JP4641838B2 - Idle operation stop control method for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、車両が停止した場合に内燃機関がアイドル運転状態になると、所定の条件下においてアイドル運転を停止する内燃機関のアイドル運転停止制御方法に関するものである。   The present invention relates to an idle operation stop control method for an internal combustion engine that stops idle operation under a predetermined condition when the internal combustion engine enters an idle operation state when a vehicle is stopped.

従来、車両が交差点の信号などで停止した場合に内燃機関すなわちエンジンがアイドル運転状態になると、燃費の向上及び排気ガス量の低減を目的として、エンジンを停止させるものが知られている。このようなアイドル運転の停止は、車両が停止していることやブレーキが作動していることを基本的な条件として、バッテリの充電状態が所定の条件を満たしている場合に実行するように構成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, when an internal combustion engine, that is, an engine is in an idle operation state when a vehicle is stopped by an intersection signal or the like, an engine is stopped for the purpose of improving fuel consumption and reducing the amount of exhaust gas. Such a stop of the idling operation is configured to be executed when the state of charge of the battery satisfies a predetermined condition on the basic condition that the vehicle is stopped or the brake is operated. Has been.

例えば、特許文献１に記載のものでは、バッテリの雰囲気温度、劣化状態を考慮して推定したバッテリ充電状態に基づいて、アイドル運転状態の時に停止したエンジンを再始動するのに必要な電力をバッテリが出力可能であるかを推定し、その推定結果に基づいてエンジンの運転停止を判定するようにしている。この場合、その判定は、バッテリの出力電圧がエンジンを始動させるためのモータジェネレータの駆動に必要な基準電圧以上となったことにより行われるものである。
特開２００１−３０４００８号公報 For example, in the device described in Patent Document 1, the power necessary for restarting the engine stopped in the idle operation state based on the battery charge state estimated in consideration of the ambient temperature and the deterioration state of the battery. Is output possible, and the engine stoppage is determined based on the estimation result. In this case, the determination is made when the output voltage of the battery is equal to or higher than the reference voltage necessary for driving the motor generator for starting the engine.
JP 2001-304008 A

ところで、エンジンは、その温度により始動に必要なトルクが変化する。すなわち、冷却水による暖房が可能な温度の場合と登坂走行を行っている時の温度の場合では、前者におけるトルクは小さいものである。したがって、エンジンを始動するためのモータジェネレータあるいはスタータの駆動に必要な電力は、その両者で異なってくる。   By the way, the torque required for starting the engine changes depending on its temperature. That is, the torque in the former is small in the case of a temperature at which heating with cooling water is possible and in the case of a temperature when traveling uphill. Therefore, the electric power required to drive the motor generator or starter for starting the engine differs between the two.

ところが、特許文献１に記載のものでは、モータジェネレータの駆動に必要な基準電圧以上である時にエンジンの運転停止を判定しているため、バッテリの出力電圧が基準電圧を下回る場合には、運転停止を判定することができないものである。つまり、エンジンの温度が低く、エンジンの始動に必要なトルクが小さい場合に、バッテリの出力電圧が基準電圧を下回っていても始動が可能であるにもかかわらず、運転停止の判定ができないためにアイドル運転を継続することになる。このため、その間に燃料を消費することにより、燃費を向上させることが妨げられることになる。   However, in the device described in Patent Document 1, it is determined that the engine is stopped when it is equal to or higher than the reference voltage required for driving the motor generator. Therefore, when the output voltage of the battery is lower than the reference voltage, the operation is stopped. Cannot be determined. In other words, when the engine temperature is low and the torque required to start the engine is small, it is possible to start even if the output voltage of the battery is lower than the reference voltage. Idle operation will continue. For this reason, by improving the fuel consumption during this period, it is impeded to improve the fuel efficiency.

本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。   The object of the present invention is to eliminate such problems.

すなわち、本発明の内燃機関のアイドル運転停止制御方法は、電動機により内燃機関を始動するのに要する電力を蓄電し得るバッテリを備えてなる車両において、内燃機関の温度の上昇とともに内燃機関の始動トルクが増加する関係にある内燃機関の温度の範囲内においてバッテリの充電状態が所定の条件下にあれば内燃機関のアイドル運転を停止する内燃機関のアイドル運転停止制御方法であって、バッテリの充電状態を判定する時点までのバッテリの電流及び電圧に基づいて出力可能な電力を演算し、バッテリの充電状態を判定する時点で内燃機関を停止する場合において内燃機関の始動に対抗する抵抗力を推定してその抵抗力に基づいて内燃機関を始動するのに要する必要電力を演算し、演算した出力可能な電力が必要電力を上回る状態にバッテリが充電されている場合に内燃機関のアイドル運転の停止を許可することを特徴とする。 That is, the method for controlling the idling operation of an internal combustion engine according to the present invention provides a start torque of the internal combustion engine as the temperature of the internal combustion engine increases in a vehicle including a battery that can store electric power required to start the internal combustion engine by an electric motor. An idle operation stop control method for an internal combustion engine that stops idle operation of the internal combustion engine if the state of charge of the battery is within a predetermined condition within a temperature range of the internal combustion engine in which the based on the battery current and voltage up to the point determined by calculating the possible output power, and estimates the resistance force against the start of the internal combustion engine when stopping the internal combustion engine at the time determines the state of charge of the battery The required power required to start the internal combustion engine is calculated based on the resistance force, and the calculated output power exceeds the required power. Battery and permits the stop of the idle operation of the internal combustion engine when it is charged.

本発明において、電動機とは、電気エネルギを回転エネルギに変換する装置を指すもので、内燃機関と組み合わせて選択的に機能させることにより車両を走行させるための駆動力を出力するモータ（いわゆるハイブリッドエンジンにおけるモータ）、始動時のみ使用されるスタータ、電力を印加することにより回転エネルギを発生する発電機などを含むものである。また、内燃機関は、このような電動機の回転エネルギにより始動し得るものであればよく、火花点火式の２ストローク及び４ストロークエンジン、ディーゼルエンジンなどを含むものである。   In the present invention, an electric motor refers to a device that converts electric energy into rotational energy, and is a motor (so-called hybrid engine) that outputs a driving force for running a vehicle by selectively functioning in combination with an internal combustion engine. Motor), a starter used only at the time of starting, a generator that generates rotational energy by applying electric power, and the like. The internal combustion engine may be any engine that can be started by the rotational energy of the electric motor, and includes a spark ignition type 2-stroke and 4-stroke engine, a diesel engine, and the like.

加えて、本発明において、内燃機関の始動に対抗する抵抗力とは、内燃機関を始動する場合に、その始動を妨げるように内燃機関に作用する力を指すもので、内燃機関の潤滑油による摩擦抵抗（フリクション）や内燃機関にトルクコンバータが連結される場合のオートマチックトランスミッションフルードによる摩擦抵抗、内燃機関個々の摩擦抵抗特性などを含むものである。これらの摩擦抵抗は、実際にはエンジンの始動トルクしたがって電動機の必要トルクにより推定し得るものである。 In addition, in the present invention, the resistance force against the start of the internal combustion engine refers to a force acting on the internal combustion engine so as to prevent the start when the internal combustion engine is started. This includes frictional resistance (friction), frictional resistance due to automatic transmission fluid when a torque converter is connected to the internal combustion engine, and frictional resistance characteristics of each internal combustion engine. These frictional resistances can actually be estimated from the starting torque of the engine and hence the required torque of the electric motor.

このような構成であれば、バッテリの充電状態を判定する時点で内燃機関を停止する場合において内燃機関の始動に対抗する抵抗力を推定してその抵抗力に基づいて内燃機関を始動するのに要する必要電力を演算することで、内燃機関の状態に応じた必要電力を得ることができる。そして、出力可能な電力が必要電力を上回るバッテリの充電状態においてアイドル運転の停止を許可するので、内燃機関を停止しても確実に始動することが可能になる。 With such a configuration, for starting the internal combustion engine based on the resistance force by estimating a resistance force opposing the starting of the internal combustion engine when stopping the internal combustion engine at the time it determines the state of charge of the battery By calculating the required power, the required power according to the state of the internal combustion engine can be obtained. And since the stop of idle driving | operation is permitted in the charge state of the battery in which the electric power which can be output exceeds required electric power, even if it stops an internal combustion engine, it becomes possible to start reliably.

必要電力の演算を容易に、かつ精度よくするためには、抵抗力の推定が、内燃機関の温度に基づくものであることが好ましい。また、車両がさらにトルクコンバータを有する自動変速機を備えてなるものでは、自動変速機の温度に基づいて抵抗力を推定するものが好適である。   In order to easily and accurately calculate the required power, it is preferable that the estimation of the resistance force is based on the temperature of the internal combustion engine. In addition, when the vehicle further includes an automatic transmission having a torque converter, it is preferable to estimate the resistance based on the temperature of the automatic transmission.

本発明は、以上説明したように、内燃機関の状態に応じた必要電力を得ることができ、出力可能な電力が必要電力を上回るバッテリの充電状態においてアイドル運転の停止を許可するので、内燃機関を停止しても確実に始動することができる。したがって、内燃機関を始動し得る限界のバッテリの充電状態において内燃機関のアイドル運転を停止することができ、燃費低減効果を向上させることができる。   As described above, the present invention can obtain the required power according to the state of the internal combustion engine, and permits the stop of the idle operation in the charged state of the battery in which the power that can be output exceeds the required power. Even if it stops, it can start reliably. Therefore, the idling operation of the internal combustion engine can be stopped in the state of charge of the battery that can start the internal combustion engine, and the fuel consumption reduction effect can be improved.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１において、自動車などの車両に装着されるエンジン１００は水冷式のもので、トルクコンバータを有する自動変速機ＡＴを一体的に備えるものである。また、エンジン１００には、エンジン１００により回転駆動されるオルタネータＡＬ、及び通電された際に回転して回転駆動力をエンジン１００に供給する電動機であるスタータＳＴが取り付けてある。そして、エンジン１００を運転するために、燃料噴射量、エンジン回転数、アイドル運転時の吸入空気量などを制御する電子制御装置１、電子制御装置１を含む車両の電気系統の電源となるバッテリ２、電子制御装置１に接続されてエンジン１００の運転状態を検出する各種のセンサなどが、エンジン１００及び車両に装備されている。なお、エンジン１００の運転を制御するために必要な各種のセンサは、この分野でよく知られているものを広く用いることができるので、具体的な説明を省略し、本発明の特徴をなす構成にかかわるもののみを以下に説明する。   In FIG. 1, an engine 100 mounted on a vehicle such as an automobile is a water-cooled type and integrally includes an automatic transmission AT having a torque converter. Further, the engine 100 is provided with an alternator AL that is rotationally driven by the engine 100, and a starter ST that is an electric motor that rotates when energized and supplies rotational driving force to the engine 100. In order to operate the engine 100, an electronic control device 1 that controls the fuel injection amount, the engine speed, the intake air amount during idle operation, and the like, and a battery 2 that serves as a power source for the electric system of the vehicle including the electronic control device 1 The engine 100 and the vehicle are equipped with various sensors that are connected to the electronic control unit 1 and detect the operating state of the engine 100. Various sensors that are well-known in this field can be widely used as various sensors necessary for controlling the operation of engine 100. Therefore, a specific description is omitted and the configuration that characterizes the present invention is provided. Only those related to will be described below.

具体的には、エンジン１００の温度としての冷却水温度を検出して水温信号ａを出力する冷却水温センサ３、車両の速度を検出して車速信号ｂを出力する車速センサ４、後述する充電電流センサ７に付属するバッテリ２の温度を検出してバッテリ温信号ｃを出力するバッテリ温度センサ５、自動変速機ＡＴのオートマチックトランスミッションフルード（以下、ＡＴＦと称する）の温度すなわちＡＴＦ温度を検出して油温信号ｄを出力する油温センサ６、オルタネータＡＬからバッテリ２に接続される配線に取り付けられて充電電流に対応する充電電圧ｅを出力する充電電流センサ７、バッテリ２からイグニッションスイッチ８に接続される配線に取り付けられて放電電流に対応する放電電圧ｆを出力する放電電流センサ９、スロットルバルブ（図示しない）の開閉状態を検出してＩＤＬ信号ｇを出力するアイドルスイッチ１０、ブレーキペダル（図示しない）の作動状態を検出してブレーキ信号ｈを出力するブレーキスイッチ１１、自動変速機ＡＴのシフトポジションを検出してポジション信号ｋを出力するポジションスイッチ１２がそれぞれ、エンジン１００あるいは車両の対応部位に配置してある。   Specifically, a coolant temperature sensor 3 that detects a coolant temperature as a temperature of the engine 100 and outputs a coolant temperature signal a, a vehicle speed sensor 4 that detects a vehicle speed and outputs a vehicle speed signal b, and a charging current described later. A battery temperature sensor 5 that detects the temperature of the battery 2 attached to the sensor 7 and outputs a battery temperature signal c, detects the temperature of the automatic transmission fluid (hereinafter referred to as ATF) of the automatic transmission AT, that is, the ATF temperature, and detects oil. An oil temperature sensor 6 for outputting a temperature signal d, a charging current sensor 7 for outputting a charging voltage e corresponding to the charging current attached to a wiring connected to the battery 2 from the alternator AL, and an ignition switch 8 from the battery 2 A discharge current sensor 9 that outputs a discharge voltage f corresponding to the discharge current attached to the wiring, An idle switch 10 that detects an open / closed state (not shown) and outputs an IDL signal g, a brake switch 11 that detects an operating state of a brake pedal (not shown) and outputs a brake signal h, and a shift of the automatic transmission AT Position switches 12 that detect the position and output a position signal k are respectively disposed at corresponding portions of the engine 100 or the vehicle.

電子制御装置１は、中央演算処理装置１ａと、記憶装置１ｂと、入力インターフェース１ｃと、出力インターフェース１ｄとを具備してなるマイクロコンピュータシステムを主体に構成されている。記憶装置１ｂには、後述するアイドル運転停止制御プログラムが格納してあり、また同プログラムの実行により生じる演算結果が一時的に記憶されるとともにアイドル運転制御に必要なデータなどが記憶してある。そして、入力インターフェース１ｃには、上述の各センサやスイッチから出力される信号、充電電圧、放電電圧、バッテリ２の端子間の直流電圧が入力される。これによって、電子制御装置１は、充電電流計、放電電流計及び直流電圧計として機能するものである。また、出力インターフェース１ｄからは、燃料噴射弁（図示しない）に対しては演算された燃料噴射時間（燃料噴射量）に対応する駆動信号ｍが、またアイドル運転時の吸入空気量を制御するＩＳＣバルブ（図示しない）に対しては制御信号ｎが、さらに点火プラグ（図示しない）に対してはイグニッション信号ｐがそれぞれ、出力される。   The electronic control device 1 is mainly configured by a microcomputer system including a central processing unit 1a, a storage device 1b, an input interface 1c, and an output interface 1d. The storage device 1b stores an idle operation stop control program, which will be described later, and temporarily stores calculation results generated by executing the program and stores data necessary for idle operation control. The input interface 1c receives signals output from the above-described sensors and switches, a charging voltage, a discharging voltage, and a DC voltage between the terminals of the battery 2. Thus, the electronic control device 1 functions as a charge ammeter, a discharge ammeter, and a DC voltmeter. Further, from the output interface 1d, a drive signal m corresponding to the calculated fuel injection time (fuel injection amount) for a fuel injection valve (not shown) and an ISC for controlling the intake air amount during idling operation. A control signal n is output to a valve (not shown), and an ignition signal p is output to a spark plug (not shown).

なお、図示しないが、電子制御装置１には、入力されるアナログ信号をディジタルデータに変換するためのＡ／Ｄコンバータが内蔵されており、Ａ／Ｄコンバータは水温信号ａや油温信号ｄ等を一定の間隔でディジタルデータに変換して、中央演算処理装置１ａに出力するものである。また、電子制御装置１に対する電源線については、図示を省略している。   Although not shown, the electronic control unit 1 includes an A / D converter for converting an input analog signal into digital data. The A / D converter includes a water temperature signal a, an oil temperature signal d, and the like. Are converted into digital data at regular intervals and output to the central processing unit 1a. Further, illustration of the power supply line for the electronic control device 1 is omitted.

電子制御装置１は、アイドル運転停止制御プログラムを実行して、車両が停止した場合にバッテリ２の充電状態が所定の条件下にあればエンジン１００のアイドル運転停止を許可するものである。具体的には例えば、車速センサ４が出力する車速信号ｂに基づいて車速が所定速度以下であること、ブレーキスイッチ１１が出力するブレーキ信号ｈに基づいてブレーキペダルが操作されていること、ポジションスイッチ１２が出力するポジション信号ｋに基づいて自動変速機ＡＴがドライブレンジにセットされていることを、アイドル運転を停止する場合の基本となる条件として、この基本となる条件に加えて、エンジン１００の状態に応じて算出する始動に要する電力を上回る電力がバッテリ２に蓄電されていることを条件に、これらの条件を満たす場合にアイドル運転の停止を決定するものである。 The electronic control device 1 executes an idle operation stop control program, and permits the engine 100 to stop idling if the state of charge of the battery 2 is under a predetermined condition when the vehicle stops . Specifically, for example, the vehicle speed is below a predetermined speed based on the vehicle speed signal b output from the vehicle speed sensor 4, the brake pedal is operated based on the brake signal h output from the brake switch 11, the position switch In addition to this basic condition, the fact that the automatic transmission AT is set to the drive range based on the position signal k output by the engine 12 is determined in addition to the basic condition. Under the condition that electric power exceeding the electric power required for starting calculated according to the state is stored in the battery 2, the stop of idle operation is determined when these conditions are satisfied.

なお、アイドル運転の停止を決定するにあたっては、上述の基本となる条件が成立（満たされる）することと、バッテリ２における充電状態が所定の条件を満たすこととを組あわせて行うものであるが、それぞれの条件成立の判定の順序は特に限定されるものではない。すなわち基本となる条件が成立している場合にバッテリ２の充電状態による判定を行うもの、その逆に、バッテリ２の充電状態が所定の条件を満たしている場合に基本となる条件が成立していることを判定するもののいずれであってもよい。さらには、基本となる条件のうちの一つが成立した場合に、バッテリ２による判定を行うものであってもよい。   It should be noted that in determining to stop the idle operation, the basic condition described above is satisfied (satisfied) and the state of charge in the battery 2 satisfies a predetermined condition. The order of determining whether or not each condition is satisfied is not particularly limited. That is, the determination based on the charge state of the battery 2 is performed when the basic condition is satisfied, and conversely, the basic condition is satisfied when the charge state of the battery 2 satisfies a predetermined condition. It may be any of those that determine that there is. Furthermore, the determination by the battery 2 may be performed when one of the basic conditions is satisfied.

そして、一方の条件が成立している状態では、アイドル運転の停止を許可するものである。すなわち、エンジン１００の状態に応じて算出する始動に要する電力を上回る電力がバッテリ２に蓄電されている条件が成立する場合には、アイドル運転を停止し得る状態にあるので、基本となる条件の成立を前提として、アイドル運転を停止することが可能であることを示すものである。   When one of the conditions is satisfied, the stop of the idle operation is permitted. That is, when the condition that the electric power exceeding the electric power required for starting calculated according to the state of the engine 100 is stored in the battery 2 is satisfied, the idle operation can be stopped. This indicates that it is possible to stop the idle operation on the premise of establishment.

図２により、アイドル運転停止制御プログラムの構成を説明する。   The configuration of the idle operation stop control program will be described with reference to FIG.

このアイドル運転停止制御プログラムは、エンジン１００が回転している状態で所定の周期で繰り返し実行されるものである。そして、上述の基本となる条件が成立した状態で、以下に説明する手順が実行されるものである。   This idle operation stop control program is repeatedly executed at a predetermined cycle while the engine 100 is rotating. Then, the procedure described below is executed in a state where the above-described basic conditions are satisfied.

またこのアイドル運転停止制御プログラムには、エンジン１００の始動に要する必要電力を演算するために、冷却水温度と現時点つまりこのプログラムを実行する時点でのエンジン１００を始動するに際して抵抗力となるフリクションに対応するエンジン１００の始動に要する始動トルク、すなわちスタータＳＴの必要トルクとを関連づけたマップと、必要トルクに基づいて始動に必要な必要電力を冷却水温度に関連づけたマップとが付随している。これらのマップは、それぞれのパラメータ（冷却水温度、始動トルク、必要トルク）の代表値が実測値に基づいて設定してあり、始動トルクしたがって必要トルクについては、エンジン個々の生産時のばらつきをも加味して幅を持たせた値で設定してある。   In addition, in this idle operation stop control program, in order to calculate the necessary power required for starting the engine 100, the coolant temperature and the friction that becomes a resistance force when starting the engine 100 at the time of executing this program, that is, the time when this program is executed. A map that associates the starting torque required for starting the corresponding engine 100, that is, the required torque of the starter ST, and a map that associates the required power required for starting based on the required torque with the coolant temperature are attached. In these maps, representative values of each parameter (cooling water temperature, starting torque, required torque) are set based on actual measured values, and the starting torque, and hence the required torque, may vary during production of each engine. It is set with a value that takes into account the width.

また同様にして、ＡＴＦ温度とエンジン１００の始動に要する必要トルクとの関係から、冷却水温度により得られる必要トルクを補正する補正係数が設定してある。すなわち、トルクコンバータを有する自動変速機ＡＴにおいては、ＡＴＦの粘度がエンジン１００に対して抵抗力つまりフリクションとなるが、このＡＴＦによるフリクションをＡＴＦ温度に基づいて推定し、推定したフリクションにより上記補正係数を設定するものである。このＡＴＦによるフリクションもエンジン１００自体のフリクションと同様に、温度が高くなるに応じて高くなる傾向を示し、このフリクションの対する必要トルクも大きくなる。したがって、ＡＴＦ温度に基づく補正係数にあっても、温度が高くなるに応じて大きな値となるように設定するものである。   Similarly, a correction coefficient for correcting the required torque obtained from the coolant temperature is set from the relationship between the ATF temperature and the required torque required for starting the engine 100. That is, in the automatic transmission AT having a torque converter, the viscosity of the ATF becomes a resistance force or friction with respect to the engine 100. The friction due to the ATF is estimated based on the ATF temperature, and the correction coefficient is calculated by the estimated friction. Is set. Similar to the friction of the engine 100 itself, the friction due to the ATF also tends to increase as the temperature increases, and the required torque for the friction also increases. Therefore, the correction coefficient based on the ATF temperature is set so as to increase as the temperature increases.

スタータＳＴの必要トルクは、図３に示すように、冷却水温度が低い状態では高い値を示し、その後温度が上昇するのに応じて一旦低くなり、再び上昇して冷却水温度が高くなるにつれて高い値となる。したがって、エンジン１００の始動に要する必要電力は、冷却水温度と関連づけた場合に、暖機運転完了の直前から冷却水温度の上昇とともに大きくなるものである。この場合に、アイドル運転停止が実施される冷却水温度の範囲は、実際には走行中においてなされるものであるので、完全暖機後の冷却水温度からオーバーヒートとなる手前の温度範囲において設定してある。この温度範囲にあっては、一次関数的に冷却水温度に対して必要トルクが増加するものである。このような温度範囲を設定することで、冬期の冷却水温度が低い場合には、アイドル運転状態で車両が停止してもエンジン１００を停止しないため、車室内の暖房を継続することができる。   As shown in FIG. 3, the required torque of the starter ST shows a high value when the cooling water temperature is low, then decreases as the temperature rises, and then rises again to increase the cooling water temperature. High value. Therefore, the required power required for starting engine 100 increases as the cooling water temperature increases immediately before the completion of the warm-up operation, when associated with the cooling water temperature. In this case, the range of the cooling water temperature at which the idling operation is stopped is actually made during traveling, so it is set within the temperature range before the overheating from the cooling water temperature after complete warm-up. It is. In this temperature range, the required torque increases linearly with respect to the cooling water temperature. By setting such a temperature range, when the coolant temperature in winter is low, the engine 100 is not stopped even when the vehicle is stopped in the idle operation state, so that the heating of the vehicle interior can be continued.

まず、ステップＳ１において、冷却水温センサ４からの水温信号ｂ及び油温センサ６からの油温信号ｄに基づいて冷却水温度及びＡＴＦ温度を読み込む。冷却水温度は、例えば燃料噴射量を設定するためにも用いられるので、このアイドル運転停止制御プログラムが実行される以前に検出されているもので、このステップＳ１では、そのようにして検出されて、記憶装置１ｂに保存されている最新の冷却水温度及びＡＴＦ温度を記憶装置１ｂから読み出し、このプログラムのデータとして読み込むものである。   First, in step S1, the coolant temperature and the ATF temperature are read based on the water temperature signal b from the coolant temperature sensor 4 and the oil temperature signal d from the oil temperature sensor 6. The coolant temperature is also used to set the fuel injection amount, for example, and is detected before the idle operation stop control program is executed. In step S1, the coolant temperature is detected as such. The latest coolant temperature and ATF temperature stored in the storage device 1b are read from the storage device 1b and read as data of this program.

ステップＳ２では、読み込んだ冷却水温度に基づいてマップを検索し、必要な場合には補間計算を行って冷却水温度に対するエンジン１００の始動トルク、したがってスタータＳＴの必要トルクを求め、ＡＴＦ温度に基づく補正係数を用いて得られた必要トルクを補正して必要電力を演算するための必要トルクを推定する。   In step S2, a map is searched based on the read cooling water temperature, and if necessary, an interpolation calculation is performed to determine the engine 100 starting torque with respect to the cooling water temperature, and thus the required torque of the starter ST, based on the ATF temperature. The required torque for calculating the required power is corrected by correcting the required torque obtained using the correction coefficient.

ステップＳ３では、推定した必要トルクに基づいてエンジン１００を始動する場合に必要な必要電力を演算する。この必要電力をスタータＳＴに供給した場合に、スタータＳＴが必要トルクをスタータＳＴが発生させるものである。この必要電力は、必要トルクに対応するもので、図３に示した必要トルクと同等の傾向、すなわち冷却水温度に対して一次関数的に増加する傾向を有して変化するものである。   In step S <b> 3, the required power necessary for starting engine 100 is calculated based on the estimated required torque. When this required power is supplied to the starter ST, the starter ST generates the required torque by the starter ST. This required power corresponds to the required torque and changes with the same tendency as the required torque shown in FIG. 3, that is, with a tendency to increase linearly with respect to the cooling water temperature.

ステップＳ４では、現時点でのバッテリ２の充電電流及び放電電流のそれぞれの積算値を読み込む。充電電流及び放電電流はそれぞれ、このアイドル運転停止制御プログラムが実行されるまでに所定時間毎に検出される。そして、検出された充電電流及び放電電流は積算され、その積算値が記憶装置１ｂに保存される。   In step S4, the integrated values of the charging current and discharging current of the battery 2 at the current time are read. The charging current and the discharging current are detected every predetermined time until the idle operation stop control program is executed. Then, the detected charging current and discharging current are integrated, and the integrated value is stored in the storage device 1b.

ステップＳ５では、バッテリ温度センサ５からのバッテリ温信号ｃに基づいてバッテリ２の温度を検出する。バッテリ２は、その温度が上昇すると、バッテリ２の内部抵抗値が下がり、同じ充電状態の場合に、放電電流がバッテリ温度が低い場合に比べて多くなる。つまりバッテリ２は、バッテリ温度に応じてその放電電流がばらつくものである。このため、バッテリ２の出力可能な電力を演算する場合に、この放電電流のバッテリ温度によるばらつきに基づいて出力可能な電力を補正するべく、バッテリ温度を用いるものである。   In step S5, the temperature of the battery 2 is detected based on the battery temperature signal c from the battery temperature sensor 5. When the temperature of the battery 2 increases, the internal resistance value of the battery 2 decreases, and the discharge current increases in the same charging state as compared with the case where the battery temperature is low. That is, the discharge current of the battery 2 varies depending on the battery temperature. Therefore, when calculating the power that can be output from the battery 2, the battery temperature is used to correct the power that can be output based on the variation of the discharge current due to the battery temperature.

ステップＳ６では、前回エンジン１００を始動した時のバッテリ２の端子間電圧の最低電圧が一定電圧以上であったか否かを判定する。すなわち、現在のエンジン１００の運転になる際のエンジン１００の始動時に、バッテリ２の端子間の直流電圧を測定しておき、その測定された直流電圧をバッテリ２の最低電圧として記憶装置１ｂに保存しておくものである。   In step S6, it is determined whether or not the lowest voltage between the terminals of the battery 2 when the engine 100 was last started is equal to or higher than a certain voltage. That is, when the engine 100 is started when the current engine 100 is operated, the DC voltage between the terminals of the battery 2 is measured, and the measured DC voltage is stored in the storage device 1b as the lowest voltage of the battery 2. It is something to keep.

ステップＳ７では、バッテリ２の充電状態を推定する。この推定は、ステップＳ４において読み込まれた充電電流及び放電電流積算値、ステップＳ５において検出したバッテリ温度、ステップＳ６において判定したバッテリ２の最低電圧に基づいて行うものである。充電電流積算値と放電電流積算値との差、及び一定電圧以上の最低電圧とに基づいてバッテリ２が出力可能な電力を演算し、得られた電力をステップＳ５において検出したバッテリ温度により補正して、現時点での実質的に出力可能な電力を演算して、バッテリ２の充電状態を推定する。   In step S7, the state of charge of the battery 2 is estimated. This estimation is performed based on the charging current and discharging current integrated value read in step S4, the battery temperature detected in step S5, and the lowest voltage of the battery 2 determined in step S6. Based on the difference between the charge current integrated value and the discharge current integrated value, and the minimum voltage equal to or higher than a certain voltage, the power that can be output by the battery 2 is calculated, and the obtained power is corrected by the battery temperature detected in step S5. Then, the power that can be substantially output at the present time is calculated, and the state of charge of the battery 2 is estimated.

ステップＳ８では、バッテリ２が始動時に必要な電力を出力可能か否かを判定する。この判定は、ステップＳ７において推定したバッテリ２の充電状態すなわち出力可能な電力が、ステップＳ３において演算して得られた必要電力を上回る場合に、出力可能と判定するものである。   In step S8, it is determined whether or not the battery 2 can output power necessary for starting. This determination determines that the output is possible when the state of charge of the battery 2 estimated in step S7, that is, the power that can be output exceeds the required power obtained by calculation in step S3.

ステップＳ９では、バッテリ２の状態が、アイドル運転を停止するバッテリ条件を満たしているとして、アイドル運転中のエンジン１００を停止してもよい状態であるとしてエンジン停止（アイドル運転停止）を許可する。これに対して、ステップＳ１０では、バッテリ条件を満たしていないとして、アイドル運転停止を許可しない。   In step S9, assuming that the state of the battery 2 satisfies the battery condition for stopping the idle operation, the engine stop (idle operation stop) is permitted assuming that the engine 100 during the idle operation may be stopped. On the other hand, in step S10, the idle operation stop is not permitted because the battery condition is not satisfied.

このような構成において、車両が交差点において信号により停止した場合を説明する。この場合、自動変速機ＡＴは、信号の切り替わりの後に車両が発進し得るように、変速位置はドライブレンジに置かれたままである。このように、車両が停止することにより、エンジン１００はアイドル運転となる。   A case where the vehicle is stopped by a signal at an intersection in such a configuration will be described. In this case, in the automatic transmission AT, the shift position remains in the drive range so that the vehicle can start after the signal is switched. As described above, when the vehicle stops, the engine 100 becomes idle.

以上の運転状態において、ステップＳ１からステップＳ６までを実行し、バッテリ２の充電状態を判定するために必要な情報を収集する。そして、前回のエンジン１００の始動時におけるバッテリ２の最低電圧が一定電圧を下回っている場合には、ステップＳ６の判定を実行した後、バッテリ２の充電状態がアイドル運転中のエンジン１００を停止する条件を満たしていないとして、アイドル運転の停止を許可しない（ステップＳ１０）。すなわち、このように前回始動時のバッテリ２の最低電圧が一定電圧を下回る場合は、アイドル運転を停止してしまうと、バッテリ２が始動に必要な電力をスタータＳＴに供給できない状態であるので、他のアイドル運転停止条件（基本となる条件）が満たされていてもアイドル運転を停止しない。   In the above operation state, steps S1 to S6 are executed, and information necessary for determining the state of charge of the battery 2 is collected. If the lowest voltage of the battery 2 at the time of the previous start of the engine 100 is below a certain voltage, the determination in step S6 is performed, and then the engine 100 whose charge state of the battery 2 is idling is stopped. Assuming that the condition is not satisfied, stop of idle operation is not permitted (step S10). That is, when the minimum voltage of the battery 2 at the time of the previous start is lower than a certain voltage in this way, if the idle operation is stopped, the battery 2 is in a state where it cannot supply the power required for the start to the starter ST. Even if other idle operation stop conditions (basic conditions) are satisfied, the idle operation is not stopped.

これに対して、ステップＳ１からステップＳ６までを実行し、前回のエンジン１００の始動時におけるバッテリ２の最低電圧が一定電圧以上である場合には、ステップＳ７を実行してバッテリ２の充電状態を推定する。推定したバッテリ２の充電状態において、バッテリ２が始動時に必要な電力を出力可能であるとステップＳ８において判定した場合は、アイドル運転の停止を許可する。したがって、他のアイドル運転停止条件が成立することにより、アイドル運転は停止される。   On the other hand, if Step S1 to Step S6 are executed and the lowest voltage of the battery 2 at the previous start of the engine 100 is equal to or higher than a certain voltage, Step S7 is executed to change the state of charge of the battery 2 presume. When it is determined in step S8 that the battery 2 is capable of outputting the power required for starting in the estimated state of charge of the battery 2, the stop of the idle operation is permitted. Accordingly, the idle operation is stopped when another idle operation stop condition is satisfied.

この場合、バッテリの出力可能な電力は、エンジン１００の冷却水温度で異なるエンジン始動時のフリクションに対応して、エンジン１００の始動に必要なスタータＳＴの必要トルク、その必要トルクに応じたスタータＳＴの必要電力及びバッテリ２の充電状態に基づいて判定するので、その時のエンジン１００の状態における最小限の電力に設定することができる。この場合に、この実施形態にあっては、エンジン１００の温度を直接的に反映する冷却水温度に基づいて必要トルクを推定し、その必要トルクからスタータＳＴが必要トルクを発生させるために必要な必要電力を演算しているので、精度よく必要トルクを推定することができる。   In this case, the electric power that can be output from the battery corresponds to the friction at the start of the engine, which differs depending on the coolant temperature of the engine 100, the required torque of the starter ST required for starting the engine 100, and the starter ST corresponding to the required torque Therefore, it is possible to set the power to the minimum power in the state of the engine 100 at that time. In this case, in this embodiment, the necessary torque is estimated based on the coolant temperature that directly reflects the temperature of the engine 100, and the starter ST is necessary to generate the necessary torque from the necessary torque. Since the required power is calculated, the required torque can be accurately estimated.

この結果、バッテリ２の充電状態が完全でない場合であっても、エンジン１００の始動に必要なスタータＳＴの必要トルクが得られる電力がバッテリ２に蓄電されている場合には、エンジン１００のアイドル運転の停止を許可して、バッテリ２以外のアイドル運転停止条件が成立した場合にエンジン１００を停止させることができる。したがって、カーステレオをはじめとする各種の電気負荷によりバッテリ２の電力が消費されている場合で充電状態が低下していても、ステップＳ６及びステップＳ８において所定のバッテリ条件を満たしていれば、エンジン１００の始動限界のバッテリ２の充電状態でアイドル運転中のエンジン１００を停止するので、アイドル運転停止の回数を増加させることができ、よって燃料消費量の低減により燃費を向上させることができる。   As a result, even when the state of charge of the battery 2 is not perfect, if the battery 2 is charged with electric power that can provide the necessary torque of the starter ST necessary for starting the engine 100, the idle operation of the engine 100 can be performed. Can be stopped, and the engine 100 can be stopped when an idle operation stop condition other than the battery 2 is satisfied. Therefore, even when the power of the battery 2 is consumed by various electric loads including a car stereo and the state of charge is lowered, the engine can be used if the predetermined battery condition is satisfied in step S6 and step S8. Since the engine 100 during idle operation is stopped while the battery 2 at the start limit of 100 is charged, the number of idle operation stops can be increased, and thus fuel consumption can be improved by reducing fuel consumption.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。   The present invention is not limited to the above embodiment.

上記実施形態においては、車両が停止した場合に、バッテリ２の充電状態に基づいて判断してエンジン１００のアイドル運転の停止を許可するものを説明したが、走行のための動力源として内燃機関のみを搭載する車両において、停車を前提として減速走行しておりその走行速度が所定速度以下となる停車直前の場合に、バッテリ２の充電状態が上述した所定の条件を満たす場合にエンジン１００のアイドル運転の停止を許可する構成としてもよい。また、電動機と内燃機関とを組み合わせたハイブリッドエンジンを搭載する車両の場合にあっては、ハイブリッドエンジンを構成する内燃機関の駆動力を走行のために必要としなくなった減速走行（電動機による回生走行）時を、停車時に加えて、バッテリ２の充電状態によるアイドル運転の停止許可制御の前提条件とするものであってもよい。   In the above embodiment, the description has been given of the case where the stop of the idle operation of the engine 100 is permitted based on the state of charge of the battery 2 when the vehicle is stopped, but only the internal combustion engine is used as a power source for traveling. When the vehicle 2 is traveling at a reduced speed on the premise of stopping and immediately before stopping when the traveling speed is equal to or lower than the predetermined speed, the idle operation of the engine 100 is performed when the state of charge of the battery 2 satisfies the predetermined condition described above. It is good also as a structure which permits the stop of this. Further, in the case of a vehicle equipped with a hybrid engine in which an electric motor and an internal combustion engine are combined, the decelerating traveling (regenerative traveling by the electric motor) that no longer requires the driving force of the internal combustion engine constituting the hybrid engine for traveling. The time may be used as a precondition for stop permission control for idle operation depending on the state of charge of the battery 2 in addition to when the vehicle stops.

また、例えば、エンジンを始動する毎に、上記実施形態に示したように、エンジンの温度、自動変速機のＡＴＦ温度、充電電流、放電電流、端子間電圧、バッテリの温度を測定し、これらの測定値から少なくともエンジンの温度により変化するフリクションに対応する始動時に消費された電力、言い換えればそれぞれのエンジンの温度に対応する始動時に必要とした電力を演算する。そして、演算したそれぞれの電力を保存して蓄積することにより、エンジン毎に固有の特性（ばらつき）に対応した始動時の必要電力を学習する。つまり、上記実施形態においては、始動トルクを推定するマップが車両に搭載されるエンジン毎に設定されたものではなく、同形式のエンジンにおける実測値に基づいて作成されるため、エンジン毎の固有の特性を反映させることが難しいのに対して、このように必要電力を学習することで、エンジン毎の固有の特性を必要電力に効果的に反映させることができ、よって精度よくエンジンのアイドル運転停止を実行することができる。   Also, for example, every time the engine is started, as shown in the above embodiment, the engine temperature, the automatic transmission ATF temperature, the charging current, the discharging current, the voltage between the terminals, and the battery temperature are measured. From the measured value, the power consumed at the start corresponding to at least the friction that changes depending on the engine temperature, in other words, the power required at the start corresponding to the temperature of each engine is calculated. Then, by storing and storing each calculated power, the required power at the start corresponding to the characteristic (variation) unique to each engine is learned. That is, in the above embodiment, the map for estimating the starting torque is not set for each engine mounted on the vehicle, but is created based on the actual measurement value of the engine of the same type. It is difficult to reflect the characteristics, but by learning the required power in this way, the unique characteristics of each engine can be effectively reflected in the required power, so the engine idling can be stopped accurately. Can be executed.

加えて、アイドル運転停止からの始動を、エンジン停止時のクランク角に基づいて制御するものにあっては、そのクランク角を考慮して始動トルクを推定するようにしてもよい。   In addition, in the case of controlling the starting from the idling stop based on the crank angle at the time of the engine stop, the starting torque may be estimated in consideration of the crank angle.

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明の実施形態のブロック図。The block diagram of embodiment of this invention. 同実施形態の概略制御手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the general | schematic control procedure of the embodiment. 同実施形態のマップの内容を示すグラフ。The graph which shows the content of the map of the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１…電子制御装置
１ａ…中央演算処理装置
１ｂ…記憶装置
１ｃ…入力インターフェース
１ｄ…出力インターフェース
２…バッテリ
１００…エンジン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic controller 1a ... Central processing unit 1b ... Memory | storage device 1c ... Input interface 1d ... Output interface 2 ... Battery 100 ... Engine

Claims (3)

電動機により内燃機関を始動するのに要する電力を蓄電し得るバッテリを備えてなる車両において、内燃機関の温度の上昇とともに内燃機関の始動トルクが増加する関係にある内燃機関の温度の範囲内においてバッテリの充電状態が所定の条件下にあれば内燃機関のアイドル運転を停止する内燃機関のアイドル運転停止制御方法であって、
バッテリの充電状態を判定する時点までのバッテリの電流及び電圧に基づいて出力可能な電力を演算し、
バッテリの充電状態を判定する時点で内燃機関を停止する場合において内燃機関の始動に対抗する抵抗力を推定してその抵抗力に基づいて内燃機関を始動するのに要する必要電力を演算し、
演算した出力可能な電力が必要電力を上回る状態にバッテリが充電されている場合に内燃機関のアイドル運転の停止を許可する内燃機関のアイドル運転停止制御方法。 In a vehicle comprising a battery capable of storing electric power required to start an internal combustion engine by an electric motor, the battery is within a temperature range of the internal combustion engine in which the starting torque of the internal combustion engine increases as the temperature of the internal combustion engine increases. An idle operation stop control method for an internal combustion engine that stops the idle operation of the internal combustion engine if the state of charge of the engine is under a predetermined condition,
Calculate the power that can be output based on the current and voltage of the battery up to the time when the battery charge state is determined,
Estimates the resistance force against the start of the internal combustion engine calculates the required electric power required to start the internal combustion engine based on the resistance force when stopping the internal combustion engine at the time determines the state of charge of the battery,
An idle operation stop control method for an internal combustion engine that permits stop of the idle operation of the internal combustion engine when the battery is charged in a state where the calculated output power exceeds the required power. 抵抗力の推定が、内燃機関の温度に基づくものである請求項１記載の内燃機関のアイドル運転停止制御方法。   2. The method of controlling idle stop of an internal combustion engine according to claim 1, wherein the estimation of the resistance force is based on the temperature of the internal combustion engine. 車両がさらにトルクコンバータを有する自動変速機を備えてなり、自動変速機の温度に基づいて抵抗力を推定する請求項１または２記載の内燃機関のアイドル運転停止制御方法。

The internal combustion engine idle operation stop control method according to claim 1, wherein the vehicle further includes an automatic transmission having a torque converter, and the resistance force is estimated based on a temperature of the automatic transmission.

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