JP6481536B2 - エンジン制御方法及びエンジン制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン制御方法及びエンジン制御装置に関する。

特許文献１には、走行中に停止条件が成立するとエンジンを停止させた状態で車両を走行させる惰性走行を開始し、エンジンを再始動する条件が成立すると、始動デバイスによりエンジンを再始動する車両の制御装置が開示されている。

特開２０１５−６８４１３号公報

惰性走行の終了時には、エンジンの回転数を上昇させてエンジンの駆動力を駆動輪に伝達するクラッチの入力軸及び出力軸の回転数を同期させてからクラッチを締結する。ここで、常に一律の運転性要求を満たすようにエンジン始動からクラッチ締結までの目標時間を設定し、この目標時間内にクラッチの締結が完了するようにエンジントルクを発生させると、不要に燃料を消費し、燃費の悪化及び排気ガスの増加のおそれがある。
本発明は、惰性走行の終了時のクラッチ締結時に発生する燃料消費を低減することを目的とする。

本発明の一態様に係る惰性走行制御方法では、運転者が操作して車両の駆動力を指示する操作子の操作量を検出し、車両のエンジンへの燃料供給を停止して走行する惰性走行の終了時にエンジンの駆動力を駆動輪に伝達するクラッチの入力軸及び出力軸の回転数を同期させるためのエンジンのトルク指令値の変化速度を、検出した操作量に応じて設定する。

本発明の一態様によれば、車両の駆動力を指示する操作子の操作量に応じてクラッチの入力軸及び出力軸の回転数を同期させるためのエンジンのトルク指令値の変化速度を調整できる。このため、惰性走行の終了時のクラッチ締結時に発生する燃料消費を低減できる。

実施形態に係るエンジン制御装置が搭載された車両の概略構成図である。 図１に示すエンジン制御装置の機能構成図である。 エンジン制御装置の処理の一例を説明するフローチャートである。 （ａ）〜（ｊ）はエンジン制御装置の動作を説明するタイムチャートである。 変形例のエンジン制御装置の処理の一例を説明するフローチャートである。 変形例のエンジン制御装置が搭載された車両の概略構成図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
（構成）
図１を参照する。車両１の内燃機関であるエンジン２の出力側には、トルクコンバータ３が設けられている。トルクコンバータ３の出力側には、ベルト式の無段階変速機４が接続されている。エンジン２から出力された回転駆動力は、トルクコンバータ３を介して無段階変速機４に入力され、所望の変速比によって変速された後に、ディファレンシャルギア５を介して駆動輪６ａ及び６ｂに伝達される。エンジン２には、エンジン始動を行うモータ７と、発電を行うオルタネータ８とが備えられている。

モータ７は、例えばエンジン始動用のスタータモータであってもよく、スタータモータとは別に設けられたSSG(Separated starter generator)モータであってよい。モータ７は、エンジン始動命令に基づき、バッテリ９の供給する電力を用いてモータ７を駆動し、エンジンクランキングを行う。また、燃料を噴射し、その後、エンジン２が自立回転可能となるとモータ７を停止する。オルタネータ８は、エンジン２により回転駆動されることで発電し、発電した電力をバッテリ９等に供給する。
トルクコンバータ３は、低車速時にトルク増幅を行う。トルクコンバータ３は、ロックアップクラッチ１０を有する。トルクコンバータ３は、車速が所定速度Ｖ１以上の場合、ロックアップクラッチ１０を締結して、エンジン２の出力軸と無段階変速機４の入力軸との相対回転を規制する。所定速度Ｖ１は、例えば１４ｋｍ／ｈ程度であってよい。

無段階変速機４は、前後進切換機構１１と、プライマリプーリ１２及びセカンダリプーリ１３と、プライマリプーリ１２及びセカンダリプーリ１３に掛け渡されたベルト１４を備える。プライマリプーリ１２及びセカンダリプーリ１３の溝幅が油圧制御によって変化することで所望の変速比を達成する。
前後進切換機構１１は、前進用クラッチ１６及び後進用ブレーキ１７を備える。前進用クラッチ１６及び後進用ブレーキ１７は、セカンダリプーリ１３から伝達された回転を、それぞれ正方向（前進方向）及び逆方向（後進方向）に伝達するための摩擦締結要素である。前進用クラッチ１６及び後進用ブレーキ１７は、エンジン２の駆動力を駆動輪６ａ及び６ｂに伝達するクラッチの一例である。
また、無段階変速機４内には、エンジン２によって駆動されるオイルポンプ１５が設けられている。エンジン作動時には、このオイルポンプ１５を油圧源として、トルクコンバータ３のコンバータ圧やロックアップクラッチ１０のクラッチ圧が供給される。

また、このオイルポンプ１５を油圧源として、無段階変速機４のプーリ圧や前進用クラッチ１６及び後進用ブレーキ１７のクラッチ締結圧が供給される。さらに、無段階変速機４には、オイルポンプ１５とは別に電動オイルポンプ１８が設けられており、エンジン自動停止によってオイルポンプ１５による油圧供給ができない場合には、電動オイルポンプ１８が作動し、必要な油圧を各アクチュエータに供給可能に構成されている。よって、エンジン停止時であっても、作動油のリークを補償し、また、クラッチ締結圧を維持することができる。

エンジン２の作動状態は、エンジンコントロールユニット２０によって制御される。エンジンコントロールユニット２０には、運転者によるアクセルペダル２３の操作量を検出するアクセルペダル開度センサ２４からのアクセルペダル操作量信号が入力される。アクセルペダル２３は、運転者が操作して車両１の駆動力を指示する操作子の一例である。
さらにエンジンコントロールユニット２０には、駆動輪６ａ及び６ｂにそれぞれ設けられた車輪速センサ２９ａ及び２９ｂにより検出された車輪速を示す車輪速信号が入力される。以下の説明において、車輪速センサ２９ａ及び２９ｂを総称して「車輪速センサ２９」と表記することがある。なお、車輪速センサ２９は、駆動輪以外の車輪に設けられてもよい。以下、駆動輪６ａ及び６ｂ及び駆動輪以外の車輪を総称して「車輪６」と表記することがある。

また、エンジンコントロールユニット２０には、エンジン２の回転数Ｒｅを検出する回転数センサ２ａから、エンジン２の回転数Ｒｅを示す第１回転数信号が入力される。
さらにエンジンコントロールユニット２０には、エンジン２の冷却水温、エンジン２に供給される空気の吸気温度、空気流量、吸気管内絶対圧、クランク角等の信号が入力される。また、エンジンコントロールユニット２０には、後述する変速機コントロールユニット３０からの変速機状態信号が入力される。

エンジンコントロールユニット２０は、上記各種信号に基づいて、エンジン２の始動を行いエンジン２の駆動力を制御する。エンジンコントロールユニット２０は、上記各種信号に基づいて、エンジントルクの演算を行い、当該演算結果に基づいてエンジントルク指令値を決定する。エンジンコントロールユニット２０は、当該指令値に基づいて吸入空気量、燃料噴射量、点火時期などのパラメータを制御することで、エンジン２の出力トルクを制御する。

さらに、エンジンコントロールユニット２０には、運転者によるブレーキペダル２１の操作によりオン信号を出力するブレーキスイッチ２２からのブレーキ信号が入力される。ブレーキペダル２１は、運転者が操作して車両１の制動力を指示する第２の操作子の一例である。
ブレーキペダル２１の先には、マスタシリンダ２５及びマスタバック２７が設けられている。このマスタバック２７は、エンジン２の吸気負圧を用いてブレーキ操作力を増幅する。エンジンコントロールユニット２０には、ブレーキペダル２１の操作量に基づいて生じるマスタシリンダ２５のマスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧センサ２６からのブレーキペダル操作量信号が入力される。また、エンジンコントロールユニット２０には、マスタバック２７内の負圧を検出する負圧センサ２８からの負圧信号が入力される。
エンジンコントロールユニット２０は、上記各種信号に基づいて、後述するエンジン２の自動停止処理を実施する。

なお、マスタシリンダ圧センサ２６に代えてブレーキペダルストローク量やブレーキペダル踏力を検出するセンサ、またはホイルシリンダ圧を検出するセンサ等を用いてブレーキペダル操作量を検出し、エンジンコントロールユニット２０に入力してもよい。
変速機コントロールユニット３０は、エンジン作動状態を示すエンジン状態信号をエンジンコントロールユニット２０から受信し、無段階変速機４の状態を示す変速機状態信号をエンジンコントロールユニット２０へ送信する。変速機コントロールユニット３０は、これら信号に基づいて、無段階変速機４の変速比等を制御する。

例えば変速機コントロールユニット３０は、Ｄレンジが選択されているときは、前進用クラッチ１６の締結を行うと共に、アクセルペダル開度と車速とに基づいて変速比マップから変速比を決定し、各プーリ圧を制御する。
また、車速が所定速度Ｖ１未満のときはロックアップクラッチ１０を解放しているが、所定速度Ｖ１以上のときはロックアップクラッチを締結して、エンジン２と無段階変速機４とを直結状態としている。
なお、エンジンコントロールユニット２０及び変速機コントロールユニット３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、記憶装置等のＣＰＵ周辺部品とを含むコンピュータであってよい。本明細書で説明するこれらのコンピュータの各機能は、記憶装置に格納されたコンピュータプログラムを各々のＣＰＵが実行することによって実装される。

（エンジンの自動停止処理）
次に、エンジン２の自動停止処理について説明する。自動停止処理とは、所定の条件が成立した場合に、エンジンコントロールユニット２０がエンジン２の自動停止と再始動を行う処理である。このため、エンジンコントロールユニット２０及び変速機コントロールユニット３０は、エンジン２の自動停止処理を行うエンジン制御装置３１を構成する。

図２を参照する。エンジン制御装置３１は、アイドルストップ制御部４０と、惰性走行制御部４１と、エンジン制御部４２と、クラッチ制御部４３を備える。アイドルストップ制御部４０は、車両１が停止時に、所定の条件が成立したときは、エンジンアイドリングを停止する、いわゆるアイドルストップ（アイドルリダクションとも呼ぶ）制御を行う。なお、アイドルストップ制御についての詳細な説明は省略する。
惰性走行制御部４１は、車速が所定速度Ｖ１よりも早い速度閾値Ｖ２以上であっても、所定の第１惰性走行条件が成立する場合には、エンジン２への燃料供給を停止してエンジン２と駆動輪６ａ及び６ｂとを切り離し、その状態で車両１を走行させる。本明細書において、車速が速度閾値Ｖ２以上であり、エンジン２への燃料供給が停止し、かつエンジン２と駆動輪６ａ及び６ｂとを切り離された状態での走行を「第１惰性走行」と表記する。また、前進用クラッチ１６を締結し、すなわちエンジン２と駆動輪６ａ及び６ｂとを接続しエンジン２へ燃料を供給する状態での走行を「通常走行」と表記することがある。

惰性走行制御部４１は、車輪速センサ２９からの車輪速信号、アクセルペダル開度センサ２４からのアクセルペダル操作量信号、マスタシリンダ圧センサ２６からのブレーキペダル操作量信号、負圧センサ２８からの負圧信号、バッテリ９の充電状態信号を受信する。惰性走行制御部４１は、車輪速信号、アクセルペダル操作量信号、及び充電状態信号に基づいて、第１惰性走行条件が成立するか否かを判定する。

例えば次の４条件を全て満たす場合に、第１惰性走行条件が成立する。
（１）車速が速度閾値Ｖ２以上である。速度閾値Ｖ２は３０ｋｍ／ｈ程度でよい。
（２）車速が速度Ｖ３以下である。例えば、速度Ｖ３は８０ｋｍ／ｈ程度でよい。
（３）アクセル操作量がゼロになってから所定時間以上経過している。例えば所定時間は２秒でよい。
（４）所定のアイドルストップ許可条件が成立する。アイドルストップ許可条件は、例えば、エンジン暖機中でなく且つバッテリ９の充電率が所定値以上であることであってよい。

図２を参照する。惰性走行制御部４１は、第１惰性走行条件が成立する場合に、第１惰性走行を許可し、エンジン停止命令をエンジン制御部４２に出力する。
エンジン制御部４２は燃料噴射を停止して、エンジン２への燃料供給を停止する。また、エンジン制御部４２は、電動オイルポンプ１８の作動禁止命令を無段階変速機４へ出力する。エンジン２の停止によりオイルポンプ１５が停止し、さらに電動オイルポンプ１８が作動しないため、前後進切換機構１１の前進用クラッチ１６が解放される。これにより、エンジン２と駆動輪６ａ及び６ｂとが切り離される。また、ロックアップクラッチ１０も解放される。

また、第１惰性走行の間、惰性走行制御部４１は、車輪速信号、アクセルペダル操作量信号、及び充電状態信号に基づいて、所定の第１終了条件が成立するか否かを判定する。第１終了条件が成立すると、惰性走行制御部４１は第１惰性走行を禁止し、第１惰性走行を終了させる。例えば次の３条件のいずれかを満たす場合に、第１終了条件が成立する。
（１）車速が速度閾値Ｖ２未満である。
（２）アクセルペダル２３が踏まれる。
（３）アイドルストップ許可条件が成立しない。

第１終了条件が成立する場合、惰性走行制御部４１は、第１惰性走行を終了させモータ７による再始動命令をエンジン制御部４２に出力する。再始動命令を受信したエンジン制御部４２は、燃料噴射を再開してモータ７を駆動しエンジンクランキングを行う。
クラッチ制御部４３は、前進用クラッチ１６の入力軸及び出力軸の回転数Ｒｉ、Ｒｏが同期してから、前進用クラッチ１６を締結する。このため、第１惰性走行の終了時にクラッチ制御部４３は、前進用クラッチ１６を解放する第１解放信号を無段階変速機４へ出力する。この結果、エンジン２が始動に伴いオイルポンプ１５が作動しても、前進用クラッチ１６が解放された状態が維持される。

同様にクラッチ制御部４３は、トルクコンバータ３から出力される回転駆動力が入力される無段階変速機４の入力軸の回転数Ｒｔと、エンジン回転数Ｒｅとが同期してからロックアップクラッチ１０を締結する。このため、第１惰性走行の終了時にクラッチ制御部４３は、ロックアップクラッチ１０を解放する第２解放信号をトルクコンバータ３へ出力する。この結果、エンジン２が始動に伴いオイルポンプ１５が作動しても、ロックアップクラッチ１０が解放された状態が維持される。

その後、エンジン制御部４２は、エンジン回転数Ｒｅを上昇させて前進用クラッチ１６の入力軸及び出力軸の回転数Ｒｉ、Ｒｏを同期させる。エンジン制御部４２は、エンジン回転数Ｒｅを上昇させるためのエンジントルクのトルク指令値を設定するトルク指令値設定部４４と、設定されたトルク指令値に応じて吸入空気量、燃料噴射量、点火時期などのパラメータを制御するパラメータ制御部４５を備える。
トルク指令値設定部４４は、アクセルペダル２３の操作量であるアクセル開度に応じてトルク指令値の変化速度を設定する。この結果、エンジン２の始動から前進用クラッチ１６の入力軸及び出力軸の回転数Ｒｉ、Ｒｏの同期完了までの目標時間とその間のトルク指令値の推移であるトルクプロファイルがアクセル開度に応じて設定される。

例えば、トルク指令値設定部４４は、アクセル開度に応じて目標トルクＴｔを設定する。トルク指令値設定部４４は、目標トルクＴｔの一次遅れ関数をトルク指令値として算出する。パラメータ制御部４５は、エンジントルクがトルク指令値に追従するように吸入空気量、燃料噴射量、点火時期などのパラメータを制御する。
トルク指令値設定部４４は、アクセル開度が大きいほど、より大きな目標トルクＴｔを設定する。この結果、アクセル開度が大きいほど、エンジン２の始動から前進用クラッチ１６の入力軸及び出力軸の回転数Ｒｉ、Ｒｏの同期完了までの目標時間がより短く設定される。また、アクセル開度が大きいほど、エンジンの回転数Ｒｅの増加率が大きくなるようにトルク指令値の変化速度及びトルクプロファイルが設定される。

反対に、トルク指令値設定部４４は、アクセル開度が小さいほど、より小さな目標トルクＴｔを設定する。この結果、アクセル開度が小さいほど目標時間がより長く設定される。また、アクセル開度が大きいほど、エンジンの回転数Ｒｅの増加率が小さくなるようにトルク指令値の変化速度及びトルクプロファイルが設定される。

トルク指令値設定部４４は、所定の計算式に従ってアクセル開度に応じた目標トルクＴｔを算出してもよい。また、アクセル開度と目標トルクＴｔとの対応関係を定めるマップを予めトルク指令値設定部４４に記憶させてもよい。トルク指令値設定部４４は、マップにしたがってアクセル開度に応じた目標トルクＴｔを決定してもよい。トルク指令値設定部４４は、アクセル開度と閾値とを比較することにより、複数の異なる候補値の中から使用する目標トルクＴｔを選択してもよい。
例えば、トルク指令値設定部４４は、アクセル開度が第１の閾値より大きい場合に、車両１に要求される所定の加速性能を満足するようにトルク指令値の変化速度、目標時間及びトルクプロファイルを設定してよい。アクセル開度が大きく運転者の加速意思が推定される場合には、トルク指令値の変化速度をより高く設定して所定の加速性能を満足することにより、快適な運転性を実現することができる。

また例えば、トルク指令値設定部４４は、アクセル開度が第１の閾値より小さな第２の閾値より小さい場合に、燃費や排気ガス排出量について車両１に要求される性能要求を満足するようにトルク指令値、目標時間、トルクプロファイルを設定してよい。アクセル開度が小さく運転者が加速意思を持たないと推定される場合には、高い加速性能は要求されない。このため、トルク指令値の変化速度をより低く設定することにより、燃費や排気ガス排出量について要求される性能要求を満足することができる。
アクセル開度が第１の閾値以下で第２の閾値以上の場合には、トルク指令値設定部４４は、車両１に要求される所定の加速性能を満足する値と、燃費や排気ガス排出量について要求される性能要求を満足する値との中間の値にトルク指令値の変化速度を設定してよい。

エンジン２の回転数Ｒｅが上昇し、前進用クラッチ１６の入力軸及び出力軸の回転数Ｒｉ、Ｒｏが同期すると、クラッチ制御部４３は、前進用クラッチ１６を締結させる第１締結信号を無段階変速機４へ出力し、前進用クラッチ１６を締結する。
前進用クラッチ１６が締結されると、トルクコンバータ３の出力軸すなわち無段階変速機４の入力軸と駆動輪６ａ及び６ｂとが接続されるため、それまでエンジン回転数Ｒｅに同期して上昇していた無段階変速機４の入力軸の回転数Ｒｔに遅れが生じる。クラッチ制御部４３は、回転数センサ１９によって検出された無段階変速機４の入力軸の回転数Ｒｔがエンジン回転数Ｒｅに追いつき、両者が同期したか否かを判定する。無段階変速機４の入力軸の回転数Ｒｔとエンジン回転数Ｒｅとが同期した時、クラッチ制御部４３は、ロックアップクラッチ１０を締結する第２締結信号をトルクコンバータ３へ出力する。以上により、第１惰性走行後のエンジン再始動及びクラッチの再締結が完了する。

次に、車両１が減速中であり、減速燃料カット制御を経て、このまま車両１が停止してアイドリングストップ制御に移行する可能性が高いと判断したときは、エンジン２への燃料供給を停止する。このとき、運転者がアクセルペダル２３を操作することなく車両１が惰性走行している。アイドリングストップ制御に移行する可能性が高いと判断した場合にエンジン２への燃料供給が停止した状態での走行を「第２惰性走行」と表記する。第２惰性走行は、コーストストップ走行と呼ばれることがあり、コーストストップ走行中にエンジン２への燃料供給を停止する制御は、コーストストップ制御と呼ばれることがある。

減速燃料カット制御中は、燃料噴射を停止するが、駆動輪６ａ及び６ｂから伝達されるコーストトルクによってロックアップクラッチ１０を介してエンジン回転数Ｒｅを維持する。しかし、所定速度Ｖ１まで減速するとロックアップクラッチ１０は解放されるため、燃料噴射しなければエンジン２は停止してしまう。そこで、従来は、ロックアップクラッチ１０が解放されるタイミングで減速燃料カット制御を中止して燃料噴射を再開し、エンジン自立回転を維持する。その後、車両１が完全停止した後、エンジンアイドリングを停止するようにしていた。しかし、このように燃料噴射を停止した走行状態から、一旦燃料噴射を再開し、再度エンジン停止を行う過程において、燃料噴射再開時の燃料をさらに抑制することができれば、燃費を改善することが可能となる。そこで、所定の第２惰性走行条件が成立すると、燃料噴射を再開することなくエンジン２を停止したままとし、車両１の停止後は、通常のアイドリングストップ制御にそのまま移行する。

惰性走行制御部４１は、アクセルペダル操作量信号、ブレーキペダル操作量信号、及び充電状態信号に基づいて、第２惰性走行条件が成立するか否かを判定する。例えば次の３条件を全て満たす場合に、第２惰性走行条件が成立する。
（１）ブレーキペダル操作量が所定値以上である。
（２）アクセルペダル操作量がゼロである。
（３）アイドルストップ許可条件が成立する。
第２惰性走行条件が成立する場合に、惰性走行制御部４１は、エンジン停止命令をエンジン制御部４２に出力する。エンジン２の自動停止時には、無段階変速機４は電動オイルポンプ１８を作動させ、前後進切換機構１１の前進用クラッチ１６の締結を維持する。これにより、エンジン２と駆動輪６ａ及び６ｂとの接続が維持される。なお、第２惰性走行は減速燃料カット制御の後に始まるため、第２惰性走行中の車速は所定速度Ｖ１より遅い。

第２惰性走行の間、惰性走行制御部４１は、負圧信号及び充電状態信号に基づいて所定の第２終了条件が成立するか否かを判定する。第２終了条件が成立すると、惰性走行制御部４１は第２惰性走行を禁止し、第２惰性走行を終了させる。例えば次の２条件のいずれかを満たす場合に第２終了条件が成立する。
（１）マスタバック２７内の負圧が所定値未満である。
（２）アイドルストップ許可条件が成立しない。
第２終了条件が成立すると、惰性走行制御部４１は、再始動命令をエンジン制御部４２に出力する。
以上のように、惰性走行制御部４１は、第１惰性走行及び第２惰性走行によりエンジン停止機会を増やすことにより、車両１の燃費を向上させることができる。

（動作）
次に、エンジン制御装置３１の処理の一例を説明する。図３を参照する。ステップＳ１０において惰性走行制御部４１は、第１終了条件が成立するか否かを判定する。第１惰性走行条件が成立する場合（ステップＳ１０：Ｙ）に処理はステップＳ１１へ進む。第１惰性走行条件が成立しない場合（ステップＳ１０：Ｎ）に処理は終了する。
ステップＳ１１においてエンジン制御部４２は、エンジン２を再始動する。クラッチ制御部４３は、前進用クラッチ１６及びロックアップクラッチ１０を解放する第１解放信号及び第２解放信号を無段階変速機４及びトルクコンバータ３へ予め出力し、前進用クラッチ１６及びロックアップクラッチ１０が解放された状態を維持する。

ステップＳ１２においてトルク指令値設定部４４は、アクセル開度に応じて目標トルクＴｔを設定する。ステップＳ１３においてトルク指令値設定部４４は、設定された目標トルクＴｔに基づいてトルク指令値を算出する。ステップＳ１４においてパラメータ制御部４５は、算出されたトルク指令値に応じて吸入空気量、燃料噴射量、点火時期などのパラメータを制御する。
ステップＳ１５においてクラッチ制御部４３は、前進用クラッチ１６の入力軸及び出力軸の回転数Ｒｉ、Ｒｏが同期したか否かを判定する。入力軸及び出力軸の回転数Ｒｉ、Ｒｏが同期した場合（ステップＳ１５：Ｙ）に処理はステップＳ１６へ進む。入力軸及び出力軸の回転数Ｒｉ、Ｒｏが同期していない場合（ステップＳ１５：Ｎ）に処理はステップＳ１３に戻る。
ステップＳ１６においてクラッチ制御部４３は、前進用クラッチ１６を締結する。その後、無段階変速機４の入力軸の回転数Ｒｔとエンジン回転数Ｒｅとが同期した時、クラッチ制御部４３は、ロックアップクラッチ１０を締結する。

次に、第１惰性走行終了時のエンジン制御装置３１の動作の一例を説明する。図４を参照する。図４の（ａ）、図４の（ｆ）、図４の（ｇ）、図４の（ｈ）、図４の（ｉ）及び図４の（ｊ）において、実線はアクセル開度が比較的大きい場合のアクセル開度、前進用クラッチ１６の状態、変速比、スロットル開度、点火時期及びロックアップクラッチ１０の状態を示す。破線は、アクセル開度が比較的小さい場合のアクセル開度、前進用クラッチ１６の状態、変速比、スロットル開度、点火時期及びロックアップクラッチ１０の状態を示す。
また、図４の（ｄ）において、実線５１及び破線５２はアクセル開度が比較的大きい場合のエンジン回転数Ｒｅ及び無段階変速機４の入力軸の回転数Ｒｔを示す。点線５３及び二点鎖線５４は、アクセル開度が比較的小さい場合のエンジン回転数Ｒｅ及び回転数Ｒｔを示す。
また、図４の（ｅ）において、実線５５及び破線５６は、アクセル開度が比較的大きい場合の前進用クラッチ１６の入力軸の回転数Ｒｉ及び出力軸の回転数Ｒｏを示す。点線５７及び二点鎖線５８は、アクセル開度が比較的小さい場合の前進用クラッチ１６の入力軸の回転数Ｒｉ及び出力軸の回転数Ｒｏを示す。

図４の（ａ）に示すように時刻ｔ１においてアクセルペダル２３が踏まれると、第１終了条件が成立する。このため、図４の（ｂ）に示すように第１惰性走行が終了して走行状態が通常走行に戻る。
まず始めに、アクセル開度が比較的大きい場合の動作について説明する。
図４の（ｃ）に示すようにエンジン制御部４２は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間にモータ７を作動させ、図４の（ｈ）に示すようにスロットルを開けて燃料噴射を再開する。この結果、エンジン２が再始動する。

時刻ｔ２においてエンジン２が再始動すると、図４の（ｄ）の実線５１で示すようにエンジン回転数Ｒｅが上昇する。これに同期して破線５２に示す無段階変速機４の入力軸の回転数Ｒｔも上昇する。また、無段階変速機４の入力軸の回転数Ｒｔの上昇に伴って、図４の（ｅ）の実線５５で示す前進用クラッチ１６の入力軸の回転数Ｒｉも上昇する。一方で前進用クラッチ１６の出力軸は駆動輪６ａ及び６ｂに接続されているので、破線５６で示す出力軸の回転数Ｒｏは車両１の車速に対応する値になる。

前進用クラッチ１６の入力軸の回転数Ｒｉが出力軸の回転数Ｒｏまで至り、回転数Ｒｉ及び回転数Ｒｏが同期すると、クラッチ制御部４３は、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間において前進用クラッチ１６を締結する。
前進用クラッチ１６を締結する前の時刻ｔ３において、エンジン制御部４２のパラメータ制御部４５は、図４の（ｈ）及び図４の（ｉ）に示すようにスロットル開度と低減するとともに点火時期を遅らせる。これにより、エンジントルクを低下させ、回転イナーシャトルクによるショックを低減させることができる。

時刻ｔ６において前進用クラッチ１６の締結が完了すると、エンジン制御部４２はエンジントルクの制限を解除する。図４の（ｈ）及び図４の（ｉ）に示すようにパラメータ制御部４５は、スロットル開度と増加するとともに点火時期を早める。また、図４の（ｇ）に示すように変速機コントロールユニット３０による変速制御が開始する。
時刻ｔ６において前進用クラッチ１６の締結が完了すると、無段階変速機４の入力軸と駆動輪６ａ及び６ｂとが接続されるため、図４の（ｄ）に示すようにエンジン回転数Ｒｅの上昇に比べて、無段階変速機４の入力軸の回転数Ｒｔの上昇が遅れる。その後、時刻ｔ９において無段階変速機４の入力軸の回転数Ｒｔがエンジン回転数Ｒｅに追いつき、両者が同期すると、図４の（ｊ）に示すようにクラッチ制御部４３はロックアップクラッチ１０を締結する。

次にアクセル開度が比較的大きい場合の動作について説明する。
図４の（ｃ）に示すようにエンジン制御部４２は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間にモータ７を作動させ、図４の（ｈ）に示すようにスロットルを開けて燃料噴射を再開して、エンジン２を再始動する。トルク指令値設定部４４は、アクセル開度が大きい場合のトルク指令値の変化速度よりも低くなるようにトルク指令値の変化速度を設定するため、スロットル開度は、アクセル開度が大きい場合よりも小さくなる。

このため、図４の（ｄ）の点線５３に示すように、エンジン回転数Ｒｅはアクセル開度が大きい場合よりも緩やかに上昇する。これに伴って二点鎖線５４に示す無段階変速機４の入力軸の回転数Ｒｔ、及び図４の（ｅ）の点線５７で示す前進用クラッチ１６の入力軸の回転数Ｒｉも上昇する。一方で、二点鎖線５８で示す前進用クラッチ１６の出力軸の回転数Ｒｏは車両１の車速に対応する値になる。

前進用クラッチ１６の入力軸の回転数Ｒｉが出力軸の回転数Ｒｏまで至り、回転数Ｒｉ及び回転数Ｒｏが同期すると、クラッチ制御部４３は、時刻ｔ７から時刻ｔ８までの期間において前進用クラッチ１６を締結する。アクセル開度が大きい場合よりもエンジン回転数Ｒｅの上昇が遅いため、時刻ｔ７は時刻ｔ５よりも遅い時刻であり、時刻ｔ８は時刻ｔ６よりも遅い時刻である。
前進用クラッチ１６を締結する前の時刻ｔ４においてエンジン制御部４２のパラメータ制御部４５は、図４の（ｈ）及び図４の（ｉ）に示すようにスロットル開度と低減するとともに点火時期を遅らせて、回転イナーシャトルクによるショックを低減させる。

時刻ｔ８において前進用クラッチ１６の締結が完了すると、エンジン制御部４２はエンジントルクの制限を解除する。図４の（ｈ）及び図４の（ｉ）に示すようにパラメータ制御部４５は、スロットル開度と増加するとともに点火時期を早める。また図４の（ｇ）に示すように、変速機コントロールユニット３０による変速制御が開始する。
その後、時刻ｔ９よりも遅い時刻ｔ１０において、無段階変速機４の入力軸の回転数Ｒｔとエンジン回転数Ｒｅが同期すると、図４の（ｊ）に示すようにクラッチ制御部４３はロックアップクラッチ１０を締結する。

（実施形態の効果）
（１）アクセルペダル開度センサ２４は、運転者が操作して車両１の駆動力を指示する操作子であるアクセルペダル２３の操作量を検出する。トルク指令値設定部４４は、車両１のエンジン２への燃料供給を停止して走行する第１惰性走行の終了時にエンジン２の駆動力を駆動輪に伝達する前進用クラッチ１６の入力軸及び出力軸の回転数Ｒｉ、Ｒｏを同期させるためのエンジン２のトルク指令値の変化速度を、検出した操作量に応じて設定する。このため、アクセルペダル２３の操作量に応じて前進用クラッチ１６の入力軸及び出力軸の回転数Ｒｉ、Ｒｏを同期させるためのエンジン２のトルク指令値の変化速度を調整できるので、第１惰性走行の終了時のクラッチ締結時に発生する燃料消費を低減できる。
なお、トルク指令値設定部４４は、第１惰性走行中にアクセルペダル２３の操作が検出されてからモータ７によりエンジン２の再始動が完了するまでの何れかに時点にアクセルペダル開度センサ２４が検出したアクセルペダル２３の操作量に基づいてトルク指令値の変化速度を設定してよい。

（２）トルク指令値設定部４４は、エンジン２の始動から前進用クラッチ１６の入力軸及び出力軸の回転数Ｒｉ、Ｒｏの同期完了までの目標時間を、検出したアクセルペダル２３の操作量に応じて設定する。このため、設定された目標時間内に同期を完了させるために要する燃料消費がアクセルペダル２３の操作量に応じて変わるので、第１惰性走行の終了時のクラッチ締結時に発生する燃料消費を低減できる。
（３）トルク指令値設定部４４は、エンジン２の始動から前進用クラッチ１６の入力軸及び出力軸の回転数Ｒｉ、Ｒｏの同期完了までのトルク指令値の推移であるプロファイルを、検出したアクセルペダル２３の操作量に応じて設定する。このため、設定されたプロファイルに従ってエンジン２を制御するために要する燃料消費がアクセルペダル２３の操作量に応じて変わるので、第１惰性走行の終了時のクラッチ締結時に発生する燃料消費を低減できる。

（４）トルク指令値設定部４４は、アクセルペダル２３の操作量が大きいほどエンジン２の回転数の増加率が大きくなるようにトルク指令値の変化速度を設定する。このため、操作量が大きく、運転者の加速意思が推定される場合には、トルク指令値の変化速度をより高く設定して加速性能を高めることにより、快適な運転性を実現することができる。一方で、操作量が小さく、運転者が加速意思を持たないと推定される場合には、高い加速性能は要求されない。このため、トルク指令値の変化速度をより低く設定することにより、第１惰性走行の終了時のクラッチ締結時に発生する燃料消費を低減できる。
（５）トルク指令値設定部４４は、アクセルペダル２３の操作量が所定量以上の場合に、車両１に要求される所定の加速性能を満足するように目標時間を設定する。このため、操作量が所定量以上であり、運転者の加速意思が推定される場合には、トルク指令値の変化速度をより高く設定して所定の加速性能を満足することにより、快適な運転性を実現することができる。

（第１変形例）
運転者がブレーキペダル２１を操作した場合も、運転者が加速意思を持たず、高い加速性能は要求されないと推定できる。したがって、トルク指令値設定部４４は、運転者が操作して車両１の制動力を指示する第２の操作子であるブレーキペダル２１が操作された場合にブレーキペダル２１が操作されない場合よりも回転数の増加率が小さくなるようにトルク指令値の変化速度を設定してよい。
例えば、ブレーキペダル２１が操作された結果、車速が速度閾値Ｖ２未満になり第１終了条件が成立し、第１惰性走行が終了する場合を想定する。第１惰性走行が終了すると、エンジン２が再始動され、エンジン回転数Ｒｅを上昇させて前進用クラッチ１６の入力軸及び出力軸の回転数Ｒｉ、Ｒｏを同期させる。トルク指令値設定部４４は、エンジン回転数Ｒｅの上昇に用いる目標トルクＴｔを、例えば、燃費や排気ガス排出量について車両１に要求される所定の性能要求を満足するように定められた固定値に設定してよい。

また、トルク指令値設定部４４は、ブレーキペダル２１の操作により第１惰性走行が終了した場合の目標トルクＴｔを、ブレーキペダル２１及びアクセルペダル２３を操作せずに第１惰性走行が終了した場合の目標トルクＴｔよりも小さい値に設定してもよい。なお、トルク指令値設定部４４は、ブレーキスイッチ２２からのブレーキ信号、ブレーキペダル操作量信号又は負圧信号に基づいて、ブレーキペダル２１の操作を検出してよい。トルク指令値設定部４４は、ブレーキペダルストローク量やブレーキペダル踏力を検出するセンサ、またはホイルシリンダ圧を検出するセンサの検出結果に基づいて、ブレーキペダルの操作を検出してよい。

次に、変形例のエンジン制御装置３１の処理の一例を説明する。図５を参照するステップＳ２０及びＳ２１の処理は、図３を参照して説明したステップＳ１０及びＳ１１の処理と同様である。
ステップＳ２２においてトルク指令値設定部４４は、ブレーキペダル２１が操作されたか否かを判定する。例えばトルク指令値設定部４４は、ブレーキペダル２１の操作によって第１終了条件が成立したか否か、すなわちブレーキペダル２１の操作によって第１惰性走行が終了したか否かを判定する。ブレーキペダル２１が操作された場合（ステップＳ２２：Ｙ）に処理はステップＳ２８へ進む。ブレーキペダル２１が操作された場合（ステップＳ２２：Ｎ）に処理はステップＳ２３へ進む。

ステップＳ２３〜ステップＳ２７の処理は、図３を参照して説明したステップＳ１２〜Ｓ１６の処理と同様である。
ステップＳ２８においてトルク指令値設定部４４は、ブレーキペダル２１が操作されない場合に設定される目標トルクよりも小さな目標トルクを設定する。その後処理はステップＳ２４へ進む。
第１変形例によれば、運転者が操作して車両１の制動力を指示する第２の操作子であるブレーキペダル２１の操作が検出される。トルク指令値設定部４４は、ブレーキペダル２１が操作された場合にブレーキペダル２１が操作されない場合よりも回転数の増加率が小さくなるようにトルク指令値の変化速度を設定する。このため、ブレーキペダル２１が操作され運転者が加速意思を持たないと推定される場合には、トルク指令値の変化速度をより低く設定することにより、第１惰性走行の終了時のクラッチ締結時に発生する燃料消費を低減できる。

（第２変形例）
カーブ路走行中にクラッチが締結され車両１の挙動が変化すると、スリップ等が発生して車両挙動が不安定になるおそれがある。したがって、第１惰性走行の終了時の車両１の進路の先にカーブが存在する場合には、前進用クラッチ１６の締結を早期に完了することが望ましい。
このため、第２変形例のトルク指令値設定部４４は、第１惰性走行の終了時の車両１の進路の先にカーブを検出した場合には、カーブを検出しない場合と比べて、エンジン回転数Ｒｅの増加率が大きくなるようにトルク指令値の変化速度を設定する。

例えばトルク指令値設定部４４は、アクセル開度に応じて設定した目標トルクＴｔに所定値を加算し又は１以上のゲインを乗算して増加させることによって、エンジン回転数Ｒｅの増加率が大きくなるようにトルク指令値の変化速度を設定する。
例えばトルク指令値設定部４４は、第１惰性走行の終了時にカーブを検出した場合に実際のアクセル開度に関わらず目標トルクＴｔを上限値に設定してもよい。すなわち、第１惰性走行の終了時にカーブを検出した場合の目標トルクＴｔを、実際のアクセル開度と無関係な値に設定してよい。また、例えば、カーブが検出されアクセル開度が値Ａ１である場合に設定される目標トルクが、アクセル開度が値Ａ１より大きな値Ａ２でありカーブが検出されない場合に設定される目標トルクよりも大きくてもよい。

図６を参照する。車両１は、ナビゲーション装置６０と、ステアリングホイール６１の操舵角を検出する操舵角センサ６２を備える。なお、ナビゲーション装置６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、記憶装置等のＣＰＵ周辺部品とを含むコンピュータであってよい。本明細書で説明するナビゲーション装置６０の各機能は、記憶装置に格納されたコンピュータプログラムを各々のＣＰＵが実行することによって実装される。符号６ｃ及び６ｄは駆動輪以外の車輪を示す。

ナビゲーション装置６０は、ナビ協調制御のための走行経路情報をエンジンコントロールユニット２０に出力する情報処理装置である。ナビ協調制御においてエンジンコントロールユニット２０は、走行経路情報に基づいて前方のカーブや勾配の大きさに応じて自車の車速を制御する。トルク指令値設定部４４は、ナビゲーション装置６０から提供される走行経路情報に基づいて車両１の進路の先のカーブを検出してよい。
エンジンコントロールユニット２０には、ステアリングホイール６１の操舵角信号が操舵角センサ６２から入力される。トルク指令値設定部４４は、ステアリングホイール６１の操舵角位置と中立位置との差が所定の閾値を超えた場合に、車両１の進路の先のカーブを検出してよい。

（第３変形例）
第１惰性走行の終了時にエンジンブレーキを使用する場合には、前進用クラッチ１６の締結を早期に完了することが望ましい。このため、第３変形例のトルク指令値設定部４４は、第１惰性走行の終了時に運転者がエンジンブレーキを使用する意図を有しているかを判断する。エンジンブレーキを使用する意図がある場合には、エンジンブレーキを使用する意図がない場合と比べて、エンジン回転数Ｒｅの増加率が大きくなるようにトルク指令値の変化速度を設定する。

例えばトルク指令値設定部４４は、第１惰性走行の終了時にエンジンブレーキの使用意図がある場合に実際のアクセル開度に関わらず目標トルクＴｔを上限値に設定してもよい。すなわち、第１惰性走行の終了時にエンジンブレーキの使用意図がある場合の目標トルクＴｔを、実際のアクセル開度と無関係な値に設定してよい。また、例えば、エンジンブレーキの使用意図がありアクセル開度が値Ａ１である場合に設定される目標トルクが、アクセル開度が値Ａ１より大きな値Ａ２でありエンジンブレーキの使用意図がない場合に設定される目標トルクよりも大きくてもよい。

図６を参照する。車両１は、シフトレバーのポジションを選択するシフトセレクタ６３を備える。変速機コントロールユニット３０は、シフトセレクタ６３によって選択されたシフトレバーのポジションに応じて、無段階変速機４を制御する。例えばトルク指令値設定部４４は、シフトレバーのポジションに応じて、運転者がエンジンブレーキを使用する意図を有するか否かを判断してよい。例えば、シフトレバーがポジション「Ｌ」にあるか否かに応じて、エンジンブレーキを使用する意図があるか否かを判断してよい。

（第４変形例）
第１惰性走行の終了時の車両１の走行路が上り坂である場合には、車両１の減速を防止するために前進用クラッチ１６の締結を早期に完了することが望ましい。このため、第４変形例のトルク指令値設定部４４は、第１惰性走行の終了時の車両１の走行路が上り坂である場合には、走行路が上り坂でない場合と比べて、エンジン回転数Ｒｅの増加率が大きくなるようにトルク指令値の変化速度を設定する。

例えばトルク指令値設定部４４は、第１惰性走行の終了時の車両１の走行路が上り坂である場合に実際のアクセル開度に関わらず目標トルクＴｔを上限値Ｔ１に設定してもよい。すなわち、第１惰性走行の終了時の車両１の走行路が上り坂である場合の目標トルクＴｔを、実際のアクセル開度と無関係な値に設定してよい。また例えば、車両１の走行路が上り坂でありアクセル開度が値Ａ１である場合に設定される目標トルクが、アクセル開度が値Ａ１より大きな値Ａ２であり車両１の走行路が上り坂でない場合に設定される目標トルクよりも大きくてもよい。
図６を参照する。車両１は、車両１の鉛直方向の移動を検出する鉛直移動センサ６４を備える。鉛直移動センサ６４は、車両１の水平面と垂直な方向の加速度を積分することにより、車両１の鉛直方向の移動を検出する。トルク指令値設定部４４は、車両１が上昇中である場合に、車両１の走行路が上り坂であると判定する。

（第５変形例）
トルク指令値設定部４４は、アクセル開度に加えて又は代えてアクセル開度の速度に基づいて運転者の加速意図の強度を検出してよい。トルク指令値設定部４４は、運転者の加速意図の強度に応じて、エンジン回転数Ｒｅを上昇させて前進用クラッチ１６の入力軸及び出力軸の回転数Ｒｉ、Ｒｏを同期させるためのトルク指令値の変化速度を設定してもよい。

（その他）
エンジン制御装置３１は、無段階変速機４の以外の形式の自動変速機を採用した車両にも適用することができる。例えば、エンジン制御装置３１は、平行軸歯車式の自動変速機を採用した車両にも適用することができる。また、エンジン制御装置３１は、駆動源として内燃機関のみを備える車両にもハイブリッド車両にも適用することができる。
また、第１惰性走行時にエンジン制御部４２は、電動オイルポンプ１８の作動禁止命令の代わりに、前進用クラッチ１６が積極的に解放する第１解放信号を無段階変速機４へ出力してもよい。

１…車両、２…エンジン、２ａ…回転数センサ、３…トルクコンバータ、４…無段階変速機、５…ディファレンシャルギア、６ａ〜６ｂ…駆動輪、６ｃ〜６ｄ…車輪、７…モータ、８…オルタネータ、９…バッテリ、１０…ロックアップクラッチ、１１…前後進切換機構、１２…プライマリプーリ、１３…セカンダリプーリ、１４…ベルト、１５…オイルポンプ、１６…前進用クラッチ、１７…後進用ブレーキ、１８…電動オイルポンプ、１９…回転数センサ、２０…エンジンコントロールユニット、２１…ブレーキペダル、２２…ブレーキスイッチ、２３…アクセルペダル、２４…アクセルペダル開度センサ、２５…マスタシリンダ、２６…マスタシリンダ圧センサ、２７…マスタバック、２８…負圧センサ、２９ａ〜２９ｂ…車輪速センサ、３０…変速機コントロールユニット、３１…エンジン制御装置、４０…アイドルストップ制御部、４１…惰性走行制御部、４２…エンジン制御部、４３…クラッチ制御部、４４…トルク指令値設定部、４５…パラメータ制御部、６０…ナビゲーション装置、６１…ステアリングホイール、６２…操舵角センサ、６３…シフトセレクタ、６４…鉛直移動センサ

Claims (6)

1. 運転者が操作して車両の駆動力を指示する操作子の操作量を検出し、
   前記車両のエンジンへの燃料供給を停止して走行する惰性走行の終了時に前記エンジンの駆動力を駆動輪に伝達するクラッチの入力軸及び出力軸の回転数を同期させるための前記エンジンのトルク指令値の変化速度を、前記操作量が大きいほど前記エンジンの回転数の増加率が大きくなるように設定する
   ことを特徴とするエンジン制御方法。
2. 前記エンジンの始動から前記入力軸及び前記出力軸の回転数の同期完了までの目標時間が、検出した前記操作量に応じて設定されることを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御方法。
3. 前記エンジンの始動から前記入力軸及び前記出力軸の回転数の同期完了までの前記トルク指令値の推移であるプロファイルが、検出した前記操作量に応じて設定されることを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御方法。
4. 前記操作量が所定量以上の場合に、前記車両に要求される所定の加速性能を満足するように前記目標時間が設定されることを特徴とする請求項２に記載のエンジン制御方法。
5. 前記運転者が操作して前記車両の制動力を指示する第２の操作子の操作を検出し、
   前記第２の操作子が操作された場合に前記第２の操作子が操作されない場合よりも回転数の増加率が小さくなるように前記トルク指令値の変化速度を設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンジン制御方法。
6. 運転者が操作して車両の駆動力を指示する操作子の操作量を検出するセンサと、
   前記車両のエンジンへの燃料供給を停止して走行する惰性走行の終了時に前記エンジンの駆動力を駆動輪に伝達するクラッチの入力軸及び出力軸の回転数を同期させるための前記エンジンのトルク指令値の変化速度を、前記操作量が大きいほど前記エンジンの回転数の増加率が大きくなるように設定するコントローラと、
   を備えることを特徴とするエンジン制御装置。

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