(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピニオン（１１）を回転駆動するモータ（１２）と、エンジン（２０）の出力軸（２２）に連結されたリングギヤ（２１）に向けての前記ピニオンの移動を行うアクチュエータ（１３）と、を備えるスタータ装置（１０）の駆動を制御するスタータ駆動装置（５０）であって、
所定のエンジン自動停止条件の成立に伴い前記エンジンの燃焼が停止されてから前記エンジンの回転が停止する前までの期間である所定の回転停止前期間において、所定のプリセット前提条件が成立したことに伴い、前記エンジンの再始動要求が生じる前に前記ピニオンを前記リングギヤに向けて移動させる移動制御手段と、
車両の車室内の音量に関する音量情報を取得する音量情報取得手段と、
前記音量情報取得手段により取得した音量情報に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定する許否決定手段と、を備え、
前記所定のプリセット前提条件が成立し、かつ前記許否決定手段により前記ピニオンの移動が許可された場合に、前記移動制御手段による前記ピニオンの移動を実施し、前記許否決定手段により前記ピニオンの移動が禁止された場合には、前記所定のプリセット前提条件が成立した場合であっても前記移動制御手段による前記ピニオンの移動を実施しないことを特徴とするスタータ駆動装置。
【請求項２】
前記音量情報取得手段は、前記音量情報として、前記車両又は該車両に搭載された機器の状態のうち前記車室内の音量と相関がある音量相関状態を取得し、
前記許否決定手段は、前記音量相関状態に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定することを特徴とする請求項１に記載のスタータ駆動装置。
【請求項３】
前記音量情報取得手段は、前記音量相関状態として、車速を取得し、
前記許否決定手段は、前記車速に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定することを特徴とする請求項２に記載のスタータ駆動装置。
【請求項４】
前記音量情報取得手段は、前記音量相関状態として、前記車両の窓の開閉状態を取得し、
前記許否決定手段は、前記車両の窓の開閉状態に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定することを特徴とする請求項２又は３に記載のスタータ駆動装置。
【請求項５】
前記車両には、前記車室内への送風を行うブロアファン（３５）を備える空調装置（３３）が設けられており、
前記音量情報取得手段は、前記音量相関状態として、前記ブロアファンの駆動状態を取得し、
前記許否決定手段は、前記ブロアファンの駆動状態に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のスタータ駆動装置。
【請求項６】
前記車両は、前記エンジンの冷却のためのラジエータ（３１）と、前記ラジエータへの送風を行うラジエータファン（３２）とを備え、
前記音量情報取得手段は、前記音量相関状態として、前記ラジエータファンの駆動状態を取得し、
前記許否決定手段は、前記ラジエータファンの駆動状態に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定することを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載のスタータ駆動装置。
【請求項７】
前記車両には、設定音量を入力操作する音量操作部（４０）を備えるオーディオ装置（３９）が設けられており、
前記音量情報取得手段は、前記音量相関状態として、前記音量操作部の操作状態を取得し、
前記許否決定手段は、前記音量操作部の操作状態に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定することを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載のスタータ駆動装置。
【請求項８】
前記車両は、前記車室内の実音量を検出する音量検出部（３８）を備え、
前記音量情報取得手段は、前記音量情報として、前記音量検出部で検出した実音量を取得し、
前記許否決定手段は、前記実音量に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のスタータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタータ駆動装置に関し、詳しくは、自動停止再始動制御が実施されるエンジンに適用されるスタータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばアクセル操作やブレーキ操作などといった、停車又は発進のための動作等を検知して、エンジンの自動停止及び自動再始動を行う機能を備えるエンジン制御システムが知られている。こうしたエンジン自動停止始動制御により、エンジンの燃費低減等の効果を図っている。
【０００３】
エンジンを再始動させる方法の一例としては、ピニオン押出し式のスタータ装置を用い、スタータ装置のピニオンを、エンジンの出力軸に設けられたリングギヤに向かって押し出して両者を噛み合わせ、モータによりピニオンを回転させてエンジン出力軸に初期回転を付与するものが知られている。また従来、エンジン自動停止後の惰性回転中において、エンジンの再始動要求が生じる前に、ピニオンをリングギヤに向かって押し出し、ピニオンをリングギヤに予め噛み合わせておくプリセット制御が知られている。これにより、エンジン自動停止からの再始動応答性を向上させるようにしている。
【０００４】
ピニオンとリングギヤとの噛み合い時には、ピニオンがリングギヤに当接する際に当接音が発生する。また、プリセット制御の場合、エンジンへの燃料供給が停止されて各種機器が停止されるため、当接音が目立ち、乗員に違和感を与えるおそれがある。そこで従来、ピニオンとリングギヤとの当接音を低減させるための技術が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１には、プリセット制御によりエンジンを再始動させる場合、ピニオンを移動させるためのコイルへの通電量を低減することによって、ピニオンがリングギヤに軸方向に当接することにより発生する当接音を低減させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−８０９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、コイルへの通電量を低減するため、ピニオンの移動速度が緩慢になり、ピニオンを押し出してからリングギヤと噛み合うまでの時間が長くなる。そのため、ピニオンのリングギヤへの噛み合い完了前に再始動要求が生じやすくなるおそれがあり、エンジン再始動の応答性が低下することが考えられる。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、スタータ装置の作動音による違和感の低減と、エンジン自動停止からの再始動応答性とをバランス良く兼ね備えたスタータ駆動装置を提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
【００１０】
本発明は、ピニオンを回転駆動するモータと、エンジンの出力軸に連結されたリングギヤに向けての前記ピニオンの移動を行うアクチュエータと、を備えるスタータ装置の駆動を制御するスタータ駆動装置に関する。第１の構成は、所定のエンジン自動停止条件の成立に伴い前記エンジンの燃焼が停止されてから前記エンジンの回転が停止する前までの期間である所定の回転停止前期間において、前記エンジンの再始動要求が生じる前に前記ピニオンを前記リングギヤに向けて移動させる移動制御手段と、車両の車室内の音量に関する音量情報を取得する音量情報取得手段と、前記音量情報取得手段により取得した音量情報に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定する許否決定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
上記構成では、車室内の音量に関する音量情報に基づいて、エンジン惰性回転中のエンジンの再始動要求に先立ち予めピニオンとリングギヤとを噛み合わせておくか否かを決定する。乗員の周囲の音量が大きい場合には、その音によってピニオンとリングギヤとの当接音を紛らわせることができ、当接音が目立ちにくい。これに対し、乗員の周囲の音量が小さい場合には、当接音が乗員の耳に届きやすく、当接音が目立ってしまう。こうした点に鑑み、上記構成とすることにより、スタータ装置の作動音が乗員に与える違和感の低減と、エンジン自動停止からの再始動応答性とをバランス良く兼ね備えた制御を実現することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記音量情報取得手段は、前記音量情報として、前記車両又は該車両に搭載された機器の状態のうち前記車室内の音量と相関がある音量相関状態を取得し、前記許否決定手段は、前記音量相関状態に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定することを特徴とする。
【００１３】
車室内の音の大きさは、車両の状態や車載機器の状態によって都度変化する。したがって、上記構成によれば、車室内の音の大きさを精度良く、かつ比較的簡単な構成で推定することができ、その推定結果に基づいて、エンジンの回転停止前期間にピニオンの移動の許否を決定することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記音量情報取得手段は、前記音量相関状態として、車速を取得し、前記許否決定手段は、前記車速に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定することを特徴とする。車室内の音の大きさは車速に応じて変化し、車速が高いほどロードノイズが大きくなり、車室内の音が大きくなる。この点に鑑み、車室内の音によってピニオンとリングギヤとの当接音を紛らわすことが可能か否かを、車速から推定することにより、当接音を紛らわす必要があるか否かを精度良く、かつ簡単な制御で判別することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記音量情報取得手段は、前記音量相関状態として、前記車両の窓の開閉状態を取得し、前記許否決定手段は、前記車両の窓の開閉状態に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定することを特徴とする。
【００１６】
車室内の音の大きさは、車両の窓の開閉状態に応じて変化し、例えば、窓の開度が大きいほど、車外の周囲で発生している音が乗員に聞こえやすくなり、車室内の音が大きくなる。また、車両に設けられた複数の窓のうち、開状態になっている窓の数が多いほど、車室内の音が大きくなる傾向にある。こうした点に鑑み、車室内の音によってピニオンとリングギヤとの当接音を紛らわすことが可能か否かを、窓の開閉状態から推定することにより、当接音を紛らわす必要があるか否かを、精度良く、しかも簡単な構成で判別することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、前記車両には、前記車室内への送風を行うブロアファンを備える空調装置が設けられており、前記音量情報取得手段は、前記音量相関状態として、前記ブロアファンの駆動状態を取得し、前記許否決定手段は、前記ブロアファンの駆動状態に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定することを特徴とする。
【００１８】
車室内の音の大きさは、ブロアファンの駆動状態に応じて変化し、ブロアファンが駆動している状態では、ファンの回転が停止している場合よりも、車室内の音が大きくなる。また、ブロアファンの回転速度が高いほど、車室内の音の大きさは大きくなる。この点に鑑み、車室内の音によってピニオンとリングギヤとの当接音を紛らわすことが可能か否かを、ブロアファンの駆動状態から推定してもよい。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、前記車両は、前記エンジンの冷却のためのラジエータと、前記ラジエータへの送風を行うラジエータファンとを備え、前記音量情報取得手段は、前記音量相関状態として、前記ラジエータファンの駆動状態を取得し、前記許否決定手段は、前記ラジエータファンの駆動状態に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定することを特徴とする。
【００２０】
車室内の音の大きさは、ラジエータファンの駆動状態に応じて変化し、ラジエータファンが駆動している状態では、ラジエータファンの回転音が車室内に届き、ピニオンとリングギヤとの当接音を紛らわすことが可能である。この点に鑑み、車室内の音によってピニオンとリングギヤとの当接音を紛らわすことが可能か否かを、ラジエータファンの駆動状態から推定してもよい。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、前記車両には、設定音量を入力操作する音量操作部を備えるオーディオ装置が設けられており、前記音量情報取得手段は、前記音量相関状態として、前記音量操作部の操作状態を取得し、前記許否決定手段は、前記音量操作部の操作状態に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定することを特徴とする。
【００２２】
車室内の音の大きさは、車載のオーディオ装置の出力音の大きさに応じても変化する。この点に鑑み、車室内の音によってピニオンとリングギヤとの当接音を紛らわすことが可能か否かを、車載オーディオ装置の音量操作部の操作状態から推定することにより、当接音を紛らわす必要があるか否かを精度良く、かつ簡単な制御で判定することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、前記車両は、前記車室内の実音量を検出する音量検出部を備え、前記音量情報取得手段は、前記音量情報として、前記音量検出部で検出した実音量を取得し、前記許否決定手段は、前記実音量に基づいて、前記回転停止前期間での前記ピニオンの移動の許否を決定することを特徴とする。こうした構成によれば、音量検出部により実際に検出した実音量を用いて、車室内の音によってピニオンとリングギヤとの当接音を紛らわすことが可能か否かを判別することから、当接音を紛らわす必要があるか否かをより精度良く判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】スタータ制御システムの全体概略を示す構成図。
【図２】プリセット制御の実行許否決定処理の処理手順を示すフローチャート。
【図３】ノイズ判定処理の処理手順を示すフローチャート。
【図４】スタータ駆動制御の具体的態様を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、車載エンジンに初期回転を付与するスタータ装置の制御システムを構築するものとしている。当該制御システムは、電子制御ユニットを中枢として、スタータ装置の駆動に関する各種制御を実行する。
【００２６】
図１において、スタータ装置１０は、ピニオン押出し式のエンジン始動装置であり、ピニオン１１と、ピニオン１１を回転駆動するモータ１２と、ピニオン１１をその軸線方向に押出し可能なアクチュエータとしての電磁アクチュエータ１３と、を備えている。モータ１２は、モータ通電用リレー１５を介してバッテリ１６に接続されている。モータ通電用リレー１５のスイッチ部が閉状態とされることにより、バッテリ１６からモータ１２への給電が可能になっている。モータ通電用リレー１５のコイルには、電気信号により開閉可能なモータ駆動リレー１４が接続されている。このモータ駆動リレー１４への閉信号により、モータ通電用リレー１５のスイッチ部が閉状態となり、バッテリ１６からモータ１２への給電が行われる。
【００２７】
電磁アクチュエータ１３は、ピニオン１１にレバー等を介して駆動力を伝達するプランジャ１７と、通電によりプランジャ１７を移動させるコイル１８と、を備えており、ピニオン駆動リレー１９を介してバッテリ１６に接続されている。ピニオン駆動リレー１９は、モータ駆動リレー１４に対する電気信号とは別個の電気信号により開閉可能となっている。これにより、モータ１２によるピニオン１１の回転駆動と、電磁アクチュエータ１３によるピニオン１１の押出しと、を独立して制御可能になっている。
【００２８】
ピニオン１１は、エンジン２０の出力軸であるクランク軸２２に連結されたリングギヤ２１に対して、ピニオン１１の押出しに伴い互いの歯部が噛み合い可能な位置に配置されている。詳しくは、電磁アクチュエータ１３の非通電時では、ピニオン１１はリングギヤ２１に対して非接触の状態になっている。この非接触の状態において、ピニオン駆動リレー１９が閉状態にされると、バッテリ１６から電磁アクチュエータ１３への給電により、プランジャ１７が軸線方向に吸引され、ピニオン１１がリングギヤ２１に向かって押し出される。このとき、リングギヤ２１の外周縁に設けられた歯部と歯部との間に、ピニオン１１の外周縁に設けられた歯部が嵌り込むことにより、ピニオン１１の歯部とリングギヤ２１の歯部との噛み合いが生じる。また、この噛み合いが生じている状態でモータ１２へ通電されることにより、ピニオン１１によってリングギヤ２１が回転され、エンジン２０に初期回転が付与される。
【００２９】
スタータ制御部５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びＣＡＮ通信装置等を備えた公知の構成を有する電子制御装置である。スタータ制御部５０は、本システムに設けられている各種センサの検出結果や、各種装置の駆動状態、他の電子制御装置（例えば、エンジンＥＣＵなど）からの指令信号等を、通信線５１を介して入力し、該入力した情報を用いて、スタータ装置１０の駆動を制御する。各種センサとしては、例えば、エンジン回転速度を検出するクランク角センサ２３のほか、エンジン２０の吸気管圧力を検出する吸気圧センサ、エンジン冷却水温を検出する冷却水温センサなどが設けられている。
【００３０】
また、スタータ制御部５０は、通信線５１を介して、各種の車載機器、具体的には、例えばエンジン冷却装置３０や、空調装置３３、オーディオ装置３９、パワーウインドウＥＣＵ４１、音量検出部としての車載マイク３８等との間で情報のやり取りを行う。
【００３１】
エンジン冷却装置３０は、エンジン本体に形成されている冷却水通路に、冷却水を循環供給することで、エンジン２０の冷却を行う装置である。冷却水通路には、大気放熱部としてのラジエータ３１が設けられており、ラジエータ３１の近傍には、ＤＣモータ等によって回転駆動されるラジエータファン３２が設けられている。ラジエータファン３２が駆動されると、ラジエータ３１の付近に空気の流れが形成され、ラジエータ３１の放熱が促進される。ラジエータファン３２は、例えばエンジン２０の冷却水温度に応じて、その駆動がオン／オフ制御される。
【００３２】
空調装置３３は、エンジン２０の冷却水通路に設けられたヒータコア３４と、ヒータコア３４の近傍に配置され、ＤＣモータ等によって回転駆動されるブロアファン３５と、を備えている。ブロアファン３５が駆動されると、ブロアファン３５の回転速度に応じた風量で車室内への送風が行われ、ヒータコア３４の暖房熱が車室内に供給される。
【００３３】
オーディオ装置３９は、各種音楽用のメディアの再生や、ラジオ信号を受信して音声出力を行う装置である。オーディオ装置３９には、設定音量を操作者が入力操作する音量操作部４０が設けられている。乗員によって音量操作部４０が操作されることにより、オーディオ装置３９から出力される音量が調整される。
【００３４】
パワーウインドウＥＣＵ４１は、車両の各座席に対応した窓（以下、ウインドウ）の開閉を制御する。パワーウインドウＥＣＵ４１は、車両の各ウインドウに設けられた開閉スイッチ及び駆動モータと接続されており、乗員による開閉スイッチの操作量に応じて駆動モータを駆動し、ウインドウの開閉を行う。また、パワーウインドウＥＣＵ４１は、各ウインドウの開閉状態を検出する開閉状態検出部４２を備えている。開閉状態検出部４２は、開閉スイッチの操作量や駆動モータの駆動状態に基づいて、ウインドウの開閉状態を推定するものであってもよいし、あるいはウインドウの開度を検出する開閉センサであってもよい。
【００３５】
車載マイク３８は、例えばハンズフリー電話やナビゲーション装置などの音声入力装置であり、車室内に備え付けられている。この車載マイク３８を介して入力された音声により、車室内の実音量を検出する。
【００３６】
本システムにおいて、エンジン２０は、アイドル運転時に所定の自動停止条件が成立すると自動停止し、その後、所定の再始動条件が成立すると自動再始動するエンジン自動停止始動制御により運転状態が制御される。自動停止条件としては、例えば、アクセル操作量がゼロになったこと（アイドル状態になったこと）、ブレーキペダルの踏込み操作が行われたこと、車速が所定値以下まで低下したこと、等の少なくともいずれかが含まれる。再始動条件としては、例えばアクセルの踏込み操作が行われたこと、ブレーキ操作量がゼロになったこと、等の少なくともいずれかが含まれる。エンジン再始動時には、スタータ装置１０を駆動して、エンジン２０に初期回転を付与する。
【００３７】
エンジン自動停止始動制御について、本システムでは、自動停止条件の成立に伴いエンジン２０の燃焼が停止されてから、エンジン２０の回転が停止する前までの期間である所定の回転停止前期間において、エンジン２０の再始動要求が生じる前にピニオン１１とリングギヤ２１との噛み合わせを行う制御（以下、プリセット制御）を実行する。こうした制御によれば、その後、再始動条件が成立したときに、ピニオン１１をリングギヤ２１に向かって押し出す操作を省略することができ、できるだけ速やかにエンジン２０を再始動させることが可能となる。
【００３８】
具体的には、自動停止条件の成立に伴いエンジン２０の燃焼を停止し、その燃焼停止に伴うエンジン２０の回転降下期間中に、まず、エンジン回転速度に基づき決定されるタイミング（例えば、１００ｒｐｍ以下の低回転領域内）でピニオン駆動リレー１９にオン信号を出力する。これにより、コイル１８に通電され、ピニオン１１がリングギヤ２１に向かって押し出される。また、ピニオン１１の押出しにより、ピニオン１１の歯部がリングギヤ２１の歯部の側面に接触した後、エンジン２０の惰性回転によりピニオン１１及びリングギヤ２１の互いの歯部が噛み合わされる。
【００３９】
なお、ピニオン１１の押出し後に再始動条件が成立した場合には、ピニオン１１とリングギヤ２１との噛み合い後、モータ駆動リレー１４にオン信号を出力する。これにより、ピニオン１１がリングギヤ２１に噛み合わされた状態で回転され、エンジン２０のクランキングが実施される。スタータ制御部５０には、エンジン２０の自動停止要求及び再始動要求がエンジンＥＣＵから入力される。
【００４０】
ここで、プリセット制御は、エンジン２０の燃焼停止後、再始動要求が生じる前に、ピニオン１１とリングギヤ２１との噛み合いのみを予め行っておく制御であるため、噛み合い時に発生する当接音を、モータ音やエンジン音で紛らわせることができない。そのため、ピニオン１１とリングギヤ２１との当接音を乗員が異音と感じてしまうおそれがある。
【００４１】
そこで本実施形態では、車室内の音量に関する音量情報を取得し、その取得した音量情報に基づいて、プリセット制御による噛み合いのためのピニオン１１の移動の許否を決定することとしている。具体的には、下記の（１）及び（２）の態様を含む。
（１）音量情報として、車両又は車載機器の状態のうち、車室内の音量と相関がある状態（以下、音量相関状態）を取得し、その取得した音量相関状態に基づいて、プリセット制御によるピニオン移動の許否を決定する態様。
（２）音量情報として、音量検出部の検出値を取得し、その取得した検出値である実音量に基づいて、プリセット制御によるピニオン移動の許否を決定する態様。
【００４２】
上記（１）の音量相関状態について、本実施形態では、車速、ブロアファン３５の駆動状態、オーディオ装置３９の音量操作部４０の操作状態、ラジエータファン３２の駆動状態、及びウインドウの開閉状態を含む。具体的には、プリセット制御による噛み合いの許否判定条件（以下、ノイズ判定条件）として、下記の（１Ａ）〜（１Ｅ）及び（２Ａ）を含む。
（１Ａ）車速センサ３６で検出した車速が、ノイズ判定車速Ｖｔｈよりも高いこと。
（１Ｂ）ブロアファン３５の風量が、ノイズ判定風量Ｗｔｈよりも大きいこと。
（１Ｃ）オーディオ装置３９の音量が、ノイズ判定音量Ｓｔｈよりも大きいこと。
（１Ｄ）ラジエータファン３２が駆動している状態であること。
（１Ｅ）ウインドウの開度が、ノイズ判定開度よりも大きいこと。
（２Ａ）車載マイク３８から入力される音量がノイズ判定音量Ｄｔｈよりも大きいこと。
【００４３】
なお、（１Ａ）〜（１Ｅ）は上記（１）の形態に相当し、（２Ａ）が（２）の形態に相当する。上記（１Ｂ）〜（１Ｅ）の各条件は、各機器のオン状態／オフ状態の切り替えを判定するものであってもよい。例えば、（１Ｂ）において、ノイズ判定風量Ｗｔｈ＝０である場合には、ブロアファン３５がオン状態であることをノイズ判定条件に含むものとなる。
【００４４】
エンジン２０の自動停止要求があった場合に、上記（１Ａ）〜（１Ｅ）及び（２Ａ）の少なくともいずれかの条件が成立している場合には、ピニオン１１がリングギヤ２１に当接する際に発生する当接音を車室内の音で紛らせることができ、当接音が目立ちにくい。したがって、プリセット制御による噛み合わせを許可する。一方、上記（１Ａ）〜（１Ｅ）及び（２Ａ）のいずれの条件も成立していない場合には、当接音が目立ちやすく、乗員に違和感を与えるおそれがある。したがって、プリセット制御による噛み合わせを禁止する。こうした制御により、当接音に対する音対策を必要な場合に限って実施し、当接音が乗員に聞こえにくい状況では、プリセット制御による噛み合わせを積極的に実施するようにしている。
【００４５】
次に、本実施形態のスタータ駆動制御について、図２及び図３のフローチャートを用いて説明する。図２は、プリセット制御の実行許否決定処理であり、図３は、ノイズ判定処理である。これらの処理は、スタータ制御部により所定周期毎に実行される。なお、図２及び図３の各処理は、ハードウェアである電子回路によって実現されてもよく、あるいは、少なくとも一部をソフトウェア、すなわちマイクロコンピュータ上で実行される処理によって実現されてもよい。
【００４６】
まず、図２において、ステップＳ１０１では、エンジン運転中において、エンジン２０の自動停止条件が成立したか否かを判定する。自動停止条件が成立していなければ、そのまま本処理を終了し、自動停止条件が成立している場合には、ステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２では、プリセット前提条件が成立しているか否かを判定する。プリセット前提条件としては、クランク角センサ２３で検出されるエンジン回転速度が、所定の許可回転速度ＮＥｔｈよりも低いことを含む。ここで、許可回転速度ＮＥｔｈは、ピニオン１１とリングギヤ２１とが噛み合う際の噛み合い音やギヤの摩耗をできるだけ小さくするべく、エンジン回転速度ゼロ近傍の値が設定されており、例えば１００ｒｐｍ又はその近傍の値が設定されている。
【００４７】
なお、プリセット前提条件としては、上記以外のその他の条件を含んでいてもよい。例えば、瞬時回転速度に基づきエンジン回転速度の予測を行い、その予測回転速度に基づき、ピニオン１１とリングギヤ２１との噛み合いを制御する構成では、プリセット前提条件として、予測回転速度の精度が確保されていることを含んでいてもよい。
【００４８】
プリセット前提条件が成立していない場合には、ステップＳ１０６へ進み、プリセット制御による噛み合い実行を禁止する。この場合、エンジン２０の回転が完全に停止していること、及び再始動要求が生じたこと、の２つの条件が共に成立した時点で、ピニオン駆動リレー１９をオンする。また、ピニオン１１とリングギヤ２１との噛み合いに要する時間が経過した後、モータ１２に通電する。これにより、エンジン２０に初期回転を付与する。
【００４９】
プリセット前提条件が成立している場合には、ステップＳ１０３へ進み、図３のノイズ判定処理でノイズ有りと判定されているか否かを判定する。ノイズ判定処理でノイズ無しと判定されている場合には、ステップＳ１０６へ進み、プリセット制御による噛み合い実行を禁止する。
【００５０】
一方、ノイズ有りと判定されている場合にはステップＳ１０４へ進み、プリセット制御による噛み合い実行を許可する。続くステップＳ１０５では、ピニオン駆動リレー１９をオンし、プリセット制御によるピニオン１１とリングギヤ２１との噛み合いを実行する。
【００５１】
次に、図３のノイズ判定処理について説明する。図３において、ステップＳ２００では、音量情報を取得する。ここでは、車速、車載マイク３８で検出した実音量、ブロアファン３５の駆動状態、オーディオ装置３９の音量操作部４０の操作状態、ラジエータファン３２の駆動状態、及びウインドウの開閉状態を取得する。続くステップＳ２０１〜Ｓ２０６では、取得した音量情報に基づいて、ピニオン１１とリングギヤ２１との噛み合い時の当接音を車室内の音で紛らせることが可能な音量が車室内で発生しているか否かを判定する。
【００５２】
具体的には、ステップＳ２０１では、車速センサ３６で検出した車速が、ノイズ判定車速Ｖｔｈよりも高いか否かを判定し、ステップＳ２０２では、車載マイク３８から入力される音量がノイズ判定音量Ｄｔｈよりも大きいか否かを判定し、ステップＳ２０３では、ブロアファン３５の風量がノイズ判定風量Ｗｔｈよりも大きいか否かを判定する。なお、ブロアファン３５の風量は、例えばブロアファン３５の回転速度に基づき取得される。また、ステップＳ２０４では、オーディオ装置３９の設定音量がノイズ判定音量Ｓｔｈよりも大きいか否かを判定し、ステップＳ２０５では、ラジエータファン３２の駆動がオン状態か否かを判定し、ステップＳ２０６では、ウインドウの開度がノイズ判定開度よりも大きいか否かを判定する。
【００５３】
なお、ウインドウの開度は、車両に設けられたウインドウのうち、一部の座席（例えば、運転席）のウインドウのみを検出対象としてもよく、全部の座席のウインドウを検出対象としてもよい。また、ウインドウの開度に代えて、車両に設けられたウインドウのうち、開状態となっているウインドウの数が判定値以上であるか否かを判定してもよい。
【００５４】
ステップＳ２０１〜Ｓ２０６の全てで否定判定された場合には、ステップＳ２０７へ進み、ノイズ無しと判定する。一方、ステップＳ２０１〜Ｓ２０６の少なくともいずれかで肯定判定された場合には、ステップＳ２０８へ進み、ノイズ有りと判定する。
【００５５】
次に、本実施形態のスタータ駆動制御の具体的態様について、図４のタイムチャートを用いて説明する。図４中、（ａ）はエンジン回転速度、（ｂ）は車速、（ｃ）はエンジン２０の自動停止要求の有無、（ｄ）はプリセット前提条件の成立／不成立、（ｅ）は、図３によるノイズ有り／無しの判定結果、（ｆ）はプリセット制御による噛み合わせ実行の許否、（ｇ）はプリセット制御による噛み合わせの実行／待機、のそれぞれの推移を示している。なお、図４の（ｅ）〜（ｇ）中、実線は、ノイズ有りと判定されている場合を示し、一点鎖線は、ノイズ無しと判定されている場合を示している。
【００５６】
車両の走行中に、乗員がオーディオ装置３９の音量操作部４０を操作して、オーディオ音量を上げた場合を考える。この場合、オーディオ音量がノイズ判定音量Ｓｔｈよりも大きくなった時刻ｔ１１で、ノイズ有りと判定される。また、時刻ｔ１２でエンジン２０の自動停止要求が生じると、エンジン２０の燃焼が停止され、エンジン回転速度が低下する。そして、時刻ｔ１３でエンジン回転速度が許可回転速度ＮＥｔｈよりも低くなり、プリセット前提条件が成立すると、実線で示すように、プリセット制御による噛み合わせ実行が許可される。これにより、ピニオン駆動リレー１９がオンされて、ピニオン１１がリングギヤ２１に向かって押し出される。
【００５７】
これに対し、オーディオ音量がノイズ判定音量Ｓｔｈよりも小さく、また他のノイズ判定条件のいずれも成立していない場合には、時刻ｔ１３では、一転鎖線に示すように、ノイズ無しのままである。そのため、時刻ｔ１３では、プリセット制御による噛み合わせ実行が禁止されており、ピニオン移動が待機されたままとなる。
【００５８】
以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。
【００５９】
車室内の音量に関する音量情報に基づいて、エンジン自動停止してからエンジン２０の回転が停止する前までの回転停止前期間に、エンジン２０の再始動要求に先立ち、予めピニオン１１とリングギヤ２１とを噛み合わせておくか否かを決定する構成とした。車室内の音量が大きい場合には、車室内の音によってピニオン１１とリングギヤ２１との当接音を紛らわせることができ、当接音が目立ちにくい。こうした点に鑑み、上記構成とすることにより、スタータ装置１０の作動音が乗員に与える違和感を低減しつつ、エンジン自動停止からの再始動応答性を兼ね備えた制御を実現することができる。
【００６０】
音量情報として、車両又は車載機器の状態のうち、車室内の音量と相関がある音量相関状態を取得し、該取得した音量相関状態に基づいてプリセット制御によるピニオン１１の移動の許否を決定する構成とした。車室内の音の大きさは、車両の状態や車載機器の状態によって都度変化することから、車室内の音の大きさを精度良く、かつ比較的簡単な構成で推定することができる。また、その推定結果に基づいて、プリセット制御によるピニオン１１の移動の許否を決定する構成としたことから、当接音を紛らわす必要性を精度良く、かつ簡単な制御で判定することができる。
【００６１】
車室内の音の大きさは車速に応じて変化し、車速が高いほどロードノイズが大きくなり、車室内の音が大きくなる。この点に鑑み、車速を音量情報として含む構成とした。こうした構成によれば、当接音を紛らわす必要があるか否かを、車速を用いて、精度良くかつ簡単な制御で判定することができる。
【００６２】
車室内の音の大きさは、ウインドウの開閉状態に応じて変化し、例えば、ウインドウの開度が大きいほどロードノイズが乗員に聞こえやすくなり、車室内の音が大きくなる傾向にある。これに鑑み、ウインドウの開閉状態を音量情報に含む構成としたため、当接音を紛らわす必要があるか否かを、ウインドウの開閉状態から、精度良く、しかも簡単な構成で判定することができる。
【００６３】
車室内の音の大きさは、ブロアファン３５の駆動状態に応じて変化する。この点に鑑み、ブロアファン３５の駆動状態を音量情報に含む構成としたため、当接音を紛らわす必要があるか否かを、ブロアファン３５の駆動状態から、精度良くかつ簡単な制御で判定することができる。
【００６４】
車室内の音の大きさは、ラジエータファン３２の駆動状態に応じて変化し、ラジエータファン３２がオン状態である場合には、ラジエータファン３２の回転音が車室内に聞こえ、車室内の音によって当接音を紛らわすことが可能と言える。この点に着目し、ラジエータファン３２の駆動状態を音量情報に含む構成としたため、当接音を紛らわす必要があるか否かを、ラジエータファン３２の駆動状態から、精度良くかつ簡単な制御で判定することができる。
【００６５】
車室内の音の大きさは、車載のオーディオ装置３９の出力音の大きさに応じても変化する。この点に鑑み、車載オーディオ装置３９の音量操作部４０の操作状態を音量情報に含む構成としたため、当接音を紛らわす必要があるか否かを、車載オーディオ装置３９の音量操作部４０の操作状態から、精度良くかつ簡単な制御で判定することができる。
【００６６】
音量情報として、車載マイク３８で検出した実音量を取得し、該取得した実音量に基づいて、プリセット制御によるピニオン１１の移動の許否を決定する構成とした。こうした構成によれば、車載マイク３８で実際に検出した実音量を用いて、車室内の音によって当接音を紛らわすことが可能か否かを判定することから、当接音を紛らわす必要があるか否かをより精度良く判定することができる。
【００６７】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
【００６８】
・上記実施形態では、音量情報として、車速、ウインドウの開閉状態、ブロアファン３５の駆動状態、ラジエータファン３２の駆動状態、オーディオ装置３９の音量操作部４０の操作状態及びマイク音量を用いたが、車室内の音量に関する情報であれば、これらに限定されるものではない。例えば、車外の雨量を音量情報として、プリセット制御の実行の許否を決定する構成としてもよい。車外で雨が降っている状況では、雨音によって、ピニオン１１とリングギヤ２１との当接音を紛らわせることが可能であるからである。具体的には、車外の雨量を検出するレインセンサを車両に設ける。そして、レインセンサにより検出される雨量がノイズ判定雨量よりも多い場合には、プリセット制御による噛み合わせを許容し、ノイズ判定雨量よりも少ない場合には、プリセット制御による噛み合わせを禁止する。なお、この場合の雨量は「音量相関状態」の一形態に相当する。雨量の検出方法は上記に限定されず、例えばフロントガラスに設置されているワイパーの作動状態により検出してもよい。
【００６９】
・音量相関状態として、車両走行路の路面状態を検出し、その検出した路面状態に基づいて、プリセット制御による噛み合わせ実行の許否を決定する構成としてもよい。車両走行路の路面状態が悪いほど、ロードノイズが発生しやすく、ピニオン１１とリングギヤ２１との当接音を紛らわせることが可能であるからである。車両走行路の路面状態は、例えば車両の振動を検出するセンサを設け、該センサの検出値により判断する。
【００７０】
・音量情報として、車速、ウインドウの開閉状態、ブロアファン３５の駆動状態、ラジエータファン３２の駆動状態、オーディオ装置３９の音量操作部４０の操作状態及びマイク音量のうちの一部のみを用いて、プリセット制御による噛み合い実行の許否を決定する構成としてもよい。
【００７１】
・複数の音量情報を取得し、それら取得した複数の音量情報を組み合わせた情報により、プリセット制御による噛み合わせのためのピニオン１１の移動の許否を決定してもよい。具体的には、車速とウインドウ開度と車室内の音量との関係を予めマップ等に記憶しておき、今回のエンジン自動停止時における車速とウインドウ開度とから、車室内の音量を推測する。そして、その推測した結果から、プリセット制御による噛み合わせのためのピニオン１１の移動の許否を決定する。
【００７２】
・上記の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散して実現したり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素で実現したりしてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１０…スタータ装置、１１…ピニオン、１２…モータ、１３…電磁アクチュエータ、１４…モータ駆動リレー、１５…モータ通電用リレー、１９…ピニオン駆動リレー、２０…エンジン、２１…リングギヤ、２２…エンジン出力軸、３２…ラジエータファン、３５…ブロアファン、３８…車載マイク、４０…音量操作部、５０…スタータ制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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