(57)【要約】【課題】車両の惰性走行状態からエンジンを再始動させるために好適なエンジン始動制御装置を得る。【解決手段】噛み合い機構による第１伝達機構でエンジンにトルク伝達するスタータ（２）と、エンジン軸に繋がれた第２伝達機構でエンジンにトルク伝達するモータジェネレータ（４）と、車両運動状態センサ（２０）と、車両運動状態センサによる検出情報に基づいて、スタータまたはモータジェネレータによる単独始動を行うか、スタータおよびモータジェネレータによる併用始動を行うかを判断する始動切換器（１００）とを備える。【選択図】図１
2017141701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両走行中にエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるアイドリングストップを実施する車両に適用されるエンジン始動制御装置であって、
噛み合い機構による第１伝達機構で前記エンジンにトルク伝達するスタータと、
エンジン軸に繋がれた第２伝達機構で前記エンジンにトルク伝達するモータジェネレータと、
前記車両の運動状態を検出する車両運動状態センサと、
前記エンジンを始動するに当たって、前記車両運動状態センサによる検出情報に基づいて、前記スタータによる単独始動、前記モータジェネレータによる単独始動、前記スタータおよび前記モータジェネレータによる併用始動、のいずれを行うか判断し、判断結果に基づいてスタータ駆動指令およびモータジェネレータ駆動指令を出力する始動切換器と
を備えるエンジン始動制御装置。
【請求項２】
エンジン軸の回転角を検出するエンジン回転角センサをさらに備え、
前記始動切換器は、前記エンジンを始動するに当たって、前記車両運動状態センサおよび前記エンジン回転角センサによる検出情報に基づいて、前記スタータによる単独始動、前記モータジェネレータによる単独始動、前記スタータおよび前記モータジェネレータによる併用始動、のいずれを行うか判断する
請求項１に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項３】
前記モータジェネレータの回転軸の回転角を検出するモータジェネレータ回転角センサをさらに備え、
前記始動切換器は、
前記エンジン回転角センサにより検出された前記エンジン軸の回転角、および前記モータジェネレータ回転角センサにより検出された前記モータジェネレータの回転軸の回転角に基づいて、前記第２伝達機構の滑りの有無を判定する滑り判定器と、
前記判定器により前記第２伝達機構の滑りがないと判定された場合に限って、前記車両運動状態センサおよび前記エンジン回転角センサによる前記検出情報に基づいて前記モータジェネレータ駆動指令を出力するモータジェネレータ始動判定器と
を有する請求項２に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項４】
前記モータジェネレータ回転角センサにより検出された前記モータジェネレータの回転軸の回転角、および前記モータジェネレータ始動判定器から出力された前記モータジェネレータ駆動指令に基づいて、前記モータジェネレータのインバータへのＰＷＭ信号を出力する制御器
をさらに備える請求項３に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項５】
前記始動切換器の後段に配置され、前記車両運動状態センサによる検出情報に基づいて、前記始動切換器から出力された前記スタータ駆動指令および前記モータジェネレータ駆動指令に対して時間遅れを持たせ、前記スタータおよび前記モータジェネレータの始動タイミングを調整する始動タイミング調整器
をさらに備える請求項１から４のいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項６】
前記始動切換器の後段に配置され、前記エンジン回転角センサの検出情報、または前記車両運動状態センサおよび前記エンジン回転角センサの両方の検出情報に基づいて、前記始動切換器から出力された前記スタータ駆動指令および前記モータジェネレータ駆動指令に対して時間遅れを持たせ、前記スタータおよび前記モータジェネレータの始動タイミングを調整する始動タイミング調整器
をさらに備える請求項２から４のいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項７】
前記車両運動状態センサは、前記車両の車速を検出する車速センサである
請求項１から６のいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項８】
前記始動切換器は、自動停止した前記エンジンを再始動する際に、前記車速センサで検出された前記車速が、あらかじめ設定した判定値以上であれば、前記スタータおよび前記モータジェネレータによる併用始動により前記エンジンを再始動する
請求項７に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項９】
車両走行中にエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるアイドリングストップを実施する車両に適用されるエンジン始動制御装置に搭載されたコントローラにより実行させるエンジン始動制御方法であって、
前記コントローラは、
前記車両の運動状態を、車両運動状態センサを介して取得する第１ステップと、
噛み合い機構による第１伝達機構で前記エンジンにトルク伝達するスタータと、エンジン軸に繋がれた第２伝達機構で前記エンジンにトルク伝達するモータジェネレータとを用いて、前記エンジンを始動制御するに当たって、前記車両運動状態センサによる検出情報に基づいて、前記スタータによる単独始動、前記モータジェネレータによる単独始動、前記スタータおよび前記モータジェネレータによる併用始動、のいずれを行うかを判断する第２ステップと、
前記第２ステップによる判断結果に応じて、前記スタータを起動するためのスタータ駆動指令、および前記モータジェネレータを起動させるためのモータジェネレータ駆動指令を出力する第３ステップと
を有するエンジン始動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタータと、発電機能とエンジン始動時のモータ機能（すなわち、発電と電動の両機能）を備えたモータジェネレータとを搭載した車両のエンジン始動制御に関し、スタータとモータジェネレータとを最適な始動切換で、かつ、最適な始動タイミングで、スタータ単独始動、モータジェネレータ単独始動、スタータとモータジェネレータの併用始動を行うエンジン始動制御装置およびエンジン始動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電と電動の両機能を備えたモータジェネレータと、エンジン始動時にエンジンのクランキングを行うスタータとが搭載され、アイドリングストップ中にエンジンを再始動させる従来技術がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
具体的には、特許文献１、２に開示された従来技術では、アイドリングストップ中にエンジンを再始動させる際に、ドライバからの発進要求がある場合とない場合とで、モータジェネレータとスタータを使い分けている。
【０００４】
特許文献１は、所定の再始動条件成立時に、自動停止中のエンジンを再始動させる車両搭載エンジンの始動装置に関するものである。そして、特許文献１は、エンジン始動源として、クランクシャフトの回転に対するモータ出力軸の回転が相対的に多い低速型始動モータと、クランクシャフトの回転に対するモータ出力軸の回転が相対的に少ない高速型始動モータとを備えている。
【０００５】
さらに、特許文献１は、エンジン再始動時に、運転者の発進要求がある場合には、低速型始動モータと高速型始動モータとを駆動して、エンジンを再始動させ、運転者の発進要求がない場合には、高速型始動モータのみを駆動してエンジンを再始動させる再始動制御手段を備えることを特徴としている。
【０００６】
この特許文献１に係る発明によれば、自動停止中のエンジンを再始動させる際に、運転者による発進要求がある場合には、低速型と高速型の２つの始動モータを駆動するので、エンジンを迅速に始動させることができる。
【０００７】
さらに、この特許文献１に係る発明によれば、運転者の発進要求がない場合には、高速型の始動モータのみを駆動するので、始動モータの回転数が相対的に少なくなり、始動時の静粛性が確保される。これらの点で、特許文献１に係る車両搭載エンジンの始動装置によれば、始動効率と商品性とに優れたものになると記載されている。
【０００８】
なお、特許文献１における低速型始動スタータは、スタータ側のピニオンギアとエンジン側のリングギアとを噛み合わせてトルク伝達する、いわゆる、ギア式スタータである。また、特許文献１における高速型始動モータは、電動機能と発電機能を備え、モータ出力軸とエンジン側をベルトでトルク伝達する、いわゆる、ベルト式モータジェネレータである。
【０００９】
一方、特許文献２は、メインスタータとメインスタータを補助するアシストスタータとを備えるエンジンの始動装置に関するものである。メインスタータは、少なくともエンジン始動に必要な回転数までエンジン出力軸を回転させる働きをする。一方、アシストスタータは、エンジン出力軸の回転開始当初、または必要回転数よりも低い低回転数域のみで、実質的に機能し、メインスタータを補助する働きをする。
【００１０】
この特許文献２に係る発明によれば、ベルト式スタータのように、高減速比と小型化の両立が困難なスタータでエンジン始動を主に行う場合に、その始動性を確保しつつ、全体的な小型化、静粛性、信頼性等を確保できると記載されている。
【００１１】
なお、特許文献２におけるメインスタータは、モータ出力軸とエンジン側をベルトでトルク伝達する、いわゆる、ベルト式スタータである。また、特許文献２におけるアシストスタータは、いわゆる、ギア式スタータである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１３−１９４５８４号公報
【特許文献２】特開２００４−５２６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来技術には次のような課題がある。
特許文献１は、並列始動が、運転者の発進要求に基づく車速零のアイドリングストップ状態からのエンジン再始動シーンにのみ限定されている。このため、例えば、所定の車速でエンジンを停止した車両の、惰性走行状態からの加速時および減速時など、想定される走行シーンでの最適な始動切換や始動タイミングに関する記述がない。従って、特許文献１は、アイドリングストップ状態以外の走行シーンには対応できないという課題があった。
【００１４】
なお、「惰性走行状態」は、文献によっては、コースティングやセーリングと呼ばれており、以降では、コースティングと称して説明する。
【００１５】
一方、特許文献２は、メインスタータ、すなわち、ベルト式スタータが主にエンジン始動を担う。さらに、特許文献２は、始動トルク不足に陥る可能性がある、例えば、低温環境下では、メインスタータの補助としてアシストスタータ、すなわち、ギア式スタータを作動させている。この結果、特許文献２によれば、始動性が担保されると記載されている。しかしながら、特許文献２において、始動性が担保されるのは、エンジンを初めて始動させる初期始動のシーンに限定される。
【００１６】
なお、特許文献２内では、アイドルストップからの再始動にも好適であるとの記載もある。しかしながら、初期始動の範囲以上における始動に関しては、特許文献２には、記載がない。従って、特許文献２は、特許文献１と同様に、初期始動以外での走行シーンには対応できないという課題があった。
【００１７】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、車両走行中にエンジン停止条件が成立したときに、エンジンを自動停止させるアイドリングストップを実施する車両に搭載され、車両走行中にエンジン停止条件が成立したときの惰性走行状態から、エンジンを再始動させるために好適なエンジン始動制御装置およびエンジン始動制御方法を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係るエンジン始動制御装置は、車両走行中にエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるアイドリングストップを実施する車両に適用されるエンジン始動制御装置であって、噛み合い機構による第１伝達機構でエンジンにトルク伝達するスタータと、エンジン軸に繋がれた第２伝達機構でエンジンにトルク伝達するモータジェネレータと、車両の運動状態を検出する車両運動状態センサと、エンジンを始動するに当たって、車両運動状態センサによる検出情報に基づいて、スタータによる単独始動、モータジェネレータによる単独始動、スタータおよびモータジェネレータによる併用始動、のいずれを行うか判断し、判断結果に基づいてスタータ駆動指令およびモータジェネレータ駆動指令を出力する始動切換器とを備えるものである。
【００１９】
また、本発明に係るエンジン始動制御方法は、車両走行中にエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるアイドリングストップを実施する車両に適用されるエンジン始動制御装置に搭載されたコントローラにより実行させるエンジン始動制御方法であって、コントローラは、車両の運動状態を、車両運動状態センサを介して取得する第１ステップと、噛み合い機構による第１伝達機構でエンジンにトルク伝達するスタータと、エンジン軸に繋がれた第２伝達機構でエンジンにトルク伝達するモータジェネレータとを用いて、エンジンを始動制御するに当たって、車両運動状態センサによる検出情報に基づいて、スタータによる単独始動、モータジェネレータによる単独始動、スタータおよびモータジェネレータによる併用始動、のいずれを行うかを判断する第２ステップと、第２ステップによる判断結果に応じて、スタータを起動するためのスタータ駆動指令、およびモータジェネレータを起動させるためのモータジェネレータ駆動指令を出力する第３ステップとを有するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、エンジンを始動するに当たって、車両運動状態センサによる検出情報に基づいて、スタータまたはモータジェネレータによる単独始動を行うか、スタータおよびモータジェネレータによる併用始動を行うかを判断することができる構成を備えている。この結果、車両走行中にエンジン停止条件が成立したときに、エンジンを自動停止させるアイドリングストップを実施する車両に搭載され、車両走行中にエンジン停止条件が成立したときの惰性走行状態から、エンジンを再始動させるために好適なエンジン始動制御装置およびエンジン始動制御方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１における、エンジンとエンジン始動制御装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における始動切換器の具体的な構成を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１における駆動システムの構成例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における図３の駆動システムを使用した際に、走行モードに対するエンジン状態と、スタータおよびモータジェネレータの始動タイミングなどを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における、エンジンとトランスミッションとエンジン始動制御装置を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１における、先の図３とは異なる駆動システムの構成例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１における図６の駆動システムを使用した際に、走行モードに対するエンジン状態と、スタータおよびモータジェネレータの始動タイミングなどを示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２における、エンジンとエンジン始動制御装置の構成図である。
【図９】本発明の実施の形態２におけるエンジン始動制御装置に含まれている始動切換器と始動タイミング調整器の具体的な構成を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態３における、エンジンとエンジン始動制御装置の構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態３におけるエンジン始動制御装置に含まれている始動切換器１００Ｂの具体的な構成を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態４における、エンジンとエンジン始動制御装置の構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態４におけるエンジン始動制御装置に含まれている始動切換器１００Ｃと始動タイミング調整器２００Ｃの具体的な構成を示す説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態５における、エンジンとエンジン始動制御装置の構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態５におけるエンジン始動制御装置に含まれている始動切換器１００Ｄの具体的な構成を示す説明図である。
【図１６】本発明の実施の形態６における、エンジンとエンジン始動制御装置の構成図である。
【図１７】本発明の実施の形態６におけるエンジン始動制御装置に含まれている始動切換器と始動タイミング調整器の具体的な構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明のエンジン始動制御装置およびエンジン始動制御方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００２３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における、エンジンとエンジン始動制御装置の構成図である。エンジン始動制御装置１は、始動させる対象のエンジン７に対するトルク伝達経路として、第１の伝達経路と第２の伝達経路の２つを有している。第１の伝達経路は、スタータ２が噛み合い伝達機構３を介して、エンジン７に対してトルク伝達する経路である。また、第２の伝達経路は、モータジェネレータ４が伝達機構６を介して、エンジン７に対してトルク伝達する経路である。
【００２４】
始動切換器１００は、車両の運動状態を検出する車両運動状態センサ２０の情報を基に、スタータ駆動指令とモータジェネレータ駆動指令を生成して出力することで、スタータ２とモータジェネレータ４のそれぞれを駆動する。
【００２５】
スタータ２は、スタータ駆動指令に応じて、スタータ２のギア押し出し用のアクチュエータ（図示せず）とスタータモータ（図示せず）が駆動される。そして、スタータモータのトルクは、噛み合い伝達機構３を介してエンジン軸へ伝達され、エンジンを回転させることができる。
【００２６】
また、モータジェネレータ４は、モータジェネレータ駆動指令に応じて、駆動される。そして、モータジェネレータ４の発生トルクは、伝達機構６を介してエンジン軸へ伝達され、エンジンを回転させることができる。
【００２７】
スタータ２は、バッテリー（図示せず）と、バッテリーを母線電圧としたスタータモータ駆動用の電気回路（図示せず）と、駆動側噛み合い要素として、例えば、ギアを押し出す電磁アクチュエータ駆動用の電気回路（図示せず）とが、電気的に繋がって構成されている。
【００２８】
一方、モータジェネレータ４は、バッテリー（図示せず）と、バッテリーを母線電圧としたモータジェネレータ駆動用の電気回路（図示せず）とが、電気的に繋がって構成されている。ここで、スタータ２とモータジェネレータ４は、共通のバッテリーを使用してもよいし、個別のバッテリーを使用してもよい。
【００２９】
次に、エンジン始動制御装置１におけるスタータ２とモータジェネレータ４の始動切換について説明する。始動切換器１００は、車両運動状態センサ２０の情報に基づいて、スタータ２による単独始動、モータジェネレータ４による単独始動、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動、のいずれを実行すべきかを判断し、判断結果に応じて、スタータ駆動指令とモータジェネレータ駆動指令を出力する。
【００３０】
図２は、本発明の実施の形態１における始動切換器１００の具体的な構成を示す説明図である。なお、図２は、車両運動状態センサ２０の情報の一例として、車速センサの検出値である車速ｖを用いた場合を示している。始動切換器１００は、スタータ始動判定器１０５とモータジェネレータ始動判定器１５５を含んで構成される。
【００３１】
スタータ始動判定器１０５は、車速ｖに基づいてスタータ２を始動するか否かを判断し、スタータ２を始動する場合には、スタータ２へスタータ駆動指令を出力する。スタータ駆動指令を受信することで、スタータ２の電磁アクチュエータが駆動されて、ギアが押し出され、エンジン側のリングギアとの噛み合わせが行われる。さらに、スタータ２のスタータモータが駆動されることでギアが回転し、エンジンへトルクが伝達される。
【００３２】
スタータ始動判定器１０５は、例えば、車速が零のアイドリングストップ時や、車両が所定の車速でエンジン７を自動停止した車両のコースティング状態において車速が所定値以上のときに、スタータ２を始動すると判断し、それ以外では、スタータ２を始動しないと判断する。
【００３３】
スタータ始動判定器１０５によりスタータ２を始動すると判断され、スタータ駆動指令を受信することで、スタータ２の始動スイッチ（図示せず）は、ＯＮとなり、スタータ２が有する電気回路（図示せず）に応じて、電磁アクチュエータとスタータモータが駆動される。
【００３４】
一方、スタータ始動判定器１０５によりスタータ２を始動しないと判断され、スタータ駆動指令を受信しないことで、スタータ２の始動スイッチは、ＯＦＦとなる。この結果、スタータ２が有する電気回路は、無通電の状態となり、電磁アクチュエータとスタータモータは、駆動しない。
【００３５】
一方、モータジェネレータ始動判定器１５５は、車速ｖに基づいて、モータジェネレータ４を始動するか否かを判断し、モータジェネレータ４を始動する場合には、モータジェネレータ４へモータジェネレータ駆動指令を出力する。モータジェネレータ駆動指令を受信することで、モータジェネレータ４が駆動され、エンジン軸と連動した伝達機構６を介して、エンジン７へトルクが伝達される。
【００３６】
モータジェネレータ始動判定器１５５は、例えば、車速が零のアイドリングストップ時や、車両が所定の車速でエンジン７を自動停止した車両のコースティング状態において車速が所定値以上のときに、モータジェネレータ４を始動すると判断し、それ以外では、モータジェネレータ４を始動しないと判断する。
【００３７】
モータジェネレータ始動判定器１５５によりモータジェネレータ４を始動すると判断され、モータジェネレータ駆動指令を受信することで、モータジェネレータ４の始動スイッチ（図示せず）はＯＮとなり、モータジェネレータ４が有する電気回路（図示せず）に応じて、モータジェネレータ４が駆動される。
【００３８】
一方、モータジェネレータ始動判定器１５５によりモータジェネレータ４を始動しないと判断され、モータジェネレータ駆動指令を受信しないことで、モータジェネレータ４の始動スイッチはＯＦＦとなる。この結果、モータジェネレータ４が有する電気回路は、無通電の状態となり、モータジェネレータ４は、駆動しない。
【００３９】
次に、本実施の形態１における効果を、具体的な駆動システムと、その駆動システムに対応する車両の具体的な走行モードとを例に挙げて、詳細に説明する。
【００４０】
図３は、本発明の実施の形態１における駆動システムの構成例を示す図である。図３に示した駆動システムは、エンジン７に、スタータ２とモータジェネレータ４が備えられた構成を有している。本願では、この図３の構成を、エンジン横付きベルト駆動システムと称す。
【００４１】
モータジェネレータ４は、伝達機構６としてのベルトを介して、エンジン軸と繋がっている。スタータ２は、噛み合い伝達機構３（図示せず）でエンジン軸と繋がっている。エンジン７とトランスミッション５００は、クラッチ６００で繋がっている。
【００４２】
図４は、本発明の実施の形態１における図３の駆動システムを使用した際に、走行モードに対するエンジン状態と、スタータ２およびモータジェネレータ４の始動タイミングなどを示す図である。具体的には、図４には、上段と下段で２種類の図が示されている。上段の図は、横軸を時間とし、縦軸を車両の運動状態の１つを示す車速として、走行モードを示した図である。
【００４３】
また、下段の図は、横軸を時間とし、縦軸をエンジン状態と、スタータ２およびモータジェネレータ４のそれぞれの始動状態およびタイミングとして、走行モードに応じて棒グラフとして示した図である。
【００４４】
エンジンを初めて始動させる車速零の状態からの始動（初期始動）は、図４の区間［０］の領域に対応している。そして、この区間［０］では、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動が行われる。この併用始動では、スタータ２とモータジェネレータ４の両者を、同期始動させてもよい。
【００４５】
このとき、スタータ始動判定器１０５は、スタータ２を始動すると判断し、スタータ２を始動するための駆動指令を出力し、モータジェネレータ始動判定器１５５は、モータジェネレータ４を始動すると判断し、モータジェネレータ４を始動するための駆動指令を出力する。
【００４６】
区間［０］から区間［１］の間の加減速する領域では、加速時においてモータジェネレータ４を力行運転とし、減速時においてモータジェネレータ４を回生運転とする。
【００４７】
区間［１］は、１回以上エンジン始動を行った後の、車速零のアイドルストップ状態であり、このときは、エンジン７とトランスミッション５００が切り離されている。さらに、この区間［１］では、スタータ２もモータジェネレータ４も何もしない。
【００４８】
このとき、スタータ始動判定器１０５は、スタータ２を始動しないと判断し、スタータ２を始動しないための駆動指令を出力し、モータジェネレータ始動判定器１５５は、モータジェネレータ４を始動しないと判断し、モータジェネレータ４を始動しないための駆動指令を出力する。
【００４９】
次に、区間［１］から区間［２］の間に対応する、アイドルストップ状態から加速する領域では、車速零からモータジェネレータ４で始動して、加速力行する。アイドルストップ状態では、１回以上エンジン始動を行っており、エンジン搭載環境は、比較的暖気されている状態である。従って、モータジェネレータ４による単独始動にて、始動の静粛性と迅速性を確保できる。
【００５０】
このとき、スタータ始動判定器１０５は、スタータ２を始動しないと判断し、スタータ２を始動しない駆動指令を出力する。一方、モータジェネレータ始動判定器１５５は、モータジェネレータ４を始動すると判断し、モータジェネレータ４を始動する駆動指令を出力する。
【００５１】
区間［２］は、車両が所定の車速でエンジン７を自動停止し、エンジン７とトランスミッション５００が切り離された状態で車両が惰性走行している、いわゆる、コースティング状態である。すなわち、アクセルペダルが踏まれていない状態に相当する。この区間［２］では、タイヤの転がり摩擦抵抗などの影響にもよるが、車両は、比較的一定車速で走行している。
【００５２】
このコースティング状態から高車速でのコースティングへ移行する、区間［２］と区間［３］との間の加速は、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動を行う。具体的には、区間［２］の平均的な車速に対して、車速が所定値以上の条件にて、スタータ始動判定器１０５は、スタータ２を始動すると判断し、スタータ２を始動するための駆動指令を出力し、モータジェネレータ始動判定器１５５は、モータジェネレータ４を始動すると判断し、モータジェネレータ４を始動するための駆動指令を出力する。
【００５３】
あるいは、コースティング状態でアクセルペダルが踏みこまれた時点で、スタータ始動判定器１０５とモータジェネレータ始動判定器１５５は、同様の判断を行って、それぞれの駆動指令を出力してもよい。
【００５４】
このような併用動作を行うことで、再始動の迅速性はもちろんのこと、モータジェネレータ４とエンジン軸を繋ぐベルト（伝達機構６）に生じる負荷を、スタータ２のトルクアシストで低減し、ベルト寿命を延ばすことができる。
【００５５】
区間［３］は、高車速のコースティング状態であるが、この状態から減速させる区間に相当する、区間［３］から区間［４］の間では、コースティング走行であり、エンジン７は、基本的に惰性回転を通じて停止しているはずである。そこで、一旦、エンジン７とトランスミッション５００を繋いで、モータジェネレータ４でエンジン始動した後に、即座に、モータジェネレータ４を回生させている。
【００５６】
このとき、モータジェネレータ始動判定器１５５は、例えば、高車速でのコースティング時の平均的な車速に対して、車速の時間変化率が所定の負の値以下であることを検出した時点で、モータジェネレータ４を始動すると判断し、モータジェネレータ４を始動するための駆動指令を出力する。
【００５７】
一方、この区間［３］から区間［４］の間では、スタータ２は、始動しない。このような動作を行うことで、減速時に、回生エネルギーを有効に回収することができる。
【００５８】
区間［４］は、エンジンは停止していて、モータジェネレータ４でのみ駆動力を発生させる電気自動車モードを想定した低速ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）走行の区間である。この区間［４］では、モータジェネレータ４を力行させる。
【００５９】
なお、区間［４］以降の加速と減速について補足する。まず、加速時には、モータジェネレータ４の力行に伴うトルクをエンジンへ伝達し、始動ショックなくスムーズに加速させる。また、減速時には、エンジン７を停止し、モータジェネレータ４を回生させ、回生エネルギーを回収する。
【００６０】
このように、図３と図４の例では、始動切換器１００は、所定の車速以上あるいは車速の時間変化率に応じて、始動切換を判断できる。端的には、始動切換器１００は、以下のような始動切換を判断できる。
・初期始動には、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動を行うと判断する。
・車速零のアイドルストップ状態からの始動には、モータジェネレータ４による単独始動を行うと判断する。
・低車速コースティング状態からの始動には、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動を行うと判断する。
・高車速コースティングからの減速には、一時的にモータジェネレータ４による単独始動を行うと判断する。
【００６１】
この結果、ベルト滑り抑制による確実なエンジン始動の確保、始動の迅速性・静粛性、ベルト負荷の低減によるベルト寿命の延命化、というような種々の効果を得ることができる。
【００６２】
また、一般的には、スタータ２と比較して、モータジェネレータ４は、高回転・低トルクな特性を有している。このことから、同期始動させた場合に、スタータ２が回転できない回転数領域において、スタータ２がエンジン軸と噛み合ったままの状態で、エンジン軸とスタータ２とが共連れする事象が起こり得る。
【００６３】
この場合、スタータ２は、モータジェネレータ４から見れば負荷であるため、スタータ２とモータジェネレータ４とで併用始動しているときには、速やかにスタータ２のギアを抜く切換が必要である。そこで、スタータ２とモータジェネレータ４を併用始動するシーンで、スタータ始動判定器１０５がスタータ２を始動すると判断した場合には、以下のような動作を行うことが考えられる。
【００６４】
例えば、スタータ２を５０ｍｓ間始動した後に、スタータ２のギアを抜いて、スタータ２が始動しないように、あらかじめ、所定始動時間（例えば、上述の５０ｍｓ）だけスタータを駆動できるようにソフトウェア的あるいはハードウェア的に整形したスタータ駆動指令を生成しておき、この指令をスタータ２へ与えればよい。
【００６５】
このように動作させることで、併用始動時に、スタータ２は、所定時間始動した後に、ギアを抜いてスタータモータを停止する状態とすることができる。この結果、スタータ２を負荷として共連れさせることがなくなり、モータジェネレータ４の発生トルクをエンジン側に効率よく伝達することができる。
【００６６】
以上、エンジン横付きベルト駆動システムを例に挙げ、エンジン始動制御装置１の効果を説明した。なお、エンジン横付き駆動システムにおいて、初期始動の際には、当然、モータジェネレータ単独始動のみでもよい。このように動作させることで、初期始動の静粛性を、より向上させることができる。
【００６７】
次に、駆動システムの別形態を例に、本実施の形態１における効果を、具体的な駆動システムと、その駆動システムに対応する車両の具体的な走行モードとを例に挙げて、詳細に説明する。
【００６８】
図５は、本発明の実施の形態１における、エンジンとトランスミッションとエンジン始動制御装置を示す図である。エンジン始動制御装置１は、始動させる対象のエンジン７に対するトルク伝達経路として、第１の伝達経路と第３の伝達経路の２つを有している。第１の伝達経路は、スタータ２が噛み合い伝達機構３を介して、エンジン７に対してトルク伝達する経路である。また、第３の伝達経路は、モータジェネレータ４が伝達機構６を介して、始動させる対象のトランスミッション５００に対してトルク伝達する経路である。
【００６９】
始動切換器１００は、車両の運動状態を検出する車両運動状態センサ２０の情報を基に、スタータ駆動指令とモータジェネレータ駆動指令を生成して出力することで、スタータ２とモータジェネレータ４のそれぞれを駆動する。
【００７０】
図６は、本発明の実施の形態１における、先の図３とは異なる駆動システムの構成例を示す図である。図６に示した駆動システムは、図５をより具体化したイメージであって、エンジン７にスタータ２が備えられ、トランスミッション５００側にモータジェネレータ４が備えられた構成を有している。本願では、この図６の構成を、トランスミッション横付きベルト駆動システムと称す。なお、トランスミッション横付きと称しているが、トランスミッション５００内部にモータジェネレータ４が内蔵されている形態でもよい。
【００７１】
モータジェネレータ４は、伝達機構６としてのベルトを介して、トランスミッション軸と繋がっている。スタータ２は、噛み合い伝達機構３（図示せず）でエンジン軸と繋がっている。エンジン７とトランスミッション５００は、クラッチ６００で繋がっている。
【００７２】
図７は、本発明の実施の形態１における図６の駆動システムを使用した際に、走行モードに対するエンジン状態と、スタータ２およびモータジェネレータ４の始動タイミングなどを示す図である。具体的には、図７には、上段と下段で２種類の図が示されている。上段の図は、横軸を時間とし、縦軸を車両の運動状態の１つを示す車速として、走行モードを示した図である。
【００７３】
また、下段の図は、横軸を時間とし、縦軸をエンジン状態と、スタータ２およびモータジェネレータ４のそれぞれの始動状態およびタイミングとして、走行モードに応じて棒グラフとして示した図である。
【００７４】
エンジンを初めて始動させる車速零の状態からの始動（初期始動）は、図７の区間［０］の領域に対応している。そして、この区間［０］では、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動が行われる。この併用始動では、スタータ２とモータジェネレータ４の両者を、同期始動させてもよい。
【００７５】
このとき、スタータ始動判定器１０５は、スタータ２を始動すると判断し、スタータ２を始動するための駆動指令を出力し、モータジェネレータ始動判定器１５５は、モータジェネレータ４を始動すると判断し、モータジェネレータ４を始動するための駆動指令を出力する。
【００７６】
区間［０］から区間［１］の間の加減速する領域では、加速時においてモータジェネレータ４を力行運転とし、減速時においてモータジェネレータ４を回生運転とする。
【００７７】
区間［１］は、１回以上エンジン始動を行った後の、車速零のアイドルストップ状態であり、このときは、エンジン７とトランスミッション５００が切り離されている。さらに、この区間［１］では、スタータ２もモータジェネレータ４も何もしない。
【００７８】
このとき、スタータ始動判定器１０５は、スタータ２を始動しないと判断し、スタータ２を始動しないための駆動指令を出力し、モータジェネレータ始動判定器１５５は、モータジェネレータ４を始動しないと判断し、モータジェネレータ４を始動しないための駆動指令を出力する。
【００７９】
次に、区間［１］から区間［２］の間に対応する、アイドルストップ状態から加速する領域では、車速零からモータジェネレータ４で始動して、加速力行する。アイドルストップ状態では、１回以上エンジン始動を行っており、エンジン搭載環境は、比較的暖気されている状態である。従って、モータジェネレータ４による単独始動にて、始動の静粛性と迅速性を確保できる。
【００８０】
このとき、スタータ始動判定器１０５は、スタータ２を始動しないと判断し、スタータ２を始動しない駆動指令を出力する。一方、モータジェネレータ始動判定器１５５は、モータジェネレータ４を始動すると判断し、モータジェネレータ４を始動する駆動指令を出力する。
【００８１】
区間［２］は、車両が所定の車速でエンジン７を自動停止し、エンジン７とトランスミッション５００が切り離された状態で車両が惰性走行している、いわゆる、コースティング状態である。すなわち、アクセルペダルが踏まれていない状態に相当する。この区間［２］では、タイヤの転がり摩擦抵抗などの影響にもよるが、車両は、比較的一定車速で走行している。
【００８２】
このコースティング状態から高車速でのコースティングへ移行する、区間［２］と、区間［３］との間の加速は、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動を行う。具体的には、区間［２］の平均的な車速に対して、車速が所定値以上の条件にて、スタータ始動判定器１０５は、スタータ２を始動すると判断し、スタータ２を始動するための駆動指令を出力し、モータジェネレータ始動判定器１５５は、モータジェネレータ４を始動すると判断し、モータジェネレータ４を始動するための駆動指令を出力する。
【００８３】
あるいは、コースティング状態でアクセルペダルが踏みこまれた時点で、スタータ始動判定器１０５とモータジェネレータ始動判定器１５５は、同様の判断を行って、それぞれの駆動指令を出力してもよい。
【００８４】
このような併用動作を行うことで、再始動の迅速性はもちろんのこと、モータジェネレータ４とエンジン軸を繋ぐベルト（伝達機構６）に生じる負荷を、スタータ２のトルクアシストで低減し、ベルト寿命を延ばすことができる。
【００８５】
区間［３］は、高車速のコースティング状態であるが、この状態から減速させる区間に相当する、区間［３］から区間［４］の間では、コースティング走行である。そして、本走行モードでは、図６に示したように、モータジェネレータ４がトランスミッション５００側に備えられている。従って、エンジン７側とクラッチ６００を繋ぐことなく、コースティング走行に伴う回転の運動エネルギーを、モータジェネレータ４で回生エネルギーに変換して回収できる。そこで、この区間では、モータジェネレータ４は、減速回生する。
【００８６】
一方、この区間［３］から区間［４］の間では、スタータ２は、始動しない。このような動作を行うことで、減速時に、回生エネルギーを有効に回収することができる。
【００８７】
区間［４］は、エンジンは停止していて、モータジェネレータ４でのみ駆動力を発生させる電気自動車モードを想定した低速ＥＶ走行の区間である。この区間［４］では、モータジェネレータ４を力行させる。
【００８８】
なお、区間［４］以降の加速と減速について補足する。まず、加速時には、モータジェネレータ４の力行に伴うトルクとともに、クラッチ６００を繋いでスタータ２でエンジン７を一時的に始動させたエンジントルクをも利用し、始動ショックなくスムーズに加速させる。また、減速時には、クラッチ６００を解除してエンジンを停止し、モータジェネレータ４を回生させ、回生エネルギーを回収する。
【００８９】
低速ＥＶ走行時からの加速では、走行時の車速が所定値以上にて、スタータ始動判定器１０５は、スタータ２を始動すると判断し、スタータ２を始動するための駆動指令を出力し、スタータ単独始動を行う。
【００９０】
また、スタータ２とモータジェネレータ４を併用始動するシーンで、スタータ始動判定器１０５がスタータ２を始動すると判断した場合には、以下のような動作を行うことが考えられる。例えば、スタータ２を５０ｍｓ間始動した後に、スタータ２のギアを抜いて２スタータ２が始動しないように、あらかじめ、所定始動時間（例えば、上述の５０ｍｓ）だけスタータを駆動できるようにソフトウェア的あるいはハードウェア的に指令整形したスタータ駆動指令を生成しておき、この指令をスタータ２へ与えればよい。このような指令整形の追加は、先に説明したエンジン横付きベルト駆動システムの場合と同じである。
【００９１】
このように動作させることで、併用始動時に、スタータ２は、所定時間始動した後に、ギアを抜いてスタータモータを停止する状態とすることができる。この結果、スタータ２を負荷として共連れさせることがなくなり、モータジェネレータ４の発生トルクをエンジン側に効率よく伝達することができる。
【００９２】
このように、トランスミッション横付きベルト駆動システムの例では、始動切換器１００は、車速に応じて、始動切換を判断できる。端的には、始動切換器１００は、以下のような始動切換を判断できる。
・初期始動には、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動を行うと判断する。
・車速零のアイドルストップ状態からの始動には、モータジェネレータ４による単独始動を行うと判断する。
・低車速コースティング状態からの始動には、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動を行うと判断する。
・低速ＥＶ走行からの加速には、クラッチを繋いでエンジン７をスタータ２で単独始動すると判断する。
【００９３】
この結果、ベルト滑り抑制による確実なエンジン始動の確保、始動の迅速性・静粛性、ベルト負荷の低減によるベルト寿命の延命化、というような種々の効果を得ることができる。
【００９４】
以上、トランスミッション横付きベルト駆動システムを例に挙げ、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動の効果を示した。なお、トランスミッション横付きベルト駆動システムにおいて、初期始動の際には、当然、モータジェネレータ単独始動のみでもよい。このように動作させることで、初期始動の静粛性を、より向上させることができる。
【００９５】
上述したように、実施の形態１によれば、エンジンを自動停止した車両の惰性走行状態からの再始動シーンにも対応させることができ、モータジェネレータとエンジン軸を繋ぐ伝達機構に作用する負荷を低減するとともに、迅速に再始動可能なスタータとモータジェネレータによる好適な併用始動システムを得ることができる。
【００９６】
さらに、スタータとモータジェネレータの始動切換により、モータジェネレータ始動時に、スタータを負荷として共連れさせることがなくなり、モータジェネレータの発生トルクをエンジン側に効率よく伝達できる。
【００９７】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２における、エンジンとエンジン始動制御装置の構成図である。本実施の形態２におけるエンジン始動制御装置１Ａの構成は、先の実施の形態１におけるエンジン始動制御装置１の構成と比較すると、始動切換器１００の代わりに、始動切換器１００Ａと始動タイミング調整器２００Ａを備えている点が異なっている。そこで、この相違点を中心に、エンジン始動制御装置１Ａにおけるスタータ２とモータジェネレータ４の始動切換、および始動タイミング調整について説明する。
【００９８】
始動切換器１００Ａは、車両運動状態センサ２０の情報に基づいて、スタータ２による単独始動、モータジェネレータ４による単独始動、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動、のいずれを実行すべきかを判断し、判断結果に応じて、スタータ駆動指令とモータジェネレータ駆動指令を出力する。
【００９９】
また、始動タイミング調整器２００Ａは、これら２つの駆動指令をスタータ２とモータジェネレータ４のそれぞれへ送信する際に、所定の遅れ時間を持たせる機能を有している。
【０１００】
次に、本実施の形態２におけるエンジン始動制御装置１Ａに含まれている始動切換器１００Ａと始動タイミング調整器２００Ａの内部構成について、図９を用いて説明する。図９は、本発明の実施の形態２におけるエンジン始動制御装置１Ａに含まれている始動切換器１００Ａと始動タイミング調整器２００Ａの具体的な構成を示す説明図である。
【０１０１】
始動切換器１００Ａは、スタータ始動判定器１０５Ａとモータジェネレータ始動判定器１５５Ａを含んで構成される。また、始動タイミング調整器２００Ａは、スタータ始動タイミング調整器２０５Ａとモータジェネレータ始動タイミング調整器２５５Ａを含んで構成される。ここで、スタータ始動判定器１０５Ａおよびモータジェネレータ始動判定器１５５Ａのそれぞれは、先の実施の形態１におけるスタータ始動判定器１０５およびモータジェネレータ始動判定器１５５と同様であり、説明を省略する。
【０１０２】
スタータ始動タイミング調整器２０５Ａは、スタータ始動判定器１０５Ａの出力と車両運動状態センサ２０の情報（車速ｖ）に基づいて、スタータ２へ、最終的なスタータ駆動指令を出力する。
【０１０３】
このとき、スタータ始動タイミング調整器２０５Ａは、例えば、車速が所定値以上、かつ車速の時間変化率が所定閾値を超えた条件が成立することで、スタータ２への最終的なスタータ駆動指令を出力する。このように、車速の時間変化率判定を導入することで、本実施の形態２におけるエンジン始動制御装置１Ａは、スタータ２の始動に適当な時間遅れを与えることができる。
【０１０４】
同様にして、モータジェネレータ始動タイミング調整器２５５Ａは、モータジェネレータ始動判定器１５５Ａの出力と車両運動状態センサ２０の情報（車速ｖ）に基づいて、モータジェネレータ４へ、最終的なモータジェネレータ駆動指令を出力する。
【０１０５】
このとき、モータジェネレータ始動タイミング調整器２５５Ａは、例えば、車速が所定値以上、かつ車速の時間変化率が所定閾値を超えた条件が成立することで、モータジェネレータ４への最終的なモータジェネレータ駆動指令を出力する。このように、車速の時間変化率判定を導入することで、本実施の形態２におけるエンジン始動制御装置１Ａは、モータジェネレータ４の始動に適当な時間遅れを与えることができる。
【０１０６】
ただし、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動を行う場合には、基本的には、スタータ２をモータジェネレータ４よりも先に始動させる。従って、モータジェネレータ始動タイミング調整器２５５Ａで設定する、車速の時間変化率の閾値は、スタータ始動タイミング調整器２０５Ａで設定する閾値よりも、やや大きい値に設定しておいたほうが望ましい。
【０１０７】
具体的には、スタータ始動に対して、モータジェネレータ始動の時間遅れが数１０ｍｓから１００ｍｓ強となるように、それぞれの閾値を設定する。このように設定することで、スタータ２の始動後にモータジェネレータ４を所定時間だけ遅延して始動させることができる。この結果、特に、バッテリーをスタータ２とモータジェネレータ４で共通して使っている場合に、モータジェネレータ４の始動時の突入電流抑制、およびバッテリー消費電力の抑制を図ることができる。
【０１０８】
上述したように、実施の形態２によれば、車速に基づいて、スタータの始動要否を判定し、さらに、スタータ始動要の場合には、スタータの始動タイミングを任意に調整することができる。この結果、車速に応じた必要最低限のスタータ始動を実現し、バッテリー消費電力を抑制することができる。
【０１０９】
実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３における、エンジンとエンジン始動制御装置の構成図である。本実施の形態３におけるエンジン始動制御装置１Ｂの構成は、先の実施の形態１におけるエンジン始動制御装置１の構成と比較すると、車両運動状態センサ２０に加えて、エンジン回転角センサ８の情報も、始動切換器１００Ｂで利用する点が異なっている。そこで、この相違点を中心に、車両運動状態センサ２０に加えて、エンジン回転角センサ８の情報も利用した始動切換について、以下に説明する。
【０１１０】
図１１は、本発明の実施の形態３におけるエンジン始動制御装置１Ｂに含まれている始動切換器１００Ｂの具体的な構成を示す説明図である。スタータ始動判定器１０５Ｂは、車両運動状態センサ２０の検出値である車速ｖと、エンジン回転角センサ８の検出値であるエンジン回転角θｅｎｇに基づいて、スタータ駆動指令をスタータ２へ送信する。同様に、モータジェネレータ始動判定器１５５Ｂは、車速ｖとエンジン回転角θｅｎｇに基づいて、モータジェネレータ駆動指令をモータジェネレータ４へ送信する。ここで、エンジン回転角センサ８は、例えば、エンジン軸に備えられたクランク角センサである。
【０１１１】
より具体的には、スタータ始動判定器１０５Ｂは、車速ｖとエンジン回転角θｅｎｇに基づいて、スタータ２を始動するか否かを判断する。そして、スタータ２を始動すると判断した場合には、スタータ始動判定器１０５Ｂは、スタータ２へスタータ駆動指令を出力することで、スタータ２の電磁アクチュエータを駆動させ、エンジン軸との噛み合わせのためのギアを押し出して、リングギアとの噛み合わせを実行する。さらに、スタータ始動判定器１０５Ｂは、スタータモータを駆動させ、ギアを回転させ、エンジン７へトルクを伝達させる。
【０１１２】
スタータ始動判定器１０５Ｂは、例えば、先の実施の形態１と同様に、車速が零のアイドリングストップ時や、車両が所定の車速でエンジン７を自動停止した車両のコースティング状態において車速が所定値以上の時に、スタータ２を始動すると判断することができる。それら以外のときには、スタータ始動判定器１０５Ｂは、スタータ２を始動しないと判断する。
【０１１３】
スタータ２を始動する場合には、スタータ２の始動スイッチは、ＯＮとなり、スタータ２が有する電気回路に応じて、電磁アクチュエータとスタータモータが駆動される。
【０１１４】
一方、スタータ２を始動しない場合には、スタータ２の始動スイッチは、ＯＦＦとなり、スタータ２が有する電気回路は、無通電の状態となり、電磁アクチュエータとスタータモータは、駆動しない。
【０１１５】
さらに、エンジン回転角θｅｎｇを利用する用途においては、スタータ始動判定器１０５Ｂは、一般的なエンジンが吸気、圧縮、膨張、排気の４サイクルを繰り返す工程を考慮して、前記車速判定条件に加え、エンジン回転角が所定の範囲内である場合に、スタータ２を始動するように判定することができる。
【０１１６】
ここで、エンジン回転角の所定の範囲としては、エンジン負荷トルクが最も大きい上死点を乗り越える近傍、すなわち、圧縮から膨張への所定工程間のエンジン回転角範囲であってもよいし、逆に、エンジン負荷トルクが最も小さいエンジン回転角範囲であってもよい。
【０１１７】
さらに、エンジン回転角を適当なサンプリング時間で微分したエンジン回転速度を用いることで、スタータ始動判定器１０５Ｂは、スタータ２のギアを所定のエンジン回転速度を超えた際（エンジン回転速度が所定の範囲を逸脱した場合に相当）に抜く、すなわち、スタータ２を始動しない判定とすることができる。このように動作することで、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動において、スタータ２を負荷として共連れさせることがなくなり、モータジェネレータ４の発生トルクをエンジン７へ効率よく伝達することができる。
【０１１８】
一方、モータジェネレータ始動判定器１５５Ｂは、車速ｖに基づいて、モータジェネレータ４を始動するか否かを判断し、モータジェネレータ４を始動する場合には、モータジェネレータ４へモータジェネレータ駆動指令を出力する。モータジェネレータ駆動指令を受信することで、モータジェネレータ４が駆動され、エンジン軸と連動した伝達機構６を介して、エンジン７へトルクが伝達される。
【０１１９】
モータジェネレータ始動判定器１５５Ｂは、例えば、先の実施の形態１と同様に、車速が零のアイドリングストップ時や、車両が所定の車速でエンジン７を自動停止した車両のコースティング状態において車速が所定値以上のときに、モータジェネレータ４を始動すると判断し、それ以外では、モータジェネレータ４を始動しないと判断する。
【０１２０】
モータジェネレータ始動判定器１５５Ｂによりモータジェネレータ４を始動すると判断され、モータジェネレータ駆動指令を受信することで、モータジェネレータ４の始動スイッチはＯＮとなり、モータジェネレータ４が有する電気回路に応じて、モータジェネレータ４が駆動される。
【０１２１】
一方、モータジェネレータ始動判定器１５５Ｂによりモータジェネレータ４を始動しないと判断され、モータジェネレータ駆動指令を受信しないことで、モータジェネレータ４の始動スイッチはＯＦＦとなる。この結果、モータジェネレータ４が有する電気回路は、無通電の状態となり、モータジェネレータ４は、駆動しない。
【０１２２】
さらに、エンジン回転角θｅｎｇを利用する用途においては、モータジェネレータ始動判定器１５５Ｂは、一般的なエンジンが吸気、圧縮、膨張、排気の４サイクルを繰り返す工程を考慮して、車速判定条件に加え、エンジン回転角が所定の範囲内である場合に、モータジェネレータ４を始動するように判定することができる。
【０１２３】
ここで、エンジン回転角の所定の範囲内としては、エンジン負荷トルクが最も大きい上死点を乗り越える近傍、すなわち、圧縮から膨張への所定工程間のエンジン回転角範囲であってもよいし、逆に、エンジン負荷トルクが最も小さいエンジン回転角範囲であってもよい。
【０１２４】
さらに、エンジン回転角を適当なサンプリング時間で微分したエンジン回転速度を用いることで、モータジェネレータ始動判定器１５５Ｂは、所定のエンジン回転速度以上でモータジェネレータ４を始動する判定を行うこともできる。このように動作することで、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動において、スタータ２を最大回転数域まで駆動させ、その後、モータジェネレータ４への始動に移行できる。この結果、スタータ２はもとより、モータジェネレータ４の発生トルクもまた、連続的にエンジンへ効率よく伝達することができる。
【０１２５】
上述したように、実施の形態３によれば、特に、スタータとモータジェネレータを併用始動する際に、エンジン回転角センサの微分値、すなわちエンジン回転速度を指標に、スタータを適切なエンジン回転速度で抜くことができる。このように動作させることで、モータジェネレータ始動時に、スタータを負荷として共連れさせることがなくなり、モータジェネレータの発生トルクをエンジン側に効率よく伝達できる。
【０１２６】
実施の形態４．
図１２は、本発明の実施の形態４における、エンジンとエンジン始動制御装置の構成図である。本実施の形態３におけるエンジン始動制御装置１Ｃの構成は、先の実施の形態３におけるエンジン始動制御装置１の構成と比較すると、始動切換器１００Ｂの代わりに、始動切換器１００Ｃと始動タイミング調整器２００Ｃを備えている点が異なっている。そこで、この相違点を中心に、エンジン始動制御装置１Ｃにおけるスタータ２とモータジェネレータ４の始動切換、および始動タイミング調整について説明する。
【０１２７】
図１３は、本発明の実施の形態４におけるエンジン始動制御装置１Ｃに含まれている始動切換器１００Ｃと始動タイミング調整器２００Ｃの具体的な構成を示す説明図である。なお、スタータ始動判定器１０５Ｃおよびモータジェネレータ始動判定器１５５Ｃのそれぞれは、先の実施の形態３におけるスタータ始動判定器１０５Ｂおよびモータジェネレータ始動判定器１５５Ｂと同様であり、説明を省略する。
【０１２８】
スタータ始動タイミング調整器２０５Ｃは、スタータ始動判定器１０５Ｃの出力と車両運動状態センサ２０の情報（車速ｖ）とエンジン回転角θｅｎｇに基づいて、スタータ２へ、最終的なスタータ駆動指令を出力する。
【０１２９】
このとき、スタータ始動タイミング調整器２０５Ｃは、例えば、車速が所定値以上、かつ、車速の時間変化率が所定閾値を超えた条件が成立することで、スタータ２への最終的なスタータ駆動指令を出力する。このように、車速の時間変化率判定を導入することで、本実施の形態４におけるエンジン始動制御装置１Ｃは、スタータ２の始動に適当な時間遅れを与えることができる。
【０１３０】
さらに、スタータ始動タイミング調整器２０５Ｃは、上述した車速条件と、エンジン回転角の時間変化率であるエンジン回転速度が所定の範囲内となる条件との論理積を用いて、スタータ２を始動する駆動指令を出力するようにしてもよい。このようにしても、スタータ２の始動に適当な時間遅れを与えることができる。さらに、回転速度が参照できるため、所定のエンジン回転速度を超えた際にスタータ２を抜く、すなわち、スタータ２を始動しないようにすることもできる。
【０１３１】
なお、始動タイミング調整時間は、車速ｖあるいはエンジン回転角度θｅｎｇのいずれかで設定してもよい。
【０１３２】
同様にして、モータジェネレータ始動タイミング調整器２５５Ｃは、モータジェネレータ始動判定器１５５Ｃの出力と車両運動状態センサ２０の情報（車速ｖ）とエンジン回転角θｅｎｇに基づいて、モータジェネレータ４へ、最終的なモータジェネレータ駆動指令を出力する。
【０１３３】
このとき、モータジェネレータ始動タイミング調整器２５５Ｃは、例えば、車速が所定値以上、かつ、車速の時間変化率が所定閾値を超えた条件が成立することで、モータジェネレータ４への最終的なモータジェネレータ駆動指令を出力する。このように、車速の時間変化率判定を導入することで、本実施の形態４におけるエンジン始動制御装置１Ｃは、モータジェネレータ４の始動に適当な時間遅れを与えることができる。
【０１３４】
さらに、モータジェネレータ始動タイミング調整器２５５Ｃは、上述した車速条件と、エンジン回転角の時間変化率であるエンジン回転速度が所定値以上となる条件との論理積を用いて、モータジェネレータ４を始動する駆動指令を出力するようにしてもよい。このようにしても、モータジェネレータ４の始動に適当な時間遅れを与えることができる。
【０１３５】
なお、始動タイミング調整時間は、車速ｖあるいはエンジン回転角度θｅｎｇのいずれかで設定してもよい。
【０１３６】
ここで、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動を行う場合には、基本的には、スタータ２をモータジェネレータ４よりも先に始動させる。従って、モータジェネレータ始動タイミング調整器２５５Ｃで設定する、車速の時間変化率の閾値は、スタータ始動タイミング調整器２０５Ｃで設定する閾値よりも、やや大きい値に設定しておいたほうが望ましい。
【０１３７】
具体的には、スタータ始動に対して、モータジェネレータ始動の時間遅れが数１０ｍｓから１００ｍｓ強となるように、それぞれの閾値を設定する。このように設定することで、スタータ２の始動後にモータジェネレータ４を所定時間だけ遅延して始動させることができる。この結果、特に、バッテリーをスタータ２とモータジェネレータ４で共通して使っている場合に、モータジェネレータ４の始動時の突入電流抑制、およびバッテリー消費電力の抑制を図ることができる。
【０１３８】
また、本実施の形態４におけるエンジン始動制御装置１Ｃは、回転速度の所定値でも始動タイミング時間を調整できる。この結果、より任意の始動時間遅れを設定できる点で、先の実施の形態３と比較して、スタータ仕様やモータジェネレータ仕様を固定化することなく、スタータ２とモータジェネレータ４のあらゆる組み合わせに対する最適な始動タイミングを得ることが可能となる。
【０１３９】
上述したように、実施の形態４によれば、車両運転状態およびエンジン回転数のいずれか一方、または両方を用いて、スタータ始動後にモータジェネレータを所定時間だけ遅延して始動させることができる。この結果、突入電流ならびにバッテリー消費電力の抑制を図ることができる。
【０１４０】
実施の形態５．
図１４は、本発明の実施の形態５における、エンジンとエンジン始動制御装置の構成図である。本実施の形態５におけるエンジン始動制御装置１Ｄの構成は、先の実施の形態３におけるエンジン始動制御装置１Ｂの構成と比較すると、モータジェネレータ４の回転軸の回転角を検出するモータジェネレータ回転角センサの情報を、始動切換器１００Ｄで利用する点が異なっている。そこで、この相違点を中心に、モータジェネレータ回転角θｍｇも利用した始動切換について、以下に説明する。
【０１４１】
図１５は、本発明の実施の形態５におけるエンジン始動制御装置１Ｄに含まれている始動切換器１００Ｄの具体的な構成を示す説明図である。スタータ始動判定器１０５Ｄは、先の実施の形態３におけるスタータ始動判定器１０５Ｂと同様である。
【０１４２】
モータジェネレータ始動判定器１５５Ｄは、車速とエンジン回転角に加えて、滑り判定器２７０から得られる情報も利用して始動判定を行う。以下、滑り判定器２７０について説明する。
【０１４３】
通常、モータジェネレータ４の発生トルクは、伝達機構６を介してエンジン軸へ伝達される。ここで、伝達機構６として、車載用補機駆動用として一般的に適用されているベルト伝達機構を想定する。この場合、例えば、環境温度が、特に−３０度レベルの低温環境でＭＧを始動させると、ベルトの硬化、ベルトとベルト伝達機構（例えば、プーリ）間の摩擦係数減少の影響で、ベルトが滑ることがある。
【０１４４】
ベルトが滑ると、エンジン７へのトルク伝達が悪化し、エンジン７の目標クランキング回転数まで到達する時間が長くなり、迅速な始動ができなくなるおそれがあり、最悪の場合には、始動できないこととなる。
【０１４５】
そこで、滑り判定器２７０は、ベルトの滑りが生じているか否かを判定する。具体的には、滑り判定器２７０は、エンジン回転角θｅｎｇとモータジェネレータ回転角θｍｇを入力として、滑り判定信号ＳＬＰを出力する。その判定式は、滑り判定閾値をΔθｓｌｐとすると、下式（１）で与えられる。
【０１４６】
【数１】
2017141701.tif 000003
【０１４７】
ここで、上式（１）におけるηは、伝達機構６の減速比（η＞１）である。すなわち、上式（１）で演算される滑り判定信号ＳＬＰは、モータジェネレータ回転軸換算のエンジン回転角とモータジェネレータ回転角の差分が、判定閾値Δθｓｌｐ以下にて、ベルトに滑りが生じていないと判断する値１となる。一方、上記条件以外においては、滑り判定信号ＳＬＰは、ベルトに滑りが生じていると判断する値０となる。
【０１４８】
エンジン回転角θｅｎｇは、例えば、３０度刻みの粗分解能なクランク角センサでクランク角を読み込める場合には、３０度を超える値で任意に設定することができる。このような設定の場合には、クランク角で３０度以下に相当する角度差分は、滑りが生じていないと見なされることとなる。
【０１４９】
このことは、暗に、滑り判定に利用するエンジン回転角が３０度毎にしか得られない、すなわち、０次ホールドされた信号しか判定に利用できないことを前提としている。しかしながら、当然のことながら、３０度毎のエンジン回転角の離散信号を１次ホールドする、あるいは移動平均などの平滑化処理を施すことで、エンジン回転角を連続値として扱うことができる。従って、その場合には、判定閾値Δθｓｌｐは、より小さく設定できる。
【０１５０】
次に、モータジェネレータ始動判定器１５５Ｄについて、説明する。モータジェネレータ始動判定器１５５Ｄは、車両運動状態センサ２０の情報（車速ｖ）と、エンジン回転角θｅｎｇと、滑り判定器２７０から出力される滑り判定信号ＳＬＰを入力として、モータジェネレータ４の始動可否判断を行う。
【０１５１】
モータジェネレータ始動判定器１５５Ｄが、車速とエンジン回転角の少なくともいずれか１つを始動可否条件として扱うことは、先の実施の形態３におけるモータジェネレータ始動判定器１５５Ｂと同様である。ただし、本実施の形態５におけるモータジェネレータ始動判定器１５５Ｄは、滑り判定信号ＳＬＰも始動可否判定として織り込んでいる。
【０１５２】
すなわち、モータジェネレータ始動判定器１５５Ｄは、車速とエンジン回転角での始動可否判定で始動可能と判断して、かつ、滑り判定信号ＳＬＰが１にて、モータジェネレータ４を始動可能と判断する。一方、滑り判定信号ＳＬＰが０の場合には、モータジェネレータ始動判定器１５５Ｄは、車速とエンジン回転角による始動可否条件の如何に関わらず、モータジェネレータ４を始動不可と判断する。
【０１５３】
このように動作することで、本実施の形態５におけるエンジン始動制御装置１Ｄは、伝達機構６が滑る事象を早期に検出し、滑りを検出した場合に、モータジェネレータ４による始動をしない判定とすることができる。この結果、モータジェネレータ４のトルク伝達ロスを抑え、スタータ単独始動による確実な始動を確保できる。
【０１５４】
モータジェネレータ始動判定器１５５Ｄは、始動可能と判断した場合には、制御器２３０に対して、始動する旨のモータジェネレータ駆動指令を出力する。一方、モータジェネレータ始動判定器１５５Ｄは、始動不可と判断した場合には、制御器２３０に対して、始動しない旨のモータジェネレータ駆動指令を出力する。
【０１５５】
ここで、駆動指令は、始動スイッチをＯＮ／ＯＦＦさせるための信号であって、かつ、この信号は、制御器２３０で内部換算されたモータジェネレータ回転角指令または回転角指令を時間微分した回転速度指令としても利用できる。
【０１５６】
制御器２３０は、例えば、公知技術であるＰＩＤ制御器を具備しており、モータジェネレータ始動判定器１５５Ｄの出力とモータジェネレータ回転角θｍｇを入力として、モータジェネレータ４を回転角制御または回転速度制御する。
【０１５７】
制御器２３０は、回転角偏差または回転速度偏差から得られる電圧指令ないし電流指令を変調することで、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）指令を生成し、モータジェネレータ４の電力変換器（インバータ）へ送信する。
【０１５８】
当然のことながら、制御器２３０は、電力変換器へ与えるＰＷＭ指令を生成するに当たって、矩形波通電を利用してもよいし、ベクトル制御による正弦波通電を利用してもよい。
【０１５９】
このように、モータジェネレータ４をＰＷＭ指令で制御することで、回転角レベルおよび回転速度レベルで、モータジェネレータ駆動指令を滑らかに整形することができる。この結果、本実施の形態５におけるエンジン始動制御装置１Ｄは、始動時の静粛性をより向上できるなどのきめ細かな始動を実現できる。
【０１６０】
以上のように、実施の形態５は、車速または車速と各種回転角に基づいて、モータジェネレータの始動要否を判断し、さらに、モータジェネレータの伝達機構に起因した滑り判定を織り込んで、モータジェネレータの始動要否を最終判断する構成を備えている。このような構成を備えることで、伝達機構の滑りを検出した場合には、モータジェネレータによる始動をしない判定とすることができる。この結果、モータジェネレータのトルク伝達ロスを抑え、スタータ単独始動による確実な始動を確保できる。
【０１６１】
さらに、実施の形態５は、モータジェネレータの制御においても、回転角レベルおよび回転速度レベルでの制御を織り込む構成を備えている。この結果、モータジェネレータ始動判定器の出力である駆動指令を滑らかに整形して、始動時の静粛性を、より向上できるなどのきめ細かな始動を実現できる。
【０１６２】
上述したように、実施の形態５によれば、モータジェネレータ回転数を参照してベルトの滑り状態を把握し、滑り状態に応じてモータジェネレータの始動タイミングを任意に調整することができる。この結果、車速に応じたモータジェネレータ始動を実現し、かつ、滑りなくモータジェネレータの発生トルクを伝達できるとともに、バッテリー消費電力を抑制できる。
【０１６３】
実施の形態６．
図１６は、本発明の実施の形態６における、エンジンとエンジン始動制御装置の構成図である。本実施の形態６におけるエンジン始動制御装置１Ｅの構成は、先の実施の形態４におけるエンジン始動制御装置１Ｃの構成と比較すると、モータジェネレータ４の回転軸の回転角を検出するモータジェネレータ回転角センサの情報を、始動切換器１００Ｅで利用する点が異なっている。そこで、この相違点を中心に、モータジェネレータ回転角θｍｇも利用した始動切換および始動タイミング調整について、以下に説明する。
【０１６４】
図１７は、本発明の実施の形態６におけるエンジン始動制御装置１Ｅに含まれている始動切換器１００Ｅと始動タイミング調整器２００Ｅの具体的な構成を示す説明図である。なお、始動切換器１００Ｅは、先の実施の形態５における始動切換器１００Ｄと同様であり、説明を省略する。また、始動タイミング調整器２００Ｅ内のスタータ始動タイミング調整器２０５Ｅは、先の実施の形態４におけるスタータ始動タイミング調整器２０５Ｃと同様であり、説明を省略する。
【０１６５】
モータジェネレータ始動タイミング調整器２５５Ｅは、車両運動状態センサ２０の情報（車速ｖ）とエンジン回転角θｅｎｇと、制御器２３０の出力であるＰＷＭ指令とに基づいて、モータジェネレータ４へ、最終的なモータジェネレータ駆動指令を出力する。
【０１６６】
このとき、モータジェネレータ始動タイミング調整器２５５Ｅは、例えば、車速が所定値以上、かつ、車速の時間変化率が所定閾値を超えた条件が成立することで、モータジェネレータ４への最終的なモータジェネレータ駆動指令（図１７の構成では、制御器２３０の出力であるＰＷＭ指令に相当）を出力する。このように、車速の時間変化率判定を導入することで、本実施の形態６におけるエンジン始動制御装置１Ｅは、モータジェネレータ４の始動に適当な時間遅れを与えることができる。
【０１６７】
さらに、モータジェネレータ始動タイミング調整器２５５Ｅは、上述した車速条件と、エンジン回転角の時間変化率であるエンジン回転速度が所定値以上となる条件との論理積を用いて、モータジェネレータ４を始動する駆動指令を出力するようにしてもよい。このようにしても、モータジェネレータ４の始動に適当な時間遅れを与えることができる。
【０１６８】
なお、始動タイミング調整時間は、車速ｖあるいはエンジン回転角度θｅｎｇのいずれかで設定してもよい。
【０１６９】
ここで、スタータ２とモータジェネレータ４による併用始動を行う場合には、基本的には、スタータ２をモータジェネレータ４よりも先に始動させる。従って、モータジェネレータ始動タイミング調整器２５５Ｅで設定する、車速の時間変化率の閾値は、スタータ始動タイミング調整器２０５Ｅで設定する閾値よりも、やや大きい値に設定しておいたほうが望ましい。
【０１７０】
具体的には、スタータ始動に対して、モータジェネレータ始動の時間遅れが数１０ｍｓから１００ｍｓ強となるように、それぞれの閾値を設定する。このように設定することで、スタータ２の始動後にモータジェネレータ４を所定時間だけ遅延して始動させることができる。この結果、特に、バッテリーをスタータ２とモータジェネレータ４で共通して使っている場合に、モータジェネレータ４の始動時の突入電流抑制およびバッテリー消費電力の抑制を図ることができる。
【０１７１】
また、本実施の形態６におけるエンジン始動制御装置１Ｅは、回転速度の所定値でも始動タイミング時間を調整できる。この結果、より任意の始動時間遅れを設定できる点で、先の実施の形態５と比較して、スタータ仕様やモータジェネレータ仕様を固定化することなく、スタータ２とモータジェネレータ４のあらゆる組み合わせに対する最適な始動タイミングを得ることが可能となる。
【０１７２】
なお、以上の実施の形態１〜６で示した全てのエンジン始動制御装置において、車両状態を検出する車両運動状態センサ２０の検出値としては、車速を直接検出して利用する形態として説明した。しかしながら、本発明における車両運転状態の検出値は、車速検出値に限定されるものではない。車両運動状態センサとして、エンジン水温センサや、アクセル開度センサ、ヨーレートセンサ、吸排気圧センサ、スタータやモータジェネレータへ電力供給するバッテリーの電圧および電流などを検出するセンサなどを併用してもよい。
【０１７３】
また、エンジン軸の回転角を検出するエンジン回転角センサ８は、上述したクランク角検出のほかに、エンジン内部のバルブリフト機構の駆動に利用されるカムのカム角検出を代用するか、または併用してもよい。
【０１７４】
上述したように、実施の形態６によれば、先の実施の形態３〜５の構成を組み合わせた構成を備えており、実施の形態３〜５の効果を併せて実現できる。
【０１７５】
なお、上述した実施の形態１〜６における各エンジン始動制御装置によるエンジン始動制御処理は、エンジン始動制御装置に搭載されるコントローラによって実行されるものである。
【符号の説明】
【０１７６】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ  エンジン始動制御装置、２  スタータ、３  噛み合い伝達機構（第１伝達機構）、４  モータジェネレータ、６  伝達機構（第２伝達機構）、７  エンジン、８  エンジン回転角センサ、２０  車両運動状態センサ、１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ  始動切換器、１０５、１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄ、１０５Ｅ  スタータ始動判定器、１５５、１５５Ａ、１５５Ｂ、１５５Ｃ、１５５Ｄ、１５５Ｅ  モータジェネレータ始動判定器、２００Ａ、２００Ｃ、２００Ｅ  始動タイミング調整器、２０５Ａ、２０５Ｃ、２０５Ｅ  スタータ始動タイミング調整器、２３０  制御器、２５５Ａ、２５５Ｃ、２５５Ｅ  モータジェネレータ始動タイミング調整器、２７０  滑り判定器、５００  トランスミッション、６００  クラッチ。
【図１】
2017141701.tif 000004
【図２】
2017141701.tif 000005
【図３】
2017141701.tif 000006
【図４】
2017141701.tif 000007
【図５】
2017141701.tif 000008
【図６】
2017141701.tif 000009
【図７】
2017141701.tif 000010
【図８】
2017141701.tif 000011
【図９】
2017141701.tif 000012
【図１０】
2017141701.tif 000013
【図１１】
2017141701.tif 000014
【図１２】
2017141701.tif 000015
【図１３】
2017141701.tif 000016
【図１４】
2017141701.tif 000017
【図１５】
2017141701.tif 000018
【図１６】
2017141701.tif 000019
【図１７】
2017141701.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月11日(2017.1.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明に係るエンジン始動制御装置は、車両走行中にエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるアイドリングストップを実施する車両に適用されるエンジン始動制御装置であって、噛み合い機構による第１伝達機構でエンジンにトルク伝達するスタータと、エンジン軸に繋がれた第２伝達機構でエンジンにトルク伝達するモータジェネレータと、車両の運動状態を検出する車両運動状態センサと、エンジン軸の回転角を検出するエンジン回転角センサと、エンジンを始動するに当たって、車両運動状態センサによる検出情報、または車両運動状態センサおよびエンジン回転角センサの両方の検出情報に基づいて、スタータによる単独始動、モータジェネレータによる単独始動、スタータおよびモータジェネレータによる併用始動、のいずれを行うか判断し、判断結果に基づいてスタータ駆動指令およびモータジェネレータ駆動指令を出力する始動切換器と、
始動切換器の後段に配置され、車両運動状態センサの検出情報およびエンジン回転角センサの検出情報の少なくともいずれか１つに基づいて、始動切換器から出力されたスタータ駆動指令およびモータジェネレータ駆動指令に対して時間遅れを持たせ、スタータおよびモータジェネレータの始動タイミングを調整する始動タイミング調整器とを備えるものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明に係るエンジン始動制御方法は、車両走行中にエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるアイドリングストップを実施する車両に適用されるエンジン始動制御装置に搭載されたコントローラにより実行させるエンジン始動制御方法であって、コントローラは、車両の運動状態を、車両運動状態センサを介して取得する第１ステップと、噛み合い機構による第１伝達機構でエンジンにトルク伝達するスタータと、エンジン軸に繋がれた第２伝達機構でエンジンにトルク伝達するモータジェネレータとを用いて、エンジンを始動制御するに当たって、車両運動状態センサによる検出情報、または車両運動状態センサおよびエンジン回転角センサの両方の検出情報に基づいて、スタータによる単独始動、モータジェネレータによる単独始動、スタータおよびモータジェネレータによる併用始動、のいずれを行うかを判断する第２ステップと、第２ステップによる判断結果に応じて、スタータを起動するためのスタータ駆動指令、およびモータジェネレータを起動させるためのモータジェネレータ駆動指令を出力する第３ステップと、車両運動状態センサの検出情報およびエンジン回転角センサの検出情報の少なくともいずれか１つに基づいて、第３ステップにより出力されたスタータ駆動指令およびモータジェネレータ駆動指令に対して時間遅れを持たせ、スタータおよびモータジェネレータの始動タイミングを調整する第４ステップとを有するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両走行中にエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるアイドリングストップを実施する車両に適用されるエンジン始動制御装置であって、
噛み合い機構による第１伝達機構で前記エンジンにトルク伝達するスタータと、
エンジン軸に繋がれた第２伝達機構で前記エンジンにトルク伝達するモータジェネレータと、
前記車両の運動状態を検出する車両運動状態センサと、
エンジン軸の回転角を検出するエンジン回転角センサと、
前記エンジンを始動するに当たって、前記車両運動状態センサによる検出情報、または前記車両運動状態センサおよび前記エンジン回転角センサの両方の検出情報に基づいて、前記スタータによる単独始動、前記モータジェネレータによる単独始動、前記スタータおよび前記モータジェネレータによる併用始動、のいずれを行うか判断し、判断結果に基づいてスタータ駆動指令およびモータジェネレータ駆動指令を出力する始動切換器と、
前記始動切換器の後段に配置され、前記車両運動状態センサの検出情報および前記エンジン回転角センサの検出情報の少なくともいずれか１つに基づいて、前記始動切換器から出力された前記スタータ駆動指令および前記モータジェネレータ駆動指令に対して時間遅れを持たせ、前記スタータおよび前記モータジェネレータの始動タイミングを調整する始動タイミング調整器と
を備えるエンジン始動制御装置。
【請求項２】
前記モータジェネレータの回転軸の回転角を検出するモータジェネレータ回転角センサをさらに備え、
前記始動切換器は、
前記エンジン回転角センサにより検出された前記エンジン軸の回転角、および前記モータジェネレータ回転角センサにより検出された前記モータジェネレータの回転軸の回転角の差に基づいて、前記第２伝達機構の滑りの有無を判定する滑り判定器と、
前記判定器により前記第２伝達機構の滑りがないと判定された場合に限って、前記車両運動状態センサおよび前記エンジン回転角センサによる前記検出情報に基づいて前記モータジェネレータ駆動指令を出力するモータジェネレータ始動判定器と
を有する請求項１に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項３】
前記モータジェネレータ回転角センサにより検出された前記モータジェネレータの回転軸の回転角、および前記モータジェネレータ始動判定器から出力された前記モータジェネレータ駆動指令に基づいて、前記モータジェネレータのインバータへのＰＷＭ信号を出力する制御器
をさらに備える請求項２に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項４】
前記始動切換器の後段に配置され、前記車両運動状態センサによる検出情報に基づいて、前記始動切換器から出力された前記スタータ駆動指令および前記モータジェネレータ駆動指令に対して時間遅れを持たせ、前記スタータおよび前記モータジェネレータの始動タイミングを調整する始動タイミング調整器
をさらに備える請求項１から３のいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項５】
前記車両運動状態センサは、前記車両の車速を検出する車速センサである
請求項１から４のいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項６】
前記始動切換器は、自動停止した前記エンジンを再始動する際に、前記車速センサで検出された前記車速が、あらかじめ設定した判定値以上であれば、前記スタータおよび前記モータジェネレータによる併用始動により前記エンジンを再始動する
請求項５に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項７】
車両走行中にエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるアイドリングストップを実施する車両に適用されるエンジン始動制御装置に搭載されたコントローラにより実行させるエンジン始動制御方法であって、
前記コントローラは、
前記車両の運動状態を、車両運動状態センサを介して取得する第１ステップと、
噛み合い機構による第１伝達機構で前記エンジンにトルク伝達するスタータと、エンジン軸に繋がれた第２伝達機構で前記エンジンにトルク伝達するモータジェネレータとを用いて、前記エンジンを始動制御するに当たって、前記車両運動状態センサによる検出情報、または前記車両運動状態センサおよび前記エンジン回転角センサの両方の検出情報に基づいて、前記スタータによる単独始動、前記モータジェネレータによる単独始動、前記スタータおよび前記モータジェネレータによる併用始動、のいずれを行うかを判断する第２ステップと、
前記第２ステップによる判断結果に応じて、前記スタータを起動するためのスタータ駆動指令、および前記モータジェネレータを起動させるためのモータジェネレータ駆動指令を出力する第３ステップと、
前記車両運動状態センサの検出情報および前記エンジン回転角センサの検出情報の少なくともいずれか１つに基づいて、前記第３ステップにより出力された前記スタータ駆動指令および前記モータジェネレータ駆動指令に対して時間遅れを持たせ、前記スタータおよび前記モータジェネレータの始動タイミングを調整する第４ステップと
を有するエンジン始動制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月22日(2017.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両走行中にエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるアイドリングストップを実施する車両に適用されるエンジン始動制御装置であって、
噛み合い機構による第１伝達機構で前記エンジンにトルク伝達するスタータと、
エンジン軸に繋がれた第２伝達機構で前記エンジンにトルク伝達するモータジェネレータと、
前記車両の運動状態を検出する車両運動状態センサと、
エンジン軸の回転角を検出するエンジン回転角センサと、
前記エンジンを始動するに当たって、前記車両運動状態センサによる検出情報、または前記車両運動状態センサおよび前記エンジン回転角センサの両方の検出情報に基づいて、前記スタータによる単独始動、前記モータジェネレータによる単独始動、前記スタータおよび前記モータジェネレータによる併用始動、のいずれを行うか判断し、判断結果に基づいてスタータ駆動指令およびモータジェネレータ駆動指令を出力する始動切換器と、
前記始動切換器の後段に配置され、前記車両運動状態センサの検出情報および前記エンジン回転角センサの検出情報の少なくともいずれか１つに基づいて、前記始動切換器から出力された前記スタータ駆動指令および前記モータジェネレータ駆動指令に対して時間遅れを持たせ、前記スタータおよび前記モータジェネレータの始動タイミングを調整する始動タイミング調整器と
を備えるエンジン始動制御装置。
【請求項２】
前記モータジェネレータの回転軸の回転角を検出するモータジェネレータ回転角センサをさらに備え、
前記始動切換器は、
前記エンジン回転角センサにより検出された前記エンジン軸の回転角、および前記モータジェネレータ回転角センサにより検出された前記モータジェネレータの回転軸の回転角の差に基づいて、前記第２伝達機構の滑りの有無を判定する滑り判定器と、
前記判定器により前記第２伝達機構の滑りがないと判定された場合に限って、前記車両運動状態センサおよび前記エンジン回転角センサによる前記検出情報に基づいて前記モータジェネレータ駆動指令を出力するモータジェネレータ始動判定器と
を有する請求項１に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項３】
前記モータジェネレータ回転角センサにより検出された前記モータジェネレータの回転軸の回転角、および前記モータジェネレータ始動判定器から出力された前記モータジェネレータ駆動指令に基づいて、前記モータジェネレータのインバータへのＰＷＭ信号を出力する制御器
をさらに備える請求項２に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項４】
前記始動切換器の後段に配置され、前記車両運動状態センサによる検出情報に基づいて、前記始動切換器から出力された前記スタータ駆動指令および前記モータジェネレータ駆動指令に対して時間遅れを持たせ、前記スタータおよび前記モータジェネレータの始動タイミングを調整する始動タイミング調整器
をさらに備える請求項１から３のいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項５】
前記車両運動状態センサは、前記車両の車速を検出する車速センサである
請求項１から４のいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項６】
前記始動切換器は、自動停止した前記エンジンを再始動する際に、前記車速センサで検出された前記車速が、あらかじめ設定した判定値以上であれば、前記スタータおよび前記モータジェネレータによる併用始動により前記エンジンを再始動する
請求項５に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項７】
車両走行中にエンジン停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させるアイドリングストップを実施する車両に適用されるエンジン始動制御装置に搭載されたコントローラにより実行させるエンジン始動制御方法であって、
前記コントローラは、
前記車両の運動状態を、車両運動状態センサを介して取得する第１ステップと、
噛み合い機構による第１伝達機構で前記エンジンにトルク伝達するスタータと、エンジン軸に繋がれた第２伝達機構で前記エンジンにトルク伝達するモータジェネレータとを用いて、前記エンジンを始動制御するに当たって、前記車両運動状態センサによる検出情報、または前記車両運動状態センサおよびエンジン回転角センサの両方の検出情報に基づいて、前記スタータによる単独始動、前記モータジェネレータによる単独始動、前記スタータおよび前記モータジェネレータによる併用始動、のいずれを行うかを判断する第２ステップと、
前記第２ステップによる判断結果に応じて、前記スタータを起動するためのスタータ駆動指令、および前記モータジェネレータを起動させるためのモータジェネレータ駆動指令を出力する第３ステップと、
前記車両運動状態センサの検出情報および前記エンジン回転角センサの検出情報の少なくともいずれか１つに基づいて、前記第３ステップにより出力された前記スタータ駆動指令および前記モータジェネレータ駆動指令に対して時間遅れを持たせ、前記スタータおよび前記モータジェネレータの始動タイミングを調整する第４ステップと
を有するエンジン始動制御方法。