(57)【要約】【課題】アイドルストップ中に再始動のためのブレーキ解除操作を早期に精度良く判定してエンジンを早期に再始動できるようにする。【解決手段】アイドルストップ中にブレーキ操作量センサ２９で検出したブレーキ操作量ｘとブレーキ操作量変化速度ｄｘ／ｄｔとの比ｘ／（ｄｘ／ｄｔ）をブレーキ操作時間の変化量として算出し、このブレーキ操作時間の変化量ｘ／（ｄｘ／ｄｔ）を時間微分してブレーキ操作時間変化率を求める。そして、このブレーキ操作時間変化率が判定閾値（マイナス値）未満であるか否かで、運転者のブレーキ操作が再始動のためのブレーキ解除操作か否かを判定し、その結果、再始動のためのブレーキ解除操作と判定したときに、再始動要求が発生してエンジン１１を再始動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの自動停止中に運転者が再始動のためのブレーキ解除操作を行ったときに該エンジンを再始動させるエンジン自動停止始動制御装置において、
ブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段と、
前記ブレーキ操作量検出手段で検出したブレーキ操作量と該ブレーキ操作量の変化速度から決まるブレーキ操作時間の変化量を用いてブレーキ操作の変化を時系列で判定することで運転者のブレーキ操作が再始動のためのブレーキ解除操作か否かを判定するブレーキ操作意図判定手段と、
前記ブレーキ操作意図判定手段により再始動のためのブレーキ解除操作と判定されたときに前記エンジンを再始動させる自動始動制御手段と
を備えていることを特徴とするエンジン自動停止始動制御装置。
【請求項２】
前記ブレーキ操作量検出手段は、前記ブレーキ操作量として、ブレーキペダルの踏込み力、マスタシリンダ内の液圧、ブレーキペダルの踏込み量、ブレーキ制動力のいずれか１つを検出することを特徴とする請求項１に記載のエンジン自動停止始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの自動停止中（アイドルストップ中）に運転者が再始動する意図のある操作を行ったときに該エンジンを再始動させるエンジン自動停止始動制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費節減、エミッション低減等を目的として、エンジン自動停止始動制御システム（いわゆるアイドルストップ制御システム）を搭載した車両が増加しつつある。このアイドルストップ制御システムは、運転者が車両を停車させたときや停車直前の減速領域で燃料噴射を停止（燃料カット）してエンジンを自動的に停止させ、その後、運転者が車両を発進させようとする操作（例えばブレーキ解除操作等）を行ったときにスタータに通電してエンジンを再始動させるようにしている。
【０００３】
しかし、アイドルストップ中にブレーキ操作が解除されたことを検出してからスタータに通電してエンジンを再始動したのでは、運転者は再始動が遅いと感じてしまい、加速のもたつきを感じてしまう可能性がある。
【０００４】
そこで、特許文献１（特開２００２−３２２９２４号公報）に記載されているように、アイドルストップ中にブレーキ操作量（マスタシリンダ内の液圧）を検出して、ブレーキ操作量の変化速度（ブレーキ操作量の単位時間当たりの変化量）を算出し、ブレーキ操作量の変化速度（マイナス値）が所定の判定閾値未満であるときに、再始動する意図があると判断して、スタータに通電してエンジン１１を再始動させるようにしたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３２２９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、実際のブレーキ操作においては、ブレーキ操作中にブレーキペダルの踏込み力を一時的に弱める“抜き”と呼ばれる操作が行われることがある。このため、上記特許文献１のように、ブレーキ操作量の変化速度だけでは、図２に示すように、再始動のためのブレーキ解除操作であるのか、“抜き”の操作であるのかを区別することができない場合があり、“抜き”の操作を、再始動のためのブレーキ解除操作と誤判定して再始動してしまう可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、アイドルストップ中（自動停止中）に再始動のためのブレーキ解除操作を早期に精度良く判定してエンジンを早期に再始動できるエンジン自動停止始動制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、エンジンの自動停止中に運転者が再始動のためのブレーキ解除操作を行ったときに該エンジンを再始動させるエンジン自動停止始動制御装置において、ブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段と、前記ブレーキ操作量検出手段で検出したブレーキ操作量と該ブレーキ操作量の変化速度から決まるブレーキ操作時間の変化量を用いてブレーキ操作の変化を時系列で判定することで運転者のブレーキ操作が再始動のためのブレーキ解除操作か否かを判定するブレーキ操作意図判定手段と、前記ブレーキ操作意図判定手段により再始動のためのブレーキ解除操作と判定されたときに前記エンジンを再始動させる自動始動制御手段とを備えた構成としたものである。
【０００９】
本発明のように、ブレーキ操作量と該ブレーキ操作量の変化速度から決まるブレーキ操作時間の変化量を用いてブレーキ操作の変化を時系列で判定するようにすれば、再始動のためのブレーキ解除操作と“抜き”の操作とを区別することが可能となり、“抜き”の操作を、再始動のためのブレーキ解除操作と誤判定することを防止できる。これにより、再始動のためのブレーキ解除操作を早期に精度良く判定してエンジンを早期に再始動することができる。
【００１０】
この場合、請求項２のように、ブレーキ操作量検出手段は、ブレーキ操作量として、ブレーキペダルの踏込み力、マスタシリンダ内の液圧、ブレーキペダルの踏込み量、ブレーキ制動力のいずれか１つを検出するようにすれば良い。ブレーキ操作量として、ブレーキペダルの踏込み力、マスタシリンダ内の液圧、ブレーキペダルの踏込み量、ブレーキ制動力のいずれを検出しても、ブレーキ操作量を精度良く検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明の一実施例におけるエンジン制御システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は再始動のためのブレーキ解除操作と“抜き”の操作におけるブレーキ操作量の経時変化の一例を示す図である。
【図３】図３は本実施例の再始動判定方法と従来の再始動判定方法との相違を説明するタイムチャートである。
【図４】図４はアイドルストップ中再始動判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】図５はブレーキ操作時間変化率算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側には、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、モータ１０等のアクチュエータによって駆動されるスロットルバルブ１５と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ１６とが設けられている。
【００１３】
更に、スロットルバルブ１５の下流側には、サージタンク１７が設けられ、このサージタンク１７に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１８が設けられている。また、サージタンク１７には、エンジン１１の各気筒に吸入空気を導入する吸気マニホールド１９が設けられ、各気筒の上部には、それぞれ燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁２０が取り付けられている。尚、本発明は、図１に示すような筒内噴射エンジンに限定されず、吸気マニホールド１９の吸気ポート近傍に燃料噴射弁２０を取り付けた吸気ポート噴射エンジンや、筒内噴射と吸気ポート噴射を併用するデュアル噴射エンジンにも適用可能である。
【００１４】
エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２１が取り付けられ、各点火プラグ２１の火花放電によって各気筒内の混合気に点火される。また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２２や、エンジン回転速度を検出するためのクランク角センサ２３が取り付けられている。
【００１５】
一方、サージタンク１７には、逆止弁２４を有する負圧導入管２５を介して吸気管負圧式のブレーキブースタ２６が接続され、吸気管負圧が負圧導入管２５を通してブレーキブースタ２６内に導入されるようになっている。ブレーキペダル２７が踏み込まれていない状態では、ブレーキブースタ２６内のダイヤフラムの両側の圧力室に吸気管負圧が導入されて、ブレーキブースタ２６は作動しないが、ブレーキペダル２７が踏み込まれると、ダイヤフラムの大気側の圧力室に外気を導入して、ダイヤフラムの両側に吸気管負圧と大気圧との圧力差を生じさせ、その圧力差によってブレーキペダル２７の踏込み力を増幅して、その力でマスターシリンダ２８のピストンを押し込み、ブレーキペダル２７の踏込み力に応じたブレーキ制動力を発生させるようになっている。
【００１６】
また、ブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段として、ブレーキ操作量センサ２９が設けられている。このブレーキ操作量センサ２９は、例えば、ブレーキペダル２７の踏込み力を検出する踏込み力センサ、マスタシリンダ２８内の液圧を検出する液圧センサ、ブレーキペダル２７の踏込み量（踏込みストローク）を検出する踏込み量センサ、ブレーキ制動力を検出する制動力センサのいずれを用いても良く、要は、ブレーキ操作量と相関関係のある情報を検出するセンサを用いるようにすれば良い。
【００１７】
一方、エンジン１１の排気管３０には、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒３１が設けられ、この触媒３１の上流側に排出ガスの空燃比又はリッチ／リーンを検出する排出ガスセンサ３２（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。
【００１８】
上述した各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３３に入力される。このＥＣＵ３３は、マイクロコンピュータを主体として構成され、そのＲＯＭ（記憶媒体）に記憶されたエンジン制御用の各ルーチンを実行することで、点火時期、燃料噴射量、スロットル開度（吸入空気量）等を制御する。
【００１９】
更に、ＥＣＵ３３は、エンジン運転中に自動停止要求（アイドルストップ要求）が発生したか否かを監視して、自動停止要求が発生したときに燃料噴射を停止（燃料カット）して、エンジン１１の燃焼を自動的に停止（アイドルストップ）させる。
【００２０】
自動停止要求は、車両停止中のみに発生するようにしても良いが、本実施例では、アイドルストップ制御の燃料カット領域を減速領域まで拡大するために、車両走行中に車両停止に至る可能性のある低速での減速領域でも、自動停止要求が発生するようにしている。具体的には、車両走行中に車両停止に至る可能性のある所定減速状態になったか否か（自動停止要求が発生したか否か）を次の条件で判定する。例えば、(1) アクセルオフ（スロットル全閉）、(2) ブレーキ操作、(3) 所定車速以下の低速域であるか否かを判定し、これらの条件(1) 〜(3) を全て満たす状態が所定時間以上継続したときに、車両停止に至る可能性のある所定減速状態であると判定する。尚、車両停止に至る可能性のある所定減速状態の判定方法は、適宜変更しても良いことは言うまでもない。
【００２１】
車両走行中に車両停止に至る可能性のある所定減速状態であると判定した時点で、自動停止要求（アイドルストップ要求）が発生したと判断して、燃料噴射を停止（燃料カット）して、エンジン１１の燃焼を自動的に停止（アイドルストップ）させる。その後、アイドルストップ中（燃料カットによるエンジン回転降下中又はエンジン回転停止後）に運転者が車両を再加速又は発進させようとする操作（例えば、ブレーキ解除操作、アクセル踏込み操作、シフトレバーのドライブレンジへの操作等）を行ったときに、再始動要求が発生してエンジン１１を再始動させる。その他、バッテリ充電制御システムやエアコン等の車載機器の制御システムから再始動要求が発生してエンジン１１を再始動させる場合もある。
【００２２】
しかし、アイドルストップ中にブレーキ操作が解除されたことを検出してからスタータ３４に通電してエンジン１１を再始動したのでは、運転者は再始動が遅いと感じてしまい、加速のもたつきを感じてしまう可能性がある。
【００２３】
そこで、特許文献１（特開２００２−３２２９２４号公報）に記載されているように、アイドルストップ中にブレーキ操作量（マスタシリンダ２８内の液圧）を検出して、ブレーキ操作量の変化速度（ブレーキ操作量の単位時間当たりの変化量）を算出し、ブレーキ操作量の変化速度（マイナス値）が所定の判定閾値未満であるときに、再始動する意図があると判断して、スタータ３４に通電してエンジン１１を再始動させるようにしたものがある。
【００２４】
しかし、実際のブレーキ操作においては、ブレーキ操作中にブレーキペダル２７の踏込み力を一時的に弱める“抜き”と呼ばれる操作が行われることがある。このため、上記特許文献１のように、ブレーキ操作量の変化速度だけでは、図２に示すように、再始動のためのブレーキ解除操作であるのか、“抜き”の操作であるのかを区別することができない場合があり、“抜き”の操作を、再始動のためのブレーキ解除操作と誤判定して再始動してしまう可能性がある。
【００２５】
そこで、本実施例では、ブレーキ操作量センサ２９で検出したブレーキ操作量と該ブレーキ操作量の変化速度から決まるブレーキ操作時間の変化量を用いてブレーキ操作の変化を時系列で判定することで、運転者のブレーキ操作が再始動のためのブレーキ解除操作か否かを判定し、その結果、再始動のためのブレーキ解除操作と判定したときに、エンジン１１を再始動させるようにしている。
【００２６】
以下、ブレーキ操作量と該ブレーキ操作量の変化速度から決まるブレーキ操作時間の変化量を用いてブレーキ操作の変化を時系列で判定する方法を説明する。ここで、ブレーキ操作量センサ２９で検出したブレーキ操作量をｘとする。本実施例では、ブレーキ操作量ｘとブレーキ操作量変化速度ｄｘ／ｄｔとの比ｘ／（ｄｘ／ｄｔ）をブレーキ操作時間の変化量として算出し、このブレーキ操作時間の変化量ｘ／（ｄｘ／ｄｔ）を時間微分してブレーキ操作時間変化率を求める。
【００２７】
【数１】
2011140930.tif 000003
【００２８】
ここで、ブレーキ操作時間変化率をＥＣＵ３３で算出する場合は、演算周期毎にブレーキ操作時間変化量ｘ／（ｄｘ／ｄｔ）を算出すると共に、今回のブレーキ操作時間変化量から前回（１演算周期前）のブレーキ操作時間変化量を差し引いて、ブレーキ操作時間変化率を求めるようにすれば良い。
【００２９】
そして、算出したブレーキ操作時間変化率が判定閾値（マイナス値）未満であるか否かで、運転者のブレーキ操作が再始動のためのブレーキ解除操作か否かを判定し、その結果、再始動のためのブレーキ解除操作と判定したときに、再始動要求が発生してエンジン１１を再始動させる。
【００３０】
以上説明した本実施例のアイドルストップ中の再始動判定処理は、ＥＣＵ３３によって図４及び図５の各ルーチンに従って実行される。以下、図４及び図５の各ルーチンの処理内容を説明する。
【００３１】
［アイドルストップ中再始動判定ルーチン］
図４のアイドルストップ中再始動判定ルーチンは、ＥＣＵ３３の電源オン中（イグニッションスイッチのオン中）に繰り返し実行され、特許請求の範囲でいうブレーキ操作意図判定手段及び自動始動制御手段としての役割を果たす。
【００３２】
本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、アイドルストップ中（自動停止要求による燃料噴射カット中）であるか否かを判定して、エンジン運転中であれば、アイドルストップ中になるまで待機する。その後、アイドルストップ中になった時点で、ステップ１０２に進み、後述する図５のブレーキ操作時間変化率算出ルーチンを実行してブレーキ操作時間変化率を算出する。
【００３３】
この後、ステップ１０３に進み、ブレーキ操作時間変化率が判定閾値（マイナス値）未満であるか否かで、運転者のブレーキ操作が再始動のためのブレーキ解除操作か否かを判定する。その結果、ブレーキ操作時間変化率が判定閾値以上と判定されれば、運転者のブレーキ操作が再始動のためのブレーキ解除操作ではないと判断して、上述したステップ１０２、１０３の処理を繰り返す。これにより、アイドルストップ中に所定の演算周期でブレーキ操作時間変化率を算出して該ブレーキ操作時間変化率が判定閾値未満であるか否かを判定する処理を繰り返す。
【００３４】
その後、上記ステップ１０３で、ブレーキ操作時間変化率が判定閾値未満であると判定された時点で、再始動のためのブレーキ解除操作が行われたと判断して、ステップ１０４に進み、再始動要求を出力してエンジン１１を再始動させる。
【００３５】
［ブレーキ操作時間変化率算出ルーチン］
図５のブレーキ操作時間変化率算出ルーチンは、上記図４のアイドルストップ中再始動判定ルーチンのステップ１０２で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、ブレーキ操作量センサ２９で検出したブレーキ操作量ｘを読み込み、次のステップ２０２で、ブレーキ操作量ｘを時間微分してブレーキ操作量変化速度ｄｘ／ｄｔを求める。具体的には、ブレーキ操作量変化速度ｄｘ／ｄｔを次式により算出する。
ｄｘ／ｄｔ＝｛ｘ(i) −ｘ(i-1) ｝／Δｔ
ここで、ｘ(i) は今回のブレーキ操作量、ｘ(i-1) は前回（１演算周期前）のブレーキ操作量、Δｔは演算周期である。
【００３６】
そして、次のステップ２０３で、ブレーキ操作量ｘとブレーキ操作量変化速度ｄｘ／ｄｔとの比｛ｘ／（ｄｘ／ｄｔ）｝をブレーキ操作時間変化量として算出する。
ブレーキ操作時間変化量＝ｘ／（ｄｘ／ｄｔ）
【００３７】
この後、ステップ２０４に進み、今回のブレーキ操作時間変化量から前回（１演算周期前）のブレーキ操作時間変化量を差し引いて、ブレーキ操作時間変化率を求める。
ブレーキ操作時間変化率
＝今回のブレーキ操作時間変化量−前回のブレーキ操作時間変化量
【００３８】
この後、ステップ２０５に進み、次の演算周期で本ルーチンを実行する際に用いる前回値のデータとして、ブレーキ操作量ｘの今回値とブレーキ操作時間変化量の今回値をそれぞれ前回値として更新記憶して本ルーチンを終了する。
【００３９】
以上説明した本実施例によれば、ブレーキ操作量と該ブレーキ操作量の変化速度から決まるブレーキ操作時間変化量の今回値と前回値との差分を算出してブレーキ操作時間変化率を求め、このブレーキ操作時間変化率が判定閾値未満であるか否かで、運転者のブレーキ操作が再始動のためのブレーキ解除操作か否かを判定するようにしたので、図３に示すように、再始動のためのブレーキ解除操作と“抜き”の操作とを区別することが可能となり、“抜き”の操作を再始動のためのブレーキ解除操作と誤判定することを防止できる。これにより、再始動のためのブレーキ解除操作を早期に精度良く判定してエンジンを再始動することができる。
尚、ブレーキ操作時間変化率は、下記の［数２式］により算出しても良い。
【００４０】
【数２】
2011140930.tif 000004
【００４１】
その他、ブレーキ操作の変化を時系列で判定する手法は、例えば、ブレーキ操作量変化速度ｄｘ／ｄｔとブレーキ操作量ｘとの比（ｄｘ／ｄｔ）／ｘを算出し、これを時間微分してブレーキ操作時間変化率（ブレーキ操作の時系列変化度合）を求めるようにしても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１１…エンジン、１２…吸気管、１４…エアフローメータ、１５…スロットルバルブ、１８…吸気管圧力センサ、２４…逆止弁、２５…負圧導入管、２６…ブレーキブースタ、２７…ブレーキペダル、２８…マスタシリンダ、２９…ブレーキ操作量センサ（ブレーキ操作量検出手段）、３０…排気管、３１…触媒、３３…ＥＣＵ（ブレーキ操作意図判定手段，自動始動制御手段）、３４…スタータ
【図１】
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【図２】
2011140930.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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