(57)【要約】【課題】先行車の動作やモータの励磁時間を考慮してエンジン自動再始動の応答性を向上する。【解決手段】アイドルストップ中に（Ｓ１）、制動要求値に相当するブレーキ液圧が励磁しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｍｌよりも低くなると（Ｓ９）、誘導モータの励磁を開始し（Ｓ１０）、ブレーキ液圧が始動しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｒｔよりも低く、かつ、励磁が完了すると（Ｓ８，Ｓ１２）、誘導モータによりエンジンを駆動してエンジンの自動再始動を行う（Ｓ１３）。先行車との相対距離及び相対速度に基づいて（Ｓ４）、励磁しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｍｌ及び始動しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｒｔのそれぞれを増加側へ補正する（Ｓ５，Ｓ６）。【選択図】　図２
2004100577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者によるブレーキ踏力に対応する制動要求値を検出又は推定する制動要求値検出手段と、
車両停車中で、かつ、上記制動要求値が少なくとも始動しきい値よりも高いことを含むアイドルストップ条件が成立するときに、エンジンの自動停止を行うエンジン自動停止手段と、
上記エンジンの自動停止中で、かつ、上記制動要求値が上記始動しきい値よりも低いことを含む始動条件が成立するときに、モータによりエンジンを駆動してエンジンの自動再始動を行うエンジン自動再始動手段と、
先行車との相対距離又は相対速度の少なくとも一方を検出又は推定する先行車検出手段と、
上記先行車との相対距離又は相対速度の少なくとも一方に基づいて、上記始動しきい値を増加側へ補正する補正手段と、
を有するアイドルストップ車両のエンジン始動制御装置。
【請求項２】
上記補正手段は、上記先行車との相対距離が大きくなるほど、上記始動しきい値の増加量を大きくする請求項１に記載のアイドルストップ車両のエンジン始動制御装置。
【請求項３】
上記補正手段は、上記先行車との相対速度が大きくなるほど、上記始動しきい値の増加量を大きくする請求項１に記載のアイドルストップ車両のエンジン始動制御装置。
【請求項４】
上記モータが誘導モータであり、
更に、上記エンジンの自動停止中で、かつ、上記制動要求値が励磁しきい値より低いことを含む励磁条件が成立するときに、上記誘導モータを励磁する励磁手段を有し、この励磁しきい値は上記始動しきい値よりも高い値であり、
かつ、上記先行車との相対距離又は相対速度の少なくとも一方に基づいて、上記励磁しきい値を増加側へ補正する励磁補正手段を有する請求項１〜３のいずれかに記載のアイドルストップ車両のエンジン始動制御装置。
【請求項５】
上記励磁手段による誘導モータの励磁継続時間を計測する手段と、
上記励磁継続時間が所定値を超える場合に、上記補正手段及び励磁補正手段による補正を解除する手段と、
を有する請求項４に記載のアイドルストップ車両のエンジン始動制御装置。
【請求項６】
上記制動要求値検出手段は、ブレーキ液圧又はブレーキストロークから上記制動要求値を推定する請求項１〜５のいずれかに記載のアイドルストップ車両のエンジン始動制御装置。
【請求項７】
運転者によるブレーキ踏力に対応する制動要求値を検出又は推定する制動要求値検出手段と、
車両停車中で、かつ、上記制動要求値が少なくとも始動しきい値よりも高いことを含むアイドルストップ条件が成立するときに、エンジンの自動停止を行うエンジン自動停止手段と、
上記エンジンの自動停止中で、かつ、上記制動要求値が上記始動しきい値よりも低いことを含む始動条件が成立するときに、誘導モータによりエンジンを駆動してエンジンの自動再始動を行うエンジン自動再始動手段と、
上記エンジンの自動停止中で、かつ、上記制動要求値が励磁しきい値よりも低いこと含む励磁条件が成立するときに、上記誘導モータの励磁を開始する励磁手段と、を有し、この励磁しきい値は上記始動しきい値よりも高い値であるアイドルストップ車両のエンジン始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アイドルストップ車両のエンジン始動制御装置に関し、特に、エンジンの自動再始動時の応答性を向上する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、排気清浄化や燃費効率の向上を図るために、交差点待ちのような一時的な車両停車中にエンジンの自動停止を行い、かつ、その後の発進時にはモータによりエンジンを駆動してエンジンの自動再始動を行うアイドルストップ車両が注目されている。また、特許文献１には、エンジンの自動停止中に、自車前方の先行車が発進したと判断されると、エンジンの自動再始動を行う技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−７３８０８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなアイドルストップ車両では、エンジン自動停止状態から車両を速やかに発進させるためには、運転条件に応じて適切にエンジンを自動再始動する必要がある。上記の特許文献１では、先行車が発進したと判断される場合にはエンジンの自動再始動を行う技術が開示されているが、エンジンの自動再始動は、本来、ブレーキ踏力の減少ような運転者の発進意図に基づいて判断されるべきものであり、更なる改良が望まれている。また、エンジンの自動再始動時にエンジンを駆動するモータとして、三相交流型の誘導モータを使用した場合には、誘導モータを励磁するための時間が更に必要となり、この時間がエンジンの自動再始動の応答性を低下させる一因となっている。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものでり、エンジン自動停止中からのエンジン自動再始動を行う際の応答性を有効に向上し、運転者の操作感覚に近い自然な発進操作感を得ることを主たる目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るアイドルストップ車両のエンジン始動制御装置は、運転者によるブレーキ踏力に対応する制動要求値を検出又は推定する制動要求値検出手段と、車両停車中で、かつ、上記制動要求値が少なくとも始動しきい値よりも高いことを含むアイドルストップ条件が成立するときに、エンジンの自動停止を行うエンジン自動停止手段と、上記エンジンの自動停止中で、かつ、上記制動要求値が上記始動しきい値よりも低いことを含む始動条件が成立するときに、モータによりエンジンを駆動してエンジンの自動再始動を行うエンジン自動再始動手段と、を有している。
【０００７】
そして、第１の発明は、先行車との相対距離又は相対速度の少なくとも一方を検出又は推定する先行車検出手段と、上記先行車との相対距離又は相対速度の少なくとも一方に基づいて、上記始動しきい値を増加側へ補正する補正手段と、を有している。
【０００８】
第２の発明は、上記モータが誘導モータであり、上記エンジンの自動停止中で、かつ、上記制動要求値が励磁しきい値よりも低いこと含む励磁条件が成立するときに、上記誘導モータの励磁を開始する励磁手段を有し、この励磁しきい値は上記始動しきい値よりも高い値である。
【０００９】
【発明の効果】
第１の発明によれば、先行車との相対距離又は相対速度の少なくとも一方に基づいて、制動要求値が始動しきい値よりも低くなるタイミングを適切に早期化することができ、制動要求値に基づくエンジン自動再始動の開始タイミングの応答性を、先行車の発進動作に応じて適切に向上することができる。
【００１０】
第２の発明によれば、エンジン自動停止状態からエンジン自動再始動を行う場合に、実際にエンジンを再始動する前に誘導モータの励磁を開始するようにしているため、誘導モータの励磁のみに要する時間を短縮又は省略することができ、エンジンの自動再始動の応答性を向上することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施形態により本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係るエンジン始動制御装置を適用したアイドルストップ車両を概略的に示すシステム構成図である。この車両は、車両走行駆動源として、エンジン１０とモータジェネレータ１２とを併用している。この実施形態では、モータジェネレータ１２がエンジン１０のクランクシャフトに直結されており、詳しくは、エンジン１０のクランクシャフトとモータジェネレータ１２のロータとが同軸上に配設されて、実質的に一体的に回転する。なお、エンジン１０のクランクシャフトとモータジェネレータ１２のロータとの間にクラッチを介装しても良い。また、エンジン１０のクランクシャフトとモータジェネレータ１２のロータとを適宜な伝動ベルトを介して連繋するような構成であってもよい。モータジェネレータ１２は、力行運転及び回生運転の双方が可能な三相交流型の誘導モータであって、インバータ（図示省略）及び電力コントロールユニット１４を介してバッテリ１６の蓄電・放電を行う。
【００１２】
モータジェネレータ１２のロータすなわち出力軸は、トルクコンバータ１９，自動変速機１８を介して駆動輪２０を備えた車軸２２に連繋されている。自動変速機１８は、複数の遊星歯車機構を備えた周知の有段変速機であっても良く、あるいはトロイダル式やベルト式の無段変速機であっても良い。
【００１３】
ブレーキ装置２３は、車軸２２に設けられたブレーキディスク２４と、このブレーキディスク２４を狭持してブレーキトルクを付与するブレーキキャリパ２６と、このブレーキキャリパ２６を駆動する油圧式の制動力コントロールアクチュエータ２８と、この制動力コントロールアクチュエータ２８を制御する制動力コントロールユニット３０と、を備えている。また、ブレーキ装置２３は、ブレーキペダル５０の踏力をブレーキ液の圧力すなわちブレーキ液圧に変換するマスタシリンダ５２を備えており、このマスタシリンダ５２には、運転者によるブレーキペダル５０の踏力に相当する制動要求値としてのブレーキ液圧を検出する液圧センサ（制動要求値検出手段）５４が設けられている。
【００１４】
始動コントロールユニット３２は、ブレーキペダル５０のＯＮ−ＯＦＦを検出するブレーキスイッチ３４と、アクセルペダルのＯＮ−ＯＦＦを含めた開度を検出するアクセル開度センサ３６と、エンジン１０の回転数を検出する回転センサ３８と、エンジン温度としての水温を検出する水温センサ４０と、エンジンの吸気負圧を検出する負圧センサ４２と、自車前方の先行車との相対距離すなわち車間距離を検出するレーダ等の車間センサ（先行車検出手段）４４と、上記のブレーキ液圧センサ５４と、等の各種センサ類からの検出信号に基づいて、電力コントロールユニット１４及び制動力コントロールユニット３０と信号の入出力を行い、後述するエンジン自動再始動制御等を行う。これらのコントロールユニット１４，３０，３２は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ及び入出力インターフェースを備えた周知のマイクロコンピュータシステムであり、様々な制御処理を記憶・実行する機能を備えている。
【００１５】
図２は、本実施形態の要部をなす制御の流れを示すフローチャートであり、上記の始動コントロールユニット３２により所定期間毎（例えば１０ｍｓ毎）に繰り返し実行される。また、図３は、アイドルストップからの自動再始動の動作を示すタイムチャートであり、（ａ）は先行車による補正が行われた場合、（ｂ）は先行車による補正が行われなかった場合に対応している。
【００１６】
先ず、図２及び図３（ａ）を参照して、先行車による補正が行われることなくエンジンの自動再始動が行われる場合の動作について説明する。
【００１７】
この車両では、所定のアイドルストップ条件が成立する場合に、エンジン１０の燃料噴射の停止等により、エンジンの自動停止すなわちアイドルストップを行う（エンジン自動停止手段）。上記のアイドルストップ条件には、車速がほぼ０であること、つまり車両が停車中であること、ブレーキスイッチ３４がＯＮであること、すなわちブレーキペダル５０が踏み込まれており、かつ、その踏力（制動要求値）が充分に高いこと（具体的には、ブレーキ液圧が少なくとも後述する始動しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｒｔや励磁しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｍｌよりも高いこと）、バッテリ１６の蓄電量（ＳＯＣ）が所定の許容値以上であること、等を含んでいる。
【００１８】
Ｓ（ステップ）１では、アイドルストップ中であるかが判定される。アイドルストップ中に、所定の励磁条件が成立すると、Ｓ１０へ進み、モータジェネレータ１２の励磁を行う（励磁手段）。この励磁条件には、Ｓ７のブレーキ液圧センサ５４で検出されるブレーキ液圧が励磁しきい（閾）値Ｐｍｃ＿ｓｔｍｌよりも低いことが含まれる（Ｓ９）。この励磁しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｍｌは、後述する先行車による補正等がなされない限り、予め設定される励磁基準値Ｐｂｓｍｃ＿ｓｔｍｌに固定されている。
【００１９】
その後、アイドルストップ中に、所定の始動条件が成立すると、Ｓ１３へ進み、エンジンの自動再始動を行う（エンジン自動再始動手段）。具体的には、モータジェネレータ１２によりエンジン１０を駆動してエンジン１０をクランキングし、エンジン回転数が所定のアイドル回転数に達すると、燃料噴射を再開する。上記の始動条件には、アイドルストップ中であることの他（Ｓ１）、ブレーキ液圧が始動しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｒｔよりも低いこと（Ｓ８）、励磁が完了していること（Ｓ１２）が含まれる。上記の始動しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｒｔは、後述する先行車との車間距離や相対速度に基づく補正が行われない限り、予め設定される始動基準値Ｐｂｓｍｃ＿ｓｔｒｔに固定され、この始動基準値Ｐｂｓｍｃ＿ｓｔｒは、上記の励磁基準値Ｐｂｓｍｃ＿ｓｔｍｌよりも低い値に設定される。Ｓ１２の励磁の判定は、例えば励磁継続時間を計測するタイマの値に基づいて行うことができる。このタイマの値は、Ｓ１０で励磁が行われる毎にＳ１１で更新され、Ｓ１３のエンジン自動再始動が完了した時点、例えば完爆判定がなされた時点で、次回のエンジン自動再始動に備えてリセットされる（Ｓ１４）。
【００２０】
励磁しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｍｌは始動しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｒｔよりも高い値であるため、アイドルストップ中に運転者が再発進を行うためにブレーキペダルを戻したような場合、ブレーキ液圧が始動しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｒｔまで低下する前に、先ず励磁しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｍｌを下回ることとなり、エンジン始動に先がけて励磁が開始されることとなる。つまり、エンジンの自動再始動を開始する前に、モータジェネレータ１２の励磁が開始されるため、その後にエンジンを自動再始動するときに、モータジェネレータ１２が励磁するまでに要する時間を短縮又は省略することができ、この自動再始動の応答性が向上する。図３（ａ）の例では、ブレーキ液圧が励磁しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｍｌから始動しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｒｔまで低下する時間ΔＴ１の分、励磁のみに要する時間ΔＴ２が短縮されている。
【００２１】
次に、先行車による補正が行われた場合のエンジン自動再始動の動作について、図２及び図３（ｂ）に基づいて説明する。
【００２２】
上記の励磁しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｍｌ及び始動しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｒｔは、先行車との車間距離及び相対速度に基づいて、増加側へ補正される。詳しくは、Ｓ４では、車間センサ４４の検出信号に基づいて、先行車との車間距離及び相対速度を検出する。続くＳ５では、これら車間距離及び相対速度に基づいて、先行車補正項Ｐｍｃ＿ｄｓｔを算出する。例えば図４に示すようなマップ参照して、車間距離に基づく距離補正項Ｐｍｃ＿ｄｓｔ＿ｘと、相対速度に基づく速度補正項Ｐｍｃ＿ｄｓｔ＿ｄｘと、を個別に求め、両者を加算することにより先行車補正項Ｐｍｃ＿ｄｓｔを算出する。
【００２３】
【数１】
Ｐｍｃ＿ｄｓｔ　＝　Ｐｍｃ＿ｄｓｔ＿ｘ　＋　Ｐｍｃ＿ｄｓｔ＿ｄｘ
図４（ａ）に示すように、距離補正項Ｐｍｃ＿ｄｓｔ＿ｘは、車間距離が所定の下限値ｘ１よりも小さい場合には０であり、車間距離が所定の上限値ｘ２よりも大きい場合には最大値に固定され、下限値ｘ１から上限値ｘ２の間では、車間距離が大きくなるほど補正量が大きくなるように設定されている。同様に、速度補正項Ｐｍｃ＿ｄｓｔ＿ｄｘは、図４（ｂ）に示すように、相対速度が所定の下限値ｄｘ１よりも低い場合には０であり、相対速度が所定の上限値ｄｘ２よりも高い場合には最大値に固定され、下限値ｄｘ１から上限値ｄｘ２の間では、相対速度が大きくなるほど補正量が大きくなるように設定されている。
【００２４】
続くＳ６では、上記の先行車補正項Ｐｍｃ＿ｄｓｔを励磁基準値Ｐｂｓｍｃ＿ｓｔｍｌ及び始動基準値Ｐｂｓｍｃ＿ｓｔｒｔへそれぞれ加算することにより、励磁しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｍｌ及び始動しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｒｔをそれぞれ増加側へ補正・更新する。
【００２５】
【数２】
Ｐｍｃ＿ｓｔｍｌ　＝　Ｐｍｃ＿ｄｓｔ　＋　Ｐｂｓｍｃ＿ｓｔｍｌ
Ｐｍｃ＿ｓｔｒｔ　＝　Ｐｍｃ＿ｄｓｔ　＋　Ｐｂｍｃ＿ｓｔｒｔ
このように、先行車との車間距離や相対速度に基づいて、励磁しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｍｌ及び始動しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｒｔを増加側へ補正することにより、先行車が発進した場合には励磁及び自動再始動を行うタイミングが適切に早期化され（ΔＴ３，ΔＴ４）、先行車に追従して速やかに車両を再発進させることができる。
【００２６】
また、励磁のみが長時間行われることによる無駄な消費電力を抑えるために、励磁継続時間を計測し、この励磁継続時間が所定値を超えると、モータジェネレータ１２の励磁が適切に解除されるように、先行車による補正を解除している。具体的には、励磁継続時間を計測するタイマの値が所定値を超えると、Ｓ３からＳ１５へ進み、先行車補正項Ｐｍｃ＿ｄｓｔを０にリセットつまりキャンセルしている。同様に、先行車が検出されなければ、Ｓ２からＳ１５へ進み、速やかに先行車補正項Ｐｍｃ＿ｄｓｔを０へリセットしている。
【００２７】
以上のように本発明を具体的な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形・変更等を含むものである。例えば、上記実施形態では制御の簡素化のために同じ値の先行車補正項Ｐｍｃ＿ｄｓｔを用いて励磁しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｍｌと始動しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｒｔの双方を補正しているが、これに限らず、励磁しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｍｌと始動しきい値Ｐｍｃ＿ｓｔｒｔとで異なる値の先行車補正項を用いて補正を行うようにしても良い。
【００２８】
また、上記実施形態では先行車との相対距離及び相対速度の双方に基づいて補正を行っているが、いずれか一方に基づいて補正を行うようにしても良い。但し、停車状態で先行車との相対距離が異なることを考慮すると、先行車との相対距離が大きいことは厳密には先行車が発進したことを意味しない。しかしながら、多くの信号待ちの停車のケースでは、最初は車間距離を詰めて停車しているため、仮に先行車との相対距離のみに基づいて補正を行った場合でも効果は得られる。
【００２９】
更に、上記実施形態ではブレーキ液圧センサ５４により検出されるブレーキ液圧から運転者による制動要求値を推定しているが、これに限らず、例えばブレーキストロークセンサにより検出されるブレーキストロークに基づいて制動要求値を推定するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジン始動制御装置が適用されるアイドルストップ車両を示す概略構成図。
【図２】本実施形態に係るエンジン自動再始動の制御の流れを示すフローチャート。
【図３】エンジン自動再始動時の動作を示すタイムチャートで、（ａ）が先行車による補正が行われなかった場合、（ｂ）が先行車による補正が行われた場合。
【図４】（ａ）が先行車との車間距離とその補正項との関係を示す制御マップで、（ｂ）が先行車との相対速度とその補正項との関係を示す制御マップ。
【符号の説明】
１０…エンジン
１２…モータジェネレータ（モータ，誘導モータ）
４４…車間センサ（先行車検出手段）
５４…ブレーキ液圧センサ（制動要求値検出手段）
【図１】
2004100577.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004100577.tif 000006