JP3610873B2

JP3610873B2 - 車両のエンジン自動停止再始動装置

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Publication number: JP3610873B2
Application number: JP2000110414A
Authority: JP
Inventors: 徹布施
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2020-04-12
Also published as: JP2001295679A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両のエンジン自動停止再始動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動変速機を搭載した車両において、エンジンの自動停止、及び再始動を行う装置として特開平８−２９１７２５号公報に開示されたものがある。
【０００３】
これは、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自動的に停止させ、かつ発進させるときなどには再び自動的に始動し、これにより燃費などの改善を図るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１に示したようにトルクコンバータ４を備える無段自動変速機３とエンジン１の間にモータジェネレータ（電動機）２が配置される車両では、エンジン１の一時停止を許可する条件が外れた場合にアイドル回転速度を目標回転速度として設定し、モータジェネレータ２によりエンジン１を起動するのであるが、この場合に目標回転速度が常に平地に適合した値であると、昇り坂でのエンジン起動時にエンジン回転の上昇が遅れて駆動力が不足するため昇り坂での発進操作性が悪くなる。
【０００５】
なお、昇り坂での発進操作性が悪くなるのを防止する従来技術には次のようなものがある（特開平９−２１００９３号公報参照）。これは、エンジンの駆動力を車両の駆動輪に伝達する動力伝達装置に発進クラッチを介装する場合に、ブレーキ作動時にクリープ力をできるだけ小さくするためブレーキペダルの踏み込み時の発進クラッチの係合力をブレーキペダルが踏み込まれていない場合よりも低減すると、ブレーキ解除後のクリープトルクの復帰にタイムラグが生じ、このタイムラグにより昇り坂での発進の際には重力による車両の逆行トルクに対抗するトルクを得るためブレーキ解除後ドライバーがあわててアクセルペダルを踏み込まざるを得なくなる。そこで、車両の傾斜角度をを検出する手段を設け、昇り坂で車両の傾斜角度が所定値以上のときには発進クラッチの係合力低減を禁止することにより、昇り坂での発進操作性の悪化を防止するようにしている。
【０００６】
しかしながら、この従来装置は発進クラッチを備えるものを前提とするので、エンジンと駆動軸とがトルクコンバータにより連結され、発進クラッチを備えないものや、発進クラッチを備えていてもエンジン起動時に発進クラッチを連結したままで使用するものに対しては従来装置を適用することができない。
【０００７】
そこで本発明は、昇り坂で一時停止許可条件が外れたとき目標回転速度を平地よりも高く設定することにより、エンジンと駆動軸とがトルクコンバータにより連結され発進クラッチを備えないものや、発進クラッチを備えていてもエンジン起動時に発進クラッチを連結したままで使用するものにおいても、昇り坂での発進操作性の悪化を防止することを目的とする。
【０００８】
また、下り坂でのエンジン起動時には重力による車両の前進トルクが発生するので、平地に適合した目標回転速度より低くても駆動力の点で問題がなく、目標回転速度を低くすることでかえって燃費が向上する。そこで本発明は、下り坂で一時停止許可条件が外れたときには目標回転速度を平地よりも低く設定することにより、下り坂でのマイルドなエンジン起動と燃費の向上を可能とすることも目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、エンジンと、このエンジンに同期して回転する電動機と、エンジンおよび電動機の出力をトルクコンバータを介して駆動輪に伝達する自動変速機と、車両の走行条件によってエンジンの自動停止、再始動を行うコントローラとを備えた車両において、前記コントローラが、エンジンの再始動要求を判定する手段と、エンジン再始動判定時に昇り坂で平地よりも高めの目標回転速度を設定する手段と、この目標回転速度となるように前記電動機を用いてエンジン再始動を実行する手段とを備え、前記高めの目標回転速度を一定期間設定した後に通常時の目標アイドル回転速度ＮＳＥＴへと戻す。
第２の発明では、第１の発明において前記高めの目標回転速度を一定期間設定した後に通常時の目標アイドル回転速度へと戻すときには、ランプ処理で戻す。
第３の発明では、第１または第２の発明において前記一定期間とは発進操作に十分な駆動力が得られるに必要な時間である。
【００１０】
第４の発明では、第１から第３までのいずれか一つの発明において前記目標回転速度を設定する手段が、通常時の目標アイドル回転速度ＮＳＥＴを設定する手段と、昇り坂でこの目標アイドル回転速度ＮＳＥＴを増加補正した値を目標回転速度とする手段とからなる。
【００１１】
第５の発明では、第４の発明において前記増加補正量が前記昇り坂の傾斜角度に応じた値である。
【００１３】
第６の発明は、エンジンと、このエンジンに同期して回転する電動機と、エンジンおよび電動機の出力をトルクコンバータを介して駆動輪に伝達する自動変速機と、車両の走行条件によってエンジンの自動停止、再始動を行うコントローラとを備えた車両において、前記コントローラが、エンジンの再始動要求を判定する手段と、エンジン再始動判定時に下り坂で平地よりも低めの目標回転速度を設定する手段と、この目標回転速度となるように前記電動機を用いてエンジン再始動を実行する手段とを備え、前記低めの目標回転速度を一定期間設定した後に通常時の目標アイドル回転速度ＮＳＥＴへと戻す。
第７の発明では、第６の発明において前記低めの目標回転速度を一定期間設定した後に通常時の目標アイドル回転速度へと戻すときには、ランプ処理で戻す。
【００１４】
第８の発明では、第６または第７の発明において前記目標回転速度を設定する手段が、通常時の目標アイドル回転速度ＮＳＥＴを設定する手段と、下り坂でこの目標アイドル回転速度ＮＳＥＴを減少補正した値を目標回転速度とする手段とからなる。
【００１５】
第９の発明では、第８の発明において前記減少補正量が前記下り坂の傾斜角度に応じた値である。
【００１７】
第１０の発明では、第１から第５までのいずれか一つの発明において前記昇り坂をブレーキ位置またはブレーキ油圧より推定する。
【００１８】
第１１の発明では、第６から第９までのいずれか一つの発明において前記下り坂をブレーキ位置またはブレーキ油圧より推定する。
【００１９】
【発明の効果】
第１、第４、第１０の発明によれば、昇り坂で平地よりも高めに目標回転速度を設定するので、昇り坂では駆動力が平地より大きくなり、これによって昇り坂に対応した駆動力が得られるので、昇り坂からの発進操作を不自由なく行うことができる。
【００２０】
第５、第９の発明によれば昇り坂や下り坂の傾斜角度に関係なく、増加補正量や減少補正量を過不足なく与えることができる。
【００２１】
第２の発明によれば、発進操作に十分な駆動力が得られた後は、目標回転速度をランプ処理により徐々に低下させて目標アイドル回転速度に戻すので、駆動力をアイドル時の駆動力へと滑らかにつなげることができる。同様にして第７の発明によっても駆動力をアイドル時の駆動力へと滑らかにつなげることができる。
【００２２】
第６、第８、第１１の発明によれば、下り坂で一時停止許可条件が外れた場合に、目標回転速度減量分ＤＮＳＩＳＴ１の分だけ目標回転速度を下降させるので、下り坂でのマイルドな発進性と燃費の改善が得られる。
【００２３】
【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。
【００２４】
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ジェネレータ（電動機）２が配置される。エンジン１またはモータジェネレータ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。
【００２５】
なお、無段自動変速機３の代わりにトルクコンバータ付きの有段自動変速機を用いることもできる。
【００２６】
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、１４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。
【００２７】
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。
【００２８】
前記モータジェネレータ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。モータジェネレータ２はモータ、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。
【００２９】
モータジェネレータ２がエンジン１の出力を補ってモータとして、あるいはエンジン１を始動するためにモータ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。
【００３０】
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、自動停止再始動機能を有するエンジンコントロールユニット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ジェネレータ２によりエンジン１を始動させるようになっている。
【００３１】
このため、エンジンコントロールユニット１０には、エンジン回転速度センサ９、ブレーキセンサ１１、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。
【００３２】
ここで、エンジンコントロールユニット１０で実行される自動停止再始動の制御内容について、図２、図３のフローチャートにしたがって説明する。なお、この制御は先願装置（特開平１１−７６２２３号参照）により既に開示しているものと同様である。
【００３３】
自動停止再始動制御は、エンジンが暖機した後に実行されるもので、例えば、車両の走行中に交差点などで一時的に停止するときにエンジン停止し、発進時などに自動的に再始動する制御である。
【００３４】
したがって、Ｓ１ではエンジン暖機が完了したことを確認した上で、ブレーキペダルが踏み込まれ、車速がゼロとなり、アクセルペダルがオフとなっているかどうか判断され、さらにエンジン回転速度がアイドル回転（例えば８００ｒｐｍ以下）であるかどうか判断され（Ｓ２〜Ｓ５）、これらがすべて成立しているときは、Ｓ６でこれらの条件が初めて成立したかどうかを、一時停止許可フラグＦＣＯＮＤ＝０かどうかから判断する。
【００３５】
このフラグはＦＣＯＮＤ＝１のときエンジンの一時停止許可条件が成立していることを、ＦＣＯＮＤ＝０のとき一時停止許可条件が外れたことを示す。上記の条件がすべて成立していない状態ではＦＣＯＮＤ＝０であるので、上記の条件のすべてが初めて成立したときにはＳ７に進み、エンジンを停止させるまでのデイレイ時間を設定するとともに一時停止許可フラグＦＣＯＮＤ＝１とする。ディレイ時間としては例えば２秒程度が設定され、条件が成立してから２秒後にエンジンを停止する。
【００３６】
次にＳ８で無段自動変速機の変速位置を検出し、Ｒレンジでなければ自動停止に移行するものとして、Ｒレンジのとき用いるフラグをＳ９で降ろし（ＦＲＦＳＴ＝０）、Ｓ１０ですでにエンジンが停止中かどうか判断する。
【００３７】
したがってこの自動停止、再始動はＤレンジの他にＬ、Ｓレンジ、あるいはＮ、Ｐ（ニュートラル、パーキング）レンジにあるときにも実行される。
【００３８】
もしエンジン停止中でなければ、Ｓ１１に進み上記設定したディレイ時間が経過したかどうか判定し、ディレイ時間が過ぎていれば、Ｓ１２以下のエンジン停止モードに進む。
【００３９】
ここでは、まずエンジン一時停止を行うべく、Ｓ１３でモータジェネレータの発生トルクをゼロにし、Ｓ１４でエンジンの燃料噴射を停止する。そして、Ｓ１５でエンジン停止が初回の動作であるかどうかを、ＦＩＳＴＰＦＳＴ＝０かどうかから判定し、初めてであれば、Ｓ１６に進んでアイドルストップ許可時間を設定し、時間設定を示すフラグをＦＩＳＴＰＦＳＴ＝１にセットする。さらにＳ１７ではエンジンが自動停止していることを示すフラグＦＥＮＧＳＴＲＴ＝０にリセットし、これらによりエンジン停止に入る。
【００４０】
一方、前記Ｓ１〜Ｓ４の条件のいずれかが外れたときは、つまり、ブレーキペダルが解除されたり、アクセルペダルが踏み込まれたり、あるいは車速がゼロでなくなったときなどの場合は、エンジンの一時停止許可条件が外れたことを示すためＳ１８に進んで一時停止許可フラグＦＣＯＮＤ＝０とし、Ｓ１９でエンジン停止中かどうか判定し、もし停止中ならば、Ｓ２２以降に進んでエンジンを再始動する。
【００４１】
ただしエンジン停止中でなければ、Ｓ２０でアイドルストップ許可フラグＦＩＳＴＰＦＳＴ＝０にリセットする。
【００４２】
また、エンジンの一時停止許可条件が成立し、Ｓ１０で既にエンジン停止に移行していると判断されたときは、Ｓ２１に進んでアイドルストップの許可時間が終了したかどうか判定する。この許可時間が経過したならば、やはりＳ２２以降の再始動モードに入る。
【００４３】
エンジンを再始動するときには、まずＳ２２でエンジン再始動モードに移行し、Ｓ２３でエンジン再始動の初回の動作かを、ＦＥＮＧＳＴＲＴ＝０により判断する。もし、初回の動作ならば、Ｓ２４で再始動のディレイ時間を設定するとともにフラグＦＥＮＧＳＴＲＴ＝１にセットする。
【００４４】
このディレイ時間は再始動時のブースト発達時間（例えば１．５秒）に相当する時間に設定され、この間は燃料を噴射せずにクランキングを行い、これによりエンジンの起動を円滑にする。
【００４５】
Ｓ２５でアクセルペダルがオフ、つまりアクセルが踏まれていないときからの始動ならば、Ｓ２６で目標エンジン回転速度としてアイドル回転速度を設定し、Ｓ２７でデイレイ時間の経過をまち、その後にＳ２８で燃料噴射を開始する。
【００４６】
また、Ｓ２５でアクセルペダルが踏み込まれているときには、Ｓ３３に移行して完爆判定が成立しているかどうか判別し、判定が成立しているときには、Ｓ３５でモータトルクがゼロとなるように、モータジェネレータのトルク制御を行う。
【００４７】
これに対して、完爆判定が成立していない場合は、Ｓ３４に進んで目標回転速度を設定し、モータジェネレータによりエンジンを始動するが、目標回転速度は目標駆動力から求めるか、あるいはアクセル開度と始動後時間との関数として求めモータジェネレータの回転速度を制御する。
【００４８】
そして、Ｓ３６ではエンジンの燃料噴射を開始する。
【００４９】
ここで、エンジンの代わりにモータジェネレータが発生する目標駆動力とは、エンジンによってトルクコンバータを介して無段自動変速機を駆動したときのクリープカに相当する駆動力である。
【００５０】
いま、トルクコンバータの出力は、入出力速度の比（速度比）に応じたトルク比ｔと、トルク容量τにより、ｔ×τ×Ｎｅ^２として算出される。要求駆動力は駆動輪での駆動力であるから、車輪半径、ファイナルギヤ比、変速機変速比によりトルクコンバータの出力トルクに変換される。
【００５１】
したがって、トルクコンバータの目標入力回転速度（エンジン回転速度）Ｎは、
Ｎ＝（ＴＥＤ０／ＧＲＢＹＲＴ／ＲＡＴＩＯ／ＴＲＱＲＴＯ／ＴＡＵ）^１／２となる。ただし、駆動力ＴＥＤ０、ファイナル比／車輪半径ＧＲＢＹＲＴ、実変速比ＲＡＴＩＯ、トルクコンバータのトルク比ＴＲＱＲＴＯ、トルクコンバータ容量ＴＡＵとする。
【００５２】
または、目標回転速度は、図４に示すように、アクセルペダルの踏み込み量と始動後時間または始動後の車速の関数として、マップを検索して設定してもよい。
【００５３】
ただし、ここで制御される目標回転速度は、実際にはエンジンに燃料供給が開始されるならば、エンジントルクも発生するので、エンジンのトルクとモータジェネレータとのトルクの和となり、エンジンのトルクにより回転が吹き上がろうとするときには、モータジェネレータが発電機として負荷となり、目標回転速度から外れて回転が上昇することが防止される。
【００５４】
ところで、再始動時の無段自動変速機のシフト位置については、どの位置にあっても、そのまま再始動を行うので、もしＤレンジにあれば、アクセルが踏まれていないときには、最初からアイドル回転に相当するクリープカが発生し、Ｎレンジにあれば、クリープカが無いまま、無段自動変速機の入力回転速度がアイドル回転のままに維持される。したがって、いずれにしても、再始動時にニュートラルにホールドして、始動後にＤレンジに戻すようなときに発生するショックが生じることはない。
【００５５】
一方、Ｓ８で無段自動変速機のセレクト位置が、Ｒレンジにあると判断されたときは、Ｓ２９でエンジンが停止中かどうか判断し、停止中であれば他からＲレンジへ移行した初回であるかどうかを、Ｓ９で降ろしたフラグから判断し、つまりＳ３０でＦＲＦＳＴ＝０ならば、Ｒレンジへ移行した初回であるものとして、Ｓ３１でエンジンを停止させているディレイ時間（例えば２秒）を設定するとともにフラグをＦＲＦＳＴ＝１とする。
【００５６】
そして、Ｓ３２では設定されたディレイ時間が経過したときには、Ｓ２２以降のルーチンにしたがってエンジンの始動を行う。
【００５７】
次に図５を参照しながら、Ｄレンジでのエンジン再始動の動作を主として説明する。自動的にエンジン停止した状態から、運転者がブレーキペダルを離すなどすると、アイドルストップが禁止される。すると、モータジェネレータ２によりエンジン１の起動が行われる。
【００５８】
エンジン１はフリクションとしてモータジェネレータ２により強制的に回転させられ、同時にこの回転により無段自動変速機３のトルクコンバータ４がクリープ力を発生する。
【００５９】
なお、エンジン停止中でも外部オイルポンプ１４により油圧が供給されるので、無段自動変速機３のライン圧は正常に維持され、したがってＤレンジにおいて可変プーリ油圧が維持され、金属ベルト６の滑りが無いように接続状態に保持されるし、前後進切換機構５のフォワードクラッチ（図示せず）も、そのまま接続状態を維持している。ただし、油圧については必要十分程度としておき、過剰圧の発生を防ぎ、ポンプ駆動損失が燃費の大きな悪化にならないようにする。
【００６０】
エンジン起動後、エンジンブーストが発達する所定の短時間（１．５秒程度）が経過すると、燃料噴射が開始され、エンジントルクが立ち上がる。
【００６１】
このようにしてブーストが発達してから燃料を噴射したほうが、燃焼トルクが小さく、モータジェネレータ２からエンジン１へのトルクのつながりが滑らかになりやすい。このとき発生するトルクは、エンジントルクとモータジェネレータトルクとの和となるが、これが目標とする駆動トルクと一致するように制御される。
【００６２】
ただし、図にもあるように、エンジントルクが急速に立ち上がる状態では、むしろ無段自動変速機３の入力回転速度が目標回転速度よりもオーバシュートしやすい。しかし、この場合には、モータジェネレータ２は発電機として機能させられ、これによりエンジン出力を吸収し、発生トルクを目標トルクと一致させ、これにより発生するクリープ力を目標値に維持する。
【００６３】
エンジン１の自立運転後、エンジン目標回転速度が実際の回転速度にほぼ等しくなれば、モータジェネレータ２の要求トルクはゼロになり、通常の運転状態に復帰する。
【００６４】
このエンジン再始動時に、無段自動変速機３はセレクト位置がそのまま維持され、たとえばＤレンジにあるときは、そのままの状態で始動されるので、トルクコンバータ４の入力トルクはモータジェネレータ２により発生トルクからエンジン１の発生トルクへと受け継がれるが、エンジン始動初期からクリープ力が発生し、運転者に違和感を与えることがない。また、従来のように、いったんニュートラルにホールドしておき、始動後にエンジン回転速度がアイドル回転速度まで高まってからＤレンジに切換えるときのように、切換時のショックの発生がない。
【００６５】
なお、Ｎレンジに入ったままでの再始動時には、そのままＮレンジが維持されるので、クリープ力は発生しないが、この場合には運転者もＮレンジを認識しているので、特に違和感を生じることもないし、その後に発進のためＤレンジに切換えたときに生じるショックは、通常の予測できる範囲であるため、とくに問題となることもない。
【００６６】
また、エンジン再始動が、アクセルペダルが大きく踏み込まれての、運転者の発進要求によるときは、速やかに大きな駆動力を発生することが必要となる。
【００６７】
このような場合には、上記したように、アクセルペダルの開度が大きくなるほど、また始動後時間ないしは車速が大きくなるほど、目標回転速度が高くなるように、再始動時の目標回転速度が設定される。この場合、エンジン回転速度はすぐには上昇しないので、モータジェネレータ２の駆動トルクが大きく設定される。これにより、エンジン１を回転させながらモータジェネレータ２の回転速度が急速に上昇し、運転者の要求する駆動力を付与する。もちろん、エンジン１が自立回転し、目標回転速度まで上昇すれば、それ以降はモータジェネレータの出力はゼロになる。ただし、強電バッテリ１３を充電させるために発電要求があれば、これに応じてモータジェネレータ２は発電するためにエンジントルクを消費したり、減速時など回生回転により発電を行う。
【００６８】
これでエンジンコントロールユニット１０により実行される自動停止再始動制御の説明を終える。
【００６９】
さて、一時停止許可条件が外れた場合にアイドル回転速度を目標回転速度として設定し、モータジェネレータ２によりエンジン１を起動するが、目標回転速度が常に平地に適合した値であると、昇り坂でのエンジン起動時にエンジン回転の上昇が遅れて駆動力が不足し、これによって昇り坂での発進操作性が悪化する可能性があるので、これを避けるためエンジンコントロールユニット１０では、昇り坂で一時停止許可条件が外れたとき目標回転速度を平地よりも高めに設定する。これを図６で説明すると、同図において従来はｔ１で一時停止許可条件が外れたとき、車両（路面）の傾斜角度（前後方向）に関係なく、通常時の目標アイドル回転速度ＮＳＥＴを目標回転速度に設定していたのであるが、本発明では昇り坂であるときこのＮＳＥＴに目標回転速度の増分ＤＮＳＩＳＴを加算した値を改めて目標回転速度として設定する。
【００７０】
この場合、昇り坂での車両停止中は車両安定のため平地よりもブレーキ位置が一般的に深いので、その傾向を活用して目標回転速度の増分を定める。すなわち、ブレーキストロークセンサ（図示しない）により検出されるブレーキ位置に応じて目標回転速度増分基本値ＤＮＳＩＳＴ０を設定する。さらにブレーキリリース速度に応じて目標回転速度増分基本値ＤＮＳＩＳＴ０を補正し、補正後の値を目標回転速度増分ＤＮＳＩＳＴとする。
【００７１】
ただし、いつまでも目標回転速度を高めに設定するのではなく、一定期間の経過後のｔ２より再び通常時の目標アイドル回転速度ＮＳＥＴにランプ処理で戻す。
【００７２】
また、昇り坂の傾斜角度が同じでも、車両重量が大きいほど目標回転速度増分を加算する期間を長くし、かつＮＳＥＴに戻すスピードをゆっくりとする。
【００７３】
エンジンコントロールユニット１０で行われるこの制御内容を以下のフローチャートに基づいて説明する。
【００７４】
図７のフローチャートは目標回転速度増分ＤＮＳＩＳＴを演算するためのもので、一定時間毎（たとえば１０ｍｓ毎）に実行する。したがって、図７においては下り坂は考えない。
【００７５】
まず、Ｓ４１ではブレーキストロークセンサにより検出されるブレーキ位置ＢＳＳを読み込む。Ｓ４２では一時停止許可フラグＦＣＯＮＤをみる。ＦＣＯＮＤ＝１のとき（一時停止許可条件の成立時）であればＳ４３に進み、ブレーキ位置ＢＳＳから図８を内容とするテーブルを検索することにより、目標回転速度増分基本値ＤＮＳＩＳＴ０を演算して今回の処理を終了する。この増分基本値ＤＮＳＩＳＴ０はＦＣＯＮＤ＝０となったときに用いるので、エンジンコントロールユニット１０内のメモリ（ＲＡＭ）に格納しておく。
【００７６】
図８において横軸のブレーキ位置ＢＳＳは車両（路面）の傾斜角度（前後方向）を推定するための値であり、横軸のブレーキ位置ＢＳＳが大きくなるほど、車両の傾斜角度が大きくなっていると推定し、傾斜角度が大きくなるほど増分基本値ＤＮＩＳＴ０を大きくしている。
【００７７】
一方、ＦＣＯＮＤ＝０のとき（一時停止許可条件の非成立時）にはＳ４２よりＳ４４に進み、ＢＳＳの前回値であるＢＳＳｚとＢＳＳの差をブレーキリリース速度ΔＢＳＳ＝（ＢＳＳｚ−ＢＳＳ）として演算し、このΔＢＳＳからＳ４５において図９を内容とするテーブルを検索することにより補正割合を演算し、Ｓ４６でこの補正割合を増分基本値ＤＮＳＩＳＴ０に乗算した値を目標回転速度増分ＤＮＳＩＳＴとして算出する。
【００７８】
ブレーキリリース速度ΔＢＳＳを用いて増分基本値ＤＮＳＩＳＴ０を補正するのは次の理由に基づく。平地に近い昇り坂においても急な昇り坂と同じに目標回転速度増分を大きくしたのでは、不要に駆動力が増加して燃費が悪くなる。一方、急な昇り坂では素早い動作が要求されるので、ブレーキリリース速度が大きいときには急な昇り坂であると、またブレーキリリース速度が小さいときには平地や平地に近い昇り坂であると判断される。そこで、ブレーキリリース速度が小さいときには目標回転速度増分が小さくなるように補正割合を設定することで、平地に近い昇り坂においても急な昇り坂と同じに目標回転速度増分を大きくすることによる燃費の悪化を防止しつつ、急な昇り坂にあっては発進時に望みの駆動力が得られるようにしたものである。
【００７９】
図１０のフローチャートは昇り坂を含めた目標回転速度ＮＳＥＴＢＳを演算するためのものである。Ｓ５１、Ｓ５２では一時停止許可フラグＦＣＯＮＤと、このフラグの前回値をみる。ＦＣＯＮＤ＝０かつ前回はＦＣＯＮＤ＝１のとき（一時停止許可条件の成立時から非成立時への切換時）であればＳ５３に進み、勾配センサ（図示しない）より検出される車両の傾斜角度（前後方向）を読み込み、この傾斜角度と所定値をＳ５４で比較する。傾斜角度が所定値以上（昇り坂）であればＳ５５、Ｓ５６に進んでタイマをゼロにリセットするとともに、昇り坂フラグＦＵＰ＝１とし、そうでなければＳ５８に進んで昇り坂フラグＦＵＰ＝０とする。昇り坂フラグＦＵＰ＝１は昇り坂であることを、昇り坂フラグＦＵＰ＝０はそうでないことを示す。タイマは昇り坂において一時停止許可条件が非成立となってからの経過時間を計測するためのものである。
【００８０】
また、昇り坂であるときにはＳ５７で、通常時の目標アイドル回転速度ＮＳＥＴと目標回転速度増分ＤＮＳＩＳＴ（図８で得ている）を用い、
【００８１】
【数１】
ＮＳＥＴＢＳ＝ＮＳＥＴ＋ＤＮＳＩＳＴ、
の式により目標回転速度ＮＳＥＴＢＳを演算する。これは、一時停止許可条件が外れた場合に、昇り坂であるときにも平地と同じに通常時の目標アイドル回転速度ＮＳＥＴを目標回転速度としたのでは、エンジン起動時の回転遅れによる駆動力不足が生じるので、ＤＮＳＩＳＴの分だけ目標回転速度を上昇させることで駆動力不足に備えようとするものである。なお、通常時の目標アイドル回転速度ＮＳＥＴは平地かつエンジン１を対象として設定されるもので、冷却水温、始動後の経過時間、補助バッテリ（１２Ｖバッテリ）の電圧、電気負荷、パワステアリングスイッチ、エアコンディショナースイッチ、無段自動変速機３のセレクト位置などにより予め定めている値である。
【００８２】
次回からはＳ５１、Ｓ５２よりＳ６０に進むことになり、昇り坂フラグＦＵＰをみる。前回に昇り坂フラグＦＵＰ＝１となっているときにはＳ６１に進んで、タイマと一定値を比較する。ここで、一定値は増分ＤＮＳＩＳＴを加算する時間（たとえば０．５秒程度）を定めるものである。一定値は車両重量が重いほど長くすることが望ましい。
【００８３】
タイマが一定値未満であるときにはＳ６２でタイマをインクリメントしたあとＳ５６、Ｓ５７の操作を繰り返す。タイマが一定値以上になると、Ｓ６３〜Ｓ６６に進み、昇り坂のため高めに設定した目標回転速度を通常時の目標アイドル回転速度ＮＳＥＴに戻すランプ処理を行う。すなわち、Ｓ６３で目標アイドル回転速度の前回値であるＮＳＥＴＢＳｚより一定値ＤＮだけ差し引いた値を目標回転速度（の今回値）ＮＳＥＴＢＳとして求め、これとＮＳＥＴをＳ６４で比較する。ＮＳＥＴＢＳ＞ＮＳＥＴであれば、そのまま今回の処理を終了し、次回よりＳ６３の操作を繰り返す。やがて、ＮＳＥＴＢＳ≦ＮＳＥＴとなるので、このときにはＳ６５に進みＮＳＥＴＢＳをＮＳＥＴに制限するとともに、昇り坂フラグＦＵＰ＝０とする。上記の一定値ＤＮはＮＳＥＴへの戻しスピードを定めるもので、これも車両重量に応じて定める（車両重量が大きくなるほど小さくする）ことが望ましい。
【００８４】
この昇り坂フラグＦＵＰ＝０より次回からはＳ５１、Ｓ５２、Ｓ６０よりＳ６７に進むことになり、ＮＳＥＴＢＳ＝ＮＳＥＴとして処理を終了する。
【００８５】
一方、Ｓ５４で車両の傾斜角度が所定値未満であるときには平地や平地に近い昇り坂であるので目標回転速度を高めに設定する必要がなく、このときにはＳ５９に進み、ＮＳＥＴＢＳ＝ＮＳＥＴとしている。
【００８６】
ここで、本実施形態の作用を図６を参照して説明する。昇り坂でブレーキペダルを踏み込んでエンジン一時停止している状態では平地よりもブレーキ位置が深く（ＢＳＳが大きい）、この状態からブレーキペダルを離して発進操作に移ろうとすれば、ブレーキペダルを離す速度（ブレーキリリース速度ΔＢＳＳ）が大きくなる。ブレーキペダルを離す途中のｔ１のタイミングでブレーキセンサ１１がＯＮとなり、これを受けて一時停止許可条件が非成立となる（ＦＣＯＮＤ＝０）。
【００８７】
本実施形態では上記のブレーキリリース速度とブレーキペダルを離す前のブレーキ位置とから目標回転速度増分ＤＮＳＩＳＴが演算され、この分だけ平地よりも高めに目標回転速度が設定されるので、昇り坂では駆動力が平地より大きくなる（図６第３段目の実線参照）。なお、図６の駆動トルクは図５の合成トルクに対応するものである。この結果、昇り坂に対応した駆動力が得られるので、昇り坂からの発進操作を不自由なく行うことができる。
【００８８】
また、発進操作に十分な駆動力が得られた後は、ｔ２のタイミングより目標回転速度をランプ処理により徐々に低下させて目標アイドル回転速度ＮＳＥＴに戻すので、駆動力をアイドル時の駆動力へと滑らかにつなげることができる。
【００８９】
さて、第１実施形態では昇り坂でのエンジン起動について説明したが、第２実施形態は下り坂でのエンジン起動を対象とするものである。すなわち、下り坂での発進の際には重力による車両の前進トルクが生じるので、下り坂でのエンジン起動時には目標回転速度を平地より低めに設定しても駆動力が不足することがなく、また低めの目標回転速度によりマイルドな発進操作性が得られる。これを図１１で説明すると、下り坂では通常時の目標アイドル回転速度ＮＳＥＴより目標回転速度の減量分｜ＤＮＳＩＳＴ１｜を差し引いた値を目標回転速度として設定する。なお、目標回転速度の減量分は後述するように負の値で与えられるため、図には絶対値で示している。
【００９０】
ただし、ブレーキ位置では車両の傾斜角度を推定できないので、勾配センサにより検出される車両の傾斜角度（前後方向）に応じて目標回転速度の減量分基本値ＤＮＳＩＳＴ２を負の値で設定する。また、ブレーキリリース速度に応じて目標回転速度減量分基本値ＤＮＳＩＳＴ２を補正し、補正後の値を目標回転速度減量分ＤＮＳＩＳＴ１とする。
【００９１】
一定期間の経過後は再び通常時の目標アイドル回転速度ＮＳＥＴにランプ処理で戻す点や、車両の傾斜角度が同じでも、車両重量が大きいほど目標アイドル回転速度減量分を差し引く期間を長くし、かつＮＳＥＴに戻すスピードをゆっくりとする点は昇り坂でのエンジン起動時と同様である。
【００９２】
図１２、図１４は第２実施形態で、それぞれ第１実施形態の図７、図１０と置き換わるものである。なお、図１２において図７と、また図１４において図１０と同一部分には同一のステップ番号をつけている。ただし、図１２、図１４においては昇り坂は考えない。
【００９３】
第１実施形態と相違する部分を主に説明すると、図１２においてＳ７１ではブレーキストロークセンサにより検出されるブレーキ位置ＢＳＳに加えて、勾配センサより検出される車両の傾斜角度を読み込み、ＦＣＯＮＤ＝１のとき（一時停止許可条件の成立時）、この傾斜角度からＳ７２において図１３を内容とするテーブルを検索することにより目標回転速度の減量分基本値ＤＮＳＩＳＴ２を演算し、ＦＣＯＮＤ＝０になると（一時停止許可条件の非成立時）、Ｓ７３でこの減量分基本値ＤＮＳＩＳＴ２に補正割合を乗算した値を目標回転速度減量分ＤＮＳＩＳＴ１として算出する。
【００９４】
図１３において傾斜角度が負の領域は下り坂である。また、減量分基本値ＤＮＳＩＳＴ２が負の値であるため、目標回転速度減量分ＤＮＳＩＳＴ１も負の値となる。
【００９５】
図１４においても第１実施形態と相違する部分を主に説明すると、Ｓ８１では傾斜角度と所定値をＳ８１で比較する。傾斜角度が所定値以下（下り坂）であればＳ８２に進んで下り坂フラグＦＤＯＷＮ＝１とし、そうでなければＳ８４に進んで下り坂フラグＦＤＯＷＮ＝０とする。下り坂フラグＦＤＯＷＮ＝１は下り坂であることを、下り坂フラグＦＤＯＷＮ＝０はそうでないことを示す。
【００９６】
また、下り坂であるときにはＳ８３で、通常時の目標アイドル回転速度ＮＳＥＴと、負の値の目標回転速度減量分ＤＮＳＩＳＴ１（図１２で得ている）を用い、
【００９７】
【数２】
ＮＳＥＴＢＳ＝ＮＳＥＴ＋ＤＮＳＩＳＴ１、
の式により目標回転速度ＮＳＥＴＢＳを演算する。これは、下り坂で一時停止許可条件が外れた場合に、平地と同じに通常時の目標アイドル回転速度ＮＳＥＴを目標回転速度とする必要はなく、減量分ＤＮＳＩＳＴ１の分だけ目標回転速度を下降させることでマイルドな発進性と燃費の改善を図ろうとするものである。
【００９８】
Ｓ８６〜Ｓ８９は、平地よりも低めに設定した目標回転速度を通常時の目標アイドル回転速度ＮＳＥＴに戻すためのランプ処理である。すなわち、Ｓ８６で目標回転速度の前回値であるＮＳＥＴＢＳｚに一定値ＤＮだけ加算した値を目標回転速度（の今回値）ＮＳＥＴＢＳとして求め、これとＮＳＥＴをＳ８７で比較する。ＮＳＥＴＢＳ＜ＮＳＥＴであれば、そのまま今回の処理を終了し、次回よりＳ８６の操作を繰り返す。やがて、ＮＳＥＴＢＳ≧ＮＳＥＴとなるので、このときにはＳ８８に進みＮＳＥＴＢＳをＮＳＥＴに制限するとともに、下り坂フラグＦＤＯＷＮ＝０とする。
【００９９】
この下り坂フラグＦＤＯＷＮ＝０より次回からはＳ５１、Ｓ５２、Ｓ８５よりＳ６７に進むことになり、ＮＳＥＴＢＳ＝ＮＳＥＴとして処理を終了する。
【０１００】
このように第２実施形態では、下り坂で一時停止許可条件が外れた場合に、目標回転速度減量分ＤＮＳＩＳＴ１だけ目標回転速度を下降させるので、下り坂でのマイルドな発進性が向上しかつ燃費が改善される。
【０１０１】
実施形態ではブレーキ位置ＢＳＳに基づいて車両の傾斜角度を推定する場合で説明したが、ブレーキ油圧に基づいて昇り坂の傾斜角度を推定するようにしてもかまわない。
【０１０２】
実施形態ではブレーキ位置ＢＳＳに基づいて目標回転速度増分基本値ＤＮＳＩＳＴ０を演算する場合で説明したが、勾配センサにより検出される車両の傾斜角度（前後方向）に基づいて目標回転速度増分基本値ＤＮＳＩＳＴ０を演算するようにしてもかまわない。
【０１０３】
第１実施形態では昇り坂、第２実施形態では下り坂をそれぞれ対象として説明したが、両方を対象とするときには２つの実施形態を組み合わせればよい。
【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】エンジンコントロールユニットが行う自動停止再始動制御の動作を示すフローチャート。
【図３】エンジンコントロールユニットが行う自動停止再始動制御の動作を示すフローチャート。
【図４】制御特性を示す説明図。
【図５】制御内容を示すタイムチャート。
【図６】昇り坂でのエンジン起動時の目標回転速度の変化を示す波形図。
【図７】目標回転速度増分の演算を説明するためのフローチャート。
【図８】目標回転速度増分基本値の特性図。
【図９】補正割合の特性図。
【図１０】昇り坂を含めた目標回転速度の演算を説明するためのフローチャート。
【図１１】第２実施形態の下り坂でのエンジン起動時の目標回転速度の変化を示す波形図。
【図１２】第２実施形態の目標回転速度減量分の演算を説明するためのフローチャート。
【図１３】第２実施形態の目標回転速度の減量分基本値の特性図。
【図１４】第２実施形態の下り坂を含めた目標回転速度の演算を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１エンジン
２モータジェネレータ
３無段自動変速機
４トルクコンバータ
９回転速度センサ
１０エンジンコントロールユニット
１１ブレーキセンサ

Claims

エンジンと、
このエンジンに同期して回転する電動機と、
エンジンおよび電動機の出力をトルクコンバータを介して駆動輪に伝達する自動変速機と、
車両の走行条件によってエンジンの自動停止、再始動を行うコントローラと
を備えた車両において、
前記コントローラは、
エンジンの再始動要求を判定する手段と、
エンジン再始動判定時に昇り坂で平地よりも高めの目標回転速度を設定する手段と、
この目標回転速度となるように前記電動機を用いてエンジン再始動を実行する手段とを備え、
前記高めの目標回転速度を一定期間設定した後に通常時の目標アイドル回転速度へと戻す、
ことを特徴とする車両のエンジン自動停止再始動装置。
前記高めの目標回転速度を一定期間設定した後に通常時の目標アイドル回転速度へと戻すときには、ランプ処理で戻す、
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。
前記一定期間とは、発進操作に十分な駆動力が得られるに必要な時間である、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両のエンジン自動停止再始動装置。
前記目標回転速度を設定する手段は、
通常時の目標アイドル回転速度を設定する手段と、
昇り坂でこの目標アイドル回転速度を増加補正した値を目標回転速度とする手段と
からなることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の車両のエンジン自動停止再始動装置。
前記増加補正量は前記昇り坂の傾斜角度に応じた値である
ことを特徴とする請求項４に記載の車両のエンジン自動停止再始動装置。
エンジンと、
このエンジンに同期して回転する電動機と、
エンジンおよび電動機の出力をトルクコンバータを介して駆動輪に伝達する自動変速機と、
車両の走行条件によってエンジンの自動停止、再始動を行うコントローラと
を備えた車両において、
前記コントローラは、
エンジンの再始動要求を判定する手段と、
エンジン再始動判定時に下り坂で平地よりも低めの目標回転速度を設定する手段と、
この目標回転速度となるように前記電動機を用いてエンジン再始動を実行する手段と
を備え、
前記低めの目標回転速度を一定期間設定した後に通常時の目標アイドル回転速度へと戻す、
ことを特徴とする車両のエンジン自動停止再始動装置。
前記低めの目標回転速度を一定期間設定した後に通常時の目標アイドル回転速度へと戻すときには、ランプ処理で戻す、
ことを特徴とする請求項６に記載の車両のエンジン自動停止再始動装置。
前記目標回転速度を設定する手段は、
通常時の目標アイドル回転速度を設定する手段と、
下り坂でこの目標アイドル回転速度を減少補正した値を目標回転速度とする手段と
からなることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の車両のエンジン自動停止再始動装置。
前記減少補正量は前記下り坂の傾斜角度に応じた値である
ことを特徴とする請求項８に記載の車両のエンジン自動停止再始動装置。
前記昇り坂をブレーキ位置またはブレーキ油圧より推定する
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のエンジン自動停止再始動装置。
前記下り坂をブレーキ位置またはブレーキ油圧より推定する
ことを特徴とする請求項６から９までのいずれか一つに記載の車両のエンジン自動停止再始動装置。