JP2009108692A - 車載内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行停止過程で機関運転がアイドル運転に移行したときの内燃機関のストールを抑制しつつ、車両の走行停止を可能な限り速やかに実現することのできる車載内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】自動車の走行停止過程でエンジン１がアイドル運転となったとき、自動車の走行路面が低摩擦係数路面であれば、補機の駆動要求を低下開始した時点で、その駆動要求の低下に相当する分の目標回転速度の低下が行われ、エンジン１をストールさせることなく自動車が速やかに走行停止される。このときにストールが生じないのは、低摩擦係数路面では、駆動輪６に対し路面側からの外力が回転方向と逆方向に働くなど、同駆動輪６への回転停止方向についての外乱の作用が少なくなり、その外乱によるエンジン回転速度の低下がほとんど生じることがないためである。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載内燃機関の制御装置に関する。

自動車等の車両に搭載される内燃機関においては、車両の走行停止過程で車速が所定値以下となってアイドル運転に移行したとき、機関回転速度をアイドル運転時の目標回転速度へと調整するアイドル回転速度制御が実行される。このアイドル回転速度制御で用いられる目標回転速度に関しては、内燃機関によって駆動される補機の駆動要求の大きさに応じて可変設定されるものであり、同補機の駆動要求が大きくなるほど高い値となるようにされる。このように補機の駆動要求の大きさに応じて目標回転速度を可変とするのは、補機の駆動要求が大きくなるほど内燃機関に働く補機駆動時の回転抵抗が大きくなり、それに起因するアイドル運転時のストールの発生を抑制するためである。

ところで、ブレーキの作動による車両の走行停止過程で車速が所定値以下となって機関運転がアイドル運転に移行したときに補機の駆動要求が大きくなっている場合には、アイドル回転速度制御の目標回転速度が高く設定され、それに合わせてアイドル運転時の機関回転速度も高くされることになる。この場合、上記のようにアイドル運転時の機関回転速度が高くなることに起因して、そのときの車両の駆動輪に作用する駆動力が大きくなり、同駆動輪にブレーキによる制動力を作用させても同駆動輪の回転速度の低下が進みにくくなることから、車両の走行を停止させるまでに時間がかかるようになる。

こうしたことに対処するため、車両の走行停止過程において、特許文献１に示されるように変速機をニュートラル状態とすることにより、車両の駆動輪に駆動力が作用しないようにすることが考えられる。この場合、車速が所定値以下に低下して機関運転がアイドル運転に移行したとき、機関回転速度が高い値に設定された目標回転速度に調整されるとしても、そのときの機関回転に基づく駆動力が駆動輪に伝達されないため、同アイドル運転に移行した後の車両の走行停止に関しては速やかに行うことが可能と推測される。ただし、アイドル運転への移行前の車両の走行停止過程では、変速機がニュートラル状態とされることにより、駆動輪と内燃機関との駆動力伝達経路が遮断されるため、内燃機関の回転抵抗が駆動輪に対し制動力として働くことがなくなり、車両の走行を速やかに停止させるための制動力をブレーキだけで確保することが求められる。しかし、こうした制動力を必ずしもブレーキだけで確保できるとは限らず、同制動力の確保が難しい場合には車両の走行停止までに時間がかかることになる。

また、車両の走行停止過程で変速機をニュートラル状態とする代わりに、機関運転がアイドル運転に移行したとき、補機の駆動要求を低下せてアイドル回転速度制御での目標回転速度を低下させ、それに基づき上記アイドル運転での機関回転速度を低下させることにより、機関回転に基づき駆動輪に作用する駆動力を低く抑えることも考えられる。この場合、アイドル運転への移行前の車両の走行停止過程では、内燃機関の回転抵抗が駆動輪に対し制動力として働くため、その回転抵抗及びブレーキにより車両の走行を速やかに停止させるための制動力を駆動輪に対し作用させることができる。また、車両の走行停止過程での機関運転のアイドル運転への移行後では、補機の駆動要求を低下させてアイドル回転速度制御で用いられる目標回転速度を低下させることにより、駆動輪に作用する駆動力を低く抑えることが可能になる。以上により車両の速やかな走行停止が図られる。
特開平８−７４９９２公報（段落［００３２］〜［００３４］）

上述したように、車両の走行停止過程で機関運転がアイドル運転に移行したとき、補機の駆動要求を低下させ、それによってアイドル回転速度制御での目標回転速度を低下させることにより、車両の速やかな走行停止が図られるようにはなる。

ただし、通常のアイドル回転速度制御においては、上記のように補機の駆動要求を低下させてから実際に目標回転速度が低下するまでの間に、所定のディレー時間が設定されることとなる。従って、上記補機の駆動要求が低下されると、その低下開始時点からの所定のディレー時間が経過するまでの間は上記目標回転速度が低下されず、そのディレー時間が経過した後に同目標回転速度の低下が行われる。

こうしたディレー時間が設定されるのは以下の理由による。すなわち、補機の駆動要求が小さくされたとき、それに伴う補機の駆動率低下が確実なものとなるために必要な時間（上記ディレー時間に相当）だけ、上記駆動要求の低下に伴う目標回転速度の低下を抑えておかないと、補機の駆動率低下が完了しないままアイドル運転時の機関回転速度が低下するおそれがある。仮に、補機の駆動率低下が完了しないままアイドル運転時の機関回転速度が低下した場合、内燃機関に作用する補機を駆動するための回転抵抗が大きい状態で機関回転速度が低下されることとなる。このとき、駆動輪に対し路面側からの外力（摩擦力等）が回転方向と逆方向に働くなど、同駆動輪への回転停止方向について外乱が作用すると、その外乱による機関回転速度の更なる低下に伴い、内燃機関にストールが生じるおそれがある。上記ディレー時間を設定することにより、上述したような状況での内燃機関のストール発生の抑制が図られている。

しかしながら、車両の走行停止過程で機関運転がアイドル運転に移行したとき、補機の駆動要求を低下させてから、それに伴いアイドル回転速度制御での目標回転速度を低下させるまでの間に所定のディレー時間が設定されると、そのディレー時間の分だけ車両の走行停止に要する時間が長くなって同車両の走行停止を速やかに行うことが困難になる。また、内燃機関のストール抑制よりも車両の速やかな走行停止を優先し、前記ディレー時間を短くすることも考えられるが、この場合には内燃機関にストールの生じる可能性が高くなることは避けられない。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両の走行停止過程で機関運転がアイドル運転に移行したときの内燃機関のストールを抑制しつつ、車両の走行停止を可能な限り速やかに実現することのできる車載内燃機関の制御装置を提供することにある。

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。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、車両の走行停止過程で車速が所定値以下となって同車両に搭載される内燃機関がアイドル運転となったとき、機関回転速度を同機関により駆動される補機の駆動要求の大きさに応じて設定された目標回転速度へと調整するアイドル回転速度制御を実行し、そのアイドル回転速度制御の実行時に前記補機の駆動要求を低下させ、同駆動要求の低下開始時点から予め定められたディレー時間が経過した後に前記駆動要求の低下に相当する分だけ前記目標回転速度を低下させる車載内燃機関の制御装置において、車両の走行路面が低摩擦係数路面であることを検出する検出手段と、前記走行路面が低摩擦係数路面であるときには、前記ディレー時間が経過する前に前記駆動要求の低下に相当する分の前記目標回転速度の低下を行う低下手段と、を備えた。

上記車両の走行停止過程で車速が所定値以下となって同車両に搭載される内燃機関がアイドル運転となったときには、補機の駆動要求を低下させることに基づきアイドル回転速度制御の目標回転速度を上記駆動要求の低下に相当する分だけ低下させることが行われ、それによって車両の速やかな走行停止が図られる。内燃機関が上記アイドル運転に移行したとき、低摩擦係数路面であれば、補機の駆動要求を低下させた後であってディレー時間が経過する前に上記駆動要求の低下に相当する分の目標回転速度の低下を行ったとしても、内燃機関にストールが生じることはない。これは、低摩擦係数路面では、駆動輪に対し路面側からの外力（摩擦力等）が回転方向と逆方向に働くなど、同駆動輪への回転停止方向についての外乱の作用が少なくなり、その外乱による機関回転速度の低下がほとんど生じることがないためである。上記構成によれば、低摩擦係数路面であるとき上述したようにディレー時間の経過前に補機の駆動要求の低下に相当する分の目標回転速度の低下が行われ、低摩擦係数路面でないときには上記ディレー時間の経過後に上記目標回転速度の低下が行われる。これにより、車両の走行停止過程で機関運転がアイドル運転に移行したときの内燃機関のストールを抑制しつつ、車両の走行停止を可能な限り速やかに実現することができるようになる。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記低下手段は、前記補機の駆動要求の低下開始時を基点として、同駆動要求の低下に相当する分の前記目標回転速度の低下を行うことを要旨とした。

上記構成によれば、低摩擦係数路面での車両の停止過程で機関運転がアイドル運転に移行して補機の駆動要求が低下されると、その駆動要求の低下開始時を基点としてアイドル回転速度制御の目標回転速度が上記駆動要求の低下に相当する分だけ低下されるため、上記アイドル運転時に機関回転速度を速やかに低く抑えることができる。これにより、車両の走行停止をより速やかに行うことができるようになる。

請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記低下手段は、前記補機の駆動要求の低下を徐々に行い、その駆動要求の低下に対応して前記目標回転速度の低下も徐々に行うものとした。

車両の停止過程で機関運転がアイドル運転に移行したとき、補機の駆動要求が大きい場合には目標回転速度も高い値となることから、その補機の駆動要求の低下が大幅に行われるとともに、それに基づく目標回転速度の低下が急速且つ大幅に行われることとなる。この場合、上記補助の駆動要求の大幅な低下に伴い同補機の駆動率を応答性よく低下させることができないと、低摩擦係数路面であってディレー時間の経過前に上記駆動要求の低下に相当する分だけ目標回転速度を低下させるとき、内燃機関がストールするおそれがある。これは、補機の駆動率低下に応答遅れが生じている期間、内燃機関には補機を駆動するために大きな回転抵抗が生じ、そのような状態で補機の駆動要求の大幅な低下に相当する分の目標回転速度の大幅な低下が一気に行われるためである。上記構成によれば、補機の駆動要求が大きい場合であって同駆動要求の低下に対し同補機の駆動率の低下に応答遅れが生じる状況のとき、補機の駆動要求の低下が徐々に行われるとともに、それに伴って目標回転速度の低下も徐々に行われるようになる。このため、補機の駆動要求の低下に対する同補機の駆動率の低下に応答遅れが生じている期間中に、内燃機関に補機を駆動するための大きな回転抵抗が生じるとき、目標回転速度の大幅な低下が行われることを抑制でき、その大幅な低下に伴う内燃機関のストールを抑制することができる。

請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明において、前記補機は、電熱ヒータの作動数に応じて発電量を変化させるオルタネータであり、前記低下手段は、前記電熱ヒータの作動数を徐々に少なくすることによって前記オルタネータの駆動要求の低下を実現し、前記電熱ヒータの作動数の減少に基づき前記目標回転速度の低下を徐々に行うものとした。

電熱ヒータは消費電力が大きいため、その電熱ヒータの作動数が多い場合にはオルタネータの駆動要求が大きくなり、それに基づきオルタネータの発電量（駆動率）が高くなることから、内燃機関がオルタネータを駆動する際の回転抵抗も大きくなる。上記構成によれば、車両の停止過程で機関運転がアイドル運転に移行したとき、電熱ヒータの作動数を徐々に少なくすることにより、オルタネータの駆動要求の低下が徐々に行われる。更に、このように徐々に行われる電熱ヒータの作動数の減少に基づき、上記アイドル運転での目標回転速度の低下も徐々に行われる。従って、オルタネータの駆動要求の低下に対し同オルタネータの駆動率の低下に応答遅れが生じ、その応答遅れの生じる期間中であって内燃機関にオルタネータを駆動するための大きな回転抵抗が生じるとき、目標回転速度の大幅な低下が行われることはない。従って、その目標回転速度の大幅な低下に起因する内燃機関のストールを抑制することができる。

請求項５記載の発明では、請求項３記載の発明において、前記補機は、電熱ヒータの作動数に応じて発電量を変化させるオルタネータであり、前記低下手段は、前記電熱ヒータの作動数を徐々に少なくすることによって前記オルタネータの駆動要求の低下を実現し、それに伴うオルタネータの駆動率の低下に基づき前記目標回転速度の低下を徐々に行うものであることを要旨とした。

電熱ヒータは消費電力が大きいため、その電熱ヒータの作動数が多い場合にはオルタネータの駆動要求が大きくなり、それに基づきオルタネータの発電量（駆動率）が高くなることから、内燃機関がオルタネータを駆動する際の回転抵抗も大きくなる。上記構成によれば、車両の停止過程で機関運転がアイドル運転に移行したとき、電熱ヒータの作動数を徐々に少なくすることにより、オルタネータの駆動要求の低下が徐々に行われる。更に、このようにオルタネータの駆動要求が徐々に低下する際、それに伴って徐々に低下するオルタネータの駆動率に基づき、上記アイドル運転での目標回転速度の低下も徐々に行われる。従って、オルタネータの駆動要求の低下に対し同オルタネータの駆動率の低下に応答遅れが生じ、その応答遅れの生じる期間中であって内燃機関にオルタネータを駆動するための大きな回転抵抗が生じるとき、目標回転速度の大幅な低下が行われることはない。従って、それ目標回転速度の大幅な低下に起因する内燃機関のストールを抑制することができる。

［第１実施形態］
以下、本発明を後輪駆動の自動車に搭載されるエンジンに適用した第１実施形態を図１〜図３に従って説明する。

図１に示されるエンジン１においては、吸気通路４から燃焼室３に空気が吸入されるとともに、この空気の量（吸入空気量）に対応した量の燃料が燃料噴射弁２から噴射されて燃焼室３に供給される。このため、吸気通路４に設けられたスロットルバルブ１２の開度調節を通じて吸入空気量を多くするほど、燃焼室３にて燃焼する混合気の量が多くなり、エンジン出力が高くなる。エンジン１の出力軸であるクランクシャフト９は、自動変速機等の変速機５を含む駆動系を介して自動車の駆動輪（後輪）６に接続されている。この駆動輪６に対しては、ブレーキ２３により同駆動輪６の回転を停止させるための制動力を付与することが可能となっている。また、クランクシャフト９にはオルタネータ７及びエアコンディショナのコンプレッサなどの各種補機も接続されている。

エンジン１によって駆動される各種補機のうちの一つである上記オルタネータ７は、パワーコントロールユニット８を介してバッテリ２１に電気接続されるとともに、同ユニット８を通じて作動制御される。そして、クランクシャフト９の回転に基づきオルタネータ７による発電が行われ、発電された交流電気はパワーコントロールユニット８を通じて直流電気に変換されてバッテリ２１に蓄えられる。このときには、パワーコントロールユニット８を通じて、オルタネータ７のロータの励磁コイルに対する印可電圧を調整することで、発電量（オルタネータ７の駆動率）が調整されるようになる。

こうしたオルタネータ７による発電を行うことで、自動車に搭載された各種電気機器への給電が行われる。即ち、自動車の各種電気機器に対しては、パワーコントロールユニット８を通じてのオルタネータ７からの給電やバッテリ２１からの給電が行われ、この給電に基づき上記各種電気機器が駆動されることとなる。なお、自動車の各種電気機器としては、エンジン１の冷却水が過冷状態にあるときに同冷却水を加熱するために通電・加熱される複数本（この実施形態では二つ）の水加熱ヒータ２２、パワーステアリング装置の電動モータ、及びウィンドウ用の電熱線等があげられる。

自動車には、エンジン１及び変速機５等に関する各種制御を実行する電子制御装置２０が搭載されている。この電子制御装置２０は、上記制御に係る各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。

電子制御装置２０の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル１４の踏み込み量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ１５。

・スロットルバルブ１２の開度（スロットル開度）を検出するスロットルポジションセンサ１６。
・吸気通路４を介して燃焼室３に吸入される空気の流量（吸入空気流量）を検出するエアフローメータ１３。

・エンジン１の出力軸であるクランクシャフト９の回転に対応する信号を出力するクランクポジションセンサ１０。
・エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ１１。

・自動車の車速を検出する車速センサ１７。
また、電子制御装置２０の出力ポートには、燃料噴射弁２及びスロットルバルブ１２等の駆動回路が接続されている。

電子制御装置２０は、上記各センサから入力される検出信号より把握される機関運転状態に応じて、上記出力ポートに接続された各機器類の駆動回路に指令信号を出力する。こうして上記燃料噴射弁２からの燃料噴射量の制御、上記スロットルバルブ１２の開度制御、水加熱ヒータ２２の通電制御、及びオルタネータ７（パワーコントロールユニット８）の駆動制御等の各種制御が電子制御装置２０により実施されている。

次に、電子制御装置２０による上記スロットルバルブ１２の開度制御について詳しく説明する。
スロットルバルブ１２は、電子制御装置２０を通じてスロットル開度指令値ＴＡｔに基づき開度制御される。このスロットル開度指令値ＴＡｔは、以下の式（１）を用いて算出される。

ＴＡｔ＝ＴＡbase＋Ｑcal ・ｋｔ …（１）
ＴＡbase：基本スロットル開度
Ｑcal ：ＩＳＣ補正量
ｋｔ ：変換係数
上記式（１）において、基本スロットル開度ＴＡbaseは、アクセルポジションセンサ１５からの検出信号に基づき求められるアクセル踏込量、及び、クランクポジションセンサ１０からの検出信号に基づき求められるエンジン回転速度等に基づき算出される値であり、エンジン１のアイドル運転時には「０」とされる。式（１）における「Ｑcal ・ｋｔ」という項は、アイドル運転時におけるエンジン回転速度の制御であるアイドル回転速度制御を実行するためのものである。

アイドル運転時のスロットル開度指令値ＴＡｔに関しては、基本スロットル開度ＴＡbaseが「０」となることから、上記「Ｑcal ・ｋｔ」という項によって決定されることになる。この「Ｑcal ・ｋｔ」という項において、ＩＳＣ補正量Ｑcal はアイドル回転速度制御でのエンジン回転速度の調整を行うべく増減する無次元のパラメータであり、変換係数ｋｔは当該ＩＳＣ補正量Ｑcal をスロットル開度というパラメータに変換するためのものである。そして、アイドル回転速度制御においては、設定された目標回転速度に向けてエンジン回転速度を近づけるべく、その目標回転速度に対するエンジン回転速度の乖離に基づきＩＳＣ補正量Ｑcal が増減される。

すなわち、目標回転速度よりもエンジン回転速度が低い状態にあるときには、スロットルバルブ１２の開度が大きくなるようＩＳＣ補正量Ｑcal が大きくされる。このようにスロットルバルブ１２の開度が大きくされてエンジン１の吸入空気量が多くなると、それに伴って燃料噴射量が増量され、エンジン回転速度が目標回転速度に向けて上昇される。また、目標回転速度よりもエンジン回転速度が高い状態にあるときには、スロットルバルブ１２の開度が小さくなるようＩＳＣ補正量Ｑcal が小さくされる。このようにスロットルバルブ１２の開度が小さくされてエンジン１の吸入空気量が少なくなると、それに伴って燃料噴射量が減量され、エンジン回転速度が目標回転速度に向けて低下される。

以上のように、アイドル回転速度制御を行うことにより、アイドル運転時のエンジン回転速度が目標回転速度へと調整される。また、アイドル回転速度制御での目標回転速度に関しては、エンジン１の冷却水温やエンジン１によって駆動される各種補機の駆動要求の大きさ等に応じて可変設定される値であり、例えば補機の駆動要求が大きくなるほど高くされ、逆に同駆動要求が小さくなるほど低くされる。これは、補機の駆動要求が大きくなるほどエンジン１に働く補機駆動時の回転抵抗が大きくなり、それに起因してアイドル運転時にストールが発生することを抑制するためである。

次に、自動車の走行停止過程におけるアイドル回転速度制御について、図２のタイムチャートを参照して説明する。
ブレーキ２３等の作動による自動車の走行停止過程において、図２（ａ）に示されるように車速が「０」に近い値である所定値ａ以下となってエンジン１がアイドル運転に移行すると（タイミングＴ１）、上述したアイドル回転速度制御が実行される。このようにアイドル回転速度制御が実行されるとき、補機の駆動要求が大きくなっている場合にはアイドル回転速度制御の目標回転速度が高くされる。なお、上記のように補機の駆動要求が大きくなっている状況としては、例えば、エンジン１の冷却水温が低すぎることに起因して水加熱ヒータ２２が全て（二つ）作動しており、オルタネータ７の駆動要求（発電要求）が大きくなっているという状況があげられる。

上記アイドル運転への移行時、上述したように補機（この例ではオルタネータ７）の駆動要求が大きくなっていることに起因して、アイドル回転速度制御の目標回転速度が高くされていると、それに合わせてアイドル運転時のエンジン回転速度も高くされることになる。このように上記アイドル運転時のエンジン回転速度が高くなると、そのときの自動車の駆動輪６に作用する駆動力が大きくなり、同駆動輪６にブレーキ２３による制動力を作用させても同駆動輪６の回転速度の低下が進みにくくなり、自動車の走行を停止させるまでに時間がかかるようになる。

この問題に対処するため、上記アイドル運転への移行時、補機（オルタネータ７）の駆動要求を低下させることにより、その駆動要求の低下に相当する分のアイドル回転速度制御での目標回転速度の低下が図られる。具体的には、例えば水加熱ヒータ２２の作動数を図２（ｂ）に示されるように「２」から「０」へと減らすことにより、オルタネータ７の駆動要求を図２（ｃ）に示されるように低下させることが行われ、その分の目標回転速度の低下が図られる。ただし、通常のアイドル回転速度制御においては、上記のように補機の駆動要求が低下されたとき、その低下開始時点から実際に目標回転速度を低下させるまでの間に、所定のディレー時間（タイミングＴ１〜タイミングＴ２）が設定される。従って、補機の駆動要求の低下が行われると、その低下開始時点（Ｔ１）から所定のディレー時間が経過するまでの間（Ｔ１〜Ｔ２）は図２（ｄ）に二点鎖線で示されるように目標回転速度が低下せず、そのディレー時間が経過した後に同目標回転速度の低下が進むことになる。

こうしたディレー時間が設定されるのは以下の理由による。すなわち、補機の駆動要求が小さくされたとき、それに伴う補機の駆動率低下が確実なものとなるために必要な時間（上記ディレー時間に相当）だけ、上記駆動要求の低下に伴う目標回転速度の低下を抑えておかなければ、補機の駆動率低下が完了しないままアイドル運転時のエンジン回転速度が低下するおそれがある。ちなみに、本実施形態のディレー時間に関しては、上述したように、補機の駆動要求が小さくされたときそれに伴う補機の駆動率低下が確実なものとなるために必要な時間として、例えば３秒に設定されている。仮に、補機の駆動率低下が完了しないままアイドル運転時のエンジン回転速度が低下した場合、エンジン１に作用する補機を駆動するための回転抵抗が大きい状態でエンジン回転速度が低下されることとなる。このとき、駆動輪６に対し路面側からの外力（摩擦力等）が回転方向と逆方向に働くなど、同駆動輪６への回転停止方向について外乱が作用すると、その外乱によるエンジン回転速度の更なる低下に伴い、エンジン１にストールが生じるおそれがある。上記ディレー時間を設定することにより、上述したような状況でのエンジン１のストール発生の抑制が図られている。

しかしながら、上記ディレー時間（Ｔ１〜Ｔ２）が設定されると、そのディレー時間の経過中は車速が図２（ａ）に二点鎖線で示されるように低下しにくくなる。その結果、車速を「０」として自動車の走行を停止させるまでの時間が長くなり、同自動車の走行停止を速やかに行うことが困難になる。

そこで本実施形態では、自動車の走行路面が低摩擦係数路面であるときに限って、上記ディレー時間（Ｔ１〜Ｔ２）が経過する前に上記補機の駆動要求の低下に伴う目標回転速度の低下を行う。具体的には、上記ディレー時間（Ｔ１〜Ｔ２）が経過する前であって、補機の駆動要求の低下開始時（Ｔ１）を基点として、その駆動要求の低下に相当する分の目標回転速度の低下を図２（ｄ）に実線で示されるように行う。

自動車の走行停止過程でエンジン１がアイドル運転となったとき、低摩擦係数路面であれば、補機の駆動要求を低下させた後であってディレー時間が経過する前（この例では駆動要求の低下開始時）に、上記駆動要求の低下に相当する分の目標回転速度の低下を開始しても、エンジン１にストールが生じることはない。これは、低摩擦係数路面では、駆動輪６に対し路面側からの外力が回転方向と逆方向に働くなど、同駆動輪６への回転停止方向についての外乱の作用が少なくなり、その外乱によるエンジン回転速度の低下がほとんど生じることがないためである。

従って、低摩擦係数路面であるときには、上述したように補機の駆動要求の低下開始時（Ｔ１）を基点として目標回転速度を低下させることで、エンジン１のストールを発生させることなく、車速が図２（ａ）に実線で示されるように速やかに「０」とされて自動車の走行が停止される。また、低摩擦係数路面でないときには、補機の駆動要求の低下開始から上記ディレー時間（Ｔ１〜Ｔ２）が経過した後に上記目標回転速度の低下が行われることで、エンジン１でのストール発生が的確に抑制される。以上により、自動車の走行停止過程でエンジン１アイドル運転に移行したときの同エンジン１のストールを抑制しつつ、自動車の走行停止を可能な限り速やかに実現することができるようになる。

次に、上述したように自動車を速やかに走行停止させるための処理の実行手順について、停止性向上ルーチンを示す図３のフローチャートを参照して詳しく説明する。
同ルーチンにおいては、車速が０よりも大きく所定値ａ以下であり、且つアクセル踏込量「０」となってエンジン１がアイドル運転であること（Ｓ１０１、Ｓ１０２で共にＹＥＳ）、言い換えれば自動車の走行停止過程でエンジン１がアイドル運転に移行した状態にあることを条件に、補機駆動要求低下処理（Ｓ１０３）が実施される。この補機駆動要求低下処理は補機の駆動要求を低下させるためのものである。そして、同補機駆動要求低下処理として、図２の例では、水加熱ヒータ２２の作動数が「０」とされることにより、補機の一つであるオルタネータ７の駆動要求が低下される（タイミングＴ１）。

続いて、自動車の走行路面が低摩擦係数路面であるか否かが、電子制御装置２０のＲＡＭに記憶された路面情報に基づき判断される（図３：ステップＳ１０４）。なお、この路面情報については、例えば以下のような方法でＲＡＭに記憶される。すなわち、自動車の加速時にスロットル開度、車速、及び変速比等から標準的な走行路面での理論上の加速度である基準加速度を求め、その基準加速度に対し実加速度が予め定められた判定値以上小さい場合には現在の走行路面が低摩擦係数路面であると推定し、その旨の情報をＲＡＭに記憶する。また、上記とは別の方法として、自動車の加速時に駆動輪６の回転速度と従動輪との回転速度との差を求め、その差が予め定められた判定値以上であるときに現在の走行路面が低摩擦路面であると推定し、その旨の情報をＲＡＭに記憶するという方法を採用することも可能である。

ステップＳ１０４で自動車の走行路面が低摩擦係数路面である旨判断されると、補機の駆動要求が低下開始した時点であるか否かが判断される（Ｓ１０５）。そして、補機の駆動要求の低下開始時点であれば、補機の駆動要求の低下に相当する分だけ目標回転速度を低下させるための目標回転速度低下処理（Ｓ１０６）が実施される。図２の例では、オルタネータ７の駆動要求の低下開始時点（タイミングＴ１）を基点として、その駆動要求の低下に相当する分の目標回転速度の低下が行われる。また、図３のステップＳ１０４で自動車の走行路面が低摩擦係数路面でない旨判断されると、補機の駆動要求の低下開始時点からディレー時間が経過した時点であるか否かが判断され（Ｓ１０７）、その時点である旨判断されたときに上記目標回転速度低下処理（Ｓ１０６）が実施される。図２の例では、オルタネータ７の駆動要求の低下開始からディレー時間（Ｔ１〜Ｔ２）が経過した時点（Ｔ２）を基点として、その駆動要求の低下に相当する分の目標回転速度の低下が行われる。

一方、図３のステップＳ１０１で否定判定がなされた場合には、車速が「０」であって自動車の走行停止が完了しているか否かが判断される（Ｓ１０８）。ここで肯定判定であれば、補機の駆動要求低下中であることを条件に（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、補機駆動要求復帰処理（Ｓ１１０）が行われ、同処理を通じて補機の駆動要求が低下前の値に復帰される。その後、目標回転速度復帰処理（Ｓ１１１）が行われ、同処理を通じて目標回転速度が低下前の値に復帰される。図２の例では、タイミングＴ３にて上記補機駆動要求復帰処理（Ｓ１１０）及び目標回転速度復帰処理（Ｓ１１１）が行われる。そして、上記補機駆動要求復帰処理（Ｓ１１０）を通じて、水加熱ヒータ２２の作動数が「０」から「２」へと増加され、それによってオルタネータ７の駆動要求が低下前の値に復帰される。更に、このオルタネータ７の駆動要求の復帰に伴い、目標回転速度復帰処理（Ｓ１１１）を通じて、目標回転速度が低下前の値に復帰される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）自動車の走行停止過程でエンジン１がアイドル運転となったとき、自動車の走行路面が低摩擦係数路面であれば、補機の駆動要求を低下開始した時点を基点として、その駆動要求の低下に相当する分の目標回転速度の低下が行われ、エンジン１をストールさせることなく自動車が速やかに走行停止される。また、自動車の走行路面が低摩擦係数路面でなければ、補機の駆動要求を低下開始した時点からディレー時間が経過した後、その駆動要求の低下に相当する分の目標回転速度の低下が行われ、早過ぎるタイミングでの目標回転速度の低下に伴うエンジン１のストールが回避される。以上により、自動車の走行停止過程でエンジン１アイドル運転に移行したときの同エンジン１のストールを抑制しつつ、自動車の走行停止を可能な限り速やかに実現することができるようになる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図４に基づき説明する。
自動車の停止過程でエンジン１がアイドル運転に移行したとき、補機の駆動要求が大きい場合には、目標回転速度も高い値となることから、その補機の駆動要求の低下が急速且つ大幅に行われるとともに、それに基づく目標回転速度の低下も急速且つ大幅に行われることとなる。この場合、上記補助の駆動要求の大幅な低下に伴い同補機の駆動率を応答性よく低下させることができないと、低摩擦係数路面であってディレー時間の経過前に上記駆動要求の低下に相当する分だけ目標回転速度を低下させるとき、エンジン１がストールするおそれがある。これは、補機の駆動率低下に応答遅れが生じている期間、エンジン１には補機を駆動するために大きな回転抵抗が生じ、そのような状態で補機の駆動要求の大幅な低下に相当する分の目標回転速度の大幅な低下が一気に行われるためである。

この実施形態は、こうしたことへの対策のために、第１実施形態の補機駆動要求低下処理（図３のＳ１０３）の実施態様、及び目標回転速度低下処理（図３のＳ１０６）の実施態様に変更を加えたものである。以下、この変更部分について図４のタイムチャートを参照して詳しく説明する。

自動車の走行停止過程において、図４（ａ）に示されるように車速が所定値ａ以下となってエンジン１がアイドル運転に移行したとき、補機駆動要求低下処理として補機の駆動要求を徐々に小さくすることが行われる。図４の例では、水加熱ヒータ２２が全て（二つ）作動しており、オルタネータ７の駆動要求が大きくなっている状況のもと、同水加熱ヒータ２２の作動数が図４（ｂ）に示されるように徐々に少なくされる。具体的には、同作動数がタイミングＴ４で「２」から「１」へと少なくされ、その後にタイミングＴ５で「１」から「０」へと少なくされる。その結果、オルタネータ７の駆動要求も、上記水加熱ヒータ２２の作動数の減少に合わせて図４（ｃ）に示されるように徐々に低下される。なお、タイミングＴ４からタイミングＴ５までの時間に関しては、ディレー時間（例えば３秒）よりも長い時間が採用される。

上述したように駆動要求低下処理が実施されたとき、自動車の走行路面が低摩擦係数路面であれば、目標回転速度低下処理として、補機（オルタネータ７）の駆動要求の低下開始時点（Ｔ４、Ｔ５）を基点として、その低下に相当する分の目標回転速度の低下が行われる。図４の例では、タイミングＴ４で水加熱ヒータ２２の作動数が「２」から「１」へと減少したときには、それに伴うオルタネータ７の駆動要求の低下に相当する分だけ目標回転速度が低下される。更に、タイミングＴ５で水加熱ヒータ２２の作動数が「１」から「０」へと減少したときには、それに伴うオルタネータ７の駆動要求の低下に相当する分だけ目標回転速度が低下される。従って、このときの目標回転速度の低下は、水加熱ヒータ２２の作動数の減少に基づき、図４（ｄ）に示されるように徐々に行われることとなる。

上記駆動要求低下処理及び目標回転速度低下処理を行うことにより、補機の駆動要求が大きい場合であって同駆動要求の低下に対し同補機の駆動率の低下に応答遅れが生じる状況のとき、補機の駆動要求の低下が徐々に行われるとともに、それに伴って目標回転速度の低下も徐々に行われるようになる。このため、補機の駆動要求の低下に対する同補機の駆動率の低下に応答遅れが生じている期間中に、エンジン１に補機を駆動するための大きな回転抵抗が生じるとき、目標回転速度の大幅な低下が行われることを抑制でき、その大幅な低下に伴うエンジン１のストールを抑制することができる。

なお、駆動駆動要求低下処理が実施されたとき、自動車の走行路面が低摩擦係数路面でない場合には、目標回転速度低下処理として、補機（オルタネータ７）の駆動要求の低下開始時点（Ｔ４、Ｔ５）からディレー時間が経過した後、その低下に相当する分の目標回転速度の低下が行われる。図４の例では、タイミングＴ４で水加熱ヒータ２２の作動数が「２」から「１」へと減少したとき、タイミングＴ４からディレー時間が経過した後、上記作動数の減少に伴うオルタネータ７の駆動要求の低下に相当する分だけ目標回転速度が低下される。更に、タイミングＴ５で水加熱ヒータ２２の作動数が「１」から「０」へと減少したときには、タイミングＴ４からディレー時間が経過した後、上記作動数の減少に伴うオルタネータ７の駆動要求の低下に相当する分だけ目標回転速度が低下される。

以上詳述した本実施形態によれば、第１実施形態に記載した（１）の効果に加え、以下に示す効果が得られるようになる。
（２）補機の駆動要求が大きい状態で補機駆動要求低下処理を通じて同駆動要求が低下される際、その低下に対し同補機の駆動率の低下に応答遅れが生じる状況のとき、補機の駆動要求の低下及び目標回転速度の低下は次のように行われる。すなわち、補機の駆動要求の低下は補機駆動要求低下処理を通じて徐々に行われ、それに伴い目標回転速度低下処理を通じて目標回転速度の低下も徐々に行われる。このため、補機の駆動要求の低下に対する同補機の駆動率の低下に応答遅れが生じている期間中に、エンジン１に補機を駆動するための大きな回転抵抗が生じるとき、目標回転速度の大幅な低下が行われることを抑制でき、その大幅な低下に伴うエンジン１のストールを抑制することができる。

（３）上記補機の駆動要求が大きくなる状況としては、消費電力の大きい水加熱ヒータ２２の作動数が多くオルタネータ７の駆動要求が大きくなるという状況があげられる。このような状況のもとでは、駆動要求低下処理として水加熱ヒータ２２の作動数を徐々に少なくしてオルタネータ７の駆動要求を低下することが行われ、目標回転速度低下処理を通じて上記作動数の減少に基づき目標回転速度の低下が徐々に行われる。従って、オルタネータ７の駆動要求の低下に対し同オルタネータ７の駆動率の低下に応答遅れが生じた場合、その応答遅れの生じる期間であってエンジン１にオルタネータ７を駆動するための大きな回転抵抗が生じるとき、目標回転速度の大幅な低下が行われることはない。このため、その大幅な目標回転速度の低下に起因するエンジン１のストールを抑制することができる。

［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第２実施形態において、目標回転速度低下処理による目標回転速度の低下を、補機駆動要求低下処理を通じて水加熱ヒータ２２の作動数を徐々に少なくする際のオルタネータ７の駆動率（発電量）の低下に基づいて徐々に行うようにしてもよい。この場合も上記第２実施形態と同等の効果が得られる。

・第１及び第２実施形態において、低摩擦係数路面では、補機駆動要求低下処理による補機の駆動要求の低下開始時点を基点として目標回転速度の低下を行ったが、その低下を上記駆動要求の低下開始時点よりも後であってディレー時間が経過する前に行うように変更することも可能である。この場合、第１実施形態における（１）の効果に準じた効果は得られるようになる。

・補機駆動要求低下処理による補機の駆動要求低下は、水加熱ヒータ２２以外の機器の停止によって実現してもよい。こうした機器としては、例えば、パワーステアリング装置の電動モータ、ウィンドウ用の電熱線、及びエアコンディショナのコンプレッサ等があげられる。

・ディレー時間を３秒以外の値としてもよい。
・前輪駆動の自動車に本発明を適用してもよい。なお、上記各実施形態のように後輪駆動の自動車に本発明を適用すれば、より好ましい効果を奏するようになる。これは、自動車においては、ブレーキの制動力による走行停止過程での姿勢安定性の観点から、前輪に作用するブレーキによる制動力よりも後輪に作用するブレーキによる制動力の方が小さくされることが関係している。すなわち、後輪駆動の自動車においては、駆動輪である後輪に対し作用するブレーキによる制動力が小さく、自動車の走行停止過程でのエンジン１のアイドル運転に伴って駆動輪に作用する駆動力が同駆動輪に作用するブレーキによる制動力よりも大きくなりやすいことから、自動車の走行停止に時間がかかる傾向がある。こうした特性を有する後輪駆動の自動車に本発明を適用することで、より好ましい効果を奏するようになる。

・エンジン１の吸気系に生じる負圧を利用してブレーキの踏み込みをアシストする負圧式のブレーキブースタを備えた自動車に本発明を適用してもよい。この場合、より好ましい効果を奏するようになる。これは、エンジン１のアイドル運転時には、同エンジン１の吸気系に生じる負圧が大気圧側の値になりやすく、その状態にあってはブレーキブースタによるブレーキの踏み込みのアシストが小さくなり、駆動輪に作用する制動力が小さくなることが関係している。すなわち、負圧式のブレーキブースタを備えた自動車では、その走行停止過程でエンジン１がアイドル運転に移行したとき、駆動輪に作用するブレーキによる制動力が小さくなり、同アイドル運転に伴って駆動輪に作用する駆動力が上記制動力よりも大きくなりやすいことから、自動車の走行停止に時間がかかる傾向がある。こうした特性を有する負圧式ブレーキブースタを搭載した自動車に本発明を適用することで、より好ましい効果を奏するようになる。

・エンジン１は、スロットルバルブ１２を迂回するバイパス通路に設けられたアイドルスピードコントロールバルブの開度調節を通じて、アイドル回転速度制御を実行するタイプのものであってもよい。

・エンジン１は、燃料噴射量の調整を通じてアイドル運転時のエンジン回転速度を制御するディーゼルエンジンであってもよい。

第１実施形態の制御装置が適用されるエンジン全体を示す略図。 （ａ）〜（ｄ）は、自動車の走行停止過程における車速、水加熱ヒータの作動数、オルタネータの駆動要求、目標回転速度の変化を示すタイムチャート。 自動車の停止性を向上して同自動車を速やかに走行停止させるための処理の実行手順を示すフローチャート。 （ａ）〜（ｄ）は、第２実施形態での自動車の走行停止過程における車速、水加熱ヒータの作動数、オルタネータの駆動要求、目標回転速度の変化を示すタイムチャート。

符号の説明

１…エンジン、２…燃料噴射弁、３…燃焼室、４…吸気通路、５…変速機、６…駆動輪、７…オルタネータ、８…パワーコントロールユニット、９…クランクシャフト、１０…クランクポジションセンサ、１１…水温センサ、１２…スロットルバルブ、１３…エアフローメータ、１４…アクセルペダル、１５…アクセルポジションセンサ、１６…スロットルポジションセンサ、１７…車速センサ、２０…電子制御装置（検出手段、低下手段）、２１…バッテリ、２２…水加熱ヒータ（電熱ヒータ）、２３…ブレーキ。

Claims (5)

1. 車両の走行停止過程で車速が所定値以下となって同車両に搭載される内燃機関がアイドル運転となったとき、機関回転速度を同機関により駆動される補機の駆動要求の大きさに応じて設定された目標回転速度へと調整するアイドル回転速度制御を実行し、そのアイドル回転速度制御の実行時に前記補機の駆動要求を低下させ、同駆動要求の低下開始時点から予め定められたディレー時間が経過した後に前記駆動要求の低下に相当する分だけ前記目標回転速度を低下させる車載内燃機関の制御装置において、
   車両の走行路面が低摩擦係数路面であることを検出する検出手段と、
   前記走行路面が低摩擦係数路面であるときには、前記ディレー時間が経過する前に前記駆動要求の低下に相当する分の前記目標回転速度の低下を行う低下手段と、
   を備えることを特徴とする車載内燃機関の制御装置。
2. 前記低下手段は、前記補機の駆動要求の低下開始時を基点として、同駆動要求の低下に相当する分の前記目標回転速度の低下を行う
   請求項１記載の車載内燃機関の制御装置。
3. 前記低下手段は、前記補機の駆動要求の低下を徐々に行い、その駆動要求の低下に対応して前記目標回転速度の低下も徐々に行うものである
   請求項１又は２記載の車載内燃機関の制御装置。
4. 前記補機は、電熱ヒータの作動数に応じて発電量を変化させるオルタネータであり、
   前記低下手段は、前記電熱ヒータの作動数を徐々に少なくすることによって前記オルタネータの駆動要求の低下を実現し、前記電熱ヒータの作動数の減少に基づき前記目標回転速度の低下を徐々に行うものである
   請求項３記載の車載内燃機関の制御装置。
5. 前記補機は、電熱ヒータの作動数に応じて発電量を変化させるオルタネータであり、
   前記低下手段は、前記電熱ヒータの作動数を徐々に少なくすることによって前記オルタネータの駆動要求の低下を実現し、それに伴うオルタネータの駆動率の低下に基づき前記目標回転速度の低下を徐々に行うものである
   請求項３記載の車載内燃機関の制御装置。

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