CN111852712A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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CN111852712A CN202010184459.7A CN202010184459A CN111852712A CN 111852712 A CN111852712 A CN 111852712A CN 202010184459 A CN202010184459 A CN 202010184459A CN 111852712 A CN111852712 A CN 111852712A
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小原正徳
小泉裕纪
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Abstract

本发明提供一种内燃机的控制装置，可防止在内燃机自动停止后无法自动再起动的事态。内燃机的控制装置包括：起动发电机，连结于曲轴；MOSFET及分流电阻，设置于将第二电池与起动发电机予以连接的驱动电路中；起动机控制部，基于分流电阻的两端的电压对MOSFET进行操作，由此控制起动发电机的驱动电流；以及自动停止/起动控制部，在规定的条件成立的情况下使发动机自动停止，之后使用起动机控制部使发动机自动再起动。在与MOSFET及分流电阻的温度上升对应地变大的元件温度值为比MOSFET工作上限值小的阈值以上的情况下，自动停止/起动控制部禁止自动停止，而MOSFET工作上限值基于MOSFET的工作极限温度来决定。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及一种内燃机的控制装置。更详细而言，涉及一种使内燃机自动停止或自动再起动的内燃机的控制装置。
背景技术
搭载内燃机的车辆大多具备用以抑制内燃机的燃料消耗的所谓怠速停止(idlestop)功能。怠速停止功能是指如下功能：在规定的条件成立的情况下，通过停止燃料喷射来使内燃机自动停止，之后，在规定的条件成立的情况下，一边利用起动机进行摇转(cranking)一边重新开始燃料喷射，由此使内燃机自动再起动。
当以上述方式使内燃机自动再起动时，需要通过起动机控制装置来驱动起动机。另外，若起动机或起动机控制装置的温度因发热而过度上升，则起动机有可能发生故障，或者起动机控制装置有可能无法正常工作。因此，大多数具备怠速停止功能的车辆在起动机或起动机控制装置的温度成为预先决定的失效保护(fail-safe)温度以上的情况下，会进行切换成预先准备的辅助起动机来进行自动再起动(例如，参照专利文献1)、或者禁止自动停止等失效保护动作(fail-safe action)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2003-74447号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
此外，起动机控制装置基于在起动机的驱动电路中设置在开关元件的附近的电流检测用分流电阻的电压，对开关元件进行接通/断开操作，由此控制针对起动机的驱动电流。因此，随着分流电阻的温度变高，会在起动机的驱动电流中产生偏差。另外，若驱动电流变得过小，则无法利用起动机来产生摇转内燃机所需的转矩，有可能无法使内燃机自动再起动，但是，以往对于此种现象并未进行充分研究。
本发明的目的在于提供一种内燃机的控制装置，其可防止在内燃机自动停止后无法自动再起动的事态。
[解决问题的技术手段]
(1)本发明的内燃机(例如，后述的发动机1)的控制装置(例如，后述的控制装置2)包括：起动机(例如，后述的起动发电机(starter generator)4)，连结于内燃机的曲轴(crankshaft)；开关元件(例如，后述的金属氧化物半导体场效晶体管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor，MOSFET)401)及电阻元件(例如，后述的分流电阻403)，设置于将电池(例如，后述的第二电池B2)与所述起动机予以连接的驱动电路(例如，后述的驱动电路40)中；起动机控制装置(例如，后述的起动机控制部70c)，基于所述电阻元件的两端的电压对所述开关元件进行操作，由此控制所述起动机的驱动电流；元件温度参数获取部件(例如，后述的二极管温度传感器402及温度检测电路713)，获取元件温度参数值，所述元件温度参数值是与所述开关元件及所述电阻元件的温度上升对应地变大的值；以及自动停止/起动控制装置(例如，后述的自动停止/起动控制部70b)，在规定的条件成立的情况下使所述内燃机自动停止，之后使用所述起动机控制装置使所述内燃机自动再起动，所述内燃机的控制装置的特征在于，在所述元件温度参数值(TM)为比基于所述开关元件的工作极限温度而决定的工作极限值(th_m1)小的第一阈值(th_m2)以上的情况下，所述自动停止/起动控制装置禁止所述自动停止。
(2)在所述情况下，优选所述控制装置还包括电池温度参数获取部件(例如，后述的电池电子控制单元(electronic control unit，ECU)72及第二传感器单元79)，所述电池温度参数获取部件获取电池温度参数值，所述电池温度参数值是与所述电池的温度上升对应地变大的值，在所述电池温度参数值(TB2)小于第二阈值(th_b2)且所述元件温度参数值(TM)为所述第一阈值(th_m2)以上的情况下，所述自动停止/起动控制装置禁止所述自动停止，在所述电池温度参数值(TB2)为所述第二阈值(th_b2)以上且所述元件温度参数值(TM)小于所述工作极限值(th_m1)的情况下，所述自动停止/起动控制装置允许所述自动停止。
(3)在所述情况下，优选所述控制装置还包括：电力线(例如，后述的第三电力线36)，将所述电池与不同于所述起动机的电负载(例如，后述的第二电负载62)予以连接；以及开关(例如，后述的第三开关SW3)，设置于所述电力线中，在所述开关接通且所述元件温度参数值(TM)为所述第一阈值(th_m2)以上的情况下，所述自动停止/起动控制装置禁止所述自动停止，在所述开关断开且所述元件温度参数值(TM)小于所述工作极限值(th_m1)的情况下，所述自动停止/起动控制装置允许所述自动停止。
(4)在所述情况下，优选所述控制装置还包括：电力线(例如，后述的第三电力线36)，将所述电池与不同于所述起动机的电负载(例如，后述的第二电负载62)予以连接；以及开关(例如，后述的第三开关SW3)，设置于所述电力线中，在所述电池温度参数值(TB2)小于所述第二阈值(th_b2)、所述开关接通且所述元件温度参数值(TM)为所述第一阈值(th_m2)以上的情况下，所述自动停止/起动控制装置禁止所述自动停止，在所述电池温度参数值(TB2)为所述第二阈值(th_b2)以上且所述元件温度参数值(TM)小于所述工作极限值(th_m1)的情况下、或者所述开关断开且所述元件温度参数值(TM)小于所述工作极限值(th_m1)的情况下，所述自动停止/起动控制装置允许所述自动停止。
(5)在所述情况下，优选在所述电池温度参数值(TB2)比小于所述第二阈值(th_b2)的第三阈值(th_b3)小的情况下，所述自动停止/起动控制装置禁止所述自动停止，在所述电池温度参数(TB2)值为所述第三阈值(th_b3)以上且所述元件温度参数值(TM)小于所述第一阈值(th_m2)的情况下，所述自动停止/起动控制装置允许所述自动停止。
[发明的效果]
(1)在本发明中，元件温度参数获取部件获取元件温度参数值，所述元件温度参数值与设置于将电池与起动机予以连接的驱动电路中的开关元件及电阻元件的温度上升对应地变大，在元件温度参数值为第一阈值以上的情况下，自动停止/起动控制装置禁止内燃机的自动停止。此处，如上所述，电阻元件的温度越高，则起动机的驱动电流的偏差范围越大。因此，若电阻元件的温度高于规定温度，则即便开关元件的温度未超过其工作极限温度，有时也无法利用起动机来产生摇转内燃机所需的转矩，从而无法使内燃机自动再起动。因此，在本发明中，使为了禁止自动停止而对元件温度参数值设定的第一阈值小于基于开关元件的工作极限温度而决定的工作极限值。因此，根据本发明，可防止在内燃机自动停止后因驱动电流的偏差而无法自动再起动的事态。
(2)如以后参照图6及图7所说明般，为了利用起动机来产生内燃机的摇转所需的转矩，需要在规定的运行范围内的电流及电压下驱动起动机。另外，若因电池的温度低于规定温度而内部电阻上升，则有时在驱动电流的偏差范围的下限侧会偏离所述运行范围，从而无法产生摇转所需的转矩。因此，在本发明中，电池温度参数获取部件获取与电池的温度上升对应地变大的电池温度参数值，在电池温度参数值小于第二阈值且元件温度参数值为第一阈值以上的情况下，自动停止/起动控制装置禁止自动停止。因此，根据本发明，可防止在内燃机自动停止后因驱动电流的偏差而无法自动再起动的事态。另外，在本发明中，在电池温度参数值为第二阈值以上且元件温度参数小于工作极限值的情况下允许自动停止。因此，根据本发明，能够尽可能地扩大可允许自动停止的范围，因此可进一步抑制内燃机的燃料消耗。
(3)在本发明中，通过电力线将向起动机供给电力的电池与不同于所述起动机的电负载予以连接，进而在所述电力线中设置开关。由此，通过使开关接通/断开，可仅向起动机供给电池的电力，或者向起动机及电负载两者供给电池的电力。然而，当想要一边向电负载供给电池的电力一边驱动起动机来进行摇转时，有时在起动机的驱动电流的偏差范围的下限侧会偏离所述运行范围，从而无法产生摇转所需的转矩。因此，在本发明中，在开关接通且元件温度参数值为第一阈值以上的情况下，自动停止/起动控制装置禁止自动停止。因此，根据本发明，可防止在内燃机自动停止后因驱动电流的偏差而无法自动再起动的事态。另外，在本发明中，在开关断开且元件温度参数值小于工作极限值的情况下，允许自动停止。因此，根据本发明，能够尽可能地扩大可允许自动停止的范围，因此可进一步抑制内燃机的燃料消耗。
(4)如上所述，在电池的温度低于规定温度而内部电阻变高的状态下，当想要向电负载与起动机两者供给电池的电力时，有时在起动机的驱动电流的偏差范围的下限侧会偏离所述运行范围，从而无法产生摇转所需的转矩。因此，在本发明中，在电池温度参数值小于第二阈值、开关接通、且元件温度参数值为第一阈值以上的情况下，自动停止/起动控制装置禁止自动停止。因此，根据本发明，可防止在内燃机自动停止后因驱动电流的偏差而无法自动再起动的事态。另外，在本发明中，在电池温度参数值为第二阈值以上、或者开关断开且元件温度参数值小于工作极限值的情况下，允许自动停止。因此，根据本发明，能够尽可能地扩大可允许自动停止的范围，因此可进一步抑制内燃机的燃料消耗。
(5)若电池的温度变得过低，则无论有无驱动电流的偏差，有时均无法利用起动机来产生摇转所需的转矩。因此，在本发明中，在电池温度参数值比小于第二阈值的第三阈值小的情况下，自动停止/起动控制装置禁止自动停止。因此，根据本发明，可防止在内燃机自动停止后因驱动电流的偏差而无法自动再起动的事态。另外，在本发明中，在电池温度参数为第三阈值以上且元件温度参数值小于第一阈值的情况下允许自动停止。因此，根据本发明，能够尽可能地扩大可允许自动停止的范围，因此可进一步抑制内燃机的燃料消耗。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的内燃机及其控制装置的构成的图。
图2是表示起动发电机的驱动电路及起动机控制部的构成的图。
图3是表示自动停止允许判定处理的具体流程的流程图。
图4是表示第二电池(低负载时)用的自动停止允许判定图(map)的一例的图。
图5是表示第二电池(高负载时)用的自动停止允许判定图的一例的图。
图6是表示起动发电机的运行范围的图。
图7是在表示图6的运行范围的图上重叠绘制第二电池的放电特性而成的图。
[符号的说明]
1：发动机(内燃机)
2：控制装置
4：起动发电机(起动机)
40：驱动电路
401：MOSFET(开关元件)
402：二极管温度传感器(元件温度参数获取部件)
403：分流电阻(电阻元件)
S：电源系统
B2：第二电池(电池)
3：开关电路
36：第三电力线(电力线)
SW3：第三开关(开关)
62：第二电负载
70：FI-ECU
70a：发动机控制部
70b：自动停止/起动控制部(自动停止/起动控制装置)
70c：起动机控制部(起动机控制装置)
713：温度检测电路(元件温度参数获取部件)
72：电池ECU(电池温度参数获取部件)
79：第二传感器单元(电池温度参数获取部件)
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
图1是表示本实施方式的内燃机(以下，称为“发动机1”)及其控制装置2的构成的图。所述发动机1及控制装置2搭载于至少以发动机1为动力产生源的未图示的车辆。
控制装置2包括：起动发电机4及其驱动电路40，连结于发动机1的曲轴；电源系统S，在所述起动发电机4与第一电池B1及第二电池B2之间进行电力的授受；以及燃料喷射电子控制单元(fuel injection electronic control unit，FI-ECU)70，其为控制发动机1及起动发电机4的计算机。
起动发电机4经由带(belt)或滑轮(pulley)等动力传递机构而连结于发动机1的曲轴。起动发电机4例如可使用被称作一体式起动发电机(Integrated StarterGenerator，ISG)的起动发电机。即，起动发电机4具有作为发电机的功能以及作为电动机的功能，所述发电机在通过运转中的发动机1的曲轴而受到旋转驱动时发电，所述电动机对停止中的发动机1的曲轴进行旋转驱动。起动发电机4经由驱动电路40而连接于电源系统S，从而使用自电源系统S供给的电力来对发动机1的曲轴进行旋转驱动，或者将所产生的电力供给至电源系统S。
电源系统S包括：第一电池B1及第二电池B2、第一电负载61及第二电负载62、连结于发动机1的曲轴的起动马达(starter motor)5、将第一电池B1及第二电池B2与起动发电机4及第二电负载62予以连接的开关电路3、以及控制所述开关电路3的电池ECU 72。
第一电负载61主要包括车辆上所搭载的电气设备中的并非使车辆行驶所必需的电气设备，例如声学设备等。与此相对，第二电负载62主要包括车辆上所搭载的电气设备中的使车辆行驶所必需的设备，例如电动动力转向(electric power steering)的驱动装置、FI-ECU 70、及电池ECU 72等。
第一电池B1是可进行将化学能转换为电能的放电、以及将电能转换为化学能的充电两者的二次电池。以下，对作为所述第一电池B1而使用在电极中使用了铅的所谓铅蓄电池的情况进行说明，但本发明并不限于此。
第一电池B1经由开关电路3而连接于起动发电机4及第二电负载62。经由所述开关电路3，第一电池B1可在与起动发电机4之间进行电力的授受，或者对第二电负载62供给电力。另外，在第一电池B1上连接有起动马达5、第一电负载61等。第一电池B1可对所述起动马达5、第一电负载61等适当供给电力。
在第一电池B1中设置有第一传感器单元78，所述第一传感器单元78检测用以推定第一电池B1的内部状态所需要的各种物理量的值，并将与检测值对应的信号发送至电池ECU 72。第一传感器单元78例如包括：检测第一电池B1的端子电压的电压传感器、检测在第一电池B1中流动的电流的电流传感器、以及检测第一电池B1的温度的温度传感器。在电池ECU 72中，基于自所述第一传感器单元78发送的信号来掌握第一电池B1的温度、第一电池B1的充电率(以百分率表示二次电池的剩余容量相对于电池容量的比例而成，也称为SOC(state of charge：荷电状态))。
与所述第一电池B1同样地，第二电池B2是可进行放电及充电两者的二次电池。以下，对作为所述第二电池B2而使用通过锂离子在电极间移动来进行充放电的所谓锂离子蓄电池的情况进行说明，但本发明并不限于此。此外，优选第一电池B1及第二电池B2分别使用具有不同特性的电池。更具体而言，优选第二电池B2使用与第一电池B1相比输出密度高且电池容量大的电池。
第二电池B2经由开关电路3而连接于起动发电机4及第二电负载62。经由所述开关电路3，第二电池B2可在与起动发电机4之间进行电力的授受，或者对第二电负载62供给电力。
在第二电池B2中设置有第二传感器单元79，所述第二传感器单元79检测用以推定第二电池B2的内部状态所需要的各种物理量的值，并将与检测值对应的信号发送至电池ECU 72。第二传感器单元79例如包括：检测第二电池B2的端子电压的电压传感器、检测在第二电池B2中流动的电流的电流传感器、以及检测第二电池B2的温度的温度传感器。在电池ECU 72中，基于自所述第二传感器单元79发送的信号来掌握第二电池B2的温度、第二电池B2的充电率(以百分率表示二次电池的剩余容量相对于电池容量的比例而成，也称为SOC)。
开关电路3包括：第一输入输出端子31、第二输入输出端子32、输出端子33、第一电力线34、第二电力线35、第三电力线36、第四电力线37、第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3、以及第四开关SW4。
在第一输入输出端子31上连接有起动发电机4及其驱动电路40。在第二输入输出端子32上并联连接有第一电池B1、第一电负载61以及起动马达5。另外，在输出端子33上连接有第二电负载62。
第一电力线34将第一输入输出端子31与第二电池B2予以连接。第二电力线35将第二输入输出端子32与第一电力线34的汇流部38予以连接。第三电力线36将输出端子33与第一电力线34中的比汇流部38更靠第二电池B2侧的汇流部39予以连接。第四电力线37将第二电力线35与输出端子33予以连接。
第一开关SW1设置于第二电力线35中的比连接有第四电力线37的部分更靠汇流部38侧处。当第一开关SW1接通时，第一电池B1与起动发电机4经连接，从而可在第一电池B1与起动发电机4之间进行电力的授受。当第一开关SW1断开时，第一电池B1与起动发电机4被切断。第一开关SW1对应于来自电池ECU 72的指令信号而接通/断开。例如，在利用由起动发电机4获得的电力对第一电池B1进行充电的情况下、或者在利用自第一电池B1输出的电力来驱动起动发电机4的情况下，电池ECU 72使第一开关SW1接通。
第二开关SW2设置于第一电力线34中的汇流部38与汇流部39之间。当第二开关SW2接通时，第二电池B2与起动发电机4经连接，从而可在第二电池B2与起动发电机4之间进行电力的授受。当第二开关SW2断开时，第二电池B2与起动发电机4被切断。第二开关SW2对应于来自电池ECU 72的指令信号而接通/断开。例如，在利用由起动发电机4获得的电力对第二电池B2进行充电的情况下、或者在利用自第二电池B1输出的电力来驱动起动发电机4的情况下，电池ECU 72使第二开关SW2接通。
第三开关SW3设置于第三电力线36中。当第三开关SW3接通时，第二电池B2与第二电负载62经连接，从而可自第二电池B2向第二电负载62供给电力。当第三开关SW3断开时，第二电池B2与第二电负载62被切断。第三开关SW3对应于来自电池ECU 72的指令信号而接通/断开。例如，在利用自第二电池B2输出的电力来驱动第二电负载62的情况下，电池ECU72使第三开关SW3接通。
第四开关SW4设置于第四电力线37中。当第四开关SW4接通时，第一电池B1与第二电负载62经连接，从而可自第一电池B1向第二电负载62供给电力。当第四开关SW4断开时，第一电池B1与第二电负载62被切断。第四开关SW4对应于来自电池ECU 72的指令信号而接通/断开。例如，在利用自第一电池B1输出的电力来驱动第二电负载62的情况下，电池ECU72使第四开关SW4接通。
电池ECU 72是主要负责电池B1、电池B2的管理的计算机。更具体而言，电池ECU 72基于自各传感器单元78、传感器单元79发送的信号来推定各电池B1、电池B2的SOC，并以各电池B1、电池B2的SOC维持在预先决定的目标范围内的方式使开关电路3的开关SW1、开关SW2、开关SW3、开关SW4接通/断开。电池ECU 72选择性地使第一开关SW1及第二开关SW2接通，以使第一电池B1及第二电池B2中的至少任一者与起动发电机4连接。另外，电池ECU 72选择性地使第三开关SW3及第四开关SW4接通，以使第一电池B1及第二电池B2中的至少任一者与第二电负载62连接。
另外，电池ECU 72向FI-ECU 70发送基于自各传感器单元78、传感器单元79发送的信号而获取的第一电池B1的温度值即第一电池温度值TB1及第二电池B2的温度值即第二电池温度值TB2。因此，在本实施方式中，获取与第二电池B2的温度上升对应地变大的第二电池温度值TB2的电池温度参数获取部件包括第二传感器单元79及电池ECU 72。
驱动电路40设置于开关电路3的将第一输入输出端子31与起动发电机4予以连接的电力线中。驱动电路40例如是基于脉宽调制的脉宽调制(pulse-width modulation，PWM)逆变器，且包括将多个开关元件(例如MOSFET)桥接而构成的桥电路。
回到图1，FI-ECU 70是包括发动机控制部70a、自动停止/起动控制部70b、以及起动机控制部70c的计算机，所述发动机控制部70a是负责发动机1的燃料喷射控制及点火时期控制的控制模块，所述自动停止/起动控制部70b是负责发动机1的怠速停止控制的控制模块，所述起动机控制部70c是负责起动发电机4的驱动电路40的操作的控制模块。
起动机控制部70c在规定的时机对驱动电路40的多个MOSFET进行导通/关断操作，由此将自开关电路3供给的电力供给至起动发电机4，或者将自起动发电机4供给的电力供给至开关电路3。
图2是表示起动发电机4的驱动电路40及起动机控制部70c的一部分的构成的图。在驱动电路40中设置有多个MOS模块400，所述MOS模块400通过将MOSFET 401、二极管温度传感器402、以及分流电阻403一体地模块化成芯片而构成。在图2中仅示出多个MOS模块400中的一个。
起动机控制部70c包括：微型计算机(microcomputer)710、预驱动器(pre-driver)711、电流检测电路712、以及温度检测电路713。
电流检测电路712对分流电阻403的两端的电压进行检测，并且基于所述电压而生成与在起动发电机4中流动的电流的大小对应的电流检测信号，并将所述电流检测信号发送至微型计算机710。微型计算机710根据基于自电流检测电路712发送的电流检测信号的已知反馈控制算法(feedback control algorithm)，以在起动发电机4中流动的电流成为规定的目标的方式生成MOSFET 401的栅极驱动信号，并将所述栅极驱动信号发送至预驱动器711。预驱动器711通过基于自微型计算机710发送的栅极驱动信号的PWM控制，对MOSFET401进行导通/关断操作。由此，在起动发电机4中流动与规定的目标对应的电流。
温度检测电路713对在MOS模块400中设置于比分流电阻403更靠近MOSFET 401的位置处的二极管温度传感器402中流动的电流进行检测，并基于所述电流将MOSFET 401的温度值即元件温度值TM发送至FI-ECU 70。此处，MOSFET 401、二极管温度传感器402以及分流电阻403经一体化成芯片。因此，当MOSFET 401的温度上升时，分流电阻403的温度也上升。另外，此时的MOSFET 401与分流电阻403的温度差可通过预先进行试验来确定。因此，在本实施方式中，用以获取与MOSFET 401及分流电阻403的温度上升对应地变大的值即元件温度值TM的元件温度参数获取部件包括二极管温度传感器402及温度检测电路713。
回到图1，发动机控制部70a基于已知算法来执行燃料喷射控制以及点火时期控制，所述燃料喷射控制对发动机1中所设置的燃料喷射阀(未示出)的燃料喷射量及燃料喷射时期进行控制，所述点火时期控制对发动机1中所设置的火花塞(未示出)的点火时期进行控制。
自动停止/起动控制部70b判定在发动机控制部70a所进行的控制下发动机1运转的期间规定的自动停止条件是否成立，在自动停止条件成立的情况下，使发动机控制部70a所进行的燃料喷射控制及点火时期控制停止，由此使发动机1自动停止。此处，作为自动停止条件，不仅包括例如车辆的速度为规定值以下、未踩踏车辆的加速踏板、及踩踏了车辆的制动踏板等基本条件，而且还包括通过后述的图3所示的自动停止允许判定处理而允许了发动机1的自动停止。即，自动停止/起动控制部70b仅在基本条件成立且通过自动停止允许判定处理而允许了发动机1的自动停止的情况下，使发动机1自动停止。另外，自动停止/起动控制部70b在即便基本条件成立但通过自动停止允许判定处理而禁止了发动机1的自动停止的情况下，不使发动机1自动停止。
另外，自动停止/起动控制部70b在以上述方式使发动机1自动停止后，判定规定的自动再起动条件是否成立，在自动再起动条件成立的情况下对起动机控制部70c发送指令信号，在起动机控制部70c所进行的对起动发电机4的控制下摇转发动机1，同时利用发动机控制部70a重新开始进行燃料喷射控制及点火时期控制，由此使发动机1自动再起动。此处，作为自动再起动条件，例如包括踩踏了加速踏板、及解除了对制动踏板的踩踏等。
图3是表示自动停止允许判定处理的具体流程的流程图。所述自动停止允许判定处理是在发动机1运转的期间，通过自动停止/起动控制部70b而在规定的控制周期下重复执行。
首先，在S1中，自动停止/起动控制部70b获取MOSFET 401的温度值即元件温度值TM，并移至S2。在S2中，自动停止/起动控制部70b获取第一电池B1的温度值即第一电池温度值TB1及第二电池B2的温度值即第二电池温度值TB2，并移至S3。
在S3中，自动停止/起动控制部70b判定第二开关SW2是否接通。在S3的判定结果为是(YES)的情况下，即在第二开关SW2接通、起动发电机4与第二电池B2经连接的情况下，自动停止/起动控制部70b移至S4。
在S4中，自动停止/起动控制部70b判定第三开关SW3是否接通。在S4的判定结果为否(NO)的情况下，即在第二开关SW2及第四开关SW4接通(如上所述，选择性地使第三开关SW3及第四开关SW4接通)、第二电池B2上仅连接有起动发电机4、且第二电负载62连接于第一电池B1的情况下，自动停止/起动控制部70b移至S5。
在S5中，自动停止/起动控制部70b基于元件温度值TM及第二电池温度值TB2来检索图4所示的第二电池B2用的自动停止允许判定图，由此来判定是允许还是禁止发动机1的自动停止，并结束图3的自动停止允许判定处理。
图4是表示在第二电池B2的低负载时、即在第三开关SW3断开、第二电池B2上仅连接有起动发电机4的情况下所参照的第二电池B2用的自动停止允许判定图的一例的图。在利用元件温度值TM及第二电池温度值TB2而确定的驱动电路40及第二电池B2的运转点在图4中处于由影线所示的自动停止禁止区域内的情况下，自动停止/起动控制部70b禁止发动机1的自动停止，在运转点在图4中处于由白色所示的自动停止允许区域内的情况下，自动停止/起动控制部70b允许发动机1的自动停止。
更具体而言，在第三开关SW3断开且第二电池温度值TB2为规定的电池工作上限阈值th_b1以上的情况下，自动停止/起动控制部70b禁止发动机1的自动停止。若在此种区域中允许发动机1的自动停止，则有可能在之后的自动再起动时无法自第二电池B2向起动发电机4供给充分的电力，从而无法摇转发动机1，另外，第二电池B2的温度会进一步上升，第二电池B2有可能发生劣化。
另外，在第三开关SW3断开且第二电池温度值TB2小于被定为比所述电池工作上限阈值th_b1小的值的电池工作下限阈值th_b3的情况下，自动停止/起动控制部70b禁止发动机1的自动停止。若在此种区域中允许发动机1的自动停止，则有可能在之后的自动再起动时无法自第二电池B2向起动发电机4供给充分的电力，从而无法摇转发动机1。
另外，在第三开关SW3断开且元件温度值TM为基于驱动电路40的MOSFET 401的工作极限温度而决定的MOSFET工作上限阈值th_m1以上的情况下，自动停止/起动控制部70b禁止发动机1的自动停止。若在此种区域中允许发动机1的自动停止，则当在之后的自动重新起动时对驱动电路40的MOSFET 401进行了导通/关断操作时，MOSFET 401的温度会进一步上升，从而MOSFET 401有可能发生故障。另外，若在此种区域中允许发动机1的自动停止，则有可能在之后的自动再起动时驱动电路40的MOSFET 401无法正常工作，从而无法利用起动发电机4摇转发动机1。
因此，在第三开关SW3断开、元件温度值TM小于MOSFET工作上限阈值th_m1、第二电池温度值TB2小于电池工作上限阈值th_b1、且第二电池温度值TB2为电池工作下限阈值th_b3以上的情况下，自动停止/起动控制部70b允许发动机1的自动停止。
回到图3，在S4的判定结果为YES的情况下、即在第二开关SW2及第三开关SW3接通、第二电池B2上并联连接有第二电负载62与起动发电机4的情况下，自动停止/起动控制部70b移至S6。
在S6中，自动停止/起动控制部70b基于元件温度值TM及第二电池温度值TB2来检索图5所示的第二电池B2用的自动停止允许判定图，由此来判定是允许还是禁止发动机1的自动停止，并结束图3的自动停止允许判定处理。
图5是表示在第二电池B2的高负载时、即在第三开关SW3接通、第二电池B2上并联连接有起动发电机4与第二电负载62的情况下所参照的第二电池B2用的自动停止允许判定图的一例的图。在利用元件温度值TM及第二电池温度值TB2而确定的驱动电路40及第二电池B2的运转点在图5中处于由影线所示的自动停止禁止区域内的情况下，自动停止/起动控制部70b禁止发动机1的自动停止，在运转点在图5中处于由白色所示的自动停止允许范围内的情况下，自动停止/起动控制部70b允许发动机1的自动停止。
更具体而言，在第三开关SW3接通且第二电池温度值TB2为电池工作上限阈值th_b1以上的情况下，自动停止/起动控制部70b禁止发动机1的自动停止。此是基于与参照图4所说明的理由相同的理由。
另外，在第三开关SW3接通且第二电池温度值TB2小于电池工作下限阈值th_b3的情况下，自动停止/起动控制部70b禁止发动机1的自动停止。此是基于与参照图4所说明的理由相同的理由。
另外，在第三开关SW3接通且元件温度值TM为MOSFET工作上限阈值th_m1以上的情况下，自动停止/起动控制部70b禁止发动机1的自动停止。此是基于与参照图4所说明的理由相同的理由。
如通过比较图5与图4而明确般，在图5所示的高负载时所参照的自动停止允许判定图中，新规定了两个阈值th_b2、阈值th_m2。阈值th_b2是相对于第二电池温度值TB2的阈值，在电池工作上限阈值th_b1与电池工作下限阈值th_b3之间被设定成比电池工作下限阈值th_b3稍大的值。阈值th_m2是相对于元件温度值TM的阈值，被设定成比MOSFET工作上限阈值th_m1稍小的值。
在如上所述的阈值th_b2、阈值th_m2的定义下，在第三开关SW3接通、第二电池温度值TB2小于阈值th_b2且元件温度值TM为阈值th_m2以上的情况下，自动停止/起动控制部70b禁止发动机1的自动停止。关于在此种情况下禁止发动机1的自动停止的理由，参照图6～图7进行说明。
图6是表示起动发电机4的运行范围的图。此处，所谓起动发电机4的运行范围是指可利用起动发电机4摇转发动机1的电流(横轴)-电压(纵轴)的范围。图6中的虚线是起动发电机4的最低转矩曲线，即，对产生用以摇转发动机1所需的最低限度的转矩的运行点进行绘制而得的曲线。因此，为了利用起动发电机4摇转发动机1，需要在图6中的由比最低转矩曲线更靠上方侧的影线所示的运行范围内的电流及电压下驱动起动发电机4。换句话说，在图6中的比最低转矩曲线更靠下方侧的运行范围以外的电流及电压下，即便对起动发电机4进行驱动，有时也无法摇转发动机1。
图7是在表示图6的运行范围的图上重叠绘制第二电池B2的放电特性而成的图。在图7中，粗实线表示在第二电池B2为高负载且低温时、更具体而言在第三开关SW3接通、第二电池B2上并联连接有起动发电机4与第二电负载62、且第二电池温度值TB2小于阈值th_b2时的第二电池B2的放电特性。另外，在图7中，粗点划线表示在第二电池B2为低负载或常温时、更具体而言在第三开关SW3断开、第二电池B2上仅连接有起动发电机4时或第二电池温度值TB2为阈值th_b2以上时的第二电池B2的放电特性。
第二电池B2的负载越大、在第二电池B2中流动的电流越大，则电压降越大。另外，第二电池B2的温度越低，则第二电池B2的内部电阻越大，电压降越大。因此，如图7所示，第二电池B2为高负载且低温时的放电特性(粗实线)比第二电池B2为低负载或常温时的放电特性(粗点划线)更靠低电压侧。
当利用起动发电机4摇转发动机1时，起动机控制部70c通过基于分流电阻403的两端的电压的反馈控制，以使起动发电机4的驱动电流成为起动发电机4的运行范围内所决定的目标的方式对MOSFET 401进行导通/关断操作。因此，若MOSFET 401的温度上升、进而分流电阻403的温度变高，则通过由起动机控制部70c进行的反馈控制而实现的驱动电流中会产生偏差。
此处，图7中由箭头7a所示的范围表示元件温度值TM小于MOSFET工作上限阈值th_m1且为阈值th_m2以上时的驱动电流的偏差范围。另外，图7中由箭头7b所示的范围表示元件温度值TM小于阈值th_m2时的驱动电流的偏差范围。
如图7中由粗点划线所示，在第二电池B2为低负载或常温的情况下，即便驱动电流在由箭头7a所示的偏差范围内变动，也可在运行范围内驱动起动发电机4。与此相对，如图7中由粗实线所示，在第二电池B2为高负载且低温的情况下，当驱动电流在由箭头7a所示的偏差范围内变动时，有时电压在偏差范围的下限侧会偏离运行范围。因此，当第二电池B2为高负载且低温时，即使在元件温度值TM小于MOSFET工作上限阈值th_m1而MOSFET 401正常工作的情况下，也有可能因驱动电流的偏差而无法摇转发动机1。因此，在第二电池B2为高负载且低温的情况下，需要将驱动电流的偏差范围限制在由箭头7b所示的范围内。因此，在第三开关SW3接通、第二电池温度值TB2小于阈值th_b2且元件温度值TM为阈值th_m2以上的情况下，为了防止因在箭头7a所示的范围内驱动电流产生偏差而无法摇转，自动停止/起动控制部70b禁止发动机1的自动停止。另外，在第三开关SW3接通且第二电池温度值TB2小于阈值th_b2的情况下，仅在元件温度值TM小于阈值th_m2、驱动电流的偏差被限制在由箭头7b所示的范围内时，自动停止/起动控制部70b允许发动机1的自动停止。
回到图5，在第三开关SW3接通、第二电池温度值TB2为阈值th_b2以上且元件温度值TM小于MOSFET工作上限阈值th_m1的情况下，自动停止/起动控制部70b允许发动机1的自动停止。另外，在第三开关SW3接通、第二电池温度TB2为电池工作下限阈值th_b3以上且元件温度值TM小于阈值th_b2的情况下，自动停止/起动控制部70b允许发动机1的自动停止。
回到图3，在S3的判定结果为NO的情况下，即在第一开关SW1接通(如上所述，选择性地使第一开关SW1及第二开关SW2接通)、起动发电机4与第一电池B1经连接的情况下，自动停止/起动控制部70b移至S7。
在S7中，自动停止/起动控制部70b通过基于元件温度值TM及第一电池温度值TB1来检索预先决定的第一电池用的自动停止允许判定图(未图示)，判定是允许还是禁止发动机1的自动停止，并结束图3的自动停止允许判定处理。
根据如上所述的发动机1的控制装置2，发挥以下效果。
(1)在元件温度值TM为阈值th_m2以上的情况下，自动停止/起动控制部70b禁止发动机1的自动停止。如上所述，分流电阻403的温度越高，则起动发电机4的驱动电流的偏差范围越大。因此，若分流电阻403的温度高于规定温度，则即便MOSFET 401的温度未超过其工作极限温度，有时也无法利用起动发电机4来产生摇转发动机1所需的转矩，从而无法使发动机1自动再起动。因此，在控制装置2中，使为了禁止自动停止而对元件温度值TM设定的阈值th_m2小于基于MOSFET 401的工作极限温度而决定的MOSFET工作上限阈值th_m1。因此，根据控制装置2，可防止在发动机1自动停止后因驱动电流的偏差而无法自动再起动的事态。
(2)如上所述，在第二电池B2的温度低于规定温度而内部电阻变高的状态下，当想要向第二电负载62与起动发电机4两者供给第二电池B2的电力时，有时在起动发电机4的驱动电流的偏差范围的下限侧会偏离起动发电机4的运行范围，从而无法产生摇转所需的转矩。因此，在第二电池温度值TB2小于阈值th_b2、第三开关SW3接通、且元件温度值TM为阈值th_m2以上的情况下，自动停止/起动控制部70b禁止发动机1的自动停止。因此，根据控制装置2，可防止在发动机1自动停止后因驱动电流的偏差而无法自动再起动的事态。另外，在控制装置2中，在第二电池温度值TB2为阈值th_b2以上、第三开关SW3断开、且元件温度值TM小于MOSFET工作上限值th_m1的情况下，允许自动停止。因此，根据控制装置2，能够尽可能地扩大可允许自动停止的范围，因此可进一步抑制发动机1的燃料消耗。
(3)在第二电池温度值TB2比小于阈值th_b2的电池工作下限阈值th_b3小的情况下，自动停止/起动控制部70b禁止自动停止。因此，根据控制装置2，可防止在发动机1自动停止后因驱动电流的偏差而无法自动再起动的事态。另外，在控制装置2中，在第二电池温度值为电池工作下限阈值th_b3以上且元件温度值TM小于阈值th_m2的情况下，允许自动停止。因此，根据控制装置2，能够尽可能地扩大可允许自动停止的范围，因此可进一步抑制发动机1的燃料消耗。
以上对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限于此。在本发明的主旨的范围内，可适当改变详细的构成。
例如，在所述实施方式中，在第二电池温度值TB2小于阈值th_b2、第三开关SW3接通且元件温度值TM为阈值th_m2以上的情况下，自动停止/起动控制部70b禁止自动停止，但本发明并不限于此。如参照图7所说明般，第二电池B2的负载越大，即在第二电池B2中流动的电流越大，则电压降越大，另外，第二电池B2的温度越低，则电压降越大，因此，电压因驱动电流的偏差而偏离起动发电机4的运行范围的风险高。因此，在第二电池温度值TB2小于阈值th_b2且元件温度值TM为阈值th_m2以上的情况下、或者在第三开关SW3接通且元件温度值TM为阈值th_m2以上的情况下，自动停止/起动控制部也可禁止自动停止。

Claims (5)

1.一种内燃机的控制装置，包括：
起动机，连结于内燃机的曲轴；
开关元件及电阻元件，设置于将电池与所述起动机予以连接的驱动电路中；
起动机控制装置，基于所述电阻元件的两端的电压对所述开关元件进行操作，由此控制所述起动机的驱动电流；
元件温度参数获取部件，获取元件温度参数值，所述元件温度参数值是与所述开关元件及所述电阻元件的温度上升对应地变大的值；以及
自动停止/起动控制装置，在规定的条件成立的情况下使所述内燃机自动停止，之后使用所述起动机控制装置使所述内燃机自动再起动，所述内燃机的控制装置的特征在于，
在所述元件温度参数值为比基于所述开关元件的工作极限温度而决定的工作极限值小的第一阈值以上的情况下，所述自动停止/起动控制装置禁止所述自动停止。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还包括电池温度参数获取部件，所述电池温度参数获取部件获取电池温度参数值，所述电池温度参数值是与所述电池的温度上升对应地变大的值，
在所述电池温度参数值小于第二阈值且所述元件温度参数值为所述第一阈值以上的情况下，所述自动停止/起动控制装置禁止所述自动停止，在所述电池温度参数值为所述第二阈值以上且所述元件温度参数值小于所述工作极限值的情况下，所述自动停止/起动控制装置允许所述自动停止。
3.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还包括：
电力线，将所述电池与不同于所述起动机的电负载予以连接；以及
开关，设置于所述电力线中，
在所述开关接通且所述元件温度参数值为所述第一阈值以上的情况下，所述自动停止/起动控制装置禁止所述自动停止，在所述开关断开且所述元件温度参数值小于所述工作极限值的情况下，所述自动停止/起动控制装置允许所述自动停止。
4.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还包括：
电力线，将所述电池与不同于所述起动机的电负载予以连接；以及
开关，设置于所述电力线中，
在所述电池温度参数值小于所述第二阈值、所述开关接通且所述元件温度参数值为所述第一阈值以上的情况下，所述自动停止/起动控制装置禁止所述自动停止，在所述电池温度参数值为所述第二阈值以上且所述元件温度参数值小于所述工作极限值的情况下、或者所述开关断开且所述元件温度参数值小于所述工作极限值的情况下，所述自动停止/起动控制装置允许所述自动停止。
5.根据权利要求2或4所述的内燃机的控制装置，其特征在于，在所述电池温度参数值比小于所述第二阈值的第三阈值小的情况下，所述自动停止/起动控制装置禁止所述自动停止，在所述电池温度参数值为所述第三阈值以上且所述元件温度参数值小于所述第一阈值的情况下，所述自动停止/起动控制装置允许所述自动停止。
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