JP6023692B2 - 内燃機関の回転制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の駆動源である内燃機関の回転を制御するための制御手段を備える内燃機関の回転制御装置に関する。

駆動源であるエンジン（内燃機関）と、該エンジンの駆動力で動作する油圧ポンプ（オイルポンプ）と、油圧ポンプで発生する油圧により制御される自動変速機とを備える車両がある。このような車両の自動変速機は、一例として、油圧ポンプで発生する油圧により制御される油圧制御装置と、該油圧制御装置による油圧が供給される無段変速機構（ＣＶＴ）とを備えると共に、エンジンと変速機構との間に設けたトルクコンバータを備えている。そして、このような車両では、近年、運転効率の向上を図るため、エンジンの駆動力で動作する油圧ポンプとして、可能な限り少ない吐出量（吐出容量）を有する小型の油圧ポンプを搭載するような設計が行われている。また、車両の燃費（燃料消費率）を向上させるために、エンジンの暖機運転後のアイドル回転数をできるだけ低く抑えるような設定がなされている。

しかしながら、エンジンのアイドル回転数が低い領域では、油圧ポンプによる作動油の吐出量が少なくなるうえに、作動油の吐出量が安定せずバラつきが生じる。この影響で、ＣＶＴを制御するための油圧制御装置やトルクコンバータへの作動油（ＣＶＴＦ）の供給に遅れが生じるおそれがある。このことに起因して、エンジンや自動変速機の暖機運転を行った後、運転を停止させた状態（いわゆるソーク状態）で所定時間（例えば、１時間程度）放置された後、車両を再始動させた場合、エンジンの再始動後直ちに自動変速機のシフトレンジの操作が行われることで、車両停止状態のシフトレンジ（Ｐレンジ）から車両走行用のシフトレンジ（Ｄレンジ又はＲレンジ）に切り替えられた場合には、シフトレンジの切り替えに伴う動作が完了し、かつトルクコンバータによる動力伝達が開始されることで車両がクリープ発進を開始するまでに、若干（例えば、数秒程度）のタイムラグが発生するという問題があった。

なお、特許文献１には、油圧ポンプの容量を十分確保でき、ロックアップクラッチの解放性能等を確実に確保しつつ、可能な限りアイドル回転速度を低くすることで燃費の向上を図るための制御として、自動変速機によるシフトレンジが走行レンジの場合（Ｄレンジがセレクトされている場合）において、自動変速機の油温が高いときは常温のときに比べてエンジンのアイドル回転数を高くすることが記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載の制御は、自動変速機の油温（作動油の油温）に基づいてエンジンのアイドル回転数を高くする制御であるため、エンジンのアイドル回転数を高くする時間に制限が無い。そのため、車両の燃費や走行性能を向上させる観点から、エンジンのアイドル回転数を高くするタイミングとして必要十分なタイミングを確保できるとは限らない。そのため、燃費の向上や車両の走行性能の向上について、更なる改善の余地がある。

特開平５−２８０３９９号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関の回転数の最適化を図ることで、車両の燃費や走行性能を向上させることができる内燃機関の回転制御装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明にかかる内燃機関の回転制御装置は、車両の駆動源である内燃機関（１０）と、内燃機関（１０）により駆動される油圧発生装置（４６ａ）と、油圧発生装置（４６ａ）で発生する油圧により制御される自動変速機（１）と、内燃機関（１０）の回転を制御するための制御手段（６６）と、を備え、制御手段（６６）は、自動変速機（１）のシフトレンジが切り替えられたことを判断するシフトレンジ切替判断手段（６６）と、シフトレンジ切替判断手段（６６）の判断に基いて内燃機関（１０）のアイドル回転数（Ｎ）を設定するアイドル回転数設定手段（６６）と、を備え、シフトレンジ切替判断手段（６６）で内燃機関（１０）の始動から所定時間である第１の時間（Ｄｔ１）以内に自動変速機（１）のシフトレンジが走行用のシフトレンジに切り替えられたと判断した場合、アイドル回転数設定手段（６６）で内燃機関（１０）のアイドル回転数（Ｎ）を通常の回転数である第１の回転数（Ｎ１）から当該第１の回転数（Ｎ１）よりも高い回転数である第２の回転数（Ｎ２）に上昇させるアイドル回転数上昇制御を実施することを特徴とする。

内燃機関により駆動される油圧発生装置で発生する油圧により制御される自動変速機を備えた車両では、内燃機関の始動からの経過時間が短い段階（始動直後の段階）では、油圧発生装置の運転による作動油の累積吐出量が少ない状態である。そのため、その段階で自動変速機のシフトレンジが走行用のシフトレンジに切り替えられると、走行用のシフトレンジへの切り替えに伴う自動変速機の動作に必要な作動油の吐出量及び吐出圧を確保できないおそれがある。これに対して、本発明にかかる内燃機関の回転制御装置によれば、内燃機関の始動から所定時間以内に自動変速機のシフトレンジが走行用のシフトレンジに切り替えられた場合に、内燃機関のアイドル回転数を通常の回転数よりも高い回転数に上昇させる制御を行うことで、油圧発生装置による作動油の吐出量及び吐出圧の不足を効果的に防止することができる。したがって、油圧発生装置で発生する油圧により制御される自動変速機に必要量及び必要圧の作動油を適切なタイミングで供給できる。これにより、走行用のシフトレンジへの切り替えに伴う自動変速機の動作として適切な動作を確保することができる。

また、内燃機関の始動から所定時間以内に自動変速機のシフトレンジが走行用のシフトレンジに切り替えられた場合にのみ油圧発生装置による作動油の吐出量及び吐出圧が不足する懸念があるところ、本発明によれば、そのような状況においてのみ上記のアイドル回転数上昇制御を実施するため、内燃機関のアイドル回転数を不必要に上昇させずに済む。これにより、内燃機関のアイドル回転数を可能な限り低く抑えることができるので、車両の燃費の向上を図ることができる。

また、上記の内燃機関の回転制御装置では、制御手段（６６）は、内燃機関（１０）の始動時に前回の内燃機関（１０）の停止時からの経過時間を判断する停止時間判断手段（６６）を備え、停止時間判断手段（６６）で内燃機関（１０）の始動時に前回の内燃機関（１０）の停止時からの経過時間が所定時間である第２の時間（Ｄｔ２）を越えていると判断した場合にアイドル回転数上昇制御を実施し、停止時間判断手段（６６）で内燃機関（１０）の始動時に前回の内燃機関（１０）の停止時からの経過時間が第２の時間（Ｄｔ０）を越えていないと判断した場合にはアイドル回転数上昇制御を実施しないようにしてよい。

内燃機関により駆動される油圧発生装置で発生する油圧により制御される自動変速機を備えた車両では、前回の内燃機関の停止時からの経過時間（いわゆるソーク時間）に応じて油圧発生装置から自動変速機の各部に繋がる油路内に存在している作動油の量が次第に減少するため、当該ソーク時間に応じて油圧発生装置による作動油の必要吐出量が変わる。これに対して、本発明にかかる上記構成では、当該ソーク時間が所定時間を越えている場合にのみアイドル回転数上昇制御を実施することで、油圧発生装置による作動油の吐出量が不足するおそれがある場合にのみ内燃機関のアイドル回転数を上昇させることができる。これにより、不必要に内燃機関のアイドル回転数を上昇させずに済むので、車両の燃費の更なる向上を図ることができる。

また、上記の内燃機関の回転制御装置では、車両の車速（Ｖ）を検出する車速検出手段（７６）を備え、アイドル回転数上昇制御を実施した場合、内燃機関（１０）のアイドル回転数を第１の回転数（Ｎ１）から第２の回転数（Ｎ２）に切り替えてから所定時間である第３の時間（Ｄｔ３）が経過したとき、又は車速検出手段（７６）で検出した車速（Ｖ）が所定車速（Ｖ１）に達したときにアイドル回転数上昇制御を終了し、アイドル回転数上昇制御の終了後は、内燃機関（１０）のアイドル回転数（Ｎ）を第２の回転数（Ｎ２）から第１の回転数（Ｎ１）まで徐々に減少させるようにしてよい。

この構成によれば、アイドル回転数上昇制御の実施から所定時間が経過したとき、又は車速が所定車速に達したときにアイドル回転数上昇制御を終了するので、アイドル回転数上昇制御の実施時間を必要最小限に抑えることができる。これにより、車両の燃費の更なる向上を図ることができる。また、アイドル回転数上昇制御の終了後は、内燃機関のアイドル回転数を通常の回転数まで徐々に減少させるようにしたことで、アイドル回転数上昇制御の終了後に内燃機関のアイドル回転数が急激に変化することを回避できるので、車両の運転者や搭乗者にアイドル回転数の変化に伴う違和感を与えずに済む。

また、上記の内燃機関の回転制御装置では、自動変速機は、内燃機関の駆動力による回転を変速して出力するための変速機構と、内燃機関と変速機構との間に設けられて、油圧発生装置で発生する油圧により制御されるトルクコンバータと、を備えてよい。

自動変速機がトルクコンバータを備える場合には、上記のアイドル回転数上昇制御によって油圧発生装置に必要な作動油の吐出量及び吐出圧を確保することで、トルクコンバータへの作動油の供給を早期に完了させることができる。したがって、トルクコンバータによる駆動力の伝達を適切な時期に開始させることができるので、車両がクリープ発進を開始するタイミングに遅れが生じることを防止できる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかる内燃機関の回転制御装置によれば、内燃機関の回転数の最適化を図ることで、車両の燃費や走行性能を向上させることができる。

本発明の一実施形態にかかるエンジンの回転制御装置を備えた車両の全体構成例を示す概略図である。 油圧供給機構の油圧回路図である。 エンジンの回転制御における各値の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。 エンジンの回転制御における各値の時間変化の他の一例を示すタイミングチャートである。 エンジンの回転制御の手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかるエンジンの回転制御装置を備えた車両の全体構成例を示す概略図である。同図に示す車両は、駆動源としてのエンジン（内燃機関）１０と、エンジン１０の駆動力による回転を変速して出力する自動変速機１とを備えている。自動変速機１は、変速比を無段階に設定可能な無段変速機（Continuous Variable Transmission，以下「ＣＶＴ」という）からなる変速機構（無段変速機構）２６と、エンジン１０と変速機構２６との間に設けたトルクコンバータ２４及び前後進切換装置２８とを有している。前後進切換装置２８には、エンジン１０駆動力のＣＶＴ２６への伝達を断接するために設けられた前進クラッチ２８ａが含まれる。また、車両は、上記のエンジン１０、ＣＶＴ２６、前後進切換装置２８を制御するための制御装置であるエンジンコントローラ６６及びシフトコントローラ９０を備える。

エンジン１０の吸気系に配置されたスロットルバルブ（図示せず）は、車両の運転席の床面に配置されるアクセルペダルとの機械的な接続が絶たれ電動モータなどのアクチュエータからなるＤＢＷ（Drive By Wire）機構１６に接続され、ＤＢＷ機構１６で開閉される。

スロットルバルブで調量された吸気は、インテークマニホルド（図示せず）を通って流れ、各気筒の吸気ポート付近でインジェクタ２０から噴射された燃料と混合して混合気を形成し、吸気バルブ（図示せず）が開弁されたとき、当該気筒の燃焼室（図示せず）に流入する。燃焼室において混合気は点火されて燃焼し、ピストンを駆動してクランクシャフト２２を回転させた後、排気となってエンジン１０の外部に放出される。

エンジン１０のクランクシャフト２２は、トルクコンバータ２４のポンプ・インペラ２４ａに接続される一方、それに対向配置されて流体（作動油）を収受するタービン・ランナ２４ｂはメインシャフト（入力軸）ＭＳに接続される。これにより、クランクシャフト２２の回転は、トルクコンバータ２４を介してＣＶＴ２６に入力される。

ＣＶＴ２６はメインシャフトＭＳ、より正確にはその外周側シャフトに配置されたドライブプーリ２６ａと、メインシャフトＭＳに平行なカウンタシャフト（出力軸）ＣＳ、より正確にはその外周側シャフトに配置されたドリブンプーリ２６ｂと、その間に掛け回される無端可撓部材、例えば金属製のベルト２６ｃからなる。

ドライブプーリ２６ａは、メインシャフトＭＳの外周側シャフトに相対回転不能で軸方向移動不能に配置された固定プーリ半体２６ａ１と、メインシャフトＭＳの外周側シャフトに相対回転不能で固定プーリ半体２６ａ１に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体２６ａ２からなる。ドリブンプーリ２６ｂは、カウンタシャフトＣＳの外周側シャフトに相対回転不能で軸方向移動不能に配置された固定プーリ半体２６ｂ１と、カウンタシャフトＣＳに相対回転不能で固定プーリ半体２６ｂ１に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体２６ｂ２からなる。

ＣＶＴ２６は、前後進切換装置２８を介してエンジン１０に接続される。前後進切換装置２８は、車両の前進方向への走行を可能にする前進クラッチ（断接装置）２８ａと、後進方向への走行を可能にする後進ブレーキクラッチ２８ｂと、その間に配置されるプラネタリギヤ機構２８ｃからなる。ＣＶＴ２６は、エンジン１０に前進クラッチ２８ａを介して接続される。

プラネタリギヤ機構２８ｃにおいて、サンギヤ２８ｃ１はメインシャフトＭＳに固定されると共に、リングギヤ２８ｃ２は前進クラッチ２８ａを介してドライブプーリ２６ａの固定プーリ半体２６ａ１に固定される。サンギヤ２８ｃ１とリングギヤ２８ｃ２の間には、ピニオン２８ｃ３が配置される。ピニオン２８ｃ３は、キャリア２８ｃ４でサンギヤ２８ｃ１に連結される。キャリア２８ｃ４は、後進ブレーキクラッチ２８ｂが作動させられると、それによって固定（ロック）される。

カウンタシャフトＣＳの回転は、ギヤを介してセカンダリシャフト（中間軸）ＳＳから駆動輪１２に伝えられる。即ち、カウンタシャフトＣＳの回転はギヤ３０ａ，３０ｂを介してセカンダリシャフトＳＳに伝えられ、その回転はギヤ３０ｃを介してディファレンシャル３２から左右の駆動輪（右側のみ示す）１２に伝えられる。

前後進切換装置２８において前進クラッチ２８ａと後進ブレーキクラッチ２８ｂの切換は、車両運転席に設けられたレンジセレクタ４４を運転者が操作して、例えば、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄなどのシフトレンジのいずれかを選択することで行われる。運転者のレンジセレクタ４４の操作によるレンジ選択は、油圧供給機構４６（後述）のマニュアルバルブに伝えられる。

レンジセレクタ４４を介して、例えばＤ，Ｓ，Ｌレンジが選択されると、それに応じてマニュアルバルブのスプールが移動し、後進ブレーキクラッチ２８ｂのピストン室から作動油（油圧）が排出される一方、前進クラッチ２８ａのピストン室に油圧が供給されて前進クラッチ２８ａが締結される。

前進クラッチ２８ａが締結されると、全ギヤがメインシャフトＭＳと一体に回転し、ドライブプーリ２６ａはメインシャフトＭＳと同方向（前進方向）に駆動され、よって車両は前進方向に走行する。

Ｒレンジが選択されると、前進クラッチ２８ａのピストン室から作動油が排出される一方、後進ブレーキクラッチ２８ｂのピストン室に油圧が供給されて後進ブレーキクラッチ２８ｂが作動する。従ってキャリア２８ｃ４が固定されてリングギヤ２８ｃ２はサンギヤ２８ｃ１とは逆方向に駆動され、ドライブプーリ２６ａはメインシャフトＭＳとは逆方向（後進方向）に駆動され、車両は後進方向に走行する。

ＰあるいはＮレンジが選択されると、両方のピストン室から作動油が排出されて前進クラッチ２８ａと後進ブレーキクラッチ２８ｂが共に開放され、前後進切換装置２８を介しての動力伝達が断たれ、エンジン１０とＣＶＴ２６のドライブプーリ２６ａとの間の動力伝達が遮断される。

図２は、油圧供給機構４６の油圧回路図である。同図に示すように、油圧供給機構４６には、油圧ポンプ（油圧発生装置）４６ａが設けられる。油圧ポンプ４６ａは、エンジン１０によって駆動されるギヤポンプからなり、リザーバ４６ｂに貯留された作動油を汲み上げてＰＨ制御バルブ４６ｃに圧送する。ＰＨ制御バルブ４６ｃの出力（ＰＨ圧（ライン圧））は、一方では油路４６ｄから第１、第２のレギュレータバルブ４６ｅ，４６ｆを介してＣＶＴ２６のドライブプーリ２６ａの可動プーリ半体２６ａ２のピストン室（ＤＲ）２６ａ２１とドリブンプーリ２６ｂの可動プーリ半体２６ｂ２のピストン室（ＤＮ）２６ｂ２１に接続されると共に、他方では油路４６ｇを介してＣＲバルブ４６ｈに接続される。

ＣＲバルブ４６ｈは、ＰＨ圧を減圧してＣＲ圧（制御圧）を生成し、油路４６ｉから第１、第２、第３の（電磁）リニアソレノイドバルブ４６ｊ，４６ｋ，４６ｌに供給する。第１、第２のリニアソレノイドバルブ４６ｊ，４６ｋは、そのソレノイドの励磁に応じて決定される出力圧を第１、第２のレギュレータバルブ４６ｅ，４６ｆに作用させ、よって油路４６ｄから送られるＰＨ圧の作動油を可動プーリ半体２６ａ２，２６ｂ２のピストン室２６ａ２１，２６ｂ２１に供給し、それに応じてプーリ側圧を発生させる。

従って、可動プーリ半体２６ａ２，２６ｂ２を軸方向に移動させるプーリ側圧が発生させられてドライブプーリ２６ａとドリブンプーリ２６ｂのプーリ幅が変化し、ベルト２６ｃの巻掛け半径が変化する。このように、プーリの側圧を調整することで、エンジン１０の出力を駆動輪１２に伝達するレシオ（変速比）を無段階に変化させることができる。

ＣＲバルブ４６ｈの出力（ＣＲ圧）は、油路４６ｍを介してＣＲシフトバルブ４６ｎにも接続され、そこからマニュアルバルブ４６ｏを介して前後進切換装置２８の前進クラッチ２８ａのピストン室（ＦＷＤ）２８ａ１と後進ブレーキクラッチ２８ｂのピストン室（ＲＶＳ）２８ｂ１に接続される。

マニュアルバルブ４６ｏは、既述のように、運転者によって操作（選択）されたレンジセレクタ４４の位置に応じてＣＲシフトバルブ４６ｎの出力を前進クラッチ２８ａと後進ブレーキクラッチ２８ｂのピストン室２８ａ１，２８ｂ１のいずれかに接続する。

また、ＰＨ制御バルブ４６ｃの出力は、油路４６ｐを介してＴＣレギュレータバルブ４６ｑに送られ、ＴＣレギュレータバルブ４６ｑの出力はＬＣコントロールバルブ４６ｒを介してＬＣシフトバルブ４６ｓに接続される。

ＬＣシフトバルブ４６ｓの出力は、一方ではトルクコンバータ２４のロックアップクラッチ２４ｃのピストン室２４ｃ１に接続されると共に、他方ではその背面側の室２４ｃ２に接続される。

ＬＣシフトバルブ４６ｓを介して作動油がピストン室２４ｃ１に供給される一方、背面側の室２４ｃ２から排出されると、ロックアップクラッチ２４ｃが係合（オン）され、背面側の室２４ｃ２に供給される一方、ピストン室２４ｃ１から排出されると、解放（オフ）される。ロックアップクラッチ２４ｃのスリップ量は、ピストン室２４ｃ１と背面側の室２４ｃ２に供給される作動油の量によって決定される。

ＣＲバルブ４６ｈの出力は、油路４６ｔを介してＬＣコントロールバルブ４６ｒとＬＣシフトバルブ４６ｓに接続されると共に、油路４６ｔには、第４のリニアソレノイドバルブ４６ｕが介挿される。ロックアップクラッチ２４ｃのスリップ量は、第４のリニアソレノイドバルブ４６ｕのソレノイドの励磁・非励磁によって調整（制御）される。

図１の説明に戻ると、エンジン１０のカム軸（図示せず）付近などの適宜位置にはエンジン回転数センサ５０が設けられている。エンジン回転数センサ（クランク角センサ）５０は、ピストンの所定クランク角度位置ごとにエンジン回転数ＮＥを示す信号を出力する。また、吸気系においてスロットルバルブの下流の適宜位置には絶対圧センサ５２が設けられている。絶対圧センサ５２は、吸気管内絶対圧（エンジン負荷）ＰＢＡに比例した信号を出力する。

ＤＢＷ機構１６のアクチュエータには、スロットル開度センサ５４が設けられている。スロットル開度センサ５４は、アクチュエータの回転量を通じてスロットルバルブの開度ＴＨに比例した信号を出力する。また、アクセルペダル５６の付近には、アクセル開度センサ５６ａが設けられている。アクセル開度センサ５６ａは、運転者のアクセルペダル操作量に相当するアクセル開度ＡＰに比例する信号を出力する。

エンジン１０の冷却水通路（図示せず）の付近には、水温センサ６０が設けられている。水温センサ６０は、エンジン冷却水温ＴＷ、換言すればエンジン１０の温度に応じた出力を生じる。

エンジン回転数センサ５０などの出力は、エンジンコントローラ（制御手段）６６に送られる。エンジンコントローラ６６は、マイクロコンピュータを備え、それらセンサ出力に基づいて目標スロットル開度を決定してＤＢＷ機構１６の動作を制御すると共に、燃料噴射量を決定してインジェクタ２０を駆動する。また、エンジンコントローラ６６は、エンジンの回転数（アイドル回転数）を制御する。したがって、このエンジンコントローラ６６は、後述するように、エンジン１０の始動から所定時間（ＤＴ）以内に自動変速機１のシフトレンジが走行用のシフトレンジに切り替えられたか否かを判断するシフトレンジ切替判断手段、エンジン１０のアイドル回転数Ｎを通常回転数（第１の回転数）Ｎ１からそれよりも高い回転数である高回転数（第２の回転数）Ｎ２に上昇させるアイドル回転数設定手段、エンジン１０の始動時に前回のエンジン１０の停止時から所定時間が経過しているか否かを判断する停止時間判断手段などとしての機能を有している。

メインシャフトＭＳには、ＮＴセンサ（回転数センサ）７０が設けられている。ＮＴセンサ７０は、タービン・ランナ２４ｂの回転数、具体的にはメインシャフトＭＳの回転数ＮＴ（変速機入力軸回転数）、より具体的には、前進クラッチ２８ａの入力軸回転数を示すパルス信号を出力する。

ＣＶＴ２６のドライブプーリ２６ａの近傍には、ＮＤＲセンサ（回転数センサ）７２が設けられている。ＮＤＲセンサ７２は、ドライブプーリ２６ａの回転数ＮＤＲ、換言すれば前進クラッチ２８ａの出力軸回転数に応じたパルス信号を出力する。

ドリブンプーリ２６ｂの近傍には、ＮＤＮセンサ（回転数センサ）７４が設けられている。ＮＤＮセンサ７４は、ドリブンプーリ２６ｂの回転数ＮＤＮ、即ち、カウンタシャフトＣＳの回転数（変速機出力軸回転数）を示すパルス信号を出力する。セカンダリシャフトＳＳのギヤ３０ｂの付近には、車速センサ（回転数センサ）７６が設けられている。車速センサ７６は、セカンダリシャフトＳＳの回転数を通じて車速Ｖを示すパルス信号を出力する。

レンジセレクタ４４の付近には、レンジセレクタスイッチ４４ａが設けられている。レンジセレクタスイッチ４４ａは、運転者によって選択されたＲ，Ｎ，Ｄなどのシフトレンジに応じた信号を出力する。

図２に示すように、油圧供給機構４６におけるＣＶＴ２６のドリブンプーリ２６ｂに通じる油路には、油圧センサ８２が配置されている。油圧センサ８２は、ドリブンプーリ２６ｂの可動プーリ半体２６ｂ２のピストン室２６ｂ２１に供給される油圧に応じた信号を出力する。また、リザーバ４６ｂには、油温センサ８４が配置されている。油温センサ８４は、油温（作動油ＡＴＦの温度ＴＡＴＦ）に応じた信号を出力する。なお、油圧センサ８２は、図２に想像線で示す如く、前進クラッチ２８ａのピストン室２８ａ１とマニュアルバルブ４６ｏの間の油路、あるいはトルクコンバータ２４のロックアップクラッチ２４ｃに通じる油路に配置してその部位の油圧を検出するようにしても良い。

ＮＴセンサ７０などの出力は、図示しないその他のセンサの出力も含め、図１に示すシフトコントローラ（制御手段）９０に送られる。シフトコントローラ９０もマイクロコンピュータを備えると共に、エンジンコントローラ６６と通信自在に構成される。シフトコントローラ９０は、それら検出値に基づき、油圧供給機構４６の第１、第４のオン・オフソレノイド４６ｕなどの電磁ソレノイドを励磁・非励磁して前後進切換装置２８とＣＶＴ２６とトルクコンバータ２４の動作を制御する。

ここで、本実施形態の車両によるエンジン１０の回転制御の具体的な内容について詳細に説明する。本実施形態の車両によるエンジン１０の回転制御（アイドル回転数制御）では、エンジン１０の始動から所定時間である第１の時間Ｄｔ１以内にレンジセレクタ４４で選択される自動変速機１のシフトレンジが走行用のシフトレンジ（Ｐレンジ、Ｎレンジ以外のシフトレンジを指す、以下同じ。）に切り替えられたと判断した場合、エンジン１０のアイドル回転数Ｎを通常回転数（第１の回転数）Ｎ１から当該通常回転数Ｎ１よりも高い高回転数（第２の回転数）Ｎ２に上昇させるアイドル回転数上昇制御を実施するようにしている。すなわち、エンジン１０の始動後、直ちにシフトレンジが走行用のシフトレンジに切り替えられた場合には、エンジン１０のアイドル回転数Ｎを通常の回転数よりも上昇させる制御を行うようにしている。

また、上記のアイドル回転数上昇制御は、エンジン１０の始動時に前回のエンジン１０の停止時から所定時間である第２の時間Ｄｔ２が経過していないと判断した場合には実施せず、エンジン１０の始動時に前回のエンジン１０の停止時から当該第２の時間Ｄｔ２が経過していると判断した場合にのみ実施するようにしている。

さらに、上記のアイドル回転数上昇制御を実施した場合、エンジン１０のアイドル回転数を通常回転数Ｎ１から高回転数Ｎ２に切り替えてから所定時間である第３の時間Ｄｔ３が経過したとき、又は車速センサ７６で検出した車速Ｖが所定車速（閾値）Ｖ１に達したときに、アイドル回転数上昇制御を終了する。そして、アイドル回転数上昇制御の終了後は、エンジン１０のアイドル回転数Ｎを高回転数Ｎ２から通常回転数Ｎ１まで徐々に減少させる制御を行う。

図３は、エンジン１０の回転制御（アイドル回転数制御）における各値の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。同図及び後述する図４のタイミングチャートでは、レンジセレクタスイッチ４４ａによるシフトレンジ（シフトポジション）の検出信号Ｓ、エンジン回転数センサ５０で検出したエンジン１０の回転数Ｎ、車速センサ７６で検出した車速Ｖぞれぞれの変化を示している。同図のタイミングチャートでは、時刻ｔ１に車両の運転者によるＩＧ（イグニッション）のオン操作によってエンジン１０が始動する。なおこの場合、当該エンジン１０の始動時ｔ１に、前回のエンジン１０の停止時ｔ０からの経過時間（ソーク時間）Ｄｔとして、所定時間である第２の時間Ｄｔ２以上の時間が経過している（Ｄｔ≧Ｄｔ２）ものとする。その後、時刻ｔ２に運転者によるレンジセレクタ４４の操作によってシフトレンジが走行用のレンジに切り替わる。ここで、エンジン１０の始動からシフトレンジが切り替わるまでの時間Ｄｔは、Ｄｔ＝ｔ２−ｔ１である。そして、このエンジン１０の始動からシフトレンジが切り替わるまでの時間Ｄｔが所定時間である第１の時間Ｄｔ１以内であること（Ｄｔ≦Ｄｔ１）を条件として、シフトレンジが走行用のレンジに切り替わった時点（時刻ｔ２）でエンジン１０の回転数Ｎを通常回転数Ｎ１から高回転数Ｎ２に上昇させる制御（アイドル回転数上昇制御）が実施される。ここでの通常回転数Ｎ１は、一例として、Ｎ１＝８００ｒｐｍであり、高回転数Ｎ２は、一例として、Ｎ２＝１０５０ｒｐｍである。また、第１の時間Ｄｔ１は、一例として３秒に設定することができる。

その後、エンジン１０のアイドル回転数Ｎが高回転数Ｎ２に維持される一方で、エンジン１０の駆動力が駆動輪１２側に伝達されることで車速Ｖが次第に上昇してゆく。そして、時刻ｔ３に車速Ｖが所定車速（閾値）Ｖ１になると、その時点でアイドル回転数上昇制御が終了する。ここでの所定車速Ｖ１は、一例として３ｋｍ／ｈに設定することができる。

アイドル回転数上昇制御が終了した後は、エンジン１０のアイドル回転数Ｎを高回転数Ｎ２から通常回転数Ｎ１まで徐々に減少（減算）させる制御が行われる。ここでの回転数Ｎの減少態様の一例としては、図示するように、回転数Ｎが時刻ｔ３からの経過時間ｔの一次関数となるように、高回転数Ｎ２から通常回転数Ｎ１まで一定の傾きで減少させることができる。さらにこの場合、図に点線で示すように、アイドル回転数Ｎの減少（減算）を開始するときの所定車速Ｖ１の値（車速条件）に応じて、アイドル回転数Ｎの減算値（傾き）を変化させる（持ち替える）ようにしてもよい。こうして、時刻ｔ４にエンジン１０のアイドル回転数Ｎが通常回転数Ｎ１となる。

図４は、エンジン１０の回転制御（アイドル回転数制御）における各値の時間変化の他の一例を示すタイミングチャートである。先の図３に示すタイミングチャートでは、車速Ｖが所定車速Ｖ１になった時点でアイドル回転数上昇制御を終了する場合を示したが、これ以外にも、図４に示すように、アイドル回転数上昇制御の開始時（時刻ｔ２）からの経過時間Ｄｔが所定時間である第３の時間Ｄｔ３に達した時点（Ｄｔ＝Ｄｔ３）でアイドル回転数上昇制御を終了するようにしてもよい。なおこの場合も、アイドル回転数上昇制御が終了した後は、エンジン１０のアイドル回転数Ｎを高回転数Ｎ２から通常回転数Ｎ１まで徐々に減少（減算）させる制御が行われる。

図５は、エンジン１０の回転制御の手順を示すフローチャートである。同図のフローチャートでは、ステップＳ１でエンジン１０が始動する。その後、エンジン１０の始動時に前回のエンジン１０の停止時から所定時間である第２の時間Ｄｔ２（以下、この時間を「所定ソーク時間Ｄｔ２」という。）が経過しているか否かを判断する。ここでの所定ソーク時間Ｄｔ２の経過を判断する手法としては、水温センサ６０で検出した前回停止時のエンジン１０のエンジン冷却水温ＴＷ１と、今回始動時のエンジン１０のエンジン冷却水温ＴＷ２との差ＤＴＷ（＝ＴＷ１−ＴＷ２）に基づいて判断することができる。すなわち、上記のエンジン冷却水温の差ＤＴＷが所定値ＤＴＷ１以下であれば、所定ソーク時間Ｄｔ２が経過していると判断し、エンジン冷却水温の差ＤＴＷが所定値ＤＴＷ１未満であれば、所定ソーク時間Ｄｔ２が経過していないと判断する。なお、所定ソーク時間Ｄｔ２の経過を判断する手法としては、これ以外にも、前回のエンジン１０の停止時からの実際の経過時間に基づいて判断することも可能である。

その結果、所定ソーク時間Ｄｔ２が経過していない場合（ＮＯ）は、エンジン１０のアイドル回転数Ｎが上記の通常回転数Ｎ１に制御される（通常アイドリング）（ステップＳ３）。一方、ステップＳ２で所定ソーク時間Ｄｔ２が経過している場合（ＹＥＳ）は、エンジン１０の始動後、所定時間である上記第１の時間Ｄｔ１以内にシフトレンジが走行用のシフトレンジに切り替えられたか（走行用のシフトレンジへのシフト操作が有ったか）否かを判断する（ステップＳ４）。その結果、エンジン１０の始動後、第１の時間Ｄｔ１以内にシフトレンジが走行用のシフトレンジに切り替えらなかった場合（ＮＯ）には、エンジン１０のアイドル回転数Ｎが上記の通常回転数Ｎ１に制御される（通常アイドリング）（ステップＳ５）。その一方で、エンジン１０の始動後、第１の時間Ｄｔ１以内にシフトレンジが走行用のシフトレンジに切り替えられた場合には、エンジン１０のアイドル回転数Ｎを通常回転数Ｎ１から高回転数Ｎ２に上昇させるアイドル回転数上昇制御（アイドルアップ）が実施される（ステップＳ６）。

以上説明したように、本実施形態にかかるエンジン１０の回転制御装置によれば、エンジン１０の始動から所定時間以内に自動変速機１のシフトレンジが走行用のシフトレンジに切り替えられた場合に、エンジン１０のアイドル回転数を上昇させる制御を行うことで、油圧ポンプ４６ａによる作動油の吐出量の低下を防止することができる。したがって、油圧ポンプ４６ａで発生する油圧により制御される自動変速機１に必要量の作動油を迅速に供給できるため、自動変速機１の動作として、走行用のシフトレンジへの切り替えに伴う適切な動作を確保することができる。

すなわち、本実施形態のように、エンジン１０により駆動される油圧ポンプ４６ａで発生する油圧により制御される自動変速機１を備えた車両では、エンジン１０の始動からの経過時間が短い段階（始動直後の段階）では、油圧ポンプ４６ａの運転による作動油の累積吐出量が少ない状態である。そのため、その段階で自動変速機１のシフトレンジが走行用のシフトレンジに切り替えられると、当該走行用のシフトレンジへの切り替えに伴う自動変速機１の動作に必要な作動油の吐出量及び吐出圧を確保できないおそれがある。これに対して、本実施形態のエンジン１０の回転制御装置によれば、エンジン１０の始動から所定時間である第１の時間Ｄｔ１以内に自動変速機１のシフトレンジが走行用のシフトレンジに切り替えられた場合に、エンジン１０のアイドル回転数を通常の回転数Ｎ１よりも高い回転数Ｎ２に上昇させる制御を行うことで、油圧ポンプ４６ａによる作動油の吐出量及び吐出圧の不足を効果的に防止することができる。したがって、油圧ポンプ４６ａで発生する油圧により制御される自動変速機１に必要量及び必要圧の作動油を適切なタイミングで供給できる。これにより、走行用のシフトレンジへの切り替えに伴う自動変速機１の動作として適切な動作を確保することができる。

また、エンジン１０の始動直後である所定時間以内に自動変速機１のシフトレンジが走行用のシフトレンジに切り替えられた場合にのみ油圧ポンプ４６ａによる作動油の吐出量及び吐出圧が不足する懸念があるところ、本発明によれば、そのような状況においてのみ上記のアイドル回転数上昇制御を実施するため、エンジン１０のアイドル回転数を不必要に上昇させずに済む。これにより、エンジン１０のアイドル回転数を可能な限り低く抑えることができるので、車両の燃費の向上を図ることができる。

また、本実施形態のエンジン１０の回転制御装置では、エンジン１０の始動時に前回のエンジン１０の停止時から所定時間である第２の時間Ｄｔ２が経過していると判断した場合にアイドル回転数上昇制御を実施し、エンジン１０の始動時に前回のエンジン１０の停止時から当該第２の時間Ｄｔ２が経過してないと判断した場合にはアイドル回転数上昇制御を実施しないようにしている。

エンジン１０により駆動される油圧ポンプ４６ａで発生する油圧により制御される自動変速機１を備えた車両では、前回のエンジン１０の停止時からの経過時間（いわゆるソーク時間）に応じて油圧ポンプ４６ａから自動変速機１の各部に繋がる油路内に存在している作動油の量が次第に減少するため、当該ソーク時間に応じて油圧ポンプ４６ａによる作動油の必要吐出量が変わる。これに対して、本発明にかかる上記構成では、当該ソーク時間が第２の時間Ｄｔ２を越えている場合にのみアイドル回転数上昇制御を実施することで、油圧ポンプ４６ａによる作動油の吐出量が不足するおそれがある場合にのみエンジン１０のアイドル回転数を上昇させることができる。これにより、不必要にエンジン１０のアイドル回転数を上昇させずに済むので、車両の燃費の更なる向上を図ることができる。

また、本実施形態のエンジン１０の回転制御装置では、アイドル回転数上昇制御を実施した場合、エンジン１０のアイドル回転数を高回転数（第２の回転数）Ｎ２に切り替えてから所定時間（第３の時間Ｄｔ３）が経過したとき、又は車速Ｖが所定車速Ｖ１に達したときにアイドル回転数上昇制御を終了し、アイドル回転数上昇制御の終了後は、エンジン１０のアイドル回転数を高回転数Ｎ２から通常回転数Ｎ１まで徐々に減少させるようにしている。

この構成によれば、アイドル回転数上昇制御の実施時間を必要最小限に抑えることができる。これにより、車両の燃費の更なる向上を図ることができる。また、アイドル回転数上昇制御の終了後は、エンジン１０のアイドル回転数を通常の回転数まで徐々に減少させるようにしたことで、アイドル回転数上昇制御の終了後にエンジン１０のアイドル回転数が急激に変化することを回避できるので、車両の運転者や搭乗者にアイドル回転数の変化に伴う違和感を与えずに済む。

また、本実施形態の車両が備える自動変速機１は、エンジン１０の駆動力による回転を変速して出力するための変速機構２６と、エンジン１０と変速機構２６との間に設けられて、油圧ポンプ４６ａで発生する油圧により制御されるトルクコンバータ２４とを備えている。このように、自動変速機１がトルクコンバータ２４を備える場合には、上記のアイドル回転数上昇制御によって油圧ポンプ４６ａに必要な作動油の吐出量及び吐出圧を確保することで、トルクコンバータ２４への作動油の供給を早期に完了させることができる。したがって、トルクコンバータによる駆動力の伝達を適切な時期に開始させることができるので、車両がクリープ発進を開始するタイミングに遅れが生じることを防止できる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

１ 自動変速機
１０ エンジン
１２ 駆動輪
２６ 無段変速機構（変速機構）
２８ 前後進切換装置
４４ レンジセレクタ
４４ａ レンジセレクタスイッチ
４６ 油圧供給機構
４６ａ 油圧ポンプ（油圧発生装置）
５０ エンジン回転数センサ
５２ 絶対圧センサ
５４ スロットル開度センサ
５６ アクセルペダル
５６ａ アクセル開度センサ
６０ 水温センサ
６６ エンジンコントローラ（制御手段）
７６ 車速センサ（車速検出手段）
８２ 油圧センサ
８４ 油温センサ
９０ シフトコントローラ
Ｄｔ１ 所定時間（第１の時間）
Ｄｔ２ 所定ソーク時間（第２の時間）
Ｄｔ３ 所定時間（第３の時間）
Ｎ１ 通常回転数（第１の回転数）
Ｎ２ 高回転数（第２の回転数）
ＴＷ エンジン冷却水温
Ｖ 車速
Ｖ１ 所定車速

Claims (4)

1. 車両の駆動源である内燃機関と、
   前記内燃機関により駆動される油圧発生装置と、
   前記油圧発生装置で発生する油圧により制御される自動変速機と、
   前記内燃機関の回転を制御するための制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記自動変速機のシフトレンジが切り替えられたことを判断するシフトレンジ切替判断手段と、
   前記シフトレンジ切替判断手段の判断に基いて前記内燃機関のアイドル回転数を設定するアイドル回転数設定手段と、を備え、
   前記シフトレンジ切替判断手段で、前記内燃機関の始動から所定時間である第１の時間以内に前記自動変速機のシフトレンジが走行用のシフトレンジに切り替えられたと判断した場合にのみ、前記アイドル回転数設定手段で前記内燃機関のアイドル回転数を通常の回転数である第１の回転数から当該第１の回転数よりも高い回転数である第２の回転数に上昇させるアイドル回転数上昇制御を実施する
   ことを特徴とする内燃機関の回転制御装置。
2. 前記制御手段は、
   前記内燃機関の始動時に前回の内燃機関の停止時からの経過時間を判断する停止時間判断手段を備え、
   前記停止時間判断手段で前記内燃機関の始動時に前回の内燃機関の停止時からの経過時間が所定時間である第２の時間を越えていると判断した場合に前記アイドル回転数上昇制御を実施し、
   前記停止時間判断手段で前記内燃機関の始動時に前回の内燃機関の停止時からの経過時間が前記第２の時間を越えていないと判断した場合には前記アイドル回転数上昇制御を実施しない
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の回転制御装置。
3. 前記車両の車速を検出する車速検出手段を備え、
   前記アイドル回転数上昇制御を実施した場合、前記内燃機関のアイドル回転数を前記第１の回転数から前記第２の回転数に切り替えてから所定時間である第３の時間が経過したとき、又は前記車速検出手段で検出した車速が所定車速に達したときに前記アイドル回転数上昇制御を終了し、
   前記アイドル回転数上昇制御の終了後は、前記内燃機関のアイドル回転数を前記第２の回転数から前記第１の回転数まで徐々に減少させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の回転制御装置。
4. 前記自動変速機は、
   前記内燃機関の駆動力による回転を変速して出力するための変速機構と、
   前記内燃機関と前記変速機構との間に設けられて、前記油圧発生装置で発生する油圧により制御されるトルクコンバータと、を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の内燃機関の回転制御装置。

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