(57)【要約】【課題】アイドルストップ車両において、自動再始動時のショックを軽減する。【解決手段】車両停車時に、変速機２が走行レンジ選択中であってもエンジン停止許可条件が成立するとエンジン１を自動停止し、自動停止後にエンジン始動条件が成立するとエンジン１を自動再始動するアイドルストップシステムを搭載した車両において、回転数検出手段１５を設け、自動再始動時には、まずエンジン１を強制的に回転させて、エンジン回転数がアイドル回転数に達した時に、目標エンジン回転数を設定してエンジン再始動し、エンジン回転数が前記目標エンジン回転数に達した後は、所定時間だけ目標エンジン回転数を維持し、所定時間経過後にアイドル回転数まで徐々に低下させる始動時エンジン回転数制御手段を備えることを特徴とするアイドルストップ車両制御装置。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両停車時に、変速機が走行レンジ選択中であってもエンジン停止許可条件が成立するとエンジンを自動停止し、
自動停止後にエンジン始動条件が成立するとエンジンを自動再始動するアイドルストップシステムを搭載した車両において、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段を設け、
自動再始動時にはアイドル回転数よりも高い目標エンジン回転数を設定し、
エンジン回転数が前記目標エンジン回転数に達した後は、所定時間だけ目標エンジン回転数を維持し、所定時間経過後にアイドル回転数まで徐々に低下させる始動時エンジン回転数制御手段を備えることを特徴とするアイドルストップ車両制御装置。
【請求項２】
前記目標エンジン回転数として、再始動時に上昇すると予測される最高回転速度に相当する固定値を用いる請求項１に記載のアイドルストップ車両制御装置。
【請求項３】
前記目標エンジン回転数として、自動再始動時に前記エンジン回転数検出手段によって検出される実際のエンジン回転数の最大値を用いる請求項１に記載のアイドルストップ車両制御装置。
【請求項４】
前記目標エンジン回転数を、自動再始動時のエンジンのコレクタタンク内負圧に基づいて決定する請求項１に記載のアイドルストップ車両制御装置。
【請求項５】
前記目標エンジン回転数を、自動停止から自動再始動までの停止時間に基づいて決定する請求項１に記載のアイドルストップ車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＴ（オートマチック）車両運転中に所定の条件が成立した場合に、エンジンの自動停止、自動始動を実行して、排気ガスの減少、燃料節約等を実現する装置に関し、特に自動始動時の始動性を向上させるアイドルストップ車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、エンジン始動時には確実に始動させるために、アイドル運転時よりも多量の空気および燃料をエンジンに供給している。このため始動直後にはエンジン回転がオーバーシュートして大きなエンジントルクが発生し、その後徐々にアイドル用の空気量、燃料量へと近づける。
【０００３】
冷間始動時等の通常の始動時であれば、変速機のレンジはパーキングレンジ、もしくはニュートラルレンジが選択されているので問題はないが、排気ガス低減、燃料節約等を目的として自動停止、自動始動を繰り返す、いわゆるアイドルストップ車両の場合は走行レンジのまま自動始動するので、前述した始動直後のエンジン回転オーバーシュートが車軸に伝わり、ショックを発生していた。
【０００４】
上記ショックの問題解決法として、始動時のエンジントルクを低下させる制御システムが知られている。
【０００５】
また、始動初期のトルクコンバータの遊び期間中はエンジントルクが車軸に伝わらないので、通常の始動時制御によって確実に始動し、その後トルクコンバータのタービンライナーが回転を開始した時点から所定時間経過するまでトルクを低下させることによって、始動時のショックを低減する制御システムが特許文献１に開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１６４９５８号公報
【０００７】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の制御システムは、始動時のショックを低減するためには有効であるものの、制御が困難であり、また大幅な効果を狙って点火リタード等の作用を高めると、エンジンが失火する可能性をあり、信頼性が十分ではなかった。
【０００８】
そこで本発明は、確実に自動始動をし、かつ始動時のショックを低減する制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のアイドルストップ車両制御装置は、車両停車時に、変速機が走行レンジ選択中であってもエンジン停止許可条件が成立するとエンジンを自動停止し、自動停止後にエンジン始動条件が成立するとエンジンを自動再始動するアイドルストップシステムを搭載した車両において、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段を設け、自動再始動時には、まずエンジンを強制的に回転させて、エンジン回転数がアイドル回転数に達した時に、目標エンジン回転数を設定してエンジン再始動し、エンジン回転数が前記目標エンジン回転数に達した後は、所定時間だけ目標エンジン回転数を維持し、所定時間経過後にアイドル回転数まで徐々に低下させる始動時エンジン回転数制御手段を備える。
【００１０】
【作用・効果】
本発明によれば、アイドルストップ車両のエンジン再始動時に、エンジン回転数が予め設定した目標エンジン回転数に達してから所定時間は最大エンジン回転数を維持し、所定時間経過後に徐々にアイドル回転数まで回転数を下げるので、エンジン再始動時にエンジン回転数のオーバーシュートに起因して発生する車両にかかる前後Ｇの急激な変化を軽減し、前後Ｇの急激な変化によって発生するＧショックを軽減できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本実施形態のシステム構成を表す。１はエンジン、２はトルクコンバータ３介してエンジン１のトルクを伝達する自動変速機（無段変速機を含む）である。エンジン１の近傍には発電機能を有するモーター９が配置される。モーター９の回転軸２１に設けられたモータープーリー１８とクランクシャフト２０の一端に設けられたクランクプーリー１７とにベルト１９が掛けられ、回転軸２１もしくはクランクシャフト２０が回転した時に互いに連動して回転する。
【００１３】
また、モーター９は、インバータ１６を介してモーターコントローラ１３と接続されている。モーターコントローラ１３はコントロールユニット７からの信号に応じてインバータ１６を制御し、エンジン１始動時にはバッテリー１４の電力によってモーター９を駆動してエンジン１のクランクシャフトを回転させ、エンジン１始動後はクランクシャフトの回転に伴って回転するモーター９を発電機として機能させ、電力を回生してバッテリー１４に蓄える。
【００１４】
エンジン１にはエンジン水温センサー６が備えられ、自動変速機２にはＡＴ油温センサー４、ＡＴ油圧センサー５が備えられ、これらセンサーの検出値はコントロールユニット（ＥＣＭ）７に読込まれる。
【００１５】
ＥＣＭ７には、上記の他にブレーキストロークセンサー１０とブレーキブースター負圧センサー１１からの検出信号、バッテリーコントローラ８からのバッテリー１４の電気容量（バッテリーＳＯＣ）検出信号が入力される。
【００１６】
ＥＣＭ７はこれらの検出値に基づいてエンジン１の始動・停止およびモーターコントローラ１３の制御を実行する。
【００１７】
上記の各検出信号に基づいて、ＥＣＭ７はアイドルストップ状態から再始動する際に、車両の前後Ｇの変化によるショックを軽減させる制御を実行する。図２は、ＥＣＭ７が実行する制御のフローチャートである。
【００１８】
ステップＳ１００でアイドルストップ中であるか否かの判定を行う。アイドルストップ中の場合はステップＳ１０１に進み、起動要求の有無を判定する。アイドルストップ中でない場合は処理を終了する。
【００１９】
ステップＳ１０１で起動要求有と判定した場合はステップＳ１０２に進み、モーター９を起動してクランクシャフト２０を回転させる。
【００２０】
起動要求の判定は、自動変速機２が走行レンジに入った状態で車速がゼロ、ブレーキＯＮ、車両のドアおよびボンネットが閉の状態で、アイドルストップ中にアクセルＯＮ、ブレーキＯＦＦ、バッテリーＳＯＣ低下、ブレーキブースター負圧不足、エンジン水温低下、自動変速機油温低下、自動変速機油圧低下のいずれかを検知した場合に起動要求ありと判定する。
【００２１】
ステップＳ１０１で起動要求がない場合は処理を終了する。
【００２２】
ステップＳ１０２でモーター９を起動したら、ステップＳ１０３に進み、エンジン回転数が所定の回転数Ｎ０に達したか否かの判定を行う。所定の回転数Ｎ０は、その車両においてアイドル回転として適した値を予め設定しておく。
【００２３】
次にステップＳ１０４に進み、目標エンジン回転数ＮｔをＮＰに設定する。目標回転数ＮＰは、その車両においてアイドルストップから再始動するときに達すると推定されるエンジン回転数の最大値として予め決定したものである。
【００２４】
ステップ１０５でエンジン１を始動し、ステップＳ１０６に進み、所定時間経過したか否かの判定を行い、所定時間経過後にステップＳ１０７で目標エンジン回転数ＮｔをＮ０まで緩やかに変化させる。最大回転数ＮＰに達した直後にアイドル回転数Ｎ０まで回転数を低下させると、車両にかかる前後Ｇが急激に変化することによって発生する車両戻しＧショックが大きくなる。
【００２５】
本実施形態ではステップＳ１０６で目標エンジン回転数Ｎｔを最大回転数ＮＰとしたまま所定時間が経過するまで待ち、その後アイドル回転数Ｎ０まで緩やかに回転数を低下させるので、車両にかかる前後Ｇの急激な変化を抑え、車両戻しＧショックを防止することができる。
【００２６】
ステップＳ１０７でエンジン回転数Ｎｔをアイドル回転数Ｎ０まで緩かに低下させ、ステップＳ１０８で停止要求の有無を判定する。停止要求の判定は、自動変速機２が走行レンジに入った状態で、車速がゼロ、ブレーキＯＮ、ドアおよびボンネットが閉、の状態でエンジン運転中に、バッテリーＳＯＣ、ブレーキブースター負圧、エンジン水温、自動変速機油温、自動変速機油圧のいずれもが予め設定したしきい値を超えている場合を停止要求ありとする。
【００２７】
ステップＳ１０８で停止要求ありの場合はステップＳ１０９でエンジン１を停止して処理を終了する。停止要求がない場合にはそのままエンジン１の運転を続ける。
【００２８】
上記制御によってエンジンを再始動した場合の、再始動直後のエンジン回転数、目標エンジン回転数、車両前後Ｇの変化を図３のタイムチャートに示す。図中の実線Ａは本実施形態の制御による変化を示し、点線Ｃは従来例の制御による変化を示している（一点鎖線Ｂは後述する第２実施形態の制御を示す）。
【００２９】
モーター９起動後ｔ０でエンジン回転数がＮ０に達する。この時目標エンジン回転数をＮ０からＮＰに切り替える。
【００３０】
ｔ２で最大回転数Ｎｍを迎えるが、オーバーシュートによって予め設定した最大値ＮＰよりも高い回転数となっている。その後エンジン回転数は低下して、ｔ３で目標エンジン回転数として設定したＮＰとなる。本実施形態はこのエンジン回転数を維持しているが、従来例では、そのままアイドル回転数Ｎ０まで低下している。
【００３１】
車両前後Ｇはｔ２付近で最大値となるが、本実施形態も従例も略同等の大きさである。その後、エンジン回転数が最大値から低下するのに伴って車両前後Ｇも減少し、ｔ４で最小値となる。ここで、最大値から最小値までの振れ幅を比較すると、本実施形態は従来例よりも振れ幅は小さいことがわかる。つまり、従来例に比べて車両前後Ｇの変化によって生じる車両戻しＧショックを軽減できていることがわかる。
【００３２】
以上により、本実施形態では、アイドルストップからエンジン再始動する際にエンジン回転数が最大値となった状態を所定時間維持するので、車両にかかる前後Ｇの変化量を小さくすることができ、前後Ｇの変化によって生じる車両戻しＧショックを軽減することが可能となる。
【００３３】
エンジン再始動時のエンジン回転数が到達する最大値を、予め設定した１つの値とするので、制御が簡素化できる。
【００３４】
第２実施形態について説明する。本実施形態はシステムの構成、制御ともに第１実施形態と基本的に同様である。ただし、ステップＳ１０４の目標エンジン回転数Ｎｔの設定が異なる。本実施形態では、ステップＳ１０３でエンジン回転数がＮ０に達したら、ステップＳ１０４で図４に示す目標エンジン回転数を設定する為のサブルーチンを実行する。
【００３５】
ステップＳ２０１で目標エンジン回転数Ｎｔを変数ＮｒとしてステップＳ２０２に進む。変数Ｎｒはクランク角センサー１５によって検出される実際のエンジン回転数である。
【００３６】
ステップＳ２０２では、今回のエンジン始動後の変数Ｎｒの最大値Ｎｒｍａｘを暫定最大回転数Ｎｍとして読込み、ステップＳ２０３に進む。
【００３７】
ステップＳ２０３では目標エンジン回転数Ｎｒと暫定最大回転数Ｎｍとの比較を行う。目標エンジン回転数Ｎｒが暫定最大回転数Ｎｍよりも大きくなった場合はステップＳ２０４に進み、そうでない場合はステップＳ２０１に戻り、上記制御を繰り返す。
【００３８】
ステップＳ２０４では暫定最大回転数Ｎｍを目標エンジン回転数として設定し、ステップＳ１０５に進む。
【００３９】
これにより、暫定最大回転数Ｎｍはエンジン始動毎に実際のエンジン回転数Ｎｒを用いて更新されるので、再始動の度に変動する最大到達回転数を正確に認識することが可能となる。
【００４０】
本実施形態の制御を実行した場合を、図３のタイムチャートに一点鎖線Ｂで示す。
【００４１】
ｔ２までは第１実施形態と同様であるが、ｔ２で最大回転数となった後、第１実施形態（実線Ａ）は最大回転数から若干低下したエンジン回転数を維持しているのに対して、本実施形態（実線Ｂ）は最大回転数Ｎｍとほぼ同じエンジン回転数を維持している。
【００４２】
これにより、車両前後Ｇのグラフで明らかなように、本実施形態は第１実施形態よりもさらに車両前後Ｇの振れ幅が小さくなっている。つまり、本実施形態は始動時の車両戻しＧショックを第１実施形態よりもさらに軽減することが可能となることがわかる。
【００４３】
以上により本実施形態では、エンジン再始動毎に目標エンジン回転数として設定する最大到達回転数の設定を実際のクランクシャフト２０の回転数を用いて更新するので、目標エンジン回転数と実際の最大到達回転数とのずれを解消でき、これによって車両前後Ｇの変動を抑制し、エンジン再始動時の車両戻しＧショックを軽減することが可能となる。
【００４４】
第３実施形態について説明する。
【００４５】
本実施形態も第２実施形態と同様に、システムの構成、制御は基本的に第１実施形態と同様で、ステップＳ１０４の目標エンジン回転数Ｎｔの設定方法だけが異なる。
【００４６】
本実施形態では、目標回転数Ｎｔを図３におけるＮｂもしくはＮｉｔに設定する。Ｎｉｔはエンジン再始動時のコレクタタンク内負圧から推定する最大到達回転数である。予め実験等により負圧と最大到達回転数との関係をマップとしてもっておき、エンジン再始動時のコレクタタンク内負圧により検索する。
【００４７】
コレクタ内圧力が大気圧に近いほど、再始動時にエンジンに吸入される実空気量が多くなり、このため、最大到達回転数も高くなる。したがって、コレクタ内負圧に基づいて目標回転数Ｎｉｔを設定することにより、実際の最大回転数に近い値にすることができ、その分だけＧショックを軽減できる。
【００４８】
Ｎｂはアイドルストップ時間から推定する最大到達回転数である。Ｎｉｔと同様に予めマップ化しておき、エンジン再始動時にアイドルストップ時間から検索する。
【００４９】
アイドルストップ時間が長くなるほど、コレクタ内の負圧は大気圧に近づいていく。したがって、前記と同じく、このアイドルストップ時間が長くなるほど最大到達回転数が高くなり、これに応じて目標エンジン回転数Ｎｂを設定することで、前記と同じくＧショックを適切に軽減できる。
【００５０】
以上により、本実施形態ではエンジン１の再始動時の条件によって目標エンジン回転数Ｎｔを設定するので、目標エンジン回転数Ｎｔと再始動の度に異なる最大到達回転数とのずれを解消することができる。これにより、エンジン１再始動時の車両戻しＧショックを軽減することが可能となる。
【００５１】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のシステム構成を表す図である。
【図２】第１実施形態の制御のフローチャートである。
【図３】第１実施形態を実施した場合のタイムチャートである。
【図４】第２実施形態で実行する目標エンジン回転数設定用のサブルーチンである。
【符号の説明】
１  エンジン
２  自動変速機（無段変速機含む）
３  トルクコンバータ
４  ＡＴ油温センサー
５  ＡＴ油圧センサー
６  エンジン水温センサー
７  コントロールユニット（ＥＣＭ）
８  バッテリーコントローラー
９  モーター
１０  ブレーキストロークセンサー
１１  ブレーキブースター負圧センサー
１３  モーターコントローラー
１４  バッテリー
１５  クランク角センサー
１６  インバータ
１７  クランクプーリー
１８  モータープーリー
１９  ベルト
２０  クランクシャフト
２１  モーター回転軸
【図１】
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【図２】
2004308511.tif 000004
【図３】
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【図４】
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