JP6747028B2 - エンジン制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン制御装置に関する。

従来、所定の停止条件が成立すると、エンジンを自動的に停止させ、その後、所定の始動条件が成立すると、エンジンを自動的に始動させる機能（以下、アイドリングストップ機能と称する）を有する車両が知られている。

かかるアイドリングストップ機能を有する車両において、始動条件が成立した場合、エンジン回転数が所定値を下回ると、スタータによってエンジンを再始動する技術が開示されている（例えば、特許文献１等参照）。

特開２００８−２６７２９７号公報

しかしながら、エンジン回転数に対応する検出信号を出力するエンジン回転数センサに異常が発生すると、例えば、実際のエンジン回転数（実エンジン回転数）が既に上記所定値を下回っていても、上記所定値以上の値を出力し続ける可能性がある。そのため、始動条件が成立しても、エンジン回転数センサの出力が上記所定値を下回らないため、スタータを駆動できず、エンジンの始動不良を引き起こす可能性がある。

そこで、上記課題に鑑み、エンジン回転数センサが故障した場合等であっても、スタータによって自動停止したエンジンを再始動させることが可能なエンジン制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一実施形態において、
車両の駆動力源であるエンジンと、
前記エンジンをクランキングするスタータと、
前記エンジンの動力で作動するオルタネータと、
前記オルタネータと並列接続されるバッテリ及び電気負荷と、
前記バッテリの電圧又は電流を検出する検出部と、
所定の停止条件が成立した場合、前記エンジンを自動的に停止させると共に、所定の始動条件が成立した場合であって、前記エンジンの回転数の低下に応じて前記オルタネータの発電量が所定閾値以下になっている場合、前記スタータで前記エンジンを自動的に始動させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記オルタネータの励磁電流を所定基準以上にすること、及び前記電気負荷の負荷状態を所定基準以上にすることのうちの少なくとも一方を行った上で、前記検出部により検出される前記バッテリの電圧又は電流に基づき、前記エンジンの回転数の低下に応じて前記オルタネータの発電量が前記所定閾値以下になっているか否かを判定する、
エンジン制御装置が提供される。

本発明の一実施形態によれば、エンジン制御装置は、所定の停止条件が成立した場合、エンジンを自動的に停止させる。そして、エンジン制御装置は、その後、所定の始動条件が成立した場合であって、オルタネータの発電量が所定閾値以下である場合、スタータでエンジンを自動的に始動させる。従って、オルタネータの発電量が適宜設定される所定閾値以下である場合、エンジン回転数がスタータによりエンジン始動が可能な状態まで低下していると判断することができる。そのため、エンジン回転数センサの出力を用いずとも、オルタネータの発電量が所定閾値以下である場合、始動条件の成立に際して、スタータでエンジンを自動的に始動させることができる。

本実施の形態によれば、エンジン回転数センサが故障した場合等であっても、スタータによって自動停止したエンジンを再始動させることが可能なエンジン制御装置を提供することができる。

エンジン制御装置の構成の一例を概略的に示すブロック図である。 エンジン制御装置（スタータ制御部）による処理の一例を示すフローチャートである。 エンジン制御装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本実施形態に係るエンジン制御装置１の構成の一例を概略的に示すブロック図である。以下、「車両」は、特に断わらない限り、エンジン制御装置１が搭載される車両を指す。

尚、図中、二重線は、機械的動力系統を表し、実線は、電力系統を表し、点線（矢印）は、制御・信号系統を表す。

エンジン制御装置１は、エンジン１０、スタータ１１、スタータリレー１２、オルタネータ１３、バッテリ２０、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０、エコランＥＣＵ４０を含む。また、当該車両は、エンジン制御装置１に関連する要素として、バッテリセンサ２０ｓ、電気負荷２５、エンジン回転数センサ（以下、「ＮＥセンサ」と称する）３１、車速センサ４１、マスタシリンダ圧センサ（ＭＣ圧センサ）４２等を搭載している。

尚、エンジンＥＣＵ３０及びエコランＥＣＵ４０は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信プロトコルに基づく車載ネットワークに接続され、双方向通信が可能に構成される。また、エンジンＥＣＵ３０及びエコランＥＣＵ４０は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成され、ＲＯＭに格納される各種プログラムをＣＰＵ上で実行することにより後述する各種制御処理を実現することができる。

エンジン１０は、車両の駆動力源としての内燃機関である。エンジン１０は、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等である。

スタータ１１は、エンジン１０をクランキングし始動させる既知の始動装置である。スタータ１１は、バッテリ２０から供給される電力で作動し、バッテリ２０からスタータ１１への電力経路（後述する電力経路Ｌ１から分岐する電力経路Ｌ２）に設けられる常開型のスタータリレー１２がエコランＥＣＵ４０からの駆動指令によりＯＮ（閉成）されると通電する。

オルタネータ１３は、エンジン１０の動力により駆動される直流発電機であり、交流発電機と該交流発電機による三相交流電力を直流化する整流器等により構成される。オルタネータ１３は、エンジン１０のクランク軸からベルトを介して伝達されるエンジン１０の動力で発電することができる。また、オルタネータ１３は、レギュレータを含み、該レギュレータが励磁電流（オルタネータ１３のロータコイルに流れるフィールド電流）を調整することによりオルタネータ１３の発電電圧（発電量）を制御することができる。オルタネータ１３は、電力経路Ｌ１を通じて電気負荷２５に接続すると共に、電力経路Ｌ１から分岐する電力経路Ｌ３を通じてバッテリ２０と接続される。即ち、オルタネータ１３は、バッテリ２０、電気負荷２５と並列に接続され、オルタネータ１３により発電された電力は、バッテリ２０に充電されたり、電気負荷２５に供給されたりする。

尚、オルタネータ１３は、エンジンＥＣＵ３０と通信可能に接続され、発電状態に関する情報（発電状態情報）を出力してもよい。

バッテリ２０は、電力経路Ｌ１のうちの電力経路Ｌ２との接続点より下流側（電気負荷２５側）の部分から分岐する電力経路Ｌ３に設けられ、スタータ１１及び電気負荷２５に電力を供給する電源である。バッテリ２０は、例えば、鉛バッテリ、リチウムイオンバッテリ等の二次電池であり、通常、１２Ｖの定格電圧を有し、その充電状態に応じて、約１２Ｖ〜約１５Ｖの電圧を出力する。また、バッテリ２０は、オルタネータ１３の発電電力で充電される。

バッテリセンサ２０ｓは、バッテリ２０の各種状態（電流、電圧、温度、充電状態、劣化状態等）を検出する既知の検出手段である。バッテリセンサ２０ｓは、１対１の通信線やＣＡＮ等の車載ネットワークを通じて、エンジンＥＣＵ３０及びエコランＥＣＵ４０と通信可能に接続され、バッテリ２０の各種状態に関する検出信号は、エンジンＥＣＵ３０及びエコランＥＣＵ４０に送信される。

尚、バッテリ２０の各種状態に関する検出信号は、エンジンＥＣＵ３０に送信され、エコランＥＣＵ４０は、ＣＡＮ等の車載ネットワークを通じて、エンジンＥＣＵ３０からバッテリの各種状態に関する情報を取得してもよい。

電気負荷２５は、オルタネータ１３及びバッテリ２０と並列に接続され、オルタネータ１３及びバッテリ２０のうちの少なくとも一方から供給される電力で作動する。電気負荷２５は、各種照明装置、ワイパ装置、オーディオ装置、空調装置、各種ＥＣＵ等を含む。

エンジンＥＣＵ３０は、エンジン１０の作動制御、具体的には、燃料噴射装置、点火装置（共に不図示）等、エンジン１０の作動に関連する各種アクチュエータの作動制御を実行する電子制御ユニットである。また、エンジンＥＣＵ３０は、オルタネータ１３の発電制御も行う。

エンジンＥＣＵ３０は、燃料噴射装置、点火装置に対して、燃料噴射指令、点火指令を出力することにより、エンジン１０の燃料噴射制御及び点火制御を行う。エンジンＥＣＵ３０は、ＮＥセンサ３１から入力される検出信号（ＮＥ信号、クランク角パルス信号）やカム角センサ（不図示）から入力されるカム角パルス信号に基づき、エンジン１０の各気筒毎の行程に合わせたタイミングで燃料噴射信号及び点火信号を出力する。

また、エンジンＥＣＵ３０は、エコランＥＣＵ４０から送信されるエンジン１０の停止要求に応じて、所定のタイミングで燃料供給をカットする（燃料噴射を停止させる）ことにより、エンジン１０を停止させる。

また、エンジンＥＣＵ３０は、エコランＥＣＵ４０からエンジン１０の始動要求を受信した場合、スタータ１１によるエンジン１０のクランキングに合わせて、燃料噴射指令、点火指令を出力し、エンジン１０を始動させる。

また、エンジンＥＣＵ３０は、エコランＥＣＵ４０からの制御要求に応じて、励磁電流を調整する制御指令をオルタネータ１３に出力する。

尚、エンジンＥＣＵ３０は、電気負荷２５の作動状態（電気負荷状態）に関する情報を取得可能な態様であってもよい。例えば、エンジンＥＣＵ３０は、電気負荷２５の電流を検出する電流センサ（不図示）から検出信号を受信可能な態様であってもよい。また、エンジンＥＣＵ３０は、電気負荷２５と通信可能に接続され、電気負荷２５の制御状態に関する信号を受信可能な態様であってもよい。

ＮＥセンサ３１は、エンジン１０の回転数（エンジン回転数）に対応する検出信号（ＮＥ信号）をエンジンＥＣＵ３０に出力する。また、ＮＥセンサ３１は、エンジン１０のクランク角に対応するパルス信号（クランク角パルス信号）をエンジンＥＣＵ３０に出力する。具体的には、ＮＥセンサ３１は、ＭＲ素子（磁気抵抗素子）を用いて、クランク軸と一体に回転するギヤパルサの外周に設けられる等間隔の突起部を検出し、ギヤパルサの回転に応じたパルス信号を出力する。また、ギヤパルサには、欠け歯部（突起部が設けられない外周部）が設けられ、ＮＥセンサ３１は、欠け歯部をモニタリングすることで、ＮＥ信号を出力することができる。

尚、エンジンＥＣＵ３０は、ＣＡＮ等の車載ネットワークを通じて、ＮＥ信号やクランク角パルス信号をエコランＥＣＵ４０に送信する。

エコランＥＣＵ４０は、エンジン１０の自動停止及び自動始動（所謂、アイドリングストップ機能）に関する制御を実行する電子制御ユニットである。エコランＥＣＵ４０は、ＲＯＭに格納される１つ以上のプログラムをＣＰＵ上で実行することにより実現される機能部として、エコラン制御部４０１、スタータ制御部４０２を含む。

尚、エコランＥＣＵ４０の機能の一部又は全部は、エンジンＥＣＵ３０により実現されてもよい。

エコラン制御部４０１は、所定のエンジン停止条件が成立した場合、エンジン１０を自動的に停止させるためのエンジン１０の停止要求をエンジンＥＣＵ３０及びスタータ制御部４０２に出力する。エンジン停止条件は、例えば、"車両の車速が所定速度（例えば、８ｋｍ／ｈ、停車に対応する０ｋｍ／ｈ等）以下であること"、"所定以上のブレーキペダルの踏み込みがあること（ＭＣ圧が所定の第１の値以上であること）"、"バッテリ２０のＳＯＣ（State Of Charge：充電率）が所定の第２の値以上であること"等を含み、かかる複数の条件の全てを満足すると成立する。

また、エコラン制御部４０１は、エンジン１０の停止要求を出力した後、所定のエンジン始動条件が成立した場合、エンジン１０を自動的に始動させるためのエンジン１０の始動要求をエンジンＥＣＵ３０及びスタータ制御部４０２に出力する。エンジン始動条件は、例えば、"ブレーキペダルの踏み込みが解除されたこと（ＭＣ圧が上記第１の値より低い第３の値以下になったこと）"、"バッテリ２０のＳＯＣが上記第２の値よりも低い第４の値以下に低下したこと"等を含み、かかる複数の条件の何れか一つを満足すると成立する。

スタータ制御部４０２は、エコランＥＣＵ４０から送信される始動要求に応じて、スタータ１１の駆動制御を行う。

スタータ制御部４０２は、エコラン制御部４０１から停止要求が出力されると、ＮＥセンサ３１の異常の有無を判定する処理（異常判定処理）を行う。スタータ制御部４０２は、ＮＥセンサ３１が正常であると判定すると、エコラン制御部４０１から始動要求が出力された場合、ＮＥセンサ３１の検出信号に対応するエンジン回転数ＮＥが所定閾値ＮＥｔｈを下回っていることを確認した上で、スタータ１１を駆動する。即ち、スタータ制御部４０２は、エコラン制御部４０１から始動要求を受信した場合であって、ＮＥセンサ３１で検出されたエンジン回転数ＮＥが所定閾値ＮＥｔｈを下回っている場合、スタータリレー１２に駆動指令を出力し、エンジン１０を始動させる。

一方、スタータ制御部４０２は、ＮＥセンサ３１が異常であると判定すると、エコラン制御部４０１から始動要求が出力された場合、オルタネータ１３の作動状況から判断されるエンジン１０の回転状態に基づき、スタータ１１を駆動させる。スタータ制御部４０２による異常判定処理等の詳細は、後述する。

尚、本実施形態における"ＮＥセンサ３１の異常"とは、ＮＥ信号の異常の意味で用いる。

車速センサ４１は、車両の車速を検出する既知の検出手段であり、例えば、車両の各輪に設けられる車輪速センサを適用することができる。車速センサ４１は、ＣＡＮ等の車載ネットワークを通じて、エコランＥＣＵ４０と通信可能に接続され、車速に対応する検出信号は、エコランＥＣＵ４０に送信される。

ＭＣ圧センサ４２は、ＭＣ圧を検出する既知の検出手段である。ＭＣ圧センサ４２は、１対１の通信線やＣＡＮ等の車載ネットワークを通じて、エコランＥＣＵ４０と通信可能に接続され、ＭＣ圧に対応する検出信号は、エコランＥＣＵ４０に送信される。

次に、図２を参照して、本実施形態に係るエンジン制御装置１による特徴的な処理について説明する。

図２は、エンジン制御装置１（スタータ制御部４０２）による異常判定処理の一例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートによる処理は、例えば、車両のイグニッションオン（ＩＧ−ＯＮ）後の初期処理完了からイグニッションオフ（ＩＧ−ＯＦＦ）までの間、所定時間間隔で繰り返し実行される。

ステップＳ１０２にて、スタータ制御部４０２は、エコラン制御部４０１から停止要求を受信したか否かを判定する。スタータ制御部４０２は、停止要求を受信した場合、ステップＳ１０４に進み、停止要求を受信していない場合、今回の処理を終了する。

ステップＳ１０４にて、スタータ制御部４０２は、バッテリセンサ２０ｓから受信する検出信号に基づき、停止要求の受信後の所定期間Ａで、バッテリ２０の電圧Ｖが所定値ｄＶｔｈ１以上減少したか否かを判定する。スタータ制御部４０２は、所定期間Ａで、バッテリ２０の電圧Ｖが所定値ｄＶｔｈ１以上減少した場合、オルタネータ１３の発電量Ｐが所定閾値Ｐｔｈ以下まで低下した（発電停止した）と判定し、ステップＳ１０８に進む。一方、スタータ制御部４０２は、所定期間Ａで、バッテリ２０の電圧Ｖが所定値ｄＶｔｈ１以上減少していない場合、オルタネータ１３の発電量Ｐが所定閾値Ｐｔｈ以下まで低下していない（発電停止していない）と判定し、ステップＳ１１０に進む。

尚、スタータ制御部４０２は、所定期間Ａで、バッテリ２０の充電電流Ｉが所定値ｄＩｔｈ１以上減少したか否かに基づき、オルタネータ１３の発電量Ｐが所定閾値Ｐｔｈ以下まで低下したか否か（即ち、オルタネータ１３が発電停止したか否か）を判定してもよい。また、スタータ制御部４０２は、簡易的に、バッテリ２０に充電電流が流れる場合、オルタネータ１３が発電停止していないと判定し、バッテリ２０から継続的に放電電流が流れる場合、オルタネータ１３が発電停止したと判定してもよい。また、所定閾値Ｐｔｈ、所定値ｄＶｔｈ１、所定値ｄＩｔｈ１は、エンジン１０、オルタネータ１３、バッテリ２０の仕様や実験、シミュレーション等に基づき、予め規定される適合値である。

ステップＳ１０６にて、スタータ制御部４０２は、オルタネータ１３の発電量Ｐが十分に減少しているため、エンジン１０の回転数が十分に低下し、スタータ１１によるエンジン１０の始動が可能な状態と判断する。即ち、スタータ制御部４０２は、スタータ１１によるエンジン１０の始動を許可する状態（始動許可状態）に移行する。

ステップＳ１０８にて、スタータ制御部４０２は、所定期間Ａにおいて、ＮＥセンサ３１で検出されたエンジン回転数ＮＥが所定値ｄＮＥｔｈ以上減少したか否かを判定する。スタータ制御部４０２は、ＮＥセンサ３１で検出されたエンジン回転数ＮＥが、所定期間Ａで所定値ｄＮＥｔｈ以上減少している場合、ステップＳ１２０に進む。一方、スタータ制御部４０２は、ＮＥセンサ３１で検出されたエンジン回転数ＮＥが、所定期間Ａで所定値ｄＮＥｔｈ以上減少していない場合、ステップＳ１２２に進む。

また、ステップＳ１０４にて、所定期間Ａで、バッテリ２０の電圧Ｖが所定値ｄＶｔｈ以上に減少していない場合、ステップＳ１１０にて、スタータ制御部４０２は、オルタネータ１３の励磁電流を比較的高い所定状態に維持させる。具体的には、スタータ制御部４０２は、エンジンＥＣＵ３０に対して、オルタネータ１３の励磁電流を比較的高い所定状態に維持する旨の制御要求を出力する。

尚、"励磁電流が比較的高い所定状態"とは、例えば、停止要求が出力される前の励磁電流の状態を維持する状態であってもよいし、停止要求が出力される前よりも更に高い励磁電流に高めた状態であってもよい。

ステップＳ１１２にて、スタータ制御部４０２は、バッテリセンサ２０ｓから受信する検出信号に基づき、所定期間Ａの後の所定期間Ｂで、バッテリ２０の電圧Ｖが所定値ｄＶｔｈ２以上減少したか否かを判定する。スタータ制御部４０２は、所定期間Ｂで、バッテリ２０の電圧Ｖが所定値ｄＶｔｈ２以上減少した場合、オルタネータ１３の発電量Ｐが所定閾値Ｐｔｈ以下まで低下した（発電停止した）と判定し、ステップＳ１１４に進む。一方、スタータ制御部４０２は、所定期間Ｂで、バッテリ２０の電圧Ｖが所定値ｄＶｔｈ２以上減少していない場合、オルタネータ１３の発電量Ｐが所定閾値Ｐｔｈ以下まで低下していない（発電停止していない）と判定し、ステップＳ１１２の処理を繰り返す。

尚、ステップＳ１０４の場合と同様、スタータ制御部４０２は、所定期間Ｂで、バッテリ２０の充電電流Ｉが所定値ｄＩｔｈ２以上減少したか否かに基づき、オルタネータ１３の発電量Ｐが所定閾値Ｐｔｈ以下まで低下したか否か（即ち、オルタネータ１３が発電停止したか否か）を判定してもよい。また、スタータ制御部４０２は、簡易的に、バッテリ２０に充電電流が流れる場合、オルタネータ１３が発電停止していないと判定し、バッテリ２０から継続的に放電電流が流れる場合、オルタネータ１３が発電停止したと判定してもよい。また、所定値ｄＶｔｈ２、所定値ｄＩｔｈ２は、エンジン１０、オルタネータ１３、バッテリ２０の仕様や実験、シミュレーション等に基づき、予め規定される適合値である。

ステップＳ１１４にて、スタータ制御部４０２は、オルタネータ１３の発電量Ｐが十分に低下しているため、ステップＳ１０６の場合と同様、スタータ１１によるエンジン１０の始動を許可する状態（始動許可状態）に移行する。

ステップＳ１１６にて、スタータ制御部４０２は、オルタネータ１３の励磁電流を"０"に設定する。具体的には、スタータ制御部４０２は、エンジンＥＣＵ３０に対して、オルタネータ１３の励磁電流を０に設定する旨の制御要求を出力する。

ステップＳ１１８にて、スタータ制御部４０２は、所定期間Ｂにおいて、ＮＥセンサ３１で検出されたエンジン回転数ＮＥが所定値ｄＮＥｔｈ以上減少したか否かを判定する。スタータ制御部４０２は、ＮＥセンサ３１で検出されたエンジン回転数ＮＥが、所定期間Ｂで所定値ｄＮＥｔｈ以上減少している場合、ステップＳ１２０に進む。一方、スタータ制御部４０２は、ＮＥセンサ３１で検出されたエンジン回転数ＮＥが、所定期間Ｂで所定値ｄＮＥｔｈ以上減少していない場合、ステップＳ１２２に進む。

ステップＳ１２０にて、スタータ制御部４０２は、オルタネータ１３の発電量Ｐの低下に対応するエンジン回転数ＮＥの減少が確認されるため、ＮＥセンサ３１が正常であると判定し、今回の処理を終了する。

一方、ステップＳ１２２にて、スタータ制御部４０２は、オルタネータ１３の発電量Ｐの低下に対応するエンジン回転数ＮＥの減少が確認されないため、ＮＥセンサ３１が異常であると判定し、引き続き、ステップＳ１２４以降の処理を行う。

ステップＳ１２４にて、スタータ制御部４０２は、エコラン制御部４０１から始動要求が出力されたか否かを判定する。スタータ制御部４０２は、始動要求が出力された場合、ステップＳ１２６に進み、始動要求が出力されていない場合、ステップＳ１２４の処理を繰り返す。

ステップＳ１２６にて、スタータ制御部４０２は、スタータ制御部４０２は、スタータリレー１２に駆動指令を出力し、今回の処理を終了する。

次に、図３を参照して、本実施形態に係るエンジン制御装置１の一連の動作について説明する。

図３は、本実施形態に係るエンジン制御装置１の動作の一例を示すタイミングチャートである。具体的には、図３は、車両の走行中にエンジン停止条件が成立してエンジン１０が停止した後、エンジン始動条件が成立してエンジン１０が始動するまでの間の一連の動作を表す。図３（ａ）〜図３（ｇ）は、それぞれ、車速、ブレーキの操作状態、エコラン制御部４０１による制御状態、ＮＥ信号に対応するエンジン回転数ＮＥ、オルタネータ１３の励磁電流、バッテリ２０の電圧Ｖ、及びスタータ１１の電流の時間変化を示す。

尚、本例では、エンジン停止条件として、車両が停止していること（即ち、車速が０であること）が含まれる前提で説明を進める。また、図３（ｄ）中の実線は、ＮＥセンサ３１が正常且つ停止要求の出力（エンジン停止条件の成立）後、直ぐに、エンジン１０が停止する場合、点線は、ＮＥセンサ３１が異常な場合、及び一点鎖線は、ＮＥセンサ３１が正常且つ停止要求の出力（エンジン停止条件の成立）後、直ぐには、エンジン１０が停止しない場合（例えば、燃料パージの終了を待つ場合等）、それぞれに対応するエンジン回転数ＮＥを表す。また、図３（ｅ）中の実線は、図２のステップＳ１０４〜Ｓ１０８の処理で、ＮＥセンサ３１の異常の有無を判定することができる場合、一点鎖線は、図２のステップＳ１１０〜Ｓ１１８の処理で、ＮＥセンサ３１の異常の有無を判定する場合、それぞれの励磁電流の推移を表す。また、図３（ｆ）の実線は、停止要求の出力（エンジン停止条件の成立）後、直ぐに、エンジン１０が停止する場合、一点鎖線は、停止要求の出力（エンジン停止条件の成立）後、直ぐには、エンジン１０が停止しない場合、それぞれのバッテリ２０の電圧Ｖの推移を表す。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、定速走行中である時刻ｔ１にて、ブレーキ操作が開始され、車両が減速する。そして、時刻ｔ２にて、車速が０に到達する。

ブレーキ操作が行われた状態で、車速が０に到達したため、図３（ｃ）に示すように、時刻ｔ３にて、エンジン停止条件が成立し、エコラン制御部４０１は、停止要求を出力する。

スタータ制御部４０２は、エコラン制御部４０１から停止要求を受信すると（ステップＳ１０２のＹ）、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの所定期間Ａで、バッテリ２０の電圧Ｖが所定値ｄＶｔｈ以上減少したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

図３（ｅ）に示すように、停止要求の出力直後は、まだ、オルタネータ１３の励磁電流が高い状態である。そのため、上述の如く、バッテリ２０の電圧Ｖが所定値ｄＶｔｈ以上減少したか否かをモニタリングすることにより、エンジン１０の回転数の低下に応じて、オルタネータ１３の発電量Ｐが所定閾値Ｐｔｈを下回ったことを確認する事ができる。

通常、図３（ｄ）の実線に示すように、エコラン制御部４０１から停止要求が出力されると、直ぐに、エンジン１０の燃料カットが行われる場合が多い。そのため、図３（ｆ）の実線に示すように、所定期間Ａ（時刻ｔ３〜ｔ４）におけるバッテリ２０の電圧Ｖが所定値ｄＶｔｈ以上低下し（ステップＳ１０４のＹ）、エンジン１０の回転が十分に低下したことを確認することができる（ステップＳ１０６）。

そして、図３（ｄ）の実線で示すように、スタータ制御部４０２は、ＮＥセンサ３１で検出されたエンジン回転数ＮＥが、所定期間Ａ（時刻ｔ３〜ｔ４）で所定値ｄＮＥｔｈ以上減少している場合（ステップＳ１０８のＹ）、ＮＥセンサ３１が正常であると判定できる（ステップＳ１２０）。一方、図３（ｄ）の点線で示すように、ＮＥセンサ３１で検出されたエンジン回転数ＮＥが、所定期間Ａ（時刻ｔ３〜ｔ４）で所定値ｄＮＥｔｈ以上減少していない場合（ステップＳ１０８のＮ）、ＮＥセンサ３１が異常であると判定できる（ステップＳ１２２）。

尚、図３（ｅ）の実線で示すように、励磁電流は、時刻ｔ４から減少し、時刻ｔ６にて、０になっている。また、図３（ｄ）に示すように、ＮＥセンサ３１が正常且つ停止要求後、直ぐに、エンジン１０が停止する場合、時刻ｔ６にて、ＮＥセンサ３１で検出されるエンジン回転数ＮＥが０になっている。

但し、図３（ｄ）の一点鎖線で示すように、停止要求後、直ぐには、エンジン１０が停止しない場合、オルタネータ１３の発電量Ｐが低下せず、図３（ｆ）に示すように、所定期間Ａ（時刻ｔ３〜ｔ４）で、バッテリ２０の電圧Ｖが所定値ｄＶｔｈ以上低下しない（ステップＳ１０４のＮ）。そのため、スタータ制御部４０２は、図３（ｅ）の一点鎖線で示すように、オルタネータ１３の励磁電流を高い状態に設定する（ステップＳ１１０）。そして、スタータ制御部４０２は、所定期間Ａ（時刻ｔ３〜ｔ４）の後の所定期間Ｂ（時刻ｔ５〜ｔ７）で、バッテリ２０の電圧Ｖが所定値ｄＶｔｈ以上減少したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。

図３（ｆ）の一点鎖線で示すように、スタータ制御部４０２は、バッテリ２０の電圧Ｖが所定値ｄＶｔｈ以上減少したことを確認し（ステップＳ１１２のＹ）、エンジン１０の回転が十分に低下したことを確認することができる（ステップＳ１１４）。

そして、図３（ｄ）の一点鎖線で示すように、スタータ制御部４０２は、ＮＥセンサ３１で検出されたエンジン回転数ＮＥが、所定期間Ｂ（時刻ｔ５〜ｔ７）で所定値ｄＮＥｔｈ以上減少している場合（ステップＳ１１８のＹ）、ＮＥセンサ３１が正常であると判定できる（ステップＳ１２０）。一方、図３（ｄ）の点線で示すように、ＮＥセンサ３１で検出されたエンジン回転数ＮＥが、所定期間Ｂ（時刻ｔ５〜ｔ７）で所定値ｄＮＥｔｈ以上減少していない場合（ステップＳ１１８のＮ）、ＮＥセンサ３１が異常であると判定できる（ステップＳ１２２）。

ＮＥセンサ３１が正常な場合、時刻ｔ７の後の時刻ｔ８にて、エコラン制御部４０１から始動要求が出力されると、ＮＥセンサ３１によるエンジン回転数ＮＥが所定閾値ＮＥｔｈを下回っていることを確認する。そして、図３（ｇ）に示すように、時刻ｔ９にて、スタータ制御部４０２は、スタータリレー１２に駆動指令を出力し、スタータ１１が駆動する。

一方、ＮＥセンサ３１が異常な場合、時刻ｔ８にて、エコラン制御部４０１から始動要求が出力されると（ステップＳ１２４のＹ）、時刻ｔ９にて、スタータ制御部４０２は、図３（ｇ）に示すように、スタータリレー１２に駆動指令を出力し、スタータ１１が駆動する（ステップＳ１２６）。エンジン１０の回転数が十分に低下していることは既に確認済だからである（ステップＳ１０６或いはステップＳ１１４）。

そして、図３（ｄ）の実線に示すように、エンジン１０の回転数は上昇し、時刻ｔ１０にて、エンジン１０の始動が完了する。

このように、本実施形態に係るエンジン制御装置１は、所定の停止条件が成立した場合、エンジン１０を自動的に停止させる。そして、エンジン制御装置１は、その後、所定の始動条件が成立した場合であって、オルタネータ１３の発電量Ｐが所定閾値Ｐｔｈ以下である場合、スタータ１１でエンジン１０を自動的に始動させる。従って、オルタネータ１３の発電量Ｐが適宜設定される所定閾値Ｐｔｈ以下である場合、エンジン１０の回転数がスタータ１１によりエンジン１０の始動が可能な状態まで低下していると判断することができる。そのため、ＮＥセンサ３１が故障等した場合に、ＮＥセンサ３１の出力を用いずとも、オルタネータ１３の発電量Ｐが所定閾値Ｐｔｈ以下である場合、始動条件の成立に際して、スタータ１１でエンジン１０を自動的に始動させることができる。

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、上述した実施形態では、バッテリセンサ２０ｓは、電力経路Ｌ３に設けられるが、電力経路Ｌ１のうちの電力経路Ｌ２との接続点と電力経路Ｌ３との接続点との間の部分に設けられてもよい（図中点線）。この場合、スタータ制御部４０２は、バッテリセンサ２０ｓの検出信号に対応する電流がオルタネータ１３からバッテリ２０及び電気負荷２５に向けて流れている場合、オルタネータ１３は発電停止していると判定してよい。一方、スタータ制御部４０２は、バッテリセンサ２０ｓの検出信号に対応する電流が略０であり且つ電圧が所定基準以上に低下している場合、オルタネータ１３は発電停止していると判定してよい。

また、上述した実施形態では、バッテリセンサ２０ｓの検出信号に基づき、オルタネータ１３の作動状態（発電停止しているか否か）を判定したが、電気負荷状態を考慮した判定を行ってもよい。これにより、オルタネータ１３の作動状態をより正確に判定することができる。例えば、バッテリセンサ２０ｓの検出信号に基づくバッテリ２０の電流と、電気負荷状態（電気負荷の消費電流の状態）を比較することにより、バッテリ２０からの持ち出しだけで、電気負荷２５が作動しているか否か等を判定することが可能となる。

また、上述した実施形態では、バッテリセンサ２０ｓの検出信号に基づき、オルタネータ１３の作動状態（発電停止しているか否か）を判定したが、オルタネータ１３からエンジンＥＣＵ３０に送信される発電状態情報に基づき、判定してもよい。この場合、エコランＥＣＵ４０（スタータ制御部４０２）は、ＣＡＮ等の車載ネットワークを通じて、エンジンＥＣＵ３０から発電状態情報を取得する。

また、上述した実施形態では、ステップＳ１１０にて、オルタネータ１３の励磁電流を所定基準以上にするが、当該処理に代えて、或いは、当該処理に加えて、電気負荷２５の負荷状態（消費電力）を所定基準以上に高くしてもよい。具体的には、例えば、空調装置のデフロスタ等の消費電力が比較的大きい電気負荷２５を作動させて、電気負荷２５の消費電力を高めてよい。これにより、電気負荷２５の消費電流が増加し、電気負荷２５に供給される電力がバッテリ２０から主に供給されているのか、オルタネータ１３からも供給されているのかを、バッテリセンサ２０ｓの検出信号から確実に判定することができる。

また、上述した実施形態では、オルタネータ１３の作動状況（発電量Ｐ）に基づき、エンジン１０の回転数が十分に低下したことやＮＥセンサ３１の異常の有無を判定したが、当該構成には限定されない。例えば、エンジン１０の動力で作動するエアコンのコンプレッサの作動状況からエンジン１０の回転数が十分に低下したことやＮＥセンサ３１の異常の有無を判定してもよい。具体的には、コンプレッサをＯＮした状況で、コンプレッサによる冷媒圧縮が行われていない場合、エンジン１０の回転数が十分に低下したと判定する。また、ＮＥセンサ３１のＮＥ信号の代わりに、クランクパルス信号を用いて、エンジン１０の回転数が十分に低下したことやＮＥセンサ３１（ＮＥ信号）の異常を判定してもよい。

１ エンジン制御装置
１０ エンジン
１１ スタータ
１２ スタータリレー
１３ オルタネータ
２０ バッテリ
２０ｓ バッテリセンサ（検出部）
２５ 電気負荷
３０ エンジンＥＣＵ
３１ エンジン回転数センサ
４０ エコランＥＣＵ（制御部）
４１ 車速センサ
４２ マスタシリンダ圧センサ
４０１ エコラン制御部
４０２ スタータ制御部

Claims (1)

1. 車両の駆動力源であるエンジンと、
   前記エンジンをクランキングするスタータと、
   前記エンジンの動力で作動するオルタネータと、
   前記オルタネータと並列接続されるバッテリ及び電気負荷と、
   前記バッテリの電圧又は電流を検出する検出部と、
   所定の停止条件が成立した場合、前記エンジンを自動的に停止させると共に、所定の始動条件が成立した場合であって、前記エンジンの回転数の低下に応じて前記オルタネータの発電量が所定閾値以下になっている場合、前記スタータで前記エンジンを自動的に始動させる制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記オルタネータの励磁電流を所定基準以上にすること、及び前記電気負荷の負荷状態を所定基準以上にすることのうちの少なくとも一方を行った上で、前記検出部により検出される前記バッテリの電圧又は電流に基づき、前記エンジンの回転数の低下に応じて前記オルタネータの発電量が前記所定閾値以下になっているか否かを判定する、
   エンジン制御装置。
   

Images