JP2013159158A

JP2013159158A - 車両

Info

Publication number: JP2013159158A
Application number: JP2012020585A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Hirasawa; 崇彦平沢; Mitsuaki Higa; 光明比嘉
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2013-08-19
Anticipated expiration: 2032-02-02
Also published as: JP5853733B2

Abstract

【課題】蓄電装置の電圧低下時にも車両システムを起動させることができる可能性を向上させた車両を提供する。
【解決手段】車両１００は、補機バッテリ６０から電源電圧が供給される複数の電気負荷である補機負荷６６、Ｐロック２０６と、電気負荷を制御する制御装置３８とを備える。制御装置３８は、起動信号を受けた時の補機バッテリ６０の電圧が所定値より高い場合には複数の電気負荷の各々に初期動作を実行させ、起動信号を受けた時の補機バッテリ６０の電圧が所定値より低い場合には時間差を設けて複数の電気負荷の各々に初期動作を実行させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両に関し、特に蓄電装置から電源電圧が供給される複数の電気負荷を有する車両に関する。

いわゆるバッテリ上がりによって車両が起動できなくなってしまうことはよく知られている。特開２００１−３２０８０７号公報（特許文献１）は、低電圧系の電源の判定基準を二つ用意した車両の始動時制御方法を開示する。この方法では、ＤＣ／ＤＣコンバータを動作させることで、補機バッテリの電源電圧が回復できる範囲では、コンバータを動作させて、補機バッテリを充電し、その後、システムを正常に起動する。一方、補機バッテリの電圧が、ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）などの正常な動作を保証できない電圧以下となった場合には、システムは起動しない。

特開２００１−３２０８０７号公報特開２０１１−０４１４２５号公報特開平１０−２２４９０４号公報

しかしながら、車両のＥＣＵが起動しないと、車両は自力で動くことができず、救援を呼ばなければならなくなる。したがって、バッテリ等の蓄電装置の電圧が低くてもなるべく車両システムを起動できるようにしておくことが望ましい。

この発明の目的は、蓄電装置の電圧低下時にも車両システムを起動させることができる可能性を向上させた車両を提供することである。

この発明は、要約すると、車両であって、蓄電装置と、蓄電装置から電源電圧が供給される複数の電気負荷と、電気負荷を制御する制御部とを備える。制御部は、起動信号を受けた時の蓄電装置の電圧が所定値より高い場合には複数の電気負荷の各々に初期動作を実行させ、起動信号を受けた時の蓄電装置の電圧が所定値より低い場合には蓄電装置の電圧が所定値より高い場合よりも時間差を設けて複数の電気負荷の各々に初期動作を実行させる。

好ましくは、起動信号は、ユーザの操作する操作部から制御部に与えられる。制御部は、起動信号を保持し、起動信号を受けた時の蓄電装置の電圧が所定値より低い場合には蓄電装置の電圧が所定値より高い場合よりも起動信号の保持時間を長くする。

より好ましくは、車両は、内燃機関をさらに備える。複数の電気負荷のうちの第１の電気負荷は、起動信号の入力に応答して車両の状態をパーキング状態に確定させるアクチュエータであり、複数の電気負荷のうちの第２の電気負荷は、起動信号の保持時間内に起動が許可され、第２の電気負荷は、内燃機関を始動させるための回転電機である。

好ましくは、制御部は、起動信号を受けた時の蓄電装置の電圧が所定値より低い場合には蓄電装置の電圧が所定値より高い場合よりも時間差を設けて複数の電気負荷の各々に初期動作を実行させるとともに、ユーザに対して起動処理を実行していることを報知する。

好ましくは、制御部は、起動信号を受けた時の蓄電装置の電圧が所定値より低い場合には蓄電装置の電圧が所定値より高い場合よりも時間差を設けて複数の電気負荷の各々に初期動作を実行させるとともに、ユーザに対して起動処理を実行していることおよび蓄電装置の電圧が低下していることを報知する。

本発明によれば、蓄電装置の電圧低下時にも車両システムを起動させることができる可能性が向上する。

本実施の形態のハイブリッド自動車の全体ブロック図である。図１に示したパーキングロック機構２０６の詳細な構造を示した図である。パーキングロックポール２４６が押し上げられて、ロック状態となった位置関係を示した図である。図１の制御装置３８および表示部７０の起動処理に関する構成を示したブロック図である。クイックスタート時の起動処理を説明するためのフローチャートである。通常時の起動処理を説明するための動作波形図である。起動処理時に補機バッテリの電圧が低下した場合の処理を説明するための動作波形図である。起動処理時に消費される電流を通常時と補機バッテリ低下時で対比して示した図である。

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、同一または相当する部品には同一の符号を付し、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本実施の形態のハイブリッド自動車の全体ブロック図である。図１には、ハイブリッド自動車の動力出力機構に関する部分が示されている。なお、本実施の形態では、ハイブリッド自動車を例に挙げたが、本発明はハイブリッド自動車には限定されず、蓄電装置とその蓄電装置から給電される複数の電気負荷を有する車両（ガソリンエンジン車、電気自動車、燃料電池車など）にも適用が可能である。

図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、エンジン２４と、モータＭＧ２と、ジェネレータＭＧ１と、動力伝達機構１０と、駆動輪１６Ｒ，１６Ｌと、駆動軸１５Ｒ，１５Ｌと、エンジン２４と、メインバッテリ３１と、昇圧コンバータ３２と、インバータ３４，３６と、制御装置３８とを備える。

動力伝達機構１０は、動力伝達ギヤ１２と、ディファレンシャルギヤ１４と、プラネタリギヤ１８と、動力取出ギヤ２０と、チェーンベルト２２と、ダンパ３０とを含む。

エンジン２４のクランクシャフト２５は、ダンパ３０を介してプラネタリギヤ１８およびジェネレータＭＧ１に接続される。なお、ダンパ３０は、クランクシャフト２５のねじり振動の振幅を抑制する。

動力取出ギヤ２０は、チェーンベルト２２によって動力伝達ギヤ１２に接続される。そして、動力取出ギヤ２０は、プラネタリギヤ１８のリングギヤ４４と結合され、リングギヤ４４から受ける動力を動力伝達ギヤ１２にチェーンベルト２２を介して伝達する。動力伝達ギヤ１２は、ディファレンシャルギヤ１４を介して駆動輪１６Ｒ，１６Ｌに動力を伝達する。

プラネタリギヤ１８は、クランクシャフト２５と同軸のキャリヤ軸５４に軸中心を貫通された中空のサンギヤ軸５０に結合されたサンギヤ４２と、キャリヤ軸５４と同軸上に配置されたリングギヤ軸５２に結合されたリングギヤ４４と、サンギヤ４２とリングギヤ４４との間に配置され、サンギヤ４２の外周を自転しながら公転する複数のプラネタリピニオンギヤ４６と、キャリヤ軸５４の端部に結合され、各プラネタリピニオンギヤ４６の回転軸を支持するプラネタリキャリヤ４８とから構成される。

プラネタリギヤ１８では、サンギヤ４２、リングギヤ４４およびプラネタリキャリヤ４８にそれぞれ結合されたサンギヤ軸５０、リングギヤ軸５２およびキャリヤ軸５４の３軸が動力の入出力軸とされる。これら３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力が決定されると、残りの１軸に入出力される動力は、決定された２軸へ入出力される動力に基づいて定まる。

なお、リングギヤ４４とリングギヤ軸５２との間に減速ギヤ機構を設けてもよい。
ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２は、ともに３相交流同期電動発電機であり、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する３相コイルが巻回されたステータとを含む。ジェネレータＭＧ１のロータは、サンギヤ軸５０に結合され、モータＭＧ２のロータは、リングギヤ軸５２に結合されている。ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２の各々は、永久磁石による磁界と３相コイルによって形成される磁界との相互作用によりロータを回転駆動する電動機として動作するとともに、永久磁石による磁界とロータの回転との相互作用により３相コイルの両端に起電力を生じさせる発電機としても動作する。

メインバッテリ３１は、たとえばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池を含んで構成される。メインバッテリ３１は、発生した直流電圧を昇圧コンバータ３２へ供給するとともに、昇圧コンバータ３２からの直流電圧によって充電される。

昇圧コンバータ３２は、メインバッテリ３１から直流電圧を受け、その受けた直流電圧を昇圧してインバータ３４，３６へ出力する。また、昇圧コンバータ３２は、インバータ３４，３６からの直流電圧を降圧してメインバッテリ３１を充電する。

インバータ３４，３６は、昇圧コンバータ３２から直流電圧を受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してそれぞれジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２へ出力する。また、インバータ３４，３６は、ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２によって発電された交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を昇圧コンバータ３２へ出力する。

制御装置３８は、ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２のトルク指令値および回転数、ならびに昇圧コンバータ３２の入出力電圧に基づいて昇圧コンバータ３２における各パワートランジスタをオン／オフする制御信号を生成し、その生成した制御信号を昇圧コンバータ３２へ出力する。

また、制御装置３８は、ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２のトルク指令値および電流、ならびにインバータ３４，３６の入力電圧に基づいてインバータ３４，３６における各パワートランジスタをオン／オフする制御信号を生成し、その生成した制御信号をインバータ３４，３６へ出力する。

エンジン２４は、複数の気筒を含む。エンジン２４の回転速度は、図示しない回転センサによって検出され、制御装置３８に送信される。具体的には、回転センサとしてクランクシャフトに設けられたクランクポジションセンサなどが用いられる。

車両１００は、さらに、補機バッテリ６０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２と、補機負荷６６と、センサ２３，６４と、表示部７０と、パワースイッチ８２と、シフトポジションスイッチ８４と、ブレーキ検出スイッチ８６とを含む。

補機バッテリ６０は、メインバッテリ３１よりも低電圧の蓄電装置であり、たとえば鉛蓄電池などが用いられる。

ＤＣ／ＤＣコンバータ６２は、メインバッテリ３１またはモータジェネレータＭＧ１からの電力を電圧変換して補機バッテリ６０を充電するとともに補機負荷６６に電源電圧を供給する。補機負荷６６は、たとえば、カーナビゲーション装置、シートヒータ等を含む。補機負荷６６と同様に、パーキングロック機構２０６および制御装置３８も補機バッテリ６０から電源電圧の供給を受ける。

センサ２３は、メインバッテリ３１の電圧ＶＢ、電流ＩＢを検出して制御装置３８に送信する。センサ６４は、補機バッテリ６０の電圧ＶＢ２、電流ＩＢ２を検出して制御装置３８に送信する。

表示部７０は、図４で後述するようにスピード表示、燃料残量表示等に加えて文字情報を表示可能に構成されている。

パワースイッチ８２は、運転者が車両を起動する際に操作する操作部である。シフトポジションスイッチ８４は、現在設定されているシフトレンジ（パーキングレンジ、前進レンジ、後進レンジなど）を検出する。ブレーキ検出スイッチ８６は、図示しないブレーキペダルが操作されているか否かを検出する。

制御装置３８は、パワースイッチ８２、シフトポジションスイッチ８４、ブレーキ検出スイッチ８６からの入力に基づいて、ＳＭＲ、パーキングロック機構２０６等を作動させて、システムの起動処理を実行する。

図２は、図１に示したパーキングロック機構２０６の詳細な構造を示した図である。パーキングロック機構２０６は、システム起動時に所定の初期動作を実行し、補機バッテリ６０の電力を消費する。

図２に示すアクチュエータ２０２とエンコーダ２０４とを用いて、図１の制御装置３８は、パーキングロック機構２０６の状態を切り換える。

図示しない入力部が受付けたドライバからの指示を示すＰ指令信号は、制御装置３８に送信される。制御装置３８は、シフトポジションをＰレンジと非Ｐレンジとの間で切り換えるために、パーキングロック機構２０６を駆動するアクチュエータ２０２の動作を制御し、現在のシフトレンジの状態を図１の表示部７０に表示する。シフトレンジが非Ｐレンジであるときにドライバが入力部を操作すると、制御装置３８はシフトレンジをＰレンジに切り換えて、表示部７０に現在のシフトレンジがＰレンジである旨を表示する。

アクチュエータ２０２は、たとえば、スイッチドリラクタンスモータ（以下、「ＳＲモータ」と表記する）で構成され、制御装置３８からのアクチュエータ制御信号を受信してパーキングロック機構２０６を駆動する。エンコーダ２０４は、アクチュエータ２０２と一体的に回転し、ＳＲモータの回転状況を検知する。本実施の形態のエンコーダ２０４として、例えば、Ａ相、Ｂ相およびＺ相の信号を出力するロータリーエンコーダを用いることができる。制御装置３８は、エンコーダ２０４から出力される信号を取得してＳＲモータの回転状況を把握し、ＳＲモータを駆動するための通電の制御を行なう。

パーキングロック機構２０６は、アクチュエータ２０２により回転されるシャフト２５２と、シャフト２５２の回転に伴って回転するディテントプレート２５４と、ディテントプレート２５４の回転に伴って動作するロッド２４８と、リングギヤ軸５２に固定されたパーキングロックギヤ２４４と、パーキングロックギヤ２４４をロックするためのパーキングロックポール２４６と、ディテントプレート２５４の回転を制限してシフトレンジを固定するディテントスプリング２４２と、ころ２４０とを含む。ディテントプレート２５４は、アクチュエータ２０２により駆動されてシフトレンジを切り換える。またエンコーダ２０４は、アクチュエータ２０２の回転量に応じた計数値を取得する。

図２には、シフトレンジが非Ｐレンジであるときの状態が示されている。この状態では、パーキングロックポール２４６がパーキングロックギヤ２４４をロックしていないので、車両の駆動軸の回転は妨げられない。この状態からアクチュエータ２０２によりシャフト２５２を時計回り方向に回転させると、ディテントプレート２５４を介してロッド２４８が図２に示す矢印Ａの方向に押され、ロッド２４８の先端に設けられたテーパ部によりパーキングロックポール２４６が図４に示す矢印Ｂの方向に押し上げられる。

図３は、パーキングロックポール２４６が押し上げられて、ロック状態となった位置関係を示した図である。

図２の矢印Ａの方向にロッド２４８が押されると、パーキングロックギヤ２４４を図３のようにロックするようにパーキングロックポール２４６が動く。
このときディテントプレート２５４の回転に伴ってディテントプレート２５４の頂部に設けられた２つの谷のうちの一方、すなわち非Ｐレンジ位置２３０にあったディテントスプリング２４２のころ２４０は、山２３２を乗り越えて他方の谷、すなわちＰレンジ位置２３４へ移る。ころ２４０は、その軸方向に回転可能にディテントスプリング２４２に設けられている。ころ２４０がＰレンジ位置２３４に来るまでディテントプレート２５４が回転したとき、パーキングロックポール２４６は、パーキングロックポール２４６の突起部分がパーキングロックギヤ２４４の歯部間に嵌合する位置まで押し上げられる。これにより、車両の駆動軸が機械的に固定され、シフトレンジがＰレンジに切り換わる。

図４は、図１の制御装置３８および表示部７０の起動処理に関する構成を示したブロック図である。

図４を参照して、制御装置３８は、パーキングロック機構を制御するＰロック制御部１０６と、バッテリを監視するバッテリ監視部１０８と、Ｐロック制御部１０６およびバッテリ監視部１０８の出力に基づいて、車両システムを起動するシステム起動制御部１１０とを含む。

シフトポジションスイッチ８４は、シフトレンジがパーキングレンジであるか否かを検出することが可能に構成されている。ブレーキ検出スイッチ８６はブレーキペダルが踏まれているか否かを検出することが可能に構成されている。

表示部７０は、メータユニット７４と、ブザーユニット７６と、メータユニット７４およびブザーユニット７６を制御するメータコンピュータ７２とを含む。

制御装置３８は、パワースイッチ８２からの入力信号と、シフトポジションスイッチ８４からの入力信号と、ブレーキ検出スイッチ８６からの入力信号を監視しており、これらの入力が所定の条件を満たせば車両システムを起動する。

システムが起動していない状態（システムＯＦＦ状態）かつシフトレンジがパーキングレンジ（Ｐレンジ）である場合に、ブレーキペダルを踏まずにパワースイッチ８２を押すと、システムの状態は、ＡＣＣ状態へ遷移する。ＡＣＣ状態では、ステレオやナビゲーション装置などのアクセサリ類が使用可能となる。

システムがＡＣＣ状態かつＰレンジである場合にブレーキペダルを踏まずにパワースイッチ８２を押すと、システムの状態はＩＧＯＮ状態に遷移する。ＩＧＯＮ状態では、各種ＥＣＵが起動するが、図１のシステムメインリレーＳＭＲはオフのままであり、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を作動させることができず、エンジンを始動させたり車両を走行させたりすることはできない。

システムＯＦＦ状態、ＡＣＣ状態、ＩＧＯＮ状態のいずれかの状態かつＰレンジである場合に、ブレーキペダルを踏みながらパワースイッチ８２を押すと車両システムは起動してＲｅａｄｙＯＮ状態となる。ＲｅａｄｙＯＮ状態では、図１のシステムメインリレーＳＭＲが閉じ、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が作動可能となり車両は走行可能状態となる。

これらのうちシステムＯＦＦ状態からＡＣＣ状態やＩＧＯＮ状態を経ずにＲｅａｄｙＯＮ状態に遷移する動作をクイックスタートと呼ぶことにする。クイックスタート時にはＡＣＣ状態からの起動よりも各種補機類の初期動作が集中するので、補機バッテリ６０の電流が増加する。このため補機バッテリ６０が弱っている場合には、電圧降下によって補機バッテリ電圧ＶＢ２がシステム起動可能電圧よりも下回る場合が生じる。このシステム起動可能電圧は各種ＥＣＵが動作可能な下限電圧に基づいて定められている。

本実施の形態では、補機バッテリ６０が弱っておりクイックスタート時にバッテリ電圧ＶＢ２が所定値よりも低い場合には、各種補機類の初期動作を集中しないようにずらして行なう。初期動作の順序は、特に限定されないが、たとえば、Ｐロック制御を先に実行してから、システムメインリレーＳＭＲの導通、エンジンの始動などを行なうことが好ましい。

そして、クイックスタート時にバッテリ電圧ＶＢ２が低下しているために各種補機類の初期動作をずらしてシステム起動に時間を要する場合、メータユニット７４のマルチディスプレイに「補機バッテリ低下」などのメッセージを出力し、通常とは異なる態様で起動が行なわれていることをユーザに報知する。好ましくは、起動中であることがユーザにわかるように「起動処理中」などの表示も併せてマルチディスプレイに表示してもよい。

図５は、クイックスタート時の起動処理を説明するためのフローチャートである。図４、図５を参照して、制御装置３８において、Ｐロック制御部１０６がパワースイッチ８２、シフトポジションスイッチ８４、ブレーキ検出スイッチ８６の状態に基づいて、内部信号ＩＧおよび内部信号ＳＴを出力する。

まず、ステップＳ１においてシステム起動制御部１１０は、信号ＩＧがＯＮ状態であるか否かを判断する。ステップＳ１において信号ＩＧがＯＮ状態でなければステップＳ９に処理が進み起動処理が行なわれないで終了となる。ステップＳ１において信号ＩＧがＯＮ状態であれば、ステップＳ２に処理が進む。

ステップＳ２では、内部信号ＳＴがＯＮ状態であるか否かが判断される。内部信号ＳＴがＯＮ状態である間はシステム起動制御部１１０においてシステム起動が許可される。ステップＳ２において内部信号ＳＴがＯＮ状態でなければステップＳ９に処理が進み起動処理が行なわれないで終了となる。ステップＳ２において内部信号ＳＴがＯＮ状態であれば、ステップＳ３に処理が進む。

ステップＳ３では車両がシステム起動許可状態か否かが判断される。車両がシステム起動許可状態であるか否かは、バッテリ監視部１０８がメインバッテリ３１および補機バッテリ６０の状態を監視した結果に基づいて判断される。たとえばメインバッテリ３１に故障が発生していたり、補機バッテリ６０の電圧ＶＢ２が所定値よりも低い場合には、車両がシステム起動許可状態ではないと判断される。

ステップＳ３において車両がシステム許可状態でないと判断された場合には、ステップＳ４において補機バッテリ６０の電圧が低下している状態であるか否かが判断される。ステップＳ４において補機バッテリ６０の電圧低下状態ではない場合にはステップＳ９に処理が進み起動処理が行なわれないで終了となる。ステップＳ４において補機バッテリ６０の電圧が所定値より低下した状態であれば、ステップＳ５に処理が進む。

ステップＳ５では、信号ＳＴのＯＮ時間を通常時間よりも延長し、起動タイミングを遅らせる処理が実行される。図４では、システム起動制御部１１０からＰロック制御部１０６に対して信号ＳＴのオン時間を延長するように指示が送られる。そして、この延長時間内にパーキングロック機構２０６に対する初期動作を完了させるようにＰロック制御部１０６が動作する。

続いて、ステップＳ６において、再び車両がシステム起動許可状態か否かが判断される。ステップＳ６において車両がシステム起動許可状態ではない場合にはステップＳ９に処理が進み起動処理が行なわれないで終了となる。ステップＳ６において、Ｐロックの初期動作が完了し、補機バッテリ６０の電圧が回復していれば、システム起動許可状態となる。その場合にはステップＳ６からステップＳ７に処理が進み、メータユニット７４に「起動中」であること、および「補機バッテリ低下」していることを表示させる。この表示に代えて、または加えて、ブザーユニット７６から警告音を発してもよい。

ステップＳ３でシステム起動許可状態と判定された場合および、ステップＳ７の処理が完了した場合には、ステップＳ８においてシステム起動処理が行なわれる。この場合には、必要に応じてエンジン２４が起動される。ステップＳ８の起動処理が終了するとステップＳ９において処理終了となる。

図６は、通常時の起動処理を説明するための動作波形図である。図４、図６を参照して、時刻ｔ１において、ユーザがクイックスタートの条件（Ｐレンジ、ブレーキＯＮ状態でパワースイッチＯＮ）を満たす起動指令を入力すると、Ｐロック制御部１０６は信号ＩＧをＯＮ状態に変化させるとともに、Ｐレンジを確定させるようにＰロック制御部１０６がパーキングロック機構２０６を作動させる。

時刻ｔ１から期間Ｔ１後の時刻ｔ２において信号ＳＴがＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化し、時刻ｔ２〜ｔ５の期間Ｔ２の間システム起動制御部１１０にシステム起動が可能であることが伝達される。

時刻ｔ１から期間Ｔ３後の時刻ｔ３においてパーキングロック機構２０６が動作完了しＰレンジが確定する。これに応じて、システム起動制御部１１０は時刻ｔ３〜ｔ４の期間Ｔ４の間起動処理を実行する。起動処理は、たとえばシステムメインリレーＳＭＲのチェックおよび接続、エンジン冷間時にはエンジン２４の始動などの処理を含む。

時刻ｔ４において起動処理が完了すると、車両は走行可能なＲｅａｄｙＯＮ状態となる。

補機バッテリ６０の蓄電量が十分であれば図６に示したタイミングで起動処理が実行される。しかし、補機バッテリ６０の蓄電量が不十分であったり、補機バッテリ６０が弱っていたりすると、起動処理時に補機バッテリ６０の電圧ＶＢ２に電圧降下が大きく発生し、一時的にＥＣＵの動作可能電源電圧を割り込む場合が発生する。

このような場合には、時刻ｔ３においては、システム起動制御部１１０が信号ＳＴのＯＮ時間を通常よりも延長し、Ｐロック確定処理後の起動処理の開始を遅らせる（図５のＳ５）。

図７は、起動処理時に補機バッテリの電圧が低下した場合の処理を説明するための動作波形図である。なお、比較のため、信号ＳＴが通常時と同じタイミングである場合の動作を図中に一点鎖線で示している。

図４、図６を参照して、時刻ｔ１１において、ユーザがクイックスタートの条件（Ｐレンジ、ブレーキＯＮ状態でパワースイッチＯＮ）を満たす起動指令を入力すると、Ｐロック制御部１０６は信号ＩＧをＯＮ状態に変化させるとともに、Ｐレンジを確定させるようにＰロック制御部１０６がパーキングロック機構２０６を作動させる。パーキングロック機構２０６のアクチュエータ２０２が補機バッテリ６０の電力を消費することに伴い時刻ｔ１１〜１２で電圧降下が発生し、補機バッテリ６０の電圧がしきい値Ｖｔｈよりも低下する。この時に起動処理を行なおうとすると、補機バッテリが低下状態であるとして、システム起動制御部１１０はシステムの起動処理を禁止してしまう。

そこで、システム起動制御部１１０は、補機バッテリ６０の電圧ＶＢ２がしきい値よりも低いことに応じて、Ｐロック制御部１０６に信号ＳＴのＯＮ時間を延長するように要求する。Ｐロック制御部１０６は、時刻ｔ１１から期間Ｔ１後の時刻ｔ１２において信号ＳＴをＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化させる。そして、Ｐロック制御部１０６は、通常時よりも時間が延長された時刻ｔ１２〜ｔ１７の期間システム起動制御部１１０にシステム起動が可能であることを伝達する。

時刻ｔ１３においてパーキングロック機構２０６が動作完了しＰレンジが確定する。このとき、電圧降下によって、補機バッテリ６０の電圧ＶＢ２が電圧降下を起こしている。したがってシステム起動制御部１１０は、起動処理を実行できない。そこで、システム起動制御部１１０は、時刻ｔ１３〜ｔ１５の間、補機バッテリ６０の電圧ＶＢ２がしきい値Ｖｔｈ以上に回復するのを待つ。

時刻ｔ１５において、補機バッテリ６０の電圧ＶＢ２がしきい値Ｖｔｈ以上に回復したことに応じて、システム起動制御部１１０は時刻ｔ１５〜ｔ１６の期間Ｔ４の間起動処理を実行する。起動処理は、たとえばシステムメインリレーＳＭＲのチェックおよび接続、エンジン冷間時にはエンジン２４の始動などの処理を含む。

時刻ｔ１６において起動処理が完了すると、車両は走行可能なＲｅａｄｙＯＮ状態となる。また、時刻ｔ１６以降は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２が作動するので、電圧ＶＢ２は規定値に回復する。

以上のように制御する信号ＳＴの活性化期間を延長し、パーキングロック機構２０６の初期動作と、起動処理との時間差を設けることによって、起動処理が完了するまでの時間が若干増えるがクイックスタート処理を完了させることができる。したがって、ユーザが起動指令をやり直ししなければならないような事態を回避することができる。

好ましくは、通常時と起動タイミングが異なることについてユーザに不安を与えないように、車両が起動処理中であることを時刻ｔ１５〜ｔ１６に表示部に表示させてもよい。この表示に併せて補機バッテリ６０の電圧が低下している旨を表示させてもよい。

図８は起動処理時に消費される電流を通常時と補機バッテリ低下時で対比して示した図である。図８に示すように、通常時は、パーキングロックを確定させる制御（Ｐ制御）の電流と、負荷Ｌ１、Ｌ２の電流とが同時に流れる。

これに対して、補機バッテリ６０の電圧ＶＢ２が低下している場合には、Ｐ制御が完了してから負荷Ｌ１、Ｌ２の起動処理を行なうので、起動時の電源電流が減少する。これによって、補機バッテリ６０の電圧ＶＢ２の低下時や補機バッテリ６０が弱っている時に、起動タイミングでの電圧降下量が少なくなるので、起動処理が成功する可能性が高まる。

最後に、図１等を参照して本実施の形態について総括する。車両１００は、蓄電装置（補機バッテリ６０）と、蓄電装置から電源電圧が供給される複数の電気負荷（補機負荷６６、パーキングロック機構２０６）と、電気負荷を制御する制御装置３８とを備える。制御装置３８は、起動信号を受けた時の蓄電装置の電圧が所定値より高い場合には複数の電気負荷の各々に初期動作を実行させ、起動信号を受けた時の蓄電装置の電圧が所定値より低い場合には蓄電装置の電圧が所定値より高い場合よりも時間差を設けて複数の電気負荷の各々に初期動作を実行させる。

好ましくは、起動信号は、ユーザの操作する操作部（パワースイッチ８２）から制御装置３８に与えられる。制御装置３８は、起動信号を保持し、起動信号を受けた時の蓄電装置の電圧が所定値より低い場合には蓄電装置の電圧が所定値より高い場合よりも起動信号の保持時間を長くする。

より好ましくは、車両は、エンジン２４をさらに備える。複数の電気負荷のうちの第１の電気負荷は、起動信号の入力に応答して車両の状態をパーキング状態に確定させるアクチュエータ２０２であり、複数の電気負荷のうちの第２の電気負荷は、起動信号の保持時間内に起動が許可され、第２の電気負荷は、エンジン２４を始動させるための回転電機（モータジェネレータＭＧ１）である。

好ましくは、制御装置３８は、起動信号を受けた時の蓄電装置の電圧が所定値より低い場合には蓄電装置の電圧が所定値より高い場合よりも時間差を設けて複数の電気負荷の各々に初期動作を実行させるとともに、図４の表示部７０において、ユーザに対して起動処理を実行していることを報知する。

好ましくは、制御装置３８は、起動信号を受けた時の蓄電装置の電圧が所定値より低い場合には蓄電装置の電圧が所定値より高い場合よりも時間差を設けて複数の電気負荷の各々に初期動作を実行させるとともに、図４の表示部７０において、ユーザに対して起動処理を実行していることおよび蓄電装置の電圧が低下していることを報知する。

なお、図１ではハイブリッド自動車の例を示したが、本発明は、ハイブリッド自動車には適用が限定されるものではない。本発明は、蓄電装置とその蓄電装置から給電される複数の電気負荷を有する車両（ガソリンエンジン車、電気自動車、燃料電池車など）にも適用が可能である。

また、負荷装置の初期動作の例として、Ｐレンジ確定処理や、エンジン始動、ＳＭＲ接続などの処理を挙げたが、これら以外にも、カーナビゲーション装置、シートヒータ、等の比較的消費電流の大きな補機負荷の起動をずらせて、補機バッテリ６０の電圧回復を待って起動するようにしてもよい。

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、上記した実施の形態の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。

１０動力伝達機構、１２動力伝達ギヤ、１４ディファレンシャルギヤ、１５Ｒ，１５Ｌ駆動軸、１６Ｒ，１６Ｌ駆動輪、１８プラネタリギヤ、２０動力取出ギヤ、２２チェーンベルト、２３，６４，２３，６４センサ、２４エンジン、２５クランクシャフト、３０ダンパ、３１メインバッテリ、３２昇圧コンバータ、３４，３６インバータ、３８制御装置、４２サンギヤ、４４リングギヤ、４６プラネタリピニオンギヤ、４８プラネタリキャリヤ、５０サンギヤ軸、５２リングギヤ軸、５４キャリヤ軸、６０補機バッテリ、６２ＤＣ／ＤＣコンバータ、６６補機負荷、７０表示部、７２メータコンピュータ、７４メータユニット、７６ブザーユニット、８２パワースイッチ、８４シフトポジションスイッチ、８６ブレーキ検出スイッチ、１００ハイブリッド車両、１００車両、１０６Ｐロック制御部、１０８バッテリ監視部、１１０システム起動制御部、２０２アクチュエータ、２０４エンコーダ、２０６パーキングロック機構、２３０，２３４レンジ位置、２３２山、２４２ディテントスプリング、２４４パーキングロックギヤ、２４６パーキングロックポール、２４８ロッド、２５２シャフト、２５４ディテントプレート、Ｌ１負荷、ＭＧ１，ＭＧ２モータジェネレータ、ＳＭＲシステムメインリレー。

Claims

蓄電装置と、
前記蓄電装置から電源電圧が供給される複数の電気負荷と、
前記電気負荷を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、起動信号を受けた時の前記蓄電装置の電圧が所定値より高い場合には前記複数の電気負荷の各々に初期動作を実行させ、前記起動信号を受けた時の前記蓄電装置の電圧が前記所定値より低い場合には前記蓄電装置の電圧が前記所定値より高い場合よりも時間差を設けて前記複数の電気負荷の各々に初期動作を実行させる、車両。
前記起動信号は、ユーザの操作する操作部から前記制御部に与えられ、
前記制御部は、前記起動信号を保持し、前記起動信号を受けた時の前記蓄電装置の電圧が前記所定値より低い場合には前記蓄電装置の電圧が前記所定値より高い場合よりも前記起動信号の保持時間を長くする、請求項１に記載の車両。
内燃機関をさらに備え、
前記複数の電気負荷のうちの第１の電気負荷は、前記起動信号の入力に応答して車両の状態をパーキング状態に確定させるアクチュエータであり、
前記複数の電気負荷のうちの第２の電気負荷は、前記起動信号の保持時間内に起動が許可され、
前記第２の電気負荷は、前記内燃機関を始動させるための回転電機である、請求項２に記載の車両。
前記制御部は、前記起動信号を受けた時の前記蓄電装置の電圧が前記所定値より低い場合には前記蓄電装置の電圧が前記所定値より高い場合よりも時間差を設けて前記複数の電気負荷の各々に初期動作を実行させるとともに、ユーザに対して起動処理を実行していることを報知する、請求項１に記載の車両。
前記制御部は、前記起動信号を受けた時の前記蓄電装置の電圧が前記所定値より低い場合には前記蓄電装置の電圧が前記所定値より高い場合よりも時間差を設けて前記複数の電気負荷の各々に初期動作を実行させるとともに、ユーザに対して起動処理を実行していることおよび前記蓄電装置の電圧が低下していることを報知する、請求項１に記載の車両。