アイドルストップ車
【課題】アイドルストップ後の発進に際してエンジンを電気モータにより回転させるアイドルストップ車において、未燃分の排出を抑制しつつ、筒内圧力の低減によりエンジンの始動性を確保する。
【解決手段】エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置を設け、アイドルストップ後の発進に際し、この装置によりエンジンの筒内圧力（有効圧縮比ＣＲ）を低減させる。筒内圧力を低減させて行う発進においては、エンジンを始動させる際に供給される燃料の量である始動燃料量として、低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率ＬＡＭＤを与える量を設定する。
【解決手段】エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置を設け、アイドルストップ後の発進に際し、この装置によりエンジンの筒内圧力（有効圧縮比ＣＲ）を低減させる。筒内圧力を低減させて行う発進においては、エンジンを始動させる際に供給される燃料の量である始動燃料量として、低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率ＬＡＭＤを与える量を設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドルストップ後の発進に際してエンジンを電気モータにより回転させるアイドルストップ車に関し、詳細には、発進に際してエンジンの始動のために圧縮時における筒内圧力を低減させるデコンプレッション機能を有するアイドルストップ車に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動源としてエンジン以外に電気モータを備え、アイドルストップ後の発進に際してこの電気モータによりエンジンのクランキングを行って、エンジンを始動させるアイドルストップ型のハイブリッド車は、既によく知られるところである。
【０００３】
ハイブリッド車について特別なものではないが、エンジンの始動に関する技術として知られるものに、デコンプレッション（又はデコンプ）と呼ばれる技術がある。このデコンプレッションは、始動に際してエンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させることにより、クランキングに要する力を減少させるというものである。デコンプレッションによる始動制御に関し、吸気弁又は排気弁の閉位置への移動を制限するための機構を設け、エンジンの始動に際してこのデコンプレッション機構によりエンジン回転数が共振回転数域を超えるまでの間、筒内圧力を低減させることとする技術が存在する（特許文献１）。
【特許文献１】特開平０８−０２８３１３号公報（段落番号００１７，００２７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
デコンプレッションによれば、アイドルストップ後の発進に際してエンジンを電気モータにより回転させるものにおいて、この電気モータのバッテリの残容量が少なく、電気モータにより充分なトルクが得られない場合に、電気モータに対する圧縮反力を低減させ得ることから、電気モータの出力不足によりエンジンの始動が妨げられることが回避される。しかしながら、デコンプレッションにより筒内圧力を低減させた状態でエンジンを始動させることには、筒内圧力の低減によりエンジンの有効圧縮比が低下することから、燃料の着火性に影響が生じ、未燃分の排出が助長されるという問題がある。
【０００５】
本発明は、アイドルストップ後の発進に際してエンジンを電気モータにより回転させるアイドルストップ車において、筒内圧力の低減によりエンジンの始動性を確保するとともに、筒内圧力の低減と関連させた空気過剰率の制御により、未燃分の排出を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るアイドルストップ車は、エンジンと、このエンジンに対してトルクを伝達可能に構成された電気モータと、エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置と、エンジン及び電気モータを制御するためのコントロールユニットとを含んで構成される。ここで、コントロールユニットは、アイドルストップ後の発進に際し、エンジンを回転させるための電気モータに対する指令信号を発生し、この指令信号に基づいてエンジンが回転を開始した後、エンジンに関して所定の始動条件が成立したか否かを判定する。そして、所定の始動条件が成立したことによるエンジンの始動に際し、圧力調整装置により筒内圧力を低減させているか否かを判定し、筒内圧力を低減させている場合は、エンジンを始動させる際に供給される燃料の量である始動燃料量として、圧力低減装置により低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率を与える量を設定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アイドルストップ後の発進に際し、圧力調整装置によりエンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させることで、エンジンを回転させる際の電気モータに対する負荷が低減されるので、バッテリの残容量の不足等により電気モータにより充分なトルクが得られない場合であっても、エンジンを回転させ、確実に始動させることができる。また、圧力調整装置により筒内圧力を低減させて行う始動に際し、エンジンに対する始動燃料量を、低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率を与える量に設定することで、筒内圧力の低減に対して着火性の確保に必要な空気過剰率を維持し、未燃分の排出を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両の駆動系の構成を示している。
【００１０】
本実施形態に係る車両は、パラレル型のハイブリッド車であり、駆動源として、内燃機関であるエンジン１と、電気モータ（以下「モータジェネレータ」という。）２とを備えている。
【００１１】
エンジン１は、吸気弁の動弁装置１１としてバルブタイミングが変更可能に構成された可変型のもの（「圧力調整装置」に相当する。）が採用されており、吸気弁の閉時期をクランク角に関して遅らせることによりエンジン１の実質的な圧縮比（以下「有効圧縮比」という。）を低下させ、圧縮時における筒内圧力を低減させ得るように構成されている。圧縮時における筒内圧力を低減させるための装置としては、このように吸気弁の閉時期を遅らせるものに限らず、圧縮行程中に吸気弁を一時的に開弁させるものや、吸気弁の閉動作を制限して、これが完全には閉じ切らないようにするものを採用してもよい。筒内圧力の低減は、吸気弁に限らず、排気弁のバルブタイミングを変更することによっても可能である。本実施形態において、動弁装置１１による筒内圧力の低減は、図示しない油圧アクチュエータにより、エンジン１におけるカム軸のクランク軸に対する位相を遅らせることにより行われる。
【００１２】
モータジェネレータ２は、モータ及び発電機のいずれとしても動作させることが可能である。エンジン１とモータジェネレータ２とは、エンジン１のクランク軸とモータジェネレータ２の回転軸とが同軸上で連結された状態にあり、エンジン１又はモータジェネレータ２のいずれかのみにより駆動トルクを生じさせるほか、エンジン１及びモータジェネレータ２の双方により駆動トルクを生じさせることもできる。モータジェネレータ２は、交流モータであり、バッテリ３を電源として供給される交流電流により動作する。モータジェネレータ２をモータとして動作させる場合は、バッテリ３からの直流電流がインバータ４により交流電流に変換されて、モータジェネレータ２に供給される。他方、モータジェネレータ２を発電機として動作させる場合は、モータジェネレータ２により発生された交流電流がインバータ４により直流電流に変換されて、バッテリ３に供給される。このように、バッテリ３は、モータジェネレータ２を発電機として動作させることにより、この車両の走行時及び停車時のいずれにおいても充電することが可能である。なお、図１において、説明の便宜上モータジェネレータ２の本体を二点鎖線により示し、その内部構造として、回転子２１及び固定子２２と、回転軸２３との関係を示している。
【００１３】
モータジェネレータ２の出力側には、トルクコンバータ５１を備えた自動変速機５が設けられており、エンジン１及びモータジェネレータ２により発生された駆動トルクが、この自動変速機５を介して所定の変速比で駆動軸６に伝達されるように構成されている。
【００１４】
自動変速機５による変速後の駆動トルクは、駆動軸６及びディファレンシャル７を介して左右の駆動輪８ａ，８ｂに伝達され、車両を推進させる。
【００１５】
電子制御ユニット（「コントロールユニット」に相当し、以下「ＥＣＭ」という。）１０１は、この車両の駆動制御を行うものであり、本実施形態に係る「発進制御装置」としての機能を兼ね備えている。ＥＣＭ１０１は、エンジン１（動弁装置１１のアクチュエータを含む。）、モータジェネレータ２（具体的には、インバータ４）及び自動変速機５に対し、これらの指令信号を出力する。ＥＣＭ１０１には、車両の運転条件に関する信号として、運転者によるアクセルペダルの操作量（以下「アクセル操作量」という。）を検出するためのアクセルセンサ１５１からの検出信号、エンジン１に設けられ、単位クランク角又は基準クランク角毎の信号を出力するクランク角センサ１５２からの信号（ＥＣＭ１０１は、これに基づいてエンジン回転数を算出する。）、自動変速機５の出力軸の回転速度を検出するための回転速度センサ１５３からの検出信号、ブレーキペダルが踏み込まれている間にオン信号を出力するブレーキスイッチ１５４からの信号、及びバッテリ３の残容量を検出するための電流センサ１５５からの検出信号等が入力される。バッテリ３の残容量は、電流センサ１５５によりバッテリ３の充電時及び放電時に検出された電流値を積算することにより算出することが可能である。なお、本実施形態において、回転速度センサ１５３からの検出信号は、車速に相当する状態量を示すものとして利用される。
【００１６】
ＥＣＭ１０１は、入力した各種の信号に基づいて所定の演算を実行し、エンジン１等を制御する。ＥＣＭ１０１は、特に所定のアイドルストップ条件の成立に基づいてエンジン１を停止させるアイドルストップ制御を行うものであり、アイドルストップ後の発進時において、動弁装置１１により圧縮時における筒内圧力を低減させる場合は、未燃分の排出を抑制するための制御として、筒内に形成される混合気の空気過剰率を低下させる。本実施形態では、燃料噴射量の調整により空気過剰率を低下させる。アイドルストップ条件は、アクセル操作量が所定の量以下であり、かつ車速が所定の値以下である状態において、ブレーキペダルが踏み込まれたことをもって成立するものとする。また、アイドルストップ後の停止解除は、アイドルストップの実行後にブレーキペダルが戻され、かつアクセルペダルが踏み込まれたことをもって行われる。
【００１７】
以下、本実施形態に係るＥＣＭ１０１の動作について、フローチャートにより説明する。
【００１８】
図２は、ＥＣＭ１０１がアイドルストップ後の発進に際して行う制御（以下「発進制御」という。）の基本ルーチンのフローチャートを示している。
【００１９】
Ｓ１０１では、アイドルストップ中であるか否かを判定する。アイドルストップ中であるときは、Ｓ１０２へ進み、アイドルストップ中でないときは、Ｓ１１０へ進む。アイドルストップは、後述するＳ２０４（図３）の処理により、アイドルストップ条件が成立したことをもって実行される。
【００２０】
Ｓ１０２では、発進要求があったか否かを判定する。発進要求があったときは、Ｓ１０３へ進み、ない場合は、以降の処理を行わずにこのルーチンを終了して、アイドルストップを継続させる。発進要求があったか否かの判定は、アクセル操作量に基づいて行われ、所定の量以上のアクセル操作量が検出されたことをもって発進要求があったものと判定される。
【００２１】
Ｓ１０３では、エンジン１の始動のため、モータリング（モータジェネレータ２の力行）によりエンジン１を回転させる。本実施形態では、エンジン１の始動が完了するまでの低速域における車両の駆動トルクをモータジェネレータ２により生じさせることとしており、このモータリングの開始に伴って車両が発進する。
【００２２】
Ｓ１０４では、エンジン１が始動可能であるか否かを判定する。始動可能であるか否かの判定は、エンジン回転数ＮＥに基づいて行われ、これが所定の始動回転数ＮＥｓｔｒに達していることをもって始動可能であるものと判定される。始動可能であるときは、Ｓ１０５へ進み、始動可能でないときは、Ｓ１０３へ戻ってモータリングを継続させ、エンジン回転数ＮＥを上昇させる。
【００２３】
Ｓ１０５では、エンジン１の始動に際し、動弁装置１１により圧縮時における筒内圧力を低減させているか否かを判定する。低減させているときは、Ｓ１０６へ進み、低減させていないときは、このルーチンを終了する。圧縮時における筒内圧力を低減させることにより、エンジン１の実質的な圧縮比（以下「有効圧縮比」という。）ＣＲが低下する。筒内圧力を低減させるか否かは、別途設けられる制御ルーチンにおいて、ＥＣＭ１０１により判定される。ＥＣＭ１０１は、バッテリ３の残容量が少なく、エンジン１の始動に際してモータリングに充分なトルクをモータジェネレータ２により生じさせることができないと判断されるときに、動弁装置１１のアクチュエータに対して指令信号を発生し、筒内圧力を低減させる。
【００２４】
Ｓ１０６では、エンジン１に対してその始動に際して供給される燃料の量（以下「始動燃料量」という。）を補正し、空気過剰率ＬＡＭＤを低下させる。この始動時における空気過剰率ＬＡＭＤは、図４に示すような特性を持たせて設定され、筒内圧力を大きく低減させることにより有効圧縮比ＣＲを大きく低下させているときほど、小さな値にまで低下させる。図４において、有効圧縮比ＣＲに対する空気過剰率の低下代ｄＬＡＭＤを示しており、この低下代ｄＬＡＭＤは、有効圧縮比ＣＲが小さいときほど増大される。本実施形態では、このような空気過剰率ＬＡＭＤの特性を始動燃料量の調整により達成する。始動燃料量に関してその最低量を定める下限リミッタＬＭＴＱを設定し、始動燃料量をこの下限リミッタＬＭＴＱ以上の値に制限することで、空気過剰率ＬＡＭＤの特性を実現する。本実施形態では、始動燃料量の下限リミッタＬＭＴＱが図５に示すようなテーブルデータとして予め設定されており、実際の運転に際して動弁装置１１の作動角に基づいてこのテーブルデータを検索することにより設定される。下限リミッタＬＭＴＱは、有効圧縮比ＣＲが小さいときほど大きな値に設定され、空気過剰率ＬＡＭＤを大きく低下させる。なお、空気過剰率の補正は、下限リミッタＬＭＴＱにより始動燃料量を制限することによるほか、筒内圧力を低減させる場合の始動燃料量を有効圧縮比ＣＲに対応させて予め設定しておくことによっても可能である。この場合の始動燃料量は、有効圧縮比ＣＲに応じた空気過剰率ＬＡＭＤを与えるものとして、有効圧縮比ＣＲが小さいときほど大きな値に設定される。
【００２５】
Ｓ１０７では、モータジェネレータ２の発電トルク（負のトルクであり、絶対値によりその大きさを示す。）を補正する。下限リミッタＬＭＴＱによる始動燃料量の制限によりエンジントルクが増大することから、その増大分に相当する負のトルクをモータジェネレータ２により生じさせ、エンジントルクの増大によるショックの発生を抑制するのである。発電トルクの補正をフィードフォワード制御の形態で直接的に算出することにより、回転数制御等の手法による場合のような遅れを伴わずにショックの発生を抑制することができる。本実施形態では、図６に示すような傾向を持たせて予め設定された補正マップを参照して、有効圧縮比ＣＲ及びアクセル操作量ＡＰＯに応じたエンジントルク増大量ｄＴＥを算出し、算出したｄＴＥを始動時におけるモータジェネレータ２の発電トルクに加算する。エンジントルク増大量ｄＴＥは、有効圧縮比ＣＲが小さく、アクセル操作量ＡＰＯが小さいときほど大きな値に設定される。
【００２６】
Ｓ１０８では、動弁装置１１のアクチュエータに対し、筒内圧力低減の解除を指示するための信号を発生する。これに基づいて動弁装置１１が作動して、吸気弁の閉時期を早め、有効圧縮比ＣＲを通常の運転時におけるものに復帰させる。
【００２７】
Ｓ１０９では、下限リミッタＬＭＴＱにより制限した始動燃料量を供給して、エンジン１を始動させる。
【００２８】
Ｓ１１０では、エンジン制御ルーチンを実行し、アイドル時及び走行時におけるエンジン１の動作を制御する。
【００２９】
図３は、エンジン制御ルーチンのフローチャートである。本実施形態において、このルーチンは、図２に示す基本ルーチンのサブルーチン（Ｓ１１０）として構成される。
【００３０】
Ｓ２０１では、アイドル条件が成立しているか否かを判定する。成立しているときは、Ｓ２０２へ進み、成立していないときは、Ｓ２０５へ進む。アイドル条件は、アクセル操作量が所定の量以下であり、かつ車速が所定の値以下であることをもって成立したものと判定される。
【００３１】
Ｓ２０２では、モータジェネレータ２の回転数制御により、エンジン１のアイドリングを行わせる。
【００３２】
Ｓ２０３では、アイドルストップ条件が成立しているか否かを判定する。成立しているときは、Ｓ２０４へ進み、成立していないときは、このＳ２０４の処理を行わずにこのルーチンを終了する。アイドルストップ条件は、アイドル条件（Ｓ２０１）が成立しているときに、ブレーキペダルが踏み込まれたことをもって成立したものと判定される。
【００３３】
Ｓ２０４では、エンジン１に対する燃料供給を停止して、エンジン１を停止させる。
【００３４】
Ｓ２０５では、エンジントルクを制御する。エンジントルクの制御は、アクセル操作量及びエンジン回転数等の運転条件に基づいてエンジン１の基本トルクを算出するとともに、これに各種の補正を施したものを目標トルクＴＥｔｒｇに設定し、エンジン１に対してこの基本トルクＴＥｔｒｇに応じた量の燃料を供給することにより行われる。
【００３５】
Ｓ２０６では、動弁装置１１による筒内圧力の低減を解除している最中であるか否かを判定する。解除中であるときは、Ｓ２０７へ進み、解除中でなく、既に完了しているときは、Ｓ２０７及び２０８の処理を行わずにこのルーチンを終了する。
【００３６】
Ｓ２０７では、エンジン１の目標トルクＴＥｔｒｇを所定の下限リミッタＬＭＴＴ以上の値に制限する。本実施形態において、下限リミッタＬＭＴＴは、図７に示すような傾向を持たせたテーブルデータとして予め設定されており、減圧解除の進行に従って有効圧縮比ＣＲが上昇するほど、小さな値に変更される。
【００３７】
Ｓ２０８では、下限リミッタＬＭＴＴにより制限したエンジントルクの、目標トルクＴＥｔｒｇに対する余剰分をモータジェネレータ２の発電トルクに加算して、この余剰分を発電トルクに吸収させる。
【００３８】
次に、以上の発電制御の内容について、図８に示すタイムチャートにより更に説明する。
【００３９】
アクセルペダルが戻されたことの判定等によりアイドル条件が成立すると、エンジン１の動作モードがアイドリングに移行する。アイドリングでは、エンジン１が定出力で制御され、モータジェネレータ２の回転数制御によりエンジン回転数ＮＥが所定のアイドル回転数ＮＥｉｄｌに制御される。アイドル条件の成立中にブレーキペダルが踏み込まれると、アイドルストップ条件が成立し、エンジン１に対する燃料供給が停止されて、エンジン１が停止する（時刻ｔ０）。
【００４０】
アクセルペダルが踏み込まれると、アイドルストップ条件が解除され、発進要求が発生する（時刻ｔ１）。発進要求の発生によりモータジェネレータ２が作動し、エンジン１を回転させる。本実施形態では、始動時の条件に応じてエンジン１の有効圧縮比ＣＲを低下させるようにしている。ここでは、バッテリ３の残容量が少なく、エンジン１の始動に充分なトルクをモータジェネレータ２により発生させることができない場合に、動弁装置１１により吸気弁の閉時期を遅らせて、エンジン１の圧縮時における筒内圧力（すなわち、有効圧縮比ＣＲ）を低減させている。
【００４１】
モータリングによりエンジン回転数ＮＥが所定の始動回転数ＮＥｓｔｒに達すると、エンジン１が始動可能であるとして、エンジン１に対する燃料供給が開始される（時刻ｔ２）。ここでは、エンジン１の始動に際して有効圧縮比ＣＲを低下させていることから、下限リミッタＬＭＴＱを設定し、これにより始動燃料量を制限して、空気過剰率ＬＡＭＤを充分に低下させる（図８において、この際の低下代ｄＬＡＭＤを示している。）。この始動燃料量の設定に応答して、下限リミッタＬＭＴＱによる制限に応じたエンジントルク増大量ｄＴＥを算出し、算出したｄＴＥをモータジェネレータ２の発電トルクに加算する。
【００４２】
エンジン１が始動した後、エンジン１による走行モードに移行する。アクセル操作量等の運転条件に応じたエンジン１の目標トルクＴＥｔｒｇが設定され、エンジントルクがこの目標トルクＴＥｔｒｇに制御される。エンジン１の始動後、動弁装置１１による筒内圧力の低減が解除されるまでの間（時刻ｔ３）、実際にエンジン１に発生させるトルクが下限リミッタＬＭＴＴ以上の値に制限される。下限リミッタＬＭＴＴにより制限したエンジントルクの目標トルクＴＥｔｒｇに対する余剰分（＝ＴＥ−ＴＥｔｒｇ）が、モータジェネレータ２の発電トルクに加算され、発電のためのエネルギーとして利用される。
【００４３】
筒内圧力の低減が解除された後（時刻ｔ３）、エンジントルクが目標トルクＴＥｔｒｇに制御され、エンジン１からの駆動トルクにより車両が推進される。
【００４４】
本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
【００４５】
本実施形態では、アイドルストップ後の発進に際し、エンジン１の圧縮時における筒内圧力を低減させることで、始動のためにエンジン１を回転させる際のモータジェネレータ２に対する負荷が低減されるので、バッテリ３の残容量の不足等によりモータリングに充分なトルクがモータジェネレータ２により得られない場合であっても、エンジン１を回転させ、確実に始動させることができる。
【００４６】
また、本実施形態では、筒内圧力（すなわち、有効圧縮比ＣＲ）を低減させて行う始動に際してエンジン１に対する始動燃料量を下限リミッタＬＭＴＱにより制限し、空気過剰率ＬＡＭＤを有効圧縮比ＣＲ（「低減させた筒内圧力」に相当する。）の低下に応じて充分に低下させることで、着火性の確保に必要な空気過剰率を維持し、未燃分の排出を抑制することができる。
【００４７】
なお、以上では、バッテリ３の残容量が充分に確保されている場合にエンジン１の圧縮時における筒内圧力の低減（以下「デコンプレッション」という。）を行わず、通常の発進時における筒内圧力を維持することとした。しかしながら、このような制御に限らず、デコンプレッションは、バッテリ３の残容量が確保されている場合においても行うこととし、確保されている場合において、エンジン１の始動に際し、エンジン回転数ＮＥが上昇して、共振回転数域（図８において、その上限回転数ＮＥｒｓｎを示している。）を脱したときに、筒内圧力の低減を解除するようにしてもよい。図８において、この場合の動弁装置１１の作動角の変化を二点鎖線Ｂにより示している。エンジン１が始動可能であるか否かを判断するための始動回転数ＮＥｓｔｒは、この上限回転数ＮＥｒｓｎよりも大きな値に設定される。
【００４８】
また、以上では、始動燃料量に図５に示すような傾向を持たせることで、バッテリ３の残容量が少ない場合に、有効圧縮比ＣＲを値ＣＲ１よりも小さな値にまで低減させた場合に限って空気過剰率ＬＡＭＤを低下させるための補正を実質的に行うこととしたが、有効圧縮比ＣＲの低下代に拘わらず、有効圧縮比ＣＲ全体に亘って空気過剰率ＬＡＭＤを低下させることとしてもよい。
【００４９】
以上の説明において、デコンプレッションによるエンジン１の始動に際して下限リミッタＬＭＴＱにより制限した始動燃料量が「第１の量」に、デコンプレッションによらず、通常の筒内圧力（有効圧縮比ＣＲ）を維持して行う始動に際して設定される始動燃料量が「第２の量」に、デコンプレッションにより低減された筒内圧力が値ＣＲ１以上である場合に設定される始動燃料量（＝ＬＭＴＱｂ）が「第３の量」に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係るアイドルストップ車の駆動系の構成図
【図２】同上実施形態に係る発進制御の基本ルーチンのフローチャート
【図３】エンジン制御ルーチンのフローチャート
【図４】デコンプレッションによる場合の空気過剰率に持たせる特性を示す説明図
【図５】図４に示す特性を実現するための始動燃料量に関する下限リミッタの設定例
【図６】始動燃料量の制限によるエンジントルク増大量の設定例
【図７】エンジン始動後のエンジントルクに関する下限リミッタの設定例
【図８】発進制御の内容を示すタイムチャート
【符号の説明】
【００５１】
１…エンジン、１１…「圧力低減装置」としての動弁装置、２…「電気モータ」としてのモータジェネレータ、３…バッテリ、４…インバータ、５…自動変速機、５１…トルクコンバータ、６…駆動軸、７…ディファレンシャル、８ａ，８ｂ…駆動輪、１０１…「コントロールユニット」としての電子制御ユニット、１５１…アクセルセンサ、１５２…クランク角センサ、１５３…車速センサ、１５４…ブレーキスイッチ、１５５…バッテリ電流センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドルストップ後の発進に際してエンジンを電気モータにより回転させるアイドルストップ車に関し、詳細には、発進に際してエンジンの始動のために圧縮時における筒内圧力を低減させるデコンプレッション機能を有するアイドルストップ車に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動源としてエンジン以外に電気モータを備え、アイドルストップ後の発進に際してこの電気モータによりエンジンのクランキングを行って、エンジンを始動させるアイドルストップ型のハイブリッド車は、既によく知られるところである。
【０００３】
ハイブリッド車について特別なものではないが、エンジンの始動に関する技術として知られるものに、デコンプレッション（又はデコンプ）と呼ばれる技術がある。このデコンプレッションは、始動に際してエンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させることにより、クランキングに要する力を減少させるというものである。デコンプレッションによる始動制御に関し、吸気弁又は排気弁の閉位置への移動を制限するための機構を設け、エンジンの始動に際してこのデコンプレッション機構によりエンジン回転数が共振回転数域を超えるまでの間、筒内圧力を低減させることとする技術が存在する（特許文献１）。
【特許文献１】特開平０８−０２８３１３号公報（段落番号００１７，００２７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
デコンプレッションによれば、アイドルストップ後の発進に際してエンジンを電気モータにより回転させるものにおいて、この電気モータのバッテリの残容量が少なく、電気モータにより充分なトルクが得られない場合に、電気モータに対する圧縮反力を低減させ得ることから、電気モータの出力不足によりエンジンの始動が妨げられることが回避される。しかしながら、デコンプレッションにより筒内圧力を低減させた状態でエンジンを始動させることには、筒内圧力の低減によりエンジンの有効圧縮比が低下することから、燃料の着火性に影響が生じ、未燃分の排出が助長されるという問題がある。
【０００５】
本発明は、アイドルストップ後の発進に際してエンジンを電気モータにより回転させるアイドルストップ車において、筒内圧力の低減によりエンジンの始動性を確保するとともに、筒内圧力の低減と関連させた空気過剰率の制御により、未燃分の排出を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るアイドルストップ車は、エンジンと、このエンジンに対してトルクを伝達可能に構成された電気モータと、エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置と、エンジン及び電気モータを制御するためのコントロールユニットとを含んで構成される。ここで、コントロールユニットは、アイドルストップ後の発進に際し、エンジンを回転させるための電気モータに対する指令信号を発生し、この指令信号に基づいてエンジンが回転を開始した後、エンジンに関して所定の始動条件が成立したか否かを判定する。そして、所定の始動条件が成立したことによるエンジンの始動に際し、圧力調整装置により筒内圧力を低減させているか否かを判定し、筒内圧力を低減させている場合は、エンジンを始動させる際に供給される燃料の量である始動燃料量として、圧力低減装置により低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率を与える量を設定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アイドルストップ後の発進に際し、圧力調整装置によりエンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させることで、エンジンを回転させる際の電気モータに対する負荷が低減されるので、バッテリの残容量の不足等により電気モータにより充分なトルクが得られない場合であっても、エンジンを回転させ、確実に始動させることができる。また、圧力調整装置により筒内圧力を低減させて行う始動に際し、エンジンに対する始動燃料量を、低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率を与える量に設定することで、筒内圧力の低減に対して着火性の確保に必要な空気過剰率を維持し、未燃分の排出を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両の駆動系の構成を示している。
【００１０】
本実施形態に係る車両は、パラレル型のハイブリッド車であり、駆動源として、内燃機関であるエンジン１と、電気モータ（以下「モータジェネレータ」という。）２とを備えている。
【００１１】
エンジン１は、吸気弁の動弁装置１１としてバルブタイミングが変更可能に構成された可変型のもの（「圧力調整装置」に相当する。）が採用されており、吸気弁の閉時期をクランク角に関して遅らせることによりエンジン１の実質的な圧縮比（以下「有効圧縮比」という。）を低下させ、圧縮時における筒内圧力を低減させ得るように構成されている。圧縮時における筒内圧力を低減させるための装置としては、このように吸気弁の閉時期を遅らせるものに限らず、圧縮行程中に吸気弁を一時的に開弁させるものや、吸気弁の閉動作を制限して、これが完全には閉じ切らないようにするものを採用してもよい。筒内圧力の低減は、吸気弁に限らず、排気弁のバルブタイミングを変更することによっても可能である。本実施形態において、動弁装置１１による筒内圧力の低減は、図示しない油圧アクチュエータにより、エンジン１におけるカム軸のクランク軸に対する位相を遅らせることにより行われる。
【００１２】
モータジェネレータ２は、モータ及び発電機のいずれとしても動作させることが可能である。エンジン１とモータジェネレータ２とは、エンジン１のクランク軸とモータジェネレータ２の回転軸とが同軸上で連結された状態にあり、エンジン１又はモータジェネレータ２のいずれかのみにより駆動トルクを生じさせるほか、エンジン１及びモータジェネレータ２の双方により駆動トルクを生じさせることもできる。モータジェネレータ２は、交流モータであり、バッテリ３を電源として供給される交流電流により動作する。モータジェネレータ２をモータとして動作させる場合は、バッテリ３からの直流電流がインバータ４により交流電流に変換されて、モータジェネレータ２に供給される。他方、モータジェネレータ２を発電機として動作させる場合は、モータジェネレータ２により発生された交流電流がインバータ４により直流電流に変換されて、バッテリ３に供給される。このように、バッテリ３は、モータジェネレータ２を発電機として動作させることにより、この車両の走行時及び停車時のいずれにおいても充電することが可能である。なお、図１において、説明の便宜上モータジェネレータ２の本体を二点鎖線により示し、その内部構造として、回転子２１及び固定子２２と、回転軸２３との関係を示している。
【００１３】
モータジェネレータ２の出力側には、トルクコンバータ５１を備えた自動変速機５が設けられており、エンジン１及びモータジェネレータ２により発生された駆動トルクが、この自動変速機５を介して所定の変速比で駆動軸６に伝達されるように構成されている。
【００１４】
自動変速機５による変速後の駆動トルクは、駆動軸６及びディファレンシャル７を介して左右の駆動輪８ａ，８ｂに伝達され、車両を推進させる。
【００１５】
電子制御ユニット（「コントロールユニット」に相当し、以下「ＥＣＭ」という。）１０１は、この車両の駆動制御を行うものであり、本実施形態に係る「発進制御装置」としての機能を兼ね備えている。ＥＣＭ１０１は、エンジン１（動弁装置１１のアクチュエータを含む。）、モータジェネレータ２（具体的には、インバータ４）及び自動変速機５に対し、これらの指令信号を出力する。ＥＣＭ１０１には、車両の運転条件に関する信号として、運転者によるアクセルペダルの操作量（以下「アクセル操作量」という。）を検出するためのアクセルセンサ１５１からの検出信号、エンジン１に設けられ、単位クランク角又は基準クランク角毎の信号を出力するクランク角センサ１５２からの信号（ＥＣＭ１０１は、これに基づいてエンジン回転数を算出する。）、自動変速機５の出力軸の回転速度を検出するための回転速度センサ１５３からの検出信号、ブレーキペダルが踏み込まれている間にオン信号を出力するブレーキスイッチ１５４からの信号、及びバッテリ３の残容量を検出するための電流センサ１５５からの検出信号等が入力される。バッテリ３の残容量は、電流センサ１５５によりバッテリ３の充電時及び放電時に検出された電流値を積算することにより算出することが可能である。なお、本実施形態において、回転速度センサ１５３からの検出信号は、車速に相当する状態量を示すものとして利用される。
【００１６】
ＥＣＭ１０１は、入力した各種の信号に基づいて所定の演算を実行し、エンジン１等を制御する。ＥＣＭ１０１は、特に所定のアイドルストップ条件の成立に基づいてエンジン１を停止させるアイドルストップ制御を行うものであり、アイドルストップ後の発進時において、動弁装置１１により圧縮時における筒内圧力を低減させる場合は、未燃分の排出を抑制するための制御として、筒内に形成される混合気の空気過剰率を低下させる。本実施形態では、燃料噴射量の調整により空気過剰率を低下させる。アイドルストップ条件は、アクセル操作量が所定の量以下であり、かつ車速が所定の値以下である状態において、ブレーキペダルが踏み込まれたことをもって成立するものとする。また、アイドルストップ後の停止解除は、アイドルストップの実行後にブレーキペダルが戻され、かつアクセルペダルが踏み込まれたことをもって行われる。
【００１７】
以下、本実施形態に係るＥＣＭ１０１の動作について、フローチャートにより説明する。
【００１８】
図２は、ＥＣＭ１０１がアイドルストップ後の発進に際して行う制御（以下「発進制御」という。）の基本ルーチンのフローチャートを示している。
【００１９】
Ｓ１０１では、アイドルストップ中であるか否かを判定する。アイドルストップ中であるときは、Ｓ１０２へ進み、アイドルストップ中でないときは、Ｓ１１０へ進む。アイドルストップは、後述するＳ２０４（図３）の処理により、アイドルストップ条件が成立したことをもって実行される。
【００２０】
Ｓ１０２では、発進要求があったか否かを判定する。発進要求があったときは、Ｓ１０３へ進み、ない場合は、以降の処理を行わずにこのルーチンを終了して、アイドルストップを継続させる。発進要求があったか否かの判定は、アクセル操作量に基づいて行われ、所定の量以上のアクセル操作量が検出されたことをもって発進要求があったものと判定される。
【００２１】
Ｓ１０３では、エンジン１の始動のため、モータリング（モータジェネレータ２の力行）によりエンジン１を回転させる。本実施形態では、エンジン１の始動が完了するまでの低速域における車両の駆動トルクをモータジェネレータ２により生じさせることとしており、このモータリングの開始に伴って車両が発進する。
【００２２】
Ｓ１０４では、エンジン１が始動可能であるか否かを判定する。始動可能であるか否かの判定は、エンジン回転数ＮＥに基づいて行われ、これが所定の始動回転数ＮＥｓｔｒに達していることをもって始動可能であるものと判定される。始動可能であるときは、Ｓ１０５へ進み、始動可能でないときは、Ｓ１０３へ戻ってモータリングを継続させ、エンジン回転数ＮＥを上昇させる。
【００２３】
Ｓ１０５では、エンジン１の始動に際し、動弁装置１１により圧縮時における筒内圧力を低減させているか否かを判定する。低減させているときは、Ｓ１０６へ進み、低減させていないときは、このルーチンを終了する。圧縮時における筒内圧力を低減させることにより、エンジン１の実質的な圧縮比（以下「有効圧縮比」という。）ＣＲが低下する。筒内圧力を低減させるか否かは、別途設けられる制御ルーチンにおいて、ＥＣＭ１０１により判定される。ＥＣＭ１０１は、バッテリ３の残容量が少なく、エンジン１の始動に際してモータリングに充分なトルクをモータジェネレータ２により生じさせることができないと判断されるときに、動弁装置１１のアクチュエータに対して指令信号を発生し、筒内圧力を低減させる。
【００２４】
Ｓ１０６では、エンジン１に対してその始動に際して供給される燃料の量（以下「始動燃料量」という。）を補正し、空気過剰率ＬＡＭＤを低下させる。この始動時における空気過剰率ＬＡＭＤは、図４に示すような特性を持たせて設定され、筒内圧力を大きく低減させることにより有効圧縮比ＣＲを大きく低下させているときほど、小さな値にまで低下させる。図４において、有効圧縮比ＣＲに対する空気過剰率の低下代ｄＬＡＭＤを示しており、この低下代ｄＬＡＭＤは、有効圧縮比ＣＲが小さいときほど増大される。本実施形態では、このような空気過剰率ＬＡＭＤの特性を始動燃料量の調整により達成する。始動燃料量に関してその最低量を定める下限リミッタＬＭＴＱを設定し、始動燃料量をこの下限リミッタＬＭＴＱ以上の値に制限することで、空気過剰率ＬＡＭＤの特性を実現する。本実施形態では、始動燃料量の下限リミッタＬＭＴＱが図５に示すようなテーブルデータとして予め設定されており、実際の運転に際して動弁装置１１の作動角に基づいてこのテーブルデータを検索することにより設定される。下限リミッタＬＭＴＱは、有効圧縮比ＣＲが小さいときほど大きな値に設定され、空気過剰率ＬＡＭＤを大きく低下させる。なお、空気過剰率の補正は、下限リミッタＬＭＴＱにより始動燃料量を制限することによるほか、筒内圧力を低減させる場合の始動燃料量を有効圧縮比ＣＲに対応させて予め設定しておくことによっても可能である。この場合の始動燃料量は、有効圧縮比ＣＲに応じた空気過剰率ＬＡＭＤを与えるものとして、有効圧縮比ＣＲが小さいときほど大きな値に設定される。
【００２５】
Ｓ１０７では、モータジェネレータ２の発電トルク（負のトルクであり、絶対値によりその大きさを示す。）を補正する。下限リミッタＬＭＴＱによる始動燃料量の制限によりエンジントルクが増大することから、その増大分に相当する負のトルクをモータジェネレータ２により生じさせ、エンジントルクの増大によるショックの発生を抑制するのである。発電トルクの補正をフィードフォワード制御の形態で直接的に算出することにより、回転数制御等の手法による場合のような遅れを伴わずにショックの発生を抑制することができる。本実施形態では、図６に示すような傾向を持たせて予め設定された補正マップを参照して、有効圧縮比ＣＲ及びアクセル操作量ＡＰＯに応じたエンジントルク増大量ｄＴＥを算出し、算出したｄＴＥを始動時におけるモータジェネレータ２の発電トルクに加算する。エンジントルク増大量ｄＴＥは、有効圧縮比ＣＲが小さく、アクセル操作量ＡＰＯが小さいときほど大きな値に設定される。
【００２６】
Ｓ１０８では、動弁装置１１のアクチュエータに対し、筒内圧力低減の解除を指示するための信号を発生する。これに基づいて動弁装置１１が作動して、吸気弁の閉時期を早め、有効圧縮比ＣＲを通常の運転時におけるものに復帰させる。
【００２７】
Ｓ１０９では、下限リミッタＬＭＴＱにより制限した始動燃料量を供給して、エンジン１を始動させる。
【００２８】
Ｓ１１０では、エンジン制御ルーチンを実行し、アイドル時及び走行時におけるエンジン１の動作を制御する。
【００２９】
図３は、エンジン制御ルーチンのフローチャートである。本実施形態において、このルーチンは、図２に示す基本ルーチンのサブルーチン（Ｓ１１０）として構成される。
【００３０】
Ｓ２０１では、アイドル条件が成立しているか否かを判定する。成立しているときは、Ｓ２０２へ進み、成立していないときは、Ｓ２０５へ進む。アイドル条件は、アクセル操作量が所定の量以下であり、かつ車速が所定の値以下であることをもって成立したものと判定される。
【００３１】
Ｓ２０２では、モータジェネレータ２の回転数制御により、エンジン１のアイドリングを行わせる。
【００３２】
Ｓ２０３では、アイドルストップ条件が成立しているか否かを判定する。成立しているときは、Ｓ２０４へ進み、成立していないときは、このＳ２０４の処理を行わずにこのルーチンを終了する。アイドルストップ条件は、アイドル条件（Ｓ２０１）が成立しているときに、ブレーキペダルが踏み込まれたことをもって成立したものと判定される。
【００３３】
Ｓ２０４では、エンジン１に対する燃料供給を停止して、エンジン１を停止させる。
【００３４】
Ｓ２０５では、エンジントルクを制御する。エンジントルクの制御は、アクセル操作量及びエンジン回転数等の運転条件に基づいてエンジン１の基本トルクを算出するとともに、これに各種の補正を施したものを目標トルクＴＥｔｒｇに設定し、エンジン１に対してこの基本トルクＴＥｔｒｇに応じた量の燃料を供給することにより行われる。
【００３５】
Ｓ２０６では、動弁装置１１による筒内圧力の低減を解除している最中であるか否かを判定する。解除中であるときは、Ｓ２０７へ進み、解除中でなく、既に完了しているときは、Ｓ２０７及び２０８の処理を行わずにこのルーチンを終了する。
【００３６】
Ｓ２０７では、エンジン１の目標トルクＴＥｔｒｇを所定の下限リミッタＬＭＴＴ以上の値に制限する。本実施形態において、下限リミッタＬＭＴＴは、図７に示すような傾向を持たせたテーブルデータとして予め設定されており、減圧解除の進行に従って有効圧縮比ＣＲが上昇するほど、小さな値に変更される。
【００３７】
Ｓ２０８では、下限リミッタＬＭＴＴにより制限したエンジントルクの、目標トルクＴＥｔｒｇに対する余剰分をモータジェネレータ２の発電トルクに加算して、この余剰分を発電トルクに吸収させる。
【００３８】
次に、以上の発電制御の内容について、図８に示すタイムチャートにより更に説明する。
【００３９】
アクセルペダルが戻されたことの判定等によりアイドル条件が成立すると、エンジン１の動作モードがアイドリングに移行する。アイドリングでは、エンジン１が定出力で制御され、モータジェネレータ２の回転数制御によりエンジン回転数ＮＥが所定のアイドル回転数ＮＥｉｄｌに制御される。アイドル条件の成立中にブレーキペダルが踏み込まれると、アイドルストップ条件が成立し、エンジン１に対する燃料供給が停止されて、エンジン１が停止する（時刻ｔ０）。
【００４０】
アクセルペダルが踏み込まれると、アイドルストップ条件が解除され、発進要求が発生する（時刻ｔ１）。発進要求の発生によりモータジェネレータ２が作動し、エンジン１を回転させる。本実施形態では、始動時の条件に応じてエンジン１の有効圧縮比ＣＲを低下させるようにしている。ここでは、バッテリ３の残容量が少なく、エンジン１の始動に充分なトルクをモータジェネレータ２により発生させることができない場合に、動弁装置１１により吸気弁の閉時期を遅らせて、エンジン１の圧縮時における筒内圧力（すなわち、有効圧縮比ＣＲ）を低減させている。
【００４１】
モータリングによりエンジン回転数ＮＥが所定の始動回転数ＮＥｓｔｒに達すると、エンジン１が始動可能であるとして、エンジン１に対する燃料供給が開始される（時刻ｔ２）。ここでは、エンジン１の始動に際して有効圧縮比ＣＲを低下させていることから、下限リミッタＬＭＴＱを設定し、これにより始動燃料量を制限して、空気過剰率ＬＡＭＤを充分に低下させる（図８において、この際の低下代ｄＬＡＭＤを示している。）。この始動燃料量の設定に応答して、下限リミッタＬＭＴＱによる制限に応じたエンジントルク増大量ｄＴＥを算出し、算出したｄＴＥをモータジェネレータ２の発電トルクに加算する。
【００４２】
エンジン１が始動した後、エンジン１による走行モードに移行する。アクセル操作量等の運転条件に応じたエンジン１の目標トルクＴＥｔｒｇが設定され、エンジントルクがこの目標トルクＴＥｔｒｇに制御される。エンジン１の始動後、動弁装置１１による筒内圧力の低減が解除されるまでの間（時刻ｔ３）、実際にエンジン１に発生させるトルクが下限リミッタＬＭＴＴ以上の値に制限される。下限リミッタＬＭＴＴにより制限したエンジントルクの目標トルクＴＥｔｒｇに対する余剰分（＝ＴＥ−ＴＥｔｒｇ）が、モータジェネレータ２の発電トルクに加算され、発電のためのエネルギーとして利用される。
【００４３】
筒内圧力の低減が解除された後（時刻ｔ３）、エンジントルクが目標トルクＴＥｔｒｇに制御され、エンジン１からの駆動トルクにより車両が推進される。
【００４４】
本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
【００４５】
本実施形態では、アイドルストップ後の発進に際し、エンジン１の圧縮時における筒内圧力を低減させることで、始動のためにエンジン１を回転させる際のモータジェネレータ２に対する負荷が低減されるので、バッテリ３の残容量の不足等によりモータリングに充分なトルクがモータジェネレータ２により得られない場合であっても、エンジン１を回転させ、確実に始動させることができる。
【００４６】
また、本実施形態では、筒内圧力（すなわち、有効圧縮比ＣＲ）を低減させて行う始動に際してエンジン１に対する始動燃料量を下限リミッタＬＭＴＱにより制限し、空気過剰率ＬＡＭＤを有効圧縮比ＣＲ（「低減させた筒内圧力」に相当する。）の低下に応じて充分に低下させることで、着火性の確保に必要な空気過剰率を維持し、未燃分の排出を抑制することができる。
【００４７】
なお、以上では、バッテリ３の残容量が充分に確保されている場合にエンジン１の圧縮時における筒内圧力の低減（以下「デコンプレッション」という。）を行わず、通常の発進時における筒内圧力を維持することとした。しかしながら、このような制御に限らず、デコンプレッションは、バッテリ３の残容量が確保されている場合においても行うこととし、確保されている場合において、エンジン１の始動に際し、エンジン回転数ＮＥが上昇して、共振回転数域（図８において、その上限回転数ＮＥｒｓｎを示している。）を脱したときに、筒内圧力の低減を解除するようにしてもよい。図８において、この場合の動弁装置１１の作動角の変化を二点鎖線Ｂにより示している。エンジン１が始動可能であるか否かを判断するための始動回転数ＮＥｓｔｒは、この上限回転数ＮＥｒｓｎよりも大きな値に設定される。
【００４８】
また、以上では、始動燃料量に図５に示すような傾向を持たせることで、バッテリ３の残容量が少ない場合に、有効圧縮比ＣＲを値ＣＲ１よりも小さな値にまで低減させた場合に限って空気過剰率ＬＡＭＤを低下させるための補正を実質的に行うこととしたが、有効圧縮比ＣＲの低下代に拘わらず、有効圧縮比ＣＲ全体に亘って空気過剰率ＬＡＭＤを低下させることとしてもよい。
【００４９】
以上の説明において、デコンプレッションによるエンジン１の始動に際して下限リミッタＬＭＴＱにより制限した始動燃料量が「第１の量」に、デコンプレッションによらず、通常の筒内圧力（有効圧縮比ＣＲ）を維持して行う始動に際して設定される始動燃料量が「第２の量」に、デコンプレッションにより低減された筒内圧力が値ＣＲ１以上である場合に設定される始動燃料量（＝ＬＭＴＱｂ）が「第３の量」に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係るアイドルストップ車の駆動系の構成図
【図２】同上実施形態に係る発進制御の基本ルーチンのフローチャート
【図３】エンジン制御ルーチンのフローチャート
【図４】デコンプレッションによる場合の空気過剰率に持たせる特性を示す説明図
【図５】図４に示す特性を実現するための始動燃料量に関する下限リミッタの設定例
【図６】始動燃料量の制限によるエンジントルク増大量の設定例
【図７】エンジン始動後のエンジントルクに関する下限リミッタの設定例
【図８】発進制御の内容を示すタイムチャート
【符号の説明】
【００５１】
１…エンジン、１１…「圧力低減装置」としての動弁装置、２…「電気モータ」としてのモータジェネレータ、３…バッテリ、４…インバータ、５…自動変速機、５１…トルクコンバータ、６…駆動軸、７…ディファレンシャル、８ａ，８ｂ…駆動輪、１０１…「コントロールユニット」としての電子制御ユニット、１５１…アクセルセンサ、１５２…クランク角センサ、１５３…車速センサ、１５４…ブレーキスイッチ、１５５…バッテリ電流センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンに対してトルクを伝達可能に構成された電気モータと、
前記エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置と、
前記エンジン及び電気モータを制御するためのコントロールユニットと、を含んで構成され、
前記コントロールユニットは、
アイドルストップ後の発進に際し、前記エンジンを回転させるための前記電気モータに対する指令信号を発生し、
前記指令信号に基づいて前記エンジンが回転を開始した後、前記エンジンに関して所定の始動条件が成立したか否かを判定し、
前記所定の始動条件が成立したことによる前記エンジンの始動に際し、前記圧力調整装置により前記筒内圧力を低減させているか否かを判定し、
前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記エンジンを始動させる際に供給される燃料の量である始動燃料量として、前記圧力調整装置により低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率を与える第１の量を設定するアイドルストップ車。
【請求項２】
前記コントロールユニットは、前記始動燃料量として、前記筒内圧力を低減させて行う発進時においては、前記第１の量を設定し、前記筒内圧力を低減させて行う場合以外の通常の発進時においては、前記所定の空気過剰率よりも大きな空気過剰率を与える第２の量を設定する請求項１に記載のアイドルストップ車。
【請求項３】
前記コントロールユニットは、前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記筒内圧力を大きく低減させているときほど、前記第１の量としてより小さな空気過剰率を与える燃料供給量を設定する請求項１又は２に記載のアイドルストップ車。
【請求項４】
前記コントロールユニットは、前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記筒内圧力の低減量が所定の値よりも大きい場合に、前記第１の量を設定する一方、前記筒内圧力の低減量がこの所定の値以下である場合は、前記始動燃料量として、前記所定の空気過剰率よりも大きな空気過剰率を与える第３の量を設定する請求項１〜３のいずれかに記載のアイドルストップ車。
【請求項５】
前記コントロールユニットは、前記エンジンの始動に際し、前記第１の量による始動燃料量の設定に応答して、前記電気モータのトルクを低減させる請求項１〜４のいずれかに記載のアイドルストップ車。
【請求項６】
前記コントロールユニットは、前記第１の量の設定により発生するエンジントルクの大きさに応じて、前記電気モータのトルクを低減させる際のトルク低減量を変更する請求項５に記載のアイドルストップ車。
【請求項７】
前記コントロールユニットは、
エンジン始動後の前記エンジンによる走行時において、運転条件に応じた前記エンジンの目標トルクを設定し、実際のエンジントルクをこの目標トルクに近づけるように制御する一方、
前記第１の量を設定して行う始動の後、前記圧力調整装置による筒内圧力の低減が解除されるまでの間、実際のエンジントルクを、前記筒内圧力の上昇に伴って減少する特性を持たせて予め設定された、前記目標トルクよりも大きな下限トルク以上に制限する請求項１〜６のいずれかに記載のアイドルストップ車。
【請求項８】
前記コントロールユニットは、前記エンジンの始動後、前記筒内圧力の低減が解除されるまでの間、実際のエンジントルクの前記目標トルクに対する余剰分を相殺するように前記電気モータのトルクを制御する請求項７に記載のアイドルストップ車。
【請求項９】
エンジンと、
前記エンジンに対してトルクを伝達可能に構成された電気モータと、
前記エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置と、を含んで構成され、
アイドルストップ後の発進に際し、前記電気モータにより前記エンジンを回転させ、
前記エンジンが回転を開始した後、前記エンジンに関して所定の始動条件が成立したときに、前記エンジンを始動させ、
前記圧力調整装置により筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記エンジンを始動させる際の空気過剰率が、前記筒内圧力を低減させて行う場合以外の通常の発進時におけるよりも小さな所定の空気過剰率以下に制限されるアイドルストップ車。
【請求項１０】
エンジンと、
前記エンジンに対してトルクを伝達可能に構成された電気モータと、
前記エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置と、を含んで構成され、所定のアイドルストップ条件の成立に基づいて前記エンジンを停止させるアイドルストップ制御を行うアイドルストップ車の発進動作を制御するための装置であって、
アイドルストップ後の発進に際し、前記エンジンを回転させるための前記電気モータに対する指令信号を発生させる手段と、
前記指令信号に基づいて前記エンジンが回転を開始した後、前記エンジンに関して所定の始動条件が成立したか否かを判定する手段と、
前記所定の始動条件が成立したことによる前記エンジンの始動に際し、前記圧力調整装置により前記筒内圧力を低減させているか否かを判定する手段と、
前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記エンジンを始動させる際の燃料供給量として、低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率を与える燃料供給量を設定する手段と、を含んで構成されるアイドルストップ車の発進制御装置。
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンに対してトルクを伝達可能に構成された電気モータと、
前記エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置と、
前記エンジン及び電気モータを制御するためのコントロールユニットと、を含んで構成され、
前記コントロールユニットは、
アイドルストップ後の発進に際し、前記エンジンを回転させるための前記電気モータに対する指令信号を発生し、
前記指令信号に基づいて前記エンジンが回転を開始した後、前記エンジンに関して所定の始動条件が成立したか否かを判定し、
前記所定の始動条件が成立したことによる前記エンジンの始動に際し、前記圧力調整装置により前記筒内圧力を低減させているか否かを判定し、
前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記エンジンを始動させる際に供給される燃料の量である始動燃料量として、前記圧力調整装置により低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率を与える第１の量を設定するアイドルストップ車。
【請求項２】
前記コントロールユニットは、前記始動燃料量として、前記筒内圧力を低減させて行う発進時においては、前記第１の量を設定し、前記筒内圧力を低減させて行う場合以外の通常の発進時においては、前記所定の空気過剰率よりも大きな空気過剰率を与える第２の量を設定する請求項１に記載のアイドルストップ車。
【請求項３】
前記コントロールユニットは、前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記筒内圧力を大きく低減させているときほど、前記第１の量としてより小さな空気過剰率を与える燃料供給量を設定する請求項１又は２に記載のアイドルストップ車。
【請求項４】
前記コントロールユニットは、前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記筒内圧力の低減量が所定の値よりも大きい場合に、前記第１の量を設定する一方、前記筒内圧力の低減量がこの所定の値以下である場合は、前記始動燃料量として、前記所定の空気過剰率よりも大きな空気過剰率を与える第３の量を設定する請求項１〜３のいずれかに記載のアイドルストップ車。
【請求項５】
前記コントロールユニットは、前記エンジンの始動に際し、前記第１の量による始動燃料量の設定に応答して、前記電気モータのトルクを低減させる請求項１〜４のいずれかに記載のアイドルストップ車。
【請求項６】
前記コントロールユニットは、前記第１の量の設定により発生するエンジントルクの大きさに応じて、前記電気モータのトルクを低減させる際のトルク低減量を変更する請求項５に記載のアイドルストップ車。
【請求項７】
前記コントロールユニットは、
エンジン始動後の前記エンジンによる走行時において、運転条件に応じた前記エンジンの目標トルクを設定し、実際のエンジントルクをこの目標トルクに近づけるように制御する一方、
前記第１の量を設定して行う始動の後、前記圧力調整装置による筒内圧力の低減が解除されるまでの間、実際のエンジントルクを、前記筒内圧力の上昇に伴って減少する特性を持たせて予め設定された、前記目標トルクよりも大きな下限トルク以上に制限する請求項１〜６のいずれかに記載のアイドルストップ車。
【請求項８】
前記コントロールユニットは、前記エンジンの始動後、前記筒内圧力の低減が解除されるまでの間、実際のエンジントルクの前記目標トルクに対する余剰分を相殺するように前記電気モータのトルクを制御する請求項７に記載のアイドルストップ車。
【請求項９】
エンジンと、
前記エンジンに対してトルクを伝達可能に構成された電気モータと、
前記エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置と、を含んで構成され、
アイドルストップ後の発進に際し、前記電気モータにより前記エンジンを回転させ、
前記エンジンが回転を開始した後、前記エンジンに関して所定の始動条件が成立したときに、前記エンジンを始動させ、
前記圧力調整装置により筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記エンジンを始動させる際の空気過剰率が、前記筒内圧力を低減させて行う場合以外の通常の発進時におけるよりも小さな所定の空気過剰率以下に制限されるアイドルストップ車。
【請求項１０】
エンジンと、
前記エンジンに対してトルクを伝達可能に構成された電気モータと、
前記エンジンの圧縮時における筒内圧力を低減させるための圧力調整装置と、を含んで構成され、所定のアイドルストップ条件の成立に基づいて前記エンジンを停止させるアイドルストップ制御を行うアイドルストップ車の発進動作を制御するための装置であって、
アイドルストップ後の発進に際し、前記エンジンを回転させるための前記電気モータに対する指令信号を発生させる手段と、
前記指令信号に基づいて前記エンジンが回転を開始した後、前記エンジンに関して所定の始動条件が成立したか否かを判定する手段と、
前記所定の始動条件が成立したことによる前記エンジンの始動に際し、前記圧力調整装置により前記筒内圧力を低減させているか否かを判定する手段と、
前記筒内圧力を低減させて行う発進時において、前記エンジンを始動させる際の燃料供給量として、低減させた筒内圧力に応じた所定の空気過剰率を与える燃料供給量を設定する手段と、を含んで構成されるアイドルストップ車の発進制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−３６１５２（Ｐ２００９−３６１５２Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０２６３８（Ｐ２００７−２０２６３８）
【出願日】平成１９年８月３日（２００７．８．３）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３日（２００７．８．３）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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