(57)【要約】【課題】２つの始動装置を備える車両において、一方の始動装置が長期間放置され、当該始動装置でエンジンの始動を試みた場合に、エンジンの始動に失敗する事態を回避する。【解決手段】状態判定部２２１は、車両の始動要求を検知した場合、水温センサ２０４が検知した水温が、所定の基準温度Ｔｏより大きいという、車両の始動要求時に成立する可能性が高い所定条件を満たすか否かを判定する。始動制御部２２２は、状態判定部２２１により、水温センサ２０４により検知された水温が基準温度Ｔｏよりも大きいと判定された場合、Ｂ−ＩＳＧ２でエンジン１を始動させると共に、ギヤ駆動式スタータ７が正常であるか否かを確認する処理を実行する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行駆動用のエンジンの始動を制御する車両用電源制御装置であって、
前記エンジンを始動させる第１始動装置と、
前記第１始動装置よりも低い静粛性で前記エンジンを始動させる第２始動装置と、
前記車両の状態を検知する状態検知部と、
前記車両の始動要求を検知した場合、前記状態検知部により検知された前記車両の状態が、前記始動要求時に成立する可能性が高い所定条件を満たすか否かを判定する状態判定部と、
前記状態判定部により、前記車両の状態が前記所定条件を満たすと判定された場合、前記第１始動装置で前記エンジンを始動させると共に前記第２始動装置が正常であるか否かを確認する処理を実行する一方、前記状態判定部により、前記車両の状態が前記所定条件を満たさないと判定された場合、前記第２始動装置で前記エンジンを始動させる始動制御部とを備える車両用電源制御装置。
【請求項２】
前記始動制御部は、イグニッションキーがオンされたことに基づいて前記始動要求を検知した場合において、前記車両の状態が前記所定条件を満たすと判定した場合、前記第１始動装置により前記エンジンを始動させると共に、前記第２始動装置に対しては、前記第２始動装置の始動回路に前記第２始動装置の始動動作を伴わない通電を行い、前記始動回路への通電状態が正常であるか否かを判定する請求項１に記載の車両用電源制御装置。
【請求項３】
前記始動制御部は、イグニッションキーがオンされたことに基づいて前記始動要求を検知した場合、前記第２始動装置が所定期間以上使用されていないか否かを判定し、前記所定期間以上使用されていないと判定した場合、前記車両の状態が前記所定条件を満たすと判定された場合であっても前記第２始動装置で前記エンジンを始動させる請求項１又は２に記載の車両用電源制御装置。
【請求項４】
前記始動制御部は、冬季では前記所定期間を他の季節よりも短く設定する請求項３に記載の車両用電源制御装置。
【請求項５】
前記始動制御部は、前記第２始動装置が前記エンジンを始動させるのに要した始動時間を計測し、前記計測した始動時間が一定時間以上である場合、次回の前記エンジンの始動を前記第２始動装置により行わせる請求項３又は４に記載の車両用電源制御装置。
【請求項６】
前記始動制御部は、所定の自動停止条件成立時に前記エンジンを自動停止させ、所定の再始動条件成立時に第１始動装置により前記エンジンを再始動させるものであり、前記第２始動装置による前記始動時間が前記一定時間以上要した場合、前記第２始動装置により自動停止中の前記エンジンを再始動させる請求項５に記載の車両用電源制御装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行駆動用のエンジンの始動を制御する車両用電源制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ギヤ駆動式スタータに加えて、ベルト駆動式スタータを備える車両が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１のエンジンの始動装置では、ギヤ駆動式スタータでエンジンを始動させた場合に要した始動時間と、ベルト駆動式スタータでエンジンを始動させた場合に要した始動時間とを計測し、始動時間が基準値を超えた方のスタータが異常であると判定されている。
【０００３】
ベルト駆動式スタータはギヤ駆動式スタータに比べて静粛性に優れているので、両スタータを備える車両においては、エンジンの始動を可能な限りベルト駆動式スタータで行うことが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２４４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ベルト駆動式スタータは、静粛性ではギヤ駆動式スタータに勝るが、車両の状態が氷点下を下回る低温状態にある場合はベルトに滑りが発生し、エンジンの始動に失敗する可能性がある。そこで、エンジンが低温状態にある場合、ギヤ駆動式スタータでエンジンの始動が行われる。
【０００６】
このように、エンジンの始動を可能な限りベルト駆動式スタータで行わせると、ギヤ駆動式スタータの使用頻度が極めて低くなり、ギヤ駆動式スタータが長期間放置された状態になる。これにより、ギヤ駆動式スタータを構成する部品の電気的接触部（例えば、リレースイッチの接点）に酸化被膜が形成される、或いは、ギヤ駆動式スタータを構成するピニオンの噛み合わせが悪化する等して、ギヤ駆動式スタータの性能が悪化する虞がある。その結果、いざ、ギヤ駆動式スタータによるエンジンの始動を試みた場合、エンジンの始動に失敗する事態が発生する。
【０００７】
特許文献１は、ギヤ駆動式スタータ及びベルト駆動式スタータの異常を回転センサを用いずに診断することを課題とする発明であり、ギヤ駆動式スタータが長期間放置されることが全く考慮されていない。そのため、特許文献１では、ギヤ駆動式スタータの使用頻度が低くなることに起因して、ギヤ駆動式スタータの性能が劣化し、いざ、ギヤ駆動式スタータでエンジンの始動を試みた場合にエンジンの始動に失敗する可能性がある。
【０００８】
本発明は、２つの始動装置を備える車両において、一方の始動装置が長期間放置され、当該始動装置でエンジンの始動を試みた場合に、エンジンの始動に失敗する事態を回避する車両用電源制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様における車両用電源制御装置は、
車両の走行駆動用のエンジンの始動を制御する車両用電源制御装置であって、
前記エンジンを始動させる第１始動装置と、
前記第１始動装置よりも低い静粛性で前記エンジンを始動させる第２始動装置と、
前記車両の状態を検知する状態検知部と、
前記車両の始動要求を検知した場合、前記状態検知部により検知された前記車両の状態が、前記始動要求時に成立する可能性が高い所定条件を満たすか否かを判定する状態判定部と、
前記状態判定部により、前記車両の状態が前記所定条件を満たすと判定された場合、前記第１始動装置で前記エンジンを始動させると共に前記第２始動装置が正常であるか否かを確認する処理を実行する一方、前記状態判定部により、前記車両の状態が前記所定条件を満たさないと判定された場合、前記第２始動装置で前記エンジンを始動させる始動制御部とを備える。
【００１０】
この態様によれば、車両の状態が車両の始動要求時に成立する可能性の高い所定条件を満たす場合、第２始動装置よりも静粛性が高い第１始動装置でエンジンが始動される。そのため、エンジンの始動が主に第１始動装置により行われ、エンジンの静粛始動を実現できる。
【００１１】
この場合、第２始動装置の使用頻度が低くなり、第２始動装置の性能の劣化が懸念されるが、第１始動装置でエンジンが始動される際、第２始動装置の異常の有無が確認される。
【００１２】
そのため、第２始動装置の異常の有無が定期的に確認され、異常があれば第２始動装置を修理或いは交換する等の措置を事前に行っておくことが可能となる。その結果、所定条件の非成立時に第２始動装置でエンジンの始動を試みた場合に、エンジンの始動に失敗する事態を回避できる。
【００１３】
また、上記態様において、前記始動制御部は、イグニッションキーがオンされたことに基づいて前記始動要求を検知した場合において、前記車両の状態が前記所定条件を満たすと判定した場合、前記第１始動装置により前記エンジンを始動させると共に、前記第２始動装置に対しては、前記第２始動装置の始動回路に前記第２始動装置の始動動作を伴わない通電を行い、前記始動回路への通電状態が正常であるか否かを判定してもよい。
【００１４】
この態様によれば、所定条件が成立するために第１始動装置でエンジンが始動される場合、第２始動装置を構成する始動回路に対して、第２始動装置が実際にエンジンを始動させない程度の通電が行われ、通電が正常であるか否か判定される。そのため、イグニッションキーがオンされる毎に、第１始動装置によるエンジンの始動性に影響を与えることなく、第２始動装置の異常の有無を確認できる。
【００１５】
また、上記態様において、
前記始動制御部は、イグニッションキーがオンされたことに基づいて前記始動要求を検知した場合、前記第２始動装置が所定期間以上使用されていないか否かを判定し、前記所定期間以上使用されていないと判定した場合、前記車両の状態が前記所定条件を満たすと判定された場合であっても前記第２始動装置で前記エンジンを始動させてもよい。
【００１６】
この態様によれば、イグニッションキーがオンされた場合において、所定条件が成立する場合であっても、第２始動装置が所定期間以上使用されていなければ、第１始動装置ではなく第２始動装置によりエンジンが始動される。そのため、第２始動装置が長期間放置され、第２始動装置の性能が劣化することを防止できる。
【００１７】
また、上記態様において、前記始動制御部は、冬季では前記所定期間を他の季節よりも短く設定してもよい。
【００１８】
冬季は気温が低いため、他の季節に比べて第２始動装置の始動性能が落ちることが懸念される。本態様では、冬季では所定期間が短く設定されるので、始動性能が落ちる季節において第２始動装置の異常の有無をきめ細かく確認できる。
【００１９】
また、上記態様において、前記始動制御部は、前記第２始動装置が前記エンジンを始動させるのに要した始動時間を計測し、前記計測した始動時間が一定時間以上である場合、次回の前記エンジンの始動を前記第２始動装置により行わせてもよい。
【００２０】
この態様では、第２始動装置がエンジンを始動させるのに一定時間以上かかり、第２始動装置に異常の疑いがある場合、次回の始動も第２始動装置で行われる。これにより、第２始動装置の始動が連続して行われ、第２始動装置の異常の有無を精度良く確認できる。
【００２１】
また、上記態様において、前記始動制御部は、所定の自動停止条件成立時に前記エンジンを自動停止させ、所定の再始動条件成立時に第１始動装置により前記エンジンを再始動させるものであり、前記第２始動装置による前記始動時間が前記一定時間以上要した場合、前記第２始動装置により自動停止中の前記エンジンを再始動させてもよい。
【００２２】
この態様では、自動停止中のエンジンを再始動させる場合、第２始動装置に異常の疑いがあれば、第２始動装置でエンジンの再始動が行われる。そのため、ドライビング中に第２始動装置の異常の有無を確認できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、２つの始動装置を備える車両において、一方の始動装置が長期間放置され、当該始動装置でエンジンの始動を試みた場合に、エンジンの始動に失敗する事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態にかかる車両用電源制御装置が搭載された車両の電気的構成を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる車両用電源制御装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる車両用電源制御装置による制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態にかかる車両用電源制御装置の変形例２による制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態にかかる車両用電源制御装置の変形例３による制御動作の一例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】
【００２５】
（車両の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる車両用電源制御装置が搭載された車両の電気的構成を示す回路図である。実施の形態１では、車両として、例えば、４輪自動車が採用される。本図に示される車両は、エンジン１、ベルト駆動式スタータ（以下、Ｂ−ＩＳＧ２と記述する。）、バッテリ３、キャパシタ４、降圧回路５、電気負荷６、ギヤ駆動式スタータ７（Ｓｔａ）、トランスミッション８、デファレンシャル９、車輪１０、車輪軸１１、協調ブレーキ１２、バイパスリレー１３、電圧センサ１４、電流センサ１５、キャパシタリレー１６、電圧センサ１７、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒータ１８、及び触媒ヒータ１９を含む。
【００２６】
Ｂ−ＩＳＧ２とキャパシタ４とは高電圧ラインＬ１を介して電気的に接続されている。降圧回路５は、高電圧ラインＬ１と低電圧ラインＬ２との間に設けられている。バイパスリレー１３は、降圧回路５と並列接続されたバイパスラインＬ３上に設けられている。バッテリ３は、正極が低電圧ラインＬ２を介して電気負荷６及びギヤ駆動式スタータ７と電気的に接続され、負極が接地されている。バッテリ３の正極には電圧センサ１４が電気的に接続されている。バッテリ３の負極には電流センサ１５が電気的に接続されている。高電圧ラインＬ１上には、キャパシタリレー１６が設けられている。キャパシタリレー１６とＢ−ＩＳＧ２との間の高電圧ラインＬ１上には、ＰＴＣヒータ１８及び触媒ヒータ１９が設けられている。
【００２７】
エンジン１は、車両のエンジンルームに設けられ、車両を走行させる。エンジン１としては、例えば、レシプロエンジン、或いはディーゼルエンジンが採用できる。
【００２８】
Ｂ−ＩＳＧ（ベルト駆動式Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｔａｒｔｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２は、キャパシタ４及びバッテリ３の少なくともいずれか一方からの電力を用いてエンジン１をクランキングさせると共に、車両の少なくとも減速時にはエンジン１から動力を得て発電し、キャパシタ４、バッテリ３、及び電気負荷６に電力を供給する。ここで、Ｂ−ＩＳＧ２は、エンジン１をクランキングさせるに際し、主にキャパシタ４からの電力を用い、キャパシタ４の残容量が低い場合はバッテリ３からの電力を用いる。本実施の形態では、Ｂ−ＩＳＧ２は、車両の状態が後述する所定条件を満たす場合にエンジン１をクランキングする。
【００２９】
具体的には、Ｂ−ＩＳＧ２は、モータジェネレータ２１と、モータジェネレータ２１のロータシャフトに結合されたロータプーリ２２と、エンジン１のクランクシャフトに結合されたクランクプーリ２３と、ロータプーリ２２及びクランクプーリ２３に巻かれたベルト２４とを備える。ここで、Ｂ−ＩＳＧ２は、エンジン１の始動時にはクランクシャフトを介してエンジン１に動力を供給する。
【００３０】
Ｂ−ＩＳＧ２は、エンジン１のクランクシャフトと連動して回転するモータジェネレータ２１が備えるロータを磁界中で回転させることで発電を行うものであり、磁界を発生するフィールドコイルへの電流の増減に応じて発電電流を調節する。また、Ｂ−ＩＳＧ２には、発電された交流電力を直流電力に変換する整流器（図示省略）が内蔵されている。つまり、Ｂ−ＩＳＧ２で発電された電力は、この整流器で直流に変換された後に、ＰＴＣヒータ１８、触媒ヒータ１９、キャパシタ４、バッテリ３、及び電気負荷６に送電される。
【００３１】
バッテリ３は、例えば、鉛バッテリであり、Ｂ−ＩＳＧ２と電気的に接続され、Ｂ−ＩＳＧ２で発電された電力を蓄える。鉛バッテリは化学反応によって電気エネルギーを蓄えるものであるため、急速な充放電には不向きである。しかし、鉛バッテリは、充電容量を確保し易いため、比較的多量の電力を蓄えることができるという特性を持つ。
【００３２】
キャパシタ４は、例えば、電気二重層キャパシタであり、Ｂ−ＩＳＧ２と電気的に接続され、Ｂ−ＩＳＧ２で発電された電力を蓄える。電気二重層キャパシタは、鉛バッテリとは異なり、電解質イオンの物理的な吸着によって電気を蓄えるものである。このため、電気二重層キャパシタは比較的急速な充放電が可能で、内部抵抗も小さいという特性を持つ。
【００３３】
降圧回路５は、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータで構成され、Ｂ−ＩＳＧ２及びキャパシタ４から供給される電圧を所定電圧に降圧して、電気負荷６に供給する。
【００３４】
電気負荷６は、降圧回路５が出力する所定電圧で作動する１以上の電装品で構成される。本実施の形態では、例えば、ＥＡＰＳ（電動パワーステアリング機構）、エアコン、オーディオ、及びグローパスが電気負荷６として採用されるが、これらは一例である。
【００３５】
ギヤ駆動式スタータ７は、エンジン１の始動時に駆動されてエンジン１をクランキングする。ここで、ギヤ駆動式スタータ７は、スターターモータ７１及びピニオン７２等を含み、ピニオン７２がスターターモータ７１の動力をエンジン１に設けられたリングギヤ１１ａに伝えることで、エンジン１をクランキングする。本実施の形態では、ギヤ駆動式スタータ７は、車両の状態が後述する所定条件を満たさない場合にエンジン１をクランキングする。
【００３６】
トランスミッション８は、例えば、マニュアルトランスミッション、オートマチックトランスミッション、或いはＣＶＴ等で構成され、エンジン１の回転数を走行に適した回転数に変速する。デファレンシャル９は、カーブによって生じる内側車輪の抵抗分だけ外側車輪の駆動力を自動的に増やし、車両がスムーズにカーブを曲がれるようにする。車輪軸１１はエンジン１の動力をトランスミッション８及びデファレンシャル９を介して車輪１０に伝える。協調ブレーキ１２は、フットブレーキペダル１２ａの操作量に応じて、回生ブレーキと油圧ブレーキとを協調制御する。
【００３７】
電圧センサ１４は、バッテリ３の電圧を測定する。電流センサ１５はバッテリ３に流れる電流を測定する。キャパシタリレー１６は、キャパシタ４を回路から切り離すときにＯＦＦされ、回路に組み込むときにＯＮされる。電圧センサ１７は、キャパシタ４の正極に接続され、キャパシタ４の電圧を計測する。
【００３８】
ＰＴＣヒータ１８は、キャパシタ４が蓄積する電力及びＢ−ＩＳＧ２が発電する電力によって作動し、車両の室内を加熱する。
【００３９】
触媒ヒータ１９は、キャパシタ４が蓄積する電力及びＢ−ＩＳＧ２が発電する電力によって作動し、排気ガスを浄化するためのキャタリストを加熱する。
【００４０】
図１に示す車両の動作を簡単に説明する。まず、イグニッションキーがＯＮされると、キャパシタリレー１６がＯＮされ、バイパスリレー１３がＯＦＦされる。そして、Ｂ−ＩＳＧ２又はギヤ駆動式スタータ７がエンジン１をクランキングし、エンジン１が始動する。
【００４１】
車両の減速時において、Ｂ−ＩＳＧ２はエンジン１からの動力により発電する。Ｂ−ＩＳＧ２によって発電された電力はキャパシタ４に蓄積される。また、Ｂ−ＩＳＧ２によって発電された電力は、降圧回路５によって電圧が降圧されて電気負荷６に供給されると共に、余剰電力はバッテリ３に充電される。
【００４２】
車両が停止するといった所定のアイドルストップ条件（以下、「ＩＳ条件」と記述する。）が成立すると、エンジン１が自動停止（以下、「アイドルストップ」と記述する。）される。一方、アイドルストップ中において所定のアイドルストップリスタート条件（以下、「ＩＲ条件」と記述する。）が成立すると、Ｂ−ＩＳＧ２は、キャパシタ４からの電力によって駆動し、エンジン１を再始動させる。また、電気負荷６の電力需要が高く、低電圧ラインＬ２に流れる電流が所定の値以上になると、バイパスリレー１３がＯＮし、バイパスラインＬ３は降圧回路５のバイパス経路となる。これにより、キャパシタ４及びＢ−ＩＳＧ２の電力は降圧回路５によって降圧されずにバイパスラインＬ３を介して電気負荷６に供給される。これにより、電気負荷６の駆動を継続させることができる。また、アイドルストップ中及びアイドルストップからの再始動時にキャパシタ４の電力が不足する場合、バイパスリレー１３がＯＮされバッテリ３の電力がＢ−ＩＳＧ２、ＰＴＣヒータ１８、及び触媒ヒータ１９に供給される。
【００４３】
本実施形態において、Ｂ−ＩＳＧ２は、第１始動装置の一例に相当し、ギヤ駆動式スタータ７は第２始動装置の一例に相当する。
【００４４】
（制御系統）
図２は、本発明の実施の形態にかかる車両用電源制御装置のブロック図である。本図に示すように、車両用電源制御装置は、ＰＣＭ（Ｐｏｗｅｒ  ｔｒａｉｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｍｏｄｕｌｅ）２２０、アクセルＳＷ（スイッチの略、以下同様。）２０１、フットブレーキＳＷ２０２、車速センサ２０３、電圧センサ１４、電流センサ１５、電圧センサ１７、水温センサ２０４（状態検知部の一例）、Ｂ−ＩＳＧ２、ギヤ駆動式スタータ７、燃料噴射弁２０８、表示部２０９、及びイグニッションＳＷ２１０を備える。ＰＣＭ２２０は、各種信号線を介してアクセルＳＷ２０１及びフットブレーキＳＷ２０２等の図２のブロックで示す各部品と電気的に接続されている。
【００４５】
アクセルＳＷ２０１は、アクセルペダルの操作によりアクセルペダルがＯＮされたことを検知し、アクセルペダルのＯＮ及びアクセルペダルの操作量を示す検知信号をＰＣＭ２２０に出力する。
【００４６】
フットブレーキＳＷ２０２は、フットブレーキペダル１２ａ（図１参照）の操作によりフットブレーキペダル１２ａがＯＮされたことを検知し、フットブレーキペダル１２ａのＯＮ及びフットブレーキペダル１２ａの操作量を示す検知信号をＰＣＭ２２０に出力する。
【００４７】
車速センサ２０３は、車両の走行速度を検知し、検知した速度を示す検知信号をＰＣＭ２２０に出力する。
【００４８】
電圧センサ１４は、図１で説明したようにバッテリ３の電圧を計測し、ＰＣＭ２２０に出力する。電流センサ１５は、図１で説明したようにバッテリ３の電流を計測し、ＰＣＭ２２０に出力する。電圧センサ１７は、図１で説明したようにキャパシタ４の電圧を計測し、ＰＣＭ２２０に出力する。
【００４９】
水温センサ２０４は、例えば、ラジエーターに設けられ、エンジン１の冷却水の温度を計測し、ＰＣＭ２２０に出力する。ここで、エンジン１の冷却水の温度は車両の状態の一例に該当する。
【００５０】
Ｂ−ＩＳＧ２及びギヤ駆動式スタータ７は、図１で説明したものであり、ＰＣＭ２２０の制御の下、駆動する。燃料噴射弁２０８は、ＰＣＭ２２０の制御の下、エンジン１に燃料を噴射する。
【００５１】
表示部２０９は、例えば、ギヤ駆動式スタータ７の異常を報知するために、車両のインストルメントパネルに設けられた点灯ランプで構成され、ギヤ駆動式スタータ７が異常であれば点灯する。
【００５２】
イグニッションＳＷ２１０は、ユーザからイグニッションキーをＯＮする所定の操作が行われ、車両の始動要求を検知した場合、そのことを示す検知信号をＰＣＭ２２０に出力する。
【００５３】
ＰＣＭ２２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えるコンピュータで構成され、状態判定部２２１及び始動制御部２２２を備える。状態判定部２２１は、イグニッションＳＷ２１０により車両の始動要求が検知された場合、水温センサ２０４が検知した水温が、所定の基準温度Ｔｏより大きいという、車両の始動要求時に成立する可能性が高い所定条件を満たすか否かを判定する。
【００５４】
冷却水の温度が低温状態（例えば、摂取マイナス１０度〜摂氏０度以下の温度）にある場合、車両が低温環境下にさらされているので、Ｂ−ＩＳＧ２のベルト２４に滑りが発生し、Ｂ−ＩＳＧ２は、ギヤ駆動式スタータ７に比べ、エンジン１の始動に失敗する可能性が高い。一方、冷却水の温度が低温状態よりも高い常温状態では、ギヤ駆動式スタータ７及びＢ−ＩＳＧ２共、エンジン１の始動に失敗する可能性は低いが、Ｂ−ＩＳＧ２の方がギヤ駆動式スタータ７に比べて静粛性が高い。そこで、本実施の形態では、エンジン１が低温状態にある場合ではギヤ駆動式スタータ７にエンジン１を始動させ、エンジン１が常温状態にある場合ではＢ−ＩＳＧ２にエンジン１を始動させ、エンジン１の始動の確実性と静粛性との両立を図っている。
【００５５】
また、車両の使用が想定される地域においては、イグニッションキーがＯＮされた場合に冷却水が低温状態になることは常温状態になる場合に比べて低いと考えられる。そこで、本実施の形態では、水温センサ２０４により検知された水温が基準温度Ｔｏよりも大きいという条件を、車両の始動要求時に成立する可能性の高い所定条件の一例として採用している。なお、基準温度Ｔｏとしては、車両が使用される地域にもよるが、例えば、摂氏マイナス１０度以上、摂氏０度以下の所定の温度が採用できる。
【００５６】
始動制御部２２２は、状態判定部２２１により、水温センサ２０４により検知された水温が基準温度Ｔｏよりも大きいと判定された場合（所定条件の成立時）、Ｂ−ＩＳＧ２でエンジン１を始動させると共に、ギヤ駆動式スタータ７が正常であるか否かを確認する処理を実行する。
【００５７】
ここで、始動制御部２２２は、ギヤ駆動式スタータ７が備える始動回路１２１にギヤ駆動式スタータ７の始動動作を伴わない通電を行うことで、ギヤ駆動式スタータ７が正常であるか否かを確認する。
【００５８】
始動回路１２１は、リレースイッチを含んでおり、スタータモータ７１への駆動信号を生成する回路である。そして、始動回路１２１は、エンジン１の始動開始時には、リレースイッチを開閉させると共に、ピニオン７２をリングギヤ１１ａに噛み合わせる動作を行う。そのため、始動回路１２１への通電が開始されてからギヤ駆動式スタータ７が実際にエンジン１をクランキングさせるまでには一定の通電時間（例えば、数十ｍｓｅｃ）を要する。
【００５９】
したがって、通電を開始してから一定の通電時間が経過するまでに始動回路１２１への通電を停止させれば、ギヤ駆動式スタータ７は、エンジン１をクランキングしない。そこで、始動制御部２２２は、始動回路１２１を一定の通電時間だけ通電させる。そして、始動制御部２２２は、始動回路１２１上の所定の測定ポイントに所定の電流が流れているか否かを判定することで、始動回路１２１の通電状態が正常であるか否かを判定する。具体的には、始動回路１２１の所定の測定ポイントに設けられた電流センサが電流が流れていることを検知した場合、始動制御部２２２は、始動回路１２１の通電状態は正常と判定する。一方、電流センサが所定ポイントに電流が流れていることを検知しなければ、始動制御部２２２は、始動回路１２１の通電状態は異常と判定する。
【００６０】
また、始動制御部２２２は、状態判定部２２１により、水温センサ２０４により検知された水温が基準温度Ｔｏ以下であると判定された場合（所定条件の非成立時）、ギヤ駆動式スタータ７でエンジン１を始動させる。
【００６１】
これにより、車両が低温環境下にさらされている場合、Ｂ−ＩＳＧ２に代えてギヤ駆動式スタータ７でエンジン１が始動されるので、エンジン１の始動に失敗することが防止される。
【００６２】
（制御動作）
次に、本実施の形態の車両用電源制御装置による制御動作について説明する。図３は、本実施の形態にかかる車両用電源制御装置による制御動作の一例を示すフローチャートである。なお、図３のフローチャートは、ユーザによりイグニッションキーをＯＮ（ＩＧ−ＯＮ）する所定の操作が行われ、イグニッションＳＷ２０１が車両の始動要求を検知する都度実行される。
【００６３】
ここで、イグニッションＳＷ２１０は、例えば、車両のキーを携帯するユーザが座席に座るなどして、キーから送信された電波を検知した場合にＩＧ−ＯＮの操作を検知し、ＩＧ−ＯＮの検知信号をＰＣＭ２２０に出力すればよい。或いは、イグニッションＳＷ２１０は、例えば、車両のキーがキースロットルに差し込まれた場合にＩＧ−ＯＮの操作を検知し、ＩＧ−ＯＮの検知信号をＰＣＭ２２０に出力すればよい。
【００６４】
Ｓ３０１では、状態判定部２２１は、水温センサ２０４から水温センサ２０４が計測した水温の計測値を読み込む。
【００６５】
Ｓ３０２では、状態判定部２２１は、水温センサ２０４が計測した水温が基準温度Ｔｏより大きいか否かを判定する。水温センサ２０４が計測した水温が基準温度Ｔｏより大きければ（Ｓ３０２でＹＥＳ）、始動制御部２２２は、前回、ギヤ駆動式スタータ７を使用してからの経過期間Ｔｘを確認する（Ｓ３０３）。ここで、始動制御部２２２は、計時機能を備えており、ギヤ駆動式スタータ７がエンジン１を始動した最新の年月及び日時をメモリに記憶させておく。そして、始動制御部２２２は、現在の年月及び日時と、メモリに記憶させておいた年月及び日時とから、経過期間Ｔｘを求めればよい。
【００６６】
一方、水温センサ２０４が計測した水温が基準温度Ｔｏ以下であれば（Ｓ３０２でＮＯ）、処理はＳ３０５に進められる。
【００６７】
Ｓ３０４では、始動制御部２２２は、経過期間Ｔｘが所定期間ＴＡ以上であるか否かを判定する。経過期間Ｔｘが所定期間ＴＡ以上であれば（Ｓ３０４でＹＥＳ）、始動制御部２２２は、エンジン１の始動装置としてギヤ駆動式スタータ７を設定する（Ｓ３０５）。以下、Ｓ３０５の設定を設定Ｃ１と記述する。
【００６８】
これにより、車両の状態が所定条件を満たす場合であっても、ギヤ駆動式スタータ７が所定期間ＴＡ以上使用されていなければ、Ｂ−ＩＳＧ２ではなくギヤ駆動式スタータ７がエンジン１の始動装置として強制的に設定される。その結果、ギヤ駆動式スタータ７が長期間放置されることに起因してギヤ駆動式スタータ７の性能が劣化することを防止できる。なお、所定期間ＴＡとしては、ギヤ駆動式スタータ７の性能にもよるが、ギヤ駆動式スタータ７が使用されないことに起因して、ギヤ駆動式スタータ７を構成するリレースイッチの接点に酸化被膜が形成される期間、及びピニオン７２とリングギヤ１１ａとの噛み合わせが悪化する期間等を考慮して経験的に定められた期間が採用できる。
【００６９】
一方、経過期間Ｔｘが所定期間ＴＡ未満であれば（Ｓ３０４でＮＯ）、始動制御部２２２は、エンジン１の始動装置として、Ｂ−ＩＳＧ２を設定すると共に、ギヤ駆動式スタータ７がエンジン１を始動させない通電時間で始動回路１２１を通電する設定を行う（Ｓ３０６）。以下、Ｓ３０６の設定を設定Ｃ２と記述する。
【００７０】
これにより、車両の状態が所定条件を満たしている場合、主に、Ｂ−ＩＳＧ２でエンジン１が始動され、静粛性に優れたエンジン１の始動を実現できる。この際、始動回路１２１が通電されることで、始動回路１２１のリレースイッチが開閉され、且つ、ピニオン７２もリングギヤ１１ａと噛み合わせされるので、リレースイッチに酸化被膜が形成されること、及びピニオン７２とリングギヤ１１ａとの噛み合わせが悪化することが抑制される。また、始動回路１２１に通電を行うこで、上述したように、ギヤ駆動式スタータ７の正常及び異常も確認できる。
【００７１】
Ｓ３０７では、イグニッションＳＷ２１０は、エンジン１の始動要求を検知すると（Ｓ３０７でＹＥＳ）、ＳＴＡＲＴ−ＯＮの検知信号をＰＣＭ２２０に出力し、処理をＳ３０８に進める。一方、イグニッションＳＷ２１０は、エンジン１の始動要求を検知しなければ（Ｓ３０７でＮＯ）、処理をＳ３０７に戻す。ここで、イグニッションＳＷ２１０は、例えば、車両のキーを携帯したユーザによりエンジン１を始動させるためのスタートボタンが押される、或いは、車両のキーがキースロットルに差し込まれ、エンジン１の始動位置まで回転されることで、エンジン１の始動要求を検知すればよい。
【００７２】
Ｓ３０８では、始動制御部２２２は、設定に応じた始動を実行する。ここでは、設定Ｃ１、設定Ｃ２のいずれかによる始動が実行される。すなわち、設定Ｃ１が設定されている場合は、ギヤ駆動式スタータ７でエンジン１が始動される。一方、設定Ｃ２が設定されている場合は、Ｂ−ＩＳＧ２でエンジン１が始動されると共に、始動回路１２１への通電が行われる。
【００７３】
Ｓ３０９では、始動制御部２２２は、ギヤ駆動式スタータ７によるエンジン１の始動が完了したことが検知すると（Ｓ３０９でＹＥＳ）、ギヤ駆動式スタータ７は正常と判定し（Ｓ３１０）、処理を終了する。一方、始動制御部２２２は、ギヤ駆動式スタータ７によるエンジン１の始動が完了したことを検知しなければ（Ｓ３０９でＮＯ）、ギヤ駆動式スタータ７が異常であると判定し、表示部２０９を点灯させ、ギヤ駆動式スタータ７が異常である旨を表示する（Ｓ３１１）。
【００７４】
ここで、始動制御部２２２は、ギヤ駆動式スタータ７にエンジン１の始動を指示してから所定のタイムアウト時間内にエンジン１が始動されなかった場合に、Ｓ３０９でＮＯと判定すればよい。また、始動制御部２２２は、エンジン１の回転数を検知する回転数センサ（図略）がエンジン１が回転していることを示す計測結果を計測した場合にエンジン１の始動が完了したと判定すればよい。
【００７５】
このように、本実施の形態では、水温センサ２０４が検知した水温が基準温度Ｔｏより大きい場合であっても、ギヤ駆動式スタータ７が所定期間ＴＡ以上使用されていなければ、Ｂ−ＩＳＧ２ではなくギヤ駆動式スタータ７によりエンジンが始動される。そのため、ギヤ駆動式スタータ７が長期間放置され、ギヤ駆動式スタータ７の性能が劣化することを防止できる。その結果、水温センサ２０４が検知した水温が基準温度Ｔｏ以下の場合において、ギヤ駆動式スタータ７でエンジン１の始動を試みた場合にエンジン１の始動に失敗する事態を回避できる。
【００７６】
また、Ｂ−ＩＳＧ２によりエンジン１が始動される場合、始動回路１２１に対して、ギヤ駆動式スタータ７がエンジン１をクランキングしない一定の通電時間だけ通電が行われるので、Ｂ−ＩＳＧ２がエンジン１を始動する毎に、Ｂ−ＩＳＧ２によるエンジン１の始動性に影響を与えることなく、通電回路１２１の通電の異常の有無を確認することができる。なお、始動制御部２２２は始動回路１２１の通電の異常を検知した場合は、その旨を表示部２０９に表示させればよい。
【００７７】
（変形例１）
上記実施の形態では、所定期間ＴＡは固定として説明したが、変形例１では、所定期間ＴＡを季節に応じて変更させることを特徴とする。具体的には、始動制御部２２２は、冬季においては、所定期間ＴＡを他の季節よりも短く設定する。ここで、冬季とは、車両が使用される地域にもよるが、例えば、日本であれば、１２月〜３月が該当する。この場合、始動制御部２２２は、現在の月が１２月〜３月に属していれば、冬季と判定し、それ以外の月に属していれば、冬季でないと判定すればよい。
【００７８】
或いは、始動制御部２２２は、水温センサ２０４が検知した水温が冬季であることを示す所定温度範囲に属していれば、冬季であると判定してもよい。
【００７９】
冬季は気温が低いため、他の季節に比べてギヤ駆動式スタータ７の始動性能が落ちることが懸念される。そこで、変形例１では、冬季における所定期間ＴＡを他の季節に比べて短く設定し、ギヤ駆動式スタータ７の使用頻度を高め、ギヤ駆動式スタータ７の性能劣化を抑制している。
【００８０】
（変形例２）
変形例２は、ギヤ駆動式スタータ７がエンジン１を始動させるのに要した始動時間を検知し、その始動時間が基準始動時間Ｔｓｏ以上であれば、次回のエンジン１の始動もギヤ駆動式スタータ７で行うことを特徴とする。
【００８１】
図４は、本実施の形態にかかる車両用電源制御装置の変形例２による制御動作の一例を示すフローチャートである。なお、図４のフローチャートにおいて図３と相違するステップには異なるステップ番号が付与されている。
【００８２】
Ｓ４０１では、始動制御部２２２は、経過期間Ｔｘが所定期間ＴＡ以上であるか否か、或いは、フラグＦが１に設定されているか否かを判定する。フラグＦは、ギヤ駆動式スタータ７によるエンジン１の始動時間Ｔｓが基準始動時間Ｔｓｏよりも長く、ギヤ駆動式スタータ７に異常の疑いがある場合に１が設定される。
【００８３】
経過期間Ｔｘが所定期間ＴＡ以上、或いは、フラグＦが１であれば、Ｓ４０１でＹＥＳと判定され、処理はＳ３０５に進められる。一方、経過期間Ｔｘが所定期間ＴＡ未満、且つ、フラグＦが０に設定されていれば、処理はＳ３０６に進められる。すなわち、Ｓ４０１では、ギヤ駆動式スタータ７が前回使用されてから現在までの経過期間Ｔｘが所定期間ＴＡに到達していなくても、ギヤ駆動式スタータ７に異常の疑いがあればＹＥＳと判定され、ギヤ駆動式スタータ７でエンジン１が始動されるのである。一方、ギヤ駆動式スタータ７が前回使用されてから現在までの経過期間Ｔｘが所定期間ＴＡに到達しておらず、且つ、ギヤ駆動式スタータ７に異常の疑いがなければ、Ｂ−ＩＳＧ２でエンジン１が始動されるのである。
【００８４】
図３では、Ｓ３０９でＹＥＳの場合、処理がＳ３１０に進められていたが、図４では、Ｓ３０９でＹＥＳの場合、処理がＳ４０２に進められる。
【００８５】
Ｓ４０２では、始動制御部２２２は、ギヤ駆動式スタータ７がエンジン１を始動するのに要した始動時間Ｔｓが基準始動時間Ｔｓｏより大きいか否かを判定する。ここで、基準始動時間Ｔｓｏは、ギヤ駆動式スタータ７に異常の疑いがあると想定される時間であって経験的に得られた時間が採用される。また、基準始動時間Ｔｓｏは、図３で説明したタイムアウト時間よりも短いものとする。
【００８６】
始動時間Ｔｓが基準始動時間Ｔｓｏ未満であれば（Ｓ４０２でＹＥＳ）、始動制御部２２２は、ギヤ駆動式スタータ７は正常と判定する（Ｓ４０３）。一方、始動時間Ｔｓが基準始動時間Ｔｓｏ以上であれば（Ｓ４０２でＮＯ）、始動制御部２２２は、Ｓ４０２でＮＯと判定した回数がＮ回連続したか否かを判定する（Ｓ４０４）。ここで、Ｎとしては、２以上の整数が採用できる。
【００８７】
Ｓ４０２でＮＯと判定した回数がＮ回連続した場合（Ｓ４０４でＹＥＳ）、始動制御部２２２は、ギヤ駆動式スタータ７が異常であると判定し、表示部２０９を点灯させ、ギヤ駆動式スタータ７が異常である旨を表示する（Ｓ４０６）。
【００８８】
一方、Ｓ４０２でＮＯとした回数がＮ回連続していない場合（Ｓ４０４でＮＯ）、始動制御部２２２は、ギヤ駆動式スタータ７に異常の疑いがあり、次回のエンジン１の始動をギヤ駆動式スタータ７で行わせるために、フラグＦに１を設定する（Ｓ４０５）。
【００８９】
何らかの要因で、たまたま始動時間Ｔｓが基準始動時間Ｔｓｏ以上と判定（Ｓ４０２でＮＯ）されることが想定される。また、ギヤ駆動式スタータ７の多少劣化したために、始動時間Ｔｓが基準始動時間Ｔｓｏ以上と判定（Ｓ４０２でＮＯ）されることも想定される。この場合、直ちにギヤ駆動式スタータ７が異常であると判定するのは妥当ではない。そこで、変形例２では、Ｓ４０２でＮＯと判定した回数がＮ回連続した場合に、ギヤ駆動式スタータ７が異常であると判定している。
【００９０】
Ｓ４０７では、始動制御部２２２は、フラグＦを０に設定する。これにより、Ｓ４０５で、ギヤ駆動式スタータ７に異常の疑いがあるために、フラグＦに１が設定された場合であっても、次回のエンジン１の始動において、ギヤ駆動式スタータ７の始動時間Ｔｓが基準始動時間Ｔｓｏ未満と判定され（Ｓ４０２でＹＥＳ）、ギヤ駆動式スタータ７の異常の疑いがなくなった場合は、フラグＦが０に戻される。その結果、次回のエンジン１の始動においては、Ｂ−ＩＳＧ２が用いられ、静粛始動が確保される。
【００９１】
このように、変形例２では、ギヤ駆動式スタータ７に異常の疑いがある場合は、ギヤ駆動式スタータ７によるエンジン１の始動が連続して行われるため、ギヤ駆動式スタータ７の異常の有無を精度良く確認できる。
【００９２】
（変形例３）
変形例３は、変形例２において、ギヤ駆動式スタータ７に異常の疑いがあると判定された場合、アイドルストップ中のエンジン１の再始動をギヤ駆動式スタータ７で行わせることを特徴とする。
【００９３】
変形例３においては、始動制御部２２２は、エンジン１が駆動を開始した後、ＩＳ条件が成立した場合に、エンジン１をアイドルストップさせ、エンジン１のアイドルストップ中にＩＲ条件が成立した場合に、エンジン１を再始動させる。
【００９４】
ここで、ＩＳ条件は、以下の（ｉ）〜（ｉｖ）の全ての条件が全て満たされた場合に成立する。
【００９５】
（ｉ）アクセルＳＷ２０１がＯＦＦを示す検知信号を出力した場合
（ｉｉ）フットブレーキＳＷ２０２がＯＮを示す検知信号を出力した場合
（ｉｉｉ）車両の走行速度（車速）が閾値ＴＨ２より小さい場合
（ｉｖ）電圧センサ１４が計測したバッテリ３の電圧が閾値ＴＨ３よりも大きい場合
（ｉ）、（ｉｉ）の条件は車両が減速状態に入ったことを考慮したものである。（ｉｉｉ）の条件は、減速状態に入った車両の車速がエンジン１をアイドルストップさせても良い程度に低速になったことを考慮したものである。したがって、閾値ＴＨ２としては、エンジン１をアイドルストップ状態に移行しても車両の走行に支障がない程度の実験的に得られた車速が採用できる。（ｉｖ）の条件は、エンジン１を再始動させることが可能な電力をバッテリ３が蓄積しているか否かを考慮したものである。したがって、閾値ＴＨ３としては、Ｂ−ＩＳＧ２を用いてエンジン１の再始動に失敗した場合に、ギヤ駆動式スタータ７を用いてエンジン１の再始動させるに際して、ギヤ駆動式スタータ７がエンジン１を再始動することができるバッテリ３の残容量の下限値であって、実験的に得られた値が採用できる。
【００９６】
また、ＩＲ条件は、以下の（ｉ）〜（ｉｖ）のいずれか１の条件が満たされた場合に成立する。
【００９７】
（ｉ）アクセルＳＷ２０１がＯＮを示す検知信号を出力した場合
（ｉｉ）フットブレーキＳＷ２０２がＯＦＦを示す検知信号を出力した場合
（ｉｉｉ）バッテリ３の電圧が閾値ＴＨ４より低くなり、バッテリ３が電気負荷６の電力需要を賄うことをできなくなることを防止するためである。
【００９８】
（ｉｖ）アイドルストップ時間が閾値ＴＨ５よりも大きくなった場合
（ｉ）の条件はアクセルがＯＮされたことをトリガーにアイドルストップ中のエンジン１を再始動させることを考慮したものである。（ｉｉ）の条件はフットブレーキペダル１２ａがＯＦＦされたことをトリガーにアイドルストップ中のエンジン１を再始動させることを考慮したものである。（ｉｉｉ）の条件は、バッテリ３の電圧が閾値ＴＨ４より低くなり、アイドルストップ中のエンジン１を再始動できなくなる事態を未然に回避するために、エンジン１を強制的に駆動させ、バッテリ３を充電させることを考慮したものである。（ｉｖ）の条件は、アイドルストップ時間が一定の時間を超えた場合、アイドルストップ中のエンジン１を強制的に再始動させることを考慮したものである。したがって、閾値ＴＨ５としては、例えば、予め定められたアイドルストップ時間の上限値が採用できる。
【００９９】
図５は、本実施の形態にかかる車両用電源制御装置の変形例３による制御動作の一例を示すフローチャートである。なお、図５の処理は、エンジン１がアイドルストップ状態にある場合に定期的に実行される。
【０１００】
Ｓ５０１では、始動制御部２２２は、アクセルＳＷ２０１、フットブレーキＳＷ２０２、及び車速センサ２０３から検知信号を読み込み、電圧センサ１４からバッテリ３の電圧を読み込む（Ｓ５０１）。
【０１０１】
Ｓ５０２では、始動制御部２２２は、ＩＲ条件が成立したか否かを判定する。ＩＲ条件が成立していれば（Ｓ５０２でＹＥＳ）、始動制御部２２２は、フラグＦに１が設定されているか否かを判定する（Ｓ５０３）。一方、ＩＲ条件が成立していなければ（Ｓ５０２でＮＯ）、処理がＳ５０１に戻される。
【０１０２】
フラグＦに１が設定されていれば（Ｓ５０３でＹＥＳ）、ギヤ駆動式スタータ７に異常の疑いがあるため、始動制御部２２２は、ギヤ駆動式スタータ７でエンジン１を始動させる。一方、フラグＦが１に設定されていなければ（Ｓ５０３でＮＯ）、ギヤ駆動式スタータ７に異常の疑いがないため、始動制御部２２２は、Ｂ−ＩＳＧ２でエンジン１を始動させる（Ｓ５０５）。
【０１０３】
そして、Ｓ５０４又はＳ５０５が終了すると、処理が図４のＳ３０９に進められる。これにより、図４のＳ３０９以降の処理が実施され、ギヤ駆動式スタータ７の異常の有無が判定され、異常があればその旨が表示部２０９に表示される。
【０１０４】
このように、変形例３では、アイドルストップ中のエンジン１を再始動させる場合、ギヤ駆動式スタータ７に異常の疑いがあれば、ギヤ駆動式スタータ７でエンジン１の再始動が行われる。そのため、ドライビング中にギヤ駆動式スタータ７の異常の有無が確認できる。
【符号の説明】
【０１０５】
２  Ｂ−ＩＳＧ
３  バッテリ
４  キャパシタ
６  電気負荷
７  ギヤ駆動式スタータ
２０３  車速センサ
２０４  水温センサ
２０９  表示部
ＰＣＭ  ２２０
２２１  状態判定部
２２２  始動制御部
【図１】
2016118125.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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