(57)【要約】【課題】車両の使用態様に拘わらず、車両同士で鉛バッテリの寿命に差が発生することを抑制する。【解決手段】積算部２１１は、電流センサ１５により検知された、バッテリ３の充電電流値と放電電流値とを積算して充放電量積算値を算出する。ＩＳ制御部２１２は、積算部２１１により算出された充放電量積算値が、ＩＳ回数に対して高いことを示す第１閾値以下の場合、キャパシタ４の残容量に関係なく、ＩＳを許可し、充放電量積算値が第１閾値より大きい場合、キャパシタ４の残容量が予め定められた第２閾値より大きければ、ＩＳを許可する。【選択図】図３
2016102437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行駆動用のエンジンのアイドルストップを制御するエンジンの自動停止制御装置であって、
鉛バッテリと、
前記鉛バッテリよりも充放電速度が速い蓄電池と、
前記鉛バッテリ及び前記蓄電池の少なくともいずれか一方からの電力を用いてアイドルストップ状態の前記エンジンを再始動させると共に、前記車両の少なくとも減速時に前記エンジンにより駆動されて発電し、前記鉛バッテリ及び前記蓄電池を充電するモーター機能付き発電機と、
前記鉛バッテリに流れる電流を検知する電流検知部と、
前記電流検知部により検知された、前記鉛バッテリの充電電流値と放電電流値とを積算して充放電量積算値を算出する積算部と、
前記算出された充放電量積算値が、アイドルストップ回数に対して前記鉛バッテリの使用量が高いことを示す第１閾値以下の場合、前記蓄電池の残容量に関係なく、前記アイドルストップを許可し、前記充放電量積算値が前記第１閾値より大きい場合、前記蓄電池の残容量が予め定められた第２閾値より大きければ、前記アイドルストップを許可するアイドルストップ制御部とを備えるエンジンの自動停止制御装置。
【請求項２】
前記アイドルストップ制御部は、アイドルストップ回数が増加するにつれて、前記第１閾値を上昇させる請求項１に記載のエンジンの自動停止制御装置。
【請求項３】
前記アイドルストップ制御部は、前記算出された充放電量積算値が増大するにつれて、前記第２閾値を上昇させる請求項１又は２に記載のエンジンの自動停止制御装置。
【請求項４】
前記アイドルストップ制御部は、前記算出された充放電量積算値が前記第１閾値以上である場合において、前記蓄電池の前記残容量が前記第２閾値以下の場合、前記残容量が前記第２閾値になるまで、前記モーター機能付き発電機に前記蓄電池を強制充電させた後、前記エンジンをアイドルストップする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンの自動停止制御装置。
【請求項５】
前記アイドルストップ制御部は、前記車両の加速時にも前記モーター機能付き発電機に発電させることで前記強制充電を行う請求項４に記載のエンジンの自動停止制御装置。
【請求項６】
前記アイドルストップ制御部は、前記蓄電池の劣化の度合いを検知し、前記検知された劣化の度合いが大きくなるにつれて、前記第２閾値を増大させる請求項１〜５のいずれか１項に記載のエンジンの自動停止制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行駆動用のエンジンのアイドルストップを制御するエンジンの自動停止制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、鉛バッテリとは別に電気二重層キャパシタやリチウムイオン二次電池等からなる蓄電池を備える車両が知られている。このような車両では、エンジン動作中においては、蓄電池によって電力需要が賄われ、鉛バッテリからは電力の放電がほとんどない。そのため、アイドルストップ中には、鉛バッテリからの電力の放電を許容させることを前提として、アイドルストップ条件から蓄電池の残容量の条件をなくし、鉛バッテリが下限電圧以上であれば、アイドルストップを許可する手法が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、車載バッテリの劣化がある程度進むと、アイドルストップを禁止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１６０４４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、車両の使用態様は乗車するユーザによって異なっている。例えば、信号が多い市街地での走行が主に行われる車両においては、走行と停止とが頻繁に行われるため、減速期間が十分に確保できない。そのため、このような車両において、アイドルストップ条件から蓄電池の残容量の条件を無くしてしまうと、減速期間を利用した蓄電池の充電が不十分であるにも拘わらず、エンジンがアイドルストップされてしまう。この場合、アイドルストップ中及びアイドルストップからの復帰時の電力需要が鉛バッテリで賄われてしまい、鉛バッテリの寿命が短くなる。
【０００６】
一方、信号が少ない郊外での走行が主に行われる車両においては、走行と停止とが市街地に比べて頻繁に行われないため、減速期間が十分に確保できる。そのため、このような車両においては、アイドルストップ条件から蓄電池の残容量の条件を無くしたとしても、減速期間を利用した蓄電池の充電が十分に行われた後にエンジンがアイドルストップされる。その結果、アイドルストップ中及びアイドルストップからの復帰時の電力需要が蓄電池で賄われ、鉛バッテリの寿命は長くなる。
【０００７】
このように、アイドルストップ条件から蓄電池の残容量の条件を無くしてしまうと、車両の使用態様に応じて鉛バッテリの寿命に差が生じ、ユーザに対して不公平感を与えてしまう。
【０００８】
なお、特許文献１は、車載バッテリ以外に蓄電池は設けられていないため、本願発明とは前提が異なっている。また、特許文献１では、車載バッテリの劣化を抑制するための対策は何ら採られていない。
【０００９】
本発明の目的は、車両の使用態様に拘わらず、車両同士で鉛バッテリの寿命に差が発生することを抑制できるエンジンの自動停止制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によるエンジンの自動停止制御装置は、
車両の走行駆動用のエンジンのアイドルストップを制御するエンジンの自動停止制御装置であって、
鉛バッテリと、
前記鉛バッテリよりも充放電速度が速い蓄電池と、
前記鉛バッテリ及び前記蓄電池の少なくともいずれか一方からの電力を用いてアイドルストップ状態の前記エンジンを再始動させると共に、前記車両の少なくとも減速時に前記エンジンにより駆動されて発電し、前記鉛バッテリ及び前記蓄電池を充電するモーター機能付き発電機と、
前記鉛バッテリに流れる電流を検知する電流検知部と、
前記電流検知部により検知された、前記鉛バッテリの充電電流値と放電電流値とを積算して充放電量積算値を算出する積算部と、
前記算出された充放電量積算値が、アイドルストップ回数に対して前記鉛バッテリの使用量が高いことを示す第１閾値以下の場合、前記蓄電池の残容量に関係なく、前記アイドルストップを許可し、前記充放電量積算値が前記第１閾値より大きい場合、前記蓄電池の残容量が予め定められた第２閾値より大きければ、前記アイドルストップを許可するアイドルストップ制御部とを備える。
【００１１】
この態様によれば、鉛バッテリの充放電量積算値が第１閾値以下であり、鉛バッテリの使用量がアイドルストップ回数に対して高くない車両については、蓄電池の残容量に関係なく、アイドルストップが許可される。このような車両は、減速期間を十分確保でき、蓄電池が十分に充電された状態でアイドルストップされ、アイドルストップ中及びアイドルストップからの復帰時に鉛バッテリから電力がほとんど放電されなかった車両に該当する。そのため、このような車両については、アイドルストップ中及びアイドルストップからの復帰時に積極的に鉛バッテリからの電力の放電が許容される。
【００１２】
一方、鉛バッテリの充放電量積算値が第１閾値より大きく、鉛バッテリの使用量がアイドルストップ回数に対して高い車両については、蓄電池の残容量が第２閾値以上でなければ、アイドルストップが許可されない。このような車両は、減速期間を十分確保できず、蓄電池が十分に充電されていない状態でアイドルストップされ、アイドルストップ中及びアイドルストップからの復帰時に、鉛バッテリから電力が放電された車両に該当する。そのため、このような車両については、アイドルストップが禁止されるため、鉛バッテリの劣化が抑制される。
【００１３】
よって、本態様は、減速期間を十分に確保できた車両と確保できなかった車両との間における鉛バッテリが寿命になるまでの時間差を抑制できる。
【００１４】
また、上記態様において、
前記アイドルストップ制御部は、アイドルストップ回数が増加するにつれて、前記第１閾値を上昇させてもよい。
【００１５】
この態様によれば、アイドルストップ回数が増加するにつれて第１閾値が上昇されるので、アイドルストップ回数に対するバッテリの使用量が高い車両ほど、アイドルストップされにくくなり、鉛バッテリの劣化が抑制される。また、アイドルストップ回数に対する鉛バッテリの使用量が高くない車両であっても、鉛バッテリは経年劣化する。本態様では、アイドルストップ回数が増加するにつれて、第１閾値が上昇されているので、鉛バッテリが寿命になるまで、このような車両は、蓄電池の残容量が考慮されることなくアイドルストップされる。その結果、このような車両については、アイドルストップ回数の増大を図ることができる。
【００１６】
また、上記態様において、
前記アイドルストップ制御部は、前記算出された充放電量積算値が増大するにつれて、前記第２閾値を上昇させてもよい。
【００１７】
この態様によれば、充放電量積算値が増大するにつれて第２閾値が上昇されるので、アイドルストップ回数に対する鉛バッテリの使用量が高い車両は、鉛バッテリの劣化が進むにつれて、アイドルストップにされにくくなり、鉛バッテリの劣化を抑制できる。
【００１８】
また、上記態様において、
前記アイドルストップ制御部は、前記算出された充放電量積算値が前記第１閾値以上である場合において、前記蓄電池の前記残容量が前記第２閾値以下の場合、前記残容量が前記第２閾値になるまで、前記モーター機能付き発電機に前記蓄電池を強制充電させた後、前記エンジンをアイドルストップしてもよい。
【００１９】
この態様によれば、アイドルストップ回数に対する鉛バッテリの使用量が高い車両は、強制充電によって、蓄電池の残容量が強制的に第２閾値にされた後、アイドルストップにされる。よって、本態様は、このような車両に対して鉛バッテリに負担をかけることなく、アイドルストップさせることができる。
【００２０】
また、上記態様において、
前記アイドルストップ制御部は、前記車両の加速時にも前記モーター機能付き発電機に発電させることで前記強制充電を行ってもよい。
【００２１】
この態様によれば、車両の減速時に加えて加速時にもモーター機能付き発電機が発電されるため、蓄電池の残容量を短時間で第２閾値にすることができる。
【００２２】
また、上記態様において、
前記アイドルストップ制御部は、前記蓄電池の劣化の度合いを検知し、前記検知された劣化の度合いが大きくなるにつれて、前記第２閾値を増大させてもよい。
【００２３】
キャパシタは劣化するにつれて、放電速度が速くなる。この態様によれば、蓄電池の劣化の度合いが大きくなるにつれて、第２閾値が増大されるため、アイドルストップ中に蓄電池の電力が不足し、鉛バッテリが使用される事態を回避できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、減速期間を十分に確保できた車両と確保できなかった車両との間における鉛バッテリが寿命になるまでの時差を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態にかかるエンジンの自動停止制御装置が搭載された車両の電気的構成を示す回路図である。
【図２】本実施の形態のエンジンの自動停止制御装置の制御系統を示すブロック図である。
【図３】第１閾値の特性を示すグラフであり、縦軸は充放電量積算値（Ａｈ）を示し、横軸はＩＳ回数を示している。
【図４】本実施の形態におけるエンジンの自動停止制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図５】第２閾値の特性を示すグラフであり、縦軸は第２閾値を示し、横軸は充放電量積算値を示している。
【図６】補正特性を示すグラフであり、縦軸は補正値、横軸は劣化度を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（１）車両の全体構成
図１は、本発明の実施の形態にかかるエンジンの自動停止制御装置が搭載された車両の電気的構成を示す回路図である。本実施の形態では、車両として、例えば、４輪自動車が採用できる。本図に示される車両は、エンジン１、ベルト駆動式スタータ（以下、Ｂ−ＩＳＧ２と記述する。）、バッテリ３、キャパシタ４、降圧回路５、電気負荷６、ギア駆動式スタータ７（Ｓｔａ）、トランスミッション８、デファレンシャル９、車輪１０、車輪軸１１、協調ブレーキ１２、バイパスリレー１３、電圧センサ１４、電流センサ１５、キャパシタリレー１６、及び電圧センサ１７を含む。
【００２７】
Ｂ−ＩＳＧ２とキャパシタ４とは線路Ｌ１を介して電気的に接続されている。降圧回路５は、キャパシタ４との接続点Ｋ１と電気負荷６とを接続する線路Ｌ２上に設けられている。バイパスリレー１３は、降圧回路５と並列接続された線路Ｌ３上に設けられている。バッテリ３は、降圧回路５の出力側の接続点Ｋ２を介して電気負荷６及びギア駆動式スタータ７と電気的に接続され、負極が接地されている。接続点Ｋ２には電圧センサ１４が電気的に接続されている。バッテリ３の負極には電流センサ１５が電気的に接続されている。経路Ｌ１上には、キャパシタリレー１６が設けられている。キャパシタ４及びキャパシタリレー１６間には電圧センサ１７が電気的に接続されている。
【００２８】
エンジン１は、車両のエンジンルームに設けられ、車両を走行させる。エンジン１としては、例えば、レシプロエンジン、或いはディーゼルエンジンが採用できる。
【００２９】
Ｂ−ＩＳＧ（ベルト駆動式Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｔａｒｔｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２は、キャパシタ４及びバッテリ３の少なくともいずれか一方からの電力を用いてアイドルストップ（以下、「ＩＳ」と記述する。）状態のエンジン１を再始動させると共に、車両の少なくとも減速時にエンジン１から動力を得て発電し、キャパシタ４、バッテリ３、及び電気負荷６に電力を供給する。ここで、Ｂ−ＩＳＧ２は、エンジン１を再始動させるに際し、主にキャパシタ４からの電力を用い、キャパシタ４の残容量が低い場合はバッテリ３からの電力を用いる。
【００３０】
具体的には、Ｂ−ＩＳＧ２は、モータジェネレータ２１と、モータジェネレータ２１のロータシャフトに結合されたロータプーリ２２と、エンジン１のクランクシャフトに結合されたクランクプーリ２３と、ロータプーリ２２及びクランクプーリ２３に巻かれたベルト２４とを備える。ここで、Ｂ−ＩＳＧ２は、エンジン１の再始動時にはクランクシャフトを介してエンジン１に動力を供給する。
【００３１】
Ｂ−ＩＳＧ２は、エンジン１のクランクシャフトと連動して回転するモータジェネレータ２１が備えるロータを磁界中で回転させることで発電するものであり、磁界を発生するフィールドコイルへの電流の増減に応じて発電電流を調節する。また、Ｂ−ＩＳＧ２には、発電された交流電力を直流電力に変換する整流器（図示省略）が内蔵されている。つまり、Ｂ−ＩＳＧ２で発電された電力は、この整流器で直流に変換された後にキャパシタ４、バッテリ３、及び電気負荷６に送電される。
【００３２】
バッテリ３は、鉛バッテリであり、Ｂ−ＩＳＧ２と電気的に接続され、Ｂ−ＩＳＧ２で発電された電力を蓄える。鉛バッテリは化学反応によって電気エネルギーを蓄えるものであるため、急速な充放電には不向きである。しかし、鉛蓄バッテリは、充電容量を確保し易いため、比較的多量の電力を蓄えることができるという特性を持つ。
【００３３】
キャパシタ４は、例えば、電気二重層キャパシタであり、Ｂ−ＩＳＧ２と電気的に接続され、Ｂ−ＩＳＧ２で発電された電力を蓄える。電気二重層キャパシタは、鉛蓄バッテリとは異なり、電解質イオンの物理的な吸着によって電気を蓄えるものである。このため、電気二重層キャパシタは比較的急速な充放電が可能で、内部抵抗も小さいという特性を持つ。
【００３４】
降圧回路５は、例えば、ＤＣＤＣコンバータで構成され、Ｂ−ＩＳＧ２及びキャパシタ４から供給される電圧を所定の電圧に降圧して、電気負荷６に供給する。
【００３５】
電気負荷６は、降圧回路５が出力する所定の電圧で駆動する１以上の電装品で構成される。本実施の形態では、例えば、ＥＰＡＳ（電動パワーステアリング機構）、エアコン、オーディオ、及びグローパスが電気負荷６として採用されるが、これらは一例である。
【００３６】
ギア駆動式スタータ７は、エンジン１の始動時に駆動されてエンジン１をクランキングする。ここで、ギア駆動式スタータ７は、スターターモータ７１及びピニオン７２等を含み、ピニオン７２がスターターモータ７１の動力をエンジン１に設けられたリングギア１１１に伝えることで、エンジン１をクランキングする。本実施の形態では、ギア駆動式スタータ７は、主にイグニッションキーのＯＮによるエンジン１の始動時にエンジン１をクランキングする。
【００３７】
トランスミッション８は、例えば、マニュアルトランスミッション、オートマチックトランスミッション、或いはＣＶＴ等で構成され、エンジン１の回転数を走行に適した回転数に変速する。デファレンシャル９は、カーブによって生じる内側車輪の抵抗分だけ外側車輪の駆動力を自動的に増やし、車両がスムーズにカーブを曲がれるようにする。車輪軸１１はエンジン１の動力をトランスミッション８及びデファレンシャル９を介して車輪１０に伝える。協調ブレーキ１２は、フットブレーキペダル１２１の操作量に応じて、回生ブレーキと油圧ブレーキとを協調制御する。
【００３８】
電圧センサ１４はバッテリ３の電圧を測定する。電流センサ１５はバッテリ３に流れる電流を測定する。キャパシタリレー１６は、キャパシタ４を回路から切り離すときにＯＦＦされ、回路に組み込むときにＯＮされる。電圧センサ１７は、キャパシタ４の電圧を測定する。
【００３９】
図１に示す車両の動作を簡単に説明する。まず、イグニッションキーがＯＮされると、ギア駆動式スタータ７がバッテリ３からの電力によって駆動し、エンジン１をクランキングし、エンジン１が始動する。
【００４０】
車両の減速時において、Ｂ−ＩＳＧ２はエンジン１からの動力により発電する。Ｂ−ＩＳＧ２によって発電された電力はキャパシタ４に蓄積される。また、Ｂ−ＩＳＧ２によって発電された電力は、降圧回路５によって電圧が降圧されて電気負荷６に供給されると共に、余剰電力はバッテリ３に充電される。
【００４１】
車両が停止するといった所定のＩＳ条件が成立すると、エンジン１がＩＳ状態に移行される。一方、ＩＳ状態において所定のＩＲ（アイドルストップリスタート）条件が成立すると、Ｂ−ＩＳＧ２は、キャパシタ４からの電力によって駆動し、エンジン１を再始動させる。また、電気負荷６の電力需要が高く、線路Ｌ２に流れる電流が所定の値以上になると、バイパスリレー１３がＯＮし、線路Ｌ３は降圧回路５のバイパス経路となる。これにより、キャパシタ４及びＢ−ＩＳＧ２の電力は降圧回路５によって降圧されずに線路Ｌ３を介して電気負荷６に供給される。その結果、電気負荷６の駆動を継続させることができる。
【００４２】
また、ＩＳからの再始動時において、バッテリ３の電力が不足する場合、図２に示すＰＣＭ２１０がバイパスリレー１３をＯＮすることで、バッテリ３の電力をＢ−ＩＳＧ２に供給すればよい。
【００４３】
なお、キャパシタ４は蓄電池の一例であり、Ｂ−ＩＳＧ２は、モータ機能付き発電機の一例であり、電流センサ１５は電流検知部の一例である。本実施の形態では、蓄電池としてキャパシタ４を採用したが、これは一例にすぎず、バッテリ３に比べて充放電速度が速い蓄電池であれば、どのような蓄電池が採用されてもよい。例えば、蓄電池として、リチウム二次電池が採用されてもよい。
【００４４】
（２）制御系統
図２は、本実施の形態のエンジンの自動停止制御装置の制御系統を示すブロック図である。本図に示すように、エンジンの自動停止制御装置は、ＰＣＭ（Ｐｏｗｅｒ  ｔｒａｉｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｍｏｄｕｌｅ）２１０、アクセルＳＷ（スイッチの略、以下同様。）２０１、フットブレーキＳＷ２０２、車速センサ２０３、電流センサ１５、電圧センサ１４、電圧センサ１７、Ｂ−ＩＳＧ２、ギア駆動式スタータ７、及びインジェクタ２０６を備える。ＰＣＭ２１０は、各種信号線を介してアクセルＳＷ２０１及びフットブレーキＳＷ２０２等の図２のブロックで示す各部品と電気的に接続されている。
【００４５】
アクセルＳＷ２０１は、アクセルペダルの操作によりアクセルペダルがＯＮされたことを検知し、アクセルペダルのＯＮ及びアクセルペダルの操作量を示す検知信号をＰＣＭ２１０に出力する。
【００４６】
フットブレーキＳＷ２０２は、フットブレーキペダル１２１（図１参照）の操作によりフットブレーキペダル１２１がＯＮされたことを検知し、フットブレーキペダル１２１のＯＮ及びフットブレーキペダル１２１の操作量を示す検知信号をＰＣＭ２１０に出力する。
【００４７】
車速センサ２０３は、車両の走行速度を検知し、検知した速度を示す検知信号をＰＣＭ２１０に出力する。
【００４８】
電流センサ１５は、バッテリ３に流れる放電電流と充電電流との両方を測定し、ＰＣＭ２１０に出力する。電圧センサ１４は、図１で説明したようにバッテリ３の電圧を測定し、ＰＣＭ２１０に出力する。電圧センサ１７は、キャパシタ４の電圧を測定し、ＰＣＭ２１０に出力する。
【００４９】
Ｂ−ＩＳＧ２及びギア駆動式スタータ７は、図１で説明したものであり、ＰＣＭ２１０の制御の下、駆動する。インジェクタ２０６は、ＰＣＭ２１０の制御の下、エンジン１に燃料を噴射する。
【００５０】
ＰＣＭ２１０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータ、或いは、専用のハードウェア回路で構成され、車両の制御系統の全体制御を司る。本実施の形態において、ＰＣＭ２１０は、積算部２１１、ＩＳ制御部２１２、ＩＳフラグ記憶部２１３、ＩＳ回数記憶部２１４、及び積算値記憶部２１５の機能ブロックを備えている。これらの機能ブロックは、例えば、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することで実現されてもよいし、専用のハードウェア回路で実現されてもよい。
【００５１】
積算部２１１は、電流センサ１５により検知された、バッテリ３の充電電流値と放電電流値とを積算して充放電量積算値を算出する。ここで、充放電量積算値は、バッテリ３の使用が開始されてから現時点までにおける、放電電流の積算値と、充電電流の積算値との和である。つまり、バッテリ３の劣化は、何アンペアの電流がどれだけの時間、充放電されたかといった使用量に依存する。そこで、積算部２１１は、バッテリ３の劣化を見積もるために、充放電量積算値を算出している。なお、算出された充放電量積算値は積算値記憶部２１５に記憶される。
【００５２】
ＩＳ制御部２１２は、積算部２１１により算出された充放電量積算値が、ＩＳ回数に対してバッテリ３の使用量が高いことを示す第１閾値以下の場合、キャパシタ４の残容量に関係なく、ＩＳを許可し、充放電量積算値が第１閾値より大きい場合、キャパシタ４の残容量が予め定められた第２閾値より大きければ、ＩＳを許可する。
【００５３】
市街地での走行が多い車両は低速運転が多いため、減速期間が十分に確保できず、キャパシタ４の残容量が低いにも拘わらず、エンジン１がＩＳ状態にされてしまう。この場合、ＩＳ中及びＩＳ状態から復帰時の電力需要はバッテリ３により賄われる。そのため、このような車両において、キャパシタ４の残容量に拘わらず、エンジン１をＩＳ状態にしてしまうと、バッテリ３から放電される電力が更に増大し、バッテリ３の劣化が促進されてしまう。
【００５４】
一方、郊外や田舎での走行が多い車両は、減速期間が十分に確保できるため、キャパシタ４が十分に充電された後にエンジン１がＩＳ状態にされる。この場合、ＩＳ中及びＩＳ状態からの復帰時の電力需要は主にキャパシタ４によって賄われる。そのため、このような車両では、バッテリ３から放電される電力は増大せず、バッテリ３の劣化は抑制される。
【００５５】
このように、キャパシタ４の残容量に拘わらず、エンジン１をＩＳ状態に移行する態様を採用すると、市街地を走行する車両は、郊外や田舎を走行する車両よりもバッテリ３の寿命が早くなり、両ユーザに対して不公平感を与えてしまう。そこで、本実施の形態では、ＩＳ制御部２１２は、上述の構成を採用し、このような問題を解消している。
【００５６】
図３は、第１閾値の特性を示すグラフであり、縦軸は充放電量積算値（Ａｈ）を示し、横軸はＩＳ回数を示している。直線Ｇ３０は第１閾値を示す。直線Ｇ３０はＩＳ回数が増大するにつれてリニアに増大する特性を持つ。直線Ｇ３０を挟んで上側の領域はキャパシタ条件必要領域であり、下側の領域はキャパシタ条件不要領域である。キャパシタ条件必要領域は、エンジン１をＩＳ状態にする際に、キャパシタ条件が課される領域である。キャパシタ条件不要領域は、エンジン１をＩＳ状態にする際に、キャパシタ条件が課されない領域である。キャパシタ条件とは、キャパシタ４の残容量が第２閾値より大きいという条件である。
【００５７】
バッテリ３の使用態様がキャパシタ条件必要領域に属する車両は、ＩＳ回数に対してバッテリ３の使用量が多く、減速時にキャパシタ４に十分な電力を蓄積できない車両である。そのため、バッテリ３の使用態様がキャパシタ条件必要領域に属する車両は、エンジン１をＩＳ状態にする際に、キャパシタ条件が課される。そのため、この車両は、キャパシタ４の残容量が第２閾値以下であり、キャパシタ４の残容量が不十分であれば、エンジン１はＩＳ状態にされない。これにより、バッテリ３の劣化が抑制される。
【００５８】
例えば、ポイントＰ２は、ＩＳ回数がＸ２回、充放電量積算値がＥ２のポイントを表している。一方、ＩＳ回数がＸ２回に対応する第１閾値はＥ０（Ｘ２）である。そのため、ポイントＰ２は充放電量積算値Ｅ２が第１閾値Ｅ０（Ｘ２）よりも大きく、キャパシタ条件必要領域に属している。よって、バッテリ３の使用態様がポイントＰ２の車両は、ＩＳ移行時にキャパシタ条件が課される。
【００５９】
また、このような車両であっても、減速期間が十分に確保できることもあり、この場合、キャパシタ４には十分な電力が蓄積されているため、エンジン１をＩＳ状態にすることが好ましい。そこで、本実施の形態では、バッテリ３の使用態様がキャパシタ条件必要領域に属する車両であっても、キャパシタ４の残容量が第２閾値より大きければ、エンジン１がＩＳ状態にされる。これにより、エンジン１の燃費向上を図ることができる。
【００６０】
ここで、第２閾値としては、例えば、最低限確保することが要求されるＩＳ時間、エンジン１をＩＳ状態にさせたとしても、エンジン１をＩＳ状態から復帰させることが可能なキャパシタ４の残容量が採用できる。
【００６１】
バッテリ３の使用態様がキャパシタ条件不要領域に属する車両は、ＩＳ回数に対してバッテリ３の使用量が低く、減速時にキャパシタ４に十分な電力が蓄積されている車両である。このような車両では、バッテリ３の劣化が進んでいないので、減速時にキャパシタ４に十分な電力が確保できなかったとしても、ＩＳ中にはバッテリ３の使用を積極的に許容するという観点からすると、バッテリ３から電力を放電するのが好ましい。そこで、本実施の形態では、バッテリ３の使用態様がキャパシタ条件不要領域に属する車両は、キャパシタ条件が課されることなく、エンジン１がＩＳ状態にされる。これにより、ＩＳ中にはバッテリ３の使用が許容されるので、キャパシタ４のみが使用されてバッテリ３がほとんど使用されない事態を回避できる。
【００６２】
例えば、ポイントＰ１は、ＩＳ回数がＸ１回、充放電量積算値がＥ１のポイントを表している。一方、ＩＳ回数がＸ１回に対応する第１閾値はＥ０（Ｘ１）である。そのため、ポイントＰ１は充放電量積算値Ｅ１が第１閾値Ｅ０（Ｘ１）以下であり、キャパシタ条件不要領域に属している。よって、バッテリ３の使用態様がポイントＰ２である車両は、ＩＳ移行時にキャパシタ条件が課されない。
【００６３】
図２に参照を戻し、ＩＳ制御部２１２は、ＩＳフラグ記憶部２１３に記憶されたＩＳフラグをＩＳの許可を示す値（例えば０）に設定することで、ＩＳを許可する。一方、ＩＳ制御部２１２は、ＩＳフラグをＩＳの禁止を示す値（例えば１）に設定することで、ＩＳを禁止すればよい。なお、ＩＳフラグに０が設定されると、車両はＩＳ許可状態に設定され、車両が停止するといった所定のＩＳ条件が成立すると、エンジン１はＩＳ状態にされる。一方、ＩＳフラグに１が設定されると、車両はＩＳ禁止状態に設定され、ＩＳ条件が成立してもエンジン１はＩＳ状態にされない。
【００６４】
また、ＩＳ制御部２１２は、エンジン１の使用が開始されてから現時点までに実行されたＩＳ回数を管理している。例えば、ＩＳ制御部２１２は、エンジン１を１回、ＩＳ状態にする都度、ＩＳ回数記憶部２１４が記憶するＩＳ回数を１カウントアップさせる。
【００６５】
ＩＳフラグ記憶部２１３は、ＩＳ制御部２１２が管理するＩＳフラグを記憶する。ＩＳ回数記憶部２１４は、ＩＳ制御部２１２が管理するＩＳ回数を記憶する。積算値記憶部２１５は、積算部２１１が算出した充放電量積算値を記憶する。
【００６６】
図４は、本実施の形態におけるエンジンの自動停止制御装置の処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、例えば、車両のイグニッションキーがＯＮされた後、定期的に実行される。まず、Ｓ３０１において、ＰＣＭ２１０は、アクセルＳＷ２０１、フットブレーキＳＷ２０２、及び車速センサ２０３から検知信号を読み込むと共に、電圧センサ１７（Ｃａｐａ）からキャパシタ電圧、電圧センサ１４（Ｂａｔ）からバッテリ電圧、及び電流センサ１５からバッテリ電流を読み込む。
【００６７】
次に、積算部２１１は、Ｓ３０１で読み込んだバッテリ電流を積算値記憶部２１５に記憶された充放電量積算値に加算して、現時点での充放電量積算値Ｅを算出する（Ｓ３０２）。
【００６８】
次に、ＩＳ制御部２１２は、Ｓ３０１で読み込んだキャパシタ電圧を用いて、キャパシタ４の残容量Ｑを算出する（Ｓ３０３）。ここで、残容量Ｑは、例えば、キャパシタ４のキャパシタンスをＣ、Ｓ３０１で読み込んだキャパシタ電圧をＶとすると、Ｑ＝ＣＶで算出される。
【００６９】
次に、ＩＳ制御部２１２は、現在のＩＳ回数Ｘに対応する第１閾値Ｅ（Ｘ）を設定する（Ｓ３０４）。ここで、ＩＳ制御部２１２は、図３に示す直線Ｇ３０を予め記憶しており、この直線Ｇ３０を用いて現在のＩＳ回数Ｘに対応する第１閾値Ｅ（Ｘ）を設定すればよい。
【００７０】
次に、ＩＳ制御部２１２は、Ｓ３０４で算出した充放電量積算値Ｅが第１閾値Ｅ（Ｘ）よりも大きいか否かを判定する（Ｓ３０５）。充放電量積算値Ｅ＞第１閾値Ｅ（Ｘ）であれば（Ｓ３０５でＹ）、ＩＳ制御部２１２はキャパシタ条件を課す必要があると判定し、Ｓ３０３で算出した残容量Ｑが第２閾値Ｑ０よりも大きい場合（Ｓ３０６Ｙ）、キャパシタ条件を満たすと判定し、処理をＳ３０８に進める。
【００７１】
一方、Ｓ３０５において、充放電量積算値Ｅが第１閾値Ｅ（Ｘ）以下であれば（Ｓ３０５でＮ）、ＩＳ制御部２１２はキャパシタ条件を課す必要はないと判定し、処理をＳ３０８に進める。
【００７２】
また、Ｓ３０６において、残容量Ｑが第２閾値Ｑ０以下であれば（Ｓ３０６でＮ）、ＩＳ制御部２１２は、キャパシタ条件を満たさないと判定し、処理をＳ３０７に進める。
【００７３】
Ｓ３０７において、ＩＳ制御部２１２は、キャパシタ４を強制充電し（Ｓ３０７）、処理をＳ３０６に戻す。すなわち、Ｓ３０６、Ｓ３０７のループを繰り返すことで、キャパシタ４は、第２閾値Ｑ０になるまで、強制充電されるのである。
【００７４】
ここで、ＩＳ制御部２１２は、車両の減速時のみならず、車両の加速時においてもＢ−ＩＳＧ２に発電させることで、キャパシタ４を強制充電すればよい。具体的には、車両の減速時及び加速時において、ＩＳ制御部２１２は、Ｂ−ＩＳＧ２のフィールドコイルに電流を流すことで、キャパシタ４を強制充電すればよい。加速時にＢ−ＩＳＧ２を発電させると、燃料を用いた発電となるため、通常は禁止されている。しかしながら、本実施の形態では、加速時においてもＢ−ＩＳＧ２に発電をさせている。これにより、キャパシタ４は、残容量Ｑが第２閾値Ｑ０になるまで速やかに充電される。なお、加速時とは、例えば、アクセルペダルが踏み込まれ、エンジン１に燃料が供給されている状態を指す。
【００７５】
Ｓ３０８において、ＩＳ制御部２１２は、ＩＳ条件の成立の有無を判定する。ここで、ＩＳ条件は、以下の（ｉ）〜（ｉｖ）の全ての条件が満たされた場合に成立する。
【００７６】
（ｉ）アクセルＳＷ２０１がＯＦＦを示す検知信号を出力した場合
（ｉｉ）フットブレーキＳＷ２０２がＯＮを示す検知信号を出力した場合
（ｉｉｉ）車両の走行速度（車速）が閾値ＴＨ１より小さい場合
（ｉｖ）電圧センサ１４が計測したバッテリ３の電圧（バッテリ電圧）が閾値ＴＨ２よりも大きい場合
（ｉ）、（ｉｉ）の条件は車両が減速状態に入ったことを考慮したものである。（ｉｉｉ）の条件は、減速状態に入った車両の車速がエンジン１をＩＳ状態にさせても良い程度に低速になったことを考慮したものである。したがって、閾値ＴＨ１としては、エンジン１をＩＳ状態に移行しても車両の走行に支障がない程度の経験的に得られた車速が採用できる。（ｉｖ）の条件は、エンジン１を再始動させることが可能な電力をバッテリ３が蓄積しているか否かを考慮したものである。したがって、閾値ＴＨ２としては、Ｂ−ＩＳＧ２を用いてエンジン１の再始動に失敗したとしても、ギア駆動式スタータ７がエンジン１を再始動することができるバッテリ３の残容量の下限値であって、経験的に得られた値が採用できる。
【００７７】
Ｓ３０８において、ＩＳ条件が成立すると（Ｓ３０８でＹ）、ＩＳ制御部２１２は、ＩＳを実行し、エンジン１をＩＳ状態にする。一方、ＩＳ条件が成立しなければ（Ｓ３０８でＮ）、処理がＳ３０１に戻され、Ｓ３０１以降の処理が、再度、実行される。Ｓ３０９では、ＩＳ制御部２１２はＩＳ回数を１カウントアップさせる。
【００７８】
このように、本実施の形態によれば、減速時間が十分に確保できないために、ＩＳ回数に対してバッテリ３の使用量が高い車両に対しては、キャパシタ４の残容量が第２閾値よりも大きくなければ、ＩＳが許可されない。一方、減速時間が十分に確保されており、ＩＳ回数に対してバッテリ３の使用量が高くない車両に対しては、ＩＳ中及びＩＳからの復帰時にバッテリ３からの電力の放電が無条件に許容されている。
【００７９】
そのため、減速時間を十分に確保できた車両と確保できなかった車両との間におけるバッテリ３が寿命になるまでの時間差を抑制できる。
【００８０】
なお、本実施の形態は、以下の変形例が採用できる。
【００８１】
（１）変形例１
上記実施の形態では、第２閾値Ｑ０は固定値として説明した。変形例１は、第２閾値Ｑ０を、充放電量積算値が増大するにつれて増大させる。
【００８２】
図５は、第２閾値Ｑ０の特性を示すグラフであり、縦軸はキャパシタ４の残容量を示し、横軸は充放電量積算値を示している。直線Ｇ５０は第２閾値Ｑ０を示す。直線Ｇ５０は充放電量積算値が増大するにつれてリニアに増大する特性を持っている。第２閾値Ｑ０が大きいほど、キャパシタ条件は厳しくなり、エンジン１はＩＳ状態にされにくくなる。また、充放電量積算値が大きいほどバッテリ３の劣化は進んでいる。また、キャパシタ条件を満たしたからといってＩＳ中及びＩＳからの復帰時に全ての電力がキャパシタ４によって賄われるとは限らない。例えば、エアコン等の電装品の電力需要が高ければ、バッテリ３の電力が使用される。したがって、ＩＳの実行を控えることはバッテリ３の劣化を抑制するうえで有効である。そこで、変形例１では、充放電量積算値が増大するにつれて、第２閾値を増大させて、キャパシタ条件を厳しくする。これにより、バッテリの劣化を抑制できる。
【００８３】
これを実現するために、ＩＳ制御部２１２は、直線Ｇ５０に示す第２閾値Ｑ０の特性を予め記憶しておく。そして、ＩＳ制御部２１２は、Ｓ３０６において、記憶した第２閾値Ｑ０の特性から現時点での充放電量積算値に対応する第２閾値Ｑ０を特定し、特定した第２閾値Ｑ０を残容量Ｑと比較すればよい。
【００８４】
（２）変形例２
上記実施の形態では、キャパシタ４の劣化を考慮していなかった。変形例２では、キャパシタ４が劣化するにつれて、第２閾値Ｑ０を増大させる。
【００８５】
キャパシタ４は劣化するにつれて、放電速度が速くなる。そのため、劣化が進んだキャパシタ４は、劣化が進んでいないキャパシタ４に比べて、残容量の減少速度が速くなる。したがって、キャパシタ４の劣化を考慮せずに第２閾値Ｑ０を設定した場合、劣化が進んだキャパシタ４を劣化が進んでいないキャパシタ４と同じキャパシタ条件を用いて、エンジン１をＩＳ状態にさせると、キャパシタ４の電力不足によりバッテリ３の電力が使用され、バッテリ３の劣化を促進させる虞がある。そこで、変形例２では、上記の態様を採用し、キャパシタ４の劣化を抑制している。
【００８６】
この場合、キャパシタ４の劣化を下記のようにして検知すればよい。まず、ＩＳ制御部２１２は、キャパシタリレー１６をＯＦＦ、スイッチング素子４１をＯＮにし、電圧センサ１７でキャパシタ電圧をモニタし、キャパシタ電圧が電圧Ｖ１から電圧Ｖ２に低下するまで、キャパシタ４の電力を抵抗Ｒを介して放電させ、電圧Ｖ１から電圧Ｖ２になるまでの低下時間を計測する。なお、電圧Ｖ１、Ｖ２は固定値であり、Ｖ１＞Ｖ２である。そして、ＩＳ制御部２１２は、例えば、この低下時間の逆数をキャパシタ４の劣化度として算出する。また、ＩＳ制御部２１２は、劣化度と第２閾値Ｑ０の補正値とが対応付けられた補正特性を予め記憶しておく。
【００８７】
図６は、補正特性を示すグラフであり、縦軸は補正値、横軸は劣化度を示している。直線Ｇ６０は補正特性を示すグラフである。直線Ｇ６０に示すように補正特性は劣化度が増大するにつれてリニアに増大する特性を持っている。また、補正値は、劣化度が０の場合、１の値を採る。つまり、キャパシタ４が劣化していない場合、補正値が１となり、第２閾値Ｑ０は補正されない。一方、劣化度が増大するにつれて、補正値が徐々に増大するため、劣化が進んだキャパシタ４では、第２閾値Ｑ０は劣化が進んでいないキャパシタ４よりも値が大きくされる。
【００８８】
なお、変形例２を変形例１と組み合わせる場合、変形例１において直線Ｇ５０を用いて特定された第２閾値Ｑ０を変形例２において直線Ｇ６０を用いて特定された補正値で補正すればよい。
【符号の説明】
【００８９】
１  エンジン
２  Ｂ−ＩＳＧ
３  バッテリ
４  キャパシタ
５  降圧回路
６  電気負荷
７  ギア駆動式スタータ
１４  電圧センサ
１５  電流センサ
１７  電圧センサ
２１０  ＰＣＭ
２１１  積算部
２１２  ＩＳ制御部
２１３  ＩＳフラグ記憶部
２１４  ＩＳ回数記憶部
２１５  積算値記憶部
【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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【図１】
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