JP6356131B2 - 車両の内燃エンジンの自動再始動中に機器の少なくとも１つの部品の給電を管理するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンを自動的に停止して、再始動するためのシステムを備える燃焼エンジン自動車両に関する。

燃焼エンジンを自動的に停止して再始動するためのシステムは、益々厳しくなる規制に準拠して、二酸化炭素排出量を減らすための、自動車両分野における１つの解決策である。これらのシステムは、例えば、密集した交通状態において、あるいは車両が停止する必要がある交差点で（赤色の交通信号灯、一時停止の道路標識など）、車両が静止しあるいはほぼ静止しているときにエンジンの自動停止を命じる。車両の自動再始動は、車両が再び動かなければならないときに直ぐに、一般的にはブレーキペダルが解放されるとき、あるいはアクセルまたはクラッチペダルが係合されるときに引き起こされる。

それぞれの自動再始動は、かなりの量のエネルギーを必要とし、したがって、再始動を可能にするべく、車両の給電バッテリーが十分に充電されるようにすることが重要である。

例えば、国際特許出願第２０１１／０２６８２１号の文献から知られる解決策は、車両バッテリーの充電状態、すなわち、ＳＯＣが、その後に再始動を効果的に行なうことができるのに十分である場合にだけ、エンジンの自動停止を許可することである。

また、自動車両には、電気機器の様々な要素が益々設けられるようになってきている。電気機器の一部は、“安全”機器（照明・表示システム、クラクション、運転支援、ＡＢＳブレーキなど）と称されており、車両が使用されるときには、静止時であっても絶対に遮断されてはならず、一方、他の電気機器は、“快適”機器（エアコン／暖房、ラジオ、パワーシート、パワーウインドウなど）と称される。

一部の自動停止・再始動システムでは、安全のために重要でない電気機器と、安全のために重要な電気機器との間で区別をつけることが知られている。より具体的には、安全機能がサポートされて、エンジンが再始動されることを同時に確保するのに、バッテリーの充電状態が十分でない場合に、燃焼エンジンの自動停止段階を許可しないシステムが存在する。燃焼エンジンの停止段階が許可されると、安全機器の電力供給は維持されるが、他方で、電気的な快適機器の全部または一部は、再始動が損なわれないように通常は遮断される。

図１に示されるように、自動車両用の既知の電気機器給電管理システムは、従来、車両の電力供給を管理するためのモジュール１を含むとともに、一方では、燃焼エンジン（図示せず）を自動的に停止して、再始動するためのシステムに接続され、例えば、必要とされる条件が満たされるときに、燃焼エンジンの再始動を管理するためのモジュール２に接続され、他方では、快適機器と称される電気機器の複数の要素３_１，３_２，．．．，３_Ｎに接続される。様々なモジュールと機器との間で使用される接続は、従来の配線リンク４または、ローカルネットワークリンク（ＣＡＮ，ＬＩＮ，ＭＯＳＴなど）および電力供給リンク６である。

そのようなシステムを動作させるためのステップが図２に表わされる。まず最初に、最初のステップＳ_０に表わされるように、車両がエンジン停止に対応する状態にあるように、自動停止・再始動システムが、燃焼エンジンの自動停止を既に許可したと仮定する。それにもかかわらず、電気機器の様々な要素は、車両バッテリーを介して依然として給電される。自動停止・再始動システムが再始動を引き起こさなければならない瞬間に、モジュール２は、燃焼エンジンの再始動が必要とされることを示す命令信号Ｓ_Ｃを送る。モジュール１は、それが命令信号を受信しているかどうかを絶えず検査している（ステップＳ_１）。必要に応じて、モジュール１は、電気快適機器の様々な要素３_１，３_２，．．．，３_Ｎに対しておよび／または、機器のこれらの要素を駆動させる電子コンピュータに対して、カットオフ信号を送ることにより命令を適用する（ステップＳ_２）。

快適機器の全部または一部の決まりきった遮断は、特に停止・再始動サイクルが非常に頻繁な運転状況で、車両内の運転者および／または搭乗者に関して問題をもたらす。したがって、車両搭乗者は、最終的には、これらの度重なる遮断と関連する不都合に耐えないように、自動停止・再始動機能を停止させたくなる。

米国特許出願公開第２００７／０１８８９６４号の文献は、車両の電気的構成要素に対する、給電を制限するための装置であって、条件が満たされて、その条件にしたがって、この車両が節約走行状態にあると判断されたときに給電を制限する装置を開示する。しかしながら、車両が節約走行状態にある間は、多かれ少なかれ、長い継続時間におよび得る給電制限は他の欠点をもたらし、これは、ユーザに不都合をもたらさないという、制限継続時間に伴う課題に対する解決策を必要とする欠点である。

国際特許出願第２０１１／０２６８２１号 米国特許出願公開第２００７／０１８８９６４号

本発明は、従来技術の欠点を克服することを目的とする。

この目的のため、本発明の主題は、燃焼エンジン自動車両の給電バッテリーによる、電気機器の少なくとも１つの要素の電力供給を管理するための方法であって、前記自動車両が、燃焼エンジンを自動的に停止して再始動するためのシステムを含む方法において、
− 給電バッテリーの充電状態を決定するステップと、
− 給電バッテリーの充電状態と所定の閾値とを比較するステップと、
− 給電バッテリーの充電状態が所定の閾値を下回る場合に、燃焼エンジンの自動再始動中に、電気機器の前記少なくとも１つの要素の電力供給を遮断するステップと、
を含むことを特徴とする方法である。

他の想定し得る特徴によれば、
− 比較ステップは、燃焼エンジンの再始動が必要とされることを示す命令信号の受信を検出するためのステップによって先行され、前記命令信号は、例えば、燃焼エンジンを自動的に停止して再始動するためのシステムの、自動再始動管理モジュールによって送られる、
− 変形として、比較ステップは、燃焼エンジンを再始動させるための命令に先行する、
− 遮断ステップの後に再始動命令を検証するためのステップが行なわれる。

本発明の他の主題は、燃焼エンジン自動車両の給電バッテリーによる電気機器の、少なくとも１つの要素の電力供給を管理するためのシステムであって、前記自動車両が、燃焼エンジンを自動的に停止して再始動するためのシステムを含む管理システムにおいて、管理システムは、給電バッテリーの充電状態と所定の閾値とを比較できるとともに、給電バッテリーの充電状態が所定の閾値を下回る場合に、燃焼エンジンの自動再始動中に、電気機器の前記少なくとも１つの要素のための電力供給の遮断を命じることができる、電気負荷遮断監視モジュールを含むことを特徴とする管理システムである。

電気負荷遮断監視モジュールは、環境パラメータから、および、バッテリーの電圧および電流の測定値から、給電バッテリーの前記充電状態を決定することができてもよい。

システムは、前記監視モジュールを電気機器の前記少なくとも１つの要素に対して直接に接続して、その電力供給を遮断するために１つ以上のリンクを備えることができる。

監視モジュールは、システム間負荷遮断要求指示により、電気機器の前記少なくとも１つの要素を遮断するべく、リンクにより接続され得る。

システムは、システム間負荷遮断要求指示により、電気機器の前記少なくとも１つの要素の電力供給を遮断するべく、リンクにより監視モジュールに接続されるモジュールを備えることができる。

本発明および本発明が与える様々な利点は、添付の図に関連して与えられる、以下の説明を考慮してより良く理解できる。

自動車両の燃焼エンジンの再始動中に電気機器の給電を管理するための、既に説明された既知のシステムを概略的に示す。 図１のシステムと共に一般に実施される、既に説明された管理方法のステップを表わす。 再始動中に電気機器の給電を管理するための、本発明の第１の実施形態に係るシステムを概略的に示す。 本発明に係る第１の管理方法にしたがって、図３のシステムにより実施され得るステップを表わす。 本発明に係る第２の管理方法にしたがって、図３のシステムにより実施され得るステップを表わす。 再始動中に電気機器の給電を管理するための、本発明の第２の実施形態に係るシステムを概略的に示す。 図６の管理システムの変形例である。

説明の全体において、様々な図に共通の要素は、同じ参照符号を付する。

図３には、図１に関連して既に説明した、システムに類似する自動車両に備えるシステムであって、車両バッテリー（図示せず）を介して、快適機器の複数の要素３_１，３_２，．．．，３_Ｎの電力供給を管理するためのシステム１と、車両の燃焼エンジン（図示せず）の再始動を管理する、モジュール２とを伴うシステムの形態が与えられる。しかしながら、図１の場合とは異なり、本発明に係る管理システムは、ここでは、一方では自動再始動モジュール２に接続されるとともに、他方では、機器３_１，３_２，．．．，３_Ｎの電力供給を管理するためのシステム１に接続される負荷遮断監視モジュール５を含む。様々なモジュールと機器との間で使用される接続は、従来の配線リンク４またはローカルネットワークリンク（ＣＡＮ，ＬＩＮ，ＭＯＳＴなど）および電力供給リンク６である。

負荷遮断監視モジュール５は、温度および経年劣化などの環境パラメータＰ_ＥＮＶから、および、バッテリーでもたらされる電圧および電流の測定値Ｍ_ＢＡＴから、バッテリーの充電状態ＳＯＣを評価することができる。変形として、モジュール５は機器の他の要素、例えば、バッテリー管理モジュールによって、充電状態ＳＯＣの決定を受けることができる。いかなる場合でも、負荷遮断監視モジュール５は、この充電状態を使用して、燃焼エンジンの自動停止が行なわれたときに、快適機器の前記要素３_１，３_２，．．．，３_Ｎのうちの１つ以上に対する、電力供給を遮断することが適切であるかどうか、および、このエンジンを再始動することが適切であるかどうかを決定する。

本発明に係るシステムの動作の一例を、図４に関連して説明する。この図では、“エンジン停止”状況にある車両に対応する、最初のステップＳ_０が与えられるが、それにもかかわらず、電気快適機器３_１，３_２，．．．，３_Ｎの全てが依然として、車両バッテリーによって給電される。ステップＳ_３中、負荷遮断監視モジュール５は、環境パラメータＰ_ＥＮＶから、および、それが受けるバッテリー測定値Ｍ_ＢＡＴから、バッテリーの充電状態ＳＯＣを決定する。モジュール５は、ステップＳ_１において、燃焼エンジンの再始動が必要とされることを示す命令信号Ｓ_Ｃを、それが自動再始動管理モジュール２から受けるかどうかを更に検証する。この命令信号Ｓ_Ｃが受けられる瞬間から、モジュール５は、その後、ステップＳ_３で決定された充電状態ＳＯＣと所定の閾値Ｖ_Ｔとを比較する（ステップＳ_４）。閾値Ｖ_Ｔは、電気快適機器が給電されたままの状態で自動再始動をもたらすために、バッテリーが有さなければならない最小充電状態を示すように、自動車両に備わる電気快適機器にしたがって、あるいは、そのような快適機器の一部にしたがって、例えば、工場で予め調整される。したがって、使用時、快適機器に対する（または、この電気機器を駆動させる電子コンピュータに対する）電力供給の遮断は、充電状態ＳＯＣが閾値Ｖ_Ｔを下回る場合にのみ、負荷遮断監視モジュール５によって命じられる（ステップＳ_５）。他の場合には、電気快適機器が給電されたままの状態で再始動が行なわれる。

ある場合には、自動車両に応じて、自動再始動管理モジュール２、負荷遮断監視モジュール５、および電気管理システム１が、互いにかなり離間される可能性がある。この結果、リンク４を介したデータ交換時間が非常に長くなる可能性があり、遮断命令が十分に早く受けられない虞がある。図５は、本発明に係る管理システムを使用して、この問題を克服できるようにする他の方法を示す。この場合、負荷遮断監視モジュール５は、再始動命令が必要とされることを示す命令信号の受信を待たない。異なる方法では、負荷遮断監視モジュールは、充電状態を決定して（ステップＳ_３）、この充電状態を閾値Ｖ_Ｔと比較し（ステップＳ_４）、その後、充電状態が閾値Ｖ_Ｔを下回る場合に電気機器の少なくとも１つの要素の遮断を命令する（ステップＳ_５）。監視モジュール５は、その後、再始動を行なうことができることを示す検証信号を、自動再始動管理モジュール２へ送る（ステップＳ_６）。このようにして、再始動命令を予期することにより、バッテリーの充電状態が、快適機器もサポートできるようにするのに十分高くない場合であっても、エンジンの自動再始動を可能にするための全ての条件が満たされるようにされる。

図３の構成の場合、遮断命令は、負荷遮断監視モジュール５によって電力供給管理システム１へ送られる。それにもかかわらず、本発明の範囲から逸脱することなく、他の構成を想起できる。したがって、図６に示されるように、負荷遮断監視モジュール５は、電気快適機器の様々な要素３_Ｎ＋１，３_Ｎ＋２，．．．，３_Ｎ＋Ｍに対して直接に接続される。図７は、負荷遮断監視モジュール５が、
− 一方では、電気快適機器のＮ個の要素３_１，３_２，．．．，３_Ｎに対して、この機器のための電力供給管理システム１を介して接続され、
− 他方では、電気快適機器のＭ個の他の要素３_Ｎ＋１〜３_Ｎ＋Ｍに対して直接に接続される、
他の変形を示す。

なお、本発明では、自動再始動命令前に、電気快適機器の要素が車両搭乗者によって駆動されたか否かを知ることに関心を持つ必要がない。

Claims (7)

1. 燃焼エンジン自動車両の給電バッテリーによる、電気機器の少なくとも１つの要素（３_１，３_２，．．．，３_Ｎ；３_Ｎ＋１，３_Ｎ＋２，．．．，３_Ｎ＋Ｍ）の電力供給を管理するためのシステムであって、前記自動車両が、前記燃焼エンジンを自動的に停止して、再始動するためのシステムを含む管理システムにおいて、当該管理システムは、前記燃焼エンジンの再始動前であって、前記燃焼エンジンの再始動が必要とされることを示す命令信号（Ｓ _Ｃ ）の受信を待たずに前記給電バッテリーの充電状態と所定の閾値（Ｖ_Ｔ）とを比較できるとともに、前記給電バッテリーの前記充電状態（ＳＯＣ）が前記所定の閾値を下回る場合に、前記燃焼エンジンの自動再始動中に、前記電気機器の前記少なくとも１つの要素のための電力供給の遮断を命じることができる、電気負荷遮断監視モジュール（５）を含むことを特徴とする管理システム。
2. 前記電気負荷遮断監視モジュール（５）は、環境パラメータ（Ｐ_ＥＮＶ）から、および、前記バッテリーの電圧および電流の測定値（Ｍ_ＢＡＴ）から、前記給電バッテリーの前記充電状態を決定することができることを特徴とする請求項１に記載の管理システム。
3. 前記監視モジュール（５）を、前記電気機器の前記少なくとも１つの要素（３_Ｎ＋１，３_Ｎ＋２，．．．．，３_Ｎ＋Ｍ）に対して直接に接続して、その電力供給を遮断するために、１つ以上のリンク（４）を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の管理システム。
4. システム間負荷遮断要求指示により、電気機器の前記少なくとも１つの要素（３_Ｎ＋１，３_Ｎ＋２，．．．．，３_Ｎ＋Ｍ）を負荷遮断するために、リンク（４）により接続される監視モジュール（５）を備えることを特徴とする請求項３に記載の管理システム。
5. システム間負荷遮断要求指示により、電気機器の前記少なくとも１つの要素（３_１，３_２，．．．．，３_Ｎ）の電力供給（６）を負荷遮断するために、リンク（４）により前記監視モジュール（５）に接続されるモジュール（１）を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の管理システム。
6. 燃焼エンジン自動車両の給電バッテリーによる、電気機器の少なくとも１つの要素（３_１，３_２，．．．．，３_Ｎ）の電力供給を管理するための方法であって、前記自動車両が、前記燃焼エンジンを自動的に停止して再始動するためのシステムを含む方法において、
   − 前記給電バッテリーの充電状態を決定するステップ（Ｓ_３）と、
   − 前記燃焼エンジンの再始動前に、前記給電バッテリーの前記充電状態と所定の閾値（Ｖ_Ｔ）とを比較するステップ（Ｓ_４）であって、前記燃焼エンジンを再始動させるための命令に先行するステップ（Ｓ _４ ）と、
   − 前記給電バッテリーの前記充電状態（ＳＯＣ）が前記所定の閾値（Ｖ_Ｔ）を下回る場合に、前記燃焼エンジンの自動再始動中に、前記電気機器の前記少なくとも１つの要素（３_１，３_２，．．．．，３_Ｎ）の電力供給を遮断するステップ（Ｓ_５）と、
   を含むことを特徴とする方法。
7. 前記遮断するステップ（Ｓ_５）の後に、再始動命令を検証するためのステップ（Ｓ_６）が行なわれることを特徴とする請求項６に記載の方法。

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