JP4496681B2 - 車載内燃機関の始動制御装置及び始動制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載内燃機関の始動制御装置及び始動制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車載内燃機関においては、車両停止時に内燃機関を自動停止することにより燃費を改善するエコノミーランニングシステム（以下、「エコランシステム」と称する）が行われている。このエコランシステムは、燃費の改善などのために、自動車が交差点等で走行停止した時に内燃機関を自動停止するとともに、発進操作時にスタータを回転させて内燃機関を自動始動して車両を発進可能とさせる自動停止始動システムである。このような内燃機関の自動停止始動制御装置として特開平１１−２５７１２２号公報に開示されたものがある。この内燃機関の自動停止始動制御装置では、内燃機関の自動停止後に、変速機のシフトポジションが走行ポジションに切り替えられ、かつ車両の制動解除が行われると、クランキングを行って内燃機関を始動するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記内燃機関の自動停止始動制御装置では、自動始動条件の成立に伴う内燃機関の始動時において、変速機のシフトポジションが走行ポジションに切り替えられた直後にアクセルペダルが早期に踏み込まれることが予想される。この場合、内燃機関が完爆する以前であっても、車両がクランキング時のモータトルクによって前進又は後進することが予想され、ドライバにとっては完爆後の内燃機関の出力によって車両が移動しているのかどうかを認識しにくくなる可能性があった。
【０００４】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関のクランキング時においてモータトルクによる車両の移動をなくし、内燃機関の完爆後における機関出力によって車両が移動していることを認識することができる車載内燃機関の始動制御装置及び始動制御方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、所定の自動始動条件の成立に基づいて内燃機関を起動するクランキング手段と、前記クランキング手段によるクランキング中に車両発進可能状態に移行したことを検出した場合には前記クランキング手段によるクランキングを抑制するクランキング抑制手段とを備えた車載内燃機関の始動制御装置において、障害物の有無を検出する検出手段を備え、前記クランキング抑制手段は、クランキング動力を車輪に伝達し得る状態になったこと及び制動の解除が行われたことに基づいて前記車両発進可能状態に移行したことを検出するものであり、車両進行方向に障害物が有る旨を検出し、かつ前記車両発進可能状態に移行したことを検出した場合、クランキングの抑制制御の程度を大きくする一方、車両進行方向に障害物が有る旨を検出し、かつ前記車両発進可能状態に移行していないことを検出した場合、クランキングの抑制制御の程度を小さくすることを特徴とする。
【０００６】
従って、請求項１に記載の発明によれば、クランキング中に車両発進可能状態に移行した場合に、クランキングが抑制されるため、クランキングのみによる車両の発進が抑制される。従って、内燃機関の完爆後における機関出力によって車両が移動していることを認識することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、所定の自動始動条件の成立に基づいて内燃機関を起動するクランキング手段と、前記クランキング手段によるクランキング中に車両発進可能状態に移行したことを検出した場合には前記クランキング手段によるクランキングを抑制するクランキング抑制手段とを備えた車載内燃機関の始動制御装置において、障害物の有無を検出する検出手段を備え、前記クランキング抑制手段は、クランキング動力を車輪に伝達し得る状態になったこと及び加速指示要求があったことに基づいて前記車両発進可能状態に移行したことを検出するものであり、車両進行方向に障害物が有る旨を検出し、かつ前記車両発進可能状態に移行したことを検出した場合、クランキングの抑制制御の程度を大きくする一方、車両進行方向に障害物が有る旨を検出し、かつ前記車両発進可能状態に移行していないことを検出した場合、クランキングの抑制制御の程度を小さくすることを特徴とする。
【０００８】
従って、請求項２に記載の発明によれば、クランキング中に車両発進可能状態に移行した場合に、クランキングが抑制されるため、クランキングのみによる車両の発進が抑制される。従って、内燃機関の完爆後における機関出力によって車両が移動していることを認識することができる。
また、請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、車両進行方向に障害物があり、かつ車両発進可能状態に移行している場合には、クランキング抑制制御の程度を強くし、確実に車両発進を抑制することができるので実用的である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１及び２のいずれかに記載の車載内燃機関の始動制御装置において、前記クランキング手段は、ドライバの操作に基づいて直接的にクランキングを行う第１クランキング手段と、車両の各パーツの状態を検出することにより間接的にクランキングを行う第２クランキング手段と、を備え、前記クランキング抑制手段は、前記第２クランキング手段による前記内燃機関のクランキング時には、前記車両発進可能状態への移行が検出された場合にクランキング抑制制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
ドライバの直接の始動操作によらずに内燃機関の起動を行う場合には、直接の操作がないため、ドライバは発進に一層意識を集中することが予想される。ところが、請求項３に記載の発明によれば、第２クランキング手段による前記内燃機関のクランキング時には、車両発進可能状態への移行が検出された場合にはクランキング抑制が確実になされるため、クランキングのみによる車両の発進が抑制される。
【００１１】
請求項４に記載の発明のように、前記第２クランキング手段を、車両停止時に前記内燃機関を停止させ、前記自動始動条件の成立に基づいて前記内燃機関の起動を開始するエコラン制御手段とすることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車載内燃機関の始動制御装置において、前記第２クランキング手段は、車載補機の駆動要求又はバッテリの充電要求に基づいて前記内燃機関を起動する手段及び車両発進の準備が必要な場合に前記内燃機関を起動する手段を備え、少なくとも車両発進の準備が必要な場合のクランキング制御中に、前記車両発進可能状態に移行したと判定された場合にクランキングを抑制することを特徴とする。
【００１３】
従って、請求項５に記載の発明によれば、車両の発進に関わらない内燃機関の起動ができる場合には、そのような内燃機関の起動はドライバの発進意識に連動しないため、クランキング抑制は好ましくなく、実用的である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の車載内燃機関の始動制御装置において、前記クランキング手段は、前記内燃機関の完爆判定がなされるまで、又は前記クランキング抑制手段によるクランキング抑制制御が開始されるまでは、開始したクランキング動作を継続することを特徴とする。
【００１８】
従って、請求項６に記載の発明によれば、内燃機関の完爆後はクランキングを中止して通常の発進を可能にすることで、車両が内燃機関の出力にて駆動されていることを認識することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、上述した発明が適用された内燃機関及びその制御装置のシステム構成図である。ここでは内燃機関としては６気筒のガソリン式エンジン（以下、「エンジン」と称す）２が用いられている。このエンジン２は車両走行駆動用として車両に搭載されている。
【００２９】
エンジン２が発生する回転トルクは、エンジン２のクランクシャフト２ａからトルクコンバータ４及びオートマチックトランスミッション（以下、「Ａ／Ｔ」と称す）６を介して、出力軸６ｂ側に出力され、最終的に車輪に伝達される。
【００３０】
更に、エンジン２が発生する回転トルクは、クランクシャフト２ａに接続されている電磁クラッチ１０及びプーリ１２を介して、ベルト１４に伝達される。そして、このベルト１４により伝達された回転トルクにより、別のプーリ１６，１８，２０が回転される。電磁クラッチ１０は、必要に応じてプーリ１２とクランクシャフト２ａとの間で動力の伝達・非伝達を切り替え可能とするものである。
【００３１】
上記プーリ１６，１８，２０の内、プーリ１６に伝達された回転トルクによりパワーステアリングポンプ２２が駆動して、パワーステアリング用の油圧を発生させる。またプーリ１８に伝達された回転トルクによりエアコン用のコンプレッサ２４を駆動する。
【００３２】
またプーリ２０に伝達された回転トルクによりモータジェネレータ（以下、「Ｍ／Ｇ」と称す）２６が駆動されてＭ／Ｇ２６は発電機として機能する。Ｍ／Ｇ２６はインバータ２８に電気的に接続されている。このインバータ２８は電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」と称す）４６から入力する発電指令に基づいてＭ／Ｇ２６から電力源であるバッテリ３０への電気エネルギーの充電を行わせる。また、エンジン２の停止状態の場合等において、Ｍ／Ｇ２６はインバータ２８からの制御信号に基づいてモータとして機能する。この際、インバータ２８はＥＣＵ４６から入力する電流指令に基づいてバッテリ３０からＭ／Ｇ２６への電気エネルギーの供給を調整してＭ／Ｇ２６の回転速度を可変とする機能を果たす。
【００３３】
Ａ／Ｔ６には、エンジン２の動力により駆動されるオイルポンプが内蔵されて、油圧制御部６ａに対して作動油を供給している。この作動油は油圧制御部６ａ内のコントロールバルブにより、Ａ／Ｔ６内部のクラッチ及びブレーキに供給される。このことにより、Ａ／Ｔ６内部のクラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチの作動状態を調整している。なお、Ａ／Ｔ６の出力軸６ｂの回転速度ＮＡＯは出力軸回転数センサ３２により検出され、Ａ／Ｔ６の入力軸の回転速度であるタービン回転速度ＮＣＯは、タービン回転数センサ３４により検出されている。また、Ａ／Ｔ６の油圧制御部６ａに対しては、電動オイルポンプ３６からも作動油が供給可能とされている。このため、エンジン２が自動停止している状態においても、電動オイルポンプ３６が駆動されることによりＡ／Ｔ６内のクラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチを必要な状態に維持することが可能となっている。
【００３４】
エンジン２への吸気経路２ｂには吸入空気量を調整するスロットルバルブ２ｃが設けられている。このスロットルバルブ２ｃは、スロットルバルブモータ２ｄにより開度調整がなされる。開度調整は、例えば、アクセルペダル３９の踏み込み量（アクセル開度ＡＣＣＰ）を検出するアクセル開度センサ３９ａの検出値に、スロットル開度センサ４０により検出されるスロットルバルブ２ｃの開度（スロットル開度ＴＡ）が対応するようになされる。更に、アクセルペダル３９には、アクセルペダル３９を踏み込んでいない状態をアイドル信号ＩＤＬとして出力するアイドルスイッチ３９ｂも設けられている。
【００３５】
吸気経路２ｂにおいてスロットルバルブ２ｃよりも下流側にはサージタンク２ｅが設けられている。このサージタンク２ｅ内の負圧はチェック弁４１ａを介してブレーキブースタ４１に供給されている。ブレーキブースタ４１はブレーキペダル４２の踏み込み力を増加させるものであり、ダイヤフラム４１ｂにより区画されて形成された２つの圧力室４１ｃ，４１ｄを有している。この内、第１圧力室４１ｃにはブレーキブースタ圧力センサ４１ｅが設けられ、第１圧力室４１ｃ内のブレーキブースタ圧力を検出してブレーキブースタ圧力に対応する信号を出力する。またブレーキペダル４２にはブレーキスイッチ４２ａが設けられてブレーキペダル４２の踏み込み状態ＢＳＷを表す信号を出力する。すなわちブレーキスイッチ４２ａは、ブレーキペダル４２が踏み込まれていない場合にはオフ（ＯＦＦ）信号を、ブレーキペダル４２が踏み込まれている場合にはオン（ＯＮ）信号を出力する。
【００３６】
ブレーキブースタ４１の第１圧力室４１ｃへは、チェック弁４１ａを介してサージタンク２ｅから吸気負圧が供給されている。このチェック弁４１ａは第１圧力室４１ｃからサージタンク２ｅへの空気の流れを許し、逆の流れは禁止するものである。
【００３７】
上記ブレーキブースタ４１は次のように機能する。すなわちブレーキペダル４２が踏み込まれていないときには、ブレーキブースタ４１内に設けられた負圧制御バルブ４１ｆは第１圧力室４１ｃ内の負圧を第２圧力室４１ｄへ導入している。このため第１圧力室４１ｃと第２圧力室４１ｄとは同じ負圧状態となるので、スプリング４１ｇによりダイヤフラム４１ｂはブレーキペダル４２側に押し戻されている。このためダイヤフラム４１ｂと連動するプッシュロッド４１ｈはマスタシリンダ４１ｉ内のピストン（図示略）を押すことはない。
【００３８】
一方、ブレーキペダル４２が踏み込まれると、ブレーキペダル４２に設けられた入力側ロッド４２ｂに連動して負圧制御バルブ４１ｆが第１圧力室４１ｃと第２圧力室４１ｄとの間を遮断するとともに、大気を第２圧力室４１ｄに導入する。このことにより吸気負圧状態の第１圧力室４１ｃと大気圧となった第２圧力室４１ｄとの間に圧力差が生じる。このためブレーキペダル４２に対する踏み込み力が倍増されてダイヤフラム４１ｂはスプリング４１ｇの付勢力に抗してプッシュロッド４１ｈをマスタシリンダ４１ｉ側に押し込む。このことにより、マスタシリンダ４１ｉ内のピストンが押されて制動が行われる。
【００３９】
そして、ブレーキペダル４２が踏み戻されると、ブレーキペダル４２に設けられた入力側ロッド４２ｂに連動して負圧制御バルブ４１ｆが第２圧力室４１ｄと外気側との連通を遮断し、第１圧力室４１ｃと第２圧力室４１ｄとの間を連通状態にする。このことにより第２圧力室４１ｄ内に第１圧力室４１ｃから吸気負圧を導入する。このため第１圧力室４１ｃと第２圧力室４１ｄとは同圧となる。したがってダイヤフラム４１ｂはスプリング４１ｇの付勢力によりブレーキペダル４２側に移動して、元の非制動状態に戻る。
【００４０】
ＥＣＵ４６は上述した出力軸回転数センサ３２、タービン回転数センサ３４、アクセル開度センサ３９ａ、アイドルスイッチ３９ｂ、スロットル開度センサ４０、Ａ／Ｔ６のシフト位置ＳＨＦＴを検出するシフト位置センサ等の検出値を入力する。また、ＥＣＵ４６は、エンジン回転速度ＮＥを検出するエンジン回転数センサ４３、ブレーキペダル４２の踏み込み有無を検出するブレーキスイッチ４２ａ、運転者がエコランシステムの実行を有効化するためのエコランスイッチ等の検出値を入力する。エコランシステムとは、交差点等での車両停車状態において、燃料供給を停止してエンジン２を停止させることにより燃料消費を低減し、排気ガスの排出量を低減する運転制御システムである。
【００４１】
また、ＥＣＵ４６は、エアコンの作動を有効化するためのエアコンスイッチ、ブレーキブースタ圧力センサ４１ｅ、エンジン冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ、バッテリ電圧あるいはその他のセンサ類の検出値を入力する。さらに、ＥＣＵ４６は、車両前方の障害物を検出する障害物検出センサ、車両の傾斜状態を検出する傾斜角センサ等の検出値を入力する。なお、障害物検出センサとしては、レーザクルーズ用前方車両検知センサ、フロント画像モニタ、超音波センサ、コーナセンサ等を使用することができる。
【００４２】
ＥＣＵ４６は、マイクロコンピュータを中心として構成されており、内部のＲＯＭに書き込まれているプログラムに応じて必要な演算処理を実行し、その演算結果に基づいて、スロットルバルブ２ｃの開度を調整するスロットルバルブモータ２ｄ、油圧制御部６ａ、電磁クラッチ１０、インバータ２８、電動オイルポンプ３６、スタータ４８、エンジン２の吸気ポート又は燃焼室内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁５０あるいはイグナイタ、その他のアクチュエータ類を駆動し、エンジン２やＡ／Ｔ６を好適に制御している。なお、スタータ４８はバッテリ３０の電気エネルギーにより駆動し、エンジン２の始動時のクランキングを行う。
【００４３】
ＥＣＵ４６は通常のエンジン始動時において、イグニション（ＩＧ）キーの操作に基づいてスタート信号ＳＴＡが入力されると、スタータ４８を駆動してエンジン２のクランキングを行う。
【００４４】
また、ＥＣＵ４６は運転者によってエコランスイッチがオン操作された場合に、車両が所定の運転状態になると、エンジン２の自動停止処理及び自動始動処理を実行する。
【００４５】
エンジン２の自動停止処理に際して、ＥＣＵ４６は車両の運転状態、例えば、水温センサにて検出されるエンジン冷却水温ＴＨＷ、アイドルスイッチにて検出されるアクセルペダルの踏み込み有無、バッテリ３０の電圧、ブレーキスイッチから検出されるブレーキペダルの踏み込み有無、及び出力軸回転数センサの検出値から換算して得られる車速ＳＰＤ、ブレーキブースタ負圧、Ａ／Ｔ６のシフトポジション等に基づいて自動停止条件が成立したか否かを判定する。例えば、
（１）エンジン２が暖機後でありかつ過熱していない状態（エンジン冷却水温ＴＨＷが水温上限値ＴＨＷｍａｘよりも低く、かつ水温下限値ＴＨＷｍｉｎより高い）、
（２）アクセルペダルが踏まれていない状態（アイドルスイッチ・オン）、
（３）バッテリ３０の充電量（ＳＯＣ）がある程度以上である状態（バッテリ電圧が基準電圧以上）、
（４）ブレーキペダルが踏み込まれている状態（ブレーキスイッチ・オン）、
（５）車両が停止している状態（車速ＳＰＤが０ｋｍ／ｈ）、
（６）ブレーキブースタ４１の負圧がある程度以上である状態（ブレーキブースタ４１によってブレーキペダル４２の踏力をアシストすることができる状態）、及び（７）Ａ／Ｔ６のシフト信号ＳＨＦＴが非走行ポジションであるＰ（パーキング）ポジション又はＮ（ニュートラル）ポジションに切り替えられているとの条件（１）〜（７）がすべて満足された場合に自動停止条件が成立したと判定する。
【００４６】
一方、運転者が交差点等にて自動車を停止させたことにより、自動停止条件が成立した場合には、ＥＣＵ４６はエンジン停止処理を実行する。例えば、燃料噴射弁５０からの燃料噴射が停止され、更に点火プラグによるエンジン２の燃焼室内の混合気への点火制御も停止される。このことにより燃料噴射と点火とが停止して、直ちにエンジン２の運転は停止する。
【００４７】
エンジン２の自動始動処理に際して、ＥＣＵ４６は車両の運転状態、ここでは、例えば、エンジン冷却水温ＴＨＷ、アクセル開度ＡＣＣＰ、バッテリ３０の電圧、ブレーキスイッチの状態、車速ＳＰＤ、ブレーキブースタ負圧、Ａ／Ｔ６のシフトポジション、傾斜角センサの検出値に基づく坂道判定結果等に基づいて自動始動条件が成立したか否かを判定する。例えば、自動停止処理によるエンジン停止状態にあるとの条件下で、
（１）エンジン２が暖機後でありかつ過熱していない状態（エンジン冷却水温ＴＨＷが水温上限値ＴＨＷｍａｘよりも低く、かつ水温下限値ＴＨＷｍｉｎより高い）、
（２）バッテリ３０の充電量（ＳＯＣ）がある程度以上である状態（バッテリ電圧が基準電圧以上）、
（３）車両が停止している状態（車速ＳＰＤが０ｋｍ／ｈ）、
（４）ブレーキブースタ４１の負圧がある程度以上である状態（ブレーキブースタ４１によってブレーキペダル４２の踏力をアシストすることができる状態）、（５）車両の停止している走行路が坂道であること、
及び（６）Ａ／Ｔ６のシフト信号ＳＨＦＴが非走行ポジションであるＰ（パーキング）ポジション又はＮ（ニュートラル）ポジションに切り替えられているとの条件（１）〜（６）の内の１つでも満足されなかった場合に自動始動条件が成立したと判定する。上述した自動始動条件の（１）〜（６）は、これに限る必要はなく、条件（１）〜（６）以外の条件を設定しても良く。また条件（１）〜（６）の内のいくつかに絞っても良い。
【００４８】
上記の自動始動条件において、Ａ／Ｔ６のシフト信号ＳＨＦＴが非走行ポジションであるＰポジション又はＮポジションから走行ポジションであるＲ（リバース）ポジション又はＤ（ドライブ）ポジションに切り替えられると、これはドライバの走行の意志を示すものであるため、Ｍ／Ｇ２６によりクランキングを行ってエンジン２を起動させるようにしている。
【００４９】
また、上記の自動始動条件において、バッテリ３０の充電量（ＳＯＣ）がある程度未満になると、Ｍ／Ｇ２６や他の電気負荷に対して電源を供給することができなくなる。そのため、車両の走行とは無関係であるが、エンジン２の回転トルクによりＭ／Ｇ２６を駆動して発電させ、バッテリ３０を充電するようにしている。また、ブレーキブースタ４１の負圧がある程度未満になると、ブレーキブースタ４１によってブレーキペダル４２の踏力をアシストすることができなくなる。この場合にも車両の走行とは無関係であるが、エンジン２を回転させることにより吸気負圧を発生させ、この吸気負圧をブレーキブースタ４１に供給するようにしている。従って、これらの条件は、さほど緊急性を要さないエンジン２の自動始動条件である。
【００５０】
また、上記の自動始動条件において、車両が動き始めて車速ＳＰＤが０ｋｍ／ｈでなくなると、ブレーキブースタ４１によってブレーキペダル４２の踏力をアシストする必要がある。この場合の自動始動も車両の走行とは無関係であるが、エンジン２を回転させることにより吸気負圧を発生させ、この吸気負圧をブレーキブースタ４１に供給することによりブレーキブースタ４１の負圧を確保するようにしている。さらに、上記の自動始動条件において、車両の停止している走行路が坂道であると判定され、かつブレーキブースタ４１の負圧がある程度未満であると判定されると、ブレーキブースタ４１によってブレーキペダル４２の踏力をアシストすることができなくなって車両が動き始める可能性がある。この場合にも車両の走行とは無関係であるが、エンジン２を回転させることにより吸気負圧を発生させ、この吸気負圧をブレーキブースタ４１に供給するようにしている。従って、これらの条件は、緊急性を要するエンジン２の自動始動条件である。
【００５１】
自動停止処理によるエンジン停止状態において上記条件（１）〜（６）の一つでも満足されなくなった場合にはＥＣＵ４６はエンジン２の自動始動処理を行う。この自動始動処理において、ＥＣＵ４６は電磁クラッチ１０を接続するとともに、インバータ２８に電流司令を出力してＭ／Ｇ２６を駆動することによりエンジン２のクランクシャフト２ａを強制的に回転させてクランキングを行う。エンジン回転速度が所定回転速度に達すると、ＥＣＵ４６は、始動時の燃料噴射処理と点火時期制御処理とを実行して、エンジン２を自動始動する。そして、エンジン２の始動が完了すれば、ＥＣＵ４６は通常の燃料噴射量制御処理、点火時期制御処理、その他のエンジン運転に必要な処理を開始する。
【００５２】
また、ＥＣＵ４６は上記のような自動始動処理のうちさほど緊急性を要さないエンジン２の自動始動及び上記したＩＧキーの操作に基づくエンジン２のクランキング中において、少なくとも車両が発進可能な状態に移行したときにはクランキングを抑制するようにしている。エンジン２の始動のためのクランキング時において、車両発進可能状態に移行すると、エンジン２が完爆する以前であっても、車両がクランキング時のスタータ４８のトルク又はＭ／Ｇ２６のモータトルクによって前進又は後進することが予想され、ドライバにとっては完爆後のエンジン２の出力によって車両が移動しているのかどうかを認識しにくくなるためである。本実施形態において、ＥＣＵ４６はＡ／Ｔ６のシフトポジションが走行ポジションに切り替えられてクランキング動力を車輪に伝達し得る状態になったこと及びブレーキペダル４２の踏込操作による制動の解除が行われたことに基づいて車両発進可能状態に移行したことを検出する。また、ＥＣＵ４６はＡ／Ｔ６のシフトポジションが走行ポジションに切り替えられてクランキング動力を車輪に伝達し得る状態になったこと及びアクセルペダル３９の踏込による加速指示要求がなされたことに基づいて車両発進可能状態に移行したことを検出する。
【００５３】
次に、ＥＣＵ４６にて実行されるエンジン２の自動停止処理、自動始動を含む始動処理について説明する。なお、エンジン２の自動停止処理及び自動始動処理は運転者がエコランスイッチをオンした場合に実行開始されるものである。
【００５４】
図２に自動停止処理のフローチャートを示す。本処理は予め設定されている短時間毎に周期的に繰り返し実行される処理である。本自動停止処理が開始されると、まずステップ１１０において自動停止実行を判定するための運転状態が読み込まれる。例えば、水温センサから検出されるエンジン冷却水温ＴＨＷ、アイドルスイッチ３９ｂから検出されるアクセルペダルの踏み込み有無、バッテリ３０の電圧、ブレーキスイッチ４２ａから検出されるブレーキペダル４２の踏み込み有無、及び出力軸回転数センサ３２の検出値から換算して得られる車速ＳＰＤ、ブレーキブースタ負圧、Ａ／Ｔ６のシフトポジション等を、ＥＣＵ４６内部のＲＡＭの作業領域に読み込む。
【００５５】
次に、ステップ１２０でこれらの運転状態から自動停止条件が成立したか否かが判定される。例えば、（１）エンジン２が暖機後でありかつ過熱していない状態（エンジン冷却水温ＴＨＷが水温上限値ＴＨＷｍａｘよりも低く、かつ水温下限値ＴＨＷｍｉｎより高い）、（２）アクセルペダルが踏まれていない状態（アイドルスイッチ・オン）、（３）バッテリ３０の充電量（ＳＯＣ）がある程度以上である状態（バッテリ電圧が基準電圧以上）、（４）ブレーキペダルが踏み込まれている状態（ブレーキスイッチ・オン）、（５）車両が停止している状態（車速ＳＰＤが０ｋｍ／ｈ）、（６）ブレーキブースタ４１の負圧がある程度以上である状態（ブレーキブースタ４１によってブレーキペダル４２の踏力をアシストすることができる状態）、及び（７）Ａ／Ｔ６のシフト信号ＳＨＦＴが非走行ポジションであるＰ（パーキング）ポジション又はＮ（ニュートラル）ポジションに切り替えられているとの条件（１）〜（７）がすべて満足された場合に自動停止条件が成立したと判定する。
【００５６】
上記条件（１）〜（７）の一つでも満足されていない場合には自動停止条件は不成立として（ステップ１２０で「ＮＯ」）、一旦本処理を終了する。
一方、運転者が交差点等にて車両を停止させたことにより、自動停止条件が成立した場合には（ステップ１２０で「ＹＥＳ」）、ステップ１３０にてエンジン停止処理が実行される。すなわち、燃料噴射弁５０からの燃料噴射が停止される。このことによりエンジン燃焼室内での燃焼が停止して、エンジン２の運転は停止する。こうして、一旦本処理を終了する。このようにして、自動停止処理を実行することができる。
【００５７】
図３に自動始動を含む始動処理のフローチャートを示す。本処理は予め設定されている短時間毎に周期的に繰り返し実行される処理である。本始動処理が開始されると、まずステップ２１０において自動始動実行を判定するための運転状態が読み込まれる。ここでは、例えば、エンジン冷却水温ＴＨＷ、アイドルスイッチ３９ｂの状態、バッテリ３０の電圧、ブレーキスイッチ４２ａの状態、車速ＳＰＤ、ブレーキブースタ負圧、Ａ／Ｔ６のシフトポジション、傾斜角センサの検出値に基づく坂道判定結果等をＲＡＭの作業領域に読み込む。
【００５８】
次に、ステップ２２０でこれらの運転状態から自動始動条件が成立したか否かが判定される。例えば、自動停止処理によるエンジン停止状態にあるとの条件下に、（１）エンジン２が暖機後でありかつ過熱していない状態（エンジン冷却水温ＴＨＷが水温上限値ＴＨＷｍａｘよりも低く、かつ水温下限値ＴＨＷｍｉｎより高い）、（２）バッテリ３０の充電量（ＳＯＣ）がある程度以上である状態（バッテリ電圧が基準電圧以上）、（３）車両が停止している状態（車速ＳＰＤが０ｋｍ／ｈ）、（４）ブレーキブースタ４１の負圧がある程度以上である状態（ブレーキブースタ４１によってブレーキペダル４２の踏力をアシストすることができる状態）、（５）車両の停止している走行路が坂道であること、及び（６）Ａ／Ｔ６のシフト信号ＳＨＦＴが非走行ポジションであるＰ（パーキング）ポジション又はＮ（ニュートラル）ポジションに切り替えられているとの条件（１）〜（６）の内の１つでも満足されなかった場合に自動始動条件が成立したと判定する。
【００５９】
自動停止処理によるエンジン停止状態ではない場合、あるいは自動停止処理によるエンジン停止状態であっても上記条件（１）〜（６）のすべてが満足されている場合には自動始動条件は不成立として（ステップ２２０で「ＮＯ」）、一旦本処理を終了する。
【００６０】
自動停止処理によるエンジン停止状態において上記条件（１）〜（６）の一つでも満足されなくなった場合には自動始動条件は成立したとして（ステップ２２０で「ＹＥＳ」）、ステップ２３０にてエンジン始動処理が開始設定され、一旦、本処理を終了する。
【００６１】
このステップ２３０によるエンジン始動処理の開始設定により、ＥＣＵ４６においては、まず、電磁クラッチ１０が接続されるとともにＭ／Ｇ２６が駆動されてエンジン２のクランクシャフト２ａが回転されるとともに、始動時の燃料噴射処理と点火時期制御処理とが実行されて、エンジン２が自動始動される。そして始動が完了すれば、通常の燃料噴射量制御処理、点火時期制御処理、その他のエンジン運転に必要な処理が開始される。
【００６２】
次に、ステップ２３０によるエンジン始動処理の詳細を図４のフローチャートに示す。本処理は予め設定されている短時間毎に周期的に繰り返し実行される処理である。本始動処理が開始されると、まずステップ２３２において始動実行を判定するための運転状態が読み込まれる。ここでは、例えば、エコラン制御モードＥＣＭＯＤ、ブレーキ信号ＳＴＰ（ブレーキスイッチ４２ａの状態）、アイドル信号ＩＤＬ（アイドルスイッチ３９ｂの状態）、ＩＧキーの操作に基づくスタート信号ＳＴＡ、シフト信号ＳＨＦＴ（Ａ／Ｔ６のシフトポジションの状態）、及び自動始動モード等を入力する。エコラン制御モードＥＣＭＯＤには、モード０，１，２，３，４がある。モード０はＩＧキーがオンの状態であり、モード１はエンジン２が回転中の状態である。モード２はエンジン２の停止要求中であり、モード３はエンジン２の停止中であり、モード４は自動始動中の状態である。
【００６３】
次にステップ２３４でシフト信号ＳＨＦＴが非走行ポジションから走行ポジションに変更されたかどうかに基づいてクランキング動力を車輪に伝達し得る状態になったかどうかが判定される。このシフトポジションの変更判定として例えば非走行ポジションであるＰポジションからＲポジションに変更されたか、又は非走行ポジションであるＮポジションからＤポジションあるいはＲポジションに変更されたかどうかが判定される。シフト信号ＳＨＦＴが非走行ポジションから走行ポジションに変更されたと判定すると（ステップ２３４で「ＹＥＳ」）、処理はステップ２３６に進む。シフト信号ＳＨＦＴが変更されておらず非走行ポジションのままであると判定されると（ステップ２３４で「ＮＯ」）、処理はステップ２４２に進む。
【００６４】
ステップ２３６ではエコラン制御モードＥＣＭＯＤがエンジン始動中であるかどうかが判定される。エンジン始動中であると判定されると（ステップ２３６で「ＹＥＳ」）、処理はステップ２３８に進み、エンジン始動中でないと判定されると（ステップ２３６で「ＮＯ」）、処理はステップ２４２に移行する。
【００６５】
ステップ２３８ではブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦ又はアイドル信号ＩＤＬがＯＦＦであるかどうかが判定される。ブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦであることはブレーキペダル４２による制動が解除されたことを示し、アイドル信号ＩＤＬがＯＦＦであることはアクセルペダル３９による加速指示要求がなされたことを示す。このステップ２３８にて肯定判定されると車両発進可能状態に移行したことを検出することができ、ドライバによる車両発進の意志があることを検出することができる。このステップ２３８にて肯定判定されるとステップ２４０に進み、否定判定されると前記ステップ２３２に戻る。
【００６６】
ステップ２４０ではエコラン制御モードＥＣＭＯＤをエンジン始動中からアイドルストップ中に切り替えてＭ／Ｇ２６によるクランキングを停止し、エンジン２の始動を停止する。
【００６７】
また、ステップ２３４又はステップ２３６に続くステップ２４２ではドライバによるＩＧキーの操作に基づくエンジン始動中かどうかが判定される。ＩＧキーの操作によるエンジン始動中であると判定されると前記ステップ２３８に進み、ＩＧキーの操作によるエンジン始動中でないと判定されるとステップ２４４に進む。
【００６８】
ステップ２４４では平坦路でのブレーキブースタ４１の負圧低下に基づく自動始動中かどうか、又はバッテリ電圧低下による自動始動中かどうかが判定される。すなわち、自動始動が緊急性を要さないものであるかどうかが判定される。このステップ２４４で肯定判定されると前記ステップ２３８に進み、否定判定されるとステップ２４６に進む。
【００６９】
ステップ２４６では車速信号入力に基づく自動始動中かどうか、又は坂道判定とブレーキブースタ負圧低下とに基づく自動始動中かどうかが判定される。すなわち、自動始動が緊急性を要するものであるかどうかが判定される。このステップ２４６で否定判定されると前記ステップ２３２にもどり、肯定判定されるとステップ２５０に進む。
【００７０】
ステップ２５０ではＭ／Ｇ２６によるエンジン２のクランキングが継続され、エンジン２が確実に始動される。
図５は図４のエンジン始動処理におけるクランキング抑制制御をエンジン始動条件に基づいて図式化したものである。
【００７１】
この図５から分かるように、始動処理Ａは、シフト信号ＳＨＦＴ、スタート信号ＳＴＡ、ブレーキブースタ負圧低下及びバッテリ電圧低下のいずれか１つによるエンジン２の始動であり、ブレーキ信号ＳＴＰがＯＮでありかつアイドル信号ＩＤＬがＯＮである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８は通常駆動されてクランキング停止は行われず、エンジン２は確実に始動される。
【００７２】
また、始動処理Ｂは、シフト信号ＳＨＦＴ、スタート信号ＳＴＡ、ブレーキブースタ負圧低下及びバッテリ電圧低下のいずれか１つによるエンジン２の始動であり、ブレーキ信号ＳＴＰがＯＮであるがアイドル信号ＩＤＬがＯＦＦである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８は駆動停止されてクランキング停止が行われ、エンジン２は始動されない。始動処理Ｃは、シフト信号ＳＨＦＴ、スタート信号ＳＴＡ、ブレーキブースタ負圧低下及びバッテリ電圧低下のいずれか１つによるエンジン２の始動であり、アイドル信号ＩＤＬがＯＮであるがブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８は駆動停止されてクランキング停止が行われ、エンジン２は始動されない。
【００７３】
さらに、始動処理Ｄは、車両の移動に基づく車速入力信号の入力によるエンジン２の始動であるため、Ｍ／Ｇ２６は通常駆動されてクランキング停止は行われず、エンジン２は確実に始動される。また、始動処理Ｅは、坂道判定とブレーキブースタ負圧低下とに基づくエンジン２の始動であるため、Ｍ／Ｇ２６は通常駆動されてクランキング停止は行われず、エンジン２は確実に始動される。
【００７４】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
・ 本実施形態では、ＥＣＵ４６はエンジン２のクランキング中において車両発進可能状態に移行した場合に、クランキングを停止するようにしているので、クランキングのみによる車両の発進を抑制することができる。従って、エンジン２の完爆後における機関出力によって車両が移動しているかどうかを確実に認識することができる。また、車両発進可能状態への移行は、クランキング動力を車輪に伝達し得る状態になったことと、ブレーキペダル４２による制動の解除が行われたこと又はアクセルペダル３９による加速指示要求がなされたことに基づいて検出することができる。
【００７５】
・ 本実施形態では、ＥＣＵ４６はエンジン２の自動停止状態において、車両の各パーツの状態に基づいてＭ／Ｇ２６を駆動してエンジン２の自動始動を行うが、車両発進可能状態への移行が検出された場合にはクランキングを停止するため、クランキングのみによる車両の発進を確実に抑制することができる。
【００７６】
・ 本実施形態では、ＥＣＵ４６はエンジン２の始動処理においてエンジン２の完爆判定がなされるまで、又はクランキング停止が開始されるまでは、開始したクランキング動作を継続する。そのため、エンジン２の完爆後はクランキングを中止して通常の発進を可能にすることができ、車両がエンジン２の出力にて駆動されていることを認識することができる。
【００７７】
（第２実施形態）
本実施の形態は、図４に示したエンジン始動処理の代わりに、図６に示すエンジン始動処理が実行される点が異なる。他の構成は特に説明しない限り前記第１実施形態の構成と同じである。
【００７８】
また、ＥＣＵ４６は障害物検出センサによる車両進行方向の障害物の有無に基づいて、エンジン始動処理におけるクランキングの抑制制御の程度を変更するようになっている。
【００７９】
本実施形態のエンジン始動処理の詳細を図６のフローチャートに示す。本処理は予め設定されている短時間毎に周期的に繰り返し実行される処理である。本始動処理が開始されると、まずステップ２６０において始動実行を判定するための運転状態が読み込まれる。ここでは、例えば、図２のステップ２３２で入力したと同様のエコラン制御モードＥＣＭＯＤ、ブレーキ信号ＳＴＰ、アイドル信号ＩＤＬ、スタート信号ＳＴＡ、シフト信号ＳＨＦＴ及び自動始動モード等を入力するとともに、障害物検出センサによる障害物判定信号を入力する。
【００８０】
次にステップ２６２でエコラン制御モードＥＣＭＯＤがエンジン始動中であるか、又はＩＧキーの操作に基づくエンジン始動中かどうかが判定される。肯定判定されると処理はステップ２６４に進み、否定判定されると前記ステップ２６０に戻る。
【００８１】
ステップ２６４では障害物判定信号に基づいて車両前方に障害物があるかどうかが判定される。このように車両前方の障害物の有無を判定するのは、例えば車両が交差点等で停止してエンジン２が自動停止された場合、車両前方の障害物の有無によってエンジン２のクランキング抑制制御の程度を変更することによりエンジン２が始動されるまでの時間を変更するためである。車両前方に障害物があると判定されるとステップ２６６に進み、障害物なしと判定されるとステップ２７２に進む。
【００８２】
ステップ２６６ではブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦ又はアイドル信号ＩＤＬがＯＦＦであるかどうかが判定される。ブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦであることはブレーキペダル４２による制動が解除されたことを示し、アイドル信号ＩＤＬがＯＦＦであることはアクセルペダル３９による加速指示要求がなされたことを示す。このステップ２６６にて肯定判定されると車両発進可能状態に移行したことを検出することができ、ドライバによる車両発進の意志があることを検出することができる。このステップ２６６にて肯定判定されるとステップ２６８に進み、否定判定されるとステップ２７０に進む。
【００８３】
ステップ２６８ではエンジン始動を許可しＭ／Ｇ２６を駆動してエンジン２のクランキングを行うが、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力を通常の駆動力に対して大きく低減させる。これによりエンジン２が始動されるまでの時間が通常の長くなる。
【００８４】
ステップ２７０ではエンジン始動を許可しＭ／Ｇ２６を駆動してエンジン２のクランキングを行うが、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力を通常の駆動力に対して小程度に低減させる。これによりエンジン２が始動されるまでの時間はステップ２６８の処理を行う場合のそれよりも短くなる。
【００８５】
前記ステップ２６４に続くステップ２７２では、ブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦ又はアイドル信号ＩＤＬがＯＦＦであるかどうかが判定される。このステップ２７２にて肯定判定されるとステップ２７４に進み、否定判定されるとステップ２７６に進む。
【００８６】
ステップ２７４ではエンジン始動を許可しＭ／Ｇ２６を駆動してエンジン２のクランキングを行うが、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力を通常の駆動力に対して中程度に低減させる。これによりエンジン２が始動されるまでの時間はステップ２６８の処理を行う場合のそれよりも短くなるが、ステップ２７０の処理を行う場合のそれよりは長くなる。
【００８７】
ステップ２７６ではエンジン始動を継続しＭ／Ｇ２６を通常駆動してエンジン２のクランキングを行う。これによりエンジン２は通常の時間にて始動される。エンジン２が始動されるまでの時間はステップ２７０の処理を行う場合のそれよりも短くなるのは当然のことである。
【００８８】
図７は図６のエンジン始動処理におけるクランキング抑制制御をエンジン始動条件に基づいて図式化したものである。
この図７から分かるように、始動処理Ｆは、障害物判定結果がなしであり、ブレーキ信号ＳＴＰがＯＮでありかつアイドル信号ＩＤＬがＯＮである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８は通常の駆動力により駆動されてエンジン２のクランキングが行われてエンジン２は確実に始動される。
【００８９】
また、始動処理Ｇは、障害物判定結果がなしであり、ブレーキ信号ＳＴＰがＯＮであるがアイドル信号ＩＤＬがＯＦＦである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力は通常の駆動力に対して中程度に低減される。始動処理Ｈは、障害物判定結果がなしであり、アイドル信号ＩＤＬがＯＮであるがブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力は通常の駆動力に対して中程度に低減される。
【００９０】
始動処理Ｉは、障害物判定結果があり、ブレーキ信号ＳＴＰがＯＮでありかつアイドル信号ＩＤＬがＯＮである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力は通常の駆動力に対して小程度に低減される。
【００９１】
さらに、始動処理Ｊは、障害物判定結果があり、ブレーキ信号ＳＴＰがＯＮであるがアイドル信号ＩＤＬがＯＦＦである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力は通常の駆動力に対して大きく低減される。また、始動処理Ｋは、障害物判定結果があり、アイドル信号ＩＤＬがＯＮであるがブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力は通常の駆動力に対して大きく低減される。
【００９２】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
・ 本実施形態では、ＥＣＵ４６はエンジン２の始動時において車両進行方向に障害物がある場合には、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力の低減レベルの程度を大きくするようにしているので、クランキングのみによる車両発進を抑制することができ、実用的である。
【００９３】
・ しかも、ＥＣＵ４６はエンジン２のクランキング中において車両発進可能状態に移行した場合に、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力の低減レベルの程度を大きくするようにしているので、クランキングのみによる車両発進を確実に抑制することができ、実用的である。
【００９４】
なお、実施形態は上記に限らず、次のように変更してもよい。
・ 上記第１実施形態において、Ａ／Ｔ６のシフトポジションが非走行ポジションである場合に、ステップ２４４にてブレーキブースタ負圧低下又はバッテリ電圧低下に基づくエンジン２の自動始動と判定された場合にはエンジン始動を継続するようにしてもよい。すなわち、車両の発進に関わらないエンジン２の起動ができる場合には、クランキング抑制は好ましくなく、実用的である。
【００９５】
・ 上記第１実施形態において、ステップ２４４におけるバッテリ電圧低下に基づくエンジン２の自動始動中かどうかの判定をなくしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の内燃機関及びその制御装置のシステム構成図。
【図２】第１実施形態のＥＣＵが実行する自動停止処理を示すフローチャート。
【図３】同じくＥＣＵが実行する始動処理を示すフローチャート。
【図４】同じくＥＣＵが実行するエンジン始動処理のフローチャート。
【図５】同じくエンジン始動処理におけるクランキング抑制制御をエンジン始動条件に基づいて示す説明図。
【図６】第２実施形態のＥＣＵが実行する自動始動を含む始動処理を示すフローチャート。
【図７】同じくエンジン始動処理におけるクランキング抑制制御をエンジン始動条件に基づいて示す説明図。
【符号の説明】
２…エンジン、２ａ…クランクシャフト、２ｂ…吸気経路、２ｃ…スロットルバルブ、２ｄ…スロットルバルブモータ、２ｅ…サージタンク、４…トルクコンバータ、６…Ａ／Ｔ、６ａ…油圧制御部、６ｂ…出力軸、１０…電磁クラッチ、１２…プーリ、１４…ベルト、１６，１８，２０…プーリ、２２…パワーステアリングポンプ、２４…エアコン用のコンプレッサ、２６…Ｍ／Ｇ、２８…インバータ、３０…バッテリ、３２…出力軸回転数センサ、３４…タービン回転数センサ、３６…電動オイルポンプ、３９…アクセルペダル、３９ａ…アクセル開度センサ、３９ｂ…アイドルスイッチ、４０…スロットル開度センサ、４１…ブレーキブースタ、４１ｅ…ブレーキブースタ圧力センサ、４２…ブレーキペダル、４２ａ…ブレーキスイッチ、４３…エンジン回転数センサ、４６…ＥＣＵ、４８…スタータ、５０…燃料噴射弁。
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載内燃機関の始動制御装置及び始動制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車載内燃機関においては、車両停止時に内燃機関を自動停止することにより燃費を改善するエコノミーランニングシステム（以下、「エコランシステム」と称する）が行われている。このエコランシステムは、燃費の改善などのために、自動車が交差点等で走行停止した時に内燃機関を自動停止するとともに、発進操作時にスタータを回転させて内燃機関を自動始動して車両を発進可能とさせる自動停止始動システムである。このような内燃機関の自動停止始動制御装置として特開平１１−２５７１２２号公報に開示されたものがある。この内燃機関の自動停止始動制御装置では、内燃機関の自動停止後に、変速機のシフトポジションが走行ポジションに切り替えられ、かつ車両の制動解除が行われると、クランキングを行って内燃機関を始動するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記内燃機関の自動停止始動制御装置では、自動始動条件の成立に伴う内燃機関の始動時において、変速機のシフトポジションが走行ポジションに切り替えられた直後にアクセルペダルが早期に踏み込まれることが予想される。この場合、内燃機関が完爆する以前であっても、車両がクランキング時のモータトルクによって前進又は後進することが予想され、ドライバにとっては完爆後の内燃機関の出力によって車両が移動しているのかどうかを認識しにくくなる可能性があった。
【０００４】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関のクランキング時においてモータトルクによる車両の移動をなくし、内燃機関の完爆後における機関出力によって車両が移動していることを認識することができる車載内燃機関の始動制御装置及び始動制御方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、所定の自動始動条件の成立に基づいて内燃機関を起動するクランキング手段と、前記クランキング手段によるクランキング中に車両発進可能状態に移行したことを検出した場合には前記クランキング手段によるクランキングを抑制するクランキング抑制手段とを備えた車載内燃機関の始動制御装置において、障害物の有無を検出する検出手段を備え、前記クランキング抑制手段は、クランキング動力を車輪に伝達し得る状態になったこと及び制動の解除が行われたことに基づいて前記車両発進可能状態に移行したことを検出するものであり、車両進行方向に障害物が有る旨を検出し、かつ前記車両発進可能状態に移行したことを検出した場合、クランキングの抑制制御の程度を大きくする一方、車両進行方向に障害物が有る旨を検出し、かつ前記車両発進可能状態に移行していないことを検出した場合、クランキングの抑制制御の程度を小さくすることを特徴とする。
【０００６】
従って、請求項１に記載の発明によれば、クランキング中に車両発進可能状態に移行した場合に、クランキングが抑制されるため、クランキングのみによる車両の発進が抑制される。従って、内燃機関の完爆後における機関出力によって車両が移動していることを認識することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、所定の自動始動条件の成立に基づいて内燃機関を起動するクランキング手段と、前記クランキング手段によるクランキング中に車両発進可能状態に移行したことを検出した場合には前記クランキング手段によるクランキングを抑制するクランキング抑制手段とを備えた車載内燃機関の始動制御装置において、障害物の有無を検出する検出手段を備え、前記クランキング抑制手段は、クランキング動力を車輪に伝達し得る状態になったこと及び加速指示要求があったことに基づいて前記車両発進可能状態に移行したことを検出するものであり、車両進行方向に障害物が有る旨を検出し、かつ前記車両発進可能状態に移行したことを検出した場合、クランキングの抑制制御の程度を大きくする一方、車両進行方向に障害物が有る旨を検出し、かつ前記車両発進可能状態に移行していないことを検出した場合、クランキングの抑制制御の程度を小さくすることを特徴とする。
【０００８】
従って、請求項２に記載の発明によれば、クランキング中に車両発進可能状態に移行した場合に、クランキングが抑制されるため、クランキングのみによる車両の発進が抑制される。従って、内燃機関の完爆後における機関出力によって車両が移動していることを認識することができる。
また、請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、車両進行方向に障害物があり、かつ車両発進可能状態に移行している場合には、クランキング抑制制御の程度を強くし、確実に車両発進を抑制することができるので実用的である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１及び２のいずれかに記載の車載内燃機関の始動制御装置において、前記クランキング手段は、ドライバの操作に基づいて直接的にクランキングを行う第１クランキング手段と、車両の各パーツの状態を検出することにより間接的にクランキングを行う第２クランキング手段と、を備え、前記クランキング抑制手段は、前記第２クランキング手段による前記内燃機関のクランキング時には、前記車両発進可能状態への移行が検出された場合にクランキング抑制制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
ドライバの直接の始動操作によらずに内燃機関の起動を行う場合には、直接の操作がないため、ドライバは発進に一層意識を集中することが予想される。ところが、請求項３に記載の発明によれば、第２クランキング手段による前記内燃機関のクランキング時には、車両発進可能状態への移行が検出された場合にはクランキング抑制が確実になされるため、クランキングのみによる車両の発進が抑制される。
【００１１】
請求項４に記載の発明のように、前記第２クランキング手段を、車両停止時に前記内燃機関を停止させ、前記自動始動条件の成立に基づいて前記内燃機関の起動を開始するエコラン制御手段とすることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車載内燃機関の始動制御装置において、前記第２クランキング手段は、車載補機の駆動要求又はバッテリの充電要求に基づいて前記内燃機関を起動する手段及び車両発進の準備が必要な場合に前記内燃機関を起動する手段を備え、少なくとも車両発進の準備が必要な場合のクランキング制御中に、前記車両発進可能状態に移行したと判定された場合にクランキングを抑制することを特徴とする。
【００１３】
従って、請求項５に記載の発明によれば、車両の発進に関わらない内燃機関の起動ができる場合には、そのような内燃機関の起動はドライバの発進意識に連動しないため、クランキング抑制は好ましくなく、実用的である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の車載内燃機関の始動制御装置において、前記クランキング手段は、前記内燃機関の完爆判定がなされるまで、又は前記クランキング抑制手段によるクランキング抑制制御が開始されるまでは、開始したクランキング動作を継続することを特徴とする。
【００１８】
従って、請求項６に記載の発明によれば、内燃機関の完爆後はクランキングを中止して通常の発進を可能にすることで、車両が内燃機関の出力にて駆動されていることを認識することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、上述した発明が適用された内燃機関及びその制御装置のシステム構成図である。ここでは内燃機関としては６気筒のガソリン式エンジン（以下、「エンジン」と称す）２が用いられている。このエンジン２は車両走行駆動用として車両に搭載されている。
【００２９】
エンジン２が発生する回転トルクは、エンジン２のクランクシャフト２ａからトルクコンバータ４及びオートマチックトランスミッション（以下、「Ａ／Ｔ」と称す）６を介して、出力軸６ｂ側に出力され、最終的に車輪に伝達される。
【００３０】
更に、エンジン２が発生する回転トルクは、クランクシャフト２ａに接続されている電磁クラッチ１０及びプーリ１２を介して、ベルト１４に伝達される。そして、このベルト１４により伝達された回転トルクにより、別のプーリ１６，１８，２０が回転される。電磁クラッチ１０は、必要に応じてプーリ１２とクランクシャフト２ａとの間で動力の伝達・非伝達を切り替え可能とするものである。
【００３１】
上記プーリ１６，１８，２０の内、プーリ１６に伝達された回転トルクによりパワーステアリングポンプ２２が駆動して、パワーステアリング用の油圧を発生させる。またプーリ１８に伝達された回転トルクによりエアコン用のコンプレッサ２４を駆動する。
【００３２】
またプーリ２０に伝達された回転トルクによりモータジェネレータ（以下、「Ｍ／Ｇ」と称す）２６が駆動されてＭ／Ｇ２６は発電機として機能する。Ｍ／Ｇ２６はインバータ２８に電気的に接続されている。このインバータ２８は電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」と称す）４６から入力する発電指令に基づいてＭ／Ｇ２６から電力源であるバッテリ３０への電気エネルギーの充電を行わせる。また、エンジン２の停止状態の場合等において、Ｍ／Ｇ２６はインバータ２８からの制御信号に基づいてモータとして機能する。この際、インバータ２８はＥＣＵ４６から入力する電流指令に基づいてバッテリ３０からＭ／Ｇ２６への電気エネルギーの供給を調整してＭ／Ｇ２６の回転速度を可変とする機能を果たす。
【００３３】
Ａ／Ｔ６には、エンジン２の動力により駆動されるオイルポンプが内蔵されて、油圧制御部６ａに対して作動油を供給している。この作動油は油圧制御部６ａ内のコントロールバルブにより、Ａ／Ｔ６内部のクラッチ及びブレーキに供給される。このことにより、Ａ／Ｔ６内部のクラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチの作動状態を調整している。なお、Ａ／Ｔ６の出力軸６ｂの回転速度ＮＡＯは出力軸回転数センサ３２により検出され、Ａ／Ｔ６の入力軸の回転速度であるタービン回転速度ＮＣＯは、タービン回転数センサ３４により検出されている。また、Ａ／Ｔ６の油圧制御部６ａに対しては、電動オイルポンプ３６からも作動油が供給可能とされている。このため、エンジン２が自動停止している状態においても、電動オイルポンプ３６が駆動されることによりＡ／Ｔ６内のクラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチを必要な状態に維持することが可能となっている。
【００３４】
エンジン２への吸気経路２ｂには吸入空気量を調整するスロットルバルブ２ｃが設けられている。このスロットルバルブ２ｃは、スロットルバルブモータ２ｄにより開度調整がなされる。開度調整は、例えば、アクセルペダル３９の踏み込み量（アクセル開度ＡＣＣＰ）を検出するアクセル開度センサ３９ａの検出値に、スロットル開度センサ４０により検出されるスロットルバルブ２ｃの開度（スロットル開度ＴＡ）が対応するようになされる。更に、アクセルペダル３９には、アクセルペダル３９を踏み込んでいない状態をアイドル信号ＩＤＬとして出力するアイドルスイッチ３９ｂも設けられている。
【００３５】
吸気経路２ｂにおいてスロットルバルブ２ｃよりも下流側にはサージタンク２ｅが設けられている。このサージタンク２ｅ内の負圧はチェック弁４１ａを介してブレーキブースタ４１に供給されている。ブレーキブースタ４１はブレーキペダル４２の踏み込み力を増加させるものであり、ダイヤフラム４１ｂにより区画されて形成された２つの圧力室４１ｃ，４１ｄを有している。この内、第１圧力室４１ｃにはブレーキブースタ圧力センサ４１ｅが設けられ、第１圧力室４１ｃ内のブレーキブースタ圧力を検出してブレーキブースタ圧力に対応する信号を出力する。またブレーキペダル４２にはブレーキスイッチ４２ａが設けられてブレーキペダル４２の踏み込み状態ＢＳＷを表す信号を出力する。すなわちブレーキスイッチ４２ａは、ブレーキペダル４２が踏み込まれていない場合にはオフ（ＯＦＦ）信号を、ブレーキペダル４２が踏み込まれている場合にはオン（ＯＮ）信号を出力する。
【００３６】
ブレーキブースタ４１の第１圧力室４１ｃへは、チェック弁４１ａを介してサージタンク２ｅから吸気負圧が供給されている。このチェック弁４１ａは第１圧力室４１ｃからサージタンク２ｅへの空気の流れを許し、逆の流れは禁止するものである。
【００３７】
上記ブレーキブースタ４１は次のように機能する。すなわちブレーキペダル４２が踏み込まれていないときには、ブレーキブースタ４１内に設けられた負圧制御バルブ４１ｆは第１圧力室４１ｃ内の負圧を第２圧力室４１ｄへ導入している。このため第１圧力室４１ｃと第２圧力室４１ｄとは同じ負圧状態となるので、スプリング４１ｇによりダイヤフラム４１ｂはブレーキペダル４２側に押し戻されている。このためダイヤフラム４１ｂと連動するプッシュロッド４１ｈはマスタシリンダ４１ｉ内のピストン（図示略）を押すことはない。
【００３８】
一方、ブレーキペダル４２が踏み込まれると、ブレーキペダル４２に設けられた入力側ロッド４２ｂに連動して負圧制御バルブ４１ｆが第１圧力室４１ｃと第２圧力室４１ｄとの間を遮断するとともに、大気を第２圧力室４１ｄに導入する。このことにより吸気負圧状態の第１圧力室４１ｃと大気圧となった第２圧力室４１ｄとの間に圧力差が生じる。このためブレーキペダル４２に対する踏み込み力が倍増されてダイヤフラム４１ｂはスプリング４１ｇの付勢力に抗してプッシュロッド４１ｈをマスタシリンダ４１ｉ側に押し込む。このことにより、マスタシリンダ４１ｉ内のピストンが押されて制動が行われる。
【００３９】
そして、ブレーキペダル４２が踏み戻されると、ブレーキペダル４２に設けられた入力側ロッド４２ｂに連動して負圧制御バルブ４１ｆが第２圧力室４１ｄと外気側との連通を遮断し、第１圧力室４１ｃと第２圧力室４１ｄとの間を連通状態にする。このことにより第２圧力室４１ｄ内に第１圧力室４１ｃから吸気負圧を導入する。このため第１圧力室４１ｃと第２圧力室４１ｄとは同圧となる。したがってダイヤフラム４１ｂはスプリング４１ｇの付勢力によりブレーキペダル４２側に移動して、元の非制動状態に戻る。
【００４０】
ＥＣＵ４６は上述した出力軸回転数センサ３２、タービン回転数センサ３４、アクセル開度センサ３９ａ、アイドルスイッチ３９ｂ、スロットル開度センサ４０、Ａ／Ｔ６のシフト位置ＳＨＦＴを検出するシフト位置センサ等の検出値を入力する。また、ＥＣＵ４６は、エンジン回転速度ＮＥを検出するエンジン回転数センサ４３、ブレーキペダル４２の踏み込み有無を検出するブレーキスイッチ４２ａ、運転者がエコランシステムの実行を有効化するためのエコランスイッチ等の検出値を入力する。エコランシステムとは、交差点等での車両停車状態において、燃料供給を停止してエンジン２を停止させることにより燃料消費を低減し、排気ガスの排出量を低減する運転制御システムである。
【００４１】
また、ＥＣＵ４６は、エアコンの作動を有効化するためのエアコンスイッチ、ブレーキブースタ圧力センサ４１ｅ、エンジン冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ、バッテリ電圧あるいはその他のセンサ類の検出値を入力する。さらに、ＥＣＵ４６は、車両前方の障害物を検出する障害物検出センサ、車両の傾斜状態を検出する傾斜角センサ等の検出値を入力する。なお、障害物検出センサとしては、レーザクルーズ用前方車両検知センサ、フロント画像モニタ、超音波センサ、コーナセンサ等を使用することができる。
【００４２】
ＥＣＵ４６は、マイクロコンピュータを中心として構成されており、内部のＲＯＭに書き込まれているプログラムに応じて必要な演算処理を実行し、その演算結果に基づいて、スロットルバルブ２ｃの開度を調整するスロットルバルブモータ２ｄ、油圧制御部６ａ、電磁クラッチ１０、インバータ２８、電動オイルポンプ３６、スタータ４８、エンジン２の吸気ポート又は燃焼室内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁５０あるいはイグナイタ、その他のアクチュエータ類を駆動し、エンジン２やＡ／Ｔ６を好適に制御している。なお、スタータ４８はバッテリ３０の電気エネルギーにより駆動し、エンジン２の始動時のクランキングを行う。
【００４３】
ＥＣＵ４６は通常のエンジン始動時において、イグニション（ＩＧ）キーの操作に基づいてスタート信号ＳＴＡが入力されると、スタータ４８を駆動してエンジン２のクランキングを行う。
【００４４】
また、ＥＣＵ４６は運転者によってエコランスイッチがオン操作された場合に、車両が所定の運転状態になると、エンジン２の自動停止処理及び自動始動処理を実行する。
【００４５】
エンジン２の自動停止処理に際して、ＥＣＵ４６は車両の運転状態、例えば、水温センサにて検出されるエンジン冷却水温ＴＨＷ、アイドルスイッチにて検出されるアクセルペダルの踏み込み有無、バッテリ３０の電圧、ブレーキスイッチから検出されるブレーキペダルの踏み込み有無、及び出力軸回転数センサの検出値から換算して得られる車速ＳＰＤ、ブレーキブースタ負圧、Ａ／Ｔ６のシフトポジション等に基づいて自動停止条件が成立したか否かを判定する。例えば、
（１）エンジン２が暖機後でありかつ過熱していない状態（エンジン冷却水温ＴＨＷが水温上限値ＴＨＷｍａｘよりも低く、かつ水温下限値ＴＨＷｍｉｎより高い）、
（２）アクセルペダルが踏まれていない状態（アイドルスイッチ・オン）、
（３）バッテリ３０の充電量（ＳＯＣ）がある程度以上である状態（バッテリ電圧が基準電圧以上）、
（４）ブレーキペダルが踏み込まれている状態（ブレーキスイッチ・オン）、
（５）車両が停止している状態（車速ＳＰＤが０ｋｍ／ｈ）、
（６）ブレーキブースタ４１の負圧がある程度以上である状態（ブレーキブースタ４１によってブレーキペダル４２の踏力をアシストすることができる状態）、及び（７）Ａ／Ｔ６のシフト信号ＳＨＦＴが非走行ポジションであるＰ（パーキング）ポジション又はＮ（ニュートラル）ポジションに切り替えられているとの条件（１）〜（７）がすべて満足された場合に自動停止条件が成立したと判定する。
【００４６】
一方、運転者が交差点等にて自動車を停止させたことにより、自動停止条件が成立した場合には、ＥＣＵ４６はエンジン停止処理を実行する。例えば、燃料噴射弁５０からの燃料噴射が停止され、更に点火プラグによるエンジン２の燃焼室内の混合気への点火制御も停止される。このことにより燃料噴射と点火とが停止して、直ちにエンジン２の運転は停止する。
【００４７】
エンジン２の自動始動処理に際して、ＥＣＵ４６は車両の運転状態、ここでは、例えば、エンジン冷却水温ＴＨＷ、アクセル開度ＡＣＣＰ、バッテリ３０の電圧、ブレーキスイッチの状態、車速ＳＰＤ、ブレーキブースタ負圧、Ａ／Ｔ６のシフトポジション、傾斜角センサの検出値に基づく坂道判定結果等に基づいて自動始動条件が成立したか否かを判定する。例えば、自動停止処理によるエンジン停止状態にあるとの条件下で、
（１）エンジン２が暖機後でありかつ過熱していない状態（エンジン冷却水温ＴＨＷが水温上限値ＴＨＷｍａｘよりも低く、かつ水温下限値ＴＨＷｍｉｎより高い）、
（２）バッテリ３０の充電量（ＳＯＣ）がある程度以上である状態（バッテリ電圧が基準電圧以上）、
（３）車両が停止している状態（車速ＳＰＤが０ｋｍ／ｈ）、
（４）ブレーキブースタ４１の負圧がある程度以上である状態（ブレーキブースタ４１によってブレーキペダル４２の踏力をアシストすることができる状態）、（５）車両の停止している走行路が坂道であること、
及び（６）Ａ／Ｔ６のシフト信号ＳＨＦＴが非走行ポジションであるＰ（パーキング）ポジション又はＮ（ニュートラル）ポジションに切り替えられているとの条件（１）〜（６）の内の１つでも満足されなかった場合に自動始動条件が成立したと判定する。上述した自動始動条件の（１）〜（６）は、これに限る必要はなく、条件（１）〜（６）以外の条件を設定しても良く。また条件（１）〜（６）の内のいくつかに絞っても良い。
【００４８】
上記の自動始動条件において、Ａ／Ｔ６のシフト信号ＳＨＦＴが非走行ポジションであるＰポジション又はＮポジションから走行ポジションであるＲ（リバース）ポジション又はＤ（ドライブ）ポジションに切り替えられると、これはドライバの走行の意志を示すものであるため、Ｍ／Ｇ２６によりクランキングを行ってエンジン２を起動させるようにしている。
【００４９】
また、上記の自動始動条件において、バッテリ３０の充電量（ＳＯＣ）がある程度未満になると、Ｍ／Ｇ２６や他の電気負荷に対して電源を供給することができなくなる。そのため、車両の走行とは無関係であるが、エンジン２の回転トルクによりＭ／Ｇ２６を駆動して発電させ、バッテリ３０を充電するようにしている。また、ブレーキブースタ４１の負圧がある程度未満になると、ブレーキブースタ４１によってブレーキペダル４２の踏力をアシストすることができなくなる。この場合にも車両の走行とは無関係であるが、エンジン２を回転させることにより吸気負圧を発生させ、この吸気負圧をブレーキブースタ４１に供給するようにしている。従って、これらの条件は、さほど緊急性を要さないエンジン２の自動始動条件である。
【００５０】
また、上記の自動始動条件において、車両が動き始めて車速ＳＰＤが０ｋｍ／ｈでなくなると、ブレーキブースタ４１によってブレーキペダル４２の踏力をアシストする必要がある。この場合の自動始動も車両の走行とは無関係であるが、エンジン２を回転させることにより吸気負圧を発生させ、この吸気負圧をブレーキブースタ４１に供給することによりブレーキブースタ４１の負圧を確保するようにしている。さらに、上記の自動始動条件において、車両の停止している走行路が坂道であると判定され、かつブレーキブースタ４１の負圧がある程度未満であると判定されると、ブレーキブースタ４１によってブレーキペダル４２の踏力をアシストすることができなくなって車両が動き始める可能性がある。この場合にも車両の走行とは無関係であるが、エンジン２を回転させることにより吸気負圧を発生させ、この吸気負圧をブレーキブースタ４１に供給するようにしている。従って、これらの条件は、緊急性を要するエンジン２の自動始動条件である。
【００５１】
自動停止処理によるエンジン停止状態において上記条件（１）〜（６）の一つでも満足されなくなった場合にはＥＣＵ４６はエンジン２の自動始動処理を行う。この自動始動処理において、ＥＣＵ４６は電磁クラッチ１０を接続するとともに、インバータ２８に電流司令を出力してＭ／Ｇ２６を駆動することによりエンジン２のクランクシャフト２ａを強制的に回転させてクランキングを行う。エンジン回転速度が所定回転速度に達すると、ＥＣＵ４６は、始動時の燃料噴射処理と点火時期制御処理とを実行して、エンジン２を自動始動する。そして、エンジン２の始動が完了すれば、ＥＣＵ４６は通常の燃料噴射量制御処理、点火時期制御処理、その他のエンジン運転に必要な処理を開始する。
【００５２】
また、ＥＣＵ４６は上記のような自動始動処理のうちさほど緊急性を要さないエンジン２の自動始動及び上記したＩＧキーの操作に基づくエンジン２のクランキング中において、少なくとも車両が発進可能な状態に移行したときにはクランキングを抑制するようにしている。エンジン２の始動のためのクランキング時において、車両発進可能状態に移行すると、エンジン２が完爆する以前であっても、車両がクランキング時のスタータ４８のトルク又はＭ／Ｇ２６のモータトルクによって前進又は後進することが予想され、ドライバにとっては完爆後のエンジン２の出力によって車両が移動しているのかどうかを認識しにくくなるためである。本実施形態において、ＥＣＵ４６はＡ／Ｔ６のシフトポジションが走行ポジションに切り替えられてクランキング動力を車輪に伝達し得る状態になったこと及びブレーキペダル４２の踏込操作による制動の解除が行われたことに基づいて車両発進可能状態に移行したことを検出する。また、ＥＣＵ４６はＡ／Ｔ６のシフトポジションが走行ポジションに切り替えられてクランキング動力を車輪に伝達し得る状態になったこと及びアクセルペダル３９の踏込による加速指示要求がなされたことに基づいて車両発進可能状態に移行したことを検出する。
【００５３】
次に、ＥＣＵ４６にて実行されるエンジン２の自動停止処理、自動始動を含む始動処理について説明する。なお、エンジン２の自動停止処理及び自動始動処理は運転者がエコランスイッチをオンした場合に実行開始されるものである。
【００５４】
図２に自動停止処理のフローチャートを示す。本処理は予め設定されている短時間毎に周期的に繰り返し実行される処理である。本自動停止処理が開始されると、まずステップ１１０において自動停止実行を判定するための運転状態が読み込まれる。例えば、水温センサから検出されるエンジン冷却水温ＴＨＷ、アイドルスイッチ３９ｂから検出されるアクセルペダルの踏み込み有無、バッテリ３０の電圧、ブレーキスイッチ４２ａから検出されるブレーキペダル４２の踏み込み有無、及び出力軸回転数センサ３２の検出値から換算して得られる車速ＳＰＤ、ブレーキブースタ負圧、Ａ／Ｔ６のシフトポジション等を、ＥＣＵ４６内部のＲＡＭの作業領域に読み込む。
【００５５】
次に、ステップ１２０でこれらの運転状態から自動停止条件が成立したか否かが判定される。例えば、（１）エンジン２が暖機後でありかつ過熱していない状態（エンジン冷却水温ＴＨＷが水温上限値ＴＨＷｍａｘよりも低く、かつ水温下限値ＴＨＷｍｉｎより高い）、（２）アクセルペダルが踏まれていない状態（アイドルスイッチ・オン）、（３）バッテリ３０の充電量（ＳＯＣ）がある程度以上である状態（バッテリ電圧が基準電圧以上）、（４）ブレーキペダルが踏み込まれている状態（ブレーキスイッチ・オン）、（５）車両が停止している状態（車速ＳＰＤが０ｋｍ／ｈ）、（６）ブレーキブースタ４１の負圧がある程度以上である状態（ブレーキブースタ４１によってブレーキペダル４２の踏力をアシストすることができる状態）、及び（７）Ａ／Ｔ６のシフト信号ＳＨＦＴが非走行ポジションであるＰ（パーキング）ポジション又はＮ（ニュートラル）ポジションに切り替えられているとの条件（１）〜（７）がすべて満足された場合に自動停止条件が成立したと判定する。
【００５６】
上記条件（１）〜（７）の一つでも満足されていない場合には自動停止条件は不成立として（ステップ１２０で「ＮＯ」）、一旦本処理を終了する。
一方、運転者が交差点等にて車両を停止させたことにより、自動停止条件が成立した場合には（ステップ１２０で「ＹＥＳ」）、ステップ１３０にてエンジン停止処理が実行される。すなわち、燃料噴射弁５０からの燃料噴射が停止される。このことによりエンジン燃焼室内での燃焼が停止して、エンジン２の運転は停止する。こうして、一旦本処理を終了する。このようにして、自動停止処理を実行することができる。
【００５７】
図３に自動始動を含む始動処理のフローチャートを示す。本処理は予め設定されている短時間毎に周期的に繰り返し実行される処理である。本始動処理が開始されると、まずステップ２１０において自動始動実行を判定するための運転状態が読み込まれる。ここでは、例えば、エンジン冷却水温ＴＨＷ、アイドルスイッチ３９ｂの状態、バッテリ３０の電圧、ブレーキスイッチ４２ａの状態、車速ＳＰＤ、ブレーキブースタ負圧、Ａ／Ｔ６のシフトポジション、傾斜角センサの検出値に基づく坂道判定結果等をＲＡＭの作業領域に読み込む。
【００５８】
次に、ステップ２２０でこれらの運転状態から自動始動条件が成立したか否かが判定される。例えば、自動停止処理によるエンジン停止状態にあるとの条件下に、（１）エンジン２が暖機後でありかつ過熱していない状態（エンジン冷却水温ＴＨＷが水温上限値ＴＨＷｍａｘよりも低く、かつ水温下限値ＴＨＷｍｉｎより高い）、（２）バッテリ３０の充電量（ＳＯＣ）がある程度以上である状態（バッテリ電圧が基準電圧以上）、（３）車両が停止している状態（車速ＳＰＤが０ｋｍ／ｈ）、（４）ブレーキブースタ４１の負圧がある程度以上である状態（ブレーキブースタ４１によってブレーキペダル４２の踏力をアシストすることができる状態）、（５）車両の停止している走行路が坂道であること、及び（６）Ａ／Ｔ６のシフト信号ＳＨＦＴが非走行ポジションであるＰ（パーキング）ポジション又はＮ（ニュートラル）ポジションに切り替えられているとの条件（１）〜（６）の内の１つでも満足されなかった場合に自動始動条件が成立したと判定する。
【００５９】
自動停止処理によるエンジン停止状態ではない場合、あるいは自動停止処理によるエンジン停止状態であっても上記条件（１）〜（６）のすべてが満足されている場合には自動始動条件は不成立として（ステップ２２０で「ＮＯ」）、一旦本処理を終了する。
【００６０】
自動停止処理によるエンジン停止状態において上記条件（１）〜（６）の一つでも満足されなくなった場合には自動始動条件は成立したとして（ステップ２２０で「ＹＥＳ」）、ステップ２３０にてエンジン始動処理が開始設定され、一旦、本処理を終了する。
【００６１】
このステップ２３０によるエンジン始動処理の開始設定により、ＥＣＵ４６においては、まず、電磁クラッチ１０が接続されるとともにＭ／Ｇ２６が駆動されてエンジン２のクランクシャフト２ａが回転されるとともに、始動時の燃料噴射処理と点火時期制御処理とが実行されて、エンジン２が自動始動される。そして始動が完了すれば、通常の燃料噴射量制御処理、点火時期制御処理、その他のエンジン運転に必要な処理が開始される。
【００６２】
次に、ステップ２３０によるエンジン始動処理の詳細を図４のフローチャートに示す。本処理は予め設定されている短時間毎に周期的に繰り返し実行される処理である。本始動処理が開始されると、まずステップ２３２において始動実行を判定するための運転状態が読み込まれる。ここでは、例えば、エコラン制御モードＥＣＭＯＤ、ブレーキ信号ＳＴＰ（ブレーキスイッチ４２ａの状態）、アイドル信号ＩＤＬ（アイドルスイッチ３９ｂの状態）、ＩＧキーの操作に基づくスタート信号ＳＴＡ、シフト信号ＳＨＦＴ（Ａ／Ｔ６のシフトポジションの状態）、及び自動始動モード等を入力する。エコラン制御モードＥＣＭＯＤには、モード０，１，２，３，４がある。モード０はＩＧキーがオンの状態であり、モード１はエンジン２が回転中の状態である。モード２はエンジン２の停止要求中であり、モード３はエンジン２の停止中であり、モード４は自動始動中の状態である。
【００６３】
次にステップ２３４でシフト信号ＳＨＦＴが非走行ポジションから走行ポジションに変更されたかどうかに基づいてクランキング動力を車輪に伝達し得る状態になったかどうかが判定される。このシフトポジションの変更判定として例えば非走行ポジションであるＰポジションからＲポジションに変更されたか、又は非走行ポジションであるＮポジションからＤポジションあるいはＲポジションに変更されたかどうかが判定される。シフト信号ＳＨＦＴが非走行ポジションから走行ポジションに変更されたと判定すると（ステップ２３４で「ＹＥＳ」）、処理はステップ２３６に進む。シフト信号ＳＨＦＴが変更されておらず非走行ポジションのままであると判定されると（ステップ２３４で「ＮＯ」）、処理はステップ２４２に進む。
【００６４】
ステップ２３６ではエコラン制御モードＥＣＭＯＤがエンジン始動中であるかどうかが判定される。エンジン始動中であると判定されると（ステップ２３６で「ＹＥＳ」）、処理はステップ２３８に進み、エンジン始動中でないと判定されると（ステップ２３６で「ＮＯ」）、処理はステップ２４２に移行する。
【００６５】
ステップ２３８ではブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦ又はアイドル信号ＩＤＬがＯＦＦであるかどうかが判定される。ブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦであることはブレーキペダル４２による制動が解除されたことを示し、アイドル信号ＩＤＬがＯＦＦであることはアクセルペダル３９による加速指示要求がなされたことを示す。このステップ２３８にて肯定判定されると車両発進可能状態に移行したことを検出することができ、ドライバによる車両発進の意志があることを検出することができる。このステップ２３８にて肯定判定されるとステップ２４０に進み、否定判定されると前記ステップ２３２に戻る。
【００６６】
ステップ２４０ではエコラン制御モードＥＣＭＯＤをエンジン始動中からアイドルストップ中に切り替えてＭ／Ｇ２６によるクランキングを停止し、エンジン２の始動を停止する。
【００６７】
また、ステップ２３４又はステップ２３６に続くステップ２４２ではドライバによるＩＧキーの操作に基づくエンジン始動中かどうかが判定される。ＩＧキーの操作によるエンジン始動中であると判定されると前記ステップ２３８に進み、ＩＧキーの操作によるエンジン始動中でないと判定されるとステップ２４４に進む。
【００６８】
ステップ２４４では平坦路でのブレーキブースタ４１の負圧低下に基づく自動始動中かどうか、又はバッテリ電圧低下による自動始動中かどうかが判定される。すなわち、自動始動が緊急性を要さないものであるかどうかが判定される。このステップ２４４で肯定判定されると前記ステップ２３８に進み、否定判定されるとステップ２４６に進む。
【００６９】
ステップ２４６では車速信号入力に基づく自動始動中かどうか、又は坂道判定とブレーキブースタ負圧低下とに基づく自動始動中かどうかが判定される。すなわち、自動始動が緊急性を要するものであるかどうかが判定される。このステップ２４６で否定判定されると前記ステップ２３２にもどり、肯定判定されるとステップ２５０に進む。
【００７０】
ステップ２５０ではＭ／Ｇ２６によるエンジン２のクランキングが継続され、エンジン２が確実に始動される。
図５は図４のエンジン始動処理におけるクランキング抑制制御をエンジン始動条件に基づいて図式化したものである。
【００７１】
この図５から分かるように、始動処理Ａは、シフト信号ＳＨＦＴ、スタート信号ＳＴＡ、ブレーキブースタ負圧低下及びバッテリ電圧低下のいずれか１つによるエンジン２の始動であり、ブレーキ信号ＳＴＰがＯＮでありかつアイドル信号ＩＤＬがＯＮである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８は通常駆動されてクランキング停止は行われず、エンジン２は確実に始動される。
【００７２】
また、始動処理Ｂは、シフト信号ＳＨＦＴ、スタート信号ＳＴＡ、ブレーキブースタ負圧低下及びバッテリ電圧低下のいずれか１つによるエンジン２の始動であり、ブレーキ信号ＳＴＰがＯＮであるがアイドル信号ＩＤＬがＯＦＦである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８は駆動停止されてクランキング停止が行われ、エンジン２は始動されない。始動処理Ｃは、シフト信号ＳＨＦＴ、スタート信号ＳＴＡ、ブレーキブースタ負圧低下及びバッテリ電圧低下のいずれか１つによるエンジン２の始動であり、アイドル信号ＩＤＬがＯＮであるがブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８は駆動停止されてクランキング停止が行われ、エンジン２は始動されない。
【００７３】
さらに、始動処理Ｄは、車両の移動に基づく車速入力信号の入力によるエンジン２の始動であるため、Ｍ／Ｇ２６は通常駆動されてクランキング停止は行われず、エンジン２は確実に始動される。また、始動処理Ｅは、坂道判定とブレーキブースタ負圧低下とに基づくエンジン２の始動であるため、Ｍ／Ｇ２６は通常駆動されてクランキング停止は行われず、エンジン２は確実に始動される。
【００７４】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
・ 本実施形態では、ＥＣＵ４６はエンジン２のクランキング中において車両発進可能状態に移行した場合に、クランキングを停止するようにしているので、クランキングのみによる車両の発進を抑制することができる。従って、エンジン２の完爆後における機関出力によって車両が移動しているかどうかを確実に認識することができる。また、車両発進可能状態への移行は、クランキング動力を車輪に伝達し得る状態になったことと、ブレーキペダル４２による制動の解除が行われたこと又はアクセルペダル３９による加速指示要求がなされたことに基づいて検出することができる。
【００７５】
・ 本実施形態では、ＥＣＵ４６はエンジン２の自動停止状態において、車両の各パーツの状態に基づいてＭ／Ｇ２６を駆動してエンジン２の自動始動を行うが、車両発進可能状態への移行が検出された場合にはクランキングを停止するため、クランキングのみによる車両の発進を確実に抑制することができる。
【００７６】
・ 本実施形態では、ＥＣＵ４６はエンジン２の始動処理においてエンジン２の完爆判定がなされるまで、又はクランキング停止が開始されるまでは、開始したクランキング動作を継続する。そのため、エンジン２の完爆後はクランキングを中止して通常の発進を可能にすることができ、車両がエンジン２の出力にて駆動されていることを認識することができる。
【００７７】
（第２実施形態）
本実施の形態は、図４に示したエンジン始動処理の代わりに、図６に示すエンジン始動処理が実行される点が異なる。他の構成は特に説明しない限り前記第１実施形態の構成と同じである。
【００７８】
また、ＥＣＵ４６は障害物検出センサによる車両進行方向の障害物の有無に基づいて、エンジン始動処理におけるクランキングの抑制制御の程度を変更するようになっている。
【００７９】
本実施形態のエンジン始動処理の詳細を図６のフローチャートに示す。本処理は予め設定されている短時間毎に周期的に繰り返し実行される処理である。本始動処理が開始されると、まずステップ２６０において始動実行を判定するための運転状態が読み込まれる。ここでは、例えば、図２のステップ２３２で入力したと同様のエコラン制御モードＥＣＭＯＤ、ブレーキ信号ＳＴＰ、アイドル信号ＩＤＬ、スタート信号ＳＴＡ、シフト信号ＳＨＦＴ及び自動始動モード等を入力するとともに、障害物検出センサによる障害物判定信号を入力する。
【００８０】
次にステップ２６２でエコラン制御モードＥＣＭＯＤがエンジン始動中であるか、又はＩＧキーの操作に基づくエンジン始動中かどうかが判定される。肯定判定されると処理はステップ２６４に進み、否定判定されると前記ステップ２６０に戻る。
【００８１】
ステップ２６４では障害物判定信号に基づいて車両前方に障害物があるかどうかが判定される。このように車両前方の障害物の有無を判定するのは、例えば車両が交差点等で停止してエンジン２が自動停止された場合、車両前方の障害物の有無によってエンジン２のクランキング抑制制御の程度を変更することによりエンジン２が始動されるまでの時間を変更するためである。車両前方に障害物があると判定されるとステップ２６６に進み、障害物なしと判定されるとステップ２７２に進む。
【００８２】
ステップ２６６ではブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦ又はアイドル信号ＩＤＬがＯＦＦであるかどうかが判定される。ブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦであることはブレーキペダル４２による制動が解除されたことを示し、アイドル信号ＩＤＬがＯＦＦであることはアクセルペダル３９による加速指示要求がなされたことを示す。このステップ２６６にて肯定判定されると車両発進可能状態に移行したことを検出することができ、ドライバによる車両発進の意志があることを検出することができる。このステップ２６６にて肯定判定されるとステップ２６８に進み、否定判定されるとステップ２７０に進む。
【００８３】
ステップ２６８ではエンジン始動を許可しＭ／Ｇ２６を駆動してエンジン２のクランキングを行うが、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力を通常の駆動力に対して大きく低減させる。これによりエンジン２が始動されるまでの時間が通常の長くなる。
【００８４】
ステップ２７０ではエンジン始動を許可しＭ／Ｇ２６を駆動してエンジン２のクランキングを行うが、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力を通常の駆動力に対して小程度に低減させる。これによりエンジン２が始動されるまでの時間はステップ２６８の処理を行う場合のそれよりも短くなる。
【００８５】
前記ステップ２６４に続くステップ２７２では、ブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦ又はアイドル信号ＩＤＬがＯＦＦであるかどうかが判定される。このステップ２７２にて肯定判定されるとステップ２７４に進み、否定判定されるとステップ２７６に進む。
【００８６】
ステップ２７４ではエンジン始動を許可しＭ／Ｇ２６を駆動してエンジン２のクランキングを行うが、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力を通常の駆動力に対して中程度に低減させる。これによりエンジン２が始動されるまでの時間はステップ２６８の処理を行う場合のそれよりも短くなるが、ステップ２７０の処理を行う場合のそれよりは長くなる。
【００８７】
ステップ２７６ではエンジン始動を継続しＭ／Ｇ２６を通常駆動してエンジン２のクランキングを行う。これによりエンジン２は通常の時間にて始動される。エンジン２が始動されるまでの時間はステップ２７０の処理を行う場合のそれよりも短くなるのは当然のことである。
【００８８】
図７は図６のエンジン始動処理におけるクランキング抑制制御をエンジン始動条件に基づいて図式化したものである。
この図７から分かるように、始動処理Ｆは、障害物判定結果がなしであり、ブレーキ信号ＳＴＰがＯＮでありかつアイドル信号ＩＤＬがＯＮである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８は通常の駆動力により駆動されてエンジン２のクランキングが行われてエンジン２は確実に始動される。
【００８９】
また、始動処理Ｇは、障害物判定結果がなしであり、ブレーキ信号ＳＴＰがＯＮであるがアイドル信号ＩＤＬがＯＦＦである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力は通常の駆動力に対して中程度に低減される。始動処理Ｈは、障害物判定結果がなしであり、アイドル信号ＩＤＬがＯＮであるがブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力は通常の駆動力に対して中程度に低減される。
【００９０】
始動処理Ｉは、障害物判定結果があり、ブレーキ信号ＳＴＰがＯＮでありかつアイドル信号ＩＤＬがＯＮである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力は通常の駆動力に対して小程度に低減される。
【００９１】
さらに、始動処理Ｊは、障害物判定結果があり、ブレーキ信号ＳＴＰがＯＮであるがアイドル信号ＩＤＬがＯＦＦである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力は通常の駆動力に対して大きく低減される。また、始動処理Ｋは、障害物判定結果があり、アイドル信号ＩＤＬがＯＮであるがブレーキ信号ＳＴＰがＯＦＦである。そのため、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力は通常の駆動力に対して大きく低減される。
【００９２】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
・ 本実施形態では、ＥＣＵ４６はエンジン２の始動時において車両進行方向に障害物がある場合には、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力の低減レベルの程度を大きくするようにしているので、クランキングのみによる車両発進を抑制することができ、実用的である。
【００９３】
・ しかも、ＥＣＵ４６はエンジン２のクランキング中において車両発進可能状態に移行した場合に、Ｍ／Ｇ２６又はスタータ４８の駆動力の低減レベルの程度を大きくするようにしているので、クランキングのみによる車両発進を確実に抑制することができ、実用的である。
【００９４】
なお、実施形態は上記に限らず、次のように変更してもよい。
・ 上記第１実施形態において、Ａ／Ｔ６のシフトポジションが非走行ポジションである場合に、ステップ２４４にてブレーキブースタ負圧低下又はバッテリ電圧低下に基づくエンジン２の自動始動と判定された場合にはエンジン始動を継続するようにしてもよい。すなわち、車両の発進に関わらないエンジン２の起動ができる場合には、クランキング抑制は好ましくなく、実用的である。
【００９５】
・ 上記第１実施形態において、ステップ２４４におけるバッテリ電圧低下に基づくエンジン２の自動始動中かどうかの判定をなくしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の内燃機関及びその制御装置のシステム構成図。
【図２】第１実施形態のＥＣＵが実行する自動停止処理を示すフローチャート。
【図３】同じくＥＣＵが実行する始動処理を示すフローチャート。
【図４】同じくＥＣＵが実行するエンジン始動処理のフローチャート。
【図５】同じくエンジン始動処理におけるクランキング抑制制御をエンジン始動条件に基づいて示す説明図。
【図６】第２実施形態のＥＣＵが実行する自動始動を含む始動処理を示すフローチャート。
【図７】同じくエンジン始動処理におけるクランキング抑制制御をエンジン始動条件に基づいて示す説明図。
【符号の説明】
２…エンジン、２ａ…クランクシャフト、２ｂ…吸気経路、２ｃ…スロットルバルブ、２ｄ…スロットルバルブモータ、２ｅ…サージタンク、４…トルクコンバータ、６…Ａ／Ｔ、６ａ…油圧制御部、６ｂ…出力軸、１０…電磁クラッチ、１２…プーリ、１４…ベルト、１６，１８，２０…プーリ、２２…パワーステアリングポンプ、２４…エアコン用のコンプレッサ、２６…Ｍ／Ｇ、２８…インバータ、３０…バッテリ、３２…出力軸回転数センサ、３４…タービン回転数センサ、３６…電動オイルポンプ、３９…アクセルペダル、３９ａ…アクセル開度センサ、３９ｂ…アイドルスイッチ、４０…スロットル開度センサ、４１…ブレーキブースタ、４１ｅ…ブレーキブースタ圧力センサ、４２…ブレーキペダル、４２ａ…ブレーキスイッチ、４３…エンジン回転数センサ、４６…ＥＣＵ、４８…スタータ、５０…燃料噴射弁。
Claims (6)
- 所定の自動始動条件の成立に基づいて内燃機関を起動するクランキング手段と、
前記クランキング手段によるクランキング中に車両発進可能状態に移行したことを検出した場合には前記クランキング手段によるクランキングを抑制するクランキング抑制手段と
を備えた車載内燃機関の始動制御装置において、
障害物の有無を検出する検出手段を備え、
前記クランキング抑制手段は、
クランキング動力を車輪に伝達し得る状態になったこと及び制動の解除が行われたことに基づいて前記車両発進可能状態に移行したことを検出するものであり、
車両進行方向に障害物が有る旨が検出され、かつ前記車両発進可能状態に移行したことを検出した場合、クランキングの抑制制御の程度を大きくする一方、車両進行方向に障害物が有る旨が検出され、かつ前記車両発進可能状態に移行していないことを検出した場合、クランキングの抑制制御の程度を小さくする
ことを特徴とする車載内燃機関の始動制御装置。 - 所定の自動始動条件の成立に基づいて内燃機関を起動するクランキング手段と、
前記クランキング手段によるクランキング中に車両発進可能状態に移行したことを検出した場合には前記クランキング手段によるクランキングを抑制するクランキング抑制手段と
を備えた車載内燃機関の始動制御装置において、
障害物の有無を検出する検出手段を備え、
前記クランキング抑制手段は、
クランキング動力を車輪に伝達し得る状態になったこと及び加速指示要求があったことに基づいて前記車両発進可能状態に移行したことを検出するものであり、
車両進行方向に障害物が有る旨が検出され、かつ前記車両発進可能状態に移行したことを検出した場合、クランキングの抑制制御の程度を大きくする一方、車両進行方向に障害物が有る旨が検出され、かつ前記車両発進可能状態に移行していないことを検出した場合、クランキングの抑制制御の程度を小さくする
ことを特徴とする車載内燃機関の始動制御装置。 - 請求項１及び２のいずれかに記載の車載内燃機関の始動制御装置において、
前記クランキング手段は、ドライバの操作に基づいて直接的にクランキングを行う第１クランキング手段と、車両の各パーツの状態を検出することにより間接的にクランキングを行う第２クランキング手段と、を備え
前記クランキング抑制手段は、前記第２クランキング手段による前記内燃機関のクランキング時には、前記車両発進可能状態への移行が検出された場合にクランキング抑制制御を行う
ことを特徴とする車載内燃機関の始動制御装置。 - 請求項３に記載の車載内燃機関の始動制御装置において、
前記第２クランキング手段は、車両停止時に前記内燃機関を停止させ、前記自動始動条件の成立に基づいて前記内燃機関の起動を開始するエコラン制御手段である
ことを特徴とする車載内燃機関の始動制御装置。 - 請求項４に記載の車載内燃機関の始動制御装置において、
前記第２クランキング手段は、車載補機の駆動要求又はバッテリの充電要求に基づいて前記内燃機関を起動する手段及び車両発進の準備が必要な場合に前記内燃機関を起動する手段を備え、少なくとも車両発進の準備が必要な場合のクランキング制御中に、前記車両発進可能状態に移行したと判定された場合にクランキングを抑制する
ことを特徴とする車載内燃機関の始動制御装置。 - 請求項１〜５のいずれかに記載の車載内燃機関の始動制御装置において、
前記クランキング手段は、前記内燃機関の完爆判定がなされるまで、又は前記クランキング抑制手段によるクランキング抑制制御が開始されるまでは、開始したクランキング動作を継続する
ことを特徴とする車載内燃機関の始動制御装置。
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