JP2004076599A - ハイブリッド車両のエンジン自動停止再始動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの自動停止と再始動が頻繁に行われることを防止する。
【解決手段】前輪（１５）と後輪（７）のいずれか一方の車輪を駆動するエンジン（２）と、他方の車輪を駆動するモータ（１１）と、このモータ（１１）に電力を供給する蓄電装置（８）とを備えるハイブリッド車両において、所定の運転条件が成立したときにエンジン（２）を自動停止し、別の所定の運転条件が成立したときエンジン（２）を自動的に再始動させる機能（２１）を有し、エンジン（２）を自動停止させる条件に、蓄電装置（８）の実際の残容量が閾値以上であることを含み、かつエンジン（１１）を自動的に再始動させるに際して所定範囲のモータ走行が可能な電力を確保するように閾値を設定しておく。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンとモータを備えるハイブリッド車両のエンジン自動停止再始動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走行中に信号待ちなどで一時的に車両が停止したようなときにエンジンを同時的に停止させ、かつ発進させるときなどには、再びエンジンを自動的に始動し、これにより燃費などの改善を図るようにしたエンジン自動停止再始動装置がある（特開２０００−２５７４６１号公報参照）。
【０００３】
この装置では、実際のバッテリ残量が閾値以上のとき、エンジンが自動停止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、第１モータを、後輪を駆動するエンジン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し、この第１モータを電動機あるいは発電機として機能させるとともに、前輪を駆動する第２モータと、車室内にドライバーが切換え得る４ＷＤスイッチとを設け、この４ＷＤスイッチがＯＦＦ状態では第２モータは働かず、エンジンにより後輪のみが駆動され、これにより２ＷＤ（後輪駆動）の走行を行うが、ドライバーにより４ＷＤスイッチがＯＮとされたときにはエンジンにより後輪が、また第２モータにより前輪がそれぞれ駆動され、これにより４ＷＤ（４輪駆動）の走行を可能としたハイブリッド車がある。
【０００５】
こうしたハイブリッド車両に従来装置のエンジン自動停止再始動装置を適用したとき、不都合が生じる。
【０００６】
なお、従来装置のエンジン自動停止再始動装置では車速＝０ｋｍ／ｈかつブレーキが作用している場合に限ってエンジンを自動停止させていたが、最近ではエンジンを自動停止させる条件を広げたものが出現してきており、このものでは車両の走行中を主としてエンジンが自動停止され、エンジン自動停止後の再始動も走行中に行われる。本発明ではこうしたものも従来装置のエンジン自動停止再始動装置と称しているが、本発明が対象とするのは、こうした車両の走行中を主としてエンジンが自動停止され、エンジン自動停止後の再始動も走行中に行われるタイプのエンジン自動停止再始動装置である。
【０００７】
すなわち、４ＷＤスイッチがＯＦＦ状態である場合においてエンジン自動停止後のエンジン再始動時には、第１モータによりエンジンを始動する必要があり、従ってバッテリ（蓄電装置）にはエンジン始動分の電力量を補償するバッテリ残量があればよく、この点より上記の閾値が設定される。
【０００８】
これに対して、エンジン再始動と同時に所定の範囲のモータ走行が可能な電力量を、エンジンの自動停止を許可する時点で、バッテリに予め確保しておくことが車両の運転上から好ましい。そのためには所定範囲のモータ走行が可能な電力量を確保するように上記の閾値を設定しなければならない。
【０００９】
しかしながら、従来装置のエンジン自動停止再始動装置では、上記閾値の設定に際して所定範囲のモータ走行が可能な電力量を考慮していない。このため、所定範囲のモータ走行が可能な電力量を考慮していない閾値が設定されていると、エンジン自動停止後の再始動と同時に所定範囲のモータ走行が行われたときには、そのモータ走行によりバッテリの電力がその分早く消費され、すぐにバッテリ残量が閾値を下回り、エンジンの再始動が行われてしまう。すなわち、エンジン自動停止後の再始動時に所定範囲のモータ走行が行われる機会が増えると、エンジンの自動停止と再始動が頻繁に行われることになり、ドライバーに違和感を与える。
【００１０】
そこで本発明では、エンジンの自動停止を許可する時点で、所定範囲のモータ走行が可能な電力量が確保されるように閾値を設定することにより、こうしたエンジンの自動停止と再始動が頻繁に行われることを防止することを目的とする。
【００１１】
一方、４ＷＤスイッチがＯＮ状態となっている場合（４ＷＤモード）においてエンジン自動停止後のエンジン再始動時には、再始動とともに４ＷＤ走行を行わせる必要があり、エンジンが始動して第１モータが発電可能な状態となるまでは、第２モータの駆動用にバッテリの電力が使われる。このため、４ＷＤスイッチがＯＮ状態となっている場合には、４ＷＤスイッチがＯＦＦ状態のとき（２ＷＤモード）より第２モータの駆動用にバッテリの電力が使われる分だけ大きな値を、上記の閾値として設定しなければならない。
【００１２】
しかしながら、従来装置のエンジン自動停止再始動装置では、４ＷＤモードや２ＷＤモードといった制御モードの違いを考慮していない。このため、２ＷＤモードに対する閾値が設定されていると、エンジン再始動と同時に４ＷＤ走行を行わせたとき、第２モータによるモータ走行によりバッテリ電力が消費されて、バッテリ残量が閾値を下回り、すぐにエンジンの再始動が行われてしまう。すなわち、エンジン自動停止後の再始動と同時に４ＷＤ走行が行われると、エンジンの自動停止と再始動が頻繁に行われることになり、ドライバーに違和感を与える。エンジン自動停止の期間も短くなり、燃費向上の効果が小さくなる。
【００１３】
そこで本発明では、エンジンの自動停止を許可する時点で制御モードを考慮して閾値を設定することにより、エンジンの自動停止と再始動が頻繁に行われることを防止することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、前輪と後輪のいずれか一方の車輪を駆動するエンジンと、他方の車輪を駆動するモータと、このモータに電力を供給する蓄電装置とを備えるハイブリッド車両において、所定の運転条件が成立したときにエンジンを自動停止し、別の所定の運転条件が成立したときエンジンを自動的に再始動させる機能を有し、エンジンを自動停止させる条件に、蓄電装置の実際の残容量が閾値以上であることを含み、かつエンジンを自動的に再始動させるに際して所定範囲のモータ走行が可能な電力を確保するように閾値を設定しておく。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、前輪と後輪のいずれか一方の車輪を駆動するエンジンと、他方の車輪を駆動するモータと、このモータに電力を供給する蓄電装置とを備え、制御モードが２ＷＤモードであるときエンジンにより前輪と後輪のいずれか一方の車輪が駆動され、これに対して制御モードが４ＷＤモードであるときエンジンとモータとで前輪と後輪が駆動されるハイブリッド車両において、所定の運転条件が成立したときにエンジンを自動停止し、別の所定の運転条件が成立したときエンジンを自動的に再始動させる機能を有し、エンジンを自動停止させる条件に、蓄電装置の実際の残容量が閾値以上であることを含み、かつエンジンを自動停止させるか否かを判定する際に、制御モードが２ＷＤ、４ＷＤのいずれのモードにあるのかを判定する制御モード判定手段と、この判定結果に基づいて前記閾値を制御モードにより異なる値に設定する閾値設定手段とを備える。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、所定範囲のモータ走行が可能な電力量を蓄電装置に確保してあるので、走行中における頻繁なエンジンの自動停止、再始動が抑制され、ドライバーの違和感を軽減することができる。また、エンジンの自動停止の期間が短くなることがないので、燃費向上にも貢献する。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、走行中の各制御モードに応じてエンジンを自動停止させるか否かを適切に判定できるので、走行中の頻繁なエンジンの自動停止、再始動が抑制され、ドライバーの違和感を軽減することができる。また、エンジンの自動停止の期間が短くなることがないので、燃費向上にも貢献する。
【００１８】
【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。
【００１９】
図１、図２において、２はエンジン、４は無段自動変速機であり、これらの間にはモータジェネレータ３が配置される。エンジン２またはモータジェネレータ３の回転が無段自動変速機４からドライブシャフト５、ディファレンシャルギヤ６を介して駆動輪７（後輪）に伝達される。
【００２０】
無段自動変速機４は例えばトルクコンバータと、前後進切換機構と、可変プーリ間に掛け回した金属ベルトから構成され、可変プーリのプーリ比を変えることにより、金属ベルトを介して伝達される速度比が変化する。無段自動変速機４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。
【００２１】
前後進切換機構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】
前記モータジェネレータ３はエンジン２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２と同期して回転する。モータジェネレータ３は電動機あるいは発電機として機能する。モータジェネレータ３がエンジン２の出力を補って電動機として、あるいはエンジン２を始動するために電動機として機能するときは、バッテリ（４２Ｖバッテリ）８からの電流がインバータ９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、インバータ９を介して発生した電流によりバッテリ８が充電される。
【００２３】
一方、もう一つのモータジェネレータ１１が設けられ、こちらのモータジェネレータ１１の回転は減速ギヤ１２、ドライブシャフト１３、ディファレンシャルギヤ１４を介して駆動輪１５（前輪）に伝達される。モータジェネレータ１１も電動機あるいは発電機として機能する。モータジェネレータ１１についても電動機として機能するときにはバッテリ８からの電流がインバータ１６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にはインバータ１６を介して発生した電流によりバッテリ８が充電される。
【００２４】
以下では、モータジェネレータ３、１１を単に「モータ」と称する。
【００２５】
このため、ハイブリッドコントローラ２１（図２参照）にはアクセルセンサ３１、車速センサからの信号が入力し、ハイブリッドコントローラ２１ではこれらに基づいてエンジンコントローラ２２、トランスミッションコントローラ２３、バッテリコントローラ２４、モータコントローラ２５と協力しつつ加速時、定速時、減速時の制御を行う。なお、実際には車速センサは設けておらず、エンジン回転速度センサ３２により検出されるエンジン回転速度と変速機４の変速比等に基づいて車速を演算している。
【００２６】
ここで、前輪１５と後輪７に対して別々に駆動トルクを伝達すれば４ＷＤ走行が可能となるので、車室内に設けてある４ＷＤスイッチ３３をＯＮにしたとき、ハイブリッドコントローラ２１ではクリープ走行状態からの車両の発進を４ＷＤ走行で行わせる。
【００２７】
また、必要なときには所定の加速感が得られるように、車室内にアシストスイッチ３４を備える。このアシストスイッチ３４をドライバーがＯＮにしたとき、ハイブリッドコントローラ２１ではモータ１１により駆動力をアシストさせる。
【００２８】
一方、車両の走行中に所定の運転条件が成立したときにエンジン２を自動的に停止し、その後に別の所定の運転条件が成立したときにエンジン２を自動的に再始動させるため、ハイブリッドコントローラ２１では車両の走行中に所定の運転条件が成立したときにエンジン２の作動を停止させ、またその後に別の所定の運転条件が成立したときにモータ３によりエンジン２を始動させるようになっている。
【００２９】
このため、ハイブリッドコントローラ２１には、アクセルセンサ３１、エンジン回転数センサ３２以外にも、無段変速機４のシフトポジションセンサ３６、負圧センサ３８、舵角センサ３９などからの信号が入力し、これらに基づいて、エンジンコントローラ２２を介しエンジン２の自動停止と始動の制御を行う。
【００３０】
ここで、エンジン２を自動停止する許可条件が成立すると、さらにバッテリ８（蓄電装置）の残容量を表すＳＯＣを検出し、この実際のＳＯＣが閾値以上であるときにエンジン停止指令を出すことになるが、実施形態では、この閾値をエンジン２を自動停止させた後に再始動させるに際して所定範囲のモータ走行が可能な電力を確保するように、かつ制御モードにより異なる値に設定する。
【００３１】
エンジンコントローラ２２では、エンジン２の運転中は、アクセル開度とエンジン回転速度に応じてスロットル弁４２の開度を制御し、燃料噴射弁４３からの燃料噴射量と、燃料噴射の時期を制御し、さらには点火プラグ４４が点火火花を飛ばす時期である点火時期を制御し、これによって要求の駆動力が得られるエンジン出力を発生させているが、ハイブリッドコントローラ２１よりエンジン停止の指令を受けると、燃料噴射弁４３と点火プラグ４４の作動を停止し、その後にハイブリッドコントローラ２１よりエンジン運転指令を受けると、再び燃料噴射弁４３と点火プラグ４４の作動を再開する。
【００３２】
また、車両には道路地図上に車両の現在位置の表示を行うナビゲーション装置４５を備えている。
【００３３】
ハイブリッドコントローラ２１により行われる、エンジンの自動停止再始動の制御をフローチャートを用いてさらに説明する。
【００３４】
図３のフローチャートはエンジン自動停止再始動の処理を実行するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００３５】
ステップ１ではアイドルストップ（エンジン自動停止）の許可条件であるかどうかをみる。ここで、アイドルストップ許可条件には、例えば次のものがある。
【００３６】
▲１▼水温センサ３７により検出されるエンジンの冷却水温が適正な範囲にあること（例えば暖機完了後）。
【００３７】
▲２▼充電要求が出ていないこと。
【００３８】
▲３▼負圧センサ３８により検出されるマスターバック（商標）の負圧が所定値以下であること。
【００３９】
▲４▼舵角センサ３９により検出される舵角が大きくないこと。
【００４０】
▲５▼シフトポジションセンサ３６により検出される変速機のシフト位置がＲレンジでないこと。
【００４１】
▲６▼要求駆動力が小さく、前輪のモータ１１で出力可能な範囲であること。
【００４２】
ここで、本実施形態のモータ１１は小型のものであり、アクセル開度で１／８以上の要求駆動力領域になるとこのモータ１１によっては望みの駆動力が得られない。これを逆に言うと、要求駆動力が大きいときにはエンジンにより駆動力を得るようにしているためエンジンを停止しない。そこで、▲６▼のように要求駆動力が小さいことがアイドルストップの許可条件となっている。
【００４３】
上記の条件を総て満たしているときにはアイドルストップ許可条件の成立時であると判断し、ステップ２に進んで実際のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）を読み込み、このＳＯＣとアイドルストップ許可ＳＯＣである閾値ＳＯＣｔｈとをステップ３において比較する。
【００４４】
ここで、ＳＯＣはバッテリ８の残量を表す値で、バッテリコントローラ２４がセンサ（図示しない）により検出されるバッテリ８の電圧と電流に基づいて演算している。
【００４５】
ＳＯＣが閾値ＳＯＣｔｈ未満であるときにはステップ５に進んでエンジン運転指令を出し（エンジン２を停止しない）、ＳＯＣが閾値ＳＯＣｔｈ以上であるときに限りステップ４に進んでエンジン停止指令を出す。このエンジン停止指令によりエンジンコントローラ２２が燃料噴射弁４３と点火プラグ４４の作動を停止する。
【００４６】
このエンジン自動停止後に、例えばマスターバック負圧が所定値を越えたり、舵角が大きくなったときにはアイドルストップ許可条件が不成立となり、このときにはステップ１よりステップ５に進み、エンジン運転指令を出す。このエンジン運転指令によりエンジン２の始動操作に入る。
【００４７】
図４のフローチャートはアイドルストップ許可ＳＯＣである閾値ＳＯＣｔｈを設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００４８】
ステップ１１ではモータ走行必要電力を演算する。
【００４９】
エンジン２を自動停止させた後の再始動時には、モータ１１による走行に備える必要があり、実際にモータ１１走行が行われると、このモータ１１走行のためにバッテリ８が使われる。すなわち、モータ走行必要電力とは、再始動に際して行われるであろうモータ１１走行分の電力を、アイドルストップを許可する時点で予め見積もるものである。これが必要となるのは、モータ走行必要電力量以上の電力量をエンジン自動停止状態でバッテリ８に確保しておかないと、頻繁にアイドルストップの許可と禁止が行われ、ドライバーに違和感を与えるおそれがあるためである。
【００５０】
モータ１１走行をさらに説明すると、図５上段は車速とアクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）で定まる各走行条件を変化させたとき、必要となる駆動力がどのように変化するかを示した特性である。図示のように、低車速域ではアクセル開度が大きくなるほど駆動力が大きくなり、また同じアクセル開度であれば車速が大きくなるほど駆動力は小さくて済んでいる。
【００５１】
こうした駆動力特性に対して、エンジンを自動停止後の再始動時に、引き続いて行われるモータ１１走行によりカバーする範囲は、図示の網掛けした部分である。すなわち当該部分の最大の車速を目標車速、当該部分の最大の駆動力を目標駆動力とすれば、アクセル開度が１／８まで、かつ車速なら目標車速まで、駆動力なら目標駆動力までをカバーする走行範囲である。この走行範囲での要求出力を満足できるようにモータ１１電力を確保する。
【００５２】
ここで、網掛けした部分の最大の駆動力と最大の車速が要求されるときのモータ１１の消費する電力Ｐｆｍ１［Ｗ］は、

の式により算出することができ、このＰｆｍ１を改めてモータ走行必要電力とすればよい。
【００５３】
ここで、（１）式右辺のＶｖ×１０００／２πＲ／６０は、目標車速Ｖｖ［ｋｍ／ｈ］からモータ１１の回転速度Ｎｍ［ｒｐｍ］を算出した値、（１）式右辺のＦｖ×Ｒは目標トルクＴｒｑ［Ｎｍ］を算出した値、（１）式右辺の２π／６０は［Ｎｍ／ｍｉｎ］の単位を［Ｗ］の単位に変換するための係数である。
【００５４】
また、網掛けした部分でのモータ１１走行にはある時間を保持させる必要がある。これが図５下段に示した保持時間Ｔｆｍ１で、この保持時間Ｔｆｍ１には最大の車速である目標車速に対する値を用いる。すなわち、保持時間Ｔｆｍ１は、モータ１１走行を行う予定の走行範囲内でモータ１１走行を保持する時間のうち、最大の車速である目標車速に対する値である。
【００５５】
図４に戻り、ステップ１２では、モータ１１走行必要電力Ｐｆｍ１［Ｗ］と保持時間Ｔｆｍ１［ｓｅｃ］とを用いて、
ＳＯＣｆｍ＝（Ｐｆｍ１×Ｔｆｍ１／Ｐｍａｘ）×１００…（３）
ただし、Ｐｍａｘ：バッテリ８の最大容量［Ｗｓｅｃ］、
の式により、モータ１１走行分ＳＯＣであるＳＯＣｆｍ［％］を演算する。これはモータ１１走行分の必要電力量をバッテリ８のＳＯＣと同じ単位に換算したものである。
【００５６】
実施形態では、モータ１１走行でカバーする範囲が、図５の網掛け部分である場合で説明したが、これに限定されるものでない。例えばモータ１１走行でカバーすべき範囲は車両の仕様に合わせて自由に設定できるものであり、例えばモータ１１によりクリープ力を生じさせるだけの場合もある。
【００５７】
ステップ１３、１４では始動電力Ｐｓｔ［Ｗ］と補機要求電力Ｐｈｋ［Ｗ］を演算する。
【００５８】
エンジン２を自動停止させた後の再始動時にはモータ３をスターターとして使用してエンジン２をクランキングする必要があり、この要求に応じてモータ３を駆動するためにバッテリ８が使われる。すなわち、始動電力とは、エンジン２のクランキングを行うためのモータ３駆動分の電力を、アイドルストップを許可する時点で予め見積もるものである。
【００５９】
また、モータ３とは別に補機駆動用モータを備えている。この補機駆動用モータとエンジン２のクランク軸とを伝達する経路にワンウェイクラッチ（機械式）が介装され、このワンウェイクラッチにより補機駆動用モータとエンジン２のうち回転速度の高い方が補機を駆動するようになっている。このため、エンジンの自動停止前にエンジン２により補機が駆動されていれば、エンジンの自動停止後には、エンジン２に代えてこの補機駆動用モータにより補機を駆動することで、エンジン２の自動停止前後で補機の駆動に変化がないようにする必要がある。このため、エンジンの自動停止前にエンジン２により駆動されている補機があれば、エンジンの自動停止後にその補機を補機駆動用モータにより駆動するためにバッテリ８が使われる。すなわち、補機要求電力は、エンジン自動停止後においても補機を働かせ続けるための補機駆動用モータ駆動分の電力を、アイドルストップを許可する時点で予め見積もるものである。
【００６０】
ここで、始動電力の演算方法には、例えばエンジン２のフリクションに大きく関わり合いのあるエンジン冷却水温毎に始動電力を予め測定してテーブルに設定しておき、そのときのエンジン水温からそのテーブル検索することにより求める方法がある。補機要求電力の演算方法には、補機スイッチを入力し、補機毎の電気負荷を加算して推定する方法や、図示しない弱電バッテリに電流センサを設け、その電流センサのサンプリング値から推定する方法などがある。
【００６１】
ステップ１５、１６では始動電力Ｐｓｔ［Ｗ］と始動に要する時間Ｔｓｔ［ｓｅｃ］とを用いて、また補機要求電力Ｐｈｋ［Ｗ］と補機の駆動に要する時間Ｔｈｋ［ｓｅｃ］とを用いて、
ＳＯＣｓｔ＝（Ｐｓｔ×Ｔｓｔ／Ｐｍａｘ）×１００…（４）
ＳＯＣｈｋ＝（Ｐｈｋ×Ｔｈｋ／Ｐｍａｘ）×１００…（５）
ただし、Ｐｍａｘ：バッテリ８の最大容量［Ｗｓｅｃ］、
の式により、始動分ＳＯＣであるＳＯＣｓｔ［％］と補機要求分ＳＯＣであるＳＯＣｈｋ［％］を演算する。これらも、始動電力量と補機要求電力量をバッテリ８のＳＯＣと同じ単位に換算したものである。
【００６２】
ステップ１７では制御モードを判定する。この制御モードの判定については図６のフローにより説明する。
【００６３】
ここでは、車室内に制御モードを指示するスイッチとして、ドライバーが切換え得る４ＷＤスイッチ３３とアシストモードスイッチ３４とを設けている場合で説明する。４ＷＤスイッチ３３は、車両の発進時などに４ＷＤ走行を行わせたいときにＯＮにするスイッチである。４ＷＤスイッチ３３がＯＦＦのときには後輪での走行（２ＷＤ走行）になる。また、アシストスイッチ３４は、所定の加速度が得たいときにＯＮにするスイッチである。
【００６４】
図６においてステップ３１ではアシストスイッチ３４からの信号をみる。アシストスイッチ３４からの信号がＯＮ状態のときにはステップ３２に進み制御モードにアシストモードを入れる。アシストスイッチ３４からの信号がＯＦＦ状態のときにはステップ３３に進みナビゲーション装置４５からの情報に基づいて登坂路を走行中かどうかみる。登坂路を走行中であるときにもステップ３２に進んで制御モードにアシストモードを入れる。
【００６５】
登坂路を走行中でないときにはステップ３４に進み、４ＷＤスイッチ３３からの信号をみる。４ＷＤスイッチ３３からの信号がＯＮ状態にあればステップ３５に進んで制御モードに４ＷＤモードを入れる。４ＷＤスイッチ３３からの信号がＯＦＦ状態であるときにはステップ３４よりステップ３６に進んで過去にスリップを判定しているかどうかみる。過去にスリップを判定しているときにはステップ３５に進んで制御モードに４ＷＤモードを入れる。
【００６６】
過去にスリップを判定していないときにはステップ３６よりステップ３７に進んで制御モードに２ＷＤモードを入れる。
【００６７】
このようにして制御モードを判定したら図４に戻り、ステップ１８、１９では３つの制御モード（アシストモード、４ＷＤモード、２ＷＤモード）のいずれにあるかをみる。
【００６８】
制御モードがアシストモードにあるときには、ステップ１８よりステップ２０、２１に進み、図７上段に示すアシスト目標電力Ｗ１［Ｗ］を目標モータ１１電力Ｐｆｍ２［Ｗ］とし、同じく図７下段に示すアシスト目標時間Ｔ１［ｓｅｃ］を要求時間Ｔｆｍ２［ｓｅｃ］とする。
【００６９】
一方、制御モードが４ＷＤモードであるときには、ステップ１８、１９よりステップ２２、２３に進み、アシスト目標電力Ｗ１の半分相当の電力Ｗ２［Ｗ］（図７上段参照）を目標モータ１１電力Ｐｆｍ２［Ｗ］とし、モータ３が発電可能となるまでの経過時間Ｔ２［ｓｅｃ］（図７下段参照）を要求時間Ｔｆｍ２［ｓｅｃ］とする。
【００７０】
ここで、図７上段に示すアシスト目標電力Ｗ１は、所定の加速度を得るためにモータ１１を働かせて必要なトルクを発生させるための電力である。所定の加速度は、一定値のこともあれば、走行条件に応じた可変値のこともある。
【００７１】
アクセルペダルを踏み込む動作をドライバーが行ってから、所定の加速感を持続するのに要求される時間がアシスト目標時間である。このアシスト目標時間は車速ののび感など人間の感性的なものが大きく関わるので、車両を実際に運転して設定する必要がある。また、このアシスト目標時間は一定値でもよいが、車速やアクセル開度などをパラメータとする可変値としてもかまわない。
【００７２】
図７上段に示すように、４ＷＤモードになると目標モータ電力をアシストモード時の半分相当とする理由は、４ＷＤモードでは前後輪に等分に駆動トルクを配分するので、モータ１１を働かせて必要な駆動トルクを発生させるための電力も、アシストモード時の半分相当でよいからである。
【００７３】
また４ＷＤモードにおいて要求時間をモータ３が発電可能となるまでの経過時間としたのは次の理由による。モータ３によりエンジン２が始動した後はモータ３により発電を行わせることが可能となる。すなわち、モータ３が発電機として機能するようになればモータ１１の消費する電力をモータ３の発電する電力で賄うことができる。言い換えると、モータ３が発電機として機能するようになればバッテリ８の電力を消費しないですむ。従ってモータ３が発電できずにバッテリ８の電力を消費する時間だけを要求時間Ｔｆｍ２としてやればよいからである。
【００７４】
ステップ２４では目標モータ電力Ｐｆｍ２［Ｗ］と要求時間Ｔｆｍ２［ｓｅｃ］とを用いて、
ＳＯＣｍｏｄ＝（Ｐｆｍ２×Ｔｆｍ２／Ｐｍａｘ）×１００…（６）
ただし、Ｐｍａｘ：バッテリ８の最大容量［Ｗｓｅｃ］、
の式により、モード制御分ＳＯＣであるＳＯＣｍｏｄ［％］を演算する。これも、モード制御時の目標モータ電力量をバッテリ８のＳＯＣと同じ単位に換算するものである。
【００７５】
一方、アシストモード、４ＷＤモードのいずれでもないとき（つまり２ＷＤモードのとき）には、ステップ１８、１９よりステップ２５に進み、ＳＯＣｍｏｄ＝０とする。
【００７６】
ステップ２６では、このようにして演算したＳＯＣｆｍ１、ＳＯＣｓｔ、ＳＯＣｈｋ、ＳＯＣｍｏｄの合計により、つまり、
ＳＯＣｔｈ＝ＳＯＣｆｍ＋ＳＯＣｓｔ＋ＳＯＣｈｋ＋ＳＯＣｍｏｄ…（７）
の式によりアイドルストップ許可ＳＯＣである閾値ＳＯＣｔｈ［％］を算出する。
【００７７】
このようにして設定される閾値ＳＯＣｔｈが図３のステップ３で用いられる。
【００７８】
ここで本実施形態の作用を図８を参照しながら説明すると、同図は本実施形態のアイドルストップ許可ＳＯＣ（閾値）の特性図である。
【００７９】
従来装置では制御モード毎にアイドルストップ許可ＳＯＣを持っておらず、しかも、モータ１１走行分は考慮されていなかったのであるが、本実施形態では、３つの制御モード毎に値の異なるアイドルストップ許可ＳＯＣを持たせ、かつモータ１１走行分を新たに導入している。すなわち、本実施形態のアイドルストップ許可ＳＯＣは、３つの制御モードに共通の部分と、４ＷＤモード、アシストモードのときだけ加わる部分とからなり、３つの制御モードに共通の部分はさらにモータ１１走行分と始動消費分と補機消費分とからなっている。
【００８０】
このうちモータ１１走行分により、走行中における、エンジン自動停止後の再始動に際して所定範囲のモータ１１走行が可能な電力量が確保され、始動消費分により、走行中におけるエンジン自動停止後の再始動に際してエンジン２に直結しているモータ３がエンジン２のクランキングに消費する電力量が確保され、補機消費分により、走行中における、エンジン自動停止後にも補機の要求分を補機駆動用モータが消費する電力が確保されている。
【００８１】
このように、本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、走行中にエンジン２を自動的に再始動させるに際して所定範囲のモータ走行が可能な電力量をバッテリ８に予め確保してあるので、頻繁なエンジンの自動停止、再始動が抑制され、ドライバーの違和感を軽減することができる。また、エンジンの自動停止の期間が短くなることがないので、燃費向上にも貢献する。
【００８２】
また、本実施形態（請求項３に記載の発明）によれば、走行中においてエンジン２を自動停止させるか否かを判定する際に、制御モードが２ＷＤ、４ＷＤのいずれのモードにあるのかを判定し、この判定結果に基づいてアイドルストップ許可ＳＯＣを、制御モードにより異なる値に設定するので、走行中の各制御モードに応じてエンジン２を自動停止させるか否かを適切に判定でき、これにより走行中における頻繁なエンジン２の自動停止、再始動が抑制され、ドライバーの違和感を軽減することができる。また、エンジンの自動停止の期間が短くなることがないので、燃費向上にも貢献する。
【００８３】
また、アシストモードスイッチがＯＮのときには、ドライバーは所定の加速感が得られる走行を望んでいる。こうしてドライバーの要求が明確であるにも拘わらず、エンジン自動停止後の再始動より、ドライバーが期待している走行を行わせるに必要な電力を、走行中における、エンジンを自動停止させるか否かの判定の際に、予めバッテリ８に確保しておかないと、ドライバーが期待している走行を確保することができない。また、走行中であればアクセル開度とその変化率とからモータ１１でアシストする制御を行う状況であることは判定できるが、モータ１１でアシストするに必要な電力量をバッテリ８に予め確保しておくことはできない。これに対して、本実施形態（請求項１１に記載の発明）によれば、アシストモードスイッチ３４がＯＮのとき制御モードをアシストモードとして、エンジン自動停止後の再始動より、ドライバーの期待している走行を行わせるに必要な電力量を、走行中におけるエンジン２を自動停止させるか否かの判定の際に、バッテリ８に予め確保してあるので、エンジン自動停止後の再始動より即座に、ドライバーの期待している走行を行わせることができる。
【００８４】
また、４ＷＤスイッチ３３がＯＮのときには、ドライバーは車両の発進時などに最適な走行が得られる４ＷＤ走行を望んでいる。こうしてドライバーの要求が明確であるにも拘わらず、エンジン自動停止後の再始動より４ＷＤ走行を行わせるに必要な電力量を、走行中におけるエンジンを自動停止させるか否かの判定の際に、バッテリ８に予め確保しておかないと、ドライバーが期待している４ＷＤ走行を確保することができないのであるが、本実施形態（請求項６に記載の発明）によれば、４ＷＤスイッチ３３がＯＮのとき制御モードを４ＷＤモードとして、エンジン自動停止後の再始動より４ＷＤ走行を行わせるに必要な電力量を、走行中におけるエンジン２を自動停止させるか否かの判定の際に、バッテリ８に予め確保してあるので、走行中におけるエンジン自動停止後の再始動より即座に４ＷＤ走行を行わせることができる。
【００８５】
実施形態では、４ＷＤスイッチと、アシストスイッチを備える場合で説明したが、自動変速機４のシフトレバー周辺にパワーモードスイッチ、スノーモードスイッチを備えているときには、パワーモードスイッチがＯＮのときをアシストモードであると、またスノーモードスイッチがＯＮのときを４ＷＤモードであるとみなせばよい。
【００８６】
実施形態では、過去にスリップを判定しているときに、制御モードを４ＷＤモードとしている場合で説明したが、これ以外にも次のようにすることができる。すなわち、外気温が低いということは路面が凍っている可能性が高いので、温度センサにより検出した外気温に基づき、外気温が低い場合に制御モードを４ＷＤモードとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す概略構成図。
【図２】制御系統の概略構成図。
【図３】エンジンの自動停止処理を説明するためのフローチャート。
【図４】アイドルストップ許可ＳＯＣの設定を説明するためのフローチャート。
【図５】モータ走行必要電力を説明するための特性図。
【図６】制御モードの判定を説明するためのフローチャート。
【図７】制御モード毎の目標モータ電力と要求時間の特性図。
【図８】制御モード毎の閾値の特性図。
【符号の説明】
２　エンジン
３　モータ
４　変速機
７　後輪
８　バッテリ（蓄電装置）
１１　モータ
１５　前輪
２１　ハイブリッドコントローラ
２２　エンジンコントローラ

Claims (12)

1. 前輪と後輪のいずれか一方の車輪を駆動するエンジンと、
   他方の車輪を駆動するモータと、
   このモータに電力を供給する蓄電装置と
   を備えるハイブリッド車両において、
   所定の運転条件が成立したときにエンジンを自動停止し、別の所定の運転条件が成立したときエンジンを自動的に再始動させる機能を有し、
   エンジンを自動停止させる条件に、蓄電装置の実際の残容量が閾値以上であることを含み、かつ
   エンジンを自動的に再始動させるに際して所定範囲のモータ走行が可能な電力を確保するように閾値を設定しておく
   ことを特徴とするハイブリッド車両のエンジン自動停止再始動装置。
2. 所定範囲のモータ走行が可能な電力を、目標駆動力、目標車速を実現できるモータトルクとモータ回転速度および当該電力を必要とする保持時間とから演算することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両のエンジン自動停止再始動装置。
3. 前輪と後輪のいずれか一方の車輪を駆動するエンジンと、
   他方の車輪を駆動するモータと、
   このモータに電力を供給する蓄電装置と
   を備え、
   制御モードが２ＷＤモードであるときエンジンにより前輪と後輪のいずれか一方の車輪が駆動され、これに対して制御モードが４ＷＤモードであるときエンジンとモータとで前輪と後輪が駆動されるハイブリッド車両において、
   所定の運転条件が成立したときにエンジンを自動停止し、別の所定の運転条件が成立したときエンジンを自動的に再始動させる機能を有し、
   エンジンを自動停止させる条件に、蓄電装置の実際の残容量が閾値以上であることを含み、かつ
   エンジンを自動停止させるか否かを判定する際に、制御モードが２ＷＤ、４ＷＤのいずれのモードにあるのかを判定する制御モード判定手段と、
   この判定結果に基づいて前記閾値を制御モードにより異なる値に設定する閾値設定手段と
   を備えることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン自動停止再始動装置。
4. ４ＷＤモードであるときに２ＷＤモードであるときより閾値を高くすることを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両のエンジン自動停止再始動装置。
5. ４ＷＤスイッチを備える場合に、４ＷＤスイッチがＯＮのとき制御モードを４ＷＤモードとすることを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両のエンジン自動停止再始動装置。
6. 自動変速機にスノーモードスイッチを備える場合に、スノーモードスイッチがＯＮのとき制御モードを４ＷＤモードとすることを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両のエンジン自動停止再始動装置。
7. 路面が低摩擦路と判断されたとき制御モードを４ＷＤモードとすることを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両のエンジン自動停止再始動装置。
8. ４ＷＤ走行を行った路面を記憶しておき、過去に４ＷＤ走行を行った路面であるとき、制御モードを４ＷＤモードとすることを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両のエンジン自動停止再始動装置。
9. 閾値は、エンジンを自動的に再始動させるに際して所定範囲のモータ走行が可能な電力を確保するように設定することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両のエンジン自動停止再始動装置。
10. 制御モードがアシストモードであるとき、モータを駆動して所定の加速感が得られるようにするとともに、４ＷＤモードあるときより閾値をさらに高くすることを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両のエンジン自動停止再始動装置。
11. アシストモードスイッチを備える場合に、アシストモードスイッチがＯＮのとき制御モードをアシストモードとすることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド車両のエンジン自動停止再始動装置。
12. 自動変速機にパワーモードスイッチを備える場合に、パワーモードスイッチがＯＮのとき制御モードをアシストモードとすることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド車両のエンジン自動停止再始動装置。

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