JP2001263122A - 車両のアイドルストップ・再始動制御装置 - Google Patents

車両のアイドルストップ・再始動制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】一時的な停車時にエンジンをアイドルストップ
し、再発進操作などでモータによりエンジンを回転駆動
した後再始動する車両において、再始動に要する時間が
長くかかる場合のリスクを回避し、坂道では速やかな発
進性能を確保する。 【解決手段】アイドルストップ後の解除時に、モータで
エンジンを駆動しつつ経過時間を計測し（Ｓ１〜Ｓ
３）、坂道以外では所定時間経過時のエンジン回転速度
が下限値未満のときにアイドルストップ禁止フラグＦＰ
Ｈを１として以後のアイドルストップを禁止させた後
（Ｓ４〜Ｓ７）、吸気負圧が発達するのを待ってエンジ
ンを再始動し（Ｓ９→Ｓ１０）、坂道の時は直ちにエン
ジンを再始動する（Ｓ４→Ｓ１０）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定のアイドルス
トップ条件にてエンジンを自動的に停止させ、再発進操
作などのアイドルストップ解除条件により、自動的にエ
ンジンを再始動する車両のアイドルストップ・再始動制
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、燃費の向上のため、車両を一
時的に停車するときにエンジンを自動的に停止（アイド
ルストップ）させ、再発進操作するとモータによりエン
ジンを回転駆動し自動的に再始動させて車両を再発進す
るものがある（特開平９−７２２６６号公報参照）。
【０００３】トルクコンバータ付変速機を備えた車両の
場合、発進時に発生するクリープトルクはエンジン回転
速度に影響されるが、アイドルストップ後の再発進のと
きは、クリープトルクの発生にモータ起動時間の遅れが
ある。
【０００４】この遅れ時間は、通常は運転性能上影響の
ない時間であるが、バッテリ能力の低下、モータ状態、
エンジン及び駆動系のフリクションの増大などの状態変
化（劣化）時には、クリープトルクの立ちあがりに遅れ
を生じ、運転（再発進）性能に影響を及ぼす。
【０００５】したがって、上記にような状態の劣化を検
出し、劣化を生じた場合には、以後のアイドルストップ
を禁止し、アイドル運転しつつ再発進させることが好ま
しい。
【０００６】しかしながら、坂道では、前記状態の劣化
がなくても駆動輪からの抵抗の増大により再発進に遅れ
を生じることがあり、それを状態の劣化と誤って検出し
て、以後のアイドルストップを行なう可能性があり、ま
た、平坦路と同様の再発進時の制御では、駆動輪からの
抵抗の増大に見合った発進トルクが得られず、再発進に
遅れを生じてしまう。
【０００７】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、前記状態の劣化を正しく検出してアイドルストップ
後に始動困難となる事態を確実に回避するとともに、坂
道でも速やかに再発進できるようにした車両のアイドル
ストップ・再始動制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、図１に示すように、エンジン、モータ、ト
ルクコンバータ付変速機が連結され、所定のアイドルス
トップ条件にてエンジンを自動的に停止させるアイドル
ストップ手段と、前記アイドルストップ手段によるエン
ジンの停止後、所定のアイドルストップ解除条件にてモ
ータによってエンジンを回転駆動した後再始動させる再
始動手段と、を備える車両のアイドルストップ・再始動
制御装置において、前記再始動手段によりモータによっ
てエンジンを回転駆動してからの経過時間を計測する起
動後時間計測手段と、前記計測された起動後時間に対す
る再始動前のエンジン回転速度の上昇度が所定のしきい
値未満であったときに、それ以降の前記アイドルストッ
プ手段によるエンジンの停止を禁止するアイドルストッ
プ禁止手段と、坂道を検出する坂道検出手段と、坂道の
ときは、前記アイドルストップ禁止手段の動作を停止す
るとともに、前記所定のアイドルストップ解除条件にて
モータによってエンジンを回転駆動すると略同時に再始
動させる坂道再始動制御手段と、を設けたことを特徴と
する。
【０００９】また、請求項２に係る発明は、前記所定の
エンジン再始動条件は、エンジンの吸気圧がアイドル時
相当の負圧に達することであることを特徴とする。
【００１０】また、請求項３に係る発明は、前記アイド
ルストップ禁止手段は、判定用のしきい値を、エンジン
水温によって設定する手段を有することを特徴とする。
【００１１】また、請求項４に係る発明は、前記アイド
ルストップ禁止手段は、判定用のしきい値を、トルコン
油温によって設定する手段を有することを特徴とする。
【００１２】また、請求項５に係る発明は、前記坂道検
出手段は、前記所定のアイドルストップ解除条件にて車
両を再発進させたときの車速に基づいて坂道を検出する
ことを特徴とする。
【００１３】また、請求項６に係る発明は、前記坂道検
出手段は、車両位置に対する重力加速度の方向に基づい
て坂道を検出するセンサであることを特徴とする。
【００１４】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、平坦路で
は、アイドルストップ解除時にモータによるエンジン回
転の時間に対する上昇度に基づいて、上昇度が低いとき
には状態が劣化していると判断して、それ以降のアイド
ルストップを禁止することで、エンジンの再始動が長引
く場合のリスク、すなわち、始動困難となってしまうの
を、確実に防止できる。特に、実際のエンジン回転の上
昇度に応じてアイドルストップの許可・禁止を判定する
ことで、バッテリ状態に加え、モータ状態、エンジン及
び駆動系のフリクションの影響も考慮して、状態の劣化
を的確に判定できる。
【００１５】また、坂道のときは、アイドルストップ解
除時に駆動輪からの抵抗が増大することによってエンジ
ンの回転上昇度が低くなってしまうため、状態の劣化を
判別できない。このため、以後のアイドルストップ禁止
動作を停止する一方、モータによりエンジンを回転駆動
すると略同時に、速やかにエンジンを点火、燃料供給に
より再始動することにより、前記抵抗の増大に対応した
大きな始動トルクを発生させることができ、良好な再発
進性能を得ることができる。
【００１６】請求項２に係る発明によれば、エンジンの
吸気圧がアイドル時相当の負圧に達することを、エンジ
ン再始動条件とすることで、再始動時のエンジントルク
の増大を小さくしてショックを防止でき、燃費も向上す
る。
【００１７】請求項３に係る発明によれば、判定用のし
きい値を、エンジン水温によって設定することで、エン
ジン水温によりフリクションが変化することから、条件
差による誤判定を防止でき、水温センサは常に装備され
ているので、センサを追加する必要もない。
【００１８】請求項４に係る発明によれば、判定用のし
きい値を、トルコン油温によって設定することで、トル
コン油温はフリクションと極めて密接な関係にあること
から、条件差による誤判定をより正確に防止できる。
【００１９】請求項５に係る発明によれば、前記所定の
アイドルストップ解除条件にて車両を再発進させたとき
の車速が負の値つまり後退するときは坂道と検出するこ
とができ、特別なセンサを必要としない。
【００２０】請求項６に係る発明によれば、センサによ
り、車両位置に対する重力加速度の方向に基づいて坂道
を検出するため、再発進操作前から正確に坂道を検出す
ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。図２は本発明の一実施形態を示すハイブリ
ッド車両のシステム図である。
【００２２】エンジン１の出力側に、モータ（モータジ
ェネレータ）２を介して、トルクコンバータ付変速機３
を連結し、この変速機３の出力軸４によりデフ５を介し
て車軸６を駆動するようになっている。
【００２３】モータ２は、高電圧バッテリ７にインバー
タ８を介して接続されており、始動時（エンジンキース
イッチによる始動時及びアイドルストップ後の始動時）
に、高電圧バッテリ７から電力の供給を受けて作動し、
始動時以外は、発電機として、バッテリ７に充電するよ
うになっている。このように、モータ２を主にアイドル
ストップ装置の始動用とすることで、ハイブリッド車両
でありながら、バッテリ７の小型化等を図ることができ
る。
【００２４】コントロールユニット１０は、エンジン
１、モータ２及び変速機３の作動を制御するもので、エ
ンジンキースイッチ１１、クランク角信号を出力しこれ
によりエンジン回転数Ｎｅを検出可能なクランク角セン
サ１２、アクセルペダルの踏込み量ＡＰＯを検出するア
クセルペダルセンサ１３、スロットル弁の開度ＴＶＯを
検出するスロットルセンサ１４、スロットル弁下流の吸
気圧を検出する吸気圧センサ１５、エンジン水温Ｔｗを
検出する水温センサ１６、アクセルペダルの踏込み無し
或いはスロットル弁全閉のときにＯＮとなるアイドルス
イッチ１７、ブレーキペダルの踏込みによりＯＮとなる
ブレーキスイッチ１８、車速ＶＳＰを検出する車速セン
サ１９、トルコン油温Ｔoil を検出するトルコン油温セ
ンサ２０、重力加速度の方向から坂道を検出する坂道セ
ンサ２１等から信号が入力されている。
【００２５】図３はエンジン停止状態にてエンジンキー
スイッチがＯＮのときに実行される再始動用ルーチンの
フローチャートである。ステップ１（図にはＳ１と記
す。以下同様）では、アイドルストップ中（フラグＦＩ
Ｓ＝１）か否かを判定する。具体的には、アイドルスイ
ッチＯＮで、エンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数付近
で、車速ＶＳＰ＝０のアイドル運転時で、ブレーキスイ
ッチＯＮのときを、アイドルストップ条件として、該条
件が満たされているかで判定する。アイドルストップ中
でない場合は、本ルーチンを終了する。
【００２６】アイドルストップ中の場合は、ステップ２
へ進んで、所定のアイドルストップ解除条件が満たされ
たか、具体的には車両が再発進操作されたか、例えば、
アイドルスイッチＯＦＦ（アクセルペダル踏込み）で、
ブレーキスイッチＯＦＦであるか否かを判定する。再発
進操作されていない場合は、本ルーチンを終了する。
【００２７】再発進操作された場合は、ステップ３へ進
んで、モータによりエンジンを回転駆動すると同時に、
計時用のタイマ（起動後時間計測手段）をスタートさせ
る。次に、ステップ４では、前記車速センサにより検出
された車速が負つまり後退しているかを判定し、負であ
るときは坂道（上り坂）であると判定する。したがっ
て、このステップ４の機能が、坂道検出手段に相当す
る。
【００２８】ステップ４で坂道でないと判定された場合
は、ステップ５へ進み、前記モータの回転開始後の経過
時間Ｔが、劣化判定用の所定時間Ｔ０に達したかを判定
する。
【００２９】ステップ５で前記所定時間Ｔ０に達したと
判定されたときは、ステップ６へ進み、モータにより回
転駆動されているエンジン回転速度Ｎｅ（＝モータ回転
速度）が、下限値ＮL未満であるか否かを判定する。こ
こで、前記下限値ＮLを、図４又は図５に示すテーブル
を用いて、エンジン水温Ｔｗ又はトルコン油温Ｔoilに
応じて設定する。具体的には、エンジン水温Ｔｗ又はト
ルコン油温Ｔoilが低い程、フリクションが大きく、回
転上昇度が低くなることが予想されるので、下限値ＮL
を小さくする。このように下限値ＮLを温度補正して設
定することにより、状態の劣化判定精度が向上する。な
お、所定の回転速度に達するまでの時間を計測し、該計
測時間がしきい値を超えるときに劣化と判定する方式と
してもよく、回転上昇度による同等の判定方式である。
【００３０】そして、ステップ６で、エンジン回転速度
Ｎｅが下限値ＮL未満と判定されたときは、エンジン回
転の上昇度が低く状態が劣化しており、始動性に問題が
あると判断して、ステップ７へ進んで、以後のアイドル
ストップを禁止すべく、アイドルストップ禁止フラグＦ
ＰＨ＝１にセットする。これにより、後述するように、
以後のアイドルストップが禁止される。そして、ステッ
プ１０へ進んで、直ちにエンジンの点火、燃料噴射を行
なってエンジンを再始動する。
【００３１】一方、ステップ６で、エンジン回転速度Ｎ
ｅが下限値ＮL以上と判定されたときは、状態が劣化し
ておらず、始動性に問題がないと判断して、ステップ８
へ進んで、前記アイドルストップ禁止フラグＦＰＨ＝０
にリセットする。
【００３２】次いで、ステップ９へ進み、前記吸気圧セ
ンサによって検出されるエンジンの吸気圧Ｐｂが所定の
負圧（例えば−４００ｍｍＨｇ）に達したかを判定す
る。そして、前記所定の負圧に達したときに、ステップ
１０へ進んで、エンジンの点火、燃料噴射を行なってエ
ンジンを再始動する。上記ステップ３からステップ９を
経てステップ１０に至るまでの機能が再始動手段に相当
する。なお、前記吸気圧Ｐｂの代わりに燃料噴射量Ｔｐ
が所定値以下（例えばＴｐ≦４ｍｓｅｃ）の場合、ある
いはエンジン回転速度Ｎｅが所定値（＞下限値ＮL）以
上の場合に再始動するようにしてもよい。また、ステッ
プ３でモータによりエンジンを回転駆動してからの時間
を計測し、該経過時間が所定時間（例えば１．２秒）以
上となったときに再始動するようにしてもよい。
【００３３】一方、ステップ４で坂道と判定されたとき
は、駆動輪からの逆向きトルクによる回転抵抗の増大に
よりエンジン回転の上昇度が低下するため、状態の劣化
を判別できないので、ステップ５〜ステップ８の劣化判
定を行なわず、該劣化判定に基づく以後のアイドルスト
ップ禁止動作も行なわない。そして、ステップ１０へ進
んで、直ちにエンジンを再始動する。このようにエンジ
ントルクを速やかに立ち上げ、かつ、吸気負圧が発達し
ないうちに始動するので吸入空気量に比例して燃料噴射
量が大きく制御され、前記抵抗の増大に対応した大きな
始動トルクを発生させることができ、良好な再発進性能
を得ることができる。上記ステップ４から直接ステップ
１０に至る機能が、坂道再始動制御手段に相当する。
【００３４】図６はエンジン運転状態にて実行される停
止用ルーチンのフローチャートである。ステップ２１で
は、エンジンキースイッチがＯＦＦになったか否かを判
定し、ＯＦＦでなければ、ステップ２２へ進む。
【００３５】ステップ２２では、アイドルストップが禁
止されている（アイドルストップ禁止フラグＦＰＨ＝
１）か否かを判定し、禁止されている場合は、本ルーチ
ンを終了する。すなわち、アイドルストップしたとして
も、始動に時間がかかると予測されている場合である。
【００３６】アイドルストップが許可されている場合
（ＦＰＨ＝０の場合）は、ステップ２３へ進む。ステッ
プ２３では、所定のアイドルストップ条件が成立してい
るか否かを判定する。具体的には、アイドルスイッチＯ
Ｎで、エンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数付近で、車
速ＶＳＰ＝０のアイドル運転時で、ブレーキスイッチＯ
Ｎのときに条件が成立していると判定する。
【００３７】アイドルストップ条件でない場合は、本ル
ーチンを終了する。アイドルストップ条件が成立した場
合は、ステップ２４へ進んで、アイドルストップのた
め、エンジンを停止させ、ステップ２５でアイドルスト
ップ中フラグＦＩＳ＝１にセットして、本ルーチンを終
了する。
【００３８】エンジンキースイッチがＯＦＦになった場
合は、ステップ２１からステップ２６へ進んで、エンジ
ンを停止させる。このときは、ステップ２７でアイドル
ストップ中フラグＦＩＳ＝０にリセットし、またステッ
プ２７でアイドルストップ禁止フラグＦＰＨ＝０にリセ
ットし（アイドルストップが禁止されている場合に、１
トリップ終了によって、アイドルストップ禁止を解除す
るため）、本ルーチンを終了する。
【００３９】ここで、図６のステップ２３，２４の部分
がアイドルストップ手段に相当する。また、図３のステ
ップ５〜７及び図６のステップ２２の部分がアイドルス
トップ禁止手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の一実施形態を示すハイブリッド車両
のシステム図
【図３】 始動用ルーチンのフローチャート
【図４】 下限値設定用テーブルの一例を示す図
【図５】 下限値設定用テーブルの別の例を示す図
【図６】 停止用ルーチンのフローチャート
【符号の説明】
１ エンジン ２ モータ（モータジェネレータ） ３ 変速機 ７ 高電圧バッテリ １０ コントロールユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G092 AC03 BA08 BB01 DF05 DG08 EA09 EA14 EB05 FA03 FA30 GA01 GB01 GB10 HA05Z HB01Z HE02Z HF11Z HF21Z HF23Z HG02Z 3G093 AA01 BA00 BA21 BA22 CA02 DA01 DA03 DA08 DB05 DB09 DB18 EA05 EA13 EB00 EC02 FA02 FA11

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジン、モータ、トルクコンバータ付変
    速機が連結され、所定のアイドルストップ条件にてエン
    ジンを自動的に停止させるアイドルストップ手段と、前
    記アイドルストップ手段によるエンジンの停止後、所定
    のアイドルストップ解除条件にてモータによってエンジ
    ンを回転駆動した後再始動させる再始動手段と、を備え
    る車両のアイドルストップ・再始動制御装置において、 前記再始動手段によりモータによってエンジンを回転駆
    動してからの経過時間を計測する起動後時間計測手段
    と、 前記計測された起動後時間に対する再始動前のエンジン
    回転速度の上昇度が所定のしきい値未満であったとき
    に、それ以降の前記アイドルストップ手段によるエンジ
    ンの停止を禁止するアイドルストップ禁止手段と、 坂道を検出する坂道検出手段と、 坂道のときは、前記アイドルストップ禁止手段の動作を
    停止するとともに、前記所定のアイドルストップ解除条
    件にてモータによってエンジンを回転駆動すると略同時
    に再始動させる坂道再始動制御手段と、 を設けたことを特徴とする車両のアイドルストップ・再
    始動制御装置。
  2. 【請求項２】前記再始動手段によるエンジン再始動条件
    は、エンジンの吸気圧がアイドル時相当の負圧に達する
    ことであることを特徴とする請求項１記載の車両のアイ
    ドルストップ・再始動制御装置。
  3. 【請求項３】前記アイドルストップ禁止手段は、判定用
    のしきい値を、エンジン水温によって設定する手段を有
    することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車
    両のアイドルストップ・再始動制御装置。
  4. 【請求項４】前記アイドルストップ禁止手段は、判定用
    のしきい値を、トルコン油温によって設定する手段を有
    することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車
    両のアイドルストップ・再始動制御装置。
  5. 【請求項５】前記坂道検出手段は、前記所定のアイドル
    ストップ解除条件にて車両を再発進させたときの車速に
    基づいて坂道を検出することを特徴とする請求項１〜請
    求項４のいずれか１つに記載の車両のアイドルストップ
    ・再始動制御装置。
  6. 【請求項６】前記坂道検出手段は、車両位置に対する重
    力加速度の方向に基づいて坂道を検出するセンサである
    ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに
    記載の車両のアイドルストップ・再始動制御装置。
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