JP5136265B2 - ハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、渋滞路走行時等で要求駆動トルクが低いとエンジンを停止してモータ走行に切り替えるハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置に関する。

従来、車両の停車時にエンジンのアイドリング運転を停止させるアイドルストップ制御において、走行環境が渋滞路であることを考慮し、車両の発進時にエンジン再始動をなるべく遅らせるようにし、エンジン停止からの発進を、モータジェネレータを利用して行うようにしたハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開2003-35361号公報

しかしながら、従来のハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置にあっては、渋滞路であるときにエンジン再始動を遅らせるためにエンジン再始動の閾値を高く変更しているだけで、制御開始条件の成立により必ずアイドルストップ制御を実行するものである。このため、例えば、車両停止と踏み込み発進を頻繁に繰り返すような渋滞路走行時などでは、エンジン停止とエンジン再始動を頻繁に繰り返すことになり、エンジン再始動に必要な消費エネルギーが増大してしまい、アイドルストップ制御を行うことで期待される省エネ効果を得ることができない可能性がある、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、エネルギー収支を考慮しエンジンの再始動頻度を必要最小限にすることで、アイドルストップ制御による省エネ効果を最大限に活かすことができるハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置では、エンジンとモータを動力源に有し、エンジンの運転時に要求駆動トルクが低いと前記エンジンを停止し、要求駆動トルクが高くなると前記エンジンを再始動させるアイドルストップ制御手段を備えている。
前記アイドルストップ制御手段に、制御開始条件の成立にしたがってアイドルストップ制御を実行したとの仮定に基づき、前記エンジンの停止による削減エネルギー推定値を予測する削減エネルギー推定部と、前記エンジンの再始動による消費エネルギー推定値を予測する消費エネルギー推定部を設ける。
前記アイドルストップ制御手段は、制御開始条件の成立時であり、かつ、前記削減エネルギー推定値が前記消費エネルギー推定値より大きいというエネルギー収支条件が成立した時、アイドルストップ制御を許可する。

よって、本発明のハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置にあっては、制御開始条件の成立にしたがってアイドルストップ制御を実行したとの仮定に基づき、削減エネルギー推定部において、エンジンの停止による削減エネルギー推定値が予測され、消費エネルギー推定部において、エンジンの再始動による消費エネルギー推定値が予測される。そして、アイドルストップ制御手段において、制御開始条件の成立時であり、かつ、削減エネルギー推定値が消費エネルギー推定値より大きいというエネルギー収支条件が成立した時、アイドルストップ制御が許可される。
すなわち、エネルギーの削減分が増大分よりも大きくなるような状況、例えば、極低速走行や車両停止が持続するような渋滞路走行時等のときに限って、アイドルストップ制御が許可される。言い換えると、エンジンの再始動頻度が高く、消費エネルギー推定値が削減エネルギー推定値より大きくなるような状況、例えば、車両停止と踏み込み発進を頻繁に繰り返すような渋滞路走行時等のときには、制御開始条件が成立してもアイドルストップ制御が禁止されることになる。
このように、エネルギー収支を考慮しエンジンの再始動頻度を必要最小限にすることで、アイドルストップ制御による省エネ効果を最大限に活かすことができる。

以下、本発明のハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１のアイドルストップ制御装置が適用されたＦＦハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。なお、図１において、強電系は細破線、弱電系は細実線、動力系は太実線、油圧回路は太一点鎖線にて示す。

実施例１のＦＦハイブリッド車両は、図１に示すように、ＣＰＵ101と、補助バッテリ102と、ブレーキアクチュエータ201と、機械ブレーキ202と、強電バッテリ301と、インバータ302と、モータジェネレータ303（モータ）と、エンジン304と、トランスミッション305と、クラッチ306と、アクセルセンサ401と、ブレーキセンサ402と、DC/DCコンバータ403と、車間センサ404と、ナビシステム405と、モード選択スイッチ406と、を備えている。

前記ＣＰＵ101は、強電バッテリ301の状態をモニタし、バッテリSOCやバッテリ温度やバッテリ劣化状態に応じて入出力可能電力量を算出し、これを基にインバータ302を制御することにより、モータジェネレータ303（駆動用）を動作させると共に、エンジン304を制御する（駆動力配分含む）。

前記ＣＰＵ101は、モータジェネレータ303による回生制動力を考慮し、機械ブレーキ202により発生する制動力演算指令値（前後制動力配分を含む）を、ブレーキアクチュエータ201へと送信する。

前記ＣＰＵ101は、モータジェネレータ303とエンジン304とを断続させるクラッチ306を制御し、「HEVモード（クラッチ306を締結し、モータジェネレータ303とエンジン304を動力源とする）」、「EVモード（クラッチ306を開放し、モータジェネレータ303のみを動力源とする）」、「ENGモード（クラッチ306を締結し、エンジン304のみを動力源とする）」を切り替える。

前記ＣＰＵ101は、車間センサ404からの信号により、自車と前方車両（障害物）との車間距離と大きさを収集し、必要に応じて制御へ適用する。なお、自車速度は、モータジェネレータ303の回転数により把握することを基本とし、この検出車速の変動状況と平均車速データを記憶・更新していく。

前記ＣＰＵ101は、補助バッテリ102からの持ち出し電力をモニタし、これを「補機負荷」として制御へ適用する。

前記補助バッテリ102は、ＣＰＵ101の動作電源を提供する役目を有する。本システムでは、強電バッテリ301を電源としたDC/DCコンバータ403により電力を供給することとする。

前記ブレーキアクチュエータ201は、ブレーキセンサ402により検出されるドライバーの踏み込み（ストローク）量をベースに、ＣＰＵ101により演算された機械ブレーキ202で発生させるべき制動力演算指令値を受信し、それに応じ、機械ブレーキ202に対し必要な油圧をかける。

前記機械ブレーキ202は、ブレーキアクチュエータ201により発生された油圧に応じ、制動力を発生させる。

前記強電バッテリ301は、モータジェネレータ303（駆動用）に対し、インバータ302を経由して電力を供給することで車両走行をアシストすると共に、モータジェネレータ303が発電した電力を、インバータ302を経由して回収する役目を有する。

前記インバータ302は、ＣＰＵ101により直接制御されている。エンジン304の発生トルク及び回転数に応じて強電バッテリ301の電気エネルギーをモータジェネレータ303へ供給すること、モータジェネレータ303を動作させて発生した電気エネルギーを強電バッテリ301へと戻す役目を有する。

前記モータジェネレータ303は、車速が低い場合は単独で駆動トルクを発生させる。また、車速が高い場合は、エンジン304の駆動トルクをアシストしている。さらに、減速時は発電作用（回生制動）することにより電気エネルギーを発生させ、この電気エネルギーを、インバータ302を経由して強電バッテリ301へ戻す役目を有する。

前記エンジン304は、ＣＰＵ101により直接制御されている。具体的には、車速が高い場合、車両駆動のためにトルクを発生させている（車速が低い場合はモータ走行となるため、制御不要である。強いて挙げれば起動させない制御を適用している）。

前記トランスミッション305は、モータジェネレータ303およびエンジン304が発生した駆動力を駆動輪へ伝達する役目、および回生制動させる際、駆動輪の運動エネルギーをモータジェネレータ303へと伝達する役目を有する。なお、有段ATや無段変速機（CVT）のいずれであっても構わない。なお、本提案システムにおいては、入力回転数、出力回転数を検出する「回転数センサ」も含まれるものとする。

前記クラッチ306は、エンジン304の発生トルクをモータジェネレータ303およびトランスミッション305へと伝達する際は接続させ、モータジェネレータ303のみで走行する際は（「EVモード」）、切り離される。

前記アクセルセンサ401は、ドライバーが加速時に踏み込んだアクセルペダルのストローク量をＣＰＵ101へ送信する。

前記ブレーキセンサ402は、ドライバーが減速時に踏み込んだブレーキペダルのストローク量をＣＰＵ101へ送信する。

前記DC/DCコンバータ403は、強電バッテリ301からのエネルギーを12V程度へと変換し、補助バッテリ102へと供給する。すなわち、従来のエンジン車両におけるオルタネータと同様の機能を有する。

前記車間センサ404は、自車前方車両（または障害物）との距離を、レーダーなどを活用して収集し、それにより得た情報をＣＰＵ101へと入力する。

前記ナビシステム405は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を内蔵し、自車走行ルート上の信号、交差点、料金所、渋滞、現在地から渋滞域までの距離、勾配程度、速度制限などの情報を検出し、それにより得た情報をＣＰＵ101へと送信する。

前記モード選択スイッチ406は、ユーザが任意で走行モードを選択できるスイッチである。選択モードとして、通常仕様である「ノーマルモード」、駆動トルクが通常よりも多く出る「スポーツモード」、通常よりも燃費性能が向上する「エコモード」などが設定できる。なお、設定されたモード情報は、ＣＰＵ101へと送信される。

図２は、実施例１のＣＰＵ101にて実行されるアイドルストップ制御処理の流れを示すフローチャートである（アイドルストップ制御手段）。図３は、実施例１のアイドルストップ制御処理において選択モードに応じたモードゲインαを設定する際に用いられる「エコモード」・「ノーマルモード」・「スポーツモード」のアクセル開度−車速に対するEV/HEV切り替え特性を示す図である。図４は、実施例１のアイドルストップ制御処理において走行負荷に応じた制御許可閾値補正量Ａを設定する際に用いられる車速偏差−平均車速の関係特性を示す図である。図５は、実施例１のアイドルストップ制御処理において補機負荷に応じて制御許可閾値補正量Ｂを設定する際に用いられる補機消費電力量に対する制御許可閾値補正量Ｂの関係特性を示す図である。以下、図２のフローチャートの各ステップについて説明する。

ステップＳ20では、要求駆動トルクが低いか否かを判断し、YESの場合はステップＳ21へ移行し、NOの場合はステップＳ20での判断を繰り返す。
ここで、要求駆動トルクが低いか否かの判断は、アクセルセンサ401からのアクセル開度を確認し、アクセル開度が予め設定された規定値以下であれば、要求駆動トルクが低いと判断する。つまり、ステップＳ21以降でアイドルストップ制御の可否判断を行うが、ステップＳ20でYESと判断されると、制御開始条件が成立であるとする。

ステップＳ21では、ステップＳ20での要求駆動トルクが低いとの判断に続き、エンジン304を再始動するまでのアイドルストップ中に消費しなくなると予測される削減エネルギー推定値Esを算出し、ステップＳ22へ移行する（削減エネルギー推定部）。
ここで、「削減エネルギー推定値Es」の算出は、エンジン304の回転変動予測値をアイドルストップ所要時間により積分することで求める。エンジン304の回転変動予測値は、ナビシステム405で自車位置および今後の走行ルートを確認し、今後のエンジン304の回転変動を予測することで求める。次に、アイドルストップ所要時間は、モータジェネレータ303からの車速情報を基に、仮に現時点でエンジン304を停止した場合、エンジン304の再始動までの所要時間を推定することで求める。

ステップＳ22では、ステップＳ21での削減エネルギー推定値Esの算出に続き、エンジン304を再始動させるために必要になると予測される消費エネルギー推定値Ecを算出し、ステップＳ23へ移行する（消費エネルギー推定部）。
ここで、「消費エネルギー推定値Ec」の算出は、モータジェネレータ303から検出される車速から、エンジン304を再始動するのに必要なエネルギー量を算出することで行う。この場合、必要に応じて、エンジン304の温度をモニタし、フリクション分を加味した補正を行う。

ステップＳ23では、ステップＳ22での消費エネルギー推定値Ecの算出に続き、モード選択スイッチ406のスイッチ位置を確認し、選択されているモード毎にモードゲインαを設定し、ステップＳ24へ移行する（選択モード確認部）。
ここで、モードゲインαの設定は、図３に示すように、運転モードとして「ノーマルモード」が選択されている場合、α＝１（基準ゲイン）とする。また、走行駆動性能を重視する「スポーツモード」が選択されている場合、α＝１＋α１とする。また、エネルギー低減性能を重視する「エコモード」が選択されている場合、α＝１−α２とする。

ステップＳ24では、ステップＳ23での選択モード確認に続き、車速偏差と平均車速の関係に基づき、走行負荷の大小を確認し、走行負荷に応じて制御許可閾値補正量Ａを設定し、ステップＳ25へ移行する（走行負荷確認部）。
ここで、制御許可閾値補正量Ａの設定は、図４に示すように、車速偏差と平均車速の関係がアイドルストップ禁止領域に存在する高走行負荷の場合には、アイドルストップ制御が禁止されるように、Ａ＝Ａmaxとする。車速偏差と平均車速の関係がアイドルストップ禁止領域以外に存在する場合、Ａ＝０とする。あるいは、領域境界線から遠い低走行負荷でＡの値を小さな値とし、領域境界線に近く走行負荷が高くなるほどＡの値を大きくする可変値により与える。

ステップＳ25では、ステップＳ24での走行負荷確認に続き、補助バッテリ102の消費電力により補機負荷が大きいか小さいかを確認し、補機負荷に応じて制御許可閾値補正量Ｂを設定し、ステップＳ26へ移行する（補機負荷確認部）。
ここで、制御許可閾値補正量Ｂの設定は、図５に示すように、補機消費電力量（補機負荷）が大きいほど制御許可閾値補正量Ｂを高い値に設定する。

ステップＳ26では、ステップＳ25での補機負荷確認に続き、ユーザの燃費実績を平均燃費により確認し、燃費実績に応じて制御許可閾値補正量Ｃを設定し、ステップＳ27へ移行する（燃費実績確認部）。
ここで、制御許可閾値補正量Ｃの設定は、ユーザのモード別の燃費履歴を確認する。具体的には、ユーザが選択したモード選択スイッチ406による選択モード毎の平均燃費を確認する。そして、得られた平均燃費を基準燃費と比較し、例えば、基準燃費と平均燃費が同じ場合には、制御許可閾値補正量ＣをＣ＝０とする。また、基準燃費に対して平均燃費が低い場合には、制御許可閾値補正量Ｃをゼロより小さい負の値に設定する。さらに、基準燃費に対して平均燃費が高い場合には、制御許可閾値補正量Ｃをゼロより大きい正の値に設定する。

ステップＳ27では、ステップＳ26でのユーザの燃費実績確認に続き、モードゲインαと制御許可閾値補正量Ａ，Ｂ，Ｃを用いて制御許可閾値Ｘを設定し、ステップＳ28へ移行する（制御許可閾値設定部）。
ここで、制御許可閾値Ｘの設定は、
Ｘ＝αX0＋Ａ＋Ｂ＋Ｃ …(1)
の式により求める。但し、X0は制御許可閾値Ｘの基準値である。

ステップＳ28では、ステップＳ27での制御許可閾値Ｘの設定に続き、制御許可閾値Ｘが正の値で、かつ、削減エネルギー推定値Esと消費エネルギー推定値Ecの差が制御許可閾値Ｘを超えているか否かを判断し、YES（エネルギー収支条件成立）の場合はステップＳ29へ移行し、NO（エネルギー収支条件不成立）の場合はステップＳ30へ移行する。

ステップＳ29では、ステップＳ28でのエネルギー収支条件が成立であるとの判断に続き、ステップＳ20での制御開始条件の成立に基づき、アイドルストップ制御を許可し（エンジン304を停止）、リターンへ移行する。

ステップＳ30では、ステップＳ28でのエネルギー収支条件が不成立であるとの判断に続き、ステップＳ20での制御開始条件の成立にかかわらず、アイドルストップ制御を禁止し、リターンへ移行する。

次に、作用を説明する。
まず、「ハイブリッド車両のアイドルストップ制御技術の課題」の説明を行い、続いて、実施例１のＦＦハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置における作用を、「アイドルストップ制御禁止作用」、「アイドルストップ制御許可作用」、「制御許可閾値の可変設定作用」に分けて説明する。

［ハイブリッド車両のアイドルストップ制御技術の課題］
エンジン車両の場合、車両が停止した際にエンジンを停止させるアイドルストップ制御が行われる。そして、エネルギー収支としては、動力源がエンジンのみであることで、エンジンだけに着目してなされる。つまり、アイドルストップ制御によりエンジンを停止させることで、確実に削減エネルギーを稼ぐことができるため、車両停止条件が成立すると、常にアイドルストップ制御を許可することを基本とする。

一方、動力源にエンジンとモータを搭載したハイブリッド車両の場合、エンジンを停止させてもモータ走行が可能であることで、アイドルストップ制御の開始条件に車両停止条件までも加えられることがなく、要求駆動トルクが低いという条件にてアイドルストップ制御を行うことが可能である。しかし、アイドルストップ制御を解除し、エンジンを再始動する場合、同じ駆動系に設けられているモータをスタータモータとして利用することで行われる。つまり、モータ走行中にエンジンの再始動を行うと、モータは走行のための駆動トルクとエンジン再始動のための駆動トルクを負担することになる。このため、エネルギー収支としては、エンジンを停止させることでの削減エネルギーと、エンジン再始動に必要な消費エネルギーを考慮する必要がある。したがって、削減エネルギーよりも消費エネルギーが高いような場合には、アイドルストップ制御が燃費向上に寄与しないことになる。

そこで、ハイブリッド車両の場合、基本的にアイドルストップ制御を禁止することが考えられる。しかし、渋滞路走行中であっても、必ずしもエンジン停止／エンジン再始動が燃費低下につながるわけではない。例えば、停車時間が長い渋滞路走行であれば、エンジン停止中に消費しなかった削減エネルギーが大きく、エンジン再始動時に使われる消費エネルギーを差し引いた分は、エネルギー収支として、「儲かる」ことに相当する。

上記のように、ハイブリッド車両の場合、アイドルストップ制御を常に許可すると燃費低下となることがあるし、また、アイドルストップ制御を常に禁止しても省エネ効果が得られない。さらに、渋滞路走行等の走行環境によりアイドルストップ制御を禁止するか許可するかを決めたとしても、アイドルストップ制御による省エネ効果を最大限に活かすことができない。

［アイドルストップ制御禁止作用］
図６は、制御開始条件のみでアイドルストップ制御を実行する場合の車速・要求駆動トルク・アイドルストップ信号の各特性を示すタイムチャートである。図７は、実施例１のアイドルストップ制御装置によりアイドルストップ制御を実行する場合の車速・要求駆動トルク・アイドルストップ信号の各特性を示すタイムチャートである。

要求駆動トルクが低い走行時であって、削減エネルギー推定値Esと消費エネルギー推定値Ecの差が制御許可閾値Ｘ以下であるときには、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ20→ステップＳ21→ステップＳ22→ステップＳ23→ステップＳ24→ステップＳ25→ステップＳ26→ステップＳ27→ステップＳ28→ステップＳ30へと進み、ステップＳ30にて、ステップＳ20での制御開始条件の成立にかかわらず、アイドルストップ制御が禁止される。

例えば、図６および図７に示すように、渋滞路走行などであって、時刻t1から減速し、時刻t2にて停止し、停止特後の時刻t3にて発進するような場合を例にとる。このとき、時刻t1〜時刻t3の間で要求駆動トルクがゼロであり、アイドルストップ制御の開始条件が成立することで、制御開始条件のみでアイドルストップ制御を実行する場合には、図６のＤのアイドルストップ信号特性を示すように、アイドルストップ制御が実行される。このため、エンジン再始動で消費するエネルギー分が、エンジンを短い時間停止させることで削減できるエネルギー分を上回り、アイドルストップ制御の実行により燃費性能を却って悪化させてしまう。

これに対し、実施例１の制御開始条件とエネルギー収支条件の成立でアイドルストップ制御を実行する場合には、図７のＥのアイドルストップ信号特性を示すように、アイドルストップ制御が禁止される。このため、エンジン再始動で消費するエネルギー分が、エンジンを短い時間停止させることで削減できるエネルギー分を上回るようなときに、アイドルストップ制御の実行により燃費性能を低下させることを回避できる。

したがって、エンジン304の再始動頻度が高く、消費エネルギー推定値Ecが削減エネルギー推定値Esより大きくなるような状況、例えば、車両停止と踏み込み発進を頻繁に繰り返すような渋滞路走行時等のときには、制御開始条件が成立してもアイドルストップ制御が禁止されることになる。この結果、アイドルストップ制御の実行により燃費性能を悪化させることなく、エンジン304の再始動頻度を必要最小限にすることができる。

［アイドルストップ制御許可作用］
要求駆動トルクが低い走行時であって、削減エネルギー推定値Esと消費エネルギー推定値Ecの差が制御許可閾値Ｘを超えるときには、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ20→ステップＳ21→ステップＳ22→ステップＳ23→ステップＳ24→ステップＳ25→ステップＳ26→ステップＳ27→ステップＳ28→ステップＳ29へと進み、ステップＳ29にて、ステップＳ20での制御開始条件の成立と、エネルギー収支条件の成立に基づき、アイドルストップ制御が許可され、エンジン304が停止される。

したがって、エネルギーの削減分が増大分よりも大きくなるような状況、例えば、極低速走行や車両停止が持続するような渋滞路走行時等のときに限って、アイドルストップ制御が許可される。この結果、アイドルストップ制御の実行により、削減エネルギーから消費エネルギーを差し引いたエネルギー差が「エネルギー儲け分」となり、省エネ効果を最大限に活かすことができる。

［制御許可閾値の可変設定作用］
図２のステップＳ23では、モード選択スイッチ406のスイッチ位置が確認され、選択されているモード毎にモードゲインαが設定される。このモードゲインαの設定は、図３に示すように、運転モードとして「ノーマルモード」が選択されている場合、α＝１（基準ゲイン）とされる。また、走行駆動性能を重視する「スポーツモード」が選択されている場合、α＝１＋α１とされる。また、エネルギー低減性能を重視する「エコモード」が選択されている場合、α＝１−α２とされる。
したがって、制御許可閾値Ｘは、（「スポーツモード」のＸ）＞（「ノーマルモード」のＸ）＞（「エコモード」のＸ）という大小関係になる。このため、「スポーツモード」の選択時には、「ノーマルモード」に比べアイドルストップ制御が許可されにくくなり、エンジン304とモータジェネレータ303を合わせた高い駆動トルクが得られるというように、「スポーツモード」を選択した運転者の意図に沿ったものとなる。また、「エコモード」の選択時には、「ノーマルモード」に比べアイドルストップ制御が許可され易くなり、省エネ効果が高く発揮されるというように、「エコモード」を選択した運転者の意図に沿ったものとなる。

図２のステップＳ24では、車速偏差と平均車速の関係に基づき、走行負荷の大小が確認され、走行負荷に応じて制御許可閾値補正量Ａが設定される。この制御許可閾値補正量Ａの設定は、図４に示すように、車速偏差と平均車速の関係がアイドルストップ禁止領域に存在する高走行負荷の場合には、Ａ＝Ａmaxとされる。また、車速偏差と平均車速の関係がアイドルストップ禁止領域以外に存在する場合、Ａ＝０とされる。あるいは、領域境界線から遠い低走行負荷でＡの値が小さな値とされ、領域境界線に近く走行負荷が高くなるほどＡの値を大きくする可変値により与えられる。
したがって、高負荷時には、制御許可閾値Ｘ（＝αX0＋Ａ）が高い値とされ、アイドルストップ制御が禁止され、エンジン304とモータジェネレータ303を合わせた高い駆動トルクが得られる。また、低負荷時には、制御許可閾値Ｘ（＝αX0または＝αX0＋Ａ）が低い値とされ、アイドルストップ制御が許可され易くなる。このように、高負荷走行時には負荷に対応する走行性能を維持しながら、低負荷走行時には省エネ効果を発揮させることができる。

図２のステップＳ25では、補助バッテリ102の消費電力により補機負荷が大きいか小さいかが確認され、補機負荷に応じて制御許可閾値補正量Ｂが設定される。この制御許可閾値補正量Ｂの設定は、図５に示すように、補機消費電力量（補機負荷）が大きいほど高い値に設定される。
したがって、高補機負荷時には、制御許可閾値Ｘ（＝αX0＋Ｂ）が高い値とされ、アイドルストップ制御が禁止され易くなる。そして、補機負荷が低くなるほど制御許可閾値Ｘ（＝αX0＋Ｂ）が低い値とされ、アイドルストップ制御が許可され易くなる。このように、高補機負荷時にはエンジン304による発電要求に応えながら、低補機負荷時には省エネ効果を発揮させることができる。

図２のステップＳ26では、ユーザの燃費実績が平均燃費により確認され、燃費実績に応じて制御許可閾値補正量Ｃが設定される。この制御許可閾値補正量Ｃの設定は、基準燃費と平均燃費が同じ場合には、制御許可閾値補正量ＣがＣ＝０とされる。また、基準燃費に対して平均燃費が低い場合には、制御許可閾値補正量Ｃがゼロより小さい負の値に設定される。さらに、基準燃費に対して平均燃費が高い場合には、制御許可閾値補正量Ｃがゼロより大きい正の値に設定される。
したがって、基準燃費に対して平均燃費が低い場合、アイドルストップ制御が許可され易くなり、省エネ効果により平均燃費を向上させることができる。そして、長時間走行や長期間走行をするにしたがって、アイドルストップ制御によるエネルギー収支作用により、ユーザの燃費実績である平均燃費を基準燃費に一致させることができる。

図２のステップＳ27では、モードゲインαと制御許可閾値補正量Ａ，Ｂ，Ｃを用いて制御許可閾値Ｘが設定される。この制御許可閾値Ｘの設定は、Ｘ＝αX0＋Ａ＋Ｂ＋Ｃの式により求められる。
したがって、制御許可閾値Ｘを、上記のように、選択モード、走行負荷、補機負荷、燃費実績の全てに対応した最適値として求めることができる。

図２のステップＳ28では、制御許可閾値Ｘが正の値で、かつ、削減エネルギー推定値Esと消費エネルギー推定値Ecの差が制御許可閾値Ｘを超えているか否かが判断される。そして、ステップＳ28のエネルギー収支条件が成立すると、ステップＳ29へ進み、アイドルストップ制御が許可される。
したがって、制御許可閾値Ｘが正の値という条件を加えることで、削減エネルギーと消費エネルギーの差が、アイドルストップ制御の実行によるエネルギーの低減分となり、省エネ効果を確実に発揮するアイドルストップ制御とすることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１のＦＦハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) エンジン304とモータ（モータジェネレータ303）を動力源に有し、エンジン304の運転時に要求駆動トルクが低いと前記エンジン304を停止し、要求駆動トルクが高くなると前記エンジン304を再始動させるアイドルストップ制御手段を備えたＦＦハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置において、前記アイドルストップ制御手段（図２）に、制御開始条件の成立にしたがってアイドルストップ制御を実行したとの仮定に基づき、前記エンジン304の停止による削減エネルギー推定値Esを予測する削減エネルギー推定部（ステップＳ21）と、前記エンジン304の再始動による消費エネルギー推定値Ecを予測する消費エネルギー推定部（ステップＳ22）を設け、前記アイドルストップ制御手段（図２）は、制御開始条件の成立時であり（ステップＳ20でYES）、かつ、前記削減エネルギー推定値Esが前記消費エネルギー推定値Ecより大きいというエネルギー収支条件が成立した時（ステップＳ28でYES）、アイドルストップ制御を許可する（ステップＳ29）。このため、エネルギー収支を考慮しエンジン304の再始動頻度を必要最小限にすることで、アイドルストップ制御による省エネ効果を最大限に活かすことができる。

(2) 前記アイドルストップ制御手段（図２）に、前記削減エネルギー推定値Esと前記消費エネルギー推定値Ecの差に対する制御許可閾値Ｘを設定する制御許可閾値設定部（ステップＳ27）を設け、前記アイドルストップ制御手段（図２）は、前記削減エネルギー推定値Esと前記消費エネルギー推定値Ecの差が制御許可閾値Ｘ以下であるとき（ステップＳ28でNO）、制御開始条件の成立にかかわらずアイドルストップ制御を禁止し（ステップＳ30）、前記削減エネルギー推定値Esと前記消費エネルギー推定値Ecの差が制御許可閾値Ｘを超えているとき（ステップＳ28でYES）、制御開始条件の成立にしたがってアイドルストップ制御を許可する（ステップＳ29）。このため、アイドルストップ制御を許可し易くするか禁止し易くするかを、制御許可閾値Ｘの設定により高い自由度にて決めることができる。

(3) 前記アイドルストップ制御手段（図２）に、運転モードとして、少なくとも走行駆動性能を重視するモード（「スポーツモード」）と、エネルギー低減性能を重視するモード（「エコモード」）のうち、いずれの運転モードが選択されているかを確認し、走行駆動性能を重視するモードが選択されていると、エネルギー低減性能を重視するモードが選択されている場合よりも制御許可閾値Ｘを高い値に補正する選択モード確認部（ステップＳ23）を設けた。このため、運転者のモード選択意図に沿いながら、アイドルストップ制御による省エネ効果を適切に発揮させることができる。

(4) 前記アイドルストップ制御手段（図２）に、走行負荷が大きいか小さいかを確認し、走行負荷が大きいほど制御許可閾値Ｘを高い値に補正する走行負荷確認部（ステップＳ24）を設けた。このため、高負荷走行時には負荷に対応する走行性能を維持しながら、低負荷走行時には省エネ効果を発揮させることができる。

(5) 前記アイドルストップ制御手段（図２）に、補機負荷が大きいか小さいかを確認し、補機負荷が大きいほど制御許可閾値Ｘを高い値に補正する補機負荷確認部（ステップＳ25）を設けた。このため、高補機負荷時にはエンジン304による発電要求に応えながら、低補機負荷時には省エネ効果を発揮させることができる。

(6) 前記アイドルストップ制御手段（図２）に、ユーザの燃費実績を平均燃費により確認し、基準燃費に対して平均燃費が低い場合に制御許可閾値Ｘを小さい値に補正する燃費実績確認部（ステップＳ26）を設けた。このため、基準燃費に対して平均燃費が低い場合、省エネ効果により平均燃費を向上させることができると共に、アイドルストップ制御によるエネルギー収支作用により、ユーザの燃費実績である平均燃費を基準燃費に一致させることができる。

(7) 前記アイドルストップ制御手段（図２）は、制御許可閾値Ｘが正の値で、かつ、前記エネルギー推定値差（Es−Ec）が制御許可閾値Ｘを超えているとき（ステップＳ28でYES）、アイドルストップ制御を許可する（ステップＳ29）。このため、省エネ効果を確実に発揮するアイドルストップ制御とすることができる。

以上、本発明のハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、削減エネルギー推定値Esと消費エネルギー推定値Ecの差に対する制御許可閾値Ｘを設定する例を示した。しかし、制御許可閾値Ｘを設定することなく、削減エネルギー推定値Esが消費エネルギー推定値Ecより大きく、省エネ効果が見込める時はアイドルストップ制御を許可するような例としても良い。

実施例１では、制御許可閾値Ｘを、選択モード、走行負荷、補機負荷、燃費実績の全てに対応した最適値として求める例を示した。しかし、制御許可閾値Ｘを固定値により与える例としても良いし、また、制御許可閾値Ｘを、選択モード、走行負荷、補機負荷、燃費実績のうち、１つにより求める、あるいは、２つ組み合わせや３つの組み合わせにより求める例としても良い。さらに、これら以外の要因により、制御許可閾値を変化させるような例であっても良い。

実施例１では、動力源にエンジンとモータジェネレータを有する前輪駆動ベースによるハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置の例を示したが、後輪駆動ベースによるハイブリッド車両やハイブリッド四輪駆動車にも適用することができる。要するに、エンジンとモータを有し、要求駆動トルクが低いとエンジンを停止してモータ走行に切り替えるハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置であれば適用できる。

実施例１のアイドルストップ制御装置が適用されたＦＦハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。 実施例１のＣＰＵ101にて実行されるアイドルストップ制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１のアイドルストップ制御処理において選択モードに応じたモードゲインαを設定する際に用いられる「エコモード」・「ノーマルモード」・「スポーツモード」のアクセル開度−車速に対するEV/HEV切り替え特性を示す図である。 実施例１のアイドルストップ制御処理において走行負荷に応じた制御許可閾値補正量Ａを設定する際に用いられる車速偏差−平均車速の関係特性を示す図である。 実施例１のアイドルストップ制御処理において補機負荷に応じて制御許可閾値補正量Ｂを設定する際に用いられる補機消費電力量に対する制御許可閾値補正量Ｂの関係特性を示す図である。 制御開始条件のみでアイドルストップ制御を実行する場合の車速・要求駆動トルク・アイドルストップ信号の各特性を示すタイムチャートである。 実施例１のアイドルストップ制御装置によりアイドルストップ制御を実行する場合の車速・要求駆動トルク・アイドルストップ信号の各特性を示すタイムチャートである。

符号の説明

101 ＣＰＵ
102 補助バッテリ
201 ブレーキアクチュエータ
202 機械ブレーキ
301 強電バッテリ
302 インバータ
303 モータジェネレータ（モータ）
304 エンジン
305 トランスミッション
306 クラッチ
401 アクセルセンサ
402 ブレーキセンサ
403 DC/DCコンバータ
404 車間センサ
405 ナビシステム
406 モード選択スイッチ

Claims (7)

1. エンジンとモータを動力源に有し、エンジンの運転時に要求駆動トルクが低いと前記エンジンを停止し、要求駆動トルクが高くなると前記エンジンを再始動させるアイドルストップ制御手段を備えたハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置において、
   前記アイドルストップ制御手段に、制御開始条件の成立にしたがってアイドルストップ制御を実行したとの仮定に基づき、前記エンジンの停止による削減エネルギー推定値を予測する削減エネルギー推定部と、前記エンジンの再始動による消費エネルギー推定値を予測する消費エネルギー推定部を設け、
   前記アイドルストップ制御手段は、制御開始条件の成立時であり、かつ、前記削減エネルギー推定値が前記消費エネルギー推定値より大きいというエネルギー収支条件が成立した時、アイドルストップ制御を許可することを特徴とするハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置。
2. 請求項１に記載されたハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置において、
   前記アイドルストップ制御手段に、前記削減エネルギー推定値と前記消費エネルギー推定値の差に対する制御許可閾値を設定する制御許可閾値設定部を設け、
   前記アイドルストップ制御手段は、前記削減エネルギー推定値と前記消費エネルギー推定値の差が制御許可閾値以下であるとき、制御開始条件の成立にかかわらずアイドルストップ制御を禁止し、前記削減エネルギー推定値と前記消費エネルギー推定値の差が制御許可閾値を超えているとき、制御開始条件の成立にしたがってアイドルストップ制御を許可することを特徴とするハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置。
3. 請求項２に記載されたハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置において、
   前記アイドルストップ制御手段に、運転モードとして、少なくとも走行駆動性能を重視するモードと、エネルギー低減性能を重視するモードのうち、いずれの運転モードが選択されているかを確認し、走行駆動性能を重視するモードが選択されていると、エネルギー低減性能を重視するモードが選択されている場合よりも制御許可閾値を高い値に補正する選択モード確認部を設けたことを特徴とするハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置。
4. 請求項２または請求項３に記載されたハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置において、
   前記アイドルストップ制御手段に、走行負荷が大きいか小さいかを確認し、走行負荷が大きいほど制御許可閾値を高い値に補正する走行負荷確認部を設けたことを特徴とするハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置。
5. 請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載されたハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置において、
   前記アイドルストップ制御手段に、補機負荷が大きいか小さいかを確認し、補機負荷が大きいほど制御許可閾値を高い値に補正する補機負荷確認部を設けたことを特徴とするハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置。
6. 請求項２乃至請求項５の何れか１項に記載されたハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置において、
   前記アイドルストップ制御手段に、ユーザの燃費実績を平均燃費により確認し、基準燃費に対して平均燃費が低い場合に制御許可閾値を小さい値に補正する燃費実績確認部を設けたことを特徴とするハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置。
7. 請求項２乃至請求項６の何れか１項に記載されたハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置において、
   前記アイドルストップ制御手段は、制御許可閾値が正の値で、かつ、前記エネルギー推定値差が制御許可閾値を超えているとき、アイドルストップ制御を許可することを特徴とするハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置。

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