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公開番号2025098474
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-02
出願番号2023214619
出願日2023-12-20
発明の名称車両の制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F02D 29/02 20060101AFI20250625BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】アイドリングストップを行う車両を対象にして、バッテリーの電力制限の超過を防止して、バッテリーを適切に保護することが可能な車両の制御装置を提供する。
【解決手段】エンジンと、エンジンのクランクシャフトに連結し、エンジンを始動する際に、エンジンのクランクシャフトを駆動することが可能なモータと、モータに対して電力の授受が可能なバッテリーと、を備え、エンジンを自動で停止および再始動するアイドリングストップ制御を行う車両の制御装置において、バッテリーの温度に基づいて、アイドリングストップ制御において再始動が完了するまでに必要な再始動用電力を算定するとともに、算定した再始動用電力をバッテリーから供給可能であるか否かを判断し、その再始動用電力をバッテリーから供給不可能であると判断した場合に、アイドリングストップ制御の実行を禁止する(ステップS5)。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
エンジンと、前記エンジンのクランクシャフトに連結し、前記エンジンを始動する際に、前記クランクシャフトを駆動することが可能なモータと、前記モータに対して電力の授受が可能なバッテリーと、を備え、前記エンジンを自動で停止および再始動するアイドリングストップ制御を行う車両の制御装置であって、
前記エンジン、前記モータ、および、前記バッテリーを制御するとともに、所定の自動停止条件が成立することにより前記アイドリングストップ制御を実行するコントローラを備え、
前記自動停止条件は、前記アイドリングストップ制御において前記再始動が完了するまでに必要な再始動用電力を前記バッテリーから供給可能であること、を含み、
前記コントローラは、
少なくとも前記バッテリーの温度に基づいて前記再始動用電力を算定するとともに、算定した前記再始動用電力を前記バッテリーから供給可能であるか否かを判断し、
前記再始動用電力を前記バッテリーから供給不可能であると判断した場合に、前記アイドリングストップ制御の実行を禁止する
ことを特徴とする車両の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの運転を自動で停止および再始動するアイドリングストップを実行する車両の制御装置に関するものである。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、バッテリーの異常発熱現象に対する有効な熱対策を実施することを目的とした電池監視装置が記載されている。この特許文献１に記載された電池監視装置は、充放電可能なバッテリーを監視する装置であって、バッテリーの温度が意図せずに上昇し続ける異常発熱現象につながる因子を監視する因子監視部を備えている。因子監視部は、析出量検出部および内部抵抗検出部を有している。また、電池監視装置は、バッテリーに電気的に接続されてバッテリーの異常を検知する異常検知部（監視モジュール）を備えている。監視モジュールは、異常発熱現象につながる因子の監視結果に基づいて異常発熱現象の発生を未然に抑えるとともに、例えば、バッテリーの温度が過剰に上昇してしまうような異常発熱現象につながる要因を発見した場合に、その異常発熱現象に対する対策を実施する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－９５７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
信号待ちなどによって車両が一時的に停止する際に、エンジンの運転を自動で停止および再始動するアイドリングストップ（Ｓ＆Ｓ：Stop & Start）を実施する車両では、バッテリーから供給される電力を使用し、スタータモータあるいはエンジンに連結する駆動用モータを駆動してエンジンの始動（クランキング）を行う。そのようなアイドリングストップ機能を備えた車両に、上記の特許文献１に記載されているような電池監視装置を適用して、スタータモータあるいは駆動用モータに電力を供給するバッテリーの保護を図ることが可能である。しかしながら、そのようなアイドリングストップにおけるエンジンの再始動時には、上記の特許文献１に記載された電池監視装置のように、バッテリー温度の異常を検出した際に、その検出結果をフィードバックして異常に対処する制御では、フィードバックが間に合わず、異常に対する適切な対策が実施できないおそれがある。
【０００５】
例えば、図１に示すような“４８Ｖハイブリッドシステム”を備えた車両（詳細な構成は後述する）を対象にしたアイドリングストップでは、図２のタイムチャートに示すように、時刻ｔ１でエンジンを自動停止した後に、時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて、モータージェネレータ（48V・MG）によるエンジンの再始動が行われる。このとき、例えば、バッテリー（48V・Battery）の温度上昇等によってバッテリーの入出力が制限されたことが要因となり、モータージェネレータによるエンジンの始動に失敗してしまう場合がある。そのような場合には、時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけて、スタータモータ（Starter）を起動してエンジンの再始動が行われる。すなわち、バッテリーの入出力制限が生じていることがフィードバックされて、エンジンの始動がモータージェネレータからスタータモータに切り替えられる。しかしながら、従来の制御技術では、モータージェネレータから切り替えてスタータモータを起動するまでの間に、上記のようなフィードバックが間に合わずに、ＤＣ-ＤＣコンバータが稼働してしまう。その結果、４８Ｖのバッテリーの制限電力を超過してしまう可能性があり、バッテリーを適切に保護できないおそれがある。
【０００６】
この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、アイドリングストップを行う車両を対象にして、バッテリーの電力制限の超過を防止して、バッテリーを適切に保護することが可能な車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンと、前記エンジンのクランクシャフトに連結し、前記エンジンを始動する際に、前記クランクシャフトを駆動することが可能なモータと、前記モータに対して電力の授受が可能なバッテリーと、を備え、前記エンジンを自動で停止および再始動するアイドリングストップ制御を行う車両の制御装置であって、前記エンジン、前記モータ、および、前記バッテリーを制御するとともに、所定の自動停止条件が成立することにより前記アイドリングストップ制御を実行するコントローラを備え、前記自動停止条件は、前記アイドリングストップ制御において前記再始動が完了するまでに必要な再始動用電力を前記バッテリーから供給可能であること、を含み、前記コントローラは、少なくとも前記バッテリーの温度に基づいて前記再始動用電力を算定するとともに、算定した前記再始動用電力を前記バッテリーから供給可能であるか否かを判断し、前記再始動用電力を前記バッテリーから供給不可能であると判断した場合に、前記自動停止条件は不成立と判断し、前記アイドリングストップ制御の実行を禁止する
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の車両の制御装置は、アイドリングストップ制御を行う車両を制御対象にして、アイドリングストップ制御、および、そのアイドリングストップ制御で使用されるバッテリーに対するバッテリー保護制御を実行する。バッテリー保護制御は、少なくともバッテリーの温度に基づいて、アイドリングストップ制御を終了するまでに必要な電力、すなわち、再始動用電力が、バッテリーで確保できるか否かを判断する。そして、バッテリーで再始動用電力が確保できないと判断した場合に、アイドリングストップ制御の実行を禁止して、バッテリーの電力制限の超過を防止する。
【０００９】
したがって、この発明の車両の制御装置によれば、アイドリングストップを行う車両を対象にして、バッテリーの電力制限の超過を防止して、適切にバッテリーを保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、この発明で制御の対象にする車両（４８Ｖハイブリッドシステムを備えた車両の一例）を説明するための図であって、その車両の構成および制御系統の一例を示す図である。
図２は、従来技術によるアイドリングストップ制御の制御例、および、その従来技術の課題を説明するための図であって、アイドリングストップ制御を実行する際のエンジン回転数、および、バッテリーの電流値の推移を示すタイムチャートである。
図３は、この発明で制御の対象にする車両を説明するための図であって、特に、電池制御と走行制御を実行するコントローラ（ECU）のイメージを示す図である。
図４は、この発明の車両の制御装置によって実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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