JP6277700B2

JP6277700B2 - 車両の制御装置

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Publication number: JP6277700B2
Application number: JP2013257659A
Authority: JP
Inventors: 俊彦大塚
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2018-02-14
Anticipated expiration: 2033-12-13
Also published as: JP2015113792A

Description

この発明は車両の制御装置、特にアイドルストップを行うと共に暖房補助装置としてのＰＴＣヒータを有しているものに関する。

所定のアイドルストップ許可条件が成立したときエンジンを停止させるアイドルストップを行い、所定のアイドルストップ許可条件が成立しなくなったとき、前記アイドルストップを解除してエンジンを再始動するエンジン自動停止・再始動制御手段がある。

特開２００８−１２８１０４号公報

ところで、アイドルストップを行う車両においては、エンジンを再始動させるたびにエンジン始動用モータ（スタータ、モータジェネレータ等）が駆動されるため、アイドルストップを行わない車両に比べてバッテリの電力消費量が増大する。そして、エンジンを再始動させるたびにバッテリ電圧が大きく低下する。一方、バッテリを電源とする電気負荷があり、寒冷地では、暖房補助装置として車両に搭載されるＰＴＣヒータがこの電気負荷に加わる。このＰＴＣヒータの作動時には大きな電力を消費することが分かっている。

しかしながら、上記特許文献１の技術では、ＰＴＣヒータとエンジン自動停止・再始動制御手段とを組み合わせた場合については一切記載がないので、検討の余地を残している。すなわち、アイドルストップからのエンジン再始動時に、エンジン始動用モータを駆動するため大きな電流が流れ、バッテリ電圧が瞬間的に低い電圧まで低下する。ＰＴＣヒータも作動時に大きな電力を消費するため、エンジン始動用モータの駆動時にＰＴＣヒータの作動が重なると、より大きなバッテリ電圧の低下が起こる。こうしたバッテリの大きな電圧低下を受けて、バッテリ電圧が電気負荷の保証電圧を下回ったのでは、電気負荷の作動に影響を与える恐れがある。

そこで本発明は、ＰＴＣヒータとエンジン自動停止・再始動制御手段とを組み合わせた場合においてもバッテリを電源とする電気負荷の作動に影響を与えることがない装置を提供することを目的とする。

本発明の車両の制御装置には、エンジンと、前記エンジンをクランキングし得るエンジン始動用モータ及び空調ユニットに内蔵されるＰＴＣヒータを含む電気負荷と、前記電気負荷の電源として用いるバッテリとを備えている。また、前記エンジン始動用モータを駆動してエンジンを始動させるエンジン始動手段を備えている。また、所定のアイドルストップ許可条件が成立したときエンジンを停止させるアイドルストップを行い、所定のアイドルストップ許可条件が成立しなくなったとき、前記アイドルストップを解除してエンジンを再始動するエンジン自動停止・再始動制御手段を備える。また、前記ＰＴＣヒータの作動・非作動を制御し得るＰＴＣヒータ制御手段を備えている。以上を備えた車両１の制御装置において、本発明では、次のような作動禁止手段を備える。すなわち、作動禁止手段では所定のアイドルストップ許可条件が成立するより先にＰＴＣヒータの作動が必要であるとＰＴＣヒータ制御手段が判定した場合にアイドルストップを禁止し、ＰＴＣヒータの作動が必要であるとＰＴＣヒータ制御手段が判定するより先に所定のアイドルストップ許可条件が成立した場合に前記ＰＴＣヒータの作動を禁止する。

本発明によれば、ＰＴＣヒータの作動要求がアイドルストップの作動要求より先にあった場合に、室内の暖房を優先させるため、ＰＴＣヒータの作動を優先しアイドルストップの作動を禁止する。ＰＴＣヒータの作動を継続することで、室内を素早く暖めることができる。ＰＴＣヒータの作動中はアイドルストップを作動させないため再始動も起こらず（始動用モータの駆動は無く）、バッテリ電圧が電気負荷の保証電圧を下回って低下する事態が発生しないので、電気負荷の作動に影響を与えることを回避できる。一方、本発明によれば、アイドルストップの作動要求がＰＴＣヒータの作動要求より先にあった場合に、消費電力が大きいＰＴＣヒータの作動を禁止する。これによって、アイドルストップからのエンジン再始動時にバッテリ電圧が電気負荷の保証電圧を下回って低下する事態が発生しないので、電気負荷の作動に影響を与えることを回避できる。

本発明の第１実施形態の車両の駆動装置の概略構成図である。ガソリンエンジンの制御システム図である。アイドルストップの作動要求が先にあった場合のタイミングチャートである。ＰＴＣヒータの作動要求が先にあった場合のタイミングチャートである。ＰＴＣヒータ禁止フラグ、アイドルストップ許可フラグの設定を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の車両１の駆動装置の概略構成図である。図１においてエンジン２にはエンジンの始動に用いるスタータ６（エンジン始動用モータ）を備えている。エンジン２の出力軸にはトルクコンバータ８、ベルト式の自動変速機９が接続されている。トルクコンバータ８は図示しないポンプインペラ、タービンランナを有する。ベルト式の自動変速機９は図示しないプライマリプーリ、セカンダリプーリ、これらプーリに掛け回されるスチールベルトを有する。エンジン２の回転駆動力はこれらトルクコンバータ８、自動変速機９を介して最終的に車両駆動輪（図示しない）に伝達される。

車両１の電源としてバッテリ１１を備える。１２Ｖバッテリである。上記のスタータ６はバッテリ１１に接続され、電力はバッテリ１１から供給される。

車両１には各種の電気負荷を備えている。この電気負荷には、供給電力量の多少の変動は許されるものの、大電力を必要とすると共に、相対的に低い保証電圧（例えば８Ｖ）を有する第１電気負荷１４と、省電力で駆動するものの相対的に高い保証電圧（例えば１０Ｖ）を有する第２電気負荷１５とがある。これら保証電圧の異なる２種類の電気負荷１４，１５を同等に扱うことはできないので、相対的に高い保証電圧を有する第２電気負荷１５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を介してバッテリ１１に接続している。ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２はバッテリ１１の電圧を一定圧だけ上昇させるものである。バッテリ１１の電圧よりも高くした電圧を第２電気負荷１５に印加することで、第２電気負荷１５の作動を保証するのである。

上記の第１電気負荷１４としては、スタータ６、ヘッドランプ、室内灯、デフォッガ、ビークルダイナミックコントローラなどがある。さらに、後述するエンジンコントローラ３１、ＰＴＣヒータ６１、ＰＴＣヒータ用アンプ６２が第１電気負荷１４に含まれる。上記の第２電気負荷１５としては、ナビゲーションシステムなどがある。さらに、後述する自動変速機用コントローラ４１、エアコン用アンプ５５が第２電気負荷１５に含まれる。

エンジン２及びスタータ６を制御するため、エンジンコントローラ３１（エンジン始動手段、エンジン自動停止・再始動制御手段）を備える。

ここで、ガソリンエンジンの構成を図２を参照して概説すると、図２はガソリンエンジンの制御システム図である。各吸気ポート（図示しない）には燃料噴射弁７が設けられている。燃料噴射弁７は、燃料をエンジン２に間欠的に供給するものである。

吸気通路１１には電子制御のスロットル弁２２を備え、スロットルモータ２３によってスロットル弁２２の開度（以下、「スロットル開度」という。）が制御される。実際のスロットル開度はスロットルセンサ２４により検出され、エンジンコントローラ３１に入力されている。

エンジンコントローラ３１には、アクセルセンサ３３からのアクセル開度（アクセルペダル３２の踏込量）の信号、クランク角センサ３４からのクランク角の信号、エアフローメータ３５からの吸入空気量の信号が入力されている。クランク角センサ３４の信号からはエンジン２の回転速度が算出される。エンジンコントローラ３１では、これらの信号に基づいて目標吸入空気量及び目標燃料噴射量を算出し、目標吸入空気量及び目標燃料噴射量が得られるようにスロットルモータ２３及び各燃料噴射弁７に指令を出す。

なお、ガソリンエンジン２では、燃焼室（シリンダ）に臨んで点火プラグを備えている。エンジンコントローラ３１では、圧縮上死点前の所定の時期に点火コイルの一次側電流を遮断することにより点火プラグに火花を発生させ、これによって燃焼室内の混合気に点火する。

また、エンジンコントローラ３１では、燃費向上を目的としてアイドルストップ制御を行う。すなわち、アクセルペダル３２が踏み込まれておらず（ＡＰＯ＝０）、ブレーキペダル３７が踏み込まれ（ブレーキスイッチ３８がＯＮ）、かつ車両１が停止状態にある（車速ＶＳＰ＝０）のときにアイドルストップ許可条件が成立する。このときには、燃料噴射弁７から吸気ポートへの燃料噴射を遮断してエンジン２を停止する。これによって無駄な燃料消費を低減する。

その後、アイドルストップ状態でアクセルペダル３２が踏み込まれたり、ブレーキペダル３７が戻されたり（ブレーキスイッチ３８がＯＦＦ）などすると、アイドルストップ許可条件が不成立となる。このときにはスタータ６を用いてエンジン２をクランキングし、燃料噴射弁７からの燃料噴射と点火プラグによる火花点火とを再開しエンジン２を再始動する。

図１に戻り、車両１には自動変速機用コントローラ４１を備える。自動変速機用コントローラ４１では、車速とスロットル開度とから定まる車両の走行条件に応じて、自動変速機９の変速比を無段階に制御する。また、ポンプインペラ、タービンランナを有するトルクコンバータ８には、ポンプインペラとタービンランナとを締結・開放する機械式のロックアップクラッチを備えている。ロックアップクラッチを締結する車両の走行域はロックアップ領域（車速とスロットル開度とをパラメータとしている）として予め定めている。自動変速機用コントローラ４１では車両の走行条件がロックアップ領域となったとき、ロックアップクラッチを締結してエンジン２と変速機９とを直結状態とし、車両の走行条件がロックアップ領域にないときにはロックアップクラッチを開放する。エンジン２と変速機９とを直結状態としたときにはトルクコンバータ８でのトルクの吸収がなくなり、その分燃費が良くなる。

車両１には車両空調装置の一部を構成する空調ユニット５１を車内のインストルメントパネルの下方に備えている。図示しないブロアファンの回転により内外気切換ドアを介して吸い込まれた内気または外気が、空気取入口を介して空調ユニット５１に送られる。空調ユニット５１に送られた空気は、エバポレータを通過して冷却された後、エアミックスドアの開度に応じた割合でヒータコアを通過またはバイパスする。これによって、所定温度の空調風が生成される。

所定温度の空調風は、吹出モードに応じて開閉する吹出口ドアを介して空調ユニット５１から流出し、ダクトを通って車内に送られる。例えば、ベントモード時には、空調風がベント口を介しベントダクトを通ってベント吹出口から乗員に向けて送られる。フットモード時には、空調風がフット口を介しフットダクトを通ってフット吹出口から乗員の足下に向けて送られる。

空調ユニット５１内では、フット口に至る送風通路が途中で分岐して左右のフット口に連通しており、この分岐部の上流側にＰＴＣヒータ６１が配設されている。ＰＴＣヒータ６１は、外気温が低く、かつエンジン冷却水温が低い場合等、ヒータコアで空調風を十分に加熱できない場合に、暖房能力の不足を補うために用いられる補助的なヒータである。寒冷地で追加的にＰＴＣヒータ６１を設けることで、フット口からはＰＴＣヒータ６１により加熱した空気を送ることが可能となる。ＰＴＣヒータ６１は、ヒータ素子の温度上昇に伴い電気抵抗値が増加して消費電力が減少する、いわゆるＰＴＣ特性を有し、後述するように動作が制御される。

エアコン用アンプ５５には、空調指令を入力する操作パネル５６からの信号と、空調制御に必要な各種物理量（外気温、日射量、内気温、エバポレータ通過空気温度、エンジン冷却水温度）を検出するセンサ類５７からの信号とが入力されている。

エアコン用アンプ５５にはコントローラを付属している。このため、エアコン用アンプ５５では、これらからの信号に基づき、空調用アクチュエータ５２にそれぞれ制御信号を出力し、吸気モード、吹出口モード、エアミックスドアの開閉及び送風量等を制御する。上記の空調用アクチュエータ５２は内外気切換ドア、吹出口ドア、エアミックスドアの各駆動用アクチュエータ及びブロアファン駆動用モータ等から構成される。

ＰＴＣヒータ用アンプ６２（ＰＴＣヒータ制御手段）にもコントローラを付属している。このため、ＰＴＣヒータ用アンプ６２では、次のようにＰＴＣヒータ６１の作動・非作動を制御する。まず、ＰＴＣヒータ６１の作動の要否を判定する。例えば、センサ類５７により検出された外気温が所定値以下で、かつエンジン冷却水温度が所定値以下の状態であることがある。こうした状態でモードが設定されている場合には、ヒータコアによって加熱した空調風をフット口から吹出しただけでは暖房能力が不足し乗員に対し十分な暖房感を与えることができない。こうした場合にＰＴＣヒータ６１の作動が必要であると判定し、ＰＴＣヒータ要求フラグをゼロから１に切換え、ＰＴＣヒータ６１を作動させる。その後にＰＴＣヒータ６１の作動が必要でなくなったと判定したときにはＰＴＣヒータ要求フラグを１からゼロに戻し、ＰＴＣヒータ６１への通電を停止する。なお、後述するようにＰＴＣヒータ用アンプ６２とエアコン用アンプ５５とはＣＡＮで接続されており、ＰＴＣヒータ用アンプ６２で必要なデータはエアコン用アンプ５５から送られる。

上記のエンジンコントローラ３１、自動変速機用コントローラ４１、エアコン用アンプ５５、ＰＴＣヒータ用アンプ６２の間はＣＡＮ（Ｃontroller Ａrea Ｎetwork）で接続している。

さて、寒冷地で追加的に設ける上記ＰＴＣヒータ６１の作動時には大きな電力を消費することが分かっている。しかしながら、従来技術では、ＰＴＣヒータ６１とエンジン自動停止・再始動制御手段との組み合わせについては考慮しておらず、検討の余地を残している。すなわち、本実施形態の車両１では、アイドルストップ状態からのエンジン再始動時にスタータ６を駆動するため、スタータ６に大きな電流が流れ、バッテリ電圧が瞬間的に低い電圧まで低下する。ＰＴＣヒータ６１も作動時に大きな電力を消費するため、このスタータ６の駆動時に、ＰＴＣヒータ６１の作動が重なると、より大きなバッテリ電圧の瞬間的な低下が起こる。

このスタータ６及びＰＴＣヒータ６１の同時作動によるバッテリ電圧の瞬間的な低下でバッテリ電圧が第１電気負荷１４の保証電圧を下回ることがあると、第１電気負荷１４の作動に影響を与える恐れがある。

これを図３，図４を参照して説明する。図３，図４はアイドルストップ（図では「ＩＳ」で略記。）許可フラグ、スタータスイッチ、ＰＴＣヒータ６１の要求状態、ＰＴＣヒータ要求フラグ、ＰＴＣヒータ作動フラグ、バッテリ電圧の変化を示している。ここで、図３はアイドルストップの作動要求がＰＴＣヒータ６１の作動要求よりも先にあった場合、図４はこの逆にＰＴＣヒータ６１の作動要求条件がアイドルストップの作動要求よりも先にあった場合である。なお、第５段目に示すＰＴＣヒータ禁止フラグは第１実施形態で新たに導入するもので、後述する。

ここで、ＰＴＣヒータ６１の作動・非作動とエンジン自動停止・再始動制御を独立に行わせる場合を比較例とし、比較例の場合を実線で示している。図３において比較例では、ｔ１のタイミングでアイドルストップ許可フラグがゼロから１に切換わるとアイドルストップが許可され、エンジン２が自動停止される。

アイドルストップを許可したｔ１のタイミングより遅れたｔ２のタイミングでＰＴＣヒータ６１の作動要求があると（ＰＴＣヒータ要求フラグがゼロから１に切換わる）、ｔ２のタイミングでＰＴＣヒータ作動フラグがゼロから１に切換わる。これを受けてＰＴＣヒータ６１への通電が行われＰＴＣヒータ６１が作動状態になる。このＰＴＣヒータ６１の作動でバッテリ電圧が所定値Ａから所定値Ｂへと一定電圧だけ低下する。

ＰＴＣヒータ６１が作動した後のｔ３のタイミングでアイドルストップ許可フラグが１からゼロに切換わると、ｔ３から少し遅れたｔ４のタイミングでスタースイッチをＯＮとしてスタータ６を駆動し、エンジン２の再始動を行う必要がある。この場合に、ｔ２からのＰＴＣヒータ６１の作動によってバッテリ電圧が所定値Ｂへと低下しているのに、ｔ４のタイミングでスタータ６にバッテリ電圧を印加して大量の電流を流すと、バッテリ電圧が所定値Ｂより急激に低下する。このとき、バッテリ電力が第１電気負荷１４の保証電圧Ｖｎｅｃを超えて低下したときには、第１電気負荷１４の作動に影響を与える。例えば第１電気負荷１４がヘッドランプであるときにはヘッドランプの点灯中にランプに明滅する現象が生じる。第１電気負荷がビークルダイナミックコントローラであるときには、ビークルダイナミックコントローラがリセットされてしまう。

次に、図４において比較例では、ｔ１１のタイミングよりｔ１６のタイミングまでの期間でＰＴＣヒータ６１の作動要求があると（ＰＴＣヒータ要求フラグ＝１）、ｔ１１よりｔ１６の期間でＰＴＣヒータ作動フラグ＝１となる。これを受けてＰＴＣヒータ６１が作動状態になる。このＰＴＣヒータ６１の作動でバッテリ電圧が所定値Ａから所定値Ｂへと一定電圧だけ低下する。

ＰＴＣヒータ６１の作動中のｔ１２のタイミングでアイドルストップ許可フラグがゼロから１に切換わるとエンジンが自動停止される。その後のｔ１３のタイミングでアイドルストップ許可フラグが１からゼロに切換わると、ｔ１３から少し遅れたｔ１４のタイミングでスタースイッチをＯＮとしてスタータ６を駆動し、エンジン２の再始動を行う必要がある。この場合に、ｔ１１からのＰＴＣヒータ６１の作動によってバッテリ電圧が所定値Ｂへと低下しているのに、ｔ１４のタイミングでバッテリ電圧を印加してスタータ６に大量の電流を流すと、バッテリ電圧が所定値Ｂより急激に低下する。このとき、バッテリ電圧が、第１電気負荷１４の保証圧Ｖｎｅｃを超えて低下したときには、第１電気負荷１４の作動に影響を与える。上記のように第１電気負荷１４がヘッドランプであるときにはヘッドランプの点灯中にランプに明滅する現象が生じる。第１電気負荷がビークルダイナミックコントローラであるときには、ビークルダイナミックコントローラがリセットされてしまう。

また、ＰＴＣヒータ６１の作動要求が先にあった場合には、次の対策を行うことが考えられる。すなわち、ＰＴＣヒータ６１を作動させた後に、アイドルストップの作動要求がありエンジン２を自動停止させた場合に、エンジン２の再始動時に備えて、アイドルストップの開始後にＰＴＣヒータ６１の作動を停止するのである。しかしながら、室内を素早く暖めるためにＰＴＣヒータ６１をｔ１６のタイミングまで作動させたいシーンで、アイドルストップを行った場合にＰＴＣヒータ６１の作動がｔ１６のタイミングより前に停止されたのでは、室内を十分に暖めることができない。

そこで本発明の第１実施形態では、アイドルストップとＰＴＣヒータ６１を同時に作動させないようにする。すなわち、アイドルストップの作動要求がＰＴＣヒータ６１の作動要求より先にあった場合にはＰＴＣヒータ６１の作動を禁止する作動禁止手段を備える。また、ＰＴＣヒータ６１の作動要求がアイドルストップの作動要求より先にあった場合にはアイドルストップを禁止する作動禁止手段を備える。これら作動禁止手段はエンジンコントローラ３１及びＰＴＣヒータ用アンプ６２で構成される。

作動禁止手段（２１，６２）で行われるところを図３，図４を参照してさらに説明すると、第１実施形態の場合を破線で重ねて示している。本実施形態では、アイドルストップの作動要求がＰＴＣヒータ６１の作動要求より先にあった場合にアイドルストップの作動要求を優先させるため、ＰＴＣヒータ禁止フラグを新たに導入する（図３，図４の第５段目参照）。この逆に、ＰＴＣヒータ６１の作動要求がアイドルストップの作動要求より先にあった場合にＰＴＣヒータ６１の作動要求を優先させるため、ＰＴＣヒータ６１の作動中にはアイドルストップの作動を禁止する。

具体的に説明すると、図３においては、アイドルストップ許可フラグがｔ１のタイミングでゼロから１に切換わり、ＰＴＣヒータ要求フラグがｔ２のタイミングでゼロから１に切換わっている。つまり、アイドルストップの作動要求が先であるので、アイドルストップの作動要求をＰＴＣヒータ６１の作動要求より優先させる。このため、アイドルストップ許可フラグがゼロから１に切換わるｔ１のタイミングで、図３の第５段目に示したようにＰＴＣヒータ禁止フラグをゼロから１に切換える。これによって、アイドルストップ中やアイドルストップからのエンジン再始動時にＰＴＣヒータ６１が作動されることを禁止する。

ｔ１のタイミングでＰＴＣヒータ６１の作動を禁止しておくと、アイドルストップ中やアイドルストップからのエンジン再始動時にバッテリ電圧が所定値Ａから所定値Ｂへと低下しない。このため、アイドルストップからのエンジン再始動時にｔ４でスタータ６に大電流が流れても、バッテリ電圧が第１電気負荷１４の保証必要電圧Ｖｎｅｃまで低下することを防止できる。これによって、エンジン再始動時に、バッテリ１１より電源を得ている第１電気負荷１４の作動を保証できる。

ＰＴＣヒータ禁止フラグは、アイドルストップ許可フラグを１よりゼロに切換えたｔ３のタイミングより所定時間Δｔが経過するｔ６のタイミングで、１からゼロに切換える。これは、アイドルストップ中及びアイドルストップからのエンジン再始動時にＰＴＣヒータ６１が作動されることを禁止できればよいためである。

次に、図４においては、ＰＴＣヒータ要求フラグがｔ１１のタイミングでゼロから１に切換わり、アイドルストップ許可フラグがｔ１２のタイミングでゼロから１に切換わっている。つまり、ＰＴＣヒータ６１の作動要求がアイドルストップの作動要求より先であるので、ＰＴＣヒータ６１の作動要求を優先させる。このため、ＰＴＣヒータ要求フラグ＝１（あるいはＰＴＣヒータ作動フラグ＝１）である間は、図４の最上段に破線で示したようにアイドルストップ許可フラグ＝０とする。

これによって、ＰＴＣヒータ６１の作動中にはアイドルストップの作動が禁止される。ＰＴＣヒータ６１の作動中にアイドルストップの作動を禁止しておくと、ＰＴＣヒータ６１の作動要求に応じて、ＰＴＣヒータ６１の作動要求が切れるｔ１６のタイミングまでＰＴＣヒータ６１の作動が継続される。これによって、室内を十分に暖めることができる。

エンジンコントロールモジュール５１が行うこの制御を図５のフローチャートを参照して説明すると、図５のフローはＰＴＣヒータ禁止フラグ及びアイドルストップ許可フラグの設定を行うためのものである。図５のフローは一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎））に行う。

まずステップ１ではＰＴＣヒータ６１の作動中か否かをみる。ここで、エアコン用アンプ５５ではＰＴＣヒータ６１の作動・非作動を制御するため、ＰＴＣヒータ要求フラグとＰＴＣヒータ作動フラグとを導入している。

上記のＰＴＣヒータ要求フラグは、ＰＴＣヒータ６１の作動要求がないときにＰＴＣヒータ要求フラグ＝０、ＰＴＣヒータ６１の作動要求があるときにＰＴＣヒータ要求フラグ＝１となるフラグである。また、上記のＰＴＣヒータ作動フラグは、ＰＴＣヒータ６１が非作動状態にあるときにＰＴＣヒータ作動フラグ＝０、ＰＴＣヒータ６１が作動状態にあるときにＰＴＣヒータ作動フラグ＝１となるフラグである。すなわち、ＰＴＣヒータ作動フラグ＝１であるときにはＰＴＣヒータ６１の作動中であると判断する。このときには、ステップ２に進み、アイドルストップ（図では「ＩＳ」で略記。）許可フラグをみる。アイドルストップ許可フラグ＝１であるときには、ＰＴＣヒータ６１の作動を優先するためステップ３に進み、アイドルストップ（図では「ＩＳ」で略記。）許可フラグ＝０に切換える。これによってＰＴＣヒータ６１の作動中にアイドルストップが行われることがないようにする。

ステップ２でアイドルストップ許可フラグ＝０であるときにはステップ３を飛ばしてそのまま今回の処理を終了する。

ステップ１でＰＴＣヒータ６１の作動要求がない（ＰＴＣヒータ６１の作動中でない）ときにはステップ４に進み、アイドルストップ許可条件が成立しているか否かをみる。アイドルストップ許可条件が成立しているときにはアイドルストップを許可するため、ステップ５に進み、アイドルストップ許可フラグ＝１とする。ステップ６ではアイドルストップの作動を優先するため、ＰＴＣヒータ禁止フラグ（エンジンの始動時にゼロに初期設定）＝１に切換える。これによって、アイドルストップの作動中にはＰＴＣヒータ６１の作動を禁止する。

ステップ４でアイドルストップ許可条件が成立していないときにはステップ７に進み、前回はアイドルストップ許可条件が成立していたか否かをみる。前回はアイドルストップ許可条件が成立しており、今回アイドルストップ許可条件が成立していない、つまり今回アイドルストップ許可条件が非成立となったときにはステップ８，９に進む。ステップ８，９では、タイマを起動する（タイマ値ｔ１＝０）と共に、アイドルストップ許可フラグ＝０に切換える。上記のタイマは、アイドルストップ許可条件が非成立となったときからの経過時間を計測するためのものである。

ステップ４，７で前回、今回ともアイドルストップ許可条件が非成立、つまりアイドルストップ許可条件が非成立を続けているときにはステップ１０に進み、タイマ値ｔ１と所定時間Δｔを比較する。ここで、所定時間Δｔは、アイドルストップ許可条件が非成立となったときからエンジン再始動が完了するまでの時間で、予め定めておく。アイドルストップ許可条件が非成立となった直後はタイマ値ｔ１が所定時間Δｔ未満であるので、ステップ９，６の操作を実行する。

その後は、タイマ値ｔ１が所定時間Δｔ未満であるあいだステップ９，６の操作を繰り返す。これらの操作は、図３のｔ３よりｔ６までの区間に対応するものであり、アイドルストップの解除タイミング（ｔ３）から所定時間（Δｔ）を経過するまではＰＴＣヒータ６１の作動を禁止する。

やがて、ステップ１０でタイマ値ｔ１が所定時間Δｔに到達した、つまりエンジンの再始動が完了したときにはＰＴＣヒータ６１の作動を禁止する理由がなくなる。このときにはステップ１１，１２に進み、アイドルストップ許可フラグ＝０とすると共に、ＰＴＣヒータ禁止フラグ＝０に切換えることで、ＰＴＣヒータ６１の作動を許可する。このＰＴＣヒータ禁止フラグ＝０となったタイミング以降でＰＴＣヒータ要求フラグ＝１となっていればあるいはＰＴＣヒータ要求フラグ＝１となればＰＴＣヒータ６１が作動される（図３参照）。

図５のフローで設定されたアイドルストップ許可フラグはエンジンコントローラ３１で、図５のフローで設定されたＰＴＣヒータ禁止フラグはＰＴＣヒータ用アンプ６２で用いられる。エンジンコントローラ３１では、図示しないフローにおいてアイドルストップ許可フラグ＝０であるときにはアイドルストップは行われない。アイドルストップ許可フラグがゼロから１に切換わると、アイドルストップが行われる。

ＰＴＣヒータ用アンプ６２では、図示しないフローにおいてＰＴＣ禁止フラグ＝０である場合に、ＰＴＣ要求フラグに応じてＰＴＣヒータの作動・非作動を制御する。ＰＴＣヒータ禁止フラグがゼロから１に切換わると、ＰＴＣ要求フラグに関係なく、ＰＴＣヒータ６１の作動が禁止される。

このように構成した場合の本実施形態の作用効果を説明する。

本実施形態の車両１には、エンジン２と、エンジン２をクランキングし得るスタータ６及び空調ユニット５１に内蔵されるＰＴＣヒータ６１を含む第１電気負荷１４（電気負荷）と、第１電気負荷１４の電源として用いるバッテリ１１とを備えている。また、エンジン始動手段及びエンジン自動停止・再始動制御手段としてのエンジンコントローラ３１と、ＰＴＣヒータ制御手段としてのＰＴＣヒータ用アンプ６２とを備えている。上記のエンジンコントローラ３１では、スタータモータ６を駆動してエンジン２を始動させる。また、エンジンコントローラ３１では、所定のアイドルストップ許可条件が成立したときエンジン２を停止させるアイドルストップを行い、所定のアイドルストップ許可条件が成立しなくなったとき、アイドルストップを解除してエンジン２を再始動する。上記のＰＴＣヒータ用アンプ６２ではＰＴＣヒータ６１の作動・非作動を制御し得る。以上を備えた車両１の制御装置において、本実施形態では次のような作動禁止手段としてのエンジンコントローラ３１及びＰＴＣヒータ用アンプ６２を備える。すなわち、エンジンコントローラ３１及びＰＴＣヒータ用アンプ６２では、ＰＴＣヒータ６１の作動要求がアイドルストップの作動要求より先にあった場合にアイドルストップの作動を禁止する。また、アイドルストップの作動要求がＰＴＣヒータ６１の作動要求より先にあった場合にＰＴＣヒータ６１の作動を禁止する。本実施形態によれば、ＰＴＣヒータ６１の作動要求がアイドルストップの作動要求より先にあった場合に、室内の暖房を優先させるため、ＰＴＣヒータ６１の作動を優先しアイドルストップの作動を禁止する。ＰＴＣヒータ６１の作動を継続することで、室内を素早く暖めることができる。ＰＴＣヒータ６１の作動中はアイドルストップを作動させないため再始動も起こらず（スタータ６の駆動は無く）、バッテリ電圧が第１電気負荷１４（電気負荷）の保証電圧Ｖｎｅｃを下回って低下する事態が発生しない。これによって第１電気負荷１４の作動に影響を与えることを回避できる。一方、本実施形態によれば、アイドルストップの作動要求がＰＴＣヒータ６１の作動要求より先にあった場合に、消費電力が大きいＰＴＣヒータ６１の作動を禁止する。これによって、アイドルストップからのエンジン再始動時にバッテリ電圧が第１電気負荷１４（電気負荷）の保証電圧Ｖｎｅｃを下回って低下する事態が発生しないので、第１電気負荷１４の作動に影響を与えることを回避できる。

寒冷地仕様でない車両１では、ＰＴＣヒータ６１の作動をもともと予定していない。つまり、寒冷地仕様でない車両１では第１電気負荷１４及び第２電気負荷１５の作動が全て保証されるようにバッテリ１１の容量などの仕様を設定しており、有り余るほどの余分な電力が生じるようには通常していない。このため、寒冷地仕様でない車両１に寒冷地仕様のＰＴＣヒータが追加することで寒冷地仕様の車両に改造しようとするときには、バッテリ１１の電力消費が過大となり得るわけである。かといって、バッテリを寒冷地に適合させた容量の大きなもの等に交換するのでは、コストがアップしてしまう。そこで、バッテリの交換に伴う大幅なコストアップを招かないためにも本発明が有用になるのである。

本実施形態によれば、電気負荷は、相対的に保証電圧が低い第１電気負荷１４と、相対的に保証電圧が高い第２電気負荷１５とで構成され、第２電気負荷１５はＤＣ／ＤＣコンバータ１２を介してバッテリ１１と接続されている。これよって、相対的に保証電圧が低い第１電気負荷１４の作動に影響を与えることを回避できる。

実施形態では、アイドルストップからのエンジン再始動時に際して、スタータを用いてエンジンをクランキングする場合で説明したが、この場合に限られない。スタータとは別に、エンジンと連れ回るモータジェネレータを備えさせ、初回のエンジン始動時にだけスタータを用いてエンジンをクランキングし、アイドルストップからのエンジン再始動時にはモータジェネレータを用いてエンジンをクランキングするものがある。このものに対しても、本発明の適用がある。

実施形態では、第１電気負荷及び第２電気負荷の電源が１つのバッテリである場合で説明したが、この場合に限られない。例えば、相対的に保証電圧が低い第１電気負荷の電源として第１バッテリを、相対的に保証電圧が高い第２電気負荷の電源として第２バッテリを備え、これら２つのバッテリをリレーを介して接続している場合にも本発明の適用がある。

実施形態では、ＰＴＣヒータ６１の作動要求とアイドルストップの作動要求のうち、先に作動要求があったものを優先させる場合で説明したが、ＰＴＣヒータ６１の作動要求とアイドルストップの作動要求が同時にあった場合が考えられる。２つの作動要求が同時にあった場合には燃費向上を目的としてアイドルストップの作動を優先させる。なお、２つの作動要求が同時にあった場合に暖房向上を目的としてＰＴＣヒータ６１の作動を優先させてもかまわない。

１車両
２エンジン
６スタータ（エンジン始動用モータ）
１１バッテリ
１２ＤＣ／ＤＣコンバータ
１４第１電気負荷（電気負荷）
１５第２電気負荷
３１エンジンコントローラ（エンジン始動手段、エンジン自動停止・再始動制御手段、作動禁止手段）
５１空調ユニット
５５エアコン用アンプ
６１ＰＴＣヒータ
６２ＰＴＣヒータ用アンプ（ＰＴＣヒータ制御手段、作動禁止手段）

Claims

エンジンと、
前記エンジンをクランキングし得るエンジン始動用モータ及び空調ユニットに内蔵されるＰＴＣヒータを含む電気負荷と、
前記電気負荷の電源として用いるバッテリと、
前記エンジン始動用モータを駆動してエンジンを始動させるエンジン始動手段と、
所定のアイドルストップ許可条件が成立したときエンジンを停止させるアイドルストップを行い、所定のアイドルストップ許可条件が成立しなくなったとき、前記アイドルストップを解除してエンジンを再始動するエンジン自動停止・再始動制御手段と、
前記ＰＴＣヒータの作動・非作動を制御し得るＰＴＣヒータ制御手段と
を備えた車両の制御装置において、
前記所定のアイドルストップ許可条件が成立するより先に前記ＰＴＣヒータの作動が必要であると前記ＰＴＣヒータ制御手段が判定した場合に前記アイドルストップを禁止し、前記ＰＴＣヒータの作動が必要であると前記ＰＴＣヒータ制御手段が判定するより先に前記所定のアイドルストップ許可条件が成立した場合に前記ＰＴＣヒータの作動を禁止する作動禁止手段を備えることを特徴とする車両の制御装置。
前記電気負荷は、相対的に保証電圧が低い第１電気負荷と、相対的に保証電圧が高い第２電気負荷で構成され、
前記第２電気負荷はＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記バッテリと接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。