JP2001254646A - 内燃機関のアイドリングストップ制御装置およびこれを備える車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関と補機駆動用電動機とを備える車両
において、内燃機関の運転停止時における内燃機関の出
力軸の回転角度を容易に取得し、内燃機関の始動性の向
上を図ること。 【解決手段】制御ユニット６０はエンジン回転数Ｎｅが
４００r.p.m未満である場合には、エンジン回転数セン
サ５３により出力されたエンジン回転信号パルスとモー
タ回転数センサ５２により出力されたモータ回転信号パ
ルスとの出力時間差を信号時間差Δｔとして記憶する。
制御ユニット６０はエンジン１０が停止している場合に
は、モータ回転信号パルス数の積算値、信号時間差Δｔ
に基づいてクランクシャフト１１の停止回転角度を求め
てバックアップＲＡＭに格納する。エンジン１０の再始
動時には、制御ユニット０は、格納された停止回転角度
から最初に圧縮行程を迎えるシリンダを判別し、燃料噴
射、火花点火を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行状態に応じて
実行される内燃機関のアイドリングストップを制御する
アイドリングストップ制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両走行中における信号待ちといった一
時的な車両停止時に内燃機関の運転を停止させ、運転者
の始動要求に応じて内燃機関の運転を再開させるいわゆ
るアイドリングストップ制御機能を備える車両が提案さ
れている。このような内燃機関の自動運転停止・運転再
開機能を備える車両では、内燃機関の自動運転停止・運
転再開が実行されるため、内燃機関の運転再開時には迅
速な内燃機関の再始動が要求される。

【０００３】内燃機関始動時における内燃機関の始動性
を向上させる手段としては、セルモータによる内燃機関
のクランキング中に内燃機関が有する複数の気筒におけ
るピストンの位置（クランクシャフトの回転角度）を検
出することで最初に圧縮・排気行程を迎える気筒を判別
し、判別した気筒に対して燃料噴射並びに点火処理を実
行する方法が知られている。例えば、特開平８−６１１
３４号公報には、この方法を内燃機関の運転再開時にも
適用し、内燃機関の自動運転停止後における内燃機関の
自動運転再開を迅速に実行する技術が提案されている。

【０００４】クランクシャフトの回転信号の出力には、
従来より電磁式ピックアップセンサ（ＭＰＵ）が用いら
れており、ＭＰＵはクランクシャフトに備えられている
被検出片が検出部を通過する際の磁束密度変化の早さに
比例して出力信号が大きくなる性質を有している。その
ため、クランクシャフト回転数が低下するに連れて信号
出力とノイズの識別が困難となり、極低回転域（例え
ば、２０r.p.m.以下）ではクランクシャフトの回転信号
を出力できず、結果としてクランクシャフトの回転角度
を検出することができない。ＭＰＵのこの性質は、極低
回転域における運転に不向きな内燃機関の特性と一致し
ており、内燃機関の運転制御上、特に問題となることは
なかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】内燃機関の自動運転停
止・運転再開機能を備える車両では、車両が走行する道
路上にて内燃機関の自動運転停止・運転再開が実行され
るため、また、ドライバビリティを向上させるために内
燃機関の運転再開時には内燃機関の運転開始時（アイド
リングストップ制御機能によらない内燃機関の始動時）
よりも迅速な内燃機関の再始動が要求される。しかしな
がら、ＭＰＵを用いてクランクシャフトの回転角度を検
出する限り、ＭＰＵの不感帯と重なる内燃機関の停止直
前・始動直後には正確なクランクシャフトの回転角度を
検出することはできないという問題があった。また、ク
ランクシャフトの回転角度を検出できなければ、次期点
火気筒を判別することもできず、内燃機関の自動運転停
止後における内燃機関の迅速な運転再開を実現できない
という問題があった。

【０００６】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、内燃機関と補機駆動用電動機とを備え
る車両において、内燃機関の運転停止時における内燃機
関の出力軸の回転角度を容易に取得することを目的とす
る。また、内燃機関の始動を迅速に行い内燃機関の始動
性の向上を図ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明は上記課題を解決するためになされたものであり、
本発明の第１の態様は、内燃機関の出力軸と電動機の出
力軸とが結合されていると共に前記内燃機関の運転停止
中には前記電動機によって補機が駆動される車両におけ
るアイドリングストップ制御装置を提供する。本発明の
第１の態様に係るアイドリングストップ制御装置は、前
記内燃機関の運転の停止条件または再開条件を判定する
運転条件判定手段と、前記内燃機関の出力軸の回転数が
所定回転数以上の領域にて前記内燃機関の出力軸の回転
に応じて内燃機関回転信号を出力する内燃機関回転信号
出力手段と、前記電動機の出力軸の回転に応じて電動機
回転信号を出力する電動機回転信号出力手段と、前記出
力された内燃機関回転信号と前記出力された電動機回転
信号とを相関させる回転信号相関手段と、前記内燃機関
回転信号が出力不能になった場合に、前記相関に基づい
て前記電動機回転信号出力手段によって出力された電動
機回転信号から前記内燃機関の出力軸の回転角度を求め
る内燃機関回転角度算出手段と、前記内燃機関の運転停
止時に前記内燃機関回転角度算出手段により算出された
内燃機関の出力軸の回転角度を内燃機関停止回転角度と
して記憶する停止回転角度記憶手段と、前記内燃機関の
始動時には前記記憶された内燃機関停止回転角度を始動
情報として用いる内燃機関制御手段とを備えることを特
徴とする。

【０００８】本発明の第１の態様アイドリングストップ
制御装置によれば、内燃機関の運転停止時に内燃機関回
転角度算出手段により算出された内燃機関の出力軸の回
転角度を内燃機関停止回転角度として記憶するので、内
燃機関の運転停止時における内燃機関の出力軸の回転角
度を容易に取得することができる。

【０００９】本発明の第１の態様に係るアイドリングス
トップ制御装置において、前記内燃機関は複数の気筒を
有し、前記内燃機関制御手段は、前記停止回転角度記憶
手段によって記憶された前記停止回転角度記憶手段によ
って記憶された前記内燃機関の出力軸の停止回転角度に
基づき、前記内燃機関の複数の気筒の内、最初に圧縮行
程を迎える気筒を判別し、前記判別した気筒から燃焼を
実行させることができる。

【００１０】本発明の第１の態様に係るアイドリングス
トップ制御装置によれば、記憶されている内燃機関の出
力軸の停止回転角度に基づき、内燃機関の複数の気筒の
内、最初に圧縮行程を迎える気筒を判別し、判別した気
筒から燃焼を実行させるので、内燃機関を迅速に始動さ
せることが可能となり、内燃機関の始動性を向上させる
ことができる。

【００１１】本発明の第１の態様に係るアイドリングス
トップ制御装置において、前記内燃機関回転角度算出手
段は、前記内燃機関回転信号が出力不能となった時、そ
れまで前記内燃機関回転信号に基づいて算出した内燃機
関回転角度に、前記電動機回転信号出力手段によって出
力された電動機回転信号の積算値を用いて前記内燃機関
の停止回転角度を算出することができる。かかる構成を
備えることにより内燃機関回転信号が出力不能な場合で
あっても電動機回転信号に基づいて内燃機関の停止回転
角度を算出することができる。また、前記回転信号相関
手段は前記出力された内燃機関回転信号と前記出力され
た電動機回転信号との信号出力時間差を算出し、前記内
燃機関回転角度算出手段は、さらに前記算出された信号
出力時間差を用いて前記内燃機関の停止回転角度を算出
することができる。かかる構成を備えることにより内燃
機関運転停止時における内燃機関の出力軸の回転角度を
容易かつ正確に取得することができる。

【００１２】本発明の第１の態様に係るアイドリングス
トップ制御装置によれば、前記回転信号相関手段は、前
記内燃機関の回転数が第１のしきい値以下となった際に
前記内燃機関回転信号と前記電動機回転信号とを相関さ
せることができる。かかる構成を備えることにより、内
燃機関回転信号と電動機回転信号の相関が必要とされる
場合にだけ、両信号の相関を実行することができる。

【００１３】本発明の第１の態様に係るアイドリングス
トップ制御装置において、前記内燃機関停止回転角度記
憶手段は、前記電動機回転信号出力手段によって回転信
号が所定時間にわたり出力されない場合に前記内燃機関
の運転停止を判定することができる。さらに、前記内燃
機関回転信号出力手段は、磁気ピックアップ式センサで
あり、前記電動機回転信号出力手段は、ホール素子式セ
ンサであっても良い。

【００１４】本発明の第２の態様は、走行状態に応じて
複数の気筒を有する内燃機関の運転を選択的に停止およ
び再開させるアイドリングストップ機能を有すると共に
前記内燃機関の出力軸と前記電動機の出力軸とが結合さ
れ、前記内燃機関の運転停止中には前記電動機によって
補機が駆動される車両を提供する。本発明の第２の態様
に係る車両は、前記内燃機関の出力軸の回転に応じて内
燃機関回転信号を出力する内燃機関回転信号出力手段
と、前記内燃機関回転信号出力手段よりも高い精度で前
記電動機の出力軸の回転に応じて電動機回転信号を出力
する電動機回転信号出力手段と、前記出力された内燃機
関回転信号と前記出力された電動機回転信号とを相関さ
せる回転信号相関手段と、前記内燃機関回転信号出力手
段によって前記内燃機関回転信号が出力不能となり、か
つ前記内燃機関の運転が停止した場合に、前記相関に基
づいて前記電動機回転信号出力手段によって出力された
電動機回転信号から前記内燃機関の出力軸の停止回転角
度を求め、記憶する内燃機関停止回転角度記憶手段と、
前記内燃機関の始動時には前記内燃機関停止回転角度記
憶手段によって記憶されている前記内燃機関停止回転角
度に基づき、前記内燃機関の複数の気筒の内、最初に圧
縮行程を迎える気筒を判別する気筒判別手段と、前記気
筒判別手段により判別された気筒から燃焼を実行させる
内燃機関始動制御手段とを備えることを特徴とする。

【００１５】本発明の第２の態様に係る車両によれば、
内燃機関の運転停止時に内燃機関回転角度算出手段によ
り算出された内燃機関の出力軸の回転角度を内燃機関停
止回転角度として記憶するので、内燃機関の運転停止時
における内燃機関の出力軸の回転角度を容易に取得する
ことができる。したがって、内燃機関の出力軸回転角度
を必要とする制御を容易に実行することが可能となり余
裕をもって車両の制御を実行することができる。また、
記憶されている内燃機関の出力軸の停止回転角度に基づ
き、内燃機関の複数の気筒の内、最初に圧縮行程を迎え
る気筒を判別し、判別した気筒から燃焼を実行させるこ
とができる。したがって、内燃機関を迅速に始動させる
ことが可能となり、停止状態にある車両を迅速に走行可
能状態に復帰させることができる。

【００１６】本発明の第２の態様に係る車両において、
前記内燃機関回転角度算出手段は、前記内燃機関回転信
号が出力不能となった時、それまで前記内燃機関回転信
号に基づいて算出した内燃機関回転角度に、前記電動機
回転信号出力手段によって出力された電動機回転信号の
積算値を用いて前記内燃機関の停止回転角度を算出する
ことができる。かかる構成を備えることにより内燃機関
回転信号が出力不能な場合であっても電動機回転信号に
基づいて内燃機関の停止回転角度を算出することができ
る。また、前記内燃機関停止回転角度記憶手段は、前記
出力された内燃機関回転信号と前記出力された電動機回
転信号との信号出力時間差を算出し、さらに算出した信
号出力時間差を用いて前記内燃機関の停止回転角度を求
めることができる。かかる構成によれば、内燃機関の停
止回転角度をより正確に求めることができる。

【００１７】本発明の第２の態様に係る車両において、
前記回転信号相関手段は、前記内燃機関の回転数が所定
回転数以下となった際に前記内燃機関回転信号と前記電
動機回転信号とを相関させることができる。かかる構成
を備えることにより、内燃機関回転信号と電動機回転信
号の相関が必要とされる場合にだけ、両信号の相関を実
行することができる。

【００１８】本発明の第２の態様に係る車両において、
前記内燃機関回転信号出力手段は、磁気ピックアップ式
センサであり、前記電動機回転信号出力手段は、ホール
素子式センサであっても良い。ホール素子式センサは磁
気ピックアップセンサよりも分解能が高く、より低い回
転数においても回転信号を出力することができる。

【００１９】本発明の第３の態様は、走行状態に応じて
内燃機関の運転を選択的に停止およびは再開させるアイ
ドリングストップ機能を有し、前記内燃機関の運転停止
中には電動機によって補機が駆動される車両におけるア
イドリングストップ制御方法を提供する。本発明に係る
第３の態様に係るアイドリングストップ制御方法は、前
記内燃機関の出力軸の回転角度を内燃機関回転角度とし
て検出し、前記内燃機関の回転角度の検出よりも高精度
で前記電動機の出力軸の回転角度を電動機回転角度とし
て検出し、前記検出した内燃機関回転角度と前記検出し
た電動機回転角度とを関連付け、前記内燃機関回転角度
が検出不能となった場合に、前記関連付けに基づいて前
記検出した電動機回転角度から前記内燃機関回転角度を
求め、前記内燃機関の運転停止時における前記内燃機関
回転角度を前記内燃機関の運転再開情報として用いるこ
とを特徴とする。

【００２０】本発明の第３の態様に係るアイドリングス
トップ制御方法によれば、検出した内燃機関回転角度と
検出した電動機回転角度とを関連付け、内燃機関回転角
度が検出不能となった場合に、その関連付けに基づいて
検出した電動機回転角度から内燃機関回転角度を求める
ので、内燃機関の運転停止時における内燃機関の出力軸
の回転角度を容易に取得することができる。

【００２１】本発明の第３の態様に係るアイドリングス
トップ制御方法において、前記内燃機関が運転を停止し
ている際の前記内燃機関の回転角度を内燃機関停止回転
角度として記憶し、前記記憶した前記内燃機関停止回転
角度に基づき、前記内燃機関の複数の気筒の内、最初に
圧縮行程を迎える気筒を判別し、前記判別した気筒から
燃焼を実行させることができる。

【００２２】本発明の第３の態様に係るアイドリングス
トップ制御方法によれば、記憶されている内燃機関の出
力軸の停止回転角度に基づき、内燃機関の複数の気筒の
内、最初に圧縮行程を迎える気筒を判別し、判別した気
筒から燃焼を実行させるので、内燃機関を迅速に始動さ
せることが可能となり、内燃機関の始動性を向上させる
ことができる。

【００２３】本発明の第３の態様に係るアイドリングス
トップ制御方法において、前記内燃機関回転角度が検出
不能となった時、前記内燃機関回転角度が検出不能とな
るまでの内燃機関回転角度に、前記電動機回転角度の積
算値を用いて前記内燃機関の出力軸回転角度を求めるこ
とができる。かかる構成を備えることにより内燃機関回
転角度が検出不能な場合であっても電動機回転角度に基
づいて内燃機関の停止回転角度を算出することができ
る。また、前記検出した内燃機関回転角度と前記検出し
た電動機回転角度とを両回転角度の回転角度差を算出し
て関連付け、前記算出した回転角度差をさらに用いて前
記内燃機関の出力軸回転角度を求めることができる。か
かる構成を備える場合には、内燃機関の出力回転角度を
容易かつ正確に求めることができる。

【００２４】本発明の第３の態様に係るアイドリングス
トップ制御方法において、前記検出した内燃機関回転角
度に基づき求められる前記内燃機関の回転数が所定回転
数以下となった際に前記内燃機関回転角度と前記電動機
回転角度とを関連付けることができる。かかる構成を備
えることにより、内燃機関回転信号と電動機回転信号の
相関が必要とされる場合にだけ、両信号の相関を実行す
ることができる。

【００２５】本発明の第４の態様は、複数の気筒を備え
る内燃機関と、内燃機関と連動可能に結合されている電
動機とを備える車両における始動制御装置を提供する。
本発明の第４の態様に係る車両は、前記内燃機関の出力
軸の回転に応じて内燃機関回転信号を出力する内燃機関
回転信号出力手段と、前記内燃機関回転信号出力手段よ
りも高い分解能にて前記電動機の出力軸の回転に応じて
電動機回転信号を出力する電動機回転信号出力手段と、
前記出力された内燃機関回転信号と前記出力された電動
機回転信号とを相関させる回転信号相関手段と、前記内
燃機関回転信号が出力不能になると共に、前記内燃機関
が運転停止した場合に、前記相関に基づいて前記電動機
回転信号出力手段によって出力された電動機回転信号か
ら前記内燃機関の出力軸の停止回転角度を求めて記憶す
る内燃機関停止回転角度記憶手段と、前記停止回転角度
記憶手段によって記憶された前記内燃機関の出力軸の停
止回転角度に基づき、前記内燃機関の複数の気筒の内、
最初に圧縮行程を迎える気筒を判別する気筒判別手段
と、前記気筒判別手段により判別された気筒から燃焼を
実行させる内燃機関始動制御手段とを備えることを特徴
とする。

【００２６】本発明の第４の態様に係る始動制御装置に
よれば、内燃機関の運転停止時に内燃機関回転角度算出
手段により算出された内燃機関の出力軸の回転角度を内
燃機関停止回転角度として記憶するので、内燃機関の運
転停止時における内燃機関の出力軸の回転角度を容易に
取得することができる。また、記憶されている内燃機関
の出力軸の停止回転角度に基づき、内燃機関の複数の気
筒の内、最初に圧縮行程を迎える気筒を判別し、判別し
た気筒から燃焼を実行させるので、内燃機関を迅速に始
動させることが可能となり、内燃機関の始動性を向上さ
せることができる。

【００２７】本発明の第５の態様は、複数の気筒を備え
る内燃機関と、内燃機関と連動可能に結合されている電
動機とを備える車両における内燃機関の出力軸の回転角
度検出装置を提供する。本発明の第５の態様に係る回転
角度検出装置は、前記内燃機関の出力軸の回転に応じて
内燃機関回転信号を出力する内燃機関回転信号出力手段
と、前記内燃機関回転信号出力手段よりも高い分解能に
て前記電動機の出力軸の回転に応じて電動機回転信号を
出力する電動機回転信号出力手段と、前記出力された内
燃機関回転信号と前記出力された電動機回転信号とを相
関させる回転信号相関手段と、前記内燃機関回転信号が
出力不能となった場合に、前記相関に基づいて前記電動
機回転信号出力手段によって出力された電動機回転信号
から前記内燃機関の出力軸の停止回転角度を求める内燃
機関停止回転角度算出手段とを備えることを特徴とす
る。

【００２８】本発明の第５の態様に係る内燃機関の回転
角度検出装置によれば、内燃機関回転信号が出力不能と
なった場合に、相関に基づいて電動機回転信号出力手段
によって出力された電動機回転信号から内燃機関の出力
軸の停止回転角度を求めるので、内燃機関回転信号が出
力不能となった場合であっても内燃機関の出力軸の回転
角度を容易に取得することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るアイドリング
ストップ制御装置について図面を参照しつつ実施例に基
づいて説明する。

【００３０】図１および図２を参照して本実施例に係る
アイドリングストップ制御装置が用いられ得る車両の概
略構成について説明する。図１は第１の実施例が適用さ
れる車両の概略構成を示すブロック図である。図２は伝
動ベルトとエンジン、補機および補機駆動用モータとの
配置関係を示す概念図である。

【００３１】車両は、動力源としてのエンジン（内燃機
関）１０、エンジン１０の出力トルクを増幅するトルク
コンバータ２０、最大減速比と最小減速比の間で減速比
を自動的に有段階に変更可能な自動有段変速装置（Ａ
Ｔ）２２とを備えている。エンジン１０はクランクシャ
フト（出力軸）１１を介してトルクコンバータ２０の動
力入力軸と結合されており、トルクコンバータ２０の動
力出力軸は、ＡＴ２２の動力入力軸と結合されており、
ＡＴ２２の動力出力軸はドライブシャフト２４と結合さ
れている。ドライブシャフト２４はディファレンシャル
ギヤ（ファイナルギヤを含む）２５および車軸２６を介
して車輪２７と結合されている。

【００３２】エンジン１０は、燃料（例えば、ガソリン
燃料）がシリンダ内に直接噴射される形式の直噴式ガソ
リンエンジンであり、クランクシャフト１１、ガソリン
燃料をシリンダ内に噴射するための高圧式インジェクタ
１２、シリンダ内に噴射されたガソリンと吸入された空
気とによって形成される混合気に点火するための点火プ
ラグ１３を備えている。高圧式インジェクタ１２には図
示しない高圧燃料ポンプによって昇圧された高圧力のガ
ソリン燃料がデリバリパイプ（図示しない）を介して供
給されており、制御ユニット６０からの噴射信号に基づ
いて高圧式インジェクタ１２が開弁するとシリンダ内に
ガソリン燃料が噴霧される。点火プラグ１３には制御ユ
ニット６０からの点火信号に基づきイグナイタ１４によ
り高電圧が供給される。エンジン１０には、エンジン１
０を冷却する冷却液温度を検出するための冷却液温度セ
ンサ５０が備えられている。エンジン１０の車両進行側
（図１において左側）には、外気温度を検出するための
外気温度センサ５１が配置されている。クランクシャフ
ト１１にはエンジン回転数センサ（クランク角度セン
サ）５３を構成する被検歯車５３１が備えられている。

【００３３】エンジン１０の周囲には、図２に示すよう
にウォータポンプ３０１、エアコン用コンプレッサ３０
２、パワーステアリング用ポンプ３０３等の補機３０、
ならびにアイドリングストップ処理によるエンジン停止
時に補機３０を駆動するための補機駆動用モータ（電動
機）３１が配置されている。各補機３０１、３０２、３
０３の動力入力軸、エンジン１０のクランクシャフト１
１の一端にはプーリ１２４、１２５がそれぞれ装着され
ている。エンジン１０のプーリ１２５と補機駆動用モー
タ３１のプーリ１２６には、補機駆動用モータ３１によ
ってエンジン１０を始動させるための伝動ベルト１６が
架装されている。プーリ１２５とプーリ１２６のプーリ
比は一般的に、１：２〜１：３程度である。各プーリ１
２４，１２５には伝動ベルト１７が架装されており、こ
の伝動ベルト１７を介してエンジン１０の出力が補機３
０の動力入力軸に伝達され、また伝動ベルト１６および
伝動ベルト１７を介して補機駆動用モータ３１の出力が
補機３０の動力入力軸に伝達される。なお、伝動ベルト
１６、１７としては、断面形状が台形であるいわゆるＶ
ベルト、あるいは厚みがＶベルトよりも薄く幅広である
と共にその回転方向に沿ってＶ字状の溝が複数本形成さ
れている、いわゆるＶリブベルト等が用いられる。

【００３４】クランクシャフト１１とプーリ１２５との
間には湿式多板式の電磁式クラッチ１５が介装されてい
る。電磁式クラッチ１５は、クラッチプレート１５１と
フライホイール１５２とを備え、図１に示すようにプー
リ１２５と別に備えられても良いし、プーリ１２５に内
蔵されても良い。この電磁式クラッチ１５によって、ク
ランクシャフト１１と伝動ベルト１６との間における動
力伝達の切断および接続が実現される。また、電磁式ク
ラッチ１５には、継合時に生じる衝撃、振動の軽減を図
るため図示しないダンパが内蔵されている。

【００３５】車両走行時、あるいは、エンジン１０が運
転している状態での車両停止時には、電磁式クラッチ１
５は継合されてクランクシャフト１１の駆動力が伝動ベ
ルト１７に伝達されるのでウォータポンプ３０１、エア
コン用コンプレッサ３０２およびパワーステアリング用
ポンプ３０３はエンジン１０によって駆動される。一
方、アイドリングストップ処理によるエンジン１０の運
転停止時には、電磁式クラッチ１５は解放されて、クラ
ンクシャフト１１と伝動ベルト１７（プーリ１２５）と
は機械的に分断され、ウォータポンプ３０１、エアコン
用コンプレッサ３０２およびパワーステアリング用ポン
プ３０３が伝動ベルト１６およびプーリ１２５を介して
補機駆動用モータ３１によって駆動される。このとき、
クランクシャフト１１はプーリ１２５、伝動ベルト１
６、１７とは機械的に分断されているため、補機駆動用
モータ３１はクランクシャフト１１を駆動する必要はな
く、補機駆動用モータ３１に掛かる負荷が軽減される。

【００３６】補機駆動用モータ３１は内部に三相コイル
を有する三相式モータであり、エンジン１０を再始動さ
せる際にクランクシャフト１１を駆動する駆動力源なら
びに補機３０を駆動する駆動力源として機能すると共
に、エンジン１０の運転時にはエンジン１０によって駆
動されて発電するオルタネータとして機能する。補機駆
動用モータ３１は、制御ユニット６０に接続されている
モータ回転数センサ（モータ出力軸回転角度センサ）５
２を備えると共に、制御ユニット６０からの駆動信号に
基づきインバータ２００によって駆動制御される。イン
バータ２００は、高電圧バッテリ２１０およびＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２２０と接続されている。高電圧バッテリ
２１０は専ら補機駆動用モータ３１を駆動するための電
源として用いられ、補機駆動用モータ３１がオルタネー
タとして機能しているときには発電された電力を蓄電す
る。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０は、制御ユニット６０
と接続されており、高電圧バッテリ２１０の電圧または
補機駆動用モータ３１によって発電された電力の電圧を
降圧してバッテリ２３０を充電する。バッテリ２３０
は、後述する始動用モータ４１、オイルポンプ駆動モー
タ４５、および制御ユニット６０等を駆動するための電
源として用いられる。なお、本実施例では、補機駆動用
モータ３１を駆動するための高電圧バッテリ２１０と制
御ユニット６０、その他のモータ４１、４５を駆動する
ためのバッテリ２３０とを各々備えているが、高電圧バ
ッテリ２１０のみを備えて、制御ユニット６０、その他
のモータ４１、４５に対してはＤＣ／ＤＣコンバータ２
２０を介して降圧された電力を供給するようにしても良
い。

【００３７】エンジン１０とトルクコンバータ２０との
間には始動用リングギヤ４０がクランクシャフト１１に
連結されて配置されており、始動用リングギヤ４０には
始動用モータ４１のギヤが継合している。始動用モータ
４１はバッテリ２３０を電源としてイグニッションスイ
ッチの操作を伴うエンジン始動時にのみ、すなわち、ア
イドリングストップ処理に伴うエンジン再始動時を除く
エンジン始動時にエンジン１０を駆動回転させる。始動
用モータ４１のギヤは、イグニッションポジションセン
サ５８がイグニッションポジションのＯＮからＳＴＡへ
の切り換えを検出するエンジン始動時にのみリングギヤ
４０と継合し、通常時はリングギヤ４０とは継合するこ
となく離間した位置に格納されている。また、既述のよ
うにアイドリングストップ処理に伴うエンジン１０の再
始動時には、補機駆動用モータ３１がスタータモータと
して機能する。

【００３８】すなわち、本実施例においては、エンジン
１０の運転開始時（初回始動時）には始動用モータ４１
によってエンジン１０の始動処理が実行され、エンジン
１０の再始動時には補機駆動用モータ３１によってエン
ジン１０の始動処理が実行される。始動用モータ４１に
よるエンジン１０の始動は、ギヤノイズを伴うリングギ
ヤ４０を介した始動であり、頻繁に始動を繰り返す場合
にはギヤノイズが問題となる。また、アイドリングスト
ップ制御処理の下では頻繁な始動に伴うギヤの摩耗も問
題となる。一方、補機駆動用モータ３１は伝動ベルト１
６を介してクランクシャフト１１と結合されているの
で、冷間時等、潤滑油の粘度が高い場合にはクランクシ
ャフト１１を駆動（回転）することができず、エンジン
１０を始動させることができない場合がある。そこで、
エンジン１０の始動時には始動用モータ４１によりエン
ジン１０を始動し、エンジン１０が一旦、始動した後の
再始動時には補機駆動用モータ３１によってエンジン１
０を始動させる。

【００３９】トルクコンバータ２０は、一般的な流体式
トルクコンバータであり、入力軸に入力された駆動トル
クを増幅して出力軸から出力する。なお、トルクコンバ
ータの詳細な構成および作用は公知であるからその説明
を省略する。自動式有段変速機（ＡＴ）２２は内部にプ
ラネタリギヤを有する自動変速機であり、車速およびア
クセル踏み込み量等に応じて油圧アクチュエータ（図示
しない）を介してギヤの組み合わせを自動的に変更する
ことによって変速比を変える。ＡＴ２２の出力軸はドラ
イブシャフト２４に連結されており、ＡＴ２２の出力軸
から出力された駆動力は、ドライブシャフト２４、ディ
ファレンシャルギヤ２５、車軸２６を介して車輪２７に
伝達される。ＡＴ２２の近傍には、エンジン１０の運転
停止時にも駆動系の油圧を保持するためのオイルポンプ
駆動モータ４５が配置されている。オイルポンプ駆動モ
ータ４５はバッテリ２３０を電源として運転される。

【００４０】次に、図３を参照して本実施例に係る車両
の制御系について説明する。図３は第１実施例に係る車
両の制御系統を示す説明図である。制御ユニット６０
は、アイドリングストップＥＣＵ（電子制御ユニット）
６００、エンジンＥＣＵ６１０、およびブレーキＥＣＵ
６２０を備えている。各ＥＣＵ６００、６１０、６２０
には図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップ
ＲＡＭ等が備えられている。なお、これらＥＣＵは例示
であり、例えば、ＡＴ２２を制御するＥＣＵをアイドリ
ングストップＥＣＵ６００とは別に備えることができ
る。

【００４１】アイドリングストップＥＣＵ６００は、ア
イドリングストップ制御に際して制御ユニット６０の中
核をなすＥＣＵである。アイドリングストップＥＣＵ６
００は、エンジンＥＣＵ６１０、およびブレーキＥＣＵ
６２０と双方向通信可能に信号線を介して接続されてい
る。アイドリングストップＥＣＵ６００には、エンジン
冷却液温度を検出する冷却液温度センサ５０、外気温度
を検出する外気温度センサ５１、補機駆動用モータ３１
の回転数を検出するモータ回転数センサ５２、エンジン
１０のクランクシャフト１１の回転数を検出するエンジ
ン回転数センサ５３、車両の速度を検出する車速センサ
５４、ギヤポジションを検出するシフトポジションセン
サ５５、アクセルペダルの位置をアクセル開度として検
出するアクセル開度センサ５６、ブレーキペダルの踏み
込みの有無を検出するブレーキペダルセンサ５７、およ
びイグニッションスイッチのポジションを検出するイグ
ニッションポジションセンサ５８がそれぞれ信号線を介
して接続されている。

【００４２】モータ回転数センサ５２は、ホール素子式
センサであり被検歯車（図示しない）の歯が検出部を通
過する毎にモータ回転信号パルスをアイドリングストッ
プＥＣＵ６００に対して出力し、アイドリングストップ
ＥＣＵ６００は入力されたモータ回転信号パルスに基づ
いて補機駆動用モータ３１の回転数および回転角度を算
出する。エンジン回転数センサ５３は、電磁式ピックア
ップセンサ（ＭＰＵ）であり、被検歯車５３１の歯が検
出部を通過する毎にエンジン回転信号パルスをアイドリ
ングストップＥＣＵ６００に対して出力し、アイドリン
グストップＥＣＵ６００は入力されたエンジン回転信号
パルスに基づいてエンジン回転数Ｎｅおよびクランクシ
ャフト回転角度を算出する。すなわち、被検歯車５３１
の各歯はクランクシャフト１１の回転角度（各シリンダ
におけるピストンの位置）と予め関連付けられており、
各歯に対応するエンジン回転信号パルスから特定シリン
ダにおけるピストンの位置が求められる。また、本実施
例においては、エンジン回転信号パルスとモータ回転信
号パルスとはアイドリングストップＥＣＵ６００によっ
て相関される（関連付けられる）。したがって、後述す
るようにモータ回転信号パルスから対応するエンジン回
転信号パルスを特定することができる。

【００４３】アイドリングストップＥＣＵ６００には、
インバータ２００、始動用モータ４１、電磁式クラッチ
１５、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０、オイルポンプ駆動
モータ４５、ＡＴ２２、計器盤４６が接続されている。
アイドリングストップＥＣＵ６００は、インバータ２０
０を介して補機駆動用モータ３１の回転数を制御し、ア
イドリングストップ処理によりエンジン１０が停止して
いる状態において補機３０の駆動を実現する。また、ア
イドリングストップ状態からエンジン１０の運転を再開
させる際には、始動用モータ４１に代わってエンジン１
０のクランクシャフト１１を駆動回転させてエンジン回
転数を始動回転数まで上昇させる。アイドリングストッ
プＥＣＵ６００は、電磁式クラッチ１５の電磁式アクチ
ュエータ（図示しない）を制御してクラッチプレート１
５１のフライホイール１５２に対する継合および解放を
実現し、動力の伝達および遮断を制御する。アイドリン
グストップＥＣＵ６００は、車速センサ５４、シフトポ
ジションセンサ５５、アクセル開度センサ５６からの検
出データに基づき油圧アクチュエータ（図示せず）を制
御して、最適な変速ポイントにおいて変速比を変更す
る。アイドリングストップＥＣＵ６００内のＲＯＭに
は、本実施例に係るアイドリングストップ制御処理を実
行するためのプログラムが格納されている。

【００４４】エンジンＥＣＵ６１０は、アイドリングス
トップＥＣＵ６００からの要求に基づいてインジェクタ
１３を介して燃料噴射量を制御し、イグナイタ１４を介
して点火時期を制御することによってエンジン１０の運
転状態を制御する。また、アイドリングストップ処理に
よる車両停止時には、アイドリングストップＥＣＵ６０
０からの要求に従って、エンジン１０に対するインジェ
クタ１３を介した燃料噴射を停止してエンジン１０の運
転を停止させる。

【００４５】ブレーキＥＣＵ６２０は、ブレーキアクチ
ュエータ４７と接続されており、アイドリングストップ
状態からの再発進時には、エンジン１０の駆動力が十分
に立ち上がるまでの間、ブレーキ油圧を保持するように
ブレーキアクチュエータ４７を制御する。エンジン１０
の駆動力が十分に立ち上がる状態とは、例えば、坂路発
進の際、ブレーキペダルが解放されていても車両が停止
状態にて保持される状態をいう。

【００４６】次に、上記構成を備える車両の一般的な動
作について図１〜図３の構成図を参照して説明する。シ
フトポジションがパーキングＰまたはニュートラルＮの
状態にてイグニッションポジションセンサ５８がイグニ
ッションポジションのＯＮからエンジン始動位置ＳＴＡ
への切り替わりを検出すると、アイドリングストップＥ
ＣＵ６００は始動用モータ４１のギヤをリングギヤ４０
に継合させた後、始動用モータ４１を作動させてクラン
クシャフト１１をエンジン始動時回転数まで回転させ
る。並行してアイドリングストップＥＣＵ６００は、エ
ンジンＥＣＵ６１０に対してエンジン１０の始動処理を
要求する。エンジンＥＣＵ６１０は、インジェクタ１３
を介して所定の燃料をエンジン１０のシリンダ内に供給
させると共に、イグナイタ１４および点火プラグを介し
てシリンダ内に供給された燃料に点火するエンジン始動
処理を実行する。エンジンの運転が開始すると、始動用
モータ４１のギヤはリングギヤ４０から離間した格納位
置に待避させられる。シフトポジションがドライブＤに
変更され、アクセルが踏み込まれると車両は発進し、ア
イドリングストップＥＣＵ６００、エンジンＥＣＵ６１
０はエンジン回転数センサ５３、車速センサ５４、アク
セル開度センサ５６等からの検出データに基づいてエン
ジン１０の運転制御およびＡＴ２２の変速制御を実行す
る。

【００４７】本実施例では、車両走行中に信号停止等で
一時的に車両が停止すると、アイドリングストップＥＣ
Ｕ６００は、所定の条件下でエンジン１０の運転を停止
させる、いわゆるアイドリングストップ制御処理を実行
する。また、アイドリングストップ制御処理によりエン
ジン１０の運転が停止された後のエンジン１０の再始動
性を向上させるために、エンジン１０の運転停止時にお
けるクランクシャフト１１の停止回転角度を決定する処
理を実行する。このアイドリングストップ制御処理につ
いて図４ないし図９を参照して説明する。図４はエンジ
ン１０の運転停止時に実行されるクランクシャフト１１
の停止回転角度を決定する処理ルーチンを示すフローチ
ャートである。図５はエンジン回転信号パルスとモータ
回転信号パルスの関連付け並びに信号時間差Δｔを記憶
するタイミングの一例を示すタイミングチャートであ
る。図６は回転数に対するＭＰＵの回転信号出力特性を
模式的に示す説明図である。図７は回転数に対するホー
ル素子式センサの回転信号出力特性を模式的に示す説明
図である。図８はアイドリングストップ制御処理時にお
ける制御処理の移行状態を示す状態遷移図である。図９
はアイドリングストップ制御処理下におけるエンジン１
０の始動制御処理ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【００４８】先ず、本実施例に係るエンジン１０の運転
停止移行時に実行されるクランクシャフト１１の停止回
転角度決定処理について図４ないし図７を参照して説明
する。

【００４９】本処理ルーチンは、後述するアイドリング
ストップ制御処理終了要求（エンジン再始動要求）がな
された後に所定の時間間隔で実行される。本処理ルーチ
ンが開始されると、アイドリングストップＥＣＵ６００
は、エンジン回転数センサ５３からのエンジン回転信号
Ｓｇｅに基づき求められたエンジン回転数Ｎｅが４００
r.p.m.未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０
０）。アイドリングストップＥＣＵ６００は、求められ
たエンジン回転数Ｎｅが４００r.p.m以上であると判定
した場合には（ステップＳ１００：Ｎｏ）、本処理ルー
チンを終了する。一方、アイドリングストップＥＣＵ６
００は、求められたエンジン回転数Ｎｅは４００r.p.m
未満であると判定した場合には、１番シリンダが確定さ
れたか否かを判定する（ステップＳ１１０）。すなわ
ち、図５に示すように１番シリンダが圧縮行程にあるこ
とを示す気筒判別信号が出力されたか否かを判定する。
アイドリングストップＥＣＵ６００は、１番シリンダが
確定されないと判定した場合には（ステップＳ１１０：
Ｎｏ）本処理ルーチンを終了し、１番シリンダが確定さ
れたと判定した場合には（ステップＳ１１０：Ｙｅ
ｓ）、クランクシャフト１１の位置を０にリセットし、
以後、エンジン回転信号Ｓｇｅが入力される毎に１つず
つインクリメントしていく。この結果、エンジン回転信
号Ｓｇｅとクランクシャフト１１の位置（回転角度）と
が関連付けられ、エンジン回転信号Ｓｇｅからクランク
シャフト１１の回転角度を求めることができる。

【００５０】１番シリンダが確定されると、アイドリン
グストップＥＣＵ６００は、エンジン回転数センサ５３
により出力されたエンジン回転信号パルスの立ち下がり
からモータ回転数センサ５２により出力されたモータ回
転信号パルスの立ち下がりまでの時間、すなわち、モー
タ回転信号パルスとエンジン回転信号パルスとの検出時
間差（回転角度差）を信号時間差Δｔとして記憶する
（ステップＳ１２０）。この信号時間差Δｔによって以
後のモータ回転信号Ｓｇｍとエンジン回転信号Ｓｇｅと
の同期を確認すると共に、クランクシャフト１１と補機
駆動用モータ３１のロータの初期回転角度差を補正す
る。なお、エンジン回転数Ｎｅが４００r.p.m未満の場
合に、エンジン回転信号パルスとモータ回転信号パルス
との信号時間差を記憶するのは、アイドリングストップ
ＥＣＵ６００の計算負荷を低減するためである。すなわ
ち、クランクシャフト１１の停止回転角度が必要となる
のはエンジン１０の運転再開時であり、エンジン１０が
停止する際に信号時間差を確定できれば十分である。

【００５１】この信号時間差Δｔ（回転角度差）を記憶
する手順について図５を参照して詳述する。本実施例で
はエンジン回転数５３はクランクシャフト１１が１０°
回転する毎にエンジン回転信号パルスを出力し、モータ
回転数センサ５２はロータ（図示しない）が１５°回転
する毎にモータ回転信号パルスを出力する。また、クラ
ンクシャフトプーリ１２５とモータプーリ１２６とのプ
ーリ比が、例えば、２．４であるとする。この場合には
モータ回転信号パルスをクランクシャフト１１の回転角
度に換算すると６．２５°となり、エンジン回転信号パ
ルスとモータ回転信号パルスとはクランクシャフト１１
が５０°回転する毎に同一の信号相関パターンを繰り返
す。そこで、エンジン回転数Ｎｅが４００r.p.m.未満と
なり最初に１番シリンダを確定したときに最初の信号時
間差Δｔを取り（エンジン回転信号パルスとモータ回転
信号パルスとの立ち下がり時間差を記憶し）、以後、ク
ランクシャフト１１が５０°回転する毎に信号時間差Δ
ｔを確認し両信号の同期が継続しているか否かを確認す
る。また、信号時間差Δｔに基づいて、最初に両信号の
同期を取った際の、クランクシャフト１１の回転角度と
補記駆動用モータ３１のロータ（図示しない）との初期
回転角度のずれが得られる。

【００５２】アイドリングストップＥＣＵ６００は、エ
ンジン回転信号パルスが検出不能であるか否かを判定す
る（ステップＳ１３０）。すなわち、エンジン回転数セ
ンサ５３からエンジン回転信号Ｓｇｅの出力がなされて
いるか否かを判定する。アイドリングストップＥＣＵ６
００は、エンジン回転信号パルスの検出が可能であると
判定した場合には（ステップＳ１３０：Ｎｏ）、本処理
を終了しする。一方、アイドリングストップＥＣＵ６０
０は、エンジン回転信号パルスの検出が不能であると判
定した場合には（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、１番シ
リンダ確定後からエンジン回転信号パルスが検出不能と
なるまでのエンジン回転信号パルス数（クランクシャフ
ト位置）をＲＡＭ（図示しない）に格納する（ステップ
Ｓ１３０）。ここで、図６に示すように、ＭＰＵは軸回
転数が極低回転にて回転する領域では回転信号を出力す
ることができず、エンジン１０のエンジン回転数センサ
５３として用いられているＭＰＵによりエンジン回転信
号パルスが出力不能となるエンジン回転数Ｎｅは一般的
に、２０r.p.m.程度である。これに対して、図７に示す
ように、ホール素子式センサは軸回転数が０となるまで
回転信号を出力可能であり、補機駆動用モータ３１のモ
ータ回転数センサ５２として用いられているホール素子
センサはロータ回転数が０r.p.m.となるまでモータ回転
信号パルスを出力することができる。したがって、エン
ジン回転信号パルスとモータ回転信号パルスとは図５に
示すような関係となる。アイドリングストップＥＣＵ６
００は、モータ回転数センサ５２から出力されるモータ
回転信号パルスに基づいてエンジン１０が停止したか否
かを判定する（ステップＳ１５０）。アイドリングスト
ップＥＣＵ６００は、図５に示すように５００ｍｓにわ
たってモータ回転数センサ５２からモータ回転信号パル
スの入力を検出しない場合には、エンジン１０が停止し
たもの、すなわち、エンジン回転数Ｎｅ＝０と判定す
る。

【００５３】アイドリングストップＥＣＵ６００は、エ
ンジン１０が停止していないと判定した場合、すなわ
ち、５００ｍｓ間にモータ回転信号パルスを検出した場
合には（ステップＳ１５０：Ｎｏ）、本処理ルーチンを
終了する。これに対して、アイドリングストップＥＣＵ
６００が５００ｍｓ間にモータ回転信号パルスを検出せ
ず、エンジン１０は停止していると判定した場合には
（ステップＳ１５０：Ｙｅｓ）、エンジン回転信号パル
スが最後に入力された時（ＣＡ１）からモータ回転信号
パルスが検出不能となった直前（ＦＣ）までのモータ回
転信号パルス数を取得する（図５では１０パルス）。ア
イドリングストップＥＣＵ６００は、取得したモータ回
転信号パルス数、最終エンジン回転信号パルス、および
信号時間差Δｔとに基づいてエンジン１０が停止した際
のクランクシャフト１１の停止回転角度を求めてバック
アップＲＡＭ（図示しない）に格納し（Ｓ１６０）、本
処理ルーチンを終了する。

【００５４】すなわち、モータ回転信号の１パルスは既
述のようにクランクシャフト１１の回転角度６．２５°
に相当するので、取得したモータ回転信号パルス数に回
転角度６．２５°を乗じてエンジン回転信号パルスの検
出が不能となった時（ＣＡ１）からのクランクシャフト
１１の回転角度を算出することができる。モータ回転信
号パルス数から算出したクランクシャフト１１の回転角
度に、最終エンジン回転信号パルス検出時の対応するク
ランクシャフト１１の回転角度を加算する。さらに、信
号時間差Δｔに基づく初期回転角度のずれを考慮するこ
とでエンジン１０が停止した際のクランクシャフト１１
の停止回転角度をより正確に得ることができる。図５の
例では、信号時間差Δｔによる初期回転角度差を考慮し
ても、クランクシャフト１１は、クランクシャフト位置
２０番で停止しており、エンジン再始動時には、５番シ
リンダが最初に圧縮行程を迎えることになる。

【００５５】続いて、図８を参照してアイドリングスト
ップ制御処理の移行の様子について説明する。イグニッ
ションポジションセンサ４７がＯＦＦからＯＮへのポジ
ションの切り替わりを検出すると、アイドリングストッ
プＥＣＵ６００は、アイドリングストップ処理以外の処
理によるエンジン停止状態を示すモード０を選択する。
この状態では、アイドリングストップ処理を実行中であ
る旨を表示する計器盤４６上の表示ランプは消灯してい
る。イグニッションポジションセンサ４７がイグニッシ
ョンポジションのＯＮからＳＴＡへの切り替えを検出す
ると、既述のようにエンジン１０の運転が開始される。
アイドリングストップＥＣＵ６００は、エンジン１０が
運転している状態を示すモード１を選択する。モード１
の状態では、例えば、車両は既述の車両走行状態、ある
いは、エンジン１０が運転された状態での車両停止状態
にある。このモード１の状態では、アイドリングストッ
プＥＣＵ６００は電磁式クラッチ１５をオンしてクラン
クシャフト１１と伝動ベルト１７とを結合している。し
たがって、補機３０はエンジン１０の駆動力によって駆
動される。また、補機駆動用モータ３１は伝動ベルト１
６を介してエンジン１０によって駆動され、オルタネー
タとして機能する他、高電圧バッテリ２１０が満充電状
態の場合には空回りする。

【００５６】アイドリングストップＥＣＵ６００は、ア
イドリングストップ制御処理条件の成立を判定すると、
エンジン１０の運転を停止させるための処理過程を示す
モード２を選択する。アイドリングストップ制御処理条
件としては、例えば、車速センサ５４によって検出され
る車速が０であり、ブレーキペダルセンサ５７によって
ブレーキペダルの踏み込みが検出されていること、シフ
トポジションセンサ５５によって検出されるシフトポジ
ションがニュートラルＮであること等が挙げられる。モ
ード２では、アイドリングストップＥＣＵ６００はエン
ジンＥＣＵ６１０に対して燃料供給の停止を要求する。
アイドリングストップＥＣＵ６００は、ブレーキＥＣＵ
６２０に対してブレーキ状態の保持を要求する。ブレー
キＥＣＵ６２０は、ブレーキアクチュエータ４７を制御
してブレーキペダル踏み込み量に対応するブレーキ油圧
を保持する。

【００５７】アイドリングストップＥＣＵ６００は、モ
ータ回転数センサ５２からの検出データによってエンジ
ン１０の運転停止を判定すると、アイドリングストップ
によるエンジン１０の停止状態を示すモード３を選択す
る。モード３では、後述するクランクシャフト１１の停
止回転角度を決定する処理が実行される。モード３では
アイドリングストップＥＣＵ６００は計器盤４６上の表
示ランプを点灯させてアイドリングストップ制御処理を
実行中である旨を表示する。また、アイドリングストッ
プＥＣＵ６００は、電磁式クラッチ１５をオフしてクラ
ンクシャフト１１と伝動ベルト１６、１７との結合を解
放し、伝動ベルト１７を介して補機駆動用モータ３１に
よって各補機３０１，３０２，３０３を駆動させる。

【００５８】アイドリングストップＥＣＵ６００はアイ
ドリングストップ制御処理終了要求を検出すると、エン
ジン１０の運転を再開させるためのエンジン始動制御状
態を示すモード４を選択する。モード４にて実行される
エンジン１０の始動制御処理について図９を参照して説
明する。本処理ルーチンは、アイドリングストップ制御
処理によるエンジン１０の運転停止後に、アイドリング
ストップＥＣＵ６００が、例えば、シフトポジションの
ニュートラルＮからドライブＤへのシフトチェンジ、ブ
レーキペダルの解放、バッテリ充電率の充電率下限値で
ある充電要求値の下回り、エアコンの冷却性能の不足、
何らかのシステム異常の発生に起因するエンジン再始動
要求を検出した際に実行される（Ｓ２００）。

【００５９】アイドリングストップＥＣＵ６００がエン
ジン再始動要求を検出すると（ステップＳ２００：Ｙｅ
ｓ）、アイドリングストップＥＣＵ６００は、補機駆動
用モータ３１が補機３０を駆動中であるか否かを判定す
る（ステップＳ２１０）。アイドリングストップＥＣＵ
６００は、補機駆動用モータ３１が運転中（補機駆動
中）であると判定した場合には（ステップＳ２１０：Ｙ
ｅｓ）、電磁式クラッチ１５の継合に先立ち一旦、補機
駆動用モータ３１を制動して補機駆動用モータ３１の回
転数を低減させる（ステップＳ２２０）。補機駆動用モ
ータ３１の制動は、例えば、補機駆動用モータ３１に反
転位相電流を入力することで実現される。アイドリング
ストップＥＣＵ６００は、補機駆動用モータ３１を制動
した後、電磁式クラッチ１５を継合する（ステップＳ２
３０）。一方、アイドリングストップＥＣＵ６００は、
補機駆動用モータ３１が運転中でないと判定した場合に
は（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、補機駆動用モータ３１
を制動する必要はないので電磁式クラッチ１５を継合す
る（ステップＳ２３０）。

【００６０】アイドリングストップＥＣＵ６００は、既
述の処理ルーチンによりバックアップＲＡＭに格納され
たクランクシャフト１１の停止回転角度を読み出し（ス
テップＳ２４０）、その停止回転角度から最初に圧縮行
程を迎えるシリンダを判別する（ステップＳ２５０）。
既述の通り、クランクシャフト１１の回転角度と各シリ
ンダ内のピストンの位置（行程）とは関連付けられてい
るので、クランクシャフト１１の停止回転角度に基づい
て最初に圧縮行程を迎えるシリンダを特定することがで
きる。

【００６１】アイドリングストップＥＣＵ６００は、電
磁式クラッチ１５を継合させた後、補機駆動用モータ３
１の回転数をエンジン始動時回転数まで上昇させてクラ
ンキングを実行（ステップＳ２６０）すると共に、エン
ジンＥＣＵ６１０に対して最初に圧縮行程を迎えるシリ
ンダに対する燃料供給、火花点火の実行を要求する（ス
テップＳ２７０）。エンジンＥＣＵ６１０は、インジェ
クタ１２、イグナイタ１４を介して最初に圧縮行程を迎
えるシリンダ（図５の例では５番シリンダ）に対して燃
料噴射、火花点火を実行し、圧縮行程を迎える他のシリ
ンダに対しても同様にして順次、燃料供給、火花点火を
実行する。この結果、エンジン１０は速やかに運転を開
始することができる。なお、アイドリングストップＥＣ
Ｕ６００は、走行不能なシステム異常を検出した場合に
は、モード０を選択する。

【００６２】アイドリングストップＥＣＵ６００はエン
ジン１０の始動を判定すると、モード１を選択する。ア
イドリングストップＥＣＵ６００は、例えば、エンジン
回転数センサ５３により検出されたエンジン回転数が５
００r.p.m.以上である場合にエンジン１０は始動してい
ると判定する。アイドリングストップＥＣＵ６００は、
ブレーキＥＣＵ６２０に対して保持されているブレーキ
油圧の解放を要求する。ブレーキＥＣＵ６２０は、ブレ
ーキアクチュエータ４７を制御して保持されているブレ
ーキ油圧を解放し、非制動状態を実現する。モード１の
状態にて、イグニッションポジションセンサ４７がポジ
ションのＯＮからＯＦＦへの切り替えを検出すると、ア
イドリングストップＥＣＵ６００はモード０を選択す
る。

【００６３】以上説明したように、本実施例に係るアイ
ドリングストップ制御装置によれば、エンジン回転信号
Ｓｇｅとモータ回転信号Ｓｇｍとを両信号の信号出力時
間差に基づいて関連付け、エンジン１０の運転が停止し
た際のクランクシャフト１１の停止回転角度を求めるこ
とができる。すなわち、ホール素子式センサであるモー
タ回転数センサ５２の分解能は、広くエンジン回転数セ
ンサとして用いられているＭＰＵよりも分解能が高く、
実質的に対応するクランクシャフト１１の回転数が０r.
p.m.となるまでモータ回転信号Ｓｇｍを出力することが
できる。したがって、エンジン１０の運転中にエンジン
回転信号Ｓｇｅとモータ回転信号Ｓｇｍとを予め関連付
けておくことにより、エンジン１０の運転停止時におけ
る補機駆動用モータ３１の回転角度からクランクシャフ
ト１１の停止回転角度を求めることができる。

【００６４】このように、エンジン１０の運転停止時に
おけるクランクシャフト１１の回転角度をエンジン１０
の始動前に知ることができれば、気筒判別のための時間
は不要となり、エンジン始動時に直ちに最初に圧縮行程
を迎えるシリンダを判別することが可能となり、エンジ
ン１０の始動性を向上させることができると共に迅速な
始動を実現することができる。この結果、特にエンジン
１０の迅速な始動が要求される、アイドリングストップ
制御処理によるエンジン運転停止後におけるエンジン運
転再開時においても、運転者の出力要求に対して迅速に
応えることが可能となり、ドライバビリティを向上させ
ることができる。

【００６５】また、アイドリングストップ制御の実施に
必要な補機駆動用モータ３１のモータ回転数センサ５２
を用いているので、新たなセンサを備えたり、エンジン
回転数センサ５３を構成する被検出歯車に複雑な歯形を
持たせる必要なくクランクシャフト１１の停止回転角度
を容易且つ正確に決定することができる。

【００６６】以上、いくつかの発明の実施の形態に基づ
き本発明に係るアイドリングストップ制御装置を説明し
てきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解
を容易にするためのものであり、本発明を限定するもの
ではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を
逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明
にはその等価物が含まれることはもちろんである。

【００６７】上記実施例では、エンジン回転信号パルス
とモータ回転信号パルスとが所定時間間隔で相関パター
ンを繰り返す場合について説明したが、両信号パルスが
クランクシャフト１１の１回転の間に相関パターンを繰
り返さない場合にも適用され得る。この場合には、例え
ば、第１シリンダが確定する毎にエンジン回転信号Ｓｇ
ｅとモータ回転信号Ｓｇｍとの信号出力時間差を記憶す
ることによって、両回転信号が関連付けられ得る。

【００６８】また、上記実施例では、アイドリングスト
ップ制御処理によるエンジン運転停止後のエンジン再始
動時を例に取って説明したが、イグニッションキーの操
作によりエンジン１０を始動する際にも適用され得るこ
とはもちろんである。このようなエンジン１０の始動時
においても、クランクシャフト１１の回転角度を検出す
るために、被検出歯車に複雑な形状を施すことなくエン
ジン１０の始動性、始動時間を向上することができる。

【００６９】さらに、上記実施例では、制御ユニット６
０の負荷を軽減するために、エンジン回転信号パルスと
補機駆動用モータ回転信号パルスとを用いてクランクシ
ャフト１１の回転角度を決定しているが、補機駆動用モ
ータ回転信号パルスだけを用いてクランクシャフト１１
の回転角度を決定しても良い。両回転信号パルスは所定
間隔で同期が取られており、また、補機駆動用モータ回
転信号パルスはエンジン回転信号パルスとの換算比を用
いることによりエンジン回転信号パルスと同様に扱うこ
とができるからである。

【００７０】上記実施例では、電磁式クラッチ１５内に
ダンパが内蔵されているが、電磁式クラッチ１５とダン
パとは別個に備えられていても良い。さらに、説明の都
合上、図１にはクランクシャフトプーリ１２５と電磁式
クラッチ１５とは別個に記載されているが、電磁式クラ
ッチ１５はクランクシャフトプーリ１２５に内蔵されて
いても良い。

【００７１】上記実施例では、トランスミッション２２
として自動式有段変速機を用いたが自動式有段変速機に
代えて手動式変速機、自動式無段変速機を用いても良
い。いずれの場合にもアイドリングストップ制御処理を
実行することができると共に、自動式有段変速機を用い
た場合と同様の利益を得ることができる。

【００７２】上記実施例では、車両の動力力源としてエ
ンジン１０のみを備える車両に基づいて本発明を説明し
たが、本発明は駆動力源としてエンジン１０および車両
駆動用モータを備えるハイブリッド車両に対しても適用
し得る。かかる場合にも、アイドリングストップ制御処
理実行中には補機駆動用モータ３１により補機３０が駆
動されており、エンジン再始動時に電磁式クラッチ１５
を継合して補機駆動用モータ３１のロータとエンジン１
０のクランクシャフト１１とを結合してエンジン１０が
始動され得る。したがって、本発明を適用することによ
り、エンジン１０の始動性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う実施例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２】本発明に従う実施例にて用いられるエンジンと
補機、補機駆動用モータとの配置関係を伝動ベルトが架
装されている側から示す概念図である。

【図３】本発明に従う実施例に係る車両の制御系統を示
す説明図である。

【図４】エンジン１０の運転停止時に実行されるクラン
クシャフト１１の停止回転角度を決定する処理ルーチン
を示すフローチャートである。

【図５】エンジン回転信号パルスとモータ回転信号パル
スの関連付け並びに信号時間差Δｔを記憶するタイミン
グの一例を示すタイミングチャートである。

【図６】回転数に対するＭＰＵの回転信号出力特性を模
式的に示す説明図である

【図７】回転数に対するホール素子式センサの回転信号
出力特性を模式的に示す説明図である

【図８】アイドリングストップ制御処理時における制御
処理の移行状態を示す状態遷移図である。

【図９】アイドリングストップ制御処理下におけるエン
ジン１０の始動制御処理ルーチンを示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１０…エンジン １１…クランクシャフト １２…インジェクタ １３…点火プラグ １４…イグナイタ １５…多板式電磁式クラッチ １６、１７…伝動ベルト ２０…トルクコンバータ ２２…自動式有段変速機（ＡＴ） ２４…ドライブシャフト ２５…ディファレンシャルギヤ ２６…車軸 ２７…車輪 ３０…補機 ３１…補機駆動用モータ ４０…リングギヤ ４１…始動用モータ ４５…オイルポンプ駆動モータ ４６…計器盤 ４７…ブレーキアクチュエータ ５０…冷却液温度センサ ５１…外気温度センサ ５２…モータ回転数センサ ５３…エンジン回転数センサ ５４…車速センサ ５５…シフトポジションセンサ ５６…アクセル開度センサ ５７…ブレーキペダルセンサ ５８…イグニッションポジションセンサ ６０…制御ユニット １２４…補機プーリ １２５…クランクシャフトプーリ １２６…補機駆動用モータプーリ １５１…クラッチプレート １５２…フライホイール ２００…インバータ ２１０…高電圧バッテリ ２２０…ＤＣ／ＤＣコンバータ ２３０…バッテリ ３０１…ウォータポンプ ３０２…エアコン用コンプレッサ ３０３…パワーステアリング用ポンプ ５３１…被検出歯車 ６００…アイドリングストップＥＣＵ ６１０…エンジンＥＣＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G084 BA11 BA16 BA28 CA01 CA07 DA09 EB16 FA36 FA38 FA39 3G092 AC03 BA08 BB06 CA01 FA32 GA01 GA10 HC07Z HE04Z HE05Z 3G093 AA01 BA19 BA21 CA02 DA07 DB00 EA05 EA13

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の出力軸と電動機の出力軸とが結
   合されていると共に前記内燃機関の運転停止中には前記
   電動機によって補機が駆動される車両におけるアイドリ
   ングストップ制御装置であって、 前記内燃機関の出力軸の回転数が所定回転数以上の領域
   にて前記内燃機関の出力軸の回転に応じて内燃機関回転
   信号を出力する内燃機関回転信号出力手段と、 前記電動機の出力軸の回転に応じて電動機回転信号を出
   力する電動機回転信号出力手段と、 前記出力された内燃機関回転信号と前記出力された電動
   機回転信号とを相関させる回転信号相関手段と、 前記内燃機関回転信号が出力不能になった場合に、前記
   相関に基づいて前記電動機回転信号出力手段によって出
   力された電動機回転信号から前記内燃機関の出力軸の回
   転角度を求める内燃機関回転角度算出手段と、 前記内燃機関の運転停止時に前記内燃機関回転角度算出
   手段により算出された内燃機関の出力軸の回転角度を内
   燃機関停止回転角度として記憶する停止回転角度記憶手
   段と、 前記内燃機関の始動時には前記記憶された内燃機関停止
   回転角度を始動情報として用いる内燃機関制御手段とを
   備えるアイドリングストップ制御装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のアイドリングストップ制
   御装置において、前記内燃機関は複数の気筒を有し、 前記内燃機関制御手段は、前記停止回転角度記憶手段に
   よって記憶された前記内燃機関の出力軸の停止回転角度
   に基づき、前記内燃機関の複数の気筒の内、最初に圧縮
   行程を迎える気筒を判別し、前記判別した気筒から燃焼
   を実行させることを特徴とするアイドリングストップ制
   御装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載のアイドリ
   ングストップ制御装置において、 前記内燃機関回転角度算出手段は、前記内燃機関回転信
   号が出力不能となった時、それまで前記内燃機関回転信
   号に基づいて算出した内燃機関回転角度に、前記電動機
   回転信号出力手段によって出力された電動機回転信号の
   積算値を用いて前記内燃機関の停止回転角度を算出する
   ことを特徴とするアイドリングストップ制御装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載のアイドリングストップ制
   御装置において、 前記回転信号相関手段は前記出力された内燃機関回転信
   号と前記出力された電動機回転信号との信号出力時間差
   を算出し、 前記内燃機関回転角度算出手段は、さらに前記算出され
   た信号出力時間差を用いて前記内燃機関の停止回転角度
   を算出することを特徴とするアイドリングストップ制御
   装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれか一の請
   求項に記載のアイドリングストップ制御装置において、
   前記回転信号相関手段は、前記内燃機関の回転数が第１
   のしきい値以下となった際に前記内燃機関回転信号と前
   記電動機回転信号とを相関させることを特徴とするアイ
   ドリングストップ制御装置。
6. 【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれか一の請
   求項に記載のアイドリングストップ制御装置において、 前記内燃機関回転角度算出手段は、前記電動機回転信号
   出力手段によって回転信号が所定時間にわたり出力され
   ない場合に前記内燃機関の運転停止を判定することを特
   徴とするアイドリングストップ制御装置。
7. 【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれか一の請
   求項に記載のアイドリングストップ制御装置において、 前記内燃機関回転信号出力手段は、磁気ピックアップ式
   センサであり、 前記電動機回転信号出力手段は、ホール素子式センサで
   あることを特徴とするアイドリングストップ装置。
8. 【請求項８】走行状態に応じて複数の気筒を有する内燃
   機関の運転を選択的に停止および再開させるアイドリン
   グストップ機能を有すると共に前記内燃機関の出力軸と
   前記電動機の出力軸とが結合され、前記内燃機関の運転
   停止中には前記電動機によって補機が駆動される車両で
   あって、 前記内燃機関の出力軸の回転に応じて内燃機関回転信号
   を出力する内燃機関回転信号出力手段と、 前記内燃機関回転信号出力手段よりも高い精度で前記電
   動機の出力軸の回転に応じて電動機回転信号を出力する
   電動機回転信号出力手段と、 前記出力された内燃機関回転信号と前記出力された電動
   機回転信号とを相関させる回転信号相関手段と、 前記内燃機関回転信号出力手段によって前記内燃機関回
   転信号が出力不能となり、かつ前記内燃機関の運転が停
   止した場合に、前記相関に基づいて前記電動機回転信号
   出力手段によって出力された電動機回転信号から前記内
   燃機関の出力軸の停止回転角度を求め、記憶する内燃機
   関停止回転角度記憶手段と、 前記内燃機関の始動時には前記内燃機関停止回転角度記
   憶手段によって記憶されている前記内燃機関停止回転角
   度に基づき、前記内燃機関の複数の気筒の内、最初に圧
   縮行程を迎える気筒を判別する気筒判別手段と、 前記気筒判別手段により判別された気筒から燃焼を実行
   させる内燃機関始動制御手段とを備える車両。
9. 【請求項９】請求項８に記載の車両において、 前記内燃機関回転角度算出手段は、前記内燃機関回転信
   号が出力不能となった時、それまで前記内燃機関回転信
   号に基づいて算出した内燃機関回転角度に、前記電動機
   回転信号出力手段によって出力された電動機回転信号の
   積算値を用いて前記内燃機関の停止回転角度を算出する
   ことを特徴とする車両。
10. 【請求項１０】請求項９に記載の車両において、 前記内燃機関停止回転角度記憶手段は、前記出力された
    内燃機関回転信号と前記出力された電動機回転信号との
    信号出力時間差を算出し、さらに算出した信号出力時間
    差を用いて前記内燃機関の停止回転角度を求めることを
    特徴とする車両。
11. 【請求項１１】請求項８または請求項１０に記載の車両
    において、 前記回転信号相関手段は、前記内燃機関の回転数が所定
    回転数以下となった際に前記内燃機関回転信号と前記電
    動機回転信号とを相関させることを特徴とする車両。
12. 【請求項１２】請求項８ないし請求項１１のいずれか一
    の請求項に記載の車両において、 前記内燃機関回転信号出力手段は、磁気ピックアップ式
    センサであり、 前記電動機回転信号出力手段は、ホール素子式センサで
    あることを特徴とする車両。
13. 【請求項１３】走行状態に応じて内燃機関の運転を選択
    的に停止およびは再開させるアイドリングストップ機能
    を有し、前記内燃機関の運転停止中には電動機によって
    補機が駆動される車両におけるアイドリングストップ制
    御方法であって、 前記内燃機関の出力軸の回転角度を内燃機関回転角度と
    して検出し、 前記内燃機関の回転角度の検出よりも高い精度で前記電
    動機の出力軸の回転角度を電動機回転角度として検出
    し、 前記検出した内燃機関回転角度と前記検出した電動機回
    転角度とを関連付け、 前記内燃機関回転角度が検出不能となった場合に、前記
    関連付けに基づいて前記検出した電動機回転角度から前
    記内燃機関の運転停止時における前記内燃機関回転角度
    を求め、 前記内燃機関の運転停止時における前記内燃機関回転角
    度を前記内燃機関の運転再開情報として用いる方法。
14. 【請求項１４】請求項１３に記載の方法において、 前記内燃機関が運転を停止している際の前記内燃機関の
    回転角度を内燃機関停止回転角度として記憶し、 前記記憶した前記内燃機関停止回転角度に基づき、前記
    内燃機関の複数の気筒の内、最初に圧縮行程を迎える気
    筒を判別し、 前記判別した気筒から燃焼を実行させることを特徴とす
    る方法。
15. 【請求項１５】請求項１３または請求項１４に記載の方
    法において、 前記内燃機関回転角度が検出不能となった時、前記内燃
    機関回転角度が検出不能となるまでの内燃機関回転角度
    に、前記電動機回転角度の積算値を用いて前記内燃機関
    の出力軸回転角度を求めることを特徴とする方法。
16. 【請求項１６】請求項１５に記載の方法において、 前記検出した内燃機関回転角度と前記検出した電動機回
    転角度とを両回転角度の回転角度差を算出して関連付
    け、 前記算出した回転角度差をさらに用いて前記内燃機関の
    出力軸回転角度を求めることを特徴とする方法。
17. 【請求項１７】請求項１３ないし請求項１６のいずれか
    一の請求項に記載の方法において、 前記検出した内燃機関回転角度に基づき求められる前記
    内燃機関の回転数が所定回転数以下となった際に前記内
    燃機関回転角度と前記電動機回転角度とを関連付けるこ
    とを特徴とする方法。
18. 【請求項１８】複数の気筒を備える内燃機関と、内燃機
    関と連動可能に結合されている電動機とを備える車両に
    おける始動制御装置であって、 前記内燃機関の出力軸の回転に応じて内燃機関回転信号
    を出力する内燃機関回転信号出力手段と、 前記内燃機関回転信号出力手段よりも高い分解能にて前
    記電動機の出力軸の回転に応じて電動機回転信号を出力
    する電動機回転信号出力手段と、 前記出力された内燃機関回転信号と前記出力された電動
    機回転信号とを相関させる回転信号相関手段と、 前記内燃機関回転信号が出力不能になると共に、前記内
    燃機関が運転停止した場合に、前記相関に基づいて前記
    電動機回転信号出力手段によって出力された電動機回転
    信号から前記内燃機関の出力軸の停止回転角度を求めて
    記憶する内燃機関停止回転角度記憶手段と、 前記停止回転角度記憶手段によって記憶された前記内燃
    機関の出力軸の停止回転角度に基づき、前記内燃機関の
    複数の気筒の内、最初に圧縮行程を迎える気筒を判別す
    る気筒判別手段と、 前記気筒判別手段により判別された気筒から燃焼を実行
    させる内燃機関始動制御手段とを備える始動制御装置。
19. 【請求項１９】複数の気筒を備える内燃機関と、内燃機
    関と連動可能に結合されている電動機とを備える車両に
    おける内燃機関の出力軸の回転角度検出装置であって、 前記内燃機関の出力軸の回転に応じて内燃機関回転信号
    を出力する内燃機関回転信号出力手段と、 前記内燃機関回転信号出力手段よりも高い分解能にて前
    記電動機の出力軸の回転に応じて電動機回転信号を出力
    する電動機回転信号出力手段と、 前記出力された内燃機関回転信号と前記出力された電動
    機回転信号とを相関させる回転信号相関手段と、 前記内燃機関回転信号が出力不能となった場合に、前記
    相関に基づいて前記電動機回転信号出力手段によって出
    力された電動機回転信号から前記内燃機関の出力軸の停
    止回転角度を求める内燃機関停止回転角度算出手段とを
    備える内燃機関出力軸の回転角度検出装置。