JP4396763B2 - 車両およびその制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、車両およびその制御方法に関し、詳しくは、内燃機関を搭載する車両およびその制御方法に関する。
従来、この種の車両としては、走行用の動力を出力するエンジンと走行用の動力を出力するモータとを搭載し、空調装置における車室に設けられた空気吹き出し口の目標吹出温度とエンジンの冷却水の温度とに基づいて発進時や低速走行時にエンジンを起動するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、目標吹出温度とエンジンの冷却水の温度とにより冷却水温が低くても車室内を暖房する必要があるか否かを判定し、車室内を暖房する必要があると判定したときには発進時や低速走行時でもエンジンを起動することにより、エンジンにより暖められた冷却水を用いて車室内を暖房している。
特開平１０−２７８５６９号公報
しかしながら、上述の車両では、冷間時にシステム起動してエンジンを比較的高負荷で運転したときにはエンジンの冷却水の温度は比較的速く上昇しているが乗員室の温度が低いため、発進時や低速走行時でもエンジンの運転を停止しない場合が生じ、燃費の向上が妨げられてしまう。
本発明の車両およびその制御方法は、より適正に内燃機関を間欠運転することにより燃費の向上を図ることを目的とする。
本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の車両は、
内燃機関を搭載する車両であって、
車両をシステム起動したときからの経過時間を計時する経過時間計時手段と、
前記計時した経過時間に基づいて前記内燃機関の自動停止を許可するための自動停止許可水温を設定する自動停止許可水温設定手段と、
前記内燃機関の冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段と、
前記検出された冷却水の温度が前記設定された自動停止許可水温以上となっていることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を自動停止し、前記内燃機関を自動停止している最中に所定の自動始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動する自動停止始動制御手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の車両では、車両をシステム起動したときからの経過時間に基づいて内燃機関の自動停止を許可するための自動停止許可水温を設定し、内燃機関の冷却水の温度が設定した自動停止許可水温以上となっていることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときに内燃機関の運転を自動停止し、内燃機関を自動停止している最中に所定の自動始動条件が成立したときに内燃機関を自動始動する。このように、車両をシステム起動したときからの経過時間に応じて自動停止許可水温を設定して内燃機関を自動停止するから、車両をシステム起動したときからの経過時間を考慮することなく内燃機関を自動停止するものに比して、より適正に内燃機関を自動停止すると共に自動始動すること、即ち、より適正に内燃機関を間欠運転することができる。この結果、車両の燃費を向上させることができる。
こうした本発明の車両において、前記自動停止許可水温設定手段は、前記計時した経過時間が長いほど高くなる傾向に前記自動停止許可水温を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、車両をシステム起動したときからの経過時間が短いときには比較的低い温度が自動停止許可水温に設定されるから、内燃機関の間欠運転の頻度を多くすることができ、これにより車両の燃費を向上させることができる。
また、本発明の車両において、外気の温度を検出する外気温度検出手段を備え、前記自動停止許可水温設定手段は、前記検出した外気の温度が高いほど低くなる傾向に前記自動停止許可水温を設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、車両をシステム起動したときからの経過時間だけでなく、外気の温度に応じて内燃機関を間欠運転することができる。しかも、外気の温度が高いほど低くなる傾向に自動停止許可水温を設定するから、外気の温度が高いときには内燃機関の間欠運転の頻度を多くすることができ、これにより車両の燃費を向上させることができる。
さらに、本発明の車両において、燃費の優先を指示する燃費優先指示スイッチを備え、前記自動停止許可水温設定手段は、前記燃費優先指示スイッチがオンとされているときには該燃費優先指示スイッチがオフとされているときに比して前記自動停止許可水温が低くなるように該自動停止許可水温を設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、燃費優先指示スイッチがオンとすることにより、燃費優先指示スイッチがオフとされているときに比して内燃機関の間欠運転の頻度を多くすることができ、これにより車両の燃費を向上させることができる。
あるいは、本発明の車両において、乗員の暖房要求程度を検出する暖房要求程度検出手段を備え、前記自動停止許可水温設定手段は、前記検出した乗員の暖房要求程度が低いほど低くなる傾向に前記自動停止許可水温を設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、乗員の暖房要求の程度に応じて自動停止許可水温を設定して内燃機関の間欠運転を行なうことができ、これにより車両の燃費を向上させることができる。この場合、前記暖房要求程度検出手段は前記暖房要求程度として乗員の表面温度を検出する手段であり、前記自動停止許可水温設定手段は前記検出した乗員の表面温度が高いほど低くなる傾向に前記自動停止許可水温を設定する手段である、ものとすることもできる。ここで、乗員の表面温度としては乗員の顔の表面温度や手の表面温度などを考えることができる。この他、乗員の暖房要求程度としては、乗員の服装（手袋やマフラー，帽子の着用の有無）に基づくものなどを考えることができる。
あるいは、本発明の車両において、乗員室に設けられた空気吹き出し口から目標吹き出し温度の空気を送風することにより該乗員室の空気調和を行なう空調装置を備え、前記自動停止許可水温設定手段は、前記計時した経過時間と前記目標吹き出し温度とに基づいて自動停止許可水温を設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、車両をシステム起動したときからの経過時間だけでなく、空調装置における目標吹き出し温度に応じて内燃機関を間欠運転することができる。この場合、前記自動停止許可水温設定手段は、前記計時した経過時間に基づいて第１温度を設定すると共に前記目標吹き出し温度に基づいて第２温度を設定し、該設定した第１温度と第２温度とのうち低い方の温度を前記自動停止許可水温として設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の間欠運転の頻度をより多くすることができ、これにより車両の燃費を向上させることができる。
本発明の車両において、走行用の動力を出力可能な電動機を備え、前記自動停止始動制御手段は、前記電動機からの動力だけで走行可能な状態にあることを前記所定の自動停止条件の一つとして前記内燃機関を自動停止する手段である、ものとすることもできる。また、本発明の車両において、前記自動停止始動制御手段は、停車中にブレーキオンであることを前記所定の自動停止条件の一つとして前記内燃機関を自動停止する手段であるものとすることもできる。
本発明の車両の制御方法は、
内燃機関を搭載する車両の制御方法であって、
車両をシステム起動したときからの経過時間に基づいて前記内燃機関の自動停止を許可するための自動停止許可水温を設定すると共に前記内燃機関の冷却水の温度が前記設定した自動停止許可水温以上となっていることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を自動停止し、前記内燃機関を自動停止している最中に所定の自動始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動する、
ことを特徴とする。
この本発明の車両の制御方法では、車両をシステム起動したときからの経過時間に基づいて内燃機関の自動停止を許可するための自動停止許可水温を設定し、内燃機関の冷却水の温度が設定した自動停止許可水温以上となっていることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときに内燃機関の運転を自動停止し、内燃機関を自動停止している最中に所定の自動始動条件が成立したときに内燃機関を自動始動する。このように、車両をシステム起動したときからの経過時間に応じて自動停止許可水温を設定して内燃機関を自動停止するから、車両をシステム起動したときからの経過時間を考慮することなく内燃機関を自動停止するものに比して、より適正に内燃機関を自動停止すると共に自動始動すること、即ち、より適正に内燃機関を間欠運転することができる。この結果、車両の燃費を向上させることができる。
こうした本発明の車両の制御方法において、前記経過時間が長いほど高くなる傾向に前記自動停止許可水温を設定することを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、車両をシステム起動したときからの経過時間が短いときには比較的低い温度が自動停止許可水温に設定されるから、内燃機関の間欠運転の頻度を多くすることができ、これにより車両の燃費を向上させることができる。
また、本発明の車両の制御方法において、前記車両は、乗員室に設けられた空気吹き出し口から目標吹き出し温度の空気を送風することにより該乗員室の空気調和を行なう空調装置を備え、前記経過時間が長いほど高くなる傾向に第１温度を設定すると共に前記目標吹き出し温度が高くなるほど高くなる傾向に第２温度を設定し、該設定した第１温度と第２温度とのうち低い方の温度を前記自動停止許可水温として設定することを特徴とする、ものとすることもできる。こうすれば、車両をシステム起動したときからの経過時間だけでなく、空調装置における目標吹き出し温度に応じて内燃機関を間欠運転することができる。しかも、内燃機関の間欠運転の頻度をより多くすることができるから、これにより車両の燃費を向上させることができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという。）２６によりガソリンや軽油などの燃料の噴射制御や点火制御を受けて駆動するエンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２４とデファレンシャルギヤ３４を介して駆動輪３６ａ，３６ｂに連結された駆動軸３２とにサンギヤ、リングギヤ，キャリアの３つの回転要素のうちのキャリアとリングギヤとが各々接続されたプラネタリギヤ３０と、このプラネタリギヤ３０のサンギヤに回転子が接続されモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという。）４４によってスイッチング制御されるインバータ４１により駆動する同期電動発電機として構成されたモータＭＧ１と、駆動軸３２に動力を入出力可能に回転子が接続されモータＥＣＵ４４によってスイッチング制御されるインバータ４２により駆動する同期電動発電機として構成されたモータＭＧ２と、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）４８により管理されモータＭＧ１やモータＭＧ２と電力のやりとりを行なう充放電可能なバッテリ４６と、乗員室２１の空気調和を行なう空調装置５０と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット６０と、を備える。なお、エンジンＥＣＵ２６には、エンジン２２に取り付けられた温度センサ２３からのエンジン２２の冷却水の温度Ｔｗなどエンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの検出値が入力されている。
空調装置５０は、エンジン２２の冷却系に取り付けられて冷却水と熱交換を行なう熱交換器５１と、外気や乗員室２１内の空気を熱交換器５１側に吸引すると共にこの熱交換器５１による熱交換によって暖められた空気を乗員室２１に設けられた吹き出し口２１ａから吹き出させるブロワ５２と、ブロワ５２により吸引される空気を外気か乗員室２１内の空気かに切り替える切替機構５３と、乗員室２１に取り付けられた操作パネル５４と、装置全体をコントロールする空調用電子制御ユニット（以下、空調用ＥＣＵという）５８とを備える。空調用ＥＣＵ５８には、操作パネル５４に取り付けられてヒータのオンオフを操作するブロワスイッチ５４ａからのブロワスイッチ信号ＢＳＷや同じく操作パネル５４に取り付けられて乗員室２１内の温度を設定する設定温度スイッチ５４ｂからの設定温度Ｔ＊，操作パネル５４に取り付けられて乗員室２１内の温度を検出する温度センサ５４ｃからの乗員室温Ｔｉｎ，操作パネル５４に取り付けられて乗員室２１の日射量を検出する日射センサ５４ｄからの日射量Ｑ，乗員室２１の外部に取り付けられて外気温を検出する外気温センサ５６からの外気温Ｔｏｕｔなどが入力されており、これらの入力信号に基づいて乗員室温Ｔｉｎが設定温度Ｔ＊となるよう乗員室２１に設けられた吹き出し口２１ａの目標吹き出し口温度Ｔａｏを設定し、設定した目標吹き出し口温度Ｔａｏの温風が吹き出し口２１ａから吹き出されるようブロワ５２や切替機構５３などを駆動制御する。また、空調用ＥＣＵ５８は、ハイブリッド用電子制御ユニット６０と通信しており、必要に応じて空調装置５０の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット６０に出力する。
ハイブリッド用電子制御ユニット６０は、ＣＰＵ６２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ６２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ６４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ６６と、時間を計時するタイマ６８と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット６０には、イグニッションスイッチ７０からのイグニッション信号，シフトレバー７１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ７２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル７３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ７４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル７５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ７６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ７８からの車速Ｖ，運転席近傍に取り付けられて車両の燃費を優先する旨を指示するエコスイッチ７９からのエコスイッチ信号ＥＳＷなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット６０は、エンジンＥＣＵ２６やモータＥＣＵ４４，バッテリＥＣＵ４８，空調用ＥＣＵ５８と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２６やモータＥＣＵ４４，バッテリＥＣＵ４８，空調用ＥＣＵ５８と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図２は実施例のハイブリッド用電子制御ユニット６０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図３は駆動制御に用いられるエンジン２２の間欠運転の許否を判定する間欠許否判定処理の一例を示すフローチャートである。説明の都合上、まず、図２の駆動制御ルーチンを用いて駆動制御について説明し、その後、図３の間欠許否判定処理を用いて間欠運転の許否の判定について説明する。
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット６０のＣＰＵ６２は、まず、駆動制御に必要なデータ、例えば、シフトポジションセンサ７２からのシフトポジションＳＰやアクセルペダルポジションセンサ７４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダルポジションセンサ７６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ７８からの車速Ｖ，エコスイッチ７９からのエコスイッチ信号ＥＳＷ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，エンジン２２の回転数Ｎｅなどのデータを入力し（ステップＳ１００）、入力したアクセル開度Ａｃｃや車速Ｖに基づいて駆動軸３２に出力すべき要求トルクＴｄ＊を設定し（ステップＳ１１０）、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３２の回転数を乗じて換算して得られる走行用パワーとバッテリ４６を充放電するための充放電パワーＰｂ＊と駆動系の損失（Ｌｏｓｓ）との和として車両要求パワーＰ＊を設定する（ステップＳ１２０）。ここで、駆動軸３２の回転数は、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２から換算したり、車速Ｖから換算することができる。
そして、後述する間欠許否判定処理により設定されるエンジン２２の間欠運転の許否を判定し（ステップＳ１３０）、間欠不許可のときには、設定した車両要求パワーＰ＊をエンジン２２から効率よく出力することができるエンジン２２の運転ポイントとして目標回転数と目標トルクとを設定すると共にエンジン２２が設定した目標回転数で回転するようモータＭＧ１のトルク指令を設定し、更に、駆動軸３２に要求トルクＴｄ＊が出力されるようモータＭＧ２のトルク指令を設定し（ステップＳ１９０）、設定した運転ポイントでエンジン２２が運転されると共に設定したトルク指令でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるよう目標回転数と目標トルクについてはエンジンＥＣＵ２６に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令についてはモータＥＣＵ４４に送信して（ステップＳ２００）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数と目標トルクとを受信したエンジンＥＣＵ２６は、エンジン２２が目標回転数と目標トルクとによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行ない、トルク指令を受信したモータＥＣＵ４４は、受信したトルク指令でモータＭＧ１およびモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
一方、ステップＳ１３０で間欠許可と判定されたときには、エンジン２２が運転中か停止中かの判定（ステップＳ１４０）と、車両要求パワーＰ＊がエンジン２２の自動始動用の閾値Ｐｓｔａｒｔ以上であるか否かの判定（ステップＳ１５０）と、車両要求パワーＰ＊がエンジン２２の自動停止用の閾値Ｐｓｔｏｐ未満であるか否かの判定（ステップＳ１６０）とを行なう。ここで、閾値Ｐｓｔａｒｔと閾値Ｐｓｔｏｐは、エンジン２２を比較的効率よく運転できる下限近傍のパワー値として設定されるものであり、頻繁な自動停止と自動始動とが行なわれないようにヒステリシスを持たせるために閾値Ｐｓｔａｒｔが閾値Ｐｓｔｏｐより大きな値として設定されている。エンジン２２が運転中で車両要求パワーＰ＊がエンジン２２の自動停止用の閾値Ｐｓｔｏｐ以上のときには、エンジン２２の自動停止を行なうことなく、上述したステップＳ１９０，Ｓ２００の処理によりエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。エンジン２２が運転中で車両要求パワーＰ＊がエンジン２２の自動停止用の閾値Ｐｓｔｏｐ未満のときには、エンジン２２の運転を停止すべきと判断し、エンジン２２の運転を停止するようエンジンＥＣＵ２６に制御信号を送信し（ステップＳ１８０）、モータＭＧ１のトルク指令に値０を設定すると共に要求トルクＴｄ＊がモータＭＧ２から出力されるようモータＭＧ２のトルク指令に要求トルクＴｄ＊を設定し（ステップＳ２１０）、設定したトルク指令でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるようトルク指令をモータＥＣＵ４４に送信して（ステップＳ２２０）、駆動制御ルーチンを終了する。エンジン２２が停止中で車両要求パワーＰ＊がエンジン２２の自動始動用の閾値Ｐｓｔａｒｔ未満のときには、エンジン２２の運転停止を継続すべきと判断し、上述したステップＳ２１０，Ｓ２２０の処理によりモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。エンジン２２が停止中で車両要求パワーＰ＊がエンジン２２の自動始動用の閾値Ｐｓｔａｒｔ以上のときには、自動停止したエンジン２２を始動すべきと判断し、エンジン２２を始動するようエンジンＥＣＵ２６に制御信号を送信すると共にエンジン２２を始動する始動制御を実行してエンジン２２を始動し（ステップＳ１７０）、上述したステップＳ１９０，Ｓ２００の処理によりエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。
次に、間欠許否判定処理について説明する。図３の間欠許否判定処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット６０のＣＰＵ６２は、まず、イグニッションスイッチ７０をオンとしてシステム起動したときからの経過時間Ｔｉｇや吹き出し口２１ａからの目標吹き出し口温度Ｔａｏ，外気温Ｔｏｕｔ，冷却水温Ｔｗ，エコスイッチ７９からのエコスイッチ信号ＥＳＷなどエンジン２２の間欠運転の許否を判定するのに必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ３００）。ここで、経過時間Ｔｉｇについては、イグニッションスイッチ７０をオンとしてシステム起動したときにタイマ６８で計時しているものを入力するものとした。また、目標吹き出し口温度Ｔａｏについては空調用ＥＣＵ５８により設定されたものを、外気温Ｔｏｕｔについては外気温センサ５６により検出されたものを各々空調用ＥＣＵ５８から通信により入力するものとした。冷却水温Ｔｗについては、温度センサ２３により検出されたものをエンジンＥＣＵ２６から通信により入力するものとした。
こうしてデータを入力すると、入力した経過時間Ｔｉｇと外気温Ｔｏｕｔとに基づいてエンジン２２の間欠運転を許可するための第１許可水温Ｔ１を設定すると共に（ステップＳ３１０）、入力した目標吹き出し口温度Ｔａｏに基づいてエンジン２２の間欠運転を許可するための第２許可水温Ｔ２を設定する（ステップＳ３２０）。第１許可水温Ｔ１は、経過時間Ｔｉｇが長いほど高くなる傾向に、且つ、外気温Ｔｏｕｔが高くなるほど低くなる傾向に、設定されるものであり、実施例では、経過時間Ｔｉｇと外気温Ｔｏｕｔと第１許可水温Ｔ１との関係を予め定めて第１許可水温設定用マップとしてＲＯＭ６４に記憶しておき、経過時間Ｔｉｇと外気温Ｔｏｕｔとが与えられるとマップから対応する第１許可水温Ｔ１を導出することにより設定するものとした。図４に経過時間Ｔｉｇと外気温Ｔｏｕｔと第１許可水温Ｔ１との関係の一例を示す。また、第２許可水温Ｔ２は、目標吹き出し口温度Ｔａｏが高くなるほど高くなる傾向に設定されるものであり、実施例では、目標吹き出し口温度Ｔａｏと第２許可水温Ｔ２との関係を予め定めて第２許可水温設定用マップとしてＲＯＭ６４に記憶しておき、目標吹き出し口温度Ｔａｏが与えられるとマップから対応する第２許可水温Ｔ２を導出することにより設定するものとした。図５に第２許可水温設定用マップの一例を示す。なお、図５には、エコスイッチ７９がオンとされたときに目標吹き出し口温度Ｔａｏに拘わらずに第２許可水温Ｔ２に設定されるエコモード温度Ｔｅｃｏを破線で示してある。
次に、エコスイッチ信号ＥＳＷがオンであるか否かを判定し（ステップＳ３３０）、エコスイッチ信号ＥＳＷがオンのとき（エコスイッチ７９がオンとされているとき）には、燃費を更に優先するためのエコモード補正として第１許可水温Ｔ１から補正温度ΔＴだけ減じた温度を新たな第１許可水温Ｔ１として設定すると共にエコモード温度Ｔｅｃｏを第２許可水温Ｔ２に設定する（ステップＳ３４０）。ここで、補正温度ΔＴは３℃や５℃など第１許可水温Ｔ１を若干低くするために設定される温度であり、エコモード温度Ｔｅｃｏは図５に示すように、目標吹き出し口温度Ｔａｏに拘わらずに第２許可水温Ｔ２に設定される温度である。なお、エコスイッチ７９がオフとされているとき（エコスイッチ信号ＥＳＷがオフのとき）には、こうしたエコモード補正は行なわれない。
そして、設定した第１許可水温Ｔ１と第２許可水温Ｔ２とのうち低い方を間欠許可水温Ｔｒｅｆとして設定すると共に（ステップＳ３５０）、入力した冷却水温Ｔｗと設定した間欠許可水温Ｔｒｅｆとを比較して（ステップＳ３６０）、冷却水温Ｔｗが間欠許可水温Ｔｒｅｆ以上のときにはエンジン２２を自動停止したり自動始動する間欠運転を許可し（ステップＳ３７０）、冷却水温Ｔｗが間欠許可水温Ｔｒｅｆ未満のときにはエンジン２２を自動停止したり自動始動する間欠運転を禁止（不許可）して（ステップＳ３８０）、間欠許否判定処理を終了する。
この間欠許否判定処理によるエンジン２２の間欠運転の許否の判定結果は、前述した図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０でのエンジン２２の間欠運転の許否の判定に用いられる。なお、エンジン２２の間欠運転が不許可のときにはエンジン２２の自動停止は行なわれないから、エンジン２２の間欠運転の許可はエンジン２２を自動停止する条件の一つとして考えることができる。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、イグニッションスイッチ７０をオンしてシステム起動してからの経過時間Ｔｉｇと外気温Ｔｏｕｔとに基づいて設定される第１許可水温Ｔ１を用いて間欠許可水温Ｔｒｅｆとして設定すると共にエンジン２２の冷却水の温度Ｔｗが間欠許可水温Ｔｒｅｆ以上のときにエンジン２２の間欠運転を許可するから、車両をシステム起動したときからの経過時間を考慮することなくエンジン２２を間欠運転するものに比して、より適切にエンジン２２の間欠運転を行なうことができる。この結果、車両の燃費を向上させることができる。しかも、システム起動してからの経過時間Ｔｉｇだけでなく外気温Ｔｏｕｔに基づいて第１許可水温Ｔ１を設定するから、外気温Ｔｏｕｔが高いときにはエンジン２２の間欠運転の頻度を多くすることができ、これにより車両の燃費を向上させることができる。さらに、システム起動してからの経過時間Ｔｉｇと外気温Ｔｏｕｔとに基づく第１許可水温Ｔ１と空調装置５０の空調用ＥＣＵ５８により設定された吹き出し口２１ａの目標吹き出し口温度Ｔａｏに基づいて設定される第２許可水温Ｔ２とのうち小さい方を間欠許可水温Ｔｒｅｆとして設定するから、車両をシステム起動したときからの経過時間Ｔｉｇだけでなく、空調装置５０における目標吹き出し口温度Ｔａｏに応じてエンジン２２を間欠運転することができる。加えて、エコスイッチ７９がオンとされているときには、エコモード補正により第１許可水温Ｔ１と第２許可水温Ｔ２とが補正されるから、エコスイッチ７９がオフとされているときに比してエンジン２２の間欠運転の頻度を多くすることができ、これにより車両の燃費を向上させることができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、システム起動してからの経過時間Ｔｉｇと外気温Ｔｏｕｔとに基づいて設定された第１許可水温Ｔ１と目標吹き出し口温度Ｔａｏに基づいて設定された第２許可水温Ｔ２とのうち小さい方を間欠許可水温Ｔｒｅｆとして設定したが、目標吹き出し口温度Ｔａｏに基づく第２許可水温Ｔ２を設定することなく、第１許可水温Ｔ１を直接間欠許可水温Ｔｒｅｆとして設定するものとしても構わない。
実施例のハイブリッド自動車２０では、システム起動してからの経過時間Ｔｉｇと外気温Ｔｏｕｔとに基づいて第１許可水温Ｔ１を設定したが、外気温Ｔｏｕｔには無関係に経過時間Ｔｉｇだけに基づいて第１許可水温Ｔ１を設定するものとしてもよい。
図６は、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ａの構成の概略を示す構成図である。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ａは、図示するように、外気温センサ５６に代えて赤外線センサ（ＩＲセンサ）５７を備える点を除いて第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。重複する説明を避けるため、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ａのハード構成のうち第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
赤外線センサ５７は、例えば乗員室の前方中央の上部や乗員室中央上部などに取り付けられて、遠赤外線を用いて運転席や助手席あるいは後部座席における乗員の表面温度を検出し、この検出された表面温度に対して画像処理を施して乗員の顔を判定し、判定した顔における検出値を顔の表面温度Ｔｆａｃｅとして出力する。
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ａでは、図３の間欠許否判定処理に代えて図７に例示する間欠許否判定処理が図２に例示する駆動制御ルーチンと共に実行される。図７の間欠許否判定処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット６０のＣＰＵ６２は、システム起動したときからの経過時間Ｔｉｇや吹き出し口２１ａからの目標吹き出し口温度Ｔａｏ，乗員の顔の表面温度Ｔｆａｃｅ，冷却水温Ｔｗ，エコスイッチ信号ＥＳＷなどエンジン２２の間欠運転の許否を判定するのに必要なデータを入力し（ステップＳ３００Ａ）、入力した経過時間Ｔｉｇと乗員の顔の表面温度Ｔｆａｃｅとに基づいてエンジン２２の間欠運転を許可するための第１許可水温Ｔ１を設定すると共に（ステップＳ３１０Ａ）、入力した目標吹き出し口温度Ｔａｏに基づいてエンジン２２の間欠運転を許可するための第２許可水温Ｔ２を設定し（ステップＳ３２０）、ステップＳ３３０以降の処理を実行してエンジン２２の許否を設定する。ここで、乗員の顔の表面温度Ｔｆａｃｅは、赤外線センサ５７を用いて検出されたものを空調用ＥＣＵ５８から通信により入力するものとした。第１許可水温Ｔ１は、第１実施例と同様に経過時間Ｔｉｇが長いほど高くなる傾向に設定されると共に、顔の表面温度Ｔｆａｃｅが高くなるほど低くなる傾向に設定される。第２実施例では、経過時間Ｔｉｇと顔の表面温度Ｔｆａｃｅと第１許可水温Ｔ１との関係を予め定めて第１許可水温設定用マップとしてＲＯＭ６４に記憶しておき、経過時間Ｔｉｇと顔の表面温度Ｔｆａｃｅとが与えられるとマップから対応する第１許可水温Ｔ１を導出することにより設定するものとした。経過時間Ｔｉｇと顔の表面温度Ｔｆａｃｅと第１許可水温Ｔ１との関係の一例を図８に示す。顔の表面温度Ｔｆａｃｅが高いときにはその乗員は寒さをあまり感じていないと推定することができ、顔の表面温度Ｔｆａｃｅが低いときにはその乗員は寒さを感じていると推定することができることから、顔の表面温度Ｔｆａｃｅは乗員の乗員室内の温度に対する要求の程度、即ち乗員の暖房に対する要求の程度を示すものと考えることができる。第２実施例では、この考えに基づいて、乗員の顔の表面温度Ｔｆａｃｅが高いときには第１許可水温Ｔ１として低い温度を設定してエンジン２２の間欠運転の許可が早期に行なわれるようにして車両の燃費の向上を図り、乗員の顔の表面温度Ｔｆａｃｅが低いときには第１許可水温Ｔ１として高い温度を設定して暖房要求を満たすようにしているのである。
以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ａによれば、システム起動してからの経過時間Ｔｉｇと乗員の顔の表面温度Ｔｆａｃｅとに基づいて設定される第１許可水温Ｔ１を用いて間欠許可水温Ｔｒｅｆとして設定すると共にエンジン２２の冷却水の温度Ｔｗが間欠許可水温Ｔｒｅｆ以上のときにエンジン２２の間欠運転を許可するから、車両をシステム起動したときからの経過時間を考慮することなくエンジン２２を間欠運転するものに比して、より適切にエンジン２２の間欠運転を行なうことができる。この結果、車両の燃費を向上させることができる。しかも、システム起動してからの経過時間Ｔｉｇだけでなく乗員の顔の表面温度Ｔｆａｃｅに基づいて第１許可水温Ｔ１を設定するから、乗員の暖房要求の程度が低いと判断できる乗員の顔の表面温度Ｔｆａｃｅが高いときにはエンジン２２の間欠運転の頻度を多くすることができ、これにより車両の燃費を向上させることができる。もとより、システム起動してからの経過時間Ｔｉｇと乗員の顔の表面温度Ｔｆａｃｅとに基づく第１許可水温Ｔ１と目標吹き出し口温度Ｔａｏに基づいて設定される第２許可水温Ｔ２とのうち小さい方を間欠許可水温Ｔｒｅｆとして設定するから、車両をシステム起動したときからの経過時間Ｔｉｇだけでなく、目標吹き出し口温度Ｔａｏに応じてエンジン２２を間欠運転することができる。また、エコスイッチ７９がオンとされているときには、エコモード補正により第１許可水温Ｔ１と第２許可水温Ｔ２とが補正されるから、エコスイッチ７９がオフとされているときに比してエンジン２２の間欠運転の頻度を多くすることができ、これにより車両の燃費を向上させることができる。
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ａでは、システム起動してからの経過時間Ｔｉｇと乗員の顔の表面温度Ｔｆａｃｅとに基づいて設定された第１許可水温Ｔ１と目標吹き出し口温度Ｔａｏに基づいて設定された第２許可水温Ｔ２とのうち小さい方を間欠許可水温Ｔｒｅｆとして設定したが、目標吹き出し口温度Ｔａｏに基づく第２許可水温Ｔ２を設定することなく、第１許可水温Ｔ１を直接間欠許可水温Ｔｒｅｆとして設定するものとしても構わない。
第２実施例のハイブリッド自動車２０Ａでは、システム起動してからの経過時間Ｔｉｇと乗員の顔の表面温度Ｔｆａｃｅとに基づいて第１許可水温Ｔ１を設定したが、乗員の顔の表面温度Ｔｆａｃｅに代えて乗員の服装、特に手袋をしているか否かや帽子をかぶっているか否か，マフラーをしているか否かなどの乗員の暖房要求の程度を反映するものを用いて第１許可水温Ｔ１を設定するものとしても構わない。この場合、乗員の暖房要求の程度を検出するものとして、ＩＲセンサ５７に加えて乗員室内にカメラを設置し、カメラにより撮影された乗員の姿を画像処理により手袋やマフラー，帽子などの着用の有無を判定するものを用いることができる。
第２実施例のハイブリッド自動車２０では、システム起動してからの経過時間Ｔｉｇと乗員の顔の表面温度Ｔｆａｃｅとに基づいて第１許可水温Ｔ１を設定したが、システム起動してからの経過時間Ｔｉｇと外気温Ｔｏｕｔと乗員の顔の表面温度Ｔｆａｃｅとに基づいて第１許可水温Ｔ１を設定するものとしても構わない。
第１実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車２０Ａでは、エコスイッチ７９がオンとされているときにはエコモード補正として第１許可水温Ｔ１から補正温度ΔＴだけ減じた温度を新たな第１許可水温Ｔ１として設定すると共にエコモード温度Ｔｅｃｏを第２許可水温Ｔ２に設定するものとしたが、第１許可水温Ｔ１や第２許可水温Ｔ２が低くなる方向に行なわれる補正であれば如何なる補正をエコモード補正として行なうものとしても構わない。また、こうしたエコモード補正を行なわないものとしても構わない。
第１実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車２０Ａでは、エンジン２２を自動停止する条件として車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ未満であることとしたが、こうしたパワーの条件だけでなくバッテリ４６の残容量ＳＯＣが所定残容量（例えば４０％）以上である条件や車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ（例えば４０ｋｍ／ｈ）未満である条件などモータＭＧ２から出力する動力だけで走行することができるための種々の条件をエンジン２２を自動停止する条件として含むものとしてもよい。
第１実施例や第２実施例では、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２４と駆動軸３２とに接続されたプラネタリギヤ３０と、このプラネタリギヤ３０に接続されたモータＭＧ１と、駆動軸３２に動力を入出力可能に接続されたモータＭＧ２と、乗員室２１の空気調和を行なう空調装置５０と、を備えるハイブリッド自動車２０，２０Ａの形態としたが、こうしたハイブリッド自動車に限定されるものではなく、図９の変形例のハイブリッド自動車２０Ｂに示すように、プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とに代えて、エンジン２２のクランクシャフト２４に接続されたインナーロータ９１と駆動輪３６ａ，３６ｂに動力を出力する駆動軸３２に接続されたアウターロータ９２とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸３２に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機９０を備えるものとしてもよい。また、図１０の変形例のハイブリッド自動車２０Ｃに示すように、クランクシャフト２４にクラッチ９３を設けると共にクラッチ９３の駆動輪３６ａ，３６ｂ側にモータＭＧ２と自動変速機９４とを設けるものとしても構わない。
さらに、本発明は上述した第１実施例のハイブリッド自動車２０や第２実施例のハイブリッド自動車２０Ａ，変形例のハイブリッド自動車２０Ｂ，２０Ｃなどのようにハイブリッド自動車に限定されるものではなく、図１１に例示する自動車１２０に示すように、エンジン２２のクランクシャフト２４を自動変速機（オートマチックトランスミッション）９６を介して駆動輪３６ａ，３６ｂに連結された駆動軸３２に接続する通常のエンジン自動車に適用するものとしてもよい。この場合、エンジン２２の自動停止の条件は、図３を用いて説明した間欠許否判定処理や図７を用いて説明した簡潔許否判定処理による間欠許可の判定結果に加えて、例えば、車速Ｖが値０であり、ブレーキオンであり、ブレーキマスタシリンダの圧力が所定圧力以上である、などのアイドルストップの条件とすることができる。なお、この場合も、外気温Ｔｏｕｔや乗員の顔の表面温度Ｔｆａｃｅには無関係に経過時間Ｔｉｇだけに基づいて第１許可水温Ｔ１を設定するものとしてもよいし、目標吹き出し口温度Ｔａｏに基づく第２許可水温Ｔ２を設定することなく第１許可水温Ｔ１を直接間欠許可水温Ｔｒｅｆとして設定するものとしても構わないし、エコモード補正を行なわないものとしてもよい。
実施例やその変形例では、ハイブリッド自動車や自動車の形態として説明したが、自動車以外の車両に適用するものとしてもよいし、自動車を含めた車両の制御方法の形態としてもよい。
ここで、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、イグニッションスイッチ７０をオンしてシステム起動してからの経過時間Ｔｉｇを計時するタイマ６８が「経過時間計時手段」に相当し、システム起動してからの経過時間Ｔｉｇと外気温Ｔｏｕｔとに基づく第１許可水温Ｔ１と目標吹き出し口温度Ｔａｏに基づく第２許可水温Ｔ２とのうち小さい方をエンジン２２の間欠運転を許可するための間欠許可水温Ｔｒｅｆとして設定する図３の間欠許否判定処理のステップＳ３１０〜Ｓ３５０までの処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット６０が「自動停止許可水温設定手段」に相当し、エンジン２２に取り付けられて冷却水温Ｔｗを検出する温度センサ２３が「冷却水温度検出手段」に相当し、冷却水温Ｔｗが間欠許可水温Ｔｒｅｆ以上のときに間欠許可を判定する図３の間欠許否判定処理のステップＳ３６０〜Ｓ３８０を実行し、且つ、間欠許可でエンジン２２が運転中で車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ未満のときにエンジン２２の自動停止の条件が成立したとしてエンジン２２の運転を停止すると共に間欠許可でエンジン２２が自動停止中で車両要求パワーＰ＊が閾値Ｐｓｔａｒｔ以上のときにエンジン２２の自動始動の条件が成立したとしてエンジン２２を始動する図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０〜Ｓ１８０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット６０が「自動停止始動制御手段」に相当する。また、外気温センサ５６が「外気温度検出手段」に相当し、エコスイッチ７９が「燃費優先指示スイッチ」に相当し、空調装置５０が「空調装置」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当する。なお、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット６０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 駆動制御に用いられるエンジン２２の間欠運転の許否を判定する間欠許否判定処理の一例を示すフローチャートである。 経過時間Ｔｉｇと外気温Ｔｏｕｔと第１許可水温Ｔ１との関係の一例を示す説明図である。 第２許可水温設定用マップの一例を示す説明図である。 第２実施例のハイブリッド自動車２０Ａの構成の概略を示す構成図である。 第２実施例で実行される間欠許否判定処理の一例を示すフローチャートである。 経過時間Ｔｉｇと顔の表面温度Ｔｆａｃｅと第１許可水温Ｔ１との関係の一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２０Ｃの構成の概略を示す構成図である。 変形例の自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
符号の説明
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ ハイブリッド自動車、２１ 乗員室、２１ａ 吹き出し口、２２ エンジン、２３ 温度センサ、２４ クランクシャフト、２６ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、３０ プラネタリギヤ、３２ 駆動軸、３４ デファレンシャルギヤ、３６ａ，３６ｂ 駆動輪、４１，４２ インバータ、４４ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４６ バッテリ、４８ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５０ 空調装置、５１ 熱交換器、５２ ブロワ、５３ 切替機構、５４ 操作パネル、５４ａ ブロワスイッチ、５４ｂ 設定温度スイッチ、５４ｃ 温度センサ、５４ｄ 日射センサ、５６ 外気温センサ、５７ 赤外線センサ、５８ 空調用電子制御ユニット（空調用ＥＣＵ）、６０ ハイブリッド用電子制御ユニット、６２ ＣＰＵ、６４ ＲＯＭ、６６ ＲＡＭ、６８ タイマ、７０ イグニッションスイッチ、７１ シフトレバー、７２ シフトポジションセンサ、７３ アクセルペダル、７４ アクセルペダルポジションセンサ、７５ ブレーキペダル、７６ ブレーキペダルポジションセンサ、７８ 車速センサ、７９ エコスイッチ、９０ 対ロータ電動機、９１ インナーロータ、９２ アウターロータ、９３ クラッチ、９４ 自動変速機、９６ 自動変速機（オートマチックトランスミッション）、１２０ 自動車、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (13)

  1. 内燃機関を搭載する車両であって、
    車両をシステム起動したときからの経過時間を計時する経過時間計時手段と、
    前記計時した経過時間に基づいて前記内燃機関の自動停止を許可するための自動停止許可水温を設定する自動停止許可水温設定手段と、
    前記内燃機関の冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段と、
    前記検出された冷却水の温度が前記設定された自動停止許可水温以上となっていることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を自動停止し、前記内燃機関を自動停止している最中に所定の自動始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動する自動停止始動制御手段と、
    を備える車両。
  2. 前記自動停止許可水温設定手段は、前記計時した経過時間が長いほど高くなる傾向に前記自動停止許可水温を設定する手段である請求項１記載の車両。
  3. 請求項１または２記載の車両であって、
    外気の温度を検出する外気温度検出手段を備え、
    前記自動停止許可水温設定手段は、前記検出した外気の温度が高いほど低くなる傾向に前記自動停止許可水温を設定する手段である、
    車両。
  4. 請求項１ないし３いずれか記載の車両であって、
    燃費の優先を指示する燃費優先指示スイッチを備え、
    前記自動停止許可水温設定手段は、前記燃費優先指示スイッチがオンとされているときには該燃費優先指示スイッチがオフとされているときに比して前記自動停止許可水温が低くなるように該自動停止許可水温を設定する手段である、
    車両。
  5. 請求項１ないし４いずれか記載の車両であって、
    乗員の暖房要求程度を検出する暖房要求程度検出手段を備え、
    前記自動停止許可水温設定手段は、前記検出した乗員の暖房要求程度が低いほど低くなる傾向に前記自動停止許可水温を設定する手段である、
    車両。
  6. 請求項５記載の車両であって、
    前記暖房要求程度検出手段は、前記暖房要求程度として乗員の表面温度を検出する手段であり、
    前記自動停止許可水温設定手段は、前記検出した乗員の表面温度が高いほど低くなる傾向に前記自動停止許可水温を設定する手段である、
    車両。
  7. 請求項１ないし６いずれか記載の車両であって、
    乗員室に設けられた空気吹き出し口から目標吹き出し温度の空気を送風することにより該乗員室の空気調和を行なう空調装置を備え、
    前記自動停止許可水温設定手段は、前記計時した経過時間と前記目標吹き出し温度とに基づいて前期自動停止許可水温を設定する手段である、
    車両。
  8. 前記自動停止許可水温設定手段は、前記計時した経過時間に基づいて第１温度を設定すると共に前記目標吹き出し温度に基づいて第２温度を設定し、該設定した第１温度と第２温度とのうち低い方の温度を前記自動停止許可水温として設定する手段である請求項７記載の車両。
  9. 請求項１ないし８いずれか記載の車両であって、
    走行用の動力を出力可能な電動機を備え、
    前記自動停止始動制御手段は、前記電動機からの動力だけで走行可能な状態にあることを前記所定の自動停止条件の一つとして前記内燃機関を自動停止する手段である、
    車両。
  10. 前記自動停止始動制御手段は、停車中にブレーキオンであることを前記所定の自動停止条件の一つとして前記内燃機関を自動停止する手段である請求項１ないし８いずれか記載の車両。
  11. 内燃機関を搭載する車両の制御方法であって、
    車両をシステム起動したときからの経過時間に基づいて前記内燃機関の自動停止を許可するための自動停止許可水温を設定すると共に前記内燃機関の冷却水の温度が前記設定した自動停止許可水温以上となっていることを条件の一つとして含む所定の自動停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を自動停止し、前記内燃機関を自動停止している最中に所定の自動始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動する、
    ことを特徴とする車両の制御方法。
  12. 前記経過時間が長いほど高くなる傾向に前記自動停止許可水温を設定することを特徴とする請求項１１記載の車両の制御方法。
  13. 請求項１１記載の車両の制御方法であって、
    前記車両は、乗員室に設けられた空気吹き出し口から目標吹き出し温度の空気を送風することにより該乗員室の空気調和を行なう空調装置を備え、
    前記経過時間が長いほど高くなる傾向に第１温度を設定すると共に前記目標吹き出し温度が高くなるほど高くなる傾向に第２温度を設定し、該設定した第１温度と第２温度とのうち低い方の温度を前記自動停止許可水温として設定することを特徴とする、
    車両の制御方法。
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