アイドリングストップ制御装置
【課題】複雑な回路構成でなくても、通信異常が生じた場合にエンジンを始動させることができるアイドリングストップ制御装置を提供する。
【解決手段】エンジンを停止させた後に再始動させるアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御装置において、バッテリ１０からエンジンを始動させるスタータモータ４への電力の供給を切り替えるスイッチング手段と、エンジンを制御するエンジン制御部からの信号を受信し、エンジンの状態に応じてアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御手段と、エンジン制御部とアイドリングストップ制御手段との間の通信の異常を検出する通信異常検出手段とを備え、アイドリングストップ制御手段は、エンジン運転中に前記スイッチング手段をオフにするスイッチング制御を行い、通信異常検出手段により通信の異常を検出した場合に、スイッチング制御を禁止する。
【解決手段】エンジンを停止させた後に再始動させるアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御装置において、バッテリ１０からエンジンを始動させるスタータモータ４への電力の供給を切り替えるスイッチング手段と、エンジンを制御するエンジン制御部からの信号を受信し、エンジンの状態に応じてアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御手段と、エンジン制御部とアイドリングストップ制御手段との間の通信の異常を検出する通信異常検出手段とを備え、アイドリングストップ制御手段は、エンジン運転中に前記スイッチング手段をオフにするスイッチング制御を行い、通信異常検出手段により通信の異常を検出した場合に、スイッチング制御を禁止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドリングストップ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アイドリングストップ制御を行うエンジンにおいて制御用マイコンが故障するとエンジンの再始動ができない。このため、エンジンを始動させるスタータモータに電源電圧を供給するためのスタータリレーに接続されているニュートラルスイッチと、当該ニュートラルスイッチをオン、オフする信号を出力するニュートラルスイッチ駆動回路と、アイドルストップ制御マイコンの制御によりスタータリレーの駆動信号を出力するスタータリレー駆動回路と、始動制御マイコンの制御によりスタータリレーの駆動信号を出力するスタータリレー駆動回路とを備え、アイドルストップ制御マイコンの異常を検出した場合には、当該スタータリレー回路及び当該ニュートラルスイッチ駆動回路に駆動信号を出力させて、エンジンを始動するアイドリングストップの電子制御装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４４６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の各種スイッチを駆動させる駆動回路及び当該駆動回路とスイッチとを接続する配線が多いため、制御異常時にエンジンを始動させる回路構成が複雑であるという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、複雑な回路構成でなくても、通信異常が生じた場合にエンジンを始動させることができるアイドリングストップ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンの運転中においては、バッテリからスタータモータへの電力の供給を切り替えるスイッチング手段をオフにするスイッチング制御を行い、エンジン制御手段とアイドリングストップ制御手段との間の通信の異常を検出した場合には当該スイッチング制御を禁止することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スイッチング手段を介してスタータモータへ電力を供給するための異常時の電力ラインを、複雑な回路を用いることなく形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るアイドリングストップ制御装置のブロック図である。
【図２】図１のアイドリングストップ制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図３】図１のアイドリングストップ制御装置における制御のタイムチャートであって、エンジン停止状態からエンジンが始動し、一旦エンジンがアイドリングストップ状態になり、再びエンジンが再始動するまでのタイムチャートである。
【図４】比較例のアイドリングストップ制御装置における制御のタイムチャートであって、エンジン停止状態からエンジンが始動し、エンジンがアイドリングストップ状態になる前に、通信異常が生じた場合のタイムチャートである。
【図５】図１のアイドリングストップ制御装置における制御のタイムチャートであって、エンジン停止状態からエンジンが始動し、エンジンがアイドリングストップ状態になる前に、通信異常が生じた場合のタイムチャートである。
【図６】本発明の変形例に係るアイドリングストップ制御装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
《第１実施形態》
図１は、本発明の一実施の形態に係るアイドリングストップ制御装置のブロック図である。本例のアイドリングストップ制御装置は、例えばエンジンを備えた車両に搭載される。なお、図１において、実線は電力線であるワイヤーハーネスを示し、点線は車内に設けられたＣＡＮ通信の通信網を示す。
【００１１】
図１に示すように、アイドリングストップ制御装置は、エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）１と、アイドリングストップモジュール（ＩＳＣＭ）２と、アンダーフードスイッチングモジュール３と、スタータモータ４と、キーシリンダスイッチ５と、リレースイッチ６と、リレースイッチ７と、マグネット式のリレースイッチ８と、バッテリ１０とを備えている。
【００１２】
リレースイッチ６は、キーシリンダスイッチ５と並列に接続され、リレースイッチ６の一端及びキーシリンダスイッチ５の一端はバッテリ１０に接続されている。またリレースイッチ６の他端及びキーシリンダスイッチ５の他端はリレースイッチ７に接続されている。リレースイッチ６の構成の一部である電磁コイルはＩＳＣＭ２に接続され、ＩＳＣＭ２の制御によりオン及びオフが切り替えられる。リレースイッチ６は、後述するように、アイドリングストップ解除時にオフからオンに切り替わることで、エンジンをクランキングさせるためのスイッチとなる。キーシリンダスイッチ５は、車両の乗員のキー操作により、オン及びオフが切り替えられ、当該乗員によりエンジンをクランキングさせるためのスイッチである。
【００１３】
リレースイッチ７の電磁コイルはバッテリ１０とＵＳＭ３に含まれる制御回路（ＣＣ）３１とに接続され、リレースイッチ７はＵＳＭ３の制御によりオン及びオフが切り替えられる。またリレースイッチ７は、リレースイッチ８の電磁コイルに接続されている。リレースイッチ８は、バッテリ１０とスタータモータ４の間に接続される。このように接続することにより、リレースイッチ７がオン状態であり、キーシリンダスイッチ５がオンに、または、リレースイッチ６がオンになると、バッテリ１０からの電力がリレースイッチ８の電磁コイルを導通し、リレースイッチ８がオンになる。そして、バッテリ１０の電力がスタータモータ４に供給され、エンジンがクランキングされる。一方、リレースイッチ７がオフ状態である場合には、キーシリンダスイッチ５がオン状態、または、リレースイッチ６がオン状態であったとしても、バッテリ１０からの電力はリレースイッチ８の電磁コイルに供給されず、リレースイッチ８がオフ状態になるため、バッテリ１０の電力がスタータモータ４に供給されない。すなわち、リレースイッチ７は、バッテリ１０からの電力をスタータモータ４に供給が可能な状態と、供給を禁止した状態とを選択するためのスイッチであり、リレースイッチ７がオン状態であれば、キーシリンダスイッチ５、または、リレースイッチ６がオン状態となったときにエンジンはクランキング可能な状態となり、リレースイッチ７がオフ状態であれば、キーシリンダスイッチ５、または、リレースイッチ６がオン状態であってもエンジンはクランキングできない状態となる。
【００１４】
ＥＣＭ１は、エンジンを制御するモジュールであり、またエンジンの運転状態を管理する。ＥＣＭ１は、アクセル開度センサ、クランク角センサ、エアフローメータ、空燃比センサ等（図示しない）より、アクセル開度、エンジンの回転速度、吸入空気量、空燃比等を検出し、運転状態（例えば負荷と回転速度）に応じたスロットル開度、並びに燃料噴射量、点火時期等を算出し、スロットルバルブ、インジェクター、点火栓等（図示しない）の制御を行なう。このようにして制御されたエンジンの運転状態を示す信号は、ＣＡＮ通信網により、ＥＣＭ１からＩＳＣＭ２に送信される。
【００１５】
ＩＳＣＭ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備え、ＩＳＣＭ２の制御部の一部として、通信異常検出部２１を備えている。ＩＳＣＭ２は、ＥＣＭ１から送信されるエンジンの運転状態、車両に設けられる車速センサ等の各種センサから車速及びブレーキの作動状態等に基づいて、アイドリングストップ条件を満たすか否かを判定する。アイドリングストップ条件とは、運転中のエンジンを一時的に停止させるための条件であり、例えば、エンジン回転速度が所定値以下で、シフトポジションがＤレンジであり、フットブレーキが踏み込まれている場合に、アイドリングストップ条件が満たされる。かかる場合に、ＩＳＣＭ２は、アイドリングストップ条件を満たす、と判定する。
【００１６】
ＩＳＣＭ２は、アイドリングストップ条件を満たす場合には、アイドリングストップ条件を満たす旨の制御信号を、ＣＡＮ通信網を通じて、ＥＣＭ１に送信する。そして、当該制御信号を受信したＥＣＭ１は、インジェクターを制御して、エンジンの運転を停止させる。またアイドリングストップ条件を満たす場合に、ＩＳＣＭ２は次のエンジンの始動に備えて、ＵＳＭ３を介してリレースイッチ７をオンにする。
【００１７】
また、ＩＳＣＭ２は、エンジンのアイドリングストップ中に、アイドリングストップを解除すべきかどうかを判断する。アイドリングストップを解除すべき条件とは、アイドリングストップ中の状態において、アイドルストップ条件を満たさない状態になることを示し、例えば上記の例では、アイドリングストップ中の状態から、ブレーキを作動しない状態になった場合である。ＩＳＣＭ２は、アイドリングストップ条件を解除する場合には、リレースイッチ６をオフからオンに切り替える。
【００１８】
また、ＩＳＣＭ２は、ＥＣＭ１からエンジンの運転状態を検出し、エンジンが運転しているか否かを判定する。エンジン運転中とは、例えばエンジン回転速度が所定の回転速度より高い場合である。エンジン運転中と判断されると、ＩＳＣＭ２は、リレースイッチ７をオフにするための制御信号をＵＳＭ３に送信し、エンジン運転中でない場合には、リレースイッチ７をオンにするための制御信号をＵＳＭ３に送信する。エンジン運転中に、リレースイッチ７がオン状態で、乗員の操作によりキーシリンダスイッチ５がオンになった場合、あるいは、例えば通信異常等により誤ってリレースイッチ６がオンになった場合には、エンジンが運転中にも関わらずスタータモータ５が駆動し、エンジンのクランキングによる異音が生じるおそれがある。そのため、本例は、エンジン運転中において、リレースイッチ７をオフにすることで、キーシリンダスイッチ５及びリレースイッチ６の状態にかかわらず、バッテリ１０からスタータモータ４への電力の供給を遮断する制御を行い、エンジン運転中のクランキングによる異音の発生を防ぐ。
【００１９】
また、ＩＳＣＭ２の通信異常検出部２１は、ＥＣＭ１とＩＳＣＭ２との間の通信の状態及び通信の受信部の故障を検出する。ＥＣＭ１とＩＳＣＭ２との間の通信の状態は、例えば、異常検出用の試験信号をＥＣＭ１とＩＳＣＭ２との間のＣＡＮ通信網で送受信し、受信信号の出力値から検出する。またＩＳＣＭ２の信号の受信部の故障は、例えば受信回路に自己診断機能を備えることで、回路異常を検出する。
【００２０】
ＩＳＣＭ２は、通信異常検出部２１により通信の異常を検出した場合には、エンジン運転中に行うリレースイッチ７をオフ状態にする制御（異音防止のためのスイッチング制御）を禁止し、リレースイッチ７をオン状態にする。またＩＳＣＭ２は、リレースイッチ６をオフ状態にして、アイドリングストップ制御によるリレースイッチ６の制御を行わないようにする。
【００２１】
エンジン運転中はリレースイッチ７をオフ状態にする制御（異音防止のためのスイッチング制御）を行う場合に、ＥＣＭ１とＩＳＣＭ２との間で通信異常が生じると、ＩＳＣＭ２はエンジン状態を把握することができず、リレースイッチ７がオフ状態で何らかの理由によってエンジンストール（エンジン停止）してしまうと、リレースイッチ７のオフ状態が継続されるため、キーシリンダスイッチ５を手動でオンにしても、スタータモータ４に電力が供給されない場合がある。そのため、本例では、通信異常を検出した時には、リレースイッチ７をオンにする。これにより、バッテリ１０からキーシリンダスイッチ５を介してスタータモータ４に電力を供給させるラインを確保する。
【００２２】
また、ＩＳＣＭ２において通信異常が生じた場合には、例えばエンジン回転速度が所定の速度以下（例えば運転者の意図に関係なくエンジンが停止してしまっている）にもかかわらず、エンジン回転速度が所定の速度を越えている（エンジン運転中との）旨、ＩＳＣＭ２が誤認識してしまい、ＩＳＣＭ２は、アイドリングストップ条件を誤って判断するおそれがある。そのため、通信異常検出部２１にて、通信異常が検出された場合に、ＩＳＣＭ２は、リレースイッチ６をオフ状態にして、アイドリングストップ制御によるスイッチング制御を行わないようにする。
【００２３】
報知部９は、通信異常が生じたことを乗員に報知し、例えば警告ランプ、警告音を発するスピーカ、警告文字を表示するディスプレイ等により構成される。ＩＳＣＭ２は、通信異常検出部２１により通信異常を検出した場合には、通信異常を示す制御信号を、ＣＡＮ通信網を通じて、報知部９に送信し、報知部９を制御して、乗員に対して通信異常が生じた旨を報知する。
【００２４】
ＵＳＭ３は、リレースイッチ７及びリレースイッチ７の制御回路（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＣＣ）３１を備えている。ＣＣ３１は、ＵＳＭ３の制御信号に基づき駆動する回路であり、リレースイッチ７の駆動回路である。ＵＳＭ３とＩＳＣＭ２との間は、ＣＡＮ通信網（図１の破線）及びワイヤハーネス（図１の実線）で接続されており、当該ＣＡＮ通信網及びワイヤハーネスを通じて、ＩＳＣＭ２によるリレースイッチ７のスイッチング制御の信号がＩＳＣＭ２からＵＳＭ３に送信される。このようにすれば、普段はＣＡＮ通信網を利用するメリット（例えば優れたデータ通信速度とエラー検出能力）を享受しつつ、ＩＳＣＭ２で通信異常を診断したときに、ワイヤハーネスがあればＵＳＭ３との間は確実な通信が補償される。
【００２５】
スタータモータ４は、エンジンをクランキングさせるためのモータである。リレースイッチ８がオン状態になると、バッテリ１０からの電力がスタータモータ４に供給され、スタータモータ４が駆動する。
【００２６】
次に、図２を用いて、エンジン始動後における本例のアイドリングストップ制御装置の制御手順を説明する。なお、図２に示す制御処理は、エンジンが始動してから、キーシリンダスイッチ５がオフになるまでの間に行われる制御であり、繰り返し行われる（所謂バックグラウンドジョブである）。
【００２７】
ステップＳ１にて、通信検出部２１は、通信異常が発生しているか否かを判定する。通信状態が正常な場合には、ステップＳ２にて、ＩＳＣＭ２は、アイドリングストップ条件を満たすか否かを判定する。ここでは、アイドリングストップ条件は、車速がゼロで、ブレーキが作動し、かつ、エンジン回転速度が閾値回転速度（Ｅｃ）より小さい場合とする。
【００２８】
アイドリングストップ条件が成立した場合には、ＩＳＣＭ２は、ＵＳＭ３に制御して、リレースイッチ７をオンにする（ステップＳ３）。ステップＳ４にて、ＩＳＣＭ２は、アイドリングステップの制御信号をＥＣＭ１に送信し、ＥＣＭ１は、エンジンを停止させ、本例の制御を終了する。
【００２９】
ステップＳ２に戻り、アイドリングストップ条件が成立しない場合には、ステップＳ５にて、アイドリングストップからの再始動が未完了（再始動中）であるかどうかを判定し、未完了であればステップＳ１０に移行し、未完了でなければステップＳ６へと移行する。ステップＳ６にて、リレースイッチ７をオンにして、リレースイッチ６によって、スタータモータ４を制御できるように設定する。続いて、ステップＳ７にて、ＩＳＣＭ２は、ＥＣＭ１からのエンジン状態を示す信号から、エンジン回転速度を検出し、エンジン回転速度が所定の回転速度より高いか否かを判定する。ここで、所定の回転速度は、エンジンの完爆を経て自律回転が可能な状態になっているか否かを判定するための閾値である。そして、検出された回転速度が所定の回転速度より高い場合には、エンジンの始動が完了したと判定する。
【００３０】
エンジン回転速度が所定の回転速度より高い場合には、ステップＳ８にて、ＩＳＣＭ２は、ＵＳＭ３を制御してリレースイッチ６をオフにし、本例の制御を終了する。
【００３１】
一方、エンジン回転速度が所定の回転速度以下である場合には、エンジンを再始動させるために、リレースイッチ６をオンにする（ステップＳ９）。リレースイッチ７は、アイドリングストップ条件が成立するとオン状態になるため、アイドリングストップを解除しようとする時点で、既に、オン状態になっている（尚、図２では念のためステップＳ６が挿入されている）。そのため、ステップＳ９にて、リレースイッチ６をオン状態にすれば、バッテリ１０からスタータモータ４に電力が供給され、エンジンがクランキングする。
【００３２】
ステップＳ５に戻り、ステップＳ５でアイドリングストップからの再始動が完了したと判定されて、ステップＳ１０へ移行したら、エンジンが運転中であるかどうかを判定する（ステップＳ１０）。エンジンが、運転中であればステップＳ１１にて、スイッチリレー７をオフにして、運転中のスタータ駆動による異音発生を防止し、運転中で無ければステップＳ１２にて、スイッチリレー７をオンにして、運転者のキーシリンダスイッチ５によってスタータモータ４を制御できるように設定する。
【００３３】
ステップＳ１に戻り、通信状態が異常な場合には、ステップＳ１３にて、ＩＳＣＭ２は、リレースイッチ７をオンにする。ステップＳ１４にて、ＩＳＣＭ２はリレースイッチ６の制御を禁止し、リレースイッチ６のオフ状態を維持する。本実施例において、アイドリングストップ中とエンジン停止中とでリレースイッチ７がオン状態（接続された状態）となるが、制御フロー上はそれぞれ、アイドリングストップ中はステップＳ３、エンジン停止中はステップＳ１３で、リレースイッチ７がオン状態となる。
【００３４】
次に、図３〜図５を用いて、本例のアイドリングストップ制御装置の制御内容を時系列で説明する。図３は、エンジン停止状態からエンジンが始動し、一旦アイドリングストップ状態になり、再びエンジンが再始動して運転状態となるまでのタイムチャートである。図４及び図５は、エンジン停止状態からエンジンが始動し、エンジンがアイドリングストップ状態になる前に、通信異常が生じた場合のタイムチャートであり、図４は本例とは異なる比較例に係るアイドリングストップ制御装置のタイムチャートであり、図５は本例に係るアイドリングストップ制御装置のタイムチャートである。図３〜図５において、（ａ）は車速の時間的変化の一例を、（ｂ）はエンジン回転速度の時間特性を、（ｃ）はリレースイッチ６の状態の時間特性を、（ｄ）はキーシリンダスイッチ５の状態を、（ｅ）はリレースイッチ７の状態を、（ｆ）はスタータモータ４の状態の時間特性を、（ｇ）ブレーキの作動状態の時間的変化の一例を、（ｈ）はアイドリングストップ制御信号の時間特性を、（ｉ）はエンジン状態の時間特性を示す。なお、（ｉ）のエンジン状態について、停止は、イグニッションオフにおいてエンジンが停止している状態を表し、後述のアイドリングストップやエンジンストールとは異なる状態を示す。エンジンストールは、イグニッションオンにおいて、本例のアイドリングストップ装置が動作し、エンジンが停止している状態（アイドリングストップ中）や、何らかの理由によってエンジンストールした状態を示す。運転は、エンジンが完爆を経て自律回転が可能な状態で運転され、例えば車両が走行可能な状態を示す。クランキングは、エンジン始動させるために、スタータモータ４によりエンジンのクランクシャフトを回している状態を示す。
【００３５】
まず図３を用いて、通信異常が生じていない場合の制御を説明する。時間（ｔ０）の時点で、運転手の操作によりキーシンダスイッチ５がオンするとリレースイッチ７がオンになり、電力がスタータモータ４に供給され、スタータモータ４が駆動する。そして、エンジンがクランキング状態になり、エンジン回転速度が増加する。時間（ｔ１）の時点で、キーシンダスイッチ５、リレースイッチ７及びスタータモータ４がオフ状態になり、エンジンは運転状態になる。時間（ｔ１）以降、アクセル開度が高くなるため、エンジン回転速度はさらに高くなり、車速が増加する。時間（ｔ２）の時点で、例えば赤信号の交差点に近づいたため、ブレーキを作動し（ブレーキＯＮ）、車両が減速し始める。
【００３６】
時間（ｔ３）の時点で、車速がゼロになり、エンジン回転速度が閾値回転速度（Ｅｃ）より小さくなる。時間（ｔ３）の時点で、アイドリングストップ条件が成立し、ＩＳＣＭ２は所定時間の経過後の時間（ｔ４）の時点で、リレースイッチ７をオンにする。またＩＳＣＭ２は、時間（ｔ５）の時点で、アイドリングストップ制御信号のフラグを‘１’にし、ＥＣＭ１に送信する。ＥＣＭ１は、フラグが１になっている当該制御信号を受信することで、エンジンを停止させる制御を行い、時間（ｔ６）の時点でエンジン回転速度がゼロになり、アイドリングストップ状態になる。時間（ｔ７）の時点で、運転者のブレーキ操作により、ブレーキが作動している状態が解除され（ブレーキＯＦＦ）、アイドリングストップ条件が解除されるため、ＩＳＣＭ２は、ＥＣＭ１へ送信するアイドリングストップ制御信号のフラグを‘０’にし、リレースイッチ６をオン状態にして、スタータモータ４を動作させる。ＥＣＭ１は、当該制御信号によりアイドリングストップを解除してエンジンを再始動させる。
【００３７】
そして、時刻（ｔ８）の時点で、ＩＳＣＭ２は、ＥＣＭ１からのエンジン状態を示す信号から、エンジン回転速度が閾値回転速度（Ｅｃ）より大きくなり、エンジン運転中であると判定して、リレースイッチ６をオフに、リレースイッチ７をオフにする。そして、スタータモータ４が停止状態になる。
【００３８】
次に、図４を用いて、比較例に係るアイドリングストップ制御装置において、エンジン停止状態からエンジンが始動し、通信異常が生じた後、エンジンストールとなった場合の制御について説明する。
【００３９】
時間（ｔ０）から時間（ｔ２）までは、上記と同様であるため、説明を省略する。時間（ｔ２）の時点で、例えば赤信号の交差点に近づいたため、ブレーキを作動し（ブレーキＯＮ）、車両が減速し始める。そして、車速がゼロになる前の時間（ｔ３）の時点で通信異常が発生したとする。時間（ｔ３）以降、ＥＣＭ１とＩＳＣＭ２との間で、正常な通信を行うことができないため、少なくともエンジン状態に関する情報が、ＩＳＣＭ２に入力されない。そして、時間（ｔ４）の時点で、車速がゼロになる。時間（ｔ４）の時点で、、本来ならば、アイドリングストップ条件が成立し、アイドリングストップを実行するとともに、ＩＳＣＭ２はリレースイッチ７をオンにするが、ここでは、ＩＳＣＭ２は、通信異常によりエンジン回転速度を検出することができないため、リレースイッチ７のオフ状態が維持される。その状態で、何らかの理由によって時間（ｔ５）の時点でエンジン回転速度がゼロになり、エンジンストール状態になったとする。この時、ＩＳＣＭ２は、エンジンが運転中との認識を変えることができないから、リレースイッチ７もオフ状態に保たれたままである。
【００４０】
その後、時間（ｔ６）の時点で、運転者のブレーキ操作により、ブレーキが作動している状態が解除され（ブレーキＯＦＦ）ても、エンジンは再始動しない。さらに、時間（ｔ７）の時点で、運転手がエンジンストール状態を解除し車両を走行状態にしようとして、キーシリンダスイッチ５をオンにしても、リレースイッチ７がオフ状態のままのため、スタータモータ４に電力が供給されず、エンジンを再始動させることができない。
【００４１】
次に、図５を用いて、実施例に係るアイドリングストップ制御装置において、エンジン停止状態からエンジンが始動し、通信異常が生じた後、エンジンストールとなった場合の制御について説明する。
【００４２】
時間（ｔ０）から時間（ｔ２）までは、上記と同様であるため、説明を省略する。時間（ｔ２）の時点で、例えば赤信号の交差点に近づいたため、ブレーキを作動し（ブレーキＯＮ）、車両が減速し始める。そして、車速がゼロになる前の時間（ｔ３）の時点で通信異常が発生したとする。時間（ｔ３）の時点で、通信異常検出部２１は当該通信異常を検出し、ＩＳＣＭ２は通信異常検出部２により通信異常を検出したため、リレースイッチ７をオンにする。またＩＳＣＭ２は、報知部９を制御して、通信異常が生じている旨を乗員に報知する。時間（ｔ４）の時点で、車速がゼロになる。何らかの理由によって時間（ｔ５）の時点でエンジン回転速度がゼロになり、エンジンストール状態になったとする。
【００４３】
そして、運転手は報知部９を確認することで、通信異常によりアイドリングストップ制御が正常に作動しないこと確認し、また、エンジンストール状態を解消しようとして、時間（ｔ６）の時点で、運転手がキーシリンダスイッチ５をオンにする。時間（ｔ６）の時点では、リレースイッチ７はオンになっているため、バッテリ１０からモータ４に電力が供給され、モータ４が駆動し、エンジンが再始動する。
【００４４】
上記のように、本発明において、ＩＳＣＭ２は、エンジン運転中にはリレースイッチ７をオフにする（エンジン運転中のスタータ駆動による異音防止のための）スイッチング制御を行なうことが前提であり、これにより、エンジン運転中に、乗員の操作によりキーシリンダスイッチ５がオンになった場合、あるいは、例えば通信異常等により誤ってリレースイッチ６がオンになった場合に、エンジンが運転中にも関わらずスタータモータ５が駆動し、エンジンのクランキングによる異音が生じることが防止される。このような前提のもとで、万一通信異常が生じると、例えば実際にはエンジン運転中で無いにも関わらず、ＩＳＣＭ２がエンジン運転中であると誤判断してしまい、乗員の操作によりエンジン始動ができなくなる可能性がある。そこで本発明では、通信異常検出部２１により通信異常を検出した場合には、当該スイッチング制御を禁止する。これにより、制御モジュール間の通信に異常が発生した場合でも、バッテリ１０からリレースイッチ７を介してスタータモータ４への電力の供給ラインを、煩雑な回路構成を用いることなく、形成することができ、通信異常時にエンジンを再始動することができるアイドリングストップ制御装置を、複雑な構成を避けた上で、実現することができる。
【００４５】
また、本例では、ＥＣＭ１とＩＳＣＭ２との間において通信異常が生じた場合に、又は、ＩＳＣＭ２に設けられた通信の受信部において異常が生じた場合に、バッテリ１０からリレースイッチ７を介してスタータモータ４への電力の供給ラインが確保されるため、通信に異常が生じた場合でも、エンジンを始動させることができる。
【００４６】
比較例のような従来のアイドリングストップ制御装置では、エンジンストール状態の時に通信異常が生じた場合には、エンジンの状態を含む車両情報がＩＳＣＭ２に入力されないため、エンジンストール状態を解除することができないおそれがある。また、バッテリ１０からスタータモータ４への電力の供給ラインが遮断された状態が継続し、スタータモータ４への電力を供給することができず、エンジンを始動することができない可能性がある。さらに、通信異常が生じている場合には、エンジン状態に関する情報が誤ってＩＳＣＭ２に入力される可能性があるため、ＩＳＣＭ２は当該エンジン状態に関する誤った情報に基づいて、アイドリングストップ制御を行う可能性がある。
【００４７】
本例では、通信異常が生じた場合には、上記のスイッチング制御を禁止するため、通信異常が生じた状態でエンジンストールが発生した場合でも、バッテリ１０からリレースイッチ７を介してスタータモータ４への電力の供給ラインが確保されるため、エンジンを始動させることができる。
【００４８】
本実施例によると、エンジン制御モジュールＥＣＭ１と、アイドリングストップ制御モジュールＩＳＣＭ２を、個別の制御モジュールで構成したことで、従来からあるエンジン制御モジュールＥＣＭ１の構成を大幅に変更することなく、アイドリングストップ制御を実現できるようになる。このような制御モジュール構成において、運転者が手動操作するキーシリンダスイッチ５とは別に、アイドリングストップ制御用にＩＳＣＭ２が制御するリレースイッチ６を、キーシリンダスイッチ５と並列となるように設けている。そして、キーシリンダスイッチ５とリレースイッチ６と直列となるようにリレースイッチ７を設け、エンジン運転中はリレースイッチ７をオフとすることで、エンジン運転中にスタータが駆動されて発生する異音を防止する。アイドリングストップ制御に必要なリレースイッチ６と、スタータ制御に関わる点でリレースイッチ６と関係が深いリレースイッチ７（およびアンダーフードスイッチングモジュールＵＳＭ３）とを、アイドリングストップ制御モジュールＩＳＣＭ２に制御させる（指令を出させる）ことで、簡易で信頼性が高い構成とすることができる。そして、このような前提の元では、既述したような固有の課題も生じる。すなわち、コントロール制御モジュール間の通信異常が生じると、リレースイッチ７の制御が期待通りに行なわれなくなって、エンジンストールが生じた場合に再始動できなくなったりするが、本発明によれば、このような課題を解決することができるのである。
【００４９】
さらに、本例は、通信異常検出部２１をＩＳＣＭ２側に設けているため、ＥＣＭ１のサプライヤーが、本例のアイドリングストップ制御装置のサプライヤーと異なる場合でも、当該ＥＣＭ１に本例のアイドリングストップ制御装置を接続し、上記のアイドリングストップ制御を実現させることができる。
【００５０】
また本例は、通信異常検出部２１により通信の異常を検出した場合には、リレースイッチ７をオンにし、バッテリ１０とスタータモータ４との間を、スタータスイッチ５を介して電気的に導通させる。これにより、アイドリングストップ中に通信異常が生じた場合でも、運転手の手動の操作により、スタータスイッチ５をオンさせることで、エンジンを始動させることができる。
【００５１】
また本例は、通信異常検出部２１による通信異常の検出結果を、報知部９により報知する。これにより、通信異常が生じた場合には、乗員に当該通信異常を早期に伝えることができる。
【００５２】
なお、本例において、通信異常検出部２１は、ＥＣＭ１とＩＳＣＭ２との間の通信異常の検出だけではなく、例えばアクセル開度センサ等の他のセンサとの間のＣＡＮ通信網における通信異常を検出してもよい。
【００５３】
また本例は、図２に示すステップＳ５にて、エンジン運転中か否かを判定するためにエンジン回転速度を用いたが、燃料噴射量や他のエンジンの状態を示す情報を用いて判定してもよい。
【００５４】
なお、本例では、制御回路３１が、リレースイッチ７の駆動回路になり、ＵＳＭ３の制御信号に基づきリレースイッチ７のオン及びオフを切り替えるが、図６に示すような回路構成で、リレースイッチ７を制御してもよい。図６は、本例の変形例に係るアイドリングストップ制御装置のブロック図である。図６に示すように、変形例では、リレースイッチ７のコイルの一端にトランジスタ３２が接続され、トランジスタ３２のベース端子に制御回路３１が接続され、制御回路３１はＵＳＭ３の制御信号に基づきトランジスタ３２のベース端子にスイッチング制御信号を送信することで、リレースイッチ７のオン及びオフを切り替える。
【００５５】
上記ＥＣＭ１は本発明に係る「エンジン制御部」に相当し、上記ＩＳＣＭ２は本発明に係る「アイドリングストップ制御部」に、上記通信異常検出部２１が本発明に係る「通信異常検出手段」に、上記リレースイッチ７が本発明に係る「スイッチング手段」に、上記キーシリンダスイッチ５が本発明に係る「スタータスイッチ」に、上記報知部９が本発明に係る「報知手段」に相当する。
【符号の説明】
【００５６】
１…エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）
２…アイドリングストップモジュール（ＩＳＣＭ）
２１…通信異常検出部
３…アンダーフードスイッチングモジュール
３１…制御回路
３２…トランジスタ
４…スタータモータ
５…キーシリンダスイッチ
６…リレースイッチ
７…リレースイッチ
８…リレースイッチ
１０…バッテリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドリングストップ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アイドリングストップ制御を行うエンジンにおいて制御用マイコンが故障するとエンジンの再始動ができない。このため、エンジンを始動させるスタータモータに電源電圧を供給するためのスタータリレーに接続されているニュートラルスイッチと、当該ニュートラルスイッチをオン、オフする信号を出力するニュートラルスイッチ駆動回路と、アイドルストップ制御マイコンの制御によりスタータリレーの駆動信号を出力するスタータリレー駆動回路と、始動制御マイコンの制御によりスタータリレーの駆動信号を出力するスタータリレー駆動回路とを備え、アイドルストップ制御マイコンの異常を検出した場合には、当該スタータリレー回路及び当該ニュートラルスイッチ駆動回路に駆動信号を出力させて、エンジンを始動するアイドリングストップの電子制御装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４４６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の各種スイッチを駆動させる駆動回路及び当該駆動回路とスイッチとを接続する配線が多いため、制御異常時にエンジンを始動させる回路構成が複雑であるという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、複雑な回路構成でなくても、通信異常が生じた場合にエンジンを始動させることができるアイドリングストップ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンの運転中においては、バッテリからスタータモータへの電力の供給を切り替えるスイッチング手段をオフにするスイッチング制御を行い、エンジン制御手段とアイドリングストップ制御手段との間の通信の異常を検出した場合には当該スイッチング制御を禁止することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スイッチング手段を介してスタータモータへ電力を供給するための異常時の電力ラインを、複雑な回路を用いることなく形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るアイドリングストップ制御装置のブロック図である。
【図２】図１のアイドリングストップ制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図３】図１のアイドリングストップ制御装置における制御のタイムチャートであって、エンジン停止状態からエンジンが始動し、一旦エンジンがアイドリングストップ状態になり、再びエンジンが再始動するまでのタイムチャートである。
【図４】比較例のアイドリングストップ制御装置における制御のタイムチャートであって、エンジン停止状態からエンジンが始動し、エンジンがアイドリングストップ状態になる前に、通信異常が生じた場合のタイムチャートである。
【図５】図１のアイドリングストップ制御装置における制御のタイムチャートであって、エンジン停止状態からエンジンが始動し、エンジンがアイドリングストップ状態になる前に、通信異常が生じた場合のタイムチャートである。
【図６】本発明の変形例に係るアイドリングストップ制御装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
《第１実施形態》
図１は、本発明の一実施の形態に係るアイドリングストップ制御装置のブロック図である。本例のアイドリングストップ制御装置は、例えばエンジンを備えた車両に搭載される。なお、図１において、実線は電力線であるワイヤーハーネスを示し、点線は車内に設けられたＣＡＮ通信の通信網を示す。
【００１１】
図１に示すように、アイドリングストップ制御装置は、エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）１と、アイドリングストップモジュール（ＩＳＣＭ）２と、アンダーフードスイッチングモジュール３と、スタータモータ４と、キーシリンダスイッチ５と、リレースイッチ６と、リレースイッチ７と、マグネット式のリレースイッチ８と、バッテリ１０とを備えている。
【００１２】
リレースイッチ６は、キーシリンダスイッチ５と並列に接続され、リレースイッチ６の一端及びキーシリンダスイッチ５の一端はバッテリ１０に接続されている。またリレースイッチ６の他端及びキーシリンダスイッチ５の他端はリレースイッチ７に接続されている。リレースイッチ６の構成の一部である電磁コイルはＩＳＣＭ２に接続され、ＩＳＣＭ２の制御によりオン及びオフが切り替えられる。リレースイッチ６は、後述するように、アイドリングストップ解除時にオフからオンに切り替わることで、エンジンをクランキングさせるためのスイッチとなる。キーシリンダスイッチ５は、車両の乗員のキー操作により、オン及びオフが切り替えられ、当該乗員によりエンジンをクランキングさせるためのスイッチである。
【００１３】
リレースイッチ７の電磁コイルはバッテリ１０とＵＳＭ３に含まれる制御回路（ＣＣ）３１とに接続され、リレースイッチ７はＵＳＭ３の制御によりオン及びオフが切り替えられる。またリレースイッチ７は、リレースイッチ８の電磁コイルに接続されている。リレースイッチ８は、バッテリ１０とスタータモータ４の間に接続される。このように接続することにより、リレースイッチ７がオン状態であり、キーシリンダスイッチ５がオンに、または、リレースイッチ６がオンになると、バッテリ１０からの電力がリレースイッチ８の電磁コイルを導通し、リレースイッチ８がオンになる。そして、バッテリ１０の電力がスタータモータ４に供給され、エンジンがクランキングされる。一方、リレースイッチ７がオフ状態である場合には、キーシリンダスイッチ５がオン状態、または、リレースイッチ６がオン状態であったとしても、バッテリ１０からの電力はリレースイッチ８の電磁コイルに供給されず、リレースイッチ８がオフ状態になるため、バッテリ１０の電力がスタータモータ４に供給されない。すなわち、リレースイッチ７は、バッテリ１０からの電力をスタータモータ４に供給が可能な状態と、供給を禁止した状態とを選択するためのスイッチであり、リレースイッチ７がオン状態であれば、キーシリンダスイッチ５、または、リレースイッチ６がオン状態となったときにエンジンはクランキング可能な状態となり、リレースイッチ７がオフ状態であれば、キーシリンダスイッチ５、または、リレースイッチ６がオン状態であってもエンジンはクランキングできない状態となる。
【００１４】
ＥＣＭ１は、エンジンを制御するモジュールであり、またエンジンの運転状態を管理する。ＥＣＭ１は、アクセル開度センサ、クランク角センサ、エアフローメータ、空燃比センサ等（図示しない）より、アクセル開度、エンジンの回転速度、吸入空気量、空燃比等を検出し、運転状態（例えば負荷と回転速度）に応じたスロットル開度、並びに燃料噴射量、点火時期等を算出し、スロットルバルブ、インジェクター、点火栓等（図示しない）の制御を行なう。このようにして制御されたエンジンの運転状態を示す信号は、ＣＡＮ通信網により、ＥＣＭ１からＩＳＣＭ２に送信される。
【００１５】
ＩＳＣＭ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備え、ＩＳＣＭ２の制御部の一部として、通信異常検出部２１を備えている。ＩＳＣＭ２は、ＥＣＭ１から送信されるエンジンの運転状態、車両に設けられる車速センサ等の各種センサから車速及びブレーキの作動状態等に基づいて、アイドリングストップ条件を満たすか否かを判定する。アイドリングストップ条件とは、運転中のエンジンを一時的に停止させるための条件であり、例えば、エンジン回転速度が所定値以下で、シフトポジションがＤレンジであり、フットブレーキが踏み込まれている場合に、アイドリングストップ条件が満たされる。かかる場合に、ＩＳＣＭ２は、アイドリングストップ条件を満たす、と判定する。
【００１６】
ＩＳＣＭ２は、アイドリングストップ条件を満たす場合には、アイドリングストップ条件を満たす旨の制御信号を、ＣＡＮ通信網を通じて、ＥＣＭ１に送信する。そして、当該制御信号を受信したＥＣＭ１は、インジェクターを制御して、エンジンの運転を停止させる。またアイドリングストップ条件を満たす場合に、ＩＳＣＭ２は次のエンジンの始動に備えて、ＵＳＭ３を介してリレースイッチ７をオンにする。
【００１７】
また、ＩＳＣＭ２は、エンジンのアイドリングストップ中に、アイドリングストップを解除すべきかどうかを判断する。アイドリングストップを解除すべき条件とは、アイドリングストップ中の状態において、アイドルストップ条件を満たさない状態になることを示し、例えば上記の例では、アイドリングストップ中の状態から、ブレーキを作動しない状態になった場合である。ＩＳＣＭ２は、アイドリングストップ条件を解除する場合には、リレースイッチ６をオフからオンに切り替える。
【００１８】
また、ＩＳＣＭ２は、ＥＣＭ１からエンジンの運転状態を検出し、エンジンが運転しているか否かを判定する。エンジン運転中とは、例えばエンジン回転速度が所定の回転速度より高い場合である。エンジン運転中と判断されると、ＩＳＣＭ２は、リレースイッチ７をオフにするための制御信号をＵＳＭ３に送信し、エンジン運転中でない場合には、リレースイッチ７をオンにするための制御信号をＵＳＭ３に送信する。エンジン運転中に、リレースイッチ７がオン状態で、乗員の操作によりキーシリンダスイッチ５がオンになった場合、あるいは、例えば通信異常等により誤ってリレースイッチ６がオンになった場合には、エンジンが運転中にも関わらずスタータモータ５が駆動し、エンジンのクランキングによる異音が生じるおそれがある。そのため、本例は、エンジン運転中において、リレースイッチ７をオフにすることで、キーシリンダスイッチ５及びリレースイッチ６の状態にかかわらず、バッテリ１０からスタータモータ４への電力の供給を遮断する制御を行い、エンジン運転中のクランキングによる異音の発生を防ぐ。
【００１９】
また、ＩＳＣＭ２の通信異常検出部２１は、ＥＣＭ１とＩＳＣＭ２との間の通信の状態及び通信の受信部の故障を検出する。ＥＣＭ１とＩＳＣＭ２との間の通信の状態は、例えば、異常検出用の試験信号をＥＣＭ１とＩＳＣＭ２との間のＣＡＮ通信網で送受信し、受信信号の出力値から検出する。またＩＳＣＭ２の信号の受信部の故障は、例えば受信回路に自己診断機能を備えることで、回路異常を検出する。
【００２０】
ＩＳＣＭ２は、通信異常検出部２１により通信の異常を検出した場合には、エンジン運転中に行うリレースイッチ７をオフ状態にする制御（異音防止のためのスイッチング制御）を禁止し、リレースイッチ７をオン状態にする。またＩＳＣＭ２は、リレースイッチ６をオフ状態にして、アイドリングストップ制御によるリレースイッチ６の制御を行わないようにする。
【００２１】
エンジン運転中はリレースイッチ７をオフ状態にする制御（異音防止のためのスイッチング制御）を行う場合に、ＥＣＭ１とＩＳＣＭ２との間で通信異常が生じると、ＩＳＣＭ２はエンジン状態を把握することができず、リレースイッチ７がオフ状態で何らかの理由によってエンジンストール（エンジン停止）してしまうと、リレースイッチ７のオフ状態が継続されるため、キーシリンダスイッチ５を手動でオンにしても、スタータモータ４に電力が供給されない場合がある。そのため、本例では、通信異常を検出した時には、リレースイッチ７をオンにする。これにより、バッテリ１０からキーシリンダスイッチ５を介してスタータモータ４に電力を供給させるラインを確保する。
【００２２】
また、ＩＳＣＭ２において通信異常が生じた場合には、例えばエンジン回転速度が所定の速度以下（例えば運転者の意図に関係なくエンジンが停止してしまっている）にもかかわらず、エンジン回転速度が所定の速度を越えている（エンジン運転中との）旨、ＩＳＣＭ２が誤認識してしまい、ＩＳＣＭ２は、アイドリングストップ条件を誤って判断するおそれがある。そのため、通信異常検出部２１にて、通信異常が検出された場合に、ＩＳＣＭ２は、リレースイッチ６をオフ状態にして、アイドリングストップ制御によるスイッチング制御を行わないようにする。
【００２３】
報知部９は、通信異常が生じたことを乗員に報知し、例えば警告ランプ、警告音を発するスピーカ、警告文字を表示するディスプレイ等により構成される。ＩＳＣＭ２は、通信異常検出部２１により通信異常を検出した場合には、通信異常を示す制御信号を、ＣＡＮ通信網を通じて、報知部９に送信し、報知部９を制御して、乗員に対して通信異常が生じた旨を報知する。
【００２４】
ＵＳＭ３は、リレースイッチ７及びリレースイッチ７の制御回路（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＣＣ）３１を備えている。ＣＣ３１は、ＵＳＭ３の制御信号に基づき駆動する回路であり、リレースイッチ７の駆動回路である。ＵＳＭ３とＩＳＣＭ２との間は、ＣＡＮ通信網（図１の破線）及びワイヤハーネス（図１の実線）で接続されており、当該ＣＡＮ通信網及びワイヤハーネスを通じて、ＩＳＣＭ２によるリレースイッチ７のスイッチング制御の信号がＩＳＣＭ２からＵＳＭ３に送信される。このようにすれば、普段はＣＡＮ通信網を利用するメリット（例えば優れたデータ通信速度とエラー検出能力）を享受しつつ、ＩＳＣＭ２で通信異常を診断したときに、ワイヤハーネスがあればＵＳＭ３との間は確実な通信が補償される。
【００２５】
スタータモータ４は、エンジンをクランキングさせるためのモータである。リレースイッチ８がオン状態になると、バッテリ１０からの電力がスタータモータ４に供給され、スタータモータ４が駆動する。
【００２６】
次に、図２を用いて、エンジン始動後における本例のアイドリングストップ制御装置の制御手順を説明する。なお、図２に示す制御処理は、エンジンが始動してから、キーシリンダスイッチ５がオフになるまでの間に行われる制御であり、繰り返し行われる（所謂バックグラウンドジョブである）。
【００２７】
ステップＳ１にて、通信検出部２１は、通信異常が発生しているか否かを判定する。通信状態が正常な場合には、ステップＳ２にて、ＩＳＣＭ２は、アイドリングストップ条件を満たすか否かを判定する。ここでは、アイドリングストップ条件は、車速がゼロで、ブレーキが作動し、かつ、エンジン回転速度が閾値回転速度（Ｅｃ）より小さい場合とする。
【００２８】
アイドリングストップ条件が成立した場合には、ＩＳＣＭ２は、ＵＳＭ３に制御して、リレースイッチ７をオンにする（ステップＳ３）。ステップＳ４にて、ＩＳＣＭ２は、アイドリングステップの制御信号をＥＣＭ１に送信し、ＥＣＭ１は、エンジンを停止させ、本例の制御を終了する。
【００２９】
ステップＳ２に戻り、アイドリングストップ条件が成立しない場合には、ステップＳ５にて、アイドリングストップからの再始動が未完了（再始動中）であるかどうかを判定し、未完了であればステップＳ１０に移行し、未完了でなければステップＳ６へと移行する。ステップＳ６にて、リレースイッチ７をオンにして、リレースイッチ６によって、スタータモータ４を制御できるように設定する。続いて、ステップＳ７にて、ＩＳＣＭ２は、ＥＣＭ１からのエンジン状態を示す信号から、エンジン回転速度を検出し、エンジン回転速度が所定の回転速度より高いか否かを判定する。ここで、所定の回転速度は、エンジンの完爆を経て自律回転が可能な状態になっているか否かを判定するための閾値である。そして、検出された回転速度が所定の回転速度より高い場合には、エンジンの始動が完了したと判定する。
【００３０】
エンジン回転速度が所定の回転速度より高い場合には、ステップＳ８にて、ＩＳＣＭ２は、ＵＳＭ３を制御してリレースイッチ６をオフにし、本例の制御を終了する。
【００３１】
一方、エンジン回転速度が所定の回転速度以下である場合には、エンジンを再始動させるために、リレースイッチ６をオンにする（ステップＳ９）。リレースイッチ７は、アイドリングストップ条件が成立するとオン状態になるため、アイドリングストップを解除しようとする時点で、既に、オン状態になっている（尚、図２では念のためステップＳ６が挿入されている）。そのため、ステップＳ９にて、リレースイッチ６をオン状態にすれば、バッテリ１０からスタータモータ４に電力が供給され、エンジンがクランキングする。
【００３２】
ステップＳ５に戻り、ステップＳ５でアイドリングストップからの再始動が完了したと判定されて、ステップＳ１０へ移行したら、エンジンが運転中であるかどうかを判定する（ステップＳ１０）。エンジンが、運転中であればステップＳ１１にて、スイッチリレー７をオフにして、運転中のスタータ駆動による異音発生を防止し、運転中で無ければステップＳ１２にて、スイッチリレー７をオンにして、運転者のキーシリンダスイッチ５によってスタータモータ４を制御できるように設定する。
【００３３】
ステップＳ１に戻り、通信状態が異常な場合には、ステップＳ１３にて、ＩＳＣＭ２は、リレースイッチ７をオンにする。ステップＳ１４にて、ＩＳＣＭ２はリレースイッチ６の制御を禁止し、リレースイッチ６のオフ状態を維持する。本実施例において、アイドリングストップ中とエンジン停止中とでリレースイッチ７がオン状態（接続された状態）となるが、制御フロー上はそれぞれ、アイドリングストップ中はステップＳ３、エンジン停止中はステップＳ１３で、リレースイッチ７がオン状態となる。
【００３４】
次に、図３〜図５を用いて、本例のアイドリングストップ制御装置の制御内容を時系列で説明する。図３は、エンジン停止状態からエンジンが始動し、一旦アイドリングストップ状態になり、再びエンジンが再始動して運転状態となるまでのタイムチャートである。図４及び図５は、エンジン停止状態からエンジンが始動し、エンジンがアイドリングストップ状態になる前に、通信異常が生じた場合のタイムチャートであり、図４は本例とは異なる比較例に係るアイドリングストップ制御装置のタイムチャートであり、図５は本例に係るアイドリングストップ制御装置のタイムチャートである。図３〜図５において、（ａ）は車速の時間的変化の一例を、（ｂ）はエンジン回転速度の時間特性を、（ｃ）はリレースイッチ６の状態の時間特性を、（ｄ）はキーシリンダスイッチ５の状態を、（ｅ）はリレースイッチ７の状態を、（ｆ）はスタータモータ４の状態の時間特性を、（ｇ）ブレーキの作動状態の時間的変化の一例を、（ｈ）はアイドリングストップ制御信号の時間特性を、（ｉ）はエンジン状態の時間特性を示す。なお、（ｉ）のエンジン状態について、停止は、イグニッションオフにおいてエンジンが停止している状態を表し、後述のアイドリングストップやエンジンストールとは異なる状態を示す。エンジンストールは、イグニッションオンにおいて、本例のアイドリングストップ装置が動作し、エンジンが停止している状態（アイドリングストップ中）や、何らかの理由によってエンジンストールした状態を示す。運転は、エンジンが完爆を経て自律回転が可能な状態で運転され、例えば車両が走行可能な状態を示す。クランキングは、エンジン始動させるために、スタータモータ４によりエンジンのクランクシャフトを回している状態を示す。
【００３５】
まず図３を用いて、通信異常が生じていない場合の制御を説明する。時間（ｔ０）の時点で、運転手の操作によりキーシンダスイッチ５がオンするとリレースイッチ７がオンになり、電力がスタータモータ４に供給され、スタータモータ４が駆動する。そして、エンジンがクランキング状態になり、エンジン回転速度が増加する。時間（ｔ１）の時点で、キーシンダスイッチ５、リレースイッチ７及びスタータモータ４がオフ状態になり、エンジンは運転状態になる。時間（ｔ１）以降、アクセル開度が高くなるため、エンジン回転速度はさらに高くなり、車速が増加する。時間（ｔ２）の時点で、例えば赤信号の交差点に近づいたため、ブレーキを作動し（ブレーキＯＮ）、車両が減速し始める。
【００３６】
時間（ｔ３）の時点で、車速がゼロになり、エンジン回転速度が閾値回転速度（Ｅｃ）より小さくなる。時間（ｔ３）の時点で、アイドリングストップ条件が成立し、ＩＳＣＭ２は所定時間の経過後の時間（ｔ４）の時点で、リレースイッチ７をオンにする。またＩＳＣＭ２は、時間（ｔ５）の時点で、アイドリングストップ制御信号のフラグを‘１’にし、ＥＣＭ１に送信する。ＥＣＭ１は、フラグが１になっている当該制御信号を受信することで、エンジンを停止させる制御を行い、時間（ｔ６）の時点でエンジン回転速度がゼロになり、アイドリングストップ状態になる。時間（ｔ７）の時点で、運転者のブレーキ操作により、ブレーキが作動している状態が解除され（ブレーキＯＦＦ）、アイドリングストップ条件が解除されるため、ＩＳＣＭ２は、ＥＣＭ１へ送信するアイドリングストップ制御信号のフラグを‘０’にし、リレースイッチ６をオン状態にして、スタータモータ４を動作させる。ＥＣＭ１は、当該制御信号によりアイドリングストップを解除してエンジンを再始動させる。
【００３７】
そして、時刻（ｔ８）の時点で、ＩＳＣＭ２は、ＥＣＭ１からのエンジン状態を示す信号から、エンジン回転速度が閾値回転速度（Ｅｃ）より大きくなり、エンジン運転中であると判定して、リレースイッチ６をオフに、リレースイッチ７をオフにする。そして、スタータモータ４が停止状態になる。
【００３８】
次に、図４を用いて、比較例に係るアイドリングストップ制御装置において、エンジン停止状態からエンジンが始動し、通信異常が生じた後、エンジンストールとなった場合の制御について説明する。
【００３９】
時間（ｔ０）から時間（ｔ２）までは、上記と同様であるため、説明を省略する。時間（ｔ２）の時点で、例えば赤信号の交差点に近づいたため、ブレーキを作動し（ブレーキＯＮ）、車両が減速し始める。そして、車速がゼロになる前の時間（ｔ３）の時点で通信異常が発生したとする。時間（ｔ３）以降、ＥＣＭ１とＩＳＣＭ２との間で、正常な通信を行うことができないため、少なくともエンジン状態に関する情報が、ＩＳＣＭ２に入力されない。そして、時間（ｔ４）の時点で、車速がゼロになる。時間（ｔ４）の時点で、、本来ならば、アイドリングストップ条件が成立し、アイドリングストップを実行するとともに、ＩＳＣＭ２はリレースイッチ７をオンにするが、ここでは、ＩＳＣＭ２は、通信異常によりエンジン回転速度を検出することができないため、リレースイッチ７のオフ状態が維持される。その状態で、何らかの理由によって時間（ｔ５）の時点でエンジン回転速度がゼロになり、エンジンストール状態になったとする。この時、ＩＳＣＭ２は、エンジンが運転中との認識を変えることができないから、リレースイッチ７もオフ状態に保たれたままである。
【００４０】
その後、時間（ｔ６）の時点で、運転者のブレーキ操作により、ブレーキが作動している状態が解除され（ブレーキＯＦＦ）ても、エンジンは再始動しない。さらに、時間（ｔ７）の時点で、運転手がエンジンストール状態を解除し車両を走行状態にしようとして、キーシリンダスイッチ５をオンにしても、リレースイッチ７がオフ状態のままのため、スタータモータ４に電力が供給されず、エンジンを再始動させることができない。
【００４１】
次に、図５を用いて、実施例に係るアイドリングストップ制御装置において、エンジン停止状態からエンジンが始動し、通信異常が生じた後、エンジンストールとなった場合の制御について説明する。
【００４２】
時間（ｔ０）から時間（ｔ２）までは、上記と同様であるため、説明を省略する。時間（ｔ２）の時点で、例えば赤信号の交差点に近づいたため、ブレーキを作動し（ブレーキＯＮ）、車両が減速し始める。そして、車速がゼロになる前の時間（ｔ３）の時点で通信異常が発生したとする。時間（ｔ３）の時点で、通信異常検出部２１は当該通信異常を検出し、ＩＳＣＭ２は通信異常検出部２により通信異常を検出したため、リレースイッチ７をオンにする。またＩＳＣＭ２は、報知部９を制御して、通信異常が生じている旨を乗員に報知する。時間（ｔ４）の時点で、車速がゼロになる。何らかの理由によって時間（ｔ５）の時点でエンジン回転速度がゼロになり、エンジンストール状態になったとする。
【００４３】
そして、運転手は報知部９を確認することで、通信異常によりアイドリングストップ制御が正常に作動しないこと確認し、また、エンジンストール状態を解消しようとして、時間（ｔ６）の時点で、運転手がキーシリンダスイッチ５をオンにする。時間（ｔ６）の時点では、リレースイッチ７はオンになっているため、バッテリ１０からモータ４に電力が供給され、モータ４が駆動し、エンジンが再始動する。
【００４４】
上記のように、本発明において、ＩＳＣＭ２は、エンジン運転中にはリレースイッチ７をオフにする（エンジン運転中のスタータ駆動による異音防止のための）スイッチング制御を行なうことが前提であり、これにより、エンジン運転中に、乗員の操作によりキーシリンダスイッチ５がオンになった場合、あるいは、例えば通信異常等により誤ってリレースイッチ６がオンになった場合に、エンジンが運転中にも関わらずスタータモータ５が駆動し、エンジンのクランキングによる異音が生じることが防止される。このような前提のもとで、万一通信異常が生じると、例えば実際にはエンジン運転中で無いにも関わらず、ＩＳＣＭ２がエンジン運転中であると誤判断してしまい、乗員の操作によりエンジン始動ができなくなる可能性がある。そこで本発明では、通信異常検出部２１により通信異常を検出した場合には、当該スイッチング制御を禁止する。これにより、制御モジュール間の通信に異常が発生した場合でも、バッテリ１０からリレースイッチ７を介してスタータモータ４への電力の供給ラインを、煩雑な回路構成を用いることなく、形成することができ、通信異常時にエンジンを再始動することができるアイドリングストップ制御装置を、複雑な構成を避けた上で、実現することができる。
【００４５】
また、本例では、ＥＣＭ１とＩＳＣＭ２との間において通信異常が生じた場合に、又は、ＩＳＣＭ２に設けられた通信の受信部において異常が生じた場合に、バッテリ１０からリレースイッチ７を介してスタータモータ４への電力の供給ラインが確保されるため、通信に異常が生じた場合でも、エンジンを始動させることができる。
【００４６】
比較例のような従来のアイドリングストップ制御装置では、エンジンストール状態の時に通信異常が生じた場合には、エンジンの状態を含む車両情報がＩＳＣＭ２に入力されないため、エンジンストール状態を解除することができないおそれがある。また、バッテリ１０からスタータモータ４への電力の供給ラインが遮断された状態が継続し、スタータモータ４への電力を供給することができず、エンジンを始動することができない可能性がある。さらに、通信異常が生じている場合には、エンジン状態に関する情報が誤ってＩＳＣＭ２に入力される可能性があるため、ＩＳＣＭ２は当該エンジン状態に関する誤った情報に基づいて、アイドリングストップ制御を行う可能性がある。
【００４７】
本例では、通信異常が生じた場合には、上記のスイッチング制御を禁止するため、通信異常が生じた状態でエンジンストールが発生した場合でも、バッテリ１０からリレースイッチ７を介してスタータモータ４への電力の供給ラインが確保されるため、エンジンを始動させることができる。
【００４８】
本実施例によると、エンジン制御モジュールＥＣＭ１と、アイドリングストップ制御モジュールＩＳＣＭ２を、個別の制御モジュールで構成したことで、従来からあるエンジン制御モジュールＥＣＭ１の構成を大幅に変更することなく、アイドリングストップ制御を実現できるようになる。このような制御モジュール構成において、運転者が手動操作するキーシリンダスイッチ５とは別に、アイドリングストップ制御用にＩＳＣＭ２が制御するリレースイッチ６を、キーシリンダスイッチ５と並列となるように設けている。そして、キーシリンダスイッチ５とリレースイッチ６と直列となるようにリレースイッチ７を設け、エンジン運転中はリレースイッチ７をオフとすることで、エンジン運転中にスタータが駆動されて発生する異音を防止する。アイドリングストップ制御に必要なリレースイッチ６と、スタータ制御に関わる点でリレースイッチ６と関係が深いリレースイッチ７（およびアンダーフードスイッチングモジュールＵＳＭ３）とを、アイドリングストップ制御モジュールＩＳＣＭ２に制御させる（指令を出させる）ことで、簡易で信頼性が高い構成とすることができる。そして、このような前提の元では、既述したような固有の課題も生じる。すなわち、コントロール制御モジュール間の通信異常が生じると、リレースイッチ７の制御が期待通りに行なわれなくなって、エンジンストールが生じた場合に再始動できなくなったりするが、本発明によれば、このような課題を解決することができるのである。
【００４９】
さらに、本例は、通信異常検出部２１をＩＳＣＭ２側に設けているため、ＥＣＭ１のサプライヤーが、本例のアイドリングストップ制御装置のサプライヤーと異なる場合でも、当該ＥＣＭ１に本例のアイドリングストップ制御装置を接続し、上記のアイドリングストップ制御を実現させることができる。
【００５０】
また本例は、通信異常検出部２１により通信の異常を検出した場合には、リレースイッチ７をオンにし、バッテリ１０とスタータモータ４との間を、スタータスイッチ５を介して電気的に導通させる。これにより、アイドリングストップ中に通信異常が生じた場合でも、運転手の手動の操作により、スタータスイッチ５をオンさせることで、エンジンを始動させることができる。
【００５１】
また本例は、通信異常検出部２１による通信異常の検出結果を、報知部９により報知する。これにより、通信異常が生じた場合には、乗員に当該通信異常を早期に伝えることができる。
【００５２】
なお、本例において、通信異常検出部２１は、ＥＣＭ１とＩＳＣＭ２との間の通信異常の検出だけではなく、例えばアクセル開度センサ等の他のセンサとの間のＣＡＮ通信網における通信異常を検出してもよい。
【００５３】
また本例は、図２に示すステップＳ５にて、エンジン運転中か否かを判定するためにエンジン回転速度を用いたが、燃料噴射量や他のエンジンの状態を示す情報を用いて判定してもよい。
【００５４】
なお、本例では、制御回路３１が、リレースイッチ７の駆動回路になり、ＵＳＭ３の制御信号に基づきリレースイッチ７のオン及びオフを切り替えるが、図６に示すような回路構成で、リレースイッチ７を制御してもよい。図６は、本例の変形例に係るアイドリングストップ制御装置のブロック図である。図６に示すように、変形例では、リレースイッチ７のコイルの一端にトランジスタ３２が接続され、トランジスタ３２のベース端子に制御回路３１が接続され、制御回路３１はＵＳＭ３の制御信号に基づきトランジスタ３２のベース端子にスイッチング制御信号を送信することで、リレースイッチ７のオン及びオフを切り替える。
【００５５】
上記ＥＣＭ１は本発明に係る「エンジン制御部」に相当し、上記ＩＳＣＭ２は本発明に係る「アイドリングストップ制御部」に、上記通信異常検出部２１が本発明に係る「通信異常検出手段」に、上記リレースイッチ７が本発明に係る「スイッチング手段」に、上記キーシリンダスイッチ５が本発明に係る「スタータスイッチ」に、上記報知部９が本発明に係る「報知手段」に相当する。
【符号の説明】
【００５６】
１…エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）
２…アイドリングストップモジュール（ＩＳＣＭ）
２１…通信異常検出部
３…アンダーフードスイッチングモジュール
３１…制御回路
３２…トランジスタ
４…スタータモータ
５…キーシリンダスイッチ
６…リレースイッチ
７…リレースイッチ
８…リレースイッチ
１０…バッテリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを停止させた後に再始動させるアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御装置において、
バッテリから前記エンジンを始動させるスタータモータへの電力の供給を切り替えるスイッチング手段と、
前記エンジンを制御するエンジン制御部からの信号を受信し、前記エンジンの状態に応じてアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御手段と、
前記エンジン制御部と前記アイドリングストップ制御手段との間の通信の異常を検出する通信異常検出手段とを備え、
前記アイドリングストップ制御手段は、
前記エンジンの運転中に前記スイッチング手段をオフにするスイッチング制御を行い、
前記通信異常検出手段により通信の異常を検出した場合に、前記スイッチング制御を禁止する
ことを特徴とするアイドリングストップ制御装置。
【請求項２】
乗員の操作により前記スタータモータを始動させるスタータスイッチをさらに備え、
前記アイドリングストップ制御手段は、
前記通信異常検出手段により通信の異常を検出した場合には、前記スイッチング手段をオンにし、前記バッテリと前記スタータモータとの間を前記スタータスイッチを介して電気的に導通させる
ことを特徴とする請求項１記載のアイドリングストップ制御装置。
【請求項３】
前記通信異常検出手段による検出の結果を報知する報知手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１又は２記載のアイドリングストップ制御装置。
【請求項１】
エンジンを停止させた後に再始動させるアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御装置において、
バッテリから前記エンジンを始動させるスタータモータへの電力の供給を切り替えるスイッチング手段と、
前記エンジンを制御するエンジン制御部からの信号を受信し、前記エンジンの状態に応じてアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御手段と、
前記エンジン制御部と前記アイドリングストップ制御手段との間の通信の異常を検出する通信異常検出手段とを備え、
前記アイドリングストップ制御手段は、
前記エンジンの運転中に前記スイッチング手段をオフにするスイッチング制御を行い、
前記通信異常検出手段により通信の異常を検出した場合に、前記スイッチング制御を禁止する
ことを特徴とするアイドリングストップ制御装置。
【請求項２】
乗員の操作により前記スタータモータを始動させるスタータスイッチをさらに備え、
前記アイドリングストップ制御手段は、
前記通信異常検出手段により通信の異常を検出した場合には、前記スイッチング手段をオンにし、前記バッテリと前記スタータモータとの間を前記スタータスイッチを介して電気的に導通させる
ことを特徴とする請求項１記載のアイドリングストップ制御装置。
【請求項３】
前記通信異常検出手段による検出の結果を報知する報知手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１又は２記載のアイドリングストップ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２２９６２６（Ｐ２０１２−２２９６２６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９６７８０（Ｐ２０１１−９６７８０）
【出願日】平成２３年４月２５日（２０１１．４．２５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２５日（２０１１．４．２５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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