JP4120258B2

JP4120258B2 - Vehicle control device

Info

Publication number: JP4120258B2
Application number: JP2002126216A
Authority: JP
Inventors: 和夫戸島; 康介鈴井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2022-04-26
Also published as: JP2003322040A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを停止条件の成立に応じて停止し、バッテリからの電力供給によって補機を駆動するとともに、所定条件の成立に応じてエンジンをバッテリからの電力供給によって始動し、さらに車両の走行状態に応じて発電してバッテリを充電するようにした車両の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両駆動装置の一形態として、エンジンにモータジェネレータ（ＭＧ）を連結した構成のものが知られている。この車両駆動装置では、ＭＧと補機とが、プーリ、ベルト等の動力伝達機構によって連結されるとともに、この動力伝達機構がクラッチを介してエンジンのクランク軸に連結されている。そのため、クラッチが接続されるとエンジンによる補機の駆動が可能となり、クラッチが遮断されるとＭＧのみによる補機の駆動が可能となる。
【０００３】
この車両駆動装置は、従来からエコノミーランニングシステム（以下、エコランシステムという）に利用されている。エコランシステムは、燃費改善等を目的として、車両が交差点等で走行停止（停車）したときにエンジンを自動停止し、発進操作時にエンジンを自動始動して車両を発進可能にする自動停止始動システムである。このエコランシステムでは、エンジンが自動停止されている期間にはクラッチが遮断される。バッテリからの電力供給によりＭＧが駆動され、その回転が動力伝達機構を介して補機に伝達される。また、エンジンの自動始動に際してはクラッチが接続され、ＭＧによりエンジンのクランク軸が強制回転（クランキング）される。自動始動後には、ＭＧによって発電された電気エネルギがバッテリに蓄えられる。
【０００４】
従って、自動停止中には、ＭＧへの電力供給によりバッテリが放電されてＳＯＣ（バッテリの充電状態）が低下し、自動始動後にはバッテリが充電されてＳＯＣが回復することとなる。
【０００５】
ところで、バッテリでは、自動停止中の放電にともない発熱し、自動始動後の運転中の充電にともない発熱する。これらの発熱は、主として電流が導電体を流れる際のジュール熱によるものである。そして、充放電が繰返されることで、前記発熱によりバッテリの温度が時間とともに上昇してバッテリの寿命を縮める原因となる。
【０００６】
これに対しては、例えば特公平３−４６６５６号公報において、バッテリ温度がバッテリの使用条件に適した設定範囲内にある場合だけエンジンを自動停止すること、すなわち、バッテリ温度が設定範囲から外れた場合、自動停止を禁止することが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述した公報の技術によると、バッテリ温度が設定範囲の上限値を上回るまでは、そのバッテリ温度にかかわりなくエンジンの自動停止及び自動始動が行われる。このため、自動停止及び自動始動の繰返しによりバッテリ温度が比較的短い時間で設定範囲の上限値に達してしまい、その後は、バッテリ温度が低下して再び設定範囲内に入るまで自動停止が禁止されることとなる。その結果、自動停止の機会が大きく制限されて、全体の自動停止の時間が短くなり、その自動停止による燃費向上等の効果が十分得られなくなる。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、バッテリの充放電にともなうバッテリ温度の上昇度合を抑え、もってエンジン停止の機会を増やすことのできる車両の制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、エンジンと、補機駆動及びエンジン始動のための電力を供給するバッテリと、前記バッテリの温度を検出する温度検出手段とを備えた車両に適用され、前記温度検出手段によるバッテリの温度が上限値よりも低いことを含む停止条件の成立に応じて前記エンジンを停止し、前記バッテリからの電力供給により前記補機を駆動するとともに、前記エンジンの停止時間が所定の制限時間に達すると、前記停止中の前記エンジンを前記バッテリからの電力供給により始動させ、さらに前記始動後の前記車両の走行状態に応じて発電して前記エンジンの停止中に補機等の駆動のための電力供給により放電されて低下した前記バッテリのＳＯＣの低下幅が回復されるように前記バッテリを充電するようにした車両の制御装置であって、前記温度検出手段による前記バッテリの温度が高いときには低いときよりも前記停止の制限時間を短くする制限時間変更手段をさらに備えるものとする。ここで、始動後の車両の走行状態には、車両の走行だけでなく走行停止も含まれるものとする。
【００１０】
上記の構成によれば、バッテリの温度が上限値よりも低いことを含む停止条件が成立すると、エンジンが停止される。この停止中には、バッテリからの電力供給によって補機が駆動される。そして、エンジンの停止時間が所定の制限時間に達すると、エンジンの始動条件が満たされていなくても、停止中のエンジンがバッテリからの電力供給により始動される。この制限時間は、温度検出手段によって検出されたバッテリの温度に基づき、同温度が高いときには低いときよりも短くなるように制限時間変更手段によって変更される。
【００１１】
ここで、エンジンの停止中等には、補機等の駆動のための電力供給によりバッテリが放電されて、その充電状態（ＳＯＣ：State of Charge ）が低下する。しかし、始動後には車両の走行状態に応じて発電が行われ、バッテリが充電される。この充電により、前記バッテリのＳＯＣの低下幅が回復される。この充電も前述した放電も発熱をともなうため、エンジンの停止と始動の繰返しにより充放電が繰返されることで、バッテリの温度が上昇してゆく。この温度上昇の程度、すなわち発熱の程度は、充電にともなうＳＯＣの回復幅、つまり放電にともなうＳＯＣの低下幅によって異なる。これらの低下幅や回復幅が大きいほど多く発熱し、バッテリ温度が高くなる。
【００１２】
従って、エンジンの停止時間の長さによってバッテリにおける充放電量、ＳＯＣの変化幅、発熱量等が異なり、バッテリ温度の上昇度合が異なる。しかし、バッテリ温度を前記のように制限時間に反映して、エンジンの停止時間をバッテリ温度に応じた値にすることで、バッテリの充放電にともなうバッテリ温度の上昇度合を抑えることができる。その結果、バッテリの温度が上限値に達するまでの時間を長くして、エンジン停止の機会を増やすことが可能となる。また、乗員に対し、エンジン停止の禁止による違和感を与えないようにすることができる。
【００１４】
更に上記の構成によれば、バッテリ温度が高いときには低いときに比べエンジン停止の制限時間が短くされることで、バッテリの放電量が少なくなり、ＳＯＣの低下幅及び回復幅が小さくなる。従って、これらのバッテリの放電及び充電にともなう発熱の量が、制限時間をバッテリ温度にかかわらず一定とした場合に比べて少なくなり、バッテリ温度の上昇が抑制される。その結果、バッテリ温度が高いときには低いときよりも個々のエンジン停止時間が短くなるものの、エンジン停止の機会（回数）を増やすことが可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、エンジンと、補機駆動及びエンジン始動のための電力を供給するバッテリと、前記バッテリの温度を検出する温度検出手段とを備えた車両に適用され、前記温度検出手段によるバッテリの温度が上限値よりも低いことを含む停止条件の成立に応じて前記エンジンを停止し、前記バッテリからの電力供給により前記補機を駆動するとともに、前記バッテリの放電量が所定の制限放電量に達すると、前記停止中の前記エンジンを前記バッテリからの電力供給により始動させ、さらに前記始動後の前記車両の走行状態に応じて発電して前記エンジンの停止中に補機等の駆動のための電力供給により放電されて低下した前記バッテリのＳＯＣの低下幅が回復されるように前記バッテリを充電するようにした車両の制御装置であって、前記温度検出手段による前記バッテリの温度が高いときには低いときよりも前記バッテリの制限放電量を少なくする制限放電量変更手段をさらに備えるものとする。ここで、始動後の車両の走行状態には、車両の走行だけでなく走行停止も含まれるものとする。
【００１６】
上記の構成によれば、バッテリの温度が上限値よりも低いことを含む停止条件が成立すると、エンジンが停止される。この停止中には、バッテリからの電力供給によって補機が駆動される。そして、電力供給にともなうバッテリの放電量が所定の制限放電量に達すると、エンジンの始動条件が満たされていなくても、停止中のエンジンがバッテリからの電力供給により始動される。この制限放電量は、温度検出手段によって検出されたバッテリの温度に基づき、その温度が高いときには低いときよりも少なくなるように制限放電量変更手段によって変更される。
【００１７】
ここで、エンジンの停止中等には、補機等の駆動のための電力供給によりバッテリが放電されて、そのＳＯＣが低下する。しかし、始動後には車両の走行状態に応じて発電が行われ、バッテリが充電される。この充電により、前記バッテリのＳＯＣの低下幅が回復される。この充電も前述した放電も発熱をともなうため、エンジンの停止と始動との繰返しによって充放電が繰返されることで、バッテリの温度が上昇してゆく。この温度上昇の程度、すなわち発熱の程度は、充電にともなうＳＯＣの回復幅、つまり放電にともなうＳＯＣの低下幅によって異なる。これらの低下幅や回復幅が大きいほど多く発熱し、バッテリ温度が高くなる。
【００１８】
従って、バッテリの放電量によって、充電量、ＳＯＣの変化幅、発熱量等が異なり、バッテリ温度の上昇度合が異なる。しかし、バッテリの温度を前記のように制限放電量に反映して、バッテリの放電量をバッテリ温度に応じた値にすることで、バッテリの充放電にともなうバッテリ温度の上昇度合を抑えることが可能となる。その結果、バッテリの温度が上限値に達するまでの時間を長くして、停止の機会を増やすことが可能となる。また、乗員に対し、エンジン停止の禁止による違和感を与えないようにすることができる。
【００２０】
更に上記の構成によれば、バッテリ温度が高いときには低いときに比べ制限放電量が少なくされることで、ＳＯＣの低下幅及び回復幅が小さくなる。従って、バッテリの放電及び充電にともなう発熱の量が、制限放電量をバッテリ温度にかかわらず一定とした場合に比べて少なくなり、バッテリ温度の上昇が抑制される。その結果、バッテリ温度が高いときには低いときよりも放電量が少なくなって個々のエンジン停止時間が短くなるものの、エンジン停止の機会（回数）を増やすことが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について図１〜図４に従って説明する。
【００２２】
図１に示すように、車両１１には原動機としてエンジン１２が搭載されている。このエンジン１２では、燃料噴射弁１３から噴射された燃料と空気の混合気が、図示しない燃焼室内においてピストンによって圧縮される。また、イグナイタ１４からの駆動信号に基づき点火コイル１５から点火プラグ１６に高電圧が出力され、前記混合気が点火プラグ１６の電気火花によって着火され、爆発・燃焼する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによってピストンが往復動され、出力軸であるクランク軸１７が回転駆動されて、エンジン１２の駆動力（トルク）が得られる。
【００２３】
クランク軸１７の回転は変速機１８によって変速され、その変速後の回転が図示しない駆動輪に伝達される。また、クランク軸１７には、電磁クラッチ１９を介してクランクプーリ２１が装着されている。この電磁クラッチ１９が通電されると、クランク軸１７及びクランクプーリ２１が一体回転可能に連結され、両者１７，２１間で動力の伝達が可能となる。また、電磁クラッチ１９への通電が停止されると、前記連結が解除されて、クランク軸１７及びクランクプーリ２１間での動力伝達が遮断される。
【００２４】
エンジン１２の近傍には、補機２２及びモータジェネレータ（以下「ＭＧ」という）２３が配置されている。補機２２としては、例えば、パワーステアリング用ポンプ、エアコン用コンプレッサ、エンジンオイルポンプ、エンジンウォータポンプ等が挙げられる。補機２２の動力入力軸２４には第１プーリ２５が装着されている。
【００２５】
ＭＧ２３は、エンジン１２の自動停止中に補機２２を駆動する場合、エンジン１２を自動始動させる場合等に電動機として作動する。ここで、自動停止とは、運転者のスイッチ操作による通常の運転停止とは異なる停止態様であり、例えば車両走行中における信号待ちといった一時的な車両停止中に、燃費向上等を目的としてエンジン１２の運転を自動的に停止させることである。また、自動始動とは、運転者のスイッチ操作による通常の始動とは異なる始動の態様であり、前述した自動停止中の運転者の始動要求に応じてエンジン１２の運転を自動的に再開させることである。
【００２６】
また、ＭＧ２３は、エンジン１２の運転中には、そのエンジン１２によって駆動されて発電するオルタネータ（発電機）として作動する。ＭＧ２３の入出力軸２６には第２プーリ２７が装着されている。そして、第１、第２の両プーリ２５，２７及びクランクプーリ２１には伝動ベルト２８が掛渡されている。この伝動ベルト２８により、クランク軸１７から補機２２への動力伝達と、ＭＧ２３から補機２２への動力伝達と、クランク軸１７及びＭＧ２３間での動力伝達とがそれぞれ可能である。これらの動力伝達の形態は、前記電磁クラッチ１９を断続することによって切替えられる。
【００２７】
ＭＧ２３には、インバータ２９を介して高電圧バッテリ３１が接続されている。高電圧バッテリ３１には、その温度（バッテリ温度Ｔ）を検出する温度検出手段としてバッテリ温度センサ３２が設けられている。バッテリ温度センサ３２としては、バッテリ液の温度を直接検出するものが好ましいが、高電圧バッテリ３１のケース外壁の温度を計測するものであってもよい。インバータ２９は、高電圧バッテリ３１からＭＧ２３への電気エネルギの供給をスイッチング動作により可変にして、ＭＧ２３の回転速度を可変にする。また、インバータ２９は、スイッチング動作により、ＭＧ２３で発電された電力を高電圧バッテリ３１に供給する。高電圧バッテリ３１は専らＭＧ２３を駆動するための電源として用いられ、ＭＧ２３が発電機として作動しているときには、発電された電力を蓄電（充電）する。高電圧バッテリ３１には、コンバータの一種であるＤＣ／ＤＣコンバータ３３を介して低電圧バッテリ３４が接続されている。低電圧バッテリ３４は、後述するＥＣＵ３５等を駆動するための電源として用いられている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、高電圧バッテリ３１の電圧を降圧して低電圧バッテリ３４に充電する。
【００２８】
前述したエンジン１２の各部、電磁クラッチ１９、インバータ２９等を制御するために、車両１１には電子制御装置（Electronic Control Unit ：ＥＣＵ）３５が用いられている。ＥＣＵ３５はマイクロコンピュータを中心として構成されており、中央処理装置（ＣＰＵ）が、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラム、初期データ、制御マップ等に従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。ＣＰＵによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）において一時的に記憶される。
【００２９】
エンジン１２の各部の制御としては、例えば燃料噴射制御、点火時期制御等が挙げられる。燃料噴射制御では、ＥＣＵ３５はエンジン１２の運転状態、例えばエンジン回転速度、アクセル開度（又は吸気圧）等に基づき基本噴射量を求め、これを水温、吸気温等の各種パラメータによって補正して噴射燃料量を算出する。この噴射燃料量に対応した時間にわたり燃料噴射弁１３に通電して燃料を噴射させる。また、点火時期制御では、エンジン回転速度、吸気圧等のエンジン負荷に基づき基本点火時期を演算し、これを各種補正値によって補正することにより最終点火時期を求める。そして、この最終点火時期に従ってイグナイタ１４を駆動制御して点火プラグ１６に点火させる。
【００３０】
次に、ＥＣＵ３５によって実行されるエンジン１２の自動停止処理及び自動始動処理について、図２のフローチャートに従って説明する。
ＥＣＵ３５はまずステップ１１０において、自動停止条件が成立しているかどうかを判定する。ここで、自動停止条件には、バッテリ温度Ｔが予め定めた上限値Ｔｍａｘ（例えば７５℃）よりも低いことが必須の条件として含まれている。その他の自動停止条件としては、例えば、シフトレバーのポジションに関して、非走行レンジであるＰ（パーキング）レンジ又はＮ（ニュートラル）レンジが選択されていることが挙げられる。また、Ｄ（ドライブ）レンジが選択され、かつブレーキ圧が所定値以上となっていることが挙げられる。なお、前記必須の条件を除くものについては一例に過ぎず、適宜に変更可能である。また、他の条件を自動停止条件として加えてもよい。
【００３１】
ステップ１１０において自動停止条件が成立していないと、自動停止始動処理ルーチンを一旦終了し、成立しているとステップ１２０においてエンジン１２の自動停止処理を行う。例えば、燃料噴射弁１３からの燃料噴射を停止させ、さらに点火プラグ１６による混合気の点火を停止させる。これらの停止により、エンジン１２の運転が自動的に停止される。また、電磁クラッチ１９への通電を停止する。この通電停止より電磁クラッチ１９が切断状態となり、クランクプーリ２１及びクランク軸１７間が動力非伝達状態となる。
【００３２】
さらに、高電圧バッテリ３１の状態に関する所定の条件が成立している場合には、補機２２の負荷等が考慮されたトルクでＭＧ２３の入出力軸２６が回転するように、インバータ２９に対してスイッチング信号を出力する。所定の条件しては、例えば、高電圧バッテリ３１の電圧及び温度がともに良好であること、ＳＯＣ（バッテリの充電状態）が一定値以上であること等である。この信号に応じたインバータ２９の通電制御により、高電圧バッテリ３１からＭＧ２３に電力が供給され、同ＭＧ２３が電動機として作動する。入出力軸２６の回転は、第２プーリ２７、伝動ベルト２８、第１プーリ２５等を通じて動力入力軸２４に伝達され、補機２２が駆動される。この際、クランクプーリ２１はクランク軸１７上を空回りする。ＭＧ２３はクランク軸１７を駆動する必要がなく、その分、ＭＧ２３にかかる負荷が軽減される。このように自動停止中には、それまでエンジン１２によって駆動されていた補機２２が、高電圧バッテリ３１からの電力供給を受けるＭＧ２３によって駆動される。
【００３３】
次に、ステップ１３０において、バッテリ温度センサ３２によるバッテリ温度Ｔを読込み、ステップ１４０において、前記バッテリ温度Ｔに基づき制限時間ｔ０を算出及び設定する。ここで、制限時間ｔ０は、自動停止の時間（自動停止時間ｔ）を制限するために用いるもので、その算出に際しては例えば図３に示すマップを用いる。このマップには、バッテリ温度Ｔと制限時間ｔ０との関係が予め規定されている。具体的には、バッテリ温度Ｔが第１所定値Ｔ１よりも低い領域では、制限時間ｔ０は一定の値αである。また、バッテリ温度Ｔが第１所定値Ｔ１以上の領域では、制限時間ｔ０はバッテリ温度Ｔが高くなるに従い短くなる。そして、このマップからバッテリ温度Ｔに対応する制限時間ｔ０を求め、これをメモリ（ＲＡＭ）に記憶する。なお、前記マップに代えて所定の演算式に従って制限時間ｔ０を算出してもよい。このように、ＥＣＵ３５は、バッテリ温度Ｔに応じて制限時間ｔ０を変更する制限時間変更手段として機能する。
【００３４】
続いて、図２のステップ１５０において、自動停止条件の成立後の経過時間、すなわち自動停止処理が行われている時間（自動停止時間ｔ）を計時するためのカウンタを０にリセットする。ステップ１６０において、自動始動条件が成立していないかどうかを判定する。ここで、自動始動条件としては、上記自動停止処理中の車両１１において、例えば、アクセルペダルが踏まれること、ブレーキペダルが戻されること等である。ステップ１６０の判定条件が満たされている（自動始動条件未成立）場合には、ステップ１７０において前記カウンタを所定値、例えば「１」インクリメントする。
【００３５】
そして、ステップ１８０において、カウンタによって計時された自動停止時間ｔが、前記ステップ１４０で設定した制限時間ｔ０よりも大きいかどうかを判定する。この判定条件が満たされていない（ｔ０≧ｔ）と、前記ステップ１６０へ戻る。従って、自動始動条件が未成立である場合には、自動停止条件が成立してから制限時間ｔ０が経過するまで自動停止処理が継続されることとなる。
【００３６】
自動停止時間ｔが制限時間ｔ０を経過することにより前記ステップ１８０の判定条件が満たされた場合、又は自動始動条件の成立によりステップ１６０の判定条件が満たされなくなった場合には、ステップ１９０へ移行して自動始動処理を行う。例えば、電磁クラッチ１９に通電して同電磁クラッチ１９を接続するとともに、インバータ２９に電流指令を出力してＭＧ２３を駆動する。この駆動により、ＭＧ２３の入出力軸２６の回転が第２プーリ２７、伝動ベルト２８、クランクプーリ２１等を介してクランク軸１７に伝達される。ＭＧ２３からエンジン１２の始動に十分なトルクが伝達され、クランク軸１７が強制的に回転されてクランキングが行われる。この際、第１プーリ２５も回転するため、同時に補機２２も駆動される。エンジン回転速度が所定値に達すると、始動時の燃料噴射制御と点火時期制御とを実行してエンジン１２を自動始動させる。ステップ１９０の処理を経た後、自動停止始動処理ルーチンを一旦終了する。このように、高電圧バッテリ３１からの電力供給によりＭＧ２３が駆動され、自動停止中のエンジン１２が自動始動される。
【００３７】
なお、クランキングが終了してエンジン１２が始動した後は、通常の燃料噴射制御、点火時期制御等を行う。ここで、エンジン１２の自動停止中等に高電圧バッテリ３１からＭＧ２３へ電力が供給されることで、高電圧バッテリ３１が放電されてＳＯＣが低下する。そのため、自動始動後のエンジン運転中であってＳＯＣが低下している場合にはＭＧ２３を発電機として機能させ、その発電によって生じた電気エネルギを高電圧バッテリ３１に蓄電（充電）する。すなわち、車両１１の走行状態に応じて発電して高電圧バッテリ３１を充電する。前記放電により低下した高電圧バッテリ３１のＳＯＣが、この充電により回復される。
【００３８】
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）エンジン１２の自動停止中における高電圧バッテリ３１の放電も、自動始動後における高電圧バッテリ３１の充電も発熱をともなうため、自動停止及び自動始動の繰返しにより充放電が繰返されることで、高電圧バッテリ３１の温度が上昇してゆく。この温度上昇の程度、すなわち発熱の程度は、充電にともなうＳＯＣの回復幅、つまり放電にともなうＳＯＣの低下幅によって異なる。これらの低下幅や回復幅が大きいほど多く発熱し、バッテリ温度Ｔが高くなる。従って、自動停止時間ｔの長さによって高電圧バッテリ３１における充放電量、ＳＯＣの変化幅、発熱量等が異なり、バッテリ温度Ｔの上昇度合が異なる。
【００３９】
これに対し、第１実施形態ではバッテリ温度Ｔに応じて制限時間ｔ０を変更するようにしている。そのため、前記のようにバッテリ温度Ｔを制限時間ｔ０に反映して、エンジン１２の自動停止時間ｔをバッテリ温度Ｔに応じた値にすることで、高電圧バッテリ３１の充放電にともなうバッテリ温度Ｔの上昇度合を抑えることが可能となる。その結果、バッテリ温度Ｔが上限値Ｔｍａｘに達するまでの時間を長くして、自動停止の機会を増やすことが可能となる。また、これにともない乗員に対し、自動停止の禁止による違和感を与えないようにすることができる。
【００４０】
（２）特に、Ｔ１≦Ｔの領域では、バッテリ温度Ｔが高くときには、低いときに比べて制限時間ｔ０を短くしている。この設定により、バッテリ温度Ｔが高いときには低いときよりも高電圧バッテリ３１の放電量が少なくなり、ＳＯＣの低下幅及び回復幅が小さくなる。従って、これらの高電圧バッテリ３１の放電及び充電にともなう発熱量は、Ｔ１≦Ｔの領域に関しても、制限時間ｔ０をバッテリ温度Ｔにかかわらず一定（例えば値α）とした場合に比べて少なくなり、バッテリ温度Ｔの上昇が抑制される。その結果、バッテリ温度Ｔが高くなるに従い個々の自動停止時間ｔが短くなるものの、自動停止の機会（回数）を増やすことができ、エコランのメリットを十分得ることができるようになる。
【００４１】
（３）バッテリ温度Ｔが第１所定値Ｔ１以上の領域では、そのバッテリ温度Ｔが高くなるに従い制限時間ｔ０を短くすることで、自動停止時間ｔを短くしている。このため、バッテリ温度Ｔが高くなるに従いその上昇度合を効果的に緩やかにして、上限値Ｔｍａｘに達するまでの時間を長くすることができる。
【００４２】
ここで、バッテリ温度Ｔにかかわらず制限時間ｔ０を一定の値とした場合において、そのバッテリ温度Ｔの変化を図４に二点鎖線（比較例参照）で示す。比較例では、比較的短い時間でバッテリ温度Ｔが上限値Ｔｍａｘに達する。そのため、その後は自動停止が禁止されて、その機会（回数）が制限される。
【００４３】
また、制限時間ｔ０をバッテリ温度Ｔが高くなるに従い短くした場合において、そのバッテリ温度Ｔの変化を図４に実線（実施例参照）で示す。同図４においては、例えばタイミングｔ１〜ｔ２の期間、ｔ３〜ｔ４の期間、ｔ５〜ｔ６の期間等に自動停止が行われてＳＯＣが低下する。これらの各期間の時間は制限時間ｔ０に相当する。図４から明らかなように、実施例では、バッテリ温度Ｔが高くなるに従い自動停止が小刻みに行われ、自動停止時間ｔが次第に短くなってゆく。このため、バッテリ温度Ｔが高い領域では、その上昇度合が比較例よりも小さくなって、すなわち、温度上昇がなだらかになって、上限値Ｔｍａｘに達するまでの時間が長くなる。その結果、自動停止の機会を効果的に増やすことができる。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態について説明する。第２実施形態の第１実施形態との主な相違点は、図１において二点鎖線で示すように、高電圧バッテリ３１の電流ｉを検出するための電流センサ３６が設けられている点、自動停止始動処理ルーチンにおいて制限時間ｔ０に代えて高電圧バッテリ３１の制限放電量ｄ０が用いられている点である。ここで、制限放電量ｄ０は、高電圧バッテリ３１の放電量、すなわちＳＯＣの使用幅を制限するために用いられるものである。
【００４５】
次に、この自動停止始動処理ルーチンについて図６に従って説明する。なお、第１実施形態で説明した同様の処理については、同一のステップ数を付して、詳しい説明を省略する。
【００４６】
ＥＣＵ３５はステップ１１０，１２０，１３０の処理を順に経た後、ステップ１４５において、ステップ１３０でのバッテリ温度Ｔに基づき制限放電量ｄ０を算出及び設定する。制限放電量ｄ０の算出に際しては、例えば図５に示すマップを用いる。このマップには、バッテリ温度Ｔと制限放電量ｄ０との関係が予め規定されている。具体的には、バッテリ温度Ｔが第２所定値Ｔ２よりも低い領域では、制限放電量ｄ０は一定の値βである。また、バッテリ温度Ｔが第２所定値Ｔ２以上の領域では、制限放電量ｄ０はバッテリ温度Ｔが高くなるに従い少なくなる。そして、このマップからバッテリ温度Ｔに対応する制限放電量ｄ０を求め、これをメモリ（ＲＡＭ）に記憶する。なお、前記マップに代えて所定の演算式に従って制限放電量ｄ０を算出してもよい。このように、ＥＣＵ３５はバッテリ温度Ｔに応じて制限放電量ｄ０を変更する制限放電量変更手段として機能する。
【００４７】
続いて、図６のステップ１５５において、前回の自動停止時に求めた放電量ｄを０にリセットする。ステップ１６０において、自動始動条件が成立していない（未成立）かどうかを判定し、成立していない場合（ステップ１６０：ＹＥＳ）には、ステップ１７５で今回の自動停止にともなう放電量ｄを算出する。例えば、電流センサ３６によって検出された高電圧バッテリ３１の電流ｉを一定時間毎に読込んで積算することで、その積算値を放電量ｄとすることができる。
【００４８】
そして、ステップ１８５において、前記ステップ１７５での放電量ｄが前記ステップ１４５で設定した制限放電量ｄ０よりも大きいかどうかを判定する。この判定条件が満たされていない（ｄ０≧ｄ）と、未だ放電の余地があることから前記ステップ１６０へ戻る。従って、自動始動条件が未成立である場合には、自動停止条件成立後の放電量ｄが制限放電量ｄ０よりも多くなるまで自動停止処理が継続されることとなる。
【００４９】
前記ステップ１８５の判定条件が満たされた場合、又は自動始動条件の成立によりステップ１６０の判定条件が満たされなくなった場合には、ステップ１９０へ移行して自動始動処理を行う。このように、自動始動条件が成立すると、自動停止中のエンジン１２が高電圧バッテリ３１からの電力供給により自動始動される。また、自動始動条件が成立する前に、電力供給にともなう高電圧バッテリ３１の放電量ｄが制限放電量ｄ０に達した場合にも、自動停止中のエンジン１２は、高電圧バッテリ３１から電力供給を受けたＭＧ２３により自動始動される。ステップ１９０の処理を経た場合、又はステップ１１０の判定条件が満たされていない場合には、自動停止始動処理ルーチンを一旦終了する。
【００５０】
以上詳述した第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（４）エンジン１２の自動停止中における高電圧バッテリ３１の放電も、エンジン１２の自動始動後における高電圧バッテリ３１の充電も発熱をともなうため、エンジン１２の自動停止及び自動始動の繰返しにより充放電が繰返されることで、バッテリ温度Ｔが上昇してゆく。この温度上昇の程度、すなわち発熱の程度は、充電にともなうＳＯＣの回復幅、つまり放電にともなうＳＯＣの低下幅によって異なる。これらの低下幅や回復幅が大きいほど多く発熱し、バッテリ温度Ｔが高くなる。従って、高電圧バッテリ３１の放電量に応じてＳＯＣの変化幅、発熱量等が異なり、バッテリ温度Ｔの上昇度合が異なる。
【００５１】
これに対し、第２実施形態ではバッテリ温度Ｔに応じて制限放電量ｄ０を変更している。そのため、前記のようにバッテリ温度Ｔを制限放電量ｄ０に反映して、高電圧バッテリ３１の放電量ｄをバッテリ温度Ｔに応じた値にすることで、高電圧バッテリ３１の充放電にともなうバッテリ温度Ｔの上昇度合を抑えることが可能となる。その結果、バッテリ温度Ｔが上限値Ｔｍａｘに達するまでの時間を長くして、自動停止の機会を増やすことが可能となる。また、これにともない乗員に対し、自動停止の禁止による違和感を与えないようにすることができる。
【００５２】
（５）特に、Ｔ２≦Ｔの領域では、バッテリ温度Ｔが高いときには、低いときに比べて制限放電量ｄ０を少なくしている。この設定により、バッテリ温度Ｔが高いときには低いときよりも高電圧バッテリ３１の放電量ｄが抑えられて、ＳＯＣの低下幅及び回復幅が小さくなる。従って、高電圧バッテリ３１の放電及び充電にともなう発熱量は、Ｔ２≦Ｔの領域に関しても、制限放電量ｄ０をバッテリ温度Ｔにかかわらず一定の値βとした場合に比べて少なくなり、バッテリ温度Ｔの上昇が抑制される。その結果、バッテリ温度Ｔが高いときには低いときよりも放電量ｄが少なくなり、第１実施形態と同様に個々の自動停止時間ｔが短くなる。しかし、自動停止の機会（回数）を増やすことができ、エコランのメリットを十分に得ることができるようになる。
【００５３】
（６）バッテリ温度Ｔが第２所定値Ｔ２以上の領域では、そのバッテリ温度Ｔが高くなるに従い制限放電量ｄ０を少なくすることで放電量ｄを少なくしている。そのため、バッテリ温度Ｔが高くなるに従いその上昇度合を効果的に緩やかにして、上限値Ｔｍａｘに達するまでの時間を長くすることができる。その結果、自動停止の機会を効果的に増やすことができる。
【００５４】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・第１実施形態では、図３のＴ１＞Ｔの領域において、制限時間ｔ０をバッテリ温度Ｔにかかわらず一定の値αとした。これに代えて、同領域に関してもバッテリ温度Ｔが高いときには低いときよりも制限時間ｔ０を短くしてもよい。
【００５５】
・図３のＴ１≦Ｔの領域を複数の領域に分け、その分けた領域毎に制限時間ｔ０を設定してもよい。この場合、バッテリ温度Ｔが高い領域ほど制限時間ｔ０を短くする。
【００５６】
・図３のＴ１≦Ｔの領域において、バッテリ温度Ｔに対する制限時間ｔ０の変化度合をバッテリ温度Ｔに応じて異ならせてもよい。すなわち、同領域におけるマップの特性を非線形に変更してもよい。
【００５７】
・第２実施形態では、図５のＴ２＞Ｔの領域において、制限放電量ｄ０をバッテリ温度Ｔにかかわらず一定の値βとした。これに代えて、同領域に関してもバッテリ温度Ｔが高いときには低いときよりも制限放電量ｄ０を少なくしてもよい。
【００５８】
・図５のＴ２≦Ｔの領域を複数の領域に分け、その分けた領域毎に制限放電量ｄ０を設定してもよい。この場合、バッテリ温度Ｔが高い領域ほど制限放電量ｄ０を少なくする。
【００５９】
・図５のＴ２≦Ｔの領域において、バッテリ温度Ｔに対する制限放電量ｄ０の変化度合をバッテリ温度Ｔに応じて異ならせてもよい。すなわち、同領域におけるマップの特性を非線形に変更してもよい。
【００６０】
・第１実施形態の内容と第２実施形態の内容とを組合わせてもよい。すなわち、（ａ）自動停止時間ｔが制限時間ｔ０に達すること、（ｂ）放電量ｄが制限放電量ｄ０に達すること、のいずれかが先に満たされた場合に自動始動処理を行うようにする。この場合、バッテリ温度Ｔに応じて制限時間ｔ０及び放電量ｄを可変にすることについては、第１及び第２の実施形態と同様である。
【００６１】
・本発明は、モータによってエンジンを始動させるが、車輪を駆動しないタイプのエコランシステムを有する車両に適用できる。また、モータによってエンジンを始動させるとともに車輪を駆動するタイプのエコランシステムを有する車両（前記実施形態に相当）に適用できる。
【００６２】
その他、前記各実施形態から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに記載する。
（Ａ）請求項２に記載の車両の制御装置において、前記制限時間変更手段は、前記バッテリの温度が第１所定値以上の領域では、同温度が高くなるに従い前記停止の制限時間を短くする。
【００６３】
上記の構成によれば、バッテリ温度が高くなるに従い停止時間を短くすることで、バッテリ温度が高くなるに従いその上昇度合を緩やかにでき、停止の機会を効果的に増やすことができる。
【００６４】
（Ｂ）請求項４に記載の車両の制御装置において、前記制限放電量変更手段は、前記バッテリの温度が第２所定値以上の領域では、同温度が高くなるに従い前記バッテリの制限放電量を少なくする。
【００６５】
上記の構成によれば、バッテリ温度が高くなるに従い放電量を少なくすることで停止時間を短くし、バッテリ温度が高くなるに従いその上昇度合を緩やかにでき、停止の機会を効果的に増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両の制御装置の第１実施形態についてその構成を示す略図。
【図２】エンジンの自動停止及び自動始動を制御する手順を説明するフローチャート。
【図３】制限時間ｔ０の決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図４】バッテリ温度及びＳＯＣの変化を示すタイミングチャート。
【図５】第２実施形態において、制限放電量の決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図６】エンジンの自動停止及び自動始動を制御する手順を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１１…車両、１２…エンジン、２２…補機、３１…高電圧バッテリ、３２…バッテリ温度センサ、３５…ＥＣＵ、Ｔ…バッテリ温度、ｔ０…制限時間、ｔ…自動停止時間、ｄ０…制限放電量、ｄ…放電量、Ｔｍａｘ…上限値。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention stops the engine when the stop condition is satisfied, drives the auxiliary machine by supplying power from the battery, starts the engine by supplying power from the battery when the predetermined condition is satisfied, and The present invention relates to a control device for a vehicle that generates power according to a running state and charges a battery.
[0002]
[Prior art]
As one form of a vehicle drive device, a configuration in which a motor generator (MG) is connected to an engine is known. In this vehicle drive device, the MG and the auxiliary machine are coupled by a power transmission mechanism such as a pulley and a belt, and the power transmission mechanism is coupled to an engine crankshaft via a clutch. Therefore, when the clutch is connected, the auxiliary machine can be driven by the engine, and when the clutch is disconnected, the auxiliary machine can be driven only by the MG.
[0003]
This vehicle drive device has been conventionally used in an economy running system (hereinafter referred to as an “eco-run system”). The eco-run system is an automatic stop / start system that automatically stops the engine when the vehicle stops running (stops) at an intersection, etc., for the purpose of improving fuel economy, etc., and automatically starts the engine when starting operation. is there. In this eco-run system, the clutch is disengaged while the engine is automatically stopped. The MG is driven by power supply from the battery, and the rotation is transmitted to the auxiliary machine via the power transmission mechanism. Further, when the engine is automatically started, a clutch is connected, and the crankshaft of the engine is forcibly rotated (cranked) by MG. After the automatic start, the electric energy generated by the MG is stored in the battery.
[0004]
Therefore, during the automatic stop, the battery is discharged by the power supply to the MG and the SOC (battery charge state) is lowered. After the automatic start, the battery is charged and the SOC is recovered.
[0005]
By the way, the battery generates heat with discharge during automatic stop, and generates heat with charging during operation after automatic start. These heat generations are mainly due to Joule heat when current flows through the conductor. And by repeating charging and discharging, the temperature of the battery rises with time due to the heat generation, causing the life of the battery to be shortened.
[0006]
In response to this, for example, in Japanese Patent Publication No. 3-46656, the engine is automatically stopped only when the battery temperature is within a setting range suitable for the use condition of the battery, that is, the battery temperature is out of the setting range. In that case, it is proposed to prohibit the automatic stop.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the technique of the above-mentioned publication, the engine is automatically stopped and automatically started regardless of the battery temperature until the battery temperature exceeds the upper limit value of the setting range. For this reason, the battery temperature reaches the upper limit of the setting range in a relatively short time due to repeated automatic stop and automatic start, and thereafter, automatic stop is prohibited until the battery temperature falls and falls within the setting range again. The Rukoto. As a result, the opportunity for automatic stop is greatly limited, the entire automatic stop time is shortened, and effects such as improvement in fuel consumption due to the automatic stop cannot be sufficiently obtained.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can suppress the degree of increase in battery temperature accompanying charging / discharging of a battery and increase the chance of engine stop. It is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
The invention according to claim 1 is applied to a vehicle including an engine, a battery that supplies electric power for driving an auxiliary machine and starting the engine, and temperature detection means that detects the temperature of the battery. ,in front According to the establishment of the stop condition including that the temperature of the battery by the temperature detecting means is lower than the upper limit value The engine Stop, drive the auxiliary machine by supplying power from the battery, and when the engine stop time reaches a predetermined time limit, start the stopped engine by supplying power from the battery; It generates electricity according to the running state of the vehicle after the start The reduction in the SOC of the battery, which has been discharged and reduced due to the power supply for driving the auxiliary machine or the like while the engine is stopped, is recovered. The vehicle control apparatus is configured to charge the battery, and further includes time limit changing means for shortening the time limit for stopping when the temperature of the battery by the temperature detecting means is high than when the temperature is low. . Here, the running state of the vehicle after the start includes not only the running of the vehicle but also the running stop.
[0010]
According to the above configuration, the engine is stopped when the stop condition including that the temperature of the battery is lower than the upper limit value is satisfied. During this stop, the auxiliary machine is driven by the power supply from the battery. When the engine stop time reaches a predetermined time limit, the stopped engine is started by supplying power from the battery even if the engine start condition is not satisfied. This time limit is based on the temperature of the battery detected by the temperature detection means, When the temperature is high, it is shorter than when it is low It is changed by the time limit changing means.
[0011]
Here, when the engine is stopped or the like, the battery is discharged by supplying electric power for driving the auxiliary machine or the like, and the state of charge (SOC) is lowered. However, after starting, power is generated according to the running state of the vehicle, and the battery is charged. By this charging, the range of decrease in the SOC of the battery is recovered. Since both the charging and the discharging described above generate heat, the battery temperature rises by repeating charging and discharging by repeatedly stopping and starting the engine. The degree of this temperature rise, that is, the degree of heat generation, varies depending on the SOC recovery width associated with charging, that is, the SOC decrease width associated with discharging. The greater the decrease or recovery width, the more heat is generated and the battery temperature increases.
[0012]
Therefore, the amount of charge / discharge in the battery, the range of change in the SOC, the amount of heat generation, and the like differ depending on the length of engine stop time, and the degree of increase in battery temperature varies. However, by reflecting the battery temperature in the time limit as described above and setting the engine stop time to a value corresponding to the battery temperature, it is possible to suppress the increase in the battery temperature due to charging / discharging of the battery. As a result, the time until the battery temperature reaches the upper limit value can be lengthened to increase the chance of stopping the engine. Further, it is possible to prevent the passenger from feeling uncomfortable due to the prohibition of the engine stop.
[0014]
More According to the above configuration, when the battery temperature is high, the engine stop limit time is shortened compared to when the battery temperature is low, so that the amount of discharge of the battery is reduced, and the reduction range and the recovery range of the SOC are reduced. Therefore, the amount of heat generated by discharging and charging these batteries is reduced compared to the case where the time limit is constant regardless of the battery temperature, and the rise in battery temperature is suppressed. As a result, when the battery temperature is high, the individual engine stop time is shorter than when the battery temperature is low, but the opportunity (number of times) of engine stop can be increased.
[0015]
The invention according to claim 2 is applied to a vehicle including an engine, a battery that supplies electric power for driving an auxiliary machine and starting the engine, and temperature detection means that detects the temperature of the battery. ,in front According to the establishment of the stop condition including that the temperature of the battery by the temperature detecting means is lower than the upper limit value The engine Stopping and driving the auxiliary machine by supplying power from the battery, and when the discharge amount of the battery reaches a predetermined limit discharge amount, the stopped engine is started by supplying power from the battery, Furthermore, it generates electricity according to the running state of the vehicle after the start. The reduction in the SOC of the battery, which has been discharged and reduced due to the power supply for driving the auxiliary machine or the like while the engine is stopped, is recovered. A control device for a vehicle that charges the battery, further comprising: a limited discharge amount changing unit that reduces the limited discharge amount of the battery when the temperature of the battery by the temperature detecting unit is high than when the battery temperature is low. And Here, the running state of the vehicle after the start includes not only the running of the vehicle but also the running stop.
[0016]
According to the above configuration, the engine is stopped when the stop condition including that the temperature of the battery is lower than the upper limit value is satisfied. During this stop, the auxiliary machine is driven by the power supply from the battery. When the discharge amount of the battery accompanying the power supply reaches a predetermined limit discharge amount, the stopped engine is started by the power supply from the battery even if the engine start condition is not satisfied. This limited discharge amount is based on the temperature of the battery detected by the temperature detection means, To be less when the temperature is high than when it is low It is changed by the limit discharge amount changing means.
[0017]
Here, when the engine is stopped, etc., the battery is discharged by the power supply for driving the auxiliary machine or the like, and the SOC is lowered. However, after starting, power is generated according to the running state of the vehicle, and the battery is charged. By this charging, the range of decrease in the SOC of the battery is recovered. Since both the charging and the discharging described above generate heat, the battery temperature rises by repeating charging and discharging by repeatedly stopping and starting the engine. The degree of this temperature rise, that is, the degree of heat generation, varies depending on the SOC recovery width associated with charging, that is, the SOC decrease width associated with discharging. The greater the decrease or recovery width, the more heat is generated and the battery temperature increases.
[0018]
Therefore, the amount of charge, the change range of the SOC, the amount of heat generation, and the like vary depending on the amount of discharge of the battery, and the degree of increase in battery temperature varies. However, by reflecting the battery temperature in the limited discharge amount as described above and setting the battery discharge amount to a value corresponding to the battery temperature, it is possible to suppress the increase in battery temperature due to battery charge / discharge. It becomes. As a result, it is possible to lengthen the time until the battery temperature reaches the upper limit value and increase the chance of stopping. Further, it is possible to prevent the passenger from feeling uncomfortable due to the prohibition of the engine stop.
[0020]
More According to the above configuration, when the battery temperature is high, the amount of limited discharge is reduced compared to when the battery temperature is low, so that the reduction range and recovery range of the SOC are reduced. Therefore, the amount of heat generated by discharging and charging the battery is reduced compared to the case where the limited discharge amount is constant regardless of the battery temperature, and the rise in battery temperature is suppressed. As a result, when the battery temperature is high, the amount of discharge is less than when the battery temperature is low, and the individual engine stop time is shortened, but the opportunity (number of times) of engine stop can be increased.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0022]
As shown in FIG. 1, a vehicle 11 is equipped with an engine 12 as a prime mover. In the engine 12, the fuel / air mixture injected from the fuel injection valve 13 is compressed by a piston in a combustion chamber (not shown). A high voltage is output from the ignition coil 15 to the spark plug 16 based on the drive signal from the igniter 14, and the air-fuel mixture is ignited by the electric spark of the spark plug 16 to explode and burn. The piston is reciprocated by the high-temperature and high-pressure combustion gas generated at this time, and the crankshaft 17 that is the output shaft is rotationally driven to obtain the driving force (torque) of the engine 12.
[0023]
The rotation of the crankshaft 17 is changed by the transmission 18, and the rotation after the change is transmitted to drive wheels (not shown). A crank pulley 21 is attached to the crankshaft 17 via an electromagnetic clutch 19. When the electromagnetic clutch 19 is energized, the crankshaft 17 and the crank pulley 21 are connected so as to be integrally rotatable, and power can be transmitted between the two 17 and 21. When the energization of the electromagnetic clutch 19 is stopped, the connection is released and the power transmission between the crankshaft 17 and the crank pulley 21 is interrupted.
[0024]
In the vicinity of the engine 12, an auxiliary machine 22 and a motor generator (hereinafter referred to as “MG”) 23 are arranged. Examples of the auxiliary machine 22 include a power steering pump, an air conditioner compressor, an engine oil pump, and an engine water pump. A first pulley 25 is attached to the power input shaft 24 of the auxiliary machine 22.
[0025]
The MG 23 operates as an electric motor when the auxiliary machine 22 is driven while the engine 12 is automatically stopped, or when the engine 12 is automatically started. Here, the automatic stop is a stop mode different from a normal stop by a driver's switch operation. For example, the engine 12 is used for the purpose of improving fuel consumption during a temporary vehicle stop such as waiting for a signal while the vehicle is running. Is to automatically stop the operation. Further, the automatic start is a mode of start different from the normal start by the driver's switch operation, and the operation of the engine 12 is automatically restarted in response to the start request of the driver during the automatic stop described above. It is.
[0026]
Further, the MG 23 operates as an alternator (generator) that is driven by the engine 12 to generate electric power during operation of the engine 12. A second pulley 27 is attached to the input / output shaft 26 of the MG 23. A transmission belt 28 is stretched around the first and second pulleys 25 and 27 and the crank pulley 21. With this transmission belt 28, power transmission from the crankshaft 17 to the auxiliary machine 22, power transmission from the MG 23 to the auxiliary machine 22, and power transmission between the crankshaft 17 and the MG 23 are possible. These forms of power transmission are switched by engaging and disengaging the electromagnetic clutch 19.
[0027]
A high voltage battery 31 is connected to the MG 23 via an inverter 29. The high voltage battery 31 is provided with a battery temperature sensor 32 as temperature detection means for detecting the temperature (battery temperature T). The battery temperature sensor 32 is preferably one that directly detects the temperature of the battery liquid, but may be one that measures the temperature of the case outer wall of the high-voltage battery 31. The inverter 29 makes the supply of electrical energy from the high voltage battery 31 to the MG 23 variable by a switching operation, and makes the rotation speed of the MG 23 variable. Further, the inverter 29 supplies the power generated by the MG 23 to the high voltage battery 31 by a switching operation. The high voltage battery 31 is exclusively used as a power source for driving the MG 23, and stores (charges) the generated electric power when the MG 23 operates as a generator. A low voltage battery 34 is connected to the high voltage battery 31 via a DC / DC converter 33 which is a kind of converter. The low voltage battery 34 is used as a power source for driving an ECU 35 and the like which will be described later. The DC / DC converter 33 steps down the voltage of the high voltage battery 31 and charges the low voltage battery 34.
[0028]
An electronic control unit (ECU) 35 is used in the vehicle 11 in order to control each part of the engine 12, the electromagnetic clutch 19, the inverter 29, and the like. The ECU 35 is configured around a microcomputer, and a central processing unit (CPU) performs arithmetic processing according to a control program, initial data, a control map, and the like stored in a read-only memory (ROM). Various controls are executed based on this. The calculation result by the CPU is temporarily stored in a random access memory (RAM).
[0029]
Examples of the control of each part of the engine 12 include fuel injection control and ignition timing control. In the fuel injection control, the ECU 35 obtains a basic injection amount based on the operating state of the engine 12, for example, the engine speed, the accelerator opening (or intake pressure), etc., and corrects this by various parameters such as water temperature and intake air temperature. Calculate the amount of fuel. The fuel injection valve 13 is energized for a time corresponding to the amount of injected fuel to inject fuel. In the ignition timing control, the basic ignition timing is calculated based on the engine load such as the engine speed and the intake pressure, and the final ignition timing is obtained by correcting the basic ignition timing with various correction values. The igniter 14 is driven and controlled to ignite the spark plug 16 according to the final ignition timing.
[0030]
Next, the automatic stop process and automatic start process of the engine 12 executed by the ECU 35 will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step 110, the ECU 35 first determines whether an automatic stop condition is satisfied. Here, the automatic stop condition includes an essential condition that the battery temperature T is lower than a predetermined upper limit value Tmax (for example, 75 ° C.). Other automatic stop conditions include, for example, that the P (parking) range or N (neutral) range, which is a non-traveling range, is selected for the position of the shift lever. In addition, the D (drive) range is selected and the brake pressure is equal to or higher than a predetermined value. In addition, what remove | excludes the said essential conditions is only an example, and can be changed suitably. Other conditions may be added as automatic stop conditions.
[0031]
If the automatic stop condition is not satisfied in step 110, the automatic stop start processing routine is once ended. If it is satisfied, the engine 12 is automatically stopped in step 120. For example, fuel injection from the fuel injection valve 13 is stopped, and ignition of the air-fuel mixture by the spark plug 16 is stopped. Due to these stops, the operation of the engine 12 is automatically stopped. Further, the energization of the electromagnetic clutch 19 is stopped. From this energization stop, the electromagnetic clutch 19 is disconnected, and the power transmission between the crank pulley 21 and the crankshaft 17 is not performed.
[0032]
Further, when a predetermined condition regarding the state of the high voltage battery 31 is established, the inverter 29 is controlled so that the input / output shaft 26 of the MG 23 rotates with a torque that takes into account the load of the auxiliary machine 22 and the like. Outputs a switching signal. The predetermined conditions include, for example, that the voltage and temperature of the high-voltage battery 31 are both good and that the SOC (battery charge state) is a certain value or more. By energization control of the inverter 29 according to this signal, power is supplied from the high voltage battery 31 to the MG 23, and the MG 23 operates as an electric motor. The rotation of the input / output shaft 26 is transmitted to the power input shaft 24 through the second pulley 27, the transmission belt 28, the first pulley 25, etc., and the auxiliary machine 22 is driven. At this time, the crank pulley 21 idles on the crankshaft 17. The MG 23 does not need to drive the crankshaft 17, and the load on the MG 23 is reduced accordingly. Thus, during the automatic stop, the auxiliary machine 22 that has been driven by the engine 12 until then is driven by the MG 23 that receives power supply from the high-voltage battery 31.
[0033]
Next, in step 130, the battery temperature T by the battery temperature sensor 32 is read. In step 140, the time limit t0 is calculated and set based on the battery temperature T. Here, the time limit t0 is used to limit the time of automatic stop (automatic stop time t), and a map shown in FIG. 3 is used for the calculation. In this map, the relationship between the battery temperature T and the time limit t0 is defined in advance. Specifically, in the region where the battery temperature T is lower than the first predetermined value T1, the time limit t0 is a constant value α. In the region where the battery temperature T is equal to or higher than the first predetermined value T1, the limit time t0 becomes shorter as the battery temperature T becomes higher. Then, a time limit t0 corresponding to the battery temperature T is obtained from this map and stored in a memory (RAM). Note that the time limit t0 may be calculated according to a predetermined arithmetic expression instead of the map. Thus, the ECU 35 functions as a time limit changing unit that changes the time limit t0 according to the battery temperature T.
[0034]
Subsequently, in step 150 of FIG. 2, a counter for counting the elapsed time after the automatic stop condition is satisfied, that is, the time during which the automatic stop process is performed (automatic stop time t) is reset to zero. In step 160, it is determined whether the automatic start condition is not satisfied. Here, the automatic start condition is, for example, that the accelerator pedal is stepped on, the brake pedal is returned, or the like in the vehicle 11 that is undergoing the automatic stop process. If the determination condition in step 160 is satisfied (the automatic start condition is not satisfied), the counter is incremented by a predetermined value, for example, “1” in step 170.
[0035]
In step 180, it is determined whether the automatic stop time t counted by the counter is greater than the time limit t0 set in step 140. If this determination condition is not satisfied (t0 ≧ t), the process returns to step 160. Therefore, when the automatic start condition is not satisfied, the automatic stop process is continued until the time limit t0 elapses after the automatic stop condition is satisfied.
[0036]
If the determination condition of step 180 is satisfied when the automatic stop time t has passed the time limit t0, or if the determination condition of step 160 is not satisfied due to the establishment of the automatic start condition, the routine proceeds to step 190. Then, the automatic start process is performed. For example, the electromagnetic clutch 19 is energized to connect the electromagnetic clutch 19, and a current command is output to the inverter 29 to drive the MG 23. By this driving, the rotation of the input / output shaft 26 of the MG 23 is transmitted to the crankshaft 17 via the second pulley 27, the transmission belt 28, the crank pulley 21 and the like. Torque sufficient for starting the engine 12 is transmitted from the MG 23, and the crankshaft 17 is forcibly rotated to perform cranking. At this time, since the first pulley 25 also rotates, the auxiliary machine 22 is simultaneously driven. When the engine rotational speed reaches a predetermined value, the engine 12 is automatically started by executing fuel injection control and ignition timing control at the time of starting. After the processing of step 190, the automatic stop / start processing routine is temporarily terminated. In this way, the MG 23 is driven by the power supply from the high voltage battery 31, and the engine 12 that is automatically stopped is automatically started.
[0037]
In addition, after cranking is complete | finished and the engine 12 starts, normal fuel injection control, ignition timing control, etc. are performed. Here, when electric power is supplied from the high voltage battery 31 to the MG 23 while the engine 12 is automatically stopped, the high voltage battery 31 is discharged and the SOC is lowered. Therefore, when the engine is operating after the automatic start and the SOC is lowered, the MG 23 is caused to function as a generator, and the electric energy generated by the power generation is stored (charged) in the high voltage battery 31. That is, the high voltage battery 31 is charged by generating electricity according to the running state of the vehicle 11. The SOC of the high-voltage battery 31 that has decreased due to the discharge is recovered by this charging.
[0038]
According to the first embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) Since the discharge of the high voltage battery 31 during the automatic stop of the engine 12 and the charge of the high voltage battery 31 after the automatic start are accompanied by heat generation, the charge and discharge are repeated by repeating the automatic stop and the automatic start. The temperature of the high voltage battery 31 rises. The degree of this temperature rise, that is, the degree of heat generation, varies depending on the SOC recovery width associated with charging, that is, the SOC decrease width associated with discharging. The greater the decrease or recovery width, the more heat is generated and the battery temperature T increases. Accordingly, the amount of charge / discharge in the high-voltage battery 31, the variation range of the SOC, the amount of heat generation, and the like differ depending on the length of the automatic stop time t, and the degree of increase in the battery temperature T varies.
[0039]
On the other hand, in the first embodiment, the time limit t0 is changed according to the battery temperature T. Therefore, by reflecting the battery temperature T in the limit time t0 as described above and setting the automatic stop time t of the engine 12 to a value corresponding to the battery temperature T, the battery temperature T accompanying the charging / discharging of the high voltage battery 31 is achieved. It is possible to suppress the degree of increase of. As a result, it is possible to lengthen the time until the battery temperature T reaches the upper limit value Tmax and increase the chances of automatic stop. In addition, it is possible to prevent the passenger from feeling uncomfortable due to prohibition of automatic stop.
[0040]
(2) In particular, in the region of T1 ≦ T, the time limit t0 is shortened when the battery temperature T is high compared to when the battery temperature T is low. With this setting, when the battery temperature T is high, the amount of discharge of the high-voltage battery 31 is smaller than when the battery temperature T is low, and the reduction range and recovery range of the SOC are reduced. Therefore, the amount of heat generated by discharging and charging of the high voltage battery 31 is smaller than the case where the time limit t0 is constant regardless of the battery temperature T (for example, the value α) in the region of T1 ≦ T. The rise in battery temperature T is suppressed. As a result, although the individual automatic stop time t becomes shorter as the battery temperature T becomes higher, the opportunity (number of times) of automatic stop can be increased and the merit of eco-run can be sufficiently obtained.
[0041]
(3) In the region where the battery temperature T is equal to or higher than the first predetermined value T1, the automatic stop time t is shortened by shortening the time limit t0 as the battery temperature T increases. For this reason, as the battery temperature T increases, the degree of increase can be effectively moderated, and the time required to reach the upper limit value Tmax can be lengthened.
[0042]
Here, when the time limit t0 is set to a constant value regardless of the battery temperature T, the change in the battery temperature T is shown by a two-dot chain line (see the comparative example) in FIG. In the comparative example, the battery temperature T reaches the upper limit value Tmax in a relatively short time. Therefore, after that, automatic stop is prohibited and the opportunity (number of times) is limited.
[0043]
Further, when the time limit t0 is shortened as the battery temperature T increases, the change in the battery temperature T is shown by a solid line (see the embodiment) in FIG. In FIG. 4, for example, automatic stop is performed during the period of timing t1 to t2, the period of t3 to t4, the period of t5 to t6, and the SOC is lowered. The time of each period corresponds to the time limit t0. As is apparent from FIG. 4, in the embodiment, as the battery temperature T increases, the automatic stop is performed in small increments, and the automatic stop time t is gradually shortened. For this reason, in the region where the battery temperature T is high, the degree of increase is smaller than that in the comparative example, that is, the temperature rises gently, and the time until the upper limit value Tmax is reached becomes longer. As a result, opportunities for automatic stop can be effectively increased.
[0044]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment embodying the present invention will be described. The main difference between the second embodiment and the first embodiment is that a current sensor 36 for detecting the current i of the high-voltage battery 31 is provided as shown by a two-dot chain line in FIG. In the automatic stop / start processing routine, the limited discharge amount d0 of the high voltage battery 31 is used instead of the limit time t0. Here, the limited discharge amount d0 is used to limit the discharge amount of the high-voltage battery 31, that is, the use width of the SOC.
[0045]
Next, the automatic stop / start processing routine will be described with reference to FIG. In addition, about the same process demonstrated in 1st Embodiment, the same step number is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
[0046]
After the processing in steps 110, 120, and 130 in order, the ECU 35 calculates and sets the limited discharge amount d0 based on the battery temperature T in step 130 in step 145. When calculating the limited discharge amount d0, for example, a map shown in FIG. 5 is used. In this map, the relationship between the battery temperature T and the limited discharge amount d0 is defined in advance. Specifically, the limited discharge amount d0 is a constant value β in the region where the battery temperature T is lower than the second predetermined value T2. In the region where the battery temperature T is equal to or higher than the second predetermined value T2, the limited discharge amount d0 decreases as the battery temperature T increases. Then, the limited discharge amount d0 corresponding to the battery temperature T is obtained from this map, and this is stored in the memory (RAM). Note that the limited discharge amount d0 may be calculated according to a predetermined arithmetic expression instead of the map. Thus, the ECU 35 functions as a limited discharge amount changing unit that changes the limited discharge amount d0 according to the battery temperature T.
[0047]
Subsequently, in step 155 of FIG. 6, the discharge amount d obtained at the previous automatic stop is reset to zero. In step 160, it is determined whether or not the automatic start condition is not established (not established). If the automatic start condition is not established (step 160: YES), the discharge amount d accompanying the current automatic stop is calculated in step 175. To do. For example, by reading and integrating the current i of the high-voltage battery 31 detected by the current sensor 36 at regular intervals, the integrated value can be used as the discharge amount d.
[0048]
In step 185, it is determined whether or not the discharge amount d in step 175 is larger than the limited discharge amount d0 set in step 145. If this determination condition is not satisfied (d0 ≧ d), there is still room for discharge, and the process returns to step 160. Therefore, when the automatic start condition is not satisfied, the automatic stop process is continued until the discharge amount d after the automatic stop condition is satisfied becomes larger than the limited discharge amount d0.
[0049]
When the determination condition of step 185 is satisfied, or when the determination condition of step 160 is not satisfied due to the establishment of the automatic start condition, the routine proceeds to step 190 and an automatic start process is performed. As described above, when the automatic start condition is satisfied, the engine 12 that is automatically stopped is automatically started by the power supply from the high voltage battery 31. Further, even when the discharge amount d of the high voltage battery 31 due to the power supply reaches the limit discharge amount d0 before the automatic start condition is satisfied, the engine 12 that is automatically stopped supplies power from the high voltage battery 31. It is automatically started by the MG 23 that has received. When the process of step 190 is performed, or when the determination condition of step 110 is not satisfied, the automatic stop / start process routine is temporarily terminated.
[0050]
According to the second embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(4) Since the discharge of the high-voltage battery 31 during the automatic stop of the engine 12 and the charging of the high-voltage battery 31 after the automatic start of the engine 12 are accompanied by heat generation, the charge and discharge are repeated by repeating the automatic stop and automatic start of the engine 12. Is repeated, the battery temperature T rises. The degree of this temperature rise, that is, the degree of heat generation, varies depending on the SOC recovery width associated with charging, that is, the SOC decrease width associated with discharging. The greater the decrease or recovery width, the more heat is generated and the battery temperature T increases. Accordingly, the SOC change width, the heat generation amount, and the like differ according to the discharge amount of the high-voltage battery 31, and the degree of increase in the battery temperature T differs.
[0051]
On the other hand, in the second embodiment, the limited discharge amount d0 is changed according to the battery temperature T. Therefore, the battery accompanying the charging / discharging of the high voltage battery 31 by reflecting the battery temperature T in the limited discharge amount d0 and setting the discharge amount d of the high voltage battery 31 to a value corresponding to the battery temperature T as described above. It is possible to suppress the degree of increase in temperature T. As a result, it is possible to lengthen the time until the battery temperature T reaches the upper limit value Tmax and increase the chances of automatic stop. In addition, it is possible to prevent the passenger from feeling uncomfortable due to prohibition of automatic stop.
[0052]
(5) Especially in the region of T2 ≦ T, when the battery temperature T is high, the limited discharge amount d0 is made smaller than when the battery temperature T is low. With this setting, when the battery temperature T is high, the discharge amount d of the high-voltage battery 31 is suppressed more than when the battery temperature T is low, and the decrease width and recovery width of the SOC are reduced. Therefore, the amount of heat generated by discharging and charging the high-voltage battery 31 is smaller than the case where the limited discharge amount d0 is set to a constant value β regardless of the battery temperature T in the region of T2 ≦ T. An increase in T is suppressed. As a result, when the battery temperature T is high, the discharge amount d is smaller than when the battery temperature T is low, and the individual automatic stop time t is shortened as in the first embodiment. However, the opportunity (number of times) of automatic stop can be increased, and the merit of eco-run can be fully obtained.
[0053]
(6) In the region where the battery temperature T is equal to or higher than the second predetermined value T2, the discharge amount d is reduced by decreasing the limit discharge amount d0 as the battery temperature T increases. Therefore, as the battery temperature T increases, the degree of increase can be effectively moderated, and the time until the upper limit value Tmax is reached can be lengthened. As a result, opportunities for automatic stop can be effectively increased.
[0054]
Note that the present invention can be embodied in another embodiment described below.
In the first embodiment, the time limit t0 is set to a constant value α regardless of the battery temperature T in the region of T1> T in FIG. Alternatively, the limit time t0 may be shortened when the battery temperature T is high as compared to when the battery temperature T is low.
[0055]
The region of T1 ≦ T in FIG. 3 may be divided into a plurality of regions, and the time limit t0 may be set for each of the divided regions. In this case, the time limit t0 is shortened as the battery temperature T increases.
[0056]
In the region of T1 ≦ T in FIG. 3, the degree of change of the limit time t0 with respect to the battery temperature T may be varied according to the battery temperature T. That is, the map characteristics in the same region may be changed nonlinearly.
[0057]
In the second embodiment, the limited discharge amount d0 is set to a constant value β regardless of the battery temperature T in the region of T2> T in FIG. Alternatively, the limit discharge amount d0 may be reduced when the battery temperature T is high in the same region as compared with when the battery temperature T is low.
[0058]
The region of T2 ≦ T in FIG. 5 may be divided into a plurality of regions, and the limited discharge amount d0 may be set for each of the divided regions. In this case, the limit discharge amount d0 is decreased in the region where the battery temperature T is higher.
[0059]
In the region of T2 ≦ T in FIG. 5, the degree of change of the limited discharge amount d0 with respect to the battery temperature T may be varied according to the battery temperature T. That is, the map characteristics in the same region may be changed nonlinearly.
[0060]
-You may combine the content of 1st Embodiment, and the content of 2nd Embodiment. That is, the automatic start process is performed when either (a) the automatic stop time t reaches the limit time t0 or (b) the discharge amount d reaches the limit discharge amount d0 is satisfied first. To do. In this case, making the time limit t0 and the discharge amount d variable according to the battery temperature T is the same as in the first and second embodiments.
[0061]
The present invention can be applied to a vehicle having an eco-run system of a type that starts an engine by a motor but does not drive wheels. Further, the present invention can be applied to a vehicle (corresponding to the above embodiment) having an eco-run system of a type that starts an engine by a motor and drives wheels.
[0062]
In addition, the technical ideas that can be grasped from the respective embodiments will be described together with their effects.
(A) In the vehicle control apparatus according to claim 2, the time limit changing unit shortens the time limit for stopping as the temperature increases in a region where the temperature of the battery is equal to or higher than a first predetermined value. .
[0063]
According to the above configuration, by shortening the stop time as the battery temperature becomes higher, the degree of increase can be moderated as the battery temperature becomes higher, and the chances of stop can be effectively increased.
[0064]
(B) In the control apparatus for a vehicle according to claim 4, the limit discharge amount changing means is configured to reduce the limit discharge amount of the battery as the temperature increases in a region where the temperature of the battery is equal to or higher than a second predetermined value. Reduce.
[0065]
According to the above configuration, the stop time can be shortened by decreasing the discharge amount as the battery temperature increases, and the degree of increase can be moderated as the battery temperature increases, effectively increasing the chance of stop. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a vehicle control apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a procedure for controlling automatic stop and automatic start of an engine.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a map structure of a map used for determining the time limit t0.
FIG. 4 is a timing chart showing changes in battery temperature and SOC.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a map structure of a map used for determining a limited discharge amount in the second embodiment.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure for controlling automatic stop and automatic start of the engine.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Vehicle, 12 ... Engine, 22 ... Auxiliary machine, 31 ... High voltage battery, 32 ... Battery temperature sensor, 35 ... ECU, T ... Battery temperature, t0 ... Limit time, t ... Automatic stop time, d0 ... Limit discharge amount , D: discharge amount, Tmax: upper limit value.

Claims

Engine and a battery for supplying power for the accessory drive and engine start, is applied to a vehicle provided with a temperature detecting means for detecting the temperature of the battery, before Symbol upper limit temperature of the battery is caused by the temperature detecting means The engine is stopped in response to the establishment of a stop condition including lower than that, the auxiliary machine is driven by power supply from the battery, and when the engine stop time reaches a predetermined time limit, the stop is performed. The engine in the engine is started by supplying power from the battery, and further, power is generated according to the running state of the vehicle after the start, and the engine is discharged by supplying power for driving auxiliary equipment while the engine is stopped. A control apparatus for a vehicle , wherein the battery is charged so that a decrease in the SOC of the battery that has been reduced is recovered .
The vehicle control apparatus further comprising time limit changing means for shortening the time limit for stopping when the temperature of the battery by the temperature detecting means is high than when the temperature is low.

Engine and a battery for supplying power for the accessory drive and engine start, is applied to a vehicle provided with a temperature detecting means for detecting the temperature of the battery, before Symbol upper limit temperature of the battery is caused by the temperature detecting means The engine is stopped in response to establishment of a stop condition including lower than, the auxiliary machine is driven by supplying power from the battery, and when the discharge amount of the battery reaches a predetermined limit discharge amount, The stopped engine is started by supplying electric power from the battery, and further generated according to the running state of the vehicle after the starting, and discharged by supplying electric power for driving an auxiliary machine or the like while the engine is stopped. A control device for a vehicle , wherein the battery is charged so that the reduced SOC of the battery is recovered .
The vehicle control apparatus according to claim 1, further comprising: a limited discharge amount changing unit that reduces the limited discharge amount of the battery when the temperature of the battery by the temperature detection unit is high than when the temperature is low.