(57)【要約】【課題】車載機器の消費電力を考慮したエンジン自動停止判定を行なうエンジン自動停止装置を提供することを目的とする。【解決手段】エンジン２の始動中に所定のエンジン停止条件が成立した場合にエンジン２を停止させるためのアイドリング停止許可信号を出力する制御部１２と、エンジン２が発生した運動エネルギを電気エネルギに変換して出力する電動機６と、電動機６が発生した電気エネルギを蓄電する蓄電池９とを備える。制御部１２は、所定のエンジン停止条件が成立したときに電動機６の発電量を変化させ、発電量変化の前後における蓄電池９の出力電圧の変化に基づいてアイドリング停止許可信号を出力するか否かを判定するエンジン自動停止装置である。【選択図】図２
2012154193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンの始動中に所定のエンジン停止条件が成立した場合に前記エンジンを停止させるためのアイドリング停止許可信号を出力する制御部と、
前記エンジンが発生した運動エネルギを電気エネルギに変換して出力する電動機と、
前記電動機が発生した電気エネルギを蓄積する蓄電池とを備え、
前記制御部は、所定のエンジン停止条件が成立したときに前記電動機の発電量を変化させ、発電量変化の前後における前記蓄電池の出力電圧の変化に基づいてアイドリング停止許可信号を出力するか否かを判定することを特徴とするエンジン自動停止装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記蓄電池の出力電圧の変化が所定の値以下である場合はアイドリング停止許可信号を出力し、前記蓄電池の出力電圧の変化が前記所定の値よりも大きい場合はアイドリング停止許可信号を出力しないようにすることを特徴とする請求項１に記載のエンジン自動停止装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記電動機の発電量を変化させる際、前記電動機を停止させることを特徴とする請求項１に記載のエンジン自動停止装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記電動機の発電量を変化させる際、前記電動機を動作させた状態で前記電動機の発電量を低下させることを特徴とする請求項１に記載のエンジン自動停止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたエンジンの始動中に所定のエンジン停止条件が成立した場合に、エンジンの自動停止を許可するエンジン自動停止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両においては、交差点などにおける停車中のアイドル運転により燃料消費率が低下するという問題がある。そこで、車両を停車させた際にエンジンを停止し、車両を発進させる際にエンジンを始動させることにより停車時の不要な燃料消費を低減するエンジン自動停止装置がある。
【０００３】
従来のエンジン自動停止装置としては、エンジンの始動時の蓄電池の充電量と、予め設定された判定値とを比較し、蓄電池の充電量が予め設定された判定値よりも低い場合にはエンジンの自動停止を禁止するものがある。また、蓄電池の充電量が予め設定された判定値以上である場合にはエンジンを自動停止する。なお、先行技術文献としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−４７１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のエンジン自動停止装置は、蓄電池の充電量と、予め設定された判定値とを比較するものであった。例えば、蓄電池の充電量が予め設定された判定値以上でエンジンを自動停止した場合でも、車載機器により消費される電力が大きい場合は電力供給ができなくなるのでエンジンの自動停止を行うべきではない。
【０００６】
また、蓄電池の充電量が予め設定された判定値よりも低くなりエンジンの自動停止制御を禁止した場合でも、車載機器により消費される電力が小さい場合は蓄電池に蓄積された電力にて電力供給が可能であるのでエンジンの自動停止が可能となる。
【０００７】
このように、従来のエンジン自動停止装置は、エンジンを停止するか否かを判定（以下、「エンジン自動停止判定」）する時点における車載機器による消費電力を加味していないので、エンジン自動停止判定を最適に行うことができないという問題があった。
【０００８】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたものであり、車載機器による消費電力を考慮したエンジン自動停止判定を行なうエンジン自動停止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、所定のエンジン停止条件が成立したときに電動機の発電量を変化させ、発電量変化の前後における蓄電池の出力電圧の変化に基づいてアイドリング停止許可信号を出力するか否かを判定するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、電動機の発電量を変化させ、発電量変化の前後における蓄電池の出力電圧の変化を用いる。この蓄電池の出力電圧の変化は、エンジンを停止するか否かを判定する時
点における車載機器で使用されている消費電力と相関がある。このため、蓄電池の出力電圧の変化を用いることで、車載機器の消費電力を考慮したエンジン自動停止判定を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態におけるエンジン自動停止装置の構成を説明する図
【図２】本発明の一実施の形態におけるエンジン自動停止装置の動作を説明する図
【図３】本発明の一実施の形態におけるエンジン自動停止装置のタイミング図
【図４】本発明の一実施の形態における変形例を説明するタイミング図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態におけるエンジン自動停止装置について図１を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形態におけるエンジン自動停止装置の構成を説明する図である。
【００１３】
図１に示すように、エンジン自動停止装置１は車両に搭載されたものであり、エンジン２、プーリ３、ドライブベルト４、プーリ５、電動機６、コンバータ７、ＤＣ／ＤＣコンバータ８、蓄電池９、車載機器１０、電圧検出センサ１１、制御部１２、および、車両情報取得部１３を備える。
【００１４】
エンジン２が発生した運動エネルギは、プーリ３、ドライブベルト４、および、プーリ５を介して電動機６へ伝達される。電動機６は伝達された運動エネルギを電気エネルギに変換して出力する。出力された交流の電気エネルギはコンバータ７、および、ＤＣ／ＤＣコンバータ８を介して蓄電池９に蓄積される。蓄電池９に蓄積された電気エネルギは、車載機器１０を動作させるために用いられる。以下、各部を詳細に説明する。
【００１５】
エンジン２は、空気とガソリンなどの炭化水素系の燃料との混合気を燃焼させて得た燃焼エネルギを、クランクシャフトを回転させる運動エネルギに変換するものである。
【００１６】
エンジン２のクランクシャフトは、プーリ３を介してドライブベルト４に接続される。ドライブベルト４は、さらにプーリ５に接続される。プーリ５は電動機６のシャフトに接続される。
【００１７】
すなわち、エンジン２のクランクシャフトを回転させる運動エネルギは、プーリ３、ドライブベルト４、およびプーリ５を介して電動機６のシャフトへ伝達される。
【００１８】
電動機６は、エンジン２のクランクシャフトを回転させる運動エネルギを電気エネルギに変換（発電）して出力する三相同期機である。電動機６の発電量は制御部１２により制御可能である。
【００１９】
コンバータ７は三相インバータを備え、電動機６が出力した三相交流の電気エネルギを直流の電気エネルギに変換して出力する。
【００２０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、コンバータ７が出力した直流の電気エネルギの電圧を変換して出力するものである。電圧変換された電気エネルギは車載機器１０に供給されるとともに、蓄電池９に入力されて蓄積される。
【００２１】
蓄電池９は電動機６が発生した電気エネルギを蓄積するものである。具体的には、コンバータ７が出力した直流の電気エネルギを蓄積する。蓄電池９に蓄積された電気エネルギ
は車載機器１０を動作させるための電力として使用される。
【００２２】
車載機器１０は、例えば、カーナビゲーション装置、カーオーディオなどのアクセサリ、および、パワーウインドウ、ＥＴＣ（登録商標）、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）などの車両に搭載され、電気エネルギにより動作する各種機器である。車載機器１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ８が出力する電気エネルギ、または、蓄電池９に蓄積された電気エネルギにより動作する。
【００２３】
電圧検出センサ１１は、蓄電池９の出力端に設けられたセンサであり、蓄電池９の出力電圧を検出して電圧値信号として制御部１２へ出力する。
【００２４】
制御部１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等とから構成されており、エンジン２の始動中に所定のエンジン停止条件が成立した場合にエンジン２を停止させるためのアイドリング停止許可信号を出力するものである。
【００２５】
アイドリング停止許可信号を受信したエンジン２は停止する。制御部１２はエンジン制御装置（ＥＣＵ）と兼ねることもできるし別のデバイスであってもよい。本実施の形態では、一例として、アイドリング停止許可信号が０である場合はエンジン２の停止を許可しない、１である場合はエンジン２の停止許可するものとする。
【００２６】
制御部１２は、電圧検出センサ１１が出力した電圧値信号、および、車両情報取得部１３の出力を受信する。
【００２７】
車両情報取得部１３は、車速検出部、ブレーキ、シフトレバーなどから各種車両に関する情報を取得するものである。
【００２８】
制御部１２は車両情報取得部１３の出力に基づいてエンジン停止条件に該当したか否かを判定する。ここで、エンジン停止条件とは、交差点などにおける停車中のアイドル運転により燃料消費率が低下するのを防止するためにエンジン２を停止させる条件である。
【００２９】
例えば、車両の速度が停止（速度が０ｋｍ/ｈ）しており、かつ、ブレーキが踏まれている場合に、制御部１２はエンジン停止条件に該当したと判定する。さらに、制御部１２はシフトレバーがニュートラルに入っている条件を加えエンジン停止条件に該当したと判定することもできる。
【００３０】
また、制御部１２は、さらに、電動機６の発電量の制御を行うことができる。この発電量の制御には、電動機６を停止させることも含む。
【００３１】
エンジン停止条件に該当した場合でも、アイドリング停止許可信号を１にするとは限らない。制御部１２は、所定のエンジン停止条件が成立したときに電動機６の発電量を変化させ、発電量変化の前後における蓄電池９の出力電圧の変化に基づいてアイドリング停止許可信号を出力するか否かを判定する。以下、その処理動作を詳細に説明する。
【００３２】
上記のように構成されたエンジン自動停止装置１について、図２を用いてその処理動作を説明する。図２は制御部１２の動作を説明する図である。
【００３３】
制御部１２の処理開始時点（図２のスタート）では、制御部１２は電動機６の発電量がＰａ［Ｗ］となるように制御しており、かつ、エンジン２が動作している状態であるとする。
【００３４】
まず、制御部１２は、処理を開始するとエンジン停止条件に該当した否かを判定する（Ｓ１）。エンジン停止条件に該当しない場合（Ｓ１でＮＯ）、制御部１２は、アイドリング停止を行うことなく処理を終了（エンド）する。
【００３５】
エンジン停止条件に該当する場合（Ｓ１でＹＥＳ）、制御部１２は、電動機６の発電量を変化させる。変化させた後の電動機６の発電量をＰｂ［Ｗ］とする。変化後の発電量Ｐｂ［Ｗ］は、変化前の発電量Ｐａ［Ｗ］よりも小さい値とする。
【００３６】
ここでいう、「電動機６の発電量を変化」とは、例えば、制御部１２による電動機６の停止である。この場合、変化後の電動機６の発電量Ｐｂ［Ｗ］は０［Ｗ］となる。
【００３７】
制御部１２が電動機６を停止させると、ＤＣ／ＤＣコンバータ８から電気エネルギが出力されなくなる。この場合、車載機器１０に供給される電気エネルギは、蓄電池９に蓄積された電気エネルギのみとなる。ＤＣ／ＤＣコンバータ８から電気エネルギが供給されなくなることで、蓄電池９の出力電圧は降下する。
【００３８】
この降下電圧は、エンジンを停止するか否かを判定する時点における車載機器１０で使用されている電力と相関がある。すなわち、車載機器１０がより大きな電力を要する動作を行っているほど、降下電圧はより大きくなる。
【００３９】
Ｓ２の次に、制御部１２は、蓄電池９の電圧降下Ｖｄ［Ｖ］が所定の値Ｖａ［Ｖ］より大きいか否かを判定する（Ｓ３）。
【００４０】
例えば、制御部１２が電動機６を停止させてから所定の時間（Ｔａ）経過後に蓄電池９の出力電圧はＶｄ［Ｖ］だけ低下したとする。ここで、降下電圧Ｖｄは、電動機６が停止する前の蓄電池９の出力電圧から、電動機６が停止した後の蓄電池９の出力電圧を減算した電圧である。
【００４１】
この降下電圧Ｖｄ［Ｖ］が所定の値Ｖａ［Ｖ］よりも大きい場合、制御部１２はＳ３がＹＥＳであると判定する。降下電圧Ｖｄは、車両に搭載した車載機器１０に必要充分な容量以上であり、かつ、充分健康な状態の蓄電池９であれば２［Ｖ］程度の値であり、所定の値Ｖａは３［Ｖ］程度の値である。ただし、使用している蓄電池９の種類によって、所定の値Ｖａおよび降下電圧Ｖｄの値は変化する。
【００４２】
制御部１２は、蓄電池９の出力電圧の変化（降下電圧Ｖｄ［Ｖ］）が、所定の値Ｖａより大きいで場合（Ｓ３でＹＥＳ）、電動機６の発電量をＰａ［Ｗ］の戻し（Ｓ４）、処理を終了（エンド）する。
【００４３】
降下電圧Ｖｄ［Ｖ］が大きいということは、蓄電池９による電気エネルギの供給のみではエンジン停止期間中に車載機器１０を動作させるだけの電力を供給し、アイドリング停止終了後にエンジン２を再始動できなくなるので、アイドリング停止を行うことなく処理を終了させる。
【００４４】
これに対し、制御部１２は、蓄電池９の出力電圧の変化（降下電圧Ｖｄ［Ｖ］）が、所定の値Ｖａ以下である場合（Ｓ３でＮＯ）は、アイドリング停止許可信号を出力する（Ｓ５）。
【００４５】
ここで、「アイドリング停止許可信号を出力する」とは、アイドリング停止許可信号を１にすることをいう。
【００４６】
アイドリング停止許可信号を出力するのは、降下電圧Ｖｄ［Ｖ］が小さいため、蓄電池９による電気エネルギの供給のみで車載機器１０を動作させるだけの電力を供給し、かつ、アイドリング停止終了後にエンジン２を再始動可能なので、アイドリング停止を行うことができるからである。
【００４７】
Ｓ５の実行後、制御部１２は電動機６を停止させ（Ｓ６）、処理を終了する。
【００４８】
制御部１２は、処理終了後、再度処理を開始（図２のスタート）する。図２のスタートからエンドまでの処理は、所定の周期（例えば、１００ｍｓｅｃ）で繰り返し実行される。
【００４９】
次に図３を用いて、エンジン自動停止装置１の各信号の時間変化について説明する。図３は本発明の一実施の形態におけるエンジン自動停止装置のタイミング図である。
【００５０】
図３の時刻Ｔ０は図２のスタートの状態である。次に時刻Ｔ１において制御部１２がエンジン停止条件に該当すると判定したとする。このとき、制御部１２は、Ｓ１でＹＥＳとなるため電動機６の停止（発電量Ｐｂは０［Ｗ］）を行う（Ｓ２）。
【００５１】
電動機６の停止に伴い、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２にかけて蓄電池９の出力電圧は電圧Ｖｄ［Ｖ］だけ降下する。時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との時刻の差はＴａであるとする。
【００５２】
時刻Ｔ２における降下電圧Ｖｄ［Ｖ］は、所定の値Ｖａ以下であったとする。制御部１２はＳ３がＮＯであるとしてアイドリング停止許可信号を出力する（Ｓ５）。これに伴い、エンジン２は停止する。また、時刻Ｔ２において電動機６は停止したまま（Ｓ６）である。
【００５３】
時刻Ｔ３でアイドリング停止が解除されて、エンジン２が始動したとする。続いて、時刻Ｔ４において制御部１２がエンジン停止条件に該当すると判定したとする。
【００５４】
このとき、制御部１２は、時刻Ｔ１と同様に電動機６の停止を行う（Ｓ２）。時刻Ｔ４から時刻Ｔ５にかけて蓄電池９の出力電圧は電圧Ｖｄ［Ｖ］だけ降下する。時刻Ｔ４と時刻Ｔ５との時刻の差はＴａとする。時刻Ｔ５における降下電圧Ｖｄ［Ｖ］は、所定の値Ｖａ以上であったとする。
【００５５】
制御部１２はＳ３がＹＥＳであるとして、電動機６の発電量をＰａ［Ｗ］に戻す。これに伴い、蓄電池９の出力電圧は時刻Ｔ６にかけて増加する。
【００５６】
時刻Ｔ５においては、降下電圧Ｖｄ［Ｖ］が所定の値Ｖａ以上であったため、アイドリング停止許可は行わない（アイドリング停止許可信号は０）。
【００５７】
以上のように本発明の一実施の形態におけるエンジン自動停止装置１は、電動機６の発電量を変化させ、発電量変化の前後における蓄電池９の出力電圧の変化を用いる。この蓄電池９の出力電圧の変化は、エンジンを停止するか否かを判定する時点における車載機器１０で使用されている消費電力と相関がある。このため、蓄電池９の出力電圧の変化を用いることで、車載機器１０を動作させる消費電力を考慮したエンジン自動停止判定を行うことができるという効果を奏する。
【００５８】
（変形例）
制御部１２は図２のＳ２において「電動機６の発電量を変化」の例として、制御部１２が電動機６を停止させると記載した。Ｓ２の変形例として、制御部１２は電動機６を停止
させるのではなく、電動機６を動作させた状態で電動機６の発電量Ｐｂ［Ｗ］をスタート時の発電量Ｐａ［Ｗ］よりも低下させることができる。すなわち、発電量Ｐｂ［Ｗ］は発電量Ｐａ［Ｗ］より小さく、０［Ｗ］よりも大きい値となる。
【００５９】
図４を用いて本実施の形態の変形例を説明する。時刻Ｔ８において制御部１２が制御部１２がエンジン停止条件に該当すると判定したとする。このとき、制御部１２は、Ｓ１でＹＥＳとなるため発電量をＰｂに低下させる（Ｓ２）。時刻Ｔ８から時刻Ｔ９にかけて蓄電池９の出力電圧は電圧Ｖｄ［Ｖ］だけ降下する。時刻Ｔ９における降下電圧Ｖｄ［Ｖ］が、所定の値Ｖａ以上であったとする。制御部１２はＳ３がＹＥＳであるとして、電動機６の発電量をＰａ［Ｗ］に戻す。これに伴い、蓄電池９の出力電圧は時刻Ｔ１０にかけて増加する。
【００６０】
電動機６を停止させると発電量Ｐｂ［Ｗ］は０［Ｗ］となり降下電圧Ｖｄ［Ｖ］は大きなものとなる。しかし、このようにすると蓄電池９の電池残存容量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ
Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）が少ない場合、車載機器１０の動作下限電圧以下まで蓄電池９の出力電圧が低下してしまい、車載機器１０が停止、もしくは、エンジン２を再始動できなくなる可能性がある。変形例のごとく、電動機６の発電量Ｐｂ［Ｗ］を０［Ｗ］より大きく、かつ、スタート時の発電量Ｐａ［Ｗ］よりも低下させることで降下電圧Ｖｄ［Ｖ］を小さくすることができ、車載機器１０が停止、もしくは、エンジン２が再始動できなくなる可能性を少なくすることができるという効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、車両に搭載されたエンジンの始動中において、所定のエンジン停止条件が成立した場合に、エンジンを自動停止させるエンジン自動停止装置等として有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１    エンジン自動停止装置
２    エンジン
３    プーリ
４    ドライブベルト
５    プーリ
６    電動機
７    コンバータ
８    ＤＣ／ＤＣコンバータ
９    蓄電池
１０  車載機器
１１  電圧検出センサ
１２  制御部
１３  車両情報取得部
【図１】
2012154193.tif 000003
【図２】
2012154193.tif 000004
【図３】
2012154193.tif 000005
【図４】
2012154193.tif 000006