JP5256971B2 - 圧縮自己着火式エンジンを搭載した車両の制御方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディーゼルエンジンのような圧縮自己着火式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が（いわゆるアイドルストップ）、こ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、より確実にかつ速やかに始動することが求められる。

この点につき、気筒の圧縮により燃料を自己着火させるディーゼルエンジンには、冷間時に気筒内を暖めて燃料の着火性を高めるためのグロープラグが設けられており、例えば特許文献１に記載のものでは、再始動時にそのグロープラグによって気筒内を加熱することにより、エンジンの始動性を向上させるようにしている。

また、特許文献２に記載のアイドルストップ制御装置は、グロープラグや吸気加熱装置のような始動促進装置を備えたエンジンにおいて、その始動促進装置が正常に機能しない場合には、エンジンの温度状態に拘わらずアイドルストップ制御を禁止するようにしている。
特開２００４−１７６５６９号公報 特開２００７−０２３８２５号公報

ところが、前記従来例のようにエンジンの再始動時にグロープラグ等によって加熱する方法では、その消費電力がかなり大きいことから、一時的にバッテリ電力が低下してしまい、グロープラグ等を除いた他の電気負荷への供給電力が低下するという問題があるし、グロープラグの場合はその耐久信頼性を損なう虞れもある。

この点につき本発明は、燃料カット後にエンジンが惰性で数回転する間に気筒内の掃気が行われて、その温度が低下することに着目し、この温度低下を抑制することによって、エンジンの再始動性を向上させるようにしたものである。

前記の目的を達成するために本発明では、エンジンの自動停止時に気筒への燃料供給を停止した後、自動変速機の直結クラッチを締結状態にして回転抵抗を増大させることにより、エンジンを可及的速やかに停止させるようにしている。

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気筒への燃料供給を停止して、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燃料供給を再開して、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、エンジンが、気筒の圧縮により燃料を自己着火させるものであって、この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が備えられていると共に、所定の変速段を構成するための摩擦締結要素が前記流体伝動装置と直列に設けられている場合に、前記自動停止条件が成立した後、前記気筒への燃料供給を停止する前までのエンジン燃焼期間において、前記直結クラッチの締結動作を開始するとともに、その締結動作が完了する前までのクラッチ締結動作期間においては前記摩擦締結要素を開放状態としかつ、前記直結クラッチの締結動作が完了した状態で前記摩擦締結要素をスリップ状態に制御し、エンジンを停止させることを特徴とする。

前記の方法により、自動停止条件の成立に応じてエンジンを停止させるときには、気筒への燃料供給を停止するとともに、自動変速機の流体伝動装置の直結クラッチを締結してエンジンの回転抵抗を増大させることにより、燃料供給の停止後にエンジンが惰性で回転する数を減らして、気筒の掃気回数を少なくする。これにより、吸入される新気による気筒の冷却が抑制されて、その後に再始動条件が成立したときの気筒内温度が比較的高い状態になり、エンジンの始動性が向上する。

摩擦締結要素を、自動停止条件の成立後にスリップ状態に制御することは、一般的に自動変速機の直結クラッチは制御の応答性が低く、微妙な締結力の制御も難しい構造なので、これを例えばフォワードクラッチのスリップ制御によって補完するためである。

直結クラッチの締結動作が完了した後は、相対的に制御性の高い摩擦締結要素をスリップ状態に制御すれば、エンジンの回転抵抗を緩やかに増大させることができ、過大なショックを生じることがない。

そうして変速機の直結クラッチを締結するのは、これに過大な負荷がかからないようにするために、車両の走行速度が所定の微低速以下のとき、即ち殆ど停止しているときとするのがよい（請求項２）。尚、直結クラッチは一般的に車両の走行速度が所定速度になれば、エンジンの回転変動による車体の振動を抑制するために解放するものであり、そうして解放したものを前記所定速度よりも低い微低速以下で再び締結させるのである（請求項３）。

より好ましいのは、気筒への燃料供給の停止によってエンジンが停止する過程の少なくとも前半において、スロットル弁やバルブリフト可変機構のような吸気量調整手段によって気筒への吸気の流れを絞ることであり（請求項４）、こうすれば、新気による気筒の冷却をより効果的に抑制できる上に、エンジンの停止過程において気筒の圧縮、膨張に伴う振動を軽減することができる。

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気筒への燃料供給を停止し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燃料供給を再開して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、前記エンジンが、気筒の圧縮により燃料を自己着火させるものであり、この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が備えられていると共に、所定の変速段を構成するための摩擦締結要素が前記流体伝動装置と直列に設けられている場合を対象とする。

そして、前記自動停止条件の成立後に前記直結クラッチを締結状態とする変速機制御手段を備えるとともに、前記エンジン制御手段は、前記自動停止条件成立後の前記直結クラッチの締結状態において気筒への燃料供給を停止し、前記変速機制御手段はまた、前記自動停止条件が成立した後、前記気筒への燃料供給を停止する前までのエンジン燃焼期間において、前記直結クラッチの締結動作を開始するとともに、その締結動作が完了する前までのクラッチ締結動作期間においては前記摩擦締結要素を開放状態としかつ、前記直結クラッチの締結動作が完了した状態で前記摩擦締結要素をスリップ状態に制御するものとする（請求項５）。

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。

また、前記変速機制御手段は、車両の走行中にその走行速度が低下して、所定車速になったときに前記直結クラッチを解放し、その後、車両の走行速度が所定の微低速以下になって前記自動停止条件が成立したとき、前記直結クラッチを締結するものとするのが好ましく（請求項６）、こうすれば、上述した請求項２，３に係る発明の作用が得られる。

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、ディーゼルエンジンのような圧縮自己着火式エンジンを搭載し、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、再始動させるものにおいて、その自動停止の際に自動変速機の直結クラッチを締結し、エンジンの回転抵抗を増大させることにより、気筒への燃料供給の停止後にエンジンが惰性で回転する数を減らして、気筒の掃気回数を少なくすることができる。これにより気筒の冷却が抑制されて、その後の再始動時における気筒内温度が比較的高くなり、エンジンの始動性が向上する。

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（吸気量調整手段）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（エンジン水温）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。

前記トルクコンバータ５０の反エンジン側、すなわちトルクコンバータ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はトルクコンバータ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の冷間始動時にグロープラグ１８に通電して気筒１４内を暖めるとともに、後述する自動停止後の再始動の際に圧縮行程で停止している気筒１４のピストン１６が適正な範囲よりも上死点側にあるときにも、グロープラグ１８に通電する。

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。

（自動停止時の制御手順）
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、圧縮行程の途中で停止している気筒１４から順に燃料の供給を開始して、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、より確実にかつ速やかに始動することが求められる。

そこで、この実施形態では本発明の特徴部分として、前記自動停止の際、燃料供給を停止した後にエンジンＤＥが惰性で数回転する間に各気筒１４内の掃気が行われ、その温度が低下することに着目し、このエンジン停止過程において自動変速機ＡＴのロックアップクラッチ５６を締結し、エンジンＤＥの回転抵抗を増大させることによって、停止までにエンジンＤＥが惰性で回転する数を減らし、掃気による温度低下を抑制する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エンジンＤＥの自動停止制御について、図４及び図５を参照して具体的に説明する。図４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５は、エンジンＤＥの停止過程におけるエンジン回転数Ｎｅの変化を示すタイミングチャートである。

まず、図４のフローにおけるスタート後のステップＳ１では、予め設定されたエンジンＤＥの自動停止条件が成立するまで待機する。例えば、ブレーキペダル３７の踏み操作が所定時間継続するとともに、車速が予め設定した微低速（例えば時速２〜５ｋｍ）以下で車両が実質、停止しているときに、エンジンＤＥの自動停止条件が成立したと判定する。尚、この判定の以前に車速が所定速度（例えば時速１０〜４０ｋｍ）にまで低下すれば、自動変速機ＡＴのロックアップクラッチ５６は解放されて、エンジンＤＥの回転変動による車体の振動を抑制するようになっている。

そして、前記のように自動停止条件が成立してステップＳ１でＹＥＳと判定すると（図５の時刻ｔ０）、ステップＳ２に進んでフォワードクラッチ６３の解放動作を開始し、続くステップＳ３においてフォワードクラッチ６３の解放に要する所定時間（０．２〜０．３秒くらい）の経過を待って、ステップＳ４に進む。ここではロックアップクラッチ５６の締結動作を開始し（同時刻ｔ１）、ステップＳ５ではロックアップクラッチ５６の締結に要する所定時間（０．３〜０．５秒くらい）の経過を待って、ステップＳ６においてエンジンＤＥの各気筒１４への燃料供給を停止し（同時刻ｔ２）、エンジン停止過程に移行する。

このエンジン停止過程においてエンジンＤＥが惰性で数回転する間に、エンジン回転数Ｎｅは図示のようにアップダウンを繰り返しながら低下していき、所定回数気筒１４の圧縮上死点を越えた後に、いずれかの気筒１４の圧縮反力に抗して上死点を越えることができなくなって、僅かに逆転してから停止に至る（同時刻ｔ４）。この実施形態では、前記のようにロックアップクラッチ５６を締結してエンジンＤＥの回転抵抗を増大させることで、図に破線で示す通常の停止過程に比べて短時間でエンジンＤＥを停止できる。

但し、ロックアップクラッチ５６はあまり応答性がよくなくて、微妙な締結力の制御も難しいので、燃料カットと同時にそれを締結してエンジンＤＥの回転抵抗を急増させると、エンジン回転が急激に落ち込んで過大なショックを生じる虞れがある。そこで、この実施形態では、ロックアップクラッチ５６の締結完了（時刻ｔ２）と同時にフォワードクラッチ６３をスリップ状態に制御して（図４のフローのステップＳ７）、これによりエンジンＤＥの回転抵抗を適度に増大させるようにしている。

また、図５には示さないが、前記のようにロックアップクラッチ５６の締結が完了してフォワードクラッチ６３のスリップ制御を開始するのと同時に（時刻ｔ２）エンジンＤＥのスロットル弁２９を全閉させる（ステップＳ８）。これにより、エンジン停止過程の前半において各気筒１４への吸気の流れを絞って、新気による気筒１４の冷却をより効果的に抑制することができ、しかも、当該気筒１４の圧縮、膨張に伴う振動も軽減できる。

さらに、エンジン水温が所定値（図の例では８０℃）未満かどうか判定し（ステップＳ９）、所定値未満であればステップＳ１０に進んでエンジンＤＥのＥＧＲ弁４２を開くとともに、このＥＧＲ弁４２をバイパスする冷却水のバイパスバルブは開いて、できるだけ温度の高いガスが吸気側に還流されるようにする。一方、エンジン水温が所定値以上であればＥＧＲ弁４２の制御は行わない。

そして、エンジン停止過程において前記のようにアップダウンを繰り返しながら低下するエンジン回転数Ｎｅが設定回転数Ｎｅ１以下になれば（時刻ｔ３）、図４のフローのステップＳ１１でＹＥＳと判定してステップＳ１２に進み、スロットル弁２９を全開にする。こうすると、その後に吸気行程を行う所定気筒１４に吸い込まれる吸気量が多くなってその圧縮反力が大きくなり、この気筒１４の圧縮上死点を越えることができなくなって、エンジンＤＥの停止に至る。

すなわち、エンジン停止過程において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の停止位置を予測することができるので、この予測結果から圧縮行程の途中で停止する気筒１４を特定して、そこに停止直前に吸い込まれる吸気の分量を多くすることにより、この気筒内１４のピストン１６を相対的に下死点側の再始動に好適な位置で停止させることができる。

一例としてこの実施形態では、圧縮行程の途中で停止する気筒１４においてピストン１６を、圧縮上死点前１００°ＣＡよりも下死点側の範囲に停止させるようにしている。これは、圧縮行程で停止する気筒１４が再始動時に最初に燃焼する気筒であり、この気筒１４においてピストン１６を相対的に下死点側に停止させることで、気筒の有効圧縮比を十分に確保して、燃料（混合気）を確実に自己着火させることができるからである。

但し、比較的温度が高ければ、その分、圧縮行程で停止する気筒１４の有効圧縮比は小さくてもよいから、この気筒１４におけるピストン１６の停止位置を気筒内温度によって上死点側に補正するようにしてもよい。こうすれば、クランキング開始時の圧縮上死点までの行程が短縮されて、始動時間のさらなる短縮が図られる。

そして、図４のフローのステップＳ１３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、完全に停止すれば（ＹＥＳ）ステップＳ１４においてロックアップクラッチ５６を解放し、ステップＳ１５でフォワードクラッチ６３を締結し、ステップＳ１６ではＥＧＲ弁４２を閉じて、エンジンの自動停止制御を終了する（エンド）。

尚、上述したエンジンＤＥの自動停止後に所定の再始動条件が成立すれば、スタータモータ３４の駆動により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し、そこに所定のタイミングで噴射された燃料が着火、燃焼するようになる。これに続いて吸気行程で停止している気筒１４、排気行程で停止している気筒１４、膨張行程で停止している気筒１４、…の順に燃焼が行われて、エンジンＤＥが始動する。

前記した図４のフローのステップＳ４が、所定の自動停止条件の成立後に車速が微低速以下の状態で自動変速機ＡＴのロックアップクラッチ５６を締結する工程に対応し、ステップＳ６は、自動停止条件の成立に応じて気筒１４Ａ〜１４Ｄへの燃料供給を停止して、エンジンＤＥを停止させる工程に対応しており、この例では燃料カットの前にロックアップクラッチ５６の締結動作を開始するようにしている。

また、ステップＳ７は、自動停止条件の成立後にフォワードクラッチ６３をスリップ制御する工程に対応し、ここではロックアップクラッチ５６の締結動作が完了した後にスリップ制御を行うようにしている。さらに、ステップＳ８は、燃料カット後のエンジン停止過程の少なくとも前半においてスロットル弁２９を閉じて、気筒１４Ａ〜１４Ｄへの吸気の流れを絞る工程に対応している。

上述したように、この実施形態ではＰＣＭ１００によって、自動停止条件の成立に応じてエンジンＤＥを自動停止させ、その後、再始動条件が成立すれば再始動させるエンジン制御手段が構成される。このエンジン制御手段は、自動停止の際にスロットル弁２９を閉じて、気筒１４Ａ〜１４Ｄへの吸気の流れを絞るようになっている。

また、ＰＣＭ１００は、自動変速機ＡＴを制御する変速機制御手段も構成しており、この変速機制御手段としては、車両の走行中に所定車速以下でロックアップクラッチ５６を解放し、その後、自動停止条件が成立して車速が微低速以下になれば締結するとともに、フォワードクラッチ６３はスリップ制御するようになっている。

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、ディーゼルエンジンＤＥを搭載し所定の状況で自動停止させるとともに、その後、再始動させるようにしたものにおいて、その自動停止時のエンジン停止過程において自動変速機ＡＴのロックアップクラッチ５６を締結し、エンジンＤＥの回転抵抗を増大させることにより、前記図５に示したように、燃料カット後にエンジンＤＥの惰性で回転する数を減らして、気筒１４の掃気回数を少なくすることができ、これにより気筒内温度の低下を抑制して、その後の再始動性を向上できる。

しかも、まず、ロックアップクラッチ５６の締結動作を開始し、それに要する時間の経過を待って燃料カットするとともに、これと同時にフォワードクラッチ６３のスリップ制御を行うようにしたから、燃料カット後に遅れなく、且つ適度に緩やかにエンジンＤＥの回転抵抗を増大させることができ、過大なショックを生じることがない。

また、エンジン停止過程の前半においてスロットル弁２９の制御により吸気を絞ることで、気筒内温度の低下をより効果的に抑制できる上に、気筒１４の圧縮によって生じる振動、騒音も抑えることができる。

尚、前記の実施形態において、比較的高い車速で自動停止条件が成立するようにして、所定車速より高い速度での車両走行中にアクセルペダルの踏み込みが解除されて減速燃料カットが実行されているとき（この状態は、自動変速機ＡＴのロックアップクラッチ５６が締結されている）、自動停止条件が成立するようにしても良い。この場合は、自動停止条件成立後もロックアップクラッチ５６を締結状態に維持すれば良く、こうすれば、エンジンの自動停止に係わる燃料停止期間が長くなり、燃費やＣＯ2の排出をより低減できる。

また、フォワードクラッチ６３のスリップ制御は、燃料カットの前に（例えば自動停止条件の成立に対応して）開始するようにしてもよく、こうすれば、より迅速にエンジンＤＥの回転抵抗を増大させることができる。

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、制御性の悪いバンドブレーキでなく多板クラッチで構成すれば、２−４ブレーキ６６も利用することができる。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。

また、エンジン停止過程の前半において吸気を絞るのはスロットル弁２９に限定されず、例えば吸気弁２６のリフト量を連続的に変更可能な可変機構、或いは吸気弁２６の作動を一時的に停止することのできる休止機構等によって、吸気を絞るようにしてもよい。

さらに、本発明は、ディーゼルエンジンに限らず、気筒内に燃料を供給し、ピストンの上昇により圧縮して自己着火させるようにした種々の圧縮自己着火式エンジンに適用することができる。

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性を向上させることができるもので、例えばディーゼルエンジンを搭載した自動車に好適である。

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。 エンジンの自動停止制御の手順を示すフローチャート図である。 エンジン停止過程におけるクラッチの作動状態とエンジン回転数の低下状態とを対応づけて示すタイミングチャート図である。

ＤＥ ディーゼルエンジン
１４ 気筒
２９ スロットル弁（吸気量調整手段）
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 (6)

1. 所定の自動停止条件の成立に応じて気筒への燃料供給を停止し、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燃料供給を再開して、エンジンを再始動させる、車両の制御方法であって、
   エンジンは、気筒の圧縮により燃料を自己着火させるものであって、この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が備えられていると共に、所定の変速段を構成するための摩擦締結要素が前記流体伝動装置と直列に設けられており、
   前記自動停止条件が成立した後、前記気筒への燃料供給を停止する前までのエンジン燃焼期間において、前記直結クラッチの締結動作を開始するとともに、その締結動作が完了する前までのクラッチ締結動作期間においては前記摩擦締結要素を開放状態としかつ、前記直結クラッチの締結動作が完了した状態で前記摩擦締結要素をスリップ状態に制御し、エンジンを停止させることを特徴とする、圧縮自己着火式エンジンを搭載した車両の制御方法。
2. 車両の走行速度が所定の微低速以下の状態で直結クラッチを締結する、請求項１に記載の車両の制御方法。
3. 車両の走行中にその走行速度が低下して、微低速よりも高い所定速度になったときに直結クラッチを解放する、請求項２に記載の車両の制御方法。
4. 気筒への燃料供給の停止によってエンジンが停止する過程の少なくとも前半において、吸気量調整手段により気筒への吸気の流れを絞る、請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の制御方法。
5. 所定の自動停止条件の成立に応じて気筒への燃料供給を停止してエンジンを停止させ、その後、所定の再始動条件が成立すれば燃料供給を再開して、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、
   エンジンは、気筒の圧縮により燃料を自己着火させるものであり、
   そのエンジンに連結されている自動変速機には、直結クラッチの付いた流体伝動装置が備えられていると共に、所定の変速段を構成するための摩擦締結要素が前記流体伝動装置と直列に設けられており、
   前記自動停止条件の成立後に前記直結クラッチを締結状態とする変速機制御手段を備え、
   前記エンジン制御手段は、前記自動停止条件成立後の前記直結クラッチの締結状態において気筒への燃料供給を停止するものであり、
   前記変速機制御手段はまた、前記自動停止条件が成立した後、前記気筒への燃料供給を停止する前までのエンジン燃焼期間において、前記直結クラッチの締結動作を開始するとともに、その締結動作が完了する前までのクラッチ締結動作期間においては前記摩擦締結要素を開放状態としかつ、前記直結クラッチの締結動作が完了した状態で前記摩擦締結要素をスリップ状態に制御する、ことを特徴とする圧縮自己着火式エンジンを搭載した車両の制御装置。
6. 変速機制御手段は、車両の走行中にその走行速度が低下して、所定車速になったときに直結クラッチを解放し、その後、車両の走行速度が所定の微低速以下になって自動停止条件が成立したときに直結クラッチを締結する、請求項５に記載の車両の制御装置。

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