内燃機関の自動停止始動装置およびこれを搭載する自動車並びに自動停止始動装置の制御方法
【課題】停止位置制御を伴う内燃機関の運転停止を迅速に行なう。
【解決手段】車速Ｖが略値０の車速条件以外の他の自動停止条件が成立した状態で車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下となったとき（Ｓ１１０〜Ｓ１３０）、所定時間以内に自動停止条件が成立すると予測し、空調用コンプレッサの駆動を禁止すると共にエンジンの各気筒のいずれかを次回の自動始動に適した角度で停止させるために目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２を制御する停止位置制御を実行し（Ｓ１５０，Ｓ１６０）、車速Ｖが略値０となって自動停止条件が成立し且つエンジン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定したとき（Ｓ１８０〜Ｓ２００）、燃料噴射弁１２６の燃料噴射を停止してエンジン２２の運転を停止させる。これにより、自動停止条件が成立したときに直ちに燃料噴射を停止できるから、停止位置制御を伴うエンジン２２の運転停止を迅速に行なうことができる。
【解決手段】車速Ｖが略値０の車速条件以外の他の自動停止条件が成立した状態で車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下となったとき（Ｓ１１０〜Ｓ１３０）、所定時間以内に自動停止条件が成立すると予測し、空調用コンプレッサの駆動を禁止すると共にエンジンの各気筒のいずれかを次回の自動始動に適した角度で停止させるために目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２を制御する停止位置制御を実行し（Ｓ１５０，Ｓ１６０）、車速Ｖが略値０となって自動停止条件が成立し且つエンジン回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定したとき（Ｓ１８０〜Ｓ２００）、燃料噴射弁１２６の燃料噴射を停止してエンジン２２の運転を停止させる。これにより、自動停止条件が成立したときに直ちに燃料噴射を停止できるから、停止位置制御を伴うエンジン２２の運転停止を迅速に行なうことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関を備える自動車に搭載され、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止し所定の始動条件が成立したときに自動停止した内燃機関を自動始動する内燃機関の自動停止始動装置およびこれを搭載する自動車並びに自動停止始動装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関の自動停止始動装置としては、自動停止条件が成立したときにはエンジンを自動停止し、自動始動条件が成立したときには自動停止したエンジンを自動始動する自動車に搭載されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、エンジンの自動停止条件が成立したときには、エンジンのクランク軸の回転抵抗を低減するためにオルタネータの発電量を低下すると共にエンジンの回転速度を通常のアイドル回転速度よりも少し高い回転速度で安定させる制御を実行し、エンジンの回転速度が目標速度で安定したときに燃料噴射を停止し、エンジンの回転速度が基準速度まで低下したときにスロットル弁の閉弁やオルタネータの発電量の調整を行なうことにより、エンジンを再始動に適した適正範囲内で停止させることができるとしている。
【特許文献１】特開２００５−２８２４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように自動停止条件が成立したときにエンジンの回転速度を調整するなどの所定の準備を行なった後に内燃機関の燃料噴射を停止する制御を行なう自動停止始動装置では、準備に要する時間が長くなると、自動停止条件が成立してから実際にエンジンの運転が停止されるまでに遅れが生じ、運転者に違和感を感じさせてしまう。
【０００４】
本発明の内燃機関の自動停止始動装置およびその制御方法は、内燃機関を自動停止する際に運転者に違和感を与えるのを抑制することを目的の一つとする。また、本発明の内燃機関の自動停止始動装置およびその制御方法は、所定の停止準備制御を伴う内燃機関の自動停止を迅速に行なうことを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内燃機関の自動停止始動装置およびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の内燃機関の自動停止始動装置は、
内燃機関を備える自動車に搭載され、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止し所定の始動条件が成立したときに自動停止した内燃機関を自動始動する内燃機関の自動停止始動装置であって、
所定時間以内に前記所定の停止条件が成立するのを予測する停止条件成立予測手段と、
前記所定の停止条件が成立すると予測したとき、前記内燃機関を自動停止させるための準備としての所定の停止準備制御を実行し、前記所定の停止条件が成立し且つ前記停止準備制御が完了したとき、前記内燃機関の燃料噴射が停止されて該内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関を制御する停止制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の内燃機関の自動停止始動装置では、所定時間以内に所定の停止条件が成立するのを予測し、所定の停止条件が成立すると予測したとき内燃機関を自動停止させるための準備としての所定の停止準備制御を実行し、所定の停止条件が成立し且つ停止準備制御が完了したとき内燃機関の燃料噴射が停止されて内燃機関の運転が停止されるよう制御する。これにより、停止準備制御の実行に時間を要するものとしても、所定の停止条件が成立したときに迅速に内燃機関の運転を停止させることができる。この結果、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明の内燃機関の自動停止始動装置において、前記停止制御手段は、前記停止準備制御として前記内燃機関が所定回転数で安定して回転するよう該内燃機関を制御する手段であるものとすることもできる。内燃機関が所定回転数で安定している状態で燃料噴射を停止させることにより、比較的高い確率をもって内燃機関の停止位置を所望の位置たとえば次回に内燃機関を始動する際に始動性が良好となる位置とすることができる。この場合の、内燃機関からの動力を用いて駆動する機器を備える自動車に搭載された本発明の内燃機関の自動停止始動装置において、前記停止制御手段は、前記停止準備制御として前記内燃機関の負荷変動が抑制されるよう前記機器の駆動を制限する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より短時間で内燃機関を所定回転数で安定させることができる。ここで、「機器の駆動を制限」には、機器の駆動状態を略一定とするものの他、機器の駆動を停止するものも含まれる。また、「機器」には、空調装置のコンプレッサが含まれる。
【０００９】
また、本発明の内燃機関の自動停止始動装置において、前記所定時間は、前記停止準備制御の実行に通常要する時間以上の時間として設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、所定の停止条件が成立した直後に燃料噴射を停止できるから、内燃機関の運転をより迅速に停止させることができる。
【００１０】
さらに、本発明の内燃機関の自動停止始動装置において、前記所定の停止条件は、車速が略値０である車速条件を含む複数の条件の成立により成立する条件であり、前記停止条件成立予測手段は、前記複数の条件のうち前記車速条件以外の他の条件が成立すると共に車速が所定車速以下であるときに前記所定時間以内に前記所定の停止条件が成立すると予測する手段であるものとすることもできるし、前記所定の停止条件は、車速が略値０である車速条件を含む複数の条件の成立により成立する条件であり、前記停止条件成立予測手段は、前記複数の条件のうち前記車速条件以外の他の条件が成立しているときに車速と車両加速度とに基づいて前記所定時間以内に前記所定の停止条件が成立するのを予測する手段であるものとすることもできる。
【００１１】
また、本発明の内燃機関の自動停止始動装置において、前記所定時間以内に前記所定の停止条件が成立すると予測したにも拘わらず該所定時間以内に該所定の停止条件が成立しなかったときには前記停止準備制御の実行を解除する実行解除手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、停止条件の成立の予測が外れたときでも適切に対処することができる。
【００１２】
本発明の自動車は、
上述した各態様のいずれかの本発明の内燃機関の自動停止始動装置、即ち、基本的には、内燃機関を備える自動車に搭載され、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止し所定の始動条件が成立したときに自動停止した内燃機関を自動始動する内燃機関の自動停止始動装置であって、所定時間以内に前記所定の停止条件が成立するのを予測する停止条件成立予測手段と、前記所定の停止条件が成立すると予測したとき、前記内燃機関を自動停止させるための準備としての所定の停止準備制御を実行し、前記所定の停止条件が成立し且つ前記停止準備制御が完了したとき、前記内燃機関の燃料噴射が停止されて該内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関を制御する停止制御手段と、を備える内燃機関の自動停止始動装置を搭載する
ことを要旨とする。
【００１３】
この本発明の自動車では、本発明の内燃機関の自動停止始動装置を搭載するから、本発明の自動停止始動装置が奏する効果と同様の効果、例えば、内燃機関を自動停止する際に運転者に違和感を与えるのを抑制することができる効果や所定の停止準備制御を伴う内燃機関の自動停止を迅速に行なうことができる効果などの効果を奏することができる。
【００１４】
本発明の自動停止始動装置の制御方法は、
内燃機関を備える自動車に搭載され、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止し所定の始動条件が成立したときに自動停止した内燃機関を自動始動する自動停止始動装置の制御方法であって、
（ａ）所定時間以内に前記所定の停止条件が成立するのを予測し、
（ｂ）前記所定の停止条件が成立すると予測したとき、前記内燃機関を自動停止させるための準備としての所定の停止準備制御を実行し、
（ｃ）前記所定の停止条件が成立し且つ前記停止準備制御が完了したとき、前記内燃機関の燃料噴射が停止されて該内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関を制御する
ことを要旨とする。
【００１５】
この本発明の自動停止始動装置の制御方法によれば、所定時間以内に所定の停止条件が成立するのを予測し、所定の停止条件が成立すると予測したとき内燃機関を自動停止させるための準備としての所定の停止準備制御を実行し、所定の停止条件が成立し且つ停止準備制御が完了したとき内燃機関の燃料噴射が停止されて内燃機関の運転が停止されるよう制御する。これにより、停止準備制御の実行に時間を要するものとしても、所定の停止条件が成立したときに迅速に内燃機関の運転を停止させることができる。この結果、運転者に違和感を与えるの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】
【００１６】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例としての内燃機関の自動停止始動装置を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２からクランクシャフト２４に出力された動力を変速してデファレンシャルギヤ３２を介して駆動輪３４ａ，３４ｂに伝達するオートマチックトランスミッション２６と、エンジン２２とオートマチックトランスミッション２６とを駆動制御するエンジン変速機用電子制御ユニット（以下、ＥＧＡＴＥＣＵという）２８と、ベルト３５を介してエンジン２２に接続されエンジン２２からの動力により発電するオルタネータ３６と、エンジン２２をモータリング可能なスタータモータ（図中、ＳＴと表示）３７と、オルタネータ３６で発電された電力を充電可能でスタータモータ３７に電力の供給が可能なバッテリ３８と、ベルト３５を介してエンジン２２に接続され乗員室内の空気調和を行なうエアコンディショナに用いられる空調用コンプレッサ４２と、空調用コンプレッサ４２を含むエアコンディショナをコントロールする空調用電子制御ユニット（以下、空調ＥＣＵという）４４と、エンジン２２のアイドルストップ制御を司る電子制御ユニット５０とを備える。
【００１８】
エンジン２２は例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な通常の内燃機関として構成されており、オートマチックトランスミッション２６はトルクコンバータと複数の遊星歯車機構とブレーキやクラッチなどから構成される有段式の通常の自動変速装置として構成されている。図２にエンジン２２の構成の概略を示す。
【００１９】
エンジン２２は、図示するように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入する共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２４の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。
【００２０】
ＥＧＡＴＥＣＵ２８は、図示しないＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶したＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。このＥＧＡＴＥＣＵ２８には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号やオートマチックトランスミッション２６の状態を検出する種々のセンサからの信号，イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号，シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ６８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ここで、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号としては、例えば、クランクシャフト２４の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号などがある。また、ＥＧＡＴＥＣＵ２８からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号やオートマチックトランスミッション２６を駆動するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。ここで、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号としては、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号やスロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などがある。また、オートマチックトランスミッション２６を駆動するための種々の制御信号としては、ブレーキやクラッチへの駆動信号などがある。ＥＧＡＴＥＣＵ２８は、電子制御ユニット５０と通信しており、各種データや制御信号のやり取りを行なっている。
【００２１】
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶したＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。この電子制御ユニット５０からは、オルタネータ３６への駆動信号やスタータモータ３７への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット５０は、ＥＧＡＴＥＣＵ２８や空調ＥＣＵ４４と通信しており、各種データや制御信号のやり取りを行なっている。
【００２２】
こうして構成された実施例の自動車２０では、停車時（車速Ｖが略値０のとき）にアクセルペダル６３が踏み込まれていないアクセルＯＦＦであると共にブレーキペダル６５が踏み込まれたブレーキＯＮの状態でエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ以下であるなどの所定の自動停止条件が成立したときにエンジン２２を自動停止し、ブレーキＯＦＦされたりアクセルＯＮされるなどの所定の自動始動条件が成立したときにエンジン２２を自動始動するアイドルストップ制御が行なわれている。実施例の内燃機関の自動停止始動装置としては、各種センサと、各種センサからの信号に基づいてエンジン２２の自動始動と自動停止とを行なう電子制御ユニット５０，ＥＧＡＴＥＣＵ２８などが相当する。
【００２３】
こうして構成された実施例の自動車２０の動作、特に、エンジン２２を自動停止する際の動作について説明する。図３は、実施例の電子制御ユニット５０により実行される自動停止制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２が運転されている最中に所定時間毎（例えば数十ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２４】
自動停止制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、車速Ｖやエンジン２２の回転数Ｎｅ，アクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダルポジションＢＰなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ１４０からのエンジン２２のクランク角ＣＡに基づいて演算されたものをＥＧＡＴＥＣＵ２８から通信により入力するものとした。また、車速Ｖとアクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰは、それぞれ車速センサ６８とアクセルペダルポジションセンサ６４とブレーキペダルポジションセンサ６６により検出されたものをＥＧＡＴＥＣＵ２８から通信により入力するものとした。
【００２５】
こうしてデータを入力すると、入力した車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下か否か、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ以下か否か、その他のエンジン２２の自動停止条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１１０〜Ｓ１３０）。ここで、所定車速Ｖｒｅｆは、所定時間Ｔｒｅｆ以内に自動停止条件の成立するかを予測するものとして設定されるものであり、実施例では、ブレーキＯＮにより所定車速Ｖｒｅｆを下回ってから停車（自動停止条件が成立）するまでに要する時間が後述する停止位置制御の実行に通常要する時間又はそれよりも若干長い時間に相当する時間として例えば時速１０ｋｍなどのように定めるものとした。車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆよりも大きいと判定されたり、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆよりも大きいと判定されたり、その他のエンジン２２の自動停止条件のいずれかが成立していないと判定されたときには、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖに基づいてエンジン２２やオートマチックトランスミッション２６を駆動制御する通常制御をＥＧＡＴＥＣＵ２８に指示して（ステップＳ１４０）、ステップＳ１００に戻る。
【００２６】
一方、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下と判定され且つエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ以下でありその他の車速Ｖ以外の自動停止条件も成立していると判定されたときには、所定時間Ｔｒｅｆ以内に自動停止条件が成立すると予測して、エアコンディショナ（空調用コンプレッサ４２）の駆動を禁止すると共に（ステップＳ１５０）、目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２を回転させる停止位置制御の開始をＥＧＡＴＥＣＵ２８に指示する（ステップＳ１６０）。エアコンディショナの駆動が禁止されると、空調ＥＣＵ４４は、空調用コンプレッサ４２を含むエアコンディショナの駆動を停止する。また、停止位置制御の開始の指示を受けたＥＧＡＴＥＣＵ２８は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で回転するよう吸入空気量調節制御や燃料噴射制御，点火制御を行なう。ここで、停止位置制御は、次回にエンジン２２を自動始動する際に始動性を良好にするためにエンジン２２の各気筒のいずれかを次回の自動始動に適した角度で停止させる際の準備として行なわれる制御である。
【００２７】
こうして停止位置制御を実行すると、前述した所定時間Ｔｒｅｆが経過しているか否かを判定し（ステップＳ１７０）、所定時間Ｔｒｅｆが経過していないと判定されると、車速Ｖが値０近傍にあるか否か，エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍にあると共に目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定しているか否かを判定する（ステップＳ１８０〜Ｓ２００）。ここで、車速Ｖが値０近傍にあるか否かの判定は、前述したステップＳ１２０，Ｓ１３０で既に車速Ｖ以外の自動停止条件は成立していると判定しているから、自動停止条件が成立しているか否かを判定することを意味する。また、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定しているか否かの判定は、前述した停止位置制御が完了したか否かを判定することを意味する。なお、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定しているか否かの判定は、例えば、所定時間に亘って継続してエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍にあるか否かにより判定することができる。所定時間Ｔｒｅｆが経過していない状態で、車速Ｖが値０近傍にないと判定されたり、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍にないと判定されたり、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定していないと判定されたときには、ステップＳ１００に戻ってステップＳ１００〜Ｓ２００の処理を繰り返す。
【００２８】
一方、車速Ｖが値０近傍にあると判定され且つエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定していると判定されると、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角ＣＡを入力し（ステップＳ２１０）、入力したクランク角ＣＡに基づいて所定の燃料カットタイミングが到来するまで待つ（ステップＳ２２０）。ここで、所定の燃料カットタイミングは、目標回転数Ｎｅ＊で回転しているエンジン２２の各気筒のいずれかを次回にエンジン２２を自動始動する際の始動に適した角度で停止させるためのタイミングとして実験上で定めたものを用いるものとした。燃料カットタイミングが到来すると、燃料噴射制御と点火制御を停止し（ステップＳ２３０）、エンジン２２が完全に停止するのを待って（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。これにより、比較的高い確率をもってエンジン２２の各気筒のいずれかを次回の自動始動に適した角度で停止させることができ、次回にエンジン２２を自動始動する際の始動性を良好なものとすることができる。
【００２９】
ステップＳ１７０で所定時間Ｔｒｅｆが経過したと判定されると、所定時間Ｔｒｅｆ以内に自動停止条件が成立すると予測したにも拘わらず自動停止条件が成立していないと判断し、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖに基づいてエンジン２２やオートマチックトランスミッション２６を駆動制御する通常制御をＥＧＡＴＥＣＵ２８に指示して（ステップＳ１４０）、ステップＳ１００に戻る。これにより、停止位置制御の実行が解除されると共にステップＳ１５０でエアコンディショナ（空調用コンプレッサ４２）の駆動禁止も解除されることになる。
【００３０】
図４は、エンジン２２を自動停止させる際の比較例における車速Ｖと空調用コンプレッサ４２の状態と自動停止条件の状態とエンジン２２の回転数Ｎｅの時間変化の様子を示し、図５は、エンジン２２の自動停止させる際の実施例における車速Ｖと空調用コンプレッサ４２の状態と自動停止条件の状態とエンジン２２の回転数Ｎｅの時間変化の様子を示す。比較例では、自動停止条件が成立した時刻ｔ１１に、空調用コンプレッサ４２の駆動を禁止してエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようエンジン２２を制御する停止位置制御を実行し、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定した時刻ｔ１２に、燃料噴射弁１２６の燃料噴射を停止してエンジン２２の運転を停止させる（時刻ｔ１３）。したがって、停止位置制御の実行に要する時間だけ自動停止条件が成立してからエンジン２２の燃料噴射が停止されるまでに遅れが生じるから、エンジン２２の運転の停止に遅れが生じる。一方、実施例では、車速Ｖ以外の他の自動停止条件が成立した状態で車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下となった時刻ｔ２１に、所定時間Ｔｒｅｆ以内に自動停止条件が成立すると予測し、空調用コンプレッサ４２の駆動を禁止してエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようエンジン２２を制御する停止位置制御を実行し、車速Ｖが値０近傍となって自動停止条件が成立し且つエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定した時刻ｔ２２に、燃料噴射弁１２６の燃料噴射を停止してエンジン２２の運転を停止させる（時刻ｔ２３）。このように、自動停止条件の成立を前もって予測して停止位置制御を実行しておくことにより、自動停止条件が成立したときにエンジン２２の燃料噴射を速やかに停止することができるから、エンジン２２の運転を迅速に停止させることができる。
【００３１】
以上説明した実施例の自動車２０によれば、自動停止条件の成立を前もって予測して停止位置制御を実行しておくことにより、自動停止条件が成立したときにエンジン２２の燃料噴射を速やかに停止することができ、エンジン２２の運転を迅速に停止させることができる。この結果、エンジン２２の運転の停止に遅れが生じることに起因する違和感を運転者に与えるのを抑制することができる。しかも、停止位置制御を実行している最中には、空調用コンプレッサ４２の駆動を禁止するから、エンジン２２に負荷変動が生じるのを抑制でき、停止位置制御の際にエンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に目標回転数Ｎｅ＊で安定させることができる。
【００３２】
実施例の自動車２０では、停止位置制御の実行時に空調用コンプレッサ４２の駆動を禁止するものとしたが、オルタネータ３６の駆動を禁止するなどエンジン２２に接続された他の補機の駆動を禁止するものとしてもよいし、エンジン２２の負荷変動を抑制できれば、こうした駆動の禁止に限られず、エンジン２２の動力消費を略一定に保ったままの状態で駆動を許可するものとしても構わない。
【００３３】
実施例の自動車２０では、車速Ｖが値０近傍である車速条件以外の自動停止条件が成立した状態で車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下となったときに、所定時間Ｔｒｅｆ以内に自動停止条件が成立すると予測するものとしたが、車両加速度（減速度）を検出する加速度センサを設けて検出された車両加速度と車速Ｖとに基づいて所定時間Ｔｒｅｆ以内に自動停止条件が成立するかを予測するものとしてもよい。
【００３４】
実施例では、所定時間Ｔｒｅｆ以内にエンジン２２の自動停止条件が成立するのを前もって予測して停止位置制御を実行すると共に自動停止条件が成立し且つ停止位置制御の実行が完了したときに燃料噴射を停止させてエンジン２２の運転を停止させる本発明の自動停止始動装置を、トルクコンバータを介してエンジン２２から入力される動力をオートマチックトランスミッション２６により変速して駆動輪３４ａ，３４ｂに伝達する自動車２０に適用するものとしたが、所定の停止条件が成立したときに内燃機関を自動停止し所定の始動条件が成立したときに自動停止した内燃機関を自動始動することができればハイブリッド自動車など他の如何なる自動車に適用するものとしてもよい。
【００３５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、自動車産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施例である内燃機関の自動停止始動装置を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】実施例の電子制御ユニット５０により実行される自動停止制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】エンジン２２を自動停止する際の比較例における車速Ｖと空調用コンプレッサ４２の状態と自動停止条件の状態とエンジン２２の回転数Ｎｅの時間変化の様子を示す説明図である。
【図５】エンジン２２を自動停止する際の実施例における車速Ｖと空調用コンプレッサ４２の状態と自動停止条件の状態とエンジン２２の回転数Ｎｅの時間変化の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
２０ 自動車、２２ エンジン、２４ クランクシャフト、２６ オートマチックトランスミッション、２８ エンジン変速機用電子制御ユニット（ＥＧＡＴＥＣＵ）、３２ デファレンシャルギヤ、３４ａ，３４ｂ 駆動輪、３５ ベルト、３６ オルタネータ、３７ スタータモータ、３８ バッテリ、４２ 空調用コンプレッサ、４４ 空調用電子制御ユニット（空調ＥＣＵ）、５０ 電子制御ユニット、５２ ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ、６０ イグニッションスイッチ、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキペダルポジションセンサ、６８ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、１３６，スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関を備える自動車に搭載され、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止し所定の始動条件が成立したときに自動停止した内燃機関を自動始動する内燃機関の自動停止始動装置およびこれを搭載する自動車並びに自動停止始動装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関の自動停止始動装置としては、自動停止条件が成立したときにはエンジンを自動停止し、自動始動条件が成立したときには自動停止したエンジンを自動始動する自動車に搭載されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、エンジンの自動停止条件が成立したときには、エンジンのクランク軸の回転抵抗を低減するためにオルタネータの発電量を低下すると共にエンジンの回転速度を通常のアイドル回転速度よりも少し高い回転速度で安定させる制御を実行し、エンジンの回転速度が目標速度で安定したときに燃料噴射を停止し、エンジンの回転速度が基準速度まで低下したときにスロットル弁の閉弁やオルタネータの発電量の調整を行なうことにより、エンジンを再始動に適した適正範囲内で停止させることができるとしている。
【特許文献１】特開２００５−２８２４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように自動停止条件が成立したときにエンジンの回転速度を調整するなどの所定の準備を行なった後に内燃機関の燃料噴射を停止する制御を行なう自動停止始動装置では、準備に要する時間が長くなると、自動停止条件が成立してから実際にエンジンの運転が停止されるまでに遅れが生じ、運転者に違和感を感じさせてしまう。
【０００４】
本発明の内燃機関の自動停止始動装置およびその制御方法は、内燃機関を自動停止する際に運転者に違和感を与えるのを抑制することを目的の一つとする。また、本発明の内燃機関の自動停止始動装置およびその制御方法は、所定の停止準備制御を伴う内燃機関の自動停止を迅速に行なうことを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内燃機関の自動停止始動装置およびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の内燃機関の自動停止始動装置は、
内燃機関を備える自動車に搭載され、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止し所定の始動条件が成立したときに自動停止した内燃機関を自動始動する内燃機関の自動停止始動装置であって、
所定時間以内に前記所定の停止条件が成立するのを予測する停止条件成立予測手段と、
前記所定の停止条件が成立すると予測したとき、前記内燃機関を自動停止させるための準備としての所定の停止準備制御を実行し、前記所定の停止条件が成立し且つ前記停止準備制御が完了したとき、前記内燃機関の燃料噴射が停止されて該内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関を制御する停止制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の内燃機関の自動停止始動装置では、所定時間以内に所定の停止条件が成立するのを予測し、所定の停止条件が成立すると予測したとき内燃機関を自動停止させるための準備としての所定の停止準備制御を実行し、所定の停止条件が成立し且つ停止準備制御が完了したとき内燃機関の燃料噴射が停止されて内燃機関の運転が停止されるよう制御する。これにより、停止準備制御の実行に時間を要するものとしても、所定の停止条件が成立したときに迅速に内燃機関の運転を停止させることができる。この結果、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明の内燃機関の自動停止始動装置において、前記停止制御手段は、前記停止準備制御として前記内燃機関が所定回転数で安定して回転するよう該内燃機関を制御する手段であるものとすることもできる。内燃機関が所定回転数で安定している状態で燃料噴射を停止させることにより、比較的高い確率をもって内燃機関の停止位置を所望の位置たとえば次回に内燃機関を始動する際に始動性が良好となる位置とすることができる。この場合の、内燃機関からの動力を用いて駆動する機器を備える自動車に搭載された本発明の内燃機関の自動停止始動装置において、前記停止制御手段は、前記停止準備制御として前記内燃機関の負荷変動が抑制されるよう前記機器の駆動を制限する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より短時間で内燃機関を所定回転数で安定させることができる。ここで、「機器の駆動を制限」には、機器の駆動状態を略一定とするものの他、機器の駆動を停止するものも含まれる。また、「機器」には、空調装置のコンプレッサが含まれる。
【０００９】
また、本発明の内燃機関の自動停止始動装置において、前記所定時間は、前記停止準備制御の実行に通常要する時間以上の時間として設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、所定の停止条件が成立した直後に燃料噴射を停止できるから、内燃機関の運転をより迅速に停止させることができる。
【００１０】
さらに、本発明の内燃機関の自動停止始動装置において、前記所定の停止条件は、車速が略値０である車速条件を含む複数の条件の成立により成立する条件であり、前記停止条件成立予測手段は、前記複数の条件のうち前記車速条件以外の他の条件が成立すると共に車速が所定車速以下であるときに前記所定時間以内に前記所定の停止条件が成立すると予測する手段であるものとすることもできるし、前記所定の停止条件は、車速が略値０である車速条件を含む複数の条件の成立により成立する条件であり、前記停止条件成立予測手段は、前記複数の条件のうち前記車速条件以外の他の条件が成立しているときに車速と車両加速度とに基づいて前記所定時間以内に前記所定の停止条件が成立するのを予測する手段であるものとすることもできる。
【００１１】
また、本発明の内燃機関の自動停止始動装置において、前記所定時間以内に前記所定の停止条件が成立すると予測したにも拘わらず該所定時間以内に該所定の停止条件が成立しなかったときには前記停止準備制御の実行を解除する実行解除手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、停止条件の成立の予測が外れたときでも適切に対処することができる。
【００１２】
本発明の自動車は、
上述した各態様のいずれかの本発明の内燃機関の自動停止始動装置、即ち、基本的には、内燃機関を備える自動車に搭載され、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止し所定の始動条件が成立したときに自動停止した内燃機関を自動始動する内燃機関の自動停止始動装置であって、所定時間以内に前記所定の停止条件が成立するのを予測する停止条件成立予測手段と、前記所定の停止条件が成立すると予測したとき、前記内燃機関を自動停止させるための準備としての所定の停止準備制御を実行し、前記所定の停止条件が成立し且つ前記停止準備制御が完了したとき、前記内燃機関の燃料噴射が停止されて該内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関を制御する停止制御手段と、を備える内燃機関の自動停止始動装置を搭載する
ことを要旨とする。
【００１３】
この本発明の自動車では、本発明の内燃機関の自動停止始動装置を搭載するから、本発明の自動停止始動装置が奏する効果と同様の効果、例えば、内燃機関を自動停止する際に運転者に違和感を与えるのを抑制することができる効果や所定の停止準備制御を伴う内燃機関の自動停止を迅速に行なうことができる効果などの効果を奏することができる。
【００１４】
本発明の自動停止始動装置の制御方法は、
内燃機関を備える自動車に搭載され、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止し所定の始動条件が成立したときに自動停止した内燃機関を自動始動する自動停止始動装置の制御方法であって、
（ａ）所定時間以内に前記所定の停止条件が成立するのを予測し、
（ｂ）前記所定の停止条件が成立すると予測したとき、前記内燃機関を自動停止させるための準備としての所定の停止準備制御を実行し、
（ｃ）前記所定の停止条件が成立し且つ前記停止準備制御が完了したとき、前記内燃機関の燃料噴射が停止されて該内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関を制御する
ことを要旨とする。
【００１５】
この本発明の自動停止始動装置の制御方法によれば、所定時間以内に所定の停止条件が成立するのを予測し、所定の停止条件が成立すると予測したとき内燃機関を自動停止させるための準備としての所定の停止準備制御を実行し、所定の停止条件が成立し且つ停止準備制御が完了したとき内燃機関の燃料噴射が停止されて内燃機関の運転が停止されるよう制御する。これにより、停止準備制御の実行に時間を要するものとしても、所定の停止条件が成立したときに迅速に内燃機関の運転を停止させることができる。この結果、運転者に違和感を与えるの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】
【００１６】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例としての内燃機関の自動停止始動装置を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２からクランクシャフト２４に出力された動力を変速してデファレンシャルギヤ３２を介して駆動輪３４ａ，３４ｂに伝達するオートマチックトランスミッション２６と、エンジン２２とオートマチックトランスミッション２６とを駆動制御するエンジン変速機用電子制御ユニット（以下、ＥＧＡＴＥＣＵという）２８と、ベルト３５を介してエンジン２２に接続されエンジン２２からの動力により発電するオルタネータ３６と、エンジン２２をモータリング可能なスタータモータ（図中、ＳＴと表示）３７と、オルタネータ３６で発電された電力を充電可能でスタータモータ３７に電力の供給が可能なバッテリ３８と、ベルト３５を介してエンジン２２に接続され乗員室内の空気調和を行なうエアコンディショナに用いられる空調用コンプレッサ４２と、空調用コンプレッサ４２を含むエアコンディショナをコントロールする空調用電子制御ユニット（以下、空調ＥＣＵという）４４と、エンジン２２のアイドルストップ制御を司る電子制御ユニット５０とを備える。
【００１８】
エンジン２２は例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な通常の内燃機関として構成されており、オートマチックトランスミッション２６はトルクコンバータと複数の遊星歯車機構とブレーキやクラッチなどから構成される有段式の通常の自動変速装置として構成されている。図２にエンジン２２の構成の概略を示す。
【００１９】
エンジン２２は、図示するように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入する共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２４の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。
【００２０】
ＥＧＡＴＥＣＵ２８は、図示しないＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶したＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。このＥＧＡＴＥＣＵ２８には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号やオートマチックトランスミッション２６の状態を検出する種々のセンサからの信号，イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号，シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ６８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ここで、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号としては、例えば、クランクシャフト２４の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号などがある。また、ＥＧＡＴＥＣＵ２８からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号やオートマチックトランスミッション２６を駆動するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。ここで、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号としては、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号やスロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などがある。また、オートマチックトランスミッション２６を駆動するための種々の制御信号としては、ブレーキやクラッチへの駆動信号などがある。ＥＧＡＴＥＣＵ２８は、電子制御ユニット５０と通信しており、各種データや制御信号のやり取りを行なっている。
【００２１】
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶したＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。この電子制御ユニット５０からは、オルタネータ３６への駆動信号やスタータモータ３７への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット５０は、ＥＧＡＴＥＣＵ２８や空調ＥＣＵ４４と通信しており、各種データや制御信号のやり取りを行なっている。
【００２２】
こうして構成された実施例の自動車２０では、停車時（車速Ｖが略値０のとき）にアクセルペダル６３が踏み込まれていないアクセルＯＦＦであると共にブレーキペダル６５が踏み込まれたブレーキＯＮの状態でエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ以下であるなどの所定の自動停止条件が成立したときにエンジン２２を自動停止し、ブレーキＯＦＦされたりアクセルＯＮされるなどの所定の自動始動条件が成立したときにエンジン２２を自動始動するアイドルストップ制御が行なわれている。実施例の内燃機関の自動停止始動装置としては、各種センサと、各種センサからの信号に基づいてエンジン２２の自動始動と自動停止とを行なう電子制御ユニット５０，ＥＧＡＴＥＣＵ２８などが相当する。
【００２３】
こうして構成された実施例の自動車２０の動作、特に、エンジン２２を自動停止する際の動作について説明する。図３は、実施例の電子制御ユニット５０により実行される自動停止制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２が運転されている最中に所定時間毎（例えば数十ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２４】
自動停止制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、車速Ｖやエンジン２２の回転数Ｎｅ，アクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダルポジションＢＰなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ１４０からのエンジン２２のクランク角ＣＡに基づいて演算されたものをＥＧＡＴＥＣＵ２８から通信により入力するものとした。また、車速Ｖとアクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰは、それぞれ車速センサ６８とアクセルペダルポジションセンサ６４とブレーキペダルポジションセンサ６６により検出されたものをＥＧＡＴＥＣＵ２８から通信により入力するものとした。
【００２５】
こうしてデータを入力すると、入力した車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下か否か、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ以下か否か、その他のエンジン２２の自動停止条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１１０〜Ｓ１３０）。ここで、所定車速Ｖｒｅｆは、所定時間Ｔｒｅｆ以内に自動停止条件の成立するかを予測するものとして設定されるものであり、実施例では、ブレーキＯＮにより所定車速Ｖｒｅｆを下回ってから停車（自動停止条件が成立）するまでに要する時間が後述する停止位置制御の実行に通常要する時間又はそれよりも若干長い時間に相当する時間として例えば時速１０ｋｍなどのように定めるものとした。車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆよりも大きいと判定されたり、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆよりも大きいと判定されたり、その他のエンジン２２の自動停止条件のいずれかが成立していないと判定されたときには、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖに基づいてエンジン２２やオートマチックトランスミッション２６を駆動制御する通常制御をＥＧＡＴＥＣＵ２８に指示して（ステップＳ１４０）、ステップＳ１００に戻る。
【００２６】
一方、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下と判定され且つエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ以下でありその他の車速Ｖ以外の自動停止条件も成立していると判定されたときには、所定時間Ｔｒｅｆ以内に自動停止条件が成立すると予測して、エアコンディショナ（空調用コンプレッサ４２）の駆動を禁止すると共に（ステップＳ１５０）、目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２を回転させる停止位置制御の開始をＥＧＡＴＥＣＵ２８に指示する（ステップＳ１６０）。エアコンディショナの駆動が禁止されると、空調ＥＣＵ４４は、空調用コンプレッサ４２を含むエアコンディショナの駆動を停止する。また、停止位置制御の開始の指示を受けたＥＧＡＴＥＣＵ２８は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で回転するよう吸入空気量調節制御や燃料噴射制御，点火制御を行なう。ここで、停止位置制御は、次回にエンジン２２を自動始動する際に始動性を良好にするためにエンジン２２の各気筒のいずれかを次回の自動始動に適した角度で停止させる際の準備として行なわれる制御である。
【００２７】
こうして停止位置制御を実行すると、前述した所定時間Ｔｒｅｆが経過しているか否かを判定し（ステップＳ１７０）、所定時間Ｔｒｅｆが経過していないと判定されると、車速Ｖが値０近傍にあるか否か，エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍にあると共に目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定しているか否かを判定する（ステップＳ１８０〜Ｓ２００）。ここで、車速Ｖが値０近傍にあるか否かの判定は、前述したステップＳ１２０，Ｓ１３０で既に車速Ｖ以外の自動停止条件は成立していると判定しているから、自動停止条件が成立しているか否かを判定することを意味する。また、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定しているか否かの判定は、前述した停止位置制御が完了したか否かを判定することを意味する。なお、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定しているか否かの判定は、例えば、所定時間に亘って継続してエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍にあるか否かにより判定することができる。所定時間Ｔｒｅｆが経過していない状態で、車速Ｖが値０近傍にないと判定されたり、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍にないと判定されたり、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定していないと判定されたときには、ステップＳ１００に戻ってステップＳ１００〜Ｓ２００の処理を繰り返す。
【００２８】
一方、車速Ｖが値０近傍にあると判定され且つエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定していると判定されると、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角ＣＡを入力し（ステップＳ２１０）、入力したクランク角ＣＡに基づいて所定の燃料カットタイミングが到来するまで待つ（ステップＳ２２０）。ここで、所定の燃料カットタイミングは、目標回転数Ｎｅ＊で回転しているエンジン２２の各気筒のいずれかを次回にエンジン２２を自動始動する際の始動に適した角度で停止させるためのタイミングとして実験上で定めたものを用いるものとした。燃料カットタイミングが到来すると、燃料噴射制御と点火制御を停止し（ステップＳ２３０）、エンジン２２が完全に停止するのを待って（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。これにより、比較的高い確率をもってエンジン２２の各気筒のいずれかを次回の自動始動に適した角度で停止させることができ、次回にエンジン２２を自動始動する際の始動性を良好なものとすることができる。
【００２９】
ステップＳ１７０で所定時間Ｔｒｅｆが経過したと判定されると、所定時間Ｔｒｅｆ以内に自動停止条件が成立すると予測したにも拘わらず自動停止条件が成立していないと判断し、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖに基づいてエンジン２２やオートマチックトランスミッション２６を駆動制御する通常制御をＥＧＡＴＥＣＵ２８に指示して（ステップＳ１４０）、ステップＳ１００に戻る。これにより、停止位置制御の実行が解除されると共にステップＳ１５０でエアコンディショナ（空調用コンプレッサ４２）の駆動禁止も解除されることになる。
【００３０】
図４は、エンジン２２を自動停止させる際の比較例における車速Ｖと空調用コンプレッサ４２の状態と自動停止条件の状態とエンジン２２の回転数Ｎｅの時間変化の様子を示し、図５は、エンジン２２の自動停止させる際の実施例における車速Ｖと空調用コンプレッサ４２の状態と自動停止条件の状態とエンジン２２の回転数Ｎｅの時間変化の様子を示す。比較例では、自動停止条件が成立した時刻ｔ１１に、空調用コンプレッサ４２の駆動を禁止してエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようエンジン２２を制御する停止位置制御を実行し、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定した時刻ｔ１２に、燃料噴射弁１２６の燃料噴射を停止してエンジン２２の運転を停止させる（時刻ｔ１３）。したがって、停止位置制御の実行に要する時間だけ自動停止条件が成立してからエンジン２２の燃料噴射が停止されるまでに遅れが生じるから、エンジン２２の運転の停止に遅れが生じる。一方、実施例では、車速Ｖ以外の他の自動停止条件が成立した状態で車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下となった時刻ｔ２１に、所定時間Ｔｒｅｆ以内に自動停止条件が成立すると予測し、空調用コンプレッサ４２の駆動を禁止してエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようエンジン２２を制御する停止位置制御を実行し、車速Ｖが値０近傍となって自動停止条件が成立し且つエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊近傍で安定した時刻ｔ２２に、燃料噴射弁１２６の燃料噴射を停止してエンジン２２の運転を停止させる（時刻ｔ２３）。このように、自動停止条件の成立を前もって予測して停止位置制御を実行しておくことにより、自動停止条件が成立したときにエンジン２２の燃料噴射を速やかに停止することができるから、エンジン２２の運転を迅速に停止させることができる。
【００３１】
以上説明した実施例の自動車２０によれば、自動停止条件の成立を前もって予測して停止位置制御を実行しておくことにより、自動停止条件が成立したときにエンジン２２の燃料噴射を速やかに停止することができ、エンジン２２の運転を迅速に停止させることができる。この結果、エンジン２２の運転の停止に遅れが生じることに起因する違和感を運転者に与えるのを抑制することができる。しかも、停止位置制御を実行している最中には、空調用コンプレッサ４２の駆動を禁止するから、エンジン２２に負荷変動が生じるのを抑制でき、停止位置制御の際にエンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に目標回転数Ｎｅ＊で安定させることができる。
【００３２】
実施例の自動車２０では、停止位置制御の実行時に空調用コンプレッサ４２の駆動を禁止するものとしたが、オルタネータ３６の駆動を禁止するなどエンジン２２に接続された他の補機の駆動を禁止するものとしてもよいし、エンジン２２の負荷変動を抑制できれば、こうした駆動の禁止に限られず、エンジン２２の動力消費を略一定に保ったままの状態で駆動を許可するものとしても構わない。
【００３３】
実施例の自動車２０では、車速Ｖが値０近傍である車速条件以外の自動停止条件が成立した状態で車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ以下となったときに、所定時間Ｔｒｅｆ以内に自動停止条件が成立すると予測するものとしたが、車両加速度（減速度）を検出する加速度センサを設けて検出された車両加速度と車速Ｖとに基づいて所定時間Ｔｒｅｆ以内に自動停止条件が成立するかを予測するものとしてもよい。
【００３４】
実施例では、所定時間Ｔｒｅｆ以内にエンジン２２の自動停止条件が成立するのを前もって予測して停止位置制御を実行すると共に自動停止条件が成立し且つ停止位置制御の実行が完了したときに燃料噴射を停止させてエンジン２２の運転を停止させる本発明の自動停止始動装置を、トルクコンバータを介してエンジン２２から入力される動力をオートマチックトランスミッション２６により変速して駆動輪３４ａ，３４ｂに伝達する自動車２０に適用するものとしたが、所定の停止条件が成立したときに内燃機関を自動停止し所定の始動条件が成立したときに自動停止した内燃機関を自動始動することができればハイブリッド自動車など他の如何なる自動車に適用するものとしてもよい。
【００３５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、自動車産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施例である内燃機関の自動停止始動装置を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】実施例の電子制御ユニット５０により実行される自動停止制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】エンジン２２を自動停止する際の比較例における車速Ｖと空調用コンプレッサ４２の状態と自動停止条件の状態とエンジン２２の回転数Ｎｅの時間変化の様子を示す説明図である。
【図５】エンジン２２を自動停止する際の実施例における車速Ｖと空調用コンプレッサ４２の状態と自動停止条件の状態とエンジン２２の回転数Ｎｅの時間変化の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
２０ 自動車、２２ エンジン、２４ クランクシャフト、２６ オートマチックトランスミッション、２８ エンジン変速機用電子制御ユニット（ＥＧＡＴＥＣＵ）、３２ デファレンシャルギヤ、３４ａ，３４ｂ 駆動輪、３５ ベルト、３６ オルタネータ、３７ スタータモータ、３８ バッテリ、４２ 空調用コンプレッサ、４４ 空調用電子制御ユニット（空調ＥＣＵ）、５０ 電子制御ユニット、５２ ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ、６０ イグニッションスイッチ、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキペダルポジションセンサ、６８ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、１３６，スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を備える自動車に搭載され、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止し所定の始動条件が成立したときに自動停止した内燃機関を自動始動する内燃機関の自動停止始動装置であって、
所定時間以内に前記所定の停止条件が成立するのを予測する停止条件成立予測手段と、
前記所定の停止条件が成立すると予測したとき、前記内燃機関を自動停止させるための準備としての所定の停止準備制御を実行し、前記所定の停止条件が成立し且つ前記停止準備制御が完了したとき、前記内燃機関の燃料噴射が停止されて該内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関を制御する停止制御手段と、
を備える内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項２】
前記停止制御手段は、前記停止準備制御として前記内燃機関が所定回転数で安定して回転するよう該内燃機関を制御する手段である請求項１記載の内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項３】
内燃機関からの動力を用いて駆動する機器を備える自動車に搭載された請求項２記載の内燃機関の自動停止始動装置であって、
前記停止制御手段は、前記停止準備制御として前記内燃機関の負荷変動が抑制されるよう前記機器の駆動を制限する手段である
内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項４】
前記機器は、空調装置のコンプレッサを含む機器である請求項３記載の内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項５】
前記所定時間は、前記停止準備制御の実行に通常要する時間以上の時間として設定されてなる請求項１ないし４いずれか記載の内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載の内燃機関の自動停止始動装置であって、
前記所定の停止条件は、車速が略値０である車速条件を含む複数の条件の成立により成立する条件であり、
前記停止条件成立予測手段は、前記複数の条件のうち前記車速条件以外の他の条件が成立すると共に車速が所定車速以下であるときに前記所定時間以内に前記所定の停止条件が成立すると予測する手段である
内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項７】
請求項１ないし５いずれか記載の内燃機関の自動停止始動装置であって、
前記所定の停止条件は、車速が略値０である車速条件を含む複数の条件の成立により成立する条件であり、
前記停止条件成立予測手段は、前記複数の条件のうち前記車速条件以外の他の条件が成立しているときに車速と車両加速度とに基づいて前記所定時間以内に前記所定の停止条件が成立するのを予測する手段である
内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項８】
前記所定時間以内に前記所定の停止条件が成立すると予測したにも拘わらず該所定時間以内に該所定の停止条件が成立しなかったときには前記停止準備制御の実行を解除する実行解除手段を備える請求項１ないし７いずれか記載の内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれか記載の内燃機関の自動停止始動装置を搭載する自動車。
【請求項１０】
内燃機関を備える自動車に搭載され、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止し所定の始動条件が成立したときに自動停止した内燃機関を自動始動する自動停止始動装置の制御方法であって、
（ａ）所定時間以内に前記所定の停止条件が成立するのを予測し、
（ｂ）前記所定の停止条件が成立すると予測したとき、前記内燃機関を自動停止させるための準備としての所定の停止準備制御を実行し、
（ｃ）前記所定の停止条件が成立し且つ前記停止準備制御が完了したとき、前記内燃機関の燃料噴射が停止されて該内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関を制御する
自動停止始動装置の制御方法。
【請求項１】
内燃機関を備える自動車に搭載され、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止し所定の始動条件が成立したときに自動停止した内燃機関を自動始動する内燃機関の自動停止始動装置であって、
所定時間以内に前記所定の停止条件が成立するのを予測する停止条件成立予測手段と、
前記所定の停止条件が成立すると予測したとき、前記内燃機関を自動停止させるための準備としての所定の停止準備制御を実行し、前記所定の停止条件が成立し且つ前記停止準備制御が完了したとき、前記内燃機関の燃料噴射が停止されて該内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関を制御する停止制御手段と、
を備える内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項２】
前記停止制御手段は、前記停止準備制御として前記内燃機関が所定回転数で安定して回転するよう該内燃機関を制御する手段である請求項１記載の内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項３】
内燃機関からの動力を用いて駆動する機器を備える自動車に搭載された請求項２記載の内燃機関の自動停止始動装置であって、
前記停止制御手段は、前記停止準備制御として前記内燃機関の負荷変動が抑制されるよう前記機器の駆動を制限する手段である
内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項４】
前記機器は、空調装置のコンプレッサを含む機器である請求項３記載の内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項５】
前記所定時間は、前記停止準備制御の実行に通常要する時間以上の時間として設定されてなる請求項１ないし４いずれか記載の内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載の内燃機関の自動停止始動装置であって、
前記所定の停止条件は、車速が略値０である車速条件を含む複数の条件の成立により成立する条件であり、
前記停止条件成立予測手段は、前記複数の条件のうち前記車速条件以外の他の条件が成立すると共に車速が所定車速以下であるときに前記所定時間以内に前記所定の停止条件が成立すると予測する手段である
内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項７】
請求項１ないし５いずれか記載の内燃機関の自動停止始動装置であって、
前記所定の停止条件は、車速が略値０である車速条件を含む複数の条件の成立により成立する条件であり、
前記停止条件成立予測手段は、前記複数の条件のうち前記車速条件以外の他の条件が成立しているときに車速と車両加速度とに基づいて前記所定時間以内に前記所定の停止条件が成立するのを予測する手段である
内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項８】
前記所定時間以内に前記所定の停止条件が成立すると予測したにも拘わらず該所定時間以内に該所定の停止条件が成立しなかったときには前記停止準備制御の実行を解除する実行解除手段を備える請求項１ないし７いずれか記載の内燃機関の自動停止始動装置。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれか記載の内燃機関の自動停止始動装置を搭載する自動車。
【請求項１０】
内燃機関を備える自動車に搭載され、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止し所定の始動条件が成立したときに自動停止した内燃機関を自動始動する自動停止始動装置の制御方法であって、
（ａ）所定時間以内に前記所定の停止条件が成立するのを予測し、
（ｂ）前記所定の停止条件が成立すると予測したとき、前記内燃機関を自動停止させるための準備としての所定の停止準備制御を実行し、
（ｃ）前記所定の停止条件が成立し且つ前記停止準備制御が完了したとき、前記内燃機関の燃料噴射が停止されて該内燃機関の運転が停止されるよう該内燃機関を制御する
自動停止始動装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２７０６７６（Ｐ２００７−２７０６７６Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９５０８６（Ｐ２００６−９５０８６）
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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