JP2002004910A - 車両のエンジン自動停止始動装置 - Google Patents
車両のエンジン自動停止始動装置Info
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Abstract
スタータモータを駆動するバッテリの状態に応じてエン
ジン停止の可否を的確に判定できるようにする。 【解決手段】 補機類がバッテリから持ち出す消費電力
VELをジェネレータの発電電力WACGから減算する
ことにより、ジェネレータがバッテリを実際に充電する
電力に対応する差分DBATを算出し(ステップS2
3)、このDBATを逐次加算することによりバッテリ
充電電力積算値BATSUMを算出する(ステップS2
4)。一方、補機類の現時点の消費電力VELに既知の
ブレーキランプの消費電力WBRKを加算したものに、
予め設定したアイドル停止継続時間目標値TISTPを
乗算することにより、アイドル停止中のバッテリ消費電
力推定積算値WCONを推定する(ステップS25)。
そして両者を比較してBATSUM≧WCONが成立す
れば(ステップS26)、エンジンEの停止を許可する
(ステップS27)。
Description
エンジン停止条件が成立するとエンジンを停止させて燃
料消費量を節減し、その後にエンジン始動条件が成立す
るとエンジンを始動する車両のエンジン自動停止始動装
置に関する。
は、特開平10−325346号公報により公知であ
る。このものは、バッテリの充電量、即ちバッテリの温
度、電圧、電流に基づいて算出したバッテリの残容量
が、エンジンを再始動するのに必要な電力量とエンジン
の停止中に補機を駆動するのに必要な電力量との和を越
えた場合に、エンジンの停止を許可するようになってい
る。
容量は雰囲気温度や劣化状態に応じて大きく変化するた
め、その残容量を少ない誤差で正確に検出することは極
めて困難である。上記従来のものは、正確に検出するこ
とが困難なバッテリの残容量に基づいてエンジン停止の
可否を判定するようになっているため、誤判定が起こり
易いという問題があった。また誤判定を回避するために
エンジン停止を許可する条件を厳しく設定すると、バッ
テリがエンジン停止に耐えるだけの余力を持つ場合にも
エンジン停止が禁止されてしまい、充分な燃料消費量を
節減効果が得られないという問題が発生する。
で、車両のエンジン自動停止始動装置において、バッテ
リの状態に応じてエンジン停止の可否を的確に判定でき
るようにすることを目的とする。
に、請求項1に記載された発明によれば、エンジンの停
止条件が成立するとエンジンを停止し、その後にエンジ
ンの始動条件が成立するとエンジンを再始動する車両の
エンジン自動停止始動装置において、エンジンの運転状
態に応じてバッテリに充電される充電電力とバッテリか
ら持ち出される消費電力との差分を算出する電力差分算
出手段と;電力差分算出手段が算出した差分の積算値を
算出する充電電力積算値算出手段と;エンジンの停止を
目標時間継続した場合に、その目標時間の間にバッテリ
から持ち出される消費電力の積算値を推定する消費電力
積算値推定手段と;充電電力積算値算出手段で算出した
積算値と消費電力積算値推定手段で推定した積算値とを
比較する比較手段と;比較手段の比較結果に基づいてエ
ンジンの停止の可否を判定する判定手段と;を備えたこ
とを特徴とする車両のエンジン自動停止始動装置が提案
される。
充電電力とバッテリから持ち出される消費電力との差分
を積算してバッテリに充電された電力の積算値を算出す
る一方、エンジンの停止を目標時間継続した場合にバッ
テリから持ち出されるであろう電力の積算値を推定し、
バッテリに充電された電力の積算値がエンジンの停止中
にバッテリから持ち出される電力の積算値以上である場
合にエンジンの停止を許可するので、エンジンを停止し
た後にバッテリの容量が不足してエンジンの再始動がで
きなくなるのを確実に防止することができる。その結
果、バッテリの容量を必要最小限に抑えることができ、
かつ可能な限りエンジンを停止させて燃料を節減するこ
とができる。特にエンジン停止の可否を判定する基準と
なる電力の積算値、つまりバッテリに実際に充電された
電力の積算値を、充電電力と消費電力との差分に基づい
て算出するので、温度変化や劣化状態のような各種の条
件により変動するバッテリの残容量に基づいてエンジン
停止の可否を判定するものに比べて、その判定精度を大
幅に高めることができる。
請求項1の構成に加えて、比較手段による比較の結果、
充電電力積算値算出手段で算出した積算値が消費電力積
算値推定手段で推定した積算値以上であっても、エンジ
ンの停止時間が前記目標時間以上になるとエンジンを始
動することを特徴とする車両のエンジン自動停止始動装
置が提案される。
目標時間以上になるとエンジンを始動するので、エンジ
ンの停止中にバッテリが放電して始動不能になる事態
や、バッテリが経年変化で劣化して始動不能になる事態
を回避することができる。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
で、図1は車両の全体構成図、図2はモード切り替えル
ーチンのフローチャート、図3はエンジン停止可否判定
ルーチンのフローチャート、図4はエンジン回転数から
ジェネレータの発電量を検索するテーブルを示す図、図
5は電子制御ユニットのエンジン停止可否判定回路のブ
ロック図である。
えており、エンジンEの駆動力はオートマチックトラン
スミッションTを介して駆動輪たる前輪Wf,Wfに伝
達される。エンジンEを始動するスタータモータ4は、
マイクロコンピュータよりなる電子制御ユニット1に接
続されたパワードライブユニット2により駆動される。
42ボルトの高圧バッテリ3はパワードライブユニット
2を介してスタータモータ4に接続される。エンジンE
のクランクシャフトに直結されたスタータモータ4は発
電機としても機能するもので、エンジンEでスタータモ
ータ4を駆動することにより、あるいは車両の減速時に
前輪Wf,Wf側からエンジンEに逆伝達される駆動力
でスタータモータ4を回生制動することにより、スター
タモータ4が発電した電力で高圧バッテリ3が充電され
る。
補機類5および燃料噴射制御装置8に給電するための1
2ボルトの低圧バッテリ6は、エンジンEにより駆動さ
れるジェネレータ7により充電される。
状態に応じて燃料噴射制御装置8による燃料カットを行
ってエンジンEのアイドル停止を制御するとともに、ス
タータモータ4によるエンジンEの再始動を制御する。
そのために、電子制御ユニット1には、従動輪たる後輪
Wr,Wrの回転数に基づいて車速を検出する車速セン
サSaからの信号と、エンジン回転数を検出するエンジ
ン回転数センサSbからの信号と、ブレーキペダル9の
操作を検出するブレーキスイッチScからの信号と、ス
ロットルバルブ10の開度を検出するスロットル開度セ
ンサSdからの信号と、各補機類5の電力消費量(つま
り低圧バッテリ6から補機類5への電力持ち出し量)を
検出する消費電力センサSeからの信号とが入力され
る。
トを行い、エンジン回転数がアイドル回転数まで低下す
ると、エンジンEが停止しないように燃料カットを中止
してアイドル運転を維持し得る量の燃料の供給を再開す
るようになっている。しかしながら本実施例では、所定
の運転条件が成立したときに燃料カットに続く燃料供給
の復帰を行わずにエンジンEを停止させ、前記所定の運
転条件が成立しなくなったときに燃料供給の復帰を行っ
てエンジンEを再始動することにより、アイドル運転時
にエンジンEを極力停止させて更なる燃料消費量の節減
を図るようになっている。
ンモード、アイドルモード、ストップモード、ゴーモー
ドおよびスタートモードの5種類のモードに切り替えら
れる。
行を行うモードであり、その間にエンジンEにより、あ
るいは回生制動によりスタータモータ4に発電を行わせ
て高圧バッテリ3を充電する。アイドルモードは、エン
ジンEのアイドル運転を行うモードであり、その間にエ
ンジンEによりスタータモータ4に発電を行わせて高圧
バッテリ3を充電する。ストップモードは、アイドル運
転を行わずにずにエンジンEを停止させるモードであ
り、車両の減速中に回生制動によりスタータモータ4に
発電を行わせて高圧バッテリ3を充電する。ゴーモード
は、アイドル停止中のエンジンEを再始動するモードで
ある。スタートモードは、ゴーモードからランモードに
移行するモードである。
ーチャートに基づいて説明する。
した車速VPをアイドルモード判定用車速閾値VIDL
Eと比較し、VP≦VIDLEが成立しない高速走行
時、あるいはステップS2でスロットル開度センサSd
で検出したスロットル開度THAをアイドルモード判定
用スロットル開度閾値THSIDLEと比較し、THA
≦THSIDLEが成立しない高スロットル開度時に
は、ステップS15でランモードを選択する。
る低速走行時であり、かつステップS2でTHA≦TH
SIDLEが成立する低スロットル開度時には、ステッ
プS3で高圧系システム起動判定フラグF MOTST
Bを参照する。高圧系システム起動判定フラグF MO
TSTBは42ボルトの高圧バッテリ3で駆動されるス
タータモータ4が起動中であるか待機中であるかを示す
もので、F MOTSTB=0でスタータモータ4が待
機中であれば、ステップS14でアイドル停止を行うこ
となくアイドルモードを選択する。
立してスタータモータ4が起動中であれば、ステップS
4でランモード通過判定フラグF STOPENAを参
照し、F STOPENA=0で未だ1度もランモード
を通過していない場合には、前述と同様にステップS1
4でアイドル停止を行うことなくアイドルモードを選択
する。尚、ランモード通過判定フラグF STOPEN
Aは、スタートモードにて「0」にリセットされ、その
後のランモードにて「1」にセットされる。つまり、エ
ンジンEの始動後にランモード通過判定フラグF ST
OPENAを一旦「0」にリセットしておき、実際にラ
ンモードで車両が走行したことを判別して「1」にセッ
トするようになっている。
成立して少なくとも1度はランモードを通過している場
合には、ステップS5でアイドルモード所定時間経過判
定用タイマTMIDLEを参照し、TMIDLE≠0で
アイドルモードが成立してから所定時間が経過していな
ければ、ステップS14でアイドルモードを更に継続す
る。尚、アイドルモード所定時間経過判定用タイマTM
IDLEは、アイドルモードにて初期値IDLEにセッ
トされる。
過判定用タイマTMIDLE=0でアイドルモードが成
立してから所定時間が経過している場合、ステップS6
で前回ゴーモードでなく、ステップS7でブレーキスイ
ッチScがオンしていてドライバーが車両を走行させる
意思がなく、かつステップS8でオートマチックトラン
スミッション準備完了フラグF ATOK=1でオート
マチックトランスミッションTの変速が可能になってい
れば、ステップS9でストップモードを選択してエンジ
ンEを停止する。
ンしておらず、かつステップS10で前回ストップモー
ドでない場合には、ステップS14でアイドルモードが
更に継続される。ステップS10で前回ストップモード
である場合、あるいはステップS6で前回ゴーモードで
ある場合には、ステップS11に移行してゴーモード所
定時間経過判定用タイマーTMGOを参照する。その結
果、TMGO≠0でゴーモードが成立してから所定時間
が経過していなければ、ステップS13でゴーモードを
選択あるいは継続してスタータモータ4によりエンジン
Eを始動する。そしてステップS11でTMGO=0で
あってゴーモードが成立してから所定時間が経過してい
れば、ステップS12でゴーモードからスタートモード
に移行する。
9でストップモードが選択されたとき、低圧バッテリ6
の状態に応じてエンジンEを停止させても良いか否かが
判定される。なぜならば、低圧バッテリ6の状態がエン
ジンEの再始動に耐えることができない場合にエンジン
Eを停止させてしまうと、エンジンEの再始動が困難に
なる可能性があるからである。
にエンジン停止可否判定回路を設けてエンジンEの停止
可否の判定を行っている。
設けられたエンジン停止可否判定回路は、電力差分算出
手段M1と、充電電力積算値算出手段M2と、消費電力
積算値推定手段M3と、比較手段M4と、判定手段M5
とを備える。以下、このエンジン停止可否判定回路の作
用を図3のフローチャートに基づいて説明する。
スイッチがオフの場合、つまり今回初めてイグニッショ
ンスイッチがオンした場合には、ステップS28でバッ
テリ充電電力積算値BATSUMを初期値0にセット
し、ステップS29でエンジンEの停止を禁止する。
スイッチがオンの場合、つまり初めてイグニッションス
イッチがオンしてから2回目以降のループでは、ステッ
プS22でエンジン回転数センサSbで検出したエンジ
ン回転数Neを図4のテーブルに適用し、エンジン回転
数Neに応じたジェネレータ7の発電電力WACGを検
索する。続くステップS23で、消費電力センサSeで
検出した補機類5の消費電力VEL、即ち補機類5が低
圧バッテリ6から持ち出す消費電力VELを前記ジェネ
レータ7の発電電力WACGから減算することにより、
電力差分算出手段M1がジェネレータ7の発電電力WA
CGおよび補機類5の消費電力VELの差分DBATを
算出する。この差分DBATは低圧バッテリ6を実際に
充電する電力に対応する。続くステップS24でバッテ
リ充電電力積算値の前回値BATSUM(n−1)に前
記差分DBATを加算することにより、充電電力積算値
算出手段M2がバッテリ充電電力積算値の今回値BAT
SUMを算出する。
eで検出した補機類5の現時点の消費電力VELに既知
のブレーキランプの消費電力WBRKを加算したもの
に、予め設定したアイドル停止継続時間目標値TIST
P(例えば、120sec)を乗算することにより、消
費電力積算値推定手段M3がアイドル停止中のバッテリ
消費電力推定積算値WCONを推定する。そしてステッ
プS26で比較手段M4がバッテリ消費電力積算値BA
TSUMとアイドル停止中のバッテリ消費電力推定積算
値WCONとを比較する。その結果、BATSUM≧W
CONであれば、判定手段M5がアイドル停止継続時間
目標値TISTPが経過した後でも高圧バッテリ3でス
タータモータ4を作動させてエンジンEを再始動できる
と判断し、ステップS27でエンジンEの停止を許可す
る。一方、前記ステップS26でBATSUM<WCO
Nであれば、判定手段M5がアイドル停止継続時間目標
値TISTPが経過した後に高圧バッテリ3でスタータ
モータ4を作動させてエンジンEを再始動できない可能
性があると判断し、ステップS29でエンジンEの停止
を禁止する。
プS26でバッテリ消費電力積算値BATSUMがアイ
ドル停止中のバッテリ消費電力推定積算値WCONを下
回ってアイドル停止禁止となった場合には、直ちにスタ
ータモータ4を駆動してエンジンEを始動させる。
2で低圧バッテリ6に充電された電力の積算値を算出す
る一方、消費電力積算値推定手段M3で予め設定したア
イドル停止時間の間に低圧バッテリ6から持ち出される
であろう電力の積算値を推定し、低圧バッテリ6に充電
された電力の積算値がアイドル停止時間の間に低圧バッ
テリ6から持ち出されると推定される電力の積算値以上
である場合にエンジンEの停止を許可するので、エンジ
ンEの始動用の低圧バッテリ6の容量を必要最小限に抑
え、かつ可能な限りエンジンEのアイドル停止を実行し
て燃料を節減しながら、エンジンEの停止後に低圧バッ
テリ6の容量不足で燃料噴射制御装置8や点火装置を作
動させることとができなくなり、エンジンEの再始動が
困難になる事態を確実に回避することができる。
動する低圧バッテリ6の残容量に基づいてエンジンEの
停止の可否を判定することなく、低圧バッテリ6に実際
に充電されたバッテリ充電電力積算値BATSUMに基
づいてエンジンEの停止の可否を判定するので、判定精
度を大幅に高めることができる。
を説明する。
らかなように、第2実施例ではステップS26およびス
テップS27間に新たにステップS30が追加されてお
り、その他のステップは第1実施例と同じである。
ッテリ消費電力積算値BATSUMとアイドル停止中の
バッテリ消費電力推定積算値WCONとを比較し、BA
TSUM≧WCONが成立しても、次のステップS30
で、エンジンEの停止と同時に加算を開始するタイマー
Tのカウント値を前記アイドル停止継続時間目標値TI
STP(例えば、120sec)と比較し、カウント値
がアイドル停止継続時間目標値TISTP未満のときは
ステップS27でエンジンEの停止を許可し、カウント
値がアイドル停止継続時間目標値TISTP以上になる
とステップS29でエンジンEの停止を禁止して始動を
行う。
後にアイドル停止継続時間目標値TISTPが経過する
と自動的にエンジンEが始動されるので、エンジンEの
停止時間がアイドル停止継続時間目標値TISTPを越
えたために低圧バッテリ6の消費電力と充電電力とがア
ンバランスになった場合だけでなく、低圧バッテリ6が
経年変化で劣化したような場合にも、エンジンEが始動
不能になる事態を回避することができる。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
S8およびステップS9間に、図6のステップS30と
同じステップを追加することができる。こうすることに
より、エンジンEが停止した後にアイドル停止継続時間
目標値TISTPが経過すると自動的にエンジンEが始
動されるので、エンジンEの停止中に低圧バッテリ6が
放電して始動不能になる事態を回避することができる。
動源とする車両を例示したが、本発明はエンジンEおよ
び走行用モータを走行用駆動源とするバイブリッド車両
に対しても適用することができる。この場合、走行用モ
ータをスタータモータに兼用することができる。
値TISTPを120secに設定したが、その長さは
適宜変更可能である。
によれば、バッテリに充電される充電電力とバッテリか
ら持ち出される消費電力との差分を積算してバッテリに
充電された電力の積算値を算出する一方、エンジンの停
止を目標時間継続した場合にバッテリから持ち出される
であろう電力の積算値を推定し、バッテリに充電された
電力の積算値がエンジンの停止中にバッテリから持ち出
される電力の積算値以上である場合にエンジンの停止を
許可するので、エンジンを停止した後にバッテリの容量
が不足してエンジンの再始動ができなくなるのを確実に
防止することができる。その結果、バッテリの容量を必
要最小限に抑えることができ、かつ可能な限りエンジン
を停止させて燃料を節減することができる。特にエンジ
ン停止の可否を判定する基準となる電力の積算値、つま
りバッテリに実際に充電された電力の積算値を、充電電
力と消費電力との差分に基づいて算出するので、温度変
化や劣化状態のような各種の条件により変動するバッテ
リの残容量に基づいてエンジン停止の可否を判定するも
のに比べて、その判定精度を大幅に高めることができ
る。
エンジンの停止時間が目標時間以上になるとエンジンを
始動するので、エンジンの停止中にバッテリが放電して
始動不能になる事態や、バッテリが経年変化で劣化して
始動不能になる事態を回避することができる。
ト
索するテーブルを示す図
のブロック図
るフローチャート
算値) TISTP アイドル停止継続時間目標値(目標
時間) WBRK ブレーキランプの消費電力(消費電
力) WCON バッテリ消費電力推定積算値(消費
電力の積算値)
Claims (2)
- 【請求項1】 エンジン(E)の停止条件が成立すると
エンジン(E)を停止し、その後にエンジン(E)の始
動条件が成立するとエンジン(E)を再始動する車両の
エンジン自動停止始動装置において、 エンジン(E)の運転状態に応じてバッテリ(6)に充
電される充電電力(WACG)とバッテリ(6)から持
ち出される消費電力(VEL)との差分(DBAT)を
算出する電力差分算出手段(M1)と;電力差分算出手
段(M1)が算出した差分(DBAT)の積算値(BA
TSUM)を算出する充電電力積算値算出手段(M2)
と;エンジン(E)の停止を目標時間(TISTP)継
続した場合に、その目標時間(TISTP)の間にバッ
テリ(6)から持ち出される消費電力(VEL,WBR
K)の積算値(WCON)を推定する消費電力積算値推
定手段(M3)と;充電電力積算値算出手段(M2)で
算出した積算値(BATSUM)と消費電力積算値推定
手段(M3)で推定した積算値(WCON)とを比較す
る比較手段(M4)と;比較手段(M4)の比較結果に
基づいてエンジン(E)の停止の可否を判定する判定手
段(M5)と;を備えたことを特徴とする車両のエンジ
ン自動停止始動装置。 - 【請求項2】 比較手段(M4)による比較の結果、充
電電力積算値算出手段(M2)で算出した積算値(BA
TSUM)が消費電力積算値推定手段(M3)で推定し
た積算値(WCON)以上であっても、エンジン(E)
の停止時間が前記目標時間(TISTP)以上になると
エンジン(E)を始動することを特徴とする、請求項1
に記載の車両のエンジン自動停止始動装置。
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