JP4329268B2

JP4329268B2 - エンジン制御装置

Info

Publication number: JP4329268B2
Application number: JP2001018945A
Authority: JP
Inventors: 恵亮谷; 章加藤; 高広左右木; 勝神谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2021-01-26
Also published as: JP2002221058A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転中の自動車用内燃機関（エンジン）を、駆動の必要がない時には自動的に停止させることができる一方、駆動の必要が生じた時にはエンジンが完全には停止していなくても自動的に再始動させることができる、自動車用エンジンのための自動停止再始動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンを走行用の動力源とする自動車において、運転者がアクセルペダルを踏んでいないために車速が徐々に低下しつつある減速時に、自動変速伝動装置のトルクコンバータに設けられたロックアップクラッチを係合させることにより、エンジンのクランク軸と自動変速伝動装置の変速機とを直結すると共に、エンジンに対する燃料の供給を停止することによって、エンジンの回転を駆動輪側からの駆動によって維持しながら燃料消費の節約を図るものは、例えば特開昭５８−１６６１６５号公報に記載されているように従来から公知である。従来のものにおいては、このような燃料カットの状態でエンジンの回転数がアイドル回転数よりも高い所定値まで低下したときに、エンジンストールを防止するために、ロックアップクラッチを解放すると共に燃料の供給を再開させるのが通例である。
【０００３】
このような従来技術よりも更に燃料の消費量を低減させるために、特開平８−１８９３９５号公報に記載されているエンジンの自動始動停止装置においては、エンジンの燃料カット制御を行うための燃料カット条件が不成立の場合であっても、エンジンの自動停止条件が成立している時には燃料カット制御を実行し、この間はクラッチを接続状態とする。そして、この自動停止条件が成立している間にクラッチ解放条件が成立した場合には、クラッチを解放することによってエンジンを自動的に停止させるという制御を行う。
【０００４】
しかし、改良されたこの従来技術において、燃料カットを行うエンジンの回転数範囲を低回転数域まで広げて燃料消費量を低減させる場合には、制動等によってエンジンの回転数が急に低下した後に再加速をしようとして燃料の供給を再開しても、エンジンの回転数が低くなっているために、燃料への点火が困難になってそのままエンジンストールに陥る可能性が高い。このように点火が不可能になった場合は、始動装置によって再始動を行う必要があるが、始動時にのみピニオンが飛び出してエンジンのリングギアに噛み合う従来の始動装置では、低速であってもリングギアがクランク軸と共に回転している間は、ピニオンがリングギアに噛み合うことは困難であるから、一旦エンジンが完全に停止するのを待って再始動操作を行う必要がある。従って、即座に再始動を行って加速に移ることができないため、運転者に不快感を与えて運転フィーリングが悪くなる。
【０００５】
また、特開平２−２００５３８号公報に記載された制御装置では、エンジンに始動発電装置を組み込んで、この装置にエンジンを駆動するモータとしての機能と、エンジンの駆動力を受けて発電をする発電機としての機能とを兼備させると共に、運転状態に応じてそれらの機能を切り換え制御している。そして、ロックアップクラッチを解放して駆動輪によるエンジンの回転維持を終わらせる時に、代わりにこの始動発電装置に電力を供給して始動用モーターとして作動させることにより、エンジンの回転数が所定値以下に低下しないように制御するので、この装置の作動による再始動の必要が有るか否かということに関係なく、ロックアップクラッチを解放する時には必ずこの装置に電力を供給することになるから、再始動の必要がない時には電力を浪費するという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術における前述のような問題に対処して、優れた運転フィーリングをもたらすと共に、電力、ひいては燃料の浪費を避けることができるエンジンの自動停止再始動制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の請求項１に記載されたエンジンの自動停止再始動制御装置を提供する。
【０００８】
本発明の制御装置におけるエンジンの自動停止再始動制御手段は、例えば、アクセル開度が零となることによって自動車の減速状態を検知した時に、エンジンへの燃料の供給を遮断することによってエンジンを自動的に停止させる。もっとも、ロックアップクラッチのような断続伝動手段によってクランク軸と駆動輪とを連動させて、駆動輪側からエンジンを逆駆動することにより、エンジンの回転を維持することもできる。
【０００９】
このような状態において、再加速のために運転者（自動操縦装置を含む）によってアクセルペダル（或いはそれに相当するもの）が踏み込まれてアクセル開度が高くなった場合に、エンジン自動停止再始動制御手段は燃料噴射制御手段によって燃料供給を再開させると共に、エンジン回転数の検出手段によって検出された回転数が所定値よりも高い時は始動用モーターのようなトルク付与手段を作動させないで、燃料の供給のみによって再始動を行う。しかし、回転数が所定値よりも低い時には直ちにトルク付与手段を作動させて再始動を行うものの、もしエンジンの再始動が行われない場合には、再度トルク付与手段により、再始動操作を繰り返す。それによって、エンジンの再始動を迅速且つ確実に行うことができると共に、トルク付与手段によって消費されるエネルギーが少なくなるので、燃料の浪費を避けながらも運転フィーリングを高めることができ、前述のような従来技術における諸問題を解消することができる。
【００１０】
このように、エンジンの回転数が所定値よりも高いか低いかによってトルク付与手段を作動させるか否かを決定するが、エンジンの回転数が所定値よりも低い場合に先に燃料の供給を再開して、それによって所定の時間内にエンジンの回転数の上昇が検出されない時に、はじめてトルク付与手段を作動させるようにしてもよい。いずれにしても、このような場合に、トルク付与手段を作動させるか否かを判断するための閾値となるエンジン回転数の所定値を設定する時は、少なくとも冷却水温度のようなエンジンの暖機状態を示す指標と、回転数の低下速度のようなエンジンの負荷の大きさを示す指標の一方を考慮することができる。
【００１１】
本発明の制御装置においては、トルク付与手段とエンジンのクランク軸との間にワンウエイクラッチを設けることができる。それによって、再始動が終わった後にクランク軸の回転数が始動用モーターのそれを上回った時にはワンウエイクラッチが空回りをするので、始動用モーターがクランク軸の回転を妨げることがなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施例として、エンジンの自動停止再始動制御装置を備えている自動車の、主として駆動装置とその制御装置のシステム構成を示したものである。図１において、１はエンジン本体、２はエンジン１のクランク軸、３はクランク軸２の一端に取り付けられたクランクプーリ、４はクランク軸２によって駆動されるオルタネータのような発電機、５は発電機４が発生する電力によって充電されるバッテリー、６はエンジン１によって駆動されるエアコン用のコンプレッサ、７はエンジン１の自動始動装置の一部として設けられた始動用モーター（スターター）を示している。
【００１３】
図示した実施例の場合は、クランク軸２に直結されて駆動側となるクランクプーリ３と、被駆動側となる発電機４及びエアコン用のコンプレッサ６のプーリの他に、スターター７の駆動軸に取り付けられたプーリ３４が、全て１本のベルト８によって連動するようになっており、これら複数個のプーリと、可撓性のある巻き掛け伝動要素である１本のベルト８が、クランク軸２を常時駆動可能な動力伝達機構９を構成している。なお、動力伝達機構９のベルト８は機能的に均等な伝動部品であるチェーン等によって置き換えることができる。このスターター７としては、通常のスターターのように、エンジン１の停止中にソレノイドによってピニオンが飛び出して、エンジン１のクランク軸２に取り付けられたリングギアに噛み合うような形式のものは不適当である。なお、場合によっては発電機４を省略するために、スターター７を発電機としても使用することもできる。
【００１４】
また、１０は自動車の左右の駆動輪、１１はそれらに連結された左右の車軸、１２はエンジン１のクランク軸２から駆動輪１０までの主たる動力伝達系統に設けられた自動変速伝動装置を示している。自動変速伝動装置１２の構造は良く知られているものと同様であって、エンジン１のクランク軸２から動力を受け入れる部分に、ポンプとタービンが対向している流体式のトルクコンバータ１３と、それに続いて複数の歯車列や油圧クラッチ等からなる変速機１４と、この場合は差動歯車列を含む終段減速機１５が設けられている。
【００１５】
自動変速伝動装置１２には、高速の定常走行状態等においてトルクコンバータ１３の流体による動力損失が少なくなるように、トルクコンバータ１３を短絡して直接に機械的に伝動をするロックアップクラッチ１６がトルクコンバータ１３と並列に設けられているが、図１に例示したシステムにおいては、自動車の減速状態においてエンジン１のクランク軸２と駆動輪１０の車軸１１との間の伝動状態を任意に直結することができる自動制御可能な直結伝動手段として、本発明の目的に利用される。また、変速機１４は伝動装置制御手段１８により任意にニュートラル状態に制御することが可能であり、エンジン１のクランク軸２と駆動輪の車軸１１との間の動力伝達を遮断することができる。
【００１６】
なお、本発明における自動変速伝動装置１２としては、図１に例示したように流体式のトルクコンバータ１３を備えているものに限らず、一般的に、電子的な制御手段によって少なくとも動力伝達が遮断されたニュートラル状態（少なくとも車軸１１からクランク軸２に向かってトルクが伝達されることを遮断している状態）と直結状態にすることができるような構成の自動変速伝動装置であればよい。従って、例えばトルクコンバータを備えていないで、常時直結式の変速機を備えているような自動変速伝動装置１２においては、電子的な制御手段によって制御可能な電磁クラッチ等の制御クラッチが、変速機１４に相当するものの後又は前に直列に連結され、このクラッチによりクランク軸２と駆動輪１０の車軸１１との間の伝動状態を直結、遮断状態に制御する。
【００１７】
図１に示す１７は、本発明のエンジン１のための自動停止再始動制御装置のシステム全体の中枢となる電子式制御装置（ＥＣＵ）であって、エンジンの自動停止再始動制御手段と呼ぶべきものである。この制御装置１７も通常のＥＣＵと同様に、少なくとも１個のマイクロプロセッサと、それに接続されたＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリ類と、クロック装置と、更に入出力ポート等からなっている。そして、本発明特有の機能を生じさせるための指令は、センサやスイッチ等の検出手段から制御装置１７へ入力される信号と、ＲＯＭに設定されたマップ等に基づいて行われる演算によって形成される。そのために制御装置１７には自動車やエンジン１の各部に設けられた幾つかの検出手段からエンジン１及び自動車の作動状態を示す信号が入力され、演算結果の指令（制御信号）が関連する多数の機器の個々の駆動装置である制御手段に向かって出力される。
また、４３は電動負圧ポンプであって、ブレーキシステム４５に連絡しており、制御装置１７の指令の下にバッテリー５により、エンジン１の停止中に所定の負圧を確保するために駆動される。４２は電動油圧ポンプであって、エンジン１の停止中に油圧制御機構４４のための所定の作動油圧を確保するために駆動される。なお、エンジン１が回転しているときは、ブレーキシステム４５の負圧はエンジンの吸気負圧によって確保する。また、油圧制御機構４４の作動油圧は、エンジン１のクランク軸２に取りつけられた油圧ポンプ（図示せず）によりまかなわれる。
【００１８】
図１に例示したシステムにおいては、制御装置１７の指令を受けて目的の装置を駆動する制御手段の１つとして、１８は自動変速伝動装置１２のための制御手段を示している。制御手段１８は油圧制御機構４４に指令を出すことにより自動変速伝動手段１２を制御する。これは通常のものと同様に伝動装置１２の内部の油圧クラッチ等を操作して変速機１４の歯車列の切り換えを行うほか、いつでも制御装置１７からの指令を受け入れて、直結伝動手段であるロックアップクラッチ１６の断続制御を行うことができるもので、断続伝動手段の制御手段を内蔵している。この制御手段は、前述の直列接続の制御クラッチが用いられる場合にはそれを断続させるための手段となる。１９は通常のエンジンＥＣＵとその指令によって作動する駆動装置のようなエンジン本体１の制御手段（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）を示しており、エンジン１内へ噴射する燃料を制御する燃料噴射制御手段を含んでいる。２０は始動用モーター（スターター）７の制御手段であって、その作動によってスターター７にバッテリー５の電力が供給された時は、エンジン１が完全には停止していなくても、スターター７はエンジン１のクランク軸２を駆動して再始動操作を行うことができる。なお、スターター制御手段２０は始動用モーター（スターター）７と共に自動始動装置を構成する。
【００１９】
また、図１には、制御装置１７が制御を行うために必要なエンジン１及び自動車の作動状態を示す信号を検出して制御装置１７へ入力するための検出手段が幾つか例示されている。まず２３は自動車の加速度及び減速度を検出するための加減速度検出手段であるが、専用のセンサ等を設ける必要はなく、車軸１１等の回転数（回転速度）を計測する通常の車速センサの信号を制御装置１７内で演算処理することによって自動車の加速度或いは減速度を求めることができるので、車速センサと制御装置１７の一部が加減速度検出手段２３となる。
【００２０】
２４は自動車の運転者が操作する図示しないブレーキペダルの踏み込み量（ブレーキストローク或いはブレーキ踏み込み角度、場合によってはブレーキの踏み込み力の大きさ）を検出するブレーキ踏み込み量検出手段であるが、これは例えばブレーキペダルの回動軸に取り付けられたポテンショメーター（可変抵抗器）のようなものでよい。２５は運転者によるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）の検出手段を示している。実施例においてはアクセルペダルの踏み込み量を正確に検出する必要はなく、踏み込み量が所定値を越えたかどうかを検出することができれば十分であるから、検出手段２５はアクセルペダルに連動するスイッチ、即ちアクセルスイッチとすることができる。なお、図１に示す４１はバッテリー５の残存電力量を検出するバッテリー残量検出手段、４６はエンジンの暖機状態を検知するための冷却水温センサやエンジンオイルの温度センサのような暖機状態検出手段である。
【００２１】
更に、通常の自動車に搭載されている検出手段であって本発明の目的にも利用可能なものとして、３０は駐車ブレーキの作動状態を検出する検出手段を示す。これは駐車ブレーキが係合状態にある時にＯＮになるようなスイッチであればよいので、通常の自動車に設けられたこの種のスイッチをそのままセンサとして制御装置１７に接続すればよい。同じく３１はエンジン１の回転数を検出する検出手段３１であって、例えば、エンジン１がガソリンエンジンのような火花点火機関であれば、単位時間内に発生する点火信号のパルスの数を制御装置１７においてカウントすればエンジン１の回転数が求められるから、これに関連する機器がエンジン回転数の検出手段３１となる。
【００２２】
なお、図１には図示していないが、以上の検出手段によって間接的に検出することができる事象であっても、それを直接的に検出するための検出手段として、例えば、ロックアップクラッチ１６の断続状態を直接に検出するセンサ等も必要に応じて設けることができる。また、本発明の制御装置においては、エンジン１への燃料供給を断続制御する制御手段とか、点火装置をＯＮ−ＯＦＦ制御する制御手段なども必要になる。しかし、これらの制御手段によって行われる燃料供給のカット、燃料供給の復帰等の制御は、電子式制御装置１７が通常のエンジン制御手段１９を制御することによって行われるので、これらの制御手段は通常のエンジン制御手段１９の一部に含まれている。
【００２３】
図２に、実施例のスターター７に関連して設けられたワンウエイクラッチ３２の構造を示す。このワンウエイクラッチ３２は、始動用モーター７の出力回転軸３３と、図１にも示されているプーリ３４との間に設けられて、モーター７によってベルト８を介してクランク軸２をそれが回転中でも回転駆動することができるが、反対にクランク軸２側からモーター７を駆動することを阻止する。従って、図２のようなワンウエイクラッチ３２を備えた始動用モーター７を用いるときは、前述のようにモーター７を発電機として利用することはできない。
【００２４】
図２において３５は遊星歯車式の減速装置、３６はワンウエイクラッチ３２の内輪、３７は同じく外輪、３８は内輪３６と外輪３７の間において起伏回転可能に支持された多数のカムを示している。内輪３６は回転軸３３の上に回転可能に支持されると共に、減速装置３５によって回転軸３３よりも減速されて回転駆動される。外輪３７はワンウエイクラッチ３２のハウジング３９によって軸支された回転軸４０の内端に取り付けられている。また、回転軸４０の外端にはプーリ３４が取り付けられている。
【００２５】
電子式制御装置１７の指令によって作動するスターター制御手段２０によってモーター７が電力の供給を受けて回転する時に、外輪３７に対して内輪３６が駆動側となることによってワンウエイクラッチ３２のカム３８が起立し、内輪３６と外輪３７の間に楔状に挟まってそれらを連動させる。それによって減速装置３５によって減速された内輪３６の回転が外輪３７へ伝達され、更に回転軸４０とプーリ３４、ベルト８とクランクプーリ３を介してクランク軸２へ伝えられてエンジン１を始動する。それによってエンジン１が始動されてクランク軸２の回転数が高くなると外輪３７が内輪３６を駆動するようになるので、カム３８は倒れるように回転して外輪３７及び内輪３６の間のカムを介したかみ合いが解除されそれらの間の伝動状態は遮断される。
【００２６】
図１に示す実施例のエンジンの自動停止再始動制御装置は以上のような構成を有するので、以下、この装置の作動を、電子式制御装置１７によって所定の短時間毎に繰り返して実行される図３のフローチャートに示すような制御プログラムと、図４に示すような線図を参照しながら詳細に説明する。なお、図５及び図６には運転状態におけるタイムチャートが示されているが、これらについては後で説明を加える。
【００２７】
実施例の制御装置を搭載している自動車が走行中に、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）が０になり、車速が低下する減速状態に入って、加減速度検出手段２３の検出信号が負の所定値以下となった時、その信号によって電子式制御装置１７がステップ３０１において自動車の減速状態を検知する。更に、ステップ３０２において、アクセルペダルの踏み込み量の検出手段であるアクセルスイッチ２５がＯＦＦ状態であることを検知し、アクセルペダルの踏み込みが行われていないことを確認した時は、ステップ３０３に進んで制御装置１７がエンジン制御手段１９を制御して、エンジン本体１に対して燃料カットと燃料復帰禁止を指令する。
【００２８】
それと同時に制御装置１７は伝動装置制御手段１８を制御して、自動変速伝動装置１２のロックアップクラッチ１６（或いは、前述のようにそれに相当する制御クラッチ等）をＯＮ（接続状態）として、燃料の供給をカットされてトルクを発生しなくなったエンジン１のクランク軸２が、駆動輪１０及び車軸１１によって逆に駆動されて回転を続けるようにする。なお、ステップ３０１において減速状態が検知されない場合とか、ステップ３０２においてアクセルペダルの踏み込みが検知された時にはステップ３０１の前に戻って判定を繰り返す。
【００２９】
ステップ３０３の処理を行った後にステップ３０４において再びアクセルスイッチ２５がＯＦＦである（加速操作がなされていない）ことを確認してからステップ３０５へ進み、エンジン回転数の検出手段３１により検出されるクランク軸２の回転数が所定の回転数Ｎlimit の値以上であるか否かが判定される。
【００３０】
ここでＮlimit というのは次のような意味をもつ所定値である。一般に往復動式のエンジンにおいては回転数が低下して停止する時までに共振域（図５参照）と呼ばれる回転数領域を通過するので、その際にエンジンと自動車の車体との共振によって振幅の大きい、乗員にとって不快な振動が発生する。Ｎlimit はこの共振域の最大回転数と、エンジンを停止させる制御が行われた後に実際にエンジンの回転数が降下し始めるまでの時間遅れの間に見込まれるエンジン回転数の降下量とを加えた回転数のことである。回転数が低下してＮlimit に達した時に、以下の共振域を迅速に通過させることによって、共振域において発生する振動を軽減することができる。
【００３１】
ステップ３０５においてＹＥＳ（クランク軸２の回転数がＮlimit まで降下していない）と判定された場合は、ステップ３０４の前に戻って判定を繰り返す。燃料カットの状態で減速が進むと共にクランク軸２の回転数も低下して、ステップ３０５においてＮＯ（回転数がＮlimit に達して共振域に近づいた）と判定された時は、ステップ３０６に進んでブレーキ踏み込み量検出手段２４によって検出されるブレーキ踏み込み量が所定値以上か否かが判定される。もし運転者が自動車を停車させるためにブレーキを所定値以上の大きさで踏み込んでいる時は、エンジン１の停止を許すためにステップ３０７へ進んで、伝動装置制御手段１８を介してロックアップクラッチ１６を解放してクランク軸２と車軸１１との間の連動を遮断すると共に、変速機１４をニュートラル状態に制御する。
【００３２】
エンジン１の回転停止を可能とした後のステップ３０８において、電子式制御装置１７はエンジンの始動条件が成立しているか否かを判定する。エンジンの始動条件としてはアクセルスイッチ２５がＯＮになった時、バッテリー残量が所定値以下になった時等、色々なものをＯＲ条件として使用することができるが、この実施例では運転者によるブレーキの踏み込み量が所定値以下になった時を始動条件として取り上げている。従って、ステップ３０８においてはブレーキの踏み込み量が所定値以下であるか否かを判定する。判定がＮＯ（ブレーキの踏み込み量が所定値以上）であれば、ロックアップクラッチ１６を解放してエンジン１の回転停止が可能になった後も運転者は停車の意思を変えていないことになるから、再びステップ３０８へ戻って判定を繰り返す。その間にエンジン１は完全に停止する。
【００３３】
継続的な停車（駐車）は、例えば駐車ブレーキの作動状態検出手段３０がＯＮ信号を発生することによって確認することができるので、その段階で制御装置１７が制御を終了するように設定してもよいが、停車に至る途中の段階や、一時的に停車した後に運転者が再加速を指令する場合もあるので、その時はエンジン１の再始動操作が必要になる。
【００３４】
ステップ３０４においてアクセルスイッチ２５がＯＮ、即ち運転者がアクセルペダルを踏んで再加速を指令した場合は明確であるが、ステップ３０６の判定において、ブレーキの踏み込み量が所定値（この場合はエンジン再始動閾値Ｓ2 ）以下（ＮＯ）となった場合は、運転者の意思が自動車の停車から走行の継続或いは再加速に転じたものと考えられる。ロックアップクラッチ１６を解放してエンジン回転停止操作を行った後のステップ３０８における判定がＹＥＳ（例えば、ブレーキ踏み込み量が所定値Ｓ2 以下）となった場合も、当初は自動車を停車させようとしていた運転者の意思が変化して、前述のように再加速することになったものと考えられる。そこで実施例の制御装置１７の制御においては、再加速が行われるこれらいずれの場合でも、再びエンジン１に燃料を供給すると共に再始動を行って回転数を上昇させる必要があるので、その制御を行うためにステップ３０９へ進む。
【００３５】
再始動及び再加速の準備に入るステップ３０９においては、ステップ３０７を経ないでステップ３０４から直接にステップ３０９へ到達する場合もあるから、制御装置１７は、伝動装置制御手段１８を介してロックアップクラッチ１６をＯＦＦとして、クランク軸２が自由に回転できるようにする。それと同時に伝動装置制御手段１８による自動変速伝動装置１２の変速機１４の制御も通常の制御モードに復帰させる。
【００３６】
次のステップ３１０においてはエンジン回転数の所定値Ｎcrank を設定する。Ｎcrank というのは、再加速を予測して燃料の供給を再開する時にスターター７を作動させるか否かを決定するための閾値となるものである。Ｎcrank は、エンジン１の冷却水やエンジンオイルの温度から検知されるエンジン１の暖機状態とか、補機の作動状況や発電機４の負荷状況から検知されるエンジン１への負荷状態によって決まる値である。従って、エンジン回転数の低下速度や、冷却水温センサ４６によって検知される冷却水の温度等をパラメータとして図４の線図に示すように予めマップ化されて、制御装置１７内のＲＯＭに内蔵されている。従って、図４の場合はその時のエンジン回転数の低下速度と冷却水温を与えるとＮcrank の値が決まる。
【００３７】
図３のステップ３１１においては、その時のエンジン回転数が、選択されたＮcrank の値よりも大きいか否かが判定される。大きくない（ＮＯ）時はステップ３１２においてスターター７を作動させるが、大きい（ＹＥＳ）時はスターター７を作動させない。それによってスターター７を作動させる回数を低減させることができる。その後は、いずれの場合もステップ３１３へ進んで燃料の供給を再開する。そしてステップ３１４においては、エンジンの始動が終わったか否かを判定するために、所定の時間内に回転数が所定値に達したか否かが判定される。達しておれば（ＹＥＳ）ステップ３１５へ進み、スタータ７が駆動されている場合には、それを停止させてから最初のステップ３０１へ戻るが、達していない（ＮＯ）時はステップ３１２へ戻って、スターター７の駆動による再始動操作を繰り返すことになる。
【００３８】
このような作動が図５或いは図６のタイムチャート（横軸は経過時間）に経時的に示されている。図５における実線は、運転者による再加速要求が遅くて、その間にエンジン１の回転が完全に停止してしまった場合を示している。エンジン１が自動停止する少し前に回転数がＮlimit を通過する時に、共振を避けるために変速機１４をニュートラル状態とし、ロックアップクラッチ１６はＯＦＦとされている。ブレーキの踏み込み量が所定値以下になると、駐車ブレーキの作動状態検出手段３０が信号を検出していない限り、電子式制御装置１７は運転者が再加速要求をするものと予測して、燃料の供給を再開すると共にスターター７を駆動する。この場合は、エンジン１が完全に停止していて、回転数がＮcrank 以下の０であるから、必ずスターター７によって再始動が行われてエンジンの回転数がＮlimit 以上に高められる。予測通りにアクセル開度が大きくなって再加速要求が確実になると、エンジン１は既に始動しているから、間髪をいれずに燃料が増量されてエンジンの回転数が迅速に上昇する。
【００３９】
図５のタイムチャートにおいて破線で示したものは、エンジンが完全に停止する前に運転者のブレーキ踏み込み量が減少して再加速が予測された場合である。図示の場合はエンジンの回転数が０になる寸前まで低下していて、Ｎcrank の値以下になっているので、クランク軸２は未だ回転してはいるがスターター７による再始動が行われる。
【００４０】
これらの場合と異なって、図６のタイムチャートにおいては、ブレーキの踏み込み量が０であって変わらないが、アクセルスイッチ２５によって検出されるアクセル開度が大きくなることによって、電子式制御装置１７が運転者の再加速要求を明確に確認して再始動制御を開始する場合を示している。図６において実線で示したものは、その時のエンジン１の回転数がＮcrank よりも高いためにスターター７を使用しないで、単に燃料の供給を再開することだけで再始動を行う場合である。この場合は、エンジンの回転数がＮlimit よりも高くてロックアップクラッチ１６が未だＯＮとなっているから、燃料の供給を再開する時に、同時にロックアップクラッチ１６をＯＦＦとしている。スターター７を使用しないので無用の電力を消費しないため、燃料の浪費を避けることができる。
【００４１】
図６において破線で示したものは、運転者の再加速要求を示すアクセル開度が大きくなる時期が遅かったために、電子式制御装置１７によって再始動制御が開始されても実際に燃料の供給が再開されると共に、ロックアップクラッチ１６がＯＦＦとされるまでの時間遅れの間に、エンジンの回転数が低下してＮcrank 以下になってしまう場合である。このような場合も、スターター７を駆動して確実に再始動を行うべきである。
【００４２】
このようにして迅速にエンジン１の再始動が終わり、回転数が上昇していつでも急速な再加速の要求に応じることができるようになる。また、実施例のスターター７には図２に例示したような構造のワンウエイクラッチ３２が設けられているので、クランク軸２が回転していても再始動操作が可能である。また、エンジンの回転数の高さによって、再始動を行う際にスターター７を使用するかどうかという差はあるが、いずれかの道を辿って再始動が行われて、クランク軸２の回転数が一定の値以上に上昇すると、ワンウエイクラッチ３２が空回り状態になるので、スターター７が高回転でクランク軸に連れ回されて破損する恐れはない。また、本実施例において、エンジン１の自動停止中は、制御手段１７により電動負圧ポンプ４３と電動油圧ポンプ４２が駆動されるのでブレーキシステム４５に所定の負圧を確保すると共に、油圧制御機構４４に所定の油圧を確保することができ、それぞれの作動を適切に行なわせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の自動停止再始動制御装置を示すシステム構成図である。
【図２】本発明装置に使用することができるワンウエイクラッチ等の構造を例示する断面図である。
【図３】実施例の制御装置の制御プログラムを例示するフローチャートである。
【図４】始動用モーターを使用するか否かを決定するための所定値を設定する際に使用されるマップの内容を例示する線図である。
【図５】実施例装置の１つの運転状態を例示するタイムチャートである。
【図６】実施例装置の他の運転状態を例示するタイムチャートである。
【符号の説明】
１…エンジン本体
２…クランク軸
４…発電機
５…バッテリー
６…エアコン用のコンプレッサ
７…始動用モーター（スターター、トルク付与手段）
８…ベルト
９…クランク軸を常時駆動可能な動力伝達機構
１０…駆動輪
１１…車軸
１２…自動変速伝動装置
１３…トルクコンバータ
１４…変速機
１６…ロックアップクラッチ
１７…電子式制御装置（エンジン自動停止再始動制御手段）
１８…伝動装置制御手段
１９…エンジン制御手段（燃料噴射制御手段を含む）
２０…スターター制御手段
２３…加減速度検出手段
２４…ブレーキ踏み込み量検出手段
２５…アクセルペダル踏み込み量の検出手段（アクセルスイッチ）
３０…駐車ブレーキの作動状態検出手段
３１…エンジン回転数の検出手段
３２…ワンウエイクラッチ
３５…遊星歯車式の減速装置
４１…バッテリ残量検出手段
４２…電動油圧ポンプ
４３…電動負圧ポンプ
４４…油圧制御機構
４５…ブレーキシステム
４６…暖機状態検出手段

Claims

所定の自動停止条件が成立した時にエンジンを自動的に停止させると共に、所定の再始動条件が成立した時に自動的に再始動させるエンジン自動停止再始動制御手段と、
前記エンジンにトルクを付与するトルク付与手段と、
前記エンジン内へ噴射する燃料を制御する燃料噴射制御手段と、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段とを有し、
前記エンジンによって走行する車両の減速中に自動停止条件が成立し、その後に再始動条件が成立した時に、前記エンジン回転数検出手段によって検出されたエンジンの回転数が所定の回転数よりも小さい場合には、前記トルク付与手段により前記エンジンにトルクを付与すると共に、前記燃料噴射制御手段により前記エンジンに対する燃料噴射を再開して前記エンジンの再始動を行い、所定の時間内に前記エンジンの回転数が所定値に達しておれば、前記トルク付与手段の駆動を停止させると共に、所定の時間内に前記エンジンの回転数が所定値に達していない場合には、前記トルク付与手段による再始動操作を繰り返すとともに、
前記エンジン回転数検出手段によって検出されたエンジンの回転数が所定の回転数よりも大きい場合には、前記燃料噴射制御手段により前記エンジンに対する燃料噴射を再開することだけで前記エンジンの再始動を行うように構成されていることを特徴とするエンジン制御装置。
請求項１に記載されたエンジン制御装置において、
検出されたエンジンの回転数が所定の回転数よりも小さい場合には、前記エンジンの回転数が前記所定の回転数となるまで前記トルク付与手段により前記エンジンにトルクを付与するように構成されていることを特徴とするエンジン制御装置。
請求項１又は２に記載されたエンジン制御装置において、
前記トルク付与手段がワンウェイクラッチを介して前記エンジンのクランク軸に連結されていることを特徴とするエンジン制御装置。
請求項１乃至３の何れかに記載されたエンジン制御装置において、
前記所定の回転数は、少なくとも前記エンジンの暖機状態と前記エンジンの負荷状態とから設定されていることを特徴とするエンジン制御装置。