车辆控制装置、车辆以及车辆控制方法转让专利

申请号 : CN201280066740.4

文献号 : CN104040828B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 宫下亨裕伊藤耕巳植木伸和栃木康平

申请人 : 丰田自动车株式会社

摘要 :

本发明涉及一种车辆控制装置、车辆以及车辆控制方法,以进一步改善车辆的耗油率。本发明的车辆控制装置被搭载于如下的车辆上,所述车辆具有:发动机;蓄电池,其能够通过发电机的发电量来进行充电,所述发电机通过发动机的动力而被驱动;辅助机械类部件,其利用所述蓄电池的电力而进行工作。车辆控制装置具备:怠速停止控制部;SOC检测部、电流值取得部、电流补正部、怠速停止用容量设定部和剩余容量控制部。电流补正部具备:平滑处理部(S160),其对由所述电流值取得部所取得的电流值实施平滑处理;预定辅助机械工作判断部(步骤S140),其对属于所述辅助机械类部件并能够使所述电流值临时性地发生急剧变化的预定辅助机械是否处于工作状态进行判断;电流变化抑制部(S180),其在被判断为所述预定辅助机械处于工作状态时,在所述平滑处理中抑制由所述电流值取得部所取得的最新的电流值的影响。

权利要求 :

1.一种车辆控制装置,其被搭载于具有发动机、蓄电池、以及辅助机械类部件的车辆中,所述蓄电池能够通过发电机的发电量来进行充电,所述发电机通过所述发动机的动力而被驱动,所述辅助机械类部件利用所述蓄电池的电力而进行工作,所述车辆控制装置具备:怠速停止控制部,其实施怠速停止控制;

蓄电状态检测部,其对所述蓄电池的蓄电状态进行检测;

电流值取得部,其取得在所述辅助机械类部件中流通的电流的电流值;

电流补正部,其对所述电流值进行补正;

怠速停止用容量设定部,其在所述车辆的行驶时,相对于所述蓄电池的能够使用的蓄电状态范围,根据通过所述电流补正部而被补正后的电流值来设定怠速停止用容量,所述怠速停止用容量为,预想在从由所述怠速停止控制而实施的发动机停止起到重新启动为止的停止和启动期间内所使用的容量;

剩余容量控制部,其在所述车辆的行驶时,对所述发电机的发电量进行控制,以避免剩余容量低于所述怠速停止用容量,所述剩余容量为,与由所述蓄电状态检测部所检测出的蓄电状态相对应的、所述能够使用的蓄电状态范围内的剩余容量,所述电流补正部具备:

平滑处理部,其作为平滑输入信号而输入由所述电流值取得部所取得的电流值,并对所述平滑输入信号实施平滑处理;

预定辅助机械工作判断部,其对属于所述辅助机械类部件并能够使所述电流值临时性地发生急剧变化的预定辅助机械是否处于工作状态进行判断;

电流变化抑制部,其在被判断为所述预定辅助机械处于工作状态时,通过将所述平滑输入信号置换为所述平滑处理部的上一次的输出结果并使所述平滑处理部执行平滑处理,从而在所述平滑处理中抑制由所述电流值取得部所取得的最新的电流值的影响。

2.如权利要求1所述的车辆控制装置,其中,

具备充电控制部,所述充电控制部在所述车辆的行驶时抑制所述发电机的发电,而容许通过所述车辆的减速行驶过程中的再生发电而实施的对所述蓄电池的充电,所述怠速停止用容量设定部将对如下的分配率进行规定的参数设定为所述怠速停止用容量,所述分配率为,将所述蓄电池的能够使用的蓄电状态范围分配为由所述充电控制部实施的对所述发电机的发电抑制中所需的充电控制用容量、和所述怠速停止用容量时的分配率。

3.如权利要求1或2所述的车辆控制装置,其中,

所述预定的辅助机械为,能够反复进行点亮和熄灭的闪烁辅助机械。

4.如权利要求3所述的车辆控制装置,其中,

所述闪烁辅助机械为,在制动踏板的踩下时点亮的制动灯,

所述预定辅助机械工作判断部对制动开关是否处于接通状态进行判断,所述制动开关对有无所述制动踏板的踩下进行检测。

5.如权利要求3所述的车辆控制装置,其中,

所述闪烁辅助机械为方向指示器,

所述预定辅助机械工作判断部对方向指示器开关是否处于接通状态进行判断,所述方向指示器开关指示所述方向指示器的工作。

6.如权利要求1或2所述的车辆控制装置,其中,

所述预定辅助机械为,能够瞬时性地流通大电流的瞬时大电流辅助机械,所述预定辅助机械工作判断部对由所述电流值取得部所取得的电流值是否大于预定值进行判断。

7.一种车辆,具备:

发动机;

蓄电池,其能够通过发电机的发电量来进行充电,所述发电机通过所述发动机的动力而被驱动;

辅助机械类部件,其利用所述蓄电池的电力而进行工作;

怠速停止控制部,其实施怠速停止控制;

蓄电状态检测部,其对所述蓄电池的蓄电状态进行检测;

电流值取得部,其取得在所述辅助机械类部件中流通的电流的电流值;

电流补正部,其对所述电流值进行补正;

怠速停止用容量设定部,其在所述车辆的行驶时,相对于所述蓄电池的能够使用的蓄电状态范围,根据通过所述电流补正部而被补正后的电流值来设定怠速停止用容量,所述怠速停止用容量为,预想在从通过所述怠速停止控制而实施的发动机停止起到重新启动为止的停止和启动期间内所使用的容量;

剩余容量控制部,其在所述车辆的行驶时,对所述发电机的发电量进行控制,以避免剩余容量低于所述怠速停止用容量,所述剩余容量为,与由所述蓄电状态检测部所检测出的蓄电状态相对应的、所述能够使用的蓄电状态范围内的剩余容量,所述电流补正部具备:

平滑处理部,其其作为平滑输入信号而输入由所述电流值取得部所取得的电流值,并对所述平滑输入信号实施平滑处理;

预定辅助机械工作判断部,其对属于所述辅助机械类部件并能够使所述电流值临时性地发生急剧变化的预定辅助机械是否处于工作状态进行判断;

电流变化抑制部,其在被判断为所述预定辅助机械处于工作状态时,通过将所述平滑输入信号置换为所述平滑处理部的上一次的输出结果并使所述平滑处理部执行平滑处理,从而在所述平滑处理中抑制由所述电流值取得部所取得的最新的电流值的影响。

8.一种车辆控制方法,其为对具有发动机、蓄电池以及辅助机械类部件的车辆进行控制的方法,所述蓄电池能够通过发电机的发电量来进行充电,所述发电机通过所述发动机的动力而被驱动,所述辅助机械类部件利用所述蓄电池的电力而进行工作,所述车辆控制方法具备:(a)实施怠速停止控制的工序;

(b)对所述蓄电池的蓄电状态进行检测的工序;

(c)取得在所述辅助机械类部件中流通的电流的电流值的工序;

(d)对所述电流值进行补正的工序;

(e)在所述车辆的行驶时,相对于所述蓄电池的能够使用的蓄电状态范围,根据通过所述工序(d)而被补正后的电流值来设定怠速停止用容量的工序,所述怠速停止用容量为,预想在从通过所述怠速停止控制而实施的发动机停止起到重新启动为止的停止和启动期间内所使用的容量;

(f)在所述车辆的行驶时,对所述发电机的发电量进行控制,以避免剩余容量低于所述怠速停止用容量的工序,所述剩余容量为,与通过所述工序(b)而被检测出的蓄电状态相对应的、所述能够使用的蓄电状态范围内的剩余容量,所述工序(c)具备:

(e-1)作为平滑输入信号而输入通过所述工序(d)而取得的电流值,并对所述平滑输入信号实施平滑处理的工序;

对属于所述辅助机械类部件并能够使所述电流值临时性地发生急剧变化的预定的辅助机械是否处于工作状态进行判断的工序;

在被判断为所述预定的辅助机械处于工作状态时,对通过所述工序(d)而取得的电流值实施平滑处理的工序,在被判断为所述预定的辅助机械处于工作状态时,通过对上一次执行所述平滑处理时所得到的处理结果实施平滑处理,从而在所述平滑处理中抑制通过所述工序(c)而取得的最新的电流值的影响的工序。

说明书 :

车辆控制装置、车辆以及车辆控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种被搭载于具有发动机和蓄电池的车辆中的车辆控制装置、车辆、以及车辆控制方法。

背景技术

[0002] 在汽车中搭载有发动机和蓄电池,蓄电池通过发动机的动力而被充电。一直以来,作为实施对蓄电池的充电的充电控制,已知一种在正常行驶过程中通过抑制对蓄电池的充电而节约燃料消耗量,并在减速行驶过程中通过再生发电而实施对蓄电池的充电的技术。
[0003] 另外,作为节约燃料消耗量的控制,已知一种怠速停止(也称作“怠速/减速”)控制。在下述的专利文献1中,从改善耗油率的要求出发,公开了一种具备充电控制功能和怠速停止控制功能双方的汽车。
[0004] 但是,在所述技术中,在由怠速停止控制而实施的发动机的停止过程中,当蓄电池中所积蓄的电量通过辅助机械类部件而被消耗时,有时会因SOC(State of Charge:蓄电状态)不足而使发动机重新启动。“SOC”为,表示在蓄电池中剩余何种程度的电力的指标。尤其是在所述技术中,由于通过充电控制的功能而使剩余的SOC持续变少,因此容易发生因SOC不足而导致的重新启动。因此,不能够充分地实现耗油率改善,仍存在改善的余地。
[0005] 在先技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2005-67293号公报
[0008] 专利文献2:日本特开2011-163281号公报
[0009] 专利文献3:日本特开2004-176624号公报

发明内容

[0010] 本发明所要解决的课题
[0011] 本发明是为了解决上述现有课题的至少一部分而完成的,其目的在于,进一步改善车辆的耗油率。
[0012] 用于解决本课题的方法
[0013] 本发明为了解决上述课题中的至少一部分,能够采用以下的方式或应用例。
[0014] 应用例1
[0015] 一种车辆控制装置,其被搭载于具有发动机、蓄电池、以及辅助机械类部件的车辆中,所述蓄电池能够通过发电机的发电量来进行充电,所述发电机通过所述发动机的动力而被驱动,所述辅助机械类部件利用所述蓄电池的电力而进行工作,所述车辆控制装置具备:
[0016] 怠速停止控制部,其实施怠速停止控制;
[0017] SOC检测部,其对所述蓄电池的SOC进行检测;
[0018] 电流值取得部,其取得在所述辅助机械类部件中流通的电流的电流值;
[0019] 电流补正部,其对所述电流值进行补正;
[0020] 怠速停止用容量设定部,其在所述车辆的行驶时,相对于所述蓄电池的能够使用的SOC范围,根据通过所述电流补正部而被补正后的电流值来设定怠速停止用容量,所述怠速停止用容量为,预想在从由所述怠速停止控制而实施的发动机停止起到重新启动为止的停止和启动期间内所使用的容量;
[0021] 剩余容量控制部,其在所述车辆的行驶时,对所述发电机的发电量进行控制,以避免剩余容量低于所述怠速停止用容量,所述剩余容量为,与由所述SOC检测部所检测出的SOC相对应的、所述能够使用的SOC范围内的剩余容量,
[0022] 所述电流补正部具备:
[0023] 平滑处理部,其对由所述电流值取得部所取得的电流值实施平滑处理;
[0024] 预定辅助机械工作判断部,其对属于所述辅助机械类部件并能够使所述电流值临时性地发生急剧变化的预定辅助机械是否处于工作状态进行判断;
[0025] 电流变化抑制部,其在被判断为所述预定辅助机械处于工作状态时,在所述平滑处理中抑制由所述电流值取得部所取得的最新的电流值的影响。
[0026] 根据应用例1所述的车辆控制装置,在车辆的行驶时,通过控制发电机的发电量来控制蓄电池的能够使用的SOC范围内的剩余容量,以避免其小于预想在停止和启动期间内所使用的怠速停止用容量。因此,能够抑制在停止和启动期间的中途因SOC不足而使发动机重新启动的情况。由发动机的运转时的动力增大而导致的SOC的增加与在停止和启动期间的中途因SOC不足而使发动机重新启动的情况相比,由于每单位SOC(例如1%的SOC)的耗油率效果较高,因此能够改善车辆的耗油率。而且,根据应用例1所述的车辆控制装置,在所述预定辅助机械工作且在辅助机械类部件中流通的电流值临时性地发生了变动的情况下,由于在平滑处理中最新的电流值的影响受到抑制,因此能够防止由于该临时性的电流值的变动而使发电机的发电量的控制发生错误动作的情况。
[0027] 应用例2
[0028] 如技术方案1所述的车辆控制装置,其中,
[0029] 具备充电控制部,所述充电控制部在所述车辆的行驶时抑制所述发电机的发电,而容许通过所述车辆的减速行驶过程中的再生发电而实施的对所述蓄电池的充电,所述怠速停止用容量设定部将对如下的分配率进行规定的参数设定为所述怠速停止用容量,所述分配率为,将所述蓄电池的能够使用的SOC范围分配为由所述充电控制部实施的对所述发电机的发电抑制中所需的充电控制用容量、和所述怠速停止用容量时的分配率。
[0030] 根据这种结构,蓄电池的能够使用的SOC范围被分配为充电控制用容量和怠速停止用容量。对该充电控制用容量和所述怠速停止用容量的分配率进行规定的参数作为所述怠速停止用容量而被设定。因此,能够在蓄电池的能够使用的SOC范围内适当地规定怠速停止用容量。尤其是在辅助机械类部件中流通的电流值临时性地发生了变动的情况下,能够防止因根据该变动的电流值来决定所述分配率从而使充电控制与怠速停止控制之间发生调速不匀的情况。
[0031] 应用例3
[0032] 如应用例1或应用例2所述的车辆控制装置,其中,
[0033] 电流变化抑制部在所述平滑处理部中,通过对所述平滑处理部的上一次的输出结果执行平滑处理,从而抑制所述最新的电流值的影响。
[0034] 根据这种结构,将上一次的平滑处理的处理结果作为本次的平滑处理的处理结果而进行保持,从而能够容易地抑制最新的电流值的影响。
[0035] 应用例4
[0036] 如技术方案1至3中的任意一项所述的车辆控制装置,其中,
[0037] 所述预定的辅助机械为,能够反复进行点亮和熄灭的闪烁辅助机械。
[0038] 闪烁辅助机械使由电流值取得部所取得的电流值上下反复变动。根据应用例4所述的车辆控制装置,能够防止因电流值的反复变动而使发电机的发电量的控制发生错误动作的情况。
[0039] 应用例5
[0040] 如应用例4所述的车辆控制装置,其中,
[0041] 所述闪烁辅助机械为,在制动踏板的踩下时点亮的制动灯,
[0042] 所述预定辅助机械工作判断部对制动开关是否处于接通状态进行判断,所述制动开关对有无所述制动踏板的踩下进行检测。
[0043] 根据这种结构,能够防止因制动灯的闪烁而使发电机的发电量的控制发生错误动作的情况。
[0044] 应用例6
[0045] 如应用例4所述的车辆控制装置,其中,
[0046] 所述闪烁辅助机械为方向指示器,
[0047] 所述预定辅助机械工作判断部对方向指示器开关是否处于接通状态进行判断,所述方向指示器开关指示所述方向指示器的工作。
[0048] 根据这种结构,能够防止因方向指示器的闪烁而使发电机的发电量的控制发生错误动作的情况。
[0049] 应用例7
[0050] 如应用例1至应用例3中的任意一项所述的车辆控制装置,其中,
[0051] 所述预定辅助机械为,能够瞬时性地流通大电流的瞬时大电流辅助机械,[0052] 所述预定辅助机械工作判断部对由所述电流值取得部所取得的电流值是否大于预定值进行判断。
[0053] 根据这种结构,能够防止因能够瞬时性地流通大电流的瞬時大电流辅助机械的驱动而使发电机的发电量的控制发生错误动作的情况。
[0054] 应用例8
[0055] 一种车辆,具备:
[0056] 发动机;
[0057] 蓄电池,其能够通过发电机的发电量来进行充电,所述发电机通过所述发动机的动力而被驱动;
[0058] 辅助机械类部件,其利用所述蓄电池的电力而进行工作;
[0059] 怠速停止控制部,其实施怠速停止控制;
[0060] SOC检测部,其对所述蓄电池的蓄电状态(SOC)进行检测;
[0061] 电流值取得部,其取得在所述辅助机械类部件中流通的电流的电流值;
[0062] 电流补正部,其对所述电流值进行补正;
[0063] 怠速停止用容量设定部,其在所述车辆的行驶时,相对于所述蓄电池的能够使用的SOC范围,根据通过所述电流补正部而被补正后的电流值来设定怠速停止用容量,所述怠速停止用容量为,预想在从通过所述怠速停止控制而实施的发动机停止起到重新启动为止的停止和启动期间内所使用的容量;
[0064] 剩余容量控制部,其在所述车辆的行驶时,对所述发电机的发电量进行控制,以避免剩余容量低于所述怠速停止用容量,所述剩余容量为,与由所述SOC检测部所检测出的SOC相对应的、所述能够使用的SOC范围内的剩余容量,
[0065] 所述电流补正部具备:
[0066] 平滑处理部,其对由所述电流值取得部所取得的电流值实施平滑处理;
[0067] 预定辅助机械工作判断部,其对属于所述辅助机械类部件并能够使所述电流值临时性地发生急剧变化的预定辅助机械是否处于工作状态进行判断;
[0068] 电流变化抑制部,其在被判断为所述预定辅助机械处于工作状态时,在所述平滑处理中抑制由所述电流值取得部所取得的最新的电流值的影响。
[0069] 应用例9
[0070] 一种车辆控制方法,其为对具有发动机、蓄电池以及辅助机械类部件的车辆进行控制的方法,所述蓄电池能够通过发电机的发电量来进行充电,所述发电机通过所述发动机的动力而被驱动,所述辅助机械类部件利用所述蓄电池的电力而进行工作,所述车辆控制方法具备:
[0071] (a)实施怠速停止控制的工序;
[0072] (b)对所述蓄电池的蓄电状态(SOC)进行检测的工序;
[0073] (d)取得在所述辅助机械类部件中流通的电流的电流值的工序;
[0074] (e)对所述电流值进行补正的工序;
[0075] (f)在所述车辆的行驶时,相对于所述蓄电池的能够使用的SOC范围,根据通过所述工序(e)而被补正后的电流值来设定怠速停止用容量的工序,所述怠速停止用容量为,预想在从通过所述怠速停止控制而实施的发动机停止起到重新启动为止的停止和启动期间内所使用的容量;
[0076] (g)在所述车辆的行驶时,对所述发电机的发电量进行控制,以避免剩余容量低于所述怠速停止用容量的工序,所述剩余容量为,与通过所述SOC检测部而被检测出的SOC相对应的、所述能够使用的SOC范围内的剩余容量,
[0077] 所述工序(e)具备:
[0078] 对通过所述工序(d)而取得的电流值实施平滑处理的工序;
[0079] 对属于所述辅助机械类部件并能够使所述电流值临时性地发生急剧变化的预定辅助机械是否处于工作状态进行判断的工序;
[0080] 在被判断为所述预定辅助机械处于工作状态时,在所述平滑处理中抑制通过所述工序(d)而取得的最新的电流值的影响的工序。
[0081] 根据应用例8的车辆以及应用例9的车辆控制方法,与应用例1的车辆控制装置相同,能够抑制在停止和启动期间的中途因SOC不足而使发动机重新启动的情况,从而能够改善车辆的耗油率。并且,能够防止因预定辅助机械所导致的临时性的电流值的变动而使发电机的发电量的控制发生错误动作的情况。
[0082] 此外,本发明能够通过各种方式而实现。例如,能够通过具备所述车辆控制装置的控制系统、用于使计算机实现与所述车辆控制方法的各工序相对应的功能的计算机程序、存储有该计算机程序的存储介质等的方式而实现。

附图说明

[0083] 图1为表示作为本发明的一个实施例的汽车200的结构的说明图。
[0084] 图2为功能性地表示ECU50的结构的说明图。
[0085] 图3为表示目标SOC推断程序的流程图。
[0086] 图4为表示SOC分配要求等级计算用映射图MP的说明图。
[0087] 图5为表示目标SOC计算用图表TB的说明图。
[0088] 图6为表示与在汽车的驾驶过程中的车速和SOC相关的时序图的说明图。
[0089] 图7为表示本车辆状态预测部114的功能的框图。
[0090] 图8为表示第一本车辆状态预测处理程序的流程图。
[0091] 图9为表示制动开关信号SW1处于断开状态、并且方向指示器开关信号SW2处于断开状态时的各种电流值的时序图的说明图。
[0092] 图10为表示制动开关信号SW1被切换为接通状态时的各种电流值的时序图的说明图。
[0093] 图11为表示方向指示器开关信号SW2被切换为接通状态时的各种电流值的时序图的说明图。
[0094] 图12为表示第二本车辆状态预测处理程序的流程图。
[0095] 图13为与表示第二本车辆状态预测处理程序的工作的时序图相关的说明图。
[0096] 图14为表示实施例的本车辆状态预测部114的改变例的框图。

具体实施方式

[0097] 接下来,根据实施例而按照以下顺序对本发明的实施方式进行说明。
[0098] A.整体结构:
[0099] B.ECU的结构:
[0100] C.目标SOC推断部的结构:
[0101] D.本车辆状态预测部的结构:
[0102] E.作用、效果:
[0103] F.改变例:
[0104] A.整体结构:
[0105] 图1为,表示作为本发明的一个实施例的汽车200的结构的说明图。汽车200为搭载了怠速停止功能的车辆。汽车200具备:发动机10、自动变速器15、差速齿轮20、驱动轮25、启动器30、交流发电机35、蓄电池40以及电子控制单元(ECU:Electrical Control Unit)50。
[0106] 发动机10为,通过使汽油或轻油等的燃料进行燃烧而产生动力的内燃机。发动机10的动力被传递至自动变速器15,并且经由驱动机构34而被传递至交流发电机35。发动机
10的输出根据由驾驶员操作的加速踏板(未图示)的踩下量,通过发动机控制计算机(未图示)而被变更。
[0107] 自动变速器15自动地执行变速比的变更(所谓的换档)。发动机10的动力(转速/转矩)通过自动变速器15而被变速,并作为所预期的转速/转矩而经由差速齿轮20被传递至左右的驱动轮25。如此,发动机10的动力根据加速踏板的踩下量而被变更,并且经由自动变速器15而被传递至驱动轮25,从而实施车辆(汽车200)的加速/减速。
[0108] 在本实施例中,向交流发电机35传递发动机10的动力的驱动机构34采用了带驱动的结构。交流发电机35利用发动机10的一部分动力来实施发电。所发出的电力经由逆变器(未图示)而被用于对蓄电池40的充电。在本说明书中,将利用了交流发电机35的通过发动机10的动力而进行的发电称作“燃料发电”。交流发电机35相当于“用于解决本课题的方法”一栏中所述的“发电机”。
[0109] 蓄电池40为,电压为14V的作为直流电源的铅蓄电池,其向被设置在发动机主体以外的周边设备供给电力。在本说明书中,将被设置在发动机主体以外的周边设备且利用蓄电池40的电力来进行工作的设备称作“辅助机械”。另外,将辅助机械的集合称作“辅助机械类部件”。作为辅助机械类部件70,汽车200具备前照灯72、空调装置(A/C)74、制动灯76、方向指示器78等。前文所述的启动器30也包括在辅助机械类部件70中。
[0110] 启动器30为,通过从蓄电池40供给的电力而使发动机10启动的自启动电机。通常,在处于停止中的汽车的运转开始时,如果驾驶员对点火开关(未图示)进行操作,则启动器30将起动,从而发动机10将启动。该启动器30如以下所说明的那样,还被利用于从怠速停止状态起使发动机10重新启动的情况之中。在本说明书中,“怠速停止状态”是指,由怠速停止控制而实现的停止状态。
[0111] ECU50具备:执行计算机程序的CPU、对计算机程序等进行存储的ROM、临时性地对数据进行存储的RAM、与各种传感器、开关、作动器、灯等连接的输入输出端口等。作为与ECU50连接的传感器和开关而设置有:车轮速度传感器82,其对驱动轮25的转速进行检测;制动开关84,其对有无制动踏板(未图示)的踩下进行检测;加速器开度传感器86,其将加速踏板(未图示)的踩下量作为加速器开度而进行检测;蓄电池电流传感器88,其对蓄电池40的充放电电流进行检测;交流发电机电流传感器89,其对交流发电机35的输出电流进行检测;方向指示器开关87,其对方向指示器的工作进行指示。作为作动器,启动器30和交流发电机35等相当于作动器。ECU50从蓄电池40接受电力的供给。
[0112] ECU50通过基于来自所述各种传感器、开关或发动机控制计算机(未图示)的信号,而对启动器30和交流发电机35进行控制,从而对发动机停止和重新启动进行控制(怠速停止控制),并且对蓄电池40的SOC进行控制。这种ECU50为与本发明直接相关的车辆控制装置。而且,ECU50在制动开关84成为了接通状态时,点亮制动灯76,而在方向指示器开关87成为了接通状态时,实施使方向指示器78的灯进行闪烁的控制。
[0113] B.ECU的结构:
[0114] 图2为功能性地表示ECU50的结构的说明图。如图所示,ECU50具备怠速停止控制部90和SOC控制部100。怠速停止控制部90及SOC控制部100实际上表示通过由ECU50所具备的CPU执行被存储在ROM中的计算机程序而实现的功能。
[0115] 怠速停止控制部90取得由车轮速度传感器82检测出的车轮速度Vh和由加速器开度传感器86检测出的加速器开度Tp,并输出使发动机10停止/重新启动的指示Ss。停止/重新启动的指示Ss包括被输出至启动器30的发动机重新启动的指示,和被输出至发动机10的燃料供给系统(未图示)的燃料切断的指示。详细而言,怠速停止控制部90在车轮速度Vh下降并变得小于预定速度(例如10km/h)时,作为发动机停止条件已成立而向燃料供给系统输出燃料切断的指示,之后,在根据加速器开度Tp而检测到加速踏板被踩下时,作为发动机重新启动条件已成立而向启动器30输出发动机重新启动的指示。
[0116] 即,怠速停止控制部90在发动机停止条件成立时使发动机10停止,当在所述停止之后发动机重新启动条件成立时使发动机10重新启动。所述发动机停止条件及发动机重新启动条件并不限定于上述内容。例如,也可以将车轮速度Vh完全变为0km/h设为发动机停止条件,还可以将脚从制动踏板上离开设为发动机重新启动条件。
[0117] SOC控制部100具备:目标SOC推断部110、蓄电池SOC计算部120以及反馈控制部130。目标SOC推断部110为,在车辆行驶时(例如车轮速度Vh>0km/h时),将预想在从由怠速停止控制实施的发动机停止起到重新启动为止的期间内(以下,称作“停止和启动期间”)所使用的SOC推断为目标SOC(以下,也称作“目标SOC值”)C1的构件,关于详细的结构将在C节中进行说明。该目标SOC推断部110相当于“用于解决本课题的方法”一栏中所述的“怠速停止用容量设定部”。另外“SOC”被定义为,将蓄电池中剩余的电量除以将蓄电池充满电时所蓄积的电量所得到的值。
[0118] 蓄电池SOC计算部120根据由蓄电池电流传感器88检测出的蓄电池40的充放电电流(称作“蓄电池电流”)Ab,而对蓄电池40的当前的SOC(以下,称作“当前SOC值”)C2进行计算。详细而言,通过将蓄电池40的充电电流设为正值、将蓄电池40的放电电流设为负值而对充放电电流Ab进行累计,从而计算出当前SOC值C2。蓄电池电流传感器88及蓄电池SOC计算部120的结构相当于“用于解决课题的方法”一栏中所述的“SOC检测部”。另外,SOC检测部无需限定于根据由蓄电池电流传感器88检测出的蓄电池电流来进行计算的方式,也可以采用根据蓄电池电解液比重传感器、单电池电压传感器、蓄电池端子电压传感器等来进行求取的方式。并且,SOC检测部无需限定于对蓄电池中剩余的电量进行检测的方式,例如也可以采用通过可充电量等其他的参数而对SOC进行检测的方式。
[0119] 反馈控制部130在车辆的行驶时,求出从目标SOC值C1中减去当前SOC值C2所得到的差分值,并求出通过反馈控制而使该差分值与值0一致的电压指示值Sv。该电压指示值Sv为指示交流发电机35的发电量的值,并被输送至交流发电机35。其结果为,通过燃料发电而将当前SOC值C2控制为目标SOC值C1。反馈控制部130的结构相当于“用于解决本课题的方法”一栏中所述的“剩余容量控制部”。
[0120] 虽然未图示,但在SOC控制部100中,除上述功能以外还设置有被称作“蓄电池控制”的功能和被称作“充电控制”的功能。下面对蓄电池控制进行说明。蓄电池、特别是本实施例中的铅蓄电池,由于要求长寿命化,因此预先规定了能够使用的SOC范围(运用的SOC范围)。因此,实施如下的“蓄电池控制”,即,在蓄电池40的SOC低于该SOC范围的下限值(例如60%)时,增大发动机10的动力以使SOC处于所述SOC范围之内,而在SOC高于SOC范围的上限值(例如90%)时,消耗SOC以使其处于所述SOC范围内。即使在由怠速停止控制实施的发动机的停止时,如果SOC低于下限值,则也启动发动机以通过燃料发电而使SOC处于所述SOC范围内。
[0121] “充电控制”为如下的控制处理,即,在正常行驶过程中通过抑制由燃料发电而实施的对蓄电池的充电来节约燃料消耗量,而在减速行驶过程中通过再生发电来实施对蓄电池的充电。虽然由于充电控制为公知的结构,因此不进行详细说明,但大致实施如下的处理。在充电控制中,当目标SOC值C1超过当前SOC值C2时,执行正常行驶时的由反馈控制部130实施的反馈控制,而在正常行驶时目标SOC值C1为当前SOC值C2以下时,将预定的发电切断电压设为对交流发电机35的电压指示值Sv。通过此结构,能够抑制正常行驶时的充电从而节约燃料消耗量。另外,“正常行驶”是指,不属于车速为0km/h的“停车”、以及实施所述再生发电的“减速行驶”中的任意一方的汽车200的状态。
[0122] C.目标SOC推断部的结构:
[0123] 目标SOC推断部110具备:行驶环境预测部112、本车辆状态预测部114、SOC分配要求等级计算部116及目标SOC计算部118。
[0124] 行驶环境预测部112对车辆的行驶环境进行预测。此处所说的“行驶环境”为,表示今后(当前以后)成为何种程度的怠速停止状态的参数,也可以说是与今后的预定期间内的停止和启动期间的比例相关的参数。即,“行驶环境”为,引起由怠速停止控制而实施的停车的车辆的行驶环境。具体而言,行驶环境预测部112根据由车轮速度传感器82检测出的车轮速度Vh而计算出用指数来表示行驶环境的行驶环境指数。具体而言,根据车轮速度Vh而计算出从当前起追溯的预定期间(例如10分钟期间)内的停车时间的比率R,并根据该比率而计算出行驶环境指数P1。即,在预定期间内求出车轮速度Vh值为0的停车时间的总和,并通过用该总和除以预定期间的全部时间而计算出比率R,从而根据该比率R而计算出行驶环境指数P1。
[0125] 比率R较高是指,所述车辆的停止频度和停止期间的长度较高,从而能够预测为今后的车辆的停止频度和长度也会较高。因此,在本实施例中,依照下述方式来决定行驶环境指数P1。
[0126] ·当10分钟期间停止时间比率R<38%时,将行驶环境指数P1设为值1。
[0127] ·当38%≤10分钟期间停止时间比率R<42%时,将行驶环境指数P1设为值2。
[0128] ·当42%≤10分钟期间停止时间比率R<46%时,将行驶环境指数P1设为值3。
[0129] ·当10分钟期间停止时间比率R≥46%时,将行驶环境指数P1设为值4。
[0130] 所述38%、42%、46%的阈值并不限定于此,也能够设为其他数值。此外,所求取的行驶环境指数P1并不限于1~4的4个,也可以为3个、5个、6个等其他的个数。另外,由于可以说行驶环境指数P1较低的情况为郊外,而行驶环境指数P1较高的情况为市区,因此也可以说行驶环境指数P1的值越高则城市化程度越高。
[0131] 虽然在本实施例中,是根据由车轮速度传感器82所检测出的车轮速度Vh而求取行驶环境指数P1,但是在本发明中并不限定于此。也可以采用如下结构,即,例如根据由车速传感器检测出的车速的平均值、由车轮速度传感器82检测出的车轮速度Vh的变化率(即加速度)、在MT(Manual Transmission:手动变速器)车的情况下的手动变速器的换档位置、或在AT(Automatic Transmission:自动变速器)车的情况下的自动变速器的齿轮比等而进行求取。即,由于车速的平均值越低则城市化程度越升高,因此只需在车速的平均值越低时将行驶环境指数P1设为越高的值即可。由于车轮速度Vh的变化率越高则城市化程度越变高,因此只需在车轮速度Vh的变化率越高时将行驶环境指数P1设为越高的值即可。由于手动变速器的换档位置越被频繁地实施则城市化程度越升高,因此只需在手动变速器的换档位置越被频繁地实施时将行驶环境指数P1设为越高的值即可。由于自动变速器的齿轮比等越被频繁地切换则城市化程度越升高,因此只需在自动变速器的齿轮比等越被频繁地切换时将行驶环境指数P1设为越高的值即可。
[0132] 此外,关于所述车轮速度Vh和替换为车轮速度Vh的各参数,无需限定为根据从这些参数中所选择的一个参数而求取行驶环境指数P1的结构,也可以采用根据两个以上的参数而求取行驶环境指数P1的结构。在采用两个以上的参数的情况下,优选为,采用单独地给各参数附加权重指数从而求取行驶环境指数P1的结构。此外,通过采用前文所述的车轮速度Vh和被替换为车轮速度Vh的各参数,从而能够仅通过汽车200这一自主系统而预测出行驶环境。相对于此,也可以采用根据从自主系统的外侧取得的信息而求取行驶环境指数P1的结构。作为从自主系统的外侧取得的信息,具有导航系统的道路地图信息等。根据导航系统的道路地图信息来确认今后的行驶地位置是市区还是郊外,从而能够求取行驶环境指数P1。
[0133] 本车辆状态预测部114预测汽车200的状态(本车辆状态)。此处所说的“本车辆状态”是指,表示汽车200今后将消耗何种程度SOC的参数。本车辆状态预测部114根据由交流发电机电流传感器89所检测出的交流发电机电流值Aa、由蓄电池电流传感器88所检测出的蓄电池电流值Ab、由制动开关84的输出信号(制动开关信号)SW1、方向指示器开关87的输出信号(方向指示器开关信号)SW2,来计算出辅助机械类部件70所耗费的电量,并将该电量作为本车辆状态P2而进行输出。由于在辅助机械类部件70所耗费的电量较大时消耗SOC的速度较快,因此在本实施例中,本车辆状态预测部114求取辅助机械类部件70所耗费的电量以作为本车辆状态P2。关于本车辆所耗费的电量的详细求取方法在D节中进行详细叙述。
[0134] 而且,虽然本车辆状态预测部114为,根据当前所检测出的传感器信号而求取辅助机械类部件当前的工作状况,并将该当前的工作状况视为今后的本车辆状态的结构,但是取而代之也可以采用如下结构,即,通过根据以上述方式而求出的当前的工作状况来捕捉工作状况变化的征兆,从而预测出今后的本车辆状态。
[0135] 采用上述结构的行驶环境预测部112以及本车辆状态预测部114在汽车200的运转开始之后,始终实施该预测。各部112~114实际上是通过ECU50所具备的CPU执行ROM中所存储的计算机程序来实现的。由行驶环境预测部112计算出的行驶环境指数P1、和由本车辆状态预测部114计算出的本车辆状态P2被输送至SOC分配要求等级计算部116。
[0136] SOC分配要求等级计算部116根据行驶环境指数P1以及本车辆状态P2而计算出SOC分配要求等级P3,且目标SOC计算部118根据SOC分配要求等级P3而计算出目标SOC值C1。以下,对SOC分配要求等级计算部116以及目标SOC计算部118的内容进行详细叙述。
[0137] 图3为表示目标SOC推断程序的流程图。这种目标SOC推断程序在车辆的行驶时每隔预定时间(例如60sec)被重复执行。即,目标SOC推断程序在由怠速停止控制而实施的发动机10的停止时不被执行。如图所示,当处理开始时,ECU50的CPU取得由行驶环境预测部112(图2)所求得的行驶环境指数P1(步骤S100),并且取得由本车辆状态预测部114(图2)所求得的本车辆状态P2(步骤S200)。
[0138] 在执行步骤S200之后,CPU利用SOC分配要求等级计算用映射图MP,来执行根据行驶环境指数P1和本车辆状态P2而计算SOC分配要求等级的处理(步骤S300)。在蓄电池中,如之前所说明的那样,能够使用的SOC范围按照每个蓄电池的种类而被规定。在本实施例中,实现了将能够使用的SOC范围分配为怠速停止用和充电控制用,“SOC分配要求等级”为,指定所述分配的等级的参数。
[0139] 图4为,表示SOC分配要求等级计算用映射图MP的说明图。如图所示,SOC分配要求等级计算用映射图MP为,以行驶环境指数P1为横轴,以本车辆状态P2为纵轴,对与横轴值和纵轴值相对应的SOC分配要求等级P3进行映射的映射数据。预先通过实验或模拟而求出行驶环境指数P1、本车辆状态P2、以及SOC分配要求等级P3之间的关系,从而制成SOC分配要求等级计算用映射图MP,并存储于ROM中。在步骤S300中,从ROM中读取SOC分配要求等级计算用映射图MP,并参照该映射图MP而取得与在步骤S100中所求出的行驶环境指数P1和在步骤S200中所求出的本车辆状态P2相对应的SOC分配要求等级P3。在图示的示例中,准备了A、B、C、D四个值以作为SOC分配要求等级P3。A、B、C、D按照这种顺序依次成为更高的值。行驶环境指数P1越高,且本车辆状态P2越高,则SOC分配要求等级P3越成为较高的值。
[0140] 返回至图3,在执行步骤S300之后,CPU实施如下的处理(步骤S400),即,利用目标SOC计算用图表TB,根据SOC分配要求等级P3而对目标SOC值C1进行计算。
[0141] 图5为表示目标SOC计算用图表TB的说明图。如图所示,目标SOC计算用图表TB以SOC分配要求等级P3为横轴,以目标SOC值C1为纵轴,并用直线L来表示SOC分配要求等级P3与目标SOC值C1之间的关系。通过预先利用实验或模拟而求出该SOC分配要求等级P3与目标SOC值C1之间的关系,从而制作出目标SOC计算用图表TB,并存储于ROM中。在步骤S400中,从ROM中读取目标SOC计算用图表TB,并参照该图表TB而取得与在步骤S300中计算出的与SOC分配要求等级P3相对应的目标SOC值C1。
[0142] 如图所示,用直线L表示的目标SOC值C1为,被设定在蓄电池40的能够使用的SOC范围W内的值,并表示将该能够使用的SOC范围W分配为充电控制用容量和怠速停止用容量时的分配率。换言之,相对于蓄电池40的能够使用的SOC范围W,怠速停止用容量的区域被设定在下侧,而充电控制用容量的区域被设定在上侧,且两个区域的边界为目标SOC值C1。此外,也可以说是在能够使用的SOC范围W的下限值上加上怠速停止用容量所得到的水准被设定为目标SOC值C1。
[0143] 充电控制用容量为,由于对由上述的充电控制所实施的对燃料发电的抑制而所需的电池容量。怠速停止用容量为,预想在今后的停止和启动期间内所使用的容量。在本实施例中,怠速停止用容量被规定为预想的最大的大小。SOC分配要求等级P3越成为较高的值,怠速停止用容量越变大。在将SOC控制为与直线L相比靠上侧时,虽然可以说由于与该SOC相对应的能够使用的SOC范围内的剩余容量超过怠速停止用容量因此能够完全地实施怠速停止控制,但仅该超出的部分为剩余量。因此可以说,用直线L表示的目标SOC值C1表示,能够完全地实施今后的怠速停止控制并且能够使用于SOC储藏的发电量为最小的SOC。
[0144] 虽然目标SOC值C1如直线L所示,为随着SOC分配要求等级P3的上升而线性地增大的值,但本发明中并不限定于此。例如,也可以采用如下的结构,即,将目标SOC值C1规定为,在SOC分配要求等级P3在预定值以下时随着SOC分配要求等级P3的上升而线性地增大,而在SOC分配要求等级P3超过预定值时维持固定值。此结构在蓄电池的能够使用的SOC范围较小的情况下较为有利。并且,也可以代替用直线来表示目标SOC值C1的变化的结构,而采用以曲线来表示目标SOC值C1的变化的结构。
[0145] 返回至图3,在执行步骤S400之后,CPU将在步骤S400中计算出的目标SOC值C1输出至反馈控制部130(步骤S500),之后暂时结束目标SOC推断程序。在反馈控制部130(图2)中,当前SOC值C2被控制为所述计算出的目标SOC值C1。虽然当前SOC值C2指示了蓄电池40的能够使用的SOC范围内的剩余容量,但是上述控制的结果为,能够避免在车辆行驶过程中剩余容量低于怠速停止用容量的情况。即,在图5中,在当前SOC值位于充电控制用容量的区域内时,即,在所述剩余容量大于怠速停止用容量时,实施充电控制从而抑制了通过燃料发电而实施的对蓄电池40的充电。而且,在SOC下降且将要低于怠速停止用容量时,通过利用燃料发电而将SOC控制为用直线L表示的目标SOC值C1,从而避免了SOC将要低于所述怠速停止用容量的情况。
[0146] 图6为,表示与汽车200的运转中的车速和蓄电池40的SOC(当前SOC值C2)相关的时序图的说明图。时序图以车速和SOC为纵轴,以时间为横轴。当汽车200的运转开始,并在时刻t0处汽车200启动时,车速将逐渐增加直至正常行驶。之后,在时刻t1处车辆转变为减速状态。在从该时刻t0起到t1为止的t0~t1期间内,如实线所示,SOC逐渐降低。该实线为关于现有例的SOC,在本实施例中,SOC如双点划线所示而进行变化。相关内容将在后文中进行叙述。
[0147] 在时刻t1之后,在时刻t2处车辆停止。在t1~t2的期间内实施了由减速而实施的再生发电,如实线所示,SOC逐渐上升。从时刻t2(严格来说是在发动机停止条件成立时)起到车速提高的时刻t3为止的期间为停止和启动期间SST,发动机10处于停止。在停止和启动期间SST内,由于由辅助机械类部件产生的电力消耗而导致SOC逐渐下降。在现有示例中,如实线所示,当在发动机停止的过程中SOC达到下限值SL(时刻tb)时,通过蓄电池控制而使发动机10重新启动。如实线所示,在重新启动之后,通过发动机10的动力而进行发电从而使SOC增大。
[0148] 在本实施例中,当在正常行驶时SOC下降,且蓄电池40的能够使用的SOC范围内的剩余容量低于怠速停止用容量时(时刻ta),通过燃料发电而使SOC增大。如图中双点划线所示,在ta~t2期间内SOC增大。由于该增大是考虑到预想在今后的停止和启动期间内所使用的最大的电池容量而得到的信息,因此即使在停止和启动期间t2~t3内SOC下降,SOC也不会到达下限值SL。另外,“今后的停止和启动期间”并不限定于图示的一个停止和启动期间SST,如果在预定的期间内存在多个停止和启动期间,则所述“今后的停止和启动期间”为这些停止和启动期间的全部。
[0149] 因此,在本实施例中,不会如现有例那样而出现如下情况,即,在停止和启动期间t2~t3内,SOC达到下限值而使发动机10重新启动的情况。接下来,对本车辆状态预测部114进行详细叙述。
[0150] D.本车辆状态预测部的结构:
[0151] 图7为,表示本车辆状态预测部114的功能的框图。如图所示,本车辆状态预测部114具备:电流值取得部114a、预定辅助机械工作判断部114b、电流变化抑制部114c、平滑处理部114d、以及辅助机械类部件消耗电力计算部114e。电流值取得部114a接收由交流发电机电流传感器89所检测出的交流发电机电流值Aa、和由蓄电池电流传感器88所检测出的蓄电池电流值Ab的输入。预定辅助机械工作判断部114b接收制动开关信号SW1和方向指示器开关信号SW2的输入,并对制动开关以及方向指示器开关中的至少一方是否处于接通状态进行判断。
[0152] 通过电流值取得部114a并根据交流发电机电流值Aa和蓄电池电流值Ab而求取在辅助机械类部件中流通的电流值Ac(参照图1),通过平滑处理部114d而对电流值Ac实施平滑处理,通过辅助机械类部件消耗电力计算部114e并根据平滑处理之后的电流值Ad而求取辅助机械类部件消耗电力PW。在电流值取得部114a与平滑处理部114d之间设置有电流变化抑制部114c。电流变化抑制部114c在通过预定辅助机械工作判断部114b而作出肯定判断时,为了在由平滑处理部114d实施的平滑处理中抑制最新的电流值Ac的影响,从而将使电流值Ac降低后的电流值Ac*向平滑处理部114d输出。另外,电流变化抑制部114c在通过预定辅助机械工作判断部114b而作出否定判断时,将电流值Ac就此作为电流值Ac*而向平滑处理部114d输出。以下,将电流值Ac称作辅助机械类部件电流值Ac,将电流值Ac*称作平滑输入电流值Ac*,并将电流值Ad称作平滑输出电流值Ad。
[0153] 各部114a~114d是通过由图1的ECU50所具备的CPU执行ROM中所存储的计算机程序而实现的。以下,对依照该计算机程序而进行的本车辆状态预测处理程序进行详细叙述。此外,各部114a~114d也可以通过图1所示的ECU50以外的其他的具体装置或硬件电路而实现。本车辆状态预测处理程序由被单独执行的两个处理程序而构成。将两个处理程序称作“第一本车辆状态预测处理程序”、“第二本车辆状态预测处理程序”。
[0154] 图8为,表示第一本车辆状态预测处理程序的流程图。该处理程序为,以前文所述的方式通过ECU50所具备的CPU而被执行的程序,且每隔固定时间被重复执行。当处理开始时,ECU50所具备的CPU首先分别从交流发电机电流传感器89取得交流发电机电流值Aa而从蓄电池电流传感器88取得蓄电池电流值Ab(步骤S110)。接下来,CPU根据交流发电机电流值Aa和蓄电池电流值Ab而计算出流通于接线LN侧(参照图1)的辅助机械类部件电流值Ac(步骤S120)。辅助机械类部件电流值Ac详细而言是根据下式(1)而求出的。
[0155] Ac=Aa-Ab…(1)
[0156] 之后,CPU分别从制动开关84取得制动开关信号SW1而从方向指示器开关87取得方向指示器开关信号SW2(步骤S130)。接下来,CPU对制动开关信号SW1是否处于接通状态、或方向指示器开关信号SW2是否处于接通状态进行判断(步骤S140)。在此,在作出否定判断、即判断为制动开关信号SW1处于接通状态并且方向指示器开关信号SW2处于接通状态时,CPU将在步骤S120中被计算出的本次的辅助机械类部件电流值Ac规定为本次的平滑输入电流值Ac*(步骤S150)。在此处所说的“本次”是指,本次执行第一本车辆状态预测处理程序之时。将前一次执行第一本车辆状态预测处理程序之时称作“前一次”。在图中,将在本次执行时所获得的各电流值表示为[XXX电流值]_new,将在前一次执行时所获得的各电流值表示为[XXX电流值]_old。此外,在该第一本车辆状态预测处理程序中,本次执行时所获得的各电流值于下一次执行之前将被临时性地存储于RAM中。
[0157] 在执行步骤S150之后,CPU执行对本次的平滑输入电流值Ac实施平滑处理并求取本次的平滑输出电流值Ad的处理(步骤S160)。平滑处理为,通过过去的预定时间(例如10秒)的数据而对本次的平滑输入电流值Ac*执行平滑化的处理,能够根据下式(2)而进行求取。
[0158] [平滑输出电流值]_new←[平滑输出电流值]_old+([辅助机械类部件电流值]_new-[平滑输出电流值]_old)/(10000/32)…(2)
[0159] 式(2)为,辅助机械电流以32ms周期被更新、且以10秒期间(=10000ms)而被实施了平滑化的情况下的公式。
[0160] 接下来,CPU通过在本次的平滑输出电流值Ad上乘上预定电压从而计算出辅助机械类部件消耗电力PW,并将辅助机械类部件消耗电力PW设为本车辆状态P2(步骤S170)。在执行步骤S170之后,CPU暂时结束第一本车辆状态预测处理程序。
[0161] 另一方面,在步骤S140中,在判断为制动开关信号SW1处于接通状态、或方向指示器开关信号SW2处于接通状态时,CPU将上一次的平滑输出电流值Ad规定为本次的平滑输入电流值Ac*(步骤S180)。在执行步骤S180之后,CPU使处理进入到步骤S160。
[0162] 在以上述方式构成的第一本车辆状态预测处理程序的步骤S110以及S120中,ECU50所具备的CPU作为电流值取得部114a(图7)而发挥功能。在步骤S130以及S140中,CPU作为预定辅助机械工作判断部114b(图7)而发挥功能。在步骤S180中,CPU作为电流变化抑制部114c(图7)而发挥功能。在步骤S160中,CPU作为平滑处理部114d(图7)而发挥功能。在步骤S170中,CPU作为辅助机械类部件消耗电力计算部114e(图7)而发挥功能。
[0163] 利用图9至图11的时序图而对第一本车辆状态预测处理程序的工作进行说明。图9为,制动开关信号SW1处于关闭状态、并且方向指示器开关信号SW2处于关闭状态时的图。图9(a)表示制动开关信号SW1,图9(b)表示方向指示器开关信号SW2,图9(c)表示辅助机械类部件电流值Ac,图9(d)表示平滑输出电流值Ad。如图9(a)、(b)所示,在制动开关信号SW1以及方向指示器开关信号SW2均处于接通状态时,图9(c)所示的辅助机械类部件电流值Ac通过平滑处理而获得如图9(d)所示的被平滑化的平滑输出电流值Ad。
[0164] 图10为制动开关信号SW1被切换为接通状态时的时序图。图10(a)表示制动开关信号SW1,图10(b)表示辅助机械类部件电流值Ac,图10(c)表示平滑输入电流值Ac*,图10(d)表示平滑输出电流值Ad。如图10(a)所示,当制动开关信号SW1变为接通状态时(时刻t11~t12),如图10(b)所示,辅助机械类部件电流值Ac对应于制动灯76点亮的量而临时性地上升。在现有技术中,在从时刻t11起到时刻t12为止的期间内,受到辅助机械类部件电流值Ac的临时性的上升的影响,如图10(c)的虚线所示,平滑输入电流值Ac*也会临时性地上升,但是在本实施例中,在步骤S180(图8)中,通过将上一次的平滑输出电流值Ad规定为本次的平滑输入电流值Ac*,从而如图10(c)的实线所示,不会出现临时性地上升的情况。将上一次的平滑输出电流值Ad规定为本次的平滑输入电流值Ac*是指,将从本次的辅助机械类部件电流值Ac中减去本次的辅助机械类部件电流值Ac与上一次的平滑输出电流值Ad之间的偏差D所得的结果设为本次的平滑输入电流值Ac,由此可知,成为了减去相当于上述的上升部分的偏差D而得到的平滑输入电流值Ac*。
[0165] 因此,在现有技术中,在制动开关84被接通时,受到平滑输入电流值Ac*的临时性的上升的影响,平滑输出电流值Ad会如图10(d)的虚线所示而上升,但是在本实施例中,由于不存在如前文所述的平滑输入电流值Ac*的临时性的上升的情况,因此平滑输出电流值Ad如图10(d)的实线所示而大致固定。
[0166] 图11为方向指示器开关信号SW2被切换为接通状态时的图。图11(a)表示方向指示器开关信号SW2,图11(b)表示辅助机械类部件电流值Ac,图11(c)表示平滑输入电流值Ac*,图11(d)表示平滑输出电流值Ad。当如图11(a)所示方向指示器开关信号SW2变为接通状态时(时刻t21-t22),如图11(b)所示辅助机械类部件电流值Ac以对应于方向指示器78反复闪烁的量而上下反复变动。在从时刻t21起到时刻t22为止的期间内,在现有技术中,受到辅助机械类部件电流值Ac的上下变动的影响,如图11(c)的虚线所示平滑输入电流值Ac*也会上下反复变动,但是在本实施例中,通过在步骤S180(图8)中将上一次的平滑输出电流值Ad设为本次的平滑输入电流值Ac*,从而如图11(c)的实线所示,不存在上下变动的情况。将上一次的平滑输出电流值Ad规定为本次的平滑输入电流值Ac*是指,将从本次的辅助机械类部件电流值Ac中减去本次的辅助机械类部件电流值Ac与上一次的平滑输出电流值Ad之间的偏差D所得的结果设为本次的平滑输入电流值Ac*,从而可知,成为了减去相当于上述的上下变动量的偏差D而得到的平滑输入电流值Ac*。其结果为,在平滑处理中最新的电流值的影响受到抑制。
[0167] 因此,在现有技术中,在方向指示器开关87被接通时,受到平滑输入电流值Ac*的上下反复变动的影响,平滑输出电流值Ad将如图11(d)的虚线所示而上下反复变动,但是在本实施例中,由于不存在前文所述的平滑输入电流值Ac*上下反复变动的情况,因此平滑输出电流值Ad如图11(d)的实线所示大致为固定。
[0168] 图12为表示第二本车辆状态预测处理程序的流程图。该第二本车辆状态预测处理程序通过ECU50所具备的CPU而被执行,其与第一本车辆状态预测处理程序(图8)独立地每隔固定的时间而被重复执行。
[0169] 第二本车辆状态预测处理程序与第一本车辆状态预测处理程序(图8)同样地具备步骤S110、S120、S150、S160、以及S170。这些步骤数的处理与第一本车辆状态预测处理程序(图8)中的同一步骤数的处理相同,从而省略其说明。
[0170] 当通过步骤S120而求出辅助机械类部件电流值Ac时,CPU对该辅助机械类部件电流值Ac是否大于预定值A0进行判断(步骤S210)。在发动机10的启动时于启动器30中流通有大电流,为了能够判断出该大电流流通的情况从而预定值A0被规定为例如50A。并且,50A为一个示例,也能够设为40A等其他的阈值。在步骤S210中,在判断为辅助机械类部件电流值Ac为预定值A0以下时,CPU使处理进入到步骤S150,将在步骤S120中计算出的本次的辅助机械类部件电流值Ac规定为本次的平滑输入电流值Ac*。
[0171] 另一方面,在步骤S210中,在判断为辅助机械类部件电流值Ac大于预定值A0时,CPU将上一次的平滑输出电流值Ad规定为本次的平滑输出电流值Ad(步骤S220),之后,使处理进入到步骤S170,并根据通过步骤S220而确定的本次的平滑输出电流值Ad而计算辅助机械类部件消耗电力PW。
[0172] 利用图13的时序图对第二本车辆状态预测处理程序的工作进行说明。图13(a)表示辅助机械类部件电流值Ac,图13(b)表示平滑输出电流值Ad。例如,如果在发动机10的启动时在启动器30中流通有大电流,那么如图13(a)所示,辅助机械类部件电流值Ac将瞬时性地变大。在现有技术中,受到辅助机械类部件电流值Ac的瞬时性的上升的影响,如图13(b)的虚线所示,平滑输入电流值Ac*也将上升。相对于此,在辅助机械类部件电流值Ac大于了预定值A0时(时刻t31-t32),由于将上一次的平滑输出电流值Ad就此设为本次的平滑输出电流值Ad,因此如图13(b)的实线所示,不存在平滑输出电流值Ad急剧上升的情况。
[0173] 在以上述方式而构成的第二本车辆状态预测处理程序(图12)的步骤S210中,CPU作为预定辅助机械工作判断部114b(图7)而发挥功能。即,通过由步骤S210进行的辅助机械类部件电流值Ac是否大于预定值A0的判断,从而对可能使电流值临时性地急剧变化的预定辅助机械是否处于工作状态进行判断。在步骤S220中,CPU作为电流变化抑制部114c(图7)而发挥功能。
[0174] E.作用、效果:
[0175] 在本实施例的汽车200中,如利用图6所说明的那样,在停止和启动期间t2~t3内,不会出现SOC达到下限值而使发动机10重新启动的情况。在停止和启动期间的中途因SOC不足而使发动机重新启动的情况下,与在发动机运转时动力增大而使SOC增加的情况相比,需要三倍至接近五倍的燃料量。即,在发动机运转时的每单位SOC(例如1%的SOC)的耗油效果,与在停止和启动期间的中途因SOC不足而使发动机重新启动的情况相比,将优异3倍~5倍,因此,本实施例中的汽车200还能够实现与现有示例相比而改善耗油率的效果。
[0176] 而且,根据本实施例,在制动灯76或方向指示器78进行工作,从而使辅助机械类部件中流通的电流值临时性地发生变动的情况下,由于在平滑处理中最新的电流值的影响被抑制,因此能够抑制因该临时性的电流值的变动而使充电控制用容量与怠速停止用容量之间的分配率被错误地设定的情况。由于方向指示器78闪烁,且制动灯76通过驾驶者的操作而能够反复点亮和熄灭,因此辅助机械类部件电流值Ac会根据制动灯76和方向指示器78的工作而上下反复变动。虽然在就此使用该上下反复变动的辅助机械类部件电流值Ac而决定所述分配率的情况下,在充电控制与怠速停止控制之间有可能会产生调速不匀,但是在本实施例中,由于如前文所述能够将平滑处理结果设为大致固定,因此能够防止产生上述调速不匀的情况。
[0177] 另外,根据本实施例,即使由于启动器30的驱动而使辅助机械类部件电流值Ac瞬时性地变大了的情况下,由于在平滑处理中使最新的电流值的影响受到抑制,因此能够防止因该瞬时性大电流而使充电控制用容量与怠速停止用容量之间的分配率被错误设定的情况。因此,即使在这种情况下,也能够防止错误地进行在充电控制与怠速停止控制之间的选择的情况。
[0178] F.改变例:
[0179] 另外,本发明并不限定于上述的实施例和实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够在各种方式下实施,例如也可以进行如下的改变。
[0180] ·改变例1:
[0181] 虽然在上述实施例中,采用了执行第一本车辆状态预测处理程序(图8)和第二本车辆状态预测处理程序(图12)的双方的结构,但本发明并不限定于此。也可以采用例如仅执行第一本车辆状态预测处理程序的结构,或者也可以采用仅执行第二本车辆状态预测处理程序的结构。另外,在第一本车辆状态预测处理程序(图8)中,可以仅在制动开关信号SW1成为了接通状态时执行步骤S180的处理,也可以仅在方向指示器开关信号SW2成为了接通状态时执行步骤S180的处理。
[0182] ·改变例2:
[0183] 虽然在上述实施例中,将能够反复点亮和熄灭的闪烁辅助机械设为制动灯76和方向指示器78,但是本发明并不限定于此。也可以设为其他的能够反复点亮和熄灭的辅助机械。另外,虽然将瞬時大电流辅助机械设为了启动器30,但是本发明并不限定于此。也可以设为例如电动动力转向装置、防抱死制动系统、车辆稳定控制装置(VSC:Vehicle Stability Control)等。而且,在上述实施例中,作为能够使电流值临时性地急剧变化的预定辅助机械,虽然列举了闪烁辅助机械和瞬時大电流辅助机械,但是除此之外,也可以采用能够反复成为工作与非工作的辅助机械,作为能够反复成为工作与非工作的辅助机械,例如电动车窗属于这种辅助机械。
[0184] ·改变例3:
[0185] 虽然在上述实施例中采用了如下结构,即,在第一本车辆状态预测处理程序(图8)中,电流变化抑制部114c(图7)将上一次的平滑输出电流值Ad规定为本次的平滑输入电流值Ac*(步骤S180),并对该本次的平滑输入电流值Ac*实施平滑处理(步骤S160),但是这种结构与在第二本车辆状态预测处理程序(图12)中的步骤S220的处理、即将上一次的平滑输出电流值Ad就此作为本次的平滑输出电流值Ad而进行保持的结构实质上是相同的。因此可以采用如下结构,即,在第一本车辆状态预测处理程序(图8)中,将步骤S180的处理设为与在第二本车辆状态预测处理程序(图12)中的步骤S220的处理内容相同,并将该步骤S180的处理的出口变更为步骤S170。另外还可以采用如下结构,即,在第二本车辆状态预测处理程序(图12)中,将步骤S220的处理设为与在第一本车辆状态预测处理程序(图8)中的步骤S180的处理内容相同,并将该步骤S220的处理的出口变更为步骤S160。另外,电流变化抑制部114c无需限定于这种结构,只要是在平滑处理中抑制最新的辅助机械类部件电流值的影响的结构,则可以采用任意结构。
[0186] ·改变例4:
[0187] 虽然在上述实施例中,采用了根据行驶环境指数P1和本车辆状态P2而暂时求取SOC分配要求等级P3,并根据SOC分配要求等级P3而计算出目标SOC的结构,但是取而代之,也可以采用根据行驶环境指数P1和本车辆状态P2而直接计算出目标SOC的结构。即,也可以采用根据行驶环境指数P1和本车辆状态P2而直接计算出将蓄电池的能够使用的SOC范围分配为充电控制用和怠速停止用的分配率的结构。
[0188] ·改变例5:
[0189] 虽然在上述实施例中,SOC分配要求等级是根据行驶环境指数P1和本车辆状态P2的双方而进行计算的,但是取而代之,也可以采用仅根据本车辆状态P2而进行计算的结构。
[0190] ·改变例6:
[0191] 虽然在上述实施例中,采用了根据交流发电机电流值Aa和蓄电池电流值Ab而计算流通于接线LN(参照图1)侧的电流值Ac、即,在包括辅助机械类部件的整个电子设备中流通的电流的电流值的结构,但是在本发明中不限于此。也可以采用例如在接线LN的上游侧设置电流传感器,并从该电流传感器获得电流值的结构。主要是利用蓄电池的电力而工作,如能够取得在包括辅助机械类部件的整个电子设备中流通的电流的电流值,那么也能够设为任意的结构。
[0192] ·改变例7:
[0193] 虽然在所述实施例中采用了如下结构,即,通过电流值取得部114a(图7)并根据交流发电机电流值Aa和蓄电池电流值Ab而求取辅助机械类部件电流值Ac,并且将辅助机械类部件电流值Ac发送至电流变化抑制部114c(图7),但是本发明并不限定于此。例如也可以采用如下结构,即,如图14所示,通过推断辅助机械电流值计算部114f而对辅助机械类部件电流值Ac进行补正,并将该补正之后的辅助机械类部件电流值Ac′发送至电流变化抑制部114c。推断辅助机械电流值计算部114f例如设为如下结构,即,根据由车外温度传感器检测出的车外温度、由车厢温度传感器检测出的车厢温度、由空调设定开关设定的设定温度等而预测出空调装置74的工作状态,在被预测出的控制上,根据响应所需的辅助机械电流的增减量而对辅助机械类部件电流值Ac进行补正。此外,推断辅助机械电流值计算部114f无需限定于这种结构,也可以补正为加入了电风扇等的其他因素的辅助机械类部件电流值。
[0194] ·改变例8:
[0195] 虽然在上述实施例中,将蓄电池设为了铅蓄电池,但是在本发明中并不限定于此。也能够替换为例如锂离子蓄电池、摇椅型蓄电体等其他种类的蓄电池。另外,虽然在上述实施例中,车辆为汽车,但是取而代之,也可以设为电车等的汽车以外的车辆。
[0196] ·改变例9:
[0197] 可以通过硬件(例如集成电路)来实现上述实施例中通过软件而被实现的一部分功能,或者也可以通过软件来实现通过硬件而被实现的一部分功能。
[0198] ·改变例10:
[0199] 此外,在前文所述的实施例以及1各改变例中的结构要素中的、独立权利要求中所记载的要素以外的要素为附加的要素,能够适当省略。例如,对于在正常行驶过程中通过抑制对蓄电池的充电而节约燃料消耗量,并在减速行驶过程中通过再生发电而实施对蓄电池的充电的充电控制,可以进行省略。
[0200] 符号说明
[0201] 10…发动机;
[0202] 15…自动变速器;
[0203] 20…差速齿轮;
[0204] 25…驱动轮;
[0205] 30…启动器;
[0206] 34…驱动机构;
[0207] 35…交流发电机;
[0208] 40…蓄电池;
[0209] 50…ECU;
[0210] 70…辅助机械类部件;
[0211] 72…前照灯;
[0212] 74…空调装置;
[0213] 82…车轮速度传感器;
[0214] 84…制动开关;
[0215] 86…加速器开度传感器;
[0216] 87…方向指示器开关;
[0217] 88…蓄电池电流传感器;
[0218] 89…交流发电机电流传感器;
[0219] 90…怠速停止控制部;
[0220] 100…SOC控制部;
[0221] 110…目标SOC推断部;
[0222] 112…行驶环境预测部;
[0223] 114…本车辆状态预测部;
[0224] 114a…电流值取得部;
[0225] 114b…预定辅助机械工作判断部;
[0226] 114c…电流变化抑制部;
[0227] 114d…平滑处理部;
[0228] 114e…辅助机械类部件消耗电力计算部;
[0229] 116…SOC分配要求等级计算部;
[0230] 118…目标SOC计算部;
[0231] 120…蓄电池SOC计算部;
[0232] 130…反馈控制部;
[0233] 200…汽车;
[0234] Aa…交流发电机电流值;
[0235] Ab…蓄电池电流值;
[0236] Ac…辅助机械类部件电流值;
[0237] Ac*…平滑输入电流值;
[0238] Ad…平滑输出电流值。