JP2001069681A - 電源回路の異常検出装置および内燃機関の自動停止始動制御装置 - Google Patents

電源回路の異常検出装置および内燃機関の自動停止始動制御装置

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JP2001069681A JP23791899A JP23791899A JP2001069681A JP 2001069681 A JP2001069681 A JP 2001069681A JP 23791899 A JP23791899 A JP 23791899A JP 23791899 A JP23791899 A JP 23791899A JP 2001069681 A JP2001069681 A JP 2001069681A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源回路に生じ得る異常を検出すると共に電
源回路の状態に基づいて内燃機関の自動停止および自動
始動を制御する。 【解決手段】 バッテリ４２から発電電動機３４や負荷
３６，３８に至る間の端子５０の電位に基づいて判定さ
れるバッテリ４２の充放電の状態と、電流計４４により
検出されるバッテリ４２の電流に基づいて判定されるバ
ッテリ４２の充放電の状態とを比較し、矛盾が生じてい
るときにはバッテリ４２を含む電源回路のいずれかに異
常が生じていると判定する。電源回路に異常が生じてい
ると判定されたときには、所定の条件が成立したときに
エンジン２２を自動的に停止すると共に所定の条件が解
除されたときに停止されているエンジン２２を自動的に
始動する自動停止始動制御を行なわないよう制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源回路の異常検
出装置および内燃機関の自動停止始動制御装置に関し、
詳しくは、発電機と負荷とに接続された充放電可能なバ
ッテリを電源として有する電源回路の異常を検出する異
常検出装置および車両に搭載された内燃機関を所定の条
件が成立したときに停止すると共に該所定の条件の成立
が解除されたときに始動する自動停止始動制御を行なう
内燃機関の自動停止始動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の内燃機関の自動停止始動
制御装置としては、バッテリの異常を検出するバッテリ
センサを備えるものが提案されている（例えば、実開昭
６３−６５８３３号公報など）。この装置では、バッテ
リセンサによりバッテリの異常を検出したときには、内
燃機関の自動停止始動制御を禁止し、内燃機関の運転を
自動的に停止しないようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た内燃機関の自動停止始動制御装置では、内燃機関を自
動的に始動できない場合を生じる。バッテリセンサによ
りバッテリに異常はなくても、バッテリを含む電源回路
に接触不良などが存在するときには、内燃機関を始動す
るセルモータに電力の供給が行なわれないから、内燃機
関を自動的に停止すると自動的に始動できなくなってし
まう。
【０００４】本発明の電源回路の異常検出装置は、電源
回路に生じ得る異常を検出することを目的とする。ま
た、本発明の内燃機関の自動停止始動制御装置は、電源
回路の状態に基づいて内燃機関の自動停止および自動始
動を制御することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の電源回路の異常検出装置および内燃機関の自動停
止始動制御装置は、上述の目的の少なくとも一部を達成
するために以下の手段を採った。
【０００６】本発明の第１の電源回路の異常検出装置
は、バッテリを充電可能な発電機が該バッテリを充電可
能な発電状態にあるか否かを検出すると共に該バッテリ
が充電状態であるか否かを検出し、前記発電機が所定の
発電状態であると共にバッテリが充電状態にあるとき又
は前記発電機が前記所定の発電状態にない非発電状態で
あると共に前記バッテリが放電状態にあるときは正常と
判定し、該状態以外のときは異常と判定することを要旨
とする。
【０００７】この本発明の第１の電源回路の異常検出装
置では、発電機の発電状態とバッテリの充放電状態との
組み合わせから異常を判定することができる。この結
果、電気的な接続も含めて異常を判定することができ
る。また、バッテリの逆接続やジャンプスタート状態か
否かも検出することができる。
【０００８】本発明の第２の電源回路の異常検出装置
は、発電機と負荷とに接続された充放電可能なバッテリ
を電源として有する電源回路の異常を検出する異常検出
装置であって、前記バッテリに流れる電流を検出する電
流検出手段と、前記バッテリから前記発電機および負荷
に至る配線の所定の位置の電位を検出する電位検出手段
と、該電位検出手段により検出された電位と前記電流検
出手段により検出された電流とに基づいて前記電源回路
の異常を判定する異常判定手段とを備えることを要旨と
する。
【０００９】この本発明の第２の電源回路の異常検出装
置では、バッテリに流れる電流と、バッテリから発電機
や負荷に至る配線の所定の位置の電位に基づいてバッテ
リを有する電源回路の異常を検出することができる。
【００１０】こうした本発明の第２の電源回路の異常検
出装置において、前記異常判定手段は、前記電位検出手
段により検出された電位に基づいて前記発電機が発電状
態にあるか否かを判定する発電機状態判定手段を備え、
該発電機状態判定手段による判定結果と前記電流検出手
段により検出された電流とに基づいて異常を判定する手
段であるものとすることもできる。即ち、異常判定手段
は、発電機状態判定手段により発電機が発電状態にある
と判定されたときにバッテリを流れる電流が充電電流で
あるか否かにより異常を判定すると共に発電機状態判定
手段により発電機が非発電状態と判定されたときにバッ
テリを流れる電流が放電電流であるか否かにより異常を
判定するのである。こうすれば、発電機の状態とバッテ
リの充放電状態とに基づいて電源回路の異常を判定する
ことができる。
【００１１】この態様の本発明の第２の電源回路の異常
検出装置において、前記発電機状態判定手段は、前記電
位検出手段により検出された電位が前記バッテリを充電
可能に前記発電機に設定された出力電圧に基づく電位で
あるときに前記発電機が発電状態にあると判定する手段
であるものとすることもできる。この態様の本発明の第
２の電源回路の異常検出装置において、前記バッテリの
温度を検出する温度検出手段を備え、前記発電機状態判
定手段は、前記温度検出手段により検出された温度に基
づいて前記発電機に設定された出力電圧に基づく電位を
設定して前記発電機の発電状態を判定する手段であるも
のとすることもできる。バッテリの適正な充電電圧はバ
ッテリの温度による特性を持つから、このバッテリの温
度に基づいて発電機の発電状態が設定される。したがっ
て、この発電機に設定された出力電圧を用いることによ
り、より的確に電源回路の異常を検出することができ
る。
【００１２】本発明の内燃機関の自動停止始動制御装置
は、車両に搭載された内燃機関を所定の条件が成立した
ときに停止すると共に該所定の条件の成立が解除された
ときに始動する自動停止始動制御を行なう内燃機関の自
動停止始動制御装置であって、前述の各種態様のいずれ
かの本発明の第１または第２の電源回路の異常検出装置
と、該異常検出装置により異常が検出されたとき、前記
自動停止始動制御を禁止する禁止制御手段とを備えるこ
とを要旨とする。
【００１３】この本発明の内燃機関の自動停止始動制御
装置では、電源回路に異常が検出されたときには、内燃
機関の自動停止始動制御を行なわないから、内燃機関を
自動停止後に自動始動ができないといった不都合を回避
することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である
電源回路の異常検出装置４０を備えるエンジン２２の自
動停止始動制御装置２０の構成の概略を示す構成図であ
る。実施例の自動停止始動制御装置２０は、図示するよ
うに、ガソリンを燃料として駆動するエンジン２２と、
エンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２４の回
転力を変速して後段のディファレンシャルギヤ２８を介
して接続された駆動輪３０，３２に出力するオートマチ
ックトランスミッション２６と、クランクシャフト２４
を回転駆動してエンジン２２を始動すると共にクランク
シャフト２４の動力により発電する発電電動機３４と、
発電電動機３４により充電されると共に発電電動機３４
や負荷３６，３８に電力を供給するバッテリ４２と、バ
ッテリ４２を含む電源回路の異常を判定する電源回路Ｅ
ＣＵ５２と、全体をコントロールする車両ＥＣＵ６０と
を備える。
【００１５】バッテリ４２のプラス端子にはバッテリ４
２に流れる電流ＩＢを検出する電流計４４を介してヒュ
ーズ４８が接続されており、このヒューズ４８の端子５
０に発電電動機３４や負荷３６，３８が接続されてい
る。このヒューズ４８の端子５０は、導電ライン５１に
より電源回路ＥＣＵ５２に接続されており、電源回路Ｅ
ＣＵ５２により端子５０の電位ＶＢが検出できるように
なっている。バッテリ４２には、その内部の温度Ｔを検
出する温度センサ４６が取り付けられており、温度セン
サ４６は導電ラインにより電源回路ＥＣＵ５２に接続さ
れている。なお、バッテリ４２のマイナス端子は接地さ
れている。
【００１６】電源回路ＥＣＵ５２は、図示しないが、Ｃ
ＰＵを中心としたマイクロコンピュータとして構成され
ており、処理プログラムを記憶したＲＯＭや一時的にデ
ータを記憶するＲＡＭ，入出力ポートなどを備える。こ
の電源回路ＥＣＵ５２には、電流計４４からの電流ＩＢ
や温度センサ４６からのバッテリ温度Ｔなどが入力ポー
トを介して入力されている。また、電源回路ＥＣＵ５２
からは、電源回路の異常の結果が制御信号として出力ポ
ートを介して出力されている。また、図示しないが、電
源回路ＥＣＵ５２には、導電ライン５１と接地に接続さ
れた電圧計が内蔵されており、端子５０と接地との電位
差が検出できるようになっている。
【００１７】図示しないが、車両ＥＣＵ６０も電源回路
ＥＣＵ５２と同様にＣＰＵを中心としたマイクロコンピ
ュータとして構成されており、処理プログラムを記憶し
たＲＯＭや一時的にデータを記憶するＲＡＭ，入出力ポ
ートなどを備える。この車両ＥＣＵ６０には電源回路Ｅ
ＣＵ５２からの制御信号やエンジン２２やオートマチッ
クトランスミッション２６，発電電動機３４などに取り
付けられた各種センサからの信号が入力ポートを介して
入力されており、車両ＥＣＵ６０からはエンジン２２や
オートマチックトランスミッション２６，発電電動機３
４などの運転に必要な機器の駆動装置への駆動信号など
が出力ポートを介して出力されている。
【００１８】なお、電源回路の異常検出装置４０は、ハ
ード構成としては、バッテリ４２と、バッテリ４２を流
れる電流を検出する電流計４４と、バッテリ４２の内部
の温度Ｔを検出する温度センサ４６と、バッテリ４２か
ら発電電動機３４および負荷３６，３８に至る配線の所
定の位置としての端子５０の電位を検出するための導電
ライン５１と、電源回路ＥＣＵ５２とから構成されてい
る。
【００１９】次に、こうして構成された実施例の自動停
止始動制御装置２０の動作について説明する。まず、電
源回路の異常検出装置４０における電源回路の異常検出
動作について説明し、その後その結果を用いた自動停止
始動制御処理について説明する。
【００２０】図２は、電源回路ＥＣＵ５２により実行さ
れる異常検出処理ルーチンの一例を示すフローチャート
である。このルーチンは、車両が始動されてから所定時
間毎（例えば、１分毎）に繰り返し実行される。この異
常検出処理ルーチンが実行されると、電源回路ＥＣＵ５
２のＣＰＵは、まず、電流計４４により検出されるバッ
テリ４２に流れる電流ＩＢと端子５０の電位ＶＢと温度
センサ４６により検出されるバッテリ４２の温度Ｔとを
読み込む処理を実行する（ステップＳ１００）。
【００２１】次に、読み込んだバッテリ温度Ｔに基づい
てバッテリ４２の充電用の調整電圧ＶＣとバッテリ４２
の開放電圧ＶＤを読み込む処理を実行する（ステップＳ
１０２）。ここで、充電用の調整電圧ＶＣは、バッテリ
４２を適正に充電するために発電電動機３４の発電電圧
として設定されるものであり、実施例では、図３に例示
するように、バッテリ４２の温度Ｔが高くなるほど調整
電圧ＶＣは低くなるように設定した。このバッテリ４２
の温度Ｔと調整電圧ＶＣとの関係は、バッテリの種類や
使用条件などによって定まるものである。また、バッテ
リ４２の開放電圧ＶＤは、負荷接続していないときのバ
ッテリ４２の出力端子間の電位差であり、一般に、図４
に例示するように、バッテリ４２の温度Ｔが高くなるほ
ど開放電圧ＶＤが高くなる関係にある。このバッテリ４
２の温度Ｔと開放電圧ＶＤとの関係も、バッテリの種類
などによって定まるものである。なお、実施例では、バ
ッテリ４２の充電用の調整電圧ＶＣとバッテリ４２の温
度Ｔとの関係およびバッテリ４２の開放電圧ＶＤとバッ
テリ４２の温度との関係をそれぞれマップとして電源回
路ＥＣＵ５２内のＲＯＭに記憶しておき、バッテリ４２
の温度Ｔが与えられると、マップからその温度Ｔに対応
する調整電圧ＶＣと開放電圧ＶＤが導出されるものとし
た。
【００２２】バッテリ４２の充電用の調整電圧ＶＣと開
放電圧ＶＤとを導出すると、ステップＳ１００で読み込
んだ端子５０の電位ＶＢを調整電圧ＶＣおよび開放電圧
ＶＤと比較する処理を行なう（ステップＳ１０４）。端
子５０の電位ＶＢが所定範囲の誤差をもって調整電圧Ｖ
Ｃに等しいときには、発電電動機３４はバッテリ４２を
充電するために発電状態にあると判断し、バッテリ４２
を流れる電流ＩＢの正負の符号を調べる（ステップＳ１
０６）。実施例では、バッテリ４２から放電していると
きの電流を正としているから、電流ＩＢが負のときには
正常に充電されていると判定して本ルーチンを終了す
る。一方、電流ＩＢが正のときには、発電電動機３４が
発電状態にあるにも拘わらず、電流ＩＢは放電状態を示
すから、電源回路に何らかの異常が生じていると判定
し、異常判定フラグＦに値１を設定して（ステップＳ１
０８）、本ルーチンを終了する。なお、異常判定フラグ
Ｆは、車両の起動時に実行される初期化ルーチンにより
値０が設定されている。
【００２３】端子５０の電位ＶＢが開放電圧ＶＤより小
さいときには、発電電動機３４はバッテリ４２を充電す
るための発電状態にないと判断し、バッテリ４２を流れ
る電流ＩＢの正負の符号を調べる（ステップＳ１１
０）。電流ＩＢが正のときにはバッテリ４２から正常に
放電されていると判定して本ルーチンを終了する。一
方、電流ＩＢが負のときには、発電電動機３４が発電状
態にないにも拘わらず、電流ＩＢは充電状態を示すか
ら、電源回路に何らかの異常が生じていると判定し、異
常判定フラグＦに値１を設定して（ステップＳ１１
２）、本ルーチンを終了する。なお、端子５０の電位Ｖ
Ｂが調整電圧ＶＣに等しくなく、開放電圧ＶＤ以上のと
きには、異常判定フラグＦに値０を設定して（ステップ
Ｓ１１４）、本ルーチンを終了する。
【００２４】以上説明した電源回路の異常検出装置４０
によれば、バッテリ４２から発電電動機３４や負荷３
６，３８に至る間の所定の位置（端子５０）における電
位ＶＢとバッテリ４２を流れる電流ＩＢとに基づいて電
源回路に生じ得る異常を検出することができる。即ち、
端子５０における電位ＶＢから判定される発電電動機３
４の発電状態とバッテリ４２を流れる電流ＩＢから判定
されるバッテリ４２の充放電の状態とに矛盾があるか否
かにより電源回路に何らかの異常が生じているか否かを
判定することができるのである。しかも、バッテリ４２
の温度Ｔを用いて調整電圧ＶＣや開放電圧ＶＤを導出す
るものとしたから、より的確に電源回路の異常を検出す
ることができる。
【００２５】また、実施例の電源回路の異常検出装置４
０によれば、バッテリ４２を逆接続した場合やジャンプ
スタートなども異常として検出することができる。即
ち、バッテリ４２を逆接続した場合は発電電動機３４が
発電状態になくても電流ＩＢはバッテリ４２に流れ込
む、つまり充電状態を示すから異常として検出すること
ができ、ジャンプスタート時はバッテリ４２の端子に救
援車からの発電電圧が供給されるため、端子５０には所
定の発電状態を示す電圧が検出され電流ＩＢはバッテリ
４２から流れ出る、つまり放電状態を示すから異常とし
て検出することができる。
【００２６】実施例の電源回路の異常検出装置４０で
は、電源回路に異常が生じていると判定したときには、
異常判定フラグＦに値１を設定するものとしたが、これ
に加えて、ウォーニングランプを点灯したり、音声メッ
セージを発生させるものとしてもよい。
【００２７】実施例の電源回路の異常検出装置４０で
は、バッテリ４２の温度Ｔにより調整電圧ＶＣと開放電
圧ＶＤを導出するものとしたが、異常検出の精度は若干
劣るものの、調整電圧ＶＣや開放電圧ＶＤに幅を持たせ
ることにより、温度Ｔを用いずに異常検出を行なうもの
としてもよい。
【００２８】次に、実施例の自動停止始動制御装置２０
における自動停止始動制御処理について説明する。図５
は、実施例の車両ＥＣＵ６０により実行される自動停止
始動制御処理ルーチンの一例を示すフローチャートであ
る。このルーチンは、車両が始動されてから所定時間毎
（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２９】自動停止始動制御処理ルーチンが実行され
ると、車両ＥＣＵ６０のＣＰＵは、まず、図２に例示す
る異常検出処理ルーチンで設定される異常判定フラグＦ
を読み込む処理を実行する（ステップＳ２００）。具体
的には、異常判定フラグＦが書き込まれている電源回路
ＥＣＵ５２のＲＡＭの所定アドレスをアクセスするので
ある。異常判定フラグＦを読み込むと、その値を調べ
（ステップＳ２０２）、その値が値０のときには異常は
ないと判断し、通常の自動停止始動制御を行なって（ス
テップＳ２０４）、本ルーチンを終了する。ここで、自
動停止始動制御とは、所定の条件、例えば、車両が停止
している状態でブレーキ油圧が所定値以上である条件
や、車両が停止している状態でサイドブレーキが引かれ
ていたりシフトポジションがＰポジションにある条件な
どが成立したときに、エンジン２２への燃料供給および
点火制御を停止してエンジン２２の運転を停止し、所定
の条件が解除されたときに発電電動機３４を駆動してエ
ンジン２２を始動する制御をいう。
【００３０】一方、異常判定フラグＦが値１のときに
は、電源回路に異常が生じていると判断し、自動停止始
動制御を行なうことなく本ルーチンを終了する。このよ
うに自動停止始動制御を行なわないのは、電源回路に異
常が生じているときにはバッテリ４２から発電電動機３
４に電力の供給ができない場合があるから、自動停止始
動制御により運転が停止されたエンジン２２を始動でき
なくなるおそれがあるからである。
【００３１】以上説明した実施例の自動停止始動制御装
置２０によれば、電源回路に異常が生じているときに
は、エンジン２２の自動停止始動制御を行なわないか
ら、運転の停止されたエンジン２２を始動できなくなる
といった不都合を回避することができる。
【００３２】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例である電源回路の異常検出
装置４０を備えるエンジン２２の自動停止始動制御装置
２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】 電源回路ＥＣＵ５２により実行される異常検
出処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】 バッテリ４２の温度Ｔと充電用の調整電圧Ｖ
Ｃとの関係の一例を示す説明図である。
【図４】 バッテリ４２の温度Ｔとバッテリ４２の開放
電圧ＶＤとの関係の一例を示す説明図である。
【図５】 実施例の車両ＥＣＵ６０により実行される自
動停止始動制御処理ルーチンの一例を示すフローチャー
トである。
【符号の説明】
２０ 自動停止始動制御装置、２２ エンジン、２４
クランクシャフト、２６ オートマチックトランスミッ
ション、２８ ディファレンシャルギヤ、３０，３２
駆動輪、３４ 発電電動機、３６，３８ 負荷、４０
電源回路の異常検出装置、４２ バッテリ、４４ 電流
計、４６ 温度センサ、４８ ヒューズ、５０ 端子、
５１ 導電ライン、５２ 電源回路ＥＣＵ、６０ 車両
ＥＣＵ。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バッテリを充電可能な発電機が該バッテ
    リを充電可能な発電状態にあるか否かを検出すると共に
    該バッテリが充電状態であるか否かを検出し、前記発電
    機が所定の発電状態であると共にバッテリが充電状態に
    あるとき又は前記発電機が前記所定の発電状態にない非
    発電状態であると共に前記バッテリが放電状態にあると
    きは正常と判定し、該状態以外のときは異常と判定する
    電源回路の異常検出装置。
  2. 【請求項２】 発電機と負荷とに接続された充放電可能
    なバッテリを電源として有する電源回路の異常を検出す
    る異常検出装置であって、 前記バッテリに流れる電流を検出する電流検出手段と、 前記バッテリから前記発電機および負荷に至る配線の所
    定の位置の電位を検出する電位検出手段と、 該電位検出手段により検出された電位と前記電流検出手
    段により検出された電流とに基づいて前記電源回路の異
    常を判定する異常判定手段とを備える異常検出装置。
  3. 【請求項３】 前記異常判定手段は、前記電位検出手段
    により検出された電位に基づいて前記発電機が発電状態
    にあるか否かを判定する発電機状態判定手段を備え、該
    発電機状態判定手段による判定結果と前記電流検出手段
    により検出された電流とに基づいて異常を判定する手段
    である請求項２記載の異常検出装置。
  4. 【請求項４】 前記発電機状態判定手段は、前記電位検
    出手段により検出された電位が前記バッテリを充電可能
    に前記発電機に設定された出力電圧に基づく電位である
    ときに前記発電機が発電状態にあると判定する手段であ
    る請求項３記載の異常検出装置。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の異常検出装置であって、 前記バッテリの温度を検出する温度検出手段を備え、 前記発電機状態判定手段は、前記温度検出手段により検
    出された温度に基づいて前記発電機に設定された出力電
    圧に基づく電位を設定して前記発電機の発電状態を判定
    する手段である異常検出装置。
  6. 【請求項６】 車両に搭載された内燃機関を所定の条件
    が成立したときに停止すると共に該所定の条件の成立が
    解除されたときに始動する自動停止始動制御を行なう内
    燃機関の自動停止始動制御装置であって、 請求項１ないし５いずれか記載の電源回路の異常検出装
    置と、 該異常検出装置により異常が検出されたとき、前記自動
    停止始動制御を禁止する禁止制御手段とを備える自動停
    止始動制御装置。
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