發動機自動控制設備的制作方法

文檔序號：5871334閱讀：341來源：國知局

專利名稱：發動機自動控制設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及能控制內燃機的發動機自動停止的發動機自動控制設備。
背景技術：
近些年來，一些類型的車輛會配備發動機自動控制設備。該發動機自動控制設備控制發動機自動停止以便在安裝到車輛上的發動機的怠速狀態期間停止內燃機。執行發動機自動停止減小了車輛的車載電池的端電壓。特別是，在發動機自動控制設備將發動機的狀態從怠速狀態切換到發動機再起動模式時，大量的電流從車載電池提供給安裝在車輛上的起動器。此大量的電流急劇地減小了電池的端電壓，也就是說，減小了車載電池的大量容量。結果是，當電池的端電壓低于預定電壓時難以使車載電池提供足夠量的電能給起動器，這對于起動器再起動內燃機是非常困難的。因此，必須使車載電池在發動機怠速停止 (即怠速下降)期間保持電壓不小于預定電壓。例如，順便來說，日本專利公開No. JP2002-31671公開了一種傳統的根據以下各種判斷情形來判斷是否允許執行發動機怠速停止控制的技術(1)車載電池的soc(例如，作為剩余容量的充電狀態)是否小于再起動內燃機所必需的容量和在發動機怠速停止期間由電負載所消耗的車載電池的標準容量的總和。對于車輛來說存在盡可能多次地執行發動機怠速停止以及從解決近年來環境問題的觀點來說要延長發動機怠速停止的時間段的要求。

發明內容
本發明的目的在于提供一種發動機自動控制設備，其能夠確保在再起動內燃機時根據估計的電池的最小電壓以高精度再起動內燃機的操作。為了實現上述目的，本發明提供如下所述的發動機自動控制設備的第一到第六方(關于判斷發動機再起動的本發明的第一方面)根據本發明的第一方面，提供一種發動機自動控制設備，其控制安裝到車輛上的內燃機的發動機自動停止以及再起動。該發動機自動控制設備具有諸如車載電池之類的電池，諸如起動電動機之類的起動器，電壓檢測裝置，當前電池內電阻值獲取裝置，起動器總電阻值計算裝置以及放電電流預測裝置。該電池充放電電能。起動器通過導線電連接到該電池上。起動器在接收從電池提供的電能時工作以起動內燃機。電壓檢測裝置檢測電池電壓。當前電池內電阻值獲取裝置獲取電池的當前內電阻值。起動器總電阻值獲取裝置計算起動器的起動器總電阻值，其是起動器的內電阻值和導線的線路電阻值的總和。放電電流預測裝置根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及起動器總電阻值預測在發動機自動停止期間將從電池提供給起動器的放電電流。在發動機自動停止期間，電壓預測裝置根據電池的當前電壓、當前內電阻值以及預測的放電電流來預測直到發動機的下一次再起動為止的時間段內的電池電壓。在發動機自動停止期間，發動機再起動判斷裝置根據預測的電壓判斷是否允許發動機的下一次再起動。起動器通過導線電連接到電池上。也就是說，電池和導線形成閉合電路。因此，流過該閉合電路的電流根據導線的線路電阻以及起動器的內電阻值而變化。本發明考慮到導線的線路電阻以及起動器的內電阻值而預測在下一次發動機起動時將從電池提供給起動器的放電電流。因此，可以高精度計算在發動機的下一次再起動時將從電池提供給起動器的放電電流。這使得能夠在發動機自動停止中在直到發動機的下一次再起動為止的時間段期間以高精度預測電池的電壓。也就是說，這能夠防止電池電壓變成小于預定閾值電壓。結果是，根據本發明的第一方面的發動機自動控制設備能夠保證具有高可靠性的發動機的下一次再起動。(關于發動機再起動判斷的本發明的第二方面)根據本發明的第二方面，提供一種發動機自動控制設備，其控制安裝到車輛上的內燃機的發動機自動停止以及再起動。該發動機自動控制設備具有電池，起動器，電壓檢測裝置，當前電池內電阻值獲取裝置，起動器總電阻值計算裝置，最大放電電流預測裝置，最小電壓預測裝置以及發動機再起動判斷裝置。電池充放電電能。起動器通過導線電連接到電池上。起動器在接收到從電池提供的電能時工作以起動內燃機。該電壓檢測裝置檢測電池電壓。當前電池內電阻值獲取裝置獲取電池的當前內電阻值。起動器總電阻值計算裝置計算起動器的起動器總電阻值，其是起動器的內電阻值和導線的線路電阻值的總和。最大放電電流預測裝置根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及起動器總電阻值預測在發動機自動停止期間將從電池提供給起動器的最大放電電流。在發動機自動停止期間，最小電壓預測裝置根據電池的當前電壓、當前內電阻值以及預測的最大放電電流來預測直到發動機的下一次再起動為止的時間段內的電池的最小電壓。在發動機自動停止期間，發動機再起動判斷裝置根據預測的最小電壓判斷是否允許發動機的下一次再起動。起動器通過導線電連接到電池上。也就是說，電池和導線形成閉合電路。因此，流過該閉合電路的電流根據導線的線路電阻以及起動器的內電阻值而變化。本發明的第二方面考慮到導線的線路電阻以及起動器的內電阻值而預測在下一次發動機起動時將從電池提供給起動器的最大放電電流。因此，能夠以高精度地計算在發動機的下一次起動時將從電池提供給起動器的最大放電電流。這樣能夠以高精度地預測電池的最小電壓。也就是說，這樣能夠防止電池電壓變成小于預定閾值電壓。結果是，根據本發明的第二方面的發動機自動控制設備能夠保證具有高可靠性的發動機的下一次起動。(關于發動機自動停止判斷的本發明的第三方面)根據本發明的第三方面，提供一種發動機自動控制設備，其控制安裝到車輛上的內燃機的發動機自動停止以及再起動。根據本發明第三方面的發動機自動控制設備具有電池，起動器，發電機，電壓檢測裝置，當前電池內電阻值獲取裝置，起動器總電阻值計算裝置，放電電流預測裝置，電壓預測裝置以及發動機自動停止允許判斷裝置。電池充放電電能。起動器通過導線電連接到電池上。起動器在接收從電池提供的電能時工作以起動內燃機。發電機由內燃機驅動，并產生電能。電壓檢測裝置檢測電池電壓。當前電池內電阻值獲取裝置獲取電池當前的內電阻值。起動器總電阻值計算裝置計算起動器總電阻值，其是起動器的內電阻值和導線的線路電阻值的總和。放電電流預測裝置根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及起動器總電阻值預測將從電池提供給起動器的放電電流。在發動機工作和發電機停止期間，電壓預測裝置根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及預測的放電電流預測在直到發動機的下一次再起動為止的時間段期間當發動機被自動停止時的電池電壓。該發動機自動停止允許判斷裝置根據預測的電池電壓來判斷是否允許在發動機工作期間停止發動機。在發動機工作并且諸如交流發電機之類的安裝到車輛上的發電機停止時，諸如各種類型的車載裝置之類的電負載消耗在電池中充的電能。也就是說，當發動機工作并且發電機停止時，電池基本上等于處在發動機的怠速停止狀態(或者怠速下降狀態)。與前述的關于發動機再起動判斷的本發明的第一和第二方面一樣，如本發明第三方面的這種情形能夠根據當前電池電壓以及電池當前內電阻值以及起動器合計電阻值的總電阻值來判斷是否允許執行發動機自動停止。該起動器合計電阻值是起動器的內電阻值和導線的線路電阻值的總和。這樣能夠以高精度預測在發動機被自動停止之后直到發動機再起動為止的時間段期間的電池電壓。也就是說，這樣能夠防止電池電壓變成小于預定閾值。結果是，根據本發明第三方面的發動機自動控制設備能夠保證具有高可靠性的發動機的下一次再起動。(關于發動機自動停止判斷的本發明的第四方面)根據本發明的第四方面，提供一種發動機自動控制設備，其控制發動機自動停止以及安裝到車輛上的內燃機的再起動。根據本發明第四方面的發動機自動控制設備具有電池，起動器，發電機，電壓檢測裝置，當前電池內電阻值獲取裝置，起動器總電阻值計算裝置，最大放電電流預測裝置，最小電壓預測裝置以及發動機自動停止允許判斷裝置。電池充放電電能。起動器通過導線電連接到電池上。起動器在接收從電池提供的電能時工作以起動內燃機。發電機由內燃機驅動，并且產生電能。電壓檢測裝置檢測電池電壓。當前電池內電阻值獲取裝置獲取電池的當前內電阻值。起動器總電阻值計算裝置計算起動器的起動器總電阻值，其是起動器的內電阻值和導線的線路電阻值的總和。最大放電電流預測裝置根據電池當前電壓、電池的當前內電阻值以及起動器總電阻值預測將從電池提供給起動器的最大放電電流。在發動機工作以及發電機停止期間，最小電壓預測裝置根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及預測的最大放電電流預測在直到發動機的下一次再起動為止的時間段期間當發動機被自動停止時的電池的最小電壓。在發動機工作期間，發動機自動停止允許判斷裝置根據預測的電池的最小電壓判斷是否允許發動機的停止。根據本發明的第四方面，發動機自動控制設備根據在發動機自動停止之后直到發動機下一次再起動為止的時間段期間電池的最小電壓判斷允許執行發動機自動停止。電池的該最小電壓根據直到發動機的下一次再起動為止將從電池提供給起動器的最大放電電流進行計算。這樣能夠以高精度預測在發動機自動停止之后直到發動機再起動為止的時間段期間電池的最小電壓。也就是說，能夠防止電池電壓變成小于預定閾值。結果是，根據本發明第四方面的發動機自動控制設備能夠保證具有高可靠性的發動機的下一次再起動。(關于發電機起動驅動判斷的本發明的第五方面)根據本發明的第五方面，提供一種發動機自動控制設備，其控制安裝到車輛上的內燃機的發動機自動停止以及再起動。根據本發明第五方面的發動機自動控制設備具有電池，起動器，發電機，電壓檢測裝置，當前電池內電阻值獲取裝置，起動器總電阻值計算裝置，放電電流預測裝置，電壓預測裝置以及發電機驅動允許判斷裝置。電池充放電電能。起動器通過導線電連接到電池上。起動器在接收從電池提供的電能時工作以起動內燃機。發電機由內燃機驅動，并且產生電能。電壓檢測裝置檢測電池電壓。當前電池內電阻值獲取裝置獲取電池的當前內電阻值。起動器總電阻值計算裝置計算起動器的起動器總電阻值，其是起動器的內電阻值和導線的線路電阻值的總和。放電電流預測裝置根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及起動器總電阻值預測將從電池提供給起動器的放電電流。在發動機工作以及發電機停止期間，電壓預測裝置根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及所預測的放電電流預測在直到發動機的下一次再起動為止的時間段期間當發動機被自動停止時的電池電壓。在發動機工作以及發電機停止期間，發電機驅動允許判斷裝置根據預測的電池電壓判斷是否開始驅動發電機。在發動機工作并且諸如交流發電機之類的安裝到車輛上的發電機停止時，諸如各種車載設備之類的電負載消耗充在電池中的電能。在發動機自動停止之后再起動發動機急劇地減小了電池電壓。因此在電池電壓小于預定閾值時可能不能執行發動機自動停止。根據本發明的第五方面，發動機自動控制設備開始驅動發電機，從而在判斷發動機自動停止之后通過電池中所充的電能難以再起動發動機時對電池進行充電。也就是說，在發動機工作而交流發電機停止時，發動機自動控制設備根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及起動器總電阻值判斷允許開始驅動發電機。因此本發明的第五方面能夠以高精度預測在發動機自動停止之后直到發動機再起動為止的時間段期間的電池電壓。這樣能夠防止電池電壓變成小于預定閾值。(關于起動驅動發電機的判斷的本發明的第六方面)根據本發明的第六方面，提供一種發動機自動控制設備，其控制安裝到車輛上的內燃機的發動機停止以及再起動。根據本發明第六方面的發動機自動控制設備具有電池，起動器，發電機，電壓檢測裝置，當前電池內電阻值獲取裝置，起動器總電阻值計算裝置，最大放電電流預測裝置，最小電壓預測裝置以及發電機驅動允許判斷裝置。電池充放電電能。起動器通過導線電連接到電池上。起動器在接收從電池提供的電能時工作以起動內燃機。發電機由內燃機驅動，并產生電能。電壓檢測裝置檢測電池電壓。當前電池內電阻值獲取裝置獲取電池的當前內電阻值。起動器總電阻值計算裝置計算起動器的起動器總電阻值，其是起動器的內電阻值和導線的線路電阻值的總和。最大放電電流預測裝置根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及起動器總電阻值預測將從電池提供給起動器的最大放電電流。在發動機工作以及發電機停止期間，最小電壓預測裝置根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及預測的最大放電電流預測在直到發動機的下一次再起動為止的時間段期間發動機被自動停止時的電池的最小電壓。在發動機工作并且發電機停止期間，發電機驅動允許判斷裝置根據預測的電池的最小電壓判斷是否允許開始驅動發電機。根據本發明的第六方面，發動機自動控制設備根據在發動機自動停止之后直到發動機的下一次再起動為止的時間段期間的電池的最小電壓判斷允許執行發動機自動停止。該電池的最小電壓根據直到發動機的下一次再起動為止將從電池提供給起動器的最大放電電流進行計算。這樣能夠以高精度預測在發動機自動停止之后直到發動機再起動為止的時間段期間電池的最小電壓。也就是說，這樣能夠防止電池電壓變成小于預定閾值。
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下面將參考附圖以舉例的方式描述本發明優選的非限定性實施例。其中圖1是示出根據本發明的發動機自動控制設備的整個系統結構的方框圖；圖2是示出安裝到車輛上的電池電壓相對于從發動機驅動之后執行發動機怠速停止的時間算起到發動機再起動的時間的時間經過而變化的視圖；圖3是示出根據本發明第一實施例的圖1中示出的發動機自動控制設備內的ECU 70中的功能塊的方框圖；圖4是示出圖1所示的發動機自動控制設備內的閉合電路的示意圖；圖5A是示出將被圖3中示出的ECU 70內的電池狀態變化檢測部所使用的圖的視圖，并且該圖示出了作為電池剩余容量的充電狀態(S0C)和電池的內電阻值Rb的變化值 ARbl之間的關系；圖5B是示出將被圖3中示出的ECU 70內的電池狀態變化檢測部所使用的圖的視圖，該圖示出了電池溫度和電池的內電阻值Rb的變化值ARb2之間的關系；圖6A是示出發動機起動之后的發動機怠速停止期間電池電壓隨著時間經過而變化的視圖；圖6B是示出發動機起動之后發動機第二次或以上怠速停止期間電池電壓隨時間經過而變化的視圖；圖7是示出在發動機再起動時由ECU 70中的最小電壓預測部執行的過程的流程圖；圖8是示出在發動機工作(在怠速狀態以及驅動狀態)時由ECU 70中的最小電壓預測部執行的過程的流程圖；圖9是示出由EOT 70中的最小電壓預測部執行的計算預測的最小電壓Vbmt2值的過程的流程圖；圖10是示出由ECU 70中的發動機再起動判斷部執行的判斷是否允許發動機再起動的過程的流程圖；圖11是示出將由ECU 70中的電池狀態變化檢測部所使用的圖的視圖，并且該圖示出了根據本發明第二實施例的電池的充/放電電流的時間積分值△ Ah和電池的內電阻值Rb之間的關系；圖12是示出根據本發明第三實施例的發動(cranking)期間的電池的電壓和電流之間的關系的視圖；圖13是示出根據本發明第四實施例的ECU 170內的功能塊的方框圖；圖14是示出根據本發明第四實施例的在發動機工作之后的發動機怠速停止期間電池電壓隨時間經過而變化的視圖；圖15是示出根據本發明第四實施例的由ECU 170中的最小電壓預測部執行的計算預測的最小電壓Vbmt2的值的過程的流程圖；圖16是示出根據本發明第四實施例的由ECU 170中的發動機自動停止判斷部執行的判斷允許發動機再起動過程的流程圖；圖17是示出根據本發明第五實施例的ECU 270中的功能塊的方框圖18A和18B分別是示出在發動機工作之后執行發動機怠速停止期間電池電壓隨時間經過而變化的視圖，尤其是，圖18A示出其中電池在當前時間具有電壓Vreall的情況，圖18B示出了其中電池在當前時間具有電壓為Vreal2的情況；圖19是示出根據本發明第五實施例的由E⑶270中的交流發電機起動判斷部273 執行的判斷是否允許執行發動機再起動的過程的流程圖。
具體實施例方式下文中，將參考附圖描述本發明的各種實施例。在下面各種實施例的描述中，相同的參考字符或者數字在幾幅附圖中指示相同或等效的部件。第一實施例將參考圖1給出對根據本發明第一實施例的發動機自動控制設備的描述。圖1是示出根據本發明的發動機自動控制設備的整個系統結構的方框圖。如圖1所示，發動機自動控制設備具有內燃機10 (將被稱作“發動機10”)，發電設備20，諸如二次電池之類的電池30，電流傳感器40，電壓傳感器50，諸如起動電動機之類的起動器60，發動機控制單元(ECU) 70，一個或多個電負載80。為簡明起見，圖1示出了一個電負載80。發動機10安裝到車輛上，用作能為車輛的車輪和發電設備20提供驅動扭矩的驅動功率產生器。發電設備20包括交流發電機21以及調節器22。調節器22用作控制交流發電機21輸出的控制電路。交流發電機21中的轉子與發動機10的曲柄軸嚙合并且由通過曲柄軸從發動機10提供的旋轉功率進行旋轉。換句話說，交流發電機21在發動機10的曲柄軸轉動的同時產生電能。電池30電連接到發電設備20中的交流發電機21的輸出端。電池30與電負載80 并聯連接。電池30是諸如鉛酸電池、鎳氫電池、鋰電池等之類的可充電二次電池。本發明并不限制電池的類型。在根據本發明的第一到第五實施例中，將用于車輛的鉛酸電池用作電池30。電流傳感器40檢測流自電池30的放電電流以及流進電池30的充電電流。電壓傳感器50 (其對應于“電壓檢測裝置”)檢測電池30的端電壓。起動器60與電池30并聯連接。特別是，起動器60的一端電連接到作為電池30 正極的一端，并且起動器60的另一端電接地，即，電連接到作為電池30的負極的另一端。起動器60由從電池30提供的電能驅動。起動器60的驅動時間周期被稱作“發動 (cranking)時間周期”。驅動起動器60開始使發動機10起動。如上所述，起動器60的一端電連接到電池30的正極。在下面的解釋中，起動器60 的一端和電池30正極之間的線路稱作“導電連接線61”。也就是說，起動器60的一端通過導電連接線61電連接到電池30的正極。E⑶70主要包括微型計算機和諸如后備RAM和EEPROM之類的非易失性存儲器。下文中，這種后備RAM或者EEPROM將被稱作“存儲器單元”。E⑶70根據從電流傳感器40和電壓傳感器50傳遞的輸出值等控制電池30的充電和放電。E⑶70還控制起動器60和發動機10的操作。特別是，本發明實施例中的E⑶70執行操作以控制發動機10的自動停止和再起動。
(電池30的電壓變化的總體解釋)接下來，現在參考圖2描述當ECU 70命令發動機10自動停止，換句話說，執行發動機怠速停止(即，怠速下降)，并且命令發動機在發動機10的發動機怠速停止期間再起動時電池30的電壓變化。圖2是示出安裝到車輛上的電池30的電壓相對于從發動機工作之后起動發動機 10的發動機怠速停止的時間算起到發動機怠速停止之后發動機10再起動的時間的時間經過而變化的視圖。在圖2中，Tl表示發動機10工作的時間段，T2表示發動機怠速停止的時間段，T3 表示再起動發動機10的時間段。如圖2中的時間段Tl所示，在發動機10的工作期間，即，在配備發動機10的車輛被驅動時，或者在發動機10處于怠速狀態時，電池30的電壓根據電負載8的使用以及交流發電機21的發電量而變化。此后，如時間段T2所示，當E⑶70命令發動機10處于怠速停止狀態時，由于電負載80使用了僅從電池30提供的電能，電池30的電壓快速下降。此后，電池30的容量變得有些穩定，但是電池30的端子逐漸減小。如時間段T3所示，由于在發動機10再起動時大量的電流從電池30提供給起動器 60，電池30的電壓快速并且急劇地下降。此時，起動器60不旋轉。此后，在起動器60開始旋轉時，發動機10在電池30的電壓波動即被增加和減小后開始工作。其中起動器60旋轉的時間段稱作“發動(cranking)時間段”。此后，就像上述的時間段Tl 一樣，在發動機10開始工作之后的時間段T4，電池30 的電壓根據電負載80的使用以及交流發電機21的發電量而變化。特別是，電池30在發動機10再起動時的時間段T3期間具有最小電壓(或者最低電壓，將被稱作“最小電壓”)。因為在電池30的電壓小于預定電壓值時難以再起動發動機 10，因此必須使電池30保持其電壓不小于預定電壓值。此后，將給出避免這種現象，也就是，避免電池30的電壓變成小于預定電壓值的結構和操作的描述。(ECU 70 的結構)接下來，現在將參考圖3給出對E⑶70的結構的描述。圖3是示出根據本發明第一實施例的圖1中示出的ECU 70中的功能塊的方框圖。如圖3所示，E⑶70主要包括電池狀態變化檢測部71，最小電壓預測部72以及發動機再起動判斷部73。電池狀態變化檢測部71 (其對應于“電池狀態變化檢測裝置”)。該電池狀態變化檢測部71檢測電池30的狀態變化。特別是，電池狀態變化檢測部71檢測電池30的SOC (充電狀態作為剩余容量)以及電池30的溫度變化。在第一實施例中，電池狀態變化檢測部71 檢測從電池30的內電阻值Rb被先前計算的時間到當前時間的狀態變化。最小電壓預測部72預測在發動機自動停止期間直到發動機再起動的時間段期間的電池30的最小電壓Vbtm2。最小電壓預測部72對應于“最小電壓預測裝置”。最小電壓預測部72的具體處理將在后面詳細解釋。
發動機再起動判斷部73根據由最小電壓預測部72預測的最小電壓Vbtm2判斷在發動機自動停止模式期間的發動機再起動是否被允許。發動機再起動判斷部73對應于“再起動允許判斷裝置”。特別是，發動機再起動判斷部73在預測的電池30的最小電壓Vbtm2低于預先設置的預定電壓閾值Th時執行發動機再起動。換句話說，在預測的電池30的最小電壓Vbtm2 不小于預定閾值電壓Th的時間段期間，除非接收從車輛駕駛員傳遞的指令，發動機再起動判斷部73繼續發動機10的發動機怠速停止。(關于電池30，起動器60以及由導電連接線61形成的閉合電路100的解釋)如參考圖1的上述解釋，起動器60的一端通過導電連接線61連接到電池30的正極。也就是說，如圖4所示，起動器60，電池30以及導電連接線61形成閉合電路100。在電池30中，電功率部C和內電阻串聯連接。參考字符“Rb”表示電池30的內電阻值。(此后，其將被稱作“內電阻值Rb”。)如前所述，內電阻值Rb根據SOC的變化以及電池30的溫度而變化。導電連接線61包含線路電阻。線路電阻值由參考字符“Rh”表示。ECU 70能夠在起動器60旋轉前將起動器60識別為電阻。起動器60的內電阻值由參考字符“Rs”表示。也就是說，電功率源部C，電池的內電阻Rb，導電連接線61的線路電阻Rh以及起動器60的內電阻Rs串聯連接以形成閉合電路100。流過閉合電路100的電流由參考字符“Is”表示。(電池30的內電阻值Rb的動作)如前所述，電池30的內電阻Rb根據作為電池30的剩余容量的SOC (充電狀態) 以及電池30的溫度T變化。電池30的這種行為將參考圖5進行解釋。圖5A是示出將被圖3所示的ECU 70中的電池狀態變化檢測部71所使用的圖的視圖。該圖示出了作為電池30的剩余容量的SOC和電池30中的內電阻Rb的變化值Δ Rbl 之間的關系。如圖5Α所示，在電池30的100 %的SOC被標準化或者變成標準時，在電池30的 SOC從100%變化到0%時，電池30的內電阻值Rb的變化值Δ Rbl逐漸增加。也就是說，電池30的SOC減小越多，電池30的內電阻值Rb增加越多。圖5Β是示出將被圖3所示的E⑶70內的電池狀態變化檢測部71所使用的圖的視圖。該圖示出了電池30的溫度和電池30中的內電阻值Rb的變化值ARb2之間的關系。如圖5B所示，當電池30在溫度為20攝氏度時的內電阻值Rb被標準化時，電池30 的溫度T高于20攝氏度越多，電池30的內電阻值Rb的變化值ARb2減小越多。另一方面，電池30的溫度T低于20攝氏度越多，電池30的內電阻值Rb的變化值Δ Rb2增加越多。也就是說，電池30的內電阻值Rb根據電池30的溫度T的減小而增加。特別是，當電池30處于高溫(例如，70攝氏度時)，電池30的溫度T增加越多，電池30的內電阻增加越多。如上所述，電池30的內電阻值Rb根據電池30的SOC和溫度T而變化。在第一實施例中，電池狀態變化檢測部71檢測電池30的SOC和溫度T。(最小電壓預測部72的處理)接下來，現在將參考圖6A，6B，7，8和9給出由最小電壓預測部72執行的詳細過程的描述。圖6A是示出發動機起動之后的發動機怠速停止期間電池電壓隨著時間經過而變化的視圖。圖6B是示出發動機10起動之后發動機第二次或以上怠速停止期間電池電壓隨時間經過而變化的視圖。對于最小電壓預測部72存在諸如主模式和次模式之類的兩種模式來執行預測電池的最小電壓Vbtm2的過程。主模式和次模式將分別參考圖6A和圖6B進行解釋。如圖6A所示，主模式表示其中E⑶70在發動機10第一次開始工作之后執行發動機10中的第一次發動機怠速停止的情形。也就是說，主模式表示在第一次發動機怠速停止期間發動機10是否開始再起動的時刻。在圖6A中，時間段Ta表示發動機10的預起動時間段。時間段Tb表示發動機10正在工作。時間段Tc表示在發動機怠速停止操作期間發動機10開始再起動之前的先前的時間段。時間段Ta中的時間段Tal表示其中大量瞬時放電電流從電池30流到起動器60的時間段。時間段Ta中的時間段Ta2表示其中起動器60 工作的起動器60的發動(cranking)時間段。現在將參考圖6A給出對次模式的描述。第二種情形表示在發動機10已經至少一次再起動之后第二次或以上執行發動機怠速停止。也就是說，次模式表示在第二次或者更多的發動機怠速停止操作期間發動機10是否再起動的時刻的情形。在圖6B中，時間段Td表示發動機10現在在工作，時間段Te表示在發動機10再起動之前在過去的處于先前發動機怠速停止的時間段，時間段Tf (其對應于“先前發動機再起動時刻”)表示發動機10的先前發動機再起動時間，時間段Tg表示其中發動機10現在在工作的時間段并且時間段Tj表示在發動機怠速停止期間發動機10再起動之前的時間段。時間段Tf期間的時間段Tfl表示其中大量放電電流瞬時從電池30流到起動器60 的時間段。時間段Tf2表示其中起動器60旋轉的發動(cranking)時間段。在下面的解釋中，“起動”包含兩種意思，“初始起動”以及“再起動”。“初始起動” 僅表示發動機10第一次起動。“再起動”表示發動機10再起動。現在將參考圖7，8和9給出由最小電壓預測部72執行的過程的描述。圖7是示出在發動機10再起動時由E⑶70中的最小電壓預測部72執行的過程的流程圖；最小電壓預測部72在發動機10開始工作時執行圖7所示的過程。在圖7所示的流程圖中，ECU 70在緊接著發動機起動之前的時間段Ta和Tf的開始時間將電池30的電壓Vstartl (見圖6A和圖6B)存儲到諸如后備RAM以及EEPROM之類的非易失性存儲器中(步驟Si)。E⑶70還在緊接著發動機10開始工作之后將電池30的最小電壓Vbtml (見圖6A 和圖6B)存儲到存儲器單元中(步驟Si)。下文中，電壓Vbtml將被稱作“在先前時間的電池30的最小電壓Vbtml ”。存儲“在過去的電池30的最小電壓Vbtml ”的過程對應于“過去最小電壓獲取裝置”。E⑶70還將發動時間段Ta2和Tf2期間的電池30的電壓Vc以及將從電池提供給起動器60的電池30的最大放電電流Ic存儲到存儲器單元中(步驟S2)。發動時間段Ta2 和Tf2期間的電壓Vc和最大放電電流Ic在每個采樣周期被存儲到存儲器單元中。ECU 70然后在發動機10的起動時間完成由最小電壓預測部72執行的過程。接下來，最小電壓預測部72在發動機10的工作時間段期間執行圖8所示的過程。最小電壓預測部72在圖6A所示的時間段Tb期間以及在圖6B所示的時間段Tg期間執行這個過程。圖8是示出在發動機工作(在怠速狀態以及驅動狀態期間)時由ECU70中的最小電壓預測部72執行的過程的流程圖。最小電壓預測部72計算電池30的電壓Vstartl和電池在先前時間的最小電壓 Vbtml之間的差，并根據這個差計算電池30的電壓降量Vdropl (步驟Sll)。也就是說，電池30的這個電壓降量Vdropl表示從緊接著發動機10起動之前的時間算起到電池30的電壓在發動機10的起動操作期間具有最小電壓的時間的時間段期間的電壓降量。這種計算過程對應于“過去電壓降獲取裝置”。此后，最小電壓預測部72根據在發動機10再起動時在步驟S2中被存儲在存儲器單元中的發動時間段期間的電池30的電壓Vc和最大放電電流Ic來計算先前時間在發動機10的起動時間的電池30的內電阻Tbl (步驟S12)。這種計算過程對應于“過去電池內電阻值獲取裝置”。電池30的內電阻值Rbl可由常規的計算過程，例如，在日本專利公開 No. 2005-274214以及No. 2007-223530中公開的那樣進行計算。因此，為簡便起見，這里省略計算電池30的內電阻值的詳細解釋。通過使用下面的方程(1)，E⑶70中的最小電壓預測部72根據已經計算出的電壓降值Vdropl以及電池30的內電阻值Rbl計算最大放電電流Isl (步驟S13)。該計算過程對應于“過去最大放電電流獲取裝置”。該計算的最大放電電流Isl在電池30在先前時間在發動機起動過程期間具有最小電壓Vbtml時成為電池30的放電電流。Isl = Vdrop 1/Rbl..................(1)由于最大放電電流I s 1超過了電流傳感器40的可檢測電流范圍，因此根據第一實施例的ECU 70中的最小電壓預測部72計算并且使用了最大放電電流Isl.當電流傳感器 40能夠檢測包括最大放電電流Isl的范圍內的電流時，能夠用電流傳感器40來直接檢測最大放電電流Isl。此后，最小電壓預測部72計算導電連接線61的線路電阻值Rh和起動器60的內電阻值Rs的總和(步驟S14)。這個總和將被稱作“起動器總電阻值”。特別是，最小電壓預測部72根據在先前時間在發動機起動時間的最小電壓Vbtml以及步驟S13中計算的最大放電電流Isl通過使用下面的方程(2)計算起動器的總電阻值[Rh+Rs]。這個計算過程對應于“起動器總電阻計算裝置”。ECU 70在發動機工作期間完成了由最小電壓預測部72 執行的最小電壓預測過程。[Rh+Rs] = Vbtml/Isl..................(2)接下來，最小電壓預測部72在發動機怠速停止期間執行圖9所示的過程。圖9是示出由E⑶70中的最小電壓預測部72執行的計算最小電壓Vbmt2的預測值的過程的流程圖；圖9所示過程在圖6A中所示的時間段Tc期間以及圖6B所示的時間段Tj期間執行。在步驟S21中，最小電壓預測部72判斷發動機10是否處于發動機怠速停止。當判斷結果指示發動機10不處于發動機怠速停止狀態(步驟S21中的“否”)時，計算電池30的最小電壓值Vbotm2的操作完成。另一方面，當判斷結果指示發動機10處于發動機怠速停止(步驟21中的“是”) 時，操作流程進行到步驟S22。在步驟S22中，最小電壓預測部72補償在先前時間計算的電池30的內電阻值Rbl以便得到電池30在當前時間的內電阻值Rb2。特別是，通過使用方程 (3)，根據作為在當前時間的電池30的剩余容量的SOC以及電池30在當前時間的溫度以及電池30在先前時間的內電阻值Rbl來對電池30在先前時間的內電阻值Rbl進行補償，從而得到電池30在當前時間的內電阻值Rb2 Rb2 = RblXf (Δ S0C, Δ Τ)..................(3)，其中f(a，b)是關于參數“a”和“b”的函數，Δ SOC是SOC的變化值，Δ T是溫度變化。例如，當電池30在當前時間的值SOC減小到當計算電池30的內電阻值Rbl時的電池30的SOC時，最小電壓預測部72補償電池30在該當前時間的內電阻值Rb2以便電池 30在當前時間的內電阻值Rbl變成大于電池30在先前時間的內電阻值Rbl。此外，例如，當電池30在當前時間的溫度T高于電池30在計算電池30的內電阻值Rbl時的先前時間的溫度時，最小電壓預測部72補償電池30的內電阻值Rb2以便例如內電阻值Rb2變成小于電池30的內電阻值Rbl。嚴格來說，電池30的內電阻值Rb2根據電池30的溫度T變化。這種計算電池30 在當前時間的內電阻值Rbl的過程對應于“當前電池內電阻值獲取裝置”。此后，最小電壓預測部72計算在直到下一次發動機再起動步驟為止的時間段期間將從電池30提供給起動器60的最大放電電流Is2的預測值(步驟S23)。特別是，通過使用下面的方程(4)，最小電壓預測部72根據電壓傳感器50檢測的電池30在當前時間的電壓Vreal、在步驟S22預測的電池30在當前時間的內電阻值Rbl以及起動器的總電阻值 [Rh+Rs]來計算下一個最大放電電流Is2。下面的方程(4)能夠根據方程(2)變化成下面的方程(5)。預測最大放電電流Is2的過程對應于“最大放電電流預測裝置”。Is2 = Vreall/(Rb2+[Rh+Rs])..................(4)，以及Is2 = Vreal l/(Rb2+Vbtml/Isl)..................(5)。此后，最小電壓預測部72計算電池30在發動機的下一次再起動時的最小電壓 Vbtm2(步驟S24)。特別是，通過使用下面的方程(6)，最小電壓預測部72根據由電壓傳感器50檢測的電池30在當前時間的電壓Vreal、在步驟S22預測的電池30在當前時間的內電阻值Rb2以及在步驟S23預測的最大放電電流Is2來計算電池30的最小電壓Vbtm2。這種計算電池30的最小電壓Vbtm2的過程對應于“最小電壓預測裝置”。Vbtm2 = Vreall-Rb2X Is2...........................(6)。如上所述，最小電壓預測部72能夠計算電池30在發動機的下一次再起動時刻的最小電壓Vbtm2.E⑶70中的發動機再起動判斷部73根據預測的電池30的最小電壓Vbtm2判斷發動機再起動能否被允許或者發動機怠速停止過程能否被繼續。這種判斷過程現在將參考圖 10所示的流程圖進行解釋。圖10是示出判斷發動機再起動是否被允許的過程的流程圖。ECU 70中的發動機再起動判斷部73執行該判斷過程。
發動機再起動判斷部73判斷發動機10是否處于發動機怠速停止狀態(步驟 S31)。當步驟S31中的判斷結果指示發動機未處于發動機怠速停止狀態(步驟S31中的 “否”)時，發動機再起動判斷部73完成圖10所示的過程。另一方面，判斷結果指示發動機10處于發動機怠速停止狀態(步驟31中的“是”) 時，發動機再起動判斷部73判斷預測的電池30的最小電壓Vbtm2是否小于預定閾值Th (步馬聚S32)ο當步驟S32中的判斷結果指示預測的電池30的最小電壓Vbtm2小于預定閾值Th (步驟S32中的“是”)時，發動機再起動判斷部73執行發動機再起動過程(步驟S33)。另一方面，當步驟S 32中的判斷結果指示預測的電池30的最小電壓Vbtm2不小于預定閾值Th (步驟S32中的“否”)時，發動機再起動判斷部73完成圖10所示的過程。也就是說，當預測的電池30的最小電壓Vbtm2不小于預定閾值Th時，ECU 70繼續執行發動機10的發動機怠速停止。(效果)根據本發明第一實施例的如上詳細描述的發動機自動控制設備具有如下的效果。發動機自動控制設備根據導電連接線61的線路電阻值Rh以及起動器60的內電阻值Rs預測在下一次發動機再起動過程將從電池30提供給起動器60的最大放電電流Is2。因此，當發動機10在當前時間處于發動機自動停止模式(發動機怠速停止狀態)時，可以高精度計算在下一次發動機再啟動過程將從電池30提供給起動器60的最大放電電流Is2。因此發動機再起動判斷部73能夠以高精度預測電池30的最小電壓Vbtm2。也就是說，能夠防止電池30的電壓變為小于預定電壓閾值Th。這樣能夠保證具有高可靠性的發動機再起動操作。發動機再起動判斷部73根據起動器60未旋轉時檢測的電池30的電壓Vc以及緊接著將電壓提供給起動器60之后檢測的將從電池30提供給啟動器60的最大放電電流Ic 計算起動器60總電阻值[Rh+Rs]。起動器60未旋轉時的時間指示起動器60不產生電能的時間。也就是說，發動機再起動判斷部73在起動器60不產生任何反(back)電能時檢測和使用電池30的電壓Vc以及將從電池30提供給起動器60的最大放電電流Ic。因此，可以根據歐姆定律非常容易地計算起動器60的總電阻值[Rh+Rs]。結果是，能夠以高精度計算電池30的電壓降值Vdropl.根據第一實施例的發動機自動控制設備能夠計算起動器60的總電阻值[Rh+Rs] 而不使用任何電壓傳感器和電流傳感器。也就是說，能夠以低成本地預測在發動機10再起動時電池30的最小電壓Vbtm2。在根據本發明第一實施例的發動機自動控制設備中，發動機再起動判斷部73根據過去電池30的內電阻值Rb 1以及電池30的電壓降值Vdrop 1計算最大放電電流I s 1。也就是說，發動機再起動判斷部73不直接計算最大放電電流Isl。因此，能夠計算電池30的最大放電電流Isl而不使用任何具有非常寬的檢測范圍的電流傳感器40。換句話說，根據第一實施例的發動機自動控制設備能夠在發動機10再起動時高精度地預測電池30的最小電壓Vbtm2。此外，根據第一實施例的發動機自動控制設備使用發動機10在先前時間起動時得到的數據(新近數據)以便計算電池30的內電阻值Rbl以及起動器60總電阻值[Rh+Rs]。由于新近數據非常接近電池30以及車輛中其它設備的當前情況，因此能夠以高精度預測電池30的最小電壓Vbtm2。第二實施例將參考圖11給出對根據第二實施例的發動機自動控制設備的描述。圖11是示出將由ECU 70中的電池狀態變化檢測部71所使用的圖的視圖。該圖示出了根據本發明第二實施例的電池30的充/放電電流的時間積分值AAh和電池30的內電阻值Rb之間的關系。順便提及，根據第一實施例的發動機自動控制設備的ECU 70中的電池狀態變化檢測部71檢測電池的SOC變化以及溫度變化。最小電壓預測部72根據電池30的SOC變化以及溫度變化計算電池30在當前時間的內電阻值Rb2。如圖11所示，電池30的內電阻值Rb根據在從先前發動機起動時計算電池30的內電阻值Rbl的時間算起到當前時間的時間段期間的電池30的充/放電電流的時間積分值AAh變化。因此，根據第二實施例的發動機自動控制設備使用也被用在第一實施例中的電池 30的SOC而不是電池30的充/放電電流的時間積分值AAh。也就是說，電池狀態變化檢測部71計算電池30的充/放電電流的時間積分值 AAh,并且還檢測電池30的溫度T。在步驟S22的過程中，最小電壓預測部72根據電池30 的充/放電電流的時間積分值AAh和電池30的溫度T補償在先前時間獲取的電池30的內電阻值Rbl，并且根據補償的電池30的內電阻值Rbl計算電池30在當前時間的內電阻值 Rb2。第三實施例下面將參考圖12給出對根據本發明第三實施例的發動機自動控制設備的描述。圖12是示出根據本發明第三實施例的在發動時間段期間電池30的電壓和電流之間關系的視圖。第一實施例使用的前提是發動機自動控制設備能夠檢測電池30在緊接著發動機 10起動之后的時間-也就是開始圖6A所示的時間段Ta的時刻-的電壓Vstartl。此外，第一實施例使用的另一前提是發動機自動控制設備檢測電池30在緊接著發動機的初始起動之后的最小電壓Vbtml。然而，存在這樣的一種情形，其中在車輛駕駛員接通車輛的點火鑰匙以便初始起動發動機10時，在ECU 70達到操作中的穩定狀態之前起動器60驅動發動機10。這種情形下，ECU 70難以檢測電池30的電壓Vstartl以及最小電壓Vbtml。當E⑶70在發動機10的初始起動時刻不能獲取電池30的電壓Vstartl以及最小電壓Vbtml時，E⑶70難以執行發動機10的發動機怠速停止過程。因此，當E⑶70不能獲取電池30在緊接著發動機10初始起動前的時刻的電壓Vstartl以及電池30在初始起動發動機10的時刻的最小電壓Vbtml時，ECU 70使用預定的恒定值作為總電阻值[Rh+Rs]。該預定的恒定值設定為與提前進入到ECU 70的存儲器單元中的溫度T相對應的值。該預定的恒定值考慮到環境狀況以及金屬惡化狀況而被設置在足夠安全范圍內變化。因此，即使 E⑶70在發動機10初始起動時不能檢測到電池30的電壓Vstartl以及最小電壓Vbtml，仍然能夠以高可靠性地執行發動機10的發動機怠速停止過程。
當發動機10由車輛駕駛員的接通車輛的點火鑰匙的快速操作而初始起動時，盡管ECU 70不能檢測到電池30在緊接著發動機10初始起動之前的時刻的電壓Vstartl，仍然存在其中ECU 70檢測到電池30在緊接著發動機10初始起動之后的最小電壓Vbtml的情形。此時，E⑶70根據檢測的電池30的最小電壓Vbtml估計起動器60的總電阻值[Rh+Rs]。特別是，ECU 70計算在發動機10初始起動時的發動時間段期間的電池30的內電阻值Rbl。電池30的內電阻值Rbl從直線的斜率獲取，該直線是通過根據發動時間段期間電池30的電流和電壓的線性近似而得到的。如上第一實施例的解釋所述，電池30的內電阻值Rbl能夠通過日本專利公開 No. 2005-274214和No. 2007-223530所公開的常規方法而計算。
圖12示出了通過根據發動時間段期間電池30的電流和電壓的線性近似而得到的直線的圖。在圖12中，水平軸表示電池的電流，垂直軸表示電池30的電壓。在圖12中，當線性近似穿過零電流時，電壓指示電池30的偽開路電壓。該偽開路電壓用作在緊接著發動機10初始起動之前的電池電壓Vstartl。由于能夠在緊接著發動機 10初始起動之前估計電池30的電壓Vstartl，因此隨后能夠通過先前在步驟S23和S24中所述的過程來計算起動器60的總電阻值[Rh+Rs]。如上所述，在其中ECU 70不能檢測到在緊接著發動機的初始起動之前的電池30 的電壓Vstartl，但是ECU 70能夠檢測到在驅動起動器60的時刻的電池30的最小電壓 Vbtml的情況下，E⑶70能夠計算起動器60的更加優化的和電阻值[Rh+Rs]。第四實施例將參考圖13給出對根據本發明第四實施例的發動機自動控制設備的描述。圖13是示出根據本發明第四實施例的發動機自動控制設備的ECU 170中的功能塊的方框圖。根據第四實施例的發動機自動控制設備在發動機10工作并且交流發電機21停止時判斷是否允許執行發動機怠速停止。將參考圖13給出對根據第四實施例的發動機自動控制設備中的ECU170的描述。在圖1所示的發動機自動控制設備的結構中，第四實施例使用ECU 170而不是ECU 70。第四實施例和第一實施例之間相同的部件用相同的附圖標記表示，并且為簡便起見，這里省略了對相同部件的解釋。E⑶170具有電池狀態變化檢測部71，最小電壓預測部172以及發動機自動停止判斷部173。該最小電壓預測部172對應于“最小電壓預測裝置”。最小電壓預測部172在發動機10工作并且交流發電機21停止時的恒定時間段Tja期間執行發動機怠速停止，并且預測直到發動機10再起動為止的電池30的最小電壓Vbtm2。將參考圖14和圖15描述計算電池30的最小電壓Vbtm2的過程。圖14是示出根據本發明第四實施例的在發動機工作之后的發動機的發動機怠速停止期間電池30的電壓隨時間經過而變化的視圖。圖15是示出根據本發明第四實施例的由ECU 170中的最小電壓預測部172執行的計算電池30的最小電壓Vbmt2的預測值的過程的流程圖；如圖15所示，E⑶170中的最小電壓預測部172判斷發動機10是否處于發動機怠速停止狀態(步驟S41)。當判斷結果指示發動機10處于發動機怠速停止狀態(步驟S41中的“是”)時，E⑶170中的最小電壓預測部172完成了圖15所示的過程。另一方面，判斷結果指示發動機10未處于發動機怠速停止狀態(步驟S41中的 “否”)，E⑶170中的最小電壓預測部172進一步判斷交流發電機21現在是否被停止(步驟S42)。當判斷結果指示交流發電機現在正在工作(步驟S42中的“否”)時，最小電壓預測部172完成了圖15所示了過程。當判斷結果指示交流發電機21現在停止(步驟S42中的“是”)時，E⑶170中的最小電壓預測部172補償已經在先前時間在步驟S12計算的電池30的的內電阻值Rbl，并且根據補償的內電阻值Rbl計算電池30在當前時間的內電阻值Rb2 (步驟S43)。特別是，通過使用方程(3)，E⑶170中的最小電壓預測部172根據電池30在當前時間的SOC和溫度T，以及在先前時間獲取的電池30的內電阻值Rbl來補償電池30的內電阻值Rbl，以便計算出電池30在當前時間的內電阻值Rb2。
在圖4中，其中發動機怠速停止并未執行并且交流發電機21被停止的情形指示了在發動機10工作的時間段Tg期間的時間Tgl后的時間段。E⑶170中的最小電壓預測部172預測了發動機怠速停止持續恒定時間段Tja時直到發動機的下一次再起動為止將從電池30提供給起動器60的最大放電電流Is2(步驟 S44)。特別是，ECU 170中的最小電壓預測部172根據由電流傳感器50檢測的在當前時間的電壓Vreall，Vreal2以及Vreal3(圖14所示)估計在發動機怠速停止被執行恒定時間段Tja時電池30的電壓Val，Va2以及Va3.E⑶170中的最小電壓預測部172根據發動機怠速停止被執行恒定時間段Tja時電池30的電壓Val，Va2以及Va3、在步驟S43預測的電池30在當前時間的內電阻值Rb2以及通過使用方程(4)(前面描述過)而得到的起動器60的總電阻值[Rh+Rs]來計算下一個最大放電電流Is2。此后，ECU 170中的最小電壓預測部172預測在發動機怠速停止被執行恒定時間段Tja時在發動機的下一次再起動時電池30的最小電壓Vbtm2 (步驟S45)。特別是，ECU 170中的最小電壓預測部172根據在發動機怠速停止被執行恒定時間段Tja時的電池30的電壓Val，Va2以及Va3、在步驟S43中預測的電池30在當前時間的內電阻值Rb2以及通過使用方程(6)(前面描述過)在步驟S44中預測的最大放電電流 Is2來計算電池30的最小電壓Vbtm2。這些過程被重復。因此最小電壓預測部172能夠計算在發動機怠速停止被執行恒定時間段Tja時在發動機的下一次再起動時電池30的最小電壓Vbtm2。發動機自動停止判斷部173根據由最小電壓預測部172預測的電池30的最小電壓Vbtm2判斷是否允許執行發動機怠速停止。該發動機自動停止判斷部173對應于“發動機自動停止判斷裝置”。特別是，發動機自動停止判斷部173在發動機10工作并且交流發電機21停止時在預測的電池30的最小電壓Vbtm2不小于預定閾值Th時執行發動機怠速停止。也就是說，發動機自動停止判斷部173根據預測的電池30的最小電壓Vbtm2判斷是否允許執行發動機怠速停止或者繼續發動機10的工作。該判斷現在將參考圖16進行詳細描述。圖16是示出根據本發明第四實施例的由ECU 170中的發動機自動停止判斷部執行的判斷允許發動機再起動過程的流程圖；發動機自動停止判斷部173判斷發動機10是否處于發動機怠速停止狀態(步驟 S51)。當判斷結果指示發動機10處于發動機怠速停止狀態(步驟S51中的“是”)時，發動機自動停止判斷部173完成圖16所示的過程。另一方面，當判斷結果指示發動機10未處于發動機怠速停止狀態(步驟S51中的 “否”)時，發動機自動停止判斷部173判斷交流發電機21是否被停止(步驟S52)。當判斷結果指示交流發電機21未被停止(步驟S52中的“否”)時，發動機自動停止判斷部173完成圖16所示的過程。另一方面，當判斷結果指示交流發電機21現在被停止(步驟S52中的“是”)時，發動機自動停止判斷部173判斷由最小電壓預測部172預測的電池30的最小電壓Vbtm2 是否小于預定閾值Th (步驟S53)。當判斷結果指示預測的電池30的最小電壓Vbtm2不小于預定電壓閾值Th(步驟S53中的“否”)時，發動機自動停止判斷部173執行發動機怠速停止(步驟S54)。另一方面，當判斷結果指示預測的電池30的最小電壓Vbtm2小于預定電壓閾值 Th (步驟S53中的“是”)時，發動機自動停止判斷部173完成圖16所示的過程。也就是說，發動機自動停止判斷部173在預測的電池30的最小電壓Vbtm2小于預定電壓閾值Th時不執行發動機怠速停止。根據本發明的第四實施例，根據執行發動機怠速停止執行時直到發動機的下一次再起動為止的電池30的最小電壓Vbtm2來執行允許執行發動機怠速停止的判斷。特別是，電池30的該最小電壓Vbtm2根據直到發動機的下一次再起動為止的時間段期間將從電池 30提供給起動器60的最大放電電流而預測。因此，能夠預測在發動機怠速停止被執行恒定時間段Tja期間直到發動機的下一次再起動為止的時間段期間電池30的最小電壓Vbtm2。也就是說，可以防止電池30的電壓變為小于預定閾值Th。結果是，能夠在執行發動機怠速停止之后保證具有高可靠性的發動機再起動。第五實施例將參考圖17，圖18A，圖18B以及圖19給出對根據本發明第五實施例的發動機自動控制設備的描述。根據第五實施例的發動機自動控制設備判斷交流發電機21的執行是否被允許，從而在發動機10工作并且交流發電機在操作中停止時執行發動機怠速停止。該過程由根據第五實施例的發動機自動控制設備中的E⑶270執行。E⑶170被圖1所示的發動機自動控制設備的結構中的ECU 70替代。第五實施例和第一以及第四實施例之間相同的部件用相同的附圖標記表示，并且這里為簡明期間省略了對相同部件的解釋。圖17是示出根據本發明第五實施例的E⑶270的功能塊的方框圖。如圖17所示，E⑶270具有電池狀態變化檢測部71，最小電壓預測部172以及交流發電機起動判斷裝置273。該最小電壓預測部172對應于“最小電壓預測裝置”。該最小電壓預測部172執行發動機怠速停止預定的恒定時間段Tja，以便預測發動機10工作并且交流發電機21被停止時直到發動機的下一次再起動為止的電池30的最小電壓Vbtm2。交流發電機起動判斷裝置273判斷交流發電機21的再起動是否被允許，以便根據由最小電壓預測部172預測的電池30的最小電壓Vbtm2來執行發動機怠速停止。該交流發電機起動判斷裝置273對應于“交流發電機起動判斷裝置”。特別是，在發動機10工作并且交流發電機21停止時預測的電池30的最小電壓 Vbtm2小于預定電壓閾值Th時，交流發電機起動判斷裝置273起動交流發電機的操作。也就是說，交流發電機起動判斷裝置273根據發動機怠速停止執行時預測的電池 30的最小電壓Vbtm2來判斷交流發電機21的執行是否被允許。交流發電機起動判斷裝置 273的該過程現在將參考圖18A，18B以及圖19進行解釋。圖18A和18B分別是示出在發動機工作之后執行發動機怠速停止期間電池30 的電壓隨時間經過而變化的視圖。尤其是，圖18A示出其中電池30在當前時間具有電壓 Vreall的情況，并且圖18B示出了其中電池30在當前時間具有電壓Vreal2的情況。圖19 是示出根據本發明第五實施例的由ECU 270中的交流發電機起動判斷部273執行的判斷是否允許發動機再起動的過程的流程圖。如圖19所示，交流發電機起動判斷裝置273首先判斷發動機10是否處于發動機怠速停止狀態(步驟S61)。當判斷結果指示發動機10現在處于發動機怠速停止狀態(步驟S61中的“是”)時，交流發電機起動判斷裝置273完成了圖19所示的過程。另一方面，當判斷結果指示發動機10未處于發動機怠速停止狀態(步驟S61中的 “否”)時，交流發電機起動判斷裝置273判斷交流發電機21現在是否被停止(步驟S62)。當判斷結果指示交流發電機21未被停止(步驟S56中的“否”)時，交流發電機起動判斷裝置273完成圖19所示的過程。另一方面，當判斷結果指示交流發電機21現在被停止(步驟S62中的“是”)時，交流發電機起動判斷裝置273判斷由最小電壓預測部172預測的電池30的最小電壓Vbtm2 是否小于預定閾值Th (步驟S63)。在其中發動機工作的時間段Tg期間的時刻Tgl之后的時間段對應于其中發動機 10不處于發動機怠速停止狀態并且交流發電機21被停止的情形。此后，交流發電機起動判斷裝置273判斷在發動機怠速停止被執行預定恒定時間段Tja時預測的電池30的最小電壓Vbtm2是否小于預定電壓閾值Th(步驟S63)。當判斷結果指示預測的電池30的最小電壓Vbtm2小于預定電壓閾值Th (步驟S63 中的“是”)時，交流發電機起動判斷裝置273起動交流發電機21工作(步驟S64)。另一方面，當判斷結果指示預測的電池30的最小電壓Vbtm2不小于預定電壓閾值 Th(步驟S63中的“否”)時，交流發電機起動判斷裝置273完成了圖19所示的過程。也就是說，當預測的電池30的最小電壓Vbtm2小于預定電壓閾值Th時，交流發電機起動判斷裝置273命令交流發電機21起動其操作。圖18A示出其中電池30在當前時間具有電壓Vreal 1、電池30在發動機怠速停止被執行預定的恒定時間段Tja時具有電壓Val并且預測的電池30的最小電壓Vbtm2不小于預定電壓閾值Th的情形。也就是說，圖18A示出當前時間不必起動交流發電機21以及起動發動機怠速停止的情形。圖18B示出了其中電池30在當前時間具有電壓Vreal2并且在發動機怠速停止被執行預定的恒定時間段Tja時具有電壓Va2，并且預測的電池30的最小電壓Vbtm2小于預定電壓閾值Th的情形。圖18B示出了其中對電池30充電直到電池30的電壓在交流發電機21起動工作后達到足夠的電壓水平的情形。根據本發明的第五實施例，交流發電機起動判斷裝置273根據在發動機怠速停止被執行預定的恒定時間段Tja時直到發動機的下一次再起動為止的時間段期間電池30的最小電壓判斷是否允許執行交流發電機。交流發電機起動判斷裝置273根據在發動機怠速停止被執行預定的恒定時間段Tja時直到發動機的下一次再起動為止的時間段期間將從電池30提供給起動器60的最大放電電流來計算該預測的電池30的最小電壓Vbtm2。這樣能夠在發動機怠速停止被執行預定的恒定時間段Tja之后直到發動機的下一次再起動為止的時間段期間以高精度預測電池30的最小電壓Vbtm2。也就是說，根據第五實施例的發動機自動控制設備能夠防止電池30的電壓變為小于預定電壓閾值Th。(本發明的特征和效果)除了在發明內容部分和前述的第一到第五實施例中所描述的特征和效果之外，本發明具有如下的特征和效果。在根據本發明第一方面的發動機自動控制設備中，起動器總電阻值計算裝置根據在緊接著將電池電壓提供給起動器之后啟動器仍未起動時檢測的電池電壓和從電池提供給起動器的放電電流來計算起動器總電阻值。
起動器不工作的時間對應于起動器不產生任何反電動勢的時間。也就是說，根據本發明的發動機自動控制設備檢測反電動勢未由起動器產生時的電池的電壓和放電電流。因此，起動器總電阻通過使用歐姆定律而容易地得到。結果是，發動機自動控制設備能夠高精度計算電池的電壓降量。在本發明的第一方面，發動機自動控制設備還具有過去放電電流獲取裝置以及過去電壓獲取裝置。該過去放電電流獲取裝置獲取在發動機初始起動或者發動機過去再起動時從電池提供給起動器的過去放電電流值。過去電壓獲取裝置獲取發動機初始起動或者發動機過去再起動時的過去電壓。在該發動機自動控制設備中，起動器總電阻值計算裝置根據由過去放電電流獲取裝置獲取的過去放電電流值以及由過去電壓獲取裝置獲取的過去電壓值而計算起動器總電阻值。總的來說，導線的線路電阻以及起動器的內電阻值的直接檢測要求使用電壓傳感器和電流傳感器。然而，根據本發明的發動機自動控制設備能夠檢測起動器總電阻值而不使用任何電壓傳感器和電流傳感器。也就是說，根據本發明的發動機自動控制設備能夠在發動機再起動時以高精度檢測電池電壓。也就是說，根據本發明的發動機自動控制設備能夠在發動機再起動時以高精度和低成本預測電池電壓。在本發明的第一方面，發動機自動控制設備還具有過去電池內電阻值獲取裝置以及過去電壓降量計算裝置。該過去電池內電阻值獲取裝置獲取在發動機初始起動或者發動機過去再起動時電池的過去電池內電阻值。該過去電壓降量計算裝置計算在從發動機起動的時刻算起到電池電壓在發動機初始起動或者發動機過去再起動時具有最小值的時刻的時間段期間的電池的過去電壓降量。在根據本發明的發動機自動控制設備中，該過去放電電流獲取裝置根據由過去電池內電阻值獲取裝置獲取的過去電池內電阻值以及由過去電壓降量計算裝置獲取的電池的過去電壓降量計算過去放電電流值。總的來說，大量的放電電流在發動機再起動時從電池流到起動器。為了在發動機再起動時直接檢測放電電流，必須使用檢測范圍非常寬的電流傳感器。另一方面，根據本發明的發動機自動控制設備并不直接檢測在發動機再起動時來自電池的放電電流，并且根據電池的過去內電阻值和電池的過去電壓降量來計算電池的放電電流。因此，根據本發明的發動機自動控制設備能夠計算發動機再起動時電池的放電電流而不需要任何高檢測范圍的電流傳感器。由于不需要具有高檢測范圍的任何電流傳感器，因此這樣能夠以高精度并且低成本地預測發動機再起動時的電池電壓。在如本發明第一方面的發動機自動控制設備中，由電壓預測裝置預測的電池電壓是通過將放電電流從電池提供到起動器而導致的電壓降之后的電池電壓。提供放電電流到起動器中減小了電池電壓。也就是說，本發明能夠以高精度預測電池電壓，其中ECU 70判斷是否允許執行發動機的下一次再起動。在如本發明第一方面的發動機自動控制設備中，由過去放電電流獲取裝置獲取的過去放電電流值是在上次發動機起動時從電池提供給起動器的放電電流值。此外，由過去電壓獲取裝置獲取的過去電壓值是在發動機的上次起動時的電池電壓。存在這樣的可能電池以及其它設備的當前狀態與它們在發動機自動控制設備使用過去數據項時的過去狀態極大不同，其中過去數據項在從發動機的幾次過去再起動算起到當前時間的時間段期間獲取。也就是說，存在這樣的可能用于預測發動機下一次再起動時電池電壓的過去數據項不同于當前時間的實際數據項。根據本發明的發動機自動控制設備使用緊接在發動機上次再起動之后的電池電壓，并且預測發動機下一次再起動時的電池電壓。也就是說，由于在發動機上次再起動時獲取的過去數據項通常接近于從在當前時間的電池和設備獲取的數據項，因此根據本發明的發動機自動控制設備能夠以高精度地預測發動機的下一次再起動時的電池電壓。在如本發明第一方面的發動機自動控制設備中，當電壓檢測裝置不能檢測緊接著發動機的初始起動之前的時刻的電池電壓以及在發動機的初始起動時電池的最小電壓時，起動器總電阻值計算裝置使用預定電阻值作為起動器總電阻值。當車輛駕駛員初始接通車輛的點火鑰匙時，其比正常要快，以起動發動機(例如，在車輛泊車之后的發動機的初始起動時)，ECU不能檢測緊接著發動機起動之前的電池電壓和在起動器起動時刻電池的最小電壓。由于發動機在ECU正常工作之前起動，因此ECU 可能不能獲取緊接著發動機起動之前的電池電壓和起動器開始起動工作時的電池的最小電壓。當發動機進入發動機初始起動之后的第一次怠速停止時，ECU不能估計在發動機的下一次再起動時的電池的最小電壓。這使得不可能在發動機怠速停止之后檢測電池的可能電壓范圍，并且因此不可能執行發動機怠速停止。由于使用了預定值作為發動機總電阻值，即使發動機自動控制設備不能獲取緊接著發動機初始起動之前的電池電壓和發動機再起動時的電池的最小電壓，根據本發明的發動機自動控制設備也能夠以高可靠性地執行發動機怠速停止。該預定電阻值是在考慮環境情況以及金屬惡化的可變范圍的同時預先獲取的。在如本發明第一方面的發動機自動控制設備中，該預定電阻值是根據溫度變化的變化值。這樣，即使電阻值根據溫度變化而變化，仍然能夠使得發動機自動控制設備使用更加優化的電阻值作為起動器總電阻值。在當發動機檢測裝置不能檢測在緊接著發動機初始起動之前的時刻的電池電壓，并且能夠獲取在發動機初始起動時的電池的最小電壓的情形，根據本發明第一方面的發動機自動控制設備進一步具有初始電池內電阻獲取裝置，偽開路電壓估計裝置，電壓降量估計裝置以及放電電流獲取裝置。初始電池內電阻獲取裝置獲取在發動機的初始起動的發動時間段期間的電池的內電阻值。偽開路電壓估計裝置根據由初始電池內電阻獲取裝置獲取的電池內電阻值估計電池的偽開路電壓。電壓降量估計裝置根據偽開路電壓被用作緊接著發動機的初始起動之前的時刻的電池電壓而估計從發動機初始起動之前的時刻算起到電池在發動機工作期間具有最小電壓時的時刻的時間段期間的電池的電壓降量。該放電電流獲取裝置根據由初始電池內電阻獲取裝置獲取的電池內電阻值以及由電壓降量估計裝置獲取的電壓降量來計算電池的放電電流。在發動機自動控制設備中，起動器總電阻值計算裝置根據由放電電流獲取裝置獲取的放電電流以及電池的最小電壓計算起動器總電阻值。當車輛駕駛員操作以起動發動機，S卩，接通車輛的點火鑰匙并且發動機初始起動時，存在這樣的可能性ECU不能檢測緊接著發動機起動之前的電池電壓以及起動器再起動時電池的最小電壓。然而，即使ECU不能檢測緊接著發動機初始起動之前的電池電壓，也能夠檢測起動器被驅動時電池的最小電壓。因此本發明能夠處理這種情形以便計算起動器總電阻值。在根據本發明第二方面的發動機自動控制設備中，起動器總電阻值計算裝置根據在緊接著將電池電壓提供給起動器之后啟動器仍未起動時檢測的電池電壓和從電池提供給起動器的最大放電電流來計算起動器總電阻值。在本發明的第二方面，起動器不工作的時刻對應于起動器不產生反電動勢的時刻。也就是說，根據本發明的發動機自動控制設備檢測反電動勢未由起動器產生時的電池的電壓和放電電流。因此，起動器總電阻通過使用歐姆定律而容易地得到。結果是，發動機自動控制設備能夠高精度計算電池的電壓降量。在本發明的第二方面，發動機自動控制設備還具有過去最大放電電流獲取裝置以及過去最小電壓獲取裝置。該過去最大放電電流獲取裝置獲取在發動機初始起動或者發動機過去再起動時從電池提供給起動器的過去最大放電電流。過去最小電壓獲取裝置獲取發動機初始起動或者發動機過去再起動時的過去最小電壓。在該發動機自動控制設備中，起動器總電阻值計算裝置根據由過去最大放電電流獲取裝置獲取的過去最大放電電流值以及由過去最小電壓獲取裝置獲取的過去最小電壓值而計算起動器總電阻值。總的來說，導線的線路電阻以及起動器的內電阻值的直接檢測要求電壓傳感器和電流傳感器。然而，根據本發明第二方面的發動機自動控制設備能夠檢測起動器總電阻值而不使用任何電壓傳感器和電流傳感器。也就是說，根據本發明的發動機自動控制設備能夠在發動機再起動時以高精度檢測電池電壓。也就是說，根據本發明的發動機自動控制設備能夠在發動機再起動時以高精度和低成本預測電池電壓。在本發明的第二方面中，發動機自動控制設備還具有過去電池內電阻值獲取裝置以及過去電壓降量計算裝置。該過去電池內電阻值獲取裝置獲取在發動機初始起動或者發動機過去再起動時電池的過去電池內電阻值。該過去電壓降量計算裝置計算在從發動機起動的時刻算起到電池電壓在發動機初始起動或者發動機過去再起動時具有最小值的時刻的時間段期間的電池的過去電壓降量。在根據本發明第二方面的發動機自動控制設備中，該過去最大放電電流獲取裝置根據由過去電池內電阻值獲取裝置獲取的過去電池內電阻值以及由過去電壓降量計算裝置獲取的電池的過去電壓降量計算過去最大放電電流值。總的來說，大量的放電電流在發動機再起動時從電池流到起動器。為了在發動機再起動時直接檢測放電電流，必須使用具有非常寬的檢測范圍的電流傳感器。另一方面，根據本發明第二方面的發動機自動控制設備并不直接檢測在發動機再起動時來自電池的放電電流，并且根據電池的過去內電阻值和電池的過去電壓降量來計算電池的放電電流。因此，根據本發明的發動機自動控制設備能夠計算發動機再起動時電池的放電電流而不需要任何高檢測范圍的電流傳感器。由于不需要具有高檢測范圍的任何電流傳感器，因此這樣能夠以高精度并且低成本地預測發動機再起動時的電池電壓。在根據本發明第二方面的發動機自動控制設備中，由最小電壓預測裝置預測的電池的最小電壓是通過將最大放電電流提供到起動器而導致的電池電壓下降時的最小電池電壓。提供最大放電電流到起動器中典型地減小了電池電壓。也就是說，本發明的第二方面能夠以高精度預測電池的最小電壓以便判斷發動機再起動的允許。在根據本發明第二方面的發動機自動控制設備中，由過去最大放電電流獲取裝置獲取的過去最大放電電流是上次發動機起動時從電池提供給起動器的最大放電電流，并且由過去最小電壓獲取裝置獲取的過去最小電壓值是在上次發動機起動時電池的最小電壓。存在這樣的可能電池以及其它設備的當前狀態與它們在發動機自動控制設備使用來自到當前時間的幾次過去再起動的過去數據項時的過去狀態極大不同。也就是說，存在這樣的可能用于預測發動機下一次再起動時電池電壓的過去數據項不同于實際數據項。根據本發明第二方面的發動機自動控制設備使用立刻在發動機上次再起動時的電池電壓，并且預測發動機下一次再起動時的電池電壓。也就是說，由于在發動機上次再起動時獲取的過去數據通常接近于從在當前時間的電池和設備獲取的數據，因此根據本發明的發動機自動控制設備可以高精度地預測發動機的下一次再起動時的電池電壓。在根據本發明第二方面的發動機自動控制設備中，當電壓檢測裝置不能檢測在緊接著發動機的初始起動之前的時刻的電池電壓以及在發動機的初始起動時電池的最小電壓時，起動器總電阻值計算裝置使用預定電阻值作為起動器總電阻值。當車輛駕駛員初始接通車輛的點火鑰匙時，其比正常要快，以起動發動機(例如，在車輛泊車之后的發動機的初始起動時)，ECU不能檢測緊接著發動機起動之前的電池電壓和在起動器起動時刻電池的最小電壓。由于發動機在ECU正常工作之前起動，因此ECU 可能不能獲取緊接著發動機起動之前的電池電壓和起動器開始起動工作時的電池的最小電壓。如本發明第一第一方面的解釋中所描述的那樣。根據本發明的第二方面，由于發動機自動控制設備使用了預定值作為起動器總電阻值，因此即使發動機自動控制設備不能獲取緊接著發動機初始起動之前的電池電壓和發動機再起動時的電池的最小電壓，也能夠以高精度執行發動機怠速停止。該預定電阻值在考慮環境情況以及金屬老化的可變范圍的同時預先獲取的。在根據本發明第二方面的發動機自動控制設備中，該預定的電阻值是根據溫度變化的可變值。這樣即使電阻值根據溫度變化而變化，仍然能夠使得發動機自動控制設備使用更加優化的電阻值作為起動器總電阻值。
在其中發動機檢測裝置不能檢測在緊接著發動機初始起動之前的時刻的電池電壓，并且能夠獲取在發動機初始起動時的電池的最小電壓的情形，根據本發明第二方面的發動機自動控制設備進一步具有初始電池內電阻獲取裝置，偽開路電壓估計裝置，電壓降量估計裝置以及放電電流獲取裝置。初始電池內電阻獲取裝置獲取電池在發動機的初始起動的發動時間段期間的電池的內電阻值。偽開路電壓估計裝置根據由初始電池內電阻獲取裝置獲取的電池內電阻值估計電池的偽開路電壓。電壓降量估計裝置根據偽開路電壓被用作緊接著發動機的初始起動之前的時刻的電池電壓而估計在從發動機初始起動之前的時刻算起到電池在發動機工作期間具有最小電壓時的時刻的時間段期間的電池的電壓降量。該放電電流獲取裝置根據由初始電池內電阻獲取裝置獲取的電池內電阻值以及由電壓降量估計裝置獲取的電壓降量來計算電池的放電電流。起動器總電阻值計算裝置根據由放電電流獲取裝置獲取的放電電流以及電池的最小電壓計算起動器總電阻值。當車輛駕駛員操作以起動發動機，諸如起動車輛的點火鑰匙，并且發動機初始起動時，存在這樣的可能ECU不能檢測緊接在發動機起動之前的電池電壓以及在起動器再起動時的電池的最小電壓。但是，存在即使ECU不能檢測緊接在發動機初始起動之前的電池電壓但是可以檢測起動器被驅動時的電池的最小電壓的情形。因此，本發明能夠使用這種情形，以便計算起動器總電阻值。 (本發明第一和第二方面之間的共同特征)根據本發明，發動機自動控制設備進一步具有過去電池內電阻值獲取裝置以及電池狀態變化檢測裝置。過去電池內電阻值獲取裝置獲取在發動機初始起動或者發動機過去再起動時電池的過去電池內電阻值。電池狀態變化檢測裝置檢測從過去電池內電阻值獲取裝置檢測過去電池內電阻值的時刻算起到當前時刻的時間段期間的電池狀態變化。在根據本發明的發動機自動控制設備中，當前電池內電阻值獲取裝置根據電池狀態變化補償由過去電池內電阻值獲取裝置獲取的過去電池內電阻值，并且根據補償的過去電池內電阻值計算當前電池內電阻值。通過使用歐姆定律，能夠根據發動機起動時電池的最大放電電流以及最小電壓來以高精度計算電池的內電阻值。電池的內電阻值通過電池的狀態變化而變化。也就是說，在發動機下一次再起動時電池的內電阻值一般不同于在過去檢測的電池的內電阻值。根據本發明的發動機自動控制設備通過根據基于過去以高精度獲取的電池的過去內電阻值的電池的狀態變化而補償電池的當前內電阻值來以高精度計算電池的當前內電阻值。因此，能夠以高精度預測在發動機的下一次再起動時電池的最小電壓。在根據本發明的發動機自動控制設備中，由電池狀態變化檢測裝置檢測的電池狀態變化包括電池的SOC。總的來說，作為電池剩余容量的SOC影響了電池內電阻值的大小。也就是說，將電池的SOC添加到參數中以示出電池狀態變化能夠以高精度預測發動機下一次再起動時電池的最小電壓。在根據本發明的發動機自動控制設備中，由電池狀態變化檢測裝置檢測的電池狀態變化包括在從獲取電池內電阻值的時刻算起到當前時刻的時間段期間的充/放電電流的時間積分值。總的來說，電池的內電阻值取決于在參考時刻后電池的充/放電電流的時間積分值，其中該參考時刻是在過去檢測電池的內部電阻值的時間。也就是說，將電池的充/放電電流的時間積分值添加到參數中以示出電池狀態變化能夠以高精度預測發動機下一次再起動時電池的最小電壓。
在根據本發明的發動機自動控制設備中，由電池狀態變化檢測裝置檢測的電池狀態變化包括電池的溫度變化。總的來說，電池的內電阻值取決于電池的溫度變化。也就是說，將電池的溫度變化添加到示出電池狀態變化的參數中能夠以高精度預測發動機下一次再起動時電池的最小電壓。例如，能夠僅使用電池的溫度變化，或者使用溫度變化以及作為電池的剩余容量的 SOC兩者，或者使用溫度變化以及電池的充/放電電流的時間積分值，以便計算電池的內電阻值。盡管本發明的特定實施例已經進行了詳細描述，但是本領域技術人員應該意思至IJ，根據本公開的全部教導，可進行細節上的各種變形以及改變。因此，所披露的特定設置僅是示意性的，并不限制本發明的范圍，本發明的范圍可以給定到所附權利要求及其全部等效物的全部范圍。
權利要求
一種發動機自動控制設備，其控制安裝到車輛上的內燃機的發動機自動停止和再起動，包括能充放電電能的電池；起動器，通過導線電連接到電池上，其在接收從電池提供的電能時工作以起動內燃機；檢測電池電壓的電壓檢測裝置；當前電池內電阻值獲取裝置，其獲取電池的當前內電阻值；起動器總電阻值計算裝置，其計算起動器的起動器總電阻值，該起動器總電阻值是起動器的內電阻值和導線的線路電阻值的總和；放電電流預測裝置，其根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及起動器總電阻值閾值預測在發動機自動停止期間將從電池提供給起動器的放電電流；電壓預測裝置，其在發動機自動停止期間，根據電池的當前電壓、當前內電阻值以及預測的放電電流預測直到發動機的下一次起動為止的時間段內的電池電壓；以及發動機再起動判斷裝置，其在發動機自動停止期間，根據預測的電壓判斷是否允許發動機的下一次再起動。
2.根據權利要求1的發動機自動控制設備，其中該起動器總電阻值計算裝置根據在緊接著電池電壓被提供給起動器之后起動器還沒有起動時檢測的電池電壓和從電池提供給起動器的放電電流計算起動器總電阻值。
3.根據權利要求2的發動機自動控制設備，還包括過去放電電流獲取裝置，其獲取在發動機的初始起動或者發動機的過去再起動時從電池提供給起動器的過去放電電流值，以及過去電壓獲取裝置，其獲取在發動機的初始起動或者發動機的過去再起動時的過去電壓，其中起動器總電阻值計算裝置根據由過去放電電流獲取裝置獲取的過去放電電流值以及由過去電壓獲取裝置獲取的過去電壓值計算起動器總電阻值。
4.根據權利要求3的發動機自動控制設備，還包括過去電池內電阻值獲取裝置，其獲取在發動機的初始起動或者發動機的過去再起動時電池的過去電池內電阻值；以及過去電壓降量計算裝置，其計算在從發動機起動的時刻算起到電池電壓在發動機的初始起動或者發動機的過去再起動時具有最小值的時刻的時間段期間的電池的過去電壓降量，其中過去放電電流獲取裝置根據由過去電池內電阻值獲取裝置獲取的過去電池內電阻值以及由過去電壓降量計算裝置獲取的電池的過去電池電壓降量計算過去放電電流值。
5.根據權利要求1的發動機自動控制設備，其中由電壓預測裝置預測的電池電壓是在電池電壓由于提供放電電流給起動器而下降時的電池電壓。
6.根據權利要求3的發動機自動控制設備，其中由過去放電電流獲取裝置獲取的過去放電電流值是上次發動機起動時從電池提供給起動器的放電電流值，并且由過去電壓獲取裝置獲取的過去電壓值是上次發動機起動時的電池電壓。
7.根據權利要求1的發動機自動控制設備，其中當電壓檢測裝置不能檢測緊接著發動機的初始起動之前的時刻的電池電壓以及在發動機的初始起動時的電池的最小電壓時，起動器總電阻值計算裝置使用預定電阻值作為起動器總電阻值。
8.根據權利要求7的發動機自動控制設備，其中預定電阻值是根據溫度變化的可變值。
9.根據權利要求1的發動機自動控制設備，其中在電壓檢測裝置不能檢測緊接著發動機的初始起動之前的時刻的電池電壓，并且能夠獲取在發動機的初始起動時的電池的最小電壓的情況下，發動機自動控制設備還包括初始電池內電阻獲取裝置，其獲取在發動機的初始起動的發動時間段期間的電池的電池內電阻值；偽開路電壓估計裝置，其根據由初始電池內電阻獲取裝置獲取的電池內電阻值估計電池的偽開路電壓；電壓降量估計裝置，其根據偽開路電壓被用作在緊接著發動機的初始起動之前的時刻的電池電壓而估計在從發動機的初始起動之前的時刻算起到電池在發動機的工作期間具有最小電壓的時刻的時間段期間的電池的電壓降量；以及放電電流獲取裝置，其根據由初始電池內電阻獲取裝置獲取的電池內電阻值以及由電壓降量估計裝置獲取的電壓降量而計算電池的放電電流，其中起動器總電阻值計算裝置根據由放電電流獲取裝置獲取的放電電流以及電池的最小電壓計算起動器總電阻值。
10.一種發動機自動控制設備，其控制安裝到車輛上的內燃機的發動機自動停止和再起動，包括能充放電電能的電池；起動器，通過導線電連接到電池上，其在接收到從電池提供的電能時工作以起動內燃機；檢測電池電壓的電壓檢測裝置；當前電池內電阻值獲取裝置，其獲取電池的當前內電阻值；起動器總電阻值計算裝置，其計算起動器的起動器總電阻值，該起動器總電阻值是起動器的內電阻值與導線的線路電阻值的總和；最大放電電流預測裝置，其根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及起動器總電阻值預測發動機自動停止期間將從電池提供給起動器的最大放電電流；最小電壓預測裝置，其在發動機自動停止期間，根據電池的當前電壓、當前內電阻值以及預測的最大放電電流預測直到發動機的下一次起動為止的時間段內的電池的最小電壓；以及發動機再起動判斷裝置，其在發動機自動停止期間，根據預測的最小電壓判斷是否允許發動機的下一次再起動。
11.根據權利要求10的發動機自動控制設備，其中該起動器總電阻值計算裝置根據在緊接著電池電壓被提供給起動器之后起動器還沒有起動時檢測的電池電壓和從電池提供給起動器的最大放電電流計算起動器總電阻值。
12.根據權利要求11的發動機自動控制設備，還包括過去最大放電電流獲取裝置，其獲取在發動機的初始起動或者發動機的過去再起動時從電池提供給起動器的過去最大放電電流值，以及過去最小電壓獲取裝置，其獲取在發動機的初始起動或者發動機的過去再起動時的過去最小電壓，其中起動器總電阻值計算裝置根據由過去最大放電電流獲取裝置獲取的過去最大放電電流以及由過去最小電壓獲取裝置獲取的過去最小電壓值計算起動器總電阻值。
13.根據權利要求12的發動機自動控制設備，還包括過去電池內電阻值獲取裝置，其獲取在發動機的初始起動或者發動機的過去再起動時電池的過去電池內電阻值；以及過去電壓降量計算裝置，其計算在從發動機起動的時刻算起到電池電壓在發動機初的始起動或者發動機的過去再起動時具有最小值的時刻的時間段期間的電池的過去電壓降量，其中過去最大放電電流獲取裝置根據由過去電池內電阻值獲取裝置獲取的過去電池內電阻值以及由過去電壓降量計算裝置獲取的電池的過去電池電壓降量計算過去最大放電電流值。
14.根據權利要求10的發動機自動控制設備，其中由最小電壓預測裝置預測的電池的最小電壓是電池電壓由于提供最大放電電流給起動器而下降時的電池的最小電壓。
15.根據權利要求3的發動機自動控制設備，其中由過去最大放電電流獲取裝置獲取的過去最大放電電流是上次發動機起動時從電池提供給起動器的最大放電電流，并且由過去最小電壓獲取裝置獲取的過去最小電壓值是上次發動機起動時的電池的最小電壓。
16.根據權利要求10的發動機自動控制設備，其中當電壓檢測裝置不能檢測緊接著發動機的初始起動之前的時刻的電池電壓以及在發動機的初始起動時的電池的最小電壓時，起動器總電阻值計算裝置使用預定電阻值作為起動器總電阻值。
17.根據權利要求16的發動機自動控制設備，其中預定電阻值是根據溫度變化的可變值。
18.根據權利要求10的發動機自動控制設備，其中在電壓檢測裝置不能檢測緊接著發動機的初始起動之前的時刻的電池電壓并且能夠獲取在發動機的初始起動時的電池的最小電壓的情況下，發動機自動控制設備還包括初始電池內電阻獲取裝置，其獲取在發動機的初始起動的發動時間段期間的電池的電池內電阻值；偽開路電壓估計裝置，其根據由初始電池內電阻獲取裝置獲取的電池內電阻值估計電池的偽開路電壓；電壓降量估計裝置，其根據偽開路電壓被用作在緊接著發動機的初始起動之前的時刻的電池電壓而估計在從發動機的初始起動之前的時刻算起到電池在發動機的工作期間具有最小電壓的時刻的時間段期間的電池的電壓降量；以及放電電流獲取裝置，其根據由初始電池內電阻獲取裝置獲取的電池內電阻值以及由電壓降量估計裝置獲取的電壓降量而計算電池的放電電流，其中起動器總電阻值計算裝置根據由放電電流獲取裝置獲取的放電電流以及電池的最小電壓計算起動器總電阻值。
19.根據權利要求1的發動機自動控制設備，還包括過去電池內電阻值獲取裝置，其獲取在發動機的初始起動或者發動機過去再起動時的電池的過去電池內電阻值；以及電池狀態變化檢測裝置，其檢測從過去電池內電阻值獲取裝置檢測過去電池內電阻值的時刻到當前時刻的時間段期間的電池狀態變化，其中當前電池內電阻值獲取裝置根據電池狀態變化補償由過去電池內電阻值獲取裝置獲取的過去電池內電阻值，并且根據補償的過去電池內電阻值計算當前電池內電阻值。
20.根據權利要求19的發動機自動控制設備，其中由電池狀態變化檢測裝置檢測的電池狀態變化包括電池的SOC。
21.根據權利要求19的發動機自動控制設備，其中由電池狀態變化檢測裝置檢測的電池狀態變化包括從獲取電池內電阻值的時刻算起到當前時刻的時間段期間的充/放電電流的時間積分值。
22.根據權利要求19的發動機自動控制設備，其中由電池狀態變化檢測裝置檢測的電池狀態變化包括電池的溫度變化。
23.一種發動機自動控制設備，其控制安裝到車輛上的內燃機的發動機自動停止和再起動，包括能充放電電能的電池，起動器，通過導線電連接到電池上，其在接收從電池提供的電能時工作以起動內燃機；發電機，其由內燃機驅動，產生電能；檢測電池電壓的電壓檢測裝置；當前電池內電阻值獲取裝置，其獲取電池的當前內電阻值；起動器總電阻值計算裝置，其計算起動器的起動器總電阻值，該起動器總電阻值是起動器的內電阻值和導線的線路電阻值的總和；放電電流預測裝置，其根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及起動器總電阻值預測將從電池提供給起動器的放電電流；電壓預測裝置，其在發動機工作以及發電機停止期間，根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及預測的放電電流預測在直到發動機的下一次再起動為止的時間段期間發動機被自動停止時的電池電壓；以及發動機自動停止允許判斷裝置，其根據預測的電池電壓判斷在發動機工作期間是否允許發動機停止。
24.一種發動機自動控制設備，其控制安裝到車輛上的內燃機的發動機自動停止和再起動，包括能充放電電能的電池；起動器，通過導線電連接到電池上，其在接收從電池提供的電能時工作以起動內燃機；發電機，其由內燃機驅動，產生電能；檢測電池電壓的電壓檢測裝置；獲取電池的當前內電阻值的當前電池內電阻值獲取裝置；起動器總電阻值計算裝置，其計算起動器的起動器總電阻值，該起動器總電阻值是起動器內電阻值與導線的線路電阻值的總和；最大放電電流預測裝置，其根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及起動器總電阻值預測將從電池提供給起動器的最大放電電流；最小電壓預測裝置，其在發動機工作以及發電機停止期間，根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及預測的最大放電電流預測在直到發動機下一次再起動為止的時間段期間發動機被自動停止時的電池的最小電壓；以及發動機自動停止允許判斷裝置，其根據預測的電池的最小電壓判斷在發動機工作期間是否允許發動機停止。
25.一種發動機自動控制設備，其控制安裝到車輛上的內燃機的發動機自動停止和再起動，包括能充放電電能的電池；起動器，通過導線電連接到電池上，其在接收從電池提供的電能時工作以起動內燃機；發電機，其由內燃機驅動，產生電能；檢測電池電壓的電壓檢測裝置；獲取電池的當前內電阻值的當前電池內電阻值獲取裝置；起動器總電阻值計算裝置，其計算起動器的起動器總電阻值，該起動器總電阻值是起動器內電阻值與導線的線路電阻值的總和；放電電流預測裝置，其根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及起動器總電阻預測將從電池提供給起動器的放電電流；電壓預測裝置，其在發動機工作以及發電機停止期間，根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及預測的放電電流預測在直到發動機的下一次再起動為止的時間段期間發動機被自動停止時的電池電壓；以及發電機驅動允許判斷裝置，其在發動機工作以及發電機停止期間，根據預測的電池電壓判斷是否允許開始驅動發電機。
26.一種發動機自動控制設備，其控制安裝到車輛上的內燃機的發動機自動停止和再起動，包括能充放電電能的電池；起動器，通過導線電連接到電池上，其在接收從電池提供的電能時工作以起動內燃機；發電機，其由內燃機驅動，產生電能；檢測電池電壓的電壓檢測裝置；獲取電池的當前內電阻值的當前電池內電阻值獲取裝置；起動器總電阻值計算裝置，其計算起動器的起動器總電阻值，該起動器總電阻值是起動器內電阻值與導線的線路電阻值的總和；最大放電電流預測裝置，其根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及起動器總電阻值預測將從電池提供給起動器的最大放電電流；最小電壓預測裝置，其在發動機工作以及發電機停止期間，根據電池的當前電壓、電池的當前內電阻值以及預測的最大放電電流預測在直到發動機的下一次再起動為止的時間段期間發動機被自動停止時電池的最小電壓；以及發電機驅動允許判斷裝置，其在發動機工作以及發電機停止期間，根據預測的電池的最小電壓判斷是否允許開始驅動發電機。
全文摘要
發動機自動控制設備。發動機自動控制設備中的ECU根據發動機自動停止期間的電池的當前電壓、內電阻值以及起動器總電阻值預測在發動機的下一次再起動期間將從電池提供給起動器的最大放電電流。該ECU還根據電池的當前電壓、當前內電阻值以及預測的最大放電電流預測直到發動機的下一次再起動為止的時間段期間的電池的最小電壓。該ECU根據預測的電池的最小電壓判斷在發動機自動停止期間是否執行發動機的下一次再起動。
文檔編號G01R31/36GK101871396SQ20101016714
公開日2010年10月27日申請日期2010年4月23日優先權日2009年4月23日
發明者水野覺申請人:株式會社電裝

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