JP2004190498A

JP2004190498A - 車両用内燃機関の制御装置

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Publication number: JP2004190498A
Application number: JP2002355654A
Authority: JP
Inventors: Osamu Yoneda; 修米田; Shizuo Sasaki; 静夫佐々木; Yoshinobu Hashimoto; 佳宜橋本; Hiroki Murata; 宏樹村田; Yuichiro Kitamura; 雄一郎北村; Yoshihide Suzuki; 良英鈴木
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: JP3983162B2

Abstract

【課題】車両の運動エネルギを内燃機関に伝達して内燃機関をクランキングする場合に、車速の低下によるショックを抑制することのできる車両用内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関の回転数が所定回転数以下である場合に、車両の運動エネルギを内燃機関に伝達することにより、内燃機関の回転数の低下を抑制する始動制御を実行可能な車両用内燃機関の制御装置において、動力伝達系の動力を内燃機関に伝達する場合は、車輪に連結された回転装置の出力を制御することにより、車速の低下を抑制する回転装置制御手段（ステップＳ１、ステップＳ４、ステップＳ５、ステップＳ６）を備えている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車輪に連結されている動力伝達系の動力を内燃機関に伝達して、内燃機関の回転数の低下を抑制する車両用の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用内燃機関は、その回転数が所定回転数以上になるまでは、自律回転ができない。このため、車両が停止し、かつ、内燃機関が停止している場合は、まず、スタータモータにより内燃機関をクランキングするとともに、燃料の供給および燃焼をおこない、内燃機関が自律回転可能な回転数となった時点で、スタータモータから内燃機関に伝達されるトルクを遮断する制御がおこなわれる。これに対して、車両が惰力走行している場合に、車両の運動エネルギを内燃機関に伝達することにより、内燃機関をクランキングする技術が知られており、その技術の一例が、下記の特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１に記載された自動車は、ディーゼルエンジンの出力側にトランスミッションが連結されている。また、ディーゼルエンジンとトランスミッションとの間にはクラッチが設けられているとともに、トランスミッションはプロペラシャフトを介して駆動輪に連結されている。さらに、シフト用アクチュエータおよびセレクト用アクチュエータが設けられており、シフト用アクチュエータおよびセレクト用アクチュエータの作動により、トランスミッションの歯車の選択がおこなわれて、所定のギヤ比が得られるようになっている。
【０００４】
そして、エンジンが停止中であって、しかも、車速が所定値以上の場合に、マイクロコンピュータが、シフト用アクチュエータおよびセレクト用アクチュエータを介して、トランスミッションを押しがけ可能なギヤ位置、例えば第３速に変更する。この後にクラッチをゆっくり接続することにより、車両の走行にともなう慣性力が、駆動車輪、アクスルシャフト、減速機、プロペラシャフト、トランスミッション、クラッチを介してエンジンに伝達され、エンジンが駆動されて押しがけがおこなわれる。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭６４−５３６５９号公報（実願昭６２−１４９８４７号のマイクロフィルム（実用新案登録請求の範囲、第５頁ないし第１３頁、第１図ないし第３図））
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献１に記載されているようにクラッチを接続する時点で、車両の慣性力が、エンジンをクランキングさせるエネルギとして消費されるため、エンジンブレーキ力が強められた状態となり、車速が急激に低下してショックが発生する問題があった。
【０００７】
この発明は、上記の事情を背景にしてなされたものであり、車輪に連結されている動力伝達系の動力を内燃機関に伝達して、内燃機関の回転数の低下を抑制する場合に、車速の低下によるショックを抑制することのできる車両用内燃機関の制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、内燃機関の回転数が所定回転数以下である場合に、車両の運動エネルギを前記内燃機関に伝達することにより、その内燃機関の回転数の低下を抑制する回転数制御を実行可能な車両用内燃機関の制御装置において、前記車両の運動エネルギを前記内燃機関に伝達する場合は、車輪に連結された回転装置の出力を制御することにより、車速の低下を抑制する回転装置制御手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１の発明によれば、車両の運動エネルギを内燃機関に伝達して、内燃機関の回転数の低下を抑制する場合に、車速が低下することが抑制される。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記回転装置の出力を制御することにより、車速の低下を抑制することが可能であるか否かを判断する第１の車速判断手段と、この第１の車速判断手段の判断結果に基づいて、前記回転数制御を実行するか否かを判断する実行判断手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用が生じる他に、回転装置の出力を制御することにより、車速の低下を抑制できるか否かが判断され、その判断結果に基づいて、回転数制御を実行するか否かが判断される。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の構成に加えて、前記内燃機関の回転数が所定回転数を越えている場合に、回転数が所定回転数以下である場合を想定し、かつ、前記回転数制御を実行することを想定するとともに、前記回転装置の出力を制御することにより、車速の低下を抑制することが可能であるか否かを判断する第２の車速判断手段と、この第２の車速判断手段の判断結果に基づいて、前記内燃機関の回転数を所定回転数以下に下げるか否かを判断する停止判断手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用が生じる他に、内燃機関の回転数が所定回転数を越えている場合に、内燃機関の回転数が所定回転数以下である場合を想定し、かつ、回転数制御を実行する場合を想定し、回転装置の出力を制御することにより、車速の低下を抑制することが可能であるか否かが判断され、その判断結果に基づいて、内燃機関の回転数を低下させるか否かが判断される。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記内燃機関で燃料を燃焼させてその内燃機関を始動させる場合に、前記回転数制御を実行して前記内燃機関の回転数を上昇させる回転数上昇手段が、更に設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の作用が生じる他に、内燃機関で燃料を燃焼させてその内燃機関を始動させる場合に、車両の運動エネルギにより、内燃機関の回転数が上昇される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明を具体例に基づいて説明する。図２には、この発明の制御装置の対象例である車両Ｖｅのパワートレーンおよび制御系統が示されている。図２に示すパワートレーンにおいては、車両Ｖｅの駆動力源１のトルクが、クラッチ２、変速機３、デファレンシャル４を経由して車輪（前輪）５に伝達されるように構成されている。駆動力源１としては、例えば、内燃機関、具体的には、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることができる。
【００１７】
以下、駆動力源１としてガソリンエンジンを用いる場合について説明し、便宜上、駆動力源１を“エンジン１”と記す。このエンジン１は、燃料噴射装置５０、点火装置５１、潤滑装置（図示せず）、燃焼室（図示せず）、ピストン（図示せず）、ピストンに連結されたクランクシャフト６などを有している。また、クランクシャフト６にはリングギヤ７０が形成されており、スタータモータ４２のトルクがリングギヤ７０に伝達されるように構成されている。
【００１８】
前記変速機３は、入力軸７および出力軸８を有している。前記クラッチ２は、クランクシャフト６と入力軸７との間の動力伝達状態を制御するものであり、ここでは、クラッチ２としては、例えば、摩擦クラッチ、電磁クラッチなどを用いることができる。また、クラッチ２のトルク容量を制御するアクチュエータ６８が設けられている。
【００１９】
一方、前記入力軸７と出力軸８とは相互に平行に、かつ、車両Ｖｅの幅方向（左右方向）に配置されている。入力軸７には、第１速用ドライブギヤ１０、第２速用ドライブギヤ１１、第３速用ドライブギヤ１２、第４速用ドライブギヤ１３、第５速用ドライブギヤ１４、後進用ドライブギヤ１５が設けられている。ここで、第１速用ドライブギヤ１０および第２速用ドライブギヤ１１および後進用ドライブギヤ１５と、入力軸７とは一体回転するように構成されている。これに対して、第３速用ドライブギヤ１２および第４速用ドライブギヤ１３および第５速用ドライブギヤ１４と、入力軸７とが相対回転可能となるように構成されている。
【００２０】
さらに、出力軸８には、第１速用ドリブンギヤ１６、第２速用ドリンギヤ１７、第３速用ドリブンギヤ１８、第４速用ドリブンギヤ１９、第５速用ドリブンギヤ２０、後進用ドリブンギヤ２１が設けられている。ここで、第４速用ドリブンギヤ１９および第５速用ドリブンギヤ２０と、出力軸８とは一体回転するように構成されている。これに対して、第１速用ドリブンギヤ１６および第２速用ドリブンギヤ１７および第３速用ドリブンギヤ１８および後進用ドリブンギヤ２１と、出力軸８とが相対回転可能となるように構成されている。
【００２１】
そして、第１速用ドライブギヤ１０と第１速用ドリブンギヤ１６とが噛合され、第２速用ドライブギヤ１１と第２速用ドリブンギヤ１７とが噛合され、第３速用ドライブギヤ１２と第３速用ドリブンギヤ１８とが噛合され、第４速用ドライブギヤ１３と第３速用ドリブンギヤ１９とが噛合され、第５速用ドライブギヤ１４と第５速用ドリブンギヤ２０とが噛合されている。さらに、中間ギヤ２２が設けられており、中間ギヤ２２と後進用ドライブギヤ１５とが噛合されている。
【００２２】
さらに、入力軸７と、第３速用ドライブギヤ１２または第４速用ドライブギヤ１３とを選択的に連結するシンクロナイザ機構２３が設けられている。さらに、入力軸７と、第５速用ドライブギヤ１４とを選択的に連結するシンクロナイザ機構２４が設けられている。さらに、出力軸８と、第１速用ドリブンギヤ１６または第２速用ドリブンギヤ１７または後進用ドリブンギヤ２１および中間ギヤ２２とを後進用とを選択的に連結するシンクロナイザ機構２５が設けられている。シンクロナイザ機構２５は、さらに、出力軸８と、第３速用ドリブンギヤ１８とを選択的に連結するシンクロナイザ機構６２が設けられている。そして、各シンクロナイザ機構２３，２４，２５，６２を制御するアクチュエータ６５が設けられている。アクチュエータ６５としては、油圧式アクチュエータ、電気式アクチュエータなどを用いることができる。
【００２３】
一方、前記デファレンシャル４は、デフケース２７と、デフケース２７に対してピニオンシャフト２８を介して取り付けたピニオンギヤ２９と、ピニオンギヤ２９に噛合されたサイドギヤ３０とを有している。また、サイドギヤ３０と車輪５とがドライブシャフト３１により連結されている。また、デフケース２７にはリングギヤ３２が形成されている。さらに、前記出力軸８にはギヤ３３が形成されており、ギヤ３２とリングギヤ３３とが噛合されている。
【００２４】
さらに、モータ・ジェネレータ３５が設けられており、モータ・ジェネレータ３５の出力軸６６にはギヤ６７が形成されている。そして、ギヤ６７と第３速用ドリブンギヤ１８とが噛合されている。モータ・ジェネレータ３５は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能（電動機としての機能）と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能（発電機としての機能）とを兼備している。このモータ・ジェネレータ３５として、例えば、３相交流型のモータ・ジェネレータを用いることができる。モータ・ジェネレータ３５には、インバータ７３を介して蓄電装置７４が接続されている。蓄電装置７４としては、二次電池、具体的には、バッテリ、キャパシタを用いることができる。
【００２５】
つぎに、車両Ｖｅの制御系統について説明する。車両Ｖｅの全体を制御する電子制御装置３９が設けられており、この電子制御装置３９は、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）および入出力インタフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。この電子制御装置３９には、イグニッションスイッチ、車両に対する加速要求（例えばアクセル開度）検知センサ、車両に対する制動要求検知センサ、シフトポジションセンサ、車速センサ、スロットル開度センサ、エンジン回転数センサ、変速機３の入力軸７の回転数センサ、車輪５の回転数センサなど、蓄電装置７４の充電量検知センサ、温度検知センサなど、各種のセンサの検知信号が入力される。これに対して、電子制御装置３９からは、エンジン出力を制御する信号、アクチュエータ６５，６８を制御する信号、インバータ７３およびモータ・ジェネレータ３５を制御する信号、スタータモータ４２を制御する信号などが出力される。
【００２６】
そして、電子制御装置３９に入力される信号、および電子制御装置３９に記憶されているデータに基づいて、モータ・ジェネレータ３５またはエンジン１のうちの少なくとも一方が運転・停止される。まず、エンジン１の制御について説明車両Ｖｅが停止している場合は、スタータモータ４２が駆動され、スタータモータ４２のトルクがエンジン１に伝達される。このようにして、スタータモータ４２のトルクによりエンジン１がクランキングされるとともに、燃料噴射制御および点火制御が実行されて燃料が燃焼し、エンジン回転数が自律回転可能な回転数になると、スタータモータ４２が停止される。
【００２７】
エンジン１の運転状態において、クラッチ２のトルク容量が高められると、エンジントルクが変速機３の入力軸７に伝達される。電子制御装置３９においては、シフトポジション、車速、加速要求などの信号に基づいて、変速機３の変速判断を実行し、その判断結果に基づいて、変速制御信号が出力される。図２に示す変速機３においては、前進ポジションが選択されている場合に、第１速ないし第５速を選択できる。このように、変速機３は、いわゆる有段式の変速機である。
【００２８】
前進ポジションが選択され、かつ、第１速を設定する場合は、シンクロナイザ機構２５が制御されて、第１速用ドリブンギヤ１６と出力軸８とが動力伝達可能に連結される。この第１速が設定された場合は、入力軸７のトルクが、第１速用ドライブギヤ１０および第１速用ドリブンギヤ１６を経由して、出力軸８に伝達される。また、前進ポジションが選択され、かつ、第２速を設定する場合は、シンクロナイザ機構２５が制御されて、第２速用ドリブンギヤ１７と出力軸８とが動力伝達可能に連結される。この第２速が設定された場合は、入力軸７のトルクが、第２速用ドライブギヤ１１および第２速用ドリブンギヤ１７を経由して、出力軸８に伝達される。
【００２９】
また、前進ポジションで第３速を設定する場合は、シンクロナイザ機構２３が制御されて、第３速用ドライブギヤ１２と入力軸７とが動力伝達可能に連結されるとともに、シンクロナイザ機構６２が制御されて、第３速用ドリブンギヤ１８と出力軸８とが動力伝達可能に連結される。この第３速が設定された場合は、入力軸７のトルクが、第３速用ドライブギヤ１２および第３速用ドリブンギヤ１８を経由して、出力軸８に伝達される。
【００３０】
また、前進ポジションで第４速を設定する場合は、シンクロナイザ機構２３が制御されて、第４速用ドライブギヤ１３と入力軸７とが動力伝達可能に連結される。この第４速が設定された場合は、入力軸７のトルクが、第４速用ドライブギヤ１３および第４速用ドリブンギヤ１９を経由して、出力軸８に伝達される。さらに、前進ポジションで第５速を設定する場合は、シンクロナイザ機構２４が制御されて、第５速用ドライブギヤ１４と入力軸７とが動力伝達可能に連結される。この第５速が設定された場合は、入力軸７のトルクが、第５速用ドライブギヤ１４および第５速用ドリブンギヤ２０を経由して、出力軸８に伝達される。
【００３１】
これに対して、後進ポジションが選択された場合は、シンクロナイザ機構２５が制御されて、中間ギヤ２２と後進用ドライブギヤ１５および後進用ドリブンギヤ２１とが噛合される。その結果、入力軸７のトルクは、後進用ドライブギヤ１５、中間ギヤ２２、後進用ドリブンギヤ２１を経由して出力軸８に伝達される。なお、前進ポジションが選択された場合と、後進ポジションが選択された場合とでは、出力軸８の回転方向が逆になる。
【００３２】
このようにして、エンジントルクが、入力軸７を経由して出力軸８に伝達されると、そのトルクは、デファレンシャル４およびドライブシャフト３１を経由して左右の車輪５に伝達される。また、車速、加速要求（アクセル開度）、制動要求などに基づいて、ドライバーの要求トルクが判断され、その判断結果に基づいてエンジンで負担するべき要求トルクが判断される。また、エンジンで負担するべき要求トルクに加えて、モータ・ジェネレータ３５で負担するべき要求トルクも判断される。
【００３３】
モータ・ジェネレータ３５を電動機として駆動する場合は、蓄電装置７４からモータ・ジェネレータ３５に電力を供給する。モータ・ジェネレータ３５を駆動する場合は、シンクロナイザ機構２３またはシンクロナイザ機構６２を制御して、モータ・ジェネレータ３５と入力軸７または出力軸８とを連結する。したがって、モータ・ジェネレータ３５のトルクは、出力軸８およびデファレンシャル４を経由して車輪５に伝達される。このように、車両Ｖｅは、エンジン１またはモータ・ジェネレータ３５のうち、少なくとも一方のトルクを、同じ車輪５に伝達することができる、いわゆるハイブリッド車である。
【００３４】
ところで、車両Ｖｅの走行中に、燃料の供給を停止してエンジン１を停止させる制御が実行される場合もある。例えば、
▲１▼加速要求が所定値以下である場合、
または、
▲２▼モータ・ジェネレータ３５の駆動力により、車両Ｖｅが低車速で走行する場合には、エンジン１を停止させることができる。上記▲１▼の場合に、モータ・ジェネレータ３５が駆動されていなければ、車両Ｖｅは惰力走行する。
【００３５】
このように、車両Ｖｅが惰力走行し、かつ、エンジン１が停止している場合に、加速要求が増加して、エンジン１を始動させる場合は、スタータモータ４２を駆動することなく、車両Ｖｅの慣性力を利用して、エンジン１をクランキングすることができる。具体的には、入力軸７と出力軸８とを動力伝達可能に連結するとともに、クラッチ２のトルク容量を所定値以上に高める。すると、車両Ｖｅの運動エネルギが、車輪５、デファレンシャル４、出力軸８、入力軸７を経由してクランクシャフト６に伝達されて、クランクシャフト６の回転数が上昇する。ついで、燃料噴射制御および点火制御を実行することにより、エンジン１を始動することができる。
【００３６】
上記のように、車両Ｖｅの運動エネルギをエンジン１に伝達すると、エンジンブレーキ力が強められた状態となって車速が急激に低下し、ショックが発生する可能性がある。このようなショックの発生を抑制する制御例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。まず、燃料供給が停止され、かつ、エンジン１が停止しているか否かが判断される（ステップＳ１）。ここで、「エンジン１の停止」とは、「エンジン回転数が、燃料の燃焼を実行しても、自律回転不可能な所定回転数以下であること。」を意味する。つまり、エンジン１の停止とは、エンジン回転数が零である場合に限らない。このステップＳ１で否定的に判断された場合は、エンジン１が停止している場合を想定し、
Ｐｓ＜Ｐｍ／２
であるか否かが判断される（ステップＳ２）。
【００３７】
ここで、Ｐｓは、停止しているエンジン１をクランキングする場合に、入力軸７からエンジン１に吸収されるパワーである。このＰｓは、
Ｐｓ＝Ｎｉ・Ｔｓ
として算出される。ここで、Ｎｉは、入力軸７の回転数であり、Ｔｓは、エンジン１をクランキングする際のトルクである。このＴｓは、具体的には、

として算出される。
【００３８】
ここで、Ｐｃは、クラッチ２の係合圧であり、Ｔｅｆ＋Ｔｅｐは、エンジン負荷トルクの推定値であり、Ｉｅ・ｄωｅ／ｄｔは、エンジン１の平均慣性トルクの推定値である。なお、これらの推定値はエンジン回転数や冷却水温などで補正してもよい。具体的に説明すると、Ｔｅｆは、摩擦抵抗・粘性抵抗に抗してクランクシャフト６をクランキングさせるために必要なトルク（フリクショントルク）であり、Ｔｅｐは、クランクシャフト６に連結されているピストン（図示せず）を動作させて、燃焼室の空気を圧縮するために必要なトルクである。粘性抵抗とは、エンジン１の潤滑系統の潤滑油の粘度により決定されるもので、その粘度は、温度検知センサの信号により判断可能である。
【００３９】
なお、摩擦抵抗は、設計上の固定的な想定した数値である。また、ｄωｅ／ｄｔは、エンジン１の回転角加速度である。なお、ｄωｅ／ｄｔは、希望値である。さらに、Ｐｍ／２は、しきい値であり、Ｐｍは、モータ・ジェネレータ３５を電動機として駆動する場合に発生可能なパワーである。このＰｍは、蓄電装置７５の充電量、モータ・ジェネレータ３５の体格などにより算出される。
【００４０】
このステップＳ２で肯定的に判断されるということは、停止しているエンジン１を、車両Ｖｅの運動エネルギによりクランキングする場合に、モータ・ジェネレータ３５を電動機として駆動して出力することにより、車速の低下を抑制し、かつ、ショックを抑制できることになる。そこで、ステップＳ２で肯定的に判断された場合は、運転されているエンジン１の停止を許可し（ステップＳ３）、リターンする。
【００４１】
これに対して、ステップＳ２で否定的に判断された場合について説明する。また、クラッチ２のトルク容量を高めて、車両Ｖｅの運動エネルギをエンジン１に伝達して、エンジン１をクランキングする場合に、モータ・ジェネレータ３５を電動機として駆動して出力したとしても、車速の低下を抑制できず、ショックが発生する可能性がある。そこで、ステップＳ２で否定的に判断された場合は、そのままリターンする。
【００４２】
つぎに、前記ステップＳ１で肯定的に判断された場合、つまり、エンジン１が停止されている場合について説明する。この場合は、クラッチ２のトルク容量が低下されており、車両Ｖｅの運動エネルギがエンジン１には伝達されていない。そこで、ステップＳ１で肯定的に判断された場合は、
Ｐｓ＞Ｐｍ
であるか否かが判断される（ステップＳ４）。このステップＳ４で否定的に判断された場合は、
Ｐｓ＜Ｐｍ／２
であるか否かが判断される（ステップＳ５）。このステップＳ５の処理は、ステップＳ２の処理と同じである。
【００４３】
このステップＳ５で肯定的に判断されるということは、停止しているエンジン１を、車両Ｖｅの運動エネルギによりクランキングする場合に、モータ・ジェネレータ３５を電動機として駆動させ、モータ・ジェネレータ３５のトルクを車輪５に伝達することにより、車速の低下によるショックを抑制できることになる。そこで、ステップＳ５で肯定的に判断された場合は、「押しがけエンジン始動制御」の実行を許可し（ステップＳ６）、リターンする。この「押しがけエンジン始動制御」とは、「クラッチ２のトルク容量を高めて、車両Ｖｅの運動エネルギをエンジン１に伝達してエンジン回転数を上昇させ、かつ、燃料噴射制御を実行することにより、エンジン１を始動させる制御」である。また、ステップＳ６では、モータ・ジェネレータ３５が電動機として駆動され、そのトルクが車輪５に伝達されて、車速の低下が抑制される。
【００４４】
これに対して、ステップＳ５で否定的に判断されるということは、車両Ｖｅの運動エネルギによりクランキングする場合に、モータ・ジェネレータ３５を電動機として駆動したとしても、モータ・ジェネレータ３５のトルクでは車速の低下を抑制できず、ショックが発生する可能性がある。そこで、ステップＳ５で否定的に判断された場合は、そのままリターンする。さらに、前記ステップＳ４で肯定的に判断された場合は、「押しがけエンジン始動」を禁止し（ステップＳ７）、リターンする。このステップＳ７では、スタータモータ４２のトルクにより、エンジン１をクランキングさせる制御を実行可能である。
【００４５】
この図１の制御例に対応するタイムチャート例を、図３に基づいて説明する。この図３のタイムチャートは、変速機の変速比が一定である場合を示し、モータ・ジェネレータ３５の出力可能パワーが、略一定である場合を示す。まず、時刻ｔ１よりも前においては、エンジンが運転されており、かつ、
Ｐｓ≧Ｐｍ／２
であるため、エンジンの停止が禁止される。これは、図１のステップＳ２で否定的に判断される場合に相当する。
【００４６】
その後、車速およびＮｉが低下し、かつ、時刻ｔ１で
Ｐｓ＜Ｐｍ／２
になると、運転されているエンジンを、停止させることが許可される。これは、図１のステップＳ３に進んだ場合に相当する。また、時刻ｔ１以後にエンジンが停止され、かつ、車速およびＮｉが略一定となり、
Ｐｓ＜Ｐｍ／２
が継続されているため、停止しているエンジンを押しがけ始動させることが許可される。これは、図１のステップＳ６に進んだ場合に相当する。
【００４７】
その後、車速およびＮｉが上昇して、時刻ｔ２で
Ｐｓ≧Ｐｍ／２
になると、停止しているエンジンを押しがけ始動させることが禁止される。これは、図１のステップＳ５で否定的に判断された場合に相当する。さらに、車速およびＮｉが上昇して、時刻ｔ３で
Ｐｓ＞Ｐｍ
となっている。この場合も、停止しているエンジンを押しがけ始動させることが禁止される。これは、図１のステップＳ７に進んだ場合に相当する。
【００４８】
以上のように、車両Ｖｅが惰力走行し、かつ、エンジン１が停止している場合に、加速要求が増加した場合は、車両Ｖｅの運動エネルギをエンジン１に伝達してエンジン１をクランキングする場合に、車速の急激な低下をモータ・ジェネレータ３５のトルクにより抑制できるか否かを判断し、その判断結果に基づいて、エンジン１の始動を許可するか否かを判断する。また、エンジン１が運転されている場合は、エンジン１が停止された場合を想定するとともに、ショックを発生することなく、エンジン１を始動できるか否かを判断し、その判断結果に基づいて、エンジン１の停止を許可するか否かを判断している。したがって、車両Ｖｅの運動エネルギによりエンジン１をクランキングする場合に、「車速が急激に低下してショックが発生すること」を抑制できる。
【００４９】
また、車両Ｖｅの運動エネルギでエンジン１をクランキングする場合に、クラッチ２のトルク容量を急激に高めると、Ｐｓが急激に高まり、エンジン回転数が急激に上昇して、始動性は向上する。しかしながら、このような制御をおこなうと、車速が急激に低下してショックが大きくなるため、そのショックを緩和するためのモータ・ジェネレータ３５の出力制御と、Ｐｓの変化との同期が困難となる。一方、エンジン１を始動する場合、エンジン１のシリンダー（図示せず）内の空気圧が高いと、初回の爆発行程における燃焼圧が高くなり易い。
【００５０】
後者の不都合に対処するためには、燃焼室に連通する吸気管の負圧の絶対値が大きくなるまでは、燃料の燃焼を遅らせた方がよい。そこで、クラッチのクラッチ２のトルク容量を高め始めてから、クラッチ２のトルク容量が所定値以上になるまでの所定時間Ｔを１秒以上に設定して、エンジン回転数を上昇させた後、初回の爆発工程を実行することが好ましい。具体的には、前記所定時間Ｔ内に、エンジン回転数がほぼリニヤに（緩やかに）、入力軸７の回転数（車速、変速比に対応する回転数）まで上昇するように、クラッチ２のトルク容量を制御する。このような制御を実行することにより、モータ・ジェネレータ３５の出力制御と、Ｐｓの変化との同期も容易となる。
【００５１】
ここで、図１のフローチャートに示す機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、ステップＳ１，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６がこの発明の回転装置制御手段に相当し、ステップＳ５が、この発明の第１の車速判断手段に相当し、ステップＳ２が、この発明の第２の車速判断手段に相当し、ステップＳ６が、この発明の実行判断手段に相当し、ステップＳ３がこの発明の停止判断手段に相当し、ステップＳ６が、この発明の回転数上昇手段に相当する。また、エンジン１が、この発明の内燃機関に相当し、モータ・ジェネレータ３５が、この発明の回転装置に相当し、「エンジン回転数が、燃料を燃焼させても自律回転不可能な回転数である場合」が、この発明の「内燃機関の回転数が所定回転数以下である場合」に相当する。
【００５２】
なお、図１のフローチャートのステップＳ２およびステップＳ３を、エンジン負荷パワーと、エンジンの慣性エネルギを所定時間Ｔで除した値との和が、モータ・ジェネレータの出力可能パワーよりも大きいか否かを判断し、その判断結果に基づいて、エンジンの停止を許可するか否かを判断するような、制御ルーチンに変更することもできる。
【００５３】
また、図２に示されたパワートレーンにおいては、同じ車輪５に、エンジン１およびモータ・ジェネレータ３５が動力伝達可能に連結されているが、エンジン１およびモータ・ジェネレータ３５が異なる車輪に連結されているパワートレーン、例えば、エンジンが前輪に連結され、モータ・ジェネレータが後輪に連結されているパワートレーン、または、エンジンが後輪に連結され、モータ・ジェネレータが前輪に連結されているパワートレーンにも、この発明を適用できる。
【００５４】
この実施例で説明した特徴的な構成は以下のとおりである。すなわち、車両が惰力走行し、かつ、内燃機関での燃料の燃焼が実行されていない場合に、車輪の動力を前記内燃機関に伝達することにより、その内燃機関の回転数を上昇させる回転数制御を実行可能な車両用内燃機関の制御装置において、前記回転数制御を実行する場合は、車輪に連結された回転装置の出力を制御することにより、車速の低下を抑制する回転装置制御手段を備えている。
【００５５】
なお、特許請求の範囲に記載されている回転装置制御手段を、回転装置制御器または回転装置制御コントローラと読み替え、第１の車速判断手段を、第１の車速判断器または第１の車速判断コントローラと読み替え、第２の車速判断手段を、第２の車速判断器または第２の車速判断コントローラと読み替え、実行判断手段を、始動判断器または始動判断コントローラと読み替え、停止判断手段を、停止判断器または停止判断コントローラと読み替え、回転数上昇手段を、回転数上昇器または回転数上昇コントローラと読み替えることもできる。
【００５６】
この場合、電子制御装置が、回転装置制御器、回転装置制御コントローラ、第１の車速判断器、第１の車速判断コントローラ、第２の車速判断器、第２の車速判断コントローラ、始動判断器、始動判断コントローラ、停止判断器、停止判断コントローラ、回転数上昇器、回転数上昇コントローラに相当する。さらに、回転装置制御手段を、回転装置制御ステップと読み替え、第１の車速判断手段を、第１の車速判断ステップと読み替え、第２の車速判断手段を、第２の車速判断ステップと読み替え、実行判断手段を、始動判断ステップと読み替え、停止判断手段を、停止判断ステップと読み替え、回転数上昇手段を、回転数上昇ステップと読み替え、車両用内燃機関の制御装置を、車両用内燃機関の制御方法と読み替えることもできる
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、車両の運動エネルギを内燃機関に伝達することにより、内燃機関の回転数の低下を抑制する場合は、回転装置の出力により車速の低下を抑制できる。したがって、内燃機関の始動によるショックを抑制できる。
【００５８】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果が生じる他に、車速の低下を、回転装置の出力で抑制できるか否かにより、内燃機関の始動を許可するか否かを判断できる。したがって、ショックの発生を一層確実に抑制できる。
【００５９】
請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果が生じる他に、回転装置から車輪に伝達される出力により、車速の低下を抑制することが可能であるか否かが判断され、その判断結果に基づいて、内燃機関を停止するか否かを判断できる。したがって、内燃機関を始動する場合にショックが発生することが予測される場合は、内燃機関を停止しない。
【００６０】
請求項４の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる他に、内燃機関で燃料を燃焼させてその内燃機関を始動させる場合に、車両の運動エネルギにより、内燃機関の回転数を上昇して、内燃機関の始動性を向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に適用される制御例を示すフローチャートである。
【図２】図１の制御例を適用可能な車両のパワートレーンおよび制御系統を示す概念図である。
【図３】図１の制御例に対応するタイムチャート例である。
【符号の説明】
１…エンジン、５…車輪、３５…モータ・ジェネレータ、３９…電子制御装置、Ｖｅ…車両。

Claims

内燃機関の回転数が所定回転数以下である場合に、車両の運動エネルギを前記内燃機関に伝達することにより、その内燃機関の回転数の低下を抑制する回転数制御を実行可能な車両用内燃機関の制御装置において、
前記車両の運動エネルギを前記内燃機関に伝達する場合は、車輪に連結された回転装置の出力を制御することにより、車速の低下を抑制する回転装置制御手段を備えていることを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
前記回転装置の出力を制御することにより、車速の低下を抑制することが可能であるか否かを判断する第１の車速判断手段と、
この第１の車速判断手段の判断結果に基づいて、前記回転数制御を実行するか否かを判断する実行判断手段と
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両用内燃機関の制御装置。
前記内燃機関の回転数が所定回転数を越えている場合に、回転数が所定回転数以下である場合を想定し、かつ、前記回転数制御を実行することを想定するとともに、前記回転装置の出力を制御することにより、車速の低下を抑制することが可能であるか否かを判断する第２の車速判断手段と、
この第２の車速判断手段の判断結果に基づいて、前記内燃機関の回転数を所定回転数以下に下げるか否かを判断する停止判断手段と
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両用内燃機関の制御装置。
前記内燃機関で燃料を燃焼させてその内燃機関を始動させる場合に、前記回転数制御を実行して前記内燃機関の回転数を上昇させる回転数上昇手段が、更に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用内燃機関の制御装置。