JP6530989B2 - 車載制御装置 - Google Patents

Description

本発明は自動車を制御する車載制御装置に係り、特に自動車の走行中にエンジンを自動的に停止させて再始動する自動停止/再始動機能を備える車載制御装置に関するものである。

近年、燃費向上、排気エミッション低減等を目的として、エンジンの自動停止／再始動制御システムを搭載した自動車（以下、車両と表記する）が増加している。従来の一般的な自動停止／再始動制御システムは、運転者が車両を停車させたときに燃料噴射と火花点火を停止してエンジンを自動的に停止させ、その後、運転者が車両を発進させようとする操作（ブレーキ解除操作やアクセルペダル踏込み操作等）を行ったときに自動的にスタータ又はスタータ兼用のモータに通電してエンジンをクランキングして再始動させるようにしている。

更に、最近では特開２００６−２００３７０号公報（特許文献１）にあるように、走行中に或る所定の条件が成立すると、エンジンを一時的に停止すると共に、変速機とエンジン、或いは変速機と車輪の間の動力伝達系に介装されている動力伝達機構を切断して自動車を惰性で走行させ、その後に所定の条件が成立するとエンジンを再始動し、クラッチを再締結する制御が実施されている。これは、アクセルペダルを踏まない状態で長い時間に亘って、エンジンを停止して車速を維持できるので、燃費の向上が期待できるものである。

特開２００６−２００３７０号公報

ところで、特許文献１にあるような惰性走行を行う場合においては、運転者のアクセル操作、つまり、運転者による加速要求が発生すると、停止していたエンジンを再始動させ、かつ、エンジンと車輪の間にある動力伝達機構を締結させて車両を加速させる必要がある。しかしながら、この時、変速比はアクセル操作に対応した再始動時に適切な変速比に制御されておらず、アクセルレスポンスが悪化してドライバビリティに悪影響を与える課題があった。

特に、燃料消費量の低減を重視させるため、エンジンを燃費が稼げる出力トルクで運転させる場合、更にアクセルレスポンスが悪化する課題があった。いずれにしても、エンジンを停止させて惰行走行させている状態から、再始動して加速する場合のアクセルレスポンスの改善、つまり円滑な加速ができることが強く要請されている。

本発明の目的は、運転者による加速要求が発生すると、停止していたエンジンを再始動させ、かつ、エンジンと車輪との間にある動力伝達機構を締結させるときに、円滑な加速を行うことができる新規な車載制御装置を提供することにある。

本発明の特徴は、運転者による加速要求が発生すると、停止していたエンジンを再始動させ、かつ、エンジンと車輪の間にある動力伝達機構を締結させて車両を加速すると共に、少なくともアクセル操作量に応じた変速機の目標変速比を求め、再始動条件成立後の変速比を目標変速比に基づいて制御する、ところにある。

本発明によれば、エンジンを停止した惰性走行状態から、エンジンを始動してエンジンと車輪との間の動力伝達機構を締結させて自動車を加速させる場合、運転者のアクセル操作量に基づいて変速機の目標変速比を適切に制御することによって、円滑な加速感が得られてドライバビリティが悪化するのを抑制することができるようになる。

本発明が適用される車載制御装置を搭載した自動車の構成を示す構成図である。 車載制御装置の内部構成を示す構成図である。 本発明の実施形態になる車載制御装置に設けられている自動停止/再始動手段の具体的な制御ブロックの構成を示す制御ブロック図である。 エンジン回転数とエンジントルク、及び等出力線、等燃費線、最適燃費線の関係を説明する説明図である。 図３に示す制御ブロックの内のエンジン自動停止判定手段の具体的な制御フローを示すフローチャート図である。 図３に示す制御ブロックの内のエンジン再始動要求判定手段の具体的な制御フローを示すフローチャート図である。 図６に示す制御フローのステップ６０３の具体的な制御フローを示すフローチャート図である。 図３に示す制御ブロックの内の目標変速比演算手段のエンジン自動停止中の具体的な制御フローを示すフローチャート図である。 図３に示す制御ブロックの内の目標変速比演算手段の再始動の時の具体的な制御フローを示すフローチャート図である。 図８、図９に示す制御フローのステップ８０３，９０３の具体的な制御フローを示すフローチャート図である。 図３に示す制御ブロックの内の充填効率制御手段のスロットルバルブによる具体的な制御フローを示すフローチャート図である。 図３に示す制御ブロックの内の充填効率制御手段の吸気弁による具体的な制御フローを示すフローチャート図である。 図３に示す制御ブロックの内の燃料噴射量制御手段の再始動の時の具体的な制御フローを示すフローチャート図である。 図３に示す制御ブロックの内の点火時期制御手段の再始動の時の具体的な制御フローを示すフローチャート図である。

本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。以下、図１乃至図１４を用いて本発明の実施形態になる車載制御装置の構成及びその動作について説明する。

図１は本発明が適用される車載制御装置を搭載した車両の全体構成を示すものである。車両１０は駆動力源としてエンジン本体１１（単に内燃機関、エンジンとも呼ぶ）を有しており、エンジン１１の出力側にはトルクコンバータ１２が設けられている。トルクコンバータ１２の出力側には自動変速機１３が接続されている。エンジン１１の種類は、車両１０を走行させる駆動力源であれば良く、例えば、ポート噴射式または筒内噴射式のガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等が挙げられる。エンジン１１の構造については、レシプロエンジンの他、ヴァンケル式ロータリーエンジンであっても良いものである。

また、エンジン１１には、始動装置１４、及び車両１０へ電力を供給する発電装置１５が備えられている。始動装置１４としては、例えば、直流電動機と歯車機構と歯車の押し出し機構からなるスタータモータを使用することができる。始動装置１４は、電源１６から供給される電力によって駆動され、始動要求に基づきエンジン１１を始動する。

電源１６については、例えば、鉛バッテリを好適に用いることができる他、リチウムイオン二次電池を始めとした各種の二次電池、キャパシタなどの蓄電器を用いてもよい。また、発電装置１５としては、例えば、誘導発電機と整流器と電圧調整機構からなるオルタネータを使用することができる。電源１６は発電装置１５によって発電された電力を蓄え、始動装置１４や図示しない前照灯や各種コントローラなどの車両電装品へ電力を供給している。

また、エンジン１１は、クランク軸１７を有し、クランク軸１７の一方には、クランク角度信号を検出するために既定のパターンを刻んだ信号プレート１８と、もう一方には、トランスミッションへ駆動力を伝達する図示しないドライブプレートと一体のリングギヤが取り付けられている。

信号プレート１８の近傍には、そのパターンの凸凹を検出してパルス信号を出力するクランク角度センサ１９が取り付けられており、クランク角度センサ１９から出力されるパルス信号に基づいて、エンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと表記する）２０はエンジン１１の回転数（エンジン回転数）を算出する。

また、エンジン１１の吸気系部品として、吸入空気を各シリンダへ分配するインテークマニホールド２１、スロットルバルブ２２、エアフローセンサ２３、エアクリーナ２４が取り付けられている。

スロットルバルブ２２は電子制御式のスロットル装置である。そして、アクセルペダル２５の踏み込み量を検知するアクセルペダルセンサ２６の信号、ブレーキペダルの２７の踏み込み量を検知するブレーキスイッチ２８の信号、駆動輪２９の回転数から車両の速度を検知する車速センサ３０の信号、その他の各センサから送られてくる信号を基に、ＥＣＵ２０で最適なスロットル開度を演算し、この演算された出力をもとに電子制御式のスロットル装置によって最適なスロットルバルブ開度に制御される。

エアフローセンサ２３は、エアクリーナ２４から吸入される空気流量を計測してＥＣＵ２０へ出力する。ＥＣＵ２０では、計測した空気量に見合った燃料量を演算して、燃料噴射弁３１へ開弁時間として出力する。開弁の開始タイミングは、クランク角度センサ１９の信号を基に、ＥＣＵ２０で予め設定されたタイミングで噴射を開始する。

この動作により、エンジン１１の気筒内には、吸入された空気と燃料噴射弁３１から噴射された燃料が混合されて混合気が形成される。この混合気へ点火するタイミングもクランク角度センサ１９の信号を基にＥＣＵ２０で予め設定され、点火コイル３２で発生された高電圧を点火プラグ３３へ印加することで、気筒内の混合気へ点火して燃焼、爆発させるものである。

また、エンジン１１は燃焼、爆発で得た運動エネルギーをクランク軸１７へ伝えて、回転駆動力を発生させる。クランク軸１７の変速機側には、図示していないドライブプレートが付いており、トルクコンバータ１２の入力側と直結している。

一方、トルクコンバータ１２の出力側は変速機１３に入力される。変速機１３は、有段変速機構、またはベルト式やディスク式の無段変速機構を持つ変速機本体で、変速機コントロールユニット（以下、ＴＣＵと表記する）３４によって制御され、エンジン情報（エンジン回転数、車速、スロットル開度等）やギヤシフトレバー３５のギヤレンジ情報３６を基に、適切な変速ギヤ、または、変速比を決定することにより、最適な変速比に制御する。

変速比の制御は、エンジン１１の駆動中においては、機械式オイルポンプ３７から供給される変速機の油圧を制御することで行うことができる。また、エンジン１１の停止中は電動オイルポンプ３８から供給される変速機の油圧を制御することで行うことができる。

また、変速機１３と差動機構３９の間にはクラッチ機構４０を有していて、変速機１３からの駆動力を差動機構３９へ伝達して駆動輪２９を駆動する時は、クラッチ機構４０を締結し、逆に駆動輪３９からの逆駆動力を遮断する時は、クラッチ機構４０を開放して、変速機１３へ逆駆動力が伝達しないように制御する。尚、クラッチ機構４０はエンジン１１と変速機１３の間に設けられていても良いものである。

そして、車両１０が惰性状態で走行している場合に、クラッチ機構４０を開放して逆駆動力を遮断し、かつエンジン１０を停止させれば、走行抵抗を極力低下させた状態を作り出すことができ、燃費低減の向上が可能になるものである。

図２は、本実施例になる車載制御装置の内部構成の一例である。尚、本実施例ではＥＣＵ２０を車載制御装置の一部として取り扱っている。よって、本実施形態では、車載制御装置はＥＣＵ２０とＴＣＵ３４の組み合わせからなっているものである。

ＥＣＵ２０において、ＣＰＵ(中央演算処理装置)２００の内部にはエンジン１１に設置された各センサの電気的信号をデジタル演算処理用の信号に変換、及びデジタル演算用の制御信号を実際のアクチュエータの駆動信号に変換するＩ／Ｏ(Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ)部２０１が設けられており、Ｉ／Ｏ部２０１には、クランク角度センサ１９、吸入空気量センサ２３、吸気管圧力センサ４１、車速センサ３０、アクセルペダル開度センサ２６、イグニッションスイッチ４２、ブレーキスイッチ２８、スロットル開度センサ４３、吸気弁位相センサ４４、排気弁位相センサ４５からの信号が入力されている。

一方、ＣＰＵ２００からの出力信号は駆動回路２０２を介して、燃料噴射弁３１−１〜３１-４、点火コイル３２−１〜３２-４、スロットルバルブ駆動モータ４６、吸気弁油圧アクチュエータ４７へ出力信号が送られる。尚、吸気弁油圧アクチュエータ４７はベーン式吸気弁位相制御装置のベーン室に送る油量及び油の輸送先を制御するものである。

図３は、ＥＣＵ２０に設けられている本実施形態になる自動停止/再始動手段の制御ブロックの構成を示している。

ブロック３０１はエンジン自動停止判定手段であり、このエンジン自動停止判定手段３０１はイグニッションスイッチ情報、車速情報、ＴＣＵ３４の出力から得られる動力伝達機構情報、アクセルペダル踏込量情報（以下、アクセルペダルの踏み込み量をアクセルペダルの開度と表記する）と、ブレーキスイッチ情報、後述のブロック３０３（エンジン再始動要求定手段）で判定されるエンジン再始動要求判定情報に基づき、エンジンの自動停止を判定する。尚、動力伝達機構情報とは、後述のブロック３０６（動力伝達機構遮断／締結要求判定手段）で判定される動力伝達機構遮断／締結要求判定情報に基づき、ＴＣＵ３４で制御する動力伝達機構の締結または遮断に関する情報である。

ブロック３０２はシステム再始動要求判定手段である。このシステム再始動要求判定手段３０２はシステム再始動要求を判定するものであり、エンジン自動停止中において、（１）車両のシステム部品や機能に対して性能低下や異常検知が発生した場合、（２）エアコン作動の要求が発生した場合、（３）発電の要求が発生した場合、（４）外界認識情報に基づいて車両前方物体との衝突回避のために車両の減速度増加要求が発生した場合、のうち少なくとも一以上の運転者のアクセルペダル操作以外でのエンジン始動が必要であるか否かを判定するものである。

ブロック３０３はエンジン再始動要求判定手段である。このエンジン再始動要求判定手段３０３は、エンジン自動停止判定情報、ブレーキスイッチ情報、アクセルペダル開度情報、ＴＣＵ３４の出力から得られる動力伝達機構情報、システム再始動要求判定情報により、エンジン再始動要求を判定するものである。

ブロック３０４は目標エンジン回転数演算手段である。この目標エンジン回転数演算手段３０４は、車速情報、後述のブロック３０５（目標変速比演算手段）で演算される目標変速比情報より、目標エンジン回転数を演算する。目標エンジン回転数は、エンジンの性能線図を基にして演算することができる、または、車速情報と目標変速比を軸とした目標エンジン回転数のマップを予め設定しておき、車速情報と目標変速比から目標エンジン回転数を求めることができる。

ブロック３０５は目標変速比演算手段である。この目標変速比演算手段３０５は、エンジン再始動要求判定情報、アクセルペダル開度情報、エンジン自動停止判定情報、車速情報、ＴＣＵ３４の出力から得られる変速比情報より、目標変速比を演算する。ここで、目標変速比情報とは、ＴＣＵ３４で制御する変速比に関する情報である。

目標変速比はＴＣＵ３４に送信され、ＴＣＵ３４では、この目標変速比情報、及び、後述のブロック３０６（動力伝達機構遮断/締結要求判定手段）で判定される動力伝達機構遮断/締結要求判定の結果を含めたエンジン側の情報（エンジン回転数、車速、スロットル開度）、更に変速機側の情報に基づいて、最適な変速比に制御する。

ブロック３０６は動力伝達機構遮断／締結要求判定手段である。この動力伝達機構遮断／締結要求判定手段３０６は、エンジン自動停止判定情報、エンジン再始動要求判定情報より、動力伝達機構遮断／締結要求を判定する。動力伝達機構遮断／締結要求判定手段３０６では、エンジン１１の自動停止と共に、（１）エンジン１１と車輪２９との間の動力伝達機構を遮断させて車両を惰性走行させる要求があるか否か、または、（２）エンジンの再始動とともに、動力伝達機構を締結させて車両を加速させる要求があるか否か、を判定する。

この動力伝達機構遮断／締結要求判定手段３０６による判定結果は、前述のように、ＴＣＵ３４に送信され、ＴＣＵ３４では、この判定結果を含めたエンジン側の情報（エンジン回転数、車速、スロットル開度）、更に、変速機側の情報に基づいて、動力伝達機構を制御する。

ブロック３０７は充填効率制御手段である。この充填効率制御手段３０７は、吸気弁位相（或いは排気弁位相も組み合わせる）、エンジン再始動要求判定情報、吸入空気量情報、吸気管圧力情報、エンジン回転数情報、アクセルペダル開度情報より、エンジンに供給される吸気の充填効率を制御する。そして、再始動時に必要な出力を得るための充填効率の制御に必要なスロットルバルブ駆動モータ、吸気弁油圧アクチュエータ等の操作量を決定する。これによって、再始動時には加速性能を向上するため充填効率を高めるようにスロットルバルブ駆動モータ、吸気弁油圧アクチュエータを制御する。

充填効率制御手段３０７では、スロットルバルブ駆動モータの操作で充填効率を制御する場合、広範な制御範囲が得られ、吸気弁油圧アクチュエータの操作で充填効率を制御する場合、応答性の速い制御が可能になるため、かかる特徴を適宜使い分けて操作するのが良い。さらに、ＥＧＲガス、パージガス、過給圧、これらのうち少なくとも一つを制御することにより、充填効率を制御してもよいものである。

ブロック３０８は燃料噴射量制御手段である。この燃料噴射量制御手段３０８では、エンジン自動停止判定情報、吸入空気量情報、吸気管圧力情報、エンジン回転数情報、エンジン再始動要求判定情報より燃料噴射量を演算する。そして、必要な燃料噴射弁の操作量と噴射時期を決定する。ここで、充填効率制御手段３０７によって、再始動時に充填効率が高められているので、燃料噴射量もこれに対応して多く設定されるものである。

ブロック３０９は点火時期制御手段である。この点火時期制御手段３０９は、エンジン回転数情報、目標エンジン回転数情報、エンジン再始動要求判定情報より、点火時期を制御する。そして、必要な点火コイルの操作量（例えば、点火時期）を決定する。この場合も、目標エンジン回転数が目標変速比によって求められているので、これに対応して点火時期も決められることになる。

図４は、エンジン再始動時に制御される変速比に基づき、出力されるエンジントルクによる運転領域を示しており、横軸にエンジン回転数、縦軸にエンジントルクをとっている、ライン４０１は、エンジン回転数とエンジントルクとに基づき、等しい燃料消費率の領域を結んだ等燃費線４０１であり、ライン４０２は、等燃費線４０１から最適となる燃費、つまり、燃費率が最小となる最適燃費線４０２である。また、ライン４０３はエンジンの等出力線４０３である。

そして、エンジンの再始動において、再始動後の目標エンジン出力が目標エンジン出力４０３Ｔの場合、従来では、最適燃費線４０２をトレースするような破線で示すライン４０４のエンジントルクを実現させる。しかしながら、運転者のアクセルペダル操作、つまり、加速要求が発生した場合に対し、エンジントルク４０４では要求の加速度を実現できない場合があり、アクセルレスポンスが悪化する。

これに対して、本実施例では従来のエンジントルク４０４に対し、アクセル要求量に基づいて変速比を制御させ、更に領域４０５のエンジントルクを実現させる。本制御により、エンジン再始動時におけるアクセル要求量が小さい場合、つまり、ドライバーの加速要求量が小さい場合は、エンジントルク４０４を実現し、更に変速比を制御することにより、燃費低減の向上が可能になる。

一方、エンジン再始動時におけるアクセル要求量が大きい場合、つまり、ドライバーの加速要求量が大きい場合は、ライン４０６のエンジントルクを実現し、更に変速比を制御することにより、アクセルレスポンスを向上でき、ドライバビリティの悪化防止が可能になる。

このようなドライバーの加速要求量が大きい場合に、アクセルレスポンスを向上するための具体的な方法を以下に説明する。

図５は、図３に示すエンジン自動停止判定手段３０１のフローチャートの一例である。このフローチャートは一定時間毎の割り込みによって起動されるものである。

まず、ステップ５０１では、イグニッションスイッチ情報、車速情報、動力伝達機構情報、アクセルペダル開度情報、ブレーキスイッチ情報を読み込む。

ステップ５０２では、イグニッションスイッチがＯＮか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ５０３に進み、それ以外の場合、後述のステップ５１０に進む。

ステップ５０３では、車速が所定値Ａ以上か否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ５０４に進み、それ以外の場合、後述のステップ５１０に進む。なお、所定値Ａは、例えば、エンジンを自動停止させ、エンジンと車輪との間の動力伝達機構を遮断させて、車両の性走行を実施すると判定する値が設定される。

ステップ５０４では、ブレーキスイッチがＯＦＦか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ５０５に進み、それ以外の場合、後述のステップ５１０に進む。

ステップ５０５では、アクセルペダル開度の変化によりアクセルペダルＯＦＦ経過時間を演算する。本経過時間は、アクセルペダルＯＮ時に経過時間を０にリセットし、アクセルペダルＯＦＦになると時間の計測を開始する。

ステップ５０６では、アクセルペダルＯＦＦ経過時間が所定時間Ｂ以上経過したか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ５０７に進み、それ以外の場合、後述のステップ５１０に進む。尚、所定時間Ｂは、例えば、ドライバーのアクセルペダルＯＦＦ状態が、ブレーキＯＮへの移行中によるものでは無いと判定する値が設定される。この値は経験的な値である。

ステップ５０７で動力伝達機構情報より、エンジンと車輪の動力伝達機構が遮断中か否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ５０８に進み、それ以外の場合、後述のステップ５１０に進む。

ステップ５０８でエンジン再始動要求があるか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ５１０に進み、それ以外の場合、後述のステップ５０９に進む。

以上のステップの判断での結果に基づき、ステップ５０９でエンジン自動停止条件が成立と判定する。一方、ステップ５１０でエンジン自動停止条件が不成立と判定する。

この判定値は後段のエンジン再始動要求判定手段３０３に送られる。また、目標変速比演算手段３０５、動力伝達機構遮断／締結要求判定手段３０６、及び燃料噴射量制御手段３０８にも送られる。

図６は、エンジン再始動要求判定手段３０３のフローチャートの一例であり、このフローチャートは一定時間毎の割り込みによって起動されるものである。

ステップ６０１では、ブレーキスイッチ情報、アクセルペダル開度情報、動力伝達機構情報、自動停止判定値情報、及びシステム再始動要求判定手段３０２からのシステム再始動要求判定値情報を読み込む。

ステップ６０２では、図５に示すフローチャートで判定された判定値からエンジンが自動停止中であるか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ６０３に進み、それ以外の場合、後述のステップ６０７に進む。

ステップ６０３では、エンジン出力要求の有無を判定する。このステップ６０３は別の制御フローで実行されており、その詳細は図７に示している。

図７は、図６に示すステップ６０３のフローチャートの一例であり、このフローチャートは一定時間毎の割り込みによって起動されるものである。

ステップ７０１では、システム再始動要求判定手段３０２の情報からシステム再始動要求があるか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ７０４に進み、それ以外の場合、後述のステップ７０２に進む。

ステップ７０２では、アクセルペダルセンサがＯＦＦからＯＮとなったか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ７０４に進み、それ以外の場合、後述のステップ７０３に進む。

ステップ７０３では、ブレーキスイッチがＯＦＦからＯＮとなったか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ７０４に進み、それ以外の場合、後述のステップ７０５に進む。

ステップ７０４ではエンジン出力要求条件が成立と判定する。ステップ７０５でエンジン出力要求条件が不成立と判定する。これらの判定値はステップＳ６０３で使用されるものである。この判定値が求まるとステップＳ６０４に進む。

ステップ６０４でエンジン出力要求があるか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ６０５に進み、それ以外の場合、後述のステップ６０７に進む。

ステップ６０５では、動力伝達機構情報より、エンジンと車輪の動力伝達機構が遮断中か否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ６０６に進み、それ以外の場合、後述のステップ６０７に進む。

以上のステップですべて「ＹＥＳ」と判定されると、ステップ６０６では、エンジン再始動要求条件が成立と判定する。一方、ステップ６０７でエンジン再始動要求条件が不成立と判定する。

この判定値は後段の充填効率制御手段３０７に送られる。また、目標変速比演算手段３０５、動力伝達機構遮断／締結要求判定手段３０６、燃料噴射量制御手段３０８、及び点火時期制御手段３０９にも送られる。

図８及び図９は、目標変速比演算手段３０５のフローチャートの一例であり、図８はエンジンが自動停止中である場合の制御フローであり、図９はエンジン再始動判定された場合の制御フローである。この図８、図９が本実施形態の特徴となる制御フローである。尚、これらのフローチャートは一定時間毎の割り込みによって起動されるものである。

まず図８において、ステップ８０１では、車速情報、アクセルペダル開度情報、変速比情報、自動停止判定値情報、再始動要求判定値情報を読み込む。

ステップ８０２では、エンジン自動停止中であるか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ８０３に進み、それ以外の場合、特定の処理を実施せず本フローチャートの処理を終了する。そして、ステップ８０３で目標変速比を演算する。この目標変速比の演算の詳細は図１０に示している。そして、演算された目標変速比はＴＣＵ３４に送られ、実際の変速比が制御されるものである
一方、図９において、ステップ９０１では、車速情報、アクセルペダル開度情報、変速比情報、自動停止判定値情報、始動要求判定値情報を読み込む。

ステップ９０２では、エンジン再始動要求があるか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ９０３に進み、それ以外の場合、特定の処理を実施せず本フローチャートの処理を終了する。そして、ステップ９０３で目標変速比を演算する。この目標変速比の演算の詳細も図１０に示している。そして、演算された目標変速比はＴＣＵ３４に送られ、実際の変速比が制御されるものである。

図１０は、図８のフローチャートのステップ８０３、及び図９のフローチャートのステップ９０３のフローチャートの一例である。

ステップ１００１では、車速情報及び変速比情報より、基本エンジン回転数を演算する。基本エンジン回転数は、車速情報と変速比情報を軸としたマップを予め設定しておき、車速情報と変速比情報から基本エンジン回転数を求めることができる。

ステップ１００２では、基本エンジン回転数と燃費情報に基づくエンジン出力を演算する。燃費情報に基づくエンジン出力は、基本エンジン回転数と、図４の最適燃費線４０２とに基づいて求めることができる。または、基本エンジン回転数を軸としたエンジン出力をテーブルとして予め設定しておき、基本エンジン回転数から検索したエンジン出力を用いても良いものである。

ステップ１００３では、基本エンジン回転数及び燃費情報に基づいて求められたエンジン出力より、基本目標変速比を演算する。基本目標変速比は、基本エンジン回転数と燃費情報に基づいて求めたエンジン出力と、車速情報を軸とした基本目標変速比のマップを予め設定しておき、エンジン出力と車速情報から基本目標変速比を求めることができる。

ステップ１００４では、アクセルペダル開度情報及び車速情報より、アクセル開度変速比補正値Ｋｍを演算する。アクセル開度変速比補正値Ｋｍは、アクセルペダル開度情報と車速情報を軸としたアクセル開度変速比補正値Ｋｍのマップを予め設定しておき、アクセルペダル開度情報と車速情報からアクセル開度変速比補正値Ｋｍを求めることができる
ステップ１００５では、基本目標変速比をアクセル開度変速比補正値Ｋｍにより補正し、目標変速比としてＴＣＵ３４に出力する。ＴＣＵ３４は、この目標変速比に応じて変速比を調整、制御するものである。

例えば、車速が低い場合でアクセルペダルの踏込量が大きい場合は加速感が得にくいので、基本目標変速比をアクセル開度変速比補正値Ｋｍで補正することで、変速比を加速感が得られる方向に修正する。例えば、有段変速機の場合では、従来では３速であったものを２速或いは１速に補正して加速感が得られるようにすることができる。一方、アクセルペダルの踏み込み量が小さい場合は、燃費情報を加味した基本目標変速比の補正を小さくするので、燃費を稼ぐことが可能となる。

このように、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に対応して、加速要求量が大きい場合にアクセルレスポンスを向上でき、更に、加速要求量が小さい場合に燃費を向上できるようになる。

図１１、図１２は、充填効率制御手段３０７のフローチャートの一例であり、図１１はスロットルバルブ駆動モータの操作量を求める制御フローであり、図１２は、吸気弁油圧アクチュエータの操作量を求める制御フローである。これらのフローチャートは一定時間毎の割り込みによって起動されるものである。

図１１において、ステップ１１０１では、アクセルペダル開度情報、目標エンジン回転数演算手段３０４から目標エンジン回転数情報、エンジン回転数情報、吸気管圧力情報、吸入空気量情報、再始動要求判定情報等を読み込む。

ステップ１１０２では、エンジン再始動要求があるか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ１１０３に進み、それ以外の場合、特定の処理を実施せず本フローチャートの処理を終了する。

ステップ１１０３で目標エンジン回転数及びアクセルペダル開度より、目標スロットル開度を演算する。目標スロットル開度は、目標エンジン回転数とアクセルペダル開度を軸とした目標スロットル開度のマップを予め設定しておき、目標エンジン回転数とアクセルペダル開度から目標スロットル開度が求められている。また、例えば、実際のエンジン回転数が目標エンジン回転数に素早く到達できる目標スロットル開度を設定しても良いものである。

ステップ１１０４では、求められた目標スロットル開度からスロットルバルブ駆動モータの操作量を演算し、この操作量に基づいてスロットルバルブの開度を調節してエンジン再始動時の充填効率を制御することができる。尚、ここで充填効率とは、エンジンのシリンダへ吸入された新気の質量を、行程容積相当の標準状態での空気質量にて除した値である。

このように、再始動条件が成立したときのエンジンの充填効率を、目標変速比が反映された目標エンジン回転数及びアクセル開度に基づいて制御している。これによって、再始動後のエンジン回転数の上昇を早めることができるため、これに伴い、動力伝達機構の締結タイミングも早めることができ、アクセルレスポンスを向上できる。

更に、エンジンの充填効率はスロットルバルブの開度、スロットルバルブの開閉タイミングによって制御することができる。また、スロットルバルブによって充填効率を制御することにより、広範な制御範囲が得られるようになる。

次に、吸気弁油圧アクチュエータによって充填効率を制御する場合を説明する。図１２において、ステップ１２０１では、アクセルペダル開度情報、目標エンジン回転数情報、エンジン回転数情報、吸気管圧力情報、吸入空気量情報、再始動要求判定情報、吸気弁位相、排気弁位相等を読み込む。

ステップ１２０２では、エンジン再始動要求があるか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ１２０３に進み、それ以外の場合、特定の処理を実施せず本フローチャートの処理を終了する。

ステップ１２０３では、エンジン回転数及びエンジン負荷より、基本目標吸気弁位相を演算する。基本目標吸気弁位相は、エンジン回転数とエンジン負荷を軸とした基本目標吸気弁位相のマップを予め設定しておき、エンジン回転数とエンジン負荷から基本目標吸気弁位相を求めることができる。

尚、エンジン負荷は吸気管に設置された吸気管圧力センサの出力を、所定の処理で吸気管圧力に変換したもの、または、熱式空気流量計等の吸入空気量センサで計測された吸入空気量で代表させることができる。

ステップ１２０４では、吸気弁位相及び排気弁位相から吸気弁位相補正値Ｋθを演算する。吸気弁位相補正値Ｋθは、吸気弁位相と排気弁位相を軸とした吸気弁位相補正値Ｋθのマップを予め設定しておき、吸気弁位相と排気弁位相から吸気弁位相補正値Ｋθを求めることができる。また、例えば、吸気弁と排気弁のオーバーラップ量を基に設定しても良いものである。

ステップ１２０５では、基本目標吸気弁位相を吸気弁位相補正値Ｋθにより補正し、目標吸気弁位相として出力する。

ステップ１２０６では、目標吸気弁位相から吸気弁油圧アクチュエータ操作量を演算し、この操作量に基づいて吸気弁の開閉位相を調節してエンジン再始動時の充填効率を制御することができる。

このように、再始動条件が成立したときのエンジンの充填効率を、エンジンの回転数、エンジン負荷、吸気弁位相、排気弁位相の少なくとも一つの情報、或いは複数の情報の組み合わせに基づいて制御している。これによって、再始動後のエンジン回転数の上昇を早めることができるため、これに伴い、動力伝達機構の締結タイミングも早めることができ、アクセルレスポンスを向上できる。

更に、エンジンの充填効率は吸気弁の開度（リフト）、開閉位相によって制御することができる。また、吸気弁によって充填効率を制御することにより、応答性の速い制御が可能になる。

尚、図１１、図１２で充填効率を調整するためのパラメータは上述したものに限らず、他のパラメータを利用して充填効率を調整することも可能である。

図１３は、燃料噴射量制御手段３０８のフローチャートの一例であり、このフローチャートは一定時間毎の割り込みによって起動されるものである。

ステップ１３０１では、エンジン回転数、吸入空気量、吸気管圧力が読み込まれる。続いてステップ１３０２では、エンジン再始動要求があるか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ１３０４に進み、それ以外の場合、後述のステップ１３０３に進む。

ステップ１３０３では、エンジン自動停止中であるか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ１３０６に進み、それ以外の場合、特定の処理を実施せず本フローチャートの処理を終了する。

ステップ１３０４では、エンジン回転数及びエンジン負荷より、目標燃料噴射量を演算する。目標燃料噴射量は、エンジン回転数とエンジン負荷を軸とした目標燃料噴射量のマップを予め設定しておき、エンジン回転数とエンジン負荷から目標燃料噴射量を求めている。尚、エンジン負荷は、吸気管に設置された吸気管圧力センサの出力を所定の処理で吸気管圧力に変換したもの、または熱式空気流量計等の吸入空気量センサで計測された吸入空気量で代表させることができる。この場合、上述下充填効率制御手段３０７によって充填効率が制御されているため、これに対応して燃料の噴射量も決定されるものである。

ステップ１３０５では、目標燃料噴射量から燃料噴射弁操作量を演算し、この操作量に基づいて燃料噴射弁の開弁時間を制御する。このように、再始動判定が成立すると燃料の供給が再開され、燃焼室に混合気を生成することができる。ここで、必要に応じて最適燃費線に基づいた燃費情報によって燃料供給を行うことにより、燃費を向上できる。尚、燃費情報はエンジンの回転数とエンジンの最適燃費線とから求めることができる。

一方、ステップ１３０６では、エンジンが自動停止中と判断されているため、目標燃料噴射量を０として燃料噴射弁操作量を演算し、この操作量に基づいて燃料噴射弁の開弁時間を制御する。尚、この場合は開弁時間の設定は行われず、燃燃料は噴射されないものである。

図１４は、点火制御手段３０９のフローチャートの一例であり、このフローチャートは一定時間毎の割り込みによって起動されるものである。

ステップ１４０１では、エンジン回転数、吸入空気量、吸気管圧力が読み込まれる。続いてステップ１４０２では、エンジン再始動要求があるか否かを判定し、判定成立の場合、後述のステップ１４０３に進み、それ以外の場合、特定の処理を実施せず本フローチャートの処理を終了する。

ステップ１４０３では、エンジン回転数及び目標エンジン回転数より、目標点火時期を演算する。目標点火時期は、エンジン回転数と目標エンジン回転数を軸とした目標点火時期のマップを予め設定しておき、エンジン回転数と目標エンジン回転数から目標点火時期を求めている。また、例えば、図３の充填効率制御手段３０７によって上昇させられるエンジン回転数に対し、目標エンジン回転数からのオーバーシュートの低減が可能な点火時期が設定されても良い。この場合、再始動後のエンジン回転上昇時の吹け上がりを押さえることができ、エンジン回転数の定常状態への遷移を早めることができる。

ステップ１４０４では、目標点火時期から点火コイルの操作量（通電角、点火時期）を演算し、この操作量に基づいて点火時期を制御する。このように、再始動判定が成立すると、燃焼室に生成された混合気を点火してエンジンを再始動することができる。

尚、実施形態では述べていないが、再始動条件が成立したときのエンジンと車輪との間の動力伝達機構の締結を、目標変速比、車両の速度、エンジンの回転数の一つ、或いは組み合わせによって、締結ショックを低減するように締結させることができる。

また、本実施形態ではＥＣＵ２０とＴＣＵ３４は別体に構成されているが、これらを一体に組み合わせて構成することも可能である。

尚、上述した実施形態から把握することができる請求項以外の技術的思想は種々あるが、代表的なものを以下に記載する。

（１）自動停止/再始動手段は、車速及び変速比より基本エンジン回転数を演算し、基本エンジン回転数と燃費情報に基づいてエンジン出力を演算し、エンジン出力と車速から基本目標変速比を演算し、アクセルペダル開度及び車速より変速比補正値Ｋｍを演算し、基本目標変速比を変速比補正値Ｋｍによって補正して目標変速比を求めることを特徴とする。

（２）自動停止/再始動手段は、目標エンジン回転数演算手段を備えて車速と目標変速比から目標エンジン回転数を演算し、充填効率制御手段は目標エンジン回転数及びアクセルペダルの踏み込み量から目標スロットル開度を演算し、この目標スロットル開度にスロットルバルブを制御して充填効率を高めることを特徴とする。

（３）充填効率制御手段は、スロットルバルブの開度、或いは吸気弁の開閉位相を制御することを特徴とする。

（４）自動停止/再始動手段は、目標エンジン回転数演算手段を備えて車速と目標変速比から目標エンジン回転数を演算し、目標エンジン回転数及びエンジン回転数より、目標点火時期を演算し、この目標点火時期に点火プラグによって点火することを特徴とする。

以上述べた通り、本発明においては運転者による加速要求が発生すると停止していたエンジンを再始動させ、かつ、エンジンと車輪の間にある動力伝達機構を締結させて車両を加速すると共に、少なくともアクセル操作量に応じた変速機の目標変速比を求め、再始動条件成立後の変速比を目標変速比に基づいて制御する構成とした。

これによれば、エンジンを停止した惰性走行状態から、エンジンを駆動してエンジンと車輪との間の動力伝達機構を締結させて自動車を加速させる場合、運転者のアクセル操作量に基づいて変速機の目標変速比を適切に制御することによって、円滑な加速感が得られてドライバビリティが悪化するのを抑制することができるようになる。

尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１０…車両、１１…エンジン、１２…変速機、１９…クランク角度センサ、２０…ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）、２１…インテークマニホールド、２２…スロットルバルブ、２３…エアフローセンサ、３５…アクセルペダル、３６…アクセルペダル開度センサ、３７…ブレーキペダル、３８…ブレーキスイッチ、３９…駆動輪、３０…車速センサ、２１…燃料噴射弁、２２…点火コイル、２３…点火プラグ、３４…ＴＣＵ（変速機制御ユニット）、４０…クラッチ機構、３０１…エンジン自動停止判定手段、３０３…エンジン再始動要求判定手段、３０５…目標変速比演算手段、３０７…充填効率制御手段、３０８…燃料噴射量制御手段、３０９…点火時期制御手段。

Claims (2)

1. エンジンを自動的に停止、或いは再始動させ、かつ前記エンジンと車輪の間にある動力伝達機構を切断、或いは締結する切断/締結信号を出力すると共に、変速機の目標変速比信号を出力する自動停止/再始動手段を備える車載制御装置において、
   前記自動停止/再始動手段は、
   前記エンジンに供給される吸気を制御する充填効率制御手段と、前記エンジンに供給される燃料を制御する燃料噴射量制御手段と、点火を制御する点火時期制御手段と、前記変速機の再始動時の目標変速比を求める目標変速比演算手段と、前記動力伝達機構の切断、或いは締結を判定する動力伝達機構切断/締結判定手段とを備え、
   前記エンジンを停止させて前記動力伝達機構を切断する惰性走行を行なっている状態下で、アクセルペダルの踏み込みによる加速要求が発生すると、
   前記目標変速比演算手段は、少なくとも前記アクセルペダルの踏み込み量に応じて前記変速機の前記目標変速比を求め、再始動時の変速比として前記目標変速比信号を出力する共に、前記動力伝達機構切断/締結判定手段は、前記動力伝達機構を締結させる締結信号を出力し、
   更に、前記充填効率制御手段、前記燃料噴射量制御手段、及び前記点火時期制御手段によって停止していた前記エンジンを再始動させると共に、前記充填効率制御手段は、前記目標変速比に基づいて求めた目標エンジン回転数と前記アクセルペダルの踏み込み量に基づいて前記エンジンに供給される吸気の充填効率を制御すると共に、
   前記目標変速比演算手段は、
   車速と変速比情報とから基本エンジン回転数を求めるエンジン回転数演算手段と、
   前記基本エンジン回転数と前記エンジンの燃費情報から目標とする前記エンジンの出力(以下、目標エンジン出力と表記する)を求めるエンジン出力演算手段と、
   前記目標エンジン出力と前記車速によって基本目標変速比を求める基本変速比演算手段と、
   前記アクセルペダルの踏み込み量と前記車速から求まる変速比補正値によって前記基本目標変速比を補正して前記目標変速比を求める変速比補正演算手段を備えている
   ことを特徴とする車載制御装置。
2. 請求項１記載の車載制御装置において、
   前記車載制御装置は、前記エンジンを制御するエンジンコントロールユニットと、前記変速機、及び前記動力伝達機構を制御する変速機コントロールユニットから構成され、
   前記自動停止/再始動手段は前記エンジンコントロールユニットに設けられており、前記目標変速比演算手段で求められた前記目標変速比信号と、前記動力伝達機構切断/締結判定手段で求められた前記締結信号は前記変速機コントロールユニットに送られ、
   前記変速機コントロールユニットは、
   前記エンジンコントロールユニットから送られてきた前記目標変速比信号と前記締結信号に基づいて、前記変速機の変速比を制御すると共に、前記動力伝達機構を締結する
   ことを特徴とする車載制御装置。

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