(57)【要約】【課題】アイドルストップ車両において、アイドルストップ禁止制御と発電抑制制御を巧妙に組み合わせて、更なる燃費向上を図ることにある。【解決手段】エンジン１により駆動されバッテリ３及び電気負荷４に給電する発電機２を備え、所定のエンジン自動停止条件が成立すると上記エンジン１を自動的に停止させるアイドルストップ車両の制御装置において、上記バッテリ３の充放電電流積算値ΣＩを検出する電流積算値検出手段５，６，７と、所定の条件で上記発電機２の発電作動を抑制させると共に、上記電流積算値検出手段５，６，７により検出された上記積算値ΣＩが放電側に第１所定値０以上で第３所定値αＡｈ以下のとき上記発電作動の抑制を禁止する発電抑制制御手段５と、上記電流積算値検出手段５，６，７により検出された上記積算値が上記第１所定値より放電側の第２所定値（放電量例えばβＡｈに相当する値）以上であるときは上記エンジン自動停止条件が成立しても上記エンジンの自動停止を禁止する自動停止制御手段５とを備えたことを特徴とする。【選択図】        図１
2006022710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより駆動されバッテリ及び電気負荷に給電する発電機を備え、所定のエンジン自動停止条件が成立すると上記エンジンを自動的に停止させるアイドルストップ車両の制御装置において、上記バッテリの充放電電流積算値を検出する電流積算値検出手段と、所定の条件で上記発電機の発電作動を抑制させると共に、上記電流積算値検出手段により検出された上記積算値が放電側に第１所定値以上であるときは上記発電作動の抑制を禁止する発電抑制制御手段と、上記電流積算値検出手段により検出された上記積算値が上記第１所定値より放電側の第２所定値以上であるときは上記エンジン自動停止条件が成立しても上記エンジンの自動停止を禁止する自動停止制御手段とを備えたことを特徴とするアイドルストップ車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１において、前記電流積算値検出手段は、電気負荷の消費電流を検出する消費電流検出手段と、上記発電機により発電される発電電流を検出する発電電流検出手段と、上記消費電流検出手段で検出される消費電流と上記発電電流検出手段で検出される発電電流との差を積算する積算手段とから構成されることを特徴とするアイドルストップ車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記発電抑制制御手段は、上記所定条件として、減速時以外の場合に発電作動を抑制させることを特徴とするアイドルストップ車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、前記発電抑制制御手段は、上記所定条件として、上記電気負荷による消費電流と略同等の発電電流となるよう上記発電機を制御することを特徴とするアイドルストップ車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１又は２において、上記発電抑制制御手段は、発電作動の抑制が一旦禁止になると、上記積算値が上記第１所定値よりも充電側の第３所定値になるまで禁止を継続することを特徴とするアイドルストップ車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドリングストップ車両の制御装置に関する。詳しくは、アイドリングストップ禁止制御と発電抑制制御とを巧妙に組み合わせたものである。
【背景技術】
【０００２】
信号停止時などにエンジンを自動的に停止するアイドリングストップ車においては、バッテリの上がりを防ぐため、バッテリの充放電をモニターし、放電量が閾値を超えた場合に、アイドリングストップを禁止してバッテリに充電するアイドリングストップ禁止制御を採用している（特許文献１）。
【０００３】
更に燃費を向上させるために、アイドリングストップ車において、加速時に発電機（オルタネータ）による発電を抑制する発電抑制制御を適用する工夫もなされている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００１−１７３４８０
【特許文献２】特開２００１−１７３４８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、常にアイドリングストップ禁止制御と発電抑制制御を併用すると、アイドリングストップ禁止に入る確率が高くなり、それ故に燃費が向上しない可能性がある。
ここで、アイドリングストップ禁止制御における閾値としての放電量は、実走行での放電量分布に対しかなり余裕があることが、本発明者による試験結果により明らかとなった。
【０００５】
例えば、図４に示すように、本発明者による試験結果では、アイドリングストップによる放電量分布は、アイドルストップ禁止制御の閾値よりもはるかに低い放電量で最大となっている。
図４の下段は放電量に対するアイドリングストップの頻度（Frequency）の関係を示すグラフであり、図４の上段は放電量に対するアイドリングストップの累計（Accumulation）との関係を示すグラフである。
【０００６】
図４に示すように、アイドリングストップ禁止制御における閾値としての放電量と、アイドリングストップの累計８０%の生じる放電量との間には、かなりの余裕Ｍがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の請求項１に係るアイドルストップ車両の制御装置は、エンジンにより駆動されバッテリ及び電気負荷に給電する発電機を備え、所定のエンジン自動停止条件が成立すると上記エンジンを自動的に停止させるアイドルストップ車両の制御装置において、上記バッテリの充放電電流積算値を検出する電流積算値検出手段と、所定の条件で上記発電機の発電作動を抑制させると共に、上記電流積算値検出手段により検出された上記積算値が放電側に第１所定値以上であるときは上記発電作動の抑制を禁止する発電抑制制御手段と、上記電流積算値検出手段により検出された上記積算値が上記第１所定値より放電側の第２所定値以上であるときは上記エンジン自動停止条件が成立しても上記エンジンの自動停止を禁止する自動停止制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決する本発明の請求項２に係るアイドルストップ車両の制御装置は、請求項１において、前記電流積算値検出手段は、電気負荷の消費電流を検出する消費電流検出手段と、上記発電機により発電される発電電流を検出する発電電流検出手段と、上記消費電流検出手段で検出される消費電流と上記発電電流検出手段で検出される発電電流との差を積算する積算手段とから構成されることを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する本発明の請求項３に係るアイドルストップ車両の制御装置は、請求項１又は２において、前記発電抑制制御手段は、上記所定条件として、減速時以外の場合に発電作動を抑制させることを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する本発明の請求項４に係るアイドルストップ車両の制御装置は、請求項１又は２において、前記発電抑制制御手段は、上記所定条件として、上記電気負荷による消費電流と略同等の発電電流となるよう上記発電機を制御することを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する本発明の請求項５に係るアイドルストップ車両の制御装置は、請求項１又は２において、上記発電抑制制御手段は、発電作動の抑制が一旦禁止となると、上記積算値が上記第１所定値よりも充電側の第３所定値になるまで、発電作動の抑制の禁止を継続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に係るアイドルストップ車両の制御装置においては、所定の条件で発電機の発電作動が抑制されるため、該抑制時にはエンジンの発電機駆動負荷が軽減され燃費を向上できるし、充放電電流積算値が放電側に第１所定値以上である時は発電作動の抑制は禁止されるのでバッテリの放電が進むことなく、効率良く充電を優先させることができバッテリの過放電を適切に防止できる。
しかも、エンジンの自動停止を禁止する閾値となる第２所定値は第１所定値より放電側に設定されているため、発電抑制の禁止により積算値が第２所定値に達し難くすることができる。
このため、エンジンの自動停止機能に大きな影響を与えることなく発電抑制を行うことができ、総合的に燃費を向上できる。
【００１３】
本発明の請求項２に係るアイドルストップ車両の制御装置においては、請求項１と同様な効果を奏するほか、請求項１における電流積算値検出手段をより具体的な手段で実現できるという効果を奏する。
【００１４】
本発明の請求項３に係るアイドルストップ車両の制御装置においては、請求項１又は２と同様な効果を奏するほか、更に、減速時の回生エネルギを有効活用した発電を行いながらと燃費も向上できるという効果を奏する。
【００１５】
本発明の請求項４に係るアイドルストップ車両の制御装置においては、請求項１又は２と同様な効果を奏するほか、更に、必要量だけ発電するのでバッテリの負担を最小限にしながら燃費を向上できるという効果を奏する。
【００１６】
本発明の請求項５に係るアイドルストップ車両の制御装置においては、請求項１又は２と同様な効果を奏するほか、更に、バッテリの充電が優先されてバッテリを効率良く回復させることができるし制御ハンチングも防止できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のアイドリングストップ車両の制御装置は、例えば、図１に示すようにＥＣＵ５等でハードウェア的に実現しても良いが、図２に示すフローチャートでソフトウェア的に実現しても良い。
【００１８】
例えば、本発明の電流積算値検出手段、発電抑制制御手段及び自動停止制御手段は図１に示すＥＣＵ５により具体的に実現することができ、ＥＣＵ５はオルタネータ２の発電電流Ｉgを検出する電流センサ６、電気負荷４の消費電流Ｉcを検出する電流センサ７をそれぞれ消費電流検出手段、放電電流検出手段とし、消費電流Ｉcと発電電流Ｉgとの差ΔＩ（＝Ｉc−Ｉg）を積算して、充放電電流積算値ΣＩ（＝ΣＩ＋ΔＩ）を求める積算手段を含むものである。
【００１９】
また、ＥＣＵ５である発電抑制制御手段は、充放電電流積算値が第１所定値と第３所定値の間において発電抑制制御を行い、更に、ＥＣＵ５である自動停止制御手段は、第１所定値より放電側の第２所定値以上の時にはアイドルストップ禁止制御を行うものである。
【００２０】
具体的には、図４に示すように、アイドリング禁止制御における閾値としての放電量と、アイドリングストップの累計８０%の生じる放電量との間の差Ｍを使って発電抑制制御を行うものである。
この場合には、上記Ｍの範囲内で発電抑制制御を行い、発電抑制制御の放電分に上乗せしてアイドリングストップ禁止制御を行う。ただし、アイドリングストップ禁止となる放電積算値は、従来と同じが望ましい。
【実施例１】
【００２１】
本発明の一実施例に係るアイドルストップ車両の制御装置について、図１及び図２を参照して説明する。
図１は本実施例のアイドルストップ車両の概略構成図、図２は制御過程を示すフローチャートである。
【００２２】
図１に示すように、エンジン１には発電機（オルタネータ）２が設けられ、オルタネータ２はエンジン１により駆動され、バッテリ３及び電気負荷４に給電を行い、ＥＣＵ５の指令に基づいて発電率が制御される。
充放電可能なバッテリ３にはオルタネータ２からの電力が供給されて充電されると共に、電気負荷４にはオルタネータ２及びバッテリ３から適宜電力が供給される。
【００２３】
オルタネータ２からバッテリ３までの経路には電流センサ６が設けられ、電流センサ６によりオルタネータ２の発電電流Ｉgが検出される。また、電流センサ６の電気負荷４側におけるバッテリ３から電気負荷４までの経路には電流センサ７が設けられ、電流センサ７により電気負荷４の消費電流Ｉcが検出される。
また、バッテリ３には電圧センサ８が設けられ、電圧センサ８によりバッテリ３の電圧が検出される。そして、バッテリ３から給電されるスタータモータ１１によりエンジン１が始動されるようになっている。
【００２４】
ＥＣＵ５は、図２（ａ）（ｂ）に示すフローチャートに示すように、電流センサ６で検出されたオルタネータ２の発電電流Ｉg、電流センサ７で検出された電気負荷４の消費電流Ｉcに基づいて、アイドルストップ制御と発電抑制制御を組み合わせて、最適な発電量になるように最小発電電力のＤＵＴＹ０％から最大発電電力のＤＵＴＹ１００％の間でオルタネータ２を制御する。
【００２５】
先ず、アイドリングストップ制御が許可か否か判定し（ステップＳ１）、アイドリングストップ制御が不許可の場合、つまり、アイドリングストップ禁止制御の場合には、自動的に発電抑制制御も不許可とする。
アイドリングストップ制御とは、所定のエンジン自動停止条件が成立するとエンジン１を自動的に停止する制御を言い、アイドリングストップ禁止制御とは、所定のエンジン自動停止条件が成立する場合でも、アイドリングストップ禁止条件が成立すると、エンジン１の自動停止を禁止する制御を言う。そして、この場合のアイドルストップ禁止条件は、充放電電流積算値がβＡｈ以上であるという設定になっている。
【００２６】
次に、アイドリングストップ制御が許可される状態のときには、発電抑制制御が許可（発電抑制制御許可＝１）か否か判定する（ステップＳ２）。
発電抑制制御とは、所定の条件でオルタネータ２の発電作動を抑制する制御を言う。
【００２７】
引き続き、発電抑制制御が許可されるときには、減速時（減速＝１）か否か判定し（ステップＳ３）、減速時には目標ＤＵＴＹ１００％で回生発電を行う（ステップＳ４）。
減速時の定義は、図２（ｂ）に示す通りである。即ち、車速Ｖs＞０ｋｍ／ｈｒであり（ステップＴ１）、かつ、アクセルペダルを全閉状態に戻している（ステップＴ２）場合である。
【００２８】
減速時以外では、発電電流Ｉg＝消費電流Ｉcとなるように目標ＤＵＴＹを±１％変化させる（ステップＳ６，８）。ここでは±１％としたが、１００%以下の任意の数値でも良い。
但し、発電電流Ｉgと消費電流Ｉcとの差が小さいとき、即ち、Ｉc−Ｉg＜ｋ1が成り立ち（ステップＳ５）、Ｉc−Ｉg＞ｋ2が成り立つとき（ステップＳ７）は不感帯として、目標ＤＵＴＹを操作しない（ステップＳ９）。
【００２９】
更に、放電電流Ｉcから発電電流Ｉgを差し引いた充放電電流ΔＩ（＝Ｉc−Ｉg）を求め（ステップＳ１０）、更に、充放電電流ΔＩを積算した充放電電流積算値ΣＩ（＝ΣＩ＋ΔＩ）を求める（ステップＳ１１）。
但し、
Ｉg：発電電流
Ｉc：放電電流（消費電流）
ΔＩ＝放電電流−発電電流
ΣＩ：電流積算値（＋が放電、−が充電）
である。
【００３０】
そして、充放電電流積算値ΣＩ（＋が放電、−が充電）が、ΣＩ＞αＡｈを満たすか否か判定し（ステップＳ１２）、ΣＩ＞αＡｈ（α＜β）を満たすときは、バッテリ３の放電がかなり進みすぎているので充電を優先すべく、発電抑制制御を取り消し、（発電抑制制御許可＝０）、発電抑制制御を不許可とする（ステップＳ１３）。
この後、発電抑制制御が不許可とステップＳ２で判定されると、目標ＤＵＴＹ１００％で発電制御を行うことになる（ステップＳ１６）。
【００３１】
また、ΣＩ＞αＡｈを満たさないと判定されたときは、充放電電流積算値ΣＩ≦０を満たすか否か判定し（ステップＳ１４）、充放電電流積算値ΣＩが０より小さいときには、発電抑制制御を許可（発電抑制制御許可＝１、ステップＳ１５）し、充放電電流積算値ΣＩが０以上、α以下のときには（０≦ΣＩ≦α）、発電抑制制御の許可・不許可は変更しない。
結局、０＜ΣＩ≦αＡｈのときには、既に発電抑制制御が許可されていれば、バッテリ３の放電は進みすぎていないから、オルタネータ２の駆動負荷を軽減すべく発電抑制制御許可（発電抑制制御許可＝１）を継続し、発電抑制制御が不許可になっていれば、ΣＩ≦αＡｈになるまで不許可が継続することになる。
発電抑制制御許可のときには、上述したように、最適な発電量になるように最小発電電力のＤＵＴＹ０％から最大発電電力のＤＵＴＹ１００％の間でオルタネータ２を制御する（ステップＳ３〜ステップＳ９）。
【００３２】
このように説明したように、本実施例に係るアイドルストップ車両の制御装置によれば、例えば、充放電電流積算値ΣＩが０からαＡｈになるまでは発電抑制制御を行い燃費を向上させることが出来る。
また、アイドリングストップ若しくは発電抑制制御により、αＡｈを越えて放電した場合には、発電抑制制御を禁止して目標ＤＵＴＹ１００％で発電し、発電抑制制御で放電側に推移することがないようにできる。
【００３３】
更に、充放電電流積算値ΣＩがαＡｈを越えて放電側となったときには、発電抑制制御を禁止しているため、充電側へ移行し易くなり、アイドリングストップ禁止制御における閾値として設定される放電量β（＞α）に相当する値を超えにくくなるので、アイドリングストップ禁止制御に至る可能性は低くなる。
つまり、アイドリングストップに大きな影響を与えることなく、発電抑制制御を行い総合的に燃費を向上できる。
【００３４】
図３に、本実施例における実走行時の充放電電流積算値の挙動を示す。
図３に示すように、放電が進んだ場合に発電抑制制御禁止となり、過放電を未然に防止して、アイドルストップ禁止制御に至ることを防止できている。そのため、本実施例によれば、アイドルストップ制御と発電抑制制御の利点を最大限に活用でき、総合的な燃費が向上することが判る。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、アイドリングストップ車両の制御装置として広く利用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施例に係るアイドルストップ車両の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施例に係るアイドルストップ車両の制御過程を示すフローチャートである。
【図３】１０・１５モード５回連続時の充放電電流積算値の挙動を示すグラフである。
【図４】図４の下段は放電量に対するアイドリングストップの頻度（Frequency）の関係を示すグラフ、図４の上段は放電量に対するアイドリングストップの累計（Accumulation）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１  エンジン
２  発電機（オルタネータ）
３  電機負荷
４  ＥＣＵ
６，７  電流センサ
８  電圧センサ
１１  スタータモータ
【図１】
2006022710.tif 000003
【図２】
2006022710.tif 000004
【図３】
2006022710.tif 000005
【図４】
2006022710.tif 000006