電動過給機付内燃機関の制御装置
【課題】機関運転時の吸入空気により冷却される電動過給機を備えると共に、アイドルストップ機能を備える内燃機関において、電動過給機の過昇温を効果的に抑制したうえでアイドルストップ制御を実施できる電動過給機内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】本発明は、吸気系統４０に電動過給機１０が設けられたエンジン１を備えている。このエンジン１は、電動過給機１０の温度に相関する温度相関値（電動過給機１０の作動時間やコンプレッサの回転軸の軸受部の温度、モータのコイルの温度等）を含む自動停止条件の成立に応じて、アイドルストップＥＣＵ８０により運転が自動停止されるようになっている。
【解決手段】本発明は、吸気系統４０に電動過給機１０が設けられたエンジン１を備えている。このエンジン１は、電動過給機１０の温度に相関する温度相関値（電動過給機１０の作動時間やコンプレッサの回転軸の軸受部の温度、モータのコイルの温度等）を含む自動停止条件の成立に応じて、アイドルストップＥＣＵ８０により運転が自動停止されるようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動過給機付内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
過給機を備えると共に、車両停止時に内燃機関の運転を自動停止するアイドルストップ機能を備える内燃機関の制御装置として、過給機の温度が所定値を超えた場合に、内燃機関の運転の自動停止を禁止するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。当該制御装置によれば、過給機が過昇温した状態で内燃機関の運転が停止されて過給機の冷却機能が停止されることを抑制でき、過給機を保護できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−６６８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、過給機としては、機関運転時に冷却装置により冷却される排気ターボ過給機の他に、機関運転時の吸入空気により冷却される電動過給機が存在する。ここで、排気ターボ過給機と電動過給機とでは、発熱部位、許容温度、昇温による不具合の内容等の特性が相違するので、電動過給機を備える内燃機関では、電動過給機の固有の特性を考慮したうえで、アイドルストップ制御を実施することを要する。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、機関運転時の吸入空気により冷却される電動過給機を備えると共に、アイドルストップ機能を備える内燃機関において、電動過給機の過昇温を効果的に抑制したうえでアイドルストップ制御を実施できる電動過給機内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため、電動過給機付内燃機関の制御装置は、電動過給機を備える内燃機関の制御装置であって、自動停止条件が成立すると前記内燃機関を自動停止させるアイドルストップ制御部と、前記電動過給機の温度に相関する温度相関値を検出する温度相関値検出部と、を備え、前記アイドルストップ制御部は、前記温度相関値検出部により検出される前記温度相関値を含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御する。
【０００７】
上記電動過給機付内燃機関の制御装置において、前記温度相関値検出部は、前記電動過給機の作動時間を計測する計測部を備えてもよく、前記アイドルストップ制御部は、前記計測部によって計測される前記電動過給機の作動時間を前記温度相関値として含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御してもよい。
上記過給機付内燃機関の制御装置において、前記温度相関値検出部は、前記電動過給機に設けられたコンプレッサの回転軸を支持する軸受部の温度を検出する軸受部温度検出部を備えてもよく、前記アイドルストップ制御部は、前記軸受部温度検出部によって検出される前記軸受部の温度を前記温度相関値として含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御してもよい。
【０００８】
上記過給機付内燃機関の制御装置において、前記温度相関値検出部は、前記電動過給機に設けられたモータのコイルの温度を検出するコイル温度検出部を備えてもよく、前記アイドルストップ制御部は、前記コイル温度検出部によって検出される前記コイルの温度を前記温度相関値として含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御してもよい。
【０００９】
上記過給機付内燃機関の制御装置において、前記内燃機関に設けられた電動部へ供給される電力を蓄えるバッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出部を備えてもよく、前記アイドルストップ制御部は、前記蓄電量検出部によって検出される前記バッテリの蓄電量を含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
上記電動過給機付内燃機関の制御装置によれば、機関運転時の吸入空気により冷却される電動過給機を備えると共に、アイドルストップ機能を備える内燃機関において、電動過給機の過昇温を効果的に抑制したうえでアイドルストップ制御を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係る制御装置を適用した電動過給機付内燃機関の概略構成図である。
【図２】電動過給機を示す斜視図である。
【図３】電動過給機を示す斜視図である。
【図４】図３の４−４断面図である。
【図５】アイドルストップＥＣＵの構成を示す機能ブロック図である。
【図６】アイドルストップＥＣＵによる制御を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置を適用した電動過給機付内燃機関の概略構成図である。この図に示すように、電動過給機付内燃機関としてのエンジン１は、電動過給機１０を備える。
エンジン１は、シリンダブロック部２０と、シリンダブロック部２０の上に固定されるシリンダヘッド部３０と、シリンダブロック部２０に燃料と空気とからなる混合気を供給するための吸気系統４０と、シリンダブロック部２０からの排ガスを外部に放出するための排気系統５０とを備えている。
【００１３】
シリンダブロック部２０は、シリンダ２１、ピストン２２、コンロッド２３及びクランク軸２４を備えている。ピストン２２はシリンダ２１内を往復動し、ピストン２２の往復動がコンロッド２３を介してクランク軸２４に伝達され、これにより同クランク軸２４が回転するようになっている。シリンダ２１、ピストン２２のヘッド及びシリンダヘッド部３０は、燃焼室（気筒）２５を形成している。
【００１４】
シリンダヘッド部３０は、燃焼室２５に連通した吸気ポート３１、吸気ポート３１を開閉する吸気弁３２、吸気弁３２を駆動するインテークカムシャフトを有すると共に同インテークカムシャフトの位相角を連続的に変更する可変吸気タイミング装置３３、燃焼室２５に連通した排気ポート３４、排気ポート３４を開閉する排気弁３５、排気弁３５を駆動するエキゾーストカムシャフト３６、点火プラグ３７、点火プラグ３７に与える高電圧を発生するイグニッションコイルを有するイグナイタ３８及び燃料を吸気ポート３１内に噴射するインジェクタ３９を備えている。
【００１５】
吸気系統４０は、吸気ポート３１に連通したインテークマニホールド４１、インテークマニホールド４１の一部を構成するサージタンク４２、吸気ポート３１とインテークマニホールド４１とサージタンク４２とともに吸気通路を形成する吸気ダクト４３、インテークマニホールド４１の上流端と吸気ダクト４３の下流端とに接続されたボックス４４、ボックス４４内に配されたエアフィルタ４５及び電動過給機１０、及び、インテークマニホールド４１内に配されたスロットルバルブ４６を備えている。
【００１６】
電動過給機１０は、モータ１２と、モータ１２の出力により回転するコンプレッサ１４とを備えている。エアフィルタ４５、モータ１２及びコンプレッサ１４は、吸気方向上流側から下流側にこの記載した順番で配されており、ボックス４４に吸入された空気は、エアフィルタ４５を通過してモータ１２に接触し、そして、コンプレッサ１４により圧縮されてインテークマニホールド４１へ送り出される。即ち、電動過給機１０は、電力により駆動されてエンジン１に空気を過給する。
【００１７】
スロットルバルブ４６は、インテークマニホールド４１に回転可能に支持され、アクセル操作に連動して又はスロットルバルブアクチュエータから駆動されることによって開度が調整されるようになっている。これにより、スロットルバルブ４６は、インテークマニホールド４１の通路断面積を可変とするようになっている。
排気系統５０は、排気ポート３４に連通し該排気ポート３４とともに排気通路を形成するエキゾーストマニホールドを有する排気管５１、排気管５１内に配設された触媒５２を備えている。
【００１８】
一方、このシステムは、吸気圧センサ６１、車速センサ６２、水温センサ６３、バッテリＳＯＣセンサ６４、ブレーキスイッチ６６、第１モータ温度センサ６７、第２モータ温度センサ６８、エンジンＥＣＵ７０、及びアイドルストップＥＣＵ８０を備えている。
吸気圧センサ６１は、スロットルバルブ４６より下流側における吸入空気の圧力、即ちサージタンク４２内の圧力（以下、インマニ圧という）Pimを検出して検出信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。
【００１９】
車速センサ６２は、ドライブシャフトの回転数に基づいて車速Ｖを検出して検出信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。また、水温センサ６３は、エンジン冷却水の温度（以下、エンジン水温という）Teを検出して検出信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。また、バッテリＳＯＣセンサ６４は、エンジン１の電動部及びスタータモータ２等の車両に搭載された各電動部に供給される電力を蓄えるバッテリ３の電圧（以下、バッテリＳＯＣという）を検出して検出信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。ブレーキスイッチ６６は、ブレーキペダル６６Ａが操作されたことを検出して検出信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。
【００２０】
第１モータ温度センサ６７は、電動過給機１０のモータ１２のコイル１２０Ａ（図４参照）の温度Tm1を検出して検出信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。また、第２モータ温度センサ６８は、モータ１２のロータ１２２（図４参照）を支持する軸受部１２４（図４参照）の温度Tm2を検出して検出信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。
エンジンＥＣＵ７０は、上述の各種のセンサからの信号を入力しつつ、内蔵するマイクロコンピュータにより、所定の演算処理を行って、インジェクタ３９等の燃料噴射系統、点火プラグ３７（点火系統）へ駆動信号を出力する。
【００２１】
アイドルストップＥＣＵ８０には、スタータモータ２、バッテリ３、発電機４等が接続されている。また、スタータモータ２には、リレー回路１５０が接続されている。リレー回路１５０は、リレーコイル１５２とリレースイッチ１５４とを備えている。リレーコイル１５２が通電された場合にリレースイッチ１５４がＯＮになり、バッテリ３からスタータモータ２へ電力が供給される。スタータモータ２が供給された電力により駆動されることによって、エンジン１が始動する。スタータモータ２が駆動される場合としては、運転者のイグニッションキーの操作による場合と、アイドルストップＥＣＵ８０が始動指令を出力した場合とがある。また、エンジンＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ１０４が接続されており、イグニッションスイッチ１０４がＯＮになった場合に、エンジンＥＣＵ７０は、エンジン１の燃料噴射系統及び点火系統に駆動信号を出力する。
【００２２】
発電機４は、エンジン１のクランク軸２４に連結されており、クランク軸２４の回転力を利用して発電する。発電機４により発せられた電力は、各電動部及びバッテリ３に供給される。これにより、各電動部は駆動され、バッテリ３は充電される。
エンジンＥＣＵ７０及びアイドルストップＥＣＵ８０は、所定の演算処理を行う演算ユニット（以下、ＣＰＵという）と、各種制御プログラムや演算用マップ、制御の実行に際して算出されるデータ等を記憶するメモリとを備えている。アイドルストップＥＣＵ８０は、エンジン１が運転状態である場合に所定の自動停止条件が成立したと判断すると、エンジンＥＣＵ７０へ自動停止信号を送信する。エンジンＥＣＵ７０は、自動停止信号を受信した場合、エンジン１の燃料噴射系統及び点火系統等を停止させてエンジン１の運転を停止させる（アイドルストップを実施する）。
【００２３】
一方、アイドルストップＥＣＵ８０は、エンジンが停止状態である場合に所定の始動条件が成立したと判断すると、エンジンＥＣＵ７０へ始動信号を出力する。エンジンＥＣＵ７０は、始動信号を受信した場合、スタータモータ２を作動させると共に、エンジン１の燃料噴射系統及び点火系統に駆動信号を出力してエンジン１を始動させる。
なお、本実施形態に係る車両では、変速機構としてオートマティック・トランスミッション（Automatic Transmission）を備えているため、後述するように、ブレーキペダル６６がＯＮであることを自動停止条件に含み、ブレーキペダル６６がＯＦＦであることを始動条件に含んでいる。しかし、変速機構としてマニュアルトランスミッション（Manual Transmission）を備える車両の場合には、ニュートラルスイッチがＯＮであることを自動停止条件に含み、ニュートラルスイッチがＯＦＦであることを始動条件に含めばよい。
【００２４】
図２は、電動過給機１０を示す斜視図である。この図に示すように、電動過給機１０は、遠心式のコンプレッサ１４と、円筒状のヒートシンク１３とを備え、さらにヒートシンク１３内に上述のモータ１２を備えている。電動過給機１０は、不図示のエアフィルタ４５とともに、ボックス４４に収納されている。
ボックス４４は、矩形箱状の筐体であり、図中手前側であるインテークマニホールド４１側と図中奥側である吸気ダクト４３側とに分割された一対の箱体を気密状態で結合することにより構成されている。ボックス４４のインテークマニホールド４１側には、コンプレッサ１４が配され、ボックス４４の吸気ダクト４３側には、ヒートシンク１３及びモータ１２が配されている。モータ１２の回転軸は、ボックス４４の図中手前側及び奥側の面に対して垂直に配されている。
【００２５】
コンプレッサ１４は、ハウジング１４１を備えている。ハウジング１４１は、モータ１２の回転軸の延長線上に形成された吸入口１４１Ａと、吸入口１４１Ａを始端として吸入口１４１Ａ回りに周回する空気流路形成部１４１Ｂと、空気流路形成部１４１Ｂの終端に設けられ、インテークマニホールド４１に接続される吹出し口１４１Ｃとを備えている。
吸気ダクト４３からボックス４４内に吸入された空気は、ボックス４４の内壁とヒートシンク１３との間を通って吸入口１４１Ａからハウジング１４１内に入る。そして、ハウジング１４１に吸入された空気は、ハウジング１４１内の空気流路においてコンプレッサ１４により圧縮され、吹き出し口１４１Ｃからインテークマニホールド４１へ送出される。
【００２６】
ここで、ヒートシンク１３は、ボックス４４内に吸入されヒートシンク１３とボックス４４の内壁との間を通る吸入空気に放熱する。これにより、ヒートシンク１３及びヒートシンク１３内に収納されたモータ１２が冷却される。
図３は、電動過給機１０を示す斜視図であり、図４は、図３の４−４断面図である。これらの図に示すように、電動過給機１０は、ヒートシンク１３内に収容されたモータ１２を備えている。モータ１２は、ＤＣブラシレスモータであって、ヒートシンク１３内に収納されたステータ１２０と、ステータ１２０の内周側に配された円柱状のロータ１２２と、ロータ１２２を回転自在に支持する軸受部１２４とを備えている。
【００２７】
ステータ１２０は、ロータ１２２の軸心回りに配された複数のコイル１２０Ａと、複数のコイル１２０Ａを支持する珪素鋼等により形成されたベース部１２０Ｂとを備えている。ロータ１２２は、ステータ１２０の軸心に挿通された軸部材である。ロータ１２２の軸方向一端側は、円柱状の磁石１２２Ａに挿入されて固定されている。また、ロータ１２２の軸方向他端側は、ステータ１２０からコンプレッサ１４側へ延びている。
【００２８】
軸受部１２４は、円柱状の部材であり、ステータ１２０とコンプレッサ１４との間に配され、ロータ１２２の軸方向に沿って延びている。この軸受部１２４の軸方向の一端部は、ステータ１２０に固定されている。また、軸受部１２４内には、ロータ１２２の軸方向一端側が回転自在に挿通されており、ロータ１２２は、軸受部１２４に回転自在に支持されている。
【００２９】
コンプレッサ１４は、ハウジング１４１内に配されたコンプレッサホイール１４２を備えている。コンプレッサホイール１４２は、ロータ１２２の軸方向他端部に固定されており、ロータ１２２と一体で回転する。ここで、モータ１２がロータ１２２及びコンプレッサホイール１４２を回転させることにより、吸入口１４１Ａからハウジング１４１内に吸入された空気が圧縮されて吹出し口１４１Ｃから吹き出される。
【００３０】
モータ１２には、上述の第１モータ温度センサ６７と第２モータ温度センサ６８とが配されている。第１モータ温度センサ６７は、コイル１２０Ａに接触してコイル１２０Ａの温度を検出するサーミスタ等の温度センサである。また、第２モータ温度センサ６８は、軸受部１２４に接触して軸受部１２４の温度を検出するサーミスタ等の温度センサである。
【００３１】
図５は、アイドルストップＥＣＵ８０の構成を示す機能ブロック図である。この図に示すように、アイドルストップＥＣＵ８０は、ＣＰＵ８１、メモリ８２、入出力ポート（Ｉ．Ｏ）８３、及び、カウンタ８４等を備えている。入出力ポート８３は、各種センサからの電気的信号をデジタル演算処理用の信号に変換する。
入出力ポート８３には、入力信号として、吸気圧センサ６１により検出されるインマニ圧Pimに応じた信号と、車速センサ６２により検出される車速Vに応じた信号と、水温センサ６３により検出されるエンジン水温Teに応じた信号と、バッテリＳＯＣセンサ６４により検出されるバッテリＳＯＣに応じた信号と、ブレーキスイッチ６６のＯＮ／ＯＦＦに応じた信号と、第１モータ温度センサ６７により検出されるコイル１２０Ａの温度Tm1に応じた信号と、第２モータ温度センサ６８により検出される軸受部１２４の温度Tm2に応じた信号とが供給される。
【００３２】
カウンタ８４は、車両が停止するまでに電動過給機１０が作動されている時間Tsをカウントする。ここで、カウンタ８４は、初回発進時から今回、車両が停止するまでに、エンジンＥＣＵ７０において過給フラグがＯＮになっている時間をカウントする。また、過給フラグのＯＮ／ＯＦＦは、ＣＰＵ８１が、インマニ圧Pimが大気圧以上であるか否かを判定し、判定結果に基づいて設定する。即ち、ＣＰＵ８１は、インマニ圧Pimが大気圧以上である場合に過給フラグをＯＮにする一方、インマニ圧Pimが大気圧未満である場合に過給フラグをＯＦＦにする。
【００３３】
メモリ８２は、自動停止条件として、車速Vの判定値V0、エンジン水温Tｅの判定値Te0、バッテリSOCの判定値Vsoc0、コイル１２０Ａの温度Tm1の判定値Tm10、軸受部１２４の温度Tm2の判定値Tm20、電動過給機１０の作動時間Tsの判定値Ts0を記憶している。ここで、車速Vの判定値V0は０である。また、エンジン水温Teの判定値Te0は、エンジン１のオーバーヒート等を考慮して許容できる最大値である。また、バッテリSOCの判定値Vsocは、エンジン１の最低動作電圧よりも高い値であり、エンジン１の再始動を考慮して許容できる最低値である。また、温度Tm1の判定値Tm10は、コイル１２０Ａの特性を考慮して許容できる最高値であり、温度Tm2の判定値Tm20は、軸受部１２４の特性を考慮して許容できる最高値である。さらに、作動時間Tsの判定値Ts0は、コイル１２０Ａと軸受部１２４の昇温特性を考慮して、温度Tm1、Tm2が、判定値Tm10、Tm20を超える可能性のある時間値である。
【００３４】
ＣＰＵ８１は、入出力ポート８３に入力される信号と、カウンタ８４のカウント数と、メモリ８２に記憶されている判定値とに基づいて、自動停止条件が成立したか否か、又は、始動条件が成立したか否かを判定し、判定結果に基づいてエンジンＥＣＵ７０へ自動停止信号又は始動信号を出力する。
図６は、アイドルストップＥＣＵ８０による制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示すように、まず、ステップ１００において、ＣＰＵ８１は、入出力ポート８３から、車速Vに応じた信号と、エンジン水温Teに応じた信号と、バッテリＳＯＣに応じた信号と、ブレーキスイッチ６６のＯＮ／ＯＦＦに応じた信号と、コイル１２０Ａの温度Tm1に応じた信号と、軸受部１２４の温度Tm2に応じた信号とを入力する。また、カウンタ８４から、電動過給機１０の作動時間Tsを入力する。
【００３５】
次に、ステップ１０１では、ＣＰＵ８１は、電動過給機１０の作動時間Tsがメモリ８２に記憶されている判定値Ts0以下であるか否かを判定する。判定が肯定された場合にはステップ１０２へ移行する一方、判定が否定された場合にはステップ１０６へ移行する。
ステップ１０２では、ＣＰＵ８１は、コイル１２０Ａの温度Tm1がメモリ８２に記憶されている判定値Ts0以下であるか否か、軸受部１２４の温度Tm2がメモリ８２に記憶されている判定値Tm20以下であるか否かを判定する。全ての判定が肯定された場合にはステップ１０３へ移行する一方、少なくとも一の判定が否定された場合にはステップ１０６へ移行する。
【００３６】
ステップ１０３では、ＣＰＵ８１は、バッテリＳＯＣがメモリ８２に記憶されている判定値Vsoc以上であるか否かを判定する。判定が肯定された場合にはステップ１０４へ移行する一方、判定が否定された場合にはステップ１０６へ移行する。
ステップ１０４では、ＣＰＵ８１は、自動停止禁止フラグをＯＦＦにする。そして、ステップ１０５へ移行する。一方、ステップ１０６では、ＣＰＵ８１は、自動停止禁止フラグをＯＮにし、処理ルーチンを終了する。
【００３７】
ステップ１０５では、ＣＰＵ８１は、車速Vがメモリ８２に記憶されている判定値V0（即ち０）以下であるか否か、ブレーキスイッチ６６がＯＮであるか否か、エンジン水温Teがメモリ８２に記憶されている判定値Te0以下であるか否かを判定する。全ての判定が工程された場合には、ステップ１０７へ移行する一方、少なくとも１つの判定が否定された場合には処理ルーチンを終了する。
【００３８】
ステップ１０７では、ＣＰＵ８１は、自動停止信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。これにより、エンジン１が自動停止される。以上で処理ルーチンを終了する。
ここで、モータ１２は、エンジン１の吸気経路に配されており、エンジン１の作動時の吸入空気により冷却される。また、モータ１２は、電気駆動されることによりコイル１２０Ａが発熱し、ロータ１２２の回転により軸受部１２４及びヒートシンク１３が昇温する。コイル１２は過昇温により絶縁性が低下し、軸受部１２４は過昇温により潤滑剤が劣化する。このため、モータ１２のコイル１２０Ａ、軸受部１２４及びヒートシンク１３が過昇温した状態で、エンジン１のアイドルストップが実施された場合には、コイル１２０Ａ、軸受部１２４が冷却されることなく過昇温状態に維持されるので、モータ１２の性能が低下する。
【００３９】
しかし、本実施形態では、電動過給機１０の温度に相関する温度相関値としてのモータ１２のコイル１２０Ａの温度Tm1、及び、モータ１２の軸受部１２４の温度Tm2を、温度相関値検出部としての第１、第２モータ温度センサ６７、６８が検出する。そして、アイドルストップＥＣＵ８０が、検出された温度が閾値以上であるか否か、即ち、モータ１２の各部の温度が許容レベルを超えているか否かを判定し、許容レベルを超えている場合には、エンジン１のアイドルストップを禁止する。
【００４０】
また、本実施形態では、電動過給機の温度に相関する温度相関値としての電動過給機１０の作動時間Tsを、温度相関値検出部としての吸気圧センサ６１、ＣＰＵ８１、及びカウンタ８４が検出する。そして、アイドルストップＥＣＵ８０が、検出された作動時間Tsが閾値以上であるか否か、即ち、モータ１２の発熱時間が許容レベルを超えているか否かを判定し、許容レベルを超えている場合には、エンジン１のアイドルストップを禁止する。これにより、エンジン１の運転時の吸入空気により冷却される電動過給機１０のモータ１２の過昇温を効果的に抑制しつつ、エンジン１のアイドルストップ制御を実施できる。
【００４１】
また、本実施形態では、バッテリSOCを、バッテリSOCセンサ６４が検出する。そして、アイドルストップECU８０が、検出されたバッテリSOCが閾値以上であるか否か、即ち、バッテリSOCがエンジン１の最低動作電圧に対して余裕をもつ値以上であるか否かを判定し、当該値未満である場合には、エンジン１のアイドルストップを禁止する。これにより、エンジン１の再始動に必要なバッテリSOCを確保しつつ、エンジン１のアイドルストップ制御を実施できる。
【００４２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、本実施形態では、温度相関値としてのコイル１２０Ａの温度Tm1、軸受部１２４の温度Tm2を、第１モータ温度センサ６７及び第２モータ温度センサ６８により測定したが、例えば、ヒートシンク１３の温度を測定し、その測定結果から、温度Tm1、Tm2を推定してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ エンジン
２ スタータモータ
３ バッテリ
４ 発電機
１０ 過給機
１２ モータ
１３ ヒートシンク
１４ コンプレッサ
２０ シリンダブロック部
２１ シリンダ
２２ ピストン
２３ コンロッド
２４ クランク軸
２５ 燃焼室
３０ シリンダヘッド部
３１ 吸気ポート
３２ 吸気弁
３３ 可変吸気タイミング装置
３４ 排気ポート
３５ 排気弁
３６ エキゾーストカムシャフト
３７ 点火プラグ
３８ イグナイタ
３９ インジェクタ
４０ 吸気系統
４１ インテークマニホールド
４２ サージタンク
４３ 吸気ダクト
４４ ボックス
４５ エアフィルタ
４６ スロットルバルブ
５０ 排気系統
５１ 排気管
５２ 触媒
６１ 吸気圧センサ
６２ 車速センサ
６３ 水温センサ
６４ バッテリSOCセンサ（蓄電量検出部）
６６ ブレーキスイッチ
６６Ａ ブレーキペダル
６７ 第１水温センサ（温度相関値検出部、コイル温度検出部）
６８ 第２水温センサ（温度相関値検出部、軸受部温度検出部）
７０ エンジンＥＣＵ
８０ アイドルストップＥＣＵ（アイドルストップ制御部）
８１ ＣＰＵ（アイドルストップ制御部）
８２ メモリ
８３ 入出力ポート
８４ カウンタ（温度相関値検出部、計測部）
１０４ イグニッションスイッチ
１２０ ステータ
１２０Ａ コイル
１２０Ｂ ベース部
１２２ ロータ
１２２Ａ 磁石
１２４ 軸受部
１４１ ハウジング
１４１Ａ 吸入口
１４１Ｂ 空気流路形成部
１４１Ｃ 吹出し口
１４２ コンプレッサホイール
１５０ リレー回路
１５２ リレーコイル
１５４ リレースイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動過給機付内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
過給機を備えると共に、車両停止時に内燃機関の運転を自動停止するアイドルストップ機能を備える内燃機関の制御装置として、過給機の温度が所定値を超えた場合に、内燃機関の運転の自動停止を禁止するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。当該制御装置によれば、過給機が過昇温した状態で内燃機関の運転が停止されて過給機の冷却機能が停止されることを抑制でき、過給機を保護できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−６６８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、過給機としては、機関運転時に冷却装置により冷却される排気ターボ過給機の他に、機関運転時の吸入空気により冷却される電動過給機が存在する。ここで、排気ターボ過給機と電動過給機とでは、発熱部位、許容温度、昇温による不具合の内容等の特性が相違するので、電動過給機を備える内燃機関では、電動過給機の固有の特性を考慮したうえで、アイドルストップ制御を実施することを要する。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、機関運転時の吸入空気により冷却される電動過給機を備えると共に、アイドルストップ機能を備える内燃機関において、電動過給機の過昇温を効果的に抑制したうえでアイドルストップ制御を実施できる電動過給機内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため、電動過給機付内燃機関の制御装置は、電動過給機を備える内燃機関の制御装置であって、自動停止条件が成立すると前記内燃機関を自動停止させるアイドルストップ制御部と、前記電動過給機の温度に相関する温度相関値を検出する温度相関値検出部と、を備え、前記アイドルストップ制御部は、前記温度相関値検出部により検出される前記温度相関値を含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御する。
【０００７】
上記電動過給機付内燃機関の制御装置において、前記温度相関値検出部は、前記電動過給機の作動時間を計測する計測部を備えてもよく、前記アイドルストップ制御部は、前記計測部によって計測される前記電動過給機の作動時間を前記温度相関値として含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御してもよい。
上記過給機付内燃機関の制御装置において、前記温度相関値検出部は、前記電動過給機に設けられたコンプレッサの回転軸を支持する軸受部の温度を検出する軸受部温度検出部を備えてもよく、前記アイドルストップ制御部は、前記軸受部温度検出部によって検出される前記軸受部の温度を前記温度相関値として含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御してもよい。
【０００８】
上記過給機付内燃機関の制御装置において、前記温度相関値検出部は、前記電動過給機に設けられたモータのコイルの温度を検出するコイル温度検出部を備えてもよく、前記アイドルストップ制御部は、前記コイル温度検出部によって検出される前記コイルの温度を前記温度相関値として含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御してもよい。
【０００９】
上記過給機付内燃機関の制御装置において、前記内燃機関に設けられた電動部へ供給される電力を蓄えるバッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出部を備えてもよく、前記アイドルストップ制御部は、前記蓄電量検出部によって検出される前記バッテリの蓄電量を含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
上記電動過給機付内燃機関の制御装置によれば、機関運転時の吸入空気により冷却される電動過給機を備えると共に、アイドルストップ機能を備える内燃機関において、電動過給機の過昇温を効果的に抑制したうえでアイドルストップ制御を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係る制御装置を適用した電動過給機付内燃機関の概略構成図である。
【図２】電動過給機を示す斜視図である。
【図３】電動過給機を示す斜視図である。
【図４】図３の４−４断面図である。
【図５】アイドルストップＥＣＵの構成を示す機能ブロック図である。
【図６】アイドルストップＥＣＵによる制御を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置を適用した電動過給機付内燃機関の概略構成図である。この図に示すように、電動過給機付内燃機関としてのエンジン１は、電動過給機１０を備える。
エンジン１は、シリンダブロック部２０と、シリンダブロック部２０の上に固定されるシリンダヘッド部３０と、シリンダブロック部２０に燃料と空気とからなる混合気を供給するための吸気系統４０と、シリンダブロック部２０からの排ガスを外部に放出するための排気系統５０とを備えている。
【００１３】
シリンダブロック部２０は、シリンダ２１、ピストン２２、コンロッド２３及びクランク軸２４を備えている。ピストン２２はシリンダ２１内を往復動し、ピストン２２の往復動がコンロッド２３を介してクランク軸２４に伝達され、これにより同クランク軸２４が回転するようになっている。シリンダ２１、ピストン２２のヘッド及びシリンダヘッド部３０は、燃焼室（気筒）２５を形成している。
【００１４】
シリンダヘッド部３０は、燃焼室２５に連通した吸気ポート３１、吸気ポート３１を開閉する吸気弁３２、吸気弁３２を駆動するインテークカムシャフトを有すると共に同インテークカムシャフトの位相角を連続的に変更する可変吸気タイミング装置３３、燃焼室２５に連通した排気ポート３４、排気ポート３４を開閉する排気弁３５、排気弁３５を駆動するエキゾーストカムシャフト３６、点火プラグ３７、点火プラグ３７に与える高電圧を発生するイグニッションコイルを有するイグナイタ３８及び燃料を吸気ポート３１内に噴射するインジェクタ３９を備えている。
【００１５】
吸気系統４０は、吸気ポート３１に連通したインテークマニホールド４１、インテークマニホールド４１の一部を構成するサージタンク４２、吸気ポート３１とインテークマニホールド４１とサージタンク４２とともに吸気通路を形成する吸気ダクト４３、インテークマニホールド４１の上流端と吸気ダクト４３の下流端とに接続されたボックス４４、ボックス４４内に配されたエアフィルタ４５及び電動過給機１０、及び、インテークマニホールド４１内に配されたスロットルバルブ４６を備えている。
【００１６】
電動過給機１０は、モータ１２と、モータ１２の出力により回転するコンプレッサ１４とを備えている。エアフィルタ４５、モータ１２及びコンプレッサ１４は、吸気方向上流側から下流側にこの記載した順番で配されており、ボックス４４に吸入された空気は、エアフィルタ４５を通過してモータ１２に接触し、そして、コンプレッサ１４により圧縮されてインテークマニホールド４１へ送り出される。即ち、電動過給機１０は、電力により駆動されてエンジン１に空気を過給する。
【００１７】
スロットルバルブ４６は、インテークマニホールド４１に回転可能に支持され、アクセル操作に連動して又はスロットルバルブアクチュエータから駆動されることによって開度が調整されるようになっている。これにより、スロットルバルブ４６は、インテークマニホールド４１の通路断面積を可変とするようになっている。
排気系統５０は、排気ポート３４に連通し該排気ポート３４とともに排気通路を形成するエキゾーストマニホールドを有する排気管５１、排気管５１内に配設された触媒５２を備えている。
【００１８】
一方、このシステムは、吸気圧センサ６１、車速センサ６２、水温センサ６３、バッテリＳＯＣセンサ６４、ブレーキスイッチ６６、第１モータ温度センサ６７、第２モータ温度センサ６８、エンジンＥＣＵ７０、及びアイドルストップＥＣＵ８０を備えている。
吸気圧センサ６１は、スロットルバルブ４６より下流側における吸入空気の圧力、即ちサージタンク４２内の圧力（以下、インマニ圧という）Pimを検出して検出信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。
【００１９】
車速センサ６２は、ドライブシャフトの回転数に基づいて車速Ｖを検出して検出信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。また、水温センサ６３は、エンジン冷却水の温度（以下、エンジン水温という）Teを検出して検出信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。また、バッテリＳＯＣセンサ６４は、エンジン１の電動部及びスタータモータ２等の車両に搭載された各電動部に供給される電力を蓄えるバッテリ３の電圧（以下、バッテリＳＯＣという）を検出して検出信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。ブレーキスイッチ６６は、ブレーキペダル６６Ａが操作されたことを検出して検出信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。
【００２０】
第１モータ温度センサ６７は、電動過給機１０のモータ１２のコイル１２０Ａ（図４参照）の温度Tm1を検出して検出信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。また、第２モータ温度センサ６８は、モータ１２のロータ１２２（図４参照）を支持する軸受部１２４（図４参照）の温度Tm2を検出して検出信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。
エンジンＥＣＵ７０は、上述の各種のセンサからの信号を入力しつつ、内蔵するマイクロコンピュータにより、所定の演算処理を行って、インジェクタ３９等の燃料噴射系統、点火プラグ３７（点火系統）へ駆動信号を出力する。
【００２１】
アイドルストップＥＣＵ８０には、スタータモータ２、バッテリ３、発電機４等が接続されている。また、スタータモータ２には、リレー回路１５０が接続されている。リレー回路１５０は、リレーコイル１５２とリレースイッチ１５４とを備えている。リレーコイル１５２が通電された場合にリレースイッチ１５４がＯＮになり、バッテリ３からスタータモータ２へ電力が供給される。スタータモータ２が供給された電力により駆動されることによって、エンジン１が始動する。スタータモータ２が駆動される場合としては、運転者のイグニッションキーの操作による場合と、アイドルストップＥＣＵ８０が始動指令を出力した場合とがある。また、エンジンＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ１０４が接続されており、イグニッションスイッチ１０４がＯＮになった場合に、エンジンＥＣＵ７０は、エンジン１の燃料噴射系統及び点火系統に駆動信号を出力する。
【００２２】
発電機４は、エンジン１のクランク軸２４に連結されており、クランク軸２４の回転力を利用して発電する。発電機４により発せられた電力は、各電動部及びバッテリ３に供給される。これにより、各電動部は駆動され、バッテリ３は充電される。
エンジンＥＣＵ７０及びアイドルストップＥＣＵ８０は、所定の演算処理を行う演算ユニット（以下、ＣＰＵという）と、各種制御プログラムや演算用マップ、制御の実行に際して算出されるデータ等を記憶するメモリとを備えている。アイドルストップＥＣＵ８０は、エンジン１が運転状態である場合に所定の自動停止条件が成立したと判断すると、エンジンＥＣＵ７０へ自動停止信号を送信する。エンジンＥＣＵ７０は、自動停止信号を受信した場合、エンジン１の燃料噴射系統及び点火系統等を停止させてエンジン１の運転を停止させる（アイドルストップを実施する）。
【００２３】
一方、アイドルストップＥＣＵ８０は、エンジンが停止状態である場合に所定の始動条件が成立したと判断すると、エンジンＥＣＵ７０へ始動信号を出力する。エンジンＥＣＵ７０は、始動信号を受信した場合、スタータモータ２を作動させると共に、エンジン１の燃料噴射系統及び点火系統に駆動信号を出力してエンジン１を始動させる。
なお、本実施形態に係る車両では、変速機構としてオートマティック・トランスミッション（Automatic Transmission）を備えているため、後述するように、ブレーキペダル６６がＯＮであることを自動停止条件に含み、ブレーキペダル６６がＯＦＦであることを始動条件に含んでいる。しかし、変速機構としてマニュアルトランスミッション（Manual Transmission）を備える車両の場合には、ニュートラルスイッチがＯＮであることを自動停止条件に含み、ニュートラルスイッチがＯＦＦであることを始動条件に含めばよい。
【００２４】
図２は、電動過給機１０を示す斜視図である。この図に示すように、電動過給機１０は、遠心式のコンプレッサ１４と、円筒状のヒートシンク１３とを備え、さらにヒートシンク１３内に上述のモータ１２を備えている。電動過給機１０は、不図示のエアフィルタ４５とともに、ボックス４４に収納されている。
ボックス４４は、矩形箱状の筐体であり、図中手前側であるインテークマニホールド４１側と図中奥側である吸気ダクト４３側とに分割された一対の箱体を気密状態で結合することにより構成されている。ボックス４４のインテークマニホールド４１側には、コンプレッサ１４が配され、ボックス４４の吸気ダクト４３側には、ヒートシンク１３及びモータ１２が配されている。モータ１２の回転軸は、ボックス４４の図中手前側及び奥側の面に対して垂直に配されている。
【００２５】
コンプレッサ１４は、ハウジング１４１を備えている。ハウジング１４１は、モータ１２の回転軸の延長線上に形成された吸入口１４１Ａと、吸入口１４１Ａを始端として吸入口１４１Ａ回りに周回する空気流路形成部１４１Ｂと、空気流路形成部１４１Ｂの終端に設けられ、インテークマニホールド４１に接続される吹出し口１４１Ｃとを備えている。
吸気ダクト４３からボックス４４内に吸入された空気は、ボックス４４の内壁とヒートシンク１３との間を通って吸入口１４１Ａからハウジング１４１内に入る。そして、ハウジング１４１に吸入された空気は、ハウジング１４１内の空気流路においてコンプレッサ１４により圧縮され、吹き出し口１４１Ｃからインテークマニホールド４１へ送出される。
【００２６】
ここで、ヒートシンク１３は、ボックス４４内に吸入されヒートシンク１３とボックス４４の内壁との間を通る吸入空気に放熱する。これにより、ヒートシンク１３及びヒートシンク１３内に収納されたモータ１２が冷却される。
図３は、電動過給機１０を示す斜視図であり、図４は、図３の４−４断面図である。これらの図に示すように、電動過給機１０は、ヒートシンク１３内に収容されたモータ１２を備えている。モータ１２は、ＤＣブラシレスモータであって、ヒートシンク１３内に収納されたステータ１２０と、ステータ１２０の内周側に配された円柱状のロータ１２２と、ロータ１２２を回転自在に支持する軸受部１２４とを備えている。
【００２７】
ステータ１２０は、ロータ１２２の軸心回りに配された複数のコイル１２０Ａと、複数のコイル１２０Ａを支持する珪素鋼等により形成されたベース部１２０Ｂとを備えている。ロータ１２２は、ステータ１２０の軸心に挿通された軸部材である。ロータ１２２の軸方向一端側は、円柱状の磁石１２２Ａに挿入されて固定されている。また、ロータ１２２の軸方向他端側は、ステータ１２０からコンプレッサ１４側へ延びている。
【００２８】
軸受部１２４は、円柱状の部材であり、ステータ１２０とコンプレッサ１４との間に配され、ロータ１２２の軸方向に沿って延びている。この軸受部１２４の軸方向の一端部は、ステータ１２０に固定されている。また、軸受部１２４内には、ロータ１２２の軸方向一端側が回転自在に挿通されており、ロータ１２２は、軸受部１２４に回転自在に支持されている。
【００２９】
コンプレッサ１４は、ハウジング１４１内に配されたコンプレッサホイール１４２を備えている。コンプレッサホイール１４２は、ロータ１２２の軸方向他端部に固定されており、ロータ１２２と一体で回転する。ここで、モータ１２がロータ１２２及びコンプレッサホイール１４２を回転させることにより、吸入口１４１Ａからハウジング１４１内に吸入された空気が圧縮されて吹出し口１４１Ｃから吹き出される。
【００３０】
モータ１２には、上述の第１モータ温度センサ６７と第２モータ温度センサ６８とが配されている。第１モータ温度センサ６７は、コイル１２０Ａに接触してコイル１２０Ａの温度を検出するサーミスタ等の温度センサである。また、第２モータ温度センサ６８は、軸受部１２４に接触して軸受部１２４の温度を検出するサーミスタ等の温度センサである。
【００３１】
図５は、アイドルストップＥＣＵ８０の構成を示す機能ブロック図である。この図に示すように、アイドルストップＥＣＵ８０は、ＣＰＵ８１、メモリ８２、入出力ポート（Ｉ．Ｏ）８３、及び、カウンタ８４等を備えている。入出力ポート８３は、各種センサからの電気的信号をデジタル演算処理用の信号に変換する。
入出力ポート８３には、入力信号として、吸気圧センサ６１により検出されるインマニ圧Pimに応じた信号と、車速センサ６２により検出される車速Vに応じた信号と、水温センサ６３により検出されるエンジン水温Teに応じた信号と、バッテリＳＯＣセンサ６４により検出されるバッテリＳＯＣに応じた信号と、ブレーキスイッチ６６のＯＮ／ＯＦＦに応じた信号と、第１モータ温度センサ６７により検出されるコイル１２０Ａの温度Tm1に応じた信号と、第２モータ温度センサ６８により検出される軸受部１２４の温度Tm2に応じた信号とが供給される。
【００３２】
カウンタ８４は、車両が停止するまでに電動過給機１０が作動されている時間Tsをカウントする。ここで、カウンタ８４は、初回発進時から今回、車両が停止するまでに、エンジンＥＣＵ７０において過給フラグがＯＮになっている時間をカウントする。また、過給フラグのＯＮ／ＯＦＦは、ＣＰＵ８１が、インマニ圧Pimが大気圧以上であるか否かを判定し、判定結果に基づいて設定する。即ち、ＣＰＵ８１は、インマニ圧Pimが大気圧以上である場合に過給フラグをＯＮにする一方、インマニ圧Pimが大気圧未満である場合に過給フラグをＯＦＦにする。
【００３３】
メモリ８２は、自動停止条件として、車速Vの判定値V0、エンジン水温Tｅの判定値Te0、バッテリSOCの判定値Vsoc0、コイル１２０Ａの温度Tm1の判定値Tm10、軸受部１２４の温度Tm2の判定値Tm20、電動過給機１０の作動時間Tsの判定値Ts0を記憶している。ここで、車速Vの判定値V0は０である。また、エンジン水温Teの判定値Te0は、エンジン１のオーバーヒート等を考慮して許容できる最大値である。また、バッテリSOCの判定値Vsocは、エンジン１の最低動作電圧よりも高い値であり、エンジン１の再始動を考慮して許容できる最低値である。また、温度Tm1の判定値Tm10は、コイル１２０Ａの特性を考慮して許容できる最高値であり、温度Tm2の判定値Tm20は、軸受部１２４の特性を考慮して許容できる最高値である。さらに、作動時間Tsの判定値Ts0は、コイル１２０Ａと軸受部１２４の昇温特性を考慮して、温度Tm1、Tm2が、判定値Tm10、Tm20を超える可能性のある時間値である。
【００３４】
ＣＰＵ８１は、入出力ポート８３に入力される信号と、カウンタ８４のカウント数と、メモリ８２に記憶されている判定値とに基づいて、自動停止条件が成立したか否か、又は、始動条件が成立したか否かを判定し、判定結果に基づいてエンジンＥＣＵ７０へ自動停止信号又は始動信号を出力する。
図６は、アイドルストップＥＣＵ８０による制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示すように、まず、ステップ１００において、ＣＰＵ８１は、入出力ポート８３から、車速Vに応じた信号と、エンジン水温Teに応じた信号と、バッテリＳＯＣに応じた信号と、ブレーキスイッチ６６のＯＮ／ＯＦＦに応じた信号と、コイル１２０Ａの温度Tm1に応じた信号と、軸受部１２４の温度Tm2に応じた信号とを入力する。また、カウンタ８４から、電動過給機１０の作動時間Tsを入力する。
【００３５】
次に、ステップ１０１では、ＣＰＵ８１は、電動過給機１０の作動時間Tsがメモリ８２に記憶されている判定値Ts0以下であるか否かを判定する。判定が肯定された場合にはステップ１０２へ移行する一方、判定が否定された場合にはステップ１０６へ移行する。
ステップ１０２では、ＣＰＵ８１は、コイル１２０Ａの温度Tm1がメモリ８２に記憶されている判定値Ts0以下であるか否か、軸受部１２４の温度Tm2がメモリ８２に記憶されている判定値Tm20以下であるか否かを判定する。全ての判定が肯定された場合にはステップ１０３へ移行する一方、少なくとも一の判定が否定された場合にはステップ１０６へ移行する。
【００３６】
ステップ１０３では、ＣＰＵ８１は、バッテリＳＯＣがメモリ８２に記憶されている判定値Vsoc以上であるか否かを判定する。判定が肯定された場合にはステップ１０４へ移行する一方、判定が否定された場合にはステップ１０６へ移行する。
ステップ１０４では、ＣＰＵ８１は、自動停止禁止フラグをＯＦＦにする。そして、ステップ１０５へ移行する。一方、ステップ１０６では、ＣＰＵ８１は、自動停止禁止フラグをＯＮにし、処理ルーチンを終了する。
【００３７】
ステップ１０５では、ＣＰＵ８１は、車速Vがメモリ８２に記憶されている判定値V0（即ち０）以下であるか否か、ブレーキスイッチ６６がＯＮであるか否か、エンジン水温Teがメモリ８２に記憶されている判定値Te0以下であるか否かを判定する。全ての判定が工程された場合には、ステップ１０７へ移行する一方、少なくとも１つの判定が否定された場合には処理ルーチンを終了する。
【００３８】
ステップ１０７では、ＣＰＵ８１は、自動停止信号をエンジンＥＣＵ７０へ出力する。これにより、エンジン１が自動停止される。以上で処理ルーチンを終了する。
ここで、モータ１２は、エンジン１の吸気経路に配されており、エンジン１の作動時の吸入空気により冷却される。また、モータ１２は、電気駆動されることによりコイル１２０Ａが発熱し、ロータ１２２の回転により軸受部１２４及びヒートシンク１３が昇温する。コイル１２は過昇温により絶縁性が低下し、軸受部１２４は過昇温により潤滑剤が劣化する。このため、モータ１２のコイル１２０Ａ、軸受部１２４及びヒートシンク１３が過昇温した状態で、エンジン１のアイドルストップが実施された場合には、コイル１２０Ａ、軸受部１２４が冷却されることなく過昇温状態に維持されるので、モータ１２の性能が低下する。
【００３９】
しかし、本実施形態では、電動過給機１０の温度に相関する温度相関値としてのモータ１２のコイル１２０Ａの温度Tm1、及び、モータ１２の軸受部１２４の温度Tm2を、温度相関値検出部としての第１、第２モータ温度センサ６７、６８が検出する。そして、アイドルストップＥＣＵ８０が、検出された温度が閾値以上であるか否か、即ち、モータ１２の各部の温度が許容レベルを超えているか否かを判定し、許容レベルを超えている場合には、エンジン１のアイドルストップを禁止する。
【００４０】
また、本実施形態では、電動過給機の温度に相関する温度相関値としての電動過給機１０の作動時間Tsを、温度相関値検出部としての吸気圧センサ６１、ＣＰＵ８１、及びカウンタ８４が検出する。そして、アイドルストップＥＣＵ８０が、検出された作動時間Tsが閾値以上であるか否か、即ち、モータ１２の発熱時間が許容レベルを超えているか否かを判定し、許容レベルを超えている場合には、エンジン１のアイドルストップを禁止する。これにより、エンジン１の運転時の吸入空気により冷却される電動過給機１０のモータ１２の過昇温を効果的に抑制しつつ、エンジン１のアイドルストップ制御を実施できる。
【００４１】
また、本実施形態では、バッテリSOCを、バッテリSOCセンサ６４が検出する。そして、アイドルストップECU８０が、検出されたバッテリSOCが閾値以上であるか否か、即ち、バッテリSOCがエンジン１の最低動作電圧に対して余裕をもつ値以上であるか否かを判定し、当該値未満である場合には、エンジン１のアイドルストップを禁止する。これにより、エンジン１の再始動に必要なバッテリSOCを確保しつつ、エンジン１のアイドルストップ制御を実施できる。
【００４２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、本実施形態では、温度相関値としてのコイル１２０Ａの温度Tm1、軸受部１２４の温度Tm2を、第１モータ温度センサ６７及び第２モータ温度センサ６８により測定したが、例えば、ヒートシンク１３の温度を測定し、その測定結果から、温度Tm1、Tm2を推定してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ エンジン
２ スタータモータ
３ バッテリ
４ 発電機
１０ 過給機
１２ モータ
１３ ヒートシンク
１４ コンプレッサ
２０ シリンダブロック部
２１ シリンダ
２２ ピストン
２３ コンロッド
２４ クランク軸
２５ 燃焼室
３０ シリンダヘッド部
３１ 吸気ポート
３２ 吸気弁
３３ 可変吸気タイミング装置
３４ 排気ポート
３５ 排気弁
３６ エキゾーストカムシャフト
３７ 点火プラグ
３８ イグナイタ
３９ インジェクタ
４０ 吸気系統
４１ インテークマニホールド
４２ サージタンク
４３ 吸気ダクト
４４ ボックス
４５ エアフィルタ
４６ スロットルバルブ
５０ 排気系統
５１ 排気管
５２ 触媒
６１ 吸気圧センサ
６２ 車速センサ
６３ 水温センサ
６４ バッテリSOCセンサ（蓄電量検出部）
６６ ブレーキスイッチ
６６Ａ ブレーキペダル
６７ 第１水温センサ（温度相関値検出部、コイル温度検出部）
６８ 第２水温センサ（温度相関値検出部、軸受部温度検出部）
７０ エンジンＥＣＵ
８０ アイドルストップＥＣＵ（アイドルストップ制御部）
８１ ＣＰＵ（アイドルストップ制御部）
８２ メモリ
８３ 入出力ポート
８４ カウンタ（温度相関値検出部、計測部）
１０４ イグニッションスイッチ
１２０ ステータ
１２０Ａ コイル
１２０Ｂ ベース部
１２２ ロータ
１２２Ａ 磁石
１２４ 軸受部
１４１ ハウジング
１４１Ａ 吸入口
１４１Ｂ 空気流路形成部
１４１Ｃ 吹出し口
１４２ コンプレッサホイール
１５０ リレー回路
１５２ リレーコイル
１５４ リレースイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動過給機を備える内燃機関の制御装置であって、
自動停止条件が成立すると前記内燃機関を自動停止させるアイドルストップ制御部と、
前記電動過給機の温度に相関する温度相関値を検出する温度相関値検出部と、を備え、
前記アイドルストップ制御部は、前記温度相関値検出部により検出される前記温度相関値を含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御する電動過給機付内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記温度相関値検出部は、前記電動過給機の作動時間を計測する計測部を備え、
前記アイドルストップ制御部は、前記計測部によって計測される前記電動過給機の作動時間を前記温度相関値として含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御する請求項１に記載の電動過給機付内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記温度相関値検出部は、前記電動過給機に設けられたコンプレッサの回転軸を支持する軸受部の温度を検出する軸受部温度検出部を備え、
前記アイドルストップ制御部は、前記軸受部温度検出部によって検出される前記軸受部の温度を前記温度相関値として含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御する請求項１又は請求項２に記載の電動過給機付内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記温度相関値検出部は、前記電動過給機に設けられたモータのコイルの温度を検出するコイル温度検出部を備え、
前記アイドルストップ制御部は、前記コイル温度検出部によって検出される前記コイルの温度を前記温度相関値として含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御する請求項３に記載の電動過給機付内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関に設けられた電動部へ供給される電力を蓄えるバッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出部を備え、
前記アイドルストップ制御部は、前記蓄電量検出部によって検出される前記バッテリの蓄電量を含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御する請求項１から請求項４までの何れか１項に記載の電動過給機付内燃機関の制御装置。
【請求項１】
電動過給機を備える内燃機関の制御装置であって、
自動停止条件が成立すると前記内燃機関を自動停止させるアイドルストップ制御部と、
前記電動過給機の温度に相関する温度相関値を検出する温度相関値検出部と、を備え、
前記アイドルストップ制御部は、前記温度相関値検出部により検出される前記温度相関値を含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御する電動過給機付内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記温度相関値検出部は、前記電動過給機の作動時間を計測する計測部を備え、
前記アイドルストップ制御部は、前記計測部によって計測される前記電動過給機の作動時間を前記温度相関値として含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御する請求項１に記載の電動過給機付内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記温度相関値検出部は、前記電動過給機に設けられたコンプレッサの回転軸を支持する軸受部の温度を検出する軸受部温度検出部を備え、
前記アイドルストップ制御部は、前記軸受部温度検出部によって検出される前記軸受部の温度を前記温度相関値として含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御する請求項１又は請求項２に記載の電動過給機付内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記温度相関値検出部は、前記電動過給機に設けられたモータのコイルの温度を検出するコイル温度検出部を備え、
前記アイドルストップ制御部は、前記コイル温度検出部によって検出される前記コイルの温度を前記温度相関値として含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御する請求項３に記載の電動過給機付内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関に設けられた電動部へ供給される電力を蓄えるバッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出部を備え、
前記アイドルストップ制御部は、前記蓄電量検出部によって検出される前記バッテリの蓄電量を含む前記自動停止条件に基づいて、前記内燃機関の自動停止を制御する請求項１から請求項４までの何れか１項に記載の電動過給機付内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１６９１６２（Ｐ２０１１−１６９１６２Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３１１１４（Ｐ２０１０−３１１１４）
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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