JP5859490B2 - Vehicle power supply - Google Patents
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Description
この発明は、車両用電源装置に関する。 The present invention relates to a vehicle power supply device.
従来、電気負荷が接続された主電源と、エンジンを始動させる発電機が接続された副電源との間にＤＣ−ＤＣコンバータを接続し、主電源と副電源との間にスイッチを備える車両用電源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, a DC-DC converter is connected between a main power source to which an electrical load is connected and a sub power source to which a generator for starting an engine is connected, and a switch is provided between the main power source and the sub power source. A power supply device is known (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記従来技術に係る車両用電源装置によれば、副電源の出力電圧が所定値未満に低下して、発電機によりエンジンを始動させるのに必要な電圧を確保できない場合、スイッチを閉じて主電源から発電機に直接に給電する。しかしながら、電圧センサによって検出された副電源の出力電圧が所定値未満か否かを判定するだけでは、実際に発電機によりエンジンを始動可能か否かを適切に判定することはできず、不必要に主電源から発電機に直接に給電する虞がある。 By the way, according to the vehicular power supply apparatus according to the above prior art, when the output voltage of the sub power supply drops below a predetermined value and the voltage required for starting the engine by the generator cannot be secured, the switch is closed. Power is supplied directly from the main power source to the generator. However, it is not necessary to determine whether or not the engine can actually be started by the generator simply by determining whether or not the output voltage of the sub power supply detected by the voltage sensor is less than a predetermined value. In addition, there is a risk of supplying power directly from the main power source to the generator.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、内燃機関を適切に始動させることが可能な車両用電源装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle power supply device capable of appropriately starting an internal combustion engine.
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る車両用電源装置は、内燃機関（例えば、実施の形態での内燃機関２２）と、前記内燃機関を一時的に停止させるアイドル停止を実行するアイドル停止手段（例えば、実施の形態でのコントローラ１４およびＦＩ−ＥＣＵ１７）と、を備える車両（例えば、実施の形態での車両１）に搭載された車両用電源装置であって、第１電源（例えば、実施の形態でのバッテリ１２）と、前記第１電源に並列に接続された第２電源（例えば、実施の形態でのキャパシタ１１）と、前記第１電源と前記第２電源との間に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータ（例えば、実施の形態でのＤＣ−ＤＣコンバータ１３）と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータに並列に接続されるとともに、前記第１電源と前記第２電源との間に接続されたスイッチ（例えば、実施の形態でのコンタクタ１５）と、前記スイッチを開閉する開閉手段（例えば、実施の形態でのコンタクタリレー１６）と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータおよび前記開閉手段を制御する制御手段（例えば、実施の形態でのコントローラ１４）と、前記第２電源に接続されて、前記内燃機関を始動する電動機（例えば、実施の形態でのスタータモータ２０）と、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段（例えば、実施の形態での回転数センサ２７）と、を備え、前記制御手段は、前記電動機による前記内燃機関の始動時の所定時間経過後に前記回転数検出手段によって検出された前記回転数が所定値以下の場合に、前記開閉手段により前記スイッチをオンにし、前記アイドル停止手段は、前記電動機による前記内燃機関の始動時の所定時間経過後に前記回転数検出手段によって検出された前記回転数が所定値以下の場合に、前記アイドル停止の次回の実行を禁止する。
In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention employs the following aspects.
(1) A power supply device for a vehicle according to an aspect of the present invention includes an internal combustion engine (for example, the
（２）本発明の一態様に係る車両用電源装置は、内燃機関（例えば、実施の形態での内燃機関２２）を備える車両（例えば、実施の形態での車両１）に搭載された車両用電源装置であって、第１電源（例えば、実施の形態でのバッテリ１２）と、前記第１電源に並列に接続された第２電源（例えば、実施の形態でのキャパシタ１１）と、前記第１電源と前記第２電源との間に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータ（例えば、実施の形態でのＤＣ−ＤＣコンバータ１３）と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータに並列に接続されるとともに、前記第１電源と前記第２電源との間に接続されたスイッチ（例えば、実施の形態でのコンタクタ１５）と、前記スイッチを開閉する開閉手段（例えば、実施の形態でのコンタクタリレー１６）と、前記ＤＣ−ＤＣコンバータおよび前記開閉手段を制御する制御手段（例えば、実施の形態でのコントローラ１４）と、前記第２電源に接続されて、前記内燃機関を始動する電動機（例えば、実施の形態でのスタータモータ２０）と、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段（例えば、実施の形態での回転数センサ２７）と、を備え、前記制御手段は、前記開閉手段により前記スイッチをオフにして駆動する前記電動機による前記内燃機関の始動時の所定時間経過後に前記回転数検出手段によって検出された前記回転数が所定値以下の場合にのみ、前記開閉手段により前記スイッチをオンにして前記電動機を駆動する。(2) A power supply device for a vehicle according to an aspect of the present invention is for a vehicle mounted on a vehicle (for example, the vehicle 1 in the embodiment) including the internal combustion engine (for example, the
（３）上記（１）または（２）に記載の車両用電源装置は、前記制御手段は、前記開閉手段により前記スイッチをオフにして駆動する前記電動機による前記内燃機関の始動時の所定時間経過後に前記回転数検出手段によって検出された前記回転数が所定値以下であり且つ前記第２電源の出力電圧が、前記第２電源から前記第１電源への印加が許容される所定の電圧以下である場合にのみ、前記開閉手段により前記スイッチをオンにしてもよい。(3) In the vehicular power supply device described in (1) or (2) above, a predetermined time elapses when the internal combustion engine is started by the electric motor driven by the control means with the switch being turned off by the opening / closing means. The rotational speed detected by the rotational speed detection means is not more than a predetermined value and the output voltage of the second power source is not more than a predetermined voltage that is allowed to be applied from the second power source to the first power source. Only in some cases, the switch may be turned on by the opening / closing means.
上記（１）に記載の態様に係る車両用電源装置によれば、電動機による内燃機関の始動時の所定時間経過後に回転数が所定値以下の場合には第２電源から電動機への給電が実際に不足していると判断する。この場合、スイッチをオンにすることにより、第１電源から電動機への給電を可能にし、内燃機関を適切に始動させることができる。さらに、アイドル停止からの内燃機関の再始動が許容されない状態（つまり、内燃機関を始動させるためにスイッチをオンにする必要があり、第１電源の出力電圧が低下する可能性が有ると判断される状態）でアイドル停止が実行されることを禁止することにより、車両を運転可能に維持することができる。 According to the vehicle power supply device according to the aspect described in (1) above, the power supply from the second power supply to the motor is actually performed when the rotational speed is equal to or less than the predetermined value after the predetermined time at the start of the internal combustion engine by the motor. Judge that it is insufficient. In this case, by turning on the switch, power can be supplied from the first power source to the electric motor, and the internal combustion engine can be started appropriately. Further, it is determined that the restart of the internal combustion engine from the idle stop is not permitted (that is, the switch needs to be turned on in order to start the internal combustion engine, and the output voltage of the first power supply may be lowered. The vehicle can be kept drivable by prohibiting the idling stop from being executed in the state.
上記（２）に記載の態様に係る車両用電源装置によれば、電動機による内燃機関の始動時の所定時間経過後に回転数が所定値以下の場合には第２電源から電動機への給電が実際に不足していると判断する。この場合、スイッチをオンにすることにより、第１電源から電動機への給電を可能にし、内燃機関を適切に始動させることができる。According to the vehicle power supply device according to the aspect described in (2) above, when the rotational speed is equal to or lower than the predetermined value after the predetermined time elapses when the internal combustion engine is started by the electric motor, the power supply from the second power source to the electric motor is actually performed. Judge that it is insufficient. In this case, by turning on the switch, power can be supplied from the first power source to the electric motor, and the internal combustion engine can be started appropriately.
以下、本発明の一実施形態に係る車両用電源装置について添付図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a vehicle power supply device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
本実施の形態による車両用電源装置１０は、例えば図１に示すように、車両１に搭載されている。車両用電源装置１０は、少なくとも、２次電池としてのキャパシタ１１およびバッテリ１２と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３およびコントローラ１４と、コンタクタ１５およびコンタクタリレー１６と、を備えている。
車両１は、車両用電源装置１０と、ＦＩ−ＥＣＵ１７と、スタータマグネットスイッチ（ＳＴＭＧＳＷ）１８、スタータリレー１９、およびスタータモータ（ＳＴＭ）２０と、発電機（ＡＣＧ）２１および内燃機関２２と、電気的負荷２３と、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）２４と、第１電圧センサ２５および第２電圧センサ２６と、回転数センサ２７と、を備えている。
A vehicle
The vehicle 1 includes a vehicle
キャパシタ１１は、例えば電気二重層コンデンサまたは電解コンデンサ、リチウムイオンキャパシタなどであって、スタータマグネットスイッチ１８に接続されている。キャパシタ１１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の第１入出力端子１３ａと、コンタクタ１５の第１端子１５ａとに接続されている。キャパシタ１１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３またはコンタクタ１５を介して、バッテリ１２、コンタクタリレー１６、ＦＩ−ＥＣＵ１７、発電機２１、電気的負荷２３、およびイグニッションスイッチ２４に電気的に接続可能とされている。
The
バッテリ１２は、例えば所定電圧（１２Ｖなど）の鉛バッテリなどであって、コンタクタリレー１６、ＦＩ−ＥＣＵ１７、発電機２１、電気的負荷２３、およびイグニッションスイッチ２４に接続されている。バッテリ１２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の第２入出力端子１３ｂと、コンタクタ１５の第２端子１５ｂとに接続されている。バッテリ１２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３またはコンタクタ１５を介して、キャパシタ１１およびスタータマグネットスイッチ１８に電気的に接続可能とされている。
The
ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、コントローラ１４の制御によって第１および第２入出力端子１３ａ，１３ｂ間の双方向で昇降圧可能である。ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、内燃機関２２の運転時に発電機２１で発生した発電電力または車両１の制動時に発電機２１で発生した回生電力をキャパシタ１１に供給することでキャパシタ１１を充電させる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、キャパシタ１１に蓄電されている電力を少なくともバッテリ１２または電気的負荷２３に供給することでキャパシタ１１を放電させる。
The DC-
ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、例えば、Ｈブリッジの昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータであって、ブリッジ接続された４つの第１〜第４スイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar mode Transistor）ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４を備えている。
対をなす第１および第２スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２は第１入出力端子１３ａと接地端子１３ｃとの間で直列に接続されている。つまり第１スイッチング素子ＳＷ１のコレクタは第１入出力端子１３ａに接続され、第１スイッチング素子ＳＷ１のエミッタは第２スイッチング素子ＳＷ２のコレクタに接続され、第２スイッチング素子ＳＷ２のエミッタは接地端子１３ｃに接続されている。
対をなす第３および第４スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４は第２入出力端子１３ｂと接地端子１３ｃとの間で直列に接続されている。つまり第３スイッチング素子ＳＷ３のコレクタは第２入出力端子１３ｂに接続され、第３スイッチング素子ＳＷ３のエミッタは第４スイッチング素子ＳＷ４のコレクタに接続され、第４スイッチング素子ＳＷ４のエミッタは接地端子１３ｃに接続されている。
各スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４のエミッタ・コレクタ間には、エミッタからコレクタに向けて順方向になるようにして各第１〜第４ダイオードＤ１〜Ｄ４が接続されている。
The DC-
The paired first and second switching elements SW1 and SW2 are connected in series between the first input /
The paired third and fourth switching elements SW3, SW4 are connected in series between the second input /
The first to fourth diodes D1 to D4 are connected between the emitters and collectors of the switching elements SW1, SW2, SW3, and SW4 so as to be in the forward direction from the emitter to the collector.
ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、第１スイッチング素子ＳＷ１と第２スイッチング素子ＳＷ２との接続点と、第３スイッチング素子ＳＷ３と第４スイッチング素子ＳＷ４との接続点との間に接続されたリアクトルＬを備えている。さらに、第１入出力端子１３ａと接地端子１３ｃとの間に接続された第１コンデンサＣａと、第２入出力端子１３ｂと接地端子１３ｃとの間に接続された第２コンデンサＣｂと、を備えている。
ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、第１入出力端子１３ａと第２入出力端子１３ｂとの間を直結するように直列に接続された抵抗ＲおよびダイオードＤを備えている。ダイオードＤは第２入出力端子１３ｂから第１入出力端子１３ａに向けて順方向になるように配置されている。
ＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、コントローラ１４から出力されて各スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４のゲートに入力される信号によって駆動される。
The DC-
The DC-
The DC-
コントローラ１４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の双方向の昇降圧動作と、コンタクタリレー１６によるコンタクタ１５の接続および遮断の動作と、を制御する。さらに、コントローラ１４は、ＦＩ−ＥＣＵ１７によるアイドル停止の実行許可および実行禁止を制御しており、アイドル停止の実行許可および実行禁止を指示する制御指令をＦＩ−ＥＣＵ１７に出力する。
The
コントローラ１４は、キャパシタ１１の内部抵抗および静電容量を検出し、内部抵抗は所定値以上であるか否かを判定するとともに、内部抵抗に応じてキャパシタ１１の劣化を判定可能である。コントローラ１４は、キャパシタ１１の出力電圧ＶＣを検出する第１電圧センサ２５と、キャパシタ１１の充電電流および放電電流を検出する電流センサ（図示略）と、キャパシタ１１の温度を検出する温度センサ（図示略）と、に接続されている。
コントローラ１４は、バッテリ１２の放電およびバッテリ１２の放電深度を制御可能である。コントローラ１４は、バッテリ１２の出力電圧ＶＢを検出する第２電圧センサ２６と、バッテリ１２の充電電流および放電電流を検出する電流センサ（図示略）と、バッテリ１２の温度を検出する温度センサ（図示略）と、に接続されている。
The
The
コンタクタ１５は、コンタクタリレー１６のオンおよびオフに応じてコンタクタ１５の第１および第２端子１５ａ，１５ｂ間の接続および遮断を切り替える。コンタクタリレー１６のオンおよびオフはコントローラ１４により制御される。
なお、コンタクタ１５の第１端子１５ａは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の第１入出力端子１３ａと、キャパシタ１１の正極側端子と、スタータマグネットスイッチ１８と、に接続されている。コンタクタ１５の第２端子１５ｂは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の第２入出力端子１３ｂと、バッテリ１２の正極側端子と、発電機２１および電気的負荷２３と、に接続されている。これらによりコンタクタ１５は、接続状態において、直列に接続されたスタータマグネットスイッチ１８およびスタータモータ２０に対してキャパシタ１１とバッテリ１２とをそれぞれ並列に接続する。なお、キャパシタ１１およびバッテリ１２の負極側端子は接地されている。
The
The first terminal 15 a of the
ＦＩ−ＥＣＵ１７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの電子回路により構成されるＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）であり、燃料供給、点火タイミングなどの内燃機関２２の動作に関する各種制御を行なう。ＦＩ−ＥＣＵ１７は、運転者の操作に応じてイグニッションスイッチ２４から出力される始動要求および停止要求の信号によって内燃機関２２の始動および停止を制御する。
ＦＩ−ＥＣＵ１７は、内燃機関２２のアイドル停止を制御する。アイドル停止は、所定の一時停止条件の成立に応じて運転状態の内燃機関２２を自動的に一時的に停止し、所定の復帰条件の成立に応じて一時停止状態の内燃機関２２を自動的に再始動させる。所定の一時停止条件は、例えば、車両１の車速がゼロ、かつアクセルペダル開度がゼロ、かつブレーキペダルスイッチがオンなどである。所定の復帰条件は、例えば、ブレーキペダルスイッチがオフなどである。
ＦＩ−ＥＣＵ１７は、イグニッションスイッチ２４から出力される信号による始動要求またはアイドル停止の一時停止状態からの復帰要求に応じて、スタータリレー１９をオンに制御することによって内燃機関２２を始動させる。ＦＩ−ＥＣＵ１７は、発電機（ＡＣＧ）２１の発電動作を制御し、発電機２１の発電電圧を任意に変更する。
The FI-
The FI-
The FI-
発電機２１は、例えばベルトなどを介して内燃機関２２のクランク軸（図示略）に連結された交流発電機である。発電機２１は、内燃機関２２の運転時の動力により発電することで発電電力を出力する。発電機２１は、車両１の減速時や燃料供給の停止状態での走行時などにおいて車両１の駆動輪（図示略）から伝達される車体の運動エネルギーを電気エネルギー（回生エネルギー）に変換して、回生電力を出力する。なお、発電機２１は、発電および回生による交流出力を直流出力に整流する整流器（図示略）などを備えている。発電機２１は、接地されるとともにＤＣ−ＤＣコンバータ１３の第２入出力端子１３ｂに接続されている。
The
内燃機関２２は、スタータモータ（ＳＴＭ）２０の駆動力によって始動する。スタータモータ２０は、スタータマグネットスイッチ（ＳＴＭＧＳＷ）１８を介したキャパシタ１１またはバッテリ１２からの電圧印加によって回転駆動する。スタータマグネットスイッチ１８は、スタータリレー１９のオンおよびオフに応じてスタータモータ２０への給電有無を切り替える。スタータリレー１９のオンおよびオフはＦＩ−ＥＣＵ１７により制御される。
スタータモータ２０は、例えば、回転軸（図示略）にピニオンギヤ（図示略）を備えている。内燃機関２２は、例えば、スタータモータ２０のピニオンギヤに噛み合うリングギヤ（図示略）をクランク軸（図示略）に備えている。これによりスタータモータ２０は、ピニオンギヤを内燃機関２２側のリングギヤに噛み合わせることによって、駆動力を内燃機関２２に伝達可能である。
電気的負荷２３は、車両１に搭載された各種補機類などである。電気的負荷２３は、接地されるとともにＤＣ−ＤＣコンバータ１３の第２入出力端子１３ｂに接続されている。
The
The
The
本実施の形態による車両用電源装置１０は上記構成を備えており、次に、この車両用電源装置１０の動作について説明する。
The vehicle
（充放電動作）
以下に、コントローラ１４が制御するキャパシタ１１およびバッテリ１２の充放電動作について説明する。
コントローラ１４は、キャパシタ１１の出力電圧を、車両１の運転状態に応じた所定の目標電圧に一致させるようにして、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の双方向の昇降圧動作およびコンタクタリレー１６によるコンタクタ１５の接続および遮断を制御する。
コントローラ１４は、下記表１に示すように、車両１の運転に応じたキャパシタ１１およびバッテリ１２の充放電動作として、９つの動作モードＭ０〜Ｍ８を実行する。
(Charge / discharge operation)
Below, the charging / discharging operation | movement of the
The
As shown in Table 1 below, the
先ず、コントローラ１４は、例えば図２に示す時刻ｔ０から時刻ｔ１の直前までの期間のようにイグニッションスイッチ２４がオフの状態において、停止充電の動作モードＭ０を実行する。この動作モードＭ０において、コントローラ１４は、図３に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３のダイオードＤおよび抵抗Ｒを介したバッテリ１２からキャパシタ１１への給電によってキャパシタ１１を充電する。これによりコントローラ１４は、キャパシタ１１の出力電圧（例えば、接地された負極側端子に対する正極側端子の電位に相当）が過度に低下することを防止する。
First, the
次に、コントローラ１４は、例えば図２に示す時刻ｔ１のように、イグニッションスイッチ２４から出力された信号によって内燃機関２２を始動させることを要求する始動要求を受信すると、後述するコンタクタ１５の故障検知を実行した後に、初回始動の動作モードＭ１を実行する。
この動作モードＭ１において、コントローラ１４は、先ず、コンタクタリレー１６のオフによってコンタクタ１５を遮断状態とした状態でスタータリレー１９のオンによってスタータマグネットスイッチ１８を接続状態とする。これによりコントローラ１４は、キャパシタ１１のみからの給電によってスタータモータ２０を駆動する。
このとき、後述する所定条件が成立した場合に、コントローラ１４は、コンタクタリレー１６のオンによってコンタクタ１５を接続状態とする。これによりコントローラ１４は、図４に示すように、直列に接続されたスタータマグネットスイッチ１８およびスタータモータ２０に対して、キャパシタ１１とバッテリ１２とをそれぞれ並列に接続する。そしてコントローラ１４は、キャパシタ１１およびバッテリ１２からの給電によってスタータモータ２０を駆動し、スタータモータ２０の駆動力によって内燃機関２２を始動させる。
なお、この初回始動の動作モードＭ１においては、例えば図２に示す時刻ｔ１のように、キャパシタ１１からスタータモータ２０への給電に起因して、キャパシタ１１の出力電圧および残容量ＳＯＣは低下する。
Next, when the
In this operation mode M1, the
At this time, when a predetermined condition described later is satisfied, the
In the initial start operation mode M1, the output voltage and the remaining capacity SOC of the
次に、コントローラ１４は、例えば図２に示す時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間のように車両１が減速以外の走行状態であって、アイドル停止の実行指示が無い状態において、Ｉ／Ｓ準備充電の動作モードＭ２を実行する。この動作モードＭ２において、コントローラ１４は、図５に示すように、運転状態の内燃機関２２の動力により発電する発電機２１から出力される発電電力を用いて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介した発電機２１からキャパシタ１１への給電によってキャパシタ１１を充電する。さらに、発電機２１から電気的負荷２３へと給電するとともに、バッテリ１２の状態に応じて発電機２１からバッテリ１２へと給電する。
Next, the
より詳細には、コントローラ１４は、コンタクタリレー１６のオフによってコンタクタ１５を遮断状態とし、スタータリレー１９のオフによってスタータマグネットスイッチ１８を遮断状態とする。コントローラ１４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の第２入出力端子１３ｂと第１入出力端子１３ａとの間において、ダイオードＤおよび抵抗Ｒに電流を流すとともに、オン状態の第３スイッチング素子ＳＷ３、リアクトルＬ、および第１ダイオードＤ１に電流を流す。コントローラ１４は、アイドル停止の実行に備えて内燃機関２２の再始動に要する電力をキャパシタ１１に充電するようにして、少なくともキャパシタ１１の出力電圧が所定のＩ／Ｓ準備電位に到達するまでキャパシタ１１を充電する。
なお、所定のＩ／Ｓ準備電位は、例えば、アイドル停止による所定期間に亘る内燃機関２２の一時停止状態において電気的負荷２３などに対して必要とされる給電を実行可能なキャパシタ１１の残容量ＳＯＣに対応する出力電圧である。
More specifically, the
The predetermined I / S preparation potential is, for example, the remaining capacity of the
さらに、コントローラ１４は、例えば図２に示す時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間のように車両１が減速以外の走行状態であって、アイドル停止の実行指示が無い状態であり、
キャパシタ１１の出力電圧が所定のＩ／Ｓ準備電位に到達した状態において、Ｉ／Ｓ準備充電の動作モードＭ２を実行継続する。この場合、コントローラ１４は、図６に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の第２入出力端子１３ｂと第１入出力端子１３ａとの間において、第３スイッチング素子ＳＷ３をオンからオフ状態へと切り替え、ダイオードＤおよび抵抗Ｒに電流を流す。これによりコントローラ１４は、キャパシタ１１の出力電圧を所定のＩ／Ｓ準備電位に維持する。
Furthermore, the
In the state where the output voltage of the
次に、コントローラ１４は、例えば図２に示す時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間のように車両１の減速時などにおいて燃料供給の停止状態では回生充電の動作モードＭ３を実行する。この動作モードＭ３において、コントローラ１４は、図７に示すように、車両１の減速時などにおいて発電機２１から出力される回生電力を用いて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介した発電機２１からキャパシタ１１への給電によってキャパシタ１１を充電する。さらに、発電機２１から電気的負荷２３へと給電するとともに、バッテリ１２の状態に応じて発電機２１からバッテリ１２へと給電する。コントローラ１４は、車両１の駆動輪（図示略）から伝達される車体の運動エネルギーを発電機２１により電気エネルギー（回生エネルギー）に変換して回生電力を発生させる。
Next, the
より詳細には、コントローラ１４は、コンタクタリレー１６のオフによってコンタクタ１５を遮断状態とし、スタータリレー１９のオフによってスタータマグネットスイッチ１８を遮断状態とする。コントローラ１４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の第２入出力端子１３ｂと第１入出力端子１３ａとの間において、ダイオードＤおよび抵抗Ｒに電流を流すとともに、オン状態の第３スイッチング素子ＳＷ３、リアクトルＬ、および第１ダイオードＤ１に電流を流す。コントローラ１４は、少なくともキャパシタ１１の出力電圧が所定の上限電位以下となる範囲においてキャパシタ１１を充電する。
なお、所定の上限電位は、Ｉ／Ｓ準備電位よりも大きく、例えば、満充電状態（つまり、残容量ＳＯＣ＝１００％）に対応する出力電圧である。
More specifically, the
The predetermined upper limit potential is larger than the I / S preparation potential, and is, for example, an output voltage corresponding to a fully charged state (that is, remaining capacity SOC = 100%).
さらに、コントローラ１４は、車両１の減速時などにおいて燃料供給の停止状態であって、キャパシタ１１の出力電圧が所定の上限電位に到達した状態において、回生充電の動作モードＭ３を実行継続する。この場合、コントローラ１４は、図８に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の第２入出力端子１３ｂと第１入出力端子１３ａとの間において、第３スイッチング素子ＳＷ３をオンからオフ状態へと切り替え、ダイオードＤおよび抵抗Ｒに電流を流す。これによりコントローラ１４は、キャパシタ１１の出力電圧を所定の上限電位に維持する。
Further, the
次に、コントローラ１４は、例えば図２に示す時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間のように車両１の定速走行状態などであって、アイドル停止の実行指示が無い状態において、回生放電の動作モードＭ４を実行する。この動作モードＭ４において、コントローラ１４は、図９に示すように、所定のＩ／Ｓ準備電位を上回ってキャパシタ１１に蓄電された回生電力を用いて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介したキャパシタ１１から電気的負荷２３への給電によってキャパシタ１１を放電させる。
Next, the
より詳細には、コントローラ１４は、コンタクタリレー１６のオフによってコンタクタ１５を遮断状態とし、スタータリレー１９のオフによってスタータマグネットスイッチ１８を遮断状態とする。コントローラ１４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の第１入出力端子１３ａと第２入出力端子１３ｂとの間において、オン状態の第１スイッチング素子ＳＷ１、リアクトルＬ、および第３ダイオードＤ３に電流を流す。コントローラ１４は、少なくともキャパシタ１１の出力電圧が所定のＩ／Ｓ準備電位に到達するまでキャパシタ１１を放電させる。このとき、コントローラ１４は、発電機２１の発電および回生を休止させる、または発電機２１の出力電圧を通常時の規定電圧よりも低い電圧に設定する。
More specifically, the
次に、コントローラ１４は、例えば図２に示す時刻ｔ６から時刻ｔ７までの期間のように車両１の停車状態（速度がゼロの状態）であって、アイドル停止の実行状態において、Ｉ／Ｓ給電（キャパシタ）の動作モードＭ５を実行する。この動作モードＭ５において、コントローラ１４は、図１０に示すように、車両１のアイドル停止による内燃機関２２の一時停止状態において、所定のＩ／Ｓ下限電位を上回ってキャパシタ１１に蓄電されている電力を用いて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介したキャパシタ１１から電気的負荷２３への給電によってキャパシタ１１を放電させる。
Next, the
より詳細には、コントローラ１４は、コンタクタリレー１６のオフによってコンタクタ１５を遮断状態とし、スタータリレー１９のオフによってスタータマグネットスイッチ１８を遮断状態とする。コントローラ１４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の第１入出力端子１３ａと第２入出力端子１３ｂとの間において、オン状態の第１スイッチング素子ＳＷ１、リアクトルＬ、および第３ダイオードＤ３に電流を流す。コントローラ１４は、少なくともキャパシタ１１の出力電圧が所定のＩ／Ｓ下限電位に到達するまで、復帰要求に応じて内燃機関２２を再始動するために必要な電力を確保しつつキャパシタ１１を放電させる。
More specifically, the
なお、所定のＩ／Ｓ下限電位は、Ｉ／Ｓ準備電位よりも小さく、例えば、一時停止状態の内燃機関２２をスタータモータ２０の駆動力によって再始動させるために必要とされる適正な給電を実行可能な残容量ＳＯＣに対応する出力電圧である。また、キャパシタ１１による適正な給電とは、キャパシタ１１の出力電圧が所定の最低保障電位未満に低下しないようにしてキャパシタ１１が放電するものである。このためコントローラ１４は、図１０に示すように、バッテリ１２から電気的負荷２３への給電に加えて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３のダイオードＤおよび抵抗Ｒを介したバッテリ１２からキャパシタ１１への給電によってキャパシタ１１を充電可能である。これによりコントローラ１４は、キャパシタ１１の出力電圧が所定の最低保障電位未満に低下することを防止する。なお、最低保障電位は、Ｉ／Ｓ下限電位よりも小さく、例えば、キャパシタ１１を適正な状態に維持するために必要な出力電圧である。
The predetermined I / S lower limit potential is smaller than the I / S preparation potential. For example, appropriate power supply required to restart the temporarily stopped
次に、コントローラ１４は、例えば図２に示す時刻ｔ７から時刻ｔ８の直前までの期間のように車両１の停車状態（速度がゼロの状態）であって、アイドル停止状態であり、キャパシタ１１の出力電圧が所定のＩ／Ｓ下限電位に到達した状態において、Ｉ／Ｓ給電（ＢＡＴＴ）の動作モードＭ６を実行する。この動作モードＭ６において、コントローラ１４は、図１１に示すように、車両１のアイドル停止による内燃機関２２の一時停止状態においてバッテリ１２に蓄電されている電力を用いて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介したバッテリ１２からキャパシタ１１への給電によってキャパシタ１１を充電する。さらに、バッテリ１２から電気的負荷２３へと給電する。
Next, the
より詳細には、コントローラ１４は、コンタクタリレー１６のオフによってコンタクタ１５を遮断状態とし、スタータリレー１９のオフによってスタータマグネットスイッチ１８を遮断状態とする。コントローラ１４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の第２入出力端子１３ｂと第１入出力端子１３ａとの間において、ダイオードＤおよび抵抗Ｒに電流を流すとともに、オン状態の第３スイッチング素子ＳＷ３、リアクトルＬ、および第１ダイオードＤ１に電流を流す。これによりコントローラ１４は、キャパシタ１１の出力電圧を所定のＩ／Ｓ下限電位に維持し、復帰要求に応じて内燃機関２２を再始動するために必要な最小限の電力を確保したキャパシタ１１からの放電を禁止する。
More specifically, the
次に、コントローラ１４は、例えば図２に示す時刻ｔ８のように、アイドル停止による一時停止状態の内燃機関２２を再始動させることを要求する復帰要求を受信すると、ＥＮＧ再始動の動作モードＭ７を実行する。この動作モードＭ７において、コントローラ１４は、図１２に示すように、コンタクタリレー１６のオフによってコンタクタ１５を遮断状態とし、スタータリレー１９のオンによってスタータマグネットスイッチ１８を接続状態とする。コントローラ１４は、直列に接続されたスタータマグネットスイッチ１８およびスタータモータ２０に対して、並列に接続されたキャパシタ１１のみからの給電によってスタータモータ２０を駆動し、スタータモータ２０の駆動力によって内燃機関２２を再始動させる。
コントローラ１４は、バッテリ１２から電気的負荷２３へと給電するとともに、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介したバッテリ１２からキャパシタ１１への給電によってキャパシタ１１を充電する。これによりコントローラ１４は、キャパシタ１１の出力電圧および残容量ＳＯＣがキャパシタ１１からスタータモータ２０への給電に起因して低下したとしても、キャパシタ１１の出力電圧が所定の最低保障電位未満に低下することを防止する。
Next, for example, at time t8 shown in FIG. 2, the
The
なお、コントローラ１４は、例えば図２に示す時刻ｔ８のように、ＥＮＧ再始動の動作モードＭ７を実行した場合に、キャパシタ１１のみからスタータモータ２０への給電によって内燃機関２２を再始動させることができなかった場合には、図１３に示すように、コンタクタリレー１６のオンによってコンタクタ１５を接続状態とする。これによりコントローラ１４は、キャパシタ１１およびバッテリ１２からの給電によってスタータモータ２０を駆動し、スタータモータ２０の駆動力によって内燃機関２２を再始動させる。
コントローラ１４は、内燃機関２２の再始動を開始してから所定の時間の経過後に回転数センサ２７により検出された内燃機関２２の回転数（エンジン回転数ＮＥ）が所定回転数以下の場合、または、ＦＩ−ＥＣＵ１７から出力された内燃機関２２の始動エラーを示す信号を受信した場合などに、内燃機関２２を再始動させることができなかったと判断する。
Note that the
The
コントローラ１４は、コンタクタリレー１６のオンによって内燃機関２２を再始動した場合に、アイドル停止の次回の実行を禁止する。なお、コントローラ１４は、単にコンタクタリレー１６のオンによって内燃機関２２を再始動したか否かに限らず、この再始動の累計回数を算出し、累計回数が所定回数以上（例えば、１回以上）の場合にアイドル停止の次回の実行を禁止してもよい。また、コントローラ１４は、コンタクタリレー１６のオンによって内燃機関２２を再始動した際に、バッテリ１２の出力電圧が所定の下限電圧以下に低下した場合にアイドル停止の次回の実行を禁止してもよい。
When the
次に、コントローラ１４は、例えば図２に示す時刻ｔ８から時刻ｔ９までの期間のように車両１が減速以外の走行状態であって、アイドル停止の実行指示が無い状態において、上述したＩ／Ｓ準備充電の動作モードＭ２を実行する。
Next, the
次に、コントローラ１４は、イグニッションスイッチ２４がオンからオフに切り替えられたときから所定期間に亘って、車両１の停止時の動作モードＭ８を実行する。この動作モードＭ８において、コントローラ１４は、図１４に示すように、コンタクタリレー１６のオフによってコンタクタ１５を遮断状態とし、スタータリレー１９のオフによってスタータマグネットスイッチ１８を遮断状態とする。コントローラ１４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３を介したキャパシタ１１からバッテリ１２および電気的負荷２３への給電によってキャパシタ１１を放電させ、車両１の停止時におけるキャパシタ１１の劣化を抑制する。より詳細には、コントローラ１４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３の第１入出力端子１３ａと第２入出力端子１３ｂとの間において、オン状態の第１スイッチング素子ＳＷ１、リアクトルＬ、および第３ダイオードＤ３に電流を流す。
なお、コントローラ１４は、車両１の停止時におけるキャパシタ１１の出力電圧が所定の最低保障電位未満に低下することを防止するために、バッテリ１２から電気的負荷２３への給電に加えて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３のダイオードＤおよび抵抗Ｒを介したバッテリ１２からキャパシタ１１への給電によってキャパシタ１１を充電する。
Next, the
In addition, in order to prevent the output voltage of the
コントローラ１４は、イグニッションスイッチ２４がオフとされて車両１が停止状態となった場合には、スタータモータ２０の駆動による内燃機関２２の再始動が必要となるアイドル停止の次回の実行の禁止（つまり、スタータモータ２０の駆動禁止）を解除する。
When the
（コンタクタ制御）
以下に、コンタクタリレー１６によるコンタクタ１５の接続および遮断の制御の詳細について説明する。
(Contactor control)
Below, the detail of control of the connection and interruption | blocking of the
（コンタクタ制御・故障検知）
コントローラ１４は、イグニッションスイッチ２４がオフからオンに切り替えられた車両１の起動時において、内燃機関２２の始動前に、第１電圧センサ２５により検出されたキャパシタ１１の出力電圧ＶＣと、第２電圧センサ２６により検出されたバッテリ１２の出力電圧ＶＢとを用いて、コンタクタ１５の故障検知を実行する。
先ず、例えば図１５に示すステップＳ０１において、コントローラ１４は、イグニッションスイッチ２４がオフからオンに切り替えられたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０１の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０２に進む。
(Contactor control / failure detection)
The
First, for example, in step S01 shown in FIG. 15, the
If the determination result is “NO”, the determination process of step S01 is repeatedly executed.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 02.
次に、ステップＳ０２において、コントローラ１４は、コンタクタ１５のオン故障の有無を検知する。より詳細には、コントローラ１４は、コンタクタリレー１６のオフによってコンタクタ１５を遮断状態とすることを指示した状態において、出力電圧ＶＣと出力電圧ＶＢとの差の絶対値が所定時間に亘って所定差以下か否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、コンタクタ１５は正常であると判定する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、コンタクタ１５が接続状態に固定されるオン故障が生じていることによってキャパシタ１１の出力電圧ＶＣおよびバッテリ１２の出力電圧ＶＢが誤差の範囲で同電位であると判定する。
コントローラ１４は、コンタクタ１５のオン故障が生じていると判定した場合には、表示や音出力による報知を行なう報知装置（図示略）によってオン故障を報知し、アイドル停止の実行を禁止する。
Next, in step S02, the
When this determination result is “NO”, it is determined that the
On the other hand, when the determination result is “YES”, the output voltage VC of the
When the
次に、ステップＳ０３において、コントローラ１４は、コンタクタリレー１６のオンによってコンタクタ１５を接続状態とすることを指示する。
次に、ステップＳ０４において、コントローラ１４は、コンタクタ１５のオフ故障の有無を検知する。より詳細には、コントローラ１４は、コンタクタ１５を接続状態とすることを指示した前後において出力電圧ＶＣおよび出力電圧ＶＢが変動したか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、コンタクタ１５は正常であると判定する。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、コンタクタ１５が遮断状態に固定されるオフ故障が生じていると判定する。
Next, in step S03, the
Next, in step S04, the
When this determination result is “YES”, it is determined that the
On the other hand, when this determination result is “NO”, it is determined that an off-failure has occurred in which the
例えば図１６に示す時刻ｔａ以前のように、通常、車両１の停止状態において、コントローラ１４は、キャパシタ１１の劣化を抑制するために、キャパシタ１１の出力電圧をバッテリ１２の出力電圧よりも低い所定電圧以下に設定している。この状態において、時刻ｔａから時刻ｔｂの期間のようにコンタクタリレー１６のオンによってバッテリ１２からキャパシタ１１への給電が開始され、バッテリ１２の出力電圧ＶＢが低下するとともにキャパシタ１１の出力電圧ＶＣが増大すると、コントローラ１４は、コンタクタ１５が正常であると判定する。
For example, as before time ta shown in FIG. 16, the
コントローラ１４は、コンタクタ１５のオフ故障が生じていると判定した場合には、報知装置（図示略）によって車両１の運転者にオフ故障の発生を報知し、アイドル停止の実行を禁止する。さらに、コントローラ１４は、初回始動時にキャパシタ１１のみからの給電によって内燃機関２２を始動可能とするために、キャパシタ１１の温度が所定温度以上に上昇するまでスタータモータ２０の駆動を待機させる。そして、内燃機関２２の始動を待機させていることを報知装置（図示略）によって車両１の運転者に報知する。
次に、ステップＳ０５において、コントローラ１４は、コンタクタリレー１６がオンであれば、コンタクタリレー１６をオンからオフへと切り替えることによってコンタクタ１５を遮断状態とする。
If the
Next, in Step S05, if the
（コンタクタ制御・初回始動）
次に、コントローラ１４は、コンタクタ１５の故障検知を実行した後に、初回始動の動作モードＭ１を実行する。
先ず、図１５に示すステップＳ０６において、コントローラ１４は、スタータリレー１９のオンによってスタータマグネットスイッチ１８を接続状態とする。そして、スタータモータ２０のピニオンギヤと内燃機関２２側のリングギヤとを噛み合わせて、スタータモータ２０の駆動力を内燃機関２２に伝達可能な状態にする。
次に、ステップＳ０７において、コントローラ１４は、キャパシタ１１のみからの給電によってスタータモータ２０を駆動する。
(Contactor control / first start)
Next, the
First, in step S06 shown in FIG. 15, the
Next, in step S07, the
次に、ステップＳ０８において、コントローラ１４は、所定条件が成立したか否かを判定する。所定条件は、例えば、キャパシタ１１の出力電圧ＶＣおよびバッテリ１２の出力電圧ＶＢが所定の第１電圧以上、かつキャパシタ１１の出力電圧ＶＣが所定の第２電圧以下、かつ回転数センサ２７によって検出された内燃機関２２の回転数（エンジン回転数ＮＥ）が所定回転数以下である。所定の第１電圧は、コンタクタ１５の溶着および摩耗を防ぐために必要とされる電圧である。所定の第２電圧は、キャパシタ１１からバッテリ１２への給電時にバッテリ１２に印加が許容される電圧である。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１１に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０９に進む。
Next, in step S08, the
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 09.
次に、ステップＳ０９において、コントローラ１４は、コンタクタリレー１６のオンによってコンタクタ１５を接続状態とする。
次に、ステップＳ１０において、コントローラ１４は、キャパシタ１１およびバッテリ１２からの給電によってスタータモータ２０を駆動し、内燃機関２２を始動させる。
次に、ステップＳ１１において、コントローラ１４は、内燃機関２２の初爆から完爆までの状態を確認したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１１の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１２に進む。
なお、コントローラ１４は、回転数センサ２７によって検出されたエンジン回転数ＮＥが内燃機関２２の完爆を判定するための所定判定回転数に到達した場合に完爆が生じたと判断する。
Next, in step S09, the
Next, in step S <b> 10, the
Next, in step S <b> 11, the
If the determination result is “NO”, the determination process of step S11 is repeatedly executed.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S12.
The
次に、ステップＳ１２において、コントローラ１４は、スタータリレー１９のオフによってスタータマグネットスイッチ１８を遮断状態とし、スタータモータ２０の駆動を停止する。そして、スタータモータ２０のピニオンギヤと内燃機関２２側のリングギヤとの噛み合わせを解除して、スタータモータ２０と内燃機関２２との間の動力伝達を遮断する。
次に、ステップＳ１３において、コントローラ１４は、コンタクタリレー１６がオンであれば、コンタクタリレー１６をオンからオフに切り替えることよってコンタクタ１５を遮断状態とし、内燃機関２２の始動を完了して、エンドに進む。
Next, in step S <b> 12, the
Next, in step S13, if the
（コンタクタ制御・ＥＮＧ再始動）
コントローラ１４は、車両１のアイドル停止状態において、ＥＮＧ再始動の動作モードＭ７を実行する。
先ず、図１７に示すステップＳ２１において、コントローラ１４は、アイドル停止による一時停止状態の内燃機関２２を再始動させることを要求する復帰要求を受信したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２１の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２２に進む。
なお、復帰要求は、例えば、運転者によるブレーキペダル操作が解除された場合などにＦＩ−ＥＣＵ１７から出力される。
(Contactor control / ENG restart)
The
First, in step S21 shown in FIG. 17, the
If the determination result is “NO”, the determination process of step S21 is repeatedly executed.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S22.
The return request is output from the FI-
次に、ステップＳ２２において、コントローラ１４は、スタータリレー１９のオンによってスタータマグネットスイッチ１８を接続状態とする。そして、スタータモータ２０のピニオンギヤと内燃機関２２側のリングギヤとを噛み合わせて、スタータモータ２０の駆動力を内燃機関２２に伝達可能な状態にする。
次に、ステップＳ２３において、コントローラ１４は、キャパシタ１１のみからの給電によってスタータモータ２０を駆動する。
次に、ステップＳ２４において、コントローラ１４は、内燃機関２２の再始動を開始してから所定の時間の経過後に、キャパシタ１１の出力電圧ＶＣが所定の第３電圧以上、かつ回転数センサ２７により検出されたエンジン回転数ＮＥが所定回転数よりも大きいか否かを判定する。なお、所定の第３電圧は、この時点で遮断状態のコンタクタ１５を接続状態に切り替えた場合にコンタクタ１５に流れる電流が所定の上限電流以下となるために必要な電圧である。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、始動限界であると判断し、後述するステップＳ２７に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２５に進む。
Next, in step S22, the
Next, in step S <b> 23, the
Next, in step S24, the
If this determination is “NO”, it is determined that the start limit has been reached, and the flow proceeds to step S27 described later.
On the other hand, when the determination result is "YES", the flow proceeds to step S2 5.
次に、ステップＳ２５において、コントローラ１４は、内燃機関２２の初爆から完爆までの状態を確認したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２５の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２６に進む。
そして、ステップＳ２６において、コントローラ１４は、スタータリレー１９のオフによってスタータマグネットスイッチ１８を遮断状態とし、スタータモータ２０の駆動を停止する。そして、スタータモータ２０のピニオンギヤと内燃機関２２側のリングギヤとの噛み合わせを解除して、スタータモータ２０と内燃機関２２との間の動力伝達を遮断する。これらによりコントローラ１４は、内燃機関２２の始動を完了して、エンドに進む。
Next, in step S25, the
If the determination result is “NO”, the determination process of step S25 is repeatedly executed.
On the other hand, if the determination is “YES”, the flow proceeds to step S26.
In step S <b> 26, the
また、ステップＳ２７において、コントローラ１４は、スタータリレー１９のオフによってスタータマグネットスイッチ１８を遮断状態とし、スタータモータ２０の駆動を停止する。そして、スタータモータ２０のピニオンギヤと内燃機関２２側のリングギヤとの噛み合わせを解除して、スタータモータ２０と内燃機関２２との間の動力伝達を遮断する。これらによりコントローラ１４は、内燃機関２２を停止させる。
次に、ステップＳ２８において、コントローラ１４は、内燃機関２２を再始動させるために所定操作（例えば、所定のキー操作やイグニッションスイッチ２４のオン操作など）の実行が必要であることを報知装置（図示略）によって車両１の運転者に報知する。
次に、ステップＳ２９において、コントローラ１４は、車両１の運転者によって所定操作が実行されたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２９の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ３０に進む。
In step S27, the
Next, in step S28, the
Next, in step S <b> 29, the
If the determination result is “NO”, the determination process of step S29 is repeatedly executed.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S30.
そして、ステップＳ３０において、コントローラ１４は、初回始動の動作モードＭ１と同様の動作の実行を開始する。より詳細には、先ず、スタータリレー１９のオンによってスタータマグネットスイッチ１８を接続状態とする。そして、スタータモータ２０のピニオンギヤと内燃機関２２側のリングギヤとを噛み合わせて、スタータモータ２０の駆動力を内燃機関２２に伝達可能な状態にする。
次に、ステップＳ３１において、コントローラ１４は、キャパシタ１１のみからの給電によってスタータモータ２０を駆動する。
次に、ステップＳ３２において、コントローラ１４は、上述した所定条件が成立したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３２の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ３３に進む。
In step S30, the
Next, in step S <b> 31, the
Next, in step S32, the
If the determination result is “NO”, the determination process of step S32 is repeatedly executed.
On the other hand, if the determination is “YES”, the flow proceeds to step S33.
次に、ステップＳ３３において、コントローラ１４は、コンタクタリレー１６のオンによってコンタクタ１５を接続状態とする。
次に、ステップＳ３４において、コントローラ１４は、キャパシタ１１およびバッテリ１２からの給電によってスタータモータ２０を駆動し、内燃機関２２を再始動させる。
次に、ステップＳ３５において、コントローラ１４は、内燃機関２２の初爆から完爆までの状態を確認したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３６に進み、このステップＳ３６においては、内燃機関２２の異常が発生したと判定し、エンドに進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ３７に進む。
Next, in step S33, the
Next, in step S <b> 34, the
Next, in step S <b> 35, the
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 36, in which it is determined that an abnormality has occurred in the
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 37.
そして、ステップＳ３７において、コントローラ１４は、スタータリレー１９のオフによってスタータマグネットスイッチ１８を遮断状態とし、スタータモータ２０の駆動を停止する。そして、スタータモータ２０のピニオンギヤと内燃機関２２側のリングギヤとの噛み合わせを解除して、スタータモータ２０と内燃機関２２との間の動力伝達を遮断する。
次に、ステップＳ３８において、コントローラ１４は、コンタクタリレー１６のオフによってコンタクタ１５を遮断状態とし、内燃機関２２の再始動を完了する。
In step S <b> 37, the
Next, in step S38, the
次に、ステップＳ３９において、コントローラ１４は、アイドル停止の次回の実行の禁止を指示して、エンドに進む。
例えば、コントローラ１４は、内燃機関２２の再始動が完了してから所定の経過時間以内においてエンジン回転数ＮＥが所定下限回転数以下の場合には、キャパシタ１１およびバッテリ１２からなる電源回路の異常が発生したと判定して、アイドル停止の次回の実行を禁止する。
また、例えば、コントローラ１４は、内燃機関２２の再始動が完了してから所定の経過時間以内においてエンジン回転数ＮＥが所定下限回転数以下の場合には、所定のＩ／Ｓ下限電位を変更（例えば、増大側に変更）する。コントローラ１４は、第１電圧センサ２５により検出されたキャパシタ１１の出力電圧ＶＣが、変更後のＩ／Ｓ下限電位未満であればアイドル停止の実行を禁止する。
Next, in step S39, the
For example, when the engine speed NE is equal to or lower than a predetermined lower limit rotational speed within a predetermined elapsed time after the restart of the
For example, the
上述したように、本実施の形態による車両用電源装置１０によれば、コントローラ１４は、初回始動の動作モードの実行時に、先ず、キャパシタ１１のみからの給電によってスタータモータ２０を駆動するので、バッテリ１２の出力電圧が低下することを防ぎ、バッテリ１２から給電される各種補機類の電気的負荷２３で給電不足が生じることを防ぐことができる。例えば、バッテリ１２から給電されるコントローラ１４がリセットされてしまうことを防ぐことで、内燃機関２２を始動させる際の始動時間が長くなることを防止し、始動性およびタフネス性を向上させることができる。
さらに、コントローラ１４は、キャパシタ１１のみからの給電によってスタータモータ２０を駆動する状態で所定条件が成立した場合にコンタクタ１５を接続するので、不必要にコンタクタ１５を接続することを防ぐことができる。さらに、キャパシタ１１からスタータモータ２０への給電が実際に不足している場合にコンタクタ１５を接続するので、バッテリ１２からスタータモータ２０への給電を可能にし、内燃機関２２を適切に始動させることができる。
さらに、コントローラ１４は、スタータモータ２０の駆動を停止する場合には、スタータリレー１９のオフによってスタータマグネットスイッチ１８を遮断した後に、コンタクタリレー１６のオフによってコンタクタ１５を遮断するので、コンタクタ１５の接点摩耗を抑制することができる。
As described above, according to the vehicle
Furthermore, since the
Furthermore, when the drive of the
さらに、コントローラ１４は、ＥＮＧ再始動の動作モードの実行時に、キャパシタ１１のみからスタータモータ２０への給電によって内燃機関２２を再始動させることができなかった場合に、スタータモータ２０および内燃機関２２を停止させてからコンタクタ１５を接続する。これによりコントローラ１４は、車両１の運転中にバッテリ１２からキャパシタ１１への給電によってバッテリ１２の出力電圧が低下することを防止することができる。
さらに、コントローラ１４は、アイドル停止からの内燃機関２２の再始動が許容されない状態、つまり内燃機関２２を再始動させるためにコンタクタ１５を接続する必要があり、これに伴いバッテリ１２の出力電圧が低下する可能性が有る状態で、アイドル停止の実行を禁止することにより、車両１を適切に運転可能に維持することができる。
Furthermore, the
Further, the
なお、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態の構成はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。 It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the configuration of the above-described embodiment is merely an example, and can be changed as appropriate.
例えば、上述した実施の形態において、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３はＨブリッジの昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータであるとしたが、これに限定されず、他の構成を有する昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータであってもよい。
例えば、上述した実施の形態において、コンタクタ１５は、他のスイッチであってもよい。
例えば、上述した実施の形態において、コントローラ１４は、初回始動の動作モードＭ１の実行時に、所定条件が成立した場合にコンタクタ１５を接続状態とし、キャパシタ１１およびバッテリ１２からの給電によってスタータモータ２０を駆動するとした。しかしながら、これに限定されず、キャパシタ１１の残容量ＳＯＣが不足している場合には、キャパシタ１１の出力電圧が内燃機関２２を始動可能な電圧に到達するまで、スタータモータ２０の駆動を禁止するとともにバッテリ１２からキャパシタ１１への給電によってキャパシタ１１を充電してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the DC-
For example, in the above-described embodiment, the
For example, in the above-described embodiment, the
１ 車両
１０ 車両用電源装置
１１ キャパシタ（第２電源）
１２ バッテリ（第１電源）
１３ ＤＣ−ＤＣコンバータ
１４ コントローラ（制御手段、アイドル停止手段）
１５ コンタクタ（スイッチ）
１６ コンタクタリレー（開閉手段）
１７ ＦＩ−ＥＣＵ（アイドル停止手段）
２０ スタータモータ（電動機）
２２ 内燃機関
２３ 電気的負荷
２７ 回転数センサ（回転数検出手段）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
12 Battery (first power supply)
13 DC-
15 Contactor (switch)
16 Contactor relay (open / close means)
17 FI-ECU (idle stop means)
20 Starter motor (electric motor)
22
Claims (3)
第１電源と、
前記第１電源に並列に接続された第２電源と、
前記第１電源と前記第２電源との間に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータに並列に接続されるとともに、前記第１電源と前記第２電源との間に接続されたスイッチと、
前記スイッチを開閉する開閉手段と、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータおよび前記開閉手段を制御する制御手段と、
前記第２電源に接続されて、前記内燃機関を始動する電動機と、
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記電動機による前記内燃機関の始動時の所定時間経過後に前記回転数検出手段によって検出された前記回転数が所定値以下の場合に、前記開閉手段により前記スイッチをオンにし、
前記アイドル停止手段は、前記電動機による前記内燃機関の始動時の所定時間経過後に前記回転数検出手段によって検出された前記回転数が所定値以下の場合に、前記アイドル停止の次回の実行を禁止する、
ことを特徴とする車両用電源装置。 A vehicle power supply device mounted on a vehicle , comprising: an internal combustion engine; and idle stop means for executing an idle stop for temporarily stopping the internal combustion engine ,
A first power source;
A second power source connected in parallel to the first power source;
A DC-DC converter connected between the first power source and the second power source;
A switch connected in parallel to the DC-DC converter and connected between the first power source and the second power source;
Opening and closing means for opening and closing the switch;
Control means for controlling the DC-DC converter and the switching means;
An electric motor connected to the second power source for starting the internal combustion engine;
A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the internal combustion engine;
With
Wherein when the rotational speed detected by said rotational speed detecting means after a predetermined time elapses at the time of starting of the internal combustion engine by the electric motor is less than a predetermined value, and the switch is turned on by the switching means,
The idle stop means prohibits the next execution of the idle stop when the rotational speed detected by the rotational speed detection means is less than or equal to a predetermined value after a predetermined time at the start of the internal combustion engine by the electric motor. ,
A power supply device for a vehicle.
第１電源と、
前記第１電源に並列に接続された第２電源と、
前記第１電源と前記第２電源との間に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータに並列に接続されるとともに、前記第１電源と前記第２電源との間に接続されたスイッチと、
前記スイッチを開閉する開閉手段と、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータおよび前記開閉手段を制御する制御手段と、
前記第２電源に接続されて、前記内燃機関を始動する電動機と、
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記開閉手段により前記スイッチをオフにして駆動する前記電動機による前記内燃機関の始動時の所定時間経過後に前記回転数検出手段によって検出された前記回転数が所定値以下の場合にのみ、前記開閉手段により前記スイッチをオンにして前記電動機を駆動する、
ことを特徴とする車両用電源装置。 A vehicle power supply device mounted on a vehicle including an internal combustion engine,
A first power source;
A second power source connected in parallel to the first power source;
A DC-DC converter connected between the first power source and the second power source;
A switch connected in parallel to the DC-DC converter and connected between the first power source and the second power source;
Opening and closing means for opening and closing the switch;
Control means for controlling the DC-DC converter and the switching means;
An electric motor connected to the second power source for starting the internal combustion engine;
A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the internal combustion engine;
With
The control means is configured when the rotation speed detected by the rotation speed detection means is less than or equal to a predetermined value after a predetermined time elapses when the internal combustion engine is started by the electric motor driven with the switch turned off by the opening / closing means. Only to drive the electric motor by turning on the switch by the opening and closing means,
A power supply device for a vehicle.
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用電源装置。The power supply device for vehicles according to claim 1 or 2 characterized by things.
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