JP2010270747A

JP2010270747A - エンジン自動制御装置

Info

Publication number: JP2010270747A
Application number: JP2010008318A
Authority: JP
Inventors: Satoru Mizuno; 覚水野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2010-01-18
Publication date: 2010-12-02
Also published as: US20100269776A1; CN101871396A; DE102010016564A1; DE102010016564A8; DE102010016564B4; CN101871396B; US8770165B2

Abstract

【課題】エンジンの再始動時のバッテリの電圧を高精度に予測することにより、バッテリの劣化を抑制しつつ、エンジンの自動停止をより多く実行できるエンジン自動制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン１０の自動停止中に、現在のバッテリ３０の電圧Vrealと現在のバッテリ３０の内部抵抗値Rb2とスタータ合計抵抗値［Rh＋Rs］とに基づいて、次のエンジン１０の再始動までの間におけるバッテリ３０がスタータ６０へ供給する最大放電電流Is2を予測する（Ｓ２３）。エンジン１０の自動停止中に、現在のバッテリ３０の電圧Vrealと現在のバッテリ３０の内部抵抗値Rb2と予測された最大放電電流Is2とに基づいて、次のエンジン１０の再始動までの間におけるバッテリ３０の下限電圧Vbtm2を予測する（Ｓ２４）。そして、予測されたバッテリ３０の下限電圧Vbtm2に基づいて、エンジン１０の自動停止中にエンジン１０の再始動を実行するか否かを判断する（Ｓ３２）。
【選択図】図４

Description

本発明は、エンジンの自動停止を制御するエンジン自動制御装置に関するものである。

近年、エンジンのアイドリング中に、エンジンを自動停止することが行われている。エンジンの自動停止（アイドルストップ）を行うと、バッテリの電圧が低下する。具体的には、アイドルストップ状態からエンジンの再始動しようとする瞬間に、バッテリからスタータへ大電流が供給される。そのため、バッテリの電圧が急激に降下する。ここで、バッテリの電圧が、所定の値を下回ると、スタータへ十分な電力を供給できなくなり、エンジンの再始動が困難となることが懸念される。そこで、アイドリングストップ走行においては、バッテリの電圧が所定の値以上を維持することが望ましい。

ところで、例えば、特開２００２−３１６７１号公報（特許文献１）には、バッテリの残存容量が再始動に必要なバッテリ容量とアイドルストップ期間に消費する標準的なバッテリ容量との和以上にあるか否かによって、アイドルストップの実行の可否を判定することが記載されている。

特開２００２−３１６７１号公報

近年の環境意識の高まりから、エンジンの自動停止をより多く実行し、且つ、自動停止期間を長くさせたいという要請がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、エンジンの再始動時のバッテリの下限電圧を高精度に予測することにより、確実にエンジンの再始動を保障できるエンジン自動制御装置を提供することを目的とする。

（第一発明：エンジン再始動判定）
請求項１に係る発明は、
車両のエンジンの自動停止および再始動を制御するエンジン自動制御装置において、
充放電可能なバッテリと、
導通接続線を介して前記バッテリに電気的に接続され、前記バッテリから供給される電力により駆動し、駆動することにより前記エンジンを始動させるスタータと、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
現在の前記バッテリの内部抵抗値を取得する現在バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記スタータの内部抵抗値と前記導通接続線の配線抵抗値との合計値であるスタータ合計抵抗値を算出するスタータ合計抵抗値算出手段と、
前記エンジンの自動停止中に、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と前記スタータ合計抵抗値算出手段により算出された前記スタータ合計抵抗値とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリが前記スタータへ供給する放電電流を予測する放電電流予測手段と、
前記エンジンの自動停止中に、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と予測された前記放電電流とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリの電圧を予測する電圧予測手段と、
予測された前記バッテリの電圧に基づいて、前記エンジン自動停止中に前記エンジンの再始動を実行するか否かを判断する再始動可否判断手段と、
を備えることを特徴とする。

スタータは、バッテリに対して、導通接続線を介して直列に接続されている。つまり、バッテリと導通接続線とスタータとは、閉回路を構成していることになる。従って、当該閉回路に流れる電流は、当然に、導通接続線の配線抵抗値とスタータの内部抵抗値とに応じて変化するものである。そこで、本発明は、導通接続線の配線抵抗値とスタータの内部抵抗値とを考慮した上で、次の再始動時におけるバッテリからスタータへ供給される放電電流を予測している。従って、現在エンジン自動停止中である場合に、次の再始動時におけるバッテリがスタータへ供給する放電電流を高精度に算出できる。これにより、エンジンの自動停止中に、次のエンジンの再始動までの間におけるバッテリの電圧を高精度に予測できる。つまり、バッテリの電圧が、所定の閾値を下回らないようにすることができる。その結果、確実にエンジン再始動可能であることを保障できる。

請求項２に係る発明は、前記スタータ合計抵抗値算出手段は、前記スタータへの電圧印加直後、前記スタータが始動していない時に計測した前記バッテリの電圧および前記バッテリからスタータへ供給される放電電流に基づいて、前記スタータ合計抵抗値を算出することを特徴とする。

ここで、スタータが始動していない時とは、スタータにより逆起電力が生じていない時に相当する。つまり、本発明は、スタータにより逆起電力が生じていない時に、バッテリの電圧と放電電流を計測している。従って、スタータ合計抵抗値は、オームの法則により容易に計測できる。その結果、バッテリの電圧降下量を高精度に算出できる。

請求項３に係る発明は、
前記エンジン自動制御装置は、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時における前記バッテリから前記スタータへ供給される放電電流を取得する過去放電電流取得手段と、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時における前記バッテリの電圧を取得する過去電圧取得手段と、
をさらに備え、
前記スタータ合計抵抗値算出手段は、前記過去放電電流取得手段により取得された過去の前記放電電流と、前記過去電圧取得手段により取得された過去の前記バッテリの電圧とに基づいて、前記スタータ合計抵抗値を算出することを特徴とする。

ここで、導通接続線の配線抵抗値およびスタータの内部抵抗値を直接計測する場合には、それぞれに電圧センサおよび電流センサを用いる必要がある。しかし、本発明によれば、当該電圧センサおよび電流センサを用いることなく、スタータ合計抵抗値を得ることができる。つまり、低コストに、エンジンの再始動時におけるバッテリの電圧を高精度に予測することができる。

請求項４に係る発明は、
前記エンジン自動制御装置は、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時における前記バッテリの内部抵抗値を取得する過去バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時において始動直前から始動中に前記バッテリの電圧が最小となるまでの間の前記バッテリの電圧降下量を算出する過去電圧降下量算出手段と、
をさらに備え、
前記過去放電電流取得手段は、前記過去バッテリ内部抵抗値取得手段により取得された過去の前記バッテリの内部抵抗値と、前記過去電圧降下量算出手段により算出された過去の前記バッテリの電圧降下量とに基づいて、前記放電電流を算出することを特徴とする。

エンジンの再始動時にバッテリの放電電流は非常に大きい。そのため、この放電電流を電流センサにより直接測定する場合には、電流センサのレンジ（検出可能範囲）が非常に広範囲なものである必要がある。これに対して、本発明によれば、バッテリの放電電流を直接測定するのではなく、過去のバッテリの内部抵抗値と過去のバッテリの電圧降下量とに基づいてバッテリの放電電流を算出している。従って、レンジの非常に広範囲な電流センサを用いることなく、バッテリの放電電流を算出することができるため、エンジンの再始動時におけるバッテリの電圧を高精度に且つ安価に予測することができる。

請求項５に係る発明は、前記電圧予測手段により予測される前記バッテリの電圧は、前記スタータに放電電流が流れることにより電圧降下した時の前記バッテリの電圧であることを特徴とする。

バッテリの電圧は、スタータに放電電流が流れるときに降下する。つまり、本発明によれば、エンジン再始動の可否を決定するバッテリの電圧を高精度に予測することができる。

請求項６に係る発明は、
前記過去放電電流取得手段により取得する前記放電電流は、直前の前記エンジンの始動時における前記バッテリから前記スタータへ供給される放電電流であり、
前記過去電圧取得手段により取得する前記電圧は、直前の前記エンジンの始動時における前記バッテリの電圧であることを特徴とする。

ここで、現在から数回前にエンジンの再始動が行われた際のデータを用いた場合には、当該データを測定した際のバッテリや他の機器の状態が、現在におけるバッテリや他の機器の状態と大きく異なっているおそれがある。つまり、エンジンの再始動時におけるバッテリの電圧を予測するために用いるデータ自体が、実際のものと異なるおそれがある。そこで、本発明によれば、直近のエンジンの始動におけるバッテリの電圧を用いて、次のエンジンの再始動におけるバッテリの電圧を予測している。つまり、直近のデータであれば現時点におけるバッテリや他の機器の状態に最も近似していると考えられるため、エンジンの再始動時におけるバッテリの電圧をより高精度に予測することができる。

請求項７に係る発明は、
前記スタータ合計抵抗値算出手段は、
前記電圧検出手段により、前記エンジンの初期始動直前における前記バッテリの電圧を取得不可であって、前記エンジンの初期始動時における前記バッテリの下限電圧を取得不可の場合に、
前記スタータ合計抵抗値として予め設定された定数を用いることを特徴とする。

ここで、運転手によるエンジンの始動時（初期始動時）であって、運転手により素早くキーコントロールされた場合においては、エンジン始動直前におけるバッテリの電圧およびスタータ駆動時におけるバッテリの下限電圧を、電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって、検出できない。この一つの要因としては、上記の場合には、ＥＣＵが起動する前にスタータの駆動によるエンジン始動がなされるため、エンジン始動直前におけるバッテリの電圧およびスタータ駆動時のバッテリ下限電圧を、ＥＣＵが認識できないことがある。

そのため、エンジンの初期始動後の第一回目のアイドルストップ時においては、自動的に行われるエンジン再始動時におけるバッテリの下限電圧を推定することができない。そのため、バッテリにおけるアイドルストップ時の再始動範囲を検出できなくなり、アイドルストップ自体を行なうことができないという、特有の課題を有することを見出した。

そこで、本発明によれば、エンジンの初期始動直前におけるバッテリの電圧およびエンジンの初期始動時におけるバッテリの下限電圧を取得不可の場合であっても、スタータ合計抵抗値として予め設定された定数を用いることにより、確実にアイドルストップを実行することができるようになる。なお、この場合の設定値は、環境条件や金属劣化条件を考慮して、変動しうる範囲に対して十分な安全率を考慮した値を用いるとよい。

請求項８に係る発明は、前記スタータ合計抵抗値としての予め設定された定数は、温度に応じて変化するように設定されていることを特徴とする。これにより、温度による抵抗値の変動を考慮して、より適切な値をスタータ合計抵抗値としても用いることができる。

請求項９に係る発明は、
前記電圧検出手段により、前記エンジンの初期始動直前における前記バッテリの電圧を取得不可であって、前記エンジンの初期始動時における前記バッテリの下限電圧を取得できる場合に、
前記エンジン自動制御装置は、
前記エンジンの初期始動時のクランキング期間における前記バッテリの内部抵抗値を取得する初期バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記初期バッテリ内部抵抗値取得手段により取得された前記バッテリの内部抵抗値に基づいて、擬似的な開放電圧を推定する疑似開放電圧推定手段と、
前記疑似的な開放電圧を前記エンジンの初期始動直前における前記バッテリの電圧として、前記エンジンの初期始動時において始動直前から始動中に前記バッテリの電圧が最小となるまでの間の前記バッテリの電圧降下量を推定する電圧降下量推定手段と、
前記初期バッテリ内部抵抗値取得手段により取得された前記バッテリの内部抵抗値と、前記電圧降下量推定手段により推定された前記バッテリの電圧降下量とに基づいて、放電電流を算出する放電電流取得手段と、
をさらに備え、
前記スタータ合計抵抗値算出手段は、前記放電電流取得手段により取得された前記放電電流と、前記下限電圧とに基づいて、前記スタータ合計抵抗値を算出することを特徴とする。

上記において、運転手によるエンジンの始動時（初期始動時）であって、運転手により素早くキーコントロールされた場合においては、エンジン始動直前におけるバッテリの電圧およびスタータ駆動時におけるバッテリの下限電圧を、電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって、検出できない場合があることを述べた。ただし、場合によっては、エンジン始動直前におけるバッテリの電圧は検出できなくても、スタータ駆動時におけるバッテリの下限電圧を検出できる場合がある。この場合には、本発明を適用することにより、十分にスタータ合計抵抗値を算出することができる。

（第二発明：エンジン再始動判定）
請求項１０に係る発明は、
車両のエンジンの自動停止および再始動を制御するエンジン自動制御装置において、
充放電可能なバッテリと、
導通接続線を介して前記バッテリに電気的に接続され、前記バッテリから供給される電力により駆動し、駆動することにより前記エンジンを始動させるスタータと、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
現在の前記バッテリの内部抵抗値を取得する現在バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記スタータの内部抵抗値と前記導通接続線の配線抵抗値との合計値であるスタータ合計抵抗値を算出するスタータ合計抵抗値算出手段と、
前記エンジンの自動停止中に、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と前記スタータ合計抵抗値算出手段により算出された前記スタータ合計抵抗値とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリが前記スタータへ供給する最大放電電流を予測する最大放電電流予測手段と、
前記エンジンの自動停止中に、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と予測された前記最大放電電流とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリの下限電圧を予測する下限電圧予測手段と、
予測された前記バッテリの下限電圧に基づいて、前記エンジン自動停止中に前記エンジンの再始動を実行するか否かを判断する再始動可否判断手段と、
を備えることを特徴とする。

スタータは、バッテリに対して、導通接続線を介して直列に接続されている。つまり、バッテリと導通接続線とスタータとは、閉回路を構成していることになる。従って、当該閉回路に流れる電流は、当然に、導通接続線の配線抵抗値とスタータの内部抵抗値とに応じて変化するものである。そこで、本発明は、導通接続線の配線抵抗値とスタータの内部抵抗値とを考慮した上で、次の再始動時におけるバッテリからスタータへ供給される最大放電電流を予測している。従って、現在エンジン自動停止中である場合に、次の再始動時におけるバッテリがスタータへ供給する最大放電電流を高精度に算出できる。これにより、バッテリの下限電圧を高精度に予測できる。つまり、バッテリの電圧が、所定の閾値を下回らないようにすることができる。その結果、確実にエンジン再始動可能であることを保障できる。

請求項１１に係る発明は、前記スタータ合計抵抗値算出手段は、前記スタータへの電圧印加直後、前記スタータが始動していない時に計測した前記バッテリの電圧および前記バッテリからスタータへ供給される最大放電電流に基づいて、前記スタータ合計抵抗値を算出することを特徴とする。

請求項１２に係る発明は、
前記エンジン自動制御装置は、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時における前記バッテリから前記スタータへ供給される最大放電電流を取得する過去最大放電電流取得手段と、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時における前記バッテリの下限電圧を取得する過去下限電圧取得手段と、
をさらに備え、
前記スタータ合計抵抗値算出手段は、前記過去最大放電電流取得手段により取得された過去の前記最大放電電流と、前記過去下限電圧取得手段により取得された過去の前記バッテリの下限電圧とに基づいて、前記スタータ合計抵抗値を算出することを特徴とする。

ここで、導通接続線の配線抵抗値およびスタータの内部抵抗値を直接計測する場合には、それぞれに電圧センサおよび電流センサを用いる必要がある。しかし、本発明によれば、当該電圧センサおよび電流センサを用いることなく、スタータ合計抵抗値を得ることができる。つまり、低コストに、エンジンの再始動時におけるバッテリの下限電圧を高精度に予測することができる。

請求項１３に係る発明は、
前記エンジン自動制御装置は、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時における前記バッテリの内部抵抗値を取得する過去バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時において始動直前から始動中に前記バッテリの電圧が最小となるまでの間の前記バッテリの電圧降下量を算出する過去電圧降下量算出手段と、
をさらに備え、
前記過去最大放電電流取得手段は、前記過去バッテリ内部抵抗値取得手段により取得された過去の前記バッテリの内部抵抗値と、前記過去電圧降下量算出手段により算出された過去の前記バッテリの電圧降下量とに基づいて、前記最大放電電流を算出することを特徴とする。

エンジンの再始動時にバッテリの放電電流は非常に大きい。そのため、この最大放電電流を電流センサにより直接測定する場合には、電流センサのレンジ（検出可能範囲）が非常に広範囲なものである必要がある。これに対して、本発明によれば、バッテリの最大放電電流を直接測定するのではなく、過去のバッテリの内部抵抗値と過去のバッテリの電圧降下量とに基づいてバッテリの最大放電電流を算出している。従って、レンジの非常に広範囲な電流センサを用いることなく、バッテリの最大放電電流を算出することができるため、エンジンの再始動時におけるバッテリの下限電圧を高精度に且つ安価に予測することができる。

請求項１４に係る発明は、前記下限電圧予測手段により予測される前記バッテリの下限電圧は、前記スタータに最大放電電流が流れることにより電圧降下した時の前記バッテリの下限電圧であることを特徴とする。

バッテリの電圧は、スタータに最大放電電流が流れるときに最も降下する。つまり、本発明によれば、エンジン再始動の可否を決定するバッテリの下限電圧を高精度に予測することができる。

請求項１５に係る発明は、
前記過去最大放電電流取得手段により取得する前記最大放電電流は、直前の前記エンジンの始動時における前記バッテリから前記スタータへ供給される最大放電電流であり、
前記過去下限電圧取得手段により取得する前記下限電圧は、直前の前記エンジンの始動時における前記バッテリの下限電圧であることを特徴とする。

請求項１６に係る発明は、
前記スタータ合計抵抗値算出手段は、
前記電圧検出手段により、前記エンジンの初期始動直前における前記バッテリの電圧を取得不可であって、前記エンジンの初期始動時における前記バッテリの下限電圧を取得不可の場合に、
前記スタータ合計抵抗値として予め設定された定数を用いることを特徴とする。

ここで、上述したように、運転手によるエンジンの始動時（初期始動時）であって、運転手により素早くキーコントロールされた場合においては、エンジン始動直前におけるバッテリの電圧およびスタータ駆動時におけるバッテリの下限電圧を、電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって、検出できない場合があることを述べた。そこで、本発明によれば、エンジンの初期始動直前におけるバッテリの電圧およびエンジンの初期始動時におけるバッテリの下限電圧を取得不可の場合であっても、スタータ合計抵抗値として予め設定された定数を用いることにより、確実にアイドルストップを実行することができるようになる。なお、この場合の設定値は、環境条件や金属劣化条件を考慮して、変動しうる範囲に対して十分な安全率を考慮した値を用いるとよい。

請求項１７に係る発明は、前記スタータ合計抵抗値としての予め設定された定数は、温度に応じて変化するように設定されていることを特徴とする。これにより、温度による抵抗値の変動を考慮して、より適切な値をスタータ合計抵抗値としても用いることができる。

請求項１８に係る発明は、
前記電圧検出手段により、前記エンジンの初期始動直前における前記バッテリの電圧を取得不可であって、前記エンジンの初期始動時における前記バッテリの下限電圧を取得できる場合に、
前記エンジン自動制御装置は、
前記エンジンの初期始動時のクランキング期間における前記バッテリの内部抵抗値を取得する初期バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記初期バッテリ内部抵抗値取得手段により取得された前記バッテリの内部抵抗値に基づいて、擬似的な開放電圧を推定する疑似開放電圧推定手段と、
前記疑似的な開放電圧を前記エンジンの初期始動直前における前記バッテリの電圧として、前記エンジンの初期始動時において始動直前から始動中に前記バッテリの電圧が最小となるまでの間の前記バッテリの電圧降下量を推定する電圧降下量推定手段と、
前記初期バッテリ内部抵抗値取得手段により取得された前記バッテリの内部抵抗値と、前記電圧降下量推定手段により推定された前記バッテリの電圧降下量とに基づいて、放電電流を算出する放電電流取得手段と、
をさらに備え、
前記スタータ合計抵抗値算出手段は、前記放電電流取得手段により取得された前記放電電流と、前記下限電圧とに基づいて、前記スタータ合計抵抗値を算出することを特徴とする。

（第一発明と第二発明に共通する特徴部分）
請求項１９に係る発明は、
前記エンジン自動制御装置は、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時における前記バッテリの内部抵抗値を取得する過去バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記過去バッテリ内部抵抗値取得手段により前記バッテリの内部抵抗値を取得した時から現在に至るまでの間における前記バッテリの状態変化を検出するバッテリ状態変化検出手段と、
をさらに備え、
前記現在バッテリ内部抵抗値取得手段は、前記バッテリの前記状態変化に基づいて、前記過去バッテリ内部抵抗値取得手段により取得した過去の前記バッテリの内部抵抗値を補正して、現在の前記バッテリの内部抵抗値を算出することを特徴とする。

バッテリの内部抵抗値は、エンジンを始動する際におけるバッテリの最大放電電流と、当該同時刻におけるバッテリの最下電圧とに基づいてオームの法則により算出することで、高精度に算出できる。ここで、バッテリの内部抵抗値は、バッテリの状態変化に応じて変動する。そのため、次のエンジンの再始動時におけるバッテリの内部抵抗値は、前に算出したときのバッテリの内部抵抗値とは異なってしまう。そこで、本発明は、既に算出した高精度な過去のバッテリの内部抵抗値に基づいて、バッテリの状態変化を考慮して補正することで、現在のバッテリの内部抵抗値を算出している。このように、現在のバッテリの内部抵抗値を高精度に算出することできる。従って、次のエンジンの再始動時におけるバッテリの下限電圧を高精度に予測することができる。

請求項２０に係る発明は、前記バッテリ状態変化検出手段により検出される前記状態変化は、前記バッテリの残存容量の変化を含むことを特徴とする。バッテリの内部抵抗値は、残存容量によって影響を受ける。つまり、バッテリの状態変化として、バッテリの残存容量の変化を含ませることで、エンジンの再始動時におけるバッテリの下限電圧をより高精度に予測することができる。

請求項２１に係る発明は、前記バッテリ状態変化検出手段により検出される前記状態変化は、前記バッテリの内部抵抗値を取得した時から現在に至るまでの間における前記バッテリの充放電電流の時間積分値を含むことを特徴とする。バッテリの内部抵抗値は、前にバッテリの内部抵抗値を測定した時点を基準とした場合に、当該基準時点以降におけるバッテリの充放電電流の時間積分値に依存する。つまり、バッテリの状態変化として、バッテリの充放電電流の時間積分値を含ませることで、エンジンの再始動時におけるバッテリの下限電圧をより高精度に予測することができる。

請求項２２に係る発明は、前記バッテリ状態変化検出手段により検出される前記状態変化は、前記バッテリの温度の変化を含むことを特徴とする。バッテリの内部抵抗値は、バッテリの温度の変化にも依存する。つまり、バッテリの内部抵抗値として、バッテリの温度の変化を含ませることで、エンジンの再始動時におけるバッテリの下限電圧をより高精度に予測することができる。例えば、バッテリの内部抵抗値として、バッテリの温度の変化のみを対象とすることもできるし、バッテリの温度の変化およびバッテリの残存容量の変化を対象とすることもできるし、バッテリの温度の変化およびバッテリの充放電電流の時間積分値を対象とすることもできる。

（第三発明：エンジン自動停止判定）
請求項２３に係る発明は、
車両のエンジンの自動停止および再始動を制御するエンジン自動制御装置において、
充放電可能なバッテリと、
導通接続線を介して前記バッテリに電気的に接続され、前記バッテリから供給される電力により駆動し、駆動することにより前記エンジンを始動させるスタータと、
前記エンジンの駆動により発電して前記バッテリを充電する発電機と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
現在の前記バッテリの内部抵抗値を取得する現在バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記スタータの内部抵抗値と前記導通接続線の配線抵抗値との合計値であるスタータ合計抵抗値を算出するスタータ合計抵抗値算出手段と、
現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と前記スタータ合計抵抗値算出手段により算出された前記スタータ合計抵抗値とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリが前記スタータへ供給する放電電流を予測する放電電流予測手段と、
前記エンジンの駆動中であって前記発電機の駆動停止中において、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と予測された前記放電電流とに基づいて、前記エンジンを自動停止した場合に次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリの電圧を予測する電圧予測手段と、
前記エンジンの駆動中において、予測された前記バッテリの電圧に基づいて、前記エンジンの自動停止を実行するか否かを判断する自動停止可否判断手段と、
を備えることを特徴とする。

ここで、エンジンの駆動中において発電機が駆動停止中の場合には、バッテリの電力は、車両に搭載されている電気負荷によって消費される。つまり、バッテリの立場から見ると、エンジンの駆動中において発電機が駆動停止中の場合は、アイドルストップの状態と実質的に同様の状態となる。そこで、当該場合においても、上述した、エンジンの再始動判定に関する発明と同様に、現在のバッテリの電圧と現在のバッテリの内部抵抗値とスタータ合計抵抗値とに基づいて、エンジンの自動停止の判定を行うことができる。これにより、エンジンを自動停止して再始動までの間におけるバッテリの電圧を高精度に予測できる。つまり、バッテリの電圧が、所定の閾値を下回らないようにすることができる。その結果、確実にエンジン自動停止して再始動可能であることを保障できる。

（第四発明：エンジン自動停止判定）
請求項２４に係る発明は、
車両のエンジンの自動停止および再始動を制御するエンジン自動制御装置において、
充放電可能なバッテリと、
導通接続線を介して前記バッテリに電気的に接続され、前記バッテリから供給される電力により駆動し、駆動することにより前記エンジンを始動させるスタータと、
前記エンジンの駆動により発電して前記バッテリを充電する発電機と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
現在の前記バッテリの内部抵抗値を取得する現在バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記スタータの内部抵抗値と前記導通接続線の配線抵抗値との合計値であるスタータ合計抵抗値を算出するスタータ合計抵抗値算出手段と、
現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と前記スタータ合計抵抗値算出手段により算出された前記スタータ合計抵抗値とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリが前記スタータへ供給する最大放電電流を予測する最大放電電流予測手段と、
前記エンジンの駆動中であって前記発電機の駆動停止中において、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と予測された前記最大放電電流とに基づいて、前記エンジンを自動停止した場合に次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリの下限電圧を予測する下限電圧予測手段と、
前記エンジンの駆動中において、予測された前記バッテリの下限電圧に基づいて、前記エンジンの自動停止を実行するか否かを判断する自動停止可否判断手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、エンジンの自動停止を実行するか否かの判断に際して、エンジンを自動停止した場合に次のエンジンの再始動までの間におけるバッテリの下限電圧に基づいて行っている。そして、このバッテリの下限電圧は、次のエンジンの再始動までの間におけるバッテリがスタータへ供給する最大放電電流に基づいて算出している。これにより、エンジンを自動停止して再始動までの間におけるバッテリの下限電圧を高精度に予測できる。つまり、バッテリの電圧が、所定の閾値を下回らないようにすることができる。その結果、確実にエンジン自動停止して再始動可能であることを保障できる。

（第五発明：発電機駆動開始判定）
請求項２５に係る発明は、
車両のエンジンの自動停止および再始動を制御するエンジン自動制御装置において、
充放電可能なバッテリと、
導通接続線を介して前記バッテリに電気的に接続され、前記バッテリから供給される電力により駆動し、駆動することにより前記エンジンを始動させるスタータと、
前記エンジンの駆動により発電して前記バッテリを充電する発電機と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
現在の前記バッテリの内部抵抗値を取得する現在バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記スタータの内部抵抗値と前記導通接続線の配線抵抗値との合計値であるスタータ合計抵抗値を算出するスタータ合計抵抗値算出手段と、
現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と前記スタータ合計抵抗値算出手段により算出された前記スタータ合計抵抗値とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリが前記スタータへ供給する放電電流を予測する放電電流予測手段と、
前記エンジンの駆動中であって前記発電機の駆動停止中において、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と予測された前記放電電流とに基づいて、前記エンジンを自動停止した場合に次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリの電圧を予測する電圧予測手段と、
前記エンジンの駆動中であって前記発電機の駆動停止中において、予測された前記バッテリの電圧に基づいて、前記発電機の駆動を開始するか否かを判断する発電機駆動開始可否判断手段と、
を備えることを特徴とするエンジン自動制御装置。

ここで、エンジンの駆動中において発電機が駆動停止中の場合には、バッテリの電力は、車両に搭載されている電気負荷によって消費される。そして、エンジンを自動停止して再始動した場合には、バッテリの電圧を大きく低下させる。そのため、現在のバッテリの電圧によっては、エンジンの自動停止ができないと判定される。そこで、本発明によれば、現在のバッテリの電圧ではエンジンを自動停止して再始動できないと判断されるならば、発電機を駆動してバッテリの充電を行うこととしている。このように、エンジン駆動中であって発電機停止中の場合に、発電機の駆動開始の判定を行うために、現在のバッテリの電圧と現在のバッテリの内部抵抗値とスタータ合計抵抗値とに基づいて行っている。これにより、エンジンを自動停止して再始動までの間におけるバッテリの電圧を高精度に予測できる。つまり、バッテリの電圧が、所定の閾値を下回らないようにすることができる。

（第六発明：発電機駆動開始判定）
請求項２６に係る発明は、
車両のエンジンの自動停止および再始動を制御するエンジン自動制御装置において、
充放電可能なバッテリと、
導通接続線を介して前記バッテリに電気的に接続され、前記バッテリから供給される電力により駆動し、駆動することにより前記エンジンを始動させるスタータと、
前記エンジンの駆動により発電して前記バッテリを充電する発電機と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
現在の前記バッテリの内部抵抗値を取得する現在バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記スタータの内部抵抗値と前記導通接続線の配線抵抗値との合計値であるスタータ合計抵抗値を算出するスタータ合計抵抗値算出手段と、
現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と前記スタータ合計抵抗値算出手段により算出された前記スタータ合計抵抗値とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリが前記スタータへ供給する最大放電電流を予測する最大放電電流予測手段と、
前記エンジンの駆動中であって前記発電機の駆動停止中において、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と予測された前記最大放電電流とに基づいて、前記エンジンを自動停止した場合に次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリの下限電圧を予測する下限電圧予測手段と、
前記エンジンの駆動中であって前記発電機の駆動停止中において、予測された前記バッテリの下限電圧に基づいて、前記発電機の駆動を開始するか否かを判断する発電機駆動開始可否判断手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、発電機を駆動開始するか否かの判断に際して、エンジンを自動停止した場合に次のエンジンの再始動までの間におけるバッテリの下限電圧に基づいて行っている。そして、このバッテリの下限電圧は、次のエンジンの再始動までの間におけるバッテリがスタータへ供給する最大放電電流に基づいて算出している。これにより、エンジンを自動停止して再始動までの間におけるバッテリの下限電圧を高精度に予測できる。つまり、バッテリの電圧が、所定の閾値を下回らないようにすることができる。

エンジン自動制御装置を含むシステム全体を示すブロック図である。エンジン駆動中からアイドルストップを行い、その後にエンジンの再始動を行う場合におけるバッテリの電圧の時間変化を示す図である。第一実施形態：図１のECU７０の機能ブロック図である。図１の閉回路１００を模式的に示した回路図である。バッテリ状態変化検出部７１において参照するマップである。（ａ）は、バッテリ３０の残存容量SOCとバッテリ３０の内部抵抗値Rbの変化量ΔRb1との関係を示す図である。（ｂ）は、バッテリ３０の温度とバッテリ３０の内部抵抗値Rbの変化量ΔRb2との関係を示す図である。（ａ）現在がエンジンの初期始動後にアイドルストップを実行している時とした場合において、バッテリ３０の電圧の時間変化を示す図である。（ｂ）現在が２回目以降のアイドルストップを実行している時とした場合において、バッテリ３０の電圧の時間変化を示す図である。下限電圧予測部７２におけるエンジン始動時（スタータ動作中）の処理を示すフローチャートである。下限電圧予測部７２におけるエンジン動作中（アイドリング中および走行中）の処理を示すフローチャートである。下限電圧予測部７２における下限電圧Vbtm2の予測値の算出処理を示すフローチャートである。再始動判定部７３における再始動判定処理を示すフローチャートである。第二実施形態：バッテリ状態変化検出部７１において参照するマップであって、バッテリ３０の充放電電流の時間積分値ΔAhとバッテリ３０の内部抵抗値Rbとの関係を示す図である。第三実施形態：クランキング期間におけるバッテリの電流と電圧の関係を示す図である。第四実施形態：ECU１７０の機能ブロック図である。第四実施形態：現在エンジン駆動中においてアイドルストップを実行した場合におけるバッテリ３０の電圧の時間変化を示す図である。第四実施形態：下限電圧予測部１７２における下限電圧Vbtm2の予測値の算出処理を示すフローチャートである。第四実施形態：エンジン自動停止判定部１７３における再始動判定処理を示すフローチャートである。第四実施形態：ECU２７０の機能ブロック図である。第五実施形態：現在エンジン駆動中においてアイドルストップを実行した場合におけるバッテリ３０の電圧の時間変化を示す図である。（ａ）（ｂ）（ｃ）は、現在のバッテリ３０の電圧がそれぞれVreal1、Vreal2、Vreal3の場合を示す。第五実施形態：発電機駆動開始判定部２７３における再始動判定処理を示すフローチャートである。

以下、本発明のエンジン自動制御装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。

＜第一実施形態＞
（エンジン自動制御装置の構成）
第一実施形態のエンジン自動制御装置について、図１を参照して説明する。図１に示すように、エンジン自動制御装置のシステム構成は、エンジン１０と、発電装置２０と、バッテリ３０と、電流センサ４０と、電圧センサ５０と、スタータ６０と、エンジン電子制御ユニット（ECU）７０と、電気負荷８０とから構成される。

エンジン１０は、車両の動力発生装置である。発電装置２０は、交流発電機２１と、交流発電機２１の出力を制御する制御回路としてのレギュレータ２２とを備えて構成されている。ここで、交流発電機２１のロータは、エンジン１０のクランク軸と機械的に連結されており、クランク軸の回転力によって回転する。つまり、エンジン１０のクランク軸が回転している時に、交流発電機２１が発電することになる。

バッテリ３０は、発電装置２０の交流発電機２１の出力端子と電気的に接続されている。そして、バッテリ３０には、並列に電気負荷８０が接続されている。バッテリ３０は、充放電可能な蓄電池であって、鉛蓄電池、ニッケル−水素電池、リチウム電池などの二次電池が採用されるが、種類は限定されない。なお、本実施形態においては、通常の車両用鉛蓄電池を採用した。電流センサ４０は、バッテリ３０から放電される電流、および、バッテリ３０へ充電される電流を検出する。電圧センサ５０（本発明の「電圧検出手段」に相当する）は、バッテリ３０の端子間電圧を検出する。

スタータ６０は、バッテリ３０に並列に電気的に接続されている。具体的には、スタータ６０の一端は、バッテリ３０の正極側に接続され、スタータ６０の他端は、アース接続、すなわちバッテリ３０の負極側に接続されている。スタータ６０は、バッテリ３０から供給される電力により駆動する。このスタータ６０による駆動期間を、クランキング期間と称する。そして、スタータ６０が駆動することにより、エンジン１０を始動させる。ここで、上述したように、スタータ６０の一端とバッテリ３０の正極側とが接続されている。後述の説明の便宜上、スタータ６０の一端とバッテリ３０の正極側との配線を導通接続線６１と定義する。つまり、スタータ６０の一端は、導通接続線６１を介してバッテリ３０の正極側に接続されていることになる。

電子制御ユニット（ECU）７０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、例えばバックアップRAMやEEPROM等の不揮発性メモリを有する記憶装置を備えている。ECU７０は、電流センサ４０および電圧センサ５０の出力値などに基づいて、バッテリ３０の充電制御を行っている。さらに、ECU７０は、スタータ６０およびエンジン１０の制御を行っており、特に本実施形態においては、エンジン１０の自動停止（アイドルストップ）および再始動の制御を行っている。

（バッテリ３０の電圧変化の一般的な説明）
次に、エンジン１０の自動停止（アイドルストップ）を実行し、アイドルストップ中にエンジン１０の再始動を実行した場合において、バッテリ３０の電圧の挙動について図２を参照して説明する。図２において、期間Ｔ１は、エンジン１０の動作中を示し、期間Ｔ２は、アイドルストップ中を示し、期間Ｔ３は、エンジン１０の再始動時を示している。

図２に示すように、エンジン１０の動作中、すなわちエンジン１０を駆動源とする車両走行中またはエンジン１０のアイドリング中においては、期間Ｔ１に示すように、バッテリ３０の電圧は、電気負荷８０の使用状態および交流発電機２１の発電量に応じて変化する。その後に、アイドルストップを実行すると、期間Ｔ２に示すように、バッテリ３０が電気負荷８０の電力全てを負担することになるため、バッテリ３０の電圧は急激に下降する。その後に、ある程度安定するが、徐々にバッテリ３０の電圧は下降する。

そして、エンジン１０を再始動する際には、期間Ｔ３に示すように、スタータ６０にバッテリ３０から非常に大きな放電電流が供給されるため、バッテリ３０の電圧は急激に下降する。このとき、スタータ６０はまだ回転していない。その後に、スタータ６０が回転することで、バッテリ３０の電圧が上下する挙動を繰り返した後に、エンジン１０が始動する。スタータ６０が回転している期間をクランキング期間という。続いて、エンジン１０が始動した後の期間Ｔ４は、上述した期間Ｔ１と同様に、バッテリ３０の電圧は、電気負荷８０の使用状態および交流発電機２１の発電量に応じて変化する。

ここで、特に、エンジン１０の再始動時、すなわち期間Ｔ３におけるバッテリ３０の電圧が最も低くなる。そして、バッテリ３０の電圧が所定の値を下回ると、エンジン１０の再始動が困難となる。そのため、エンジン１０の再始動時において、バッテリ３０の電圧が所定の値を下回らないようにすることが必要となる。以下に、バッテリ３０が所定の値を下回らないようにすることを実現する構成について詳細に説明する。

（ECU７０の構成）
次に、ECU７０のうち本発明に特に関連する部位の構成について図３を参照して説明する。図３に示すように、ECU７０は、バッテリ状態変化検出部７１と、下限電圧予測部７２と、再始動判定部７３とを備えている。

バッテリ状態変化検出部７１（本発明の「バッテリ状態変化検出手段」に相当する）は、バッテリ３０の状態変化を検出する。具体的には、バッテリ状態変化検出部７１は、バッテリ３０の残存容量SOCおよび温度Tの変化を検出する。本実施形態においては、バッテリ状態変化検出部７１は、バッテリ３０の内部抵抗値Rbを前回算出した時から現在に至るまでの間におけるバッテリ３０の状態変化を検出している。

下限電圧予測部７２（本発明の「下限電圧予測手段」に相当する）は、エンジン１０の自動停止中に、次のエンジン１０の再始動までの間におけるバッテリ３０の下限電圧Vbtm2を予測する。この具体的な処理については後述する。

再始動判定部７３（本発明の「再始動可否判断手段」に相当する）は、下限電圧予測部７２により予測されたバッテリ３０の下限電圧Vbtm2に基づいて、エンジン１０の自動停止中にエンジン１０の再始動を実行するか否かを判断する。具体的には、再始動判定部７３は、予測されたバッテリ３０の下限電圧Vbtm2が予め設定された電圧閾値Thを下回った場合に、エンジン１０の再始動を実行する。換言すると、再始動判定部７３は、予測されたバッテリ３０の下限電圧Vbtm2が電圧閾値Thを下回るまでの間、運転者からの指令がなければ、アイドルストップを継続させると判断する。

（バッテリ３０，スタータ６０，導通接続線６１による閉回路１００の説明）
ここで、上記における図１を参照したスタータ６０についての説明において、スタータ６０の一端は、導通接続線６１を介してバッテリ３０の正極側に接続されていることになると記載した。つまり、スタータ６０と、バッテリ３０と、導通接続線６１とは、図４に示すような閉回路１００を形成する。そして、バッテリ３０は、詳細には、電源部Ｃと内部抵抗とを直列に接続されて構成される。このバッテリ３０の内部抵抗値をRbとする。バッテリ３０の内部抵抗値Rbは、上述したように、バッテリ３０の残存容量SOCやバッテリ３０の温度Tに応じて変化する。

また、導通接続線６１は、配線抵抗を有している。この配線抵抗値をRhとする。スタータ６０は、スタータ６０が回転する前においては単なる抵抗として把握できる。このスタータ６０の内部抵抗値をRsとする。つまり、バッテリ３０の電源部Ｃと、バッテリ３０の内部抵抗（Rb）と、導通接続線６１の配線抵抗（Rh）と、スタータ６０の内部抵抗（Rs）とが、直列に接続され閉回路１００を形成している。ここで、この閉回路１００に流れる電流をIsとする。

（バッテリ３０の内部抵抗値Rbの挙動）
上述したように、バッテリ３０の内部抵抗値Rbは、バッテリ３０の残存容量SOCおよび温度Tに応じて変化する。このことについて、図５を参照して説明する。図５（ａ）に示すように、バッテリ３０の内部抵抗値Rbの変化量ΔRb1は、バッテリ３０の残存容量SOCが１００％の場合を基準とした場合に、残存容量SOCが１００％から０％に行くに従って、徐々に大きくなっている。つまり、バッテリ３０の残存容量SOCが小さくなるにつれてバッテリ３０の内部抵抗値Rbは大きくなる。

また、図５（ｂ）に示すように、バッテリ３０の内部抵抗値Rbの変化量ΔRb2は、全体的に、バッテリ３０の温度Tが２０℃付近を基準とした場合に、温度Tが２０℃よりも高くなるほど小さくなり、温度Tが２０℃よりも高くなるほど大きくなる。つまり、バッテリ３０の温度Tが低くなるにつれて、バッテリ３０の内部抵抗値Rbは大きくなる。ただし、バッテリ３０の温度Tが高温（例えば７０℃）においては、僅かであるが、バッテリ３０の温度Tが高くなるほど内部抵抗値Rbが高くなっている。

このように、バッテリ３０の内部抵抗値Rbは、バッテリ３０の残存容量SOCおよび温度Tに応じて変化する。そこで、本実施形態においては、バッテリ状態変化検出部７１が、バッテリ３０の残存容量SOCおよび温度Tを検出している。

（下限電圧予測部７２における処理）
次に、下限電圧予測部７２の詳細な処理について、図６〜図９を参照して説明する。まず、下限電圧予測部７２におけるバッテリ３０の下限電圧Vbtm2の予測の処理が２つのパターン存在するため、それぞれについて図６を参照して概要を説明する。

まず、図６（ａ）を参照して説明する。第一の態様は、現在が、「エンジン１０が初期始動した後であって、第１回目のアイドルストップを実行中」の場合である。つまり、第１回目のアイドルストップ中に次のエンジン１０の再始動を実行するか否かのタイミングである。図６（ａ）において、期間Ｔａは、エンジン１０の初期始動時を示し、期間Ｔｂは、エンジン１０の動作中を示し、期間Ｔｃは、アイドルストップ中のうちエンジン１０を再始動する前の期間を示す。また、期間Ｔａのうち期間Ｔａ１は、初期始動時において、バッテリ３０からスタータ６０へ大きな放電電流が瞬間的に流れている期間であり、期間Ｔａ２は、スタータ６０の回転しているクランキング期間である。

第二の態様として、図６（ｂ）を参照して説明する。第二の態様は、現在が、「既に１回以上のエンジン１０が再始動した後であって、第２回目以降のアイドルストップを実行中」の場合である。つまり、第２回目以降のアイドルストップ中に次のエンジン１０の再始動を実行するか否かのタイミングである。図６（ｂ）において、期間Ｔｄは、エンジン１０の動作中を示し、期間Ｔｅは、前回のエンジン１０のアイドルストップ中であってエンジン１０の再始動する前の期間を示し、期間Ｔｆは、前回のエンジン１０の再始動時（本発明における「以前の再始動時」に相当する）を示し、期間Ｔｇは、エンジン１０の動作中を示し、期間Ｔｊは、アイドルストップ中のうちエンジン１０を再始動する前の期間を示す。また、期間Ｔｆのうち期間Ｔｆ１は、再始動時において、バッテリ３０からスタータ６０へ大きな放電電流が瞬間的に流れている期間であり、期間Ｔｆ２は、スタータ６０の回転しているクランキング期間である。

ここで、以下の説明において、単に「始動」と称する場合には、初期始動と再始動の両方を含む意味とし、初期始動を意味する場合には「初期始動」と称し、再始動を意味する場合には「再始動」と称する。

このような２つのパターンがあることを前提として、下限電圧予測部７２の処理について図７〜図９を参照して説明する。まず、下限電圧予測部７２は、エンジン１０の始動時に、図７に示す処理を行う。図６（ａ）においては期間Ｔａに、図６（ｂ）においては期間Ｔｆに実行する。

まず、エンジン１０の始動開始直前、すなわち、期間Ｔａ，Ｔｆの開始時点におけるバッテリ３０の電圧Vstart1（図６（ａ）（ｂ）に示す）を記憶する（Ｓ１）。さらに、エンジン１０の始動開始直後におけるバッテリ３０の最も低い電圧Vbtm1（図６（ａ）（ｂ）に示す）を記憶する（Ｓ１）。以下、当該電圧Vbtm1を、前回のバッテリ下限電圧Vbtm1と称する。この前回のバッテリ下限電圧Vbtm1の記憶処理が、本発明の「過去下限電圧取得手段」に相当する。

続いて、クランキング期間Ｔａ２，Ｔｆ２におけるバッテリ３０の電圧Vcおよびバッテリ３０からスタータ６０へ供給される最大放電電流Icを記憶する（Ｓ２）。このクランキング期間の電圧Vcおよび最大放電電流Icは、設定されたサンプリング時間毎に記憶されている。そして、エンジン１０の始動時における下限電圧予測部７２による処理を終了する。

次に、下限電圧予測部７２は、エンジン１０の動作中に、図８に示す処理を行う。図６（ａ）においては期間Ｔｂに、図６（ｂ）においては期間Ｔｇに実行する。この処理では、まず、エンジン１０の始動時の処理におけるステップＳ１にて記憶したバッテリ３０の直前電圧Vstart1と前回のバッテリ下限電圧Vbtm1との差により、バッテリ電圧降下量Vdrop1を算出する（Ｓ１１）。つまり、このバッテリ電圧降下量Vdrop1は、エンジン１０の始動時において始動直前から始動中にバッテリ３０の電圧が最小となるまでの間のバッテリ３０の電圧降下量となる。そして、この算出処理が、本発明の「過去電圧降下量算出手段」に相当する。

続いて、エンジン１０の始動時の処理におけるステップＳ２にて記憶したバッテリ３０のクランキング期間の電圧Vcとクランキング期間の最大放電電流Icとに基づいて、バッテリ前回のエンジン１０の始動時におけるバッテリ３０の内部抵抗値Rb1を算出する（Ｓ１２）。この算出処理が、本発明の「過去バッテリ内部抵抗値取得手段」に相当する。このバッテリ３０の内部抵抗値Rb1は、例えば、公知の特開２００５−２７４２１４号公報や特開２００７−２２３５３０号公報に記載の方法により算出できる。なお、算出処理の詳細は省略する。

続いて、既に算出したバッテリ電圧降下量Vdrop1とバッテリ３０の内部抵抗値Rb1とに基づいて、式（１）に従って、最大放電電流Is1を算出する（Ｓ１３）。この算出処理が、本発明の「過去最大放電電流取得手段」に相当する。ここで、算出された最大放電電流Is1は、前回のエンジン１０の始動時におけるバッテリ下限電圧Vbtm1の時点における、バッテリ３０の放電電流となる。
［数１］
Is1 ＝ Vdrop1／Rb1 ・・・（１）

なお、本実施形態においては、当該最大放電電流Is1が電流センサ４０の検出可能な範囲を超えているため、上記のように最大放電電流Is1を算出した。仮に、当該最大放電電流Is1が電流センサ４０の検出可能な範囲内であれば、電流センサ４０により当該最大放電電流Is1を直接検出することもできる。

続いて、導通接続線６１の配線抵抗値Rhとスタータ６０の内部抵抗値Rsの合計値［Rh＋Rs］（以下、「スタータ合計抵抗値」と称する）を算出する（Ｓ１４）。具体的には、前回のエンジン１０の始動時におけるバッテリ下限電圧Vbtm1とステップＳ１３にて算出した最大放電電流Is1とに基づいて、式（２）に従って、スタータ合計抵抗値［Rh＋Rs］を算出する。この算出処理が、本発明の「スタータ合計抵抗値算出手段」に相当する。そして、エンジン１０の動作中における下限電圧予測部７２による処理を終了する。
［数２］
［Rh＋Rs］＝ Vbtm1／Is1 ・・・（２）

次に、下限電圧予測部７２は、エンジン１０の自動停止中（アイドルストップ中）に、図９に示す処理を行う。図６（ａ）においては期間Ｔｃに、図６（ｂ）においては期間Ｔｊに実行する。この処理では、まず、現在アイドルストップ中であるか否かを判断する（Ｓ２１）。そして、現在アイドルストップ中でない場合には（Ｓ２１：Ｎｏ）、リターンする。

一方、現在アイドルストップ中であると判定された場合には（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２にて算出した前回のバッテリ３０の内部抵抗値Rb1を補正することにより、現在のバッテリ３０の内部抵抗値Rb2を算出する（Ｓ２２）。具体的には、現在のバッテリ３０の残存容量SOCおよび温度Tと、前回のバッテリ３０の内部抵抗値Rb1とに基づいて、式（３）に従って補正することにより、現在のバッテリ３０の内部抵抗値Rb2を算出する。
［数３］
Rb2 ＝ Rb1×f（ΔSOC，ΔT）・・・（３）

ｆ(a,b)：a,bに関する関数
ΔSOC：SOCの変化分
ΔT：温度の変化分

例えば、バッテリ３０の内部抵抗値Rb1を算出した際におけるバッテリ３０の残存容量SOCに対して、現在のバッテリ３０の残存容量SOCが減少している場合には、バッテリ３０の内部抵抗値Rb2はRb1より大きくなるように補正される。また、バッテリ３０の内部抵抗値Rb1を算出した際におけるバッテリ３０の温度Tに対して、現在のバッテリ３０の温度Tが高い場合には、例えば、バッテリ３０の内部抵抗値Rb2はRb1より小さくなるように補正される。ただし、厳密にはバッテリ３０の温度Tによって異なる。この現在のバッテリ３０の内部抵抗値Rb2の算出処理が、本発明の「現在バッテリ内部抵抗値取得手段」に相当する。

続いて、次のエンジン１０の再始動までの間におけるバッテリ３０がスタータ６０へ供給する最大放電電流Is2の予測値を算出する（Ｓ２３）。具体的には、電圧センサ５０により検出された現在のバッテリ３０の電圧Vrealと、ステップＳ２２にて予測した現在のバッテリ３０の内部抵抗値Rb2と、スタータ合計抵抗値［Rh＋Rs］とに基づいて、式（４）に従って、次の最大放電電流Is2を算出する。式（４）は、式（２）より、式（５）のように変換できる。この最大放電電流Is2の予測値の算出処理が、本発明の「最大放電電流予測手段」に相当する。
［数４］
Is2 ＝ Vreal／（Rb2＋［Rh＋Rs］）・・・（４）
［数５］
Is2 ＝ Vreal／（Rb2＋Vbtm1／Is1）・・・（５）

続いて、次のエンジン１０の再始動時におけるバッテリ３０の下限電圧Vbtm2の予測値を算出する（Ｓ２４）。具体的には、電圧センサ５０により検出された現在のバッテリ３０の電圧Vrealと、ステップＳ２２にて予測した現在のバッテリ３０の内部抵抗値Rb2と、ステップＳ２３にて予測した最大放電電流Is2とに基づいて、式（６）に従って、次のバッテリ３０の下限電圧Vbtm2を算出する。この下限電圧Vbtm2の算出処理が、本発明の「下限電圧予測手段」に相当する。続いて、処理を繰り返す。
［数６］
Vbtm2 ＝ Vreal − Rb2×Is2 ・・・（６）

このようにして、下限電圧予測部７２にて次のエンジン１０の再始動時におけるバッテリ下限電圧Vbtm2を算出することができる。そして、予測されたバッテリ下限電圧Vbtm2を用いて、再始動判定部７３にて、次にエンジン１０の再始動を実行するか、それともアイドルストップを継続するかの判定を行う。この処理について、図１０を参照して説明する。

まず、現在アイドルストップ中であるか否かを判断する（Ｓ３１）。そして、現在アイドルストップ中でない場合には（Ｓ３１：Ｎｏ）、リターンする。現在アイドルストップ中である場合には（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、予測したバッテリ下限電圧Vbtm2が予め設定された電圧閾値Th未満であるか否かを判定する（Ｓ３２）。

そして、予測したバッテリ下限電圧Vbtm2が電圧閾値Th未満である場合には（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、再始動判定部７３は、エンジン１０の再始動を実行する（Ｓ３３）。一方、予測したバッテリ下限電圧Vbtm2が電圧閾値Th以上である場合には（Ｓ３２：Ｎｏ）、この処理をリターンする。つまり、予測したバッテリ下限電圧Vbtm2が電圧閾値Th以上である場合には、アイドルストップを継続する。

（効果）
エンジン自動制御装置を以上説明した構成とすることにより、以下の効果を奏する。導通接続線６１の配線抵抗値Rhとスタータ６０の内部抵抗値Rsとを考慮した上で、次の再始動時におけるバッテリ３０からスタータ６０へ供給される最大放電電流Is2を予測している。従って、現在エンジン自動停止中（アイドルストップ中）である場合に、次の再始動時におけるバッテリ３０がスタータ６０へ供給する最大放電電流Is2を高精度に算出できる。これにより、バッテリ３０の下限電圧Vbtm2を高精度に予測できる。つまり、バッテリ３０の電圧が、所定の閾値（上述した電圧閾値Thより小さな値）を下回らないようにすることができる。その結果、確実にエンジンの再始動を保障することができる。

また、スタータ合計抵抗値［Rh＋Rs］は、スタータ６０への電圧印加直後、スタータ６０が回転（始動）していない時に計測したバッテリ３０の電圧Vcおよびバッテリ３０からスタータ６０へ供給される最大放電電流Icを用いて算出した。ここで、スタータ６０が始動していない時とは、スタータ６０により逆起電力が生じていない時に相当する。つまり、スタータ６０により逆起電力が生じていない時に、バッテリ３０の電圧Vcとバッテリ３０からスタータ６０へ供給される最大放電電流Icを計測している。従って、スタータ合計抵抗値［Rh＋Rs］は、オームの法則により容易に計測できる。その結果、バッテリ３０の電圧降下量Vdrop1を高精度に算出できる。

また、本実施形態においては、電圧センサおよび電流センサを用いることなく、スタータ合計抵抗値［Rh＋Rs］を得ることができる。つまり、低コストに、エンジン１０の再始動時におけるバッテリ３０の下限電圧Vbtm2を高精度に予測することができる。

また、本実施形態においては、バッテリ３０の最大放電電流Is1を直接測定するのではなく、過去のバッテリ３０の内部抵抗値Rb1と過去のバッテリ３０の電圧降下量Vdrop1とに基づいてバッテリ３０の最大放電電流Is1を算出している。従って、レンジの非常に広範囲な電流センサ４０を用いることなく、バッテリ３０の最大放電電流Is1を算出することができる。つまり、エンジン１０の再始動時におけるバッテリ３０の下限電圧Vbtm2を高精度に且つ安価に予測することができる。

また、本実施形態においては、バッテリ３０の内部抵抗値Rb1、および、スタータ合計抵抗値［Rh＋Rs］の算出は、前回のエンジン１０の始動時におけるデータ（直近のデータ）を用いている。直近のデータであれば現時点におけるバッテリ３０や他の機器の状態に最も近似していると考えられるため、バッテリ３０の下限電圧Vbtm2をより高精度に予測することができる。

＜第二実施形態＞
第一実施形態においては、バッテリ状態変化検出部７１は、バッテリ３０の残存容量SOCおよび温度Tの変化を検出した。その上で、下限電圧予測部７２においては、これらの情報を用いて、現在のバッテリ３０の内部抵抗値Rb2の算出を行った。

ここで、図１１に示すように、前回のエンジン１０の始動時においてバッテリ３０の内部抵抗値Rb1を算出した時から現在に至るまでの間における、バッテリ３０の充放電電流の時間積分値ΔAhに応じて、バッテリ３０の内部抵抗値Rbは変化する。そこで、第一実施形態における残存容量SOCに置き換えて、バッテリ３０の充放電電流の時間積分値ΔAhを用いる。

つまり、バッテリ状態変化検出部７１は、バッテリ３０の充放電電流の時間積分値ΔAhを算出すると共に、バッテリ３０の温度Tを検出する。そして、下限電圧予測部７２のステップＳ２２の処理において、バッテリ３０の充放電電流の時間積分値ΔAhとバッテリ３０の温度Tに基づいて、前回のバッテリ３０の内部抵抗値Rb1を補正することにより、現在のバッテリ３０の内部抵抗値Rb2を算出する。

＜第三実施形態＞
第一実施形態においては、エンジン１０の初期始動開始直前、すなわち図６（ａ）における期間Ｔａの開始時点におけるバッテリ３０の電圧Vstart1を検出できるものとしている。また、エンジン１０の初期始動開始直後におけるバッテリ３０の最も低い電圧Vbtm1も検出できるものとしている。

しかしながら、運転手によるエンジン１０の初期始動時に、運転手により素早くキーコントロールされた場合においては、ECU７０が起動する前にスタータ６０の駆動によるエンジン１０の始動がなされるおそれがある。このような場合には、ECU７０は、バッテリ３０の電圧Vstart1，Vbtm1を認識できない。

エンジン１０の初期始動時におけるバッテリ３０の電圧Vstart1，Vbtm1を認識できないと、それ以降において、アイドルストップを実行することができなくなる。そこで、エンジン１０の初期始動直前におけるバッテリ３０の電圧Vstart1およびエンジン１０の初期始動時におけるバッテリ３０の下限電圧Vbtm1を取得不可の場合には、スタータ合計抵抗値［Rh＋Rs］として予め設定された定数を用いる。この定数は、温度Tに応じた値として、ECU７０に設定されている。この設定値は、環境条件や金属劣化条件を考慮して、変動しうる範囲に対して十分な安全率を考慮した値を用いる。これにより、エンジン１０の初期始動時におけるバッテリ３０の電圧Vstart1，Vbtm1を認識できないとしても、確実にアイドルストップを実行することができるようになる。

また、運転手によるエンジン１０の初期始動時に、運転手により素早くキーコントロールされた場合において、ECU７０は、エンジン１０の初期始動開始直前におけるバッテリ３０の電圧Vstart1を検出できないが、エンジン１０の初期始動開始直後におけるバッテリ３０の最も低い電圧（下限電圧）Vbtm1は検出できる場合がある。この場合には、検出できた下限電圧Vbtm1を用いて、スタータ合計抵抗値［Rh＋Rs］を推定する。

具体的には、まずエンジン１０の初期始動時のクランキング期間におけるバッテリ３０の内部抵抗値Rb1を算出する。この内部抵抗値Rb1は、クランキング期間におけるバッテリ３０の電流および電圧に基づいて直線近似することにより、当該直線の傾きとして得られる。内部抵抗値Rb1は、第一実施形態において説明したように、例えば、公知の特開２００５−２７４２１４号公報や特開２００７−２２３５３０号公報に記載の方法により算出できる。

ここで、クランキング期間におけるバッテリ３０の電流および電圧を直線近似したグラフを図１２に示す。図１２は、横軸をバッテリ３０の電流とし、縦軸にバッテリ３０の電圧として示す。そして、図１２において、近似直線が電流ゼロと交差する電圧が、バッテリ３０の擬似的な開放電圧と推定される。そして、この擬似的な開放電圧を、エンジン１０の初期始動直前におけるバッテリ３０の電圧Vstart1として用いる。このようにして、エンジン１０の初期始動開始直前におけるバッテリ３０の電圧Vstart1を推定することができるため、後は、バッテリ３０の電圧Vstart1，Vbtm1により、第一実施形態におけるステップＳ２３、Ｓ２４において説明したように、スタータ合計抵抗値［Rh＋Rs］を算出することができる。

このように、エンジン１０の始動直前におけるバッテリ３０の電圧Vstart1を検出できないが、スタータ６０の駆動時におけるバッテリ３０の下限電圧Vbtm1を検出できる場合には、より適切なスタータ合計抵抗値［Rh＋Rs］を算出することができる。

＜第四実施形態＞
第四実施形態のエンジン自動制御装置は、エンジン１０の駆動中であって交流発電機２１が駆動停止中においてアイドルストップを実行するか否かの判定に関するものである。第四実施形態のエンジン自動制御装置におけるECU１７０（第一実施形態のECU７０に置換されるものである）について、図１３を参照して説明する。なお、第一実施形態にて説明した構成と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。

ECU１７０は、バッテリ状態変化検出部７１と、下限電圧予測部１７２と、エンジン自動停止判定部１７３とを備えている。下限電圧予測部１７２（本発明の「下限電圧予測手段」に相当する）は、エンジン１０の駆動中であって交流発電機２１の駆動停止中に、アイドルストップを一定期間Ｔｊａ実行して次のエンジン１０の再始動までの間におけるバッテリ３０の下限電圧Vbtm2を予測する。

この下限電圧算出処理について、図１４および図１５を参照して説明する。図１５に示すように、まず、現在アイドルストップ中であるか否かを判断する（Ｓ４１）。そして、現在アイドルストップ中である場合には（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、リターンする。一方、現在アイドルストップ中でないと判定された場合には（Ｓ４１：Ｎｏ）、さらに交流発電機２１が駆動停止中であるか否かを判断する（Ｓ４２）。現在、交流発電機２１が駆動中である場合には（Ｓ４２：Ｎｏ）、リターンする。

そして、交流発電機２１が駆動停止中であると判定された場合には（Ｓ４２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２にて算出した前回のバッテリ３０の内部抵抗値Rb1を補正することにより、現在のバッテリ３０の内部抵抗値Rb2を算出する（Ｓ４３）。具体的には、現在のバッテリ３０の残存容量SOCおよび温度Tと、前回のバッテリ３０の内部抵抗値Rb1とに基づいて、式（３）に従って補正することにより、現在のバッテリ３０の内部抵抗値Rb2を算出する。ここで、図１４において、アイドルストップ中ではなく、かつ、交流発電機２１が駆動停止中である場合とは、エンジン１０の動作中である期間Ｔｇのうち時刻Ｔｇ１以降に相当する。

続いて、アイドルストップを一定期間Ｔｊａ実行した場合に次のエンジン１０の再始動までの間におけるバッテリ３０がスタータ６０へ供給する最大放電電流Is2の予測値を算出する（Ｓ４４）。具体的には、まず、電圧センサ５０により検出された現在のバッテリ３０の電圧Vreal1，Vreal2，Vreal3（図１４に示す）に基づいて、アイドルストップを一定期間Ｔｊａ実行した時のバッテリ３０の電圧Va1,Va2,Va3（図１４に示す）を推定する。そして、アイドルストップを一定期間Ｔｊａ実行した時のバッテリ３０の電圧Va1,Va2,Va3と、ステップＳ４３にて予測した現在のバッテリ３０の内部抵抗値Rb2と、スタータ合計抵抗値［Rh＋Rs］とに基づいて、式（４）に従って、次の最大放電電流Is2を算出する。

続いて、アイドルストップを一定期間Ｔｊａ実行した場合に次のエンジン１０の再始動時におけるバッテリ３０の下限電圧Vbtm2の予測値を算出する（Ｓ４５）。具体的には、ステップＳ４４にて推定したアイドルストップを一定期間Ｔｊａ実行した時のバッテリ３０の電圧Va1,Va2,Va3と、ステップＳ４３にて予測した現在のバッテリ３０の内部抵抗値Rb2と、ステップＳ４４にて予測した最大放電電流Is2とに基づいて、式（６）に従って、次のバッテリ３０の下限電圧Vbtm2を算出する。続いて、処理を繰り返す。このようにして、下限電圧予測部１７２にて、アイドルストップを一定期間Ｔｊａ実行した場合に次のエンジン１０の再始動時におけるバッテリ下限電圧Vbtm2を算出することができる。

エンジン自動停止判定部１７３（本発明の「自動停止可否判断手段」に相当する）は、下限電圧予測部１７２により予測されたバッテリ３０の下限電圧Vbtm2に基づいて、アイドルストップを実行するか否かを判断する。具体的には、エンジン自動停止判定部１７３は、エンジン１０が駆動中であって交流発電機２１が駆動停止中の場合に、予測されたバッテリ３０の下限電圧Vbtm2が予め設定された電圧閾値Th以上の場合に、アイドルストップを実行する。

つまり、予測されたバッテリ下限電圧Vbtm2を用いて、エンジン自動停止判定部１７３にて、アイドルストップを実行するか、それともエンジン１０の駆動を継続するかの判定を行う。この処理について、図１６を参照して説明する。

まず、現在アイドルストップ中であるか否かを判断する（Ｓ５１）。そして、現在アイドルストップ中である場合には（Ｓ５１：Ｙｅｓ）、リターンする。現在アイドルストップ中でない場合には（Ｓ５１：Ｎｏ）、交流発電機２１が駆動停止中であるか否かを判断する（Ｓ５２）。交流発電機２１が駆動停止中でない場合には（Ｓ５２：Ｎｏ）、リターンする。一方、交流発電機２１が駆動停止中の場合には（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、下限電圧予測部１７２にて予測したバッテリ下限電圧Vbtm2が予め設定された電圧閾値Th未満であるか否かを判定する（Ｓ５３）。

そして、予測したバッテリ下限電圧Vbtm2が電圧閾値Th以上である場合には（Ｓ５３：Ｎｏ）、エンジン自動停止判定部１７３は、アイドルストップを実行する（Ｓ５４）。一方、予測したバッテリ下限電圧Vbtm2が電圧閾値Th未満である場合には（Ｓ５３：Ｙｅｓ）、この処理をリターンする。つまり、予測したバッテリ下限電圧Vbtm2が電圧閾値Th以上である場合には、アイドルストップを実行する。

本実施形態によれば、アイドルストップを実行するか否かの判断に際して、アイドルストップを実行した場合に次のエンジン１０の再始動までの間におけるバッテリ３０の下限電圧Vbtm2に基づいて行っている。そして、このバッテリ３０の下限電圧Vbtm2は、次のエンジン１０の再始動までの間におけるバッテリ３０がスタータ６０へ供給する最大放電電流Is2に基づいて算出している。これにより、アイドルストップを一定期間Ｔｊａ実行して再始動までの間におけるバッテリ３０の下限電圧Vbtm2を高精度に予測できる。つまり、バッテリ３０の電圧が、所定の閾値Thを下回らないようにすることができる。その結果、確実にアイドルストップを実行して再始動可能であることを保障できる。

＜第五実施形態＞
第五実施形態のエンジン自動制御装置は、エンジン１０の駆動中で交流発電機２１が駆動停止中の場合に、アイドルストップを実行することを目的として、交流発電機２１の駆動を開始するか否かの判定に関するものである。第五実施形態のエンジン自動制御装置におけるECU２７０（第一実施形態のECU７０に置換されるものである）について、図１７〜図１９を参照して説明する。なお、第一実施形態および第四実施形態にて説明した構成と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。

図１７に示すように、ECU２７０は、バッテリ状態変化検出部７１と、下限電圧予測部１７２と、発電機駆動開始判定部２７３とを備えている。下限電圧予測部１７２（本発明の「下限電圧予測手段」に相当する）は、エンジン１０の駆動中であって交流発電機２１の駆動停止中に、アイドルストップを一定期間Ｔｊａ実行して次のエンジン１０の再始動までの間におけるバッテリ３０の下限電圧Vbtm2を予測する。

発電機駆動開始判定部２７３（本発明の「発電機駆動開始可否判断手段」に相当する）は、下限電圧予測部１７２により予測されたバッテリ３０の下限電圧Vbtm2に基づいて、アイドルストップを実行することを目的として、交流発電機２１の駆動を開始するか否かを判断する。具体的には、発電機駆動開始判定部２７３は、エンジン１０が駆動中であって交流発電機２１が駆動停止中の場合に、予測されたバッテリ３０の下限電圧Vbtm2が予め設定された電圧閾値Th未満の場合に、交流発電機２１の駆動を開始する。

つまり、予測されたバッテリ下限電圧Vbtm2を用いて、発電機駆動開始判定部２７３にて、これからアイドルストップを実行するとしたならば、交流発電機２１を駆動開始するべきか否かの判定を行う。この処理について、図１８および図１９を参照して説明する。

まず、現在アイドルストップ中であるか否かを判断する（Ｓ６１）。そして、現在アイドルストップ中である場合には（Ｓ６１：Ｙｅｓ）、リターンする。現在アイドルストップ中でない場合には（Ｓ６１：Ｎｏ）、交流発電機２１が駆動停止中であるか否かを判断する（Ｓ６２）。交流発電機２１が駆動停止中でない場合には（Ｓ６２：Ｎｏ）、リターンする。一方、交流発電機２１が駆動停止中の場合には（Ｓ６２：Ｙｅｓ）、下限電圧予測部１７２にて予測したバッテリ下限電圧Vbtm2が予め設定された電圧閾値Th未満であるか否かを判定する（Ｓ６３）。ここで、図１８において、アイドルストップ中ではなく、かつ、交流発電機２１が駆動停止中である場合とは、エンジン１０の動作中である期間Ｔｇのうち時刻Ｔｇ１以降に相当する。

続いて、アイドルストップを一定期間Ｔｊａ実行した時における予測したバッテリ下限電圧Vbtm2が電圧閾値Th未満であるか否かを判断する（Ｓ６３）。そして、予測したバッテリ下限電圧Vbtm2が電圧閾値Th未満である場合には（Ｓ６３：Ｙｅｓ）、発電機駆動開始判定部２７３にて、交流発電機２１の駆動を開始する（Ｓ６４）。一方、予測したバッテリ下限電圧Vbtm2が電圧閾値Th以上である場合には（Ｓ６３：Ｎｏ）、この処理をリターンする。つまり、予測したバッテリ下限電圧Vbtm2が電圧閾値Th未満である場合には、交流発電機２１の駆動を開始する。

図１８（ａ）には、現在のバッテリ３０の電圧がVreal1であって、アイドルストップを一定期間Ｔｊａ実行した時におけるバッテリ３０の電圧がVa1であって、予測したバッテリ下限電圧Vbtm2が電圧閾値Th以上である場合を示す。つまり、図１８（ａ）の場合には、現時点においては交流発電機２１を駆動開始する必要なく、アイドルストップを実行できる状態となる。図１８（ｂ）には、現在のバッテリ３０の電圧がVreal2であって、アイドルストップを一定期間Ｔｊａ実行した時におけるバッテリ３０の電圧がVa2であって、予測したバッテリ下限電圧Vbtm2が電圧閾値Th未満である場合を示す。図１８（ｂ）の場合には、交流発電機２１の駆動を開始して、バッテリ３０の電圧が十分な値となるまで、充電されることになる。

本実施形態によれば、交流発電機２１を駆動開始するか否かの判断に際して、アイドルストップを一定期間Ｔｊａ実行した場合に次のエンジン１０の再始動までの間におけるバッテリ３０の下限電圧に基づいて行っている。そして、このバッテリ３０の下限電圧Vbtm2は、アイドルストップを一定期間Ｔｊａ実行した場合に次のエンジン１０の再始動までの間におけるバッテリ３０がスタータ６０へ供給する最大放電電流に基づいて算出している。これにより、アイドルストップを一定期間Ｔｊａ実行して再始動までの間におけるバッテリ３０の下限電圧Vbtm2を高精度に予測できる。つまり、バッテリ３０の電圧が、所定の閾値Thを下回らないようにすることができる。

１０：エンジン
２０：発電装置、２１：交流発電機、２２：レギュレータ
３０：バッテリ、４０：電流センサ、５０：電圧センサ
６０：スタータ、６１：導通接続線
７０，１７０，２７０：ECU
８０：電気負荷
１００：閉回路

Claims

車両のエンジンの自動停止および再始動を制御するエンジン自動制御装置において、
充放電可能なバッテリと、
導通接続線を介して前記バッテリに電気的に接続され、前記バッテリから供給される電力により駆動し、駆動することにより前記エンジンを始動させるスタータと、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
現在の前記バッテリの内部抵抗値を取得する現在バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記スタータの内部抵抗値と前記導通接続線の配線抵抗値との合計値であるスタータ合計抵抗値を算出するスタータ合計抵抗値算出手段と、
前記エンジンの自動停止中に、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と前記スタータ合計抵抗値算出手段により算出された前記スタータ合計抵抗値とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリが前記スタータへ供給する放電電流を予測する放電電流予測手段と、
前記エンジンの自動停止中に、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と予測された前記放電電流とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリの電圧を予測する電圧予測手段と、
予測された前記バッテリの電圧に基づいて、前記エンジン自動停止中に前記エンジンの再始動を実行するか否かを判断する再始動可否判断手段と、
を備えることを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１において、
前記スタータ合計抵抗値算出手段は、前記スタータへの電圧印加直後、前記スタータが始動していない時に計測した前記バッテリの電圧および前記バッテリからスタータへ供給される放電電流に基づいて、前記スタータ合計抵抗値を算出することを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項２において、
前記エンジン自動制御装置は、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時における前記バッテリから前記スタータへ供給される放電電流を取得する過去放電電流取得手段と、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時における前記バッテリの電圧を取得する過去電圧取得手段と、
をさらに備え、
前記スタータ合計抵抗値算出手段は、前記過去放電電流取得手段により取得された過去の前記放電電流と、前記過去電圧取得手段により取得された過去の前記バッテリの電圧とに基づいて、前記スタータ合計抵抗値を算出することを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項３において、
前記エンジン自動制御装置は、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時における前記バッテリの内部抵抗値を取得する過去バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時において始動直前から始動中に前記バッテリの電圧が最小となるまでの間の前記バッテリの電圧降下量を算出する過去電圧降下量算出手段と、
をさらに備え、
前記過去放電電流取得手段は、前記過去バッテリ内部抵抗値取得手段により取得された過去の前記バッテリの内部抵抗値と、前記過去電圧降下量算出手段により算出された過去の前記バッテリの電圧降下量とに基づいて、前記放電電流を算出することを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１〜４の何れか一項において、
前記電圧予測手段により予測される前記バッテリの電圧は、前記スタータに放電電流が流れることにより電圧降下した時の前記バッテリの電圧であることを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項３〜４の何れか一項において、
前記過去放電電流取得手段により取得する前記放電電流は、直前の前記エンジンの始動時における前記バッテリから前記スタータへ供給される放電電流であり、
前記過去電圧取得手段により取得する前記電圧は、直前の前記エンジンの始動時における前記バッテリの電圧であることを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１において、
前記スタータ合計抵抗値算出手段は、
前記電圧検出手段により、前記エンジンの初期始動直前における前記バッテリの電圧を取得不可であって、前記エンジンの初期始動時における前記バッテリの下限電圧を取得不可の場合に、
前記スタータ合計抵抗値として予め設定された定数を用いることを特徴とする。
請求項７において、
前記スタータ合計抵抗値としての予め設定された定数は、温度に応じて変化するように設定されていることを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１において、
前記電圧検出手段により、前記エンジンの初期始動直前における前記バッテリの電圧を取得不可であって、前記エンジンの初期始動時における前記バッテリの下限電圧を取得できる場合に、
前記エンジン自動制御装置は、
前記エンジンの初期始動時のクランキング期間における前記バッテリの内部抵抗値を取得する初期バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記初期バッテリ内部抵抗値取得手段により取得された前記バッテリの内部抵抗値に基づいて、擬似的な開放電圧を推定する疑似開放電圧推定手段と、
前記疑似的な開放電圧を前記エンジンの初期始動直前における前記バッテリの電圧として、前記エンジンの初期始動時において始動直前から始動中に前記バッテリの電圧が最小となるまでの間の前記バッテリの電圧降下量を推定する電圧降下量推定手段と、
前記初期バッテリ内部抵抗値取得手段により取得された前記バッテリの内部抵抗値と、前記電圧降下量推定手段により推定された前記バッテリの電圧降下量とに基づいて、放電電流を算出する放電電流取得手段と、
をさらに備え、
前記スタータ合計抵抗値算出手段は、前記放電電流取得手段により取得された前記放電電流と、前記下限電圧とに基づいて、前記スタータ合計抵抗値を算出することを特徴とするエンジン自動制御装置。
車両のエンジンの自動停止および再始動を制御するエンジン自動制御装置において、
充放電可能なバッテリと、
導通接続線を介して前記バッテリに電気的に接続され、前記バッテリから供給される電力により駆動し、駆動することにより前記エンジンを始動させるスタータと、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
現在の前記バッテリの内部抵抗値を取得する現在バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記スタータの内部抵抗値と前記導通接続線の配線抵抗値との合計値であるスタータ合計抵抗値を算出するスタータ合計抵抗値算出手段と、
前記エンジンの自動停止中に、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と前記スタータ合計抵抗値算出手段により算出された前記スタータ合計抵抗値とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリが前記スタータへ供給する最大放電電流を予測する最大放電電流予測手段と、
前記エンジンの自動停止中に、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と予測された前記最大放電電流とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリの下限電圧を予測する下限電圧予測手段と、
予測された前記バッテリの下限電圧に基づいて、前記エンジン自動停止中に前記エンジンの再始動を実行するか否かを判断する再始動可否判断手段と、
を備えることを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１０において、
前記スタータ合計抵抗値算出手段は、前記スタータへの電圧印加直後、前記スタータが始動していない時に計測した前記バッテリの電圧および前記バッテリからスタータへ供給される最大放電電流に基づいて、前記スタータ合計抵抗値を算出することを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１１において、
前記エンジン自動制御装置は、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時における前記バッテリから前記スタータへ供給される最大放電電流を取得する過去最大放電電流取得手段と、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時における前記バッテリの下限電圧を取得する過去下限電圧取得手段と、
をさらに備え、
前記スタータ合計抵抗値算出手段は、前記過去最大放電電流取得手段により取得された過去の前記最大放電電流と、前記過去下限電圧取得手段により取得された過去の前記バッテリの下限電圧とに基づいて、前記スタータ合計抵抗値を算出することを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１２において、
前記エンジン自動制御装置は、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時における前記バッテリの内部抵抗値を取得する過去バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時において始動直前から始動中に前記バッテリの電圧が最小となるまでの間の前記バッテリの電圧降下量を算出する過去電圧降下量算出手段と、
をさらに備え、
前記過去最大放電電流取得手段は、前記過去バッテリ内部抵抗値取得手段により取得された過去の前記バッテリの内部抵抗値と、前記過去電圧降下量算出手段により算出された過去の前記バッテリの電圧降下量とに基づいて、前記最大放電電流を算出することを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１０〜１３の何れか一項において、
前記下限電圧予測手段により予測される前記バッテリの下限電圧は、前記スタータに最大放電電流が流れることにより電圧降下した時の前記バッテリの下限電圧であることを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１２〜１３の何れか一項において、
前記過去最大放電電流取得手段により取得する前記最大放電電流は、直前の前記エンジンの始動時における前記バッテリから前記スタータへ供給される最大放電電流であり、
前記過去下限電圧取得手段により取得する前記下限電圧は、直前の前記エンジンの始動時における前記バッテリの下限電圧であることを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１０において、
前記スタータ合計抵抗値算出手段は、
前記電圧検出手段により、前記エンジンの初期始動直前における前記バッテリの電圧を取得不可であって、前記エンジンの初期始動時における前記バッテリの下限電圧を取得不可の場合に、
前記スタータ合計抵抗値として予め設定された定数を用いることを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１６において、
前記スタータ合計抵抗値としての予め設定された定数は、温度に応じて変化するように設定されていることを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１０において、
前記電圧検出手段により、前記エンジンの初期始動直前における前記バッテリの電圧を取得不可であって、前記エンジンの初期始動時における前記バッテリの下限電圧を取得できる場合に、
前記エンジン自動制御装置は、
前記エンジンの初期始動時のクランキング期間における前記バッテリの内部抵抗値を取得する初期バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記初期バッテリ内部抵抗値取得手段により取得された前記バッテリの内部抵抗値に基づいて、擬似的な開放電圧を推定する疑似開放電圧推定手段と、
前記疑似的な開放電圧を前記エンジンの初期始動直前における前記バッテリの電圧として、前記エンジンの初期始動時において始動直前から始動中に前記バッテリの電圧が最小となるまでの間の前記バッテリの電圧降下量を推定する電圧降下量推定手段と、
前記初期バッテリ内部抵抗値取得手段により取得された前記バッテリの内部抵抗値と、前記電圧降下量推定手段により推定された前記バッテリの電圧降下量とに基づいて、放電電流を算出する放電電流取得手段と、
をさらに備え、
前記スタータ合計抵抗値算出手段は、前記放電電流取得手段により取得された前記放電電流と、前記下限電圧とに基づいて、前記スタータ合計抵抗値を算出することを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１〜１８の何れか一項において、
前記エンジン自動制御装置は、
前記エンジンの初期始動時または以前の再始動時における前記バッテリの内部抵抗値を取得する過去バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記過去バッテリ内部抵抗値取得手段により前記バッテリの内部抵抗値を取得した時から現在に至るまでの間における前記バッテリの状態変化を検出するバッテリ状態変化検出手段と、
をさらに備え、
前記現在バッテリ内部抵抗値取得手段は、前記バッテリの前記状態変化に基づいて、前記過去バッテリ内部抵抗値取得手段により取得した過去の前記バッテリの内部抵抗値を補正して、現在の前記バッテリの内部抵抗値を算出することを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１９において、
前記バッテリ状態変化検出手段により検出される前記状態変化は、前記バッテリの残存容量の変化を含むことを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１９において、
前記バッテリ状態変化検出手段により検出される前記状態変化は、前記バッテリの内部抵抗値を取得した時から現在に至るまでの間における前記バッテリの充放電電流の時間積分値を含むことを特徴とするエンジン自動制御装置。
請求項１９〜２１の何れか一項において、
前記バッテリ状態変化検出手段により検出される前記状態変化は、前記バッテリの温度の変化を含むことを特徴とするエンジン自動制御装置。
車両のエンジンの自動停止および再始動を制御するエンジン自動制御装置において、
充放電可能なバッテリと、
導通接続線を介して前記バッテリに電気的に接続され、前記バッテリから供給される電力により駆動し、駆動することにより前記エンジンを始動させるスタータと、
前記エンジンの駆動により発電して前記バッテリを充電する発電機と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
現在の前記バッテリの内部抵抗値を取得する現在バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記スタータの内部抵抗値と前記導通接続線の配線抵抗値との合計値であるスタータ合計抵抗値を算出するスタータ合計抵抗値算出手段と、
現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と前記スタータ合計抵抗値算出手段により算出された前記スタータ合計抵抗値とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリが前記スタータへ供給する放電電流を予測する放電電流予測手段と、
前記エンジンの駆動中であって前記発電機の駆動停止中において、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と予測された前記放電電流とに基づいて、前記エンジンを自動停止した場合に次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリの電圧を予測する電圧予測手段と、
前記エンジンの駆動中において、予測された前記バッテリの電圧に基づいて、前記エンジンの自動停止を実行するか否かを判断する自動停止可否判断手段と、
を備えることを特徴とするエンジン自動制御装置。
車両のエンジンの自動停止および再始動を制御するエンジン自動制御装置において、
充放電可能なバッテリと、
導通接続線を介して前記バッテリに電気的に接続され、前記バッテリから供給される電力により駆動し、駆動することにより前記エンジンを始動させるスタータと、
前記エンジンの駆動により発電して前記バッテリを充電する発電機と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
現在の前記バッテリの内部抵抗値を取得する現在バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記スタータの内部抵抗値と前記導通接続線の配線抵抗値との合計値であるスタータ合計抵抗値を算出するスタータ合計抵抗値算出手段と、
現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と前記スタータ合計抵抗値算出手段により算出された前記スタータ合計抵抗値とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリが前記スタータへ供給する最大放電電流を予測する最大放電電流予測手段と、
前記エンジンの駆動中であって前記発電機の駆動停止中において、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と予測された前記最大放電電流とに基づいて、前記エンジンを自動停止した場合に次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリの下限電圧を予測する下限電圧予測手段と、
前記エンジンの駆動中において、予測された前記バッテリの下限電圧に基づいて、前記エンジンの自動停止を実行するか否かを判断する自動停止可否判断手段と、
を備えることを特徴とするエンジン自動制御装置。
車両のエンジンの自動停止および再始動を制御するエンジン自動制御装置において、
充放電可能なバッテリと、
導通接続線を介して前記バッテリに電気的に接続され、前記バッテリから供給される電力により駆動し、駆動することにより前記エンジンを始動させるスタータと、
前記エンジンの駆動により発電して前記バッテリを充電する発電機と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
現在の前記バッテリの内部抵抗値を取得する現在バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記スタータの内部抵抗値と前記導通接続線の配線抵抗値との合計値であるスタータ合計抵抗値を算出するスタータ合計抵抗値算出手段と、
現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と前記スタータ合計抵抗値算出手段により算出された前記スタータ合計抵抗値とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリが前記スタータへ供給する放電電流を予測する放電電流予測手段と、
前記エンジンの駆動中であって前記発電機の駆動停止中において、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と予測された前記放電電流とに基づいて、前記エンジンを自動停止した場合に次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリの電圧を予測する電圧予測手段と、
前記エンジンの駆動中であって前記発電機の駆動停止中において、予測された前記バッテリの電圧に基づいて、前記発電機の駆動を開始するか否かを判断する発電機駆動開始可否判断手段と、
を備えることを特徴とするエンジン自動制御装置。
車両のエンジンの自動停止および再始動を制御するエンジン自動制御装置において、
充放電可能なバッテリと、
導通接続線を介して前記バッテリに電気的に接続され、前記バッテリから供給される電力により駆動し、駆動することにより前記エンジンを始動させるスタータと、
前記エンジンの駆動により発電して前記バッテリを充電する発電機と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
現在の前記バッテリの内部抵抗値を取得する現在バッテリ内部抵抗値取得手段と、
前記スタータの内部抵抗値と前記導通接続線の配線抵抗値との合計値であるスタータ合計抵抗値を算出するスタータ合計抵抗値算出手段と、
現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と前記スタータ合計抵抗値算出手段により算出された前記スタータ合計抵抗値とに基づいて、次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリが前記スタータへ供給する最大放電電流を予測する最大放電電流予測手段と、
前記エンジンの駆動中であって前記発電機の駆動停止中において、現在の前記バッテリの電圧と現在の前記バッテリの内部抵抗値と予測された前記最大放電電流とに基づいて、前記エンジンを自動停止した場合に次の前記エンジンの再始動までの間における前記バッテリの下限電圧を予測する下限電圧予測手段と、
前記エンジンの駆動中であって前記発電機の駆動停止中において、予測された前記バッテリの下限電圧に基づいて、前記発電機の駆動を開始するか否かを判断する発電機駆動開始可否判断手段と、
を備えることを特徴とするエンジン自動制御装置。