JP2011173512A - アイドリングストップ装置、及び、電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロコンピュータのリセット後においてもバッテリの電圧低下を把握して、バッテリの電圧の大きな低下を防止できる技術を提供する。
【解決手段】アイドリングストップ装置１においては、バッテリ５１の電圧が低下して、マイクロコンピュータ２の電源の電圧ＶＣＣがマイクロコンピュータ２の最低動作電圧Ｖｔ未満となった場合に、マイクロコンピュータ２がリセットされる。その一方で、電圧低下情報が記憶部３に記憶される。このため、リセット後のマイクロコンピュータ２は、電圧低下情報に基づいてバッテリ５１の電圧が低下したことを把握できる。そして以降、マイクロコンピュータ２は、エンジン５７を始動する際に電気負荷部５８への電力の供給を停止する。これにより、エンジン５７を始動する際にバッテリの電圧の大きな低下を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のエンジンを自動で停止／始動するアイドリングストップ技術に関する。

近年、燃料節減や排ガス削減などを目的とし、信号待ちなどの比較的短時間の車両の停車中において、車両のエンジンを自動で停止／始動するアイドリングストップ装置が実用化されている。アイドリングストップ装置を備えた車両においては、走行状態からブレーキが踏まれて停止状態となるなどの停止条件が成立するとエンジンが自動で停止され、そのエンジン停止中にブレーキがリリースされるなどの始動条件が成立するとエンジンが自動で始動されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００９−１３９５３号公報

車両のエンジンを始動するためのスタータモータを駆動する電力は車両が備えるバッテリから供給される。エンジンの始動のためにスタータモータが必要とする電力は非常に大きいことから、バッテリの電圧が低下している場合にアイドリングストップ機能によるエンジンの停止／始動を繰り返すと、バッテリの電圧がさらに低下し、エンジンが始動できないなどの支障をきたす可能性がある。したがって、バッテリが劣化してその電圧が低下しているような場合は、アイドリングストップ機能でエンジンを始動可能とするために、バッテリの電圧の低下を防止する対策が必要となる。

ところで、前述のように、エンジンの始動のためにスタータモータが必要とする電力は非常に大きいため、エンジンの始動の際にはバッテリの電圧が大きく低下する。このため例えば、アイドリングストップ装置が備えるマイクロコンピュータに、ユーザのスタートスイッチの操作によるエンジンの始動の際におけるバッテリの電圧を監視させる。そして、このときのバッテリの電圧が所定の閾値よりも低下するような場合は、それ以降のアイドリングストップ機能でのエンジンの始動の際に、マイクロコンピュータがバッテリの電圧の低下を防止する対策を実行するように構成することが考えられる。

しかしながら、マイクロコンピュータを動作させるための電力もバッテリから供給されるため、エンジンの始動の際に、バッテリの電圧がマイクロコンピュータが動作可能な電圧未満まで大きく低下するような場合は、マイクロコンピュータ自体が動作できずにリセットされてしまう。このようにしてリセットされ再起動したマイクロコンピュータは、リセットの原因やリセット前のバッテリの電圧を把握できない。マイクロコンピュータは、電源の電圧低下のほか、例えば、暴走状態となった場合などにおいてもリセットされるが、このようなリセットの原因を把握できない。

このため、バッテリの電圧が大きく低下してリセットされた場合においても、リセット後のマイクロコンピュータは、バッテリの電圧の低下を防止する対策をせずに、アイドリングストップ機能によるエンジンの始動を実行してしまう。その結果、マイクロコンピュータのリセットが再発生して、エンジンが始動できなくなるおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、マイクロコンピュータのリセット後においてもバッテリの電圧低下を把握して、エンジンを始動する際にバッテリの電圧の大きな低下を防止できる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、車両に搭載され、前記車両のエンジンを自動で停止／始動するアイドリングストップ装置であって、所定の停止条件が成立したときに前記エンジンを自動で停止するとともに、前記エンジンの停止中に所定の始動条件が成立したときに前記エンジンを自動で始動するアイドリングストップ機能を有するマイクロコンピュータと、前記車両のバッテリの電圧を降圧して得られる前記マイクロコンピュータの電源の電圧が前記マイクロコンピュータの最低動作電圧未満となったことを検知する検知手段と、前記電源の電圧が前記最低動作電圧未満となった場合に、前記マイクロコンピュータの状態に関わらず電圧低下情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に前記電圧低下情報が記憶されている場合は、前記エンジンを始動する際に、前記バッテリから電力が供給される電気負荷の一部への電力の供給を停止する電力制御手段と、を備えている。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載のアイドリングストップ装置において、前記電力制御手段は、前記エンジンの完爆後に、前記電力の供給が停止された前記電気負荷に電力の供給を開始する。

また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載のアイドリングストップ装置において、前記電力の供給が停止された前記電気負荷は、複数のグループに組み分けされ、前記電力制御手段は、前記グループごとに時間間隔をおいて電力の供給を開始する。

また、請求項４の発明は、所定の停止条件が成立したときに車両のエンジンを自動で停止するとともに、前記エンジンの停止中に所定の始動条件が成立したときに前記エンジンを自動で始動するアイドリングストップ機能を有するマイクロコンピュータが搭載された車両における電力の供給を制御する電力制御方法であって、前記車両のバッテリの電圧を降圧して得られる前記マイクロコンピュータの電源の電圧が前記マイクロコンピュータの最低動作電圧未満となったことを検知する工程と、前記電源の電圧が前記最低動作電圧未満となった場合に、前記マイクロコンピュータの状態に関わらず電圧低下情報を記憶手段に記憶する工程と、前記記憶手段に前記電圧低下情報が記憶されている場合は、前記エンジンを始動する際に、前記バッテリから電力が供給される電気負荷の一部への電力の供給を停止する工程と、を備えている。

請求項１ないし３の発明によれば、マイクロコンピュータの電源の電圧がマイクロコンピュータの最低動作電圧未満となった場合に、マイクロコンピュータがリセットされたとしても電圧低下情報が記憶手段に記憶される。このため、リセット後のマイクロコンピュータは、電圧低下情報に基づいてバッテリの電圧低下を把握できる。そして以降、エンジンを始動する際に電気負荷の一部への電力の供給を停止することから、エンジンを始動する際にバッテリの電圧の大きな低下を防止できる。

また、特に請求項２の発明によれば、エンジンの完爆後に電気負荷に電力の供給を開始することで、エンジンの始動中にバッテリにさらに負荷がかかって電圧が大きく低下することを防止できる。

また、特に請求項３の発明によれば、グループごとに時間間隔をおいて電気負荷への電力の供給を開始することで、バッテリへ急激に大きな負荷がかかって電圧が大きく低下することを防止できる。

図１は、アイドリングストップ装置の構成を示すブロック図である。 図２は、電気負荷部及びスイッチ部の構成を詳細に示す図である。 図３は、マイクロコンピュータがリセットする場合のアイドリングストップ装置の処理の流れを示す図である。 図４は、マイクロコンピュータがリセットする場合の各種信号の変化を示す図である。 図５は、アイドリングストップ装置のアイドリングストップ機能に係る処理の流れを示す図である。 図６は、アイドリングストップ機能でエンジンを始動する場合の電気負荷の状態を示す図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。

＜１．構成＞
図１は、本実施の形態のアイドリングストップ装置１とその周辺要素との構成を示すブロック図である。このアイドリングストップ装置１は、例えば、自動車などの車両に搭載され、信号待ちなどの比較的短時間の車両の停車中において、車両が備えるエンジン５７を自動で停止／始動する機能を有している。

アイドリングストップ装置１が搭載される車両は、車両各部の電気負荷に電力を供給するバッテリ５１を備えている。このバッテリ５１には電源ライン９１が接続され、この電源ライン９１にはユーザが操作可能なイグニッションスイッチ９２が設けられている。イグニッションスイッチ９２がオンとなると、電源ライン９１を介してバッテリ５１からアイドリングストップ装置１に電力が供給される。

また、イグニッションスイッチ９２がオンとなると、車両に搭載される各種の電気負荷が含まれる電気負荷部５８に対しても、バッテリ５１から電源ライン９１を介して電力が供給される。

また、このバッテリ５１は、発電機であるオルタネータ５２によって充電される。オルタネータ５２は、エンジン５７から伝達される機械的運動エネルギーを交流の電力へと変換し、さらにダイオードを含む整流器で直流の電力へと整流する。発電した電力は、電源ライン９１を介してバッテリ５１に蓄積される。オルタネータ５２が発電する際には発電の目標となる目標電圧が設定され、電源ライン９１の電圧が目標電圧となるようにオルタネータ５２が発電を行う。

アイドリングストップ装置１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成されており、主たる構成要素としてマイクロコンピュータ２を備えている。マイクロコンピュータ２は、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２及びＲＯＭ２３を備えている。マイクロコンピュータ２が備える各種機能は、ＲＯＭ２３に予め記録されたプログラムに従ってＣＰＵ２１が演算処理を行うことで実現される。このようなマイクロコンピュータ２が備える機能に、電力制御機能、及び、アイドリングストップ機能が含まれている。

電力制御機能は、バッテリ５１から電気負荷部５８への電力の供給／供給停止を制御する機能である。電気負荷部５８のグランド側には、電気負荷部５８に含まれる電気負荷の通電状態を切り替えるスイッチ部５９が設けられている。このスイッチ部５９の動作は、アイドリングストップ装置１が備える電力制御回路１７によって制御される。電力制御機能で電気負荷部５８への電力の供給／供給停止を制御する際には、マイクロコンピュータ２が電力制御回路１７に所定の制御信号を送信する。電力制御回路１７は、この制御信号に応答してスイッチ部５９の動作を制御する。

図２は、電気負荷部５８及びスイッチ部５９の構成を詳細に示す図である。図に示すように、電気負荷部５８に含まれている電気負荷は、３つのグループに組み分けされている。具体的には、この３つのグループは、エンジン系負荷７１、走行系負荷７２、及び、ユーザ系負荷７３である。

エンジン系負荷７１には、例えば、０２センサヒータ、電子スロットル制御用モータ、及び、ＥＧＲ用モータなど、エンジン５７に関連するが、エンジン５７の始動には直接的な関連のない電気負荷が含まれている。なお、燃料を噴射するインジェクタや、燃料を着火させる点火プラグなど、エンジン５７の始動に直接的に関連する電気負荷は、本実施の形態でのエンジン系負荷７１には含まれていない。

走行系負荷７２には、例えば、ＥＰＳ（Electric Power Steering）制御装置、及び、ＡＢＳ（Anti-lock Braking System）制御装置など、エンジン５７以外に車両の走行に必要となるステアリングやブレーキに関連する電気負荷が含まれている。

ユーザ系負荷７３には、例えば、エアコン装置、オーディオ装置、及び、ナビゲーション装置など、車両の走行に直接的には必要ないユーザの快適性を向上するための電気負荷が含まれている。

また、スイッチ部５９には、３つのリレースイッチ８２，８４，８６が設けられている。エンジン系負荷７１、走行系負荷７２及びユーザ系負荷７３のグランド側に、これら３つのリレースイッチ８２，８４，８６がそれぞれ接続されている。

これら３つのリレースイッチ８２，８４，８６は、ノーマリークローズ型となっており、通常はオンとなっているが、それぞれ対応するリレーコイル８１，８３，８５を通電するとオフとなる。リレーコイル８１，８３，８５は、アイドリングストップ装置１の電力制御回路１７によって通電される。例えば、リレーコイル８１を通電すると、リレースイッチ８２はオフとなり、バッテリ５１からエンジン系負荷７１への電力の供給が停止されることになる。

このような構成により、アイドリングストップ装置１のマイクロコンピュータ２は、電気負荷部５８に含まれている３つのグループ（エンジン系負荷７１、走行系負荷７２、及び、ユーザ系負荷７３）へのバッテリ５１からの電力の供給／供給停止を、グループごとに変更することが可能となっている。

マイクロコンピュータ２が備えるアイドリングストップ機能は、車両の走行状態に応じて、車両のエンジン５７を自動で停止／始動する機能である。図１に示すように、車両の走行状態を示す信号は、車両に設けられた各種センサからインターフェイス１８を介してマイクロコンピュータ２に入力される。具体的には、車速センサから車両の速度、シフトセンサからシフトレバーのポジション、アクセルセンサからアクセルの操作内容、ブレーキセンサからブレーキの操作内容がそれぞれ信号として入力される。

これらの走行状態を示す信号に基づいて所定の停止条件が成立した場合は、アイドリングストップ機能によりエンジン５７が停止される。例えば、「車両の速度が０」、「シフトレバーが”Ｄ”または”Ｎ”」、「アクセルの操作なし」、及び、「ブレーキの操作あり」の各種条件をすべて満足した場合に、停止条件が成立したと判断される。

アイドリングストップ機能でエンジン５７を停止する際には、マイクロコンピュータ２が、エンジン５７を制御するエンジンＥＣＵ５６に対して所定の停止信号を送信する。エンジンＥＣＵ５６は、この信号に応答してエンジン５７を停止する。

また、アイドリングストップ機能によるエンジン５７の停止中に、走行状態を示す信号に基づいて所定の始動条件が成立した場合は、アイドリングストップ機能によりエンジン５７が自動で始動される。例えば、「シフトレバーが”Ｄ”」、「アクセルの操作あり」、及び、「ブレーキの操作なし」の各種条件をすべて満足した場合に、始動条件が成立したと判断される。

アイドリングストップ機能でエンジン５７を始動する際には、マイクロコンピュータ２が、アイドリングストップ装置１が備えるスタータ制御回路１６に対して所定の始動信号を送信する。スタータ制御回路１６は、この信号に応答してリレーコイル５３を通電する。このリレーコイル５３の通電により、車両のエンジン５７を始動するスタータモータ５５に接続されたリレースイッチ５４がオンとなる。これにより、バッテリ５１からスタータモータ５５へ電力が供給され、スタータモータ５５が駆動してエンジン５７が始動する。なお、リレーコイル５３は、ユーザが操作可能なスタートスイッチ９３をオンすることによっても通電される。ユーザが車両に乗車した際には、このスタートスイッチ９３の操作に応答してスタータモータ５５が駆動し、エンジン５７が始動することになる。

また、アイドリングストップ装置１は、マイクロコンピュータ２への電源供給回路として、入力電圧を一定電圧へ降圧するレギュレータ１１を備えている。レギュレータ１１は、例えば、スイッチングレギュレータとシリーズレギュレータとを組み合わせて構成される。

マイクロコンピュータ２の電力は車両のバッテリ５１から供給されるが、マイクロコンピュータ２の電源の電圧の理想値は例えば５Ｖであるのに対し、バッテリ５１の通常電圧は例えば１２Ｖである。このため、アイドリングストップ装置１では、バッテリ５１の電圧ＢＡＴＴを、レギュレータ１１で降圧してマイクロコンピュータ２の電源の電圧ＶＣＣを得るようになっている。

なお、レギュレータ１１は、入力電圧を上限とする範囲で出力電圧を調整するものであり、入力電圧が一定とすべき目的の電圧より低下すれば、レギュレータ１１の出力電圧も目的の電圧より低下することになる。したがって、バッテリ５１が劣化している場合においては、バッテリの電圧ＢＡＴＴが低下すれば、それにつれて、レギュレータ１１で降圧して得られるマイクロコンピュータ２の電源の電圧ＶＣＣも低下する。

また、アイドリングストップ装置１は、マイクロコンピュータ２をリセットするための回路として、減電圧検知部１３と、リセット部１４と、暴走検知部１５とを備えている。

減電圧検知部１３は、レギュレータ１１からマイクロコンピュータ２への電力供給線に接続され、マイクロコンピュータ２の電源の電圧ＶＣＣを監視する。そして、マイクロコンピュータ２の電源の電圧ＶＣＣが、マイクロコンピュータ２が動作可能な最低動作電圧（以下、記号「Ｖｔ」を用いる。）未満となった場合は、リセット部１４にリセットすべきことを示す指示信号を出力する。マイクロコンピュータ２の最低動作電圧Ｖｔは例えば３．９Ｖである。減電圧検知部１３は、例えば、電圧ＶＣＣと最低動作電圧Ｖｔとを比較するコンパレータで構成される。

暴走検知部１５は、マイクロコンピュータ２がフリーズするなどの暴走状態に陥っていないかを検出する。暴走検知部１５は、例えば、マイクロコンピュータ２のウォッチドッグタイマの動作信号を監視し、規則的な信号が検知されなかった場合に、マイクロコンピュータ２が暴走状態であると判断する。暴走状態となると、マイクロコンピュータ２はリセットしないとその機能を回復できない。このため、暴走検知部１５は、リセット部１４にリセットすべきことを示す指示信号を出力する。

リセット部１４は、マイクロコンピュータ２に対してリセットを指示するリセット信号を出力するものである。リセット信号は、通常は”Ｈ”であり、”Ｌ”となることでマイクロコンピュータ２に対してリセットが指示される。リセット部１４は、減電圧検知部１３及び暴走検知部１５のいずれかからリセットすべきことを示す指示信号が入力されると、リセット信号を”Ｌ”とする。マイクロコンピュータ２はこのリセット信号を常時に監視しており、リセット信号が”Ｌ”となるとリセットする。すなわち、マイクロコンピュータ２は、一旦動作停止した後、再起動することになる。

アイドリングストップ装置１は、マイクロコンピュータ２の電源の電圧ＶＣＣが最低動作電圧Ｖｔ未満となった場合に、電圧ＶＣＣが最低動作電圧Ｖｔ未満となったことを示す情報（以下、「電圧低下情報」という。）を記憶する記憶部３を備えている。減電圧検知部１３から出力される指示信号は、記憶部３にも入力される。すなわち、マイクロコンピュータ２の電源の電圧ＶＣＣが最低動作電圧Ｖｔ未満となった場合は、指示信号により記憶部３にその旨が通知され、それに応答して電圧低下情報が記憶部３に記憶されることになる。

記憶部３は、例えば、１ビットの情報を記憶可能な論理回路であるフリップフロップで構成される。記憶部３の最低動作電圧は、マイクロコンピュータ２の最低動作電圧Ｖｔ（例えば、３．６Ｖ）よりも低く、例えば１．６Ｖとなっている。すなわち、記憶部３は、その電源電圧が、マイクロコンピュータ２の最低動作電圧Ｖｔよりも低くなったとしても、その記憶内容を保持できる。このため、記憶部３は、マイクロコンピュータ２の状態に関わらず、マイクロコンピュータ２のリセット中においても電圧低下情報を記憶できる。

バッテリ５１の電圧が低下して電圧ＶＣＣが最低動作電圧Ｖｔ未満となると、マイクロコンピュータ２はリセットされるが、その一方で記憶部３に電圧低下情報が記憶される。リセット後のマイクロコンピュータ２は、この記憶部３に電圧低下情報が記憶されていることに基づいて、リセット前に電源の電圧ＶＣＣが最低動作電圧Ｖｔ未満となったことを把握することが可能となる。

＜２．リセット処理＞
バッテリ５１の電圧が大きく低下してマイクロコンピュータ２がリセットされる現象は、スタータモータ５５が必要とする電力が非常に大きいことから、エンジン５７を始動する際に発生する。以下、ユーザのスタートスイッチ９３の操作によりエンジン５７を始動する場合における、アイドリングストップ装置１の処理について説明する。図３は、このアイドリングストップ装置１の処理の流れを示す図である。この処理の開始時点は、ユーザが車両に乗車した直後であり、アイドリングストップ装置１は起動しているが、エンジン５７は始動していない。

まず、エンジン５７の始動中にマイクロコンピュータ２をリセットすべき条件が成立したか否かが判断される。具体的には、減電圧検知部１３により、マイクロコンピュータ２の電源の電圧ＶＣＣが、マイクロコンピュータ２の最低動作電圧Ｖｔ未満となっていないかが判断される（ステップＳ１１）。これとともに、暴走検知部１５により、マイクロコンピュータ２が暴走状態に陥っていないかが判断される（ステップＳ１２）。電圧ＶＣＣが最低動作電圧Ｖｔ以上であり（ステップＳ１１にてＮｏ）、かつ、マイクロコンピュータ２が暴走状態でないままエンジン５７が完爆（完全に始動）した場合は（ステップＳ１２にてＮｏ）、処理が終了する。

また、マイクロコンピュータ２の電源の電圧ＶＣＣが最低動作電圧Ｖｔ未満となった場合は（ステップＳ１１にてＹｅｓ）、減電圧検知部１３からリセット部１４に指示信号が出力される。また、この指示信号は記憶部３にも入力され、これに応答して記憶部３において電圧低下情報が記憶される（ステップＳ１３）。

一方、マイクロコンピュータ２が暴走状態となった場合にも（ステップＳ１２にてＹｅｓ）、減電圧検知部１３からリセット部１４に指示信号が出力される。

リセット部１４は、減電圧検知部１３及び暴走検知部１５のいずれかから指示信号が入力されると、リセット信号を”Ｌ”とする。マイクロコンピュータ２は、このリセット信号が”Ｌ”となったことに応答してリセットされる（ステップＳ１４）。記憶部３に電圧低下情報が記憶されている場合は、このようなマイクロコンピュータ２のリセット中においても記憶部３の電圧低下情報の記憶が保持される。

その後、マイクロコンピュータ２は再起動する。再起動したマイクロコンピュータ２は、記憶部３に電圧低下情報が記憶されているか否かに基づいて、リセットされた原因を把握することが可能である。すなわち、記憶部３に電圧低下情報が記憶されていない場合は暴走状態となったことに起因してリセットされたと判断できる。逆に、記憶部３に電圧低下情報が記憶されていた場合は電圧ＶＣＣが最低動作電圧Ｖｔ未満となったことに起因してリセットされたと判断できる。

図４は、エンジン５７の始動時にバッテリ５１の電圧が低下する場合における各種信号の変化を示すタイムチャートである。このチャートの開始時点では、イグニッションスイッチ９２はオフとされ、エンジン５７は始動されていない。

まず、時点Ｔ１において、ユーザの操作によりイグニッションスイッチ９２がオンとなる。これにより、バッテリ５１からアイドリングストップ装置１に電力が供給され、マイクロコンピュータ２が起動する。

次に、時点Ｔ２において、ユーザの操作によりスタートスイッチ９３がオンとなりスタータモータ５５が駆動される。このスタータモータ５５の駆動に伴ってバッテリ５１の電圧ＢＡＴＴが低下する。これにより、電源ライン９１の電圧が低下する。さらに、バッテリ５１が劣化している場合は、マイクロコンピュータ２の電源の電圧ＶＣＣも低下する。

このようにして、マイクロコンピュータ２の電源の電圧ＶＣＣが低下して、時点Ｔ３において、マイクロコンピュータ２の最低動作電圧Ｖｔ未満となると、減電圧検知部１３がこれを検知し、指示信号を発生する（”Ｈ”とする）。これを受けて、リセット部１４は、リセット信号を”Ｌ”とし、マイクロコンピュータ２はリセットのために動作を停止する。これとともに、減電圧検知部１３からの指示信号が記憶部３にも入力され、記憶部３において電圧低下情報が記憶される。以降、マイクロコンピュータ２の状態に関わらず、記憶部３において電圧低下情報が保持される。

その後、エンジン５７の回転に伴いスタータモータ５５の負荷が小さくなると、バッテリ５１の電圧ＢＡＴＴが徐々に上昇していく。このため、電源ライン９１の電圧や、マイクロコンピュータ２の電源の電圧ＶＣＣも上昇する。そして、マイクロコンピュータ２の電源の電圧ＶＣＣが上昇して、時点Ｔ４において、マイクロコンピュータ２の最低動作電圧Ｖｔ以上となると、減電圧検知部１３は指示信号を停止する（”Ｌ”とする）。これを受けて、リセット部１４はリセット信号を”Ｈ”とし、マイクロコンピュータ２が再起動することになる。以降、再起動したマイクロコンピュータ２は、記憶部３に電圧低下情報が記憶されていることに基づいて、バッテリ５１が劣化してその電圧が通常よりも低下した状態となっていることを把握できることになる。

＜３．アイドリングストップ処理＞
リセット後のマイクロコンピュータ２は、記憶部３に電圧低下情報が記憶されている場合は、アイドリングストップ機能を維持できるように、アイドリングストップ機能でエンジン５７を始動する際にバッテリ５１の電圧の低下を防止する対策を実行する。具体的には、マイクロコンピュータ２は、電力制御機能により、バッテリ５１から電力が供給される電気負荷の一部への電力の供給を停止することになる。以下、このような処理について説明する。

図５は、アイドリングストップ装置１のアイドリングストップ機能及び電力制御機能に係る処理の流れを示す図である。この処理の開始時点では、エンジン５７は始動しているものとする。

まず、マイクロコンピュータ２は、入力される走行状態を示す信号に基づいて停止条件が成立したか否かを判断する（ステップＳ２１）。そして、停止条件が成立した場合は、マイクロコンピュータ２は、エンジンＥＣＵ５６に対して停止信号を送信して、エンジン５７を停止させる（ステップＳ２２）。

その後、マイクロコンピュータ２は、入力される走行状態を示す信号に基づいて始動条件が成立したか否かを判断する（ステップＳ２３）。始動条件が成立した場合は、マイクロコンピュータ２は、続いて、記憶部３に電圧低下情報が記憶されているか否かを判断する（ステップＳ２４）。

記憶部３に電圧低下情報が記憶されていない場合は、バッテリ５１は正常であるため、通常通り、マイクロコンピュータ２は、スタータ制御回路１６に対して始動信号を送信してスタータモータ５５を駆動させ、エンジン５７を始動させる（ステップＳ３１）。

一方、記憶部３に電圧低下情報が記憶されている場合は、バッテリ５１が劣化しているため、まず、電気負荷部５８に含まれる全てのグループへのバッテリ５１からの電力の供給が停止される（ステップＳ２５）。

具体的には、マイクロコンピュータ２は、電力制御回路１７に所定の制御信号を送信する。この制御信号に応答して、電力制御回路１７が、スイッチ部５９の３つのリレーコイル８１，８３，８５を通電する。これにより、スイッチ部５９の３つのリレースイッチ８２，８４，８６の全てがオフとなり、電気負荷部５８に含まれている３つのグループ（エンジン系負荷７１、走行系負荷７２、及び、ユーザ系負荷７３）の全てへのバッテリ５１からの電力の供給が停止される。

このようにして電力の供給が停止される電気負荷は、バッテリ５１から電力が供給される電気負荷の全てではなく一部である。アイドリングストップ装置１、エンジンＥＣＵ５６、インジェクタ、点火プラグなど、エンジン５７の始動に必要となる電気負荷には電力の供給が維持される。

電気負荷部５８への電力の供給が停止されると、続いて、マイクロコンピュータ２は、スタータ制御回路１６に対して始動信号を送信してスタータモータ５５を駆動させる（ステップＳ２６）。この際、電気負荷部５８への電力の供給が停止されていることから、バッテリ５１の電圧の大きな低下を防止でき、スタータモータ５５を含むエンジン５７の始動に必要となる電気負荷にバッテリ５１の電力を優先的に用いることができる。その結果、マイクロコンピュータ２のリセットの発生が防止され、エンジン５７を始動できる。

次に、エンジン５７が完爆したか否かが判断される（ステップＳ２７）。このエンジン５７の完爆の判定は、バッテリ５１の電圧の上昇や、エンジンの回転数が所定以上（例えば、５００ｒｐｍ）の回転数となったことなどで行うことができる。

エンジン５７が完爆すると、スタータモータ５５が停止される。これとともに、エンジン系負荷７１への電力の供給が開始される（ステップＳ２８）。具体的には、マイクロコンピュータ２が、電力制御回路１７に所定の制御信号を送信し、この制御信号に応答して電力制御回路１７が、スイッチ部５９のリレーコイル８１を非通電とする。これにより、リレースイッチ８２がオンとなり、バッテリ５１からエンジン系負荷７１へ電力が供給される。

次に、エンジン系負荷７１へ電力の供給開始から所定の時間間隔をおいて、走行系負荷７２への電力の供給が開始される（ステップＳ２９）。具体的には、マイクロコンピュータ２が、電力制御回路１７に所定の制御信号を送信し、この制御信号に応答して電力制御回路１７が、スイッチ部５９のリレーコイル８３を非通電とする。これにより、リレースイッチ８４がオンとなり、バッテリ５１から走行系負荷７２へ電力が供給される。

さらに、走行系負荷７２へ電力の供給開始から所定の時間間隔をおいて、ユーザ系負荷７３への電力の供給が開始される（ステップＳ３０）。具体的には、マイクロコンピュータ２が、電力制御回路１７に所定の制御信号を送信し、この制御信号に応答して電力制御回路１７が、スイッチ部５９のリレーコイル８５を非通電とする。これにより、リレースイッチ８６がオンとなり、バッテリ５１からユーザ系負荷７３へ電力が供給されることになる。

これにより、エンジン５７を始動する際に電力の供給が停止された全ての電気負荷へ電力が供給され、車両が通常の状態に戻ることになる。

図６は、記憶部３に電圧低下情報が記憶されている場合においてアイドリングストップ機能でエンジン５７を始動する際の各種の電気負荷の状態を示すタイムチャートである。このチャートの開始時点では、アイドリングストップ機能によりエンジン５７が停止されている。

まず、時点Ｔ１１において始動条件が成立する。これに応答して、記憶部３に電圧低下情報が記憶されていることが確認されると、時点Ｔ１２において、電気負荷部５８のエンジン系負荷７１、走行系負荷７２、及び、ユーザ系負荷７３への電力の供給が停止される。

そして、時点Ｔ１３においてスタータモータ５５が駆動される。このスタータモータ５５の駆動に伴ってバッテリ５１の電圧ＢＡＴＴが低下するが、電気負荷部５８への電力の供給が停止されていることからバッテリ５１の電圧の大きな低下が防止される。

時点Ｔ１４において、エンジン５７の完爆が確認されると、スタータモータ５５が停止される。そして以降、電気負荷のグループごとに時間間隔をおいて電力の供給が開始される。すなわち、時点Ｔ１４でエンジン系負荷７１への電力の供給が開始され、時点Ｔ１５で走行系負荷７２への電力の供給が開始され、さらに、時点Ｔ１６で電力の供給が開始される。

各グループへの電力の供給開始時点（時点Ｔ１４，Ｔ１５，Ｔ１６）では、バッテリ５１の電圧ＢＡＴＴが低下するが、急激に大きく低下することはなく、すみやかに所定の電圧まで上昇する。これは、電気負荷の全てのグループに同時に供給を開始するのではなく、グループごとに時間間隔をおいて電力の供給を開始するためである。３つのグループの全てに同時に電力の供給を開始すると、急激な電流の上昇によりバッテリ５１へ急激に大きな負荷がかかり、バッテリ５１の電圧が大きく低下する可能性がある。本実施の形態では、グループごとに時間間隔をおいて電力の供給を開始することで、このようなバッテリ５１の電圧が大きく低下することを防止できる。

以上のように、本実施の形態のアイドリングストップ装置１においては、バッテリ５１の電圧が低下して、マイクロコンピュータ２の電源の電圧ＶＣＣがマイクロコンピュータ２の最低動作電圧Ｖｔ未満となった場合に、マイクロコンピュータ２がリセットされる。その一方で、電圧低下情報が記憶部３に記憶される。このため、リセット後のマイクロコンピュータ２は、電圧低下情報に基づいてバッテリ５１の電圧が低下したことを把握できる。そして以降、マイクロコンピュータ２は、アイドリングストップ機能でエンジン５７を始動する際に電気負荷部５８への電力の供給を停止する。これにより、エンジン５７を始動する際にバッテリの電圧の大きな低下を防止でき、アイドリングストップ機能を維持することができる。

また、エンジン５７の完爆を確認した後に電気負荷部５８への電力の供給を開始するため、エンジン５７の始動中においてバッテリ５１にさらに負荷がかかり、電圧が大きく低下することを防止できる。

また、電気負荷部５８のグループごとに時間間隔をおいて電気負荷への電力の供給を開始することで、バッテリ５１へ急激に大きな負荷がかかることが防止され、バッテリ５１の電圧が大きく低下することを防止できる。

また、エンジン５７に関連するエンジン系負荷７１から電力の供給を開始するため、エンジン５７を通常の状態ですみやかに動作させることが可能となる。また、走行系負荷７２に対してユーザ系負荷７３よりも先に電力の供給を開始するため、車両を速やかに走行させることが可能となる。

＜４．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では、このような変形例について説明する。上記実施の形態で説明した形態及び以下で説明する形態を含む全ての形態は、適宜に組み合わせ可能である。

上記実施の形態では、エンジン５７の完爆後に電気負荷部５８への電力の供給を開始すると説明したが、エンジン５７の完爆前に電気負荷部５８への電力の供給を開始するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、電気負荷部５８のグループごとに時間間隔をおいて電気負荷への電力の供給を開始するとしたが、この時間間隔は一定でなくてもよい。例えば、バッテリ５１の電圧を監視しておき、エンジン系負荷７１への電力の供給の開始後にバッテリ５１の電圧が所定の閾値以上となったときに走行系負荷７２への電力の供給を開始し、さらに、走行系負荷７２への電力の供給の開始後にバッテリ５１の電圧が所定の閾値以上となったときにユーザ系負荷７３への電力の供給を開始するようにしてもよい。

また、記憶部３の電源電圧をバッテリ５１から直接的に供給するようにしたり、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリを記憶部３として採用してもよい。この場合は、イグニッションスイッチのオン／オフに関わらず、電圧低下情報を記憶部３に記憶させることができる。その結果、アイドリングストップ機能でエンジン５７を始動する場合とともに、ユーザの操作でエンジン５７を始動する場合においても、エンジン５７を始動する際に電気負荷の一部への電力の供給を停止し、バッテリ５１の電圧の大きな低下を防止できる。

また、上記実施の形態では、記憶部３は１ビットの情報を記憶可能な論理回路で構成されていたが、比較的大きな記憶容量を有するメモリなどを採用してもよい。ただし、上記実施の形態のように、記憶部３を１ビットの情報を記憶可能な論理回路を１つのみ備えて構成すれば、記憶部３を非常に低コストで実現することができる。

また、上記実施の形態では、プログラムに従ったＣＰＵの演算処理によってソフトウェア的に各種の機能が実現されると説明したが、これら機能のうちの一部は電気的なハードウェア回路により実現されてもよい。また逆に、ハードウェア回路によって実現されるとした機能のうちの一部は、ソフトウェア的に実現されてもよい。

１ アイドリングストップ装置
２ マイクロコンピュータ
３ 記憶部
１３ 減電圧検知部
１７ 電力制御回路
５１ バッテリ
５８ 電気負荷部
５９ スイッチ部

Claims (4)

1. 車両に搭載され、前記車両のエンジンを自動で停止／始動するアイドリングストップ装置であって、
   所定の停止条件が成立したときに前記エンジンを自動で停止するとともに、前記エンジンの停止中に所定の始動条件が成立したときに前記エンジンを自動で始動するアイドリングストップ機能を有するマイクロコンピュータと、
   前記車両のバッテリの電圧を降圧して得られる前記マイクロコンピュータの電源の電圧が前記マイクロコンピュータの最低動作電圧未満となったことを検知する検知手段と、
   前記電源の電圧が前記最低動作電圧未満となった場合に、前記マイクロコンピュータの状態に関わらず電圧低下情報を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に前記電圧低下情報が記憶されている場合は、前記エンジンを始動する際に、前記バッテリから電力が供給される電気負荷の一部への電力の供給を停止する電力制御手段と、
   を備えることを特徴とするアイドリングストップ装置。
2. 請求項１に記載のアイドリングストップ装置において、
   前記電力制御手段は、前記エンジンの完爆後に、前記電力の供給が停止された前記電気負荷に電力の供給を開始することを特徴とするアイドリングストップ装置。
3. 請求項１または２に記載のアイドリングストップ装置において、
   前記電力の供給が停止された前記電気負荷は、複数のグループに組み分けされ、
   前記電力制御手段は、前記グループごとに時間間隔をおいて電力の供給を開始することを特徴とするアイドリングストップ装置。
4. 所定の停止条件が成立したときに車両のエンジンを自動で停止するとともに、前記エンジンの停止中に所定の始動条件が成立したときに前記エンジンを自動で始動するアイドリングストップ機能を有するマイクロコンピュータが搭載された車両における電力の供給を制御する電力制御方法であって、
   前記車両のバッテリの電圧を降圧して得られる前記マイクロコンピュータの電源の電圧が前記マイクロコンピュータの最低動作電圧未満となったことを検知する工程と、
   前記電源の電圧が前記最低動作電圧未満となった場合に、前記マイクロコンピュータの状態に関わらず電圧低下情報を記憶手段に記憶する工程と、
   前記記憶手段に前記電圧低下情報が記憶されている場合は、前記エンジンを始動する際に、前記バッテリから電力が供給される電気負荷の一部への電力の供給を停止する工程と、
   を備えることを特徴とする電力制御方法。