JP2014189254A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの自動停止後にメインバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧に足りていない場合であっても、エンジンを再始動し得る車両を提供する。
【解決手段】モータジェネレータ（２１）と、力行運転時にはモータジェネレータの電源となると共に、発電運転時にはモータジェネレータで回生した電力を蓄えるメインバッテリ（４１）と、モータジェネレータ以外の電気負荷の電源となるサブバッテリ（４２）と、メインバッテリとサブバッテリとを断接する断接手段（４３）と、力行運転時に断接手段を切断状態に、発電運転時に前記断接手段を接続状態する断接手段制御手段（５１）と、自動停止許可条件が成立したときエンジンを自動停止させ、自動停止解除条件が成立したときエンジンを始動させる手段（５１）と、緊急時に断接手段を接続状態にしてモータジェネレータを力行運転させる緊急時制御手段（５１）とを備える。
【選択図】図５

Description

この発明は車両、特に二つのバッテリを有するものに関する。

車両の電気負荷に電力を供給するメインバッテリと、スタータモータに電力を供給するサブバッテリとを備えるものがある（特許文献１参照）。このものでは、サブバッテリが劣化している場合、メインバッテリ及びスタータ間に設けられたリレーを接続状態にして、メインバッテリとサブバッテリの双方からスタータに電力を供給することでスタータを駆動させている。

特開２００９−２２２００１号公報

ところで、エンジンの自動停止後にメインバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧に足りずエンジンを再始動できないことがある。例えば市街地での停車時にエンジンの自動停止が行われた後にエンジンを再始動できないとなると、円滑な交通の邪魔になり得る。従って、アイドルストップ状態でエンジンを再始動できない緊急時に予め備えておくことが必要である。しかしながら、上記特許文献１の技術にこうした緊急時については一切記載がない。

そこで本発明は、エンジンの自動停止後にメインバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧に足りていない場合であっても、エンジンを再始動し得る車両を提供することを目的とする。

本発明の車両は、力行運転を行ってエンジンをクランキングすると共に、発電運転が可能なモータジェネレータを備えている。さらに、前記力行運転時にモータジェネレータの電源となると共に、前記発電運転時にモータジェネレータで回生した電力を蓄えるメインバッテリと、前記モータジェネレータ以外の電気負荷の電源となるサブバッテリとを備えている。また、前記メインバッテリと前記サブバッテリとを断接する断接手段と、前記力行運転時に前記断接手段を切断状態に、前記発電運転時に前記断接手段を接続状態する断接手段制御手段とを備えている。また、自動停止許可条件が成立したときエンジンを自動停止させ、自動停止解除条件が成立したときエンジンを始動させるエンジン自動停止・再始動手段を備えている。そして、前記エンジンの自動停止状態でエンジンを始動できない緊急時に前記断接手段を接続状態にして前記モータジェネレータを力行運転させる緊急時制御手段を備える。

本発明によれば、メインバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧に満たない状態でエンジンの自動停止が行われた後であっても、サブバッテリからモータジェネレータの電源を採ることでエンジンを再始動できる。

本発明の第１実施形態の車両の駆動装置の概略構成図である。 ガソリンエンジンの制御システム図である。 第１実施形態のエンジン再始動からのタイミングチャートである。 第１実施形態のトルクアシストを説明するためのフローチャートである。 二つのバッテリを用いたトルクアシスト車両に用いる第１実施形態の電源装置の概略構成図である。 アイドストップからのエンジン再始動時のエンジン回転速度、緊急スイッチ、リレー、警告灯、メインバッテリ電圧、サブバッテリ電圧などの変化を示すタイミングチャートである。 緊急時のリレー制御を説明するためのフローチャートである。 モータジェネレータの力行運転制御を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の車両１の駆動装置の概略構成図、図５は二つのバッテリ４１、４２を用いたトルクアシスト車両に用いる本実施形態の電源装置の概略構成図である。図１において車両１には、エンジン２、モータジェネレータ２１、エアコン用コンプレッサ３１を有している。すなわち、エンジン２の出力軸３、モータジェネレータ２１の回転軸２２、エアコン用コンプレッサ３１の回転軸３２が平行に配置され、出力軸３の一端にクランクプーリ４が、回転軸２２、３２に各プーリ２３、３３が取り付けられている。これら３つの各プーリ４、２３、３３にはベルト５が掛け回され、エンジン２の出力軸３、回転軸２３、３３の間はベルト５によって動力が伝達（伝導）される。

エンジン２にはエンジンの始動に用いるスタータ６も備えている。エンジン２の出力軸３の他端にはトルクコンバータ８、ベルト式の自動変速機９が接続されている。トルクコンバータ８は図示しないポンプインペラ、タービンランナを有する。ベルト式の自動変速機９は図示しないプライマリプーリ、セカンダリプーリ、これらプーリに掛け回されるスチールベルトを有する。エンジン２の回転駆動力はこれらトルクコンバータ８、自動変速機９を介して最終的に車両駆動輪（図示しない）に伝達される。

車両１の電源として、メインバッテリ４１とサブバッテリ４２を備える。いずれも１４Ｖバッテリである。２つのバッテリ４１、４２の間は並列された２つのリレー４３（断接手段）によって接続する。すなわち、メインバッテリ４１にはバッテリ電圧の一時的な低下があっても機能が低下しない電気負荷（以下「第１電気負荷」という。）４４を、サブバッテリ４２にはバッテリ電圧の一時的な低下があると機能が低下する電気負荷（以下「第２電気負荷」という。）４５を接続する（図５参照）。第１電気負荷４４には、モータジェネレータ２１やスタータ６がある。第２電気負荷４５には後述するように、コントロールユニット６１、６２、６３、エアコン用オートアンプ６４、コンビネーションメータ６６がある。２つのバッテリ４１、４２をリレー４３で接続し、アイドルストップ後にエンジン始動を行わせるときにはリレー４３を切断した上でモータジェネレータ２１に力行運転を行わせ、これによってエンジンを始動する。また、後述するトルクアシストを行うときには、リレー４３を切断した上でモータジェネレータ２１に力行運転を行わせ、この力行運転に伴うモータジェネレータトルクをアシストトルクとしてエンジントルクに付加する。リレー４３を２つ並列にして設けているのは、いずれか一方が故障しても支障がないようにするためである。

上記のスタータ６、モータジェネレータ２１は、メインバッテリ４１とリレー４３の間に接続され、電力はメインバッテリ４１から供給される。なお、モータジェネレータ２１は交流機から構成されているため、メインバッテリ４１からの直流を交流に変換するインバータ２４を付属している。

エンジン２、スタータ６及びモータジェネレータ２１を制御するため、エンジンコントロールモジュール５１を備える。

ここで、ガソリンエンジンの構成を図２を参照して概説すると、図２はガソリンエンジンの制御システム図である。各吸気ポート（図示しない）には燃料噴射弁７が設けられている。燃料噴射弁７は、燃料をエンジン２に間欠的に供給するものである。

吸気通路１１には電子制御のスロットル弁１２を備え、スロットルモータ１３によってスロットル弁１２の開度（以下、「スロットル開度」という。）が制御される。実際のスロットル開度はスロットルセンサ１４により検出され、エンジンコントロールモジュール５１に入力されている。

エンジンコントロールモジュール５１には、アクセルセンサ５３からのアクセル開度（アクセルペダル５２の踏込量）の信号、クランク角センサ５４からのクランク角の信号、エアフローメータ５５からの吸入空気量の信号が入力されている。クランク角センサ５４の信号からはエンジン２の回転速度が算出される。エンジンコントロールモジュール５１では、これらの信号に基づいて目標吸入空気量及び目標燃料噴射量を算出し、目標吸入空気量及び目標燃料噴射量が得られるようにスロットルモータ１３及び各燃料噴射弁７に指令を出す。

ここで、吸入空気量の制御について概説する（特開平９−２８７５１３号公報参照）。アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転速度Ｎｅとから所定のマップを検索することにより目標基本吸入空気量及び目標当量比ｔＤＭＬをそれぞれ算出する。目標基本吸入空気量を目標当量比ｔＤＭＬで除算した値を目標吸入空気量とする。そして、この目標吸入空気量とエンジン回転速度から所定のマップを検索することにより目標スロットル弁開度を求める。目標スロットル弁開度を指令値に変換してスロットルモータ１３に出力する。

次に、燃料噴射（燃料噴射量及び燃料噴射時期）の制御について概説する。エアフローメータ５５の出力をＡ／Ｄ変換し、リニアライズして吸入空気量Ｑａを算出する。この吸入空気量Ｑａとエンジン回転速度Ｎｅから、ほぼ理論空燃比（当量比＝１．０）の混合気が得られる基本噴射パルス幅Ｔｐ０［ｍｓ］を、Ｔｐ０＝Ｋ×Ｑａ／Ｎｅ（ただし、Ｋは定数）として求める。次に、
Ｔｐ＝Ｔｐ０×Ｆｌｏａｄ＋Ｔｐ-1×（１−Ｆｌｏａｄ）
ただし、Ｆｌｏａｄ：加重平均係数、
Ｔｐ-1：前回のＴｐ、
の式によりシリンダ空気量相当パルス幅Ｔｐ［ｍｓ］を求める。これは、シリンダ（燃焼室）に流入する空気量（つまりシリンダ空気量）がエアフロメータ部での吸入空気量に対して応答遅れを有するので、この応答遅れを一次遅れで近似したものである。一次遅れの係数である加重平均係数Ｆｌｏａｄ［無名数］は、回転速度Ｎｅ及びシリンダ容積Ｖの積Ｎｅ・Ｖと吸気管の総流路面積Ａａから所定のマップを検索することにより求める。このようにして求めたシリンダ空気量相当パルス幅Ｔｐに基づいて、燃料噴射弁７に与える燃料噴射パルス幅Ｔｉ［ｍｓ］を、
Ｔｉ＝Ｔｐ×ｔＤＭＬ×（α＋αｍ−１）×２＋Ｔｓ
ただし、ｔＤＭＬ：目標当量比［無名数］、
α：空燃比フィードバック補正係数［無名数］、
αｍ：空燃比学習値［無名数］、
Ｔｓ：無効噴射パルス幅［無名数］、
の式により算出する。そして、所定の燃料噴射時期になったときにこの燃料噴射パルス幅Ｔｉの期間、燃料噴射弁７を開く。

なお、ガソリンエンジン２では、燃焼室（シリンダ）に臨んで点火プラグを備えている。エンジンコントロールモジュール５１では、圧縮上死点前の所定の時期に点火コイルの一次側電流を遮断することにより点火プラグに火花を発生させ、これによって燃焼室内の混合気に点火する。

また、エンジンコントロールモジュール５１ではスタータスイッチ５６からの信号に基づいて初回の始動要求があると判断したときにはスタータ６を駆動しエンジン２を始動させる。

また、エンジンコントロールモジュール５１（自動停止手段）では、燃費向上を目的としてアイドルストップ制御を行う。アイドルストップ許可条件が成立したときには、燃料噴射弁７から吸気ポートへの燃料噴射を遮断してエンジン２を自動停止する。これによって無駄な燃料消費を低減する。

その後、アイドルストップ解除条件が成立したときにはモータジェネレータ２１をスタータとして用いてエンジン２をクランキングし、燃料噴射弁７からの燃料噴射と点火プラグによる火花点火とを再開しエンジン２を再始動する。

このように、モータジェネレータ２１をアイドルストップからのエンジン再始動用として専ら用いることで、スタータ６の使用頻度を減らしてスタータ６を保護する。なお、スタータ６やモータジェネレータ２１を駆動するときには、エンジンコントロールモジュール５１により２つのリレー４３をともに遮断して、メインバッテリ４１とサブバッテリ４２を電気的に切り離す。これによって、エンジン２の始動操作に伴いサブバッテリ４２の電圧が変動することを防止する。

図１に戻り、車両１には自動変速機用コントロールユニット６１を備える。自動変速機用コントロールユニット６１では、車速とスロットル開度とから定まる車両の走行条件に応じて、自動変速機９の変速比を無段階に制御する。また、ポンプインペラ、タービンランナを有するトルクコンバータ８には、ポンプインペラとタービンランナとを締結・開放する機械式のロックアップクラッチを備えている。ロックアップクラッチを締結する車両の走行域はロックアップ領域（車速とスロットル開度とをパラメータとしている）として予め定めている。自動変速機用コントロールユニット６１では車両の走行条件がロックアップ領域となったとき、ロックアップクラッチを締結してエンジン２と変速機９とを直結状態とし、車両の走行条件がロックアップ領域とないときにはロックアップクラッチを開放する。エンジン２と変速機９とを直結状態としたときにはトルクコンバータ８でのトルクの吸収がなくなり、その分燃費が良くなる。

車両１にはまた、ビークルダイナミックコントロール（Ｖehicle Ｄynamics Ｃontrol）ユニット６２、車速感応式の電動パワーステアリング（Ｅlectric Ｐower Ｓteering）用コントロールユニット６３、エアコン用オートアンプ６４、コンビネーションメータ６６を備える。ビークルダイナミックコントロールユニット６２は、車両の横滑りや尻振りを起こしそうになると、横滑り状態をセンサが検知し、ブレーキ制御とエンジン出力制御により走行時の車両安定性を向上させるものである。車速感応式電動パワーステアリング用コントロールユニット６３では、トルクセンサからの操舵トルク及び車速から最適なアシストトルク信号をＥＰＳモータに出力する。

エンジンコントロールモジュール５１と３つの各コントロールユニット６１〜６３、エアコン用オートアンプ６４、コンビネーションメータ６６の間はＣＡＮ（Ｃontroller Ａrea Ｎetwork）で接続している。

さて、モータジェネレータ２１を使用する範囲をエンジンの始動用のみにとどめるのではなく車両走行中のトルクアシスト用にまで拡大することができれば、運転性がよくなると本発明者が思い至った。

ここで、エンジンの出力軸にベルト及びプーリを介してモータジェネレータを機械的に結合し、このモータジェネレータでエンジンの始動を行う従来装置がある。しかしながら、従来装置では、モータジェネレータをエンジンの始動用に用いる場合しか考慮していない。車両走行中のトルクアシストに拡大した場合のモータジェネレータの設計・制御方法については一切記載がない。

そこで本発明の第１実施形態では、アイドルストップからの再始動用に用いているモータジェネレータ２１の使用範囲を車両走行中のトルクアシストにまで拡大する。すなわち、アイドルストップからのエンジン２の再始動後かつ車両１の走行開始後にエンジン回転速度が予め定めた所定の回転速度域にある場合に限ってモータジェネレータ２１を用いたトルクアシストを許可する。トルクアシストの許可中にエンジン回転速度が所定の回転速度域を外れたときにはトルクアシストを禁止する。

そして、トルクアシストを許可するときには、エンジン２をトルクアシストするよう、メインバッテリ４１を電源として用いてモータジェネレータ２１に所定のアシストトルクを発生させ、トルクアシストを禁止するときにはアシストトルクを発生させない。これによって、エンジン２の再始動後かつ車両１の走行開始後に良好な加速応答性（運転性）が得られるようにする。

メインバッテリ４１、サブバッテリ４２の各電圧はモニターし、エンジンコントロールモジュール５１に入力させておく。エンジンコントロールモジュール５１ではメインバッテリ４１、サブバッテリ４２の各電流に基づいてメインバッテリ４１のバッテリ残容量（ＳＯＣ：Ｓtate Ｏf Ｃharge）を算出し、このバッテリ残容量に基づいてメインバッテリ４１の充放電の収支を管理する。メインバッテリ４１、サブバッテリ４２の電流は各電流センサ４７、４８によって検出する（図５参照）。

インバータ２４とエンジンコントロールモジュール５１とは、ＬＩＮ（Ｌocal Ｉnterconnect Ｎetwork）で接続している。このＬＩＮを介してエンジンコントロールモジュール５１がインバータ２４に対して、モータジェネレータ２１を駆動するのか、それともモータジェネレータ２１で発電させるのか、モータとして駆動するためにどのくらいの電流を流すのか等を指令する。

エンジン２の回転はクランクプーリ４、プーリ２３およびベルト５を介し増速されてモータジェネレータ２１に伝達される。第１実施形態では、２つのプーリ４、２３およびベルト５を介しての増速比は２．６であり、エンジン２の回転速度が５０００ｒｐｍのときモータジェネレータの回転速度は１３０００ｒｐｍとなる。なお、増速比は２．６の場合に限られるものでない。

エンジン２およびモータジェレータ２１には回転振動の共振点が存在する。この回転振動の共振点はエンジン２の回転速度で１０００ｒｐｍより低い回転速度域に存在する。ベルト５の張力が低い状態でトルクアシストを実行すると、エンジン２およびモータジェネレータ２１の回転振動の共振により（共振回転速度域で）ベルト滑りが発生し、ベルト５に鳴きが発生してしまう恐れがある。

一方、この共振によるベルト滑りを防止するためにベルト５の張力を高くすると、クランクプーリ４とベルト５との間でのフリクションが増大してしまい燃費悪化を招くことになる。クランクプーリ４とベルト５との間でのフリクション増大による燃費悪化は避けなければならず、ベルト張力を高めに設定することはできない。

したがって、共振によるベルト滑り防止を考え、エンジン２の回転速度が１０００ｒｐｍ（第１閾値）より高い回転速度域（モータジェネレータ回転速度が２６００ｒｐｍより高い中・高回転速度域）でトルクアシストを許可し、エンジンの回転速度が１０００ｒｐｍ（第１閾値）以下の回転速度域（モータジェネレータ回転速度が２６００ｒｐｍ以下の低回転速度域）ではトルクアシストを禁止することとしている。

エンジン２の再始動後かつ車両１の走行開始後にエンジン回転速度が第１閾値を超えているときにモータジェネレータ２１を用いて行うトルクアシストについて図３を参照してさらに説明する。図３はエンジン再始動の開始からエンジン回転速度、車両トルク、車速、アクセル開度がどのように変化するのかをモデルで示したタイミングチャートである。ここで、「車両トルク」とは車両の駆動に用いられるトルクのことで、通常はエンジントルクが車両トルクとなる。一方、モータジェネレータ２１によるトルクアシストがあるときには、このアシストトルクとエンジントルクの合計が車両トルクとなる。図３の下方に示した２つのフラグについては後述する。

ｔ１のタイミングでアイドルストップ許可条件が不成立となり、モータジェネレータ２１を用いてエンジン２のクランキングを行うと共に、燃料噴射弁７からの燃料噴射及び点火プラグによる火花点火を再開する。これによってエンジン２が燃焼を開始すればエンジン回転速度が急上昇するが、所定の完爆判定回転速度を横切るｔ２のタイミングでエンジン２が再始動したと判定される。

一方、ｔ２の付近で運転者がアクセルペダル５２を少し踏み込んだため、燃料噴射弁７からの燃料噴射量（Ｔｐ）と空入空気量Ｑａとが増加する。これによって、エンジン回転速度が上昇し車両トルク（＝エンジントルク）が増加するので、車両１がｔ３のタイミングより走行を開始し、車速がゆっくりと上昇している。車両１を発進させた後もアクセル開度は一定であるので、エンジン回転速度と車両トルクとはｔ３のタイミングを過ぎた辺りで一定値へと落ち着く。

次に、ｔ５のタイミングで運転者がアクセルペダル５２を踏み込んだとすると、アクセル開度の増加に応じてエンジン回転速度が上昇する。エンジン回転速度が第１閾値ＲＰＭＬＯＫを超えるｔ６のタイミングでモータジェネレータ２１の低回転速度域を外れたと判断し、メインバッテリ４１からインバータ２４に電流を流してモータジェネレータ２１をモータとして駆動する。これによって、モータジェネレータ２１の低回転速度域を外れたモータジェネレータ２１の中・高回転速度域ではエンジントルクにモータトルクが加わり（トルクアシスト）、運転者の望む加速が直ぐに得られることとなる。この場合、モータジェネレータ２１が発生するトルクはゼロから漸増して最大トルクとなるようにする（図３の第２段目参照）。

一方、モータジェネレータ２１によるトルクアシスト分をエンジン２の発生するトルクで賄おうとすると、燃料噴射弁７からの燃料供給を増量補正しなければならず、それだけ燃料消費が多くなり、燃費が悪くなる。これに対して、車両１の減速時にモータジェネレータ２１により運動エネルギーを電気エネルギーとして回収しその回収した電気エネルギーをメインバッテリ４１に蓄えておく。そして、エンジン回転速度が第１閾値ＲＰＭＬＯＫを超えたときにこの電気エネルギーを蓄えたメインバッテリ４１を電源として用いてモータジェネレータ２１にアシストトルクを発生させるのであれば、燃料を消費することがないので、燃費を悪くすることがない。また、モータジェネレータ２１はエンジン２よりも応答良くトルクを発生することができる。応答が良ければ、運転者がアクセルペダルを踏み込み過ぎることを避けることができる。

エンジンコントロールモジュール５１で行われるこのモータジェネレータ２１を用いてのトルクアシストを、図４のフローチャートを参照して詳述する。図４のフローは一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。

ステップ１でエンジン２の初回始動後であるか否かをみる。エンジン２の初回始動はスタータ６を用いるものである。エンジン２の初回始動後でないときにはそのまま今回の処理を終了する。

エンジン２の初回始動後であるときにエンジン２の再始動後であるか否かをみる。エンジン２の再始動とは、アイドルストップからのエンジン始動のことである。アイドルストップからのエンジン始動はモータジェネレータ２１によって行われるので、車両停止中にモータジェネレータ２１が作動したときにアイドルストップからのエンジン始動が行われたと判断すればよい。アイドルストップからのエンジン始動が行われていなければそのまま今回の処理を終了する。

アイドルストップからのエンジン始動が行われた後であればステップ３に進み、車両１の走行中であるか否かをみる。車速がゼロまたはゼロに近い値以下であるときには車両の停止中（走行中でない）と判断してそのまま今回の処理を終了する。

車速がゼロでないときまたはゼロに近い値を超えているときには車両の走行中であると判断してステップ４に進み、トルクアシスト許可条件が成立しているか否かをみる。すなわち、次の〈１〉、〈２〉の全ての条件が成立してないときにトルクアシスト許可条件が成立したと判断する。言い換えると、次の〈１〉、〈２〉のいずれかの条件でも成立するときにはトルクアシスト許可条件が成立しないと判断しトルクアシストを禁止する。
〈１〉ロックアップクラッチを開放しているとき、
〈２〉メインバッテリ４１のＳＯＣがトルクアシスト許可値未満であるとき、
上記〈１〉のときにトルクアシストを禁止するのは、ロックアップクラッチを開放しているときにエンジン２にアシストトルクを加えても、アシストトルクの一部がトルクコンバータ８で吸収されてしまい、トルク伝達の効率が悪いためである。一方、ロックアップクラッチを締結しエンジン２と変速機９とを直結状態としているときにエンジン２に対してアシストトルクを加えるのであれば、アシストトルクの分が車両トルクの増加となるので、トルク伝達の効率が悪くなることがない。

上記〈２〉のときにトルクアシストを禁止する、言い換えるとメインバッテリ４１のＳＯＣがトルクアシスト許可値以上であるときにトルクアシストを許可することとしている。

このように本実施形態では、車両挙動制御装置との干渉を主に防止する観点からトルクアシストを許可する条件を限定している。

上記〈１〉と〈２〉の両方とも成立していないときにはトルクアシスト許可条件が成立したと判断してステップ５に進み、トルクアシスト許可フラグ＝１とする。これを図３で示すと、ｔ４のタイミングでトルクアシスト許可フラグがゼロから１へと切換わっている。

一方、上記〈１〉と〈２〉のいずれか一方でも成立するときにはトルクアシスト許可条件が成立しないと判断しステップ６に進み、トルクアシスト許可フラグ＝０とする。

ステップ７では改めてトルクアシスト許可フラグをみる。トルクアシスト許可フラグ＝１であるときにはステップ８に進みエンジン回転速度Ｎｅ［ｒｐｍ］と第１閾値ＲＰＭＬＯＫ［ｒｐｍ］を比較する。第１閾値ＲＰＭＬＯＫはモータジェネレータ２１の低回転速度域の上限を定める値で、予め定めておく。エンジン回転速度Ｎｅが第１閾値を超えているときには、モータジェネレータ２１の低回転速度域を外れたと判断する。このときにはトルクアシストを実行するためステップ８からステップ９に進みトルクアシスト実行フラグ＝１とする。

このトルクアシスト実行フラグ＝１によりエンジンコントロールモジュール５１がインバータ２４に電流を流しモータジェネレータ２１をモータとして駆動する。これを図３で示すと、ｔ６のタイミングでトルクアシスト実行フラグがゼロから１へと切換わり、ｔ６のタイミングで応答良くモータトルクがエンジントルクに加わっている。

ここで、モータジェネレータ２１をモータとして駆動するに際しては、モータジェネレータ２１が最大トルクを発生するようにインバータ２４に最大の電流を流すことが考えられる。しかしながら、運転ショックを感じやすいエンジン２の低回転速度域でモータジェネレータ２１がステップ的に最大トルクを発生するのでは運転ショックが生じてしまう。そこで、モータジェネレータ２１が発生するトルクがゼロから漸増して最大トルクとなるように、インバータ２４に流す電流値を制御する。また、モータトルクを解除するに際しても、最大トルクから漸減してゼロとなるように、インバータ２４に流す電流値を制御する。

トルクアシストを行わせる期間（つまりインバータ２４に電流を流す期間）は一定時間とする。トルクアシストを行わせる期間を長くすればそれだけメインバッテリ４１の電力消費を早めるので、メインバッテリ４１の電力消費に大きな影響を与えることがないようにこの時間を適合により定める。

一方、ステップ８でエンジン回転速度Ｎｅが第１閾値ＲＰＭＬＯＫ以下であるときには、モータジェネレータ２１の低回転速度域にあると判断しステップ１０に進みトルクアシスト実行フラグ＝０とする。このトルクアシスト実行フラグ＝０によりエンジンコントロールモジュール５１がインバータ２４への電流供給を遮断してモータジェネレータ２１を非駆動状態とする。つまり、車両走行中での加速によって運転者が望みの加速が得られたとしてアクセルペダル５２を戻すことによりエンジン回転速度Ｎｅが第１閾値ＲＰＭＬＯＫ以下となれば、トルクアシスト実行フラグ＝０となり、モータジェネレータ２１によるトルクアシストが禁止される。車両の走行開始後にモータジェネレータ２１の低回転速度域を外れたときにはトルクアシストを実行し、トルクアシスト中にモータジェネレータ２１の低回転速度域に戻ったときにはトルクアシストを禁止するのである。これにより、モータジェネレータ２１の低回転速度域におけるベルト５の鳴きを防止し、各プーリ４、２３、３３の回転軸３、２２、３２の強度を確保しつつ、燃費向上と良好な加速応答性（運転性）を両立できる。ステップ７でトルクアシスト許可条件が成立しない場合にもステップ１０に進みトルクアシスト実行フラグ＝０とする。

本実施形態はモータジェネレータ２１に最大トルクまで発生させる場合であるが、これにかぎられるものでない。例えば最大トルク未満の一定トルクを発生させるようにしてもかまわない。

このように、本実施形態では、エンジンの出力軸３にベルト及びプーリを介して機械的に結合されたモータジェネレータ２１と、エンジンをトルクアシストするよう、モータジェネレータ２１に所定のアシストトルクを発生させる手段（５１）とを備える。また、車両１の走行開始後にエンジン回転速度が低回転速度域の上限を定める第１閾値を超えているときにトルクアシストを許可し、トルクアシストの許可中にエンジン回転速度が前記第１閾値以下となったときにはトルクアシストを禁止する手段（５１）を備える。本実施形態によれば、車両の走行開始後にモータジェネレータの中・高回転速度域では運転者の加速意思を尊重してモータジェネレータによるトルクアシストを許可する。そして、トルクアシスト中にモータジェネレータの低回転速度域となったときには当該トルクアシストを禁止する。これによって、車両走行開始後のモータジェネレータ２１の中・高回転速度域でアクセルペダル５２を踏み込んで加速を行ったときには加速応答性が良くなる。また、モータジェネレータ２１の低回転速度域ではトルクアシストを禁止するので、モータジェネレータ２１の低回転速度域におけるベルト５の鳴きを防止し、各プーリ４、２３、３３の回転軸３、２２、３２の強度を確保できる。このように、モータジェネレータ２１の低回転速度域におけるベルト５の鳴きを防止し、各プーリ４、２３、３３の回転軸３、２２、３２の強度を確保しつつ、車両走行開始後のモータジェネレータ２１の中・高回転速度域で加速応答性を良くすることができる。

本実施形態によれば、バッテリ４１を備え、モータジェネレータ２１により車両減速時の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収し、このモータジェネレータ２１の回収した電気エネルギーバッテリ４１に蓄える。さらに、モータジェネレータ２１に所定のアシストトルクを発生させるときにはバッテリ４１を電源として用いるので、燃料消費がなく、従って燃費が向上する。

本実施形態によれば、エンジンの出力軸にベルト及びプーリを介して機械的に結合されたモータジェネレータ２１と、エンジンをトルクアシストするよう、モータジェネレータ２１に所定のアシストトルクを発生させる手段（５１）とを備える。また、アイドルストップ許可条件が成立したときエンジンを停止し、エンジン停止中にアイドルストップ許可条件が非成立となったときモータジェネレータ２１を用いてエンジンの再始動を行わせる手段（５１）を備える。さらに、モータジェネレータ２１によるエンジン２の再始動後かつ車両１の走行開始後にエンジン回転速度がモータジェネレータ２１の低回転速度域の上限を定める第１閾値を超えているときにトルクアシストを許可する。そして、トルクアシストの許可中にエンジン回転速度が前記第１閾値以下となったときにはトルクアシストを禁止する手段（５１）を備える。これによって、モータジェネレータ２１の低回転速度域におけるベルト５の鳴きを防止し、各プーリ４、２３、３３の回転軸３、２２、３２の強度を確保しつつ、車両走行開始後のモータジェネレータ２１の中・高回転速度域での加速応答性（運転性）がよくなる。その上、モータジェネレータ２１及びアイドルストップ・再始動手段（５１）を既に備えている車両であれば、モータジェネレータ２１の仕様変更と簡単なソフトウエアの変更のみで対処できるので、大幅なコストアップを招くことを避けることができる。

本実施形態によれば、車両の挙動を制御する車両挙動制御装置（６２、６３）を備え、これらの装置（６２、６３）が作動しているときにはトルクアシストを許可しないので、車両挙動制御装置（６２、６３）による制御性が悪化することを避けることができる。

本実施形態によれば、エンジン２の出力軸３とベルト式の自動変速機９の間に介装され、ポンプインペラとタービンランナとを有するトルクコンバータ８と、ポンプインペラとタービンランナとを断接する機械式のロックアップクラッチとを備える。また、一定の車両走行条件が成立したときロックアップクラッチを接続するロックアップクラッチ制御手段（６１）とを備える。そして、ロックアップクラッチ制御手段（６１）がロックアップクラッチを締結していないときにはトルクアシストを許可しないので、トルク伝達の効率が低下することを避けることができる。これで、トルクアシストの説明を終了する。

さて、アイドルストップを許可するための複数の許可条件は次の通りである。これら複数の許可条件を全て満たす場合にアイドルストップ許可条件が成立する（アイドルストップ許可フラグ＝１）。

〔１〕セレクトレバーが走行レンジ（Ｄレンジ）にあること、
〔２〕車速ＶＳＰ＝０であること、
〔３〕エンジン運転中であること（エンジン回転速度Ｎｅ≠０）、
〔４〕ブレーキ液圧が所定値以上であること、
〔５〕メインバッテリ４１のバッテリ残容量が所定値以上であること、
〔６〕図示しないブレーキブースタの負圧（大気圧より低い圧力のこと）が所定値以上であること、
一方、アイドルストップを解除するための複数の解除条件条件は次の〔７〕〜〔９〕である。これら複数の解除条件を全て満たし、かつ、次の〔１０〕〜〔１２〕のいずれか一つの解除条件を満たす場合にアイドルストップ解除条件が成立する（アイドルストップ許可フラグ＝０、アイドルストップ解除フラグ＝１）。

〔７〕セレクトレバーが走行レンジ（Ｄレンジ）にあること、
〔８〕車速ＶＳＰ＝０であること、
〔９〕アイドルストップ中であること、
〔１０〕アクセル開度ＡＰＯ≠０であること、
〔１１〕ブレーキ液圧が所定値以下であること、
〔１２〕メインバッテリ４１のバッテリ残容量が低下していること、
上記〔５〕のようにアイドルストップを許可するための複数の許可条件の一つにメインバッテリ４１のバッテリ残容量が所定値以上であること、という条件を入れている。このため、アイドルストップを解除してエンジンを再始動するときに、メインバッテリ４１のバッテリ残容量が不足してエンジンを再始動できない、という事態が生じることは通常は考えられない。

しかしながら、電流センサ４７からの充放電電流に基づいてエンジンコントロールモジュール５１がメインバッテリ４１のバッテリ残容量を算出している。このため、なんらかの原因で、算出されるメインバッテリ４１のバッテリ残容量が実際のバッテリ残容量から乖離してしまうことがないとはいえない。例えばメインバッテリ４１は経時劣化によりバッテリ残容量が低下してゆく。何年かの経過後には算出されるメインバッテリ４１のバッテリ残容量は所定値以上であっても、実際のバッテリ残容量は所定値未満である場合があり得る。また、図示しない電圧センサからの信号に基づいてメインバッテリ４１が劣化したか否かを判定し、メインバッテリが劣化したときにはアイドルストップを禁止することが考えられる。このものであっても、劣化判定の精度によっては、基準を超えて劣化しているのにまだ基準を超えていないと誤判定して、アイドルストップを許可する可能性がある。

このため、メインバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧に到達していないあるいは劣化誤判定があるなど何らかの原因でアイドルストップが許可されたのでは、モータジェネレータ２１の駆動力不足でエンジンを再始動できないことが考えられる。

これについて図６を参照して説明すると、図６はアイドストップからのエンジン再始動時にエンジン回転速度Ｎｅ、リレー４３、メインバッテリ電圧、サブバッテリ電圧などがどのように変化するのかをモデルで示している。ここでは、なんらかの原因で実際のメインバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧を下回っていたのにも拘わらず、アイドルストップが行われたとする。この場合に、比較例の場合を太破線線で、本実施形態の場合を実線で示す。

比較例の場合から説明すると、アイドルストップ解除条件が成立するｔ１１のタイミングでモータジェネレータ２１にメインバッテリ４１より駆動電流を流す（モータ力行運転フラグ＝１）。しかしながら、実際のメインバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧を下回っているため、ｔ１１から所定時間Δｔ１、モータジェネレータ２１を駆動してエンジンをクランキングしてもエンジン回転速度Ｎｅが既定値にまで上昇せず、エンジンを始動できていない。ここで、既定値とは例えば完爆判定回転速度のことである。Δｔ１はモータジェネレータ２１の力行運転によるエンジン始動のためインバータ２４に駆動電流を流しておく時間（簡単にはモータジェネレータを駆動する時間）である。Δｔ１は、メインバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧以上あればエンジンを始動し得る時間として適合により予め定めている。通常であれば（つまりメインバッテリに電圧低下が生じていない）、この予め定めている時間内にエンジン回転速度がエンジン完爆判定回転速度を超える（エンジンが始動する）ので、モータジェネレータに２回目の駆動電流を流すことはない。

比較例のように例えば市街地での停車時にアイドルストップが行われた状態でエンジンを再始動できないとなると、円滑な交通の邪魔になり得る。従って、アイドルストップ状態でエンジンを始動できない緊急時に予め備えておくことが必要である。

そこで本発明の第１実施形態では、アイドルストップ状態でエンジンを始動できない緊急時を扱う。このため、図５に示したように、運転席に緊急スイッチ７１及び警告灯７２を設けておき、緊急スイッチ７１からの信号をエンジンコントロールモジュール５１に入力させておく。そして、緊急時が生じたことに運転者が気づいて緊急スイッチ７１を押せば緊急スイッチ７１がＯＮ状態にあることを知らせる警告灯７２が点灯し、ＯＮ信号がエンジンコントロールモジュール５１に伝わる。

一方、コントロールモジュール５１では、緊急スイッチ７１からの信号に基づき、緊急スイッチ７１からの信号がＯＮとなったときに緊急時になったと判断し、リレー４３をＯＮ（断接手段を接続状態）にする。緊急時にはリレー４３をＯＮにして、サブバッテリ４２からモータジェネレータ２１の電源を採るのである。このとき、サブバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧以上であれば、モータジェネレータ２１にサブバッテリ４２から電流を流す（モータジェネレタータを力行運転させる）ことで、エンジンを再始動できる。

これについて図６を参照して説明すると、本実施形態ではアイドルストップ解除タイミングより所定時間Δｔ３が経過しており、かつアイドルストップ状態でエンジンを始動できない緊急時であることに運転者が気づきｔ１３のタイミングで緊急スイッチ７１を押したとする。この緊急スイッチＯＮ信号を受けてコントロールモジュール５１ではリレー４３を即座にＯＮし、ｔ１４のタイミングからモータジェネレータ２１による力行運転を行わせる。なお、リレー４３をＯＮしてからモータの力行運転が開始されるまでにｔ１３からｔ１４までの期間が経過しているが、これは、コントロールモジュール５１とインバータ２４の間の信号のやりとりやリレー４３の機械的遅れを含んだ応答遅れ期間である。

ｔ１４からのモータジェネレータ２１の力行運転では、サブバッテリ４２からモータジェネレータ２１の電源を採っている。このとき、サブバッテリ電圧はエンジン始動可能バッテリ電圧以上である。このため、ｔ１４からサブバッテリ４２を電源としてモータジェネレータ２１の力行運転を行わせたとき、本実施形態では図６最上段に実線で示したようにエンジン回転速度Ｎｅが既定値（エンジン完爆判定回転速度）に上昇して、エンジンが始動する。エンジンが始動した後には、インバータ２４への駆動電流の供給は必要なくなる。このため、エンジンの完爆判定タイミング（ｔ１５）より所定時間経過後のｔ１６のタイミングでインバータ２４へのサブバッテリ４２からの駆動電流の供給を遮断する。

こうして緊急時にリレー４３のＯＮしサブバッテリ４２からモータジェネレータ２１の電源を採ることによりエンジンを再始動できたからといって、この後にもアイドルストップを許可したのでは、再び緊急時になり得る。リレー４３を設けている理由は、メインバッテリとサブバッテリを常時接続していると、モータジェネレータの力行運転時にサブバッテリ電圧までが一時的に低下し、サブバッテリに接続されている第２電気負荷の機能が低下するので、これを避けるためである。初めて緊急時になったときには、第２電気負荷４５の機能が低下することを承知の上でエンジン始動を優先させたのであるが、この後もアイドルストップを許可したのでは、何度も緊急時になり得る。緊急時になるたびにエンジン始動を優先させ第２電気負荷４５の機能が低下することを顧みないのでは第２電気負荷４５の機能を保証できなくなる。こうした事態を回避するため本発明では、初回の緊急時にエンジンを始動した後には、以後のアイドルストップを禁止する。

エンジンコントロールモジュール５１で行われるこの制御を以下のフローチャートに基づいて説明する。図７のフローは緊急時のリレー制御を行わせるためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。

ステップ１では緊急時リレーＯＮフラグ（図７では「リレーＯＮフラグ」で略記）をみる。ここで、緊急時リレーＯＮフラグは１であるとき、リレー４３をＯＮすることを指示するためのフラグである。

ここでは、緊急時リレーＯＮフラグ＝０であるとする。このときにはステップ２で今回にアイドルストップ解除フラグ＝１であるか否か、ステップ３で前回にアイドルストップ解除フラグ＝１であったか否かをみる。今回にアイドルストップ解除フラグ＝０であるときにはステップ２よりステップ５に進み、緊急時リレーＯＮフラグ＝０として今回の処理を終了する。

今回にアイドルストップ解除フラグ＝１でありかつ前回にアイドルストップ解除フラグ＝０であった、つまり今回にアイドルストップ解除フラグがゼロから１に切換わったときにはモータジェネレータ２１の力行運転を開始しなければならないと判断する。このときには、図８で後述するようにモータジェネレータ２１に力行運転を行わせるためインバータ２４に駆動信号を出力する。これはエンジン再始動のためメインバッテリ４１からモータジェネレータ２１に電力供給を行い、モータジェネレータ２１の力行運転によってエンジンをクランキングするためである。

ステップ４ではタイマを起動した（タイマ値Δｔ２＝０）後、ステップ５の操作を実行する。タイマはアイドルストップ解除フラグがゼロから１に切換わったタイミングからの経過時間を計測するためのものである。

今回にアイドルストップ解除フラグ＝１でありかつ前回にもアイドルストップ解除フラグ＝１であった、つまりアイドルストップ解除フラグ＝１を継続しているときにはステップ２、３よりステップ６に進み、タイマ値Δｔ２と所定時間Δｔ１を比較する。所定時間Δｔ１は、モータジェネレータ２１の力行運転によるエンジン始動のためインバータ２４に駆動電流を流しておく時間で、予め適合により定めておく。タイマ値Δｔ２が所定時間Δｔ１以内であるときにはステップ７に進み、エンジン回転速度Ｎｅ［ｒｐｍ］と既定値［ｒｐｍ］を比較する。既定値はエンジン完爆判定回転速度である。アイドルストップ解除当初はエンジン回転速度Ｎｅが既定値未満であるので、そのまま今回の処理を終了する。

ステップ６でタイマ値Δｔ２が所定時間Δｔ１以内である間はステップ７に進んで、エンジン回転速度Ｎｅと既定値を比較する。この場合に、メインバッテリ４１の実際のバッテリ実容量が所定値以上である場合には、所定時間Δｔ１以内にエンジン回転速度Ｎｅが既定値以上となるので、ステップ５に進んで緊急時リレーＯＮフラグ＝０とする。

一方、なんらかの原因でメインバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧に満たないのにアイドルストップが実行されることがある。この場合には、所定時間Δｔ１以内にエンジン回転速度Ｎｅが既定値以上となることはないので、ステップ６でタイマ値Δｔ２が所定時間Δｔ１を超えることから、エンジン再始動に失敗していると判断する。これによって緊急時になっていることをエンジンコントロールモジュール５１が知り得るが、さらに運転者の判断を見るため、ステップ８に進む。

ステップ８では緊急スイッチ７１（図５参照）をみる。緊急スイッチ７１は運転席に予め設けてあるスイッチで、アイドルストップ状態でエンジンを始動できない緊急時になっていることに運転者が気づいたときに運転者が押すためのスイッチである。緊急スイッチがＯＦＦのときには、運転者はまだ緊急時になっていることに気づいていないと判断し、ステップ５に進み緊急時リレーＯＮフラグ＝０とする。

ステップ８で緊急スイッチ７１がＯＮであることより運転者が緊急時になっていることに気づいていると判断したときにはステップ９に進み、サブバッテリ４２からモータジェネレータ２１の電源を採るため、緊急時リレーＯＮフラグ＝１とする。ステップ９で緊急時リレーＯＮフラグ＝１としたことより、次回以降はステップ１で緊急時リレーＯＮフラグ＝１となるため、ステップ２以降に進むことはない。

図示しないフローでは、緊急時リレーＯＮフラグ＝０のとき、リレー４３をＯＦＦ状態とする。一方、緊急時リレーＯＮフラグ＝１のときには、リレー４３をＯＮ状態とし、サブバッテリ４２とモータジェネレータ２１を接続する。緊急時リレーＯＮフラグの値は不揮発性メモリに保存させておく。

ステップ１０では運転室に設けてある警告灯７２（図５参照）を点灯する。これは、緊急スイッチ７１が押されていること及びアイドルストップ状態でエンジンを始動できないのはメインバッテリ４１に原因があり得る、つまりメインバッテリ４１のメンテナンスが必要であることを運転者に知らせるためである。

ステップ１１では、緊急時になった以後のアイドルストップを禁止するため、アイドルストップ禁止フラグ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。図示しないフローでは、アイドルストップ禁止フラグ＝１であるときには、アイドルストップを許可するための複数の許可条件が全て成立していても、アイドルストップ許可フラグ＝１としない。このアイドルストップ禁止フラグの値も不揮発性メモリに保存させておく。

図８のフローはモータジェネレータ２１の力行運転制御を行わせるためのもので、図７のフローに続けて一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。

ここで、ステップ２１〜２５、２７が図６に示した比較例と同じ部分、ステップ２６、２８〜３２が本実施形態で新たに追加した部分である。先に比較例と同じ部分から説明すると、ステップ２１で今回にアイドルストップ解除フラグ＝１であるか否か、ステップ２２で前回にアイドルストップ解除フラグ＝１であったか否かをみる。今回にアイドルストップ解除フラグ＝０であるときにはそのまま今回の処理を終了する。

今回にアイドルストップ解除フラグ＝１でありかつ前回にアイドルストップ解除フラグ＝０であった、つまり今回にアイドルストップ解除フラグがゼロから１に切換わったときにはモータジェネレータ２１の力行運転を開始しなければならないと判断する。このときには、ステップ２３でタイマを起動した（タイマ値Δｔ４＝０）後、ステップ２４でモータジェネレータ２１に力行運転を行わせるためインバータ２４に駆動信号を出力する。これは、アイドルストップ状態でのエンジン再始動のためメインバッテリ４１からモータジェネレータ２１に電力供給を行い、モータジェネレータ２１の力行運転によってエンジンをクランキングするためである。ここでのタイマはアイドルストップ解除フラグがゼロから１に切換わったタイミングからの経過時間を計測するためのものである。

今回にアイドルストップ解除フラグ＝１でありかつ前回にもアイドルストップ解除フラグ＝１であった、つまりアイドルストップ解除フラグ＝１を継続しているときにはステップ２１、２２よりステップ２５に進み、タイマ値Δｔ４と所定時間Δｔ１を比較する。所定時間Δｔ１は、モータジェネレータ２１の力行運転によるエンジン始動のためインバータ２４に駆動電流を流しておく時間である。タイマ値Δｔ４が所定時間Δｔ１以内であるときにはステップ２４に進み、モータジェネレータ２１を駆動する信号をインバータ２４に出力する。

ステップ２５でタイマ値Δｔ４が所定時間Δｔ１以内である間はステップ２４に進んで、モータジェネレータ２１を駆動する信号をインバータ２４に出力し続ける。

やがて、ステップ２５でタイマ値Δｔ４が所定時間Δｔ１を超えたときにはモータジェネレータ２１の力行運転を終了するため、ステップ２７に進み、インバータ２４への駆動信号の出力を停止する。

この場合、通常であれば（つまりメインバッテリ電圧に異常がない）、メインバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧以上であるときにアイドルストップが行われるので、タイマ値Δｔ４が所定時間Δｔ１を経過する以前にエンジンが始動される。しかしながら、なんらかの原因でメインバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧に満たないのにアイドルストップが行われたときには、タイマ値Δｔ４が所定時間Δｔ１を経過してもエンジンを始動できずに終わってしまう。

次に、本実施形態で追加した部分を説明する。本実施形態では、ステップ２５とステップ２７の間にステップ２６を追加している。すなわち、本実施形態ではステップ２６で緊急時リレーＯＮフラグ（図８でも「リレーＯＮフラグ」で略記）をみる。本実施形態においても通常であれば、タイマ値Δｔ４が所定時間Δｔ１を超える前にエンジン回転速度Ｎｅが既定値以上となってエンジンが始動するので、緊急時リレーＯＮフラグ＝０となる（図７のステップ６、７、５参照）。このときにはステップ２７に進み、モータジェネレータ２１の力行運転を終了するためインバータ２４への駆動信号の出力を停止する。

一方、なんらかの原因でメインバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧に満たないのにアイドルストップが実行された場合には、所定時間Δｔ１以内にエンジン回転速度Ｎｅが既定値以上となることがない。このため、図７のフローで、緊急時リレーＯＮフラグ＝１となる（ステップ１、２、３、６、８、９参照）。このときには図８においてステップ２６からステップ２８に進み、前回に緊急時リレーＯＮフラグ＝１であったか否かをみる。ステップ２６で今回に緊急時リレーＯＮフラグ＝１であり、ステップ２８で前回に緊急時リレーＯＮフラグ＝１でなかった、つまり今回に緊急時リレーＯＮフラグがゼロから１に切換わったときにはステップ２９、３０に進む。

ステップ２９ではタイマを起動した（タイマ値Δｔ５＝０）後、ステップ３０でモータジェネレータ２１に力行運転を行わせるためインバータ２４に駆動信号を出力する。これは、緊急時にエンジン再始動のためサブバッテリ４２からモータジェネレータ２１に電力供給を行い、モータジェネレータ２１の力行運転によってエンジンをクランキングするためである。ここでのタイマは緊急時リレーＯＮフラグがゼロから１に切換わったタイミングからの経過時間を計測するためのものである。

今回に緊急時リレーＯＮフラグ＝１でありかつ前回にも緊急時リレーＯＮフラグ＝１であった、つまり緊急時リレーＯＮフラグ＝１を継続しているときにはステップ２６、２８よりステップ３１に進み、タイマ値Δｔ５と所定時間Δｔ１を比較する。所定時間Δｔ１は、モータジェネレータ２１の力行運転によるエンジン始動のためインバータ２４に駆動電流を流しておく時間である。タイマ値Δｔ５が所定時間Δｔ１以内であるときにはステップ３０に進み、モータジェネレータ２１の力行運転を終了するためインバータ２４に駆動信号を出力する。

ステップ３１でタイマ値Δｔ５が所定時間Δｔ１以内である間はステップ３０に進んで、モータジェネレータ２１を駆動する信号を出力し続ける。

やがて、ステップ３１でタイマ値Δｔ５が所定時間Δｔ１を超えたときにはエンジンが始動していると判断し、ステップ３２に進み、モータジェネレータの力行運転を終了するためインバータ２４への駆動信号の出力を停止する。ここでは、サブバッテリ電圧に異常はないものとして、つまり、サブバッテリ電圧はエンジン始動可能バッテリ電圧を超えているものとして扱う。従って、リレー４３を接続してサブバッテリからモータジェネレータに電力を供給すればタイマ値Δｔ５が所定時間Δｔ１を超える前にエンジンが始動するのである。

このように本実施形態によれば、アイドルストップ状態でエンジンを再始動できない緊急時になっていることに運転者が気づいて緊急スイッチ７１を押すことで、エンジン始動を行わせることができる。

この場合、緊急時にエンジンを始動した以降、アイドルストップを禁止するとしても、メインバッテリに電圧低下があることに変わりなく、運転席には警告灯７２が点灯している。運転席に警告灯７２が点灯していることによって、運転者が車両を例えばディーラーにもってゆき、メインバッテリ４１のメンテナンス（整備）をディーラーに託するようにすることが促される。ディーラーでメインバッテリ４１に劣化が生じていることが判定され、メインバッテリが新しいものに交換されたタイミングで、緊急時リレーＯＮフラグ＝０にリセットし、警告灯７２を消灯させる。

このように構成した場合の本実施形態の作用効果を説明する。

本実施形態では、力行運転を行ってエンジンをクランキングする共に、発電運転が可能なモータジェネレータ２１を備えている。さらに、力行運転時にモータジェネレータ２１の電源となると共に、発電運転時にモータジェネレータ２１で回生した電力を蓄えるメインバッテリ４１と、モータジェネレータ２１以外の電気負荷の電源となるサブバッテリ４２とを備えている。また、メインバッテリ４１とサブバッテリ４２とを断接するリレー４３（断接手段）と、力行運転時にリレー４３をＯＦＦに、発電運転時にリレー４３をＯＮにする断接手段制御手段（５１）とを備えている。また、アイドルストップ許可条件が成立したとき、アイドルストップを行い（エンジンを自動停止させ）、アイドルストップ解除条件が成立したときエンジンを始動させるエンジン自動停止・再始動手段（５１）を備えている。そして、アイドルストップ状態でエンジンを始動できない緊急時にリレー４３をＯＮにしてモータジェネレータ２１を力行運転させる緊急時制御手段（５１）を備える。本実施形態によれば、メインバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧に満たない状態でアイドルストップが行われた後（エンジンの自動停止が行われた後）であっても、サブバッテリ４２からモータジェネレータ２１の電源を採ることでエンジンを再始動できる。

本実施形態では、警告灯７２を備える。そして、緊急時制御手段の作動後にメインバッテリのメンテナンスが行われるまで警告灯７２を点灯すると共に、アイドルストップを禁止する。緊急時制御手段が作動したということは、メインバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧に到達していない状態でアイドルストップが行われたことを意味する。この場合に、本実施形態によれば、警告灯７２を点灯するので、メインバッテリ電圧がエンジン始動可能バッテリ電圧に到達していない状態でアイドルストップが行われたことを運転者に知らせる（認知させる）ことができる。

また、緊急時になっている後にも再びアイドルストップを行わせることは妥当でない。すなわち、アイドルストップ状態でモータジェネレータの力行運転によるエンジン始動のたびにリレー４３がＯＮとされ、サブバッテリ４２をモータジェネレータ４２の電源として用いたとする。このときには、サブバッテリ４２をモータジェネレータ４２の電源として用いるたびに、サブバッテリ４２に接続されている第２電気負荷４５の機能を低下させてしまう。一方、本実施形態によれば、緊急時制御手段（５１）の作動後にメインバッテリのメンテナンスが行われるまでアイドルストップを禁止する。これによって、緊急時になっている後にも再びアイドルストップを行うことにより第２電気負荷の機能低下が繰り返されることを防止できる。

本実施形態によれば、緊急時は、アイドルストップ解除条件が成立してモータジェネレータの力行運転によりエンジンのクランキングを行わせたとき、所定時間内にエンジン始動時のエンジン回転速度が規定値まで上がらず、かつ、運転者が緊急スイッチを押したときである。これによって、緊急時であるか否かを妥当な時間内に正確に判定することができる。すなわち、本実施形態では、所定時間Δｔ１内にエンジン始動時のエンジン回転速度Ｎｅが規定値まで上がらないこと（第１の条件）と、運転者が緊急スイッチ７１を押したこと（第２の条件）との２つの条件が成立する場合に緊急時であると判断している。いずれか一つの条件が成立したとき緊急時と判断させたのでもかまわない。例えば第２の条件が成立したときに緊急時と判断させることで、運転者が任意にリレー４３をＯＮにすることができる。

本実施形態では、バッテリ電圧の一時的な低下があっても機能が低下しない第１電気負荷４４をメインバッテリ４１に接続し、バッテリ電圧の一時的な低下があると機能が低下する第２電気負荷４５をサブバッテリ４２に接続する。さらに、トルクアシストを行わないときにリレー４３を接続し、トルクアシストを行うときにリレー４３を切断した上でモータジェネレータに力行運転を行わせ、この力行運転に伴うモータジェネレータトルクをアシストトルクとしてエンジントルクに付加する。本実施形態によれば、トルクアシストを行わせることで、加速性を良くし、かつトルクアシスト時にバッテリ電圧の一時的な低下が第２電気負荷４５に生じることを回避できる。

本実施形態では、トルクアシストを行うときには、トルクアシストの開始よりアシストトルクを漸増し、トルクアシストの終了よりアシストトルクを漸減する。本実施形態によれば、アシストトルクがステップ的に加わったりステップ的に減少したりすることによるトルクショックを回避することができる。

実施形態では、緊急時制御手段の作動後にメインバッテリ４１のメンテナンスが行われるまで警告灯を点灯すると共に、アイドルストップを禁止する場合で説明したが、この場合に限られない。例えば、緊急時制御手段の作動中に警告灯を点灯することであってよい。また、警告灯を点灯することに代えて、警告ブザーを鳴らすことであってよい。

実施形態では緊急時にリレー４３を接続状態にしてモータジェネレータ２１を力行運転させたが、モータジェネレータ２１の停止時であれば、リレー４３を接続状態にすることはかまわない。

１ 車両
２ エンジン
２１ モータジェネレータ
４１ メインバッテリ
４２ サブバッテリ
４３ リレー（断接手段）
４４ 第１電気負荷
４５ 第２電気負荷
５１ エンジンコントロールモジュール（断接手段制御手段、緊急時制御手段、自動停止・再始動手段）
７１ 緊急スイッチ
７２ 警告灯

Claims (7)

1. 力行運転を行ってエンジンをクランキングすると共に、発電運転が可能なモータジェネレータと、
   前記力行運転時にモータジェネレータの電源となると共に、前記発電運転時にモータジェネレータで回生した電力を蓄えるメインバッテリと、
   前記モータジェネレータ以外の電気負荷の電源となるサブバッテリと、
   前記メインバッテリと前記サブバッテリとを断接する断接手段と、
   前記力行運転時に前記断接手段を切断状態に、前記発電運転時に前記断接手段を接続状態する断接手段制御手段と、
   自動停止許可条件が成立したときエンジンを自動停止させ、自動停止解除条件が成立したときエンジンを始動させる自動停止・再始動手段と、
   前記エンジンの自動停止状態でエンジンを始動できない緊急時に前記断接手段を接続状態にして前記モータジェネレータを力行運転させる緊急時制御手段と
   を備えることを特徴とする車両。
2. 警告灯または警告ブザーを備え、
   前記緊急時制御手段の作動中に、または作動後に前記メインバッテリのメンテナンスが行われるまで、前記警告灯を点灯するかまたは警告ブザーを鳴らすと共に、前記エンジンの自動停止を禁止することを特徴とする請求項１に記載の車両。
3. 前記緊急時は、前記自動停止解除条件が成立して前記モータジェネレータの力行運転によりエンジンのクランキングを行わせたとき、予め定めた所定時間内にエンジン回転速度が規定値まで上がらないときであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両。
4. 運転室に緊急スイッチを備え、
   前記緊急時は、運転者が前記緊急スイッチを押したときであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両。
5. 運転室に緊急スイッチを備え、
   前記緊急時は、前記自動停止解除条件が成立して前記モータジェネレータの力行運転によりエンジンのクランキングを行わせたとき、予め定めた所定時間内にエンジン始動時のエンジン回転速度が規定値まで上がらず、かつ、運転者が前記緊急スイッチを押したときであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両。
6. バッテリ電圧の一時的な低下があっても機能が低下しない第１電気負荷を前記メインバッテリに接続し、バッテリ電圧の一時的な低下があると機能が低下する第２電気負荷を前記サブバッテリに接続すると共に、
   トルクアシストを行わないときに前記断接手段を接続し、トルクアシストを行うときに前記断接手段を切断した上で前記モータジェネレータに力行運転を行わせ、この力行運転に伴うモータジェネレータトルクをアシストトルクとしてエンジントルクに付加することを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の車両。
7. 前記トルクアシストを行うときには、トルクアシストの開始よりアシストトルクを漸増し、トルクアシストの終了よりアシストトルクを漸減することを特徴とする請求項６に記載の車両。

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