(57)【要約】【課題】始動装置を駆動せずにエンジンが始動した場合であっても、バッテリの電力不足や劣化を改善することができる充電制御装置を提供すること。【解決手段】エンジンの駆動力によってバッテリに充電する電力を発電する発電機と、バッテリから供給された電力でエンジンを始動させる始動装置と、始動装置が駆動しているときのバッテリの状態に応じて、バッテリを強制的に充電する強制充電モードとなる充電制御部と、を有する車両の充電制御装置であって、充電制御部は、始動装置が駆動せずにエンジンが始動された場合には（ステップＳ１）、バッテリの状態によらずに、強制充電モード（ステップＳ３）となる。【選択図】図２
2017210900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの駆動力によってバッテリに充電する電力を発電する発電機と、
前記バッテリから供給された電力で前記エンジンを始動させる始動装置と、
前記始動装置が駆動しているときの前記バッテリの状態に応じて、前記バッテリを強制的に充電する強制充電モードとなる充電制御部と、を有する車両の充電制御装置であって、
前記充電制御部は、前記始動装置が駆動せずに前記エンジンが始動された場合には、前記バッテリの状態によらずに、前記強制充電モードとなる充電制御装置。
【請求項２】
前記充電制御部は、前記強制充電モードで前記バッテリが前記始動装置により前記エンジンを始動できる状態となれば、前記強制充電モードを解除する請求項１に記載の充電制御装置。
【請求項３】
所定の自動停止条件が成立した時にエンジンを自動停止させ、所定の再始動条件が成立した時に前記始動装置により前記エンジンを再始動させるエンジン制御部を更に備え、
前記充電制御部は、前記強制充電モードでは、前記エンジン制御部に前記エンジンを自動停止させることを禁止する請求項１または２に記載の充電制御装置。
【請求項４】
前記充電制御部は、前記エンジンが停止している状態から前記エンジンの機関回転速度が始動判定閾値以上となったときに、前記バッテリが前記始動装置により前記エンジンを始動できる状態でなければ、前記始動装置が駆動せずに前記エンジンが始動されたと判断する請求項１に記載の充電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンを始動させるときには、バッテリから供給される電力によってスタータが駆動される。スタータが駆動しているときには、バッテリの充電が行われないため、スタータが駆動しているときのバッテリの状態を検出することにより、バッテリの状態が良好であるか否かを判断することができる。
【０００３】
そのため、スタータによってエンジンが始動しているときのバッテリ電圧に基づいてバッテリが劣化していると判定したときに、バッテリを強制的に充電する技術が特許文献１に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１６３１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に提案されたような従来の技術は、スタータなどの始動装置を駆動せずに、いわゆる押しがけなどによりエンジンが始動した場合には、バッテリの状態を検出できなくなってしまう。
【０００６】
このため、従来の技術は、始動装置が駆動せずにエンジンが始動された場合には、バッテリの電力不足や劣化があったとしても、バッテリの電力不足や劣化を改善することができないといった課題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、始動装置を駆動せずにエンジンが始動した場合であっても、バッテリの電力不足や劣化を改善することができる充電制御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】
【０００８】
上記課題を解決する本発明に係る充電制御装置の一態様は、エンジンの駆動力によってバッテリに充電する電力を発電する発電機と、前記バッテリから供給された電力で前記エンジンを始動させる始動装置と、前記始動装置が駆動しているときの前記バッテリの状態に応じて、前記バッテリを強制的に充電する強制充電モードとなる充電制御部と、を有する車両の充電制御装置であって、前記充電制御部は、前記始動装置が駆動せずに前記エンジンが始動された場合には、前記バッテリの状態によらずに、前記強制充電モードとなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、始動装置を駆動せずにエンジンが始動した場合であっても、バッテリの電力不足や劣化を改善することができる充電制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る充電制御装置を搭載した車両の要部を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る充電制御装置のエンジン始動時制御動作を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る充電制御装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る充電制御装置の作用を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る充電制御装置を搭載した車両について説明する。
【００１２】
図１に示すように、車両１は、内燃機関型のエンジン２と、バッテリ３と、バッテリ３を充電する発電機４と、バッテリ３から供給された電力でエンジン２を始動させる始動装置５と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６とを含んで構成される。
【００１３】
なお、本実施の形態における車両１は、図示しないクラッチペダルの操作に応じてエンジン２から出力された動力を遮断することができるクラッチ機構と、図示しないシフトレバーの操作に応じた変速段を形成する手動変速機とを有するものとする。
【００１４】
エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施の形態において、エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うように構成されている。
【００１５】
発電機４は、エンジン２の出力軸から入力された駆動力を電力に変換してバッテリ３を充電する。始動装置５は、バッテリ３から供給された電力でエンジン２の出力軸を回転させることでエンジン２を始動する。なお、発電機４と始動装置５とは、例えば、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）のように一体に構成してもよい。
【００１６】
ＥＣＵ６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
【００１７】
コンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ６としてそれぞれ機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、当該コンピュータユニットのＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ＥＣＵ６として機能する。
【００１８】
本実施の形態において、ＥＣＵ６の入力ポートには、バッテリ状態検出センサ１０と、エンジン２の機関回転速度（以下、単に「エンジン回転速度」という）を検出するエンジン回転速度センサ１１などの各種センサ類が接続されている。
【００１９】
ＥＣＵ６の出力ポートには、エンジン２を運転させる図示しない燃料噴射装置などの制御対象類、発電機４及び始動装置５などの各種制御対象類が接続されている。ＥＣＵ６は、各種センサ類から得られる情報に基づいて、各種制御対象類を制御するようになっている。
【００２０】
バッテリ状態検出センサ１０は、バッテリ３の充放電電流、電圧及びバッテリ温度を検出する。ＥＣＵ６は、バッテリ状態検出センサ１０から入力される充放電電流の値、電圧の値及びバッテリ温度の値に基づき、バッテリ３の残容量（以下、「ＳＯＣ」という）などを検出する。
【００２１】
バッテリ状態検出センサ１０は、例えば、バッテリ３の充放電電流を検出する電流センサと、バッテリ３の電圧を検出する電圧センサと、バッテリ温度を検出する温度センサとを含んで構成される。なお、電流センサと電圧センサと温度センサとは、個別に設けてもよい。
【００２２】
本実施の形態において、ＥＣＵ６は、始動装置５が駆動しているときのバッテリ３の状態に応じて、バッテリ３を強制的に充電する強制充電モードとなる充電制御部７としての機能を有する。具体的には、ＥＣＵ６は、始動装置５が駆動しているときにバッテリ状態検出センサ１０によって検出されたバッテリ３の状態が良好でなければ、強制充電モードとなる。
【００２３】
例えば、ＥＣＵ６は、始動装置５が駆動しているときにバッテリ状態検出センサ１０によって検出されたバッテリ３の電圧が所定圧以上であれば、バッテリ３の状態が良好であると判断する。所定圧は、ＥＣＵ６のＲＯＭに予め格納されている。
【００２４】
また、ＥＣＵ６は、始動装置５が駆動しているときにバッテリ状態検出センサ１０によって検出されたバッテリ３の電圧が所定圧未満であれば、バッテリ３の状態が良好でないと判断する。
【００２５】
なお、ＥＣＵ６は、バッテリ状態検出センサ１０によって検出された各検出値からバッテリ３が放電しやすい状態にあるか否かに応じて、バッテリ３の状態が良好であるか否かを判断してもよい。
【００２６】
また、ＥＣＵ６は、バッテリ状態検出センサ１０によって検出された各検出値からバッテリ３が劣化しやすい状態にあるか否かに応じて、バッテリ３の状態が良好であるか否かを判断してもよい。
【００２７】
ＥＣＵ６は、始動装置５が駆動せずにエンジン２が始動された場合には、バッテリ３の状態によらずに、強制充電モードとなる。
【００２８】
ＥＣＵ６は、エンジン２が停止している状態からエンジン回転速度Ｎｅが始動判定閾値ＴＨ以上となったときに、バッテリ３が始動装置５によりエンジン２を始動できる状態でなければ、始動装置５が駆動せずにエンジン２が始動されたと判断する。始動判定閾値ＴＨは、ＥＣＵ６のＲＯＭに予め格納されている。
【００２９】
なお、ＥＣＵ６は、始動装置５を駆動させるためのスタータリレーがオンされたか否かに応じて、始動装置５が駆動せずにエンジン２が始動されたか否かを判断してもよい。また、ＥＣＵ６は、始動装置５の駆動を要求する制御信号が入力されたか否かに応じて、始動装置５が駆動せずにエンジン２が始動されたか否かを判断してもよい。
【００３０】
また、ＥＣＵ６は、バッテリ状態検出センサ１０によって検出されたバッテリ電圧が降下したか否かに応じて、エンジン２が始動装置５によって始動されたか否かを判断してもよい。
【００３１】
ＥＣＵ６は、強制充電モードでバッテリ３が始動装置５によりエンジン２を始動できる状態となれば、強制充電モードを解除する。ＥＣＵ６は、バッテリ状態検出センサ１０によって検出された各検出値からバッテリ３が始動装置５によりエンジン２を始動できる状態であるか否かを判断する。
【００３２】
具体的には、ＥＣＵ６は、バッテリ状態検出センサ１０によって検出された電流値が所定電流値より小さくなった場合には、バッテリ３が始動装置５によりエンジン２を始動できる状態であると判断する。所定電流値は、ＥＣＵ６のＲＯＭに予め格納される。
【００３３】
なお、ＥＣＵ６は、バッテリ状態検出センサ１０によって検出されたＳＯＣが所定容量より多い場合には、バッテリ３が始動装置５によりエンジン２を始動できる状態であると判断するようにしてもよい。この場合、所定容量は、ＥＣＵ６のＲＯＭに予め格納される。
【００３４】
ＥＣＵ６は、アイドリングストップ制御を実行するようになっている。具体的には、ＥＣＵ６は、所定の停止条件の成立時にエンジン２を停止させ、所定の再始動条件の成立時に始動装置５を駆動してエンジン２を再始動させるエンジン制御部８としての機能を有する。
【００３５】
例えば、アイドリングストップ制御における所定の停止条件は、車速が所定速（例えば、時速１５ｋｍ）未満であることとし、所定の再始動条件は、クラッチペダルの操作量が所定量未満になったこととする。
【００３６】
ＥＣＵ６は、強制充電モードでは、エンジン２が自動停止することを禁止する。ＥＣＵ６は、強制充電モードを解除した場合には、エンジン２が自動停止することを許可する。なお、本実施の形態におけるＥＣＵ６は、アイドリングストップ制御を実行するため、強制充電モードでバッテリ３が始動装置５により再始動できる状態となれば、強制充電モードを解除する。
【００３７】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係る充電制御装置の動作について図２及び図３を参照して説明する。図２を参照して説明するエンジン始動時制御動作は、エンジン２が停止状態から、エンジン回転速度Ｎｅが始動判定閾値ＴＨ以上となったことを契機として実行される。
【００３８】
エンジン始動時制御動作において、ＥＣＵ６は、まず、ステップＳ１の処理を実行する。ステップＳ１において、ＥＣＵ６は、始動装置５によりエンジン２が始動されたか否かを判断する。
【００３９】
始動装置５によりエンジン２が始動されたと判断した場合には、ＥＣＵ６は、ステップＳ２の処理を実行する。始動装置５によりエンジン２が始動されなかったと判断した場合には、ＥＣＵ６は、ステップＳ３の処理を実行する。
【００４０】
ステップＳ２において、ＥＣＵ６は、始動装置５が駆動しているときに検出されたバッテリ３の状態が良好であったか否かを判断する。始動装置５が駆動しているときに検出されたバッテリ３の状態が良好であったと判断した場合には、ＥＣＵ６は、エンジン始動時制御動作を終了する。
【００４１】
ステップＳ２において、始動装置５が駆動しているときに検出されたバッテリ３の状態が良好でなかったと判断した場合には、ＥＣＵ６は、ステップＳ３の処理を実行する。
【００４２】
ステップＳ３において、ＥＣＵ６は、バッテリ３を強制的に充電する強制充電モードとなる。ステップＳ３の処理を実行した後、ＥＣＵ６は、エンジン始動時制御動作を終了する。
【００４３】
図３を参照して説明するエンジン始動後制御動作は、エンジン始動時制御動作が実行された後、ＥＣＵ６が強制充電モードであることを条件として、エンジン２が自動停止又は停止するまで、繰り返し実行される。
【００４４】
エンジン始動後制御動作において、ＥＣＵ６は、まず、ステップＳ１１の処理を実行する。ステップＳ１１において、ＥＣＵ６は、バッテリ３が始動装置５によりエンジン２を始動できる状態であるか否かを判断する。
【００４５】
バッテリ３が始動装置５によりエンジン２を始動できる状態であると判断した場合には、ＥＣＵ６は、ステップＳ１２の処理を実行する。バッテリ３が始動装置５によりエンジン２を始動できる状態でないと判断した場合には、ＥＣＵ６は、ステップＳ１４の処理を実行する。
【００４６】
ステップＳ１２において、ＥＣＵ６は、強制充電モードを解除する。ステップＳ１２の処理を実行した後、ＥＣＵ６は、ステップＳ１３の処理を実行する。ステップＳ１３において、ＥＣＵ６は、エンジン２の自動停止を許可していなければ、エンジン２の自動停止を許可し、エンジン始動後制御動作を終了する。
【００４７】
ステップＳ１４において、ＥＣＵ６は、エンジン２の自動停止を禁止していなければ、エンジン２の自動停止を禁止し、エンジン始動後制御動作を終了する。
【００４８】
以上で説明した本発明の実施の形態に係る充電制御装置の作用について図４を参照して説明する。
【００４９】
図４において、グラフ２０は、エンジン２が始動装置５によって始動された場合の例を示し、グラフ２１は、エンジン２が始動装置５によって始動されなかった場合の例を示している。各グラフ２０、２１において、横軸は、時刻を表し、縦軸は、上から、エンジン回転速度、始動装置５の駆動状態、及び、強制充電モードの設定（図中、「ＯＮ」）／解除（図中「ＯＦＦ」）を表している。
【００５０】
グラフ２０において、時刻ｔ１で始動装置５が駆動すると、エンジン２の回転速度が上昇し、時刻ｔ２でエンジン２が始動する。時刻ｔ２において、バッテリ３の状態が良好であると判断されていれば、時刻ｔ２から時刻ｔ３でエンジン２が停止させられるまでの間、ＥＣＵ６は強制充電モードに設定されることなく、エンジン２の自動停止は禁止されない。
【００５１】
グラフ２１において、時刻ｔ１で始動装置５が駆動せずに、押しがけによりエンジン２の回転速度が上昇し、時刻ｔ２でエンジン２が始動する。時刻ｔ２から時刻ｔ３でＩＧ（イグニッション）がＯＦＦされるまでの間、ＥＣＵ６は強制充電モードとなり、エンジン２の自動停止は禁止される。
【００５２】
ただし、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間に、エンジン２によって発電機４が駆動されることにより、バッテリ３が充電され、始動装置５でエンジン２が再始動できる状態になれば、ＥＣＵ６は強制充電モードを解除し、エンジン２の自動停止は許可される。
【００５３】
以上のように、本実施の形態は、始動装置５が駆動せずにエンジン２が始動された場合には、バッテリ３の状態によらずに、バッテリ３を強制的に充電する強制充電モードとなるため、始動装置５を駆動せずにエンジン２が始動した場合であっても、バッテリ３の電力不足や劣化を改善することができる。
【００５４】
また、本実施の形態は、バッテリ３が始動装置５によりエンジン２を始動できる状態となれば、強制充電モードを解除するため、バッテリ３に対する無駄な充電を抑止し、燃費が低下することを防止することができる。
【００５５】
また、本実施の形態は、アイドリングストップ制御において、強制充電モードでは、エンジン２が自動停止することを禁止するため、エンジン２が再始動できなくなってしまうことを防止することができる。
【００５６】
また、本実施の形態は、エンジン２が停止している状態からエンジン２の機関回転速度が始動判定閾値ＴＨ以上となったときに、バッテリ３が始動装置５によりエンジン２を始動できる状態でなければ、始動装置５が駆動せずにエンジン２が始動されたと判断するため、始動装置５が駆動せずにエンジン２が始動されたことを検出することができる。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態について開示したが、本発明の範囲を逸脱することなく本実施の形態に変更を加えられ得ることは明白である。本発明の実施の形態は、このような変更が加えられた等価物が特許請求の範囲に記載された発明に含まれることを前提として開示されている。
【符号の説明】
【００５８】
１  車両
２  エンジン
３  バッテリ
４  発電機
５  始動装置
７  充電制御部
８  エンジン制御部
【図１】
2017210900.tif 000003
【図２】
2017210900.tif 000004
【図３】
2017210900.tif 000005
【図４】
2017210900.tif 000006