(57)【要約】【課題】エンジンのアイドリングストップ制御が実行可能なエンジン制御装置において、アイドリングストップ制御の機会を増やす。【解決手段】エンジン始動時のバッテリ最低電圧、バッテリ温度、およびバッテリの劣化状態と関係のあるバッテリ充電率に基づいて、アイドリングストップ許可バッテリ充電率を設定し、現在のバッテリ充電率がそのアイドリングストップ許可バッテリ充電率よりも大きい場合には、アイドリングストップ制御を許可している。このように、エンジン始動時のバッテリ最低電圧に加えて、エンジン始動時のバッテリ充電率を考慮することで、バッテリ劣化状態を加味した、より最適なアイドリングストップ許可バッテリ充電率を用いてアイドリングストップ許可判定を行うことができるので、アイドリングストップ制御の機会を増やすことができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止し、所定の自動再始動条件が成立したときに、バッテリからの電力供給によってスタータを駆動して前記エンジンを自動再始動するアイドリングストップ制御が実行可能なエンジン制御装置であって、
前記バッテリのバッテリ電圧を取得するバッテリ電圧取得手段と、
前記バッテリのバッテリ温度を取得するバッテリ温度取得手段と、
前記バッテリのバッテリ充電率を取得するバッテリ充電率取得手段と、
エンジン始動時のバッテリ電圧の最低電圧、バッテリ温度およびバッテリ充電率に基づいてアイドリングストップ許可バッテリ充電率を取得するアイドリングストップ許可バッテリ充電率取得手段と、を備え、
前記バッテリ充電率取得手段にて取得される現在のバッテリ充電率が前記アイドリングストップ許可バッテリ充電率よりも大きい場合にアイドリングストップ制御を許可するように構成されていることを特徴とするエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのアイドリングストップ制御を実行することが可能なエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンが搭載された車両において、燃費（燃料消費率）の低減を目的として、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止し、その後に、所定の自動再始動条件が成立したときに、バッテリからの電力供給によってスタータを駆動してエンジンを自動再始動する制御（いわゆるアイドリングストップ制御）が行われている。
【０００３】
アイドリングストップ制御に関する技術として特許文献１に記載のものがある。この特許文献１に記載の技術（以下、従来技術という）では、エンジン始動時のバッテリ充電率が、エンジン始動時のバッテリ電圧の最低電圧に基づいて設定された自動停止許可バッテリ充電率閾値よりも大きい場合にエンジンの自動停止（アイドリングストップ制御）を許可している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０２４１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来技術では、バッテリの劣化状態を考慮していないため、エンジンを確実に始動（再始動）するためには十分にマージンをもった大きめのバッテリ充電率にて自動停止許可バッテリ充電率閾値を設定する必要がある。このため、アイドリングストップ制御の実行が可能な状態であってもアイドリングストップ制御を禁止してしまう状況が発生し、アイドリングストップ制御の機会が少なくなってしまう。
【０００６】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、エンジンのアイドリングストップ制御が実行可能なエンジン制御装置において、アイドリングストップ制御の機会を増やすことが可能な制御を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止し、所定の自動再始動条件が成立したときに、バッテリからの電力供給によってスタータを駆動して前記エンジンを自動再始動するアイドリングストップ制御が実行可能なエンジン制御装置であって、前記バッテリのバッテリ電圧を取得するバッテリ電圧取得手段と、前記バッテリのバッテリ温度を取得するバッテリ温度取得手段と、前記バッテリのバッテリ充電率を取得するバッテリ充電率取得手段と、エンジン始動時のバッテリ電圧の最低電圧、バッテリ温度およびバッテリ充電率に基づいてアイドリングストップ許可バッテリ充電率を取得するアイドリングストップ許可バッテリ充電率取得手段と、を備えている。そして、前記バッテリ充電率取得手段にて取得される現在のバッテリ充電率が前記アイドリングストップ許可バッテリ充電率よりも大きい場合にアイドリングストップ制御を許可するように構成されていることを特徴としている。
【０００８】
以下、本発明の作用について述べる。
【０００９】
まず、エンジン、スタータおよびバッテリ温度が同じという前提であれば、エンジン始動時のバッテリ電圧の最低電圧は、主にバッテリ充電率およびバッテリの劣化状態に大きく影響される。すなわち、エンジン始動時のバッテリ電圧の最低電圧に対して、バッテリ充電率が高い場合はバッテリの劣化状態は劣化大であり、バッテリ充電率が低い場合はバッテリの劣化状態は劣化小と推定できる。なお、バッテリの劣化がない状態では、エンジン始動時のバッテリ電圧の最低電圧はバッテリ充電率の影響が支配的である。
【００１０】
そして、そのようなバッテリ劣化状態からエンジンの必要な始動性を得るためには、バッテリの劣化状態が劣化大である場合はバッテリ充電率を大きく回復させる必要がある。つまりアイドリングストップ許可バッテリ充電率（閾値）を大きく設定する必要がある。一方、バッテリの劣化状態が劣化小である場合は相対的にバッテリ充電率の回復量は少なくて済む。つまりアイドリングストップ許可バッテリ充電率（閾値）を相対的に小さく設定することが可能になる。
【００１１】
このようなことから、エンジン始動時のバッテリ電圧の最低電圧に加えて、エンジン始動時のバッテリ充電率を考慮してアイドリングストップ許可バッテリ充電率（閾値）を設定することにより、バッテリ劣化状態を加味した、より最適なアイドリングストップ許可バッテリ充電率を用いてアイドリングストップ許可判定を行うことができる。これによって、上記従来技術と比較してアイドリングストップ制御の機会を増やすことができ、燃費の向上をはかることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、エンジンのアイドリングストップ制御が実行可能なエンジン制御装置において、アイドリングストップ制御の機会を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のエンジン制御装置を適用するエンジン、スタータおよびバッテリ等の概略構成図である。
【図２】ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】ＥＣＵが実行するアイドリングストップ許可制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図１に基づいて説明する。
【００１５】
エンジン１は自動車等の車両に搭載される。エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、例えば、吸気通路に設けられたスロットルバルブのスロットル開度（吸気空気量）、燃料噴射量、点火時期などの運転状態を制御できるように構成されている。エンジン１のクランクシャフトにはフライホイールが設けられており、このフライホイールの外周にリングギヤが設けられている。
【００１６】
エンジン１の運転状態は、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)１００によって制御される。ＥＣＵ１００は、上記した吸入空気量制御、燃料噴射量制御、および、点火時期制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。
【００１７】
スタータ２は、車載のバッテリ３からの電力供給によって駆動し、上記エンジン１のリングギヤにピニオンギヤを噛み合わせて、クランクシャフトを強制回転（クランキング）させる。スタータ２の駆動はＥＣＵ１００によって制御される。なお、スタータ２としてはモータであってもよいし、モータジェネレータであってもよい。
【００１８】
バッテリ３はオルタネータ（図示せず）等の発電機で発電された電力にて充電される。バッテリ３に関する検出装置として、バッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出装置１０１、バッテリ電流を検出するバッテリ電流検出装置１０２、バッテリ温度を検出するバッテリ温度検出装置１０３、およびバッテリ充電率（残容量［Ａｈ］／満充電容量［Ａｈ］）×１００［％］）を検出するバッテリ充電率検出装置１０４が設けられている。
【００１９】
ここで、バッテリ電圧検出装置１０１が本発明の「バッテリ電圧取得手段」の一例であり、バッテリ温度検出装置１０３が本発明の「バッテリ温度取得手段」の一例である。また、バッテリ充電率検出装置１０４が本発明の「バッテリ充電率取得手段」の一例である。なお、バッテリ充電率については、バッテリ電圧検出装置１０１およびバッテリ温度検出装置１０３などの各出力からＥＣＵ１００において推定するようにしてもよい。
【００２０】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)およびバックアップＲＡＭなどを備えている。
【００２１】
ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップ等に基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭはエンジン１の停止時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００２２】
図２に示すように、ＥＣＵ１００には、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ、アクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサ、車両の車速に応じた信号を出力する車速センサ、およびブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキペダルセンサなどが接続されている。さらに、ＥＣＵ１００には、上記したバッテリ電圧検出装置１０１、バッテリ電流検出装置１０２、バッテリ温度検出装置１０３、およびバッテリ充電率検出装置１０４などの各種のセンサが接続されており、これらの各センサ（スイッチ類も含む）からの信号がＥＣＵ１００に入力される。
【００２３】
また、ＥＣＵ１００には、エンジン１のスロットルバルブを開閉駆動するスロットルモータ１１、インジェクタ１２、点火プラグ１３（イグナイタ）、およびスタータ２などが接続されている。
【００２４】
そして、ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットルバルブの開度制御（吸入空気量制御（スロットルモータ１１の駆動制御））、燃料噴射量制御（インジェクタ１２の開閉制御）、点火時期制御（点火プラグ１３の駆動制御）などを含むエンジン１の各種制御を実行する。
【００２５】
さらに、ＥＣＵ１００は、下記の「アイドリングストップ制御」および「アイドリングストップ許可制御」を実行する。
【００２６】
［アイドリングストップ制御］
アイドリングストップ制御（スタートアンドストップ（Ｓ＆Ｓ）制御）にあっては、エンジン１のアイドリング運転状態からの自動停止、および、その自動停止状態からのエンジン１の自動再始動が行われる。
【００２７】
具体的には、エンジン１の運転中に所定の自動停止条件が成立したときにはエンジン１が自動的に停止される。自動停止条件としては、アクセル操作量が「０」であること、車速が「０」であること、およびブレーキペダルが踏み込まれていること（オン操作されていること）などの条件が挙げられる。これらの条件のすべてが成立すると自動停止条件が成立したと判定される。そして、自動停止条件が成立すると、インジェクタ１２からの燃料噴射の停止（フューエルカット）が実行される。その結果、エンジン１の自立運転が行われなくなるため、エンジン１が惰性によってある程度空転した後に回転停止する。なお、上記自動停止条件は一例であって、適宜変更してもよい。
【００２８】
また、エンジン１の自動停止後において、エンジン１の自動再始動条件が成立すると、エンジン１の自動再始動が行われる。自動再始動条件としては、アクセル操作量が「０」よりも大きくなること、ブレーキペダルの踏み込みが解除されたこと（オフ操作されたこと）などの条件が挙げられる。これらの条件のうちの少なくとも１つが成立すると自動再始動条件が成立したと判定される。そして、自動再始動条件が成立すると、スタータ２の駆動によってエンジン１のクランキングが行われる。そのクランキング中にインジェクタ１２からの燃料噴射を開始するとともに、点火プラグ１３の点火を行うことによりエンジン１が自動始動する。なお、上記自動再始動条件は一例であって、適宜変更してもよい。
【００２９】
［アイドリングストップ許可制御］
次に、ＥＣＵ１００が実行するアイドリングストップ許可制御について図３のフローチャートを参照して説明する。この図３の制御ルーチンは、車両のイグニッションがオンになっている間、ＥＣＵ１００において所定周期ごとに繰り返し実行される。
【００３０】
図３の制御ルーチンが開始されると、まずはステップＳＴ１０１においてエンジン１が始動した否かを判定する。具体的には、例えばバッテリ電流検出装置１０２の出力に基づいて、バッテリ３に所定値以上の大電流が流れた場合にエンジン始動と判定する。ステップＳＴ１０１の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合はステップＳＴ１０２に進む。ステップＳＴ１０１の判定結果が否定判定（ＮＯ）は処理を一旦終了する。
【００３１】
ステップＳＴ１０２では、バッテリ電圧検出装置１０１、バッテリ温度検出装置１０３およびバッテリ充電率検出装置１０４の各出力に基づいて、エンジン始動時のバッテリ３の最低電圧（クランキング時の最低電圧；以下、バッテリ最低電圧ともいう）、バッテリ温度、およびバッテリ充電率を取得してＲＡＭ等に一時記憶する。
【００３２】
ステップＳＴ１０３では、ステップＳＴ１０２で記憶したエンジン始動時のバッテリ最低電圧が所定値よりも大きいか否かを判定する。このステップＳＴ１０３の判定に用いる所定値については、エンジン１を確実に始動するためのバッテリ電圧の下限値を、予め実験またはシミュレーションによって取得しておき、そのバッテリ電圧の下限値に基づいて設定する。
【００３３】
ステップＳＴ１０３の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（［バッテリ最低電圧＞所定値］である場合）は、アイドリングストップ制御を許可する（ステップＳＴ１０８）。
【００３４】
一方、ステップＳＴ１０３の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（［バッテリ最低電圧≦所定値］である場合）はステップＳＴ１０４においてアイドリングストップ制御を禁止する。その後にステップＳＴ１０５に進む。
【００３５】
ステップＳＴ１０５では、ステップＳＴ１０２で記憶したエンジン始動時のバッテリ最低電圧、バッテリ温度およびバッテリ充電率を用いて、アイドリングストップ許可マップを参照して、アイドリングストップ許可バッテリ充電率（閾値）を求める。
【００３６】
ここで、アイドリングストップ許可マップは、バッテリ最低電圧、バッテリ温度、および、バッテリ３の劣化状態に関係のあるバッテリ充電率をパラメータとして、予め実験またはシミュレーションによりエンジン１を確実に始動することが可能なバッテリ充電率（アイドリングストップ許可バッテリ充電率）を適合したものをマップ化したものであってＥＣＵ１００のＲＯＭ内に記憶されている。
【００３７】
このアイドリングストップ許可マップにあっては、バッテリ最低電圧およびバッテリ温度が同じである場合、バッテリ充電率が高い場合（バッテリ３の劣化状態が劣化大である場合）は低い場合（バッテリ３の劣化状態が劣化小である場合）と比較して、アイドリングストップ許可バッテリ充電率が大きい値となるように設定されている。また、アイドリングストップ許可マップにおいては、バッテリ充電率が同じである場合、バッテリ最低電圧およびバッテリ温度が高い場合は低い場合と比較して、アイドリングストップ許可バッテリ充電率が小さい値となるように設定されている。
【００３８】
次に、ステップＳＴ１０６では、バッテリ充電率検出装置１０４の出力に基づいて、現在のバッテリ充電率を取得する。その後にステップＳＴ１０７に進む。
【００３９】
ステップＳＴ１０７では、ステップＳＴ１０６で取得した現在のバッテリ充電率が、ステップＳＴ１０５で求めたアイドリングストップ許可バッテリ充電率よりも大きいか否かを判定する。その判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（［バッテリ充電率＞アイドリングストップ許可バッテリ充電率］である場合）はアイドリングストップ制御を許可する（ステップＳＴ１０８）。
【００４０】
一方、ステップＳＴ１０７の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（［バッテリ充電率≦アイドリングストップ許可バッテリ充電率］である場合）はステップＳＴ１０６に戻り、このステップＳＴ１０６の処理（現在のバッテリ充電率の取得処理）およびステップＳＴ１０７の処理（［バッテリ充電率＞アイドリングストップ許可バッテリ充電率］の判定処理）を実行する。そして、バッテリ３への充電によりバッテリ３の充電状態がよくなって、現在のバッテリ充電率がアイドリングストップ許可バッテリ充電率よりも大きくなった場合に（ステップＳＴ１０７の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）になった場合に）、アイドリングストップ制御を許可する（ステップＳＴ１０８）。
【００４１】
なお、図３のステップＳＴ１０１〜ステップＳＴ１０８がＥＣＵ１００によって実行されることにより、本発明のエンジン制御装置が実現される。
【００４２】
＜効果＞
以上のように、本実施形態によれば、エンジン始動時のバッテリ最低電圧が所定値よりも大きい場合はアイドリングストップ制御を許可している。また、エンジン始動時のバッテリ最低電圧が所定値以下である場合には、そのエンジン始動時のバッテリ最低電圧およびエンジン始動時のバッテリ充電率（バッテリ３の劣化状態）に基づいて、アイドリングストップ許可バッテリ充電率を設定し、現在のバッテリ充電率がそのアイドリングストップ許可バッテリ充電率よりも大きい場合にアイドリングストップ制御を許可している。
【００４３】
このように、エンジン始動時のバッテリ最低電圧に加えて、バッテリ３の劣化状態に関係のあるバッテリ充電率を考慮してアイドリングストップ許可バッテリ充電率を設定することにより、バッテリ劣化状態を加味した、より最適なアイドリングストップ許可バッテリ充電率を用いてアイドリングストップ許可判定を行うことができる。これによって上記従来技術（エンジン始動時のバッテリ電圧の最低電圧のみに基づいてアイドリングストップ許可バッテリ充電率を設定する技術）と比較してアイドリングストップ制御の機会を増やすことができ、燃費の向上をはかることができる。
【００４４】
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、エンジンのアイドリングストップ制御を実行することが可能エンジン制御装置に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  エンジン
２  スタータ
３  バッテリ
１００  ＥＣＵ
１０１  バッテリ電圧検出装置
１０２  バッテリ電流検出装置
１０３  バッテリ温度検出装置
１０４  バッテリ充電率検出装置
【図１】
2018115568.tif 000003
【図２】
2018115568.tif 000004
【図３】
2018115568.tif 000005