JP2008513295A - リバーシブルな電気機器を制御するためのデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】「ストップアンドゴー」システムに関連し、自動車の熱エンジンをスタートするための命令を即座に実行できるようにする。
【解決手段】自動車の熱エンジンのための自動ストップ／スタートシステム（Ｓ１）の作動ステートを制御するためのデバイスに関し、このデバイスは、作動モードの禁止ステートにおける第１位置（Ｂ１、Ｐ１）、前記作動モードの附勢ステートにおける第２位置（Ｂ２、Ｐ２）、および前記作動モードの中間位置における第３位置（Ｂ３、Ｐ３）をとることができる、前記システムの作動モードに関連した少なくとも１つの作動ステートインジケータ（Ｆ１、Ｆ２）を含んでいる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車の熱エンジンのための自動ストップ／スタートシステムの作動状態を制御するためのデバイスに関する。

本発明は、自動車業界の分野において特に有利な用途があり、英語の「ストップアンドゴー」または「アイドリングストップ」として知られているシステムのような自動ストップ／スタートシステムが装備されている自動車において、有利に使用できるものである。

「ストップアンドゴー」モードで作動しうる自動車には、リバーシブルな電気機器、またはオルタネータ／スタータが装備され、この電気機器は、例えば、ベルトによって熱エンジンと連結されている。一般的には、自動車のリバーシブルな電気機器は、２つの顕著な機能を兼ね備えている。すなわち、熱エンジンのシャフトが電気機器のロータを駆動し、ステータに電流を発生するときの従来のオルタネータの機能と、逆に、電気機器のスタータに加えられた電流によってロータが回転し、次にロータが、従来のスタータと同じように、熱エンジンのシャフトを駆動するスタータ機能とを兼ね備えている。

オルタネータ／スタータを「ストップアンドゴー」作動モードで使用することは、所定の条件下で自動車が静止しているときに、熱エンジンを完全に停止させ、次に、例えば再スタートリクエストと言われているドライバーのアクションに従い、熱エンジンを再スタートさせることである。

「ストップアンドゴー」の代表的な状況は、赤信号でストップする場合である。赤信号で自動車が停止すると、熱エンジンは自動的に停止され、次に信号が青色になると、ドライバーによるクラッチペダルの踏み込み、またはドライバーが自分の自動車を再スタートさせる意図があると解することができる他の動作を、自動車スタート制御システムが検出することにより、オルタネータ／スタータをもって機関を再スタートさせる。

省エネ、および特に都市環境における公害防止に関して、「ストップアンドゴー」モードには、利点があることは言うまでもない。

しかし、自動ストップまたはスタートの判断をする前に確認しなければならない多くの条件があること、および所定の状況でシステムが受ける即座に作動するモード、例えば劣化モードが存在することにより、自動ストップ／スタートシステムの機能は、一般に比較的複雑であることを強調しておかなければならない。

しかし、自動ストップまたはスタートに関する判断は、ドライバーが理解していないシステムにより、仮説により行われる。従って、ドライバーは、自動車の熱エンジンの機能に関し、自動ストップ／スタートシステムによって制御されるアクションのアンフォールディングについて、全く無知である。しかし、安全性および運転の快適さのために、ドライバーには、できるだけ正確にこのことを知らせなければならない。

本発明の目的は、「ストップアンドゴー」タイプのシステムを有する自動車のドライバーに対し、システムの作動状態を通知し続けることができる手段を提案することにある。

この目的は、本発明によれば、
自動車の熱エンジンのための自動ストップ／スタートシステムの作動ステートを制御するためのデバイスであって、
作動モードの禁止ステートにおける第１位置、
前記作動モードの附勢ステートにおける第２位置、および前記作動モードの中間位置における第３位置をとることができる、前記システムの作動モードに関連した少なくとも１つの作動ステートインジケータを備えることを特徴とするデバイスによって達成される。

この構造は、自動ストップ／スタートシステムが作動しているか否かをドライバーに知らせるだけでなく、使用例によっては、例えばシステムが劣化モードで作動していることに対応することができ、また、自動ストップ／スタートデバイスのストップを準備するフェーズに属する作動ステートに対応し得る中間モードに従って、システムが機能していることを知らせることもできるという利点を有する。

非限定的な例が示されている添付図面を参照して行う次の説明は、本発明がどのように構成され、どのように作用するかを、明瞭に理解できると思う。

図１は、自動車の熱エンジンの自動ストップ／スタートを実行するためのシステム、特に「ストップアンドゴー」システムを示す。本明細書の以下の部分では、リバーシブルな電気機器、例えば「ストップアンドゴー」システムによって制御されるオルタネータ／スタータを備える自動車について説明する。

当然ながら、本発明の思想は、リバーシブルな、またはリバーシブルでない他の任意の電気機器にも適用できる。

図１のシステムは、
別体をなすオルタネータ／スタータ１と、
オプションとしての従来の追加スタータ５と、
制御電子回路７とを備えている。

オルタネータ／スタータは、ベルト４により、熱エンジンのクランクシャフトのプーリー３に接続されたプーリー２として終端するシャフトを備えている。このオルタネータ／スタータは、オルタネータが通常占める場所に取り付けられている。

通常のスタータ５のピニオンは、熱エンジンのシャフトを駆動するためのリング６上の歯と噛み合うことができる。

制御電子回路７は、
リバーシブルなパワーコンバータを構成するとともに、スタータモードで制御を行い、オルタネータモードで同期整流を行うトランジスタブリッジ８と、
コンバータ８の種々のトランジスタを制御するとともに、次の種々の機能、すなわち、
−スタータおよびオルタネータモードでの電力制御、
−オルタネータモードでのレギュレーション、
−スタータモードからオルタネータモードへの切り換え、
を管理する制御モジュール９とを備えている。

この目的のために、制御モジュール９には、バッテリーＢの電圧が供給されており、このバッテリーには、点火スイッチ１０を介して、モジュール９が接続されている。

この制御モジュール９は、制御モジュールがオルタネータ／スタータ１のロータの回転角位置、例えばホール効果センサなどのセンサ１１が供給する情報を判断できるようにする入力情報を受信する。

制御モジュールは、その出力として、オルタネータ／スタータ１のだけでなく、スタータ５の界磁巻線にも電圧を供給し、ブリッジ８のトランジスタのゲート（Ａ、Ｂ、Ｃ；Ａ’、Ｂ’、Ｃ’）に注入される電圧を発生する。

また、制御モジュール９は、自動車内に分散された測定および検出センサ、例えば温度測定センサ（車室、電子回路など）、および種々の部品（クラッチペダル、ブレーキペダル、ギアレバーなど）の位置を検出するセンサからの情報を受信する。更にモジュール９は、自動車の通信バスが供給する自動車の機能に関するデータ（エンジン制御、車速、エンジン速度など）も受信する。

制御モジュール９が受信するすべての情報およびデータは、熱エンジンの自動ストップ／スタートの所定の数の作動モードを定めるように処理される。

これら作動モードのうちで、システムを作動させるかどうかのモードについて説明する。この作動モードは、３つのステート、すなわち、システムのストップ位置に対応する禁止ステートと、システムの作動位置に対応する附勢ステートと、所定の故障、例えばＣＡＮバスとの通信が遮断されたり、センサからの情報が得られなくなったことにより、提供される機能のすべてを走行位置にあるシステムが満たすとはいえない中間ステート、いわゆる劣化モードとである。

上に説明した自動ストップ／スタートシステムの作動に関するステートでは、ステートインジケータの位置、例えばドライバーに通知するよう、車室内にある表示ライトが関連づけられている。

本発明の第１の応用例では、前記作動モードは、自動ストップ／スタートシステムＳ１の作動に関係している。

より詳細に説明すれば、この自動ストップ／スタートシステムＳ１は、作動上、次の３つのステートを有している。すなわち、
−前記システムＳ１の機能を禁止する第１ステート。
−前記システムＳ１の機能を附勢する第２ステート。
−前記システムＳ１を劣化状態で機能させる第３ステート。

熱エンジンの前記自動ストップ／スタートシステムＳ１のこのような作動は、例えば
−位置Ｂ１が、システムＳ１の非アクティーブモードに対応するか、
−位置Ｂ２が、システムＳ１のアクティーブモードに対応するノブＢによって実行される。

所定の作動条件が、公称の機能と合っていないとき、システムの劣化作動モードに対応する第３ステートＢ３への変化は、自動的に行われる。

従って、劣化モードでは、システムＳ１は、
−ストップ／スタート機能を喪失しているか、
−もはや自動ストップを実行する位置にないことがあり得る。

これらの各位置に対し、制御デバイスは、自動ストップ／スタートシステムの状態を、ドライバーに知らせるようにする。

この目的のために、ステートインジケータＦ１が設けられている。例えばこのインジケータが、視覚またはオーディオインジケータである場合には、Ｓ１の作動のステートに従い、このインジケータを次のように構成できる。
−システムＳ１が非アクティブＢ１である場合に、ステートインジケータＦ１は連続的にアクティブＯＮとなる。
−システムＳ１がアクティブである場合、ステートインジケータＦ１は非アクティブＯＦＦとなる。
−システムＳ１が劣化モードとなっている場合、ステートインジケータＦ１は、間欠的にＯＮ／ＯＦＦとなる。

変形例として、例えば劣化モードが、システムＳ１のストップ／スタート機能の喪失に対応する場合、ステートインジケータは、劣化モードで連続的にアクティブとなる。この場合は、機能の見地から、システムＳ１のストップ／スタート機能を禁止する、ノブの位置Ｂ１に対応している。

ステートインジケータＦ１が、インジケータのライトである場合、
−Ｆ１のＯＮステートは、インジケータライトの連続的なアクティーブ状態に対応する。
−Ｆ１のＯＦＦステートは、インジケータライトの非アクティーブ状態に対応する。
−Ｆ１のＯＮ／ＯＦＦステートは、インジケータライトの間欠的なアクティーブ状態、すなわち、インジケータライトの点滅に対応する。システムＳ１の種々の可能な劣化作動モードに対応するいくつかの点滅モードを想到できる。

実際の条件では、システムＳ１の作動ステートをドライバーに通知するインジケータライトを、ノブＢ内に内蔵できる。

同様に、ステートインジケータをオーディオ信号とすることができ、このオーディオ信号を付勢したり、除勢したり、非連続的に付勢したりすることができる。

別の実施例によれば、「ストップアンドゴー」システムＳ１の機能の状態のためのインジケータを、ディスプレイから構成することができる。このディスプレイは、テキスト言語または記号言語でシステムＳ１のステートを明瞭に表示する。

下記の表Ｔ１は、この第１の応用例の種々の作動モードを要約したものである。

下記の２つの表Ｔ２、Ｔ３は、自動車の点火キーが非アクティブ位置＋ＡＰＣ ＯＦＦとなっているか、またはアクティブ位置＋ＡＰＣ ＯＮとなっているかに応じたステートインジケータＦ１のステートを示す。後者のアクティブ位置は、自動車の車載システムの電源のオンに対応する。

第２の表Ｔ２は、システムＳ１の公称機能に対応している。点火キーが非アクティブ状態であるとき、ステートインジケータは非アクティブ状態である。点火キーが附勢されると、ステートインジケータＦ１は、ノブＢのステートに従って、自ら位置決めされる。

システムＳ１が付勢される（ノブＢの位置Ｂ２）と、ステートインジケータＦ１は、非アクティブＯＦＦとなる。

システムＳ１が除勢される（ノブＢの位置Ｇ１）と、ステートインジケータＦ１は、非アクティブＯＮとなる。

公称モード：

第３の表Ｔ３は、システムＳ１の劣化機能に対応している。点火キーが非アクティブであるとき、ステートインジケータも非アクティブである。点火キーが付勢されると、ステートインジケータＦ１は、ノブＢのステートに従って、その位置に位置する。

システムＳ１が付勢される（ノブＢの位置Ｂ２）と、ステートインジケータＦ１は、ＯＮ／ＯＦＦに間欠作動する。

システムＳ１が除勢される（ノブＢの位置Ｂ１）と、ステートインジケータＦ１は、非アクティブＯＮとなる。

劣化モード

本発明の第２応用例では、前記作動モードは、自動ストップ／スタートシステムの自動ストップに関係している。

本発明によれば、ステートインジケータＦ２は、
−自動ストップフェーズの禁止ステートにおいて、前記第１位置Ｐ１と、
−自動ストップの付勢のステートにおいて、第２位置Ｐ２と、
−自動ストップを防止するステートにおいて、第３位置Ｐ３となるようにされている。

これにより、自動車のドライバーは、実際のストップフェーズに入ったか否かの情報の外に、自動ストップ／スタートシステムによる熱エンジンの起こり得るストップを、ドライバーに警告する信号を受信することができる。

本発明の第２の応用例の一実施例では、
−非アクティブ位置であるステートインジケータＦ２の第１一Ｐ１と、
−アクティブ位置である第２位置Ｐ２と、
−間欠的位置である第３位置Ｐ３とを有している。

上記のように、インジケータを、オーディオ、ビジュアル、またはテキストとすることができる。

通常、３つの位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、システムＳ１の自動ストップの準備のフェーズに属している。

すべてではないにしても、いわゆる定常状態が満たされると、システムＳ１は第１位置Ｐ１となる。自動ストッププロセスはトリガーされず、システムはまだ自動ストップを準備できたフェーズにはない。

ストップ命令の実行中、いわゆる定常状態は、実質的に安定している。これらは、いずれも自動ストップのトリガーを不能化するのに必要な条件である。

いわゆる定常状態、および可変状態のすべてが満たされると、システムＳ１は、第２位置Ｐ２となり、次に自動ストッププロセスがトリガーされる。

前記ストップ命令の実行中、いわゆる可変条件は変化しやすい。例えば、熱エンジンの温度の変化、またはバッテリーの充電状態の変化である。

次にシステムＳ１は、例えば熱エンジン制御ユニットにストップ命令を送信し、制御ユニットは熱エンジンのストップと共に進行する。

ストップ命令のこのような送信フェーズは、ストップフェーズに対応し、上記ストップ準備フェーズから続くものとする。

このストップフェーズ中、ステートインジケータＦ２はアクティブである。

好ましくは、ストップフェーズ中、システムＳ１は、熱エンジンが実際にストップする前に、レフレックスタイプのスタートを可能にするよう、いわゆる定常状態を連続的にテストする。

いわゆる定常条件のすべてが満たされ、少なくとも１つの可変条件が満たされないと、システムＳ１は第３位置Ｐ３となる。この条件下では、ストップフェーズを開始することはできない。

このような自動ストップの準備フェーズ中、ステートインジケータＦ２は、間欠的にアクティブとなり、必要な条件を満たさない少なくとも１つの可変条件により、システムＳ１が自動ストッププロセスを開始できないことを示す。

当然ながら、ステートインジケータＦ１、Ｆ２の種々の位置は、相対的なものであり、このステートインジケータのアクティブ位置ＯＮは、例えばステートインジケータがインジケータライトである場合に、スイッチオンステートまたはスイッチオフステートに対応させることができる。

自動車の熱エンジンのための自動的スタート／ストップシステムの図である。

符号の説明

１ オルタネータ／スタータ
２、３ プーリー
４ ベルト
５ スタータ
７ 制御電子回路
８ トランジスタブリッジ
９ 制御モジュール

Claims (7)

1. 自動車の熱エンジンのための自動ストップ／スタートシステム（Ｓ１）の作動ステートを制御するためのデバイスであって、
   作動モードの禁止ステートにおける第１位置（Ｂ１、Ｐ１）、前記作動モードの附勢ステートにおける第２位置（Ｂ２、Ｐ２）、および前記作動モードの中間位置における第３位置（Ｂ３、Ｐ３）をとることができる、前記システムの作動モードに関連した少なくとも１つの作動ステートインジケータ（Ｆ１、Ｆ２）を備えることを特徴とするデバイス。
2. 前記作動モードは、自動ストップ／スタートシステム（Ｓ１）の作動に関係していることを特徴とする、請求項１記載のデバイス。
3. 前記ステートインジケータ（Ｆ１）は、前記システムの機能の禁止ステートにおいて第１位置となり、前記システムの機能の作動ステートにおいて第２位置となり、前記システムの劣化機能ステートにおいて第３位置となることを特徴とする、請求項２記載のデバイス。
4. 第１位置は、ＡＣＴＩＶＥ（アクティーブ）位置（ＯＮ）であり、第２位置は、ＩＮＡＣＴＩＶＥ（非アクティーブ）位置（ＯＦＦ）であり、第３位置は、ＩＮＴＥＲＭＩＴＴＥＮＴ（間欠的）位置（ＯＮ／ＯＦＦ）であることを特徴とする、請求項２記載のデバイス。
5. 前記作動モードは、前記自動ストップ／スタートシステムの自動ストップに関係していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のデバイス。
6. 前記ステートインジケータ（Ｆ２）は、自動ストップフェーズの禁止ステートにおいて、第１位置（Ｐ１）となり、自動ストップの附勢ステートにおいて、第２位置（Ｐ２）となり、自動ストップを防止するステートにおいて、第３位置（Ｐ３）となることを特徴とする、請求項５記載のデバイス。
7. 第１位置はＩＮＡＣＴＩＶＥ（非アクティーブ）位置であり、第２位置はＡＣＴＩＶＥ（アクティーブ）位置であり、第３位置はＩＮＴＥＲＭＩＴＴＥＮＴ（間欠的）位置であることを特徴とする、請求項６記載のデバイス。

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