JP2015129494A - 車両 - Google Patents

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康平 栃木
前田 智治
Tomoharu Maeda
智治 前田
亨裕 宮下
Michihiro Miyashita
亨裕 宮下
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Abstract

【課題】車両が駐車状況に推移した後の内燃機関の始動時クランキングに支障を来し難いアイドリングストップ制御手法を提供する。【解決手段】走行後に駐車する走行目的地の走行目的地推定外気温(最低外気温)を考慮して始動時バッテリー充電率SOF2を設定する。そして、この始動時バッテリー充電率SOF2が、車両100が走行目的地推定外気温の走行目的地に駐車された後にエンジン10を始動時クランキングする際に必要とされる下限のバッテリー充電率である閾値V2を下回ると、走行目的地に駐車した車両100での始動時クランキングが実行不能となり得るとして、駐車状況に推移する以前の走行過程におけるアイドリングストップの実行を禁止する(ステップS110:否定判定〜ステップS120)。【選択図】図3

Description

本発明は、車両に関する。
近年、車両の低燃費化の推進を図るため、内燃機関のアイドリングストップを実行する技術が広く普及している。アイドリングストップは、一時停止した内燃機関をバッテリーの電力により再始動するため、バッテリーの充電状況への配慮が不可欠である。このため、アイドリングストップに伴う内燃機関の停止前でのバッテリー充電状況、即ち走行状況下でのバッテリー充電状況を把握し、その把握したバッテリー状況によってはアイドリングストップ実行後の内燃機関の再始動の際のクランキングが不能となり得るので、こうした場合にはバッテリーの容量不足だとしてアイドリングストップを禁止する手法が提案されている(例えば、特許文献1)。
特開2002−174133号公報
車両は、その走行目的が達せられると、例えば、自宅や勤務先、旅行目的地等に到達すると、当然に、駐車状況に推移する。そして、車両は、その駐車地点の環境に駐車期間に亘って置かれ、再度の走行に当たっては、内燃機関を始動するための始動時クランキングが実行される。例えば、自宅や旅行目的地に到達した後に駐車され、その翌朝に、始動時クランキングが実行される。こうした始動時クランキングには、アイドリングストップ実行に伴う内燃機関の再始動のクランキング(以下、再始動クランキング)と同様、バッテリーの電力が用いられる。上記の特許公報で提案された手法は、車両が走行状態にある状況下でのアイドリングストップの実行或いは禁止を、走行状況下でのバッテリー充電状況に基づいて定めるに留まり、車両が駐車状況に推移した後の内燃機関の始動時クランキングについての配慮がなされていないのが実情である。このため、次のような問題点が指摘されるに到った。
バッテリーの放電特性は、バッテリーの内部抵抗の影響を受け、この内部抵抗はバッテリー温度が低温度(以下、低バッテリー温度と適宜称する)となると高まる。このため、低バッテリー温度での内燃機関の始動時クランキングに必要なバッテリー容量、即ちバッテリー充電率は、通常時の始動時クランキングよりも高くなる。ところで、車両の駐車環境は様々であり、寒冷地や厳冬期にあっては、駐車周辺環境の外気温が駐車期間において低温に推移して、バッテリーも低温度となることが多々ある。そして、アイドリングストップのためのバッテリー放電による内燃機関の再始動クランキングを行った後に車両が駐車状況に推移すると、このバッテリー放電を賄う充電の機会がさほど無いまま車両は駐車され、その駐車期間の内に低バッテリー温度となってしまうことが有り得る。こうなると、バッテリーは、アイドリングストップのためのバッテリー放電により低容量となった上で、そのバッテリー温度が低温度であるため、車両駐車後の内燃機関の始動時クランキングが困難となることが有り得ると危惧される。こうしたことから、車両が駐車状況に推移した後の内燃機関の始動時クランキングに支障を来し難いアイドリングストップ制御手法を提供することが要請されるに到った。この他、内燃機関のアイドリングストップを実行する内燃機関制御装置やこれを搭載した車両等の構成の簡略化や低コスト化を可能とすることも要請されている。
上記した課題の少なくとも一部を達成するために、本発明は、以下の形態として実施することができる。
(1)本発明の一形態によれば、車両が提供される。この車両は、内燃機関と、該内燃機関の始動に用いられるバッテリーと、前記内燃機関のアイドリングストップを実行する内燃機関制御装置とを備える。そして、内燃機関制御装置は、車両の駐車地点を推定する駐車地点推定部と、該駐車地点推定部が推定した推定駐車地点で駐車した後の車両始動の際の車両周辺外気温を推定する気温推定部と、駐車状況にある車両において前記内燃機関を始動する際の始動時クランキングに充当できる始動時バッテリー充電率を、前記気温推定部が推定した推定車両周辺外気温と現状のバッテリー充電率とを用いて設定する始動時クランキング充電率設定部と、前記推定車両周辺外気温の環境に駐車した車両における前記始動時クランキングの実行可否を、前記始動時クランキング充電率設定部により設定された前記始動時バッテリー充電率を用いて判定する始動時クランキング判定部と、該始動時クランキング判定部が前記推定車両周辺外気温の環境に駐車した車両での前記始動時クランキングは実行不能であると判定すると、アイドリングストップの実行頻度に制限を掛ける実行制限部とを備える。この形態の車両では、車両が駐車状況に推移する以前の走行過程におけるアイドリングストップのためのバッテリー放電の実行頻度を、推定車両周辺外気温の環境の推定駐車地点に駐車した後の始動時クランキングが実行不能になり得る場合には低減させて、内燃機関の継続運転の機会を増やす。よって、この形態の車両では、バッテリー充電率を不用意に低下させないようにして車両を駐車状況に推移できると共に、駐車以前における内燃機関の継続駆動に伴うバッテリーの充電機会も確保して、車両を駐車状況に推移できる。これらの結果、この形態の車両によれば、仮に車両駐車期間の内にバッテリーが低温度となっても、車両駐車以前におけるバッテリー充電率の低下抑制を通して、車両駐車後における内燃機関の始動時クランキングの実行確度を高めることができる。
(2)上記した形態の車両において、前記実行制限部は、アイドリングストップの実行を禁止するようにできる。アイドリングストップの実行を禁止することは、アイドリングストップの実行頻度がゼロとなるようアイドリングストップの実行に制限を掛けることに該当する。よって、この形態の車両によれば、車両が駐車状況に推移する以前の走行過程におけるアイドリングストップのためのバッテリー放電を、推定車両周辺外気温の環境に駐車した車両での始動時クランキングが実行不能になり得る場合には行わないようにして、内燃機関を継続運転させる。よって、この形態の車両では、バッテリー充電率をより確実に低下させないようにして車両を駐車状況に推移できると共に、駐車以前における内燃機関の継続駆動に伴うバッテリーの充電機会もより確実に確保して、車両を駐車状況に推移できる。これらの結果、この形態の車両によれば、仮に車両駐車期間の内にバッテリーが低温度となっても、バッテリー充電率の低下抑制を通して、車両駐車後における内燃機関の始動時クランキングの実行確度をより高めることができる。
(3)上記した形態の車両において、前記気温推定部は、前記車両周辺外気温として、前記推定駐車地点の最低外気温を推定し、前記始動時クランキング判定部は、前記始動時クランキング充電率設定部が前記最低外気温に対応して設定した前記始動時バッテリー充電率が所定の閾値を下回ると、前記始動時クランキングは実行不能であると判定するようにできる。こうすれば、車両駐車期間の内にバッテリーが推定駐車地点の最低外気温にまで低下したとしても、車両駐車後における内燃機関の始動時クランキングの実行確度を高めることができる。また、始動時クランキング充電率設定部が最低外気温に対応して設定した始動時バッテリー充電率が所定の閾値以上であれば、アイドリングストップを実行して低燃費化を図ることもできる。
(4)上記したいずれかの形態の車両において、前記始動時クランキング判定部は、前記推定駐車地点に車両が到達するまでの推定時間が所定時間より短時間となると、前記始動時クランキングの実行可否の判定を行うようにできる。こうすれば、次の利点がある。
車両が推定駐車地点に到達するまでの推定時間が所定時間より短時間であれば、車両が駐車するまでの走行時間が短くなるので、アイドリングストップのためになしたバッテリー放電を賄う充電機会を確保し難くなり勝ちとなる。上記の形態の車両によれば、バッテリーの充電機会を確保し難い状況において、始めてアイドリングストップを制限もしくは禁止するようにして、推定駐車地点に駐車した車両の車両駐車後における内燃機関の始動時クランキングの実行確度を高めることができる。また、推定時間が所定時間より長ければ、その走行期間においてバッテリー放電を賄う充電機会が確保できるので、アイドリングストップの実行を制限もしくは禁止しないようにして、低燃費化を図ることもできる。
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、内燃機関のアイドリングストップ制御方法や、アイドリングストップ機能を備える車両の制御方法等の形態で実現することができる。
本発明の一実施形態としての車両100の構成を示す説明図である。 アイドリングストップ制御に関与するアイドリングストップ制御部56の機能ブロック図である。 車両100が搭載した制御装置50によって実行されるアイドリングストップの実行判定を含むアイドリングストップ制御の処理手順を示すフローチャートである。 始動時バッテリー充電率SOF2と対比される閾値V2を再始動バッテリー充電率SOF1との対比に用いる閾値V1と共に示す説明図である。 現状のバッテリー充電率SOCと対比される閾値Kを示す説明図である。 他の実施形態の車両100におけるアイドリングストップの実行判定を含むアイドリングストップ制御の処理手順を示すフローチャートである。 また別の実施形態の車両100におけるアイドリングストップの実行判定を含むアイドリングストップ制御の処理手順を示すフローチャートである。 図5相当図であり現状のバッテリー充電率SOCと対比される閾値Kを示す説明図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。図1は本発明の一実施形態としての車両100の構成を示す説明図である。車両100は、内燃機関のアイドリングストップを実行する内燃機関制御装置を搭載した車両である。車両100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、スターター30と、オルタネータ35と、バッテリー40と、制御装置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、制御装置50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100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。オルタネータ35の発電電力は、図示しないインバーターを介してバッテリー40の充電に用いられる。
バッテリー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種々の補機類70に電力を供給する。補機類70は、エンジン本体以外に設けられた周辺機器であって、バッテリー40の電力を用いて動作する種々の電気負荷機器としてヘッドライト72や空調装置74、オーディオ機器76、ナビゲート機器78、通信ユニット79等を含む。このナビゲート機器78は、図示しないユーザー操作部を備え、ユーザー操作を経た走行目的地の設定、走行目的地までの経路探索、走行目的地までの走行距離や時間等を演算算出し、算出結果を制御装置50に出力する。ナビゲート機器78は、経路探索に当たり、通信ユニット79を介してGPS(Global Positioning System )から車両100の現在地位置情報や道路走行情報等を入手する。走行目的地は、車両走行の都度に設定されるとは限らないので、ナビゲート機器78は、走行目的地が未設定の場合には、車両100の走行状況から見かけ上の走行目的地を出力するようにしてもよい。例えば、平日の朝の通勤時間帯であれば、車両100の走行目的地は勤務先駐車場と予想されるので、この勤務先駐車場を見かけ上の走行目的地とする。また、平日業務後の通勤時間帯であれば、車両100の走行目的地は自宅駐車場と予想されるので、自宅駐車場(自宅)を見かけ上の走行目的地とする。通信ユニット79は、GPSと通信を図るほか、車両外部の温度データーベース92から、走行目的地における過去の最低温度等を入手し、これらデーターを制御装置50に出力する。この場合の最低温度は、車両100が走行状況にある日にち、或いは時期の最低温度である。
スターター30は、バッテリー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ーである。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89を操作すると、スターター30が起動し、エンジン10が始動する。このスターター30は、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。
制御装置50は、CPU51とROM52とRAM53と記憶機器57と入出力ポートとを備えたコンピューターとして構成されている。入出力ポートには、車輪速センサー82、ブレーキペダルセンサー84、アクセル開度センサー86、バッテリーセンサー88等の各種センサーの他、スターター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。車輪速センサー82は、駆動輪25の回転速度を検出して、検出速度を制御装置50に出力する。ブレーキペダルセンサー84は、図示しないブレーキペダルの踏み込み状況を検出して、踏込の有無並びに踏込速度や踏込量等を制御装置50に出力する。アクセル開度センサー86は、図示しない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して、検出アクセル開度を制御装置50に出力する。バッテリーセンサー88は、バッテリー40の電圧、電流、温度、内部抵抗、容量、充電受入性、SOC(充電率)等のバッテリー特性を検出するセンサー群として構成され、バッテリー40の電圧や電流、温度等を検出して、その検出結果を制御装置50に出力する。
CPU51は、ROM52に記憶されたコンピュータープログラムをRAM53にロードして実行することで、バッテリー特性測定部54、アイドリングストップ制御部56として機能する。バッテリー特性測定部54は、バッテリーセンサー88からのセンサー出力を用いてバッテリー40の特性を演算もしくは測定する。具体的には、バッテリー特性測定部54は、バッテリー40の特性としての現状のバッテリー電圧、電流、温度、内部抵抗、容量、充電受入性、バッテリー充電率(以下、単にSOCとも称する)を、バッテリーセンサー88のセンサー出力から演算もしくは測定する。この場合、バッテリー温度については、検出したバッテリー電圧・電流等から推定演算するようにしてもよい他、バッテリー40の液温を検出する液温センサーにて、バッテリー温度を直接検出するようにしてもよい。また、内部抵抗、容量、充電受入性、SOCについても、それぞれ、検出したバッテリー電圧と電流と温度等を用いて推定算出してもよい。
アイドリングストップ制御部56は、車両100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リングストップ制御を、バッテリー40のSOC等に基づいて実行したり、制御の実行を禁止したりする。なお、アイドリングストップ制御の実行制限或いはその禁止については、アイドリングストップ制御部56の機能ブロック図を含めて後述する。
記憶機器57は、不揮発性の記憶媒体もしくは記憶装置であり、バッテリー温度とアイドリングストップ制御の実行可否を定める閾値との対応関係を予め記憶して保持する。このバッテリー温度と閾値との対応関係については、後述する。
次に、本実施形態の車両100でなされるアイドリングストップ制御の実行状況について、アイドリングストップ制御部56の果たす機能から説明する。図2はアイドリングストップ制御に関与するアイドリングストップ制御部56の機能ブロック図である。図示するように、アイドリングストップ制御部56は、演算推定部56aと、現状演算部56bと、算出部56cと、温度推定部56dと、アイドリングストップ許可禁止判定部56eとを備える。
算出部56cは、バッテリー電流の他、車両100が駐車状況に推移した際にオフとされるイグニッションスイッチ89(図1参照)に関しての情報、例えば、イグニッションスイッチ89がオフとされてからの経過時間(駐車時間)やその間の暗電流等の情報を入力して、イグニッションスイッチ89がオフの間の放電量を算出する。そして、その算出した放電量を現状のバッテリー充電率SOCから減算して判定SOCを算出して、これを演算推定部56aに出力する。こうして出力される判定SOCは、現状のバッテリー充電率SOCを反映した充填率となる。判定SOCの算出の際の上記の経過時間や暗電流は、実際に計測した経過時間や暗電流の平均値としたり、予め定めた想定範囲の経過時間や暗電流、或いは統計的手法を用いた得た経過時間や暗電流の統計値のいずれであってもよい。また、車両100は、通常、自宅等の所定の駐車場所に所定の時間に亘って駐車されることから、イグニッションスイッチ89がオフとされた駐車場所に関する情報をナビゲート機器78を介して入手し、その入手した駐車場所に対する駐車時間を用いるようにしてもよい。算出部56cの算出した判定SOCは、駐車状況にある車両100においてエンジン10を始動する際の始動時クランキングに充当できる始動時バッテリー充電率SOF2の設定に用いられる。
温度推定部56dは、現状の外気温データーの他、車両100が駐車状況に推移した際に車両100が置かれる走行目的地における過去の最低温度の各温度データーを、ナビゲート機器78および通信ユニット79を介して入力し、走行目的地の外気温を推定して、その推定した走行目的地外気温(走行目的地推定外気温)を演算推定部56aに出力する。この場合の走行目的地は、ユーザー操作を経てナビゲート機器78にて設定した走行目的地や、走行目的地未設定の場合の既述した見かけ上の走行目的地が含まれ、ナビゲート機器78から温度推定部56dに入力される。以下、見かけ上の走行目的地を含めて、単に、走行目的地と称する。
演算推定部56aは、算出部56cからの判定SOCと、温度推定部56dからの走行目的地推定外気温の他、バッテリー特性測定部54の測定したバッテリー40の内部抵抗や開放電圧(OCV)、バッテリー温度、エンジン10の始動時クランキングを行う際のバッテリー40の放電電流等を入力する。この放電電流は、制御装置50にてそのバッテリー特性測定部54にクランキングの都度に、クランキングの際の外気温と対応付けて記憶されている。これらの入力を受け、演算推定部56aは、走行目的地で駐車状況にある車両100においてエンジン10を始動する際の始動時クランキングに充当できる始動時バッテリー充電率SOF2を、走行目的地推定外気温(最低外気温)を考慮して設定する。この始動時バッテリー充電率SOF2は、推定されたバッテリー充電率ではあるものの、車両走行中に通常行うアイドリングストップにおいて停止したエンジン10を再始動する際のクランキングに充当できるバッテリー充電率とその性質において変わるものではない。また、始動時バッテリー充電率SOF2の算出には、現状のバッテリー充電率SOCを反映した判定SOCが用いられることから、始動時バッテリー充電率SOF2にあっても、現状のバッテリー充電率SOCが考慮されることになる。
現状演算部56bは、バッテリー特性測定部54の測定したバッテリー40のバッテリー充電率SOCや内部抵抗、開放電圧(OCV)の他、バッテリー温度、エンジン10の始動時クランキングを行う際のバッテリー40の放電電流等を入力する。これらの入力を受け、現状演算部56bは、走行状況にある車両100の一時停止の際のアイドリングストップを実行した後にエンジン10を再始動する際のクランキングに充当できるバッテリー充電率を、現状バッテリー温度を考慮した再始動バッテリー充電率SOF1として設定する。こうして設定された再始動バッテリー充電率SOF1は、走行状況にある車両100の一時停止において実行したアイドリングストップに伴うものであり、演算推定部56aの設定した始動時バッテリー充電率SOF2は、その設定に当たり走行後に駐車する走行目的地の走行目的地推定外気温を用いている都合上、再始動バッテリー充電率SOF1より通常小さくなる。
アイドリングストップ許可禁止判定部56eは、バッテリー特性測定部54からのSOC、演算推定部56aからの始動時バッテリー充電率SOF2、温度推定部56dからの再始動バッテリー充電率SOF1の入力を受け、これらを所定の閾値と比べながら、アイドリングストップの実行を許可したり、禁止したり、もしくは制限したりする。上記した各機能ブロックにて、次のようにしてアイドリングストップ制御が実行される。図3は車両100が搭載した制御装置50によって実行されるアイドリングストップの実行判定を含むアイドリングストップ制御の処理手順を示すフローチャートである。
図示するアイドリングストップ制御は、イグニッションスイッチ89がオンされた以降において、繰り返し実行され、制御装置50は、まず、演算推定部56aにより、始動時バッテリー充電率SOF2を算出する(ステップS100)。この始動時バッテリー充電率SOF2は、走行目的地で駐車状況にある車両100においてエンジン10を始動する際の始動時クランキングに充当できるバッテリー充電率であり、既述したように、現状のバッテリー40のバッテリー温度、放電電流等の他、駐車状況に推移した際に車両100が置かれる車両周辺の推定車両周辺外気温たる温度推定部56dからの走行目的地推定外気温を考慮して算出される。走行目的地推定外気温を考慮するに当たり、本実施形態では、走行目的地における過去の最低温度を考慮した。制御装置50は、その記憶機器57に、走行目的地で駐車状況にある車両100においてエンジン10を始動する際の始動時クランキングに必要なバッテリー充電率を各種のバッテリー温度に対応付けて予め記憶している。よって、ステップS100では、温度推定部56dの得た走行目的地推定外気温に基づいて、始動時バッテリー充電率SOF2を設定でき、この充電率は、設定に用いたバッテリー温度が推定温度(走行目的地推定外気温)である都合上、推定値となる。
次に、制御装置50は、求めた始動時バッテリー充電率SOF2を所定の閾値V2と対比する(ステップS110)。この閾値V2は、車両100が走行目的地推定外気温の走行目的地に駐車された後にエンジン10を始動時クランキングする際に必要とされるバッテリー充電率の下限値を規定し、バッテリー温度に対応付けて規定されている。図4は始動時バッテリー充電率SOF2と対比される閾値V2を再始動バッテリー充電率SOF1との対比に用いる閾値V1と共に示す説明図である。閾値V2は、走行目的地において車両100が駐車された後にエンジン10を始動時クランキングする際、エンジン10を支障なく始動できるバッテリー充電率であり、図示するように、バッテリー温度が低くなるほど高い値に設定されている。併記する閾値V1は、走行状況下での一時停止に伴うアイドリングストップが実行された後にエンジン10を再始動できるバッテリー充電率であり、図示するように、バッテリー温度が低くなるほど高い値に設定されている。車両100が走行目的地で駐車している場合、その駐車時間は、走行状況下での一時停止に伴うアイドリングストップの際の内燃機関停止時間より各段に長い。よって、この駐車時間において、バッテリー40のバッテリー温度は走行状況下より低温度となリ得るので、閾値V2は、低温域のバッテリー温度において、閾値V1より大きな値として設定されている。これら閾値は、予め制御装置50の記憶機器57(図1参照)に記憶されている。よって、制御装置50は、ステップS110において、走行目的地推定外気温に対応する閾値V2を記憶機器57から読み出し、この読み出した閾値V2と始動時バッテリー充電率SOF2を対比する。
制御装置50は、ステップS110において否定判定すると(SOF2<V2)、アイドリングストップを禁止して(ステップS120)、一旦本ルーチンを終了する。つまり、ステップS100における否定判定は、後述するアイドリングストップに関する処理を一切行わないことを意味し、これは、次のような判断に基づく。既述したように、閾値V2は、車両100が走行目的地推定外気温の走行目的地に駐車された後にエンジン10を始動時クランキングする際に必要とされるバッテリー充電率の下限値であることから、この下限値たる閾値V2を始動時バッテリー充電率SOF2が下回れば、走行目的地推定外気温の走行目的地での駐車後において、エンジン10の始動時クランキングが実行不能になり得る可能性がある。よって、本実施形態では、ステップS110での否定判定に続くステップS120では、アイドリングストップを禁止する。
その一方、ステップS110において肯定判定すると(SOF2≧V2)、制御装置50は、アイドリングストップを許可し(ステップS130)、その後に一連の処理として、アイドリングストップ制御を実行する。つまり、制御装置50は、バッテリー特性測定部54による現状のバッテリー充電率SOCの算出(ステップS131)と、現状演算部56bによる再始動バッテリー充電率SOF1の算出(ステップS132)とを順次実行し、算出したバッテリー充電率SOCと所定の閾値Kとの対比、および再始動バッテリー充電率SOF1と上記の閾値V1との対比とを行う(ステップS133)。そして、ステップS133にて、算出したバッテリー充電率SOCが閾値K以上であり、且つ、再始動バッテリー充電率SOF1が閾値V1以上であれば、アイドリングストップを実行し(ステップS134)、一旦本ルーチンを終了する。図5は現状のバッテリー充電率SOCと対比される閾値Kを示す説明図である。閾値Kは、アイドリングストップの実行頻度をある程度確保すべくバッテリー温度に対して予め定めたバッテリー充電率であり、図示するように、低温度域と高温度域、およびその中間温度域とで異なる値とされ、低温度域では小さい値に設定されている。アイドリングストップは、車両100の走行状況下における一時停止の際に実行される制御であることから、アイドリングストップの実行後においても車両100は走行状態を継続することが想定されている。よって、低温度域のバッテリー温度であっても、アイドリングストップの実行後の車両走行においてバッテリーの充電機会が確保されるので、閾値Kを低温度域で小さい値に設定することで、アイドリングストップの実行頻度を高めることができる。なお、ステップS134にてアイドリングストップを実行した後のエンジン10の再始動は、図示しない内燃機関制御にて実行される。
制御装置50は、アイドリングストップの許可状況下(ステップS120)のステップS133における対比により、現状のバッテリー充電率SOCと再始動バッテリー充電率SOF1のいずれかが上記の閾値を下回ると否定判定すると、ステップS120に移行してアイドリングストップを禁止しして、一旦本ルーチンを終了する。
以上説明した構成を備える本実施形態の車両100は、走行後に駐車する走行目的地の走行目的地推定外気温(最低外気温)を考慮して始動時バッテリー充電率SOF2を設定する。そしてこの始動時バッテリー充電率SOF2が、車両100が走行目的地推定外気温の走行目的地に駐車された後にエンジン10を始動時クランキングする際に必要とされる下限のバッテリー充電率である閾値V2を下回ると、走行目的地に駐車した車両100での始動時クランキングが実行不能となり得るとして、駐車状況に推移する以前の走行過程におけるアイドリングストップの実行を禁止する(ステップS110:否定判定〜ステップS120)。つまり、本実施形態の車両100は、アイドリングストップの実行を禁止してアイドリングストップの実行頻度をゼロとなるようアイドリングストップの実行に制限を掛けることで、車両100が駐車状況に推移する以前の走行過程におけるアイドリングストップのためのバッテリー放電を、走行目的地に駐車した車両100での始動時クランキングが実行不能となり得る場合には行わないようにして、エンジン10を継続運転させる。よって、本実施形態の車両100では、バッテリー充電率を確実に低下させないようにして駐車状況に推移できると共に、駐車以前におけるエンジン10の継続駆動に伴うバッテリーの充電機会もより確実に確保して、駐車状況に推移できる。これらの結果、本実施形態の車両100によれば、仮に車両駐車期間の内にバッテリー40が低温度となっても、走行過程下でのバッテリー充電率の低下抑制を通して、車両駐車後におけるエンジン10の始動時クランキングの実行確度をより高めることができる。
本実施形態の車両100は、アイドリングストップの実行禁止を定める始動時バッテリー充電率SOF2を求めるに当たり、ナビゲート機器78や通信ユニット79および温度データーベース92を介して、走行目的地の過去の最低外気温を、走行目的地の走行目的地推定外気温とした。よって、本実施形態の車両100によれば、走行目的地での車両駐車期間の内にバッテリー40が車両駐車地点の最低外気温にまで低下したとしても、車両駐車後におけるエンジン10の始動時クランキングの実行確度を高めることができる。また、本実施形態の車両100は、走行目的地の過去の最低外気温を考慮して定めた始動時バッテリー充電率SOF2が既述した閾値V2以上であれば(ステップS110:肯定判定)、アイドリングストップを実行するので(ステップS130〜134)、低燃費化を図ることもできる。
本実施形態の車両100は、アイドリングストップ制御の実行を許可する閾値の一つである閾値Kを、低温度領域のバッテリー温度では高温度領域より小さくした(図5参照)。このため、本実施形態の車両100は、低温度領域のバッテリー温度の状況下において、バッテリー40のバッテリー充電率SOCが高温領域のバッテリー充電率SOCより小さくても、低温度領域のバッテリー温度の際のバッテリー充電率SOCが閾値Kに一致もしくはこれを超える機会を増やす。この結果、本実施形態の車両100は、その有する制御装置50により、低温度領域のバッテリー温度の状況下におけるアイドリングストップ制御の実行機会を閾値Kによって増やし得るので、低バッテリー温度の際の燃費を向上できる。なお、これら効果は、走行目的地の過去の最低外気温を考慮して定めた始動時バッテリー充電率SOF2が既述した閾値V2以上(ステップS110:肯定判定)である場合に得られる。
次に、他の実施形態について説明する。この実施形態は、アイドリングストップの実行禁止処理への推移を、車両100が走行目的地まで走行する走行時間の長短に基づいて設定する点に特徴がある。図6は他の実施形態の車両100におけるアイドリングストップの実行判定を含むアイドリングストップ制御の処理手順を示すフローチャートである。
図示するアイドリングストップ制御にあっても、イグニッションスイッチ89がオンされた以降において、繰り返し実行され、制御装置50は、ステップS100の始動時バッテリー充電率SOF2の算出に先立ち、まず、走行目的地までの走行時間Tmを演算する(ステップS200)。制御装置50は、ナビゲート機器78から得られた走行目的地と、GPS情報を経て得られた現在走行地点との間の走行距離を求め、現状の車速から、走行時間Tmを演算する。次に、制御装置50は、この走行時間Tmと所定の閾値時間Tαとを対比する(ステップS210)。この閾値時間Tαは、走行状況にある車両100の一時停止に伴うアイドリングストップのためになしたバッテリー放電を賄う充電機会を確実に確保できる時間、例えば2時間〜数時間の時間として予め規定され、記憶機器57に記憶されている。よって、制御装置50は、ステップS210により肯定判定すると(Tm≧Tα)、走行目的地に到達するまで車両100は十分な時間を継続走行するので、この間にバッテリーの充電機会は多々あるとして、ステップS130に移行し、アイドリングストップの実行許可に付随した一連の処理(ステップS130〜134)を行う。
その一方、制御装置50は、ステップS210で否定判定すると(Tm<Tα)、車両100が走行目的地に短時間の内に到達するので、この間ではバッテリーの充電機会を確保し難くなるとして、ステップS100に移行し、その後の処理を行う。このように、ステップS210での否定判定(Tm<Tα)を経て移行したステップS100以降の処理(ステップS110)において、制御装置50は、始動時バッテリー充電率SOF2に応じて、アイドリングストップの禁止(ステップS120)と実行許可に付随した一連の処理(ステップS130〜134)とを行う。
この実施形態によれば、走行目的地までの走行時間Tmが短いためにバッテリーの充電機会を確保し難い状況において、始めてアイドリングストップを禁止するので、走行目的地に駐車した車両100の車両駐車後におけるエンジン10の始動時クランキングの実行確度をより高めることができる。また、走行目的地までの走行時間Tmが閾値時間Tαより長ければ、その走行期間においてバッテリー放電を賄う充電機会を確保できるので、アイドリングストップの実行を禁止しないようにして、低燃費化を図ることもできる。
次に、また別の実施形態について説明する。この実施形態は、走行後に駐車する走行目的地の走行目的地推定外気温(最低外気温)を考慮して設定した始動時バッテリー充電率SOF2に応じて、アイドリングストップの実行頻度を低減する点に特徴がある。図7はまた別の実施形態の車両100におけるアイドリングストップの実行判定を含むアイドリングストップ制御の処理手順を示すフローチャート、図8は図5相当図であり現状のバッテリー充電率SOCと対比される閾値Kを示す説明図である。
図示するアイドリングストップ制御にあっても、イグニッションスイッチ89がオンされた以降において、繰り返し実行され、制御装置50は、始動時バッテリー充電率SOF2の算出(ステップS100)、閾値V2との対比(ステップS110)を行う。そして、制御装置50は、ステップS110にて否定判定すると(SOF2<V2)、ステップS133での現状のバッテリー充電率SOCとの対比に用いる閾値Kの拡大を禁止して、閾値拡大の許可フラグfaをリセットし(ステップS112)、アイドリングストップの実行許可に付随した一連の処理(ステップS130〜134)を行う。その一方、ステップS110において肯定判定すると(SOF2≧V2)、制御装置50は、閾値Kの拡大を許可して、閾値拡大の許可フラグfaをセットし(ステップS114)、アイドリングストップの実行許可に付随した一連の処理(ステップS130〜134)を行う。
ステップS110での否定判定(SOF2<V2)と、ステップS112での閾値拡大禁止並びに許可フラグfaのリセットを経た一連の処理(ステップS130〜134)では、そのステップS133において、現状のバッテリー充電率SOCは、図8に示す許可フラグfaリセットに対応した閾値Kと対比される。この場合の閾値Kは、既述したようにアイドリングストップの実行頻度をある程度確保すべくバッテリー温度に対して予め定めたバッテリー充電率であるが、図示するように、低温度域における値が高温度域と同じとされている。よって、ステップS133では、現状のバッテリー充電率SOCが上記の閾値K以上となる確度が低くなるので、その分、アイドリングストップの実行頻度が低下する。
その一方、ステップS110での肯定判定(SOF2≧V2)と、ステップS114での閾値拡大許可並びに許可フラグfaのセットを経た一連の処理(ステップS130〜134)では、そのステップS133において、現状のバッテリー充電率SOCは、図8に示す許可フラグfaセットに対応した閾値Kと対比される。この場合の閾値Kは、低温度域と高温度域、およびその中間温度域とで異なる値とされ、低温度域では小さい値に設定されている。よって、ステップS133では、現状のバッテリー充電率SOCが上記の閾値K以上となる確度が高まり、その分、アイドリングストップの実行頻度が高くなる。
この実施形態では、走行後に駐車する走行目的地の走行目的地推定外気温(最低外気温)を考慮して設定した始動時バッテリー充電率SOF2が、車両100が走行目的地推定外気温の走行目的地に駐車された後にエンジン10を始動時クランキングする際に必要とされる下限のバッテリー充電率である閾値V2を下回ると、車両100が駐車状況に推移する以前の走行過程におけるアイドリングストップのためのバッテリー放電の実行頻度を低減させて、エンジン10の継続運転の機会を増やす。よって、この実施形態の車両100によっても、バッテリー充電率を不用意に低下させないようにして駐車状況に推移できると共に、駐車以前におけるエンジン10の継続駆動に伴うバッテリーの充電機会も確保して、駐車状況に推移できる。これらの結果、この実施形態の車両100によっても、仮に車両駐車期間の内にバッテリー40が低温度となっても、走行過程下でのバッテリー充電率の低下抑制を通して、車両駐車後におけるエンジン10の始動時クランキングの実行確度を高めることができる。
本発明は、上述の実施形態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、或いは、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。
上記した実施形態の車両100では、始動時バッテリー充電率SOF2を設定するに当たり、通信ユニット79や温度データーベース92を介して得た走行目的地の最低外気温を考慮したが、これに限らない。例えば、制御装置50にて、車両周辺の実際の外気温を監視し、その最低外気温を記憶するようにする。その上で、この記憶した実際の最低外気温に基づいて、始動時バッテリー充電率SOF2を算出するようにしてもよい。より具体的に説明すると、制御装置50は、駐車地点(自宅、勤務先、旅行目的地等)に車両100が駐車している駐車期間に亘って外気温を監視し、駐車地点と外気温推移とを対比して記憶し、外気温推移の履歴の中で最も低温度の外気温を駐車地点ごとの最低外気温とし、この最低外気温に基づいて、始動時バッテリー充電率SOF2を算出するようにしてもよい。
この他、走行目的地の最低外気温や車両周辺の実際の最低外気温に限らず、次のようにしてもよい。ユーザーは、自身の生活習慣に合わせて,通常、車両100を走行させる。例えば、「平日の毎朝7時に車両通勤を行う」という生活習慣であれば、車両100のエンジン10は、平日の毎朝7時に始動されることになる。通常、最低外気温は朝7時より早い時刻に観測されることから、朝7時時点での外気温は当日の最低外気温より高くなり勝ちである。こうした場合において、上記したように最低外気温に基づいた始動時バッテリー充電率SOF2の算出を行うようにできるが、ユーザーの生活習慣に適合した始動時間である朝7時時点での駐車地点(例えば、自宅駐車場等)の気温に基づいて、始動時バッテリー充電率SOF2の算出を行うようにしてもよい。このようにするには、例えば、制御装置50にて、最初にエンジン10が始動された時刻(最先始動時刻)を曜日等と関連付けて記憶し、その記憶した最先始動時刻に測定した外気温、もしくは最先始動時刻に想定される想定外気温のいずれかに基づいて、始動時バッテリー充電率SOF2を算出すればよい。
アイドリングストップの実行頻度の低減を図る図7のアイドリングストップ制御において、車両100が走行目的地まで走行する走行時間の長短を考慮するようにしてもよい。こうするには、図7のステップS100の始動時バッテリー充電率SOF2の算出に先立ち、走行目的地までの走行時間Tmの演算(ステップS200)と、走行時間Tmと閾値時間Tαとの対比(ステップS210)とを行い、このステップS210での判定結果に応じて、ステップS100〜110をスキップしたアイドリングストップ実行許可に付随の一連の処理(ステップS130〜134)への移行、もしくは、ステップS100〜110を経た後のアイドリングストップ実行許可に付随の一連の処理(ステップS130〜134)への移行を行う。
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…スターター
34…駆動機構
35…オルタネータ
40…バッテリー
50…制御装置
51…CPU
54…バッテリー特性測定部
56…アイドリングストップ制御部
56a…演算推定部
56b…現状演算部
56c…算出部
56d…温度推定部
56e…アイドリングストップ許可禁止判定部
57…記憶機器
70…補機類
72…ヘッドライト
74…空調装置
76…オーディオ機器
78…ナビゲート機器
79…通信ユニット
82…車輪速センサー
84…ブレーキペダルセンサー
86…アクセル開度センサー
88…バッテリーセンサー
89…イグニッションスイッチ
92…温度データーベース
100…車両

Claims (4)

  1. 車両であって、
    内燃機関と、
    該内燃機関の始動に用いられるバッテリーと、
    前記内燃機関のアイドリングストップを実行する内燃機関制御装置とを備え、
    該内燃機関制御装置は、
    車両の駐車地点を推定する駐車地点推定部と、
    該駐車地点推定部が推定した推定駐車地点で駐車した後の車両始動の際の車両周辺外気温を推定する気温推定部と、
    駐車状況にある車両において前記内燃機関を始動する際の始動時クランキングに充当できる始動時バッテリー充電率を、前記気温推定部が推定した推定車両周辺外気温と現状のバッテリー充電率とを用いて設定する始動時クランキング充電率設定部と、
    前記推定車両周辺外気温の環境に駐車した車両における前記始動時クランキングの実行可否を、前記始動時クランキング充電率設定部により設定された前記始動時バッテリー充電率を用いて判定する始動時クランキング判定部と、
    該始動時クランキング判定部が前記推定車両周辺外気温の環境に駐車した車両での前記始動時クランキングは実行不能であると判定すると、アイドリングストップの実行頻度に制限を掛ける実行制限部とを備える車両。
  2. 前記実行制限部は、アイドリングストップの実行を禁止する請求項1に記載の車両。
  3. 前記気温推定部は、前記車両周辺外気温として、前記推定駐車地点の最低外気温を推定し、
    前記始動時クランキング判定部は、前記始動時クランキング充電率設定部が前記最低外気温に対応して設定した前記始動時バッテリー充電率が所定の閾値を下回ると、前記始動時クランキングは実行不能であると判定する請求項1または請求項2に記載の車両。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の車両であって、
    前記始動時クランキング判定部は、前記推定駐車地点に車両が到達するまでの推定時間が所定時間より短時間となると、前記始動時クランキングの実行可否の判定を行う車両。
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