JP2015102054A - 制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】バッテリの種別に応じてアイドルストップ機能の実行の許否をより適切に制御すること。
【解決手段】本発明の一形態によれば、アイドルストップ機能を備える自動車200の制御装置50が提供される。制御装置50は、バッテリ40の特性を測定するバッテリ特性測定部54と、その特性に基づいてバッテリ40が指定バッテリであるか指定外バッテリであるかを判別するバッテリ判別部55と、バッテリ判別部55によって判別されたバッテリの特性に基づいてアイドルストップ機能を実行可能とするか否かを判定するアイドルストップ制御部56と備える。また、バッテリ40が指定バッテリである場合にアイドルストップ制御部56がアイドルストップ機能を実行可能と判定するときの始動時最低電圧は、バッテリ40が指定外バッテリである場合と異なる。
【選択図】図1

Description

本発明は、アイドルストップ機能を備える車両を制御する技術に関する。
近年、車両の低燃費化のため、アイドルストップ(アイドル・リダクションともいう)機能が広く用いられている。アイドルストップ機能に関し、例えば、特許文献1には、車両に搭載されているバッテリの種別をそのバッテリの特性に基づいて判別し、アイドルストップ車用のバッテリと異なるバッテリが搭載されていると判別された場合には、アイドルストップ機能の実行を禁止する技術が開示されている。
特開2009−208639号公報
しかし、特許文献1記載の技術では、車両に搭載されたバッテリがアイドルストップ車用のバッテリでないと判別されると、そのバッテリがどのような状態にあるかにかかわらず、アイドルストップ機能の実行が即座に禁止されてしまう。すなわち、そのバッテリが寿命上問題のない範囲内でアイドルストップ機能を実行可能な状態にあったとしても、アイドルストップ機能の実行が一律に禁止されて低燃費化が図れなくなってしまう。一方で、アイドルストップ車用のバッテリでないと判別された場合に、アイドルストップ車用のバッテリと同じようにアイドルストップ機能の実行を許可すると、バッテリの寿命を短縮してしまうおそれがある。そのため、バッテリの種別に応じてアイドルストップ機能の実行の許否をより適切に制御する技術が望まれている。
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なされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本発明の一形態によれば、アイドルストップ機能を備える車両の制御装置が提供される。この制御装置は、前記車両に搭載されたバッテリの特性を測定する測定部と、前記特性に基づいて前記バッテリが指定バッテリであるか指定外バッテリであるかを判別する判別部と、前記判別部によって判別されたバッテリの特性に基づいて前記アイドルストップ機能を実行可能とするか否かを判定する制御部と、備え、前記バッテリが指定バッテリである場合に前記制御部が前記アイドルストップ機能を実行可能と判定するときの前記特性の1つである始動時最低電圧は、前記バッテリが指定外バッテリである場合と異なる。
上述の手段により、バッテリの種別に応じてアイドルストップ機能の実行の許否をより適切に制御する技術が提供される。
本発明の一実施形態としての自動車の構成を示す説明図である。 バッテリ判別処理のフローチャートである。 バッテリ交換検知処理の処理内容を説明するための図である。 バッテリ交換検知処理の流れを示す図である。 RAM初期化なしバッテリ交換検知処理の処理内容を説明するための図である。 RAM初期化なしバッテリ交換検知処理の流れを示す図である。 バッテリの種別を判別する方法を説明するための図である。 バッテリの種別を判別する流れを示す図である。 アイドルストップ許否判定処理のフローチャートである。 始動時最低電圧を説明するための図である。 バッテリの始動時最低電圧とアイドルストップ機能が実行されなくなるまでの経過日数との関係の一例を示す図である。 バッテリの始動時最低電圧とアイドルストップ機能が実行されなくなるまでの経過日数との関係の別の一例を示す図である。 バッテリの始動時最低電圧とアイドルストップ機能が実行されなくなるまでの経過日数との関係のさらに別の一例を示す図である。 バッテリの内部抵抗とアイドルストップ機能が実行されなくなるまでの経過日数との関係の一例を示す図である。 バッテリの種別を内部抵抗に基づいて判別する方法を説明するための図である。
A.全体構成:
図1は、本発明の一実施形態としての自動車200の構成を示す説明図である。自動車200は、アイドル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、制御装置50とを備えている。なお、本実施形態では、自動車200は、エンジン10のアイドルストップ機能(自動停止機能)及びオートリスタート機能(自動始動機能)を含むストップ・アンド・スタート・システムを搭載する。
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、制御装置50により変更される。
自動変速機15は、変速機の変更(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、本実施形態では、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。なお、本実施形態では、オルタネータ35は、制御装置50からの目標発電電圧信号に応じた電圧で発電を行う。
バッテリ40は、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74、オーディオ機器76等を備える。
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。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、アイドル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。
制御装置50は、CPU51とROM52とRAM53とフラッシュメモリ57と入出力ポートとを備えたコンピュータとして構成されている。入出力ポートには、各種センサ、スタータ30、オルタネータ35、イグニッションスイッチ89が接続される。入出力ポートに接続されるセンサとしては、駆動輪25の回転速度を検出する車輪速センサ82、ブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキペダルセンサ84、アクセルペダル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の電圧、電流、温度を検出するバッテリセンサ88等が設けられている。
RAM53は揮発性のメモリであり、バッテリ40からの電力の供給によって記憶内容が保持されている。そのため、バッテリ40と制御装置50との接続が切断されると、RAM53に記憶されているデータ(例えば、エンジン10の制御マップを補正するための学習データ)は初期化される。バッテリ40が自動車200から取り外されることによりRAM53内のデータが初期化されることを、「バッテリクリア」ともいう。
CPU51は、ROM52に記憶されたコンピュータプログラムをRAM53にロードして実行することで、バッテリ特性測定部54、バッテリ判別部55、アイドルストップ制御部56、として機能する。バッテリ特性測定部54は本願の「測定部」に、バッテリ判別部55は本願の「判別部」に、アイドルストップ制御部56は本願の「制御部」に、それぞれ相当する。
バッテリ特性測定部54は、バッテリセンサ88を用いてバッテリ40の特性を測定する。具体的には、バッテリ特性測定部54は、バッテリ40の特性として、バッテリ40の電圧、電流、温度、内部抵抗、容量、充電受入性、SOC(充電率)を測定する。内部抵抗、容量、充電受入性、SOCは、それぞれ、電圧と電流と温度とを用いて算出することが可能である。
バッテリ判別部55は、バッテリ特性測定部54によって測定されたバッテリ40の特性に基づいて、バッテリ40の種別を判別する。本実施形態では、バッテリ判別部55は、バッテリ40が、アイドルストップ車専用のバッテリであるか、アイドルストップ車専用ではない一般的なバッテリであるかを判別する。以下では、前者のバッテリのことを「指定バッテリ」と呼び、後者のバッテリのことを「指定外バッテリ」と呼ぶ。バッテリ判別部55は、バッテリ40の判別結果を、例えば、メータ、液晶ディスプレイ等の表示器85に表示することができる。また、本実施形態では、指定バッテリであるアイドルストップ車専用のバッテリは、アイドリングストップ車用鉛蓄電池に関する電池工業会規格SBA S0101:2006に準拠する。また、指定バッテリは、典型的には、高速充電性能(充電受入性)、容量、耐久性の点において指定外バッテリより優れている。
アイドルストップ制御部56は、自動車200がアイドリング状態のときにエンジン10を停止させるアイドルストップ機能の制御を行う。アイドルストップ機能については周知であるため詳細な説明を省略する。本実施形態では、アイドルストップ制御部56は、バッテリ判別部55によって判別されたバッテリ40の種別が「指定外バッテリ」と判別された場合には、「指定バッテリ」と判別された場合に比べアイドルストップ機能が実行可能となる条件を厳しくする。指定外バッテリでは、バッテリ容量が不足して、アイドルストップ時に、補機類に電力の供給を行うことができなくなる可能性があるためである。但し、アイドルストップ制御部56は、後述する外部端末300から所定の信号(以下、「強制許可信号」という)を入力された場合には、「指定外バッテリ」と判別された場合であっても、アイドルストップ機能が実行可能となる条件を厳しくしない。指定バッテリを搭載しているにもかかわらず、バッテリ判別部55によって指定外バッテリを搭載していると誤認識された場合に、より厳しい条件が適用されてアイドルストップ機能がより早期に実行されなくなってしまうのを防止するためである。なお、アイドルストップ機能が実行可能となる条件の詳細については後述する。また、本実施形態では、「アイドルストップ機能が実行可能となる」は、その後のオートリスタート機能(自動始動機能)が実行可能となることを含む。また、アイドルストップ機能が実行されない状態では、エンジン10を自動停止させた後にエンジン10を自動始動させることができなくなるという状況が回避される。
外部端末300は、車両の販売店等に備えられているサービスツール、スイッチ等の外部ツールであり、制御装置50に接続して通信することができる。外部端末300と制御装置50とは、有線によって接続されてもよいし、無線によって接続されてもよい。外部端末300は、「ダイアグテスター」とも呼ばれる。外部端末300は、CPU302と、ROM304と、RAM306とを備えたコンピュータとして構成されている。制御装置50と外部端末300とが接続されると、外部端末300によって、制御装置50のRAM53の記憶内容を読み出して表示することができる。また、外部端末300から、制御装置50に対して種々の指令を与えることができる。本実施形態では、外部端末300は、ユーザ(整備士)から所定の操作を受け付けた場合に、制御装置50に対して、強制許可信号を出力する。制御装置50は、外部端末300から強制許可信号を受信すると、強制許可信号を受信したことを表す情報をRAM53に書き込む。

B.バッテリ判別処理:
図2は、制御装置50によって実行されるバッテリ判別処理のフローチャートである。このバッテリ判別処理は、自動車200に搭載されているバッテリ40の種別を判別するための処理である。このバッテリ判別処理は、イグニッションスイッチ89がオンにされる度に実行される。
バッテリ判別処理が実行されると、まず、バッテリ特性測定部54が、バッテリセンサ88を用いて、バッテリ40の特性を測定する(ステップS10)。このステップS10では、バッテリ特性測定部54は、バッテリ40の特性として、電圧、電流、温度、内部抵抗、容量を測定する。バッテリ特性測定部54は、測定結果をフラッシュメモリ57に書き込む。
続いて、バッテリ判別部55は、RAM53が初期化されたか否か(すなわち、バッテリクリアがされたか否か)を判断する(ステップS12)。RAM53が初期化されていると判断した場合には、バッテリ判別部55は、更に、ステップS10で測定されたバッテリ40の特性に基づいて、バッテリ40が交換されたか否かを検知する(ステップS14)。RAM53が初期化された場合であっても、実際には、バッテリ40が交換されない場合もあるからである。ステップS14の処理を、以下では、「バッテリ交換検知処理」という。
図3は、バッテリ交換検知処理の処理内容を説明するための図である。図3に示したグラフの縦軸は、バッテリ40が交換されたか否かを判断するための判断因子の値を示し、横軸は、バラツキ因子の値を示している。本実施形態では、判断因子として、バッテリ40の内部抵抗を用いる。判断因子(内部抵抗)のバラツキの原因となるバラツキ因子としては、例えば、バッテリ40の容量や温度がある。バッテリ特性測定部54は、RAM53が初期化される前にフラッシュメモリ57に記憶されたバッテリ40の内部抵抗を読み出し、その値をバラツキ因子に応じて補正した値(以下、「補正特性」という)を計算する。補正特性を計算すると、バッテリ特性測定部54は、その補正特性を中心として、バッテリ40が交換されていないと判断できる内部抵抗の幅(以下、「未交換判定幅」という)を決定する。そして、RAM53が初期化された後に上記ステップS10において測定されたバッテリ40の内部抵抗が、未交換判定幅に収まるか否かを判断する。図3に示すように、バッテリ40の内部抵抗が未交換判定幅に収まれば、バッテリ判別部55は、バッテリ40が交換されていないと判断する。一方、今回測定された内部抵抗が未交換判定幅に収まらなければ、バッテリ40が交換されていると判断する。
図4は、バッテリ交換検知処理の流れを示す図である。バッテリ特性測定部54は、上記ステップS10において、イグニッションスイッチ89がオンにされる毎に、バッテリ40の内部抵抗を計算し、フラッシュメモリ57に記憶する。そして、あるタイミングt0で、RAM53が初期化された場合には(上記ステップS12:YES)、その後、タイミングt1において上記ステップS14が実行されることにより、前回測定された内部抵抗に基づいて未交換判定幅が決定され、今回の内部抵抗の測定値が、その未交換判定幅に収まるか否かに応じて、バッテリ40が交換されたか否かが判定される。図4には、RAM53の初期化後に、バッテリ40の内部抵抗が大きく変動した例を示した。この場合、バッテリ40の内部抵抗が未交換判定幅に収まっていないため、上記ステップS14では、バッテリ40が交換されたと検知される。
上記ステップS12において、RAM53が初期化されていないと判断された場合には、バッテリ判別部55は、RAM53の初期化なしにバッテリ40が交換されていないかを検知する(ステップS16)。ユーザによっては、RAM53を乾電池等によってバックアップさせながらバッテリ40を交換する場合もあり、RAM53が初期化されていないからといって、必ずしも、バッテリが交換されていないとは限らないからである。ステップS16の処理を、以下では、「RAM初期化なしバッテリ交換検知処理」という。
図5は、RAM初期化なしバッテリ交換検知処理の処理内容を説明するための図である。図5に示したグラフの縦軸は、バッテリ40が交換されたか否かを判断するための判断因子の値を示し、横軸は、バラツキ因子の値を示している。本実施形態では、判断因子として、バッテリ40の内部抵抗を用いる。判断因子(内部抵抗)のバラツキの原因となるバラツキ因子としては、例えば、バッテリ40の容量や温度がある。バッテリ特性測定部54は、前回のイグニッションオン時にフラッシュメモリ57に記憶されたバッテリ40の内部抵抗をフラッシュメモリ57から読み出し、その値をバラツキ因子に応じて補正した値(以下、「補正特性」という)を計算する。補正特性を計算すると、バッテリ特性測定部54は、その補正特性を中心として、バッテリ40が交換されていないと判断できる内部抵抗の幅(以下、「未交換判定幅」という)を決定する。そして、今回のイグニッションオン時に、上記ステップS10において測定されたバッテリ40の内部抵抗が、未交換判定幅に収まるか否かを判断する。図5に示すように、バッテリ40の内部抵抗が未交換判定幅に収まれば、バッテリ判別部55は、バッテリ40が交換されていないと判断する。一方、今回測定された内部抵抗が未交換判定幅に収まらなければ、バッテリ40が交換されていると判断する。
図6は、RAM初期化なしバッテリ交換検知処理の流れを示す図である。バッテリ特性測定部54は、上記ステップS10において、イグニッションスイッチ89がオンにされる毎に、バッテリ40の内部抵抗を計算し、フラッシュメモリ57に記憶する。そして、イグニッションスイッチ89がオンにされて上記ステップS12においてRAM53が初期化されていないと判断された場合には(上記ステップS12:NO)、その後、上記ステップS16が実行されることにより、前回測定された内部抵抗に基づいて未交換判定幅が決定され、今回の内部抵抗の測定値が、その未交換判定幅に収まるか否かに応じて、バッテリ40が交換されたか否かが判定される。図6には、今回のイグニッションオンにおいて、バッテリ40の内部抵抗が大きく変動した例を示した。この場合、バッテリ40の内部抵抗が未交換判定幅に収まっていないため、上記ステップS16では、バッテリ40が交換されたと検知される。
ステップS14のバッテリ交換検知処理においてバッテリ40が交換されたと検知された場合には(ステップS20:YES)、バッテリ判別部55は、バッテリ40の特性に基づいて、バッテリの種別を判別する(ステップS22)。また、ステップS16のRAM初期化なしバッテリ交換検知処理においてバッテリ40が交換されたと検知された場合にも(ステップS18:YES)、バッテリ判別部55は、バッテリ40の特性に基づいて、バッテリ40の種別を判別する(ステップS22)。
図7は、バッテリ40の種別を判別する方法を説明するための図である。図7に示したグラフの縦軸は、バッテリ40の種別を判別するための判断因子の値を示し、横軸は、バラツキ要因を示している。判断因子としては、本実施形態では、バッテリ40の充電受入性(充電回復性能)を用いる。バラツキ因子としては、バッテリ40の容量や温度がある。上記ステップS22では、バッテリ特性測定部54がバッテリ40の充電受入性を測定し、バッテリ判別部55が、測定されたバッテリ40の充電受入性と、バラツキ因子に応じて予め設定された受入性判定値とを比較し、受入性判定値よりも、充電受入性が大きければ、バッテリ40の種別が指定バッテリであると判断する。一方、充電受入性が受入性判定値よりも小さければ、バッテリ40の種別が指定外バッテリであると判断する。
図8は、バッテリの種別を判別する流れを示す図である。上側のグラフは、バッテリ40のSOCの変化を示しており、下側のグラフは、バッテリ40の電圧の変化を示している。上記ステップS14またはステップS16においてバッテリ40が交換されたと検知されると、バッテリ特性測定部54は、まず、バッテリ40に所定の電圧を印加して満充電させ、満充電後のタイミングt3において、所定の放電量(図中の「受入性判定用放電量」)、バッテリ40を放電させることにより、バッテリ40のSOCのバラツキを揃える。こうして、SOCのバラツキが揃えられると、バッテリ特性測定部54は、タイミングt4において、再び、バッテリ40を充電させ、一定時間後のタイミングt5におけるSOCを測定する。こうして測定されたタイミングt4からt5までのSOCの変化量もしくはタイミングt4からt5までの充電電流積算量が、充電受入性を表す。バッテリ判別部55は、こうして測定された充電受入性が、バラツキ因子に応じた受入性判定値(図7)よりも大きい場合に、バッテリ40の種別が指定バッテリであると判断する。一方、充電受入性が受入性判定値よりも小さい場合に、バッテリ40の種別が指定外バッテリであると判断する。
上記ステップS22において、バッテリ40の種別が指定バッテリと判別された場合には(ステップS24:YES)、アイドルストップ制御部56は、指定バッテリであるとの判別結果をフラッシュメモリ57に記憶する(ステップS26)。一方、上記ステップS22において、バッテリ40の種別が指定外バッテリと判別された場合には(ステップS24:NO)、アイドルストップ制御部56は、外部端末300から強制許可信号を受信したか否かを判断する(ステップS28)。外部端末300から強制許可信号を受信したか否かは、RAM53に、強制許可信号を受信したことを表す情報が書き込まれているか否かに基づいて判断することができる。
外部端末300から強制許可信号を受信している場合には(ステップS28:YES)、アイドルストップ制御部56は、ステップS22で判別されたバッテリ40の種別が指定外バッテリであっても、指定バッテリであるとの判別結果をフラッシュメモリ57に記憶する(ステップS26)。一方、外部端末300から強制許可信号を受信していない場合には(ステップS28:NO)、アイドルストップ制御部56は、指定外バッテリであるとの判別結果をフラッシュメモリ57に記憶する(ステップS30)
なお、上記ステップS14のバッテリ交換検知処理においてバッテリ40が交換されていないと検知されると(ステップS20:NO)、制御装置50は、当該バッテリ判別処理を終了させる。また、上記ステップS16のRAM初期化なしバッテリ交換検知処理においてバッテリ40が交換されていないと検知された場合にも(ステップS18:NO)、制御装置50は、当該バッテリ判別処理を終了させる。この場合、ステップS22以降の処理は省略され、フラッシュメモリ57に記憶される判別結果が更新されることはない。したがって、フラッシュメモリ57には前回の判別結果がそのまま保持される。

C.アイドルストップ許否判定処理:
図9は、制御装置50によって実行されるアイドルストップ許否判定処理のフローチャートである。このアイドルストップ許否判定処理は、バッテリ判別処理でのバッテリ判別部55による判別結果に応じて、アイドルストップ機能を実行可能とするか否かを判定するための処理である。このアイドルストップ許否判定処理は、エンジン10の始動の度に実行される。本実施形態では、エンジン10の始動は、イグニッションスイッチ89がオンにされた場合の始動、及び、自動始動機能(オートリスタート機能)による始動を含む。
アイドルストップ許否判定処理が実行されると、まず、アイドルストップ制御部56は、フラッシュメモリ57に記憶された判別結果を読み出す。
そして、判別結果が「指定バッテリ」である場合には(ステップS32:YES)、アイドルストップ制御部56は、バッテリ40の始動時最低電圧と指定バッテリ用閾電圧値A[V]とを比較する(ステップS34)。
図10は、バッテリ40の始動時最低電圧を説明するための図である。図10に示したグラフの縦軸はバッテリ40の電圧を示し、横軸は時間を示している。タイミングt6において、エンジン10を始動するためにスタータ30が起動されると、クランキングが開始される。このとき、バッテリ40はスタータ30の回転の開始に必要な電力を供給する。そのため、バッテリ40の電圧はタイミングt7に至るまで低下し続ける。そして、スタータ30の回転数は、エンジン10が始動するまで変動しながら増大する。それに応じて、スタータ30に供給される電力は変動しながら減少し、バッテリ40の電圧は変動しながら増大する。このように、バッテリ40の電圧は、典型的には、タイミングt7で極小値に至った後で変動しながら増大する。バッテリ40の始動時最低電圧は、エンジン始動時における電圧のこのような一連の変動の際に検出される最低電圧値として定められる。図10の例では、始動時最低電圧は、タイミングt7でバッテリセンサ88が検出する電圧値に相当する。
上記ステップS34においてバッテリ40の始動時最低電圧が指定バッテリ用閾電圧値A[V]以上であると判定した場合(ステップS34:YES)、アイドルストップ制御部56は、アイドルストップ機能を実行可能にするとともに、充電制御を実行可能にする(ステップS38)。例えば、アイドルストップ制御部56は、車速が所定速度未満になる等の所定のエンジン停止条件が満たされた場合にエンジン10に対して停止信号を出力してエンジン10を停止させる。一方、上記ステップS34においてバッテリ40の始動時最低電圧が指定バッテリ用閾電圧値A[V]未満であると判定した場合(ステップS34:NO)、アイドルストップ制御部56は、アイドルストップ機能及び充電制御をともに実行させないようにする(ステップS36)。例えば、アイドルストップ制御部56は、所定のエンジン停止条件が満たされた場合であっても、エンジン10に対して停止信号を出力しないようにする。なお、本実施形態では、充電制御は、バッテリ40の充電量が所定の上限レベルとなった場合にオルタネータ35による発電を停止させ、バッテリ40の充電量が所定の下限レベルとなった場合にオルタネータ35による発電を開始させる制御を意味する。また、「充電制御を実行させないようにする」は、バッテリ40が満充電となった場合にもその満充電の状態が維持されるようオルタネータ35による発電が継続されることを意味する。
一方、上記ステップS32において、判別結果が「指定外バッテリ」である場合には(ステップS32:NO)、アイドルストップ制御部56は、バッテリ40の始動時最低電圧と指定外バッテリ用閾電圧値B[V]とを比較する(ステップS40)。なお、本実施形態では、指定外バッテリ用閾電圧値B[V]は、指定バッテリ用閾電圧値A[V]より高い値である。
上記ステップS40においてバッテリ40の始動時最低電圧が指定外バッテリ用閾電圧値B[V]以上であると判定した場合(ステップS40:YES)、アイドルストップ制御部56は、アイドルストップ機能を実行可能にするとともに、充電制御を実行可能にする(ステップS38)。一方、上記ステップS40においてバッテリ40の始動時最低電圧が指定外バッテリ用閾電圧値B[V]未満であると判定した場合(ステップS40:NO)、アイドルストップ制御部56は、アイドルストップ機能を実行させないようにするとともに、充電制御を実行させないようにし、且つ、指定外バッテリが搭載されていることを表示器85に表示する(ステップS42)。以上で説明したアイドルストップ許否判定処理が終了すると、制御装置50は、このアイドルストップ許否判定処理によって判定されたアイドルストップ機能の実行の許否に応じて自動車200の運転制御を行う。
なお、上述の実施形態では、アイドルストップ制御部56は、判別結果が「指定外バッテリ」であり、且つ、バッテリ40の始動時最低電圧が指定外バッテリ用閾電圧値B[V]未満であると判定した場合に、指定外バッテリが搭載されていることを表示器85に表示する。しかしながら、アイドルストップ制御部56は、判別結果が「指定外バッテリ」であれば、バッテリ40の始動時最低電圧が指定外バッテリ用閾電圧値B[V]以上であると判定した場合にも、指定外バッテリが搭載されていることを表示器85に表示してもよい。指定バッテリが搭載されている場合よりも早期にアイドルストップ機能が実行されなくなる可能性が高いことを運転者に通知するためである。
次に、図11〜図14を参照して、指定バッテリ用閾電圧値A[V]と指定外バッテリ用閾電圧値B[V]とを異ならせることによる効果について説明する。なお、図11は、バッテリ40の始動時最低電圧とアイドルストップ機能が実行されなくなるまでの経過日数との関係を示す図である。図11に示したグラフの縦軸はバッテリ40の始動時最低電圧を示し、横軸はバッテリ40の使用開始後の経過日数を示している。
フラッシュメモリ57に記憶された判別結果が「指定外バッテリ」である場合、経過日数d1においてバッテリ40の始動時最低電圧が指定外バッテリ用閾電圧値B[V]を下回ると、アイドルストップ制御部56は、アイドルストップ機能を実行させないようにする。一方、判別結果が「指定バッテリ」である場合には、経過日数d1において始動時最低電圧が指定外バッテリ用閾電圧値B[V]を下回ったとしても依然として指定バッテリ用閾電圧値A[V]以上であるため、アイドルストップ制御部56は、アイドルストップ機能を実行可能のままとする。判別結果が「指定バッテリ」である場合には、アイドルストップ制御部56は、始動時最低電圧が指定バッテリ用閾電圧値A[V]を下回るまではアイドルストップ機能を実行可能にするためである。そして、経過日数d2において始動時最低電圧が指定バッテリ用閾電圧値A[V]を下回ると、アイドルストップ制御部56は、アイドルストップ機能を実行させないようにする。このように、始動時最低電圧の時間的推移が同じであっても、判別結果が「指定外バッテリ」である場合には、判別結果が「指定バッテリ」である場合に比べ、アイドルストップ機能が実行されなくなるまでの経過日数が(d2−d1)だけ短縮される。なお、図11の例では、指定バッテリ用閾電圧値A[V]及び指定外バッテリ用閾電圧値B[V]は何れもROM52又はフラッシュメモリ57に予め登録されている。
図12は、図11と同様、バッテリ40の始動時最低電圧とアイドルストップ機能が実行されなくなるまでの経過日数との関係を示す図である。図12では、指定外バッテリ用閾電圧値B[V]がバッテリ40の特性に応じて変化する値である点で図11と相違する。具体的には、指定外バッテリ用閾電圧値B[V]は、最大始動時最低電圧から動作許容電圧低下幅C[V]を差し引いた値として設定される。なお、最大始動時最低電圧は、始動時最低電圧の最大値である。また、最大始動時最低電圧の代わりに、バッテリ交換直後の始動時最低電圧が用いられてもよい。この場合、指定外バッテリ用閾電圧値B[V]は、バッテリ交換直後の始動時最低電圧から動作許容電圧低下幅C[V]を差し引いた値として設定される。また、動作許容電圧低下幅C[V]は、ROM52又はフラッシュメモリ57に予め登録される電圧値であり、例えば1[V]である。指定バッテリ用閾電圧値A[V]と指定外バッテリ用閾電圧値B[V]とを異ならせることによる効果は、図11で説明した内容と同様であるため、その説明を省略する。
このように、図12の構成では、指定外バッテリ用閾電圧値B[V]がバッテリ40の特性に応じて算出される。具体的には、指定外バッテリ用閾電圧値B[V]は、図11の構成におけるバッテリ交換直後の始動時最低電圧及び最大始動時最低電圧とは無関係にROM52又はフラッシュメモリ57に予め登録される絶対値ではなく、バッテリ交換直後の始動時最低電圧又は最大始動時最低電圧に対する相対値として算出される。そのため、制御装置50は、例えば、指定外バッテリとしてのバッテリ40の最大始動時最低電圧が比較的高い場合であっても、過度に長い日数にわたってアイドルストップ機能が実行可能とされてしまうのを防止できる。
なお、制御装置50は、最大始動時最低電圧又はバッテリ交換直後の始動時最低電圧に所定の比率(例えば95%)を乗じた値を指定外バッテリ用閾電圧値B[V]として設定してもよい。
図13は、図11及び図12と同様、バッテリ40の始動時最低電圧とアイドルストップ機能が実行されなくなるまでの経過日数との関係を示す図である。図13では、指定外バッテリ用閾電圧値B[V]の代わりに指定外バッテリ用動作期限[日数]が閾値として採用される点で図11及び図12と相違する。具体的には、指定外バッテリ用動作期限[日数]は、指定外バッテリとしてのバッテリ40の始動時最低電圧が指定外バッテリ用閾電圧値B[V]を下回ると推定されるタイミングにおける経過日数として設定される。なお、本実施形態では、指定外バッテリ用動作期限[日数]は、ROM52又はフラッシュメモリ57に予め登録されている。
フラッシュメモリ57に記憶された判別結果が「指定外バッテリ」である場合、経過日数が指定外バッテリ用動作期限である経過日数d5に達すると、アイドルストップ制御部56は、アイドルストップ機能を実行させないようにする。一方、判別結果が「指定バッテリ」である場合には、経過日数d5に達したとしてもバッテリ40の始動時最低電圧は依然として指定バッテリ用閾電圧値A[V]以上であると推定されるため、アイドルストップ制御部56は、アイドルストップ機能を実行可能のままとする。判別結果が「指定バッテリ」である場合には、アイドルストップ制御部56は、始動時最低電圧が指定バッテリ用閾電圧値A[V]を下回るまではアイドルストップ機能を実行可能にするためである。そして、経過日数d6において始動時最低電圧が指定バッテリ用閾電圧値A[V]を下回ると、アイドルストップ制御部56は、アイドルストップ機能を実行させないようにする。
なお、アイドルストップ制御部56は、判別結果が「指定外バッテリ」である場合と同様、判別結果が「指定バッテリ」である場合にも、指定バッテリ用閾電圧値A[V]の代わりに指定バッテリ用動作期限[日数]を閾値として採用してもよい。この場合、指定バッテリ用動作期限[日数]は、指定バッテリとしてのバッテリ40の始動時最低電圧が指定バッテリ用閾電圧値A[V]を下回ると推定されるタイミングにおける経過日数として設定される。また、指定バッテリ用動作期限[日数]は、ROM52又はフラッシュメモリ57に予め登録される。そして、判別結果が「指定バッテリ」である場合、アイドルストップ制御部56は、経過日数が指定バッテリ用動作期限である経過日数d6に達したときにアイドルストップ機能を実行させないようにする。
このように、制御装置50は、バッテリ40の使用開始後の経過日数に基づいてバッテリ40の始動時最低電圧を推定し、アイドルストップ機能の実行の許否を判定する。そのため、制御装置50は、バッテリ40の始動時最低電圧を監視することなく、或いは、その監視結果のみに頼ることなく、指定外バッテリとしてのバッテリ40の始動時最低電圧が指定外バッテリ用閾電圧値B[V]を下回ったと推定されるタイミングでアイドルストップ機能を実行させないようにすることができる。
また、制御装置50は、バッテリ40の使用開始後の経過日数に基づく閾値である指定外バッテリ用動作期限[日数]の代わりに、バッテリ40の使用開始後の自動始動機能の実行回数、バッテリ40の使用開始後の自動車200の走行距離等に基づく閾値を採用してもよい。
図14は、バッテリ40の内部抵抗とアイドルストップ機能が実行されなくなるまでの経過日数との関係を示す図である。図14では、指定バッテリ用閾電圧値A[V]、指定外バッテリ用閾電圧値B[V]の代わりに、指定バッテリ用閾抵抗値X[Ω]、指定外バッテリ用閾抵抗値Y[Ω]が閾値として採用される点で図11及び図12と相違する。具体的には、指定バッテリ用閾抵抗値X[Ω]は、指定バッテリとしてのバッテリ40の始動時最低電圧が指定バッテリ用閾電圧値A[V]を下回ると推定されるタイミングにおけるバッテリ40の内部抵抗として設定される。また、指定外バッテリ用閾抵抗値Y[Ω]は、指定外バッテリとしてのバッテリ40の始動時最低電圧が指定外バッテリ用閾電圧値B[V]を下回ると推定されるタイミングにおけるバッテリ40の内部抵抗として設定される。なお、本実施形態では、指定バッテリ用閾抵抗値X[Ω]及び指定外バッテリ用閾抵抗値Y[Ω]は、ROM52又はフラッシュメモリ57に予め登録されている。
フラッシュメモリ57に記憶された判別結果が「指定外バッテリ」である場合、経過日数d7においてバッテリ40の内部抵抗が指定外バッテリ用閾抵抗値Y[Ω]を上回ると、アイドルストップ制御部56は、アイドルストップ機能を実行させないようにする。指定外バッテリとしてのバッテリ40の始動時最低電圧が指定外バッテリ用閾電圧値B[V]を下回ったと推定されるためである。一方、判別結果が「指定バッテリ」である場合には、経過日数d7において内部抵抗が指定外バッテリ用閾抵抗値Y[Ω]を上回ったとしても依然として指定バッテリ用閾抵抗値X[Ω]以下であるため、アイドルストップ制御部56は、アイドルストップ機能を実行可能のままとする。判別結果が「指定バッテリ」である場合には、アイドルストップ制御部56は、始動時最低電圧が指定バッテリ用閾電圧値A[V]を下回ったと推定されるまではアイドルストップ機能を実行可能にするためである。そして、経過日数d8において内部抵抗が指定バッテリ用閾抵抗値X[Ω]を上回ると、アイドルストップ制御部56は、アイドルストップ機能を実行させないようにする。指定バッテリとしてのバッテリ40の始動時最低電圧が指定バッテリ用閾電圧値A[V]を下回ったと推定されるためである。このように、内部抵抗値の時間的推移が同じであっても、判別結果が「指定外バッテリ」である場合には、判別結果が「指定バッテリ」である場合に比べ、アイドルストップ機能が実行されなくなるまでの経過日数が(d8−d7)だけ短縮される。
上述のように、制御装置50は、指定バッテリであると判別されたバッテリ40の始動時最低電圧が指定バッテリ用閾電圧値A[V]を下回ったか否かを直接的に或いは間接的に判定する。また、制御装置50は、指定外バッテリであると判別されたバッテリ40の始動時最低電圧が、指定バッテリ用閾電圧値A[V]とは異なる指定外バッテリ用閾電圧値B[V]を下回ったか否かを直接的に或いは間接的に判定する。そして、制御装置50は、その判定結果に基づいてアイドルストップ機能の実行の許否を判定する。そのため、制御装置50は、指定外バッテリが搭載された場合であっても、指定バッテリが搭載された場合とは異なる条件を満たす場合には、アイドルストップ機能の実行を一律に禁止することなく、アイドルストップ機能を実行可能とすることができる。具体的には、制御装置50は、例えば、指定バッテリが搭載された場合よりも性能的に厳しい条件を満たす場合には、アイドルストップ機能を実行可能とすることができる。その結果、制御装置50は、例えば、僻地でのバッテリ上がり等に起因する指定外バッテリの緊急使用の際にもアイドルストップ機能を実行可能にし、アイドルストップ機能による低燃費等の利便性が損なわれるのを回避できる。
また、制御装置50は、指定外バッテリが搭載された状態でアイドルストップ機能を実行可能にした場合であっても、始動時最低電圧が指定外バッテリ用閾電圧値B[V]を下回った場合には、アイドルストップ機能を実行させないようにする。そのため、制御装置50は、バッテリ40の寿命上問題のないSOCや頻度の範囲でアイドルストップ機能を実行可能とすることができる。また、バッテリ40の寿命が尽きるまでアイドルストップ機能を実行可能としてしまい、バッテリ40の寿命が極端に短くなってしまうのを防止できる。なお、アイドルストップ機能が実行されなくなった時点では、指定外バッテリとしてのバッテリ40は、交換が必要なほどには劣化していない。そのため、バッテリ40は、アイドルストップ機能が実行されなくなった後も、各種電気負荷へ電力を供給するために継続的に利用され得る。
また、制御装置50は、運転内容の違いによる影響を受けるバッテリ40の電圧を監視しながら、バッテリ40の始動時最低電圧が閾電圧値を下回ったか否かを直接的に判定する。そのため、制御装置50は、間接的な判定の場合に比べ、運転内容の違いによる影響をより正確に反映させた状態で、アイドルストップ機能を実行させないようにするタイミングを決定できる。
また、制御装置50は、バッテリ40の電圧を監視する代わりに、バッテリ40の使用時間、自動始動機能の実行回数、走行距離、又はバッテリ40の内部抵抗を監視しながら、バッテリ40の始動時最低電圧が閾電圧値を下回ったか否かを間接的に判定できる。そのため、制御装置50は、バッテリ40の電圧を監視しない場合であっても、その間接的な判定結果に基づいて、アイドルストップ機能を実行させないようにするタイミングを適切に決定できる。
また、制御装置50は、バッテリ40の電圧の監視に加えて、バッテリ40の使用時間、自動始動機能の実行回数、走行距離、及びバッテリ40の内部抵抗のうちの少なくとも1つを監視しながら、バッテリ40の始動時最低電圧が閾電圧値を下回ったか否かを判定してもよい。この構成により、制御装置50は、その判定結果の信頼性を高めることができる。
なお、制御装置50は、バッテリ40の始動時最低電圧とは無関係に、バッテリ40の使用時間、自動始動機能の実行回数、走行距離、及びバッテリ40の内部抵抗のうちの少なくとも1つに基づいてアイドルストップ機能の実行の許否を判定してもよい。
以上で説明した本実施形態の自動車200によれば、バッテリ40の種別を判別した結果、判別されたバッテリ40の種別が指定外バッテリであっても、外部端末300から強制許可信号が受信されれば、その判別結果が指定バッテリに修正される。そのため、指定バッテリが搭載されているにもかかわらず、経年変化等の原因によって、その種別が、指定外バッテリと誤判定された場合でも、自動車200を外部端末300の備えられた販売店等に持ち込むことで、アイドルストップ機能が早期に実行されなくなってしまうのを回避できる。よって、ユーザの利便性を高めることが可能になる。
また、本実施形態によれば、RAM53が初期化された場合であっても、初期化前後においてバッテリ40の特性に変化がない場合には、バッテリ40は交換されていないと判断する。よって、例えば、バッテリ40を制御装置50に接続するためのケーブルを何らかの原因によって切断し、その後、再接続したような場合に、バッテリ40が交換されたと誤判定されることを抑制することができる。
更に、本実施形態によれば、RAM53が初期化されていない場合であっても、前回と今回のイグニッションオン時においてバッテリ40の特性が変化した場合には、バッテリ40が交換されていると判断する。よって、RAM53の初期化なしにバッテリ40が交換されていた場合においても、バッテリ40が交換されたことを適切に検知することができる。
また、本実施形態によれば、搭載されているバッテリ40が指定外バッテリと判別された場合に、表示器85に、指定外バッテリが搭載されていることが表示される。よって、ユーザは、指定バッテリを接続したにもかかわらず、指定外バッテリが搭載されていると誤判定されたことを容易に識別することができる。

D.変形例:
・変形例1:
上記実施形態では、バッテリ40の種別を、バッテリ40の充電受入性に基づいて判別した。しかし、バッテリ40の種別の判断因子は、充電受入性に限られない。例えば、バッテリ40の内部抵抗によってもバッテリ40の種別を判別することが可能である。
図15は、バッテリ40の種別を内部抵抗に基づいて判別する方法を説明するための図である。図15に示したグラフの縦軸は、バッテリ40の種別を判別するための判断因子(内部抵抗)の値を示し、横軸は、バラツキ要因を示している。バラツキ因子としては、バッテリ40の容量や温度がある。バッテリ判別部55は、図2のステップS10で測定されたバッテリ40の内部抵抗値と、バラツキ因子に応じて予め設定された内部抵抗判定値とを比較し、内部抵抗判定値よりも、内部抵抗値が小さければ、バッテリ40の種別が指定バッテリであると判断する。一方、内部抵抗値が、内部抵抗判定値よりも大きければ、バッテリ40の種別が指定外バッテリであると判断する。

・変形例2:
上記実施形態では、バッテリ交換検知処理、および、RAM初期化なしバッテリ交換検知処理において、バッテリ40が交換されたか否かを、バッテリ40の内部抵抗値の変化に基づいて判断した。しかし、バッテリ40が交換されたか否かは、バッテリ40の充電受入性や容量の変化に基づいて判断してもよい。

・変形例3:
上記実施形態では、バッテリ40が交換されたことが検知された場合に、バッテリ40の種別を判別している。これに対して、バッテリ40が交換されたか否かにかかわらず、バッテリ40の種別を判別してもよい。例えば、制御装置50は、イグニッションスイッチ89がオンにされる度にバッテリ40の種別を判別してもよい。

・変形例4:
上記実施形態では、バッテリ40が指定外バッテリと判別された場合には、指定バッテリ用閾電圧値A[V]より高い指定外バッテリ用閾電圧値B[V]を採用することとした。これに対して、指定バッテリより高性能な指定外バッテリを判別できる場合には、指定バッテリ用閾電圧値A[V]より低い指定外バッテリ用閾電圧値B[V]を採用してもよい。この場合、指定バッテリより高性能な指定外バッテリは、例えば、指定バッテリより高い高速充電性能(充電受入性)を有する。

・変形例5:
上記実施形態では、バッテリ交換の検知やバッテリ種別の判別を行った後に、強制許可信号を受信しているか否かを判断し、強制許可信号を受信していれば、指定バッテリが搭載されているものと見なしている。これに対して、強制許可信号を受信している場合には、バッテリ交換の検知やバッテリ種別の判別を行うことなく、指定バッテリが搭載されているものと見なしてもよい。つまり、外部端末300から強制許可信号を受信した場合には、バッテリ交換の検知結果やバッテリ種別の判別結果にかかわらず、指定バッテリが搭載されているものと見なしてもよい。

・変形例6:
上記実施形態では、1つの制御装置50をバッテリ特性測定部54、バッテリ判別部55、及びアイドルストップ制御部56として機能させている。これに対して、複数の制御装置のそれぞれをバッテリ特性測定部54、バッテリ判別部55、及びアイドルストップ制御部56のうちの1又は複数のものとして機能させてもよい。例えば、エコランECUをバッテリ特性測定部54及びバッテリ判別部55として機能させ、エンジンECUをアイドルストップ制御部56として機能させてもよい。或いは、エコランECU又はブレーキECUをアイドルストップ制御部56として機能させ、別の制御装置をバッテリ特性測定部54及びバッテリ判別部55として機能させてもよい。

本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
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・・・制御装置
51・・・CPU
52・・・ROM
53・・・RAM
54・・・バッテリ特性測定部
55・・・バッテリ判別部
56・・・アイドルストップ制御部
57・・・フラッシュメモリ
70・・・補機類
72・・・ヘッドライト
74・・・空調装置
76・・・オーディオ機器
82・・・車輪速センサ
84・・・ブレーキペダルセンサ
85・・・表示器
86・・・アクセル開度センサ
88・・・バッテリセンサ
89・・・イグニッションスイッチ
200・・・自動車
300・・・外部端末
302・・・CPU
304・・・ROM
306・・・RAM

Claims (5)

  1. アイドルストップ機能を備える車両の制御装置であって、
    前記車両に搭載されたバッテリの特性を測定する測定部と、
    前記特性に基づいて前記バッテリが指定バッテリであるか指定外バッテリであるかを判別する判別部と、
    前記判別部によって判別されたバッテリの特性に基づいて前記アイドルストップ機能を実行可能とするか否かを判定する制御部と、備え、
    前記バッテリが指定バッテリである場合に前記制御部が前記アイドルストップ機能を実行可能と判定するときの前記特性の1つである始動時最低電圧は、前記バッテリが指定外バッテリである場合と異なる、
    制御装置。
  2. 前記バッテリが指定バッテリである場合に前記制御部が前記アイドルストップ機能を実行可能と判定するときの始動時最低電圧は、前記バッテリが指定外バッテリである場合よりも高い、
    請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記始動時最低電圧は、前記バッテリの電圧を検出するセンサによって検出され、或いは、前記バッテリの使用時間、自動始動機能の実行回数、走行距離、又は、前記バッテリの内部抵抗に基づいて推定される、
    請求項1又は2に記載の制御装置。
  4. 前記制御部は、指定バッテリとしての前記バッテリの始動時最低電圧が指定バッテリ用閾電圧値を下回った場合、或いは、指定外バッテリとしての前記バッテリの始動時最低電圧が指定外バッテリ用閾電圧値を下回った場合に前記アイドルストップ機能を実行させない、
    請求項1乃至3の何れか一項に記載の制御装置。
  5. 前記指定外バッテリ用閾電圧値は、最大始動時最低電圧及びバッテリ交換直後の始動時最低電圧とは無関係の絶対値として予め登録され、或いは、前記最大始動時最低電圧又はバッテリ交換直後の始動時最低電圧に対する相対値として算出される、
    請求項4に記載の制御装置。
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