JP3829379B2

JP3829379B2 - 内燃機関の自動始動停止装置

Info

Publication number: JP3829379B2
Application number: JP31203496A
Authority: JP
Inventors: 宏田代; 豊児八木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1996-11-22
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2016-11-22
Also published as: JPH10153159A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料の節約や排気エミッションの改善を図るため、交差点での信号待ち等、車両が停車した時に所定の停止条件下で内燃機関を自動停止させ、その後、所定の始動条件下で内燃機関を再始動させる内燃機関の自動始動停止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の装置では、内燃機関の自動停止期間が長くなると、電気負荷によるバッテリ上がりを招く恐れがあり、スタータを十分に起動できず、内燃機関を再始動できなくなるという問題があった。これに対して、例えば特開平６−２５７４８２号公報に開示されているように、内燃機関を自動停止させた時に、電気負荷が発生すると、始動条件が成立していなくても内燃機関を再始動させて、バッテリ上がりを防止する装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電気負荷が発生する毎に内燃機関を始動させていたのでは、当該装置を有効に利用することができず、省燃費効果や排気エミッションの改善効果が十分に得られないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するために、内燃機関の自動停止時に電気負荷が発生しても、内燃機関を再始動させる必要のない内燃機関の自動始動停止装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた発明である請求項１に記載の内燃機関の自動始動停止装置では、内燃機関を始動させる始動装置の動作時には、第１蓄電手段が電力を供給し、始動装置以外の電気系に電気負荷が生じた時には、第２蓄電手段が電力を供給する。そして、各蓄電手段は、内燃機関の運転時に発電手段にて発電され電力分配手段にて分配される電力により夫々充電される。
【０００６】
なお、充電制御手段は、モード設定手段による設定が、内燃機関の自動停止／再始動を許容する許容モードである場合に第１蓄電手段が優先的に充電され、これを禁止する禁止モードである場合に第２蓄電手段が優先的に充電されるよう電力分配手段での電力分配量を制御する。
【０００７】
このように、本発明の内燃機関の自動始動停止装置によれば、許容モードに設定されている場合、第１蓄電手段が優先的に充電され、しかも始動装置以外の電気負荷には第２蓄電手段が電力を供給するようにされているので、内燃機関の自動停止が頻繁に行われたとしても、また、内燃機関の停止中に発生した電気負荷によって第２蓄電手段が完全に放電してしまったとしても、第１蓄電手段の蓄電量が不足してしまうことがなく、確実に内燃機関を再始動させることができる。従って、内燃機関の自動停止中に電気負荷が発生しても、従来装置のように内燃機関を再始動させる必要がない。
【０００８】
また、禁止モードに設定されている場合には、第２蓄電手段が優先的に充電されるため、内燃機関のアイドリング時における電力不足を確実に防止できる。このように、本発明によれば、当該装置の動作モードに応じて、第１蓄電手段及び第２蓄電手段を効果的に充電することができる。
【０００９】
次に、請求項２に記載の自動始動停止装置では、電圧検出手段が検出する第１蓄電手段及び第２蓄電手段の端子電圧のうち、モード設定に応じて決まる優先的に充電すべき側の蓄電手段の端子電圧に基づいて、分配量調整手段が、該端子電圧が所定の充電電圧下限値より小さければ、非優先側の蓄電手段への電力分配量を減少させ、該端子電圧が所定の充電電圧上限値より大きければ、非優先側の蓄電手段への電力分配量を増大させる。その結果、優先側の蓄電手段は、充電電圧下限値から充電電圧上限値までの所定範囲内の充電電圧で充電されることになる。
【００１０】
従って、本発明によれば、例えば充電電圧下限値を十分に早い充電速度を確保できるような充電電圧の下限値とし、充電電圧上限値を安全に充電が可能な充電電圧の上限値とすることにより、優先側の蓄電手段を安全かつ速やかに充電することができる。
【００１１】
次に、請求項３に記載の内燃機関の自動始動停止装置では、内燃機関の始動時に、放電電力検出手段が、第１蓄電手段から始動装置に供給された電力量を求め、内燃機関の始動後に、充電電力検出手段が、発電手段から第１蓄電手段に供給された電力量を求める。そして、自動停止禁止手段は、充電電力検出手段にて検出される充電電力量が、放電電力検出手段にて検出された放電電力量に達するまでの間、自動停止手段の動作を禁止する。
【００１２】
従って、本発明によれば、第１蓄電手段には、内燃機関の始動で消費された電力分が確実に補充されるため、内燃機関の自動停止が頻繁に行われたとしても、停止した内燃機関を確実に再始動させることができる。
次に、請求項４に記載の内燃機関の自動始動停止装置では、内燃機関の停止時に、経路遮断手段が、第１蓄電手段から始動装置以外の電気系への電力供給経路を遮断する。
【００１３】
従って、本発明によれば、内燃機関の停止時に、第１蓄電手段から始動装置以外の電気系への電力供給経路を介して、第１蓄電手段の電力が放電されてしまうことがなく、即ち第１蓄電手段が内燃機関の始動時以外に放電されることを確実に防止できるため、内燃機関を再始動する際の始動性をより向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１は、本発明をマニュアルミッションの車両に適用して構成した本実施例のの内燃機関の自動始動停止装置の概略構成図である。
【００１５】
図１に示すように、内燃機関２には、車室内のクラッチペダルの操作により内燃機関２の駆動力が断続され、変速レバーの操作に応じてギアが切り替わるように構成された手動変速機４と、内燃機関２により駆動され内燃機関２の回転数に応じた電力を発生する発電手段としてのオルタネータ６と、内燃機関２の始動時に強制的にクランク軸を回転させる始動装置としてのスタータ８と、シリンダに燃料を供給する燃料噴射装置４２と、シリンダ内の混合気を点火する点火装置４４とが設けられている。また、スタータ８に電力を供給する第１蓄電手段としての始動用バッテリ１０と、スタータ８以外の各種電装品に電力を供給する第２蓄電手段としての電装用バッテリ１２とを備えており、オルタネータ６にて発電された電力を各バッテリ１０，１２に供給する電力供給経路Ｌ１，Ｌ２には、該電力供給経路Ｌ１，Ｌ２を流れる電流を断続する電力分配手段としてのスイッチング回路１４，１６が夫々設けられている。
【００１６】
即ち、スイッチング回路１４，１６におけるスイッチング・デューティＲ１，Ｒ２を夫々適宜設定することにより、各バッテリ１０，１２に供給される電力の分配量を任意に設定できるようにされている。
また、当該装置は、各種状態を検出するために、始動用バッテリ１０の充放電電流を検出する電流センサと１８、始動用バッテリ１０の端子電圧Ｖb1を検出する電圧センサ２０と、電装用バッテリ１２の端子電圧Ｖb2を検出する電圧センサ２２と、車速Ｖを検出する車速センサ２４と、内燃機関２の回転数Ｎｅを検出する回転センサ２６と、内燃機関２の冷却水温Ｔを検出する水温センサ２８と、クラッチペダルが踏み込まれていない場合、即ちクラッチが結合されている場合にＯＮするクラッチスイッチ（以下スイッチはＳＷと記す）３０と、アクセルペダルが踏み込まれていない場合にＯＮするアイドルＳＷ３２と、ウィンカーが右折に表示されている場合にＯＮするターンＳＷ３４と、イグニッションキーの操作状態（ＯＦＦ／ＯＮ／ＳＴＡＲＴ）を検出するイグニッションＳＷ３５と、デフォッガ（除霜装置）が作動している場合にＯＮするデフォッガＳＷ３６と、内燃機関２の自動停止及び再始動を許容するエコランモードが選択されている場合にＯＮするエコランモードＳＷ３８とを備えており、これらの検出信号は、電子制御装置（ＥＣＵ）４０に入力されている。
【００１７】
またＥＣＵ４０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを中心に構成された周知のマイクロコンピュータからなり、入力される各種検出信号に基づいて、スタータ８、スイッチ回路１４，１６、燃料噴射装置４２、点火装置４４等を駆動する駆動信号を生成する。なお、ＥＣＵ４０には、後述処理において設定されるスイッチング・デューティＲ１，Ｒ２に応じて各スイッチング回路１４，１６を断続するような駆動信号を生成する信号生成回路が内蔵されている。
【００１８】
次にＥＣＵ４０が実行する内燃機関の自動始動停止処理を、図２〜図５に示すフローチャートに沿って説明する。
なお、本処理は、イグニッションＳＷ３５の状態がＯＦＦからＯＮに変化すると起動され、その後、ＯＦＦに変化した場合に終了する。
【００１９】
本処理が起動されると、まずステップ１１０では、スイッチング回路１４，１６のスイッチング・デューティＲ１，Ｒ２をいずれも０％に設定し、続くステップ１２０では、イグニッションＳＷの状態がＯＮからＳＴＡＲＴに変化したか否かを判断する。そして、ＳＴＡＲＴに変化していなければ同ステップを繰り返し実行することで待機し、ＳＴＡＲＴに変化したと判断されると、ステップ１３０に移行する。
【００２０】
ステップ１３０では、スタータ８を起動すると共に、本処理とは別途実行される周知の燃料噴射制御及び点火制御の処理を開始して、燃料噴射装置４２及び点火装置４４を動作させることにより内燃機関２を始動させる。
なお、起動されたスタータ８は、始動用バッテリ１０から電力供給を受けて動作する。またスイッチング・デューティＲ１，Ｒ２が０％に設定されているので、始動用バッテリ１０及び電装用バッテリ１２は、いずれもオルタネータ６から切り離された状態にある。
【００２１】
次のステップ１４０では、電流センサ１８及び電圧センサ２０からの検出信号に基づき、スタータ８での電力消費量、即ち始動用バッテリ１０からの放電の積算量Ｅｄを求め、続くステップ１５０では、回転センサ２６からの検出信号に基づき、内燃機関２の回転数Ｎｅを求めると共に、求めた回転数Ｎｅが３００ｒｐｍより大きいか否かを判断する。そして、回転数Ｎｅが３００ｒｐｍ以下である間は、ステップ１４０に戻って放電積算量Ｅｄを引続き算出し、回転数Ｎｅが３００ｒｐｍより大きいと判断されると、内燃機関２の始動が完了したものとして、ステップ１６０に移行しスタータ８を停止する。これにより、放電積算量Ｅｄの算出も終了し、即ちスタータ８の起動から内燃機関２の始動までに要した始動用バッテリ１０からの総放電量が、放電積算量Ｅｄとなる。
【００２２】
続くステップ１７０では、オルタネータ６にて発電される電力が、すべて始動用バッテリ１０に供給されるように、スイッチング回路１４のスイッチング・デューティＲ１を１００％（Ｒ２は０％のまま）に設定する。
次のステップ１８０では、電流センサ１８及び電圧センサ２０からの検出信号に基づき、始動用バッテリ１０への充電の積算量Ｅｃを算出し、続くステップ１９０では、この充電積算量Ｅｃが、先のステップ１４０にて求められた放電積算量Ｅｄより大きいか否かを判断する。そして、充電積算量Ｅｃが放電積算量Ｅｄ以下である間は、ステップ１８０に戻って充電積算量Ｅｃを引続き算出し、充電積算量Ｅｃが放電積算量Ｅｄより大きいと判断されると、ステップ２００に移行する。即ち、ステップ１７０〜１８０により、内燃機関２の始動時に消費された電力分が始動用バッテリ１０に充電されることになる。
【００２３】
ステップ２００では、エコランモードＳＷ３８がＯＮしているか否かを判断し、ＯＮしていなければ、内燃機関２の自動停止及び再始動を行わないキャンセルモードの処理を行うために、ステップ２１０に移行し、内燃機関２を継続運転して、電装用バッテリ１２を優先的に充電する電装用バッテリ優先充電処理を実行後、ステップ２００に戻る。
【００２４】
一方、先のステップ２００にて、エコランモードＳＷ３８がＯＮしていると判断されると、内燃機関２の自動停止及び再始動を行うエコランモードの処理を実行するために、ステップ２２０に移行する。
ステップ２２０では、回転センサ２６からの検出信号に基づき、内燃機関２の回転数Ｎｅを求め、この回転数Ｎｅが１０００ｒｐｍより小さいか否か、続くステップ２３０では、アイドルＳＷ３２がＯＮしているか否か、更に続くステップ２４０では、車速センサ２４からの検出信号に基づいて車速Ｖを求め、この車速Ｖが１０ｋｍ／ｈより小さいか否かを判断する。
【００２５】
そして、いずれもが肯定判断されると、内燃機関２を停止させる基本条件が成立したものとして、ステップ２５０に移行し、いずれか一つでも否定判断された場合には、基本条件が不成立として、ステップ３２０に移行する。
ステップ２５０〜３００では、内燃機関２の自動停止を禁止する禁止条件をチェックする。
【００２６】
即ち、ステップ２５０では、クラッチＳＷ３０がＯＮ（クラッチが結合）しているか否かを判断し、ステップ２６０では、電圧センサ２０からの検出信号に基づき、始動用バッテリ１０の端子電圧Ｖb1が１０．５Ｖ以上であるか否かを判断し、ステップ２７０では、電圧センサ２２からの検出信号に基づき、電装用バッテリ１２の端子電圧Ｖb2が１０．５Ｖ以上であるか否かを判断し、ステップ２８０ではデフォッガＳＷ３６がＯＦＦしているかい否かを判断し、ステップ２９０では水温センサ２８からの検出信号に基づき、冷却水温Ｔが６０℃以上であるか否かを判断し、ステップ３００では、ターンＳＷ３４がＯＦＦしているか否かを判断する。
【００２７】
そして、ステップ２５０〜３００のいずれもが肯定判断されると、自動停止を禁止する禁止条件に当てはまらないとして、ステップ３１０に移行して、内燃機関２を停止させる内燃機関停止処理を実行後ステップ１３０に戻り、一方、いずれか一つでも否定判断されると、ステップ３２０に移行して、内燃機関２を継続運転し、始動用バッテリ１０を優先的に充電する始動用バッテリ優先充電処理を実行後ステップ２００に戻る。
【００２８】
なお、クラッチＳＷ３０がＯＦＦの時に、内燃機関２を継続運転させるのは、これが内燃機関２を再始動させる条件とされているためである。また、各バッテリ１０，１２の端子電圧Ｖb1，Ｖb2が低い（即ち充電量が少ない）場合に、内燃機関２を継続運転させるのは、各バッテリ１０，１２の充電量を十分に確保するためであり、デフォッガＳＷ３６のＯＮ（デフォッガ動作中）の時に、内燃機関２を継続運転させるのは、消費電力の大きいデフォッガによって電装用バッテリ１２が過放電してしまうことを防止するためである。更に、冷却水温Ｔが低い時には、内燃機関２の暖機が十分ではないとみなすことができ、また右折する時には、速やかな車両の発進が要求されるため、内燃機関２を停止させない方が好ましいのである。
【００２９】
以後、上記基本条件及び禁止条件を合わせて停止条件と呼び、即ちステップ２２０〜３００がすべて肯定判断された場合を停止条件の成立とし、いずれか一つでも否定判断された場合を停止条件の不成立とする。
ここで、ステップ２１０の電装用バッテリ優先充電処理を図３に示すフローチャートに沿って詳細に説明する。
【００３０】
本処理が起動されると、まずステップ４１０にて、電装用バッテリ１２への電力供給を制御するスイッチング回路１６のスイッチング・デューティＲ２を１００％に設定する。
続くステップ４２０では、電圧センサ２２からの検出信号に基づき、電装用バッテリ１２の端子電圧Ｖb2が、充電電圧の下限値Ｖs2より小さいか否かを判断し、この下限値Ｖs2より小さければ、ステップ４３０に移行して、始動用バッテリ１０への電力供給を制御するスイッチング回路１４のスイッチング・デューティＲ１を所定値△Ｒ１だけ減少させた後、本処理を終了する。
【００３１】
一方、先のステップ４２０にて、端子電圧Ｖb2が上記下限値Ｖs2以上であると判断された場合には、ステップ４４０に移行して、今度は、端子電圧Ｖb2が充電電圧の上限値（Ｖs2＋△Ｖs2）以上であるか否かを判断する。そして、端子電圧Ｖb2がこの上限値（Ｖs2＋△Ｖs2）より小さければ、そのまま本処理を終了し、一方、上記上限値（Ｖs2＋△Ｖs2）以上であれば、ステップ４５０に移行して、スイッチング・デューティＲ１を所定値△Ｒ１だけ増大させた後、本処理を終了する。
【００３２】
即ち、電装用バッテリ充電処理では、端子電圧Ｖb2が所定の充電電圧範囲内（Ｖs2〜Ｖs2＋△Ｖs2）にある場合は、現在設定されているスイッチング・デューティＲ１，Ｒ２を保持し、この所定範囲より小さければ、電装用バッテリ１２への充電電流が不足しているものとして、スイッチング・デューティＲ１を減少させることで、始動用バッテリ１０への電力（電流）分配量を減少、即ち電装用バッテリ１２への電力分配量を増大させ、上記所定範囲以上であれば、電装用バッテリ１２への充電電流が十分に足りており、オルタネータ６の発電出力に余裕があるものとして、スイッチング・デューティＲ１を増大させることで、始動用バッテリ１０への電力分配量を増大させるのである。なお、本実施例では、電装用バッテリ１２の充電電圧の下限値Ｖs2は、十分に高速な充電を可能とする充電電圧の最小値に設定され、上限値（Ｖs2＋△Ｖs2）は、安全な充電が可能な充電電圧の最大値に設定されている。
【００３３】
次に、ステップ３１０の内燃機関停止処理を、図４に示すフローチャートに沿って詳細に説明する。
本処理が起動されると、まずステップ５１０では、先のステップ１３０にて開始された燃料噴射制御及び点火制御の処理を終了させることで、内燃機関２を停止させ、続くステップ５２０では、各バッテリ１０，１２への電力分配量を制御するスイッチング回路１４，１６の各スイッチング・デューティＲ１，Ｒ２を、いずれも０％に設定する。
【００３４】
続くステップ５３０では、クラッチＳＷ３０がＯＦＦ（クラッチの連結が解除）されているか否かを判断し、ＯＦＦされていなければステップ５４０に移行して所定時間待機した後、ステップ５３０に戻り、同ステップ５３０，５４０を繰り返し実行することでクラッチＳＷ３０がＯＦＦされるまで待機する。そして、ステップ５３０にてクラッチＳＷ３０がＯＦＦされていると判断されると、本処理を終了し、先のステップ１３０に戻って内燃機関２を再始動する。
【００３５】
即ち、内燃機関停止処理では、内燃機関２の停止時にはスイッチング・デューティＲ１，Ｒ２をいずれも０％に設定することで、電力供給経路Ｌ１，Ｌ２を介して始動用バッテリ１０から電装品に電力が供給されてしまうことを防止すると共に、クラッチ操作を始動条件として、内燃機関２を再始動させるのである。
【００３６】
次に、先のステップ３２０の始動用バッテリ優先充電処理を、図５に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理が起動されると、まずステップ６１０にて、始動用バッテリ１０への電力供給を制御するスイッチング回路１４のスイッチング・デューティＲ１を１００％に設定する。
【００３７】
続くステップ６２０では、電圧センサ２０からの検出信号に基づき、始動用バッテリ１０の端子電圧Ｖb1が、所定の充電電圧の下限値Ｖs1より小さいか否かを判断し、この下限値Ｖs1より小さければ、ステップ６３０に移行して、電装用バッテリ１２への電力供給を制御するスイッチング回路１６のスイッチング・デューティＲ２を所定値△Ｒ２だけ減少させた後、本処理を終了する。
【００３８】
一方、先のステップ６２０にて、端子電圧Ｖb1が上記下限値Ｖs1以上であると判断された場合には、ステップ６４０に移行して、今度は、端子電圧Ｖb1が充電電圧の上限値（Ｖs1＋△Ｖs1）以上であるか否かを判断する。そして、端子電圧Ｖb1がこの上限値（Ｖs1＋△Ｖs1）より小さければ、そのまま本処理を終了し、一方、上記上限値（Ｖs1＋△Ｖs1）以上であれば、ステップ６５０に移行して、スイッチング・デューティＲ２を所定値△Ｒ２だけ増大させた後、本処理を終了する。
【００３９】
即ち、始動用バッテリ優先充電処理では、端子電圧Ｖb1が所定の充電電圧範囲内（Ｖs1〜Ｖs1＋△Ｖs1）にある場合は、現在設定されているスイッチング・デューティＲ１，Ｒ２を保持し、この所定範囲より小さければ、始動用バッテリ１０への充電量が不足しているものとして、スイッチング・デューティＲ２を減少させることで、電装用バッテリ１２への電力分配量を減少、即ち始動用バッテリ１０への電力分配量を増大させ、上記所定範囲以上であれば、始動用バッテリ１０への充電電流が十分に足りており、オルタネータ６の発電出力に余裕があるものとして、スイッチング・デューティＲ２を増大させることで、電装用バッテリ１２への電力分配量を増大させるのである。なお、電装用バッテリ１２の充電電圧の下限値Ｖs2，上限値（Ｖs2＋△Ｖs2）と同様に、始動用バッテリ１０の充電電圧の下限値Ｖs1は、十分に高速な充電を可能とする充電電圧の最小値に設定され、上限値（Ｖs1＋△Ｖs1）は、安全な充電が可能な充電電圧の最大値に設定されている。
【００４０】
次に、各走行モードでの制御概要を説明する。
なお、図６は、内燃機関２の自動停止を行わないキャンセルモードの場合、図７及び図８は、内燃機関２の自動停止を行うエコランモードの場合の制御概要を表すタイムチャートである。
【００４１】
まず、キャンセルモード、即ちエコランモードＳＷ３８がＯＦＦに設定されている場合は、図６に示すように、イグニッションＳＷ３５がＯＮされると（時間イ）、各種電装品による電力消費が開始されるため、電装用バッテリ１２が弱い放電状態となる。この時、スイッチング・デューティＲ１，Ｒ２は、０％に設定される。
【００４２】
次にイグニッションＳＷ３５がＯＮからＳＴＡＲＴに変化すると（時間ロ）、スタータ８によるクランキングが開始され、内燃機関２の回転数Ｎｅが上昇を開始する。このとき、スタータ８への電力供給のため始動用バッテリ１０は放電状態となる。
【００４３】
そして内燃機関２の回転数Ｎｅが３００ｒｐｍに達すると（時間ハ）、スタータ８が停止されるが、内燃機関２では間爆が開始されるため、内燃機関２の回転数Ｎｅは急激に上昇する。またこの時、スタータ８が停止されることで始動用バッテリ１０からの放電が終了すると共に、スイッチング・デューティＲ１が１００％に設定されることにより、始動用バッテリ１０への充電が開始される。
【００４４】
内燃機関２が間爆を完了し、アイドル状態になっても（時間ニ）、引続き始動用バッテリ１０のみへの充電が行われ、内燃機関２の始動に使用された電力量（時間ロ−ハ間の始動用バッテリ１０での放電量：図中右下がりの斜線にて示す）と、同量以上の電力量（図中左下がりの斜線にて示す）が始動用バッテリ１０に充電されると（時間ホ）、ここでは走行モードがキャンセルモードであるため、電装用バッテリ優先充電処理（ステップ２１０）が開始される。即ち、スイッチング・デューティＲ２が１００％に設定され、電装用バッテリ１２への充電が開始される。この時、スイッチング・デューティＲ１も１００％に設定されているのであるが、内燃機関２が、オルタネータ６での発電量の少ないアイドル状態にあるため、電装用バッテリ１２への充電電力（電流）が十分に確保できず、電装用バッテリ１２の端子電圧Ｖb2が充電電圧の下限値Ｖs2に達しないことから、電装用バッテリ優先充電処理のステップ４２０が肯定判定され、ステップ４３０が繰り返し実行されることにより、スイッチング・デューティＲ１は急激に小さく（ここでは０％）なり、その結果、電装用バッテリ１２が優先的に充電されることになる。
【００４５】
その後、クラッチペダルの踏み込みが解除されてクラッチＳＷ３０がＯＮする（時間ヘ）と共に、アクセルペダルが踏み込まれる等して、内燃機関２の回転数Ｎｅが上昇すると、この回転数Ｎｅに応じてオルタネータ６での発電量、即ち電装用バッテリ１２への充電量も増大する。そして、電装用バッテリ１２への充電が進み、オルタネータ６の発電量に余裕ができると、電装用バッテリ１２の端子電圧Ｖb2が充電電圧の上限値（Ｖs2＋△Ｖs2）を超えるようになり、電装用バッテリ優先充電処理のステップ４４０が肯定判断され、ステップ４５０が実行されることにより、スイッチング・デューティＲ１が除々増大し、これに伴って、始動用バッテリ１０への充電量が増大する（時間ト〜ヌ）。
【００４６】
その後、車両の減速が行われ、クラッチペダルが踏み込まれてクラッチＳＷ３０がＯＦＦすると（時間ヌ）、内燃機関２の回転数Ｎｅがアイドル回転数まで低下し、オルタネータ６での発電量も減少する。その結果、電装用バッテリ１２の端子電圧Ｖb2が充電電圧の下限値Ｖs2より小さくなり、時間ホでの制御と同様に、スイッチング・デューティＲ１が急激に減少する。つまり、始動用バッテリ１０への充電が中止され、電装用バッテリ１２のみへの充電が継続される。
【００４７】
次に、エコランモード、即ちエコランモードＳＷ３８がＯＮに設定されている場合を、図７及び図８を用いて詳細に説明する。なお、図７は、停止条件が成立した場合、図８は、停止条件が不成立の場合を表しており、図７における時間ａ〜ｋ間の制御と、図８における時間Ａ〜Ｋ間の制御とは、全く同様であるため、この間の説明は時間ａ〜ｋを用いて説明する。
【００４８】
まず、時間ａ〜ｄでは、上述のキャンセルモード（時間イ〜ニ）と全く同様に動作し、内燃機関２の始動を完了後、始動用バッテリ１０への充電が開始されるが、エコランモードでは、内燃機関２の始動に使用された電力量（時間ｂ〜ｃ間の始動用バッテリ１０での放電量）と、同量以上の電力量が始動用バッテリ１０に充電されても（時間ｃ〜ｄ´間の充電量）、停止条件が不成立の間は、始動用バッテリ１０への充電が継続される。この時、内燃機関２がオルタネータ６での発電量の小さいアイドル状態にあるため、電装用バッテリ１２への充電電力（電流）が十分に確保できず、始動用バッテリ１０の端子電圧Ｖb1が充電電圧の下限値Ｖs1に達しないことから、始動用バッテリ優先充電処理のステップ６２０が肯定判定されてステップ６３０が繰り返し実行されることにより、スイッチング・デューティＲ２は０％に保持され、その結果、始動用バッテリ１０が優先的に充電されることになる。
【００４９】
その後、クラッチペダルの踏み込みが解除されてクラッチＳＷ３０がＯＮする（時間ｅ）と共に、アクセルペダルが踏み込まれる等して、内燃機関２の回転数Ｎｅが上昇すると、この回転数Ｎｅに応じてオルタネータ６での発電量、即ち始動用バッテリ１０への充電量も増大する。そして、始動用バッテリ１０への充電が進み、オルタネータ６の発電量に余裕ができると、始動用バッテリ１０の端子電圧Ｖb1が充電電圧の上限値（Ｖs1＋△Ｖs2）を超えるようになり、始動用バッテリ優先充電処理のステップ６４０が肯定判断され、ステップ６５０が実行されることにより、スイッチング・デューティＲ２が除々増大し、これに伴って、電装用バッテリ１２への充電量が増大する（時間ｆ〜ｉ）。
【００５０】
その後、車両の減速が行われ、クラッチペダルが踏み込まれてクラッチＳＷ３０がＯＦＦすると（時間ｊ）、内燃機関２の回転数Ｎｅがアイドル回転数まで低下し、オルタネータ６での発電量も減少する。その結果、始動用バッテリ１０の端子電圧Ｖb1が充電電圧の下限値Ｖs1より小さくなり、始動用バッテリ優先充電処理のステップ６２０が肯定判定され、ステップ６３０が繰り返し実行されることにより、スイッチング・デューティＲ２スイッチング・デューティＲ２が急激に減少する。つまり、電装用バッテリ１２への充電が中止され、始動用バッテリ１０のみへの充電が継続される。
【００５１】
この状態で、クラッチペダルの踏み込みが解除されてクラッチＳＷ３０がＯＮする等、停止条件が成立した場合（時間ｋ）には、図７に示すように、内燃機関２が停止されると共に、スイッチング・デューティＲ１，Ｒ２はいずれも０％に設定される。
【００５２】
その後、クラッチペダルが踏み込まれてクラッチＳＷ３０がＯＦＦし、始動条件が成立すると（時間Ｌ）、イグニッションＳＷ３５がＯＮからＳＴＡＲＴに変化した時と全く同様に、内燃機関２が再始動される。即ち、時間ｌ−ｍ−ｎが、時間ｂ−ｃ−ｄに相当する。
【００５３】
一方、時間Ｋにて、停止条件が成立しなかった場合は、図８に示すように、そのまま始動用バッテリ１０のみへの充電が継続される。
以上説明したように、本実施例の内燃機関の自動始動停止装置では、内燃機関２を始動させるスタータ８に電力を供給する始動用バッテリ１０と、スタータ８以外の電装品に電力を供給する電装用バッテリ１２とを備えており、内燃機関２の自動停止及び再始動を行わないキャンセルモードでは電装用バッテリ１２を、内燃機関２の自動停止及び再始動を行うエコランモードでは始動用バッテリ１０を優先的に充電するようにされている。
【００５４】
従って、エコランモード時には、始動用バッテリ１０が十分に充電されると共に、内燃機関２の停止中に電気負荷が発生したとしても、始動用バッテリ１０の電力が消費されることがなく、停止中の内燃機関２を再始動する際に、始動用バッテリ１０の充電不足で始動不能となることを確実に防止できる。換言すれば、電装用バッテリ１２が完全に放電してしまったとしても、内燃機関２の再始動は問題なく行うことができるため、従来装置のように、電気負荷の発生時に停止中の内燃機関２を再始動させる必要がない。
【００５５】
一方、キャンセルモード時には、電装用バッテリ１２が十分に充電されるので、アイドリング時における各電装品への電力不足を確実に防止できる。
このように、本実施例の内燃機関の自動始動停止装置によれば、動作モードに応じて、始動用バッテリ１０及び電装用バッテリ１２を最適に充電することができる。
【００５６】
また、本実施例によれば、内燃機関２の始動後は、始動時にスタータ８にて消費された分以上の電力が始動用バッテリ１０に充電されるまでの間は、自動停止が行われないようにされているので、繰り返し自動停止が行われたとしても、始動に必要な電力が不足してしまうことがなく、自動停止した内燃機関２を確実に再始動させることができる。
【００５７】
更に、本実施例によれば、優先的に充電すべき側のバッテリの端子電圧Ｖbi（ｉ＝１，２）が、十分に高速な充電が可能な充電電圧の下限値Ｖsiより小さい場合には、非優先側のバッテリの充電電力の分配を中止し、安全な充電が可能な充電電圧の上限値（Ｖsi＋△Ｖsi）より大きい場合には、非優先側のバッテリへの充電電力の分配量を増大させることにより、所定の充電電圧範囲（Ｖsi〜Ｖsi＋△Ｖsi）にて各バッテリ１０、１２への充電を行うようにされているので、優先側のバッテリを安全かつ速やかに充電することができる。
【００５８】
また更に、本実施例によれば、エコランモードで内燃機関２を自動停止させた時に、スイッチング回路１４，１６のスイッチング・デューティＲ１，Ｒ２をいずれも０％に設定して、電力供給経路Ｌ１，Ｌ２を遮断しているので、各バッテリ１０，１２に蓄電された電力がオルタネータ６側に放電されたり、始動用バッテリ１０に蓄電された電力が、スイッチング回路１４，１６を介して電装用バッテリ１２が駆動する各種電装品に供給されてしまうことを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の内燃機関の自動始動停止装置の概略構成図である。
【図２】ＥＣＵにて実行される処理を表すフローチャートである。
【図３】図２のステップ２１０にて実行される電装用バッテリ優先充電処理を表すフローチャートである。
【図４】図２のステップ３１０にて実行される内燃機関停止処理を表すフローチャートである。
【図５】図２のステップ３２０にて実行される始動用バッテリ優先充電処理を表すフローチャートである。
【図６】キャンセルモードでの動作概要を表すタイムチャートである。
【図７】エコランモードで停止条件が成立した場合の動作概要を表すタイムチャートである。
【図８】エコランモードで停止条件が不成立の場合の動作概要を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
２…内燃機関４…手動変速機６…オルタネータ
８…スタータ１０…始動用バッテリ１２…電装用バッテリ
１４，１６…スイッチング回路１８…電流センサ
２０，２２…電圧センサ２４…車速センサ２６…回転センサ
２８…水温センサ３０…クラッチＳＷ３２…アイドルＳＷ
３４…ターンＳＷ３５…イグニッションＳＷ３６…デフォッガＳＷ
３８…エコランモードＳＷ４０…ＥＣＵ４２…燃料噴射装置
４４…点火装置Ｌ１，Ｌ２…電力供給経路

Claims

内燃機関の運転時に所定の停止条件が満たされると該内燃機関を自動的に停止させる自動停止手段と、上記内燃機関の停止時に所定の始動条件が満たされると該内燃機関を自動的に始動させる自動始動手段とを備えた内燃機関の自動始動停止装置において、
上記内燃機関を始動させる始動装置に電力を供給する第１蓄電手段と、
上記始動装置以外の電気系に電力を供給する第２蓄電手段と、
上記内燃機関により駆動され発電を行う発電手段と、
該発電手段にて発電された電力を上記第１蓄電手段及び第２蓄電手段に分配する電力分配手段と、
運転者の操作に応じて、上記自動停止手段及び自動始動手段の動作を許容する許容モード、又は該動作を禁止する禁止モードに切り換えるモード切換手段と、
該モード切換手段による設定が許容モードである場合に上記第１蓄電手段が優先的に充電され、該設定が禁止モードである場合に上記第２蓄電手段が優先的に充電されるよう上記電力分配手段での電力分配量を制御する充電制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の自動始動停止装置。
請求項１に記載の内燃機関の自動始動停止装置において、
上記第１蓄電手段及び第２蓄電手段の端子電圧を検出する電圧検出手段を備えると共に、
上記充電制御手段に、上記電圧検出手段にて検出される優先的に充電すべき側の蓄電手段の端子電圧が、所定の充電電圧下限値より小さければ、非優先側の蓄電手段への分配量を減少させ、該端子電圧が所定の充電電圧上限値より大きければ、非優先側の蓄電手段への分配量を増大させる分配量調整手段を設けたことを特徴とする内燃機関の自動始動停止装置。
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の自動始動停止装置において、
上記内燃機関の始動時に、上記第１蓄電手段が上記始動装置に供給した電力量を求める放電電力検出手段と、
上記内燃機関の始動後に、上記発電手段から上記第１蓄電手段に供給された電力量を求める充電電力検出手段と、
該充電電力検出手段にて検出される充電電力量が、上記放電電力検出手段にて検出された放電電力量に達するまでの間、上記自動停止手段の動作を禁止する自動停止禁止手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の自動始動停止装置。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の内燃機関の自動始動停止装置において、
上記内燃機関の停止時に、上記第１蓄電手段から始動装置以外の電気系への電力供給経路を遮断する経路遮断手段を備えたことを特徴とする内燃機関の自動始動停止装置。