JP2001349226A

JP2001349226A - 車両のエンジン自動停止再始動装置

Info

Publication number: JP2001349226A
Application number: JP2000171775A
Authority: JP
Inventors: Toru Fuse; 徹布施
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2001-12-21

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンバラツキ等により初爆のタイミング
がバラツクことがあっても、これに関係なく滑らかな回
転速度の上昇特性を得るとともに、アイドルストップの
有無に関係なく同じ発進加速特性を得ることを可能とす
る。【解決手段】アイドルストップの条件でエンジン８１
を停止させ、アイドルストップの解除時にモータ８２に
よりエンジン８１を起動させる車両において、アイドル
ストップしていない状態でのアクセル開度に応じた要求
エンジントルクをエンジン再始動時の目標トルクとして
設定手段８３が設定し、この目標トルクを発生させるの
に必要なエンジン８１の目標回転速度を設定手段８４が
設定し、目標回転速度となるようにモータトルクを制御
手段８５が制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は車両の停止時など
一時的にエンジンを停止し、発進時などに自動的に再始
動する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ハイブリッド車両などにおいては、車両
が交差点で一時的に停止するときなど、エンジンを自動
的に停止（アイドルストップ）し、発進するときにはモ
ータジェネレータ（以下単に「モータ」という）により
自動的にエンジンを始動することにより、燃費や排気性
能の改善を図っている（特開平８−２９１７２５号公報
参照）。

【０００３】この場合、エンジンの再始動時にはモータ
によりエンジンを起動し、所定の回転速度に達したとき
にエンジンの燃焼を開始させるが、モータはエンジンが
自立運転して発進するまでの間、スムーズな発進動作の
ために回転トルクが制御されるようになっている。

【０００４】このため、モータには次のようなトルク制
御が要求されていた。つまり、エンジンを回転させるた
めの起動トルク、アイドル回転速度を維持するための力
行トルク、エンジン完爆に伴う余剰トルクを吸収するた
めの回生トルク（発電負荷）を制御する必要があり、こ
のためモータの制御にトルク制御／回転速度制御の複雑
な切換が生じていた。

【０００５】とくに停止していたエンジンの完爆に伴う
トルクは、ブースト（スロットルバルブ下流の吸気管圧
力）の発生しない状態で、シリンダの吸気充填効率の大
きいときに燃焼が行われると、スロットルバルブ全開時
と同じような大きなトルクとなるため、始動時の目標ト
ルクよりも遙かに大きなトルクが発生する。このトルク
を吸収するためにモータは回生運転され、つまり発電機
として機能させ、このときの発電負荷によりエンジント
ルクを吸収し、合算トルクが目標トルクを上回ることの
ないように制御しなければならない。

【０００６】したがって、始動時にモータを予め決まっ
た特性の回転数で回転させ、エンジンの初爆（着火）の
タイミングとそのときの発生トルクを予めマップなどに
記憶しておき、着火のタイミングに合わせてマップから
読み出したモータ回生トルクを発生させるようにしてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、エンジンの初
爆のタイミングがずれると、マップに対応したモータ回
生トルクによっては完爆トルクの吸収を十分に行うこと
ができず、大きなトルクショックが発生したり、あるい
は発進加速特性がアイドルストップしない場合と大きく
異なることがある。一般的にエンジン初爆時は燃料着火
の確実性が連続燃焼時に比べると劣るため、このような
問題が起きる頻度は少なくないといえる。

【０００８】そこで本発明は、アイドルストップからの
再始動時にモータの回転速度を、アイドルストップの無
いときの目標トルクを発生させる回転速度特性に設定
し、この目標特性となるように制御することにより、エ
ンジンバラツキ等により初爆のタイミングがバラツクこ
とがあっても、これに関係なく滑らかな回転速度の上昇
特性を得るとともに、アイドルストップの有無に関係な
く同じ発進加速特性を得ることを可能としたものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１０に
示すように、エンジン８１と、エンジン８１を起動する
モータ８２とを備え、アイドルストップの条件でエンジ
ン８１を停止させ、アイドルストップの解除時にモータ
８２によりエンジン８１を起動させる車両において、ア
イドルストップしていない状態でのアクセル開度に応じ
た要求エンジントルクをエンジン再始動時の目標トルク
として設定する手段８３と、この目標トルクを発生させ
るのに必要なエンジン８１の目標回転速度を設定する手
段８４と、目標回転速度となるようにモータトルクを制
御する手段８５とを備える。

【００１０】第２の発明では、第１の発明において前記
モータ回転速度の制御がモータの力行と回生運転とによ
り行われる。

【００１１】第３の発明では、第１の発明においてトル
クコンバータを備える場合に、前記目標トルクが、アイ
ドルストップしていない状態でのアクセル開度に応じた
要求エンジントルクＴｅ＊からトルクコンバータの吸収
トルクＴｔを差し引いた値である。

【００１２】第４の発明では、第３の発明において前記
モータトルクを制御する手段が、前記目標回転速度Ｎｅ
＊と実エンジン回転速度Ｎｅの偏差に基づいて目標モー
タトルクＴｍ＊を演算し、この目標モータトルクＴｍ＊
で前記モータを制御する手段である場合に、前記要求エ
ンジントルクＴｅ＊とアイドルストップ解除時の実エン
ジントルクＴｅの差をリミッタ値として演算し、これで
前記目標モータトルクＴｍ＊を制限する。

【００１３】

【発明の効果】第１、第２の発明において、アイドルス
トップしたエンジンを再始動するにあたり、アイドルス
トップしていない状態でのアクセル開度に応じた要求ト
ルクが再始動に必要ないわば理想的な目標トルクが設定
され、この目標トルクを発生させるのに必要なエンジン
の目標回転速度が決められる。再始動時にエンジン回転
速度がこの目標回転速度となるようにたとえばモータト
ルクがフィードバック制御され、目標回転速度よりも低
いときは、モータトルクが増大されてエンジン回転速度
を高め、逆に目標回転速度よりも高いときはモータトル
クが減少し、エンジン回転速度を下げる。

【００１４】したがって、再始動時にエンジンがモータ
により起動され、所定の回転速度に達したときやアクセ
ルペダルを踏み込んだときに燃焼が開始され、完爆する
にしても、低温時など起動中のエンジン回転速度が目標
よりも低いときは、モータによりエンジン回転速度が目
標値まで高められ、短時間のうちに起動に必要なアイド
ル回転速度まで上昇し、またエンジンの燃焼、完爆に伴
い一時的に大きなトルクが発生し、エンジン回転速度が
目標回転速度よりも高くなるときは、モータトルクが減
少したり、あるいはモータが回生運転し、目標回転速度
を維持する。このため、エンジン再始動時から発進動作
に移行するときに、エンジンバラツキ等により初爆のタ
イミング、したがってエンジンの燃焼、完爆に伴う大き
なトルク発生のタイミングがバラツクことがあったとし
ても、これに関係なく滑らかなエンジン回転速度の上昇
特性が得られるとともに、このエンジン回転速度の上昇
特性はアイドルストップしない場合と大きく異なること
がないので、アイドル状態からアクセルペダルを踏み込
んだときアイドルストップの有無に関係なく同じ発進加
速特性が得られる。

【００１５】第３の発明によれば、トルクコンバータを
備える場合にも過不足のない目標トルクを与えることが
できる。

【００１６】車速や実ギヤ比を用いてトルクコンバータ
の吸収トルクを演算し、このトルクを用いて最終的に目
標モータトルクが決定される場合に車速センサに検出誤
差があったりあるいは演算上のビット誤差があったりす
ると目標モータトルクが収束しない可能性があるが、要
求エンジントルクとアイドルストップ解除後の実エンジ
ントルクの差はやがてゼロに収束する値であるので、第
４の発明によれば、車速や実ギヤ比を用いてトルクコン
バータの吸収トルクを演算し、このトルクを用いて最終
的に目標モータトルクが決定される場合に車速センサに
検出誤差があったり、あるいは演算上のビット誤差があ
ったりする場合においても目標モータトルクをゼロに収
束させることができる。

【００１７】

【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。

【００１８】図１はハイブリッド車両の構成例を示す。
図１において、１はエンジン、３は無段自動変速機であ
り、これらの間にはモータ２が配置される。エンジン１
またはモータ２の回転が無段自動変速機３からドライブ
シャフト７を介して図示しない駆動輪に伝達される。

【００１９】なお、エンジン１としては、図示しないが
電子制御スロットル装置（スロットルバルブがスロット
ルアクチュエータ（たとえばＤＣモータ）により電気的
に制御される）を備えるもので考える。また、無段自動
変速機３の代わりにトルクコンバータ付きもしくは発進
クラッチ付きの有段自動変速機を用いることもできる。

【００２０】無段自動変速機３はトルクコンバータ４
と、前後進切換機構５と、可変プーリ６ａ,６ｂ間に掛
け回した金属ベルト６から構成され、可変プーリ６ａ,
６ｂのプーリ比を変えることにより、金属ベルト６を介
して伝達される速度比が変化する。無段自動変速機３の
目標変速比が運転状態に応じて設定され、これが実際の
入力回転速度と出力回転速度の比である変速比と一致す
るように、可変プーリ６ａ,６ｂを駆動するためのプラ
イマリ油圧とセカンダリ油圧とが制御される。なお、１
４は変速に必要な油圧を供給する外付けの電動型のオイ
ルポンプで、エンジン回転の一時的な停止時にも油圧を
発生させ、無段自動変速機３に必要油圧を供給可能とな
っている。

【００２１】前後進切換機構５は前進時と後進時とで出
力回転の方向を逆転させるもので、またトルクコンバー
タ４は入力回転トルクを流体力を介して出力側に伝達
し、入力側の極低速回転時など出力側の回転の停止を許
容できる。

【００２２】前記モータ２はエンジン１のクランクシャ
フトに直結もしくはベルトやチェーンを介して連結さ
れ、エンジン１と同期して回転する。モータ２は電動機
あるいは発電機として機能し、電力コントロールユニッ
ト１２によりその機能と回転速度、発電量などが制御さ
れる。

【００２３】モータ２がエンジン１の出力を補って電動
機として、あるいはエンジン１を始動するために電動機
として機能するときは、強電バッテリ（４２Ｖバッテ
リ）１３からの電流が電力コントロールユニット１２を
介して供給され、また車両の走行エネルギを回収すべく
発電機として機能するときは、電力コントロールユニッ
ト１２を介して発生した電流により強電バッテリ１３が
充電される。

【００２４】また、車両の一時停止時などにエンジン１
を自動的に停止し、その後に発進させるときにエンジン
１を自動的に再始動させるために、自動停止再始動コン
トローラ１０が備えられ、車両停止時にエンジン１の作
動を停止させ、また発進時にモータ２によりエンジン１
を始動させるようになっている。

【００２５】このため、自動停止再始動コントローラ１
０には、エンジン回転速度センサ９、ブレーキセンサ１
１、アクセルセンサ１５、無段自動変速機３のセレクト
位置センサ１７、車速センサ１８などからの信号が入力
し、これらに基づいて自動停止と始動の制御を行うが、
特に本発明では、このアイドルストップからの再始動時
にモータ２の回転速度が、アイドルストップの無いとき
の目標トルクΔＴ＊を発生させる回転速度特性に設定さ
れ、この目標特性となるようにモータトルクのフィード
バック制御が行われ、これにより、エンジンバラツキ等
により初爆のタイミングがバラツクことがあっても、こ
れに関係なく滑らかな回転速度の上昇特性を得ることが
できるとともに、このエンジン回転速度の上昇特性はア
イドルストップしない場合と大きく異なることがないの
で、アイドル状態からアクセルペダルを踏み込んだとき
アイドルストップの有無に関係なく同じ発進加速特性が
得られるようになっている。

【００２６】この発進時回転速度制御を図２を用いて概
説する。

【００２７】１．アイドルストップ解除時（ｔ１のタイ
ミング）には、モータ２によりアイドル相当回転速度ま
で持ち上げ、アクセルペダルを踏み込んだｔ２のタイミ
ングで着火する。

【００２８】２．このときの着火トルク（ｄ１）はブー
スト（スロットルバルブ下流の吸気管圧力）から決まる
ため、アイドルストップ中にブーストが大気圧になって
いれば、ほぼスロットルバルブ全開相当のトルクがエン
ジン１に発生する。

【００２９】３．このときのトルクショックをうち消す
ためモータ２は回生を行ってトルクを吸収する（ｅ
１）。

【００３０】４．一方、アイドルストップ解除後にアク
セルペダルを踏み込んだときには理想のトルク（ｄ２）
を発生させる必要があるため、モータ２はエンジン着火
トルク（ｄ３）と理想トルク（ｄ２）の差だけ回生する
ことで、エンジン１とモータ２の合算のトルクを理想ト
ルク（ｄ２）と同等とすることができる。

【００３１】５．しかしながら一般的にはエンジン着火
トルク（ｄ３）をモニターする装置（筒内圧計等）を有
するエンジンは少ないため、ブースト等から推測するこ
とになるが、それでもエンジン１のバラツキ等より着火
時のタイミングが不明確であるため、推測したブースト
に応じたトルクが必ず発生するとはかぎらない。

【００３２】６．そこで本発明では、着火時のタイミン
グのバラツキに対応するためモータ２に対して目標回転
速度Ｎｅ＊を与え、安定した回転上昇を確保する。この
回転速度の上昇としては、アイドルストップしていない
状態でのアクセル開度に応じた回転速度の上昇（ｂ１）
を与える。

【００３３】７．回転速度の上昇（ｂ１）は、トルクコ
ンバータ４のトルク吸収にも左右されるので、トルクコ
ンバータ４の吸収トルクを演算するため、吸収トルクに
影響する車速などのパラメータをモニターする。

【００３４】８．この結果、モータ２は実際のエンジン
着火遅れ（ｄ３）やトルクコンバータ４の吸収トルクに
関係なくスムーズな発進が得られるとともに、かつアイ
ドルストップしようがしまいがアイドル状態でアクセル
ペダルを踏み込んだとき同様の発進加速特性が得られ
る。

【００３５】９．一方、エンジンのバラツキ（ＴＶＯ、
ＡＰＯ）などにより回生トルクが増加した場合にはバイ
アストルクが上乗せされることがあるためだらだらとし
た回生を続けることがあるが、そのときは強制的にモー
タ２のトルクをゼロにもっていくため、徐々にゼロに近
づけるリミッタ値も同時に与える。

【００３６】１０．このリミッタ値は上記エンジン着火
トルク（ｄ１）をアクセル開度ＡＰＯ、アイドルストッ
プ時間などにより推定し、理想のトルク（ｄ２）との差
分値により求める。

【００３７】自動停止再始動コントローラ１０で実行さ
れるこの制御内容を、以下ブロック図を用いて説明す
る。

【００３８】図３はモータ回転速度のフィードバック制
御系を示し、目標モータトルクＴｍ＊（実際には制限部
で制限された目標モータトルクＴｍ１＊）がモータ２に
与えられたとき、モータ２には実モータトルクＴｍが発
生する。また、エンジン１には実エンジントルクＴｅが
発生し、このうちの一部が吸収トルクＴｆとしてトルク
コンバータ４により奪われる。したがって、エンジン回
転の上昇に寄与するトルクΔＴｅはΔＴｅ＝Ｔｍ＋Ｔｅ
−Ｔｆであり、このΔＴｅが入力される積分要素２４に
より実エンジン回転速度Ｎｅが定まる。積分要素２４の
積分時定数はエンジン１とモータ２の合計の慣性モーメ
ントＩｐである。

【００３９】モータ速度制御部２２（モータトルク制御
手段）では実回転速度Ｎｅをフィードバック信号として
目標回転速度演算部２１により演算される目標回転速度
（アイドルストップ解除時はＮｅ＊、アイドルストップ
しなかった通常時はＮＳＥＴ）との差を入力し、両者の
差が無くなるように目標モータトルクＴｍ＊を演算して
出力する。制限部２３については図６により後述する。

【００４０】図４は、上記の目標回転速度演算部２１の
ブロック図である。この演算部２１は、目標吸入空気量
相当値演算部３１、非アイドルストップ時目標エンジン
トルク演算部３６、トルクコンバータ吸収トルク演算部
３７、減算器３８、積分要素３９からなる。

【００４１】このうち、目標エンジントルク演算部３６
では目標基本体積流量比ＴＱＨ０ＳＴ（目標吸入空気量
相当値）とエンジン回転速度Ｎｅに基づいてアイドルス
トップをしない状態でのアクセル開度に応じた目標エン
ジントルクＴｅ＊を演算する。このトルク演算部３６の
構成は公知であり、たとえば図５に示したように、トル
ク変換部４５、２つの一次遅れ要素４６、４７および無
駄時間要素４８から構成すればよい。吸入空気量にほぼ
比例したエンジントルクが発生するので、トルク変換部
４５では目標吸入空気量相当値としてのＴＱＨ０ＳＴに
エンジントルクへの変換定数を掛ける。一次遅れ要素４
６は電子制御スロットル装置のサーボ系によるスロット
ルバルブの作動の遅れを、また他の一次遅れ要素４７は
ブーストの応答遅れを考慮するもので、遅れの各時定数
Ｔ、Ｔｂには最適な値を与えておく。無駄時間要素４８
は演算タイミング（たとえばＴＤＣタイミング）に伴う
無駄時間を考慮するものである。

【００４２】図４のトルクコンバータ吸収トルク演算部
３７では車速ＶＳＰと実ギヤ比Ｒｇｅａｒに基づいてト
ルクコンバータ吸収トルクＴｔを演算する。このトルク
演算部３７の構成も公知であり、たとえば図５のように
４つの演算部４９〜５２から構成すればよい。タービン
回転速度演算部４９では車速ＶＳＰと実ギア比Ｒｇｅａ
ｒを用いて、

【００４３】

【数１】Ｎｔ＝ＶＳＰ／（２×Ｒｔｉｒｅ×π×Ｒｇｅａｒ）ただし、Ｒｔｉｒｅ：タイヤ半径、Ｒｇｅａｒ：＝フャイナルギヤ比×変速比、の式によりトルコン出力回転速度Ｎｔを演算し、トルコ
ン速度比演算部５０ではこのＮｔの値とエンジン回転速
度Ｎｅから、

【００４４】

【数２】ｅ＝Ｎｅ／Ｎｔの式によりトルコン速度比ｅを算出する。トルク容量演
算部５１ではこの速度比ｅを用いてトルク容量τを演算
し、演算部５２でこのトルク容量τとエンジン回転速度
Ｎｅから、

【００４５】

【数３】Ｔｔ＝Ｎｅ²×τ の式によりトルコン吸収トルクＴｔを演算する。

【００４６】図４の減算器３８ではこれら２つのトルク
Ｔｅ＊、Ｔｔの差を目標トルクΔＴ＊（＝Ｔｅ＊−Ｔ
ｔ）として算出し、積分要素３９ではこの目標トルクΔ
Ｔ＊を積分した値を目標回転速度Ｎｅ＊として演算す
る。このときの積分時定数はエンジン１とモータ２の合
計の慣性モーメントＩｐである。

【００４７】ここで、積分要素３９は図５に示したよう
に割算器５３、単位変換部５４、積分器５５から構成す
ればよい。すなわち、割算器５４で目標トルクΔＴ＊を
慣性モーメントＩｐで除して目標回転速度の増加分ΔＮ
ｅ＊を求める。このΔＮｅ＊の値の単位は［ｒａｄ／
ｓ］であるため、これを単位変換部５４で［ｒｐｍ］の
単位に変換し、その単位変換後の値を積分器５５で積分
することにより目標回転速度Ｎｅ＊［ｒｐｍ］を演算す
ることができる。

【００４８】図４のスイッチ４０はモードフラグの指示
により切換わるスイッチで、アイドルストップ解除時の
モードにあるときに目標回転速度演算部２１からの目標
回転速度Ｎｅ＊を出力し、通常時のモードにあるとき
（アイドルストップが行われなかった場合）には公知の
アイドル目標回転速度ＮＳＥＴを出力する。

【００４９】図４のアイドルストップ解除時実エンジン
トルク演算部４１ではアクセル開度ＡＰＯとアイドルス
トップ時間に基づいてアイドルストップ解除時の実エン
ジントルクＴｅを演算し、減算器４２では上記の目標エ
ンジントルクＴｅ＊とこの実エンジントルクＴｅの差を
リミッタ値として計算する。上記の制限部２３（図３参
照）を設けた理由は目標モータトルクＴｍ＊が演算上で
発散しないようにするためである。というのも、Ｔｍ＊
は車速や実ギヤ比を用いて演算しているので、車速セン
サの検出誤差や演算上のビット誤差によりＴｍ＊が収束
しない可能性があるからである。アイドルストップ解除
タイミングでは、目標エンジントルクＴｅ＊と実エンジ
ントルクＴｅの間に差があっても、この差はやがて小さ
くなりゼロに収束する。したがって、本発明ではゼロに
収束するこの値（Ｔｅ＊−Ｔｅ）をリミッタ値として制
限部２３において目標モータトルクＴｍ＊と比較させ、
いずれか小さい方に制限することで、目標モータトルク
Ｔｍ＊をゼロに収束させている。

【００５０】アイドルストップ解除時実エンジントルク
演算部４１は図６に示したように、ブースト初期値演算
部６１、一次遅れ要素６２、トルク変換部６３、無駄時
間要素６４から構成する。まず、ブースト初期値演算部
６１ではアイドルストップ解除タイミングでのブースト
をブースト初期値として演算する。アイドルストップを
行ったとき、図７に示したようにブーストはアイドル状
態でのブーストより大気圧へとほぼ一次遅れで上昇する
（実線参照）。この場合に、ブーストが大気圧に上がり
きる前のｔ１１のタイミングでアイドルストップを解除
したときにはブーストがＡを初期値としてほぼ一次遅れ
で減少し（破線参照）、この破線に応じたエンジントル
クが発生する。これに対してブーストが大気圧に一致し
た後のｔ１２のタイミングでアイドルストップを解除し
たときにはブーストが大気圧であるＢを初期値として減
少するので（実線参照）、この実線に応じたエンジント
ルクが発生する。したがって、ｔ１１でアイドルストッ
プを解除したときにはＡがブースト初期値、これに対し
てｔ１２でアイドルストップを解除したときにはＢがブ
ースト初期値である。このため、簡単にはアイドルスト
ップからの図７上段の実線の特性をテーブルとして記憶
させておき、アイドルストップ時間からそのテーブルを
検索することによりブースト初期値を演算させればよ
い。

【００５１】図６の一次遅れ要素６２ではほぼ一次遅れ
で変化するブーストを演算する。これは、図７のＡを初
期値とするときには破線をたどるブーストを、また図７
のＢを初期値とするときは実線をたどるブーストを求め
るものである。アイドルストップ解除タイミングからの
ブーストの変化に応じたエンジントルクが発生するので
あるから、トルク変換部６３では一次遅れ要素６２から
のブーストをエンジントルクに変換する。無駄時間要素
６４の働きはすぐ上に記した無駄時間要素４８と同じ働
きをするものである（無駄時間を加えた値を実エンジン
トルクＴｅとして出力する）。

【００５２】なお、上記の目標吸入空気量相当値演算部
３１の構成は、特開平１１−１８２２９８号公報により
公知である。すなわち、図４において演算部３２ではア
クセル開度ＡＰＯに基づいてスロットルバルブのドライ
バ要求開口面積を演算し、割算器３３、３４ではこの要
求開口面積をエンジンの排気量ＶＯＬとエンジン回転速
度Ｎｅで割って単位排気量当たりかつエンジン１回転速
度当たりの要求開口面積ＴＧＡＤＮＶを求め、演算部３
５でこのＴＧＡＤＮＶの値に基づいて目標基本体積流量
比（理論空燃比での目標体積流量比のこと）ＴＱＨ０Ｓ
Ｔを演算する。このＴＱＨ０ＳＴはアクセル開度ＡＰＯ
に応じた目標吸入空気量相当値である。

【００５３】図８は本実施形態の発進回転速度制御を終
了するための判定方法を示すブロック図である。判定部
７１では実モータトルクＴｍと所定値ＴＴＭを比較し｜
Ｔｍ｜≧ＴＴＭである間は０を出力し、｜Ｔｍ｜＜ＴＴ
Ｍとなったとき１を出力する。アイドルストップ解除
フラグによりアイドルストップ解除タイミングでゼロに
初期化しておけば、図９に示したように一次遅れ要素７
２の出力はアイドルストップ解除タイミングより１に向
かって一次遅れで大きくなる（このときの時定数はブー
ストの応答遅れの時定数Ｔｂ）ので、一次遅れ要素７２
の出力をブースト収束パラメータＣＴＭとし、これと
０．９５と比較する判定部７３では、ＣＴＭ≦０．９５
のあいだは０を出力し、ＣＴＭ＞０．９５となったとき
１を出力する。ＡＮＤ回路７４では２つの入力とも１と
なったとき終了と判定して１を出力する（終了判定フラ
グ＝１とする）。

【００５４】ここで本実施形態の作用を説明する。

【００５５】本実施形態では、アイドルストップしたエ
ンジンを再始動するにあたり、アイドルストップしてい
ない状態でのアクセル開度に応じた要求エンジントルク
Ｔｅ＊が再始動に必要ないわば理想的な目標トルクΔＴ
＊として設定され、この目標トルクΔＴ＊を発生させる
のに必要なエンジン１の目標回転速度Ｎｅ＊が決められ
る。再始動時にエンジン１の回転速度Ｎｅがこの目標回
転速度Ｎｅ＊となるようにモータ回転速度がフィードバ
ック制御され、目標回転速度Ｎｅ＊よりも低いときはモ
ータトルクが増大されてエンジン回転速度Ｎｅを高め、
逆に目標回転速度Ｎｅ＊よりも高いときはモータトルク
が減少し、エンジン回転速度Ｎｅを下げる。

【００５６】したがって、再始動時にエンジン１がモー
タ２により起動され、所定のエンジン回転速度に達した
ときやアクセルペダルを踏み込んだときに燃焼が開始さ
れ、完爆するにしても、低温時など起動中のエンジン回
転速度Ｎｅが目標よりも低いときは、モータ２により回
転速度Ｎｅが目標値まで高められ、短時間のうちに起動
に必要なアイドル回転速度まで上昇し、またエンジンの
燃焼、完爆に伴い一時的に大きなトルクが発生し、エン
ジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎｅ＊よりも高くなる
ときは、モータトルクが減少したり、あるいはモータ２
が回生運転し、目標回転速度Ｎｅ＊を維持する。このた
め、エンジン再始動時から発進動作に移行するときに、
エンジンバラツキ等により初爆のタイミング、したがっ
てエンジンの燃焼、完爆に伴う大きなトルク発生のタイ
ミングがバラツクことがあったとしても、これに関係な
く滑らかな回転速度の上昇特性が得られるとともに、こ
のエンジン回転速度の上昇特性はアイドルストップしな
い場合と大きく異なることがないので、アイドル状態で
アクセルペダルを踏み込んだときアイドルストップの有
無に関係なく同じ発進加速特性が得られる。

【００５７】また、本実施形態のハイブリッド車両には
トルクコンバータ４を備えており、この場合に、目標ト
ルクΔＴ＊を、アイドルストップしていない状態でのア
クセル開度に応じた要求エンジントルクＴｅ＊からトル
クコンバータの吸収トルクＴｔを差し引いた値としてい
るので、トルクコンバータ４を備える場合にも過不足の
ない目標トルクΔＴ＊を与えることができる。

【００５８】また、本実施形態では、車速ＶＳＰや実ギ
ヤ比Ｒｇｅａｒを用いてトルクコンバータ４の吸収トル
クＴｔを演算し、このトルクＴｔを用いて最終的に目標
モータトルクＴｍ＊を決定しているので、車速センサ１
８に検出誤差があったりあるいは演算上のビット誤差が
あったりすると、目標モータトルクＴｍ＊が収束しない
可能性があるのであるが、目標エンジントルクＴｅ＊と
アイドルストップ解除後の実エンジントルクＴｅの差は
アイドルストップ解除後にやがてゼロに収束する値であ
るので、これらの差をリミッタ値（＝Ｔｅ＊−Ｔｅ）と
して算出し、これで目標モータトルクＴｍ＊を制限する
本実施形態によれば、車速センサ１８に検出誤差があっ
たりあるいは演算上のビット誤差があったりする場合に
おいても目標モータトルクＴｍ＊をゼロに収束させるこ
とができる。

【００５９】実施形態では目標吸入空気量相当値として
目標基本体積流量比ＴＱＨ０ＳＴを演算する場合で説明
したが、これに限られるものでなく、目標吸入空気量そ
のものを演算させるようにしてもかまわない。たとえ
ば、アクセル開度とエンジン回転速度に基づいて公知の
方法により目標吸入空気量を演算し、これとエンジン回
転速度に基づいて非アイドルストップ時の目標エンジン
トルクＴｅ＊を演算させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態のハイブリッド車両の制御システム
図。

【図２】一実施形態の発進時回転速度制御を説明するた
めの波形図。

【図３】モータ回転速度のフィードバック制御系を示す
ブロック図。

【図４】目標回転速度演算部のブロック図。

【図５】図４の詳細ブロック図。

【図６】リミッタ値演算部の詳細ブロック図。

【図７】ブースト初期値を説明するための波形図。

【図８】発進回転速度制御を終了するための判定方法を
示すブロック図。

【図９】発進回転速度制御を終了するための判定方法を
示す波形図。

【図１０】第１の発明のクレーム対応図。

【符号の説明】

１エンジン２モータ３無段自動変速機９回転速度センサ１０自動停止再始動コントローラ１５アクセルセンサ

───────────────────────────────────────────────────── 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 11/04 Ｆ０２Ｎ 11/08 Ｍ 11/08 Ｂ６０Ｋ 9/00 ＥＦターム(参考） 3G092 AC02 AC03 DC03 EA09 EA17 EB03 EB08 EC01 FA04 FA06 FA32 GA01 GB01 HA01Z HE01X HE01Z HE06X HE06Z HF01X HF05X HF08Z HF12Z HF21Z HF26Z 3G093 AA07 AA16 BA15 BA21 CA02 CB05 DA01 DA06 DA09 DA12 DB05 DB11 DB15 EA02 EA03 EB00 EB09 FA04 5H115 PC06 PG04 PI16 PI29 PI30 PO02 PO06 PO17 PU01 PU23 PU25 QE01 QE02 QE10 QE12 QE13 QH08 QI04 QN04 QN06 QN23 QN27 RE01 RE02 RE03 RE06 SE04 SE05 SE08 TB01 TE02 TE05 TO21 TO23 TO30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンと、エンジンを起動するモータとを備え、アイドルストップの条件でエンジンを停止させ、アイド
ルストップの解除時にモータによりエンジンを起動させ
る車両において、アイドルストップしていない状態でのアクセル開度に応
じた要求エンジントルクをエンジン再始動時の目標トル
クとして設定する手段と、この目標トルクを発生させるのに必要なエンジンの目標
回転速度を設定する手段と、目標回転速度となるようにモータトルクを制御する手段
とを備えることを特徴とする車両のエンジン自動停止再
始動装置。
【請求項２】前記モータ回転速度の制御はモータの力行
と回生運転とにより行われることを特徴とする請求項１
に記載の車両のエンジン自動停止再始動装置。
【請求項３】トルクコンバータを備える場合に、前記目
標トルクは、アイドルストップしていない状態でのアク
セル開度に応じた要求エンジントルクからトルクコンバ
ータの吸収トルクを差し引いた値であることを特徴とす
る請求項１に記載の車両のエンジン自動停止再始動装
置。
【請求項４】前記モータトルクを制御する手段が、前記
目標回転速度と実エンジン回転速度の偏差に基づいて目
標モータトルクを演算し、この目標モータトルクで前記
モータを制御する手段である場合に、前記要求エンジン
トルクとアイドルストップ解除時の実エンジントルクの
差をリミッタ値として演算し、これで前記目標モータト
ルクを制限することを特徴とする請求項３に記載の車両
のエンジン自動停止再始動装置。