JP2012149627A - 車両用始動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン再始動時に電源補助装置からの出力電圧をバッテリの出力電圧より高く設定された所定電圧に増加させる(S10,S12)。そして、バッテリから車載電装機器への電力の供給を停止し、更にバッテリからセルモータへ電力を供給しセルモータを作動させる(S14)。そして、エンジンの再始動が完了したらバッテリからセルモータへ電力の供給を停止し、セルモータを停止させる(S16,18)。そして、バッテリから車載電装機器への電力の供給を開始し、バッテリから車載電装機器への電力の供給を開始してから所定時間経過した後に、電源補助装置からの出力電圧を通常電圧に減少させる。
【選択図】図2
Description
アイドルストップ機能とは、車両走行時に車両が交差点で停止し、所定の停止条件が成立した場合に内燃機関のアイドル運転を停止させ、その後、所定の再始動条件が成立した場合に内燃機関を再始動させ車両を発進させるものである。
しかしながら、セルモータと車載電装機器を並列でバッテリに接続すると、内燃機関の始動時にセルモータを作動させるとセルモータに大量の電流が流れ、バッテリの電圧が急激に低下し、車載電装機器に十分な電力を供給することができなくなる虞がある。
そこで、キャパシタ(電源補助装置)とバッテリとをリレー(スイッチ)を介して並列に接続した構成として、内燃機関の始動時にスイッチをOFFし、電源補助装置より車載電装機器に電力を供給することで、電圧低下による車載電装機器のリセットを抑制する技術が開発されている(特許文献1)。
しかしながら、通電状態でスイッチの接点をONからOFF或いはOFFからONに切り換えると、その瞬間に内部接点に電位差が生じるため、アーク放電等の現象が発生する虞がある。従って、内部接点においてアーク放電が発生するとスイッチの寿命が短くなり好ましいことではない。また、リレーと並列に転流ダイオードを回路に組み込むことでアーク放電を抑制する技術も開発されているが、大電流回路では転流ダイオードの素子が大きくなり、車両におけるレイアウトが困難なことやコストが増加するなどの問題がある。
また、請求項3の車両用始動装置では、請求項1または請求項2において、前記制御手段は、前記内燃機関の停止条件が成立したとき前記内燃機関を自動停止し、再始動条件が成立したとき前記内燃機関を再始動させるアイドリングストップ機能を備え、前記再始動条件が成立したときに前記電力補助供給手段の供給電圧を前記電力供給手段の供給電圧より高くして前記始動手段を作動させることを特徴とする。
従って、大幅に装置を変更することなく、電力供給切換手段での電位差を小さくすることができ、電力供給切換手段の切り換え時にアーク放電等の発生を抑制することができるので、コストの増加を抑えつつ、電力供給切換手段の寿命を延ばすことができる。
従って、電力補助供給手段の供給電圧を電力供給手段の供給電圧より所定値だけ高くしているので、経年変化、温度変化及び負荷量の変化等による電力供給手段の供給電圧の変化に確実に対応することができる。
本発明の実施形態に係る車両用始動装置は、図示しない走行用モータ及びエンジン(内燃機関)を備え、どちらか一方或いは双方を用いて走行するハイブリット自動車に用いられるものである。また、車両用始動装置は、車両が交差点等で所定時間停止等の所定のエンジン停止条件を満たすとエンジンのアイドリングを停止し、更にブレーキペダル操作解除等の所定のエンジン再始動条件を満たすとエンジンを再始動するものである。
[第1実施例]
図1は、本発明の第1実施例に係る車両用始動装置の概略構成図を示している。以下、本発明の第1実施例の構成を説明する。
ECU17は各種センサ類からの各情報に基づき、エンジンのアイドリングを停止したり、リレー15の作動を制御してセルモータ11を作動させてエンジンを再始動したりするアイドリングストップ機能を有する。また、エンジンの再始動時にはDC−DCコンバータ14bを制御してDC−DCコンバータ14bからの出力電圧(供給電圧)をバッテリ13の電圧よりも高い所定電圧とし、更にリレー16の作動を制御してバッテリ13から車載電装機器12への電力供給を遮断する機能も有する。
図2は、本発明の第1実施例に係る車両用始動装置の制御ルーチンを示すフローチャートを示している。また、図3は、エンジン再始動時のスイッチ制御信号と出力電圧(供給電圧)の変化を時系列で示している。
図2に示すように、ステップS10では、ブレーキペダル操作解除等のエンジン再始動条件が成立したか、否かを判別する。判別結果が真(Yes)でエンジン再始動条件が成立していれば、ステップS12に進む。判別結果が偽(No)でエンジン再始動条件が成立していなければ、ステップS10へ戻り、再度ステップS10の処理を行う。
ステップS14では、再始動制御信号をリレー15及びリレー16に出力する。詳しくは、リレー16をOFF(非導通状態)しバッテリ13から車載電装機器12への電力の供給を停止させる。また、リレー15をON(導通状態)しバッテリ13からセルモータ11へ電力を供給し、セルモータ11を作動させる(図3(2)に相当)。そして、エンジンを始動させる。そして、ステップS16に進む。
ステップS18では、リレー15をOFF(非導通状態)しバッテリ13からセルモータ11への電力の供給を停止し、セルモータ11を停止させる。そして、リレー16をON(導通状態)しバッテリ13から車載電装機器12への電力の供給を開始させる(図3(3)に相当)。
このように、本発明の第1実施例に係る車両用始動装置では、エンジン再始動時に電源補助装置14からの出力電圧をバッテリ13の出力電圧より高く設定された所定電圧に増加させる。そして、リレー16をOFFしバッテリ13から車載電装機器12への電力の供給を停止させ、リレー15をONしバッテリ13からセルモータ11への電力を供給し、セルモータ11を作動させる。そして、エンジンの始動が完了したらリレー15をOFFしバッテリ13からセルモータ11への電力の供給を停止し、セルモータ11を停止させる。そして、リレー16をONしバッテリ13から車載電装機器12への電力の供給を開始させ、バッテリ13から車載電装機器12への電力が安定するバッテリ13から車載電装機器12への電力の供給を開始して所定時間経過したら、所定電圧に増加させた電源補助装置14からの出力電圧をバッテリ13の出力電圧より低く設定された通常電圧に減少させるようにしている。
[第2実施例]
次に本発明の第2実施例に係る車両用始動装置について説明する。
第2実施例では、上記第1実施例に対して、バッテリ13の出力電圧の電圧値を検出し、該電圧値に基づいて電源補助装置14の出力電圧制御を追加しており、この点が異なり、以下に上記第1実施例と異なる点について説明する。
図4に示すように、ECU(制御手段、電圧検出手段)17’は、バッテリ13のセルモータ11及び車載電装機器12と接続される側に電気的に接続されている。また、ECU17’は、バッテリ13の出力電圧の電圧値を検出する機能を有している。
図5は、本発明の第2実施例に係る車両用始動装置の制御ルーチンを示すフローチャートを示しており、第1実施例に対してバッテリ13の出力電圧の電圧値を検出し、該電圧値に基づいて電源補助装置14の出力電圧制御が追加されている。また、図6は、エンジン再始動時のスイッチ制御信号と出力電圧の変化を時系列で示している。
ステップS11では、バッテリ13の出力電圧の電圧値を検出する。そして、ステップS12’に進む。
ステップS12’では、ステップS11にて検出したバッテリ13の出力電圧の電圧値より所定値だけ高い出力電圧に電源補助装置14からの出力電圧を増加させる(図6(1)に相当)。そして、ステップS14に進む。
従って、バッテリ13の出力電圧の電圧値を検出し、電源補助装置14の出力電圧の電圧値を決定しているので、経年変化、温度変化及び負荷量の変化等によりバッテリ13の出力電圧の電圧値が変化しても確実に対応することができる。
上記実施形態では、電源補助装置14として走行用バッテリ14aとDC−DCコンバータ14bを用いているが、これに限定されるものではなく、キャパシタ等を用いても良い。
11 セルモータ(始動手段)
12 車載電装機器
13 バッテリ(電力供給手段)
14 電源補助装置(電力補助供給手段)
16 リレー(電力供給切換手段)
17,17’ ECU(制御手段、電圧検出手段)
Claims (3)
- 車両の車載電装機器及び内燃機関の始動手段に電力を供給する電力供給手段と、
前記内燃機関の始動時に前記車載電装機器に電力を供給する電力補助供給手段と、
前記内燃機関の始動時に前記電力供給手段からの前記車載電装機器への電力の供給を停止する電力供給切換手段と、
前記電源補助手段及び前記電力供給切換手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の始動時における前記始動手段の作動開始前には前記電力補助供給手段の供給電圧を前記電力供給手段の供給電圧より高くし、該始動手段の作動開始時には前記電力供給切換手段を切り換え該電力供給手段から前記車載電装機器への電力の供給を停止し、該始動手段の作動終了時には該電力供給切換手段を切り換え該電力供給手段から前記車載電装機器への電力の供給を開始し、更に該電力供給手段から前記車載電装機器への電力の供給開始後に該電力補助供給手段の供給電圧を該電力供給手段の供給電圧より低くすることを特徴とする車両用始動装置。 - 前記電力供給手段の電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の始動時に前記電圧検出手段にて検出された前記電力供給手段の供給電圧より前記電力補助供給手段の供給電圧を所定値だけ高くすることを特徴とする、請求項1に記載の車両用始動装置。 - 前記制御手段は、前記内燃機関の停止条件が成立したとき前記内燃機関を自動停止し、再始動条件が成立したとき前記内燃機関を再始動させるアイドリングストップ機能を備え、前記再始動条件が成立したときに前記電力補助供給手段の供給電圧を前記電力供給手段の供給電圧より高くして前記始動手段を作動させることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用始動装置。
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