JP2000320367A

JP2000320367A - エンジンの自動停止再始動装置

Info

Publication number: JP2000320367A
Application number: JP11131039A
Authority: JP
Inventors: Yuki Nakajima; 祐樹中島; Hiroaki Okane; 宏明大金; Hiroyasu Yoshino; 太容吉野; Masaaki Uchida; 正明内田; Mikio Matsumoto; 幹雄松本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2000-11-21
Anticipated expiration: 2019-05-12
Also published as: JP3614035B2

Abstract

(57)【要約】【課題】アクセル応答の違和感を解消し、エンジン再
始動の車両発進時の運転性を向上する。【解決手段】エンジンの自動停止後、モータジェネレ
ータによって自動再始動して発進可能な車両用エンジン
において、エンジンの再始動時にアイドル回転数を目標
回転数としてモータジェネレータ２の回転数制御を行う
モータジェネレータ回転数制御手段と、エンジンの再始
動時にアクセル１７をオンした際には、モータジェネレ
ータ２の回転数制御における目標回転数をアイドル回転
数にしたまま、モータジェネレータ２の回生トルクを制
限する回生トルクリミッタを設定する回生トルクリミッ
タ設定手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両停止時にエ
ンジンを自動停止して、発進する際にエンジンを自動再
始動するエンジンの自動停止再始動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機を搭載した車両のエンジン自
動停止再始動装置として、例えば特開平８ー２９１７２
５号公報のものがあり、この装置では、以下のようにエ
ンジンの自動停止、再始動が行われる。即ち、セレクト
レバーの位置を検出するセレクト位置センサ、車速を検
出する車速センサ、エンジンの回転数を検出する回転数
センサ、およびブレーキペダルが踏み込まれているかど
うかを検出するブレーキセンサ等を備え、セレクトレバ
ーがニュートラルレンジにあること、車速がゼロである
こと、エンジンの回転数がアイドル回転数であること、
およびブレーキペダルが踏み込まれていることを検出し
たときに、エンジンを一時的に停止させる。また、この
停止状態で、セレクトレバーがドライブレンジにあるこ
と、車速がゼロであること、エンジンの回転数がゼロで
あること、およびブレーキペダルが踏み込まれていない
ことを検出したときに、自動変速機を電気的にニュート
ラルレンジにホールドしてエンジンを再始動させ、エン
ジンがアイドル回転数になるとそのニュートラルレンジ
のホールドを解除する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなエ
ンジンの自動停止再始動装置では、自動変速機を電気的
にニュートラルレンジにしてエンジンを始動するため
に、従来のトルクコンバータ付き自動変速機を備えた車
両に特有なクリープ力の発生は遅れる。セレクトレバー
をドライブレンジに入れ、クリープ力を期待してブレー
キを放しても、自動変速機のニュートラルレンジのホー
ルドが解除されるまでクリープ力が得られないため、違
和感が残る。

【０００４】また、この場合トルクコンバータによって
エンジン回転の２乗に比例するトルクが伝えられるた
め、エンジン回転が立ち上がったときに自動変速機のニ
ュートラルレンジのホールドが解除されると、大きな駆
動力が車輪側に伝わるのに伴い、ショックを生じる。特
に、ブレーキの解放に前後して、アクセルが踏み込まれ
た場合には、エンジントルクが大きくなるため、ショッ
クは大きくなる。

【０００５】そこで、このようなショックおよびクリー
プ力の遅れを解消するように、エンジンにモータジェネ
レータを連結し、トルクコンバータ(もしくは発進クラ
ッチ)付きの自動変速機を介してエンジン回転力もしく
はエンジン軸出力を車輪駆動軸に伝える状態でモータジ
ェネレータによってエンジンを始動させることが考えら
れている。

【０００６】しかしながら、このような始動方法でも、
エンジンの始動直後は、吸気管負圧(Ｂｏｏｓｔ)が発達
しておらず、シリンダに吸入される空気の量が多い分、
発生するエンジントルクは大きくなる。そのため、ブレ
ーキの解放に前後して、アクセルが踏み込まれると、エ
ンジントルクが大きくなりすぎて、違和感を与えかねな
い。

【０００７】例えば、エンジンが停止(アイドルストッ
プ)されず、アイドル状態からアクセルが踏み込まれた
場合には、吸気管負圧が十分に発達しているため、所定
のエンジントルクが得られるが、エンジンが停止(アイ
ドルストップ)した場合には、エンジンの再始動直後に
アクセル、極端な場合ブレーキの解放と同時にアクセル
が踏み込まれると、吸気管の圧力は大気圧のままなの
で、燃料の噴射によってアイドル回転近傍にて過剰なト
ルクが発生してしまう。

【０００８】したがって、エンジンが停止されないアイ
ドル状態から発進する場合と、エンジン停止状態からエ
ンジンを始動して発進する場合とで、同等の加速力が得
られず、違和感を与えることとなる。

【０００９】このような問題に対して、エンジントルク
の発生に同期して、モータジェネレータのトルクを吸収
側に制御(発電制御)することで、過剰なトルクを吸収す
ることも考えられるが、エンジン始動時にエンジンは燃
料を噴射すれば必ず完爆するわけではなく、完爆してい
ないのに発電制御に移行したのでは、エンジン回転数等
の低下を招く。また、モータジェネレータの吸収トルク
が大きすぎたのでは、要求の加速力が得られなくなって
しまう。

【００１０】この発明は、このような問題点を解決する
ことを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、エンジン
にモータジェネレータを連結し、前記モータジェネレー
タと車輪駆動軸との間にトルクコンバータもしくは発進
クラッチ付きの自動変速機を介装し、車両停止時にエン
ジンを自動停止すると共に、発進する際にエンジン回転
力もしくはエンジン軸出力を車輪駆動軸に伝える状態で
モータジェネレータによってエンジンを再始動可能であ
り、エンジン軸出力や車両制動時の慣性力を受けてモー
タジェネレータが回生発電を可能となっている車両用エ
ンジンにおいて、エンジンまたはモータジェネレータの
回転数を検出する回転数検出手段と、アクセルの状態を
検出する手段と、エンジンの再始動時にアイドル回転数
を目標回転数としてモータジェネレータの回転数制御を
行うモータジェネレータ回転数制御手段と、エンジンの
再始動時にアクセルをオンした際には、モータジェネレ
ータの回転数制御における目標回転数をアイドル回転数
もしくはアイドル回転数近傍にしたまま、モータジェネ
レータの回生トルクを制限する回生トルクリミッタを設
定する回生トルクリミッタ設定手段とを備える。

【００１２】第２の発明は、第１の発明において、前記
回生トルクリミッタは、初期値をエンジン起動後の経過
時間もしくは該経過時間とエンジン停止時間もしくは吸
気管負圧に基づいて設定し、エンジンが燃焼トルクを発
生するタイミングを起点として、所定の傾きで０もしく
は０近傍に変化させるようになっていること。

【００１３】第３の発明は、第１の発明において、前記
回生トルクリミッタは、初期値をエンジン起動後の経過
時間もしくは該経過時間とエンジン停止時間もしくは吸
気管負圧に基づいて設定し、エンジンが燃焼トルクを発
生するタイミングから所定時間ずらしたタイミングを起
点として、所定の傾きで０もしくは０近傍に変化させる
ようになっている。

【００１４】第４の発明は、第１の発明において、前記
回生トルクリミッタは、初期値をエンジン起動後の経過
時間もしくは該経過時間とエンジン停止時間もしくは吸
気管負圧に基づいて設定し、モータジェネレータの回生
トルクが回生トルクリミッタに張り付いたタイミングを
起点として、所定の傾きで０もしくは０近傍に変化させ
るようになっている。

【００１５】第５の発明は、第２、第３の発明におい
て、エンジンの気筒毎に燃料が噴射されたかどうかを判
別する判別手段と、現在のエンジンのクランク角位置が
どの気筒の圧縮行程にあるかを判別する判別手段とを備
え、前記エンジンが燃焼トルクを発生するタイミング
は、これらの判別を基に次の点火時期にて燃焼が行われ
るかどうかを判定することによって判定する。

【００１６】第６の発明は、第１〜第４の発明におい
て、アクセルのオン時には、前記モータジェネレータの
回生トルクが回生トルクリミッタに張り付いた状態が所
定時間継続した時点、もしくはエンジンの燃焼サイクル
が所定サイクル数に達した時点で完爆と判定する完爆判
定手段と、完爆判定を基にモータジェネレータを回転数
制御からトルク制御に移行させるトルク制御手段とを備
える。

【００１７】第７の発明は、第１〜第４の発明におい
て、アクセルのオン時には、前記モータジェネレータの
回生トルクが回生トルクリミッタに張り付いた状態が所
定時間継続した時点、もしくはエンジンの燃焼サイクル
が所定サイクル数に達した時点で完爆と判定する完爆判
定手段と、完爆判定後は回生トルクリミッタを解除する
方向に変化させるリミッタ解除手段とを備える。

【００１８】第８の発明は、第２の発明において、前記
回生トルクリミッタを０もしくは０近傍に変化させる所
定の傾きは、吸気管負圧に基づいて可変とする

【００１９】

【発明の効果】第１の発明によれば、エンジンの再始動
時にアクセルがオンされ、エンジンが燃焼トルクを発生
すると、アイドル回転数を目標回転数とするモータジェ
ネレータの回転数制御によって、モータジェネレータが
駆動側から回生側に動作を変化してトルクを吸収すると
共に、回生トルクリミッタによってトルクの吸収が制限
され、吸気管負圧の状態によって過剰に発生する分のト
ルクのみが吸収される。そのため、エンジン回転数はス
ムーズに目標となる回転数に上昇し、エンストも防止さ
れる。

【００２０】したがって、アクセルのオンによって駆動
力をスムーズに立ち上がらせることができ、エンジンが
停止されないアイドル状態から発進する場合と、エンジ
ン停止状態からエンジンを始動して発進する場合とで、
同等の加速力、加速感を得ることができ、運転性を向上
できる。

【００２１】第２〜第５の発明によれば、回生トルクリ
ミッタの設定を吸気管負圧の状態および燃焼トルクの発
生に合わせて的確に行え、過剰分のトルクの吸収を的確
に行える。

【００２２】第６、第７の発明によれば、エンジンの完
爆を的確に判定できるとともに、通常制御に速やかに、
また良好に移行できる。

【００２３】第８の発明によれば、エンジンの燃焼トル
クの発生後、過剰分のトルクを一層的確に吸収できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２５】図１に示すように、エンジン１と無段自動
変速機３との間に発電機および電動機の両機能を併せ持
つモータジェネレータ２が配設される。

【００２６】モータジェネレータ２は、エンジン１の図
示しないクランクシャフトに直結され、エンジン１と同
期回転する。無段自動変速機３は、トルクコンバータ４
と、前後進切替えクラッチ５と、ベルト式の無段変速機
６とから構成され、エンジン１の駆動トルクをこれらを
介してドライブシャフト７およびタイヤ８に伝える。

【００２７】なお、モータジェネレータ２はエンジン１
のクランクシャフトにベルトやチェーンを介して連結し
ても機能的には同等である。また、無段自動変速機３の
代わりに有段自動変速機を用いても良い。また、トルク
コンバータ４の代わりにエンジン１の再始動時にエンジ
ン１側のトルクを伝える発進クラッチを備えたものでも
良い。

【００２８】電力コントロールユニット１２により、モ
ータジェネレータ２が駆動、被駆動されると共に、その
電力はバッテリ１３から供給またはバッテリ１３に充電
される。

【００２９】９はエンジン１ならびにモータジェネレー
タ２の回転数、およびエンジン１のクランク角を検出す
る回転数センサ、１１は車両のブレーキペダル１６（図
２参照）の踏み込み量を検出するブレーキセンサ、１５
はアクセルペダル１７(図２参照）の操作量を検出する
アクセルセンサを示す。

【００３０】始動制御コントロールユニット１０は、こ
れらのセンサ信号ならびに後述するエンジンコントロー
ルユニット２０（図２参照）からの信号に基づき、電力
コントロールユニット１２にモータジェネレータ２の目
標トルク、目標回転数を出力して、電力コントロールユ
ニット１２を介して、モータジェネレータ２の制御を行
う。

【００３１】なお、始動制御コントロールユニット１０
は、エンジンコントロールユニット２０内に設けられる
が、車両のパワートレイン全体の制御を統括する統合コ
ントローラ(図示しない)内に設けても良い。

【００３２】図２は、エンジンの制御システムを示して
おり、１１はブレーキセンサ、１５はアクセルセンサ、
９は回転数センサ、２１はエンジンの冷却水温を検出す
る水温センサ、２２は自動変速機３のセレクトレバーの
位置を検出するセレクト位置センサ、２３は車速を検出
する車速センサを示す。

【００３３】エンジンコントロールユニット２０は、こ
れらのセンサ信号に基づいて、エンジン１の停止(自動
停止)および始動(再始動)を制御する。また、エアフロ
ーメータ２４で計測されるエンジン１の吸入空気量と回
転数センサ９で計測されるエンジン回転数およびエンジ
ン回転の位相(クランク角)とに基づいて、吸入空気量に
見合った燃料量とエンジン負荷およびエンジン回転数に
見合った点火時期とを演算し、演算した燃料量を供給す
べく各気筒の吸気ポートに設けた燃料インジェクタ２５
を駆動すると共に、演算した点火時期に合わせて各気筒
の点火プラグ２６の点火を制御する。本エンジン１は、
各気筒の吸気ポートに燃料インジェクタを設けて燃料を
噴射する、所謂ＭＰＩ方式のものであるが、各気筒に直
接燃料を噴射する、所謂直噴方式のエンジンであっても
良い。

【００３４】また、吸気系には開度を電子制御可能な電
制スロットルバルブ２７が備えられ、図示しない統合コ
ントローラから入力される目標エンジントルクに応じて
エンジン１の吸入空気量を制御する。

【００３５】なお、エンジン１はガソリンエンジンを示
すが、ディーゼルエンジンを用いても良い。ディーゼル
エンジンの場合、燃料噴射量を制御することによりトル
クを制御することができる。

【００３６】次に、エンジンの自動停止および再始動制
御の内容を、図３、図４のフローチャートに基づいて説
明する。

【００３７】図３に示すように、ステップ１〜５では、
暖機運転が終了していること、ブレーキペダル１６が踏
み込まれている(オン)こと、車速がほぼ０ｋｍ／ｈであ
ること、アクセルペダル１７が踏み込まれていない(オ
フ)こと、エンジン１の回転数がアイドル回転数(例え
ば、８００ｒｐｍ)以下であることを判断する。

【００３８】ステップ６では、これらの条件が全て成立
したのが初めて(フラグＦＣＯＮＤ＝０)かどうかを判別
し、初めてであれば、ステップ７にてディレイ時間およ
びフラグＦＣＯＮＤ＝１を設定する。

【００３９】ステップ８では、セレクトレバーの位置を
見る。リバースレンジにないときは、ステップ９以降に
進む。

【００４０】リバースレンジのときは、エンジン１の自
動停止を行わず、エンジン１が停止中にある場合、ステ
ップ２９〜３２よりステップ２２以降に進んで、エンジ
ン１を再始動(後述する)する。

【００４１】リバースレンジにないとき、つまりドライ
ブレンジもしくはニュートラルレンジもしくはパーキン
グレンジのときは、ステップ９にてリバースレンジにな
いことを示すフラグＦＲＦＳＴ＝０をセットし、ステッ
プ１０にてエンジン１が停止中かどうかを見る。

【００４２】エンジン１が停止中でなければ、ステップ
１１からステップ７で設定したディレイ時間が経過した
ときに、ステップ１２〜１７のエンジン停止モードに入
る。

【００４３】ステップ１２〜１４では、モータジェネレ
ータ２のモータトルク＝０とし、エンジン１の燃料噴射
を停止する。ステップ１５〜１７では、エンジン停止シ
ーケンスが初めて(フラグＦＩＳＴＰＦＳＴ＝０)かどう
かを判別し、初めてであれば、アイドルストップ(Ｉ/
Ｓ)許可時間およびフラグＦＩＳＴＰＦＳＴ＝１の設定
後、エンジン１の停止を示すフラグＦＥＮＧＳＴＲＴ＝
０をセットする。

【００４４】このように、車両を一時停止する場合、エ
ンジン１を一時的に自動停止する。なお、このエンジン
１の自動停止はドライブレンジにあるときにのみ行うよ
うにしても良い。

【００４５】一方、ステップ１〜４の条件が外れた場
合、即ちエンジンが自動停止中にある場合、ブレーキペ
ダル１６が解放される(オフ)と、あるいはアクセルペダ
ル１７が踏み込まれる(オン)と、ステップ１８にてフラ
グＦＣＯＮＤをクリア(＝０)し、ステップ１９よりステ
ップ２２以降のエンジン再始動モードに入る。

【００４６】ステップ２２〜２４では、始動制御コント
ロールユニット１０に目標起動トルクを与え、モータジ
ェネレータ２の駆動を開始すると共に、初めに、吸気管
負圧(Ｂｏｏｓｔ)の発達時間に相当するディレイ時間お
よびエンジン１の始動を示すフラグＦＥＮＧＳＴＲＴ＝
１を設定する。

【００４７】Ｂｏｏｓｔの発達時間に相当するディレイ
時間は、エンジン１の起動(大気圧状態)からアクセルを
オフのままＢｏｏｓｔが−５００ｍｍＨｇ相当になるま
での時間で、例えば１.５秒程度に設定している。

【００４８】ステップ２５では、アクセルペダル１７が
踏み込まれているかどうかを判定する。

【００４９】アクセルペダル１７が踏み込まれていない
始動時は、ステップ２６〜２８にて始動制御コントロー
ルユニット１０にアイドル回転数を目標回転数に設定し
てモータジェネレータ２の回転数制御に移行すると共
に、ステップ２４で設定したＢｏｏｓｔの発達時間に相
当するディレイ時間が経過した後、燃料噴射を開始す
る。エンジン１が完爆すれば、モータジェネレータ２の
トルク＝０のトルク制御に入り、再始動制御を終了す
る。

【００５０】アクセルペダル１７が踏み込まれていると
きは、ステップ３３〜３５にて始動制御コントロールユ
ニット１０にアイドル回転数を目標回転数に設定してモ
ータジェネレータ２の回転数制御に移行(ステップ２６
にて回転数制御に入った後、アクセルペダル１７が踏み
込まれた場合は継続)すると共に、燃料噴射を開始す
る。エンジン１が完爆すれば、後述の回生トルクリミッ
タの解除と共に、ステップ３６にてモータジェネレータ
２のトルク＝０のトルク制御に入り、再始動制御を終了
する。

【００５１】そして、このエンジン１の再始動時に再始
動制御に並行して、モータジェネレータ２の回生トルク
を制限する回生トルクリミッタ制御(回生トルクリミッ
タの設定)を行う。

【００５２】図４に示すように、ステップ１０１では、
フラグＦＣＹＬＢＲＮを見て、次に点火タイミングがく
る気筒が燃焼するかどうかを判定する。これは、後述す
るフラグがセットされないうちは、フラグＦＣＹＬＢＲ
Ｎ＝０によりステップ１０９に進む。

【００５３】ステップ１０９では、エンジン１のクラン
ク角を基に、現在のクランク角位置がどの気筒の圧縮行
程にあるかを示すフラグＣＹＬＣＳと、該気筒に燃料が
噴射されたかどうかを示すフラグＦＨＩＮＪＥＸ(ＣＹ
ＬＣＳ)とにより、次に点火タイミングがくる気筒に燃
料が噴射された(フラグＦＨＩＮＪＥＸ(ＣＹＬＣＳ)＝
１)かどうかを判定する。

【００５４】燃料が噴射されていないときは、ステップ
１１０にて所定のディレイ時間ＴＦＣＢＮＤＥＣを設定
すると共に、フローの実行周期(１０ｍｓ)毎に、ステッ
プ１１１にて回生トルクリミッタＴＲＱＬＭＴＳＴの初
期値の演算(更新)を繰り返す。

【００５５】燃料が噴射されると、ステップ１０２にて
次に点火タイミングがくる気筒が燃焼すると推定するフ
ラグＦＣＹＬＢＲＮをセット(＝１)する。以降は、ステ
ップ１０１からも同じルーチンを進む。

【００５６】ステップ１０３では、ステップ１１０で設
定したディレイ時間ＴＦＣＢＮＤＥＣが０になったかど
うかを見、０でない場合は、フローの実行周期(１０ｍ
ｓ)毎に、ステップ１１２にて回生トルクリミッタＴＲ
ＱＬＭＴＳＴの初期値の演算(更新)を繰り返し、ステッ
プ１１３にてディレイ時間ＴＦＣＢＮＤＥＣを減算す
る。

【００５７】回生トルクリミッタＴＲＱＬＭＴＳＴの初
期値は、エンジンの停止時間(燃料カット開始からの時
間)ＴＩＳＴＰＯＮと、エンジンの起動後経過時間ＴＩ
ＳＴＰＯＦとの関数で与え、これらを基に、図５のよう
な特性に設定したマップを検索して求める。図６はマッ
プの例を示す。

【００５８】エンジンの起動直後は、Ｂｏｏｓｔが発達
しておらず、余剰空気を吸い込む分、発生するエンジン
トルクが大きくなり、時間が経過するのにしたがい、Ｂ
ｏｏｓｔが発達して、余剰空気がなくなる。また、エン
ジンの停止後、起動するまでの時間が長いと、停止前の
Ｂｏｏｓｔはなくなり大気圧になるが、短いほど、Ｂｏ
ｏｓｔは残る。したがって、エンジンの停止時間ＴＩＳ
ＴＰＯＮが長く、エンジンの起動後経過時間ＴＩＳＴＰ
ＯＦが短かいときほど、回生トルクリミッタＴＲＱＬＭ
ＴＳＴの初期値は、大きな余剰空気に相当する分のトル
クを吸収するように大きな値に設定し、エンジンの停止
時間ＴＩＳＴＰＯＮが短く、エンジンの起動後経過時間
ＴＩＳＴＰＯＦが長くなるほど、回生トルクリミッタＴ
ＲＱＬＭＴＳＴの初期値を小さくするように設定してい
る。

【００５９】図７にエンジンの起動とほぼ同時にアクセ
ルを踏み込んだとき(エンジンの起動後経過時間ＴＩＳ
ＴＰＯＦがほぼ０秒)と、エンジンの起動後、例えば０.
８秒経過してからアクセルを踏み込んだときの、アクセ
ル踏み込み時点からの余剰空気と、吸収すべきトルク要
求値の特性を示す。エンジンの起動とほぼ同時にアクセ
ルを踏み込んだときは、余剰空気が大きい分、吸収すべ
きトルクは大きく、時間の経過と共に余剰空気が減少し
て、例えば０.７秒後(エンジン負荷による)はトルクの
吸収は不要となる。また、エンジンの起動後、例えば
０.８秒経過してからアクセルを踏み込んだときは、余
剰空気はほとんどなく、吸収すべきトルクは極めて小さ
くなる。ただし、図７は起動時の吸気管圧力を大気圧と
している。

【００６０】なお、回生トルクリミッタＴＲＱＬＭＴＳ
Ｔの初期値は、エンジンの起動後経過時間ＴＩＳＴＰＯ
Ｆのみの関数として与えても良い。

【００６１】ステップ１０３にて、ステップ１１０で設
定したディレイ時間ＴＦＣＢＮＤＥＣが０になったこと
が判定されると、ステップ１０４以降に入る。

【００６２】ディレイ時間ＴＦＣＢＮＤＥＣは、次に圧
縮行程がくる気筒の、その圧縮行程から点火タイミング
までの時間に設定している。したがって、エンジンが燃
焼トルクを発生したときにステップ１０４以降に入る。
このディレイ時間ＴＦＣＢＮＤＥＣは、燃焼のピークに
合うように、点火タイミングより所定時間長くしても良
い。

【００６３】ステップ１０４では、モータジェネレータ
２のトルク(回生トルク)が所定値以下(０もしくは０近
傍)の状態を所定時間継続したかどうかを判定する。

【００６４】モータジェネレータ２の回生トルクが所定
値以下になっていないとき(吸収すべきトルクが大きい
とき)は、ステップ１０６にて回生トルクリミッタＴＲ
ＱＬＭＴＳＴ(初期値)の減算を行う。これは、フローの
実行周期(１０ｍｓ)毎に、前回値から所定値ＤＴＴＲＱ
ＬＭＴを、目標値ＴＧＴＲＱＬＭＴ(０もしくは０近傍)
を下回らない範囲において、減算する。

【００６５】モータジェネレータ２の回生トルクが所定
値以下(０もしくは０近傍)の状態を所定時間継続する
と、エンジンの完爆と判定して、ステップ１０７にてフ
ラグｆＫＡＮＢＡＫＵ＝１をセットすると共に、ステッ
プ１０８にて回生トルクリミッタＴＲＱＬＭＴＳＴの加
算(解除)を行う。これは、フローの実行周期(１０ｍｓ)
毎に、前回値に所定値ＤＬＴＬＭＴＰを、最大値ＴＧＴ
ＲＱＭＡＸを上回らない範囲において、加算する。

【００６６】即ち、図８のように、エンジンの起動と同
時に回生トルクリミッタＴＲＱＬＭＴＳＴの初期値の演
算を始め、エンジンが燃焼トルクを発生するタイミング
を起点に、その回生トルクリミッタＴＲＱＬＭＴＳＴを
所定の傾き(所定値ＤＬＴＬＭＴＰ/１０ｍｓ)で０もし
くは０近傍に減算していく。完爆後は、回生トルクリミ
ッタＴＲＱＬＭＴＳＴを解除するように加算する。

【００６７】ステップ１１１,１１２での回生トルクリ
ミッタＴＲＱＬＭＴＳＴの初期値の演算値およびステッ
プ１０６,１０８での回生トルクリミッタＴＲＱＬＭＴ
ＳＴの減算値、加算値は、その演算毎に、アクセルペダ
ル１７が踏み込まれているときにのみ、始動制御コント
ロールユニット１０に送信する。

【００６８】なお、これらの演算は簡単のため正の値で
行っているが、回生トルクはマイナスの値であるため、
回生トルクリミッタＴＲＱＬＭＴＳＴはマイナス値に変
換して送信する。

【００６９】このように構成したため、エンジン１が自
動停止している状態からブレーキペダル１６を解放した
場合(アクセルペダル１７は踏み込んでいない場合)、モ
ータジェネレータ２が駆動され、エンジン１が再始動さ
れる。

【００７０】アイドル回転数を目標回転数としてモータ
ジェネレータ２の回転数制御が行われ、Ｂｏｏｓｔの発
達時間に相当するディレイ時間の経過後(アイドル回転
数に到達)に燃料噴射が開始されると共に、エンジント
ルクが発生すると、回転数制御によるモータジェネレー
タ２のトルクの減少、回生が行われる。

【００７１】このため、図９のようにエンジン回転数は
スムーズに立ち上げられ、アイドル回転数に維持され
る。

【００７２】モータジェネレータ２のトルクが所定値以
下の状態が所定時間続くと、完爆と判定され、再始動が
終了されるが、くすぶり、失火等でエンジントルクが出
ない場合は、回転数制御によりモータジェネレータ２が
駆動される。したがって、エンジントルクの発生が遅れ
ても、エンストに陥ることはなく、クリープトルクは確
実に維持される。

【００７３】一方、エンジン１が自動停止している状態
からブレーキペダル１６を解放して、アクセルペダル１
７を踏み込んだ場合、モータジェネレータ２が駆動さ
れ、アイドル回転数を目標回転数としてモータジェネレ
ータ２の回転数制御が行われ、アクセルペダル１７の踏
み込みと同時に燃料噴射が開始されると共に、モータジ
ェネレータ２の回生トルクリミッタが設定される。

【００７４】この回生トルクリミッタは、エンジンの停
止時間とエンジンの起動後経過時間とを基に、停止時間
が長く、起動後経過時間が短かいときほど、過剰に発生
するエンジントルクを吸収するように、初期値が演算設
定される。停止時間が長く、起動後経過時間が短かいつ
まりブレーキペダル１６を解放してすぐにアクセルペダ
ル１７を踏み込んだときほど、Ｂｏｏｓｔが発達してお
らず、余剰空気が大きく、過剰にエンジントルクが発生
するのであるが、その過剰なエンジントルクを吸収する
ように、初期値が演算設定される。

【００７５】即ち、アクセルペダル１７の踏み込みによ
り燃料噴射が開始され、エンジンが燃焼トルクを発生す
ると、アイドル回転数を目標回転数とするモータジェネ
レータ２の回転数制御によって、図１０のようにモータ
ジェネレータ２が駆動側から回生側に動作を変化してト
ルクを吸収すると共に、その回生トルクリミッタによっ
て設定値(初期値)にトルクの吸収が制限される。

【００７６】この場合、エンジンが燃焼トルクを発生す
る前は、モータジェネレータ２はトルクが回生トルクリ
ミッタに張り付くことなく力行駆動されるが、エンジン
が燃焼トルクを発生すると、モータジェネレータ２はト
ルクが回生トルクリミッタに張り付き（モータジェネレ
ータ２の回生トルクが回生トルクリミッタに一致する）
回生動作される。

【００７７】そして、この初期値の設定後、回生トルク
リミッタは所定の傾きで０もしくは０近傍に減算、即
ち、図１０のようにモータジェネレータ２によるトルク
の吸収を減少させるように制御される。

【００７８】回生トルクリミッタがない場合は、モータ
ジェネレータ２がアイドル回転数維持分の燃焼トルク以
外の全てのトルクを吸収するように動作してしまうが、
その回生トルクリミッタの初期設定および減算設定によ
って過剰分のトルクのみが吸収される。

【００７９】モータジェネレータ２のトルクは回生トル
クリミッタに張り付いたままとなり、したがってアイド
ル回転数を目標回転数とするモータジェネレータ２の回
転数制御のまま、エンジン回転数はアイドル回転数から
目標となる回転数にスムーズに上昇される。もちろん、
そのモータジェネレータ２の回転数制御によって、くす
ぶり、失火等でエンジントルクの発生が遅れても、エン
ストに陥ることは防止される。

【００８０】そして、モータジェネレータ２のトルクが
所定値以下(０もしくは０近傍)の状態が所定時間続く
と、完爆と判定され、再始動が終了される。ただし、図
１０では表していないが、完爆後、回生トルクリミッタ
は解除されると共に、モータジェネレータ２の回転数制
御からトルク制御に移行される。

【００８１】このように、Ｂｏｏｓｔの発達状態を基
に、過剰なエンジントルクを吸収するべく回生トルクリ
ミッタを設定するので、ブレーキペダル１６を解放し
て、アクセルペダル１７を踏み込んだ場合に、オーバー
シュートトルクを的確に吸収でき、車両発進時の駆動力
をスムーズに立ち上がらせることができる。

【００８２】したがって、エンジンが停止されないアイ
ドル状態から発進する場合と、エンジン停止状態からエ
ンジンを始動して発進する場合とで、同等の加速力、加
速感を得ることができ、運転性を向上できる。

【００８３】なお、回生トルクリミッタの初期値は、エ
ンジンの停止時間とエンジンの起動後経過時間とを基に
設定しているが、エンジンの起動後経過時間のみの関数
として与えれば、制御を簡略化できる。また、吸気管負
圧を検出する吸気圧センサを設け、その検出値を基に回
生トルクリミッタの初期値の設定を行えば、設定を一層
的確に行える。

【００８４】また、回生トルクリミッタは、初期値の設
定後、所定の傾き(所定値ＤＬＴＬＭＴＰ/１０ｍｓ)で
０もしくは０近傍に変化させているが、吸気管負圧に応
じて可変つまり吸気管負圧が大きいときは傾きを小さく
し、小さくなるにしたがい傾きを大きくするように変化
させても良い。このようにすれば、エンジンの燃焼トル
クの発生後、過剰分のトルクを一層的確に吸収できる。

【００８５】また、モータジェネレータ２のトルクが所
定値以下(０もしくは０近傍)の状態が所定時間、つまり
回生トルクリミッタが０もしくは０近傍となった状態が
所定時間続くと、エンジンの完爆と判定しているが、モ
ータジェネレータ２の回生トルクが回生トルクリミッタ
に張り付いた状態（エンジンが燃焼トルクを発生してい
る状態）が所定時間継続した時点、もしくは、燃焼トル
クを発生するエンジンの燃焼サイクルが所定サイクル数
に達した時点で、完爆と判定しても良い。

【００８６】また、この例では、回生トルクリミッタの
設定を小さめにして、アイドルストップ後の加速力を従
来より大きめにすることも可能であり、このようにする
ことで、発進性能の向上を図ることができる。

【００８７】図１１、図１２、図１４は、本発明の第２
〜第４の実施の形態を示す。これらは、回生トルクリミ
ッタの減算フローを示し、前図４の回生トルクリミッタ
減算ステップ(ステップ１０６)に代わって行うものであ
る。

【００８８】図１１のものは、ステップ２０１にてエン
ジン負荷ＴＰつまりエンジンの吸入空気量(アクセルペ
ダル１７の操作量)を読み込む。

【００８９】ステップ２０２では、エンジン負荷ＴＰを
基に、回生トルクリミッタＴＲＱＬＭＴＳＴ(初期値)を
目標値ＴＧＴＲＱＬＭＴ(０もしくは０近傍)に減算する
までの減衰時間ＤＴＤＬＭＴを演算する。これは、エン
ジン負荷ＴＰを基に、予め目標値ＴＧＴＲＱＬＭＴを定
めたテーブル(ステップ２０２内の特性図参照)を参照し
て求める。

【００９０】ステップ２０３では、回生トルクリミッタ
ＴＲＱＬＭＴＳＴと目標値ＴＧＴＲＱＬＭＴと減衰時間
ＤＴＤＬＭＴとにより、減衰ステップ量ＤＴＴＲＱＬＭ
Ｔ(ＴＲＱＬＭＴＳＴ−ＴＧＴＲＱＬＭＴ/ＤＴＤＬＭ
Ｔ)を算出する。

【００９１】ステップ２０４では、回生トルクリミッタ
ＴＲＱＬＭＴＳＴの減算を行う。これは、フローの実行
周期ＴＪＯＢ(１０ｍｓ)毎に、前回値から減衰ステップ
量ＤＴＴＲＱＬＭＴ×実行周期ＴＪＯＢを減算する。

【００９２】なお、ステップ２０５,２０６にて回生ト
ルクリミッタＴＲＱＬＭＴＳＴが目標値ＴＧＴＲＱＬＭ
Ｔになると、減算を終了する。

【００９３】図１２のものは、ステップ３０１にてエン
ジン負荷ＴＰを読み込む。

【００９４】ステップ３０２では、回生トルクリミッタ
ＴＲＱＬＭＴＳＴ(初期値)とエンジン負荷ＴＰを基に、
減衰ステップ量ＤＴＴＲＱＬＭＴを演算する。これは、
回生トルクリミッタＴＲＱＬＭＴＳＴとエンジン負荷Ｔ
Ｐを基に、予め減衰ステップ量ＤＴＴＲＱＬＭＴを定め
たマップ(ステップ３０２内の特性図参照)を参照して求
める。

【００９５】ステップ３０３では、回生トルクリミッタ
ＴＲＱＬＭＴＳＴの減算を行う。これは、フローの実行
周期(１０ｍｓ)毎に、前回値から減衰ステップ量ＤＴＴ
ＲＱＬＭＴを減算する。

【００９６】なお、ステップ３０４,３０５にて回生ト
ルクリミッタＴＲＱＬＭＴＳＴが目標値ＴＧＴＲＱＬＭ
Ｔになると、減算を終了する。

【００９７】この図１１、図１２のタイミングチャート
を図１３に示す。このように、エンジン負荷ＴＰを基に
減衰ステップ量ＤＴＴＲＱＬＭＴを演算して減算を行え
ば、回生トルクリミッタの減算設定を過剰分のトルクに
合わせて的確に行える。

【００９８】図１４のものは、加重平均によって回生ト
ルクリミッタの減算設定を行うもので、ステップ４０１
にてエンジン負荷ＴＰを読み込む。

【００９９】ステップ４０２では、エンジン負荷ＴＰを
基に、加重平均係数ＫＪＬＭＴ(０≦ＫＪＬＭＴ≦１)を
演算する。これは、エンジン負荷ＴＰを基に、予め加重
平均係数ＫＪＬＭＴを定めたテーブル(ステッ４０２内
の特性図参照)を参照して求める。

【０１００】ステップ４０３では、次式(１)により回生
トルクリミッタＴＲＱＬＭＴＳＴの減算設定を行う。

【０１０１】ＴＲＱＬＭＴＳＴ＝ＴＲＱＬＭＴＳＴ(前回値)×(１−ＫＪＬＭＴ) ＋ＴＧＴＲＱＬＭＴ/ＫＪＬＭＴ …(１) このタイミングチャートを図１５に示す。このように、
加重平均によって回生トルクリミッタの減算設定を行え
ば、過剰分のトルク吸収を一層的確に行える。

【０１０２】なお、上記各形態では、回生トルクリミッ
タは、モータジェネレータの回生トルク（トルクそのも
の）を制限する、としているが、トルクを制限する代わ
りに、回生出力を制限するようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態を示す構成図である。

【図２】エンジンの制御システムを示す構成図である。

【図３】制御内容を示すフローチャートである。

【図４】制御内容を示すフローチャートである。

【図５】回生トルクリミッタの初期値の特性図である。

【図６】回生トルクリミッタのマップ図である。

【図７】アクセル踏み込み時点からの余剰空気と吸収す
べきトルク要求値の特性図である。

【図８】回生トルクリミッタのタイミングチャートであ
る。

【図９】エンジン再始動時(アクセルオフ)のタイミング
チャートである。

【図１０】エンジン再始動時(アクセルオン)のタイミン
グチャートである。

【図１１】第２の実施の形態の制御内容を示すフローチ
ャートである。

【図１２】第３の実施の形態の制御内容を示すフローチ
ャートである。

【図１３】回生トルクリミッタのタイミングチャートで
ある。

【図１４】第４の実施の形態の制御内容を示すフローチ
ャートである。

【図１５】回生トルクリミッタのタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

１エンジン２モータジェネレータ３無段自動変速機４トルクコンバータ７ドライブシャフト８タイヤ９回転数センサ１０始動制御コントロールユニット１１ブレーキセンサ１２電力コントロールユニット１３バッテリ１５アクセルセンサ２０エンジンコントロールユニット２１水温センサ２２セレクト位置センサ２３車速センサ２４エアフローメータ２５燃料インジェクタ２６点火プラグ２７電制スロットルバルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉野太容神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者内田正明神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者松本幹雄神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3G093 AA06 AA16 AB01 BA05 BA15 BA21 BA22 CA02 DA01 DA05 DA06 DA07 DA09 DB01 DB05 DB11 DB15 DB23 EA05 EA09 EB08 FA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンにモータジェネレータを連結
し、前記モータジェネレータと車輪駆動軸との間にトル
クコンバータもしくは発進クラッチ付きの自動変速機を
介装し、車両停止時にエンジンを自動停止すると共に、
発進する際にエンジン回転力もしくはエンジン軸出力を
車輪駆動軸に伝える状態でモータジェネレータによって
エンジンを再始動可能であり、エンジン軸出力や車両制
動時の慣性力を受けてモータジェネレータが回生発電を
可能となっている車両用エンジンにおいて、エンジンまたはモータジェネレータの回転数を検出する
回転数検出手段と、アクセルの状態を検出する手段と、エンジンの再始動時にアイドル回転数を目標回転数とし
てモータジェネレータの回転数制御を行うモータジェネ
レータ回転数制御手段と、エンジンの再始動時にアクセルをオンした際には、モー
タジェネレータの回転数制御における目標回転数をアイ
ドル回転数もしくはアイドル回転数近傍にしたまま、モ
ータジェネレータの回生トルクを制限する回生トルクリ
ミッタを設定する回生トルクリミッタ設定手段とを備え
ることを特徴とするエンジンの自動停止再始動装置。
【請求項２】前記回生トルクリミッタは、初期値をエ
ンジン起動後の経過時間もしくは該経過時間とエンジン
停止時間もしくは吸気管負圧に基づいて設定し、エンジ
ンが燃焼トルクを発生するタイミングを起点として、所
定の傾きで０もしくは０近傍に変化させるようになって
いることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの自動
停止再始動装置。
【請求項３】前記回生トルクリミッタは、初期値をエ
ンジン起動後の経過時間もしくは該経過時間とエンジン
停止時間もしくは吸気管負圧に基づいて設定し、エンジ
ンが燃焼トルクを発生するタイミングから所定時間ずら
したタイミングを起点として、所定の傾きで０もしくは
０近傍に変化させるようになっていることを特徴とする
請求項１に記載のエンジンの自動停止再始動装置。
【請求項４】前記回生トルクリミッタは、初期値をエ
ンジン起動後の経過時間もしくは該経過時間とエンジン
停止時間もしくは吸気管負圧に基づいて設定し、モータ
ジェネレータの回生トルクが回生トルクリミッタに張り
付いたタイミングを起点として、所定の傾きで０もしく
は０近傍に変化させるようになっていることを特徴とす
る請求項１に記載のエンジンの自動停止再始動装置。
【請求項５】エンジンの気筒毎に燃料が噴射されたか
どうかを判別する判別手段と、現在のエンジンのクラン
ク角位置がどの気筒の圧縮行程にあるかを判別する判別
手段とを備え、前記エンジンが燃焼トルクを発生するタ
イミングは、これらの判別を基に次の点火時期にて燃焼
が行われるかどうかを判定することによって判定するこ
とを特徴とする請求項２または３に記載のエンジンの自
動停止再始動装置。
【請求項６】アクセルのオン時には、前記モータジェ
ネレータの回生トルクが回生トルクリミッタに張り付い
た状態が所定時間継続した時点、もしくはエンジンの燃
焼サイクルが所定サイクル数に達した時点で完爆と判定
する完爆判定手段と、完爆判定を基にモータジェネレー
タを回転数制御からトルク制御に移行させるトルク制御
手段とを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
か１つに記載のエンジンの自動停止再始動装置。
【請求項７】アクセルのオン時には、前記モータジェ
ネレータの回生トルクが回生トルクリミッタに張り付い
た状態が所定時間継続した時点、もしくはエンジンの燃
焼サイクルが所定サイクル数に達した時点で完爆と判定
する完爆判定手段と、完爆判定後は回生トルクリミッタ
を解除する方向に変化させるリミッタ解除手段とを備え
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載
のエンジンの自動停止再始動装置。
【請求項８】前記回生トルクリミッタを０もしくは０
近傍に変化させる所定の傾きは、吸気管負圧に基づいて
可変とすることを特徴とする請求項２に記載のエンジン
の自動停止再始動装置。