JP2013155665A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アイドルストップ機能付き車両でも電子制御装置内部の制御回路の動作電圧を確保することが可能な車両の制御装置を提供する。
【解決手段】昇圧回路４が昇圧動作を開始した後の昇圧動作時間を昇圧動作タイマＴ_ACTとして積算し、積算され昇圧動作タイマＴ_ACTが昇圧動作タイマ所定値Ｔ_ACT0（第１所定時間）以上となった場合にエンジン５が停止している場合にはエンジン始動を要求することにより、エンジン始動で得られた電力でバッテリ３の電圧を上昇させ、昇圧回路４によって昇圧することなく、電子制御装置内部の制御回路の動作電圧を確保する。また、積算された昇圧動作タイマＴ_ACTが昇圧動作タイマ所定値Ｔ_ACT0以上となってエンジン５が始動された後、アイドルストップ禁止タイマ所定値Ｔ_DEACT0（第２所定時間）が経過するまでエンジン５のアイドルストップの禁止を要求することにより、昇圧回路を所定時間動作可能にすると共にハンチングを防止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、特にエンジンのアイドリングを停止（アイドルストップともいう）した後、その停止されたエンジンを始動する車両の制御装置に好適なものである。

一般に、電子制御装置内には、供給されるバッテリ電圧が低いときでも内部の制御回路（マイクロコンピュータや信号入出力回路）の動作電圧を確保するための昇圧回路が設けられている。しかし、昇圧回路が動作し続けると、昇圧回路が発熱し、場合によっては昇圧回路が損傷する。

前述のアイドルストップ機能を備えた車両では、エンジン稼働時には、エンジン回転によって発電された電力がバッテリに充電される。しかし、アイドルストップ時には、バッテリに充電されることがなく、バッテリから電気負荷に電力を供給するため、エンジン稼働時よりもバッテリ電圧が低下することが多い。従って、アイドルストップ時には、電子制御装置内部の昇圧回路が動作する可能性が高い。
下記特許文献１には、昇圧回路による電源電圧の昇圧動作が所定時間を経過したと判定すると、昇圧回路による昇圧動作を停止させる制御装置を備えた駆動電圧供給装置が記載されている。

特開２００５−２５６６４３号公報

しかしながら、前記特許文献１のように所定時間経過したら昇圧回路による昇圧動作を停止したのでは、電子制御装置内部の制御回路（マイクロコンピュータや信号入出力回路）の動作電圧を確保することができないという問題がある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、電子制御装置内部の制御回路の動作電圧を確保することが可能な車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、発明の一態様は、バッテリから電気負荷に供給される電力の電圧が予め設定された電圧値よりも低い場合に前記電圧を昇圧する昇圧部を備え、予め設定された停止条件を満たした場合には車両が走行するための駆動力を発生するエンジンを停止し、エンジン停止後に予め設定された始動条件を満たした場合には前記エンジンを始動する車両の制御装置において、前記昇圧部が昇圧動作を開始した後の昇圧動作時間を積算する昇圧動作時間積算部と、前記昇圧動作積算部で積算された昇圧動作時間が予め設定された第１所定時間以上となった場合に前記エンジンが停止している場合にはエンジン始動を要求する制御部とを備えたことを特徴とする車両の制御装置である。

また、前記制御部は、前記昇圧動作時間積算部で積算された昇圧動作時間が予め設定された第１所定時間以上となってエンジンが始動された後、予め設定された第２所定時間が経過するまでエンジンのアイドルストップの禁止を要求することを特徴とする車両の制御装置である。

而して、発明の一態様では、昇圧部が昇圧動作を開始した後の昇圧動作時間を積算し、積算された昇圧動作時間が予め設定された第１所定時間以上となった場合にエンジンが停止している場合にはエンジン始動を要求する。この構成により、エンジン始動で得られた電力でバッテリ電圧を上昇させ、昇圧部によって昇圧することなく、電子制御装置内部の制御回路の動作電圧を確保することができる。

また、積算された昇圧動作時間が予め設定された第１所定時間以上となってエンジンが始動された後、予め設定された第２所定時間が経過するまでエンジンのアイドルストップの禁止を要求する。この構成により、昇圧回路が再動作した場合に所定時間動作可能にすることができる。また、エンジン始動直後にアイドルストップするなどのハンチングを回避することができる。

本発明の車両の制御装置の一実施形態を示すシステム構成図である。 図１の制御装置で実行される演算処理のフローチャートである。 図２のフローチャートで用いられる制御マップである。

次に、本発明の車両の制御装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の車両の制御装置の一実施形態を示すシステム構成図である。この本実施形態の車両の制御装置２は、例えば電動パワーステアリング装置など、エンジン以外の制御システムを搭載し、そのアクチュエータ１を制御するものである。制御装置２は、例えばマイクロコンピュータや信号入出力回路などの制御回路を備え、バッテリ３からの電力で作動する。また、制御装置２内には、バッテリ３からの電力の電圧が低いときに制御回路の動作電圧を昇圧する昇圧回路４が備えられている。

車両には、車両が走行するための駆動力を発生するエンジン５が搭載されている。エンジン５は、フューエルインジェクタ（燃料噴射装置）６から燃料が供給され、図示しない点火プラグで混合気に点火して稼働する。また、エンジン５はスタータ（モータ）７によって始動される。また、エンジン５にはジェネレータ（オルタネータ）８が連結されており、ジェネレータ８で発電された電力がバッテリ３に蓄電される。

エンジン５の運転状態は、エンジン制御装置９によって調整される。エンジン制御装置９は、図示しない種々のセンサからの信号を入力し、例えばフューエルインジェクタ６による燃料噴射量を制御してエンジン５の運転状態を調整する。エンジンの運転状態は、燃料噴射量の他に、例えば点火プラグによる点火時期、吸入空気量、バルブの開閉タイミングやリフト量などを制御することでも調整できる。また、このエンジン制御装置９は、後述するアイドルストップ制御装置１０からエンジン５のアイドルストップ指令が入力された場合には、例えばフューエルインジェクタ６による燃料噴射を停止してエンジン５のアイドリングを停止する。なお、アイドルストップは、点火プラグによる点火をエンジン制御装置９で制御する、所謂ダイレクトイグニッションシステムの場合には、点火プラグによる点火を停止してもよい。

アイドルストップ制御装置１０は、予め設定された停止条件を満たした場合にはエンジン５を停止し、エンジン停止後に予め設定された始動条件を満たした場合にはエンジン５を始動する。本実施形態の場合、エンジン５の停止はエンジン制御装置９がフューエルインジェクタ６からの燃料噴射を停止して行う。また、エンジン５の始動は、アイドルストップ制御装置１０がスタータ７を駆動し、同時にエンジン制御装置９がフューエルインジェクタ６から燃料を噴射して行う。

アイドルストップ制御装置１０は、以下のアイドルストップ条件が全て成立したときにエンジン５のアイドルストップをエンジン制御装置９に要求する。アイドルストップ条件には、例えば走行速度が０ｋｍ／ｈ、ブレーキペダル踏み込み（ストップランプスイッチオン）、アクセルペダルが開放、シフトポジションがＤレンジやＬレンジなどの前進レンジ、運転席シートベルト装着、運転席ドア閉、フロントフード閉、バッテリ充電状態良好、ブレーキマスタシリンダ圧規定値以上、バッテリ温度規定範囲内、エンジン冷却液温度規定範囲内などが挙げられる。なお、エンジンのアイドルストップ中はコンビネーションメータのアイドルストップ表示灯を点灯する。

また、アイドルストップ制御装置１０は、以下のエンジン始動条件の何れかが成立したときに停止されたエンジン５の始動をエンジン制御装置９に要求する。エンジン始動条件には、例えば走行速度が２ｋｍ／ｈ以上、ブレーキペダル開放（ストップランプスイッチオフ）、アクセルペダル踏み込み、バッテリ電圧規定値以下、ブレーキマスタシリンダ圧規定値以下などが挙げられる。なお、エンジンの始動に伴ってコンビネーションメータのアイドルストップ表示灯を所定時間点滅後、消灯する。

また、アイドルストップ制御装置１０は、以下のエンジン始動禁止条件の何れかが成立したときにはエンジン５の始動の禁止をエンジン制御装置９に指示する。エンジン始動禁止条件には、例えばフロントフード開、運転席シートベルト非装着且つ運転席ドア開などが挙げられる。

制御装置２では、アクチュエータ１を作動するために種々の演算処理が行われる。図２には、アイドルストップ制御装置１０に向けてエンジン始動要求及びアイドルストップ禁止要求又はアイドルストップ禁止要求解除を出力するための演算処理のフローチャートを示す。この演算処理は所定の制御周期で行われる。この演算処理では、まずステップＳ１で、第１制御フラグＦ₁が“０”のリセット状態であるか否かを判定する。そして、第１制御フラグＦ₁がリセット状態である場合にはステップＳ２に移行し、そうでない場合にはステップＳ４に移行する。

ステップＳ２では、昇圧回路４の動作開始か否かを判定する。そして、昇圧動作４が動作開始した場合にはステップＳ３に移行し、そうでない場合には復帰する。
ステップＳ３では、第１制御フラグＦ₁を“１”にセットすると共に、昇圧開始後タイマＴ_ST及び圧動作タイマＴ_ACT を“０”にクリアしてからステップＳ４に移行する。
ステップＳ４では、第２制御フラグＦ_２が“０”のリセット状態であるか否かを判定する。そして、第２制御フラグＦ_２がリセット状態である場合にはステップＳ５に移行し、そうでない場合にはステップＳ１２に移行する。

ステップＳ５では、昇圧動作開始後タイマＴ_STをインクリメントしてからステップＳ６に移行する。
ステップＳ６では、昇圧動作開始後タイマＴ_STが予め設定された昇圧動作開始後所定値Ｔ_ST0以上であるか否かを判定する。そして、昇圧動作開始後タイマＴ_STが昇圧動作開始後タイマ所定値Ｔ_ST0以上である場合にはステップＳ７に移行し、そうでない場合にはステップＳ１７に移行する。

ステップＳ７では、昇圧回路４が動作中であるか否かを判定する。そして、昇圧回路４が動作中である場合にはステップＳ８に移行し、そうでない場合にはステップＳ９に移行する。
ステップＳ８では、昇圧動作タイマＴ_ACTをインクリメントしてからステップＳ９に移行する。

ステップＳ９では、後述する図３の制御マップに従って、昇圧動作開始後タイマＴ_STに応じた昇圧動作タイマ所定値（第１所定時間）Ｔ_ACT0を設定してからステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１０では、昇圧動作タイマＴ_ACTが昇圧動作タイマ所定値Ｔ_ACT0以上であるか否かを判定する。そして、昇圧動作タイマＴ_ACTが昇圧動作タイマ所定値Ｔ_ACT0以上である場合にはステップＳ１１に移行し、そうでない場合には復帰する。

ステップＳ１１では、第２制御フラグＦ₂を“１”にセットし、昇圧動作タイマＴ_ACTを“０”にリセットし、昇圧動作開始後タイマＴ_STを“０”にリセットしてからステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２では、アイドルストップ制御装置１０に向けてエンジン始動要求を出力すると共にアイドルストップ禁止要求を出力する。

次にステップＳ１３に移行して、アイドルストップ禁止タイマＴ_DEACTをインクリメントする。
次にステップＳ１４に移行して、アイドルストップ禁止タイマＴ_DEACTが予め設定されたアイドルストップ禁止タイマ所定値（第２所定時間）Ｔ_DEACT0以上であるか否かを判定する。そして、アイドルストップ禁止タイマＴ_DEACTがアイドルストップ禁止タイマ所定値Ｔ_DEACT0以上である場合にはステップＳ１５に移行し、そうでない場合には復帰する。

ステップＳ１５では、アイドルストップ制御装置１０に向けてのアイドルストップ禁止要求を解除してからステップＳ１６に移行する。
ステップＳ１６では、第１制御フラグＦ₁及び第２制御フラグＦ₂を“０”にリセットすると共に、アイドルストップ禁止タイマＴ_DEACTを“０”にクリアしてから復帰する。
また、ステップＳ１７では、第１制御フラグＦ₁を“０”にリセットしてから復帰する。

次に、図２の演算処理のステップＳ９で用いられる図３の制御マップについて説明する。この制御マップは、例えば横軸に昇圧開始後タイマＴ_STをとり、縦軸に昇圧動作タイマ所定値Ｔ_ACT0をとって示されている。この制御マップでは、昇圧開始後タイマＴ_STが大きいほど、昇圧動作タイマ所定値Ｔ_ACT0が大きくなるように設定されている。これは、同じ昇圧動作時間でも、昇圧動作開始後の経過時間が長いと、昇圧動作を停止している時間も長いと考えられ、昇圧動作停止時間が長ければ昇圧回路も冷却されることを考慮している。

昇圧動作タイマ所定値（第１所定時間）Ｔ_ACT0は、以下の方法で設定する。まず、昇圧回路４が熱損傷する温度から余裕代を減じた値を設定温度ｔ₁とする。実際に昇圧回路４を動作させて昇圧回路４の温度を測定し、設定温度ｔ₁になるまでの時間を測定し、その時間を昇圧動作タイマ所定値（第１所定時間）Ｔ_ACT0とする。また、前述のように、昇圧動作中に一旦昇圧動作を停止し、再度昇圧動作を行うような場合なども測定して昇圧動作タイマ所定値（第１所定時間）Ｔ_ACT0を設定する。一方、アイドルストップ禁止タイマ所定値（第２所定時間）Ｔ_DEACT0は、昇圧回路４が設定温度ｔ₁となってから昇圧動作を停止し、設定温度ｔ₁よりも十分低い設定温度ｔ₂になるまでの時間を測定し、その時間をアイドルストップ禁止タイマ所定値（第２所定時間）Ｔ_DEACT0とする。このとき、アイドルストップ禁止要求を解除して、昇圧回路４が動作してから所定時間動作可能にするように設定温度ｔ₂を設定する。昇圧回路４が動作開始してから設定温度ｔ₁になるまでの時間が所定時間である場合、昇圧回路動作開始時の温度がｔ₂にあたる。

図２の演算処理によれば、圧動作タイマＴ_ACTが昇圧動作タイマ所定値Ｔ_ACT0以上である場合には、アイドルストップ制御装置１０に向けてエンジン始動要求を出力すると共にアイドルストップ禁止要求を出力する。従って、エンジン５がアイドルストップ中であれば、その後、エンジン５は始動され、アイドルストップが禁止される。その後、アイドルストップ禁止タイマＴ_DEACTがアイドルストップ禁止タイマ所定値Ｔ_DEACT0以上になるまで、アイドルストップが禁止され続ける。従って、この間、ジェネレータ８の発電電力でバッテリ３の電圧が上昇するため、制御装置２内の昇圧回路４が動作することがない。昇圧回路４が動作したとしても動作時間が短い。従って、昇圧回路４は冷却される。

昇圧回路４の動作中判定には、スタータ７の駆動時にバッテリ３の電圧が低下して昇圧回路４が動作している場合も含まれる。図２の演算処理では、エンジン始動要求が出力された時点では、アイドルストップされたエンジン５は始動されていない。アイドルストップされたエンジン５の始動は、エンジン始動要求が入力された後のアイドルストップ制御装置１０及びエンジン制御装置９の制御周期（タイミング）である。そのため、エンジン始動要求後、スタータ７が駆動され、その結果、バッテリ３の電圧が低下し、昇圧回路４が動作し、その動作時間の積算が開始されるような場合も含まれる。

また、アイドルストップされたエンジン５が始動された後、アイドルストップ禁止タイマＴ_DEACTがアイドルストップ禁止タイマ所定値Ｔ_DEACT0以上になるまで、アイドルストップが禁止され続ける。そのため、始動されたエンジン５がすぐにアイドルストップされるといったハンチングを防止することができる。また、昇圧動作開始後タイマＴ_STが昇圧動作開始後タイマ所定値Ｔ_ST0以上になると、昇圧動作時間の積算を一旦停止する。これは、例えば昇圧回路４が短時間昇圧動作したものの、その後、比較的長い時間、昇圧動作停止したような場合には、昇圧回路４は十分に冷却していると考えられるためである。

このように本実施形態の車両の制御装置では、昇圧回路４が昇圧動作を開始した後の昇圧動作時間を昇圧動作タイマＴ_ACTとして積算し、積算され昇圧動作タイマＴ_ACTが予め設定された昇圧動作タイマ所定値Ｔ_ACT0（第１所定時間）以上となった場合にエンジン５が停止している場合にはエンジン始動を要求する。これにより、エンジン始動で得られた電力でバッテリ３の電圧を上昇させ、昇圧回路４によって昇圧することなく、電子制御装置内部の制御回路の動作電圧を確保することができる。

また、積算された昇圧動作タイマＴ_ACTが昇圧動作タイマ所定値Ｔ_ACT0以上となってエンジン５が始動された後、予め設定されたアイドルストップ禁止タイマ所定値Ｔ_DEACT0（第２所定時間）が経過するまでエンジン５のアイドルストップの禁止を要求する。これにより、昇圧回路４が再動作した場合に所定時間動作可能にすることができる。また、エンジン５の始動直後にアイドルストップするなどのハンチングを回避することができる。

１はアクチュエータ
２は制御装置
３はバッテリ
４は昇圧回路
５はエンジン
６はフューエルインジェクタ
７はスタータ
８はジェネレータ
９はエンジン制御装置
１０はアイドルストップ制御装置

Claims (2)

1. バッテリから電気負荷に供給される電力の電圧が予め設定された電圧値よりも低い場合に前記電圧を昇圧する昇圧部を備え、
   予め設定された停止条件を満たした場合には車両が走行するための駆動力を発生するエンジンを停止し、
   エンジン停止後に予め設定された始動条件を満たした場合には前記エンジンを始動する車両の制御装置において、
   前記昇圧部が昇圧動作を開始した後の昇圧動作時間を積算する昇圧動作時間積算部と、
   前記昇圧動作積算部で積算された昇圧動作時間が予め設定された第１所定時間以上となった場合に前記エンジンが停止している場合にはエンジン始動を要求する制御部とを備えたことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記制御部は、前記昇圧動作時間積算部で積算された昇圧動作時間が予め設定された第１所定時間以上となってエンジンが始動された後、予め設定された第２所定時間が経過するまでエンジンのアイドルストップの禁止を要求することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。

Images