JP7115409B2 - 駆動システムの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の駆動システムに適用される制御装置に関する。

特許文献１に記載の電池状態検知システムは、エンジンの一時停止機能、いわゆるアイドリングストップ機能を有する車両に搭載されている。この電池状態検知システムにおいては、鉛蓄電池の端子間電圧を計測する。そして、鉛蓄電池の端子間電圧に基づいて鉛蓄電池の内部抵抗を算出し、その内部抵抗を基に、鉛蓄電池の残存容量を推定する。

特開２００９－２４１６３３号公報

一般に、図５の実線に示すように、バッテリの劣化やバッテリの放電に伴って、バッテリの残存容量が不足している際には、バッテリの内部抵抗が大きくなる。そして、内部抵抗が大きくなることに伴って、バッテリのスタータ駆動性能は低下する。

特許文献１に記載のような電池状態検知システムは、バッテリの端子間電圧を基に、バッテリの残存容量を推定している。そして、推定された残存容量として、十分な容量が確保されているときに、エンジンの一時停止を許容する。

しかしながら、上記の技術では、バッテリの残存容量として相応の容量が確保されていないとエンジンが一時停止されないため、エンジンの一時停止の機会が失われる虞がある。その一方で、バッテリの残存容量が少ないときにエンジンの一時停止を許容すると、エンジンの一時停止中に駆動している電動補機によって電力が消費され、バッテリが過放電される虞がある。

上記課題を解決するため、本発明は、駆動源としてのエンジンと、前記エンジンを動力源として充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動されて前記エンジンを始動するスタータと、前記バッテリの電圧を測定する電圧センサとを備える車両の駆動システムに適用される制御装置であって、前記スタータが駆動されたときに前記電圧センサが測定した電圧をバッテリ始動電圧として取得する始動電圧取得部と、前記エンジンが駆動されている状態で予め定められた一時停止条件を満たしたときに駆動されている前記エンジンを一時停止させるエンジン制御部と、を備え、前記エンジン制御部は、前記エンジンが一時停止している期間における前記バッテリの放電量が放電上限量より大きくなると前記エンジンを再始動させ、前記放電上限量は、前記バッテリ始動電圧が予め定められた閾値以下であるときには、前記バッテリ始動電圧が前記閾値より大きい場合と比べて、小さく設定される。

上記構成によれば、スタータが駆動されるのはエンジンの始動時であり、スタータ以外の電動補機の消費電力は略一定である可能性が高い。また、仮に、スタータ以外の電動補機の消費電力に違いがあったとしても、スタータの消費電力に比較すれば相応に小さい。したがって、スタータが駆動されたときのバッテリ始動電圧と閾値とを比較することで、電動補機の消費電力等の影響を排して、バッテリの内部抵抗を適切に判定でき得る。そして、バッテリの内部抵抗が大きくなっているときには、放電上限量が小さく設定されて比較的にエンジンの一時停止の期間が短くなる。したがって、エンジンの一時停止の機会を確保しつつ、エンジンの一時停止によってバッテリが過放電されることを抑制できる。

上記制御装置において、前記エンジン制御部は、前記バッテリ始動電圧が前記閾値に対して小さいほど、前記放電上限量を小さく設定してもよい。上記構成によれば、バッテリが放電できる容量が小さいほど、バッテリの放電上限量が小さく設定されて、エンジンの一時停止の期間も短くなる。このように、バッテリが放電できる限界を、バッテリの内部抵抗に合わせて変化させることができる。

上記制御装置において、前記エンジン制御部は、前記バッテリ始動電圧が、前記閾値よりも小さい値として予め定められた禁止閾値以下であるときには、前記エンジンの一時停止を禁止してもよい。上記構成によれば、バッテリの劣化や充電の不足により、バッテリの内部抵抗が大きい場合には、エンジンの駆動が継続されてバッテリが充電される。

上記制御装置において、前記駆動システムは、前記バッテリの充放電電流を測定する電流センサを備え、前記エンジン制御部は、前記エンジンが前記スタータの駆動によって始動が完了してから、前記エンジンが一時停止するまでに、前記電流センサが測定した充放電電流の積算値が放電側であるほど、前記放電上限量を小さく設定してもよい。

上記構成によれば、エンジンの駆動中におけるバッテリの充放電電流が充電側であるほど、バッテリが一時停止中に放電できる容量が大きくなる。一方で、エンジンの駆動中におけるバッテリの充放電電流が放電側であるほど、バッテリが一時停止中に放電できる容量は小さくなる。そのため、エンジンの駆動中におけるバッテリへの充放電容量を反映して、エンジンの一時停止期間が適切に管理される。

上記課題を解決するため、本発明は、駆動源としてのエンジンと、前記エンジンを動力源として充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動されて前記エンジンを始動するスタータと、前記バッテリの電圧を測定する電圧センサとを備える車両の駆動システムに適用される制御装置であって、前記スタータが駆動されたときに前記電圧センサが測定した第１バッテリ始動電圧と、前記第１バッテリ始動電圧が測定されたタイミングとは別のタイミングで前記スタータが駆動されたときに前記電圧センサが測定した第２バッテリ始動電圧との差である電圧差を取得する始動電圧差取得部と、前記エンジンが駆動されている状態で予め定められた一時停止条件を満たしたときに駆動されている前記エンジンを一時停止させるエンジン制御部と、を備え、前記エンジン制御部は、前記エンジンが一時停止している期間における前記バッテリの放電量が放電上限量より大きくなると前記エンジンを再始動させ、前記放電上限量は、前記電圧差が予め定められた規定値以上であるときには、前記電圧差が前記規定値未満の場合と比べて、小さく設定される。

上記構成において、スタータが駆動されるのはエンジンの始動時であり、スタータ以外の電動補機の消費電力は略一定である可能性が高い。また、仮に、スタータ以外の電動補機の消費電力に違いがあったとしても、スタータの消費電力に比較すれば相応に小さい。したがって、スタータが駆動されたときのバッテリ始動電圧同士を比較することで、電動補機の消費電力等の影響を排して、バッテリの劣化状態を適切に判定でき得る。そして、バッテリの劣化に伴ってバッテリの残存容量が小さくなっているときには、放電上限量が小さく設定されて比較的にエンジンの一時停止の期間が短くなる。したがって、エンジンの一時停止の機会を確保しつつ、エンジンの一時停止によってバッテリが過放電されることを抑制できる。

駆動システムの概要図。 スタータが駆動されたときのバッテリの端子間電圧の変化を示すグラフ。 エンジンの一時停止処理に関するフローチャート。 エンジンの一時停止中にバッテリを流れる電流の変化を示すグラフ。 充電量と内部抵抗との関係を示すグラフ。

以下、車両の駆動システムに適用される制御装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。先ず、駆動システムの全体構成について説明する。
図１に示すように、駆動システム１０は、車両の駆動源としてのエンジン１１を備えている。エンジン１１には、エンジン１１から出力される駆動トルクを基に駆動して発電するオルタネータ１２が駆動連結されている。

オルタネータ１２には、オルタネータ１２の発電電力によって充電される鉛蓄電池１３が電気的に接続されている。すなわち、鉛蓄電池１３は、エンジン１１を駆動源として充電されるバッテリとして機能している。鉛蓄電池１３には、鉛蓄電池１３の端子間の電圧、電流、及び温度を検出するバッテリセンサ２１が取り付けられている。すなわち、バッテリセンサ２１は、電圧センサ及び電流センサとして機能している。

鉛蓄電池１３には、鉛蓄電池１３からの給電を受けて駆動する車載機器１４が電気的に接続されている。車載機器１４としては、例えば、車載のオーディオやエアコンなどの電動補機である。また、車載機器１４の１つとして、エンジン１１を始動させるスタータ１４Ａが鉛蓄電池１３に電気的に接続されている。スタータ１４Ａは、エンジン１１に取り付けられており、スタータ１４Ａが鉛蓄電池１３からの電力により駆動すると、エンジン１１が始動する。

車両には、駆動システム１０に適用される制御装置３０が備わっている。制御装置３０は、各種の信号に基づいて、鉛蓄電池１３の電圧を取得する電圧取得部４０と、エンジン１１の始動及び停止を制御するエンジン制御部５０と、を有している。

制御装置３０の電圧取得部４０には、バッテリセンサ２１から、鉛蓄電池１３の端子間電圧Ｖを示す信号が入力される。そして、電圧取得部４０は、エンジン１１が始動したときの突入電圧ＶＳを取得する。本実施形態においては突入電圧ＶＳがバッテリ始動電圧として機能している。

ここで、エンジン制御部５０がエンジン１１を始動させるときには、スタータ１４Ａが鉛蓄電池１３からの電力によって駆動される。この際、図２に示すように、比較的に大きな電流が流れることで、鉛蓄電池１３の端子間電圧Ｖは、比較的に大きな降下が起きる。本実施形態では、スタータ１４Ａが駆動したときの鉛蓄電池１３の端子間電圧Ｖであって最も低い電圧を、突入電圧ＶＳとしている。

図１に示すように、制御装置３０のエンジン制御部５０には、アクセルペダルの操作量を検知するアクセルペダルセンサ２２から、アクセルペダルの操作量を示す情報が入力される。また、エンジン制御部５０には、車両の走行速度である車速を検出する車速センサ２３から、車速を示す情報が入力される。さらに、エンジン制御部５０には、ブレーキペダルが操作されているか否かを検知するブレーキペダルセンサ２４から、ブレーキペダルが操作されているか否かを示す情報が入力される。また、エンジン制御部５０には、エンジン１１を停止から駆動させる際に使用するイグニッションスイッチ２５のオン及びオフ状態を示す信号が入力される。

エンジン制御部５０は、エンジン１１が駆動されている状態で、予め定められた実行条件を満たしたときに、駆動されているエンジン１１を一時停止させる。エンジン１１の一時停止の実行条件は、例えば、アクセルペダルの操作量がゼロであることと、車速がゼロであることと、ブレーキペダルが操作されていることと、の全てを満たすことである。エンジン制御部５０は、実行条件を満たしたときに、エンジン１１を一時停止させるとともに、エンジン１１が一時停止しているときに、実行条件を満たさなくなったときに、スタータ１４Ａを駆動させることで、エンジン１１を再始動させる。

エンジン制御部５０は、制御装置３０に入力される鉛蓄電池１３の端子間電圧Ｖ、電流、温度を基に、鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣを算出する。なお、本実施形態において、充電量ＳＯＣは、鉛蓄電池１３が放電できる電気量であり、残存容量とも呼称する。すなわち、仮に満充電であるとすると、劣化している場合の充電量ＳＯＣは、劣化していない場合の充電量ＳＯＣよりも小さくなる。図５においては、説明の都合上、状態の異なる電池の特性を、右端を満充電として記載している。したがって、状態の異なる電池間では、満充電であるときの充電量ＳＯＣは異なる。

図１に示すように、エンジン制御部５０は、エンジン１１がスタータ１４Ａの駆動によって始動が完了してから、エンジン１１が一時停止するまでに、バッテリセンサ２１が測定した充放電電流を積算することによって、充放電電流の積算値を算出する。

例えば、エンジン１１が始動完了したタイミングから、エンジン１１が一時停止するタイミングまでの間、エンジン１１が駆動しているため、鉛蓄電池１３は充電される。その一方で、車載機器１４によって鉛蓄電池１３の電力は消費される。車載機器１４によって消費される電力よりもエンジン１１の駆動に伴って充電される電力の方が大きい場合には、全体として鉛蓄電池１３は充電されており、充放電電流の積算値は徐々に大きくなる。図４に示す例では、エンジン１１が始動完了したタイミングｔ１から暫くの間は、鉛蓄電池１３に充電される電力の方が大きい状態である。エンジン１１の駆動に伴って充電される電力よりも車載機器１４によって消費される電力の方が大きい場合には、全体として鉛蓄電池１３は放電されており、充放電電流の積算値は徐々に小さくなる。図４に示す例では、エンジン１１が一時停止するタイミングｔ２の直前の期間は、消費される電力のほうが大きい状態である。このように、この実施形態では、充電側を「正」、放電側を「負」として、充放電電流を取り扱っている。そして、電流積算値は、図４に示すグラフにおける積分値として求められる。

次に、制御装置３０が行うエンジン１１の一時停止処理について説明する。エンジン１１のスタータ１４Ａの駆動要求があったときに、制御装置３０は、エンジン１１の一時停止処理をスタートする。

図３に示すように、ステップＳ１１において、制御装置３０の電圧取得部４０は、スタータ１４Ａが駆動したときの突入電圧ＶＳを取得する。本実施形態では、突入電圧ＶＳが、バッテリ始動電圧として機能している。その後、制御装置３０は、処理をステップＳ１２に進める。

ステップＳ１２において、制御装置３０のエンジン制御部５０は、電圧取得部４０が取得した突入電圧ＶＳが、予め定められた禁止閾値ＶＬ１以下であるか否かを判定する。禁止閾値ＶＬ１は、試験やシミュレーションによって以下のようにして定めることができる。すなわち、エンジン１１の一時停止中やその後の再始動時に、スタータ１４Ａを含む車載機器１４が電力を消費したときに過放電が生じ得る鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣを設定する。そして、図５に示すような充電量ＳＯＣと内部抵抗との関係性から設定した充電量ＳＯＣに対応する内部抵抗の値を求める。そして、その求めた内部抵抗であるときの鉛蓄電池１３の端子間電圧の値を禁止閾値ＶＬ１として定めることができる。突入電圧ＶＳが、禁止閾値ＶＬ１以下であると判定された場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、エンジン制御部５０は、処理を、ステップＳ１３に進める。

ステップＳ１３において、エンジン制御部５０は、エンジン１１の一時停止を禁止する。この場合、エンジン１１が駆動している状態で、エンジン１１の一時停止の実行条件が満たされた場合であったとしても、エンジン１１は一時停止されない。その後、制御装置３０は、今回の一時停止処理を終了する。

一方で、ステップＳ１２において、突入電圧ＶＳが禁止閾値ＶＬ１より大きいと判定された場合（Ｓ１２：ＮＯ）、エンジン制御部５０は、処理をステップＳ２３に進める。ステップＳ２３においては、エンジン制御部５０は、電圧取得部４０が取得した突入電圧ＶＳが、予め定められた抑制閾値ＶＬ２以下であるか否かを判定する。なお、抑制閾値ＶＬ２は、上述した禁止閾値ＶＬ１よりも大きな値として定められている。本実施形態においては、抑制閾値ＶＬ２が、後述する放電上限量ＤＬを小さな値に設定するか否かの基準となる閾値として機能している。突入電圧ＶＳが、抑制閾値ＶＬ２以下であると判定された場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、エンジン制御部５０は、処理をステップＳ２４に進める。

ステップＳ２４において、エンジン制御部５０は、エンジン１１がスタータ１４Ａの駆動によって始動完了したときに、鉛蓄電池１３における充放電電流の積算を開始する。その後、エンジン制御部５０は、処理をステップＳ２５に進める。

ステップＳ２５において、エンジン制御部５０は、エンジン１１の一時停止の要求があるか否かを判定する。具体的には、エンジン制御部５０は、アクセルペダルの操作量がゼロであることと、車速がゼロであることと、ブレーキペダルが操作されていることと、の全てを満たしているか否かを判定する。これらのうち、１つでも満たしていないとエンジン１１の一時停止の要求はないと判定される。一方で、すべてを満たしているとエンジン１１の一時停止の要求はあると判定される。ステップＳ２５において、エンジン１１の一時停止の要求はないと判定する場合（Ｓ２５：ＮＯ）、エンジン制御部５０は、ステップＳ２５の処理を繰り返す。一方で、エンジン１１の一時停止の要求があると判定する場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、エンジン制御部５０は、処理をステップＳ２６に進める。

ステップＳ２６において、エンジン制御部５０は、鉛蓄電池１３の放電上限量ＤＬを設定する。具体的には、エンジン制御部５０は、先ず、エンジン１１を一時停止させる。次に、エンジン制御部５０は、エンジン１１が一時停止したときに、鉛蓄電池１３の充放電電流の積算を終了する。そして、エンジン制御部５０は、スタータ１４Ａの駆動によってエンジン１１が始動完了したときから、エンジン１１が一時停止したときまでの鉛蓄電池１３の充放電電流値の電流積算値を算出する。次に、エンジン制御部５０は、バッテリセンサ２１が検出する鉛蓄電池１３の温度と、算出した電流積算値と、突入電圧ＶＳとを、予め試験等によって定められたマップに適用して、鉛蓄電池１３の放電上限量ＤＬを算出する。

ここで、放電上限量ＤＬは、電流積算値が放電側であるほど、小さくなるように算出される。すなわち、放電上限量ＤＬは、電流積算値が小さいほど、小さくなるように算出される。また、放電上限量ＤＬは、突入電圧ＶＳが小さいほど、小さくなるように算出される。さらに、放電上限量ＤＬは、鉛蓄電池１３の温度が低いほど、小さくなるように算出される。そして、エンジン制御部５０は、算出した放電上限量ＤＬを、エンジン１１が一時停止している際の放電量の上限として設定する。なお、放電上限量ＤＬは、後述する規定上限量ＰＬよりも小さい値に算出される。したがって、突入電圧ＶＳが、抑制閾値ＶＬ２以下であって禁止閾値ＶＬ１より大きい場合には、エンジン１１の一時停止の期間は、鉛蓄電池１３の突入電圧ＶＳが小さいことに応じて抑制された状態になる。その後、エンジン制御部５０は、処理をステップＳ２７に進める。

ステップＳ２７において、エンジン制御部５０は、エンジン１１の一時停止の要求が継続しているか否かを判定する。具体的には、エンジン制御部５０は、アクセルペダルの操作量がゼロであることと、車速がゼロであることと、ブレーキペダルが操作されていることと、の全てを満たしているか否かを判定する。これらのうち、１つでも満たしておらず、エンジン１１の一時停止の要求は継続していないと判定する場合（Ｓ２７：ＮＯ）、エンジン制御部５０は、処理を後述するステップＳ２９に進める。一方で、エンジン１１の一時停止の実行条件が満たされており、エンジン１１の一時停止の要求が継続していると判定する場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、エンジン制御部５０は、処理をステップＳ２８に進める。

ステップＳ２８において、エンジン制御部５０は、鉛蓄電池１３の放電量が放電上限量ＤＬを超えたか否かを判定する。鉛蓄電池１３の放電量が放電上限量ＤＬ以下であると判定した場合（Ｓ２８：ＮＯ）、エンジン制御部５０は、処理をステップＳ２７に戻す。一方で、鉛蓄電池１３の放電量が放電上限量ＤＬより大きいと判定した場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、エンジン制御部５０は、処理をステップＳ２９に進める。

ステップＳ２９において、エンジン制御部５０は、エンジン１１の一時停止を終了する。すなわち、エンジン制御部５０は、エンジン１１を再始動させる。その後、エンジン制御部５０は、今回の一時停止処理を終了する。なお、ステップＳ２９でエンジン１１を再始動させる際には、スタータ１４Ａが駆動する。このスタータ１４Ａの駆動に伴って、次サイクルの一時停止処理が開始される。

上述したステップＳ２３において、突入電圧ＶＳが抑制閾値ＶＬ２より大きいと判定された場合（Ｓ２３：ＮＯ）、エンジン制御部５０は、処理をステップＳ３５に進める。ステップＳ３５において、エンジン制御部５０は、エンジン１１の一時停止の要求があるか否かを判定する。具体的には、エンジン制御部５０は、アクセルペダルの操作量がゼロであることと、車速がゼロであることと、ブレーキペダルが操作されていることと、の全てを満たしているか否かを判定する。これらのうち、１つでも満たしておらず、エンジン１１の一時停止の要求はないと判定する場合（Ｓ３５：ＮＯ）、エンジン制御部５０は、ステップＳ３５の処理を繰り返す。一方で、エンジン１１の一時停止の実行条件が満たされており、エンジン１１の一時停止の要求があると判定する場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、エンジン制御部５０は、処理をステップＳ３６に進める。

ステップＳ３６において、エンジン制御部５０は、鉛蓄電池１３の放電上限量ＤＬを初期化する。具体的には、エンジン制御部５０は、放電上限量ＤＬを、鉛蓄電池１３の型式等によって予め定められた規定上限量ＰＬに設定する。規定上限量ＰＬは、エンジン１１を再始動しても、鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣとしてある程度の充電量ＳＯＣを確保しておくのに必要な充電量ＳＯＣとして算出される。その後、エンジン制御部５０は、処理をステップＳ２７に進める。ステップＳ２７～ステップＳ２９の処理については、上述したとおりである。

なお、上記一連の一時停止処理の途中において、イグニッションスイッチ２５がオフになると、エンジン制御部５０は、エンジン１１の一時停止処理におけるどのステップであるかに拘らず、一時停止処理を終了する。

次に、本実施形態の作用について説明する。なお、以下の説明では、図２に示すように、劣化の程度が異なる状態Ａ、状態Ｂ、状態Ｃへと、劣化が進行するにしたがって、鉛蓄電池１３の内部抵抗が増加し、鉛蓄電池１３の端子間電圧Ｖが低下するものとして説明する。例えば、鉛蓄電池１３は、略満充電、すなわち図５におけるタイミングＴ１の時点で、エンジン１１を始動させるとする。

図２に示すように、鉛蓄電池１３の劣化の程度が小さい状態Ａにおいて、エンジン１１を始動させた際の突入電圧ＶＳ１は、禁止閾値ＶＬ１及び抑制閾値ＶＬ２よりも大きくなる。この場合、エンジン制御部５０は、エンジン１１の一時停止処理において、エンジン１１の一時停止を禁止も抑制もしない。

鉛蓄電池１３の劣化の程度が状態Ａよりも大きい状態Ｂにおいて、エンジン１１を始動させた際の突入電圧ＶＳ２は、抑制閾値ＶＬ２以下ではあるものの、禁止閾値ＶＬ１よりは大きくなる。この場合、エンジン制御部５０は、エンジン１１の一時停止処理において、エンジン１１の一時停止を禁止しないものの、鉛蓄電池１３の放電量に従って抑制する。

鉛蓄電池１３の劣化の程度が状態Ｂよりも大きい状態Ｃにおいて、エンジン１１を始動させた際の突入電圧ＶＳ３は、禁止閾値ＶＬ１以下になる。この場合、エンジン制御部５０は、エンジン１１の一時停止処理において、エンジン１１の一時停止を禁止する。

次に、図５に示すように、劣化の度合いが小さい状態Ａの鉛蓄電池１３において、タイミングＴ１～タイミングＴ３へと時間が経過するにしたがって、鉛蓄電池１３の放電量が増加し、充電量ＳＯＣが低下するものとして説明する。

鉛蓄電池１３の充電量ＳＯＣが略満充電であるタイミングＴ１でスタータ１４Ａが駆動されたとする。このとき、図５に示すように、劣化の度合いが小さい状態Ａの鉛蓄電池１３の内部抵抗は相応に低い。したがって、図２に示すように、タイミングＴ１の時点におけるエンジン１１を始動させた際の突入電圧ＶＳ１は、禁止閾値ＶＬ１及び抑制閾値ＶＬ２よりも大きくなる。この場合、エンジン制御部５０は、エンジン１１の一時停止処理において、エンジン１１の一時停止を禁止も抑制もしない。

その後、図５に示すように、鉛蓄電池１３がある程度放電したタイミングＴ２でスタータ１４Ａが駆動されたとする。このとき、状態Ａの鉛蓄電池１３の内部抵抗は、略満充電のときよりは大きくなっているものの、依然として低い状態である。したがって、図２に示すように、タイミングＴ２におけるエンジン１１を始動させた際の突入電圧ＶＳ２は、抑制閾値ＶＬ２以下になるものの、禁止閾値ＶＬ１よりは大きくなる。この場合、エンジン制御部５０は、エンジン１１の一時停止処理において、エンジン１１の一時停止を禁止しないものの、鉛蓄電池１３の突入電圧ＶＳが小さくなることに応じて抑制する。

その後、図５に示すように、さらに鉛蓄電池１３が放電したタイミングＴ３でスタータ１４Ａが駆動されたとする。このとき、状態Ａの鉛蓄電池１３の内部抵抗は、略満充電のときに比較して相応に大きくなっている。したがって、図２に示すように、タイミングＴ３におけるエンジン１１を始動させた際の突入電圧ＶＳ３は、禁止閾値ＶＬ１以下になる。この場合、エンジン制御部５０は、エンジン１１の一時停止処理において、エンジン１１の一時停止を禁止する。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）鉛蓄電池１３の使用態様等によっては、内部抵抗の値が、満充電の状態では劣化の生じていないときの内部抵抗と大差ないにも拘らず、実際には劣化が生じていて放電できる容量が小さい場合がある。この場合、図５の破線で示すように、満充電に近いときには内部抵抗は相応に小さいが、放電に伴って内部抵抗が急激に上昇する、というバッテリの特性となる。そして、このような劣化が鉛蓄電池１３に生じた場合には、図５において実線で示す状態Ａ～状態Ｃのような劣化に比較して、満充電時の充電量が小さくなるため、より好ましくない。なお、このような劣化は、鉛蓄電池１３が長時間放電して充電量が小さくなった後、満充電近くまで充電されるという、長時間の放電と長時間の充電とが繰り返されることで進行しやすい。

本実施形態によれば、スタータ１４Ａが駆動されるのはエンジン１１の始動時であり、スタータ１４Ａ以外の車載機器１４の消費電力は略一定である可能性が高い。また、仮に、スタータ１４Ａ以外の車載機器１４の消費電力に違いがあったとしても、スタータ１４Ａの消費電力に比較すれば相応に小さい。したがって、スタータ１４Ａが駆動されたときの鉛蓄電池１３の突入電圧ＶＳを測定することで、車載機器１４の消費電力等の影響を排して、鉛蓄電池１３の内部抵抗を適切に判定でき得る。そして、鉛蓄電池１３の内部抵抗が、当該鉛蓄電池１３の放電や劣化によって大きくなっているときには、放電上限量ＤＬが小さく設定されて比較的にエンジン１１の一時停止の期間が短くなる。したがって、エンジン１１の一時停止の機会を確保しつつ、エンジン１１の一時停止によって鉛蓄電池１３が過放電されることを抑制できる。その結果、過放電を起因とする鉛蓄電池１３の劣化は抑えられる。

特に、エンジン１１の一時停止によって鉛蓄電池１３が過放電されることが抑制されると、鉛蓄電池１３の放電が長時間継続する前に充電が開始される蓋然性が高くなるため、図５の破線で示す放電に伴って内部抵抗が急激に上昇するような特性の劣化の進行を防ぎやすい。このように、鉛蓄電池１３において好ましくない特性の劣化が生じることを防ぐことで、鉛蓄電池１３が車載機器１４を動かせなくなったり、スタータ１４Ａを駆動できなくなったりするまでの製品寿命を延ばすことができる。

（２）本実施形態によれば、突入電圧ＶＳが抑制閾値ＶＬ２に対して小さいほど、放電上限量ＤＬは小さく設定される。そのため、鉛蓄電池１３が放電できる容量が小さいほど、鉛蓄電池１３の放電上限量ＤＬが小さく設定されて、エンジン１１の一時停止の期間も短くなる。このように、鉛蓄電池１３が放電できる限界を、鉛蓄電池１３の内部抵抗に合わせて変化させることができる。その結果、例えば、鉛蓄電池１３の劣化により放電できる容量が小さくなった場合に、鉛蓄電池１３の劣化した分だけ、鉛蓄電池１３が放電できる量を制限できる。

（３）本実施形態によれば、突入電圧ＶＳが禁止閾値ＶＬ１以下であるときには、エンジン１１の一時停止は禁止される。そのため、鉛蓄電池１３の劣化や充電の不足により、鉛蓄電池１３の内部抵抗が大きい場合には、エンジン１１の駆動が継続されて鉛蓄電池１３が充電される。したがって、エンジン１１の一時停止を行ったものの、その一時停止中に鉛蓄電池１３が多く放電して、エンジン１１を再始動するに足る電力をスタータ１４Ａに供給できないといった事態は生じない。

（４）本実施形態によれば、エンジン１１の駆動中における鉛蓄電池１３の充放電電流が充電側であるほど、鉛蓄電池１３が一時停止している期間に放電できる容量が大きくなる。一方で、エンジン１１の駆動中における鉛蓄電池１３の充放電電流が放電側であるほど、鉛蓄電池１３が一時停止している期間に放電できる容量は小さくなる。そのため、エンジン１１の駆動中における鉛蓄電池１３への充放電容量を反映して、エンジン１１の一時停止する期間が適切に管理される。

上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で組み合わせて実施することができる。
・バッテリの種類は、鉛蓄電池１３に限られない。放電によって充電量ＳＯＣが小さくなるに伴って内部抵抗が大きくなる特性、及び劣化によって充電量ＳＯＣが小さくなるに伴って内部抵抗が大きくなる特性のうち、少なくとも一方の特性を持つバッテリであれば、上記実施形態のバッテリとして適用できる。

・エンジン１１の一時停止条件は、上記実施形態の例に限られない。例えば、上記実施形態の例の条件に加えて、ワイパーを作動させていないときや、ブレーキペダルの操作量が急激でないときなどの条件があってもよい。

・エンジン１１が一時停止している期間における放電上限量ＤＬを、時間で定めることもできる。エンジン１１が一時停止しているときには、時間の経過に伴って鉛蓄電池１３の放電量も増加するはずなので、放電上限量ＤＬを、エンジン１１の一時停止の上限時間として定めても、特に差し支えはない。

・放電上限量ＤＬは、突入電圧ＶＳが抑制閾値ＶＬ２以下であるときに、突入電圧ＶＳが抑制閾値ＶＬ２より大きい場合と比べて小さく設定されれば、上記実施形態の例に限らない。例えば、放電上限量ＤＬは、突入電圧ＶＳに依らずに、鉛蓄電池１３の温度とバッテリセンサ２１が測定した充放電電流の積算値とにのみ基づいて設定されてもよい。また、放電上限量ＤＬは、鉛蓄電池１３の温度やバッテリセンサ２１が測定した充放電電流に依らずに、突入電圧ＶＳが抑制閾値ＶＬ２にのみ基づいて設定されてもよい。さらに、放電上限量ＤＬは、規定上限量ＰＬよりも小さい固定値として設定されていてもよい。

・ステップＳ１３におけるエンジン１１の一時停止の禁止処理は、ステップＳ２６において放電上限量をゼロに設定することに代えてもよい。この場合、エンジン制御部５０は、エンジン１１の一時停止処理におけるステップＳ１２及びステップＳ１３の処理は行わず、ステップＳ１１の後に、ステップＳ２３に進む。そして、エンジン制御部５０は、ステップＳ２６において、突入電圧ＶＳが抑制閾値ＶＬ２に対して下回る量が相応に大きい結果、放電上限量ＤＬがゼロと設定されることで、エンジン１１の一時停止が禁止されてもよい。

・バッテリ始動電圧は、突入電圧ＶＳでなくてもよい。例えば、図２に示すように、スタータ１４Ａが駆動されると、鉛蓄電池１３の端子間電圧Ｖは、瞬間的に突入電圧ＶＳにまで降下する。その後、その反動で、端子間電圧Ｖは上昇するが、再び端子間電圧Ｖが低下して極小値をとる。この極小値を、スタータ１４Ａがエンジン１１をクランキングしているときのクランキング電圧ＶＣとする。そして、クランキング電圧ＶＣをバッテリ始動電圧として採用してもよい。さらに、例えば、突入電圧ＶＳになってからクランキング電圧ＶＣになるまでの平均電圧をバッテリ始動電圧として採用することもできる。

・バッテリセンサ２１は、上記実施形態の例に限られない。鉛蓄電池１３の端子間電圧Ｖを測定する電圧センサ、電流を測定する電流センサ、温度を測定する温度センサに分かれていてもよい。少なくとも、鉛蓄電池１３の端子間電圧Ｖを測定できればよい。

・上記実施形態において、鉛蓄電池１３の劣化を判定するにあたって、突入電圧ＶＳの差に基づいて判定することもできる。具体的には、制御装置３０に、エンジン１１が始動したときの端子間電圧Ｖを取得する始動電圧取得部を設ける。そして、始動電圧差取得部は、エンジン１１が始動したときの突入電圧ＶＳを記憶する。

また、始動電圧差取得部は、スタータ１４Ａが駆動される度に突入電圧ＶＳを記憶する。そして、始動電圧差取得部は、新しい方から順に少なくとも過去２回の突入電圧ＶＳを記憶する。

始動電圧差取得部は、記憶されている過去２回の突入電圧ＶＳのうち、古い方を第１バッテリ始動電圧、新しい方を第２バッテリ始動電圧として、両者の差の絶対値である電圧差ＶＤを算出する。すなわち、図２に示すように、第１バッテリ始動電圧は突入電圧ＶＳ１であり、第２バッテリ始動電圧は突入電圧ＶＳ２である。そして、電圧差ＶＤは、スタータ１４Ａが駆動されたときの突入電圧ＶＳ１と、突入電圧ＶＳ１が測定されたタイミングとは別のタイミングでスタータ１４Ａが駆動されたときの突入電圧ＶＳ２との差である。

エンジン制御部５０は、始動電圧差取得部が取得した電圧差ＶＤが、予め定められた規定値ＶＤＬ以上であるときには、エンジン制御部５０は、鉛蓄電池１３に劣化が生じていると判定する。そして、エンジン制御部５０は、鉛蓄電池１３に劣化が生じているときには、生じていない場合と比べて、放電上限量ＤＬを小さく設定する。なお、規定値ＶＤＬは、予め試験等によって、鉛蓄電池１３に劣化が生じた結果、鉛蓄電池１３の放電に従って内部抵抗の上昇速度が大きくなった場合に、その内部抵抗の上昇に伴う電圧低下を検知できるような電圧差として定められる。

この変更例は、図５の破線で示すように、満充電のときには劣化が生じていないときと比較しても内部抵抗の違いが小さいが放電に従って急激に内部抵抗が上昇するような特性の劣化をした鉛蓄電池１３において、特に好適に放電上限量ＤＬを設定できる。

１０…駆動システム、１１…エンジン、１２…オルタネータ、１３…鉛蓄電池、１４…車載機器、１４Ａ…スタータ、２１…バッテリセンサ、２２…アクセルペダルセンサ、２３…車速センサ、２４…ブレーキペダル、２５…イグニッションスイッチ、３０…制御装置、４０…電圧取得部、５０…エンジン制御部、ＤＬ…放電上限量、ＰＬ…規定上限量、ＶＤ…電圧差、ＶＤＬ…規定値、ＶＬ１…禁止閾値、ＶＬ２…抑制閾値、ＶＳ…突入電圧。

Claims (5)

1. 駆動源としてのエンジンと、前記エンジンを動力源として充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動されて前記エンジンを始動するスタータと、前記バッテリの電圧を測定する電圧センサとを備える車両の駆動システムに適用される制御装置であって、
   前記スタータが駆動されたときに前記電圧センサが測定した電圧をバッテリ始動電圧として取得する始動電圧取得部と、
   前記エンジンが駆動されている状態で予め定められた一時停止条件を満たしたときに駆動されている前記エンジンを一時停止させるエンジン制御部と、を備え、
   前記エンジン制御部は、前記エンジンが一時停止している期間における前記バッテリの放電量が放電上限量より大きくなると前記エンジンを再始動させ、
   前記放電上限量は、前記バッテリ始動電圧が予め定められた閾値以下であるときには、前記バッテリ始動電圧が前記閾値より大きい場合と比べて、小さく設定される
   制御装置。
2. 前記エンジン制御部は、前記バッテリ始動電圧が前記閾値に対して小さいほど、前記放電上限量を小さく設定する
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記エンジン制御部は、前記バッテリ始動電圧が、前記閾値よりも小さい値として予め定められた禁止閾値以下であるときには、前記エンジンの一時停止を禁止する
   請求項１又は請求項２に記載の制御装置。
4. 前記駆動システムは、前記バッテリの充放電電流を測定する電流センサを備え、
   前記エンジン制御部は、前記エンジンが前記スタータの駆動によって始動が完了してから、前記エンジンが一時停止するまでに、前記電流センサが測定した充放電電流の積算値が放電側であるほど、前記放電上限量を小さく設定する
   請求項１～請求項３に記載のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 駆動源としてのエンジンと、前記エンジンを動力源として充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動されて前記エンジンを始動するスタータと、前記バッテリの電圧を測定する電圧センサとを備える車両の駆動システムに適用される制御装置であって、
   前記スタータが駆動されたときに前記電圧センサが測定した第１バッテリ始動電圧と、前記第１バッテリ始動電圧が測定されたタイミングとは別のタイミングで前記スタータが駆動されたときに前記電圧センサが測定した第２バッテリ始動電圧との差である電圧差を取得する始動電圧差取得部と、
   前記エンジンが駆動されている状態で予め定められた一時停止条件を満たしたときに駆動されている前記エンジンを一時停止させるエンジン制御部と、を備え、
   前記エンジン制御部は、前記エンジンが一時停止している期間における前記バッテリの放電量が放電上限量より大きくなると前記エンジンを再始動させ、
   前記放電上限量は、前記電圧差が予め定められた規定値以上であるときには、前記電圧差が前記規定値未満の場合と比べて、小さく設定される
   制御装置。

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