(57)【要約】【課題】  エコラン用エンジン停止を行う条件が整った状態において、主バッテリの電圧が基準値よりも低くても、エコラン用エンジン停止を実行して燃費の向上を図る。【解決手段】  鉛バッテリ、リチウムイオンバッテリ、リチウムイオンバッテリの電圧を鉛バッテリの電圧に調整するＤＣ／ＤＣコンバータ、及びバッテリ駆動される電装品を備え、鉛バッテリ電圧ＰｂＶが第１の基準値Ｖ１以上のエコラン用エンジン停止条件の成立時にエンジンを停止させてエコランを行うエンジン自動停止始動制御装置において、エコラン用エンジン停止条件の成立時に、鉛バッテリとリチウムイオンバッテリの出力電流と電圧ＰｂＶ，ＰｂＡ，ＬｉＶ，ＬｉＡを検出し、鉛バッテリ電圧ＰｂＶが第１の基準値Ｖ１未満であっても、リチウムイオンバッテリの電圧ＬｉＶが所定値Ｖ０以上であれば、エコラン用のエンジン停止を行ってエコランを実行する。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のバッテリとこれより出力電圧の高い第２のバッテリと、前記第２のバッテリの放電時に降圧、充電時に昇圧して前記第２のバッテリの電圧と前記第１のバッテリの電圧とを調整する電圧調整装置とを搭載し、前記第１のバッテリ電圧が第１の基準値以上でかつ所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時にエンジンを停止させるエコラン用エンジン停止手段と、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを始動させる自動エンジン始動手段とを備えるエンジン自動停止始動制御装置において、
前記所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時に、前記第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧を検出するセンサと、
前記所定のエコラン用エンジン自動停止条件が成立時に、前記第１のバッテリ電圧が前記第１の基準値未満であっても、前記第２のバッテリの電圧が所定値以上であれば、前記エコラン用エンジン停止手段にエンジン停止を許可するエンジン停止許可手段とを設けたことを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項２】
第１のバッテリとこれより出力電圧の高い第２のバッテリと、前記第２のバッテリの放電時に降圧、充電時に昇圧して前記第２のバッテリの電圧と前記第１のバッテリの電圧とを調整する電圧調整装置とを搭載し、前記第１のバッテリ電圧が第１の基準値以上でかつ所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時にエンジンを停止させるエコラン用エンジン停止手段と、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを始動させる自動エンジン始動手段とを備え、車両に搭載された電気負荷である補機には、前記エンジンの稼動時には前記第１のバッテリから電力を供給し、前記エンジンの停止時には前記第２のバッテリから電力を供給するエンジン自動停止始動制御装置において、
前記所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時に、前記第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧を検出するセンサと、
検出した前記第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧から、前記補機の駆動による電気負荷状況を検出する電気負荷状況検出手段と、
前記所定のエコラン用エンジン自動停止条件が成立時に、前記第１のバッテリ電圧が前記第１の基準値未満であっても、前記第２のバッテリの電圧が所定値以上であり、且つ前記補機の駆動による電気負荷状況が高負荷以外であれば、前記エコラン用エンジン停止手段にエンジン停止を許可するエンジン停止許可手段とを設けたことを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエンジン自動停止始動制御装置において、
前記第１のバッテリの出力電流を検出するセンサに代えて、前記補機に入力される電流を検出するセンサを設け、
前記第１のバッテリからの出力電流を、検出した前記補機への入力電流と前記第２のバッテリの出力電流の差から演算により求め、前記電気負荷状況検出手段が前記補機に入力される電流から、前記補機の駆動による電気負荷状況を検出することを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のエンジン自動停止始動制御装置において、
前記エコラン用エンジン停止手段による前記エンジンの停止後に、前記エンジン停止許可手段は、前記第２のバッテリの電圧が所定値より小さい第２の基準値より大きく、且つ前記補機の駆動による電気負荷状況が高負荷以外であるという条件の、少なくとも一方が満たされなくなった時には、前記エコラン用エンジン停止手段へのエンジン停止許可を取り下げ、自動エンジン始動手段が前記エンジンを始動させることを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のエンジン自動停止始動制御装置において、
前記エンジン停止許可手段は、前記電気負荷状況が高負荷になったことの判定を、前記第１のバッテリからの前記補機への電力供給があったことによって判断することを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のエンジン自動停止始動制御装置において、
前記エコラン用エンジン停止手段による前記エンジンの停止直後の前記第１のバッテリの電圧を記憶する手段と、その後の前記第１のバッテリからの出力電流を検出する手段と、この出力電流により前記第１のバッテリから出力された電流の積算値を演算する手段とを備え、
前記エンジン停止許可手段は、前記第１のバッテリからの前記補機への電力供給があったことを、前記第１のバッテリの記憶電圧値とその後の前記第１のバッテリの電圧値との差電圧が、第３の基準値以上となったこと、及び前記第１のバッテリからの電流の出力積算値が、基準値以上となったことの少なくとも一方の成立によって判断することを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項７】
請求項２又は３に記載のエンジン自動停止始動制御装置において、
前記エンジン停止許可手段は、前記エコラン用エンジン停止手段にエンジン停止の許可を送信する前に、前記電圧調整装置に前記降圧動作を行わせると共に、前記エンジンに搭載されたバッテリ充電用の発電機の動作を停止させて擬似エコラン用エンジン停止状態を作り出し、
前記エンジン停止許可手段はこの擬似エンジン停止状態において前記電気負荷状況が高負荷であるか否かが判定され、高負荷と判定した場合には、前記エコラン用エンジン停止手段へのエンジン停止の許可の送信を取り下げることを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載のエンジン自動停止始動制御装置において、
前記エンジン停止許可手段は、前記発電機の動作停止直後の一定時間における、前記第１のバッテリの電圧の推移を検出して前記第１のバッテリの電圧低下が第３の基準値以上となった場合、及び前記第１のバッテリからの放電電流の積算値が基準値以上となった場合の何れか一方が成立する場合に、前記電気負荷状況が高負荷であると判定することを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項９】
請求項６に記載のエンジン自動停止始動制御装置において、
前記第１のバッテリの記憶電圧値とその後の前記第１のバッテリの電圧値との差電圧が、第３の基準値未満の場合に、前記第１のバッテリの電圧値が制御装置の保証電圧にオフセット電圧を加えた電圧を加味した第４の基準値以下の場合、或いは前記第２のバッテリの電圧値が第２の基準値以下の時に、前記エンジンを始動させることを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項１０】
請求項５に記載のエンジン自動停止始動制御装置において、
前記エコラン用エンジン停止手段による前記エンジンの停止直後の前記第１のバッテリの電圧を記憶する手段と、前記第１のバッテリからの出力電流の積算値を演算する手段とを備え、
前記エンジン停止許可手段は、前記第１のバッテリからの前記補機への電力供給があったことを、
前記第１のバッテリの記憶電圧値と前記制御装置の動作保証電圧である第４の基準値との差が前記第３の基準値以上となり、
前記第１のバッテリの記憶電圧値とその後の前記第１のバッテリの電圧値との差電圧が、第３の基準値以上となり、及び／又は
前記第１のバッテリからの出力電流の積算値が、前記基準値以上となったことによって判断することを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のエンジン自動停止始動制御装置において、
前記第１のバッテリの記憶電圧値と前記制御装置の前記第４の基準値との差が前記第３の基準値未満の場合は、
前記エンジン停止許可手段は、前記第１のバッテリからの前記補機への電力供給があったことを、前記第１のバッテリからの電流の出力積算値が、前記基準値より小さい第７の基準値以上となったことによって判断することを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のエンジン自動停止始動制御装置において、
前記第１のバッテリからの電流の出力積算値が、前記第７の基準値未満の場合は、
前記エンジン停止許可手段は、前記第１のバッテリからの前記補機への電力供給があったことを、前記第１のバッテリの電圧値が制御装置の保証電圧にオフセット電圧を加えた電圧を加味した第４の基準値以下となったことによって判断することを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のエンジン自動停止始動制御装置において、
前記第１のバッテリの電圧値が前記第４の基準値以上の場合は、
前記エンジン停止許可手段は、前記第１のバッテリからの前記補機への電力供給があったことを、前記第２のバッテリの電圧値が第２の基準値以下となったことによって判断することを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載のエンジン自動停止始動制御装置において、
前記第１のバッテリの記憶電圧値とその後の前記第１のバッテリの電圧値との差電圧が、第３の基準値未満の場合、或いは前記第１のバッテリからの出力電流の積算値が、前記基準値未満の場合は、
前記エンジン停止許可手段は、前記第１のバッテリからの前記補機への電力供給があったことを、前記第２のバッテリの電圧値が第２の基準値以下となったことによって判断することを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項１５】
請求項２又は３に記載のエンジン自動停止始動制御装置において、
前記第１のバッテリの出力端子と前記発電機及び補機とを結ぶ回路の途中に第１のスイッチング素子を設けると共に、所定の抵抗値を備えた第２のスイッチング素子を介して前記第２のバッテリの出力端子と前記発電機及び補機とを接続し、
前記エコラン用エンジン停止手段による前記エンジンの停止後に、前記電圧調整装置の動作を停止すると共に、前記第１のスイッチング素子をオフ状態、前記第２のスイッチング素子をオン状態とすることを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載のエンジン自動停止始動制御装置において、
前記エコラン用エンジン停止手段による前記エンジンの停止後に、前記エンジン停止許可手段は、前記第１のバッテリの電圧が第６の基準値以下になった時に、前記エコラン用エンジン停止手段へのエンジン停止許可を取り下げ、自動エンジン始動手段が前記エンジンを始動させた後に、前記第１のスイッチング素子をオン状態、前記第２のスイッチング素子をオフ状態とすることを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のエンジン自動停止始動制御装置において、
前記第１のバッテリの電圧が第６の基準値を超えている時に、
前記エンジン停止許可手段は、前記第２のバッテリの電圧が第２の基準値以下になった時に、前記エコラン用エンジン停止手段へのエンジン停止許可を取り下げ、自動エンジン始動手段が前記エンジンを始動させた後に、前記第１のスイッチング素子をオン状態、前記第２のスイッチング素子をオフ状態とすることを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項１８】
第１及び第２のバッテリと、前記第１のバッテリ電圧が第１の基準値以上でかつ所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時にエンジンを停止させるエコラン用エンジン停止手段と、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを始動させる自動エンジン始動手段とを備えるエンジン自動停止始動制御装置において、
前記所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時に、前記第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧を検出するセンサと、
前記所定のエコラン用エンジン自動停止条件が成立時に、前記第１のバッテリ電圧が前記第１の基準値未満であっても、前記第２のバッテリの電圧が所定値以上であれば、前記エコラン用エンジン停止手段にエンジン停止を許可するエンジン停止許可手段とを設けたことを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項１９】
第１及び第２のバッテリと、前記第１のバッテリ電圧が第１の基準値以上でかつ所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時にエンジンを停止させるエコラン用エンジン停止手段と、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを始動させる自動エンジン始動手段とを備え、車両に搭載された電気負荷である補機には、前記エンジンの稼動時には前記第１のバッテリから電力を供給し、前記エンジンの停止時には前記第２のバッテリから電力を供給するエンジン自動停止始動制御装置において、
前記所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時に、前記第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧を検出するセンサと、
検出した前記第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧から、前記補機の駆動による電気負荷状況を検出する電気負荷状況検出手段と、
前記所定のエコラン用エンジン自動停止条件が成立時に、前記第１のバッテリ電圧が前記第１の基準値未満であっても、前記第２のバッテリの電圧が所定値以上であり、且つ前記補機の駆動による電気負荷状況が高負荷以外であれば、前記エコラン用エンジン停止手段にエンジン停止を許可するエンジン停止許可手段とを設けたことを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項２０】
第１及び第２のバッテリと、前記第１のバッテリ電圧が第１の基準値以上でかつ所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時にエンジンを停止させ、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを始動させるエンジンの自動停止始動制御方法において、
前記所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時に、前記第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧を検出するステップと、
前記所定のエコラン用エンジン自動停止条件が成立時に、前記第１のバッテリ電圧が前記第１の基準値未満であっても、前記第２のバッテリの電圧が所定値以上であれば、エンジン停止を許可するステップを設けたことを特徴とするエンジン自動停止始動制御方法。
【請求項２１】
第１及び第２のバッテリと、前記第１のバッテリ電圧が第１の基準値以上でかつ所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時にエンジンを停止させ、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを始動させ、車両に搭載された電気負荷である補機には、前記エンジンの稼動時には前記第１のバッテリから電力を供給し、前記エンジンの停止時には前記第２のバッテリから電力を供給するエンジン自動停止始動制御方法において、
前記所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時に、前記第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧を検出するステップと、
検出した前記第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧から、前記補機の駆動による電気負荷状況を検出するステップと、
前記所定のエコラン用エンジン自動停止条件が成立時に、前記第１のバッテリ電圧が前記第１の基準値未満であっても、前記第２のバッテリの電圧が所定値以上であり、且つ前記補機の駆動による電気負荷状況が高負荷以外であれば、エンジン停止を許可するステップとを設けたことを特徴とするエンジン自動停止始動制御方法。
【請求項２２】
第１及び第２のバッテリとを備えた車両の、前記第１のバッテリ電圧が第１の基準値以上でかつ所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時にエンジンを停止させるエコラン用エンジン停止部と、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを始動させる自動エンジン始動部とを備えるエンジン自動停止始動制御システムにおいて、
前記所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時に、前記第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧を検出するセンサと、
前記所定のエコラン用エンジン自動停止条件が成立時に、前記第１のバッテリ電圧が前記第１の基準値未満であっても、前記第２のバッテリの電圧が所定値以上であれば、前記エコラン用エンジン停止部にエンジン停止を許可するエンジン停止許可部とを設けたことを特徴とするエンジン自動停止始動制御システム。
【請求項２３】
第１及び第２のバッテリとを備えた車両の、前記第１のバッテリ電圧が第１の基準値以上でかつ所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時にエンジンを停止させるエコラン用エンジン停止部と、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを始動させる自動エンジン始動部とを備え、車両に搭載された電気負荷である補機には、前記エンジンの稼動時には前記第１のバッテリから電力を供給し、前記エンジンの停止時には前記第２のバッテリから電力を供給するエンジン自動停止始動制御システムにおいて、
前記所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時に、前記第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧を検出するセンサと、
検出した前記第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧から、前記補機の駆動による電気負荷状況を検出する電気負荷状況検出部と、
前記所定のエコラン用エンジン自動停止条件が成立時に、前記第１のバッテリ電圧が前記第１の基準値未満であっても、前記第２のバッテリの電圧が所定値以上であり、且つ前記補機の駆動による電気負荷状況が高負荷以外であれば、前記エコラン用エンジン停止部にエンジン停止を許可するエンジン停止許可部とを設けたことを特徴とするエンジン自動停止始動制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジン自動停止始動制御装置、制御方法、及び制御システムに関し、特に、鉛蓄電池に加えてリチウムイオン電池を搭載した２電源方式のエンジンを搭載した車両において、燃費の向上のために２つの種類の異なる電池をエンジンの運転時とエンジンの一時停止時に応じて使い分けるようにしたエンジン自動停止始動制御装置、制御方法、及び制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンを搭載した車両では、停止しているエンジンを始動させるためのスタータモータが必要であり、このスタータモータは車両に搭載された充電可能な鉛蓄電池（蓄電池は以後バッテリという）によって駆動される。また、車両には、電装品としてランプ類や、空調機や窓ガラスの開閉装置等のような、バッテリに駆動される補機（電気負荷）が多数搭載されている。そして、エンジンの始動や補機の駆動によって放電したバッテリ能力を回復させるために、車両にはエンジンによって駆動されて発電を行い、発電した電力でバッテリを充電する発電機（オルタネータ）が搭載されている。
【０００３】
一方、エンジンを搭載した車両では、走行距離に対する燃料の消費量を少なくすること、即ち、燃費を良くすること（以後、エコランという）が重要な課題となっており、エンジンの燃焼効率を上げてこれを実現する方法や、アイドル時や軽負荷時の無駄な燃料消費を抑えるために、アイドル時や軽負荷時に燃焼気筒の一部への燃料供給を停止することが行われている。また、アイドル時にエンジンを完全に止めてしまうエコラン用のエンジン停止も行われている。更に、バッテリ上がりを防止しつつ、アイドル時にエンジンを停止するものが特許文献１に記載されている。
【０００４】
更に、車両にエンジン始動用バッテリと電装品用のバッテリの同じ種類の２つのバッテリを搭載し、オルタネータが発電した充電力を両者にうまく振り分けてバッテリの充電不足を防止しつつエコランを実現したものが特許文献２に記載されている。一方、気筒数の少ないエンジンにおいては、通常のバッテリに加えてリチウムイオンバッテリ等の補助バッテリを搭載し、車両の停止時にアイドリングを止めてしまうエコラン用のエンジン停止が行われている。そして、このようなエコランシステムでは、主バッテリ（鉛バッテリ）と補助バッテリ（リチウムイオンバッテリ）の使用用途が以下のように区別されている。
・主バッテリ：エンジン稼動状態での電気負荷への電力供給源として使用
・補助バッテリ：エンジン停止中の電気負荷への電力供給源として使用
【０００５】
ところで、補助バッテリとしてリチウムイオンバッテリを使用した場合、リチウムイオンバッテリの出力電圧が主バッテリの出力電圧よりも高いために、補助バッテリの出力電圧を主バッテリの出力電圧に合せるための電圧調整装置であるＤＣ／ＤＣコンバータが必要である。ＤＣ／ＤＣコンバータは、補助バッテリの電力で電気負荷を駆動する際には補助バッテリの出力電圧を降圧し、オルタネータで発電した電力で補助バッテリに充電を行う際にはオルタネータの出力電圧を昇圧する。
【０００６】
また、エコラン用のエンジン停止中は、主バッテリの劣化防止のために、電気負荷への電力供給は主バッテリから行わず、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して補助バッテリから行われる。また、エコラン用エンジン停止を中止してエンジンを再始動する場合は、スタータモータへの電力供給はスタータ電源切換リレーを介して補助バッテリから行われる。一方、ＤＣ／ＤＣコンバータが供給できる電力には現状では制限があるので、補助バッテリによる電気負荷の駆動時に、電気負荷が高負荷状態となってＤＣ／ＤＣコンバータの供給能力を超えると、補助バッテリのみでは電気負荷への電力供給が賄えなくなり、主バッテリからの電力供給が実施される。
【０００７】
このような主バッテリと、主バッテリと出力電圧の異なる補助バッテリを使用するエコランシステムでは、エコラン用エンジン停止中の電気負荷への電力供給は補助バッテリから行い、電気負荷が高負荷状態では電気負荷に主バッテリからも電力供給を行うようになっているため、アイドル時等のエコラン用エンジン停止の条件が成立した時でも、主バッテリの電圧が低下している時にはエンジンの停止が禁止される。即ち、主バッテリの電圧が基準値よりも低い時には、無条件にエコラン用エンジン停止が禁止になる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１７３４８０
【特許文献２】特開平１０−１５３１５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、従来の２バッテリ方式のエコランシステムでは、主バッテリの電圧が基準値よりも低い場合は、電気負荷の使用状況が高負荷でなく、主バッテリからの電気負荷への電力供給がない状態においても、無条件にエコランが禁止になるため、エコラン用エンジン停止を実行することができる状況であるにもかかわらず、エコラン用エンジン停止を実行することができず、燃費の向上を図ることができないという問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明は、エコラン用エンジン停止を行う条件が整った状態において、主バッテリの電圧が基準値よりも低い場合であっても、車両に搭載された電気負荷の状況や車両の運転状況を検出することにより、できる限りエコラン用エンジン停止を実行することにより、燃費の向上を図ることができるエンジン自動停止始動制御装置、制御方法、及び制御システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成する本発明のエンジン自動停止始動制御装置には、以下の１７の形態が可能である。
第１の形態は、第１のバッテリとこれより出力電圧の高い第２のバッテリと、第２のバッテリの放電時に降圧、充電時に昇圧して第２のバッテリの電圧と第１のバッテリの電圧とを調整する電圧調整装置とを搭載し、第１のバッテリ電圧が第１の基準値以上でかつ所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時にエンジンを停止させるエコラン用エンジン停止手段と、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを始動させる自動エンジン始動手段とを備えるエンジン自動停止始動制御装置において、所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時に、第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧を検出するセンサと、所定のエコラン用エンジン自動停止条件が成立時に、第１のバッテリ電圧が第１の基準値未満であっても、第２のバッテリの電圧が所定値以上であれば、エコラン用エンジン停止手段にエンジン停止を許可するエンジン停止許可手段とを設けたことを特徴としている。
【００１２】
第２の形態は、第１のバッテリとこれより出力電圧の高い第２のバッテリと、第２のバッテリの放電時に降圧、充電時に昇圧して第２のバッテリの電圧と第１のバッテリの電圧とを調整する電圧調整装置とを搭載し、第１のバッテリ電圧が第１の基準値以上でかつ所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時にエンジンを停止させるエコラン用エンジン停止手段と、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを始動させる自動エンジン始動手段とを備え、車両に搭載された電気負荷である補機には、エンジンの稼動時には第１のバッテリから電力を供給し、エンジンの停止時には第２のバッテリから電力を供給するエンジン自動停止始動制御装置において、所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時に、第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧を検出するセンサと、検出した第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧から、補機の駆動による電気負荷状況を検出する電気負荷状況検出手段と、所定のエコラン用エンジン自動停止条件が成立時に、第１のバッテリ電圧が第１の基準値未満であっても、第２のバッテリの電圧が所定値以上であり、且つ補機の駆動による電気負荷状況が高負荷以外であれば、エコラン用エンジン停止手段にエンジン停止を許可するエンジン停止許可手段とを設けたことを特徴としている。
【００１３】
第３の形態は、第２の形態において、第１のバッテリの出力電流を検出するセンサに代えて、補機に入力される電流を検出するセンサを設け、第１のバッテリからの出力電流を、検出した補機への入力電流と第２のバッテリの出力電流の差から演算により求め、電気負荷状況検出手段が補機に入力される電流から、補機の駆動による電気負荷状況を検出することを特徴としている。
【００１４】
第４の形態は、第２又は第３の形態において、エコラン用エンジン停止手段によるエンジンの停止後に、エンジン停止許可手段は、第２のバッテリの電圧が所定値よりも小さい第２の基準値より大きく、且つ補機の駆動による電気負荷状況が高負荷以外であるという条件の、少なくとも一方が満たされなくなった時には、エコラン用エンジン停止手段へのエンジン停止許可を取り下げ、自動エンジン始動手段がエンジンを始動させることを特徴としている。
【００１５】
第５の形態は、第４の形態において、エンジン停止許可手段は、電気負荷状況が高負荷になったことの判定を、第１のバッテリからの補機への電力供給があったことによって判断することを特徴としている。
【００１６】
第６の形態は、第５の形態において、エコラン用エンジン停止手段によるエンジンの停止直後の第１のバッテリの電圧を記憶する手段と、その後の第１のバッテリからの出力電流を検出する手段と、この出力電流により第１のバッテリから出力された電流の積算値を演算する手段とを備え、エンジン停止許可手段は、第１のバッテリからの補機への電力供給があったことを、第１のバッテリの記憶電圧値とその後の第１のバッテリの電圧値との差電圧が、第１の基準値以上となったこと、及び第１のバッテリからの電流の出力積算値が、基準値以上となったことの少なくとも一方の成立によって判断することを特徴としている。
【００１７】
第７の形態は、第２又は３の形態において、エンジン停止許可手段は、エコラン用エンジン停止手段にエンジン停止の許可を送信する前に、電圧調整装置に降圧動作を行わせると共に、エンジンに搭載されたバッテリ充電用の発電機の動作を停止させて擬似エコラン用エンジン停止状態を作り出し、エンジン停止許可手段はこの擬似エンジン停止状態において電気負荷状況が高負荷であるか否かが判定され、高負荷と判定した場合には、エコラン用エンジン停止手段へのエンジン停止の許可の送信を取り下げることを特徴としている。
【００１８】
第８の形態は、第７の形態において、エンジン停止許可手段は、発電機の動作停止直後の一定時間における、第１のバッテリの電圧の推移を検出して第１のバッテリの電圧低下が第３の基準値以上となった場合、及び第１のバッテリからの放電電流の積算値が基準値以上となった場合の何れか一方が成立する場合に、電気負荷状況が高負荷であると判定することを特徴としている。
【００１９】
第９の形態は、第６の形態において、第１のバッテリの記憶電圧値とその後の第１のバッテリの電圧値との差電圧が、第３の基準値未満の場合に、第１のバッテリの電圧値がＥＣＵ保証電圧とオフセット値とを加算した値である第４の基準値以下の場合、或いは第２のバッテリの電圧値が第２の基準値以下の時に、エンジンを始動させることを特徴としている。
【００２０】
第１０の形態は、第５の形態において、エコラン用エンジン停止手段によるエンジンの停止直後の第１のバッテリの電圧を記憶する手段と、第１のバッテリからの出力電流の積算値を演算する手段とを備え、エンジン停止許可手段は、第１のバッテリからの補機への電力供給があったことを、第１のバッテリの記憶電圧値と制御装置の動作保証電圧とオフセット電圧の和である第４の基準値との差が第３の基準値以上となり、第１のバッテリの記憶電圧値とその後の第１のバッテリの電圧値との差電圧が、第３の基準値以上となり、及び／又は第１のバッテリからの出力電流の積算値が、基準値以上となったことによって判断することを特徴としている。
【００２１】
第１１の形態は、第１０の形態において、第１のバッテリの記憶電圧値と制御装置の第４の基準値との差が第３の基準値未満の場合は、エンジン停止許可手段は、第１のバッテリからの補機への電力供給があったことを、第１のバッテリからの電流の出力積算値が、基準値より小さい第７の基準値以上となったことによって判断することを特徴としている。
【００２２】
第１２の形態は、第１１の形態において、第１のバッテリからの電流の出力積算値が、第７の基準値未満の場合は、エンジン停止許可手段は、第１のバッテリからの補機への電力供給があったことを、第１のバッテリの電圧値が第３の基準値より値が小さい第４の基準値以下となったことによって判断することを特徴としている。
【００２３】
第１３の形態は、第１２の形態において、第１のバッテリの電圧値が第４の基準値以上の場合は、エンジン停止許可手段は、第１のバッテリからの補機への電力供給があったことを、第２のバッテリの電圧値が第２の基準値以下となったことによって判断することを特徴としている。
【００２４】
第１４の形態は、第１０の形態において、第１のバッテリの記憶電圧値とその後の第１のバッテリの電圧値との差電圧が、第３の基準値未満の場合、或いは第１のバッテリからの出力電流の積算値が、基準値未満の場合は、エンジン停止許可手段は、第１のバッテリからの補機への電力供給があったことを、第２のバッテリの電圧値が第２の基準値以下となったことによって判断することを特徴としている。
【００２５】
第１５の形態は、第２又は３の形態において、第１のバッテリの出力端子と発電機及び補機とを結ぶ回路の途中に第１のスイッチング素子を設けると共に、所定の抵抗値を備えた第２のスイッチング素子を介して第２のバッテリの出力端子と発電機及び補機とを接続し、エコラン用エンジン停止手段によるエンジンの停止後に、電圧調整装置の動作を停止すると共に、第１のスイッチング素子をオフ状態、第２のスイッチング素子をオン状態とすることを特徴としている。
【００２６】
第１６の形態は、第１５の形態において、エコラン用エンジン停止手段によるエンジンの停止後に、エンジン停止許可手段は、第１のバッテリの電圧が第６の基準値以下になった時に、エコラン用エンジン停止手段へのエンジン停止許可を取り下げ、自動エンジン始動手段がエンジンを始動させた後に、第１のスイッチング素子をオン状態、第２のスイッチング素子をオフ状態とすることを特徴としている。
【００２７】
第１７の形態は、第１６の形態において、第１のバッテリの電圧が第６の基準値を超えている時に、エンジン停止許可手段は、第２のバッテリの電圧が第２の基準値以下になった時に、エコラン用エンジン停止手段へのエンジン停止許可を取り下げ、自動エンジン始動手段がエンジンを始動させた後に、第１のスイッチング素子をオン状態、第２のスイッチング素子をオフ状態とすることを特徴としている。
【００２８】
以上の形態において、第１のバッテリの出力電圧と第２のバッテリに出力電圧とを同じにし、電圧調整装置を省略した形態も可能である。
【００２９】
また、第１及び第２のバッテリと、第１のバッテリ電圧が第１の基準値以上でかつ所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時にエンジンを停止させ、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを始動させるエンジンの自動停止始動制御方法であって、所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時に、第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧を検出するステップと、所定のエコラン用エンジン自動停止条件が成立時に、第１のバッテリ電圧が第１の基準値未満であっても、第２のバッテリの電圧が所定値以上であれば、エンジン停止を許可するステップを設けたエンジン自動停止始動制御方法や、第１及び第２のバッテリと、第１のバッテリ電圧が第１の基準値以上でかつ所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時にエンジンを停止させ、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを始動させ、車両に搭載された電気負荷である補機には、エンジンの稼動時には第１のバッテリから電力を供給し、エンジンの停止時には第２のバッテリから電力を供給するエンジン自動停止始動制御方法であって、所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時に、第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧を検出するステップと、検出した第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧から、補機の駆動による電気負荷状況を検出するステップと、所定のエコラン用エンジン自動停止条件が成立時に、第１のバッテリ電圧が第１の基準値未満であっても、第２のバッテリの電圧が所定値以上であり、且つ補機の駆動による電気負荷状況が高負荷以外であれば、エンジン停止を許可するステップとを設けたエンジン自動停止始動制御方法も可能である。
【００３０】
更に、第１及び第２のバッテリとを備えた車両の、第１のバッテリ電圧が第１の基準値以上でかつ所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時にエンジンを停止させるエコラン用エンジン停止部と、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを始動させる自動エンジン始動部とを備えるエンジン自動停止始動制御システムであって、所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時に、第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧を検出するセンサと、所定のエコラン用エンジン自動停止条件が成立時に、第１のバッテリ電圧が第１の基準値未満であっても、第２のバッテリの電圧が所定値以上であれば、エコラン用エンジン停止部にエンジン停止を許可するエンジン停止許可部とを設けたエンジン自動停止始動制御システムや、第１及び第２のバッテリとを備えた車両の、第１のバッテリ電圧が第１の基準値以上でかつ所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時にエンジンを停止させるエコラン用エンジン停止部と、所定のエンジン始動条件が成立するとエンジンを始動させる自動エンジン始動部とを備え、車両に搭載された電気負荷である補機には、エンジンの稼動時には第１のバッテリから電力を供給し、エンジンの停止時には第２のバッテリから電力を供給するエンジン自動停止始動制御システムであって、所定のエコラン用エンジン停止条件の成立時に、第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧を検出するセンサと、検出した第１と第２のバッテリの出力電流及び電圧から、補機の駆動による電気負荷状況を検出する電気負荷状況検出部と、所定のエコラン用エンジン自動停止条件が成立時に、第１のバッテリ電圧が第１の基準値未満であっても、第２のバッテリの電圧が所定値以上であり、且つ補機の駆動による電気負荷状況が高負荷以外であれば、エコラン用エンジン停止部にエンジン停止を許可するエンジン停止許可部とを設けたエンジン自動停止始動制御システムが可能である。
【発明の効果】
【００３１】
従来の２バッテリ方式のエコランシステムでは、主バッテリの電圧が基準値よりも低い場合は、電気負荷の使用状況が高負荷でなく、主バッテリからの電気負荷への電力供給がない状態においても、無条件にエコランが禁止になるため、エコラン用エンジン停止を実行することができる状況であるにもかかわらず、エコラン用エンジン停止を実行することができず、燃費の向上を図ることができなかったが、本発明のエンジン自動停止始動制御装置、制御方法、及び制御システムによれば、エコラン用エンジン停止を行う条件が整った状態において、主バッテリの電圧が基準値よりも低い場合であっても、車両に搭載された電気負荷の状況や車両の運転状況を検出することにより、できる限りエコラン用エンジン停止を実行することにより、燃費の向上を図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付図面を用いて本発明の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明のエンジン自動停止始動制御装置の一実施例の構成を示すものであり、エンジン６は車両に搭載されるものである。また、電装品は車両に搭載される補機４であり、エンジン６を始動させるスタータモータ７、ランプ類や空調機、或いは窓ガラスの開閉用モータ等の、鉛バッテリ１を電源とする電気負荷がこれに相当する。鉛バッテリ１はイグニッションスイッチＳＷ１がオン（ＩＧ位置）の時に、これらの補機４に接続される他に、鉛バッテリ１を充電する電力を発生するオルタネータ５にも接続される。鉛バッテリ１と補機４との間の回路には、電流計１Ａ、電圧計１Ｖ，及びイグニッションスイッチＳＷ１が設けられている。また、鉛バッテリ１とオルタネータ５との間にはスイッチＳＷ２が設けられており、スタータモータ７はイグニッションスイッチＳＷ１がスタータ位置になり、スタータスイッチＳＷ３がオンの時にエンジン６を始動させるようになっている。エコランＥＣＵは、スタータスイッチＳＷ３をオンすることにより、エンジン６を自動的に始動させることができる。
【００３４】
一方、この車両には、鉛バッテリ１に加えてリチウムイオンバッテリ２が搭載されている。一般に、鉛バッテリ１の出力電圧は１２Ｖであり、リチウムイオンバッテリ２の出力電圧は１６Ｖであるので、このままではリチウムイオンバッテリ２を鉛バッテリ１に並列に接続できない。そこで、リチウムイオンバッテリ２にはＤＣ／ＤＣコンバータ３が接続されており、このＤＣ／ＤＣコンバータ３は、リチウムイオンバッテリ２から電力を供給する場合には１６Ｖを鉛バッテリ１の出力電圧より僅かに高い１３Ｖに降圧し、リチウムイオンバッテリ２をオルタネータ５によって充電する時は、オルタネータの出力電圧１２Ｖを１６Ｖに昇圧する。この実施例では、リチウムイオンバッテリ２の出力に、電流計２Ａと電圧計２Ｖが設けられており、リチウムイオンバッテリ２のアース側にはスイッチＳＷ５が設けられている。また、リチウムイオンバッテリ２のアース側に、エコランＥＣＵ１０によってオンオフされるスイッチＳＷ５が設けられている。
【００３５】
一方、前述のように鉛バッテリ１とリチウムイオンバッテリ２が搭載されている２電源搭載のエコランシステムでは、冷間始動やエコランによるエンジン停止からの始動以外のエンジン始動（キー始動）時はスタータ７が鉛バッテリ１で始動され、エコランによるエンジン停止状態からのエンジン始動時にはスタータ７がリチウムイオンバッテリ２によって始動される。このため、この実施例では、スタータモータ７が、スタータ電源切換スイッチＳＷ４を介して鉛バッテリ１とリチウムイオンバッテリ２に接続されている。
【００３６】
そして、エンジン６及び電装品である補機４を駆動する制御装置は、この実施例では、電子制御燃料噴射用のＥＣＵ（図にはＥＦＩ−ＥＣＵと記載）９、エンジン６をエコランのために停止したり、始動したりするためのエコランＥＣＵ１０、及び電池ＥＣＵ１１がこれに相当する。車両に搭載されたエンジン６は、ＥＦＩ−ＥＣＵ９によって制御されており、燃料供給装置８から燃料が供給されている。また、エコランＥＣＵ１０は、ＥＦＩ−ＥＣＵ９とバス１６で接続されていると共に、バス１２でＤＣ／ＤＣコンバータ３に接続され、バス１３で電池ＥＣＵ１１に接続されている。電池ＥＣＵ１１は、電流計１Ａ，２Ａや電圧計１Ｖ，２Ｖの検出値からバッテリの状態を検知し、ＥＦＩ−ＥＣＵ９やエコランＥＣＵ１０と協働してリチウムイオンバッテリ２と鉛バッテリ１の充放電制御を行う。また、エコランＥＣＵ１０は前述のキースイッチＳＷ１を除く，スイッチＳＷ２からスイッチＳＷ５のオンオフを制御する。
【００３７】
この実施例においては、エコラン用のエンジン停止中は、鉛バッテリ１の劣化防止のために、補機４への電力供給は鉛バッテリ１から行われず、リチウムイオンバッテリ２から行われる。この時は、エコランＥＣＵ１０によってスイッチＳＷ５がオンになり、リチウムイオンバッテリ２の出力電圧がＤＣ／ＤＣコンバータ３を介してイグニッションスイッチＳＷ１に印加される。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３を介したリチウムイオンバッテリ２からの電圧の方が、鉛バッテリ１の出力電圧よりも高いので、この状態では補機４への電力供給は鉛バッテリ１から行われず、リチウムイオンバッテリ２から行われるのである。
【００３８】
また、エコラン用エンジン停止を中止してエンジンを再始動する場合は、スタータ電源切換スイッチＳＷ４がリチウムイオンバッテリ側に切り換わり、スタータモータ７への電力供給はＤＣ／ＤＣコンバータ３介さずに、リチウムイオンバッテリ２からスタータ電源切換スイッチＳＷ４を通じて直接行われる。一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ３が供給できる電力には制限があり、リチウムイオンバッテリ２による補機４の駆動時に、補機４が高負荷状態となってＤＣ／ＤＣコンバータ３の電力供給能力（例えば５０Ａ程度）を超えると、リチウムイオンバッテリ２のみでは補機４への電力供給が賄えなくなるので、鉛バッテリ１を併用して電力供給が行われる。
【００３９】
図２は、図１に示した実施例の他の実施例を示す構成図である。図２に示される実施例が図１の実施例と異なる点は、鉛バッテリ１の入出力電流を測定するための電流計１Ａがなくなり、代わりに補機４に入力される電流を検出する電流計４Ａが設けられている点である。その他の構成は図１で説明したのでここではその説明を省略する。
【００４０】
以上のように構成されたエンジン６と電装品である補機４を制御する制御装置により、エンジン６を停止することによって行われるエコランは、従来は図３にフローチャートで示すような手順で行われていた。なお、以後のフローチャートの説明において使用される符号は、図１、図２、図１６、及び図１７の構成において使用されているものである。また、以後の説明においては、鉛バッテリ１の電圧をＰｂＶ，鉛バッテリ１から流出する電流をＰｂＡ，リチウムイオンバッテリ２の電圧をＬｉＶ，リチウムイオンバッテリ２から流出する電流をＬｉＡとした。
【００４１】
図３のフローチャートに示す手順は、車両の停止状態におけるアイドル時のようなエコラン条件が揃った時に実行される。ステップ３０１では、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶと電流値ＰｂＡ、及びリチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶと電流値ＬｉＡが読み込まれる。
【００４２】
ステップ３０２では、リチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶが所定値Ｖ０以上であるか否かが判定され、ＬｉＶ≧Ｖ０の場合はステップ３０３に進み、ＬｉＶ＜Ｖ０の場合はステップ３０５に進む。ステップ３０３では、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶが第１の基準値Ｖ１以上であるか否かが判定され、ＰｂＶ≧Ｖ１の場合はステップ３０４に進み、ＰｂＶ＜Ｖ１の場合はステップ３０５に進む。ステップ３０４では、エンジン６を停止してこのルーチンを終了する。また、ステップ３０５では、エンジン６が停止中であるか否かが判定され、エンジン６が動作中の場合はこのままこのルーチンを終了し、停止中である場合はステップ３０６においてエンジン６が始動されてこのルーチンを終了する。
【００４３】
このように、従来は、エコラン条件が揃った時には、リチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶが所定値Ｖ０以上であり、且つ鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶが第１の基準値Ｖ１以上である場合のみ、エンジンを停止してエコランが実行されていた。即ち、従来は、アイドル時等のエコラン用エンジン停止の条件が成立した時でも、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶが第１の基準値Ｖ１未満の場合は、リチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶが所定値Ｖ０以上であってもエコランは行われなかった。
【００４４】
これに対して、図１の構成では、ＥＦＩ−ＥＣＵ９、エコランＥＣＵ１０、及び電池ＥＣＵ１１により、エンジン６を停止することによって行うエコランは、図４（ａ）にフローチャートで示すような手順で行われる。この手順も、車両の停止状態におけるアイドル時のようなエコラン条件が揃った時に実行される。なお、図３で説明した従来の制御手順と同じ制御手順については、同じステップ番号を付して説明する。
【００４５】
ステップ３０１では、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶと電流値ＰｂＡ、及びリチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶと電流値ＬｉＡが読み込まれる。続くステップ３０２では、リチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶが所定値Ｖ０以上であるか否かが判定され、ＬｉＶ≧Ｖ０の場合はステップ３０３に進み、ＬｉＶ＜Ｖ０の場合はステップ３０５に進む。ステップ３０３では、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶが第１の基準値Ｖ１以上であるか否かが判定され、ＰｂＶ≧Ｖ１の場合はステップ３０４に進み、エンジン６が停止されてこのルーチンを終了する。
【００４６】
このように、ステップ３０２でＬｉＶ＜Ｖ０となった場合、及びステップ３０２でＬｉＶ≧Ｖ０となった後にステップ３０３でＰｂＶ≧Ｖ１となった場合の手順は従来と同じである。一方、本発明では、ステップ３０３でＰｂＶ＜Ｖ１となった場合は、ステップ４０１に進んで電気負荷の状態、即ち、補機４の動作状態が検出される。補機４の動作状態は、補機４に流れ込む電流量、この実施例の場合は、鉛バッテリ１から補機４に流出する電流値ＰｂＡ（図１に示した電流計１Ａで検出）で検出することができる。
【００４７】
そして、次のステップ４０２において、電気負荷（補機４の動作状態）が高負荷か否かが判定され、高負荷の場合はステップ３０５に進むが、高負荷でない場合はステップ３０４に進んでエンジン６が停止される。ステップ３０５ではエンジン６が停止中であるか否かが判定され、エンジン６が動作中の場合はこのままこのルーチンを終了し、停止中である場合はステップ３０６においてエンジン６が始動されてこのルーチンを終了する。
【００４８】
このように、本発明では、エコラン条件が揃った時には、リチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶが所定値Ｖ０以上であり、且つ鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶが第１の基準値Ｖ１以上である場合は、従来と同様にエンジンを停止してエコランが実行される。一方、本発明では、エコラン条件が揃った場合に、リチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶが所定値Ｖ０以上であれば、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶが第１の基準値Ｖ１未満であっても、補機４の動作状態が高負荷でない場合は、エンジン６が停止されてエコランが実行される。従って、従来の制御に比べてエコラン用にエンジン６を停止する場合が増え、燃費を向上させることができる。
【００４９】
図４（ｂ）は図２の構成における本発明のエコラン制御の一実施例の手順の一部を示す部分フローチャートである。図１の構成では、補機４の動作状態を示す鉛バッテリ１から補機４に流出する電流値ＰｂＡが、図１に示した電流計１Ａによって検出されていた。一方、図２の構成では電流計１Ａの代わりに補機４への流入電流を検出する電流計４Ａが設けられている。
【００５０】
よって、図４(ｂ)に示すフローチャートでは、ステップ２０１において鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶ、及びリチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶと電流値ＬｉＡが読み込まれる。続くステップ２０２では、補機４に流れ込む電流値ＨＡからリチウムイオンバッテリ２から流出する電流値ＬｉＡが減算されて、鉛バッテリ１から補機４に流出する電流値ＰｂＡが算出される。ステップ２０２で鉛バッテリ１から補機４に流出する電流値ＰｂＡが算出された後は、図４(ａ)に示すステップ３０２からステップ３０６の手順が同様に行われる。
【００５１】
本発明では、以上のような制御により、エコラン条件が揃った場合に、リチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶが所定値Ｖ０以上であれば、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶが第１の基準値Ｖ１未満であっても、エンジン６が停止されてエコランが実行されるが、補機４の動作状態が高負荷になるとエンジン６が始動されてエコランが中止される。そこで、エコラン用にエンジン６が停止された後に電気負荷の変化を検出し、電気負荷が高負荷になったか否かを判定する手順について、幾つかの実施例を説明する。
【００５２】
図５は、図４（ａ）に示したエコラン制御における電気負荷の高負荷を判定する手順の第１の実施例を示すフローチャートであり、所定時間毎に実行される。ステップ５０１ではまずエコラン中か否かが判定される。そして、エコラン中でなければ、エンジン６は動作中であるので、電気負荷を検出する必要はなく、このままこのルーチンを終了する。この状態では図１に示した構成において、スイッチＳＷ１はオン、スイッチＳＷ２はオフ、スイッチＳＷ３はオフ状態である。
【００５３】
ステップ５０１でエコラン中と判定された場合はエンジンが停止中であるのでステップ５０２に進む。エンジンがエコランのために停止された場合は、エンジン停止後に補機４にリチウムイオンバッテリ２から電力が供給されるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ３がリチウムイオンバッテリ２の出力電圧を鉛バッテリ１の電圧に降圧する側に切り替えられる。ステップ５０２はこのＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替えが終了したか否かを判定するものである。ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替えが終了していない場合はこのままこのルーチンを終了する。この時はスイッチＳＷ１はオンのままである。
【００５４】
一方、ステップ５０２でＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替えが終了したと判定された場合はステップ５０３に進む。ステップ５０３ではＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替え直後か否かが判定される。ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替え直後の場合は、ステップ５０４に進み、鉛バッテリ１の現在の電圧値が初期値ＰｂＶ０として図示しないメモリにラッチされてからステップ５０５に進む。ステップ５０３における判定がＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替え直後でない場合は、ステップ５０４は省略されてステップ５０５に進む。
【００５５】
ステップ５０５では、ステップ５０４でラッチした鉛バッテリ１の初期値ＰｂＶ０と鉛バッテリ１の現在の電圧値ＰｂＶとの差電圧ΔＰｂＶが算出され、続くステップ５０６ではこの差電圧ΔＰｂＶが第３の基準値Ｖ３以上か否かが判定され、ΔＰｂＶ＜Ｖ３の時はこのままこのルーチンを終了するが、ΔＰｂＶ≧Ｖ３の時はステップ５０７に進み、電気負荷が高負荷と判定されてこのルーチンを終了する。
【００５６】
ステップ５０７において電気負荷が高負荷と判定されると、図４のステップ４０２の判定がＮＯとなり、ステップ３０５の判定はエンジン停止中であるので、ステップ３０６においてエンジンが始動される。
【００５７】
なお、図５のステップ５０４で鉛バッテリ１の現在の電圧値が初期値ＰｂＶ０として図示しないメモリにラッチされた後は、図１に示したスイッチＳＷ１がオフにされ、補機４への電力の供給はＤＣ／ＤＣコンバータ３で降圧されたリチウムイオンバッテリ２から行われるので、通常は鉛バッテリ１の電圧は変化しない。
【００５８】
一方、エコラン用のエンジン停止が行われ、補機４への電力の供給がＤＣ／ＤＣコンバータ３で降圧されたリチウムイオンバッテリ２から行われるようになった後、補機４が高負荷になって、リチウムイオンバッテリ２からの電力供給では必要電力が間に合わなくなると、図１に示したスイッチＳＷ１がオンにされ、補機４への電力の供給が鉛バッテリ１からも行われる。すると、鉛バッテリ１の電圧ＰｂＶが下がり始め、ステップ５０５の鉛バッテリ１の初期値ＰｂＶ０と鉛バッテリ１の現在の電圧値ＰｂＶとの差電圧ΔＰｂＶが次第に大きくなる。
【００５９】
この結果、鉛バッテリ１の初期値ＰｂＶ０と鉛バッテリ１の現在の電圧値ＰｂＶとの差電圧ΔＰｂＶが第３の基準値Ｖ３以上となった時に、スイッチＳＷ３が一時的にオンになり、リチウムイオンバッテリ２によりエンジンが始動されることになるのである。そして、エンジンが始動されると、スイッチＳＷ３は再びオフになり、スイッチＳＷ２がオンになる。この状態では補機４はオルタネータ５によって駆動され、ＤＣ／ＤＣコンバータ３が昇圧側に切り替わり、鉛バッテリ１とリチウムイオンバッテリ２が充電される。
【００６０】
図６は、図４（ａ）に示したエコラン制御における電気負荷の高負荷を判定する手順の第２の実施例を示すフローチャートであり、所定時間毎に実行される。なお、第２の実施例における第１の実施例と同じ手順については同じステップ番号を付して説明する。ステップ５０１ではエコラン中か否かが判定され、エコラン中でなければこのままこのルーチンを終了する。この状態では図１に示した構成において、スイッチＳＷ１はオン、スイッチＳＷ２はオフ、スイッチＳＷ３はオフ状態である。
【００６１】
ステップ５０１でエコラン中と判定された場合はステップ５０２に進み、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替えが終了したか否かが判定され、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替えが終了していない場合はこのままこのルーチンを終了するが、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替えが終了したと判定された場合はステップ６０１に進み、スイッチＳＷ１がオフにされる。
【００６２】
ステップ６０１では鉛バッテリ１から出力される電流値ＰｂＡの積算値ΣＰｂＡが算出され、続くステップ６０２では鉛バッテリ１から出力される電流値ＰｂＡの積算値ΣＰｂＡが基準値Ａ０以上か否かが判定される。そして、ΣＰｂＡ＜Ａ０であればこのままこのルーチンを終了し、ΣＰｂＡ≧Ａ０であればステップ５０７に進み、電気負荷が高負荷と判定されてこのルーチンを終了する。
【００６３】
なお、図５のステップ５０２でＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替えが終了したと判定された場合は、図１に示したスイッチＳＷ１がオフにされ、補機４への電力の供給はＤＣ／ＤＣコンバータ３で降圧されたリチウムイオンバッテリ２から行われるので、通常は鉛バッテリ１の電圧は変化しない。一方、エコラン用のエンジン停止が行われ、補機４への電力の供給がＤＣ／ＤＣコンバータ３で降圧されたリチウムイオンバッテリ２から行われるようになった後、補機４が高負荷になって、リチウムイオンバッテリ２からの電力供給では必要電力が間に合わなくなると、図１に示したスイッチＳＷ１がオンにされ、補機４への電力の供給が鉛バッテリ１からも行われる。すると、鉛バッテリ１の出力電流の積算値ΣＰｂＡが増大し始め、ステップ６０１の鉛バッテリ１の出力電流の積算値ΣＰｂＡが次第に大きくなる。
【００６４】
この結果、鉛バッテリ１の出力電流の積算値ΣＰｂＡが基準値Ａ０以上となった時に、スイッチＳＷ３が一時的にオンになり、リチウムイオンバッテリ２によりエンジンが始動されることになるのである。そして、エンジンが始動されると、スイッチＳＷ３は再びオフになり、スイッチＳＷ２がオンになる。この状態では補機４はオルタネータ５によって駆動され、ＤＣ／ＤＣコンバータ３が昇圧側に切り替わり、鉛バッテリ１とリチウムイオンバッテリ２が充電される。
【００６５】
図７は、図４（ａ）に示したエコラン制御における電気負荷の高負荷を判定する手順の第３の実施例を示すフローチャートであり、所定時間毎に実行される。第３の実施例は、前述の第１の実施例に示した手順による高負荷判定と、第２の実施例に示した手順による高負荷判定が同時に成立した場合にのみ、電気負荷が高負荷であると判定するものであり、同じ手順については同じステップ番号を付して説明する。
【００６６】
ステップ５０１からステップ５０４は第１の実施例と同じ手順により、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替え直後の鉛バッテリ１の出力電圧ＰｂＶが初期値ＰｂＶ０としてラッチされる。続くステップ７０１では、第１の実施例におけるステップ５０５と同様の鉛バッテリ１の初期値ＰｂＶ０と鉛バッテリ１の現在の電圧値ＰｂＶとの差電圧ΔＰｂＶの算出、及び第２の実施例におけるステップ６０１と同様の鉛バッテリ１から出力される電流値ＰｂＡの積算値ΣＰｂＡが算出される。
【００６７】
ステップ７０１の後は、第１の実施例のステップ５０６と第２の実施例の６０２が実行され、ΔＰｂＶ≧Ｖ３且つΣＰｂＡ≧Ａ０の場合にステップ５０７に進んで電気負荷が高負荷と判定されてこのルーチンを終了し、それ以外の場合はステップ５０７に進まずにこのルーチンを終了する。
【００６８】
図８は、図２の構成の場合に、図４（ｂ）に示したエコラン制御によって電気負荷の高負荷を判定する手順の一実施例を示すフローチャートである。図２の構成では、補機４に流入する電流値を検出する電流計４Ａが設けられているので、図４（ａ）のステップ４０１における電気負荷の検出（補機４の動作状態の検出）は、直接補機４に流入する電流を検出する電流計４Ａによって行うことが可能である。よって、この実施例では、ステップ８０１において、補機４に流入する電流値ＨＡが、補機４が高負荷で運転されている時に補機４に流入する高負荷電流値ＨＡＨ以上になったか否かによって、補機４の高負荷状態が判定されている。そして、ステップ８０１の判定が、ＨＡ＜ＨＡＨの場合はこのままこのルーチンを終了し、ＨＡ≧ＨＡＨの場合はステップ８０２に進んで、電気負荷が高負荷であると判定される。
【００６９】
図９（ａ）は、図４（ａ）と図５に示した制御手順のタイムチャートである。図９（ａ）の時刻ｔ１は、エコラン（エンジン停止）状態に移行した時点の鉛バッテリ１の出力電圧ＰｂＶを示すものであり、時刻ｔ２はＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替えが終了した時点における鉛バッテリ１の出力電圧ＰｂＶを示すものであって、この時刻ｔ２の時点の鉛バッテリ１の出力電圧ＰｂＶが初期値ＰｂＶ０としてラッチされる。時刻ｔ３は、補機４が高負荷となった時点を示すものである。前述のように、補機４が高負荷となった時点から鉛バッテリ１から補機４への電力供給が開始されるので、鉛バッテリ１の出力電圧ＰｂＶは低下し始める。この後の時刻ｔ４で鉛バッテリ１の初期値ＰｂＶ０と鉛バッテリ１の現在の電圧値ＰｂＶとの差電圧ΔＰｂＶが第３の基準値Ｖ３を超えるので、エンジンが始動され、以後は鉛バッテリ１の出力電圧ＰｂＶが上昇する。
【００７０】
図９（ｂ）は、図４（ｂ）と図６に示した制御手順のタイムチャートである。図９（ｂ）の時刻ｔ１は、エコラン（エンジン停止）状態に移行した時点の鉛バッテリ１の出力電流ＰｂＡの積算値ΣＰｂＡの推移を示すものである。時刻ｔ２はＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替えが終了した時点における鉛バッテリ１の出力電流ＰｂＡの積算値ΣＰｂＡを示すものである。時刻ｔ３は、補機４が高負荷となった時点を示すものである。前述のように、補機４が高負荷となった時点から鉛バッテリ１から補機４への電力供給が開始されるので、鉛バッテリ１の出力電流ＰｂＡの積算値ΣＰｂＡは増大し始める。この後の時刻ｔ４で鉛バッテリ１の出力電流ＰｂＡの積算値ΣＰｂＡが基準値Ａ０を超えるので、エンジンが始動され、以後はオルタネータ５の発電電力で補機４が駆動されるので、鉛バッテリ１の出力電流ＰｂＡの積算値ΣＰｂＡの値は変わらなくなる。
【００７１】
ところで、エンジンの動作中にエコラン許可状態になった場合に、直ぐにエンジンを停止してエコランに移行すると、その後すぐに補機が高負荷になり、エコラン許可状態が取り下げられ、エンジンを始動しなければならない場合がある。このような場合はエコランに移行しても無駄になる。そこで、この実施例では、エンジンの動作中にエコラン許可状態になった場合に、直ぐにエンジンを停止してエコランに移行するのではなく、エンジンは動作させたままで、擬似的にエコラン状態に入った状況を作り出し、この擬似エコラン状態においてエコラン許可状態が続くか否かを予め判定し、擬似エコラン状態においてもエコラン許可状態が続く場合に限ってエンジンを停止し、エコラン状態に移行するようにしたのでこれを説明する。
【００７２】
図１０は、本発明のエコラン制御におけるエコラン条件成立時に行うエコラン許可の取り消し判定の手順の第１の実施例を示すフローチャートである。ステップ１００１ではエコラン条件が満たされたか否か（図１０にはエコランОＫかと記載）が判定され、ОＫでない場合はこのルーチンを終了するが、ОＫの場合はステップ１００２に進む。ステップ１００２ではバッテリ充電用のオルタネータ５の動作が停止させられる。オルタネータ５の動作停止は、実際には図１に示したスイッチＳＷ２をオフすることによって行うことができる。
【００７３】
続くステップ１００３では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の動作が降圧動作に切り替えられて、リチウムイオンバッテリ２から鉛バッテリ１側に電力を供給できるようになる。次のステップ１００４ではＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替えが完了したか否かが判定され、完了していない時はこのルーチンを終了するが、完了した時は１００５に進む。ステップ１００５では、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶと電流値ＰｂＡ、及びリチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶと電流値ＬｉＡが読み込まれる。この時はスイッチＳＷ１はオンのままである。
【００７４】
次のステップ１００６ではＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替え直後か否かが判定される。ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替え直後の場合は、ステップ１００６に進み、鉛バッテリ１の現在の電圧値が初期値ＰｂＶ０として図示しないメモリにラッチされてからステップ１００８に進む。ステップ１００６における判定がＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替え直後でない場合は、ステップ１００６は省略されてステップ１００８に進む。
【００７５】
ステップ１００８では、ステップ１００７でラッチした鉛バッテリ１の初期値ＰｂＶ０と鉛バッテリ１の現在の電圧値ＰｂＶとの差電圧ΔＰｂＶが算出され、続くステップ１００９ではこの差電圧ΔＰｂＶが第３の基準値Ｖ３以上か否かが判定され、ΔＰｂＶ＜Ｖ３の時はこのままこのルーチンを終了するが、ΔＰｂＶ≧Ｖ３の時はステップ１０１０に進み、電気負荷が高負荷と判定されると共に、エコラン許可が取り消される。
【００７６】
以上のように、この実施例では、エコラン条件が満足された場合に、直ちにエンジンを停止してエコランに移行するのではなく、エコラン条件が満たされた後に、エンジンは動作させた状態で、エコランのためにエンジンを停止させたのと同じ状況を擬似的に作り出し、この擬似エコラン状態で補機を駆動した場合に補機が高負荷状態になるか否かを判定する。そして、擬似エコラン状態で補機が高負荷になると判断された場合には、エコラン条件が満たされた場合でも、エコラン許可が取り消される。この結果、エコランに移行した後に直ちにエンジン始動が行われるという無駄が省かれる。
【００７７】
図１１は、本発明のエコラン制御におけるエコラン条件成立時に行うエコラン許可の取り消し判定の手順の第２の実施例を示すフローチャートであり、所定時間毎に実行される。なお、第２の実施例における第１の実施例と同じ手順については同じステップ番号を付して説明する。ステップ１００１ではエコランОＫか否かが判定され、エコランОＫでなければこのままこのルーチンを終了する。ステップ１００２ではオルタネータ５の動作の停止が、図１に示したスイッチＳＷ２をオフすることによって行われる。
【００７８】
続くステップ１００３では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の動作が降圧動作に切り替えられて、リチウムイオンバッテリ２から鉛バッテリ１側に電力が供給できるようになる。次のステップ１００４ではＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替えが完了したか否かが判定され、完了していない時はこのルーチンを終了するが、完了した時は１００５に進む。ステップ１００５では、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶと電流値ＰｂＡ、及びリチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶと電流値ＬｉＡが読み込まれる。この時はスイッチＳＷ１はオンのままである。
【００７９】
次のステップ１１０１では、鉛バッテリ１から出力される電流値ＰｂＡの積算値ΣＰｂＡが算出され、続くステップ１１０２では鉛バッテリ１から出力される電流値ＰｂＡの積算値ΣＰｂＡが基準値Ａ０以上か否かが判定される。そして、ΣＰｂＡ＜Ａ０であればこのままこのルーチンを終了し、ΣＰｂＡ≧Ａ０であればステップ１１０３に進み、電気負荷が高負荷と判定されると共に、エコラン許可が取り消される。
【００８０】
図１２は、本発明のエコラン制御におけるエコラン条件成立時に行うエコラン許可の取り消し判定の手順の第３の実施例を示すフローチャートであり、所定時間毎に実行される。第３の実施例は、前述の第１の実施例に示した手順によるエコラン許可の取り消しと、第２の実施例に示した手順によるエコラン許可の取り消しが同時に成立した場合にのみ、電気負荷が高負荷であると判定されてエコラン許可が取り消されるものであり、同じ手順については同じステップ番号を付して説明する。
【００８１】
ステップ１１０１からステップ１１０７は第１の実施例と同じ手順により、オルタネータの動作が止められ、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替え直後の鉛バッテリ１の出力電圧ＰｂＶが初期値ＰｂＶ０としてラッチされる。続くステップ１２０１では、第１の実施例におけるステップ１００８と同様の鉛バッテリ１の初期値ＰｂＶ０と鉛バッテリ１の現在の電圧値ＰｂＶとの差電圧ΔＰｂＶの算出、及び第２の実施例におけるステップ１１０１と同様の鉛バッテリ１から出力される電流値ＰｂＡの積算値ΣＰｂＡが算出される。
【００８２】
ステップ１２０１の後は、第１の実施例のステップ１００９と第２の実施例のステップ１１０２が実行され、ΔＰｂＶ≧Ｖ３且つΣＰｂＡ≧Ａ０の場合にステップ１１０３に進んで電気負荷が高負荷と判定されると共に、エコラン許可が取り消され、それ以外の場合はステップ１１０３に進まずにこのルーチンを終了する。
【００８３】
次に、前述のような手順でエコラン許可になり、エンジンが停止されてエコランが実行されている時に、車両の走行開始以外の条件でエコラン中止となり、エンジンが始動される場合の実施例について説明する。
【００８４】
図１３は、本発明のエコラン制御におけるエコラン中に行うエコラン中止判定の手順の第１の実施例を示すフローチャートである。ステップ１３０１ではエコラン中か否か（エンジン停止中か否か）が判定され、エコラン中でない場合はこのルーチンを終了するが、エコラン中の場合はステップ１３０２に進む。ステップ１３０２では、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶと電流値ＰｂＡ、及びリチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶと電流値ＬｉＡが読み込まれる。補機にリチウムイオンバッテリ２からのみ電力が供給されている時はスイッチＳＷ１はオフであるので、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶと電流値ＰｂＡは０である。
【００８５】
次のステップ１３０３ではエコランに移行する時点でラッチされている鉛バッテリ１の初期値ＰｂＶ０と、鉛バッテリ１の現在の電圧値ＰｂＶとの差電圧ΔＰｂＶが算出される。差電圧ΔＰｂＶの値は、補機が高負荷となって鉛バッテリ１から補機４に電力が供給されない限りは大きくならない。続くステップ１３０４では、この差電圧ΔＰｂＶが第３の基準値Ｖ３以上か否かが判定され、ΔＰｂＶ≧Ｖ３の時はステップ１３０５に進む。ステップ１３０５では、電気負荷が高負荷となって鉛バッテリの放電量が大きいと判定され、エンジンが始動されてエコランが中止される。
【００８６】
一方、ステップ１３０４でΔＰｂＶ＜Ｖ３と判定された時はステップ１３０６に進む。ステップ１３０６では、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶが第４の基準値Ｖ４以下か否かが判定される。第４の基準値Ｖ４は、鉛バッテリ１が充電を必要とする低電圧状態になったことを示す電圧値である。よって、ＰｂＶ≦Ｖ４の場合はステップ１３０７に進み、鉛バッテリ１が充電を必要とする低電圧状態になったと判定され、エンジン６が始動されてエコランが中止される。
【００８７】
これに対して、ステップ１３０６でＰｂＶ＞Ｖ４と判定された時はステップ１３０８に進む。ステップ１３０８では、リチウムイオンバッテリの電圧値ＬｉＶが第２の基準値Ｖ２以下か否かが判定される。第２の基準値Ｖ２は、リチウムイオンバッテリ２が充電を必要とする低電圧状態になったことを示す電圧値である。よって、ＬｉＶ≦Ｖ２の場合はステップ１３０９に進み、リチウムイオンバッテリ２が充電を必要とする低電圧状態になったと判定され、エンジン６が始動されてエコランが中止される。また、ＬｉＶ＞Ｖ２の場合はこのままこのルーチンを終了する。
【００８８】
以上のように、この実施例では、エコラン中に、ΔＰｂＶ≧Ｖ３になった時、ＰｂＶ≦Ｖ４になった時、或いは、ＬｉＶ≦Ｖ２となった時に、エンジンが始動されてエコランが中止される。
【００８９】
図１４は、本発明のエコラン制御におけるエコラン中に行うエコラン中止判定の手順の第２の実施例を示すフローチャートである。ステップ１４０１ではエコラン中か否かが判定され、エコラン中でない場合はこのルーチンを終了するが、エコラン中の場合はステップ１４０２に進む。ステップ１４０２では、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶと電流値ＰｂＡ、及びリチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶと電流値ＬｉＡが読み込まれると共に、鉛バッテリ１を流れる電流値ＰｂＡの積算値ΣＰｂＡが算出される。補機４にリチウムイオンバッテリ２からのみ電力が供給されている場合はスイッチＳＷ１はオフであるので、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶと電流値ＰｂＡは０である。
【００９０】
次のステップ１４０３ではエコランに移行する時点でラッチされている鉛バッテリ１の初期値ＰｂＶ０と、鉛バッテリ１の電圧値を判定する第４の基準値Ｖ４との差が演算され、この差が第３の基準値Ｖ３以上か否かが判定される。まず、ＰｂＶ０−Ｖ４≧Ｖ３の場合について説明すると、この時はステップ１４０４に進み、鉛バッテリ１の初期値ＰｂＶ０と鉛バッテリ１の現在の電圧値ＰｂＶとの差電圧ΔＰｂＶが算出される。
【００９１】
続くステップ１４０５では、この差電圧ΔＰｂＶが第３の基準値Ｖ３以上か否かが判定され、ΔＰｂＶ≧Ｖ３の時はステップ１４０６に進む。ステップ１４０６では、鉛バッテリ１を流れる電流値ＰｂＡの積算値ΣＰｂＡが基準値Ａ０以上か否かが判定され、ΣＰｂＡ≧Ａ０の場合にステップ１４０７に進み、電気負荷が高負荷となって鉛バッテリ１の放電量が大きいと判定され、エンジン６が始動されてエコランが中止される。
【００９２】
一方、ステップ１４０３でＰｂＶ０−Ｖ４≧Ｖ３と判定された時はステップ１４０８に進む。ステップ１４０８では、鉛バッテリ１を流れる電流値ＰｂＡの積算値ΣＰｂＡが第７の基準値Ａ１以上か否かが判定され、ΣＰｂＡ≧Ａ１の場合にステップ１４１１に進み、電気負荷が高負荷となって鉛バッテリ１の放電量が大きいと判定され、エンジン６が始動されてエコランが中止される。
【００９３】
ステップ１４０８でΣＰｂＡ＜Ａ１と判定された場合はステップ１４０９に進み、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶが第４の基準値Ｖ４以下か否かが判定される。そして、ＰｂＶ≦Ｖ４の場合はステップ１４１１に進み、鉛バッテリ１が充電を必要とする低電圧状態になったと判定され、エンジン６が始動されてエコランが中止される。
【００９４】
これに対して、ステップ１４０９でＰｂＶ＞Ｖ４と判定された場合、及び前述のステップ１４０５でΔＰｂＶ＜Ｖ３と判定された場合、並びにステップ１４０６でΣＰｂＡ＜Ａ０と判定された場合はステップ１４１０に進む。ステップ１４１０では、リチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶが第２の基準値Ｖ２以下か否かが判定される。第２の基準値Ｖ２は、リチウムイオンバッテリ２が充電を必要とする低電圧状態になったことを示す電圧値である。よって、ＬｉＶ≦Ｖ２の場合はステップ１４１１に進み、リチウムイオンバッテリ２が充電を必要とする低電圧状態になったと判定され、エンジン６が始動されてエコランが中止される。また、ＬｉＶ＞Ｖ２の場合はこのままこのルーチンを終了する。
【００９５】
以上のように、この実施例では、エコラン中にＰｂＶ０−Ｖ４≧Ｖ３の場合は、ΔＰｂＶ≧Ｖ３且つΣＰｂＡ≧Ａ０になった時に、エンジン６が始動されてエコランが中止される。また、エコラン中にＰｂＶ０−Ｖ４＜Ｖ３の場合は、ΣＰｂＡ≧Ａ１になった時、ΣＰｂＡ＜Ａ１且つＰｂＶ≦Ｖ４になった時、或いは、ΣＰｂＡ＜Ａ１且つＰｂＶ＞Ｖ４且つＬｉＶ≦Ｖ２となった時に、エンジン６が始動されてエコランが中止される。
【００９６】
図１５は、本発明のエコラン制御の一例のタイムチャートである。本発明では、エコラン条件が揃った場合、補機４への電力供給はリチウムイオンバッテリから行われるため、リチウムイオンバッテリ２の電圧が高い場合は、鉛バッテリ１の電圧が低い場合でもエコラン状態（エンジン停止）に移行する。そして、エコラン状態に移行すると（時刻ｔ１）、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替え後の鉛バッテリ１の電圧値が、初期値ＰｂＶ０としてラッチされる（時刻ｔ２）。ここでは、ラッチされた初期値ＰｂＶ０と、第４の基準値Ｖ４との差電圧が第３の基準値Ｖ３以上あるものとする。
【００９７】
そして、この時点からラッチされた電圧値ＰｂＶ０から鉛バッテリ１の電圧センサ１Ｖによる電圧検出値ＰｂＶが減算されると共に、鉛バッテリから流出する電流の積算値ΣＰｂＡが計算される。補機への電力供給がリチウムイオンバッテリのみから行われている時は、鉛バッテリ１から流出する電流はないので、鉛バッテリ１から流出する電流の積算値ΣＰｂＡの値は０である。
【００９８】
エコラン状態がしばらく続いた後に、時刻ｔ３で補機４が高負荷になると、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＡが低下し始めると共に、鉛バッテリ１から流出する電流の積算値ΣＰｂＡの値が増大する。時刻ｔ４においては、ＰｂＶ０−ＰｂＶの値が第３の基準値Ｖ３を超え、且つ鉛バッテリ１から流出する電流の積算値ΣＰｂＡが基準値Ａ０以上となるので、鉛バッテリ１から補機４への電力供給があったと判断され、エンジン６が始動される。この判断は、ＰｂＶ０−ＰｂＶの値が第３の基準値Ｖ３を超えるか、或いは鉛バッテリ１から流出する電流の積算値ΣＰｂＡが基準値Ａ０以上となった時に行っても良い。
【００９９】
この後、時刻ｔ５で再度エコラン条件が揃ってエコランに移行した場合を考える。この場合もＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替え後の鉛バッテリ１の電圧値が、初期値ＰｂＶ０としてラッチされる（時刻ｔ６）。ここでは、ラッチされた初期値ＰｂＶ０と、第４の基準値Ｖ４との差電圧が第３の基準値Ｖ３未満であるものとする。この場合は、前述の検出方法ではエンジン６を始動することができないので、エンジン６の始動条件が、鉛バッテリ１から流出する電流の積算値ΣＰｂＡが第７の基準値Ａ１以上となった場合、或いは鉛バッテリ１の電圧が第４の基準値Ｖ４以下になった場合に切り替えられる。
【０１００】
時刻ｔ６以降は、ラッチされた電圧値ＰｂＶ０から鉛バッテリ１の電圧センサ１Ｖによる電圧検出値ＰｂＶが減算されると共に、鉛バッテリ１から流出する電流の積算値ΣＰｂＡが一旦クリアされた後に計算される。補機４への電力供給がリチウムイオンバッテリのみから行われている時は、鉛バッテリ１から流出する電流はないので、鉛バッテリ１から流出する電流の積算値ΣＰｂＡの値は０である。
【０１０１】
エコラン状態がしばらく続いた後に、時刻ｔ７で補機４が高負荷になると、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶが低下し始めると共に、鉛バッテリ１から流出する電流の積算値ΣＰｂＡの値が増大する。この後、ＰｂＶ０−ＰｂＶの値が第４の基準値Ｖ４以下となるか、或いは鉛バッテリ１から流出する電流の積算値ΣＰｂＡが第７の基準値Ａ０以上となると、鉛バッテリ１から補機４への電力供給があったと判断され、エンジン６が始動される。時刻ｔ８においては、鉛バッテリ１から流出する電流の積算値ΣＰｂＡが基準値Ａ０以上となるので、鉛バッテリ１から補機４への電力供給があったと判断され、エンジン６が始動される。
【０１０２】
この後、時刻ｔ９で再度エコラン条件が揃ってエコランに移行した場合を考える。この場合もＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧の切り替え後の鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶが、初期値ＰｂＶ０としてラッチされる（時刻ｔ１０）。ここでもラッチされた初期値ＰｂＶ０と、第４の基準値Ｖ４との差電圧が第３の基準値Ｖ３未満であるので、前述のようにエンジン６の始動条件が、鉛バッテリ１から流出する電流の積算値ΣＰｂＡが第７の基準値Ａ１以上となった場合、或いは鉛バッテリ１の電圧が第４の基準値Ｖ４以下になった場合に切り替えられる。
【０１０３】
時刻ｔ１０以降は、ラッチされた電圧値ＰｂＶ０から鉛バッテリ１の電圧センサ１Ｖによる電圧検出値ＰｂＶが減算されると共に、鉛バッテリ１から流出する電流の積算値ΣＰｂＡが一旦クリアされた後に計算される。補機４への電力供給がリチウムイオンバッテリ２のみから行われている時は、鉛バッテリ１から流出する電流はないので、鉛バッテリ１から流出する電流の積算値ΣＰｂＡの値は０である。
【０１０４】
エコラン状態がしばらく続いた後に、時刻ｔ１１で補機４が高負荷になると、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＡが低下し始めると共に、鉛バッテリ１から流出する電流の積算値ΣＰｂＡの値が増大する。この後、ＰｂＶ０−ＰｂＶの値が第４の基準値Ｖ４以下となるか、或いは鉛バッテリ１から流出する電流の積算値ΣＰｂＡが基準値Ａ０以上となると、鉛バッテリ１から補機４への電力供給があったと判断され、エンジン６が始動される。時刻ｔ１２においては、ＰｂＶ０−ＰｂＶの値が第４の基準値Ｖ４以下となるので、鉛バッテリ１から補機４への電力供給があったと判断され、エンジン６が始動される。
【０１０５】
図１６は、図１に示した本発明を適用するエンジン６と電装品である補機４の構成に、第１のスイッチング素子１４と、第２のスイッチング素子１５とを追加した構成の一実施例を示す構成図である。第１のスイッチング素子１４の一方の端子は、イグニッションスイッチＳＷ１のＩＧ端子に接続されている。また、第１のスイッチング素子１４の他方の端子は、補機４及び一端がオルタネータ５に接続するスイッチＳＷ２の他端に接続されている。第２のスイッチング素子１５の一方の端子は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３のリチウムイオンバッテリ２側の端子に接続され、他方の端子は、補機４及び一端がオルタネータ５に接続するスイッチＳＷ２の他端に接続されている。
【０１０６】
第１のスイッチング素子１４は通常はオンしており、エコランＥＣＵ１０からの信号によりエコラン時にオフされる。第２のスイッチング素子１５は通常はオフしており、エコランＥＣＵ１０からの信号によりエコラン時にオンされる。そして、第２のスイッチング素子１５には抵抗が内蔵されており、オンされてリチウムイオンバッテリ２の電力を補機４側に供給する場合に、この抵抗によりリチウムイオンバッテリ２の出力電圧を１６Ｖから１２Ｖに降圧する。
【０１０７】
図１７は、図２に示した本発明を適用するエンジン６と電装品である補機４の構成に、第１のスイッチング素子１４と、第２のスイッチング素子１５とを追加した構成の一実施例を示す構成図である。従って、図１６に示した実施例と異なる点は、鉛バッテリ１の入出力電流を測定するための電流計１Ａがなくなり、代わりに補機４に入力される電流を検出する電流計４Ａが設けられている点のみである。その他の構成は図１及び図１６で説明したのでここではその説明を省略する。
【０１０８】
図１８は、図１６に示した構成における本発明のエコラン制御の手順の一例を示すフローチャートである。また、図１９は図１８の制御手順に伴う鉛バッテリ１の電圧の変化を示すものである。ステップ１８０１ではエコラン条件が満たされたか否か（図１８にはエコランОＫかと記載）が判定され、ОＫでない場合はこのルーチンを終了するが、ОＫの場合はステップ１８０２に進む。
【０１０９】
ステップ１８０２では、エコランを開始するために第１のスイッチング素子１４がオフにされ、第２のスイッチング素子１５がオンにされる。この時点が図１９に示す時刻ｔ１である。続くステップ１８０３では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の動作が停止される。この結果、鉛バッテリ１は補機４から切り離され、リチウムイオンバッテリ２が抵抗を含む第２のスイッチング素子１５を介して補機４に接続される。従って、鉛バッテリ１の電圧は図１９に示すように変化しない。
【０１１０】
次のステップ１８０４では、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶと電流値ＰｂＡ、及びリチウムイオンバッテリ２の電圧値ＬｉＶと電流値ＬｉＡが読み込まれる。この状態では、鉛バッテリ１は第１のスイッチング素子１４がオフ、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の動作が停止されているので、鉛バッテリ１の電圧値ＰｂＶは一定値、例えば図１９に示すようにＶ４であり、電流値ＰｂＡは０である。
【０１１１】
続くステップ１８０５では、鉛バッテリ１の現在の電圧値ＰｂＶが第６の基準値Ｖ６以下か否かが判定される。第６の基準値Ｖ６は、図１９に示すように、第５の基準値Ｖ５よりも大きく、第４の基準値Ｖ４よりも小さな値である。ステップ１８０５の判定で、ＰｂＶ≦Ｖ６と判定された時は、ステップ１８０７に進みエンジン６が始動される。図１９の時刻ｔ３がエンジンの始動時点を示す。しかしながら、第１のスイッチング素子１４がオフされているので、ＰｂＶ≦Ｖ６になる可能性は極めて低い。そしてこの後、ステップ１８０８において、第１のスイッチング素子１４がオンにされ、第２のスイッチング素子１５がオフにされてこのルーチンを終了する。
【０１１２】
一方、ステップ１８０５において、鉛バッテリ１の現在の電圧値ＰｂＶが第６の基準値Ｖ６より大きいと判定された時はステップ１８０６に進む。ステップ１８０６では、リチウムイオンバッテリの電圧値ＬｉＶが第２の基準値Ｖ２以下か否かが判定される。第２の基準値Ｖ２は、リチウムイオンバッテリが充電を必要とする低電圧状態になったことを示す電圧値である。よって、ＬｉＶ≦Ｖ２の場合はステップ１８０７に進み、リチウムイオンバッテリが充電を必要とする低電圧状態になったと判定され、エンジンが始動されてエコランが中止される。また、ＬｉＶ＞Ｖ２の場合はこのままこのルーチンを終了する。
【０１１３】
この実施例の制御手順によれば、エコラン状態に移行した後は、鉛バッテリ１が補機４から切り離され、リチウムイオンバッテリ２のみが補機４を駆動するので、鉛バッテリ１からの電力の流出がなく、リチウムイオンバッテリ２がエコラン状態を維持できなくなる状態まで、エコランを継続させることができる。
【０１１４】
以上説明した実施例では、エコランに以降する場合、或いはエコラン状態を解除する場合に検出する補機の高負荷状態を、種々の実施例を用いて説明したが、補機の高負荷状態の検出は、これらの実施例に限定されるものではない。
なお、前述の実施例では、鉛バッテリとリチウムイオンバッテリを用いているが、バッテリの種類はこの２種類に限定されるものではなく、リチウムイオンバッテリの代わりにニッケル水素バッテリを用いても良く、鉛バッテリを２つ用いても良い。更に、前述の実施例ではエンジン自動停止始動制御装置に設けられたエコランＥＣＵ、電池ＥＣＵ、ＥＦＩ−ＥＣＵによって制御が行われる例について説明したが、本発明で説明した制御は、制御全てがエンジン制御ＥＣＵで行われる統合型ＥＣＵにも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明を適用するエンジンと電装品である補機の構成の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明を適用するエンジンと電装品である補機の構成の他の実施例を示す構成図である。
【図３】従来のエコラン制御の一例の手順を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は図１の構成における本発明のエコラン制御の一実施例の手順を示すフローチャート、（ｂ）は図２の構成における本発明のエコラン制御の一実施例の手順の一部を示す部分フローチャートである。
【図５】図４（ａ）に示したエコラン制御における電気負荷の高負荷を判定する手順の第１の実施例を示すフローチャートである。
【図６】図４（ａ）に示したエコラン制御における電気負荷の高負荷を判定する手順の第２の実施例を示すフローチャートである。
【図７】図４（ａ）に示したエコラン制御における電気負荷の高負荷を判定する手順の第３の実施例を示すフローチャートである。
【図８】図４（ｂ）に示したエコラン制御における電気負荷の高負荷を判定する手順の一実施例を示すフローチャートである。
【図９】（ａ）は図４（ａ）と図５に示した制御手順のタイムチャート、（ｂ）は図４（ｂ）と図６に示した制御手順のタイムチャートである。
【図１０】本発明のエコラン制御におけるエコラン条件成立時に行うエコラン許可の取り消し判定の手順の第１の実施例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明のエコラン制御におけるエコラン条件成立時に行うエコラン許可の取り消し判定の手順の第２の実施例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明のエコラン制御におけるエコラン条件成立時に行うエコラン許可の取り消し判定の手順の第３の実施例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明のエコラン制御におけるエコラン中に行うエコラン中止判定の手順の第１の実施例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明のエコラン制御におけるエコラン中に行うエコラン中止判定の手順の第２の実施例を示すフローチャートである。
【図１５】本発明のエコラン制御の一例のタイムチャートである。
【図１６】図１に示した本発明を適用するエンジンと電装品である補機の構成に、スイッチング素子を追加した構成の一実施例を示す構成図である。
【図１７】図２に示した本発明を適用するエンジンと電装品である補機の構成に、スイッチング素子を追加した構成の一実施例を示す構成図である。
【図１８】図１６に示した構成における本発明のエコラン制御の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１９】図１８に示した制御のタイムチャートである。
【符号の説明】
【０１１６】
１    鉛バッテリ
２    リチウムイオンチバッテリ
３    ＤＣ／ＤＣコンバータ
４    補機（電気負荷）
５    オルタネータ
６    エンジン
７    スタータ
１０    エコランＥＣＵ
１１    電池ＥＣＵ
１４，１５    スイッチング素子
【図１】
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【図２】
2006336628.tif 000004
【図３】
2006336628.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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