JP2015059511A - アイドルストップ制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】この発明は、バッテリの電力低下によるエンジンの自動再始動失敗を防ぎ、部品点数の増加に伴うコストの増加を抑えることを目的とする。
【解決手段】この発明は、車両に搭載されたエンジンと、エンジン自動停止手段と、エンジン自動再始動手段と、を備えたアイドルストップ制御装置において、車両のドアのうち、バッテリの配置位置から最も近いドアを少なくとも1つ指定するドア指定手段と、ドア指定手段によって指定されたドアが少なくとも1つ開いている状態でエンジンの始動を行った場合に、車両以外の他の車両のバッテリから電力を供給され、ジャンプスタートしたと判定するジャンプスタート判定手段とを備え、ジャンプスタート判定手段によってジャンプスタートしたと判定した場合に、エンジンが停止されるまでアイドルストップを禁止することを特徴とする。
【選択図】図1

Description

この発明はアイドルストップ制御装置に係り、特に、ジャンプスタートが行われた場合のエンジンの自動再始動失敗を防止したアイドルストップ制御装置に関する。
アイドルストップ制御装置は、車両に搭載されたエンジンの運転中に、予め設定された自動停止条件が成立した場合にエンジンを自動停止させ、予め設定された自動再始動条件が成立した場合に自動停止したエンジンを自動再始動するアイドルストップを行う。従来のアイドルストップ制御装置には、例えば特許文献1のように、車両のドアが開いている場合に、アイドルストップの実行を中止することで、エンジン始動を回避しつつ、エンジン停止に伴う不都合の回避を図った装置が提案されている。
ところで、車両においては、バッテリの電力がスタータを駆動できない程度まで低下した場合、外部電源によりエンジンを始動するジャンプスタートを行うことがある。ジャンプスタートでは、自分が運転する車両に搭載したバッテリと、外部電源として例えば自分の車両以外の他の車両に搭載したバッテリとをケーブルで接続し、他の車両のバッテリから供給された電力で自分の車両のスタータモータを駆動させ、エンジンを始動する。
スタータを駆動するバッテリの配置位置は、車両のエンジンルームであることが多いため、エンジン始動時のエンジンフードの状態を検知することで、ジャンプスタートを行ったか否かを判断することができる。特許文献2では、エンジンフードの状態を検知するエンジンフードスイッチ以外に、バッテリ端子カバーの状態を検知するスイッチを設けて、ジャンプスタートを行った否かを正確に判定するようにしている。
ジャンプスタートを行う状況は、バッテリの電力が低い状態である。このため、アイドルストップ制御装置を搭載する車両では、アイドルストップでエンジンを自動停止した後の、バッテリの電力不足によるエンジンの自動再始動失敗を防ぐ提案がなされている。例えば、特許文献3では、エンジンフードが開いている状態でエンジンが始動された場合に、ジャンプスタートしたと判定し、イグニッションスイッチのオフでエンジンが停止されるまでアイドルストップを禁止している。
特開2011−106357号公報 特許第4447571号公報 特許第4168550号公報
ところが、バッテリがエンジンルームに配置されていない車両の場合、エンジンフードの状態ではジャンプスタートしたか否かを判定することはできない。このため、特許文献2のように、バッテリ端子カバーの状態を検知するスイッチを追加する必要があり、部品点数の増加とともにコストの増加を招く問題がある。
この発明は、バッテリの電力低下によるエンジンの自動再始動失敗を防ぎ、部品点数の増加に伴うコストの増加を抑えたアイドルストップ装置を提供することを目的とする。
この発明は、車両に搭載されたエンジンと、予め設定された自動停止条件が成立した場合に前記エンジンを自動停止するエンジン自動停止手段と、予め設定された自動再始動条件が成立した場合に前記エンジンを自動再始動するエンジン自動再始動手段と、を備えたアイドルストップ制御装置において、前記車両のドアのうち、バッテリの配置位置から最も近いドアを少なくとも1つ指定するドア指定手段と、前記ドア指定手段によって指定されたドアが少なくとも1つ開いている状態でエンジンの始動を行った場合に、前記車両以外の他の車両のバッテリから電力を供給され、ジャンプスタートしたと判定するジャンプスタート判定手段とを備え、前記ジャンプスタート判定手段によってジャンプスタートしたと判定した場合に、前記エンジンが停止されるまでアイドルストップを禁止することを特徴とする。
この発明は、指定されたドアが開いている状態でエンジンの始動を行った場合に、ジャンプスタートしたと判定するため、エンジンルーム以外の車室内にバッテリを搭載している車両において、ジャンプスタートしたか否かを確実に判定することができる。
この発明は、ジャンプスタートでエンジンが始動された場合に、アイドルストップを禁止するため、バッテリの電力不足によるエンジンの自動再始動失敗を防ぐことができる。
この発明は、バッテリの配置位置から最も近いドアを指定するため、ジャンプスタートするために開けられたドアを確実に指定することができる。
図1はアイドルストップ制御装置のシステム構成図である。(実施例) 図2はアイドルストップ制御装置のシステムブロック図である。(実施例) 図3はジャンプスタート判定のフローチャートである。(実施例) 図4はエンジン自動停止許可判定のフローチャートである。(実施例) 図5はアイドルストップ制御のフローチャートである。(実施例)
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
図1〜図5は、この発明の実施例を示すものである。図1において、車両1のエンジンルームに搭載されたエンジン2は、スタータモータ3、オルタネータ4、および補機(燃料噴射装置等)5を備えている。スタータモータ3、オルタネータ4、および補機5は、バッテリ6に接続されている。スタータモータ3は、イグニッションキー装置7によりバッテリ6の電力を供給・停止され、駆動・停止が行なわれる。オルタネータ4は、エンジン2により駆動され、発生した電力をバッテリ6に供給して充電する。
前記エンジン2には、エンジン回転数を示す回転数信号NEを検出する回転数センサ8を備えている。回転数センサ8は、たとえばエンジン回転数に応じたパルス信号をエンジン制御装置9に出力する。エンジン制御装置9は、エンジン2を制御する電子制御装置であり、回転数信号NEおよび吸気量等を検出するその他の各種センサからの信号を用いて、燃料噴射装置等の補機5を制御することを通して、エンジン2の駆動を制御する。
前記スタータモータ3、イグニッションキー装置7、エンジン制御装置9は、アイドルストップ制御装置10に接続されている。アイドルストップ制御装置10は、駆動中のエンジン2を自動停止・自動再始動するアイドルストップ機能(自動停止始動制御機能)を備えている。アイドルストップ制御装置10には、バッテリ6の状態を監視するために、バッテリ電圧センサ11、バッテリ電流センサ12、バッテリ温度センサ13から、それぞれバッテリ電圧VB、バッテリ充電電流IB、バッテリ温度TBが入力される。
また、アイドルストップ制御装置10には、車両1の運転席ドアスイッチ14、助手席ドアスイッチ15、後部座席右ドアスイッチ16、後部座席左ドアスイッチ17、背面ドアスイッチ18が接続され、車両1のエンジンルームのエンジンフードスイッチ19が接続されている。各ドアスイッチ14〜18は、各ドアの開閉状態、すなわちドアが開いているか閉じているかを示すドア開閉信号DS1〜DS5をアイドルストップ制御装置10に出力する。エンジンフードスイッチ19は、エンジンフードの開閉状態、すなわちエンジンフードが開いているか閉じているかを示すエンジンフード開閉信号FSをアイドルストップ制御装置10に出力する。さらに、アイドルストップ制御装置10には、エンジン制御装置9を経由してエンジン回転数信号NEが入力される。
エンジン2の「運転開始」の際は、運転者がイグニッションキー装置7を操作することでエンジン2を始動する。イグニッションキー装置7には、キー方式とプッシュボタン方式とがある。
イグニッションキー装置7がキー方式の場合、運転者はイグニッションキー装置7にキーを差し込み、差し込んだキーを回転させる。キーは、イグニッションオン位置まで回転され、さらにスタータオン位置へと回転される。スタータオン位置へ回転されたキーは、運転者がキーを放すと、イグニッションオン位置へと戻される。
イグニッションキー装置7がプッシュボタン方式の場合、運転者がプッシュボタンを押す回数と運転者のブレーキペダル操作の組み合わせにより、イグニッションオン状態になり、スタータオン状態になる。プッシュボタン方式の場合、スタータオン状態は自動的にイグニッションオン状態に戻る。
イグニッションキー装置7がキー方式であっても、プッシュボタン方式であっても、イグニッションオンとスタータオンの操作、そして、後述するイグニッションオフの操作は、エンジン制御装置9およびアイドルストップ制御装置10へと伝えられる。この発明は、イグニッションキー装置7がキー方式であるかプッシュボタン方式かにかかわらず、適用可能である。なお、この実施例では、キー方式のイグニッションキー装置7を用いて説明する。
運転者がイグニッションキー装置7のキーをイグニッションオン位置に操作すると、エンジン制御装置9およびアイドルストップ制御装置10が起動する。運転者がイグニッションキー装置7のキーをスタータオン位置に操作すると、スタータモータ3がバッテリ6の電力で駆動されてエンジン2をクランキングする。このクランキング中に、エンジン制御装置9が適切に燃料噴射装置等の補機5を制御することによって、エンジン2が始動され、運転が開始される。
エンジン2の運転中に、運転者がイグニッションキー装置7のキーをイグニッションオフ位置に操作すると、キーがイグニッションオフ位置になった情報がイグニッションキー装置7からエンジン制御装置9とアイドルストップ制御装置10に伝えられる。エンジン制御装置9は、キーがイグニッションオフ位置である情報を受けると、エンジン2を停止させ、エンジン制御装置9自体も停止する。また、アイドルストップ制御装置10は、キーがイグニッションオフ位置である情報を受けると、停止する。
運転者がイグニッションキー装置7のキーをスタータオン位置に操作してエンジン2が始動してから、運転者がイグニッションキー装置7のキーをイグニッションオフ位置に操作してエンジン2が停止するまでが、エンジン2の「運転中」の状態である。エンジン2の「運転中」には、アイドルストップ制御装置10によってエンジン2の自動停止始動制御が行われる。
アイドルストップ制御装置10は、図2に示すように、予め設定された自動停止条件が成立した場合にエンジン2を自動停止するエンジン自動停止手段20と、予め設定された自動再始動条件が成立した場合にエンジン2を自動再始動するエンジン自動再始動手段21と、を備えている。アイドルストップ制御装置10は、車両1の運転状態に基づいて、エンジン自動停止手段20により所定の自動停止条件が成立するか否かを監視し、エンジン自動再始動手段21により所定の自動再始動条件が成立するか否かを監視し、エンジン2の自動停止始動制御を行う。
エンジン2の自動停止条件は、1.車両1が手動変速機を備えている場合、2.車両1が自動変速機を備えている場合、とで異なる設定となる。
1.車両1が手動変速機を備えている場合の自動停止条件の一例としては、
(1)車速が0であり、
(2)シフトレバーがニュートラルポジションにあり、かつ、
(3)クラッチペダルが踏み込まれていない、
ことである。
2.車両1が自動変速機を備えている場合の自動停止条件の一例としては、
(1)車速が0であり、
(2)シフトレバーがDレンジにあり、かつ、
(3)ブレーキペダルが踏み込まれている、
ことである。
アイドルストップ制御装置10は、これらの自動停止条件を判定するための情報を、車速センサ、シフトレバーポジションセンサ、クラッチ操作検知スイッチおよびブレーキ操作検知スイッチ等の情報出力部22を用いて入手することができる。車両1がこれらセンサおよびスイッチから信号を入力して各種制御を行う制御装置(例えば、トランスミッション制御装置、アンチロックブレーキシステム等)を備えている場合、これらの制御装置から自動停止条件を判定するための情報として前記車速センサ等の信号を取り込むことができる。
アイドルストップ制御装置10は、エンジン2の運転中に、自動停止条件が成立するか否かを監視する。アイドルストップ制御装置10は、自動停止条件が成立すると、エンジン自動停止手段20によりエンジン制御装置9に対して停止要求信号STを送信する。エンジン制御装置9は、停止要求信号STに応答してエンジン2を停止させる(エンジン2の自動停止)。
アイドルストップ制御装置10は、エンジン2を自動停止させた後、自動再始動条件が成立するか否かを監視する。手動変速機を搭載した車両1においては、自動再始動条件は、たとえばクラッチペダルの踏み込みである。アイドルストップ制御装置10は、自動再始動条件が成立すると、エンジン自動再始動手段21によりスタータモータ3を制御して駆動する。スタータモータ3は、バッテリ6の電力で駆動され、エンジン2をクランキングする。このとき、エンジン制御装置9が適切に燃料噴射装置等の補機5を制御することによって、エンジン2が再始動され、運転が開始される(エンジン2の自動再始動)。
アイドルストップ制御装置10は、以上のようなエンジン2の自動停止始動制御(アイドルストップ制御)により、信号待ちおよび渋滞などの状況で、アイドリング運転の代わりにエンジン2を一時的に停止することで、燃費を向上するとともに、排気ガスの排出量を低減し、騒音低減にも寄与できる。
このアイドルストップ制御装置10は、図2に示すように、バッテリ位置検出手段23と、ドア指定手段24と、ジャンプスタート判定手段25とを備えている。
バッテリ位置検出手段23は、車両1のエンジンルームや車室等のどの位置にバッテリ6が配置されているかを検出する。
ドア指定手段24は、車両1の運転席ドア、助手席ドア、後部座席右ドア、後部座席左ドア、背面ドアのうち、バッテリ6の配置位置から最も近いドアを少なくとも1つ指定する。
ジャンプスタート判定手段25は、ドア指定手段24によって指定されたドアが少なくとも1つ開いている状態でエンジン2の始動を行った場合に、この車両1以外の他の車両26に搭載されたバッテリ27からケーブル28によりバッテリ6に電力を供給され、ジャンプスタートしたと判定する。
アイドルストップ制御装置10は、ジャンプスタート判定手段25によってジャンプスタートしたと判定した場合に、運転者がイグニッションキー装置7のキーをイグニッションオフ位置に操作してエンジン2が停止されるまで、アイドルストップ(エンジン2の自動停止・自動再始動)を禁止する。
次に作用を説明する。
アイドルストップ制御装置10は、図3に示すように、エンジン2がジャンプスタートしたか判定し、図4に示すように、ジャンプスタートの判定結果にしたがってエンジン2の自動停止許可を判定する。
アイドルストップ制御装置10は、図3において、ジャンプスタート判定手段25によって、ジャンプスタート判定のプログラムがスタートすると(A01)、ドア開閉信号DS1〜DS5を監視し、ドア指定手段24により指定されたバッテリ6にアクセス可能なドアが開いている状態であるかを判断する(A02)。
この判断(A02)がYESの場合は、イグニッションキー装置7のキーがスタータオン位置に操作されたかを判断する(A03)。
この判断(A03)がYESの場合は、この車両1以外の他の車両26に搭載されたバッテリ27からケーブル28によりバッテリ6に電力が供給されてジャンプスタートしたと判定し、ジャンプスタート判定フラグを「1」に設定し(A04)、判断(A02)にリターンする(A05)。
前記判断(A02)がNOの場合、また、前記判断(A03)がNOの場合は、判断(A02)にリターンする(A05)。
なお、ジャンプスタート判定フラグは、アイドルストップ制御装置10が起動したときに行われる初期化処理において、「0」に設定される。また、ジャンプスタート判定フラグを「0」に設定する処理は、初期化処理にしか存在しないため、ステップ(A04)の処理後、イグニッションキー装置7のキーがイグニッションオフ位置に操作されることによりアイドルストップ制御装置10が停止するまで、ジャンプスタート判定フラグは「1」のままになる。
車両1のジャンプスタートでは、図1に示すように、他の車両26のバッテリ27からこの車両1に電力供給を受けてエンジン2を始動する。この車両1のバッテリ6は、他の車両26のバッテリ27とケーブル28によって接続される。他の車両23のエンジンをかけた状態で、イグニッションキー装置7のキーをスタータオン位置に操作してエンジン2を始動する。このとき、この車両1のバッテリ6に他の車両26のバッテリ27からケーブル28を接続するために、バッテリ6にアクセスできるドアのいずれかが開いた状態になっている。
このアイドルストップ制御装置10では、バッテリ6にアクセスできるドアのいずれかが開いた状態で、イグニッションキー装置7のキーがスタータオン位置に操作されたときに、ジャンプスタートありと判定する。そのため、バッテリ6の配置位置やケーブル28の長さを考慮し、運転席ドア、助手席ドア、後部座席右ドア、後部座席左ドア、背面ドアの中から、1つまたは複数のドアを「バッテリ6にアクセス可能なドア」とドア指定手段24によって指定しておく。
アイドルストップ制御装置10は、バッテリ6にアクセス可能なドアについているドアスイッチ14〜18のいずれかから受け取ったドア開閉信号DS1〜DS5のいずれか1つを使って、バッテリ6にアクセス可能なドアのいずれかが開いているかを判断する。また、アイドルストップ制御装置10は、イグニッションキー装置7から送られたスタータオン位置の信号により、スタータモータ3が駆動されたかを判断する。
上記判断に基づき、アイドルストップ制御装置10は、ジャンプスタート判定手段25によって、バッテリ6にアクセス可能なドアのいずれかが開いた状態でイグニッションキー装置7のキーがスタータオン位置に操作されたと判断したとき、ジャンプスタート判定あり(ジャンプスタートが行われた可能性がある)と判断する。その判断は、運転者がイグニッションキー装置7のキー位置をイグニッションオフ位置に操作したことによりアイドルストップ制御装置10が停止するまで維持される。
前記図3に示すジャンプスタート判定の結果は、図4に示すエンジン2の自動停止許可判定に使われる。アイドルストップ制御装置10は、ジャンプスタート判定ありの場合に、エンジン2の自動停止を禁止する。
アイドルストップ制御装置10は、図4において、エンジン2の自動停止許可判定のプログラムがスタートすると(B01)、ジャンプスタート判定手段25によるジャンプスタート判定フラグが「1」であるか否かを判断する(B02)。
この判断(B02)がNOの場合は、エンジン2がジャンプスタートされていないので、エンジン2の自動停止許可条件がすべて成立するかを判断する(B03)。
エンジン2の自動停止許可条件は、手動変速機を備えた車両1の場合、車速が0、シフトレバーがニュートラルポジション、クラッチペダルが踏み込まれていない、等である。一方、自動変速機を備えた車両1の場合、エンジン2の自動停止許可条件は、車速が0、シフトレバーがDレンジ、ブレーキペダルが踏み込まれている、等である。
エンジン2の自動停止許可条件がすべて成立し、判断(B03)がYESの場合は、エンジン2の自動停止を許可し(B04)、判断(B02)にリターンする(B05)。
アイドルストップ制御装置10は、エンジン2を運転状態から自動停止状態に遷移することを許可される(B04)ことで、エンジン2が運転状態にあれば、これにより、エンジン2の自動停止処理が開始される。
一方、前記判断(B02)がYESの場合、また、前記判断(B03)がNOの場合は、エンジン2の自動停止を禁止し(B06)、判断(B02)にリターンする(B05)。これにより、エンジン2は、運転状態にあれば、その状態を継続する。
このように、アイドルストップ制御装置10は、エンジン2の運転中に所定の自動停止条件が成立した場合にエンジン2を自動停止させ、エンジン2の自動停止後に所定の自動再始動条件が成立した場合にエンジン2を再始動させる自動停止始動制御(アイドルストップ制御)を行うときに、エンジンルーム以外の車室内に配置されたバッテリ6ヘのアクセスがドアスイッチ14〜18のいずれかにより検出され、かつ、イグニッションキー装置7がスタータオン位置に操作されたことを条件として、ジャンプスタートしたと判定し、エンジン2の自動停止を禁止する。
これにより、ジャンプスタートによって始動したエンジン2は、運転者がイグニッションキー装置7をイグニッションオフ位置に操作するまで、運転した状態になる。この間、オルタネータ4によるバッテリ6の充電が続き、電力の低下していたバッテリ6の充電状態を回復することができる。
さらに、ジャンプスタート後にイグニッションキー装置7がイグニッションオフ操作され、その次のイグニッションオン操作によりアイドルストップ制御装置10が起動したときには、ジャンプスタート判定結果は「ジャンプスタートなし」の状態(ジャンプスタート判定フラグが「0」)になっている。そのため、アイドルストップ制御装置10は、エンジン2の自動停止が可能になり、燃費向上・排気有害成分排出量低減・騒音低減を図ることができる。
図5は、バッテリ6の配置位置に車室だけでなくエンジンルームを含めてアイドルストップ禁止を判定するアイドルストップ制御のフローチャートである。アイドルストップ制御装置10は、図5において、アイドルストップ制御のプログラムがスタートすると(C01)、バッテリ位置検出手段23の検出信号によりエンジンルーム以外の車室内にバッテリ6が配置されているかを判断する(C02)。
この判断(C02)がYESの場合は、ドア指定手段24によりバッテリ6の配置位置から最も近いドアを少なくとも1つ指定し(C03)、各ドアスイッチ14〜18からのドア開閉信号DS1〜DS5により指定されたドアの少なくとも1つが開いている状態であるかを判断する(C04)。
この判断(C04)がYESの場合は、エンジン2が始動されたかを判断する(C05)。この判断(C05)がYESの場合は、ジャンプスタート判定手段25によりジャンプスタートしたと判定し(C06)、アイドルストップを禁止し(C07)、プログラムをエンドにする(C08)。
この判断(C05)がNOの場合は、プログラムをエンドにする(C08)。また、前記判断(C04)がNOの場合は、プログラムをエンドにする(C08)。
一方、前記判断(C02)がNOの場合は、バッテリ6がエンジンルームに配置されていると判定し(C09)、エンジンフードスイッチ19によりエンジンフードが開いている状態であるかを判断する(C10)。
この判断(C10)がYESの場合は、エンジン2が始動されたかの判断(C05)に移行する。この判断(C10)がNOの場合は、プログラムをエンドにする(C08)。
このように、アイドルストップ制御装置10は、ジャンプスタート判定手段25により、指定されたドアが開いている状態でエンジン2の始動を行った場合に、ジャンプスタートしたと判定するため、エンジンルーム以外の車室内にバッテリ6を搭載している車両1において、ジャンプスタートしたか否かを確実に判定することができる。
このアイドルストップ制御装置10は、ジャンプスタートでエンジン2が始動された場合に、アイドルストップ(エンジン6の自動停止・自動再始動)を禁止するため、バッテリ6の電力不足によるエンジン2の自動再始動失敗を防ぐことができる。
このアイドルストップ制御装置10は、ドア指定手段24によりバッテリ6の配置位置から最も近いドアを指定するため、ジャンプスタートするために開けられたドアを確実に指定することができる。また、スイッチなどの部品を追加する必要がなく、部品点数の増加に伴うコストの増加を抑えることができる。
この発明は、バッテリの電力低下によるエンジンの自動再始動失敗を防ぎ、部品点数の増加に伴うコストの増加を抑えることができるものであり、アイドルストップ制御装置を搭載した車両に適用することができる。
1 車両
2 エンジン
3 スタータモータ
4 オルタネータ
5 補機
6 バッテリ
7 イグニッションキー装置
8 回転数センサ
9 エンジン制御装置
10 アイドルストップ制御装置
11 バッテリ電圧センサ
12 バッテリ電流センサ
13 バッテリ温度センサ
14 運転席ドアスイッチ
15 助手席ドアスイッチ
16 後部座席右ドアスイッチ
17 後部座席左ドアスイッチ
18 背面ドアスイッチ
19 エンジンフードスイッチ
20 エンジン自動停止手段
21 エンジン自動再始動手段
22 情報出力部
23 バッテリ位置検出手段
24 ドア指定手段
25 ジャンプスタート判定手段
26 他の車両
27 バッテリ
28 ケーブル

Claims (1)

  1. 車両に搭載されたエンジンと、予め設定された自動停止条件が成立した場合に前記エンジンを自動停止するエンジン自動停止手段と、予め設定された自動再始動条件が成立した場合に前記エンジンを自動再始動するエンジン自動再始動手段と、を備えたアイドルストップ制御装置において、前記車両のドアのうち、バッテリの配置位置から最も近いドアを少なくとも1つ指定するドア指定手段と、前記ドア指定手段によって指定されたドアが少なくとも1つ開いている状態でエンジンの始動を行った場合に、前記車両以外の他の車両のバッテリから電力を供給され、ジャンプスタートしたと判定するジャンプスタート判定手段とを備え、前記ジャンプスタート判定手段によってジャンプスタートしたと判定した場合に、前記エンジンが停止されるまでアイドルストップを禁止することを特徴とするアイドルストップ制御装置。
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