JP2001059437A

JP2001059437A - エンジンの自動停止再始動装置

Info

Publication number: JP2001059437A
Application number: JP11233113A
Authority: JP
Inventors: Yuki Nakajima; 祐樹中島; Hiroyasu Yoshino; 太容吉野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-08-19
Filing date: 1999-08-19
Publication date: 2001-03-06
Anticipated expiration: 2019-08-19
Also published as: JP3555516B2

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジン自動停止車両において、エンジン再
始動時にアクセルペダルが踏み込まれた場合、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
しようとすると、バッテリの種類によってはこのような
過剰トルク分の電力を吸収しきれず、発熱して耐久性が
低下するおそれがある。【解決手段】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、アクセル操作に応じてエンジン出力を制御す
る出力制御装置の作動を、エンジンの再始動時にはアク
セルのオン操作に対して遅れて作動させる遅延手段とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の停止時にエ
ンジンを自動停止させ、発進する際にエンジンを自動再
始動させるエンジンの自動停止再始動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と解決すべき課題】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２９１７２５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】ところで、エンジンの再始動直後は吸気管
負圧が発達しておらず、シリンダに吸入される空気の量
が多いのでアイドリング状態からアクセルペダルを踏み
込んだ場合よりも発生するエンジントルクが大きくな
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、これが
駆動系に伝達されるとショックが発生して好ましくな
い。また、このことは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
ンを再始動して発進する場合とで同等の加速力が得られ
ず、乗員に違和感を与えることとなる。

【０００４】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、バッテリの種類によってはエン
ジン再始動時に発生する過剰トルク分の電力を吸収しき
れず、バッテリの電圧が急激に高くなり、周辺の機器に
影響を与えたり、発熱して劣化を促進させたりするおそ
れを生じる。これを回避するためにエンジン再始動の機
会つまりアイドルストップの回数を制限すると燃費改善
効果がそれだけ損なわれてしまう。また、点火時期の遅
角や空燃比リーン化をすることでトルクを落とすことも
考えられるが、その場合には燃焼が不安定になるおそれ
もある。

【０００５】この発明は、このような問題点に着目して
なされたもので、再始動時にアクセルペダルが踏み込ま
れたときのエンジン出力の増加を一時的に抑制すること
によりモータジェネレータによる余剰な発電を回避する
ことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、請求項１の発明では、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、アクセルペダルの操作量を検出する手
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、アクセル操作に応じてエン
ジン出力を制御する出力制御装置の作動を、エンジンの
再始動時にはアクセルのオン操作に対して遅れて作動さ
せる遅延手段とを備える。

【０００７】請求項２の発明は、上記請求項１の発明の
遅延手段を、アクセル開度が小であるほど遅れ期間を長
くする特性に設定したものとする。

【０００８】請求項３の発明は、上記請求項１または請
求項２の発明の遅延手段を、回生トルクリミッタ設定手
段により設定されたリミッタトルク初期値が大であるほ
ど遅れ期間を長くする特性に設定したものとする。

【０００９】

【作用・効果】上記各発明において、エンジンの再始動
時にアクセルペダルが踏み込み操作（アクセルオン）さ
れるのに伴い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、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。したがって、アクセルペダルの踏
み込み操作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。

【００１０】ただし、本発明では、アクセルペダルの踏
み込み操作に対して所定の遅れ期間が経過してからエン
ジン出力が立ち上がるようにしている。すなわち、例え
ばガソリンエンジンのスロットルバルブやディーゼルエ
ンジンの燃料噴射コントロールレバーなど、エンジンの
出力制御装置の作動がアクセルペダルの操作に対して遅
れるようにしている。このため、エンジン再始動時の回
生トルクリミッタによるトルクの吸収量はそれだけ少量
で済み、これにより充電負担が軽減されるためバッテリ
の劣化を防止してその耐久性をより高めることが可能に
なる。

【００１１】また、吸収すべきトルクの絶対量が低減す
るので、回生トルクリミッタの設定値に誤差が生じたと
してもその影響は少なく、したがってより滑らかな駆動
力特性および運転性が得られる。

【００１２】さらに、請求項２の発明のようにアクセル
ペダルの開度が小であるほど、または請求項３の発明の
ように回生トルクリミッタによって設定されたリミッタ
トルク初期値が大であるほど、出力制御装置の遅れ期間
を大とすることにより、実際のエンジン吸気量変化に応
じてより適切なタイミングでエンジン出力を立ち上がら
せることができるので、よりいっそう良好な運転性が得
られる。

【００１３】

【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。まず、本発明が前提とする、トル
クリミッタにより再始動時の回生トルク吸収を行う自動
停止再始動装置について説明する。

【００１４】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。

【００１５】モータジェネレータ２は、エンジン１のク
ランクシャフトに直結されている。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。

【００１６】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た構成とすることもでき
る。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
を備えたものとすることもできる。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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)内に設けた構成とすることもで
きる。

【００２１】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。

【００２２】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の自動停止
(アイドルストップ)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。

【００２３】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。

【００２４】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た構成とすることも可
能であり、その場合は燃料噴射ポンプのコントロールレ
バー開度に応じて燃料噴射量を制御することによりトル
クが制御される。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】一方、ステップ１〜４の条件が外れた場
合、すなわ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。

【００３５】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。

【００３６】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がマイナス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。

【００３７】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。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２６〜２
８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Ｂ
ｏｏｓｔ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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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ＤＴＴＲＱＬＭＴ/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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】ところで、上述のようにして、再始動時に
ブレーキペダル１６が解放され、アクセルペダル１７が
踏み込まれた場合に、オーバーシュートトルクを的確に
吸収し、車両発進時の駆動力をスムーズに立ち上がらせ
るためには、オーバーシュートトルク分の回収電力を十
分に吸収できるだけのバッテリ能力が無ければならな
い。鉛酸バッテリなど、バッテリの種類によっては大き
なオーバーシュートトルクの吸収に適さず、発熱を起こ
して劣化が進んでしまう場合がある。このような場合に
は何らかの方法により吸収すべきオーバーシュートトル
クの発生を抑えてやる必要がある。

【００７６】これに対して、図７について説明したよう
に、エンジンの起動後、ある程度の時間遅れてアクセル
ペダルが踏み込まれたときは、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。本発明はこ
のような点に着目して、アクセルペダルの踏み込み操作
に対して、実際のスロットル開度が遅れて変化するよう
に構成している。以下、このような制御を行うための制
御内容につき、図１１に示した流れ図に沿って説明す
る。

【００７７】この制御は、基本的にはアクセルペダル１
７の操作量（アクセル開度とも言う。）に応じてスロッ
トルバルブ２７（図２参照）の開度を制御するものであ
り、図３に示したエンジン自動停止・再始動の制御と並
行して周期的に実行される。この制御の当初にはまずエ
ンジンの完爆判定を行う（ステップ３０１）。完爆判定
が成立つまり完爆していればそれ以後はスロットル開度
の遅延制御は行わず、遅延開始フラグＤＬＹＳＥＴを０
にクリヤし、アクセルセンサ１５から読み込んだアクセ
ル開度に応じて設定した目標スロットル開度ＴＶＯと一
致するようにエンジンのスロットル開度を遅滞なく制御
する（ステップ３０２〜３０４）。

【００７８】ステップ３０１において完爆判定が成立し
ていない再始動条件のときには、次にアイドルスイッチ
（図示せず）の状態を検知する。アイドルスイッチは、
アクセルペダル１７が踏み込まれていないときにオン、
踏み込まれたときにオフとなるアイドル検出用のスイッ
チである。これがオンのときはアイドル状態でありスロ
ットル開度を遅延制御する必要がないので上述したステ
ップ３０３以下の処理により通常のスロットル開度制御
を行う。

【００７９】これに対して、アイドルスイッチがオフつ
まりアクセルペダル１７が踏み込まれているときには、
アクセルセンサ１５からの開度読み込み結果とこれに基
づく目標スロットル開度ＴＶＯの設定を行い、ついで遅
延開始フラグＤＬＹＳＥＴの状態を判定する（ステップ
３０６〜３０８）。この流れの当初にはＤＬＹＳＥＴ＝
０となっているので、次のステップ３０９の処理により
スロットル開度制御のディレイ時間Ｔを設定すると共に
ＤＬＹＳＥＴを１にセットする。一度ＤＬＹＳＥＴ＝１
にセットされると次回の処理からはディレイ時間Ｔの設
定は迂回する。つまり、この場合アクセルペダル１７が
踏み込まれた当初にのみその量を検出し、ディレイ時間
Ｔの設定を行う。

【００８０】ディレイ時間Ｔは、例えば図１２に示した
ようにアクセル開度が小であるほど、または上述したリ
ミッタトルクの初期値が大であるほど長くなるようにマ
ップ検索等により設定し、これにより実際の吸入空気量
変化によりよく対応した適切なディレイ時間を設定する
ようにしている。そして、以後のステップ３１０〜３１
２の処理により、前述のようにして設定したディレイ時
間だけ遅れてスロットル開度が変化するように目標スロ
ットル開度ＴＶＯの指令を遅らせる。

【００８１】なお、この場合上述したようにアクセルペ
ダル１７が踏み込まれた当初のアクセル開度によってデ
ィレイ時間Ｔを設定しているが、アクセル開度の時々刻
々の変化量に応じてディレイ時間Ｔを可変設定するよう
に構成してもよい。

【００８２】図１３にこのような遅延制御時のトルク吸
収量の変化を示す。図１０との比較から明らかなよう
に、エンジン再始動時にアクセルペダルが踏み込まれた
ときのトルク吸収量を遅延制御を行わないときよりも十
分に抑制することができる。これによりトルク吸収のた
めのバッテリの負担を相応に軽減できるため、その発熱
等に原因する劣化を回避して耐久性を改善できるととも
に、アイドルストップ条件では確実にエンジンを自動停
止させて燃費向上効果を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の構成図。

【図２】エンジンの制御系統の実施形態の構成図。

【図３】上記実施形態の基本的な制御内容を示す流れ
図。

【図４】上記実施形態の基本的な制御内容を示す流れ
図。

【図５】回生トルクリミッタの初期値の特性図。

【図６】回生トルクリミッタのマップ図。

【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。

【図８】回生トルクリミッタのタイミングチャート。

【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。

【図１０】エンジン再始動時(アクセルオン・遅延制御
なし)のタイミングチャート。

【図１１】上記実施形態の遅延制御の制御内容を示す流
れ図。

【図１２】遅延時間（ディレイ時間）のマップ図。

【図１３】エンジン再始動時(アクセルオン・遅延制御
あり)のタイミングチャート。

【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（回転数検出手段）１０始動制御コントロールユニット（遅延手段の機能
を含む）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（アクセル操作量を検出する手
段）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 (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｎ 11/08 Ｂ６０Ｋ 9/00 ＣＦターム(参考） 3G093 AA06 AA07 AA16 BA21 BA22 CA02 DA01 DA03 DA05 DA06 DA07 DB01 DB05 DB11 DB15 EA02 FA11 FB04

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、アクセルペダルの操作量を検出する手段と、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、アクセルペダル操作量に応じてエンジン出力を制御する
出力制御装置の作動を、エンジンの再始動時にはアクセ
ルのオン操作に対して遅れて作動させる遅延手段とを備
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】遅延手段は、アクセル開度が小であるほ
ど遅れ期間を長くする特性に設定されている請求項１に
記載のエンジンの自動停止再始動装置。
【請求項３】遅延手段は、回生トルクリミッタ設定手
段により設定されたリミッタトルク初期値が大であるほ
ど遅れ期間を長くする特性に設定されている請求項１ま
たは請求項２の何れかに記載のエンジンの自動停止再始
動装置。