JP2011247237A - アイドルストップ車の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ドライバのスタート操作により最初にエンジン始動用モータでエンジンが始動する際に昇圧電源供給手段(昇圧コンバータ)の昇圧動作が正常か否かを確認できなくても、アイドルストップを実施できるようにすることを目的とする。
【解決手段】別の車両のバッテリをつないでエンジンを始動するジャンパスタートやエンジン回転数が残った状態でのエンジンの始動により、アイドルストップECU4の制御部5が、昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常か否かを確認できなければ、その後、傾斜センサ9により検出される路面勾配が所定範囲内で、アイドルストップを実施してもエンジンの再始動時にずり下がりや飛び出しが発生しない平坦路であることを停止条件の1つとして、制御部5により平坦路でアイドルストップを実施する。
【選択図】図1
【解決手段】別の車両のバッテリをつないでエンジンを始動するジャンパスタートやエンジン回転数が残った状態でのエンジンの始動により、アイドルストップECU4の制御部5が、昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常か否かを確認できなければ、その後、傾斜センサ9により検出される路面勾配が所定範囲内で、アイドルストップを実施してもエンジンの再始動時にずり下がりや飛び出しが発生しない平坦路であることを停止条件の1つとして、制御部5により平坦路でアイドルストップを実施する。
【選択図】図1
Description
この発明は、エンジンを駆動源とするアイドルストップ車の制御装置に関し、詳しくは、エンジン再始動時にヒルホールド(ヒルスタートアシストコントロール)機能を作動する昇圧電源供給手段の昇圧動作の確認を考慮したアイドルストップの制御に関する。
従来、エンジンを駆動源とするアイドルストップ車は、ドライバによるエンジンキーの操作やスタートボタンのプッシュ操作等のスタート操作により最初にエンジン始動用モータ(セルモータ)でエンジンが始動すると、その後は、ブレーキペダルが踏まれている等の所定の停止条件が成立することを条件にエンジンを自動停止し(アイドルストップ)、ブレーキペダルからアクセルペダルに踏み換えられる等の所定の再始動条件が成立することにより自動的にエンジンを再始動することをくり返す。
また、この種のアイドルストップ車は、ヒルホールド(ヒルスタートアシストコントロール)の機能を備え、自動停止したエンジンをエンジン始動用モータで再始動する際、坂道等での車両のずり下がり(上り坂)、飛び出し(下り坂)を防止するため、ブレーキアクチュエータのブレーキ液圧制御バルブにより保持したブレーキ液圧(マスタシリンダ圧)のブレーキ力を当該車両に付与している。
ところで、エンジンの始動時(再始動時を含む)には、車載のバッテリからエンジン始動用モータに大電流の電源が給電されることにより、前記バッテリの電圧(バッテリ電圧)が一時的に例えば12Vの定格電圧から7〜8Vまで低下する。バッテリ電圧のこのような急激な低下(電圧落ち)が発生すると、ヒルホールドの機能やカーナビゲーション装置等の車載の一定の機器や装置に不動作やリセットを含む誤動作が発生する可能性があり、ヒルホールドの機能が正常に働かなければ、前記した車両のずり下がりや飛び出しの防止が行なえなくなる。
そこで、この種のアイドルストップ車においては、昇圧電源供給手段として、昇圧コンバータを備え、エンジンの始動時、この昇圧コンバータの昇圧動作により電圧低下したバッテリの出力を設定したねらい値(例えば前記の12V)に昇圧し、その昇圧出力の電源を前記のブレーキアクチュエータやカーナビゲーション装置等に給電し、ヒルホールドの機能やカーナビゲーション装置等に誤動作が発生しないようにしている。
さらに、前記の昇圧コンバータが何らかの原因で故障すると、エンジンの再始動時にヒルホールドの機能が正常に働かず、前記した車両のずり下がりや飛び出しの防止が行なえなくなることから、この種のアイドルストップ車の制御装置においては、ドライバのスタート操作で最初にエンジン始動用モータによってエンジンが始動してバッテリ電圧が低下する際に、バッテリ電圧(電源電圧)と昇圧コンバータの昇圧電圧との電圧差から昇圧コンバータの昇圧動作が正常か否かを確認し、昇圧動作が正常に実行できないと判断すると、エンジンの自動停止を禁止してアイドルストップを行なわないようにすることが提案されている(例えば、特許文献1(要約書、特許請求の範囲、段落[0031]−[0078]、図1、図2、図3等)参照)。
ドライバのスタート操作で最初にエンジン始動用モータでエンジンが始動してバッテリ電圧が低下する際に、特許文献1に記載されているように、バッテリ電圧(電源電圧)と昇圧コンバータの昇圧電圧との電圧差から昇圧コンバータの昇圧動作が正常か否かを確認するだけでは、いわゆるバッテリ上りが発生して別の車両のバッテリをつないでスタート操作を行なうジャンパスタート時には、バッテリ電圧がほとんど低下せず、昇圧コンバータの昇圧動作が正常か否かを確認できない。また、エンジンの停止操作直後、エンジン回転数が残った状態でスタート操作を行ってエンジンを始動したときにも、バッテリ電圧が低下せず、昇圧コンバータの昇圧動作が正常か否かを確認できない。
そして、昇圧コンバータの昇圧動作が正常か否かを確認できないままアイドルストップを許可して実施すると、昇圧コンバータが故障していれば、例えば登坂発進でのずり下がりが発生する可能性がある。一方、昇圧コンバータの昇圧動作が正常か否かを確認できないときに昇圧コンバータが故障してるとみなしてアイドルストップを禁止すると、アイドルストップによる燃費向上効果を損ねる。
本発明は、この種のアイドルストップ車において、ドライバのスタート操作により最初にエンジン始動用モータでエンジンが始動する際に昇圧電源供給手段(昇圧コンバータ)の昇圧動作が正常か否かを確認できなくても、アイドルストップを実施することを目的とする。
上記した目的を達成するために、本発明のアイドルストップ車の制御装置は、エンジン始動用モータに給電するバッテリと、所定の停止条件の成立によりエンジンを自動停止し、所定の再始動条件の成立により前記エンジン始動用モータを駆動してエンジンを再始動するアイドルストップ制御手段と、前記再始動を含むエンジンの始動時に前記バッテリの電圧を所定の昇圧電圧に昇圧して供給する昇圧電源供給手段と、ブレーキ液圧制御バルブを有し、前記エンジンの再始動時には前記昇圧電源供給手段の昇圧出力が給電されて当該車両にブレーキ力を付与するブレーキ力付与手段とを備えたアイドルストップ車の制御装置であって、路面勾配を検出する路面勾配検出手段と、前記昇圧電源供給手段の昇圧電圧から前記昇圧電源供給手段の昇圧動作が正常か否かを確認する確認手段とを備え、前記アイドルストップ制御手段は、前記確認手段により前記昇圧動作が正常か否かの確認が行なえなかった場合に前記路面勾配検出手段が検出する路面勾配が所定範囲内であることを前記所定の停止条件に含めてエンジンを自動停止することを特徴としている(請求項1)。
請求項1の発明の場合、別の車両のバッテリをつないでスタート操作を行なうジャンパスタートやエンジン回転数が残った状態でのスタート操作のエンジンの始動が行なわれ、確認手段により昇圧電源供給手段(昇圧コンバータ)の昇圧動作が正常か否かを確認できなければ、その後、路面勾配検出手段により検出される路面勾配が所定範囲内で、アイドルストップを実施してもエンジンの再始動時に車両のずり下がりや飛び出しが発生しないこと、すなわち、平坦路であることを停止条件に含めて、アイドルストップ制御手段により平坦路でアイドルストップを実施する。
この場合、昇圧電源供給手段(昇圧コンバータ)が故障していたとしても、エンジンの再始動時には車両のずり下がりや飛び出しの発生なくアイドルストップを実施することができ、アイドルストップを実施することにより燃費を向上することができる。また、平坦路でのアイドルストップの自動停止後、所定の再始動条件の成立によりアイドルストップ制御手段がエンジンを再始動すると、このときには、ジャンパスタートやエンジン回転数が残った状態でのスタート操作の影響がなくなっているので、そのときの昇圧電源供給手段の昇圧電圧から、確認手段によって昇圧電源供給手段の昇圧動作が正常か否かを確認できる。
つぎに、本発明をより詳細に説明するため、一実施形態について、図1〜図5を参照して詳述する。
図1は本発明が適用されるアイドルストップ車1のアイドルストップおよびヒルホールド(ヒルスタートアシストコントロール)に関連する制御装置の構成を示し、2は車載の例えば12Vのバッテリ(鉛バッテリ)であり、負極は車体接地され、陽極はヒューズ3を介して図示省略したエンジン始動用モータ(セルモータ)に接続されている。
4はアイドルストップ車1のアイドルストップECU(Electronic Control Unit)であり、本発明のアイドルストップ制御手段を形成するマイクロコンピュータ構成の制御部5および、本発明の昇圧電源供給手段を形成する昇圧コンバータ6を有する。
制御部5は、図示省略した車内ネットワーク(CAN:controller area network)を介してアイドルストップ車1の燃料噴射ECU7、プッシュスタートECU8等の各種のECUおよび、本発明の路面勾配検出手段を形成する傾斜センサ9等の各種のセンサに接続され、燃料噴射ECU7からのエンジンキーの操作信号または、プッシュスタートECU8からのスタートボタン(図示せず)のプッシュ操作信号が、スタート操作信号として入力されることで、ドライバのスタート操作によるエンジンの最初の始動を認識し、後述するように、認識手段の認識結果にしたがってアイドルストップ制御を実施する。また、傾斜センサ9の出力により走行路の路面勾配を検出する。
昇圧コンバータ6は、再始動を含むエンジンの始動時に、バッテリ2の電源がヒューズ3、イグニッションスイッチ10、ヒューズ11を介して給電され、制御部5からの駆動信号により動作してバッテリ2の電圧(バッテリ電圧)Vaを昇圧し、後述するようにバッテリ電圧Vaが例えば7〜8Vに低下しても、それを所定の電圧(例えば12V)Vbに昇圧して出力する。なお、イグニッションスイッチ10はエンジンの始動時にオンする。
12は昇圧コンバータ6の昇圧出力で動作するカーナビゲーション装置であり、バッテリ電圧Vaで動作していると、エンジンの始動等によりバッテリ電圧Vaが例えば12Vから7〜8Vに急激に低下したときにリセット等が発生する車載の機器や装置の代表例であり、昇圧コンバータ6の昇圧出力で動作することにより前記リセット等の発生が防止される。
13はアイドルストップ車1のブレーキアクチュエータであり、ブレーキECU(図示せず)およびブレーキ液圧制御バルブ(図示せず)を有し、バッテリ2の電源がヒューズ3、イグニッションスイッチ10、ヒューズ14を介して主電源端子(イグニッション電源端子)IGに給電され、昇圧コンバータ6の昇圧出力が補助電源端子(BS)に給電され、バッテリ2の電源と昇圧コンバータ6の昇圧出力をオアゲート処理し、両方の電圧Va、Vbの高い方が動作電源になる。
そして、ブレーキアクチュエータ13は、ブレーキECUにより、マスタシリンダ15のマスタシリンダ圧を圧力センサ16で検出してブレーキペダルの踏み込みや踏み外し等を認識し、バッテリ電圧Vaが低下するエンジンの再始動時には、昇圧コンバータ6の昇圧出力が動作電源として給電されてブレーキ液圧制御バルブによりマスタシリンダ圧を保持してアイドルストップ車1の前輪の左右のホイルシリンダ17FL、17FRおよび後輪の左右のホイルシリンダ17RR、17RLにブレーキ力を付与してヒルホールド(ヒルスタートアシスト)を実施する。なお、本実施形態では上記ブレーキ液圧制御バルブはアイドルストップ時(所定の停止条件の成立)から作動するが、これに限られず、エンジンの再始動時(所定の再始動条件の成立)から作動するようにしてもよい。
ところで、制御部5のソフトウェアにより本発明の確認手段が形成され、この確認手段は、昇圧コンバータ6の昇圧電圧Vbから昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常か否かを確認する。具体的には、図1の破線矢印の検出信号線により、昇圧コンバータ6の入力側のバッテリ電圧Vaと出力側の昇圧電圧Vbを検出して監視する。そして、バッテリ電圧Vaが低下するエンジンの始動時、第1条件(昇圧電圧Vbがねらい値(例えば12V)以上である)、第2条件(昇圧電圧Vbと低下したバッテリ電圧Vaとの差が一定(例えば5V)以上である)の両方を満足したときに、昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常であることを確認する。また、第1条件を満足しなければ昇圧コンバータ6は昇圧動作が正常でない(故障している)ことを確認する。
図2はドライバのスタート操作によりバッテリ2の電源に基づいて最初にエンジン始動用モータでエンジンが始動する通常の場合のバッテリ電圧Va、昇圧電圧Vbの時間変化例を示し、(a)はエンジン始動用モータのオン期間、(b)はバッテリ電圧Va、(c)は正常な昇圧電圧Vbである。
そして、図2からも明らかなように、エンジンの始動時、エンジン始動用モータの動作(オン)によってバッテリ電圧Vaは、瞬時例えば12Vから7〜8Vに低下し、その後、エンジンが始動して回転すると、オルタネータ(図示せず)が発電を開始してバッテリ電圧Vaは回復する。一方、昇圧コンバータ6の昇圧電圧Vbは、エンジン始動用モータが動作してバッテリ電圧Vaが7〜8Vに低下しても、正常な昇圧動作によってバッテリ電圧Vaを昇圧したねらい値(12V)に維持した電圧に維持される。
そこで、前記確認手段は、基本的には燃料噴射ECU7、プッシュスタートECU8の操作信号からドライバのスタート操作によるエンジンの最初の始動を認識すると動作し、エンジン始動用モータのオン期間の電圧Va、Vbが第1、第2条件の両方を満足することから、昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常であると確認する。
また、前記したジャンパスタート時や、前記のエンジン回転数が残った状態でエンジンを始動したときには、前記第1条件は満足するが、第2条件を満足しないので、昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常であるか否かの認識は行なえない。
図3はジャンパスタート時の場合のバッテリ電圧Va、昇圧電圧Vbの時間変化例を示し、(a)はエンジン始動用モータのオン期間、(b)はバッテリ電圧Va、(c)は正常な昇圧電圧Vbである。
図3からも明らかなように、例えばバッテリ上りが発生し、バッテリ2に並列に別の車両のバッテリをつないでアイドルストップ車1のスタート操作を行なうジャンパスタート時には、エンジン始動用モータの動作(オン)によってはバッテリ電圧Vaはほとんど低下せず、昇圧電圧Vbもねらい値(12V)の電圧に維持される。そのため、前記認識手段は、ジャンパスタートによるエンジンの最初の始動の際には昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常であるか否かの認識が行なえない。
図4はエンジン回転数が残った状態でのスタート操作によりエンジンを始動したときのバッテリ電圧Va、昇圧電圧Vbの時間変化例を示し、(a)はエンジン始動用モータのオン期間、(b)はバッテリ電圧Va、(c)は正常な昇圧電圧Vbである。
図4からも明らかなように、例えばエンジンを空ふかししてから停止操作し、そのエンジン回転数が残った状態でスタート操作したような場合、エンジンが始動するまでのエンジン始動用モータのオン期間は短く、その間にはバッテリ電圧Vaはほとんど低下せず、昇圧電圧Vbもねらい値(12V)の電圧に維持される。そのため、この場合も、前記認識手段は昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常であるか否かの認識が行なえない。
そこで、前記認識手段は、ジャンパスタート時や、前記のエンジン回転数が残った状態でのスタート操作によりエンジンを始動したときには、その後の後述する平坦路でのアイドルストップのエンジンの再始動時に、エンジン始動用モータのオン期間の電圧Va、Vbが前記の第1、第2条件の両方を満足するか否かによって、昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常であるか否かを確認する。
つぎに、制御部5のアイドルストップ制御は、基本的には周知のアイドルストップ制御と同様であり、ブレーキペダルが踏まれている、車速が0である等の所定の停止条件の成立により、燃料噴射ECU7等を制御してエンジンを自動停止し、ブレーキペダルが踏み込まれなくなる等の所定の再始動条件の成立により、エンジン始動用モータを駆動してエンジンを再始動するが、(1)最初にエンジン始動用モータでエンジンが始動する際に前記確認手段により昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常か否かの確認が行なえなかった場合には、その後、傾斜センサ9が検出する路面勾配が所定範囲内(例えば±2%以内)であることを前記所定の停止条件に含めてエンジンを自動停止し、走行路が平坦路である場合にアイドルストップ制御を実施する。(2)平坦路でのアイドルストップ制御により昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常であると認識すると、以降は、路面勾配が所定範囲内であることを前記所定の停止条件に含めないようにして坂道等でもアイドルストップの制御を実施する。
図5はアイドルストップの制御を許可するか否かを決定するまでの上記構成に基づく制御部5の制御処理手順を示し、燃料噴射ECU7、プッシュスタートECU8からの操作信号の入力により、ドライバのスタート操作によるエンジンの最初の始動を認識すると、前記認識手段によるバッテリ電圧Va、昇圧電圧Vbの監視を開始し(ステップS1)、まず、昇圧コンバータ6の昇圧電圧Vbが第1条件を満足するか否かを判定し(ステップS2)、昇圧電圧Vbがねらい値以上で第1条件を満足すると、ステップS2をYESで通過してステップS3に移行し、第2条件を満足するか否かを判定する。そして、昇圧電圧Vbと低下したバッテリ電圧Vaとの差が一定以上で第2条件を満足すると、ステップS2をYESで通過して昇圧コンバータ6が正常であることを確認し、以降はアイドルストップ制御を許可して実施する(ステップS4)。
一方、ステップS2において昇圧電圧Vbがねらい値より低く、第1条件を満足しなければ、昇圧コンバータ6は昇圧動作が正常でない(故障している)ことを確認し、ステップS2をNOで通過してステップS5に移行し、アイドルストップ制御を禁止する。この場合、アイドルストップ制御が実施されないので、ヒルホールドの制御も実施されず、エンジンの再始動時のずり下がり等は発生しない。なお、昇圧コンバータ6の故障はランプ点灯等でドライバに報知される。
また、ステップS2はYESで通過したが、ステップS3がNOになって第2条件を満たさず、昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常であるか否かを確認できなければ、ステップS3からステップS6に移行し、エンジンの始動後、アイドルストップの通常の停止条件の成立を待ち、その停止条件が成立すると、ステップS6をYESで通過してステップS7に移行する。
そして、昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常であるか否かを確認できなければ、路面勾配が所定範囲内であることをアイドルストップの所定の停止条件に含めるため、傾斜センサ9の検出勾配から、アイドルストップ車1の走行路の路面勾配が所定範囲内であるか否か、換言すれば、走行路が平坦路か否かを判定し、平坦路でなければ、ヒルホールドによるアイドルストップ車1のずり下がり等の可能性があるので、ステップS7をNOで通過してステップS8に移行し、今回はアイドルストップの制御を禁止してステップS6に戻り、平坦路でのアイドルストップを待つ。
ステップS7において、傾斜センサ9の検出勾配から平坦路であると判定すると、ステップS7をYESで通過してステップS9に移行し、今回のアイドルストップの制御を許可してステップS10に移行し、アイドルストップ制御手段により、アイドルストップの制御を実施してエンジンを自動停止する。
さらに、ステップS10からステップS11に移行して所定の再始動条件の成立を待ち、所定の再始動条件が成立すると、エンジン始動用モータを駆動してエンジンを再始動する。このとき、ブレーキアクチュエータ13は、ブレーキECUによりブレーキペダルの踏み外しを認識してヒルホールドの制御を実施する。
また、制御部5はステップS11をYESで通過してステップS12に移行し、ステップS12、S13により、ステップS2、S3と同様にして、第1、第2条件を満足するか否かを判断し、エンジンの再始動時に昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常であるか否かを確認する。このとき、エンジンがジャンパスタートやエンジン回転数が残った状態で始動していたとしても、バッテリ電圧Va、昇圧電圧Vbはそれらの影響なく時間変化し、第1、第2条件を満足すれば、昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常であることを確認してステップS12、S13をYESで通過してステップS4に移行し、以降はアイドルストップの制御を許可して実施する。
一方、第1、第2条件を満足しなければ、昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常でない(故障)として、ステップS12、S13のいずれかをNOで通過してステップS5に移行し、以降は、ヒルホールドによるアイドルストップ車1のずり下がり等の可能性があるので、アイドルストップの制御を禁止し、ドライバに故障を報知する。
したがって、前記実施形態の場合、別の車両のバッテリをつないでスタート操作を行なうジャンパスタートやエンジン回転数が残った状態でのスタート操作のエンジンの始動が行なわれ、エンジンの最初の始動時に昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常であるか否かを確認できなくても、直ちにアイドルストップを禁止するのでなく、エンジンの再始動時にアイドルストップ車1のずり下がりや飛び出しのおそれがない平坦路でアイドルストップを実施することができ、アイドルストップを実施することによって燃費を向上することができる。
また、平坦路でのエンジンの再始動時に昇圧コンバータ6の昇圧動作が正常か否かを確認し、その認識結果に基づいて以降のアイドルストップの実施を許可するか否かを決定することができる。
そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能であり、例えば、バッテリ2の給電路の構成、アイドルストップECU4やブレーキアクチュエータ13の構成および、制御部5の制御手順等は、前記実施形態のものに限るものではない。
また、昇圧電源供給手段としての昇圧コンバータの構成等はどのようであってもよい。
さらに、昇圧電圧Vbのねらい値、昇圧電圧Vbと低下したバッテリ電圧Vaとの差は、バッテリ2の電圧等に応じて適当に設定すればよいのは勿論である。
そして、本発明は、種々のアイドルストップ車の制御装置に適用することができる。
1 アイドルストップ車
2 バッテリ
4 アイドルストップECU
5 制御部
6 昇圧コンバータ
9 傾斜センサ
13 ブレーキアクチュエータ
2 バッテリ
4 アイドルストップECU
5 制御部
6 昇圧コンバータ
9 傾斜センサ
13 ブレーキアクチュエータ
Claims (1)
- エンジン始動用モータに給電するバッテリと、
所定の停止条件の成立によりエンジンを自動停止し、所定の再始動条件の成立により前記エンジン始動用モータを駆動してエンジンを再始動するアイドルストップ制御手段と、
前記再始動を含むエンジンの始動時に前記バッテリの電圧を所定の昇圧電圧に昇圧して供給する昇圧電源供給手段と、
ブレーキ液圧制御バルブを有し、前記エンジンの再始動時には前記昇圧電源供給手段の昇圧出力が給電されて当該車両にブレーキ力を付与するブレーキ力付与手段とを備えたアイドルストップ車の制御装置であって、
路面勾配を検出する路面勾配検出手段と、
前記昇圧電源供給手段の昇圧電圧から前記昇圧電源供給手段の昇圧動作が正常か否かを確認する確認手段とを備え、
前記アイドルストップ制御手段は、
前記確認手段により前記昇圧動作が正常か否かの確認が行なえなかった場合に前記路面勾配検出手段が検出する路面勾配が所定範囲内であることを前記所定の停止条件に含めてエンジンを自動停止することを特徴とするアイドルストップ車の制御装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20130806 |