JP2003239833A - エンジン自動停止・自動再始動装置 - Google Patents
エンジン自動停止・自動再始動装置Info
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
る。 【解決手段】 エンジンと同期回転する直流モータ8
と、トルクコンバータを備えた自動変速機と、直流モー
タ8に電力を供給するバッテリ7と、が搭載された車両
に適用され、エンジンからの駆動トルクが車両の駆動輪
に伝達可能な状態で、車両の運転条件に応じてエンジン
の自動停止・自動再始動を行うエンジン自動停止・自動
再始動装置において、エンジン自動停止・自動再始動装
置は、エンジンの自動再始動時に、エンジンの燃焼に先
立って直流モータ8によってエンジンを回転させると共
に、エンジンの燃焼開始後に直流モータ8へのバッテリ
7からの電力供給を停止し、かつ直流モータ8に抵抗2
9を接続して直流モータ8で発電を行い、直流モータ8
にブレーキトルクを発生させる。
Description
止・自動再始動装置に関する。
図るために、エンジン自動停止・自動再始動装置を備え
た車両が従来より知られている。
圧ポンプは、エンジンにより駆動されており、エンジン
を停止すると、エンジンによって駆動されている油圧ポ
ンプも停止するため、トランスミッションの油圧が低下
することになる。この結果、エンジンの自動再始動の際
に、トランスミッションの油圧上昇遅れが生じ、トラン
スミッションとエンジン出力軸間に設けられたクラッチ
の係合遅れによりエンジンの吹き上がり(エンジン回転
数のオーバーシュート)が発生する場合があった。
エンジン自動停止からエンジン自動再始動までの間に、
エンジンの吸気通路内の負圧が小さく(大気圧に近く)
なっている。この状態でエンジンの燃焼を開始すると、
燃焼圧力が大きいためエンジン回転が吹けあがり(エン
ジン回転数のオーバーシュート)、駆動トルクが急激に
上昇し、車両乗員に不快なショックを与えることがあ
る。
開2000−205003号公報等には、エンジンと同
期回転する電動機を回転数制御することによって、エン
ジンの自動再始動の際のエンジン回転数のオーバーシュ
ートを抑制するようにした車両の制御装置が開示されて
いる。
ンと同期回転する電動機を回転数制御する場合には、イ
ンバータによって電動機を高精度に制御する必要があ
る。そのため、インバータが必要となり、装置全体のコ
ストが高くなるという問題がある。
バータが必要となるため、インバータの搭載スペースや
インバータを冷却する冷却水の配管の配置、ハーネスの
追加等により、既存の車両のコンポーネントレイアウト
の大幅な見直しや改造が必要になると共に、荷物搭載量
の減少といった問題がある。
アウトの大幅な見直しや改造を行うことによって、燃費
や操縦安定性の悪化といった車両性能の低下を引き起こ
す虞がある。
の発明は、エンジンと同期回転する直流モータと、トル
クコンバータを備えた自動変速機と、上記直流モータに
電力を供給するバッテリと、が搭載された車両に適用さ
れ、エンジンからの駆動トルクが車両の駆動輪に伝達可
能な状態で、車両の運転条件に応じてエンジンの自動停
止・自動再始動を行うエンジン自動停止・自動再始動装
置において、エンジン自動停止・自動再始動装置は、エ
ンジンの自動再始動時に、エンジンの燃焼に先立って上
記直流モータによってエンジンを回転させると共に、エ
ンジンの燃焼開始後に上記直流モータへの上記バッテリ
からの電力供給を停止し、かつ上記直流モータに抵抗を
接続して上記直流モータで発電を行い、上記直流モータ
にブレーキトルクを発生させることを特徴としている。
これによって、エンジンの燃焼開始後には、直流モータ
にブレーキトルクが発生するので、このブレーキトルク
によりエンジンのオーバーシュートが抑制される。
の発明において、上記直流モータの駆動トルクは、クラ
ッチを介してエンジンに伝達されており、上記クラッチ
は、エンジンの自動再始動時に、上記直流モータの回転
と略同時に接続され、エンジン燃焼開始後、エンジンの
回転数が所定の目標回転数で安定すると切り離されるこ
とを特徴としている。
2に記載の発明において、エンジン自動停止・自動再始
動装置は、エンジンの初爆を検知する初爆検知手段を有
し、エンジンの初爆が検知されると、上記抵抗は上記直
流モータに接続されることを特徴としている。これによ
って、早期にブレーキトルクをかけることができる。
2に記載の発明において、上記抵抗は、エンジン回転数
が所定の目標回転数に達すると上記直流モータに接続さ
れることを特徴としている。これにより、誤ってエンジ
ン燃焼開始前にブレーキトルクがかけられることがな
い。
いずれかに記載の発明において、エンジン燃焼開始後、
所定の目標回転数を超えたエンジン回転数が、ブレーキ
トルクによって、この目標回転数まで低下すると、上記
抵抗と上記直流モータとは切り離されることを特徴とし
ている。
いずれかに記載の発明において、上記直流モータに上記
抵抗が接続されてから所定の一定時間が経過すると、上
記抵抗と上記直流モータとは切り離されることを特徴と
している。
いずれかに記載の発明において、エンジン自動停止・自
動再始動装置は、吸気負圧測定手段を有し、エンジン燃
焼開始前に上記吸気負圧測定手段によって検知された吸
気負圧が所定値以上まで発達している場合には、エンジ
ン燃焼開始後に、上記直流モータと上記エンジンとが同
期回転している状態で上記抵抗が上記直流モータに接続
されないことを特徴としている。エンジン燃焼前に吸気
負圧が発達していれば、エンジン回転数のオーバーシュ
ートは発生することはない。
いずれかに記載の発明において、エンジン燃焼開始前
に、上記直流モータによってエンジンが所定の一定時間
以上回転している場合には、エンジン燃焼開始後に、上
記直流モータと上記エンジンとが同期回転している状態
で上記抵抗が上記直流モータに接続されないことを特徴
としている。エンジン燃焼開始前に、エンジンが直流モ
ータによって所定の一定時間以上回転すれば、吸気負圧
は発達する。
機に回転数制御を行わない直流モータを用い、この直流
モータにブレーキトルクを発生させることによって、エ
ンジン回転数のオーバーシュートを抑制することができ
る。すなわち、回転数制御を行わない直流モータを用い
ることによって、インバータが不要となり、廉価、軽量
かつ搭載性の優れたエンジン自動停止・自動再始動装置
によってエンジン回転数のオーバーシュートよって運転
者が感じるショック感を低減することができる。
レーキトルク(回生トルク)を、直流モータとエンジン
とを断続するクラッチを用いてコントロールすることが
可能となる。
トルクをエンジンにかけられるため、効果的にエンジン
のオーバーシュートを抑制することができる。
ンジンに対して、直流モータに発生したブレーキトルク
を誤ってかけることによるエンジンの自動再始動失敗を
防止し、確実なエンジンの自動再始動を実現することが
できる。
ーキトルクをかけ続けることによって生じる虞のあるエ
ンストの発生を確実に防止することができる。
燃焼開始後、所定の一定時間が経過すれば、エンジン回
転数が所定の目標回転数になっていなくても、直流モー
タと抵抗とを切り離すことにより、長時間直流モータを
発電状態にしておくことによる直流モータ、抵抗及び電
磁クラッチの過度の温度上昇を防止することができる。
基づいて詳細に説明する。
は、自動変速機2が接続されている。この自動変速機2
は、エンジン1側のトルクコンバータ3と、トルクコン
バータ3を介してエンジン1に接続されたCVT(連続
無段可変変速機)4とからなり、CVT4の出力側は、
一般の自動車と同様に、図示せぬ終減速装置を介して駆
動輪(図示せず)に接続されている。尚、CVT4の代
わりに有段自動変速機を用いてもよい。
5と一体に回転するクランクプーリ6が配設されてい
る。一方、バッテリ7から供給される電力によって駆動
する直流モータ8は、電磁クラッチ9を介してモータプ
ーリ10に接続されている。このモータプーリ10とク
ランクプーリ6とには、ベルト11が巻き掛けられ直流
モータ8とクランクシャフト5(エンジン1)とは同期
回転するよう構成されている。
は、トータルコントロールユニット12によって制御さ
れている。
ンジンコントロールモジュール13と伴にエンジン1の
運転制御を行うものであって、バッテリ7の充電量を検
知するバッテリコントローラ15からの信号が入力され
ている。さらに、トータルコントロールユニット12に
は、CVT4の油温を検出する油温センサ16、CVT
4の油圧を検出する油圧センサ17、エンジン1の冷却
水温を検出する水温センサ18、アクセルペダルのON
−OFFを検知するアクセルセンサ20、エンジン回転
数を検出するエンジン回転数センサ21、車両速度を検
出する車速センサ22、自動変速機2のセレクト位置を
検出するセレクト位置センサ23、車両のドアやボンネ
ット等の開閉装置の開閉状態を検出する開閉センサ2
4、ブレーキペダルの操作をアシストするブレーキ負圧
ブースターの負圧を検出するブレーキ負圧ブースターセ
ンサ25、ブレーキ液圧を測定するブレーキ液圧センサ
26からの信号が入力されている。
等の車両の全ての開閉装置の開閉状態を検知するもので
ある。また、ブレーキ液圧は、ブレーキペダルのON−
OFFを検知するために測定されているものである。ま
た、バッテリ7は、エンジン1によって駆動される図示
せぬオルタネータによって充電されるものである。
2によって制御される直流モータ8及び電磁クラッチ9
の結線図を示している。
ニット12からの指令により作動するモータ主電源リレ
ー28を介してバッテリ7に接続されている。モータ主
電源リレー28がトータルコントロールユニット12か
らの指令によりON状態となると、直流モータ8にバッ
テリ7から電力が供給される。モータ主電源リレー28
がトータルコントロールユニット12からの指令により
OFF状態となると回路が切り替わり、バッテリ7から
直流モータ8への電力の供給が中止されと同時に、直流
モータ8に抵抗29が接続される。
ユニット12からの指令により作動する電磁クラッチ用
リレー30を介してバッテリ7に接続されている。電磁
クラッチ用リレー30がトータルコントロールユニット
12からの指令によりON状態となると、電磁クラッチ
9にバッテリ7から電力が供給されてクラッチ入り状態
(電磁クラッチON)となり、直流モータ8とエンジン
1のクランクシャフト5が同期回転する。電磁クラッチ
用リレー30がトータルコントロールユニット12から
の指令によりOFF状態となると、バッテリ7から電磁
クラッチ9への電力の供給が中止されてクラッチ切り状
態(電磁クラッチOFF)となり、直流モータ8とエン
ジン1とが切り離される。
機運転終了後に車両を一時停止する場合に、エンジン自
動停止要求(詳しく後述する)があったと判定すると、
エンジン1の燃料噴射を停止してエンジン1を停止させ
る(エンジン自動停止)。また、トータルコントロール
ユニット12は、エンジン自動再始動要求(詳しくは後
述)があったと判定すると、エンジン自動再始動を行
う。
2で実行される制御内容について、図3のフローチャー
トにしたがって説明する。
ストップ中、すなわち自動停止した状態であるか確認
し、エンジン1が自動停止中であればステップ2へと進
み、エンジン1が自動停止中でなければステップ19へ
と進む。
の有無を判定する。すなわち、自動変速機2のセレクト
レバーがDレンジにあり、ブレーキペダルが運転者によ
って踏み込まれ、車速が0(km/h)、かつドア及び
ボンネット等の開閉装置が全て閉の状態でのエンジン自
動停止中に、アクセルON、ブレーキOFF、バッテリ
7の充電量が所定値以下(バッテリSOC低下)、ブレ
ーキ負圧ブースターの負圧が所定値以下、エンジン水温
が所定値以下、CVT4の油温が所定値以下、CVT4
の油圧が所定値以下、のいずれかが検知されると、直流
モータ8の起動要求有りとトータルコントロールユニッ
ト12が判定する。尚、アクセルONは、アクセルペダ
ルの踏み込み量が所定値以上となった場合に検知する。
ブレーキOFFは、ブレーキ液圧が所定のエンジン始動
液圧しきい値以下となっている場合に検知する。
要求が有りと判定されるとステップ3に進み、モータ主
電源リレー28がオン状態となり、ステップ4で直流モ
ータ8にモータトルクが発生する。そして、ステップ5
でトータルコントロールユニット12からの指令によ
り、電磁クラッチ9がON状態となり、直流モータ8に
よるエンジン1のモータリングを開始する。
がブレーキOFFによってなされたものかを判定する。
ブレーキOFFによって直流モータ8の起動要求がなさ
れた場合には、ステップ7に進み、ブレーキOFF以外
の場合にはステップ12に進む。
し、ステップ8に進む。ステップ8では、エンジン1の
回転数が所定の目標回転数に到達したかを判定し、所定
の目標回転数に到達した場合には、ステップ9に進み、
モータ主電源リレー28をオフ状態にする。すなわち、
ステップ9では、直流モータ8とバッテリ7とを切り離
し、かつ直流モータ8に抵抗29を接続して、エンジン
1からのトルクにより直流モータ8で発電を行い、直流
モータ8にエンジン回転数のオーバーシュートを抑制す
るブレーキトルクを発生させる。尚、ステップ8におけ
るエンジン1の目標回転数は、具体的には、エンジン1
のアイドル回転数である。
転数が所定の目標回転数まで降下したかを判定する。エ
ンジン回転数が所定の目標回転数まで降下したと判定さ
れるとステップ11に進み、電磁クラッチ9をOFF状
態にして、直流モータ8とエンジン1とを切り離す。ス
テップ11でエンジン1から切り離された直流モータ8
は、バッテリ7から切り離され、かつ抵抗29が接続さ
れた状態となっているので、速やかにその回転を停止す
る。
には、モータリング(ステップ12)を継続し、このモ
ータリング中に、ブレーキOFFが検知されると(ステ
ップ13)、ステップ7に進む。また、ステップ12に
てモータリングを開始してからブレーキOFFが検知さ
れずに所定の一定時間(1〜2秒)が経過すると(ステ
ップ14)、ステップ15に進みエンジン1の燃焼を開
始する。
すると、ステップ16に進みエンジン回転数が所定の目
標回転数に到達したかを判定する。
目標回転数に到達したと判定されると、ステップ17に
て、電磁クラッチ9をOFF状態とし、ステップ18に
てモータ主電源リレー28をOFFする。
要求の有無を判定する。すなわち、自動変速機2のセレ
クトレバーがDレンジにあり、ブレーキペダルが運転者
によって踏み込まれ、車速が0(km/h)、かつドア
及びボンネット等の開閉装置が全て閉の状態でエンジン
1が燃焼している場合に、アクセルOFF、ブレーキO
N、バッテリ7の充電量(バッテリSOC)が所定値以
上、ブレーキ負圧ブースターの負圧が所定値以上、エン
ジン水温が所定値以上、CVT4の油温が所定値以上、
CVT4の油圧が所定値以上、であれば、エンジン自動
停止要求有りとトータルコントロールユニット12が判
定し、ステップ20でエンジン1を停止する。
までがエンジン自動再始動に関する制御であり、ステッ
プ19、ステップ20がエンジン自動停止に関する制御
である。
踏み込み量が所定値以下となった場合に検知する。ブレ
ーキONは、ブレーキペダルの踏み込み量が所定値以上
となった場合、もしくはブレーキ液圧が所定値以上とな
って場合に検知する。また、直流モータ8の起動要求並
びにエンジン自動停止要求に、ブレーキ負圧ブースター
の負圧、エンジン水温、CVT4の油温及び油圧、及び
バッテリ7の充電量(バッテリSOC)の条件が入って
いるのは、これらのパラメータの影響により、エンジン
自動再始動時の始動時間がばらついてしまうのを防止す
るためである。また、上述した実施例においては、ブレ
ーキペダルのオン−オフを検知するためにブレーキ液圧
を測定しているが、ブレーキ液圧の代わりにブレーキペ
ダルの踏み込み量を測定するようにしてもよい。この場
合もブレーキペダル踏み込み量が、所定のエンジン始動
踏み込み量しきい値以下になった場合に、ブレーキOF
Fを検知する。
おけるタイミングチャートを示している。エンジン自動
停止(アイドルストップ)後のエンジン自動再始動時、
直流モータ8がトータルコントロールユニット12によ
り起動信号を受け、t1のタイミング(ブレーキ液圧が
所定のエンジン始動液圧しきい値になったタイミング)
でモータ主電流リレー28及び電磁クラッチ9をONす
る。従って、直流モータ8が回転を始めトルクを発生さ
せると同時に、電磁クラッチ9が作動し、モータトルク
をモータプーリ10、ベルト11、クランクプーリ6を
介してエンジン1に伝達し、エンジン1を起動(モータ
リング)する。
回転数に到達するとエンジン1の燃焼を開始する(t
2)。
転数が所定の目標回転数に達すると(t3)、モータ主
電源リレー28をOFFする。このとき、直流モータ8
は、バッテリ7から切り離され、抵抗29に接続され
る。そのため、直流モータ8は、エンジン1から受けた
トルクによって発電を始め、その発電電力は抵抗29に
よって熱エネルギーに変換され、放出される。つまり、
直流モータ8が発電動作を行うことによって、直流モー
タ8にブレーキトルクが発生し、エンジン回転数のオー
バーシュートを抑制する。ここで、直流モータ8による
ブレーキトルクをエンジン1に作用させないと、図中の
破線に示すように、エンジン1の回転数は、目標回転数
に対してオーバーシュートしてしまう。
よってエンジン回転数が所定の目標回転数まで低下する
と(t4)、電磁クラッチ用リレー30をOFFし、直
流モータ8をエンジン1から切り離し、直流モータ8の
ブレーキトルクによるエンジン回転抑制を解除し、エン
ジン1が自立してアイドリングを開始する。換言すれ
ば、エンジン回転数が所定の目標回転数で安定すると
(t4)、電磁クラッチ用リレー30をOFFする以上
説明してきたように、本願発明は、インバータやモータ
コントローラ等が不要な直流モータ8をエンジンの始動
用モータとして用い、エンジン燃焼開始時のエンジン回
転数のオーバーシュートを抑制することができる。つま
り、エンジン回転数のオーバーシュートよって運転者が
感じるショック感を、廉価、軽量かつ搭載性の優れたエ
ンジン自動停止・自動再始動装置によって低減すること
ができる。
28のOFFタイミングを、エンジン1の回転数が所定
の目標回転数に達したときにしているが(上述した図3
のフローチャートにおけるステップ8)、エンジン1の
初爆を検知する初爆検知手段を設けて、この初爆検知手
段によりエンジン1の初爆を検知したときに、モータ主
電源リレー28をOFFするようにすれば、早期にブレ
ーキトルクをエンジン1にかけることができるため、エ
ンジン回転数のオーバーシュートを一層効果的に抑制す
ることができる。
のフローチャートにおけるステップ10でエンジン1の
回転数が所定の目標回転数まで降下したと判定されると
電磁クラッチ9をOFFにしているが、エンジン1の回
転数が所定の目標回転数まで降下していなくても、ステ
ップ5で電磁クラッチ9をONしてから所定の一定時間
経過していれば電磁クラッチ9をOFFするようにして
もよい。この場合、長時間直流モータ8を発電状態にお
くことによる直流モータ8、抵抗29及び電磁クラッチ
9の過度温度上昇を防止することができる。
装置のシステム構成を示す説明図。
装置の要部を示す結線図。
装置の制御内容を示すフローチャート。
装置におけるエンジンの自動再始動時のタイミングチャ
ート。
Claims (8)
- 【請求項1】 エンジンと同期回転する直流モータと、
トルクコンバータを備えた自動変速機と、上記直流モー
タに電力を供給するバッテリと、が搭載された車両に適
用され、エンジンからの駆動トルクが車両の駆動輪に伝
達可能な状態で、車両の運転条件に応じてエンジンの自
動停止・自動再始動を行うエンジン自動停止・自動再始
動装置において、 エンジン自動停止・自動再始動装置は、エンジンの自動
再始動時に、エンジンの燃焼に先立って上記直流モータ
によってエンジンを回転させると共に、エンジンの燃焼
開始後に上記直流モータへの上記バッテリからの電力供
給を停止し、かつ上記直流モータに抵抗を接続して上記
直流モータで発電を行い、上記直流モータにブレーキト
ルクを発生させることを特徴とするエンジン自動停止・
自動再始動装置。 - 【請求項2】 上記直流モータの駆動トルクは、クラッ
チを介してエンジンに伝達されており、上記クラッチ
は、エンジンの自動再始動時に、上記直流モータの回転
と略同時に接続され、エンジン燃焼開始後、エンジンの
回転数が所定の目標回転数で安定すると切り離されるこ
とを特徴とする請求項1に記載のエンジン自動停止・自
動再始動装置。 - 【請求項3】 エンジン自動停止・自動再始動装置は、
エンジンの初爆を検知する初爆検知手段を有し、エンジ
ンの初爆が検知されると、上記抵抗は上記直流モータに
接続されることを特徴とする請求項1または2に記載の
エンジン自動停止・自動再始動装置。 - 【請求項4】 上記抵抗は、エンジン回転数が所定の目
標回転数に達すると上記直流モータに接続されることを
特徴とする請求項1または2に記載のエンジン自動停止
・自動再始動装置。 - 【請求項5】 エンジン燃焼開始後、所定の目標回転数
を超えたエンジン回転数が、ブレーキトルクによって、
この目標回転数まで低下すると、上記抵抗と上記直流モ
ータとは切り離されることを特徴とする請求項1〜4の
いずれかに記載のエンジン自動停止・自動再始動装置。 - 【請求項6】 上記直流モータに上記抵抗が接続されて
から所定の一定時間が経過すると、上記抵抗と上記直流
モータとは切り離されることを特徴とする請求項1〜4
のいずれかに記載のエンジン自動停止・自動再始動装
置。 - 【請求項7】 エンジン自動停止・自動再始動装置は、
吸気負圧測定手段を有し、エンジン燃焼開始前に上記吸
気負圧測定手段によって検知された吸気負圧が所定値以
上まで発達している場合には、エンジン燃焼開始後に、
上記直流モータと上記エンジンとが同期回転している状
態で上記抵抗が上記直流モータに接続されないことを特
徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のエンジン自動
停止・自動再始動装置。 - 【請求項8】 エンジン燃焼開始前に、上記直流モータ
によってエンジンが所定の一定時間以上回転している場
合には、エンジン燃焼開始後に、上記直流モータと上記
エンジンとが同期回転している状態で上記抵抗が上記直
流モータに接続されないことを特徴とする請求項1〜6
のいずれかに記載のエンジン自動停止・自動再始動装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002034844A JP3975767B2 (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | エンジン自動停止・自動再始動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002034844A JP3975767B2 (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | エンジン自動停止・自動再始動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003239833A true JP2003239833A (ja) | 2003-08-27 |
JP3975767B2 JP3975767B2 (ja) | 2007-09-12 |
Family
ID=27777204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002034844A Expired - Lifetime JP3975767B2 (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | エンジン自動停止・自動再始動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3975767B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016141379A (ja) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | 株式会社デンソー | 電子制御装置 |
JP2017101564A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | 株式会社デンソー | エンジン始動装置 |
-
2002
- 2002-02-13 JP JP2002034844A patent/JP3975767B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016141379A (ja) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | 株式会社デンソー | 電子制御装置 |
JP2017101564A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | 株式会社デンソー | エンジン始動装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3975767B2 (ja) | 2007-09-12 |
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