JP6222130B2 - アイドリングストップ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンを一時的に自動停止させることにより、燃料節約と排出ガス量の削減とを図るアイドリングストップ制御装置に関する。

従来から、アイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御装置を搭載した車両が知られている。アイドリングストップ制御装置は、一般に、車速およびブレーキ操作などから車両の停止を検出してエンジンを自動停止させ、ブレーキペダルの開放などから発進動作を検出してエンジンを再始動させる。また、停車中だけでなく、車両が走行中であってもエンジンを自動停止させるアイドリングストップ制御も知られている。例えば、このアイドリングストップ制御によれば、ブレーキペダルが踏み込まれて車両が減速走行しているときにエンジンを自動停止させる。

こうした、アイドリングストップ制御によりエンジンが自動停止しているときには、オルタネータの発電が停止するため、車載電気負荷にはバッテリのみから電力供給されることになる。ブレーキペダルの開放などによってアイドリングストップの許可条件が満たされなくなると、スタータがバッテリから電力供給を受けてエンジンを再始動する。例えば、特許文献１に提案された装置では、エンジンを確実に再始動できるように、バッテリの残存容量が基準値以上であることが、アイドリングストップの許可条件の一つとして設定されている。

特開２０１０−９１４９６号公報

車載電気負荷の一つとして、走行中に車両運動状態を変化させる電動アクチュエータが知られている。電動アクチュエータは、走行中にアイドリングストップ制御によりエンジンが自動停止している場合には、バッテリから電力供給される。こうした電動アクチュエータの一つとして、電動アクティブスタビライザが挙げられる。電動アクティブスタビライザは、目標ロール角が得られるように、電動モータを駆動してスタビライザバーの捩り剛性を変化させる。電動アクティブスタビライザは、旋回走行時など一時的に作動するものであるが、作動時における消費電力が大きいため、バッテリの残存容量を速く低下させる。

このため、アイドリングストップ制御によるエンジンの自動停止中に、電動アクティブスタビライザが作動すると、その作動中にバッテリの残存容量が基準値を下回ることがある。特許文献１に提案されたアイドリングストップ制御装置では、バッテリの残存容量が基準値を下回ったことを検出すると、その時点で、スタータを起動させてエンジンを再始動させる。このとき、スタータの起動によって、電動アクティブスタビライザへの電力供給量が変動し、車両のロール運動状態が非所望に変動してしまう。このため、ドライバーに違和感を与えるおそれがある。

このような問題は、電動アクティブスタビライザのみならず、車両の運動状態を変化させる他の電動アクチュエータにおいても同様に生じる。つまり、車両の運動状態を変化させる電動アクチュエータは一般に消費電力が大きいため、アイドリングストップ制御における上述した状況でのスタータの起動を比較的高い頻度にて発生させ得る。その結果、車両の運動状態が大きく変動してドライバーに違和感を与えるおそれがある。

本発明は、上記問題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、電動アクチュエータの作動中に、できるだけ、アイドリングストップ制御によるエンジンの自動再始動が行われないようにすることにある。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
エンジン（２５）と、
前記エンジンの回転により発電する発電機（４２）、および、前記発電機により充電されるバッテリ（４１）を有する車載電源（４０）と、
前記バッテリからの給電により前記エンジンを始動させるスタータ（４３）と、
前記車載電源から電力供給されて、車両走行中に車両の運動状態を変化させる電動アクチュエータ（３１）とを備えた車両に適用され、
ブレーキ操作条件（Ｓ１１，Ｓ２１）あるいはアクセル操作条件（Ｓ５１，Ｓ６１）を含むアイドリングストップ条件に基づいて前記エンジンを自動停止・自動再始動させるアイドリングストップ制御を車両走行中に実施可能なアイドリングストップ制御装置（１０）において、
前記バッテリの残存容量の大きさを表す残存容量指標（ＳＯＣｘ）を取得する残存容量取得手段（１４）と、
前記電動アクチュエータの作動状態を検出する作動状態検出手段（Ｓ３１，Ｓ４２）と、
前記アイドリングストップ制御によって前記エンジンが自動停止している最中に、前記残存容量指標が再始動閾値（ＳＯＣstart）を下回ったか否かを判断し、前記残存容量指標が前記再始動閾値を下回ったと判定したときに、前記スタータの作動により前記エンジンを再始動させる再始動指令手段（Ｓ２２，Ｓ２３）と、
前記アイドリングストップ制御によって前記エンジンが自動停止している最中に、前記作動状態検出手段によって前記電動アクチュエータの作動開始が検出された場合、前記再始動閾値を前記電動アクチュエータの作動が開始される直前の閾値である第１閾値（ＳＯＣ１）から、前記第１閾値よりも小さな第２閾値（ＳＯＣ２）に変更する閾値変更手段（Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ３４，Ｓ４３，Ｓ４４，Ｓ４６）とを備えたことにある。

本発明のアイドリングストップ制御装置は、エンジンと、車載電源と、スタータと、電動アクチュエータとを備えた車両に適用され、ブレーキ操作条件あるいはアクセル操作条件を含むアイドリングストップ条件に基づいてエンジンを自動停止・自動再始動させるアイドリングストップ制御を実施する。車載電源は、エンジンの回転により発電する発電機、および、発電機により充電されるバッテリを有する。スタータは、バッテリからの給電によりエンジンを始動させる、電動アクチュエータは、車載電源から電力供給されて、車両走行中に車両の運動状態を変化させる。本発明のアイドリングストップ制御装置においては、車両走行中においてもエンジンを自動停止・自動再始動させることができるようにアイドリングストップ条件が設定されている。

アイドリングストップ制御装置は、残存容量取得手段と、作動状態検出手段と、再始動指令手段と、閾値変更手段とを備えている。残存容量取得手段は、バッテリの残存容量の大きさを表す残存容量指標を取得する。残存容量指標は、例えば、バッテリの満充電量に対する残存容量の割合を表すＳＯＣ（State Of Charge）値などを用いることができる。

作動状態検出手段は、電動アクチュエータの作動状態を検出する。再始動指令手段は、アイドリングストップ制御によってエンジンが自動停止している最中に、残存容量指標が再始動閾値を下回ったか否かを判断し、残存容量指標が再始動閾値を下回ったと判定したときに、スタータの作動によりエンジンを再始動させる。

エンジンの自動停止中に、電動アクチュエータが作動すると、その作動中にバッテリの残存容量指標が再始動閾値を下回りやすい。バッテリの残存容量指標が再始動閾値を下回ると、スタータが起動する。このとき、電動アクチュエータへの電力供給量が変動し、車両の運動状態が非所望に変動して、ドライバーに違和感を与えるおそれがある。そこで、閾値変更手段は、アイドリングストップ制御によってエンジンが自動停止している最中に、作動状態検出手段によって電動アクチュエータの作動開始が検出された場合、再始動閾値を電動アクチュエータの作動が開始される直前の閾値である第１閾値から、第１閾値よりも小さな第２閾値に変更する。

これにより、電動アクチュエータの作動中に、アイドリングストップ制御によるエンジンの自動再始動が行われる可能性を低減することができる。この結果、車両の運動状態を安定的に制御することができ、できるだけドライバーに違和感を与えないようにすることができる。

本発明の一側面の特徴は、前記閾値変更手段は、前記始動開始閾値を前記第２閾値に変更した後、前記作動状態検出手段によって前記電動アクチュエータの作動終了が検出された場合、前記始動開始閾値を前記第２閾値から前記第１閾値に戻す（Ｓ３２，Ｓ３３）ように構成されたことにある。

本発明の一側面によれば、アイドリングストップ制御によるエンジンの自動停止中に、電動アクチュエータの作動終了が検出された場合、始動開始閾値が第２閾値から第１閾値に戻される。従って、電動アクチュエータの作動中に、始動開始閾値が第２閾値を下回らないあいだは、他のアイドリングストップ条件が満たされていれば、エンジンが停止状態に維持されるため、つまり、スタータが作動しないため、その間に、車両運動状態を適切に変化させることができる。これにより、できるだけドライバーに違和感を与えないようにすることができる。

また、電動アクチュエータの作動終了が検出された場合には、始動開始閾値が第１閾値に戻されるため、始動開始閾値を適正に切り替えることができる。例えば、電動アクチュエータの作動終了時に、バッテリの残存容量が第１閾値を下回っている場合には、電動アクチュエータの作動終了時点でスタータを作動させてエンジンを再始動させることができる。

本発明の一側面の特徴は、前記閾値変更手段は、前記始動開始閾値を前記第２閾値に変更した後、予め設定した一定時間が経過するまでは前記始動開始閾値を前記第２閾値に維持し、前記一定時間の経過後、前記始動開始閾値を前記第１閾値に戻す（Ｓ４４，Ｓ４５，Ｓ４７）ように構成されたことにある。

本発明の一側面によれば、アイドリングストップ制御によるエンジンの自動停止中に、電動アクチュエータの作動開始が検出された場合、再始動閾値は、第１閾値から第２閾値に変更され、その変更から一定時間経過後に、第１閾値に戻される。例えば、この一定時間は、電動アクチュエータの想定される１回の作動時間に基づいて設定されるとよい。これにより、電動アクチュエータの通常の作動では、その作動中に再始動閾値が第２閾値から第１閾値に戻されないようにすることができる。従って、その間に、車両運動状態を適切に変化させることができ、できるだけドライバーに違和感を与えないようにすることができる。

本発明の一側面の特徴は、
前記電動アクチュエータは、電動モータ（３３１）を駆動することによりスタビライザバー（３２Ｒ，３２Ｌ）の捩り剛性を変更する電動アクティブスタビライザ（３１）であることにある。

本発明の一側面によれば、アイドリングストップ制御によるエンジンの自動停止中に、電動アクティブスタビライザが作動した場合、再始動閾値が第１閾値から第２閾値に変更される。このため、電動アクティブスタビライザの作動中にエンジンの自動再始動が行われる可能性を低減することができる。この結果、車両のロール運動状態が非所望に変動する可能性を低減することができ、できるだけドライバーに違和感を与えないようにすることができる。また、電動アクティブスタビライザの１回の作動時間は短いため、バッテリの残存容量を大きく低下させないような第２閾値を設定することができる。

また、電動アクティブスタビライザは、車輪が路面の凹凸を通過するときなど外乱によって作動することがあり、その場合には、ドライバーの操作とは関係なく作動することになる。ドライバーの操作によってアイドリングストップが終了する（エンジンが自動再始動する）場合と、ドライバーの操作とは無関係にアイドリングストップが終了する場合とでは、後者の方がドライバーに違和感を与えやすい。このため、電動アクティブスタビライザにおいては、その作動中にアイドリングストップが終了すると、ドライバーに違和感を与えやすいが、本発明の一側面によれば、そうした課題を良好に解決することができる。

本発明の一側面の特徴は、前記閾値変更手段は、車速が高い場合は低い場合に比べて、前記第２閾値を小さい値に設定するように構成されたことにある。

電動アクティブスタビライザは、高速走行時においては、１回の作動時間が長くなる、あるいは、１回の作動に消費される電力量が大きくなる傾向がある。本発明の一側面によれば、車速が高い場合は低い場合に比べて、第２閾値が小さい値に設定されるため、電動アクティブスタビライザの作動中にスタータが作動する可能性を適切に低減することができる。

尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係るアイドリングストップ制御に係るシステムの概略構成図である。 電動アクティブスタビライザ装置の概略構成図である。 アイドリングストップ開始制御ルーチンを表すフローチャートである。 アイドリングストップ終了制御ルーチンを表すフローチャートである。 ＳＯＣ閾値切替制御ルーチンを表すフローチャートである。 スタビライザの作動とＳＯＣ閾値の切替タイミングを表すタイミングチャートである。 変形例としてのＳＯＣ閾値切替制御ルーチンを表すフローチャートである。 変形例におけるスタビライザの作動とＳＯＣ閾値の切替タイミングを表すタイミングチャートである。 変形例としてのアイドリングストップ開始制御ルーチンを表すフローチャートである。 変形例としてのアイドリングストップ終了制御ルーチンを表すフローチャートである。 比較例におけるスタビライザの作動とＳＯＣ閾値の切替タイミングを表すタイミングチャートである。 第２閾値設定マップを表すグラフである。

以下、本発明の一実施形態に係るアイドリングストップ制御装置について図面を用いて説明する。図１は、アイドリングストップ制御装置１０、および、アイドリングストップ制御装置１０の作動に関係するシステムの概略構成を表す。本実施形態の車両（自動車）は、エンジン（内燃機関）によって車輪を駆動して走行する車両であって、モータ等の他の走行用電動駆動源を備えていない車両である。

この車両は、アイドリングストップ制御装置１０を備えている。本実施形態のアイドリングストップ制御装置１０（以下、アイドリングストップＥＣＵ１０と呼ぶ）は、停車中だけでなく、車両が走行しているときであっても、アイドリングストップ条件が成立した場合に、エンジン２５を自動停止させるアイドリングストップ制御を実施する。

アイドリングストップＥＣＵ１０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）に設けられた通信ラインＬcanを介して、エンジン制御装置２０（以下、エンジンＥＣＵ２０と呼ぶ）、および、アクティブスタビライザ制御装置３０（以下、スタビライザＥＣＵ３０と呼ぶ）と通信可能に接続され、それらＥＣＵ２０，３０と双方向に情報の授受ができるように構成されている。

エンジンＥＣＵ２０は、エンジン２５の出力（トルクおよび回転数）を制御するマイクロコンピュータを主要部として備えた電子制御装置であって、各種のエンジン制御用センサ２７から出力される検出信号を入力して、燃料噴射制御、点火制御、および、吸入空気量制御などを実施する。また、アイドリングストップＥＣＵ１０から送信されるアイドリングストップ制御指令であるエンジン停止指令、および、エンジン再始動指令を受信し、それらの指令に従って、エンジン２５を自動停止、および、自動再始動させる。

エンジン２５のクランクシャフトには、オルタネータ４２が連結される。オルタネータ４２は、クランクシャフトの回転に応じて発電する。このオルタネータ４２は、本発明における発電機に相当する。オルタネータ４２は、発電した交流電力を直流に変換する整流器（図示略）を備えており、整流器によって整流された直流電力を出力する。オルタネータ４２の出力する発電電力は、車載バッテリ４１の充電、および、車載電気負荷５０（以下、電気負荷５０と呼ぶ）の作動用に用いられる。

この車両は、車載バッテリ４１とオルタネータ４２とを並列接続して構成される車載電源４０を備えている。車載バッテリ４１（以下、バッテリ４１と呼ぶ）は、本実施形態においては、１４Ｖの直流電源を構成する一般的な鉛蓄電池であるが、他の種類のものを適用することもできる。

バッテリ４１およびオルタネータ４２の各プラス端子は、プラス側ライン６１に接続される。バッテリ４１およびオルタネータ４２の各グランド端子は、グランド側ライン６２に接続される。プラス側ライン６１およびグランド側ライン６２は、ペアとなって車両内に配設され、車両内に設けられた電気負荷５０への電力供給ライン６０を構成する。尚、図１には示していないが、ＥＣＵ１０，２０，３０を含む各種の電子制御装置（ＥＣＵ）にも、電力供給ライン６０を介して作動用電力が供給される。各ＥＣＵに接続される電力供給ライン６０には、図示しない電源バックアップ用昇圧回路が設けられており、車載電源４０から供給される電源電圧が一時的にドロップした場合であっても、各ＥＣＵに対して安定した電圧の電力を供給できるように構成されている。

電力供給ライン６０には、エンジンスタータ４３が接続されている。エンジンスタータ４３（以下、スタータ４３と呼ぶ）は、バッテリ４１から供給される電力によってエンジン２５を始動させるセルモータである。スタータ４３は、エンジンＥＣＵ２０に接続される。エンジンＥＣＵ２０は、車両が停止している状態から、ドライバーによるエンジンスタートスイッチ（図示略）の操作を検出すると、スタータ４３を起動してエンジン２５を始動させる。また、スタータ４３は、後述するアイドリングストップ状態からエンジン２５を再始動させる場合にも利用される。

車両には、電動アクティブスタビライザ３１が設けられている。電動アクティブスタビライザ３１は、スタビライザＥＣＵ３０によって駆動制御される。スタビライザＥＣＵ３０と電動アクティブスタビライザ３１とによって電動アクティブスタビライザ装置が構成される。電動アクティブスタビライザ装置は、公知のもの、例えば、特開２００５−３３５５０４号に提案されている装置等を適用できるため、詳細について必要であれば、公知文献を参照するものとして、ここでは、簡単な説明に留める。

図２に示したように、電動アクティブスタビライザ３１（以下、電動スタビライザ３１と呼ぶ）は、前輪および後輪の少なくとも一方に設けられ、車体のロール運動を抑制するもので、一方端が左車輪ＷＬのばね下に連結される左スタビライザバー３２Ｌと、一方端が右車輪ＷＲのばね下に連結される右スタビライザバー３２Ｒと、左スタビライザバー３２Ｌの他方端と右スタビライザバー３２Ｒの他方端との間に介装される電動モータ３３１および減速機構３３２からなるモータユニット３３と、電動モータ３３１を駆動するモータ駆動回路３４とを備えている。電動アクティブスタビライザ３１は、本発明の電動アクチュエータに相当する。

電動スタビライザ３１は、電動モータ３３１の回転により、減速機構３３２を介して、左スタビライザバー３２Ｌと右スタビライザバー３２Ｒとを軸線周りに相対回転させて、スタビライザバー３２（左スタビライザバー３２ＬＲと右スタビライザバー３２Ｒとからなる）の捩り剛性を変更できるように構成されている。

スタビライザＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主要部として備え、電動スタビライザ３１の電動モータ３３１を駆動することによってスタビライザバー３２の捩り剛性を制御する。スタビライザＥＣＵ３０は、車速Ｖを検出する車速センサ、ハンドル舵角θを検出する舵角センサ、および、車体の横加速度Ｇｙを検出する横加速度センサ等、ロール運動制御に必要なロール制御用センサ３５と接続されている。スタビライザＥＣＵ３０は、ロール制御用センサ３５によって検出された検出値（例えば、車速Ｖ、ハンドル舵角θ、および、横加速度Ｇｙ）に基づいて、目標ロール角を演算する。更に、目標ロール角が得られるような電動モータ３３１の目標モータトルクを演算し、この目標モータトルクに応じた目標電流を設定する。

スタビライザＥＣＵ３０は、モータ駆動回路３４（例えば、インバータ回路、あるいは、Ｈブリッジ回路）に設けられたスイッチング素子を制御して、電動モータ３３１に目標電流を流す。モータ駆動回路３４は、電力供給ライン６０に接続され、車載電源４０から電動モータ３３１に目標電流を流す。これにより、車体のロール角を目標ロール角に制御することができる。

こうしたロール制御は、車体に横加速度あるいはヨーレートが発生しているとき、つまり、車両が走行しているときに限って実施される。

次に、図１に示したアイドリングストップＥＣＵ１０にて実施されるアイドリングストップ制御について説明する。アイドリングストップＥＣＵ１０は、マイクロコンピュータを主要部として備えている。アイドリングストップＥＣＵ１０は、車速センサ１１、ブレーキセンサ１２、アクセルセンサ１３、および、ＳＯＣセンサ１４に接続されている。車速センサ１１は、車速Ｖを表す検出信号を出力する。

ブレーキセンサ１２は、ブレーキペダル操作が行われているか否かを判別できる検出信号を出力する。ブレーキセンサ１２としては、例えば、ブレーキペダルが踏まれているか否かに応じてオン・オフ状態が切り替わるブレーキスイッチ、あるいは、ブレーキペダルの踏み込みストロークを検出するブレーキポジションセンサ、あるいは、マスタシリンダのブレーキ液圧を検出するブレーキ圧力センサなどを用いることができる。アクセルセンサ１３は、アクセルペダル操作が行われているか否かを判別できる検出信号を出力する。アクセルセンサ１３としては、例えば、アクセルペダルの踏み込みストロークを検出するアクセルポジションセンサなどを用いることができる。尚、アクセルセンサ１３については、後述の変形例において使用されるセンサである。

ＳＯＣセンサ１４は、現在のバッテリ４１の状態（State Of Charge）、つまり、バッテリ４１の残存容量の大きさを表す指標となるＳＯＣ値（％）を出力する。ＳＯＣ値は、バッテリ４１の満充電量に対する残存容量の割合（％）で表すことができる。例えば、ＳＯＣセンサ１４は、バッテリ４１に流れる充放電電流（放電電流、および、充電電流）を検出し、バッテリ４１が充電される方向に流れる充電電流をプラス値とし、バッテリ４１から放電される方向に流れる放電電流をマイナス値として、充放電電流を積算することにより、現在のＳＯＣ値を取得する。この場合、ＳＯＣセンサ１４は、単に、バッテリ４１に流れる充放電電流の検出値を所定の周期でアイドリングストップＥＣＵ１０に出力する電流センサであって、アイドリングストップＥＣＵ１０が、充放電電流の積算処理を行ってＳＯＣ値を取得する構成であってもよい。

尚、ＳＯＣ値は、バッテリ４１の充放電電流に基づいて取得されるものに限らず、バッテリ４１の端子電圧、バッテリ４１の内部抵抗等に基づいて取得されるものであってもよい。この場合、バッテリ４１の温度に基づいてＳＯＣ値を補正するようにすれば、精度高いＳＯＣ値を取得することができる。また、複数の算出方法で取得したＳＯＣ値の最小値、あるいは、平均値などを最終的なＳＯＣ値として取得する構成であってもよい。以下、ＳＯＣセンサ１４によって検出されたＳＯＣ値をＳＯＣｘと呼ぶ。

次に、アイドリングストップを開始する開始条件について説明する。図３は、アイドリングストップＥＣＵ１０の実施するアイドリングストップ開始制御ルーチンを表す。アイドリングストップ開始制御ルーチンは、アイドリングストップが開始されていないときに、所定の短い演算周期にて繰り返し実施される。

アイドリングストップ開始制御ルーチンが起動すると、アイドリングストップＥＣＵ１０は、ステップＳ１１において、ブレーキセンサ１２により検出された検出信号を読み込み、ブレーキペダルが踏まれているか否かについて判断する。ブレーキペダルが踏まれていない場合、アイドリングストップＥＣＵ１０は、本ルーチンを一旦終了する。アイドリングストップＥＣＵ１０は、本ルーチンを所定の演算周期にて繰り返し実施する。こうした処理が繰り返されて、ブレーキペダルの踏み込み操作が検出された場合、アイドリングストップＥＣＵ１０は、続くステップＳ１２において、車速センサ１１により検出される車速Ｖを読み込み、車速Ｖが予め設定された設定車速Ｖstop以下であるか否かについて判断する。この設定車速Ｖstopは、アイドリングストップの開始許可条件を設定した車速であって、本実施形態においては、減速走行時にアイドリングストップを開始できるように、停止速度（０ｋｍ／ｈ）よりも大きな速度、例えば、１０ｋｍ／ｈに設定されている。

アイドリングストップＥＣＵ１０は、車速Ｖが設定車速Ｖstopを超えている場合には、本ルーチンを一旦終了する。アイドリングストップＥＣＵ１０は、こうした処理を繰り返し、ブレーキペダル操作が行われており、かつ、車速Ｖが設定車速Ｖstop以下であることを検出すると（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、続く、ステップＳ１３において、ＳＯＣセンサ１４によって検出されたＳＯＣｘを読み込み、現時点のＳＯＣｘが、予め設定された閾値であるＳＯＣstop以上であるか否かについて判断する。このＳＯＣstopは、アイドリングストップの開始許可条件を設定したＳＯＣ値である。

アイドリングストップＥＣＵ１０は、ＳＯＣｘがＳＯＣstop未満である場合には、本ルーチンを一旦終了する。アイドリングストップＥＣＵ１０は、こうした処理を繰り返し、ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３の条件が全て成立すると、その処理をステップＳ１４に進めて、エンジンＥＣＵ２０に対して、エンジン停止指令を出力する。つまり、アイドリングストップＥＣＵ１０は、（１）ブレーキペダル操作が行われていること、（２）車速Ｖが設定車速Ｖstop以下であること、（３）ＳＯＣｘがＳＯＣstop以上であること、という３つの条件が全て成立したときに、アイドリングストップ開始条件が成立したと判定して、エンジン停止指令を出力する。エンジンＥＣＵ２０は、このエンジン停止指令を入力すると、燃料噴射および燃料の点火を停止してエンジン２５を停止させる。

このようにアイドリングストップＥＣＵ１０は、走行中において車速Ｖが設定車速Ｖstop以下になるまで減速した時点でアイドリングストップを開始する。

こうしてエンジン２５が自動停止されると（アイドリングストップが開始されると）、アイドリングストップＥＣＵ１０は、アイドリングストップ開始制御ルーチンに代えて、図４に示すアイドリングストップ終了制御ルーチンを開始する。アイドリングストップＥＣＵ１０は、アイドリングストップ終了制御ルーチンを所定の短い演算周期にて繰り返し実施する。

アイドリングストップ終了制御ルーチンが起動すると、アイドリングストップＥＣＵ１０は、ステップＳ２１において、ブレーキセンサ１２により検出された検出信号を読み込み、ブレーキペダルが開放されたか否かについて判断する。アイドリングストップＥＣＵ１０は、ブレーキペダルが開放されていない場合（Ｓ２１：Ｎｏ）、ステップＳ２２において、ＳＯＣセンサ１４によって検出されたＳＯＣｘを読み込み、現時点のＳＯＣｘが、予め設定された閾値であるＳＯＣstart未満であるか否かについて判断する。このＳＯＣstartは、アイドリングストップの禁止条件を設定したＳＯＣ値であって、ＳＯＣstopよりも小さい値に設定されている。

アイドリングストップＥＣＵ１０は、ステップＳ２１、および、ステップＳ２２の判断を繰り返す。そして、ステップＳ２１、および、ステップＳ２２の何れかの条件が成立すると、その処理をステップＳ２３に進めて、エンジンＥＣＵ２０に対して、エンジン再始動指令を出力する。つまり、アイドリングストップＥＣＵは、（１）ブレーキペダルが開放されたこと、（２）ＳＯＣｘがＳＯＣstartよりも下回ったこと、という２つの条件のうちの少なくとも一方が成立したときに、アイドリングストップ終了条件が成立したと判定して、エンジン再始動指令を出力する。エンジンＥＣＵ２０は、このエンジン再始動指令を入力すると、スタータ４３を起動してエンジン２５を始動させる。こうしてアイドリングストップが終了する。尚、（１）の条件は、「ブレーキペダルが開放され、かつ、アクセルペダルが踏み込まれたこと」に代えてもよい。

アイドリングストップ制御によってエンジン２５が停止されている場合、オルタネータ４２が発電しないため、車載電源４０としてはバッテリ４１しか利用できない。このため、アイドリングストップ中に電動スタビライザ３１が作動した場合には、バッテリ４１から電動スタビライザ３１に電力供給される。電動スタビライザ３１の消費電力は大きいため、バッテリ４１のＳＯＣ値は、通常よりも速く低下していく。

この場合、アイドリングストップ終了制御ルーチンによって、ＳＯＣｘがアイドリングストップの禁止条件を設定したＳＯＣstartよりも下回ると、スタータ４３が起動されてエンジン２５が再始動する。電動スタビライザ３１が作動中にスタータ４３が起動すると、電動スタビライザ３１への電力供給が安定的に行われなくなり、車体のロール運動状態が非所望に変動してしまうおそれがある。

そこで、アイドリングストップＥＣＵ１０においては、電動スタビライザ３１の作動中に、できるだけ、アイドリングストップ制御によるエンジン２５の再始動が行われないようにする処理が組み込まれている。図５は、アイドリングストップＥＣＵ１０の実施するＳＯＣ閾値切替制御ルーチンを表す。ＳＯＣ閾値切替制御ルーチンは、アイドリングストップが行われているとき（アイドリングストップ制御によってエンジン２５が自動停止しているとき）に、所定の短い演算周期にて繰り返し実施される。

ＳＯＣ閾値切替制御ルーチンが起動すると、アイドリングストップＥＣＵ１０は、ステップＳ３１において、スタビライザＥＣＵ３０から、電動スタビライザ３１の作動状態を表す情報を読み込む。スタビライザＥＣＵ３０は、電動スタビライザ３１を駆動している場合には作動中信号をＣＡＮの通信ラインＬcanに送信し、電動スタビライザ３１を駆動していない場合には非作動中信号を通信ラインＬcanに送信する。アイドリングストップＥＣＵ１０は、この通信ラインＬcanに送信されている信号を読み込む。

続いて、アイドリングストップＥＣＵ１０は、ステップＳ３２において、電動スタビライザ３１が作動中であるか否かを判断する。アイドリングストップＥＣＵ１０は、電動スタビライザ３１が作動中でなければ、ステップＳ３３において、アイドリングストップの禁止条件を設定したＳＯＣstartを第１閾値ＳＯＣ１に設定する。一方、電動スタビライザ３１が作動中であれば、ステップＳ３４において、ＳＯＣstartを第２閾値ＳＯＣ２に設定する。この第２閾値ＳＯＣ２は、第１閾値ＳＯＣ１よりも小さな値に設定されている。

アイドリングストップＥＣＵ１０は、ステップＳ３３あるいはステップＳ３４にてＳＯＣstartの値を設定すると本ルーチンを一旦終了する。アイドリングストップＥＣＵ１０は、本ルーチンを所定の演算周期で繰り返す。

図６は、ＳＯＣstartの切替タイミングを表すタイミングチャートである。アイドリングストップ中（エンジン２５の自動停止中）においては、オルタネータ４２が発電しないため、バッテリ４１から各種の電気負荷５０へ電力供給されて、バッテリ４１のＳＯＣ値であるＳＯＣｘが低下していく。時刻ｔ１において、電動スタビライザ３１の作動が開始されると、ＳＯＣｘの低下速度が速くなる。

ＳＯＣstartは、電動スタビライザ３１の作動開始と同時に、第１閾値ＳＯＣ１から第２閾値ＳＯＣ２閾値に切り替わり（時刻ｔ１）、電動スタビライザ３１の作動が終了すると同時に、第２閾値ＳＯＣ２から第１閾値ＳＯＣ１に戻される（時刻ｔ２）。電動スタビライザ３１の作動は、車体の旋回運動の終了に伴って終了するため、通常、長時間継続されることはない。そのため、ＳＯＣｘは、電動スタビライザ３１の作動中に、第１閾値ＳＯＣ１よりも低い値まで低下しても、第２閾値ＳＯＣ２に達するまでには低下しない。従って、電動スタビライザ３１の作動が終了する時刻ｔ２までエンジン２５を停止状態に維持することができる。また、電動スタビライザ３１の作動終了時においては、ＳＯＣstartが第２閾値ＳＯＣ２から第１閾値ＳＯＣ１に戻されることによって、ＳＯＣｘがＳＯＣstartよりも下回り、エンジン２５を再始動させることができる。また、電動スタビライザ３１の１回の作動時間は短いため、バッテリ４１の残存容量を大きく低下させないような第２閾値ＳＯＣ２を設定することができる。

従って、本実施形態によれば、電動スタビライザ３１の作動中にスタータ４３が起動する可能性を低減することができる。これにより、スタビライザＥＣＵ３０によって実施されるロール運動制御中に、ロール運動状態が非所望に変動する可能性を低減することができる。従って、ドライバーに違和感をできるだけ与えないようにすることができる。また、電動スタビライザ３１の作動中にＳＯＣstartが第２閾値ＳＯＣ２を下回った場合には、その時点で、スタータ４３が起動するため、バッテリ４１のＳＯＣのそれ以上の低下を防止することができ、エンジン２５が再始動できなくなることもない。

また、電動スタビライザ３１は、車輪が路面の凹凸を通過するときなど外乱によって作動することがあり、その場合には、ドライバーの操作とは関係なく作動することになる。ドライバーの操作によってアイドリングストップが終了する（エンジン２５が自動再始動する）場合と、ドライバーの操作とは無関係にアイドリングストップが終了する場合とでは、後者の方がドライバーに違和感を与えやすい。このため、電動スタビライザ３１においては、その作動中にアイドリングストップが終了すると、ドライバーに違和感を与えやすいが、本実施形態によれば、そうした課題を良好に解決することができる。

図１１は、ＳＯＣstartを切り替えない比較例におけるタイミングチャートを表している。この比較例のアイドリングストップ制御装置では、ＳＯＣstartが第１閾値ＳＯＣ１に固定されている。従って、電動スタビライザ３１の作動中の時刻ｔ４において、ＳＯＣｘが第１閾値ＳＯＣ１を下回ると、エンジン２５が再始動する、つまり、スタータ４３が起動することになる。このため、ロール運動制御の途中で電動スタビライザ３１への電力供給量が変動し、ロール運動状態が非所望に変動してしまう。

＜ＳＯＣ閾値切替制御ルーチンの変形例＞
次に、ＳＯＣ閾値切替制御ルーチンの変形例について説明する。上述した実施形態のＳＯＣ閾値切替制御ルーチン（図５）は、電動スタビライザ３１が作動している間、ＳＯＣstartを第２閾値ＳＯＣ２に維持する構成であるが、この変形例は、電動スタビライザ３１の作動開始から一定時間だけＳＯＣstartを第２閾値ＳＯＣ２に維持するように構成されている。

図７は、アイドリングストップＥＣＵ１０の実施する変形例としてのＳＯＣ閾値切替制御ルーチンを表す。このＳＯＣ閾値切替制御ルーチンは、アイドリングストップが行われているとき（アイドリングストップ制御によってエンジン２５が自動停止しているとき）に、所定の短い演算周期にて繰り返し実施される。

ＳＯＣ閾値切替制御ルーチンが起動すると、アイドリングストップＥＣＵ１０は、ステップＳ４１において、タイマ計時中であるか否かを判断する。アイドリングストップＥＣＵ１０は、後述するようにＳＯＣstartを第２閾値ＳＯＣ２に設定している時間をタイマにより計測するように構成されており、ステップＳ４１においては、このタイマが起動しているか否かを判断する。ＳＯＣ閾値切替制御ルーチンの起動時においては、タイマは起動していないため、アイドリングストップＥＣＵ１０は、ステップＳ４１において、「Ｎｏ」と判定して、その処理をステップＳ４２に進めて、電動スタビライザ３１の作動状態を表す情報を読み込む。

続いて、アイドリングストップＥＣＵ１０は、ステップＳ４３において、電動スタビライザ３１が作動中であるか否かを判断し、作動中でない場合は、ステップＳ４４において、ＳＯＣstartを第１閾値ＳＯＣ１に設定する。一方、電動スタビライザ３１が作動中であれば、ステップＳ４５において、タイマによる計時を開始し、続くステップＳ４６において、ＳＯＣstartを第２閾値ＳＯＣ２に設定する。この第１閾値ＳＯＣ１、第２閾値ＳＯＣ２は、上述した実施形態の値と同様である。

アイドリングストップＥＣＵ１０は、ステップＳ４４あるいはステップＳ４６にてＳＯＣstartの値を設定すると本ルーチンを一旦終了する。アイドリングストップＥＣＵ１０は、本ルーチンを所定の演算周期で繰り返す。

アイドリングストップ中に、電動スタビライザ３１の作動が開始されると、ＳＯＣstartが第２閾値ＳＯＣ２に設定され、タイマの計時が開始される。この場合、アイドリングストップＥＣＵ１０は、ステップＳ４１において、「Ｙｅｓ」と判定し、その処理をステップＳ４７に進める。アイドリングストップＥＣＵ１０は、ステップＳ４７において、タイマにより計測された時間であるタイマ値Ｔが、予め設定された一定時間である閾値Ｔrefに達したか否かを判断する。タイマ値Ｔは、本ルーチンの起動時においては、ゼロクリアされている。タイマ値Ｔが閾値Ｔrefに達していない場合、ＳＯＣstartは、ステップＳ４６によって、第２閾値ＳＯＣ２に維持される。

アイドリングストップＥＣＵ１０は、タイマによる計時を開始した後は、電動スタビライザ３１の作動状態に関係なく、タイマ値Ｔのみを判断する（Ｓ４７）。そして、タイマ値Ｔが閾値Ｔrefに到達すると（Ｓ４７：Ｙｅｓ）、アイドリングストップＥＣＵ１０は、ステップＳ４８において、タイマによる計時を停止し、その処理をステップＳ４４に進める。従って、ＳＯＣstartは、第２閾値ＳＯＣ２から第１閾値ＳＯＣ１に戻される。

アイドリングストップＥＣＵ１０は、ＳＯＣstartを第２閾値ＳＯＣ２から第１閾値ＳＯＣ１に戻すと、ＳＯＣ閾値切替制御ルーチンを終了する。つまり、今回のアイドリングストップ期間中においては、この時点でＳＯＣ閾値切替制御ルーチンを終了して繰り返さない。そして、アイドリングストップが終了した後、次のアイドリングストップが新たに開始されると、アイドリングストップＥＣＵ１０は、タイマ値ＴをゼロクリアしてＳＯＣ閾値切替制御ルーチンを再開する。

図８は、変形例のＳＯＣ閾値切替制御ルーチンによるＳＯＣstartの切替タイミングを表すタイミングチャートである。この例では、ＳＯＣstartを第１閾値ＳＯＣ１から第２閾値ＳＯＣ２に切り替えた時刻ｔ１から、タイマの計時が開始され、タイマ値Ｔが閾値Ｔrefに到達した時刻ｔ３において、ＳＯＣstartが第１閾値ＳＯＣ１に戻される。電動スタビライザ３１の作動は、車体の旋回運動の終了に伴って終了するため、通常、長時間継続されることはない。従って、電動スタビライザ３１の想定される１回の作動時間に基づいて閾値Ｔrefを設定することで、通常の作動では、作動中にＳＯＣstartが第１閾値ＳＯＣ１に戻されないようにすることができる。

この結果、変形例においても、実施形態と同様に、電動スタビライザ３１の作動中にスタータ４３が起動する可能性を低減することができる。これにより、スタビライザＥＣＵ３０によって実施されるロール運動制御中に、ロール運動状態が非所望に変動する可能性を低減することができる。従って、ドライバーに違和感をできるだけ与えないようにすることができる。また、電動スタビライザ３１の作動時間が閾値Ｔrefに到達しないうちにＳＯＣstartが第２閾値ＳＯＣ２を下回った場合には、その時点で、スタータ４３が起動するため、バッテリ４１のＳＯＣのそれ以上の低下を防止することができ、エンジン２５が再始動できなくなることもない。

＜アイドリングストップの開始終了条件の変形例＞
次に、アイドリングストップの開始条件、および、終了条件を設定する変形例について説明する。上述した実施形態においては、ブレーキペダル操作によって減速走行しているときにアイドリングストップが開始されるように構成されているが、この変形例においては、ドライバーのアクセル操作が行われなくなった時点でアイドリングストップが開始されるように構成されている。

図９は、アイドリングストップＥＣＵ１０の実施する変形例としてのアイドリングストップ開始制御ルーチンを表す。この変形例のアイドリングストップ開始制御ルーチンは、実施形態のアイドリングストップ開始制御ルーチンのステップＳ１１，Ｓ１２に代えて、ステップＳ５１の処理を組み込んだものであり、他の処理については、実施形態のアイドリングストップ開始制御ルーチンと同様である。ここでは、実施形態に対して変更されている処理について説明し、実施形態と共通する処理については、図面に実施形態と共通のステップ符号を付して説明を省略する。

この変形例のアイドリングストップ開始制御ルーチンでは、ステップＳ５１において、アクセルペダル操作の有無が判断される。アイドリングストップＥＣＵ１０は、アクセルセンサ１３の出力する検出信号を読み込んで、アクセルペダルの操作が行われていない場合に、その処理をステップＳ１３に進める。

従って、この変形例のアイドリングストップ開始制御ルーチンによれば、車両の走行中に、ドライバーがアクセルペダルを離すと、ＳＯＣｘがＳＯＣstop以上となっている状況であれば、アイドリングストップ（エンジン２５の自動停止）が開始される。従って、更に、燃料節約と排出ガス量の削減とを図ることができる。

アイドリングストップの終了条件についても、アクセルペダル操作に基づいて設定される。図１０は、アイドリングストップＥＣＵ１０の実施する変形例としてのアイドリングストップ終了制御ルーチンを表す。この変形例のアイドリングストップ終了制御ルーチンは、実施形態のアイドリングストップ終了制御ルーチンのステップＳ２１に代えて、ステップＳ６１の処理を組み込んだものであり、他の処理については、実施形態のアイドリングストップ終了制御ルーチンと同様である。

この変形例のアイドリングストップ終了制御ルーチンでは、ステップＳ６１において、アクセルペダル操作の有無が判断される。アイドリングストップＥＣＵ１０は、アクセルセンサ１３の出力する検出信号を読み込んで、アクセルペダルの操作が行われていない場合に、その処理をステップＳ２２に進め、アクセルペダルの操作が行われている場合には、その処理をステップＳ２３に進める。

従って、この変形例のアイドリングストップ終了制御ルーチンによれば、アイドリングストップ中に、ドライバーがアクセルペダルを踏むと、あるいは、ＳＯＣｘがＳＯＣstart未満にまで低下すると、アイドリングストップが終了する。従って、適切にアイドリングストップを終了させることができる。

この変形例では、走行中に行われるアイドリングストップの頻度が高く、それに伴って、アイドリングストップ中に電動スタビライザ３１が作動する頻度も高い。従って、ＳＯＣ閾値切替制御ルーチン（図５）によるＳＯＣstartの切替が非常に有効となる。

以上、本発明の実施形態のアイドリングストップ制御装置について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態においては、電動スタビライザ３１の作動状態に基づいて、アイドリングストップの終了条件（エンジン２５を再始動させる条件）を決めるパラメータの一つであるＳＯＣｘの閾値（ＳＯＣstart）を切り替えているが、他の電動アクチュエータの作動状態に基づいて閾値を切り替える構成であってもよい。例えば、電磁アクティブサスペンション装置、あるいは、電動パワーステアリング装置など、車両走行中に車両の運動状態を変化させる電動アクチュエータであれば適用できる。

電磁アクティブサスペンション装置は、例えば、ショックアブソーバ内に電動モータを備え、電動モータの回生制御によって減衰力を発生させるだけでなく、車載電源から電力供給して電動モータを力行制御することにより推進力を発生させる。電動モータを力行制御してショックアブソーバで推進力を発生させる場合には、大電力を必要とする。このため、本発明の電動アクチュエータとして電磁アクティブサスペンション装置を適用することは、非常に有効である。

また、電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフト、あるいは、ステアリングラックに電動モータを備え、ドライバーの操舵操作力に応じた操舵アシストトルクを電動モータで発生させる。特に、微低速走行中において操舵アシストトルクを発生させる場合には、大電力を必要とする。このため、本発明の電動アクチュエータとして電動パワーステアリング装置を適用することは、非常に有効である。

また、本実施形態においては、アイドリングストップＥＣＵ１０からエンジン再始動指令をエンジンＥＣＵ２０に送信することで、エンジンＥＣＵ２０を介してスタータ４３を駆動する構成であるが、それに代えて、アイドリングストップＥＣＵ１０からスタータ４３に駆動信号を直接出力する構成であってもよい。

また、本実施形態においては、第１閾値ＳＯＣ１および第２閾値ＳＯＣ２は、一定値に設定されているが、少なくとも一方を可変する構成を採用することもできる。例えば、車速Ｖに応じて、車速Ｖが高い場合には低い場合に比べて、第２閾値ＳＯＣ２を小さくするように可変させる構成を採用してもよい。例えば、アイドリングストップＥＣＵ１０は、図１２（ａ）、あるいは、図１２（ｂ）に示す第２閾値設定マップを記憶し、この第２閾値設定マップを参照して、車速Ｖに応じた第２閾値ＳＯＣ２を設定する。図１２（ａ）に示す第２閾値設定マップにおいては、車速Ｖが高くなるにしたがって徐々に低下する第２閾値ＳＯＣ２が設定される。また、図１２（ｂ）に示す第２閾値設定マップでは、車速Ｖが高くなるにしたがって段階的に低下する第２閾値ＳＯＣ２が設定される。この場合、例えば、ＳＯＣstartを第１閾値ＳＯＣ１から第２閾値ＳＯＣ２に切り替えるときの車速Ｖに基づいて第２閾値ＳＯＣ２の値を設定すればよい。あるいは、車速Ｖの推移に合わせて、車速Ｖに応じた第２閾値ＳＯＣ２を逐次設定するように構成されてもよい。

電動スタビライザ３１は、高速走行時においては、１回の作動時間が長くなる、あるいは、１回の作動に消費される電力量が大きくなる傾向があるため、低速走行時に比べて第２閾値ＳＯＣ２を小さな値に設定することで、電動スタビライザ３１の作動中にスタータ４３が起動する可能性を適切に低減することができる。特に、図９，図１０に示した変形例のように、アクセルペダルを離した時点でアイドリングストップが開始されるシステムにおいては、アイドリングストップ中に電動スタビライザ３１が作動する頻度が高いため有効である。また、例えば、図８に示した変形例において、車速Ｖに応じて、車速Ｖが高い場合には低い場合に比べて、閾値Ｔrefを長い時間に設定する構成を採用してもよい。

１０…アイドリングストップＥＣＵ、１１…車速センサ、１２…ブレーキセンサ、１３…アクセルセンサ、１４…ＳＯＣセンサ、２０…エンジンＥＣＵ、２５…エンジン、３０…スタビライザＥＣＵ、３１…電動アクティブスタビライザ、４０…車載電源、４１…車載バッテリ、４２…オルタネータ、４３…エンジンスタータ、５０…車載電気負荷、ＳＯＣ１…第１閾値、ＳＯＣ２…第２閾値。

Claims (5)

1. エンジンと、
   前記エンジンの回転により発電する発電機、および、前記発電機により充電されるバッテリを有する車載電源と、
   前記バッテリからの給電により前記エンジンを始動させるスタータと、
   前記車載電源から電力供給されて、車両走行中に車両の運動状態を変化させる電動アクチュエータとを備えた車両に適用され、
   ブレーキ操作条件あるいはアクセル操作条件を含むアイドリングストップ条件に基づいて前記エンジンを自動停止・自動再始動させるアイドリングストップ制御を車両走行中に実施可能なアイドリングストップ制御装置において、
   前記バッテリの残存容量の大きさを表す残存容量指標を取得する残存容量取得手段と、
   前記電動アクチュエータの作動状態を検出する作動状態検出手段と、
   前記アイドリングストップ制御によって前記エンジンが自動停止している最中に、前記残存容量指標が再始動閾値を下回ったか否かを判断し、前記残存容量指標が前記再始動閾値を下回ったと判定したときに、前記スタータの作動により前記エンジンを再始動させる再始動指令手段と、
   前記アイドリングストップ制御によって前記エンジンが自動停止している最中に、前記作動状態検出手段によって前記電動アクチュエータの作動開始が検出された場合、前記再始動閾値を前記電動アクチュエータの作動が開始される直前の閾値である第１閾値から、前記第１閾値よりも小さな第２閾値に変更する閾値変更手段と
   を備えたアイドリングストップ制御装置。
2. 請求項１記載のアイドリングストップ制御装置において、
   前記閾値変更手段は、前記始動開始閾値を前記第２閾値に変更した後、前記作動状態検出手段によって前記電動アクチュエータの作動終了が検出された場合、前記始動開始閾値を前記第２閾値から前記第１閾値に戻すように構成されたアイドリングストップ制御装置。
3. 請求項１記載のアイドリングストップ制御装置において、
   前記閾値変更手段は、前記始動開始閾値を前記第２閾値に変更した後、予め設定した一定時間が経過するまでは前記始動開始閾値を前記第２閾値に維持し、前記一定時間の経過後、前記始動開始閾値を前記第１閾値に戻すように構成されたアイドリングストップ制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか一項記載のアイドリングストップ制御装置において、
   前記電動アクチュエータは、電動モータを駆動することによりスタビライザバーの捩り剛性を変更する電動アクティブスタビライザであるアイドリングストップ制御装置。
5. 請求項４記載のアイドリングストップ制御装置において、
   前記閾値変更手段は、車速が高い場合は低い場合に比べて、前記第２閾値を小さい値に設定するように構成されたアイドリングストップ制御装置。

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