JP6214430B2

JP6214430B2 - アイドルストップ車の制御装置

Info

Publication number: JP6214430B2
Application number: JP2014037960A
Authority: JP
Inventors: 坂上　航介; 航介坂上
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2017-10-18
Anticipated expiration: 2034-02-28
Also published as: JP2015161253A

Description

この発明は、所定のエンジン停止条件が成立することにより、エンジンを自動停止し、エンジンの自動停止状態で所定の再始動条件が成立することにより、蓄電手段により始動手段に必要な電力を供給してエンジンを再始動するアイドルストップ車の制御装置に関する。

従来、いわゆるアイドリングストップ車は、ＩＧ（イグニッション）オンの操作によりエンジンを始動すると、その後は、ＩＧオフの操作によりエンジンが停止するまで、アイドリングストップ制御を実行し、所定の自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止し、所定の再始動条件の成立によりエンジンを自動的に再始動することを繰り返す。

この種のアイドリングストップ制御機能を搭載した車両では、通常、車載バッテリの放電電力によりスタータを駆動してエンジン再始動を行い、エンジンの駆動力によりオルタネータを駆動して発電し、車載バッテリを充電するようになっている（例えば、特許文献１）。

特開２０１０−５３７９４号公報（段落００１９〜００２３参照）

ところが、スタータによるエンジン再始動を行う場合、静粛性に欠けしかも始動時間がかかるため、近年ではスタータは最初のエンジン始動時にのみ使用し、アイドルストップ時のエンジン再始動にはスタータに代わって静粛性に優れ始動時間の短い消費電流の低いオルタネータを使用してバッテリの長寿命化を図ることが提案されている。

しかし、アイドルストップ時のエンジン再始動を行うときに、エンジン再始動に失敗することがあり、その原因がオルタネータの異常である場合等には、オルタネータによりエンジン再始動することはできず、再始動に失敗したときにバッテリの消耗を極力抑制しつつ的確な対応が望まれている。

本発明は、アイドルストップ時のエンジン再始動をオルタネータのみで行うアイドルストップ車において、エンジン再始動に失敗したときであっても、蓄電手段の蓄電量に応じて的確にエンジン再始動を行えるようにすることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明のアイドルストップ車の制御装置は、所定のエンジン停止条件が成立することにより、エンジンを自動停止し、エンジンの自動停止状態で所定の再始動条件が成立することにより、蓄電手段により始動手段に必要な電力を供給してエンジンを再始動するアイドルストップ車の制御装置において、エンジンの駆動力により発電しその発電電力を前記蓄電手段に充電するオルタネータと、前記蓄電手段の蓄電量を検出する検出手段と、前記再始動条件の成立時に、前記蓄電手段により前記オルタネータに給電して前記始動手段に代わり前記オルタネータによるエンジン再始動制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記再始動条件の成立に基づく前記エンジン再始動制御に失敗したときに、前記検出手段により検出される前記蓄電量が予め定められた所定値以上であれば、前記始動手段によるエンジン再始動を試行し、前記蓄電量が予め定められた所定値より低ければ、前記オルタネータによるエンジン再始動を試行することを特徴としている（請求項１）。

請求項１に係る発明によれば、再始動条件の成立時にオルタネータによるエンジン再始動を行う場合に、エンジン再始動制御に失敗したときに、検出手段により検出される蓄電手段の蓄電量が予め定められた所定値以上であれば、始動手段によるエンジン再始動が試行され、蓄電量が予め定められた所定値より低ければ、オルタネータによるエンジン再始動が試行される。

したがって、再始動条件の成立時にエンジン再始動制御に失敗しても、蓄電手段の蓄電量が予め定められた所定値以上であることを条件に始動手段によるエンジン再始動制御が行われるので、エンジン再始動制御の失敗後、始動手段によるエンジン再始動を確実に行うことができる。

一方、蓄電手段の蓄電量が予め定められた所定値よりも低ければ、オルタネータによるエンジン再始動が試行され、当該再試行によりエンジン再始動できれば、静粛性に優れ始動時間の短いオルタネータによるエンジン再始動を行うことができ、始動時間短縮の結果バッテリ消耗を抑制することができる。

本発明のアイドルストップ車の制御装置の一実施形態のブロック図である。図１の動作説明用タイミングチャートである。

つぎに、本発明をより詳細に説明するため、本発明の一実施形態について、図１および図２を参照して詳述する。

図１はアイドルストップ車１に備えられた車両制御装置のブロック構成を示し、アイドルストップ車１は、軽量化、小型化等を図るため、電源として１２Ｖの比較的小容量の１個の鉛バッテリ２を備える。このバッテリ２が本発明の蓄電手段であり、負極端子はアイドルストップ車１の筐体に接続されている。

図１において、３はアイドルストップ車１のエンジン、４はエンジン３のトランスミッション側のＣＶＴ（ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙＶａｒｉａｂｌｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）、５はエンジン３を始動するスタータであり、本発明における始動手段に相当し、リレー６を介してバッテリ２から給電される。

８はバッテリ２の正極端子とリレー６との間にバッテリ２に接近して設けられバッテリ２の温度および電流を検出するバッテリセンサ、９はエンジン３の回転力がベルト１０を介して伝達されるオルタネータであり、走行中等に発電出力でバッテリ２を充電するとともに、アイドルストップ制御による停止状態において所定の再始動条件が成立すると、後に説明するアイドルストップ制御部により制御されてモータとして機能し、ベルト１０を介してエンジン３を再始動する。なお、オルタネータ９の異常の有無に関する情報がアイドルストップ制御部１１に送信される。

１１はアイドルストップ制御ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）が形成するアイドルストップ制御部、１２は燃料噴射制御（ＥＦＩ：ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＦｕｅｌｌｎｊｅｃｔｉｏｎ）制御ＥＣＵが形成するＥＦＩ制御部、１３はＡＢＳ（ＡｎｔｉｌｏｃｋｅｄＢｒａｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）制御ＥＣＵが形成するＡＢＳ制御部、１４はＣＶＴ制御ＥＣＵが形成するＣＶＴ制御部であり、各制御部１１〜１４はそれぞれマイクロコンピュータ等により構成され、ＣＡＮ等の通信バス１５を介して情報をやり取りする。

１６はダッシュボードのコンビネーションメータが形成する表示部であり、通信バス１５から各種の表示データを受信する。

１７はＡＢＳ制御部１３に車速の検出情報を与える車輪速センサ、１８はＡＢＳ制御部１３にブレーキ機構のマスタシリンダ圧の検出情報を与える液圧センサである。

次に、アイドルストップ車１の概略の制御及び動作を説明すると、ドライバがＩＧキー（図示せず）をオン操作してエンジンスタートを指令することにより、ＩＧオンの信号が例えば通信バス１５からアイドルストップ制御部１１に入力され、この入力に基づいてアイドルストップ制御部１１はリレー６を瞬時通電してオンし、バッテリ２の電源をスタータ５に給電してスタータ５を始動し、停止していたエンジン３を始動する（初回始動）。そして例えば、エンジン３が始動してオルタネータ９の発電電力でバッテリ２が一旦満充電状態に充電されると、その後は、ＩＧキーのオフ操作でエンジン３が停止するまで、アイドルストップ制御部１１がアイドルストップ制御を実行する。なお、スタータ５は上記したエンジン３の初回始動時にのみ使用される。

アイドルストップ制御部１１には、通信バス１５を介してＥＦＩ制御部１２の情報（エンジンの回転数や冷却水温等のエンジンの情報）及び、バッテリ２の電流、温度等の情報、ＡＢＳ制御部１３の検出車速、マスタシリンダ圧等の情報、ＣＶＴ制御部１４のロックアップクラッチ情報、図示省略したストップランプスイッチ、カーテシスイッチ等の車内各所のスイッチの情報等が入力される。

そして、これらの情報に基づき、アイドルストップ制御中におけるアイドルストップ制御部１１は、交通信号の赤信号等にしたがってドライバがブレーキペダルを踏込み、マスタシリンダ圧が所定の踏込圧以上になっていることを検出すると、アイドルストップ制御の所定の停止条件（例えば、ストップランプが点灯していて所定車速以下である等の条件）の成立を確認することにより、走行が完全に停止しなくても所定車速以下に低下すれば、ＥＦＩ制御部１２にエンジン停止を指令し、ＥＦＩ制御部１２が燃料スロットルを絞ったりしてエンジン３を自動停止する。

つぎに、交通信号が青信号に変わる等してドライバがブレーキペダルから足を離し、マスタシリンダ圧が所定の開放圧に低下したことを検出すると、アイドルストップ車１がアイドルストップ制御の所定の再始動条件（例えば、ストップランプが消灯していてドアが閉じている等の条件）の成立を確認することにより、アイドルストップ制御部１１はリレー６を瞬時通電してオンし、バッテリ２の電源をオルタネータ９に給電してオルタネータ９をモータとして作動させ、オルタネータ９によりベルト１０を介して停止しているエンジン３を自動的に再始動する。

以降、減速中の所定の停止条件の成立に基づくエンジン３の自動停止と、所定の再始動条件の成立に基づくエンジン３の自動的な再始動とが交互に行なわれる。

ところで、上記したように、アイドルストップ制御部１１は、走行中にアイドルストップ制御の所定の停止条件が成立してエンジン３が自動停止された状態で、上記した所定の再始動条件が成立すると、リレー６を瞬時通電してオンし、バッテリ２の電源をオルタネータ９に給電する。そうすると、オルタネータ９がモータとして作動し、オルタネータ９によりベルト１０を介して停止しているエンジン３が駆動されてエンジン３が再始動される。

このとき、オルタネータ９によるエンジン３の再始動に失敗した場合、バッテリセンサ８により検出されるバッテリ電流、バッテリ温度等に基づき、アイドルストップ制御部１１により、バッテリ２の蓄電状態を表わす指標であるＳＯＣが蓄電量として導出され、エンジン３の再始動制御に失敗したときの蓄電量が予め定められた所定値（例えば、９０％）以上かどうかの判断が行われる。

そして、蓄電量が上記所定値以上であるか、または、アイドルストップ制御部１１がオルタネータ９からの異常情報を受信していれば、アイドルストップ制御部１１によりリレー６が瞬時通電されてオンされ、バッテリ２によりスタータ５に給電されてスタータ５によるエンジン３の再始動が試行される。一方、蓄電量が上記所定値よりも低ければ、アイドルストップ制御部１１によりリレー６が瞬時通電されてオンされ、バッテリ２の電源がオルタネータ９に給電されてオルタネータ９によるエンジン３の再始動が試行される。

さらに、エンジン３の再始動の再試行に失敗すると、アイドルストップ制御部１１による上記したスタータ５又はオルタネータ９によるエンジン再始動制御が繰り返される。ここで、アイドルストップ制御部１１がオルタネータ９の異常情報を受信するとい、アイドルストップ制御部１１の制御により表示部１６にオルタネータ９の異常の表示がなされる。このように、エンジン３の再始動の失敗後のアイドルストップ制御部１１によるバッテリ２の蓄電量の検出機能およびエンジン３の再始動制御機能が、本発明における検出手段および制御手段にそれぞれ相当する。

続いて、アイドルストップ制御部１１の制御動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。

図２に示すように、アイドルストップ制御部１１により、走行中におけるエンジン３の停止条件、再始動条件などの制御条件の確認が行われ（ステップＳ１）、所定の停止条件が成立したかどうかの判定がなされ（ステップＳ２）、この判定結果がＮＯであればステップＳ１に戻り、判定結果がＹＥＳであれば、アイドルストップ制御部１１によりＥＦＩＥＣＵ１２が制御されてエンジン３が自動停止される（ステップＳ３）。

そして、アイドルストップ制御によるエンジン停止中に所定の再始動条件が成立したかどうかの判定がなされ（ステップＳ４）、この判定結果がＮＯであればステップＳ１に戻り、判定結果がＹＥＳであれば、アイドルストップ制御部１１により、リレー６が瞬時オンされてバッテリ２からオルタネータ９に給電され、オルタネータ９がモータとして作動されてエンジン３の再始動が試行され（ステップＳ５）、エンジン３の再始動に成功したかどうかの判定がなされ（ステップＳ６）、この判定結果がＹＥＳであれば動作は終了する。

また、ステップＳ６の判定結果がＮＯであれば、バッテリ２の蓄電量が上記した所定値以上か、または、オルタネータ９が異常かどうかの判定がなされ（ステップＳ７）、この判定結果がＹＥＳであれば、アイドルストップ制御部１１により、リレー６が瞬時オンされてバッテリ２からスタータ５に給電され、スタータ５によるエンジン３の再始動が試行される一方（ステップＳ８）、ステップＳ７の判定結果がＮＯでバッテリ２の蓄電量が上記した所定値よりも低いと判断されると、アイドルストップ制御部１１により、リレー６が瞬時オンされてバッテリ２からオルタネータ９に給電され、オルタネータ９がモータとして駆動されてエンジン３の再始動が再試行される（ステップＳ９）。

そして、ステップＳ８，Ｓ９を経た後、エンジン３の再始動に成功したかどうかの判定がなされ（ステップＳ１０）、この判定結果がＹＥＳであれば動作は終了し、判定結果がＮＯであれば次のステップＳ１１において、バッテリ２の蓄電量が上記した所定値以上か、または、オルタネータ９が異常かどうかの判定がなされ（ステップＳ１１）、この判定結果がＹＥＳであれば、アイドルストップ制御部１１により、リレー６が瞬時オンされてバッテリ２からスタータ５に給電され、スタータ５によるエンジン３の再始動が再試行される（ステップＳ１２）。

一方、ステップＳ１１の判定結果がＮＯでバッテリ２の蓄電量が上記した所定値よりも低いと判断されると、アイドルストップ制御部１１により、リレー６が瞬時オンされてバッテリ２からオルタネータ９に給電され、オルタネータ９がモータとして駆動されてエンジン３の再始動が再々試行され（ステップＳ１３）、ステップＳ１２，Ｓ１３を経た後、動作は終了する。なお、ステップ１２，Ｓ１３のエンジン再始動の試行の結果が失敗であれば、アイドルストップ制御部１１により表示部１６に「再始動不能」の表示等を行って動作を終了するようにしてもよい。

したがって、上記した実施形態によれば、再始動条件の成立時にオルタネータ９によるエンジン再始動を行う場合に、オルタネータ９による再始動に失敗したときに、アイドルストップ制御部１１により検出されるバッテリ２の蓄電量が予め定められた所定値以上であれば、スタータ５によるエンジン再始動を試行し、蓄電量が予め定められた所定値より低ければ、オルタネータ９によるエンジン３の再始動が再試行されるため、オルタネータ９によるエンジン再始動の失敗後、スタータ５によるエンジン３の再始動を確実に行うことができる。

一方、バッテリ２の蓄電量が予め定められた所定値よりも低ければ、オルタネータ９によるエンジン再始動制御が再試行され、静粛性に優れ始動時間の短いオルタネータ９によるエンジン再始動を行うことができ、始動時間短縮の結果バッテリ消耗を抑制することができる。

また、オルタネータ９によるエンジン再始動に失敗したときに、オルタネータ９に異常が生じているとの情報をアイドルストップ制御部１１が受信していれば、アイドルストップ制御部１１により、スタータ５によるエンジン３の再始動が試行されるので、確実にエンジン３を再始動することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。

例えば、上記した実施形態では、エンジン３の再始動に失敗したときのバッテリ２の蓄電量が所定値以上かどうかで、スタータ５によりエンジン３を再始動するか、オルタネータ９により再始動するかを決める場合について説明したが、バッテリ２の蓄電量に加えて、外気温が予め設定された所定温度以上かどうか、エンジン３の冷却水温が予め設定された所定温度以上かどうかの判断要素も加えて、スタータ５によりエンジン３を再始動するか、オルタネータ９により再始動するか決めるようにしてもよい。

また、上記した実施形態では、エンジン３の再始動に失敗したときのバッテリ２の蓄電量の判断基準として、ＳＯＣ９０％を所定値とした場合について説明したが、この場合の所定値はＳＯＣ９０％に限るものではない。

１アイドルストップ車
２ …バッテリ（蓄電手段）
３エンジン
５ …スタータ（始動手段）
９ …オルタネータ
１１アイドルストップ制御部（検出手段、制御手段）

Claims

所定のエンジン停止条件が成立することにより、エンジンを自動停止し、エンジンの自動停止状態で所定の再始動条件が成立することにより、蓄電手段により始動手段に必要な電力を供給してエンジンを再始動するアイドルストップ車の制御装置において、
エンジンの駆動力により発電しその発電電力を前記蓄電手段に充電するオルタネータと、
前記蓄電手段の蓄電量を検出する検出手段と、
前記再始動条件の成立時に、前記蓄電手段により前記オルタネータに給電して前記始動手段に代わり前記オルタネータによるエンジン再始動制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記再始動条件の成立に基づく前記エンジン再始動制御に失敗したときに、前記検出手段により検出される前記蓄電量が予め定められた所定値以上であれば、前記始動手段によるエンジン再始動を試行し、前記蓄電量が予め定められた所定値より低ければ、前記オルタネータによるエンジン再始動を試行する
ことを特徴とするアイドルストップ車の制御装置。