(57)【要約】【課題】本発明は、エンジン再始動に伴う電圧降下を要因とした電子機器のリセットや寸断を確実に防げるアイドルストップ機能付車両の制御装置を提供する。【解決手段】本発明の制御装置は、エンジン再始動に伴う電圧降下がもたらすナビゲーション装置１１のリセットを回避するためのコンデンサ２０が、ナビゲーション装置１１の電圧低下を賄うに足りる充電状態となるまでは、アイドルストップ機能の作動を禁止させる制御を採用して、どのような運転状況でも、エンジン再始動時には、コンデンサ２０に十分に蓄えられた電力が、ナビゲーション装置１１に対して供給されるようにした。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主電源を有し、該主電源からエンジン始動用のスタータへ給電可能な第１の給電回路と、
キーオン時に前記主電源から印加電圧の低下に伴いリセット動作が生じる電子機器へ給電可能な第２の給電回路と、
充電可能な副電源を有し、該副電源から前記電子機器へ給電可能な第３の給電回路と、
所定の停止条件の成立にしたがい運転中のエンジンを停止させ、所定の発進条件の成立にしたがい該エンジンを再始動させるアイドルストップ制御手段と、
キーオン後、副電源が所定の充電状態を判断するまでは前記アイドルストップ制御手段の作動を禁止するアイドルストップ禁止手段と
を具備したことを特徴とするアイドルストップ機能付車両の制御装置。
【請求項２】
前記アイドルストップ禁止手段は、キーオン後の経過時間が所定時間に達したことによって前記所定の充電状態を判断するまでは前記アイドルストップ制御手段の作動を禁止する構成としてあることを特徴とする請求項１に記載のアイドルストップ機能付車両の制御装置。
【請求項３】
前記アイドルストップ禁止手段は、前記副電源の充電量が所定値以上となることによって前記所定の充電状態を判断するまでは前記アイドルストップ制御手段の作動を禁止する構成としてあることを特徴とする請求項１に記載のアイドルストップ機能付車両の制御装置。
【請求項４】
さらにキーオン時に前記主電源から前記副電源へ給電可能な第４の給電回路を有していることを特徴とする請求項１に記載のアイドルストップ機能付車両の制御装置。
【請求項５】
さらにキーオフ時に前記主電源から前記電子機器へ給電可能な第５に給電回路と、キーオフ時に前記第３の給電回路を遮断する遮断手段とを有することを特徴とする請求項１または請求項４に記載のアイドルストップ機能付車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタータの給電系に、印加電圧が所定値以下になるとリセット動作を生じる電子機器（以下、電圧低下リセット機器という）が含まれたアイドルストップ機能付車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車では、無駄なエンジンの運転を抑えてＣＯ２の排出を抑制すべく、アイドルストップ機能を装備した車両が多く登場するようになった。アイドルストップは、走行している自動車が停止したとき、その停止状況が所定の停止条件を満たしたとき、エンジンの運転を停止させ、その後、自動車の発進操作などの所定の発進条件を満たしたとき、エンジンを再始動させる機能をいう。具体的には、例えば走行中の自動車がブレーキ操作で停止したとき、その停止状態を継続し得る条件、例えば車速がゼロ、シフトレバーがＮ（ニュートラル）ポジション（動力系統を切り離すポジション）で、フットブレーキの踏み込みやサイドブレーキの操作で停止状態が保たれると、停止条件が満たされたと判断して、エンジンを停止させ、その後、シフトレバーを走行のためのＤ（ドライブ）ポジションにシフトしたり、フットブレーキを解除するといった発進に至る操作が行われると、発進条件（始動条件）が満たされたと判断して、始動用のスタータで、エンジンを再始動させる。
【０００３】
アイドルストップ車にも、他の自動車と同様、ナビゲーション装置、ＣＤ装置、ＭＤ装置といったナビ・オーディオ関連機器を始めとする多くの車載用電子機器が搭載されている。こうした電子機器の給電系には、バッテリからの電力を受ける回路を用いている。この回路は、エンジン停止時でも独立して電子機器が使用できるよう、キーオン状態のときは、バッテリからの電力が電子機器に供給されるようにしている。
【０００４】
また、エンジンの始動時に用いられるスタータにもバッテリからの電力が供給されるよう、スタータに導通する回路が形成される構成にしてある。
【０００５】
ところで、ナビ・オーディオ関連機器の多くは、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｕｎｉｔ）などの電子回路を備えた電子機器であるため、印加電圧が所定値以下になると、動作がリセットされたり寸断されたりするおそれがある（電圧低下リセット機器に相当）。
【０００６】
このため、車載用電子機器が作動中、アイドルストップ機能が働き、エンジン再始動が行われると、スタータ作動による消費電流が大きいため、同スタータ作動がもたらす電圧降下により、車載用電子機器は、動作を保つのに必要な駆動電圧を下回り、当該電子機器の動作がリセットされたり寸断されてしまうことがある。リセットされると、その後、駆動電圧が回復しても、再び車載用電子機器を立ち上げるのに多くの時間が費やされるので、乗員に不快感を与えてしまう。また、当該車載用電子機器に記憶されていた情報が消去されるため、再操作が必要になるといった問題がある。
【０００７】
そこで、主電源となるバッテリの他に、副電源となる充電可能なサブバッテリを設けて、キーオン後、サブバッテリから車載電子機器へ給電させるようにして、エンジン再始動時の電圧降下に耐えるようにした電源の技術が提案されている（例えば特許文献１を参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−１１２３５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アイドルストップ機能は、サブバッテリがどのような充電状態であるのかに関わらず、所定の停止条件が成立さえすればエンジンの運転を停止させ、その後、所定の発進条件が成立さえすればエンジンを再始動させる。
【００１０】
ところが、サブバッテリは、長時間の自然放電が生じたり、頻繁にエンジン再始動時が行われると、再始動時のスタータ作動による電圧降下に耐える駆動電圧が確保できない状態が生じる。例えばナビゲーション装置（本体、ディスプレイを含む）では、数Ｖ以上の駆動電圧が必要とされるが、長時間の自然放電や頻繁にエンジン再始動が行われるなどして、サブサブバッテリの電力が多量に消費されると、サブバッテリのみにより上記端子電圧を保つだけの電気量が確保できなくなり、バッテリ（主電源）からの給電により上記端子電圧が確保される。このようなサブバッテリの電気量が低い状態で、エンジンの再始動が行われると、スタータ作動による電源降下によりバッテリから車載用電子機器への給電が低下するとともに、サブバッテリの電力量不足から、車載電子機器における電圧降下が回避できなくなり、車載電子機器がリセットするという状況を招くことがあり、電圧降下の対策は十分ではなかった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、エンジン再始動に伴う電圧降下を要因とした電子機器のリセットや寸断を確実に防ぐことができるアイドルストップ機能付車両の制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、電子機器のリセットを回避するための副電源が、電子機器の電圧低下を賄うに足りる所定の充電状態となるまでは、アイドルストップ機能の作動を禁止させる構成を採用した。
【００１３】
同構成により、どのような運転状況でも、エンジン再始動時には、副電源に十分に蓄えられた電力が、電子機器に対してリセット電圧又は寸断電圧以上の電圧が供給される体制が整う。これにより、スタータ作動に伴う電圧降下を要因とした電子機器のリセットや寸断動作は確実に回避される。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、さらに上記目的に加え、簡単な制御で、副電源が所定の充電状態となるまではアイドルストップ機能を禁止させるよう、アイドルストップ禁止手段には、キーオン後の経過時間が所定時間に達したことによって所定の充電状態になったと判断するまではアイドルストップ制御手段の作動を禁止する構成を採用した。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、同じく、アイドルストップ禁止手段には、副電源の充電量が所定値以上となることによって所定の充電状態を判断するまではアイドルストップ制御手段の作動を禁止する構成を採用した。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、さらに上記目的に加え、副電源における充電量不足が防止されるよう、さらに、キーオン時に主電源から副電源へ給電可能な第４の給電回路を設けた構成を採用して、主電源から副電源に充電されるようにした。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、同じく、キーオフ時に主電源から電子機器へ給電可能な第５に給電回路と、キーオフ時に第３の給電回路を遮断する遮断手段とを設けた構成を採用して、キーオフ時は主電源から電力が電子機器へ供給されるようにした。特に請求項４の発明と組合うと、一度、十分な電気量が副電源に充電されれば、以後は充電を必要としなくても、必要な電気量の確保が行えるという利点をもたらす。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１および図２に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明を適用したアイドルストップ車の電源系を示している。図１中１は車両に搭載されたエンジン、例えば走行用のガソリンエンジン、１ａは同ガソリンエンジン１を始動させるためのスタータ、２はガソリンエンジン１の出力部に連結されたトランスミッションである。
【００２０】
ガソリンエンジン１に組み付けられている燃料噴射系や点火系（いずれも図示しない）には、アイドルストップ機能が設定されたアイドルストップ制御部３（例えばＭＰＵやその他の電子回路で構成されるＥＣＵ）が接続されている。またアイドルストップ制御部３には、エンジン制御部４（例えばＭＰＵやその他の電子回路で構成されるＥＣＵ）が接続されている。アイドルストップ制御部４には、所定の停止条件が満たされるとき、例えばエンジン制御部４に接続された車速センサ５の信号をもとにＥＣＵが車速０を検出し、同じくエンジン制御部４に接続されたシフトポジションセンサ６がシフト装置７のＮ（ニュートラル）ポジションを検出し、エンジン制御部４に接続されたブレーキスイッチ８からプレーキペダル９（フットブレーキ）が踏み込まれている状態を検出したとき、燃料噴射系や点火系を制御して、ガソリンエンジン１の運転を停止させる停止機能と、所定のエンジン発進条件（始動条件）が満たされたとき、例えばシフトポジションセンサ６がＤ（ドライブ）ポジションを検出したり、ブレーキスイッチ８がブレーキペダル９の踏み込み解除を検出したとき、スタータ１ａの作動、さらには燃料噴射系や点火系の作動により、ガソリンエンジン１を再始動させる再始動機能とが設定されている。
【００２１】
一方、１０は、スタータ１ａおよび車載用電子機器、例えばナビゲーション装置１１などへ電力を供給する電源装置を示している。なお、ナビゲーション装置１１は、例えば地図情報を内蔵し、目標となる地点や現在地点を地図上に設定する機能を有した本体と、地図、現在地点、目標地点、目標地点までの経路などを表示するディスプレイ（いずれも図示しない）とを組合わせて構成される装置であり、ＥＣＵなどを用いて情報処理を行う構造上、ナビゲーション装置１１に対する印加電圧が所定値以下になると、種々設定された内容がリセットされたり寸断したりする性質をもつ。つまり、電圧低下リセット機器に相当する。
【００２２】
電源装置１０について説明すると、１２は主電源、例えばエンジン駆動される発電機（図示しない）で充電可能なメインバッテリである。メインバッテリ１２のマイナス極は、車体（図示しない）にアースされる極である。メインバッテリ１２のプラス極は、スタータ１ａから延びている給電ライン１３に接続されていて、メインバッテリ１２からスタータ１ａへ給電可能な給電回路１４（本願の第１の給電回路に相当）を形成している。また給電ライン１３は、途中にイグニッションスイッチ１５の一部を構成しているＡＣＣスイッチ１６（アクセサリスイッチ）が設置してある給電ライン１７につながっている。この給電ライン１７の途中となるＡＣＣスイッチ１６の二次側には、ナビゲーション装置１１から延びている給電ライン１８が接続されている。これで、ＡＣＣスイッチ１５がオン（キーオンに相当）となると、メインバッテリ１２の電力がナビゲーション装置１１へ供給されるようにしている。つまり、給電ライン１７と給電ライン１８とによりメインバッテリ１２からナビゲーション装置１１へ給電可能な給電回路１９（本願の第２の給電回路に相当）を形成している。また給電ライン１７の端部は、車体にアース接続されているサブバッテリ（副電源）であるキャパシタ、例えばコンデンサ２０から延びている給電ライン２０ａに接続されていて、コンデンサ２０に蓄えた電力が上記給電ライン１８を介してナビゲーション装置１１へ供給されるようにしている。つまり、給電ライン２０ａと給電ライン１８とによりコンデンサからナビゲーション装置１１へ給電可能な給電回路２１（本願の第３の給電回路に相当）を形成している。なお、コンデンサ２０からの電力が、スタータ１ａ側へ逆流せずに、ナビゲーション装置１１へ供給されるよう、給電ライン１７と給電ライン１８との接続部２１ａを挟んだ給電ライン１７，１８の各部にはダイオード（整流器）１７ａ，１８ａが設けてある。またコンデンサ２０と車体アース部２２との間には、メインバッテリ１２のマイナス極から延びる給電ライン２３が接続されていて、給電ライン１７を利用した経路で、ＡＣＣスイッチ１５がオン（キーオンに相当）のとき、メインバッテリ１２の電力がコンデンサ２０へ供給されるようにしている。つまり、給電ライン１７と給電ライン２０ａとによりメインバッテリ１２からコンデンサ２０へ給電可能な給電回路２４（本願の第４の給電回路に相当）を形成している。またＡＣＣスイッチ１６の一次側となる給電ライン１７の部分と、ダイオード１８ａの二次側の給電ライン１８部分との間は、ＡＣＣスイッチ１６のオン動作に連動して開動作する素子、例えば常閉式のリレースイッチ２５を介装した給電ライン２６で接続されている。さらにコンデンサ２０と接続部２１ａとの間の給電ライン２０ａの部分には、ＡＣＣスイッチ１６のオン動作に連動して閉動作する素子、例えば常開式のリレースイッチ２７（本願の遮断手段に相当）が介装されている。これらリレースイッチ２５，２７の組み合わせた給電経路から、ＡＣＣスイッチ１６がオフ（キーオフ）のとき、コンデンサ２０からナビゲーション装置１１へ向かう給電系統を遮断して、メインバッテリ１２からの電力だけをナビゲーション装置１１へ給電可能とする給電回路２８（本願の第５の給電回路に相当）を形成している。
【００２３】
つまり、電源装置１０は、ＡＣＣスイッチ１６（イグニッションスイッチ）がオフのときは、リレースイッチ２５が「閉」、リレースイッチ２７が「開」となり、図１中の細線の矢印に示されるようにメインバッテリ１２の電力だけが、リレースイッチ２５（常閉）を通って、ナビゲーション装置１１へ供給される。またＡＣＣスイッチ１６がオンのときは、リレースイッチ２５が「開」、リレースイッチ２７が「閉」となり、図１中の太線の矢印に示されるようにメインバッテリ１２の電力は、スタータ１ａとナビゲーション装置１１との双方へ供給される。ＡＣＣスイッチ１６のオン後、スタータ１ａのスイッチ（図示しない）がオンされると、つまりエンジン始動が行われると、図１中の破線で示す矢印に示されるようにメインバッテリ１２の電力がスタータ１ａへ供給されるとともに、コンデンサ２０に蓄えた電力が流出して、スタータ１ａの作動で生じる電圧降下を賄うよう、ダイオード１７ａ，１８ａの規制から、ナビゲーション装置１１のみへ供給される。
【００２４】
すなわち、電源装置１０は、エンジン再始動時にもたらされるメインバッテリ１２のナビゲーション装置１１への給電電圧の電圧低下が、コンデンサ２０に蓄えた電力で防げるように構成にしてある。
【００２５】
一方、エンジン制御部４には、コンデンサ２０の電力不足を要因としたエンジン再始動時の電圧降下を防ぐ手段が講じられている。これには、イグニションスイッチ１５、例えばイグニッションスイッチのオン操作に伴うエンジン始動後、コンデンサ２０が所定の充電状態、例えばフル充電状態となるまでは、アイドルストップ制御部３が行う「エンジン停止・エンジン再始動」の実行を禁止する制御が採用されている（本願のアイドルストップ制御手段に相当）。この禁止には、例えばコンデンサ２０のフル充電状態をイグニッションスイッチ操作によるエンジン始動後の経過時間によって判断して行う制御が用いられている。具体的には、同制御には、アイドルストップからの再始動の電圧降下に耐えるだけの電力を、予めコンデンサ２０に充電するのに必要な充電時間として定めた所定時間、すなわちアイドルストップ禁止時間（ＴＭＲ１＝Ｋ）に基づき、イグニッションスイッチ操作に伴うエンジン始動から同アイドルストップ禁止時間が経過するまでの間は、アイドルストップ機能の実行を禁止し、経過後にアイドルストップ機能の実行を許可する制御内容とを組合わせたプログラムが用いられている。
【００２６】
同プログラムの作用が図２に示されている。この作用を説明すると、今、運転者が、例えばイグニションキー（図示しない）でイグニションスイッチ１６を操作して、エンジン始動を行ったとする（ステップＳ１）。すると、まず、コンデンサ２０をフル充電するに費やす時間（コンデンサ２０にスタータ作動時の電圧降下に耐えるだけの充電量を充電するのに必要な時間）の間は、アイドルストップ禁止時間（ＴＭＲ１Ｒ＝Ｋ）として設定される。そして、このアイドルストップ禁止時間が経過するまでは、タイマーにより、アイドルストップ機能の実行、すなわち「エンジン停止・エンジン再始動」の実行をしないよう、アイドルストップ制御部３の作動を禁止する（ステップＳ３〜Ｓ５）。このアイドルストップを禁止している期間を利用して、コンデンサ２０には、メインバッテリ１２を介して発電機からの給電により、エンジン再始動時の電圧降下で車載用電子機器がリセットされないだけの電力が蓄えられる（充電）。
【００２７】
アイドルストップ禁止時間が経過すると、コンデンサ２０には十分に電気量が蓄えられたと判断して、禁止されていたアイドルストップ機能が許可される（ステップＳ６）。
【００２８】
以後は、アイドルストップ、すなわち所定の停止条件が成立すると、エンジン１の運転を停止する。その後、所定の発進条件（始動条件）が成立すると、エンジン１を再始動といった具合にアイドルストップ機能が実行される。なお、エンジン１の再始動後もコンデンサ２０にはメインバッテリ１２からの給電により充電されるので、コンデンサ２０は常時十分な電気量が確保された状態にある。
【００２９】
それ故、どのような運転状況でも、エンジン再始動時には、コンデンサ２０に十分に蓄えられた電力（再始動に耐えるだけの電気量を蓄えた状態）が、電圧低下リセット機器であるナビゲーション装置１１に対して供給される体制が整う。
【００３０】
したがって、エンジン再始動（スタータ作動）に伴う電圧降下を要因としたナビゲーション装置１１のリセットや寸断動作を確実に解消することができ、乗員に不快感を与えることはない。特に充電時間（キー操作に伴うエンジン１の始動からの経過時間）から所定の充電状態になるのを判断することによってアイドルストップ機能の禁止を行う制御は、簡単な構成で行える。
【００３１】
しかも、キーオン、すなわちＡＣＣスイッチ１６がオンのときは、給電回路２４を用いて、メインバッテリ１２からコンデンサ２０へ充電されるようにしてあるので、エンジン再始動が終えると、即、コンデンサ２０には十分な電力量が蓄えられるようになるから、コンデンサ２０は放電がなく、エンジン再始動時のコンデン２０の充電不足はない。
【００３２】
そのうえ、キーオフ、ＡＣＣスイッチ１６がオフのときは、給電回路５、リレースイッチ２５、２７により、メインバッテリ１２からナビゲーション装置１１への給電を確保するとともに、コンデンサ２０からナビゲーション装置１１への給電が遮断されるので、キーオフ時におけるコンデンサ２０の放電はなく、キーオフ時のコンデン２０の充電量の不足はない。
【００３３】
このため、キーオン時、キーオフ時の両者とも、コンデンサ２０の放電はないから、一度、最初のエンジン始動で、コンデンサ２０に十分な電気量が蓄えられると、以後はどのような状況でアイドルストップ機能が繰り返し実行されても、エンジン再始動での電圧降下を発生させずにすみ、アイドルストップ機能の禁止を最小限に止めることができる。
【００３４】
図３は、本発明の第２の実施形態を示す。
【００３５】
本実施形態は、第１の実施形態の変形例で、コンデンサ２０（副電源）の充電状態を、第１の実施形態で挙げた充電時間でなく、コンデンサ２０の充電量から判断する例を示したものである。すなわち、本実施形態は、図３に示されるようにコンデンサ２０の端子間の電圧を検出する端子間電圧検出部３０を設け、この端子間検出部３０をエンジン制御部４に接続して、エンジン制御部４にて、端子間電圧検出部３０から検出されるコンデンサ２０の充電量である端子電圧が、所定の充電状態、すなわち予め設定したアイドルストップからの再始動の電圧降下に耐えるだけの電気量を示す端子電圧値になるかを判断して、その設定端子電圧値になるまでは、アイドルストップ機能の実行を禁止し、設定端子電圧値に到達後にアイドルストップ機能の実行を許可するようにしたものである。このような制御でも、簡単にアイドルストップ機能の禁止ができる。
【００３６】
但し、図３において、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を附してその説明を省略した。
【００３７】
なお、本発明は上述した第１、第２の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施してもよいことはいうまでもない。例えば上述の実施形態では、電圧低下リセット機器としてナビゲーション装置を挙げたが、これに限らず、例えばＣＤ装置、ＭＤ装置など、他の印加電圧が所定値以下になるとリセットされる電子機器であってもよい。また上述の実施形態では、サブバッテリとしてコンデンサを用いた例を挙げたが、これに限らず、例えば他のキャパシタを用いてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、どのような運転状況でも、副電源には必ず十分に電力が蓄えられるようになる。
【００３９】
それ故、エンジン再始動が行われるときは、必ず副電源に十分に蓄えられた電力を電子機器へ供給させることができ、エンジン再始動に伴う電圧降下を要因とした電子機器におけるリセットや寸断の発生を確実に防ぐことができる。
【００４０】
請求項２、請求項３に記載の発明によれば、上記効果に加え、簡単な制御で、副電源が所定の充電状態となるまでアイドルストップ機能を禁止させることができるといった効果を奏する。
【００４１】
請求項４に記載の発明によれば、上記効果に加え、キーオン時における副電源の充電量不足を防ぐことができるといった効果を奏する。
【００４２】
請求項５に記載の発明によれば、上記効果に加え、キーオフ時における副電源の充電量不足を防ぐことができる。またキーオン時の充電不足の防止との相乗により、一度、最初の手動によるエンジン始動で、副電源に十分な電力が蓄えれば、以後はどのような状況でアイドルストップ機能が繰り返し実行されても、エンジン再始動での電圧降下を発生させずにすむといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るアイドルストップ機能付車両の制御装置の回路を示す図。
【図２】副電源が所定の状態になるまでアイドルストップ機能の実行を禁止する制御を示すフローチャート。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るアイドルストップ機能付車両の制御装置の回路を示す図。
【符号の説明】
１…ガソリンエンジン（エンジン）、４…エンジン制御部（アイドルストップ制御手段）、１１…ナビゲーション装置（電圧低下リセット機器）、１２…主電源（メインバッテリ）、１４…給電回路（第１の給電回路）、１６…ＡＣＣスイッチ（イグニションスイッチ）、１７ａ，１８ａ…ダイオード（逆流防止の整流器）、１９…給電回路（第２の給電回路）、２０…コンデンサ（副電源）、２１…給電回路（第３の給電回路）、２４…給電回路（第４の給電回路）、２７…常開式のリレースイッチ（遮断手段）、２８…給電回路（第５の給電回路）。
【図１】
2004251234.tif 000003
【図２】
2004251234.tif 000004
【図３】
2004251234.tif 000005