JP2006307661A - エンジンの自動停止再始動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】2つのバッテリの温度差が大きくなり過ぎることを防止して、2つのバッテリの劣化を抑制する。
【解決手段】制御手段7は、エンジン1の自動再始動回数に基づいて再始動用電動機3に給電する第1バッテリ5の温度が車両電気負荷に給電する第2バッテリ6の温度よりも所定の第1温度以上高くなったと判定したときに、自動再始動時のバッテリ接続状態を、再始動用電動機3に給電していた第1バッテリ5が車両電気負荷に給電する一方、車両電気負荷に給電していた第2バッテリ6が再始動用電動機3に給電する第2接続状態となるようにメモリ77に記憶させ、そのメモリ77に基づいて接続切替スイッチ8を制御することによって、エンジン自動停止再始動制御における自動再始動時のバッテリ接続状態を切り替える。
【選択図】図1
【解決手段】制御手段7は、エンジン1の自動再始動回数に基づいて再始動用電動機3に給電する第1バッテリ5の温度が車両電気負荷に給電する第2バッテリ6の温度よりも所定の第1温度以上高くなったと判定したときに、自動再始動時のバッテリ接続状態を、再始動用電動機3に給電していた第1バッテリ5が車両電気負荷に給電する一方、車両電気負荷に給電していた第2バッテリ6が再始動用電動機3に給電する第2接続状態となるようにメモリ77に記憶させ、そのメモリ77に基づいて接続切替スイッチ8を制御することによって、エンジン自動停止再始動制御における自動再始動時のバッテリ接続状態を切り替える。
【選択図】図1
Description
本発明は、エンジンの自動停止再始動装置に関するものである。
車両が交差点等で一時停止したときにエンジンを自動停止させ、ドライバがアクセルペダルを踏み込んだときにエンジンを自動再始動するエンジンの自動停止再始動装置を備えたアイドルストップ車両は一般的に知られている。かかるアイドルストップ車両は、自動停止・再始動を行わない通常の車両と比べて、エンジンの再始動が頻繁に行われるため、バッテリから始動用電動機への給電が頻繁に行われてバッテリの劣化が促進される。その結果、再始動性が悪化する。
そこで、再始動性を向上させたエンジンの自動停止再始動装置として、特許文献1に開示されたものがある。この特許文献1に開示されたエンジンの自動停止再始動装置は、エンジンの通常始動時に電動機に給電する通常始動用バッテリとは別に、エンジンの自動再始動時に電動機に給電する自動再始動用バッテリを設けて、再始動性を良好にしている。
特開2003−254208号公報
しかしながら、自動再始動用バッテリを別途設けても、エンジンの自動停止再始動が頻繁に行われると、自動再始動用バッテリには比較的大きな充放電電流が繰り返し流れるため、自動再始動用バッテリの温度が通常始動用バッテリの温度に比べて上昇する。その結果、通常始動用バッテリに比べて自動再始動用バッテリの方が劣化が促進される。つまり、通常始動用バッテリとは別に自動再始動用バッテリを設けるだけでは、再始動性を向上させる対策としては不十分であり、さらなる対策が必要である。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、2つのバッテリの温度差が大きくなり過ぎることを防止して、2つのバッテリの劣化を抑制することにある。
本発明は、2つのバッテリを備えたエンジンの自動停止再始動装置において、エンジンの自動再始動時に電動機及び車両電気負荷にそれぞれ給電する2つのバッテリの接続を、2つのバッテリの温度に基づいて切り替えるようにしたものである。
第1の発明は、エンジンを始動させる電動機と、上記電動機及び車両電気負荷に給電するための第1バッテリ及び第2バッテリと、を備え、所定のエンジン自動停止条件が成立したときに上記エンジンを自動停止させると共に、該エンジンの自動停止時において所定のエンジン自動再始動条件が成立したときに上記電動機で該エンジンを自動再始動させるように構成され、上記第1バッテリ及び第2バッテリは、上記エンジンを自動再始動させる際には、上記第1バッテリが上記電動機に給電して該エンジンを再始動させる一方、上記第2バッテリが上記車両電気負荷に給電する第1の接続状態にされるエンジンの自動停止再始動装置が対象である。
そして、上記第1バッテリの温度及び上記第2バッテリの温度に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、上記パラメータ値検出手段によって検出されるパラメータ値に基づいて上記第1バッテリの温度が上記第2バッテリの温度よりも所定の第1温度以上高くなったと判定したときに、上記エンジンを自動再始動させる際の上記第1バッテリ及び上記第2バッテリの接続を、上記第1バッテリが上記車両電気負荷に給電する一方、上記第2バッテリが上記電動機に給電する第2の接続状態に切り替える切替手段と、をさらに備えるものとする。
上記の構成の場合、エンジンの自動再始動時には、上記2つのバッテリのうち第1バッテリ(又は第2バッテリ)で電動機に給電する一方、第2バッテリ(又は第1バッテリ)で車両電気負荷に給電することによって、該他方のバッテリで車両電気負荷への給電を確保しつつ、車両電気負荷による負荷がない該一方のバッテリでエンジンを迅速且つ確実に再始動させることができる。
そして、エンジンの再始動が頻繁に行われると、上記電動機に給電する第1バッテリの温度が上記車両電気負荷に給電する第2バッテリに比べて上昇する。ところが、第1バッテリの温度が第2バッテリの温度よりも所定の第1温度以上高くなると、上記切替手段が、上記エンジンを自動再始動させる際の2つのバッテリの接続を切り替えて、第1バッテリを車両電気負荷に給電するように接続する一方、第2バッテリを電動機に給電してエンジンを再始動させるように接続するため、エンジンの再始動が頻繁に行われても、上記2つのバッテリのうち電動機に接続されていた第1バッテリだけ温度が上昇して、劣化が促進されるということを防止することができる。
第2の発明は、第1の発明において、上記切替手段は、上記パラメータ値検出手段によって検出されるパラメータ値に基づいて上記第1バッテリの温度が上記第2バッテリの温度よりも所定の第1温度以上高くなったと判定して上記エンジンを自動再始動させる際の上記第1バッテリ及び上記第2バッテリの接続を上記第1の接続状態から上記第2の接続状態に切り替えた後、上記第2バッテリの温度が上記第1バッテリの温度よりも所定の第2温度以上高くなったと判定するまでは、上記エンジンを自動再始動させる際の上記第1バッテリ及び上記第2バッテリの接続を上記第2の接続状態とし、上記パラメータ値検出手段によって検出されるパラメータ値に基づいて上記第2バッテリの温度が上記第1バッテリの温度よりも所定の第2温度以上高くなったと判定して上記エンジンを自動再始動させる際の上記第1バッテリ及び上記第2バッテリの接続を上記第2の接続状態から上記第1の接続状態に切り替えた後、上記第1バッテリの温度が上記第2バッテリの温度よりも所定の第1温度以上高くなったと判定するまでは、上記エンジンを自動再始動させる際の上記第1バッテリ及び上記第2バッテリの接続を上記第1の接続状態とするものとする。
上記の構成の場合、第1バッテリの温度が第2バッテリの温度よりも所定の第1温度以上高くなるか、第2バッテリの温度が第1バッテリの温度よりも所定の第2温度以上高くなることによって、エンジンを自動再始動させる際の2つのバッテリの接続が上記第1の接続状態と第2の接続状態とで切り替えられる。つまり、エンジンの運転が継続されてエンジンの自動停止再始動が頻繁に行われても、第1バッテリと第2バッテリとの温度差を上記第1温度と第2温度に応じた所定の温度範囲内に抑えることができ、どちらか一方のバッテリだけ温度が上昇して劣化が促進されるということを防止することができる。また、1つの発電機で並列に接続された第1バッテリと第2バッテリとに充電する構成においては、通常始動用バッテリと自動再始動用バッテリとで温度差が生じると、バッテリの要求電圧が異なってくるためどちらか一方のバッテリが過充電となるか又はどちらか一方のバッテリが満充電とならないという弊害が生じるが、上記の構成では2つのバッテリの温度差を所定の温度範囲内に抑えることができるため、2つのバッテリの充電時の要求電圧が異なることに起因する弊害を防止することができる。
尚、上記第1温度と第2温度とは、異なる温度である必要はなく、第1バッテリと第2バッテリとが同一規格のバッテリの場合等においては同じ温度であってもよい。
また、上記第1又は第2の発明において、上記2つのバッテリの接続は、エンジンを自動再始動させる時点で上記の如く第1の接続状態か第2の接続状態となっていればよく、その切り替わるタイミング(エンジンが自動停止すると同時に切り替わるとか、上記所定のエンジン自動再始動条件が成立したときに切り替わるとか)は問わない。
第3の発明は、第1又は第2の発明において、上記第1バッテリの温度及び上記第2バッテリの温度に関連するパラメータ値は、所定時間あたりの自動再始動回数であり、上記切替手段は、上記所定時間あたりの自動再始動回数に基づいて上記第1バッテリの温度と上記第2バッテリの温度との差を判定するものとする。
上記の構成の場合、上記電動機に給電するバッテリは、上記エンジンの自動再始動回数が頻繁に行われると、即ち、所定時間あたりの自動再始動回数が多くなると、温度が上昇する。つまり、所定時間あたりの自動再始動回数を検出することによって、上記2つのバッテリの温度差を推定することができる。その結果、高価な温度センサや電流センサを用いることなく、上記2つのバッテリの温度を簡単な方法で推定することができ、コストを抑制することができる。
本発明によれば、エンジンの自動再始動時には、上記2つのバッテリのうち一方のバッテリで電動機に給電する一方、他方のバッテリで車両電気負荷に給電することによって、エンジンの再始動性を確保することができる。また、電動機に給電する第1バッテリの温度が車両電気負荷に給電する第2バッテリの温度よりも所定の第1温度以上高くなると、上記エンジンを自動再始動させる際の2つのバッテリの接続を第1の接続状態から第2の接続状態に切り替えることによって、上記2つのバッテリのうち一方のバッテリだけが温度上昇して劣化が促進されることを防止することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
《発明の実施形態1》
図1は、本発明の実施形態1に係るエンジンの自動停止再始動装置の全体構成を概略的に示したものである。符号1はエンジンであり、符号2はキースイッチ2aでエンジン1を始動させるためのキー始動用電動機であり、符号3は後述する自動再始動時にエンジン1を再始動させる再始動用電動機であり、符号4は第1バッテリ5及び第2バッテリ6及び電気負荷(図示省略)に給電する発電機であり、符号7はエンジン1の再始動などのエンジン制御を行う制御手段である。
図1は、本発明の実施形態1に係るエンジンの自動停止再始動装置の全体構成を概略的に示したものである。符号1はエンジンであり、符号2はキースイッチ2aでエンジン1を始動させるためのキー始動用電動機であり、符号3は後述する自動再始動時にエンジン1を再始動させる再始動用電動機であり、符号4は第1バッテリ5及び第2バッテリ6及び電気負荷(図示省略)に給電する発電機であり、符号7はエンジン1の再始動などのエンジン制御を行う制御手段である。
電気負荷には、車両の駆動に関わる駆動用電気負荷と車両の駆動に関わらない車両電気負荷とがある。駆動用電気負荷としては、キー始動用電動機2、再始動用電動機3及び制御手段7等の電気負荷が挙げられる。一方、車両電気負荷としては、ヘッドライト、車室空調用の電気機器及びオーディオ等の電気負荷が挙げられる。
上記制御手段7は、再始動用電動機3と、発電機4と、後述の接続切替スイッチ8と、車両の運転状態を検出するための各種センサ・スイッチ類71〜74と、燃料噴射装置75と、点火プラグユニット76と後述する自動再始動時のバッテリ接続状態や再始動記録を記憶させるメモリ77が信号を授受可能に接続されている。各種センサ・スイッチ類71〜74は、運転者のアクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ71と、ブレーキが作動しているか否かを検出するブレーキスイッチ72、車両の車速を検出する車速センサ73と、エンジン1の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ74とからなる。制御手段7は、再始動用電動機3及び接続切替スイッチ8を制御して、後述のエンジン自動停止再始動制御及びバッテリ切替制御を行う。
上記キー始動用電動機2は、運転者がキースイッチ2aを操作することによって駆動し、伝動ギヤを介してエンジン1を始動させる。
上記自動始動用電動機3は、補機駆動ベルト1aを介してエンジン1のクランクシャフト1bに設けられたクランクプーリ(図示省略)に連結されていて、後述する所定の自動再始動条件が成立したときに、制御手段7からの制御信号を受けて駆動され、補機駆動ベルト1aを介してエンジン1を始動させる。
上記発電機4は、補機駆動ベルト1aを介してエンジン1のクランクシャフト1bに設けられたクランクプーリ(図示省略)に連結されていて、クランクシャフト1bにより回転駆動される。このとき、発電機4は、制御手段7からの制御信号を受けて、車両の運転状態に応じて出力電圧が制御される。
上記第1バッテリ5及び第2バッテリ6は、同一規格のバッテリであって、接続切替スイッチ8によって、駆動用電気負荷及び車両電気負荷に対する接続が切り替えられる。
接続切替スイッチ8は、図2に示すように、円周上に90°間隔で配置された4つの固定接片81〜84と、その円周の内部において一体的に回転する2つの回転接片85a、85aを有する回転子85とを備えている。4つの固定接片は、第1バッテリ5が接続されている第1固定接片81と、駆動用電気負荷が接続されている駆動用固定接片82と、第2バッテリ6が接続されている第2固定接片83と、車両電気負荷が接続されている車両用固定接片84とからなり、この順番で円周上に配置されている。回転接片85aは、隣接する3つの固定接片を導通させる状態((a)図参照)と、隣接する2つの固定接片を導通させる状態((b)、(c)図参照)とに切替可能な形状に形成されている。そして、接続切替スイッチ8は、制御手段7からの制御信号を受けて、回転子85が回転することによって接続状態を切り替えることができる。詳しくは、接続切替スイッチ8は、(a)図に示すように、一方の回転接片85aが第1固定接片81、駆動用固定接片82及び第2固定接片83を導通させ且つ、他方の回転接片85aが第2固定接片83、車両用固定接片84及び第1固定接片81を導通させて、第1バッテリ5及び第2バッテリ6が駆動用電気負荷及び車両電気負荷にそれぞれ並列に接続された通常接続状態と、(b)図に示すように、一方の回転接片85aが第1固定接片81及び駆動用固定接片82とを導通させ且つ、他方の回転接片85aが第2固定接片83及び車両用固定接片84とを導通させる第1接続状態と、(c)図に示すように、一方の回転接片85aが第1固定接片81及び車両用固定接片84とを導通させ且つ、他方の回転接片85aが第2固定接片83及び駆動用固定接片82とを導通させる第2接続状態とに切替可能に構成されている。これら制御手段7及び接続切替スイッチ8がエンジン1を自動再始動させる際の上記2つのバッテリ5、6の接続状態を切り替える切替手段を構成する。この接続切替スイッチ8は、エンジン1が運転中においては通常接続状態となっていて、第1バッテリ5及び第2バッテリ6それぞれから車両電気負荷に給電していると共に、第1バッテリ5及び第2バッテリ6は発電機4によって充電されている。そして、エンジン1が自動停止すると、接続切替スイッチ8は通常接続状態から第1接続状態又は第2接続状態に切り替わり、第1バッテリ5及び第2バッテリ6のうちの何れか一方から駆動用電気負荷に給電し且つ、他方から車両電気負荷に給電する。第1接続状態では、車両電気負荷への給電は第2バッテリ6のみによって行い、再始動用電動機3等の駆動用電気負荷への給電は第1バッテリ5のみによって行う。一方、第2接続状態では、車両電気負荷へに給電は第1バッテリ5のみよって行い、再始動用電動機3等の駆動用電気負荷への給電は第2バッテリ6のみによって行う。
そして、上記制御手段7は、エンジン運転中に所定の自動停止条件が成立したときにエンジン1を停止させ、該エンジン1の自動停止中において所定の自動再始動条件が成立したときに、エンジン1を再始動用電動機3によって再始動させるエンジン自動停止再始動制御と、第1バッテリ5及び第2バッテリ6の温度を監視して両バッテリ5、6の温度差に基づいて接続切替スイッチ8を制御して両バッテリ5、6の接続を切り替えるバッテリ切替制御とを並行して行っている。
まず、エンジン自動停止再始動制御について、図3に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップSA1において、アクセル開度センサ71、ブレーキスイッチ72、車速センサ73及びエンジン回転速度センサ74から検出信号を読み込む。
次に、ステップSA2において、所定の自動停止条件が成立したか否かを判定する。自動停止条件とは、エンジンのアクセル開度が全閉である、車両のブレーキが作動している(ブレーキスイッチ72がオン)、および車速が零である、という3条件が共に成立することである。この自動停止条件が成立したとき(YES)にはステップSA3に進む一方、成立していない場合(NO)にはステップSA1へ戻り自動停止条件が成立するまでステップSA1及びSA2を繰り返す。
ステップSA3においては、制御手段7が燃料噴射装置75及び点火プラグユニット76を制御して、燃料をカットすると共に点火を行わないようにする。こうして、エンジン1が自動停止する。
エンジン1が自動停止すると、ステップSA4において、接続切替スイッチ8をメモリ77に記憶されている自動再始動時のバッテリ接続状態に基づいて通常接続状態から第1接続状態又は第2接続状態に切り替える。メモリ77には、後述するバッテリ切替制御によって第1接続状態及び第2接続状態のどちらかが自動再始動時のバッテリ接続状態として記憶されている。尚、初期設定としては、第1接続状態が自動再始動時のバッテリ接続状態として記憶されている。こうして、第1バッテリ5及び第2バッテリ6の一方を駆動用電気負荷に接続し且つ、他方を車両電気負荷に接続する。ここでは、自動再始動時のバッテリ接続状態として第1接続状態がメモリ77に記憶されているものとして説明する。
そして、ステップSA5においては、エンジン1が自動停止中において、所定の自動再始動条件が成立したか否かを判定する。自動再始動条件とは、エンジンのアクセル開度が所定値以上である、ブレーキが作動していない(ブレーキスイッチ72がオフ)、という2条件が共に成立することである。この自動再始動条件が成立したとき(YES)にはステップSA6に進む一方、成立していない場合(NO)には自動再始動条件が成立するまでステップSA5を繰り返す。
ステップSA6においては、再始動用電動機3を駆動すると共に、燃料噴射装置75及び点火プラグユニット76を制御してエンジン1を始動させる。このとき、第1バッテリ5から再始動用電動機3に給電される。
そして、ステップSA7において、エンジン1の再始動が完了したか否かを判定する。エンジン1の再始動が完了したか否かは、エンジン回転速度が所定の回転速度(例えば500rpm)以上となったか否かで判定する。そして、再始動が完了したとき(YES)にはステップSA8へ進む一方、再始動が完了していないとき(NO)にはステップSA6へ戻り、再始動が完了するまでステップSA6、SA7を繰り返す。
エンジン1の自動再始動が完了すると、ステップSA8において、再始動が行われたことと、そのときの基準時点からの経過時間とを再始動記録としてメモリ77に記憶させる。ここで、基準時点は、初期設定ではキースイッチ2aによってエンジン1が始動したときであり、後述のバッテリ切替制御によって更新される。その後、終了する。
こうして、エンジン運転中に所定の自動停止条件が成立したときにエンジン1を停止させ、該エンジン1の自動停止中において所定の自動再始動条件が成立したときに、エンジン1を再始動用電動機3によって再始動させる。
次に、バッテリ切替制御について、図4に示すフローチャートを用いて説明する。バッテリ切替制御は、キースイッチ2aがオンされてからオフされるまでの間、常時行われている。
まず、ステップSB1において、所定の判定時間となったか否かを判定する。所定の判定時間とは、後述のステップSB2における判定を行うタイミングであり、例えば、1分毎にステップSB2の判定を行うように設定されている場合には、1分経過したか否かを判定する。そして、所定の判定時間となったとき(YES)にはステップSB2へ進む一方、所定の判定時間となっていないとき(NO)には所定の判定時間となるまでステップSB1を繰り返す。こうして、所定の判定時間毎にステップSB2以下の制御が行われる。
ステップSB2においては、メモリ77に記憶されている再始動記録から所定時間あたり(例えば、その時点から遡った過去2分間)の自動再始動回数をカウントして、その所定時間あたりの自動再始動回数が所定回数(例えば、5回)以上か否かを判定する。そして、所定時間あたりの自動再始動回数が所定回数以上であれば(YES)ステップSB3へ進む一方、所定時間あたりの自動再始動回数が所定回数よりも少なければ(NO)エンドへ進み終了する。この所定回数は、両バッテリ5、6の温度差が所定温度となる所定回数あたりの自動再始動回数に設定されている。この所定温度とは、両バッテリ5、6の温度差がその温度以上大きくなると、充電時の要求電圧の差が大きくなり過ぎて一方のバッテリの充電状態に支障(過充電になるとか、満充電にならないとか)をきたす温度である。
ステップSB3においては、第1バッテリ5及び第2バッテリ6のうち、再始動用電動機3に給電しているバッテリ(第1バッテリ5)の温度が他方のバッテリ(第2バッテリ6)の温度と比較して所定温度以上上昇していると推定できるため、メモリ77に記憶されている自動再始動時のバッテリ接続状態を第1接続状態から第2接続状態へ変更する。
そして、ステップSB4において、メモリ77に記憶されている再始動記録をリセットする。その後、エンドへ進み終了する。再始動記録がリセットされた後は、このリセットされた時点を基準時点として再始動記録を再び記憶していく。こうして、自動再始動時のバッテリ接続状態が第1接続状態から第2接続状態に変更された後は、第2接続状態における再始動記録を記憶していき、第2バッテリ6の温度が第1バッテリ5の温度よりも所定温度以上高くなっているかどうかを判定することになる。
つまり、バッテリ切替制御は、図5に示すように、キースイッチ2aがオンされてエンジン1が始動してから(基準時点をエンジン1の通常始動時としている)の自動再始動を経過時間と共に記録しておき、所定の判定時間Δt(1分)毎の判定タイミング(図中の丸印)において、その判定タイミングから遡ること2分間の自動再始動回数をカウントする(図中の括弧内の数字がカウント数を表す)。つまり、所定の計数時間ΔT(過去2分間)を所定の時間間隔Δt(1分)で移動させながら、所定の計数時間ΔT内の自動再始動回数をカウントしていく。そして、自動再始動回数が所定回数(5回)以上となったとき(図中の星印)にメモリ77に記憶されている自動再始動時のバッテリ接続状態を第1接続状態から第2接続状態へ変更する。つまり、制御手段7が、パラメータ値としての所定時間あたりの自動再始動回数を検出するパラメータ値検出手段を構成する。
こうして、バッテリ切替制御は、エンジン1の自動再始動回数を監視することによって、第1バッテリ5及び第2バッテリ6の温度を監視して、両バッテリ5、6のうち再始動用電動機3に接続されている方のバッテリの温度が上昇し過ぎたときには、メモリ77に記憶されている、両バッテリ5、6の自動再始動時のバッテリ接続状態を変更する。
このように、エンジン自動停止再始動制御とバッテリ切替制御とを並行して行うことによって、第1バッテリ5及び第2バッテリ6の温度を常時監視しながら両バッテリ5、6のうち再始動用電動機3に接続されている方のバッテリの温度が上昇し過ぎたときに、メモリ77に記憶されているの自動再始動時のバッテリ接続状態を変更して、このメモリ77に記憶されている自動再始動時のバッテリ接続状態に基づいてエンジン自動停止再始動制御を行うため、両バッテリ5、6の温度差に基づいて自動再始動時の両バッテリ5、6の接続状態を第1接続状態と第2接続状態とで切り替えることができる。尚、上記の説明では、自動再始動時のバッテリ接続状態を第1接続状態から第2接続状態に切り替える場合について説明しているが、第2接続状態から第1接続状態への切替も同様に、自動再始動回数に基づいて行われる。
尚、本実施形態1では、第1バッテリ5と第2バッテリ6とを同一規格のバッテリとしているため、第1接続状態から第2接続状態への切替も、第2接続状態から第1接続状態への切替も、所定時間あたりの再始動回数が所定回数であるか否かで判定しているが、第1バッテリ5と第2バッテリ6との規格が異なる場合等には、それぞれのバッテリの規格に応じた異なる基準で切替を判断してもよい。すなわち、第1接続状態から第2接続状態への切替は所定時間あたりの再始動回数が所定の第1回数以上であるか否か(即ち、第1バッテリ5の温度が第2バッテリ6の温度よりも所定の第1温度以上高いか否か)で判定し、第2接続状態から第1接続状態への切替は所定時間あたりの再始動回数が所定の第2回数以上であるか否か(即ち、第2バッテリ6の温度が第1バッテリ5の温度よりも所定の第2温度以上であるか否か)で判定するようにしてもよい。
したがって、上記エンジンの自動停止再始動装置は、所定時間あたりの自動再始動回数を監視して、第1バッテリ5及び第2バッテリ6のうち再始動用電動機3を含む駆動用電気負荷に給電するバッテリの温度に基づいて、自動再始動時のバッテリ接続状態を第1接続状態と第2接続状態とで交互に切り替えることによって、第1バッテリ5及び第2バッテリ6のうち再始動用電動機3を含む駆動用電気負荷に給電するバッテリの温度が、車両電気負荷に給電するバッテリに比べて上昇して、一方のバッテリだけ劣化が促進されるということを防止することができる。また、第1バッテリ5と第2バッテリ6との温度差は、自動再始動時のバッテリ接続状態を切り替える基準となる、所定時間あたりの自動再始動の所定回数に対応した温度範囲内に抑えることができる。
さらに、1つの発電機4で並列接続された第1バッテリ5と第2バッテリ6とに充電する構成(エンジン運転中の通常接続状態)においては、第1バッテリ5と第2バッテリ6とで温度差が生じると、両バッテリ5、6が同一規格のバッテリであってもバッテリの要求電圧が異なってくるため、どちらか一方のバッテリが過充電となるか、又はどちらか一方のバッテリが満充電とならないという弊害が生じる。ところが、第1バッテリ5と第2バッテリ6との温度差を所定時間あたりの自動再始動の所定回数に対応した温度範囲内に抑えることができるため、両バッテリ5、6の充電時の要求電圧が異なることによる弊害を抑制することができる。
さらにまた、上記エンジンの自動停止再始動装置は、所定時間あたりの自動再始動回数をカウントすることによって第1バッテリ5と第2バッテリ6の温度差を推定することによって、高価な温度センサや電流センサを用いることなく両バッテリ5、6の温度差を推定することができ、コストを抑制することができる。
《発明の実施形態2》
次に、本発明の実施形態2に係るエンジンの自動停止再始動装置について説明する。本実施形態2は、上記実施形態1とエンジンの自動停止再始動装置の構成は同じであるが、バッテリ切替制御がエンジン自動停止再始動制御の中で行われる点で異なる。そこで、エンジンの自動停止再始動装置の構成については、同一の符号を付し、それ以上の説明を省略する。
次に、本発明の実施形態2に係るエンジンの自動停止再始動装置について説明する。本実施形態2は、上記実施形態1とエンジンの自動停止再始動装置の構成は同じであるが、バッテリ切替制御がエンジン自動停止再始動制御の中で行われる点で異なる。そこで、エンジンの自動停止再始動装置の構成については、同一の符号を付し、それ以上の説明を省略する。
実施形態2に係るエンジンの自動停止再始動装置のエンジン自動停止再始動制御及びバッテリ切替制御について、図6に示すフローチャートを用いて説明する。
ステップSC1〜SC8までは、実施形態1におけるエンジン自動停止再始動制御のステップSA1〜SA8と同様である。つまり、ステップSC1〜SC8においてエンジン1を自動停止させ且つ自動再始動させえ再始動記録を記憶した後、ステップSC9へ進む。
ステップSC9にいおいては、メモリ77に記憶されている再始動記録から所定時間あたり(例えば、その時点から遡った過去2分間)の自動再始動回数をカウントして、その所定時間あたりの自動再始動回数が所定回数(例えば、5回)以上か否かを判定する。そして、所定時間あたりの自動再始動回数が所定回数以上であれば(YES)ステップSC10へ進む一方、所定時間あたりの自動再始動回数が所定回数よりも少なければ(NO)エンドへ進み終了する。つまり、エンジン1の自動再始動が行われると、その自動再始動が行われた時点を基準として過去に遡った所定時間あたりの自動再始動回数をカウントする。
そして、ステップSC10においては、第1バッテリ5及び第2バッテリ6のうち、再始動用電動機3に給電しているバッテリ(第1バッテリ5)の温度が他方のバッテリ(第2バッテリ6)の温度と比較して上昇していると推定できるため、メモリ77に記憶されている自動再始動時のバッテリ接続状態を第1接続状態から第2接続状態へ変更する。
そして、ステップSC11において、メモリ77に記憶されている再始動記録をリセットする。その後、エンドへ進み終了する。再始動記録がリセットされた後は、このリセットされた時点を基準時点として再始動記録を再び記憶していく。
つまり、実施形態2においては、図7に示すように、所定の判定時間毎(実施形態1では1分間隔)に所定時間あたりの自動再始動回数をカウントして両バッテリ5、6の温度差を監視するのではなく、エンジン1の再始動が行われる毎(図中の丸印)に所定の計数時間ΔT内の自動再始動回数をカウントして両バッテリ5、6の温度差を監視する(図中の括弧内の数字がカウント数を表す)。そして、自動再始動回数が所定回数(5回)以上となったとき(図中の星印)にメモリ77に記憶されている自動再始動時のバッテリ接続状態を第1接続状態から第2接続状態へ変更する。
自動再始動回数をカウントするタイミングをこのように変えても、実施形態1と同様の作用効果を奏することができる。つまり、第1バッテリ5及び第2バッテリ6のうち再始動用電動機3を含む駆動用電気負荷に給電するバッテリの温度が、車両電気負荷に給電するバッテリに比べて上昇して、一方のバッテリだけ劣化が促進されるということを防止することができる。また、両バッテリ5、6の充電時の要求電圧が異なることにより一方のバッテリが過充電になるとか、一方のバッテリが満充電にならないという弊害を抑制することができる。さらに、高価な温度センサや電流センサを用いることなく両バッテリ5、6の温度差を推定することができ、コストを抑制することができる。
《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態1及び2について、以下のような構成としてもよい。すなわち、上記エンジンの自動停止再始動装置は、所定時間あたりの自動再始動回数をカウントすることによって第1バッテリ5と第2バッテリ6との温度差を推定しているが、これに限られるものではない。例えば、第1バッテリ5及び第2バッテリ6にそれぞれ温度センサを設けて両バッテリ5、6の温度を測定してもよく、また、第1バッテリ5及び第2バッテリ6にそれぞれ電流センサを設けて所定時間あたりの再始動時の電流積算値を検出してその電流積算値に基づいて両バッテリ5、6の温度を推定してもよい。ただし、所定時間あたりの自動再始動回数をカウントすることによって第1バッテリ5と第2バッテリ6との温度差を推定するほうが、コストを抑えることができるため好ましい。
本発明は、上記実施形態1及び2について、以下のような構成としてもよい。すなわち、上記エンジンの自動停止再始動装置は、所定時間あたりの自動再始動回数をカウントすることによって第1バッテリ5と第2バッテリ6との温度差を推定しているが、これに限られるものではない。例えば、第1バッテリ5及び第2バッテリ6にそれぞれ温度センサを設けて両バッテリ5、6の温度を測定してもよく、また、第1バッテリ5及び第2バッテリ6にそれぞれ電流センサを設けて所定時間あたりの再始動時の電流積算値を検出してその電流積算値に基づいて両バッテリ5、6の温度を推定してもよい。ただし、所定時間あたりの自動再始動回数をカウントすることによって第1バッテリ5と第2バッテリ6との温度差を推定するほうが、コストを抑えることができるため好ましい。
また、上記実施形態1及び2においては、エンジン1を始動させる電動機として、キー始動用電動機2と再始動用電動機3との2つの電動機を採用しているが、1つの電動機によってキー始動と自動再始動との両方を行う構成としてもよい。
さらに、上記実施形態1及び2においては、所定時間あたりの自動再始動回数をカウントすることで第1バッテリ5と第2バッテリ6との温度差を推定して、この温度差が所定温度以上となる毎に(所定時間あたりの自動再始動回数が所定回数以上となる毎に)、エンジンの自動再始動時のバッテリ接続状態を第1接続状態と第2接続状態とで切り替えるようにしているが、第1バッテリ5の温度が第2バッテリ6の温度よりも所定温度以上高いときだけエンジンの自動再始動時のバッテリ接続状態を第2接続状態として、第1バッテリ5の温度が低下して第1バッテリ5と第2バッテリ6との温度差が所定温度未満となったとき(第1バッテリ5の温度が第2バッテリ6の温度よりも所定温度以上高くないとき)には、エンジンの自動再始動時のバッテリ接続状態を第1接続状態とするようにしてもよい。かかる構成であっても、第1バッテリ5と第2バッテリ6との温度差を所定温度以内に抑えることができ、両バッテリ5、6のうちどちから一方のバッテリの温度だけが上昇して劣化を促進させることを防止することができる。
1 エンジン
3 再始動用電動機(電動機)
5 第1バッテリ
6 第2バッテリ
7 制御手段(パラメータ値検出手段、切替手段)
8 接続切替スイッチ(切替手段)
3 再始動用電動機(電動機)
5 第1バッテリ
6 第2バッテリ
7 制御手段(パラメータ値検出手段、切替手段)
8 接続切替スイッチ(切替手段)
Claims (3)
- エンジンを始動させる電動機と、
上記電動機及び車両電気負荷に給電するための第1バッテリ及び第2バッテリと、を備え、
所定のエンジン自動停止条件が成立したときに上記エンジンを自動停止させると共に、該エンジンの自動停止時において所定のエンジン自動再始動条件が成立したときに上記電動機で該エンジンを自動再始動させるように構成され、
上記第1バッテリ及び第2バッテリは、上記エンジンを自動再始動させる際には、上記第1バッテリが上記電動機に給電して該エンジンを再始動させる一方、上記第2バッテリが上記車両電気負荷に給電する第1の接続状態にされるエンジンの自動停止再始動装置であって、
上記第1バッテリの温度及び上記第2バッテリの温度に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、
上記パラメータ値検出手段によって検出されるパラメータ値に基づいて上記第1バッテリの温度が上記第2バッテリの温度よりも所定の第1温度以上高くなったと判定したときに、上記エンジンを自動再始動させる際の上記第1バッテリ及び上記第2バッテリの接続を、上記第1バッテリが上記車両電気負荷に給電する一方、上記第2バッテリが上記電動機に給電する第2の接続状態に切り替える切替手段と、をさらに備えることを特徴とするエンジンの自動停止再始動装置。 - 請求項1に記載のエンジンの自動停止再始動装置において、
上記切替手段は、
上記パラメータ値検出手段によって検出されるパラメータ値に基づいて上記第1バッテリの温度が上記第2バッテリの温度よりも所定の第1温度以上高くなったと判定して上記エンジンを自動再始動させる際の上記第1バッテリ及び上記第2バッテリの接続を上記第1の接続状態から上記第2の接続状態に切り替えた後、上記第2バッテリの温度が上記第1バッテリの温度よりも所定の第2温度以上高くなったと判定するまでは、上記エンジンを自動再始動させる際の上記第1バッテリ及び上記第2バッテリの接続を上記第2の接続状態とし、
上記パラメータ値検出手段によって検出されるパラメータ値に基づいて上記第2バッテリの温度が上記第1バッテリの温度よりも所定の第2温度以上高くなったと判定して上記エンジンを自動再始動させる際の上記第1バッテリ及び上記第2バッテリの接続を上記第2の接続状態から上記第1の接続状態に切り替えた後、上記第1バッテリの温度が上記第2バッテリの温度よりも所定の第1温度以上高くなったと判定するまでは、上記エンジンを自動再始動させる際の上記第1バッテリ及び上記第2バッテリの接続を上記第1の接続状態とすることを特徴とするエンジンの自動停止再始動装置。 - 請求項1又は2に記載のエンジンの自動停止再始動装置において、
上記第1バッテリの温度及び上記第2バッテリの温度に関連するパラメータ値は、所定時間あたりの自動再始動回数であり、
上記切替手段は、上記所定時間あたりの自動再始動回数に基づいて上記第1バッテリの温度と上記第2バッテリの温度との差を判定することを特徴とするエンジンの自動停止再始動装置。
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JP2005127817A JP2006307661A (ja) | 2005-04-26 | 2005-04-26 | エンジンの自動停止再始動装置 |
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-
2005
- 2005-04-26 JP JP2005127817A patent/JP2006307661A/ja active Pending
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