JP5626247B2 - エンジン駆動補機制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンによって駆動される補助機器を制御するエンジン駆動補機制御装置に関する。

従来、エンジンによって駆動される補助機器として、発電機、空調装置、パワーステアリング装置などが知られている。例えば、特許文献１は、エンジンによって空調装置の圧縮機を駆動するシステムを開示している。このシステムでは、エンジンの燃料消費を抑制するためのアイドルストップ制御、またはエコノミーランニング制御によってエンジンが停止されても空調を継続するために、圧縮機を含む冷凍サイクルによって生成される冷温を蓄える蓄冷器を備える。

また、特許文献２は、アイドルストップ制御によってエンジンを再始動するために、圧縮機の駆動負荷を一時的に増加させ、モータの回転数をエンジンの始動に適した回転数に調節する装置を開示する。

さらに、特許文献３は、エンジンを再始動に適した適正範囲内で停止させる装置を開示する。しかも、この装置は、エンジンによって駆動される補助機器の駆動を制限、または禁止した後に、燃料噴射を停止させている。

特開２００３−３１２２４１号公報 特開２００４−６８７３５号公報 特開２００７−２７０６７６号公報

従来技術の構成では、エンジンの制御と、補助機器の制御とを関連させるために、エンジン制御装置と、補助機器の制御装置、例えば空調制御装置との両方を特別に設計し、互いに関連しながら作動させる必要があった。しかし、このような複数の機器を互いに関連付ける制御は演算処理の負荷が大きい。このため、エンジン制御装置、または補助機器の制御装置の本来の制御機能を圧迫するおそれがある。

また、アイドルストップ制御を採用したエンジンにおいては、エンジンの再始動が迅速に実行されることが求められる。補助機器の制御は、再始動の迅速性を向上するために有効な場合がある。よって、再始動の迅速性を向上するための補助機器の制御に適した制御装置が求められていた。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンを迅速に再始動するための制御に適したエンジン駆動補機制御装置を提供することである。

本発明の他の目的は、エンジンの回転を迅速に低下させることのできる補助機器と、エンジンを再始動するためのエンジン機器、例えばスタータとを関連付けて制御することができるエンジン駆動補機制御装置を提供することである。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲および上記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示された発明のひとつは、エンジン（１１）によって駆動される補助機器（２１、３１）を制御するためのエンジン駆動補機制御装置（３ｃ）において、エンジンの始動を要求する信号（ＩＳＳ、ＲＱ）を入力するための入力端子（ＩＮ１）と、エンジンの回転数（ＮＥ）を示す信号を入力するための入力端子（ＩＮ２）と、エンジンを始動するためのスタータ（１３）を駆動するための信号を出力するためのスタータ出力端子（ＯＵＴ１）と、エンジンによって駆動される補助機器（２１、３１）を駆動するための信号を出力するための補助機器出力端子（ＯＵＴ２、ＯＵＴ３）と、エンジンの始動が要求され、かつ回転数が負であるとき、補助機器を駆動し、回転数が正になると補助機器を停止する予備駆動部（９、４３、５０、１８１−１８３）と、予備駆動部により補助機器が駆動され停止されたことにより回転数が正に調節された後に、スタータを駆動するスタータ駆動部（４、４３、１８４）とを備えることを特徴とする。

この構成によると、エンジン駆動補機制御装置によってスタータの駆動制御と、補助機器の駆動制御とが実行される。予備駆動部は、エンジンの始動が要求されているが、エンジンの回転数が負であるとき、補助機器を駆動する。つまり、補助機器を、エンジンによって駆動される状態におく。この結果、エンジンの負荷が増加し、エンジンの回転の振動は収束する。補助機器の駆動によって、エンジンの回転は、スタータの駆動に適した正の回転、またはゼロ（０）に安定する。スタータ駆動部は、補助機器が駆動された後に、スタータを駆動する。よって、スタータは、回転数がスタータの駆動に適した状態に接近してから、駆動される。この結果、スタータの駆動に起因する不具合が抑制される。また、スタータの駆動制御と補助機器の駆動制御とがエンジン駆動補機制御装置に集められるから、エンジン駆動補機制御装置の汎用性を高めることができる。

本発明を適用した第１実施形態に係るシステムのブロック図である。 第１実施形態の制御装置のブロック図である。 第１実施形態の制御装置のブロック図である。 第１実施形態の電源制御の処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の熱制御の処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の再始動制御の処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の作動を示すタイミング図である。 本発明を適用した第２実施形態の制御装置のブロック図である。 第２実施形態の再始動制御の処理を示すフローチャートである。 第２実施形態の作動を示すタイミング図である。 第２実施形態の作動を示すタイミング図である。

以下に、図面を参照しながら開示された発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。また、後続の実施形態においては、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分に百以上の位だけが異なる参照符号を付することにより対応関係を示し、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
図１において、エネルギ管理システム１は、車両におけるエネルギ消費を抑制するように、車両に搭載された複数の制御システム１０、２０、３０を総合的に制御する。車両には、動力システム１０と、複数のエネルギ消費システム２０、３０とが搭載されている。動力システム１０は、車両に搭載された燃料によって動力を供給する動力源を含む。エネルギ消費システム２０、３０は、動力源によって駆動される補助機器２１、３１を含む。エネルギ消費システム２０、３０は、互いに異なる形態のエネルギを利用する。例えば、エネルギ消費システム２０、３０は、動力システム１０から供給される動力を蓄積可能なエネルギに変換して利用する。エネルギ消費システム２０、３０は、電源システム２０、および熱システム３０を含む。

動力システム１０は、動力源としてのエンジン（ＥＮＧＮ）１１を含む。さらに、動力システム１０は、エンジン１１を操作するためのエンジン機器（ＥＧＤＶ）１２とを備える。エンジン１１は、内燃機関によって提供することができる。エンジン１１は、車両の移動用の動力を供給する動力源である。さらに、エンジン１１は、車両に搭載された複数の機器にエネルギを供給するための動力源でもある。

エンジン１１の出力は、動力伝達機構２を経由して、電源システム２０、および熱システム３０に供給される。動力伝達機構２は、例えば、プーリーとベルトとを含むベルト伝達機構、または複数のギヤを含むギヤ駆動機構によって提供することができる。

エンジン機器１２は、エンジン１１の運転状態を調節するための制御機器を含む。エンジン機器１２は、エンジン１１を始動するための電動機であるスタータ（ＳＴＭＴ）１３を含むことができる。スタータ１３は、ピニオンギヤなど歯車機構を介してエンジン１１の回転軸と連結可能に構成されている。エンジン機器１２は、エンジン１１の出力を調節するための機器、例えば、エンジン１１が吸入する空気量を調節可能なスロットル装置、エンジン１１へ供給する燃料量を調節可能な燃料供給装置、およびエンジン１１の点火時期を調節可能な点火装置を含むことができる。

電源システム２０は、動力システム１０から供給される動力によって発電し、電力を蓄える。電源システム２０は、車両に搭載された電気負荷に電力を供給する。電源システム２０は、発電機（ＧＮＲＴ）２１、バッテリ（ＢＡＴＴ）２２、および電気負荷（ＥＬＬＤ）２３を備える。

発電機２１は、エンジン１１によって駆動される発電機である。発電機２１は、オルタネータによって提供することができる。バッテリ２２は、二次電池である。バッテリ２２は、発電機２１によって発電された電力を蓄える。電気負荷２３は、車両に搭載された電気的な負荷である。電気負荷２３には、エンジン機器１２、および後述する空調装置３３を含むことができる。発電機２１およびバッテリ２２は、電気負荷２３へ給電する。

熱システム３０は、車両において冷熱および／または温熱を利用するシステムである。熱システム３０の典型的な例として、空調システムを例示することができる。熱システム３０には、車載部品、例えば電池やインバータ回路の温度を調節するために、冷熱を利用する機器温度調節システム、または車両に搭載された物品を加熱するために温熱を利用する加熱システムを例示することができる。以下の説明では、熱システム３０として、空調システムを採用した場合を説明する。

熱システム３０は、動力システム１０から供給される動力によって冷熱および／または温熱を生成し、蓄える。熱システム３０は、車両に搭載された機器に冷熱および／または温熱を供給する。熱システム３０は、圧縮機（ＣＭＰＲ）３１、蓄冷器（ＣＳＴＲ）３２、および空調装置（ＡＲＣＮ）３３を備える。

圧縮機３１は、車両に搭載された蒸気圧縮式の冷凍サイクルの構成部品である。冷凍サイクルは、圧縮機３１によって圧縮され、循環される冷媒によって冷熱および／または温熱を生成する。圧縮機３１は、運転を断続することにより、または圧縮容量を調節することにより吐出量を調節可能である。

蓄冷器３２は、冷凍サイクルによって生成された冷熱および／または温熱を蓄える蓄熱装置である。図示の例においては、蓄冷器３２は冷凍サイクルの蒸発器において得られる冷熱を蓄える。蓄冷器３２は、貯えられた冷熱を空調装置３３に供給する。空調装置３３は、冷凍サイクルによって生成された冷熱、および蓄冷器３２に貯えられた冷熱を利用して、車両の室内を空調する。空調装置３３は、熱システム３０における熱的な負荷でもある。

蓄冷器３２は、エンジン１１が停止されている期間中にも空調装置３３に冷熱を供給可能である。例えば、交差点において車両が停車している期間中に、エンジン１１は一時的に停止されることがある。このような機能は、アイドルストップ機能、またはエコノミーランニング機能として知られている。蓄冷器３２は、エンジン１１が一時的に停止している期間中に、空調装置３３による空調を継続するために利用される。

動力システム１０、電源システム２０および熱システム３０は、制御装置（ＥＣＵ）３によって制御される。制御装置３は、ひとつまたは複数の電子制御装置によって提供される。制御装置３に含まれる複数の電子制御装置は、通信回線を介して、互いにデータを送受信可能に接続されている。

電子制御装置は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納している。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクによって提供されうる。プログラムは、電子制御装置によって実行されることによって、電子制御装置をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するように電子制御装置を機能させる。電子制御装置が提供する手段は、所定の機能を達成する機能的ブロック、またはモジュールとも呼ぶことができる。

制御装置３は、車両の利用者からの指令に応じてエンジン１１の出力を調節するエンジン制御装置を提供する。制御装置３は、複数のセンサによって検出されるエンジン１１の運転状態に応じてエンジン機器１２を制御することにより、エンジン１１の運転状態を制御する。制御装置３は、後述する燃費データに基づいて、燃料の消費を抑制するようにエンジン１１を制御する。制御装置３は、燃費を抑制するために、燃費データに基づいてエンジン１１を制御する。燃費データは、エンジン１１の運転状態と燃焼消費率との関係を示す。制御装置３は、燃費データに関連する燃費関連データに基づいてエンジン１１を制御することができる。燃費関連データには、燃費データそのもの、および／または燃費データに基づいて生成されたデータが含まれる。この実施形態では、燃費データそのものが燃費関連データとして用いられる。

また、制御装置３は、バッテリ２２の充電状態を適正状態に維持するように、発電機２１の駆動または停止の切換えの制御、および発電機２１の出力制御を実行する発電制御装置を提供する。

制御装置３は、複数のセンサによって検出される電源システム２０の状態に応じて発電機２１を制御することにより、発電機２１の発電量を制御する。例えば、制御装置３は、バッテリ２２の充電量を検出する。制御装置３は、バッテリ２２の充電量が所定の目標充電量に接近するように発電機２１を制御する。

さらに、制御装置３は、発電によって消費される燃料量を抑制するように発電機２１を制御する。制御装置３は、燃費関連データに基づいて、燃料の消費を抑制するように発電機２１を制御する。制御装置３は、発電によって消費される燃料量を抑制するための指標として、発電のための燃料消費量、すなわち発電燃費を利用する。発電燃費は、単位電力量を発電するために消費される燃料量を示す。例えば、電力量をキロワットアワー（ｋＷｈ）とし、燃料消費量をグラム（ｇ）とすると、発電燃費ＥＣは、ＥＣ＝ｇ／ｋＷｈで表すことができる。以下の説明では、発電燃費を電費ＥＣと呼ぶ。

また、制御装置３は、蓄冷器３２の蓄冷状態を適正状態に維持するように、圧縮機３１の駆動または停止の切換えの制御、および圧縮機３１の圧縮容量の制御を実行する熱制御装置を提供する。

制御装置３は、複数のセンサによって検出される熱システム３０の状態に応じて圧縮機３１を制御することにより、圧縮機３１の吐出量を制御する。例えば、制御装置３は、蓄冷器３２の蓄冷量を検出する。制御装置３は、蓄冷器３２の蓄冷量が所定の目標蓄冷量に接近するように圧縮機３１を制御する。

さらに、制御装置３は、熱エネルギの生成によって消費される燃料量を抑制するように圧縮機３１を制御する。制御装置３は、燃費関連データに基づいて、燃料の消費を抑制するように圧縮機３１を制御する。制御装置３は、熱生成によって消費される燃料量を抑制するための指標として、熱生成のための燃料消費量、すなわち熱生成燃費を利用する。熱生成燃費は、単位熱量を生成するために消費される燃料量を示す。例えば、生成される熱量をキロワットアワー（ｋＷｈ）とし、燃料消費量をグラム（ｇ）とすると、熱生成燃費ＴＣは、ＴＣ＝ｇ／ｋＷｈで表すことができる。以下の説明では、熱生成燃費を熱費ＴＣと呼ぶ。なお、この実施形態では、冷熱、すなわち低温の生成を、熱の生成と呼ぶ。熱費は、温熱、すなわち高温の生成にも利用することができる。

制御装置３は、始動制御部（ＳＴＣＭ）４、補機制御部（ＡＸＤＭ）５、および同期制御部（ＳＹＮＭ）６を備える。始動制御部４は、エンジン１１を始動するためにスタータ１３を駆動する。始動制御部４は、アイドルストップ制御を実行するための制御部でもある。始動制御部４は、所定の条件が成立すると、エンジン１１を一時的に停止させる。さらに、始動制御部４は、所定の再始動条件が成立すると、再始動の要求を発生する。始動制御部４は、再始動の要求に応答してエンジン１１を再始動するための始動制御を実行する。

始動制御においては、再始動の要求に応答して、スタータ１３が駆動される。また、エンジン１１の停止操作が実行された直後は、エンジン１１の回転軸が揺動している場合がある。回転軸が揺動しているとき、エンジン１１の回転数ＮＥは、負になることがある。回転数ＮＥが負のときにスタータ１３を駆動することは望ましくない。スタータ１３の回転方向は、エンジン１１の正回転方向であるから、歯車を損傷するなどの不具合を生じるおそれがあるからである。

始動制御においては、補助機器を制御することにより、エンジン１１の残留回転の減衰を促進する。補助機器は、エンジン１１によって駆動されるから、補助機器を駆動状態に制御することで、エンジン１１の負荷が増加する。この結果、回転軸の揺動は早くなり、回転数ＮＥが正となる期間が早期に発生する。また、回転数ＮＥは、迅速にゼロ（０）に収束する。回転数ＮＥが正のとき、または回転数ＮＥがゼロ（０）のときは、スタータ１３の駆動に適した状態である。始動制御においては、このような状態が得られてから、スタータ１３を駆動する。

補機制御部５は、補助機器としての発電機２１および／または圧縮機３１を制御する。補機制御部５は、電源システム２０を制御するための電源制御部（ＥＰＣＭ）７と、熱システム３０を制御するための熱制御部（ＴＨＣＭ）８とを備えることができる。電源制御部７は、上述の電費を抑制するように発電機２１を制御する電費制御部（ＥＣＣＭ）７ａを備える。熱制御部８は、上述の熱費を抑制するように圧縮機３１を制御する熱費制御部（ＴＣＣＭ）８ａを備える。さらに、補機制御部５は、補助制御部９を備える。補助制御部９は、スタータ１３の制御に同期して、発電機２１および／または圧縮機３１を制御する。ここでは、補助制御部９は、エンジン１１の回転数がスタータ１３の駆動に適した回転数になるように、発電機２１および／または圧縮機３１を制御する。以下の説明では、補助制御部９によって圧縮機３１が制御される例を説明する。

同期制御部６は、始動制御部４が提供するスタータ１３の制御と、補機制御部５が提供する補助機器の制御との間に、同期的な関係を提供する。例えば、スタータ１３が駆動される前に、圧縮機３１が駆動状態におかれる。また、補助機器としての圧縮機３１が停止した後に、スタータ１３が駆動される。

図２において、制御装置３のハードウェア上の構成の一例が図示されている。制御装置３は、エンジン１１を制御するための主たる制御装置として、主マイクロコンピュータ（ＭＡＩＮ）（以下、主マイコンという）３ａを備える。例えば、主マイコン３ａは、エンジン１１の回転数ＮＥを含む複数の信号を入力する。入力信号には、エンジン１１の出力の増減指令を示すアクセル操作量、エンジン１１の出力トルクを示すエンジントルクＥＴＱなど多様な情報を含むことができる。主マイコン３ａは、エンジン１１に供給する燃料量を調節するための燃料噴射信号などを演算する。主マイコン３ａは、燃料噴射信号を駆動回路（ＥＧＤＣ）３ｂに出力する。駆動回路３ｂは、主マイコン３ａから与えられた指令信号に基づいて、エンジン機器１２を駆動する。

制御装置３は、補助機器を制御するための補機制御ＩＣ（ＡＸＤＣ）３ｃを有する。補機制御ＩＣ３ｃは、エンジン１１によって駆動される補助機器を制御するためのエンジン駆動補機制御装置を提供する。補機制御ＩＣ３ｃは、集積回路である。補機制御ＩＣ３ｃは、パッケージ化された集積回路である。ひとつにパッケージ化された集積回路によってエンジン駆動補機制御装置が提供される。補機制御ＩＣは、複数の入力端子と複数の出力端子とを備えるカスタムＩＣとして構成されている。補機制御ＩＣ３ｃは、マイクロコンピュータ回路として構成されている。補機制御ＩＣ３ｃは、演算装置（ＣＰＵ）３ｄと、メモリ装置（ＭＭＲＤ）３ｅとを備えることができる。

補機制御ＩＣ３ｃは、入力端子ＩＮ１−ＩＮ７を備える。これらの端子には、下記の入力信号が入力される。

（１）入力端子ＩＮ１：アイドルストップ制御の状態ＩＳＳを示す信号。

（２）入力端子ＩＮ２：エンジン１１の回転数ＮＥを示す信号。

（３）入力端子ＩＮ３：エンジントルクＥＴＱを示す信号。

（４）入力端子ＩＮ４：圧縮機３１の駆動トルクＣＴＱを示す信号。

（５）入力端子ＩＮ５：蓄冷器３２の蓄冷状態に対応する温度ＴＨを示す信号。

（６）入力端子ＩＮ６：発電機２１の駆動トルクＧＴＱを示す信号。

（７）入力端子ＩＮ７：バッテリ２２の充電状態に対応する電圧ＶＢを示す信号。

補機制御ＩＣ３ｃは、データ通信用の通信端子ＣＯＭ１、ＣＯＭ２を備える。これらの端子は、下記の用途に主として利用される。

（８）通信端子ＣＯＭ１：主マイコン３ａからデータを受信する。

（９）通信端子ＣＯＭ２：主マイコン３ａなどへデータを送信する。

補機制御ＩＣ３ｃは、負荷を駆動するための出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、およびＯＵＴ３を備える。これらの出力端子は、補助機器の作動状態を少なくとも駆動状態と停止状態とに切換えるための信号を出力するための、少なくともひとつの出力端子を含む。これらの端子は、下記の信号を出力するために主として利用される。

（１０）出力端子ＯＵＴ１：スタータ１３の作動状態を駆動状態と停止状態とに切換えるための信号。

（１１）出力端子ＯＵＴ２：補助機器である発電機２１を駆動状態と停止状態とに切換えるための信号、および発電機２１の発電量に対応する調整電圧に相当する信号。

（１２）出力端子ＯＵＴ３：補助機器である圧縮機３１を駆動状態と停止状態とに切換えるための信号、および圧縮機３１の容量に相当する信号。

補機制御ＩＣ３ｃは、スタータ１３と、補助機器との制御を実行できるように構成されている。この構成は、スタータ１３の駆動に関連する補助機器の制御をひとつの集積回路によって実行することを可能とする。この構成は、共通の集積回路を、アイドルストップ機能を備える複数の種類のシステムに適用することを可能とする。この結果、低いコストで、再始動の迅速さを向上することが可能となる。また、主マイコン３ａの演算処理に与える負担を軽減することができる。

図３において、補機制御ＩＣ３ｃが提供する機能的なブロックの一例が図示されている。補機制御ＩＣ３ｃは、アイドルストップ判定部（ＩＳＤＭ）４１を備える。アイドルストップ判定部４１では、アイドルストップ制御が実行中であるか否か、逆にいえば、アイドルストップ制御が終了したか否かを判定する。アイドルストップ制御の実行期間は、エンジン１１の停止から、エンジン１１の再始動の完了までである。アイドルストップ制御の終期において、エンジン１１の再始動を要求する要求信号ＲＱが与えられる。回転数処理部（ＮＥＰＭ）４２は、回転数ＮＥを示す信号を処理する。

スタータ駆動判定部（ＳＴＤＭ）４３は、所定の条件が成立するか否かを判定し、スタータを駆動するか否かを判定する。具体的には、要求信号ＲＱと、回転数ＮＥとに基づいてスタータ１３を駆動するか否かを判定する。スタータ駆動判定部４３は、要求信号ＲＱがあり、かつ、回転数ＮＥが正であるとき、または、要求信号ＲＱがあり、かつ、回転数ＮＥがゼロ（０）であるとき、スタータ１３を駆動する。

スタータ駆動判定部４３は、エンジン１１を再始動するときにエンジン１１の回転数ＮＥを調節するために、すなわち迅速に低下させるために、圧縮機３１の駆動信号を出力する。この駆動信号は、圧縮機３１を駆動状態におくための信号である。

スタータ駆動判定部４３は、要求信号ＲＱがある場合、回転数ＮＥがスタータ１３の駆動に適した状態にあるか否かを判定する。エンジン１１の停止操作が実行された直後は、エンジン１１の回転軸が正方向と逆方向とに向けてわずかに揺動することがある。特に、エンジン１１の回転軸が逆方向に向けて回転しているときは、スタータ１３を駆動することは望ましくない。そのような駆動は、スタータ１３と歯車との耐久性を損なうおそれがあるからである。

スタータ駆動判定部４３は、回転数ＮＥがスタータ１３の駆動に適した状態である場合、スタータ１３を駆動する。例えば、スタータ駆動判定部４３は、回転数ＮＥがほぼゼロ（０）である場合、スタータ１３を駆動する。

一方、スタータ駆動判定部４３は、回転数ＮＥがスタータ１３の駆動に適した状態ではない場合、スタータ１３の駆動を所定期間だけ延期する。例えば、スタータ駆動判定部４３は、回転数ＮＥが負の値である場合、スタータ１３の駆動を所定期間だけ延期する。スタータ駆動判定部４３は、所定期間の間に、補助機器である圧縮機３１を駆動し、回転数ＮＥを望ましい状態に移行させる。

燃費推定部（ＦＣＥＭ）４４は、燃費データと、エンジン１１の運転状態とに基づいて、電源システム２０および／または熱システム３０を制御するために必要な制御データを算出する。制御データには、現在の燃費、すなわち現在の運転状態における燃料消費率を含むことができる。燃費推定部４４は、エンジントルクＥＴＱと予め設定された計算式とに基づいて燃費を算出することにより、燃費を推定する。

熱費算出部（ＴＦＣＭ）４５は、熱システム３０によって消費される燃料量、すなわち熱費ＴＣを算出する。熱費ＴＣは、現在の燃費と、圧縮機３１の駆動トルクＣＴＱとに基づいて算出される。ここでは、圧縮機３１と冷凍サイクルとによって冷熱を発生した場合の熱費ＴＣが算出される。さらに、ここでは、圧縮機３１の作動モード、例えば圧縮容量を変化させた場合の熱費ＴＣが算出される。例えば、圧縮機３１を複数の作動モードで運転した場合の、それぞれの作動モードにおける熱費ＴＣ（ｎ）が算出される。ｎは、それぞれの作動モードを示す。例えば、圧縮機３１の圧縮容量を変化させた場合の熱費ＴＣ（ｎ）が算出される。

熱費算出部４５において算出される熱費ＴＣは、圧縮機３１によって冷熱を生成しない場合の燃料消費率と、圧縮機３１によって冷熱を生成する場合の燃料消費率との差とすることができる。この場合、熱費ＴＣは、冷熱の生成を追加することにより増加する燃料消費率を示す。

蓄冷量推定部（ＣＳＴＭ）４６は、蓄冷器３２の蓄冷状態、例えば温度ＴＨに基づいて、蓄冷器３２の現在の実蓄冷量を算出する。目標設定部（ＴＴＧＭ）４７は、空調装置３３の利用状態などに基づいて、目標蓄冷量を算出する。例えば、目標設定部４７は、通信端子ＣＯＭ１から入力される主マイコン３ａからの指令に応じて目標蓄冷量を設定することができる。蓄冷量は、蓄冷器３２に蓄えられている冷熱量、または蓄冷器３２が満蓄冷されている状態を１００％とする比率によって表すことができる。

判定熱費算出部（ＴＴＨＭ）４８は、実蓄冷量と目標蓄冷量とに基づいて、判定熱費ＴＨＴを設定する。判定熱費ＴＨＴは、圧縮機３１の停止、または作動を判定するための閾値である。判定熱費ＴＨＴは、冷熱の生成に伴う燃料消費率の悪化を抑制するように設定される。判定熱費ＴＨＴは、実蓄冷量と目標蓄冷量との差が大きいときに、圧縮機３１の作動が許容されやすいように設定される。これにより、蓄冷量の不足が抑制される。判定熱費ＴＨＴは、実蓄冷量と目標蓄冷量との差が小さいときに、圧縮機３１の作動を抑制するように設定される。これにより、燃料消費率の増加が抑制される。

実蓄冷量と目標蓄冷量とに基づいて、蓄冷率ＣＣＲを求めることができる。蓄冷率ＣＣＲは、ＣＣＲ＝実蓄冷量／目標蓄冷量で表すことができる。判定熱費ＴＨＴは、蓄冷率ＣＣＲに基づいて設定することができる。判定熱費ＴＨＴは、蓄冷率ＣＣＲが高くなるほど、低く設定される。すなわち、蓄冷器３２の蓄冷量が増えるほど、判定熱費ＴＨＴは低く設定される。言い換えると、蓄冷器３２の蓄冷量が増えるほど、圧縮機３１は駆動されにくくなる。この結果、熱費の悪化、すなわち増大が抑制される。

圧縮機駆動判定部（ＣＭＤＭ）４９は、熱費ＴＣと判定熱費ＴＨＴとに基づいて圧縮機３１によって冷熱を生成するか否かを判定する。よって、圧縮機駆動判定部４９は、圧縮機３１を作動させるか否かを判定する判定部を提供する。さらに、圧縮機駆動判定部４９は、圧縮機３１の作動モードを選択する。圧縮機駆動判定部４９は、熱費ＴＣの増加を抑制するように、圧縮機３１の作動モードを選択する。圧縮機駆動判定部４９は、圧縮機３１を制御する。例えば、圧縮機駆動判定部４９は、圧縮機３１の圧縮容量を調節する。この結果、圧縮機３１を駆動するための駆動トルクＣＴＱが変化する。一般的には、圧縮容量が大きくなるほど、冷熱の生成のための駆動トルクＣＴＱが増加する。

圧縮機駆動判定部４９は、圧縮機３１の作動状態を示す信号を通信端子ＣＯＭ２に出力する。これにより、主マイコン３ａは、圧縮機３１の正確な作動状態を示す信号を得ることができる。主マイコン３ａは、圧縮機３１の駆動または停止に応じて、エンジン１１の運転状態を適正範囲に維持するようにエンジン１１を制御する。例えば、圧縮機駆動判定部４９は、圧縮機３１が実際に駆動状態におれる前に、圧縮機３１がまもなく駆動状態におかれることを予告する信号を通信端子ＣＯＭ２に出力するように構成することができる。この構成では、主マイコン３ａは、通信端子ＣＯＭ２の信号に基づいて、圧縮機３１が実際に駆動状態におれる前に、圧縮機３１がまもなく駆動状態におかれることを知ることができる。主マイコン３ａは、圧縮機３１を駆動するための駆動トルクＣＴＱが実際に増加するまえに、エンジン１１を予備的に制御することができる。

論理和処理部（ＯＲＧＴ）５０は、スタータ駆動判定部４３から出力される圧縮機３１の第１駆動信号と、圧縮機駆動判定部４９から出力される圧縮機３１の第２駆動信号との論理和を出力端子ＯＵＴ３に出力する。ここでは、第１駆動信号が圧縮機３１の駆動を示すとき、または第２駆動信号が圧縮機３１の駆動を示すときに、圧縮機３１を駆動するための信号が出力される。

論理和処理部５０は、スタータ駆動判定部４３からの信号と圧縮機駆動判定部４９からの信号とを選択的に出力端子ＯＵＴ２に出力する選択部を提供する。この構成によると、効率的な制御のための信号と、エンジンの再始動のための信号とをひとつの出力端子ＯＵＴ２から提供することができる。スタータ駆動判定部４３から圧縮機３１を操作する信号は、アイドルストップ制御の実行中にだけ出力されるから、選択部は、エンジン１１を一時的に停止させた後に自動的に再始動させるアイドルストップ制御の実行中は、スタータ駆動判定部４３からの信号を出力端子ＯＵＴ２に出力するように構成することができる。この構成によると、アイドルストップ制御に応答して、スタータ駆動判定部４３、すなわち予備駆動部による圧縮機３１の制御を有効化することができる。

電費算出部（ＥＦＣＭ）５１は、電源システム２０によって消費される燃料量、すなわち電費ＥＣを算出する。電費ＥＣは、現在の燃費と、発電機２１の駆動トルクＧＴＱとに基づいて算出される。ここでは、発電機２１によって発電した場合の電費ＥＣが算出される。さらに、ここでは、発電機２１の作動モードを変化させた場合の電費ＥＣが算出される。例えば、発電機２１を複数の作動モードで運転した場合の、それぞれの作動モードにおける電費ＥＣ（ｎ）が算出される。ｎは、それぞれの作動モードを示す。例えば、発電機２１から出力される電圧、すなわち調整電圧を変化させた場合の電費ＥＣ（ｎ）が算出される。

電費算出部５１において算出される電費ＥＣは、発電機２１によって発電しない場合の燃料消費率と、発電機２１によって発電する場合の燃料消費率との差とすることができる。この場合、電費ＥＣは、発電を追加することにより増加する燃料消費率を示す。

蓄電量推定部（ＥＰＳＭ）５２は、バッテリ２２の充電状態、例えば電圧ＶＢに基づいて、バッテリ２２の現在の実蓄電量を算出する。目標設定部（ＥＴＧＭ）５３は、電気負荷２３の利用状態などに基づいて、目標蓄電量を算出する。例えば、目標設定部５３は、通信端子ＣＯＭ１から入力される主マイコン３ａからの指令に応じて目標蓄電量を設定することができる。蓄電量は、バッテリ２２に蓄えられている電力量、またはバッテリ２２が満充電されている状態を１００％とする比率によって表すことができる。

判定電費算出部（ＥＴＨＭ）５４は、実蓄電量と目標蓄電量とに基づいて、判定電費ＥＰＴを設定する。判定電費ＥＰＴは、発電機２１の停止、または作動を判定するための閾値である。判定電費ＥＰＴは、発電に伴う燃料消費率の悪化を抑制するように設定される。判定電費ＥＰＴは、実蓄電量と目標蓄電量との差が大きいときに、発電機２１の作動が許容されやすいように設定される。これにより、蓄電量の不足が抑制される。判定電費ＥＰＴは、実蓄電量と目標蓄電量との差が小さいときに、発電機２１の作動を抑制するように設定される。これにより、燃料消費率の増加が抑制される。

実蓄電量と目標蓄電量とに基づいて、蓄電率ＥＣＲを求めることができる。蓄電率ＥＣＲは、ＥＣＲ＝実蓄電量／目標蓄電量で表すことができる。判定電費ＥＰＴは、蓄電率ＥＣＲに基づいて設定することができる。判定電費ＥＰＴは、蓄電率ＥＣＲが高くなるほど、低く設定される。すなわち、バッテリ２２の蓄電量が増えるほど、判定電費ＥＰＴは低く設定される。言い換えると、バッテリ２２の蓄電量が増えるほど、発電機２１は駆動されにくくなる。この結果、電費の悪化、すなわち増大が抑制される。

発電機駆動判定部（ＧＲＤＭ）５５は、電費ＥＣと判定電費ＥＰＴとに基づいて発電機２１によって発電するか否かを判定する。よって、発電機駆動判定部５５は、発電機２１を作動させるか否かを判定する判定部を提供する。さらに、発電機駆動判定部５５は、発電機２１の作動モードを選択する。発電機駆動判定部５５は、電費ＥＣの増加を抑制するように、発電機２１の作動モードを選択する。発電機駆動判定部５５は、発電機２１を制御する。例えば、発電機駆動判定部５５は、発電機２１の調整電圧を調節する。この結果、発電機２１を駆動するための駆動トルクＧＴＱが変化する。一般的には、調整電圧が高くなるほど、発電のための駆動トルクＧＴＱが増加する。

発電機駆動判定部５５は、発電機２１の作動状態を示す信号を通信端子ＣＯＭ２に出力する。これにより、主マイコン３ａは、発電機２１の正確な作動状態を示す信号を得ることができる。主マイコン３ａは、発電機２１の駆動または停止に応じて、エンジン１１の運転状態を適正範囲に維持するようにエンジン１１を制御する。例えば、発電機駆動判定部５５は、発電機２１が実際に駆動状態におれる前に、発電機２１がまもなく駆動状態におかれることを予告する信号を通信端子ＣＯＭ２に出力するように構成することができる。この構成では、主マイコン３ａは、通信端子ＣＯＭ２の信号に基づいて、発電機２１が実際に駆動状態におれる前に、発電機２１がまもなく駆動状態におかれることを知ることができる。主マイコン３ａは、発電機２１を駆動するための駆動トルクＧＴＱが実際に増加するまえに、エンジン１１を予備的に制御することができる。

上述の要素４４−４９は、熱費制御部８ａを提供する。上述の要素４４、５１−５５は、電費制御部７ａを提供する。

以上に述べたように、補機制御ＩＣ３ｃは、エンジン１１の始動を要求する信号を含むアイドルストップ状態ＩＳＳを入力するための入力端子ＩＮ１と、エンジン１１の回転数ＮＥを示す信号を入力するための入力端子ＩＮ２とを備える。補機制御ＩＣ３ｃは、エンジン１１を始動するためのスタータ１３を駆動するための信号を出力するためのスタータ出力端子ＯＵＴ１と、エンジン１１によって駆動される補助機器を駆動するための信号を出力するための補助機器出力端子ＯＵＴ２、ＯＵＴ３とを備える。補機制御ＩＣ３ｃの要素４３、５０は、エンジン１１の始動が要求され、かつ回転数ＮＥが負であるとき、補助機器を駆動する予備駆動部を提供する。また、補機制御ＩＣ３ｃの要素４３は、補助機器が駆動された後に、スタータ１３を駆動するスタータ駆動部を提供する。

予備駆動部は、エンジン１１の始動が要求されているが、回転数ＮＥが負であるとき、補助機器を駆動する。つまり、補助機器を、エンジン１１によって駆動される状態におく。この結果、エンジン１１の負荷が増加し、回転数ＮＥは振動しながらゼロ（０）に向けて収束してゆく。補助機器の駆動によって、回転数ＮＥは、スタータ１３の駆動に適した状態に接近する。スタータ駆動部は、補助機器が駆動された後に、スタータ１３を駆動する。よって、スタータ１３は、回転数ＮＥがスタータ１３の駆動に適した状態に接近してから、駆動される。この結果、スタータ１３の駆動に起因する不具合が抑制される。また、スタータ１３の駆動制御と補助機器の駆動制御とがエンジン駆動補機制御装置に集められるから、エンジン駆動補機制御装置の汎用性を高めることができる。

補助機器は、回転数ＮＥが正になるまで駆動することができる。この場合、スタータ１３は、回転数ＮＥが正であるときに駆動される。また、補助機器は、回転数ＮＥがゼロ（０）になるまで駆動することができる。この場合、スタータ１３は、回転数ＮＥがゼロ（０）であるときに駆動される。

さらに、補機制御ＩＣ３ｃは、エンジン１１の燃料消費を抑制するように補助機器の駆動を制限する補助機器駆動部を提供する要素４４−５５を備える。この構成によると、補助機器を駆動することが求められる状態であっても、その駆動が制限される場合が生じる。この結果、燃料消費が抑制される。よって、補助機器の駆動を効率化する機能がエンジン駆動補機制御装置、すなわち補機制御ＩＣ３ｃに設けられる。

具体的には、補助機器駆動部としての要素４４−５５は、エンジン１１の効率が良いときに補助機器の駆動を許容するように構成されている。要素４４−４５は、補助機器の駆動によってエンジン１１の効率が所定の閾値を下回るような場合には、補助機器の駆動を禁止する。これにより、補助機器の駆動に起因するエンジン１１の効率の低下が抑制される。

さらに、補機制御ＩＣ３ｃは、エンジン１１が出力するエンジントルクＥＴＱを入力するための入力端子ＩＮ３と、補助機器の駆動トルクＣＴＱ、ＧＴＱを入力するための入力端子ＩＮ４、ＩＮ６とを備える。補機制御ＩＣ３ｃは、補助機器によって生成されたエネルギを蓄積するエネルギ蓄積装置２２、３２に蓄積された蓄積エネルギ量を示す信号ＴＨ、ＶＢを入力するための入力端子ＩＮ５、ＩＮ７とを備える。補助機器駆動部は、エンジントルク、駆動トルク、および蓄積エネルギ量に基づいて、エンジンの効率が良いときを判定する。

図４は、要素４４−４９において実行される熱制御処理１６０を示す。熱制御処理１６０においては、燃費データを受信し、この燃費データに基づいて熱費を抑制するように圧縮機３１が制御される。熱制御処理１６０は、エンジン１１の運転効率が比較的高い状態にあり、圧縮機３１を駆動しても燃料消費量の増加が比較的少なくときに、圧縮機３１の駆動を許容するように構成されている。

ステップ１６１では、補機制御ＩＣ３ｃは、燃費データを含むデータを受信する。受信された燃費マップは、補機制御ＩＣ３ｃに設けられたメモリ装置３ｅに記憶される。ステップ１６２では、補機制御ＩＣ３ｃは、蓄冷制御のために必要なデータを入力する。例えば、蓄冷器３２の蓄冷状態を示す温度ＴＨ、および容量値が入力される。さらに、ステップ１６２では、燃費データに基づく処理を実行するために、エンンジン１１の運転状態を示すデータが入力される。例えば、エンジン１１の回転数ＮＥ、エンジン１１が出力しているエンジントルクＥＴＱなどのデータが入力される。

ステップ１６３では、補機制御ＩＣ３ｃは、蓄冷器３２の実蓄冷量を算出する。ステップ１６４では、補機制御ＩＣ３ｃは、蓄冷器３２の目標蓄冷量を算出する。ステップ１６５では、補機制御ＩＣ３ｃは、判定熱費ＴＨＴを算出する。ここでは、実蓄冷量と目標蓄冷量とに基づいて蓄冷率ＣＣＲが算出される。さらに、蓄冷率ＣＣＲと、予め設定されたマップまたは関数ＦＴとに基づいて、判定熱費ＴＨＴが算出される。

ステップ１６６では、補機制御ＩＣ３ｃは、燃費ＡＦＣを算出する。ここでは、燃費データに基づいて、現在の燃費ＡＦＣが算出される。

さらに、ステップ１６６では、補機制御ＩＣ３ｃは、熱費ＴＣを算出する。ここでは、圧縮機３１の複数の作動モードに対応した複数の熱費ＴＣ（ｎ）が算出される。熱費ＴＣは、現在の燃費と、圧縮機３１を作動させた場合の燃費との差として表すことができる。

ステップ１６７では、補機制御ＩＣ３ｃは、圧縮機３１のための駆動判定を実行する。ここでは、補機制御ＩＣ３ｃは、ステップ１６６において算出された熱費ＴＣ（ｎ）と、判定熱費ＴＨＴとを比較する。補機制御ＩＣ３ｃは、比較処理に基づいて、燃費の悪化、すなわち燃料消費率の増加を抑制することができる作動モードが存在するか否かを判定する。

熱費ＴＣの正の値が、燃料消費率の増加を示す場合、補機制御ＩＣ３ｃは、判定熱費ＴＨＴを下回る熱費ＴＣ（ｎ）を特定する。補機制御ＩＣ３ｃは、判定熱費ＴＨＴを下回る熱費ＴＣ（ｎ）を提供できる圧縮機３１の作動モードを特定し、その特定された作動モードで圧縮機３１を駆動する。すべての熱費ＴＣ（ｎ）が判定熱費ＴＨＴを上回る場合、圧縮機３１は駆動されない。

ステップ１６７には、圧縮機３１を運転した場合の駆動トルクＣＴＱと熱費ＴＣとの関係が、実線によって示されている。図示の例では、駆動トルクＣＴＱが許容トルクＰＴＱを下回るように圧縮機３１を制御することにより、判定熱費ＴＨＴを下回るように熱費ＴＣが抑制される。そこで、例えば、熱費ＴＣ（ｉ）を提供する作動モードで圧縮機３１が駆動される。この結果、圧縮機３１を駆動するための燃料消費率、すなわち熱費の過剰な増加が抑制される。

図５は、要素４４、５１−５５において実行される電源制御処理１７０を示す。電源制御処理１７０においては、燃費データを含む情報を受信し、燃費データに基づいて電費を抑制するように発電機２１が制御される。電源制御処理１７０は、エンジン１１の運転効率が比較的高い状態にあり、発電機２１を駆動しても燃料消費量の増加が比較的少なくときに、発電機２１の駆動を許容するように構成されている。

ステップ１７１では、補機制御ＩＣ３ｃは、燃費データを含むデータを受信する。受信された燃費マップは、メモリ装置３ｅに記憶される。ステップ１７２では、補機制御ＩＣ３ｃは、電源制御のために必要なデータを入力する。例えば、バッテリ２２の充電状態を示す電圧値、および電流値が入力される。さらに、ステップ１７２では、燃費データに基づく処理を実行するために、エンンジン１１の運転状態を示すデータが入力される。例えば、エンジン１１の回転数ＮＥ、エンジン１１が出力しているエンジントルクＥＴＱなどのデータが入力される。

ステップ１７３では、補機制御ＩＣ３ｃは、バッテリ２２の実蓄電量を算出する。ステップ１７４では、補機制御ＩＣ３ｃは、バッテリ２２の目標蓄電量を算出する。ステップ１７５では、補機制御ＩＣ３ｃは、判定電費ＥＰＴを算出する。ここでは、実蓄電量と目標蓄電量とに基づいて蓄電率ＥＣＲが算出される。さらに、蓄電率ＥＣＲと、予め設定されたマップまたは関数ＦＥとに基づいて、判定電費ＥＰＴが算出される。

ステップ１７６では、補機制御ＩＣ３ｃは、燃費ＡＦＣを算出する。ここでは、７燃費データに基づいて、現在の燃費ＡＦＣが算出される。現在の燃費ＡＦＣは、回転数ＮＥとエンジントルクＥＴＱとに基づいて、燃費マップを検索することにより求めることができる。

図示されるように、燃費マップは、燃費ＦＣを示す等高線によって表すことができる。図示の例では、燃費等高線ＦＣ１は、燃費等高線ＦＣ２より燃料消費量が多いこと（ＦＣ１＞ＦＣ２）、すなわち燃費が悪いことを示している。

さらに、ステップ１７６では、補機制御ＩＣ３ｃは、電費ＥＣを算出する。ここでは、発電機２１の複数の作動モードに対応した複数の電費ＥＣ（ｎ）が算出される。電費ＥＣは、現在の燃費と、発電機２１を作動させた場合の燃費との差として表すことができる。

ステップ１６７では、補機制御ＩＣ３ｃは、発電機２１のための駆動判定を実行する。ここでは、補機制御ＩＣ３ｃは、ステップ１７６において算出された電費ＥＣ（ｎ）と、判定電費ＥＰＴとを比較する。補機制御ＩＣ３ｃは、比較処理に基づいて、燃費の悪化、すなわち燃料消費率の増加を抑制することができる作動モードが存在するか否かを判定する。

電費ＥＣの正の値が、燃料消費率の増加を示す場合、補機制御ＩＣ３ｃは、判定電費ＥＰＴを下回る電費ＥＣ（ｎ）を特定する。補機制御ＩＣ３ｃは、判定電費ＥＰＴを下回る電費ＥＣ（ｎ）を提供できる発電機２１の作動モードを特定し、その特定された作動モードで発電機２１を駆動する。すべての電費ＥＣ（ｎ）が判定電費ＥＰＴを上回る場合、発電機２１は駆動されない。

ステップ１７７には、発電機２１を運転した場合の駆動トルクＧＴＱと電費ＥＣとの関係が、実線によって示されている。図示の例では、駆動トルクＧＴＱが許容トルクＰＴＱを下回るように発電機２１を制御することにより、判定電費ＥＰＴを下回るように電費ＥＣが抑制される。そこで、例えば、電費ＥＣ（ｉ）を提供する作動モードで発電機２１が駆動される。この結果、発電機２１を駆動するための燃料消費率、すなわち電費の過剰な増加が抑制される。

図６は、要素４１−４３において実行される再始動制御処理１８０を示す。再始動制御処理１８０においては、エンジン１１の回転数ＮＥをスタータ１３の駆動に適した回転数に調節する処理と、スタータ１３を駆動することによりエンジン１１を再始動する処理とが実行される。

ステップ１８１では、補機制御ＩＣ３ｃは、再始動要求を含むアイドルストップ状態ＩＳＳに基づいて、エンジン１１の再始動が要求されているか否かを判定する。ステップ１８１ａでは、補機制御ＩＣ３ｃは、アイドルストップ制御が実行中か否かを判定する。アイドルストップ制御が実行されていない場合、すなわちエンジン１１が運転されている場合には、ステップ１８２へ進む。ステップ１８１ｂでは、補機制御ＩＣ３ｃは、エンジン１１の始動を求める要求信号ＲＱがあるか否かを判定する。要求信号ＲＱがない場合、ステップ１８２へ進む。アイドルストップ制御が実行中であり、しかも要求信号ＲＱがある場合、ステップ１８１ｃへ進む。ステップ１８１ｃでは、補機制御ＩＣ３ｃは、エンジン１１の再始動を求めるための要求フラグＦＬＡＧをＯＮ状態に設定する。

ステップ１８２では、補機制御ＩＣ３ｃは、回転数ＮＥを求めるための回転数処理を実行する。

ステップ１８３では、補機制御ＩＣ３ｃは、スタータ１３の駆動前に、補助機器を駆動する同期制御を実行する。ステップ１８３ａでは、補機制御ＩＣ３ｃは、要求フラグＦＬＡＧがＯＮ状態であるか否かを判定する。要求フラグＦＬＡＧがＯＮ状態ではない場合、同期制御処理１８３を終了する。要求フラグＦＬＡＧがＯＮ状態である場合、ステップ１８３ｂへ進む。ステップ１８３ｂでは、補機制御ＩＣ３ｃは、回転数ＮＥが負であるか否か（ＮＥ＜０）を判定する。回転数ＮＥが正である場合、ステップ１８４へ進む。なお、ステップ１８４へ進む前に、回転数ＮＥが所定の閾値Ｎｔｈを下回ることの判定ステップを付加することができる。例えば、回転数ＮＥが閾値Ｎｔｈを下回る場合に、スタータ１３の駆動が許容される。

ステップ１８４では、補機制御ＩＣ３ｃは、スタータ１３を駆動する。スタータ１３は、エンジン１１をクランキングする。制御装置３は、エンジン１１を再始動するように燃料供給、点火を再開する。この結果、エンジン１１が再始動される。ステップ１８３ｂからステップ１８４へ移行した場合、エンジン１１の回転は、スタータ１３の駆動に適した状態にある。よって、スタータおよびピニオンギヤなどの歯車が損傷を受けるおそれは小さい。

回転数ＮＥが負である場合、すなわちエンジン１１が逆方向に揺動している場合、同期制御処理１８３は、ステップ１８３ｃに進む。ステップ１８３ｃ−１８３ｆは、補助機器によって回転数ＮＥの振動の減衰を促進するための処理を提供する。

ステップ１８３ｃでは、補機制御ＩＣ３ｃは、補助機器としての圧縮機３１を駆動する期間を定めるための同期条件を設定する。ここでは、回転数ＮＥが正になること（ＮＥ＞０）が同期条件として設定される。また、回転数ＮＥがゼロ（０）になること（ＮＥ＝０）も同期条件として設定される。

ステップ１８３ｄでは、補機制御ＩＣ３ｃは、補助機器のひとつである圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１の駆動は、エンジン１１の回転軸の回転速度を減衰させることができる程度の駆動トルクを与えるように設定される。例えば、圧縮機３１が所定の圧縮容量で運転されるように、エンジン１１と圧縮機３１とが作動的に連結される。これにより、エンジン１１の負荷が増加するから、回転数ＮＥの振動が急速に減衰する。

ステップ１８３ｅでは、補機制御ＩＣ３ｃは、同期条件が成立したか否かを判定する。ここでは、回転数ＮＥが正になったか否かを判定する。また、ここでは、回転数ＮＥがゼロ（０）になったか否かも判定する。いずれかひとつの同期条件が成立するまで、ステップ１８３ｄが繰り返される。いずれかひとつの同期条件が成立すると、同期制御処理１８３は、ステップ１８３ｆに進む。ステップ１８３ｆでは、補機制御ＩＣ３ｃは、圧縮機３１を停止する。この後、ステップ１８４に進む。よって、ステップ１８３ｄ−１８３ｆによって回転数ＮＥが正、またはゼロ（０）に調節された後に、スタータ１３が駆動される。よって、スタータおよびピニオンギヤなどの歯車が損傷を受けるおそれが抑制される。

図７は、アイドルストップ制御によってエンジン１１の停止操作が実行された直後に、エンジン１１を再始動する場合の回転数ＮＥの変化を示す。時刻ｔ１１においてアイドルストップ制御部としての主マイコン３ａによってアイドルストップ制御が開始される。主マイコン３ａがエンジン１１を停止させるための操作を実行すると、回転数ＮＥは急速に低下する。回転数ＮＥは、ゼロ（０）の近傍において振動する。すなわち、エンジン１１の回転軸は、正方向と逆方向とに揺動する。やがて、回転数ＮＥは、ゼロ（０）に安定する。

停止操作の直後に、アイドルストップ制御によってエンジン１１の再始動の要求が発生する場合、主マイコン３ａは、アイドルストップ状態ＩＳＳによって要求信号ＲＱを補機制御ＩＣ３ｃに出力する。補機制御ＩＣ３ｃは、要求信号ＲＱに応答してエンジン１１を再始動するための始動操作を実行する。図示の例では、時刻ｔ１２において要求信号ＲＱが発生している。時刻ｔ１２においては、回転数ＮＥは、まだ振動しており、しかも回転数ＮＥは負である。

回転数ＮＥを安定させるための追加的な措置が採られない場合、破線の波形ＣＭＰで示されるように、回転数ＮＥは、時刻ｔ１５においてゼロ（０）に安定する。よって、スタータＳＴＭＴは、時刻ｔ１５において駆動される。この結果、エンジン１１は自律回転を開始し、回転数ＮＥが上昇する。

この実施形態では、時刻ｔ１２において、回転数ＮＥがまだ振動的であり、負の値を有しているから、ＮＥ＞０の条件は非成立である。このため、回転数ＮＥを安定させるための追加的な措置が採られる。時刻ｔ１２において、補助機器ＡＸＤとしての圧縮機３１が駆動される。これにより、回転数ＮＥは急速に減衰する。回転数ＮＥは、実線の波形ＥＭＢで示されるように、小さい振幅と短い周期で振動する。波形ＥＭＢの回転数ＮＥは、波形ＣＭＰに比べて、速くゼロ（０）に収束する。

波形ＥＭＢに図示されるように、回転数ＮＥは、すぐに、正の値に反転する。回転数ＮＥが正である期間中に、補助機器ＡＸＤの駆動が終了される。直後に、スタータＳＴＭＴが駆動状態におかれる。図示の例では、回転数ＮＥが正である期間中の時刻ｔ１３において補助機器ＡＸＤの駆動が終了し、スタータＳＴＭＴが駆動される。この結果、エンジン１１は自律回転を開始し、回転数ＮＥが上昇する。

なんらかの外部要因によって時刻ｔ１３においてスタータ１３が駆動されない場合がある。このような場合であっても、この実施形態によると、回転数ＮＥは、時刻ｔ１５より前の時刻ｔ１４にはゼロ（０）に安定する。よって、補助機器ＡＸＤは時刻ｔ１４まで駆動され、スタータ１３は、時刻ｔ１４において駆動される場合もある。

この実施形態によると、回転数ＮＥが振動中に再始動が要求される場合でも、補助機器を駆動することによって、迅速に回転数ＮＥを正の値、またはゼロ（０）に調節することができる。このため、スタータ１３および歯車の損傷を抑制しながら、エンジン１１の再始動を早期に実行することができる。すなわち、エンジン１１の再始動の迅速性を向上することができる。

しかも、補機制御ＩＣ３ｃによって、スタータ１３の駆動制御が実行されるだけでなく、回転数ＮＥの振動を減衰させるための補助機器、すなわち圧縮機３１の駆動制御が実行される。このため、エンジン１１のための制御を実行する主マイコン３ａの処理負荷を過剰に増加させることなく、再始動の迅速化が図られる。

さらに、補機制御ＩＣ３ｃは、要求信号ＲＱを受けて一連の始動制御を実行する。すなわち、エンジン１１の再始動のためのスタータ１３の駆動制御と、補助機器の駆動制御とが、補機制御ＩＣ３ｃに集められている。よって、補機制御ＩＣ３ｃの汎用性が高められる。例えば、同じ補機制御ＩＣ３ｃを複数の種類の車両および／またはエンジンにも利用することができる。

（第２実施形態）
上記実施形態では、回転数ＮＥを監視することにより回転数ＮＥが同期条件を満たすまで補助機器を駆動状態に維持した。これに代えて、回転数ＮＥが特定状態に到達するまでの操作期間を予測して、予測された操作期間だけ補助機器を駆動状態においてもよい。

図８において、補機制御ＩＣ３ｃが提供する機能的なブロックの一例が図示されている。補機制御ＩＣ３ｃは、上記実施形態の構成に加えて、予測設定部（ＥＳＴＭ）２５２を備える。予測設定部２５２は、エンジン１１の過去の運転状態を示すデータ、すなわち履歴データに基づいて、操作期間Ｔｓｔｂを設定する。スタータ駆動判定部４３は、操作期間Ｔｓｔｂが経過した後に、スタータ１３を駆動する。圧縮機駆動判定部４９は、操作期間Ｔｓｔｂが経過するまで、補助機器である圧縮機３１を駆動状態に維持する。

この実施形態では、先行する実施形態の論理和処理部５０に代えて、選択スイッチ部（ＳＷＧＴ）２５０が設けられている。選択スイッチ部５０は、選択部を提供する。選択スイッチ部５０は、アイドルストップ状態ＩＳＳに応じて、スタータ駆動判定部４３からの信号と、圧縮機駆動判定部４９からの信号とを選択する。選択スイッチ部５０は、アイドルストップ状態ＩＳＳがＯＮ状態であるとき、スタータ駆動判定部４３からの信号を選択する。選択スイッチ部５０は、アイドルストップ状態ＩＳＳがＯＦＦ状態であるとき、圧縮機駆動判定部４９からの信号を選択する。よって、エンジン１１を一時的に停止させた後に自動的に再始動させるアイドルストップ制御の実行中は、スタータ駆動判定部４３からの信号を出力端子ＯＵＴ３に出力する。

図９は、再始動制御処理２８０を示す。再始動制御処理２８０においては、ステップ２８３ｃにおいて、同期条件が設定される。ここ設定される同期条件は、補助機器が駆動された後に、上記操作期間Ｔｓｔｂが到来したことである。ステップ２８３ｃでは、補機制御ＩＣ３ｃは、履歴データに基づいて、操作期間Ｔｓｔｂを設定する。補機制御ＩＣ３ｃは、エンジン１１の過去の挙動に基づいて、回転数ＮＥが正になる期間、および回転数ＮＥがゼロ（０）に安定化するまでの期間を予測し、この予測された期間を操作期間Ｔｓｔｂに設定する。

ステップ２８３ｅでは、補機制御ＩＣ３ｃは、同期条件が成立したか否かを判定する。ここでは、補助機器が駆動されてからの駆動時間Ｔｉｍｅが、操作期間Ｔｓｔｂに一致しているか否かを判定する。駆動時間Ｔｉｍｅが操作期間Ｔｓｔｂになるまで、ステップ１８３ｄが繰り返される。駆動時間Ｔｉｍｅが操作期間Ｔｓｔｂになると、同期制御処理１８３は、ステップ１８３ｆに進む。例えば、駆動時間Ｔｉｍｅが、回転数ＮＥが正になると予測される期間に入ると、ステップ１８３ｆへ進む。また、駆動時間Ｔｉｍｅが、回転数ＮＥがゼロ（０）に安定すると予測される時期に一致するか超えると、ステップ１８３ｆへ進む場合もある。

ステップ２８３ｃにおける操作期間Ｔｓｔｂの設定処理を実行するために、予測設定部２５２は、回転数ＮＥが安定化するまでの実期間を計測し、エンジン１１の運転状態と関連付けて記憶し、記憶されたデータに基づいて操作期間Ｔｓｔｂを自律的に調節する学習部として構成される。例えば、予測設定部２５２は、エンジン１１の運転状態を示すパラメータとして、回転数ＮＥの振動の振幅Ａｍｐを利用する。

図１０は、回転数ＮＥが緩やかに変化する場合を示す。予測設定部２５２は、回転数ＮＥの片側の最大の振幅値Ａｍｐ１と、回転数ＮＥが安定するまでの期間ＴｓｔｂＬとを計測する。期間ＴｓｔｂＬは、エンジン１１の停止操作が実行された後に、補助機器が駆動されることなく、回転数ＮＥが安定した場合の期間である。この期間ＴｓｔｂＬは、通常停止期間、または標準収束時間と呼ぶことができる。予測設定部２５２は、振幅値Ａｍｐ１と、期間ＴｓｔｂＬとを関連付け、履歴データとしてメモリ装置３ｅに記憶する。期間ＴｓｔｂＬは、回転数ＮＥが安定するまでの最長値として記憶される。期間ＴｓｔｂＬは、すでに記憶された値よりも長い値が計測されると、更新して記憶される。

図１１は、回転数ＮＥが急激に変化する場合を示す。予測設定部２５２は、回転数ＮＥの片側の最大の振幅値Ａｍｐ２と、回転数ＮＥが安定するまでの期間ＴｓｔｂＳとを計測する。期間ＴｓｔｂＳは、エンジン１１の停止操作が実行された後に、補助機器が駆動されることなく、回転数ＮＥが安定した場合の期間である。この期間ＴｓｔｂＳは、通常停止期間、または標準収束時間とも呼ぶことができる。予測設定部２５２は、振幅値Ａｍｐ２と、期間ＴｓｔｂＳとを関連付け、履歴データとしてメモリ装置３ｅに記憶する。期間ＴｓｔｂＳは、回転数ＮＥが安定するまでの最短値として記憶される。期間ＴｓｔｂＳは、すでに記憶された値よりも短い値が計測されると、更新して記憶される。

この結果、予測設定部２５２は、回転数ＮＥが安定するまでの実際の期間の最長値ＴｓｔｂＬと最短値ＴｓｔｂＳとを蓄積する。最長値ＴｓｔｂＬは振幅値Ａｍｐ１と関連付けられており、最短値ＴｓｔｂＳは振幅値Ａｍｐ２と関連付けられている。この履歴データから、振幅値と期間との相関関係、例えば比例関係が得られる。よって、任意の振幅値に対応する期間を求めることができる。予測設定部２５２は、回転数ＮＥの実際の振幅Ａｍｐを計測する。予測設定部２５２は、実際の振幅Ａｍｐと、上記履歴データから得られた相関関係とに基づいて、期間を算出し、算出された期間を操作期間Ｔｓｔｂに設定する。予測設定部２５２は、例えば内挿法を利用する。

予測設定部２５２とステップ２８３ｃとは、記憶された収束時間に基づいて、補助機器の駆動期間Ｔｓｔｂを設定する設定部を提供する。この設定部は、エンジン１１の停止操作が実行された後に回転数ＮＥが収束するまでの収束時間ＴｓｔｂＬ、ＴｓｔｂＳを計測し、記憶する。この構成によると、実際に計測された収束時間に基づいて補助機器の駆動期間Ｔｓｔｂが設定される。よって、回転数ＮＥがゼロ（０）に収束するように補助機器の駆動期間を過不足なく設定することができる。

収束時間は、最長値ＴｓｔｂＬと最短値ＴｓｔｂＳとを含み、設定部は、最長値と最短値とに基づいて補助機器の駆動期間Ｔｓｔｂを設定する。よって、収束時間の変動があっても、補助機器の駆動期間を適切に設定することができる。

設定部は、回転数ＮＥの振幅Ａｍｐ１、Ａｍｐ２を計測し、計測された振幅を収束時間と関連付けて記憶する。さらに、設定部は、振幅と収束時間とに基づいて補助機器の駆動期間Ｔｓｔｂを設定する。この構成によると、回転数ＮＥの挙動を示す振幅と収束時間との両方に基づいて補助機器の駆動期間が設定されるから、回転数ＮＥの挙動のバリエーションに応じて適切な駆動期間を設定することができる。

この実施形態によると、回転数ＮＥがスタータ１３の駆動に適した状態に到達するまでの期間が予測される。そして、この予測された期間だけ補助機器が駆動され、この予測された期間の後にスタータ１３が駆動される。よって、微小な回転数ＮＥの変化の継続的な監視を要することなく、補助機器の駆動期間を適切に設定することができる。

（他の実施形態）
以上、開示された発明の好ましい実施形態について説明したが、開示された発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、開示された発明の技術的範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。開示された発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

例えば、制御装置が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置をアナログ回路によって構成してもよい。

上記実施形態では、回転数ＮＥの減衰を促進するために、圧縮機３１を駆動した。これに代えて、発電機２１を駆動することによって回転数ＮＥの減衰を促進してもよい。また、パワーステアリング装置のための油圧ポンプなどの補助機器を駆動状態におくことによって回転数ＮＥの減衰を促進してもよい。また、複数の補助機器を同時に駆動状態においてもよい。

上記実施形態では、補機制御ＩＣ３ｃ内に、圧縮機３１のための制御機能と、発電機２１のための制御機能との両方を搭載した。これに代えて、いずれか一方の制御機能だけを備えてもよい。

上記実施形態では、入力端子ＩＮ３−ＩＮ７によって種々のデータを入力した。これに代えて、同種の他のデータを入力してもよい。また、エンジントルクＥＴＱ、圧縮機３１の駆動トルクＣＴＱ、および発電機２１の駆動トルクＧＴＱの少なくともひとつは、補機制御ＩＣ３ｃ内において算出してもよい。

１ エネルギ管理システム、 ２ 動力伝達機構、 ３ 制御装置、
３ａ 主マイクロコンピュータ、 ３ｂ 駆動回路、 ３ｃ 補機制御ＩＣ、
３ｄ 演算装置、 ３ｅ メモリ装置、
４ 始動制御部、 ５ 補機制御部、 ６ 同期制御部、
７ 電源制御部、 ８ 熱制御部、 ９ 補助制御部、
１０ 動力システム、 １１ エンジン、 １２ エンジン機器、 １３ スタータ、
２０ 電源システム、 ２１ 発電機、 ２２ バッテリ、 ２３ 電気負荷、
３０ 熱システム、 ３１ 圧縮機、 ３２ 蓄冷器、 ３３ 空調装置、
４１ アイドルストップ判定部、 ４３ スタータ駆動判定部、
４９ 圧縮機駆動判定部、 ５０ 論理和処理部、 ５５ 発電機駆動判定部。

Claims (10)

1. エンジン（１１）によって駆動される補助機器（２１、３１）を制御するためのエンジン駆動補機制御装置（３ｃ）において、
   前記エンジンの始動を要求する信号（ＩＳＳ、ＲＱ）を入力するための入力端子（ＩＮ１）と、
   前記エンジンの回転数（ＮＥ）を示す信号を入力するための入力端子（ＩＮ２）と、
   前記エンジンを始動するためのスタータ（１３）を駆動するための信号を出力するためのスタータ出力端子（ＯＵＴ１）と、
   前記エンジンによって駆動される補助機器（２１、３１）を駆動するための信号を出力するための補助機器出力端子（ＯＵＴ２、ＯＵＴ３）と、
   前記エンジンの始動が要求され、かつ前記回転数が負であるとき、前記補助機器を駆動し、前記回転数が正になると前記補助機器を停止する予備駆動部（９、４３、５０、１８１−１８３）と、
   前記予備駆動部により前記補助機器が駆動され停止されたことにより前記回転数が正に調節された後に、前記スタータを駆動するスタータ駆動部（４、４３、１８４）とを備えることを特徴とするエンジン駆動補機制御装置。
2. 前記予備駆動部は、前記エンジンの始動が要求され、かつ前記回転数が負であるとき、前記補助機器を駆動し、前記回転数が正またはゼロ（０）になると前記補助機器を停止し、
   前記スタータ駆動部は、前記予備駆動部により前記補助機器が駆動され停止されたことにより前記回転数が正またはゼロ（０）に調節された後に、前記スタータを駆動することを特徴とする請求項１に記載のエンジン駆動補機制御装置。
3. 前記エンジン駆動補機制御装置は、パッケージ化された集積回路（３ｃ）であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジン駆動補機制御装置。
4. さらに、前記エンジンの燃料消費を抑制するように前記補助機器の駆動を制限する補助機器駆動部（７、８、４４−５５、１６０、１７０）を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のエンジン駆動補機制御装置。
5. 前記補助機器駆動部（７、８、４４−５５、１６０、１７０）は、エンジンの効率が良いときに前記補助機器の駆動を許容するように構成され、
   さらに、前記予備駆動部からの信号と前記補助機器駆動部からの信号とを選択的に前記補助機器出力端子（ＯＵＴ２、ＯＵＴ３）に出力する選択部（５０）を備えることを特徴とする請求項４に記載のエンジン駆動補機制御装置。
6. 前記選択部は、前記エンジンを一時的に停止させた後に自動的に再始動させるアイドルストップ制御の実行中は、前記予備駆動部からの信号を前記補助機器出力端子（ＯＵＴ２、ＯＵＴ３）に出力することを特徴とする請求項５に記載のエンジン駆動補機制御装置。
7. さらに、前記エンジンが出力するエンジントルク（ＥＴＱ）を入力するための入力端子（ＩＮ３）と、前記補助機器の駆動トルク（ＣＴＱ、ＧＴＱ）を入力するための入力端子（ＩＮ４、ＩＮ６）と、前記補助機器によって生成されたエネルギを蓄積するエネルギ蓄積装置（２２、３２）に蓄積された蓄積エネルギ量を示す信号（ＴＨ、ＶＢ）を入力するための入力端子（ＩＮ５、ＩＮ７）とを備え、
   前記補助機器駆動部は、前記エンジントルク、前記駆動トルク、および前記蓄積エネルギ量に基づいて、前記エンジンの効率が良いときを判定することを特徴とする請求項５または請求項６に記載のエンジン駆動補機制御装置。
8. 前記予備駆動部は、前記エンジンの停止操作が実行された後に前記回転数が収束するまでの収束時間（ＴｓｔｂＬ、ＴｓｔｂＳ）を計測し、記憶するとともに、記憶された前記収束時間に基づいて、前記補助機器の駆動期間（Ｔｓｔｂ）を設定する設定部（２５２、２８３ｃ）を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のエンジン駆動補機制御装置。
9. 前記収束時間は、最長値（ＴｓｔｂＬ）と最短値（ＴｓｔｂＳ）とを含み、前記設定部は、前記最長値と前記最短値とに基づいて前記補助機器の駆動期間（Ｔｓｔｂ）を設定することを特徴とする請求項８に記載のエンジン駆動補機制御装置。
10. 前記設定部は、前記回転数の振幅（Ａｍｐ１、Ａｍｐ２）を計測し、計測された振幅を前記収束時間と関連付けて記憶するとともに、前記振幅と前記収束時間とに基づいて前記補助機器の駆動期間（Ｔｓｔｂ）を設定することを特徴とする請求項８または請求項９に記載のエンジン駆動補機制御装置。

Images