JP2008279854A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの始動と停止の繰り返しに起因するステップモータの実回転位置と作動量に基づいて検出される回転位置との間におけるズレの発生を抑制する。
【解決手段】エンジンＥＣＵは、エンジン始動要求があると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、始動予告信号をオンするステップ（Ｓ１０２）と、ステップモータ駆動許可信号を受信すると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、スタータを非駆動とするステップ（Ｓ１０８）と、ステップモータ駆動許可信号を受信しないと、スタータを駆動するステップ（Ｓ１１０）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、特に、エンジン始動時の電源電圧の低下により発生する、実回転位置とステップモータの作動量に基づいて検出される回転位置とのズレを防止する技術に関する。

従来より、車両に搭載される空調装置においては、空調装置の内部を流通する空気の流路に設けられたダンパの切換にモータ（以下、ステップモータやステッピングモータと記載する）が用いられる。ステップモータは、オープンループで制御される。そのため、キースイッチ（イグニッションキー）がオンされると、ストッパーに突き当てるなどして、モータの回転位置を原点位置に戻して、初期位置にリセットする。これにより、ステップモータの実回転位置とステップモータの作動量に基づいて検出される回転位置とのズレを修正する技術が公知である。

たとえば、特開平９−３２２５９７号公報（特許文献１）は、いわゆる原点リセットの頻度が少なくて済み、脱調音の発生頻度の少ないステッピングモータを用いてなるモータアクチュエータ制御方法を開示する。このモータアクチュエータ制御方法は、車両用空調装置において用いられるステッピングモータを用いてなるモータアクチュエータの制御方法であって、エンジン始動時から所定時間経過後に、モータアクチュエータの駆動を開始することを特徴とする。

上述した公報に開示されたモータアクチュエータ制御方法によると、電圧変動が生じ易い時期にモータアクチュエータの駆動が強制的に禁止されるよう構成することにより、電圧変動が生じ易く、そのため脱調の発生確率の高い、いわゆるクランキング時にモータアクチュエータの駆動が所定時間強制的に禁止されるので、ステッピングモータの脱調に起因するいわゆるドアの位置ずれの発生を確実に低減することができる。そのため、いわゆるモータアクチュエータの原点リセットを行なう頻度を減少することができ、原点リセットの際に生ずる不快な脱調音の発生頻度が低減され、車室内における快適さをより向上することができる。

また、地球温暖化の防止や省資源化の観点から、交差点等において赤信号で車両が停車するとエンジンを自動的に停止させて、再び走行を始めようと運転者が操作すると（たとえばアクセルペダルを踏んだり、あるいはブレーキペダルの踏み込みをやめたりするなどの操作を行なうと）、エンジンが再始動するアイドリングストップシステム（エコノミーランニングシステム、エンジンオートマチックストップアンドスタートシステムとも呼ばれる。）が実用化されている。

このようなアイドリングストップシステムが搭載された車両においては、予め定められた停止条件を満足すると、エンジンを停止させる制御が行なわれる。
特開平９−３２２５９７号公報

アイドリングストップシステムが搭載された車両においては、エンジンの始動と停止が頻繁に繰り返されることとなる。次回のエンジン始動予測が困難である等の理由により、ステップモータの回転位置が初期位置にリセットされないと、エンジンの始動と停止とが繰り返される毎に、実回転位置とステップモータの回転量に基づいて検出される回転位置とのズレが拡大することとなる。

上述した公報に開示されたモータアクチュエータ制御方法においては、イグニッションスイッチの投入時にステップモータの駆動を停止しているに過ぎない。そのため、アイドリングストップシステムが搭載された車両のように、イグニッションスイッチの投入後にエンジンの始動と停止とが繰り返されると、ステップモータの実回転位置と作動量に基づいて検出される回転位置との間に発生するズレを抑制することができない。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンの始動と停止の繰り返しに起因するステップモータの実回転位置とステップモータの作動量に基づいて検出される回転位置との間におけるズレの発生を抑制する車両の制御装置を提供することである。

第１の発明に係る車両の制御装置は、モータと車両の起動後に始動および停止を繰り返す内燃機関を始動する始動装置とが搭載された車両の制御装置である。この制御装置は、少なくとも車両の走行状態についての条件を含む予め定められた始動条件に基づいて内燃機関に対する始動の要求を判定するための判定手段と、モータの駆動期間と、始動が要求される時点から内燃機関が始動するまでの期間とが重複しないように、モータおよび始動装置のうちのいずれか一方の駆動を禁止するための手段とを含む。

第１の発明によると、判定手段は、少なくとも車両の走行状態についての条件を含む予め定められた始動条件に基づいて内燃機関に対する始動の要求を判定する。モータ（たとえば、ステップモータ）の駆動期間と内燃機関の始動が要求される時点から始動するまでの期間とが重複しないようにすることにより、たとえば、車速などの始動条件に基づいて内燃機関を始動するアイドリングストップシステムが搭載された車両においては、始動装置による内燃機関の始動時にモータの駆動を禁止することができる。また、モータの駆動時に始動装置の駆動を禁止することができる。これにより、電源低下によるモータの誤作動を防止することができ、さらに、モータの実回転位置とモータの作動量に基づいて検出されるモータの回転位置とのズレを防止することができる。また、実際にエンジンが始動される前の早期の段階でモータを停止させることができるため、始動装置の駆動期間とモータの駆動期間との重複を確実に回避することができる。したがって、エンジンの始動と停止との繰り返しに起因するモータの実回転位置とモータの作動量に基づいて検出される回転位置との間におけるズレの発生を抑制する車両の制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る車両の制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、車両には、予め定められた停止条件の成立時に内燃機関を停止し、かつ、予め定められた始動条件の成立時に始動装置により内燃機関を始動させるアイドリングストップシステムが搭載される。判定手段は、予め定められた始動条件が成立すると、内燃機関の始動の要求があることを判定するための手段を含む。

第２の発明によると、モータ（たとえば、ステップモータ）の駆動期間と、予め定められた始動条件が成立する時点から内燃機関が始動するまでの期間とが重複しないようにすることにより、アイドリングストップシステムが搭載された車両においては、始動装置による内燃機関の始動時にモータの駆動を禁止することができる。そのため、内燃機関の始動と停止とを繰り返すアイドリングストップシステムが搭載された車両において、内燃機関が始動する度に生じる電源電圧の低下による、モータの実回転位置とモータの作動量に基づいて検出される回転位置との間におけるズレの発生を抑制することができる。

第３の発明に係る車両の制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、モータは、車両に設けられた構成部品内部を流通する媒体の流路の切り換えに用いられる。

第３の発明によると、モータの駆動期間と始動装置の駆動期間とを重複しないようにすることにより、電源電圧の低下による、モータの実回転位置とモータの作動量に基づいて検出される回転位置とのズレの発生を抑制することができるため、車両に設けられた構成部品（たとえば、空調装置）における媒体の流路の切換を適切に行なうことができる。

第４の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、禁止手段は、始動が要求される時点において、モータの駆動を禁止するための手段を含む。制御装置は、モータの駆動が禁止された後に、内燃機関が始動するように始動装置を制御するための制御手段をさらに含む。

第４の発明によると、禁止手段は、始動が要求される時点において、モータ（たとえば、ステップモータ）の駆動を禁止する。また、制御手段は、モータの駆動が禁止された後に内燃機関を始動するように始動装置を制御する。これにより、実際にエンジンが始動される前の早期の段階でモータを停止させることができるため、モータの駆動期間と、予め定められた始動条件が成立する時点から内燃機関が始動するまでの期間との重複を確実に回避することができる。これにより、アイドリングストップシステムが搭載された車両において、内燃機関が始動する度に生じる電源電圧の低下による、モータの実回転位置とモータの作動量に基づいて検出される回転位置とのズレの発生を抑制することができる。

第５の発明に係る車両の制御装置においては、第４の発明の構成に加えて、モータは、車両に搭載された空調装置の内部に流通する空気の流路の切り換えに用いられる。

第５の発明によると、モータは、車両に搭載された空調装置の内部に流通する空気の流路の切換に用いられる。モータの駆動期間と始動装置の駆動期間とを重複しないようにすることにより、電源電圧の低下による、モータの実回転位置とモータの作動量に基づいて検出される回転位置とのズレの発生を抑制することができるため、空調装置における空気の流路の切換を適切に行なうことができる。

第６の発明に係る車両の制御装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、モータが駆動中であるか否かを判定するための手段をさらに含む。禁止手段は、モータが駆動中であると、始動装置による内燃機関の始動を禁止するための手段を含む。

第６の発明によると、禁止手段は、モータが駆動中であると始動装置による内燃機関の始動を禁止する。これにより、モータの駆動期間と始動装置の駆動期間との重複を回避することができる。これにより、アイドリングストップシステムが搭載された車両において、内燃機関の始動の際に生じる電源電圧の低下による、モータの実回転位置とモータの作動量に基づいて検出される回転位置とのズレの発生を抑制することができる。

第７の発明に係る車両の制御装置においては、第４または６の発明の構成に加えて、モータは、内燃機関の内部および車両に搭載された変速機の内部のうちの少なくともいずれか一方を流通する冷却媒体の流路の切り換えに用いられる。

第７の発明によると、モータは、内燃機関の内部および車両に搭載された変速機の内部のうちの少なくともいずれか一方を流通する冷却媒体の流路の切換に用いられる。そのため、モータの駆動期間と始動装置の駆動期間との重複を回避することにより、電源電圧の低下による、モータの実回転位置とモータの作動量に基づいて検出される回転位置とのズレの発生を抑制することができる。これにより、冷却媒体の流路の切換を適切に行なうことができる。

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。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の実施の形態に係るアイドリングストップシステムの制御ブロックについて説明する。なお、車両に搭載される変速機は、手動変速機であっても、自動変速機であってもよい。

このアイドリングストップシステムにおける制御対象であるハードウェア系として、内燃機関であるエンジン１００と、エンジン１００を始動するためにエンジン１００をクランキングするスタータ２００と、エンジン１００のクランクシャフトプーリとベルトで接続されたオルタネータ２４４と、補機負荷２４０と、スタータ２００や補機負荷２４０に電力を供給するバッテリ（二次電池）２５０とを含む。なお、スタータ２００ではなくモータジェネレータであってもよい。また、バッテリはエンジン１００停止時の電力供給のためのバッテリをさらに搭載していてもよい。スタータ２００またはモータジェネレータがエンジン１００の「始動装置」に対応する。補機負荷２４０は、ステップモータ２４２と、ライト、オーディオ、エアコンディショナのコンプレッサ等（図示せず）の車両の構成部品とを含む。

ステップモータ２４２は、車両に設けられた構成部品内部を流通する媒体の流路の切換に用いられるモータである。なお、モータは、駆動時に電力が用いられるモータであれば、特にステップモータに限定されるものではない。

本実施の形態において、ステップモータ２４２は、空調装置の内部を流通する空気の流路に設けられたダンパの切換に用いられるが、特にこれに限定されるものではない。たとえば、ステップモータ２４２は、エンジン１００の内部および車両に搭載された変速機の内部のうちの少なくともいずれか一方を流通する冷却媒体の流路に設けられたダンパの切換に用いられるようにしてもよい。

このようなハードウェア系を制御する制御系として、アイドリングストップシステムは、ＡＢＳ（Antilock braking System）＿ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００と、エコランＥＣＵ２０００と、エンジンＥＣＵ３０００と、ステップモータＥＣＵ３４００とを含む。

ＡＢＳ＿ＥＣＵ１０００には、Ｇセンサ１１００からの信号（車両の傾きや加速度を表わす物理量の信号）、ブレーキマスタ圧センサ１２００からの信号（車両の制動装置の効き具合を表わす物理量の信号）、車速センサ１３００からの信号（車両の速度を表わす物理量の信号）がそれぞれ入力される。

エコランＥＣＵ２０００には、ブレーキランプ信号と連動したブレーキが作動状態であることを示すブレーキ信号、変速機のシフトポジションを示すシフト信号、クラッチの作動状態を示すクラッチ信号がそれぞれ入力される。

エンジンＥＣＵ３０００には、アクセルペダルが踏まれていることを検出するアクセルスイッチ３１００からの信号、ステアリングが操作されていることを検出するＥＭＰＳ（（Electronic Motor Power Steering）センサ３２００からの信号、エンジン１００の回転数（ＮＥ）を検出するＮＥセンサ３３００からの信号およびバッテリ２５０の電圧を検出する電圧計３５００からの信号がそれぞれ入力される。

また、ＡＢＳ＿ＥＣＵ１０００からエコランＥＣＵ２０００にセンサ信号が送信され、エコランＥＣＵ２０００からエンジンＥＣＵ３０００にエンジン１００の始動指令信号および停止指令信号が送信され、エンジンＥＣＵ３０００からエコランＥＣＵ２０００にセンサ信号が送信される。エンジンＥＣＵ３０００は、エコランＥＣＵ２０００から受信したエンジン１００の始動指令信号に基づいてスタータ２００に始動信号を送信して、スタータ２００がエンジン１００をクランキングしてエンジン１００が再始動する。

エコランＥＣＵ２０００のメモリには、エンジン１００の予め定められた始動条件および予め定められた停止条件が記憶される。予め定められた始動条件は、少なくとも車両の走行状態についての条件を含む条件である。たとえば、予め定められた始動条件および予め定められた停止条件は、車両の速度、変速機のシフトポジションの状態およびブレーキの状態等についての条件である。なお、予め定められた始動条件は、予め定められた停止条件が成立しないという条件としてもよい。

エコランＥＣＵ２０００は、予め定められた始動条件が成立すると、エンジンＥＣＵ３０００にエンジン１００の始動指令信号を送信する。エコランＥＣＵ２０００は、予め定められた停止条件が成立すると、エンジンＥＣＵ３０００にエンジン１００の停止指令信号を送信する。

また、エンジンＥＣＵ３０００は、ステップモータＥＣＵ３４００に対してステップモータ２４２の駆動許可信号または駆動禁止信号を送信する。本実施の形態において、ステップモータＥＣＵは、エアコンＥＣＵに対応するものである。すなわち、ステップモータＥＣＵ３４００は、エンジンＥＣＵ３０００から駆動許可信号を受信すると、空調装置（図示せず）の操作状態あるいは駆動状態に応じてステップモータ２４２を駆動させる。ステップモータＥＣＵ３４００は、エンジンＥＣＵ３０００から駆動禁止信号を受信すると、空調装置の操作状態あるいは駆動状態に関わらずステップモータ２４２の駆動を停止させる、あるいは、ステップモータ２４２を駆動しない。

さらに、ステップモータＥＣＵ３４００は、ステップモータ２４２が駆動状態であるか否かを示す信号をエンジンＥＣＵ３０００に送信する。エンジンＥＣＵ３０００は、ステップモータＥＣＵ３４００から受信する信号に基づいて、ステップモータ２４２が駆動中であるか否かを判定できる。ステップモータ２４２が駆動状態であるか否かの信号は、たとえば、ステップモータ２４２が駆動するととともにステップモータＥＣＵ３４００によりオンされるフラグに対応する信号であってもよいし、ステップモータ２４２に設けられるエンコーダからエンジンＥＣＵ３０００に出力される、ステップモータ２４２の回転量を示す信号であってもよい。

本実施の形態に係る車両の制御装置は、エンジンＥＣＵ３０００とステップモータＥＣＵ３４００とにより実現される。本実施の形態において、エンジンＥＣＵ３０００とステップモータＥＣＵ３４００とは、別途設けられるとして説明するが、特にこのような構成に限定されるものではなく、たとえば、エンジンＥＣＵ３０００とステップモータＥＣＵ３４００とを統合したＥＣＵで構成されてもよい。

以上のような構成を有する車両において、本発明は、エンジンＥＣＵ３０００が、ステップモータ２４２の駆動期間と、始動が要求される時点からエンジン１００が始動するまでの期間とが重複しないように、ステップモータ２４２およびスタータ２００のうちのいずれか一方の駆動を禁止する点に特徴を有する。

具体的には、本実施の形態においては、エンジンＥＣＵ３０００は、エンジン１００の始動が要求される時点において、ステップモータ２４２の駆動を禁止して、ステップモータ２４２の駆動が禁止された後に、エンジン１００が始動するようにスタータ２００を制御する。

図２に、本実施の形態に係る車両の制御装置であるエンジンＥＣＵ３０００およびステップモータＥＣＵ３４００の機能ブロック図を示す。本実施の形態に係る車両の制御装置は、エンジンＥＣＵ３０００とステップモータＥＣＵ３４００とにより実現される。

エンジンＥＣＵ３０００は、入力インターフェース（以下、入力Ｉ／Ｆと記載する。）３００と、演算処理部４００と、記憶部５００と、出力インターフェース（以下、出力Ｉ／Ｆと記載する。）６００とを含む。

入力Ｉ／Ｆ３００は、エコランＥＣＵ２０００からの始動指令信号および停止指令信号と、ステップモータＥＣＵ３４００からのステップモータ駆動許可信号とを受信する。

演算処理部４００は、始動要求判定部４０２と、予告信号出力部４０４と、ステップモータ駆動許可判定部４０６と、スタータ制御部４０８とを含む。

始動要求判定部４０２は、エンジン１００の始動が要求されているか否かを判定する。具体的には、始動要求判定部４０２は、エコランＥＣＵ２０００から始動指令信号を受信するとエンジン１００の始動が要求されていることを判定する。また、始動要求判定部４０２は、エコランＥＣＵ２０００から始動指令信号を受信しないと、あるいは、停止指令信号を受信すると、エンジン１００の始動が要求されていないことを判定する。なお、始動要求判定部４０２は、たとえば、エンジン１００の始動が要求されていることを判定すると、始動要求判定フラグをオンするようにしてもよい。

予告信号出力部４０４は、エンジン１００の始動が要求されていることが判定されると、始動予告信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してステップモータＥＣＵ３４００に送信する。なお、予告信号出力部４０４は、始動要求判定フラグがオンであると始動予告信号をステップモータＥＣＵ３４００に送信するようにしてもよい。

ステップモータ駆動許可判定部４０６は、ステップモータ２４２の駆動が許可されているか否かを判定する。具体的には、ステップモータ駆動許可判定部４０６は、ステップモータＥＣＵ３４００からステップモータ駆動許可信号を受信するとステップモータ２４２の駆動が許可されていることを判定する。また、ステップモータ駆動許可判定部４０６は、ステップモータＥＣＵ３４００からステップモータ駆動許可信号を受信しないと、あるいは、駆動禁止信号を受信すると、ステップモータ２４２の駆動が許可されていないことを判定する。

スタータ制御部４０８は、ステップモータ２４２の駆動が許可されているとステータ２００を非駆動状態とする。また、スタータ制御部４０８は、ステップモータ２４２の駆動が許可されているとスタータ２００を駆動する。

また、本実施の形態において、始動要求判定部４０２と、予告信号出力部４０４と、ステップモータ駆動許可判定部４０６と、スタータ制御部４０８とは、いずれも演算処理部４００であるＣＰＵが記憶部５００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

一方、ステップモータＥＣＵ３４００は、入力Ｉ／Ｆ３５０と、演算処理部４５０と、記憶部５５０と、出力Ｉ／Ｆ６５０とを含む。

入力Ｉ／Ｆ３５０は、エンジンＥＣＵ３０００からの始動予告信号を受信する。演算処理部４５０は、始動予告判定部４５２と、許可信号出力部４５４と、駆動要求判定部４５６と、駆動許可判定部４５８と、ステップモータ制御部４６０とを含む。

始動予告判定部４５２は、エンジンＥＣＵ３０００によりエンジン１００の始動が予告されているか否かを判定する。具体的には、始動予告判定部４５２は、エンジンＥＣＵ３０００から始動予告信号を受信するとエンジン１００の始動が予告されていることを判定する。なお、始動予告判定部４５２は、エンジン１００の始動が予告されていることを判定すると、予告判定フラグをオンするようにしてもよい。

許可信号出力部４５４は、始動予告信号を受信しないと、ステップモータ駆動許可信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６５０を経由してエンジンＥＣＵ３０００に送信する。許可信号出力部４５４は、始動予告信号を受信すると、ステップモータ駆動許可信号の出力を停止する。あるいは、許可信号出力部４５４は、始動予告信号を受信すると、ステップモータ駆動禁止信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６５０を経由してエンジンＥＣＵ３０００に送信するようにしてもよい。

なお、許可信号出力部４５４は、たとえば、予告判定フラグがオフであると、ステップモータ駆動許可信号をエンジンＥＣＵ３０００に送信するようにしてもよい。

駆動要求判定部４５６は、ステップモータ２４２の駆動要求の有無を判定する。たとえば、ステップモータ２４２が空調装置の空気の流路に設けられたダンパの切換に用いられる場合においては、空調装置の操作状態および空調装置の作動状態に基づいて、ステップモータ２４２の駆動要求の有無を判定する。たとえば、駆動要求判定部４５６は、内気循環に対応する流路から外気導入に対応する流路への切換に対応する操作がなされた場合には、流路を切り換える切換ダンパを作動するステップモータ２４２の駆動が要求されていることを判定する。なお、駆動要求判定部４５６は、たとえば、ステップモータ２４２に駆動が要求されていることを判定すると駆動要求判定フラグをオンするようにしてもよい。

駆動許可判定部４５８は、ステップモータ２４２の駆動が要求された場合に、ステップモータ２４２の駆動が許可されているか否かを判定する。具体的には、駆動許可判定部４５８は、ステップモータ駆動許可信号をエンジンＥＣＵ３０００に送信している場合、ステップモータ２４２の駆動が許可されていることを判定する。また、駆動許可判定部４５８は、ステップモータ駆動許可信号がエンジンＥＣＵ３０００に送信されていない場合、あるいは、ステップモータ駆動禁止信号がエンジンＥＣＵ３０００に送信されている場合、ステップモータ２４２の駆動が許可されていないことを判定する。なお、駆動許可判定部４５８は、ステップモータ２４２の駆動が許可されていると、許可判定フラグをオンするようにしてもよい。

ステップモータ制御部４６０は、ステップモータ２４２の駆動が要求された場合であって、ステップモータ２４２の駆動が許可されていると、ステップモータ２４２を駆動する。また、ステップモータ制御部４６０は、ステップモータ２４２の駆動が要求されず、または、駆動が要求された場合であっても、ステップモータ２４２の駆動が許可されていないと、ステップモータ２４２を停止させる、あるいは、駆動しない。なお、ステップモータ制御部４６０は、たとえば、駆動要求判定フラグがオンであって、許可判定フラグがオンであると、ステップモータ２４２を駆動させるようにしてもよい。また、ステップモータ制御部４６０は、たとえば、駆動要求判定フラグおよび許可判定フラグのうちのいずれかがオフであると、ステップモータ２４２の駆動を停止あるいは駆動させないようにしてもよい。

また、本実施の形態において、始動予告判定部４５２と、許可信号出力部４５４と、駆動要求判定部４５６と、駆動許可判定部４５８と、ステップモータ制御部４６０とは、いずれも演算処理部４５０であるＣＰＵが記憶部５５０に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

記憶部５５０には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部４５０からデータが読み出されたり、格納されたりする。

以下、図３を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるエンジンＥＣＵ３０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ１００にて、エンジンＥＣＵ３０００は、エンジン１００の始動が要求されているか否かを判定する。エンジン始動要求があると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。

Ｓ１０２にて、エンジンＥＣＵ３０００は、始動予告信号をオンする。すなわち、エンジンＥＣＵ３０００は、始動予告信号をステップモータＥＣＵ３４００に送信する。

Ｓ１０４にて、エンジンＥＣＵ３０００は、始動予告信号をオフする。すなわち、エンジンＥＣＵ３０００は、ステップモータＥＣＵ３４００への始動予告信号の送信を停止する。その後、この処理は終了する。

Ｓ１０６にて、エンジンＥＣＵ３０００は、ステップモータ２４２の駆動が許可されている否かを判定する。ステップモータ２４２の駆動が許可されていると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１０８にて、エンジンＥＣＵ３０００は、スタータ２００を駆動しない。Ｓ１１０にて、エンジンＥＣＵ３０００は、スタータ２００を駆動する。

次に、図４を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるステップモータＥＣＵ３４００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ２００にて、ステップモータＥＣＵ３４００は、始動予告信号を受信するか否かを判定する。始動予告信号を受信すると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ２０４に移される。

Ｓ２０２にて、ステップモータＥＣＵ３４００は、ステップモータ駆動許可フラグをオフする。Ｓ２０４にて、ステップモータＥＣＵ３４００は、ステップモータ駆動許可フラグをオンする。すなわち、ステップモータＥＣＵ３４００は、ステップモータ駆動許可信号をエンジンＥＣＵ３０００に送信する。

Ｓ２０６にて、ステップモータＥＣＵ３４００は、ステップモータ駆動要求の有無を判定する。ステップモータ駆動要求があると（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、処理はＳ２０８に移される。もしそうでないと（Ｓ２０６にてＮＯ）、Ｓ２１２に移される。

Ｓ２０８にて、ステップモータＥＣＵ３４００は、ステップモータ駆動許可フラグがオンであるか否かを判定する。ステップモータ駆動許可フラグがオンであると（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、処理はＳ２１０に移される。もしそうでないと（Ｓ２０８にてＮＯ）、処理はＳ２１２に移される。

Ｓ２１０にて、ステップモータＥＣＵ３４００は、ステップモータ２４２を駆動する。Ｓ２１２にて、ステップモータＥＣＵ３４００は、ステップモータ２４２の駆動を停止する。あるいは、ステップモータＥＣＵ３４００は、ステップモータ２４２を駆動しない。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る車両の制御装置であるエンジンＥＣＵ３０００およびステップモータＥＣＵ３４００の動作について説明する。

起動後の車両が赤信号等で一時的に停車した場合を想定する。このとき、予め定められた停止条件が成立すると、エンジン１００は停止する。アイドリングストップシステムにおいて、エンジン１００が停止中であっても、空調装置は作動中となる。ここで、始動予告信号はオフであるため（Ｓ２００にてＮＯ）、ステップモータ２４２の駆動が許可される（Ｓ２０４）。

空調装置の操作状態あるいは空調装置の作動状態に応じて、たとえば、外気導入と内気循環とのダンパの切換に対応したステップモータ２４２の駆動要求があると（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、ステップモータ駆動許可フラグがオンであるため（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、ステップモータ２４２が駆動する（Ｓ２１０）。このとき、空調装置内の空気の流量が切り換えられる。

運転者がシフトレバーの操作によりシフトポジションをニュートラル（Ｎ）ポジションから前進走行（Ｄ）ポジションに切り換えたり、ブレーキペダルを解除したりすると、予め定められた始動条件が成立するため（あるいは、予め定められた停止条件が成立しないため）、エンジン１００の始動が要求されることが判定され（Ｓ１００にてＹＥＳ）、始動予告信号がオンされる（Ｓ１０２）。この時点で、ステップモータ駆動許可フラグがオンであると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、スタータ２００を駆動しない（Ｓ１０８）。

始動予告信号がオンされると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、ステップモータ駆動許可フラグがオフされる（Ｓ２０２）。そのため、ステップモータ２４２の駆動が要求される状態であっても（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、ステップモータ駆動許可フラグがオフであるため（Ｓ２０８にてＮＯ）、ステップモータ２４２は停止する（Ｓ２１２）。あるいは、駆動要求があっても、ステップモータ２４２が駆動しない。

また、エンジンの始動が要求される状態であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、始動予告信号がオンされた場合に（Ｓ１０２）、ステップモータ駆動許可フラグがオフされると（Ｓ１０６にてＮＯ）、スタータ２００が駆動する（Ｓ１１０）。これにより、エンジン１００の始動処理が開始される。したがって、エンジン１００が始動する際に、スタータ２００の駆動期間とステップモータ２４２の駆動期間との重複が回避される。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両の制御装置によると、ステップモータの駆動期間とエンジンの始動が要求される時点から始動するまでの期間とが重複しないようにすることにより、アイドリングストップシステムが搭載された車両においては、スタータによるエンジンの始動時にステップモータの駆動を禁止することができる。これにより、スタータの駆動期間とステップモータの駆動期間との重複を確実に回避することができる。そのため、実際にエンジンが始動される前の早期の段階でステップモータを停止させることができるため、電源低下によるステップモータの誤作動を防止することができ、さらに、ステップモータの実回転位置とステップモータの作動量に基づいて検出されるステップモータの回転位置とのズレを防止することができる。したがって、エンジンの始動と停止との繰り返しに起因するステップモータの実回転位置とステップモータの作動量に基づいて検出される回転位置との間におけるズレの発生を抑制する車両の制御装置を提供することができる。

また、ステップモータの実回転位置とステップモータの作動量に基づいて検出される回転位置とのズレの発生を抑制することができるため、空調装置における空気の流路の切換を適切に行なうことができる。

なお、以上の説明においては、本発明がアイドリングストップシステムが搭載される車両に適用されるとして説明したが、本発明が適用される車両として、車両の起動後に始動と停止とを繰り返す内燃機関が搭載される車両であれば、特に限定されるものではなく、たとえば、駆動源となる回転電機とエンジンとを搭載するハイブリッド車両およびアイドリングストップシステムが搭載されない車両であってもよい。

＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態に係る車両の制御装置について説明する。本実施の形態に係る車両の制御装置は、上述の第１の実施の形態に係る車両の制御装置の構成と比較して、エンジンＥＣＵ３０００の機能ブロックの構成および本実施の形態に係る車両の制御装置がエンジンＥＣＵ３０００により実現される点が異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る車両の制御装置の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

本実施の形態においては、エンジンＥＣＵ３０００が、エンジン１００が始動中であると、ステップモータ２４２の駆動を禁止する点に特徴を有する。

図５に、本実施の形態に係る車両の制御装置であるエンジンＥＣＵ３０００の機能ブロック図を示す。エンジンＥＣＵ３０００は、入力インターフェース（以下、入力Ｉ／Ｆと記載する）３００と、演算処理部４００と、記憶部５００と、出力インターフェース（以下、出力Ｉ／Ｆ）６００とを含む。

入力Ｉ／Ｆ３００は、エコランＥＣＵ２０００からのエンジン始動指令信号およびエンジン停止指令信号と、ＮＥセンサ３３００からのエンジン回転数信号と、電圧計３５００からの電圧検出信号とを受信する。

演算処理部４００は、エンジン始動判定部４５２と、ステップモータ制御部４５４と、スタータ制御部４５６とを含む。

エンジン始動判定部４５２は、エンジン１００が始動中であるか否かを判定する。具体的には、エンジン始動判定部４５２は、電圧計３５００からの電圧検出信号に基づいてバッテリ２５０の電圧の低下を検出する。スタータ２００の駆動時においては、通常（スタータ２００の駆動時以外）の放電時の電圧低下よりもさらに電圧が低下する。したがって、エンジン始動判定部４５２は、バッテリ２５０の電圧の低下の度合に基づいて、エンジン１００が始動中であるか否かを判定する。なお、エンジンの始動判定は、たとえば、ＮＥセンサ３３００から受信するエンジン回転数が略ゼロから自立回転数以上に変化すると、エンジン１００が始動中であると判定するようにしてもよいし、あるいは、図示しないスタータリレーの電圧に基づいて判定するようにしてもよい。

ステップモータ制御部４５４は、エンジン始動判定部４５２においてエンジン１００が始動中であると判定されるとステップモータ２４２の駆動を禁止するように駆動禁止信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してステップモータＥＣＵ３４００に送信する。ステップモータＥＣＵ３４００は、エンジンＥＣＵ３０００からの駆動禁止信号を受信すると、ステップモータ２４２の駆動を停止あるいはステップモータ２４２を駆動しない。

また、ステップモータ制御部４０４は、エンジン始動判定部４０２においてエンジン１００が始動中でないと判定されるとステップモータ２４２の駆動を許可するように駆動許可信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してステップモータＥＣＵ３４００に送信する。ステップモータＥＣＵ３４００は、エンジンＥＣＵ３０００からの駆動許可信号を受信すると、空調装置の操作状態または作動状態に応じてステップモータ２４２を駆動する。

スタータ制御部４０６は、エコランＥＣＵ２０００からエンジン始動指令信号を受信すると、スタータ２００が駆動するようにスタータ制御信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してスタータ２００に送信する。

また、本実施の形態において、エンジン始動判定部４０２と、ステップモータ制御部４０４と、スタータ制御部４０６とは、いずれも演算処理部４００であるＣＰＵが記憶部５００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

記憶部５００には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部４００からデータが読み出されたり、格納されたりする。

以下、図６を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるエンジンＥＣＵ３０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ３００にて、エンジンＥＣＵ３０００は、エンジン１００が始動中であるか否かを判定する。エンジン１００が始動中であると（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ３０２に移される。もしそうでないと（Ｓ３００にてＮＯ）、処理はＳ３０４に移される。

Ｓ３０２にて、エンジンＥＣＵ３０００は、ステップモータ２４２の駆動を禁止する。すなわち、エンジンＥＣＵ３０００は、ステップモータＥＣＵ３４００に対してステップモータ２４２の駆動禁止信号を送信する。

Ｓ３０４にて、エンジンＥＣＵ３０００は、ステップモータ２４２の駆動を許可する。すなわち、エンジンＥＣＵ３０００は、ステップモータＥＣＵ３４００に対してステップモータ２４２の駆動許可信号を送信する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両の制御装置であるエンジンＥＣＵ３０００の動作について説明する。

起動後の車両が赤信号等で一時的に停車した場合を想定する。このとき、予め定められた停止条件が成立すると、エンジン１００は停止する。アイドリングストップシステムにおいて、エンジン１００が停止中であっても（Ｓ３００にてＮＯ）、空調装置は作動中となる。このとき、ステップモータ２４２の駆動が許可されるため（Ｓ３０４）、空調装置の操作状態あるいは空調装置の作動状態に応じて、たとえば、外気導入と内気循環との切換に対応するようにステップモータ２４２が駆動して、空調装置内の空気の流路が切り換えられる。

運転者がシフトレバーの操作によりシフトポジションをニュートラル（Ｎ）ポジションから前進走行（Ｄ）ポジションに切り換えたり、ブレーキペダルを解除したりすると、予め定められた始動条件が成立するため（あるいは、予め定められた停止条件が成立しないため）、エンジン１００の始動処理が実施される。このとき、スタータ２００の駆動によりバッテリ２５０の電源電圧が低下するため、エンジン１００が始動中であることが判定される（Ｓ３００にてＹＥＳ）。そのため、ステップモータ２４２の駆動が禁止される（Ｓ３０２）。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両の制御装置によると、ステップモータの駆動期間とスタータの駆動期間とが重複しないようにすることにより、アイドリングストップシステムが搭載された車両においては、エンジンの始動時にステップモータを停止させることができるため、電源低下によるステップモータの誤作動を防止することができ、さらに、ステップモータの実回転位置とステップモータの作動量に基づいて検出されるステップモータの回転位置とのズレを防止することができる。したがって、エンジンの始動と停止との繰り返しに起因するステップモータの実回転位置とステップモータの作動量に基づいて検出される回転位置との間におけるズレの発生を抑制する車両の制御装置を提供することができる。

＜第３の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態に係る車両の制御装置について説明する。本実施の形態に係る車両の制御装置は、上述の第２の実施の形態に係る車両の制御装置の構成と比較して、エンジンＥＣＵ３０００の機能ブロックの構成およびエンジンＥＣＵ３０００で実行されるプログラムの制御構造が異なる。それ以外の構成は、上述の第２の実施の形態に係る車両の制御装置の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

本実施の形態においては、エンジンＥＣＵ３０００が、ステップモータ２４２が駆動中であると、スタータ２００によるエンジン１００の始動を禁止する点に特徴を有する。

具体的には、エンジンＥＣＵ３０００の機能ブロックとして、図５に示す機能ブロックに加えて、ステップモータ駆動判定部（図示せず）をさらに含む。

なお、本実施の形態においては、好ましくは、ステップモータ２４２は、間欠的に作動するものであって、かつ、エンジン１００の始動の遅延が許容できる範囲内の短時間の駆動時間となるステップモータであることが望ましい。たとえば、本実施の形態において、ステップモータ２００は、エンジン１００の内部および車両に搭載された変速機の内部のうちの少なくともいずれか一方を流通する作動油の流路に設けられたダンパの切換に用いられる。

ステップモータ駆動判定部は、ステップモータ２４２が駆動中であるか否かを判定する。ステップモータク駆動判定部は、ステップモータＥＣＵ３４００から入力Ｉ／Ｆ３００を経由して受信するステップモータ２４２が駆動状態であるか否かを示す信号に基づいて、ステップモータ２４２が駆動中であるか否かを判定する。たとえば、ステップモータ駆動判定部は、ステップモータ２４２がステップモータＥＣＵ３４００の制御により駆動中であることを示す信号を受信すると、ステップモータ２４２が駆動中であることを判定する。あるいは、ステップモータ駆動判定部は、エンコーダからの回転量が変化していると、ステップモータ２４２が駆動中であることを判定するようにしてもよい。なお、ステップモータ駆動判定部は、ステップモータが駆動中であると、ステップモータ駆動判定フラグをオンするようにしてもよい。

スタータ制御部４０６は、ステップモータ２４２が駆動中であると、スタータ２００の駆動を禁止する。スタータ制御部４０６は、ステップモータ２４２の駆動が停止するなどして駆動中でないことが判定されると、スタータ２００の駆動を許可する。スタータ制御部４０６は、スタータ２００の駆動が許可され、エコランＥＣＵ２０００からエンジン始動指令信号を受信すると、スタータ２００が駆動するようにスタータ制御信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してスタータ２００に送信する。

以下、図７を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるエンジンＥＣＵ３０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ４００にて、エンジンＥＣＵ３０００は、ステップモータ２４２が駆動中であるか否かを判定する。ステップモータ２４２が駆動中であると（Ｓ４００にてＹＥＳ）、処理はＳ４０２に移される。もしそうでないと（Ｓ４００にてＮＯ）、処理はＳ４０４に移される。

Ｓ４０２にて、エンジンＥＣＵ３０００は、スタータ２００の駆動を禁止する。すなわち、エンジンＥＣＵ３０００は、エコランＥＣＵ２０００からエンジン始動指令信号を受信しても、スタータ２００を駆動しない。

Ｓ４０４にて、エンジンＥＣＵ３０００は、スタータ２００の駆動を許可する。すなわち、エンジンＥＣＵ３０００は、エコランＥＣＵ２０００からのエンジン始動指令信号の受信に応じてスタータ２００を駆動する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両の制御装置であるエンジンＥＣＵ３０００の動作について説明する。

起動後の車両が赤信号等で一時的に停車した場合を想定する。このとき、予め定められた停止条件が成立すると、エンジン１００は停止する。このとき、車両に電動オイルポンプが搭載されるような場合においては、エンジン１００が停止中であっても、エンジン１００および変速機内部の作動油は流通し、エンジン１００および変速機の状態に応じて流路が切り換えられる際に、ステップモータ２４２が駆動する。

このとき、運転者がシフトレバーの操作によりシフトポジションをニュートラル（Ｎ）ポジションから前進走行（Ｄ）ポジションに切り換えたり、ブレーキペダルを解除したりすると、予め定められた始動条件が成立する（あるいは、予め定められた停止条件が成立しない）。しかしながら、ステップモータ２４２が駆動中であるため（Ｓ４００にてＹＥＳ）、スタータ２００の駆動が禁止される（Ｓ４０２）。そのため、スタータ２００は駆動しない。

そして、流路が切り換わって、ステップモータ２４２の駆動が停止すると（Ｓ４００にてＮＯ）、スタータ２００の作動が許可される（Ｓ４０４）。そのため、スタータ２００が駆動してエンジン１００の始動処理が実施される。したがって、エンジン１００が始動する際に、スタータ２００の駆動期間とステップモータ２４２の駆動期間との重複が回避される。なお、予め定められた始動条件が成立してから、ステップモータ２４２が駆動されるまでの時間は、エンジン１００の始動の遅延が許容される範囲内であるため、運転者が違和感を感じることはない。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両の制御装置によると、ステップモータの駆動期間とスタータの駆動期間とが重複しないようにすることにより、アイドリングストップシステムが搭載された車両においては、ステップモータの駆動中にスタータの駆動を禁止して、電源低下によるステップモータの誤作動を防止することができ、さらに、ステップモータの実回転位置とステップモータの作動量に基づいて検出されるステップモータの回転位置とのズレを防止することができる。したがって、エンジンの始動と停止との繰り返しに起因するステップモータの実回転位置とステップモータの作動量に基づいて検出される回転位置との間におけるズレの発生を抑制する車両の制御装置を提供することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

第１の実施の形態に係る車両の制御装置が搭載されたアイドリングストップ車両の構成を示す図である。 第１の実施の形態に係る車両の制御装置であるエンジンＥＣＵとステップモータＥＣＵとの機能ブロック図である。 第１の実施の形態において、エンジンＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 第１の実施の形態において、ステップモータＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る車両の制御装置であるエンジンＥＣＵの機能ブロック図である。 第２の実施の形態に係る車両の制御装置であるエンジンＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係る車両の制御装置であるエンジンＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ エンジン、２００ スタータ、２４０ 補機負荷、２４２ ステップモータ、２４４ オルタネータ、２５０ バッテリ、３００，３５０ 入力Ｉ／Ｆ、４００，４５０ 演算処理部、４０２ 始動要求判定部、４０４ 予告信号出力部、１０００ ＡＢＳＥＣＵ、１１００ Ｇセンサ、１２００ ブレーキマスタ圧センサ、１３００ 車速センサ、２０００ エコランＥＣＵ、３０００ エンジンＥＣＵ、３１００ アクセルＳＷ、３２００ ＥＭＰＳセンサ、３３００ ＮＥセンサ、３４００ ステップモータＥＣＵ、３５００ 電圧計。

Claims (7)

1. モータと車両の起動後に始動および停止を繰り返す内燃機関を始動する始動装置とが搭載された車両の制御装置であって、
   少なくとも前記車両の走行状態についての条件を含む予め定められた始動条件に基づいて前記内燃機関に対する始動の要求を判定するための判定手段と、
   前記モータの駆動期間と、前記始動が要求される時点から前記内燃機関が始動するまでの期間とが重複しないように、前記モータおよび前記始動装置のうちのいずれか一方の駆動を禁止するための手段とを含む、車両の制御装置。
2. 前記車両には、予め定められた停止条件の成立時に前記内燃機関を停止し、かつ、前記予め定められた始動条件の成立時に前記始動装置により前記内燃機関を始動させるアイドリングストップシステムが搭載され、
   前記判定手段は、前記予め定められた始動条件が成立すると、前記内燃機関の始動の要求があることを判定するための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記モータは、車両に設けられた構成部品内部を流通する媒体の流路の切り換えに用いられる、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記禁止手段は、前記始動が要求される時点において、前記モータの駆動を禁止するための手段を含み、
   前記制御装置は、前記モータの駆動が禁止された後に、前記内燃機関が始動するように前記始動装置を制御するための制御手段をさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
5. 前記モータは、前記車両に搭載された空調装置の内部に流通する空気の流路の切り換えに用いられる、請求項４に記載の車両の制御装置。
6. 前記制御装置は、前記モータが駆動中であるか否かを判定するための手段をさらに含み、
   前記禁止手段は、前記モータが駆動中であると、前記始動装置による前記内燃機関の始動を禁止するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
7. 前記モータは、前記内燃機関の内部および前記車両に搭載された変速機の内部のうちの少なくともいずれか一方を流通する冷却媒体の流路の切り換えに用いられる、請求項４または６に記載の車両の制御装置。

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