WO2019102541A1 - 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置 Download PDF

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健 金城
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a control method of an internal combustion engine and a control device of the internal combustion engine.
  • Patent Document 1 discloses that, when coasting operation is detected, transmission of engine brake torque is released by disengaging the clutch and then interrupted, and then the engine (internal combustion engine) is stopped and the engine is again coupled with the driveline. There is disclosed a technique for engaging the clutch by controlling the engine rotational speed to be a predetermined rotational speed difference with respect to the rotational speed of the drive system.
  • the internal combustion engine according to the present invention performs torque down control for reducing the target torque of the internal combustion engine when engaging the clutch when restarting the internal combustion engine that is automatically stopped with the clutch released.
  • a predetermined torque release time determined in accordance with the operating state is calculated, and the torque down control is ended at a timing when the torque release time has elapsed from the clutch engagement instruction generated during the torque down control.
  • the response performance (acceleration performance) of the vehicle at the time of restart of the automatically stopped internal combustion engine is secured. Can reduce the shock of
  • FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an outline of a control device for an internal combustion engine according to the present invention.
  • the flowchart which shows an example of the flow of control of the internal combustion engine which concerns on this invention.
  • FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an outline of a control device of an internal combustion engine 1 according to the present invention.
  • a CVT (continuously variable transmission) 3 as a transmission is connected to an internal combustion engine 1 serving as a drive source of a vehicle via a torque converter 2 having a lockup mechanism.
  • the lockup mechanism is a mechanical clutch built in the torque converter 2 and connects the internal combustion engine 1 and the CVT 3 via the torque converter 2 by releasing the lockup clutch.
  • the lockup mechanism directly connects the output shaft 1a of the internal combustion engine 1 to the CVT input shaft 3a by engaging the lockup clutch.
  • engagement / slip engagement / release is controlled by an LU actual oil pressure created based on an LU command pressure from the TCU 30 described later.
  • the CVT 3 transmits power to the drive wheels 4 via a final reduction gear (not shown) as in a general automobile. Further, in the present embodiment, the forward clutch 5 is disposed between the torque converter 2 and the CVT 3.
  • the respective elements are arranged in series in the order of the internal combustion engine 1, the torque converter 2, the forward clutch 5, the CVT 3 and the drive wheels 4. There is.
  • the driving force is transmitted from the internal combustion engine 1 to the drive wheels 4 of the vehicle via the lockup clutch and the forward clutch 5 of the lockup mechanism of the torque converter 2.
  • the internal combustion engine 1 can drive a motor 7, a water pump 8, and an air conditioner compressor 9 via a belt 6.
  • the motor 7 is capable of providing a driving force to the internal combustion engine 1 and generating electric power.
  • a starter motor 10 used at the time of starting the internal combustion engine 1 is attached to the internal combustion engine 1. If motor 7 is used to start internal combustion engine 1, starter motor 10 can be omitted.
  • the CVT 3 has a primary pulley 11, a secondary pulley 12, and a V-belt 13 wound around V-grooves of the primary pulley 11 and the secondary pulley 12.
  • the primary pulley 11 has a primary hydraulic cylinder 11 a.
  • the secondary pulley 12 has a secondary hydraulic cylinder 12a.
  • the primary pulley 11 changes the width of the V-groove when the hydraulic pressure supplied to the primary hydraulic cylinder 11a is adjusted.
  • the secondary pulley 12 changes the width of the V-groove when the hydraulic pressure supplied to the secondary hydraulic cylinder 12a is adjusted.
  • the CVT 3 changes the width of the V groove to change the contact radius between the V belt 13 and the primary pulley 11 and the secondary pulley 12,
  • the gear ratio changes steplessly.
  • a hydraulic oil is supplied to the CVT 3 by a mechanical oil pump as a first oil pump (not shown) driven by the internal combustion engine 1 and an electric oil pump 14 as a second oil pump. That is, hydraulic pressure is supplied to the primary hydraulic cylinder 11 a and the secondary hydraulic cylinder 12 a from the mechanical oil pump or the electric oil pump 14.
  • the electric oil pump 14 is driven when the internal combustion engine 1 is automatically stopped at idle stop or the like during operation of the vehicle. That is, the electric oil pump 14 operates when the mechanical oil pump is stopped.
  • the supply of hydraulic fluid by the mechanical oil pump or the electric oil pump 14 is also performed to the torque converter 2 and the forward clutch 5. That is, the hydraulic oil source of the lockup clutch of the lockup mechanism of the torque converter 2 and the hydraulic oil of the forward clutch 5 is the mechanical oil pump or the electric oil pump 14.
  • the forward clutch 5 corresponds to a clutch disposed between the internal combustion engine 1 and the drive wheel 4 and is capable of disconnecting the internal combustion engine 1 and the CVT 3 when released.
  • the forward clutch 5 is provided on the CVT input shaft 3a.
  • Forward clutch 5 can transmit power between internal combustion engine 1 and drive wheel 4 in the engaged state, and can transmit power (torque) between internal combustion engine 1 and drive wheel 4 in the open state. It disappears. That is, when the forward clutch 5 is released, the internal combustion engine 1 and the drive wheel 4 are separated. Furthermore, when the forward clutch 5 is released, the internal combustion engine 1 and the CVT 3 are disconnected.
  • the internal combustion engine 1 is controlled by an ECU (engine control unit) 20.
  • the ECU 20 is a known digital computer provided with a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output interface.
  • the ECU 20 includes a crank angle sensor 21 for detecting a crank angle of a crankshaft (not shown) of the internal combustion engine 1, an accelerator opening degree sensor 22 for detecting an amount of depression of an accelerator pedal (not shown), and a brake pedal (shown Detection signals of various sensors such as the brake switch 23 for detecting the operation of the vehicle, the vehicle speed sensor 24 for detecting the vehicle speed, and the acceleration sensor 25 for detecting the acceleration of the vehicle are inputted.
  • the crank angle sensor 21 can detect the engine speed Re of the internal combustion engine 1.
  • the ECU 20 determines the injection amount, injection timing, ignition timing of the internal combustion engine 1, intake air amount, etc. of the fuel injected from the fuel injection valve (not shown) of the internal combustion engine 1 based on detection signals of various sensors. Control the Further, the motor 7 and the starter motor 10 are optimally controlled by the ECU 20.
  • the ECU 20 also receives information on the battery SOC and the like of the battery mounted on the vehicle.
  • the CVT 3 is controlled by a TCU (transmission control unit) 30.
  • the TCU 30 is a known digital computer equipped with a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output interface.
  • the ECU 20 and the TCU 30 are connected by a CAN communication line 31. Data can be exchanged between the ECU 20 and the TCU 30 via the CAN communication line 31.
  • Detection signals of the accelerator opening degree sensor 22, the brake switch 23, and the vehicle speed sensor 24 described above are input to the TCU 30 via the CAN communication line 31.
  • the TCU 30 includes a primary rotation number sensor 32 that detects the rotation number Rp of the primary pulley 11 that is the input side rotation number of the CVT 3 and a secondary pulley rotation that detects the rotation number of the secondary pulley 12 that is the output side rotation number of the CVT 3 Detection signals of various sensors such as the number sensor 33, the hydraulic pressure sensor 34 for detecting the hydraulic pressure of the hydraulic fluid supplied to the CVT 3, and the inhibitor switch 35 for detecting the position of the select lever for selecting the travel range are input.
  • the TCU 30 optimally controls the transmission ratio of the CVT 3 and the torque converter 2 and the forward clutch 5 based on the detection signals of the various sensors input.
  • the TCU 30 also controls the drive of the electric oil pump 14.
  • the internal combustion engine 1 stops fuel supply and stops automatically when a predetermined automatic stop condition is satisfied during traveling. Then, when the predetermined automatic restart condition is satisfied during the automatic stop of the internal combustion engine 1, the fuel supply is restarted and the internal combustion engine is restarted.
  • the coast stop is implemented when the coast stop implementation condition as the automatic stop condition is established while the vehicle is traveling.
  • the coasted internal combustion engine 1 restarts when the coast stop cancellation condition as the automatic restart condition is satisfied.
  • the coast stop implementation condition is satisfied, for example, when the SOC of the battery is equal to or greater than a predetermined value during deceleration during which the brake pedal is depressed.
  • the state in which the brake pedal is depressed means the state in which the brake switch 23 is ON.
  • the coast stop cancellation condition is satisfied, for example, when the accelerator pedal is depressed, when the brake pedal is not depressed, or when it is necessary to secure the electric power of the vehicle such that the SOC of the battery becomes lower than a predetermined value.
  • the state where the accelerator pedal is depressed refers to the state of the accelerator ON.
  • the state in which the brake pedal is not depressed means the state in which the foot is separated from the brake pedal, that is, the state in which the brake switch 23 is OFF.
  • the state in which the internal combustion engine 1 is automatically stopped during deceleration under the condition where the brake pedal is depressed at low vehicle speed is defined as the coast stop state.
  • the forward clutch 5 is engaged, and the lockup mechanism of the torque converter 2 is in the state of releasing the lockup clutch.
  • the sailing stop is performed when the sailing stop implementation condition as the automatic stop condition is established while the vehicle is traveling.
  • the internal combustion engine 1 which has stopped sailing is restarted when the sailing stop release condition as the above-mentioned automatic restart condition is satisfied.
  • the sailing stop implementation condition is satisfied, for example, when the accelerator pedal is not depressed while the vehicle is traveling and the SOC of the battery is equal to or more than a predetermined value. That is, the sailing stop condition is satisfied when there is no driving force request.
  • the state in which the accelerator pedal is not depressed means the state in which the foot is separated from the accelerator pedal, that is, the state in which the accelerator is off.
  • the sailing stop release condition is satisfied, for example, when the accelerator pedal is depressed or when it is necessary to secure the electric power of the vehicle, such as when the SOC of the battery becomes lower than a predetermined value.
  • a state in which the internal combustion engine 1 is automatically stopped during coasting traveling with the brake pedal not being depressed at medium and high vehicle speeds is defined as a sailing stop state.
  • the forward clutch 5 is released, and the lockup clutch of the lockup mechanism of the torque converter 2 is engaged.
  • the target torque in this torque down control is set to a predetermined torque lower limit value Tmin or more determined according to the operating state
  • the timing for ending the torque down control is a predetermined torque release time t according to the operating state. It defines by trq .
  • the torque release time t trq is a time from when the rotational speed difference between the internal combustion engine 1 and the primary pulley 11 reaches a first predetermined value A set in advance during the torque down control until the torque down control is ended.
  • the torque release time t trq is the time from the engagement instruction of the clutch (lockup clutch or forward clutch 5) occurring during the torque down control to the end of the torque down control.
  • the torque lower limit value Tmin is set so as to be able to compensate for the traveling resistance of the vehicle and the resistance of the powertrain of the vehicle.
  • the torque lower limit value Tmin is set to increase as the vehicle speed increases. Further, the torque lower limit value Tmin is set to be larger as the accelerator opening degree is larger. In other words, the torque lower limit value Tmin is set to be larger when the vehicle speed or the accelerator opening degree is large than when the vehicle speed or the accelerator opening degree is small.
  • the torque lower limit value Tmin is calculated, for example, using the vehicle speed and the accelerator opening.
  • the torque lower limit value Tmin can be calculated by storing in the ECU 20 or the TCU 30 a torque lower limit value calculation map in which the torque lower limit value Tmin corresponding to the vehicle speed and the accelerator opening is mapped.
  • the torque release time t trq is set to compensate for the running resistance and the resistance of the powertrain of the vehicle.
  • the torque release time t trq is set to be shorter as the vehicle speed during the torque down control is faster. Further, the torque release time t trq is set to be shorter as the accelerator opening degree during the torque down control is larger. In other words, the torque release time t trq is set to be shorter when the vehicle speed or the accelerator opening during torque down control is large than when the vehicle speed or the accelerator opening during torque down control is small.
  • the torque release time t trq is calculated using, for example, the vehicle speed and the accelerator opening.
  • torque release time t trq with be memorized torque release time calculation map that maps the torque release time t trq corresponding to the vehicle speed and the accelerator opening can be calculated. It is also possible to calculate the torque release time t trq from a predetermined arithmetic expression using the vehicle speed and the accelerator opening degree.
  • the ECU 20 and the TCU 30 according to this embodiment are linked with each other, and these two can be regarded as one CU (control unit) 40. Therefore, in the present embodiment, a torque down control unit that implements torque down control when the CU 40 including the ECU 20 and the TCU 30 engages the lockup clutch of the lockup mechanism of the torque converter 2 or the forward clutch 5; It corresponds to a torque lower limit calculation unit that calculates Tmin and a torque release time calculation unit that calculates a torque release time t trq .
  • the CU 40 is also for automatically stopping the internal combustion engine 1 when the above-mentioned automatic stop condition is satisfied.
  • FIG. 2 is a timing chart for explaining the torque down control of the internal combustion engine 1 in the present embodiment taking the sailing stop as an example.
  • a characteristic line C1 indicated by a solid line in FIG. 2 indicates an acceleration Ga in the longitudinal direction of the vehicle.
  • a characteristic line C2 indicated by a broken line in FIG. 2 indicates the target torque Tv of the internal combustion engine 1 when the torque down control is not performed.
  • a characteristic line C3 indicated by a solid line in FIG. 2 indicates the target torque Tt of the internal combustion engine 1 when the torque down control is performed.
  • a characteristic line C4 indicated by a solid line in FIG. 2 indicates the target pressure Pt of the hydraulic oil supplied to the forward clutch 5.
  • a characteristic line C5 indicated by a broken line in FIG. 2 indicates the actual pressure Pa of the hydraulic oil supplied to the forward clutch 5.
  • a characteristic line C6 indicated by a broken line in FIG. 2 indicates the rotational speed Rp of the primary pulley 11.
  • a characteristic line C7 indicated by a solid line in FIG. 2 indicates the engine speed Re of the internal combustion engine 1.
  • Time t1 is the timing of accelerator ON.
  • the internal combustion engine 1 starts cranking at the timing of this time t1.
  • the sailing stop release condition is satisfied.
  • the internal combustion engine 1 starts cranking at the timing of this time t1. That is, the internal combustion engine 1 restarts at the timing of time t1.
  • Time t2 is the implementation timing of the precharging performed to suppress the delay of the hydraulic pressure response of the forward clutch 5.
  • the time t2 is a timing at which a predetermined time set in advance has elapsed from the accelerator ON timing.
  • the hydraulic pressure of the forward clutch 5 is controlled to be equal to or lower than the hydraulic pressure at which torque transmission is started until an instruction to engage the forward clutch 5 is issued.
  • the engine rotational speed Re of the internal combustion engine 1 rises and approaches the rotational speed Rp of the primary pulley 11, and the timing at which the rotational speed difference between the internal combustion engine 1 and the primary pulley 11 becomes a predetermined second predetermined value B It is.
  • torque reduction control is started. That is, the torque reduction control is performed when the difference in rotational speed between the internal combustion engine 1 and the primary pulley 11 becomes equal to or less than the second predetermined value B.
  • the target torque Tt of the internal combustion engine 1 is limited to the torque lower limit value Tmin.
  • Time t4 is timing when the difference in rotational speed between the internal combustion engine 1 and the primary pulley 11 becomes a first predetermined value A set in advance.
  • the first predetermined value A is smaller than the second predetermined value B.
  • the acceleration (longitudinal G) of the vehicle becomes a positive value when the drive torque of the internal combustion engine 1 is transmitted to the primary pulley 11 by the engagement of the forward clutch 5 after the engagement instruction of the forward clutch 5 and the vehicle starts to accelerate.
  • a timer is started which measures the timing of the end of the torque down control. That is, the timer starts at the timing when the engagement instruction of the forward clutch 5 under the torque down control is issued. In other words, the timer starts counting at the timing when the clutch engagement instruction is issued.
  • the timer is started at the timing when the engagement instruction of the lockup clutch is issued during the torque down control.
  • Time t5 is timing when a torque release time t trq has elapsed from time t4.
  • the torque down control is terminated at a timing (time t5) at which the torque release time t trq has elapsed since the rotational speed difference between the internal combustion engine 1 and the primary pulley 11 reaches a predetermined first predetermined value A during the torque down control.
  • a timing (time t5) at which the torque release time t trq has elapsed since the rotational speed difference between the internal combustion engine 1 and the primary pulley 11 reaches a predetermined first predetermined value A during the torque down control.
  • the torque down control in the case of the coast stop is ended at the timing when the torque release time t trq has elapsed from the engagement instruction of the lockup clutch generated during the torque down control.
  • the torque release time t trq is sequentially calculated during execution of the torque down control.
  • the internal combustion engine 1 is released from the torque limitation in which the target torque Tt is limited to the torque lower limit value Tmin at the timing of time t5.
  • FIG. 3 is a timing chart for explaining the torque down control of the first comparative example with the sailing stop as an example.
  • the system configuration on which the first comparative example is premised is the same as that of the above-described embodiment of the present invention, and the same components are denoted by the same reference numerals and redundant description will be omitted.
  • a characteristic line C8 indicated by a solid line in FIG. 3 indicates the acceleration Gc1 in the vehicle longitudinal direction in the first comparative example.
  • a broken line shown in FIG. 3 indicates an acceleration Gc0 when the torque of the internal combustion engine 1 under the torque down control is set to the torque lower limit value Tmin as in the above-described embodiment.
  • a characteristic line C10 indicated by a broken line in FIG. 3 indicates the rotational speed Rp of the primary pulley 11 in the first comparative example.
  • a characteristic line C11 indicated by a solid line in FIG. 3 indicates the engine speed Re of the internal combustion engine 1 of the first comparative example.
  • a characteristic line C12 indicated by a solid line in FIG. 3 indicates a target torque Tt1 of the internal combustion engine 1 in the first comparative example.
  • a characteristic line C13 indicated by a broken line in FIG. 3 indicates the target torque Tt when the torque of the internal combustion engine 1 under the torque down control is set to the torque lower limit value Tmin as in the above-described embodiment.
  • a characteristic line C14 indicated by a solid line in FIG. 3 indicates the target pressure Pt of the hydraulic oil supplied to the forward clutch 5.
  • a characteristic line C15 indicated by a solid line in FIG. 3 indicates a torque Tc1 input to CVT3 in the first comparative example.
  • a characteristic line C16Tc indicated by a broken line in FIG. 3 indicates the torque Tc input to the CVT 3 in the above-described embodiment.
  • time t1 in FIG. 3 is the timing of the accelerator ON.
  • Time t2 in FIG. 3 is the implementation timing of precharging performed to suppress the delay of the hydraulic pressure response of the forward clutch 5.
  • Time t3 in FIG. 3 is timing to start the torque down control.
  • Time t4 in FIG. 3 is a timing at which the engagement instruction of the forward clutch 5 is issued.
  • Time t5 in FIG. 3 is a timing at which the torque down control is ended.
  • the target torque Tt1 of the internal combustion engine 1 during the torque down control is excessive. That is, in the first comparative example, the target torque Tt1 of the internal combustion engine 1 during the torque down control is set larger than the target torque Tt of the internal combustion engine 1 during the torque down control of the above-described embodiment.
  • the driver feels an acceleration felt at the time of engagement of the forward clutch 5 if the torque step at the time of engagement of the forward clutch 5 becomes large. May feel uncomfortable.
  • FIG. 4 is a timing chart for explaining the torque down control of the second comparative example by taking the sailing stop as an example.
  • the system configuration on which the second comparative example is premised is the same as that of the above-described embodiment of the present invention, and the same components are denoted by the same reference numerals and redundant description will be omitted.
  • a characteristic line C17 indicated by a solid line in FIG. 4 indicates the acceleration Gc2 in the vehicle longitudinal direction in the second comparative example.
  • a characteristic line C9 indicated by a broken line in FIG. 4 is an acceleration Gc0 when the torque of the internal combustion engine 1 under the torque down control is set to the torque lower limit value Tmin as in the above-described embodiment.
  • a characteristic line C18 indicated by a broken line in FIG. 4 indicates the rotational speed Rp of the primary pulley 11 in the second comparative example.
  • a characteristic line C19 indicated by a solid line in FIG. 4 indicates the engine speed Re of the internal combustion engine 1 in the second comparative example.
  • a characteristic line C20 indicated by a solid line in FIG. 4 is a target torque Tt2 of the internal combustion engine 1 in the second comparative example.
  • a characteristic line C13 indicated by a broken line in FIG. 4 indicates the target torque Tt when the torque of the internal combustion engine 1 under the torque down control is set to the torque lower limit value Tmin as in the above-described embodiment.
  • a characteristic line C14 indicated by a solid line in FIG. 4 indicates the target pressure Pt of the hydraulic oil supplied to the forward clutch 5.
  • a characteristic line C21 indicated by a solid line in FIG. 4 indicates a torque Tc2 input to CVT3 in the second comparative example.
  • a characteristic line C16 indicated by a broken line in FIG. 4 indicates the torque Tc input to the CVT 3 in the embodiment described above.
  • time t1 in FIG. 4 is the timing of the accelerator ON.
  • Time t2 in FIG. 4 is the implementation timing of precharging performed to suppress the delay of the hydraulic pressure response of the forward clutch 5.
  • Time t3 in FIG. 4 is timing to start the torque down control.
  • Time t4 in FIG. 4 is a timing at which the engagement instruction of the forward clutch 5 is issued.
  • Time t5 in FIG. 4 is a timing at which the torque down control ends.
  • the target torque Tt2 of the internal combustion engine 1 during the torque down control is insufficient. That is, in the second comparative example, the target torque Tt2 of the internal combustion engine 1 during the torque down control is set smaller than the target torque Tt of the internal combustion engine 1 during the torque down control of the embodiment described above.
  • the torque release time t trq during torque down control is relatively short. It is set. 1) Because the vehicle speed is fast so that you can not feel the shock due to the noise of the surroundings. 2) When the gear ratio of CVT 3 is the highest (highest), the shock at the time of clutch engagement transmitted to the vehicle side is reduced to about 1/4 when the gear ratio of CVT 3 is the lowest (highest), Because. 3) At ultra-high speed (for example, 100 km / h), in order to increase the rotational speed of the CVT input shaft 3a, it is necessary to have a rapid follow-up property when the clutch is engaged.
  • the torque release time t trq is shortened to give priority to followability.
  • the end timing of the torque down control can be controlled.
  • the torque reduction control is performed at a timing when a predetermined torque release time t trq has elapsed from the timing at which the lockup clutch of the lockup mechanism of the torque converter 2 or the engagement command of the forward clutch 5 is issued. By ending, it is possible to control the end time of the torque down control.
  • the torque release time t trq can be set.
  • the torque release time t trq is set relatively short to recover the delay due to the rotation increase. Thereby, it is possible to suppress the deterioration of the response performance (acceleration performance) of the vehicle when restarting the internal combustion engine 1 that has been automatically stopped.
  • the torque release time t trq can be set relatively long, and it becomes possible to end the torque down control after completely engaging the lockup clutch or the forward clutch 5. In this case, it is possible to further reduce the engagement shock generated when the lockup clutch and the forward clutch 5 are engaged.
  • the torque release time t trq can be set relatively long, and it becomes possible to end the torque down control after completely engaging the lockup clutch or the forward clutch 5. In this case, it is possible to further reduce the engagement shock generated when the lockup clutch and the forward clutch 5 are engaged.
  • FIG. 5 and 6 are flowcharts showing the flow of control of the internal combustion engine according to the present invention.
  • FIG. 5 is a flow chart showing an example of the flow of control when the internal combustion engine 1 is restarted.
  • FIG. 6 is a flow chart showing an example of the flow of control when calculating the torque lower limit value Tmin and the torque release time t trq .
  • FIG. 5 will be described.
  • step S1 it is determined whether the internal combustion engine 1 is automatically stopped during traveling. If it is determined in step S1 that the internal combustion engine 1 is automatically stopped while traveling, the process proceeds to step S2. If it is determined in step S1 that the internal combustion engine 1 is not in the automatically stopped state during traveling, the current routine is ended.
  • step S2 it is determined whether an automatic restart condition is satisfied. If it is determined in step S2 that the automatic restart condition is satisfied, the process proceeds to step S3. If it is determined in step S2 that the automatic restart condition is not established, the current routine is ended.
  • step S3 the internal combustion engine 1 is started.
  • step S4 it is determined whether or not the difference between the rotational speed Rp of the internal combustion engine 1 and the rotational speed Rp of the primary pulley 11 of the CVT 3 has reached a second predetermined value B. If it is determined in step S4 that the difference between the engine speed Re and the rotational speed Rp of the primary pulley 11 has reached the second predetermined value B, the process proceeds to step S5. If it is determined in step S4 that the difference between the engine speed Re and the rotational speed Rp of the primary pulley 11 does not reach the second predetermined value B, the process proceeds to step S3.
  • step S5 torque down control is started.
  • step S6 a torque lower limit value Tmin which is a target torque in the torque down control is read.
  • the torque lower limit value Tmin is calculated using the vehicle speed and the accelerator opening, and changes according to the driving state during the torque down control. That is, the torque lower limit value Tmin changes in accordance with the vehicle speed and the accelerator opening degree during the torque down control.
  • step S7 it is determined whether or not the difference between the rotational speed Rp of the internal combustion engine 1 and the rotational speed Rp of the primary pulley 11 of the CVT 3 has reached a first predetermined value A.
  • the first predetermined value A is set as a value smaller than the second predetermined value B. If it is determined in step S7 that the difference between the number of revolutions Re of the engine and the number of revolutions Rp of the primary pulley 11 has reached the first predetermined value A, the process proceeds to step S8. If it is determined in step S7 that the difference between the engine speed Re and the rotational speed Rp of the primary pulley 11 does not reach the first predetermined value A, the process proceeds to step S5.
  • step S8 clutch engagement is started. That is, when returning from the sailing stop, engagement of the forward clutch 5 is started. When returning from the coast stop, start engaging the lockup clutch.
  • step S9 a timer is started to measure the timing for ending the torque reduction control. This timer actually starts from the timing at which the difference between the rotational speed Rp of the engine and the rotational speed Rp of the primary pulley 11 reaches a first predetermined value A.
  • step S10 the torque release time t trq is read.
  • the torque release time t trq is calculated using the vehicle speed and the accelerator opening, and changes according to the driving state during the torque down control. That is, the torque release time t trq changes according to the vehicle speed and the accelerator opening during the torque down control.
  • step S11 it is determined whether the torque release time t trq has elapsed since the timer was started. If it is determined in step S11 that the torque release time t trq has elapsed since the timer was started, the process proceeds to step S12. If it is determined in step S11 that the torque release time t trq has not elapsed since the timer was started, the process proceeds to step S10.
  • step S12 the torque reduction control is ended.
  • FIG. 6 will be described.
  • step S21 it is determined whether or not torque down control has been started. If it is determined in step S21 that the torque reduction control is started (implemented), the process proceeds to step S22. If it is determined in step S21 that the torque reduction control has not been started (implemented), the current routine is ended.
  • step S22 the vehicle speed and the accelerator opening are read.
  • step S23 the torque lower limit value Tmin is calculated using the vehicle speed and the accelerator opening.
  • step S24 the torque release time t trq is calculated using the vehicle speed and the accelerator opening.
  • step S24 The latest torque release time t trq calculated in step S24 is read in step S10 of FIG.
  • the embodiment described above relates to a control method of an internal combustion engine and a control device of the internal combustion engine.
  • the present invention is applicable to the restart of the internal combustion engine 1 that is sailing stopped and the restart of the internal combustion engine 1 that is coast stopped.

Abstract

始動した内燃機関の機関回転数（Ｒｅ）とプライマリプーリの回転数（Ｒｐ）との回転数差が第２所定値（Ｂ）になるとトルクダウン制御を開始する（ステップＳ５）。トルクダウン制御は、トルクダウン制御中に生じるクラッチの締結指示からトルク解放時間ｔtrqが経過したタイミングで終了する（ステップＳ１２）。トルク解放時間ｔtrqは車速とアクセル開度を用いて算出される。このように、トルクダウン制御の終了時期を決めるトルク解放時間ｔtrqを運転状態に応じて設定することで、自動停止した内燃機関の再始動時における車両の応答性能を確保しつつ、クラッチ締結時の締結ショックを抑制できる。

Description

内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置
　本発明は、内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置に関する。
　車両の運転中、アクセルがオフとなった状態（アクセルＯＦＦ状態）のときに、内燃機関を停止して惰性で走行することで燃費を向上させることが知られている。
　例えば、特許文献１には、惰行運転が検出されるとエンジンブレーキトルクの伝達をクラッチを開放して中断したのちエンジン（内燃機関）を停止し、エンジンが再び駆動系と結合される際には、エンジン回転速度が駆動系の回転速度に対して所定の回転速度差となるように制御してクラッチを締結する技術が開示されている。
　しかしながら、例えば、駆動系の変速機の変速比が最ハイ（最Ｈｉｇｈ）となる高車速域では、クラッチ前後の回転数を同期させるのに要する時間が長くなる。
　そのため、特許文献１のように、エンジン回転速度が駆動系の回転速度に対して所定の回転速度差となるのを待ってクラッチを締結する場合、エンジンを再始動してからクラッチが締結されるまでの時間が長くなり、運転者に違和感を与える可能性がある。
特開２００４－４４８００号公報
　本発明の内燃機関は、クラッチが開放された状態で自動停止している内燃機関を再始動するにあたって、上記クラッチを締結する際に上記内燃機関の目標トルクを低下させるトルクダウン制御を実施するとともに、運転状態に応じて決まる所定のトルク解放時間を算出し、上記トルクダウン制御中に生じる上記クラッチの締結指示から上記トルク解放時間が経過したタイミングで上記トルクダウン制御を終了する。
　本発明によれば、クラッチ締結時のトルク解放時間を運転状態に応じて設定することで、自動停止した内燃機関の再始動時における車両の応答性能（加速性能）を確保しつつ、クラッチ締結時の締結ショックを抑制できる。
本発明に係る内燃機関の制御装置の概略を模式的に示した説明図。 本発明に係る内燃機関のトルクダウン制御に関するタイミングチャート。 第１比較例のトルクダウン制御に関するタイミングチャート。 第２比較例のトルクダウン制御に関するタイミングチャート。 本発明に係る内燃機関の制御の流れの一例を示すフローチャート。 本発明に係る内燃機関の制御の流れの一例を示すフローチャート。
　以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１は、本発明に係る内燃機関１の制御装置の概略を模式的に示した説明図である。
　車両の駆動源となる内燃機関１には、ロックアップ機構を有するトルクコンバータ２を介して変速機としてのＣＶＴ（無段変速機）３が接続されている。
　ロックアップ機構は、トルクコンバータ２に内蔵された機械式のクラッチであり、ロックアップクラッチ開放によりトルクコンバータ２を介し内燃機関１とＣＶＴ３を連結する。また、ロックアップ機構は、ロックアップクラッチ締結により内燃機関１の出力軸１ａと、ＣＶＴ入力軸３ａを直結する。このロックアップ機構は、後述するＴＣＵ３０からのＬＵ指令圧に基づいて作り出されたＬＵ実油圧により、締結/スリップ締結/開放が制御される。
　ＣＶＴ３は、一般の自動車と同様に、図示せぬ終減速装置を介し、駆動輪４に動力を伝達している。また、本実施例では、トルクコンバータ２とＣＶＴ３との間にフォワードクラッチ５が配置されている。
　つまり、内燃機関１による駆動力を駆動輪４に伝達する動力伝達経路には、内燃機関１、トルクコンバータ２、フォワードクラッチ５、ＣＶＴ３、駆動輪４、の順番で各要素が直列に配置されている。
　車両の駆動輪４には、トルクコンバータ２のロックアップ機構のロックアップクラッチ及びフォワードクラッチ５を介して内燃機関１から駆動力が伝達される。
　内燃機関１は、ベルト６を介して、モータ７、ウォータポンプ８、エアコン用コンプレッサ９を駆動することが可能となっている。
　モータ７は、内燃機関１への駆動力の付与や発電が可能なものである。
　また、内燃機関１には、モータ７とは別に、内燃機関１の始動時に用いるスタータモータ１０が取り付けられている。なお、モータ７を内燃機関１の始動に用いるようにすれば、スタータモータ１０を省略することも可能である。
　ＣＶＴ３は、プライマリプーリ１１と、セカンダリプーリ１２と、プライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２のＶ溝に巻き掛けられたＶベルト１３と、を有している。プライマリプーリ１１は、プライマリ油圧シリンダ１１ａを有している。セカンダリプーリ１２は、セカンダリ油圧シリンダ１２ａを有している。プライマリプーリ１１は、プライマリ油圧シリンダ１１ａに供給される油圧を調整すると、Ｖ溝の幅が変化する。セカンダリプーリ１２は、セカンダリ油圧シリンダ１２ａに供給される油圧を調整すると、Ｖ溝の幅が変化する。
　ＣＶＴ３は、プライマリ油圧シリンダ１１ａやセカンダリ油圧シリンダ１２ａに供給される油圧を制御することで、Ｖ溝の幅が変化してＶベルト１３とプライマリプーリ１１、セカンダリプーリ１２との接触半径が変化し、変速比が無段階に変化する。
　ＣＶＴ３には、内燃機関１によって駆動する図示せぬ第１オイルポンプとしての機械式オイルポンプと、第２オイルポンプとしての電動オイルポンプ１４と、によって作動油が供給される。すなわち、プライマリ油圧シリンダ１１ａ及びセカンダリ油圧シリンダ１２ａには、機械式オイルポンプまたは電動オイルポンプ１４から油圧が供給される。電動オイルポンプ１４は、車両の運転中に、内燃機関１がアイドルストップ等で自動停止した際に駆動する。つまり、電動オイルポンプ１４は、機械式オイルポンプが停止した際に作動する。
　なお、機械式オイルポンプまたは電動オイルポンプ１４による作動油の供給は、トルクコンバータ２やフォワードクラッチ５に対しても行われる。つまり、トルクコンバータ２のロックアップ機構のロックアップクラッチ及びフォワードクラッチ５の作動油の供給源は、機械式オイルポンプまたは電動オイルポンプ１４である。
　フォワードクラッチ５は、内燃機関１と駆動輪４との間に配置されたクラッチに相当するものであって、開放すると内燃機関１とＣＶＴ３とを切り離した状態にすることが可能なものである。フォワードクラッチ５は、ＣＶＴ入力軸３ａに設けられている。フォワードクラッチ５は、締結状態のとき内燃機関１と駆動輪４との間で動力の伝達が可能となり、開放状態のとき内燃機関１と駆動輪４との間で動力（トルク）の伝達ができなくなる。つまり、フォワードクラッチ５を開放すると、内燃機関１と駆動輪４とが切り離された状態となる。さらに言えば、フォワードクラッチ５を開放すると、内燃機関１とＣＶＴ３とが切り離された状態となる。
　内燃機関１は、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）２０によって制御されている。ＥＣＵ２０には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェースを備えた周知のデジタルコンピュータである。
　ＥＣＵ２０には、内燃機関１のクランクシャフト（図示せず）のクランク角を検出するクランク角センサ２１、アクセルペダル（図示せず）の踏込量を検出するアクセル開度センサ２２、ブレーキペダル（図示せず）の操作を検出するブレーキスイッチ２３、車速を検出する車速センサ２４、車両の加速度を検知する加速度センサ２５等の各種センサ類の検出信号が入力されている。クランク角センサ２１は、内燃機関１の機関回転数Ｒｅを検出可能なものである。
　そして、ＥＣＵ２０は、各種センサ類の検出信号に基づいて、内燃機関１の燃料噴射弁（図示せず）から噴射される燃料の噴射量や噴射時期、内燃機関１の点火時期、吸入空気量等を最適に制御する。また、ＥＣＵ２０によって、モータ７及びスタータモータ１０が最適に制御される。
　なお、ＥＣＵ２０には、車両に搭載されたバッテリのバッテリＳＯＣ等に関する情報も入力されている。
　ＣＶＴ３は、ＴＣＵ（トランスミッションコントロールユニット）３０によって制御されている。ＴＣＵ３０には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェースを備えた周知のデジタルコンピュータである。
　ＥＣＵ２０とＴＣＵ３０は、ＣＡＮ通信線３１で接続されている。ＥＣＵ２０、ＴＣＵ３０間では、ＣＡＮ通信線３１によりデータの授受が可能となっている。
　ＴＣＵ３０には、ＣＡＮ通信線３１を介して、上述したアクセル開度センサ２２、ブレーキスイッチ２３及び車速センサ２４の検出信号が入力されている。
　さらに、ＴＣＵ３０には、ＣＶＴ３の入力側回転数であるプライマリプーリ１１の回転数Ｒｐを検出するプライマリ回転数センサ３２、ＣＶＴ３の出力側回転数であるセカンダリプーリ１２の回転数を検出するセカンダリプーリ回転数センサ３３、ＣＶＴ３に供給される作動油の油圧を検出する油圧センサ３４、走行レンジを選択するセレクトレバーの位置を検出するインヒビタスイッチ３５等の各種センサ類の検出信号が入力されている。
　ＴＣＵ３０は、これら入力された各種センサ類の検出信号に基づいて、ＣＶＴ３の変速比や、トルクコンバータ２及びフォワードクラッチ５を最適に制御する。また、ＴＣＵ３０は、電動オイルポンプ１４の駆動を制御する。
　内燃機関１は、走行中に、所定の自動停止条件が成立すると、燃料供給を停止して自動停止する。そして、内燃機関１の自動停止中に、所定の自動再始動条件が成立すると、燃料供給を再開して、内燃機関を再始動する。
　内燃機関１の走行中の自動停止としては、コーストストップ、セーリングストップがある。
　コーストストップは、車両の走行中に上記自動停止条件としてのコーストストップ実施条件が成立すると実施される。コーストストップした内燃機関１は、上記自動再始動条件としてのコーストストップ解除条件が成立すると再始動する。
　コーストストップ実施条件は、例えば、ブレーキペダルが踏み込まれた状態の減速中に、バッテリのＳＯＣが所定値以上あるような場合に成立する。本願明細書において、ブレーキペダルが踏み込まれた状態とは、ブレーキスイッチ２３がＯＮの状態のことである。
　コーストストップ解除条件は、例えば、アクセルペダルが踏み込まれた場合や、ブレーキペダルが踏み込まれなくなった場合や、バッテリのＳＯＣが所定値以下になる等の車両の電力確保が必要な場合に成立する。本願明細書において、アクセルペダルが踏み込まれた状態とは、アクセルＯＮの状態のことである。また、本願明細書において、ブレーキペダルが踏み込まれていない状態とは、ブレーキペダルから足が離れた状態、つまりブレーキスイッチ２３がＯＦＦの状態のことである。
　本実施例では、低車速でブレーキペダルが踏み込まれた状態の減速中に、内燃機関１を自動停止した状態をコーストストップ状態と定義する。コーストストップ時には、フォワードクラッチ５が締結され、トルクコンバータ２のロックアップ機構がロックアップクラッチを開放した状態となっている。
　セーリングストップは、車両の走行中に上記自動停止条件としてのセーリングストップ実施条件が成立すると実施される。セーリングストップした内燃機関１は、上記自動再始動条件としてのセーリングストップ解除条件が成立すると再始動する。
　セーリングストップ実施条件は、例えば、車両の走行中にアクセルペダルが踏み込まれた状態から踏み込まれていない状態となり、バッテリのＳＯＣが所定値以上あるような場合に成立する。つまり、セーリングストップ条件は、駆動力要求が無い場合に成立する。本願明細書において、アクセルペダルが踏み込まれていない状態とは、アクセルペダルから足が離れた状態、つまりアクセルＯＦＦの状態のことである。
　セーリングストップ解除条件は、例えば、アクセルペダルが踏み込まれた場合や、バッテリのＳＯＣが所定値以下になる等の車両の電力確保が必要な場合に成立する。
　本実施例では、中高車速でブレーキペダルが踏まれていない惰性走行中に、内燃機関１を自動停止した状態をセーリングストップ状態と定義する。セーリングストップ時には、フォワードクラッチ５が開放され、トルクコンバータ２のロックアップ機構のロックアップクラッチを締結した状態となっている。
　コーストストップまたはセーリングストップ中に内燃機関１を再始動して車両を加速させる場合、開放されたクラッチを締結する必要がある。そして、開放されたクラッチを締結する際には、内燃機関１の目標トルクを低下させるトルクダウン制御を実施する。
　本実施例では、このトルクダウン制御における目標トルクを運転状態に応じて決まる所定のトルク下限値Ｔｍｉｎ以上に設定するとともに、トルクダウン制御を終了するタイミングを運転状態に応じた所定のトルク解放時間ｔtrqで規定する。　トルク解放時間ｔtrqは、トルクダウン制御中に内燃機関１とプライマリプーリ１１の回転数差が予め設定された第１所定値Ａなってからトルクダウン制御を終了するまでの時間である。換言すると、トルク解放時間ｔtrqは、トルクダウン制御中に生じるクラッチ（ロックアップクラッチまたはフォワードクラッチ５）の締結指示からトルクダウン制御を終了するまでの時間である。
　トルク下限値Ｔｍｉｎは、車両の走行抵抗及び車両のパワートレインの抵抗を補填できるように設定されている。
　詳述すると、トルク下限値Ｔｍｉｎは、車速が速いほど大きくなるよう設定される。また、トルク下限値Ｔｍｉｎは、アクセル開度が大きいほど大きくなるよう設定される。換言すれば、トルク下限値Ｔｍｉｎは、車速またはアクセル開度が大きいときには、車速またはアクセル開度が小さいときより大きくなるよう設定される。
　トルク下限値Ｔｍｉｎは、例えば、車速とアクセル開度を用いて算出される。例えば、ＥＣＵ２０またはＴＣＵ３０に、車速とアクセル開度に対応するトルク下限値Ｔｍｉｎをマップ化したトルク下限値算出マップを記憶させておくことでトルク下限値Ｔｍｉｎは算出可能である。なお、車速とアクセル開度を用い、所定の演算式からトルク下限値Ｔｍｉｎを計算することも可能である。
　トルク解放時間ｔtrqは、走行抵抗及び車両のパワートレインの抵抗を補填できるように設定されている。
　詳述すると、トルク解放時間ｔtrqは、トルクダウン制御中の車速が速いほど短くなるよう設定される。また、トルク解放時間ｔtrqは、トルクダウン制御中のアクセル開度が大きいほど短くなるよう設定される。換言すれば、トルク解放時間ｔtrqは、トルクダウン制御中の車速またはアクセル開度が大きいときには、トルクダウン制御中の車速またはアクセル開度が小さいときより短くなるよう設定される。
　トルク解放時間ｔtrqは、例えば、車速とアクセル開度を用いて算出される。例えば、ＥＣＵ２０またはＴＣＵ３０に、車速とアクセル開度に対応するトルク解放時間ｔtrqをマップ化したトルク解放時間算出マップを記憶させておくことでトルク解放時間ｔtrqは算出可能である。なお、車速とアクセル開度を用い、所定の演算式からトルク解放時間ｔtrqを計算することも可能である。
　本実施例のＥＣＵ２０とＴＣＵ３０は、相互に連携がとれたものであり、これら２つを１つのＣＵ（コントロールユニット）４０と見なすことが可能である。従って、本実施例では、ＥＣＵ２０とＴＣＵ３０とを含むＣＵ４０が、トルクコンバータ２のロックアップ機構のロックアップクラッチあるいはフォワードクラッチ５を締結する際のトルクダウン制御を実施するトルクダウン制御部、トルク下限値Ｔｍｉｎを算出するトルク下限値算出部及びトルク解放時間ｔtrqを算出するトルク解放時間算出部に相当する。なお、ＣＵ４０は、上記自動停止条件が成立すると内燃機関１を自動停止するものでもある。
　図２は、セーリングストップを例にして本実施例における内燃機関１のトルクダウン制御を説明したタイミングチャートである。
　図２中に実線で示す特性線Ｃ１は、車両前後方向の加速度Ｇａを示している。
　図２中に破線で示す特性線Ｃ２は、トルクダウン制御を実施しない場合の内燃機関１の目標トルクＴｖを示している。図２中に実線で示す特性線Ｃ３は、トルクダウン制御を実施した場合の内燃機関１の目標トルクＴｔを示している。
　図２中に実線で示す特性線Ｃ４は、フォワードクラッチ５に供給される作動油の目標圧力Ｐｔを示している。図２中に破線で示す特性線Ｃ５は、フォワードクラッチ５に供給される作動油の実圧力Ｐａを示している。
　図２中に破線で示す特性線Ｃ６は、プライマリプーリ１１の回転数Ｒｐを示している。図２中に実線で示す特性線Ｃ７は、内燃機関１の機関回転数Ｒｅを示している。
　時刻ｔ１は、アクセルＯＮのタイミングである。内燃機関１は、この時刻ｔ１のタイミングでクランキングを開始する。時刻ｔ１において、セーリングストップ解除条件が成立する。内燃機関１は、この時刻ｔ１のタイミングでクランキングを開始する。つまり、内燃機関１は、時刻ｔ１のタイミングで再始動する。
　時刻ｔ２は、フォワードクラッチ５の油圧応答の遅れを抑制するために行うプリチャージの実施タイミングである。時刻ｔ２は、アクセルＯＮのタイミングから予め設定された所定時間経過したタイミングである。プリチャージ後、フォワードクラッチ５の作動油圧は、フォワードクラッチ５の締結指示があるまで、トルク伝達が開始される油圧以下となるよう制御される。
　時刻ｔ３は、内燃機関１の機関回転数Ｒｅが上昇してプライマリプーリ１１の回転数Ｒｐに近づき、内燃機関１とプライマリプーリ１１の回転数差が予め設定された第２所定値Ｂとなるタイミングである。内燃機関１とプライマリプーリ１１の回転数差が第２所定値Ｂになると、トルクダウン制御を開始する。つまり、トルクダウン制御は、内燃機関１とプライマリプーリ１１の回転数差が第２所定値Ｂ以下になると実施される。
　トルクダウン制御が開始されると、内燃機関１の目標トルクＴｔは、トルク下限値Ｔｍｉｎに制限される。
　時刻ｔ４は、内燃機関１とプライマリプーリ１１の回転数差が予め設定された第１所定値Ａとなるタイミングである。
　内燃機関１とプライマリプーリ１１の回転数差が第１所定値Ａになると、フォワードクラッチ５の締結指示が出され、フォワードクラッチ５に供給される作動油の目標圧力Ｐｔが上昇する。フォワードクラッチ５に供給される作動油の目標圧力Ｐｔの上昇に伴い、フォワードクラッチ５に供給される作動油の実圧力Ｐａが上昇し、フォワードクラッチ５が締結される。第１所定値Ａは、第２所定値Ｂよりも小さい値となっている。
　車両の加速度（前後Ｇ）は、フォワードクラッチ５の締結指示後、フォワードクラッチ５が締結により内燃機関１の駆動トルクがプライマリプーリ１１に伝達され、車両が加速し始めると正の値となる。
　また、時刻ｔ４のタイミングで、トルクダウン制御終了のタイミングを計るタイマーを始動する。つまり、タイマーは、トルクダウン制御中のフォワードクラッチ５の締結指示が出たタイミングで始動する。換言すると、タイマーは、クラッチ締結指示が出されたタイミングでカウントを開始する。
　なお、コーストストップの場合には、タイマーは、トルクダウン制御中にロックアップクラッチの締結指示が出たタイミングで始動することになる。
　時刻ｔ５は、時刻ｔ４からトルク解放時間ｔtrq経過したタイミングである。トルクダウン制御は、トルクダウン制御中に内燃機関１とプライマリプーリ１１の回転数差が予め設定された第１所定値Ａなってからトルク解放時間ｔtrqが経過したタイミング（時刻ｔ５）で終了となる。つまり、トルクダウン制御は、トルクダウン制御中に生じるフォワードクラッチ５の締結指示からトルク解放時間ｔtrqが経過したタイミング（時刻ｔ５）で終了する。
　なお、コーストストップの場合のトルクダウン制御は、トルクダウン制御中に生じるロックアップクラッチの締結指示からトルク解放時間ｔtrqが経過したタイミングで終了する。
　トルク解放時間ｔtrqは、トルクダウン制御の実施中、逐次算出される。内燃機関１は、時刻ｔ５のタイミングで、目標トルクＴｔがトルク下限値Ｔｍｉｎに制限されたトルク制限から解放される。
　トルクコンバータ２のロックアップ機構のロックアップクラッチやフォワードクラッチ５の締結時に、運転者が感じる加速感及び減速感は、通常は不具合として問題となるものではなく、比較的短時間で解消されるものであるが、運転者に違和感や不快感を与える虞がある。
　図３は、第１比較例のトルクダウン制御をセーリングストップを例にして説明したタイミングチャートである。なお、第１比較例が前提するシステム構成は、上述した本発明の実施例と同一とものであり、同一の構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
　図３中に実線で示す特性線Ｃ８は、第１比較例における車両前後方向の加速度Ｇｃ１を示している。図３中に示す破線で特性線Ｃ９は、トルクダウン制御中の内燃機関１のトルクを上述した実施例のようにトルク下限値Ｔｍｉｎとした場合の加速度Ｇｃ０を示している。
　図３中に破線で示す特性線Ｃ１０は、第１比較例におけるプライマリプーリ１１の回転数Ｒｐを示している。図３中に実線で示す特性線Ｃ１１は、第１比較例の内燃機関１の機関回転数Ｒｅを示している。
　図３に実線で示す特性線Ｃ１２は、第１比較例における内燃機関１の目標トルクＴｔ１を示している。図３中に破線で示す特性線Ｃ１３は、トルクダウン制御中の内燃機関１のトルクを上述した実施例ようにトルク下限値Ｔｍｉｎとした場合の目標トルクＴｔを示している。
　図３中に実線で示す特性線Ｃ１４は、フォワードクラッチ５に供給される作動油の目標圧力Ｐｔを示している。
　図３中に実線で示す特性線Ｃ１５は、この第１比較例においてＣＶＴ３に入力されるトルクＴｃ１を示している。図３中に破線で示す特性線Ｃ１６Ｔｃは、上述した実施例においてＣＶＴ３に入力されるトルクＴｃを示している。
　また、図３における時刻ｔ１は、アクセルＯＮのタイミングである。図３における時刻ｔ２は、フォワードクラッチ５の油圧応答の遅れを抑制するために行うプリチャージの実施タイミングである。図３における時刻ｔ３は、トルクダウン制御を開始するタイミングである。図３における時刻ｔ４は、フォワードクラッチ５の締結指示が出されるタイミングである。図３における時刻ｔ５は、トルクダウン制御を終了するタイミングである。
　この第１比較例においては、トルクダウン制御中の内燃機関１の目標トルクＴｔ１が過剰となっている。つまり、第１比較例においては、トルクダウン制御中の内燃機関１の目標トルクＴｔ１が上述した実施例のトルクダウン制御中の内燃機関１の目標トルクＴｔよりも大きく設定されている。
　そのため、フォワードクラッチ５の締結時に急激なトルク変動がＣＶＴ３に伝わりショックが発生している。このショックは、前後加速度の変化としても現れる。
　つまり、第１比較例のようにトルクダウン制御中の内燃機関１の目標トルクＴｔ１が高い場合、フォワードクラッチ５の締結時のトルク段差が大きくなると、フォワードクラッチ５の締結時に感じる加速感を運転者が不快と感じる可能性がある。
　図４は、第２比較例のトルクダウン制御をセーリングストップを例にして説明したタイミングチャートである。なお、第２比較例が前提するシステム構成は、上述した本発明の実施例と同一とものであり、同一の構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
　図４中に実線で示す特性線Ｃ１７は、第２比較例における車両前後方向の加速度Ｇｃ２を示している。図４中に示す破線で特性線Ｃ９は、トルクダウン制御中の内燃機関１のトルクを上述した実施例のようにトルク下限値Ｔｍｉｎとした場合の加速度Ｇｃ０である。
　図４中に破線で示す特性線Ｃ１８は、第２比較例におけるプライマリプーリ１１の回転数Ｒｐを示している。図４中に実線で示す特性線Ｃ１９は、第２比較例における内燃機関１の機関回転数Ｒｅを示している。
　図４に実線で示す特性線Ｃ２０は、第２比較例における内燃機関１の目標トルクＴｔ２である。図４中に破線で示す特性線Ｃ１３は、トルクダウン制御中の内燃機関１のトルクを上述した実施例ようにトルク下限値Ｔｍｉｎとした場合の目標トルクＴｔを示している。
　図４中に実線で示す特性線Ｃ１４は、フォワードクラッチ５に供給される作動油の目標圧力Ｐｔを示している。
　図４中に実線で示す特性線Ｃ２１は、この第２比較例においてＣＶＴ３に入力されるトルクＴｃ２を示している。図４中に破線で示す特性線Ｃ１６は、上述した実施例においてＣＶＴ３に入力されるトルクＴｃを示している。
　また、図４における時刻ｔ１は、アクセルＯＮのタイミングである。図４における時刻ｔ２は、フォワードクラッチ５の油圧応答の遅れを抑制するために行うプリチャージの実施タイミングである。図４における時刻ｔ３は、トルクダウン制御を開始するタイミングである。図４における時刻ｔ４は、フォワードクラッチ５の締結指示が出されるタイミングである。図４における時刻ｔ５は、トルクダウン制御を終了するタイミングである。
　この第２比較例においては、トルクダウン制御中の内燃機関１の目標トルクＴｔ２が不足している。つまり、第２比較例においては、トルクダウン制御中の内燃機関１の目標トルクＴｔ２が上述した実施例のトルクダウン制御中の内燃機関１の目標トルクＴｔよりも小さく設定されている。
　トルクダウン制御中の内燃機関１のトルクが不足している場合、フォワードクラッチ５の締結時に、内燃機関１のトルク（駆動力）で走行抵抗や車両のパワートレインの抵抗を補填できない。
　そのため、フォワードクラッチ５の締結時に急減なトルク変動がＣＶＴ３に伝わりショックが発生している。このショックは、前後加速度の変化としても現れる。
　つまり、第２比較例のようにトルクダウン制御中の内燃機関１の目標トルクＴｔ２が低い場合、フォワードクラッチ５の締結時のトルク段差が大きくなると、フォワードクラッチ５の締結時に感じる減速感を運転者が不快と感じる可能性がある。
　そこで、上述した実施例においては、高車速では、追従性を優先させるとともに、以下の理由により運転者の不快感が解消されるため、トルクダウン制御中のトルク解放時間ｔtrqを相対的に短く設定している。
１）車速が速いことにより周囲の雑音などでショックを感じないようにできるため。
２）ＣＶＴ３の変速比が最ハイ（最Ｈｉｇｈ）場合、車体側に伝わるクラッチ締結時のショックが、ＣＶＴ３の変速比が最ロー（最Ｌｏｗ）のときの１／４程度となり、大幅に低減されるため。
３）超高速（例えば時速１００ｋｍ／ｈ）では、ＣＶＴ入力軸３ａの回転数を上昇させるためにクラッチ締結時に急速な追従性が必要となるため。
　また、上述した実施例では、低車速では、上述した高車速の場合と逆になるので、特にトルク解放時間ｔtrqが短くなりすぎないようにして、運転者が感じる加速感を抑制し、運転者の不快感を低減させる。
　アクセル開度が大きい場合には、運転者の加速要求が高く、加速感や減速感による不快感を運転者が感じにくくなるため、トルク解放時間ｔtrqを短くして追従性を優先させる。
　アクセル開度が小さい場合には、上述したアクセル開度が大きい場合と逆になるので、特にトルク解放時間ｔtrqが短くなりすぎないようにして、運転者が感じる加速感を抑制し、運転者の不快感を低減させる。
　このように、上述した実施例においては、内燃機関１の機関回転数ＲｅとＣＶＴ３の入力側回転数（プライマリプーリ１１の回転数Ｒｐ）との回転数差が第１所定値Ａになったタイミングから所定のトルク解放時間ｔtrqが経過したタイミングでトルクダウン制御を終了することで、トルクダウン制御の終了時期を制御できる。換言すると、上述した実施例においては、トルクコンバータ２のロックアップ機構のロックアップクラッチまたはフォワードクラッチ５の締結指令が出されたタイミングから所定のトルク解放時間ｔtrqが経過したタイミングでトルクダウン制御を終了することで、トルクダウン制御の終了時期を制御できる。
　これにより、自動停止した内燃機関１の再始動時における車両の応答性能（加速性能）を確保しつつ、ロックアップクラッチやフォワードクラッチ５の締結時の締結ショックを抑制できる。
　また、上述した実施例においては、車速及びアクセル開度に応じてトルク解放時間ｔtrqを設定することで、走行抵抗（空気抵抗や転がり抵抗）及び車両のパワートレインの抵抗を補填できるようにトルク解放時間ｔtrqを設定できる。
　車両が高車速の場合には、トルク解放時間ｔtrqを相対的に短く設定することにより、回転上昇による遅れを取り戻す。これにより、自動停止した内燃機関１を再始動させる際の車両の応答性能（加速性能）の悪化を抑制することができる。
　車両が低車速の場合には、車両の走行抵抗は相対的に小さく、ＣＶＴ３の変速比もロー（Ｌｏｗ）側にあるので、トルク解放時間ｔtrqを相対的に長く設定することにより、ロックアップクラッチやフォワードクラッチ５の締結時に生じる不必要な加速感を低減することができる。
　また、車両が低車速の場合には、トルク解放時間ｔtrqを相対的に長く設定でき、ロックアップクラッチやフォワードクラッチ５の完全締結を待ってトルクダウン制御を終了することが可能となる。この場合には、ロックアップクラッチやフォワードクラッチ５を締結する際に生じる締結ショックを一層低減することができる。
　アクセル開度が大きい場合には、トルク解放時間ｔtrqを相対的に短く設定することにより、自動停止した内燃機関１を再始動させる際の車両の応答性能（加速性能）を向上させることができる。
　アクセル開度が小さい場合には、トルク解放時間ｔtrqを相対的に長く設定することにより、ロックアップクラッチやフォワードクラッチ５の締結時に不必要な加速感を低減することができる。
　また、アクセル開度が小さい場合には、トルク解放時間ｔtrqを相対的に長く設定でき、ロックアップクラッチやフォワードクラッチ５の完全締結を待ってトルクダウン制御を終了することが可能となる。この場合には、ロックアップクラッチやフォワードクラッチ５を締結する際に生じる締結ショックを一層低減することができる。
　図５及び図６は、本発明に係る内燃機関の制御の流れを示すフローチャートである。図５は、内燃機関１を再始動する際の制御の流れの一例を示すフローチャートである。図６は、トルク下限値Ｔｍｉｎとトルク解放時間ｔtrqの算出する際の制御の流れの一例を示すフローチャートである。
　まず、図５について説明する。
　ステップＳ１では、走行中に内燃機関１が自動停止した状態であるか否かを判定する。ステップＳ１にて内燃機関１が走行中に自動停止した状態であると判定されると、ステップＳ２へ進む。ステップＳ１にて内燃機関１が走行中に自動停止した状態でない判定されると、今回のルーチンを終了する。
　ステップＳ２では、自動再始動条件が成立したか否かを判定する。ステップＳ２にて自動再始動条件が成立したと判定されると、ステップＳ３へ進む。ステップＳ２にて自動再始動条件が成立していないと判定されると今回のルーチンを終了する。
　ステップＳ３では、内燃機関１を始動する。
　ステップＳ４では、内燃機関１の機関回転数ＲｅとＣＶＴ３のプライマリプーリ１１の回転数Ｒｐとの回転数差が第２所定値Ｂになったか否かを判定する。ステップＳ４にて機関回転数Ｒｅとプライマリプーリ１１の回転数Ｒｐとの回転数差が第２所定値Ｂになったと判定されると、ステップＳ５へ進む。ステップＳ４にて機関回転数Ｒｅとプライマリプーリ１１の回転数Ｒｐとの回転数差が第２所定値Ｂになっていないと判定されると、ステップＳ３へ進む。
　ステップＳ５では、トルクダウン制御を開始する。
　ステップＳ６では、トルクダウン制御における目標トルクであるトルク下限値Ｔｍｉｎを読み込む。このトルク下限値Ｔｍｉｎは、車速とアクセル開度を用いて算出されるものであり、トルクダウン制御中の運転状態に応じて変化する。つまり、トルク下限値Ｔｍｉｎは、トルクダウン制御中の車速やアクセル開度に応じて変化する。
　ステップＳ７では、内燃機関１の機関回転数ＲｅとＣＶＴ３のプライマリプーリ１１の回転数Ｒｐとの回転数差が第１所定値Ａになったか否かを判定する。第１所定値Ａは、第２所定値Ｂよりも小さい値として設定されている。ステップＳ７にて機関回転数Ｒｅとプライマリプーリ１１の回転数Ｒｐとの回転数差が第１所定値Ａになったと判定されると、ステップＳ８へ進む。ステップＳ７にて機関回転数Ｒｅとプライマリプーリ１１の回転数Ｒｐとの回転数差が第１所定値Ａになっていないと判定されると、ステップＳ５へ進む。
　ステップＳ８では、クラッチ締結を開始する。すなわち、セーリングストップからの復帰時には、フォワードクラッチ５の締結を開始する。コーストストップからの復帰時には、ロックアップクラッチの締結を開始する。
　ステップＳ９では、トルクダウン制御を終了するタイミングを計るタイマーを始動する。このタイマーは、実際は、機関回転数Ｒｅとプライマリプーリ１１の回転数Ｒｐとの回転数差が第１所定値Ａになったタイミングを起点に始動する。
　ステップＳ１０では、トルク解放時間ｔtrqを読み込む。このトルク解放時間ｔtrqは、車速とアクセル開度を用いて算出されるものであり、トルクダウン制御中の運転状態に応じて変化する。つまり、トルク解放時間ｔtrqは、トルクダウン制御中の車速やアクセル開度に応じて変化する。
　ステップＳ１１では、タイマーが始動してからトルク解放時間ｔtrqが経過したか否かを判定する。ステップＳ１１にてタイマーが始動してからトルク解放時間ｔtrqが経過したと判定されると、ステップＳ１２へ進む。
ステップＳ１１にてタイマーが始動してからトルク解放時間ｔtrqが経過していないと判定されると、ステップＳ１０へ進む。
　ステップＳ１２では、トルクダウン制御を終了する。
　次に図６について説明する。
　ステップＳ２１では、トルクダウン制御が開始されているか否かを判定する。ステップＳ２１にてトルクダウン制御が開始（実施）されていると判定されると、ステップＳ２２へ進む。ステップＳ２１にてトルクダウン制御が開始（実施）されていないと判定されると今回のルーチンを終了する。
　ステップＳ２２では、車速とアクセル開度を読み込む。
　ステップＳ２３では、車速とアクセル開度を用いて、トルク下限値Ｔｍｉｎを算出する。
　ステップＳ２４では、車速とアクセル開度を用いて、トルク解放時間ｔtrqを算出する。
　ステップＳ２３で算出された最新のトルク下限値Ｔｍｉｎが図５のステップＳ６で読み込まれることになる。
　ステップＳ２４で算出された最新のトルク解放時間ｔtrqが図５のステップＳ１０で読み込まれることになる。
　なお、上述した実施例は、内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置に関するものである。
　また、本発明は、セーリングストップしている内燃機関１の再始動及びコーストストップしている内燃機関１の再始動時に適用可能なものである。

Claims (6)

  1. 　クラッチが締結されると変速機に駆動力を伝達する車両の駆動源となる内燃機関の制御方法において、
    　上記クラッチが開放された状態で自動停止している上記内燃機関を再始動するにあたって、
    　上記クラッチを締結する際に上記内燃機関の目標トルクを低下させるトルクダウン制御を実施するとともに、運転状態に応じて決まる所定のトルク解放時間を設定し、
    　上記トルクダウン制御中に生じる上記クラッチの締結指示から上記トルク解放時間が経過したタイミングで上記トルクダウン制御を終了する内燃機関の制御方法。
  2. 　走行抵抗及び車両のパワートレインの抵抗を補填できるように上記トルク解放時間を設定する請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
  3. 　上記内燃機関の機関回転数と上記クラッチを介して上記内燃機関に接続される変速機の入力側回転数との回転数差が予め設定された所定値になると上記トルクダウン制御を開始する請求項１に記載の内燃機関の制御方法。
  4. 　車速が速いほど短くなるよう上記トルク解放時間を設定する請求項１～３のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
  5. 　アクセル開度が大きいほど短くなるよう上記トルク解放時間を設定する請求項１～４のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
  6. 　車両の駆動輪の駆動力を伝達する内燃機関と、
    　上記内燃機関と上記駆動輪との間に配置された変速機と、
    　上記内燃機関と上記変速機との間に配置されたクラッチと、
    　上記クラッチを締結する際に上記内燃機関の目標トルクを低下させるトルクダウン制御を実施するトルクダウン制御部と、
    　運転状態に応じて決まる所定のトルク解放時間を算出するトルク解放時間算出部と、を有し、
    　上記トルクダウン制御部は、上記トルクダウン制御中に生じる上記クラッチの締結指示から上記トルク解放時間が経過したタイミングで上記トルクダウン制御を終了する内燃機関の制御装置。
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