(57)【要約】【課題】アイドルストップの許可または禁止の判定精度を向上させ、アイドルストップの頻度低下を防止すること。【解決手段】内燃機関のバッテリ状態判別装置は、内燃機関の始動に使用するスタータに電力を供給するバッテリの電圧を、内燃機関の始動時に検出する電圧検出部と、スタータの始動時に電圧検出部によって検出されたバッテリの電圧のうち、スタータの駆動期間の前半部の平均電圧値と、後半部の平均電圧値とを算出する算出部と、算出部によって算出された前半部の平均電圧値と第１の閾値との大小を判定し、判定結果に基づいて、車両が備えるアイドルストップ機能の動作を許可するか禁止するかを判定する判定部と、算出部によって算出された後半部の平均電圧値と第２の閾値との大小を判定し、判定結果に基づいて、バッテリの充電量を制御する充電制御部とを備える。【選択図】図１
2014029141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の始動に使用するスタータに電力を供給するバッテリの電圧を、前記内燃機関の始動時に検出する電圧検出部と、
前記スタータの始動時に前記電圧検出部によって検出された前記バッテリの電圧のうち、前記スタータの駆動期間の前半部の平均電圧値と、後半部の平均電圧値とを算出する算出部と、
前記算出部によって算出された前記前半部の平均電圧値と第１の閾値との大小を判定し、判定結果に基づいて、車両が備えるアイドルストップ機能の動作を許可するか禁止するかを判定する判定部と、
前記算出部によって算出された前記後半部の平均電圧値と第２の閾値との大小を判定し、判定結果に基づいて、前記バッテリの充電量を制御する充電制御部とを備えることを特徴とする内燃機関のバッテリ状態判別装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関のバッテリ状態判別装置において、
前記判定部によって前記アイドルストップ機能の動作を許可すると判定された場合には、アイドルストップ条件が成立すると前記内燃機関の停止を指示し、前記判定部によって前記アイドルストップ機能の動作を禁止すると判定された場合には、前記アイドルストップ条件が成立しても前記内燃機関の停止を指示しない停止指示部をさらに備えることを特徴とする内燃機関のバッテリ状態判別装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関のバッテリ状態判別装置において、
前記バッテリの充放電電流を検出する電流検出部をさらに備え、
前記充電制御部は、前記後半部の平均電圧値が前記第２の閾値以上の場合には、前記電流検出部によって検出された前記充放電電流に応じて前記バッテリの充放量を制御し、前記後半部の平均電圧値が前記第２の閾値よりも小さい場合には、前記充放電電流に関わらず、前記バッテリを充電させることを特徴とする内燃機関のバッテリ状態判別装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関のバッテリ状態判別装置において、
前記充電制御部は、前記後半部の平均電圧値が前記第２の閾値よりも小さい場合には、前記充放電電流に関わらず、前記内燃機関に付帯して設けられた発電機を発電動作させることを特徴とする内燃機関のバッテリ状態判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のバッテリ状態判別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンのアイドルストップ機能を備え、バッテリ電圧の値と予め電気負荷の大きさに応じて設定された判定値とを比較して、バッテリ電圧の値が判定値より低い場合には、エンジンのアイドルストップ機能の動作を禁止する車両が知られている（たとえば特許文献１）。以上の技術は、鉛電池の出力低下を未然に防止し、エンジン再起動を確実に担保するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５２０６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電気負荷の内部抵抗は温度依存性があるので、寒冷地から熱帯地までの温度範囲を加味して判定値が設定されている。換言すると、標準的な温度環境（たとえば、２５度）で決定される判定値に上下に余裕代を見込んでいる。そのため、アイドルストップ頻度が低下するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の内燃機関のバッテリ状態判別装置は、内燃機関の始動に使用するスタータに電力を供給するバッテリの電圧を、内燃機関の始動時に検出する電圧検出部と、スタータの始動時に電圧検出部によって検出されたバッテリの電圧のうち、スタータの駆動期間の前半部の平均電圧値と、後半部の平均電圧値とを算出する算出部と、算出部によって算出された前半部の平均電圧値と第１の閾値との大小を判定し、判定結果に基づいて、車両が備えるアイドルストップ機能の動作を許可するか禁止するかを判定する判定部と、算出部によって算出された後半部の平均電圧値と第２の閾値との大小を判定し、判定結果に基づいて、バッテリの充電量を制御する充電制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、スタータ駆動時の前半部のバッテリの平均電圧値と後半部のバッテリの平均電圧とに基づいて、車両が備える所定機能の動作を許可するか否かを判定するとともに、バッテリの充電量を制御する。その結果、アイドルストップなどの所定機能の許可または禁止の判定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態によるバッテリ状態判別装置の構成を示すブロック図
【図２】エンジン始動時におけるバッテリ電圧の挙動を模式的に示す図
【図３】エンジン始動時におけるバッテリ電圧の挙動をバッテリの状態別に模式的に示す図
【図４】状態判別処理の結果と、アイドルストップ許可判定処理およびバッテリ充電制御との対応関係を説明する図
【図５】実施の形態によるバッテリ状態判別装置の動作を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照しながら、本発明の一実施の形態による内燃機関のバッテリ状態判別装置について説明する。本実施の形態のバッテリ状態判別装置は、たとえば燃費性能や排気性能の向上を目的として、信号待ち等の際に一時的にエンジンを自動停止させ、その後ドライバのアクセル操作に従って自動再始動させるアイドルストップ機能を有する車両に搭載される。そして、クランキングによるエンジン起動時に、バッテリの劣化と充電の状態を検出しておき、これらの二つのバッテリ情報に基づいて、アイドルストップ機能の許否を決定するとともに、バッテリの充電制御方法を決定する。
【０００９】
図１は、本実施の形態によるバッテリ状態判別装置が搭載された車両５０の一部の構成を示す図である。図１に示すように、車両５０は、スタータ１０１と、制御装置１０２と、バッテリ１０３と、バッテリ電流センサ１０４と、バッテリ電圧センサ１０５と、エンジン１０６と、各種センサ／スイッチ（以下、単にセンサとする）１０７と、発電機１０８とを備えている。
【００１０】
スタータ１０１は、スタータモータ１０１ａ、マグネットスイッチ１０１ｂ、ピニオンクラッチ１０１ｃ、ピニオンギア１０１ｄおよびシフトレバー１０１ｅ等を有している。スタータモータ１０１ａおよびマグネットスイッチ１０１ｂは、それぞれスタータモータ通電用スイッチ１０１ｆ、マグネット通電用スイッチ１０１ｇを介して、後述する制御装置１０２からの出力により制御される。
【００１１】
エンジン１０６は、たとえばガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述する制御装置１０２からの信号によって、始動や停止が制御される。エンジン１０６にはリングギア１０６ａが設けられている。後述するように、エンジン１０６が自動始動する際には、エンジン１０６はリングギア１０６ａを介してスタータ１０１と連結される。
【００１２】
発電機１０８は、エンジン１０６に付帯して設けられ、エンジン１０６の駆動に応じて電力を発電するオルタネータ等によって構成される。バッテリ１０３は、たとえば鉛蓄電池であり、エンジン１０６の始動時にスタータ１０１に電力を供給する。バッテリ電流センサ１０４は、バッテリ１０３の充放電電流を検出して、検出した電流値を制御装置１０２へ出力する。バッテリ電圧センサ１０５は、バッテリ１０３の電圧を検出して、検出した電圧値を制御装置１０２へ出力する。
【００１３】
制御装置１０２は、ＣＰＵやその他の周辺回路によって構成され、各構成要素を制御したり、各種のデータ処理を実行したりする演算回路である。また、制御装置１０２は、後述するように、バッテリ状態判別装置として機能する。制御装置１０２には、クランク角センサ、ピニオン回転センサ、ブレーキスイッチ、車速センサ等によって構成されるセンサ１０７からの検出信号が入力される。制御装置１０２は、入力した各種センサ１０７からの検出信号に基づいて、通常の燃料噴射、点火、空気量制御を行う。さらに、制御装置１０２は、ブレーキペダルの操作状態や車速等の情報に基づいて、アイドルストップ条件が成立するか否かを判定する。アイドルストップ条件が成立する場合には、制御装置１０２は、エンジン１０６への燃料供給を停止することにより、エンジン１０６を自動で停止させる。
【００１４】
アイドルストップの後、自動再始動要求が入力されると、制御装置１０２からのピニオン押し出し指令にしたがって、マグネット通電用スイッチ１０１ｇがＯＮしてマグネットスイッチ１０１ｂが通電される。そして、シフトレバー１０１ｅが押し出されてピニオンギア１０１ｄがリングギア１０６ａに連結される。連結後、制御装置１０３からスタータモータ通電用スイッチ１０１ｆを介して出力されるピニオン回転指令に従ってスタータモータ１０１ａが回転されると、スタータモータ１０１ａと連結されているピニオンクラッチ１０１ｃを介して、ピニオンギア１０１ｄも回転する。その結果、ピニオンギア１０１ｄの回転とともにリングギア１０６ａも回転するので、エンジン１０６が自動始動する。
【００１５】
制御装置１０２は、電圧検出部１０２ａ、電流検出部１０２ｂ、算出部１０２ｃ、判定部１０２ｄ、充電制御部１０２ｅおよび停止指示部１０２ｆを機能的に備える。電圧検出部１０２ａは、バッテリ電圧センサ１０５によって検出されたバッテリ１０３の電圧値を入力する。電流検出部１０２ｂは、バッテリ電流センサ１０４によって検出されたバッテリ１０３の充放電電流の電流値を入力する。算出部１０２ｃは、電圧検出部１０２ａがバッテリ電圧センサ１０５から入力したバッテリ１０３の電圧値に基づいて、スタータ１０１の駆動期間を分割した複数の時間区分ごとに平均電圧値を算出する。判定部１０２ｄは、算出部１０２ｃによって算出された複数の時間区分ごとの平均電圧値のうち、駆動期間の前半部の平均電圧値と第１閾値との大小を比較する。判定部１０２ｄは、上記の前半部の平均電圧に関する比較結果に応じて、エンジン１０６に対するアイドルストップの許可または禁止を判定する。
【００１６】
充電制御部１０２ｅは、駆動期間の後半部の平均電圧値と第２閾値とを比較する。充電制御部１０２ｅは、判定部１０２ｄによる比較結果に応じて、バッテリ１０３の充電量を制御する。停止指示部１０２ｆは、判定部１０２ｄによってエンジン１０６に対するアイドルストップの許可が判定された場合には、上述したアイドルストップ条件が満たされる場合に、エンジン１０６を停止させるように指示信号を出力する。
【００１７】
以下、制御装置１０２によるバッテリ状態判別処理と、バッテリ状態判別処理の結果に応じたアイドルストップ許可判定処理およびバッテリ充電制御とについて説明する。制御装置１０２は、エンジン１０６の始動要求に応じてスタータ１０１が駆動されるごとに、バッテリ状態判別処理、アイドルストップ許可判定処理およびバッテリ充電制御を行う。
（１）バッテリ状態判別処理
バッテリ状態判別処理においては、まず、制御装置１０２の算出部１０２ｃは、スタータ１０１の駆動期間中にバッテリ電圧センサ１０５から入力したバッテリ１０３の電圧値の平均電圧値を算出する平均値算出処理を行う。そして、判定部１０２ｄと充電制御部１０２ｅとは、状態判別処理を行う。判定部１０２ｄは、状態判別処理として、算出部１０２ｃにより算出された平均電圧値に基づいて、バッテリ１０３の劣化の程度が少ない状態か、バッテリ１０３が劣化の程度が大きい状態かを判別する。充電制御部１０２ｅは、状態判別処理として、算出部により算出された平均電圧値に基づいて、バッテリ１０３の充電量の大小を判別する。以下、平均値算出処理と状態判別処理とに分けて説明する。
【００１８】
（１−１）平均値算出処理
本実施の形態においては、スタータ駆動信号が出力されている期間は、たとえばディレイ時間区分と、第１時間区分と、第２時間区分とに分割されるものとし、各時間区分は予め制御装置１０２内に設けられたＲＯＭ（不図示）等に記憶されているものとする。なお、ディレイ時間区分は０としてもよい。算出部１０２ｃは、第１時間区分の間にバッテリ電圧センサ１０５から入力したバッテリ１０３の電圧値の平均電圧値を算出する。さらに、算出部１０２ｃは、第２時間区分の間にバッテリ電圧センサ１０５から入力したバッテリ１０３の電圧値の平均電圧値を算出する。
【００１９】
図２は、スタータ１０１駆動時におけるスタータ駆動信号と、バッテリ１０３の電圧挙動とを模式的に示すタイミングチャートである。図２（ａ）は、時刻ｔ１でスタータ駆動信号がＯＮとなり、時刻ｔ２でスタータ駆動信号がＯＦＦとなったことを示している。図２（ｂ）は、スタータ駆動信号がＯＮされることによって変化するバッテリ１０３の電圧を示している。図２（ｂ）では、ディレイ時間区分が時間Ｔ１（時刻ｔ１〜ｔ３）、第１時間区分が時間Ｔ２（時刻ｔ３〜ｔ４）、第２時間区分が時間Ｔ３（時刻ｔ４〜ｔ５）に設定されている。図２（ｂ）に示すように、第１時間区分は、ディレイ時間区分を除いた時刻ｔ３〜時刻ｔ５のうちの、前半部分の時間に対応する。第２時間区分は、ディレイ時間区分を除いた時刻ｔ３〜ｔ５のうちの、後半部分の時間に対応する。
【００２０】
算出部１０２ｃは、第１時間区分の間に入力したバッテリ１０３の電圧値を積算した積算値ΣＶＢＲＡを算出する。そして、算出部１０２ｃは、積算値ΣＶＢＲＡを用いて、以下の式（１）により平均電圧値ＶＢＣＲＡを算出する。
ＶＢＣＲＡ＝ΣＶＢＲＡ／Ｔ２  …（１）
【００２１】
同様に、算出部１０２ｃは、第２時間区分の間に入力したバッテリ１０３の電圧値を積算した積算値ΣＶＢＲＢを算出する。そして、算出部１０２ｃは、積算値ΣＶＢＲＢを用いて、以下の式（２）により平均電圧値ＶＢＣＲＢを算出する。
ＶＢＣＲＢ＝ΣＶＢＲＢ／Ｔ３  …（２）
【００２２】
上記のようにして算出された平均電圧値ＶＢＣＲＡ、ＶＢＣＲＢは、イグニッションＯＦＦ時に制御装置１０２内の所定の記録領域に格納される。次回の始動要求時に、スタータ駆動信号がＯＮからＯＦＦとなる時刻ｔ２が、第２時間区分が終了する時刻ｔ５よりも早い場合には、算出部１０２ｃは各時間区分での平均値算出処理を行わない。この場合、制御装置１０２は、記憶領域に格納された前回の平均値算出処理で算出された平均値ＶＢＣＲＡ、ＶＢＣＲＢを読み出して、平均値算出処理による算出結果として使用する。
【００２３】
（１−２）状態判別処理
判定部１０２ｄは、算出部１０２ｃにより算出された第１時間区分での平均電圧値ＶＢＣＲＡに基づいて、バッテリ１０３の劣化の程度を判別する。この場合、判定部１０２ｄは、平均電圧値ＶＢＣＲＡと第１閾値ｔｈａとを比較する。平均電圧値ＶＢＣＲＡが第１閾値ｔｈａ以上の場合には、判定部１０２ｄは、バッテリ１０３の劣化の程度が小さい、たとえばバッテリ１０３の状態が比較的新しい状態であると判定する。平均電圧値ＶＢＣＲＡが第１閾値ｔｈａ未満の場合には、判定部１０２ｄは、バッテリ１０３の劣化の程度が大きい、たとえばバッテリ１０３の状態が比較的古い状態であると判定する。なお、第１閾値ｔｈａは、実験等によって最適な値が設定され、制御装置１０２内のＲＯＭ（不図示）等に予め格納されている。
【００２４】
充電制御部１０２ｅは、算出部１０２ｃにより算出された第２時間区分での平均電圧値ＶＢＣＲＢに基づいて、バッテリ１０３の充電量の大小、すなわち充電度合（たとえばＳＯＣ）を判別する。この場合、充電制御部１０２ｅは、平均電圧値ＶＢＣＲＢと第２閾値ｔｈｂとを比較する。平均電圧値ＶＢＣＲＢが第２閾値ｔｈｂ以上の場合には、充電制御部１０２ｅは、バッテリ１０３の充電量が多いと判定する。平均電圧値ＶＢＣＲＢが第２閾値ｔｈｂ未満の場合には、充電制御部１０２ｅは、バッテリ１０３の充電量が少ないと判定する。なお、第２閾値ｔｈｂは、実験等によって最適な値が設定され、制御装置１０２内のＲＯＭ（不図示）等に予め格納されている。
【００２５】
図３に上述した状態判別処理の結果と、スタータ駆動中のバッテリ１０３の電圧の挙動とを模式的に示す。図３（ａ）は、バッテリ１０３の劣化の程度が小さく、かつ、バッテリ１０３の充電量が多い場合を示している。図３（ｂ）は、バッテリ１０３の劣化の程度が小さく、かつ、バッテリ１０３の充電量が少ない場合を示している。図３（ｃ）は、バッテリ１０３の劣化の程度が大きく、かつ、バッテリ１０３の充電量が多い場合を示している。図３（ｄ）は、バッテリ１０３の劣化の程度が小さく、かつ、バッテリ１０３の充電量が小さい場合を示している。
【００２６】
図３に示すように、スタータ駆動信号がＯＮとなった直後では、バッテリ電圧センサ１０５により検出されるバッテリ１０３の電圧値は、バッテリ１０３の劣化の程度に応じて降下する。バッテリ１０３の劣化の程度が小さい場合には降下量は小さく、バッテリ１０３の劣化の程度が大きい場合には降下量は大きくなる。バッテリ１０３の劣化の程度が小さい場合には、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、降下後に検出されるバッテリ１０３の電圧値は約８Ｖとなるが、バッテリ１０３の劣化の程度が大きい場合には、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、降下後に検出されるバッテリ１０３の電圧値は約６Ｖとなっている。検出されるバッテリ１０３の電圧値は、上記のように一端降下した後、充電電圧の値まで上昇する。このため、第１時間区分で算出された平均電圧値ΣＶＢＣＲＡが大きい程バッテリ１０３の劣化の程度が小さく、第２時間区分で算出された平均電圧値ΣＶＢＣＲＢが大きい程バッテリ１０３の充電量が大きくなる。上述した第１閾値ｔｈａおよび第２閾値ｔｈｂは、図３に示す関係に基づいて設定されている。
【００２７】
（２）アイドルストップ許可判定処理
判定部１０２ｄは、上述した状態判別処理の結果に応じて、エンジン１０６に対するアイドルストップの許可または禁止を判定する。判定部１０２ｄは、平均電圧値ＶＢＣＲＡが第１閾値ｔｈａ以上の場合、すなわちバッテリ１０３の劣化の程度が小さい場合には、アイドルストップを許可する。判定部１０２ｄは、平均電圧値ＶＢＣＲＡが第１閾値ｔｈａ未満の場合、すなわちバッテリ１０３の劣化の程度が大きい場合には、アイドルストップを禁止する。
【００２８】
アイドルストップが許可されている場合、停止指示部１０２ｆは、ブレーキペダルの操作状態や車速等の情報に基づいてアイドルストップ条件の成立が判定されると、エンジン停止信号を出力する。その結果、エンジン１０６への燃料供給が停止され、エンジン１０６が自動停止する。アイドルストップが禁止されている場合、停止指示部１０２ｆは、ブレーキペダルの操作状態や車速等の情報に基づいてアイドルストップ条件の成立が判定されてもエンジン停止信号を出力しない。その結果、エンジン１０６への燃料供給が継続され、エンジン１０６を自動停止することなく動作を続ける。
【００２９】
（３）バッテリ充電制御
充電制御部１０２ｅは、上述した状態判別処理の結果に応じて、充電収支に応じた充電制御と、充電優先の制御とのうちの一方によりバッテリ１０３の充電を制御する。充電制御部１０２ｅは、平均電圧値ＶＢＣＲＢが第２閾値ｔｈｂ以上の場合、すなわちバッテリ１０３の充電量が多い場合には、充電収支に従ってバッテリ１０３の充電制御を行う。この場合、充電制御部１０２ｅは、バッテリ電流センサ１０４により検出されたバッテリ１０３の充放電電流に基づいて、Σ（充電量−放電量）の値がエンジン１０６の状態や環境変化に応じて一定の値となるように制御する。
【００３０】
充電制御部１０２ｅは、平均電圧値ＶＢＣＲＢが第２閾値ｔｈｂ未満の場合、すなわちバッテリ１０３の充電量が少ない場合には、バッテリ１０３の充電が優先されるように制御する。この場合、充電制御部１０２ｅは、発電機１０８に発電動作を行わせる。たとえば、エンジン出力軸と発電機１０８をクラッチで接続し、エンジンの駆動力で発電機１０８を駆動する。
【００３１】
図４に、状態判別処理の結果と、アイドルストップ許可判定処理およびバッテリ充電制御との対応関係を示す。なお、図４において、状態１は、バッテリ１０３の劣化の程度が小さく、バッテリ１０３の充電量が多い場合、状態２は、バッテリ１０３の劣化の程度が小さく、バッテリ１０３の充電量が少ない場合を示す。状態３は、バッテリ１０３の劣化の程度が大きく、バッテリ１０３の充電量が多い場合、状態４は、バッテリ１０３の劣化の程度が大きく、バッテリ１０３の充電量が少ない場合を示している。図４に示すように、状態１，２の場合、すなわちバッテリ１０３の劣化の程度が小さい場合には、アイドルストップの機能の動作が許可され、状態３，４の場合、すなわちバッテリ１０３の劣化の程度が大きい場合には、アイドルストップの機能の動作が禁止される。また、状態１，３の場合、すなわちバッテリ１０３の充電量が多い場合には、充電収支によってバッテリ１０３の充電制御が行われ、状態２，４の場合、すなわちバッテリ１０３の充電量が少ない場合には、バッテリ１０３の充電を優先する制御が行われる。
【００３２】
図５のフローチャートを用いて、制御装置１０２による処理を説明する。図５のフローチャートに示す各処理は、制御装置１０２でプログラムを実行して行われる。このプログラムは、メモリ（不図示）に格納されており、エンジン１０６の始動要求が入力されると制御装置１０２により起動され、実行される。
エンジン始動要求は、運転者がイグニッションスイッチをオン操作したとき、およびアイドルストップしているエンジン１０６を再起動する際にエンジン制御装置１０２内で出力されるコマンドである。
【００３３】
エンジン始動要求が出力されると、ステップＳ１では、クランキングによりエンジン始動時にスタータ駆動信号がＯＦＦからＯＮになったか否かを判定する。スタータ駆動信号がＯＮとなった場合には、ステップＳ１が肯定判定されてステップＳ２へ進む。スタータ駆動信号がＯＦＦの場合には、ステップＳ１が否定判定されて処理を終了する。
【００３４】
ステップＳ２では、起動条件が成立したか否かを判定する。起動条件が成立した場合には、ステップＳ２が肯定判定されてステップＳ３へ進み、起動条件が成立しない場合には、ステップＳ２が否定判定されて処理を終了する。なお、制御装置１０２は、エンジン水温が所定値以上、かつ吸気温度が所定値以上、かつバッテリ温度が所定範囲内、かつエンジン油温が所定値以上であり、スタータ駆動信号がＯＮになってから所定時間が経過すると起動条件が成立したと判定する。制御装置１０２は、エンジン水温、吸気温度、バッテリ温度、エンジン油温を各種センサ１０７から入力する。また、スタータ駆動信号がＯＮになってからの所定時間は、上述したディレイ時間区分の時間Ｔ１に相当する。なお、エンジン油温に関しては、各種センサ１０７が油温センサを備えていない場合には、起動条件から除外してもよい。
【００３５】
ステップＳ３では、スタータ駆動信号がＯＮのままであるか否かを判定する。スタータ駆動信号がＯＮのままの場合には、ステップＳ３が肯定判定されてステップＳ４へ進む。スタータ駆動信号がＯＦＦの場合には、ステップＳ３が否定判定されて後述するステップＳ１１へ進む。ステップＳ４では、バッテリ電圧センサ１０５から入力した電圧値に基づいて積算値ΣＶＢＲＡを算出してステップＳ５へ進む。
【００３６】
ステップＳ５では、スタータ駆動信号がＯＮになってからの経過時間が第１時間区分の時間Ｔ２（時刻ｔ３〜ｔ４）の範囲内か否かを判定する。経過時間が時間Ｔ２の範囲内の場合には、ステップＳ５が肯定判定されてステップＳ４へ戻る。経過時間が時間Ｔ２の範囲を超えた場合には、ステップＳ５が否定判定されてステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、算出された積算値ΣＶＢＲＡを用いて、式（１）により平均電圧値ＶＢＣＲＡを算出してステップＳ７へ進む。
【００３７】
ステップＳ７では、ステップＳ３と同様に、スタータ駆動信号がＯＮのままであるか否かを判定する。スタータ駆動信号がＯＮのままの場合には、ステップＳ７が肯定判定されてステップＳ８へ進む。スタータ駆動信号がＯＦＦの場合には、ステップＳ７が否定判定されて後述するステップＳ１１へ進む。ステップＳ８では、バッテリ電圧センサ１０５から入力した電圧値に基づいて積算値ΣＶＢＲＢを算出してステップＳ９へ進む。
【００３８】
ステップＳ９では、スタータ駆動信号がＯＮになってからの経過時間が第２時間区分の時間Ｔ３（時刻ｔ４〜ｔ５）の範囲内か否かを判定する。経過時間が時間Ｔ３の範囲内の場合には、ステップＳ９が肯定判定されてステップＳ８へ戻る。経過時間が時間Ｔ３の範囲を超えた場合には、ステップＳ９が否定判定されてステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、算出された積算値ΣＶＢＲＢを用いて、式（２）により平均電圧値ＶＢＣＲＢを算出してステップＳ１２へ進む。
【００３９】
ステップＳ３が否定判定された場合、またはステップＳ７が否定判定された場合、処理はステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、メモリに格納された前回の平均電圧値ΣＶＢＲＡおよびΣＶＢＲＢを読み出してステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、平均電圧値ΣＶＢＲＡおよびΣＶＢＲＢを用いて、状態判別処理を行ってステップＳ１３へ進む。
【００４０】
ステップＳ１３では、状態判別処理の結果が図４に示す状態１、すなわちバッテリ１０３の劣化の程度が少なく、充電量が多い場合であるか否かを判定する。状態１の場合には、ステップＳ１３が肯定判定されてステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、アイドルストップ機能の動作を許可し、バッテリ１０３を充電収支に応じて制御されるように設定して処理を終了する。
【００４１】
状態判別処理の結果が状態１ではない場合、ステップＳ１３が否定判定されてステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、状態判別処理の結果が図４に示す状態２、すなわちバッテリ１０３の劣化の程度が少なく、充電量が少ない場合であるか否かを判定する。状態２の場合には、ステップＳ１５が肯定判定されてステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６では、アイドルストップを許可し、バッテリ１０３が充電優先にて制御されるように設定して処理を終了する。
【００４２】
状態判別処理の結果が状態２ではない場合、ステップＳ１５が否定判定されてステップＳ１７へ進む。ステップＳ１７では、状態判別処理の結果が図４に示す状態３、すなわちバッテリ１０３の劣化の程度が大きく、充電量が多い場合であるか否かを判定する。状態３の場合には、ステップＳ１７が肯定判定されてステップＳ１８へ進む。ステップＳ１８では、アイドルストップを禁止し、バッテリ１０３が充電収支に応じて制御されるように設定して処理を終了する。
【００４３】
状態判別処理の結果が状態３ではない場合、すなわち状態４の場合（バッテリ１０３の劣化の程度が大きく、充電量が少ない場合）には、ステップＳ１７が否定判定されてステップＳ１９へ進む。ステップＳ１９では、アイドルストップを禁止し、バッテリ１０３が充電優先にて制御されるように設定して処理を終了する。
【００４４】
上述した実施の形態によるバッテリ状態判別装置によれば、次の作用効果が得られる。
（１）バッテリ状態判別装置１は、バッテリ電圧センサ１０５と、算出部１０２ｃと、判定部１０２ｄと、充電制御部１０２ｆとを備えている。バッテリ電圧センサ１０５は、  エンジン１０６の始動に使用するスタータ１０１に電力を供給するバッテリ１０３の電圧を、エンジン１０６の始動時に検出する。算出部１０２ｃは、スタータ１０１の始動時にバッテリ電圧センサ１０５によって検出されたバッテリ１０３の電圧値のうち、スタータ１０１の駆動期間の前半部の平均電圧値ΣＶＢＣＲＡと、後半部の平均電圧値ＶＢＣＲＢとを算出する。判定部１０２ｄは、算出部１０２ｃによって算出された前半部の平均電圧値ΣＶＢＣＲＡと第１閾値ｔｈａとの大小を判定し、判定結果に基づいて、車両が備えるアイドルストップを許可するか禁止するかを判定する。充電制御部１０２ｅは、算出部１０２ｃによって算出された後半部の平均電圧値ΣＶＢＣＲＢと第２閾値ｔｈｂとの大小を判定し、判定結果に基づいて、バッテリ１０３の充電量を制御する。
【００４５】
従来技術では、アイドルストップ条件が成立したときにエンジンの停止を行うか否かを判断するにあたり、その時の電気負荷に応じて設定した判定値とバッテリ電圧との大小関係を比較していた。この場合、寒冷地から熱帯地までの温度範囲を考慮して判定値が決定されていた。その結果、上述したように判定値に余裕代が大きくなり、アイドルストップ頻度の低下を余儀なくされていた。
【００４６】
本発明の装置によれば、スタータ駆動時のバッテリの平均電圧値ΣＶＢＣＲＡを算出することにより、環境状況等が加味された電圧値と第１閾値ｔｈａとが比較されるため、アイドルストップの許可または禁止の判定精度を向上させることができる。その結果、アイドルストップが実行される頻度が向上する。さらに加えてスタータ１０１の駆動時におけるバッテリ１０３の充電量に従って、バッテリ１０３の充電量を制御、すなわち発電機１０８の発電量を制御できるので、車両５０の走行時の燃費向上を図ることができる。さらに、上述したように、スタータ駆動時に検出されたバッテリ１０３の電圧値を、アイドルストップの許可または禁止の判定と、バッテリ１０３の充電量の制御との両方に用いることができるので、処理を効率よく行うことができる。
【００４７】
（２）バッテリ状態判別装置１は、停止指示部１０２ｆを備えるようにした。停止指示部１０２ｆは、判定部１０２ｄによってアイドルストップを許可すると判定された場合には、アイドルストップ条件が成立するとエンジン１０６の停止を指示する。停止指示部１０２ｆは、判定部１０２ｄによってアイドルストップを禁止すると判定された場合には、アイドルストップ条件が成立してもエンジン１０６の停止を指示しない。上述したように実施形態では、バッテリ１０３の劣化の程度をクランキング時の平均電圧に基づいて判定し、その判定結果によりアイドルストップの許否を決定した。実施形態の装置によれば、精度よくアイドルストップ条件を判定することができ、アイドルストップが実行される頻度が改善される。
【００４８】
（３）バッテリ状態判別装置１は、バッテリ１０３の充放電電流を検出するバッテリ電流センサ１０４を備えている。充電制御部１０２ｅは、後半部の平均電圧値ΣＶＢＣＲＢが第２閾値ｔｈｂ以上の場合には、バッテリ電流センサ１０４によって検出された充放電電流に応じてバッテリ１０３の充放量を制御する。そして、充電制御部１０２ｅは、後半部の平均電圧値ΣＶＢＣＲＢが第２閾値ｔｈｂよりも小さい場合には、充放電電流に関わらず、バッテリ１０３を充電させるようにした。すなわち、後半部の平均電圧値ΣＶＢＣＲＢが第２閾値ｔｈｂよりも小さい場合には、充放電電流に関わらず、エンジン１０６に付帯して設けられた発電機１０８を発電動作させるようにした。その結果、スタータ１０１の駆動時におけるバッテリ１０３の充電量に従って、バッテリ１０３の充電量を制御、すなわち発電機１０８の発電量を制御できるので、車両５０の走行時の燃費向上を図ることができる。
【００４９】
以上の装置では、充電度合が所定値よりも低い場合には、バッテリ充放電電流の測定値に拘わらず発電機で発電するようにした。これをバッテリ優先と呼ぶ。充電度合が所定値よりも高い場合には、バッテリ充放電電流の測定値に応じて充電収支が均一になるように充電量を制御するようにした。
【００５０】
バッテリ充電を優先して制御する方法は、たとえば、概要は以下のとおりである。  
バッテリの充電度合が所定値未満のときは、発電機により発電した電力で電気負荷を駆動し、余剰電力でバッテリを充電する。
【００５１】
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【００５２】
たとえば、クランキング中に平均電圧ΣＶＢＣＲＡとΣＶＢＣＲＢを演算するように構成したが、クランキング終了時に平均電圧を演算してもよい。
また、後半部の電圧値に基づいてバッテリの充電度合を判定し、充電度合が所定値以下のときは発電機を駆動し、バッテリ電力と発電電力で電気負荷を駆動するようにし、余剰電力でバッテリを充電するようにした。充電度合が所定値を超えているときは、バッテリ電圧があらかじめ定めた目標値となるように充電量を制御するようにした。しかし、本発明は実施形態に限定されない。たとえば、充電度合が所定値未満のときは、充電度合が所定値以上のときに比べて発電機の駆動頻度が多くなるような制御を行ってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１０１…スタータ、  １０２…制御装置、
１０２ａ…電圧検出部、  １０２ｂ…電流検出部、
１０２ｃ…算出部、  １０２ｄ…判定部、
１０２ｅ…充電制御部、  １０２ｆ…停止指示部、
１０３…バッテリ、  １０４…バッテリ電流センサ、
１０５…バッテリ電圧センサ、  １０６…エンジン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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