(57)【要約】【課題】渋滞区間で必要となる充電量を適切に確保する。【解決手段】渋滞区間の開始地点に到達するまでは、ブローブ情報を利用し、渋滞位置Ｐ１、渋滞距離Ｄ１、渋滞平均車速Ｖ１、渋滞まで距離Ｄ２、および渋滞まで平均車速Ｖ２を取得し、渋滞時の放電量から目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ）を算出し、目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ）と、渋滞まで予測到達時間Ｔ２と、渋滞まで予測停車時間ＴＳ２と、に基づいてＦ／Ｂ発電の上限電圧ＶＧを求める。この結果、渋滞時の放電に対応した充電量ＲＳＯＣを渋滞区間の開始地点までに確保することができる。【選択図】図３
2015151000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンの動力によって駆動されるオルタネータと、前記オルタネータの発電量によって充電可能なバッテリと、を有する車両に搭載される車両制御装置であって、
渋滞区間における開始地点または終了地点を目標地点とし、前記目標地点での前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を目標ＳＯＣとして設定する目標ＳＯＣ設定部と、
前記車両の現在地から前記目標地点までの到達時間と、前記現在地から前記目標地点までの間において停車する停車時間と、を予測する予測部と、
前記到達時間、停車時間、および前記目標ＳＯＣに基づいて、前記オルタネータの発電電圧を制御する制御部と、
を備える車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、エンジンとバッテリが搭載されており、エンジンの動力によって駆動されるオルタネータの発電量によってバッテリは充電される。従来、オルタネータの発電量およびバッテリへの充電量を制御する車両制御装置として、進行ルート上の渋滞の有無を予測し、渋滞が予測された場合に、渋滞が予測されない場合に比べてバッテリの充電量を高く設定する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６９７１２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、特許文献１の技術では、渋滞区間の長さや渋滞区間の開始地点までの距離等がなんら考慮されていないことから、渋滞区間の開始地点までに、渋滞区間で必要となる充電量を適切に確保することができないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本発明の一形態は、エンジンと、前記エンジンの動力によって駆動されるオルタネータと、前記オルタネータの発電量によって充電可能なバッテリと、を有する車両に搭載される車両制御装置である。この車両制御装置は、渋滞区間における開始地点または終了地点を目標地点とし、前記目標地点での前記バッテリの蓄電状態（ＳＯＣ）を目標ＳＯＣとして設定する目標ＳＯＣ設定部と、前記車両の現在地から前記目標地点までの到達時間と、前記現在地から前記目標地点までの間において停車する停車時間と、を予測する予測部と、前記到達時間、停車時間、および前記目標ＳＯＣに基づいて、前記オルタネータの発電電圧を制御する制御部と、を備える。この車両制御装置によれば、発電電圧を適切に設定することができるために、渋滞区間の開始地点や終了地点においてＳＯＣを目標ＳＯＣに的確に近づけることができる。このため、バッテリの必要な充電量の確保と、過充電による燃費悪化の抑制とを両立できる。
【０００７】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能である。例えば、前記形態の車両制御装置を備える車両、前記形態の車両制御装置の各部に対応する機能をコンピュータに実現させる車両制御方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態としての自動車の構成を示す説明図である。
【図２】ＥＣＵの構成の一部を機能的に示す説明図である。
【図３】目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチンの前半部分を示すフローチャートである。
【図４】目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチンの後半部分を示すフローチャートである。
【図５】渋滞区間予測停車時間算出用マップを示す説明図である。
【図６】渋滞まで予測停車時間算出用マップを示す説明図である。
【図７】上限電圧算出用マップを説明するための説明図である。
【図８】上限電圧算出用マップをさらに説明するための説明図である。
【図９】目標ＳＯＣ／上限電圧制限ルーチンの前半部分を示すフローチャートである。
【図１０】目標ＳＯＣ／上限電圧制限ルーチンの後半部分を示すフローチャートである。
【図１１】渋滞中予測充電量算出用マップを説明するための説明図である。
【図１２】目標ＳＯＣの上限値ＭＳＯＣと目標ＳＯＣの下限値ＳＳＯＣとを概念的に示す説明図である。
【図１３】フィードバック発電の上限電圧を概念的に示す説明図である。
【図１４】目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ）が上限値ＭＳＯＣ以下であるときの渋滞区間までの発電指示電圧のＦ／Ｂ制御を示すタイミングチャートである。
【図１５】比較例の課題とともに実施形態の効果を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
Ａ．全体構成：
図１は、本発明の一実施形態としての自動車２００の構成を示す説明図である。自動車２００は、アイドリングストップ機能を搭載した車両である。自動車２００は、エンジン１０と、自動変速機１５と、ディファレンシャルギア２０と、駆動輪２５と、スタータ３０と、オルタネータ３５と、バッテリ４０と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electrical Control Unit）５０とを備えている。
【００１０】
エンジン１０は、ガソリンや軽油などの燃料を燃焼させることによって動力を発生させる内燃機関である。エンジン１０の動力は、自動変速機１５に伝達されるとともに、駆動機構３４を介してオルタネータ３５に伝達される。エンジン１０の出力は、運転者により操作されるアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に応じて、エンジンコントロールコンピュータ（図示せず）により変更される。
【００１１】
自動変速機１５は、変速比の変更（いわゆるシフトチェンジ）を自動的に実行する。エンジン１０の動力（回転数・トルク）は、自動変速機１５によって変速され、所望の回転数・トルクとして、ディファレンシャルギア２０を介して、左右の駆動輪２５に伝達される。こうして、エンジン１０の動力は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて変更されつつ、自動変速機１５を介して駆動輪２５に伝達されて、車両（自動車２００）の加速・減速が行なわれることになる。
【００１２】
オルタネータ３５にエンジン１０の動力を伝達する駆動機構３４は、本実施形態では、ベルトドライブの構成を採用している。オルタネータ３５は、エンジン１０の動力の一部を用いて発電を行なう。オルタネータ３５は、発電機の一種である。発電された電力は、インバータ（図示せず）を介してバッテリ４０の充電に用いられる。本明細書では、オルタネータ３５を用いたエンジン１０の動力による発電を「燃料発電」と呼ぶ。
【００１３】
バッテリ４０は、電圧１４Ｖの直流電源としての鉛蓄電池であり、エンジン本体以外に設けられた周辺機器である補機類７０に電力を供給する。補機類７０は、ヘッドライト７２、空調装置（Ａ／Ｃ）７４、ナビゲーション装置７６等が該当する。
【００１４】
スタータ３０は、バッテリ４０から供給される電力によってエンジン１０を始動させるセルモータである。通常は、停止している自動車の運転を開始する際に、運転者がイグニッションスイッチ（図示せず）を操作すると、スタータ３０が起動し、エンジン１０が始動する。このスタータ３０は、アイドリングストップ制御によりエンジン１０が停止した状態からエンジン１０を再始動させる場合にも利用される。
【００１５】
ＥＣＵ５０は、コンピュータプログラムを実行するＣＰＵ、コンピュータプログラム等を記憶するＲＯＭ、一時的にデータを記憶するＲＡＭ、各種センサやアクチュエータ等に接続される入出力ポート等を備える。ＥＣＵ５０に接続されるセンサとしては、車速を検出する車速センサ８１、駆動輪２５の回転速度を検出する車輪速センサ８２、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込みの有無を検出するブレーキペダルセンサ８４、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサ８６、バッテリ４０の充放電電流を検出するバッテリ電流センサ８８、およびオルタネータ３５の出力電流を検出するオルタネータ電流センサ８９等が設けられている。アクチュエータとしては、スタータ３０やオルタネータ３５等が該当する。ＥＣＵ５０は、バッテリ４０から電力の供給を受けている。
【００１６】
補機類７０の一つであるナビゲーション装置７６は、自動車２００の出発地から目的地に至るまでの経路を案内する装置である。また、本実施形態のナビゲーション装置７６は、プローブ情報を活用する機能も有している。すなわち、ナビゲーション装置７６は、プローブ情報を車外から通信によって受信し、渋滞状況を示す渋滞情報を始めとする様々な道路交通情報を取得し、ＥＣＵ５０に送信する。
【００１７】
Ｂ．ＥＣＵの構成：
ＥＣＵ５０は、前記各種のセンサ、エンジンコントロールコンピュータ（図示せず）、およびナビゲーション装置７６からの各信号をもとに、スタータ３０やオルタネータ３５を制御することによって、エンジン停止と再始動を制御（アイドリングストップ制御）するとともに、バッテリ４０のＳＯＣ（state of charge）を制御する。「ＳＯＣ」は、バッテリ４０に残存している電気量を、バッテリを満充電したときに蓄えられる電気量で除した値として定義される。アイドリングストップ制御は、車輪速センサ８２で検出された車輪速Ｖｈが低下して所定速度（例えば１０ｋｍ／ｈ）未満となったときに、エンジン停止条件が成立したとして燃料カットの指示を燃料供給系に出力し、その後、アクセル開度Ｔｐからアクセルペダルが踏み込まれたことが検出されたときに、エンジン再始動条件が成立したとしてエンジン再始動の指示をスタータ３０に出力するものである。
【００１８】
図２は、ＥＣＵ５０の構成の一部を機能的に示す説明図である。図示は、バッテリ４０のＳＯＣを制御する構成を示したものである。ＥＣＵ５０は、ドライブモード算出部１１０と、補機電流量算出部１２０と、オルタネータ発電指示電圧算出部１３０とを備える。各部１１０〜１３０は、実際は、ＥＣＵ５０に備えられたＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されたコンピュータプログラムを実行することで実現する機能を示す。
【００１９】
ドライブモード算出部１１０は、エンジンコントロールコンピュータ（図示せず）から送られてくるスロットル開度等のエンジン情報Ｓ１と、同じくエンジンコントロールコンピュータから送られてくる燃料噴射の停止を示すフューエルカット情報Ｓ２と、自動変速機１５のシフトレンジを示すトランスミッション（Ｔ／Ｍ）情報Ｓ３と、車速センサ８１によって検出された車速Ｖｖと、車輪速センサ８２によって検出された車輪速Ｖｈとに基づいてドライブモードを算出する。ここで、「ドライブモード」とは、自動車２００の走行状態を示すもので、定速走行モード、加速走行モード、減速走行モードの３種類を有する。ドライブモード算出部１１０は、上記３種類のうちのいずれに該当するかを算出し、その算出結果をドライブモードＭｄとしてオルタネータ発電指示電圧算出部１３０に送信する。
【００２０】
補機電流量算出部１２０は、オルタネータ電流センサ８９によって検出されたオルタネータ電流Ａａと、バッテリ電流センサ８８によって検出されたバッテリ４０の充放電電流（「バッテリ電流」と呼ぶ）Ａｂとに基づいて、補機類７０で費やす補機電流量Ｉｈを算出する。
【００２１】
オルタネータ発電指示電圧算出部１３０は、ナビゲーション装置７６によって取得された渋滞情報Ｓ４と、ドライブモード算出部１１０によって算出したドライブモードｍｄと、補機電流量算出部１２０によって算出した補機電流量Ｉｈと、バッテリ電流センサ８８（図１）によって検出されたバッテリ電流Ａｂと、車輪速センサ８２（図１）によって検出された車輪速Ｖｈと、アクセル開度センサ８６（図１）によって検出されたアクセル開度Ｔｐとに基づいて、オルタネータ３５に対して発電量を指示するための電圧値（発電指示電圧）ＳＶを算出する。渋滞情報Ｓ４は、渋滞区間の地図上の位置を示す渋滞位置Ｐ１と、渋滞区間の長さ（距離）を示す渋滞距離Ｄ１と、渋滞区間での平均車速を示す渋滞平均車速Ｖ１と、自動車２００の現在地（以下、単に「現在地」と呼ぶ）から渋滞区間の開始地点までの距離を示す渋滞まで距離Ｄ２と、現在地から渋滞区間の開始地点までの平均車速を示す渋滞まで平均車速Ｖ２とを含む。
【００２２】
発電指示電圧ＳＶは、車輪速Ｖｈとアクセル開度Ｔｐに基づいて定まるアイドリングストップ制御の状態や、バッテリ電流Ａｂに基づいて定まるバッテリ４０の現在のＳＯＣによって変化するものであるが、さらに、本実施形態では、渋滞情報Ｓ４や、補機電流量Ｉｈ、ドライブモードＭｄに応じて変化するようにしている。オルタネータ３５は、エンジン１０の動力の一部を用いて回転させるので、走行中の発電は燃料消費量の増加につながる。しかし、アイドリングストップ制御によるエンジン停止の途中でＳＯＣ不足からエンジンを再始動する場合は、エンジンの運転時に動力増大してＳＯＣを増加する場合に比べて、３倍から５倍近くの燃料量が必要である。換言すれば、エンジンの運転時における単位ＳＯＣ（例えばＳＯＣ１％）当たりの燃費効果は、前記エンジン停止の途中でＳＯＣ不足からエンジンを再始動する場合に比べて、３倍から５倍優れている。オルタネータ発電指示電圧算出部１３０では、上記のように、発電指示電圧ＳＶを渋滞情報Ｓ４や、補機電流量Ｉｈ、ドライブモードＭｄに応じて制御することによって、アイドリングストップ制御によるエンジン停止の途中でＳＯＣ不足からエンジンを再始動する機会を低減し、燃費の向上を図っている。特に、本実施形態では、渋滞時において充電量が必要量確保できない場合や必要以上に充電されることを防ぐことで、燃費の向上を図るようにしている。
【００２３】
ＥＣＵ５０には、図示はしないが、上記以外に、「バッテリ制御」と呼ばれる機能と、「充電制御」と呼ばれる機能が設けられている。バッテリ４０、特に本実施形態の鉛バッテリは、長寿命化の要請から、使用可能なＳＯＣ範囲（運用するＳＯＣ範囲）が予め定められている。このため、このＳＯＣ範囲の下限値（例えば６０％）をバッテリ４０のＳＯＣが下回るときにエンジン１０の動力を増大してＳＯＣを前記ＳＯＣ範囲内とし、ＳＯＣ範囲の上限値（例えば９０％）をＳＯＣが上回るときにＳＯＣを消費して前記ＳＯＣ範囲内とする「バッテリ制御」が行われる。アイドリングストップ制御によるエンジンの停止時においてもＳＯＣが下限値を下回ると、エンジンが始動して燃料発電によってＳＯＣを前記ＳＯＣ範囲内とする。
【００２４】
「充電制御」は、大まかには、通常走行中に燃料発電によるバッテリ４０への充電を抑えることで燃料消費量を節約し、減速走行中に回生発電によりバッテリへの充電を行なう制御処理であるが、後述する。
【００２５】
Ｃ．オルタネータ発電指示電圧算出部による制御処理：
図３および図４は、目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチンを示すフローチャートである。このＳＯＣ／上限電圧算出ルーチンは、図２のオルタネータ発電指示電圧算出部１３０による制御処理の一部を示すもので、自動車２００の加速走行時または定速走行時において、ＥＣＵ５０によって所定時間毎に繰り返し実行開始される。図３に示すように、処理が開始されると、ＥＣＵ５０は、まず、ナビゲーション装置７６からプローブ情報に基づいて得られる道路交通情報に基づいて、自動車２００の走行先に渋滞区間が有るか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、渋滞区間が有ると判定されると、ステップＳ１２０に処理を進める。
【００２６】
ステップＳ１２０では、ＥＣＵ５０は、ナビゲーション装置７６から得られる渋滞情報Ｓ４から、渋滞位置Ｐ１、渋滞距離Ｄ１、渋滞平均車速Ｖ１、渋滞まで距離Ｄ２、渋滞まで平均車速Ｖ２をそれぞれ取得する。次いで、ＥＣＵ５０は、渋滞距離Ｄ１と渋滞平均車速Ｖ１とに基づいて、渋滞区間における予測停車時間ＴＳ１を算出する処理を行う（ステップＳ１３０）。この算出処理は、ＥＣＵ５０の備えるＲＯＭに予め記憶されている渋滞区間予測停車時間算出用マップを引くことによって実行される。
【００２７】
図５は、渋滞区間予測停車時間算出用マップＭＰ１を示す説明図である。図示するように、渋滞区間予測停車時間算出用マップＭＰ１は、渋滞区間における予測停車時間ＴＳ１、渋滞距離Ｄ１、および渋滞平均車速Ｖ１の３次元のマップデータであり、点Ｑ１、点Ｑ２、点Ｑ３、点Ｑ４によって特定される平面上の値を示している。この平面上の値は、次式（１）の関係を満たすものとなっている。
【００２８】
ＴＳ１＝−ａ・Ｖ１＋ｂ・Ｄ１＋ｃ  …（１）
ただし、ａ、ｂ、ｃは正の値である。
【００２９】
ＥＣＵ５０は、ステップＳ１２０によって取得した渋滞距離Ｄ１と渋滞平均車速Ｖ１とを図５のマップデータに投入することで、上記平面上において渋滞距離Ｄ１と渋滞平均車速Ｖ１とから決まる予測停車時間ＴＳ１を求める。なお、上記平面は、曲面で構成されるものとしてもよい。
【００３０】
図３のステップＳ１３０の実行後、ＥＣＵ５０は、渋滞区間までに蓄える必要がある充電量ＲＳＯＣを算出する処理を行う（ステップＳ１４０）。詳しくは、次式（２）、（３）に従う処理を行う。
【００３１】
ＲＣＱ＝ＨＣ・ＴＳ１  …（２）
ＲＳＯＣ＝ＲＣＱ／（５時間率容量／１００）  …（３）
【００３２】
式（２）によれば、前回のアイドリングストップ制御時の補機電流量ＨＣに、渋滞区間の予測停車時間ＴＳ１を掛けることによって、渋滞区間においてアイドリングストップ制御によるエンジン停止によって必要となる充電量、すなわち、渋滞区間の開始地点までに蓄える必要がある充電量ＲＣＱ［Ａｓ］が求まる。式（３）によれば、式（２）によって求められたＲＣＱ［Ａｓ］をＳＯＣで表現する充電量ＲＳＯＣ[％]に変換する。
【００３３】
ステップＳ１４０の実行後、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１４０によって求められた充電量ＲＳＯＣにデフォルトの目標ＳＯＣ（ＴＳＯＣ）を加えることによって、渋滞区間の開始地点での目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ）を求める（ステップＳ１５０）。
【００３４】
次いで、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１２０によって取得した渋滞まで距離Ｄ２と渋滞まで平均車速Ｖ２とに基づいて、現在地から渋滞区間の開始地点までの予測到達時間Ｔ２と、現在地から渋滞区間の開始地点までの間において停車する予測停車時間ＴＳ２とを算出する処理を行う（ステップＳ１６０）。現在地から渋滞区間の開始地点までの予測到達時間Ｔ２（以下、「渋滞まで予測到達時間」と呼ぶ）の算出は、次式（４）に従って行う。
【００３５】
Ｔ２＝Ｄ２／Ｖ２  …（４）
【００３６】
一方、現在地から渋滞区間の開始地点までの間に停車する予測停車時間（以下、「渋滞まで予測停車時間」と呼ぶ）ＴＳ２の算出は、ＥＣＵ５０の備えるＲＯＭに予め記憶されている渋滞まで予測停車時間算出用マップを引くことによって実行される。
【００３７】
図６は、渋滞まで予測停車時間算出用マップＭＰ２を示す説明図である。図示するように、渋滞まで予測停車時間算出用マップＭＰ２は、渋滞まで予測停車時間ＴＳ２、渋滞まで距離Ｄ２、および渋滞まで平均車速Ｖ２の３次元のマップデータであり、点Ｒ１、点Ｒ２、点Ｒ３、点Ｒ４によって特定される平面上の値を示している。この平面上の値は、次式（５）の関係を満たすものとなっている。
【００３８】
ＴＳ２＝−ｄ・Ｖ２＋ｅ・Ｄ２＋ｆ  …（５）
ただし、ｄ、ｅ、ｆは正の値である。
【００３９】
ＥＣＵ５０は、ステップＳ１２０によって取得した、渋滞まで距離Ｄ２と渋滞まで平均車速Ｖ２とを図６のマップデータに投入することで、渋滞まで距離Ｄ２と渋滞まで平均車速Ｖ２とから決まる渋滞まで予測停車時間ＴＳ２を求める。なお、上記平面は、曲面で構成されるものとしてもよい。
【００４０】
図３のステップＳ１６０実行後、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１５０によって求めた目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ）まで現在のＳＯＣ（ＣＳＯＣ）を持ち上げるのに必要な充電量ＣＴＲ［Ａｓ］を、次式（６）に従って求める（ステップＳ１７０）。
【００４１】
ＣＴＲ＝（ＴＲＳＯＣ−ＣＳＯＣ）・（５時間率容量 ／１００）  …（６）
【００４２】
ステップＳ１７０の実行後、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１７０によって求められた充電量ＣＴＲと、ステップＳ１６０によって求められた渋滞まで予測到達時間Ｔ２および渋滞まで予測停車時間ＴＳ２とに基づいて、現在地から渋滞区間の開始地点に到達するまでの間のフィードバック発電におけるオルタネータ３５の発電指示電圧ＳＶの上限（以下、「上限電圧」と呼ぶ）ＶＧ［Ｖ］を算出する処理を行う（ステップＳ１８０）。この算出処理は、ＥＣＵ５０の備えるＲＯＭに予め記憶されている上限電圧算出用マップを引くことによって実行される。
【００４３】
図７は、上限電圧算出用マップを説明するための説明図である。図示するマップＭＰ３は、上限電圧算出用マップにおいて渋滞まで予測停車時間ＴＳ２を所定値に固定した場合のものであり、充電量ＣＴＲ、渋滞まで予測到達時間Ｔ２、上限電圧ＶＧの３次元のマップデータとなっている。
【００４４】
図８は、上限電圧算出用マップをさらに説明するための説明図である。図示するマップＭＰ４は、図７において示したマップＭＰ３においてさらに渋滞まで予測到達時間Ｔ２を第１の値Ｔ２（１）と第２の値Ｔ２（２）に固定した場合のものである。マップＭＰ４によれば、渋滞まで予測到達時間Ｔ２が長いほど、上限電圧ＶＧは小さくて済む。
【００４５】
上限電圧算出用マップＭＰ４は、実際は４次元のマップデータであり、図７および図８からイメージできるように、充電量ＣＴＲ、渋滞まで予測到達時間Ｔ２、渋滞まで予測停車時間ＴＳ２といった３つのパラメータから、上限電圧ＶＧを求めることができる。
【００４６】
図３のステップＳ１８０の実行後、ＥＣＵ５０は、自動車２００が渋滞空間の開始地点に到達したか否かを判定し（ステップＳ１９０）、渋滞区間の開始地点に到達していないと判定されたときには、ステップＳ１２０に処理を戻して、ステップＳ１２０ないしＳ１９０の処理を繰り返し実行する。一方、ステップＳ１９０で、渋滞区間の開始地点に到達したと判定されたときには、ＥＣＵ５０は、図４のステップＳ２００に処理を進める。
【００４７】
ステップＳ２００では、ナビゲーション装置７６から得られる渋滞情報Ｓ４から、現在地から渋滞区間の終了地点までの距離を示す残り渋滞距離Ｄ３と、現在地から渋滞区間の終了地点までの平均車速を示す残り渋滞平均車速Ｖ３とをそれぞれ取得する。次いで、ＥＣＵ５０は、残り渋滞距離Ｄ３と残り渋滞平均車速Ｖ３とに基づいて、現在地から渋滞区間の終了地点までの間において停車する予測停車時間ＴＳ３を算出する処理を行う（ステップＳ２１０）。この算出処理は、ステップＳ１２０と同様に、ＲＯＭに予め記憶されているマップを引くことによって実行される。
【００４８】
次いで、ＥＣＵ５０は、渋滞区間の終了地点までに蓄える必要がある充電量ＲＳＯＣ＿Ｒを算出する処理を行う（ステップＳ２２０）。詳しくは、次式（７）、（８）に従う処理を行う。
【００４９】
ＲＣＱ＿Ｒ＝ＨＣ・ＴＳ３  …（７）
ＲＳＯＣ＿Ｒ＝ＲＣＱ＿Ｒ／（５時間率容量／１００）  …（８）
【００５０】
式（７）によれば、前回のアイドリングストップ制御時の補機電流量ＨＣに、予測停車時間ＴＳ３を掛けることによって、現在地から渋滞区間の終了地点までの間においてアイドリングストップ制御によるエンジン停止によって必要となる充電量、すなわち、渋滞区間の終了地点までに蓄える必要がある充電量ＲＣＱ＿Ｒ［Ａｓ］が求まる。式（８）によれば、式（７）によって求められたＲＣＱ＿Ｒ［Ａｓ］をＳＯＣで表現する充電量ＲＳＯＣ＿Ｒ[％]に変換する。
【００５１】
ステップＳ２２０の実行後、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２２０によって求められた充電量ＲＳＯＣ＿Ｒにデフォルトの目標ＳＯＣ（ＴＳＯＣ）を加えることによって、渋滞区間の終了地点での目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ＿Ｒ）を求める（ステップＳ２３０）。
【００５２】
次いで、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２００によって取得した残り渋滞距離Ｄ３と残り渋滞平均車速Ｖ３とに基づいて、現在地から渋滞区間の終了地点までの予測時間Ｔ４と、現在地から渋滞区間の終了地点までの間において停車する予測停車時間ＴＳ４とを算出する処理を行う（ステップＳ２４０）。予測時間Ｔ４の算出は、次式（９）に従って行う。予測停車時間ＴＳ４の算出は、ステップＳ１６０と同様に、ＲＯＭに予め記憶されているマップを引くことによって実行される。
【００５３】
Ｔ４＝Ｄ３／Ｖ３  …（９）
【００５４】
続いて、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２３０によって求めた目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ＿Ｒ）まで現在のＳＯＣ（ＣＳＯＣ）を持ち上げるのに必要な充電量ＣＴＲ＿Ｒ［Ａｓ］を、次式（１０）に従って求める（ステップＳ２５０）。
【００５５】
ＣＴＲ＿Ｒ＝（ＴＲＳＯＣ＿Ｒ−ＣＳＯＣ）・（５時間率容量 ／１００）…（１０）
【００５６】
ステップＳ２５０の実行後、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２５０によって求められた充電量ＣＴＲ＿Ｒと、ステップＳ２４０によって求められた渋滞区間の終了地点までの予測時間Ｔ４および予測停車時間ＴＳ４とに基づいて、現在地から渋滞区間の終了地点までの間のフィードバック発電における上限電圧ＶＪ［Ｖ］を算出する処理を行う。この算出処理は、ステップＳ１８０と同様に、ＲＯＭに予め記憶されているマップを引くことによって実行される。
【００５７】
ステップＳ２６０の実行後、ＥＣＵ５０は、自動車２００が渋滞区間の終了地点を通過したか否かを判定し（ステップＳ２７０）、渋滞区間の終了地点を通過していないと判定されたときには、ステップＳ２００に処理を戻して、ステップＳ２００ないしＳ２７０の処理を繰り返し実行する。一方、ステップＳ２７０で、渋滞区間の終了地点を通過したと判定されたときには、ステップＳ２８０に処理を進める。
【００５８】
ステップＳ２８０では、ＥＣＵ５０は、目標ＳＯＣをデフォルトのＴＲＳＯＣに、フィードバック発電の上限電圧をデフォルトのＶＤに設定する。その後、「リターン」に抜けて、この目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチンを一旦終了する。一方、図３のステップＳ１１０で、渋滞情報が無いと判定されると、ＥＣＵ５０は、図４のステップＳ２４０に処理を進めて、上述した目標ＳＯＣと上限電圧のデフォルトへの設定を行い、その後、「リターン」に抜けて、この目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチンを一旦終了する。
【００５９】
以上のように構成された目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチンによれば、渋滞区間の開始地点に到達するまでは、ブローブ情報を利用し、渋滞位置Ｐ１、渋滞距離Ｄ１、渋滞平均車速Ｖ１、渋滞まで距離Ｄ２、および渋滞まで平均車速Ｖ２を取得し、渋滞時の放電に対応した充電量ＲＳＯＣを渋滞区間の開始地点までに確保するために、渋滞時の放電量から目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ）を算出し、目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ）と、渋滞まで予測到達時間Ｔ２と、渋滞まで予測停車時間ＴＳ２と、に基づいてＦ／Ｂ発電の上限電圧ＶＧを求める。このために、渋滞区間の途中において、アイドリングストップ制御を確実に可能とすることができる。
【００６０】
また、渋滞区間においても、ブローブ情報を利用し、残り渋滞区間の渋滞距離Ｄ３と残り渋滞平均車速Ｖ３を取得し、渋滞区間の終了時点までの放電に対応した充電量ＲＳＯＣ＿Ｒを確保するために、渋滞区間の終了時点までの放電量から目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ＿Ｒ）を算出し、目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ＿Ｒ）と、現在地から渋滞区間の終了地点までの予測時間Ｔ４と、現在地から渋滞区間の終了地点までの間において停車する予測停車時間ＴＳ４と、に基づいてＦ／Ｂ発電の上限電圧ＶＪを求める。このために、渋滞区間の途中において、アイドリングストップ制御を確実に可能とすることができる。
【００６１】
さらに、図２のオルタネータ発電指示電圧算出部１３０は、目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチンによって求められた目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣあるいはＴＲＳＯＣ＿Ｒ）が高すぎて所定の上限値を超えるような場合に、目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣあるいはＴＲＳＯＣ＿Ｒ）を制限するとともに、Ｆ／Ｂ発電の上限電圧ＶＧあるいはＶＪを制限する制御処理も併せて実行する。この制御処理について、次に詳述する。
【００６２】
図９および図１０は、目標ＳＯＣ／上限電圧制限ルーチンを示すフローチャートである。この目標ＳＯＣ／上限電圧制限ルーチンは、図２のオルタネータ発電指示電圧算出部１３０による制御処理の一部を示すもので、自動車２００の加速走行時または定速走行時において、ＥＣＵ５０によって所定時間毎に繰り返し実行される。図９に示すように、処理が開始されると、ＥＣＵ５０は、まず、渋滞区間の開始地点に到着前か否かを判定する（ステップＳ３１０）。ここで、到着前と判定されると、ＥＣＵ５０はステップＳ３２０に処理を進める。
【００６３】
ステップＳ３２０では、ＥＣＵ５０は、図３の目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチンにて求められた渋滞までの目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ）が、目標ＳＯＣの上限値ＭＳＯＣ以下であるか否かを判定する。ここで、上限値ＭＳＯＣ以下であると判定されると、ＥＣＵ５０は、実際に制御に用いる目標ＳＯＣを前記求められた渋滞までの目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ）とするとともに、Ｆ／Ｂ発電の上限電圧を同じく図３の目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチンにて求められた上限電圧ＶＧとする（ステップＳ３３０）。ステップＳ３３０の実行後、「リターン」に抜けて、このルーチンを一旦終了する。
【００６４】
一方、ステップＳ３２０で、目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ）が目標ＳＯＣの上限値ＭＳＯＣを上回ったと判定されると、ＥＣＵ５０は、現在のＳＯＣ（ＣＳＯＣ）を上限値ＭＳＯＣまで持ち上げるのに必要な充電量ＣＴＲ＿Ｍ［Ａｓ］を、次式（１１）に従って求める（ステップＳ３４０）。
【００６５】
ＣＴＲ＿Ｍ＝（ＭＳＯＣ−ＣＳＯＣ）・（５時間率容量 ／１００）  …（１１）
【００６６】
その後、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３４０によって求められた充電量ＣＴＲ＿Ｍと、図３のステップＳ１６０によって求められた渋滞まで予測到達時間Ｔ２および渋滞まで予測停車時間ＴＳ２とに基づいて、現在地から渋滞区間の開始地点に到達するまでの間のフィードバック発電における上限電圧ＶＲ［Ｖ］を算出する処理を行う（ステップＳ３５０）。この算出処理は、図３のステップＳ１８０と同様に、ＲＯＭに予め記憶されているマップを引くことによって実行される。
【００６７】
ステップＳ３５０の実行後、ＥＣＵ５０は、実際に制御に用いる目標ＳＯＣを上限値ＭＳＯＣとするとともに、Ｆ／Ｂ発電の上限電圧をステップＳ３５０によって求められた上限電圧ＶＲとする（ステップＳ３６０）。ステップＳ３６０の実行後、「リターン」に抜けて、このルーチンを一旦終了する。
【００６８】
ステップＳ３１０で渋滞区間の開始地点に到着前でない、すなわち、現在地から渋滞区間の終了地点までの途中であると判定されると、ＥＣＵ５０はステップＳ３７０に処理を進める。
【００６９】
ステップＳ３７０では、ＥＣＵ５０は、図４の目標ＳＯＣ／上限電圧設定ルーチンにて求められた渋滞区間の終了地点までの目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ＿Ｒ）が、目標ＳＯＣの上限値ＭＳＯＣ以下であるか否かを判定する。ここで、上限値ＭＳＯＣ以下であると判定されると、ＥＣＵ５０は、実際に制御に用いる目標ＳＯＣを目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ＿Ｒ）とするとともに、Ｆ／Ｂ発電の上限電圧を同じく図４のステップＳ２６０にて求められた上限電圧ＶＪとする（ステップＳ３８０）。ステップＳ３８０の実行後、「リターン」に抜けて、このルーチンを一旦終了する。
【００７０】
一方、ステップＳ３７０で、目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ＿Ｒ）が目標ＳＯＣの上限値ＭＳＯＣを上回ったと判定されると、ＥＣＵ５０は、現在のＳＯＣ（ＣＳＯＣ）を上限値ＭＳＯＣまで持ち上げるのに必要な充電量ＣＴＲ＿ＭＲ［Ａｓ］を、次式（１２）に従って求める（ステップＳ３９０）。
【００７１】
ＣＴＲ＿ＭＲ＝（ＭＳＯＣ−ＣＳＯＣ）・（５時間率容量 ／１００）  …（１２）
【００７２】
その後、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３９０によって求められた充電量ＣＴＲ＿ＭＲと、図４のステップＳ２４０によって求められた渋滞区間の終了地点までの予測時間Ｔ４と、渋滞区間の終了地点までの間において停車する予測停車時間ＴＳ４とに基づいて、渋滞終了までのフィードバック発電における上限電圧ＶＪＲ［Ｖ］を算出する処理を行う（ステップＳ４００）。この算出処理は、図４のステップＳ２６０と同様に、ＲＯＭに予め記憶されているマップを引くことによって実行される。ステップＳ４００の実行後、ＥＣＵ５０は、図１０のステップＳ４１０に処理を進める。
【００７３】
ステップＳ４１０では、ＥＣＵ５０は、図４のステップＳ２４０によって予測時間Ｔ４および渋滞終了まで予測停車時間ＴＳ４と、ステップＳ４００によって求められた上限電圧ＶＪＲに基づいて、渋滞中の予測充電量ＣＤＲ［Ａｓ］を算出する処理を行う（ステップＳ４１０）。この算出処理は、ＥＣＵ５０の備えるＲＯＭに予め記憶されている渋滞中予測充電量算出用マップを引くことによって実行される。
【００７４】
図１１は、渋滞中予測充電量算出用マップを説明するための説明図である。図示するマップＭＰ５は、渋滞終了まで予測停車時間ＴＳ４、および渋滞中の予測充電量ＣＤＲの３次元のマップデータであり、上限電圧ＶＪＲを所定値に固定した場合のものである。予測充電量ＣＤＲは、図中の曲面上の値を示している。渋滞中予測充電量算出用マップＭＰ５は、実際は４次元のマップデータであり、ＥＣＵ５０は、渋滞終了まで予測時間Ｔ４と渋滞終了まで予測停車時間ＴＳ４とを投入することで、渋滞中の予測充電量ＣＤＲを求める。
【００７５】
ステップＳ４１０の実行後、ＥＣＵ５０は、目標ＳＯＣの下限値ＳＳＯＣ［％］を、次式（１３）に従って求める（ステップＳ４２０）。
【００７６】
ＳＳＯＣ＝ＭＳＯＣ−ＲＳＯＣ＿Ｒ＋ＣＤＲ／（５時間率容量 ／１００）…（１３）
【００７７】
ＲＳＯＣ＿Ｒは、図４のステップＳ２２０によって求められたものである。その後、ＥＣＵ５０は、目標ＳＯＣの下限値ＳＳＯＣが下限ＬＳＯＣ以上であるか否か判定し（ステップＳ４３０）、下限ＬＳＯＣ以上である場合には、実際に制御に用いる目標ＳＯＣを目標ＳＯＣの上限値ＭＳＯＣとするとともに、Ｆ／Ｂ発電の上限電圧を図９のステップＳ４００で求めた上限電圧ＶＪＲとする（ステップＳ４４０）。ステップＳ４４０の実行後、「リターン」に抜けて、このルーチンを一旦終了する。
【００７８】
一方、ステップＳ４３０で目標ＳＯＣの下限値ＳＳＯＣが下限ＬＳＯＣを下回ると判定された場合には、ＥＣＵ５０は、実際に制御に用いる目標ＳＯＣを目標ＳＯＣの上限値ＭＳＯＣとするとともに、Ｆ／Ｂ発電の上限電圧を、Ｆ／Ｂ発電の上限電圧の上限ＶＭとする（ステップＳ４５０）。ステップＳ４５０の実行後、「リターン」に抜けて、このルーチンを一旦終了する。
【００７９】
図１２は、目標ＳＯＣの上限値ＭＳＯＣと目標ＳＯＣの下限値ＳＳＯＣとを概念的に示す説明図である。使用ＳＯＣが高すぎると、バッテリの受け入れ性が悪化し（すなわち、充電効率が悪くなって）、燃費の悪化につながる。このため、目標ＳＯＣに上限値ＭＳＯＣを設定している。一方、目標ＳＯＣの下限値ＳＳＯＣを下限ＬＳＯＣよりも高くして、余裕を持たせるようにしている。
【００８０】
図１３は、フィードバック発電の上限電圧を概念的に示す説明図である。目標ＳＯＣ／上限電圧制限ルーチンによれば、加速走行時または定速走行時において、フィードバック発電の上限電圧は、フィードバック発電の上限ＶＭを超えないようにコントロールされる。すなわち、フィードバック発電の上限電圧は範囲ＬＸの間を変化するように、コントロールされる。
【００８１】
図１４は、目標ＳＯＣ（ＴＲＳＯＣ）が上限値ＭＳＯＣ以下であるときの渋滞区間までの発電指示電圧のフィードバック制御を示すタイミングチャートである。図示するのは、加速走行時または定速走行時であり、充放電電流積算値は、ＴＲＳＯＣ［％］に相当する充放電電流積算値［Ａｓ］の目標ＴＹＳＡに制御される。
【００８２】
一方、減速回生には、目標ＳＯＣとその時のＳＯＣの関係にかかわらず、全ての上限電圧で発電されるように制御がなされている。減速時は、フューエルカットをするので、燃料を消費せずに車両の運動エネルギーで発電できるためである。
【００８３】
Ｄ．実施形態の効果：
以上のように構成された実施形態によれば、先に説明したように、渋滞時の放電に対応した充電量ＲＳＯＣを渋滞前に確保することができることから、渋滞時において、アイドリングストップ制御を確実に行うことができる。また、渋滞の途中においても、残り渋滞区間の放電に対応した充電量ＲＳＯＣ＿Ｒを確保することができることから、渋滞時において、アイドリングストップ制御をより確実に行うことができる。また、目標ＳＯＣが高すぎる場合に、充電効率が悪くなって燃費の悪化につながるところを、目標ＳＯＣを上限値ＭＳＯＣに制限することで、過充電による燃費の悪化を防止することができる。
【００８４】
なお、図１５（ａ）に示すように、目標ＳＯＣを上限値ＭＳＯＣに制限した場合、渋滞終了時に、ＳＯＣがデフォルトの目標ＳＯＣを下回る虞があった。これに対して、渋滞中は、車速、エンジン回転数が低く、発電効率が悪いことから、本実施形態では、目標ＳＯＣを上限値ＭＳＯＣとし、Ｆ／Ｂ発電の上限電圧を上限ＶＭとする（図１０のステップＳ４５０）ことで、図１５（ｂ）に示すように、渋滞終了時においてＳＯＣがデフォルトの目標ＳＯＣを下回らないようにすることができる。
【００８５】
なお、この発明は上記の実施形態やその変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１０…エンジン
１５…自動変速機
２０…ディファレンシャルギア
２５…駆動輪
３０…スタータ
３４…駆動機構
３５…オルタネータ
４０…バッテリ
５０…ＥＣＵ
７０…補機類
７２…ヘッドライト
７６…ナビゲーション装置
８１…車速センサ
８２…車輪速センサ
８４…ブレーキペダルセンサ
８６…アクセル開度センサ
８８…バッテリ電流センサ
８９…オルタネータ電流センサ
１１０…ドライブモード算出部
１２０…補機電流量算出部
１３０…オルタネータ発電指示電圧算出部
２００…自動車
【図１】
2015151000.tif 000003
【図２】
2015151000.tif 000004
【図３】
2015151000.tif 000005
【図４】
2015151000.tif 000006
【図５】
2015151000.tif 000007
【図６】
2015151000.tif 000008
【図７】
2015151000.tif 000009
【図８】
2015151000.tif 000010
【図９】
2015151000.tif 000011
【図１０】
2015151000.tif 000012
【図１１】
2015151000.tif 000013
【図１２】
2015151000.tif 000014
【図１３】
2015151000.tif 000015
【図１４】
2015151000.tif 000016
【図１５】
2015151000.tif 000017