JP5037668B2 - アイドルストップ制御装置、車両およびアイドルストップ制御方法、並びにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、アイドルストップ制御装置、車両およびアイドルストップ制御方法、並びにプログラムに関する。

車両が信号などで一時的に停車する際に、アイドリング状態のエンジンを一時的に停止させ、排気ガスの減少および燃費の向上を図るアイドルストップが普及しつつある。このようなアイドルストップの制御では、ブレーキが操作されて車速が無くなると自動的にエンジンが停止するように制御される。

一方、アイドルストップ状態において、ブレーキ操作が解除されると一時的に停止しているエンジンが自動的に再始動し、走行可能な状態に戻る（たとえば特許文献１参照）。なお、ブレーキが解除されるとは、運転者の足がブレーキペダルから完全に離れる場合だけでなく、運転者がブレーキペダルを踏む圧力が所定の圧力まで弱まった状態も含むこととする。

特許第３６１３９７０号

従来のアイドルストップ制御では、エンジンの再始動に際し、ブレーキ操作が解除されることが条件になっている。このため、たとえばアイドルストップ状態からエンジンが再始動した直後に後進しようとした場合、運転者は、いったんブレーキペダルから足を離し、エンジンを再始動させ、その後、ギア位置を後進（Ｒ）にする必要がある。

このように、従来のアイドルストップ制御を行う車両では、エンジンの再始動の条件がブレーキの解除であるため、アイドルストップ状態からエンジンが再始動した直後に後進するためには、ブレーキ操作を緩めたままエンジンを再始動させるという手順が必要になる。このとき車両が坂道に停車していれば、エンジンを再始動させるためにブレーキ操作を緩めることが危険な場合もあるため運転者は難しい操作を強いられる。

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、簡単かつ安全な操作手順によってアイドルストップ状態からエンジンが再始動した直後に後進することができるアイドルストップ制御装置、車両およびアイドルストップ制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。

本発明の１つの観点は、アイドルストップ制御装置としての観点である。本発明のアイドルストップ制御装置は、キースイッチがオン状態でありブレーキ操作が有り車速が無くシフト位置がドライブレンジにあるときにはエンジンをアイドルストップ状態とし、エンジンがアイドルストップ状態であるときにブレーキ操作が解除されシフト位置がドライブレンジにあるときにはエンジンを再始動させるアイドルストップ制御装置において、ブレーキ操作が所定値以上の強さで行われたときには、ギア位置をニュートラルとしてアイドルストップに備え、ブレーキ操作が所定値未満の強さで行われたときには、ギア位置を発進段とし、さらにエンジンがアイドルストップ状態であるときにブレーキ操作が行われたままシフト位置がドライブレンジからニュートラルレンジに移行されたときにはエンジンを再始動させるものである。

さらに、本発明のアイドルストップ制御装置は、登り勾配で停車する際に、運転者がブレーキ操作を解除しても制動力を保持する坂道発進補助装置を有する車両におけるアイドルストップの実施に先立っては、坂道発進補助装置がオフ状態である場合にはこれを強制的にオン状態にさせることができる。

本発明の他の観点は、車両としての観点である。本発明の車両は、本発明のアイドルストップ制御装置を有する車両であって、車両の始動に伴って、アイドルストップ制御装置を起動させ、操作の度にアイドルストップ制御装置の一時停止／再起動を交互に繰り返すスイッチを有するものである。

さらに本発明の車両は、エンジンをアイドルストップさせる際には、エンジンの回転軸を、ゼロ回転を保持するように制御された電動機の回転軸に対して接続することができる。

さらに本発明の車両は、エンジンと電動機とを有し、ハイブリッド自動車としてエンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行するものである。

本発明のさらに他の観点は、アイドルストップ制御方法としての観点である。本発明のアイドルストップ制御方法は、キースイッチがオン状態でありブレーキ操作が有り車速が無くシフト位置がドライブレンジにあるときにはエンジンをアイドルストップ状態とし、エンジンがアイドルストップ状態であるときにブレーキ操作が解除されシフト位置がドライブレンジにあるときにはエンジンを再始動させるアイドルストップ制御装置のアイドルストップ制御方法において、ブレーキ操作が所定値以上の強さで行われたときには、ギア位置をニュートラルとしてアイドルストップに備え、ブレーキ操作が所定値未満の強さで行われたときには、ギア位置を発進段とし、さらにエンジンがアイドルストップ状態であるときにブレーキ操作が行われたままシフト位置がドライブレンジからニュートラルレンジに移行されたときにはエンジンを再始動させるものである。

本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、情報処理装置に、本発明のアイドルストップ制御装置の機能を実現させるものである。

本発明によれば、簡単かつ安全な操作手順によってアイドルストップ状態からエンジンが再始動した直後に後進することができる。

第一の実施の形態のハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。 図１のハイブリッドＥＣＵにおいて実現される機能の構成の例を示すブロック図である。 図２のアイドルストップ制御部のアイドルストップ処理を示すフローチャートである。 図２のアイドルストップ制御部のアイドルストップ状態からのエンジン再始動処理を示すフローチャートである。 第二の実施の形態のハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。 第二の実施の形態のアイドルストップ制御部のアイドルストップ処理を示すフローチャートである。 第三の実施の形態のハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。 第三の実施の形態のアイドルストップ機能のＯＮ／ＯＦＦ状況を示すタイミングチャートである。 第三の実施の形態のアイドルストップ制御部のアイドルストップ機能のＯＮ／ＯＦＦ処理を示すフローチャートである。 第四の実施の形態のハイブリッドＥＣＵにおいて実現される機能の構成の例を示すブロック図である。 第四の実施の形態のアイドルストップ時ギア位置制御部のギア位置制御を示すタイミングチャートである。 第四の実施の形態のアイドルストップ制御部のアイドルストップ処理を示すフローチャートである。 従来のアイドルストップ制御の工程を説明する図である。 第五の実施の形態のアイドルストップ制御の工程を説明する図である。 従来のアイドルストップ制御の工程におけるエンジン回転速度、電動機回転速度、クラッチ状態、電動機電流量を時間の経過と共に示す図である。 第五の実施の形態のアイドルストップ制御の工程におけるエンジン回転速度、電動機回転速度、クラッチ状態、電動機電流量を時間の経過と共に示す図である。

（はじめに）
アイドルストップ制御は、これにより排気ガスの低減および燃費の向上を図ることが目的であり、これはハイブリッド自動車の目的と共通する。したがって、ハイブリッド自動車にアイドルストップ制御を適用することは排気ガスの低減および燃費の向上をさらに推し進める上で有用である。よって、以下ではハイブリッド自動車にアイドルストップ制御を適用した例を説明する。ただし、本発明の実施の形態のアイドルストップ制御をハイブリッド自動車への適用に限定するものではない。

（第一の実施の形態）
以下、本発明の第一の実施の形態のハイブリッド自動車について、図１〜図４を参照しながら説明する。

図１は、ハイブリッド自動車１の構成の例を示すブロック図である。ハイブリッド自動車１は、車両の一例である。ハイブリッド自動車１は、半自動トランスミッションの変速機を介したエンジン（内燃機関）１０および／または電動機１３によって駆動され、信号待ちなどの一時停車時には、アイドルストップを実施することができる。なお、半自動トランスミッションとは、マニュアルトランスミッションと同じ構成を有しながら変速操作を自動的に行うことができるトランスミッションである。

ハイブリッド自動車１は、エンジン１０、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１、クラッチ１２、電動機１３、インバータ１４、バッテリ１５、トランスミッション１６、モータＥＣＵ１７、ハイブリッドＥＣＵ１８、車輪１９、一時停止スイッチ２０、およびシフト部２１を有して構成される。なお、トランスミッション１６は、上述した半自動トランスミッションを有し、ドライブレンジ（以下では、Ｄ(Drive)レンジと記す）を有するシフト部２１により操作される。

エンジン１０は、内燃機関の一例であり、エンジンＥＣＵ１１によって制御され、ガソリン、軽油、ＣＮＧ(Compressed Natural Gas)、ＬＰＧ(Liquefied Petroleum Gas)、または代替燃料等を内部で燃焼させて、軸を回転させる動力を発生させ、発生した動力をクラッチ１２に伝達する。

エンジンＥＣＵ１１は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、モータＥＣＵ１７と連携動作するコンピュータであり、燃料噴射量やバルブタイミングなど、エンジン１０を制御する。たとえば、エンジンＥＣＵ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏ（Input/Output）ポートなどを有する。

クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８によって制御され、エンジン１０からの軸出力を、電動機１３およびトランスミッション１６を介して車輪１９に伝達する。すなわち、クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８の制御によって、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続することにより、エンジン１０の軸出力を電動機１３に伝達させたり、または、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断することにより、エンジン１０の軸と、電動機１３の回転軸とが互いに異なる回転速度で回転できるようにする。

たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０の動力によってハイブリッド自動車１が走行し、これにより電動機１３に発電させる場合、電動機１３の駆動力によってエンジン１０がアシストされる場合、および電動機１３によってエンジン１０を始動させる場合などに、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続する。

また、たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、電動機１３の駆動力によってハイブリッド自動車１が走行している場合、およびエンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、ハイブリッド自動車１が減速中または下り坂を走行中であり、電動機１３が発電している（電力回生している）場合、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断する。

なお、クラッチ１２は、運転者がクラッチペダルを操作して動作しているクラッチとは異なるものであり、ハイブリッドＥＣＵ１８の制御によって動作する。

電動機１３は、いわゆる、モータジェネレータであり、インバータ１４から供給された電力により、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給するか、またはトランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によって発電し、その電力をインバータ１４に供給する。たとえば、ハイブリッド自動車１が加速しているときまたは定速で走行しているときにおいて、電動機１３は、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給し、エンジン１０と協働してハイブリッド自動車１を走行させる。また、たとえば、電動機１３がエンジン１０によって駆動されているとき、またはハイブリッド自動車１が減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなど、無動力で走行しているときにおいて、電動機１３は、発電機として動作し、この場合、トランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によって発電して、電力をインバータ１４に供給し、バッテリ１５が充電される。

インバータ１４は、モータＥＣＵ１７によって制御され、バッテリ１５からの直流電圧を交流電圧に変換するか、または電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。電動機１３が動力を発生させる場合、インバータ１４は、バッテリ１５の直流電圧を交流電圧に変換して、電動機１３に電力を供給する。電動機１３が発電する場合、インバータ１４は、電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。すなわち、この場合、インバータ１４は、バッテリ１５に直流電圧を供給するための整流器および電圧調整装置としての役割を果たす。

バッテリ１５は、充放電可能な二次電池であり、電動機１３が動力を発生させるとき、電動機１３にインバータ１４を介して電力を供給するか、または電動機１３が発電しているとき、電動機１３が発電する電力によって充電される。

トランスミッション１６は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの変速指示信号に従って、複数のギア比（変速比）のいずれかを選択する半自動トランスミッション（図示せず）を有し、変速比を切り換えて、変速されたエンジン１０の動力および／または電動機１３の動力を車輪１９に伝達する。また、減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなど、トランスミッション１６は、車輪１９からの動力を電動機１３に伝達する。なお、半自動トランスミッションは、シフト部２１を操作して運転者が手動で任意のギア段にギア位置を変更することもできる。

モータＥＣＵ１７は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、エンジンＥＣＵ１１と連携動作するコンピュータであり、インバータ１４を制御することによって電動機１３を制御する。たとえば、モータＥＣＵ１７は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。

ハイブリッドＥＣＵ１８は、コンピュータの一例であり、ハイブリッド走行のために、アクセル開度情報、ブレーキ操作情報、車速情報、およびトランスミッション１６から取得したギア位置情報、エンジンＥＣＵ１１から取得したエンジン回転速度情報を取得して、これを参照して、クラッチ１２を制御すると共に、変速指示信号を供給することでトランスミッション１６が有する半自動トランスミッションを制御する。また、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ハイブリッド走行のために、取得したバッテリ１５のＳＯＣ情報その他の情報に基づきモータＥＣＵ１７に対して電動機１３およびインバータ１４の制御指示を与え、エンジンＥＣＵ１１に対してエンジン１０の制御指示を与える。たとえば、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。

なお、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリにあらかじめ記憶しておくことで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールしておくことができる。

エンジンＥＣＵ１１、モータＥＣＵ１７、およびハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＡＮ（Control Area Network）などの規格に準拠したバスなどにより相互に接続されている。

車輪１９は、路面に駆動力を伝達する駆動輪である。なお、図１において、１つの車輪１９のみが図示されているが、実際には、ハイブリッド自動車１は、複数の車輪１９を有する。

キースイッチ２０は、運転を開始するときにユーザにより、たとえばキーが差し込まれてＯＮ／ＯＦＦされるスイッチであり、キースイッチ２０がＯＮ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は起動し、キースイッチ２０がＯＦＦ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は停止する。

図２は、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において実現される機能の構成の例を示すブロック図である。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行すると、アイドルストップ制御部３０が実現される。アイドルストップ制御部３０は、アイドルストップ制御を行う機能である。

次に、図３および図４のフローチャートを参照して、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において行われる、アイドルストップ制御の処理を説明する。なお、図３および図４のフローチャートにおける処理は１周期分であり、ハイブリッド自動車１のキースイッチ２０がオン状態である場合、繰り返し実行される。

図３のフローチャートは、アイドルストップ実施制御の処理である。ＳＴＡＲＴでは、ハイブリッド自動車１のキースイッチ２０がＯＮ状態であり、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行し、ハイブリッドＥＣＵ１８にアイドルストップ制御部３０の機能が実現されている状態であり、手続きはステップＳ１に進む。また、ＳＴＡＲＴ以前に、ハイブリッド自動車１は、所定の車速以上（たとえば５ｋｍ／ｈ以上）の走行履歴を有するものとする。

アイドルストップを実施する際には、図３に示すように、ステップＳ１において、アイドルストップ制御部３０は、シフト位置がＤレンジであるか否かを判定する。ステップＳ１において、シフト位置がＤレンジであると判定された場合、手続きはステップＳ２に進む。一方、ステップＳ１において、シフト位置がＤレンジでないと判定された場合、手続きはステップＳ１を繰り返す。

ステップＳ２において、アイドルストップ制御部３０は、ブレーキ操作の有無を判定する。ステップＳ２において、ブレーキ操作が有ると判定されると手続きはステップＳ３に進む。ここで「ブレーキ操作が有る」とは、運転者がブレーキペダルを踏むことによってブレーキオイルの液圧（以下では、ブレーキ液圧と称する。）が上昇し、所定値以上（または所定値を超える）となることである。一方、ステップＳ２において、ブレーキ操作が無いと判定されると手続きはステップＳ１に戻る。ここで「ブレーキ操作が無い」とは、運転者がブレーキペダルを開放する、または踏む力を弱めることによってブレーキ液圧が下降し、所定値未満（または所定値以下）となることである。

ステップＳ３において、アイドルストップ制御部３０は、アイドルストップ制御を実施して処理を終了する。具体的には、アイドルストップ制御部３０は、エンジンＥＣＵ１１に対し、エンジン１０を停止させるように指示を行う。なお、エンジン１０を停止させる際に、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とをクラッチ１２で接続し、エンジン１０の回転を電動機１３のフリクションによって短時間に停止させるように制御する。このように、エンジン１０の停止を目的として、エンジン１０と電動機１３とを接続する場合には、アイドルストップ制御部３０は、エンジンＥＣＵ１１の他に、モータＥＣＵ１７にも指示を行い、クラッチ１２を制御する。

次に、アイドルストップ状態からエンジン１０を再始動させる処理を、図４を参照して説明する。図４のＳＴＡＲＴでは、ハイブリッド自動車１のキースイッチ２０がＯＮ状態であり停車中である。ハイブリッドＥＣＵ１８には、アイドルストップ制御部３０が実現されている。

図４に示すように、ステップＳ１０において、アイドルストップ制御部３０は、現在アイドルストップ中であるか否かを判定し、アイドルストップ中であればステップＳ１１の手続きに進む。一方、ステップＳ１０において、アイドルストップ中でなければ手続きはステップＳ１０を繰り返す。なお、アイドルストップ中であるとは、図３のフローチャートに示す処理によってハイブリッド自動車１が停車中であることをいう。

ステップＳ１１において、アイドルストップ制御部３０は、現在シフト位置はＤレンジであるか否かを判定し、ＤレンジであればステップＳ１２の手続きに進む。このときＤレンジでなければ、ステップＳ１３の手続きに進む。

ステップＳ１２において、アイドルストップ制御部３０は、ブレーキ操作の有無を判定し、ブレーキ操作が無ければステップＳ１５の手続きに進む。一方、ステップＳ１２において、ブレーキ操作が有ればステップＳ１０の手続きに戻る。

ステップＳ１３において、アイドルストップ制御部３０は、現在シフト位置はニュートラルレンジ（以下では、Ｎ(Neutral)レンジと記す）であるか否かを判定し、ＮレンジであればステップＳ１４の手続きに進む。一方、ＮレンジでなければステップＳ１０の手続きに戻る。

ステップＳ１４において、アイドルストップ制御部３０は、ブレーキ操作の有無を判定し、ブレーキ操作が有ればステップＳ１５の手続きに進む。一方、ステップＳ１４において、ブレーキ操作が無ければステップＳ１０の手続きに戻る。

ステップＳ１５において、アイドルストップ制御部３０は、エンジン１０を再始動して１周期分の処理を終了する。

（効果について）
ハイブリッド自動車１によれば、アイドルストップ状態からエンジン１０を再始動させる条件が（１）「アイドルストップ中」、「Ｄレンジ」、「ブレーキ操作無し」の他に、（２）「アイドルストップ中」、「Ｎレンジ」、「ブレーキ操作有り」という条件となっている。

再始動の条件が上記（１）の条件のみの場合、アイドルストップ状態からエンジン１０が再始動した直後に車両を後進させたいとき、シフト位置がＤレンジになっている状態で、ブレーキ操作無しで（ステップＳ１２）、エンジン１０を再始動させた後（ステップＳ１５）、ブレーキを踏み、シフト位置をＤレンジからＮレンジを経て後進位置（Ｒレンジ）まで操作する必要がある。このような操作は運転者にとって非常に煩雑である。特に、いったん「ブレーキ操作無し」の状態にする必要があるので、ハイブリッド自動車１が坂道に停車中であればハイブリッド自動車１は坂道に沿って動き出すことがあり大変危険である。これはＮレンジでアイドルストップを行う従来の車両（たとえば特許文献１の車両）においても同様である。

これに対し、上記（２）の条件をさらに再始動の条件とすることにより、運転者は、アイドルストップ状態からエンジン１０が再始動した後に車両を後進させたい場合、「ブレーキ操作有り」の状態を継続したままシフト位置をＤレンジからＮレンジにするだけでエンジン１０を再始動させることができる。その後、運転者は、シフト位置をＮレンジから後進位置（Ｒレンジ）まで操作し、ここではじめてブレーキペダルを開放すればよい。このような操作は運転者にとって非常に簡単であり安全な操作である。

このようにハイブリッド自動車１は、簡単かつ安全な操作手順によってアイドルストップ状態からエンジン１０が再始動した直後に後進することができる。

（第二の実施の形態）
本発明の第二の実施の形態のハイブリッド自動車１Ａを図５および図６を参照しながら説明する。図５に示すように、ハイブリッド自動車１Ａの構成は、ハイブリッド自動車１に坂道発進補助装置２２が追加された構成であり、同じ系統の符号（たとえばハイブリッドＥＣＵ１８Ａ、アイドルストップ制御部３０Ａなど）を用いて説明する。坂道発進補助装置２２は、たとえば特開平６−８８０８号公報などに記載されている装置であり、坂道で停車する際に、運転者がブレーキ操作をやめても、または弱めても制動力を保持する装置である。

ハイブリッド自動車１Ａでは、ハイブリッドＥＣＵ１８Ａがプログラムを実行すると、不図示のアイドルストップ制御部３０Ａの機能が実現される。アイドルストップ制御部３０Ａは、アイドルストップを実施するのに先立って、坂道発進補助装置２２を強制的に起動させる。

図６のフローチャートでは、ステップＳ２０およびステップＳ２１が図３のフローチャートに追加されている。以下では、図３のフローチャートと重複する手続きの説明は省略する。すなわち、ステップＳ２において、アイドルストップ制御部３０Ａは、ブレーキ操作の有無を判定する。ステップＳ２において、ブレーキ操作が有ると判定されると手続きはステップＳ２０に進む。一方、ステップＳ２において、ブレーキ操作が無いと判定されると手続きはステップＳ１に戻る。

ステップＳ２０において、アイドルストップ制御部３０Ａは、坂道発進補助装置２２は有効か否かを判定する。ステップＳ２０において、坂道発進補助装置２１が有効であると判定されると手続きはステップＳ３に進む。一方、ステップＳ２０において、坂道発進補助装置２２が有効でないと判定されると手続きはステップＳ２１に進む。

ステップＳ２１において、アイドルストップ制御部３０Ａは、坂道発進補助装置２２を有効にしてステップＳ３の手続きに進む。

他の手続きは、図３で説明したとおりである。

（効果について）
従来は、坂道発進補助装置２２が有効ではない場合、アイドルストップ制御は実施していない。その理由を以下に説明する。

ハイブリッド自動車１Ａのエンジン１０を停止させる際に、クラッチ１２を接続し、電動機１３の回生トルクによってエンジン１０を停止させている。これによりアイドルストップ制御部３０がアイドルストップの実施を指示してから実際にエンジン１０が停止するまでの時間を短時間にすることができる。

このときクラッチ１２を接続するに当たりエンジン１０の回転速度に電動機１３の回転速度を同期させるため若干の処理時間（たとえば１．５秒間）を要する。この処理の間、ギア位置はニュートラルの位置にあるので、ハイブリッド自動車１Ａが坂道にある状況下では、坂道発進補助装置２２が有効でないとハイブリッド自動車１Ａは、坂道に沿って動き出す可能性があり、坂道発進補助装置２２は、必ず有効である必要がある。よって、従来は、坂道発進補助装置２２が有効ではない場合、アイドルストップ制御は実施していない。

これに対し、ハイブリッド自動車１Ａによれば、坂道発進補助装置２２が有効でない場合には、これを強制的に有効とすることができる。これにより従来のようにアイドルストップを実施できない状況を無くすことができる。

（第三の実施の形態）
本発明の第三の実施の形態のハイブリッド自動車１Ｂを図７〜図９を参照しながら説明する。図７に示すように、ハイブリッド自動車１Ｂの構成はハイブリッド自動車１に一時停止スイッチ２３が追加された構成であり、同じ系統の符号（たとえばハイブリッドＥＣＵ１８Ｂ、アイドルストップ制御部３０Ｂなど）を用いて説明する。一時停止スイッチ２３は、いわゆるモーメンタリースイッチであり、運転者などの操作者が一時停止スイッチ２３の釦部分を押圧している間だけ接点間が導通するように構成されたスイッチである。

ハイブリッド自動車１Ｂの不図示のアイドルストップ制御部３０Ｂは、ハイブリッドＥＣＵ１８Ｂに接続された一時停止スイッチ２３の操作入力によりアイドルストップ機能の一時停止と再起動とを交互に繰り返すことができる。この状態を図８のタイミングチャートに示す。なお、一時停止スイッチ２３は、不図示の押し釦を運転者が押圧している間だけ導通するモーメンタリースイッチである。

図８に示すように、ハイブリッド自動車１Ｂのキースイッチ２０がＯＮになると、アイドルストップ制御部３０Ｂは、アイドルストップ機能を有効（ＯＮ）にさせる。その後、キースイッチ２０がＯＮ状態のまま、一時停止スイッチ２３が操作されると（一回目）、アイドルストップ制御部３０Ｂは、アイドルストップ機能を無効（ＯＦＦ）にさせる。その後、さらに一時停止スイッチ２３が操作されると（二回目）、アイドルストップ制御部３０Ｂは、アイドルストップ機能を再び有効にさせる。その後、さらに一時停止スイッチ２３が操作されると（三回目）、アイドルストップ制御部３０Ｂは、アイドルストップ機能を無効にさせる。この状態でキースイッチ２０がＯＦＦになるとアイドルストップ制御部３０Ｂ自体が停止する。次にキースイッチ２０がＯＮになるとアイドルストップ制御部３０Ｂは、アイドルストップ機能を有効にさせる。

以上の処理を図９のフローチャートで説明する。ＳＴＡＲＴにおいて、ハイブリッド自動車１Ｂのキースイッチ２０はＯＮ状態であり、ハイブリッドＥＣＵ１８Ｂにアイドルストップ制御部３０Ｂの機能が実現され、手続きはステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０において、アイドルストップ制御部３０Ｂがアイドルストップ機能を有効にして手続きはステップＳ３１に進む。

ステップＳ３１において、アイドルストップ制御部３０Ｂは、一時停止スイッチ２３の操作の有無を判定する。ステップＳ３１において、一時停止スイッチ２３の操作が有ると判定されると手続きはステップＳ３２に進む。一方、ステップＳ３１において、一時停止スイッチ２３の操作が無いと判定されると手続きはステップＳ３０に戻る。

ステップＳ３２において、アイドルストップ制御部３０Ｂがアイドルストップ機能を無効にして手続きはステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３において、アイドルストップ制御部３０Ｂは、一時停止スイッチ２３の操作の有無を判定する。ステップＳ３３において、一時停止スイッチ２３の操作が有ると判定されると手続きはステップＳ３０に戻る。一方、ステップＳ３３において、一時停止スイッチ２３の操作が無いと判定されると手続きはステップＳ３３を繰り返す。

各ステップにおいて、キースイッチ２０がＯＦＦになればアイドルストップ制御部３０Ｂ自体が停止するので処理は終了する。

（効果について）
ハイブリッド自動車１Ｂによれば、運転者は、アイドルストップ機能を一時停止スイッチ２３の操作によって一時的に停止させたり再起動させることができる。これによりアイドルストップ機能のＯＮ／ＯＦＦ状態を運転者の要望に応じて設定することができる。

さらに運転者がアイドルストップ機能を停止させたままキースイッチ２０をＯＦＦにしてハイブリッド自動車１Ｂの運行を終了した場合でも次回のキースイッチ２０のＯＮによってアイドルストップ機能は有効になる。すなわちアイドルストップ機能はハイブリッド自動車１Ｂの運行開始時には必ず有効になっている。したがって運転者がアイドルストップ機能を無効にしたまま長時間ハイブリッド自動車１Ｂを運行することを回避できる。これにより排ガスの低減および燃費の向上に有用なアイドルストップ機能が有効に活用される機会を増やすことができる。

（第四の実施の形態）
本発明の第四の実施の形態のハイブリッド自動車１Ｃを図１０〜図１２を参照して説明する。ハイブリッド自動車１Ｃの構成はハイブリッド自動車１，１Ａ，１Ｂのいずれかと共通でよく、同じ系統の符号（たとえばハイブリッドＥＣＵ１８Ｃ、アイドルストップ制御部３０Ｃなど）を用いて説明する。図１０は、不図示のハイブリッドＥＣＵ１８Ｃに実現される機能の構成を示すブロック図である。

ハイブリッドＥＣＵ１８Ｃがプログラムを実行すると、ハイブリッドＥＣＵ１８Ｃには、図１０に示すように、アイドルストップ制御部３０Ｃおよびアイドルストップ時ギア位置制御部３１が実現される。アイドルストップ時ギア位置制御部３１は、アイドルストップ制御に伴ってギア位置を制御する機能である。

ハイブリッド自動車１Ｃのアイドルストップ制御部３０Ｃおよびアイドルストップ時ギア位置制御部３１は、アイドルストップ直前の所定の車速範囲内のブレーキ液圧に応じてギア位置を発進段またはニュートラルに設定する。この制御を図１１に示す。図１１は、車速、ブレーキ液圧およびギア位置の関係を示す関係図であり、横軸に車速をとり、縦軸にブレーキ液圧をとる。図１１では、車速がa（ｋｍ／ｈ）以上ｂ（ｋｍ／ｈ）以下である状態でブレーキ液圧がｃ（ｋｇ／ｃｍ²）以上であればギア位置をニュートラルとし、車速がa（ｋｍ／ｈ）以上ｂ（ｋｍ／ｈ）以下である状態でブレーキ液圧がｃ（ｋｇ／ｃｍ²）未満であればギア位置を発進段としている。

一般的に運転者は、停車しない減速と停車のための減速とでは、自ずからブレーキペダルを踏む強さが異なる。そこでアイドルストップ時ギア位置制御部３１は、減速中の所定の車速範囲内のブレーキ液圧が所定値以上であれば運転者は停車のための減速を行っていると判断してギア位置をニュートラルにし、減速中の所定の車速範囲内のブレーキ液圧が所定値未満であれば運転者は停車しない減速を行っていると判断してギア位置を発進段にする。

以上の処理を図１２のフローチャートで説明する。図１２のフローチャートは、図３のフローチャートにステップＳ４０〜ステップＳ４３の手続きが追加されたものである。以下では、図３のフローチャートと重複する手続きの説明は省略する。

図１２に示すように、ステップＳ２において、アイドルストップ制御部３０Ｃは、ブレーキ操作の有無を判定する。ステップＳ２において、ブレーキ操作が有ると判定されると手続きはステップＳ４０に進む。一方、ステップＳ２において、ブレーキ操作が無いと判定されると手続きはステップＳ１に戻る。

ステップＳ４０において、アイドルストップ時ギア位置制御部３１は、ハイブリッド自動車１Ｃの車速が所定の範囲内か否かを判定する。ステップＳ４０において、ハイブリッド自動車１Ｃの車速が所定の範囲内であると判定されると手続きはステップＳ４１に進む。一方、ステップＳ４０において、ハイブリッド自動車１Ｃの車速が所定の範囲内ではないと判定されると手続きはステップＳ１に戻る。

ステップＳ４１において、アイドルストップ時ギア位置制御部３１は、ブレーキ液圧が所定値以上か否かを判定する。ステップＳ４１において、ブレーキ液圧が所定値以上であると判定されると手続きはステップＳ４２に進む。一方、ステップＳ４１において、ブレーキ液圧が所定値未満であると判定されると手続きはステップＳ４３に進む。

ステップＳ４２において、アイドルストップ時ギア位置制御部３１は、ギア位置をニュートラルにして手続きはステップＳ３に進む。

ステップＳ４３において、アイドルストップ時ギア位置制御部３１は、ギア位置を発進段にして手続きはステップＳ３に進む。

（効果について）
従来は、減速時にはギア位置が発進段にあるように制御が行われる。この状態で車両が停車した場合、停車した時点からアイドルストップ制御工程が開始される。アイドルストップ制御工程は、ギア位置を発進段からニュートラルとし、エンジン１０の回転速度と電動機１３の回転速度とをほぼ同期させてクラッチ１２を接続し、電動機１３にエンジン停止発電をさせて電動機１３のフリクションによってエンジン１０を停止させるというものである。

これに対し、ハイブリッド自動車１Ｃによれば、減速中の所定の車速範囲内のブレーキ液圧に応じてギア位置を発進段またはニュートラルに設定することができる。これにより、停車のための減速である場合にはギア位置を予めニュートラルにすることができる。したがって、ハイブリッド自動車１Ｃが停車してからのアイドルストップ制御工程のうちギア位置を発進段からニュートラルにする工程を省くことができる。このため従来に比べてアイドルストップ制御工程を短縮することができる。これによりハイブリッド自動車１Ｃの排気ガスを減少させ、燃費を向上させることができる。

また、この変形例として、ハイブリッド自動車１Ｃは、停車のための減速であるとしてギア位置を予めニュートラルにした場合には、その後完全に停車するまで待つことなく、アイドルストップ制御工程を停車に先行して開始させるようにしてもよい。これによればハイブリッド自動車１Ｃが停車した時点で既にアイドルストップ状態にすることができ、排気ガスの減少および燃費の向上の効果を向上させることができる。

（第五の実施の形態）
本発明の第五の実施の形態のハイブリッド自動車１Ｄを図１３〜図１６を参照して説明する。ハイブリッド自動車１Ｄの構成はハイブリッド自動車１，１Ａ，１Ｂのいずれかと共通でよく、同じ系統の符号（たとえばハイブリッドＥＣＵ１８Ｄ、アイドルストップ制御部３０Ｄなど）を用いて説明する。

図１３は、従来のアイドルストップ時のエンジン停止工程を示す図である。従来は、図１３に示すように、エンジンアイドリング状態→電動機回転速度同期（工程１）→クラッチ接続（工程２）→エンジン停止発電（工程３）→エンジン停止の３段階の工程１〜３によってアイドルストップを実施している。

これに対し、ハイブリッド自動車１Ｄのアイドルストップ制御部３０Ｄは、図１４に示すように、エンジンアイドリング状態→電動機ゼロ回転制御（工程Ａ）→クラッチ接続（工程Ｂ）→エンジン停止の２段階の工程Ａ，Ｂによってアイドルストップを実施している。ここで、電動機ゼロ回転制御とは、電動機１３の回転軸（ロータ）に、この回転軸を回そうとする外力が加えられた際に、この外力を相殺する方向に電動機１３のトルクを制御することである。

（効果について）
図１５は、従来のアイドルストップ制御におけるエンジン回転速度（最上段）、電動機回転速度（上から２段目）、クラッチ状態（上から３段目）、電動機電流量（最下段）を時間の経過と共に示す図である。一方、図１６は、ハイブリッド自動車１Ｄのアイドルストップ制御部３０Ｄにおけるエンジン回転速度（最上段）、電動機回転速度（上から２段目）、クラッチ状態（上から３段目）、電動機電流量（最下段）を時間の経過と共に示す図である。

図１５に示すエンジン回転速度の変化と図１６に示すエンジン回転速度の変化とを比較すると、図１６に示すエンジン回転速度は、図１５に示すエンジン回転速度よりも短時間でゼロ回転になっていることがわかる。

図１５に示す電動機回転速度の変化と図１６に示す電動機回転速度の変化とを比較すると、図１６では電動機ゼロ回転制御の際にごく短時間だけ電動機１３が回転しているのに対し、図１５では電動機回転速度同期の工程とエンジン停止発電の工程とで電動機１３が回転していることがわかる。

図１５に示すクラッチ状態と図１６に示すクラッチ状態とを比較すると、図１６ではクラッチ接の直後に工程が終了しているのに対し、図１５ではクラッチ接の後、しばらくの間工程が継続していることがわかる。

図１５に示す電動機電流量と図１６に示す電動機電流量とを比較すると、図１５では電動機回転速度同期の工程とエンジン停止発電の工程とで電流が流れ続けているのに対し、図１６では電動機ゼロ回転制御の短時間だけ僅かな電流が流れていることがわかる。

これによりハイブリッド自動車１Ｄは、従来よりも短時間でアイドルストップ工程を終了することができ、排気ガスの減少および燃費の向上の効果を向上させることができる。また、これによりアイドルストップ工程で消費される電流量を大幅に減らすことができる。

（その他の実施の形態）

また、上述したフローチャートの説明では「以上」を「超える」とし、「未満」を「以下」とするなど、判定領域の境界については様々に変更してよい。

エンジン１０は、内燃機関であると説明したが、外燃機関を含む熱機関であってもよい。

また、ハイブリッドＥＣＵ１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄによって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄにあらかじめインストールされると説明したが、プログラムが記録されている（プログラムを記憶している）リムーバブルメディアを図示せぬドライブなどに装着し、リムーバブルメディアから読み出したプログラムをハイブリッドＥＣＵ１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄの内部の不揮発性のメモリに記憶することにより、または、有線または無線の伝送媒体を介して送信されてきたプログラムを、図示せぬ通信部で受信し、ハイブリッドＥＣＵ１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄの内部の不揮発性のメモリに記憶することで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄにインストールすることができる。

また、各ＥＣＵは、これらの機能の一部または全部を１つにまとめたＥＣＵにより実現してもよいし、あるいは、各ＥＣＵの機能をさらに細分化したＥＣＵを新たに設けてもよい。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１…ハイブリッド自動車、１０…エンジン、１１…エンジンＥＣＵ、１２…クラッチ、１３…電動機、１４…インバータ、１５…バッテリ、１６…トランスミッション、１７…モータＥＣＵ、１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄ…ハイブリッドＥＣＵ（アイドルストップ制御装置）、１９…車輪、２０…キースイッチ、２２…坂道発進補助装置、２３…一時停止スイッチ、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ…アイドルストップ制御部（アイドルストップ制御装置）、３１…アイドルストップ時ギア位置制御部（アイドルストップ制御装置の一部）

Claims (7)

1. キースイッチがオン状態でありブレーキ操作が有り車速が無くシフト位置がドライブレンジにあるときにはエンジンをアイドルストップ状態とし、エンジンがアイドルストップ状態であるときにブレーキ操作が解除されシフト位置がドライブレンジにあるときにはエンジンを再始動させるアイドルストップ制御装置において、
   ブレーキ操作が所定値以上の強さで行われたときには、ギア位置をニュートラルとしてアイドルストップに備え、ブレーキ操作が所定値未満の強さで行われたときには、ギア位置を発進段とし、
   さらにエンジンがアイドルストップ状態であるときにブレーキ操作が行われたままシフト位置がドライブレンジからニュートラルレンジに移行されたときにはエンジンを再始動させる、
   ことを特徴とするアイドルストップ制御装置。
2. 請求項１記載のアイドルストップ制御装置であって、
   登り勾配で停車する際に、運転者がブレーキ操作を解除しても制動力を保持する坂道発進補助装置を有する車両におけるアイドルストップの実施に先立っては、前記坂道発進補助装置がオフ状態である場合にはこれを強制的にオン状態にさせる、
   ことを特徴とするアイドルストップ制御装置。
3. 請求項１または２記載のアイドルストップ制御装置を有する車両であって、
   車両の始動に伴って、前記アイドルストップ制御装置を起動させ、
   操作の度に前記アイドルストップ制御装置の一時停止／再起動を交互に繰り返すスイッチを有する、
   ことを特徴とする車両。
4. 請求項３記載の車両であって、
   エンジンをアイドルストップさせる際には、前記エンジンの回転軸を、ゼロ回転を保持するように制御された電動機の回転軸に対して接続する、
   ことを特徴とする車両。
5. 請求項３または４記載の車両であって、
   エンジンと電動機とを有し、ハイブリッド自動車として前記エンジンもしくは前記電動機、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行する、
   ことを特徴とする車両。
6. キースイッチがオン状態でありブレーキ操作が有り車速が無くシフト位置がドライブレンジにあるときにはエンジンをアイドルストップ状態とし、エンジンがアイドルストップ状態であるときにブレーキ操作が解除されシフト位置がドライブレンジにあるときにはエンジンを再始動させるアイドルストップ制御装置のアイドルストップ制御方法において、
   ブレーキ操作が所定値以上の強さで行われたときには、ギア位置をニュートラルとしてアイドルストップに備え、ブレーキ操作が所定値未満の強さで行われたときには、ギア位置を発進段とし、
   さらにエンジンがアイドルストップ状態であるときにブレーキ操作が行われたままシフト位置がドライブレンジからニュートラルレンジに移行されたときにはエンジンを再始動させる、
   ことを特徴とするアイドルストップ制御方法。
7. 情報処理装置に、請求項１または２記載のアイドルストップ制御装置の機能を実現させることを特徴とするプログラム。

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