(57)【要約】【課題】この発明は、バッテリの充電状態が少ない状態、あるいは、バッテリの温度が低い状態でも、アイドリングストップを実施する機会を増やすことを目的とする。【解決手段】この発明は、エンジン停止始動制御装置において、バッテリの電圧を検出する電圧検出手段を備え、制御手段は、バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリ温度が予め設定された温度以下である自動停止禁止条件成立時にはエンジン自動停止条件が成立してもエンジンを自動停止しないように制御する自動停止禁止制御を実行するとともに、自動停止禁止条件成立下であっても、電圧検出手段によりエンジン始動時に降下するバッテリ電圧の最低電圧を検出し、この最低電圧に基づいてエンジン自動停止を許可するバッテリの充電率しきい値を設定し、バッテリの充電率が充電率しきい値よりも高い時にはエンジンを自動停止するように制御することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを始動するエンジン始動手段と、前記エンジン始動手段に電力を供給するバッテリと、前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段と、所定のエンジン自動停止条件成立時に前記エンジンを自動停止させ、このエンジンの自動停止中に前記エンジン自動停止条件とは異なる所定のエンジン自動始動条件成立時に前記エンジンを再始動する制御手段とを備えるエンジン停止始動制御装置において、前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段を備え、前記制御手段は、前記バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリ温度が予め設定された温度以下である自動停止禁止条件成立時には前記エンジン自動停止条件が成立しても前記エンジンを自動停止しないように制御する自動停止禁止制御を実行するとともに、前記自動停止禁止条件成立下であっても、前記電圧検出手段によりエンジン始動時に降下するバッテリ電圧の最低電圧を検出し、この最低電圧に基づいてエンジン自動停止を許可する前記バッテリの充電率しきい値を設定し、前記バッテリの充電率が前記充電率しきい値よりも高い時には前記エンジンを自動停止するように制御することを特徴とするエンジン停止始動制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記最低電圧に基づいてエンジン自動停止中に前記エンジンを再始動する前記バッテリの放電率しきい値を設定し、エンジン自動停止中に前記バッテリの放電率が前記放電率しきい値よりも高い時には前記エンジンを再始動するように制御することを特徴とする請求項１に記載のエンジン停止始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はエンジン停止始動制御装置に係り、特に、エンジンを自動停止するアイドルストップの機会を増やすことができるエンジン停止始動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の燃料消費量の削減やエミッションの低減を目的として、所定の条件成立時にいわゆるアイドリングストップ（エンジン自動停止）を実施するエンジン停止始動制御装置がある。
従来のエンジン停止始動制御装置によるアイドリングストップ後のエンジン再始動の制御としては、特開２００４−０４４５２２号公報や特開２００７−３２１６５１号公報のように、始動用バッテリの温度からスタータのトルクを制限することで、バッテリの電圧低下を防ぐものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０４４５２２号公報
【特許文献２】特開２００７−３２１６５１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、上述公報に開示されるような制御では、低温でのエンジンの自動再始動に時間がかかり、走行に遅れを生じるという問題がある。昨今発売されているアイドリングストップ機能を備えた車両では、バッテリ温度もしくは環境温度が０℃程度以下では、アイドリングストップを禁止して、エンジンを自動再始動をさせないようにしているのが現状であり、冬季は殆んどアイドリングストップを実施できない問題がある。
また、長期間車両を使用しないと、バッテリの電圧が低下し、エンジンの運転によるオルターネータからの充電を必要する。このため、長期間使用されなかった車両では、アイドリングストップを制御的に許可するまでに時間（オルターネータからの充電のため）がかかってしまう課題もある。したがって、燃料消費量の削減やエミッションの低減をすることができない。
【０００５】
この発明は、バッテリの充電状態が少ない（バッテリの電圧が低下している）状態、あるいは、バッテリの温度が低い状態でも、アイドリングストップを実施する機会を増やすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、エンジンを始動するエンジン始動手段と、前記エンジン始動手段に電力を供給するバッテリと、前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段と、所定のエンジン自動停止条件成立時に前記エンジンを自動停止させ、このエンジンの自動停止中に前記エンジン自動停止条件とは異なる所定のエンジン自動始動条件成立時に前記エンジンを再始動する制御手段とを備えるエンジン停止始動制御装置において、前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段を備え、前記制御手段は、前記バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリ温度が予め設定された温度以下である自動停止禁止条件成立時には前記エンジン自動停止条件が成立しても前記エンジンを自動停止しないように制御する自動停止禁止制御を実行するとともに、前記自動停止禁止条件成立下であっても、前記電圧検出手段によりエンジン始動時に降下するバッテリ電圧の最低電圧を検出し、この最低電圧に基づいてエンジン自動停止を許可する前記バッテリの充電率しきい値を設定し、前記バッテリの充電率が前記充電率しきい値よりも高い時には前記エンジンを自動停止するように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明のエンジン停止始動制御装置は、バッテリ温度が低い時、あるいはバッテリの充電量が少ない時であっても、バッテリの充電率が充電率しきい値よりも高い時にはエンジンを自動停止するので、アイドリングストップを実施する機会を増やすことができる。したがって、この発明のエンジン停止始動制御装置は、燃料消費量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１はエンジン停止始動制御装置のシステムブロック図である。（実施例）
【図２】図２はエンジン始動前のバッテリ電圧により決定される初期充電量のマップ１を示す図である。（実施例）
【図３】図３はエンジン始動時のバッテリの最低電圧により設定される充電率しきい値とこの充電率しきい値に対応して設定される放電率しきい値のマップ２を示す図である。（実施例）
【図４】図４はアイドリング中の充電量により決定される放電率しきい値を示す図である。（実施例）
【図５】図５はエンジン停止始動制御装置のフローチャートである。（実施例）
【図６】図６はエンジン停止始動制御装置のタイムチャートである。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図６は、この発明の実施例を示すものである。図１において、１は車両に搭載されるエンジン、２はエンジン停止始動制御装置である。エンジン停止始動制御装置２は、エンジン１を始動するスタータなどのエンジン始動手段３と、エンジン始動手段３に電力を供給するバッテリ４と、バッテリ４の温度を検出するバッテリ温度検出手段５と、バッテリ４の電圧を検出する電圧検出手段６と、エンジン１により駆動されてバッテリ４を充電するオルタネータなどの電力発生手段７と、エンジン１を停止始動させるように制御する制御手段８とを備えている。
前記制御手段８は、所定のエンジン自動停止条件成立時にエンジン１を自動停止させ、このエンジン１の自動停止中にエンジン自動停止条件とは異なる所定のエンジン自動始動条件成立時にエンジン１を再始動する。
【００１１】
エンジン停止始動制御装置２の制御手段８は、バッテリ温度検出手段５により検出されたバッテリ温度が予め設定された温度以下である自動停止禁止条件成立時には、エンジン自動停止条件が成立してもエンジン１を自動停止しないように制御する自動停止禁止制御を実行する。
また、制御手段８は、電圧検出手段６によりエンジン始動時に降下するバッテリ電圧の最低電圧を検出し、この最低電圧に基づいてエンジン自動停止を許可するバッテリ４の充電率しきい値を設定し、自動停止禁止条件成立下であっても、バッテリ４の充電率が設定した充電率しきい値よりも高い時にはエンジン１を自動停止するように制御する。
さらに、制御手段８は、エンジン始動時の最低電圧に基づいてエンジン自動停止中にエンジン１を再始動するために必要なバッテリ４の放電率しきい値を設定し、エンジン自動停止中にバッテリ４の放電率が設定した放電率しきい値よりも高い時には、エンジン１を再始動するように制御する。
【００１２】
エンジン１の始動を考えると、根本的に、キー操作によるエンジン始動においては、エンジン１のフリクションが最も高く、またバッテリ温度や電圧が最も低いので、キー操作によりエンジン始動ができたのであれば、エンジン自動停止（アイドリングストップ）後のエンジン自動始動時においてバッテリ４の温度や充電状態が、キー操作による始動時（もしくは前回の自動始動）における状態を上回っていれば、自動始動が可能である。
このエンジン停止始動制御装置２は、初回のキー操作よるエンジン始動時の始動直前から始動中のバッテリ４の状態およびその後のバッテリ４の充電状態（ＳＯＣや充電量）の変化によって、アイドリングストップの許可およびエンジン再始動させるタイミングを判定する。エンジン停止始動制御装置２は、冬季のバッテリ温度が低い場合や車両の長期放置などでバッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）が低下している場合であって満充電が完了する前でも、アイドリングストップを一定条件で許可する。
【００１３】
次に、エンジン停止始動制御装置２の動作を、図２〜図４のマップ１〜３を参照しながら、図５のフローチャートに沿って説明する。
エンジン停止始動制御装置２は、図５において、アイドリン−１グストップ（エンジン自動停止）許可の判定がスタートし（Ｓ０１）、エンジン１を始動するためにキー操作されると（Ｓ０２）、エンジン始動手段３が駆動してエンジン１の始動が開始される。このエンジン始動開始直前のバッテリ４の電圧Ｖを計測し（Ｓ０３）、エンジン始動開始と同時にバッテリ４の電流ｉ、温度Ｔ、電圧Ｖを計測する（Ｓ０４）。
エンジン１の始動が完了すると（Ｓ０５）、マップ１（図２）を用いてエンジン始動直前の電圧Ｖから初期の充電状態ＳＯＣｉを決定し（Ｓ０６）、初期の充電状態ＳＯＣｉを基点に電流積算にて現在の充電状態ＳＯＣｘを算出（ＳＯＣｘ＝ＳＯＣｘ−１＋ｉ＊ｔ／３６００／Ｆｃ＊１００、初回はＳＯＣｘ−１＝ＳＯＣｉ）する（Ｓ０７）。
また、エンジン１の始動が完了すると（Ｓ０５）、他方では、エンジン始動中の降下するバッテリ電圧の最低電圧Ｖｍｉｎを算出し（Ｓ０８）、マップ２（図３）を用いて、最低電圧Ｖｍｉｎからアイドリングストップを許可するバッテリ４の充電率しきい値Ｘを設定し（Ｓ０９）、バッテリ４の現在の充電率を算出（充電率＝ｉ＊ｔ／３６００／Ｆｃ＊１００）する（Ｓ１０）。
【００１４】
前記処理（Ｓ０７）、（Ｓ１０）に続いて、アイドリングストップを実施する車速（例えば、０ｋｍ／ｈ）に到達した時点（Ｓ１１）での充電状態ＳＯＣが、所定値（例えば、８０％）を越えているかを判断する（Ｓ１２）。
この判断（Ｓ１２）がＹＥＳの場合は、バッテリ４の温度Ｔが所定値（例えば、−１０℃）を越えているかを判断する（Ｓ１３）。
この判断（Ｓ１３）がＹＥＳの場合は、マップ３（図４）を用いて現在の充電状態ＳＯＣｘからアイドリンクストップしてもよい放電可能な放電率しきい値Ｚ（時間ｔ１×電流）を決定し（Ｓ１４）、アイドリングストップ許可（通常）状態となり（Ｓ１５）、エンジン１を自動停止してアイドリングストップを実施する。
アイドリングストップの実施中には放電率を算出（放電率＝ｉ＊ｔ／３６００／Ｆｃ＊１００）し（Ｓ１６）、放電率が放電率しきい値Ｚを越えているかを判断（Ｓ１７）し、放電率が放電率しきい値Ｚとなるまでアイドリンクストップを継続する。
前記判断（Ｓ１７）がＮＯの場合は、この判断（Ｓ１７）を繰り返す。前記判断（Ｓ１７）がＹＥＳの場合は、エンジン１を自動始動し（Ｓ１８）、エンジン始動時のバッテリ４の電流ｉ、温度Ｔ、電圧Ｖの計測（Ｓ０４）に戻る。
【００１５】
他方、アイドリングストップを実施する車速（例えば、０ｋｍ／ｈ）に到達した時点（Ｓ１１）での充電状態ＳＯＣが所定値（例えば、８０％）以下で、前記判断（Ｓ１２）がＮＯの場合は、充電率が充電率しきい値Ｘを越えているかを判断する（Ｓ１９）。
この判断（Ｓ１９）がＹＥＳの場合は、アイドリングストップ許可（短期）状態となり（Ｓ２０）、エンジン１を自動停止してアイドリングストップを実施する。
アイドリングストップの実施中には放電率を算出（放電率＝ｉ＊ｔ／３６００／Ｆｃ＊１００）し（Ｓ２１）、放電率が充電率しきい値Ｘに対応する放電率しきい値Ｙ（時間ｔ２×電流）を越えているかを判断し（Ｓ２２）、放電率が放電率しきい値Ｙとなるまでアイドリンクストップを継続する。
前記判断（Ｓ２２）がＮＯの場合は、この判断（Ｓ２２）を繰り返す。前記判断（Ｓ２２）がＹＥＳの場合は、エンジン１を自動始動し（Ｓ１８）、エンジン始動時のバッテリ４の電流ｉ、温度Ｔ、電圧Ｖの計測（Ｓ０４）に戻る。
前記判断（Ｓ１９）がＮＯの場合は、アイドルストップ禁止状態となり（Ｓ２３）、エンジン始動完了（Ｓ０５）後の処理に戻る。
また、前記判断（１３）がＮＯの場合は、充電率が充電率しきい値Ｘを越えているかを判断し（Ｓ１９）、この判断（Ｓ１９）がＹＥＳの場合は、アイドリングストップ許可（短期）状態となり（Ｓ２０）、エンジン１を自動停止してアイドリングストップを実施する。すなわち、充電状態ＳＯＣが所定値（例えば、８０％）を越えていれば、たとえバッテリ４の温度Ｔが所定値（例えば、−１０℃）以下で低くとも、短期的にアイドリングストップを許可する。
【００１６】
次に、エンジン停止始動制御装置２の動作を、図６のタイムチャートに沿って説明する。
エンジン停止始動制御装置２は、図６において、キー操作によりエンジン始動手段（スタータ）３が駆動してエンジン１の始動を開始すると（ｔ１）、エンジン始動と同時にバッテリ４の電流・温度・電圧の計測を開始する。
エンジン１の始動が完了（ｔ２）した直後に、充電状態ＳＯＣｉおよび最低電圧Ｖｍｉｎを確定する（ｔ３）。車両としては車速が０ｋｍ／ｈであり、エンジン１はアイドリング状態（Ａ）を継続しており、電力発生手段７（オルターネータ）からの電力でバッテリ４が充電され、充電率が上昇する。また、充電状態ＳＯＣも上昇する。
車速が上昇を開始して（ｔ４）、走行状態において充電率が充電率しきい値Ｘを超えると、アイドリングストップ許可（短期）状態となる（ｔ５）。
アイドリングストップ許可（短期）状態において、車速が０ｋｍ／ｈに到達すると（ｔ６）、エンジン１を自動停止してアイドリングストップ状態（Ｂ）となる。アイドリングストップ状態（Ｂ）において、放電率が放電率しきい値Ｙを越えると（ｔ７）、エンジン始動手段（スタータ）３が駆動してエンジン１を強制的に自動再始動する。ここで、車速は０ｋｍ／ｈであり、アイドリング状態（Ｃ）となる。
【００１７】
車速が上昇を開始（ｔ８）し、走行状態となって再度車速が０ｋｍ／ｈに到達しても（ｔ９）、充電率が充電率しきい値Ｘを超えていないので、エンジン１のアイドリングストップを実施せず、アイドリング状態（Ｄ）となる。
再度、車速が上昇を開始し、走行中に充電率が充電率しきい値Ｘを超えると（ｔ１０）、アイドリングストップ許可（短期）状態となる。そのまま走行が継続し、さらに充電率が上がり、充電状態ＳＯＣが所定値（例えば、８０％）を超えると（ｔ１１）、アイドリングストップ許可（通常）状態となる。
次に、車速が０ｋｍ／ｈとなると（ｔ１２）、エンジン１を自動停止してアイドリングストップ状態（Ｅ）となる。アイドリングストップ状態（Ｅ）において、運転者がブレーキを離すことでエンジン１が自動始動し（ｔ１３）、走行状態となる。
このとき、充電状態ＳＯＣは所定値（例えば、８０％）以下となっており、アイドリングストップ許可（通常）状態は解除されているが、放電率は放電率しきい値Ｙを超えていないのでアイドリングストップ許可（短期）状態が維持される。
走行中に充電が進み、充電状態ＳＯＣが８０％を越えると（ｔ１４）、アイドリングストップ許可（通常）状態となる。
【００１８】
このように、エンジン停止始動制御装置２は、バッテリ４の温度が低い時、あるいはバッテリ４の充電量が少ない時であっても、バッテリ４の充電率が充電率しきい値Ｘよりも高い時にはエンジン１を自動停止するので、アイドリングストップを実施する機会を増やすことができる。したがって、このエンジン停止始動制御装置２は、燃料消費量を削減することができる。
また、エンジン停止始動制御装置２は、エンジン始動時の最低電圧Ｖｍｉｎに基づいてエンジン自動停止中にエンジン１を再始動するバッテリ４の放電率しきい値Ｙを設定し、エンジン自動停止中にバッテリ４の放電率が放電率しきい値Ｙよりも高い時にはエンジン１を再始動するように制御する。
これにより、エンジン停止始動制御装置２は、バッテリ４の充電量が減りすぎてエンジン再始動が不可となることを避けつつ、可能な限りアイドリングストップ状態を継続することができる。したがって、このエンジン停止始動制御装置２は、燃料消費量を削減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
この発明は、バッテリの充電状態が少ない状態、あるいは、バッテリの温度が低い状態でも、アイドリングストップを実施する機会を増やすことができ、エンジンを搭載した車両に限らず、エンジンとモータとを搭載したＨＥＶ （ｈｙｂｒｉｄ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｖｅｈｉｃｌｅ）のエンジン自動始動制御にも応用できる。
【符号の説明】
【００２０】
１  エンジン
２  エンジン停止始動制御装置
３  エンジン始動手段
４  バッテリ
５  バッテリ温度検出手段
６  電圧検出手段
７  電力発生手段
８  制御手段
【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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【図６】
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