JP7298586B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の制御装置に関する。
特許文献1に記載の車両は、内燃機関と、その制御装置と、を備えている。特許文献1に記載の制御装置は、潤滑油の劣化度を、例えば内燃機関のトルクや、内燃機関が搭載されている車両の走行距離に基づいて算出する。そして、制御装置は、潤滑油の劣化度に応じて、潤滑油の交換タイミングを算出する。
特開2018-096258号公報
車両において内燃機関の潤滑油の劣化度が大きくなると、内燃機関を始動するために必要な負荷量が大きくなる。特許文献1に記載の技術では、潤滑油の劣化度に応じて潤滑油の交換タイミングが算出される。そのため、その交換タイミングにおいてユーザが潤滑油を交換することで、内燃機関が始動できなくなる状況をある程度避けることができる。しかしながら、潤滑油の劣化がそれほど進んでいない状況であっても、車両の状態によっては内燃機関が始動できなくなる状況が発生し得る。特許文献1に記載の技術では、潤滑油の交換タイミングの算出にあたって潤滑油の劣化度を参照するのみである。そのため、潤滑油の交換タイミングに至る前に、内燃機関が始動できなくなるという状況が生じ得る。
上記課題を解決するため、本発明は、内燃機関と、前記内燃機関を始動させるためのモータと、前記モータに電力を供給するバッテリと、を備える車両に適用される制御装置であって、前記内燃機関を潤滑する潤滑油の劣化度を算出する潤滑油劣化度取得処理と、前記バッテリの劣化度を算出するバッテリ劣化度取得処理と、前記潤滑油の劣化度及び前記バッテリの劣化度に基づいて、前記潤滑油の交換タイミングを算出する交換タイミング算出処理と、を実行し、前記交換タイミング算出処理では、前記交換タイミングを前記バッテリの劣化度が大きいほど、早いタイミングとして算出する車両の制御装置である。
上記構成においては、バッテリの劣化度が大きいほど、モータから出力できる負荷量が小さくなる。そのため、バッテリの劣化度が大きいと、潤滑油の劣化度が大きくなくても、モータで内燃機関を始動できない虞がある。上記構成によれば、バッテリの劣化度が大きいほど、潤滑油の交換タイミングが早く算出される。そのため、バッテリの劣化度が大きくなることで、モータから出力できる負荷量が小さくなっても、潤滑油の交換によって、内燃機関を始動できなくなる状況となることを回避できる。
上記車両の制御装置において、前記内燃機関を次回始動させるときの前記車両の外部の予測気温を取得する外気温取得処理を実行し、前記予測気温が、予め定められた所定温度よりも小さいときに、前記交換タイミング算出処理を行ってもよい。
上記構成によれば、予測気温が所定温度よりも小さい状況、すなわちバッテリの劣化の影響が大きい状況では、交換タイミング算出処理を行う。そのため、バッテリの劣化の影響が小さく内燃機関の始動が実行できるという状況で、無駄な交換タイミング算出処理を実行することは防げる。
上記車両の制御装置において、前記車両は、前記車両の外部の気温を測定する外気温センサを備えており、前記外気温取得処理では、前記外気温センサから取得した一定期間の外気温の推移に基づいて、前記予測気温を推定することにより、当該予測気温を取得してもよい。上記構成によれば、外気温センサによって、一定期間の推移に基づいて、予測気温を取得できる。そのため、例えば車両外の装置との通信をせずとも、予測気温を取得できる。
上記車両の制御装置において、前記車両は、当該車両外の装置と通信可能な通信装置を備えており、将来の前記車両の外部の気温に関する外気温データを、前記通信装置を通じて取得するデータ取得処理を実行し、前記外気温取得処理では、前記データ取得処理で取得した前記外気温データに基づいて前記予測気温を推定することにより、当該予測気温を取得してもよい。
上記構成によれば、通信装置を通じて取得する外気温データに基づいて、予測気温を取得できる。そのため、例えば車両において外気温センサ等を用いることなく、予測気温を取得できる。
上記車両の制御装置において、所定の一定期間を分割した複数の期間と、前記複数の期間に対応する温度とが記憶された記憶装置を備え、前記内燃機関を始動させたときの日時を取得する日時取得処理を実行し、前記外気温取得処理では、前記複数の期間のうち、前記日時が含まれる期間に対応する温度を前記予測気温として推定することにより、当該予測気温を取得してもよい。上記構成によれば、直接的に車両の外部の気温の値を取得しなくても、日時が含まれる期間の温度情報に基づいて、予測気温を取得できる。
上記車両の制御装置において、前記内燃機関を次回始動させる時刻である次回始動時刻を取得する次回始動時推定処理を実行し、前記外気温取得処理では、前記次回始動時推定処理で取得した前記次回始動時刻における前記車両の外部の気温を前記予測気温として取得してもよい。上記構成によれば、予測気温の精度を向上できる可能性が高まる。
上記車両の制御装置において、前記内燃機関を次回始動させるときの前記車両の外部の予測気温を取得する外気温取得処理を実行し、前記交換タイミング算出処理では、前記予測気温が小さいほど、前記予測気温が高い場合よりも前記交換タイミングを早いタイミングとして算出してもよい。
上記構成においては、バッテリの劣化度が大きくなると、モータから出力できる負荷は、温度が小さいほど低下しやすい。上記構成によれば、外気温取得処理によって取得する予測気温が小さいほど、交換タイミングを早いタイミングとなるように補正する。そのため、予測気温にあわせて、交換タイミングを調整できる。
第1実施形態における車両の概略構成を示す図。 第1実施形態における潤滑油劣化度取得処理を示すフローチャート。 第1実施形態におけるバッテリ劣化度取得処理を説明するための説明図。 第1実施形態における潤滑油の交換タイミングを算出する処理を示すフローチャート。 第1実施形態における要求トルクの変化を示すグラフ。 第2実施形態における車両システムの概略構成を示す図。
<第1実施形態>
(車両の概略構成)
以下、本発明の第1実施形態を説明する。先ず、本発明の制御装置が適用された車両VCの概略構成について説明する。
図1に示すように、車両VCは、駆動源として、内燃機関10、第1モータジェネレータ71及び第2モータジェネレータ72を備えている。第1モータジェネレータ71及び第2モータジェネレータ72は、いずれも電動機及び発電機の双方の機能を兼ね備えている。したがって、車両VCは、いわゆるハイブリッド車両である。
内燃機関10は、出力軸12を備えている。なお、図示は省略するが、出力軸12は、内燃機関10のピストンに連結している。出力軸12は、ピストンが往復運動することに伴い回転する。すなわち、出力軸12は、内燃機関10を駆動源として回転する。
車両VCは、駆動力の伝達経路として、第1遊星ギヤ機構40、リングギヤ軸45、第2遊星ギヤ機構50、自動変速機61、減速機構62、差動機構63、及び2つの駆動輪64を備えている。
第1遊星ギヤ機構40は、サンギヤ41、リングギヤ42、複数のピニオンギヤ43、及びキャリア44を備えている。サンギヤ41は、外歯歯車である。リングギヤ42は、内歯歯車であり、サンギヤ41の外側に位置している。リングギヤ42は、サンギヤ41と同軸で回転可能である。複数のピニオンギヤ43は、サンギヤ41とリングギヤ42との間に位置している。各ピニオンギヤ43は、サンギヤ41及びリングギヤ42の双方に噛み合っている。ピニオンギヤ43は、キャリア44に連結している。キャリア44は、ピニオンギヤ43を、自転及び公転が自在な状態で支持している。
上記のように構成された第1遊星ギヤ機構40において、キャリア44は出力軸12に連結している。サンギヤ41は、第1モータジェネレータ71に連結している。リングギヤ42は、リングギヤ軸45に連結している。
リングギヤ軸45は、自動変速機61に連結している。図示は省略するが、自動変速機61は、複数の遊星歯車機構を備え、変速比を段階的に変更可能な有段式の変速装置である。自動変速機61は、減速機構62及び差動機構63を介して左右の駆動輪64に連結している。減速機構62は、自動変速機61から入力されたトルクを所定の減速比で減速して出力する。差動機構63は、左右の駆動輪64に回転速度の差が生じることを許容する。
第2遊星ギヤ機構50は、サンギヤ51、リングギヤ52、複数のピニオンギヤ53、キャリア54、及びケース55を備えている。サンギヤ51は、外歯歯車である。リングギヤ52は、内歯歯車であり、サンギヤ51の外側に位置している。リングギヤ52は、サンギヤ51と同軸で回転可能である。複数のピニオンギヤ53は、サンギヤ51とリングギヤ52との間に位置している。各ピニオンギヤ53は、サンギヤ51及びリングギヤ52の双方に噛み合っている。ピニオンギヤ53は、キャリア54に連結している。キャリア54は、ピニオンギヤ53を、自転自在な状態で支持している。キャリア54は、ケース55に固定されている。したがって、キャリア54は、ピニオンギヤ53を公転不可能な状態で支持している。
上記のように構成された第2遊星ギヤ機構50において、サンギヤ51は、第2モータジェネレータ72に連結している。リングギヤ52は、リングギヤ軸45に連結している。したがって、リングギヤ52は、リングギヤ軸45、減速機構62及び差動機構63を介して左右の駆動輪64に連結している。
車両VCは、電力の授受を行うための構成として、バッテリ75、第1インバータ76、及び第2インバータ77を備えている。バッテリ75は、第1モータジェネレータ71及び第2モータジェネレータ72が発電機として機能する場合、第1モータジェネレータ71及び第2モータジェネレータ72が発電した電力を蓄える。バッテリ75は、第1モータジェネレータ71及び第2モータジェネレータ72が電動機として機能する場合、第1モータジェネレータ71及び第2モータジェネレータ72に対して電力を供給する。
第1インバータ76は、第1モータジェネレータ71とバッテリ75との間の電力の授受量を調整する。第2インバータ77は、第2モータジェネレータ72とバッテリ75との間の電力の授受量を調整する。
車両VCは、油圧回路として、オイルパン30と油路31とオイルポンプ20とを備えている。オイルパン30は、内燃機関10を潤滑するための潤滑油を格納している。オイルパン30は、内燃機関10と、油路31で繋がっている。オイルポンプ20は、油路31の途中に位置している。オイルポンプ20は、オイルパン30に貯められた潤滑油をくみ上げ、内燃機関10に供給する。
車両VCは、クランク角センサ81を備えている。クランク角センサ81は、内燃機関10の出力軸12の回転角であるクランク角Scrを検出する。なお、クランク角Scrは、基準位置から回転した角度である。
車両VCは、水温センサ82を備えている。水温センサ82は、内燃機関10を冷却するための冷却水の温度である水温TWを検出する。
また、バッテリ75は、バッテリセンサ75Aを内蔵している。バッテリセンサ75Aは、バッテリ75の入出力電流、出力電圧、及び温度といったバッテリ情報BIを検出する。特に、バッテリセンサ75Aは、バッテリ75の出力電圧のうち、内燃機関10を第1モータジェネレータ71で始動する時の出力電圧を、後述する突入電圧VSとして検出する。
車両VCは、油温センサ83を備えている。油温センサ83は、オイルパン30の内部に位置している。油温センサ83は、オイルパン30の内部の潤滑油の温度である油温TOを検出する。車両VCは、外気温センサ84を備えている。外気温センサ84は、車両VCの外部の気温TATを検出する。
(制御装置について)
車両VCは、制御装置100を備えている。制御装置100には、クランク角Scrを示す信号が、クランク角センサ81から入力される。制御装置100には、水温TWを示す信号が、水温センサ82から入力される。制御装置100には、バッテリ情報BIを示す信号が、バッテリセンサ75Aから入力される。制御装置100には、油温TOを示す信号が、油温センサ83から入力される。制御装置100には、気温TATを示す信号が、外気温センサ84から入力される。
制御装置100は、CPU101、周辺回路102、ROM103、記憶装置104、及びバス105を備えている。バス105は、CPU101、周辺回路102、ROM103、及び記憶装置104を互いに通信可能に接続している。周辺回路102は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路、電源回路、リセット回路等を含む。ROM103は、CPU101が各種の制御を実行するための各種のプログラムを予め記憶している。
CPU101は、ROM103に記憶された各種のプログラムを実行することにより、内燃機関10、第1モータジェネレータ71、第2モータジェネレータ72、自動変速機61等を制御する。すなわち、CPU101は、実行装置である。
(粘度取得処理)
CPU101は、潤滑油の粘度VOを取得するための粘度取得処理を行う。ROM103は、油温TOと潤滑油の粘度VOとの関係を示す粘度取得マップを、記憶している。この粘度取得マップでは、油温TOが高いときほど、潤滑油の粘度VOが小さくなるように対応づけられている。粘度取得マップは、予め試験やシミュレーションを行うことによって定められているものである。そして、CPU101は、油温センサ83から入力される油温TO及び粘度取得マップに基づいて、潤滑油の粘度VOを算出することで、潤滑油の粘度VOを取得する。
(潤滑油劣化度取得処理について)
CPU101は、潤滑油の劣化度を定量化する第1劣化パラメータDoilを取得するための潤滑油劣化度取得処理を行う。ROM103は、潤滑油劣化度取得プログラムを、予め記憶している。そして、CPU101は、潤滑油劣化度取得プログラムを、例えば所定の周期で繰り返し実行する。なお、第1劣化パラメータDoilは、劣化度が大きいほど大きい値である。
図2に示すように、CPU101は、潤滑油劣化度取得プログラムを開始すると、先ず、ステップS11の処理を実行する。ステップS11では、CPU101は、内燃機関10が駆動中であるか否かを判定する。CPU101は、内燃機関10が駆動中でないと判定する場合(S11:NO)、今回の一連の処理を終了する。
一方で、CPU101は、内燃機関10が駆動中であると判定する場合(S11:YES)、処理をステップS12に進める。ステップS12では、CPU101は、出力軸12の回転速度NEを取得する。CPU101は、クランク角Scrに基づいて、内燃機関10の出力軸12の回転速度NEを算出することで、回転速度NEを取得する。そして、CPU101は、処理をステップS13に進める。
ステップS13では、CPU101は、冷却水の温度である水温TWを取得する。そして、CPU101は、処理をステップS14に進める。
ステップS14では、CPU101は、回転速度NE及び水温TWに応じて、劣化更新量算出マップに基づいて劣化更新量ΔDoilを算出する。そして、CPU101は、劣化更新量ΔDoilを第1劣化パラメータDoilに加算することにより、第1劣化パラメータDoilを更新する。
劣化更新量ΔDoilの算出に当たっては、CPU101は、劣化更新量算出マップを参照する。記憶装置104は、劣化更新量算出マップを記憶している。劣化更新量算出マップは、劣化更新量ΔDoilと回転速度NEとの関係、及び劣化更新量ΔDoilと水温TWとの関係が規定されたものである。この劣化更新量算出マップでは、劣化更新量ΔDoilは、回転速度NEが大きくなるほど大きくなるように対応づけられている。また、劣化更新量算出マップでは、劣化更新量ΔDoilは、水温TWが高いほど大きくなるように対応づけられている。そして、CPU101は、一連の潤滑油劣化度取得プログラムの処理を一旦終了する。なお、第1劣化パラメータDoilは、新品の潤滑油に交換される場合にリセットされるものとする。例えば、ディーラで新品の潤滑油に交換する場合、制御装置100にその旨の信号を入力することで実現すればよい。
(バッテリ劣化度取得処理について)
制御装置100は、バッテリ75の劣化度を定量化する第2劣化パラメータDbatを取得するためのバッテリ劣化度取得処理を行う。ROM103は、バッテリ劣化度取得プログラムを、予め記憶している。そして、CPU101は、内燃機関10が始動する度に、バッテリ劣化度取得プログラムを実行する。なお、第2劣化パラメータDbatは、劣化度が大きいほど大きい値である。
図3に示すように、内燃機関10が始動するとき、第1モータジェネレータ71がバッテリ75からの電力によって駆動する。この際、大きな電流が流れることで、バッテリ75の端子間電圧は、大きく降下する。本実施形態では、第1モータジェネレータ71が駆動したときのバッテリ75の端子間電圧であって最も低い電圧を突入電圧VSとしている。
記憶装置104は、基準突入電圧VSbaを記憶している。基準突入電圧VSbaは、バッテリ75が劣化していないと仮定した場合の突入電圧VSとして、予め定められたものである。CPU101は、実際に内燃機関10が始動したときの突入電圧VSを取得する。そして、CPU101は、基準突入電圧VSbaに対して、突入電圧VSが降下した量を、第2劣化パラメータDbatとして算出する。すなわち、基準突入電圧VSbaと突入電圧VSとの差が大きいほど、第2劣化パラメータDbatも大きくなる。
(外気温取得処理について)
CPU101は、内燃機関10を次回始動させるときの車両VCの外部の予測気温FTを取得する外気温取得処理を行う。例えば、CPU101は、内燃機関10を前回始動させた日時DTを、周辺回路102から取得する日時取得処理を行う。また、記憶装置104は、外気温と季節との関係が対応付けられた温度マップを記憶している。温度マップは、例えば、一定期間としての1年間を分割した複数の期間に、それぞれ温度が対応づけられたものである。1年間の分割の仕方としては、1年間を4つに等分割して、春夏秋冬に分けることが挙げられる。
CPU101は、周辺回路102から取得した日時DT及び温度マップに基づいて、日時DTが含まれる期間を特定する。そして、その期間に対応づけられている温度を、内燃機関10を次回始動させるときの車両VCの外部の予測気温FTとして取得する。
(潤滑油の交換タイミングを算出する一連の処理について)
次に、潤滑油の交換タイミングを算出する一連の処理について説明する。CPU101は、内燃機関10の始動が完了する度に、ROM103に記憶されている交換タイミング算出プログラムを実行することにより、潤滑油の交換タイミングを算出する処理を1度行う。
図4に示すように、内燃機関10の始動が完了すると、CPU101は、ステップS21を実行する。ステップS21では、CPU101は、上述した粘度取得処理を行うことにより、潤滑油の粘度VOを取得する。そして、CPU101は、処理をステップS22に進める。
ステップS22では、CPU101は、上述した潤滑油劣化度取得処理により更新された第1劣化パラメータDoilを取得する。そして、CPU101は、処理をステップS23に進める。
ステップS23では、CPU101は、上述したバッテリ劣化度取得処理を行うことにより、第2劣化パラメータDbatを取得する。そして、CPU101は、処理をステップS24に進める。
ステップS24では、CPU101は、上述した外気温取得処理を行うことにより、車両VCの外部の温度である予測気温FTを取得する。そして、CPU101は、処理をステップS25に進める。
ステップS25では、CPU101は、予測気温FTが予め定められた所定温度Tmp1よりも低いか否かを判定する。なお、バッテリ75の出力電圧は温度が小さくなるほど小さくなるところ、所定温度Tmp1は、バッテリ75の出力電圧が急激に低下し始める温度として予め定められたものである。CPU101は、予測気温FTが所定温度Tmp1よりも低い場合(S25:YES)、処理をステップS26に進める。
ステップS26では、CPU101は、潤滑油を新品に代えてから標準の走行距離だけ走行したタイミングを仮定して、第1モータジェネレータ71が出力できる出力可能トルクT1が、要求トルクRTに対して不足するか否かを判定する。つまり、出力可能トルクT1は、潤滑油の交換が推奨される将来のある時点での第1モータジェネレータ71の予想出力である。また、要求トルクRTは、潤滑油の交換が推奨される将来のある時点で内燃機関10を始動させるのに必要な予想トルクである。出力可能トルクT1は、予測気温FTによって求められる変数として試験やシミュレーションによって定められている。具体的には、出力可能トルクT1は、予測気温FTが小さいほど、小さい値として算出される。要求トルクRTは、一定の初期負荷量L1と、バッテリ75の内部抵抗分の負荷量L2と、潤滑油の粘度分の負荷量L3と、を加算した負荷量である。要求トルクRTが、出力可能トルクT1を超えると、内燃機関10を第1モータジェネレータ71で始動できない可能性がある。
ここで、初期負荷量L1は、潤滑油の劣化やバッテリ75の劣化の影響を受けない固定の量である。バッテリ75の内部抵抗分の負荷量L2は、バッテリ75の劣化度が大きいほど大きくなる量である。潤滑油の粘度分の負荷量L3は、潤滑油の劣化度、すなわち第1劣化パラメータDoilが大きいほど大きくなる量である。また、潤滑油の粘度分の負荷量L3は、潤滑油の粘度VOが大きいほど大きくなる量である。
具体的には、CPU101は、第1劣化パラメータDoil及び潤滑油の粘度VOに基づいて、潤滑油の粘度分の負荷量L3を算出する。CPU101は、潤滑油の粘度の負荷量L3を、潤滑油の劣化度が最大となった量を仮定して算出する。また、CPU101は、潤滑油の粘度の負荷量L3を、潤滑油の粘度VOが大きいほど大きくなるように算出する。
また、CPU101は、第2劣化パラメータDbatに基づいて、バッテリ75の内部抵抗分の負荷量L2を算出する。CPU101は、第2劣化パラメータDbatが大きいほど、バッテリ75の内部抵抗分の負荷量L2を大きく算出する。
そして、CPU101は、要求トルクRTに対して、出力可能トルクT1が不足するか否かを判定する。出力可能トルクT1が、要求トルクRTに対して不足する場合(S26:YES)、CPU101は、処理をステップS27に進める。
ステップS27では、CPU101は、潤滑油の交換タイミングCTを算出する交換タイミング算出処理を行う。具体的には、CPU101は、記憶装置104が記憶するカウンタ値CVをカウントダウンして、カウンタ値CVを更新する。記憶装置104は、新品の潤滑油に交換されたときに、カウンタ値CVを、予め定められた標準カウンタ値CVbaに初期化する。例えば、標準カウンタ値CVbaは、潤滑油の交換なしに車両VCが好適に走行可能な距離として、例えば5000kmとして設定される。すなわち、カウンタ値CVとは、例えば残存走行可能距離を示す値である。よって、CPU101は、カウンタ値CVが予め定められた閾値になるタイミングを、交換タイミングCTとして算出している。なお、閾値は、車両VCが閾値分の距離だけ走行したとしても、内燃機関10の次回の始動が可能な距離と推定される距離として設定される。
CPU101は、標準カウンタ値CVbaから第1補正量X1だけ減算し、さらに第2補正量X2だけ減算することによって、カウンタ値CVを更新する。CPU101は、第1補正量X1を、第1劣化パラメータDoilが大きいほど大きくなる値として算出する。また、CPU101は、第2補正量X2を、第2劣化パラメータDbat及び予測気温FTを入力として、第2補正量X2を出力する補正マップによって算出する。補正マップでは、第1補正量X1は、第2劣化パラメータDbatが大きいほど大きくなるように対応づけられている。また、補正マップでは、第2補正量X2は、予測気温FTが小さいほど大きくなるように対応づけられている。このように、第1補正量X1は、第1劣化パラメータDoilが大きいほど、すなわち潤滑油の劣化度が大きいほど、大きな値となる。したがって、標準カウンタ値CVbaから第1補正量X1及び第2補正量X2を減算して得られるカウンタ値CVは、潤滑油の劣化度が大きいほど小さな値として算出される。カウンタ値CVが小さいほど、カウンタ値CVがゼロになる交換タイミングCTは、早いタイミングとなる。そして、CPU101は、記憶装置104に記憶するカウンタ値CVを更新する。その後、CPU101は、処理をステップS29に進める。
一方で、予測気温FTが所定温度Tmp1以上である場合(S25:NO)、又は出力可能トルクT1が要求トルクRT以上である場合(S26:NO)、CPU101は、今回の一連の処理を終了する。
ステップS29では、CPU101は、交換タイミングCTであるか否かを判定する交換タイミング判定処理を行う。具体的には、CPU101は、記憶装置104が記憶しているカウンタ値CVが、予め定められた閾値になったか否かを判定する。より詳細には、CPU101は、残存走行可能距離を示すカウンタ値CVが、例えば閾値として100km未満であるか否かを判定する。なお、第1補正量X1は、潤滑油が交換されない限り、増加していく。第2補正量X2は、予測気温FTが一定であれば、バッテリ75が交換されない限り、増加していく。したがって、カウンタ値CVは、基本的には減少し続けていく。
カウンタ値CVが100km未満である場合には、CPU101は、潤滑油の交換タイミングCTになったと判定する。なお、CPU101は、カウンタ値CVが負の値である場合にも、潤滑油の交換タイミングCTになったと判定する。したがって、交換タイミングCTとなるタイミングは、カウンタ値CVが小さく算出されるほど、早いタイミングとして算出される。潤滑油の交換タイミングCTになったと判定する場合(S29:YES)、CPU101は、処理をステップS30に進める。
ステップS30では、潤滑油の交換タイミングCTであることを通知するための通知信号を出力する出力処理を行う。例えば、CPU101は、車両VCに備えられた図示しないディスプレイに通知信号を出力し、潤滑油の交換が必要である旨のメッセージを表示させる。その後、処理をステップS30に進める。
ステップS29の処理が完了する場合、又は潤滑油の交換タイミングCTになっていないと判定する場合(S29:NO)、CPU101は、今回の潤滑油の交換タイミングCTを算出する一連の処理を終了する。
次に、第1実施形態の作用について説明する。なお、以下の説明では、潤滑油の粘度VOは、常に一定であるものと仮定する。
なお、以下の説明では、図5に示すように、所定のタイミングtc1で、1回目の潤滑油の交換が行われたものとする。また、タイミングtc1の後、期間P1を経たタイミングtc2で、2回目の潤滑油の交換が行われたものとする。なお、期間P1は、標準カウンタ値CVbaである5000kmを走行するのに要した期間に相当する。
図5に示すように、例えば、タイミングtc2の後、標準カウンタ値CVbaである5000kmを走行する前のタイミングt1において、内燃機関10を始動させるとき、要求トルクRT1は、初期負荷量L1と、バッテリ内部抵抗分の負荷量L2と、潤滑油の粘度分の負荷量L3との合計値として算出される。タイミングt1においては、出力可能トルクT1は、要求トルクRT1に対して不足していないため、内燃機関10を始動させることができる。
ここで、仮に、タイミングtc2の後、標準カウンタ値CVba分の距離を走行するのに要した期間を経たタイミングをタイミングt2とする。このタイミングt2の時点では、潤滑油の粘度分の負荷量L3は、タイミングtc2の場合と同じである。その一方で、タイミングt2の時点では、タイミングtc2の時点よりもバッテリ75の劣化が進んでいる。したがって、タイミングt2時点でのバッテリ内部抵抗分の負荷量L2が、タイミングtc2時点でのバッテリ内部抵抗分の負荷量L2が大きい。その結果、要求トルクRT2に対して、出力可能トルクT1が不足する。よって、内燃機関10を始動させることができない可能性がある。
一方で、上記第1実施形態では、先ず、タイミングtc2において、潤滑油を新品に代えてから標準の走行距離だけ走行したタイミングであるタイミングt2を仮定して算出した要求トルクRT2に対して、出力可能トルクT1が不足していると判定する。そして、バッテリ75の劣化を定量化した第2劣化パラメータDbatに応じて第2補正量X2が算出され、この第2補正量X2が標準カウンタ値CVbaから減算されることで、カウンタ値CVを更新する。したがって、タイミングtc2の後、標準カウンタ値CVbaを走行するのに要した期間よりも短い期間P2が経過したタイミングtc3が、交換タイミングCTとして算出される。
そして、タイミングtc3において、潤滑油が新品に交換されると、潤滑油の粘度分の負荷量L3は、一旦ゼロになる。したがって、タイミングtc3の後、実際にタイミングt2に至っても、要求トルクRT3に対して、出力可能トルクT1が不足しない。よって、内燃機関10を始動させることができる。
次に、第1実施形態の効果について説明する。
(1-1)第1実施形態においては、第2劣化パラメータDbatが大きいほど、すなわちバッテリ75の劣化度が大きいほど、第1モータジェネレータ71が出力できる負荷量が小さくなる。そのため、バッテリ75の劣化度が大きいと、潤滑油の劣化度が大きくなくても、第1モータジェネレータ71で内燃機関10を始動できない虞がある。上記第1実施形態によれば、バッテリ75の劣化度が大きいほど、潤滑油の交換タイミングCTが早いタイミングとして算出される。そのため、バッテリ75の劣化度が大きくなることで、第1モータジェネレータ71の出力可能トルクT1が小さくなっても、潤滑油の交換を促すことにより、内燃機関10を始動できなくなる状況となることを回避できる。
(1-2)上記第1実施形態によれば、予測気温FTが所定温度Tmp1よりも小さい状況、すなわちバッテリの劣化の影響が大きい状況では、交換タイミング算出処理を行う。そのため、バッテリ75の劣化の影響が小さく内燃機関10の始動ができるという状況で、無駄な交換タイミング算出処理を実行することを防ぐことができる。
(1-3)上記第1実施形態によれば、外気温取得処理において、日時DTに基づいて予測気温FTを取得している。そのため、直接的に車両VCの外部の気温を取得しなくても、日時DTが含まれる温度情報に基づいて、予測気温FTを取得できる。
(1-4)上記第1実施形態によれば、第2補正量X2は、予測気温FTが小さいほど大きな値として算出される。したがって、第1実施形態によれば、予測気温FTが小さいほど、交換タイミングCTを早いタイミングとなるように補正している。そのため、予測気温FTにあわせて、交換タイミングCTを調整できる。
(1-5)上記第1実施形態によれば、潤滑油を新品に代えてから標準の走行距離だけ走行したタイミングを仮定して、出力可能トルクT1が要求トルクRTに対して不足している場合には、ステップS27における交換タイミング算出処理を行う。一方で、そうでない場合には、カウンタ値CVを更新せずに一連の処理を終了する。そのため、潤滑油を新品に代えてから標準の走行距離だけ走行したタイミングにおいて、出力可能トルクT1が要求トルクRTに対して充足していれば、カウンタ値CVの更新及びカウンタ値CVに基づく交換タイミングCTの算出を行わない。したがって、内燃機関10の始動ができる状況では、CPU101の処理負担を低下できる。
<第2実施形態>
以下、車両の制御装置の第2実施形態について説明する。第1実施形態と同様の構成については、説明を簡略化又は省略化する。第2実施形態では、本発明の制御装置が適用された車両VCは、車両システム300の一部を構成している。そして、第2実施形態は、上述した第1実施形態と比べて、外気温取得処理の内容で主に異なる。以下の説明では、これらの異なる点を中心に説明する。
(車両システムの概略構成について)
図6に示すように、車両システム300は、車両VCと、外部サーバ200と、を備えている。車両VCの制御装置100は、通信装置106とGPS装置107とを備えている。バス105は、通信装置106及びGPS装置107を、CPU101、周辺回路102、ROM103、及び記憶装置104と通信可能に接続している。
外部サーバ200は、CPU201、周辺回路202、ROM203、記憶装置204、バス205及び通信装置206を備えている。バス205は、CPU201、周辺回路202、ROM203、記憶装置204及び通信装置206を互いに通信可能に接続している。周辺回路202は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路、電源回路、リセット回路等を含む。ROM203は、CPU201が各種の制御を実行するための各種のプログラムを予め記憶している。
(外気温取得処理について)
外部サーバ200のCPU201は、ROM203に記憶された各種のプログラムを実行することにより、各地域の将来の気温を予測している。そして、CPU201は、記憶装置204に、各地域の将来一定期間の気温の推移を外気温データDtoとして記憶している。地域の区分は、例えば、州、県、郡、市町村などである。一定期間としては、例えば、数時間、数日などである。
車両VCのCPU101は、外気温取得処理を実行すると、GPS装置107で受信した車両VCの現在位置情報CLIと共に外気温データDtoを要求する信号を、通信装置106を介して、外部サーバ200に送信する。その後、車両VCのCPU101は、外部サーバ200からの返信を待つ。
一方、車両VCからの信号を受けた外部サーバ200のCPU201は、車両VCの現在位置情報CLIに基づいて、車両VCが存在する地域を特定する。そして、CPU201は、通信装置206を介して、車両VCが位置している地域の外気温データDtoを送信する。
外気温データDtoを受信した車両VCのCPU101は、取得した外気温データDtoに基づいて、予測気温FTを推定することで、予測気温FTを取得する。例えば、CPU101は、外気温データDtoのうち、最も低い外気温を、予測気温FTとして取得する。
次に、第2実施形態の効果について説明する。第2実施形態によれば、第1実施形態における効果(1-1)、(1-2)、(1-4)及び(1-5)に加えて、以下の効果を奏する。
(2-1)上記第2実施形態によれば、外気温取得処理において、通信装置106を通じて取得する外気温データDtoに基づいて、予測気温FTを取得する。そのため、例えば、車両VCにおいて、外気温センサ84を用いることなく、予測気温FTを取得できる。
(2-2)各地域の将来の気温を予測する外部サーバ200は、車両VCに搭載されていない。また、外部サーバ200は、複数の車両VCで共有することもできる。したがって、外部サーバ200として、気温の予測精度を高めるために大掛かりなものを採用することもできる。
<その他の実施形態>
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で組み合わせて実施することができる。
・上記各実施形態において、外気温取得処理は、上記各実施形態の例に限られない。例えば、第1実施形態において、車両が備えている外気温センサ84から取得した一定期間の外気温の推移に基づいて、予測気温FTを推定することにより、予測気温FTを取得してもよい。例えば、過去一定期間の外気温の平均値、最低値などを予測気温FTと推定することができる。この場合、外気温センサ84が取得する外気温に基づいて予測気温FTを取得するため、例えば車両外の装置との通信をする必要がない。
・上記各実施形態において、外気温取得処理は、複数の方法で外気温を取得し、複数の内の最も適切な値を、予測気温FTとして取得してもよい。例えば、外気温センサ84による外気温取得処理と、日時DTに基づいた外気温取得処理と、を行い、一方の値が、他方の値よりも小さい値として算出された場合、予測気温FTを一方の値として取得すればよい。
・上記各実施形態において、予測気温FTは、外気温センサ84に代えて、吸気温を検出する吸気温センサを使用して取得してもよい。
・上記各実施形態において、予測気温FTは、内燃機関10を次回始動させるときの車両の外部の気温として取得されている。そこで、内燃機関10を次回始動させる時刻である次回始動時刻を推定する次回始動時推定処理を行ってもよい。この次回始動時推定処理においては、例えば、次回始動時刻として、ユーザに次回始動する日時を入力させてもよい。また、過去の内燃機関10の始動時刻に規則性があるならば、その規則性に従って次回始動時刻を推定してもよい。このように、次回始動時推定処理を行うと、予測気温FTの精度を向上できる可能性が高まる。
・上記第1実施形態において、温度マップは、1年間を春夏秋冬の4つの期間に分割し、それぞれ温度が対応づけていたが、複数の期間は、この例に限られない。例えば、1年間を月ごとに12個の期間に分割し、各期間に、それぞれ温度が対応づけられていてもよい。また、上記第1実施形態において、温度マップは、1年間を所定の一定期間としたが、所定の期間を1日として、朝昼夕晩の3つの期間に分割してもよい。
・上記各実施形態において、予測気温FTが予め定められた所定温度Tmp1よりも低いか否かによって、カウンタ値CVを第2補正量X2に応じて算出か否かを判定しているが、ステップS25の処理は、この例に限られない。例えば、第2実施形態において、過去一定期間の外気温の推移を取得する場合には、過去一定期間の外気温を時間で積分した積分値を、予め定められた所定値と比べて判定してもよい。この場合、積分値が所定値以上であれば、予測気温FTが相応に大きくなると推定でき、積分値が所定値未満であれば、予測気温FTが相応に小さくなると推定できる。
・上記各実施形態において、ステップS26の処理は省いてもよい。また、ステップS26の処理に代えて、バッテリ75の劣化度が所定値より大きいか否かを判定する処理としてもよい。例えば、第2劣化パラメータDbatが、所定値より大きい場合には、処理をステップS27に進める一方で、第2劣化パラメータDbatが所定値より小さい場合には、一連の処理を終了してもよい。この場合、例えば、所定値は、潤滑油の粘度分の負荷量L3が標準の走行距離である例えば5000kmだけ走行したときの量となったときに、要求トルクRTが出力可能トルクT1と等しくなるときの値として定めればよい。
・上記各実施形態において、粘度取得処理は、上記各実施形態の例に限られない。例えば、新品の潤滑油に交換する際に、潤滑油の種類に応じて、予め定められた粘度VOが入力されて、記憶装置104が記憶してもよい。また例えば、粘度取得処理を省いてもよい。また、上記実施形態では、粘度取得マップによって潤滑油の粘度VOを取得したが、油温TOを入力とし潤滑油の粘度VOを出力とする粘度予測式によって、取得してもよい。
・上記各実施形態において、潤滑油劣化度取得処理は、上記各実施形態の例に限られない。例えば、潤滑油中の不純物の量を計測できるのであれば、潤滑油の劣化度を示す第1劣化パラメータDoilは、不純物の量に応じて算出されてもよい。また、第1劣化パラメータDoilは、車両VCの走行距離に応じて算出されてもよい。
また例えば、第1劣化パラメータDoilは、1回の燃焼で消費する燃料消費量や、単位時間当たりの燃料消費量に応じて算出されてもよい。具体的には、1回の燃焼で消費される燃料量を検出する燃料消費量検出センサを用いて、燃料消費量検出センサが検出する1回の燃焼で消費される燃料消費量が大きいほど、第1劣化パラメータDoilが大きく算出されてもよい。また、燃料消費量検出センサが検出する1回の燃焼で消費される燃料消費量から単位時間当たりの消費される燃料消費量が算出されてもよい。そして、単位時間当たりの消費される燃料消費量が大きいほど、第1劣化パラメータDoilが大きく算出されてもよい。なお、1回の燃焼で消費される燃料消費量は、燃料消費量検出センサに代えて、1回の燃焼において噴射する燃料噴射量に基づいて算出されてもよい。
・上記各実施形態において、バッテリ劣化度取得処理は、上記各実施形態の例に限られない。例えば、バッテリ75の使用時間、より具体的には総充電時間及び総放電時間に基づいて推定してもよいし、放電量に対する充電量の減少率から推定してもよい。また例えば、車両VCの走行距離に応じて算出されることにより取得されてもよい。
・上記各実施形態において、バッテリ75の入出力電流、出力電圧及び温度といったバッテリ情報BIは、内燃機関10を始動する際のクランキング速度、吸気温、水温TW等から推定してもよい。そして、バッテリ劣化取得処理では、このように推定したバッテリ情報BIに基づいて推定してもよい。
・上記各実施形態において、図4に示す一連の処理は、内燃機関10の始動が完了したタイミングで行われる場合に毎回行わなくてもよい。例えば、所定の時間が経過する毎、車両VCが所定距離走行する毎に行ってもよいし、潤滑油を新品に交換する度に行ってもよい。
・上記各実施形態において、潤滑油の交換タイミング算出処理は、予測気温FTに拘わらず、実行されてもよい。
・上記各実施形態において、交換タイミングCTは、予測気温FTの大小に拘わらず、算出されてもよい。また、潤滑油の交換タイミング算出処理を予測気温FTに拘わらず実行し、交換タイミング算出処理を予測気温FTの大小に拘わらず実行する場合には、外気温取得処理を省いてもよい。
・上記各実施形態において、交換タイミングCTは、カウンタ値CVが閾値となるタイミングを交換タイミングCTとして算出したが、算出方法はこれに限られない。例えば、交換タイミングCTを、潤滑油に交換を要するまでの残り走行距離というかたちで算出してもよい。この場合、カウンタ値CVを算出する処理そのものが交換タイミングCTを算出する処理である。また、例えば、第1劣化パラメータDoilと第2劣化パラメータDbatとを入力として、交換タイミングCTを残り時間として出力するマップを用いてもよい。この場合、マップにおいて、残り時間は、第1劣化パラメータDoilが大きいほど、第2劣化パラメータが大きいほど、小さな値として算出される。このように、少なくとも、交換タイミングCTがバッテリ75の劣化度が大きいほど早いタイミングとして算出されればよい。
・上記各実施形態において、出力処理は、上記各実施形態の例に限られない。出力信号は、交換タイミングCTであることを通知するための通信信号を出力すればよく、例えば、音声によって出力してもよいし、ユーザが所有する携帯端末に通信装置106を介して出力してもよい。また、メッセージの表示に代えて、又は加えて、カウンタ値CVを、潤滑油の交換までの残り走行距離として表示させてもよい。
・上記各実施形態において、バッテリ75の交換が必要な旨を表示する処理を追加してもよい。例えば、ディーラで新品の潤滑油に交換する場合、ディスプレイに表示させている潤滑油の交換の表示を取りやめる。そして、新品の潤滑油において、出力可能トルクT1が要求トルクRTに対して不足しているか否かを判定する。新品の潤滑油において出力可能トルクT1が要求トルクRTに対して不足している場合、バッテリ75の交換が必要な旨を、ディスプレイに表示させる。
・上記各実施形態において、制御装置100が適用される車両VCが、いわゆるハイブリッド車両として説明をしたが、制御装置100が適用される車両VCは、これに限られない。少なくとも、内燃機関10と、内燃機関10を始動させるためのモータと、モータに電力を供給するバッテリと、を備えていればよい。例えば、モータは、内燃機関10を始動させるためのスタータモータであってもよく、バッテリはスタータモータに電力を供給する補機バッテリであってもよい。
10…内燃機関
71…第1モータジェネレータ
75…バッテリ
84…外気温センサ
100…制御装置
101…CPU
102…周辺回路
103…RAM
104…記憶装置
105…バス
106…通信装置
200…外部サーバ
205…通信装置
300…車両システム
VC…車両

Claims (7)

  1. 内燃機関と、前記内燃機関を始動させるためのモータと、前記モータに電力を供給するバッテリと、を備える車両に適用される制御装置であって、
    前記内燃機関を潤滑する潤滑油の劣化度を算出する潤滑油劣化度取得処理と、
    前記バッテリの劣化度を算出するバッテリ劣化度取得処理と、
    前記潤滑油の劣化度及び前記バッテリの劣化度に基づいて、前記潤滑油の交換タイミングを算出する交換タイミング算出処理と、を実行し、
    前記交換タイミング算出処理では、前記交換タイミングを前記バッテリの劣化度が大きいほど、早いタイミングとして算出する
    車両の制御装置。
  2. 前記内燃機関を次回始動させるときの前記車両の外部の予測気温を取得する外気温取得処理を実行し、
    前記予測気温が、予め定められた所定温度よりも小さいときに、前記交換タイミング算出処理を行う
    請求項1に記載の車両の制御装置。
  3. 前記車両は、前記車両の外部の気温を測定する外気温センサを備えており、
    前記外気温取得処理では、前記外気温センサから取得した一定期間の外気温の推移に基づいて、前記予測気温を推定することにより、当該予測気温を取得する
    請求項2に記載の車両の制御装置。
  4. 前記車両は、当該車両外の装置と通信可能な通信装置を備えており、
    将来の前記車両の外部の気温に関する外気温データを、前記通信装置を通じて取得するデータ取得処理を実行し、
    前記外気温取得処理では、前記データ取得処理で取得した前記外気温データに基づいて前記予測気温を推定することにより、当該予測気温を取得する
    請求項2に記載の車両の制御装置。
  5. 所定の一定期間を分割した複数の期間と、前記複数の期間に対応する温度とが記憶された記憶装置を備え、
    前記内燃機関を始動させたときの日時を取得する日時取得処理を実行し、
    前記外気温取得処理では、前記複数の期間のうち、前記日時が含まれる期間に対応する温度を前記予測気温として推定することにより、当該予測気温を取得する
    請求項2に記載の車両の制御装置。
  6. 前記内燃機関を次回始動させる時刻である次回始動時刻を取得する次回始動時推定処理を実行し、
    前記外気温取得処理では、前記次回始動時推定処理で取得した前記次回始動時刻における前記車両の外部の気温を前記予測気温として取得する
    請求項2に記載の車両の制御装置。
  7. 前記内燃機関を次回始動させるときの前記車両の外部の予測気温を取得する外気温取得処理を実行し、
    前記交換タイミング算出処理では、前記予測気温が小さいほど、前記予測気温が高い場合よりも前記交換タイミングを早いタイミングとして算出する
    請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の車両の制御装置。
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