＥＣＵ３１００は、インバータ３１０２の他に、電池制御プログラムを実行するＣＰＵ３１０４と、ＣＰＵ３１０４で実行される電池制御プログラムや各種データ、充電電圧マップ、アイドリングストップ禁止時間マップが記憶されるメモリ３１０６と、基準周波数を発生させるクロック１０８とを含む。
【００５７】
車両の補機類であるエアコンディショナやオーディオなどの負荷には、車両が停車中であってエンジン３０８０が停止している場合（エコノミーランニングシステムでエンジン停止中）には、バッテリから電力が供給される。
【００５８】
モータジェネレータ３５００は、エンジン３０８０を再起動させる場合に、クランキング動作を行なう。また、エンジン３０８０が回転中の場合には、モータジェネレータ３５００は、発電機として機能し、発電された電力をインバータ３１０２を介して負荷およびバッテリに供給する。
【００５９】
インバータ３１０２は、電池ＥＣＵ３１００によりその動作が制御される。電池ＥＣＵ３１００は、目標ＳＯＣ値に従って、インバータ３１０２によりモータジェネレータ３５００の界磁コイルおよび励磁コイルへの電流値を増減させる。電池ＥＣＵ３１００により、モータジェネレータ３５００の界磁コイルおよび励磁コイルへの電流値を増減されると、バッテリへの充電量が制御されて、充電電流値および充電電圧値が変化する。
【００６０】
電池ＥＣＵ３１００により、インバータ３１０２によりモータジェネレータ３５００の界磁コイルおよび励磁コイルへの電流値が低減されると、バッテリへの充電電流値および充電電圧値が低下する。バッテリへの充電電流値および充電電圧値が低下すると、充電によるバッテリの内部の化学反応による反応熱およびバッテリの内部抵抗によるジュール熱の発生が抑制されて、バッテリの温度の上昇を抑制できる。
【００６１】
図３に示す制御ブロックを有する車両は、アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０により、エコノミーランニングシステムを実現する。このエコノミーランニングシステムは、赤信号などにより交差点で車両が停車すると、予め定められた条件を満足していると、エンジン３０８０のアイドル運転を一時的に停止させる。アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０にアクセルペダルが踏まれたなどの信号が入力されると、インバータ３１０２を介してモータジェネレータ３５００が回転して、エンジン３０８０のクランキング動作が行なわれる。エンジン３０８０は再始動し、車両の駆動系に駆動力が伝達されて、車両が走行する。
【００６２】
なお、エコノミーランニングシステムにおけるエンジン３０８０のアイドル運転を一時的に停止させる条件として、バッテリの温度が７５℃以下、バッテリのＳＯＣ値が６０％以上などがある。
【００６３】
図４に、メモリ３１０６に記憶される電池温度に対する充電電圧値の関係を表わすマップを示す。図４に示すように、満充電電圧マップは、電池温度の上昇を抑制しない場合に用いられ、電池温度ＴＢが高くなると、充電電圧値がほぼ一様に低下するものである。高温充電電圧低減マップは、電池温度の上昇を抑制する場合に用いられ、電池温度ＴＢが、あるしきい値以上よりも高くなると、充電電圧値が急激に低下するものである。このようにして、電池温度が高く、その温度の上昇を抑制したい場合には、高温充電電圧軽減マップを用いて、充電電圧値が決定される。
【００６４】
なお、この充電電圧値に替えて、充電電流値でも目標ＳＯＣ値でもよい。充電電流値でも目標ＳＯＣ値であっても、満充電電流マップおよび目標ＳＯＣマップは、電池温度の上昇を抑制しない場合に用いられ、電池温度ＴＢが高くなると、充電電流値および目標ＳＯＣ値が一様に低下するものである。さらに、高温充電電流低減マップおよび高温目標ＳＯＣ低減マップは、電池温度の上昇を抑制する場合に用いられ、電池温度ＴＢが、あるしきい値以上よりも高くなると、充電電流値および目標ＳＯＣ値が急激に低下するものである。
【００６５】
図５を参照して、本実施の形態に係る車両に搭載された電池ＥＣＵ３１００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００６６】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＣＰＵ３１０４は、サンプリングタイムに到達したか否かを判断する。この判断は、電池ＥＣＵ３１００に内蔵されたクロック１０８からＣＰＵ３１０４に入力された信号に基づいて行なわれる。サンプリングタイムになると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻される。
【００６７】
Ｓ１０２にて、ＣＰＵ３１０４は、バッテリ温度センサ３４００から入力された信号に基づいて、電池温度ＴＢを検知する。Ｓ１０４にて、ＣＰＵ３１０４は、検知した電池温度ＴＢがメモリ３１０６に記憶された電池温度しきい値ＴＢＬＩＭよりも高いか否かを判断する。電池温度ＴＢが電池温度しきい値ＴＢＬＩＭよりも高い場合には（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ２００へ移される。
【００６８】
Ｓ１０６にて、ＣＰＵ３１０４は、エンジン３０８０によるバッテリへの充電モードを抑制充電モードに設定する。このとき、図４に示すマップから高温充電電圧軽減マップに基づいて、充電目標電圧が算出される。その充電目標電圧になるように、ＣＰＵ３１０４は、インバータ３１０２の界磁コイルへの電流値を算出して、ＣＰＵ３１０４は、インバータ３１０２の界磁コイルに算出された電流値が流れるように制御する。
【００６９】
Ｓ２００にて、ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップ禁止サブルーチンを実行する。このＳ２００のアイドリングストップ禁止サブルーチンについては、図６を用いて詳細に説明する。
【００７０】
Ｓ３００にて、ＣＰＵ３１０４は、充電モード更新サブルーチンを実行する。このＳ３００の充電モード更新サブルーチンについては、図７を用いて詳しく説明する。Ｓ３００の処理後、処理はＳ１００へ戻される。このようなＳ１００〜Ｓ３００の処理が、サンプリングタイムごとに実行される。
【００７１】
図６を参照して、本実施の形態に係る電池ＥＣＵ３１００で実行されるプログラムは、アイドリングストップサブルーチンに関し、以下のような制御構造を有する。
【００７２】
Ｓ２０２にて、ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップ条件（ＳＯＣ、電池温度ＴＢ、インターバルフラグ等）を満足している否かを判断する。このとき、ＳＯＣは、バッテリ電流センサ３２００またはバッテリ電圧センサ３３００から入力された信号に基づいて算出される。また、電池温度ＴＢは、バッテリ温度センサ３４００から入力された信号に基づいて検知される。インターバルフラグは、アイドリングストップが禁止されている時間が予め設定された時間より大きいとリセットされ、予め設定された時間以下であるとセットされている。このインターバルフラグがセットされている限り、アイドリングストップの禁止が継続される。また予め設定された時間は、バッテリ温度に依存するが、詳細については後述する。アイドリングストップ条件を満足していると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４へ移される。もしそうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、このアイドリングストップサブルーチンは終了する。
【００７３】
Ｓ２０４にて、ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップ処理を実行する。このとき、電池ＥＣＵ３１００は、アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０に対して、電池関係についてのアイドリングストップ条件を満足していることに基づき、アイドリングストップを許可するフラグを送信する。なお、電池ＥＣＵ３１００からアイドリングストップ許可フラグを受信したアイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０は、電池関係以外のアイドリングストップ条件を満足していると、エンジン３０８０を停止させる。アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０は、エンジン３０８０をアイドリングストップさせると、その情報を電池ＥＣＵ３１００に送信する。
【００７４】
Ｓ２０６にて、ＣＰＵ３１０４は、所定時間当りのアイドリングストップ回数をカウントする。Ｓ２０８にて、ＣＰＵ３１０４は、カウント値がメモリ３１０６に記憶されたしきい値Ａよりも大きいか否かを判断する。カウント値がしきい値Ａよりも大きい場合には（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、処理はＳ２１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ２０８にてＮＯ）、処理はＳ２１２へ移される。
【００７５】
Ｓ２１０にて、ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップ禁止処理を実行する。このとき、電池ＥＣＵ３１００は、アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０に対して、アイドリングストップ禁止フラグを送信する。アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０は、電池ＥＣＵ３１００から受信したアイドリングストップ禁止フラグに基づいて、アイドリングストップを禁止する。
【００７６】
Ｓ２１１にて、ＣＰＵ３１０４は、インターバルフラグをセットする。Ｓ２１１の処理後、このアイドリングストップサブルーチンは終了し、処理は図５のＳ３００に戻る。
【００７７】
Ｓ２１２にて、ＣＰＵ３１０４は、カウント値がメモリ３１０６に記憶されたしきい値Ｂよりも小さいか否かを判断する。カウント値がしきい値Ｂよりも小さい場合には（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、処理はＳ２１４へ移される。もしそうでないと（Ｓ２１２にてＮＯ）、このアイドリングストップサブルーチンは終了する。
【００７８】
Ｓ２１４にて、ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップ許可処理を実行する。このとき、電池ＥＣＵ３１００は、アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０に対して、アイドリングストップ許可フラグを送信する。アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０は、電池ＥＣＵ３１００から受信したアイドリングストップ許可フラグに基づいて、アイドリングストップを許可する。Ｓ２１４の処理後、このアイドリングストップサブルーチンは終了し、処理は図５のＳ３００に戻る。
【００７９】
図７を参照して、本実施の形態に係る電池ＥＣＵ３１００で実行される充電モード更新サブルーチンは、以下のような制御構造を有する。
【００８０】
Ｓ３０２にて、ＣＰＵ３１０４は、ＳＯＣ値の低下によるアイドリングストップ禁止中であるか否かを判断する。この判断は、電池ＥＣＵ３１００に入力されたバッテリ電流センサ３２００やバッテリ電圧センサ３３００により算出したバッテリのＳＯＣ値が低下したことにより、アイドリングストップ禁止フラグをアイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０に送信したか否かにより行なわれる。ＳＯＣ値の低下によるアイドリングストップ禁止中である場合には（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、処理はＳ３０４へ移される。もしそうでないと（Ｓ３０２にてＮＯ）、この充電モード更新サブルーチンは終了する。
【００８１】
Ｓ３０４にて、ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップが禁止されている実時間であるアイドリングストップ禁止時間を計測する。Ｓ３０６にて、ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップ禁止時間が、メモリ３１０６に記憶されたしきい値Ｃよりも大きいか否かを判断する。アイドリングストップ禁止時間がしきい値Ｃよりも大きい場合には（Ｓ３０６にてＹＥＳ）、処理はＳ３０８へ移される。もしそうでないと（Ｓ３０６にてＮＯ）、この充電モード更新サブルーチンを終了する。
【００８２】
ここで、アイドリングストップ禁止時間のしきい値Ｃについて説明する。図８に示すように、このしきい値Ｃは、バッテリ温度ＴＢの関数である。バッテリ温度が高いほど、しきい値Ｃが大きくなるように設定されている。このようにすると、バッテリ温度ＴＢが高いほど、アイドリングストップを禁止する時間を長くして、バッテリ温度ＴＢが低いほど、アイドリングストップを禁止する時間を短くすることができる。そのため、計測されたバッテリ温度ＴＢに応じて、アイドリングストップを禁止する時間を可変にできる。
【００８３】
また、このアイドリングストップ禁止時間のしきい値Ｃは、バッテリの充放電電流値の２乗の時間積算値の関数であってもよい。バッテリの充放電電流値の２乗の時間積算値は、バッテリ温度との相関関係を有するためである。バッテリの充放電電流値の２乗の時間積算値が大きいほど、しきい値Ｃが大きくなるように設定されている。このようにすると、バッテリの充放電電流値の２乗の時間積算値が大きいほど、アイドリングストップを禁止する時間を長くして、バッテリの充放電電流値の２乗の時間積算値が小さいほど、アイドリングストップを禁止する時間を短くすることができる。
【００８４】
Ｓ３０８にて、ＣＰＵ３１０４は、抑制モードを解除する。このとき、ＣＰＵ３１０４は、図４に示す満充電電圧マップに基づいて、充電目標電圧を算出する。
【００８５】
Ｓ３０９にて、ＣＰＵ３１０４は、インターバルフラグをリセットする。このＳ３０９の処理後、処理は図５のＳ１００に戻る。
【００８６】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る車両の動作について説明する。
【００８７】
アイドリングストップシステムを搭載した車両が走行中にサンプリングタイムになると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、バッテリの電池温度ＴＢが検知される（Ｓ１０２）。検知された電池温度ＴＢが予め定められた電池温度しきい値ＴＢＬＩＭ（たとえば６０℃）よりも高いと（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、抑制充電モードが設定される（Ｓ１０６）。このとき、図４に示す高温充電電圧低減マップに基づいて、充電電圧が、通常よりも下回る電圧になるように充電電圧が算出される。ＣＰＵ３１０４は、バッテリへの充電電圧が、高温充電電圧低減マップから求めた充電電圧になるように、インバータ３１０２によりモータジェネレータ３５００の界磁コイルおよび励磁コイルの電流値が制御される。
【００８８】
アイドリングストップ条件を満足すると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、アイドリングストップが実行される（Ｓ２０４）。このとき、電池ＥＣＵ３１００からアイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０へ電池に関するアイドリングストップ条件が満足されていることを示すアイドリングストップ許可フラグが送信される。アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０は、電池関係以外のアイドリングストップ条件が満足されていると、エンジン３０８０を停止させる。所定時間当りアイドリングストップ回数がカウントされ（Ｓ２０６）、そのカウント値が予め定められたしきい値Ａよりも大きいと（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、アイドリングストップが禁止され（Ｓ２１０）、インターバルフラグがセットされる（Ｓ２１１）。
【００８９】
ＳＯＣ値の低下によるアイドリングストップ禁止中である場合には（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、アイドリングストップが禁止されている時間が計測される（Ｓ３０４）。禁止されている時間が予め定められたしきい値Ｃ（このしきい値はバッテリ温度ＴＢまたはバッテリの充放電電流値の２乗の時間積算値の関数）よりも大きい場合には（Ｓ３０６にてＹＥＳ）、抑制モードが解除され（Ｓ３０８）、図４に示すマップの満充電電圧マップに基づいて、バッテリの充電電圧が算出されるとともに、インターバルフラグがリセットされる（Ｓ３０９）。すなわち、電池温度の上昇を抑制することなく、エンジンを回転させて、バッテリへの充電量を増加させて、バッテリのＳＯＣ値を回復させる。
【００９０】
図１０および図１１を参照して、このときの動作におけるＳＯＣ値の変化と電池温度ＴＢの変化と充放電電流Ｉの変化を示す。図１０に示すように、バッテリの電池温度ＴＢが予め定められたしきい値ＴＢＬＩＭ以下である場合には（Ｓ１０４にてＮＯ）、車両が停車するとエンジンが停止する。また、エンジンが回転を再開すると、通常充電モードでバッテリが充電される。
【００９１】
そのような動作の途中でバッテリの電池温度ＴＢが予め定められたしきい値ＴＢＬＩＭ（６０℃）よりも高くなると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、抑制充電モードが設定される（Ｓ１０６）。このとき、図１１に示すように、電池温度ＴＢが６０℃を上回った後であって、エンジンが回転しているときには、抑制充電モードによりバッテリが充電される。このときの充電電流値は、通常よりも低減された充電電流値であって、電池温度の上昇を抑制することができる。
【００９２】
このような動作が繰返し行なわれると、図１０に示すように、ＳＯＣは徐々に低下する。すなわち、バッテリへの充電が抑制されているにもかかわらず、放電は制限されていないことなどにより、充電量と放電量とが釣り合わず、充電量よりも放電量の方が多いため、バッテリのＳＯＣ値は徐々に低下することがあり得る。
【００９３】
バッテリの電池温度ＴＢがさらに上昇するが、アイドリングストップ禁止条件である電池温度ＴＢが７５℃を超えるまでは、このようにして抑制充電モードの元で、アイドリングストップ条件を満たすとエンジンが停止し、エンジンが回転するとバッテリが抑制充電モードで充電される。図１０に示すように、ＳＯＣ値が６０％を下回ると、アイドリングストップが禁止され、たとえ車両が停車中であってもエンジン３０８０がアイドル運転して、バッテリが抑制充電モードで充電される。
【００９４】
このような動作の中で、所定時間当りアイドリングストップ回数が予め定められたしきい値Ａを上回ると（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、アイドリングストップは禁止される（Ｓ２１０）。また、ＳＯＣ値の低下によるアイドリングストップ禁止時間を計測し（Ｓ３０４）、その禁止時間が予め定められたしきい値Ｃを上回ると（Ｓ３０６にてＹＥＳ）、抑制充電モードが解除され、通常充電モードにより、バッテリが充電される（Ｓ３０８）。
【００９５】
このときの状態を図１０に示す。図１０には、一例として、アイドリングストップ回数が４回を上回ると、アイドリングストップが禁止される状態を示す。さらに、ＳＯＣ値の低下によるアイドリングストップの禁止時間が予め定められたしきい値Ｂを上回ると、図１０の右端にあるように、通常充電モードにより充電が行なわれる。そのとき、図１１に示すように、充電電流値は、抑制充電モードにおける充電電流値よりも高い値になる。
【００９６】
このようにして、所定時間当りアイドリングストップ回数が予め定められたしきい値Ａよりも大きくなるとアイドリングストップを禁止するとともに、ＳＯＣ値の低下によるアイドリングストップ禁止時間を計測して、その禁止時間が予め定められたしきい値Ｂを上回ると、バッテリの充電モードを、抑制モードから通常モードに移行させて、バッテリの電池温度ＴＢの上昇を抑制させることを優先せずに、バッテリの充電量を回復させることを優先させる制御を行なう。
【００９７】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両に搭載された電池ＥＣＵによると、バッテリの温度が予め定められた温度（たとえば７５℃）よりも低くて、バッテリの充電量が予め定められた充電量（たとえばＳＯＣが６０％）よりも高い場合に、車両が停車すると、エンジンを一時的に停止させる。電池ＥＣＵは、バッテリの温度がバッテリの温度が７５℃よりも高いかまたはバッテリのＳＯＣ値が６０％よりも低いと、一時的なエンジンの停止を禁止して、車両が停車してもエンジンを停止させない。
【００９８】
電池ＥＣＵは、バッテリの温度が６０℃よりも高いと、バッテリへの充電を抑制するように、バッテリに対する制御量である充電電圧値を制御する。これにより、車両の停車に伴いエンジンの一時的な停止を禁止しないような充電量（ＳＯＣ値が６０％以上）を維持しつつ、充電によるバッテリ内部の化学反応による反応熱およびバッテリの内部抵抗によるジュール熱の発生を抑制することができる。そのため、バッテリの温度が過度に上昇しないで（７５℃まで上昇しないで）、かつバッテリの充電量が過度に低下しないので（ＳＯＣ値が６０％を下回らないので）、車両が停車したときにエンジンをできるだけ一時的に停止させることができる。
【００９９】
さらに、車両が停車した場合にエンジンを一時的に停止した頻度が予め定められた頻度以上になると、そのままエンジンを一時的に停止させていたのではバッテリの充電量が低下してしまい、再始動に必要な電気エネルギーが供給できなくなる。そのため、バッテリの充電量を回復させるために、エンジンの一時的な停止を禁止する。
【０１００】
さらに、バッテリの充電量が低下したことによりエンジンの一時的な停止が禁止された時間が予め定められた時間以上であると、ユーザの違和感軽減を優先し、バッテリの充電量を回復させるために、バッテリに対する制御量の制御（充電電圧値などを抑制する制御）を中止して、バッテリの充電量を早期に回復させる。これらの制御により、バッテリの状態によって、車両が停車した場合に、エンジンを一時的に停止させることをできるだけ禁止させないようにすることができる。
【０１０１】
なお、上述した実施の形態に代えて、アイドリングストップの禁止を解除したり継続したりする条件を以下のようにしても良い。ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップが継続して禁止されている実時間を計測しておいて、その実時間が図８または図９に示すしきい値Ｃ以上になるまでは、他のアイドリングストップ条件を満足していても、アイドリングストップを禁止する。ＣＰＵ３１０４は、実時間がしきい値Ｃ以上になると、アイドリングストップの禁止を解除する。他のアイドリングストップ条件を満足していると、車両の停車時にアイドリングがストップされる。
【０１０２】
また、図９に示すしきい値Ｃは、バッテリの充放電電流値の２乗値の時間積算値の関数ではなく、バッテリの充放電電流値の時間積算値の関数であってもよい。
【０１０３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用される車両のパワートレインを示す図（その１）である。
【図２】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用される車両のパワートレインを示す図（その２）である。
【図３】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用される車両のパワートレインを示す図（その３）である。
【図４】電池ＥＣＵのメモリに記憶されるマップを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る車両の電池ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る車両の電池ＥＣＵで実行されるアイドリングストップサブルーチンの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態に係る車両の電池ＥＣＵで実行される充電モード更新サブルーチンの制御構造を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態におけるバッテリ温度とアイドリングストップ禁止時間との関係を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるバッテリ充放電電流値の２乗の時間積算値とアイドリングストップ禁止時間との関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る車両におけるＳＯＣの経過を示すタイムチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態に係る車両におけるバッテリ温度および充放電電流値の経過を示すタイムチャートである。
【図１２】エコノミーランニングシステムを搭載した従来の車両におけるＳＯＣの経過を示すタイムチャートである。
【図１３】エコノミーランニングシステムを搭載した従来の車両における度および充放電電流値の経過を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１００ トランスアクスル、２００ エンジン、３００ 制御装置、７００ 入力軸、７５０ 出力軸、８００ 駆動輪（前輪）、８５０ 車速センサ、１０００ 動力分割機構、１１００ モータジェネレータ、１２００ インバータ、１３００ バッテリ、１４００ 電気モータ、２０００、２０５０ モータジェネレータ、２１００ 駆動軸、２２００ 駆動輪（後輪）、３０８０ エンジン、３０９０ アイドルストップ制御ＥＣＵ、３１００ 電池ＥＣＵ、３１０２ インバータ、３１０４ ＣＰＵ、３１０６ メモリ、３１０８ クロック、３２００ バッテリ電流センサ、３３００ バッテリ電圧センサ、３４００ バッテリ温度センサ、３５００ モータジェネレータ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行用の駆動源として、エンジンと、バッテリを動力源とする電気モータとを備える車両の制御装置に関し、特に、車両のエンジンの運転をできるだけ停止して、地球温暖化の防止や省資源化を図ることができる車両の制御装置および制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地球温暖化の防止や省資源化の観点から、赤信号で交差点等で車両が停車するとエンジンを自動的に停止させて、再び走行を始めようと運転者が操作すると（たとえばアクセルペダルを踏んだり、あるいはブレーキペダルの踏み込みを止めたり、シフトレバーを走行段に切り替えるなど）、エンジンが再始動するエコノミーランニングシステム（アイドリングストップシステム、エンジンオートマチックストップアンドスタートシステムとも呼ばれる。）が、バスなどの大型車を中心に開発されており、一部実用化されている。このシステムにおいては、車両の停車中における補機類（エアコンディショナ、ヘッドランプ、オーディオなど）への電力供給のために、鉛蓄電池、リチウム電池などの２次電池を搭載する。車両の停車中は、この２次電池からこれらの補機類に電力が供給される。また、この２次電池の電力を用いて、エンジンを再始動させる。この再始動時に、２次電池の充電容量が規定値を下回っていると、必要な電気量を得ることができずエンジンを再始動させることができなくなる。そのため、エコノミーランニングシステムにおいては、エンジンの再始動できるか否かを高精度に判定する必要がある。
【０００３】
特開２００１−３０４００８公報は、このようなエコノミーランニングシステムにおいて、エンジンのアイドルストップの許否を高精度に判定する制御装置を開示する。この公報に開示された制御装置は、車両の駆動源として、エンジンと、バッテリを電力源とする電気モータとを備え、予め定められたアイドル停車条件が成立するとエンジンを停止させ、車両の再発進時に電気モータを駆動してエンジンを始動させる車両を制御する。この制御装置は、バッテリの雰囲気温度、劣化状態を考慮して推定したバッテリ充電状態に基づいて、アイドル停車後の車両の再発進時に、電気モータの駆動を介してエンジンを始動させるために必要な電力をバッテリが出力可能であるかを推定するバッテリ状態推定回路と、バッテリ状態推定回路による推定結果に基づいて、アイドル停車時におけるエンジンの運転停止の許否を判定するアイドルストップ許否判定回路とを含む。
【０００４】
この公報に開示された制御装置によると、バッテリの雰囲気温度、劣化状態を考慮して推定したバッテリの充電状態に基づいて、アイドル停車時のエンジンのアイドル運転の許否判定を行なう。このため、エンジンを良好に再始動できるときのみエンジンのアイドル運転が停止されて、燃費、排気浄化性能を向上する。エンジンを良好に再始動できないときはアイドル運転の停止を禁止して、エンジンのアイドル運転を行なうことにより、車両は、停車後に、支障なく再発進することができる。この制御装置においては、バッテリの雰囲気温度が高い場合には、実充電容量が低めに算出され、バッテリ状態推定回路は、電気モータの駆動を介してエンジンを始動させるために必要な電力をバッテリが出力できないと推定する。これにより、アイドルストップ許否判定回路は、この推定結果に基づいて、バッテリの雰囲気温度が高い場合には、アイドル停車時におけるエンジンのアイドル運転の停止を禁止するように判定する。
【０００５】
また、このようなエコノミーランニングシステムのみならず、エンジンと、バッテリを動力源とする電気モータとを備える、いわゆるハイブリッドシステムにおいては、できる限りエンジンの運転を停止させて、燃費の向上が図られることがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した公報に開示された制御装置では、バッテリの雰囲気温度が高い場合には、アイドル停車時におけるエンジンのアイドル運転の停止が禁止され、バッテリが充電されて、その充電に伴う反応熱によりバッテリの雰囲気温度が低下することがない。
【０００７】
図１２に、従来のエコノミーランニングシステムを搭載した車両のバッテリのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅｓ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）の変化を示す。図１２に示すように、エンジンのオンオフが繰返し行なわれ、エンジンからバッテリへの充電およびバッテリから補機類への放電が繰返し行なわれる。
【０００８】
図１３に、この場合の電池温度ＴＢおよび充放電電流値の変化を示す。図１３に示すように、図１２に示すエコノミーランニングが繰返し実行され、電池温度ＴＢが７５℃を過ぎると、車両が停車した場合のエンジンのアイドル運転の停止が禁止される。この状態では、車両の走行中および停車中のいずれであっても、エンジンが回転して、バッテリが満充電になるまで、エンジンおよびジェネレータによりバッテリが充電される。そのため、満充電になるまで、電池温度が上昇を続け、満充電になると、緩やかに電池温度が低下する。
【０００９】
図１３に示すように、バッテリの温度が一旦上昇してしまうと、バッテリの雰囲気温度がなかなか低下しないので、長時間に亘って、車両の停車時におけるエンジンのアイドル運転の停止が禁止されて、エコノミーランニングシステムを搭載していても、燃費、排気浄化性能を向上しない場合がある。
【００１０】
このような問題は、エコノミーランニングシステムのみならず、一般的なハイブリッドシステムにおいても発生する。ハイブリッドシステムにおいては、バッテリの温度が予め定められた温度以下であって、車両の走行状態に基づいてエンジンを停止させる制御が実行される。この場合においても、バッテリの温度が一旦上昇してしまうと、バッテリの雰囲気温度がなかなか低下しないので、長時間に亘って、エンジンの停止が禁止されて、燃費、排気浄化性能を向上しない場合がある。
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、駆動源としてエンジンと、バッテリを電力源とする電気モータとを備える車両において、バッテリの状態によって、エンジンの運転停止を禁止させる頻度を軽減するようにする、車両の制御装置、制御方法、その制御方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る車両の制御装置は、走行用の駆動源として、エンジンと、バッテリを動力源とする電気モータとを備える車両を制御する。この装置は、バッテリの状態を検知するための検知手段と、エンジンを制御するためのエンジン制御手段とを含む。エンジン制御手段は、予め定められた条件に従って、エンジンを一時的に停止するようにエンジンを制御するための一時停止制御手段と、バッテリの状態に基づいて、一時的な停止を禁止するようにエンジンを制御するための一時停止禁止手段とを含む。一時停止禁止手段は、バッテリの状態に基づいてこの禁止を継続する時間を変化させるための手段を含む。
【００１３】
第１の発明によると、一時停止制御手段は、バッテリの状態に基づいて、たとえば、バッテリの温度が予め定められた温度よりも低くて、バッテリの充電量が予め定められた充電量よりも高い場合に、車両が停車してエンジンを回転させる必要がなくなると、エンジンを一時的に停止させる。一時停止禁止手段は、たとえば、バッテリの温度が予め定められた温度よりも高いか、バッテリの充電量が予め定められた充電量よりも低いと、一時的な停止を禁止して、車両が停車してもエンジンを停止させない。このとき、一時停止禁止手段は、バッテリの状態である温度や充放電電流値に基づいて、エンジンの一時的な停止の禁止を継続する時間を変化させる。これにより、充電によるバッテリ内部の化学反応による反応熱およびバッテリの内部抵抗によるジュール熱の発生が抑制される。そのため、バッテリの温度が過度に上昇しないで、かつバッテリの充電量が過度に低下しないので、車両が停車したときなどにエンジンを一時的に停止させることができる。その結果、バッテリの状態によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにする、車両の制御装置を提供することができる。
【００１４】
第２の発明に係る車両の制御装置は、第１の発明の構成に加えて、検知手段は、バッテリの温度を検知するための手段を含む。一時停止禁止手段は、温度に基づいて禁止を継続する時間を変化させるための手段を含む。
【００１５】
第２の発明によると、一時停止禁止手段は、検知手段により検知されたバッテリの温度が高いほど、エンジンの一時的な停止を長く禁止させて、バッテリの過度の温度上昇を避ける。これにより、バッテリの温度によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにできる。
【００１６】
第３の発明に係る車両の制御装置は、第１の発明の構成に加えて、検知手段は、バッテリの充放電電流値を検知するための手段を含む。一時停止禁止手段は、充放電電流値に基づいて禁止を継続する時間を変化させるための手段を含む。
【００１７】
第３の発明によると、一時停止禁止手段は、検知手段により検知されたバッテリの温度が充放電電流値の時間積算値が高いほど、エンジンの一時的な停止を長く禁止させて、バッテリの過度の温度上昇を避ける。これにより、バッテリの充放電電流値の時間積算値によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにできる。
【００１８】
第４の発明に係る車両の制御装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、一時停止制御手段は、予め定められた条件に従って、車両の停車中にエンジンを一時的に停止するようにエンジンを制御するための手段を含む。
【００１９】
第４の発明によると、車両が停止するとエンジンのアイドル運転が停止させるハイブリッドシステムを搭載した車両において、一時的な停止を禁止して、車両が停車してもエンジンを停止させない。このとき、一時停止禁止手段は、バッテリの状態である温度や充放電電流値に基づいて、エンジンの一時的な停止を禁止を継続する時間を変化させる。これにより、エコノミーランニングシステムを搭載した車両の制御装置を提供できる。
【００２０】
第５の発明に係る車両の制御装置は、第１〜３の発明の構成に加えて、一時停止制御手段は、予め定められた条件に従って、車両の停車中および走行中のいずれであってもエンジンを一時的に停止するようにエンジンを制御するための手段を含む。
【００２１】
第５の発明によると、車両が停止および走行中のいかんに関わらず、エンジンの運転が停止させるハイブリッドシステムを搭載した車両において、一時的な停止を禁止して、車両のエンジンを停止させない。このとき、一時停止禁止手段は、バッテリの状態である温度や充放電電流値に基づいて、エンジンの一時的な停止を禁止を継続する時間を変化させる。これにより、ハイブリッドシステムを搭載した車両の制御装置を提供できる。
【００２２】
第６の発明に係る車両の制御方法は、走行用の駆動源として、エンジンと、バッテリを動力源とする電気モータとを備える車両を制御する。この制御方法は、バッテリの状態を検知する検知ステップと、エンジンを制御するエンジン制御ステップとを含む。エンジン制御ステップは、予め定められた条件に従って、エンジンを一時的に停止するようにエンジンを制御する一時停止制御ステップと、バッテリの状態に基づいて、一時的な停止を禁止するようにエンジンを制御する一時停止禁止ステップとを含む。一時停止禁止ステップは、バッテリの状態に基づいてこの禁止を継続する時間を変化させるステップを含む。
【００２３】
第６の発明によると、一時停止制御ステップは、バッテリの状態に基づいて、たとえば、バッテリの温度が予め定められた温度よりも低くて、バッテリの充電量が予め定められた充電量よりも高い場合に、車両が停車してエンジンを回転させる必要がなくなると、エンジンを一時的に停止させる。一時停止禁止ステップは、たとえば、バッテリの温度が予め定められた温度よりも高いか、バッテリの充電量が予め定められた充電量よりも低いと、一時的な停止を禁止して、車両が停車してもエンジンを停止させない。このとき、一時停止禁止ステップは、バッテリの状態である温度や充放電電流値に基づいて、エンジンの一時的な停止の禁止を継続する時間を変化させる。これにより、充電によるバッテリ内部の化学反応による反応熱およびバッテリの内部抵抗によるジュール熱の発生が抑制される。そのため、バッテリの温度が過度に上昇しないで、かつバッテリの充電量が過度に低下しないので、車両が停車したときなどにエンジンを一時的に停止させることができる。その結果、バッテリの状態によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにする、車両の制御方法を提供することができる。
【００２４】
第７の発明に係る車両の制御方法は、第６の発明の構成に加えて、検知ステップは、バッテリの温度を検知するステップを含む。一時停止禁止ステップは、温度に基づいて禁止を継続する時間を変化させるステップを含む。
【００２５】
第７の発明によると、一時停止禁止ステップは、検知手段により検知されたバッテリの温度が高いほど、エンジンの一時的な停止を長く禁止させて、バッテリの過度の温度上昇を避ける。これにより、バッテリの温度によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにできる。
【００２６】
第８の発明に係る車両の制御方法は、第６の発明の構成に加えて、検知ステップは、バッテリの充放電電流値を検知するステップを含む。一時停止禁止ステップは、充放電電流値に基づいて禁止を継続する時間を変化させるステップを含む。
【００２７】
第８の発明によると、一時停止禁止ステップは、検知ステップにて検知されたバッテリの温度が充放電電流値の時間積算値が高いほど、エンジンの一時的な停止を長く禁止させて、バッテリの過度の温度上昇を避ける。これにより、バッテリの充放電電流値の時間積算値によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにできる。
【００２８】
第９の発明に係る車両の制御方法は、第６〜８のいすれかの発明の構成に加えて、一時停止制御ステップは、予め定められた条件に従って、車両の停車中にエンジンを一時的に停止するようにエンジンを制御するステップを含む。
【００２９】
第９の発明によると、車両が停止するとエンジンのアイドル運転が停止させるハイブリッドシステムを搭載した車両において、一時的な停止を禁止して、車両が停車してもエンジンを停止させない。このとき、一時停止禁止ステップは、バッテリの状態である温度や充放電電流値に基づいて、エンジンの一時的な停止を禁止を継続する時間を変化させる。これにより、エコノミーランニングシステムを搭載した車両の制御方法を提供できる。
【００３０】
第１０の発明に係る車両の制御方法は、第６〜８のいすれかの発明の構成に加えて、一時停止制御ステップは、予め定められた条件に従って、車両の停車中および走行中のいずれであってもエンジンを一時的に停止するようにエンジンを制御するステップを含む。
【００３１】
第１０の発明によると、車両が停止および走行中のいかんに関わらず、エンジンの運転が停止させるハイブリッドシステムを搭載した車両において、一時的な停止を禁止して、車両のエンジンを停止させない。このとき、一時停止禁止ステップは、バッテリの状態である温度や充放電電流値に基づいて、エンジンの一時的な停止を禁止を継続する時間を変化させる。これにより、ハイブリッドシステムを搭載した車両の制御方法を提供できる。
【００３２】
第１１の発明に係るプログラムは、第６〜１０のいずれかの制御方法をコンピュータに実現させるためのプログラムである。
【００３３】
第１１の発明によると、バッテリの状態によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにする、車両の制御方法をコンピュータを用いて実現するプログラムを提供することができる。
【００３４】
第１２の発明に係る記録媒体は、第１１の発明に係るプログラムを記録したものである。
【００３５】
第１２の発明によると、バッテリの状態によって、エンジンの運転の停止をできるだけ禁止させないようにする、車両の制御方法をコンピュータを用いて実現するプログラムを記録した記録媒体を提供することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００３７】
本実施の形態にかかる制御装置は、いわゆるハイブリッドシステムといわれるパワートレインを搭載した車両を制御する。以下にこのようなハイブリッドシステムについて説明する。
【００３８】
図１および図２を参照して、本実施の形態にかかる制御装置が搭載される車両であって、エンジンと電気モータとの２つの動力源を有する車両について説明する。図１および図２に示す車両は、ハイブリットシステムと呼ばれるパワートレインを有する。
【００３９】
ここで、簡単にハイブリッドシステムについて説明する。ハイブリッドシステムとは、ガソリンエンジンと電気モータのように、２種類の動力源を組合せて使用するパワートレインである。このシステムは、走行条件に応じて、ガソリンエンジンと電気モータとを使い分け、それぞれの持つ長所を活かしつつ、不得意な部分を補うことができる。そのため、滑らかでレスポンスの良い動力性能とともに、燃料消費や排出ガスを大幅に抑制できるという特徴を有する。このハイブリットシステムには、大別してシリーズハイブリットシステムおよびパラレルハイブリッドシステムの２種類がある。
【００４０】
シリーズ（直列）ハイブリッドシステムは、車輪の駆動を電気モータで行ない、エンジンは、電気モータへの動力供給源として作動する。小さな出力のエンジンを効率良い領域でほぼ一定回転で運転し、効率良く充電しながら走行できる。
【００４１】
パラレル（並列）ハイブリッドシステムは、エンジンと電気モータとで車輪を直接駆動する。このシステムでは、電気モータは、エンジンの動力のアシストを行なうとともに、発電機としてバッテリを充電しながら走行することも可能である。
【００４２】
なお、ハイブリッドシステムに用いられるエンジンは、ガソリンエンジンに限らず、軽油や天然ガスにて駆動され得るエンジンであってもよく、他に知られている公知の内燃機関を用いることができる。
【００４３】
図１に、パラレルハイブリッドシステムおよびシリーズハイブリッドシステムの両方の特徴を有するパラレルシリーズハイブリッドシステムを示す。図１に示すように、この車両のパワートレインは、トランスアクスル１００と、動力源としてのエンジン２００と、トランスアクスル１００およびエンジン２００を制御する制御装置３００とを含む。トランスアクスル１００の入力軸７００は、動力分割機構１０００を介してエンジン２００に接続され、トランスアクスル１００の出力軸７５０は、駆動輪８００に接続されている。この車両のパワートレインは、さらに、直流電力を供給するバッテリ１３００と、バッテリ１３００に接続されたインバータ１２００と、インバータ１２００に接続されたモータジェネレータ１１００および電気モータ１４００と、エンジン２００からの動力を、モータジェネレータ１１００への駆動力と、トランスアクスル１００を介して駆動輪８００への駆動力とに分割する動力分割機構１０００とを含む。
【００４４】
制御装置３００は、その内部にＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリを有し、メモリはＣＰＵで実行されるプログラム、各種マップが記憶される。制御装置３００は、目標トルクを発生させるための指示トルクに基づいて、動力源であるエンジン２００および電気モータ１４００に接続されたインバータ１２００を制御する。このとき、制御装置３００は、トランスアクスル１００の入力軸７００にエンジン２００から所定の駆動力が入力されるように、動力分割機構１０００を制御する。
【００４５】
制御装置３００は、この車両の発進時や低速時であって、エンジン効率が悪いときには、エンジン２００を使用しないで電気モータ１４００を回転させて走行する。この車両の通常走行時には、エンジン２００と電気モータ１４００とを回転させて最も効率良く走行する。この車両の加速時には、バッテリ１３００からの電力を加えて、加速走行する。この車両の減速制動時には、自動的にモータジェネレータ１１００により回生発電を行ない、バッテリ１３００を充電する。
【００４６】
なお、この電気モータ１４００は、車両の駆動時にはモータとして使用され、車両の制動時にはジェネレータとして使用される。また、モータジェネレータ１１００は、エンジン２００により駆動される発電機であって、発電された電力は、インバータ１２００で変換されてバッテリ１３００に蓄えられたり、電気モータ１４００に供給される。
【００４７】
図２にパラレルハイブリッドシステムおよびシリーズハイブリッドシステムの両方の特徴を有する図１に示したシステムとは別の種類のパラレルシリーズハイブリッドシステムを示す。図２に示すように、このハイブリッドシステムは、フロントユニットにパラレルハイブリッドシステムの要素を含み、リアユニットにフロントのモータジェネレータで発電した電力を使用するシリーズハイブリッドシステムの要素を含む。この車両は、図１に示したシステムの構成の一部を変更したものである。この車両の駆動輪（前輪）８００の動力源は、エンジン２００およびモータジェネレータ２０００であって、駆動輪（後輪）２２００の動力源は、モータジェネレータ２０５０である。モータジェネレータ２０００からの駆動力は、駆動軸７５０を介して駆動輪（前輪）８００に伝達され、モータジェネレータ２０５０からの駆動力は、駆動軸２１００を介して駆動輪（後輪）２２００に伝達される。このモータジェネレータ２０００、２０５０は、駆動時にはモータとして使用され、制動時にはジェネレータとして使用される。
【００４８】
制御装置３００は、目標トルクを発生させる為の指示トルク値に基づいて、動力源であるエンジン２００およびモータジェネレータ２０００に接続されたインバータ１２００を制御する。このとき、制御装置３００は、トランスアクスル１００の入力軸に所定の駆動力が入力されるように、動力分割機構１０００を制御する。
【００４９】
制御装置３００は、大きな駆動力が必要な発進時には、フロントおよびリアのモータジェネレータを回転させて走行する。低速で走行したり、緩やかな下り坂を走行したりする時などであって、エンジン効率が悪いときには、エンジンを停止してフロントのモータジェネレータを回転させて走行する。中速での低負荷走行時などであって、エンジン効率の良い領域においては、エンジンを始動してエンジンにより前輪を駆動して走行する。加速時や急加速時には、エンジン出力を上げるとともにフロントおよびリアのモータジェネレータでエンジンをアシストして走行する。減速時には、車輪がフロントおよびリアのモータジェネレータを発電機として作動させて走行エネルギを回収するように走行する。
【００５０】
本実施の形態に係る制御装置が適用されるパワートレインについては、図１および図２に示したパワートレインは一例であって、上述した以外のパワートレインであってもよい。少なくとも２つの動力源を有する全てのパワートレインに、本実施の形態に係る制御装置を適用できる。
【００５１】
なお、本実施の形態に係る制御装置は、図１または図２に示したパワートレインに変速装置を組み合わせたハイブリッドシステムに適用してもよい。このとき変速装置は、無段変速機であっても有段変速機であってもよい。さらに、他に公知のハイブリッドシステムに本発明を適用してもよい。
【００５２】
なお、以下の説明では、図３に示すパワートレインを搭載した車両について説明する。この車両は、交差点での赤信号で交差点等で車両が停車するとエンジンを自動的に停止させて、再び走行を始めようと運転者が操作すると、エンジンが再始動するエコノミーランニングシステムを実現するハイブリッドシステムを搭載する。図１〜図３に示すパワートレインに共通するのは、エンジンとエンジン以外の動力源（電気モータ、モータジェネレータ）とを搭載して、必要に応じて（たとえば、車両が一時的に停止した場合のみならず、車両が渋滞で走行と停止とを繰返す場合などの車両の運転状態に応じて）、エンジンを停止させる機能を有することである。この機能を実現するためには、エンジン以外の駆動源であるモータへ電力を供給する電池の温度上昇を抑える必要がある。本発明に係る制御装置はこのような機能を有する、すべての車両のパワートレインに適用できる。すなわち、予め定められた条件を満足してエンジンを停止させる場合であっても、電池の温度によっては、エンジンを停止させないで、電池の温度上昇を抑え、電池の劣化を防止する。
【００５３】
図３を参照して、本実施の形態に係る、アイドルストップ制御ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３０９０と電池ＥＣＵ３１００とを搭載した車両の制御ブロック図を示す。本実施の形態に係る制御装置は、電池ＥＣＵ３１００により実現される。
【００５４】
図３に示すように、この車両は、エンジン３０８０と、エンジン３０８０をアイドリングストップ制御するアイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０と、エンジン３０８０に接続されたモータジェネレータ３５００と、モータジェネレータ３５００に接続され、インバータ３１０２を含む電池ＥＣＵ３１００とを含む。電池ＥＣＵ３１００には、高圧バッテリであるバッテリの電流センサ３２００、バッテリの電圧センサ３３００およびバッテリの温度センサ３４００が接続されている。この高圧バッテリの定格電圧は、たとえば３６Ｖである。電池ＥＣＵ３１００は、バッテリの電流センサ３２００により検知された充放電電流値の２乗値を時間積算する機能を有する。
【００５５】
車両は、この高圧のバッテリの他に、低圧バッテリである１２Ｖバッテリを搭載してもよい。さらに、車両は、バッテリに代えて１２Ｖバッテリのみを搭載していてもよい。本発明に係る電池ＥＣＵ３１００が制御するバッテリは、エコノミーランニングシステムとともに車両に搭載されて、エンジンのアイドル運転の停止を禁止するか否かを判断するための要因（ＳＯＣ、電池温度）の対象であるバッテリである。なお、図１および図２に示したパワートレインの場合には、バッテリ１３００が、エンジンの運転の停止を禁止するか否かを判断するための要因の対象になる。
【００５６】
電池ＥＣＵ３１００は、インバータ３１０２の他に、電池制御プログラムを実行するＣＰＵ３１０４と、ＣＰＵ３１０４で実行される電池制御プログラムや各種データ、充電電圧マップ、アイドリングストップ禁止時間マップが記憶されるメモリ３１０６と、基準周波数を発生させるクロック１０８とを含む。
【００５７】
車両の補機類であるエアコンディショナやオーディオなどの負荷には、車両が停車中であってエンジン３０８０が停止している場合（エコノミーランニングシステムでエンジン停止中）には、バッテリから電力が供給される。
【００５８】
モータジェネレータ３５００は、エンジン３０８０を再起動させる場合に、クランキング動作を行なう。また、エンジン３０８０が回転中の場合には、モータジェネレータ３５００は、発電機として機能し、発電された電力をインバータ３１０２を介して負荷およびバッテリに供給する。
【００５９】
インバータ３１０２は、電池ＥＣＵ３１００によりその動作が制御される。電池ＥＣＵ３１００は、目標ＳＯＣ値に従って、インバータ３１０２によりモータジェネレータ３５００の界磁コイルおよび励磁コイルへの電流値を増減させる。電池ＥＣＵ３１００により、モータジェネレータ３５００の界磁コイルおよび励磁コイルへの電流値を増減されると、バッテリへの充電量が制御されて、充電電流値および充電電圧値が変化する。
【００６０】
電池ＥＣＵ３１００により、インバータ３１０２によりモータジェネレータ３５００の界磁コイルおよび励磁コイルへの電流値が低減されると、バッテリへの充電電流値および充電電圧値が低下する。バッテリへの充電電流値および充電電圧値が低下すると、充電によるバッテリの内部の化学反応による反応熱およびバッテリの内部抵抗によるジュール熱の発生が抑制されて、バッテリの温度の上昇を抑制できる。
【００６１】
図３に示す制御ブロックを有する車両は、アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０により、エコノミーランニングシステムを実現する。このエコノミーランニングシステムは、赤信号などにより交差点で車両が停車すると、予め定められた条件を満足していると、エンジン３０８０のアイドル運転を一時的に停止させる。アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０にアクセルペダルが踏まれたなどの信号が入力されると、インバータ３１０２を介してモータジェネレータ３５００が回転して、エンジン３０８０のクランキング動作が行なわれる。エンジン３０８０は再始動し、車両の駆動系に駆動力が伝達されて、車両が走行する。
【００６２】
なお、エコノミーランニングシステムにおけるエンジン３０８０のアイドル運転を一時的に停止させる条件として、バッテリの温度が７５℃以下、バッテリのＳＯＣ値が６０％以上などがある。
【００６３】
図４に、メモリ３１０６に記憶される電池温度に対する充電電圧値の関係を表わすマップを示す。図４に示すように、満充電電圧マップは、電池温度の上昇を抑制しない場合に用いられ、電池温度ＴＢが高くなると、充電電圧値がほぼ一様に低下するものである。高温充電電圧低減マップは、電池温度の上昇を抑制する場合に用いられ、電池温度ＴＢが、あるしきい値以上よりも高くなると、充電電圧値が急激に低下するものである。このようにして、電池温度が高く、その温度の上昇を抑制したい場合には、高温充電電圧軽減マップを用いて、充電電圧値が決定される。
【００６４】
なお、この充電電圧値に替えて、充電電流値でも目標ＳＯＣ値でもよい。充電電流値でも目標ＳＯＣ値であっても、満充電電流マップおよび目標ＳＯＣマップは、電池温度の上昇を抑制しない場合に用いられ、電池温度ＴＢが高くなると、充電電流値および目標ＳＯＣ値が一様に低下するものである。さらに、高温充電電流低減マップおよび高温目標ＳＯＣ低減マップは、電池温度の上昇を抑制する場合に用いられ、電池温度ＴＢが、あるしきい値以上よりも高くなると、充電電流値および目標ＳＯＣ値が急激に低下するものである。
【００６５】
図５を参照して、本実施の形態に係る車両に搭載された電池ＥＣＵ３１００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００６６】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＣＰＵ３１０４は、サンプリングタイムに到達したか否かを判断する。この判断は、電池ＥＣＵ３１００に内蔵されたクロック１０８からＣＰＵ３１０４に入力された信号に基づいて行なわれる。サンプリングタイムになると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻される。
【００６７】
Ｓ１０２にて、ＣＰＵ３１０４は、バッテリ温度センサ３４００から入力された信号に基づいて、電池温度ＴＢを検知する。Ｓ１０４にて、ＣＰＵ３１０４は、検知した電池温度ＴＢがメモリ３１０６に記憶された電池温度しきい値ＴＢＬＩＭよりも高いか否かを判断する。電池温度ＴＢが電池温度しきい値ＴＢＬＩＭよりも高い場合には（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ２００へ移される。
【００６８】
Ｓ１０６にて、ＣＰＵ３１０４は、エンジン３０８０によるバッテリへの充電モードを抑制充電モードに設定する。このとき、図４に示すマップから高温充電電圧軽減マップに基づいて、充電目標電圧が算出される。その充電目標電圧になるように、ＣＰＵ３１０４は、インバータ３１０２の界磁コイルへの電流値を算出して、ＣＰＵ３１０４は、インバータ３１０２の界磁コイルに算出された電流値が流れるように制御する。
【００６９】
Ｓ２００にて、ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップ禁止サブルーチンを実行する。このＳ２００のアイドリングストップ禁止サブルーチンについては、図６を用いて詳細に説明する。
【００７０】
Ｓ３００にて、ＣＰＵ３１０４は、充電モード更新サブルーチンを実行する。このＳ３００の充電モード更新サブルーチンについては、図７を用いて詳しく説明する。Ｓ３００の処理後、処理はＳ１００へ戻される。このようなＳ１００〜Ｓ３００の処理が、サンプリングタイムごとに実行される。
【００７１】
図６を参照して、本実施の形態に係る電池ＥＣＵ３１００で実行されるプログラムは、アイドリングストップサブルーチンに関し、以下のような制御構造を有する。
【００７２】
Ｓ２０２にて、ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップ条件（ＳＯＣ、電池温度ＴＢ、インターバルフラグ等）を満足している否かを判断する。このとき、ＳＯＣは、バッテリ電流センサ３２００またはバッテリ電圧センサ３３００から入力された信号に基づいて算出される。また、電池温度ＴＢは、バッテリ温度センサ３４００から入力された信号に基づいて検知される。インターバルフラグは、アイドリングストップが禁止されている時間が予め設定された時間より大きいとリセットされ、予め設定された時間以下であるとセットされている。このインターバルフラグがセットされている限り、アイドリングストップの禁止が継続される。また予め設定された時間は、バッテリ温度に依存するが、詳細については後述する。アイドリングストップ条件を満足していると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４へ移される。もしそうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、このアイドリングストップサブルーチンは終了する。
【００７３】
Ｓ２０４にて、ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップ処理を実行する。このとき、電池ＥＣＵ３１００は、アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０に対して、電池関係についてのアイドリングストップ条件を満足していることに基づき、アイドリングストップを許可するフラグを送信する。なお、電池ＥＣＵ３１００からアイドリングストップ許可フラグを受信したアイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０は、電池関係以外のアイドリングストップ条件を満足していると、エンジン３０８０を停止させる。アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０は、エンジン３０８０をアイドリングストップさせると、その情報を電池ＥＣＵ３１００に送信する。
【００７４】
Ｓ２０６にて、ＣＰＵ３１０４は、所定時間当りのアイドリングストップ回数をカウントする。Ｓ２０８にて、ＣＰＵ３１０４は、カウント値がメモリ３１０６に記憶されたしきい値Ａよりも大きいか否かを判断する。カウント値がしきい値Ａよりも大きい場合には（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、処理はＳ２１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ２０８にてＮＯ）、処理はＳ２１２へ移される。
【００７５】
Ｓ２１０にて、ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップ禁止処理を実行する。このとき、電池ＥＣＵ３１００は、アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０に対して、アイドリングストップ禁止フラグを送信する。アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０は、電池ＥＣＵ３１００から受信したアイドリングストップ禁止フラグに基づいて、アイドリングストップを禁止する。
【００７６】
Ｓ２１１にて、ＣＰＵ３１０４は、インターバルフラグをセットする。Ｓ２１１の処理後、このアイドリングストップサブルーチンは終了し、処理は図５のＳ３００に戻る。
【００７７】
Ｓ２１２にて、ＣＰＵ３１０４は、カウント値がメモリ３１０６に記憶されたしきい値Ｂよりも小さいか否かを判断する。カウント値がしきい値Ｂよりも小さい場合には（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、処理はＳ２１４へ移される。もしそうでないと（Ｓ２１２にてＮＯ）、このアイドリングストップサブルーチンは終了する。
【００７８】
Ｓ２１４にて、ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップ許可処理を実行する。このとき、電池ＥＣＵ３１００は、アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０に対して、アイドリングストップ許可フラグを送信する。アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０は、電池ＥＣＵ３１００から受信したアイドリングストップ許可フラグに基づいて、アイドリングストップを許可する。Ｓ２１４の処理後、このアイドリングストップサブルーチンは終了し、処理は図５のＳ３００に戻る。
【００７９】
図７を参照して、本実施の形態に係る電池ＥＣＵ３１００で実行される充電モード更新サブルーチンは、以下のような制御構造を有する。
【００８０】
Ｓ３０２にて、ＣＰＵ３１０４は、ＳＯＣ値の低下によるアイドリングストップ禁止中であるか否かを判断する。この判断は、電池ＥＣＵ３１００に入力されたバッテリ電流センサ３２００やバッテリ電圧センサ３３００により算出したバッテリのＳＯＣ値が低下したことにより、アイドリングストップ禁止フラグをアイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０に送信したか否かにより行なわれる。ＳＯＣ値の低下によるアイドリングストップ禁止中である場合には（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、処理はＳ３０４へ移される。もしそうでないと（Ｓ３０２にてＮＯ）、この充電モード更新サブルーチンは終了する。
【００８１】
Ｓ３０４にて、ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップが禁止されている実時間であるアイドリングストップ禁止時間を計測する。Ｓ３０６にて、ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップ禁止時間が、メモリ３１０６に記憶されたしきい値Ｃよりも大きいか否かを判断する。アイドリングストップ禁止時間がしきい値Ｃよりも大きい場合には（Ｓ３０６にてＹＥＳ）、処理はＳ３０８へ移される。もしそうでないと（Ｓ３０６にてＮＯ）、この充電モード更新サブルーチンを終了する。
【００８２】
ここで、アイドリングストップ禁止時間のしきい値Ｃについて説明する。図８に示すように、このしきい値Ｃは、バッテリ温度ＴＢの関数である。バッテリ温度が高いほど、しきい値Ｃが大きくなるように設定されている。このようにすると、バッテリ温度ＴＢが高いほど、アイドリングストップを禁止する時間を長くして、バッテリ温度ＴＢが低いほど、アイドリングストップを禁止する時間を短くすることができる。そのため、計測されたバッテリ温度ＴＢに応じて、アイドリングストップを禁止する時間を可変にできる。
【００８３】
また、このアイドリングストップ禁止時間のしきい値Ｃは、バッテリの充放電電流値の２乗の時間積算値の関数であってもよい。バッテリの充放電電流値の２乗の時間積算値は、バッテリ温度との相関関係を有するためである。バッテリの充放電電流値の２乗の時間積算値が大きいほど、しきい値Ｃが大きくなるように設定されている。このようにすると、バッテリの充放電電流値の２乗の時間積算値が大きいほど、アイドリングストップを禁止する時間を長くして、バッテリの充放電電流値の２乗の時間積算値が小さいほど、アイドリングストップを禁止する時間を短くすることができる。
【００８４】
Ｓ３０８にて、ＣＰＵ３１０４は、抑制モードを解除する。このとき、ＣＰＵ３１０４は、図４に示す満充電電圧マップに基づいて、充電目標電圧を算出する。
【００８５】
Ｓ３０９にて、ＣＰＵ３１０４は、インターバルフラグをリセットする。このＳ３０９の処理後、処理は図５のＳ１００に戻る。
【００８６】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る車両の動作について説明する。
【００８７】
アイドリングストップシステムを搭載した車両が走行中にサンプリングタイムになると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、バッテリの電池温度ＴＢが検知される（Ｓ１０２）。検知された電池温度ＴＢが予め定められた電池温度しきい値ＴＢＬＩＭ（たとえば６０℃）よりも高いと（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、抑制充電モードが設定される（Ｓ１０６）。このとき、図４に示す高温充電電圧低減マップに基づいて、充電電圧が、通常よりも下回る電圧になるように充電電圧が算出される。ＣＰＵ３１０４は、バッテリへの充電電圧が、高温充電電圧低減マップから求めた充電電圧になるように、インバータ３１０２によりモータジェネレータ３５００の界磁コイルおよび励磁コイルの電流値が制御される。
【００８８】
アイドリングストップ条件を満足すると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、アイドリングストップが実行される（Ｓ２０４）。このとき、電池ＥＣＵ３１００からアイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０へ電池に関するアイドリングストップ条件が満足されていることを示すアイドリングストップ許可フラグが送信される。アイドルストップ制御ＥＣＵ３０９０は、電池関係以外のアイドリングストップ条件が満足されていると、エンジン３０８０を停止させる。所定時間当りアイドリングストップ回数がカウントされ（Ｓ２０６）、そのカウント値が予め定められたしきい値Ａよりも大きいと（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、アイドリングストップが禁止され（Ｓ２１０）、インターバルフラグがセットされる（Ｓ２１１）。
【００８９】
ＳＯＣ値の低下によるアイドリングストップ禁止中である場合には（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、アイドリングストップが禁止されている時間が計測される（Ｓ３０４）。禁止されている時間が予め定められたしきい値Ｃ（このしきい値はバッテリ温度ＴＢまたはバッテリの充放電電流値の２乗の時間積算値の関数）よりも大きい場合には（Ｓ３０６にてＹＥＳ）、抑制モードが解除され（Ｓ３０８）、図４に示すマップの満充電電圧マップに基づいて、バッテリの充電電圧が算出されるとともに、インターバルフラグがリセットされる（Ｓ３０９）。すなわち、電池温度の上昇を抑制することなく、エンジンを回転させて、バッテリへの充電量を増加させて、バッテリのＳＯＣ値を回復させる。
【００９０】
図１０および図１１を参照して、このときの動作におけるＳＯＣ値の変化と電池温度ＴＢの変化と充放電電流Ｉの変化を示す。図１０に示すように、バッテリの電池温度ＴＢが予め定められたしきい値ＴＢＬＩＭ以下である場合には（Ｓ１０４にてＮＯ）、車両が停車するとエンジンが停止する。また、エンジンが回転を再開すると、通常充電モードでバッテリが充電される。
【００９１】
そのような動作の途中でバッテリの電池温度ＴＢが予め定められたしきい値ＴＢＬＩＭ（６０℃）よりも高くなると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、抑制充電モードが設定される（Ｓ１０６）。このとき、図１１に示すように、電池温度ＴＢが６０℃を上回った後であって、エンジンが回転しているときには、抑制充電モードによりバッテリが充電される。このときの充電電流値は、通常よりも低減された充電電流値であって、電池温度の上昇を抑制することができる。
【００９２】
このような動作が繰返し行なわれると、図１０に示すように、ＳＯＣは徐々に低下する。すなわち、バッテリへの充電が抑制されているにもかかわらず、放電は制限されていないことなどにより、充電量と放電量とが釣り合わず、充電量よりも放電量の方が多いため、バッテリのＳＯＣ値は徐々に低下することがあり得る。
【００９３】
バッテリの電池温度ＴＢがさらに上昇するが、アイドリングストップ禁止条件である電池温度ＴＢが７５℃を超えるまでは、このようにして抑制充電モードの元で、アイドリングストップ条件を満たすとエンジンが停止し、エンジンが回転するとバッテリが抑制充電モードで充電される。図１０に示すように、ＳＯＣ値が６０％を下回ると、アイドリングストップが禁止され、たとえ車両が停車中であってもエンジン３０８０がアイドル運転して、バッテリが抑制充電モードで充電される。
【００９４】
このような動作の中で、所定時間当りアイドリングストップ回数が予め定められたしきい値Ａを上回ると（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、アイドリングストップは禁止される（Ｓ２１０）。また、ＳＯＣ値の低下によるアイドリングストップ禁止時間を計測し（Ｓ３０４）、その禁止時間が予め定められたしきい値Ｃを上回ると（Ｓ３０６にてＹＥＳ）、抑制充電モードが解除され、通常充電モードにより、バッテリが充電される（Ｓ３０８）。
【００９５】
このときの状態を図１０に示す。図１０には、一例として、アイドリングストップ回数が４回を上回ると、アイドリングストップが禁止される状態を示す。さらに、ＳＯＣ値の低下によるアイドリングストップの禁止時間が予め定められたしきい値Ｂを上回ると、図１０の右端にあるように、通常充電モードにより充電が行なわれる。そのとき、図１１に示すように、充電電流値は、抑制充電モードにおける充電電流値よりも高い値になる。
【００９６】
このようにして、所定時間当りアイドリングストップ回数が予め定められたしきい値Ａよりも大きくなるとアイドリングストップを禁止するとともに、ＳＯＣ値の低下によるアイドリングストップ禁止時間を計測して、その禁止時間が予め定められたしきい値Ｂを上回ると、バッテリの充電モードを、抑制モードから通常モードに移行させて、バッテリの電池温度ＴＢの上昇を抑制させることを優先せずに、バッテリの充電量を回復させることを優先させる制御を行なう。
【００９７】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両に搭載された電池ＥＣＵによると、バッテリの温度が予め定められた温度（たとえば７５℃）よりも低くて、バッテリの充電量が予め定められた充電量（たとえばＳＯＣが６０％）よりも高い場合に、車両が停車すると、エンジンを一時的に停止させる。電池ＥＣＵは、バッテリの温度がバッテリの温度が７５℃よりも高いかまたはバッテリのＳＯＣ値が６０％よりも低いと、一時的なエンジンの停止を禁止して、車両が停車してもエンジンを停止させない。
【００９８】
電池ＥＣＵは、バッテリの温度が６０℃よりも高いと、バッテリへの充電を抑制するように、バッテリに対する制御量である充電電圧値を制御する。これにより、車両の停車に伴いエンジンの一時的な停止を禁止しないような充電量（ＳＯＣ値が６０％以上）を維持しつつ、充電によるバッテリ内部の化学反応による反応熱およびバッテリの内部抵抗によるジュール熱の発生を抑制することができる。そのため、バッテリの温度が過度に上昇しないで（７５℃まで上昇しないで）、かつバッテリの充電量が過度に低下しないので（ＳＯＣ値が６０％を下回らないので）、車両が停車したときにエンジンをできるだけ一時的に停止させることができる。
【００９９】
さらに、車両が停車した場合にエンジンを一時的に停止した頻度が予め定められた頻度以上になると、そのままエンジンを一時的に停止させていたのではバッテリの充電量が低下してしまい、再始動に必要な電気エネルギーが供給できなくなる。そのため、バッテリの充電量を回復させるために、エンジンの一時的な停止を禁止する。
【０１００】
さらに、バッテリの充電量が低下したことによりエンジンの一時的な停止が禁止された時間が予め定められた時間以上であると、ユーザの違和感軽減を優先し、バッテリの充電量を回復させるために、バッテリに対する制御量の制御（充電電圧値などを抑制する制御）を中止して、バッテリの充電量を早期に回復させる。これらの制御により、バッテリの状態によって、車両が停車した場合に、エンジンを一時的に停止させることをできるだけ禁止させないようにすることができる。
【０１０１】
なお、上述した実施の形態に代えて、アイドリングストップの禁止を解除したり継続したりする条件を以下のようにしても良い。ＣＰＵ３１０４は、アイドリングストップが継続して禁止されている実時間を計測しておいて、その実時間が図８または図９に示すしきい値Ｃ以上になるまでは、他のアイドリングストップ条件を満足していても、アイドリングストップを禁止する。ＣＰＵ３１０４は、実時間がしきい値Ｃ以上になると、アイドリングストップの禁止を解除する。他のアイドリングストップ条件を満足していると、車両の停車時にアイドリングがストップされる。
【０１０２】
また、図９に示すしきい値Ｃは、バッテリの充放電電流値の２乗値の時間積算値の関数ではなく、バッテリの充放電電流値の時間積算値の関数であってもよい。
【０１０３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用される車両のパワートレインを示す図（その１）である。
【図２】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用される車両のパワートレインを示す図（その２）である。
【図３】本発明の実施の形態に係る制御装置が適用される車両のパワートレインを示す図（その３）である。
【図４】電池ＥＣＵのメモリに記憶されるマップを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る車両の電池ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る車両の電池ＥＣＵで実行されるアイドリングストップサブルーチンの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態に係る車両の電池ＥＣＵで実行される充電モード更新サブルーチンの制御構造を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態におけるバッテリ温度とアイドリングストップ禁止時間との関係を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるバッテリ充放電電流値の２乗の時間積算値とアイドリングストップ禁止時間との関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る車両におけるＳＯＣの経過を示すタイムチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態に係る車両におけるバッテリ温度および充放電電流値の経過を示すタイムチャートである。
【図１２】エコノミーランニングシステムを搭載した従来の車両におけるＳＯＣの経過を示すタイムチャートである。
【図１３】エコノミーランニングシステムを搭載した従来の車両における度および充放電電流値の経過を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１００ トランスアクスル、２００ エンジン、３００ 制御装置、７００ 入力軸、７５０ 出力軸、８００ 駆動輪（前輪）、８５０ 車速センサ、１０００ 動力分割機構、１１００ モータジェネレータ、１２００ インバータ、１３００ バッテリ、１４００ 電気モータ、２０００、２０５０ モータジェネレータ、２１００ 駆動軸、２２００ 駆動輪（後輪）、３０８０ エンジン、３０９０ アイドルストップ制御ＥＣＵ、３１００ 電池ＥＣＵ、３１０２ インバータ、３１０４ ＣＰＵ、３１０６ メモリ、３１０８ クロック、３２００ バッテリ電流センサ、３３００ バッテリ電圧センサ、３４００ バッテリ温度センサ、３５００ モータジェネレータ。
Claims (12)
- 走行用の駆動源として、エンジンと、バッテリを動力源とする電気モータとを備える車両の制御装置であって、
前記バッテリの状態を検知するための検知手段と、
前記エンジンを制御するためのエンジン制御手段とを含み、
前記エンジン制御手段は、
予め定められた条件に従って、前記エンジンを一時的に停止するように前記エンジンを制御するための一時停止制御手段と、
前記バッテリの状態に基づいて、前記一時的な停止を禁止するように前記エンジンを制御するための一時停止禁止手段とを含み、
前記一時停止禁止手段は、前記状態に基づいて前記禁止を継続する時間を変化させるための手段を含む、車両の制御装置。 - 前記検知手段は、前記バッテリの温度を検知するための手段を含み、
前記一時停止禁止手段は、前記温度に基づいて前記禁止を継続する時間を変化させるための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。 - 前記検知手段は、前記バッテリの充放電電流値を検知するための手段を含み、
前記一時停止禁止手段は、前記充放電電流値に基づいて前記禁止を継続する時間を変化させるための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。 - 前記一時停止制御手段は、予め定められた条件に従って、前記車両の停車中に前記エンジンを一時的に停止するように前記エンジンを制御するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
- 前記一時停止制御手段は、予め定められた条件に従って、前記車両の停車中および走行中のいずれであっても前記エンジンを一時的に停止するように前記エンジンを制御するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
- 走行用の駆動源として、エンジンと、バッテリを動力源とする電気モータとを備える車両の制御方法であって、
前記バッテリの状態を検知する検知ステップと、
前記エンジンを制御するエンジン制御ステップとを含み、
前記エンジン制御ステップは、
予め定められた条件に従って、前記エンジンを一時的に停止するように前記エンジンを制御する一時停止制御ステップと、
前記バッテリの状態に基づいて、前記一時的な停止を禁止するように前記エンジンを制御する一時停止禁止ステップとを含み、
前記一時停止禁止ステップは、前記状態に基づいて前記禁止を継続する時間を変化させるステップを含む、車両の制御方法。 - 前記検知ステップは、前記バッテリの温度を検知するステップを含み、
前記一時停止禁止ステップは、前記温度に基づいて前記禁止を継続する時間を変化させるステップを含む、請求項６に記載の車両の制御方法。 - 前記検知ステップは、前記バッテリの充放電電流値を検知するステップを含み、
前記一時停止禁止ステップは、前記充放電電流値に基づいて前記禁止を継続する時間を変化させるステップを含む、請求項６に記載の車両の制御方法。 - 前記一時停止制御ステップは、予め定められた条件に従って、前記車両の停車中に前記エンジンを一時的に停止するように前記エンジンを制御するステップを含む、請求項６〜８のいずれかに記載の車両の制御方法。
- 前記一時停止制御ステップは、予め定められた条件に従って、前記車両の停車中および走行中のいずれであっても前記エンジンを一時的に停止するように前記エンジンを制御するステップを含む、請求項６〜８のいずれかに記載の車両の制御方法。
- 請求項６〜１０のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
- 請求項１１に記載のプログラムを記録した記録媒体。
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| JP3951847B2 (ja) | 2007-08-01 |
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