JP4517981B2 - アイドルストップ車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、アイドルストップ車両の制御装置に関する。

従来、バッテリの充放電電流の積算量を計算し、充放電電流積算量が所定量以上であれば、車両のアイドルストップを許可するシステムが知られている（特許文献１参照）。

特開２００１−２２４１０３号公報

しかしながら、バッテリの充電容量が満充電時の充電容量に近い場合には、充電時における電流積算量の増加速度が遅くなるために、アイドルストップが許可されるまでに時間がかかるという問題があった。

本発明によるアイドルストップ車両の制御装置は、電池のＳＯＣが所定値未満の場合には、充放電電流の積算量が所定量以上の場合に、車両のアイドルストップを許可し、電池のＳＯＣが所定値以上の場合には、車両のアイドルストップを許可することを特徴とする。

本発明によるアイドルストップ車両の制御装置によれば、電池のＳＯＣが所定値以上の場合には、車両のアイドルストップを許可するので、電池のＳＯＣが所定値以上の状態の時に、迅速にアイドルストップを許可することができるとともに、電池のＳＯＣが所定値未満の場合には、充放電電流の積算量が所定量以上の場合に、車両のアイドルストップを許可するので、アイドルストップが頻繁に行われることによって、電池のＳＯＣが低下し続けてしまうことを防ぐことができる。

図１は、一実施の形態におけるアイドルストップ車両の制御装置の構成を示す図である。組電池１は、ｎ（ｎは自然数）個のセルＣ１〜Ｃｎを直列に接続して構成される。組電池１の直流電圧は、インバータ４にて交流電圧に変換されて、車両の走行駆動源である交流モータ５に印加される。交流モータ５から得られる駆動力および／またはエンジン１１から得られる駆動力は、トランスミッション１０を介して、図示しない車輪に伝達される。

交流モータ１２は、エンジン１１を動力源として、発電機として機能するとともに、エンジン１１を始動させるための始動用モータとしても機能するモータジェネレータである。コントロールユニット３は、ＣＰＵ３ａ、ＲＯＭ３ｂ、および、ＲＡＭ３ｃを備え、インバータ４を制御することにより、組電池１の充電および放電を行う。コントロールユニット３は、また、後述する方法により、車両のアイドルストップの許可／禁止を制御する。

電圧センサ６は、組電池１の総電圧Ｖbatを検出して、コントロールユニット３に出力する。電流センサ７は、組電池１に流れる充電電流および組電池１から流れる放電電流（以下、まとめて充放電電流Ｉbatと呼ぶ）を検出して、コントロールユニット３に出力する。ここでは、充電電流をプラスの値として検出するとともに、放電電流をマイナスの値として検出する。

図２は、一実施の形態におけるアイドルストップ車両の制御装置によって行われる処理内容を示すフローチャートである。車両が起動すると、コントロールユニット３のＣＰＵ３ａはステップＳ１０の処理を開始する。ステップＳ１０では、組電池１が劣化しているか否かを判定する。例えば、車両の累積走行距離が所定距離以上であれば、組電池１が劣化していると判定し、走行距離が所定距離未満であれば、組電池１は劣化していないと判定する。組電池１が劣化していると判定するとステップＳ１００に進む。

ステップＳ１００では、アイドルストップ許可フラグを０にセットする。アイドルストップ許可フラグは、アイドルストップの許可／禁止を示すフラグであり、フラグ値が０の場合には、アイドルストップの禁止を意味し、フラグ値が１の場合には、アイドルストップの許可を意味する。なお、アイドルストップ許可フラグの初期値は０とする。

一方、ステップＳ１０において、組電池１が劣化していないと判定すると、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、組電池１のＳＯＣが所定値以上であるか否かを判定する。組電池１のＳＯＣは、例えば、組電池１の総電圧とＳＯＣとの関係を示すテーブルを予め用意しておき、電圧センサ６により検出される電圧値に基づいて、テーブルを参照することにより求めることができる。組電池１のＳＯＣが所定値以上であると判定するとステップＳ５０に進み、所定値未満であると判定すると、ステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０では、電流センサ７によって、組電池１の充放電電流Ｉbatを検出して、次式（１）より、充放電電流の積算値Ｉｔを求める。ただし、Δｔは、電流センサ７が充放電電流を検出する時間間隔（サンプリング時間）であり、Ｉｔの初期値は０とする。
Ｉｔ＝Ｉｔ＋Ｉbat・Δｔ （１）

ステップＳ３０に続くステップＳ４０では、ステップＳ３０で算出した充放電電流の積算値Ｉｔが所定値以上であるか否かを判定する。この所定値は、エンジン始動時に必要となる組電池の容量、および、アイドルストップを所定時間行う際に必要となる組電池の容量等を考慮して、予め決定しておく。充放電電流の積算値Ｉｔが所定値以上であると判定するとステップＳ５０に進み、所定値未満であると判定すると、ステップＳ３０に戻る。

ステップＳ５０では、アイドルストップ許可フラグを１にセットして、ステップＳ６０に進む。ステップＳ６０では、所定のアイドルストップ条件が成立したか否かを判定する。所定のアイドルストップ条件が成立していないと判定すると、ステップＳ６０で待機し、所定のアイドルストップ条件が成立したと判定すると、ステップＳ７０に進む。

ステップＳ７０では、エンジン１１を一時的に停止させるアイドルストップを行う。アイドルストップを行うと、ステップＳ８０に進む。ステップＳ８０では、所定のアイドルストップ解除条件が成立したか否かを判定する。所定のアイドルストップ解除条件が成立していないと判定するとステップＳ８０で待機し、所定のアイドルストップ解除条件が成立したと判定すると、エンジン１１を再始動させて、ステップＳ９０に進む。

ステップＳ９０では、図示しない車両のキースイッチがオフされたか否かを判定する。キースイッチがオフされていないと判定するとステップＳ１０に戻り、キースイッチがオフされたと判定すると、図２に示すフローチャートの処理を終了する。

図３は、充放電電流積算値の時間変化を示す図であり、組電池１のＳＯＣが高い場合（ＳＯＣが所定値以上の場合）の結果を実線で、ＳＯＣが低い場合（ＳＯＣが所定値未満の場合）の結果を点線でそれぞれ示している。図３に示すように、組電池１のＳＯＣが高い場合には、ＳＯＣが低い場合に比べて、充放電電流積算量の増加度合が小さい。従って、従来の制御装置のように、アイドルストップを許可する条件として、充放電電流積算量が所定値以上という条件を設けると、組電池１のＳＯＣが高い状態では、アイドルストップが許可されるまでに時間がかかってしまう。

図４は、組電池１のＳＯＣの時間変化を示す図である。ＳＯＣの時間変化を示す線Ｌ１および線Ｌ２は、一実施の形態におけるアイドルストップ車両の制御装置による制御結果をそれぞれ示しており、ＳＯＣの時間変化を示す線Ｌ３は、アイドルストップの許可条件として、電流積算量が所定値以上という条件を設けない場合の結果である。アイドルストップの許可条件として、電流積算量が所定値以上という条件を設けない場合には、アイドルストップが頻繁に行われることになり、組電池１のＳＯＣが低下してしまう。

一実施の形態におけるアイドルストップ車両の制御装置によれば、組電池１の充放電電流の積算量が所定量以上であれば、車両のアイドルストップを許可する装置において、組電池１のＳＯＣが所定値以上であれば、充放電電流の積算量に関係なく、車両のアイドルストップを許可する。これにより、組電池１のＳＯＣが所定値以上の状態の時に、アイドルストップを迅速に許可することができ、燃費の向上に寄与することができる。なお、ＳＯＣが所定値以上の場合には、アイドルストップによって組電池１のＳＯＣが低下しても、車両に影響が及ぶことはない。

また、一実施の形態におけるアイドルストップ車両の制御装置によれば、組電池１のＳＯＣが所定値未満であれば、充放電電流の積算量が所定量以上の場合に、アイドルストップを許可するようにしたので、アイドルストップが頻繁に行われることによって、組電池１のＳＯＣが低下し続けてしまうことを防ぐことができる。

また、一実施の形態におけるアイドルストップ車両の制御装置によれば、組電池１が劣化していると判定すると、アイドルストップを禁止するので、組電池の劣化によって、エンジンの再始動ができなくなる事態が起こるのを予め防ぐことができる。

本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、組電池１が劣化しているか否かは、車両の走行距離に基づいて判定したが、組電池１の内部抵抗を求めて、内部抵抗に基づいて判定する等、他の方法により判定することもできる。

特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、コントロールユニット３がＳＯＣ演算手段、アイドルストップ許可手段、充放電電流積算量演算手段、および、劣化判定手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。

一実施の形態におけるアイドルストップ車両の制御装置の構成を示す図 一実施の形態におけるアイドルストップ車両の制御装置によって行われる処理内容を示すフローチャート 充放電電流積算値の時間変化を示す図 組電池のＳＯＣの時間変化を示す図

符号の説明

１…組電池、３…コントロールユニット、４…インバータ、５…交流モータ、６…電圧センサ、７…電流センサ、１０…トランスミッション、１１…エンジン、１２…交流モータ、Ｃ１〜Ｃｎ…セル

Claims (3)

1. アイドルストップ車両の制御装置において、
   電池のＳＯＣを演算するＳＯＣ演算手段と、
   充放電電流の積算量を演算する充放電電流積算量演算手段と、
   前記ＳＯＣ演算手段によって演算されたＳＯＣが所定値未満の場合には、前記充放電電流積算量演算手段によって演算された充放電電流の積算量が所定量以上の場合に、車両のアイドルストップを許可し、前記ＳＯＣ演算手段によって演算されたＳＯＣが所定値以上の場合には、車両のアイドルストップを許可するアイドルストップ許可手段とを備えることを特徴とするアイドルストップ車両の制御装置。
2. 請求項１に記載のアイドルストップ車両の制御装置において、
   電池が劣化しているか否かを判定する劣化判定手段をさらに備え、
   前記アイドルストップ許可手段は、前記劣化判定手段によって電池が劣化していないと判定され、かつ、前記ＳＯＣ演算手段によって演算されたＳＯＣが所定値以上であれば、充放電電流の積算量を演算せずに、車両のアイドルストップを許可することを特徴とするアイドルストップ車両の制御装置。
3. 請求項２に記載のアイドルストップ車両の制御装置において、
   前記アイドルストップ許可手段は、前記劣化判定手段によって電池が劣化していると判定されると、車両のアイドルストップを禁止することを特徴とするアイドルストップ車両の制御装置。
   

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