JP3849741B2 - 内燃機関の自動停止始動制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の自動停止始動制御装置に係り、詳しくは、停車時に内燃機関を自動停止させる際の電気負荷制御に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
近年、排ガスの大気中への放散を極力少なくするとともに燃費の向上を図るため、停車時において内燃機関を自動停止し、つまりアイドルストップするよう構成された車両が開発され、実用化されている。
しかしながら、このような車両では、夜間等にヘッドランプ等のランプをオン状態にしていると、アイドルストップを実施したときには、内燃機関の駆動力によって発電を行うオルタネータをも停止することになるために、その間、ランプはバッテリに蓄電された電力のみを使用することになり、アイドルストップの時間が長くなると、バッテリの蓄電容量が著しく低下し、その後内燃機関を再始動させようとしたときにスタータモータが充分なトルクを発生せず、再始動ができなくなるおそれがある。
【０００３】
そこで、アイドルストップを実施した際にヘッドランプ等の前照灯を点灯しているときには当該前照灯を消灯させる構成の装置が特開昭５９−１３３７４９号公報や特開昭６３−７５３２３号公報等に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示される装置のように、夜間等の車両の停車時に前照灯を消灯させるようにすると、アイドルストップを実施して停車している間、運転者は自車両の前方の状況を充分に認識することができず、安全上好ましいことではない。特に、発進後すぐに右左折するような場合には、予め左右前方の状況を充分に把握しておくことが安全上望ましい。
【０００５】
また、暗い中で前照灯を消灯させると、対向車に自車両の存在を充分に認識させることができず、停車中とはいえ安全なものとはいい難い。
そこで、前照灯を点灯している場合には、停車してもアイドルストップを行わないことも考えられるが、このようにすると排ガスの大気中への放散を極力少なくするとともに燃費の向上を図るという当初の目的に反することになり望ましいことではない。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ランプを良好に点灯させながら内燃機関を自動停止させることができ、ランプの点灯に拘わらずバッテリの蓄電容量を充分保持して確実に再始動可能な内燃機関の自動停止始動制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１の発明によれば、車両の運転状態に応じ、車両が例えば停止したときには内燃機関が自動的に停止させられることになるが、ランプ状態検出手段によりランプのオン状態が検出されている場合には、制御手段により、ランプが減光させられ、さらに、バッテリ容量検出手段により検出されるバッテリ容量が所定値を下回る場合にはランプはオフ状態とされる。
【０００８】
つまり、夜間等における停車時に内燃機関の自動停止（アイドルストップ）を実施すると、発電機（オルタネータ）が停止し、ヘッドランプ等のランプはバッテリに蓄電された電力のみを使用して点灯することになるが、この際、ランプは減光して点灯させられることになり、内燃機関を自動停止させたとしてもバッテリの蓄電容量の低下を極力防止しながらランプを良好に点灯させることが可能とされる。そして、バッテリ容量が所定値を下回る場合にはランプはオフ状態とされるので、バッテリの蓄電容量が充分に確保される。
【０００９】
従って、夜間等における内燃機関の自動停止を伴う停車時であっても、車両の前方等の状況を充分に認識することが可能とされるとともに、内燃機関を再始動させる際において、スタータモータを充分な蓄電容量を有してトルク不足なく良好に作動可能となり、安全性が充分に確保されるとともに再始動が確実に実施可能とされる。
【００１０】
また、請求項２の発明によれば、方向指示器状態検出手段により方向指示器のオン状態が検出されたときには、禁止手段によりランプの制御が禁止される。つまり、方向指示器がオン状態とされて車両が発進後すぐに右左折するような場合には、ランプは減光されることなく充分な光量を維持可能とされる。
これにより、車両が右左折する前には、予め車両の左右前方の状況が良好に把握可能とされ、安全性が充分に確保される。
【００１１】
また、請求項３の発明によれば、内燃機関の再始動後には、制御手段によるランプの制御が解除される。つまり、内燃機関が再始動すると発電機も駆動することから内燃機関の再始動後には制御手段によるランプの制御は実施しないのがよく、この場合当該制御は好適に解除される。
従って、車両の発進後には常に充分な光量が確保されることになり、車両走行中の走行安全性が充分に確保される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図１を参照すると、車両に搭載された本発明に係る内燃機関の自動停止始動制御装置の概略構成図が示されており、以下、同図に基づき本発明の自動停止始動制御装置の構成を説明する。
【００１３】
同図に示すように、エンジン（内燃機関）１の出力軸２には、クラッチ４を介してトランスミッション（Ｔ／Ｍ）６が接続されており、該Ｔ／Ｍ６には、さらに差動装置等を介して車輪（共に図示せず）が接続されている。
エンジン１近傍にはオルタネータ（発電機）１２が設けられており、該オルタネータ１２の回転軸１３の前端には、当該回転軸１３と同期回転可能にプーリ１４が固定されている。そして、エンジン１の出力軸２の前端には、出力軸２と同期回転するようにしてプーリ１０が固定されており、プーリ１０とプーリ１４とには無端状のベルト１６掛け回されている。つまり、エンジン１が回転するとオルタネータ１２が回転し、これにより発電が行われる。
【００１４】
オルタネータ１２は、レギュレータ１４を介して２次電池、即ちバッテリ２０が接続されており、これにより、オルタネータ１２によって発電された電気がレギュレータ１４で調整されてバッテリ２０に蓄電される。
バッテリ２０には、エンジン１の始動を行うためのスタータモータ２２が接続されている。スタータモータ２２の回転軸２３の前端には、当該回転軸２３と同期回転可能にギヤ２４が固定されている。そして、エンジン１の出力軸２には、出力軸２と同期回転するようにしてギヤ２６が設けられており、ギヤ２４とギヤ２６とは互いに噛合している。つまり、スタータモータ２２がバッテリ２０の電力により回転することでエンジン１が始動する。詳しくは、スタータモータ２２は、電子コントロールユニット（ＥＣＵ）５０に接続されており、当該ＥＣＵ５０からのエンジン始動信号を受けて駆動し、エンジン１の始動を行う。
【００１５】
また、バッテリ２０には、本発明に係る減光制御部３０を介してヘッドランプ４０が接続されている。減光制御部３０は、後述するように、ヘッドランプ４０の光量を調節するものである。詳しくは、減光制御部３０は、ＥＣＵ５０に接続されており、ＥＣＵ５０からの信号に応じて電流制御等が行われてヘッドランプ４０の減光制御が実施される。
【００１６】
ＥＣＵ５０は、エンジン１や各種電装部品の制御を司る制御装置であり、中央処理装置（ＣＰＵ）、メモり（ＲＡＭ、ＲＯＭ）等から構成されている。ＥＣＵ５０の入力部には、方向指示器（図示せず）のＯＮ・ＯＦＦ（オン・オフ）を行う方向指示器スイッチ（方向指示器ＳＷ、方向指示器状態検出手段）５２、車速Ｖを検出する車速センサ５４、Ｔ／Ｍ６のニュートラル状態を検出しＯＮ・ＯＦＦ出力するニュートラルスイッチ（ニュートラルＳＷ）５６、ギヤ２６の回転速度に基づきエンジン１の回転速度Ｎeを検出するエンジン回転速度センサ５８、ブレーキペダル６０が操作されていることを検出しＯＮ・ＯＦＦ出力するブレーキセンサ６２、ヘッドランプ４０のＯＮ・ＯＦＦ（オン・オフ）を行うヘッドランプスイッチ（ヘッドランプＳＷ、ランプ状態検出手段）６４、減光制御部３０等に供給される電流Iを検出する検流計６８等の各種センサ類が接続されている。
【００１７】
また、ＥＣＵ５０には、該ＥＣＵ５０の作動用電源として以外にバッテリ２０の電力も入力されている。詳しくは、ＥＣＵ５０には、電圧Ｅを検出し、上記検流計６８により検出された電流Ｉと当該電圧Ｅに基づきバッテリ２０の蓄電容量を検出する蓄電容量検出部があり、これによりバッテリ２０の現在の蓄電容量が常時検出可能とされている（バッテリ容量検出手段）。
【００１８】
一方、ＥＣＵ５０の出力部には、上述したように、スタータモータ２２、減光制御部３０等の各種駆動装置類が接続されており、これら各種駆動装置類は上記各種センサ類からの情報に基づいて作動する。
以下、このように構成された本発明に係る内燃機関の自動停止始動制御装置の作用及び効果について説明する。詳しくは、本発明では停車時に内燃機関を自動停止する際、即ちアイドルストップ時のヘッドランプ制御（電気負荷制御）に特徴を有しており、以下アイドルストップ時のヘッドランプ制御について説明する。
【００１９】
図２を参照すると、ＥＣＵ５０が実行するアイドルストップ時のヘッドランプ制御の制御ルーチンがフローチャートで示されており（制御手段）、当該フローチャートに沿って説明する。
先ず、ステップＳ１０では、信号待ち等によりエンジン１の停止条件が成立し、アイドルストップが実施されたか否かを判別する。エンジン１の停止条件としては、例えば、エンジン１の回転速度Ｎeがアイドル回転速度近傍の所定値Ｎe1以下であること、車速Ｖが値０で車両が停止していること、ブレーキペダル６０が操作されてブレーキセンサ６２がＯＮ信号を出力していること、ニュートラルスイッチ（ニュートラルＳＷ）５６がＯＮ信号を出力していること等があり、これらの条件全てが成立したときにエンジン１の停止条件が成立したとみなされ、アイドルストップが実施される。なお、アイドルストップの制御は別ルーチンで実施される。
【００２０】
ステップＳ１０の判別結果が偽（Ｎｏ）で、エンジン１の停止条件が成立しておらず、アイドルストップが実施されていないと判定されたときには、何もせずに当該ルーチンを抜ける。
一方、ステップＳ１０の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、エンジン１の停止条件が成立したと判定された場合には、次にステップＳ１２に進む。
【００２１】
ステップＳ１２では、現在ヘッドランプ４０がＯＮ状態であるか否かを判別する。つまり、例えば車両がヘッドランプ４０を点灯して夜間走行しており、信号待ち等によりアイドルストップしたときにヘッドランプ４０がＯＮ状態のままであるか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）でヘッドランプ４０がＯＦＦ状態の場合には、上記同様に何もせず当該ルーチンを抜ける。一方、判別結果が真（Ｙｅｓ）でヘッドランプ４０がＯＮ状態であると判定された場合には、次にステップＳ１４に進む。
【００２２】
ステップＳ１４では、さらに、方向指示器ＳＷ５２からの情報に基づき、方向指示器がＯＮ操作されているか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で方向指示器がＯＮ操作されておらず、つまりＯＦＦ状態と判定された場合には、次にステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６では、バッテリ２０の蓄電容量、即ちバッテリ容量Ｃが所定値Ｃ1より大であるか否かを判別する。この所定値Ｃ1は、例えば、スタータモータ２２でエンジン１を確実に始動できる最低限の容量に若干の余裕代を加えた値とされている。判別結果が真（Ｙｅｓ）でバッテリ容量Ｃが充分にあり所定値Ｃ1より大と判定された場合には、次にステップＳ１８に進む。
【００２３】
ステップＳ１８では、上記減光制御部３０において、ヘッドランプ４０の減光制御を行う。通常、アイドルストップを行うと、エンジン１とともにオルタネータ１２も停止する。従って、アイドルストップが実施されている間は発電が一切行われず、ヘッドランプ４０を通常通りの光量で点灯したままでいるとバッテリ容量Ｃが激減し好ましいことではない。それ故、ここでは、ヘッドランプ４０の減光制御を行い、光量を停車中に必要且つ充分な量に抑えてバッテリ容量Ｃの急激な低下を防止する。
【００２４】
即ち、バッテリ容量Ｃが所定値Ｃ1以下となると、ステップＳ１６の判別結果は偽（Ｎｏ）となり、この場合には、後述するようにバッテリ容量Ｃを最小限確保すべくヘッドランプ４０を消灯することになるのであるが、このようにヘッドランプ４０の減光制御を行うことで、バッテリ容量Ｃの減少速度を遅くし、バッテリ容量Ｃが所定値Ｃ1以下となるまでの時間、即ちヘッドランプ４０がＯＦＦ状態とされるまでの時間を長く引き延ばすようにするのである。
【００２５】
これにより、アイドルストップを伴う停車中であっても、車両前方等を必要且つ充分な光量で長時間に亘り確実に照らし続けることが可能となり、車両の周囲に異常がないか否かを継続的に視認し続けることができ、また、対向車に自車両の存在を確実に認識させるようにでき、安全性が充分に確保される。
ステップＳ２２では、エンジン１の始動条件が成立し、アイドルストップが解除されたか否かを判別する。エンジン１の始動条件の成立は、例えば、車両が停止している状態でニュートラルスイッチ（ニュートラルＳＷ）５６がＯＮ信号からＯＦＦ信号に切り換わったか否かで判定するようにする。
【００２６】
ステップＳ２２の判別結果が偽（Ｎｏ）で、エンジン１の始動条件が未だ成立していないような場合には、ステップＳ１４、Ｓ１６を経てステップＳ１８において減光制御を継続的に実施する。
減光制御が継続的に実施され、ステップＳ１６の判別結果が偽（Ｎｏ）となりバッテリ容量Ｃが所定値Ｃ1以下と判定されると、ステップＳ２０に進み、上述したようにヘッドランプ４０をＯＦＦ状態として消灯する。そして、ヘッドランプ４０が一旦ＯＦＦ状態とされると、ステップＳ２２の判別結果が真（Ｙｅｓ）となりエンジン１の始動条件が成立するまではヘッドランプ４０は消灯したままに保持される。
【００２７】
このようにヘッドランプ４０がＯＦＦ状態とされると、その後はバッテリ容量Ｃの低下はなくなることになり、エンジン１を確実に始動できる最低限の容量が確保されることになる。従って、ヘッドランプ４０を最初ＯＮ状態としたままアイドルストップを長時間に亘って実施したとしても、上述の如く減光制御によって安全性を充分に確保しながら、車両の発進時にはエンジン１を確実に再始動することができることになる。
【００２８】
ステップＳ２２の判別結果が真（Ｙｅｓ）となり、エンジン１の始動条件が成立し、アイドルストップが解除された場合には、次にステップＳ２６に進む。
ステップＳ２６では、上記ステップＳ１８で実施していた減光制御を解除し、或いは、ステップＳ２０においてＯＦＦ状態としたヘッドランプ４０をＯＮ状態に復帰させる。つまり、アイドルストップが解除されてエンジン１が再始動されると、オルタネータ１２が再び作動し始めて充電が再開されるため、もはや減光制御等の必要はなく、逆に減光制御等は実施しないのがよく、ヘッドランプ４０を通常の点灯状態に戻すようにする。これにより、車両の発進後には常に確実にヘッドランプ４０を通常の点灯状態にでき、その後の走行安全性が充分に確保される。
【００２９】
ところで、上記ステップＳ１４の判別結果が真（Ｙｅｓ）で方向指示器がＯＮ操作されている場合、即ち運転者にエンジン１の再始動後、右左折する意思があると判定できる場合には、上記減光制御を実施することなく次にステップＳ２４に進む。
ステップＳ２４では、上記同様にバッテリ容量Ｃが所定値Ｃ1より大であるか否かを判別し、判別結果が真（Ｙｅｓ）でバッテリ容量Ｃが充分にあり所定値Ｃ1より大である場合には、ステップＳ２６に進み、ヘッドランプ４０をＯＮ状態として通常の点灯状態を保持する。
【００３０】
即ち、方向指示器がＯＮ操作され、運転者に右左折する意思があると判定できる場合には、ヘッドランプ４０を通常の点灯状態とし、アイドルストップ中であっても、上記減光制御では光量が少なく充分に照らすことができないような車両の左右前方を確実に照らすようにする。これにより、エンジン１の再始動後において自車両が向かう左右前方の状況を予め良好に把握することが可能となり、右左折時の安全性が充分に確保される。
【００３１】
ステップＳ２４の判別結果が偽（Ｎｏ）で、バッテリ容量Ｃが所定値Ｃ1以下となった場合には、上記同様の理由により、ステップＳ２０において、ヘッドランプ４０をＯＦＦ状態として消灯する。これにより、エンジン１を確実に始動できる最低限の容量が確保され、やはり車両の発進時においてエンジン１を確実に再始動することが可能となる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、減光制御の対象をヘッドランプ４０として説明したが、ヘッドランプ４０に限らず、車幅灯やフォグランプ等をも減光制御の対象にするのがよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の請求項１の内燃機関の自動停止始動制御装置によれば、夜間等における停車時に内燃機関の自動停止（アイドルストップ）を実施した場合には、ランプを減光して点灯させるので、内燃機関を自動停止させたとしてもバッテリの蓄電容量の低下を極力防止しながらランプを良好に点灯させるようにでき、さらに、バッテリ容量が所定値を下回る場合にはランプをオフ状態としてバッテリの蓄電容量を充分に確保できる。
【００３４】
従って、夜間等における内燃機関の自動停止を伴う停車時であっても車両の前方等の状況を充分に認識することが可能となり、また、内燃機関を再始動させる際には、スタータモータを充分な蓄電容量を有してトルク不足なく良好に作動させることができ、安全性を充分に確保するとともに再始動を確実に実施することができる。
【００３５】
また、請求項２の内燃機関の自動停止始動制御装置によれば、方向指示器がオン状態とされて車両が発進後すぐに右左折するような場合には、ランプを減光させることなく充分な光量を維持するので、車両が右左折する前には予め車両の左右前方の状況を良好に把握することができ、安全性を充分に確保できる。
また、請求項３の内燃機関の自動停止始動制御装置によれば、内燃機関の再始動後には制御手段によるランプの制御を解除するので、内燃機関の再始動による発電機の駆動により車両の発進後には常に充分な光量を確保でき、車両走行中の走行安全性を充分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両に搭載された本発明に係る内燃機関の自動停止始動制御装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る、アイドルストップ時のヘッドランプ制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）
１２ オルタネータ（発電機）
２０ バッテリ
２２ スタータモータ
３０ 減光制御部
４０ ヘッドランプ
５０ 電子コントロールユニット（ＥＣＵ）
５２ 方向指示器スイッチ（方向指示器ＳＷ）
６４ ヘッドランプスイッチ（ヘッドランプＳＷ、ランプ状態検出手段）

Claims (3)

1. 車両の運転状態に応じて内燃機関を自動的に停止または再始動させる内燃機関の自動停止始動制御装置において、
   バッテリ容量を検出するバッテリ容量検出手段と、
   ランプのオン・オフ状態を検出するランプ状態検出手段と、
   内燃機関を停止させた際、前記ランプ状態検出手段により前記ランプのオン状態が検出されるときには、前記ランプを減光させ、且つ、前記バッテリ容量検出手段により検出される前記バッテリ容量が所定値を下回ると前記ランプをオフ状態に制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする内燃機関の自動停止始動制御装置。
2. さらに、方向指示器のオン・オフ状態を検出する方向指示器状態検出手段を備え、
   前記方向指示器状態検出手段により方向指示器のオン状態が検出されたときには前記制御手段による前記ランプの制御を禁止することを特徴とする、請求項１記載の内燃機関の自動停止始動制御装置。
3. 内燃機関の再始動後には、前記制御手段による前記ランプの制御を解除することを特徴とする、請求項１記載の内燃機関の自動停止始動制御装置。

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