JP2010230160A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの始動性を確保しつつ、始動時の加速ショックを抑制することのできる車両制御装置を提供する。
【解決手段】車両制御装置は、自動変速機１４の変速機構１３に設けられエンジン側の入力回転軸２１と車輪側の出力回転軸２３との連結を断続させるクラッチ１３ａを変速機１４の前進レンジ選択状態で接続させる。一方、車両制御装置は、その前進レンジ選択状態においてエンジン１０の運転中に所定の停止条件が成立した場合にエンジン１０を自動停止させるとともに、そのエンジン停止後に所定の再始動条件が成立した場合にエンジン１０を再始動させる。車両制御装置は、車速を検出する車速センサ３５と、エンジン１０の再始動に際して、車速センサ３５により検出される車速に基づいてクラッチ１３ａをスリップさせるように制御するＥＣＵ３０とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動変速機を搭載した車両のエンジンを自動停止・自動始動させる車両制御装置に関する。

この種の装置において、自動変速機のドライブ（Ｄ）レンジにてエンジンの自動停止・自動始動を行う際に、始動時のエンジントルクが車軸に伝達されて加速ショックが生じることを抑制するものがある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のものは、始動時に車両に生じる所望の加速ショックを予め設定し、始動時に検出される加速ショックが所望の加速ショックよりも大きいと判断した場合に、燃料噴射量を減少させてエンジントルクを低減している。

特開２００１−５５９４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものは、エンジントルクを低減するために燃料噴射量を減少させるため、この燃料噴射量の減少によりエンジンの始動性が低下するおそれがある。したがって、燃料噴射量を減少させるにも自ずと限度があり、始動時の加速ショックを十分に抑制することができないおそれがある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、エンジンの始動性を確保しつつ、始動時の加速ショックを抑制することのできる車両制御装置を提供することを主たる目的とするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。

請求項１に記載の発明は、自動変速機に設けられエンジン側の入力回転軸と車輪側の出力回転軸との連結を断続させるクラッチ手段を前記変速機の走行レンジ選択状態で接続させる一方、その走行レンジ選択状態においてエンジンの運転中に所定の停止条件が成立した場合に前記エンジンを自動停止させるとともに、そのエンジン停止後に所定の再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動させる車両制御装置において、車速に相関する車速相関値を検出する車速相関値検出手段と、前記エンジンの再始動に際して、前記車速相関値検出手段により検出される車速相関値に基づいて前記クラッチ手段をスリップさせるように制御するクラッチ制御手段とを備えることを特徴とする。

具体的には、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の発明において、前記車速相関値は、前記エンジンの回転速度、前記入力回転軸の回転速度、及び前記出力回転軸の回転速度のいずれか１つであるといった構成を採用することができる。

請求項３に記載の発明は、自動変速機に設けられエンジン側の入力回転軸と車輪側の出力回転軸との連結を断続させるクラッチ手段を前記変速機の走行レンジ選択状態で接続させる一方、その走行レンジ選択状態においてエンジンの運転中に所定の停止条件が成立した場合に前記エンジンを自動停止させるとともに、そのエンジン停止後に所定の再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動させる車両制御装置において、車速を検出する車速検出手段と、前記エンジンの再始動に際して、前記車速検出手段により検出される車速に基づいて前記クラッチ手段をスリップさせるように制御するクラッチ制御手段とを備えることを特徴とする。

これらの構成によれば、自動変速機に設けられエンジン側の入力回転軸と車輪側の出力回転軸との連結を断続させるクラッチ手段が、自動変速機において走行レンジ（ドライブレンジ、１速レンジ、２速レンジ、リバースレンジ等）が選択されている状態で接続される。このため、走行レンジ選択状態では、エンジンからのトルクが入力回転軸に入力され、トルク伝達経路に設けられた中間回転軸やギア等を介して出力回転軸から車輪側へ出力される。そして、自動変速機の走行レンジ選択状態においてエンジン停止後に所定の再始動条件が成立した場合にエンジンが再始動されると、再始動に際してエンジンからのトルクが大きくなった場合には加速ショックが生じるおそれがある。

ここで、自動変速機において走行レンジが選択されて車両が走行している状態では、自動変速機の出力回転軸にトルクを伝達するとともに入力回転軸に直接連結される中間回転軸の回転速度は、車速および自動変速機の変速比によって定まる。そして、エンジンの再始動時に、自動変速機の入力回転軸の回転速度が中間回転軸の回転速度を上回ろうとする際に加速ショックが生じるおそれがある。すなわち、エンジンの再始動時に生じる加速ショックの大きさは車速によって変化することとなる。

したがって、請求項３に記載の発明によれば、エンジンの再始動に際して、前記車速検出手段により検出される車速に基づいて前記クラッチ手段をスリップさせるように制御されるため、加速ショックの生じ易さに応じて、クラッチ手段により伝達されるトルクを小さくすることができる。その結果、エンジン始動時の加速ショックを抑制することができる。また、クラッチ手段をスリップさせることにより加速ショックを抑制するため、燃料噴射量を減少させる場合と異なり、エンジンの始動性を確保することができる。

また、出力回転軸の回転速度は、車軸の回転速度にファイナルギア等の減速比を掛けた回転速度となり、中間回転軸の回転速度は、出力回転軸の回転速度に自動変速機のギア比（変速比）を掛けた回転速度となる。このため、出力回転軸の回転速度、入力回転軸の回転速度、ひいてはエンジンの回転速度は、車速に相関した値となる。したがって、これらの車速相関値に基づいてクラッチ手段をスリップさせるように制御することにより、上記と同様の作用効果を奏することができる。

なお、エンジン側の入力回転軸と車輪側の出力回転軸との連結を断続させるクラッチ手段は、入力回転軸と中間回転軸との連結を断続するクラッチのように、入力回転軸から出力回転軸までのトルク伝達経路を切断・接続するものであればよい。さらに、入力回転軸から出力回転軸までの間に複数のトルク伝達経路を有する場合や、トルク伝達経路に複数のクラッチを備える場合であっても、複数のトルク伝達経路のうちトルク伝達を行っている経路に設けられているいずれかのクラッチをスリップさせるようにすればよい。また、クラッチ手段をスリップさせるように制御する態様としては、切断されているクラッチ手段をスリップさせながら接続させる制御や、接続されているクラッチ手段をスリップさせた後に接続する制御等を含むものとする。

具体的には、請求項４に記載の発明のように、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの再始動に際して、検出される前記車速又は前記車速相関値が所定の判定値以下である場合に前記クラッチ手段をスリップさせるように制御するといった構成により、車速又は車速相関値に応じて生じる加速ショックを抑制することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの再始動により前記入力回転軸の回転速度が上昇を開始した後に、前記スリップさせるように制御された前記クラッチ手段を接続させるため、入力回転軸にトルクの伝達が開始されるまではクラッチ手段をスリップさせることができる。したがって、エンジン始動時の加速ショックをより確実に抑制することができる。

一般にトルクコンバータを有する自動変速機において、エンジンの再始動によりエンジン回転速度が上昇している間は、自動変速機の入力回転軸の回転速度が上昇するとともに入力回転軸に伝達されるトルクが大きくなる。このため、エンジンの再始動によりエンジン回転速度が上昇している間にクラッチ手段を接続させると加速ショックが大きくなるおそれがある。

この点、請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの再始動により上昇するエンジン回転速度がピークよりも低下した後に、前記スリップさせるように制御された前記クラッチ手段を接続させるため、エンジン始動時の加速ショックをより確実に抑制することができる。

具体的には、請求項７に記載の発明のように、請求項５又は６に記載の発明において、前記クラッチ制御手段は、前記クラッチ手段を接続させる制御として、前記クラッチ手段のトルク伝達容量を増大させるといった構成を採用することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの再始動よりも前に前記クラッチ手段を切断状態又はスリップ状態に制御し、前記エンジンの再始動に際して、検出される前記車速又は前記車速相関値が所定の判定値以下である場合に、その検出される車速又は車速相関値が前記所定の判定値を超える場合よりも、前記クラッチ手段を遅い速度で接続させることを特徴とする。

上記構成によれば、エンジンの再始動よりも前にクラッチ手段が切断状態又はスリップ状態に制御される。そして、エンジンの再始動に際して、検出される車速又は車速相関値が所定の判定値以下である場合に、その検出される車速又は車速相関値が前記所定の判定値を超える場合よりも、クラッチ手段が遅い速度で接続されるため、車速又は車速相関値が所定の判定値以下である場合に加速ショックを抑制するとともに、車速又は車速相関値が所定の判定値を超える場合に車両の走行が可能な状態に迅速に移行することができる。

特に、請求項８に記載の発明において、前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの再始動よりも前に前記クラッチ手段をスリップ状態に制御する場合には、クラッチ手段が切断状態から接続される場合と比較して、車両の走行が可能な状態に迅速に移行することができるため、車両の加速応答性を更に高くすることができる。

一般にトルクコンバータを有する自動変速機において、エンジンの再始動によりエンジン回転速度が上昇している間は、自動変速機の入力回転軸の回転速度が上昇する。このため、入力回転軸の回転速度は、再始動により上昇するエンジン回転速度のピーク値まで最大限上昇する可能性がある。したがって、自動変速機の中間回転軸の回転速度が再始動により上昇するエンジン回転速度のピーク値よりも低い場合に、入力回転軸の回転速度が中間回転軸の回転速度を上回ろうとする可能性が生じる。そして、エンジンの再始動時に、自動変速機の入力回転軸の回転速度が中間回転軸の回転速度を上回ろうとする際に加速ショックが生じるおそれがある。

ここで、請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の発明において、前記自動変速機は、前記クラッチ手段により前記入力回転軸と直接連結されて前記出力回転軸にトルクを伝達する中間回転軸を有し、前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの再始動により上昇するエンジン回転速度のピーク値を予測し、前記エンジンの再始動よりも前において前記中間回転軸の回転速度が前記予測されたピーク値以下である場合に、前記クラッチ手段を切断状態又はスリップ状態に制御するため、加速ショックが生じるおそれがある場合に予めクラッチ手段により伝達されるトルクを小さくしておくことができる。その結果、エンジンの再始動時に加速ショックが生じる可能性を低くすることができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの再始動に際して、検出される前記車速又は車速相関値が所定の判定値以下であることを条件として、前記クラッチ手段をスリップさせるように制御するため、車速又は車速相関値が所定の判定値以下でない場合にはクラッチ手段をスリップさせないようになる。その結果、必要な場合にのみエンジン始動時の加速ショックを抑制する制御を行うため、車両の走行が可能な状態に迅速に移行させる機会が増加するとともに、クラッチ手段の劣化を抑制することができる。

また、請求項１１に記載の発明は、請求項４，８，１０のいずれか１項に記載の発明において、前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの再始動により上昇するエンジン回転速度のピーク値を予測し、この予測されたピーク値に基づいて前記所定の判定値を設定するため、クラッチ手段をスリップさせるように制御する閾値である前記所定の判定値を適切に設定することができる。このため、エンジン始動時の加速ショックを抑制しつつ、クラッチ手段をスリップさせるように制御する機会を減少させることができる。その結果、車両の走行が可能な状態に迅速に移行させる機会が増加するとともに、クラッチ手段の劣化を抑制することができる。

具体的には、請求項１２に記載の発明のように、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発明において、前記クラッチ制御手段は、前記クラッチ手段をスリップさせる制御として、前記クラッチ手段のトルク伝達容量を減少させるといった構成を採用することができる。

車両制御システムの概要を示す模式図。 エンジン自動停止始動制御の処理手順を示すフローチャート。 車両制御システムの動作を示すタイムチャート。 エンジン及び変速機構の回転軸の回転速度を示すタイムチャート。

以下、一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

本実施形態は、エンジンと自動変速機とを搭載した車両に具体化しており、その車両制御システムを図１に示す。

図１に示すように、エンジン１０のクランクシャフト１１（出力軸）にはトルクコンバータ１２を介して変速機構１３が接続されている。これらのトルクコンバータ１２及び変速機構１３によって自動変速機１４が構成されている。エンジン１０は例えば多気筒ガソリンエンジンであり、気筒ごとにインジェクタ１５を備えるとともに点火プラグを備えている。また、エンジン１０には、エンジン始動時においてエンジン１０に初期回転（クランキング回転）を付与する始動装置としてのスタータ１６が設けられている。なお、エンジン１０はガソリンエンジンに限定されず、ディーゼルエンジンであってもよい。

トルクコンバータ１２は、クランクシャフト１１に連結されたポンプ羽根車１２ａと、変速機構１３の入力回転軸２１に連結されたタービン羽根車１２ｂと、ワンウェイクラッチ等によって構成されている。そして、ポンプ羽根車１２ａの回転に基づいてタービン羽根車が回転させられる。

また、変速機構１３は、遊星歯車機構と、クラッチやブレーキ等の複数の摩擦要素と、これらの摩擦要素に供給される油圧を制御するための複数のソレノイドバルブ等によって構成されている。そして。各ソレノイドバルブが制御されることにより摩擦要素の係合状態が変更され、遊星歯車機構のギアの組み合わせに応じた変速比が形成される。特に、変速機構１３は、入力回転軸２１から出力回転軸２３までのトルク伝達経路を切断・接続するとともに、スリップ状態に制御することが可能なクラッチ１３ａ（クラッチ手段）を備えている。クラッチ１３ａに供給される油圧はオイルコントロールバルブによって連続的に変更することができる。このため、クラッチ１３ａのトルク伝達容量を任意に増減させることができるとともに、クラッチ１３ａの連結状態は、切断状態から接続状態まで任意の速度で変更することができる。なお、本実施形態では、エンジン１０の運転停止時にも上記油圧を確保することができるように電動オイルポンプが設けられている。

クラッチ１３ａは、入力回転軸２１と中間回転軸２２とを直接連結する。このため、入力回転軸２１と中間回転軸２２とがクラッチ１３ａによって接続された状態では、これらの回転軸２１，２２の回転速度は等しくなる。中間回転軸２２は、ギアや回転軸等を介して出力回転軸２３にトルクを伝達する。そして、出力回転軸２３の回転速度は、中間回転軸の回転速度を変速機構１３のギア比（変速比）で割った回転速度となり、ドライブシャフト２６の回転速度は、出力回転軸２３の回転速度をディファレンシャルギア２５（ファイナルギア）の減速比で割った回転速度となる。

ここで、クラッチ１３ａは、前進クラッチやフォワードクラッチと呼ばれるものであり、自動変速機１４のパーキング（Ｐ）レンジ、後進（Ｒ）レンジ、ニュートラル（Ｎ）レンジ以外の前進レンジ（ドライブ（Ｄ）レンジ、１速レンジ、２速レンジ等）が選択された状態では接続される。そして、クラッチ１３ａが接続された状態では、入力回転軸２１に入力されるエンジン１０のトルクが出力回転軸２３に伝達される状態となる。このため、クラッチ１３ａが接続された状態でエンジン１０から入力されるトルクが急激に増大すると加速ショックが生じるおそれがある。

変速機構１３の出力回転軸２３には、ディファレンシャルギア２５やドライブシャフト２６（車軸）等を介して車輪２７（駆動輪）が接続されている。

ＥＣＵ３０は、周知のマイクロコンピュータ等を備えてなる電子制御装置（クラッチ制御手段）であり、本システムに設けられている各種センサの検出結果等に基づいて、インジェクタ１５による燃料噴射量制御、点火制御など各種エンジン制御や、スタータ１６の駆動制御、クラッチ１３ａをスリップさせる制御を実施する。センサ類について詳しくは、ＥＣＵ３０には、アクセルペダルの踏込み操作量を検出するアクセルセンサ３１、ブレーキペダルの踏込み操作量を検出するブレーキセンサ３３、自動変速機１４のシフト位置を検出するシフト位置センサ３４、車速を検出する車速センサ３５（車速検出手段）、クランクシャフト１１すなわちポンプ羽根車１２ａの回転速度を検出するエンジン回転速度センサ３７、変速機構１３の入力回転軸２１すなわちタービン羽根車１２ｂの回転速度を検出する入力回転軸回転速度センサ３８等が接続されており、これら各センサの検出信号がＥＣＵ３０に逐次入力される。

次に、上記のシステム構成において実施されるアイドルストップ制御について説明する。アイドルストップ制御は、概略として、エンジン１０の運転中に所定の停止条件が成立するとエンジン１０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るとエンジン１０を再始動させるものである。エンジン停止条件としては、例えば、ブレーキペダルの踏込み操作が行われたこと、車速が所定のアイドル停止車速ＴＨ１以下まで低下したこと等の少なくともいずれかが含まれる。また、エンジン再始動条件としては、例えば、エンジン停止状態において、ブレーキペダルの踏込み操作が行われていないこと、アクセルペダルの踏込み操作が行われていること等の少なくともいずれかが含まれる。

本実施形態では、自動変速機１４の前進レンジが選択された状態でアイドルストップ制御が実施され、エンジン１０の再始動時に加速ショックが生じることを抑制するようにクラッチ１３ａの連結状態を制御する。より具体的には、車速センサ３５により検出される車速に基づいてクラッチ１３ａをスリップさせるように制御する。

図２は、エンジン自動停止始動制御についての処理手順を示すフローチャートであり、本処理はＥＣＵ３０により実行される。

まず、エンジン１０の自動停止条件として、ブレーキセンサ３３の検出信号に基づいてブレーキペダルの踏込み操作が行われているか否か（Ｓ１０）、車速センサ３５により検出される車速が所定のアイドル停止車速ＴＨ１以下であるか否かが判定される（Ｓ１１）。ここで、アイドル停止車速ＴＨ１は、車両が停止する際の減速中にエンジン１０の運転を停止させることのできる車速に設定され、具体的には時速２０ｋｍに設定される。このため、車両が停止するよりも早期にエンジン１０を停止させて燃費性能を向上させることができる。

これらの両条件が共に成立している場合には（Ｓ１０，Ｓ１１：ＹＥＳ）、エンジン１０を停止させる処理が実行される（Ｓ１２）。具体的には、インジェクタ１５による燃料噴射および点火プラグによる点火が停止され、エンジン１０の回転速度が低下して運転が停止することとなる。このとき、変速機構１３の中間回転軸２２は、車両の走行に伴って車輪２７から伝達されるトルクによって回転させられる。そして、入力回転軸２１は、クラッチ１３ａによって中間回転軸２２に接続されているため、中間回転軸２２と等しい回転速度で回転させられる。一方、これらの両条件のいずれかが成立していない場合には（Ｓ１０：ＮＯ、又はＳ１１：ＮＯ）、再度これらの両条件が成立しているか否か判定される（Ｓ１０，Ｓ１１）。

こうしてエンジン１０を停止させる処理が実行された後（Ｓ１２）、入力回転軸回転速度センサ３８により検出される入力回転軸２１の回転速度、すなわち中間回転軸２２の回転速度が、エンジン１０の再始動により上昇すると予測されるエンジン回転速度のピーク値（予測回転速度ＴＨ２）以下であるか否か判定される（Ｓ１３）。ここで、予測回転速度ＴＨ２は、エンジン１０の前回の始動時に上昇したエンジン回転速度のピーク値が設定される。このため、再始動時におけるエンジン１０の回転速度のピーク値を正確に予測することができる。なお、予測回転速度ＴＨ２として、エンジン１０の前回の始動時に上昇したエンジン回転速度のピーク値を、エンジン冷却水温等のエンジン運転状態に応じて補正した値を用いてもよいし、エンジン１０の特性に応じて予め設定された固定値を用いてもよい。

この判定において、中間回転軸２２の回転速度が再始動時におけるエンジン回転速度のピーク値である予測回転速度ＴＨ２以下であると判定された場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、クラッチ１３ａが半クラッチ状態（スリップ状態）に保持される（Ｓ１４）。すなわち、変速機構１３の入力回転軸２１の回転速度は、再始動により上昇するエンジン回転速度のピーク値（予測回転速度ＴＨ２）まで最大限上昇する可能性があるため、入力回転軸２１の回転速度が中間回転軸２２の回転速度を上回ろうとして加速ショックが生じることを抑制するために、予めクラッチ１３ａのトルク伝達容量を減少させてクラッチ１３ａにより伝達されるトルクを小さくしておく。

ここで、クラッチ１３ａを切断状態に保持した場合も加速ショックが生じることを抑制することができるが、その場合にはクラッチ１３ａによって中間回転軸２２から切断された変速機構１３の入力回転軸２１およびタービン羽根車１２ｂが停止に向かうため、エンジン１０の再始動後に車両の加速応答性が低下するおそれがある。これに対して、クラッチ１３ａをスリップ状態に保持した場合には、入力回転軸２１およびタービン羽根車１２ｂの回転をある程度維持することができるとともに、車両の走行が可能な状態（クラッチ１３ａが接続された状態）に迅速に移行することができるため、車両の加速応答性を高くすることができる。

こうしてクラッチ１３ａが半クラッチ状態（スリップ状態）に保持された後（Ｓ１４）、エンジン１０の再始動条件として、ブレーキセンサ３３の検出信号に基づいてブレーキペダルの踏込み操作が行われていないか否か（Ｓ１５）、アクセルセンサ３１の検出信号に基づいてアクセルペダルの踏み込み操作が行われているか否かが判定される（Ｓ１６）。

これらの両条件が共に成立している場合には（Ｓ１５，Ｓ１６：ＹＥＳ）、エンジン１０を始動させる処理が実行される（Ｓ１７）。具体的には、スタータ１６によってエンジン１０にクランキング回転が付与され、インジェクタ１５による燃料噴射および点火プラグによる点火が実行される。このとき、エンジン１０からのトルクによってポンプ羽根車１２ａの回転速度が上昇するととともに、ポンプ羽根車１２ａから伝達されるトルクによって変速機構１３の入力回転軸２１の回転速度が上昇する。一方、これらの両条件のいずれかが成立していない場合には（Ｓ１５：ＮＯ、又はＳ１６：ＮＯ）、再度これらの両条件が設立しているか否か判定される（Ｓ１５，Ｓ１６）。

こうしてエンジン１０を始動させる処理が実行された後（Ｓ１７）、始動時に吹き上がったエンジン回転速度がピークよりも低下したか否かが判定される（Ｓ１８）。具体的には、エンジン回転速度センサ３７により検出されるクランクシャフト１１の回転速度が、上昇状態から下降状態に変化したか否かが判定される。ここで、ポンプ羽根車１２ａから伝達されるトルクによって入力回転軸２１の回転速度が上昇している状態では、入力回転軸２１に伝達されるトルクが大きくなるため、その状態が終了したか否かが判定される。

この判定において、始動時に吹き上がったエンジン回転速度がピークよりも低下したと判定された場合には（Ｓ１８：ＹＥＳ）、車速センサ３５により検出される車速が所定の低車速ＴＨＳ（判定値）以下であるか否かが判定される（Ｓ１９）。ここで、変速機構１３の中間回転軸２２の回転速度は、車速および変速機構１３において設定されている変速比によって定まる。すなわち、出力回転軸２３の回転速度は、ドライブシャフト２６の回転速度にディファレンシャルギア２５の減速比を掛けた回転速度となる。また、中間回転軸２２の回転速度は、出力回転軸２３の回転速度に変速機構１３のギア比（変速比）を掛けた回転速度となる。このため、現在の車速でクラッチ１３ａを接続した場合に、入力回転軸２１の回転速度が中間回転軸２２の回転速度を上回ろうとするか否かが判定される。より具体的には、ＥＣＵ３０は、エンジン１０の再始動により上昇するエンジン回転速度のピーク値（予測回転速度ＴＨ２）を予測し、中間回転軸２２の回転速度が予測回転速度ＴＨ２に一致するように所定の低車速ＴＨＳを設定する。換言すれば、車両の車速が低車速ＴＨＳである時に、中間回転軸２２の回転速度と予測回転速度ＴＨ２とが一致する。そして、入力回転軸２１の回転速度が中間回転軸２２の回転速度を上回ろうとする場合には加速ショックが生じるおそれがあり、そうでない場合には加速ショックが生じる可能性は低くなる。なお、低車速ＴＨＳは、予測回転速度ＴＨ２に基づいて毎回設定されてもよいし、エンジン１０の特性に応じて予め設定された固定値であってもよい。

この判定において、車速センサ３５により検出される車速が所定の低車速ＴＨＳ以下であると判定された場合には（Ｓ１９：ＹＥＳ）、通常よりも遅い速度でクラッチ１３ａが接続される（Ｓ２０）。具体的には、クラッチ１３ａに供給される油圧をオイルコントロールバルブによって制御して、油圧を上昇させる速度を通常よりも遅くする。これにより、クラッチ１３ａのトルク伝達容量が緩やかに増大され、変速機構１３の入力回転軸２１から中間回転軸２２に伝達されるトルクが緩やかに増大するため、加速ショックが生じることを抑制することができる。

一方、車速センサ３５により検出される車速が所定の低車速ＴＨＳ以下でないと判定された場合には（Ｓ１９：ＮＯ）、通常の速度でクラッチ１３ａが接続される（Ｓ２１）。
この場合には、入力回転軸２１の回転速度が中間回転軸２２の回転速度を上回ろうとしないと考えられるため、クラッチ１３ａを接続する際に加速ショックが生じる可能性は低い。したがって、クラッチ１３ａを通常の速度で接続して、車両の走行が可能な状態に迅速に移行させるようにする。

こうしてクラッチ１３ａを接続させる処理が実行された後（Ｓ２０，Ｓ２１）、本処理は終了される。なお、Ｓ１３〜Ｓ１４、Ｓ１７〜２１の処理が、車速に基づいてクラッチ手段をスリップさせるように制御するクラッチ制御手段としての処理に相当する。

上記自動停止始動制御による動作について、図３のタイムチャートを参照しつつ説明する。図３は、エンジン１０の再始動に際して、車速が所定の低車速ＴＨＳ以下である場合を示している。

まず、エンジン１０が運転中であり自動変速機１４のＤレンジが選択されている状態であり、車両の減速に伴って時刻ｔ１においてエンジン１０の自動停止条件が成立すると、エンジン１０を停止させる処理が実行される。このとき、変速機構１３の中間回転軸２２は、出力回転軸２３やディファレンシャルギア２５、ドライブシャフト２６等を介して車輪２７と連結されている。このため、車速の低下に伴って中間回転軸２２の回転速度が低下する。変速機構１３の入力回転軸２１は、クラッチ１３ａによって中間回転軸２２に接続されているため、中間回転軸２２と等しい回転速度で回転している。

時刻ｔ２において、中間回転軸２２の回転速度（入力回転軸２１の回転速度）が再始動時におけるエンジン回転速度のピーク値である予測回転速度ＴＨ２以下であると判定され、クラッチ１３ａが半クラッチ状態（スリップ状態）に保持される。これ以降、中間回転軸２２から入力回転軸２１に伝達されるトルクが減少するため、入力回転軸２１の回転速度は中間回転軸２２の回転速度よりも低下する。そして、スリップ状態にあるクラッチ１３ａから伝達されるトルクによって、入力回転軸２１は回転状態に維持される。

時刻ｔ３において、運転者の操作によりエンジン１０の再始動条件が成立すると、エンジン１０を始動させる処理が実行される。これに伴い、クランクシャフト１１及びポンプ羽根車１２ａの回転速度が上昇し、その後に、中間回転軸２２の回転速度よりも低い回転速度に維持されていた入力回転軸２１の回転速度が上昇する。

時刻ｔ４において、始動時に吹き上がったエンジン回転速度がピークよりも低下したと判定され、このときに検出される車速が所定の低車速ＴＨＳ以下であると判定される。したがって、クラッチ１３ａが通常よりも遅い速度で接続され、加速ショックが生じることを抑制される。このとき、本実施形態では車両の加速度は実線で示すように変化し、クラッチ１３ａが接続状態のまま維持される比較例では、車両の加速度は破線で示すように変化する。すなわち、本実施形態では比較例よりも、エンジン１０の再始動時における加速ショックが抑制されている。

また、エンジン１０の再始動に際して、車速が所定の低車速ＴＨＳを超えている場合について図４に示す。

この場合には、車速が低車速ＴＨＳを超えているため、変速機構１３の中間回転軸２２及び入力回転軸２１の回転速度が、図３に示した場合よりも高く維持されている。そして、エンジン１０の再始動条件が成立すると、エンジン１０を始動させる処理が実行される。

時刻ｔ５において、始動時に吹き上がったエンジン回転速度がピークよりも低下したと判定され、このときに検出される車速が所定の低車速ＴＨＳ以下でないと判定される。したがって、クラッチ１３ａが通常の速度で接続される。このとき、車速および変速機構１３において設定されている変速比によって定まる中間回転軸２２の回転速度は、クラッチ１３ａを接続した場合に入力回転軸２１が上昇する回転速度よりも高いため、加速ショックが生じる可能性は低い。

以上詳述した本実施形態は以下の利点を有する。

自動変速機１４の変速機構１３に設けられエンジン側の入力回転軸２１と車輪側の出力回転軸２３との連結を断続させるクラッチ１３ａが、自動変速機１４において前進レンジ（Ｄレンジ、１速レンジ、２速レンジ等）が選択されている状態で接続される。このため、前進レンジ選択状態では、エンジン１０からのトルクが入力回転軸２１に入力され、トルク伝達経路に設けられた中間回転軸２２やギア等を介して出力回転軸２３から車輪２７側へ出力される。そして、自動変速機１４の前進レンジ選択状態においてエンジン停止後に所定の再始動条件が成立した場合にエンジン１０が再始動されると、再始動に際してエンジン１０からのトルクが大きくなった場合には加速ショックが生じるおそれがある。

ここで、自動変速機１４において前進レンジが選択されて車両が走行している状態では、変速機構１３の出力回転軸２３にトルクを伝達するとともに入力回転軸２１に直接連結される中間回転軸２２の回転速度は、車速および変速機構１３の変速比によって定まる。そして、エンジン１０の再始動時に、変速機構１３の入力回転軸２１の回転速度が中間回転軸２２の回転速度を上回ろうとする際に加速ショックが生じるおそれがある。すなわち、エンジン１０の再始動時に生じる加速ショックの大きさは車速によって変化することとなる。

したがって、本実施形態によれば、エンジン１０の再始動に際して、車速センサ３５により検出される車速に基づいてクラッチ１３ａをスリップさせるように制御されるため、加速ショックの生じ易さに応じて、クラッチ１３ａにより伝達されるトルクを小さくすることができる。その結果、エンジン始動時の加速ショックを抑制することができる。また、クラッチ１３ａをスリップさせることにより加速ショックを抑制するため、燃料噴射量を減少させる場合と異なり、エンジン１０の始動性を確保することができる。

エンジン１０の再始動に際して、車速センサ３５により検出される車速が所定の低車速ＴＨＳ以下である場合にクラッチ１３ａをスリップさせるため、車速に応じて生じる加速ショックを抑制することができる。

エンジン１０の再始動によりエンジン回転速度が上昇している間は、変速機構１３の入力回転軸２１の回転速度が上昇するとともに入力回転軸２１に伝達されるトルクが大きくなる。このため、エンジン１０の再始動によりエンジン回転速度が上昇している間にクラッチ１３ａを接続させると加速ショックが大きくなるおそれがある。

この点、エンジン１０の再始動により上昇するエンジン回転速度がピークよりも低下した後に、スリップ状態に制御されたクラッチ１３ａが接続されるため、エンジン始動時の加速ショックをより確実に抑制することができる。

エンジン１０の再始動に際して、車速センサ３５により検出される車速が所定の低車速ＴＨＳ以下である場合に、検出される車速が低車速ＴＨＳを超える場合よりも、クラッチ１３ａが遅い速度で接続されるため、車速が低車速ＴＨＳ以下である場合に加速ショックを抑制するとともに、車速が低車速ＴＨＳを超える場合に車両の走行が可能な状態（クラッチ１３ａが接続された状態）に迅速に移行することができる。

エンジン１０の再始動よりも前にクラッチ１３ａがスリップ状態に制御されるため、クラッチ１３ａが切断状態から接続される場合と比較して、車両の走行が可能な状態に迅速に移行することができるため、車両の加速応答性を更に高くすることができる。

自動変速機１４はトルクコンバータ１２を有するため、エンジン１０の再始動によりエンジン回転速度が上昇している間は、変速機構１３の入力回転軸２１の回転速度が上昇する。このため、入力回転軸２１の回転速度は、再始動により上昇するエンジン回転速度のピーク値まで最大限上昇する可能性がある。したがって、変速機構１３の中間回転軸２２の回転速度が再始動により上昇するエンジン回転速度のピーク値よりも低い場合に、入力回転軸２１の回転速度が中間回転軸２２の回転速度を上回ろうとする可能性が生じる。そして、エンジン１０の再始動時に、変速機構１３の入力回転軸２１の回転速度が中間回転軸２２の回転速度を上回ろうとする際に加速ショックが生じるおそれがある。

ここで、変速機構１３は、クラッチ１３ａにより入力回転軸２１と直接連結されて出力回転軸２３にトルクを伝達する中間回転軸２２を有し、ＥＣＵ３０は、エンジン１０の再始動により上昇するエンジン回転速度のピーク値を予測し、エンジン１０の再始動よりも前において中間回転軸２２の回転速度が予測されたピーク値以下である場合に、クラッチ１３ａをスリップ状態に制御するため、加速ショックが生じるおそれがある場合に予めクラッチ１３ａにより伝達されるトルクを小さくしておくことができる。その結果、エンジン１０の再始動時に加速ショックが生じる可能性を低くすることができる。

また、ＥＣＵ３０は、エンジン１０の再始動により上昇するエンジン回転速度のピーク値（予測回転速度ＴＨ２）を予測し、この予測回転速度ＴＨ２に基づいて所定の低車速ＴＨＳを設定するため、クラッチ１３ａをスリップさせるように制御する閾値である低車速ＴＨＳを適切に設定することができる。このため、エンジン始動時の加速ショックを抑制しつつ、クラッチ１３ａをスリップさせるように制御する機会を減少させることができる。その結果、車両の走行が可能な状態に迅速に移行させる機会が増加するとともに、クラッチ１３ａの劣化を抑制することができる。

上記実施形態に限定されず、例えば次のように実施することもできる。

上記実施形態では、始動時に吹き上がったエンジン回転速度がピークよりも低下したと判定された場合にクラッチ１３ａを接続させるようにしたが、始動時に吹き上がったエンジン回転速度がピークよりも低下する前にクラッチ１３ａを接続させることもできる。具体的には、エンジン１０の再始動により入力回転軸２１の回転速度が上昇を開始した後に、スリップさせるように制御されたクラッチ１３ａを接続させるようにしてもよい。この場合には、入力回転軸２１にトルクの伝達が開始されるまではクラッチ１３ａをスリップさせることができるため、エンジン始動時の加速ショックをより確実に抑制することができる。なお、入力回転軸回転速度センサ３８により検出される入力回転軸２１の回転速度に基づいて、入力回転軸２１の回転速度が上昇を開始したことを判定することができる。

上記実施形態では、中間回転軸２２の回転速度が再始動時におけるエンジン回転速度のピーク値である予測回転速度ＴＨ２以下であると判定した場合に、クラッチ１３ａを半クラッチ状態に保持したが、そのように判定した場合にクラッチ１３ａを切断状態に保持してもよい。また、中間回転軸２２の回転速度がアイドル停止車速ＴＨ１以下であると判定した場合等、中間回転軸２２の回転速度が再始動時における予測回転速度ＴＨ２以下であると判定した場合以外の場合に、クラッチ１３ａを半クラッチ状態や切断状態に保持してもよい。

上記実施形態では、エンジン１０の再始動よりも前にクラッチ１３ａがスリップ状態に制御され、エンジン１０の再始動に際して、車速センサ３５により検出される車速が所定の低車速ＴＨＳ以下である場合に、検出される車速が低車速ＴＨＳを超える場合よりも、クラッチ１３ａが遅い速度で接続されるようにしたが、これらの場合に同じ速度でクラッチ１３ａを接続してもよい。その場合であっても、クラッチ１３ａがスリップ状態から接続されることにより、クラッチ１３ａをスリップさせるように制御されない場合と比較して、加速ショックを抑制することができる。

上記実施形態では、車速センサ３５により検出される車速が所定の低車速ＴＨＳ以下であると判定された場合に通常よりも遅い速度でクラッチ１３ａが接続されるようにしたが、車速および変速機構１３の変速比に基づいて中間回転軸２２の回転速度を算出するとともに、この算出された中間回転軸２２の回転速度が所定の低回転速度ＴＨＲ以下であると判定された場合に、通常よりも遅い速度でクラッチ１３ａが接続されるようにしてもよい。また、中間回転軸２２の回転速度をセンサにより検出するとともに、この検出された中間回転軸２２の回転速度が所定の低回転速度ＴＨＲ以下であると判定された場合に、通常よりも遅い速度でクラッチ１３ａが接続されるようにしてもよい。

上記実施形態では、エンジン１０の再始動に際して、車速センサ３５により検出される車速が、所定の低車速ＴＨＳ以下である場合および低車速ＴＨＳを超える場合のいずれも、クラッチ１３ａをスリップさせるように制御した。これに対して、ＥＣＵ３０は、エンジン１０の再始動に際して、車速センサ３５により検出される車速が低車速ＴＨＳ以下であることを条件として、クラッチ１３ａをスリップさせるように制御してもよい。こうした構成によれば、車速が低車速ＴＨＳ以下でない場合にはクラッチ１３ａをスリップさせないようになる。その結果、必要な場合にのみエンジン始動時の加速ショックを抑制する制御を行うため、車両の走行が可能な状態に迅速に移行させる機会が増加するとともに、クラッチ１３ａの劣化を抑制することができる。具体的には、エンジン停止中においてもクラッチ１３ａを接続した状態で維持し、エンジン１０の再始動に際して、車速センサ３５により検出される車速が低車速ＴＨＳ以下である場合にクラッチ１３ａを半クラッチ状態（スリップ状態）にした後に接続状態に制御し、車速が低車速ＴＨＳ以下でない場合にはクラッチ１３ａを接続した状態で維持すればよい。

上記実施形態では、車速センサ３５により検出される車速に基づいて、クラッチ１３ａをスリップさせるようにした。ここで、出力回転軸２３の回転速度は、ドライブシャフト２６の回転速度にディファレンシャルギア２５の減速比を掛けた回転速度となる。また、中間回転軸２２の回転速度は、出力回転軸２３の回転速度に変速機構１３のギア比（変速比）を掛けた回転速度となる。このため、出力回転軸２３の回転速度、中間回転軸２２の回転速度、入力回転軸２１の回転速度、ひいてはエンジン１０の回転速度は、車速に相関した値となる。したがって、これらの車速相関値に基づいてクラッチ１３ａをスリップさせるように制御することにより、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、入力回転軸回転速度センサ３８（車速相関値検出手段）により入力回転軸２１の回転速度を検出し、エンジン回転速度センサ３７（車速相関値検出手段）によりエンジン１０の回転速度を検出してもよい。

上記実施形態では、変速機構１３の入力回転軸２１と中間回転軸２２とを直接連結するクラッチ１３ａをスリップさせるように制御したが、中間回転軸２２と出力回転軸２３との間にクラッチを備える場合には、そのクラッチをスリップさせるようにしてもよい。また、自動変速機１４の後進（Ｒ）レンジが選択されている状態でエンジン１０の自動停止始動制御を行う場合であっても、入力回転軸２１から出力回転軸２３までのトルク伝達経路を切断・接続するクラッチをスリップさせるように制御すればよい。要するに、入力回転軸２１から出力回転軸２３までの間に複数のトルク伝達経路を有する場合や、トルク伝達経路に複数のクラッチを備える場合であっても、複数のトルク伝達経路のうちトルク伝達を行っている経路に設けられているいずれかのクラッチをスリップさせるようにすればよい。なお、トルク伝達経路に、入力回転軸２１側から出力回転軸２３側へのみトルク（駆動力）を伝達するワンウェイクラッチを備える場合であっても、エンジン１０の再始動に際して、入力回転軸２１の回転速度が中間回転軸２２の回転速度を上回ろうとして加速ショックが生じるおそれがある。したがって、このような構成に対しても、加速ショックを抑制する効果を奏することができる。

また、走行レンジ選択状態でそれらのクラッチを接続させるとともに、その走行レンジ選択状態においてエンジン１０の自動停止始動制御が行われる車両制御システムであれば、有段式の自動変速機に限らず、変速比を連続的に変更できる無段変速機（ＣＶＴ）を採用することもできる。

１０…エンジン、１３…変速機構、１３ａ…クラッチ手段としてのクラッチ、１４…自動変速機、２１…入力回転軸、２３…出力回転軸、３０…クラッチ制御手段としてのＥＣＵ、３５…車速検出手段としての車速センサ。

Claims (12)

1. 自動変速機に設けられエンジン側の入力回転軸と車輪側の出力回転軸との連結を断続させるクラッチ手段を前記変速機の走行レンジ選択状態で接続させる一方、その走行レンジ選択状態においてエンジンの運転中に所定の停止条件が成立した場合に前記エンジンを自動停止させるとともに、そのエンジン停止後に所定の再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動させる車両制御装置において、
   車速に相関する車速相関値を検出する車速相関値検出手段と、
   前記エンジンの再始動に際して、前記車速相関値検出手段により検出される車速相関値に基づいて前記クラッチ手段をスリップさせるように制御するクラッチ制御手段と
   を備えることを特徴とする車両制御装置。
2. 前記車速相関値は、前記エンジンの回転速度、前記入力回転軸の回転速度、及び前記出力回転軸の回転速度のいずれか１つであることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 自動変速機に設けられエンジン側の入力回転軸と車輪側の出力回転軸との連結を断続させるクラッチ手段を前記変速機の走行レンジ選択状態で接続させる一方、その走行レンジ選択状態においてエンジンの運転中に所定の停止条件が成立した場合に前記エンジンを自動停止させるとともに、そのエンジン停止後に所定の再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動させる車両制御装置において、
   車速を検出する車速検出手段と、
   前記エンジンの再始動に際して、前記車速検出手段により検出される車速に基づいて前記クラッチ手段をスリップさせるように制御するクラッチ制御手段と
   を備えることを特徴とする車両制御装置。
4. 前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの再始動に際して、検出される前記車速又は前記車速相関値が所定の判定値以下である場合に前記クラッチ手段をスリップさせるように制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
5. 前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの再始動により前記入力回転軸の回転速度が上昇を開始した後に、前記スリップさせるように制御された前記クラッチ手段を接続させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両制御装置。
6. 前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの再始動により上昇するエンジン回転速度がピークよりも低下した後に、前記スリップさせるように制御された前記クラッチ手段を接続させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両制御装置。
7. 前記クラッチ制御手段は、前記クラッチ手段を接続させる制御として、前記クラッチ手段のトルク伝達容量を増大させることを特徴とする請求項５又は６に記載の車両制御装置。
8. 前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの再始動よりも前に前記クラッチ手段を切断状態又はスリップ状態に制御し、前記エンジンの再始動に際して、検出される前記車速又は前記車速相関値が所定の判定値以下である場合に、その検出される車速又は車速相関値が前記所定の判定値を超える場合よりも、前記クラッチ手段を遅い速度で接続させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両制御装置。
9. 前記自動変速機は、前記クラッチ手段により前記入力回転軸と直接連結されて前記出力回転軸にトルクを伝達する中間回転軸を有し、
   前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの再始動により上昇するエンジン回転速度のピーク値を予測し、前記エンジンの再始動よりも前において前記中間回転軸の回転速度が前記予測されたピーク値以下である場合に、前記クラッチ手段を切断状態又はスリップ状態に制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両制御装置。
10. 前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの再始動に際して、検出される前記車速又は車速相関値が所定の判定値以下であることを条件として、前記クラッチ手段をスリップさせるように制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
11. 前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの再始動により上昇するエンジン回転速度のピーク値を予測し、この予測されたピーク値に基づいて前記所定の判定値を設定することを特徴とする請求項４，８，１０のいずれか１項に記載の車両制御装置。
12. 前記クラッチ制御手段は、前記クラッチ手段をスリップさせる制御として、前記クラッチ手段のトルク伝達容量を減少させることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車両制御装置。

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