JP2017031905A

JP2017031905A - アイドリングストップ制御装置

Info

Publication number: JP2017031905A
Application number: JP2015153811A
Authority: JP
Inventors: 陽足立; Akira Adachi
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2015-08-04
Filing date: 2015-08-04
Publication date: 2017-02-09

Abstract

【課題】バッテリの電圧を過剰に低下させてしまうことを防止することができるアイドリングストップ制御装置を提供すること。
【解決手段】ＥＣＵは、モータジェネレータが駆動している状態で（ステップＳ１及びＳ２）、エンジンを始動させるためのスタータモータを駆動させるイグニッションスイッチによるエンジン始動操作が検出されたことを条件として（ステップＳ３）、モータジェネレータの駆動を停止する（ステップＳ４）。
【選択図】図２

Description

本発明は、アイドリングストップ制御装置に関する。

従来、車両が停止するとエンジンを自動的に停止させ、車両を走行させるための操作がなされると、エンジンを再始動させるアイドリングストップ機能を実現する技術が特許文献１に提案されている。

特開２００５−４５９０５号公報

しかしながら、特許文献１に提案されたような従来の技術は、アイドリングストップ機能により停止されたエンジンを再始動させるモータと、イグニッションスイッチなどの操作に応じてエンジンを始動させるモータとが設けられた車両において、駆動源となるバッテリを２つのモータが共用している場合には、２つのモータが駆動することにより、バッテリの電圧を過剰に低下させてしまうといった課題があった。

そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、バッテリの電圧を過剰に低下させてしまうことを防止することができるアイドリングストップ制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明に係るアイドリングストップ制御装置の一態様は、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停止させ、予め設定された再始動条件が成立した場合にエンジンを再始動させるアイドリングストップ機能によりエンジンを再始動させるための第１モータと、エンジンを始動させるためのエンジン始動操作に応じてエンジンを始動させる第２モータと、が設けられた車両のアイドリングストップ制御装置であって、第１モータの駆動を制御する第１モータ駆動制御部と、エンジン始動操作を検出するエンジン始動操作検出部と、を備え、第１モータ駆動制御部は、第１モータが駆動している状態で、エンジン始動操作検出部によってエンジン始動操作が検出されたことを条件として、第１モータの駆動を停止する。

本発明は、バッテリの電圧を過剰に低下させてしまうことを防止することができるアイドリングストップ制御装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るアイドリングストップ制御装置を搭載した車両の要部を示す構成図である。図２は、本発明の実施の形態に係るアイドリングストップ制御装置のエンジン再始動制御動作を示すフローチャートである。図３は、本発明の実施の形態に係るアイドリングストップ制御装置のエンジン再始動制御動作を実行しなかったことによる作用を説明するためのタイミングチャートである。図４は、本発明の実施の形態に係るアイドリングストップ制御装置のエンジン再始動制御動作を実行したことによる作用を説明するためのタイミングチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。以下、本発明の実施の形態に係るアイドリングストップ制御装置を搭載した車両について説明する。

図１に示すように、車両１は、内燃機関型のエンジン２と、モータジェネレータ３と、スタータモータ４と、バッテリ５と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６と、を含んで構成される。

エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施の形態において、エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うように構成されている。

モータジェネレータ３は、バッテリ５から供給された電力によって駆動することにより、エンジン２の出力軸を回転させる電動機として機能する。モータジェネレータ３は、その出力軸がベルト８などを介してエンジン２の出力軸と連動するようになっている。

この電動機として機能するモータジェネレータ３は、車両１の加速時にエンジン２をアシストするとともに、後述するアイドリングストップ機能により停止されたエンジン２を再始動させるための第１モータを構成する。

また、モータジェネレータ３は、エンジン２の出力軸によって駆動されることによりバッテリ５に充電する電力を生成する発電機として機能する。したがって、モータジェネレータ３は、車両１の制動力を回生するようになっている。

スタータモータ４は、イグニッションスイッチ（以下、「ＩＧ」と記す）１０によるエンジン２を始動させるためのエンジン始動操作に応じて、バッテリ５から供給された電力によって駆動するようになっている。スタータモータ４は、エンジン始動操作に応じて、エンジン２の出力軸を回転させることにより、エンジン２を始動させる第２モータを構成する。

バッテリ５は、例えば、鉛蓄電池又はリチウムイオン電池などの二次電池によって構成されている。バッテリ５は、モータジェネレータ３及びスタータモータ４に加えて、エンジン２のインジェクタ１７、及び、図示しない補機類などの電源として機能する。

ＥＣＵ６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

コンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ６として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、本実施の形態におけるＥＣＵ６として機能する。

ＥＣＵ６の入力ポートには、ＩＧ１０に加えて、モータジェネレータ３の駆動電流値を検出する電流センサ１１と、車速を検出する車速センサ１２と、アクセルペダル１３の操作量（以下、単に「アクセル開度」という）を検出するアクセル開度センサ１４と、ブレーキペダル１５の操作量を検出するブレーキストロークセンサ１６とを含む各種スイッチ類及び各種センサ類が接続されている。

ＥＣＵ６の出力ポートには、モータジェネレータ３及びインジェクタ１７を含む各種制御対象類が接続されている。ＥＣＵ６は、各種スイッチ類及び各種センサ類から得られる情報に基づいて、各種制御対象類を制御するようになっている。

例えば、ＥＣＵ６は、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を停止させ、予め設定された再始動条件が成立した場合にエンジン２を再始動させるアイドリングストップ機能を有する。

本実施の形態における自動停止条件は、車速センサ１２によって検出された車速が所定速度（例えば、５ｋｍ／ｈ）以下であること、アクセル開度センサ１４によって検出されたアクセル開度が実質的に０であり、ブレーキストロークセンサ１６によって検出されたブレーキペダル１５の操作量が規定量以上であることとする。所定速度及び規定量は、それぞれ予め実験的に定められた適合値である。また、本実施の形態における再始動条件は、ブレーキストロークセンサ１６によって検出されたブレーキペダル１５の操作量が実質的に０であることとする。

ＥＣＵ６は、モータジェネレータ３の駆動を制御する第１モータ駆動制御部２０としての機能を有する。例えば、ＥＣＵ６は、アイドリングストップ機能が作動している状態で再始動条件が成立した場合には、エンジン２の出力軸を回転させるようにモータジェネレータ３を制御するとともに、インジェクタ１７による燃料の噴射を開始させることにより、エンジン２を再始動させるようになっている。

ＥＣＵ６は、ＩＧ１０によるエンジン始動操作を検出するエンジン始動操作検出部２１としての機能を有する。ＥＣＵ６は、モータジェネレータ３を駆動させている状態で、エンジン始動操作を検出したことを条件として、モータジェネレータ３の駆動を停止するようになっている。

ＥＣＵ６は、モータジェネレータ３が駆動していることを電流センサ１１の検出結果が表している状態で、エンジン始動操作を検出したことを条件として、モータジェネレータ３の駆動を停止するようになっている。このように、ＥＣＵ６は、モータジェネレータ３が駆動していることを検出する第１モータ駆動検出部２２を構成する。

また、ＥＣＵ６は、エンジン始動操作を検出したことを条件として、インジェクタ１７による燃料の噴射を開始させることにより、エンジン始動操作によって作動したスタータモータ４によって出力軸が回転されたエンジン２を始動させるようになっている。

以上のように構成されたＥＣＵ６によるエンジン再始動制御動作について図２を参照して説明する。なお、以下に説明するエンジン再始動制御動作は、アイドリングストップ機能によりエンジン２が停止されてから、エンジン２が自律して運転する完爆状態となるまで、繰り返し実行される。

まず、ＥＣＵ６は、モータジェネレータ３を駆動させているか否かを判断する（ステップＳ１）。モータジェネレータ３を駆動させていないと判断した場合には、ＥＣＵ６は、エンジン再始動制御動作を終了する。

モータジェネレータ３を駆動させていると判断した場合には、ＥＣＵ６は、モータジェネレータ３が駆動しているか否かを判断する（ステップＳ２）。具体的には、ＥＣＵ６は、モータジェネレータ３が駆動していることを電流センサ１１の検出結果が表しているか否かに基づいて、モータジェネレータ３が駆動しているか否かを判断する。

モータジェネレータ３が駆動していないと判断した場合には、ＥＣＵ６は、エンジン再始動制御動作を終了する。モータジェネレータ３が駆動していると判断した場合には、ＥＣＵ６は、エンジン始動操作を検出したか否かを判断する（ステップＳ３）。具体的には、ＥＣＵ６は、ＩＧ１０からスタート信号を受信したか否かを判断する。

エンジン始動操作を検出しなかったと判断した場合には、ＥＣＵ６は、エンジン再始動制御動作を終了する。エンジン始動操作を検出したと判断した場合には、ＥＣＵ６は、モータジェネレータ３を停止させ（ステップＳ４）、エンジン再始動制御動作を終了する。

なお、上述したエンジン再始動制御動作において、ＥＣＵ６は、ステップＳ１及びＳ２のいずれか一方の判断を実行するようにしてもよい。

このようなエンジン再始動制御動作を実行したことによる作用について図３及び図４を参照して説明する。

図３及び図４に示すタイミングチャートにおいて、横軸は、時刻を示し、縦軸は、上から、バッテリ５の端子間電圧を表すバッテリ電圧、モータジェネレータ３の駆動状態、及び、スタータモータ４の駆動状態を示し、図４に示すタイミングチャートにおいては、更にＥＣＵ６によるモータジェネレータ３の停止制御（図２のステップＳ４、以下、「ＭＧ停止制御」と記す）を示している。

図３は、エンジン再始動制御動作を実行しなかった場合の例を示し、図４は、エンジン再始動制御動作を実行した場合の例を示している。図４において、実線３０は、エンジン再始動制御動作を実行した場合のバッテリ５の端子間電圧を示し、破線３１は、エンジン再始動制御動作を実行しなかった場合のバッテリ５の端子間電圧を示している。

まず、図３を参照して、エンジン再始動制御動作を実行しなかった場合について説明する。時刻ｔ１において、モータジェネレータ３が駆動すると、バッテリ５の端子間電圧は、Ｖ１まで低下していく。

時刻ｔ２において、スタータモータ４が駆動すると、バッテリ５の端子間電圧は、Ｖ２まで低下していく。時刻ｔ３において、エンジン２が完爆状態となり、モータジェネレータ３及びスタータモータ４が停止すると、バッテリ５の端子間電圧は、元のレベルまで回復していく。

次に、図４を参照して、エンジン再始動制御動作を実行した場合について説明する。時刻ｔ１において、モータジェネレータ３が駆動すると、バッテリ５の端子間電圧は、Ｖ１まで低下していく。

時刻ｔ２において、スタータモータ４が駆動すると、ＥＣＵ６によるＭＧ停止制御がＯＮになることにより、モータジェネレータ３が停止するため、バッテリ５の端子間電圧は、少なくともＶ１よりも低下しない。時刻ｔ３において、エンジン２が完爆状態となり、スタータモータ４が停止すると、バッテリ５の端子間電圧は、元のレベルまで回復していく。

このように、時刻ｔ２において、エンジン再始動制御動作を実行した場合には、スタータモータ４が駆動するときにモータジェネレータ３が停止されるため、エンジン再始動制御動作を実行しなかった場合と比較して、図４において斜線で示したバッテリ５の端子間電圧の過剰な低下が抑制されている。

以上のように、本実施の形態は、モータジェネレータ３が駆動している状態で、エンジン始動操作が検出されたことを条件として、モータジェネレータ３の駆動を停止するように構成されている。

このため、本実施の形態は、モータジェネレータ３とスタータモータ４との２つのモータが駆動することを回避するため、バッテリ５の電圧を過剰に低下させてしまうことを防止することができる。

また、本実施の形態は、バッテリ５の電圧を過剰に低下させてしまうことを防止するため、ＥＣＵ６を含むシステム全体の電源が瞬断状態となることにより、例えば、エンジン２の始動時間の遅延、及び、バッテリ５の性能の低下を防止することができる。

なお、本実施の形態において、エンジン始動操作がＩＧ１０によって行われる例について説明したが、エンジン始動操作は、プッシュスタートスイッチなどの他のスイッチ類によって行われるようにしてもよい。

また、本実施の形態において、ＥＣＵ６は、モータジェネレータ３が駆動していることを電流センサ１１の検出結果が表しているか否かに基づいて、モータジェネレータ３が駆動しているか否かを判断するものとして説明した。

これに対し、本実施の形態は、モータジェネレータ３の駆動電圧を検出する電圧センサを設け、ＥＣＵ６は、モータジェネレータ３が駆動していることを電圧センサの検出結果が表しているか否かに基づいて、モータジェネレータ３が駆動しているか否かを判断するようにしてもよい。

また、ＥＣＵ６は、複数のコンピュータユニットによって構成してもよい。例えば、ＥＣＵ６は、エンジン２を制御するエンジンＥＣＵと、モータジェネレータ３を制御するモータＥＣＵとに分けて構成してもよい。

ＥＣＵ６を複数のコンピュータユニットによって構成した場合には、各コンピュータユニットは、ＣＡＮ（Controller Area Network）又はフレックスレイ等の規格に準拠した車内ＬＡＮ（Local Area Network）を介して他のコンピュータユニットと相互に通信を行うように構成する。

以上、本発明の実施の形態について開示したが、本発明の範囲を逸脱することなく本実施の形態に変更を加えられ得ることは明白である。本発明の実施の形態は、このような変更が加えられた等価物が特許請求の範囲に記載された発明に含まれることを前提として開示されている。

１車両
２エンジン
３モータジェネレータ（第１モータ）
４スタータモータ（第２モータ）
２０第１モータ駆動制御部
２１エンジン始動操作検出部
２２第１モータ駆動検出部

Claims

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停止させ、予め設定された再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動させるアイドリングストップ機能により前記エンジンを再始動させるための第１モータと、
前記エンジンを始動させるためのエンジン始動操作に応じて前記エンジンを始動させる第２モータと、が設けられた車両のアイドリングストップ制御装置であって、
前記第１モータの駆動を制御する第１モータ駆動制御部と、
前記エンジン始動操作を検出するエンジン始動操作検出部と、を備え、
前記第１モータ駆動制御部は、前記第１モータが駆動している状態で、前記エンジン始動操作検出部によって前記エンジン始動操作が検出されたことを条件として、前記第１モータの駆動を停止するアイドリングストップ制御装置。
前記第１モータが駆動していることを検出する第１モータ駆動検出部を更に備え、
前記第１モータ駆動制御部は、前記第１モータが駆動していることが前記第１モータ駆動検出部によって検出されている状態で、前記エンジン始動操作検出部によって前記エンジン始動操作が検出されたことを条件として、前記第１モータの駆動を停止する請求項１に記載のアイドリングストップ制御装置。
前記第１モータ駆動制御部は、前記第１モータを駆動させている状態で、前記エンジン始動操作検出部によって前記エンジン始動操作が検出されたことを条件として、前記第１モータの駆動を停止する請求項１又は請求項２に記載のアイドリングストップ制御装置。