(57)【要約】【課題】バッテリの蓄電量（ＳＯＣ）の下限値をより適正に設定する。【解決手段】車両がシステムオフされる毎に、車両がシステムオフされていた時間であるシステムオフ時間ｔｏｆｆを記憶し（Ｓ１５０）、記憶した複数のシステムオフ時間ｔｏｆｆから次回のシステムオフ時間を予測すると共に（Ｓ１８０）、予測した次回のシステムオフ時間が長いほど大きくなる傾向にバッテリの下限蓄電量を設定する（Ｓ１９０）。これにより、車両の使用状況におけるバッテリの自己放電をより適正に考慮して下限蓄電量を設定することができ、バッテリの自己放電によって車両が始動できなくなるのをより適正に抑制しつつバッテリの性能をより十分に発揮させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力を出力可能な電動機と、燃料の供給を受けて発電可能な発電手段と、前記電動機および前記発電手段と電力のやりとりが可能なバッテリと、前記バッテリから放電可能な蓄電量が下限蓄電量以上となるよう前記バッテリを充放電すべき目標充放電電力を設定し、該設定した目標充放電電力により前記バッテリが充放電されると共に走行に要求される要求トルクにより走行するよう前記電動機と前記発電手段とを制御する制御手段と、を備える自動車において、
前記制御手段は、車両がシステムオフされてからシステムオンされるまでの時間であるシステムオフ時間を複数記憶し、該記憶した複数のシステムオフ時間から次回のシステムオフ時間を予測すると共に該予測した次回のシステムオフ時間が長いほど大きくなる傾向に前記下限蓄電量を設定する手段である、
ことを特徴とする自動車。
【請求項２】
請求項１記載の自動車であって、
前記制御手段は、前記記憶した複数のシステムオフ時間の平均に対する偏差が予め定められた所定値未満のときには次回のシステムオフ時間を前回記憶したシステムオフ時間に等しい時間と予測し、前記記憶した複数のシステムオフ時間の平均に対する偏差が前記所定値以上のときに該記憶した複数のシステムオフ時間が増加している傾向にあるときには次回のシステムオフ時間を前回記憶したシステムオフ時間より長い時間と予測し、前記記憶した複数のシステムオフ時間の平均に対する偏差が前記所定値以上のときに該記憶した複数のシステムオフ時間が減少している傾向にあるときには次回のシステムオフ時間を前回記憶したシステムオフ時間より短い時間と予測し、前記記憶した複数のシステムオフ時間の平均に対する偏差が前記所定値以上のときに該記憶した複数のシステムオフ時間が不規則のときには次回のシステムオフ時間を予め定められた所定時間と予測する手段である、
自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動車としては、エンジンやモータなど車両の駆動源が停止される停止期間におけるバッテリの自己放電量を考慮してバッテリの蓄電量（ＳＯＣ(State of charge)）の使用範囲下限を算出するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、想定される停止期間と停止期間における単位時間の自己放電率との積に車両の始動に要する蓄電量（ＳＯＣ）を加えてバッテリの使用範囲下限を設定することにより、停止期間におけるバッテリの自己放電によって車両が始動できなくなるのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５３２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の自動車では、車両の使用状況によってはバッテリの蓄電量（ＳＯＣ）の使用範囲下限を適正に設定することができない場合がある。車両の停止期間を短く想定すると、車両を長時間に亘って停止させたときに停止期間におけるバッテリの自己放電によって車両が始動できなくなってしまい、一方、車両の停止期間を長く想定すると、車両を長時間に亘って停止させない使用状況では、バッテリの使用範囲下限が必要以上に大きく設定されることになり、バッテリの性能を十分に発揮させることができなくなってしまう。
【０００５】
本発明の自動車は、バッテリに放電可能に蓄えられた蓄電量（ＳＯＣ）の下限値をより適正に設定することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の自動車は、
走行用の動力を出力可能な電動機と、燃料の供給を受けて発電可能な発電手段と、前記電動機および前記発電手段と電力のやりとりが可能なバッテリと、前記バッテリから放電可能な蓄電量が下限蓄電量以上となるよう前記バッテリを充放電すべき目標充放電電力を設定し、該設定した目標充放電電力により前記バッテリが充放電されると共に走行に要求される要求トルクにより走行するよう前記電動機と前記発電手段とを制御する制御手段と、を備える自動車において、
前記制御手段は、車両がシステムオフされてからシステムオンされるまでの時間であるシステムオフ時間を複数記憶し、該記憶した複数のシステムオフ時間から次回のシステムオフ時間を予測すると共に該予測した次回のシステムオフ時間が長いほど大きくなる傾向に前記下限蓄電量を設定する手段である、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明の自動車では、車両がシステムオフされてからシステムオンされるまでの時間であるシステムオフ時間を複数記憶し、記憶した複数のシステムオフ時間から次回のシステムオフ時間を予測すると共に予測した次回のシステムオフ時間が長いほど大きくなる傾向に下限蓄電量を設定する。これにより、車両の使用状況に応じてより適正に下限蓄電量を設定することができる。ここで、「発電手段」は、内燃機関と発電機とを組み合わせたものとすることもできるし、燃料電池であるものとすることもできる。
【０００９】
こうした本発明の自動車において、前記制御手段は、前記記憶した複数のシステムオフ時間の平均に対する偏差が予め定められた所定値未満のときには次回のシステムオフ時間を前回記憶したシステムオフ時間に等しい時間と予測し、前記記憶した複数のシステムオフ時間の平均に対する偏差が前記所定値以上のときに該記憶した複数のシステムオフ時間が増加している傾向にあるときには次回のシステムオフ時間を前回記憶したシステムオフ時間より長い時間と予測し、前記記憶した複数のシステムオフ時間の平均に対する偏差が前記所定値以上のときに該記憶した複数のシステムオフ時間が減少している傾向にあるときには次回のシステムオフ時間を前回記憶したシステムオフ時間より短い時間と予測し、前記記憶した複数のシステムオフ時間の平均に対する偏差が前記所定値以上のときに該記憶した複数のシステムオフ時間が不規則のときには次回のシステムオフ時間を予め定められた所定時間と予測する手段である、ものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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。
【図２】ハイブリッド用電子制御ユニット５０により実行される下限蓄電量設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】下限蓄電量設定処理で記憶された複数のシステムオフ時間ｔｏｆｆが略一定のときの一例を示す説明図である。
【図４】下限蓄電量設定処理で記憶された複数のシステムオフ時間ｔｏｆｆが増加している傾向にあるときの一例を示す説明図である。
【図５】下限蓄電量設定処理で記憶された複数のシステムオフ時間ｔｏｆｆが減少している傾向にあるときの一例を示す説明図である。
【図６】下限蓄電量設定処理で記憶された複数のシステムオフ時間ｔｏｆｆが不規則なときの一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１２】
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、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン３２と、エンジン３２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット３６と、エンジン３２のクランクシャフト３４にキャリアが接続されると共に駆動輪２６ａ，２６ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２２にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３８と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３８のサンギヤに接続されたモータ４１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸２２に接続されたモータ４２と、モータ４１，４２を駆動するためのインバータ４３，４４と、インバータ４３，４４の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータ４１，４２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット４６と、インバータ４３，４４を介してモータ４１，４２と電力をやりとりするバッテリ４８と、シフトレバーのポジションを検出するシフトポジションセンサ５２からのシフトポジションやアクセルペダル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５４からのアクセル開度，ブレーキペダル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５６からのブレーキポジション，車速センサ５８からの車速，イグニッションスイッチ５９からのイグニッション信号を入力すると共にエンジン用電子制御ユニット３６やモータ用電子制御ユニット４６と通信して車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット５０と、を備える。
【００１３】
実施例のハイブリッド自動車２０は、基本的には、ハイブリッド用電子制御ユニット５０によって実行される以下に説明する駆動制御によって走行する。ハイブリッド用電子制御ユニット５０では、まず、アクセルペダルポジションセンサ５４からのアクセル開度と車速センサ５８からの車速とに応じて走行のために駆動軸２２に要求される要求トルクを設定し、要求トルクに駆動軸２２の回転数（例えば、モータ４２の回転数や車速に換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーを計算する。次に、バッテリ４８が過充電とならず且つ蓄電量（ＳＯＣ）が下限蓄電量以上となるようにバッテリ４８の蓄電量（ＳＯＣ）が大きいほど大きい傾向にバッテリ４８を充放電すべき目標充放電電力を設定し、設定した目標充放電電力を走行用パワーから減じてエンジン３２から出力すべきエンジン指令パワーを設定する。続いて、エンジン指令パワーを効率よくエンジン３２から出力することができるエンジン３２の回転数とトルクとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン３２の目標回転数と目標トルクとを設定し、エンジン３２の回転数が目標回転数となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータ４１から出力すべきトルクとしてのトルク指令を設定する。また、要求トルクからモータ４１をトルク指令で駆動したときにプラネタリギヤ３８を介して駆動軸２２に作用するトルクを減じて得られるトルクをモータ４２のトルク指令として設定する。そして、設定したエンジン３２の目標回転数と目標トルクとをエンジン用電子制御ユニット３６に送信すると共にモータ４１，４２のそれぞれのトルク指令をモータ用電子制御ユニット４６に送信する。目標回転数と目標トルクとを受信したエンジン用電子制御ユニット３６は、目標回転数と目標トルクとによってエンジン３２が運転されるようエンジン３２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを実行し、モータ４１，４２のそれぞれのトルク指令を受信したモータ用電子制御ユニット４６は、モータ４１，４２がトルク指令で駆動されるようインバータ４３，４４のスイッチング素子をスイッチング制御する。実施例のハイブリッド自動車２０は、こうした制御により、バッテリ４８を目標充放電電力で充放電しながらアクセル開度に応じた要求トルクを駆動軸２２に出力して走行することができる。なお、バッテリ４０の蓄電量（ＳＯＣ）は、図示しない電流センサからのバッテリ４０に充放電される電流の積算値に基づいてハイブリッド用電子制御ユニット５０により演算されるものとした。
【００１４】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の駆動制御に用いられるバッテリ４８の下限蓄電量の設定について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット５０により実行される下限蓄電量設定処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、運転手によりイグニッションスイッチ５９が押されて車両のシステムオフが要請されたときに開始される。下限蓄電量設定処理では、ハイブリッド用電子制御ユニット５０は、まず、図示しない時計からの現在の時刻、即ち車両をシステムオフするときの時刻を図示しない不揮発性メモリに保存し（ステップＳ１００）、ＲＥＡＤＹ−ＯＦＦすることにより車両をシステムオフする（ステップＳ１１０）。こうして車両をシステムオフすると、下限蓄電量設定処理は一旦中断される。そして、その後、運転者によりイグニッションスイッチ５９が押されて車両がシステムオン（ＲＥＡＤＹ−ＯＮ）すると（ステップＳ１２０）、ハイブリッド用電子制御ユニット５０は下限蓄電量設定処理を再開し、システムオフしたときの時刻と現在の時刻とから車両がシステムオフされていた時間であるシステムオフ時間ｔｏｆｆを算出する（ステップＳ１３０）。なお、システムオフ時間ｔｏｆｆは、システムオフ時に図示しないタイマによる計時処理を開始することにより検出するものとしても構わない。続いて、算出したシステムオフ時間ｔｏｆｆを所定時間ｔｒｅｆと比較し（ステップＳ１４０）、システムオフ時間ｔｏｆｆが所定時間ｔｒｅｆ未満のときにはシステムオフ時間ｔｏｆｆを保存せず、システムオフ時間ｔｏｆｆが所定時間ｔｒｅｆ以上のときには、システムオフ時間ｔｏｆｆを不揮発性メモリに保存すると共に不揮発性メモリに保存された保存回数ｎを値１だけインクリメントして更新する（ステップＳ１５０）。ここで、所定時間ｔｒｅｆは、システムオフ時間ｔｏｆｆがバッテリ４８の自己放電を無視できる程度の時間であるか否かを判定するために用いられる時間であり、バッテリ４８の特性などに基づいて定められ、例えば、数時間や数日などの時間を用いることができる。即ち、ステップＳ１４０，Ｓ１５０の処理は、バッテリ４８の自己放電が無視できない時間に亘って車両がシステムオフされたときにシステムオフ時間ｔｏｆｆを記憶する処理となる。なお、システムオフ時間ｔｏｆｆが所定時間ｔｒｅｆ以上のときに代えて又は加えて車両がシステムオフされていた間のバッテリ４８の電圧降下が予め定められた所定量以上のときにシステムオフ時間ｔｏｆｆを記憶するものとしてもよい。このように、バッテリ４８の自己放電が無視できない時間に亘って車両がシステムオフされたときには、その都度、システムオフ時間ｔｏｆｆが保存され、不揮発性メモリには過去の複数のシステムオフ時間ｔｏｆｆが記憶される。また、システムオフ時間ｔｏｆｆが保存される毎に保存回数ｎは値１だけインクリメントして更新されるため、保存回数ｎは、現在までにシステムオフ時間ｔｏｆｆを保存した回数を示すことになる。
【００１５】
続いて、保存回数ｎを所定回数ｎｒｅｆ（例えば、数回など）と比較し（ステップＳ１６０）、保存回数ｎが所定回数ｎｒｅｆ未満のときには、システムオフ時間ｔｏｆｆの保存回数ｎが車両の使用状況を判定するのに不足していると判断して予め定められた所定時間ｔ１（例えば、数日など）を次回に車両がシステムオフされるときに予測されるシステムオフ時間に設定し（ステップＳ１７０）、保存回数ｎが所定回数ｎｒｅｆ以上のときには、記憶された複数のシステムオフ時間ｔｏｆｆに基づいて次回のシステムオフ時間を予測する（ステップＳ１８０）。図３〜図６に、記憶された複数のシステムオフ時間ｔｏｆｆの一例を示す。図中、星印は、記憶されたシステムオフ時間ｔｏｆｆを示し、左側に向かうほど過去に記憶されたシステムオフ時間ｔｏｆｆを示す。次回のシステムオフ時間の予測としては、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット５０は、図３に示すように、不揮発性メモリに記憶された複数のシステムオフ時間ｔｏｆｆが略一定であれば、次回のシステムオフ時間も大きく変化しないと判断し、前回記憶したシステムオフ時間ｔｏｆｆを次回のシステムオフ時間に設定する。また、図４に示すように、記憶された複数のシステムオフ時間ｔｏｆｆが増加している傾向にあるときには、次回のシステムオフ時間は更に長くなると判断して前回記憶したシステムオフ時間ｔｏｆｆに予め定めた所定時間を加えた時間を次回のシステムオフ時間に設定し、図５に示すように、記憶された複数のシステムオフ時間ｔｏｆｆが減少している傾向にあるときには、次回のシステムオフ時間は更に短くなると判断して前回記憶したシステムオフ時間ｔｏｆｆから予め定めた所定時間を減じた時間を次回のシステムオフ時間に設定する。さらに、図６に示すように、記憶したシステムオフ時間ｔｏｆｆが不規則に変化しているときには、予め定められた所定の時間ｔ１を次回のシステムオフ時間として設定する。複数のシステムオフ時間の傾向としては、例えば、過去の所定回数（例えば、数回など）のシステムオフ時間ｔｏｆｆの平均に対する偏差が予め定められた所定値未満のときにはシステムオフ時間ｔｏｆｆが略一定であると判断し、システムオフ時間ｔｏｆｆの平均に対する偏差が所定値以上のときには、システムオフ時間ｔｏｆｆに対して回帰直線を求め、回帰直線に対するシステムオフ時間ｔｏｆｆの偏差が予め定められた所定値以上のときにはシステムオフ時間ｔｏｆｆが不規則であると判断し、回帰直線に対するシステムオフ時間ｔｏｆｆの偏差が所定値未満で回帰直線の勾配が正のときにはシステムオフ時間ｔｏｆｆが増加している傾向にあると判断し、回帰直線に対するシステムオフ時間ｔｏｆｆの偏差が所定値未満で回帰直線の勾配が負のときにはシステムオフ時間ｔｏｆｆが減少している傾向にあると判断することができる。このように過去の複数のシステムオフ時間に基づいて次回に車両がシステムオフされる時間を予測することにより、車両の使用状況を考慮して次回のシステムオフ時間をより適正に予測することができる。
【００１６】
そして、設定した次回のシステムオフ時間に基づいてバッテリ４８の下限蓄電量を設定して（ステップＳ１９０）、下限蓄電量設定処理を終了する。バッテリ４８の下限蓄電量は、次回のシステムオフ時間が長いほど大きい傾向に定めるものとすればよく、例えば、予測した次回のシステムオフ時間と単位時間当たりにバッテリ４８が自己放電する自己放電割合との積に車両のシステムオンやエンジン３２の始動に必要な蓄電量（ＳＯＣ）を加えることにより設定することができる。ここで、単位時間当たりのバッテリ４８の自己放電割合としては、バッテリ４８の特性に基づいた割合として予め実験などにより定めた割合を用いることができる。このように過去の複数のシステムオフ時間に基づいて設定された次回のシステムオフ時間を用いてバッテリ４８の下限蓄電量を設定することにより、車両の使用状況におけるバッテリ４８の自己放電をより適正に考慮して下限蓄電量を設定することができる。また、こうして下限蓄電量が設定されると、上述した駆動制御でバッテリ４８の蓄電量（ＳＯＣ）が設定した下限蓄電量以上となるように目標充放電電力が設定されてバッテリ４８の蓄電量（ＳＯＣ）が管理されるから、バッテリ４８の自己放電によって車両が始動できなくなるのをより適正に抑制しつつバッテリ４８の性能をより十分に発揮することができる。
【００１７】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、車両がシステムオフされる毎にシステムオフ時間ｔｏｆｆを記憶し、記憶した複数のシステムオフ時間ｔｏｆｆから次回のシステムオフ時間を予測すると共に予測した次回のシステムオフ時間が長いほど大きくなる傾向にバッテリ４８の下限蓄電量を設定するから、車両の使用状況に応じてより適正に下限蓄電量を設定することができる。
【００１８】
実施例では、プラネタリギヤ３８にエンジン３２とモータ４１と駆動軸２２とを接続すると共に駆動軸２２にモータ４２を接続したハイブリッド自動車２０に適用して本発明の内容を説明したが、本発明の内容は、走行用の動力を出力可能な電動機と、燃料の供給を受けて発電可能な発電手段と、電動機および発電手段と電力のやりとりが可能なバッテリとを備える自動車に適用するものとすればよく、例えば、エンジン２２からの動力を全てモータ４１で発電すると共に走行用の動力を全てモータ４２から出力するハイブリッド自動車やエンジン２２とモータ４１とに代えて又は加えて燃料電池を備える自動車に適用するものとしてもよい。
【００１９】
実施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、モータ４２が「電動機」に相当し、エンジン３２とエンジン３２にプラネタリギヤ３８を介して接続されたモータ４１とが「発電手段」に相当し、バッテリ４８が「バッテリ」に相当し、車両がシステムオフされる毎にシステムオフ時間ｔｏｆｆを記憶し、記憶した複数のシステムオフ時間ｔｏｆｆから次回のシステムオフ時間を予測すると共に予測した次回のシステムオフ時間が長いほど大きくなる傾向にバッテリ４８の下限蓄電量を設定する図２の下限蓄電量設定処理やバッテリ４８の蓄電量（ＳＯＣ）が設定した下限蓄電量以上となるように目標充放電電力を設定し、設定した目標充放電電力によるバッテリ４８の充放電を伴って走行に要求される要求トルクにより走行するようエンジン３２の目標回転数と目標トルクとを設定してエンジン用電子制御ユニット３６に送信すると共にモータ４１，４２のトルク指令を設定してモータ用電子制御ユニット４６に送信する処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット５０と目標回転数と目標トルクとによりエンジン３２を制御するエンジン用電子制御ユニット３６とトルク指令によりモータ４１，４２を制御するモータ用電子制御ユニット４６とが「制御手段」に相当する。
【００２０】
以上、本発明を実施するため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。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００２２】
２０  ハイブリッド自動車、２２  駆動軸、２４  デファレンシャルギヤ、２６ａ，２６ｂ  駆動輪、３２  エンジン、３４  クランクシャフト、３６  エンジン用電子制御ユニット、３８  プラネタリギヤ、４１，４２  モータ、４３，４４  インバータ、４６  モータ用電子制御ユニット、４８  バッテリ、５０  ハイブリッド用電子制御ユニット、５２  シフトポジションセンサ、５４  アクセルペダルポジションセンサ、５６  ブレーキペダルポジションセンサ、５８  車速センサ、５９  イグニッションスイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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