(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタータの制御装置であって、
前記スタータが、エンジンのクランク軸に連結された第１のギヤと係合可能な第２のギヤと、第１の信号によって駆動され、駆動状態において、前記第２のギヤを前記第１のギヤと係合する位置まで移動させるアクチュエータと、第２の信号によって駆動され、前記第２のギヤを回転させるモータとを含む場合に、前記第１の信号と、前記第２の信号とを個別に出力するための第１の制御手段と、
前記スタータが、前記第２のギヤと、前記アクチュエータと、前記第１の信号によって駆動され、前記第２のギヤを回転させるモータとを含む場合に、前記第１の信号を出力するための第２の制御手段と、
前記スタータが、前記第１の信号によって駆動されるアクチュエータおよび前記第２の信号によって駆動されるモータを含むか否かが不明である場合に、前記第１の信号と、前記第２の信号とを個別に出力するための第３の制御手段とを備える、スタータの制御装置。
【請求項２】
前記スタータが、前記第１のギヤと常時係合した第３のギヤと、前記第１の信号によって駆動され、前記第３のギヤを回転させるモータとを含む場合に、前記第１の信号を出力するための手段をさらに備える、請求項１に記載のスタータの制御装置。
【請求項３】
スタータの制御装置であって、
前記スタータが、エンジンのクランク軸に連結された第１のギヤと係合可能な第２のギヤと、第１の信号によって駆動され、駆動状態において、前記第２のギヤを前記第１のギヤと係合する位置まで移動させるアクチュエータと、第２の信号によって駆動され、前記第２のギヤを回転させるモータとを含む場合に、前記第１の信号と、前記第２の信号とを個別に出力するための第１の制御手段と、
前記スタータが、前記第１のギヤと常時係合した第３のギヤと、前記第１の信号によって駆動され、前記第３のギヤを回転させるモータとを含む場合に、前記第１の信号を出力するための第２の制御手段と、
前記スタータが、前記第１の信号によって駆動されるアクチュエータおよび前記第２の信号によって駆動されるモータを含むか否かが不明である場合に、前記第１の信号と、前記第２の信号とを個別に出力するための第３の制御手段とを備える、スタータの制御装置。
【請求項４】
前記スタータが、前記第２のギヤと、前記アクチュエータと、前記第１の信号によって駆動され、前記第２のギヤを回転させるモータとを含む場合に、前記第１の信号を出力するための手段をさらに備える、請求項３に記載のスタータの制御装置。
【請求項５】
前記第１の制御手段は、前記クランク軸の回転速度が予め定められた第１の値以下であると、前記第１の信号を出力した後、前記第２の信号を出力し、
前記第３の制御手段は、前記クランク軸の回転速度が前記第１の値よりも小さい第２の値以下であると、前記第１の信号を出力し、前記第１の信号を出力した後、前記第２の信号を出力する、請求項１〜４のいずれかに記載のスタータの制御装置。
【請求項６】
前記制御装置とは別の装置から、前記スタータを特定する信号を受信するための手段をさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載のスタータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタータの制御装置に関し、特に、エンジンに取付けられるスタータの種類が不明である場合にスタータを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンなどの内燃機関を有する自動車においては、燃費削減や排気エミッション低減などを目的として、車両が停止し、かつ運転者によりブレーキペダルが操作された状態においてエンジンの自動停止を行なうとともに、たとえば、ブレーキペダルの操作量が零まで減少されるなどの、運転者による再発進の動作によって自動再始動をする、いわゆるアイドリングストップ機能を搭載したものがある。
【０００３】
このアイドリングストップにおいて、エンジンの回転速度が比較的高い状態で、エンジンの再始動が行なわれる場合がある。このような場合において、エンジンを回転させるためのピニオンギヤの押出しとピニオンギヤの回転とが１つの駆動指令によって行なわれる従来のスタータでは、ピニオンギヤとエンジンのリングギヤとの係合が容易となるように、エンジンの回転速度が十分に低下するのを待ってスタータが駆動される。そうすると、エンジンの再始動要求から実際のエンジンのクランキングまでに時間遅れが発生してしまい、運転者に違和感を与えてしまうおそれがあった。
【０００４】
特開２００５−３３０８１３号公報（特許文献１）には、このような課題を解決するために、ピニオンギヤの係合動作およびピニオンギヤの回転動作が独立して実行可能な構成を有するスタータを用いて、停止要求発生直後のエンジン回転降下期間中に再始動要求が発生した場合に、ピニオンギヤの係合動作に先立ってピニオンギヤの回転動作を行なうとともに、ピニオンギヤの回転速度がエンジン回転速度に同期したときに、ピニオンギヤの係合動作を行なうことによってエンジンの再始動を行なう技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３０８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ピニオンギヤの押出しとピニオンギヤの回転とが１つの駆動指令によって行なわれるスタータを制御するＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）とは別に、ピニオンギヤの係合動作およびピニオンギヤの回転動作を独立して実行可能なスタータを制御するＥＣＵを用いるようにすると、製造コストが増大し得る。
【０００７】
製造コストを抑制すべく、たとえば、共通のＥＣＵを用いるとともに、エンジンに取付けられるスタータの種類に応じて制御態様を変更するということが考えられる。スタータの種類を特定する方法としては、たとえば、エンジンを制御するためのＥＣＵから、スタータの種類を示す信号を、スタータを制御するためのＥＣＵが受信する方法などが考えられる。
【０００８】
しかしながら、ＥＣＵ間の通信が正常に行なわれない場合には、スタータの種類を特定することができない。この場合、エンジンを始動することができなくなり得る。
【０００９】
本発明は、上述の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、スタータの種類が不明であっても、エンジンを始動するようにスタータを駆動することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明に係るスタータの制御装置は、スタータが、エンジンのクランク軸に連結された第１のギヤと係合可能な第２のギヤと、第１の信号によって駆動され、駆動状態において、第２のギヤを第１のギヤと係合する位置まで移動させるアクチュエータと、第２の信号によって駆動され、第２のギヤを回転させるモータとを含む場合に、第１の信号と、第２の信号とを個別に出力するための第１の制御手段と、スタータが、第２のギヤと、アクチュエータと、第１の信号によって駆動され、第２のギヤを回転させるモータとを含む場合に、第１の信号を出力するための第２の制御手段と、スタータが、第１の信号によって駆動されるアクチュエータおよび第２の信号によって駆動されるモータを含むか否かが不明である場合に、第１の信号と、第２の信号とを個別に出力するための第３の制御手段とを備える。
【００１１】
この構成によると、スタータの種類が特定できなければ、アクチュエータとモータとが個別に制御されるスタータが用いられていると仮定して、第１の信号と、第２の信号の両方が出力される。したがって、アクチュエータとモータとが個別に制御されるスタータが実際に用いられていれば、第１のギヤに第２のギヤを係合させるとともに、第２のギヤを回転させることができる。また、第１の信号が出力されるため、第１の信号によってアクチュエータとともにモータが駆動するスタータにおいても、第１のギヤに第２のギヤを係合させるとともに、第２のギヤを回転させることができる。そのため、エンジンをクランキングすることができる。その結果、スタータの種類が不明であっても、エンジンを始動するようにスタータを駆動することができる。
【００１２】
第２の発明に係るスタータの制御装置は、スタータが、第１のギヤと常時係合した第３のギヤと、第１の信号によって駆動され、第３のギヤを回転させるモータとを含む場合に、第１の信号を出力するための手段をさらに備える。
【００１３】
この構成によると、第２のギヤを移動させるアクチュエータおよび第２のギヤを回転させるモータが個別に制御されるスタータと、アクチュエータとともにモータが作動するスタータと、第３のギヤが第１のギヤと常時係合したスタータとを、共通の制御装置により制御することができる。
【００１４】
第３の発明に係るスタータの制御装置は、スタータが、エンジンのクランク軸に連結された第１のギヤと係合可能な第２のギヤと、第１の信号によって駆動され、駆動状態において、第２のギヤを第１のギヤと係合する位置まで移動させるアクチュエータと、第２の信号によって駆動され、第２のギヤを回転させるモータとを含む場合に、第１の信号と、第２の信号とを個別に出力するための第１の制御手段と、スタータが、第１のギヤと常時係合した第３のギヤと、第１の信号によって駆動され、第３のギヤを回転させるモータとを含む場合に、第１の信号を出力するための第２の制御手段と、スタータが、第１の信号によって駆動されるアクチュエータおよび第２の信号によって駆動されるモータを含むか否かが不明である場合に、第１の信号と、第２の信号とを個別に出力するための第３の制御手段とを備える。
【００１５】
この構成によると、スタータの種類が特定できなければ、アクチュエータとモータとが個別に制御されるスタータが用いられていると仮定して、第１の信号と、第２の信号の両方が出力される。したがって、アクチュエータとモータとが個別に制御されるスタータが実際に用いられていれば、第１のギヤに第２のギヤを係合させるとともに、第２のギヤを回転させることができる。また、第１の信号が出力されるため、第１のギヤと常時係合した第３のギヤを回転させるモータを含むスタータにおいても、第３のギヤを回転させることができる。そのため、エンジンをクランキングすることができる。その結果、スタータの種類が不明であっても、エンジンを始動するようにスタータを駆動することができる。
【００１６】
第４の発明に係るスタータの制御装置は、スタータが、第２のギヤと、アクチュエータと、第１の信号によって駆動され、第２のギヤを回転させるモータとを含む場合に、第１の信号を出力するための手段をさらに備える。
【００１７】
この構成によると、第２のギヤを移動させるアクチュエータおよび第２のギヤを回転させるモータが個別に制御されるスタータと、第３のギヤが第１のギヤと常時係合したスタータと、アクチュエータとともにモータが作動するスタータとを、共通の制御装置により制御することができる。
【００１８】
第５の発明に係るスタータの制御装置においては、第１の制御手段は、クランク軸の回転速度が予め定められた第１の値以下であると、第１の信号を出力した後、第２の信号を出力する。第３の制御手段は、クランク軸の回転速度が第１の値よりも小さい第２の値以下であると、第１の信号を出力し、第１の信号を出力した後、第２の信号を出力する。
【００１９】
この構成によると、スタータの種類が不明であるときは、アクチュエータとモータとが個別に制御されるスタータが用いられる場合に比べて、クランク軸の回転速度が小さくなってから、第２のギヤが係合される。これにより、第２のギヤを第１のギヤに係合させ易くすることができる。そのため、実際には、アクチュエータとともにモータが作動するスタータが用いられている場合においても、エンジンを確実にクランキングすることができる。
【００２０】
第６の発明に係るスタータの制御装置は、制御装置とは別の装置から、スタータを特定する信号を受信するための手段をさらに備える。
【００２１】
この構成によると、別の装置から受信した信号に基づいて、エンジンに取付けられたスタータの種類を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】車両の全体ブロック図（その１）である。
【図２】車両の全体ブロック図（その２）である。
【図３】車両の全体ブロック図（その３）である。
【図４】スタータの動作モードの遷移を説明するための図である。
【図５】エンジン始動動作時の駆動モードを説明するための図である。
【図６】スタータＥＣＵが実行する処理の制御構造を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
図１は、車両１０の全体ブロック図である。図１を参照して、車両１０は、エンジン１００と、バッテリ１２０と、スタータ２００と、エンジンＥＣＵ３００と、スタータＥＣＵ３１０と、リレーＲＹ１，ＲＹ２とを備える。また、車両の１０のスタータ２００は、プランジャ２１０と、モータ２２０と、ソレノイド２３０と、連結部２４０と、出力部材２５０と、ピニオンギヤ２６０とを含む。スタータ２００は、後述するように、リングギヤ１１０と係合可能なピニオンギヤ２６０と、制御信号ＳＥ１によって駆動されるアクチュエータ２３２と、制御信号ＳＥ２によって駆動されるモータ２２０とを含む。
【００２５】
エンジン１００は、車両１０を走行するための駆動力を発生する。エンジン１００のクランク軸１１１は、クラッチや減速機などを含んで構成される動力伝達装置を介して、駆動輪に接続される。
【００２６】
エンジン１００には、回転速度センサ１１５が設けられる。回転速度センサ１１５は、エンジン１００の回転速度Ｎｅを検出し、その検出結果をエンジンＥＣＵ３００へ出力する。
【００２７】
バッテリ１２０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。バッテリ１２０は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電などの二次電池を含んで構成される。また、バッテリ１２０は、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子により構成されてもよい。
【００２８】
バッテリ１２０は、スタータＥＣＵ３１０によって制御されるリレーＲＹ１，ＲＹ２を介して、スタータ２００に接続される。そして、バッテリ１２０は、リレーＲＹ１，ＲＹ２が閉成されることによって、スタータ２００に駆動用の電源電圧を供給する。なお、バッテリ１２０の負極は車両１０のボディアースに接続される。
【００２９】
リレーＲＹ１の一方端はバッテリ１２０の正極に接続され、リレーＲＹ１の他方端はスタータ２００内のソレノイド２３０の一方端に接続される。リレーＲＹ１は、スタータＥＣＵ３１０からの制御信号ＳＥ１により制御され、バッテリ１２０からソレノイド２３０への電源電圧の供給と遮断とを切替える。
【００３０】
リレーＲＹ２の一方端はバッテリ１２０の正極に接続され、リレーＲＹ２の他方端はスタータ２００内のモータ２２０に接続される。リレーＲＹ２は、スタータＥＣＵ３１０からの制御信号ＳＥ２により制御され、バッテリ１２０からモータ２２０へ電源電圧の供給と遮断とを切替える。
【００３１】
上述のように、スタータ２００内のモータ２２０およびソレノイド２３０への電源電圧の供給は、リレーＲＹ１，ＲＹ２によってそれぞれ独立に制御することが可能である。
【００３２】
出力部材２５０は、モータ内部のロータ（図示せず）の回転軸と、たとえば直線スプラインなどで結合される。また、出力部材２５０のモータ２２０とは反対側の端部には、ピニオンギヤ２６０が設けられる。リレーＲＹ２が閉成されることによって、バッテリ１２０から電源電圧が供給されてモータ２２０が回転すると、出力部材２５０は、ロータの回転動作をピニオンギヤ２６０に伝達して、ピニオンギヤ２６０を回転させる。
【００３３】
ソレノイド２３０の一方端は上述のようにリレーＲＹ１に接続され、ソレノイド２３０の他方端はボディアースに接続される。リレーＲＹ１が閉成されソレノイド２３０が励磁されると、ソレノイド２３０はプランジャ２１０を矢印の方向に吸引する。すなわち、プランジャ２１０とソレノイド２３０とで、アクチュエータ２３２を構成する。
【００３４】
プランジャ２１０は、連結部２４０を介して出力部材２５０と結合される。ソレノイド２３０が励磁されてプランジャ２１０が矢印の方向に吸引される。これにより、支点２４５が固定された連結部２４０によって、出力部材２５０が、図１に示された待機位置から、プランジャ２１０の動作方向とは逆の方向、すなわちピニオンギヤ２６０がモータ２２０の本体から遠ざかる方向に動かされる。また、プランジャ２１０は、図示しないばね機構によって、図１中の矢印とは逆向きの力が付勢されており、ソレノイド２３０が非励磁となると、待機位置に戻される。
【００３５】
このように、ソレノイド２３０が励磁されることによって、出力部材２５０が軸方向に動作すると、ピニオンギヤ２６０が、エンジン１００のクランク軸１１１に取付けられたフライホイールまたはドライブプレートの外周に設けられたリングギヤ１１０と係合する。そして、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０とが係合した状態で、ピニオンギヤ２６０が回転動作することによって、エンジン１００がクランキングされ、エンジン１００が始動される。
【００３６】
このように、車両１０においては、エンジン１００のフライホイールまたはドライブプレートの外周に設けられたリングギヤ１１０と係合するようにピニオンギヤ２６０を移動させるアクチュエータ２３２と、ピニオンギヤ２６０を回転させるモータ２２０とが個別に制御される。
【００３７】
なお、図１には図示しないが、リングギヤ１１０の回転動作によって、モータ２２０のロータが回転されないように、出力部材２５０とモータ２２０のロータ軸の間にワンウェイクラッチが設けられてもよい。
【００３８】
また、図１におけるアクチュエータ２３２は、ピニオンギヤ２６０の回転をリングギヤ１１０に伝達でき、かつピニオンギヤ２６０およびリングギヤ１１０が係合した状態と、両方が非係合の状態とを切替えることができる機構であれば、上記のような機構に限られるものではなく、たとえば、出力部材２５０の軸を、ピニオンギヤ２６０の径方向に動かすことによってピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０とが係合するような機構であってもよい。
【００３９】
エンジンＥＣＵ３００およびスタータＥＣＵ３１０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、記憶装置と、入出力バッファとを含み、各センサの入力や各機器への制御指令の出力を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、一部を専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。
【００４０】
エンジンＥＣＵ３００は、アクセルペダル１４０に設けられたセンサ（図示せず）からのアクセルペダル１４０の操作量を表わす信号ＡＣＣを受ける。エンジンＥＣＵ３００は、ブレーキペダル１５０に設けられたセンサ（図示せず）からのブレーキペダル１５０の操作量を表わす信号ＢＲＫを受ける。また、エンジンＥＣＵ３００は、運転者によるイグニッション操作などによる始動操作信号ＩＧ−ＯＮを受ける。エンジンＥＣＵ３００は、これらの情報に基づいて、エンジン１００の始動要求信号および停止要求信号を生成する。たとえば、イグニッションスイッチがオフからオンにされたり、エンジン１００の自動停止中に運転者によるブレーキペダル１５０の操作量が零まで減少すると、エンジン１００を始動すると判定され、エンジン１００の始動要求信号が生成される。また、イグニッションスイッチがオンからオフにされたり、車両が停止し、かつ運転者によりブレーキペダル１５０が操作されていると、エンジン１００の停止要求信号が生成される。エンジンＥＣＵ３００は、これらの信号に基づいて、エンジン１００の始動および停止を行なう。
【００４１】
エンジンＥＣＵ３００とスタータＥＣＵ３１０とは、相互に通信可能に構成される。スタータＥＣＵ３１０は、エンジンＥＣＵ３００が送信された信号に基づいて、スタータ２００を駆動するように制御する。たとえば、エンジン１００の始動要求信号がエンジンＥＣＵ３００からスタータＥＣＵ３１０に送信されると、スタータＥＣＵ３１０は、制御信号ＳＥ１，ＳＥ２を出力してスタータ２００の動作を制御する。
【００４２】
図２を参照して、上述したスタータ２００の代わりに、アクチュエータ２３２の作動とモータ２２０の作動とが単一の制御信号ＳＥ１により実現されるスタータ２０１を搭載した車両１１について説明する。スタータ２０１は、後述するように、リングギヤ１１０と係合可能なピニオンギヤ２６０と、制御信号ＳＥ１によって駆動されるアクチュエータ２３２と、制御信号ＳＥ１によって駆動されるモータ２２０とを含む。
【００４３】
車両１１は、リレーＲＹ１を備える一方、リレーＲＹ２を備えない。また、車両の１１のスタータ２０１は、プランジャ２１０と、モータ２２０と、ソレノイド２３０と、連結部２４０と、出力部材２５０と、ピニオンギヤ２６０とに加えて、スイッチ２７０をさらに含む。
【００４４】
スイッチ２７０の一方端はバッテリ１２０の正極に接続され、スイッチ２７０の他方端はスタータ２００内のモータ２２０に接続される。リレーＲＹ１が閉成されることによって、プランジャ２１０が矢印の方向に移動すると、スイッチ２７０が閉成される。スイッチ２７０が閉成されると、バッテリ１２０からモータ２２０へ電源電圧が供給される。そのため、モータ２２０が駆動する。
【００４５】
すなわち、スタータ２０１においては、アクチュエータ２３２を作動させることにより、リングギヤ１１０と係合するようにピニオンギヤ２６０が移動するとともに、モータ２２０が作動する。制御信号ＳＥ１を出力することにより、アクチュエータ２３２およびモータ２２０が駆動される。
【００４６】
図３を参照して、上述したスタータ２００，２０１の代わりに、リングギヤ１１０に常時係合したピニオンギヤ２６０をモータ２２０によって回転させるスタータ２０２を搭載した車両１２について説明する。スタータ２０２は、後述するように、リングギヤ１１０と常時係合したピニオンギヤ２６０と、制御信号ＳＥ１によって駆動されるモータ２２０とを含む。
【００４７】
車両１２は、リレーＲＹ１を備える一方、リレーＲＹ２を備えない。また、車両の１２のスタータ２０２は、プランジャ２１０と、モータ２２０と、ソレノイド２３０と、出力部材２５０と、ピニオンギヤ２６０と、スイッチ２７０を含む一方、連結部２４０を含まない。
【００４８】
すなわち、スタータ２０２においては、アクチュエータ２３２を作動させることにより、リングギヤ１１０と常時係合したピニオンギヤ２６０を回転させるようにモータ２２０が作動される。スタータ２０２においては、制御信号ＳＥ１を出力することによりモータ２２０が作動するが、ピニオンギヤ２６０は移動しない。なお、図示しないが、ピニオンギヤ２６０と出力部材２５０との間には、ワンウェイクラッチが設けられている。ワンウェイクラッチにより、モータ２２０からフライホイールまたはドライブプレートにトルクが伝達されるが、フライホイールまたはドライブプレートからモータ２２０へのトルクの伝達は遮断される。したがって、エンジン１００が始動した後は、モータ２２０の回転を停止することができる。
【００４９】
本実施の形態においては、上述したスタータ２００〜２０２のいずれかがエンジン１００に取付けられる。
【００５０】
スタータ２００〜２０２のいずれが取付けられるかは、たとえば車両のグレード毎、すなわち、エンジン１００の型式毎に定められる。取付けられたスタータを特定する情報は、エンジンＥＣＵ３００の記憶装置に記憶され、スタータを特定する信号が、エンジンＥＣＵ３００からスタータＥＣＵ３１０に送信される。
【００５１】
スタータＥＣＵ３１０は、スタータを特定する信号を、エンジンＥＣＵ３００から受信する。スタータＥＣＵ３１０は、エンジンＥＣＵ３００から送信された信号に基づいて、スタータの種類を判定する。スタータＥＣＵ３１０は、スタータの種類に応じた制御を実行する。すなわち、本実施の形態においては、３つのスタータ２００〜２０２に対して、共通のスタータＥＣＵ３１０が用いられる。なお、スタータ２００とスタータ２０１とに対して共通のスタータＥＣＵ３１０を用いたり、スタータ２００とスタータ２０２とに対して共通のスタータＥＣＵ３１０を用いたりしてもよい。
【００５２】
本実施の形態において、スタータが、アクチュエータ２３２を作動させることにより、フライホイールまたはドライブプレートの外周に設けられたリングギヤ１１０と係合するようにピニオンギヤ２６０を移動させ、アクチュエータ２３２と、ピニオンギヤ２６０を回転させるモータ２２０とが個別に制御されるスタータ２００である場合、スタータＥＣＵ３１０は、アクチュエータ２３２を作動させるための信号と、モータ２２０を作動させるための信号とを個別に出力する。すなわち、エンジン１００の始動要求信号が生成されると、アクチュエータ２３２とモータ２２０とを個別に制御すべく、制御信号ＳＥ１と制御信号ＳＥ２とが個別に出力される。
【００５３】
より具体的には、ピニオンギヤ２６０がリングギヤ１１０に向かって移動した後、ピニオンギヤ２６０が回転を開始するようにアクチュエータ２３２およびモータ２２０が制御される第１のモードと、ピニオンギヤ２６０が回転を開始した後、ピニオンギヤ２６０がリングギヤ１１０に向かって移動するようにアクチュエータ２３２およびモータ２２０が制御される第２のモードとのうちのいずれか一方のモードで、アクチュエータ２３２およびモータ２２０が制御される。
【００５４】
たとえば、エンジン回転速度Ｎｅが予め定められた第１の基準値α１以下であると、第１のモードでアクチュエータ２３２およびモータ２２０が制御される。エンジン回転速度Ｎｅが第１の基準値α１より大きいと、第２のモードでアクチュエータ２３２およびモータ２２０が制御される。
【００５５】
図４を参照して、第１モードおよび第２モードについてさらに説明する。本実施の形態におけるスタータ２００の動作モードには、待機モード４１０、係合モード４２０、回転モード４３０、および全駆動モード４４０が含まれる。
【００５６】
前述した第１のモードは、係合モード４２０を経て、全駆動モード４４０に移行するモードである。第２のモードは、回転モード４３０を経て、全駆動モード４４０に移行するモードである。
【００５７】
待機モード４１０は、スタータ２００のアクチュエータ２３２およびモータ２２０の両方が駆動されていない状態、すなわちスタータ２００へのエンジン始動要求が出力されていない状態を表わす。待機モード４１０は、スタータ２００の初期状態に相当し、エンジン１００の始動動作前、エンジン１００が始動完了した後、およびエンジン１００の始動が失敗したときなどにおいて、スタータ２００の駆動が不要となった場合に選択される。
【００５８】
全駆動モード４４０は、スタータ２００のアクチュエータ２３２およびモータ２２０の両方が駆動されている状態を表わす。この全駆動モード４４０においては、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０が係合した状態で、モータ２２０によってピニオンギヤ２６０が回転される。これによって、実際にエンジン１００がクランキングされて始動動作が開始される。
【００５９】
スタータ２００は、上述のように、アクチュエータ２３２およびモータ２２０の各々を、独立して駆動することができる。そのため、待機モード４１０から全駆動モード４４０に遷移する過程において、モータ２２０の駆動に先立ってアクチュエータ２３２を駆動する場合（すなわち、係合モード４２０に相当）と、アクチュエータ２３２の駆動に先立ってモータ２２０を駆動する場合（すなわち、回転モード４３０に相当）とがある。
【００６０】
この係合モード４２０および回転モード４３０の選択は、基本的には、エンジン１００の再始動要求が発生したときの、エンジン１００の回転速度Ｎｅに基づいて行なわれる。
【００６１】
係合モード４２０は、アクチュエータ２３２のみが駆動され、モータ２２０が駆動されていない状態である。このモードは、ピニオンギヤ２６０が停止した状態においても、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０とが係合可能である場合に選択される。具体的には、エンジン１００が停止している状態、あるいはエンジン１００の回転速度Ｎｅが十分に低下した状態（Ｎｅ≦第１の基準値α１）の場合に、この係合モード４２０が選択される。
【００６２】
一方、回転モード４３０は、モータ２２０のみが駆動され、アクチュエータ２３２が駆動されていない状態である。このモードは、たとえば、エンジン１００の停止要求直後に、エンジン１００の再始動要求が出力されたような場合に、エンジン１００の回転速度Ｎｅが相対的に高いとき（α１＜Ｎｅ≦自立復帰下限回転速度αＬ）に選択される。
【００６３】
このように、エンジン１００の回転速度Ｎｅが高いときには、ピニオンギヤ２６０を停止したままの状態では、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との間の速度差が大きく、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との係合が困難となる可能性がある。そのため、回転モード４３０においては、アクチュエータ２３２の駆動に先立ってモータ２２０のみが駆動され、リングギヤ１１０の回転速度とピニオンギヤ２６０の回転速度とを同期させる。そして、リングギヤ１１０の回転速度とピニオンギヤ２６０の回転速度との差が十分に小さくなったことに応じてアクチュエータ２３２が駆動され、リングギヤ１１０とピニオンギヤ２６０との係合が行なわれる。そして、動作モードが回転モード４３０から全駆動モード４４０へ遷移する。
【００６４】
全駆動モード４４０の場合に、エンジン１００の始動が完了し、エンジン１００が自立運転を開始したことに応じて、運転モードは全駆動モード４４０から待機モード４１０へ戻される。
【００６５】
このように、スタータ２００がエンジン１００に取り付けられる場合、係合モード４２０を経て、全駆動モード４４０に移行する第１のモードと、回転モード４３０を経て、全駆動モード４４０に移行する第２のモードとのうちのいずれか一方のモードで、アクチュエータ２３２およびモータ２２０が制御される。
【００６６】
図５は、本実施の形態において、エンジン始動動作時の２つの駆動モード（第１のモード，第２のモード）を説明するための図である。
【００６７】
図５の横軸には時間が示され、縦軸には、エンジン１００の回転速度Ｎｅ、第１のモード時および第２のモード時における、アクチュエータ２３２およびモータ２２０の駆動状態が示される。
【００６８】
時刻ｔ０において、たとえば車両が停止し、かつ運転者によりブレーキペダル１５０が操作されているという条件が満たされたことによってエンジン１００の停止要求が生成され、エンジン１００の燃焼が停止された場合を考える。この場合に、エンジン１００が再始動されなければ、実線の曲線Ｗ０のように、徐々にエンジン１００の回転速度Ｎｅが低下し、最終的にエンジン１００の回転が停止する。
【００６９】
次に、エンジン１００の回転速度Ｎｅの低下中に、たとえば、運転者によるブレーキペダル１５０の操作量が零になったことによってエンジン１００の再始動要求が生成された場合について考える。この場合には、エンジン１００の回転速度Ｎｅによって３つの領域に分類される。
【００７０】
第１の領域（領域１）は、エンジン１００の回転速度Ｎｅが自立復帰下限回転速度αＬよりも高い場合であり、たとえば、図５中の点Ｐ０において再始動要求が生成されたような状態である。
【００７１】
この領域１は、エンジン１００の回転速度Ｎｅが十分に高いので、燃料噴射および点火動作によって、スタータ２００を用いなくともエンジン１００が始動な領域である。すなわち、エンジン１００が自立復帰可能な領域である。したがって、領域１においては、スタータ２００の駆動が禁止される。なお、上述の自立復帰下限回転速度αＬについては、モータ２２０の最高回転速度によって制限される場合もある。
【００７２】
第２の領域は（領域２）は、エンジン１００の回転速度Ｎｅが第１の基準値α１および自立復帰下限回転速度αＬの間にある場合であり、図５中の点Ｐ１において再始動要求が生成されたような状態である。
【００７３】
この領域２は、エンジン１００は自立復帰できないが、エンジン１００の回転速度Ｎｅが比較的高い状態の領域である。この領域においては、図４で説明したように、回転モードが選択される。
【００７４】
時刻ｔ２において、エンジン１００の再始動要求が生成されると、時刻ｔ３において、まずモータ２２０が駆動される。これによって、ピニオンギヤ２６０が回転し始める。そして、時刻ｔ４において、アクチュエータ２３２が駆動される。そして、リングギヤ１１０とピニオンギヤ２６０とが係合されると、エンジン１００がクランキングされて、破線の曲線Ｗ１のようにエンジン１００の回転速度Ｎｅが増加する。その後、エンジン１００が自立運転を再開すると、アクチュエータ２３２およびモータ２２０の駆動が停止される。
【００７５】
第３の領域（領域３）は、エンジン１００の回転速度Ｎｅが第１の基準値α１よりも低い場合であり、たとえば、図５中の点Ｐ２において再始動要求が生成されたような状態である。
【００７６】
この領域３は、エンジン１００の回転速度Ｎｅが低く、ピニオンギヤ２６０を同期させなくても、ピニオンギヤ２６０とリングギヤ１１０との係合が可能な領域である。この領域においては、図４で説明したように、係合モードが選択される。
【００７７】
時刻ｔ５において、エンジン１００の再始動要求が生成されると、時刻ｔ６において、まずアクチュエータ２３２が駆動される。これによって、ピニオンギヤ２６０がリングギヤ１１０側に押し出される。その後、モータ２２０が駆動される（図５中の時刻ｔ７）。これによってエンジン１００がクランキングされて破線の曲線Ｗ２のように、エンジン１００の回転速度Ｎｅが増加する。その後、エンジン１００が自立運転を再開すると、アクチュエータ２３２およびモータ２２０の駆動が停止される。
【００７８】
このように、アクチュエータ２３２とモータ２２０とが独立して駆動可能なスタータ２００を用いて、エンジン１００の再始動制御を行なうことによって、従来のスタータでは、エンジン１００の自立復帰が不可能となる回転速度（図５中の時刻ｔ１）から、エンジン１００が停止するまで（図５中の時刻ｔ８）の期間（Ｔｉｎｈ）中エンジン１００の再始動動作が禁止されていた場合に比べて、より短時間でエンジン１００を再始動することが可能となる。これによって、運転者に対して、エンジン再始動が遅れてしまうことによる違和感を低減することができる。
【００７９】
一方、スタータが、アクチュエータ２３２を作動させることにより、ピニオンギヤ２６０がリングギヤ１１０と係合するように移動するとともに、モータ２２０が作動するスタータ２０１である場合、スタータＥＣＵ３１０は、アクチュエータ２３２を作動させるための信号を出力する。すなわち、エンジン１００の始動要求信号が生成されたときにアクチュエータ２３２を作動させるべく、制御信号ＳＥ１のみが出力される。
【００８０】
たとえば、フライホイールまたはドライブプレートの回転速度、すなわちエンジン回転速度Ｎｅが、上述した第１の基準値α１よりも小さい第２の基準値α２以下であると、アクチュエータ２３２を作動させるための制御信号ＳＥ１が出力される。第２の基準値α２は、たとえば「０」である。なお、第２の基準値α２は「０」に限らない。
【００８１】
また、スタータが、アクチュエータ２３２を作動させることにより、リングギヤ１１０と常時係合したピニオンギヤ２６０を回転させるようにモータ２２０が作動されるスタータ２０２である場合、スタータＥＣＵ３１０は、アクチュエータ２３２を作動させるための信号を出力する。すなわち、エンジン１００の始動要求信号が生成されたときにアクチュエータ２３２を作動させるべく、制御信号ＳＥ１のみが出力される。
【００８２】
さらに、エンジンＥＣＵ３００とスタータＥＣＵ３１０との通信において、何等かの理由により、スタータを特定する信号が伝達されない場合、すなわち、スタータＥＣＵ３１０にとって、スタータの種類が不明であり、スタータが、アクチュエータ２３２とモータ２２０とが個別に制御されるスタータ２００であるか否かが不明である場合、スタータＥＣＵ３１０は、アクチュエータ２３２を作動させるための信号と、モータ２２０を作動させるための信号とを個別に出力する。すなわち、エンジン１００の始動要求信号が生成されると、アクチュエータ２３２とモータ２２０とを個別に制御すべく、制御信号ＳＥ１と制御信号ＳＥ２とが個別に出力される。
【００８３】
より具体的には、エンジン回転速度Ｎｅが第２の基準値α２以下であると、アクチュエータ２３２を作動させるための制御信号ＳＥ１が出力される。制御信号ＳＥ１が出力された後、モータ２２０を作動させるための制御信号ＳＥ２が出力される。
【００８４】
このように、アクチュエータ２３２の作動のために用いられる定数（第２の基準値α２）等には、スタータが、アクチュエータ２３２を作動させることによりモータ２２０が作動するスタータ２０１である場合と同じ定数が用いられる。すなわち、アクチュエータ２３２は、スタータが、アクチュエータ２３２を作動させることによりモータ２２０が作動するスタータ２０１である場合と同じ態様で作動される。
【００８５】
図６を参照して、スタータＥＣＵ３１０が実行する処理について説明する。なお、以下に説明する処理は、ハードウェアにより実現してもよく、ソフトウェアにより実現してもよく、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現してもよい。
【００８６】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、エンジン１００に取付けられるスタータが、アクチュエータ２３２を作動させることにより、フライホイールまたはドライブプレートの外周に設けられたリングギヤ１１０と係合するようにピニオンギヤ２６０を移動させ、アクチュエータ２３２と、ピニオンギヤ２６０を回転させるモータ２２０とが個別に制御されるスタータ２００であるか否かを判断する。すなわち、スタータが、リングギヤ１１０と係合可能なピニオンギヤ２６０と、制御信号ＳＥ１によって駆動されるアクチュエータ２３２と、制御信号ＳＥ２によって駆動されるモータ２２０とを含むスタータ２００であるか否かが判断される。
【００８７】
スタータ２００がエンジン１００に取り付けられる場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、すなわち、スタータが、リングギヤ１１０と係合可能なピニオンギヤ２６０と、制御信号ＳＥ１によって駆動されるアクチュエータ２３２と、制御信号ＳＥ２によって駆動されるモータ２２０とを含むスタータ２００である場合、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。
【００８８】
Ｓ１０２にて、スタータＥＣＵ３１０は、アクチュエータ２３２を作動させるための信号と、モータ２２０を作動させるための信号とを個別に出力する。すなわち、エンジン１００の始動要求信号が生成されると、アクチュエータ２３２を作動させるための信号と、モータ２２０を作動させるための信号とを個別に制御すべく、制御信号ＳＥ１と制御信号ＳＥ２とが個別に出力される。
【００８９】
Ｓ１１０にて、スタータＥＣＵ３１０は、エンジン１００に取付けられるスタータが、アクチュエータ２３２を作動させることにより、リングギヤ１１０と係合するようにピニオンギヤ２６０が移動するとともに、モータ２２０が作動するスタータ２０１であるか否かを判断する。すなわち、スタータが、リングギヤ１１０と係合可能なピニオンギヤ２６０と、制御信号ＳＥ１によって駆動されるアクチュエータ２３２と、制御信号ＳＥ１によって駆動されるモータ２２０とを含むスタータ２０１であるか否かが判断される。
【００９０】
スタータ２０１がエンジン１００に取り付けられる場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、すなわち、スタータが、リングギヤ１１０と係合可能なピニオンギヤ２６０と、制御信号ＳＥ１によって駆動されるアクチュエータ２３２と、制御信号ＳＥ１によって駆動されるモータ２２０とを含むスタータ２０１である場合、処理はＳ１１２に移される。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１２０に移される。
【００９１】
Ｓ１１２にて、スタータＥＣＵ３１０は、アクチュエータ２３２を作動させるための信号を出力する。すなわち、エンジン１００の始動要求信号が生成されたときにアクチュエータ２３２を作動させるべく、制御信号ＳＥ１のみが出力される。
【００９２】
Ｓ１２０にて、スタータＥＣＵ３１０は、エンジン１００に取付けられるスタータが、アクチュエータ２３２を作動させることにより、リングギヤ１１０と常時係合したピニオンギヤ２６０を回転させるようにモータ２２０が制御されるスタータ２０２であるか否かを判断する。すなわち、スタータが、リングギヤ１１０と常時係合したピニオンギヤ２６０と、制御信号ＳＥ１によって駆動されるモータ２２０とを含むスタータ２０２であるか否かが判断される。
【００９３】
スタータ２０２がエンジン１００に取り付けられる場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、すなわち、スタータが、リングギヤ１１０と常時係合したピニオンギヤ２６０と、制御信号ＳＥ１によって駆動されるモータ２２０とを含むスタータ２０２である場合、処理はＳ１２２に移される。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１３０に移される。すなわち、エンジン１００に取付けられるスタータの種類が不明である場合には、処理はＳ１３０に移される。
【００９４】
Ｓ１２２にて、スタータＥＣＵ３１０は、アクチュエータ２３２を作動させるための信号を出力する。すなわち、エンジン１００の始動要求信号が生成されたときにアクチュエータ２３２を作動させるべく、制御信号ＳＥ１のみが出力される。
【００９５】
たとえば、エンジンＥＣＵ３００とスタータＥＣＵ３１０との間の通信障害によって、スタータを特定する信号をスタータＥＣＵ３１０が受信することができず、その結果、エンジン１００に取付けられるスタータの種類が不明である場合には、エンジン１００にスタータ２００が取付けられると仮定される。したがって、Ｓ１３０にて、スタータＥＣＵ３１０は、アクチュエータ２３２を作動させるための信号と、モータ２２０を作動させるための信号とを個別に出力する。すなわち、エンジン１００の始動要求信号が生成されると、アクチュエータ２３２とモータ２２０とを個別に制御すべく、制御信号ＳＥ１と制御信号ＳＥ２とが個別に出力される。
【００９６】
以上のように、スタータの種類が特定できなければ、制御信号ＳＥ１と、制御信号ＳＥ２の両方が出力される。したがって、アクチュエータ２３２とモータ２２０とが個別に制御されるスタータ２００が実際に用いられていれば、リングギヤ１１０にピニオンギヤ２６０を係合させるとともに、ピニオンギヤ２６０を回転させることができる。
【００９７】
また、制御信号ＳＥ１が出力されるため、ピニオンギヤ２６０が移動するようにアクチュエータ２３２が作動することによってモータ２２０が回転するスタータ２０１、およびアクチュエータ２３２が作動することによって、リングギヤ１１０と常時係合したピニオンギヤ２６０が回転するようにモータ２２０が制御されるスタータ２０２においても、リングギヤ１１０にピニオンギヤ２６０を係合させるとともに、ピニオンギヤ２６０を回転させることができる。そのため、エンジン１００をクランキングすることができる。その結果、スタータの種類が不明であっても、エンジン１００を始動するようにスタータ２００〜２０２を駆動することができる。
【００９８】
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。
【符号の説明】
【００９９】
１０，１１，１２  車両、１００  エンジン、１１０  リングギヤ、１１１  クランク軸、１１５  回転速度センサ、１２０  バッテリ、１４０  アクセルペダル、１５０  ブレーキペダル、１６０  動力伝達装置、１７０  駆動輪、２００，２０１，２０２  スタータ、２１０  プランジャ、２２０  モータ、２３０  ソレノイド、２３２  アクチュエータ、２４０  連結部、２４５  支点、２５０  出力部材、２６０  ピニオンギヤ、３００  エンジンＥＣＵ、３１０  スタータＥＣＵ、４１０  待機モード、４２０  係合モード、４３０  回転モード、４４０  全駆動モード、ＲＹ１，ＲＹ２  リレー。
【図１】
0005454402.tif 000002
【図２】
0005454402.tif 000003
【図３】
0005454402.tif 000004
【図４】
0005454402.tif 000005
【図５】
0005454402.tif 000006
【図６】
0005454402.tif 000007