本發(fā)明涉及一種諸如汽車這樣的車輛的車輛控制系統(tǒng)，并且特別涉及對安裝在車輛上的電池的SOC(充電的狀態(tài))進行控制的車輛控制系統(tǒng)的技術領域。

背景技術：

已經提出了這種類型的系統(tǒng)的一個實例，當用于驅動車輛的電池的充電量等于或小于預設的閾值、并且車輛停止時，該系統(tǒng)在將其輸出保持在預設水平的同時通過驅動發(fā)動機而驅動用于發(fā)電的電機，從而對用于驅動車輛的電池充電。此外，當存在用于操作車輛的空調單元的請求時，該系統(tǒng)在將其輸出保持在預設水平的同時通過驅動發(fā)動機而操作空調，從而防止行駛范圍或距離由于車輛的電池的充電量的減少而減少(參見日本專利申請公開No.2013-255365(JP 2013-255365A))。

同時，為了提高車輛的燃油經濟性，經常執(zhí)行當車輛臨時停止時用于停止發(fā)動機的怠速停止。例如，當進行怠速停止時，經常將與電池的SOC控制相關的目標值設定為使得SOC將足夠大以覆蓋(cover)與預側停止時間相對應的估計的要消耗的電量。

同時，例如，如果空調(當合適時將其稱為“A/C”)啟動，即使在怠速停止期間，發(fā)動機也重啟(即，取消怠速停止)，從而驅動壓縮機。

因此，如果根據預測的車輛停止時間設定與SOC控制相關的目標值，例如，則電池的充電量可能變得過大，并且可能不能充分地提高燃油經濟性。

技術實現要素：

本發(fā)明提供了提高燃油經濟性的車輛控制系統(tǒng)。

根據本發(fā)明的方面的控制系統(tǒng)是車輛的控制系統(tǒng)，所述車輛包括：發(fā)動機，包括空調的多個附件，電池，該電池將電力供給到所述多個附件中的每個附件，和發(fā)電機，該發(fā)電機發(fā)電，并且利用至少一些發(fā)電的電力對所述電池充電。所述控制系統(tǒng)被配置為：自動停止所述發(fā)動機，控制所述發(fā)電機對所述電池充電或放電，從而使所述電池的SOC接近SOC目標值，并且當所述電池的SOC等于或小于SOC閾值時，抑制所述發(fā)動機自動停止。所述控制系統(tǒng)包括：第一計算部，其被配置為：在所述空調的操作期間，基于外部氣溫或所述外部氣溫與所述空調的設定溫度之間的溫差，來計算作為所述發(fā)動機能夠自動停止的時間長度的第一停止時間，并且計算作為估計的消耗電量的第一電量，根據所述第一停止時間與所述多個附件中的當前處于運行中的運行的附件組的總負載的乘積來確定所述估計的消耗電量；第二計算部，其被配置為：根據所述車輛的行駛歷史計算第二停止時間，作為預測的所述車輛在將來要停止的時間長度，并且計算作為估計的消耗電量的第二電量，根據所述第二停止時間與所述運行的附件組的所述總負載的乘積來確定所述估計的消耗電量；以及設定部，該設定部被配置為：當第一電量小于第二電量時，將SOC目標值設定為第三SOC值，該第三SOC值等于或大于第一SOC值并且小于第二SOC值，該第一比SOC閾值大了與第一電量對應的SOC值，該對第二SOC值比SOC閾值大了與第二電量對應的SOC值。

根據上述方面，所述設定部可以被配置為：當所述第一電量小于所述第二電量時，將所述SOC目標值設定為第三SOC值，所述第三SOC值等于或大于第一SOC值并且小于第二SOC值，所述第一SOC值比所述SOC閾值大與所述第一電量對應的SOC值，所述第二SOC值比所述SOC閾值大與所述第二電量對應的SOC值。

“SOC目標值”可以是與電池的SOC相關的在車輛的恒定速度行駛期間進行的反饋控制的目標值。即，當對電池的SOC進行反饋控制時，可以控制電池的充電/放電，使得電池的SOC變得接近SOC目標值或保持在SOC目標值。

雖然對于電池的SOC的反饋控制可以采用各種已知方法，但是可以使用例如通過控制發(fā)電機發(fā)電的電力的電壓而控制電池的充電/放電的方法用于反饋控制。更具體地，如果由發(fā)電機發(fā)電的電力的電壓增加到比電池的開路電壓高，則電池能夠充電，并且如果由發(fā)電機發(fā)電的電力的電壓降低到比電池的開路電壓低，則電池能夠放電。

因此，當比較電池的SOC與SOC目標值時，如果電池的SOC比SOC目標值高，則使由發(fā)電機發(fā)電的電力的電壓比電池的開路電壓低，使得電池放電，并且使電池的SOC接近SOC目標值。如果電池的SOC低于SOC目標值，則使由發(fā)電機發(fā)電的電力的電壓比電池的開路電壓高，使得電池充電，并且能夠使電池的SOC接近SOC目標值。

“控制發(fā)電的電力的電壓從而使電池充電或放電”的表述可以指例如使由發(fā)電機發(fā)電的電力的電壓高于或低于電池的開路電壓，使得電池充電或放電。

“SOC閾值”是基于其判定是否抑制發(fā)動機的自動停止的值，并且可以預先將其設定為固定值，或設定為根據一些物理量(多個物理量)或參數(多個參數)而變化的可變值。例如，雖然可以采用各種已知方法作為設定SOC閾值的方法，但是可以設定SOC閾值、使得由于發(fā)動機的停止功能導致電池的SOC不落到操作SOC范圍(即，在能夠滿足電池的長產品壽命的需要的同時電池能夠使用的SOC范圍)的下限值之下。

“空調的操作期間”不限于當構成空調的壓縮機處于運行中時，而是可以指使空調在打開狀態(tài)與關閉狀態(tài)之間切換的開關接通的情況。可以采用各種已知方法作為檢測外部氣溫和外部氣溫與空調的設定溫度之間的溫差的方法；因此，在這里將不描述這些方法的細節(jié)。

可以基于表示外部溫度或溫差與發(fā)動機能夠自動停止的時間之間的關系的關系表達式、映射等計算第一停止時間?？梢澡b于空調的性能、由于外部溫度或溫差而引起的空調吹出空氣溫度的變化程度、由于外部氣溫或溫差引起的車內溫度的改變而使駕駛員等感覺到的不舒適程度等，而經驗地或通過仿真構成上述的關系表達式或映射。

更具體地，第一停止時間可以是當外部氣溫是人感覺舒適的溫度(例如，20℃左右)或該溫度附近時的最長時間。例如，隨著外部氣溫變得比人感覺舒適的溫度或該溫度附近高，可以縮短第一停止時間，從而通過冷卻而滿足提供的舒適的要求。例如，隨著外部氣溫變得比人感覺舒適的溫度低，可以縮短第一停止時間，從而滿足防止窗戶起霧或防止結露的要求。并且，例如，隨著外部氣溫與空調的設定溫度之間的溫差變大，可以縮短第一停止時間，從而通過冷卻防止窗戶起霧或防止結露而滿足提供舒適的要求。

第一電量可以指假定在第一停止時間期間由當前操作的附件消耗的電量。

第二電量可以指假定在第二停止時間期間由當前操作的附件消耗的電量。

在空調的操作期間，壓縮機需要通過發(fā)動機的動力而操作。然而，由于能夠通過存儲在構成空調的蒸發(fā)器中的冷氣抑制車內溫度的升高，所以壓縮機能夠臨時停止(即，能夠怠速停止)。

這里，“當第一電量小于第二電量”的陳述可以指壓縮機能夠停止的時間長度比根據車輛的行駛歷史計算的第二停止時間(即，車輛將在未來停止的時間)短。在這種情況下，在車輛的停止期間，重啟發(fā)動機從而操作壓縮機；因此，如果對于怠速停止確?；诘诙Ｖ箷r間的第二電量，則電池將超過需要地充電。

根據本發(fā)明的以上方面，能夠確保至少壓縮機能夠停止時(即，第一停止時間)的估計消耗電量(即，第一電量)，并且還能夠防止電池超過需要地充電。結果，能夠提高燃油經濟性。

在根據以上方面的控制系統(tǒng)中，當所述第一電量小于所述第二電量、并且與所述第二停止時間相對應的所述車輛的期望行駛時間短于時間閾值時，所述設定部可以將所述SOC目標值設定為比所述第二SOC值小并且比所述第三SOC值大的第四SOC值。

可以獲取“期望行駛時間”作為用于根據行駛歷史計算第二停止時間的預定時間段內的除了第二停止時間之外的時間長度。

例如，第四SOC值可以是通過將余量加到第三SOC值而得到的值，鑒于在比較短的時間段內執(zhí)行幾次怠速停止控制的情況下設定該余量。

在車輛的行駛期間(即，在發(fā)動機的操作期間)，發(fā)電機使用發(fā)動機的動力發(fā)電，例如，使得電池充電。

如果行駛時間比較長、并且電池的SOC充分地恢復，則能夠進行怠速停止控制的時間等于根據外部氣溫和溫差獲取的第一停止時間或根據行駛歷史獲取的第二停止時間。

然而，在車輛停止比較頻繁的情況下，如在城市區(qū)域中，例如，執(zhí)行怠速停止控制的時間與下次執(zhí)行怠速停止控制的時間之間的時間段(即，行駛時間)比較短，并且電池的SOC可以不能充分地恢復。即，在怠速停止控制下的發(fā)動機能夠停止的最大時間取決于電池的當前SOC。

并且，在車輛的行駛期間，壓縮機使用發(fā)動機的動力操作，使得冷氣存儲在空調的蒸發(fā)器中。如果行駛時間比較短，則冷氣可能不能充分地存儲在蒸發(fā)器中。在這種情況下，壓縮機能夠停止的時間(即，發(fā)動機能夠停止的時間)不取決于根據外部氣溫或溫差獲取的第一停止時間，而是取決于蒸發(fā)器的當前蓄冷狀況。這是因為：如果取決于蒸發(fā)器的蓄冷狀況的空調吹出空氣溫度超過允許溫度，則可能危害車內乘客的舒適性。

就此而言，電池的充電量極大地取決于車輛的行駛狀況(諸如加速、減速、上坡、下坡等)，而蒸發(fā)器的蓄冷狀況幾乎不取決于車輛的行駛狀況。即，電池的SOC恢復性能與蒸發(fā)器的蓄冷恢復性能不同。

當蒸發(fā)器的蓄冷恢復性能超過電池的SOC恢復性能時，因為電池而可能發(fā)生壓縮機能夠停止、但是發(fā)動機必須重啟或不能停止的情況。然后，不能降低與壓縮機能夠停止的時間相對應的燃料消耗量。

同時，對于與蒸發(fā)器的蓄冷狀況對應的壓縮機能夠停止的時間(即，發(fā)動機能夠停止的時間)，存在對應于蒸發(fā)器的蓄冷性能的上限(該上限對應于第一停止時間，例如)。因此，如果行駛時間比較長，則即使在蒸發(fā)器的蓄冷恢復性能超過電池的SOC恢復性能的情況下，與電池的當前SOC對應的發(fā)動機能夠停止的時間也將比與蒸發(fā)器的蓄冷狀況對應的壓縮機能夠停止的時間長。

從而，根據本發(fā)明的以上方面，當蒸發(fā)器的蓄冷恢復性能超過電池的SOC恢復性能時，設定部將與根據蒸發(fā)器的恢復性能壓縮機能夠停止的時間、以及根據電池的SOC發(fā)動機能夠停止的時間一致的時間長度、或比以上時間長度長給定時間的時間長度設定為“時間閾值”。通常，“時間閾值”可能根據車輛的行駛狀況、電池的充電狀態(tài)等而順次地改變。

根據本發(fā)明的以上方面，第一停止時間可以是空調的壓縮機能夠停止的時間長度。

根據本發(fā)明的以上方面，所述運行的附件組包括作為運行的附件的空調；所述第二計算部可以被配置為計算作為估計的消耗電量的第三電量，根據通過將所述空調的負載從所述運行的附件組的所述總負載減去而得到的負載與所述第二停止時間的乘積，來確定所述估計的消耗電量；并且所述設定部可以被配置為：當所述第一電量小于所述第三電量時，將所述SOC目標值設定為第五SOC值，該第五SOC值比所述SOC閾值大了與所述第三電量對應的SOC值，并且當所述第一電量等于或大于所述第三電量時，將所述SOC目標值設定為所述第一SOC值。

根據本發(fā)明的以上方面，即使當車輛比較頻繁地停止時，由于電池的不充分SOC，所以不太可能抑制怠速停止控制。

附圖說明

下面將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術和工業(yè)意義，其中，相同的標號表示相同的元件，并且其中：

圖1是示出根據本發(fā)明的第一實施例的車輛的構造的示意圖；

圖2是功能性地示出根據本發(fā)明的第一實施例的ECU的構造的一部分的視圖；

圖3A是示出根據本發(fā)明的第一實施例的近過去停止時間率的計算概念的概念圖；

圖3B是示出根據本發(fā)明的第一實施例的近過去停止時間率的計算概念的概念圖；

圖4是表示根據本發(fā)明的第一實施例的停止時間率與停止時間系數之間的關系的映射的一個實例；

圖5是示出根據本發(fā)明的第一實施例的電池的SOC控制的概念的視圖；

圖6是表示外部氣溫與發(fā)動機可停止時間之間的關系的映射的一個實例；

圖7是表示外部氣溫和設定溫度之間的差與發(fā)動機可停止時間之間的關系的映射的一個實例；

圖8A是示出電源必要條件的電量與A/C必要條件的電量之間的比較的一個實例的視圖；

圖8B是示出電源必要條件的電量與A/C必要條件的電量之間的比較的一個實例的視圖；

圖8C是示出電源必要條件的電量與A/C必要條件的電量之間的比較的一個實例的視圖；

圖9是圖示出根據本發(fā)明的第一實施例的電池的控制例程的流程圖；

圖10A是示出在車輛行駛期間的恢復性能的概念的概念圖；

圖10B是示出在車輛行駛期間的恢復性能的概念的概念圖；

圖11A是示出電源必要條件的電量與A/C必要條件的電量之間的比較的另一個實例的視圖；

圖11B是示出電源必要條件的電量與A/C必要條件的電量之間的比較的另一個實例的視圖；

圖11C是示出電源必要條件的電量與A/C必要條件的電量之間的比較的另一個實例的視圖；以及

圖12是圖示出根據本發(fā)明的第二實施例的電池的控制例程的流程圖。

具體實施方式

將參考附圖描述根據本發(fā)明的一些實施例的車輛控制系統(tǒng)。

將參考圖1至圖9描述根據本發(fā)明的第一實施例的車輛控制系統(tǒng)。

將參考圖1描述根據該實施例的車輛的構造。圖1示意性地示出根據第一實施例的車輛的構造。

在圖1中，車輛100包括：發(fā)動機10、自動變速器15、差速齒輪單元20、驅動輪25、啟動器30、交流發(fā)電機35、電池40、和ECU(電子控制單元)50。特別地，車輛100具有用于發(fā)動機10的怠速停止功能。

發(fā)動機10是通過燃燒諸如汽油這樣的燃料來產生動力的內燃機。發(fā)動機10的動力傳遞到自動變速器15，并且例如還經由諸如帶傳動這樣的驅動機構34傳遞到交流發(fā)電機35。與由駕駛員操作的加速踏板(未示出)的踏下量對應地通過發(fā)動機控制電腦(未示出)改變發(fā)動機10的輸出。

自動變速器15自動進行速度比的改變(所謂的換擋)。發(fā)動機10的動力(旋轉速度和轉矩)通過自動變速器15而改變，并且該發(fā)動機10的動力作為期望的旋轉速度和轉矩經由差速齒輪單元20傳遞到左右驅動輪25。從而，在與加速踏板的踏下量對應地改變的同時，發(fā)動機10的動力經由自動變速器15傳遞到驅動輪25。結果，車輛100加速和減速。

交流發(fā)電機35使用發(fā)動機10的一些動力發(fā)電。例如，由交流發(fā)電機35產生的電力用于經由逆變器(未示出)對電池40充電。

例如，電池40是用作具有12V(伏特)電壓的直流電源的鉛蓄電池等，并且將電力供給到設置的除了發(fā)動機10的主體之外的周邊設備。下面，將設置的除了發(fā)動機10的主體之外、并且使用存儲在電池40中的電力而操作的周邊設備稱為“附件”。將附件的集合稱為“附件組”。

作為附件類70，車輛100包括頭燈72、空調74、音頻設備76、導航設備78等。空調74具有：壓縮機，其壓縮冷凍劑(空調氣)；冷卻器，其冷卻壓縮的冷凍劑；收納器，其臨時存儲液化的冷凍劑；以及膨脹閥，其將冷凍劑注入到具有蓄冷材料的蓄冷蒸發(fā)器內。發(fā)動機10的一些動力經由驅動機構34傳遞到壓縮機。

啟動器30是利用從電池40供給的電力啟動發(fā)動機10的單元電機(cell-motor)。正常地，如果駕駛員操作點火開關90以開始操作已經停止的車輛100，則啟動器30啟動，并且發(fā)動機10啟動。在怠速停止控制下，啟動器30還用于從發(fā)動機10停止的狀態(tài)重啟發(fā)動機10。

ECU 50構造為計算機，其包括執(zhí)行計算機程序的CPU(中央處理單元)、存儲計算機程序等的ROM(只讀存儲器)、臨時存儲數據的RAM(隨機存取存儲器)、連接到各種傳感器、制動器等的輸入和輸出端口等。在操作中，電力從電池40供給到ECU 50。

例如，連接到ECU 50的傳感器包括：速度傳感器81，其檢測車輛速度的車輛；車輪速度傳感器82，其檢測驅動輪25的旋轉速度；制動踏板傳感器84，其檢測制動踏板(未示出)的踏下；加速踏板位置傳感器86，其檢測作為制動踏板位置或行程的制動踏板(未示出)的踏下量；電池電流傳感器88，其檢測電池40的充電/放電電流(電池電流)；以及交流發(fā)電機電流傳感器89，其檢測交流發(fā)電機35的輸出電流(交流發(fā)電機電流)。例如，連接到ECU 50的制動器包括啟動器30和交流發(fā)電機35。

基于來自各種傳感器和發(fā)動機控制電腦(未示出)的各個信號，ECU 50控制啟動器30和交流發(fā)電機35，從而控制發(fā)動機的停止和重啟(即，進行怠速停止控制)，并且還控制電池40的充電的狀態(tài)(SOC)。將SOC定義為通過將電池40中留存的電量除以當完全充滿時存儲在電池中的電量而得到的值。

在怠速停止控制下，當由車輪速度傳感器82檢測到的車輪速度減小至低于預定速度(例如，10km/h)時，ECU 50判定滿足發(fā)動機停止條件，并且將燃料切斷命令輸出到燃料供給系統(tǒng)。然后，當由加速踏板位置傳感器86檢測到加速踏板的踏下時，ECU 50判定滿足發(fā)動機重啟條件，并且將發(fā)動機重啟命令輸出到啟動器30。

接著，將參考圖2描述ECU 50的構造。圖2功能性地示出根據第一實施例的ECU的構造的一部分。圖2示出用于實施電池40的SOC的控制的ECU 50的一些功能。

在圖2中，ECU 50包括駕駛模式計算單元110、停止時間率計算單元120、停止時間導出單元124、附件電流量計算單元130、SOC閾值設定單元140、和交流發(fā)電機發(fā)電命令電壓計算單元150。上述各個單元110-150是當包括在ECU 50中的CPU執(zhí)行存儲在ROM中的計算機程序時實現的功能。

基于從發(fā)動機控制電腦發(fā)送的諸如加速踏板行程這樣的發(fā)動機信息和表示燃料注入的停止的燃料切斷信息、表示自動變速器15的檔位范圍的變速器(T/M)信息、由車輛速度傳感器81檢測的車輛速度以及由車輪速度傳感器82檢測的車輪速度，駕駛模式計算單元110計算駕駛模式。

這里，“駕駛模式”表示車輛100的行駛狀態(tài)，并且可以從例如恒定速度行駛模式、加速行駛模式和減速行駛模式之中選擇。駕駛模式計算單元110判定車輛100的當前行駛狀態(tài)對應以上三種類型的行駛模式中的哪一種，并且將如此判定的行駛模式傳遞到交流發(fā)電機發(fā)電命令電壓計算單元150。

基于作為車輛的行駛歷史的元素的由車輛速度傳感器81檢測的車輛速度和由車輪速度傳感器82檢測的車輪速度，停止時間率計算單元120計算預定時期段內的停止時間的比率。在該實施例中，停止時間率計算單元120包含具有不同長度的預定時間段的兩個單元，即，近過去停止時間率計算單元121和遠過去停止時間率計算單元122。

例如，近過去停止時間率計算單元121計算像過去的X分鐘這樣的比較短時間段內的車輛100的停止時間的比率(當合適時稱為“近過去停止時間率”)。遠過去停止時間率計算單元122計算像過去的Y分鐘(Y>X)這樣的比較長時間段內的車輛100的停止時間的比率(當合適時稱為“遠過去停止時間率”)。在該實施例中，在假設X＝10并且Y＝15的情況下提供了下面的說明。

將參考圖3A和圖3B提供關于停止時間率的計算方法的附加說明。圖3A和圖3B是表示根據第一實施例的近過去停止時間率的計算的概念的概念圖。

在發(fā)動機10響應于駕駛員對點火開關90的操作而啟動之后，利用車輛100的車輛速度超過預定速度(例如，15km/h)的時間點作為起點，近過去停止時間率計算單元121啟動用于獲取停止時間的停止時間獲取例程。

更具體地，近過去停止時間率計算單元121具有存儲堆棧ST1，如圖3A和圖3B所示。存儲堆棧ST1由十個堆棧單元M(1)-M(10)構成。每當60秒過去時，近過去停止時間率計算單元121獲取60秒中的停止時間，并且將獲取的結果順次存儲在堆棧單元M(1)-M(10)中。順次存儲停止時間的堆棧單元從M(1)朝著M(10)移動。

通過基于由車輪速度傳感器82檢測的車輪速度判定車輛是否停止、并且測量在60秒的時間段內的車輛停止的時間長度，獲取停止時間。即，在60秒的周期中，近過去停止時間率計算單元121順次獲取60秒的時間段內的停止時間，并且以從堆棧單元M(1)到M(10)的順序將獲取的停止時間順次存儲在堆棧單元M(1)-M(10)中的一個堆棧單元中。

更具體地，如圖3A所示，當60秒過去時，近過去停止時間率計算單元121將20秒作為停止時間存儲在堆棧單元M(1)中，當120秒過去時，將0秒作為停止時間存儲在堆棧單元M(2)中，并且當180秒過去時，將60秒作為停止時間存儲在堆棧單元M(3)中。

當停止時間向后存儲至最后的堆棧單元M(10)時，即，當總共10分鐘(600秒)過去時，如圖3B所示，在接下來的周期中得到的停止時間pt將存儲在第一堆棧單元M(1)中。此時，保持目前為止存儲在堆棧單元M(2)-M(10)中的值。然后，在停止時間pt的下一周期中得到的停止時間(未示出)將存儲在第二堆棧單元M(2)中。以這種方式，當停止時間存儲在所有的堆棧單元M(1)–M(10)中時，近過去停止時間率計算單元121返回存儲堆棧ST1的第一堆棧單元M(1)，并且順次更新停止時間。

除了以上停止時間獲取例程之外，近過去停止時間率計算單元121還執(zhí)行停止時間率計算例程。在停止時間率計算例程中，近過去停止時間率計算單元121獲取存儲在存儲堆棧ST1的各個堆棧單元M(1)-M(10)中的停止時間的總和值，并且通過將獲取的總和值除以填滿所有的堆棧單元M(1)-M(10)所需的時間長度(600秒)而得到近過去停止時間率R1。每當堆棧單元M更新時，即，每60秒重新計算近過去停止時間率R1。

以與上述近過去停止時間率計算單元121相同的方式，遠過去停止時間率計算單元122也執(zhí)行停止時間獲取例程和停止時間率計算例程，從而計算遠過去停止時間率R2。然而，需要注意的是：遠過去停止時間率計算單元122每90秒順次更新存儲堆棧ST2的各個堆棧單元N(1)-N(10)(未示出)。即，遠過去停止時間率計算單元122將90秒的時間段內的車輛100的停止時間存儲在各個堆棧單元N(1)-N(10)中。

遠過去停止時間率計算單元122獲取存儲堆棧ST2的各個堆棧單元N(1)-N(10)中的停止時間的總和值，并且通過將獲取的總和值除以填滿所有的堆棧單元N(1)-N(10)所需的時間長度(900秒)而獲取遠過去停止時間率R2。每當堆棧單元M更新時，即，每90秒重新計算遠過去停止時間率R2。

當駕駛員將點火開關90操作到斷開位置時，連續(xù)地執(zhí)行上述停止時間率的計算，直到發(fā)動機10停止。

返回參考圖2，基于由停止時間率計算單元120導出的近過去停止時間率R1和遠過去停止時間率R2，停止時間導出單元124導出在當車輛下次停止時估計的停止時間(當合適時，稱為“估計停止時間”)。

更具體地，通過參考預先準備的映射(參見圖4)，停止時間導出單元124獲取分別與近過去停止時間率R1和遠過去停止時間率R2相對應的近過去停止時間系數Tr1和遠過去停止時間系數Tr2。然后，停止時間導出單元124采用近過去停止時間系數Tr1和遠過去停止時間系數Tr2中的較大值作為估計停止時間。

基于由交流發(fā)電機電流傳感器89檢測的交流發(fā)電機電流和由電池電流傳感器88檢測的電池40的電池電流，附件電流量計算單元130計算由附件類70消耗的附件電流量。

SOC閾值設定單元140基于估計停止時間和附件電流量來設定與電池40的SOC控制相關的SOC閾值DP和SOC目標值TS(參見圖5)。

“SOC閾值DP”是這樣的值：基于該SOC閾值DP判定交流發(fā)電機35的發(fā)電操作狀態(tài)是否進入用于恢復電池40的SOC的快速充電操作狀態(tài)。更具體地，當電池40的SOC低于SOC閾值DP時，預設當車輛下次停止時，用于怠速停止的電量不足。從而，在這種情況下，交流發(fā)電機35的發(fā)電操作狀態(tài)進入快速充電操作狀態(tài)，并且進行快速充電電池控制。

在快速充電操作狀態(tài)中，當電池40的SOC處于應該對電池40快速充電的水平，并且車輛100的駕駛模式處于恒定速度行駛模式或加速行駛模式時，從交流發(fā)電機發(fā)電命令電壓計算單元150產生表示用于快速充電的電壓值的發(fā)電命令電壓，使得控制交流發(fā)電機35產生用于快速充電的恒定電壓電力。

當SOC目標值TS改變時，SOC閾值DP也根據SOC目標值TS的改變而改變，使得SOC閾值DP與SOC目標值TS之間的差保持在預定值。

基于由SOC閾值設定單元140設定的SOC閾值DP和SOC目標值TS、由駕駛模式計算單元110計算的駕駛模式和由電池電流傳感器88檢測的電池電流，交流發(fā)電機發(fā)電命令電壓計算單元150計算代表要發(fā)電的量的電壓值(發(fā)電命令值)，作為給予交流發(fā)電機35的命令。

更具體地，在車輛100以恒定速度行駛模式行駛時，為了使電池40的SOC接近SOC目標值TS或將SOC保持在SOC目標值TS，在用于控制由交流發(fā)電機35發(fā)電的電壓的反饋控制下，基于例如由電池電流傳感器88檢測的電池電流的積算值(integrated value)(即，電池40的充電/放電電流積算值)和對應于SOC目標值TS的充電/放電電流積算值的目標值，交流發(fā)電機發(fā)電命令電壓計算單元150計算發(fā)電命令電壓。即，反饋控制發(fā)電命令電壓，使得充電/放電電流積算值變得等于充電/放電電流積算值的目標值。結果，使電池40的SOC接近或保持在SOC目標值TS。上述反饋控制僅僅是一個實例，并且本發(fā)明不限于該實例。

在圖5中，“怠速停止抑制閾值SS”是這樣的值：基于該怠速停止抑制閾值SS判定是否停止怠速停止控制、并且發(fā)動機是否重啟。

接著，將描述電池40的SOC控制。特別地，將描述當空調74操作時進行的SOC控制。“空調74在運行中”的表述是指設置在車輛中的“A/C開關”(未示出)處于接通狀態(tài)(即，不限于當空調74的壓縮機在運行中時的時間)。

如上所述，發(fā)動機10的一些動力經由驅動機構34傳遞到空調74的壓縮機。即，需要操作發(fā)動機10從而啟動壓縮機。

然而，由于能夠通過存儲在蓄冷蒸發(fā)器中的冷氣抑制車內溫度的升高，所以即使當A/C開關接通時，也能夠臨時停止壓縮機(即，能夠停止發(fā)動機10)。即，即使當A/C開關接通時，也能夠進行怠速停止控制。

就此而言，當A/C開關接通時，壓縮機能夠停止多長時間，即，發(fā)動機能夠停止多長時間取決于例如外部氣溫，或外部氣溫與空調74的設定溫度之間的差。更具體地，在人感覺舒適的溫度(例如，大約20℃)，發(fā)動機10能夠停止最大時間(即，壓縮機能夠停止最大時間)，如圖6所示。隨著外部氣溫變得低于人感覺舒適的溫度，發(fā)動機10能夠停止的時間長度縮短。相似地，隨著外部氣溫變得高于人感覺舒適的溫度，發(fā)動機10能夠停止的時間長度縮短。并且，如圖7所示，隨著外部氣溫與設定溫度之間的差變大，發(fā)動機10能夠停止的時間長度縮短。

當外部氣溫低于人感覺舒適的溫度時，外部空氣通過蓄冷蒸發(fā)器冷卻，使得外部空氣中的水分減少。然后，將已經通過蓄冷蒸發(fā)器的外部空氣直接或經由加熱器芯導入到車輛100的內部。

在圖6中，當外部氣溫等于或高于T4時，發(fā)動機10能夠停止的時間縮短，或者發(fā)動機10不能停止，從而優(yōu)先通過冷卻車輛100的內部而提供舒適。例如，當外部氣溫處于T2與T3之間時，發(fā)動機10能夠停止的時間縮短，從而防止窗戶由于水分而起霧。例如，當外部氣溫處于T1與T2之間時，發(fā)動機10能夠停止的時間進一步縮短，從而防止由于水分而結露。當外部氣溫等于或低于T1時，發(fā)動機10能夠停止的時間進一步縮短，從而優(yōu)先通過加熱車輛100的內部而提供舒適。

在圖7中，當溫差處于ΔT1與ΔT2之間時，發(fā)動機10能夠停止的時間縮短，從而防止由于水分而使窗戶起霧或有味，即，優(yōu)先除濕。當溫差等于或大于ΔT2時，發(fā)動機10能夠停止的時間進一步縮短、或發(fā)動機10不能停止，從而優(yōu)先使車輛100的內部舒適。

可以根據本發(fā)明應用到的車輛的規(guī)格(特別地，蓄冷蒸發(fā)器的性能)，適當地設定圖6中的外部氣溫T1-T4、圖7中的ΔT1和ΔT2和發(fā)動機10停止的時間長度。

同時，在怠速停止控制下，經?；谏鲜龉烙嬐Ｖ箷r間來估計在發(fā)動機10的停止期間消耗的電量。然而，當A/C開關接通時，發(fā)動機10能夠停止的時間長度受到限制，如上所述。由于發(fā)動機10有時比估計停止時間早啟動，所以，例如，如果做出確?；诠烙嬐Ｖ箷r間而估計的電量的嘗試從而進行怠速停止控制，則電池40的SOC可能變得過大，并且燃料經濟性可能惡化。

在該實施例中，對于怠速停止控制，將由于空調74的操作而引起的條件稱為“A/C必要條件”。并且，對于怠速停止控制，將僅集中于電池40的電力的平衡(供給和消耗)的條件稱為“電源必要條件”。

A/C必要條件包括(i)根據圖6所示的映射和外部氣溫來判定的發(fā)動機可停止時間，或根據圖7所示的映射和外部氣溫與空調74的設定溫度之間的溫差來判定的發(fā)動機可停止時間，以及(ii)基于發(fā)動機可停止時間估計的在發(fā)動機10的停止期間消耗的電量。這里，可以使用圖6所示的映射或圖7所示的映射來獲取發(fā)動機可停止時間?？梢圆捎酶鞣N已知方法作為檢測外部氣溫的方法和檢測外部氣溫與空調74的設定溫度之間的溫差的方法，并且因此，將不詳細描述這些方法。

無論空調74是否操作，總是建立電源必要條件，但是僅當空調74操作時(即，當A/C開關接通時)，建立A/C必要條件。

在該實施例中，將與電源必要條件相關的電量和與A/C必要條件相關的電量進行比較，并且根據比較結果判定在電池40的SOC控制中使用的SOC目標值TS(參見圖5)。

與A/C必要條件相關的電量表示為根據外部氣溫或溫差而判定的發(fā)動機可停止時間與當前附件負載(即，當前運行中的附件類的總負載)的乘積。將與A/C必要條件相關的電量稱為“電量Q1”或“A/C必要條件(Q1)”。

將與電源必要條件相關的電量表示為估計停止時間與當前附件負載的乘積。將當A/C開關接通時與電源必要條件相關的電量稱為“電量Q2”或“電源必要條件(Q2)”。將當A/C開關斷開時與電源必要條件相關的電量稱為“電量Q3”或“電源必要條件(Q3)”。

當獲取以上電量Q1、Q2和Q3時，例如，可以將由附件電流量計算單元130計算的附件電流量用作“當前附件負載”。

接著，將參考圖8A、圖8B和圖8C詳細描述SOC目標值TS的判定方法。在圖8A、圖8B和圖8C中，“0”對應于圖5中的“怠速停止抑制閾值SS”。圖8A表示“電量Q1<電量Q3<電量Q2”的情況。圖8B表示“電量Q3<電量Q1<電量Q2”的情況。圖8C表示“電量Q3<電量Q2<電量Q1”的情況。

在圖8A所示的情況下，由于根據圖6或圖7所示的映射判定的發(fā)動機可停止時間比估計停止時間短，所以在怠速停止控制下發(fā)動機10能夠停止的時間長度是根據圖6或圖7所示的映射判定的發(fā)動機可停止時間。因此，只要簡單地確保電量Q1，則在怠速停止控制下的發(fā)動機10的停止期間，就防止了電池40的SOC落到怠速停止抑制閾值SS之下(即，圖8A中的“0”)。

然而，例如在車輛的停止期間，如果駕駛員將A/C開關從接通切換到斷開，則變得不需要啟動壓縮機，并且因此，延長了發(fā)動機10能夠停止的時間。在這種情況下，如果僅確保電量Q1，則在怠速停止控制下的發(fā)動機10的停止期間，電池40的SOC可能落到怠速停止抑制閾值SS之下。

從而，在圖8A所示的情況下，判定SOC目標值TS為確保電量Q3，作為估計停止時間與當A/C開關斷開時的負載(即，通過將空調74的負載從當前附件負載減去而得到的值)的乘積。在這種情況下，SOC目標值TS等于“怠速停止抑制閾值SS+對應于電量Q3的SOC值”。利用該布置，在防止電池40的SOC過大的同時，即使當A/C開關斷開時，也能夠適當地進行怠速停止控制。

在圖8B所示的情況下，由于根據圖6或圖7所示的映射判定的發(fā)動機可停止時間比估計停止時間短，所以在怠速停止控制下發(fā)動機10能夠停止的時間等于根據圖6或圖7所示的映射判定的發(fā)動機可停止時間。

在圖8B所示的情況下，電量Q1大于電量Q3；因此，即使在車輛的停止期間將A/C開關斷開，假設僅確保電量Q1，則在怠速停止控制下的發(fā)動機10的停止期間，也防止電池40的SOC落到怠速停止抑制閾值SS之下。因此，在圖8B所示的情況下，判定SOC目標值TS為確保電量Q1。在這種情況下，SOC目標值TS等于“怠速停止抑制閾值SS+對應于電量Q1的SOC值”。

在圖8C所示的情況下，由于估計停止時間比根據圖6或圖7所示的映射判定的發(fā)動機可停止時間短，所以在怠速停止控制下發(fā)動機10能夠停止的時間等于估計停止時間。

在圖8C所示的情況下，只要確保電量Q2，則在怠速停止控制下的發(fā)動機10的停止期間，能夠防止電池40的SOC落到怠速停止抑制閾值SS之下。因此，在圖8C所示的情況下，判定SOC目標值TS為確保電量Q2。在這種情況下，SOC目標值TS等于“怠速停止抑制閾值SS+對應于電量Q2的SOC值”。

接著，將參考圖9的流程圖描述由ECU 50執(zhí)行的電池40的控制例程。

在圖9中，當A/C開關接通時，ECU 50判定電源必要條件(Q2)是否小于A/C必要條件(Q1)(步驟S101)。如果判定電源必要條件(Q2)小于A/C必要條件(Q1)(步驟S101：是)(即，圖8C所示的情況下)，則ECU 50將在怠速停止控制下的發(fā)動機10能夠停止的時間設定為估計停止時間，并且根據電源必要條件(Q2)判定SOC目標值TS(步驟S102)。

如果在步驟S101中判定電源必要條件(Q2)大于A/C必要條件(Q1)(步驟S101：否)，則ECU 50判定電源必要條件(Q3)是否小于A/C必要條件(Q1)(步驟S103)。

如果判定電源必要條件(Q3)小于A/C必要條件(Q1)(步驟S103：是)(即，在圖8B所示的情況下)，則ECU 50將怠速停止控制下的發(fā)動機10能夠停止的時間設定為根據圖6或圖7所示的映射判定的發(fā)動機可停止時間，并且根據A/C必要條件(Q1)判定SOC目標值TS(步驟S104)。

如果在步驟S103中判定電源必要條件(Q3)大于A/C必要條件(Q1)(步驟S103：否)(即，在圖8A所示的情況下)，則ECU 50將怠速停止控制下的發(fā)動機10能夠停止的時間設定為根據圖6或圖7所示的映射判定的發(fā)動機可停止時間，并且根據電源必要條件(Q3)判定SOC目標值TS(步驟S105)。

基于根據上述控制例程判定的SOC目標值TS等，根據電池40的SOC，ECU 50進行諸如已知的快速充電或常規(guī)充電這樣的電池控制。在常規(guī)充電期間，特別地，ECU 50基于SOC目標值TS通過反饋發(fā)電控制進行電池控制。

根據第一實施例的“附件類70”是根據本發(fā)明的“多個附件”的一個實施例。根據第一實施例的“ECU 50”是根據本發(fā)明的“第一計算裝置”、“第二計算裝置”、“設定裝置”和“車輛控制系統(tǒng)”的一個實例。根據第一實施例的“怠速停止抑制閾值SS”、“SOC目標值TS”、“發(fā)動機可停止時間”、“估計停止時間”、“電量Q1”和“電量Q2”分別是根據本發(fā)明的“SOC閾值”、“SOC目標值”、“第一停止時間”、“第二停止時間”、“第一電量”和“第二電量”的實例。

根據第一實施例的“怠速停止抑制閾值SS+對應于電量Q1的SOC值”和“怠速停止抑制閾值SS+對應于電量Q2的SOC值”分別是根據本發(fā)明的“第一SOC值”和“第二SOC值”的實例。根據第一實施例的“怠速停止抑制閾值SS+對應于電量Q1的SOC值”和“怠速停止抑制閾值SS+對應于電量Q3的SOC值”對應于根據本發(fā)明的“第三SOC值”的實例。

將參考圖10A至圖12描述根據本發(fā)明的第二實施例的車輛控制系統(tǒng)。除了在怠速停止時要確保的電量的計算方法的一部分不同之外，第二實施例與上述的第一實施例相同。因此，將省略與第一實施例的描述重復的第二實施例的描述，并且利用相同的參考標號表示附圖中的相同部件或元件，同時將參考圖10A至圖12僅描述基本的不同點。

在車輛100行駛時，即，在發(fā)動機10操作時，交流發(fā)電機35使用發(fā)動機10的動力發(fā)電，從而對電池40充電，并且壓縮機利用發(fā)動機10的動力操作，使得冷氣存儲在空調74的蓄冷蒸發(fā)器中。

當車輛100正在城市區(qū)域行駛時，例如，車輛100可能比較頻繁地停止。即，車輛100的行駛時間變得比較短，并且電池40的SOC可能不能充分地恢復。相似地，蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷狀況可能不充分。

當電池40的SOC不充分恢復時，根據電池40的當前SOC判定怠速停止控制下的發(fā)動機10能夠停止的最大時間。相似地，當蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷狀況不充分時，不根據外部氣溫(參見圖6)或溫差(參見圖7)判定壓縮機能夠停止的時間(即，發(fā)動機10能夠停止的時間)，而是根據蓄冷蒸發(fā)器的當前蓄冷狀況判定。

同時，電池40的充電量(即，SOC恢復性能)很大程度上取決于車輛100的行駛狀況，而蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷狀況幾乎不取決于車輛100的行駛狀況。因此，電池40的SOC恢復性能與蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷恢復性能經常根據車輛100的行駛狀況而互相不同。

更具體地，當蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷恢復性能(參見圖10A的“A/C必要條件”)超過電池40的SOC恢復性能(參見圖10A中的“電源必要條件”)時，如圖10A所示，例如，與蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷狀況對應的壓縮機能夠停止的時間(即，發(fā)動機10能夠停止的時間)比與電池40的當前SOC對應的發(fā)動機10能夠停止的時間長。

然而，對于與蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷狀況對應的壓縮機能夠停止的時間，存在與蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷性能對應的上限(參見圖10A中的“A/C必要條件下的怠速停止最大時間”)。因此，如果行駛時間比較長，則與電池40的當前SOC對應的發(fā)動機10能夠停止的時間超過與蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷狀況對應的壓縮機能夠停止的時間(參見圖10A的曲線圖的“行駛時間T”及以后)。

“A/C必要條件下的怠速停止最大時間”通常取決于當前外部氣溫或當前外部氣溫與設定溫度之間的溫差(更具體地，根據當前外部氣溫和圖6所示的映射、或當前溫差和圖7所示的映射判定，例如)。

另一方面，當電池40的SOC恢復性能超過蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷恢復性能時，如圖10B所示，則與電池40的當前SOC對應的發(fā)動機10能夠停止的時間總是比與蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷狀況對應的壓縮機能夠停止的時間長。

當蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷恢復性能超過電池40的SOC恢復性能、并且行駛時間短于圖10A中的行駛時間T時，可能產生下面的技術問題。

如圖11A(“第一次怠速停止之前”的A/C必要條件和電源必要條件)所示，在執(zhí)行第一次怠速停止控制之前，假設根據A/C必要條件(Q1)(對應于上述圖9的步驟S104)判定SOC目標值TS。然后，假設電池40的SOC是這樣的值：其比怠速停止抑制閾值SS(參見圖5)大對應于電量Q1的SOC值(參見圖11A中的“Q1”)(參見圖11A中的“電源必要條件a”)。

如圖11B所示，在執(zhí)行第一次怠速停止控制之后、并且在執(zhí)行第二次怠速停止控制之前，蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷恢復性能超過電池40的SOC恢復性能。因此，壓縮機能夠停止的時間與當前附件負載的乘積(參見圖11B中的“A/C必要條件”)變得比與當前SOC對應的發(fā)動機10能夠停止的時間與當前附件負載的乘積(參見圖11B中的“電源必要條件a”)大。

從而，壓縮機能夠停止的時間變得比與當前SOC對應的發(fā)動機10能夠停止的時間長。即，壓縮機能夠停止的時間縮短了如下時間長度：該時間長度同蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷恢復性能與電池40的恢復性能之間的差相對應。此外，在圖11C中的電源必要條件a的情況下，電池40的SOC變得比怠速停止抑制閾值SS小，并且抑制怠速停止控制。

從而，當壓縮機能夠停止的時間比與當前SOC對應的發(fā)動機10能夠停止的時間長時，雖然壓縮機能夠停止，但是發(fā)動機10重啟、或者抑制發(fā)動機10停止，并且抑制或降低燃料消耗的效果可能降低。

從而，在該實施例中，當蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷恢復性能超過電池40的SOC恢復性能、并且行駛時間短于圖10A中的行駛時間T時，將SOC目標值TS設定為這樣的值(參見圖11A中的“Q4”)：其比怠速停止抑制閾值SS大了與電量Q4對應的SOC值(參見圖11A中的“電源必要條件b”)。

利用該布置，與圖11A中的電量Q4與電量Q1之間的差相對應的余量(margin)出現。因此，即使當蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷恢復性能超過電池40的SOC恢復性能時，發(fā)動機10也能夠停止與蓄冷蒸發(fā)器的蓄冷狀態(tài)對應的壓縮機能夠停止的時間長度，或者不太可能或不可能抑制怠速停止控制。

例如，當車輛在給定時間段內停止兩次以上時，可以通過獲取能夠利用其適當地進行怠速停止控制的電量，經驗地或通過仿真設定電量Q4。車輛100可以安裝有學習電量Q4的學習功能，并且可以根據學習結果來設定電量Q4。

接著，將參考圖12的流程圖描述由ECU 50執(zhí)行的電池40的控制例程。

當在圖9的步驟S103中判定電源必要條件(Q3)小于A/C必要條件(Q1)(步驟S103：是)時，ECU 50判定期望行駛時間是否比預定時間T(對應于圖10A中的“T”)長(步驟S201)。

這里，基于剛好在執(zhí)行該例程之前的停止時間和由停止時間率計算單元120(參見圖2)計算的停止時間率(具體地，近過去停止時間率R1和遠過去停止時間率R2中的較大值)，來計算“期望行駛時間”。更具體地，期望行駛時間如下表示。

期望行駛時間＝停止時間×(100-停止時間率)/(停止時間率)

如果判定期望行駛時間比預定時間T長(步驟S201：是)，則ECU 50將怠速停止控制下的發(fā)動機10能夠停止的時間設定為根據圖6或圖7所示的映射判定的發(fā)動機可停止時間，并且根據A/C必要條件(Q1)判定SOC目標值TS(步驟S202)。

另一方面，如果判定期望行駛時間等于或短于預定時間T(步驟S201：否)，則ECU 50將怠速停止控制下的發(fā)動機10能夠停止的時間設定為根據圖6或圖7所示的映射判定的發(fā)動機可停止時間，并且根據電源必要條件(Q4)判定SOC目標值TS(步驟S203)。

根據第二實施例的“預定時間T”是根據本發(fā)明的“時間閾值”的一個實例。根據第二實施例的“比怠速停止抑制閾值SS大與電量Q4對應的SOC值的值”是根據本發(fā)明的“第四SOC值”的一個實例。