JP6834418B2

JP6834418B2 - 車両の制御装置

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Publication number: JP6834418B2
Application number: JP2016232064A
Authority: JP
Inventors: 駿増子
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2021-02-24
Anticipated expiration: 2036-11-30
Also published as: CN108119248B; JP2018087553A; FR3059290A1; DE102017220440B4; DE102017220440A1; CN108119248A; FR3059290B1

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

従来、低車速走行時のような、車両全体での発生音が小さい運転状態での内燃機関運転時には、高圧の燃料噴射を行なう筒内噴射用インジェクタを用いずに、吸気通路噴射用インジェクタによって全燃料を噴射するように、インジェクタ間の燃料噴射分担比率を設定する技術が特許文献１に提案されている。

特開２００６−２９１９２２号公報

上述したような従来の技術は、２つのバッテリの間で燃料ポンプの電源を切り替えることについては考慮されていなかった。このため、従来の技術では、車両全体の発生音が小さい状態で、燃料ポンプの電源が切り替わったときに、燃料ポンプにかかる電圧の上昇によって変化する燃料ポンプの駆動音が乗員に違和感を与えてしまうといった課題があった。

そこで、本発明は、乗員に与える違和感を低減することができる車両の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車両の制御装置は、内燃機関と、前記内燃機関に燃料を供給する燃料ポンプと、第１バッテリと、前記第１バッテリより電圧が低い第２バッテリと、を有し、前記第２バッテリは、前記第１バッテリより充電効率が高い車両の制御装置において、前記燃料ポンプの電源を前記第１バッテリと前記第２バッテリとの間で切り替える電源切替制御部と、所定の停止条件が成立した場合に前記内燃機関を自動停止させ、所定の再始動条件が成立した場合に前記内燃機関を再始動させる自動停止再始動部と、を有し、前記電源切替制御部は、前記車両が停車直前であることを表す停車直前条件が成立したら、前記燃料ポンプの電源を前記第２バッテリから前記第１バッテリに切り替え、前記内燃機関の自動停止中に、前記車両を発進させるための再始動条件が成立したときに、前記燃料ポンプの電源を前記第１バッテリから前記第２バッテリに切り替える。

本発明は、乗員に与える違和感を低減することができる車両の制御装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施例に係る車両の制御装置を搭載した車両の要部を示す機能構成図である。図２は、本発明の実施例に係る車両の制御装置の電源制御動作を示すフローチャートである。図３は、本発明の実施例に係る車両の制御装置の作用を説明するための第１のタイミングチャートである。図４は、本発明の実施例に係る車両の制御装置の作用を説明するための第２のタイミングチャートである。図５は、本発明の実施例に係る車両の制御装置を搭載した車両の要部の変形例を示す機能構成図である。

本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、内燃機関と、内燃機関に燃料を供給する燃料ポンプと、第１バッテリと、第１バッテリより電圧が低い第２バッテリと、を有する車両の制御装置において、燃料ポンプの電源を第１バッテリと第２バッテリとの間で切り替える電源切替制御部を有し、電源切替制御部は、車両が停車直前であることを表す停車直前条件が成立したら、燃料ポンプの電源を第２バッテリから第１バッテリに切り替える。これにより、本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、乗員に与える違和感を低減することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る車両の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、エンジン２に燃料を供給する燃料ポンプ３と、第１バッテリ４と、第１バッテリ４より電圧が低い第２バッテリ５と、燃料ポンプ３を含む電気部品の各電源を第１バッテリ４と第２バッテリ５との間で切り替える電源切替スイッチ６と、エンジン２を制御するＥＣＭ（Electronic Control Module）７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。本実施例において、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。

燃料ポンプ３は、ＥＣＭ７の制御に応じて、エンジン２で消費される燃料を貯留する燃料タンクから燃料を汲み上げて所定のフィード燃圧以上に加圧することができる電動式のポンプによって構成される。燃料ポンプ３は、例えば、円周流ポンプによって構成され、羽根車と、羽根車を駆動する内蔵モータとを有している。

第１バッテリ４は、二次電池によって構成され、例えば、鉛蓄電池によって構成される。第１バッテリ４は、主として、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）及びスタータなどのエンジン２を始動させるときに消費される電力など、消費電力が大きな装置によって消費される電力を供給する。ＩＳＧは、オルタネータにスタータモータの機能を付加したモータジェネレータである。

第２バッテリ５は、第１バッテリ４より充電効率が高い二次電池によって構成され、例えば、リチウムイオン二次電池によって構成される。第２バッテリ５は、主として、オーディオ装置などの消費電力が小さな装置によって消費される電力を供給する。

電源切替スイッチ６は、ＥＣＭ７の制御に応じて、燃料ポンプ３の電源を第１バッテリ４と第２バッテリ５との間で切り替える。電源切替スイッチ６は、例えば、リレー又はスイッチング回路によって構成される。

ＥＣＭ７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、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ＥＣＭ７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、当該コンピュータユニットにおいて、ＣＰＵが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、本実施例におけるＥＣＭ７として機能する。

ＥＣＭ７の入力ポートには、ブレーキペダル１０の操作量（以下、単に「ブレーキストローク」という）を検出するブレーキストロークセンサ１１と、アクセルペダル１２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１３と、シフトレバー１４の位置（以下、単に「シフトポジション」という）を検出するシフトポジションセンサ１５と、車速を検出する車速センサ１６とを含む各種センサ類が接続されている。

ＥＣＭ７の出力ポートには、燃料ポンプ３及び電源切替スイッチ６に加えて、エンジン２に燃料を噴射するインジェクタなどの各種装置類を含む各種制御対象類が接続されている。

ＥＣＭ７は、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。例えば、ＥＣＭ７は、所定の停止条件が成立した場合にエンジン２を自動停止させ、所定の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制御を実行する自動停止再始動部２０としての機能を有する。

本実施例において、車速センサ１６によって検出された車速が所定速Ｖ１以下であることを第１停止条件とし、ブレーキストロークセンサ１１によって検出されたブレーキストロークが所定量Ｓ１以上であることを第２停止条件とし、アクセル開度センサ１３によって検出されたアクセル開度が所定値Ａ１以下であることを第３停止条件する。

ＥＣＭ７は、第１停止条件から第３停止条件の全ての条件が成立したときに、所定の停止条件が成立したと判断する。なお、上述した所定の停止条件は、一例を示すものであり、車両１の種別に応じて変更される。

所定速Ｖ１、所定量Ｓ１及び所定値Ａ１は、車両１が停止すると判断される値にそれぞれ設定される。例えば、所定速Ｖ１は、３ｋｍ／ｈから１０ｋｍ／ｈまでの間の適合値に設定されている。所定量Ｓ１は、ブレーキペダル１０が実質的に踏まれていると判断される量に設定されている。所定値Ａ１は、アクセルペダル１２が実質的に踏まれていないと判断される値に設定されている。

本実施例において、ステアリングホイールが操作されたことを第１再始動条件とし、ＥＣＭ７にアイドリングストップ制御をオフする要求があったことを第２再始動条件とし、第１バッテリ４又は第２バッテリ５の蓄電量が下限値以下になったことを第３再始動条件とする。

また、空調装置の性能が低下したことを第４再始動条件とし、ブレーキストロークセンサ１１によって検出されたブレーキストロークが所定量Ｓ２以下であることを第５再始動条件とし、シフトポジションセンサ１５によって検出されたシフトポジションが走行用位置であることを第６再始動条件とする。

ＥＣＭ７は、第１再始動条件から第６再始動条件のいずれかが成立したときに、所定の再始動条件が成立したと判断する。なお、上述した所定の再始動条件は、一例を示すものであり、車両１の種別に応じて変更される。

所定量Ｓ２は、ブレーキペダル１０が実質的に踏まれていないと判断される量に設定されている。走行用位置は、例えば、前進用のＤポジション及び後進用のＲポジションなどの車両１を走行させるシフトポジションのことをいう。

本実施例において、第５再始動条件と第６再始動条件とは、車両を発進させるための再始動条件（以下、単に「発進用再始動条件」という）として、他の再始動条件（以下、単に「非発進用再始動条件」という）と区別される。

ＥＣＭ７は、燃料ポンプ３の電源を第１バッテリ４と第２バッテリ５との間で切り替える電源切替制御部２１としての機能を有する。具体的には、ＥＣＭ７は、電源切替スイッチ６を制御することにより、燃料ポンプ３の電源を第１バッテリ４と第２バッテリ５との間で切り替える。

ＥＣＭ７は、燃料ポンプ３の電源が第２バッテリ５である状態で、車両１が停車直前であることを表す停車直前条件が成立したら、燃料ポンプ３の電源を第２バッテリ５から第１バッテリ４に切り替える。

本実施例において、ＥＣＭ７は、車速１が所定速ＶＬ以下となったら、停車直前条件が成立したと判断する。例えば、所定速ＶＬは、車速１が停車直前と判断される速度として、１ｋｍ／ｈに設定されている。なお、ＥＣＭ７は、エンジン２の機関回転速度が所定の回転速度以下となったら、停車直前条件が成立したと判断するようにしてもよい。

ＥＣＭ７は、燃料ポンプ３の電源が第１バッテリ４である状態で、発進用再始動条件が成立したら、燃料ポンプ３の電源を第１バッテリ４から第２バッテリ５に切り替える。ＥＣＭ７は、燃料ポンプ３の電源が第１バッテリ４である状態で、非発進用再始動条件が成立しても、燃料ポンプ３の電源を第１バッテリ４に維持する。

ＥＣＭ７は、燃料ポンプ３の電源が第１バッテリ４である状態で、非発進用再始動条件が成立した場合には、車速センサ１６によって検出された車速が所定速ＶＤ以上となったら、燃料ポンプ３の電源を第１バッテリ４から第２バッテリ５に切り替える。

本実施例において、所定速ＶＤは、車両１が走行状態になったと判断される速度として、１ｋｍ／ｈに設定されている。なお、本実施例において、所定速ＶＤは、所定速ＶＬと同じ１ｋｍ／ｈに設定されているが、所定速ＶＬと同じである必要はない。

以上のように構成された本発明の実施例に係る車両の制御装置による電源制御動作について図２を参照して説明する。なお、以下に説明する電源制御動作は、ＥＣＭ７が作動している間、繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１において、ＥＣＭ７は、エンジン２がアイドリングストップ制御による自動停止中であるか否かを判断する。エンジン２が自動停止中でないと判断した場合には、ＥＣＭ７は、ステップＳ２の処理を実行する。エンジン２が自動停止中であると判断した場合には、ＥＣＭ７は、ステップＳ５の処理を実行する。

ステップＳ２において、ＥＣＭ７は、停車直前条件が成立したか否かを判断する。停車直前条件が成立したと判断した場合には、ＥＣＭ７は、ステップＳ３の処理を実行する。停車直前条件が成立していないと判断した場合には、ＥＣＭ７は、ステップＳ４の処理を実行する。

ステップＳ３において、ＥＣＭ７は、燃料ポンプ３の電源が第２バッテリ５であれば、燃料ポンプ３の電源を第２バッテリ５から第１バッテリ４に切り替える。これにより、車両１全体の発生音が小さい状態となる直前まで、充電効率が高い第２バッテリ５を燃料ポンプ３の電源とすることができる。ステップＳ３の処理を実行した後、ＥＣＭ７は、電源制御動作を終了する。

ステップＳ４において、ＥＣＭ７は、燃料ポンプ３の電源が第２バッテリ５であれば、燃料ポンプ３の電源を第２バッテリ５に維持する。ステップＳ４の処理を実行した後、ＥＣＭ７は、電源制御動作を終了する。

ステップＳ５において、ＥＣＭ７は、発進用再始動条件が成立したか否かを判断する。発進用再始動条件が成立したと判断した場合には、ＥＣＭ７は、ステップＳ６の処理を実行する。

発進用再始動条件が成立していないと判断した場合には、ＥＣＭ７は、ステップＳ７の処理を実行する。すなわち、ＥＣＭ７は、非発進用再始動条件が成立した場合、又は、発進用再始動条件と非発進用再始動条件とのいずれも成立していない場合には、発進用再始動条件が成立していないと判断する。

ステップＳ６において、ＥＣＭ７は、燃料ポンプ３の電源が第１バッテリ４であれば、燃料ポンプ３の電源を第１バッテリ４から第２バッテリ５に切り替える。このように、充電効率が高い第２バッテリ５を早期に燃料ポンプ３の電源とすることができる。ステップＳ６の処理を実行した後、ＥＣＭ７は、電源制御動作を終了する。

ステップＳ７において、ＥＣＭ７は、燃料ポンプ３の電源が第１バッテリ４であれば、燃料ポンプ３の電源を第１バッテリ４に維持する。ステップＳ７の処理を実行した後、ＥＣＭ７は、電源制御動作を終了する。

なお、ステップＳ７の処理を実行した後に、非発進用再始動条件が成立していた場合には、ＥＣＭ７は、車速センサ１６によって検出された車速が所定速ＶＤ以上となったら、燃料ポンプ３の電源を第１バッテリ４から第２バッテリ５に切り替える。

以上に説明した本発明の実施例に係る車両の制御装置による電源制御動作の作用について図３及び図４を参照して説明する。

図３は、上から、車速、エンジン２の機関回転数（図中、「エンジン回転数」と記す）及び燃料ポンプ３の電源の時間変化を示している。すなわち、上段のグラフは、縦軸が車速を表し、横軸が時刻を表している。中段のグラフは、縦軸がエンジン回転数を表し、横軸が時刻を表している。下段のグラフは、縦軸が燃料ポンプ３の電源を表し、横軸が時刻を表している。

時刻ｔ１において、車速が所定速ＶＬ以下となると、停車直前条件が成立し、ＥＣＭ７によって、燃料ポンプ３の電源が第２バッテリ５から第１バッテリ４に切り替えられる。時刻ｔ１から発進用再始動条件が成立する時刻ｔ２までの間、燃料ポンプ３は、第１バッテリ４を電源として駆動する。

時刻ｔ２において、発進用再始動条件が成立すると、ＥＣＭ７によって、燃料ポンプ３の電源が第１バッテリ４から第２バッテリ５に切り替えられ、エンジン２の再始動が開始される。その後、停車直前条件が成立するまで、燃料ポンプ３は、第２バッテリ５を電源として駆動する。

図４は、上から、車速、エンジン回転数及び燃料ポンプ３の電源の時間変化を示している。すなわち、上段のグラフは、縦軸が車速を表し、横軸が時刻を表している。中段のグラフは、縦軸がエンジン回転数を表し、横軸が時刻を表している。下段のグラフは、縦軸が燃料ポンプ３の電源を表し、横軸が時刻を表している。

時刻ｔ１１において、車速が所定速ＶＬ以下となると、停車直前条件が成立し、ＥＣＭ７によって、燃料ポンプ３の電源が第２バッテリ５から第１バッテリ４に切り替えられる。時刻ｔ１２において、非発進用再始動条件が成立すると、ＥＣＭ７によって、エンジン２が再始動されるが、燃料ポンプ３の電源は、第１バッテリ４に維持される。

時刻ｔ１３において、車速が所定速ＶＤ（図中、所定速ＶＬと同じ値）以上となると、ＥＣＭ７によって、燃料ポンプ３の電源が第１バッテリ４から第２バッテリ５に切り替えられる。その後、停車直前条件が成立するまで、燃料ポンプ３は、第２バッテリ５を電源として駆動する。

以上のように、本実施例に係る車両の制御装置は、車両１が停車直前であることを表す停車直前条件が成立したら、燃料ポンプ３の電源を第２バッテリ５から第１バッテリ４に切り替える。

このため、車両１が停車した状態、すなわち、車両１全体の発生音が小さい状態となる前に、燃料ポンプ３の電源が第２バッテリ５から、第２バッテリ５より電圧が高い第１バッテリ４に切り替わる。

本実施例における車両１が停車した状態とは、車両１がアイドリング中である状態を含んでもよく、車両１がアイドリングストップ制御による自動停止中である状態を含んでもよい。

このように、本実施例に係る車両の制御装置は、車両１全体の発生音が小さい状態となる車両１が停車している状態で、第２バッテリ５の残容量が不足したことによって、燃料ポンプ３の電源が第２バッテリ５から第１バッテリ４に切り替わることを防止する。

したがって、本実施例に係る車両の制御装置は、燃料ポンプ３にかかる電圧の上昇によよって変化する燃料ポンプ３の駆動音を車両１全体の発生音によって乗員に聞こえにくくするため、乗員に与える違和感を低減することができる。

また、本実施例に係る車両の制御装置は、車速が所定速ＶＬ以下となったら、停車直前条件が成立したと判断するため、車両１が停止する直前まで燃料ポンプ３の電源を充電効率が高い第２バッテリ５に維持するため、第１バッテリ４及び第２バッテリ５を効率よく使用することができる。

また、本実施例に係る車両の制御装置は、エンジン２の自動停止中に、発進用再始動条件が成立したら、燃料ポンプ３の電源を第１バッテリ４から第２バッテリ５に切り替えることで、充電効率が高い第２バッテリ５を電源として燃料ポンプ３を駆動させる時間を長くとるため、第１バッテリ４及び第２バッテリ５を効率よく使用することができる。

また、本実施例に係る車両の制御装置は、エンジン２の自動停止中に、ブレーキペダル１０の操作量が所定量以下となったこと、又は、シフトポジションが走行用位置となったことを契機として、発進用再始動条件が成立したと判断することで、燃料ポンプ３の電源を第１バッテリ４から第２バッテリ５に速やかに切り替えることができる。

このため、本実施例に係る車両の制御装置は、充電効率が高い第２バッテリ５を電源として燃料ポンプ３を駆動させる時間を長くとるため、第１バッテリ４及び第２バッテリ５を効率よく使用することができる。

なお、本実施例においては、ＥＣＭ７は、燃料ポンプ３の電源を第２バッテリ５から第１バッテリ４に切り替えるときに、第１バッテリ４から燃料ポンプ３にかかる電圧を第２バッテリ５の電圧に近づけた状態で、燃料ポンプ３の電源を第２バッテリ５から第１バッテリ４に切り替え、第１バッテリ４から燃料ポンプ３にかける電圧を第１バッテリ４の電圧まで徐々に上げるようにしてもよい。

このように構成することで、本実施例に係る車両の制御装置は、燃料ポンプにかかる電圧の上昇による燃料ポンプの駆動音の変化を緩やかにすることができるため、乗員に与える違和感を低減することができる。

また、本実施例においては、本実施例に係る車両の制御装置をオートマチック車である車両１に適用した例について説明したが、本実施例に係る車両の制御装置をマニュアル車に適用してもよい。

本実施例に係る車両の制御装置をマニュアル車に適用した場合には、ＥＣＭ７の入力ポートには、図５に示すように、クラッチペダル１８の操作量（以下、単に「クラッチストローク」という）を検出するクラッチストロークセンサ１９が接続される。

ＥＣＭ７は、第５再始動条件及び第６再始動条件に代えて、クラッチストロークセンサ１９によって検出されたクラッチストロークが所定量ＳＣ以上であることを発進用再始動条件とする。所定量ＳＣは、クラッチペダル１８が実質的に踏まれていると判断される量に設定される。

なお、図５において、クラッチストロークセンサ１９に代えて、クラッチスイッチをＥＣＭ７の入力ポートに接続してもよい。すなわち、ＥＣＭ７は、クラッチスイッチによってクラッチペダル１８が踏み込まれたことが検出されたことを発進用再始動条件としてもよい。

また、本実施例においては、ＥＣＭ７が自動停止再始動部２０及び電源切替制御部２１の機能を有するものとして説明したが、自動停止再始動部２０と電源切替制御部２１とは、ＥＣＭ７以外の他のコントローラが有する機能としてもよく、複数のコントローラが個別に有する機能としてもよい。

以上、本発明の実施例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例に変更を加えられ得ることは明白である。本発明の実施例は、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（内燃機関）
３燃料ポンプ
４第１バッテリ
５第２バッテリ
１０ブレーキペダル
２０自動停止再始動部
２１電源切替制御部

Claims

内燃機関と、
前記内燃機関に燃料を供給する燃料ポンプと、
第１バッテリと、
前記第１バッテリより電圧が低い第２バッテリと、を有し、
前記第２バッテリは、前記第１バッテリより充電効率が高い車両の制御装置において、
前記燃料ポンプの電源を前記第１バッテリと前記第２バッテリとの間で切り替える電源切替制御部と、
所定の停止条件が成立した場合に前記内燃機関を自動停止させ、所定の再始動条件が成立した場合に前記内燃機関を再始動させる自動停止再始動部と、を有し、
前記電源切替制御部は、前記車両が停車直前であることを表す停車直前条件が成立したら、前記燃料ポンプの電源を前記第２バッテリから前記第１バッテリに切り替え、前記内燃機関の自動停止中に、前記車両を発進させるための再始動条件が成立したときに、前記燃料ポンプの電源を前記第１バッテリから前記第２バッテリに切り替えることを特徴とする車両の制御装置。
前記電源切替制御部は、車速が所定速以下となったら、前記停車直前条件が成立したと判断することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
前記電源切替制御部は、前記内燃機関の自動停止中に、ブレーキペダルの操作量が所定量以下となったこと、又は、シフトポジションが走行用位置となったことを契機として、前記車両を発進させるために再始動条件が成立したと判断することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置。