JP2010084862A - 車両の制御方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アイドルストップを行う車両において、エンジンマウントの共振までも考慮して自動停止後のエンジンＤＥの再始動を従来より一層、スムーズに行えるようにする。
【解決手段】自動停止後の再始動時に、エンジン回転数Ｎｅが上昇して設定回転数Ｎｅ１以上になるまで、自動変速機ＡＴのトルクコンバータ５０のロックアップクラッチ５６を締結状態とし（ステップＴ２）、フォワードクラッチ６３はスリップ制御して（ステップＴ３）、エンジンＤＥの回転慣性及び回転抵抗を適度に増大させることで、その回転変動をなまして、マウントと共振しても振幅があまり大きくならないようにする。エンジン回転数Ｎｅが設定回転数Ｎｅ１以上になればロックアップクラッチ５６は解放させて（ステップＴ７）、車両の飛び出しを阻止しつつその後の発進に備える。
【選択図】 図５

Description

本発明は、エンジンを搭載した車両の制御に関連し、特に、所定の条件が成立したときにエンジンを自動停止させ、その後、再始動させるようにしたものに係る。

従来より、燃費の低減やＣＯ2の排出抑制等を目的として、例えば車両の一時停止中に所定の条件が成立すればエンジンを自動停止させることは知られている（いわゆるアイドルストップであり、一例として特許文献１、２を参照）。

そのようにエンジンを自動停止した後に再始動させる場合は、乗員のイグニッション操作に対応した通常の始動に比べて、よりスムーズに始動することが求められ、特に、車両の発進のためでなく、例えば車載バッテリの充電や空調装置の使用等々に対応してエンジンを再始動する場合は、できるだけ乗員の注意を喚起しないようにしたいという要求がある。
特開平１１−３５１３７１号公報 特開２００２−２５６９２１号公報

ところが、一般的にエンジンを車体に対し弾性支持するマウントには、アイドル回転数よりも低い周波数帯に共振点が存在する。このため、始動時にエンジン回転数が上昇して前記マウントの共振周波数帯に対応する所定の回転数範囲を通過するときには、一時的にエンジンの振幅が大きくなってしまい、乗員が違和感を覚える虞れがあった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、前記エンジンマウントの共振までも考慮して、自動停止後のエンジンの再始動を従来より一層、スムーズに行えるようにすることにある。

前記の目的を達成するために本発明では、再始動時にエンジン回転数が所定回転数範囲を通過するとき、自動変速機の直結クラッチを繋いで回転の慣性及び抵抗を適度に増大させることによりエンジンの回転変動をなまして、マウントと共振しても振幅があまり大きくならないようにしたものである。

具体的に請求項１の発明は、所定の自動停止条件の成立に応じてエンジンを停止させる一方、その後、所定の再始動条件が成立すればエンジンを再始動させる、車両の制御方法が対象である。

そして、エンジンに連結されている自動変速機には、直結クラッチ付きの流体伝動装置と、これに直列に接続されて所定の変速段を構成する摩擦締結要素と、が備えられている場合に、前記再始動条件の成立に応じてエンジンが始動のための回転を開始してから、エンジン回転数が設定回転数に達するまでの間、前記直結クラッチを締結状態に、また、前記摩擦締結要素を解放状態若しくはスリップ状態のいずれかに制御する第１工程と、その後、エンジン回転数が前記設定回転数以上になれば直結クラッチを解放させる第２工程と、を有することを特徴とする。

前記の方法により、自動停止後のエンジンを再始動条件の成立に応じて始動させるときに、まず、エンジンが始動のために回転を始めてから、エンジン回転数が設定回転数に達するまでの間は、自動変速機の直結クラッチを締結させて回転慣性を増大させることにより、加振力となるエンジンの回転変動をなまして、マウントとの共振による振幅の増大を抑えることができる。

そうして直結クラッチを締結するとエンジンの回転抵抗も大きくなり、その回転変動をなます上では好ましいが、それが大きくなりすぎると、エンジンの回転上昇が遅くなってしまう。そこで、いずれかの摩擦締結要素を解放させるか、或いはスリップ状態に制御する。解放状態にすればエンジンの回転上昇が早くなり、迅速な始動には有利になるが、共振倍率の低減という目的との両立を図るためには、摩擦締結要素をスリップ制御して回転抵抗を適度に増大させることが好ましい（請求項２）。

そうして上昇するエンジン回転数が予め設定した回転数以上になって、マウントとの共振の虞れがなくなれば直結クラッチは解放させて、エンジンと自動変速機とがトルクコンバータを介して繋がるようにする。こうすれば、始動の最後にエンジン回転が吹け上がっても乗員は車両の飛び出しを感じることはなく、また、エンジンの始動後に予想される車両の発進に備えることもできる。

ところで、一般的に自動変速機の直結クラッチの制御応答性はあまり高くはないので、再始動条件の成立に応じて締結させようとすると、エンジン回転数の上昇に間に合わず、それが設定回転数になる前に締結動作を完了できない虞れがある。そこで、エンジンの自動停止後は、その後の再始動を予測して直結クラッチは予め締結状態にしておくのがよい（請求項３）。

また、前記設定回転数について具体的には、前記したようにエンジンマウントの共振を避けるために、その共振周波数帯に対応するエンジン回転数範囲の上限に設定すればよく、通常はエンジンのアイドル回転数未満であって、エンジンマウントの共振する回転数よりも高い値に設定される（請求項４）。こうすると、設定回転数は、エンジンの始動のための回転が開始して１つ目と２つ目の気筒の圧縮上死点を越えた後、３つ目の圧縮上死点を迎える前のエンジン回転数となる（請求項５）。

そのような設定回転数を超えてエンジンが吹け上がろうとするときには、前記したように自動変速機の直結クラッチを解放させて、エンジンと自動変速機とがトルクコンバータを介して繋がるようにするるとともに、摩擦締結要素は解放若しくはスリップ状態にするのが好ましいが、車両が登坂路（所定以上の勾配の坂道）にあればその万一の後退を阻止するために、摩擦締結要素は締結させる方がよい（請求項６）。

但し、登坂路であっても車輪の制動液圧が所定値以上であれば、乗員のブレーキ操作か或いはヒルホルダーの作動によって車両の後退が阻止されているから、このときには摩擦締結要素を締結させず、エンジンに無用の負荷をかけない方がよい（請求項７）。

より好ましいのは、エンジンの再始動条件の成立に応じて、車両のアクセルペダルが踏み操作されているかどうか判定する第３工程を有し、アクセル踏み操作がされていないと判定したときには、前記第１工程、第２工程によってエンジンを始動する一方（請求項８）、アクセル踏み操作がされていると判定すれば、始動開始と同時に直結クラッチを解放させる一方、摩擦締結要素は締結させる第４工程を行うのがよい（請求項９）。

すなわち、アクセル踏み操作がされているときには車両の発進要求があるから、直結クラッチは解放させてトルクコンバータによるトルク増幅作用を得るとともに、前進段を構成する摩擦締結要素を締結させることによって、車両の速やかな発進が可能になる。こうしてアクセル踏み操作がされているときには、マウントの共振によって一瞬、エンジンの振幅が大きくなっても、乗員が違和感を覚えることは少ない。

別の観点から、本発明は、所定の自動停止条件の成立に応じてエンジンを停止させる一方、その後、所定の再始動条件が成立すればエンジンを再始動させる、エンジン制御手段を備えた車両の制御装置であって、エンジンに連結されている自動変速機には、直結クラッチ付きの流体伝動装置と、これに直列に接続されて所定の変速段を構成する摩擦締結要素と、が備えられている場合を対象とする。

そして、前記再始動条件の成立に応じて、前記エンジン制御手段によりエンジンの始動のための回転が開始されてからエンジン回転数が設定回転数に達するまでの間、前記直結クラッチを締結状態に、また、前記摩擦締結要素を解放状態若しくはスリップ状態のいずれかに制御する一方、エンジン回転数が前記設定回転数以上になれば直結クラッチを解放させる、変速機制御手段を備えることを特徴とする（請求項１０）。

斯かる構成の制御装置によれば、上述した請求項１の発明に係る制御方法が容易に実行可能であり、その発明の作用が容易且つ確実に得られる。

以上、説明したように本発明に係る車両の制御方法等によると、所定の条件が成立したときにエンジンを自動停止させ、その後、再始動させるようにしたものにおいて、その再始動の際に自動変速機の直結クラッチを締結するとともに、摩擦締結要素は解放状態若しくはスリップ状態に制御して、エンジン回転の慣性及び抵抗を適度に増大させることにより、その回転変動がなまされてマウントの共振による振幅の増大が抑制される。よって、自動停止後の再始動であっても乗員が違和感を覚えることがない。

そして、その後、エンジン回転が吹け上がる前に直結クラッチを解放させて、エンジンと自動変速機とがトルクコンバータを介して繋がるようにすることで、エンジン回転の吹け上がりによる車両の飛び出しを阻止することができ、しかも、その後の発進に備えることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（パワートレインの概略構成）
図１は、まず、本発明の実施形態に係る車両に搭載されるディーゼルエンジンＤＥ（以下、単にエンジンＤＥという）の概略構成を示す。図の例ではエンジンＤＥは直列４気筒エンジンであり、シリンダヘッド１１及びシリンダブロック１２にはエンジンＤＥの前後方向に４つの気筒１４，１４，…が並んで形成されている。尚、図には１つの気筒１４しか示さないが、４つの気筒を区別する場合にはエンジン前側の１番気筒から順に１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄとする。

各気筒１４の内部には、図略のコネクティングロッドによってクランクシャフト１５に連結されたピストン１６が嵌挿されて、それぞれ、クランクシャフト１５の回転に伴い上下動するようになっており、４サイクル４気筒エンジンでは各気筒１４Ａ〜１４Ｄがクランク角で１８０°の位相差をもって吸気、圧縮、膨張及び排気の各行程からなる燃焼サイクルを行う。例えば１番気筒１４Ａ、３番気筒１４Ｃ、４番気筒１４Ｄ、２番気筒１４Ｂの順に燃焼サイクルを行う。

前記ピストン１６の上面には燃焼室１７を区画するキャビティ１６ａが形成され、その燃焼室１７に先端を臨ませてグロープラグ１８がシリンダヘッド１１に配設されている。また、シリンダヘッド１１には各気筒１４毎に燃料噴射弁１９が設けられている。この燃料噴射弁１９は、燃料を高圧状態で蓄えているコモンレール２０に対し気筒１４毎の分岐管２１を介して接続されており、コモンレール２０から供給される高圧の燃料を各気筒１４内に直接、噴射するようになっている。

この実施形態においては、燃料圧力を検出するための燃圧センサＳＷ１がコモンレール２０に設けられており、燃料噴射弁１９の燃料噴射量は通電時間で制御される。燃料噴射弁１９に燃料を供給するコモンレール２０は、高圧燃料供給管２２を介して燃料供給ポンプ２３に接続されている。

また、シリンダヘッド１１には、燃焼室１７に向かって開口する吸気ポート２４及び排気ポート２５が各気筒１４毎に設けられていて、これらのポート２４，２５の燃焼室１７への開口部には吸気弁２６及び排気弁２７がそれぞれ配設されている。これら吸排気弁２６，２７を駆動する動弁系には、それぞれ、カムシャフトのクランクシャフト１５に対する回転位相を所定の角度範囲内で変更可能な公知の位相可変機構２６Ａ，２７Ａが備えられている。

前記吸気ポート２４及び排気ポート２５には、吸気通路２８及び排気通路３０がそれぞれ接続されている。吸気通路２８の下流側の部分は各気筒１４毎に分岐した分岐吸気通路２８ａであり、この各分岐吸気通路２８ａの上流端がそれぞれサージタンク２８ｂに連通している。サージタンク２８ｂよりも上流側は共通吸気通路２８ｃとされ、そこには吸気の流れを絞る電磁式のスロットル弁２９が設けられている。また、図では模式化しているが、共通吸気通路２８ｃには、吸気流量を検出するエアフローセンサＳＷ２と、吸気圧力を検出する吸気圧センサＳＷ３と、吸気温度を検出する吸気温度センサＳＷ４とが設けられている。

一方、排気通路３０もその上流側の部分は各気筒１４毎に分岐した分岐排気通路とされ、図示は省略するが、それら分岐排気通路の集合する排気マニホルドよりも下流側には、排気ガスを浄化するための触媒やパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）等が配設されている。

また、エンジンＤＥには、タイミングベルト等によりクランクシャフト１５に連結されたオルタネータ３２が付設されている。このオルタネータ３２は、図略のフィールドコイルの電流を制御して出力電圧を調節することにより発電量を調整するレギュレータ回路３３を内蔵しており、車両の電気負荷や車載バッテリの残容量等に応じて適切な発電作動を行うようになっている。

また、エンジンＤＥには、それを始動するためのスタータモータ３４が設けられている。このスタータモータ３４は、モータ本体３４ａとピニオンギア３４ｂとを有している。ピニオンギア３４ｂは、モータ本体３４ａの出力軸上にて相対回転不能な状態で往復移動する。また、クランクシャフト１５には、図略のフライホイールに固定されたリングギア３５が同心状に設けられており、このスタータモータ３４を用いてエンジンＤＥを再始動する場合には、このピニオンギア３４ｂが所定の噛合位置に移動してリングギア３５に噛合することにより、クランクシャフト１５が回転駆動されるようになっている。

さらに、エンジンＤＥには、クランクシャフト１５の回転角を検出する２つのクランク角センサＳＷ５，ＳＷ６が設けられ、一方のクランク角センサＳＷ５から出力される検出信号(パルス信号)に基づいてエンジン回転数が検出されるとともに、この両クランク角センサＳＷ５，ＳＷ６から出力される位相のずれた検出信号に基づいてクランク角位置が検出されるようになっている。また、図示のようにエンジンＤＥの冷却水温度を検出する水温センサＳＷ７と、車両のアクセルペダル３６の操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサＳＷ８と、車両のブレーキペダル３７の操作を検出するブレーキペダルセンサＳＷ９とが設けられている。

加えて、図示のエンジンＤＥには、排気還流装置４０が設けられている。この排気還流装置４０は、排気マニホルドの集合部近傍に分岐接続されて、排気ガスの一部を排気通路３０から吸気通路２８に環流させるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）通路４１と、このＥＧＲ通路４１の途中に設けられて前記還流される排気ガスの流れを絞るＥＧＲ弁４２とを備えている。

−自動変速機−
次に図２を参照して、この実施形態に係る車両に搭載される自動変速機ＡＴの全体構成を示す。この自動変速機ＡＴは、主たる構成要素として、ロックアップ機構付きのトルクコンバータ５０と、その出力を変速して車輪側に伝達する変速歯車機構６０とを備えている。この変速歯車機構６０は、図の例では第１、第２の２組の遊星歯車機構６１，６２を有し、その回転要素の回転を選択的に規制する摩擦締結要素として３組の湿式多板クラッチ６３〜６５と、２組の湿式多板ブレーキ６６，６７と、１組のワンウエイクラッチ６８とを備えている。

前記トルクコンバータ５０は、エンジンＤＥのクランクシャフト１５に連結されたケース５１内に固設されたポンプ５２と、該ポンプ５２に対向して配置され、該ポンプ５２により作動油（ＡＴＦ）を介して駆動されるタービン５３と、該ポンプ５２とタービン５３との間に介設され、かつ変速機ケーシング７０にワンウェイクラッチ５４を介して支持されてトルク増大作用を行うステータ５５と、前記ケース５１とタービン５３との間に設けられ、該ケース５１を介してエンジン出力軸１とタービン５３とを直結するロックアップクラッチ５６（直結クラッチ）とで構成されている。そして、前記タービン５３の回転は、変速歯車機構６０の入力軸６９と一体のタービンシャフトに出力される。

前記トルクコンバ−タ５０の反エンジン側、すなわちトルクコンバ−タ５０及び変速歯車機構６０の中間には、それらを変速機ケーシング７０内で区画するように区画壁７０ａが設けられ、この区画壁７０ａに機械式のオイルポンプ５７が配設されている。このオイルポンプ５７はトルクコンバ−タ５０のケース５１に連結され、これを介してエンジンＤＥのクランクシャフト１５により駆動される。また、図示は省略するが、前記機械式のオイルポンプ５７とは別に、変速機ケーシング７０の外壁に電動オイルポンプが組み付けられている。

前記変速歯車機構６０の第１、第２遊星歯車機構６１，６２は、それぞれ、サンギヤ６１ａ，６２ａと、これらのサンギヤ６１ａ，６２ａに噛み合った複数のピニオン６１ｂ，６２ｂと、これらのピニオン６１ｂ，６２ｂを支持するピニオンキャリヤ６１ｃ，６２ｃと、ピニオン６１ｂ，６２ｂに噛み合ったインターナルギヤ６１ｄ，６２ｄとを有する所謂シングルプラネタリギヤセットからなる。

そして、前記入力軸６９と第１遊星歯車機構６１のサンギヤ６１ａとの間にフォワードクラッチ６３が、同じく入力軸６９と第２遊星歯車機構６２のサンギヤ６２ａとの間にリバースクラッチ６４が、また、入力軸６９と第２遊星歯車機構６２のピニオンキャリア６２ｃとの間に３−４クラッチ６５がそれぞれ介設されているとともに、第２遊星歯車機構６２のサンギヤ６２ａと変速機ケーシング７０との間には該サンギヤ６２ａを固定する２−４ブレーキ６６が配置されている。

また、前記第１遊星歯車機構６１のインターナルギヤ６１ｄと第２遊星歯車機構６２のピニオンキャリヤ６２ｃとが連結されて、これらと変速機ケーシング７０との間にローリバースブレーキ６７とワンウェイクラッチ６８とが並列に配置されているとともに、第１遊星歯車機構６１のピニオンキャリヤ６１ｃと第２遊星歯車機構６２のインターナルギヤ６２ｄとが連結されていて、これらにカウンタードライブギヤ７１が接続されている。

前記カウンタードライブギヤ７１は、入力軸６９と平行に配置されたカウンター軸７２のドリブンギヤ７３と噛み合うものであり、このカウンタードライブギヤ７１の回転がカウンタードリブンギヤ７３によりカウンター軸７２に伝達され、このカウンター軸７２上の出力ギヤ７４とディファレンシャル７５のリングギヤ７６との噛み合いによって減速された後に、該ディファレンシャル７５を介して左右の車軸７７，７７に伝達される。

そうして、前記変速歯車機構６０においてクラッチやブレーキ６３〜６７を選択的に作動させて、動力の伝達系路を切り替えることにより、Ｄレンジ（前進用走行レンジ）における１〜４速と、Ｒレンジにおける後退速とが得られるようになっている。すなわち、図１に模式化して示すのみであるが、変速機ケーシング７０には一体的に、前記クラッチやブレーキ６３〜６７への作動油圧の給排を行う油圧制御系７８が配設されている。

具体的に各クラッチやブレーキ６３〜６７及びワンウェイクラッチ６８の作動状態とギヤ段との関係をまとめると、図３に示すようになる。図において（○）はクラッチ等が係合される場合を示している。尚、Ｄレンジ１速の破線の（○）は、ローリバースブレーキ６７がマニュアルモード或いはホールドモードでのみ係合されることを示している。

上述したエンジンＤＥ及び自動変速機ＡＴは、図１にのみ模式化して示すパワートレインコントロールモジュール１００（以下、ＰＣＭ）によって運転制御される。このＰＣＭ１００は、ＣＰＵ、メモリ、カウンタタイマ群、インターフェース及びこれらのユニットを接続するパスを有するマイクロプロセッサで構成され、主に前記センサＳＷ１〜ＳＷ９からの信号に基づいて種々の演算を行うことによりエンジンＤＥの運転状態を判定し、これに応じて燃料噴射弁１９や動弁系の位相可変機構２６Ａ，２７Ａ、スロットル弁２９、ＥＧＲ弁４２のアクチュエータ等へ制御信号を出力する。

また、エンジンＤＥの始動時にＰＣＭ１００は、燃料噴射弁１９やスタータモータ３４へ制御信号を出力するとともに、必要に応じてグロープラグ１８へも制御信号を出力する。すなわち、エンジンＤＥの冷間始動時にはグロープラグ１８に通電して気筒１４内を暖めることにより、気筒１４の圧縮と併せて燃料（混合気）の自己着火を補助するようにしている。

さらに、ＰＣＭ１００は、図１に示すように、車両の走行速度（車速）として自動変速機ＡＴの出力回転数を検出する車速センサＳＷ１０からの信号と、該自動変速機ＡＴのタービン回転数を検出するタービン回転数センサＳＷ１１からの信号と、作動油の温度を検出する油温センサＳＷ１２からの信号と、乗員により選択されているレンジを検出するインヒビタスイッチＳＷ１３からの信号と、を少なくとも入力し、前記センサＳＷ１〜ＳＷ９からの信号と併せて所定の演算を行って、アクセル開度や車速に応じて決定される目標変速段が達成されるように、自動変速機ＡＴの油圧制御系７８に制御信号を出力する。

（再始動時の制御手順）
この実施形態では、燃費の低減やＣＯ2の排出抑制等を目的として、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンＤＥを自動停止させるとともに、その後、所定の再始動条件が成立すればエンジンＤＥを再始動させるようにしている（いわゆるアイドルストップ）。すなわち、ＰＣＭ１００は、エンジンＤＥの自動停止条件の成立を判定すると、燃料噴射弁１９による燃料の噴射を停止させて（燃料カット）、エンジンＤＥを停止させる。

その後、所定の再始動条件が成立すれば、ＰＣＭ１００は、スタータモータ３４によりエンジンＤＥのクランキングを開始するとともに、各気筒１４Ａ〜１４Ｄへの燃料供給を開始して、エンジンＤＥを再始動させる。このような自動停止後の再始動においては乗員のイグニッション操作に対応した通常の始動に比べて、よりスムーズに始動することが求められ、特に、車両の発進のためでなく、例えば車載バッテリの充電や空調装置の使用等々に対応してエンジンＤＥを再始動する場合は、できるだけ乗員の注意を喚起しないようにしたいという要求がある。

しかしながら、一般的にエンジンＤＥを車体に対し弾性支持するマウントには、アイドル回転数よりも低い周波数帯に共振点が存在する。このため、始動時にエンジン回転数が上昇して前記マウントの共振周波数帯に対応する所定の回転数範囲を通過するときには、エンジンＤＥの回転変動等が加振力となってマウントを共振させることになり、一時的にエンジンＤＥの振幅が大きくなって、乗員が違和感を覚える虞れがある。

これに対し、この実施形態では本発明の特徴部分として、自動停止後の再始動に際してエンジンＤＥが回転を開始し、その回転数が上昇して前記マウントの共振する範囲を通過するまでの間、自動変速機ＡＴのロックアップクラッチ５６を繋いで回転の慣性や抵抗を適度に増大させることにより、エンジンＤＥの回転変動をなますようにしたものである。

以下、この実施形態の車両における自動停止後のエンジンＤＥの再始動制御について、図４〜６を参照して具体的に説明する。図４、５は、制御の具体的な手順の一例を示すフローチャートであり、図６は、エンジン始動時のエンジン回転数Ｎｅの変化を示すタイミングチャートである。

−エンジンの制御−
まず、図４に示すエンジンＤＥの制御フローにおいては、自動停止制御ルーチンに続くステップＳ１でエンジンＤＥの自動停止が完了したかどうか判定する。自動停止制御ルーチンについて詳しい説明は省略するが、例えばブレーキペダル３７の踏み操作や車速等についての所定の自動停止条件が成立したときに、エンジンＤＥを自動で停止させるものであり、燃料カットの後にエンジンＤＥは惰性で数回転した後に、いずれかの気筒１４の圧縮反力によって僅かに逆転してから停止する。

そこで、前記ステップＳ１では、クランク角センサＳＷ５，ＳＷ６からの信号等に基づいて、エンジンＤＥが完全に停止したかどうか判定し、完全に停止するまで待ってからステップＳ２に進んで、今度は所定の再始動条件が成立するまで待機する。そして、例えば、アクセルペダル３６の踏み操作が行われたり、車載バッテリの残容量が少なくなってその充電が必要になったり、或いは空調装置のコンプレッサの作動が必要になったりしたときに、エンジンＤＥの再始動条件が成立したと判定する。

そうして再始動条件が成立してステップＳ２でＹＥＳと判定すると（図６の時刻ｔ０）ステップＳ３に進んで、エンジン水温や前記自動停止からの経過時間に基づいて気筒１４内の温度状態を推定する。例えば、予めエンジン水温とエンジン停止からの経過時間と気筒内温度との関係を調べてマップ化し、このマップをＰＣＭ１００のメモリに電子的に格納しておけば、再始動時のエンジンＤＥの気筒内温度を推定することができる。

続いてステップＳ４において、圧縮行程の途中で停止している気筒１４のピストン１６が、再始動に好適な適正停止範囲にあるか否かを判定する。適正停止範囲は、基本的には圧縮上死点前１２０°ＣＡから圧縮上死点前１００°ＣＡの範囲とし、気筒内温度が高いほど上死点側に補正する。そして、ピストン１６が適正停止範囲内にあれば、ステップＳ５に進んでスタータモータ３４を駆動する。これによりエンジンＤＥが回転を始め（図６の時刻ｔ１）、圧縮行程にある気筒１４内の空気が圧縮されてその温度が上昇する。そうして高温になったタイミングで気筒１４内に燃料を噴射すると（ステップＳ６）、この燃料噴霧が瞬間的に気化して着火、燃焼する。

一方で、ピストン１６が適正停止範囲内になければステップＳ７に進みスタータモータ３４を駆動した後に、これにより回転を始めたエンジンＤＥの吸気行程にある気筒１４が圧縮上死点を越えるのを待って（ステップＳ８でＹＥＳ）、この気筒１４が圧縮行程に移行した後に所定のタイミング（圧縮上死点近傍）で燃料を噴射する（ステップＳ９）。こうして噴射された燃料噴霧は前記と同様に瞬時に気化して着火、燃焼する。

そうして最初の気筒１４の燃焼が行われれば以下、同様に、排気行程で停止していた気筒１４、膨張行程で停止していた気筒１４、…の順に燃焼が行われて、図６に示すようにエンジンＤＥの回転が立ち上がり、図４のフローのステップＳ１０においてエンジン回転数が所定の始動完了回転数以上になったＹＥＳ（完爆）と判定されれば、エンジンＤＥの通常制御ルーチンに移行して、始動制御を終了する。

前記図４のフローが全体として、所定の自動停止条件の成立に応じてエンジンＤＥを停止させる一方、その後、所定の再始動条件が成立すればエンジンＤＥを再始動させる、というエンジンＤＥのアイドルストップ制御の手順に対応しており、この手順を実行するＰＣＭ１００によってエンジン制御手段が構成されている。

−変速機の制御−
次に、図５に示す変速機ＡＴの制御フローについて説明すると、まず、ステップＴ１においては、前記図４のフローのステップＳ１と同じくエンジンＤＥの自動停止が完了したかどうか判定し、エンジンＤＥが完全に停止するまで待ってからステップＴ２に進んで、自動変速機ＡＴのロックアップクラッチ５６を締結させる。続いてステップＴ３ではフォワードクラッチ６３をスリップ制御して（実際にスリップ状態にはならないが、それと同程度の油圧を供給する）、その後のエンジンＤＥの再始動まで待機する。

そして、図４のフローのステップＳ２のようにエンジンＤＥの再始動条件が成立して、図５のフローのステップＴ４にてＹＥＳと判定すると（図６の時刻ｔ０）、ステップＴ５に進んで、今度はアクセルペダル３６の踏み操作等から車両の発進要求の有無を判定し、発進要求があれば（ＮＯ）後述のステップＴ７に進む一方、発進要求がなければ（ＹＥＳ）ステップＴ６に進んで、上述の如く始動されるエンジンＤＥの回転数Ｎｅが設定回転数Ｎｅ１以上になったかどうか判定する。

この設定回転数Ｎｅ１は、エンジンＤＥのアイドル回転数未満であって、図示しないエンジンマウントの共振回転数よりも高い値に、例えば共振の起きる周波数帯に対応するエンジン回転数範囲の上限付近に、設定されている。そして、エンジン回転数Ｎｅが設定回転数Ｎｅ１未満であれば待機する一方、設定回転数Ｎｅ１以上になれば（図６の時刻ｔ２）ステップＴ７に進んでロックアップクラッチ５６を解放させ、続くステップＴ８でフォワードクラッチ６３はスリップ制御のままとして、通常のアイドル時の制御に移行する（エンド）。

すなわち、前記図４のフローを参照して説明したようにエンジンＤＥが始動され、その回転数Ｎｅが零から始動完了回転数まで上昇する過程では、エンジンマウントの共振周波数帯に対応する回転数範囲を通過することになるので、これに対応して自動変速機ＡＴのロックアップクラッチ５６を締結させることにより、エンジンＤＥの回転慣性及び回転抵抗を増大させて、加振力となるエンジンＤＥの回転変動をなますようにしており、これによりマウントの共振による振幅の増大を抑制できる。

また、そうしてロックアップクラッチ５６が締結されていることにより、エンジンＤＥの回転抵抗が大きくなりすぎては速やかな始動の妨げになるので、この実施形態では、制御性に優れたフォワードクラッチ６３のスリップ制御によって、エンジンＤＥの回転抵抗を適度に増大させるようにしており、これによりスムーズで迅速な始動が可能になる。

そして、エンジン回転数Ｎｅが設定回転数Ｎｅ１以上になれば（図６の時刻ｔ２）、マウントとの共振による悪影響が生じる虞れはないので、ロックアップクラッチ５６は解放させて、エンジンＤＥからの出力がトルクコンバータ５０を介して変速機ＡＴに伝わるようにする。こうすれば、始動完了直前にエンジン回転が吹け上がっても乗員は車両の飛び出しを感じることはない。また、エンジンＤＥの始動後に予想される発進要求に応じて、車両を速やかに発進させることができる。

一方、前記ステップＴ５にてＮＯ、即ち発進要求があると判定して進んだステップＴ９では、前記ステップＴ７と同じくロックアップクラッチ５６を解放させる一方、続くステップＴ１０においてフォワードクラッチ６３は締結させる（図６には破線で示す）。すなわち、車両の発進要求があるときには、直ちにロックアップクラッチ５６を解放させて、トルクコンバータ５０によるトルク増幅作用を得るとともに、フォワードクラッチ６３は締結させて、速やかな発進を可能とするのである。

尚、アクセル踏み操作に応じて、即ち車両の発進のためにエンジンＤＥが始動されるときには、マウントの共振によって一瞬、エンジンＤＥの振幅が大きくなっても、乗員が違和感を覚えることは少ない。

前記図５のフローのステップＴ２，Ｔ３が、再始動条件の成立に応じてエンジンＤＥの回転が開始してから、エンジン回転数Ｎｅが設定回転数Ｎｅ１に達するまでの間、自動変速機ＡＴのロックアップクラッチ５６を締結状態に、また、フォワードクラッチ６３をスリップ状態に制御する第１工程に対応しており、この実施形態では、エンジンＤＥの自動停止後にロックアップクラッチ５６を締結させるようにしている。

また、ステップＴ７は、エンジン回転数Ｎｅが前記設定回転数Ｎｅ１以上になればロックアップクラッチ５６を解放させる第２工程に対応している。

さらに、ステップＴ５は、アクセル踏み操作がされているかどうか判定する第３工程に対応し、このステップＴ５においてＮＯと判定して進んだステップＴ９，Ｔ１０は、ロックアップクラッチ５６を解放させる一方、フォワードクラッチ６３は締結させる第４工程に対応している。

そして、前記図５のフローを実行するＰＣＭ１００により、再始動条件の成立に応じてエンジンＤＥの始動のための回転が開始されてから、エンジン回転数Ｎｅが設定回転数Ｎｅ１に達するまでの間、自動変速機ＡＴのロックアップクラッチ５６を締結状態に、また、フォワードクラッチ６３をスリップ状態に制御する一方、エンジン回転数Ｎｅが前記設定回転数Ｎｅ１以上になればロックアップクラッチ５６を解放させる、変速機制御手段が構成されている。

したがって、この実施形態に係る車両の制御方法等によると、エンジンＤＥを所定の状況で自動停止させ、その後、再始動させる場合に、零から立ち上がったエンジン回転数Ｎｅが設定回転数Ｎｅ１に達するまでの間、自動変速機ＡＴのロックアップクラッチ５６を締結させるとともに、フォワードクラッチ６３はスリップ状態に制御することで、エンジンＤＥの回転慣性及び回転抵抗を適度に増大させることができる。これにより、エンジンＤＥの回転変動がなまされて、マウントの共振による振幅の増大が抑制され、乗員が違和感を覚えることがない。

しかも、一般的に制御応答性の高くないロックアップクラッチ５６を、再始動条件の成立に応じて締結作動させるのではなく、エンジンＤＥの自動停止後にその後の再始動を予測して予め締結させておくことにより、前記の効果がより確実なものとなる。

また、この実施形態では、乗員のアクセル踏み操作に応じてエンジン再始動条件が成立したときには、ロックアップクラッチ５６を解放させてトルクコンバータ５０によるトルク増幅作用が得られるようにするとともに、フォワードクラッチ６３は締結させることにより、車両を発進要求に応じて速やかに発進させることができる。

尚、前記の実施形態においては、再始動時に車両の発進要求がなければ、エンジン回転数Ｎｅが設定回転数Ｎｅ１に達するまでロックアップクラッチ５６を締結させるようにしているが、図６に示すようにこの設定回転数Ｎｅ１は、エンジンＤＥが回転を開始してから１つ目と２つ目の気筒の圧縮上死点（ＴＤＣ）を越えた後、３つ目の圧縮上死点（ＴＤＣ）を迎える前のエンジン回転数となる。よって、設定回転数Ｎｅ１を例えば３つ目のＴＤＣを迎える直前のエンジン回転数として設定することもできる。

また、前記の実施形態においてフォワードクラッチ６３はは、エンジンＤＥの自動停止から再始動までスリップ制御することになるが、これに限らず、図６に仮想線で示すようにエンジンＤＥの自動停止後は一旦、解放させておき、再始動の際にスリップ状態に制御するようにしてもよい。こうすればより迅速にエンジンＤＥを始動できる。

また、車両が登坂路にあるときにはフォワードクラッチ６３を締結させて、車両の万一の後退を阻止するようにしてもよいし、さらに、登坂路であっても車輪のブレーキ液圧が所定値以上であって、乗員のブレーキ操作が行われているか或いはヒルホルダーが作動していると考えられるときには、やはりフォワードクラッチ６３をスリップ制御するようにしてもよい。

また、フォワードクラッチ６３の代わりに例えば３−４クラッチ６５をスリップ制御するようにしてもよいし、２−４ブレーキ６６を利用することもできる。勿論、自動変速機ＡＴは前進４段のものに限らず、５〜８段であってもよく、その場合には要するにトルクコンバータ５０と直列に設けられ、好ましくは前進側の変速段を構成する摩擦締結要素が利用可能である。

さらに、本発明は、ディーゼルエンジンＤＥのように気筒１４の圧縮によって燃料を自己着火させるエンジンに限らず、例えばガソリンエンジンや天然ガスエンジン、水素エンジンその他の代替燃料を用いる種々の内燃機関を搭載した車両に適用可能である。

本発明は、アイドルストップ等におけるエンジンの再始動をスムーズに行うことができるもので、例えば乗用車に好適である。

本発明に係る車両に搭載されたエンジンの概略構成図である。 同自動変速機の構成を示すスケルトン図である。 自動変速機のクラッチ等の係合状態と変速段との関係を示す図である。 再始動時のエンジン制御の手順を示すフローチャート図である。 エンジン再始動時の自動変速機の制御手順を示すフローチャート図である。 エンジン再始動時におけるクラッチの作動状態とエンジン回転数の変化とを対応づけて示すタイミングチャート図である。

符号の説明

ＤＥ ディーゼルエンジン（エンジン）
ＡＴ 自動変速機
５０ トルクコンバータ（流体伝動装置）
５６ ロックアップクラッチ（直結クラッチ）
６３ フォワードクラッチ（摩擦締結要素）
１００ ＰＣＭ（エンジン制御手段、変速機制御手段）

Claims (10)

1. 所定の自動停止条件の成立に応じてエンジンを停止させる一方、その後、所定の再始動条件が成立すればエンジンを再始動させる、車両の制御方法であって、
   エンジンに連結されている自動変速機には、直結クラッチ付きの流体伝動装置と、これに直列に接続されて所定の変速段を構成する摩擦締結要素と、が備えられ、
   前記再始動条件の成立に応じてエンジンが始動のための回転を開始してから、エンジン回転数が設定回転数に達するまでの間、前記直結クラッチを締結状態に、また、前記摩擦締結要素を解放状態若しくはスリップ状態のいずれかに制御する第１工程と、
   エンジン回転数が前記設定回転数以上になれば直結クラッチを解放させる第２工程と、を有することを特徴とする、車両の制御方法。
2. 第１工程では摩擦締結要素をスリップ状態に制御する、請求項１に記載の車両の制御方法。
3. エンジンの自動停止後に、再始動条件が成立するまでの間、直結クラッチを締結状態に制御する、請求項１又は２のいずれかに記載の車両の制御方法。
4. 設定回転数は、エンジンのアイドル回転数未満であって、エンジンマウントの共振する回転数よりも高い値に設定されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の制御方法。
5. 設定回転数は、エンジンの始動のための回転が開始して１つ目と２つ目の気筒の圧縮上死点を越えた後、３つ目の圧縮上死点を迎える前のエンジン回転数に設定されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の制御方法。
6. 第２工程においては、登坂路でなければ摩擦締結要素をスリップ状態に制御する一方、登坂路であれば摩擦締結要素を締結させる、請求項１〜５のいずれか１つに記載の車両の制御方法。
7. 第２工程において登坂路であっても車輪の制動液圧が所定値以上であれば、摩擦締結要素をスリップ状態に制御する、請求項６に記載の車両の制御方法。
8. 再始動条件の成立に応じて、アクセル踏み操作がされているかどうか判定する第３工程を有し、
   アクセル踏み操作がされていないと判定すれば第１工程を実行する、請求項１〜７のいずれか１つに記載の車両の制御方法。
9. 第３工程にてアクセル踏み操作がされていると判定すれば、直結クラッチを解放させる一方、摩擦締結要素は締結させる第４工程を有する、請求項８に記載の車両の制御方法。
10. 所定の自動停止条件の成立に応じてエンジンを停止させる一方、その後、所定の再始動条件が成立すればエンジンを再始動させる、エンジン制御手段を備えた車両の制御装置であって、
    エンジンに連結されている自動変速機には、直結クラッチ付きの流体伝動装置と、これに直列に接続されて所定の変速段を構成する摩擦締結要素と、が備えられており、
    前記再始動条件の成立に応じて、前記エンジン制御手段によりエンジンの始動のための回転が開始されてから、エンジン回転数が設定回転数に達するまでの間、前記直結クラッチを締結状態に、また、前記摩擦締結要素を解放状態若しくはスリップ状態のいずれかに制御する一方、エンジン回転数が前記設定回転数以上になれば直結クラッチを解放させる、変速機制御手段を備えることを特徴とする車両の制御装置。

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