JP2010223217A - エンジン自動制御装置および蓄電池充電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの自動停止の可否を判断する蓄電池の下限値の新たな設定方法を提案することにより、蓄電池の寿命を低下させることなく、エンジンの自動停止をより多く実行できるエンジン自動制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン１０の作動中に蓄電池３０に定電圧充電を行った場合に、蓄電池３０の充電電流値が所定の最終値に達するまでの充電電流積算値αを算出し、最終値に相当する蓄電池３０の上限容量と蓄電池３０の下限容量との差βから、充電電流積算値αを差し引くことにより、蓄電池３０に定電圧充電を行った時から蓄電池３０が放電許可できる放電許可容量γを算出する。そして、放電許可容量γと蓄電池３０に定電圧充電を行った時から現在に至るまでの蓄電池３０の実際の電流積算値∫Ｉｄｔとに基づいて、エンジン１０の自動停止の可否を判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの自動停止を制御するエンジン自動制御装置および蓄電池充電制御装置に関するものである。

車両に搭載された蓄電池の長寿命化を図るために、蓄電池の過放電および過充電とならないように、蓄電池の充電容量を所定の範囲内に維持するように充電制御が行われている。ところで、近年、アイドリング中などに、エンジンを自動停止することが行われている。エンジンの自動停止（アイドルストップ）を行うと、蓄電池の充電容量が低減する。具体的には、アイドルストップ時には車両各部品の使用に応じて蓄電池が放電することに加えて、エンジンの再始動時に蓄電池の電力を必要とすることにより、蓄電池の充電容量が低減する。

そこで、従来、エンジンの自動停止の可否を判断するために、蓄電池の下限値を設定している。例えば、特許文献１には、エンジンの始動時から蓄電池の電流積算値がゼロ以上の場合、すなわち、充電状態の場合に限って、エンジンの自動停止を行うこととしていた。換言すると、現在の蓄電池の電流積算値が負の場合、すなわち、エンジンの始動時を基準として蓄電池が放電状態である場合には、エンジンの自動停止を行わないようにしている。当然ではあるが、エンジンの自動停止をより多く実行することができれば、燃費の向上を図ることができる。

特開２００２−１５５７７５号公報

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、エンジンの自動停止の可否を判断する蓄電池の下限値の新たな設定方法を提案することにより、蓄電池の寿命を低下させることなく、エンジンの自動停止をより多く実行できるエンジン自動制御装置を提供することを目的とする。また、本発明は、当該エンジン自動制御装置に好適であって、蓄電池の長寿命化を図ることができる蓄電池制御装置を提供することを目的とする。

（エンジン自動制御装置）
上記の課題を解決するために、請求項１に係るエンジン自動制御装置の発明は、
車両のエンジンを自動で停止させるエンジン自動制御装置において、
充放電可能な蓄電池と、
前記蓄電池の充電状態に基づいて前記エンジンの自動停止の可否を判断する判断手段と、
を備え、
前記判断手段は、
前記エンジンの作動中に前記蓄電池に定電圧充電を行った場合に、前記蓄電池の充電電流値が所定の最終値に達するまでの充電電流積算値を算出し、
前記最終値に相当する前記蓄電池の上限容量と予め設定された前記蓄電池の下限容量との差から、前記充電電流積算値を差し引くことにより、前記蓄電池に前記定電圧充電を行った時から前記蓄電池が放電許可できる放電許可容量を算出し、
前記放電許可容量と前記蓄電池に前記定電圧充電を行った時から現在に至るまでの前記蓄電池の実際の電流積算値とに基づいて、前記エンジンの自動停止の可否を判断することを特徴とする。

これにより、エンジンの作動中に蓄電池に定電圧充電を行った時における蓄電池の容量［Ａｈ］から、算出された放電許可容量［Ａｈ］の分を差し引いた容量［Ａｈ］を、定電圧充電を行った時を基準とした蓄電池の下限値と設定することができる。これにより、エンジンの始動から現在に至るまでの蓄電池の実際の電流積算値が負の場合であっても、上述したように算出された現在までの電流積算値の絶対値が放電許可容量を超えていなければ、エンジンの自動停止を実行することができる。従来は、エンジンの始動から現在に至るまでの蓄電池の実際の電流積算値がゼロ以上の場合に限ってエンジンの自動程度を実行していたのに対して、本発明によれば、蓄電池に定電圧充電を行った時から現在に至るまでにおける蓄電池の実際の電流積算値が負の場合であってもエンジンの自動停止を実行できる。つまり、本発明によれば、蓄電池に定電圧充電を行った時を基準として蓄電池が放電状態である場合にも、エンジンの自動停止を実行できるようになる。例えば、エンジン始動直後に蓄電池に定電圧充電を行った時を基準とすると、エンジン始動直後に対して蓄電池が放電状態である場合にも、エンジンの自動停止を実行できるようになる。そして、このような場合にエンジンの自動停止を実行したとしても、予め設定された蓄電池の下限値を下回ることを防止できるため、蓄電池の寿命を低下させることを抑制できる。つまり、蓄電池の寿命を低下させることなく、エンジンの自動停止を実行できる状態をより多くすることができる。なお、蓄電池の定電圧充電は、エンジンの始動直後に行う場合に限らず、エンジン作動中において任意に行う場合を含む意味である。

請求項２に係る発明は、請求項１において、
前記判断手段は、前記エンジンの始動直後に前記蓄電池に前記定電圧充電を行った場合に前記充電電流積算値を算出し、前記蓄電池の前記上限容量と前記蓄電池の前記下限容量との差から、前記充電電流積算値を差し引くことにより、前記蓄電池が前記エンジンの始動直後から放電許可できる放電許可容量を算出し、前記放電許可容量と前記エンジンの始動から現在に至るまでの前記蓄電池の実際の電流積算値とに基づいて、前記エンジンの自動停止の可否を判断することである。

つまり、エンジンの始動直後に行う蓄電池の定電圧充電の際に、充電電流積算値および放電許可容量を算出している。ここで、エンジンの始動直後においては、エンジンの暖機運転のために蓄電池の電圧が低下することを抑制するように制御している。そのため、エンジンの始動直後においては、通常、蓄電池に定電圧充電を行う。そこで、本発明によれば、エンジンの始動直後に行う蓄電池の定電圧充電を利用して、充電電流積算値および放電許可容量を算出することとしている。これにより、充電電流積算値および放電許可容量を算出することのみを目的として、蓄電池の定電圧充電を行う必要がなくなる。

請求項３に係る発明は、請求項２において、
前記判断手段は、前記エンジンの始動直後に前記蓄電池の定電圧充電を行っている期間における前記蓄電池の充電時の垂下電流に基づいて、前記充電電流積算値を算出することである。

これにより、エンジンの始動直後における充電電流積算値を算出できる。従って、放電許可容量が、エンジンの始動直後を基準とした容量となる。ここで、エンジンの自動停止の可否の判断を、放電許可容量と、エンジンの始動から現在に至るまでの蓄電池の実際の電流積算値とに基づいて行っている。つまり、放電許可容量の算出基準と、蓄電池の実際の電流積算値の算出基準とが、いずれも、エンジンの始動時となる。従って、両者の基準がほぼ同一であるため、確実に、蓄電池の下限値を下回らないように、エンジンの自動停止の判断を行うことができる。

請求項４に係る発明は、請求項３において、
前記判断手段は、前記蓄電池の分極安定後に前記充電電流積算値を算出することである。
これにより、充電電流積算値の算出に際して、蓄電池の分極の影響による誤差が生じることを抑制できる。従って、正確な充電電流積算値を算出できる。

請求項５に係る発明は、請求項４において、
前記判断手段は、
前記エンジンの始動直後に前記蓄電池の所定電圧値での定電圧充電を所定時間継続し、
前記定電圧充電開始後における前記蓄電池の分極量に関連するパラメータである分極関連量Ｐを少なくとも充電電流データの変化に基づいて算出し、
算出した前記分極関連量Ｐの変化率が所定の閾値未満となったか否かを判定し、
前記分極関連量Ｐの変化率が前記所定の閾値未満となったと判定した後の所定時間に得た複数の前記充電電流データに基づいて前記充電電流積算値を算出することである。
これにより、確実に蓄電池の分極の影響を排除できる。つまり、充電電流積算値を高精度に算出できる。

（蓄電池充電制御装置）
請求項６に係る蓄電池充電制御装置の発明は、
充放電可能な車両の蓄電池の充電制御を行う蓄電池充電制御装置において、
前記蓄電池に定電圧充電を行った場合に、前記蓄電池の充電電流値が所定の最終値に達するまでの充電電流積算値を算出する充電電流積算値算出手段と、
前記最終値に相当する前記蓄電池の上限容量と予め設定された前記蓄電池の下限容量との差から、前記充電電流積算値を差し引くことにより、前記蓄電池に前記定電圧充電を行った時から前記蓄電池が放電許可できる放電許可容量を算出する放電許可容量算出手段と、
前記放電許可容量と前記蓄電池に前記定電圧充電を行った時から現在に至るまでの前記蓄電池の実際の電流積算値とに基づいて、前記蓄電池の充電制御を行う充電制御手段と、
を備えることを特徴とする。

これにより、エンジンの始動から現在に至るまでの蓄電池の電流積算値［Ａｈ］と比較可能な蓄電池の下限値を適切に設定することができる。これにより、蓄電池の実際の電流積算値が負の場合に、電流積算値の絶対値が放電許可容量を超えないように、蓄電池の充電制御を行うことで、蓄電池の長寿命化を図ることができる。

請求項７に係る発明は、請求項６において、
前記充電電流積算値算出手段は、エンジンの始動直後に前記蓄電池の定電圧充電を行っている期間における前記蓄電池の充電時の垂下電流に基づいて、前記充電電流積算値を算出することである。

これにより、エンジンの始動直後における充電電流積算値を算出できる。従って、放電許可容量が、エンジンの始動直後を基準とした容量となる。ここで、蓄電池の充電制御を、放電許可容量と、エンジンの始動から現在に至るまでの蓄電池の実際の電流積算値とに基づいて行っている。つまり、放電許可容量の算出基準と、蓄電池の実際の電流積算値の算出基準とが、いずれも、エンジンの始動時となる。従って、両者の基準がほぼ同一であるため、確実に、蓄電池の下限値を下回らないように、蓄電池の充電制御を行うことができる。

請求項８に係る発明は、請求項７において、
前記充電電流積算値算出手段は、前記蓄電池の分極安定後に前記充電電流積算値を算出することである。
これにより、充電電流積算値の算出に際して、蓄電池の分極の影響による誤差が生じることを抑制できる。従って、正確な充電電流積算値を算出できる。

バッテリ容量を示す図である。右側の図は、左側の図の部分拡大図である。 エンジンの始動から現在に至るまでの実際の電流積算値［Ａｈ］の挙動を示す図である。 エンジン自動制御装置および蓄電池充電制御装置を示すブロック図である。 エンジン自動停止制御を示すフローチャートである。 蓄電池充電制御を示すフローチャートである。 充電電流積算値αおよび放電許可容量γの算出処理を示すフローチャートである。 充電電流積算値αの算出に関しての説明図である。

以下、本発明のエンジン自動制御装置および蓄電池充電制御装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（装置概要）
まず、本実施形態のエンジン自動制御装置および蓄電池充電制御装置について、図１および図２を参照して説明する。車両に搭載されたバッテリ（本発明の「蓄電池」に相当する）は、適切な容量の範囲内において使用することで、バッテリの長寿命化を図ることができる。そこで、図１に示すように、バッテリ容量［Ａｈ（アンペアアワー）］が所定の上限値（本発明の「上限容量」に相当）と下限値（本発明の「下限容量」に相当）との間で使用することが求められる。ここで、バッテリ容量の上限値［Ａｈ］は、予め耐久試験などによって決定される。また、上限値と下限値との差についても予め決定される。従って、バッテリ容量の下限値［Ａｈ］も予め決定されるものとなる。

ここで、従来は、バッテリ容量の現在値を把握することは容易ではなかった。本実施形態においては、このバッテリ容量の現在値を把握する手法についても特徴的であると共に、下限値の設定の手法についても特徴的である。

本実施形態においては、エンジンの始動直後に定電圧充電を行っている期間に測定されるバッテリの充電電流に基づいて、図１の右側拡大図における現在値と上限値との差α［Ａｈ］を算出する。この差αが、本発明における「充電電流積算値」となる。つまり、図２に示すように、エンジンの始動直後において、バッテリ容量がエンジンの始動直後から充電電流積算値αだけ増加したときがバッテリ容量の上限値となる。

続いて、充電電流積算値αが算出されると、上述したようにバッテリ容量の上下限値の差βは予め決定されているため、当該上下限値の差βから充電電流積算値αを差し引くことにより、現在値から下限値までの電流積算値γ［Ａｈ］が算出される。このγが、本発明における「放電許可容量」となる。つまり、図２に示すように、エンジンの始動直後において、バッテリ容量がエンジンの始動直後から放電許可容量γだけ低下したときがバッテリ容量の下限値となる。

そして、図２に示すように、エンジン始動直後から現在に至るまでの実際の電流積算値∫Ｉｄｔが下限値−γを下回らない場合には、エンジンの自動停止の許可とする。例えば、図２のＷにて囲まれる領域において、実際の電流積算値∫Ｉｄｔが負の値であっても、すなわちエンジンの始動時を基準とした場合にバッテリが放電側にある場合であっても、エンジンの自動停止の許可とする。一方、実際の電流積算値∫Ｉｄｔが下限値−γを下回った場合には、エンジンの自動停止の不許可とする。つまり、エンジンの自動停止の可否の判断基準が、電流積算値の下限値−γとなる。

また、エンジンの始動直後から現在に至るまでの実際の電流積算値∫Ｉｄｔが上限値αと下限値−γとの間となるように、バッテリの充電制御が行われる。つまり、バッテリが過充電および過放電とならないように、バッテリの充電制御が行われる。

（詳細構成）
次に、エンジン制御装置および蓄電池充電制御装置の詳細な構成について、図３〜図７を参照して説明する。まず、図３に示すように、エンジン制御装置のシステム構成は、エンジン１０と、発電装置２０と、バッテリ３０と、電流センサ４０と、電圧センサ５０と、電子制御ユニット（ＥＣＵ）６０と、電気負荷７０とから構成される。

エンジン１０は、車両の動力発生装置である。発電装置２０は、交流発電機２２と、交流発電機２２の出力を制御する制御回路としてのレギュレータ２１とを備えて構成されている。ここで、交流発電機２２のロータは、エンジン１０のクランク軸と機械的に連結されており、クランク軸の回転力によって回転する。

バッテリ３０（蓄電池）は、発電装置２０の交流発電機２２の出力端子と接続されている。そして、バッテリ３０には、並列に電気負荷７０が接続されている。バッテリ３０は、充放電可能な蓄電池であって、鉛蓄電池、ニッケル−水素電池、リチウム電池などの二次電池が採用されるが、種類は限定されない。この本実施形態においては、通常の車両用鉛蓄電池を採用した。電流センサ４０は、バッテリ３０から放電される電流、および、バッテリ３０へと充電される電流を検出する。また、電圧センサ５０は、バッテリ３０の電圧を検出する。

電子制御ユニット（ＥＣＵ）６０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、例えばバックアップＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリを有する記憶装置を備えている。ＥＣＵ６０は、電流センサ４０および電圧センサ５０の出力値などに基づいて、バッテリ３０の充電制御を行っている。さらに、このＥＣＵ６０は、エンジン１０の制御を行っており、特に本実施形態においては、エンジン１０の自動停止および再始動の制御を行っている。

次に、ＥＣＵ６０におけるエンジン自動停止制御について、図１、図２および図４を参照して説明する。図４に示すように、図１にて説明した放電許可容量γを入力する（Ｓ１１）。ここで、放電許可容量γは、ＥＣＵ６０において算出される。この算出処理については、後に図６および図７を参照して説明する。

続いて、図２に示すようなエンジン１０の始動から現在に至るまでの実際の電流積算値∫Ｉｄｔ［Ａｈ］を算出する（Ｓ１２）。この実際の電流積算値∫Ｉｄｔが正の値となる場合には、現在のバッテリ３０の容量が、エンジン１０の始動時におけるバッテリ３０の容量に対して充電されている状態を意味する。一方、実際の電流積算値∫Ｉｄｔが負の値となる場合には、現在のバッテリ３０の容量が、エンジン１０の始動時におけるバッテリ３０の容量に対して放電されている状態を意味する。

続いて、算出された実際の電流積算値∫Ｉｄｔが、放電許可容量γの正負反転させた値−γより大きいか否かを判定する（Ｓ１３）。そして、実際の電流積算値∫Ｉｄｔが−γより大きい場合には（Ｓ１３：Ｙ）、エンジン１０の自動停止の許可とする（Ｓ１４）。そして、処理をリターンする。エンジン１０の自動停止の許可とされた場合には、エンジン１０が駆動中に他の条件を満たす場合に、エンジン１０の自動停止が実行される。

一方、実際の電流積算値∫Ｉｄｔが−γ以下の場合には（Ｓ１３：Ｎ）、エンジン１０の自動停止の不許可とする（Ｓ１５）。そして、処理をリターンする。エンジン１０の自動停止の不許可とされた場合には、エンジン１０が駆動中であって他の条件を満たしているとしても、エンジン１０は自動停止されない。

次に、ＥＣＵ６０における蓄電池充電制御について、図１、図２および図５を参照して説明する。図５に示すように、図１にて説明した充電電流積算値αおよび放電許可容量γを入力する（Ｓ２１）。ここで、充電電流積算値αおよび放電許可容量γは、ＥＣＵ６０において算出される。この算出処理については、後に図６および図７を参照して説明する。

続いて、図２に示すようなエンジン１０の始動から現在に至るまでの実際の電流積算値∫Ｉｄｔ［Ａｈ］を算出する（Ｓ２２）。この実際の電流積算値∫Ｉｄｔの算出は、上述したエンジン自動停止制御におけるステップＳ１２と共通化している。続いて、算出された実際の電流積算値∫Ｉｄｔが、放電許可容量γの正負反転させた値−γより大きく、且つ、充電電流積算値αより小さい範囲となるように、交流発電機２２を制御することで、バッテリ３０の充電制御を行っている（Ｓ２３）。

次に、上述したエンジン自動停止制御および蓄電池充電制御において用いられる、充電電流積算値αおよび放電許可容量γの算出について、図６および図７を参照して説明する。図６に示すように、まず、エンジン１０が始動したか否かを判定する（Ｓ３１）。ここで、このエンジン１０の始動には、初期のイグニッションスイッチをＯＮすることによりエンジン１０が初期始動する場合と、エンジン１０の自動停止中にエンジン１０が再始動する場合とを含む。

そして、エンジン１０が始動していないのであれば（Ｓ３１：Ｎ）、エンジン１０が始動するまで判定を繰り返す。一方、エンジン１０が始動したと判定された場合には（Ｓ３１：Ｙ）、定電圧充電制御を開始する（Ｓ３２）。なお、この定電圧充電制御は、交流発電機２２の発電を制御することによりバッテリ３０の電圧を一定値に保つことによりなされる。

ただし、突然の負荷断続、又は、エンジン回転数の急変による交流発電機２２の発電電圧の急変によるバッテリ３０の端子電圧の急変があったかどうかを調べ、あった場合には、たとえ今まで定電圧充電制御を実行中であっても定電圧充電制御動作を実行中とは見なさないものとする。これは交流発電機２２の界磁電流制御の時定数遅れを考慮したものである。

続いて、バッテリ３０の充電電流Ｉｃｖを読み込み（Ｓ３３）、読み込んだ充電電流Ｉｃｖから分極関連量Ｐとその微分値ΔＰとを算出する（Ｓ３４）。この分極関連量Ｐは、次の式から求められる分極指数である（図７の中段図）。
［数１］
Ｐ（ｎ）＝Ｐ（ｎ−１）＋Ｉ（ｎ）＊ｄｔ−１／τ＊Ｐ（ｎ−１）＊ｄｔ
τ：時定数
なお、上式において、ｎは今回値を示し、ｎ−１は前回値を示す。したがって、 Ｐ（ｎ）は分極関連量Ｐの今回値、Ｐ（ｎ−１）は分極関連量Ｐの前回値、Ｉ（ｎ）は充電電流Ｉｃｖの今回値である。今回値と前回値との間の時間差は所定の一定値ｄｔに設定されている。

ただし、この式の初回の演算においては、分極関連量Ｐの前回値Ｐ（ｎ−１）は０とすることが好適である。また、本実施形態においては、簡単のために、ｄｔはルーチン周期及び電流サンプリング周期に等しく設定している。τはバッテリ電解液の電荷拡散時定数であり、予め実験で求めた所定値とした。分極状態量の今回値Ｐ（ｎ）は、前回のサンプリング時点から今回のサンプリング時点までに生じた分極状態量の増加量｛Ｉ（ｎ）＊ｄｔ｝と、前回のサンプリング時点から今回のサンプリング時点までに減衰した分極状態量の減衰量｛Ｐ（ｎ−１）＊ｄｔ／τ｝とを、前回のサンプリング時点での分極状態量の前回値Ｐ（ｎ−１）から加減算して算出される。分極関連量Ｐの微分値ΔＰは、次式により表される（図７の下段図）。
［数２］
ΔＰ＝｛Ｐ（ｎ）−Ｐ（ｎ−１）｝／ｄｔ＝Ｉ（ｎ−１）／τ＊Ｐ（ｎ−１）
次に、分極関連量Ｐの微分値ΔＰが所定の閾値未満にまで減少したかどうかを調べる（Ｓ３５）。分極関連量Ｐの微分値ΔＰが所定の閾値未満にまで減少していなければ（Ｓ３５：Ｎ）、ステップＳ３３に戻り処理を繰り返す。一方、分極関連量Ｐの微分値ΔＰが所定の閾値未満にまで減少していれば（Ｓ３５：Ｙ）、一定量の充電分極に安定したと判断して、次のステップＳ３６に進む。

ここで、定電圧充電を開始すると、充電初期には、容量上昇にともなう電流垂下だけでなく、充電分極の生成による電流垂下がある。特に鉛蓄電池などでは、分極生成の影響が顕著に現れる。ただし、この充電過程においてもし放電分極があったとしても、定電圧充電を持続することにより、放電分極が急速に解消され、定電圧充電開始から所定時間後には、この充電電圧に対応する一定量の充電分極状態に安定化する。本実施形態においては、この安定化が完成する時点を上記分極関連量Ｐの変化（微分値ΔＰ）が所定値未満となったかどうかで判定している。

続いて、ΔＰが上記閾値以下になった時点（分極安定後）から所定時間Ｔ（たとえば３０秒）の間にサンプリングして記憶している各充電電流値Ｉｃｖ１〜Ｉｃｖ３１を読み込む（Ｓ３６）。そして、各充電電流値Ｉｃｖ１〜Ｉｃｖ３１から公知の方式（たとえば最小二乗法など）を用いて、近似式（Ｉ＝Ｋ＋ａ＊ｅｘｐ（ｂ＊ｔ））を求める（Ｓ３７）。この近似式を充電電流の時間変化特性とする。なお、この近似式において、Ｉは充電電流、Ｋ、ａ、ｂは定数、ｔは定電圧充電開始からの経過時間である。これらの定数は実験により決定される。Ｋは０としてもよい。

次に、求めた近似式に、予め定めた最終充電電流値Ｉｃｖ（final）（本発明の「所定の最終値」に相当する）を代入して、その時の定電圧充電制御終了時点Ｔｆを求める。そして、現時点からこの定電圧充電制御終了時点Ｔｆに達するまでの期間の充電電流Ｉｃｖの総和を積算して、充電電流積算値（α＝∫Ｉ・ｄｔ）を算出する（Ｓ３８）。

本実施形態においては、最終充電電流値Ｉｃｖ（final）は、定電圧１４Ｖで充電した場合における５Ａとしている。ここでは、この最終充電電流値Ｉｃｖ(final)は、上記条件で定電圧充電制御を行った場合におけるバッテリ３０のＳＯＣ約９０％の値における充電電流値であって、予め実験などにより求めた値としている。

そして、予め決定されているバッテリ３０の容量の上下限値の差βから、充電電流積算値αを差し引くことにより、放電許可容量γを算出する（Ｓ３９）。この放電許可容量γは、図１にて説明したとおりである。その後、定電圧充電制御を終了する（Ｓ４０）。

このようにして、充電電流積算値αおよび放電許可容量γを算出する。ここで、上述したように、充電電流積算値αの算出に際して近似式を用いた。この近似式を用いた充電電流積算値αの精度を検証するために、実際に充電電流積算値を実測した結果、図７の状談ずに示すように、両者はほぼ一致した。

以上説明したように、分極安定後に近似式を用いて充電電流積算値αを算出している。従って、充電電流積算値αの算出精度が非常に高くなる。特に、定電圧充電を行うことで、分極安定化を確実にすることができる。さらに、高精度に算出された充電電流積算値αを用いて、放電許可容量γを算出している。

つまり、エンジンの始動直後におけるバッテリ３０の容量［Ａｈ］から放電許可容量［Ａｈ］の分を差し引いた容量［Ａｈ］が、蓄電池の下限値に設定している。これにより、バッテリ３０の実際の電流積算値∫Ｉｄｔが負の場合であっても、この実際の電流積算値∫Ｉｄｔの絶対値が放電許可容量γを超えていなければ、エンジン１０の自動停止を実行することができる。つまり、本実施形態によれば、エンジン１０の始動時を基準としてバッテリ３０が放電状態である場合にも、エンジン１０の自動停止を実行できるようになる。その結果、バッテリ３０の寿命を低下させることなく、エンジン１０の自動停止を実行できる状態をより多くすることができる。

特に、高精度な充電電流積算値αを用いることで、下限値としての放電許可容量γを高精度に算出できる。従って、バッテリ３０の寿命を確実に低下させることなく、エンジン１０の自動停止を実行することができる。

さらに、バッテリ３０の充電制御に際して、充電電流積算値αを上限値とし、放電許可容量γの正負反転させた値−γを下限値としている。つまり、バッテリ３０の容量が、αと−γとの間となるように、バッテリ３０の充電制御が行われる。上述したように、充電電流積算値αは、非常に高精度に算出することができる。従って、バッテリ３０の寿命を低下させないようなバッテリ３０の容量となるように、確実に充電制御を行うことができる。

（変形態様）
上記実施形態においては、エンジン始動直後にバッテリに定電圧充電を行っている期間に、充電電流積算値αおよび放電許可容量γを算出した。ここで、エンジン始動直後においては、エンジンの暖機運転のためにバッテリの電圧が低下することを抑制するように制御している。そのため、エンジンの始動直後においては、通常、バッテリに定電圧充電を行う。そこで、上記実施形態においては、エンジンの始動直後に行うバッテリの定電圧充電を利用して、充電電流積算値αおよび放電許可容量γを算出することとしている。これにより、充電電流積算値αおよび放電許可容量γを算出することのみを目的として、バッテリの定電圧充電を行う必要がなくなる。

ただし、充電電流積算値αおよび放電許可容量γの算出は、エンジン始動直後に限られるものではない。エンジン始動直後以外であってもエンジンの作動中においてバッテリの定電圧充電を行いさえすれば、任意の時に充電電流積算値αおよび放電許可容量γの算出を行うことができる。例えば、車両走行中にバッテリに定電圧充電を行い、その際に、充電電流積算値αおよび放電許可容量γを上述と同様の方法により算出するとする。この場合、充電電流積算値αおよび放電許可容量γを算出したバッテリの定電圧充電を行った際を基準として、その基準時点から現在に至るまでの実際の電流積算値∫Ｉｄｔが下限値−γを下回らないように、エンジンの自動停止の可否を判断することになる。

１０：エンジン、 ２０：発電装置、 ２２：交流発電機
３０：バッテリ（蓄電池）、 ４０：電流センサ、 ５０：電圧センサ
６０：ＥＣＵ（判断手段、充電電流積算値算出手段、放電許可容量算出手段、充電制御手段）
７０：電気負荷

Claims (8)

1. 車両のエンジンを自動で停止させるエンジン自動制御装置において、
   充放電可能な蓄電池と、
   前記蓄電池の充電状態に基づいて前記エンジンの自動停止の可否を判断する判断手段と、
   を備え、
   前記判断手段は、
   前記エンジンの作動中に前記蓄電池に定電圧充電を行った場合に、前記蓄電池の充電電流値が所定の最終値に達するまでの充電電流積算値を算出し、
   前記最終値に相当する前記蓄電池の上限容量と予め設定された前記蓄電池の下限容量との差から、前記充電電流積算値を差し引くことにより、前記蓄電池に前記定電圧充電を行った時から前記蓄電池が放電許可できる放電許可容量を算出し、
   前記放電許可容量と前記蓄電池に前記定電圧充電を行った時から現在に至るまでの前記蓄電池の実際の電流積算値とに基づいて、前記エンジンの自動停止の可否を判断することを特徴とするエンジン自動制御装置。
2. 前記判断手段は、
   前記エンジンの始動直後に前記蓄電池に前記定電圧充電を行った場合に前記充電電流積算値を算出し、
   前記蓄電池の前記上限容量と前記蓄電池の前記下限容量との差から、前記充電電流積算値を差し引くことにより、前記蓄電池が前記エンジンの始動直後から放電許可できる放電許可容量を算出し、
   前記放電許可容量と前記エンジンの始動から現在に至るまでの前記蓄電池の実際の電流積算値とに基づいて、前記エンジンの自動停止の可否を判断する請求項１に記載のエンジン自動制御装置。
3. 前記判断手段は、前記エンジンの始動直後に前記蓄電池の定電圧充電を行っている期間における前記蓄電池の充電時の垂下電流に基づいて、前記充電電流積算値を算出する請求項２に記載のエンジン自動制御装置。
4. 前記判断手段は、前記蓄電池の分極安定後に前記充電電流積算値を算出する請求項３に記載のエンジン自動制御装置。
5. 前記判断手段は、
   前記エンジンの始動直後に前記蓄電池の所定電圧値での定電圧充電を所定時間継続し、
   前記定電圧充電開始後における前記蓄電池の分極量に関連するパラメータである分極関連量Ｐを少なくとも充電電流データの変化に基づいて算出し、
   算出した前記分極関連量Ｐの変化率が所定の閾値未満となったか否かを判定し、
   前記分極関連量Ｐの変化率が前記所定の閾値未満となったと判定した後の所定時間に得た複数の前記充電電流データに基づいて前記充電電流積算値を算出する請求項４に記載のエンジン自動制御装置。
6. 充放電可能な車両の蓄電池の充電制御を行う蓄電池充電制御装置において、
   前記蓄電池に定電圧充電を行った場合に、前記蓄電池の充電電流値が所定の最終値に達するまでの充電電流積算値を算出する充電電流積算値算出手段と、
   前記最終値に相当する前記蓄電池の上限容量と予め設定された前記蓄電池の下限容量との差から、前記充電電流積算値を差し引くことにより、前記蓄電池に前記定電圧充電を行った時から前記蓄電池が放電許可できる放電許可容量を算出する放電許可容量算出手段と、
   前記放電許可容量と前記蓄電池に前記定電圧充電を行った時から現在に至るまでの前記蓄電池の実際の電流積算値とに基づいて、前記蓄電池の充電制御を行う充電制御手段と、
   を備えることを特徴とする蓄電池充電制御装置。
7. 前記充電電流積算値算出手段は、エンジンの始動直後に前記蓄電池の定電圧充電を行っている期間における前記蓄電池の充電時の垂下電流に基づいて、前記充電電流積算値を算出する請求項６に記載の蓄電池充電制御装置。
8. 前記充電電流積算値算出手段は、前記蓄電池の分極安定後に前記充電電流積算値を算出する請求項７に記載の蓄電池充電制御装置。

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