(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の運転を停止または開始させるアイドリングストップ機能を有すると共に補機を駆動する補機駆動用電動機を備える車両であって、
前記内燃機関の出力軸と、前記補機の入力軸および前記電動機の出力軸とを継合または解放可能に結合する継合機構と、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記継合機構を継合または解放させると共に前記継合機構を継合状態とすることで少なくとも内燃機関によって補機を駆動させる補機制御装置と、
前記継合機構の異常を判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段により前記継合機構に継合不能の異常が生じていると判定された場合には、前記内燃機関の運転状態に関わらず前記電動機によって前記補機を駆動させる異常時補機制御装置とを備える車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両であって、さらに、前記異常判定手段によって前記継合機構に継合不能の異常が発生していると判定された場合に、前記内燃機関の出力を抑制する内燃機関制御手段を備える車両。
【請求項３】
請求項２に記載の車両において、前記異常判定手段は、前記内燃機関の回転数が所定内燃機関回転数より大きく且つ前記電動機の回転数が所定電動機回転数よりも小さい場合に前記継合機構に継合不能の異常が生じていると判定する車両。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかの請求項に記載の車両であって、さらに、前記作動状態判定手段によって前記継合機構に異常が生じていると判定された場合に、継合機構に異常が生じている旨を報知する報知手段を備える車両。
【請求項５】
継合機構を介して内燃機関の出力軸と、補機の入力軸および電動機の出力軸とが継合または解放可能に結合されていると共に前記内燃機関の運転を停止または開始させるアイドリングストップ機能を有する車両における補機駆動制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記継合機構を解放または継合させると共に前記継合機構を継合状態とすることで少なくとも前記内燃機関によって前記補機を駆動させる第１補機駆動手段と、
前記継合機構の異常を判定する異常判定手段と、
その異常判定手段によって前記継合機構に継合不能の異常が発生していると判定された場合には、前記内燃機関の運転状態に関わらず前記電動機によって前記補機を駆動させる第２補機駆動手段とを備える補機駆動制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の補機駆動制御装置であって、さらに、前記異常判定手段によって前記継合機構に継合不能の異常が発生していると判定された場合に、前記内燃機関の出力を抑制する内燃機関制御手段を備える補機駆動制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の補機駆動制御装置において、前記異常判定手段は、前記内燃機関の回転数が所定内燃機関回転数より大きく且つ前記電動機の回転数が所定電動機回転数よりも小さい場合に前記継合機構に継合不能の異常が生じていると判定する補機駆動制御装置。
【請求項８】
請求項５ないし請求項７のいずれかの請求項に記載の補機駆動制御装置であって、さらに、前記作動状態判定手段によって前記継合機構に異常が生じていると判定された場合に、継合機構に異常が生じている旨を報知する報知手段を備える補機駆動制御装置。
【請求項９】
内燃機関の運転を停止または開始させるアイドリングストップ機能を有すると共に補機を駆動する補機駆動用電動機を備える車両における補機駆動制御方法であって、
前記内燃機関の出力軸と、前記補機の入力軸および前記電動機の出力軸とを継合または解放可能に結合する継合機構の作動状態を判定し、
前記継合機構が正常に作動していると判定した場合には、前記内燃機関の運転停止中は前記継合機構を解放させると共に前記電動機によって前記補機を駆動し、且つ前記内燃機関の運転中は前記継合機構を継合させて前記内燃機関によって前記補機を駆動し、
前記継合機構に継合不能の異常が生じていると判定した場合には、前記内燃機関の運転中においても前記電動機によって前記補機を駆動させる補機駆動制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、さらに、前記継合機構に継合不能の異常が発生していると判定した場合には、前記内燃機関の出力を抑制する方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、前記内燃機関の回転数が所定内燃機関回転数より大きく且つ前記電動機の回転数が所定電動機回転数よりも小さい場合に前記継合機構に継合不能の異常が生じていると判定する方法。
【請求項１２】
請求項９ないし請求項１１のいずれかの請求項に記載の方法であって、さらに、前記継合機構に異常が生じていると判定した場合には、継合機構に異常が生じている旨を報知する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補機の駆動を制御する補機駆動装置およびその補機駆動装置を備える車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両走行中における信号待ちといった一時的な車両停止時に内燃機関の運転を自動的に停止させるいわゆるアイドリングストップ制御機能を備える車両が提案されている。このような内燃機関の自動運転停止・運転開始機能を備える車両では、ファンベルトを介して内燃機関および補機と連動可能に連結されている補機駆動用電動機が備えられている。また内燃機関と補機および補機駆動用電動機との間には、補機駆動用電動機による補機駆動時に内燃機関を駆動系から遮断して補機駆動用電動機の負荷を軽減するために内燃機関の出力軸と、補機駆動用電動機の出力軸および補機の入力軸との連結を解放・継合するクラッチ（継合機構）が配置されている。かかる構成を備える車両では、内燃機関の運転停止時にはクラッチに対する通電がオフされてクラッチ継合が解放されると共に補機駆動用電動機によってウォータポンプ等の補機が駆動され、内燃機関の運転時にはクラッチに対する通電がオンされてクラッチ継合が継合されると共に内燃機関によって補機が駆動される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成を備える車両では、内燃機関の運転中に断線、コイル焼け、ヒューズ切れ等によりクラッチを継合することができないクラッチ継合不能の異常が発生した場合、本来、内燃機関によって駆動されるはずの補機が駆動され得ない状態となってしまう。補機の中には内燃機関を冷却するための冷却液を循環させるウォータポンプ、ステアリングの操作力を軽減するためのパワーステアリング用ポンプ等が含まれている。ウォータポンプが作動しない場合には内燃機関を十分に冷却することができなくなる場合があった。また、パワーステアリング用ポンプが作動しない場合には、車両の走行に際してより大きなステアリングの操作力が要求されるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、内燃機関の出力軸と、補機の入力軸および補機駆動用電動機の出力軸とを継合または解放可能に連結する継合機構に継合不能の異常が発生した場合であっても補機を作動させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するために本発明の第１の態様は、内燃機関の運転を停止または開始させるアイドリングストップ機能を有すると共に補機を駆動する補機駆動用電動機を備える車両を提供する。本発明の第１の態様は、前記内燃機関の出力軸と、前記補機の入力軸および前記電動機の出力軸とを継合または解放可能に結合する継合機構と、前記内燃機関の運転状態に応じて前記継合機構を継合または解放させると共に前記継合機構を継合状態とすることで少なくとも内燃機関によって補機を駆動させる補機制御装置と、前記継合機構の異常を判定する異常判定手段と、前記異常判定手段により前記継合機構に継合不能の異常が生じていると判定された場合には、前記内燃機関の運転状態に関わらず前記電動機によって前記補機を駆動させる異常時補機制御装置とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、継合機構に継合不能の異常が生じていると判定された場合に内燃機関の運転状態に関わらす電動機によって補機を駆動させる異常時補機制御装置を備えるので、継合機構に継合不能の異常が発生した場合であっても補機を継続して作動させることができる。
【０００７】
本発明の第１の態様は、さらに、前記異常判定手段によって前記継合機構に継合不能の異常が発生していると判定された場合に、前記内燃機関の出力を抑制する内燃機関制御手段を備えることができる。かかる構成を備えることにより、内燃機関の過熱を防止することができる。また、本発明の第１の態様において、前記作動状態判定手段は、前記内燃機関の回転数が所定回転数より大きく且つ前記電動機の回転数が所定回転数よりも小さい場合に前記継合機構に継合不能の異常が生じていると判定することができる。かかる構成を備えることにより、新たな検出手段を備えることなく継合機構の異常を検出することができる。さらに、本発明の第１の態様において、さらに、前記作動状態判定手段によって前記継合機構に異常が生じていると判定された場合に、継合機構に異常が生じている旨を報知する報知手段を備えることができる。
【０００８】
本発明の第２の態様は、継合機構を介して内燃機関の出力軸と、補機の入力軸および電動機の出力軸とが継合または解放可能に結合されていると共に前記内燃機関の運転を停止または開始させるアイドリングストップ機能を有する車両における補機駆動制御装置を提供する。本発明の第２の態様は、前記内燃機関の運転状態に応じて前記継合機構を解放または継合させると共に前記継合機構を継合状態とすることで少なくとも前記内燃機関によって前記補機を駆動させる第１補機駆動手段と、前記継合機構の異常を判定する異常判定手段と、その異常判定手段によって前記継合機構に継合不能の異常が発生していると判定された場合には、前記内燃機関の運転状態に関わらず前記電動機によって前記補機を駆動させる第２補機駆動手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、継合機構に継合不能の異常が発生していると判定された場合に、内燃機関の運転状態に関わらず電動機によって補機を駆動させる第２補機駆動手段を備えるので、継合機構に継合不能の異常が発生した場合であっても補機を継続して作動させることができる。
【００１０】
本発明の第２の態様は、さらに、前記異常判定手段によって前記継合機構に継合不能の異常が発生していると判定された場合に、前記内燃機関の出力を抑制する内燃機関制御手段を備えることができる。かかる構成を備えることにより、内燃機関の過熱を防止することができる。また、本発明の第２の態様において、前記異常判定手段は、前記内燃機関の回転数が所定回転数より大きく且つ前記電動機の回転数が所定回転数よりも小さい場合に前記継合機構に継合不能の異常が生じていると判定することができる。かかる構成を備えることにより、新たな検出手段を備えることなく継合機構の異常を検出することができる。本発明の第２の態様はさらに、前記作動状態判定手段によって前記継合機構に異常が生じていると判定された場合に、継合機構に異常が生じている旨を報知する報知手段を備えることができる。
【００１１】
本発明の第３の態様は、内燃機関の運転を停止または開始させるアイドリングストップ機能を有すると共に補機を駆動する補機駆動用電動機を備える車両における補機駆動制御方法を提供する。本発明の第３の態様は、前記内燃機関の出力軸と、前記補機の入力軸および前記電動機の出力軸とを継合または解放可能に結合する継合機構の作動状態を判定し、前記継合機構が正常に作動していると判定した場合には、前記内燃機関の運転停止中は前記継合機構を解放させると共に前記電動機によって前記補機を駆動し、且つ前記内燃機関の運転中は前記継合機構を継合させて前記内燃機関によって前記補機を駆動し、前記継合機構に継合不能の異常が生じていると判定した場合には、前記内燃機関の運転中においても前記電動機によって前記補機を駆動させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の態様によれば、継合機構に継合不能の異常が生じていると判定した場合には内燃機関の運転中においても電動機によって補機を駆動させるので、継合機構に継合不能の異常が発生した場合であっても補機を継続して作動させることができる。
【００１３】
本発明の第３の態様はさらに、前記継合機構に継合不能の異常が発生していると判定した場合には、前記内燃機関の出力を抑制することができる。かかる構成を備えることにより、内燃機関の過熱を防止することができる。また、本発明の第３の態様において、前記内燃機関の回転数が所定回転数より大きく且つ前記電動機の回転数が所定回転数よりも小さい場合に前記継合機構に継合不能の異常が生じていると判定することができる。かかる構成を備えることにより、新たな検出手段を備えることなく継合機構の異常を検出することができる。本発明の第３の態様はさらに、前記継合機構に異常が生じていると判定した場合には、継合機構に異常が生じている旨を報知することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る内燃機関の補機駆動制御装置について実施例に基づいて説明する。
【００１５】
図１および図２を参照して本実施例の補機駆動制御装置が用いられ得る車両の概略構成について説明する。図１は第１の実施例が適用される車両の概略構成を示すブロック図である。図２は伝動ベルトとエンジン、補機および補機駆動用モータとの配置関係を示す概念図である。
【００１６】
車両は、動力源としてのエンジン（内燃機関）、エンジン１０の出力トルクを増幅するトルクコンバータ２０、最大減速比と最小減速比の間で減速比を自動的に有段階に変更可能な自動有段変速装置（ＡＴ）４０とを備えている。エンジン１０はクランクシャフト（出力軸）１１を介してトルクコンバータ２０の動力入力軸と接続されており、トルクコンバータ２０の動力出力軸は、ＡＴ４０の動力入力軸と接続されており、ＡＴ４０の動力出力軸はドライブシャフト５０と接続されている。ドライブシャフト５０はディファレンシャルギヤ（ファイナルギヤを含む）５１および車軸５２を介して車輪５３と接続されている。
【００１７】
エンジン１０の周囲には、図２に示すようにウォータポンプ１２１、エアコン用コンプレッサ１２２、パワーステアリング用ポンプ１２３等の補機１２、信号停止時等の一時的な車両停止時、あるいは、駆動用モータ２０のみによる車両駆動時（車両走行時）におけるエンジン１０の運転中断時に補機１２を駆動するための補機駆動用モータ（電動機）１４が配置されている。補機駆動用モータ１４にはインバータ２００が接続されており、インバータ２００はバッテリ２１０と接続されていると共に、制御線を介して制御ユニット６０と接続されている。エンジン１０とトルクコンバータ２０との間には始動用リングギヤ３０がクランクシャフト１１に連結されて配置されており、始動用リングギヤ３０には始動用モータ３１のギヤが継合している。なお、始動用モータ３１のギヤはイグニッションスイッチ７７の操作を伴うエンジン始動時にのみリングギヤ３０と継合し、通常時はリングギヤ３０とは継合せず、離間した位置に格納されている。また、アイドリングストップ制御に伴うエンジン１０の始動時には、補機駆動用モータ１４がスタータモータとして機能する。すなわち、本実施例においては、エンジン１０の初回始動時には始動用モータ３１によってエンジン１０の始動処理が実行され、エンジン１０の再始動時には補機駆動用モータ１４によってエンジン１０の始動処理が実行される。
【００１８】
各補機１２１、１２２、１２３の動力入力軸、エンジン１０のクランクシャフト１１の一端にはプーリ１２４、１２５がそれぞれ装着されている。クランクシャフト１１とプーリ１２５との間には湿式多板式の電磁式クラッチ１５が介装されている。電磁式クラッチ１５は、図１に示すようにプーリ１２５と別体に備えられても良いし、プーリ１２５内周に内蔵されても良い。この電磁式クラッチ１５によって、クランクシャフト１１と伝動ベルト１３１との間における動力伝達の切断および接続が実現される。すなわち、電磁式クラッチ１５のに対する通電がオンされるとクラッチ継合が継合され、通電がオフされるとクラッチ継合が解放される。エンジン１０のプーリ１２５と補機駆動用モータ１４のプーリ１２６には、補機駆動用モータ１４によってエンジン１０を始動させるための伝動ベルト１３１が架装されている。プーリ１２５とプーリ１２６のプーリ比は一般的に、２〜３程度である。各プーリ１２４，１２５には伝動ベルト１３２が架装されており、この伝動ベルト１３２を介してエンジン１０の出力が補機１２の動力入力軸に伝達され、また伝動ベルト１３１および伝動ベルト１３２を介して補機駆動用モータ１４の出力が補機１２の動力入力軸に伝達される。なお、伝動ベルトとしては、断面形状が台形であるいわゆるＶベルト、あるいは厚みがＶベルトよりも薄く幅広であると共にその回転方向に沿ってＶ字状の溝が複数本形成されているいわゆるＶリブベルト等が用いられる。
【００１９】
車両走行時、あるいは、エンジン１０が運転している状態での車両停止時には、電磁式クラッチ１５は継合されてクランクシャフト１１の駆動力が伝動ベルト１３１に伝達されるのでウォータポンプ１２１、エアコン用コンプレッサ１２２およびパワーステアリング用ポンプ１２３はエンジン１０によって駆動される。一方、エンジン１０の運転が停止している状態での一時的な車両停止時には、電磁式クラッチ１５は解放されて、クランクシャフト１１と伝動ベルト１３１とは機械的に分断され、補機駆動用モータ１４によってウォータポンプ１２１、エアコン用コンプレッサ１２２およびパワーステアリング用ポンプ１２３が駆動される。このとき、クランクシャフト１１は伝動ベルト１３１とは機械的に分断されているため、補機駆動用モータ１４はクランクシャフト１１を駆動する必要はなく、補機駆動用モータ１４に掛かる負荷が軽減される。
【００２０】
トルクコンバータ２０は、一般的な流体式トルクコンバータであり、入力軸に入力された駆動トルクを増幅して出力軸から出力する。なお、トルクコンバータの詳細な構成および作用は公知であるからその説明を省略する。ＡＴ４０は内部にプラネタリギヤを有する自動変速機であり、車速およびアクセル踏み込み量等に応じて油圧アクチュエータ４４を介してギヤの組み合わせを自動的に変更することによって変速比を変える。ＡＴ４０の出力軸はドライブシャフト５０に連結されており、ＡＴ４０の出力軸から出力された駆動力は、ドライブシャフト５０、ディファレンシャルギヤ５１、車軸５２を介して車輪５３に伝達される。
【００２１】
次に、図３を参照して本実施例に係る車両の制御系について説明する。図３は第１実施例に係る車両の制御系統を示す説明図である。制御ユニット６０は、アイドリングストップＥＣＵ（電子制御ユニット）６１０、エンジンＥＣＵ６２０、補機駆動用モータＥＣＵ６３０、およびトランスミッションＥＣＵ６４０を備えている。各ＥＣＵ６１０、６２０、６３０、６４０にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が備えられている。なお、これらＥＣＵは例示であり、例えば、補機駆動用モータＥＣＵ６３０はアイドリングストップＥＣＵ６１０に組み込まれ得る。
【００２２】
アイドリングストップＥＣＵ６１０は、アイドリングストップ制御に際してユニット６０の中核をなすＥＣＵである。アイドリングストップＥＣＵ６１０は、エンジンＥＣＵ６２０、補機駆動用モータＥＣＵ６３０、およびトランスミッションＥＣＵ６４０と双方向通信可能に信号線を介して接続されている。アイドリングストップＥＣＵ６１０には、エンジン１０のクランクシャフト１１の回転数を検出するエンジン回転数センサ７０、補機駆動用モータ１４の回転数を検出する第１モータ回転数センサ７１、車両の車速を検出する車速センサ７２、ギヤポジションを検出するシフトポジションセンサ７３、アクセル踏み込み量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサ７４、ブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキペダルセンサ７５、計器盤７６、およびイグニッションスイッチ７７がそれぞれ信号線を介して接続されている。アイドリングストップＥＣＵ６１０は、電磁式クラッチ１５の電磁式アクチュエータ（図示しない）に対する通電を制御してクラッチの継合（通電オン）および解放（通電オフ）を実現し、動力の伝達および遮断を制御する。また、アイドリングストップＥＣＵ６１０は、アイドリングストップ制御処理を実行するプログラムを格納している。
【００２３】
エンジンＥＣＵ６２０は、エンジン回転数センサ７０、車速センサ７２、アクセル開度センサ７４が信号線を介して接続されており、これらセンサ７０，７２，７４からの検出結果に基づいて燃料噴射量、スロットル開度等を制御してエンジン１０の運転状態を制御する。また、車両停止時には、アイドリングストップＥＣＵ６１０からの要求に従って、エンジン１０に対する燃料噴射を停止してエンジン１０の運転を停止させる。
【００２４】
補機駆動用モータＥＣＵ６３０はアイドリングストップＥＣＵ６１０からの要求に従って補機駆動用モータ１４をインバータ２００を介して制御し、エンジン１０停止状態における補機１２の駆動を実現する。また、補機駆動用モータＥＣＵ６３０は、アイドリングストップ状態からエンジン１０の運転を再開させる際には、始動用モータ３１に代わってエンジン１０のクランクシャフト１１を駆動してエンジン回転数を始動回転数まで上昇させる。補機駆動用モータＥＣＵ６３０には信号線を介して補機駆動用モータ１４のモータ回転数を検出する第１モータ回転数センサ７１が接続されている。
【００２５】
トランスミッションＥＣＵ６４０には信号線を介して車速センサ７２、シフトポジションセンサ７３、アクセル開度センサ７４が接続されている。トランスミッションＥＣＵ６４０は、これらセンサ７２，７３，７４からの検出データに基づき油圧アクチュエータ４４を制御して、最適な変速ポイントにおいて変速比を変更する。
【００２６】
次に、上記構成を備える車両の一般的な動作について図１〜図３の構成図を参照して説明する。シフトポジションがパーキングＰまたはニュートラルＮの状態にてイグニッションスイッチ７７のポジションがＯＮからエンジン始動位置ＳＴＡに切り替えられると、エンジンＥＣＵ６１０は始動用モータ３１のギヤをリングギヤ３０に継合させた後、始動用モータ３１を作動させてクランクシャフト１１をエンジン始動時回転数まで回転させる。並行してエンジンＥＣＵ６１０は、所定の燃料をエンジン１０のシリンダ内に供給させると共に、点火プラグを介してシリンダ内の燃料に点火してエンジン１０の運転を開始させる。エンジンの運転が開始すると、始動用モータ３１のギヤはリングギヤ３０から離間した格納位置に待避させられる。シフトポジションがドライブＤに変更され、アクセルが踏み込まれると車両は発進し、エンジンＥＣＵ６１０、トランスミッションＥＣＵ６４０はエンジン回転数センサ７０、車速センサ７２、アクセル開度センサ７４等からの検出データに基づいてエンジン１０の運転制御およびＡＴ４０の変速制御を実行する。
【００２７】
本実施例では、車両走行中に信号停止等で一時的に車両が停止すると、アイドリングストップＥＣＵ６１０は、所定の条件下でエンジン１０の運転を停止させる、いわゆるアイドリングストップ制御処理を実行する。このアイドリングストップ制御処理について図４を参照して説明する。図４はアイドリングストップ制御処理時における制御処理の移行状態を示す状態遷移図である。
【００２８】
イグニッションスイッチ７７のポジションがＯＦＦからＯＮに切り替えられると、アイドリングストップＥＣＵ６１０は、アイドリングストップ処理以外の処理によるエンジン停止状態を示すモード０を選択する。この状態では、アイドリングストップ処理を実行中である旨を表示する計器盤７６上の表示ランプは消灯している。イグニッションスイッチ７７のポジションがＯＮからＳＴＡに切り替えられると、既述のようにエンジン１０の運転が開始される。アイドリングストップＥＣＵ６１０は、エンジンが運転している状態を示すモード１を選択する。モード１の状態では、例えば、車両は既述の車両走行状態、あるいは、エンジン１０が運転された状態での車両停止状態にある。
【００２９】
アイドリングストップＥＣＵ６１０は、アイドリングストップ制御処理条件の成立を判定すると、エンジン１０の運転を停止させるための処理過程を示すモード２を選択する。アイドリングストップ制御処理条件としては、例えば、車速センサ７４によって検出される車速が０であり、ブレーキペダルセンサ７５によってブレーキペダルの踏み込みが検出されていること、シフトポジションセンサ７３によって検出されるシフトポジションがニュートラルＮであること等が挙げられる。モード２では、アイドリングストップＥＣＵ６１０はエンジンＥＣＵ６２０に対して燃料供給の停止を要求する。
【００３０】
アイドリングストップＥＣＵ６１０は、エンジン回転数センサ７０からの検出データによってエンジン１０の運転停止を判定すると、アイドリングストップによるエンジン１０の停止状態を示すモード３を選択する。モード３では、アイドリングストップＥＣＵ６１０は表示ランプ７６を点灯させてアイドリングストップ制御処理を実行中である旨を表示する。また、アイドリングストップＥＣＵ６１０は、補機駆動用モータＥＣＵ６３０に対して、補機駆動用モータ１４を作動させて各補機１２１，１２２，１２３を駆動させるよう要求する。
【００３１】
アイドリングストップＥＣＵ６１０はアイドリングストップ制御処理終了要求を検出すると、エンジン１０の運転を再開させるためのエンジン始動制御状態を示すモード４を選択する。アイドリングストップＥＣＵ６１０は、例えば、シフトポジションがニュートラルＮからドライブＤにシフトされたとき、ブレーキペダルが解放されたとき、バッテリの充電率が充電率の下限値である充電要求値を下回ったとき、エアコンの冷却性能が不足しているとき、何らかのシステム異常が発生したときにアイドリングストップ制御処理の要求を検出する。モード４では、アイドリングストップＥＣＵ６１０は補機駆動用モータＥＣＵ６３０に対して補機駆動用モータ１４の作動を要求すると共に、エンジンＥＣＵ６２０に対して燃料供給、火花点火の実行を要求する。なお、補機駆動用モータ１４によってエンジン１０を再始動する際には後述する補機駆動用モータ制御処理が実行される。アイドリングストップＥＣＵ６１０は、走行不能なシステム異常を検出した場合には、モード０を選択する。
【００３２】
アイドリングストップＥＣＵ６１０はエンジン１０の始動を判定すると、モード１を選択する。アイドリングストップＥＣＵ６１０は、例えば、エンジン回転数センサ７０により検出されたエンジン回転数が５００r.p.m.以上である場合にエンジン１０は始動していると判定する。モード１の状態にて、イグニッションスイッチ７７のポジションがＯＮからＯＦＦに切り替えられると、アイドリングストップＥＣＵ６１０はモード０を選択する。
【００３３】
続いて、本実施例に係る電磁式クラッチ１５の継合不能時に補機駆動用モータ１４によって補機を駆動するための制御処理について図５を参照して説明する。図５は電磁式クラッチ１５の継合不能時に補機駆動用モータ１４によって補機を駆動する制御処理において実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。
【００３４】
アイドリングストップＥＣＵ６１０は、本処理ルーチンを所定の間隔で実行する。本処理ルーチンが開始すると、アイドリングストップＥＣＵ６１０は、エンジン回転数Ｎｅが所定エンジン回転数Ｎ１よりも高い（大きい）か否かを判定する（ステップＳ１００）。すなわち、本実施例は、エンジン１０の運転中、電磁式クラッチ１５が継合不能に陥った場合に補機駆動用モータ１４によって補機１２を駆動することを特徴としているので、先ず、エンジン１０が運転中であるか否かを判定する。したがって、アイドリングストップＥＣＵ６１０は、エンジン回転数Ｎｅ≦Ｎ１であると判定した場合には（ステップＳ１００：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。なお、所定エンジン回転数Ｎ１は、例えば、５００〜８５０r.p.m.程度のアイドリング回転数が好ましい。
【００３５】
アイドリングストップＥＣＵ６１０は、エンジン回転数Ｎｅが所定エンジン回転数Ｎ１よりも高いと判定した場合には（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）、補機駆動用モータ１４のモータ回転数Ｎｍが所定モータ回転数Ｎ２よりも低い（小さい）か否かを判定する。電磁式クラッチ１５が正常に動作してクランクシャフト１１とプーリ１２５を結合している場合には、伝動ベルト１３１を介して補機駆動用モータ１４も駆動されている。したがって、所定モータ回転数Ｎ２としては、プーリ比を考慮してエンジン１０のアイドリング回転数に相当する回転数である、例えば、１５００r.p.m.が用いられ得る。アイドリングストップＥＣＵ６１０は、モータ回転数Ｎｍ≧所定モータ回転数Ｎ２であると判定した場合には（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、電磁式クラッチ１５は正常に動作しているものと判定して本処理ルーチンを終了する。これに対して、アイドリングストップＥＣＵ６１０は、モータ回転数Ｎｍ＜所定モータ回転数Ｎ２であると判定した場合には（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、電磁式クラッチ１５に継合不能（異常）が発生していると判定する（ステップＳ１２０）。
【００３６】
アイドリングストップＥＣＵ６１０は、補機駆動用モータＥＣＵ６３０に対して補機駆動用モータ１４の始動を要求し（ステップＳ１３０）、これを受けて補機駆動用モータＥＣＵ６３０は、補機駆動用モータ１４を始動させる。補機駆動用モータ１４が作動することにより伝動ベルト１３１，プーリ１２５、伝動ベルト１３２を介してウォータポンプ１２１，パワーステアリング用ポンプ１２３等が駆動される。アイドリングストップＥＣＵ６１０は、エンジンＥＣＵ６２０に対してエンジン出力の抑制を要求する（ステップＳ１４０）。補機駆動用モータ１４による補機１２の駆動は、エンジン１０の運転停止時にエンジン１０に代わって補機１２を駆動することを前提としている。また、エンジン１０の冷却という観点からは、アイドリング状態にあるエンジン１０を冷却し得る冷却能力を提供し得るに過ぎず、運転状態にあるエンジン１０を十分に冷却することができない場合がある。したがって、エンジン１０が高い負荷運転状態に置かれた場合には、エンジン１０を十分に冷却することができない虞がある。そこで、本実施例では、エンジン１０の上限出力を抑制することにより、エンジン１０を冷却できない事態を予め回避する。
【００３７】
次に、アイドリングストップＥＣＵ６１０は、計器盤７６上の警告灯等を介して、電磁式クラッチ１５に異常が発生している旨を報知し（ステップＳ１５０）本処理ルーチンを終了する。
【００３８】
以上説明したように、第１実施例によれば、本来、エンジン１０によって補機１２が駆動されるべきエンジン運転中に電磁式クラッチ１５が継合不能状態に陥った場合、補機駆動用モータ１４を始動させて補機１２を駆動させる構成を備えている。したがって、電磁式クラッチ１５に継合不能の不具合が発生した場合にも、補機１２を継続して駆動させることができる。より具体的には、ウォータポンプ１２１が継続して駆動されるため冷却液を循環させてエンジン１０を冷却することが可能となり、また、パワーステアリング用ポンプ１２３が継続して駆動されるためステアリング操作力を継続して軽減できると共にステアリング操作力の変動を防止することができる。さらに、エアコン用コンプレッサ１２２が継続して駆動されるため、車室内の快適性を維持することができる。
【００３９】
・その他の実施例
上記第１実施例では、補機駆動用モータ１４のモータ回転数Ｎｍを検出し、所定モータ回転数Ｎ２と比較することにより電磁式クラッチ１５の継合不能異常を判定したが、補機１２のいずれかに回転数センサ１２７を配置してその検出結果を用いて電磁式クラッチ１５の継合不能異常を判定しても良い。本来的には、補機１２が駆動されているか否かを検知したいからである。また、回転数センサ１２７を備える場合には、補機駆動用モータ１４の回転数は検出する必要がないので、補機駆動用モータ１４にワンウェイクラッチを備えさせることができる。ワンウェイクラッチとしては、補機駆動用モータ１４が伝動ベルト１３１（プーリ１２６）を駆動する状態では補機駆動用モータ１４の出力軸とプーリ１２６とを継合し、補機駆動用モータ１４がプーリ１２６（伝動ベルト１３１）によって駆動される状態では補機駆動用モータ１４の出力軸とプーリ１２６との継合を解放するものが好適である。このようなワンウェイクラッチを備えることにより、補機駆動用モータ１４による所望しない発電を回避することができる。
【００４０】
以上、いくつかの発明の実施の形態に基づき本発明に係る内燃機関の補機駆動制御装置を説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【００４１】
上記各実施例では、２本の伝動ベルト１３１、１３２が架装されている場合について説明したが、本発明は図６に示すように１本の伝動ベルト１３２が架装されている場合についても適用可能である。
【００４２】
上記各実施例では、変速機としてＡＴ４０を用いたがＡＴ４０に代えて手動式変速機、自動式無段変速機を用いても良い。いずれの場合にもアイドリングストップ制御処理を実行することができると共に、ＡＴ４０を用いた場合と同様の利益を得ることができる。
【００４３】
上記各実施例では、車両の動力源としてエンジン１０のみを備える車両に基づいて本発明を説明したが、本発明は駆動源としてエンジン１０および車両駆動用モータを備えるハイブリッド車両に対しても適用し得る。かかる場合にも、アイドリングストップ制御処理実行中には補機駆動用モータ１４により補機１２が駆動され、エンジン運転中にはエンジン１０によって補機１２が駆動されており、電磁式クラッチ１５に継合不能異常が発生した場合には補機１２が駆動され得なくなる。したがって、本発明を適用することにより、電磁式クラッチ１５が継合不能に陥った場合であっても補機１２を継続して駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例が適用される車両の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施例にて用いられる伝動ベルトが架装されている側から見たエンジンと補機、補機駆動用モータとの配置関係を示す概念図である。
【図３】第１実施例に係る車両の制御系統を示す説明図である。
【図４】アイドリングストップ制御処理時における制御処理の移行状態を示す状態遷移図である。
【図５】電磁式クラッチの継合不能時に補機駆動用モータによって補機を駆動する制御処理において実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】その他の実施例にて用いられる１本の伝動ベルトとエンジン、補機および補機駆動用モータとの配置関係を示す概念図である。
【符号の説明】
１０…エンジン
１１…クランクシャフト
１２…補機
１４…補機駆動用モータ
１５…多板式電磁式クラッチ
２０…トルクコンバータ
３０…リングギヤ
３１…始動用モータ
４０…自動変速機（ＡＴ）
４４…油圧アクチュエータ
５０…ドライブシャフト
５１…ディファレンシャルギヤ
５２…車軸
５３…車輪
６０…制御ユニット
７０…エンジン回転数センサ
７１…第１モータ回転数センサ
７２…車速センサ
７３…シフトポジションセンサ
７４…アクセル開度センサ
７５…ブレーキペダルセンサ
７６…計器盤
７７…イグニッションスイッチ
１２１…ウォータポンプ
１２２…エアコン用コンプレッサ
１２３…パワーステアリング用ポンプ
１２７…回転数センサ
１３１…第１伝動ベルト
１３２…第２伝動ベルト
２００…インバータ
２１０…バッテリ
６１０…アイドリングストップＥＣＵ
６２０…エンジンＥＣＵ
６３０…補機駆動用モータＥＣＵ
６４０…トランスミッションＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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