JP6404279B2

JP6404279B2 - 車両の制御装置

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Publication number: JP6404279B2
Application number: JP2016147315A
Authority: JP
Inventors: 克好垣沼; 修次鎌田; 福田　俊彦; 俊彦福田; 寛文大渕; 雅秀齋藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2018-10-10
Anticipated expiration: 2036-07-27
Also published as: CN107664214A; JP2018017295A; CN107664214B

Description

本発明は、アイドリングストップ状態からの復帰動作と電動アクチュエータの駆動による駐車レンジへの切換動作とを制御する車両の制御装置に関する。

従来より、運転者が選択したシフトレンジをスイッチ等により検出し、その検出結果に応じて電動アクチュエータを駆動して、シフトレンジを切り換えるようにしたシフトバイワイヤ（ＳＢＷ）方式の変速制御装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の装置では、アイドリングストップ中に非走行レンジから走行レンジへの切換操作がなされると、電動アクチュエータの駆動による自動変速機のレンジの切換が完了した後に、スタータモータの動作を開始してエンジンを始動させる。

特許第５６１８００５号公報

ところで、アイドリングストップ状態からの復帰動作は、アイドリングストップ継続時間や電気負荷の増加等に応じて、運転者の意思とは無関係に行われることがある。このようなアイドリングストップ状態からの復帰動作が行われる際に、スイッチ操作等により駐車レンジへの切換が指令されると、バッテリ電圧の不足によってアイドリングストップ状態からの復帰動作および電動アクチュエータの駆動による駐車レンジへの切換動作の少なくとも一方に支障をきたすおそれがある。

この点に関し、上記特許文献１は、非走行レンジから走行レンジへの切換操作に連動したアイドリングストップ状態からの復帰動作をいかに行うかを記載するにすぎず、エンジンの再始動とは無関係な駐車レンジへの切換が指令された場合のアイドリング状態からの復帰動作については、何ら提案するものではない。

本発明の一態様は、駐車レンジへのレンジ切換指令に応じて自動変速機のレンジを駐車レンジに切り換えるパーキング動作を行う第１電動アクチュエータと、エンジン再始動指令に応じてアイドリングストップ状態にあるエンジンを再始動させるクランキング動作を行う第２電動アクチュエータとを、共通のバッテリから供給される電力を用いて制御する車両の制御装置であって、アイドリングストップ中にレンジ切換指令およびエンジン再始動指令が出力されたか否かを判定する判定部と、判定部によりレンジ切換指令およびエンジン再始動指令の双方が出力されたと判定されると、パーキング動作およびクランキング動作のいずれか一方の動作の開始を、その動作に対応したレンジ切換指令またはエンジン再始動指令が出力された時点よりも遅延させるように第１電動アクチュエータおよび第２電動アクチュエータを制御する電動アクチュエータ制御部と、を備える。

本発明によれば、アイドリングストップ中にレンジ切換指令およびエンジン再始動指令の双方が出力されたと判定されると、各々の指令に対応する動作のうち一方の動作の開始を、その動作に対応した指令が出力された時点よりも遅延させるようにしたので、バッテリ電圧の消費を抑制しながら、アイドリングストップ状態からの復帰動作および電動アクチュエータの駆動による駐車レンジへの切換動作の双方を良好なタイミングで実施することができる。

本発明の実施形態に係る制御装置が適用される車両の概略構成を示すブロック図。本発明の実施形態に係る車両の制御装置の要部構成を示すブロック図。図２の表示部の構成を示す正面図。図２のＥＣＵで実行される処理の一例を示すフローチャート。図４のエンジン再始動制御処理の一例を具体的に示すフローチャート。エンジン再始動優先処理によって得られる動作の一例を示すタイムチャート。表示部に表示される表示画像の一例を示す図。表示部に表示される表示画像の別の例を示す図。表示部に表示される表示画像のさらに別の例を示す図。図６の変形例を示すタイムチャート。図４の第１Ｐレンジ切換処理の一例を具体的に示すフローチャート。第１Ｐレンジ切換処理によって得られる動作の一例を示すタイムチャート。図４の第２Ｐレンジ切換処理の一例を具体的に示すフローチャート。第２Ｐレンジ切換処理によって得られる動作の一例を示すタイムチャート。パーキング部品の故障判定の動作の一例を示すタイムチャート。

以下、図１〜図１３を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る制御装置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１に示すように、車両には、エンジン１と、エンジン１の動力を変速して車輪に伝達する自動変速機２と、エンジン１と自動変速機２の動作を制御するＥＣＵ（電子制御ユニット）３とが搭載される。ＥＣＵ３は、エンジン制御用コントロールユニットと自動変速機制御用コントロールユニット等により構成されるが、図１では便宜上、１つのＥＣＵ３として示す。

エンジン１は、ガソリンを燃料とするガソリンエンジンであり、ＥＣＵ３からの指令により、アクセルペダルの操作に応じてスロットルバルブの開度を調整するとともに、スロットルバルブを介して供給された吸気量に対応した燃料を噴射するように構成される。したがって、車両には、ハイブリッド車両におけるような高電圧バッテリは搭載されず、通常のガソリン車と同様、例えば１２Ｖのバッテリ４が搭載され、バッテリ４からの電力によりエンジン１および自動変速機２の各動作が制御される。

自動変速機２は、有段または無段自動変速機であり、そのシフトレンジは、運転者による選択操作に応じて、駐車レンジ（Ｐレンジ）、後進走行レンジ（Ｒレンジ）、中立レンジ（Ｎレンジ）および前進走行レンジ（Ｄレンジ）のいずれかに切り換えられる。より詳しくは、車両はシフトバイワイヤ（ＳＢＷ）方式のシフト装置５を備える。シフト装置５は、運転席に設けられてＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄの各レンジに対応する複数の押圧操作部を有するシフタ５ａと、シフタ５ａ（押圧操作部）の操作を検出するシフト指令検出器５ｂとを有する。なお、シフト装置５の構成はこれに限らず、例えばシフタ５ａを移動可能なレバーにより構成し、レバーの操作によるレンジの選択をシフト指令検出器５ｂにより検出するようにしてもよい。

シフト指令検出器５ｂから出力された信号はＥＣＵ３に入力される。ＥＣＵ３は、その入力信号に応じて電動のシフトアクチュエータ（電動モータ）２ａを駆動するための制御信号を出力する。これによりシフトレンジが運転者の操作に応じた所望のレンジに切り換えられる。なお、シフトレンジはＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ以外（例えば低速走行用のＬレンジ等）を含んでもよい。

Ｐレンジへの切換が完了した状態では、自動変速機２内のカウンターシャフトと一体に設けられたパーキングギヤに係合爪が係合し、カウンターシャフトの回転が阻止される。これにより車輪が固定されて、パーキング作動状態となる。一方、シフトレンジがＰレンジ以外に切り換わった状態では、パーキングギヤと係合爪との係合が解除され、カウンターシャフトが回転可能となる。これにより車輪が回転可能となり、パーキング解除状態となる。

本発明の実施形態に係る車両は、Ｄレンジが選択され、かつ、停車状態（車速０）で、かつ、ブレーキペダルの操作の条件（アイドリングストップ開始条件）が成立すると、ＥＣＵ３からの指令により燃料噴射を停止してエンジン１を自動停止させるアイドリングストップ機構を有する。なお、アイドリングストップ中にシフタ５ａの操作により自動変速機のレンジがＤレンジからＮレンジに切り換わったときも、アイドリングストップ状態は継続される。

アイドリングストップ中にブレーキペダルの非操作が検出されると、ＥＣＵ３からの指令によりエンジン１のスタータモータ１ａに駆動電流が供給される。これにより、エンジン１が再始動され、車両がアイドリングストップ状態から復帰する。なお、スタータモータ１ａには、ＥＣＵ３からの制御信号によりモータ用リレーがオンされることにより、駆動電流が供給される。すなわち、ＥＣＵ３からの制御信号によりスタータモータ１ａが駆動される。

アイドリングストップ状態からの復帰動作は、運転者の走行意思を反映したブレーキペダルの非操作だけでなく、他の条件が成立したときにも行われる。すなわち、ＥＣＵ３は、アイドリングストップが所定時間継続したときや、エアコンのオン等により車両の電気負荷が増加した場合等、運転者の走行意思とは無関係な所定の条件が成立した場合にも、スタータモータ１ａ（モータ用リレー）に制御信号を出力し、復帰動作（クランキング動作）を実行する。

図２は、本発明の実施形態に係る車両の制御装置の要部構成を示すブロック図である。図２に示すように、ＥＣＵ３には、シフト指令検出器５ｂからの信号と、ブレーキペダルの操作の有無を検出するブレーキスイッチ６と、Ｐレンジが確立して車両がパーキング作動状態にあるか否か、すなわち係合爪とパーキングギヤとの係合動作が完了したか否かを検出するパーキング検出器７とからの信号が入力される。パーキング検出器７は、例えばパーキング作動状態を検出するとオン信号を出力し、パーキング解除状態を検出するとオフ信号を出力する。ＥＣＵ３は、シフト指令検出器５ｂからの信号により、シフタ５ａの操作によってＰレンジへの切換が指令されたか否か、すなわちＰレンジ切換指令が出力されたか否かを判断する。

ＥＣＵ３は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成される。ＥＣＵ３は、機能的構成として、判定部３１と、電動アクチュエータ制御部３２と、ブレーキ制御部３３と、表示制御部３４と、ブザー制御部３５とを有する。

判定部３１は、シフト指令検出器５ｂからの信号によりＰレンジ切換指令が出力されたか否かを判定するとともに、アイドリングストップ中にエンジン再始動指令が出力されたか否かを判定する。エンジン再始動指令は、アイドリングストップが所定時間継続したとき、エアコンのオン等により車両の電気負荷が増加したとき、およびブレーキペダルが非操作されたときに、出力される。

電動アクチュエータ制御部３２は、スタータモータ１ａとパーキングモータ８とを駆動するための制御信号を出力する。より詳しくは、パーキングモータ８には、電動アクチュエータ制御部３２からの指令により不図示のパーキングドライバを介して駆動電流が供給され、パーキングモータ８の駆動によりシフトレンジがＰレンジに切り換えられる。すなわち、パーキングモータ８は、電動アクチュエータ制御部３２からの制御信号により駆動され、これによりパーキング動作（係合爪とパーキングギヤとの係合動作）が実施される。パーキングモータ８は、シフトアクチュエータ２ａ（図１）とは別に設けられる。なお、パーキングモータ８がシフトアクチュエータ２ａの一部を構成してもよい。

ブレーキ制御部３３は、ブレーキアクチュエータ９を駆動するための制御信号を出力する。ブレーキアクチュエータ９は、例えば電磁弁により構成され、ブレーキ機構にブレーキ液圧を供給する回路に設けられる。ブレーキ機構は、例えばブレーキ液圧に応じた押し付け力でブレーキディスクにブレーキパッドを押し付けることにより制動力を発揮するように構成され、ブレーキアクチュエータ９の作動により、ブレーキ機構に所定のブレーキ液圧（保持圧）が供給される。

この場合の保持圧は、所定の傾斜角の下で車両を重力に逆らって保持し得る制動力を発揮可能なブレーキ液圧に相当する。ブレーキペダルの踏み込み時には、保持圧よりも大きなブレーキ液圧を発生させることができる。ブレーキ制御部３３は、ブレーキペダルの非操作によりアイドリングストップ状態から復帰するときに、Ｄレンジであることを条件として所定時間（例えば１秒）だけ保持圧を発生させるようにブレーキアクチュエータ駆動用の制御信号を出力する。これをブレーキ協調と呼ぶ。これによりアイドリングストップ状態から復帰するときに、坂道等で停車中の車両が重力によって移動することを防止できる。

表示制御部３４は、運転席に設けられた表示部１０に制御信号を出力し、表示部１０に所定の表示画像を表示させる。図３は、表示部１０の構成を示す正面図である。図３に示すように、表示部１０は、運転席前方のメータパネル１２の中央に配置されたマルチインフォメーションディスプレイにより構成される。表示画像は、後述するようにアイドリングストップ状態からの復帰動作時にブレーキペダルの操作や手動パーキングブレーキの操作を促すような画像を含む。

図２のブザー制御部３５は、運転席の近傍に設けられたブザー１１に制御信号を出力し、ブザー音を発音させる。ブザー音は、後述するようにアイドリングストップ状態からの復帰動作時にブレーキペダルの操作を促すために発音される。

以上の車両の制御装置において、アイドリングストップ状態からの復帰動作は、運転者の走行意思を反映したブレーキペダルの非操作だけでなく、運転者の走行意思とは無関係な所定の条件、すなわちアイドリングストップが所定時間継続したときや車両の電気負荷が増大したときにも実施される。したがって、アイドリングストップ状態からの復帰動作時に、シフタ５ａの操作によりＰレンジへの切換が指令されるおそれがある。

ところで、本実施形態に係る車両は、上述したように一般的なガソリン車と同様の１２Ｖのバッテリ４を搭載し、バッテリ４からの電力によって電動アクチュエータを駆動する。このため、アイドリングストップ状態からの復帰動作時にＰレンジへの切換が指令されて、スタータモータ１ａおよびパーキングモータ８の双方を駆動しようとすると、バッテリ電圧の不足によってこれらの駆動に支障をきたすおそれがある。そこで、本実施形態では、アイドリングストップ状態からの復帰時にＰレンジへの切換（パーキング作動）を容易に実現できるように、以下のように車両の制御装置を構成する。

図４は、ＥＣＵ３で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、アイドリングストップ状態で、かつ、ＤレンジまたはＮレンジが選択されているときに開始される。まず、ステップＳ１で、エンジン再始動指令が出力されたか否かを判定する。ステップＳ１で肯定されるとステップＳ２に進み、タイマを起動する。

次いで、ステップＳ３で、Ｐレンジ切換指令が出力されたか否かを判定する。ステップＳ３で否定されるとステップＳ４に進み、初期時間Δｔ１（例えば０．１秒）を経過したか否かを判定する。初期時間Δｔ１は、エンジン再始動指令が出力されてからスタータモータ１ａに駆動指令が出力されるまでの時間であり、スタータモータ１ａの駆動に要する準備時間に相当する。

ステップＳ４で肯定されるとステップＳ５に進み、否定されるとステップＳ３に戻る。ステップＳ５では、エンジン再始動指令のみが出力されたとして、エンジン再始動指令の出力後にＰレンジ切換指令が出力される場合の処理、すなわちエンジン再始動優先処理を実行する。

一方、ステップＳ１で否定されるとステップＳ６に進み、Ｐレンジ切換指令が出力されたか否かを判定する。ステップＳ６で肯定されるとステップＳ７に進み、否定されるとステップＳ１に戻る。ステップＳ７では、Ｐレンジ切換指令のみが出力されたとして、Ｐレンジ切換指令の出力後にエンジン再始動指令が出力される場合の処理、すなわち第１Ｐレンジ切換優先処理を実行する。

また、ステップＳ３で肯定されるとステップＳ８に進む。ステップＳ８では、エンジン再始動指令が出力されてから初期時間Δｔ１内にＰレンジ切換指令が出力された、すなわちエンジン再始動指令とＰレンジ切換指令とが同時あるいはほぼ同時に出力されたとして、第２Ｐレンジ切換優先処理を実行する。なお、図４の判定は判定部３１（図２）で実行される。

（１）エンジン再始動優先処理
図５は、電動アクチュエータ制御部３２（図２）で実行されるエンジン再始動優先処理（ステップＳ５）の一例を具体的に示すフローチャートである。図５に示すように、まずステップＳ１１で、スタータモータ駆動用の制御信号を出力してエンジン１のクランキング動作を開始する。なお、クランキング開始後にエンジン回転数が所定の完爆回転数Ｎａ（図８）まで上昇すると、スタータモータ１ａの作動は停止する。次いで、ステップＳ１２でＰフラグが０か１かを判定する。Ｐフラグは、初期状態では０にセットされ、Ｐレンジ切換指令が出力されると１にセットされる。

ステップＳ１２でＰフラグが０と判定されるとステップＳ１３に進み、シフト指令検出器５ｂからの信号に基づき、Ｐレンジ切換指令が出力されたか否かを判定する。ステップＳ１３で肯定されるとステップＳ１４に進み、Ｐフラグを１にセットした後、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１３で否定されるとステップＳ１４をパスしてステップＳ１５に進む。ステップＳ１２でＰフラグが１と判定されたときは、ステップＳ１３，ステップＳ１４をパスしてステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、ステップＳ２でタイマを起動してから所定の遅延時間Δｔ２（例えば０．４秒）が経過したか否かを判定する。ステップＳ１５で肯定されるとステップＳ１６に進み、否定されるとステップＳ１１に戻る。遅延時間Δｔ２は、スタータモータ１ａの作動直後に電源電圧が落ち込んでから所定割合だけ復帰するまでに要する時間に相当し、遅延時間Δｔ２後にパーキングモータ８の駆動が可能となる。

ステップＳ１６では、Ｐフラグが０か１かを判定する。ステップＳ１６でＰフラグが１と判定されるとステップＳ１７に進み、自動変速機２のレンジをＰレンジへ切り換えるようパーキングモータ駆動用の制御信号を出力し、パーキング動作を開始する。

次いで、ステップＳ１８で、エンジン１のクランキングを開始してから所定のクランキング時間Δｔ３（例えば１．５秒）が経過したか否かを判定する。所定クランキング時間は、アイドリングストップ中のエンジン１を再始動するのに通常要する時間に設定される。ステップＳ１８で肯定されるとステップＳ１９に進み、否定されるとステップＳ１６に戻る。ステップＳ１９では、パーキング検出器７からの信号に基づき、Ｐレンジへの切換が完了したか否か、すなわちパーキングが作動状態である否かを判定する。

ステップＳ１９で否定されるとステップＳ２０に進み、肯定されるとステップＳ２２に進む。ステップＳ２０では、スタータモータ１ａの駆動を停止する。この場合、エンジン１の再始動禁止要求を出力し、クランキング動作を禁止する。次いで、ステップＳ２１でパーキング検出器７からの信号に基づき、パーキングが作動状態である否かを判定する。ステップＳ２１で肯定されるとステップＳ２２に進み、否定されるとステップＳ２０に戻る。ステップＳ２２では、再始動禁止要求の出力を停止し、クランキング許可指令を出力する。これにより、運転席に設けられたエンジン始動スイッチの操作によるエンジン始動が可能となる。

図６は、シフトレンジがＤレンジの状態で、エンジン再始動優先処理によって得られる動作の一例を示すタイムチャートである。図６に示すように、例えばアイドリングストップ開始から所定時間が経過したことにより、時点ｔ１でエンジン再始動指令が出力されると、電動アクチュエータ制御部３２は、タイマを起動する（ステップＳ２）。そして、時点ｔ１から初期時間Δｔ１が経過すると、スタータモータ駆動用の制御信号を出力し、エンジンのクランキング動作を開始する（ステップＳ１１）。これによりエンジン回転数が所定回転数だけ増加する。

時点ｔ１でエンジン再始動指令が出力されると、同時に遅延タイマが起動し、遅延時間Δｔ２をカウントする。遅延時間Δｔ２が経過する前にＰレンジ切換指令（Ｐのシフタ要求）が出力されると、Ｐフラグを１にセットし（ステップＳ１４）、パーキングモータ８を駆動待機状態とする。これにより電源電圧が急激に落ち込んだ状態でパーキングモータ８が駆動されることを防止できる。すなわち、極低電圧の状態でスタータモータ１ａとパーキングモータ８の双方を同時に駆動することを防止でき、安定したエンジン再始動を実現できる。

このとき、表示制御部３４は表示部１０に制御信号（表示要求）を出力し、運転者にブレーキ操作を促すような所定の画像を表示させる。図７Ａは、この場合の表示画像の一例を示す図である。図７Ａでは、ブレーキペダルを模したペダル画像２０ａと、ブレーキペダルの操作を示す矢印画像２０ｂと、ブレーキペダルの操作を指示する文字画像２０ｃとにより表示画像２０が構成される。これにより運転者にブレーキペダルの操作が喚起される。図６に示すように、表示画像２０は、パーキング検出器７がオンしてパーキング作動状態となる時点ｔ６まで継続的に表示される。

時点ｔ２で遅延時間Δｔ２が経過すると、パーキングモータ８の作動が指令され（パーキング指示）、シフトバイワイヤの指示ポジションがＤからＰとなる（ステップＳ１７）。このとき、パーキング状態は、パーキング解除状態から作動不定状態となる。作動不定状態とは、電源電圧の低下の程度によってパーキングモータ８が作動することもあるが作動しないこともあるという状態、すなわちパーキングモータ８が作動するか否かが不定の状態をいう。

運転者は、シフタ５ａでＰレンジを選択したことにより、パーキング作動状態となる前にブレーキペダルから足を離すことがある（時点ｔ３）。ブザー制御部３５は、ブレーキスイッチ６のオフによりブレーキペダルの非操作を検出すると、ブザー１１に制御信号（ブザー要求）を出力し、運転者にブレーキ操作を喚起する。ブレーキ要求は、パーキング作動状態とならない限り、ブレーキペダルが操作されるまで継続される。時点ｔ３では、ブザー要求が出力されると同時にブレーキ協調が作動状態となる。これにより、時点ｔ３から所定時間Δｔ４だけブレーキ液圧が保持圧に保たれるため、傾斜地等で停車した場合の車両の重力による移動を防止できる。

所定時間Δｔ４はクランキング動作の継続時間（クランキング時間）Δｔ３よりも短く設定される。時点ｔ４でブレーキ協調が非作動になった後、所定のクランキング時間Δｔ３が経過すると（時点ｔ５）、アイドリングストップ機構のシステムがオフしてエンジン１の再始動禁止要求が出力され、クランキング動作が禁止される（ステップＳ２０）。このため、電源電圧は上昇し、パーキングモータ８の作動を保証する電圧（作動保証電圧）を超える。これによりパーキングモータ８を確実に作動できる。

時点ｔ４でブレーキ協調が非作動になると、傾斜地で停車した車両が動き始めるが、車速が所定車速Ｖａ以下であれば、パーキングギヤの回転速度が遅く、係合爪とパーキングギヤとの噛合が可能である。したがって、パーキングモータ８の作動により車両をパーキング状態とすることができる（時点ｔ６）。車両がパーキング作動状態になると、エンジン１の再始動禁止要求の出力が停止し、クランキング動作が許可される（ステップＳ２２）。

このとき、アイドリングストップのシステムがオフ状態でエンジン１を始動できるように、表示制御部３４は表示部１０に制御信号を出力し、運転者にエンジン始動の方法を教示するような所定の画像を表示させる。図７Ｂは、この場合の表示画像の一例を示す図である。図７Ｂでは、図７Ａと同様のペダル画像２１ａおよび矢印画像２１ｂに加え、エンジン始動スイッチを模した始動スイッチ画像２１ｃと、エンジン始動方法を教示する文字画像２１ｄとにより表示画像２１が構成される。

図８は、シフトレンジがＮレンジの状態で、第１エンジン再始動優先処理によって得られる動作の一例を示すタイムチャートである。以下では、図６との相違点を主に説明する。図８に示すように、クランキング開始から所定のクランキング時間Δｔ３を経過する前の時点ｔ８で、エンジン回転数が完爆回転数Ｎａを越えると、スタータモータ１ａは作動を停止する。図８では、時点ｔ８よりも前の時点ｔ７で電源電圧が作動保証電圧を超えており、時点ｔ８でパーキングモータ８の確実な作動が可能となる。

時点ｔ３で、ブレーキペダルが非操作になってブレーキスイッチ６がオフされるが、自動変速機２のレンジはＤレンジではなくＮレンジであるため、ブレーキペダルが非操作になっても、ブレーキ協調は作動しない。このため、傾斜地で車両が停車中であれば、車速が上昇し、パーキング作動可能な所定車速Ｖａを越える。よって、係合爪がパーキングギヤから弾かれ、パーキングブレーキが作動不能となる。表示部１０の表示およびブザー音の発音に起因して、時点ｔ９で運転者がブレーキペダルを操作すると、車速が減少し、時点ｔ１０で所定車速Ｖａ以下となる。これによりパーキング作動状態となる。

（２）第１Ｐレンジ切換処理
図９は、電動アクチュエータ制御部３２で実行される第１Ｐレンジ切換処理（ステップＳ７）を具体的に示すフローチャートである。図９に示すように、まずステップＳ３１で、パーキングが作動するようパーキングモータ駆動用の制御信号を出力する。次いで、ステップＳ３２でＥフラグが０か１かを判定する。Ｅフラグは、初期状態では０にセットされ、エンジン再始動指令が出力されると１にセットされる。

ステップＳ３２でＥフラグが０と判定されるとステップＳ３３に進み、エンジン再始動指令が出力されたか否かを判定する。ステップＳ３３で肯定されるとステップＳ３４に進み、Ｅフラグを１にセットした後、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３３で否定されるとステップＳ３４をパスしてステップＳ３５に進む。ステップＳ３２でＥフラグが１と判定されたときは、ステップＳ３３，ステップＳ３４をパスしてステップＳ３５に進む。

ステップＳ３５では、パーキング検出器７からの信号に基づき、パーキングが作動状態であるか否かを判定する。ステップＳ３５で否定されるとステップＳ３１に戻り、肯定されるとステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、Ｅフラグが０か１かを判定する。ステップＳ３６でＥフラグが１と判定されるとステップＳ３７に進み、スタータモータ駆動用の制御信号を出力してエンジン１のクランキング動作を開始する。なお、クランキング開始後にエンジン回転数が所定の完爆回転数Ｎａまで上昇すると、スタータモータ１ａの作動は停止する。

図１０は、シフトレンジがＤレンジの状態で、第１Ｐレンジ切換処理によって得られる動作の一例を示すタイムチャートである。図１０に示すように、アイドリングストップ中に、時点ｔ２１でシフタ５ａの操作によりＰレンジ切換指令が出力されると、パーキングモータ８が作動する（ステップＳ３１）。その後、時点ｔ２２でブレーキスイッチ６のオフによりエンジン再始動指令が出力されると、Ｐレンジに切り換わる前であれば、Ｅフラグを１にセットし（ステップＳ３４）、スタータモータ１ａを駆動待機状態とする。これにより電源電圧が落ち込んだ状態でパーキングモータ８が駆動されることを防止でき、パーキング作動状態に容易に移行することができる。

時点ｔ２３でパーキング作動状態になると、スタータモータ１ａが駆動され、クランキング動作が開始される（ステップＳ３７）。その後、時点ｔ２４でエンジン回転数が完爆回転数Ｎａを超えると、エンジン再始動指令の出力が停止し、スタータモータ１ａは作動を停止する。

（３）第２Ｐレンジ切換処理
図１１は、電動アクチュエータ制御部３２で実行される第２Ｐレンジ切換処理（ステップＳ８）を具体的に示すフローチャートである。アイドリングストップ中にＰレンジ切換指令とエンジン再始動指令とが同時に出力されると、すなわち、エンジン再始動指令が出力されるのと同時あるいはエンジン再始動指令の出力から初期時間Δｔ１内にＰレンジ切換指令が出力されると、図１１に示すように、ステップＳ４１で、パーキングが作動するようパーキングモータ駆動用の制御信号を出力する。

次いでステップＳ４２で、パーキング検出器７からの信号に基づき、パーキングが作動状態であるか否かを判定する。ステップＳ４２で否定されるとステップＳ４１に戻り、肯定されるとステップＳ４３に進む。ステップＳ４３では、スタータモータ駆動用の制御信号を出力してエンジン１のクランキング動作を開始する。なお、クランキング開始後にエンジン回転数が所定の完爆回転数Ｎａまで上昇すると、スタータモータ１ａの作動は停止する。

図１２は、自動変速機２のレンジがＤレンジの状態で、第２Ｐレンジ切換処理によって得られる動作の一例を示すタイムチャートである。図１２に示すように、アイドリングストップ中に、時点ｔ３１でエンジン再始動が出力されるとともに、それと同時あるいは初期時間Δｔ１内にシフタ５ａの操作によりＰレンジ切換指令が出力されると、パーキングモータ８が作動する（ステップＳ４１）。その後、時点ｔ３２でブレーキスイッチ６がオフされても、パーキング作動状態となるまでは、スタータモータ１ａの作動は停止する。これにより電源電圧が落ち込んだ状態でパーキングモータ８が駆動されることを防止でき、パーキング作動状態に容易に移行することができる。

時点ｔ３３でパーキング作動状態になると、スタータモータ１ａが駆動され、クランキング動作が開始される（ステップＳ４３）。その後、時点ｔ３４でエンジン回転数が完爆回転数Ｎａを超えると、エンジン再始動指令の出力が停止し、スタータモータ１ａは作動を停止する。

（４）パーキング故障時
作動保証電圧以上の電源電圧が確保されているにも拘らず、パーキング作動状態とならない場合、パーキング作動状態を実現する部品（パーキング部品と総称する）のうち、一部の部品（パーキングモータ８等）が故障しているおそれがある。この点を考慮して本実施形態では、電動アクチュエータ制御部３２が、例えばアイドリングストップ中にＰレンジ切換指令のみが出力されたときに故障検知タイマを作動し、その後、パーキング検出器７がオフのまま所定時間Δｔ４が経過すると、パーキング部品の故障と判定する。そして、パーキング部品の故障判定時にパーキングモータ８への駆動信号の出力を停止する。

図１３は、パーキング部品の故障判定の動作の一例を示すタイムチャートである。この動作は、例えば上述した第１Ｐレンジ切換処理の実行中の動作である。なお、エンジン再始動処理や第２Ｐレンジ切換処理の実行中にも、同様に故障判定の動作を実現できる。図１３に示すように、時点ｔ４１でシフタ５ａの操作によりＰレンジ切換指令が出力されると、パーキング作動状態とするためにパーキングモータ駆動用の制御信号を出力するとともに、故障検知タイマを起動する。その後、時点ｔ４２で、ブレーキスイッチ６のオフによりエンジン再始動指令が出力されても、パーキング作動状態となるまでは、スタータモータ１ａは駆動せずに待機状態とされる。

パーキング作動状態とならずに所定時間Δｔ４が経過すると（時点ｔ４３）、故障検知信号を出力（オン）し、パーキングモータ８の駆動を停止する。このとき、エンジン１の再始動が許可され、スタータモータ１ａを駆動する。さらに、表示制御部３４は、表示部１０に制御信号を出力して所定の画像を表示させる。図７Ｃは、この場合の表示画像の一例を示す図である。図７Ｃでは、自動変速機２の故障を表すギヤを模した画像２２ａと、手動駐車ブレーキの操作を促す文字画像２２ｂとにより表示画像２２が構成される。これにより運転者はパーキング部品の故障を認識し、手動駐車ブレーキを操作するようになるため、車両を安定的に停車できる。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）本発明の実施形態に係る車両の制御装置は、Ｐレンジ切換指令に応じて自動変速機２のレンジを駐車レンジに切り換えるパーキング動作を行うパーキングモータ８と、エンジン再始動指令に応じてアイドリングストップ状態にあるエンジン１を再始動させるクランキング動作を行うスタータモータ１ａとを、共通のバッテリ４から供給される電力を用いて制御するものであり、アイドリングストップ中にＰレンジ切換指令およびエンジン再始動指令が出力されたか否かを判定する判定部３１と、判定部３１によりＰレンジ切換指令およびエンジン再始動指令の双方が出力されたと判定されると、パーキング動作およびクランキング動作の一方の動作の開始を、その動作に対応したＰレンジ切換指令またはエンジン再始動指令が出力された時点よりも遅延させるようにパーキングモータ８およびスタータモータ１ａを制御する電動アクチュエータ制御部３２と、を備える（図２）。

すなわち、電動アクチュエータ制御部３２は、エンジン再始動指令の出力後にＰレンジ切換指令が出力された場合には、パーキング動作をクランキング動作よりも遅らせるエンジン再始動優先処理（図５）を行い、Ｐレンジ切換指令の出力後にエンジン再始動指令が出力された場合には、クランキング動作をパーキング動作よりも遅らせる第１Ｐレンジ切換優先処理（図９）を行う。さらに、エンジン再始動指令とＰレンジ切換指令とが同時あるいはほぼ同時に出力された場合には、クランキング動作をパーキング動作よりも遅らせる第２Ｐレンジ切換優先処理（図１１）を行う。これにより、Ｐレンジ切換指令とエンジン再始動指令の双方が出力された場合に、バッテリ電圧の消費を抑制しながら、パーキング動作とクランキング動作の双方を良好なタイミングで実現することができる。

（２）電動アクチュエータ制御部３２は、判定部３１によりＰレンジ切換指令およびエンジン再始動指令の双方が出力されたと判定されると、Ｐレンジ切換指令およびエンジン再始動指令のうちの後に出力された指令に対応するパーキング動作またはクランキング動作の開始を遅延させるようにパーキングモータ８およびスタータモータ１ａを制御する（エンジン再始動優先処理、第１Ｐレンジ切換優先処理）。これによりＰレンジ切換指令とエンジン再始動指令のうち、先に指令された動作が優先されるようになり、電動アクチュエータ制御部３２における処理が容易である。また、運転者はＰレンジを選択した直後に、Ｐレンジが確立したか否か（パーキング作動が完了したか否か）を確認せずに降車する可能性があるが、Ｐレンジ切換指令が先に出力された場合にエンジン再始動よりもＰレンジへの切換が優先されるため、車両を確実にパーキング作動状態とすることができる。

（３）電動アクチュエータ制御部３２は、判定部３１によりエンジン再始動指令が出力された後にＰレンジ切換指令が出力されたと判定されると、クランキング動作の開始後にパーキング動作を開始するようにパーキングモータ８およびスタータモータ１ａを制御する（エンジン再始動優先処理）。このようにパーキングモータ８の駆動を遅延させることで、アイドリングストップ状態からのエンジン１の再始動性が高まる。パーキングモータ８の駆動を遅延させている間、所定時間のブレーキ協調あるいはブレーキペダルの操作により制動力を付加できる。

（４）電動アクチュエータ制御部３２は、クランキング動作が所定のクランキング時間Δｔ３内に完了しないとき、クランキング動作を中断するようにスタータモータ１ａを制御する（ステップＳ２０）。これにより、エンジン再始動指令が出力された後にＰレンジ切換指令が出力された場合において、クランキング時間Δｔ３後には電源電圧が回復するため、早期にパーキング作動状態とすることができる。したがって、例えば傾斜地で停車している場合に、ブレーキペダルの操作によらず車両のずり下がりを抑制できる。

（５）判定部３１によりエンジン再始動指令が出力された後にＰレンジ切換指令が出力されたと判定されると、表示部１０にブレーキペダルの操作を促す表示画像を表示させるとともに、ブザー音を発音させる（図６）。これによりＰレンジが選択された場合であっても、運転者にブレーキ操作が喚起され、傾斜地等における車両の重力による移動を防止できる。

なお、上記実施形態では、駐車レンジへのレンジ切換指令に応じて自動変速機のレンジを駐車レンジに切り換えるパーキング動作を行う第１電動アクチュエータとしてパーキングモータ８を、エンジン再始動指令に応じてアイドリングストップ状態にあるエンジンを再始動させるクランキング動作を行う第２電動アクチュエータとしてスタータモータ１ａを用いたが、共通のバッテリから供給される電力を用いて制御されるのであれば、第１電動アクチュエータおよび第２電動アクチュエータの構成は上述したものに限らない。

判定部によりＰレンジ切換指令およびエンジン再始動指令の双方が出力されたと判定されると、パーキング動作およびクランキング動作のいずれか一方の動作の開始を、その動作に対応したレンジ切換指令またはエンジン再始動指令が出力された時点よりも遅延させるように第１電動アクチュエータおよび第２電動アクチュエータを制御するのであれば、電動アクチュエータ制御部の構成はいかなるものでもよい。例えば、傾斜角センサで車両の傾斜姿勢（傾斜角）を検出し、傾斜角が所定角以下であることを条件として、電動アクチュエータ制御部が上述した制御（図５，９，１１等）を行うようにしてもよい。

上記実施形態では、シフタ５ａの操作により駐車レンジへのレンジ切換指令を出力するようにしたが、例えばドア開閉センサを設け、ドア開放時にＰレンジ切換指令を自動的に出力するようにしてもよい。すなわち、Ｐレンジ切換指令は手動および自動のいずれによって出力してもよい。上記実施形態では、車両に単一のバッテリ４を搭載したが、例えばバッテリ４の電力によらずに表示部１０に所定の情報（手動駐車ブレーキの操作を促す情報等）を表示可能とするために、バッテリ４とは別にサブバッテリを搭載してもよい。

上記実施形態では、エンジン再始動指令が出力された後にＰレンジ切換指令が出力されたと判定されると、表示制御部３４およびブザー制御部３５での処理により、表示部１０の表示（図７Ａ）およびブザー音を介して運転者に手動ブレーキ（ブレーキペダル）の操作を促すようにしたが、報知部の構成はこれに限らない。上記実施形態では、パーキング検出器７によりパーキング作動状態を検出するようにしたが、ロータリエンコーダによってパーキングモータ８の回転量を検出し、この回転量に基づいてパーキング作動状態を検出するようにしてもよく、パーキング検出部の構成は上述したものに限らない。

以上の実施形態は、ガソリンエンジンを搭載したガソリン車に適用したが、ディーゼルエンジン等の他のエンジンを搭載した車両にも、本発明は同様に適用可能である。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１エンジン、１ａスタータモータ、２自動変速機、４バッテリ、８パーキングモータ、１０表示部、３１判定部、３２電動アクチュエータ制御部、３４表示制御部、３５ブザー制御部

Claims

駐車レンジへのレンジ切換指令に応じて自動変速機のレンジを駐車レンジに切り換えるパーキング動作を行う第１電動アクチュエータと、エンジン再始動指令に応じてアイドリングストップ状態にあるエンジンを再始動させるクランキング動作を行う第２電動アクチュエータとを、共通のバッテリから供給される電力を用いて制御する車両の制御装置であって、
アイドリングストップ中に前記レンジ切換指令および前記エンジン再始動指令が出力されたか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記レンジ切換指令および前記エンジン再始動指令の双方が出力されたと判定されると、前記パーキング動作および前記クランキング動作のいずれか一方の動作の開始を、該動作に対応した前記レンジ切換指令または前記エンジン再始動指令が出力された時点よりも遅延させるように前記第１電動アクチュエータおよび前記第２電動アクチュエータを制御する電動アクチュエータ制御部と、を備えることを特徴とする車両の制御装置。
請求項１に記載の車両の制御装置において、
前記電動アクチュエータ制御部は、前記判定部により前記レンジ切換指令が出力された後に前記エンジン再始動指令が出力されたと判定される、または、前記判定部により前記エンジン再始動指令が出力された後に所定の初期時間が経過してから前記レンジ切換指令が出力されたと判定されると、前記レンジ切換指令および前記エンジン再始動指令のうちの後に出力された指令に対応する前記パーキング動作または前記クランキング動作の開始を遅延させるように前記第１電動アクチュエータおよび前記第２電動アクチュエータを制御することを特徴とする車両の制御装置。
請求項２に記載の車両の制御装置において、
前記電動アクチュエータ制御部は、前記判定部により前記エンジン再始動指令が出力された後に所定の初期時間が経過してから前記レンジ切換指令が出力されたと判定されると、前記クランキング動作の開始後に前記パーキング動作を開始するように前記第１電動アクチュエータおよび前記第２電動アクチュエータを制御することを特徴とする車両の制御装置。
請求項３に記載の車両の制御装置において、
前記電動アクチュエータ制御部は、前記クランキング動作が所定時間内に完了しないとき、該クランキング動作を中断するように前記第２電動アクチュエータを制御することを特徴とする車両の制御装置。
請求項３または４に記載の車両の制御装置において、
前記判定部により前記エンジン再始動指令が出力された後に所定の初期時間が経過してから前記レンジ切換指令が出力されたと判定されると、運転者に手動ブレーキの操作を促す報知動作を行う報知部をさらに備えることを特徴とする車両の制御装置。
請求項１に記載の車両の制御装置において、
前記電動アクチュエータ制御部は、前記判定部により前記エンジン再始動指令が出力されたと同時に前記レンジ切換指令が出力された、または、前記判定部により前記エンジン再始動指令が出力された後で所定の初期時間が経過する前に、前記レンジ切換指令が出力されたと判定されると、パーキング動作の開始後に前記クランキング動作の開始するように前記第１電動アクチュエータおよび前記第２電動アクチュエータを制御することを特徴とする車両の制御装置。