JP6868710B2 - 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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Description

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
本願発明の内燃機関は、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前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開始するとともに、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な特性、車速が速いほど短くなるような特性、アクセル開度が大きいほど短くなるような特性、のうちの少なくとも１つの特性を有するようトルク解放時間を算出する。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な特性は、上記トルクダウン制御におけるトルク下限値を車速が速いほど大きく、あるいはアクセル開度が大きいほど大きくなるよう設定するものである。上記トルクダウン制御は、上記クラッチの作動油圧を高めるプリチャージを行った後に開始され、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終了する。上記クラッチの締結指示は、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第１所定値となるタイミングで出される。
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 (3)

  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前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開始するとともに、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な特性、車速が速いほど短くなるような特性、アクセル開度が大きいほど短くなるような特性、のうちの少なくとも１つの特性を有するようトルク解放時間を設定し、
    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な特性は、上記トルクダウン制御におけるトルク下限値を車速が速いほど大きく、あるいはアクセル開度が大きいほど大きくなるよう設定するものであり、
    上記トルクダウン制御は、上記クラッチの作動油圧を高めるプリチャージを行った後に開始され、
    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し、
    上記クラッチの締結指示は、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第１所定値となるタイミングで出される内燃機関の制御方法。
  2. 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上記第１所定値よりも大きい予め設定された第２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。
  3. 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前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開始するトルクダウン制御部と、
    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な特性、車速が速いほど短くなるような特性、アクセル開度が大きいほど短くなるような特性、のうちの少なくとも１つの特性を有する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、
    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な特性は、上記トルクダウン制御におけるトルク下限値を車速が速いほど大きく、あるいはアクセル開度が大きいほど大きくなるよう設定するものであり、
    上記トルクダウン制御部は、上記クラッチの作動油圧を高めるプリチャージを行った後に上記トルクダウン制御を開始し、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し、
    上記クラッチの締結指示は、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第１所定値となるタイミングで出される内燃機関の制御装置
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