JP2018003721A

JP2018003721A - アイドリングストップ制御装置

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Publication number: JP2018003721A
Application number: JP2016132648A
Authority: JP
Inventors: 克行森岡; Katsuyuki Morioka; 直博内田; Naohiro Uchida
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2018-01-11
Anticipated expiration: 2036-07-04
Also published as: JP6766480B2

Abstract

【課題】蓄電池の充電切れを未然に防止可能なアイドリングストップ制御装置を提供する。【解決手段】アイドリングストップ制御装置１は、車両２に搭載されるエンジン５と、車両２に搭載される電気負荷１１と、少なくともエンジン５の始動に使用される電力を蓄える第一蓄電池１２と、電気負荷１１で使用される電力を蓄える第二蓄電装置１３と、エンジン５の動力によって発電し、かつ駆動トルクを発生させる電動機７と、予め定められる停止条件が満たされる場合には、エンジン５を自動停止させる制御部１５と、を備え、制御部１５は、第一蓄電池１２の放電電流Ｉ１と、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣおよび放電電流Ｉ２と、電動機７の発電電流Ｉ３とのそれぞれが、予め定められる所定時間継続して予め定められる所定条件を満たす場合には、エンジン５の自動停止を抑制する。【選択図】図１

Description

本発明に係る実施形態はアイドリングストップ制御装置に関する。

鉛蓄電池およびリチウムイオン蓄電池と、これら蓄電池を導通および遮断する接続スイッチと、を備える電源システムが知られている。

この電源システムは、鉛蓄電池およびリチウムイオン蓄電池を効率良く充電するため、オルタネーターによる回生発電時に接続スイッチを導通状態にして両蓄電池を充電する。また、この電源システムは、回生発電中の鉛蓄電池の放電状態を監視し、その放電状態に基づいて接続スイッチを遮断状態にする（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−３６５５７号公報

従来の電源システムのように２つの蓄電池を備えるアイドリングストップ制御装置は、状況に応じていずれか一方の蓄電池、または両方の蓄電池をオルタネーターに接続して蓄電池を充電している。

しかし、従来のアイドリングストップ制御装置は、電気負荷が大きい場合、例えば車載されるエアーコンディショナー、カーナビゲーションシステム、オーディオシステム、スピードメーターなどの計器類、方向指示器や警告灯などのランプ、電動パワーステアリングなどで消費される電力が大きい場合には、オルタネーターの発電量（発電電流）では電気負荷を賄いきれず、ひいては蓄電池を充電できずに蓄電池を放電させて電気負荷を賄う必要が生じてしまう。

そして、従来のアイドリングストップ制御装置は、蓄電池の放電が継続すれば、蓄電池が充電切れ（いわゆるバッテリー上がり）する可能性（リスク）が高まる。

また、アイドリングストップ制御装置は、オルタネーターが電気負荷を賄えていない状況、つまり蓄電池が放電している状況でアイドリングストップを行ってしまうと、オルタネーターによる発電が行われなくなり、蓄電池の電力消費がますます増加し、蓄電池の充電切れリスクがさらに高まってしまう。

そこで、本発明は、蓄電池の充電切れを未然に防止可能なアイドリングストップ制御装置を提供することを目的とする。

前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係るアイドリングストップ制御装置は、車両に搭載される内燃機関と、前記車両に搭載される電気負荷と、少なくとも前記内燃機関の始動に使用される電力を蓄える第一蓄電池と、前記電気負荷で使用される電力を蓄える第二蓄電装置と、前記内燃機関の動力によって発電し、かつ駆動トルクを発生させる電動機と、予め定められる停止条件が満たされる場合には、前記内燃機関を自動停止させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記第一蓄電池の放電電流と、前記第二蓄電装置の充電率および放電電流と、前記電動機の発電電流とのそれぞれが、予め定められる所定時間継続して予め定められる所定条件を満たす場合には、前記内燃機関の自動停止を抑制する。

本発明によれば、蓄電池の充電切れを未然に防止可能なアイドリングストップ制御装置を提供できる。

本発明の実施形態に係るアイドリングストップ制御装置のシステム構成図。本発明の実施形態に係るアイドリングストップ制御装置の自動停止抑制制御のフローチャート。本発明の実施形態に係るアイドリングストップ制御装置の自動停止抑制制御のフローチャート。

以下、本発明に係るアイドリングストップ制御装置の実施形態について図１から図３を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るアイドリングストップ制御装置のシステム構成図である。

図１に示すように、本実施形態に係るアイドリングストップ制御装置１は、車両２に搭載されている。

車両２は、内燃機関としてのエンジン５と、スターター、オルタネーター兼用の電動機７（ＩＳＧ、Integrated Starter Generator）と、エンジンコントロールユニット８（Engine Control Unit、以下、単にＥＣＵ８と呼ぶ。）と、を備えている。

また、車両２は、アイドリングストップ制御装置１によってアイドリングストップ（アイドルストップ、停車時エンジン停止、no idling、idle reduction、とも呼ばれる。）を行う。

アイドリングストップ制御装置１は、車両２に搭載されるエンジン５と、車両２に搭載される電気負荷１１と、少なくともエンジン５の始動に使用される電力を蓄える第一蓄電池１２と、電気負荷１１で使用される電力を蓄える第二蓄電装置１３と、エンジン５の動力によって発電し、かつ駆動トルクを発生させる電動機７と、予め定められる停止条件が満たされる場合には、エンジン５を自動停止させる制御部１５と、を備えている。

エンジン５は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、および排気行程を有する一連の行程を経て駆動力を発生させるレシプロエンジンであり、圧縮行程および膨張行程の間に点火を行う４サイクルエンジンである。なお、エンジン５は、２サイクルエンジンであっても良い。

電気負荷１１には、一般負荷１７と、被保護負荷１８と、が含まれている。一般負荷１７には、例えばエンジン５の冷却水（図示省略）を循環させる電動ポンプ（図示省略）や、冷却水が流通するラジエーター（図示省略）を空気流で冷却するファン（図示省略）が含まれている。被保護負荷１８には、例えばエアーコンディショナー（図示省略）や、カーナビゲーションシステム（図示省略）や、オーディオシステム（図示省略）や、スピードメーターなどの計器類（図示省略）や、方向指示器や警告灯などのランプ（図示省略）や、電動パワーステアリング（図示省略）が含まれている。

また、アイドリングストップ制御装置１は、エンジン５を始動させるセルスターター１９を備えている。換言すると、アイドリングストップ制御装置１は、スターター、オルタネーター兼用の電動機７に加え、単にエンジン５を始動させるセルスターター１９を備えている。

これら電動機７およびセルスターター１９は、状況に応じて使い分けられる。例えば、イグニッションＯＮ時におけるエンジン５の始動、つまりアイドリングストップ復帰時でないエンジン５の始動は、セルスターター１９によって行われる。一方、アイドリングストップ復帰時におけるエンジン５の始動は、電動機７によって行われる。なお、この電動機７およびセルスターター１９の使い分けは、一例であってこれに限定されるものではない。

第一蓄電池１２は、例えば鉛蓄電池である。第一蓄電池１２は、第二蓄電装置１３を介して電動機７に電気的に接続されている。

第一蓄電池１２と第二蓄電装置１３とを接続する電路には、セルスターター１９、および一般負荷１７が電気的に接続されている。

第二蓄電装置１３は、第二蓄電池としてのリチウムイオン蓄電池２１と、第一スイッチ２２と、第二スイッチ２３と、第三スイッチ２４と、第四スイッチ２５と、を備えている。また、第二蓄電装置１３は、第一蓄電池１２と電動機７とを電気的に接続する電路２０ａと、この電路２０ａから分岐してリチウムイオン蓄電池２１に電気的に接続される電路２０ｂと、被保護負荷１８を第一蓄電池１２、および電動機７に接続する電路２０ｃと、被保護負荷１８を電動機７、およびリチウムイオン蓄電池２１に接続する電路２０ｄと、を含んでいる。

リチウムイオン蓄電池２１は、電気負荷１１で使用される電力を蓄えている。リチウムイオン蓄電池２１には、電流検出器（図示省略）、電圧検出器（図示省略）、温度検出器（図示省略）が接続されている。電流検出器、電圧検出器、および温度検出器の検出信号は、ＥＣＵ８へＣＡＮ（Controller Area Network、図示省略）を通じて送信されている。

第一スイッチ２２は、第一蓄電池１２と電動機７とを電気的に接続する電路２０ａに設けられ、この電路２０ａを開閉する。第一スイッチ２２が閉状態（ＯＮ状態）に切り替えられると、第一蓄電池１２と電動機７とが電気的に接続される。第一スイッチ２２が開状態（ＯＦＦ状態）に切り替えられると、第一蓄電池１２と電動機７との電気的な接続が遮断される。

第二スイッチ２３は、電路２０ａのうち第一スイッチ２２よりも電動機７に近い側の部分から分岐してリチウムイオン蓄電池２１と電動機７とを電気的に接続する電路２０ｂに設けられ、この電路２０ｂを開閉する。第二スイッチ２３が閉状態（ＯＮ状態）に切り替えられると、リチウムイオン蓄電池２１と電動機７とが電気的に接続される。第二スイッチ２３が開状態（ＯＦＦ状態）に切り替えられると、リチウムイオン蓄電池２１と電動機７との電気的な接続が遮断される。

第三スイッチ２４は、電路２０ａのうち第一スイッチ２２よりも第一蓄電池１２に近い側の部分から分岐して被保護負荷１８に接続される電路２０ｃに設けられ、この電路２０ｃを開閉する。第三スイッチ２４が閉状態（ＯＮ状態）、かつ第一スイッチ２２が閉状態（ＯＮ状態）に切り替えられると、第一蓄電池１２および電動機７と被保護負荷１８とが電気的に接続される。第三スイッチ２４が閉状態（ＯＮ状態）、かつ第一スイッチ２２が開状態（ＯＦＦ状態）に切り替えられると、第一蓄電池１２と被保護負荷１８とが電気的に接続される。第三スイッチ２４が開状態（ＯＦＦ状態）に切り替えられると、第一蓄電池１２と被保護負荷１８との電気的な接続が遮断され、かつ電動機７と被保護負荷１８との電気的な接続が遮断される。

第四スイッチ２５は、電路２０ｂのうち第二スイッチ２３とリチウムイオン蓄電池２１との間から分岐して被保護負荷１８に接続される電路２０ｄに設けられ、この電路２０ｄを開閉する。第四スイッチ２５が閉状態（ＯＮ状態）、かつ第二スイッチ２３が閉状態（ＯＮ状態）に切り替えられると、リチウムイオン蓄電池２１および電動機７と被保護負荷１８とが電気的に接続される。第四スイッチ２５が閉状態（ＯＮ状態）、かつ第二スイッチ２３が開状態（ＯＦＦ状態）に切り替えられると、リチウムイオン蓄電池２１と被保護負荷１８とが電気的に接続される。第四スイッチ２５が開状態（ＯＦＦ状態）に切り替えられると、リチウムイオン蓄電池２１と被保護負荷１８との電気的な接続が遮断され、かつ電動機７と被保護負荷１８との電気的な接続が遮断される。

第一スイッチ２２から第四スイッチ２５は、ＥＣＵ８内の制御部１５の指令に応じて開閉状態（スイッチ状態）を切り替える。制御部１５は、第一スイッチ２２から第四スイッチ２５の開閉状態を切り替えることによって、第一蓄電池１２およびリチウムイオン蓄電池２１のいずれを電動機７に接続するのか（遮断するのか）を選択することが可能であり、また、第一蓄電池１２およびリチウムイオン蓄電池２１のいずれを電気負荷１１（一般負荷１７、被保護負荷１８）に接続するのか（遮断するのか）を選択することが可能である。

制御部１５は、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣ（State of Charge）、つまりリチウムイオン蓄電池２１の充電率ＳＯＣについて予め定める充電率下限値（例えば５０％）を境に第一スイッチ２２から第四スイッチ２５の開閉状態を切り替える。

リチウムイオン蓄電池２１の充電率ＳＯＣが予め定める充電率下限値未満になって、リチウムイオン蓄電池２１の充電が必要な場合には、制御部１５は、第一スイッチ２２、第二スイッチ２３、および第四スイッチ２５を閉じ、第三スイッチ２４を開く。この開閉状態を第一スイッチ状態と呼ぶ。第一スイッチ状態では、電動機７と被保護負荷１８との電気的な接続が遮断され、第一蓄電池１２と被保護負荷１８との電気的な接続が遮断され、電動機７から一般負荷１７および第二蓄電装置１３へ電力が供給される。被保護負荷１８には、第二蓄電装置１３から電力が供給される。

また、リチウムイオン蓄電池２１の充電率ＳＯＣが予め定める充電率下限値以上になって、リチウムイオン蓄電池２１の充電が不要な場合には、制御部１５は、第一スイッチ２２および第三スイッチ２４を閉じ、第二スイッチ２３および第四スイッチ２５を開く。この開閉状態を第二スイッチ状態と呼ぶ。第二スイッチ状態では、電動機７と第二蓄電装置１３との電気的な接続が遮断され、第二蓄電装置１３と被保護負荷１８との電気的な接続が遮断され、電動機７から一般負荷１７、被保護負荷１８、および第一蓄電池１２へ電力が供給される。

電動機７は、エンジン５を始動させるスターターとしての機能に加え、エンジン５の駆動により発電するオルタネーターとしての機能を有している。電動機７は、複数のギヤ（図示省略）や、ベルト（図示省略）またはチェーン（図示省略）などを介してエンジン５のクランクシャフト（図示省略）と動力伝達可能に接続されている。

電動機７は、少なくとも第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３のいずれか一方から供給される電力によって駆動し、エンジン５を始動させる。また、電動機７は、ＥＣＵ８から指示される発電電圧や発電トルクに応じて発電を行う。

第一蓄電池１２、第二蓄電装置１３、および電動機７には、電流検出器（図示省略）が設けられている。

具体的には、第一蓄電池１２の電流検出器は、第一蓄電池１２の充放電電流Ｉ１を検出し、ＥＣＵ８にＣＡＮを通じて送信している。

第二蓄電装置１３の電流検出器は、第二蓄電装置１３の充放電電流Ｉ２を検出し、ＥＣＵ８にＣＡＮを通じて送信している。なお、第二蓄電装置１３の電流検出器は、第一スイッチ２２から第四スイッチ２５のそれぞれに設けられている。つまり、第二蓄電装置１３の充放電電流Ｉ２とは、具体的には第一スイッチ２２における電流値ＩＳ１、第二スイッチ２３における電流値ＩＳ２、第三スイッチ２４における電流値ＩＳ３、および第四スイッチ２５における電流値ＩＳ４から計算によって得られる。ＥＣＵ８は、第一スイッチ２２から第四スイッチ２５のそれぞれ箇所で検出される電流値ＩＳ１から電流値ＩＳ４を組み合わせて充放電電流Ｉ２を算出する。また、ＥＣＵ８は、第一スイッチ２２から第四スイッチ２５のそれぞれ箇所で検出される電流値ＩＳ１から電流値ＩＳ４を組み合わせて第一蓄電池１２から第二蓄電装置１３を通過する充放電電流を算出する。さらに、ＥＣＵ８は、第一スイッチ２２から第四スイッチ２５のそれぞれ箇所で検出される電流値ＩＳ１から電流値ＩＳ４を組み合わせて電動機７から第二蓄電装置１３を通過する発電電流を算出する。

また、第二蓄電装置１３は、充放電電流Ｉ２の他に、リチウムイオン蓄電池２１に接続されている電流検出器、電圧検出器、温度検出器を備えている。この電流検出器が検出する充放電電流値、電圧検出器が検出する電圧値、温度検出器が検出する蓄電池温度に基づいてリチウムイオン蓄電池２１の充電率ＳＯＣが算出される。

電動機７の電流検出器は、電動機７の発電電流Ｉ３を検出し、ＥＣＵ８にＣＡＮを通じて送信している。

ＥＣＵ８は、例えばＣＰＵ（図示省略）、ＲＡＭ（図示省略）、ＲＯＭ（図示省略）、入出力インターフェースなどを備えるマイクロコンピューターを含んでいる。ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用し、ＲＯＭに予め記憶されるプログラムに従って演算処理を行う。ＲＯＭには、各種制御定数や各種マップなどが予め記憶されている。

ＥＣＵ８は、燃料噴射タイミングや点火時期を制御することによってエンジン５を運転制御している。また、ＥＣＵ８は、電動機７の発電制御を行う。発電制御には、電動機７の発電電圧や発電トルクの指示が含まれている。

ＥＣＵ８には、第一蓄電池１２から放電状態通知信号ｎｓ１がＣＡＮを通じて送信され、第二蓄電装置１３から放電状態通知信号ｎｓ２がＣＡＮを通じて送信され、電動機７から発電状態通知信号ｎｓ３がＣＡＮを通じて送信されている。放電状態通知信号ｎｓ１には充放電電流Ｉ１が含まれ、放電状態通知信号ｎｓ２には充放電電流Ｉ２が含まれ、発電状態通知信号ｎｓ３には発電電流Ｉ３が含まれている。

放電状態通知信号ｎｓ２には、リチウムイオン蓄電池２１に接続されている電流検出器、電圧検出器、温度検出器で検出される充放電電流値、電圧値、蓄電池温度が含まれている。ＥＣＵ８は、これら充放電電流値、電圧値、蓄電池温度に基づいてリチウムイオン蓄電池２１の充電率ＳＯＣを算出する。

制御部１５は、ＥＣＵ８で実行される演算プログラムである。

制御部１５は、予め定められる停止条件が満たされる（成立する）とエンジン５を自動停止させる一方、予め定められる始動条件が満たされる（成立する）とエンジン５を再始動させるアイドリングストップ制御を実行する。停止条件には、例えば車速が予め定める車速以下であること、アクセル（図示省略）の操作量が「０」またはブレーキ（図示省略）が操作されていること、などが含まれている。他方、始動条件には、例えばアクセルが再操作されていること、ブレーキの操作量が「０」になっていることなどが含まれている。

制御部１５は、始動条件が満たされた場合には（成立した場合には）、第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３の少なくともいずれかから電動機７に電力を供給してエンジン５を再始動させる再始動制御を実行する。

また、制御部１５は、再始動制御を実行した後、第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３の少なくともいずれかから電動機７に電力を供給してエンジン５の回転数を予め定める目標回転数に維持する維持制御を実行する。なお、目標回転数は、例えばアイドル回転数である。

換言すると、制御部１５は、再始動制御および維持制御によって電動機７を駆動し、エンジン５の再始動を制御する。これら再始動制御および維持制御は、エンジン５が自動停止中、つまり車両２のアイドリングストップ中に実行される。

ところで、電気負荷１１（一般負荷１７、被保護負荷１８）で消費される電力が過大な場合には、エンジン５によって駆動される電動機７の発電電流Ｉ３が電力を賄いきれず、ひいては第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３の少なくともいずれかを放電させて電力を賄わなければならない場合がある。このような状況で、アイドリングストップを実行してしまうと、第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３が充電切れする可能性がある。

そこで、本実施形態に係るアイドリングストップ制御装置１は、第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３が充電切れする可能性がある場合には、エンジン５の自動停止を抑制する。このエンジン５の自動停止を抑制する制御を自動停止抑制制御と呼ぶ。制御部１５は、アイドリングストップ制御、および自動停止抑制制御を並列に実行している。

自動停止抑制制御について詳細に説明する。

図２および図３は、本発明の実施形態に係るアイドリングストップ制御装置の自動停止抑制制御のフローチャートである。

図２および図３に示すように、本実施形態に係るアイドリングストップ制御装置１の制御部１５は、第一蓄電池１２の放電電流Ｉ１と、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣおよび放電電流Ｉ２と、電動機７の発電電流Ｉ３とのそれぞれが、予め定められる所定時間継続して予め定められる所定条件を満たす場合には、エンジン５の自動停止を抑制する。

なお、放電電流Ｉ１は、充放電電流Ｉ１の放電側を正にとって表される電流値である。放電電流Ｉ２は、充放電電流Ｉ２の放電側を正にとって表される電流値である。

具体的には、制御部１５は、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣが予め定められる第一所定値以上の場合には（ステップＳ１Ｙｅｓ）、リチウムイオン蓄電池２１の充電が不要であると判断し、第二蓄電装置１３の第一スイッチ２２から第四スイッチ２５を第二スイッチ状態に切り替えて電動機７と第一蓄電池１２とを電気的に接続する（ステップＳ２）。

次いで、制御部１５は、ステップＳ１の成立を前提に、電動機７の発電電流Ｉ３が予め定められる第二所定値以上であり（ステップＳ３Ｙｅｓ）、かつ第一蓄電池１２の放電電流Ｉ１が予め定められる第三所定値以上である（ステップＳ３Ｙｅｓ）状態が、予め定められる所定時間継続すると（ステップＳ４Ｙｅｓ）、エンジン５の自動停止を抑制し（ステップＳ５）、自動停止抑制制御を繰り返す。所定時間は、例えば３０秒である。

換言すると、制御部１５は、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣが第一所定値以上であり（ステップＳ１Ｙｅｓ）、電動機７の発電電流Ｉ３が第二所定値以上であり（ステップＳ３Ｙｅｓ）、第一蓄電池１２の放電電流Ｉ１が第三所定値以上である（ステップＳ３Ｙｅｓ）状態が、所定時間継続すると（ステップＳ４Ｙｅｓ）、エンジン５の自動停止を抑制し（ステップＳ５）、自動停止抑制制御を繰り返す。

つまり、制御部１５は、ステップＳ１、ステップＳ３、およびステップＳ４が成立する場合には、第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３の充電切れを防止するために、アイドリングストップを抑制して電動機７の発電を継続させ、第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３の充電率の低下を抑制する。

なお、制御部１５は、電動機７の発電電流Ｉ３が第二所定値未満、または第一蓄電池１２の放電電流Ｉ１が第三所定値未満の場合には（ステップＳ３Ｎｏ）、エンジン５の自動停止を抑制することなく（ステップＳ５を迂回）、自動停止抑制制御を繰り返す。

また、制御部１５は、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣが第一所定値以上であり（ステップＳ１Ｙｅｓ）、電動機７の発電電流Ｉ３が第二所定値以上であり（ステップＳ３Ｙｅｓ）、第一蓄電池１２の放電電流Ｉ１が第三所定値以上であっても（ステップＳ３Ｙｅｓ）、所定時間内にこれらの条件が満たされなく（不成立）なった場合には（ステップＳ４Ｎｏ）、エンジン５の自動停止を抑制することなく（ステップＳ５を迂回）、自動停止抑制制御を繰り返す。

さらに、ステップＳ３の条件は、電動機７の発電電流Ｉ３によることなく、第一蓄電池１２の放電電流Ｉ１が第三所定値以上であり、かつ第二蓄電装置１３の放電電流Ｉ２が予め定められる第四所定値以上である場合には、ステップＳ４の判断に進むよう、変更しても良い（図３に示すステップＳ３’）。

他方、制御部１５は、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣが第一所定値未満の場合には（ステップＳ１Ｎｏ）、リチウムイオン蓄電池２１の充電が必要であると判断し、第二蓄電装置１３の第一スイッチ２２から第四スイッチ２５を第一スイッチ状態に切り替えて電動機７とリチウムイオン蓄電池２１とを電気的に接続する（ステップＳ６）。

次いで、制御部１５は、ステップＳ１の不成立を前提に、電動機７の発電電流Ｉ３が第二所定値以上であり（ステップＳ７Ｙｅｓ）、かつ第二蓄電装置１３の放電電流Ｉ２が予め定められる第四所定値以上である（ステップＳ７Ｙｅｓ）状態が、予め定められる所定時間継続すると（ステップＳ８Ｙｅｓ）、エンジン５の自動停止を抑制し（ステップＳ９）、自動停止抑制制御を繰り返す。

換言すると、制御部１５は、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣが第一所定値未満であり（ステップＳ１Ｎｏ）、電動機７の発電電流Ｉ３が第二所定値以上であり（ステップＳ７Ｙｅｓ）、第二蓄電装置１３の放電電流Ｉ２が第四所定値以上である（ステップＳ７Ｙｅｓ）状態が、所定時間継続すると（ステップＳ８Ｙｅｓ）、エンジン５の自動停止を抑制し（ステップＳ９）、自動停止抑制制御を繰り返す。

つまり、制御部１５は、ステップＳ１が不成立であり、ステップＳ３およびステップＳ４が成立する場合には、第一蓄電池１２の充電切れを防止するために、アイドリングストップを抑制して電動機７の発電を継続させ、第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３の充電率の低下を抑制する。

なお、制御部１５は、電動機７の発電電流Ｉ３が第二所定値未満、または第二蓄電装置１３の放電電流Ｉ２が第四所定値未満の場合には（ステップＳ７Ｎｏ）、エンジン５の自動停止を抑制することなく（ステップＳ９を迂回）、自動停止抑制制御を繰り返す。

また、制御部１５は、制御部１５は、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣが第一所定値未満であり（ステップＳ１Ｎｏ）、電動機７の発電電流Ｉ３が第二所定値以上であり（ステップＳ７Ｙｅｓ）、第二蓄電装置１３の放電電流Ｉ２が第四所定値以上であっても（ステップＳ７Ｙｅｓ）、所定時間内にこれらの条件が満たされなく（不成立）なった場合には（ステップＳ８Ｎｏ）、エンジン５の自動停止を抑制することなく（ステップＳ９を迂回）、自動停止抑制制御を繰り返す。

さらに、例えば、第一所定値は充電率６０％、第二所定値は電動機７の最大出力の９０％、第三所定値および第四所定値は満充電における放電電流の２０％にあらかじめ設定されている。

以上のように、自動停止抑制制御における所定条件は、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣが第一所定値以上であり、電動機７の発電電流Ｉ３が第二所定値以上であり、第一蓄電池１２の放電電流Ｉ１が第三所定値以上であること、である。

所定条件は、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣが第一所定値以上であり、第一蓄電池１２の放電電流Ｉ１が第三所定値以上であり、第二蓄電装置１３の放電電流Ｉ２が第四所定値以上である、ことであっても良い。

また、所定条件は、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣが予め定められる第一所定値未満であり、電動機７の発電電流Ｉ３が予め定められる第二所定値以上であり、第二蓄電装置１３の放電電流Ｉ２が予め定められる第四所定値以上である、ことである。

なお、アイドリングストップ制御装置１は、第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３のいずれかの充電切れが見込まれた場合には、電動機７の発電電圧や発電トルクを高めることで第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３の充電を促進することができる。

また、アイドリングストップ制御装置１は、電動機７の発電電圧や発電トルクの高低を自動停止抑制制御の判断条件に加えても良い。具体的には、アイドリングストップ制御装置１は、電動機７の発電電圧や発電トルクが予め定める閾値以上の場合には、電動機７の発電能力に余裕がなく、第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３が放電しているものと判断してアイドリングストップを抑制する。

本実施形態に係るアイドリングストップ制御装置１は、第一蓄電池１２の放電電流Ｉ１と、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣおよび放電電流Ｉ２と、電動機７の発電電流Ｉ３とのそれぞれが、所定時間継続して所定条件を満たす場合には、エンジン５の自動停止を抑制することによって、第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３が充電切れ（バッテリー上がり）になることを未然に防ぐことができる。

また、本実施形態に係るアイドリングストップ制御装置１は、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣが第一所定値以上、電動機７の発電電流Ｉ３が第二所定値以上、かつ第一蓄電池１２の放電電流Ｉ１が第三所定値以上である場合に、エンジン５の自動停止を抑制することによって、第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３が充電切れ（バッテリー上がり）になることをより確実、かつ未然に防ぐことができる。

さらに、本実施形態に係るアイドリングストップ制御装置１は、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣが第一所定値以上であり、第一蓄電池１２の放電電流Ｉ１が第三所定値以上であり、かつ第二蓄電装置１３の放電電流Ｉ２が第四所定値以上である場合に、エンジン５の自動停止を抑制することによって、第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３が充電切れ（バッテリー上がり）になることをより確実、かつ未然に防ぐことができる。

さらにまた、本実施形態に係るアイドリングストップ制御装置１は、第二蓄電装置１３の充電率ＳＯＣが第一所定値未満であり、電動機７の発電電流Ｉ３が第二所定値以上であり、第二蓄電装置１３の放電電流Ｉ２が第四所定値以上である場合に、エンジン５の自動停止を抑制することによって、第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３が充電切れ（バッテリー上がり）になることをより確実、かつ未然に防ぐことができる。

したがって、本発明に係るアイドリングストップ制御装置１によれば、第一蓄電池１２および第二蓄電装置１３の充電切れを未然に防止することができる。

１…アイドリングストップ制御装置、２…車両、５…エンジン、７…電動機、８…エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、１１…電気負荷、１２…第一蓄電池、１３…第二蓄電装置、１５…制御部、１７…一般負荷、１８…被保護負荷、１９…セルスターター、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ…電路、２１…リチウムイオン蓄電池、２２…第一スイッチ、２３…第二スイッチ、２４…第三スイッチ、２５…第四スイッチ。

Claims

車両に搭載される内燃機関と、
前記車両に搭載される電気負荷と、
少なくとも前記内燃機関の始動に使用される電力を蓄える第一蓄電池と、
前記電気負荷で使用される電力を蓄える第二蓄電装置と、
前記内燃機関の動力によって発電し、かつ駆動トルクを発生させる電動機と、
予め定められる停止条件が満たされる場合には、前記内燃機関を自動停止させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第一蓄電池の放電電流と、前記第二蓄電装置の充電率および放電電流と、前記電動機の発電電流とのそれぞれが、予め定められる所定時間継続して予め定められる所定条件を満たす場合には、前記内燃機関の自動停止を抑制するアイドリングストップ制御装置。
前記所定条件は、
前記第二蓄電装置の充電率が予め定められる第一所定値以上であり、
前記電動機の発電電流が予め定められる第二所定値以上であり、
前記第一蓄電池の放電電流が予め定められる第三所定値以上である請求項１に記載のアイドリングストップ制御装置。
前記所定条件は、
前記第二蓄電装置の充電率が予め定められる第一所定値以上であり、
前記第一蓄電池の放電電流が予め定められる第三所定値以上であり、
前記第二蓄電装置の放電電流が予め定められる第四所定値以上である請求項１に記載のアイドリングストップ制御装置。
前記所定条件は、
前記第二蓄電装置の充電率が予め定められる第一所定値未満であり、
前記電動機の発電電流が予め定められる第二所定値以上であり、
前記第二蓄電装置の放電電流が予め定められる第四所定値以上である請求項１から３のいずれか１項に記載のアイドリングストップ制御装置。