特許 7601044 車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02N 11/08 20060101AFI20241210BHJP

   F02N 11/04 20060101ALI20241210BHJP

   F02D 17/00 20060101ALI20241210BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20241210BHJP

   B60K 6/46 20071001ALI20241210BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20241210BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

F02N11/08 K

F02N11/04 A

F02N11/08 L

F02N11/04 D

F02D17/00 Q

F02D29/02 321A

B60K6/46 ZHV

B60W10/06 900

B60W10/08 900

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022062109

(22)【出願日】2022-04-01

(65)【公開番号】P2023152138

(43)【公開日】2023-10-16

【審査請求日】2023-12-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085361

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 治幸

(74)【代理人】

【識別番号】100147669

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 光治郎

(72)【発明者】

【氏名】石井 健一

【審査官】鶴江 陽介

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－０６５４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１５２９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】再公表特許第２０１２／１１１１４３（ＪＰ，Ａ１）

【文献】特開２００２－１５５８３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｎ １１／０４－１１／０８

Ｆ０２Ｄ １７／００

Ｆ０２Ｄ ２９／０２

Ｂ６０Ｋ ６／４６

Ｂ６０Ｗ １０／０６－１０／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、前記エンジンに動力伝達可能に連結された電動機及び前記電動機に対して電力を授受する高圧電源装置を有し、前記電動機を用いて前記エンジンをクランキングする第１始動装置と、前記エンジンを回転駆動可能に設けられたスタータモータ及び前記高圧電源装置によって充電可能に設けられていると共に前記スタータモータに電力を供給する低圧電源装置を有し、前記スタータモータを用いて前記エンジンをクランキングする第２始動装置と、前記低圧電源装置から供給される電力によって一時的に作動する複数種類の電気負荷と、を備えた車両の、制御装置であって、
前記エンジンの始動に際して、前記第２始動装置を用いた前記クランキングよりも前記第１始動装置を用いた前記クランキングを優先的に実行するものであり、前記第１始動装置を用いた前記クランキングによる前記始動に失敗した場合には、前記第２始動装置を用いた前記クランキングを実行し、前記第１始動装置を用いた前記クランキングによる前記始動に失敗したときに、前記第２始動装置を用いた前記クランキングによる前記始動にも失敗した場合には、前記第１始動装置を用いた前記クランキングを実行するのではなく再度前記第２始動装置を用いた前記クランキングを実行する始動制御部を含むことを特徴とする車両の制御装置。

【請求項2】

前記第２始動装置を用いた前記クランキングは、前記エンジンを始動する際のバックアップ機能としての働きがあるものであり、
前記始動制御部は、前記第２始動装置を用いた前記始動を保証できる場合には、前記エンジンの運転を一時的に停止するアイドリングストップ制御を許可すると共に、前記第２始動装置を用いた前記始動を保証できない場合には、前記アイドリングストップ制御を禁止することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。

【請求項3】

前記始動制御部は、前記第２始動装置を用いた前記始動に成功した場合には、前記第２始動装置を用いた前記クランキングの過渡中における前記低圧電源装置の出力電圧が所定電圧以上であるか否かに基づいて、前記第２始動装置を用いた前記始動を保証できるか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。

【請求項4】

前記始動制御部は、前記エンジンの始動に際して、前記電動機が適切に制御できないと判断される予め定められた極低温の環境に前記車両がある場合には、前記第１始動装置を用いた前記クランキングに替えて、前記第２始動装置を用いた前記クランキングを実行することを特徴とする請求項２又は３に記載の車両の制御装置。

【請求項5】

前記アイドリングストップ制御は、作動している前記エンジンを前記車両の走行中又は停止中に一時的に運転停止させる制御、及び前記車両の電源オン後の未発進時に前記エンジンを始動させずに運転停止させた状態で待機させる制御のうちの少なくとも一方の制御を含んでいることを特徴とする請求項２又は３に記載の車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンと複数の始動装置とを備えた車両の制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

エンジンと、２つの電源装置と、各電源装置からの電力供給によって作動させられるクランキング装置と、を備えた車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両用電源システムがそれである。この特許文献１には、エンジンを再始動する場合、電源装置としての二次電池からの電力供給によってクランキング装置としてのスタータを作動させること、又、エンジンの再始動に失敗した後に再始動する場合、環境温度が一定値より低いときは、電源装置としての鉛蓄電池からの電力供給によってスタータを作動させることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１５／０１５７４３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、エンジンの再始動に失敗した後の再始動も失敗してしまう場合がある。この場合、二次電池と鉛蓄電池との何れからの電力供給でも始動に失敗したことになる。その為、再度、エンジンの始動を試みる場合、何れから電力供給を行えば良いのかが不明である。そうすると、再度、エンジンの始動に失敗する可能性がある。

【0005】

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジンの始動に際して、始動に成功する確率を高くすることができる車両の制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１の発明の要旨とするところは、（ａ）エンジンと、前記エンジンに動力伝達可能に連結された電動機及び前記電動機に対して電力を授受する高圧電源装置を有し、前記電動機を用いて前記エンジンをクランキングする第１始動装置と、前記エンジンを回転駆動可能に設けられたスタータモータ及び前記高圧電源装置によって充電可能に設けられていると共に前記スタータモータに電力を供給する低圧電源装置を有し、前記スタータモータを用いて前記エンジンをクランキングする第２始動装置と、前記低圧電源装置から供給される電力によって一時的に作動する複数種類の電気負荷と、を備えた車両の、制御装置であって、（ｂ）前記エンジンの始動に際して、前記第２始動装置を用いた前記クランキングよりも前記第１始動装置を用いた前記クランキングを優先的に実行するものであり、前記第１始動装置を用いた前記クランキングによる前記始動に失敗した場合には、前記第２始動装置を用いた前記クランキングを実行し、前記第１始動装置を用いた前記クランキングによる前記始動に失敗したときに、前記第２始動装置を用いた前記クランキングによる前記始動にも失敗した場合には、前記第１始動装置を用いた前記クランキングを実行するのではなく再度前記第２始動装置を用いた前記クランキングを実行する始動制御部を含むことにある。

【0007】

また、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記第２始動装置を用いた前記クランキングは、前記エンジンを始動する際のバックアップ機能としての働きがあるものであり、前記始動制御部は、前記第２始動装置を用いた前記始動を保証できる場合には、前記エンジンの運転を一時的に停止するアイドリングストップ制御を許可すると共に、前記第２始動装置を用いた前記始動を保証できない場合には、前記アイドリングストップ制御を禁止することにある。

【0008】

また、第３の発明は、前記第２の発明に記載の車両の制御装置において、前記始動制御部は、前記第２始動装置を用いた前記始動に成功した場合には、前記第２始動装置を用いた前記クランキングの過渡中における前記低圧電源装置の出力電圧が所定電圧以上であるか否かに基づいて、前記第２始動装置を用いた前記始動を保証できるか否かを判定することにある。

【0009】

また、第４の発明は、前記第２の発明又は第３の発明に記載の車両の制御装置において、前記始動制御部は、前記エンジンの始動に際して、前記電動機が適切に制御できないと判断される予め定められた極低温の環境に前記車両がある場合には、前記第１始動装置を用いた前記クランキングに替えて、前記第２始動装置を用いた前記クランキングを実行することにある。

【0010】

また、第５の発明は、前記第２の発明又は第３の発明に記載の車両の制御装置において、前記アイドリングストップ制御は、作動している前記エンジンを前記車両の走行中又は停止中に一時的に運転停止させる制御、及び前記車両の電源オン後の未発進時に前記エンジンを始動させずに運転停止させた状態で待機させる制御のうちの少なくとも一方の制御を含んでいることにある。

【発明の効果】

【0011】

前記第１の発明によれば、エンジンの始動に際して、スタータモータ及び複数種類の電気負荷に電力を供給する低圧電源装置を有する第２始動装置を用いたクランキングよりも電動機及び高圧電源装置を有する第１始動装置を用いたクランキングが優先的に実行されるものであり、第１始動装置を用いたクランキングによる始動に失敗した場合には、第２始動装置を用いたクランキングが実行され、第１始動装置を用いたクランキングによる始動に失敗したときに、第２始動装置を用いたクランキングによる始動にも失敗した場合には、第１始動装置を用いたクランキングが実行されるのではなく再度第２始動装置を用いたクランキングが実行されるので、スタータモータの作動と電気負荷の作動とが一時的に重なったことによって始動が失敗した可能性がある第２始動装置を用いたクランキングを再度試みることによって始動に成功する可能性がある。よって、エンジンの始動に際して、始動に成功する確率を高くすることができる。

【0012】

また、前記第２の発明によれば、第２始動装置を用いたクランキングは、エンジンを始動する際のバックアップ機能としての働きがあるものであり、第２始動装置を用いた始動を保証できる場合には、アイドリングストップ制御が許可されると共に、第２始動装置を用いた始動を保証できない場合には、アイドリングストップ制御が禁止されるので、アイドリングストップ制御の解除後にエンジンの始動に失敗することが回避又は抑制される。

【0013】

また、前記第３の発明によれば、第２始動装置を用いた始動に成功した場合には、第２始動装置を用いたクランキングの過渡中における低圧電源装置の出力電圧が所定電圧以上であるか否かに基づいて、第２始動装置を用いた始動を保証できるか否かが判定されるので、第２始動装置を用いたクランキング時における低圧電源装置の電圧によって低圧電源装置の状態を判断することができ、低圧電源装置の状態が未確定であることによるアイドリングストップ制御の禁止つまり機会喪失を回避することができる。

【0014】

また、前記第４の発明によれば、エンジンの始動に際して、電動機が適切に制御できないと判断される予め定められた極低温の環境に車両がある場合には、第１始動装置を用いたクランキングに替えて、第２始動装置を用いたクランキングが実行されるので、エンジンの始動に失敗することが回避又は抑制される。

【0015】

また、前記第５の発明によれば、アイドリングストップ制御は、作動しているエンジンを車両の走行中又は停止中に一時的に運転停止させる制御、及び車両の電源オン後の未発進時にエンジンを始動させずに運転停止させた状態で待機させる制御のうちの少なくとも一方の制御を含んでいるので、エネルギー効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。

【図2】第２始動装置（スタータモータ）を用いたエンジンの始動が行われたときのスタータ始動時電圧の一例を示す図である。

【図3】電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、エンジンの始動に際して始動に成功する確率を高くする為の制御作動を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

【実施例】

【0018】

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、エンジン１２、自動変速機１４、第１始動装置１６、第２始動装置１８、ＤＣＤＣコンバータ２０、電気負荷２２、スタートボタン２４等を備えている。

【0019】

エンジン１２は、車両１０の動力源である。エンジン１２は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。エンジン１２は、後述する電子制御装置７０によって、スロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等を有する図示しないエンジン制御機器が制御されることによりエンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴeが制御される。

【0020】

自動変速機１４は、例えば公知の遊星歯車式の自動変速機、公知のＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）を含む同期噛合型平行２軸式自動変速機、公知のベルト式無段変速機、公知の電気式無段変速機等が用いられる。自動変速機１４は、エンジン１２が動力伝達可能に連結されており、エンジン１２からの動力を図示しない駆動輪側へ伝達する。

【0021】

第１始動装置１６は、電動機ＭＧ及び高圧バッテリ２６等を備えている。電動機ＭＧは、電力から機械的な動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な動力から電力を発生させる発電機としての機能を有するモータジェネレータである。電動機ＭＧは、一体的に設けられたインバータを介して高圧バッテリ２６に接続されている。高圧バッテリ２６は、電動機ＭＧに対して電力を授受する蓄電装置である。電動機ＭＧは、後述する電子制御装置７０によってインバータが制御されることにより、電動機ＭＧのトルクであるＭＧトルクＴmが制御される。電動機ＭＧは、力行時には高圧バッテリ２６から供給される電力によって駆動させられる。電動機ＭＧは、回生時には発電した電力を高圧バッテリ２６へ供給する。

【0022】

電動機ＭＧは、車両１０に備えられた駆動ベルト２８を介してエンジン１２のクランクシャフト１２ａに動力伝達可能に連結されている。従って、電動機ＭＧは、エンジン１２の停止時には力行作動によってエンジン１２を回転駆動つまりクランキングする機能を有している。つまり、第１始動装置１６は、電動機ＭＧを用いてエンジン１２をクランキングする機能を有している。又、電動機ＭＧは、エンジン１２の運転時には力行作動によってエンジン１２の動力を補助する機能を有している。又、電動機ＭＧは、エンジン１２の運転時には回生作動によってエンジン１２の動力から電力を発生させる機能を有している。又、電動機ＭＧは、減速走行時には回生作動によって駆動輪から入力される被駆動力から電力を発生させる機能を有している。

【0023】

エンジン１２のクランクシャフト１２ａには、電動機ＭＧと同様に、車両１０に備えられたエアコン用コンプレッサであるＡ／Ｃコンプレッサ３０、図示しないパワーステアリングポンプ、及び図示しないウォーターポンプ等の補機が駆動ベルト２８を介して作動的に連結されており、それぞれエンジン１２によって駆動される。電動機ＭＧやＡ／Ｃコンプレッサ３０等が例えば図示しない電磁クラッチを介してクランクシャフト１２ａに連結されている場合、Ａ／Ｃコンプレッサ３０等の補機は、この電磁クラッチが解放されることで電動機ＭＧの作動のみによって駆動される。つまり、電動機ＭＧは、エンジン１２の運転を一時的に停止するアイドリングストップ制御ＣＴspidlの実行中にＡ／Ｃコンプレッサ３０等の補機を駆動する機能を有している。

【0024】

アイドリングストップ制御ＣＴspidlは、例えばフューエルカット等によってエンジン１２の作動を自動的に停止させる一方、ブレーキペダルの踏込み解除やアクセルペダルの踏込み操作等の復帰条件を満たした場合に、エンジン１２を自動的に再始動して復帰するエンジン自動停止制御である。アイドリングストップ制御ＣＴspidlは、作動しているエンジン１２を車両１０の走行中又は停止中に一時的に運転停止させる制御である通常アイドリングストップ制御Ｓ＆Ｓ（Stop and Start）、及び車両１０の電源オン後の未発進時にエンジン１２を始動させずに運転停止させた状態で待機させる制御である未発進時アイドリングストップ制御ＦＩＳ（First Idling Stop）を含んでいる。通常アイドリングストップ制御Ｓ＆Ｓは、発進後アイドリングストップ制御である。車両１０の電源オンの状態は、後述するイグニッションオン（＝「ＩＧ－ＯＮ」）の状態である。

【0025】

第２始動装置１８は、スタータモータ３２及び低圧バッテリ３４等を備えている。スタータモータ３２は、エンジン１２を回転駆動可能に設けられている。スタータモータ３２は、低圧バッテリ３４から供給される電力によって駆動させられる。スタータモータ３２は、エンジン１２の始動に用いられる始動用モータである。つまり、スタータモータ３２は、エンジン１２の始動に際してエンジン１２を回転駆動するすなわちクランキングする専用のモーターである。第２始動装置１８は、スタータモータ３２を用いてエンジン１２をクランキングする機能を有している。

【0026】

ＤＣＤＣコンバータ２０は、高圧バッテリ２６に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ２０は、高圧バッテリ２６の電圧を降圧することで、低圧バッテリ３４の充電や電気負荷２２への電力供給を行う。低圧バッテリ３４は、ＤＣＤＣコンバータ２０に接続されており、高圧バッテリ２６から供給される電力を源として、ＤＣＤＣコンバータ２０によって充電される。低圧バッテリ３４は、高圧バッテリ２６によって充電可能に設けられていると共にスタータモータ３２に電力を供給する低圧電源装置である。高圧バッテリ２６は、低圧バッテリ３４よりも高い電圧を蓄電する高圧系のバッテリであって、低圧バッテリ３４を充電可能に設けられた高圧電源装置である。高圧バッテリ２６は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池である。低圧バッテリ３４は、例えば鉛蓄電池等の二次電池である。

【0027】

電気負荷２２は、低圧バッテリ３４等から供給される電力によって作動する複数種類の電気機器である。電気負荷２２は、例えばワイパ、ブロアモータ、ナビゲーションシステム等である。

【0028】

スタートボタン２４は、車両１０における電源の供給状態すなわち車両電源の状態を切り替える為に運転者により操作されるパワースイッチである。スタートボタン２４は、例えばモーメンタリ式の押しボタンスイッチであり、運転者によりスイッチオンポジションまで押込み操作される。スタートボタン２４は、スイッチオンポジションまで押込み操作される毎に、スイッチオンポジションに応じたパワースイッチ信号ＰＳonを後述する電子制御装置７０へ出力する。電子制御装置７０は、パワースイッチ信号ＰＳonに基づいて運転者によるスタートボタン２４の操作を検出する。

【0029】

車両電源の状態は、例えばオフ状態としてのオフ（＝「ＯＦＦ」）の状態、一部オン状態としてのアクセサリオン（＝「ＡＣＣ」）の状態、及びオン状態としてのイグニッションオン（＝「ＩＧ－ＯＮ」）の状態である。「ＯＦＦ」の状態は、例えば車両走行を不能とし且つ車両走行に関わらない一部の機能も稼働不能とする為の電源状態である。「ＡＣＣ」の状態は、例えば不図示のコンビネーションメータを消灯して車両走行を不能とするが車両走行に関わらない一部の機能を稼働可能とする為の電源状態である。「ＩＧ－ＯＮ」の状態は、例えばコンビネーションメータを点灯して車両走行を可能とする為の電源状態である。

【0030】

車両１０は、更に、車両１０の制御装置を含む電子制御装置７０を備えている。電子制御装置７０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置７０は、必要に応じてエンジン制御用、変速機制御用等の各コンピュータを含んで構成される。

【0031】

電子制御装置７０には、車両１０に備えられた各種センサ等（例えばＤＣＤＣコンバータ２０、スタートボタン２４、エンジン回転速度センサ５０、ＭＧ回転速度センサ５２、車速センサ５４、アクセル開度センサ５６、スロットル弁開度センサ５８、ブレーキスイッチ６０など）による検出値に基づく各種信号等（例えばＤＣＤＣ電源電圧ＶＬdc、パワースイッチ信号ＰＳon、エンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe、電動機ＭＧの回転速度であるＭＧ回転速度Ｎm、車速Ｖ、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、ホイールブレーキを作動させる為のブレーキペダルが運転者によって操作されている状態を示す信号であるブレーキオン信号Ｂonなど）が、それぞれ供給される。

【0032】

ＤＣＤＣ電源電圧ＶＬdcは、高圧バッテリ２６の電圧を降圧した後の、低圧バッテリ３４等へ供給されるＤＣＤＣコンバータ２０の出力電圧であり、低圧バッテリ３４の出力電圧を表している。ＤＣＤＣコンバータ２０は、例えばマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＤＣＤＣ電源電圧ＶＬdcを検出する機能を有している。ＤＣＤＣコンバータ２０には、車両１０に備えられた低圧バッテリセンサ６２による検出値に基づく信号として、低圧バッテリ３４の温度である低圧バッテリ温度ＴＨlowbや低圧バッテリ３４の充放電電流である低圧バッテリ充放電電流Ｉlowbが供給される。

【0033】

電子制御装置７０からは、車両１０に備えられた各装置（例えばエンジン１２、自動変速機１４、電動機ＭＧ、ＤＣＤＣコンバータ２０、スタータモータ３２など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、自動変速機１４を制御する為の変速機制御指令信号Ｓat、電動機ＭＧを制御する為のＭＧ制御指令信号Ｓm、ＤＣＤＣコンバータ２０を制御する為のＤＣＤＣ制御指令信号Ｓdc、スタータモータ３２を制御する為のスタータ制御指令信号Ｓstなど）が、それぞれ出力される。

【0034】

電子制御装置７０は、車両１０における各種制御を実現する為に、エンジン制御手段すなわちエンジン制御部７２、変速機制御手段すなわち変速機制御部７４、及び始動制御手段すなわち始動制御部７６を備えている。

【0035】

エンジン制御部７２は、例えば駆動要求量マップにアクセル開度θacc及び車速Ｖを適用することで、運転者による車両１０に対する駆動要求量を算出する。前記駆動要求量マップは、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である。前記駆動要求量は、例えば駆動輪における要求駆動トルクＴrdem［Ｎｍ］である。前記駆動要求量としては、駆動輪における要求駆動力Ｆrdem［Ｎ］等を用いることもできる。エンジン制御部７２は、伝達損失、補機負荷、自動変速機１４の変速比等を考慮して、要求駆動トルクＴrdemを実現するようにエンジン１２を制御するエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン１２へ出力する。

【0036】

変速機制御部７４は、例えば予め定められた関係である変速マップを用いて自動変速機１４の変速判断を行い、必要に応じてつまりその変速判断の結果に応じて自動変速機１４の変速制御を実行する為の変速機制御指令信号Ｓatを自動変速機１４へ出力する。前記変速マップは、例えば車速Ｖ及び要求駆動トルクＴrdemを変数とする二次元座標上に、自動変速機１４の変速が判断される為の変速線を有する所定の関係である。

【0037】

始動制御部７６は、エンジン１２の作動状態つまり制御状態を停止状態から運転状態へ切り替えるエンジン１２の始動要求の有無を判定する。例えば、始動制御部７６は、車両電源の状態が「ＩＧ－ＯＮ」の状態とされたときに未発進時アイドリングストップ制御ＦＩＳが実行されないか否か、又は、アイドリングストップ制御ＣＴspidlの実行中に例えばブレーキオン信号Ｂonがオフとされたことによってアイドリングストップ制御ＣＴspidlが解除されたか否かなどに基づいて、エンジン１２の始動要求が有るか否かを判定する。本実施例では、アイドリングストップ制御ＣＴspidlの解除に伴うエンジン１２の始動要求を、車両電源の「ＯＦＦ」から「ＩＧ－ＯＮ」に伴う初回のエンジン１２の始動要求と区別するときには、エンジン１２の再始動要求と言う。

【0038】

始動制御部７６は、エンジン１２の始動要求が有ると判定した場合には、基本的には、第１始動装置１６を用いたクランキングを実行する。具体的には、始動制御部７６は、エンジン１２の始動要求が有ると判定した場合には、電動機ＭＧがクランキングトルクＴcrを出力する為のＭＧ制御指令信号Ｓmを電動機ＭＧへ出力する。始動制御部７６は、電動機ＭＧによるエンジン１２のクランキングに連動して、燃料供給やエンジン点火などを開始する為のエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン１２へ出力する。クランキングトルクＴcrは、エンジン回転速度Ｎeを引き上げるエンジン１２のクランキングに必要な所定のトルクである。クランキングトルクＴcrは、例えばエンジン１２の諸元等に基づいて予め定められた例えば一定のトルクである。

【0039】

ここで、エンジン１２の始動に際して、例えば高圧バッテリ２６の放電可能電力が小さくされているか高圧バッテリ２６からの電力供給が難しいときには電動機ＭＧを適切に制御することが難しくされる。その為、例えば電動機ＭＧが適切に制御できないと判断される予め定められた極低温の環境に車両１０がある場合には、第１始動装置１６を用いたクランキングによるエンジン１２の始動が難しい場合がある。

【0040】

始動制御部７６は、エンジン１２の始動に際して、電動機ＭＧが適切に制御できないと判断される予め定められた極低温の環境に車両１０がある場合には、第１始動装置１６を用いたクランキングに替えて、第２始動装置１８を用いたクランキングを実行する。具体的には、始動制御部７６は、エンジン１２の始動要求が有ると判定したときに、予め定められた極低温の環境に車両１０がある場合には、スタータモータ３２を作動する為のスタータ制御指令信号Ｓstをスタータモータ３２へ出力し、スタータモータ３２によるエンジン１２のクランキングを行う。始動制御部７６は、スタータモータ３２によるエンジン１２のクランキングに連動して、燃料供給やエンジン点火などを開始する為のエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン１２へ出力する。始動制御部７６は、エンジン１２が完爆した状態となるとスタータ制御指令信号Ｓstを解除してスタータモータ３２によるクランキングを停止する。

【0041】

このように、始動制御部７６は、エンジン１２の始動に際して、第２始動装置１８を用いたエンジン１２のクランキングよりも第１始動装置１６を用いたエンジン１２のクランキングを優先的に実行する。つまり、車両電源の「ＯＦＦ」から「ＩＧ－ＯＮ」に伴うエンジン１２の始動やアイドリングストップ制御ＣＴspidlの解除に伴うエンジン１２の始動では、第１始動装置１６を用いたエンジン１２のクランキングが優先的に実行される。一方で、極低温の環境下では、第１始動装置１６に替えて第２始動装置１８を用いたエンジン１２のクランキングが実行される。尚、車両電源の「ＯＦＦ」から「ＩＧ－ＯＮ」に伴って初回にエンジン１２を始動する場合には、エンジン１２が暖機前である為に必要なクランキングトルクＴcrが大きくされ易いので、第２始動装置１８を用いたエンジン１２のクランキングが実行されても良い。

【0042】

ところで、エンジン１２の始動に際して、第１始動装置１６を用いた始動に失敗する可能性がある。始動制御部７６は、第１始動装置１６を用いた始動に失敗した場合には、第２始動装置１８を用いたエンジン１２のクランキングを実行する。このように、第２始動装置１８を用いたエンジン１２のクランキングは、エンジン１２を始動する際のバックアップ機能を有している。

【0043】

第１始動装置１６を用いた始動に失敗し、更に、第２始動装置１８を用いた始動にも失敗する可能性がある。第２始動装置１８を用いた始動の失敗は、例えば電気負荷２２における大電流負荷の作動と、スタータモータ３２の作動と、が一時的に重なったことによるものである可能性がある。その為、再度、第２始動装置１８を用いたクランキングを実行すれば、エンジン１２の始動に成功する可能性がある。

【0044】

そこで、始動制御部７６は、エンジン１２の始動に際して、第１始動装置１６を用いたエンジン１２のクランキングによる始動に失敗したときに、第２始動装置１８を用いたエンジン１２のクランキングによる始動にも失敗した場合には、再度、第２始動装置１８を用いたエンジン１２のクランキングを実行する。

【0045】

第２始動装置１８を用いたクランキングはバックアップ機能としての働きがある為、第２始動装置１８を用いたエンジン１２の始動が保証できない場合には、アイドリングストップ制御ＣＴspidlを実行しない方が良い。始動制御部７６は、第２始動装置１８を用いたエンジン１２の始動を保証できる場合には、アイドリングストップ制御ＣＴspidlを許可する。一方で、始動制御部７６は、第２始動装置１８を用いたエンジン１２の始動を保証できない場合には、アイドリングストップ制御ＣＴspidlを禁止する。

【0046】

低圧バッテリ３４の状態が良好であれば、第２始動装置１８を用いたエンジン１２の始動を保証できる。低圧バッテリ３４の状態は、第２始動装置１８を用いたエンジン１２の始動が成功したときの低圧バッテリ３４の出力電圧つまりＤＣＤＣ電源電圧ＶＬdcであるスタータ始動時電圧ＶＬstによって判断することができる。スタータ始動時電圧ＶＬstは、第２始動装置１８を用いたエンジン１２の始動が成功した時点における、第２始動装置１８を用いたエンジン１２のクランキングの過渡中におけるＤＣＤＣ電源電圧ＶＬdcである。つまり、スタータ始動時電圧ＶＬstは、例えばエンジン１２が完爆したことに伴ってエンジン１２のクランキングが完了した時点でのＤＣＤＣ電源電圧ＶＬdcである。

【0047】

図２は、第２始動装置１８を用いたエンジン１２の始動が行われたときのスタータ始動時電圧ＶＬstの一例を示す図である。図２において、ｔ１時点は、第２始動装置１８を用いたエンジン１２のクランキングが開始された時点、すなわちスタータモータ３２の駆動が開始された時点を示している。スタータモータ３２の駆動が開始されると、ＤＣＤＣ電源電圧ＶＬdcは開路電圧ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）から低下させられる。エンジン１２の始動が成功してスタータモータ３２の駆動が終了させられると、ＤＣＤＣ電源電圧ＶＬdcは開路電圧ＯＣＶに向かって上昇させられる（ｔ２時点以降参照）。エンジン１２の始動が成功した時点すなわちスタータモータ３２の駆動が終了させられた時点のＤＣＤＣ電源電圧ＶＬdcがスタータ始動時電圧ＶＬstである（ｔ２時点参照）。開路電圧ＯＣＶは、低圧バッテリ３４に負荷を掛けていない状態のときの低圧バッテリ３４の端子間の電圧である。

【0048】

図１に戻り、始動制御部７６は、第２始動装置１８を用いたエンジン１２の始動に成功した場合には、スタータ始動時電圧ＶＬstが所定電圧ＶＬstf以上であるか否かに基づいて、第２始動装置１８を用いたエンジン１２の始動を保証できるか否かを判定する。所定電圧ＶＬstfは、例えば第２始動装置１８を用いたエンジン１２の始動を保証できる程度に低圧バッテリ３４の状態が良好であることを判断する為の予め定められた閾値である。

【0049】

具体的には、始動制御部７６は、スタータ始動時電圧ＶＬstが所定電圧ＶＬstf以上である場合には、アイドリングストップ制御ＣＴspidlの禁止フラグであるアイドリングストップ禁止フラグをオフで維持する。一方で、始動制御部７６は、スタータ始動時電圧ＶＬstが所定電圧ＶＬstfよりも低い場合には、アイドリングストップ禁止フラグをオンに切り替える。アイドリングストップ禁止フラグは、オンとされているときにはアイドリングストップ制御ＣＴspidlが禁止されるものであって、車両電源が「ＯＦＦ」とされたときにはオフとされ、デフォルトではオフとされている。

【0050】

このように、始動制御部７６は、スタータ始動時電圧ＶＬstによって低圧バッテリ３４の状態を判別し、次回のアイドリングストップ制御ＣＴspidlを許可又は禁止する。見方を換えれば、低圧バッテリ３４の状態が不明なときには、再始動時におけるエンジン１２の始動失敗を回避する為に、次回のアイドリングストップ制御ＣＴspidlが許可され得ない。例えば、第１始動装置１６を用いた始動に失敗し、第２始動装置１８を用いた始動にも失敗した場合に、第１始動装置１６を用いたエンジン１２のクランキングを実行することが考えられる。そうすると、第２始動装置１８を用いた始動失敗の要因が低圧バッテリ３４の状態によるものであるか否かが判別できず、第２始動装置１８を用いたエンジン１２の始動を保証できない為、次回のアイドリングストップ制御ＣＴspidlが許可され得ない。このことは、アイドリングストップ制御ＣＴspidlの機会の喪失につながる。このような観点からも、第１始動装置１６を用いた始動に失敗し、第２始動装置１８を用いた始動にも失敗した場合には、再度、第２始動装置１８を用いたエンジン１２のクランキングを実行することが有用である。

【0051】

図３は、電子制御装置７０の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、エンジン１２の始動に際して始動に成功する確率を高くする為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えばアイドリングストップ制御ＣＴspidlの解除に伴うエンジン１２の再始動要求があるときに実行される。

【0052】

図３において、フローチャートの各ステップは始動制御部７６の機能に対応している。ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、電動機ＭＧ及び高圧バッテリ２６を備えた第１始動装置１６によるエンジン１２の始動である高電圧ＭＧ始動に成功したか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合はＳ２０において、高電圧ＭＧ始動の失敗のバックアップとして、スタータモータ３２及び低圧バッテリ３４を備えた第２始動装置１８によるエンジン１２の始動である低電圧スタータ始動が実行される。次いで、Ｓ３０において、低電圧スタータ始動に成功したか否かが判定される。このＳ３０の判断が否定される場合はＳ４０において、バックアップとしての低電圧スタータ始動の失敗時、低電圧スタータ始動による再始動が実行される。次いで、Ｓ５０において、低電圧スタータ始動に成功したか否かが判定される。このＳ５０の判断が肯定される場合はＳ６０において、スタータ始動時電圧ＶＬstが所定電圧ＶＬstf以上であるか否かが判定される。このＳ６０の判断が否定される場合はＳ７０において、アイドリングストップ禁止フラグがオンに切り替えられる。上記Ｓ１０の判断が肯定される場合は、又は、上記Ｓ６０の判断が肯定される場合は、又は、上記Ｓ７０に次いで、本ルーチンが終了させられ、車両１０の走行が復帰させられる。上記Ｓ５０の判断が否定される場合は、本ルーチンが終了させられ、車両１０が走行停止とされる。この際、車両１０の走行が復帰させられるには、例えば運転者によるスタートボタン２４の操作が必要とされる。

【0053】

上述のように、本実施例によれば、エンジン１２の始動に際して、第１始動装置１６を用いたエンジン１２のクランキングによる始動に失敗したときに、第２始動装置１８を用いたエンジン１２のクランキングによる始動にも失敗した場合には、再度、第２始動装置１８を用いたエンジン１２のクランキングが実行されるので、スタータモータ３２の作動と電気負荷２２の作動とが一時的に重なったことによって始動が失敗した可能性がある第２始動装置１８を用いたクランキングを再度試みることによって始動に成功する可能性がある。よって、エンジン１２の始動に際して、始動に成功する確率を高くすることができる。

【0054】

また、本実施例によれば、エンジン１２の始動に際して、第２始動装置１８を用いたクランキングよりも第１始動装置１６を用いたクランキングが優先的に実行されるものであり、第２始動装置１８を用いた始動を保証できる場合には、アイドリングストップ制御ＣＴspidlが許可されると共に、第２始動装置１８を用いた始動を保証できない場合には、アイドリングストップ制御ＣＴspidlが禁止されるので、アイドリングストップ制御ＣＴspidlの解除後にエンジン１２の始動に失敗することが回避又は抑制される。

【0055】

また、本実施例によれば、第２始動装置１８を用いたエンジン１２の始動に成功した場合には、スタータ始動時電圧ＶＬstが所定電圧ＶＬstf以上であるか否かに基づいて、第２始動装置１８を用いたエンジン１２の始動を保証できるか否かが判定されるので、スタータ始動時電圧ＶＬstによって低圧バッテリ３４の状態を判断することができ、低圧バッテリ３４の状態が未確定であることによるアイドリングストップ制御ＣＴspidlの禁止つまり機会喪失を回避することができる。

【0056】

また、本実施例によれば、エンジン１２の始動に際して、電動機ＭＧが適切に制御できないと判断される予め定められた極低温の環境に車両１０がある場合には、第１始動装置１６を用いたクランキングに替えて、第２始動装置１８を用いたクランキングが実行されるので、エンジン１２の始動に失敗することが回避又は抑制される。

【0057】

また、本実施例によれば、アイドリングストップ制御ＣＴspidlは、通常アイドリングストップ制御Ｓ＆Ｓ及び未発進時アイドリングストップ制御ＦＩＳを含んでいるので、エネルギー効率を向上することができる。

【0058】

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

【0059】

例えば、前述の実施例において、図３のフローチャートは、アイドリングストップ制御ＣＴspidlの解除に伴うエンジン１２の再始動要求があるときに実行されたが、この態様に限らない。例えば、図３のフローチャートは、例えば車両電源の「ＯＦＦ」から「ＩＧ－ＯＮ」に伴う初回のエンジン１２の始動要求があるときに実行されても良い。

【0060】

また、前述の実施例において、アイドリングストップ制御ＣＴspidlは、通常アイドリングストップ制御Ｓ＆Ｓ及び未発進時アイドリングストップ制御ＦＩＳを含んでいたが、通常アイドリングストップ制御Ｓ＆Ｓ及び未発進時アイドリングストップ制御ＦＩＳのうちの少なくとも一方の制御を含んでおれば良い。このようにしても、エネルギー効率を向上するという一定の効果を得ることができる。

【0061】

また、前述の実施例において、車両１０は、シリーズ方式のハイブリッド車両などであっても良く、必ずしも自動変速機１４を備えている必要はない。

【0062】

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

【符号の説明】

【0063】

１０：車両
１２：エンジン
１６：第１始動装置
１８：第２始動装置
２２：電気負荷
２６：高圧バッテリ（高圧電源装置）
３２：スタータモータ
３４：低圧バッテリ（低圧電源装置）
７０：電子制御装置（制御装置）
７６：始動制御部
ＭＧ：電動機

【図1】

【図2】

【図3】