专利名称：内燃发动机的自动停止装置及自动停止方法
技术领域：
本发明涉及车辆用内燃发动机的自动停止和重新启动。
背景技术：
日本特许厅在2003年发行的日本特开2003-148314号，提出了一种发动机自动停止装置，即，如果在车辆行驶中规定条件成立，则自动停止内燃发动机。该现有技术提出在电池容量小于规定值的情况下，禁止发动机的自动停止。另外，该现有技术提出，为了增加内燃发动机的自动停止的机会，不仅在停车中，还在车辆行驶中，如果规定的条件成立，则自动停止内燃发动机。许可内燃发动机的自动停止的电池容量,通过考虑发动机重新启动时的启动性或电气部件性能而设定。
发明内容
在现有技术中，许可发动机的自动停止的电池容量，与车辆在行驶中还是在停车中无关而设定为相同。但车辆行驶时与车辆停车时相比，对电气部件性能的要求高，相对于电气部件的电カ要求也高。如果以在车辆停止状态下的发动机重新启动中满足电气部件的要求电カ为基准，设定许可发动机自动停止的电池容量，则有可能在车辆行驶时的发动机重新启动中，不能满足电气部件的要求电力。因此，本发明的目的在于，不仅在停车中，而且在车辆行驶中自动停止内燃发动机的情况下，满足重新启动时的电气部件的电カ要求。为了实现上述目标，该发明提供一种内燃发动机的自动停止装置，其用于车辆，该车辆具有内燃发动机、通过内燃发动机的运转进行充电的电池和利用电池的蓄电电カ动作的电气负载。自动停止装置构成为，在停车中第I自动停止条件成立的情况下，或车辆行驶中第2自动停止条件成立的情况下，自动停止内燃发动机。第I自动停止条件要求电池的电池电压或电池充电状态大于或等于第I阈值，第2自动停止条件要求电池的电池电压或电池充电状态大于或等于第2阈值。而且，第2阈值设定为大于第I阈值。本发明的详细内容以及其他特征或优点，在说明书的以下的记载中进行说明，并且表示在附图中。
图1是本发明的第I实施方式涉及的内燃发动机的自动停止及自动重新启动装置的概略结构图。图2A至2G是说明自动停止及自动重新启动装置涉及的内燃发动机的运转控制状况的时序图。图3是说明本发明的第I实施方式涉及的控制器所执行的车辆行驶中的内燃发动机的自动停止和重新启动程序的流程图。图4是说明控制器所执行的停车中的内燃发动机的自动停止和重新启动程序的流程图。图5是说明控制器所执行的电池恶化装置的判定程序的流程图。图6A和6B是表示内燃发动机的启动时的电池电压的变化的时序图。图7与图1相似，表示本发明的第2实施方式。图8A至8D是说明本发明的第2是实施方式涉及的内燃发动机的自动停止和重新 启动装置所执行的内燃发动机的运转控制的结果的时序图。
具体实施例方式下面参照附图，说明本发明的第I实施方式涉及的发动机自动停止装置。参照图1，在车辆IA上搭载的多气缸的内燃发动机2，在每个气缸中具有燃料喷射器3和火花塞4。在内燃发动机2的各气缸中，利用火花塞4对从燃料喷射器3供给的燃料进行点火并使其燃烧，将燃烧压力变换为旋转力、即动力。内燃发动机2经由离合器5与手动变速器7连接。从内燃发动机2传递至手动变速器7的动力，经由驱动轴8和差速齿轮9传递至驱动轮10。离合器5通过离合器踏板6的操作而结合/切断。为了检测内燃发动机2与手动变速器7的结合/切断状态，在离合器踏板6上设置上离合器开关12和下离合器开关13。上离合器开关12在车辆IA的驾驶员将脚从离合器踏板6挪开的状态、即内燃发动机2与手动变速器7处于直接连结状态的情况下，输出ON信号。另外，上离合器开关12还在为了切断内燃发动机2与手动变速器7的结合而驾驶员踏入离合器踏板6的状态下，输出OFF信号。下离合器开关13在驾驶员踏入离合器踏板6而内燃发动机2与手动变速器7的结合完全断开的状态下，输出ON信号。下离合器开关13在除此之外的情况下，S卩，例如在如驾驶员使离合器踏板6返回的中途的半离合状态这种，内燃发动机2与手动变速器7的结合没有完全断开的状态下，输出OFF信号。车辆IA具有电池21。电池21的电力经由启动电动机驱动用继电器22供给至启动电动机23。通过启动电动机23的电力供给，执行内燃发动机2的曲轴起动，使内燃发动机2启动。电池21的电力经由DC/DC变换器25供给至第I电气负载26，或直接供给至第2电气负载27。第2电气负载27例如包含前照灯。DC/DC变换器25将电池21的电压整流为恒定电压。车辆IA还具有由内燃发动机2驱动而进行发电的发电机24。由发电机24发电的交流电力通过内置的逆变器变换成直流后，储存在电池21中。通过发动机控制器11分别控制内燃发动机2的燃料喷射器3的燃料喷射、火花塞4的点火、经由启动电动机驱动用继电器22的启动电动机23的运转。发动机控制器11由微型计算机构成，该微型计算机具有中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)及输入输出接口( I/O接口)。也可以由多个微型计算机构成发动机控制器11。向发动机控制器11输入来自上离合器开关12和下离合器开端13的信号。在发动机控制器11中还输入由档位传感器14检测出的手动变速器7的档位位置信号、由制动器开关15检测出的车辆IA的制动器的制动器液压信号、由曲轴转角传感器16检测出的曲轴转角信号、由车速传感器17检测出的车速VSP以及由电池传感器18检测出的电池电压信号。曲轴转角信号还作为表示内燃发动机2的转速Ne的信号而利用。制动器开关15不是机械开关，而是由在制动器液压小于或等于液压阈值时输出OFF信号，在制动器液压超过液压阈值时输出ON信号的压カ传感器等构成的软件开关。制动器液压小于或等于液压阈值相当于没有踏入制动器踏板的状态。发动机控制器11对应于车辆IA的加速器踏板的踏入量，对燃料喷射器3的燃料供给量及供给定时和由火花塞4进行的点火定时进行控制。另外，发动机控制器11为了減少燃料消耗量，如果在停车中第I自动停止条件成立，则进行内燃发动机2的自动停止。而且，为了増加内燃发动机2的自动停止的机会，如果在车辆IA的行驶中第2自动停止条件成立，则进行内燃发动机2的自动停止。但是，不论哪ー种自动停止，只限于在内燃发动机2的预热运转完成的情况下进行。内燃发动机2的自动停止，不管在停车中，还是在行驶中，都通过发动机控制器11停止由燃料喷射器3进行的燃料喷射和火花塞4的点火而进行。将该动作统称为燃料切断。燃料切断不是使内燃发动机2的旋转停止，而是意味着停止内燃发动机2的驱动。因此，SP使利用燃料切断进行内燃发动机2的自动停止，由于惯性内燃发动机2也有可能继续旋转。内燃发动机2的自动停止期间不消耗燃料，因此可以通过自动停止，削減燃料消耗。在由于第I自动停止条件成立而内燃发动机2自动停止的状态下，如果内燃发动机2的第I重新启动条件成立,则发动机控制器11将启动电动机23启动,进行内燃发动机2的曲轴起动，并且，重新进行由燃料喷射器3进行的燃料喷射和由火花塞4进行的对喷射燃料的点火。由此，对停车状态下的内燃发动机2进行重新启动。另外，在由于第2自动停止条件成立而内燃发动机2自动停止的状态下，如果第2重新启动条件成立，则也同样进行内燃发动机2的重新启动。換言之，在停车中，第I重新启动条件成立而使内燃发动机2自动停止的情况下，即使第2重新启动条件成立，发动机控制器11也不重新启动内燃发动机2。发动机控制器11仅在第I重新启动条件成立的情况下，重新启动内燃发动机2。同样，车辆IA在行驶中，第2自动停止条件成立而使内燃发动机2自动停止的情况下，即使第I重新启动条件成立，发动机控制器11也不重新启动内燃发动机2。发动机控制器11仅在第2重新启动条件成立的情况下，重新启动内燃发动机2。因此，车辆IA在行驶中，第2自动停止条件成立而内燃发动机2自动停止，以该状态车辆IA停止的情况下，不管第I重新启动条件是否成立，直到第2重新启动条件成立为止，继续内燃发动机2的自动停止。发动机控制器11在停车状态下，在第2重新启动条件成立的时刻，重新启动内燃发动机2。參照图2A至2G，说明停车中的内燃发动机2自动停止的情况和车辆IA在行驶中内燃发动机2自动停止的情況。此外，为了方便比较，在图2A至2G中，并列表示了停车中的内燃发动机2的自动停止和行驶中的内燃发动机2的自动停止，但这两者并不是同时进行的。图2B的实线表示由车辆IA行驶中的内燃发动机2的自动停止引起的发动机转速Ne的变化。图2B的双点划线表示由车辆IA停车中的内燃发动机2的自动停止引起的发动机转速Ne的变化。对于在2个实例中，内燃发动机重新启动定时不同的理由，将后述。在从时刻t3至时刻tl2的期间，第2自动停止条件成立，在从时刻t8至时刻t9的期间，第I自动停止条件成立。即，不仅在停车中使内燃发动机2自动停止，而且在车辆IA行驶中也使内燃发动机2自动停止，由此，可以在从时刻t3至t8为止的期间也执行燃料切断，抑制燃料消耗。考虑下述情况，S卩，车辆IA行驶中第2自动停止条件成立，内燃发动机2自动停止，其后，第2重新启动条件成立，重新启动内燃发动机2。即使通过用于内燃发动机2的重新启动的启动电动机23的驱动，电池21的负载增大，也需要维持前照灯、喇叭、雨刮器等的 车辆IA的电气部件的性能。即，例如，如果是前照灯，则需要维持亮度。用于上述电气部件的电力要求，与停车时相比，行驶时更大。即，在车辆IA行驶中使内燃发动机2自动停止的情况，与在停车中使内燃发动机2自动停止的情况相比，需要将电池电压设为相对较高。此外，相对于电气部件的电力要求的电池21的对应能力，也可以取代电池电压而利用电池充电状态(SOC)进行判定。第I自动停止条件、第2自动停止条件、第I重新启动条件及第2重新启动条件分别包含与电池电压相关的要求。另外，适用各自不同的电池电压条件。具体而言，在停车中适用的第I自动停止条件要求电池电压大于或等于第I电压阈值。在行驶中适用的第2自动停止条件要求电池电压大于或等于第2电压阈值。在这里，第2电压阈值设定为大于第I电压阈值的值。另一方面，如果在由于第I自动停止条件成立而引起内燃发动机2的停止中，存在离合器踏板6的踏入，则第I重新启动条件成立，发动机控制器11使内燃发动机2重新启动。如果在第2自动停止条件成立而内燃发动机2的停止中，手动变速器7的档位位置处于空档之外的位置，发生离合器踏板6的踏入和制动器踏板的返回，或者发生加速器踏板的踏入，则第2重新启动条件成立，发动机控制器11使内燃发动机2重新启动。由此，车辆IA在行驶中自动停止内燃发动机2的情况下，直到车辆IA的加速或停止后的重新起步之前为止，维持内燃发动机2的停止状态。直到车辆IA的加速或停止后的重新起步之前为止,维持内燃发动机2的自动停止的情况下，如果内燃发动机2的重新启动时间增加，则会发生车辆IA的起步或加速的延迟。因此，将第2电压阈值设定为高于第I电压阈值。通过该设定，车辆IA在行驶中自动停止内燃发动机2的情况下的电池电压，与在停车中自动停止内燃发动机2的情况下的电池电压相比，相对较高。如果电池电压高，则不会使车辆IA在行驶中自动停止内燃发动机2的情况下的内燃发动机2的重新启动时间增力口，不会损失车辆IA的加速或重新起步的响应性。再次参照图2A至2G，进一步说明在停车中的第I自动停止条件中应用的与电池电压相关的第I电压阈值、和在行驶中的第2自动停止条件中应用的与电池电压相关的第2电压阈值。
图2A至2G表示具有手动变速器7的车辆IA以惯性行驶缓慢进行减速后，车辆IA停止，然后使车辆IA起步的情况下的车速VSP、内燃发动机转速Ne、齿轮转速Np、制动器液压判定、手动变速器7的档位位置、上离合器开关12、下离合器开关13以及电池电压阈值的变化。图2B的实线表示在车辆IA的行驶中由于第2自动停止条件成立而内燃发动机2停止后，由于第2重新启动条件的成立，内燃发动机2重新启动的情况下的发动机转速Ne的变化。图2B的点划线表示在车辆I的停车中由于第I自动停止条件成立而内燃发动机2停止后，由于第I重新启动条件的成立，内燃发动机2重新启动的情况下的发动机转速Ne的变化。为方便起见，在相同图表上描绘了两者，但这2种的自动停止并不会并行进行的。执行时，仅执行2种自动停止中的某一个。如果在车速VSP降低至略微超过时速10公里(10km/hr)的速度为止的时刻tl， 驾驶员踏入制动器踏板，则制动器液压超过预先设定的液压阈值，制动器开关15成为0N，从而制动器油压判定标识从0切换至I。此时，手动变速器7的档位位置处于I档的位置。此外，图2D的档位位置所示“I”是指空档位置之外的档位位置。即使档位位置处于2档、3档，档位位置信号也成为“I”。如果在时刻t2驾驶员踏入离合器踏板6，则在时刻t3离合器5完全切断。从时刻t2至时刻t3为止的期间，相当于离合器踏板6的行程期间。在车速降低至10km/hr为止的时刻t3，适用于车辆IA行驶中的第2自动停止条件成立。在这里，第2自动停止条件通过满足以下全部的条件(I)至(6)而成立。( I)电池21的恶化没有进行至规定的状态；(2)踏入制动器踏板，即制动器开关15为ON ;(3)自动变速器7的档位位置处于空档之外的位置；(4)踏入离合器踏板6，离合器5完全切断，即下离合器开关13为ON ;(5)车速VSP小于或等于预先设定的规定车速、例如10km/hr ；(6)电池电压VB大于第2电压阈值。在这里，第I重新启动条件中的与电池电压VB相关的阈值为第I电压阈值。第2重新启动条件中的与电池电压VB相关的阈值为第2电压阈值。将条件(6)包含在适用于车辆IA行驶中的第2自动停止条件中，而且，将第2电压阈值设定为高于第I电压阈值，这是本发动机自动停止装置的要点。此外，对于条件(1)，之后进行说明。考虑下述情况，S卩，车辆IA在行驶中第2自动停止条件成立而内燃发动机自动停止，其后，车辆行驶中的第2重新启动条件成立而重新启动内燃发动机2。此时，即使由于启动电动机23的驱动，电池21的负载增加，也需要维持电气部件的性能。因此，与从停车状态的内燃发动机2的重新启动相比，车辆IA行驶中的内燃发动机2的重启启动对电气部件的电力要求更高。为了对应上述要求，将第2电压阈值设定为大于第I电压阈值的值。预先设定这些电压阈值。在条件(6)的判定中，使用由电压传感器18检测出的电池电压VB。如果在时刻t3适用于车辆IA的行驶中的第2自动停止条件成立，则发动机控制器11通过进行燃料切断，使内燃发动机2自动停止。与此对应，发动机转速Ne在时刻t3之后，急剧下降。如果在时刻t5驾驶员将手动变速器7的档位位置放在空档位置，则在时刻t6发动机转速Ne成为零，内燃发动机2的旋转停止。此外，在切断离合器5之后的时刻t4，开始启动预处理。启动预处理是指为内燃发动机2的重新启动做准备而预先使启动电动机23的齿轮和齿环啮合的操作。该操作由发动机控制器11进行。针对启动预处理进行说明。在内燃发动机2的曲轴的后端固定飞轮。在飞轮的外周形成有齿环。启动电动机23接收到启动请求后,通过使该齿环与齿轮啮合,旋转驱动齿环。将该动作称为内燃发动机2的曲轴起动。启动电动机23的齿轮平常不与齿环啮合。使齿轮与齿环啮合需要一定时间。另一方面，对于从内燃发动机2的自动停止的重新启动，存在希望尽可能快地进行曲轴起动的要求。为了对应该要求，对应于离合器5的切断，进行使启动电动机23的齿轮和齿环预先啮合的启动预处理。由此,在发出内燃发动机2的重新启动请求的时刻,齿轮与齿环已啮合，可以立即开始曲轴起动。如果在时刻t7驾驶员将脚从离合器踏板6挪开，则在时刻t8离合器5完全连接。在车速成为零的时刻t8，无论适用于停车中的第I自动停止条件车辆是否成立，仍然维持内燃发动机2的停止状态。然后，为了使车辆IA重新起歩，驾驶员在时刻t9踏入离合器踏板6，则在时刻tlO离合器5完全切断。从时刻t9至时刻tlO为止的期间，相当于离合器踏板的行程时间。在时刻til驾驶员将手动变速器7的档位位置从空档位置切換至例如I档或2档。如果在时刻tl2将脚从制动器踏板挪开，则制动器液压成为小于或等于液压阈值，制动器开关15成为0FF，由此，制动器液压判定标识从I切換至O。在该定时，适用于车辆IA行驶中的第2重新启动条件成立。第2重新启动条件通过满足下面的条件(11)，并且，满足条件(12)至(14)中的任ー个而成立。(11)手动变速器I的档位位置处于空档之外的位置。( 12)踏入离合器踏板6，未踏入制动器踏板；(13)踏入加速器踏板；(14)电池电压VB小于或等于第2电压阈值。图2A至2G所示的实例，相当于满足条件(11)和条件(12)的情況。如果第2重新启动条件成立，则发动机控制器11通过经由启动电动机驱动用继电器22将启动电动机23启动，进行内燃发动机2的曲轴起动，并且，重新进行由燃料喷射器3进行的向内燃发动机2的燃料喷射和由火花塞4进行的对喷射燃料的点火。通过内燃发动机2的重新启动，发动机转速Ne急剧上升。在内燃发动机2的完全爆燃后的时刻tl5，发动机转速Ne稳定至怠速转速。驾驶员感觉到内燃发动机转速Ne的上升，并且通过在时刻13使踏入的离合器踏板6返回，使离合器5处于半离合，开始加速器踏板的踏入。在时刻tl4，离合器5完全连接。通过将离合器5完全连接，内燃发动机2的动カ传递至驱动轮10上，车速VSP从零开始上升。下面，说明下述情况在车辆I行驶中第2自动停止条件未成立，由于第I自动停止条件成立而内燃发动机2停止，由于第I重新启动条件成立，内燃发动机2重新启动。如上所述，这相当于图2B的点划线的实例。存在下述情况车辆IA在行驶中第2自动停止条件未成立，直接在内燃发动机2旋转的状态下车速VSP成为零。例如，这相当于电池电压VB处于第2电压阈值和第I电压阈值之间的情况，或在上坡没有踏入制动器踏板而车速降低的情况等。在该情况下，在时刻t8，第I自动停止条件成立。第I自动停止条件通过满足以下全部的条件(21)至(25)而成立。(21)电池21的恶化未进行至规定的状态；(22)手动变速器7的档位位置处于空档之外的位置；(23)离合器踏板6返回，离合器5连接，即下离合器开关13为OFF ；(24)车速 VSP 为 Okm/hr 或在 Okm/hr 附近；(25)电池电压VB大于第I电压阈值。如果在时刻t8第I自动停止条件成立，则发动机控制器11进行燃料切断，自动停止内燃发动机2。如果第I自动停止条件成立而使内燃发动机2自动停止后，在时刻t9驾驶员要使车辆IA起步，踏入离合器踏板6，则在时刻tlO离合器5完全切断。另一方面，在时刻t9第I重新启动条件成立。第I重新启动条件通过满足以下的条件(31)和(32)中的任一个而成立。 (31)踏入离合器踏板6。(32)电池电压VB小于或等于第I电压阈值。图2A至2G所示的实例是满足条件(31)的情况。如果第I重新启动条件成立，则发动机控制器11自动地重新启动内燃发动机2。参照图3，说明为了进行上述的控制，在车辆IA行驶状态下，发动机控制器11所执行的内燃发动机2的自动停止和重新启动程序。该程序在车辆行驶中执行。此外，该程序结束的同时，开始下一次的程序执行，因此，在车辆IA的行驶中反复执行。在步骤S1、S2、S3中，发动机控制器11判定适用于车辆IA行驶中的第2自动停止条件是否成立。在这里，上述的(I)至(6)的6个条件汇总为条件(I)和条件(2)、(3)、(4)、(5)和条件(6)这3种。在步骤SI中，发动机控制器11判定是否满足条件(I)。该判定通过判定适用于车辆行驶中的第I电池状态标识是否是I来进行。第I电池状态标识通过后述的电池恶化状态判定流程设定。发动机控制器11在判定为否定的情况下，直到第I电池状态标识成为I为止，不进入下一步骤S2而进行待机。在步骤SI的判定为肯定的情况下，发动机控制器11在步骤S2中判定条件(2)、
(3)、(4)、(5)是否全部满足。在这里，将条件(2)、(3)、(4)、(5)总称为车辆行驶中发动机自动停止许可条件。车辆行驶中发动机自动停止许可条件成立是指条件(2)、(3)、(4)、(5)全部满足。如果步骤S2的判定为否定，则发动机控制器11就不进入下一步骤S3而进行待机。
在步骤S2的判定为肯定的情况下，发动机控制器11在步骤S3中对电压传感器18检测出的电池电压VB和第2电压阈值进行比较。发动机控制器11在电池电压VB大于或等于第2电压阈值的情况下，在步骤S4中执行燃料切断。发动机控制器11在电池电压VB小于第2电压阈值的情况下，不进入步骤S4而进行待机。在步骤S4中，执行燃料切断后，发动机控制器11进行步骤S5的处理。在步骤S5中，发动机控制器11判定第2重新启动条件是否成立。第2重新启动条件通过满足上述条件(11)，并且满足条件(12)至(14)中的任ー个而成立。在步骤S5中，在第2重新启动条件成立的情况下，发动机控制器11在步骤S6中进行内燃发动机2的重新启动。即，通过经由启动发动机驱动用继电器22，对启动电动机 23进行驱动，进行内燃发动机2的曲轴起动，并且，重新开始由燃料喷射器3进行的向内燃发动机2的燃料喷射和由火花塞4进行的点火。在步骤6的处理后，发动机控制器11结束程序。此外，在结束程序后，发动机控制器11立即开始下一次的程序执行。另ー方面，在步骤S5中，第2重新启动条件不成立的情况下，发动机控制器11直到第2重新启动条件成立为止进行待机。下面，參照图4，说明在车辆IA停车状态下，发动机控制器11执行的内燃发动机2的自动停止和重新启动程序。该程序在车辆IA停车的状态下执行。该程序也是结束的同时，开始下一次的程序执行，因此，在车辆IA的停车中反复执行。此外，车辆IA处于行驶中还是停车中的判定，由发动机控制器11基于车速传感器17检测出的车速VSP进行。图4的程序的处理的内容与图3的行驶中的内燃发动机2的自动停止和重新启动程序大致相同。S卩，发动机控制器11在步骤Sll、S12、S13中，判定第I自动停止条件是否成立。在这里，上述的(21)至(25)的5个条件汇总为条件(21)和条件(22)、(23)、(24)和条件(25)这3种。首先，在步骤Sll中，发动机控制器11判定是否满足条件(21)。该判定通过判定适用于停车中的第2电池状态标识是否是I来进行。第2电池状态标识通过后述的电池恶化状态判定流程设定。发动机控制器11在判定为否定的情况下，直到第2电池状态标识成为I为止，不进入下ー步骤S12而进行待机。在步骤S12中，发动机控制器11判定条件(22)、(23)、(24)是否都满足。在这里，将条件(22)、(23)、(24)总称为停车中发动机自动停止许可条件。因此，停车中发动机自动停止许可条件成立是指条件((22)、(23)、(24)全部满足。如果步骤S12的判定为否定，则发动机控制器11就不进入下ー步骤S13而进行待机。在步骤S12的判定为肯定的情况下，发动机控制器11在步骤S13中，对电压传感器18检测出的电池电压VB和第I电压阈值进行比较。发动机控制器11在电池电压VB大于或等于第I电压阈值的情况下，在步骤S14中执行燃料切断。发动机控制器11在电池电压VB小于第I电压阈值的情况下，不进入步骤S14而进行待机。在步骤S14中，执行燃料切断后，发动机控制器11进行步骤S15的处理。
在步骤S15中，发动机控制器11判定第I重新启动条件是否成立。第I重新启动条件通过满足上述条件(31)和(32 )中的任一个而成立。在步骤S15中，在第I重新启动条件成立的情况下，发动机控制器11在步骤S16中进行内燃发动机2的重新启动。即，通过经由启动发动机驱动用继电器22，对启动电动机23进行驱动，进行内燃发动机2的曲轴起动，并且，重新开始由燃料喷射器3进行的向内燃发动机2的燃料喷射和由火花塞4进行的点火。在步骤16的处理后，发动机控制器11结束程序。此外，在结束程序后，发动机控制器11立即开始下一次的程序执行。另一方面，在步骤S15中，第I重新启动条件不成立的情况下，发动机控制器11直到第I重新启动条件成立为止进行待机。如上所述，对应于程序执行开始时的车速VSP，选择地执行图3的车辆IA行驶中的内燃发动机2的自动停止和重新启动程序、和图4的停车中的内燃发动机2的自动停止和重新启动程序。一个程序执行开始之后，直到该程序结束为止，不执行另一个程序。因此，在执行图3所示的车辆IA行驶中的内燃发动机2的自动停止和重新启动程序的情况下，在车辆I停止中，也继续该程序的执行。因此，在该情况下，即使在时刻t9第I重新启动条件成立，也不进行内燃发动机2的重新启动，只有在时刻tl2第2重新启动条件成立，才开始执行内燃发动机2的重新启动。另一方面，在执行图4所示的停车中的内燃发动机2的自动停止和重新启动程序的情况下，如果在时刻t9第I重新启动条件成立，则立即执行内燃发动机2的重新启动。参照图5，说明发动机控制器11所执行的电池恶化状态判定程序。该程序是用于设定在图3的步骤SI中判定的第I电池状态标识和在图4的步骤Sll中判定的第2电池状态标识的程序。该程序是在车辆IA的主开关成为ON的同时，在执行图3及图4的程序之前执行。该程序的主要内容是为了上述条件(I)和条件(21)的判定，对电池21的恶化状态进行判定。在步骤S21中，发动机控制器11判定车辆IA的点火开关是否是0N。在点火开关不是ON的情况下，发动机控制器11不进入下一步骤S22，直到点火开关成为ON为止进行待机。在点火开关为ON的情况下，发动机控制器11在步骤S22中判定启动启动电动机23的启动开关是否是0N。启动开关不是ON的情况下，发动机控制器11不进入下一步骤S23，直到启动开关成为ON为止进行待机。在启动开关为ON的情况下，发动机控制器11在步骤S23中判定是否已取得电池电压的最小值VBmin。参照图6A和6B，如果在车辆IA停止的状态下，对点火开关和启动开关进行操作，使内燃发动机2启动，则在启动前保持有一定电压的电池电压VB瞬间急剧下降，其后缓慢返回至原始的水平。将急剧下降的时刻的电池电压称为电池电压的最小值VBmin。电池电压的最小值VBmin的取得基于电压传感器18检测出的电池电压VB，利用其他流程进行。在步骤S23中，判定为未取得电池电压的最小值VBmin的情况下，发动机控制器11不进入下一步骤S22，直到取得电池电压的最小值VBmin为止进行待机。在步骤S23中，判定为已取得电池电压的最小值VBmin的情况下,发动机控制器11进行步骤S24之后的处理。
在步骤S24中，发动机控制器11判定电池电压的最小值VBmin是否大于第2最小值阈值。在判定为肯定的情况下，表示电池21的恶化处于不会影响车辆行驶中进行内燃发动机2的自动停止，和在停车中进行内燃发动机2的自动停止的程度。在该情况下，在步骤S26中，发动机控制器11将第I电池状态标识和第2电池状态标识都设置为I后，结束程序。在第I电池状态标识和第2电池状态标识都是I的情況，意味着电池21的恶化没有深入。換言之，对车辆IA行驶中的内燃发动机2的自动停止，还是对停车中的内燃发动机2的自动停止都没有影响。在步骤S24的判定为否定的情况下，在步骤S25中，发动机控制器11判定电池电压的最小值VBmin是否是大于第I最小值阈值的值。在这里，第2最小值阈值设定为大于第I最小值阈值的值。另外，第I最小值阈值和第2最小值阈值都是小于第I电压阈值以及第2电压阈值的值。在步骤S25的判定为肯定的情况下，在步骤S27中，发动机控制器11将第I电池状态标识复位为零，将第2电池状态标识设置为I后，结束程序。这意味着电池21的恶化状态对车辆IA行驶中的内燃发动机2的自动停止有影响，但对停车中的内燃发动机2的自动停止没有影响。在步骤S24的判定是否定的情况下，在步骤S28中发动机控制器11将第I电池状态标识和第2电池状态标识都复位成零后，结束程序。在第I电池状态标识和第2电池状态标识都是零的情况，意味着电池21恶化至对车辆IA行驶中的内燃发动机2的自动停止、和停车中的内燃发动机2的自动停止都有影响的程度。在图3的程序的步骤SI中，通过判定第I电池状态标识是否是1，判定电池21的恶化状态是否对车辆IA的行驶中进行的内燃发动机2的自动停止有影响。在判定为否定的情况下，发动机控制器11不进行步骤S2之后的处理。因此，在基于第2最小值阈值，判定电池21已恶化的情况下，不进行车辆IA的行驶中的内燃发动机2的自动停止。在图4的程序的步骤Sll中，通过判定第2电池状态标识是否是1，判定电池21的恶化状态是否对停车中进行的内燃发动机2的自动停止有影响。在判定为否定的情况下，发动机控制器11不进行步骤S12之后的处理。因此，在基于第I最小值阈值，判定电池21已恶化的情况下，即使在停车中也不进行内燃发动机2的自动停止。如上所述,本发动机自动停止装置,在车辆IA的停车中或行驶中自动停止内燃发动机2时，判定电池状态是否能够满足内燃发动机2的重新启动时的电气部件的电カ要求，对应判定结果，执行或禁止内燃发动机2的自动停止。因此，可以防止在内燃发动机2的重新启动过程中，从电池21向电气部件的电カ供给不足的不良情况。另外，第2电压阈值用于作为车辆IA的行驶中的内燃发动机2的自动停止条件的电池状态的判定，第I电压阈值用于作为车辆IA的停车中的内燃发动机2的自动停止条件的电池状态的判定，通过将第2电压阈值设定为大于第I电压阈值，能够对应行驶中和停车时的电气部件的电カ要求的不同而设定自动停止条件，可以防止电池21向电气部件的电カ供给不足，并且增加内燃发动机2的自动停止的机会。而且，通过在内燃发动机2的自动停止条件中包含电池恶化状态，将电池21的恶化程度反映至内燃发动机2的自动停止条件中。由此，可以防止电池21的恶化引起的电カ供给不足，并且增加内燃发动机2的自动停止的机会。而且，第2电压阈值用于作为车辆IA的行驶中的内燃发动机2的自动停止条件的电池状态的判定，第I电压阈值用于作为车辆IA的停车中的内燃发动机2的自动停止条件的电池状态的判定，通过将第2电压阈值设定为大于第I电压阈值。由此，可以防止电池21的恶化引起的电力供给不足，并且增加内燃发动机2的自动停止的机会。参照图7和图8A至8D，说明本发明的第2实施方式涉及的发动机自动停止装置。参照图7，第I实施方式涉及的发动机自动停止装置将在手动变速器7上具有离合器5的车辆IA作为适用对象，与之相对，第2实施方式涉及的发动机自动停止装置将具有自动变速器32和变矩器31的车辆IB作为适用对象。图8A至8D表示具有自动变速器32和变矩器31的车辆IB以惯性行驶缓慢减速后，车辆IB停止，然后使车辆IB起步的情况下的车速VSP、发动机转速Ne、齿轮转速Np、制动器液压判定以及第I电压阈值和第2电压阈值的变化。此外，由于车辆IB和车辆IA的规格不同，因此，第I电压阈值是与第I实施方式的第I电压阈值不同的值。同样，第2电 压阈值是与第I实施方式的第2电压阈值不同的值。图SB的实线表示车辆IB在行驶中进行内燃发动机2的自动停止的情况下的发动机转速Ne的变化，点划线表示车辆IB在停车中进行内燃发动机2的自动停止的情况的发动机转速Ne的变化。为方便起见，在相同图表上描绘了两者，但这2种的自动停止并不会并行进行。执行时，仅执行2种自动停止中的某一个。在具有自动变速器32和变矩器31的车辆IB用的发动机自动停止装置中，适用于车辆IB的行驶中的第2自动停止条件与第I实施方式中的第2自动停止条件不同。另外，适用于车辆IB的停车中的第I自动停止条件也与第I实施方式中的第I自动停止条件不同。在这里，适用于车辆IB行驶中的第2自动停止条件，通过满足以下全部的条件
(41)至(43)而成立。(41)踏入制动器踏板、S卩制动器开关15为ON ;(42 )车速VSP为锁止离合器OFF车速；(43)电池电压VB大于第2电压阈值。条件(41)和(43)与第I实施方式涉及的第2自动停止条件的条件(2)和(6)相同。条件(42)是本发动机自动停止装置特有的条件。第2电压阈值设定为，满足适用于车辆IB的行驶中的第2自动停止条件成立而内燃发动机2自动停止，然后车辆IB行驶中第2自动停止条件成立而重新启动内燃发动机2时的电气部件的电力要求。通过锁止离合器接合，变矩器31的输入轴和输出轴直接连结。如果开放锁止离合器，则变矩器31的输入轴和输出轴成为非直接连结状态。在规定的运转区域中，通过接合锁止离合器而变矩器31的输入轴和输出轴直接连结，可以降低车辆IB的燃料消耗。但是，如果至低车速域为止，将变矩器31的输入轴和输出轴保持为直接连结状态，则驱动轮10的振动传到内燃发动机2而使驾驶感觉变差。因此，如果车速VSP下降至小于或等于规定车速，则开放锁止离合器。条件(42)的锁止离合器OFF车速是开放锁止离合器时的车速。适用于车辆IB停车中的第I自动停止条件，通过满足以下全部的条件(51)至
(52)而成立。
(51)踏入制动器踏板、即制动器开关15为ON ;(52)车速 VSP 为 Okm/hr 或在 Okm/hr 的附近；(53)电池电压VB大于第I电压阈值。条件(52)和(53)与第I实施方式涉及的第I自动停止条件的条件(24)和(25)相同。条件(51)是本发动机自动停止装置特有的条件。在该实施方式中，第2电压阈值用于作为适用于车辆IB的行驶中的第2自动停止条件的电池状态的判定，第I电压阈值用于作为适用于车辆IB的停车中的第I自动停止条件的电池状态的判定，也将第2电压阈值设定为大于第I电压阈值的值。另ー方面，在本发动机自动停止装置中，第I重新启动条件与第2重新启动条件相同，通过满足条件(61)而成立。(61)制动器踏板返回，即制动器开关15为OFF。根据第2实施方式，对于具有自动变速器32和变矩器31的车辆1B，与第I实施方式相同地，在防止在内燃发动机2的重新启动过程中从电池21向电气部件的电カ供给不足的方面，可以得到令人满意的效果。关于上述说明，将2010年7月23日作为申请日的日本特愿2010-165711号的内容，通过引用进行合井。如上所述，利用多个特定的实施方式说明了本发明，但本发明并不限定于上述各实施方式。对于本领域的技术人员来说，可以在权利要求的技术范围内，对这些实施方式进行各种修正或变更。例如，在以上说明的各实施方式中，将内燃发动机2的启动定时的电池电压作为电池电压的最小值VBmin而取得，对最小值VBmin和最小值阈值进行比较，判定电池21的恶化状态，但电池21的恶化状态也可以利用其它方法判定。エ业实用性如上所述，根据本发明涉及的发动机自动停止装置，可以满足车辆的电气部件的电カ要求，并且进行内燃发动机的自动停止和重新启动。因此，在降低车辆的燃料消耗的方面，可以得到令人满意的效果。本发明的实施例所包含的排他的性质或特长如权利要求书所述。
权利要求
1.一种内燃发动机(2)的自动停止装置，其用于车辆(ΙΑ、1B)，该车辆(ΙΑ、1B)具有内燃发动机(2)、通过内燃发动机(2)的运转而进行充电的电池(21)、以及利用电池(21)的蓄电电力进行动作的电气负载(26、27),在停车中第I自动停止条件成立的情况下，或在车辆行驶中第2自动停止条件成立的情况下，自动停止内燃发动机(2)，并且，第I自动停止条件要求电池(21)的电池电压或电池充电状态大于或等于第I阈值，第2自动停止条件要求电池(21)的电池电压或电池充电状态大于或等于第2阈值，第2阈值设定为大于第I阈值。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机(2)的自动停止装置，构成为，检测电池(21)的恶化状态，在电池(21)的恶化状态超过规定的恶化状态的情况下，禁止基于第I自动停止条件的内燃发动机(2)的自动停止、和基于第2自动停止条件的内燃发动机(2)的自动停止，第2自动停止条件所涉及的规定的恶化状态设定为，与第I 自动停止条件所涉及的规定的恶化状态相比，恶化程度较轻。
3.根据权利要求1所述的内燃发动机(2)的自动停止装置，构成为，在由于第I自动停止条件成立而引起的内燃发动机(2)的停止中，在踏入离合器踏板(6)的情况下，重新启动内燃发动机(2)，在由于第2自动停止条件成立而引起的内燃发动机(2)的停止中，在成为踏入离合器踏板(6)且制动器踏板返回的状态、或成为踏入加速器踏板的状态的情况下，重新启动内燃发动机(2)。
4.一种内燃发动机(2)的自动停止方法，其用于车辆(1A、1B)，该车辆(1A、1B)具有内燃发动机(2)、通过内燃发动机(2)的运转而进行充电的电池(21)、以及利用电池(21)的蓄电电力进行动作的电气负载(26、27),在停车中第I自动停止条件成立的情况下，或在车辆行驶中第2自动停止条件成立的情况下，自动停止内燃发动机(2)，并且，第I自动停止条件要求电池(21)的电池电压或电池充电状态大于或等于第I阈值，第2自动停止条件要求电池(21)的电池电压或电池充电状态大于或等于第2阈值，第2阈值设定为大于第I阈值。
全文摘要
在车辆(1A、1B)的停车中第1自动停止条件成立的情况下，或者在行驶中第2自动停止条件成立的情况下，自动停止车辆的内燃发动机(2)。第1自动停止条件要求电池(21)的电池电压或电池充电状态大于或等于第1阈值，第2自动停止条件电池(21)的电池电压或电池充电状态大于或等于第2阈值。通过将第2阈值设定为大于第1阈值的值，满足内燃发动机(2)的重新启动时的电气负载(26、27)的电力要求，并且确保内燃发动机(2)的自动停止的机会。
文档编号F02D29/02GK103026036SQ20118003589
公开日2013年4月3日 申请日期2011年7月21日 优先权日2010年7月23日
发明者平野雅弘 申请人:日产自动车株式会社