JP2020045782A

JP2020045782A - 車両制御装置

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Publication number: JP2020045782A
Application number: JP2018173243A
Authority: JP
Inventors: 康正大西; Yasumasa Onishi
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2020-03-26
Anticipated expiration: 2038-09-18
Also published as: JP7292789B2

Abstract

【課題】アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動時に、エンジンの燃焼状態やバッテリの充電状況に応じたバッテリの充電制御を行い、耐ストール性の向上、バッテリ上がりの抑制を図る。【解決手段】アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動時に、ＥＣＵ８により、バッテリ５を充電するオルタネータの発電制御において徐励制御に加えて徐変制御を行う場合に、ＥＣＵ８により、バッテリ５の劣化状態を検出して、劣化状態に応じてバッテリ５の端子電圧の目標電圧の初期値を切り換え設定し、エンジン２の燃焼状態に応じて、その初期値をさらに高低に切り換え設定する。【選択図】図１

Description

この発明は、所定のエンジン停止条件が成立するとエンジンを停止し、所定のエンジン再始動条件が成立するとエンジンを再始動するアイドリングストップ制御機能を備える車両制御装置に関する。

従来、エンジンを駆動源とする車両において、燃費向上のためにアイドリングストップ制御機能を搭載することが広く採用されている。そして、アイドリングストップ制御機能を搭載したアイドリングストップ車は、ＩＧ（イグニッション）スイッチオンの操作によりエンジンを始動するスタータと、エンジンの回転により発電してバッテリを充電するオルタネータと、エンジン始動後、ＩＧスイッチオフの操作によりエンジンが停止するまでの間に、所定のエンジン停止条件の成立によりエンジンを自動停止し、所定のエンジン再始動条件の成立によりスタータによりエンジンを自動的に再始動するアイドリングストップ制御手段とを備え、ＩＧスイッチがオフ操作されまでの走行中に、アイドリングストップ制御によるエンジンの自動停止と再始動を繰り返し、燃費の向上を図っている。

この種のアイドリングストップ車では、通常の自動車と同様、走行中にオルタネータの発電電流がバッテリに供給されてバッテリの充電が行われるが、アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動時のバッテリの端子電圧の回復を早めるために、図８に示すように、エンジンの再始動時に、バッテリの端子電圧が目標電圧と一致するようにオルタネータによる発電電流を初期値から徐々に増加させる徐励制御に加えて、目標電圧を最終値まで徐々に大きくする徐変制御を行うことが提案されている（特許文献１参照）。このとき、例えば１５秒かけて１００％になるように除励制御され、０．０１秒で０．０１Ｖずつ大きくなるよう徐変制御される。

このような構成よれば、徐励制御により、発電機の発電電流の急増によるエンジンの回転抵抗の急増を抑制することができ、徐励制御に加えて、目標電圧が初期値から最終値まで徐々に大きくなるように徐変制御を行うことにより、バッテリからの放電量がバッテリへの充電量よりも多くなることを抑制できる。

特開２０１７−２２６２７５号公報（段落００３６−００４１等）

しかしながら、特許文献１の構成における制御は、エンジンの燃焼状態を考慮した制御ではないため、エンジンの燃焼状態によってはエンジンの回転安定性（耐ストール性）の悪化を招く恐れがある。また、バッテリの充電状況に応じた制御ではないため、バッテリの充電状況によってはバッテリ上がりが生じるおそれもある。

この発明は、アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動時に、エンジンの燃焼状態やバッテリの充電状況に応じたバッテリの充電制御を行い、耐ストール性の向上、バッテリ上がりの抑制を図ることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の車両制御装置は、エンジンを始動するスタータと、前記エンジンの回転により発電してバッテリを充電するオルタネータと、所定のエンジン停止条件が成立すると前記エンジンを停止し、所定のエンジン再始動条件が成立したときに、前記スタータにより前記エンジンを再始動するアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御手段と、前記エンジンの再始動時に、前記バッテリの端子電圧が目標電圧と一致するように前記オルタネータによる発電電流を徐々に増加させる徐励制御に加えて、前記目標電圧を初期値から最終値まで徐々に大きくする徐変制御を行う発電制御手段とを備える車両制御装置において、前記エンジンの燃焼状態が通常か、通常よりも遅いか、通常よりも早いかを検出する燃焼状態検出手段と、前記エンジンの再始動時の前記発電制御手段による制御の際の前記目標電圧の初期値を、前記燃焼状態検出手段により検出される前記エンジンの燃焼状態に応じて切り換え設定する設定手段とを備え、前記設定手段は、前記燃焼状態検出手段により前記燃焼状態が通常よりも遅いと検出されたときには、前記目標電圧の初期値を前記燃焼状態が通常のときよりも低い値に切り換え設定し、前記燃焼状態検出手段により前記燃焼状態が通常よりも早いと検出されたときには、前記目標電圧の初期値を前記燃焼状態が通常のときよりも高い値に切り換え設定することを特徴としている。

このような構成によれば、アイドリングストップ制御において、エンジンの再始動の際に、エンジンの燃焼状態が通常よりも遅ければ（或いは「長ければ」）、バッテリの端子電圧の目標電厚が通常よりも低い初期値に切り換え設定され、エンジンの燃焼状態が通常よりも早ければ（或いは「短ければ」）、バッテリの端子電圧の目標電圧が通常よりも高い初期値に切り換え設定されてバッテリの充電が行われるため、アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動時に、バッテリを充電するオルタネータの発電制御において徐励制御に加えて徐変制御を行う場合に、エンジンの燃焼状態に応じた制御を実行することにより、エンジン再始動時のバッテリの端子電圧の回復を早めることができる上、エンジンの回転安定性（耐ストール性）の一層の向上を図ることができる。

また、エンジンを始動するスタータと、前記エンジンの回転により発電してバッテリを充電するオルタネータと、所定のエンジン停止条件が成立すると前記エンジンを停止し、所定のエンジン再始動条件が成立したときに、前記スタータにより前記エンジンを再始動するアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御手段と、前記エンジンの再始動時に、前記バッテリの端子電圧が目標電圧と一致するように前記オルタネータによる発電電流を徐々に増加させる徐励制御に加えて、前記目標電圧を初期値から最終値まで徐々に大きくする徐変制御を行う発電制御手段とを備える車両制御装置において、前記バッテリの端子電圧に基づき劣化状態を検出するバッテリ劣化状態検出手段と、前記エンジンの再始動時の前記発電制御手段による制御の際の前記目標電圧の初期値を、前記バッテリ劣化状態検出手段により検出される前記バッテリの劣化状態に応じて切り換え設定する設定手段とを備え、前記設定手段は、前記バッテリ劣化状態検出手段により、前記バッテリの端子電圧の最小値が第１判定閾値以下であって該第１判定閾値よりも低い第２判定閾値よりも高い第１劣化状態であることが検出されたときには、前記バッテリの端子電圧の最小値が第１判定閾値よりも高い劣化なし状態が検出されるときよりも前記目標電圧の初期値を高い値に切り換え、前記バッテリ劣化状態検出手段により前記バッテリの端子電圧の最小値が前記第２判定閾値以下の第２劣化状態であることが検出されたときには、前記第１劣化状態が検出されるときよりも前記目標電圧の初期値をさらに高い値に切り換えて設定するようにしてもよい。

このような構成によれば、アイドリングストップ制御において、エンジンの再始動の際に、バッテリの端子電圧の最小値が第１判定閾値以下であって該第１判定閾値よりも低い第２判定閾値よりも高い第１劣化状態であれば、バッテリの劣化なし状態が検出されるときよりもバッテリの端子電圧の目標電圧が高い初期値に切り換え設定され、バッテリの端子電圧の最小値が第２判定閾値以下の第２劣化状態であれば、第１劣化状態が検出されるときよりもバッテリの端子電圧の目標電圧がさらに高い初期値に切り換え設定されてバッテリの充電が行われるため、アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動時に、バッテリを充電するオルタネータの発電制御において徐励制御に加えて徐変制御を行う場合に、バッテリの劣化状態に応じた制御を実行することにより、エンジン再始動時のバッテリの端子電圧の回復を早めることができる上、バッテリ上がりの抑制を図ることができる。

また、エンジンを始動するスタータと、前記エンジンの回転により発電してバッテリを充電するオルタネータと、所定のエンジン停止条件が成立すると前記エンジンを停止し、所定のエンジン再始動条件が成立したときに、前記スタータにより前記エンジンを再始動するアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御手段と、前記エンジンの再始動時に、前記バッテリの端子電圧が目標電圧と一致するように前記オルタネータによる発電電流を徐々に増加させる徐励制御に加えて、前記目標電圧を初期値から最終値まで徐々に大きくする徐変制御を行う発電制御手段とを備える車両制御装置において、前記バッテリの端子電圧に基づき劣化状態を検出するバッテリ劣化状態検出手段と、前記エンジンの燃焼状態が通常か、通常よりも遅いか、通常よりも早いかを検出する燃焼状態検出手段と、前記エンジンの再始動時の前記発電制御手段による制御の際の前記目標電圧の初期値を、前記バッテリ劣化状態検出手段により検出される前記バッテリの劣化状態、および、前記燃焼状態検出手段により検出される前記エンジンの燃焼状態に応じて切り換え設定する設定手段とを備え、前記設定手段は、前記バッテリ劣化状態検出手段により、前記バッテリの端子電圧の最小値が第１判定閾値以下であって該第１判定閾値よりも低い第２判定閾値よりも高い第１劣化状態であることが検出されたときには、前記バッテリの端子電圧の最小値が第１判定閾値よりも高い劣化なし状態が検出されるときよりも前記目標電圧の初期値を高い値に切り換え、前記バッテリ劣化状態検出手段により前記バッテリの端子電圧の最小値が前記第２判定閾値以下の第２劣化状態であることが検出されたときには、前記第１劣化状態が検出されるときよりも前記目標電圧の初期値をさらに高い値に切り換えることに加え、前記燃焼状態検出手段により前記燃焼状態が通常よりも遅いと検出されたときには、切り換えた前記目標電圧の初期値を前記燃焼状態が通常のときよりもさらに低く切り換え設定し、前記燃焼状態検出手段により前記燃焼状態が通常よりも早いと検出されたときには、切り換えた前記目標電圧の初期値を前記燃焼状態が通常のときよりもさらに高く切り換え設定するようにしてもよい。

このような構成によれば、アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動時に、バッテリを充電するオルタネータの発電制御において徐励制御に加えて徐変制御を行う場合に、バッテリの劣化状態に応じた制御およびエンジンの燃焼状態に応じた制御を実行することにより、エンジン再始動時のバッテリの端子電圧の回復を早めることができる上、バッテリ上がりの抑制を図ることができるとともに、エンジンの回転安定性（耐ストール性）の一層の向上を図ることができる。

この発明によれば、アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動時に、エンジンの燃焼状態および／またはバッテリの劣化状態に応じたバッテリの充電制御を行うことにより、耐ストール性の向上および／またはバッテリ上がりの抑制を図ることができる。

本発明の車両制御装置の一実施形態のブロック図である。図１の動作説明図である。図１の動作説明図である。図１の動作説明図である。図１の動作説明図である。図１の動作説明用フローチャートである。図１の動作説明用フローチャートである。従来例の動作説明図である。

本発明の車両制御装置を搭載したアイドリングストップ車に係る一実施形態について、図１ないし図７を参照して詳述する。

図１において、１はエンジン２を駆動源とするアイドリングストップ車に搭載された車両制御装置であり、エンジン２を始動するためのスタータ３と、エンジン２の回転によって発電するオルタネータ４と、オルタネータ４の発電電力により充電されるバッテリ５とを備える。ここで、バッテリ５は例えば公称電圧が１２Ｖの鉛電池から成り、バッテリ５には、アイドリングストップ車に搭載されたワイパモータ、ヘッドライト、エアコンディショナおよびオーディオ機器等の電気負荷７が接続され、電源ライン６を介して電気負荷７にバッテリ５から給電される。

イグニッション（ＩＧ）スイッチをオン操作してエンジン２を始動すると、スタータ３にバッテリ５から電源ライン６を介して電圧が印加され、スタータ３のプランジャが移動し、スタータ３のスタータギヤが、エンジン２のクランクシャフトに保持されたフライホイールと噛合する。そして、スタータ３に設けられたリレーがオン状態になり、エンジン２がクランキングされ、エンジン２がクランキングされながらエンジン２の点火プラグがスパークされることによって、エンジン２が始動する。

オルタネータ４は、ロータ、ステータおよびＩＣレギュレータを備えており、ロータは、エンジン２のクランクシャフトの回転に伴って回転し、ロータに設けられたロータコイルが回転し、回転するロータコイルにＩＣレギュレータから励磁電流が供給されることにより、ステータに設けられたステータコイルに電磁誘導による３相交流電流が流れる。そして、この３相交流電流は、整流器で直流電圧に整流され、オルタネータ４から直流電力が発電電力として出力され、この発電電力が電源ライン６を介してバッテリ５に供給されてバッテリ５が充電される。

このとき、オルタネータ４のＩＣレギュレータは、ロータコイルに供給される励磁電流のデューティ比を制御するようになっており、フィールド電流のデューティ比が大きいほどオルタネータ４の発電量が増加し、逆に小さいほどオルタネータ４の発電量が減少する。

また、アイドリングストップ車には、ＣＰＵおよびメモリなどを含むマイクロコンピュータ構成の複数のＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）が設けられ、各ＥＣＵは、ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）通信による双方向通信が行われるようになっている。そして、これら複数のＥＣＵの中には、図１に示すＥＣＵ８が含まれており、このＥＣＵ８には、アクセルペダルの操作量に応じた検出信号を出力するアクセルペダルセンサ、エンジン２のクランクシャフトの回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するエンジン回転数センサ、エンジン２の電子スロットルバルブの開度（スロットル開度）に応じた検出信号を出力するスロットル開度センサ、バッテリ５の端子電圧を検出する電圧センサなどの各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ８にもバッテリ５により給電される。

そして、ＥＣＵ８は、各種センサの検出信号から取得した情報やその他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づき、エンジン２の始動、停止および出力調整などのため、エンジン２の電子スロットルバルブ、インジェクタおよび点火プラグなどを制御する。また、ＥＣＵ１１は、バッテリ電圧の目標値である目標電圧を設定して、目標電圧とバッテリ電圧との差に基づく電圧調整信号を生成し、その電圧調整信号をオルタネータ４のＩＣレギュレータに出力し、電圧調整信号がＩＣレギュレータに入力されると、ＩＣレギュレータにより、その電圧調整信号に基づきオルタネータ４の励磁電流のデューティ比が制御される。

また、ＥＣＵ８は、走行中に所定のエンジン停止条件が成立するとエンジン２を自動停止し、エンジン２の自動停止中に所定のエンジン再始動条件が成立すると、スタータ３によりエンジン２を再始動するアイドリングストップ制御機能も備えている。このようなＥＣＵ８のアイドリングストップ制御機能が、本発明におけるアイドリングストップ制御手段に相当する。なお、上記したエンジン２の制御およびアイドリングストップ制御をＥＣＵ８のみで司るものに限らず、異なるＥＣＵにより司る構成であってもよい。

ところで、アイドリングストップ車のアイドリングストップ制御動作について説明すると、ドライバが乗車してイグニッション（ＩＧ）スイッチ（図示せず）をオン操作しエンジンスタートを指令することにより、ＩＧスイッチの信号がＥＣＵ８に入力され、この入力に基づいてＥＣＵ８によりスタータ３のリレーが瞬時通電されてオンし、バッテリ５からスタータ３に給電されてスタータ３が始動され、停止状態のエンジン２が始動される（初回始動）。エンジン２が始動してオルタネータ４の発電電力でバッテ５２が一旦満充電状態に充電されると、その後は、ＩＧスイッチのオフ操作でエンジン２が停止するまで、ＥＣＵ８によりアイドリングストップ制御が実行される。

そして、アイドリングストップ制御中のＥＣＵ８により、例えば交通信号の赤信号にしたがってドライバがブレーキペダルを踏込み、マスタシリンダ圧が所定の踏込圧以上になっていることが検出されると、ＥＣＵ８により、各種センサからの信号に基づいてアイドリングストップ制御の所定の停止条件（例えば、ストップランプが点灯していて所定車速以下である等の条件）の成立が確認されたときに、走行が完全に停止しなくても所定車速以下に低下したタイミングでエンジン２への燃料スロットルが絞られたりしてエンジン２が自動停止される。

一方、交通信号が青信号に変わる等してドライバがブレーキペダルから足を離し、マスタシリンダ圧が所定の開放圧に低下したことがＥＣＵ８により検出されると、ＥＣＵ８により、アイドリングストップ車１がアイドリングストップ制御の所定の再始動条件（例えば、ストップランプが消灯していてドアが閉じている等の条件）の成立が確認されると、ＥＣＵ８からの再始動指令に基づきスタータ３のリレーが瞬時通電されてオンし、バッテリ５からスタータ３に給電されてスタータ３が始動され、停止状態のエンジン２が自動的に再始動される。以降、減速中の所定の停止条件の成立に基づくエンジン２の自動停止と、所定の再始動条件の成立に基づくエンジン２の自動的な再始動とが交互に行なわれる。

そして、アイドリングストップ制御におけるエンジン２の再始動のために、スタータ３に電圧が印加されて、スタータ３のリレーがオンされると、バッテリ５からスタータ３に供給される電流が増大し、スタータ３からエンジン２に大きなトルクが入力され、そのトルクによりエンジン２がクランキングされるが、スタータ３に供給される電流が増大することにより、バッテリ５の端子電圧が、図２に示すように急降下する。そのため、バッテリ電圧の急降下により、バッテリ電圧と目標電圧との差が大きくなり、ＥＣＵ８によってオルタネータ４のフィールドコイルに供給される励磁電流のデューティ比がバッテリ端子電圧と目標電圧との差に応じたデューティ比となるように電圧調整信号が生成され、これにより励磁電流が急に大きくなり、エンジン２のクランクシャフトの回転抵抗が急増して、エンジン２の回転安定性が損なわれて耐ストール性が悪化する。

そこで、バッテリ端子電圧が目標電圧と一致するまで、ＥＣＵ８により、バッテリ電圧と目標電圧との差に基づいて、励磁電流のデューティ比所定の変化率で上昇するように電圧調整信号が生成されて、オルタネータ４の発電電流が初期値から徐々に増加するよう、徐励制御が実行される。また、このような徐励制御に加えて、目標電圧が初期値よりも大きい最終値まで時間をかけて徐々に大きくなるよう、徐変制御が行われる。このようなＥＣＵ８による発電制御機能が、本発明における発電制御手段に相当する。

このとき、電圧センサにより検出されるバッテリ５の端子電圧に基づき、ＥＣＵ８により、バッテリ５の劣化状態が検出され、検出されたバッテリ５の劣化状態に応じて、ＥＣＵ８によるエンジン２の再始動時における徐励制御および徐変制御の際の目標電圧の初期値が切り換え設定されることに加え、エンジン２の燃焼時の各気筒内の筒内圧力に基づき、エンジン２の燃焼状態が検出され、バッテリ５の劣化状態に応じて設定された目標で圧の初期値が、検出されたエンジン２の燃焼状態に応じてさらに切り換え設定され、設定された初期値から上記したような徐励制御および徐変制御が行われるようになっている。このようなＥＣＵ８による切り換え設定の機能が本発明における設定手段に相当する。

より詳細には、エンジン２の再始動時におけるバッテリ５の端子電圧の最小値Ｖｍｉｎが、第１判定閾値Ｖｄ１以下であってこの第１判定閾値Ｖｄ１よりも低い第２判定閾値Ｖｄ２（＜Ｖｄ１）よりも高いときには、バッテリ５が第１劣化状態であることが検出され、バッテリ５の端子電圧の最小値Ｖｍｉｎが第２判定閾値Ｖｄ２以下であれば、バッテリ５が第２劣化状態であることが検出される。ところで、バッテリ５の端子電圧の最小値Ｖｍｉｎが第１判定閾値Ｖｄ１よりも高いときには、バッテリ５は劣化なし状態であることが検出される。このようなＥＣＵ８によるバッテリ５の劣化状態の検出機能が、本発明におけるバッテリ劣化状態検出手段に相当する。

ＥＣＵ８により、バッテリ５が劣化なし状態であることが検出されると、充電されるバッテリ５の端子電圧の目標電圧の初期値は、例えば図２および図３に示す１３．８Ｖに設定され、バッテリ５が第１劣化状態であることが検出されたときには、図２および図３に示すように、バッテリ５の端子電圧の目標電圧の初期値は、劣化なし状態のときよりも高い値の１４．１Ｖに切り換え設定される。他方、バッテリ５が第２劣化状態であることが検出されたときには、図２および図４に示すように、バッテリ５の端子電圧の目標電圧の初期値は第１劣化状態のときよりもさらに高い値の１４．３Ｖに切り換え設定される。

また、エンジン２の各気筒内の燃焼圧を検出する燃焼圧センサによる筒内圧力に基づき、ＥＣＵ８により、図４に示すように、筒内圧力に基づくエンジン２の燃焼状態が検出され、通常の筒内圧力である良好な（通常の）燃焼状態であるか、通常よりも短い時間幅で高い筒内圧力となる早い燃焼状態であっていわゆるノッキング現象を生じる状態であるか、通常よりも長い時間幅で低い筒内圧力となる遅い（散漫な）燃焼状態であるかの検出がなされる。このようなＥＣＵ８によるエンジン２の燃焼状態の検出機能が、本発明における燃焼状態検出手段に相当する。

そして、ＥＣＵ８により、エンジン２の燃焼状態が良好な（通常の）燃焼状態であることが検出されると、バッテリ５の劣化状態に応じて切り換えられた目標電圧の初期値が高低に切り返されることなくそのまま使用され、エンジン２の燃焼状態が通常よりも遅いことが検出されたときには、バッテリ５の劣化状態に応じて切り換えられた目標電圧の初期値が、それよりもαだけ低く切り換え設定され、エンジン２の燃焼状態が通常よりも早いことが検出されたときには、バッテリ５の劣化状態に応じて切り換えられた目標電圧の初期値が、それよりもαだけ高く切り換え設定される。

すなわち、バッテリ５の劣化状態に応じて切り換えられた目標電圧の初期値が、例えば劣化なし状態の初期値である１３．８Ｖに設定されている場合に、エンジン２の燃焼状態が良好な（通常の）燃焼状態であることが検出されると、例えば図５に示すように、初期値に加減算するαとして０が選択されて１３．８Ｖの初期値がそのまま設定される。また、エンジン２の燃焼状態が通常よりも遅いことが検出されると、初期値に加減算するαとして−０．０５Ｖが選択されて１３．８Ｖから０．０５Ｖを減算した１３．７５Ｖが設定される。さらに、エンジン２の燃焼状態が通常よりも早いことが検出されると、初期値に加減算するαとして＋０．０５Ｖが選択されて１３．８Ｖに０．０５Ｖを加算した１３．８５Ｖが設定される。

このとき、さらに、αは、エンジン２の再始動時毎に学習されるようになっており、今回値であるαｎが、前回値αｎ−１に０．０５Ｖを加算または減算した値に設定され、これにより、その時々のエンジン２の燃焼状態に応じた目標電圧の初期値を設定することができる。

なお、αは、−０．３Ｖよりも小さくならずかつ+０．３Ｖよりも大きくならないよう、−０．３Ｖを下限値、+０．３Ｖを上限値とする範囲で設定するのが好ましい。

次に、ＥＣＵ８の設定手段としての切り換え設定動作について図６、図７のフローチャートを参照して説明する。

図６に示すように、アイドルストップ制御におけるエンジン再始動時におけるバッテリ５の端子電圧の最小値Ｖｍｉｎが予め定められた第１、第２判定閾値Ｖｄ１，Ｖｄ２と比較され、バッテリ５が劣化なし状態であるかどうかの判定がなされ（ステップＳ１）、この判定結果がＹＥＳであれば、バッテリ５の端子電圧の目標電圧の初期値は１３．８Ｖに設定される（ステップＳ２）。

一方、ステップＳ１の判定結果がＮＯであれば、第１劣化状態か第２劣化状態のいずれかの判定がなされ（ステップＳ３）、バッテリ５の端子電圧の最小値Ｖｍｉｎが第１判定閾値Ｖｄ１以下で第２判定閾値Ｖｄ２（＜Ｖｄ１）よりも高く、バッテリ５が第１劣化状態であると判定されると、バッテリ５の端子電圧の目標電圧の初期値は１４．１Ｖに設定され（ステップＳ４）、バッテリ５の端子電圧の最小値Ｖｍｉｎが第２判定閾値Ｖｄ２以下で、バッテリ５が第２劣化状態であると判定されると、バッテリ５の端子電圧の目標電圧の初期値は第劣化状態よりも高い１４．３Ｖに設定される（ステップＳ５）。

そして、次のステップＳ＆において、燃焼圧センサによる筒内圧力が取り込まれ（ステップＳ６）、早い燃焼状態であるかどうかの判定がなされ（ステップＳ７）、この判定結果がＹＥＳであれば、今回の初期値に加減算するαｎは前回値αｎ−１に０．０５Ｖを加算した値に設定される（ステップＳ８）。一方、ステップＳ７の判定結果がＮＯであれば、遅い燃焼状態であるかどうかの判定がなされ（ステップＳ９）、この判定結果がＮＯであれば、燃焼状態は良好（通常）であるため、今回の初期値に加減算するαｎは前回値αｎ−１と同じ値に設定され（ステップＳ１０）、ステップＳ９の判定結果がＹＥＳであれば、燃焼状態は遅いため、今回の初期値に加減算するαｎは前回値αｎ−１から０．０５Ｖを減算した値に設定される（ステップＳ１１）。

その後、図７に示すように、αｎが下限値である−０．３Ｖ以上であって、かつ、上限値である＋０．３Ｖ以下であるかどうかの判定がなされ（ステップＳ１２）、この判定結果がＮＯであれば、αｎが＋０．３Ｖより大きいか、或いは、−０．３Ｖより小さいかの判定がなされ（ステップＳ１３）、αｎが＋０．３Ｖより大きければ、上限値を上回っているため、αｎは上限値である＋０．３Ｖとされ（ステップＳ１４）、αｎが−０．３Ｖより小さければ、下限値を下回っているため、αｎは下限値である−０．３Ｖとされる（ステップＳ１５）。

そして、ステップＳ１２の判定結果がＹＥＳ、つまりαｎが−０．３Ｖ以上でかつ＋０．３Ｖ以下である場合、および、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理を経た後はステップＳ１６に移行し、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ５の処理で設定された初期値に、ステップＳ１２〜Ｓ１５の処理を経て学習されたαｎが加えられて初期値の切り換え設定がなされ（ステップＳ１６）、切り換え設定後の初期値から、徐励制御および徐変制御によるバッテリ５の充電が行われる。

したがって、本実施形態によれば、アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動時に、バッテリ５を充電するオルタネータ４の発電制御において徐励制御に加えて徐変制御を行う場合に、バッテリ５の充電状況に応じた制御およびエンジン２の燃焼状態に応じた制御を実行することにより、エンジン再始動時のバッテリ５の端子電圧の回復を早めることが可能になる上、バッテリ上がりの抑制を図ることができるとともに、エンジン２の回転安定性（耐ストール性）の一層の向上を図ることができる。

また、バッテリ５の劣化状態に応じて切り換え設定された初期値に、エンジン２の再始動時毎に学習される今回値αｎとして、前回値αｎ−１に０．０５Ｖを加算または減算した値に設定するようにしたことにより、その時々のエンジン２の燃焼状態に応じた目標電圧の初期値を設定することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。

例えば、上記した実施形態では、エンジン２の燃焼状態を、燃焼圧センサにより検出される気筒の筒内圧力に基づいて判断する場合について説明したが、各気筒における混合気の燃焼状態に応じた波形となるイオン電流を、スパークプラグに設けたイオン電流測定回路により検出し、検出されるイオン電流の波形に基づいて検出するようにしてもよい。

また、上記した実施形態では、アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動時に、バッテリ５を充電するオルタネー４タの発電制御において徐励制御に加えて徐変制御を行う場合に、バッテリ５の劣化状態に応じた制御およびエンジン２の燃焼状態に応じた制御を実行する例について説明したが、エンジン２の燃焼状態に応じた制御のみ、或いは、バッテリ５の劣化状態に応じた制御のみを行うようにしてもよい。

また、上記した実施形態では、バッテリ５の劣化状態を、第１、第２劣化状態の２段階の場合について説明したが、３段階以上の劣化状態を検出して初期値を切り換え設定するようにしてもよい。さらに、エンジン２の燃焼状態について、通常（良好）の状態のほかに、早いか遅いかの２段階を検出するようにしたが、３段階以上を検出するようにしてもよい。

そして、本発明は、アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動時に、バッテリ５を充電するオルタネータ４の発電制御において徐励制御に加えて徐変制御を行う機能を備える車両の車両制御装置に適用することができる。

１車両制御装置
２エンジン
３ …スタータ
４ …オルタネータ
５ …バッテリ
８ …ＥＣＵ（アイドリングストップ制御手段、発電制御手段、燃焼状態検出手段、バッテリ劣化状態検出手段、設定手段）

Claims

エンジンを始動するスタータと、前記エンジンの回転により発電してバッテリを充電するオルタネータと、所定のエンジン停止条件が成立すると前記エンジンを停止し、所定のエンジン再始動条件が成立したときに、前記スタータにより前記エンジンを再始動するアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御手段と、前記エンジンの再始動時に、前記バッテリの端子電圧が目標電圧と一致するように前記オルタネータによる発電電流を徐々に増加させる徐励制御に加えて、前記目標電圧を初期値から最終値まで徐々に大きくする徐変制御を行う発電制御手段とを備える車両制御装置において、
前記エンジンの燃焼状態が通常か、通常よりも遅いか、通常よりも早いかを検出する燃焼状態検出手段と、
前記エンジンの再始動時の前記発電制御手段による制御の際の前記目標電圧の初期値を、前記燃焼状態検出手段により検出される前記エンジンの燃焼状態に応じて切り換え設定する設定手段とを備え、
前記設定手段は、
前記燃焼状態検出手段により前記燃焼状態が通常よりも遅いと検出されたときには、前記目標電圧の初期値を前記燃焼状態が通常のときよりも低い値に切り換え設定し、
前記燃焼状態検出手段により前記燃焼状態が通常よりも早いと検出されたときには、前記目標電圧の初期値を前記燃焼状態が通常のときよりも高い値に切り換え設定することを特徴とする車両制御装置。
エンジンを始動するスタータと、前記エンジンの回転により発電してバッテリを充電するオルタネータと、所定のエンジン停止条件が成立すると前記エンジンを停止し、所定のエンジン再始動条件が成立したときに、前記スタータにより前記エンジンを再始動するアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御手段と、前記エンジンの再始動時に、前記バッテリの端子電圧が目標電圧と一致するように前記オルタネータによる発電電流を徐々に増加させる徐励制御に加えて、前記目標電圧を初期値から最終値まで徐々に大きくする徐変制御を行う発電制御手段とを備える車両制御装置において、
前記バッテリの端子電圧に基づき劣化状態を検出するバッテリ劣化状態検出手段と、
前記エンジンの再始動時の前記発電制御手段による制御の際の前記目標電圧の初期値を、前記バッテリ劣化状態検出手段により検出される前記バッテリの劣化状態に応じて切り換え設定する設定手段とを備え、
前記設定手段は、
前記バッテリ劣化状態検出手段により、前記バッテリの端子電圧の最小値が第１判定閾値以下であって該第１判定閾値よりも低い第２判定閾値よりも高い第１劣化状態であることが検出されたときには、前記バッテリの端子電圧の最小値が第１判定閾値よりも高い劣化なし状態が検出されるときよりも前記目標電圧の初期値を高い値に切り換え、
前記バッテリ劣化状態検出手段により前記バッテリの端子電圧の最小値が前記第２判定閾値以下の第２劣化状態であることが検出されたときには、前記第１劣化状態が検出されるときよりも前記目標電圧の初期値をさらに高い値に切り換えて設定することを特徴とする車両制御装置。
エンジンを始動するスタータと、前記エンジンの回転により発電してバッテリを充電するオルタネータと、所定のエンジン停止条件が成立すると前記エンジンを停止し、所定のエンジン再始動条件が成立したときに、前記スタータにより前記エンジンを再始動するアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御手段と、前記エンジンの再始動時に、前記バッテリの端子電圧が目標電圧と一致するように前記オルタネータによる発電電流を徐々に増加させる徐励制御に加えて、前記目標電圧を初期値から最終値まで徐々に大きくする徐変制御を行う発電制御手段とを備える車両制御装置において、
前記バッテリの端子電圧に基づき劣化状態を検出するバッテリ劣化状態検出手段と、
前記エンジンの燃焼状態が通常か、通常よりも遅いか、通常よりも早いかを検出する燃焼状態検出手段と、
前記エンジンの再始動時の前記発電制御手段による制御の際の前記目標電圧の初期値を、前記バッテリ劣化状態検出手段により検出される前記バッテリの劣化状態、および、前記燃焼状態検出手段により検出される前記エンジンの燃焼状態に応じて切り換え設定する設定手段とを備え、
前記設定手段は、
前記バッテリ劣化状態検出手段により、前記バッテリの端子電圧の最小値が第１判定閾値以下であって該第１判定閾値よりも低い第２判定閾値よりも高い第１劣化状態であることが検出されたときには、前記バッテリの端子電圧の最小値が第１判定閾値よりも高い劣化なし状態が検出されるときよりも前記目標電圧の初期値を高い値に切り換え、
前記バッテリ劣化状態検出手段により前記バッテリの端子電圧の最小値が前記第２判定閾値以下の第２劣化状態であることが検出されたときには、前記第１劣化状態が検出されるときよりも前記目標電圧の初期値をさらに高い値に切り換えることに加え、
前記燃焼状態検出手段により前記燃焼状態が通常よりも遅いと検出されたときには、切り換えた前記目標電圧の初期値を前記燃焼状態が通常のときよりもさらに低く切り換え設定し、
前記燃焼状態検出手段により前記燃焼状態が通常よりも早いと検出されたときには、切り換えた前記目標電圧の初期値を前記燃焼状態が通常のときよりもさらに高く切り換え設定することを特徴とする車両制御装置。