車両の制御装置及び制御方法
【課題】従来装置の燃料カットリカバー回転速度以下の回転速度域で新たに燃料カットを行わせると共に、再加速応答性を向上させ得る装置及び方法を提供する。
【解決手段】スタータを用いてクランキングを行うエンジンを有する車両において、車両の減速時にエンジンへの燃料供給を遮断する燃料供給遮断実行手段（４、２１）と、この燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったか否かを判定する再加速要求判定手段（２１）と、この判定結果より燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったとき、エンジンに負荷を入力するエンジン負荷入力手段（１１、１２、１４、２１）と、このエンジン負荷の入力によりエンジンが停止したとき、前記スタータによりエンジンをクランキングしてエンジンを再始動させるエンジン再始動手段（４、６、２１）とを備える。
【解決手段】スタータを用いてクランキングを行うエンジンを有する車両において、車両の減速時にエンジンへの燃料供給を遮断する燃料供給遮断実行手段（４、２１）と、この燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったか否かを判定する再加速要求判定手段（２１）と、この判定結果より燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったとき、エンジンに負荷を入力するエンジン負荷入力手段（１１、１２、１４、２１）と、このエンジン負荷の入力によりエンジンが停止したとき、前記スタータによりエンジンをクランキングしてエンジンを再始動させるエンジン再始動手段（４、６、２１）とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置及び制御方法、特に燃料カット中に車両の再加速要求があった場合の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンにモータを組み合わせたハイブリッド車両において、車両の減速時にエンジンを停止してエンジンとモータとを切り離すものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１４４９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、スタータを用いてクランキングを行うエンジンにおいては、燃費向上を目的として車両の減速時に燃料カットを行う際、再加速要求時の応答遅れが問題となるため、ある一定のエンジン回転速度（＝従来装置の燃料カットリカバー回転速度）以下の領域では、燃料カットを行うことができなかった。このことは、もしも従来装置の燃料カットリカバー回転速度以下の回転速度域で燃料カットを行うことができれば燃費がさらに向上するのであるから、燃費向上に対し充分でなかったことを意味している。
【０００４】
この場合に、スタータを用いてクランキングを行うエンジンにおいて、エンジン再始動に有する時間の中でも、特にスタータエンゲージのための、エンジン停止にかかる時間がもっとも大きな要因とされている。このため、従来装置の燃料カットリカバー回転速度以下の回転速度域まで新たに燃料カットを行わせることとし、これにより一段と燃費を向上させるにしても、再加速要求時のレスポンス向上には、再加速要求があったとき早期にエンジンを停止させることが必要である。
【０００５】
しかしながら、スタータを用いてクランキングを行うエンジンにおいて、従来装置の燃料カットリカバー回転速度以下の回転速度域で新たに燃料カットを行わせると共に、再加速応答性を向上させるようにした技術は、上記特許文献１の技術を含めて開示されていない。
【０００６】
そこで本発明は、従来装置の燃料カットリカバー回転速度以下の回転速度域で新たに燃料カットを行わせると共に、再加速応答性を向上させ得る装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、スタータを用いてクランキングを行うエンジンを有する車両において、
車両の減速時にエンジンへの燃料供給を遮断し、この燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったか否かを判定し、この判定結果より燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったとき、エンジンに負荷を入力し、このエンジン負荷の入力によりエンジンが停止したとき、前記スタータによりエンジンをクランキングしてエンジンを再始動させるように構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スタータを用いてクランキングを行うエンジンを有する車両において、車両の減速時にエンジンへの燃料供給を遮断し、この燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったか否かを判定し、この判定結果より燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったとき、エンジンに負荷を入力し、このエンジン負荷の入力によりエンジンが停止したとき、前記スタータによりエンジンをクランキングしてエンジンを再始動させるので、燃料供給遮断中に車両の再加速要求がない場合には、燃料カットがエンジン回転速度がゼロとなるまで行われることになり、燃費を一段と向上させることができると共に、スタータを用いてクランキングを行うエンジンであっても、車両の再加速応答性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施形態の車両の制御装置の概略構成図である。なお、車両の駆動系は一般的なものでよいため、図１にはエンジンの制御装置を主に示している。また、スタータ（図示しない）を用いてクランキングを行うエンジンが前提である。
【００１１】
図１において、１はエンジン本体、２は吸気通路、３は排気通路、４は燃焼室５に直接に臨んで設けられた燃料噴射弁、６は点火栓である。
【００１２】
エンジンの吸気通路２にはＤＣモータ９などでスロットル弁８を開閉駆動する、いわゆる電子制御スロットル装置が介装されており、スロットルセンサ（図示しない）により検出される実際の開度が、エンジンコントロールユニット２１からの目標開度指令と一致するようにスロットル弁８が駆動される。このとき定まるスロットル弁８の開度によってエンジンに吸入される空気量が調整される。
【００１３】
エンジンコントロールユニット２１にはクランク角センサ２３からの単位クランク角毎のポジション信号および基準位置信号、エアフローメータ２４からの吸入空気量の信号、水温センサ２５からの冷却水温の信号、排気通路３の酸素濃度センサ（図示しない）からの酸素濃度の信号が入力され、エンジンコントロールユニット２１ではこれらの信号に基づいて所定の空燃比（理論空燃比やリーン空燃比）の混合気が得られるように燃料噴射パルス幅を演算し、その演算値にしたがって燃料噴射弁４からの燃料噴射を行う。
【００１４】
スロットル弁８の上流にはＡＣモータ１２により駆動される容積型の過給機１１が備えられ、この過給機１１はエンジンに吸入される空気を過給する。詳細にはＡＣモータ１２の出力軸と過給機１１の入力軸との間に電磁クラッチ（図示しない）が介装されている。この電磁クラッチはＡＣモータ１２と過給機１１とを直結状態としたり非直結状態としたりするためのもので、過給が不必要なときには電磁クラッチをＯＦＦにしてＡＣモータ１２と過給機１１とを非直結状態とし、過給が必要なときには電磁クラッチをＯＮにしてＡＣモータ１２と過給機１１とを直結状態としている。
【００１５】
また、過給機１１をバイパスしてスロットル弁８の上流に合流するバイパス通路１３が設けられ、このバイパス通路１３にステップモータ１５により駆動されるバイパス弁１４が介装されている。
【００１６】
エンジンコントロールユニット２１にはアクセルセンサ２２からのアクセル操作量の信号も入力され、エンジンコントロールユニット２１ではこのアクセル操作量の信号に基づいて目標空気量を演算すると共にその目標空気量に応じて目標過給圧比を設定し、これら目標空気量と目標過給圧比に基づいてスロットル弁８の目標開度と過給機１１の目標回転速度を同時に演算し、過給が必要なときには電磁クラッチをＯＮにしてＡＣモータ１２と過給機１１とを直結状態とすると共に、スロットル弁８、過給機１１の各アクチュエータをそれぞれの目標値に従って協調制御する。この協調制御については、特開２００１−３５５５０１号公報に記載されているが、この協調制御部分に本発明の特徴はないので、その詳しい説明は省略する。
【００１７】
図示しないが、エンジンの出力トルクは、トルクコンバータを介して自動変速機（例えばＣＶＴ）に伝達され、この自動変速機の出力トルクがさらにファイナルギア、ディファレンシャルギアを介して駆動輪へと伝達される。また、トルクコンバータの入力軸と出力軸とを直結状態としたり、非直結状態とするロックアップクラッチ（ロックアップ機構）を備えてもいる。
【００１８】
さて、燃費向上を目的に車両の減速時には、エンジンへの燃料供給を停止する、いわゆる燃料カットが行われる。この燃料カットの途中で車両の再加速要求に応えてエンジンを再始動する際に、再加速要求のあったタイミングからできるだけ早くエンジンを再始動できなければ望みの加速が得られず運転性が悪くなるため、スタータ（スタータモータ）によりクランキングを行うエンジンにおいては、ある一定のエンジン回転速度（＝従来装置の燃料カットリカバー回転速度）以下の領域では、燃料カットを行うことができなかった。すなわち、燃料カット中にアクセルペダルが踏み込まれた（つまり再加速の要求があった）ときには、速やかにエンジンを再始動させてアクセル開度に応じたエンジン出力が得られるようにしなければならない。しかしながら、燃料カット中のエンジン回転速度が、燃料カットによりエンジンが惰性で回転している状態でスタータの助けを借りなくても自立運転に復帰し得る最低の回転速度を下回ってしまうと、もはやスタータの助けなしではエンジンは自立運転に復帰し得ない。従って、このときには、エンジン回転速度がゼロになるのを待ってスタータによりエンジンをクランキングして再始動させることになる。つまり、エンジン再始動に有する時間の中でも、特にスタータエンゲージのための、エンジン停止にかかる時間がもっとも大きな要因とされており、このエンジン停止にかかる時間が、燃料カット状態における再加速要求時の応答遅れとなるため、従来装置においてはエンジンが惰性で回転している状態でスタータの助けを借りなくても自立運転に復帰し得る最低の回転速度を燃料カットリカバー回転速度として定めておき、燃料カット中のエンジン回転速度がこの燃料カットリカバー回転速度にまで低下したタイミングで燃料供給を再開してエンジンを再始動させているわけである。
【００１９】
本発明は、こうしたスタータを用いてクランキングを行うエンジンを前提として、従来装置よりも燃料カット領域を低回転速度側に拡大することにより従来装置より一層の燃費向上を図りつつ、燃料カット中における車両の再加速要求に応えるため再加速要求のあったタイミングからエンジンが停止するまでの時間を短縮させることにより、再加速要求時のレスポンスを向上させるものである。
【００２０】
ここで、本発明では、エンジン停止にかかる時間を短縮させる方法として、エンジンに負荷を入力する（つまりエンジンを強制的に停止させる）方法を採用している。これを図２を参照して具体的に説明すると、図２は車両の減速途中（つまり燃料カット中）でブレーキペダルから足を離しアクセルペダルを踏み込んで車両を再加速したときに、エンジン回転速度Ｎｅ、ロックアップクラッチ、ＡＣモータ１２と過給機１１との断接を行う電磁クラッチ、バイパス弁１４、吸気管圧力、スロットル弁開口面積、スタータスイッチがそれぞれどのように変化するのかをモデルで示したタイミングチャートである。
【００２１】
図２において、車両の減速によって燃料カットが行われエンジン回転速度が低下している途中のｔ２のタイミングで車両の再加速要求があったとすると、このｔ２のタイミングでのエンジン回転速度Ｎｅは所定値Ｎｓを下回っている。ここで、所定値Ｎｓはスタータの助けを借りることなく、惰性状態で回転しているエンジン自体の有する回転力を用いてエンジンが自立運転に復帰し得る下限のエンジン回転速度、つまり従来装置の燃料カットリカバー回転速度である。従って、従来装置の場合であれば、エンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｓに到達するｔ１のタイミングで燃料カットリカバー処理が行われるため、ｔ２のタイミングよりエンジン回転速度が上昇していくこととなる（図２最上段の二点鎖線参照）。これを逆にいえば、従来装置の場合にはエンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｓ以下の低回転速度領域では燃料カットを行うことができないわけである。これに対して、本発明では、エンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｓ以下となっても燃料カットを行っている、つまり本発明では、燃料カット中に再加速要求がない場合に、エンジン回転速度がゼロとなるまで燃料カットを行う。
【００２２】
そして、燃料カット中に再加速要求があったｔ２のタイミングで以下の操作を行う。
【００２３】
〔１〕アイドル位置でのスロットル弁開度（あるいはスロットル弁開口面積）より 所定値だけ小さくする（図２の第６段目参照）。
【００２４】
〔２〕電磁クラッチをＯＦＦからＯＮへと切換えてＡＣモータ１２と過給機１１とを接 続する（図２の第３段目の実線参照）。
【００２５】
〔３〕バイパス弁１４を全開状態から全閉状態へと切換える（図２の第４段目の実線参 照）。
【００２６】
〔４〕ロックアップクラッチをＯＮからＯＦＦへと切換え、エンジンと自動変速機とが トルクコンバータを介して接続された状態とする（図２の第２段目参照）。
【００２７】
上記〔１〕、〔２〕の操作はエンジンに負荷を入力するためのものである。すなわち、燃料カット中にはエンジンコントロールユニット２１によりスロットル弁８がアイドル位置に保持される。アイドル位置では、アイドル回転速度を維持できるだけの吸入空気量がスロットル弁８とスロットル弁８周囲の吸気管壁との隙間を通ってシリンダに流れ込んでいる。従って、ＤＣモータ９を駆動してスロットル弁８をアイドル位置よりさらに絞ることが可能で、これによりエンジンに吸入される吸入空気量がアイドル位置での吸入空気量より減り、その吸入空気量の減少分だけエンジンのポンピングに要する仕事量が増すため、スロットル弁８をアイドル位置より絞らない場合よりエンジン回転速度が落下する程度（スピード）を表す傾きが大きくなる。
【００２８】
上記〔３〕の操作でバイパス弁１４を全閉状態とするのは過給機１１の駆動負荷を大きくするためである。すなわち、バイパス弁１４の全閉によって吸入空気の全てが過給機１１に導入されることになり、吸入空気は、モータ１２と接続された過給機１１を回そうとして吸入空気の運動エネルギーが消費される。このため、過給機１１より出た吸入空気の流速は大きく減速されたものとなり、エンジンへの吸入空気量が少なくなり、その分エンジンのポンピングに要する仕事量が増すため、エンジン回転速度が落下する程度がさらに大きくなる。
【００２９】
一方、上記〔４〕の操作は、エンジン負荷入力による変化が駆動輪に伝わらないようにするものである。すなわち、ロックアップクラッチはＯＮ状態でトルクコンバータの入力軸とエンジン出力軸とを直結状態とし、ＯＦＦ状態でトルクコンバータの入力軸とエンジン出力軸とを非直結状態とするものであり、車両の減速時にロックアップクラッチをＯＮにしていると、エンジンは車輪からの駆動力を受けて連れ回される状態となっている。この状態でエンジンを強制的に停止させるべくエンジン回転速度が落下する程度を大きくすると、この変化がそのまま駆動輪まで伝わり、駆動輪速度（車両速度）を急激に減少させることになり、運転フィーリングが悪くなる。そこで、エンジンを強制的に停止させるにしても、その変化が駆動輪まで伝わらないように、ロックアップクラッチをＯＮからＯＦＦへと切換えることで、エンジンと自動変速機とがトルクコンバータ（流体継手）によって接続された状態とし、エンジンを強制的に停止させることによる変化をトルクコンバータで吸収させる。
【００３０】
この結果、再加速要求のあったｔ２のタイミングより、エンジン回転速度の傾きが大きくなり、ｔ３のタイミングでエンジン回転速度がゼロ、つまりエンジンが停止している（図２最上段の実線参照）。これに対して、燃料カットはエンジン回転速度がゼロとなるまで行うものの、エンジンを強制的に停止させない場合のエンジン回転速度の変化を図２最上段に一点鎖線で示している。すなわち、上記〔１〕〜〔４〕の操作を行っていない場合には図２最上段の一点鎖線で示したように、エンジン回転速度の傾きがｔ２の前後で変わらず、従ってこの場合にはｔ５のタイミングでやっとエンジン回転速度がゼロになる。このように、本発明によれば、上記〔１〕〜〔４〕の操作を行うことによってエンジン停止をｔ５よりｔ３へと早めることができる。
【００３１】
エンジンが停止したか否かは、例えばクランク角センサ２３により検出される実際のエンジン回転速度に基づいて判定すればよい。エンジンの停止がｔ３のタイミングで判定されたとすると、その判定タイミング（ｔ３）で以下の操作を行う。
【００３２】
〔５〕スロットル弁開度をアイドル位置でのスロットル弁開度（あるいはスロットル弁 開口面積）に戻す（図２の第６段目参照）。
【００３３】
〔６〕電磁クラッチをＯＮからＯＦＦへと切換えてＡＣモータ１２と過給機１１との接 続を遮断する（図２の第３段目の実線参照）。
【００３４】
〔７〕バイパス弁１４を全閉状態から全開状態へと切換える（図２の第４段目の実線参 照）。
【００３５】
〔８〕燃料噴射弁４への所定量の燃料供給と点火プラグ６への火花点火の供給とを行い つつスタータによりエンジンのクランキングを行わせ、エンジンを再始動させる （図２の最下段参照）。
【００３６】
上記〔５〕〜〔７〕の操作でエンジンへの負荷の入力がなくなるので、上記〔８〕の操作でエンジンが再始動される。
【００３７】
エンジンが再始動したか否かも、クランク角センサ２３により検出される実際のエンジン回転速度に基づいて判定すればよい。すなわち、実際のエンジン回転速度Ｎｅと完爆回転速度とを比較し、エンジン回転速度Ｎｅが完爆回転速度以上になれば、エンジンが再始動したと判定する。エンジン回転速度Ｎｅがｔ４のタイミングで完爆回転速度以上になったとすると、そのｔ４のタイミングで以下の操作を行う。
【００３８】
〔９〕スタータの作動を停止させる（図２の最下段参照）。
【００３９】
〔１０〕スロットル弁開度をｔ２で踏み込まれているアクセルペダルのアクセル操作量 に応じたスロットル弁開度（あるいはスロットル弁開口面積）へと大きくする （図２の第６段目参照）。
【００４０】
このように、エンジンに負荷を入力する方法としてモータ駆動の過給機１１を用いる場合を説明したが、エンジンに負荷を入力する方法はこの場合に限られない。例えば、燃料カット中に再加速要求があったｔ２のタイミングで、エンジン駆動の補機であるオルタネータやエアコンを非作動状態から作動状態へと切換えることによってエンジンに負荷を入力し、エンジン停止が判定されるｔ３のタイミングでオルタネータやエアコンを作動状態から非作動状態へと切換えることによってエンジンへの負荷入力を解除することとしてもかまわない（図２の第７段目、第８段目参照）。
【００４１】
エアコンについて具体的に説明すると、エアコン用コンプレッサのプーリとクランクプーリとがベルトによって掛け回され、エアコン用コンプレッサのプーリとコンプレッサ本体とは電磁クラッチによって断接されるようになっている。従って、エアコンが不要なときには、電磁クラッチをＯＦＦとすることによってエアコン用コンプレッサを非作動状態としている。こうした構成のエアコンの場合、燃料カット中に再加速要求があったｔ２のタイミングで電磁クラッチがＯＦＦ状態にあれば、電磁クラッチをＯＦＦからＯＮに切換えることで、コンプレッサ負荷がエンジンに加わり、コンプレッサ負荷がエンジンに加わらないときよりエンジン回転速度の落下の程度（スピード）が大きくなる。また、エンジン停止が判定されるｔ３のタイミングで電磁クラッチをＯＮからＯＦＦに切換えてやれば、コンプレッサ負荷がエンジンに加わることがなくなる。
【００４２】
次に、オルタネータについては、ボルテージレギュレータであるＩＣレギュレータ（発電電圧可変制御装置）を備えるものが前提である。すなわち、ＩＣレギュレータでは、エンジンコントロールユニット２１より送られてくる発電指令信号に基づいた目標発電電圧となるように発電電圧を制御すると共に、エンジンコントロールユニット２１より発電指令信号が送られてこない場合には、オルタネータがＩＣレギュレータの特性に応じた通常の発電を行っている。こうした構成のオルタネータの場合において、燃料カット中に再加速要求があったｔ２のタイミングで発電指令信号を既にＩＣレギュレータに送っているときには、ＩＣレギュレータに対しオルタネータの発電量が増すように発電指令信号を変更することで、オルタネータの発電負荷の増加分だけエンジンの駆動力が使われる分が多くなり、オルタネータ負荷が増加する前よりエンジン回転速度の落下の程度が大きくなる。また、エンジン停止が判定されるｔ３のタイミングでＩＣレギュレータに対しオルタネータの発電量が元に戻るように発電指令信号を変更することで、レギュレータ負荷が発電指令信号を変更する前と同じになる。一方、燃料カット中に再加速要求があったｔ２のタイミングで発電指令信号をＩＣレギュレータに送信していないときには、ＩＣレギュレータに対しオルタネータの発電量が増すように発電指令信号を送信してやることで、オルタネータの発電負荷の増加分だけエンジンの駆動力が使われる分が多くなり、発電指令信号を送信する前よりエンジン回転速度の落下の程度が大きくなる。また、エンジン停止が判定されるｔ３のタイミングでＩＣレギュレータへの発電指令信号の送信を中止することでレギュレータ負荷が発電指令信号を送信する前と同じになる。なお、発電電圧可変制御装置そのものは公知である（特開２００５−４７３１８号公報参照）。
【００４３】
エンジンコントロールユニット２１で実行されるこの制御の内容を、図３、図４のフローチャートにしたがって詳述する。
【００４４】
図３は再始動フラグを設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００４５】
ステップ１では燃料カット中であるか否かをみる。燃料カット中でないときにはそのまま今回の処理を終了する。
【００４６】
燃料カット中であるときにはステップ２、３に進み、今回に車両の再加速要求があるか否か、前回に車両の再加速要求があったか否かをみる。例えば車両の減速途中にドライバーがブレーキから足を離したりアクセルペダルを踏み込んだりしたときに、車両の再加速要求があると判断される。今回に車両の再加速要求がありかつ前回に車両の再加速要求がなかった、つまり今回に再加速要求のない状態から再加速要求がある状態へと切換わったときには、ステップ４に進み再加速要求があったタイミングでの実際のエンジン回転速度Ｎｅと所定値Ｎｓを比較する。ここで、所定値Ｎｓは、前述したように、スタータの助けを借りることなく惰性状態で回転しているエンジン自体の有する回転力を用いてエンジンが自立運転に復帰し得る下限のエンジン回転速度で、予め定められている。言い替えると、所定値Ｎｓは、従来装置でいう燃料カットリカバー回転速度のことで、従来装置であればアクセルペダルを踏み込むことなく実際のエンジン回転速度Ｎｅがこの所定値Ｎｓにまで低下したとき、燃料供給を再開してエンジンを自立運転に復帰させている。
【００４７】
また、従来装置では燃料カット中のエンジン回転速度が所定値Ｎｓまで低下する前に再加速要求があったときにはそのタイミングで燃料カットリカバー処理を行わせている。この点は本発明でも同様である。すなわち、クランク角センサ２３により検出される、再加速要求があったタイミングでのエンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｓを超えているときにはステップ４よりステップ５に進み、従来装置と同様に、通常の燃料カットリカバー処理を開始する。
【００４８】
一方、ステップ４において再加速要求があったタイミングでのエンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｓ以下であるときにはステップ５に進み、再始動フラグ＝１とする。この再始動フラグは新たに導入するものであり、後述するように、この再始動フラグの値に基づいて、スタータを用いてのエンジンの再始動を行う。
【００４９】
再加速要求があったタイミングでのエンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｓ以下であるときにエンジンの再始動を行うということは、従来装置において減速時燃料カットが成立しなかった低回転領域、つまり燃料カットリカバー回転速度（Ｎｓ）からエンジン回転速度ゼロまでの低回転領域においても燃料カットを可能にするものである。
【００５０】
なお、ステップ４で実際のエンジン回転速度と所定値Ｎｓを比較させているが、本発明はこの場合に限られない。すなわち、実際の車速Ｖと所定値Ｖｓを比較させ、車速Ｖが所定値Ｖｓを超えているときステップ５に進ませ、車速Ｖが所定値Ｖｓ以下のときステップ６に進ませるようにしてもかまわない。ここで、所定値Ｖｓはスタータの助けを借りることなく惰性状態で回転しているエンジン自体の有する回転力を用いてエンジンが自立運転に復帰し得る下限の車速である。
【００５１】
図４はスタータを用いてのエンジンの再始動を行わせるためのもので、図３のフローに続けて一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００５２】
ステップ１１、１２では、今回に再始動フラグ＝１であるか否か、前回に再始動フラグ＝１であったか否かをみる。今回に再始動フラグ＝１であるときにはそのまま今回の処理を終了する。
【００５３】
今回に再始動フラグ＝１でありかつ前回に再始動フラグ＝０であった、つまり再始動フラグがゼロから１に切換わった（今回に車両の再加速要求のない状態から車両の再加速要求がある状態へと切換わった）ときには、ステップ１３、１４に進んで始動開始フラグ＝０、再始動フラグ＝０と（つまり始動開始フラグと再始動フラグを初期設定）したあと、ステップ１５〜１７でエンジンに負荷を入力してエンジンを強制的に停止する。すなわち、ステップ１５でアイドル位置のスロットル弁開度より所定値だけ減少するようにＤＣモータ９に駆動信号を出力する。ステップ１６では過給機１１が作動状態となるように、つまりＡＣモータ１２と過給機１１とが接続されるように電磁クラッチをＯＦＦからＯＮへと切換え、ステップ１７でバイパス弁１４が全開状態から全閉状態へと切換えられるようにステップモータ１５に対して駆動信号を出力する。ステップ１８ではエンジンと自動変速機とがトルクコンバータを介して接続されるようにロックアップクラッチをＯＮからＯＦＦに切換える。
【００５４】
なお、ステップ１５〜１７の操作は開始を指示するものである。すなわち、ステップ１５でのＤＣモータ９への駆動信号の出力により、以後ＤＣモータ９の応答性に応じてスロットル弁開度がアイドル位置より所定値だけ小さくなる。また、ステップ１７でのＡＣモータ１２への駆動信号の出力により、ＡＣモータ１２の応答性に応じてバイパス弁開度が小さくなってゆき、やがてバイパス弁１４が全閉状態となる。ステップ１５〜１７の操作によってエンジンに負荷が加わるため、エンジンに負荷が加わらないときよりエンジン回転速度Ｎｅの落下程度が大きくなり、エンジン回転速度が急激に低下してゆく。
【００５５】
このとき、ロックアップクラッチがＯＮ状態でエンジンと自動変速機とが直結状態にあればエンジン回転速度の急激な低下を受けて駆動輪までが減速することになってしまい、運転性が悪くなるのであるが、ロックアップクラッチをＯＦＦとしてエンジンと自動変速機とがトルクコンバータを介して接続することで、エンジン回転速度の低下がトルクコンバータにより吸収される。すなわち、エンジン回転速度の低下がそのまま駆動輪に伝わることがないので、エンジン回転速度の低下に伴う運転性の悪化を防止できる。
【００５６】
一方、ステップ１１、１２で今回に再始動フラグ＝１でありかつ前回に再始動フラグ＝１であった、つまり再始動フラグが続けて１である（続けて車両の再加速要求がある）ときには、ステップ１９、２０に進んで始動完了フラグ、始動開始フラグをみる。ステップ１３、１４での初期設定により始動開始フラグ＝０かつ始動完了フラグ＝０であるので、このときにはステップ２１に進み、エンジンが停止したか否かをみる。これは、例えばクランクセンサ２３により検出される実際のエンジン回転速度Ｎｅとゼロとを比較させればよく、エンジン回転速度Ｎｅがゼロより大きいときにはエンジンが停止していないと判断し、今回の処理をそのまま終了する。
【００５７】
ステップ１５〜１８の操作の開始から所定時間が経過すればエンジン回転速度Ｎｅがゼロとなる。このときにはエンジンが停止したと判断し、ステップ２１よりステップ２２〜２６に進んでエンジンの再始動を行う。すなわち、ステップ２２ではスロットル弁開度がアイドル位置に戻るようにＤＣモータ９に駆動信号を出力する。ステップ２３では過給機１１が非作動状態となるように、つまりＡＣモータ１２と過給機１１との接続が遮断されるように電磁クラッチをＯＮよりＯＦＦへと切換える。ステップ２４ではバイパス弁１４が全閉状態から全開状態へと切換わるようにステップモータ１５に対して駆動信号を出力する。ステップ２５では燃料噴射弁４への所定量の燃料供給と点火プラグ６への火花点火の供給を開始し、スタータを駆動してエンジンのクランキングを行わせる。ステップ２７では再始動を開始したので始動開始フラグ＝１とする。
【００５８】
なお、ステップ２２〜２６の操作も開始を指示するものである。すなわち、ステップ２２でのＤＣモータ９への駆動信号の出力により、以後ＤＣモータ９の応答性に応じてスロットル弁開度がアイドル位置へと戻される。また、ステップ２４でのＡＣモータ１２への駆動信号の出力により、ＡＣモータ１２の応答性に応じてバイパス弁開度が大きくなってゆき、やがてバイパス弁１４が全開状態となる。また、ステップ２５、２６により燃料噴射弁４への所定量の燃料供給と点火プラグ６への火花点火の供給とを行いつつスタータを用いてエンジンをクランキングすることでエンジンがやがて自立運転に至ることとなる。
【００５９】
ステップ２７での始動開始フラグ＝１により、次回からはステップ１９、２０よりステップ２８に進むことになり、実際のエンジン回転速度Ｎｅと完爆回転速度とを比較する。エンジン回転速度Ｎｅが完爆回転速度に到達しない間は、そのまま今回の処理を終了する。
【００６０】
ステップ２２〜２６の操作の開始から所定時間が経過すればエンジンが自立運転に至る、つまりエンジン回転速度Ｎｅが完爆回転速度に到達する。このときにはエンジンが再始動したと判断してステップ２８よりステップ２９に進んでスタータを停止し、ステップ３０で始動完了フラグ＝１とする。ステップ３０での始動完了フラグ＝１により、次回からはステップ１９よりステップ２０以降に進むことなく処理を終了する。また、ステップ３１では次回の燃料カットに備えて再始動フラグ＝０とする。
【００６１】
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
【００６２】
本実施形態（請求項１、８に記載の発明）によれば、スタータを用いてクランキングを行うエンジンを有する車両において、車両の減速時に燃料カットを行い（エンジンへの燃料供給を遮断し）、この燃料カット中に車両の再加速要求があったか否かを判定し（図３のステップ２参照）、この判定結果より燃料カット中に車両の再加速要求があったとき、過給機１１を非作動状態から作動状態へと切換えることによってエンジンに負荷を入力し（図３のステップ３、６、図４参照）、このエンジン負荷の入力によりエンジンが停止したとき、エンジンへの燃料供給を再開すると共にスタータによりエンジンをクランキングしてエンジンを再始動させる（図４のステップ２１〜２７、２０、２８〜３１参照）ので、燃料カット中に車両の再加速要求がない場合には、燃料カットがエンジン回転速度がゼロとなるまで行われることになり、燃費を一段と向上させることができると共に、スタータを用いてクランキングを行うエンジンであっても、車両の再加速応答性を向上させることができる。
【００６３】
本実施形態（請求項５に記載の発明）によれば、モータ１２により駆動され吸入空気を過給する過給機１１と、モータ１２と過給機１１とを断接する電磁クラッチと、過給機１１をバイパスしてスロットル弁８の上流に合流するバイパス通路１３と、バイパス通路１３を開閉するバイパス弁１４とを備え、エンジン負荷入力手段は、電磁クラッチを非接続状態から接続状態へと切換えかつバイパス弁１４を全開状態から全閉状態へと切換える過給機作動手段であるので（図４のステップ１６、１７参照）、過給機１１を備えている場合においてもエンジンを強制的に停止させることができる。
【００６４】
本実施形態（請求項６に記載の発明）によれば、駆動信号に応じてスロットル弁８を開閉し得るスロットル装置を備え、エンジンに負荷を入力するとき、スロットル装置によりスロットル弁８の開度をアイドル位置より所定値小さくするので（図４のステップ１５参照）、スロットル弁の開度がアイドル位置のままである場合よりも過給機１１の駆動負荷を大きくすることができる。
【００６５】
本実施形態（請求項７に記載の発明）によれば、ロックアップクラッチ（ロックアップ機構）を有する自動変速機を備え、エンジンに負荷を入力するとき、ロックアップクラッチをＯＮ状態（作動状態）からＯＦＦ状態（非作動状態）に切換えるので（図４のステップ１８参照）、エンジンを強制的に停止させる場合におけるエンジン回転速度の変化が駆動輪に伝達されてしまい運転性が悪くなることを防止できる。
【００６６】
請求項１において、燃料供給遮断実行手段の機能はエンジンコントロールユニット２１により、再加速要求判定手段の機能は図３のステップ２により、エンジン負荷入力手段の機能は図３のステップ３、６、図４により、エンジン再始動手段の機能は図４のステップ２１〜２７、２０、２８〜３１によりそれぞれ果たされている。
【００６７】
請求項８において、燃料供給遮断実行処理手順はエンジンコントロールユニット２１により、再加速要求判定処理手順は図３のステップ２により、エンジン負荷入力処理手順は図３のステップ３、６、図４により、エンジン再始動処理手順は図４のステップ２１〜２７、２０、２８〜３１によりそれぞれ果たされている。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施形態の車両の概略構成図。
【図２】燃料カット中に車両の再加速要求があったときのタイミングチャート。
【図３】再始動フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図４】エンジン再始動を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【００６９】
１ エンジン本体
４ 燃料噴射弁
６ 点火栓
２１ エンジンコントロールユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置及び制御方法、特に燃料カット中に車両の再加速要求があった場合の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンにモータを組み合わせたハイブリッド車両において、車両の減速時にエンジンを停止してエンジンとモータとを切り離すものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１４４９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、スタータを用いてクランキングを行うエンジンにおいては、燃費向上を目的として車両の減速時に燃料カットを行う際、再加速要求時の応答遅れが問題となるため、ある一定のエンジン回転速度（＝従来装置の燃料カットリカバー回転速度）以下の領域では、燃料カットを行うことができなかった。このことは、もしも従来装置の燃料カットリカバー回転速度以下の回転速度域で燃料カットを行うことができれば燃費がさらに向上するのであるから、燃費向上に対し充分でなかったことを意味している。
【０００４】
この場合に、スタータを用いてクランキングを行うエンジンにおいて、エンジン再始動に有する時間の中でも、特にスタータエンゲージのための、エンジン停止にかかる時間がもっとも大きな要因とされている。このため、従来装置の燃料カットリカバー回転速度以下の回転速度域まで新たに燃料カットを行わせることとし、これにより一段と燃費を向上させるにしても、再加速要求時のレスポンス向上には、再加速要求があったとき早期にエンジンを停止させることが必要である。
【０００５】
しかしながら、スタータを用いてクランキングを行うエンジンにおいて、従来装置の燃料カットリカバー回転速度以下の回転速度域で新たに燃料カットを行わせると共に、再加速応答性を向上させるようにした技術は、上記特許文献１の技術を含めて開示されていない。
【０００６】
そこで本発明は、従来装置の燃料カットリカバー回転速度以下の回転速度域で新たに燃料カットを行わせると共に、再加速応答性を向上させ得る装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、スタータを用いてクランキングを行うエンジンを有する車両において、
車両の減速時にエンジンへの燃料供給を遮断し、この燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったか否かを判定し、この判定結果より燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったとき、エンジンに負荷を入力し、このエンジン負荷の入力によりエンジンが停止したとき、前記スタータによりエンジンをクランキングしてエンジンを再始動させるように構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スタータを用いてクランキングを行うエンジンを有する車両において、車両の減速時にエンジンへの燃料供給を遮断し、この燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったか否かを判定し、この判定結果より燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったとき、エンジンに負荷を入力し、このエンジン負荷の入力によりエンジンが停止したとき、前記スタータによりエンジンをクランキングしてエンジンを再始動させるので、燃料供給遮断中に車両の再加速要求がない場合には、燃料カットがエンジン回転速度がゼロとなるまで行われることになり、燃費を一段と向上させることができると共に、スタータを用いてクランキングを行うエンジンであっても、車両の再加速応答性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施形態の車両の制御装置の概略構成図である。なお、車両の駆動系は一般的なものでよいため、図１にはエンジンの制御装置を主に示している。また、スタータ（図示しない）を用いてクランキングを行うエンジンが前提である。
【００１１】
図１において、１はエンジン本体、２は吸気通路、３は排気通路、４は燃焼室５に直接に臨んで設けられた燃料噴射弁、６は点火栓である。
【００１２】
エンジンの吸気通路２にはＤＣモータ９などでスロットル弁８を開閉駆動する、いわゆる電子制御スロットル装置が介装されており、スロットルセンサ（図示しない）により検出される実際の開度が、エンジンコントロールユニット２１からの目標開度指令と一致するようにスロットル弁８が駆動される。このとき定まるスロットル弁８の開度によってエンジンに吸入される空気量が調整される。
【００１３】
エンジンコントロールユニット２１にはクランク角センサ２３からの単位クランク角毎のポジション信号および基準位置信号、エアフローメータ２４からの吸入空気量の信号、水温センサ２５からの冷却水温の信号、排気通路３の酸素濃度センサ（図示しない）からの酸素濃度の信号が入力され、エンジンコントロールユニット２１ではこれらの信号に基づいて所定の空燃比（理論空燃比やリーン空燃比）の混合気が得られるように燃料噴射パルス幅を演算し、その演算値にしたがって燃料噴射弁４からの燃料噴射を行う。
【００１４】
スロットル弁８の上流にはＡＣモータ１２により駆動される容積型の過給機１１が備えられ、この過給機１１はエンジンに吸入される空気を過給する。詳細にはＡＣモータ１２の出力軸と過給機１１の入力軸との間に電磁クラッチ（図示しない）が介装されている。この電磁クラッチはＡＣモータ１２と過給機１１とを直結状態としたり非直結状態としたりするためのもので、過給が不必要なときには電磁クラッチをＯＦＦにしてＡＣモータ１２と過給機１１とを非直結状態とし、過給が必要なときには電磁クラッチをＯＮにしてＡＣモータ１２と過給機１１とを直結状態としている。
【００１５】
また、過給機１１をバイパスしてスロットル弁８の上流に合流するバイパス通路１３が設けられ、このバイパス通路１３にステップモータ１５により駆動されるバイパス弁１４が介装されている。
【００１６】
エンジンコントロールユニット２１にはアクセルセンサ２２からのアクセル操作量の信号も入力され、エンジンコントロールユニット２１ではこのアクセル操作量の信号に基づいて目標空気量を演算すると共にその目標空気量に応じて目標過給圧比を設定し、これら目標空気量と目標過給圧比に基づいてスロットル弁８の目標開度と過給機１１の目標回転速度を同時に演算し、過給が必要なときには電磁クラッチをＯＮにしてＡＣモータ１２と過給機１１とを直結状態とすると共に、スロットル弁８、過給機１１の各アクチュエータをそれぞれの目標値に従って協調制御する。この協調制御については、特開２００１−３５５５０１号公報に記載されているが、この協調制御部分に本発明の特徴はないので、その詳しい説明は省略する。
【００１７】
図示しないが、エンジンの出力トルクは、トルクコンバータを介して自動変速機（例えばＣＶＴ）に伝達され、この自動変速機の出力トルクがさらにファイナルギア、ディファレンシャルギアを介して駆動輪へと伝達される。また、トルクコンバータの入力軸と出力軸とを直結状態としたり、非直結状態とするロックアップクラッチ（ロックアップ機構）を備えてもいる。
【００１８】
さて、燃費向上を目的に車両の減速時には、エンジンへの燃料供給を停止する、いわゆる燃料カットが行われる。この燃料カットの途中で車両の再加速要求に応えてエンジンを再始動する際に、再加速要求のあったタイミングからできるだけ早くエンジンを再始動できなければ望みの加速が得られず運転性が悪くなるため、スタータ（スタータモータ）によりクランキングを行うエンジンにおいては、ある一定のエンジン回転速度（＝従来装置の燃料カットリカバー回転速度）以下の領域では、燃料カットを行うことができなかった。すなわち、燃料カット中にアクセルペダルが踏み込まれた（つまり再加速の要求があった）ときには、速やかにエンジンを再始動させてアクセル開度に応じたエンジン出力が得られるようにしなければならない。しかしながら、燃料カット中のエンジン回転速度が、燃料カットによりエンジンが惰性で回転している状態でスタータの助けを借りなくても自立運転に復帰し得る最低の回転速度を下回ってしまうと、もはやスタータの助けなしではエンジンは自立運転に復帰し得ない。従って、このときには、エンジン回転速度がゼロになるのを待ってスタータによりエンジンをクランキングして再始動させることになる。つまり、エンジン再始動に有する時間の中でも、特にスタータエンゲージのための、エンジン停止にかかる時間がもっとも大きな要因とされており、このエンジン停止にかかる時間が、燃料カット状態における再加速要求時の応答遅れとなるため、従来装置においてはエンジンが惰性で回転している状態でスタータの助けを借りなくても自立運転に復帰し得る最低の回転速度を燃料カットリカバー回転速度として定めておき、燃料カット中のエンジン回転速度がこの燃料カットリカバー回転速度にまで低下したタイミングで燃料供給を再開してエンジンを再始動させているわけである。
【００１９】
本発明は、こうしたスタータを用いてクランキングを行うエンジンを前提として、従来装置よりも燃料カット領域を低回転速度側に拡大することにより従来装置より一層の燃費向上を図りつつ、燃料カット中における車両の再加速要求に応えるため再加速要求のあったタイミングからエンジンが停止するまでの時間を短縮させることにより、再加速要求時のレスポンスを向上させるものである。
【００２０】
ここで、本発明では、エンジン停止にかかる時間を短縮させる方法として、エンジンに負荷を入力する（つまりエンジンを強制的に停止させる）方法を採用している。これを図２を参照して具体的に説明すると、図２は車両の減速途中（つまり燃料カット中）でブレーキペダルから足を離しアクセルペダルを踏み込んで車両を再加速したときに、エンジン回転速度Ｎｅ、ロックアップクラッチ、ＡＣモータ１２と過給機１１との断接を行う電磁クラッチ、バイパス弁１４、吸気管圧力、スロットル弁開口面積、スタータスイッチがそれぞれどのように変化するのかをモデルで示したタイミングチャートである。
【００２１】
図２において、車両の減速によって燃料カットが行われエンジン回転速度が低下している途中のｔ２のタイミングで車両の再加速要求があったとすると、このｔ２のタイミングでのエンジン回転速度Ｎｅは所定値Ｎｓを下回っている。ここで、所定値Ｎｓはスタータの助けを借りることなく、惰性状態で回転しているエンジン自体の有する回転力を用いてエンジンが自立運転に復帰し得る下限のエンジン回転速度、つまり従来装置の燃料カットリカバー回転速度である。従って、従来装置の場合であれば、エンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｓに到達するｔ１のタイミングで燃料カットリカバー処理が行われるため、ｔ２のタイミングよりエンジン回転速度が上昇していくこととなる（図２最上段の二点鎖線参照）。これを逆にいえば、従来装置の場合にはエンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｓ以下の低回転速度領域では燃料カットを行うことができないわけである。これに対して、本発明では、エンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｓ以下となっても燃料カットを行っている、つまり本発明では、燃料カット中に再加速要求がない場合に、エンジン回転速度がゼロとなるまで燃料カットを行う。
【００２２】
そして、燃料カット中に再加速要求があったｔ２のタイミングで以下の操作を行う。
【００２３】
〔１〕アイドル位置でのスロットル弁開度（あるいはスロットル弁開口面積）より 所定値だけ小さくする（図２の第６段目参照）。
【００２４】
〔２〕電磁クラッチをＯＦＦからＯＮへと切換えてＡＣモータ１２と過給機１１とを接 続する（図２の第３段目の実線参照）。
【００２５】
〔３〕バイパス弁１４を全開状態から全閉状態へと切換える（図２の第４段目の実線参 照）。
【００２６】
〔４〕ロックアップクラッチをＯＮからＯＦＦへと切換え、エンジンと自動変速機とが トルクコンバータを介して接続された状態とする（図２の第２段目参照）。
【００２７】
上記〔１〕、〔２〕の操作はエンジンに負荷を入力するためのものである。すなわち、燃料カット中にはエンジンコントロールユニット２１によりスロットル弁８がアイドル位置に保持される。アイドル位置では、アイドル回転速度を維持できるだけの吸入空気量がスロットル弁８とスロットル弁８周囲の吸気管壁との隙間を通ってシリンダに流れ込んでいる。従って、ＤＣモータ９を駆動してスロットル弁８をアイドル位置よりさらに絞ることが可能で、これによりエンジンに吸入される吸入空気量がアイドル位置での吸入空気量より減り、その吸入空気量の減少分だけエンジンのポンピングに要する仕事量が増すため、スロットル弁８をアイドル位置より絞らない場合よりエンジン回転速度が落下する程度（スピード）を表す傾きが大きくなる。
【００２８】
上記〔３〕の操作でバイパス弁１４を全閉状態とするのは過給機１１の駆動負荷を大きくするためである。すなわち、バイパス弁１４の全閉によって吸入空気の全てが過給機１１に導入されることになり、吸入空気は、モータ１２と接続された過給機１１を回そうとして吸入空気の運動エネルギーが消費される。このため、過給機１１より出た吸入空気の流速は大きく減速されたものとなり、エンジンへの吸入空気量が少なくなり、その分エンジンのポンピングに要する仕事量が増すため、エンジン回転速度が落下する程度がさらに大きくなる。
【００２９】
一方、上記〔４〕の操作は、エンジン負荷入力による変化が駆動輪に伝わらないようにするものである。すなわち、ロックアップクラッチはＯＮ状態でトルクコンバータの入力軸とエンジン出力軸とを直結状態とし、ＯＦＦ状態でトルクコンバータの入力軸とエンジン出力軸とを非直結状態とするものであり、車両の減速時にロックアップクラッチをＯＮにしていると、エンジンは車輪からの駆動力を受けて連れ回される状態となっている。この状態でエンジンを強制的に停止させるべくエンジン回転速度が落下する程度を大きくすると、この変化がそのまま駆動輪まで伝わり、駆動輪速度（車両速度）を急激に減少させることになり、運転フィーリングが悪くなる。そこで、エンジンを強制的に停止させるにしても、その変化が駆動輪まで伝わらないように、ロックアップクラッチをＯＮからＯＦＦへと切換えることで、エンジンと自動変速機とがトルクコンバータ（流体継手）によって接続された状態とし、エンジンを強制的に停止させることによる変化をトルクコンバータで吸収させる。
【００３０】
この結果、再加速要求のあったｔ２のタイミングより、エンジン回転速度の傾きが大きくなり、ｔ３のタイミングでエンジン回転速度がゼロ、つまりエンジンが停止している（図２最上段の実線参照）。これに対して、燃料カットはエンジン回転速度がゼロとなるまで行うものの、エンジンを強制的に停止させない場合のエンジン回転速度の変化を図２最上段に一点鎖線で示している。すなわち、上記〔１〕〜〔４〕の操作を行っていない場合には図２最上段の一点鎖線で示したように、エンジン回転速度の傾きがｔ２の前後で変わらず、従ってこの場合にはｔ５のタイミングでやっとエンジン回転速度がゼロになる。このように、本発明によれば、上記〔１〕〜〔４〕の操作を行うことによってエンジン停止をｔ５よりｔ３へと早めることができる。
【００３１】
エンジンが停止したか否かは、例えばクランク角センサ２３により検出される実際のエンジン回転速度に基づいて判定すればよい。エンジンの停止がｔ３のタイミングで判定されたとすると、その判定タイミング（ｔ３）で以下の操作を行う。
【００３２】
〔５〕スロットル弁開度をアイドル位置でのスロットル弁開度（あるいはスロットル弁 開口面積）に戻す（図２の第６段目参照）。
【００３３】
〔６〕電磁クラッチをＯＮからＯＦＦへと切換えてＡＣモータ１２と過給機１１との接 続を遮断する（図２の第３段目の実線参照）。
【００３４】
〔７〕バイパス弁１４を全閉状態から全開状態へと切換える（図２の第４段目の実線参 照）。
【００３５】
〔８〕燃料噴射弁４への所定量の燃料供給と点火プラグ６への火花点火の供給とを行い つつスタータによりエンジンのクランキングを行わせ、エンジンを再始動させる （図２の最下段参照）。
【００３６】
上記〔５〕〜〔７〕の操作でエンジンへの負荷の入力がなくなるので、上記〔８〕の操作でエンジンが再始動される。
【００３７】
エンジンが再始動したか否かも、クランク角センサ２３により検出される実際のエンジン回転速度に基づいて判定すればよい。すなわち、実際のエンジン回転速度Ｎｅと完爆回転速度とを比較し、エンジン回転速度Ｎｅが完爆回転速度以上になれば、エンジンが再始動したと判定する。エンジン回転速度Ｎｅがｔ４のタイミングで完爆回転速度以上になったとすると、そのｔ４のタイミングで以下の操作を行う。
【００３８】
〔９〕スタータの作動を停止させる（図２の最下段参照）。
【００３９】
〔１０〕スロットル弁開度をｔ２で踏み込まれているアクセルペダルのアクセル操作量 に応じたスロットル弁開度（あるいはスロットル弁開口面積）へと大きくする （図２の第６段目参照）。
【００４０】
このように、エンジンに負荷を入力する方法としてモータ駆動の過給機１１を用いる場合を説明したが、エンジンに負荷を入力する方法はこの場合に限られない。例えば、燃料カット中に再加速要求があったｔ２のタイミングで、エンジン駆動の補機であるオルタネータやエアコンを非作動状態から作動状態へと切換えることによってエンジンに負荷を入力し、エンジン停止が判定されるｔ３のタイミングでオルタネータやエアコンを作動状態から非作動状態へと切換えることによってエンジンへの負荷入力を解除することとしてもかまわない（図２の第７段目、第８段目参照）。
【００４１】
エアコンについて具体的に説明すると、エアコン用コンプレッサのプーリとクランクプーリとがベルトによって掛け回され、エアコン用コンプレッサのプーリとコンプレッサ本体とは電磁クラッチによって断接されるようになっている。従って、エアコンが不要なときには、電磁クラッチをＯＦＦとすることによってエアコン用コンプレッサを非作動状態としている。こうした構成のエアコンの場合、燃料カット中に再加速要求があったｔ２のタイミングで電磁クラッチがＯＦＦ状態にあれば、電磁クラッチをＯＦＦからＯＮに切換えることで、コンプレッサ負荷がエンジンに加わり、コンプレッサ負荷がエンジンに加わらないときよりエンジン回転速度の落下の程度（スピード）が大きくなる。また、エンジン停止が判定されるｔ３のタイミングで電磁クラッチをＯＮからＯＦＦに切換えてやれば、コンプレッサ負荷がエンジンに加わることがなくなる。
【００４２】
次に、オルタネータについては、ボルテージレギュレータであるＩＣレギュレータ（発電電圧可変制御装置）を備えるものが前提である。すなわち、ＩＣレギュレータでは、エンジンコントロールユニット２１より送られてくる発電指令信号に基づいた目標発電電圧となるように発電電圧を制御すると共に、エンジンコントロールユニット２１より発電指令信号が送られてこない場合には、オルタネータがＩＣレギュレータの特性に応じた通常の発電を行っている。こうした構成のオルタネータの場合において、燃料カット中に再加速要求があったｔ２のタイミングで発電指令信号を既にＩＣレギュレータに送っているときには、ＩＣレギュレータに対しオルタネータの発電量が増すように発電指令信号を変更することで、オルタネータの発電負荷の増加分だけエンジンの駆動力が使われる分が多くなり、オルタネータ負荷が増加する前よりエンジン回転速度の落下の程度が大きくなる。また、エンジン停止が判定されるｔ３のタイミングでＩＣレギュレータに対しオルタネータの発電量が元に戻るように発電指令信号を変更することで、レギュレータ負荷が発電指令信号を変更する前と同じになる。一方、燃料カット中に再加速要求があったｔ２のタイミングで発電指令信号をＩＣレギュレータに送信していないときには、ＩＣレギュレータに対しオルタネータの発電量が増すように発電指令信号を送信してやることで、オルタネータの発電負荷の増加分だけエンジンの駆動力が使われる分が多くなり、発電指令信号を送信する前よりエンジン回転速度の落下の程度が大きくなる。また、エンジン停止が判定されるｔ３のタイミングでＩＣレギュレータへの発電指令信号の送信を中止することでレギュレータ負荷が発電指令信号を送信する前と同じになる。なお、発電電圧可変制御装置そのものは公知である（特開２００５−４７３１８号公報参照）。
【００４３】
エンジンコントロールユニット２１で実行されるこの制御の内容を、図３、図４のフローチャートにしたがって詳述する。
【００４４】
図３は再始動フラグを設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００４５】
ステップ１では燃料カット中であるか否かをみる。燃料カット中でないときにはそのまま今回の処理を終了する。
【００４６】
燃料カット中であるときにはステップ２、３に進み、今回に車両の再加速要求があるか否か、前回に車両の再加速要求があったか否かをみる。例えば車両の減速途中にドライバーがブレーキから足を離したりアクセルペダルを踏み込んだりしたときに、車両の再加速要求があると判断される。今回に車両の再加速要求がありかつ前回に車両の再加速要求がなかった、つまり今回に再加速要求のない状態から再加速要求がある状態へと切換わったときには、ステップ４に進み再加速要求があったタイミングでの実際のエンジン回転速度Ｎｅと所定値Ｎｓを比較する。ここで、所定値Ｎｓは、前述したように、スタータの助けを借りることなく惰性状態で回転しているエンジン自体の有する回転力を用いてエンジンが自立運転に復帰し得る下限のエンジン回転速度で、予め定められている。言い替えると、所定値Ｎｓは、従来装置でいう燃料カットリカバー回転速度のことで、従来装置であればアクセルペダルを踏み込むことなく実際のエンジン回転速度Ｎｅがこの所定値Ｎｓにまで低下したとき、燃料供給を再開してエンジンを自立運転に復帰させている。
【００４７】
また、従来装置では燃料カット中のエンジン回転速度が所定値Ｎｓまで低下する前に再加速要求があったときにはそのタイミングで燃料カットリカバー処理を行わせている。この点は本発明でも同様である。すなわち、クランク角センサ２３により検出される、再加速要求があったタイミングでのエンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｓを超えているときにはステップ４よりステップ５に進み、従来装置と同様に、通常の燃料カットリカバー処理を開始する。
【００４８】
一方、ステップ４において再加速要求があったタイミングでのエンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｓ以下であるときにはステップ５に進み、再始動フラグ＝１とする。この再始動フラグは新たに導入するものであり、後述するように、この再始動フラグの値に基づいて、スタータを用いてのエンジンの再始動を行う。
【００４９】
再加速要求があったタイミングでのエンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｓ以下であるときにエンジンの再始動を行うということは、従来装置において減速時燃料カットが成立しなかった低回転領域、つまり燃料カットリカバー回転速度（Ｎｓ）からエンジン回転速度ゼロまでの低回転領域においても燃料カットを可能にするものである。
【００５０】
なお、ステップ４で実際のエンジン回転速度と所定値Ｎｓを比較させているが、本発明はこの場合に限られない。すなわち、実際の車速Ｖと所定値Ｖｓを比較させ、車速Ｖが所定値Ｖｓを超えているときステップ５に進ませ、車速Ｖが所定値Ｖｓ以下のときステップ６に進ませるようにしてもかまわない。ここで、所定値Ｖｓはスタータの助けを借りることなく惰性状態で回転しているエンジン自体の有する回転力を用いてエンジンが自立運転に復帰し得る下限の車速である。
【００５１】
図４はスタータを用いてのエンジンの再始動を行わせるためのもので、図３のフローに続けて一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００５２】
ステップ１１、１２では、今回に再始動フラグ＝１であるか否か、前回に再始動フラグ＝１であったか否かをみる。今回に再始動フラグ＝１であるときにはそのまま今回の処理を終了する。
【００５３】
今回に再始動フラグ＝１でありかつ前回に再始動フラグ＝０であった、つまり再始動フラグがゼロから１に切換わった（今回に車両の再加速要求のない状態から車両の再加速要求がある状態へと切換わった）ときには、ステップ１３、１４に進んで始動開始フラグ＝０、再始動フラグ＝０と（つまり始動開始フラグと再始動フラグを初期設定）したあと、ステップ１５〜１７でエンジンに負荷を入力してエンジンを強制的に停止する。すなわち、ステップ１５でアイドル位置のスロットル弁開度より所定値だけ減少するようにＤＣモータ９に駆動信号を出力する。ステップ１６では過給機１１が作動状態となるように、つまりＡＣモータ１２と過給機１１とが接続されるように電磁クラッチをＯＦＦからＯＮへと切換え、ステップ１７でバイパス弁１４が全開状態から全閉状態へと切換えられるようにステップモータ１５に対して駆動信号を出力する。ステップ１８ではエンジンと自動変速機とがトルクコンバータを介して接続されるようにロックアップクラッチをＯＮからＯＦＦに切換える。
【００５４】
なお、ステップ１５〜１７の操作は開始を指示するものである。すなわち、ステップ１５でのＤＣモータ９への駆動信号の出力により、以後ＤＣモータ９の応答性に応じてスロットル弁開度がアイドル位置より所定値だけ小さくなる。また、ステップ１７でのＡＣモータ１２への駆動信号の出力により、ＡＣモータ１２の応答性に応じてバイパス弁開度が小さくなってゆき、やがてバイパス弁１４が全閉状態となる。ステップ１５〜１７の操作によってエンジンに負荷が加わるため、エンジンに負荷が加わらないときよりエンジン回転速度Ｎｅの落下程度が大きくなり、エンジン回転速度が急激に低下してゆく。
【００５５】
このとき、ロックアップクラッチがＯＮ状態でエンジンと自動変速機とが直結状態にあればエンジン回転速度の急激な低下を受けて駆動輪までが減速することになってしまい、運転性が悪くなるのであるが、ロックアップクラッチをＯＦＦとしてエンジンと自動変速機とがトルクコンバータを介して接続することで、エンジン回転速度の低下がトルクコンバータにより吸収される。すなわち、エンジン回転速度の低下がそのまま駆動輪に伝わることがないので、エンジン回転速度の低下に伴う運転性の悪化を防止できる。
【００５６】
一方、ステップ１１、１２で今回に再始動フラグ＝１でありかつ前回に再始動フラグ＝１であった、つまり再始動フラグが続けて１である（続けて車両の再加速要求がある）ときには、ステップ１９、２０に進んで始動完了フラグ、始動開始フラグをみる。ステップ１３、１４での初期設定により始動開始フラグ＝０かつ始動完了フラグ＝０であるので、このときにはステップ２１に進み、エンジンが停止したか否かをみる。これは、例えばクランクセンサ２３により検出される実際のエンジン回転速度Ｎｅとゼロとを比較させればよく、エンジン回転速度Ｎｅがゼロより大きいときにはエンジンが停止していないと判断し、今回の処理をそのまま終了する。
【００５７】
ステップ１５〜１８の操作の開始から所定時間が経過すればエンジン回転速度Ｎｅがゼロとなる。このときにはエンジンが停止したと判断し、ステップ２１よりステップ２２〜２６に進んでエンジンの再始動を行う。すなわち、ステップ２２ではスロットル弁開度がアイドル位置に戻るようにＤＣモータ９に駆動信号を出力する。ステップ２３では過給機１１が非作動状態となるように、つまりＡＣモータ１２と過給機１１との接続が遮断されるように電磁クラッチをＯＮよりＯＦＦへと切換える。ステップ２４ではバイパス弁１４が全閉状態から全開状態へと切換わるようにステップモータ１５に対して駆動信号を出力する。ステップ２５では燃料噴射弁４への所定量の燃料供給と点火プラグ６への火花点火の供給を開始し、スタータを駆動してエンジンのクランキングを行わせる。ステップ２７では再始動を開始したので始動開始フラグ＝１とする。
【００５８】
なお、ステップ２２〜２６の操作も開始を指示するものである。すなわち、ステップ２２でのＤＣモータ９への駆動信号の出力により、以後ＤＣモータ９の応答性に応じてスロットル弁開度がアイドル位置へと戻される。また、ステップ２４でのＡＣモータ１２への駆動信号の出力により、ＡＣモータ１２の応答性に応じてバイパス弁開度が大きくなってゆき、やがてバイパス弁１４が全開状態となる。また、ステップ２５、２６により燃料噴射弁４への所定量の燃料供給と点火プラグ６への火花点火の供給とを行いつつスタータを用いてエンジンをクランキングすることでエンジンがやがて自立運転に至ることとなる。
【００５９】
ステップ２７での始動開始フラグ＝１により、次回からはステップ１９、２０よりステップ２８に進むことになり、実際のエンジン回転速度Ｎｅと完爆回転速度とを比較する。エンジン回転速度Ｎｅが完爆回転速度に到達しない間は、そのまま今回の処理を終了する。
【００６０】
ステップ２２〜２６の操作の開始から所定時間が経過すればエンジンが自立運転に至る、つまりエンジン回転速度Ｎｅが完爆回転速度に到達する。このときにはエンジンが再始動したと判断してステップ２８よりステップ２９に進んでスタータを停止し、ステップ３０で始動完了フラグ＝１とする。ステップ３０での始動完了フラグ＝１により、次回からはステップ１９よりステップ２０以降に進むことなく処理を終了する。また、ステップ３１では次回の燃料カットに備えて再始動フラグ＝０とする。
【００６１】
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
【００６２】
本実施形態（請求項１、８に記載の発明）によれば、スタータを用いてクランキングを行うエンジンを有する車両において、車両の減速時に燃料カットを行い（エンジンへの燃料供給を遮断し）、この燃料カット中に車両の再加速要求があったか否かを判定し（図３のステップ２参照）、この判定結果より燃料カット中に車両の再加速要求があったとき、過給機１１を非作動状態から作動状態へと切換えることによってエンジンに負荷を入力し（図３のステップ３、６、図４参照）、このエンジン負荷の入力によりエンジンが停止したとき、エンジンへの燃料供給を再開すると共にスタータによりエンジンをクランキングしてエンジンを再始動させる（図４のステップ２１〜２７、２０、２８〜３１参照）ので、燃料カット中に車両の再加速要求がない場合には、燃料カットがエンジン回転速度がゼロとなるまで行われることになり、燃費を一段と向上させることができると共に、スタータを用いてクランキングを行うエンジンであっても、車両の再加速応答性を向上させることができる。
【００６３】
本実施形態（請求項５に記載の発明）によれば、モータ１２により駆動され吸入空気を過給する過給機１１と、モータ１２と過給機１１とを断接する電磁クラッチと、過給機１１をバイパスしてスロットル弁８の上流に合流するバイパス通路１３と、バイパス通路１３を開閉するバイパス弁１４とを備え、エンジン負荷入力手段は、電磁クラッチを非接続状態から接続状態へと切換えかつバイパス弁１４を全開状態から全閉状態へと切換える過給機作動手段であるので（図４のステップ１６、１７参照）、過給機１１を備えている場合においてもエンジンを強制的に停止させることができる。
【００６４】
本実施形態（請求項６に記載の発明）によれば、駆動信号に応じてスロットル弁８を開閉し得るスロットル装置を備え、エンジンに負荷を入力するとき、スロットル装置によりスロットル弁８の開度をアイドル位置より所定値小さくするので（図４のステップ１５参照）、スロットル弁の開度がアイドル位置のままである場合よりも過給機１１の駆動負荷を大きくすることができる。
【００６５】
本実施形態（請求項７に記載の発明）によれば、ロックアップクラッチ（ロックアップ機構）を有する自動変速機を備え、エンジンに負荷を入力するとき、ロックアップクラッチをＯＮ状態（作動状態）からＯＦＦ状態（非作動状態）に切換えるので（図４のステップ１８参照）、エンジンを強制的に停止させる場合におけるエンジン回転速度の変化が駆動輪に伝達されてしまい運転性が悪くなることを防止できる。
【００６６】
請求項１において、燃料供給遮断実行手段の機能はエンジンコントロールユニット２１により、再加速要求判定手段の機能は図３のステップ２により、エンジン負荷入力手段の機能は図３のステップ３、６、図４により、エンジン再始動手段の機能は図４のステップ２１〜２７、２０、２８〜３１によりそれぞれ果たされている。
【００６７】
請求項８において、燃料供給遮断実行処理手順はエンジンコントロールユニット２１により、再加速要求判定処理手順は図３のステップ２により、エンジン負荷入力処理手順は図３のステップ３、６、図４により、エンジン再始動処理手順は図４のステップ２１〜２７、２０、２８〜３１によりそれぞれ果たされている。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施形態の車両の概略構成図。
【図２】燃料カット中に車両の再加速要求があったときのタイミングチャート。
【図３】再始動フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図４】エンジン再始動を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【００６９】
１ エンジン本体
４ 燃料噴射弁
６ 点火栓
２１ エンジンコントロールユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタータを用いてクランキングを行うエンジンを有する車両において、
車両の減速時にエンジンへの燃料供給を遮断する燃料供給遮断実行手段と、
この燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったか否かを判定する再加速要求判定手段と、
この判定結果より燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったとき、エンジンに負荷を入力するエンジン負荷入力手段と、
このエンジン負荷の入力によりエンジンが停止したとき、前記スタータによりエンジンをクランキングしてエンジンを再始動させるエンジン再始動手段と
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
エンジンにより駆動される補機負荷を備え、
前記エンジン負荷入力手段は補機負荷を非作動状態から作動状態へと切換える補機負荷作動手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
エンジンにより駆動されるオルタネータと、
このオルタネータの発電電圧を可変に制御し得る発電電圧可変制御装置と
を備え、
前記エンジン負荷入力手段は発電電圧可変制御装置によりオルタネータの発電負荷を増加させる発電負荷増加手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
エアコンを備え、
前記エンジン負荷入力手段はエアコンを非作動状態より作動状態に切換えるエアコン作動手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
モータにより駆動され吸入空気を過給する過給機と、
モータと過給機とを断接する電磁クラッチと、
過給機をバイパスしてスロットル弁の上流に合流するバイパス通路と、
バイパス通路を開閉するバイパス弁と
を備え、
前記エンジン負荷入力手段は、電磁クラッチを非接続状態から接続状態へと切換えかつバイパス弁を全開状態から全閉状態へと切換える過給機作動手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
駆動信号に応じてスロットル弁を開閉し得るスロットル装置を備え、
前記エンジンに負荷を入力するとき、スロットル装置によりスロットル弁の開度をアイドル位置より所定値小さくすることを特徴とする請求項５に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
ロックアップ機構付きの自動変速機を備え、
前記エンジンに負荷を入力するとき、ロックアップ機構を作動状態から非作動状態に切換えることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載の車両の制御装置。
【請求項８】
スタータを用いてクランキングを行うエンジンを有する車両において、
車両の減速時にエンジンへの燃料供給を遮断する燃料供給遮断実行処理手順と、
この燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったか否かを判定する再加速要求判定処理手順と、
この判定結果より燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったとき、エンジンに負荷を入力するエンジン負荷入力処理手順と、
このエンジン負荷の入力によりエンジンが停止したとき、前記スタータによりエンジンをクランキングしてエンジンを再始動させるエンジン再始動処理手順と
を含むことを特徴とする車両の制御方法。
【請求項１】
スタータを用いてクランキングを行うエンジンを有する車両において、
車両の減速時にエンジンへの燃料供給を遮断する燃料供給遮断実行手段と、
この燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったか否かを判定する再加速要求判定手段と、
この判定結果より燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったとき、エンジンに負荷を入力するエンジン負荷入力手段と、
このエンジン負荷の入力によりエンジンが停止したとき、前記スタータによりエンジンをクランキングしてエンジンを再始動させるエンジン再始動手段と
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
エンジンにより駆動される補機負荷を備え、
前記エンジン負荷入力手段は補機負荷を非作動状態から作動状態へと切換える補機負荷作動手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
エンジンにより駆動されるオルタネータと、
このオルタネータの発電電圧を可変に制御し得る発電電圧可変制御装置と
を備え、
前記エンジン負荷入力手段は発電電圧可変制御装置によりオルタネータの発電負荷を増加させる発電負荷増加手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
エアコンを備え、
前記エンジン負荷入力手段はエアコンを非作動状態より作動状態に切換えるエアコン作動手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
モータにより駆動され吸入空気を過給する過給機と、
モータと過給機とを断接する電磁クラッチと、
過給機をバイパスしてスロットル弁の上流に合流するバイパス通路と、
バイパス通路を開閉するバイパス弁と
を備え、
前記エンジン負荷入力手段は、電磁クラッチを非接続状態から接続状態へと切換えかつバイパス弁を全開状態から全閉状態へと切換える過給機作動手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
駆動信号に応じてスロットル弁を開閉し得るスロットル装置を備え、
前記エンジンに負荷を入力するとき、スロットル装置によりスロットル弁の開度をアイドル位置より所定値小さくすることを特徴とする請求項５に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
ロックアップ機構付きの自動変速機を備え、
前記エンジンに負荷を入力するとき、ロックアップ機構を作動状態から非作動状態に切換えることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載の車両の制御装置。
【請求項８】
スタータを用いてクランキングを行うエンジンを有する車両において、
車両の減速時にエンジンへの燃料供給を遮断する燃料供給遮断実行処理手順と、
この燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったか否かを判定する再加速要求判定処理手順と、
この判定結果より燃料供給遮断中に車両の再加速要求があったとき、エンジンに負荷を入力するエンジン負荷入力処理手順と、
このエンジン負荷の入力によりエンジンが停止したとき、前記スタータによりエンジンをクランキングしてエンジンを再始動させるエンジン再始動処理手順と
を含むことを特徴とする車両の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２５００８０（Ｐ２００９−２５００８０Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９６９０５（Ｐ２００８−９６９０５）
【出願日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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