JP2018021563A - 車両用制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】エンジン自動停止後のエンジン始動に伴うヘッドライトの消灯や明滅等による影響を回避しつつ、ヘッドライトが点灯している場合であっても、状況に応じて、エンジンの自動停止を行うことが可能な車両用制御装置を提供する。
【解決手段】車両を駆動するエンジンと、前記エンジンを始動させるスタータと、前記車両前方を照射する前照灯と、前記スタータ及び前記前照灯に駆動電力を供給するバッテリと、前記車両周辺の明るさを検出する明るさ検出部と、所定の停止条件を満足した場合に、前記エンジンを自動停止させ、所定の始動条件を満足した場合に前記エンジンを始動させる制御部を備え、前記制御部は、前記前照灯が点灯している場合、前記明るさ検出部により検出された明るさが、前記前照灯による明るさより明るく設定される所定基準より明るいときに、前記前照灯の点灯を維持しつつ前記エンジンを自動停止させる。
【選択図】図3

Description

本発明は、エンジンを自動停止させる機能を有する車両の制御装置に関する。
従来からエンジンを車両の停車時又は走行時に自動停止させることにより、燃費向上を図る技術が提案されている(例えば、特許文献1、2)。
特許文献1には、車両の減速時又は停車時(所定許可速度以下になった場合)にエンジンを自動停止させるアイドルストップ制御装置が開示されている。
特許文献2には、車両の走行中に所定の車両条件を満足した場合(例えば、所定速度以上で走行中にアクセルペダルが戻された場合)、エンジンを自動停止させて、車両をコースティング(惰性走行)させる車両制御装置が開示されている。
一方、特許文献1、2のようにエンジンを自動停止させる場合、エンジンの自動停止後、エンジンを再始動させる際に、バッテリの電圧降下に起因して、夜間に点灯中のヘッドライトが消灯したり、明滅したりするおそれがある。このように、夜間に点灯中のヘッドライトが消灯したり、明滅したりすると、運転者や他車両等に与える影響が懸念される。
そこで、特許文献3では、ヘッドライト点灯時にエンジンの自動停止を行わない自動停止・始動装置が開示され、これにより、夜間等の周囲が暗い状況下で、エンジンが自動停止して、それに伴いヘッドライトが消灯等するのを未然に防止している。
特開2011−202645号公報 特開2002−227885号公報 特開2011−214361号公報
しかしながら、特許文献3のように、ヘッドライト点灯時において、常にエンジンの自動停止を禁止すると、ヘッドライトを点灯した車両では、エンジンの自動停止による燃費向上を図ることができない。特に、最近では、車両の被視認性を高める目的等により昼間でもヘッドライトを常に点灯する車両が存在するため、このような車両では、エンジンの自動停止による燃費向上を全く図ることができない。
そこで、上記課題に鑑み、エンジン自動停止後のエンジン始動に伴うヘッドライトの消灯や明滅等による影響を回避しつつ、ヘッドライトが点灯している場合であっても、状況に応じて、エンジンの自動停止を行うことが可能な車両用制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、一実施形態において、車両用制御装置は、
車両を駆動するエンジンと、
前記エンジンを始動させるスタータと、
前記車両前方を照射する前照灯と、
前記スタータ及び前記前照灯に駆動電力を供給するバッテリと、
前記車両周辺の明るさを検出する明るさ検出部と、
所定の停止条件を満足した場合に、前記エンジンを自動停止させ、所定の始動条件を満足した場合に、前記エンジンを始動させる制御部を備え、
前記制御部は、前記前照灯が点灯している場合、前記明るさ検出部により検出された明るさが、前記前照灯による明るさより明るく設定される所定基準より明るいときに、前記前照灯の点灯を維持しつつ前記エンジンを自動停止させることを特徴とする。
また、他の実施形態において、車両用制御装置は、
車両を駆動するエンジンと、
前記エンジンを始動させるスタータと、
前記車両前方を照射する前照灯と、
前記スタータ及び前記前照灯に駆動電力を供給するバッテリと、
所定の停止条件を満足した場合に、前記エンジンを自動停止させ、所定の始動条件を満足した場合に前記エンジンを始動させる制御部を備え、
前記車両は、周辺の明るさが所定基準以下に低下した場合に前記前照灯を自動点灯させる自動点灯機能を有し、
前記制御部は、前記自動点灯機能による前記前照灯の自動点灯が行われない状況下で、前記前照灯が点灯している場合、前記前照灯の点灯を維持しつつ前記エンジンを自動停止させることを特徴とする。
本実施の形態によれば、エンジン自動停止後のエンジン始動に伴うヘッドライトの消灯や明滅等による影響を回避しつつ、ヘッドライトが点灯している場合であっても、状況に応じて、エンジンの自動停止を行うことが可能な車両用制御装置を提供することができる。
車両用制御装置における電力供給系の構成の一例を示すブロック図である。 車両用制御装置における制御系の構成の一例を示すブロック図である。 車両用制御装置(アイドルストップECU)による制御処理の一例を示すフローチャートである。 図3のフローチャートにおける閾値を変更する手法の一例を示す図である。 図3のフローチャートにおける閾値を変更する手法の他の例を示す図である。 図3のフローチャートにおける閾値を変更する手法の更に他の例を示す図である。 図3のフローチャートにおける閾値を変更する手法の更に他の例を示す図である。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
[第1の実施形態]
図1、2は、車両100に搭載される車両用制御装置1の構成の一例を示す図である。図1は、車両用制御装置1における電力供給系の構成の一例を示すブロック図であり、図2は、車両用制御装置1における制御系の構成の一例を示すブロック図である。
車両用制御装置1は、エンジン10、スタータ11、スタータリレー11r、オルタネータ12、バッテリ20、ヘッドライト30、ヘッドライトスイッチ30sw、エンジンECU(Electric Control Unit)70、アイドルストップECU80を含む。また、車両用制御装置1は、バッテリセンサ21、車速センサ40、MC圧センサ50、照度センサ60を含む。
エンジン10は、車両100の駆動力源である。エンジン10は、バッテリ20からの電力供給により駆動されるスタータ11により始動される。なお、当該「始動」は、通常のイグニッションスイッチの操作によるエンジン10の始動と、後述するアイドルストップ制御によるエンジン10の停止後のエンジン10の始動の双方を含む。
スタータ11は、エンジン10を始動させる既知の始動手段であり、バッテリ20からの電力供給により駆動する。
スタータリレー11rは、バッテリ20からスタータ11への電力供給経路に設けられる。スタータリレー11rは、後述するエンジンECU70により制御され、接続(ON)と遮断(OFF)とが切り替えられる。例えば、エンジン10を始動する際には、エンジンECU70からの指令に応じて、スタータリレー11rが接続され、スタータ11に駆動電力が供給される。
オルタネータ12は、エンジン10の動力により駆動される直流発電機であり、交流発電機と該交流発電機による三相交流電力を直流化する整流器等により構成される。オルタネータ12は、クランク軸10cからベルト10bを介して伝達されるエンジン10の動力により発電することができる。また、オルタネータ12は、レギュレータを含み、該レギュレータが発電制御電流(オルタネータ12のロータコイルに流れるフィールド電流)を制御することによりオルタネータ12の発電電圧を制御することができる。また、オルタネータ12は、発電電圧が制御されることにより、発電量を調整可能に構成される。オルタネータ12により発電された電力は、バッテリ20に充電されたり、ヘッドライト30を含む車両100の電装品、エンジンECU70やアイドルストップECU80を含む車両100の各種ECU等に駆動電力として供給されたりする。
バッテリ20は、スタータ11、ヘッドライト30、エンジンECU70、アイドルストップECU80等に並列接続され、これらに電力を供給可能な蓄電装置である。例えば、鉛バッテリ、ニッケル水素バッテリ、リチウムイオンバッテリ等が用いられてよく、定格電圧(両端電圧)は、約12Vである。バッテリ20は、オルタネータ12と接続され、オルタネータ12により発電された電力を充電することができる。
バッテリセンサ21は、充電状態(SOC:State Of Charge)、劣化状態(SOH:State Of Health)、機能状態(SOF:State Of Function)等を含むバッテリ20の状態を検出する既知の状態検出手段である。バッテリセンサ21は、例えば、バッテリ20の負極端子に接続され、バッテリ20の電圧、電流、及び、温度を検出する電圧検出部、電流検出部、及び、温度検出部と、検出された電圧、電流、及び、温度に基づきバッテリ20のSOC、SOH、SOF等を演算する演算部等を含んでよい。バッテリセンサ21は、アイドルストップECU80と車載LAN等により通信可能に接続され、検出されたバッテリ20の電圧、電流、及び、温度に関する情報や検出(算出)されたSOC、SOH、SOF等を含むバッテリ20の状態に関する情報は、アイドルストップECU80に送信される。
なお、バッテリセンサ21の代わりに、バッテリ20の電圧、電流、及び、温度等を検出する電圧センサ、電流センサ、及び、温度センサ等を設けてもよい。この場合、各センサは、検出された電圧、電流、及び、温度等に対応する信号をアイドルストップECU80に出力し、アイドルストップECU80が、受信した電圧、電流、及び、温度に対応する信号に基づき、バッテリ20のSOC、SOH、SOF等を既知の手法で算出する。また、バッテリセンサ21と同様の機能を有するバッテリ状態監視部をバッテリ20に内蔵してもよい。
ヘッドライト30は、車両100の前部(例えば、車両100の前部の右端部及び左端部の双方)に設けられ、車両100の前方を照射する照明手段である。ヘッドライト30は、バッテリ20及びオルタネータ12の少なくとも一方から供給される電力により駆動され、車両100の運転者による所定の操作によりヘッドライトスイッチ30swがONされると点灯し、OFFされると消灯する。
ヘッドライトスイッチ30swは、バッテリ20及びオルタネータ12からヘッドライト30への電力供給経路に設けられる。車両100の運転者は、車両100の室内に設けられる所定の操作手段に対する所定の操作によりヘッドライトスイッチ30swのON/OFF、即ち、ヘッドライト30の点灯/消灯を行うことができる。ヘッドライトスイッチ30swは、車載LAN等によりアイドルストップECU80と通信可能に接続され、ヘッドライトスイッチ30swのON・OFF状態を示す信号(ON信号又はOFF信号)は、アイドルストップECU80に送信される。
なお、ヘッドライトスイッチ30swは、車両100の周辺が暗くなった場合(例えば、照度センサ60により検出された照度が所定値以下になった場合)に、ボディECU(不図示)からの制御指令に基づき、OFFからONに切り替わる構成であってもよい。即ち、ヘッドライト30は、車両100の周辺が暗くなった(明るさが所定以下に低下した)場合に、自動で点灯可能に構成されてもよい。
車速センサ40は、車両100の車速を検出する既知の車速検出手段である。車速センサ40は、車載LAN等によりアイドルストップECU80と通信可能に接続され、検出された車速に対応する信号(車速信号)は、アイドルストップECU80に送信される。
MC圧センサ50は、車両100のマスターシリンダ内の圧力(MC圧)を検出する既知のMC圧検出手段である。MC圧センサ50は、車載LAN等によりアイドルストップECU80と通信可能に接続され、検出されたMC圧に対応する信号(MC圧信号)は、アイドルストップECU80に送信される。
照度センサ60は、車両100周辺の明るさに対応する物理量として、車室外又は車室内の所定部位における照度を検出する既知の照度検出手段である。照度センサ60は、例えば、車両100のインストルメントパネルの上部(車両100の室外からの光が十分に照射される場所)に設けられる。照度センサ60は、車載LAN等によりアイドルストップECU80と通信可能に接続され、検出された照度に対応する信号(照度信号)は、アイドルストップECU80に送信される。
なお、簡単のため、図1では省略したが、バッテリセンサ21、車速センサ40、MC圧センサ50、及び、照度センサ60は、バッテリ20から供給される電力(に基づき生成される電源)により駆動される。
エンジンECU70は、エンジン10を制御する電子制御ユニットであり、オルタネータ12、バッテリ20の少なくとも一つから供給される電力により作動する。エンジンECU70は、例えば、マイクロコンピュータにより構成されてよく、ROMに格納された各種プログラムをCPU上で実行することにより後述する各種制御処理を実行してよい。
例えば、エンジンECU70は、アクセル開度、車速、クランク角、カム角、エンジン回転数等に基づいて、エンジン10の燃料インジェクタ(燃料噴射時期、燃料噴射量等)、点火プラグ(点火時期等)、吸排気バルブ(開閉時期等)等を制御する。
また、エンジンECU70は、オルタネータ12内のレギュレータを介して、オルタネータ12の発電量を制御する。具体的には、エンジンECU70がオルタネータ12に発電電圧を指示し、指示された発電電圧に応じて、オルタネータ12内のレギュレータがフィールド電流を調整することにより、オルタネータ12の発電電圧が制御される。例えば、エンジンECU70は、バッテリセンサ21により検出されたバッテリ20のSOCに応じて、オルタネータ12の発電電圧を制御する。即ち、エンジンECU70は、バッテリ20のSOCが所定以下になると、オルタネータ12の発電電圧を上げて、バッテリ20への充電を行ってよい。また、エンジンECU70は、バッテリ20のSOCが所定以上であれば、オルタネータ12の発電電圧を下げて、バッテリ20への充電を停止してよい。
また、エンジンECU70は、バッテリ20からスタータ11への電力供給経路に設けられるスタータリレー11rを制御することによりスタータ11を駆動し、エンジン10を始動させる。例えば、運転者がイグニッションスイッチ(IGスイッチ)をオンにしたら、当該オン信号がエンジンECU70に入力され、エンジンECU70はスタータリレー11rを接続することによりエンジン10を始動させる。
また、エンジンECU70は、後述するアイドルストップECU80から出力されるエンジン停止要求を受信し、該エンジン停止要求に応じて、所定のタイミングで燃料供給をカットすることにより、エンジン10を自動的に停止(自動停止)させる。また、エンジンECU70は、アイドルストップECU80から出力されるエンジン始動要求を受信し、該エンジン始動要求に応じて、スタータリレー11rを制御することによりスタータ11を駆動し、エンジン10を自動的に始動(自動始動)させる。このように、エンジンECU70は、アイドルストップ機能におけるエンジン停止又はエンジン始動の制御を直接実行する。
なお、エンジンECU70は、車載LANやじか線等により、エンジン10(内の各種センサやアクチュエータ)、アイドルストップECU80、その他各種センサ等と通信可能に接続される。
アイドルストップECU80は、車両100のアイドルストップ制御を行う電子制御ユニットであり、オルタネータ12、バッテリ20の少なくとも一つから供給される電力により作動する。アイドルストップECU80は、例えば、マイクロコンピュータにより構成されてよく、ROMに格納された各種プログラムをCPU上で実行することにより後述する各種制御処理を実行してよい。具体的には、所定のエンジン停止条件を満足するか否かを判定し、該エンジン停止条件を満足する場合、エンジンECU70に対してエンジン停止要求を出力する。例えば、車両100の走行中、所定時間毎に、MC圧が所定踏み込み圧以上になっていること(所定以上のブレーキの踏み込みがあること)、車両100の車速が所定の許可速度以下に下がっていること等を含む所定のエンジン停止条件を満足するか否かを判定する。このように、アイドルストップECU80は、減速時(MC圧が所定踏み込み圧以上のとき)に、車両100の車速が所定の許可速度以下に下がった場合、車両100が停車する前に、エンジンECU70を介して、エンジン10を停止させることができる。これにより、燃費向上を図ることができる。
また、アイドルストップECU80は、所定のエンジン始動条件を満足するか否かを判定し、該エンジン始動条件を満足する場合、エンジンECU70に対してエンジン始動要求を出力する。例えば、アイドルストップ制御によるエンジン10の停止中、所定時間毎に、MC圧が所定開放圧以下になっている(ブレーキの踏み込みが解除された)こと等を含むエンジン始動条件を満足するか否かを判定する。
なお、エンジン停止条件及びエンジン始動条件は、上述した車速やMC圧に関する条件の他、例えば、エンジン10の回転数、冷却水温、バッテリ20の状態(電流、電圧、温度、SOC、SOH、SOF等)、ブレーキブースタ(不図示)の負圧、ドアカーテシスイッチ(不図示)等に関する条件を含んでよい。例えば、エンジン停止条件は、バッテリセンサ21により検出(算出)されるバッテリ20のSOCが所定以上であるという条件を含んでよい。また、エンジン始動条件は、ブレーキブースタの負圧が所定以下に低下しているという条件を含んでよい。
また、アイドルストップECU80は、ヘッドライト30の状態(点灯状態又は消灯状態)に基づき、車両100のアイドルストップ(上述したアイドルストップ制御によるエンジン10の自動停止)を許可するか否かを判定する処理を実行する。当該処理の詳細は後述するが、アイドルストップECU80は、上述したエンジン停止条件を満足した場合であって、車両100のアイドルストップを許可した場合、上述したとおり、エンジン停止要求をエンジンECU70に出力する。一方、アイドルストップECU80は、上述したエンジン停止条件を満足した場合であっても、車両100のアイドルストップを許可しなかった(禁止した)場合、上述したエンジン停止要求をエンジンECU70に出力せず、車両100のアイドルストップは行われない。
なお、アイドルストップECU80は、車載LANやじか線等により、バッテリセンサ21、車速センサ40、MC圧センサ50、照度センサ60、エンジンECU70等と通信可能に接続される。
また、エンジンECU70、及び、アイドルストップECU80の機能は、任意のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの組み合わせにより実現されてもよい。また、エンジンECU70、及び、アイドルストップECU80の機能の一部又は全部は、他のECUにより実現されてもよい。また、エンジンECU70、及び、アイドルストップECU80は、他のECUの機能の一部又は全部を実現するものであってもよい。例えば、アイドルストップECU80の機能の一部又は全部は、エンジンECU70により実現されてもよい。
次に、本実施形態に係る車両用制御装置1(アイドルストップECU80)による特徴的な処理、即ち、車両100のアイドルストップを許可するか否かを判定する処理について説明する。
図3は、本実施形態に係る車両用制御装置1(アイドルストップECU80)による制御処理(車両100のアイドルストップを許可するか否かを判定する処理)の一例を示すフローチャートである。
なお、当該フローチャートは、車両100のイグニッションスイッチがONされた(IG−ON)後、上述したエンジン停止条件を満足する度に実行されてよい。また、当該フローチャートは、車両100のIG−ON後、所定時間毎に実行されてもよい。
図3を参照するに、ステップS101では、ヘッドライト30が点灯しているか否か、即ち、ヘッドライトスイッチ30swがON状態か否かを判定する。ヘッドライト30が点灯している場合、即ち、ヘッドライトスイッチ30swがON状態の場合、ステップS102に進み、ヘッドライト30が消灯している場合、即ち、ヘッドライトスイッチ30swがOFF状態の場合、ステップS104に進む。
ステップS102では、照度センサ60により検出された(照度センサ60から受信した照度信号に基づき算出された)照度Eが所定の閾値Eth以下か否かを判定する。照度センサ60により検出された照度Eが閾値Eth以下の場合、ステップS103に進み、閾値Eth以下でない、即ち、閾値Ethより大きい場合、ステップS104に進む。
ステップS103では、車両100のアイドルストップを禁止して、今回の処理を終了する。
一方、ステップS104では、車両100のアイドルストップを許可して、今回の処理を終了する。
このように、本実施形態に係る車両用制御装置1は、ヘッドライト30が点灯している場合であって、車両100周辺の明るさに対応する物理量としての照度Eが閾値Eth以下の場合、車両100のアイドルストップを禁止する。一方、本実施形態に係る車両用制御装置1は、ヘッドライト30が点灯している場合であって、車両100周辺の明るさに対応する物理量としての照度Eが閾値Eth以下でない(閾値Ethより大きい)場合、車両100のアイドルストップを許可する。これにより、エンジン10の自動停止後のエンジン始動に伴うヘッドライトの消灯や明滅等による影響を回避しつつ、ヘッドライト30が点灯している場合であっても、状況に応じて、エンジン10の自動停止を行うことができる。
具体的に説明すると、ヘッドライト30が点灯している状態で、アイドルストップ制御によりエンジン10が停止した後に始動する際、スタータ11への大電流の供給によりバッテリ20の電圧は大きく降下する。そのため、この際の最低電圧(クランキング電圧)によっては、ヘッドライト30が明滅したり、消灯したりする可能性がある。特に、本実施形態に係る車両用制御装置1は、車両100の走行中(減速時)にエンジン10を自動停止させる場合がある。そのため、車両100が停車する前に、エンジン10が再始動して、その際に、ヘッドライト30が明滅したり、消灯したりすると、車両100の運転者や車両100周囲の他車両等への影響は大きい。一方、車両100の周辺が比較的明るい状況(照度Eが閾値Ethより大きい場合)では、ヘッドライト30が明滅したり、消灯したりしても車両100の運転者や車両100周囲の他車両等への影響は比較的小さい。そのため、ヘッドライト30が点灯している場合であって、車両100周辺が比較的暗い(照度Eが閾値Eth以下の)場合に限定して、アイドルストップを禁止することで、車両100周辺が比較的明るく、ヘッドライト30の明滅や消灯等による影響を回避できる状況では、アイドルストップ制御によるエンジン10の自動停止を行うことができる。よって、例えば、車両100が被視認性向上等を目的として、晴れた昼間にヘッドライト30を点灯していても、アイドルストップ制御によるエンジン10の自動停止が行われ、車両100の燃費向上を図ることができる。
なお、閾値Ethは、ヘッドライト30が消灯したり、視認可能な程度に明滅した場合を想定して、車両100の運転者や車両100周囲の他車両に影響を与えない限界値として、実験やコンピュータシミュレーション等により設定されてよい。
また、車両100が、上述したような周辺の明るさが所定以下に低下した場合にヘッドライト30を自動点灯させる機能(自動点灯機能)を有する場合、閾値Ethは、ヘッドライト30の自動点灯機能における周辺の明るさの条件と対応づけた値に設定されてよい。換言すれば、アイドルストップECU80は、当該自動点灯機能によるヘッドライト30の自動点灯が行われる状況下(周辺の明るさが所定以下に低下した状況下)で、ヘッドライト30が点灯している場合、アイドルストップを禁止してよい。一方、アイドルストップECU80は、当該自動点灯機能によるヘッドライト30の自動点灯が行われない状況下(周辺の明るさが所定以下に低下していない状況下)で、ヘッドライト30が点灯している場合、アイドルストップを許可してよい。この場合においても、上述した実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について説明をする。
本実施形態に係る車両用制御装置1は、バッテリ20の放電性能に関連する状態に応じて、上述した図3のフローチャートにおける閾値Ethを変更する点において、第1の実施形態と異なる。以下、第1の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して、異なる部分を中心に説明をする。
なお、本実施形態に係る車両用制御装置1の構成は、第1の実施形態と同様、図1、2で表されるため、説明を省略する。
図4は、上述した図3のフローチャートにおける閾値Ethを変更する手法の一例を示す図である。具体的には、バッテリ20のSOCと閾値Ethとの関係を示す図である。
なお、本実施例において、バッテリ20のSOC(充電状態)は、バッテリ20の満充電容量に対する残容量の割合(パーセント)として表されている。即ち、以下の説明において、「バッテリ20のSOCが良い」又は「バッテリ20のSOCが高い」とは、バッテリ20の残容量が比較的高い状態にあることを意味し、「バッテリ20のSOCが悪い」又は「バッテリ20のSOCが低い」とは、バッテリ20の残容量が比較的低い状態にあることを意味する。また、図中の具体的な数値を示すA11、A12、A13、A14、A15の関係は、A11<A12<A13<A14<A15である。
図4を参照するに、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出(算出)されたバッテリ20のSOCが90%以上かつ100%以下の場合、閾値EthをA11に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出(算出)されたバッテリ20のSOCが80%以上かつ90%未満の場合、閾値EthをA12に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出(算出)されたバッテリ20のSOCが70%以上かつ80%未満の場合、閾値EthをA13に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出(算出)されたバッテリ20のSOCが60%以上かつ70%未満の場合、閾値EthをA14に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出(算出)されたバッテリ20のSOCが60%未満の場合、閾値EthをA15に設定する。
このように、本実施例に係る車両用制御装置1は、バッテリ20の放電性能に関連する状態としてのSOCに応じて、車両100のアイドルストップを許可又は禁止する判定を行うための閾値Ethを変更する。具体的には、バッテリ20のSOCが良くなる(高くなる)つれて、閾値Ethが小さくなるように(バッテリ20のSOCが悪くなる(低くなる)につれて閾値Ethが大きくなるように)、閾値Ethを設定する。これにより、ヘッドライト30が点灯している場合に、アイドルストップ制御によるエンジン10の自動停止を行うことができる機会を更に増やし、車両100の燃費を更に向上させることができる。
具体的に説明すると、バッテリ20の放電性能は、その時々により変化するため、閾値Ethは、バッテリ20の放電性能を考慮しない場合(第1の実施形態の場合)、バッテリ20の放電性能が比較的低い状態(エンジン10の始動時に、ヘッドライト30が消灯したり、比較的明るい状態で視認可能な程度に明滅したりする状態)を想定して、ある程度大きい値に設定される必要がある。一方、バッテリ20の放電性能が高い状態では、バッテリ20のクランキング電圧が比較的高く保持されるため、エンジン10の始動時におけるヘッドライト30の明滅の程度は弱くなり、車両100周辺が比較的暗い状態でも目立ちにくくなる。従って、バッテリ20の放電性能が高くなるにつれて、閾値Ethが小さくなるように、閾値Ethを設定するとよい。これにより、その時々のバッテリ20の放電性能に合わせて、車両100周辺の明るさに対応する物理量(照度E)に対する閾値Ethが設定されるため、例えば、バッテリ20の放電性能が比較的高い場合は、車両100周辺が比較的暗くなった状態でもエンジン10の自動停止を行うことができる。即ち、アイドルストップ制御によるエンジン10の自動停止を行うことができる機会を更に増やし、車両100の燃費を更に向上させることができる。
本実施例では、バッテリ20の放電性能に関連する状態として、バッテリ20のSOCを用いる。バッテリ20の放電性能とSOCは相関関係があり、バッテリ20のSOCが高い程、バッテリ20の放電性能は高くなり、エンジン10の始動時におけるバッテリ20のクランキング電圧は高くなる。そのため、バッテリ20のSOCが高くなるにつれて、閾値Ethが小さくなるように、閾値Ethを設定する。
続いて、図5は、上述した図3のフローチャートにおける閾値Ethを変更する手法の他の例を示す図である。具体的には、バッテリ20のSOHと閾値Ethとの関係を示す図である。
なお、本実施例において、バッテリ20のSOH(劣化状態)は、バッテリ20の初期における満充電容量に対する現状における満充電容量の割合(パーセント)として表されている。即ち、以下の説明において、「バッテリ20のSOHが良い」又は「バッテリ20のSOHが高い」とは、バッテリ20の劣化が比較的進行していない状態を意味し、「バッテリ20のSOHが悪い」又は「バッテリ20のSOHが低い」とは、バッテリ20の劣化が比較的進行している状態を意味する。また、図中の具体的な数値を示すA21、A22、A23、A24、A25の関係は、A21<A22<A23<A24<A25である。
図5を参照するに、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出(算出)されたバッテリ20のSOHが90%以上かつ100%以下の場合、閾値EthをA21に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出(算出)されたバッテリ20のSOHが85%以上かつ90%未満の場合、閾値EthをA22に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出(算出)されたバッテリ20のSOHが80%以上かつ85%未満の場合、閾値EthをA23に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出(算出)されたバッテリ20のSOHが75%以上かつ80%未満の場合、閾値EthをA24に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出(算出)されたバッテリ20のSOHが75%未満の場合、閾値EthをA25に設定する。
このように、本実施例に係る車両用制御装置1は、バッテリ20の放電性能に関連する状態としてのSOHに応じて、車両100のアイドルストップを許可又は禁止する判定を行うための閾値Ethを変更する。具体的には、バッテリ20のSOHが良くなる(高くなる)つれて、閾値Ethが小さくなるように(バッテリ20のSOHが悪くなる(低くなる)につれて、閾値Ethが大きくなるように)、閾値Ethを設定する。
バッテリ20の放電性能とSOHは相関関係があり、バッテリ20のSOHが高い程、バッテリ20の放電性能は高くなり、エンジン10の始動時におけるバッテリ20のクランキング電圧は高くなる。そのため、バッテリ20のSOHが高くなるにつれて、閾値Ethが小さくなるように、閾値Ethを設定することで、上述したように、アイドルストップ制御によるエンジン10の自動停止を行うことができる機会を更に増やし、車両100の燃費を更に向上させることができる。
続いて、図6は、上述した図3のフローチャートにおける閾値Ethを変更する手法の更に他の例を示す図である。具体的には、バッテリ20のSOFと閾値Ethとの関係を示す図である。
なお、本実施例において、バッテリ20のSOF(機能状態)は、バッテリ20の基準となる放電性能に対する現状における放電性能の程度(パーセント)として表されている。即ち、以下の説明において、「バッテリ20のSOFが良い」又は「バッテリ20のSOFが高い」とは、バッテリ20の放電性能が比較的高い状態を意味し、「バッテリ20のSOFが悪い」又は「バッテリ20のSOFが低い」とは、バッテリ20の放電性能が比較的低い状態を意味する。また、バッテリ20の放電性能は、例えば、バッテリ20が所定の電流パターンで放電した場合の電圧降下の大きさや応答電圧等により判断されてよい。また、図中の具体的な数値を示すA31、A32、A33、A34、A35の関係は、A31<A32<A33<A34<A35である。
図6を参照するに、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出(算出)されたバッテリ20のSOFが90%以上かつ100%以下の場合、閾値EthをA31に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出(算出)されたバッテリ20のSOFが85%以上かつ90%未満の場合、閾値EthをA32に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出(算出)されたバッテリ20のSOFが80%以上かつ85%未満の場合、閾値EthをA33に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出(算出)されたバッテリ20のSOFが75%以上かつ80%未満の場合、閾値EthをA34に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出(算出)されたバッテリ20のSOFが75%未満の場合、閾値EthをA35に設定する。
このように、本実施例に係る車両用制御装置1は、バッテリ20の放電性能に関連する状態としてのSOFに応じて、車両100のアイドルストップを許可又は禁止する判定を行うための閾値Ethを変更する。具体的には、バッテリ20のSOFが良くなる(高くなる)につれて、閾値Ethが小さくなるように(バッテリ20のSOFが悪くなる(低くなる)につれて閾値Ethが大きくなるように)、閾値Ethを設定する。
バッテリ20の放電性能とSOFは相関関係があり、バッテリ20のSOFが高い程、バッテリ20の放電性能は高くなり、エンジン10の始動時におけるバッテリ20のクランキング電圧は高くなる。そのため、バッテリ20のSOFが高くなるにつれて、閾値Ethが小さくなるように、閾値Ethを設定することで、上述したように、アイドルストップ制御によるエンジン10の自動停止を行うことができる機会を更に増やし、車両100の燃費を更に向上させることができる。
なお、本実施形態に係る各実施例(図4〜図6)では、バッテリ20のSOC、SOH、又は、SOFに対して、閾値Ethが5段階で変更されるが、より細かい段階(例えば、10段階)、又は、より粗い段階(例えば、3段階)で変更されてもよい。また、閾値Ethは、バッテリ20のSOC、SOH、又は、SOFに対して、段階的に変更されるが、少なくとも一部において、連続的に変更されてもよい。
また、アイドルストップECU80は、図3のフローチャートにおけるステップS101の処理と並行して、バッテリセンサ21により検出されたバッテリ20の放電性能に関連する状態(SOC、SOH、SOF)に基づく閾値Ethの設定処理を実行してよい。また、アイドルストップECU80は、図3のフローチャートにおけるステップS101の処理とステップS102の処理との間で、バッテリセンサ21により検出されたバッテリ20の放電性能に関連する状態(SOC、SOH、SOF)に基づく閾値Ethの設定処理を実行してもよい。
[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態について説明をする。
本実施形態に係る車両用制御装置1は、前回(直近)のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧(クランキング電圧)に応じて、上述した図3のフローチャートにおける閾値Ethを変更する点において、第1、第2の実施形態と異なる。以下、第1、第2の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して、異なる部分を中心に説明をする。
なお、本実施形態に係る車両用制御装置1の構成は、第1、第2の実施形態と同様、図1、2で表されるため、説明を省略する。
図7は、上述した図3のフローチャートにおける閾値Ethを変更する手法の更に他の例を示す図である。具体的には、前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧Vminと閾値Ethの関係を示す図である。
なお、図中の具体的な数値を示すA41、A42、A43、A44、A45の関係は、A41<A42<A43<A44<A45である。
図7を参照するに、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出された前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧Vminが10V(ボルト)以上の場合、閾値EthをA41に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出された前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧Vminが9V以上かつ10V未満の場合、閾値EthをA42に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出された前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧Vminが8V以上かつ9V未満の場合、閾値EthをA43に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出された前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧Vminが7V以上かつ8V未満の場合、閾値EthをA44に設定する。また、アイドルストップECU80は、バッテリセンサ21により検出された前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧Vminが7V未満の場合、閾値EthをA45に設定する。
なお、アイドルストップECU80は、エンジンECU70にエンジン始動要求を送信するタイミングやIG−ON信号を受信したタイミング等に応じて、所定時間、バッテリセンサ21により検出されたバッテリ20の電圧をバッファリングすることで、エンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧Vminを取得してよい。また、アイドルストップECU80は、取得したエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧Vminを内部メモリ等に記憶させておき、適宜、内部メモリ等から読み出して、上述した閾値Ethを設定する処理を実行してよい。
このように、本実施形態に係る車両用制御装置1は、前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧に応じて、車両100のアイドルストップを許可又は禁止する判定を行うための閾値Ethを変更する。具体的には、前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧が高くなるつれて、閾値Ethが小さくなるように(前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧が低くなるにつれて閾値Ethが大きくなるように)、閾値Ethを設定する。
上述したとおり、バッテリ20の放電性能が高い程、エンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧は高くなり、エンジン10の始動時におけるヘッドライト30の明滅の程度は弱まる。そのため、本実施例では、バッテリ20の放電能力を示す指標値として、前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の放電能力、即ち、前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧に応じて、閾値Ethを設定する。即ち、前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧が高くなるつれて、閾値Ethが小さくなるように、閾値Ethを設定する。これにより、第2の実施形態で述べたように、アイドルストップ制御によるエンジン10の自動停止を行うことができる機会を更に増やし、車両100の燃費を更に向上させることができる。
なお、本実施例では、前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧に対して、閾値Ethが5段階で変更されるが、より細かい段階(例えば、10段階)、又は、より粗い段階(例えば、3段階)で変更されてもよい。また、閾値Ethは、前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧に対して、段階的に変更されるが、少なくとも一部において、連続的に変更されてもよい。
また、アイドルストップECU80は、図3のフローチャートにおけるステップS101の処理と並行して、バッテリセンサ21により検出された前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧に基づく閾値Ethの設定処理を実行してよい。また、アイドルストップECU80は、図3のフローチャートにおけるステップS101の処理とステップS102の処理との間で、バッテリセンサ21により検出された前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧に基づく閾値Ethの設定処理を実行してもよい。
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、上述した実施形態において、車両用制御装置1は、車両100周辺の明るさに対応する物理量として、車両100の車室外又は車室内の所定部位における照度を用いた制御を行ったが、他の物理量を用いてもよい。例えば、アイドルストップECU80は、車両100に搭載されたカメラにより撮像された車両100周辺の画像内の所定領域(例えば、車両100前方の上空部分を含む上部領域)の輝度情報(各画素の輝度の平均値等)を用いて、アイドルストップを許可又は禁止する制御を実行してよい。
また、上述した閾値Ethは、第2、第3の実施形態にて説明した閾値Ethを設定(変更)する各手法を適宜組み合わせた手法により、設定(変更)されてもよい。例えば、閾値Ethは、第2、第3の実施形態にて説明した各例により設定される閾値Ethのうち、最も大きい値に設定されてよい。これにより、複数の指標値(バッテリ20のSOC、SOH、SOF、前回のエンジン10の始動時におけるバッテリ20の最低電圧)に基づくバッテリ20の放電性能の評価が可能となり、設定される閾値Ethの信頼性が向上する。
また、上述した実施形態では、エンジン停止条件とは、別に、アイドルストップを禁止する条件(ヘッドライト30が点灯、かつ、照度Eが閾値Eth以下)を設けたが、エンジン停止条件の中に、ヘッドライト30と照度Eに関する条件を含めてもよい。即ち、エンジン停止条件の中に、ヘッドライト30が点灯していないこと、及び、照度センサ60により検出された照度Eが閾値Eth以下より大きいことの少なくとも一方を満足する旨の条件を含めてもよい。
また、上述した実施形態に係る車両用制御装置1は、アイドルストップ制御以外の他の条件に基づくエンジンの自動停止を行う車両に対して適用されてよい。例えば、上述した実施形態に係る車両用制御装置1は、走行中に所定の停止条件を満足した場合(所定速度以上で走行中にアクセルペダルが戻された場合等)に、エンジンを自動停止させて、惰性走行させる制御(コースティング制御)を行う車両に対して適用されてよい。このような、コースティング制御を行う車両についても、エンジンの自動停止後に所定の始動条件(アクセルが踏み込まれた等)を満足してエンジンが始動した際に、点灯していたヘッドライトが消灯したり、明滅したりすることで、車両の運転者や周囲の他車両等に影響を与えるおそれがある。そのため、上述した実施形態に係る車両用制御装置1を適用することで、同様の作用、効果を得ることができる。即ち、エンジンの自動停止後のエンジン始動に伴うヘッドライトの消灯や明滅等による影響を回避しつつ、ヘッドライトが点灯している場合であっても、状況に応じて、エンジンの自動停止を行うことが可能となり、エンジンの自動停止による燃費向上を図ることができる。
1 車両用制御装置
10 エンジン
11 スタータ
11r スタータリレー
12 オルタネータ
20 バッテリ
21 バッテリセンサ(状態検出部、電圧検出部)
30 ヘッドライト(前照灯)
30sw ヘッドライトスイッチ
40 車速センサ
50 MC圧センサ
60 照度センサ(明るさ検出部)
70 エンジンECU
80 アイドルストップECU(制御部)
Eth 閾値(所定閾値)

Claims (7)

  1. 車両を駆動するエンジンと、
    前記エンジンを始動させるスタータと、
    前記車両前方を照射する前照灯と、
    前記スタータ及び前記前照灯に駆動電力を供給するバッテリと、
    前記車両周辺の明るさを検出する明るさ検出部と、
    所定の停止条件を満足した場合に、前記エンジンを自動停止させ、所定の始動条件を満足した場合に、前記エンジンを始動させる制御部を備え、
    前記制御部は、前記前照灯が点灯している場合、前記明るさ検出部により検出された明るさが、前記前照灯による明るさより明るく設定される所定基準より明るいときに、前記前照灯の点灯を維持しつつ前記エンジンを自動停止させることを特徴とする、
    車両用制御装置。
  2. 前記バッテリの放電性能に関連する状態を検出する状態検出部を備え、
    前記所定基準は、前記放電性能が高くなるにつれて低くなるように変更されることを特徴とする、
    請求項1に記載の車両用制御装置。
  3. 前記状態検出部は、前記バッテリの充電状態を検出し、
    前記所定基準は、前記状態検出部により検出された前記バッテリの充電状態が高くなるにつれて低くなるように変更されることを特徴とする、
    請求項2に記載の車両用制御装置。
  4. 前記状態検出部は、前記バッテリの劣化度を検出し、
    前記所定基準は、前記状態検出部により検出された前記バッテリの劣化度が低くなるにつれて低くなるように変更されることを特徴とする、
    請求項2に記載の車両用制御装置。
  5. 前記状態検出部は、前記バッテリを所定の電流パターンで放電させた場合の電圧降下の大きさ又は応答電圧に基づく前記放電性能を検出し、
    前記所定基準は、前記状態検出部により検出された前記バッテリの当該放電性能が高くなるにつれて低くなるように変更されることを特徴とする、
    請求項2に記載の車両用制御装置。
  6. 前記バッテリの電圧を検出する電圧検出部を備え、
    前記所定基準は、前記電圧検出部により検出された直近での前記エンジンの始動時における前記バッテリの最低電圧が高くなるにつれて低くなるように変更されることを特徴とする、
    請求項1に記載の車両用制御装置。
  7. 車両を駆動するエンジンと、
    前記エンジンを始動させるスタータと、
    前記車両前方を照射する前照灯と、
    前記スタータ及び前記前照灯に駆動電力を供給するバッテリと、
    所定の停止条件を満足した場合に、前記エンジンを自動停止させ、所定の始動条件を満足した場合に前記エンジンを始動させる制御部を備え、
    前記車両は、周辺の明るさが所定基準以下に低下した場合に前記前照灯を自動点灯させる自動点灯機能を有し、
    前記制御部は、前記自動点灯機能による前記前照灯の自動点灯が行われない状況下で、前記前照灯が点灯している場合、前記前照灯の点灯を維持しつつ前記エンジンを自動停止させることを特徴とする、
    車両用制御装置。
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