WO2013105126A1 - 送風器の消費電力を推定する方法、送風器の消費電力を推定する方法を利用した車両制御方法、車両制御装置 - Google Patents

送風器の消費電力を推定する方法、送風器の消費電力を推定する方法を利用した車両制御方法、車両制御装置 Download PDF

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WO2013105126A1
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vehicle
engine
power consumption
battery
blower
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亨裕 宮下
伊藤 耕巳
伸和 植木
康平 栃木
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トヨタ自動車株式会社
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    • F02N11/0818Conditions for starting or stopping the engine or for deactivating the idle-start-stop mode
    • F02N11/0825Conditions for starting or stopping the engine or for deactivating the idle-start-stop mode related to prevention of engine restart failure, e.g. disabling automatic stop at low battery state
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    • F02N2200/06Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the power supply or driving circuits for the starter
    • F02N2200/061Battery state of charge [SOC]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1446Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle in response to parameters of a vehicle
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a method for estimating power consumption of an electric fan for a radiator.
  • control for reducing fuel consumption by not charging the battery during normal driving and charging the battery by regenerative power generation during deceleration hereinafter, Also known as “charging control”.
  • idling stop also referred to as “idle reduction” control for stopping the engine when the vehicle is stopped is known.
  • Cited Document 1 in order to suppress the total power consumption consumed by the cooling fan and the electric water pump as much as possible, the cooling fan and the electric water pump can be used from the target heat dissipation amount to be radiated by the radiator.
  • a technique for predicting the total power consumption is disclosed.
  • the present invention has an object of estimating an increase or decrease in future power consumption by a blower in a vehicle equipped with an engine, a battery, a radiator, and a blower for the radiator.
  • the present invention can take the following forms or application examples in order to solve at least a part of the problems described above.
  • a method for estimating power consumption (A) estimating the heat generation state of the engine; (B) using the estimated heat generation state, estimating a change in future power consumption consumed in the blower in the future;
  • a method comprising: With such a configuration, in this method, the heat generation state of the engine is estimated, and an increase or decrease in future power consumption consumed in the blower in the future is estimated using the estimated heat generation state.
  • the heat generation state of the engine is an important factor related to the future power consumption that will be consumed by the blower. Can be estimated well.
  • the moving speed of the vehicle is further estimated, and using the estimated heat generation state of the engine and the estimated moving speed, the blower Estimate the increase or decrease in future power consumption.
  • the moving speed of the vehicle which is closely related to the strength of the running wind, is an important factor related to the future power consumption that will be consumed by the blower.
  • the increase / decrease in the future power consumption of the device can be estimated more accurately.
  • a step of controlling the power generation amount of the generator comprising: With such a configuration, in the vehicle control method, the usable range of the battery, the idling stop range in which the idling stop control can be performed, and the charging are charged according to the estimated increase or decrease in the future power consumption of the blower.
  • the power generation amount of the generator is divided so that the remaining capacity of the battery is kept within the idling stop range while the vehicle is running. Control. For this reason, in the control of the power generation amount to suppress the restart of the engine from the state where the remaining capacity of the battery is insufficient between the engine stop and the restart by the idling stop control, the increase / decrease in the future power consumption of the blower Can be considered. As a result, the control of the power generation amount can be optimized.
  • step (a) A method for estimating power consumption of the blower according to Application Example 1 or 2,
  • the heat generation state of the engine is estimated based on at least one of the throttle opening degree of the engine and the engine speed, or a combination thereof.
  • the use of the battery depends on the driving environment of the vehicle and the power consumption of the auxiliary equipment.
  • the possible range is divided into an idling stop range and a charge control range. If the increase or decrease in the future power consumption of the blower is on an increasing trend, the vehicle running environment and the corrected auxiliary power consumption Accordingly, the usable range of the battery is divided into an idling stop range and a charge control range.
  • the present invention can be realized in various modes. For example, a method for estimating power consumption of a blower, a vehicle control method using a method of estimating power consumption of a blower, a vehicle using these methods, a vehicle control system using these methods, and these methods
  • the present invention can be realized in the form of a recording medium on which a computer program having a function to be realized is recorded.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an automobile 200 as an embodiment of the present invention.
  • the automobile 200 is a vehicle equipped with an idling stop function for stopping the engine under certain conditions when the automobile 200 is stopped.
  • the automobile 200 includes an engine 10, a transmission 15, a differential gear 20, a drive wheel 25, a starter 30, an alternator 35, a battery 40, an electronic control unit (ECU) 50, and auxiliary equipment. 70.
  • ECU electronice control unit
  • Engine 10 is an internal combustion engine that generates power by burning fuel such as gasoline or light oil.
  • the power of the engine 10 is transmitted to the transmission 15 and to the alternator 35 via the drive mechanism 34.
  • the output of the engine 10 is controlled by the ECU 50 in accordance with the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) operated by the driver.
  • the transmission 15 performs a change in the gear ratio (so-called shift change).
  • the power (rotation speed) of the engine 10 is shifted by the transmission 15 and transmitted to the left and right drive wheels 25 through the differential gear 20 as desired rotation speed and torque.
  • the power of the engine 10 is changed according to the amount of depression of the accelerator pedal, and is transmitted to the drive wheels 25 via the transmission 15, so that the automobile 200 is accelerated and decelerated.
  • the drive mechanism 34 that transmits the power of the engine 10 to the alternator 35 adopts a belt drive configuration.
  • the alternator 35 generates power using a part of the power of the engine 10.
  • the generated electric power is used for charging the battery 40 via an inverter (not shown).
  • power generation by the power of the engine 10 using the alternator 35 is referred to as “fuel power generation”.
  • the alternator 35 corresponds to the “generator” described in the “Claims” column.
  • the battery 40 is a lead storage battery as a DC power source with a voltage of 14 V, and supplies power to an auxiliary machine 70 provided in addition to the engine body.
  • the starter 30 is a cell motor that starts the engine 10 with electric power supplied from the battery 40. Normally, when a driver operates an ignition switch (not shown) when starting operation of a stopped automobile, the engine 10 is started by the starter 30. The starter 30 is also used when restarting the engine 10 from the idling stop state, as will be described below.
  • the “idling stop state” refers to a stop state by idling stop control.
  • the ECU 50 includes an engine ECU 52, an idling stop ECU 54, and a transmission ECU 56.
  • Each ECU includes a CPU that executes a computer program, a ROM that stores a computer program, a RAM that temporarily stores data, an input / output port connected to various sensors, actuators, and the like. Examples of the actuator connected to the ECU 50 include a starter 30 and an alternator 35.
  • the ECU 50 may include an ECU other than those described above, for example, an auxiliary machine drive motor ECU for driving the auxiliary machine 70.
  • Each of the ECUs 52, 54, 56 in the ECU 50 operates upon receiving power supply from the battery 40.
  • a wheel speed sensor 82, a brake pedal sensor 84, and an accelerator opening sensor 86 are connected to the engine ECU 52 via signal lines.
  • the wheel speed sensor 82 detects the rotational speed of the drive wheel 25.
  • the brake pedal sensor 84 detects whether or not a brake pedal (not shown) is depressed.
  • the accelerator opening sensor 86 detects the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) as the accelerator opening.
  • the engine ECU 52 controls the operating state of the engine 10 by adjusting the fuel injection amount, the throttle opening, etc. based on the information detected by these sensors. Further, the engine ECU 52 stops the fuel injection to the engine 10 and stops the operation of the engine 10 according to a request from the idling stop ECU 54 when the vehicle is stopped. Furthermore, the engine ECU 52 starts the engine 10 by controlling the starter 30 or the alternator 35 in accordance with a request from the idling stop ECU 54 when starting the vehicle.
  • the idling stop ECU 54 includes an engine water temperature sensor 81, a wheel speed sensor 82, a vehicle speed sensor 83, a brake pedal sensor 84, an accelerator opening sensor 86, a battery current sensor 88, and an alternator current sensor 89, respectively. Connected via signal line.
  • the engine water temperature sensor 81 detects the temperature of the refrigerant (cooling water) of the engine 10.
  • the vehicle speed sensor 83 detects the vehicle speed of the automobile 200.
  • the battery current sensor 88 detects the charge / discharge current of the battery 40.
  • the alternator current sensor 89 detects the output current of the alternator 35.
  • the idling stop ECU 54 is connected to the engine ECU 52 and the transmission ECU 56 so as to be capable of bidirectional communication via signal lines.
  • the idling stop ECU 54 performs idling stop control that suppresses the operation of the engine 10 when the automobile 200 is stopped based on the information detected by these sensors. Further, the idling stop ECU 54 performs charge control for performing power generation during operation of the engine 10 only for regenerative power generation during deceleration of the automobile 200. Details of idling stop control and charge control will be described later.
  • SOC State of charge
  • a wheel speed sensor 82 In the transmission ECU 56, a wheel speed sensor 82, an accelerator opening sensor 86, and a shift position sensor (not shown) are connected to each other via signal lines.
  • the transmission ECU 56 controls a hydraulic actuator (not shown) based on information detected by these sensors, and changes the irregular ratio of the transmission 15.
  • the auxiliary machine 70 is a peripheral device provided in addition to the engine body, and is a generic name for devices that operate using the power of the battery 40.
  • the automobile 200 includes a lighting system 72 including a head lamp and a tail lamp, a wiper 73, an air conditioner (A / C) 74, a radiator electric fan 76, and a radiator 78 as auxiliary machines 70.
  • the radiator electric fan 76 guides the wind generated by the rotation by the power supply from the battery 40 and the traveling wind generated by the traveling of the automobile 200 into the radiator 78.
  • the radiator 78 includes a cooling water circulation pump (not shown), and circulates the refrigerant with the engine 10 through a pipe (not shown).
  • the radiator 78 functions as a heat exchanger between the refrigerant and the air blown from the radiator electric fan 76, thereby absorbing heat generated by the engine 10 and cooling the engine 10.
  • the radiator electric fan 76 corresponds to the “blower” described in the section “Claims”.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram functionally showing the configuration of the idling stop ECU 54.
  • the idling stop ECU 54 includes an idling stop control unit 90 and an SOC control unit 100.
  • the idling stop control unit 90 and the SOC control unit 100 actually show functions realized by the CPU provided in the idling stop ECU 54 executing a computer program stored in the ROM.
  • the idling stop control unit 90 mainly acquires the wheel speed Vh detected by the wheel speed sensor 82 and the accelerator opening Tp detected by the accelerator opening sensor 86, and is based on the wheel speed Vh and the accelerator opening Tp. Then, an instruction Ss for stopping / starting the engine 10 is output to the engine ECU 52. Specifically, the idling stop control unit 90 gives an engine stop instruction Ss to the engine ECU 52 that the engine stop condition is satisfied when the wheel speed Vh decreases and becomes less than a predetermined speed (for example, 10 km / h). Output.
  • a predetermined speed for example, 10 km / h
  • the idling stop control unit 90 when it is detected that the accelerator pedal is depressed from the accelerator opening Tp, the idling stop control unit 90 outputs an engine restart instruction Ss to the engine ECU 52 assuming that the engine restart condition is satisfied.
  • the idling stop control unit 90 takes into account the engine speed instruction Ss in consideration of the outside temperature of the automobile 200, the temperature of the refrigerant of the engine 10, the current SOC of the battery 40, and the like in addition to the wheel speed Vh and the accelerator opening Tp. May be output.
  • the idling stop control unit 90 stops the engine 10 when the engine stop condition is satisfied, and restarts the engine 10 when the engine restart condition is satisfied after the stop.
  • the engine stop condition and the engine restart condition are merely examples, and are not limited to those described above.
  • the engine stop condition can be that the wheel speed Vh is completely 0 km / h
  • the engine restart condition can be that the foot is off the brake pedal.
  • the SOC control unit 100 controls the storage state (SOC) of the battery 40.
  • the SOC control unit 100 includes a target SOC estimation unit 110, a battery SOC calculation unit 120, an instruction value calculation unit 130, and a battery control unit 140.
  • the target SOC estimation unit 110 divides the usable range of the battery 40 into an idling stop range where the idling stop control can be performed and a charging control range where the charging control can be performed. Specifically, the target SOC estimation unit 110 performs idling stop control during a period in which the automobile 200 is in an idling stop state, specifically, when the automobile 200 is traveling (for example, when the wheel speed Vh> 0 km / h).
  • the SOC expected to be used in the period from engine stop to restart (hereinafter also referred to as “stop and start period”) is estimated as a target SOC (hereinafter also referred to as “target SOC value”) C1.
  • the target SOC value C1 indicates the boundary of the idling stop range.
  • target SOC estimation unit 110 estimates a range other than target SOC value C1 from the usable range of battery 40 as a range for charge control. Details will be described later.
  • the process executed in the target SOC estimation unit 110 corresponds to “step (g)” described in the “Claims” column.
  • the range in which the battery 40 can be used means the SOC range in which the battery 40 is operated.
  • the usable range of the battery 40 includes a lower limit value and an upper limit value. In principle, the battery 40 is used only within this usable range. For example, when the lower limit value of the usable range of the battery 40 is 60% and the upper limit value is 90%, the battery 40 is used within the SOC range of 60% to 90%.
  • Battery SOC calculation unit 120 detects the storage state (SOC) of battery 40. Specifically, the battery SOC calculation unit 120 determines the current SOC of the battery 40 (hereinafter referred to as “battery current”) Ab based on the charge / discharge current (also referred to as “battery current”) Ab detected by the battery current sensor 88. Also called “current SOC value.”) C2 is calculated. Specifically, the battery SOC calculation unit 120 calculates the current SOC value C2 by integrating the charging / discharging current Ab with the charging current of the battery 40 as a positive value and the discharging current of the battery 40 as a negative value.
  • the process executed in the battery current sensor 88 and the battery SOC calculation unit 120 corresponds to “step (f)” described in the “Claims” column.
  • the SOC detection unit need not be limited to the one calculated based on the battery current detected by the battery current sensor 88.
  • the SOC detection unit is obtained based on a battery electrolyte specific gravity sensor, a cell voltage sensor, a battery terminal voltage sensor, or the like. Also good.
  • the SOC detection unit need not be limited to a configuration that detects the amount of electricity remaining in the battery, and may be configured to detect the storage state using another parameter such as a chargeable amount.
  • the command value calculation unit 130 avoids a state in which the remaining capacity of the battery 40 is within the idling stop range while the vehicle 200 is traveling, in other words, the current SOC value C2 indicating the remaining capacity of the battery 40 is
  • the power generation amount of the alternator 35 is controlled so as to avoid the state where the state is below the target SOC value C1 indicating the boundary of the idling stop range.
  • the instruction value calculation unit 130 performs the following processing. First, the instruction value calculation unit 130 obtains a difference value obtained by subtracting the current SOC value C2 from the target SOC value C1 when the automobile 200 is traveling.
  • the instruction value calculation unit 130 determines that the current SOC value C2 (current remaining capacity of the battery 40) is for idling stop. Since it falls within the range, it is determined that power generation by the alternator 35 is necessary. In this case, the instruction value calculation unit 130 transmits the difference value as the voltage instruction value Sv to the alternator 35 and causes the alternator 35 to generate power.
  • the difference value (target SOC value C1 ⁇ current SOC value C2) is set to the voltage as in the case where the target SOC value C1 exceeds the current SOC value C2. You may transmit to the alternator 35 as instruction value Sv. Even in this case, since the difference value is a negative value, power generation by the alternator 35 is not performed, and charging control is executed.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of a state in which the voltage instruction value Sv changes as the target SOC value C1 and the current SOC value C2 change with time.
  • the command value calculation unit 130 periodically repeats the above processing, the voltage command value Sv corresponding to the difference between the target SOC value C1 and the current SOC value C2 is sequentially transmitted to the alternator 35.
  • the instruction value calculation unit 130 avoids a state where the remaining capacity of the battery 40 falls within the idling stop range by properly using the fuel power generation and the charge control while the automobile 200 is running.
  • the power generation amount of the alternator 35 can be controlled so as to avoid the state where the current SOC value C2 indicating the remaining capacity of the battery 40 is below the target SOC value C1 indicating the boundary of the idling stop range.
  • the process executed in the instruction value calculation unit 130 corresponds to “step (h)” described in the “Claims” column.
  • Battery control unit 140 suppresses use of battery 40 beyond its usable range.
  • the battery especially the lead battery such as the battery 40 of the present embodiment
  • the value C2 is within the usable range.
  • the battery control unit 140 consumes the SOC so that the current SOC value C2 falls within the usable range. For example, if the current SOC value C2 falls below the lower limit of the usable range of the battery 40 even when the engine is stopped by the idling stop control, the battery control unit 140 starts the engine to perform fuel power generation, Within the usable range.
  • the target SOC estimation unit 110 includes a traveling environment prediction unit 112, a host vehicle state prediction unit 114, a host vehicle state correction unit 115, a SOC distribution request level calculation unit 116, and a target SOC calculation unit 118.
  • the traveling environment prediction unit 112, the own vehicle state prediction unit 114, and the own vehicle state correction unit 115 always perform the following estimation process after the start of driving of the automobile 200.
  • the traveling environment prediction unit 112 estimates the traveling environment of the automobile 200 (suburban areas, urban areas, road congestion such as traffic congestion).
  • the “running environment” is estimated as a parameter indicating how often the idling stop state will occur in the future (from now on), in other words, a parameter related to the ratio of the stop-and-start period in a predetermined period.
  • the traveling environment prediction unit 112 calculates a traveling environment index, which is an index indicating the traveling environment, based on the wheel speed Vh detected by the wheel speed sensor 82. Specifically, a stop time ratio R in a predetermined period (for example, 10 minutes) retroactive from the present is calculated based on the wheel speed Vh, and the driving environment index P1 is calculated from the ratio.
  • the ratio R is calculated by dividing the total by the total time of the predetermined period, and the driving environment index P1 is obtained from the ratio R. And output to the SOC allocation request level calculation unit 116.
  • the high ratio R means that the stop frequency of the automobile 200 is high and the stop period is long, and it can be estimated that the stop frequency of the automobile 200 in the future is high and the stop period becomes long.
  • the traveling environment index P1 is determined according to the following. -When the 10-minute stop time ratio R ⁇ 38%, the driving environment index P1 is set to 1. When the stop time ratio R ⁇ 42% is 38% ⁇ 10 minutes, the driving environment index P1 is set to 2. ⁇ When 42% ⁇ 10 minutes stop time ratio R ⁇ 46%, the driving environment index P1 is set to 3. ⁇ When the 10-minute stop time ratio R ⁇ 46%, the driving environment index P1 is set to a value of 4.
  • the above threshold values (38%, 42%, 46%) are merely examples, and may be different numerical values.
  • the required driving environment index P1 is not limited to four from 1 to 4, but may be other numbers such as three, five, and six.
  • it since it can be said that it is a suburb when driving environment index P1 is low, and it is an urban area when driving environment index P1 is high, it can be said that the degree of urbanization is so high that the value of driving environment index P1 is high.
  • the driving environment index P1 is obtained based on the wheel speed Vh detected by the wheel speed sensor 82, but the present invention is not limited to this.
  • the traveling environment index P1 may be set to a higher value as the change rate of the wheel speed Vh increases.
  • the traveling environment index P1 may be set to a higher value as the shift position of the transmission is frequently performed.
  • the traveling environment index P1 may be set to a higher value as the gear ratio of the transmission is frequently switched. Therefore, the traveling environment index P1 may be set to a higher value as the gear ratio of the transmission is frequently switched.
  • Each parameter replaced with the wheel speed Vh and the wheel speed Vh need not be limited to the configuration in which the travel environment index P1 is obtained based on one selected from them, and the travel environment index based on two or more parameters. It is good also as composition which asks for P1. When two or more parameters are employed, it is preferable that the driving environment index P1 is obtained by multiplying each parameter by an individual weighting index.
  • the travel environment can be estimated only by the autonomous system of the automobile 200 by adopting the parameters that replace the wheel speed Vh and the wheel speed Vh described above.
  • the travel environment can be estimated only by the autonomous system of the automobile 200 by adopting the parameters that replace the wheel speed Vh and the wheel speed Vh described above.
  • Information acquired from outside the autonomous system includes road map information of the navigation system. Based on the road map information of the navigation system, it is possible to determine whether the future travel location is an urban area
  • the own vehicle state prediction unit 114 estimates the state of the automobile 200.
  • the “own vehicle state” is estimated as a parameter representing how much SOC the automobile 200 will consume in the future.
  • the own vehicle state prediction unit 114 calculates the amount of power consumed by the auxiliary device 70 by dividing the battery current Ab detected by the battery current sensor 88 from the alternator current Aa detected by the alternator current sensor 89.
  • the amount of electric power is output to the own vehicle state correcting unit 115 as the own vehicle state P2. Since the speed at which the SOC is consumed increases when the amount of power consumed by the auxiliary machine 70 is large, in this embodiment, the amount of power consumed by the auxiliary machine 70 is obtained as a parameter representing the SOC that the automobile 200 will consume in the future. ing.
  • the own vehicle state P2 was calculated
  • the air conditioner information for example, the difference between the set temperature and the in-vehicle temperature
  • the current operation state of the auxiliary machine is obtained from the currently detected sensor signal, and the current operation state is regarded as the future host vehicle state. It is good also as a structure which estimates the future own vehicle state by catching the sign that an operation condition changes from the present operation condition calculated
  • the own vehicle state correcting unit 115 estimates increase / decrease in power consumption (also referred to as “future power consumption”) consumed in the radiator electric fan 76 in the future, and uses the increase / decrease in future power consumption to calculate the own vehicle state P2. to correct.
  • “increase / decrease” includes an increase, a status quo, and a decrease.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an estimation procedure for increase / decrease in the future power consumption of the radiator electric fan 76.
  • the host vehicle state correction unit 115 estimates the heat generation state of the engine 10 (step S10). Specifically, the host vehicle state correction unit 115 determines whether or not the coolant temperature (engine coolant temperature Wt) of the engine 10 detected by the engine coolant temperature sensor 81 is greater than a predetermined threshold value WTH1. In the present embodiment, the “heat generation state of the engine 10” is used as an index for predicting the temperature increase, current maintenance, and decrease of the engine 10.
  • the host vehicle state correction unit 115 When the engine water temperature Wt is equal to or lower than the predetermined threshold value WTH1 (step S110: NO), the host vehicle state correction unit 115 has a low heat generation state of the engine 10, and the future power consumption of the radiator electric fan 76 tends to maintain the current state. Is estimated (step S12). This is because the current value of the radiator electric fan 76 can be predicted to be maintained in the future because the heat generation state of the engine 10 is low. Accordingly, the host vehicle state correcting unit 115 outputs the host vehicle state P2 as it is to the SOC distribution request level calculating unit 116 without correcting the host vehicle state P2 received from the host vehicle state predicting unit 114, and ends the processing. .
  • the host vehicle state correction unit 115 estimates that the heat generation state of the engine 10 is high. Therefore, the host vehicle state correction unit 115 estimates the moving speed of the automobile 200 (step S14). Specifically, the host vehicle state correcting unit 115 obtains an average value (moving average vehicle speed) of the vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 83 during a predetermined period (for example, 30 seconds) retroactive from the present. Then, the host vehicle state correcting unit 115 determines whether or not the obtained moving average vehicle speed is equal to or higher than a predetermined threshold value VTH1.
  • the host vehicle state correction unit 115 estimates that the future power consumption of the radiator electric fan 76 tends to maintain the current state (step S16). This is because, although the heat generation state of the engine 10 is high, the moving average vehicle speed of the automobile 200 is large, and the traveling wind generated by the traveling of the automobile 200 is guided to the radiator 78. Therefore, the current value of the radiator electric fan 76 This is because it can be predicted that it will be maintained in the future. Accordingly, the host vehicle state correcting unit 115 outputs the host vehicle state P2 as it is to the SOC distribution request level calculating unit 116 without correcting the host vehicle state P2 received from the host vehicle state predicting unit 114, and ends the processing. .
  • the host vehicle state correcting unit 115 estimates that the future power consumption of the radiator electric fan 76 is increasing (step S18). .
  • the host vehicle state correcting unit 115 estimates that the future power consumption of the radiator electric fan 76 is increasing (step S18). .
  • the traveling wind generated when the automobile 200 travels is weak, and it can be predicted that the air volume to the radiator 78 is small. . That is, in this case, it can be predicted that the radiator electric fan 76 needs to be made to work strongly in order to blow air to the radiator 78.
  • the host vehicle state correction unit 115 corrects the host vehicle state P2 received from the host vehicle state prediction unit 114 to a larger value, and outputs the corrected value to the SOC distribution request level calculation unit 116 as the host vehicle state P2a.
  • the correction amount at this time can be arbitrarily determined.
  • the correction amount can be determined based on a map in which a correspondence relationship between the engine water temperature Wt, the moving average vehicle speed, and the correction amount is stored in advance in the ROM.
  • the step of estimating the moving average vehicle speed and the step of considering the estimated moving average vehicle speed are as follows: It can be omitted.
  • the “moving average vehicle speed” is used as the moving speed of the automobile 200.
  • the moving speed is not limited to this, and can be determined by various methods. For example, it may be determined by the median value, mode value, standard deviation, etc. of the vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 83 during a predetermined period retroactive from the present. In addition, any value can be adopted as the predetermined threshold values WTH1 and VTH1.
  • step S10 is described in the “step (a)” described in the “claim” column
  • step S14 is described in the “claim” column
  • Steps S12, S16, and S18 correspond to “Step (c)” and “Step (b)” described in the “Claims” column, respectively.
  • the SOC allocation request level calculation unit 116 calculates the SOC allocation request level P3 based on the travel environment index P1 received from the travel environment prediction unit 112 and the host vehicle state P2a received from the host vehicle state correction unit 115.
  • Target SOC calculation unit 118 calculates target SOC value C1 based on SOC distribution request level P3 received from SOC distribution request level calculation unit 116. This will be described in detail below.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a target SOC estimation routine.
  • This target SOC estimation routine is repeatedly executed by the SOC distribution request level calculation unit 116 and the target SOC calculation unit 118 every predetermined time (for example, 60 seconds) when the vehicle is traveling. That is, the target SOC estimation routine is not executed when the engine 10 is stopped by the idling stop control.
  • the SOC distribution request level calculation unit 116 acquires the travel environment index P1 received from the travel environment prediction unit 112 (step S100). Further, the SOC distribution request level calculation unit 116 acquires the host vehicle state P2a received from the host vehicle state correction unit 115 (step S200).
  • the SOC distribution request level calculation unit 116 performs a process of calculating the SOC distribution request level based on the driving environment index P1 and the host vehicle state P2a using the SOC distribution request level calculation map MP. (Step S300).
  • the “SOC allocation request level” is an allocation range when the usable range of the battery 40 is divided into an idling stop range in which idling stop control can be performed and a charging control range in which charging control can be performed. This parameter specifies the level.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the SOC allocation request level calculation map MP.
  • the SOC allocation request level calculation map MP has a running environment index P1 on the horizontal axis, the host vehicle state P2a on the vertical axis, and SOC allocation corresponding to the values on the horizontal axis and the values on the vertical axis. This is map data in which the request level P3 is mapped.
  • the SOC distribution request level calculation map MP is created by determining the relationship among the travel environment index P1, the host vehicle state P2a, and the SOC distribution request level P3 experimentally or by simulation.
  • the SOC distribution request level calculation map MP is created in advance and stored in the ROM.
  • the SOC allocation request level calculation unit 116 refers to the SOC allocation request level calculation map MP in the ROM, and the traveling environment index P1 acquired in step S100 and the host vehicle state acquired in step S200.
  • the SOC allocation request level P3 corresponding to P2a is acquired.
  • four values A, B, C, and D are prepared as the SOC distribution request level P3, and A, B, C, and D are higher in this order.
  • the target SOC calculation unit 118 After step S300, the target SOC calculation unit 118 performs a target SOC value C1 calculation process based on the SOC distribution request level P3 using the target SOC calculation table TB (step S400).
  • the “target SOC value C1” indicates the boundary of the idling stop range as described above.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the target SOC calculation table TB.
  • the target SOC calculation table TB has the horizontal axis indicating the SOC allocation request level P3, the vertical axis indicating the target SOC value C1, and the straight line L indicating the relationship between the SOC allocation request level P3 and the target SOC value C1. Show.
  • the target SOC calculation table TB is created by obtaining the relationship between the SOC distribution request level P3 and the target SOC value C1 experimentally or by simulation.
  • the target SOC calculation table TB is created in advance and stored in the ROM.
  • the target SOC value C1 indicated by the straight line L is set only within the usable range of the battery 40 (denoted as W in the figure). That is, the usable range W of the battery 40 is divided into an idling stop range represented by the target SOC value C1 and a charge control range represented by another range obtained by removing the target SOC value C1 from W. It can be said that.
  • the aspect of the straight line L which shows the target SOC value C1 is an example to the last, and is not restricted to this.
  • the straight line L increases linearly as the SOC distribution request level P3 increases when the SOC distribution request level P3 is less than or equal to a predetermined value, and the straight line L maintains a constant value when the SOC distribution request level P3 exceeds the predetermined value. It is good also as an aspect. This configuration is particularly effective when the battery has a relatively small usable range W. Further, the target SOC value C1 may be represented by a curve instead of the straight line L.
  • the target SOC calculation unit 118 refers to the target SOC calculation table TB in the ROM, and acquires the target SOC value C1 corresponding to the SOC distribution request level P3 calculated in Step S300. After execution of step S400, the target SOC calculation unit 118 outputs the target SOC value C1 acquired in step S400 to the instruction value calculation unit 130 (step S500), and then ends the process.
  • the instruction value calculation unit 130 that has acquired the target SOC value C1 avoids a state in which the current remaining capacity of the battery 40 is within the idling stop range while the automobile 200 is traveling as described above.
  • the power generation amount of the alternator 35 is controlled so as to avoid the state where the current SOC value C2 indicating the remaining capacity of the battery 40 is below the target SOC value C1 indicating the boundary of the idling stop range.
  • the charge control is executed when the current remaining capacity of the battery 40 exceeds the idling stop range.
  • the host vehicle state correcting unit 115 estimates the heat generation state of the engine 10 and uses the estimated heat generation state in the radiator electric fan 76 (blower) in the future. Estimate changes in future power consumption.
  • the heat generation state of the engine 10 to be cooled by the radiator 78 is related to how much the radiator electric fan 76 that blows air to the radiator 78 will be driven in the future, that is, the future power consumption consumed by the radiator electric fan 76 in the future. Is an important factor. Therefore, if the configuration as in the first embodiment is used, an increase / decrease in the future power consumption of the fan can be accurately estimated.
  • the host vehicle state correction unit 115 further estimates the moving speed of the automobile 200 in addition to the heat generation state of the engine 10, and uses the estimated heat generation state and movement speed, The increase / decrease in the future power consumption consumed in the radiator electric fan 76 is estimated.
  • the moving speed of the automobile 200 which is closely related to the strength of the traveling wind guided to the radiator 78, is determined by how much the radiator electric fan 76 that blows air to the radiator 78 will be driven in the future, that is, by the radiator electric fan 76. This is an important factor related to future power consumption. Therefore, if the configuration as in the first embodiment is used, an increase or decrease in the future power consumption of the fan can be estimated more accurately.
  • the own vehicle state correction unit 115 Even when the heat generation state of the engine 10 is higher than a predetermined value, the own vehicle state correction unit 115 generates a traveling wind generated by the traveling of the automobile 200 when the moving speed of the automobile 200 is higher than the predetermined value. Since the air is guided to the radiator 78, it is estimated that the future power consumption of the radiator electric fan 76 tends to be maintained. In addition, when the heat generation state of the engine 10 is higher than a predetermined value and the moving speed of the automobile 200 is lower than the predetermined value, the own vehicle state correcting unit 115 weakens the traveling wind generated when the automobile 200 travels.
  • the host vehicle state correction unit 115 can perform an estimation according to the actual situation in consideration of the actual moving speed of the vehicle and the strength of the traveling wind accompanying the moving speed.
  • the SOC control unit 100 performs idling stop control that can perform idling stop control over the usable range of the battery 40 in accordance with the increase or decrease in the future power consumption of the radiator electric fan 76 estimated by the host vehicle state correction unit 115. It is divided into a stop range and a charge control range in which charge control can be performed. Further, the instruction value calculation unit 130 avoids a state where the remaining capacity of the battery 40 is within the idling stop range while the vehicle 200 is traveling, in other words, the current SOC value indicating the remaining capacity of the battery 40. The power generation amount of the generator is controlled so as to avoid the state where C2 is below the target SOC value C1 indicating the boundary of the idling stop range.
  • the power generation amount control (executed by the instruction value calculation unit 130) is performed to prevent the engine from being restarted from a state where the remaining capacity of the battery 40 is insufficient between the engine stop and the restart by the idling stop control.
  • the increase or decrease in the future power consumption of the radiator electric fan 76 can be taken into consideration. As a result, the control of the power generation amount can be optimized.
  • the conventional problem that is, when the automobile 200 is in the idling stop state, the remaining capacity of the battery 40 becomes the lower limit value of the usable range of the battery 40. It is possible to suppress the occurrence of a problem that the battery control unit 140 restarts the engine 10 and performs fuel power generation.
  • fuel generation is performed by restarting the engine 10 in the idling stop state, about three to five times as much fuel is consumed as compared with the case where the engine 10 increases its power during operation and generates fuel. Necessary.
  • the fuel consumption effect per unit SOC (for example, SOC 1%) during operation of the engine 10 is three to five times better than when the engine 10 in the idling stop state is restarted. Accordingly, the automobile 200 of this embodiment can suppress restart of the engine 10 and fuel power generation when the automobile 200 is in the idling stop state by optimizing the control of the power generation amount. In comparison, the fuel efficiency of the automobile 200 can be improved.
  • Second embodiment In the second embodiment of the present invention, a description will be given of a configuration in which the estimation procedure for increase / decrease in future power consumption of the radiator electric fan 76 is different.
  • the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment described above, and detailed description thereof is omitted.
  • the configuration of the target SOC estimation unit 110 in the second example is the same as that of the first example shown in FIG. 2 except for the processing executed in the host vehicle state correction unit 115.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an estimation procedure of increase / decrease in future power consumption of the radiator electric fan 76 in the second embodiment.
  • steps S20 and S22 are provided instead of steps S10 and S12, and that steps S24 and S30 are further provided. Similar to the example.
  • the host vehicle state correction unit 115 estimates the heat generation state of the engine 10 (step S20). Specifically, the host vehicle state correction unit 115 obtains a ratio of time during which a throttle opening acquired from the engine ECU 52 exceeds a predetermined threshold in a predetermined period (for example, 1 minute) retroactive from the present time, Obtain the “frequency at which the throttle opening becomes large”. The own vehicle state correction unit 115 determines whether or not the frequency at which the throttle opening is large is greater than a predetermined threshold value STH1.
  • the host vehicle state correction unit 115 When the frequency at which the throttle opening becomes large is equal to or less than the predetermined threshold value STH1 (step S20: NO), the host vehicle state correction unit 115 has a low heat generation state of the engine 10, and the future power consumption of the radiator electric fan 76 is It is estimated that the current situation is maintained (step S22). This is because the current value of the radiator electric fan 76 can be predicted to be maintained in the future because the heat generation state of the engine 10 is low. Accordingly, the host vehicle state correcting unit 115 outputs the host vehicle state P2 as it is to the SOC distribution request level calculating unit 116 without correcting the host vehicle state P2 received from the host vehicle state predicting unit 114, and ends the processing. .
  • the host vehicle state correction unit 115 estimates that the heat generation state of the engine 10 is high. Therefore, the host vehicle state correction unit 115 estimates the traveling environment of the automobile 200 (step S24). Specifically, the host vehicle state correction unit 115 obtains an average value (average throttle opening) of the throttle opening acquired from the engine ECU 52 in a predetermined period (for example, 30 seconds) retroactive from the present. Then, the host vehicle state correcting unit 115 determines whether or not the obtained average throttle opening is larger than a predetermined threshold value STH2.
  • step S30 the host vehicle state correcting unit 115 estimates that the future power consumption of the radiator electric fan 76 is increasing (step S30). This is because the heat generation state of the engine 10 is high and the average throttle opening is large (high), so that the driving environment of the automobile 200 is predicted to be an environment where the engine load is high such as an uphill road and the vehicle speed is low. Because it is done. As described above, when the engine speed and the engine torque are large and the vehicle speed is small, it can be predicted that the traveling wind generated by the traveling of the automobile 200 is weak and the air volume to the radiator 78 is small. Therefore, it can be predicted that the electric fan 76 for the radiator needs to work strongly.
  • the host vehicle state correction unit 115 corrects the host vehicle state P2 received from the host vehicle state prediction unit 114 to a larger value, and outputs the corrected value to the SOC distribution request level calculation unit 116 as the host vehicle state P2a.
  • the correction amount at this time can be arbitrarily determined.
  • the correction amount can be determined based on a map in which a correspondence relationship between the average throttle opening and the correction amount is stored in advance in the ROM.
  • step S14 when the average throttle opening is equal to or smaller than the predetermined threshold value STH2 (step S24: NO), the host vehicle state correcting unit 115 executes step S14. Details after step S14 are the same as those in the first embodiment shown in FIG. However, in step S18 of the second embodiment, when determining the correction amount of the host vehicle state P2, for example, a map that defines the correspondence relationship between the average throttle opening, the moving average vehicle speed, and the correction amount is stored in advance in the ROM. And is determined based on the map.
  • the step of estimating the moving average vehicle speed in the estimation procedure for the increase or decrease in the future power consumption of the radiator electric fan 76 performed by the host vehicle state correction unit 115, and The step considering the moving average vehicle speed can be omitted.
  • the “frequency of the throttle opening being large” is used to estimate the heat generation state of the engine 10
  • the “average throttle opening” is used to estimate the traveling environment of the automobile 200.
  • the detection value of the accelerator opening sensor 86 may be used for estimation.
  • the “moving average vehicle speed” is used as the moving speed of the automobile 200.
  • the moving speed is not limited to this, and can be determined by various methods. Details are as described in the first embodiment. Furthermore, any value can be adopted as the predetermined threshold value for obtaining “the frequency at which the throttle opening becomes large” and the predetermined threshold values STH1, STH2, and VTH1.
  • the own vehicle state correcting unit 115 estimates the heat generation state of the engine 10, the traveling environment of the automobile 200 (vehicle), and the moving speed of the automobile 200, and is estimated.
  • An increase / decrease in future power consumption of the radiator electric fan 76 (fan) is estimated using the heat generation state, the traveling environment, and the moving speed. That is, in the second embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, a radiator electric fan 76 (fan) is also considered in consideration of the traveling environment of the automobile 200 (the traveling environment determined from the average throttle opening). ), The increase / decrease in the future power consumption will be estimated in the future, so that the increase / decrease in the future power consumption can be estimated with higher accuracy.
  • Modification 1 In the said Example, the motor vehicle was illustrated as a vehicle. However, the vehicle is not limited to an automobile, and various embodiments may be adopted. For example, the present invention can be implemented in a mode such as a two-wheeled vehicle or a pneumatic vehicle.
  • the battery is a lead storage battery, but the present invention is not limited to this.
  • the battery can be replaced with another type of battery such as a lithium ion storage battery or a rocking chair type power storage unit.
  • Modification 2 In the above-described embodiment, an example of a method when the own vehicle state correcting unit corrects the own vehicle state P2 received from the own vehicle state predicting unit (a method using a map stored in advance) is shown. However, the method described above is merely an example, and the own vehicle state correction unit can correct the own vehicle state P2 by an arbitrary method.
  • the host vehicle state correction unit may correct the host vehicle state P2 in a manner that uniformly adds a predetermined arbitrary numerical value. Further, for example, the correction may be performed based on a map that defines the correspondence between the moving average vehicle speed and the correction amount.
  • the host vehicle state correction unit estimates the heat generation state of the engine using the engine water temperature in the first embodiment and the throttle opening of the engine in the second embodiment.
  • the host vehicle state correction unit may estimate the heat generation state of the engine using, for example, the engine speed.
  • the own vehicle state correcting unit may estimate the heat generation state of the engine by a combination of at least two of the engine water temperature, the engine throttle opening, and the engine speed. Then, the engine heat generation state estimation method can be arbitrarily selected. Further, if the engine heat generation state is estimated based on a combination of a plurality of conditions, the accuracy of the engine heat generation state estimation can be improved.
  • the SOC allocation request level P3 is obtained based on the traveling environment index P1 and the host vehicle state P2a.
  • the driver operates the instrument panel (not shown) of the automobile 200.
  • a dial may be provided, and the SOC distribution request level P3 may be obtained according to the operation amount of the dial. For example, when entering the city area from the suburbs, the driver increases the distribution ratio to the idling stop range by switching the dial to the “high” side and setting the SOC distribution request level P3 to be large. be able to.
  • the maximum SOC used in the stop-and-start period can be set with high accuracy from the driving environment. Can do.
  • the dial may be capable of indicating two levels of “high” and “low”, or may be capable of indicating in three or more stages.
  • the dial can be replaced with other input means such as a switch.
  • the SOC distribution request level P3 is not calculated only by the dial operation amount, but the SOC distribution request level P3 calculated from the traveling environment index P1 and the own vehicle state P2a in the embodiment is based on the dial operation amount. It can also be set as the structure corrected.
  • the SOC allocation request level P3 is once obtained based on the driving environment index P1 and the host vehicle state P2a, and the target SOC is calculated based on the SOC distribution request level P3.
  • the target SOC may be directly calculated based on the traveling environment index P1 and the host vehicle state P2a. That is, a configuration may be used in which the distribution ratio for allocating the battery usable SOC range for charge control and idling stop is directly calculated based on the driving environment index P1 and the host vehicle state P2a.
  • the target SOC may be directly calculated based on the dial operation amount.
  • the SOC allocation request level is calculated based on both the traveling environment index P1 and the own vehicle state P2a. Instead of this, either the traveling environment index P1 or the own vehicle state P2a is calculated. It is good also as a structure calculated based on.

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Abstract

ラジエータ用電動送風器による今後の消費電力の増減を推定する。エンジンと、エンジンによって駆動される発電機によって充電可能なバッテリと、ラジエータと、バッテリに蓄電された電力を消費してラジエータに送風する送風器と、を有する車両において、送風器の消費電力を推定する方法。本方法は、(a)エンジンの発熱状態を推定する工程と、(b)推定された発熱状態を用いて、送風器において今後消費される将来消費電力の増減を推定する工程とを備える。

Description

送風器の消費電力を推定する方法、送風器の消費電力を推定する方法を利用した車両制御方法、車両制御装置
 本発明は、ラジエータ用電動ファンの消費電力を推定する方法に関する。
 自動車等の車両において、燃料消費量を低減する技術として、通常走行中はバッテリへの充電を行わないことで燃料消費量を低減し、減速時に回生発電によりバッテリへの充電を行なう制御(以降、「充電制御」とも呼ぶ。)が知られている。また、燃料消費量を低減する別の技術として、車両の停止時にはエンジンを停止させるアイドリングストップ(「アイドル・リダクション」とも呼ぶ。)制御が知られている。
 車両が充電制御中またはアイドリングストップ制御中である場合、エンジンを動力とする発電、および、バッテリへの充電は行われないため、バッテリの残量は、車両が備える補機による消費電力量に応じて低下していく。バッテリは、その残量が所定の使用可能な範囲を下回ると劣化を生じる性質があるため、バッテリ寿命確保のためには、バッテリの残量が所定の使用可能な範囲を下回らないように、充電制御とアイドリングストップとを制御することが好ましい。
 このように充電制御とアイドリングストップ制御とを制御する際に、補機による消費電力量の推定値は重要な情報となる。例えば、引用文献1には、冷却ファンと電動ウォータポンプとで消費される合計の消費電力を極力抑制するために、ラジエータで放熱させようとする目標放熱量から、冷却ファンと電動ウォータポンプとで消費される合計の消費電力を予測する技術が開示されている。しかし、引用文献1の技術では、冷却ファンにおいて今後消費される消費電力の増減を推定することはできず、改善の余地があった。
特開2010-096042号公報 特開2011-126535号公報
 本発明は、エンジンとバッテリとラジエータとラジエータ用の送風器とが搭載された車両において、送風器による今後の消費電力の増減を推定することを目的とする。
 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、以下の形態または適用例を取ることが可能である。
 [適用例1]
 エンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機によって充電可能なバッテリと、ラジエータと、前記バッテリに蓄電された電力を消費して前記ラジエータに送風する送風器と、を有する車両において、前記送風器の消費電力を推定する方法であって、
 (a)前記エンジンの発熱状態を推定する工程と、
 (b)推定された前記発熱状態を用いて、前記送風器において今後消費される将来消費電力の増減を推定する工程と、
を備える方法。
 このような構成とすれば、本方法では、エンジンの発熱状態を推定し、推定された発熱状態を用いて、送風器において今後消費される将来消費電力の増減を推定する。ラジエータに送風する送風器において、エンジンの発熱状態は、送風器によってこれから消費される将来消費電力に関連する重要な要因であるため、このようにすれば、送風器の将来消費電力の増減を精度よく推定することができる。
 [適用例2]
 適用例1記載の前記送風器の消費電力を推定する方法であって、さらに、
 (c)前記車両の移動速度を推定する工程を備え、
 前記工程(b)は、推定された前記発熱状態と、推定された前記移動速度と、を用いて、前記送風器において今後消費される将来消費電力の増減を推定する、方法。
 このような構成とすれば、本方法では、エンジンの発熱状態に加えて、さらに車両の移動速度を推定し、推定されたエンジンの発熱状態と、推定された移動速度とを用いて、送風器において今後消費される将来消費電力の増減を推定する。ラジエータに送風する送風器において、走行風の強弱に密接に関連する車両の移動速度は、送風器によってこれから消費される将来消費電力に関連する重要な要因であるため、このようにすれば、送風器の将来消費電力の増減を、より精度よく推定することができる。
 [適用例3]
 適用例1または2記載の方法を利用した車両制御方法であって、
 (d)前記車両の停止時における前記エンジンの運転を抑制するアイドリングストップ制御を行う工程と、
 (e)前記エンジンの運転時における前記発電機による発電を、前記車両の減速時に限って実施する充電制御を行う工程と、
 (f)前記バッテリの蓄電状態(SOC)を検出する工程と、
 (g)前記工程(b)により推定された前記送風器の前記将来消費電力の増減に応じて、前記バッテリの使用可能な範囲を、前記アイドリングストップ制御が実行可能なアイドリングストップ用範囲と、前記充電制御が実行可能な充電制御用範囲と、に分ける工程と、
 (h)前記車両の走行中に、前記工程(f)によって検出された蓄電状態に基づく前記バッテリの残存容量が、前記アイドリングストップ用範囲内となる状態が継続することを回避するように、前記発電機の発電量を制御する工程と、
を備える、車両制御方法。
 このような構成とすれば、車両制御方法では、推定された送風器の将来消費電力の増減に応じて、バッテリの使用可能な範囲を、アイドリングストップ制御が実行可能なアイドリングストップ用範囲と、充電制御が実行可能な充電制御用範囲とに分け、さらに、車両の走行中において、バッテリの残存容量がアイドリングストップ用範囲内となる状態が継続することを回避するように、発電機の発電量を制御する。このため、アイドリングストップ制御によるエンジン停止から再始動までの間にバッテリの残存容量不足の状態からエンジンが再始動されることを抑制するための発電量の制御において、送風器の将来消費電力の増減を考慮することができる。この結果、発電量の制御を最適化することができる。
 [適用例4]
 適用例1または2記載の前記送風器の消費電力を推定する方法であって、
 前記工程(a)において、前記エンジンのスロットル開度と、前記エンジンの回転数と、の少なくともいずれかに基づいて、もしくはこれらの組合せを用いて、前記エンジンの発熱状態を推定する、方法。
 このような構成とすれば、エンジンのスロットル開度と、エンジンの回転数と、の少なくともいずれかを用いたエンジン発熱状態の推定と、これらの組合せを用いたエンジン発熱状態の推定とを任意に選択することができる。
 [適用例5]
 適用例2または4記載の前記送風器の消費電力を推定する方法であって、
 前記工程(b)において、
 前記工程(a)により推定された前記エンジンの発熱状態が所定値よりも高く、かつ、前記工程(c)により推定された前記車両の移動速度が所定値よりも大きい場合は、前記送風器の前記将来消費電力は現状維持傾向であると推定し、
 前記工程(a)により推定された前記エンジンの発熱状態が所定値よりも高く、かつ、前記工程(c)により推定された前記車両の移動速度が所定値よりも小さい場合は、前記送風器の前記将来消費電力は増大傾向であると推定する、方法。
 このような構成とすれば、エンジンの発熱状態が所定値よりも高い場合であっても、車両の移動速度が所定値よりも大きい場合は、送風器の将来消費電力は現状維持傾向であると推定する。また、エンジンの発熱状態が所定値よりも高く、かつ、車両の移動速度が所定値よりも小さい場合は、送風器の将来消費電力は増大傾向であると推定する。このため、実際の車両の移動速度と、移動速度に伴う走行風の強弱を考慮した、実態に即した推定を行うことが可能となる。
 [適用例6]
 適用例5記載の方法を利用した適用例3記載の車両制御方法であって、
 前記工程(g)は、
 前記工程(b)により推定された前記送風器の前記将来消費電力の増減が現状維持傾向である場合には、
 (g-1)前記車両が停車する原因となる前記車両の走行環境を推定する工程と、
 (g-2)前記車両に搭載された補機であって、前記バッテリに蓄電された電力を消費して動作する補機の消費電力量を推定する工程と、
 (g-3)前記車両の前記走行環境と、前記補機の前記消費電力量とに応じて、前記バッテリの使用可能な範囲を、前記アイドリングストップ用範囲と、前記充電制御用範囲とに分ける工程と、
を工程を含み、
 前記工程(b)により推定された前記送風器の前記将来消費電力の増減が増大傾向である場合には、
 前記工程(g-1)と、前記工程(g-2)と、
 (g-4)前記補機の前記消費電力量を前記送風器の前記将来消費電力の増減に応じて補正する工程と、
 (g-5)前記車両の前記走行環境と、補正後の前記補機の前記消費電力量とに応じて、前記バッテリの使用可能な範囲を、前記アイドリングストップ用範囲と、前記充電制御用範囲とに分ける工程と、
を工程を含む、車両制御方法。
 このような構成とすれば、車両制御方法では、送風器の将来消費電力の増減が現状維持傾向である場合には、車両の走行環境と補機の消費電力量とに応じて、バッテリの使用可能な範囲をアイドリングストップ用範囲と充電制御用範囲とに分け、送風器の将来消費電力の増減が増大傾向である場合には、車両の走行環境と補正後の補機の消費電力量とに応じて、バッテリの使用可能な範囲をアイドリングストップ用範囲と充電制御用範囲とに分ける。この結果、送風器の将来消費電力の増減が増大傾向である場合は、補機の消費電力量を増加させるように補正した上で、バッテリの使用可能な範囲をアイドリングストップ用範囲と充電制御用範囲とに分けることができるため、発電量の制御を最適化することができる。
 なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、送風器の消費電力を推定する方法、送風器の消費電力を推定する方法を利用した車両制御方法、これらの方法を用いた車両、これらの方法を用いた車両制御システム、これらの方法を実現する機能を有するコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
本発明の一実施例としての自動車の構成を示す説明図である。 アイドリングストップECUの構成を機能的に示す説明図である。 目標SOC値C1と現在SOC値C2との経時的な変化に伴って電圧指示値Svが変化する様子の一例を示すグラフである。 ラジエータ用電動ファンの将来消費電力の増減の推定手順を示すフローチャートである。 目標SOC推定ルーチンを示すフローチャートである。 SOC配分要求レベル算出用マップMPの一例を示す説明図である。 目標SOC算出用テーブルTBの一例を示す説明図である。 第2実施例におけるラジエータ用電動ファンの将来消費電力の増減の推定手順を示すフローチャートである。
 次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
A.第1実施例:
A-1.全体構成:
 図1は、本発明の一実施例としての自動車200の構成を示す説明図である。自動車200は、自動車200の停止時には、一定条件のもとエンジンを停止させるアイドリングストップ機能を搭載している車両である。自動車200は、エンジン10と、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、補機70とを備えている。
 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、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図示しないアクセルペダルの踏み込み量に応じて、ECU50により制御される。
 変速機15は、変速比の変更(いわゆるシフトチェンジ)を実行する。エンジン10の動力(回転数)は、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、変速機15を介して駆動輪25に伝達されて、自動車200の加速・減速が行なわれる。
 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、本実施例では、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。発電された電力は、図示しないインバータを介してバッテリ40の充電に用いられる。本実施例では、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。オルタネータ35は、[請求の範囲]の欄に記載した「発電機」に相当する。
 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補機70に電力を供給する。
 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、運転者が図示しないイグニッションスイッチを操作すると、スタータ30によってエンジン10が始動される。このスタータ30は、以下で説明するように、アイドリングストップ状態からエンジン10を再始動させる場合にも利用される。本実施例では、「アイドリングストップ状態」とは、アイドリングストップ制御による停止状態をいう。
 ECU50は、エンジンECU52と、アイドリングストップECU54と、トランスミッションECU56とを含んでいる。各ECUは、それぞれ、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ている。ECU50に接続され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等がある。なお、ECU50には、上記以外のECU、例えば、補機70を駆動させるための補機駆動用モータECUなどを含んでもよい。ECU50内の各ECU52、54、56は、バッテリ40からの電力供給を受けて動作する。
 エンジンECU52には、車輪速センサ82と、ブレーキペダルセンサ84と、アクセル開度センサ86とが、それぞれ信号線を介して接続されている。車輪速センサ82は、駆動輪25の回転速度を検出する。ブレーキペダルセンサ84は、図示しないブレーキペダルの踏み込みの有無を検出する。アクセル開度センサ86は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量をアクセル開度として検出する。エンジンECU52は、これらのセンサによって検出された情報に基づいて、燃料噴射量、スロットル開度等を調整してエンジン10の運転状態を制御する。また、エンジンECU52は、車両の停止時にはアイドリングストップECU54からの要求に従って、エンジン10に対する燃料噴射を停止してエンジン10の運転を停止させる。さらに、エンジンECU52は、車両発進時にはアイドリングストップECU54からの要求に従って、スタータ30またはオルタネータ35を制御して、エンジン10を始動させる。
 アイドリングストップECU54には、エンジン水温センサ81と、車輪速センサ82と、車速センサ83と、ブレーキペダルセンサ84と、アクセル開度センサ86と、バッテリ電流センサ88と、オルタネータ電流センサ89とが、それぞれ信号線を介して接続されている。エンジン水温センサ81は、エンジン10の冷媒(冷却水)の温度を検出する。車速センサ83は、自動車200の車速を検出する。バッテリ電流センサ88は、バッテリ40の充放電電流を検出する。オルタネータ電流センサ89は、オルタネータ35の出力電流を検出する。また、アイドリングストップECU54は、エンジンECU52と、トランスミッションECU56と、信号線を介して双方向通信可能に接続されている。アイドリングストップECU54は、これらのセンサによって検出された情報に基づいて、自動車200の停止時におけるエンジン10の運転を抑制するアイドリングストップ制御を実行する。さらに、アイドリングストップECU54は、エンジン10の運転時における発電を、自動車200の減速時の回生発電に限って実施する充電制御を行う。アイドリングストップ制御と充電制御の詳細は後述する。
 なお、以降では、バッテリ40の「蓄電状態」を示す言葉として「SOC(State of Charge )」を用いる。SOCは、バッテリ40にどの程度の電力が残存しているかを示す指標であり、バッテリ40に残存している電気量を、バッテリ40を満充電したときに蓄えられる電気量で除した割合として定義される。換言すれば、SOC=バッテリ40の残存電気量/バッテリ40を満充電した際の電気量、である。
 トランスミッションECU56は、車輪速センサ82と、アクセル開度センサ86と、図示しないシフトポジションセンサとが、それぞれ信号線を介して接続されている。トランスミッションECU56は、これらのセンサによって検出された情報に基づいて、図示しない油圧アクチュエータを制御し、変速機15の変則比を変更する。
 補機70は、エンジン本体以外に設けられた周辺機器であって、バッテリ40の電力を用いて動作する機器の総称である。自動車200は補機70として、ヘッドランプやテールランプを含む灯火系72と、ワイパ73と、空調装置(A/C)74と、ラジエータ用電動ファン76と、ラジエータ78と、を備えている。ラジエータ用電動ファン76は、バッテリ40からの電力供給による回転に伴い発生する風と、自動車200の走行に伴い発生する走行風とを、ラジエータ78内部へ導風する。ラジエータ78は、図示しない冷却水循環ポンプを含み、図示しない配管を通してエンジン10との間で冷媒を循環させる。ラジエータ78は、冷媒と、ラジエータ用電動ファン76からの送風との熱交換器として機能することで、エンジン10の発熱を吸収してエンジン10を冷却する。なお、ラジエータ用電動ファン76は、[請求の範囲]の欄に記載した「送風器」に相当する。
A-2.アイドリングストップECUの構成:
 図2は、アイドリングストップECU54の構成を機能的に示す説明図である。アイドリングストップECU54は、アイドリングストップ制御部90と、SOC制御部100とを備えている。アイドリングストップ制御部90およびSOC制御部100は、実際は、アイドリングストップECU54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。
 アイドリングストップ制御部90は、主として車輪速センサ82で検出された車輪速Vhと、アクセル開度センサ86で検出されたアクセル開度Tpとを取得し、車輪速Vhとアクセル開度Tpとに基づいて、エンジン10を停止/始動させる指示SsをエンジンECU52に出力する。具体的には、アイドリングストップ制御部90は、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エンジン停止の指示SsをエンジンECU52に出力する。また、アイドリングストップ制御部90は、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SsをエンジンECU52に出力する。なお、アイドリングストップ制御部90は、車輪速Vhとアクセル開度Tpの他に、自動車200の外気温、エンジン10の冷媒の温度、バッテリ40の現在のSOC等を考慮してエンジン停止の指示Ssを出力することとしても良い。
 すなわち、アイドリングストップ制御部90は、エンジン停止条件が成立したときにエンジン10を停止させ、前記停止後においてエンジン再始動条件が成立したときにエンジン10を再始動させる。なお、前記エンジン停止条件およびエンジン再始動条件はあくまで一例であり、前述したものに限らない。例えば、車輪速Vhが完全に0km/hとなることをエンジン停止条件とすることもできるし、ブレーキペダルから足が離れたことをエンジン再始動条件とすることもできる。
 SOC制御部100は、バッテリ40の蓄電状態(SOC)を制御する。SOC制御部100は、目標SOC推定部110と、バッテリSOC算出部120と、指示値算出部130と、バッテリ制御部140とを備えている。
 目標SOC推定部110は、バッテリ40の使用可能な範囲を、アイドリングストップ制御が実行可能なアイドリングストップ用範囲と、充電制御が実行可能な充電制御用範囲とに分ける。具体的には、目標SOC推定部110は、自動車200がアイドリングストップ状態である期間、具体的には、自動車200の走行時(例えば、車輪速Vh>0km/hの時)に、アイドリングストップ制御によるエンジン停止から再始動までの期間(以下、「ストップアンドスタート期間」とも呼ぶ。)において使用すると予想されるSOCを、目標SOC(以下、「目標SOC値」とも呼ぶ)C1として推定する。目標SOC値C1は、アイドリングストップ用範囲の境界を示す。さらに、目標SOC推定部110は、バッテリ40の使用可能な範囲から、目標SOC値C1を除いた他の範囲を、充電制御用範囲として推定する。詳細は後述する。なお、この目標SOC推定部110において実行される処理が[請求の範囲]の欄に記載した「工程(g)」に相当する。
 なお、「バッテリ40の使用可能な範囲」とは、バッテリ40を運用するSOC範囲を意味する。バッテリ40の使用可能な範囲には、下限値と上限値とがあり、原則としてバッテリ40は、この使用可能な範囲内に限って使用される。例えば、バッテリ40の使用可能な範囲の下限値が60%、上限値が90%であった場合、当該バッテリ40は、SOCが60%~90%の範囲内で使用される。
 バッテリSOC算出部120は、バッテリ40の蓄電状態(SOC)を検出する。具体的には、バッテリSOC算出部120は、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」とも呼ぶ。)Abに基づいて、バッテリ40の現在のSOC(以下、「現在SOC値」とも呼ぶ。)C2を算出する。具体的には、バッテリSOC算出部120は、バッテリ40の充電電流をプラス値とし、バッテリ40の放電電流をマイナス値として充放電電流Abを積算することで、現在SOC値C2を算出する。バッテリ電流センサ88およびバッテリSOC算出部120において実行される処理が[請求の範囲]の欄に記載した「工程(f)」に相当する。なお、SOC検出部は、バッテリ電流センサ88によって検出されたバッテリ電流に基づいて算出するものに限る必要はなく、バッテリ電解液比重センサ、セル電圧センサ、バッテリ端子電圧センサ等に基づいて求める構成としてもよい。さらに、SOC検出部は、バッテリに残存している電気量を検出する構成に限る必要もなく、例えば充電可能量等の他のパラメータで蓄電状態を検出するものとすることもできる。
 指示値算出部130は、自動車200の走行中に、バッテリ40の残存容量がアイドリングストップ用範囲内となる状態を回避するように、換言すれば、バッテリ40の残存容量を示す現在SOC値C2がアイドリングストップ用範囲の境界を示す目標SOC値C1を下回る状態が継続することを回避するように、オルタネータ35の発電量を制御する。具体的には、指示値算出部130は、以下のような処理を行う。まず、指示値算出部130は、自動車200の走行時に、目標SOC値C1から現在SOC値C2を差し引いた差分値を求める。指示値算出部130は、差分値>0である場合、換言すれば、目標SOC値C1が現在SOC値C2を上回る場合に、現在SOC値C2(現在のバッテリ40の残存容量)がアイドリングストップ用範囲内となるため、オルタネータ35による発電の必要があると判定する。この場合、指示値算出部130は、差分値を電圧指示値Svとしてオルタネータ35へ送信し、オルタネータ35に発電させる。
 一方で、指示値算出部130は、差分値≦0である場合、換言すれば、目標SOC値C1が現在SOC値C2以下である場合に、現在SOC値C2(現在のバッテリ40の残存容量)がアイドリングストップ用範囲内ではなく、オルタネータ35による発電の必要はない、すなわち、充電制御をしてよいと判定する。この場合、指示値算出部130は、電圧指示値Sv=0をオルタネータ35へ送信する。電圧指示値Sv=0であるため、オルタネータ35による発電は行われず、充電制御が実行される。なお、目標SOC値C1が現在SOC値C2以下の場合であっても、目標SOC値C1が現在SOC値C2を上回る場合と同様に、差分値(目標SOC値C1-現在SOC値C2)を電圧指示値Svとしてオルタネータ35へ送信してもよい。この場合であっても、差分値はマイナス値であるため、オルタネータ35による発電は行われず、充電制御が実行される。
 図3は、目標SOC値C1と現在SOC値C2との経時的な変化に伴って、電圧指示値Svが変化する様子の一例を示すグラフである。指示値算出部130が定期的に上記の処理を繰り返すことによって、オルタネータ35には、目標SOC値C1と現在SOC値C2との差分に応じた電圧指示値Svが順次送信される。このように、指示値算出部130は、自動車200の走行中において燃料発電と充電制御とを使い分けることで、バッテリ40の残存容量がアイドリングストップ用範囲内となる状態を回避するように、換言すれば、バッテリ40の残存容量を示す現在SOC値C2がアイドリングストップ用範囲の境界を示す目標SOC値C1を下回る状態が継続することを回避するように、オルタネータ35の発電量を制御することができる。なお、指示値算出部130において実行される処理が[請求の範囲]の欄に記載した「工程(h)」に相当する。
 バッテリ制御部140は、バッテリ40が、その使用可能な範囲を超えて使用されることを抑制する。バッテリ、特に本実施例のバッテリ40のような鉛バッテリは、長寿命化の要請から、使用可能な範囲(運用するSOC範囲)が予め定められている。このため、バッテリ制御部140は、バッテリ40の使用可能な範囲の下限値(例えば60%)をバッテリ40の残存容量(現在SOC値C2)が下回る場合、エンジン10の動力を増大させて現在SOC値C2を使用可能な範囲内とする。また、バッテリ制御部140は、バッテリ40の使用可能な範囲の上限値(例えば90%)を現在SOC値C2が上回る場合、SOCを消費させて現在SOC値C2を使用可能な範囲内とする。バッテリ制御部140は、例えば、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現在SOC値C2がバッテリ40の使用可能な範囲の下限値を下回ると、エンジンを始動させて燃料発電を実施させ、SOCを使用可能な範囲内とする。
A-3.目標SOC推定部の構成:
 目標SOC推定部110は、走行環境予測部112と、自車両状態予測部114と、自車両状態補正部115と、SOC配分要求レベル算出部116と、目標SOC算出部118とを備える。走行環境予測部112と、自車両状態予測部114と、自車両状態補正部115とは、自動車200の運転開始後、常に以下の推定処理を実行する。
 走行環境予測部112は、自動車200の走行環境(郊外、市街地、渋滞有無等の道路の混雑状況等)を推定する。本実施例において「走行環境」は、今後(現在以後)どれくらいの頻度でアイドリングストップ状態が発生するかを示すパラメータ、換言すれば、所定期間におけるストップアンドスタート期間の割合に関わるパラメータとして推定される。走行環境予測部112は、車輪速センサ82によって検出された車輪速Vhに基づいて、走行環境を示す指数である走行環境指数を算出する。具体的には、現在から遡る所定期間(例えば10分間)における停車時間の比率Rを車輪速Vhに基づいて算出し、その比率から走行環境指数P1を算出する。すなわち、所定期間において車輪速Vhが値0となる停車時間の合計を求め、その合計を所定期間の全時間で割り算することで比率Rを算出し、その比率Rから走行環境指数P1を求めて、SOC配分要求レベル算出部116へ出力する。
 比率Rが高いということは、自動車200の停止頻度が高く停止期間が長いことを意味し、今後の自動車200の停止頻度も高く停止期間も長くなると推定することができる。このため、本実施例では、下記に従って走行環境指数P1を決定する。
・10分間停止時間比率R<38%のとき、走行環境指数P1を値1とする。
・38%≦10分間停止時間比率R<42%のとき、走行環境指数P1を値2とする。
・42%≦10分間停止時間比率R<46%のとき、走行環境指数P1を値3とする。
・10分間停止時間比率R≧46%のとき、走行環境指数P1を値4とする。
 なお、上記の閾値(38%、42%、46%)はあくまで例示であり、別の数値とすることができる。また、求める走行環境指数P1は1~4までの4つに限らず、3つ、5つ、6つ等の他の数とすることもできる。なお、走行環境指数P1が低い場合は郊外であり、走行環境指数P1が高い場合は市街地であると言えることから、走行環境指数P1の値が高いほど、市街化度が高いといえる。
 なお、本実施例では、走行環境指数P1を車輪速センサ82によって検出された車輪速Vhに基づいて求めていたが、本発明ではこれに限られない。例えば、車速センサ83によって検出された車速の平均値や、車輪速センサ82によって検出された車輪速Vhの変化率(すなわち加速度)や、MT(Manual Transmission)車の場合変速機のシフトポジションや、またはAT(Automatic Transmission)車の場合の変速機のギヤ比等に基づいて求める構成としてもよい。すなわち、車速の平均値が低いほど市街化度が高くなることから、車速の平均値が低いほど走行環境指数P1を高い値とすればよい。車輪速Vhの変化率が高いほど市街化度が高くなることから、車輪速Vhの変化率が高いほど走行環境指数P1を高い値とすればよい。MT車の場合、変速機のシフトポジションが頻繁に行われるほど市街化度が高くなることから、変速機のシフトポジションが頻繁に行われるほど走行環境指数P1を高い値とすればよい。AT車の場合、変速機のギヤ比等が頻繁に切り換わるほど市街化度が高くなることから、変速機のギヤ比等が頻繁に切り換わるほど走行環境指数P1を高い値とすればよい。
 なお、車輪速Vhと車輪速Vhに替わる各パラメータは、それらの中から選択した1つに基づいて走行環境指数P1を求める構成に限る必要もなく、2つ以上のパラメータに基づいて走行環境指数P1を求める構成としてもよい。2つ以上のパラメータを採用する場合、各パラメータに個別の重み付け指数を掛けて走行環境指数P1を求める構成とすることが好ましい。なお、前述した車輪速Vhと車輪速Vhに替わる各パラメータを採用することで、自動車200という自律系のみで走行環境を推定することができる。これに対して、自律系の外側から取得する情報に基づいて、走行環境指数P1を求める構成としてもよい。自律系の外側から取得する情報としては、ナビゲーションシステムの道路地図情報等がある。ナビゲーションシステムの道路地図情報に基づいて今後の走行地位置が市街地か郊外かを見極めて、走行環境指数P1を求めることができる。
 自車両状態予測部114は、自動車200の状態を推定する。本実施例において「自車両状態」は、自動車200が今後どの程度SOCを消費するかを表すパラメータとして推定される。自車両状態予測部114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からバッテリ電流センサ88によって検出されたバッテリ電流Abを除算することにより、補機70で消費される電力量を算出し、その電力量を自車両状態P2として自車両状態補正部115へ出力する。なお、補機70で消費される電力量が大きいときにはSOCを消費する速度が早くなることから、本実施例では、自動車200が今後消費するSOCを表わすパラメータとして補機70で費やす電力量を求めている。
 なお、自車両状態P2を、補機70で消費される電力量に基づいて求めていたが、本発明ではこれに限られない。例えば、空調装置(A/C)の消費電力と対応関係がある空調情報(例えば、設定温度と車内温度との差)や、エンジン水温と周囲温度との差などのエンジンの暖機状況を示す情報や、乗員人数や重量に関する情報等に基づいて求める構成とすることができる。なお、補機70で費やす電力量や空調情報や暖機状況情報等の中から選択した1つのパラメータに基づいて自車両状態P2を求める構成に限る必要もなく、2つ以上のパラメータに基づいて自車両状態P2を求める構成としてもよい。2つ以上のパラメータを採用する場合、各パラメータに個別の重み付け指数を掛けて自車両状態P2を求める構成とすることが好ましい。
 さらに、前述した各例は、現在検出されるセンサ信号によって補機の現在の動作状況を求め、その現在の動作状況を今後の自車両状態と見なすものであったが、これに替えて、上記のように求めた現在の動作状況から動作状況が変化する兆候を捕らえることで、今後の自車両状態を推定する構成としてもよい。
 自車両状態補正部115は、ラジエータ用電動ファン76において今後消費される消費電力(「将来消費電力」とも呼ぶ。)の増減を推定し、将来消費電力の増減を用いて、自車両状態P2を補正する。なお、本実施例において「増減」とは、増加、現状維持、減少、を含む。
 図4は、ラジエータ用電動ファン76の将来消費電力の増減の推定手順を示すフローチャートである。まず、自車両状態補正部115は、エンジン10の発熱状態を推定する(ステップS10)。具体的には、自車両状態補正部115は、エンジン水温センサ81によって検出されたエンジン10の冷媒の温度(エンジン水温Wt)が所定の閾値WTH1よりも大きいか否かを判定する。なお、本実施例において「エンジン10の発熱状態」とは、エンジン10の温度上昇、現状維持、下降を予測するための指標として用いられる。
 エンジン水温Wtが所定の閾値WTH1以下である場合(ステップS110:NO)、自車両状態補正部115は、エンジン10の発熱状態が低く、ラジエータ用電動ファン76の将来消費電力は現状維持傾向であると推定する(ステップS12)。これは、エンジン10の発熱状態が低いために、ラジエータ用電動ファン76の電流値は今後も維持されることが予測できるからである。従って、自車両状態補正部115は、自車両状態予測部114から受信した自車両状態P2を補正せずに、そのまま自車両状態P2aとしてSOC配分要求レベル算出部116へ出力し、処理を終了する。
 一方、エンジン水温Wtが所定の閾値WTH1より大きい場合(ステップS10:YES)、自車両状態補正部115は、エンジン10の発熱状態が高いと推定する。そこで、自車両状態補正部115は、自動車200の移動速度を推定する(ステップS14)。具体的には、自車両状態補正部115は、現在から遡る所定期間(例えば30秒間)に車速センサ83によって検出された車速Vsの平均値(移動平均車速)を求める。そして、自車両状態補正部115は、求めた移動平均車速が所定の閾値VTH1以上であるか否かを判定する。
 移動平均車速が所定の閾値VHT1以上である場合(ステップS14:YES)、自車両状態補正部115は、ラジエータ用電動ファン76の将来消費電力は現状維持傾向であると推定する(ステップS16)。これは、エンジン10の発熱状態は高いものの、自動車200の移動平均車速が大きく、自動車200の走行に伴い発生する走行風がラジエータ78へ導風されるために、ラジエータ用電動ファン76の電流値は今後も維持されることが予測できるからである。従って、自車両状態補正部115は、自車両状態予測部114から受信した自車両状態P2を補正せずに、そのまま自車両状態P2aとしてSOC配分要求レベル算出部116へ出力し、処理を終了する。
 一方、移動平均車速が所定の閾値VHT1よりも小さい場合(ステップS14:NO)、自車両状態補正部115は、ラジエータ用電動ファン76の将来消費電力は増大傾向であると推定する(ステップS18)。これは、エンジン10の発熱状態が高く、かつ、自動車200の移動平均車速が小さいため、自動車200の走行に伴い発生する走行風が弱く、ラジエータ78への風量が少ないことが予測できるからである。すなわち、この場合は、ラジエータ78への送風のためにラジエータ用電動ファン76を強く働かせる必要があると予測できる。従って、自車両状態補正部115は、自車両状態予測部114から受信した自車両状態P2をより大きな値へ補正し、自車両状態P2aとしてSOC配分要求レベル算出部116へ出力し、処理を終了する。この際の補正量は、任意に定めることができる。例えば、補正量は、エンジン水温Wtと、移動平均車速と、補正量との対応関係を定めたマップを予めROM内に記憶させておき、当該マップに基づいて決定することができる。
 なお、なお、自車両状態補正部115が実行するラジエータ用電動ファン76の将来消費電力の増減の推定手順において、移動平均車速を推定するステップ、および、推定された移動平均車速を考慮するステップは省略可能である。また、上記では、自動車200の移動速度として「移動平均車速」を用いるものとした。しかし、移動速度はこれにかぎられず、種々の方法で決定することができる。例えば、現在から遡る所定期間に車速センサ83によって検出された車速Vsの中央値や、最頻値や、標準偏差等により決定してもよい。また、所定の閾値WTH1およびVTH1には、任意の値を採用することができる。例えば、これら所定の閾値は、外気温や自動車200の車種等に応じて適宜変更することができる。自車両状態補正部115おいて実行される上記処理のうち、ステップS10が[請求の範囲]の欄に記載した「工程(a)」に、ステップS14が[請求の範囲]の欄に記載した「工程(c)」に、ステップS12、S16、S18が[請求の範囲]の欄に記載した「工程(b)」に、それぞれ相当する。
 SOC配分要求レベル算出部116は、走行環境予測部112から受信した走行環境指数P1と、自車両状態補正部115から受信した自車両状態P2aとに基づいてSOC配分要求レベルP3を算出する。目標SOC算出部118は、SOC配分要求レベル算出部116から受信したSOC配分要求レベルP3に基づいて目標SOC値C1を算出する。以下に詳述する。
 図5は、目標SOC推定ルーチンを示すフローチャートである。この目標SOC推定ルーチンは、SOC配分要求レベル算出部116と目標SOC算出部118とによって、車両の走行時に所定時間(例えば、60秒)毎に繰り返し実行される。すなわち、目標SOC推定ルーチンは、アイドリングストップ制御によるエンジン10の停止時には実行されない。
 処理が開始されると、SOC配分要求レベル算出部116は、走行環境予測部112から受信した走行環境指数P1を取得する(ステップS100)。また、SOC配分要求レベル算出部116は、自車両状態補正部115から受信した自車両状態P2aを取得する(ステップS200)。
 ステップS200実行後、SOC配分要求レベル算出部116は、SOC配分要求レベル算出用マップMPを用いて、走行環境指数P1と自車両状態P2aとに基づいて、SOC配分要求レベルを算出する処理を行う(ステップS300)。「SOC配分要求レベル」とは、バッテリ40の使用可能な範囲を、アイドリングストップ制御が実行可能なアイドリングストップ用範囲と、充電制御が実行可能な充電制御用範囲とに分けたときの、配分のレベルを指定するパラメータである。
 図6は、SOC配分要求レベル算出用マップMPの一例を示す説明図である。図示のように、SOC配分要求レベル算出用マップMPは、横軸に走行環境指数P1をとり、縦軸に自車両状態P2aをとり、横軸の値と縦軸の値とに対応するSOC配分要求レベルP3をマッピングしたマップデータである。SOC配分要求レベル算出用マップMPは、走行環境指数P1と、自車両状態P2aと、SOC配分要求レベルP3との関係を、実験的にあるいはシミュレーションにより求めることによって作成されている。SOC配分要求レベル算出用マップMPは、予め作成され、ROMに記憶されている。
 図5のステップS300において、SOC配分要求レベル算出部116は、ROM内のSOC配分要求レベル算出用マップMPを参照し、ステップS100で取得した走行環境指数P1と、ステップS200で取得した自車両状態P2aとに対応するSOC配分要求レベルP3を取得する。図6の例では、SOC配分要求レベルP3としてA、B、C、Dの4つの値が用意され、A、B、C、Dはこの順で高い値となっている。走行環境指数P1が高いほど、また、自車両状態P2aが高いほど、SOC配分要求レベルP3は高い値となる。
 ステップS300実行後、目標SOC算出部118は、目標SOC算出用テーブルTBを用いて、SOC配分要求レベルP3に基づく目標SOC値C1の算出処理を行う(ステップS400)。なお、「目標SOC値C1」は、上述の通り、アイドリングストップ用範囲の境界を示す。
 図7は、目標SOC算出用テーブルTBの一例を示す説明図である。図示のように、目標SOC算出用テーブルTBは、横軸にSOC配分要求レベルP3をとり、縦軸に目標SOC値C1をとり、直線LでSOC配分要求レベルP3と目標SOC値C1の関係を示している。目標SOC算出用テーブルTBは、SOC配分要求レベルP3と、目標SOC値C1との関係を、実験的にあるいはシミュレーションにより求めることによって作成されている。目標SOC算出用テーブルTBは、予め作成され、ROMに記憶されている。
 目標SOC算出用テーブルTBにおいて、直線Lで示されている目標SOC値C1は、バッテリ40の使用可能な範囲(図ではWとして標記)の中に限って設定されている。すなわち、バッテリ40の使用可能な範囲Wは、目標SOC値C1で表わされるアイドリングストップ用範囲と、Wから目標SOC値C1を除いた他の範囲で表わされる充電制御用範囲と、に分けられているといえる。なお、目標SOC値C1を示す直線Lの態様はあくまで一例であり、これに限られない。例えば、SOC配分要求レベルP3が所定値以下のときには直線LはSOC配分要求レベルP3の上昇に従ってリニアに増大し、SOC配分要求レベルP3が所定値を上回るときには直線Lは一定値を維持するような態様としてもよい。この構成は、使用可能な範囲Wが比較的小さいバッテリの場合に特に有効である。さらに、目標SOC値C1は、直線Lに換えて曲線で示してもよい。
 図5のステップS400において、目標SOC算出部118は、ROM内の目標SOC算出用テーブルTBを参照し、ステップS300で算出されたSOC配分要求レベルP3に対応する目標SOC値C1を取得する。ステップS400実行後、目標SOC算出部118は、ステップS400で取得した目標SOC値C1を指示値算出部130に出力し(ステップS500)、その後、処理を終了する。
 目標SOC値C1を取得した指示値算出部130では、上述のように、自動車200の走行中に、現在のバッテリ40の残存容量がアイドリングストップ用範囲内となる状態を回避するように、換言すれば、バッテリ40の残存容量を示す現在SOC値C2がアイドリングストップ用範囲の境界を示す目標SOC値C1を下回る状態が継続することを回避するように、オルタネータ35の発電量が制御される。また、指示値算出部130では、現在のバッテリ40の残存容量がアイドリングストップ用範囲を超える場合、充電制御が実行される。
 すなわち、図7において、現在SOC値C1がアイドリングストップ用範囲に割り当てられた領域(図中の格子領域)内に位置するときには、燃料発電が実行されてバッテリ40への充電が行われる。一方、現在SOC値C1が充電制御用範囲に割り当てられた領域(図中の斜線領域)内に位置するときには、充電制御が実行されて燃料発電によるバッテリ40への充電が抑えられる。
 以上のように、第1実施例によれば、自車両状態補正部115は、エンジン10の発熱状態を推定し、推定された発熱状態を用いて、ラジエータ用電動ファン76(送風器)において今後消費される将来消費電力の増減を推定する。ラジエータ78による冷却対象であるエンジン10の発熱状態は、ラジエータ78に送風するラジエータ用電動ファン76が今後どの程度駆動されるか、すなわち、ラジエータ用電動ファン76によってこれから消費される将来消費電力に関連する重要な要因である。従って、上記第1実施例のような構成とすれば、ファンの将来消費電力の増減を精度よく推定することができる。
 また、上記第1実施例では、自車両状態補正部115は、エンジン10の発熱状態に加えて、さらに、自動車200の移動速度を推定し、推定された発熱状態と移動速度とを用いて、ラジエータ用電動ファン76において今後消費される将来消費電力の増減を推定する。ラジエータ78へ導風される走行風の強弱に密接に関連する自動車200の移動速度は、ラジエータ78に送風するラジエータ用電動ファン76が今後どの程度駆動されるか、すなわち、ラジエータ用電動ファン76によってこれから消費される将来消費電力に関連する重要な要因である。従って、上記第1実施例のような構成とすれば、ファンの将来消費電力の増減を、より精度よく推定することができる。
 自車両状態補正部115は、エンジン10の発熱状態が所定値よりも高い場合であっても、自動車200の移動速度が所定値よりも大きい場合は、自動車200の走行に伴い発生する走行風がラジエータ78へ導風されるために、ラジエータ用電動ファン76の将来消費電力は現状維持傾向であると推定する。また、自車両状態補正部115は、エンジン10の発熱状態が所定値よりも高く、かつ、自動車200の移動速度が所定値よりも小さい場合は、自動車200の走行に伴い発生する走行風が弱く、ラジエータ78への風量が少ない、すなわち、ラジエータ78への送風のためにラジエータ用電動ファン76を強く働かせる必要があるために、ラジエータ用電動ファン76の将来消費電力は増大傾向であると推定する。このようにすれば、自車両状態補正部115は、実際の車両の移動速度と、移動速度に伴う走行風の強弱を考慮して、実態に即した推定を行うことができる。
 さらに、SOC制御部100は、自車両状態補正部115により推定されたラジエータ用電動ファン76の将来消費電力の増減に応じて、バッテリ40の使用可能な範囲を、アイドリングストップ制御が実行可能なアイドリングストップ用範囲と、充電制御が実行可能な充電制御用範囲とに分ける。さらに、指示値算出部130は、自動車200の走行中において、バッテリ40の残存容量がアイドリングストップ用範囲内となる状態を回避するように、換言すれば、バッテリ40の残存容量を示す現在SOC値C2がアイドリングストップ用範囲の境界を示す目標SOC値C1を下回る状態が継続することを回避するように、発電機の発電量を制御する。このため、アイドリングストップ制御によるエンジン停止から再始動までの間にバッテリ40の残存容量不足の状態からエンジンが再始動されることを抑制するための発電量の制御(指示値算出部130の実行する制御)において、ラジエータ用電動ファン76の将来消費電力の増減を考慮することができる。この結果、発電量の制御を最適化することができる。
 指示値算出部130による発電量の制御が最適化されれば、従来の問題、すなわち、自動車200がアイドリングストップ状態にあるときにバッテリ40の残存容量がバッテリ40の使用可能な範囲の下限値を下回り、バッテリ制御部140によるエンジン10の再始動・燃料発電が行われる、という問題が発生することを抑制することができる。アイドリングストップ状態にあるエンジン10を再始動させて燃料発電をする場合は、エンジン10が運転中にその動力を増大させて燃料発電する場合と比較して、約3倍~5倍程度の燃料が必要となる。換言すれば、エンジン10の運転中における単位SOC(例えばSOC1%)当たりの燃費効果は、アイドリングストップ状態にあるエンジン10を再始動させる場合に比べて3倍から5倍優れている。従って、本実施例の自動車200は、発電量の制御が最適化されることによって、自動車200がアイドリングストップ状態にあるときにおけるエンジン10の再始動と燃料発電を抑制することができるため、従来に比べて自動車200の燃費を向上させることができる。
B.第2実施例:
 本発明の第2実施例では、ラジエータ用電動ファン76の将来消費電力の増減の推定手順が異なる構成について説明する。なお、図中において第1実施例と同様の構成部分については先に説明した第1実施例と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
B-1.全体構成:
 第2実施例における自動車200の全体構成は、図1に示した第1実施例と同様である。
B-2.アイドリングストップECUの構成:
 第2実施例におけるアイドリングストップECU54の構成は、図2に示した第1実施例と同様である。
B-3.目標SOC推定部の構成:
 第2実施例における目標SOC推定部110の構成は、自車両状態補正部115において実行される処理を除いて、図2に示した第1実施例と同様である。
 図8は、第2実施例におけるラジエータ用電動ファン76の将来消費電力の増減の推定手順を示すフローチャートである。図4に示した第1実施例との違いは、ステップS10、S12に代えてステップS20、S22を備える点と、さらに、ステップS24、S30を備える点のみであり、他の動作は第1実施例と同様である。
 まず、自車両状態補正部115は、エンジン10の発熱状態を推定する(ステップS20)。具体的には、自車両状態補正部115は、現在から遡る所定期間(例えば1分間)のうち、エンジンECU52から取得したスロットル開度が所定の閾値を越えて大きくなった時間の割合を求め、「スロットル開度大となった頻度」を得る。自車両状態補正部115は、スロットル開度大となった頻度が所定の閾値STH1よりも大きいか否かを判定する。
 スロットル開度大となった頻度が所定の閾値STH1以下である場合(ステップS20:NO)、自車両状態補正部115は、エンジン10の発熱状態が低く、ラジエータ用電動ファン76の将来消費電力は現状維持傾向であると推定する(ステップS22)。これは、エンジン10の発熱状態が低いために、ラジエータ用電動ファン76の電流値は今後も維持されることが予測できるからである。従って、自車両状態補正部115は、自車両状態予測部114から受信した自車両状態P2を補正せずに、そのまま自車両状態P2aとしてSOC配分要求レベル算出部116へ出力し、処理を終了する。
 一方、スロットル開度大となった頻度が所定の閾値STH1よりも大きい場合(ステップS20:YES)、自車両状態補正部115は、エンジン10の発熱状態が高いと推定する。そこで、自車両状態補正部115は、自動車200の走行環境を推定する(ステップS24)。具体的には、自車両状態補正部115は、現在から遡る所定期間(例えば30秒間)におけるエンジンECU52から取得したスロットル開度の平均値(平均スロットル開度)を求める。そして、自車両状態補正部115は、求めた平均スロットル開度が所定の閾値STH2よりも大きいか否かを判定する。
 平均スロットル開度が所定の閾値STH2よりも大きい場合(ステップS24:YES)、自車両状態補正部115は、ラジエータ用電動ファン76の将来消費電力は増大傾向であると推定する(ステップS30)。これは、エンジン10の発熱状態が高く、また、平均スロットル開度が大きい(高い)ことから、自動車200の走行環境が、例えば登坂路等のエンジン負荷が高く車速の低い環境であることが予測されるからである。このように、エンジン回転数とエンジントルクが大きく、かつ、車速が小さい場合、自動車200の走行に伴い発生する走行風が弱く、ラジエータ78への風量が少ないことが予測でき、ラジエータ78への送風のためにラジエータ用電動ファン76を強く働かせる必要があると予測できる。従って、自車両状態補正部115は、自車両状態予測部114から受信した自車両状態P2をより大きな値へ補正し、自車両状態P2aとしてSOC配分要求レベル算出部116へ出力し、処理を終了する。この際の補正量は、任意に定めることができる。例えば、補正量は、平均スロットル開度と、補正量との対応関係を定めたマップを予めROM内に記憶させておき、当該マップに基づいて決定することができる。
 一方、平均スロットル開度が所定の閾値STH2以下である場合(ステップS24:NO)、自車両状態補正部115は、ステップS14を実行する。ステップS14以降の詳細は、図4に示した第1実施例と同様である。ただし、第2実施例のステップS18では、自車両状態P2の補正量を決定する際に、例えば、平均スロットル開度と、移動平均車速と、補正量との対応関係を定めたマップを予めROM内に記憶させておき、当該マップに基づいて決定する。
 なお、なお、第1実施例と同様に、自車両状態補正部115が実行するラジエータ用電動ファン76の将来消費電力の増減の推定手順において、移動平均車速を推定するステップ、および、推定された移動平均車速を考慮するステップは省略可能である。また、上記では、エンジン10の発熱状態を推定するために「スロットル開度大となった頻度」を、自動車200の走行環境を推定するために「平均スロットル開度」を、それぞれ用いるものとした。しかし、これらはあくまで一例であり、エンジン10の発熱状態や自動車200の速度を推定するためには、種々の方法を用いることができる。例えば、スロットル開度に代えて、アクセル開度センサ86の検出値を用いて推定してもよい。また、上記では、自動車200の移動速度として「移動平均車速」を用いるものとした。しかし、移動速度はこれにかぎられず、種々の方法で決定することができる。詳細は第1実施例で説明した通りである。さらに、「スロットル開度大となった頻度」を得るための所定の閾値、および、上記所定の閾値STH1、STH2、VTH1には、任意の値を採用することができる。
 以上のように、第2実施例によれば、自車両状態補正部115は、エンジン10の発熱状態と自動車200(車両)の走行環境と、自動車200の移動速度とを推定し、推定された発熱状態と、走行環境と、移動速度と、を用いて、ラジエータ用電動ファン76(ファン)において今後消費される将来消費電力の増減を推定する。すなわち、第2実施例では、第1実施例の構成に加えて、さらに、自動車200の走行環境(平均スロットル開度から求められる走行環境)をも考慮した上で、ラジエータ用電動ファン76(ファン)において今後消費される将来消費電力の増減を推定するため、将来消費電力の増減を、より高精度に推定することができる。
C.変形例:
 なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。例えば、ソフトウェアによって実現した機能は、ハードウェアによって実現するものとしてもよい。そのほか、以下のような変形が可能である。
C1.変形例1:
 上記実施例では、車両として自動車を例示した。しかし、車両としては自動車に限られず、種々の実施態様を採用してよい。例えば、二輪車、気動車等の態様で実施できる。
 上記実施例では、車両としての自動車の構成の一例を示した。しかし、これらの構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に定めることができ、図1に示した構成部の追加・削除・変換等が可能である。
 例えば、上記実施例では、バッテリは鉛蓄電池としたが、本発明ではこれに限られない。例えば、リチウムイオン蓄電池、ロッキングチェア型蓄電体等の他の種類のバッテリに替えることもできる。
C2.変形例2:
 上記実施例では、自車両状態補正部が、自車両状態予測部から受信した自車両状態P2を補正する際の方法の一例(予め記憶されたマップを用いて補正する方法)を示した。しかし、上述した方法はあくまで一例であり、自車両状態補正部は、自車両状態P2を任意の方法で補正することができる。
 例えば、自車両状態補正部は、予め定められた任意の数値を一律に上乗せする態様で自車両状態P2を補正してもよい。また、例えば、移動平均車速と、補正量との対応関係を定めたマップに基づいて補正してもよい。
C3.変形例3:
 上記実施例では、ラジエータ用電動ファンの将来消費電力の増減の推定手順の一例を示した。しかし、上述した手順はあくまで一例であり、任意の方法を採用することができる。
 例えば、自車両状態補正部は、第1実施例ではエンジンの水温を用いて、第2実施例ではエンジンのスロットル開度を用いて、エンジンの発熱状態を推定するものとした。しかし、自車両状態補正部は、例えば、エンジン回転数を用いてエンジンの発熱状態を推定してもよい。また、自車両状態補正部は、エンジン水温と、エンジンのスロットル開度と、エンジンの回転数と、のうちの少なくとも2つ以上の組み合わせでエンジンの発熱状態を推定してもよい。そうすれば、エンジン発熱状態の推定方法を任意に選択することができる。また、複数の条件の組み合わせによりエンジン発熱状態を推定することとすれば、エンジン発熱状態の推定の精度を向上させることができる。
C4.変形例4:
 上記実施例では、SOC配分要求レベルP3を走行環境指数P1および自車両状態P2aに基づいて求めていたが、これに換えて、自動車200のインストルメントパネル(図示せず)に運転者により操作されるダイヤルを設け、そのダイヤルの操作量に応じてSOC配分要求レベルP3を求める構成としてもよい。運転者は、例えば郊外から市街地に入るような場合に、ダイヤルを「高」側に切り換えてSOC配分要求レベルP3が大きくなるように設定することで、アイドリングストップ用範囲への配分率を大きくすることができる。この構成によれば、運転者が、これから進む地域を判っていてSOC配分要求レベルを設定することが可能な場合に、ストップアンドスタート期間において使用する最大SOCを走行環境から高精度に設定することができる。なお、ダイヤルは「高」と「低」の2段階を指示できるものであってもよいし、3以上の多段で指示できるものであってもよい。また、ダイヤルはスイッチ等の他の入力手段に替えることもできる。さらに、ダイヤルの操作量だけでSOC配分要求レベルP3を求めるのではなく、前記実施例で走行環境指数P1と自車両状態P2aから求めたSOC配分要求レベルP3を、前記ダイヤルの操作量に基づいて補正する構成とすることもできる。
C5.変形例5:
 上記実施例では、走行環境指数P1と自車両状態P2aに基づいてSOC配分要求レベルP3を一旦求め、SOC配分要求レベルP3に基づいて目標SOCを算出する構成であったが、これに換えて、走行環境指数P1と自車両状態P2aに基づいて、目標SOCを直接、算出する構成としてもよい。すなわち、走行環境指数P1と自車両状態P2aに基づいて、バッテリの使用可能SOC範囲を充電制御用とアイドリングストップ用とを配分する配分率を直接算出する構成としてもよい。同様に上記変形例1においても、ダイヤルの操作量に基づいて目標SOCを直接、算出する構成としてもよい。
C6.変形例6:
 上記実施例では、SOC配分要求レベルは、走行環境指数P1と自車両状態P2aの両方に基づいて算出していたが、これに換えて、走行環境指数P1と自車両状態P2aのいずれか一方に基づいて算出する構成としてもよい。
C7.変形例7:
 なお、前述した実施例および各変形例における構成要素の中の、独立請求項で記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。例えば、通常走行中はバッテリへの充電を行わないことで燃料消費量を低減し、減速時に回生発電によりバッテリへの充電を行なう充電制御についても省略することができる。
  10…エンジン
  15…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
  52…エンジンECU
  54…アイドリングストップECU
  56…トランスミッションECU
  70…補機
  72…灯火系
  73…ワイパ
  76…ラジエータ用電動ファン
  78…ラジエータ
  81…エンジン水温センサ
  82…車輪速センサ
  83…車速センサ
  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
  90…アイドリングストップ制御部
  112…走行環境予測部
  114…自車両状態予測部
  115…自車両状態補正部
  130…指示値算出部
  140…バッテリ制御部
  200…自動車

Claims (9)

  1.  エンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機によって充電可能なバッテリと、ラジエータと、前記バッテリに蓄電された電力を消費して前記ラジエータに送風する送風器と、を有する車両において、前記送風器の消費電力を推定する方法であって、
     (a)前記エンジンの発熱状態を推定する工程と、
     (b)推定された前記発熱状態を用いて、前記送風器において今後消費される将来消費電力の増減を推定する工程と、
    を備える方法。
  2.  請求項1記載の前記送風器の消費電力を推定する方法であって、さらに、
     (c)前記車両の移動速度を推定する工程を備え、
     前記工程(b)は、推定された前記発熱状態と、推定された前記移動速度と、を用いて、前記送風器において今後消費される将来消費電力の増減を推定する、方法。
  3.  請求項1または2記載の方法を利用した車両制御方法であって、
     (d)前記車両の停止時における前記エンジンの運転を抑制するアイドリングストップ制御を行う工程と、
     (e)前記エンジンの運転時における前記発電機による発電を、前記車両の減速時に限って実施する充電制御を行う工程と、
     (f)前記バッテリの蓄電状態(SOC)を検出する工程と、
     (g)前記工程(b)により推定された前記送風器の前記将来消費電力の増減に応じて、前記バッテリの使用可能な範囲を、前記アイドリングストップ制御が実行可能なアイドリングストップ用範囲と、前記充電制御が実行可能な充電制御用範囲と、に分ける工程と、
     (h)前記車両の走行中に、前記工程(f)によって検出された蓄電状態に基づく前記バッテリの残存容量が、前記アイドリングストップ用範囲内となる状態が継続することを回避するように、前記発電機の発電量を制御する工程と、
    を備える、車両制御方法。
  4.  請求項1または2記載の前記送風器の消費電力を推定する方法であって、
     前記工程(a)において、前記エンジンのスロットル開度と、前記エンジンの回転数と、の少なくともいずれかに基づいて、もしくはこれらの組合せを用いて、前記エンジンの発熱状態を推定する、方法。
  5.  請求項2または4記載の前記送風器の消費電力を推定する方法であって、
     前記工程(b)において、
     前記工程(a)により推定された前記エンジンの発熱状態が所定値よりも高く、かつ、前記工程(c)により推定された前記車両の移動速度が所定値よりも大きい場合は、前記送風器の前記将来消費電力は現状維持傾向であると推定し、
     前記工程(a)により推定された前記エンジンの発熱状態が所定値よりも高く、かつ、前記工程(c)により推定された前記車両の移動速度が所定値よりも小さい場合は、前記送風器の前記将来消費電力は増大傾向であると推定する、方法。
  6.  請求項5記載の方法を利用した請求項3記載の車両制御方法であって、
     前記工程(g)は、
     前記工程(b)により推定された前記送風器の前記将来消費電力の増減が現状維持傾向である場合には、
     (g-1)前記車両が停車する原因となる前記車両の走行環境を推定する工程と、
     (g-2)前記車両に搭載された補機であって、前記バッテリに蓄電された電力を消費して動作する補機の消費電力量を推定する工程と、
     (g-3)前記車両の前記走行環境と、前記補機の前記消費電力量とに応じて、前記バッテリの使用可能な範囲を、前記アイドリングストップ用範囲と、前記充電制御用範囲とに分ける工程と、
    を工程を含み、
     前記工程(b)により推定された前記送風器の前記将来消費電力の増減が増大傾向である場合には、
     前記工程(g-1)と、前記工程(g-2)と、
     (g-4)前記補機の前記消費電力量を前記送風器の前記将来消費電力の増減に応じて補正する工程と、
     (g-5)前記車両の前記走行環境と、補正後の前記補機の前記消費電力量とに応じて、前記バッテリの使用可能な範囲を、前記アイドリングストップ用範囲と、前記充電制御用範囲とに分ける工程と、
    を工程を含む、車両制御方法。
  7.  エンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機によって充電可能なバッテリと、ラジエータと、前記バッテリに蓄電された電力を消費して前記ラジエータに送風する送風器と、を有する車両に搭載される車両制御装置であって、
     前記エンジンの発熱状態を推定し、推定された前記発熱状態を用いて、前記送風器において今後消費される将来消費電力の増減を推定する自車両状態補正部を備える、車両制御装置。
  8.  請求項7記載の車両制御装置であって、
     前記自車両状態補正部は、さらに、前記車両の移動速度を推定し、推定された前記発熱状態と、推定された前記移動速度と、を用いて、前記送風器において今後消費される将来消費電力の増減を推定する、車両制御装置。
  9.  請求項7または8記載の車両制御装置であって、さらに、
     前記車両の停止時における前記エンジンの運転を抑制するアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御部と、
     前記バッテリの蓄電状態(SOC)を検出するバッテリSOC算出部と、
     前記自車両状態補正部により推定された前記送風器の前記将来消費電力の増減に応じて、前記バッテリの使用可能な範囲を、前記アイドリングストップ制御が実行可能なアイドリングストップ用範囲と、前記エンジンの運転時における前記発電機による発電を前記車両の減速時に限って実施する充電制御が実行可能な充電制御用範囲と、に分ける目標SOC推定部と、
     前記車両の走行中に、前記バッテリSOC算出部によって検出された蓄電状態に基づく前記バッテリの残存容量が、前記アイドリングストップ用範囲内となる状態が継続することを回避するように、前記発電機の発電量を制御する指示値算出部と、
    を備える、車両制御装置。
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